JP2008019815A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 仕切板を挟んで２つの圧縮部を並設したロータリ圧縮機で、２つの吐出弁をＣ型円筒状の一体型に形成して仕切板内に設け、開口部側の円弧部で、吐出ポートを開閉して、密閉容器の内部空間と圧縮室との圧力差による弁取付け部の変形を抑制し、信頼性の向上を図る密閉型圧縮機を提供する。
【解決手段】 密閉容器内に、仕切板７を挟んで２つの圧縮部を並設し、各圧縮部にシリンダと、偏心クランク部と、ローラと、圧縮冷媒を吐出する吐出ポート21a,21b と、吐出ポートを開閉する吐出弁22a,22b と、吐出弁の開度を規制する弁ストッパ23とを備え、仕切板の内部に、吐出弁及び弁ストッパを収納する吐出弁室20を設け、吐出弁をＣ型円筒状に形成し、弁ストッパを円筒状に形成し、吐出弁の開口部に相対向する外周面及び弁ストッパの外周面の中央部を、両吐出ポートの中央部の壁面に固定し、吐出弁の開口部側の円弧部で吐出ポートを開閉する。
【選択図】図２

Description

本発明は空調機や冷凍機等に用いられる密閉型圧縮機に係わり、詳しくは、仕切板を挟んで上下に圧縮部を備えたロータリ圧縮機の吐出弁装置の構成に関する。

従来、圧縮室で圧縮された冷媒は、一般的に軸方向に吐出する場合は軸受側へ、シリンダ方向の場合はシリンダ外周部へ吐出される。その際、通常は平板または円筒板の吐出弁が使用される。図５は平板の吐出弁を用いた一例の要部断面図で、上下２段構成の圧縮機を示したものである（特許文献１参照）。

図５において、ロータリ型圧縮機１’は、密閉容器２’内に、駆動部３’と該駆動部３’の駆動軸３ｂ’に連繋された圧縮部４’とが収容され、圧縮部４’は、少なくとも２つの圧縮機本体５’，６’で構成され、各圧縮機本体５’，６’は、シリンダ５ａ’，６ａ’内にローラ５ｂ’，６ｂ’が偏心して収納されいる。各シリンダ５ａ’，６ａ’間には中央部に貫通孔７ａ’を有する仕切板７’が配設され、且つ前記シリンダ５ａ’，６ａ’の上方の端面には上軸受８’が、下方の端面には下軸受部９’が夫々配設されて前記シリンダ５ａ’，６ａ’の内周面とローラ５ｂ’，６ｂ’の外周面との間に圧縮室５ｃ’，６ｃ’が形成されている。

前記圧縮室５ｃ’，６ｃ’には流体の吸入路が接続されていると共に、吐出口５ｋ’，６ｋ’を介して吐出空間５ｊ’，６ｊ’が接続されており、前記駆動部３’の駆動に伴なってローラ５ｂ’，６ｂ’がシリンダ５ａ’，６ａ’内で回転して、前記吸入路５ｄ’，６ｄ’から圧縮室５ｃ’，６ｃ’内へ流体を吸入して該流体を圧縮するように構成されている。

前記仕切板７’には、各シリンダ５ａ’，６ａ’の吐出空間５ｊ’，６ｊ’を連通する吐出孔７ｂ’が設けられている一方、該吐出孔７ｂ’の壁面には、吐出弁１４’が、該吐出弁１４’の取付部１４ａ’に取付られており、該吐出弁１４’は、この取付部１４ａ’から前記各吐出口５ｋ’，６ｋ’に向かって延び、その先端に吐出口５ｋ’，６ｋ’を開閉する複数の弁部（図示せず）が形成されている。

上記構成の場合、１つの吐出弁１４’でもって２つの吐出口５ｋ’，６ｋ’の開閉動作を行わせることができるため、吐出弁１４’の取付位置の共通化が図れ、かつ、部品点数が減少できる利点がある。
しかしながら、上記の場合、吐出弁１４’が平板弁のため、２つの吐出口５ｋ’，６ｋ’の吐出弁１４’との接触面と、仕切板７’の吐出弁１４’の取付面とが面一にしなければシール性が不十分となり組立性が難しい。即ち、２つの吐出口５ｋ’，６ｋ’の弁接触面と、吐出弁１４’の取付面の３部品の平面精度が必要であり実現性に欠けると思われる。更に、吐出通路が上下シリンダ５ａ’，６ａ’、仕切板７’、上軸受８’の４部品で構成されており、工数がかかりコスト的に不利となっている。

