JP2010059859A - Injectible two-stage compression rotary compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インジェクション冷凍サイクルを利用したヒートポンプシステムに用いられるインジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機に関するものであり、詳しくは、中間圧ガス冷媒雰囲気の中間連絡管内に、冷凍サイクル側の高乾き度の湿り冷媒である中間圧インジェクション冷媒を導入するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an injection-compatible two-stage compression rotary compressor used in a heat pump system using an injection refrigeration cycle, and more specifically, in a middle communication pipe of an intermediate pressure gas refrigerant atmosphere, An intermediate pressure injection refrigerant which is a wet refrigerant is introduced.
従来の2段圧縮ロータリ圧縮機は、密閉された円筒状の圧縮機筐体内部に設置された低段側圧縮部および高段側圧縮部と、低段側圧縮部および高段側圧縮部を駆動するモータと、圧縮機筐体の側方に設置されたアキュムレータと、を備えている。 A conventional two-stage compression rotary compressor includes a low-stage compression section and a high-stage compression section, and a low-stage compression section and a high-stage compression section installed inside a sealed cylindrical compressor casing. A motor to be driven, and an accumulator installed on a side of the compressor housing.
圧縮機筐体には、回転軸方向に列状に、第1連通孔、第2連通孔および第3連通孔が設けられ、第2連通孔には、低段側圧縮部の吸入側に接続して低圧冷媒を吸入する低段側吸入管が配置されている。 The compressor housing is provided with a first communication hole, a second communication hole, and a third communication hole in a row in the direction of the rotation axis, and the second communication hole is connected to the suction side of the low-stage compression unit. Thus, a low-stage suction pipe for sucking low-pressure refrigerant is arranged.
また、第1連通孔には、低段側圧縮部の吐出側に接続して低段側吐出冷媒を圧縮機筐体外に吐出する低段側吐出管が配置され、第3連通孔には、高段側圧縮部の吸入側に接続して低段側吐出冷媒を吸入する高段側吸入管が配置されている。 The first communication hole is connected to the discharge side of the low-stage compression unit, and a low-stage discharge pipe that discharges the low-stage discharge refrigerant to the outside of the compressor housing is disposed. The third communication hole includes A high-stage suction pipe that is connected to the suction side of the high-stage compression section and sucks the low-stage discharge refrigerant is disposed.
低段側吸入管とアキュムレータ下部とは低圧連絡管により接続され、低段側吐出管と高段側吸入管とは中間連絡管により接続されている。中間連絡管には、冷凍サイクルの気液分離器で分離されたインジェクション冷媒が中間吸入管を介して注入される。中間吸入管の吹出し口は、中間連絡管内の中間圧ガス冷媒流れに対して垂直方向に向けられている。 The low stage suction pipe and the lower part of the accumulator are connected by a low pressure communication pipe, and the low stage discharge pipe and the high stage suction pipe are connected by an intermediate connection pipe. Injection refrigerant separated by the gas-liquid separator of the refrigeration cycle is injected into the intermediate communication pipe through the intermediate suction pipe. The outlet of the intermediate suction pipe is directed in a direction perpendicular to the intermediate-pressure gas refrigerant flow in the intermediate communication pipe.
通常、2段圧縮ロータリ圧縮機の中間連絡管では、低段側圧縮部からの吐出冷媒により中間圧となった後、高段側圧縮部により吸入されるため徐々に圧力が低下し、圧縮機の回転数に応じた周期で圧力脈動が生じる。 Normally, in the intermediate connecting pipe of a two-stage compression rotary compressor, the pressure gradually decreases because the refrigerant is sucked in by the high-stage compression section after having become intermediate pressure by the refrigerant discharged from the low-stage compression section. Pressure pulsation occurs at a period corresponding to the number of rotations.
低段側圧縮部の吐出工程が終了した段階で、低段側圧縮部と中間連絡管は遮断され、高段側圧縮部は位相が180度ずれているため、この段階では吸込過程にある。この段階における中間連絡管に高段側圧縮部の体積を加えた体積は最小であるので、この段階の中間連絡管内の圧力は最も高くなる。さらに位相が進むと、高段側圧縮部の吸入工程が進み体積が増すため、中間連絡管内の圧力はローラが旋回運動するにつれて低下する。従って、中間連絡管内は、圧力脈動が大きくなる。 At the stage where the discharge process of the low-stage compression section is completed, the low-stage compression section and the intermediate connecting pipe are shut off, and the high-stage compression section is 180 degrees out of phase. Since the volume obtained by adding the volume of the high-stage compression portion to the intermediate connecting pipe at this stage is the smallest, the pressure in the intermediate connecting pipe at this stage is the highest. As the phase further advances, the suction step of the high-stage compression unit advances and the volume increases, so that the pressure in the intermediate connecting pipe decreases as the roller rotates. Accordingly, pressure pulsation increases in the intermediate communication pipe.
