JP2009209807A - Compressor and expander - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮機および膨張機に関する。 The present invention relates to a compressor and an expander.
従来、ロータリ型圧縮機等の圧縮機は、構造が簡単でコンパクトなことから、冷凍サイクル用の圧縮機として多く用いられている。一般に、圧縮機等の流体機械では、ピストン、シリンダ、ベーン等の摺動損失を低減させるために、各部の機械的摺動部に潤滑油を供給している。その後、潤滑油は各部の微小隙間より吸入室に流入し、各部を通過する作動流体に微量ずつ混入して、作動流体とともに冷凍サイクル内に流出してしまう。作動流体とともに流出した潤滑油は、凝縮器や蒸発器に流入し、凝縮器や蒸発器の性能低下を引き起こす。また、圧縮機等の流体機械では、潤滑油が流出することによる潤滑油不足が生じ、効率の低下や焼き付きが起こる。そこで、圧縮機が備えられた密閉容器内において、効率よく作動流体と潤滑油を分離できる技術が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
Conventionally, a compressor such as a rotary type compressor is often used as a compressor for a refrigeration cycle because of its simple structure and compactness. Generally, in a fluid machine such as a compressor, lubricating oil is supplied to mechanical sliding portions of each portion in order to reduce sliding loss of pistons, cylinders, vanes and the like. Thereafter, the lubricating oil flows into the suction chamber from the minute gaps of the respective parts, is mixed in a small amount into the working fluid passing through the respective parts, and flows out into the refrigeration cycle together with the working fluid. The lubricating oil that flows out together with the working fluid flows into the condenser and the evaporator, and causes the performance of the condenser and the evaporator to deteriorate. Further, in a fluid machine such as a compressor, a shortage of lubricating oil occurs due to the outflow of lubricating oil, resulting in a decrease in efficiency and seizure. In view of this, there has been proposed a technique that can efficiently separate the working fluid and the lubricating oil in a sealed container provided with a compressor (see, for example,
図12は、従来のロータリ型圧縮機120の縦断面図である。図13は、従来のスクロール型圧縮機130の縦断面図である。なお、同一又は相当する構成要素には同一の参照符号を付している。
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a conventional
図12に示すように、従来のロータリ型圧縮機120は、密閉容器1の内部に、ロータ16とステータ17からなる電動機2、第1の圧縮機構部3と第2の圧縮機構部4からなる多段ロータリ型圧縮機構部7、および、シャフト23を備えている。電動機2と多段ロータリ型圧縮機構部7とは、シャフト23により一軸に連結されている。密閉容器1の底部には、油溜まり38が設けられている。
As shown in FIG. 12, the conventional
多段ロータリ型圧縮機構部7の上部には、中間吐出管5と冷媒導入管6とが備えられている。圧縮機構部7の側部には、吐出管13と、第1の吸入管18と、第2の吸入管19とが、密閉容器1を貫通して接続されている。
An intermediate discharge pipe 5 and a
第1の吸入管18より第1の圧縮機構部3に吸入された作動流体は、圧縮されて、中間吐出管5より密閉容器1の内部空間12に吐出される。密閉容器1の内部空間12に吐出された作動流体は、冷媒導入管6より流出し、第2の吸入管19より密閉容器1の外部を経て、第2の圧縮機構部4に吸入される。第2の圧縮機構部4に吸入された作動流体は、圧縮されて、吐出管13より密閉容器1の外部に吐出される。
The working fluid sucked into the first
潤滑油は、電動機2が回転することにより、油溜まり38よりシャフト23の内部を通って、多段ロータリ型圧縮機構部7の各摺動部に供給される。各摺動部に供給された潤滑油の一部は、作動流体に混入して、作動流体とともに吐出管13より密閉容器1の外部に吐出されるか、もしくは、密閉容器1の内部空間12に流出した後、重力により油溜まり38へ戻る。
