JP2008298037A - Vertical type rotary compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、縦型ロータリ圧縮機に係り、特に、冷凍サイクルを備えた空気調和機に使用される縦型ロータリ圧縮機に好適なものである。 The present invention relates to a vertical rotary compressor, and is particularly suitable for a vertical rotary compressor used in an air conditioner having a refrigeration cycle.
従来、冷凍サイクルに使用される縦型ロータリ圧縮機として、例えば特開昭61−145388号公報(特許文献1)に開示された構造が知られている。この従来技術における圧縮機は、密閉容器内の上部にステータとロータからなる電動機を備えている。この電動機に連結された回転軸は偏心部を備え、この偏心部に対応した圧縮要素が密閉容器の下部に設けられている。 Conventionally, as a vertical rotary compressor used in a refrigeration cycle, for example, a structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-145388 (Patent Document 1) is known. The compressor in this prior art is provided with an electric motor composed of a stator and a rotor at the upper part in a sealed container. The rotating shaft connected to the electric motor includes an eccentric portion, and a compression element corresponding to the eccentric portion is provided at the lower portion of the sealed container.
この従来技術の縦型ロータリ圧縮機を図6および図7を用いて説明する。 This conventional vertical rotary compressor will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG.
圧縮要素20は、電動機側の壁面となりかつ回転軸2を軸支する主軸受9と、電動機の逆側の壁面となりかつ回転軸2を軸支する副軸受19と、略円筒状のシリンダ10と、このシリンダ10内に配置され回転軸2の偏心部5の偏心回転により公転運動するローラ11とを備えている。
The
圧縮要素20内に吸い込まれた低圧の冷媒ガスは、ローラ11の公転運動に伴い低圧から高圧へと圧縮される。圧縮された冷媒ガスは、シリンダ10や主軸受9あるいは副軸受19に設けられた吐出ポート(図示せず)から吐出され、さらに密閉容器内を通って圧縮機外に吐出される。
The low-pressure refrigerant gas sucked into the
回転軸2は、偏心部5の主軸受側に偏心部5と一体化して成型された略楕円形状の主スラスト軸受22と、偏心部5の副軸受側に偏心部5と一体化して成型された略楕円形状の副スラスト軸受23とを備えている。主スラスト軸受22と副スラスト軸受23は、回転軸2の上下方向の運動を軸支するためのものであり、ローラ11と接触しないように偏心部5よりも回転軸2の半径方向に対して小さい形状となっている。
The rotating
主スラスト軸受22と副スラスト軸受23を有するため、偏心部5の高さLはシリンダ10の高さよりも低い。偏心部5の高さを低くするのは、ローラ11と偏心部5の摺動面積を小さくして、定格条件でのこの部位の摩擦損失を極力小さくするためである。
Since the main thrust bearing 22 and the sub thrust bearing 23 are provided, the height L of the
偏心部5には、側面に開口する給油孔3が穿設されると共に、給油孔3と連通し且つ外周面に形成された貫通溝12が設けられている。回転軸2の内部には、その長手方向に貫通する貫通孔が穿設され、回転軸2の下部側の先端には絞り機構が設けられている。これらの構造が給油ポンプ4として機能し、回転軸2の回転作用で密閉容器内の底部に溜まった潤滑油を汲み上げて、偏心部5の給油孔3に供給する。給油孔3から流出した潤滑油は、貫通溝12と、ローラ11と偏心部5との隙間δ3を通り、さらにローラ11と主軸受9の隙間δ1、ローラ11と副軸受19の端板の隙間δ2を通して圧縮要素20内のローラ11とシリンダ10との隙間δ4に供給される。
The
これらの隙間δ1からδ4は、通常、数μmから数十μmの範囲である。偏心部5や給油孔3は、図6の一点鎖線で示したシリンダ10の高さ方向の中心に位置している。ローラ11の自重により上側の隙間δ1よりも、下側の隙間δ2が狭くなる。そのため、ローラ11では、油膜が薄い隙間δ2からの油膜反力が、隙間δ1からの油膜反力よりも大きい。すなわち、ローラ11は、重力方向下向きの荷重に対して安定している。
These gaps δ1 to δ4 are usually in the range of several μm to several tens of μm. The
高回転数運転の定格条件におけるローラ11と偏心部5の位置関係は、図6に示すように、ローラ11が重力方向に対して傾斜していない状態である。
As shown in FIG. 6, the positional relationship between the
空気調和機では年間消費電力量が省エネの重要な指標となり、それに伴い空気調和機で用いられる圧縮機では、定格条件よりも低回転数運転での効率がより重要となってきている。空気調和機で用いられる縦型ロータリ圧縮機においても、低回転数運転の効率向上、すなわち損失の低減が望まれるようになってきている。 In an air conditioner, the annual power consumption is an important index for energy saving, and as a result, in a compressor used in the air conditioner, efficiency at low speed operation is more important than rated conditions. Also in a vertical rotary compressor used in an air conditioner, it has been desired to improve the efficiency of low-speed operation, that is, to reduce loss.
