JP2009162061A - Compressor - Google Patents

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Ayumi Ogawa
歩 小川
Makoto Adachi
誠 足立
Yasunobu Nishimoto
康伸 西本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent movement of a piston from being suppressed by contacting the piston with upper and lower wall surfaces of a cylinder chamber in a compressor. <P>SOLUTION: The piston 62 in which a roller 66 arranged at the inside of the cylinder chamber 71 is integrated with a blade 67 is moved along a side wall surface 71a such that an outer peripheral surface 66a of the roller 66 is abutted on the side wall surface 71a of the cylinder chamber 71. In the state that the outer peripheral surface 66a is abutted on a portion adjacent to a downstream side in a movement direction of the roller 66 of an introduction port 71b on the side wall surface 71a of the cylinder chamber 71 of the outer peripheral surface 66a of the roller 66, three grooves 66c extending in a vertical direction are formed at an area 66d for partitioning a low pressure chamber 71c. The groove 66c does not reach to upper and lower ends of the roller 66, and further, the depth Dm is 1/2 or more of a distance Dr of the outer peripheral surface 66a of the roller 66 and an inner peripheral surface 66, however, it is not penetrated to the inner peripheral surface 66b. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、冷媒を圧縮する圧縮機に関する。   The present invention relates to a compressor that compresses a refrigerant.

特許文献1に記載の圧縮機においては、シリンダの内部に形成されたシリンダ室の内部にローラとブレードとが一体的に形成されたピストンが配置されており、ピストンによってシリンダ室が吸入室(低圧室)と吐出室(高圧室)とに分断されている。そして、ローラがシリンダ室の側壁面に当接しながらこの側壁面に沿って移動することにより、吐出室の容積が変化増加して吐出室内の冷媒が圧縮される。   In the compressor described in Patent Document 1, a piston in which a roller and a blade are integrally formed is arranged inside a cylinder chamber formed inside the cylinder, and the piston makes the cylinder chamber a suction chamber (low-pressure chamber). Chamber) and discharge chamber (high pressure chamber). Then, the roller moves along the side wall surface while contacting the side wall surface of the cylinder chamber, whereby the volume of the discharge chamber increases and the refrigerant in the discharge chamber is compressed.

特開2004−124948号公報JP 2004-124948 A

ここで、特許文献1に記載の圧縮機では、吐出室内の冷媒が圧縮されることにより冷媒の温度が上昇するため、シリンダの吐出室の壁となる部分は高温となり大きく線膨張変形する。一方、吸入室においては冷媒の圧縮が行われないため、シリンダの吸入室の壁となる部分の温度は吐出室の壁となる部分と比較して低く、この部分はそれほど大きく線膨張変形しない。そして、ピストンは、吐出室と吸入室との間に配置されるため、その温度は、吐出室の壁となる部分の温度と吸入室の壁となる部分の温度の間の温度になっており、その膨張変形量は、上記2つの部分の膨張変形量の中間の変形量となる。したがって、このような線形膨張量の違いから、ピストンの吐出室側の部分はシリンダ室の上下壁面に接触してしまうことはないが、吸入室側の部分はシリンダ室の上下壁面に接触してしまい、その結果、ピストンの移動が妨げられてしまう虞がある。   Here, in the compressor described in Patent Document 1, since the temperature of the refrigerant rises as the refrigerant in the discharge chamber is compressed, the portion that becomes the wall of the discharge chamber of the cylinder becomes a high temperature and undergoes a significant linear expansion deformation. On the other hand, since the refrigerant is not compressed in the suction chamber, the temperature of the portion that becomes the wall of the suction chamber of the cylinder is lower than that of the portion that becomes the wall of the discharge chamber. Since the piston is disposed between the discharge chamber and the suction chamber, the temperature is between the temperature of the portion that becomes the wall of the discharge chamber and the temperature of the portion that becomes the wall of the suction chamber. The expansion deformation amount is an intermediate deformation amount between the expansion deformation amounts of the two portions. Therefore, due to the difference in the linear expansion amount, the portion on the discharge chamber side of the piston does not contact the upper and lower wall surfaces of the cylinder chamber, but the portion on the suction chamber side contacts the upper and lower wall surfaces of the cylinder chamber. As a result, the movement of the piston may be hindered.

本発明の目的は、ピストンがシリンダ室の上下壁面に接触して、ピストンの移動が妨げられることのない圧縮機を提供することである。   An object of the present invention is to provide a compressor in which the piston does not come into contact with the upper and lower wall surfaces of the cylinder chamber and the movement of the piston is not hindered.

第1の発明に係る圧縮機は、密閉空間内に配置されており、内部にシリンダ室が設けられたシリンダと、前記シリンダ室の内部に配置されたピストンと、前記シリンダ室の側壁面に設けられており、外部から前記シリンダ室に冷媒を導入するための導入口と、前記シリンダ室から前記密閉空間に冷媒を排出するための排出口とを有しており、前記ピストンは、環状に構成されており、その外周面が前記シリンダ室の側壁面に当接するように当該側壁面に沿って移動して、前記シリンダ室を、冷媒の圧縮が行われるとともに圧縮した冷媒を前記排出口から前記密閉空間に排出する高圧室と、前記導入口から冷媒が導入される低圧室とに分断するとともに、前記高圧室及び前記低圧室の容積を変化させるローラと、前記ローラと一体的に形成されているとともに、前記ローラの外周面から外側に延びており、前記ローラとともに前記シリンダ室を前記高圧室と前記低圧室とに分断するブレードとを有しており、前記ローラの外周面が前記シリンダ室の側壁面における前記導入口の前記ローラの移動方向下流側に隣接する部分に当接した状態で、前記ローラの外周面の低圧室を画定する部分のうち、その上端及び下端を除いた部分の少なくとも一部には、凹部及び凸部の少なくともいずれか一方が形成されていることを特徴としている。   A compressor according to a first aspect of the present invention is disposed in a sealed space, and is provided on a cylinder having a cylinder chamber therein, a piston disposed in the cylinder chamber, and a side wall surface of the cylinder chamber. And has an inlet for introducing a refrigerant into the cylinder chamber from the outside, and a discharge port for discharging the refrigerant from the cylinder chamber to the sealed space, and the piston is configured in an annular shape The outer circumferential surface of the cylinder chamber moves along the side wall surface so as to contact the side wall surface of the cylinder chamber, and the cylinder chamber is compressed with the refrigerant and the compressed refrigerant is discharged from the discharge port. A high-pressure chamber that discharges into a sealed space and a low-pressure chamber into which refrigerant is introduced from the introduction port, and a roller that changes the volume of the high-pressure chamber and the low-pressure chamber are formed integrally with the roller. And a blade that extends outward from the outer peripheral surface of the roller and divides the cylinder chamber into the high-pressure chamber and the low-pressure chamber together with the roller, and the outer peripheral surface of the roller is the cylinder chamber Of the portion defining the low-pressure chamber on the outer peripheral surface of the roller, except for the upper end and the lower end thereof, in a state where it is in contact with the portion of the side wall surface adjacent to the downstream side in the moving direction of the roller. At least one of the concave portion and the convex portion is formed at least in part.

