JP2008298080A - 膨張機一体型圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】膨張機一体型圧縮機200Aは、密閉容器1、圧縮機構2、膨張機構3、シャフト5、オイルポンプ6および断熱構造30Aを備えている。オイルポンプ6は、圧縮機構1と膨張機構3との間に配置されており、オイル貯まり25に貯められたオイルをオイル吸入口62qから吸入して圧縮機構2に供給する。断熱構造30Aは、オイルポンプ6と膨張機構3との間に配置され、オイル吸入口62qが位置する上槽25aと膨張機構3が位置する下槽25bとの間のオイルの流通を制限して、上槽25aを満たすオイルから下槽25bを満たすオイルへの熱移動を抑制する。
【選択図】図1
Description
底部がオイル貯まりとして利用される密閉容器と、
オイル貯まりに貯留されたオイルの油面よりも上または下に位置するように密閉容器内に配置された圧縮機構と、
油面に対する位置関係が圧縮機構とは上下逆になるように密閉容器内に配置された膨張機構と、
圧縮機構と膨張機構とを連結するシャフトと、
圧縮機構と膨張機構との間に配置され、圧縮機構または膨張機構の周囲を満たすオイルを油面よりも上に位置する圧縮機構または膨張機構に供給するオイルポンプと、
を備えた膨張機一体型圧縮機を開示する。
底部がオイル貯まりとして利用されるとともに、圧縮後の高圧の作動流体で内部空間が満たされる密閉容器と、
密閉容器内の上部に配置され、作動流体を圧縮して密閉容器の内部空間へと吐出する圧縮機構と、
オイル貯まりに貯められたオイルで周囲が満たされるように密閉容器の下部に配置され、膨張する作動流体から動力を回収する膨張機構と、
膨張機構で回収した動力が圧縮機構に伝達されるように圧縮機構と膨張機構とを連結するシャフトと、
シャフトの軸方向における圧縮機構と膨張機構との間に配置され、オイル貯まりに貯められたオイルをオイル吸入口から吸入して圧縮機構に供給するオイルポンプと、
シャフトの軸方向におけるオイルポンプと膨張機構との間に配置され、オイル吸入口が位置する上槽と膨張機構が位置する下槽との間のオイルの流通を制限することにより、上槽から下槽への熱移動を抑制する断熱構造と、
を備えた、膨張機一体型圧縮機を提供する。
図1は、本発明の第1実施形態にかかる膨張機一体型圧縮機の縦断面図である。図2Aは、図1に示す膨張機一体型圧縮機のD1−D1横断面図である。図2Bは、図1に示す膨張機一体型圧縮機のD2−D2横断面図である。図3は、図1の部分拡大図である。
まず、オイルポンプ6と、シャフト5の連結部とは、位置が上下で入れ替わってもよい。図6に示す変形例においては、シャフト5の連結部よりも上にオイルポンプ6が配置され、オイルポンプ6の下面に隣接して中継部材171が配置されている。オイルポンプ6のピストン61は、第1シャフト5sの偏心部に嵌め合わされている。このような位置関係によれば、高温のオイルがオイルポンプ6にいっそう速やかに吸入されるので、熱移動を抑制する効果が高まる。この効果は、図11、図12および図13の例でも同様に得られる。
図7に示す変形例では、給油路29が第1シャフト5sにのみ形成されている。給油路29の入口29pは、第1シャフト5sの連結器63に嵌められた下端部よりも少し上の外周面に形成され、中継部材71の内部空間70hに面している。中継部材71の内部空間70hは、図3を参照して先に説明したように、オイル吐出路62bによってオイルポンプ6の作動室と接続されており、オイルポンプ6から吐出されたオイルで満たされる。つまり、中継部材71の内部空間70hは、オイルポンプ6から吐出されたオイルを給油路29に導く中継通路を構成するものであり、この中継通路によってオイルポンプ6と給油路29とが接続されている。中継部材71の内部空間70hは、第1シャフト5sを周方向に取り囲む環状の空間を含み、その環状の空間に給油路29の入口29pが面している。給油路29の入口29pをシャフト5の連結部から離れた位置に形成する場合、第1シャフト5sの下端面と第2シャフト5tの上端面とは接していてもよい。
図8に示す変形例では、給油路29が第1シャフト5sおよび第2シャフト5tにまたがって形成されている。シャフト5の連結部と、給油路29の入口29pと、オイルポンプ6(詳細には、作動室が形成されている部分)とが、圧縮機構2に近い側からこの順番で並んでいる。オイルポンプ6がシャフト5の連結部よりも下に位置する配置は、逆の配置に比べて膨張機一体型圧縮機の組み立て作業が容易になる。
図11に示す変形例では、オイルポンプ6(詳細には、作動室が形成されている部分)と、給油路29の入口29pと、シャフト5の連結部とが、圧縮機構2に近い側からこの順番で並んでいる。給油路29は、第1シャフト5sにのみ形成されている。オイルポンプ6のピストン61は、第1シャフト5sの偏心部に嵌め合わされている。仕切板31に隣接して、連結器63を収容するための内部空間70hを有する中継部材173が配置されている。オイルポンプ6と接する側において、中継部材173には、オイル吐出路62bと中継通路62cとが形成されている。オイル吐出路62bと中継通路62cによって、オイルポンプ6と給油路29とが接続されている。軸受部76は、オイルポンプ6のハウジング62の一部であってもよいし、支持フレーム75の一部であってもよい。