しかしながら、上述した従来の縦型ロータリ圧縮機では、低回転数運転において、ローラ11と偏心部5が図7の点Qにおいて局所的に固体接触し、摩擦損失が増大するという課題があることが分かった。
However, in the conventional vertical rotary compressor described above, there is a problem in that the
すなわち、圧縮要素20内の冷媒ガスを圧縮するに伴い、ローラ11にはガス荷重Pが発生する。特に冷媒ガスを吐出する行程で圧縮要素20内の圧力分布が不安定となり、図7に示すようにガス荷重Pの作用方向が変動する。ガス荷重Pが上向きの成分をもつ場合、ローラ11は転覆モーメントMによりローラ11が傾斜する。図6に示したローラ11に関する隙間δの大小関係は,一般的に(δ1+δ2)<δ3であるから、図7に示すように、転覆モーメントMと釣り合うように偏心部5の上側外縁部の点Qから局所荷重Fがローラ11に発生する。
That is, as the refrigerant gas in the
このときの偏心部5の高さをLとすると、ローラ11の傾斜回転の中心から局所荷重Fの作用点Qまでの距離は(L/2)となる。このローラ11の傾斜に伴い局所荷重Fが増大し、ローラ11と偏心部5が局所的に固体接触を生じて摩擦損失を増大する。加えて、冷媒ガスの吐出行程では冷媒ガスの圧力が圧縮工程で最大となるため、ガス荷重Pや局所荷重Fも圧縮工程で最大となり、作用点Qでの摩擦損失すなわち圧縮機全体の入力が増大していた。なお、ガス荷重Pが下向きの成分をもつ場合は、先に述べたようにローラ11は重力方向下向きの荷重に対して安定しているので、傾斜は少ない。
If the height of the
以上より、従来の縦型ロータリ圧縮機では、低回転数運転でかつ冷媒ガスの吐出行程において、作用点Qにおけるローラ11と偏心部5との摩擦損失の低減が重要な課題であることが分かった。
From the above, in the conventional vertical rotary compressor, it is found that the reduction of the friction loss between the
本発明の目的は、低回転数運転の吐出行程におけるローラと偏心部の局所的な摩擦損失を低減できる縦型ロータリ圧縮機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a vertical rotary compressor capable of reducing local friction loss between a roller and an eccentric portion in a discharge stroke in a low rotation speed operation.
前述の目的を達成するための本発明の第1の態様は、潤滑油を封入してある密閉容器内に、電動機と、その電動機で駆動され略円柱状の偏心部を有する回転軸と、前記偏心部の偏心回転により公転運動するローラを略円筒状のシリンダ内に備えた圧縮要素とを備え、前記電動機と前記圧縮要素とを上下に配置すると共に前記偏心部の側面に開口する給油孔を有する縦型ロータリ圧縮機であって、前記電動機側の前記圧縮要素の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する主軸受と、前記電動機と逆側の前記圧縮要素の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する副軸受と、前記主軸受側に位置し前記偏心部と一体となった略円柱状の主スラスト軸受と、前記副軸受側に位置し前記偏心部と一体となった略円柱状の副スラスト軸受と、前記密閉容器の底部に溜まった潤滑油を前記回転軸の回転作用で汲み上げて前記偏心部の給油孔に供給する給油ポンプとを備え、前記偏心部の給油孔を、前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したことにある。 In a first aspect of the present invention for achieving the above-mentioned object, an electric motor, a rotary shaft that is driven by the electric motor and has a substantially cylindrical eccentric portion, in a sealed container enclosing lubricating oil, A compression element provided in a substantially cylindrical cylinder with a roller that revolves by eccentric rotation of the eccentric part, and the electric motor and the compression element are arranged vertically and an oil supply hole that opens on a side surface of the eccentric part is provided. A vertical rotary compressor having a wall surface of the compression element on the electric motor side and supporting the rotary shaft; a wall surface of the compression element on the opposite side of the electric motor; and the axis of the rotation shaft A sub-bearing to be supported, a substantially cylindrical main thrust bearing located on the main bearing side and integral with the eccentric part, and a substantially cylindrical sub-position located on the auxiliary bearing side and integral with the eccentric part. At the thrust bearing and the bottom of the sealed container An oil supply pump that pumps up the collected lubricating oil by the rotational action of the rotary shaft and supplies it to the oil supply hole of the eccentric part, and the oil supply hole of the eccentric part is located above the center in the height direction of the cylinder. Is arranged eccentrically.
係る本発明の第1の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
(1)前記偏心部を、前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したこと。
(2)前記偏心部の給油孔の上側への偏心量を前記偏心部の上側への偏心量より大きくしたこと。
(3)前記偏心部の上下の外縁部にそれぞれテーパを設け、上側の前記テーパを下側の前記テーパよりも大きくしたこと。
A more preferable specific configuration example in the first aspect of the present invention is as follows.
(1) The eccentric portion is arranged eccentrically upward with respect to the center in the height direction of the cylinder.
(2) The amount of eccentricity of the eccentric portion to the upper side of the oil supply hole is made larger than the amount of eccentricity of the eccentric portion to the upper side.
(3) The upper and lower outer edge portions of the eccentric portion are each tapered, and the upper taper is made larger than the lower taper.