この圧縮機では、ローラの上記部分に凹部及び凸部の少なくともいずれか一方が形成されており、この部分においてローラの外周面の表面積が増加しているので、ピストンの凹部及び凸部近傍の部分が、導入口から低圧室に導入された冷媒に効率よく冷却される。これにより、ピストンの低圧室側の部分における線膨張変形量が小さくなり、ピストンがシリンダ室の上下壁面に接触してしまうのを確実に防止することができる。   In this compressor, at least one of a concave portion and a convex portion is formed in the portion of the roller, and the surface area of the outer peripheral surface of the roller is increased in this portion, so that the portion near the concave portion and the convex portion of the piston However, it is efficiently cooled by the refrigerant introduced into the low pressure chamber from the inlet. Thereby, the amount of linear expansion deformation in the low pressure chamber side portion of the piston is reduced, and it is possible to reliably prevent the piston from contacting the upper and lower wall surfaces of the cylinder chamber.

また、この圧縮機では凹部及び凸部が、ローラの外周面の上下端には設けられていないため、ローラの上下端から低圧室内に潤滑油が流れ込むのを抑えることができる。   Moreover, in this compressor, since the recessed part and the convex part are not provided at the upper and lower ends of the outer peripheral surface of the roller, it is possible to suppress the lubricating oil from flowing into the low pressure chamber from the upper and lower ends of the roller.

第2の発明に係る圧縮機は、第1の発明に係る圧縮機であって、前記ローラの外周面に前記凹部が形成されており、前記凹部が前記ローラの内周面まで貫通していないことを特徴としている。   A compressor according to a second aspect of the present invention is the compressor according to the first aspect of the present invention, wherein the concave portion is formed on the outer peripheral surface of the roller, and the concave portion does not penetrate to the inner peripheral surface of the roller. It is characterized by that.

この圧縮機では、凹部を介して、ローラの内側の部分から低圧室内に潤滑油が流れ込んでしまうのを防止することができる。   In this compressor, it is possible to prevent the lubricating oil from flowing into the low pressure chamber from the inner portion of the roller via the recess.

第3の発明に係る圧縮機は、第2の発明に係る圧縮機であって、前記凹部の深さが、前記ローラの外周面と内周面との間の距離の1/2以上であることを特徴としている。   A compressor according to a third aspect of the present invention is the compressor according to the second aspect of the present invention, wherein the depth of the concave portion is 1/2 or more of the distance between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the roller. It is characterized by that.

この圧縮機では、凹部がローラ内部深くまで延びているので、ピストンを確実に冷却することができる。   In this compressor, since the recess extends deep inside the roller, the piston can be reliably cooled.

第4の発明に係る圧縮機は、第2又は第3の発明に係る圧縮機であって、前記凹部が前記ローラの外周面に沿って延びて溝を形成していることを特徴としている。   A compressor according to a fourth aspect of the present invention is the compressor according to the second or third aspect of the present invention, characterized in that the recess extends along the outer peripheral surface of the roller to form a groove.

この圧縮機では、凹部がローラの外周面に沿って溝を形成しているため、凹部が形成された部分においてローラの表面積が十分に大きくなり、ピストンを確実に冷却することができる。   In this compressor, since the concave portion forms a groove along the outer peripheral surface of the roller, the surface area of the roller becomes sufficiently large in the portion where the concave portion is formed, and the piston can be reliably cooled.

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。   As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

第1の発明では、ローラに凹部及び凸部の少なくともいずれか一方が形成されており、この部分においてローラの外周面の表面積が増加しているので、ピストンの凹部及び凸部近傍の部分が、導入口から低圧室に導入された冷媒に効率よく冷却される。これにより、ピストンの低圧室側の部分における線膨張変形量が小さくなり、ピストンがシリンダ室の上下壁面に接触してしまうのを確実に防止することができる。   In the first invention, at least one of the concave portion and the convex portion is formed on the roller, and since the surface area of the outer peripheral surface of the roller is increased in this portion, the portion near the concave portion and the convex portion of the piston is It is efficiently cooled by the refrigerant introduced into the low pressure chamber from the inlet. Thereby, the amount of linear expansion deformation in the low pressure chamber side portion of the piston is reduced, and it is possible to reliably prevent the piston from contacting the upper and lower wall surfaces of the cylinder chamber.

また、第1の発明では、凹部及び凸部が、ローラの外周面の上下端には設けられていないため、ローラの上下端から低圧室内に潤滑油が流れ込むのを抑えることができる。   Further, in the first invention, since the concave portion and the convex portion are not provided at the upper and lower ends of the outer peripheral surface of the roller, it is possible to suppress the lubricating oil from flowing into the low pressure chamber from the upper and lower ends of the roller.

第2の発明では、凹部を介して、ローラの内側の部分から低圧室内に潤滑油が流れ込んでしまうのを防止することができる。   In the second invention, it is possible to prevent the lubricating oil from flowing into the low pressure chamber from the inner portion of the roller via the recess.