Lubricating oil is supplied to each sliding part of the multistage rotary compression mechanism part 7 from the
密閉容器1の内部空間12では、ロータ16が回転することにより、旋回流が発生し、ロータ16の回転による遠心力の影響を受けて、作動流体と潤滑油とが分離される。具体的には、作動流体より密度の大きい潤滑油は、作動流体と分離されて、回転中心部より径方向外側に移動し、密閉容器1の内面に付着する。一方、潤滑油と分離された作動流体は、回転中心部に集中する。
In the
従来のロータリ型圧縮機120では、ロータ16の回転を阻害することなく円滑に分離させるため、中間吐出管5の開口部を、ロータ16の回転方向、かつ、密閉容器1と浅く交わる方向に向ける構成としている。また、密閉容器1の内面に付着した潤滑油が、冷媒導入管6より密閉容器1の外部へ流出することを防止するため、冷媒導入管6の開口部を密閉容器1の内部空間12に突出させている。
In the conventional
図13に示すように、従来のスクロール型圧縮機130は、密閉容器1の内部に、ロータ16とステータ17からなる電動機2と、スクロール型圧縮機構部9と、シャフト23とを備えている。電動機2とスクロール型圧縮機構部9とは、シャフト23により一軸に連結されている。
As shown in FIG. 13, the
密閉容器1の底部には、油溜まり38が設けられ、密閉容器1の側部には、吸入管8と吐出管13とが、密閉容器1を貫通して設けられている。吐出管13の開口部13aは、密閉容器1の内部空間12と連通している。
An
スクロール型圧縮機構部9の上部には中間吐出管10、および、その外縁近傍部には連通管11が、それぞれ設けられている。スクロール型圧縮機構部9の側部には、吸入管8が接続されている。
An
吸入管8よりスクロール型圧縮機構部9に吸入された作動流体は、圧縮されて、中間吐出管10より吐出され、連通管11を経て、密閉容器1の内部空間12に流出する。密閉容器1の内部空間12に流出した作動流体は、吐出管13より密閉容器1の外部に吐出される。
The working fluid sucked into the scroll type compression mechanism 9 from the suction pipe 8 is compressed, discharged from the
潤滑油は、上記ロータリ型圧縮機120と同様に、スクロール型圧縮機構部9の各摺動部に供給される。各摺動部に供給された潤滑油の一部は、作動流体に混入して、作動流体とともに吐出管13より密閉容器1の外部に吐出されるか、もしくは、密閉容器1の内部空間12に流出した後、重力により油溜まり38へ戻る。
Lubricating oil is supplied to each sliding part of the scroll type compression mechanism part 9 similarly to the
従来のスクロール型圧縮機130では、遠心力の影響を受けて作動流体と分離した潤滑油が、吐出管13より作動流体とともに流出することを低減させるため、吐出管13の開口部13aを電動機2のステータ17の内径よりも内側に配置している。
しかしながら、従来のロータリ型圧縮機120では、作動流体を密閉容器1の外部へ導く冷媒導入管6が、中間吐出管5よりもロータ16の回転方向下流側、かつ、中間吐出管5に近接して配置されている場合、中間吐出管5より吐出された作動流体は、密閉容器1の内部空間12に流入後、直ちに冷媒導入管6より密閉容器1の外部に吐出されやすくなる。この結果、潤滑油が混入した作動流体が、密閉容器1の内部空間12に滞留する時間、すなわち、作動流体と潤滑油とが分離する時間を確保することができないため、作動流体と潤滑油とが充分分離されないまま、密閉容器1の外部に吐出されることになる。
However, in the conventional
このように、従来のロータリ型圧縮機120では、密閉容器1の内部空間12で、ロータ16の回転による遠心分離効果を得るためには、密閉容器1の内部空間12に潤滑油と作動流体とが滞留する時間も重要な因子である。
As described above, in the conventional
また、従来のスクロール型圧縮機130では、吐出管13の開口部13aをステータ17の内径よりも内側に配置すると、吐出管13の開口部13aと連通管11との距離が確保しにくいため、潤滑油が混入した作動流体が、密閉容器1の内部空間12に流入後、直ちに吐出管13より密閉容器1の外部に吐出されやすくなる。この結果、作動流体と潤滑油とが分離する時間を確保することができず、作動流体と潤滑油とが充分分離されないまま、密閉容器1の外部に吐出されることになる。
Further, in the
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたもので、圧縮機より吐出される作動流体中の潤滑油濃度を低減させ、蒸発器および凝縮器の性能低下を抑制するとともに、密閉容器内の潤滑油量の低減および機械的摺動部の焼き付きを防止し、圧縮機の高効率化および耐久性の向上を図ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and reduces the concentration of the lubricating oil in the working fluid discharged from the compressor, suppresses the performance degradation of the evaporator and the condenser, and the sealed container. An object of the present invention is to reduce the amount of lubricating oil in the inside and prevent seizure of the mechanical sliding portion, and to improve the efficiency and durability of the compressor.