特開平４−１４３４８２号公報（３〜６頁、第１図）

本発明は上記の問題点に鑑み、仕切板を挟んで２つの圧縮部を並設したロータリ圧縮機において、２つの吐出弁をＣ型円筒状の一体型に形成して仕切板内に設け、吐出弁のＣ型円筒状の開口部側の円弧部で、吐出ポートを開閉することにより、吐出通路が仕切板のみで構成されており、シール面および弁取付部が同一半径の円筒状となるため、面精度および組立性において構成しやすい密閉型圧縮機を提供することを目的としている。

本発明は上述の課題を解決するため、密閉容器内に、仕切板を挟んで２つの圧縮部を並設し、前記各圧縮部にシリンダと、偏心クランク部と、前記シリンダ内を偏心回転するローラと、圧縮した冷媒を吐出する吐出ポートと、同吐出ポートを開閉する円筒状の吐出弁と、同吐出弁の開度を規制する弁ストッパとを備えた密閉型圧縮機において、
前記仕切板の内部に、前記吐出弁および前記弁ストッパを収納する吐出弁室と、圧縮冷媒を前記吐出弁室に導く吐出ポートとを設けた構成となっている。

また、前記吐出弁をＣ型円筒状に形成するとともに、前記弁ストッパを円筒状に形成し、前記吐出弁のＣ型円筒状の開口部に相対向する外周面および前記弁ストッパの外周面の中央部を、前記吐出弁室の前記両吐出ポートの中央部の壁面に固定し、前記吐出弁で前記吐出ポートを開閉する構成となっている。

また、前記吐出弁が圧縮室内の高圧ガスにより弾性変形される弾性薄板からなる構成となっている。

本発明によれば、仕切板を挟んで２つの圧縮部を並設したロータリ圧縮機において、仕切板を挟んで２つの圧縮部を並設したロータリ圧縮機において、２つの吐出弁をＣ型円筒状の一体型に形成して仕切板内に設け、吐出弁のＣ型円筒状の開口部側の円弧部で、前記吐出ポートを開閉することにより、吐出通路が仕切板のみで構成され、シール面および弁取付部が同一半径の円筒状となるため、面精度および組立性において構成しやすい密閉型圧縮機とすることができる。

本発明の密閉型圧縮機の実施の形態をツインロータリ圧縮機による実施例に基づき添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明におけるロータリ圧縮機の側断面図、図２は本発明の仕切板と吐出弁を示したもので、（Ａ）は展開斜視図、（Ｂ）は側断面図、（Ｃ）は上面図である。

図１において、１は密閉容器であって、この密閉容器１内の下部には、２つの第１圧縮部２Ａと第２圧縮部２Ｂとが収容され、上部には電動機３が収容されている。この電動機３は、密閉容器１の内面に固定されるステータ５と、このステータ５の内側に所定の間隙を存して配置されたシャフト４に嵌着されるロータ６とから構成されている。そして、前記電動機３と前記第１圧縮部２Ａおよび第２圧縮部２Ｂは，前記シャフト４に形成され，圧縮工程がそれぞれ１８０度位相をずらして偏心回転する偏心クランク部４ａ，４ｂを介して連結されている。

前記第１圧縮部２Ａおよび第２圧縮部２Ｂは、それぞれ前記シャフト４の下部に仕切板７を介して上下に配設される第１シリンダ８ａおよび第２シリンダ８ｂを備えている。前記第１シリンダ８ａの上面部には上軸受９が重ね合わされ、ボルト等を介して前記第１シリンダ８ａに取付け固定されている。また、前記第２シリンダ８ｂの下面部には下軸受１０が重ね合わされ、ボルト等を介して前記第２シリンダ８ｂに取付け固定される。そして、前記シャフト４は、中途部と下端部が前記上軸受９と前記下軸受１０に回転自在に軸支されている。