また、本発明の第2の態様は、潤滑油を封入してある密閉容器内に、電動機と、その電動機で駆動され略円柱状の偏心部を有する回転軸と、前記偏心部の偏心回転により公転運動するローラを略円筒状のシリンダ内に備えた圧縮要素とを備え、前記電動機と前記圧縮要素とを上下に配置すると共に前記偏心部の側面に開口する給油孔を有する縦型ロータリ圧縮機であって、前記電動機側の前記圧縮要素の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する主軸受と、前記電動機と逆側の前記圧縮要素の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する副軸受と、前記主軸受側に位置し前記偏心部と一体となった略円柱状の主スラスト軸受と、前記副軸受側に位置し前記偏心部と一体となった略円柱状の副スラスト軸受と、前記密閉容器の底部に溜まった潤滑油を前記回転軸の回転作用で汲み上げて前記偏心部の給油孔に供給する給油ポンプとを備え、前記偏心部を、前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したことにある。 According to a second aspect of the present invention, an electric motor, a rotating shaft driven by the electric motor and having a substantially cylindrical eccentric portion, and an eccentric rotation of the eccentric portion are provided in a sealed container enclosing lubricating oil. A vertical rotary compressor comprising a compression element provided with a revolving roller in a substantially cylindrical cylinder, wherein the electric motor and the compression element are arranged vertically and have an oil supply hole opened on a side surface of the eccentric part. A main bearing which becomes a wall surface of the compression element on the motor side and supports the rotating shaft, and a sub-bearing which becomes a wall surface of the compression element on the opposite side of the motor and supports the rotating shaft; A substantially cylindrical main thrust bearing located on the main bearing side and integrated with the eccentric portion; a substantially cylindrical sub thrust bearing located on the sub bearing side and integrated with the eccentric portion; and the sealing The lubricating oil collected at the bottom of the container Pumped up by the rotation action of the rotating shaft and an oil pump for supplying the oil supply hole of the eccentric portion, the eccentric portion, with respect to the center in the height direction of the cylinder, it lies in the eccentrically disposed on the upper side.
係る本発明の第2の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
(1)前記副スラスト軸受の高さを前記主スラスト軸受の高さよりも高くしたこと。
A more preferable specific configuration example in the second aspect of the present invention is as follows.
(1) The height of the auxiliary thrust bearing is made higher than the height of the main thrust bearing.
また、本発明の第3の態様は、潤滑油を封入してある密閉容器内に、電動機と、その電動機で駆動され略円柱状の偏心部を回転角に対して互いに180゜ずれた位置で上下に2つ有する回転軸と、前記偏心部の偏心回転により公転運動するローラを略円筒状のシリンダ内に備えた2つの圧縮要素とを備え、前記電動機と前記圧縮要素とを上下に配置すると共に前記偏心部の側面に開口する給油孔を有する縦型ロータリ圧縮機であって、前記2つの圧縮要素における上側に位置する第1圧縮要素の前記電動機側の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する主軸受と、前記2つの圧縮要素における下側に位置する第2圧縮要素の前記電動機と逆側の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する副軸受と、前記第1圧縮要素および前記第2の圧縮要素の壁面となる仕切板と、前記主軸受側に位置し上側の前記偏心部と一体となった略円柱状の主スラスト軸受と、前記副軸受側に位置し下側の前記偏心部と一体となった略円柱状の副スラスト軸受と、前記密閉容器の底部に溜まった潤滑油を前記回転軸の回転作用で汲み上げて前記偏心部の給油孔に供給する給油ポンプとを備え、前記第1圧縮要素における前記偏心部の給油孔を、前記第1圧縮要素における前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したことにある。 In the third aspect of the present invention, the motor and the substantially cylindrical eccentric part driven by the motor are shifted from each other by 180 ° with respect to the rotation angle in the sealed container in which the lubricating oil is sealed. A rotary shaft having two upper and lower shafts, and two compression elements each having a roller that revolves by an eccentric rotation of the eccentric portion in a substantially cylindrical cylinder, and the electric motor and the compression element are arranged vertically. And a rotary rotary compressor having an oil supply hole that opens on a side surface of the eccentric portion, and serves as a wall surface on the motor side of the first compression element located on the upper side of the two compression elements and supports the rotating shaft. A main bearing, a sub-bearing serving as a wall surface on the opposite side of the electric motor of the second compression element located on the lower side of the two compression elements and supporting the rotating shaft, the first compression element, and the second compression element Wall of compression element Partition plate, a substantially cylindrical main thrust bearing that is located on the main bearing side and integrated with the upper eccentric portion, and a substantially cylindrical main thrust bearing that is located on the auxiliary bearing side and integrated with the lower eccentric portion. A cylinder-shaped sub-thrust bearing, and an oil supply pump that pumps up the lubricating oil accumulated at the bottom of the hermetic container by the rotating action of the rotary shaft and supplies the oil to the oil supply hole of the eccentric part, The oil supply hole of the eccentric part is arranged eccentrically on the upper side with respect to the center in the height direction of the cylinder in the first compression element.
係る本発明の第3の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
(1)前記第1圧縮要素における前記偏心部を、前記第1圧縮要素における前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したこと。
A more preferable specific configuration example in the third aspect of the present invention is as follows.