本発明の圧縮機は、密閉容器と、前記密閉容器内に設けられた電動機と、前記密閉容器内における前記電動機の下方に配置され、前記密閉容器外から吸入した作動流体を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮機構と前記電動機との間に、前記圧縮機構により圧縮された作動流体を吐出する第1の吐出孔と、前記第1の吐出孔に対して前記電動機の回転方向上流側かつ、前記圧縮機構のシリンダ部材と前記電動機との間に配置され、前記密閉容器から作動流体を吐出する第2の吐出孔と、前記第1の吐出孔と前記第2の吐出孔の間に配置された仕切り板とを、備えている。 The compressor of the present invention includes a sealed container, an electric motor provided in the sealed container, a compression mechanism that is disposed below the electric motor in the sealed container, and compresses the working fluid sucked from outside the sealed container; A first discharge hole for discharging the working fluid compressed by the compression mechanism between the compression mechanism and the electric motor; an upstream side in the rotation direction of the electric motor with respect to the first discharge hole; and It is arrange | positioned between the cylinder member of the compression mechanism, and the said electric motor, and is arrange | positioned between the said 2nd discharge hole which discharges a working fluid from the said airtight container, and the said 1st discharge hole and the said 2nd discharge hole. And a partition plate.
また、本発明の膨張機は、密閉容器と、前記密閉容器内に設けられた電動機と、前記密閉容器内における前記電動機の下方に配置され、前記密閉容器外から吸入した作動流体を膨張させる膨張機構と、前記膨張機構と前記電動機との間に、前記膨張機構により膨張した作動流体を吐出する第1の吐出孔と、前記第1の吐出孔に対して前記電動機の回転方向上流側かつ、前記圧縮機構のシリンダ部材と前記電動機との間に配置され、前記密閉容器から作動流体を吐出する第2の吐出孔と、前記第1の吐出孔と前記第2の吐出孔の間に配置された仕切り板とを、備えている。 The expander according to the present invention includes an airtight container, an electric motor provided in the airtight container, and an expansion that is disposed below the electric motor in the airtight container and expands the working fluid sucked from outside the airtight container. A first discharge hole for discharging the working fluid expanded by the expansion mechanism between the expansion mechanism and the electric motor; and an upstream side in the rotational direction of the electric motor with respect to the first discharge hole; and It arrange | positions between the cylinder member of the said compression mechanism, and the said electric motor, It arrange | positions between the said 2nd discharge hole which discharges a working fluid from the said airtight container, and the said 1st discharge hole and the said 2nd discharge hole. And a partition plate.
本発明の圧縮機によれば、作動流体を圧縮機構より密閉容器内部に吐出する第1の吐出孔に対し、密閉容器内より密閉容器外部に吐出する第2の吐出孔を、電動機のロータの回転方向上流側に配置し、その間に仕切り板を設置したことにより、第1の吐出孔から吐出される作動流体が直ちに第2の吐出孔に流入することを防ぎ、作動流体の密閉容器内部での滞留時間を長くすることができ、電動機のロータの回転により発生する旋回流による作動流体と潤滑油の遠心分離を促進することができる。これにより、密閉容器より吐出される作動流体中の潤滑油濃度を低減させ、蒸発器および凝縮器の性能低下を抑制するとともに、密閉容器内部の潤滑油量の低減および機械的摺動部の焼き付きを防止し、圧縮機の高効率化および耐久性の向上を図ることができる。 