前記第１シリンダ８ａと第２シリンダ８ｂの内径部は、前記仕切板７により上下に区画され、前記第１シリンダ８ａと第２シリンダ８ｂの内部（シリンダ室）には、前記シャフト４の外周部に設けられた前記偏心クランク部４ａ，４ｂにより、偏心回転する第１ローラ１４ａおよび第２ローラ１４ｂが配設されている。

前記第１シリンダ８ａおよび第２シリンダ８ｂの内部（シリンダ室）は、それぞれ圧縮室１５ａ，１６ａと吸入室１５ｂ，１６ｂとに仕切り、吐出圧が吸入室１５ｂ，１６ｂに漏れないようにするためのベーン（図示せず）がそれぞれ設けられ、このベーンの先端部が偏心回転する前記第１ローラ１４ａおよび第２ローラ１４ｂにそれぞれ圧接し、前記第１シリンダ８ａおよび第２シリンダ８ｂに設けられているベーン溝部（図示せず）内を往復運動する。

上記構成において、冷媒ガスは吸入管（図示せず）から前記第１シリンダ８ａおよび第２シリンダ８ｂに設けられた流路（図示せず）を通じて前記第１シリンダ８ａおよび第２シリンダ８ｂの内部（シリンダ室）に導かれる。前記電動機３に通電し、前記ロータ６と一体のシャフト４を回転させると、前記第１ローラ１４ａおよび第２ローラ１４ｂは偏心回転運動を行い、前記圧縮室１５ａ，１６ａおよび吸入室１５ｂ，１６ｂの容積が変化し、これに伴い冷媒ガスは吸入、圧縮される。

図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、前記仕切板７の内部には吐出弁室２０が設けられ、この吐出弁室２０には、図１に示す前記圧縮室１５ａ，１６ａと連通し、圧縮した冷媒を前記吐出弁室２０に導く吐出ポート２１ａおよび２１ｂが設けられている。また、前記吐出弁室２０には、前記吐出ポート２１ａおよび２１ｂを開閉するＣ型円筒状の２つの吐出弁２２ａおよび２２ｂと、同吐出弁２２ａおよび２２ｂの開度を規制する円筒状の弁ストッパ２３とが収納されている。尚、前記弁ストッパ２３の形状は、円筒状に限定したものではなく、棒状、Ｃ型円筒状などとしてもよい。

前記吐出弁２２ａおよび２２ｂをＣ型円筒状の一体型に形成するとともに、前記弁ストッパ２３を円筒状に形成し、前記吐出弁２２ａおよび２２ｂのＣ型円筒状の開口部に相対向する外周面および前記弁ストッパ２３の外周面の中央部を、前記吐出弁室２０の前記両吐出ポート２１ａおよび２１ｂの中央部の壁面にねじＮにより固定され（図２Ｂ参照）、前記吐出弁２２ａおよび２２ｂの開口部側の円弧部で、前記吐出ポート２１ａおよび２１ｂを開閉する構成となっている。また、前記吐出弁２２ａおよび２２ｂが前記圧縮室１５ａ，１６ａ内の高圧ガスにより弾性変形される板バネ等の弾性薄板からなる構成となっている。

上記構成において、通常運転時の圧縮動作を図３および図４により説明する。図３（Ａ）は前記圧縮部２Ａの前記圧縮室１５ａで圧縮された冷媒ガスの吐出状態を示したもので，図３（Ｂ）は吐出弁の詳細断面図である。圧縮された冷媒ガスは、その圧力が前記密閉容器１の内部空間１ａの圧力より上昇して、前記吐出弁２２ａを押圧して前記吐出ポート２１ａを開く。この時、圧縮過程の前記圧縮部２Ｂの前記圧縮室１６ａの圧力は、前記内部空間１ａの圧力より低いため、その圧力差により前記吐出弁２２ｂは閉じられ、前記吐出ポート２１ｂをシールする。そして、前記圧縮部２Ａの前記圧縮室１５ａで圧縮された冷媒ガスは、図３（Ｂ）および図２（Ｂ）の矢印で示すように、前記吐出ポート２１ａから前記吐出弁室２０内の前記吐出弁２２ａおよび前記弁ストッパ２３の隙間を通り前記密閉容器１の内部空間１ａを経て、図１に示す吐出管Ｔより密閉容器１の外部に吐出される。