中間吸入管の吹出し口を中間連絡管に対して垂直に向けて接続した場合、中間連絡管内の中間圧ガス冷媒流れと中間吸入管から吹出されるインジェクション冷媒流れが直行するため、中間連絡管内の圧力脈動はさらに大きくなり、この圧力脈動がインジェクション配管内にも伝播し、インジェクション冷媒の圧力損失が大きくなり、その結果、圧縮機の圧縮効率が悪くなる、という問題があった。 When the outlet of the intermediate suction pipe is connected vertically to the intermediate connecting pipe, the intermediate pressure gas refrigerant flow in the intermediate connecting pipe and the injection refrigerant flow blown out from the intermediate suction pipe go straight, The pressure pulsation is further increased, and this pressure pulsation is propagated also in the injection pipe, resulting in a large pressure loss of the injection refrigerant, resulting in a problem that the compression efficiency of the compressor is deteriorated.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高段側圧縮部と中間吸入管とを接続する中間連絡管内の圧力損失を低減し、圧縮機の圧縮効率を向上することができるインジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and is an injection that can reduce the pressure loss in the intermediate connecting pipe that connects the high-stage compression section and the intermediate suction pipe, and can improve the compression efficiency of the compressor. The object is to obtain a corresponding two-stage rotary compressor.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、インジェクション冷凍サイクルを利用したヒートポンプシステムに用いられ、外周壁に軸方向に離隔して順に第1、第2、第3連通孔が設けられ、密閉された円筒状の圧縮機筐体と、前記圧縮機筐体内に設置され、低段側吸入孔に前記第2連通孔を通して低段側吸入管の一端が接続され、低段側マフラー吐出孔に前記第1連通孔を通して低段側吐出管の一端が接続された低段側圧縮部と、前記圧縮機筐体内の前記低段側圧縮部の近傍に設置され、高段側吸入孔に前記第3連通孔を通して高段側吸入管の一端が接続され、高段側マフラー吐出孔が前記圧縮機筐体内に連通する高段側圧縮部と、前記低段側圧縮部及び高段側圧縮部を駆動するモータと、前記圧縮機筐体の外側部に保持された密閉された円筒状のアキュムレータと、前記アキュムレータの底部連通孔と前記低段側吸入管の他端とを接続する低圧連絡管と、前記低段側吐出管の他端と前記高段側吸入管の他端とを接続する中間連絡管と、前記インジェクション冷凍サイクル側の湿り冷媒である中間圧インジェクション冷媒を前記中間連絡管に導く中間吸入管と、を備えるインジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機において、前記中間吸入管の吹出し口を前記中間連絡管の中間圧ガス冷媒流れ方向に向けるようにして、前記中間吸入管を前記中間連絡管に接続したこと、を特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is used in a heat pump system using an injection refrigeration cycle, and is first, second, and third communication holes that are axially separated from the outer peripheral wall in order. A sealed cylindrical compressor housing, and one end of the low-stage side suction pipe connected to the low-stage side suction hole through the second communication hole. A low-stage compression section in which one end of a low-stage discharge pipe is connected to the side muffler discharge hole through the first communication hole; and a high-stage side installed in the vicinity of the low-stage compression section in the compressor housing One end of a high-stage side suction pipe is connected to the suction hole through the third communication hole, and a high-stage side muffler discharge hole communicates with the inside of the compressor housing, the low-stage side compression part, A motor that drives the stage side compression unit and an outer side of the compressor housing A sealed cylindrical accumulator, a low-pressure connecting pipe connecting the bottom communication hole of the accumulator and the other end of the low-stage suction pipe, the other end of the low-stage discharge pipe and the high-stage suction In an injection-compatible two-stage compression rotary compressor, comprising: an intermediate connecting pipe that connects the other end of the pipe; and an intermediate suction pipe that guides the intermediate pressure injection refrigerant that is a wet refrigerant on the injection refrigeration cycle side to the intermediate connecting pipe The intermediate suction pipe is connected to the intermediate communication pipe so that the outlet of the intermediate suction pipe faces the intermediate pressure gas refrigerant flow direction of the intermediate communication pipe.
本発明にかかるインジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機は、中間連絡管内の中間圧ガス冷媒流れと中間吸入管の吹出し口から吹出されるインジェクション冷媒流れが平行するため、中間連絡管内の圧力脈動が小さくなり、高段側圧縮部における吸入損失を低減して、圧縮機の効率が向上する、という効果を奏する。 In the injection-compatible two-stage compression rotary compressor according to the present invention, since the intermediate pressure gas refrigerant flow in the intermediate communication pipe and the injection refrigerant flow blown from the outlet of the intermediate suction pipe are parallel, the pressure pulsation in the intermediate communication pipe is small. Thus, there is an effect that the suction loss in the high stage side compression portion is reduced and the efficiency of the compressor is improved.