第3の発明では、凹部がローラ内部深くまで延びているので、ピストンを確実に冷却することができる。   In the third aspect of the invention, since the recess extends deep inside the roller, the piston can be reliably cooled.

第4の発明では、凹部がローラの外周面に沿って溝を形成しているため、凹部が形成された部分においてローラの表面積が十分に大きくなり、ピストンを確実に冷却することができる。   In the fourth invention, since the concave portion forms a groove along the outer peripheral surface of the roller, the surface area of the roller becomes sufficiently large in the portion where the concave portion is formed, and the piston can be reliably cooled.

以下、本発明に係る圧縮機の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。   Embodiments of a compressor according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本実施の形態に係る圧縮機の概略構成図である。圧縮機1は、例えば、エアコンなどの空調装置に用いられる圧縮機であり、アキュムレータ2から導入される、水分が除去された冷媒を圧縮して、その上端部に配置された排出流路25から圧縮した冷媒を排出する。図1に示すように、圧縮機1は、ケーシング11、モータ12及び圧縮機構13を備えている。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a compressor according to the present embodiment. The compressor 1 is, for example, a compressor used in an air conditioner such as an air conditioner. The compressor 1 compresses the refrigerant from which moisture has been removed and is introduced from the accumulator 2, and is discharged from a discharge passage 25 disposed at the upper end portion thereof. Discharge the compressed refrigerant. As shown in FIG. 1, the compressor 1 includes a casing 11, a motor 12, and a compression mechanism 13.

ケーシング11は、胴体21、トップ22及びボトム23によって構成されている。胴体21は、上下方向に延びた略円筒状の部材であり、その上下端が開口している。また、胴体21の側面には右下端部にアキュムレータ2の、冷媒を排出する排出管2aが接続される接続口24が上下方向に沿って2つ形成されている。トップ22は、胴体21の上端の開口を塞ぐ部材である。また、トップ22には、前述した排出流路25が設けられている。ボトム23は胴体21の下端の開口を塞ぐ部材である。そして、ケーシング11には、胴体21、トップ22及びボトム23によって囲まれた密閉空間26が形成されている。   The casing 11 includes a body 21, a top 22 and a bottom 23. The trunk | drum 21 is a substantially cylindrical member extended in the up-down direction, The upper and lower ends are opening. In addition, two connection ports 24 are formed on the side surface of the body 21 along the vertical direction to which the discharge pipe 2a for discharging the refrigerant of the accumulator 2 is connected at the lower right end. The top 22 is a member that closes the opening at the upper end of the body 21. The top 22 is provided with the discharge channel 25 described above. The bottom 23 is a member that closes the opening at the lower end of the body 21. In the casing 11, a sealed space 26 surrounded by the body 21, the top 22, and the bottom 23 is formed.

モータ12は、密閉空間26内に配置されており、固定子31と回転子32とを有している。固定子31は、胴体21の内壁面に固定されている。回転子32は、固定子31の径方向内側に配置されており、その略中央部には、上下方向に延びたシャフト60の上端部が固定されている。そして、モータ12においては、固定子31と回転子32との間に発生する磁力によって回転子がシャフト60とともに回転する。なお、固定子31及び回転子32の構成は、従来のモータのものと同様であるので、ここではその詳細な説明を省略する。   The motor 12 is disposed in the sealed space 26 and has a stator 31 and a rotor 32. The stator 31 is fixed to the inner wall surface of the body 21. The rotor 32 is disposed on the radially inner side of the stator 31, and an upper end portion of a shaft 60 extending in the vertical direction is fixed to a substantially central portion thereof. In the motor 12, the rotor rotates together with the shaft 60 by the magnetic force generated between the stator 31 and the rotor 32. Note that the configuration of the stator 31 and the rotor 32 is the same as that of a conventional motor, and thus detailed description thereof is omitted here.

圧縮機構13は、密閉空間26内に配置されており、モータ12の下方に位置している。圧縮機構13は、いわゆるスイング型の圧縮機構であり、図1に示すように、シリンダ61、ピストン62、フロントヘッド63、ミドルプレート64及びリアヘッド65を有している。図2は図1のシリンダ61及びピストン62の構成及びこれらの動作を示す平面図である。図3は図2のピストン62の斜視図である。   The compression mechanism 13 is disposed in the sealed space 26 and is located below the motor 12. The compression mechanism 13 is a so-called swing type compression mechanism, and includes a cylinder 61, a piston 62, a front head 63, a middle plate 64, and a rear head 65 as shown in FIG. FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the cylinder 61 and the piston 62 of FIG. 1 and their operations. FIG. 3 is a perspective view of the piston 62 of FIG.

図1〜図3に示すように、2つのシリンダ61は、図1の上下方向に沿って配置されており、その略中央部にシリンダ61を上下方向に貫通する平面視で略円形のシリンダ室71が形成されている。そして、上方に配置されたシリンダ61のシリンダ室71の上下の開口が、それぞれ、フロントヘッド63及びミドルプレート64によって塞がれている。一方、下方に配置されたシリンダ61のシリンダ室71の上下端の開口が、それぞれ、ミドルプレート64及びリアヘッド65によって塞がれている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the two cylinders 61 are arranged along the vertical direction of FIG. 1, and a substantially circular cylinder chamber in a plan view that penetrates the cylinder 61 in the vertical direction at a substantially central portion thereof. 71 is formed. The upper and lower openings of the cylinder chamber 71 of the cylinder 61 disposed above are closed by the front head 63 and the middle plate 64, respectively. On the other hand, the openings at the upper and lower ends of the cylinder chamber 71 of the cylinder 61 disposed below are closed by the middle plate 64 and the rear head 65, respectively.

また、シリンダ61には、シリンダ室71の図2における上方に、シリンダ室71に連通しているとともに図2の上下方向に延びた、後述するピストン62のブレード67が収納されるブレード収納空間75が形成されている。   Further, in the cylinder 61, a blade storage space 75 which is connected to the cylinder chamber 71 and extends in the vertical direction in FIG. Is formed.