According to the compressor of the present invention, the second discharge hole for discharging the working fluid from the inside of the sealed container to the outside of the sealed container is provided to the first discharge hole for discharging the working fluid from the compression mechanism to the inside of the sealed container. By disposing the partition plate upstream in the rotation direction and installing a partition plate therebetween, the working fluid discharged from the first discharge hole is prevented from immediately flowing into the second discharge hole, and the working fluid is sealed inside the sealed container. Can be prolonged, and the centrifugal separation of the working fluid and the lubricating oil by the swirling flow generated by the rotation of the rotor of the electric motor can be promoted. As a result, the concentration of the lubricating oil in the working fluid discharged from the sealed container is reduced, the performance of the evaporator and the condenser is suppressed, the amount of lubricating oil inside the sealed container is reduced, and the mechanical sliding part is seized. Can be prevented, and the efficiency and durability of the compressor can be improved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1におけるロータリ型圧縮機100の縦断面図、図2は、図1における圧縮機構部21の拡大詳細図である。図3は、図1のA−A線における圧縮機構部21の横断面図、図4は、図1のB−B線におけるロータリ型圧縮機100の横断面図である。図5は、図4のY1−Y1線における第1の吐出孔32の横断面図、図6は、図4のY2−Y2線における第2の吐出孔33の横断面図である。なお、従来のロータリ型圧縮機120と同一又は相当する構成要素には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a
<ロータリ型圧縮機100の構成>
図1〜図4に示すように、本実施の形態1におけるロータリ型圧縮機100は、密閉容器1の内部に、電動機2、圧縮機構部21を上から順に配置し、シャフト23により一軸に連結することで構成されている。密閉容器1の上部には、電動機2に通電するための導入端子35、密閉容器1の底部には、潤滑油を貯留する油溜まり38がそれぞれ設けられている。密閉容器1の側部には、作動流体を圧縮機構部21に導く吸入管36と、作動流体を密閉容器1の外部に導く吐出管37とが貫通して設けられている。
<Configuration of
As shown in FIGS. 1 to 4, the
電動機2は、密閉容器1の内部に固定されたステータ17と、シャフト23に固定されてシャフト23とともに回転するロータ16とにより構成されている。
The
圧縮機構部21は、偏心部23aを有するシャフト23と、シリンダ24と、ピストン25と、ベーン26と、バネ27と、上軸受部材28と、下軸受部材29と、マフラー30とにより構成されている。
The
シリンダ24の内部空間には、ピストン25が配置され、シャフト23の偏心部23aと嵌合している。また、シリンダ24には、ベーン溝20と背部空間41とが一体形成され、その内部にはベーン26とバネ27とが配置されている。ベーン26の先端部は、ベーン26の背面に配置されたバネ27により、ピストン25の外周面と接している。シリンダ24とピストン25の上面には上軸受部材28、また下面には下軸受部材29がそれぞれ配置されている。シリンダ24と、ピストン25と、上軸受部材28と、下軸受部材29とにより、作動流体が吸入・圧縮される空間が形成され、ベーン26により、吸入室31と圧縮室50とに仕切られている。圧縮室50は、シリンダ24および下軸受部材29を貫通して形成された連通路41と連通している。
A
上軸受部材28の外縁部近傍には、潤滑油流路46が形成されている。下軸受部材29の下端外縁部には、マフラー30が設置されている。これにより、下軸受部材29の下部には、マフラー空間42が形成される。マフラー30の中心部には、シャフト23が貫通して配置され、シャフト23の下端部は、油溜まり38に浸漬している。
In the vicinity of the outer edge portion of the
シャフト23の内部には、油経路23cが形成され、一端は油溜まり38に、他端は偏心部23aとピストン25との摺動面にそれぞれ開口している。シャフト23の側面には、油溝23bが形成されている。これにより、偏心部23aとピストン25との摺動面を潤滑したオイルが、シャフト23の回転とともに上昇して、シャフト23と上軸受部材28との摺動面を潤滑する。
An
図5、図6に示すように、本実施の形態1においては、第1の吐出孔32および第2の吐出孔33が、上軸受部材28を貫通して、ロータ16の回転方向下流側に向かって開口するように、それぞれ傾斜して配置されている。また、第1の吐出孔32は、シリンダ24および下軸受部材29を貫通して形成された連通路43と、第2の吐出孔33は、シリンダ24に形成された連通路45と、それぞれ連通している。
As shown in FIGS. 5 and 6, in the first embodiment, the