図４（Ａ）は前記圧縮部２Ｂの前記圧縮室１６ａで圧縮された冷媒ガスの吐出状態を示したもので、図４（Ｂ）は吐出弁の詳細断面図である。前記圧縮室１６ａで圧縮された冷媒ガスの圧力が前記密閉容器１の内部空間１ａの圧力より上昇して、前記吐出弁２２ｂを押圧して前記吐出ポート２１ｂを開く。この時、圧縮過程の前記圧縮部２Ａの前記圧縮室１５ａの圧力は、前記内部空間１ａの圧力より低いため、その圧力差により前記吐出弁２２ａは閉じられ、前記吐出ポート２１ｂをシールする。そして、前記圧縮部２Ｂの前記圧縮室１６ａで圧縮された冷媒ガスは、図４（Ｂ）および図２（Ｂ）の矢印で示すように、上記図３の場合と同様に、前記吐出弁室２０内を通り前記密閉容器１の内部空間１ａを経て、図１に示す吐出管Ｔより密閉容器１の外部に吐出される。

以上説明したように、密閉容器１内に、仕切板７を挟んで２つの圧縮部を並設し、前記仕切板７の内部に、２つの吐出弁２２ａ，２２ｂおよび弁ストッパ２３を収納する吐出弁室２０を設け、前記吐出弁２２ａ，２２ｂをＣ型円筒状の一体型に形成し、前記吐出弁２２ａ，２２ｂのＣ型円筒状の開口部に相対向する外周面および前記弁ストッパ２３の外周面の中央部を、前記吐出弁室２０の前記両吐出ポートの中間点の壁面に固定し、前記吐出弁の開口部側の円弧部で前記吐出ポート２１ａおよび２１ｂを開閉することにより、吐出通路が仕切板のみで構成され、シール面および弁取付部が同一半径の円筒状となるため、面精度および組立性において構成しやすい密閉型圧縮機とすることができる。

本発明におけるツインロータリ圧縮機の側断面図である。 本発明の仕切板と吐出弁を示したもので、（Ａ）は展開斜視図、（Ｂ）は側断面図、（Ｃ）は上面図である。 本発明における圧縮部２Ａの動作を説明する図で、（Ａ）は要部拡大横断面図、（Ｂ）は吐出弁の詳細断面図である。 本発明における圧縮部２Ｂの動作を説明する図で、（Ａ）は要部拡大横断面図、（Ｂ）は吐出弁の詳細断面図である。 従来例におけるロータリ圧縮機の側断面図である。

符号の説明

１ 密閉容器
２Ａ 第１圧縮部
２Ｂ 第２圧縮部
３ 電動機
４ シャフト
４ａ、４ｂ偏心クランク部
５ ステータ
６ ロータ
７ 仕切板
８ａ 第１シリンダ
８ｂ 第２シリンダ
９ 上軸受
１０ 下軸受
１４ａ 第１ローラ
１４ｂ 第２ローラ
１５ａ，１６ａ 圧縮室
１５ｂ，１６ｂ 吸入室
２０ 吐出弁室
２１ａ，２１ｂ 吐出ポート
２２ａ，２２ｂ 吐出弁
２３ 弁ストッパ
Ｔ 吐出管

Claims (3)

1. 密閉容器内に、仕切板を挟んで上下に圧縮部を並設し、前記各圧縮部にシリンダと、偏心クランク部と、前記シリンダ内を偏心回転するローラと、圧縮した冷媒を吐出する吐出ポートと、同吐出ポートを開閉する吐出弁と、同吐出弁の開度を規制する弁ストッパとを備えた密閉型圧縮機において、
   前記仕切板の内部に、前記吐出弁および前記弁ストッパを収納する吐出弁室と、圧縮冷媒を前記吐出弁室に導く吐出ポートとを設けてなることを特徴とする密閉型圧縮機。
2. 前記吐出弁をＣ型円筒状に形成するとともに、前記弁ストッパを円筒状に形成し、前記吐出弁のＣ型円筒状の開口部に相対向する外周面および前記弁ストッパの外周面の中央部を、前記吐出弁室の前記両吐出ポートの中央部の壁面に固定し、前記吐出弁で前記上下の圧縮部の吐出ポートを開閉してなることを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
3. 前記吐出弁が圧縮室内の高圧ガスにより弾性変形される弾性薄板からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の密閉型圧縮機。

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