JP2006083844A - Multi-cylinder rotary compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多気筒回転圧縮機に関するもので、詳しくは、吸入損失及び冷媒の吸入によって発生する騷音を減少できる多気筒回転圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a multi-cylinder rotary compressor, and more particularly to a multi-cylinder rotary compressor that can reduce suction loss and noise generated by refrigerant suction.
一般に、一つの圧縮室を備えた回転圧縮機は、圧縮室内のリングピストンが回転軸の中心に対して偏心した状態で回転するため、ガスの圧縮動作時、回転トルクの激しい変動および質量の不均衡によって振動が大きくなるという問題があった。したがって、このような問題を解消するために、上部および下部にそれぞれ独立した圧縮室を設け、各圧縮室内のリングピストンを反対位置で回転させることで、回転トルクの変化及び質量の不均衡を最小化したものが多気筒回転圧縮機である。 In general, a rotary compressor having a single compression chamber rotates with the ring piston in the compression chamber being eccentric with respect to the center of the rotation shaft. There was a problem that the vibration increased due to the equilibrium. Therefore, in order to solve such problems, independent compression chambers are provided in the upper and lower portions, and the ring pistons in the respective compression chambers are rotated at opposite positions, thereby minimizing rotational torque changes and mass imbalances. What has become a multi-cylinder rotary compressor.
特許文献1(2001年6月5日公開)には、上記のような多気筒回転圧縮機が開示されている。この圧縮機は、第1圧縮室が内部に形成された上部の第1シリンダーボディーと、第2圧縮室が内部に形成された下部の第2シリンダーボディーと、第1圧縮室と第2圧縮室との間を区画するための区画板とを備える。また、この圧縮機は、回転軸の回転時、各圧縮室の内部で反対位置を維持した状態で偏心回転しながら冷媒ガスを圧縮する第1及び第2リングピストンと、各圧縮室に冷媒ガスを吸入させるために、各圧縮室内に連通される第1及び第2吸入口とをさらに備える。 Patent Document 1 (published on June 5, 2001) discloses such a multi-cylinder rotary compressor. The compressor includes an upper first cylinder body in which a first compression chamber is formed, a lower second cylinder body in which a second compression chamber is formed, a first compression chamber, and a second compression chamber. And a partition plate for partitioning between the two. The compressor also includes first and second ring pistons that compress the refrigerant gas while rotating eccentrically while maintaining the opposite positions inside the compression chambers when the rotary shaft rotates, and refrigerant gas in each compression chamber. In order to inhale the air, it further includes first and second suction ports communicating with each compression chamber.
しかしながら、上記のような多気筒回転圧縮機は、一つの圧縮室を備える同一容量の回転圧縮機に比べると、各圧縮室を形成する第1及び第2シリンダーボディーの高さが低いため、各シリンダーボディーに形成される第1及び第2吸入口の直径も制限的であった。したがって、この圧縮機は、各吸入口の小さい断面積によって吸入流動抵抗が大きくなるため、各圧縮室の吸入体積が急激に増大する時点(ガスの吸入量が急激に多くなる時点)における各吸入口を通したガスの流入量が充分でなく、吸入損失及び吸入騷音が大きくなるという問題があった。
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、各圧縮室の吸入口の断面積を拡大せずに、各圧縮室の吸入損失を減少できる多気筒回転圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a multi-cylinder rotary compressor that can reduce the suction loss of each compression chamber without increasing the cross-sectional area of the suction port of each compression chamber. The purpose is to provide.
また、本発明は、吸入騷音を減少できる多気筒回転圧縮機を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a multi-cylinder rotary compressor that can reduce suction noise.
上記の目的を達成するために、本発明による多気筒回転圧縮機は、相互区画された第1及び第2圧縮室と、前記第1及び第2圧縮室の内部にそれぞれ連通される第1及び第2吸入口と、前記第1及び第2吸入口と隣接して位置され、前記第1圧縮室と前記第2圧縮室とを連通させる連通孔とを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a multi-cylinder rotary compressor according to the present invention includes first and second compression chambers that are partitioned from each other, and first and second chambers that communicate with the interiors of the first and second compression chambers, respectively. It includes a second suction port and a communication hole that is positioned adjacent to the first and second suction ports and communicates with the first compression chamber and the second compression chamber.