さらに、本実施の形態1において、第2の吐出孔33は、第1の吐出孔32に対して、ロータ16の回転中心側、かつ、ロータ16の回転方向上流側に配置されている。また、第1の吐出孔32と第2の吐出孔33との間の、上軸受部材28の上面には、仕切り板39が設置されている。仕切り板39は、第1吐出孔32の中心とロータ34の回転中心を結ぶ線分と基線xとがなす角をθ1、第2吐出孔33と基線xとがなす角をθ2とすると、θ1からθ2までの間に配置されている。
Further, in the first embodiment, the
<ロータリ型圧縮機100の動作>
導入端子35を介してステータ17に通電し、ロータ16を回転させると、シャフト23の偏心部23aに嵌合したピストン25が偏心回転運動を行う。これにより、吸入室31と圧縮室50の容積が変化する。すなわち、吸入室31は、ピストン25の偏心回転とともに容積が増加し、吸入管36から作動流体を吸入する。一方、圧縮室50は、ピストン25の偏心回転運動とともに容積が減少し、作動流体を圧縮する。
<Operation of
When the
また、ピストン25の偏心回転運動とともに、油溜まり38の潤滑油が、シャフト23内部の油経路23cを経て、シャフト23の偏心部23aとピストン25との微少隙間に供給される。シャフト23の偏心部23aとピストン25との微少隙間に供給された潤滑油は、ピストン25の上端面と上軸受部材28、および、ピストン25の下端面と下軸受部材29との微少隙間を経て、吸入室31および圧縮室50へと流入する。また、吸入室31および圧縮室50へ流入した潤滑油は、ベーン26とシリンダ24の微少隙間を経て、背部空間40へと流入する。
Further, along with the eccentric rotational movement of the
圧縮室50において、圧縮された作動流体と微少隙間より流入した潤滑油とが混合され、連通路41を経て、マフラー空間42に吐出される。マフラー空間42に吐出された作動流体と潤滑油とは、連通路43から第1の吐出孔32を経て、電動機2の下の下部空間44に吐出される。このとき、作動流体と潤滑油とは、第1の吐出孔32の傾斜により、ロータ16の回転方向下流側に向けて吐出される。
In the
下部空間44に吐出された作動流体と潤滑油とは、電動機2の下部に衝突した後、ロータ16の回転運動と、第1の吐出孔32から順次吐出される作動流体と潤滑油との流れにより、旋回流となる。旋回流となった作動流体と潤滑油とは、遠心力で分離される。
The working fluid and lubricating oil discharged to the
分離した潤滑油の一部は、密閉容器1の内壁に付着、あるいは、重力で下方に落ちて上軸受部材28上面に溜まり、その後、潤滑油流路46を経て、油溜まり38に戻る。一方、分離した作動流体は、旋回流となって下部空間44に滞留した後、分離されなかった潤滑油を含んだ状態で、第2の吐出孔33より連通路45を経て、吐出管37より密閉容器1の外部に吐出される。このとき、作動流体は、第2の吐出孔33の傾斜により、第2の吐出孔33にスムーズに流入し、吐出管37より吐出される。
Part of the separated lubricating oil adheres to the inner wall of the sealed
このように、本実施の形態1のロータリ型圧縮機100によれば、ロータ16の回転方向下流側に向かって開口するように、傾斜して設置された第1の吐出孔32から下部空間44に吐出された作動流体および潤滑油が、ロータ16の回転により発生する旋回流に、更に加わることで、遠心力による作動流体と潤滑油との分離を促進することができる。
As described above, according to the
また、第2の吐出孔33を、第1の吐出孔32に対して、ロータ16の回転方向上流側、かつ、第1の吐出孔32に近接して配置することにより、密閉容器1の周方向に沿って作動流体が流れる距離、および、作動流体が下部空間44に滞留する時間をより長くすることができる。このため、旋回流による作動流体と潤滑油との遠心分離をより効果的に行うことができる。
Further, the
さらに、第1の吐出孔32と第2の吐出孔33との間に、仕切り板39を設置することにより、第1の吐出孔32より吐出された作動流体および潤滑油が、下部空間44に流入後直ちに第2の吐出孔33より密閉容器1の外部に吐出されることを防ぐことができる。このため、より多くの作動流体および潤滑油を下部空間44に滞留させて、旋回流による遠心分離を行うことができる。
Further, by installing a
また、下部空間44で旋回する密度の大きい潤滑油は、遠心力により、ロータ16の回転中心部から径方向にかけて、すなわち、密閉容器1の内周面に近づくにつれて、徐々に多く存在するようになる。したがって、第2の吐出孔33を第1の吐出孔32に対して、ロータ16の回転中心側、かつ、ロータ16の回転方向上流側に設置することで、より潤滑油濃度の低い作動流体を第2の吐出孔33より吐出させることができる。
Further, a large density of lubricating oil swirling in the
さらに、第2の吐出孔33の開口部を、ロータ16の回転方向下流側に向かって傾斜をつけて配置することにより、作動流体は、第2の吐出孔33に流入する際、急激に方向転換を強いられることになる。この急激な方向転換により、さらなる作動流体と潤滑油との遠心分離効果を得ることができる。
Further, by arranging the opening of the
したがって、本実施の形態1におけるロータリ型圧縮機100によれば、作動流体と潤滑油とをより効果的に分離することができるため、吐出管37より吐出される潤滑油をより低減させることができる。
Therefore, according to the
なお、本実施の形態において、第1吐出孔32および第2吐出孔33の両方がロータ34の回転方向に向けて傾斜して設置されているが、両方もしくはどちらか一方を傾斜させず上方に向けて設置した場合においても、仕切り板39による効果、すなわち、第1吐出孔32より吐出された作動流体が、下部空間44に流入後直ちに第2吐出孔33より密閉容器20の外部に吐出されることを防ぐ効果を得ることができ、第1吐出孔32より下部空間44に流入した多くの作動流体を下部空間44に滞留させることができ、旋回流による潤滑油と作動流体の遠心分離を確実に行うことができる。
In the present embodiment, both the