以下に、本発明にかかるインジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of the injection-compatible two-stage compression rotary compressor according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
図1−1は、空調機の冷凍サイクルの基本構成を示す図であり、図1−2は、本発明にかかる空調機のインジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機の実施例1を示す縦断面図であり、図1−3は、2段圧縮ロータリ圧縮機の低段側圧縮部および高段側圧縮部の横断面図であり、図1−4は、図1−2のA−A線に沿う横断面図であり、図1−5は、低段側端板の横断面図であり、図1−6は、図1−5のB−B線に沿う断面図であり、図1−7は、圧縮機筐体の正面図であり、図1−8は、実施例1のインジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機の側面図であり、図1−9は、実施例1のインジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機の変形例を示す縦断面図であり、図1−10は、実施例1のインジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機の他の変形例を示す縦断面図である。
る。
1-1 is a figure which shows the basic composition of the refrigerating cycle of an air conditioner, FIG. 1-2 is a longitudinal cross-sectional view which shows Example 1 of the injection |
The
図1−1に示すように、実施例1の空調機の冷凍サイクル(ヒートポンプシステム)は、インジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機(以下、単に「圧縮機」と言う)1と、凝縮器(放熱器)4と、第一膨張機構部7Aと、第二膨張機構部7Bと、蒸発器(吸熱器)9と、これらを環状に接続する基本サイクル配管2と、を備えている。
As shown in FIG. 1-1, the refrigeration cycle (heat pump system) of the air conditioner of Example 1 includes an injection-compatible two-stage compression rotary compressor (hereinafter simply referred to as “compressor”) 1 and a condenser (heat radiation). 4), a first
圧縮機1は、低段側圧縮部12Lと高段側圧縮部12Hとを備えたインジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機であり、凝縮器圧力と蒸発器圧力との中間の圧力となるインジェクション冷媒を吸入する中間吸入管108(図1−2参照)を、低段側圧縮部12Lと高段側圧縮部12Hとを連絡する中間連絡管23に接続している。また、圧縮機1は、供給電源周波数によりモータの回転数が可変な、いわゆるインバータ圧縮機である。
The compressor 1 is an injection-compatible two-stage compression rotary compressor that includes a low-
第一膨張機構部7Aは、外気温度および室内設定温度によって凝縮器(放熱器)4の圧力と蒸発器(吸熱器)9の圧力とを最適に制御する可変絞り機構である。また、第二膨張機構部7Bは、インジェクション冷媒量を最適に制御するための可変絞り機構である。基本サイクル配管2は、上記の機器を順に接続して冷媒を循環させる。
The first
また、この空調機のヒートポンプシステムは、分岐管5と、インジェクション配管6と、内部熱交換器8と、を備えている。分岐管5は、基本サイクル配管2の凝縮器(放熱器)4と第一膨張機構部7Aとの間に配置されて冷媒を基本サイクルとインジェクションサイクルとに分岐させる。
The heat pump system for the air conditioner includes a
インジェクション配管6は、第二膨張機構部7Bを介して分岐管5と中間吸入管108とを接続する。内部熱交換器8は、分岐管5と第一膨張機構部7Aとの間の基本サイクル配管2aと、第二膨張機構部7Bと中間吸入管108との間のインジェクション配管6aと、の間で熱交換を行う。
The
また、この空調機のヒートポンプシステムにおいては、冷房と暖房とに対応するために基本サイクルの冷媒の流れの方向を反転させるための四方弁3が圧縮機1に接続されている。四方弁3を反転すると、凝縮器(放熱器)4と蒸発器(吸熱器)9との機能が逆となる。図1−1において、四方弁3の状態は、四方弁3と分岐管5の間に接続される熱交換器を凝縮器としているので、これを室内機に配置していれば暖房運転が行なわれる。
In this heat pump system of the air conditioner, a four-
なお、実施例1の空調機のヒートポンプシステムは、四方弁3と分岐管5の間に接続される熱交換器を室内機に配置するものとして暖房運転時のみインジェクション可能な例であるが、この構成に、基本サイクル上の第一膨張機構部7Aと内部熱交換器8及び分岐管5に対して、凝縮器(放熱器)4と蒸発器(吸熱器)9とを逆に接続する切り替え配管を追加すれば、冷房時にもインジェクション可能となる。また、実施例1の空調機のヒートポンプシステムでは、内部熱交換器8における基本サイクル冷媒とインジェクション冷媒の流れを並行流としているが対向流となるように配管してもよい。
In addition, although the heat pump system of the air conditioner of Example 1 is an example which can be injected only at the time of heating operation as what arrange | positions the heat exchanger connected between the four-