(1) The eccentric portion of the first compression element is arranged eccentrically upward with respect to the center in the height direction of the cylinder of the first compression element.
また、本発明の第4の態様は、潤滑油を封入してある密閉容器内に、電動機と、その電動機で駆動され略円柱状の偏心部を回転角に対して互いに180゜ずれた位置で上下に2つ有する回転軸と、前記偏心部の偏心回転により公転運動するローラを略円筒状のシリンダ内に備えた2つの圧縮要素とを備え、前記電動機と前記圧縮要素とを上下に配置すると共に前記偏心部の側面に開口する給油孔を有する縦型ロータリ圧縮機であって、前記2つの圧縮要素における上側に位置する第1圧縮要素の前記電動機側の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する主軸受と、前記2つの圧縮要素における下側に位置する第2圧縮要素の前記電動機と逆側の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する副軸受と、前記第1圧縮要素および前記第2の圧縮要素の壁面となる仕切板と、前記主軸受側に位置し上側の前記偏心部と一体となった略円柱状の主スラスト軸受と、前記副軸受側に位置し下側の前記偏心部と一体となった略円柱状の副スラスト軸受と、前記密閉容器の底部に溜まった潤滑油を前記回転軸の回転作用で汲み上げて前記偏心部の給油孔に供給する給油ポンプとを備え、前記第1圧縮要素における前記偏心部を、前記第1圧縮要素における前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したことにある。 In the fourth aspect of the present invention, an electric motor and an approximately cylindrical eccentric part driven by the electric motor are shifted from each other by 180 ° with respect to the rotation angle in a sealed container enclosing lubricating oil. A rotary shaft having two upper and lower shafts, and two compression elements each having a roller that revolves by an eccentric rotation of the eccentric portion in a substantially cylindrical cylinder, and the electric motor and the compression element are arranged vertically. And a rotary rotary compressor having an oil supply hole that opens on a side surface of the eccentric portion, and serves as a wall surface on the motor side of the first compression element located on the upper side of the two compression elements and supports the rotating shaft. A main bearing, a sub-bearing serving as a wall surface on the opposite side of the electric motor of the second compression element located on the lower side of the two compression elements and supporting the rotating shaft, the first compression element, and the second compression element Wall of compression element Partition plate, a substantially cylindrical main thrust bearing that is located on the main bearing side and integrated with the upper eccentric portion, and a substantially cylindrical main thrust bearing that is located on the auxiliary bearing side and integrated with the lower eccentric portion. A cylinder-shaped sub-thrust bearing, and an oil supply pump that pumps up the lubricating oil accumulated at the bottom of the hermetic container by the rotating action of the rotary shaft and supplies the oil to the oil supply hole of the eccentric part, The eccentric portion is arranged eccentrically upward with respect to the center of the first compression element in the height direction of the cylinder.
係る本発明の第4の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
(1)前記副スラスト軸受の高さを前記主スラスト軸受の高さよりも高くしたこと。
A more preferable specific configuration example in the fourth aspect of the present invention is as follows.
(1) The height of the auxiliary thrust bearing is made higher than the height of the main thrust bearing.
係る本発明の縦型ロータリ圧縮機によれば、低回転数運転の吐出行程におけるローラと偏心部の局所的な摩擦損失を低減できる。 According to the vertical rotary compressor of the present invention, it is possible to reduce the local friction loss between the roller and the eccentric portion in the discharge stroke in the low rotation speed operation.
以下、本発明の複数の実施例について図を用いて説明する。各実施例の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
(第1実施例)
本発明の第1実施例を、図1から図3を用いて説明する。図1は本実施例の縦型ロータリ圧縮機1の縦断面図、図2は図1のA−A断面図、図3は図1の圧縮要素の低回転数運転時の縦断面図である。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals in the drawings of the respective embodiments indicate the same or equivalent.