さらに、シリンダ61には、シリンダ室71の側壁面71aの図1における右側の部分に形成された導入口71bから図1の右方に延びた導入流路72が形成されており、接続口24に接続されたアキュムレータ2の排出管2aが導入流路72に接続される。これにより、アキュムレータ2から圧縮機1に導入された冷媒は、導入流路72を介して導入口71bからシリンダ室71(より詳細には、後述する低圧室71c)に流れ込むことになる。   Further, the cylinder 61 is formed with an introduction flow path 72 extending rightward in FIG. 1 from the introduction port 71b formed in the right side portion of the side wall surface 71a of the cylinder chamber 71 in FIG. The discharge pipe 2 a of the accumulator 2 connected to is connected to the introduction flow path 72. Thereby, the refrigerant introduced into the compressor 1 from the accumulator 2 flows into the cylinder chamber 71 (more specifically, a low-pressure chamber 71c described later) from the introduction port 71b via the introduction flow path 72.

ピストン62は、ローラ66とブレード67とを有している。ローラ66は、平面視で円環状に構成されており、シリンダ室71の内部に配置されている。また、ローラ66の外周面66aの後述する領域66dには3つの溝66c(凹部)が形成されている。なお、溝66cについては後で詳細に説明する。   The piston 62 has a roller 66 and a blade 67. The roller 66 is formed in an annular shape in plan view, and is disposed inside the cylinder chamber 71. Further, three grooves 66c (concave portions) are formed in a region 66d, which will be described later, of the outer peripheral surface 66a of the roller 66. The groove 66c will be described in detail later.

そして、上述したシャフト60がローラ66を上下方向に貫通しており、シャフト60の途中に設けられた、その中心軸がシャフト60の中心軸からずれた偏心部60aが、ローラ66の内側の空間にはめ込まれている。これにより、ピストン62においては、シャフト60が回転すると、ローラ66が、図2(a)〜図2(d)に示すように、その外周面66aがシリンダ室71の側壁面71aに当接するように、側壁面71aに沿って図2の時計回り方向に移動する。   The shaft 60 described above penetrates the roller 66 in the vertical direction, and an eccentric portion 60 a provided in the middle of the shaft 60 whose center axis is deviated from the center axis of the shaft 60 is a space inside the roller 66. It is inset. Thereby, in the piston 62, when the shaft 60 rotates, the roller 66 causes its outer peripheral surface 66a to abut against the side wall surface 71a of the cylinder chamber 71 as shown in FIGS. 2 (a) to 2 (d). Then, it moves in the clockwise direction in FIG. 2 along the side wall surface 71a.

このようにピストン62が移動することにより、シリンダ室71はピストン62(ローラ66及びブレード67)によって低圧室71cと高圧室71dとに分断されるとともに、低圧室71c及び高圧室71dの容積が変化し、図2(b)に示すように、ローラ66の外周面66aが、ローラ66の移動方向に関してシリンダ室71の側壁面71aにおける導入口71b下流側に隣接する部分に当接した状態となった後、図2(d)に示す状態となるまでの間、高圧室71dの容積が低下して高圧室71d内の冷媒が圧縮される。そして、図2(d)の状態になったときに、高圧室71d内の所定の圧力以上に圧縮された冷媒が排出口74から密閉空間26に排出される。この間、低圧室71cには、次に圧縮される冷媒が、導入口71bから導入されている。上述したような動作が繰り返されることにより、密閉空間26には圧縮された冷媒が溜まり、密閉空間26内に溜まった冷媒が、排出流路25から外部に排出される。   As the piston 62 moves in this manner, the cylinder chamber 71 is divided into the low pressure chamber 71c and the high pressure chamber 71d by the piston 62 (roller 66 and blade 67), and the volumes of the low pressure chamber 71c and the high pressure chamber 71d change. 2B, the outer peripheral surface 66a of the roller 66 is in contact with the portion adjacent to the downstream side of the introduction port 71b in the side wall surface 71a of the cylinder chamber 71 with respect to the moving direction of the roller 66. After that, until the state shown in FIG. 2D is reached, the volume of the high-pressure chamber 71d is reduced and the refrigerant in the high-pressure chamber 71d is compressed. When the state shown in FIG. 2D is reached, the refrigerant compressed to a predetermined pressure or higher in the high pressure chamber 71 d is discharged from the discharge port 74 to the sealed space 26. During this time, the refrigerant to be compressed next is introduced into the low pressure chamber 71c from the introduction port 71b. By repeating the operation as described above, the compressed refrigerant accumulates in the sealed space 26, and the refrigerant accumulated in the sealed space 26 is discharged to the outside from the discharge passage 25.

ここで、前述した3つの溝66cは、ローラ66の外周面66aのうち、図2(b)に示すように、ローラ66の外周面66aが、ローラ66の移動方向(側壁面71aの図2における時計回り方向)に関してシリンダ室71の側壁面71aにおける導入口71bの下流側に隣接する部分に当接した状態となったときに、低圧室71cを画定する領域66dに形成されている。そして、これら3つの溝66cは、それぞれ、ローラ66の上端及び下端には達しないように上下方向に延びているとともに、ローラ66の外周面66aに沿って配列されている(ローラの外周面66aの低圧室71cを画定する部分のうち、その上端及び下端を除いた部分の一部に形成されている)。なお、図2(b)、図3においては、図2(b)の状態で、ローラ66の外周面66aが、シリンダ室71の側壁面71aに当接している部分を直線Tによって示している。   Here, of the three grooves 66c described above, the outer peripheral surface 66a of the roller 66 is connected to the moving direction of the roller 66 (FIG. 2 of the side wall surface 71a) as shown in FIG. (A clockwise direction in FIG. 4), the region 66d is defined in the low pressure chamber 71c when it comes into contact with a portion of the side wall surface 71a of the cylinder chamber 71 adjacent to the downstream side of the introduction port 71b. These three grooves 66c extend in the vertical direction so as not to reach the upper end and the lower end of the roller 66, respectively, and are arranged along the outer peripheral surface 66a of the roller 66 (the outer peripheral surface 66a of the roller). Of the portion defining the low-pressure chamber 71c of the other than the upper and lower ends thereof. 2B and 3, a portion where the outer peripheral surface 66 a of the roller 66 is in contact with the side wall surface 71 a of the cylinder chamber 71 in the state of FIG. .

