JP2005105986A - Vertical rotary compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、密閉容器内に駆動要素と、この駆動要素により駆動される回転圧縮機構部とを収納して成る縦型ロータリコンプレッサに関するものである。 The present invention relates to a vertical rotary compressor in which a driving element and a rotary compression mechanism portion driven by the driving element are housed in an airtight container.
従来この種ロータリコンプレッサ、例えば、第1及び第2の回転圧縮要素を備えた内部中間圧型多段(2段)圧縮式ロータリコンプレッサでは、密閉容器内に駆動要素とこの駆動要素にて駆動される回転圧縮機構部とにより構成されている。 Conventionally, in this type of rotary compressor, for example, an internal intermediate pressure type multi-stage (two-stage) compression rotary compressor provided with first and second rotary compression elements, a drive element and a rotation driven by the drive element in a hermetic container It is comprised by the compression mechanism part.
そして、第1の回転圧縮要素の吸込ポートから冷媒ガスがシリンダの低圧室側に吸入され、ローラとベーンの動作により圧縮されて中間圧となりシリンダの高圧室側より吐出ポート、吐出消音室を経て密閉容器内に吐出される。そして、この密閉容器内の中間圧の冷媒ガスは第2の回転圧縮要素の吸込ポートからシリンダの低圧室側に吸入され、ローラとベーンの動作により2段目の圧縮が行なわれて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側より吐出ポート、吐出消音室を経てコンプレッサの外部に吐出される構成とされている。 Then, the refrigerant gas is sucked into the low pressure chamber side of the cylinder from the suction port of the first rotary compression element and is compressed by the operation of the roller and the vane to become an intermediate pressure from the high pressure chamber side of the cylinder through the discharge port and the discharge silencer chamber. It is discharged into a closed container. The intermediate-pressure refrigerant gas in the sealed container is sucked into the low-pressure chamber side of the cylinder from the suction port of the second rotary compression element, and the second stage compression is performed by the operation of the roller and the vane, so The refrigerant gas is discharged from the high-pressure chamber side through the discharge port and discharge silencer chamber to the outside of the compressor.
また、密閉容器内の底部はオイル溜めとされ、回転軸の一端(下端)に取り付けられたオイルポンプ(給油手段)によりオイル溜めからオイルが吸い上げられて、回転圧縮機構部の摺動部等に供給されて潤滑とシールを行っている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上述の如く第1の回転圧縮要素で圧縮された冷媒ガス中に混入したオイルは、密閉容器内に吐出され、当該密閉容器内の空間を移動する過程で冷媒ガスからある程度分離されるが、第2の回転圧縮要素で圧縮された冷媒ガス中に混入したオイルは、冷媒ガスと共にそのままコンプレッサの外部に吐出されていた。 However, the oil mixed in the refrigerant gas compressed by the first rotary compression element as described above is discharged into the hermetic container and separated to some extent from the refrigerant gas in the process of moving through the space in the hermetic container. The oil mixed in the refrigerant gas compressed by the second rotary compression element was directly discharged to the outside of the compressor together with the refrigerant gas.
このため、オイル溜めのオイルが不足し、摺動性能やシール性が低下すると云う問題が生じていた。また、コンプレッサ外部に吐出されたオイルにより、冷媒回路内の冷媒循環に支障をきたすなど、冷媒回路に悪影響を及ぼす恐れもあった。 For this reason, there has been a problem that the oil in the oil reservoir is insufficient and the sliding performance and the sealing performance deteriorate. In addition, the oil discharged to the outside of the compressor may adversely affect the refrigerant circuit, for example, hindering the refrigerant circulation in the refrigerant circuit.
また、密閉容器の外部の配管にオイルセパレータを接続して吐出冷媒ガスからオイルを分離し、コンプレッサに戻す工夫も成されているが、設置スペースが拡大するなどの問題があった。 Further, although an effort has been made to separate the oil from the discharged refrigerant gas by connecting an oil separator to a pipe outside the sealed container and return it to the compressor, there has been a problem that the installation space is increased.