また、本実施の形態において、仕切り板39はθ1からθ2の間に配置されているが、θ1からθ2を含み、それより大きな角度で配置することで、第1吐出孔32から吐出された作動流体が、下部空間44に流入後直ちに第2吐出孔33に流入することを防ぐ効果をより大きく得ることができ、より多くの作動流体を下部空間44に滞留させることができる。これにより、より低潤滑油濃度の作動流体を得ることができる。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施の形態では、仕切り板39は、第1吐出孔32と第2吐出孔33の半径方向の中間位置に配したが、第1吐出孔32、または、第2吐出孔33のどちらかに近接して配置するか、もしくは、第1吐出孔32、または、第2吐出孔33と一体化しても同様の効果を有する。
Further, in the present embodiment, the
(実施の形態2)
図7は、本発明の実施の形態2におけるロータリ型圧縮機110の縦断面図である。図8は、図7のC−C線におけるロータリ型圧縮機110の横断面図、図9は、図8のD−D線における圧縮機構部60の縦断面図である。図10は、図8のW1−W1線における第1の吐出孔61の横断面図、図11は、図8のW2−W2線における第2の吐出孔62の横断面図である。なお、本実施の形態2におけるロータリ型圧縮機110は、第1の吐出孔61と第2の吐出孔62を除いて、実施の形態1におけるロータリ型圧縮機100と同一構成である。よって、実施の形態1と同一又は相当する構成要素には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the
<ロータリ型圧縮機110の構成>
図7〜図11に示すように、本実施の形態2における第1の吐出孔61および第2の吐出孔62は、ともにロータ16の回転方向下流側に向かって開口するように、それぞれ傾斜して配置されている。第1の吐出孔61は、シリンダ24および下軸受部材29を貫通して形成された連通路43と、第2の吐出孔62は、シリンダ24に形成された連通路45と、それぞれ連通している。
<Configuration of
As shown in FIGS. 7 to 11, the
また、第2の吐出孔62は、第1の吐出孔61よりロータ16の回転中心側、かつ、ロータ16の回転方向上流側に配置されている。第1の吐出孔61と第2の吐出孔62との間の、上軸受部材28の上面には、仕切り板39が設置されている。
Further, the
本実施の形態2においては、第1の吐出孔61および第2の吐出孔62は、ともに上軸受部材28の上面より突出して配置されている。また、第2の吐出孔62は、第1の吐出孔61より、上方の電動機2側に近づけて設置されている。
In the second embodiment, both the
また、仕切り板39は、第2吐出孔62側の一端は、ロータ34の回転中心側に入り込むように設置されている。
The
<ロータリ型圧縮機110の動作>
導入端子35を介してステータ17に通電し、ロータ16を回転させると、シャフト23の偏心部23aに嵌合したピストン25が偏心回転運動を行う。これにより、吸入室31と圧縮室50の容積が変化する。すなわち、吸入室31は、ピストン25の偏心回転運動とともに容積が増加し、吸入管36から作動流体を吸入する。一方、圧縮室50は、ピストン25の偏心回転運動とともに容積が減少し、作動流体を圧縮する。
<Operation of
When the
また、ピストン25の偏心回転運動とともに、油溜まり38の潤滑油が、シャフト23内部の油経路23cを経て、シャフト23の偏心部23aとピストン25との微少隙間に供給される。シャフト23の偏心部23aとピストン25との微少隙間に供給された潤滑油は、ピストン25の上端面と上軸受部材28、および、ピストン25の下端面と下軸受部材29との微少隙間を経て、吸入室31および圧縮室50へと流入する。また、吸入室31および圧縮室50へ流入した潤滑油は、ベーン26とシリンダ24の微少隙間を経て、背部空間40へと流入する。
Further, along with the eccentric rotational movement of the
圧縮室50において、圧縮された作動流体と流入した潤滑油とが混合され、連通路41を経て、マフラー空間42に吐出される。マフラー空間42に吐出された作動流体と潤滑油は、連通路43から第1の吐出孔61を経て、電動機2の下の下部空間44に吐出される。このとき、作動流体と潤滑油は、第1の吐出孔61の傾斜により、ロータ16の回転方向下流側に向けて吐出される。
In the
下部空間44に吐出された作動流体と潤滑油とは、電動機2の下部に衝突した後、ロータ16の回転運動と、第1の吐出孔61から順次吐出される作動流体と潤滑油との流れにより、旋回流となる。旋回流となった作動流体と潤滑油とは、遠心力で分離される。
The working fluid and lubricating oil discharged to the
分離した潤滑油の一部は、密閉容器1の内壁に付着、あるいは、重力で下方に落ちて上軸受部材28上面に溜まり、その後、潤滑油流路46を経て、油溜まり38に戻る。一方、分離した作動流体は、旋回流となって下部空間44に滞留した後、分離されなかった潤滑油を含んだ状態で、第2の吐出孔62より連通路45を経て、吐出管37より密閉容器1の外部に吐出される。このとき、作動流体は、第2の吐出孔62の傾斜により、第2の吐出孔62にスムーズに流入し、吐出管37より吐出される。
Part of the separated lubricating oil adheres to the inner wall of the sealed
このように、本実施の形態2のロータリ型圧縮機110によれば、ロータ16の回転方向下流側に向かって開口するように、傾斜して設置された第1の吐出孔61から下部空間44に吐出された作動流体および潤滑油が、ロータ16の回転により発生する旋回流に、更に加わることで、遠心力による作動流体と潤滑油との分離を促進することができる。
As described above, according to the
また、第2の吐出孔62を第1の吐出孔61に対して、ロータ16の回転方向上流側、かつ、第1の吐出孔61に近接して配置することにより、密閉容器1の周方向に沿って作動流体が流れる距離、および、作動流体が下部空間44に滞留する時間をより長くすることができる。このため、旋回流による作動流体と潤滑油との遠心分離をより効果的に行うことができる。