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a longitudinal sectional view of a vertical
圧縮機1は内部に潤滑油21を封入した密閉容器13を備える。密閉容器13内の上方には、ステータ7とロータ8を有する電動機14が設けられている。電動機14に連結された回転軸2は偏心部5を備え、主軸受9と副軸受19に軸支されている。圧縮要素20は、端板を備えた主軸受9と、略円筒状のシリンダ10と、偏心部5の外周に嵌め合わされた円筒状のローラ11と、端板を備えた副軸受19とで構成される。電動機14、主軸受9、シリンダ10、副軸受19は、重力方向に対して上から順に配置される。圧縮要素20を形成する主軸受9、シリンダ10および副軸受19は、積層されてボルト等の締結要素(図示せず)で一体化されている。主軸受9、シリンダ10、副軸受19は、鋳物もしくは鉄系の焼結部材を研磨や研削により成型したものである。ローラ11は、上下の内縁に同一寸法の面取りを施してあり、上下方向に対して対称の形状である。
The
主軸受9は密閉容器13の内壁に溶接によって固定され、シリンダ10や副軸受19等の圧縮要素部品を支持している。なお、主軸受9の代わりに、シリンダ10を密閉容器13の内壁に固定してもかまわない。
The
回転軸2には、偏心部5の主軸受側に偏心部5と一体化して成型された略楕円形状の主スラスト軸受22と、偏心部5の副軸受側に偏心部5と一体化して成型された略楕円形状の副スラスト軸受23とを備えている。副スラスト軸受23が副軸受19の端板より反力を受け、自重に対して回転軸2を支持している。回転軸2は、円柱状の鋳物部材を切削と研磨により、主スラスト軸受22、偏心部5、副スラスト軸受23と一体で成型したものである。
The
本実施例では、シリンダ10の高さを約20mmとし、偏心部5の高さLを約12mmとし、さらに偏心部5をシリンダ10の高さ方向の中心に対して偏心量Δ1だけ偏心させている。この偏心量Δ1は約2mmであり、一般の切削による加工公差±0.5mmよりも十分に大きく、シリンダ10の高さの約10%である。それに伴い副スラスト軸受23の高さが約6mmであり、主スラスト軸受22の高さ約2mmよりも高い。
In this embodiment, the height of the
回転軸2には、軸心に沿って給油ポンプ4を備えている。給油ポンプ4は、回転軸2の下側の先端に設けた絞り部4aと、回転軸2の軸心を中心に穿設された給油経路4bと、潤滑油21に含まれているガス冷媒を排気するための貫通孔4cとを備えている。給油経路4b、貫通孔4cは、ドリルで加工した略円形状の孔である。
The
偏心部5は、その側面と給油経路4bとを連通するために穿設された給油孔3を備えている。さらに、偏心部5の上下方向に潤滑油21を供給するため、給油孔3と連通した貫通溝12を偏心部5の側面に備えている。貫通溝12は円盤状のカッタやエンドミルにより、切削加工により設けられる。さらに、主軸受9と副軸受19に潤滑油21を供給するために、回転軸2に小径給油孔15を設けている。給油孔3および小径給油孔15は、それぞれドリルで加工した略円形状の孔である。本実施例では給油孔3の孔径が約φ3mm、小径給油孔15の孔径が約φ2mmとした。
The
給油孔3は、図1に示すように、シリンダ10の高さ方向の中心に対して偏心量Δ2だけ偏心させている。本実施例ではシリンダの高さが約20mm、偏心量Δ2が約4mmである。偏心量Δ2は一般の切削による加工公差±0.5mmよりも十分に大きく、シリンダ高さの約20%である。また偏心部5の偏心量Δ1に対して、給油孔3の偏心量Δ2を大きくした。
As shown in FIG. 1, the
給油ポンプ4は、密閉容器13の底部に溜まった潤滑油21を回転軸2の回転に伴う遠心力で汲み上げて、給油孔3および小径給油孔15に潤滑油21を供給する。主として給油孔3から供給された潤滑油21は、貫通溝12や、ローラ11と偏心部5との隙間を流れ、ローラ11と主軸受9の端板との隙間や、ローラ11と副軸受19の端板との隙間を通って圧縮要素20内へ供給される。
The
圧縮要素20内の作動空間は、図2に示すように、コイルバネのような付勢力付与手段6に連結された平板状のベーン18により、圧縮空間31と吸込み空間32に分割される。ベーン18は、シリンダ10のスロット溝に嵌め合わされ、偏心部5の偏心運動に合わせて回転するローラ11の外周上を接触しながら進退運動する。作動流体である冷媒ガスは、吸込口25より圧縮要素20内に吸入され、低圧から高圧へと圧縮される。圧縮要素20内の冷媒ガスは、予め設定された圧力になると開口する吐出弁26(図1参照)を通って密閉容器13内に吐出される。吐出された冷媒ガスは、その後、電動機14の隙間や風穴を通り、密閉容器13の上部に設けられた吐出管(図示せず)より圧縮室外に吐出される。
As shown in FIG. 2, the working space in the
次に、図3を用いて、本実施例のローラ11の動作について述べる。本実施例では、偏心部5と給油孔3をシリンダ10の高さ方向の中心に対して、それぞれ偏心量Δ1と偏心量Δ2だけ偏心させている。このため、転覆モーメントMが働きローラ11が傾斜した場合、ローラ11の傾斜回転の中心から転覆モーメントMとつりあう局所荷重Fの作用点Qまでの距離が(L/2+Δ1)となり、図7の従来技術に対して偏心量Δ1だけ長くなる。局所荷重Fは距離(L/2+Δ1)が増大するに伴い減少するから、本実施例によれば、局所荷重Fに伴うローラ11と偏心部5の局所的な摩擦損失を低減することができる。本実施例では偏心部の高さLが12mm、偏心部5の偏心量Δ1が2mmなので、局所荷重Fを従来技術に対して約25%低減できる。
Next, the operation of the
同時に給油孔3も偏心量Δ2だけ偏心しているため、給油孔3が図7の従来技術よりも局所荷重Fの作用点Qに近い。このため、作用点Qへ潤滑油21を供給しやすくなり、作用点Qでのローラ11と偏心部5の局所的な固体接触を緩和して、摩擦損失を低減できる。
At the same time, the
また、本実施例では、偏心部5の高さL、すなわち偏心部5の摺動面積を図7の従来技術と比べて拡大していないので、高回転数運転の定格条件等のローラ11が傾斜しない場合における付加的な摩擦損失の増大に繋がることはない。
(第2実施例)
次に、本発明の第2実施例について図4を用いて説明する。この第2本実施例は、次に述べる点で第1実施例と相違するものであり、その他の点については第1実施例と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。
Further, in this embodiment, the height L of the
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in the following points, and the other points are basically the same as those in the first embodiment, so that the duplicated explanation is omitted.