図12に示す変形例において、給油路29は、第1シャフト5sと第2シャフト5tとにまたがって形成されている。オイルポンプ6と、シャフト5の連結部と、給油路29の入口29pとが、圧縮機構2に近い側からこの順番で並んでいる。中継部材171の内部空間70hは、オイルポンプ6から吐出されたオイルを給油路29に導く中継通路を構成し、この中継通路によってオイルポンプ6と給油路29とが接続されている。中継部材71の内部空間70hは、第2シャフト5tを周方向に取り囲む環状の空間を含み、その環状の空間に給油路29の入口29pが面している。
図13に示す変形例では、給油路29の入口29pと、オイルポンプ6(詳細には、作動室が形成されている部分)と、シャフト5の連結部とが、圧縮機構2に近い側からこの順番で並んでいる。給油路29は、第1シャフト5sにのみ形成されている。給油路29の入口29pは、オイルポンプ6のピストン61が嵌められた部分(偏心部)よりも少し上に形成されている。連結器63を収容する内部空間70hを有する中継部材171がオイルポンプ6と仕切板31との間に配置されている。オイルポンプ6のハウジング62には、第3変形例(図8)と同様に、オイル吸入路62a、オイル吐出路62bおよび中継通路62cが形成されている。本変形例の位置関係によれば、給油路29の全長を最も短くすることができるので、圧力損失の増大を防ぐ観点で優れる。
図14に示す変形例では、シャフト5の連結部と、オイルポンプ6(詳細には、作動室が形成されている部分)と、給油路29の入口29pとが、圧縮機構2に近い側からこの順番で並んでいる。給油路29は、第1シャフト5sと第2シャフト5tとにまたがって形成されている。連結器63を収容するための内部空間70hを有する中継部材171がオイルポンプ6の上に配置されている。オイルポンプ62のハウジング62には、第3変形例(図8)と同様に、オイル吸入路62a、オイル吐出路62bおよび中継通路62cが形成されている。
図15は、第2実施形態にかかる膨張機一体型圧縮機の縦断面図である。本実施形態の膨張機一体型圧縮機200Bは、第1実施形態の膨張機一体型圧縮機200Aの変形例であり、両者の相違点は、オイルポンプ6と膨張機構3との間の断熱構造にある。なお、同一参照符号を付与している要素は、各実施形態に共通の要素である。
図19は、第3実施形態にかかる膨張機一体型圧縮機の縦断面図である。本実施形態の膨張機一体型圧縮機200Cと、第1実施形態の膨張機一体型圧縮機200Aとの相違点は、オイルポンプ6と膨張機構3との間の断熱構造にある。
図20は、第4実施形態にかかる膨張機一体型圧縮機の縦断面図である。本実施形態の膨張機一体型圧縮機200Dは、第3実施形態の膨張機一体型圧縮機200Cの変形例であり、両者の相違点は、オイルポンプ6と膨張機構3との間の断熱構造にある。
図21は、第5実施形態にかかる膨張機一体型圧縮機の縦断面図である。本実施形態の膨張機一体型圧縮機200Eは、第4実施形態の膨張機一体型圧縮機200Dの変形例であり、両者の相違点は、オイルポンプ6と膨張機構3との間の断熱構造にある。
図22は、第6実施形態にかかる膨張機一体型圧縮機の縦断面図である。本実施形態の膨張機一体型圧縮機200Fは、第3実施形態の膨張機一体型圧縮機200Cの変形例である。両者の相違点は、オイルポンプ6と膨張機構3との間の断熱構造と、膨張機構3における作動流体の吸入経路にある。
図23は、第7実施形態にかかる膨張機一体型圧縮機の縦断面図である。本実施形態の膨張機一体型圧縮機200Gは、第2実施形態と第3実施形態の組み合わせである。
図24は、第8実施形態にかかる膨張機一体型圧縮機の縦断面図である。本実施形態の膨張機一体型圧縮機200Hは、第3実施形態の膨張機一体型圧縮機200Cの変形例であり、両者の相違点は、オイルポンプ6と膨張機構3との間の断熱構造にある。
2 圧縮機構
3 膨張機構
4 電動機
5 シャフト
5s 第1シャフト
5t 第2シャフト
6 オイルポンプ
24 密閉容器の内部空間
25 オイル貯まり
29 給油路
29p 給油路の入口
62b 中継通路
62q オイル吸入口
63 連結器
Claims (1)
- 底部がオイル貯まりとして利用されるとともに、圧縮後の高圧の作動流体で内部空間が満たされる密閉容器と、
前記密閉容器内の上部に配置され、作動流体を圧縮して前記密閉容器の内部空間へと吐出する圧縮機構と、
前記オイル貯まりに貯められたオイルで周囲が満たされるように前記密閉容器の下部に配置され、膨張する作動流体から動力を回収する膨張機構と、
前記膨張機構で回収した動力が前記圧縮機構に伝達されるように前記圧縮機構と前記膨張機構とを連結するシャフトと、
前記シャフトの軸方向における前記圧縮機構と前記膨張機構との間に配置され、オイル貯まりに貯められたオイルをオイル吸入口から吸入して前記圧縮機構に供給するオイルポンプと、を備え、
前記シャフトは、前記圧縮機構側の第1シャフトと、前記第1シャフトに連結された、前記膨張機構側の第2シャフトとを含み、
少なくとも前記第1シャフトの内部に、前記圧縮機構の摺動部分に通ずる給油路が軸方向に延びるように形成されており、
前記オイルポンプから吐出されたオイルを前記給油路に導く中継通路によって前記オイルポンプと前記給油路とが接続されており、
前記中継通路が、前記シャフトを周方向に取り囲む環状の空間を含み、
前記環状の空間に面するように、前記給油路の入口が前記シャフトの外周面に形成されており、
前記第1シャフトと前記第2シャフトとの連結部と、前記給油路の入口と、前記オイルポンプとが、前記圧縮機構に近い側からこの順番で並んでいる、膨張機一体型圧縮機。
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