次に、図1−1を参照して、実施例1の空調機のヒートポンプシステムにおける暖房運転時の冷媒の流れについて説明する。圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は、凝縮器(放熱器)4で空気と熱交換して放熱し、液化する。ここで、液化した冷媒のうち一部の冷媒は分岐管5において分岐してインジェクション配管6を流れるインジェクション冷媒となり、その他の冷媒は基本サイクル配管2を流れる基本サイクル冷媒となる。
Next, with reference to FIG. 1-1, the flow of the refrigerant | coolant at the time of the heating operation in the heat pump system of the air conditioner of Example 1 is demonstrated. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 1 radiates heat by exchanging heat with air in the condenser (heat radiator) 4 and liquefies. Here, a part of the liquefied refrigerant is branched into the
インジェクション配管6に流れたインジェクション冷媒は、第二膨張機構部7Bで中間圧力Pmまで減圧されて中間温度の二相状態となり、内部熱交換器8内のインジェクション配管6aを流れる際に、内部熱交換器8内の基本サイクル配管2aを流れる冷媒と熱交換することで吸熱して乾き度を大きくする。その後、インジェクション冷媒は、低段側圧縮部12Lからの吐出ガスと合流して、全体としてガス化した状態で高段側圧縮部12Hに吸入される。
The injection refrigerant that has flowed into the
一方、基本サイクル配管2を流れる冷媒は、内部熱交換器8内の基本サイクル配管2aを流れる際に、同内部熱交換器8内のインジェクション配管6aを流れる中間温度のインジェクション冷媒と熱交換することで放熱し、過冷却度を大きくする。その後、基本サイクル配管2を流れる冷媒は第一膨張機構部7Aにおいて減圧されて低温低圧二相状態となり、蒸発器(吸熱器)9で空気と熱交換することで吸熱し、過熱状態となる。
On the other hand, when the refrigerant flowing through the
そして、過熱状態となった冷媒は、四方弁3および圧縮機1の低圧連絡管31を通って低段側圧縮部12Lに吸入される。低段側圧縮部12Lに吸入された冷媒は、低段側圧縮部12Lで圧縮され、低段側圧縮部12Lから吐出された状態でインジェクション冷媒と合流して高段側圧縮部12Hに吸入される。
Then, the refrigerant that has become overheated is sucked into the low-
高段側圧縮部12Hに吸入された冷媒は、高段側圧縮部12Hで最終吐出圧の高圧まで圧縮されて圧縮機1の圧縮機筐体10内に吐出される。圧縮機1の圧縮機筐体10内に吐出された冷媒は、吐出管107を通って圧縮機筐体10外へ吐出される。
The refrigerant sucked into the high stage
次に、実施例1の空調機のインジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機1について説明する。図1−2に示すように、実施例1の圧縮機1は、密閉された円筒状の圧縮機筐体10の内部に、圧縮部12と、圧縮部12を駆動するモータ11と、を備えている。
Next, an injection-compatible two-stage compression rotary compressor 1 according to the first embodiment will be described. As illustrated in FIG. 1B, the compressor 1 according to the first embodiment includes a
モータ11のステータ111は、圧縮機筐体10の内周面に焼きばめされて固定されている。モータ11のロータ112は、ステータ111の中央部に配置され、モータ11と圧縮部12とを機械的に接続するシャフト15に焼きばめされて固定されている。
The
圧縮部12は、低段側圧縮部12Lと、低段側圧縮部12Lに直列に接続され、低段側圧縮部12Lの上側に設置された高段側圧縮部12Hと、を備えて成る。図1−2および図1−3に示すように、低段側圧縮部12Lは、低段側シリンダ121Lを備え、高段側圧縮部12Hは、高段側シリンダ121Hを備えている。
The
低段側シリンダ121Lおよび高段側シリンダ121Hには、夫々モータ11と同心に、低段側、高段側シリンダボア123L、123Hが形成されている。夫々のシリンダボア123L、123H内には、ボア径よりも小さい外径の円筒状の低段側、高段側ピストン125L,125Hが夫々配置され、夫々のシリンダボア123L、123Hと、低段側、高段側ピストン125L、125Hの間に、冷媒を圧縮する圧縮空間が形成される。
The low-
シリンダ121L、121Hには、シリンダボア123L、123Hから径方向に、シリンダ高さ全域に亘る溝が形成され、この溝内に、板状の低段側、高段側ベーン127L、127Hが嵌合されている。ベーン127L、127Hの圧縮機筐体10側には、低段側、高段側スプリング129L、129Hが装着されている。
The
このスプリング129L、129Hの反撥力により、ベーン127L、127Hの先端が、ピストン125L、125Hの外周面に押し付けられ、ベーン127L、127Hにより、圧縮空間が、低段側、高段側吸入室131L、131Hと、低段側、高段側圧縮室133L、133Hとに区画される。
Due to the repulsive force of the
シリンダ121L、シリンダ121Hには、吸入室131L、131Hに冷媒を吸入するために、吸入室131L、131Hに連通する低段側、高段側吸入孔135L、135Hが設けられている。