Further, by arranging the
さらに、第1の吐出孔61と第2の吐出孔62との間に、仕切り板39を設置することにより、第1の吐出孔61より吐出された作動流体および潤滑油が、下部空間44に流入後直ちに第2の吐出孔62より密閉容器1の外部に吐出されることを防ぐことができる。このため、より多くの作動流体および潤滑油を下部空間44に滞留させて、旋回流による遠心分離を行うことができる。
Furthermore, by installing the
また、下部空間44で旋回する密度の大きい潤滑油は、遠心力により、ロータ16の回転中心部から径方向にかけて、すなわち、密閉容器1の内周面に近づくにつれて、徐々に多く存在するようになる。したがって、第2の吐出孔62を第1の吐出孔61に対して、ロータ16の回転中心側、かつ、ロータ16の回転方向上流側に設置することで、より潤滑油濃度の低い作動流体を第2の吐出孔62より吐出させることができる。
Further, a large density of lubricating oil swirling in the
さらに、第2の吐出孔62の開口部を、ロータ16の回転方向下流側に向かって傾斜をつけて配置することにより、作動流体は、第2の吐出孔62に流入する際、急激に方向転換を強いられることになる。この急激な方向転換により、さらなる作動流体と潤滑油との遠心分離効果を得ることができる。
Furthermore, by arranging the opening of the
また、本実施の形態2においては、第1の吐出孔61および第2の吐出孔62を、上軸受部材28より上方に突出させて配置することにより、第1の吐出孔61より下部空間44へ作動流体が吐出される時に、上軸受部材28の上面に一時的に溜まった潤滑油の巻き上げを防止することができる。また、第2の吐出孔62より密閉容器1の外部へ作動流体が流出する際に、上軸受部材28の上面に溜まった潤滑油を巻き込んで流出することを防ぐことができるので、密閉容器1の外部に吐出される潤滑油を低減させることができる。
Further, in the second embodiment, the
さらに、下部空間44で旋回する密度の大きい潤滑油は、重力により、下部空間44の上方ほど少なくなる。すなわち、下部空間44の上方は、潤滑油濃度の低い作動流体が滞留し、下方は潤滑油濃度の高い作動流体が滞留するようになる。このように、第2の吐出孔62を第1の吐出孔61よりも上方に配置することにより、下部空間44に滞留する潤滑油濃度の比較的低い作動流体を、第2の吐出孔62に導入することができるので、密閉容器1の外部に吐出される潤滑油を低減させることができる。
Further, the density of lubricating oil swirling in the
したがって、本実施の形態1におけるロータリ型圧縮機100によれば、作動流体と潤滑油とをより効果的に分離することができるため、吐出管37より密閉容器1の外部に吐出される潤滑油をより低減させることができる。
Therefore, according to the
また、仕切り板39の端部をロータ34の回転中心側に配置することで、ロータ34の回転中心側に存在する潤滑油濃度のより低い作動流体を第2吐出孔62に導入することができ、さらに潤滑油濃度の低減された作動流体を密閉容器20の外部に吐出することができる。
Further, by arranging the end of the
なお、上記実施の形態1、2においては、第1の吐出孔および第2の吐出孔の各開口部を、ロータ16の回転方向下流側に向けて傾斜させて配置しているが、第1の吐出孔と第2の吐出孔の両方もしくはどちらか一方を傾斜させずに、上方に向けて配置した場合でも、仕切り板39により、第1の吐出孔より吐出された作動流体が、下部空間44に流入後直ちに第2の吐出孔より密閉容器1の外部に吐出されることを防ぐ効果を得ることができる。これによって、第1の吐出孔より下部空間44に流入したより多くの作動流体を、下部空間44に滞留させることができ、旋回流による作動流体と潤滑油との遠心分離をより効果的に行うことができる。
In the first and second embodiments, the openings of the first discharge hole and the second discharge hole are inclined toward the downstream side in the rotation direction of the
また、上記実施の形態1、2では、圧縮機構部をロータリ型圧縮機としたが、これに限られることはなく、スクロール型、レシプロ型でも同様に、作動流体と潤滑油とを効果的に分離することができるため、吐出管37より吐出される潤滑油を低減させることができる。また、圧縮機ではなく、膨張機であっても、同様の効果を有する。
In the first and second embodiments, the compression mechanism is a rotary type compressor. However, the present invention is not limited to this, and the working fluid and lubricating oil can be effectively separated in the scroll type and the reciprocating type as well. Since it can isolate | separate, the lubricating oil discharged from the
本発明の流体機械は、潤滑油を有する圧縮機や膨張機に適用され、例えば、冷凍冷蔵庫、空調機、給湯機、カーエアコンなどの冷凍サイクルに有用である。 The fluid machine of the present invention is applied to a compressor or an expander having lubricating oil, and is useful for a refrigeration cycle such as a refrigerator-freezer, an air conditioner, a water heater, or a car air conditioner.