また、前記連通孔に隣接した位置で、前記第1及び第2圧縮室の内面に所定深さに陥没して形成される第1及び第2空洞部をさらに含むことを特徴とする。 The first and second cavities may be further formed by being recessed to a predetermined depth on the inner surfaces of the first and second compression chambers at positions adjacent to the communication holes.
また、前記第1及び第2空洞部は、前記連通孔と対向して位置されることを特徴とする。 Further, the first and second cavities are positioned to face the communication hole.
また、前記第1及び第2圧縮室を形成するための第1及び第2シリンダーボディーと、前記第1及び第2圧縮室の内部に設置される第1及び第2圧縮装置と、前記第1および第2圧縮装置を駆動するために前記第1及び第2圧縮室を貫通して設置される回転軸と、前記第1及び第2シリンダーボディーの間に介在される区画板と、前記区画板の反対側に設けられ、前記第1及び第2圧縮室の開口をそれぞれ閉鎖しながら前記回転軸を支持する第1及び第2軸支部材とを含むことを特徴とする。 Also, first and second cylinder bodies for forming the first and second compression chambers, first and second compression devices installed in the first and second compression chambers, and the first And a rotary shaft installed through the first and second compression chambers to drive the second compression device, a partition plate interposed between the first and second cylinder bodies, and the partition plate And first and second shaft support members that support the rotating shaft while closing the openings of the first and second compression chambers, respectively.
また、前記連通孔は、前記区画板に形成されることを特徴とする。 The communication hole is formed in the partition plate.
また、前記第1及び第2空洞部は、前記連通孔と対向する位置で、前記第1及び第2軸支部材の内面に形成されることを特徴とする。 The first and second cavities are formed on the inner surfaces of the first and second shaft support members at positions facing the communication holes.
また、前記第1及び第2圧縮装置は、前記第1及び第2圧縮室内の前記回転軸にそれぞれ反対方向に偏心される第1及び第2偏心部と、前記第1及び第2圧縮室の前記第1及び第2偏心部の外面にそれぞれ結合される第1及び第2リングピストンと、前記第1及び第2リングピストンの回転によって、半径方向に線状運動をしながら前記第1及び第2圧縮室の内部空間を区画する第1及び第2ベーンとを含むことを特徴とする。 The first and second compression devices include first and second eccentric portions that are eccentric in opposite directions with respect to the rotation shafts in the first and second compression chambers, and the first and second compression chambers, respectively. The first and second ring pistons coupled to the outer surfaces of the first and second eccentric parts, respectively, and the first and second ring pistons while performing linear motion in a radial direction by rotation of the first and second ring pistons. The first and second vanes that define the internal space of the two compression chambers are included.
また、前記連通孔及び前記第1及び第2空洞部の最大幅は、前記リングピストンの半径方向の厚さよりも小さいことを特徴とする。 The maximum width of the communication hole and the first and second cavities is smaller than the radial thickness of the ring piston.
また、本発明による多気筒回転圧縮機は、相互区画された第1及び第2圧縮室と、前記第1及び第2圧縮室内で反対方向に偏心された状態で圧縮動作を行う第1及び第2圧縮装置と、前記第1及び第2圧縮室の内部にそれぞれ連通される第1及び第2吸入口と、前記第1及び第2吸入口と隣接して位置され、前記第1及び第2圧縮室を連通させる連通孔とを含むことを特徴とする。 The multi-cylinder rotary compressor according to the present invention includes a first and a second compression chamber that are partitioned from each other, and a first and a second that perform a compression operation while being eccentric in opposite directions in the first and second compression chambers. Two compressors, first and second suction ports communicating with the first and second compression chambers, respectively, and adjacent to the first and second suction ports, the first and second suction ports And a communication hole communicating with the compression chamber.
本発明による多気筒回転圧縮機は、各圧縮室の吸入口の大きさが制限的である場合も、各吸入口を通して各圧縮室に吸入されるガスが連通孔を通して共有されるため、各圧縮室の吸入要求量が最大になる時点でも各圧縮室に吸入されるガス量を充分に確保することで、吸入損失を防止できるという効果がある。 In the multi-cylinder rotary compressor according to the present invention, the gas sucked into each compression chamber through each suction port is shared through the communication hole even when the size of the suction port of each compression chamber is limited. Even when the required suction amount of the chamber becomes maximum, it is possible to prevent a suction loss by sufficiently securing the amount of gas sucked into each compression chamber.