The
また、低段側シリンダ121Lと高段側シリンダ121Hとの間には、中間仕切板140が設置され、低段側シリンダ121Lの圧縮空間と高段側シリンダ121Hの圧縮空間とを区画している。低段側シリンダ121Lの下側には、低段側端板160Lが設置され、低段側シリンダ121Lの圧縮空間の下方を閉塞している。また、高段側シリンダ121Hの上側には、高段側端板160Hが設置され、高段側シリンダ121Hの圧縮空間の上部を閉塞している。
Further, an
低段側端板160Lには、下軸受け部161Lが形成され、下軸受け部161Lに、シャフト15の下部151が回転自在に支持されている。また、高段側端板160Hには、上軸受け部161Hが形成され、上軸受け部161Hに、シャフト15の中間部153を嵌合している。
A
シャフト15は、互いに180°位相をずらして偏芯させた低段側クランク部152Lと高段側クランク部152Hとを備え、低段側クランク部152Lは、低段側圧縮部12Lの低段側ピストン125Lを回転自在に保持し、高段側クランク部152Hは、高段側圧縮部12Hの高段側ピストン125Hを回転自在に保持している。
The
シャフト15が回転すると、低段側、高段側ピストン125L、125Hが、低段側、高段側シリンダボア123L、123Hの内周壁を転動しながら旋回運動し、これに追随して低段側、高段側ベーン127L、127Hが往復運動する。この低段側、高段側ピストン125L、125Hおよび低段側、高段側ベーン127L、127Hの運動により、低段側、高段側吸入室131L、131Hおよび低段側、高段側圧縮室133L、133Hの容積が連続的に変化し、圧縮部12は、連続的に冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。
When the
低段側端板160Lの下側には、低段側マフラーカバー170Lが設置され、低段側端板160Lとの間に低段側マフラー室180Lを形成している。そして、低段側圧縮部12Lの吐出部は、低段側マフラー室180Lに開口している。すなわち、低段側端板160Lには、低段側シリンダ121Lの圧縮空間と低段側マフラー室180Lとを連通する低段側吐出孔190Lが設けられ、低段側吐出孔190Lには、圧縮された冷媒の逆流を防止する低段側吐出弁200Lが設置されている。
Below the low stage
図1−4および図1−5に示すように、低段側マフラー室180Lは、環状に連通された1つの室であり、低段側圧縮部12Lの吐出側と高段側圧縮部12Hの吸入側とを連通する中間連通路の一部である。
As shown in FIGS. 1-4 and 1-5, the low-
また、図1−5および図1−6に示すように、低段側吐出弁200Lの上には、低段側吐出弁200Lの撓み開弁量を制限するための低段側吐出弁押さえ201Lが、低段側吐出弁200Lとともにリベット203により固定されている。また、低段側端板160Lの外周壁部には、低段側マフラー室180L内の冷媒を吐出する低段側マフラー吐出孔210Lが設けられている。低段側マフラー吐出孔210Lと高段側吸入孔135Hとは、同一の周方向に向けて設けられている。
Also, as shown in FIGS. 1-5 and 1-6, a low-stage
高段側端板160Hの上側には、高段側マフラーカバー170Hが設置され、高段側端板160Hとの間に高段側マフラー室180Hを形成している。高段側端板160Hには、高段側シリンダ121Hの圧縮空間と高段側マフラー室180Hとを連通する高段側吐出孔190Hが設けられ、高段側吐出孔190Hには、圧縮された冷媒の逆流を防止する高段側吐出弁200Hが設置されている。また、高段側吐出弁200Hの上には、高段側吐出弁200Hの撓み開弁量を制限するために、高段側吐出弁押さえ201Hが、高段側吐出弁200Hとともにリベットにより固定されている。
A high stage
低段側シリンダ121L、低段側端板160L、低段側マフラーカバー170L、高段側シリンダ121H、高段側端板160H、高段側マフラーカバー170Hおよび中間仕切板140は、図示しないボルトにより一体に締結されている。ボルトにより一体に締結された圧縮部12のうち、高段側端板160Hの外周部が、圧縮機筐体10にスポット溶接により固着され、圧縮部12を圧縮機筐体10に固定している。
The low-
図1−7に示すように、円筒状の圧縮機筐体10の外周壁には、軸方向に離間して下部から順に、第1連通孔101、第2連通孔102、第3連通孔103が設けられている。第1連通孔101、第2連通孔102、第3連通孔103は、圧縮機筐体10の同一周方向位置に設けられている。
As shown in FIG. 1-7, the
図1−2および図1−8に示すように、後述する配管との干渉を避けるために、圧縮機筐体10の外側部の正面(第1連通孔101、第2連通孔102および第3連通孔103が設けられた周方向位置)から右側へ位相をずらした周方向位置に、独立した円筒状の密閉容器からなるアキュムレータ25が、アキュムホルダー251およびアキュムバンド253により保持されている。
As shown in FIGS. 1-2 and 1-8, in order to avoid interference with the piping described later, the front surface of the outer portion of the compressor housing 10 (the
アキュムレータ25の天部中心には、冷凍サイクル側と接続するシステム接続管255が接続され、アキュムレータ25の底部中心に設けられた底部連通孔257には、一端がアキュムレータ25の内部上方まで延設され、他端が低段側吸入管104の他端に接続される低圧連絡管31が接続されている。
A
低段側マフラー室180Lの低段側マフラー吐出孔210Lには、第1連通孔101を通して低段側吐出管105の一端が接続され、高段側シリンダ121Hの高段側吸入孔135Hには、第3連通孔103を通して高段側吸入管106の一端が接続され、低段側吐出管105の他端と高段側吸入管106の他端とは、U字形に2次元的に曲げ形成した中間連絡管23により接続されている。低圧連絡管31は、U字形の中間接続管23との干渉を避けるために、低圧連絡管31は、2箇所で直角に3次元的に曲げ形成されている。
One end of the low-stage