第2実施例では、偏心部5の上下の外縁部にそれぞれ上テーパ16、下テーパ17を設けている。下テーパはC0.1〜0.5mm、上テーパ16は下テーパ17よりも大きくC0.8〜1.2mmとした。
In the second embodiment, an
第2実施例では上テーパ16を大きく設けているため、ローラ11と上テーパ16のくさび効果により、局所荷重Fの作用点Qに対して潤滑油21の給油性が向上する。また作用点Qの近傍の上テーパ16では、ローラ11に対して油膜反力が働くから、作用点Qへの局所荷重Fを分散して、この部位での固体接触を緩和することができる。
In the second embodiment, since the
一方、局所荷重が生じにくい偏心部5の下側のテーパ17は、テーパ16よりも小さく、必要以上の潤滑油21の供給と、偏心部5の摺動面積の縮小を抑えている。すなわち、第2実施例は、第1実施例1よりもローラ11の傾斜に伴うローラ11と偏心部5の局所的な固体接触の状態を改善でき、この部位での摩擦損失を低減することができる。
(第3実施例)
次に、本発明の第3実施例について図5を用いて説明する。この第3本実施例は、次に述べる点で第1実施例と相違するものであり、その他の点については第1実施例と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。
On the other hand, the
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment is different from the first embodiment in the following points, and the other points are basically the same as those in the first embodiment, and therefore, redundant description is omitted.
第3実施例では、図5に示すように、2つの圧縮要素20a、20bを有する縦型2シリンダロータリ圧縮機1である。この第3実施例の圧縮機1では、電動機14に連結された回転軸2は、上下に2つの偏心部5a、5bを備え、偏心部5a、5bの上下の位置で主軸受9と副軸受19により軸支されている。その回転軸2に対して電動機14側から順に、主軸受9、第1圧縮要素20a、仕切板24、第2圧縮要素20bおよび副軸受19が積層され、それぞれ上下からボルト等の締結要素(図示せず)で一体化されている。
In the third embodiment, as shown in FIG. 5, a vertical two-
上側に位置する第1圧縮要素20aは、主軸受9の端板と、シリンダ10aと、偏心部5aの外周に嵌め合わされた円筒状のローラ11aと、仕切板24とで作動空間を形成する。下側に位置する第2圧縮要素20bは、副軸受19の端板と、シリンダ10bと、偏心部5bの外周に嵌め合わされた円筒状のローラ11bと、仕切板24とで作動空間を形成する。これらの作動空間は、第1実施例の図2と同様に、コイルバネのような付勢力付与手段6に連結された平板状のベーン18が、偏心部5a、5bの偏心運動に合わせて回転するローラ11a、11bの外周上を接触しながら進退運動することにより、それぞれ圧縮空間と吸込み空間とに分割される。
The first compression element 20a located on the upper side forms an operating space with the end plate of the
主軸受9は密閉容器13の内壁に溶接によって固定され、シリンダ10や副軸受19等のポンプ部品を支持している。なお、主軸受9の代わりに、シリンダ10aもしくはシリンダ10bを密閉容器13の内壁に固定してもかまわない。
The
回転軸2には、偏心部5aの主軸受側に偏心部5aと一体化して成型された略楕円形状の主スラスト軸受22と、偏心部5bの副軸受側に偏心部5bと一体化して成型された略楕円形状の副スラスト軸受23を備えている。副スラスト軸受23が副軸受19の端板より反力を受け、自重に対して回転軸2を支持している。
The
シリンダ20aとシリンダ20bは、加工治具やベーン18、付勢力付与手段6を共有するため、同じ高さ、同じ内径寸法としている。また、ローラ11aとローラ11bも、同一形状であり、互換性がある。偏心部5aと偏心部5bは、外径と高さが同じである。また、貫通溝12aと貫通溝12b、給油孔3aと給油孔3bも、加工性を考慮して同一の形状としている。
Since the cylinder 20a and the
仕切板24は、略円板状の鋳物もしくは鉄系の焼結部材である。この仕切板24は、組立て時に偏心部5aを通過させる内孔27が形成される。
The
圧縮要素20は、偏心部5が偏心回転することでローラ11を駆動する。図4に示すように偏心部5aと偏心部5bは位相が180°異なり、第1圧縮要素20aと第2圧縮要素20bの圧縮過程の位相差は180°である。すなわち、2つの圧縮要素20a、20bの圧縮過程は逆位相となっている。
The
ただし、上側に位置する第1圧縮要素20aを構成する偏心部5aと給油孔3aは、実施例1の図1と同様に、シリンダ10aの高さ方向の中心に対して、それぞれΔ1、Δ2だけ偏心して配置されている。一方、下側に位置する第2圧要素20bを構成する偏心部5bと給油孔3bは、従来例の図6と同様に、シリンダ10bの高さ方向の中心と同じ位置に配置されている。
However, the
作動流体である冷媒ガスは、それぞれシリンダ10a、10bの吸入口より吸入され、ローラ11a、11bが偏心回転することにより低圧から高圧へと圧縮される。各圧縮要素20a、20bの冷媒ガスは、予め設定された圧力になると開口する吐出弁26a、26bを通って、吐出される。第1圧縮要素20aから吐出された冷媒ガスは、密閉容器13内に吐出される。第2圧縮要素20bから吐出された冷媒ガスは、副軸受19、シリンダ10b、仕切板24、シリンダ10a、主軸受9のそれぞれに設けられた連通孔(図示せず)を通って、密閉容器13に吐出される。密閉容器13内に吐出された冷媒ガスは、密閉容器13の上部に設けられた吐出管(図示せず)より圧縮室外に吐出される。また、副軸受19には、第2圧縮要素20bから吐出された冷媒ガスと、密閉容器13に吐出された冷媒ガスを隔離するカバー28を備えている。
Refrigerant gas, which is a working fluid, is sucked from the suction ports of the
縦型2シリンダロータリ圧縮機では、2つの圧縮要素20を備えるため、ポンプ部分の高さが高くなる。潤滑油21は密閉容器13内の底部に溜まっているため、給油ポンプ4の揚程が大きくなり、上側に位置する第1圧縮要素20aへの給油が難しくなる。特に低回転数で運転した場合、給油ポンプ4の遠心力が小さく、この傾向が顕著である。したがって、ローラ11の傾斜に伴うローラ11と偏心部5との局所的な固体接触は、第1圧縮要素20aにおいて頻度が高く発生し、圧縮機入力を増大する。
In the vertical two-cylinder rotary compressor, since the two