また、溝66cの深さDmは、図2(a)に示すように、ローラ66の外周面66aと内周面66bとの距離Drの1/2以上となっているが、ローラ66の内周面66bまで貫通はしていない。   Further, as shown in FIG. 2A, the depth Dm of the groove 66c is ½ or more of the distance Dr between the outer peripheral surface 66a and the inner peripheral surface 66b of the roller 66. It does not penetrate to the peripheral surface 66b.

図4は、圧縮機構13において冷媒の圧縮を行ったときのシリンダ61及びピストン62の線形膨張変形の様子を示す図であり、(a)が本実施の形態のもの、(b)が従来のように溝66cが形成されていないものを示している。   FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the state of linear expansion and deformation of the cylinder 61 and the piston 62 when the refrigerant is compressed in the compression mechanism 13, where FIG. 4A shows the present embodiment, and FIG. As shown, the groove 66c is not formed.

上述したように、圧縮機構13において冷媒の圧縮を行うと、高圧室71d内の冷媒は、圧縮されることによりその温度が上昇するため、シリンダ61の高圧室71dの壁となる部分の温度は他の部分よりも高くなる。一方、低圧室71cにおいては冷媒の圧縮が行われないため、シリンダ61の低圧室71cの壁となる部分の温度は高圧室71dの壁となる部分よりも低い。そして、ピストン62は、高圧室71dと低圧室71cとの間に配置されているため、その温度は、シリンダ61の高圧室71dの壁となる部分の温度と低圧室71cの壁となる部分の温度との中間の温度となる。   As described above, when the compression of the refrigerant is performed in the compression mechanism 13, the temperature of the refrigerant in the high pressure chamber 71d is increased due to the compression, so the temperature of the portion of the cylinder 61 that becomes the wall of the high pressure chamber 71d is Higher than other parts. On the other hand, since the refrigerant is not compressed in the low pressure chamber 71c, the temperature of the portion of the cylinder 61 that becomes the wall of the low pressure chamber 71c is lower than the temperature of the portion that becomes the wall of the high pressure chamber 71d. Since the piston 62 is disposed between the high pressure chamber 71d and the low pressure chamber 71c, the temperature of the portion of the cylinder 61 that becomes the wall of the high pressure chamber 71d and the temperature of the portion of the cylinder 61 that becomes the wall of the low pressure chamber 71c. The temperature is intermediate to the temperature.

これにより、図4に示すように、シリンダ61の高圧室71dの壁となる部分(図4における左側の部分)が、低圧室71cの壁となる部分よりも大きく線膨張変形し、ピストン62の線膨張変形量は、シリンダ61の高圧室71dとなる部分の線膨張変形量と、低圧室71cの壁となる部分の線膨張変形量との中間の変形量となる。したがって、これらの線膨張変形量の違いから、ローラ66の高圧室71d側の部分がシリンダ室71の上下壁面(すなわち、フロントヘッド63、ミドルプレート64及びリアヘッド65)に接触してしまうことはないが、図4(b)に示すように、ローラ66に溝66cが形成されていない場合には、ピストン62の低圧室71c側の部分がシリンダ室71の上下壁面に接触してしまい、ピストン62の移動が妨げられてしまう虞がある。   As a result, as shown in FIG. 4, the portion of the cylinder 61 that becomes the wall of the high pressure chamber 71d (the portion on the left side in FIG. 4) undergoes linear expansion deformation more than the portion that becomes the wall of the low pressure chamber 71c. The linear expansion deformation amount is an intermediate deformation amount between the linear expansion deformation amount of the portion that becomes the high pressure chamber 71d of the cylinder 61 and the linear expansion deformation amount of the portion that becomes the wall of the low pressure chamber 71c. Therefore, due to the difference in the amount of linear expansion deformation, the portion of the roller 66 on the high pressure chamber 71d side does not come into contact with the upper and lower wall surfaces of the cylinder chamber 71 (that is, the front head 63, the middle plate 64, and the rear head 65). However, as shown in FIG. 4B, when the groove 66 c is not formed in the roller 66, the portion of the piston 62 on the low pressure chamber 71 c side comes into contact with the upper and lower wall surfaces of the cylinder chamber 71, and the piston 62 May be hindered.

しかしながら、本実施の形態では、図4(a)に示すように、ローラ66に溝66cが形成されているため、ローラ66の外周面66aは領域66dにおいて表面積が増加しており、ローラ66の領域66d近傍の部分は、導入口71bから低圧室71cに流れ込んだ冷媒によって効率よく冷却される。これにより、ピストン62の低圧室71c側の部分の線形膨張変形量が小さくなり、ピストン62がシリンダ室71の上下壁面に接触してしまうことがない。   However, in this embodiment, as shown in FIG. 4A, since the groove 66c is formed in the roller 66, the outer peripheral surface 66a of the roller 66 has an increased surface area in the region 66d. The portion in the vicinity of the region 66d is efficiently cooled by the refrigerant flowing into the low pressure chamber 71c from the introduction port 71b. As a result, the amount of linear expansion and deformation of the portion of the piston 62 on the low pressure chamber 71 c side is reduced, and the piston 62 does not come into contact with the upper and lower wall surfaces of the cylinder chamber 71.

さらに、溝66cは、ローラ66の外周面66aに沿って延びているため、ローラ66の外周面66aの領域66dにおける表面積が十分に大きくなり、ピストン62の低圧室71c側の部分は、低圧室71cに流れ込んだ冷媒によって確実に冷却される。   Furthermore, since the groove 66c extends along the outer peripheral surface 66a of the roller 66, the surface area in the region 66d of the outer peripheral surface 66a of the roller 66 is sufficiently large, and the portion of the piston 62 on the low pressure chamber 71c side is the low pressure chamber. It is reliably cooled by the refrigerant flowing into 71c.