低段側圧縮部12Lの吐出側と高段側圧縮部12Hの吸入側とを連絡する中間連絡通路は、低段側マフラー室180L、低段側マフラー吐出孔210L、中間連絡管23、高段側圧縮部12Hの吸入孔135Hで構成される。また、中間連絡管23のU字形の上部(下流側)には、後述する中間吸入管108が接続されている。
The intermediate communication passage that connects the discharge side of the low-
また、中間連絡管23の中間吸入管108が接続された部分よりも上流側、すなわち、低段側圧縮部12Lに近い側の外面には、低段側マフラー室180Lから吐出された冷媒の温度を測定するための温度センサー240が取り付けられている。
Further, the temperature of the refrigerant discharged from the low-
高段側圧縮部12Hの吐出部は、高段側マフラー室180Hを介して圧縮機筐体10内に連通している。すなわち、高段側端板160Hには、高段側シリンダ121Hの圧縮空間と高段側マフラー室180Hとを連通する高段側吐出孔190Hが設けられ、高段側吐出孔190Hには、圧縮された冷媒の逆流を防止する高段側吐出弁200Hが設置されている。高段側マフラー室180Hの吐出部は、圧縮機筐体10内に連通している。圧縮機筐体10の天部には、高圧冷媒を冷凍サイクル側に吐出する吐出管107が接続されている。
The discharge part of the high stage
圧縮機筐体10内には、およそ、高段側シリンダ121Hの高さまで潤滑油が封入されており、潤滑油は、シャフト15の下部に挿入された図示しない羽根ポンプによって圧縮部12を循環し、摺動部品の潤滑および微小隙間によって圧縮冷媒の圧縮空間を区画している箇所のシールをしている。
Lubricating oil is sealed in the
図1−2および図1−8に示すように、実施例1の圧縮機1の特徴的な構造として、L字形に形成した中間吸入管108の先端部を、中間吸入管108より径の太い中間連絡管23の上部に挿入して接続(溶接)する。中間吸入管108の先端部の吹出し口を、中間連絡管23内の中間圧ガス冷媒の流れ方向と略同じ方向に向ける。これにより、条件によるが、中間圧ガス冷媒よりも流速の速いインジェクション冷媒を噴出させ、エゼクタ効果を発揮させることができる。
As shown in FIGS. 1-2 and 1-8, as a characteristic structure of the compressor 1 of the first embodiment, the distal end portion of the
すなわち、中間吸入管108から噴出されたインジェクション冷媒が、低段側圧縮部12Lからの中間圧ガス冷媒を吸引し、高段側圧縮部12Hに吸入しやすくする。その結果、中間圧ガス冷媒の圧力損失を低減することができ、高段側圧縮部12Hの吸入圧力を上昇させ、圧縮機1の効率を向上させることができる。
That is, the injection refrigerant ejected from the
図1−9に、実施例1の圧縮機1の変形例を示す。この変形例においては、中間連絡管23の上部に挿入した中間吸入管108の先端部の吹出し口を、中間連絡管23の内壁に平行に斜めに切除している。中間連絡管23に挿入された中間吸入管108の先端部を切除したので、中間圧ガス冷媒の流路抵抗が減少し、圧力損失をさらに低減することができ、圧縮機1の効率をさらに向上させることができる。
FIG. 1-9 illustrates a modification of the compressor 1 according to the first embodiment. In this modified example, the outlet at the tip of the
図1−10に、実施例1の圧縮機1の他の変形例を示す。この変形例においては、L字形に形成した中間吸入管108の先端部の吹出し口を、中間連絡管23の下部に上向きに挿入して中間吸入管108と中間連絡管23とを接続(溶接)する。中間吸入管108の先端部の吹出し口を、中間連絡管23内の中間圧ガス冷媒の流れ方向と略同じ方向に向け、エゼクタ効果を発揮させる。このようにしても、上記と同様な効果が得られる。
FIG. 1-10 illustrates another modification of the compressor 1 according to the first embodiment. In this modification, the outlet of the tip of the
図2は、本発明にかかる空調機のインジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機の実施例2を示す側面図である。実施例2の圧縮機1Bの特徴的な構造として、低段側マフラー吐出孔210L(図1−5参照)は、圧縮部12の低段側吸入孔135L(図1−3参照)および高段側吸入孔135Hとは、圧縮機筐体10の周方向の位相を左側へずらした位置に、径方向に設けられている。
FIG. 2 is a side view showing a second embodiment of the injection-compatible two-stage compression rotary compressor of the air conditioner according to the present invention. As a characteristic structure of the
図2に示すように、円筒状の圧縮機筐体10の外周壁には、軸方向に離間して下部から順に、第1連通孔101、第2連通孔102、第3連通孔103が設けられている。第2連通孔102および第3連通孔103は、圧縮機筐体10の同一周方向位置(正面)に設けられ、第1連通孔101は、第2連通孔102および第3連通孔103とは、異なる周方向位置(左側へずらした位置)に設けられている。
As shown in FIG. 2, a
冷凍サイクルの低圧冷媒をアキュムレータ25を介して低段側圧縮部12Lに導く低圧連絡管31は、第2連通孔102および低段側吸入管104を介して低段側シリンダ121Lの低段側吸入孔135Lに接続されている。低圧連絡管31は、低段側吸入管104とアキュムレータ25の底部連通孔257との間の部分が、1/4円弧状に2次元的に曲げ形成されている。