第3実施例によれば、第1圧縮要素20aにおいて、第1実施例と同じ構造を用いている。したがって、第1圧縮要素20aにおけるローラ11aと偏心部5aとの局所的な固体接触を改善でき、圧縮機入力を低減することができる。
According to the third embodiment, the same structure as that of the first embodiment is used in the first compression element 20a. Accordingly, local solid contact between the roller 11a and the
1…圧縮機、2…回転軸、3…給油孔、4…給油ポンプ、4a…絞り部、4b…給油経路、4c…貫通孔、5…偏心部、6…付勢力付与手段、ステータ7、8…ロータ、9…主軸受、10…シリンダ、11…ローラ、12…貫通溝、13…密閉容器、14…電動機、15…小径給油孔、16…上テーパ、17…下テーパ、18…ベーン、19…副軸受、20…圧縮要素、21…潤滑油、22…主スラスト軸受、23…副スラスト軸受、24…仕切板、25…吸込口、26…吐出弁。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記電動機側の前記圧縮要素の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する主軸受と、
前記電動機と逆側の前記圧縮要素の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する副軸受と、
前記主軸受側に位置し前記偏心部と一体となった略円柱状の主スラスト軸受と、
前記副軸受側に位置し前記偏心部と一体となった略円柱状の副スラスト軸受と、
前記密閉容器の底部に溜まった潤滑油を前記回転軸の回転作用で汲み上げて前記偏心部の給油孔に供給する給油ポンプとを備え、
前記偏心部の給油孔を、前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したことを特徴とする縦型ロータリ圧縮機。 An electric motor, a rotary shaft driven by the electric motor and having a substantially cylindrical eccentric portion, and a roller that revolves by the eccentric rotation of the eccentric portion are contained in a sealed cylinder in which lubricating oil is sealed. A vertical rotary compressor that has an oil supply hole that is disposed on the upper and lower sides of the electric motor and the compression element and that opens on a side surface of the eccentric part.
A main bearing that becomes a wall surface of the compression element on the electric motor side and supports the rotating shaft;
A sub-bearing that becomes the wall surface of the compression element opposite to the electric motor and supports the rotating shaft;
A substantially cylindrical main thrust bearing located on the main bearing side and integrated with the eccentric portion;
A substantially cylindrical sub-thrust bearing located on the sub-bearing side and integrated with the eccentric portion;
An oil supply pump that pumps up the lubricating oil accumulated at the bottom of the sealed container by the rotating action of the rotating shaft and supplies the oil to the oil supply hole of the eccentric part,
A vertical rotary compressor characterized in that an oil supply hole of the eccentric portion is eccentrically arranged on the upper side with respect to a center in a height direction of the cylinder.
前記電動機側の前記圧縮要素の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する主軸受と、
前記電動機と逆側の前記圧縮要素の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する副軸受と、
前記主軸受側に位置し前記偏心部と一体となった略円柱状の主スラスト軸受と、
前記副軸受側に位置し前記偏心部と一体となった略円柱状の副スラスト軸受と、
前記密閉容器の底部に溜まった潤滑油を前記回転軸の回転作用で汲み上げて前記偏心部の給油孔に供給する給油ポンプとを備え、
前記偏心部を、前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したことを特徴とする縦型ロータリ圧縮機。 An electric motor, a rotary shaft driven by the electric motor and having a substantially cylindrical eccentric portion, and a roller that revolves by the eccentric rotation of the eccentric portion are contained in a sealed cylinder in which lubricating oil is sealed. A vertical rotary compressor that has an oil supply hole that is disposed on the upper and lower sides of the electric motor and the compression element and that opens on a side surface of the eccentric part.