請求項1の発明の縦型ロータリコンプレッサでは、密閉容器内に駆動要素と、この駆動要素により駆動される回転圧縮機構部とを収納して成るものであって、回転圧縮機構部にて圧縮され、吐出された冷媒中のオイルを遠心分離するオイル分離手段を密閉容器内に設けたものである。 In the vertical rotary compressor according to the first aspect of the present invention, a drive element and a rotary compression mechanism portion driven by the drive element are accommodated in a hermetic container, and compressed by the rotary compression mechanism portion. The oil separation means for centrifuging the oil in the discharged refrigerant is provided in the sealed container.
請求項2の発明の縦型ロータリコンプレッサは、上記発明においてオイル分離手段を、密閉容器と回転圧縮機構部との間の空間の当該回転圧縮機構部近傍に設けたものである。 A vertical rotary compressor according to a second aspect of the present invention is the above-described invention, wherein the oil separation means is provided in the vicinity of the rotary compression mechanism portion in the space between the sealed container and the rotary compression mechanism portion.
請求項1の発明によれば、回転圧縮機構部にて圧縮され、吐出された冷媒中のオイルを遠心分離するオイル分離手段を密閉容器内に設けたので、ロータリコンプレッサの大型化を防止できると共に、ロータリコンプレッサの外部へ吐出されるオイル量を著しく低減させることができるようになる。 According to the first aspect of the present invention, since the oil separation means for centrifuging the oil in the refrigerant compressed and discharged by the rotary compression mechanism is provided in the sealed container, the rotary compressor can be prevented from being enlarged. The amount of oil discharged to the outside of the rotary compressor can be significantly reduced.
以て、当該ロータリコンプレッサを備えた冷媒回路の大型化を防止し、機器の小型化に貢献することができるようになる。 Therefore, it is possible to prevent an increase in the size of the refrigerant circuit including the rotary compressor and contribute to the downsizing of the device.
請求項2の発明によれば、上記発明に加えてオイル分離手段を設けることによるロータリコンプレッサの全長の拡大を避けることができるようになる。 According to the invention of claim 2, in addition to the above invention, it is possible to avoid the enlargement of the total length of the rotary compressor by providing the oil separating means.
特に、オイル分離手段を密閉容器内の回転圧縮機構部近傍に設けたので、当該回転圧縮機構部で圧縮された冷媒がオイル分離手段に入るまでの経路を短縮とすることができるようになり、ロータリコンプレッサの設計変更を最小限に抑えることができるようになる。 In particular, since the oil separation means is provided in the vicinity of the rotary compression mechanism in the sealed container, the path until the refrigerant compressed by the rotary compression mechanism enters the oil separation means can be shortened. The design change of the rotary compressor can be minimized.