The low-
低段側マフラー室180Lの低段側マフラー吐出孔210Lには、第1連通孔101を通して低段側吐出管105の一端が接続され、高段側シリンダ121Hの高段側吸入孔135Hには、第3連通孔103を通して高段側吸入管106の一端が接続され、低段側吐出管105の他端と高段側吸入管106の他端とは、U字形に2次元的に曲げ形成した中間連絡管23により接続されている。
One end of the low-stage
低圧連絡管31と中間連絡管23とが互いに干渉しないように、第1連通孔101を第2、第3連通孔102、103とは異なる周方向位置(左側へずらした位置)に設けている。中間吸入管108と中間連絡管23との接続方法は、実施例1(変形例、他の変形例を含む)と同様である。
The
実施例2の圧縮機1Bは、低圧連絡管31の屈曲箇所を1箇所にして円弧状に2次元的に曲げ形成することができ、低圧連絡管31の加工が容易になりコストを低減することができる。また、低圧連絡管31の管路抵抗を低減させ、吸入圧力損失を低減させ、圧縮機1Bの圧縮効率を向上することができる。
In the
図3は、本発明にかかる空調機のインジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機の実施例3を示す側面図である。実施例3の圧縮機1Cの特徴的な構造として、圧縮部12の低段側吸入孔135L(図1−3参照)は、低段側マフラー吐出孔210L(図1−5参照)および高段側吸入孔135Hとは、圧縮機筐体10の周方向の位相を右側へずらした位置に、径方向に設けられている。
FIG. 3 is a side view showing a third embodiment of the injection-compatible two-stage compression rotary compressor according to the present invention. As a characteristic structure of the compressor 1C of the third embodiment, a low-stage
図3に示すように、円筒状の圧縮機筐体10の外周壁には、軸方向に離間して下部から順に、第1連通孔101、第2連通孔102、第3連通孔103が設けられている。第1連通孔101及び第3連通孔103は、圧縮機筐体10の略同一周方向位置(正面)に設けられ、第2連通孔102は、後述の低圧連絡管31と中間連絡管23とが干渉しないように、第1連通孔101及び第3連通孔103とは、異なる周方向位置(右側へずらした位置)に設けられている。
As shown in FIG. 3, a
図3に示すように、圧縮機筐体10の外側部の正面から右側へずれた位置(第2連通孔102と略同一周方向位置)には、独立した円筒状の密閉容器からなるアキュムレータ25が、アキュムホルダー251及びアキュムバンド253により保持されている。アキュムレータ25の天部中心には、冷凍サイクル側と接続するシステム接続管255が接続され、アキュムレータ25の底部中心に設けられた底部連通孔257には、一端がアキュムレータ25の内部上方まで延設され、他端が低段側吸入管104の他端に接続される低圧連絡管31が接続されている。
As shown in FIG. 3, the
冷凍サイクルの低圧冷媒をアキュムレータ25を介して低段側圧縮部12Lに導く低圧連絡管31は、第2連通孔102及び低段側吸入管104を介して低段側シリンダ121Lの低段側吸入孔135Lに接続されている。低圧連絡管31は、低段側吸入管104とアキュムレータ25の底部連通孔257との間の部分が、1/4円弧状に2次元的に曲げ形成されている。
The low-
低段側マフラー室180Lの低段側マフラー吐出孔210Lには、第1連通孔101を通して低段側吐出管105の一端が接続され、高段側シリンダ121Hの高段側吸入孔135Hには、第3連通孔103を通して高段側吸入管106の一端が接続され、低段側吐出管105の他端と高段側吸入管106の他端とは、U字形に2次元的に曲げ形成した中間連絡管23により接続されている。低圧連絡管31と中間連絡管23とが互いに干渉しないように、第2連通孔102を第1、第3連通孔101、103とは異なる周方向位置(右側へずらした位置)に設けている。
One end of the low-stage
以上説明したように、実施例3のロータリ圧縮機1Cは、圧縮機筐体10の第1連通孔101及び第3連通孔103を、圧縮機筐体10の略同一周方向位置(正面)に配置し、低圧連絡管31と中間連絡管23とが干渉しないように、第2連通孔102を、第1、第3連通孔101、103とは異なる周方向位置(右側へずらした位置)に配置している。
As described above, the rotary compressor 1 </ b> C according to the third embodiment has the
それ故、実施例2と同様に、低圧連絡管31の屈曲箇所を1箇所にしてU字形に2次元的に曲げ形成することができ、低圧連絡管31の加工が容易になりコストを低減することができる。また、低圧連絡管31の管路抵抗を低減させ、吸入圧力損失を低減させ、圧縮機1Cの圧縮効率を向上することができる。
Therefore, similarly to the second embodiment, the low-
回転数可変タイプのモータ11による高回転運転時、すなわち、循環冷媒流量が大きいときには、低圧連絡管31における圧力損失がより大きくなるため、実施例2、3のように、低圧連絡管31の屈曲箇所を1箇所にして圧力損失を低減すれば、圧縮機1B、1Cの効率を向上させることができる。
During high rotation operation by the
以上のように、本発明にかかるインジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機は、空調機の冷凍サイクルに有用である。 As described above, the injection-compatible two-stage compression rotary compressor according to the present invention is useful for the refrigeration cycle of an air conditioner.