加えて、溝66cの深さが、ローラ66の外周面66aと内周面66bとの距離Drの1/2以上となっており、溝66cがローラ66の内部深くまで延びているので、ピストン62の低圧室71c側の部分は、低圧室71cに流れ込んだ冷媒によってさらに効率よく冷却される。   In addition, the depth of the groove 66c is ½ or more of the distance Dr between the outer peripheral surface 66a and the inner peripheral surface 66b of the roller 66, and the groove 66c extends deep inside the roller 66. A portion of 62 on the low pressure chamber 71c side is further efficiently cooled by the refrigerant flowing into the low pressure chamber 71c.

さらに、シャフト60とローラ66との間には潤滑油が流れているが、溝66cがローラ66の上下端には達していないので、ローラ66の上下端におけるシール性が保たれ、ローラの上下端から低圧室71c内に潤滑油が流れ込むのを抑えることができる。加えて、溝66cがローラ66を貫通していないため、溝66cを介して低圧室71c内に潤滑油が流れ込むこともない。   Furthermore, although lubricating oil flows between the shaft 60 and the roller 66, the groove 66c does not reach the upper and lower ends of the roller 66, so that the sealing performance at the upper and lower ends of the roller 66 is maintained, and It is possible to suppress the lubricating oil from flowing into the low pressure chamber 71c from the end. In addition, since the groove 66c does not penetrate the roller 66, the lubricating oil does not flow into the low pressure chamber 71c through the groove 66c.

以上説明したように、本実施の形態の圧縮機1では、ローラ66の外周面66aの領域66dに溝66cが形成されており、この部分においてローラ66の外周面66aの表面積が増加しているので、ピストン62の溝66c近傍の部分が、導入口71bから低圧室71cに導入された冷媒により効率よく冷却される。これにより、ピストン62の低圧室71c側の部分における線膨張変形量が小さくなり、ピストン62がシリンダ室71の上下壁面に接触してしまうのを確実に防止することができる。   As described above, in the compressor 1 of the present embodiment, the groove 66c is formed in the region 66d of the outer peripheral surface 66a of the roller 66, and the surface area of the outer peripheral surface 66a of the roller 66 is increased in this portion. Therefore, the portion in the vicinity of the groove 66c of the piston 62 is efficiently cooled by the refrigerant introduced into the low-pressure chamber 71c from the introduction port 71b. Thereby, the amount of linear expansion deformation in the portion of the piston 62 on the low pressure chamber 71c side is reduced, and the piston 62 can be reliably prevented from coming into contact with the upper and lower wall surfaces of the cylinder chamber 71.

また、溝66cが、ローラ66の外周面66aの上下端までは延びていないため、ローラ66の上下端から低圧室71c内に潤滑油が流れ込むのを抑えることができる。   Further, since the groove 66c does not extend to the upper and lower ends of the outer peripheral surface 66a of the roller 66, it is possible to suppress the lubricating oil from flowing into the low pressure chamber 71c from the upper and lower ends of the roller 66.

また、溝66cの深さDmが、ローラ66の外周面66aと内周面66bとの間の距離Drの1/2以上であり、溝66cがローラ66内部深くまで延びているので、ピストン62を確実に冷却することができる。   Further, the depth Dm of the groove 66c is ½ or more of the distance Dr between the outer peripheral surface 66a and the inner peripheral surface 66b of the roller 66, and the groove 66c extends deep inside the roller 66. Can be reliably cooled.

さらに、溝66cがローラ66の内周面66bまで貫通していないため、溝66cを介して低圧室71c内に潤滑油が流れ込むのを防止することができる。   Furthermore, since the groove 66c does not penetrate to the inner peripheral surface 66b of the roller 66, the lubricating oil can be prevented from flowing into the low pressure chamber 71c through the groove 66c.

また、溝66cがローラ66の外周面66aに沿って上下方向に延びているので、ローラ66の外周面66aの領域66dにおける表面積が十分に大きくなり、ピストン62を確実に冷却することができる。   Further, since the groove 66c extends in the vertical direction along the outer peripheral surface 66a of the roller 66, the surface area in the region 66d of the outer peripheral surface 66a of the roller 66 becomes sufficiently large, and the piston 62 can be reliably cooled.

以上、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described based on drawing, specific structure is not restricted to these embodiment, It can change in the range which does not deviate from the summary of invention.

上述の実施の形態では、凹部として、ローラ66の外周面66aの領域66dに上下方向に延びた溝66cが形成されていたが、凹部の形状はこれには限られない。一変形例では、図5に示すように、ローラ66の外周面66aの領域66dに、それぞれが、ローラ66の外周面66aの周方向に沿って延びているとともに、上下方向に配列された3つの溝81c(凹部)が形成されている(変形例1)。また、別の一変形例では、図6に示すように、ローラ66の外周面66aの領域66dに、実施の形態と同様の溝66cと変形例1と同様の溝81cの両方が、互いに重なるように形成されている(変形例2)。   In the above-described embodiment, the groove 66c extending in the vertical direction is formed in the region 66d of the outer peripheral surface 66a of the roller 66 as the recess, but the shape of the recess is not limited thereto. In one modified example, as shown in FIG. 5, each of the regions 66 d of the outer peripheral surface 66 a of the roller 66 extends along the circumferential direction of the outer peripheral surface 66 a of the roller 66 and is arranged in the vertical direction. Two grooves 81c (concave portions) are formed (Modification 1). In another modification, as shown in FIG. 6, both the groove 66 c similar to the embodiment and the groove 81 c similar to Modification 1 overlap each other in the region 66 d of the outer peripheral surface 66 a of the roller 66. (Modification 2).