本発明は、係る従来技術を解決するために、外部へのオイル吐出量を低減できる縦型ロータリコンプレッサを提供することを目的とする。以下に図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。 In order to solve the related art, an object of the present invention is to provide a vertical rotary compressor capable of reducing the amount of oil discharged to the outside. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の縦型ロータリコンプレッサの実施例として、第1及び第2の回転圧縮要素32、34を備えた内部中間圧型多段(2段)圧縮式のロータリコンプレッサ10の縦断面図を示している。
FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of an internal intermediate pressure type multi-stage (two-stage) compression
図1において、10は内部中間圧型多段圧縮式の縦型ロータリコンプレッサで、このロータリコンプレッサ10は、鋼板からなる縦型円筒状の密閉容器12と、この密閉容器12の内部空間の上側に配置収納された駆動要素としての電動要素14及びこの電動要素14の下側に配置され、電動要素14の回転軸16により駆動される第1の回転圧縮要素32(1段目)及び第2の回転圧縮要素34(2段目)からなる回転圧縮機構部18にて構成されている。
In FIG. 1,
密閉容器12は、底部をオイル溜め13とし、電動要素14と回転圧縮機構部18を収納する容器本体12Aと、この容器本体12Aの上部開口を閉塞する略椀状のエンドキャップ(蓋体)12Bとで構成され、且つ、このエンドキャップ12Bの上面中心には円形の取付孔12Dが形成されており、この取付孔12Dには電動要素14に電力を供給するためのターミナル(配線を省略)20が取り付けられている。
The sealed
電動要素14は、密閉容器12の上部空間の内周面に沿って環状に取り付けられたステータ22と、このステータ22の内側に若干の隙間を設けて挿入配置されたロータ24とからなる。このロータ24は中心を通り鉛直方向に延びる回転軸16に固定されている。
The
ステータ22は、ドーナッツ状の電磁鋼板を積層した積層体26と、この積層体26の歯部に直巻き(集中巻き)方式により巻装されたステータコイル28を有している。また、ロータ24もステータ22と同様に電磁鋼板の積層体30で形成され、この積層体30内に永久磁石MGを挿入して構成されている。
The
前記回転圧縮機構部18は、第1及び第2の回転圧縮要素32、34をそれぞれ構成するための上下シリンダ38、40と、これら上下シリンダ38、40内にそれぞれ設けられた上下偏心部42、44に嵌合されて偏心回転する上下ローラ46、48と、上下シリンダ38、40及びローラ46、48の間に介在して第1及び第2の回転圧縮要素32、34を仕切る中間仕切板36と、ローラ46、48に当接して上下シリンダ38、40内をそれぞれ低圧室側と高圧室側に区画するベーン50、52と、上シリンダ38の上側開口面及び下シリンダ40の下側開口面を閉塞して回転軸16の軸受けを兼用する支持部材としての上部支持部材54及び下部支持部材56にて構成される。
The
上部支持部材54及び下部支持部材56には、図示しない吸込ポートにて上下シリンダ38、40の内部とそれぞれ連通する吸込通路60(上側の吸込通路は図示せず)と、一部を凹陥させ、この凹陥部を上部カバー66、下部カバー68にて閉塞することにより形成される吐出消音室62、64とが設けられている。
The
この場合、下部カバー68は周辺部を主ボルト129・・・によって下から下部支持部材56に固定されている。この主ボルト129・・・の先端は上部支持部材54に螺合する。
In this case, the
尚、第1の回転圧縮要素32の吐出消音室64と密閉容器12内とは連通路にて連通されている。この連通路は下部支持部材56、上部支持部材54、上部カバー66、上下シリンダ38、40や中間仕切板36を貫通する図示しない孔である。この場合、連通路の上端には中間吐出管121が立設されており、この中間吐出管121から密閉容器12内に中間圧の冷媒が吐出される。
The
また、密閉容器12内の上部カバー66の上方には所定間隔を存して電動要素14が設けられている。この上部カバー66は周辺部が主ボルト78・・・により、上から上部支持部材54に固定されている。この主ボルト78・・・の先端は下部支持部材56に螺合する。
In addition, the
一方、回転軸16内には軸中心に鉛直方向のオイル孔80と、このオイル孔80に連通する横方向の給油孔82、84(上下偏心部42、44にも形成されている)が形成されており、ここから回転圧縮機構部18の摺動部等にオイルが供給される。
On the other hand, a vertical oil hole 80 and lateral
そして、この場合潤滑油としてのオイルは、例えば鉱物油(ミネラルオイル)、PAG(ポリアルキレングリコール)、アルキルベンゼン油、エーテル油、エステル油等該存のオイルが使用される。 In this case, the existing oil such as mineral oil (mineral oil), PAG (polyalkylene glycol), alkylbenzene oil, ether oil, ester oil is used as the lubricating oil.