1 密閉容器
2 電動機
3 第1の圧縮機構部
4 第2の圧縮機構部
5,10 中間吐出管
6 冷媒導入管
7 多段ロータリ型圧縮機構部
8,36 吸入管
9 スクロール型圧縮機構部
11 連通管
12 内部空間
13,37 吐出管
13a 開口部
16 ロータ
17 ステータ
18 第1の吸入管
19 第2の吸入管
20 ベーン溝
21,60 圧縮機構部
23 シャフト
23a 偏心部
23b 油溝
23c 油経路
24 シリンダ
25 ピストン
26 ベーン
27 バネ
28 上軸受部材
29 下軸受部材
30 マフラー
31 吸入室
32,61 第1の吐出孔
33,62 第2の吐出孔
35 導入端子
38 油溜まり
39,70 仕切り板
40 背部空間
41,43,45 連通路
42 マフラー空間
44 下部空間
46 潤滑油流路
50 圧縮室
100,110,120 ロータリ型圧縮機
130 スクロール型圧縮機
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記密閉容器内に設けられた電動機と、
前記密閉容器内における前記電動機の下方に配置され、前記密閉容器外から吸入した作動流体を圧縮する圧縮機構と、
前記圧縮機構と前記電動機との間に、前記圧縮機構により圧縮された作動流体を吐出する第1の吐出孔と、
前記第1の吐出孔に対して前記電動機の回転方向上流側かつ、前記圧縮機構のシリンダ部材と前記電動機との間に配置され、前記密閉容器から作動流体を吐出する第2の吐出孔と、
前記第1の吐出孔と前記第2の吐出孔の間に配置された仕切り板と、
を備えている圧縮機。 A sealed container;
An electric motor provided in the sealed container;
A compression mechanism that is disposed below the electric motor in the sealed container and compresses the working fluid sucked from outside the sealed container;
A first discharge hole for discharging the working fluid compressed by the compression mechanism between the compression mechanism and the electric motor;
A second discharge hole that is disposed upstream of the first discharge hole in the rotation direction of the electric motor and between the cylinder member of the compression mechanism and the electric motor, and discharges the working fluid from the sealed container;
A partition plate disposed between the first discharge hole and the second discharge hole;
Equipped with a compressor.
前記密閉容器内に設けられた電動機と、
前記密閉容器内における前記電動機の下方に配置され、前記密閉容器外から吸入した作動流体を膨張させる膨張機構と、
前記膨張機構と前記電動機との間に、前記膨張機構により膨張した作動流体を吐出する第1の吐出孔と、
前記第1の吐出孔に対して前記電動機の回転方向上流側かつ、前記圧縮機構のシリンダ部材と前記電動機とに配置され、前記密閉容器から作動流体を吐出する第2の吐出孔と、
前記第1の吐出孔と前記第2の吐出孔の間に配置された仕切り板と、
を備えている膨張機。 A sealed container;
An electric motor provided in the sealed container;
An expansion mechanism that is disposed below the electric motor in the sealed container and expands the working fluid sucked from outside the sealed container;
A first discharge hole for discharging the working fluid expanded by the expansion mechanism between the expansion mechanism and the electric motor;
A second discharge hole that is disposed upstream of the first discharge hole in the rotation direction of the electric motor and on the cylinder member of the compression mechanism and the electric motor, and discharges a working fluid from the sealed container;
A partition plate disposed between the first discharge hole and the second discharge hole;
Equipped with an expander.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008054431A JP2009209807A (en) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | Compressor and expander |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008054431A JP2009209807A (en) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | Compressor and expander |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009209807A true JP2009209807A (en) | 2009-09-17 |
Family
ID=41183206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008054431A Pending JP2009209807A (en) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | Compressor and expander |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009209807A (en) |
-
2008
- 2008-03-05 JP JP2008054431A patent/JP2009209807A/en active Pending
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