さらに、別の一変形例では、図7に示すように、ローラ66の外周面66aの領域66dに、ローラ66の外周面66aの周方向及び上下方向に広がって延びているとともに、上下方向に配列された2つの凹部91cが形成されている(変形例3)。また、別の一変形例では、図8に示すように、ローラ66の外周面66aの領域66dに、ローラ66の外周面66aと直交する方向から見て略円形の、上下方向に配列された3つの穴101c(凹部)が形成されている(変形例4)。   Further, in another modification, as shown in FIG. 7, the region 66d of the outer peripheral surface 66a of the roller 66 extends in the circumferential direction and the vertical direction of the outer peripheral surface 66a of the roller 66, and extends in the vertical direction. Two recessed portions 91c arranged are formed (Modification 3). In another modification, as shown in FIG. 8, the region 66 d of the outer peripheral surface 66 a of the roller 66 is arranged in a substantially circular, vertical direction when viewed from the direction orthogonal to the outer peripheral surface 66 a of the roller 66. Three holes 101c (concave portions) are formed (Modification 4).

これら変形例1〜4の場合でも、ローラ66の外周面66aの領域66dに溝66c、81c、凹部91c、穴101cが形成されていることにより、ローラ66の外周面66aは領域66dにおいて表面積が大きくなっているので、ピストン62の低圧室71c側の部分は、低圧室71cに流れ込んだ冷媒によって効率よく冷却される。   Even in the case of these modified examples 1 to 4, the grooves 66c, 81c, the recess 91c, and the hole 101c are formed in the region 66d of the outer peripheral surface 66a of the roller 66, so that the outer peripheral surface 66a of the roller 66 has a surface area in the region 66d. Since it is large, the portion of the piston 62 on the low pressure chamber 71c side is efficiently cooled by the refrigerant flowing into the low pressure chamber 71c.

また、上述の実施の形態では、3つの溝66cが形成されていたが、溝66cの数はこれには限られず、溝66cが2つ以下あるいは4つ以上形成されていてもよい。なお、上述した変形例1〜4の溝81c、凹部91c、穴101cについても、上述したのと同様、その数は、変形例1〜4において説明したものには限られない。   In the above-described embodiment, the three grooves 66c are formed. However, the number of the grooves 66c is not limited to this, and two or less grooves 66c or four or more grooves 66c may be formed. Note that the numbers of the grooves 81c, the recesses 91c, and the holes 101c of the above-described modified examples 1 to 4 are not limited to those described in the modified examples 1 to 4 as described above.

また、上述の実施の形態では、溝66cの深さDmがローラ66の外周面66aと内周面66bとの距離Drの1/2以上となっていたが、これには限られず、溝66cの深さDmが、ローラ66の外周面66aと内周面66bとの距離Drの1/2よりも小さくてもよい。   In the above embodiment, the depth Dm of the groove 66c is ½ or more of the distance Dr between the outer peripheral surface 66a and the inner peripheral surface 66b of the roller 66. However, the present invention is not limited to this. The depth Dm of the roller 66 may be smaller than ½ of the distance Dr between the outer peripheral surface 66a and the inner peripheral surface 66b of the roller 66.

また、上述の実施の形態では、ローラ66の外周面66aの領域66dに、凹部である溝66cが形成されていたが、領域66dに、凹部の代わりに領域66dからローラ66の周方向外側に突出した凸部が形成されていていてもよい。また、凹部及び凸部のいずれか一方のみが形成されていることには限られず、凹部と凸部の両方が形成されていてもよい。これらの場合でも、ローラ66の外周面66aは、領域66dにおいてその表面積が増加しており、低圧室71cに流れ込んだ冷媒により、ピストン62の低圧室71c側の部分が効率よく冷却される。   In the above-described embodiment, the groove 66c, which is a recess, is formed in the region 66d of the outer peripheral surface 66a of the roller 66. However, instead of the recess, the region 66d extends from the region 66d to the outer side in the circumferential direction of the roller 66. A protruding convex portion may be formed. Moreover, it is not restricted to any one of a recessed part and a convex part being formed, Both the recessed part and the convex part may be formed. Even in these cases, the outer peripheral surface 66a of the roller 66 has an increased surface area in the region 66d, and the portion of the piston 62 on the low pressure chamber 71c side is efficiently cooled by the refrigerant flowing into the low pressure chamber 71c.

ただし、凸部を形成する場合には、凸部によって、ローラ66の外周面66aがシリンダ室71の側壁面71aに当接するのが妨げられないようにするため、凸部を、ローラ66の外周面66aの領域66dのうち、シリンダ室71の側壁面71aに当接したときに導入口71bと対向する部分に形成する、領域66dの少なくとも一部分に凹部を形成しておき、凹部の内部に凸部を形成する、シリンダ室71の側壁面71aの凸部が当接する部分に凹部を形成しておくなどする必要がある。   However, in the case where the convex portion is formed, the convex portion is arranged on the outer periphery of the roller 66 so that the convex portion does not prevent the outer peripheral surface 66a of the roller 66 from contacting the side wall surface 71a of the cylinder chamber 71. Of the region 66d of the surface 66a, a recess is formed in at least a part of the region 66d formed in a portion facing the introduction port 71b when contacting the side wall surface 71a of the cylinder chamber 71. It is necessary to form a concave portion in a portion where the convex portion of the side wall surface 71a of the cylinder chamber 71 abuts.

本発明を利用すれば、ピストンの低圧室側の部分の膨張が抑制され、ピストンがシリンダ室の上下壁面に接触してしまうのを確実に防止することができる。   By utilizing the present invention, the expansion of the portion of the piston on the low pressure chamber side is suppressed, and it is possible to reliably prevent the piston from contacting the upper and lower wall surfaces of the cylinder chamber.