密閉容器12の容器本体12Aの側面には、上部支持部材54と下部支持部材56の吸込通路60(上側の吸込通路は図示せず)、上部カバー66の上側(電動要素14の下端に略対応する位置)に対応する位置に、スリーブ141、142、143及び144がそれぞれ溶接固定されている。スリーブ141と142は上下に隣接すると共に、スリーブ143はスリーブ144と略90度ずれた位置にある。
On the side surface of the container
そして、スリーブ141内には上シリンダ38に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管92の一端が挿入接続され、この冷媒導入管92の一端は上シリンダ38の図示しない吸込通路に連通される。この冷媒導入管92は密閉容器12の上側を通過してスリーブ144に至り、他端はスリーブ144内に挿入接続されて密閉容器12内に連通する。
In the
スリーブ142内には下シリンダ40に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管94の一端が挿入接続され、この冷媒導入管94の一端は下シリンダ40の吸込通路60に連通される。また、スリーブ143内には冷媒吐出管96が挿入接続され、この冷媒吐出管96の一端は後述するオイル分離手段としてのオイル分離機構100に接続されている。
One end of a
密閉容器12内の前記回転圧縮機構部18の近傍であって、当該回転圧縮機構部18と密閉容器12の内周面との間に形成された隙間(空間)には、第2の回転圧縮要素34で圧縮され、吐出された冷媒中のオイルを分離するためのオイル分離機構100が設けられている。
In the vicinity of the rotary
ここで、図2を用いて前述したオイル分離機構100について説明する。即ち、このオイル分離機構100は、本体101と、この本体101内に縦長円筒状に形成され、上面が開口した空間部102と、当該空間部102の上面の開口部を閉塞する連通管104と、上部支持部材54内に形成された連通路63を介して第2の回転圧縮要素34の吐出消音室62とオイル分離機構100の空間部102とを連通する連通孔106と、空間部102の下側に形成された細孔108にて構成されている。
Here, the
前記連通管104は、空間部102の内径と略同一の大きさで形成されており、当該空間部102の上面の開口部から挿入接続されている。この連通管104は先端部104A(下端)が所定の長さで他の部分より配管の厚みが薄く形成されており、先端部104Aは、空間部102内で下方に向かって開口している。また、空間部102と連通管104の先端部104Aの間には隙間が形成されている。前記連通孔106は連通管104の先端部104Aの上端と略対応する位置に形成され、吐出消音室62からの冷媒が連通路63を介して当該連通孔106から連通管104の先端部104Aの外壁面に向かって吐出されるように形成されている。尚、連通管104の上方に形成されたもう一方の開口には、冷媒吐出管96が挿入接続されている。
The
また、空間部102の下端は、細孔108に向かって徐々に細くなる略円錐形状を呈しており、この細孔108の下端は密閉容器12の底部に形成されたオイル溜め13に向かって開口している。
Further, the lower end of the
そして、当該オイル分離機構100は、図示しないネジにて密閉容器12側から回転軸16側に向かってネジ止めすることにより上部支持部材54の外面に取り付けられている。
The
以上の構成で次に動作を説明する。ターミナル20および図示されない配線を介して電動要素14のステータコイル28に通電されると、電動要素14が起動してロータ24が回転する。この回転により回転軸16と一体に設けた上下偏心部42、44に嵌合された上下ローラ46、48が上下シリンダ38、40内を前述の如く偏心回転する。
Next, the operation of the above configuration will be described. When the
これにより、冷媒導入管94および下部支持部材56に形成された吸込通路60を経由して図示しない吸込ポートから下シリンダ40の低圧室側に吸入された低圧の冷媒ガスは、ローラ48とベーン52の動作により圧縮されて中間圧となり、下シリンダ40の高圧室側より図示しない吐出ポート、下部支持部材56に形成された吐出消音室64から図示しない連通路を経て中間吐出管121から密閉容器12内に吐出される。これによって、密閉容器12内は中間圧となる。
As a result, the low-pressure refrigerant gas sucked into the low-pressure chamber side of the
そして、密閉容器12内の中間圧の冷媒ガスは、スリーブ144から出て冷媒導入管92及び上部支持部材54に形成された吸込通路58を経由して図示しない吸込ポートから上シリンダ38の低圧室側に吸入される。吸入された中間圧の冷媒ガスは、ローラ46とベーン50の動作により2段目の圧縮が行なわれて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側から図示しない吐出ポートを通り上部支持部材54に形成された吐出消音室62に吐出される。吐出消音室62に吐出された冷媒は、前記連通路63を介して、オイル分離機構100の連通孔106から空間部102に吐出される。このとき、冷媒ガス及び当該冷媒ガス中に混入したオイルは、図2に矢印で示す如く連通孔106から空間部102内の連通管104の先端部104Aの外壁面に向かって吐出され、吐出された冷媒ガス及びオイルは、吐出時の勢いにより先端部104Aの外壁面及び空間部102の内周面の間に形成された隙間を螺旋状に周りながら空間部102を降下して行く。