また、本発明は、各圧縮室へのガス吸入が円滑であるため、各吸入口の吸入流動抵抗による吸入騷音の発生を最小化できるという効果がある。 Further, the present invention has an effect of minimizing the generation of suction noise due to the suction flow resistance of each suction port because the gas suction into each compression chamber is smooth.
また、本発明は、各吸入口に隣接した位置で各圧縮室の内面に設けられる第1及び第2空洞部がヘルムホルツ共鳴器の役割をするため、吸入騷音を一層低減できるという効果がある。 In addition, the present invention has the effect of further reducing suction noise, since the first and second cavities provided on the inner surface of each compression chamber at positions adjacent to each suction port serve as Helmholtz resonators. .
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明による多気筒回転圧縮機は、図1に示すように、回転力を発生するために密閉容器10の内側上部に設置される電動機構部20と、密閉容器10の内側下部に設置され、 回転軸21を通して電動機構部20に連結される圧縮機構部30とを備える。
As shown in FIG. 1, the multi-cylinder rotary compressor according to the present invention is installed at an
電動機構部20は、密閉容器10の内面に固定される円筒状の固定子22と、この固定子22の内部に回転自在に設置され、その中心部が回転軸21に結合される回転子23とを含む。
The
圧縮機構部30は、図1乃至図3に示すように、円筒状の第1圧縮室31が内部に形成された上部の第1シリンダーボディー33と、円筒状の第2圧縮室32が内部に形成された下部の第2シリンダーボディー34と、ガスの圧縮動作を行うために第1圧縮室31および第2圧縮室32の内部にそれぞれ設置される第1及び第2圧縮装置40,50とを備える。電動機構部20から延長される回転軸21は、各圧縮室31,32内の圧縮装置40,50を動作するために、第1及び第2圧縮室31,32の中心を貫通する形態で設置される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
また、圧縮機構部30は、上部の第1圧縮室31と下部の第2圧縮室32とを区画するために、第1シリンダーボディー33と第2シリンダーボディー34との間に介在される区画板35と、第1圧縮室31の上側開口および第2圧縮室32の下側開口を閉鎖するとともに、回転軸21を支持するために、第1シリンダーボディー33の上部および第2シリンダーボディー34の下部にそれぞれ装着される第1及び第2軸支部材36,37とを含む。
Further, the
第1及び第2圧縮室31,32の内部に設置される第1及び第2圧縮装置40,50は、第1及び第2圧縮室31,32の回転軸21の外面に設けられた第1及び第2偏心部41,51と、その外面が各圧縮室31,32の内面に接した状態で第1及び第2偏心部41,51が回転するように、第1及び第2偏心部41,51の外面にそれぞれ回転自在に結合された第1及び第2リングピストン42,52と、第1及び第2リングピストン42,52の回転によって第1及び第2圧縮室31,32の半径方向に線状運動をしながら、各圧縮室31,32の内部空間を吸入側と吐出側とに区画する第1及び第2ベーン43,53とを含む(図2および図3を参照)。このとき、回転軸21の外面に設けられる第1偏心部41および第2偏心部51は、互いに反対方向に偏心される。よって、回転軸の両側が均衡を維持した状態で圧縮動作が行われるため、回転トルクの変化を最小化するとともに、振動発生を減少することができる。
The first and
また、第1及び第2シリンダーボディー33,34には、その内部にガスを流入させるための第1及び第2吸入口61,62がそれぞれ形成され、これら吸入口61,62には、第1及び第2吸入管63,64がそれぞれ連結される。また、上部の第1軸支部材36および下部の第2軸支部材37には、加圧されたガスを吐出させるための第1吐出口65および第2吐出口66が形成される(図2および図3を参照)。図1において、符号13は、吸入配管11に設置されるアキュムレータを示し、12は、密閉容器10内の圧縮冷媒を外部に案内するための吐出配管をそれぞれ示している。
The first and
この多気筒回転圧縮機は、電動機構部20の動作により、第1及び第2圧縮室31,32内の第1及び第2偏心部41,51が互いに反対位置を維持しながら矢印A方向に回転すると、第1及び第2リングピストン42,52が各圧縮室31,32内で偏心回転しながら第1及び第2吸入口61,62からガスを吸入し、第1及び第2吐出口65,66に圧縮ガスを吐出することで圧縮が行われる。