本発明における実施の形態に係る圧縮機の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the compressor which concerns on embodiment in this invention. 図1のシリンダ及びピストンの構成及びこれらの動作を示す平面図である。It is a top view which shows the structure and operation | movement of these cylinders and pistons of FIG. 図2ピストンの斜視図である。2 is a perspective view of the piston. 圧縮機構において冷媒の圧縮を行ったときのシリンダ及びピストンの線膨張変形の様子を示す図であり、(a)が本実施の形態に係るもの、(b)が従来のものを示している。It is a figure which shows the mode of linear expansion deformation of a cylinder and a piston when compression of a refrigerant | coolant is performed in a compression mechanism, (a) is based on this Embodiment, (b) has shown the conventional one. 変形例1の図3相当の図である。FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 変形例2の図3相当の図である。FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 変形例3の図3相当の図である。FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 変形例4の図3相当の図である。FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 圧縮機
12 モータ
13 圧縮機構
24 導入口
26 密閉空間
61 シリンダ
62 ピストン
66 ローラ
66a 外周面
66b 内周面
66c 溝
67 ブレード
71 シリンダ室
71a 側壁面
71b 導入口
71c 低圧室
71d 高圧室
74 排出口
81c 溝
91c 凹部
101c 穴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 12 Motor 13 Compression mechanism 24 Introduction port 26 Sealed space 61 Cylinder 62 Piston 66 Roller 66a Outer peripheral surface 66b Inner peripheral surface 66c Groove 67 Blade 71 Cylinder chamber 71a Side wall surface 71b Inlet port 71c Low pressure chamber 71d High pressure chamber 74 Exhaust port 81c Groove 91c recess 101c hole

Claims (4)

密閉空間(26)内に配置されており、内部にシリンダ室(71)が設けられたシリンダ(61)と、
前記シリンダ室(71)の内部に配置されたピストン(62)と、
前記シリンダ室(71)の側壁面(71a)に設けられており、外部から前記シリンダ室(71)に冷媒を導入するための導入口(71b)と、
前記シリンダ室(71)から前記密閉空間(26)に冷媒を排出するための排出口(74)とを有しており、
前記ピストン(62)は、
環状に構成されており、その外周面(66a)が前記シリンダ室の側壁面(71a)に当接するように当該側壁面(71a)に沿って移動して、前記シリンダ室(71)を、冷媒の圧縮が行われるとともに圧縮した冷媒を前記排出口(74)から前記密閉空間(26)に排出する高圧室(71d)と、前記導入口(71b)から冷媒が導入される低圧室(71c)とに分断するとともに、前記高圧室(71d)及び前記低圧室(71c)の容積を変化させるローラ(66)と、
前記ローラ(66)と一体的に形成されているとともに、前記ローラ(66)の外周面(66a)から外側に延びており、前記ローラ(66)とともに前記シリンダ室(71)を前記高圧室(71d)と前記低圧室(71c)とに分断するブレード(67)とを有しており、
前記ローラ(66)の外周面(66a)が前記シリンダ室(71)の側壁面(71a)における前記導入口(71b)の前記ローラ(66)の移動方向下流側に隣接する部分に当接した状態で、前記ローラ(66)の外周面(66a)の低圧室(71c)を画定する部分のうち、その上端及び下端を除いた部分の少なくとも一部には、凹部(66c、81c、91c、101c)及び凸部の少なくともいずれか一方が形成されていることを特徴とする圧縮機(1)。
A cylinder (61) disposed in the sealed space (26) and having a cylinder chamber (71) therein;
A piston (62) disposed inside the cylinder chamber (71);
An inlet (71b) provided on the side wall surface (71a) of the cylinder chamber (71), for introducing a refrigerant into the cylinder chamber (71) from the outside;
A discharge port (74) for discharging the refrigerant from the cylinder chamber (71) to the sealed space (26);
The piston (62)
It is configured in an annular shape, and moves along the side wall surface (71a) so that the outer peripheral surface (66a) abuts on the side wall surface (71a) of the cylinder chamber. And a high pressure chamber (71d) for discharging the compressed refrigerant from the discharge port (74) to the sealed space (26), and a low pressure chamber (71c) for introducing the refrigerant from the introduction port (71b). And a roller (66) for changing the volume of the high pressure chamber (71d) and the low pressure chamber (71c),
The roller (66) is integrally formed and extends outward from the outer peripheral surface (66a) of the roller (66), and together with the roller (66), the cylinder chamber (71) is connected to the high pressure chamber (66). 71d) and a blade (67) that divides into the low pressure chamber (71c),
The outer peripheral surface (66a) of the roller (66) is in contact with a portion of the side wall surface (71a) of the cylinder chamber (71) adjacent to the downstream side in the moving direction of the roller (66) of the introduction port (71b). Among the portions defining the low pressure chamber (71c) of the outer peripheral surface (66a) of the roller (66) in the state, at least part of the portion excluding the upper end and the lower end thereof is provided with the recesses (66c, 81c, 91c, 101c) and a compressor (1), wherein at least one of convex portions is formed.
前記ローラ(66)の外周面(66a)に前記凹部(66c、81c、91c、101c)が形成されており、
前記凹部(66c、81c、91c、101c)が前記ローラ(66)の内周面(66b)まで貫通していないことを特徴とする請求項1に記載の圧縮機(1)。
The recess (66c, 81c, 91c, 101c) is formed on the outer peripheral surface (66a) of the roller (66),
The compressor (1) according to claim 1, wherein the recess (66c, 81c, 91c, 101c) does not penetrate to the inner peripheral surface (66b) of the roller (66).
前記凹部(66c、81c、91c、101c)の深さ(Dm)が、前記ローラ(66)の外周面(66a)と内周面(66b)との間の距離(Dr)の1/2以上であることを特徴とする請求項2に記載の圧縮機(1)。   The depth (Dm) of the recesses (66c, 81c, 91c, 101c) is ½ or more of the distance (Dr) between the outer peripheral surface (66a) and the inner peripheral surface (66b) of the roller (66). The compressor (1) according to claim 2, characterized in that 前記凹部(66c、81c、91c、101c)が前記ローラ(66)の外周面(66a)に沿って延びて溝(66c、81c)を形成していることを特徴とする請求項2又は3に記載の圧縮機(1)。   The said recessed part (66c, 81c, 91c, 101c) is extended along the outer peripheral surface (66a) of the said roller (66), and forms the groove | channel (66c, 81c), The Claim 2 or 3 characterized by the above-mentioned. The compressor (1) described.
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