Then, the intermediate-pressure refrigerant gas in the sealed
この過程で、冷媒ガス中に混入したオイルが冷媒ガスから遠心分離され、空間部102の外壁面等に付着し、当該外壁面を伝わって、空間部102の下側に形成された細孔108に至り、そこから、密閉容器12の下部のオイル溜めに戻される。
In this process, oil mixed in the refrigerant gas is centrifuged from the refrigerant gas, adheres to the outer wall surface and the like of the
このように、第2の回転圧縮要素34で圧縮された冷媒ガス中に混入したオイルをオイル分離機構100にて遠心分離することで、冷媒ガス中に混入したオイルを効果的に分離することができる。
Thus, the oil mixed in the refrigerant gas compressed by the second
これにより、コンプレッサ10から吐出されるオイル吐出量を著しく低減することができるので、コンプレッサ10内がオイル不足となる不都合や冷媒回路内に悪影響を及ぼす不都合も未然に回避することができるようになる。
Thereby, since the oil discharge amount discharged from the
また、オイル分離機構100を密閉容器12と回転圧縮機構部18との間の空間に設けたので、当該オイル分離機構100を設置することによるコンプレッサ10の大型化を防止することができるようになる。
In addition, since the
更に、コンプレッサ10の密閉容器12内にオイル分離機構100を設けることで、当該コンプレッサ10を備えた冷媒回路の大型化を防止し、機器の小型化に貢献することができるようになる。
Furthermore, by providing the
更に、オイル分離機構100を第2の回転圧縮要素34の吐出消音室62が形成された上部支持部材54の外面に取り付けることで、第2の回転圧縮要素34で圧縮され吐出消音室62に吐出された冷媒がオイル分離機構100に入るまでの経路を最短とすることができるようになり、ロータリコンプレッサ10の設計変更を最小限に抑えることができるようになる。これにより、生産コストの増大を極力抑制することができるようになる。
Furthermore, the
尚、本実施例では縦型ロータリコンプレッサとして、第1及び第2の回転圧縮要素32、34を備えた2段圧縮式の縦型ロータリコンプレッサを用いて説明したが、これに限らず、請求項1では単シリンダの縦型ロータリコンプレッサや内部高圧型ロータリコンプレッサ又は回転圧縮要素を3段、4段或いはそれ以上の回転圧縮要素を備えた多段圧縮式ロータリコンプレッサに適応しても有効である。また、請求項3の発明では2段以上の回転圧縮要素を備えた内部中間圧の縦型ロータリコンプレッサであれば構わない。
In this embodiment, the vertical rotary compressor has been described by using the two-stage compression type vertical rotary compressor including the first and second
また、本実施例ではオイル分離機構100にて分離されたオイルを密閉容器12内のオイル溜めに戻すものとしたが、これに限らず、回転圧縮機構部18の摺動部等に戻すものしても構わない。
In the present embodiment, the oil separated by the
10 ロータリコンプレッサ
12 密閉容器
14 電動要素
16 回転軸
18 回転圧縮機構部
22 ステータ
24 ロータ
28 ステータコイル
32 第1の回転圧縮要素
34 第2の回転圧縮要素
38、40 シリンダ
42、44 偏心部
46、48 ローラ
50、52 ベーン
54 上部支持部材
56 下部支持部材
62、64 吐出消音室
92、94 冷媒導入管
96 冷媒吐出管
100 オイル分離機構
102 空間部
104 連通管
104A 先端部
106 連通孔
108 細孔
141、142、143、144 スリーブ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記回転圧縮機構部にて圧縮され、吐出された冷媒中のオイルを遠心分離するオイル分離手段を前記密閉容器内に設けたことを特徴とする縦型ロータリコンプレッサ。 In a vertical rotary compressor in which a driving element and a rotary compression mechanism unit driven by the driving element are housed in an airtight container,
A vertical rotary compressor characterized in that an oil separation means for centrifuging oil in the refrigerant compressed and discharged by the rotary compression mechanism is provided in the sealed container.
Priority Applications (12)
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---|---|---|---|
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