The multi-cylinder rotary compressor is operated in the direction of arrow A while the first and second
上記のようにガスの圧縮動作が行われるとき、各圧縮室31,32は、第1偏心部41と第2偏心部51とが互いに反対方向に偏心されるため、いずれか一側の吸入体積が他側よりも大きい状態を維持するが、このような現象は、二つの圧縮室31,32内で180度の位相差を有して交互に繰り返される。すなわち、図2に示すように、第1圧縮室31の吸入体積が増加した状態であると、図3に示すように、第2圧縮室32の吸入体積が減少する。また、この状態で、回転軸21が矢印A方向に180度さらに回転すると、第2圧縮室32の吸入体積が増加し、第1圧縮室31の吸入体積が減少する。このように、各圧縮室31,32の吸入体積が互いに反対の様態を維持するため、いずれか一側の圧縮室の吸入体積が増加してガスの吸入要求量が大きくなると、他側の圧縮室の吸入体積が減少してガスの吸入要求量が減少する。
When the gas compression operation is performed as described above, each of the
また、各圧縮室31,32の吸入体積が急激に増加する時点では、各吸入口61,62を通したガスの吸入要求量が急激に増加する反面、各吸入口61,62の大きさが制限的であるため、吸入されるガスの量が不充分であって吸入損失が発生する。このような問題を解決するために、本発明は、図4および図5に示すように、二つの吸入口61,62に隣接する区画板35に連通孔71を備えており、この連通孔71によって第1および第2圧縮室31,32が互いに連通される。
Further, when the suction volume of each
その結果、いずれか一側の圧縮室の吸入体積が増加してガスの吸入要求量が大きくなると、相対的に吸入体積が小さくてガスの吸入要求量が少ない他側の圧縮室のガスは、連通孔71を通して吸入要求量(または吸入体積)の大きい圧縮室側に供給されるため、吸入損失を防止できる。すなわち、各圧縮室31,32の吸入口61,62の大きさが制限的である場合も、各吸入口61,62を通して各圧縮室31,32に吸入されるガスが連通孔71を通して共有されるため、各圧縮室31,32の吸入要求量が最大になる時点でも、各圧縮室31,32に吸入されるガス量を充分に確保することで、吸入損失を防止できる。
As a result, when the suction volume of the compression chamber on either side increases and the required amount of gas suction increases, the gas in the compression chamber on the other side with a relatively small suction volume and a low required gas suction amount becomes Since it is supplied to the compression chamber side through which the suction required amount (or suction volume) is large through the
例えば、第1圧縮室31の吸入体積が大きくなってガスの吸入要求量が急激に増加する場合、第1吸入口61を通して第1圧縮室31の内部に吸入されるガスだけでなく、第2吸入口62を通して第2圧縮室32の内部に流入されるガスの一部が連通孔71を通して第1圧縮室31の吸入側に流入されるため、第1圧縮室31の吸入損失が防止される。その反対に、第2圧縮室32の吸入体積が大きくなる場合、第1吸入口61を通して吸入されたガスの一部が連通孔71を通して第2圧縮室32に流入されるため、第2圧縮室32の吸入損失が防止される。
For example, when the suction volume of the
ここで、図4および図5に示すように、連通孔71は、二つの吸入口61,62に隣接する第1および第2圧縮室31,32内の区画板35に形成され、二つの圧縮室31,32を連通させる。また、図7に示すように、連通孔72は、区画板35だけでなく、二つのシリンダーボディー33,34の各圧縮室31,32の内壁側にも形成されるため、二つの吸入口61,62の出口が互いに連通され、本実施形態と同一の効果を発揮できる。しかしながら、図7の構成によると、二つの吸入口61,62の出口側を連通させるために、区画板35だけでなく、二つのシリンダーボディー33,34にも連通孔72を加工すべきであって、製造工程が煩雑になる。そのため、図4に示すように、連通孔71は、二つの圧縮室31,32の内部が区画板35によって直接連通されるように、区画板35に形成されることが好ましい。
Here, as shown in FIGS. 4 and 5, the
また、この連通孔71は、図4に示すように、その最大幅が第1及び第2リングピストン42,52の半径方向の厚さよりも小さく形成されるべきである。もし、連通孔71の幅が二つのリングピストン42,52の厚さよりも大きいと、各リングピストン42,52が連通孔71に位置する時点で、圧縮ガスが各圧縮室31,32から各リングピストン42,52の内部空間に連通孔71を通して流れるため、圧縮効率が低下することになる。
Further, as shown in FIG. 4, the