A main bearing that becomes a wall surface of the compression element on the electric motor side and supports the rotating shaft;
A sub-bearing that becomes the wall surface of the compression element opposite to the electric motor and supports the rotating shaft;
A substantially cylindrical main thrust bearing located on the main bearing side and integrated with the eccentric portion;
A substantially cylindrical sub-thrust bearing located on the sub-bearing side and integrated with the eccentric portion;
An oil supply pump that pumps up the lubricating oil accumulated at the bottom of the sealed container by the rotating action of the rotating shaft and supplies the oil to the oil supply hole of the eccentric part,
A vertical rotary compressor characterized in that the eccentric portion is eccentrically arranged on the upper side with respect to the center in the height direction of the cylinder.
前記2つの圧縮要素における上側に位置する第1圧縮要素の前記電動機側の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する主軸受と、
前記2つの圧縮要素における下側に位置する第2圧縮要素の前記電動機と逆側の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する副軸受と、
前記第1圧縮要素および前記第2の圧縮要素の壁面となる仕切板と、
前記主軸受側に位置し上側の前記偏心部と一体となった略円柱状の主スラスト軸受と、
前記副軸受側に位置し下側の前記偏心部と一体となった略円柱状の副スラスト軸受と、
前記密閉容器の底部に溜まった潤滑油を前記回転軸の回転作用で汲み上げて前記偏心部の給油孔に供給する給油ポンプとを備え、
前記第1圧縮要素における前記偏心部の給油孔を、前記第1圧縮要素における前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したことを特徴とする縦型ロータリ圧縮機。 An electric motor, a rotary shaft that is driven by the electric motor and has two substantially cylindrical eccentric parts at the top and bottom at positions shifted from each other by 180 ° with respect to the rotation angle, and the eccentric An oil supply hole provided with two compression elements provided in a substantially cylindrical cylinder with a roller that revolves by eccentric rotation of the part, and wherein the electric motor and the compression element are arranged vertically and open on a side surface of the eccentric part A vertical rotary compressor having
A main bearing serving as a wall surface on the motor side of the first compression element located on the upper side of the two compression elements and supporting the rotary shaft;
A secondary bearing which is a wall surface on the opposite side of the electric motor of the second compression element located on the lower side of the two compression elements and supports the rotating shaft;
A partition plate serving as wall surfaces of the first compression element and the second compression element;
A substantially cylindrical main thrust bearing located on the main bearing side and integrated with the upper eccentric portion;
A substantially cylindrical sub-thrust bearing located on the sub-bearing side and integrated with the lower eccentric portion;
An oil supply pump that pumps up the lubricating oil accumulated at the bottom of the sealed container by the rotating action of the rotating shaft and supplies the oil to the oil supply hole of the eccentric part,
The vertical rotary compressor characterized in that an oil supply hole of the eccentric portion in the first compression element is eccentrically arranged upward with respect to a center in the height direction of the cylinder in the first compression element.
前記2つの圧縮要素における上側に位置する第1圧縮要素の前記電動機側の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する主軸受と、
前記2つの圧縮要素における下側に位置する第2圧縮要素の前記電動機と逆側の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する副軸受と、
前記第1圧縮要素および前記第2の圧縮要素の壁面となる仕切板と、
前記主軸受側に位置し上側の前記偏心部と一体となった略円柱状の主スラスト軸受と、
前記副軸受側に位置し下側の前記偏心部と一体となった略円柱状の副スラスト軸受と、
前記密閉容器の底部に溜まった潤滑油を前記回転軸の回転作用で汲み上げて前記偏心部の給油孔に供給する給油ポンプとを備え、
前記第1圧縮要素における前記偏心部を、前記第1圧縮要素における前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したことを特徴とする縦型ロータリ圧縮機。 An electric motor, a rotary shaft that is driven by the electric motor and has two substantially cylindrical eccentric parts at the top and bottom at positions shifted from each other by 180 ° with respect to the rotation angle, and the eccentric An oil supply hole provided with two compression elements provided in a substantially cylindrical cylinder with a roller that revolves by eccentric rotation of the part, and wherein the electric motor and the compression element are arranged vertically and open on a side surface of the eccentric part A vertical rotary compressor having
A main bearing serving as a wall surface on the motor side of the first compression element located on the upper side of the two compression elements and supporting the rotary shaft;
A secondary bearing which is a wall surface on the opposite side of the electric motor of the second compression element located on the lower side of the two compression elements and supports the rotating shaft;
A partition plate serving as wall surfaces of the first compression element and the second compression element;
A substantially cylindrical main thrust bearing located on the main bearing side and integrated with the upper eccentric portion;
A substantially cylindrical sub-thrust bearing located on the sub-bearing side and integrated with the lower eccentric portion;
An oil supply pump that pumps up the lubricating oil accumulated at the bottom of the sealed container by the rotating action of the rotating shaft and supplies the oil to the oil supply hole of the eccentric part,
A vertical rotary compressor characterized in that the eccentric portion of the first compression element is arranged eccentrically upward with respect to the center of the cylinder in the height direction of the first compression element.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100907 |