また、本発明による多気筒回転圧縮機は、吸入騷音を低減するために、各圧縮室31,32の内面から所定深さに陥没して形成される第1空洞部73および第2空洞部74を備える。これら第1及び第2空洞部73,74は、各吸入口61,62に隣接して連通孔71に対向する位置で、第1及び第2軸支部材36,37の内面にそれぞれ形成される。
Further, the multi-cylinder rotary compressor according to the present invention includes a
このような構成によると、各圧縮室31,32の吸入初期段階で吸入ガスの流動抵抗によって騷音が発生するとき、第1及び第2空洞部73,74がヘルムホルツ共鳴器の役割をすることで、ガスの吸入騷音を低減するようになる。一般的なヘルムホルツ共鳴器は、小さな入口を備えた空洞からなるが、この小さな入口を通して流入される特定帯域の入射波が空洞の内部に入ると、その入射波と反対の波形を有する新しい反射波が発生し、この反射波が空洞の外部に出ながら入射波を消滅する原理によって、騷音および振動を減衰するようになる。
According to such a configuration, the first and
本発明では、第1及び第2空洞部73,74が、上述したヘルムホルツ共鳴器の役割をする。例えば、図6に示すように、第2リングピストン52が第2空洞部74を通過するとき、第2空洞部74の入口74aは、第2リングピストン52によって遮蔽された状態で部分的に開放される。このとき、部分的に開放される第2空洞部74の入口74aがヘルムホルツ共鳴器の小さな入口の役割をし、第2空洞部74の内部空間74bがヘルムホルツ共鳴器の空洞の役割をする。その結果、第2空洞部74は、ヘルムホルツ共鳴器の役割をしながら第2圧縮室32の吸入騷音を低減し、第1空洞部73も、上記のような原理によって第1圧縮室31の吸入騷音を低減する。
In the present invention, the first and
上記のような原理によると、第1空洞部73および第2空洞部74を各吸入口61,62に隣接して位置することなく、各圧縮室31,32から発生する騷音を低減するようになる。しかしながら、この回転圧縮機におけるガスの吸入に関連した騷音は、吸入流動抵抗が最も大きい各吸入口61,62側から発生することが多い。特に、この回転圧縮機は、吸入動作が開始される瞬間、各吸入口61,62を通して吸入されるガスの流動変化が大きいため、吸入動作初期の吸入騷音も大きい。したがって、本実施形態に示したように、吸入騷音の減衰効果を高めるために、第1空洞部73および第2空洞部74は、各吸入口61,62に隣接して位置されることが好ましい。
According to the principle as described above, noise generated from the
10 密閉容器
11 吸入配管
12 吐出配管
13 アキュムレータ
20 電動機構部
21 回転軸
22 固定子
23 回転子
30 圧縮機構部
31,32 第1及び第2圧縮室
33,34 第1及び第2シリンダーボディー
35 区画板
36,37 第1及び第2軸支部材
40,50 第1及び第2圧縮装置
41,51 第1及び第2偏心部
42,52 リングピストン
61,62 吸入口
63,64 第1及び第2吸入管
71 連通孔
73,74 第1及び第2空洞部
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記連通孔は、前記第1及び第2吸入口に隣接する前記区画板に形成されることを特徴とする請求項1記載の多気筒回転圧縮機。 First and second cylinder bodies for forming the first and second compression chambers; first and second compression devices installed in the first and second compression chambers; A rotary shaft installed through the first and second compression chambers to drive the two compression devices, and a partition plate interposed between the first and second cylinder bodies,
The multi-cylinder rotary compressor according to claim 1, wherein the communication hole is formed in the partition plate adjacent to the first and second suction ports.
前記連通孔は、前記区画板に形成されることを特徴とする請求項11記載の多気筒回転圧縮機。 A partition plate for partitioning between the first and second compression chambers;
The multi-cylinder rotary compressor according to claim 11, wherein the communication hole is formed in the partition plate.
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