1、1B、1C インジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機(圧縮機)
2 基本サイクル配管
3 四方弁
4 凝縮器(放熱器)
5 分岐管
6 インジェクション配管
7A 第一膨張機構部
7B 第二膨張機構部
8 内部熱交換器
9 蒸発器(吸熱器)
10 圧縮機筐体
11 モータ
12 圧縮部
15 シャフト
23 中間連絡管
25 アキュムレータ
31 低圧連絡管
101 第1連通孔
102 第2連通孔
103 第3連通孔
104 低段側吸入管
105 低段側吐出管
106 高段側吸入管
107 吐出管
108 中間吸入管
111 ステータ
112 ロータ
12L 低段側圧縮部
12H 高段側圧縮部
121L 低段側シリンダ
121H 高段側シリンダ
123L 低段側シリンダボア
123H 高段側シリンダボア
125L 低段側ピストン
125H 高段側ピストン
127L 低段側ベーン
127H 高段側ベーン
129L 低段側スプリング
129H 高段側スプリング
131L 低段側吸入室
131H 高段側吸入室
133L 低段側圧縮室
133H 高段側圧縮室
135L 低段側吸入孔
135H 高段側吸入孔
140 中間仕切板
151 下部
152L 低段側クランク部
152H 高段側クランク部
153 中間部
160L 低段側端板
160H 高段側端板
161L 下軸受け部
161H 上軸受け部
170L 低段側マフラーカバー
170H 高段側マフラーカバー
180L 低段側マフラー室
180H 高段側マフラー室
190L 低段側吐出孔
190H 高段側吐出孔
200L 低段側吐出弁
200H 高段側吐出弁
201L 低段側吐出弁押さえ
201H 高段側吐出弁押さえ
203 リベット
210L 低段側マフラー吐出孔
240 温度センサー
251 アキュムホルダー
253 アキュムバンド
255 システム接続管
257 底部連通孔
1, 1B, 1C Injection compatible two-stage compression rotary compressor (compressor)
2 Basic cycle piping 3 Four-way valve 4 Condenser (heat radiator)
5
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Compressor housing | casing 11 Motor 12 Compression part 15 Shaft 23 Intermediate connection pipe 25 Accumulator 31 Low pressure connection pipe 101 1st communication hole 102 2nd communication hole 103 3rd communication hole 104 Low stage side suction pipe 105 Low stage side discharge pipe 106 High-stage suction pipe 107 Discharge pipe 108 Intermediate suction pipe 111 Stator 112 Rotor 12L Low-stage compression section 12H High-stage compression section 121L Low-stage cylinder 121H High-stage cylinder 123L Low-stage cylinder bore 123H High-stage cylinder bore 125L Low Stage piston 125H High stage piston 127L Low stage vane 127H High stage vane 129L Low stage spring 129H High stage spring 131L Low stage suction chamber 131H High stage suction chamber 133L Low stage compression chamber 133H High stage side Compression chamber 135L Low stage suction hole 135H Stage side suction hole 140 Middle partition plate 151 Lower 152L Low stage side crank part 152H High stage side crank part 153 Middle part 160L Low stage side end plate 160H High stage side end plate 161L Lower bearing part 161H Upper bearing part 170L Low stage side muffler Cover 170H High-stage muffler cover 180L Low-stage muffler chamber 180H High-stage muffler chamber 190L Low-stage discharge hole 190H High-stage discharge hole 200L Low-stage discharge valve 200H High-stage discharge valve 201L Low-stage discharge valve holder 201H High stage discharge valve holder 203 Rivet 210L Low stage muffler discharge hole 240 Temperature sensor 251 Accum holder 253 Accum band 255 System connection pipe 257 Bottom communication hole
Claims (4)
外周壁に軸方向に離隔して順に第1、第2、第3連通孔が設けられ、密閉された円筒状の圧縮機筐体と、
前記圧縮機筐体内に設置され、低段側吸入孔に前記第2連通孔を通して低段側吸入管の一端が接続され、低段側マフラー吐出孔に前記第1連通孔を通して低段側吐出管の一端が接続された低段側圧縮部と、
前記圧縮機筐体内の前記低段側圧縮部の近傍に設置され、高段側吸入孔に前記第3連通孔を通して高段側吸入管の一端が接続され、高段側マフラー吐出孔が前記圧縮機筐体内に連通する高段側圧縮部と、
前記低段側圧縮部及び高段側圧縮部を駆動するモータと、
前記圧縮機筐体の外側部に保持された密閉された円筒状のアキュムレータと、
前記アキュムレータの底部連通孔と前記低段側吸入管の他端とを接続する低圧連絡管と、
前記低段側吐出管の他端と前記高段側吸入管の他端とを接続する中間連絡管と、
前記インジェクション冷凍サイクル側の湿り冷媒である中間圧インジェクション冷媒を前記中間連絡管に導く中間吸入管と、
を備えるインジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機において、
前記中間吸入管の吹出し口を前記中間連絡管の中間圧ガス冷媒流れ方向に向けるようにして、前記中間吸入管を前記中間連絡管に接続したこと、
を特徴とするインジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機。 Used in heat pump systems using injection refrigeration cycles,
A cylindrical compressor housing that is provided with first, second, and third communication holes in order in an axially spaced manner on the outer peripheral wall, and is sealed;
One end of the low-stage suction pipe is installed in the compressor housing, connected to the low-stage suction hole through the second communication hole, and the low-stage discharge pipe is connected to the low-stage muffler discharge hole through the first communication hole. A lower stage compression section to which one end of the
Installed in the compressor housing near the lower stage compression section, one end of the higher stage suction pipe is connected to the higher stage suction hole through the third communication hole, and the higher stage muffler discharge hole is the compression section. A high-stage compression section communicating with the inside of the machine casing;
A motor for driving the low-stage compression section and the high-stage compression section;
A sealed cylindrical accumulator held on the outer side of the compressor housing;
A low-pressure communication pipe connecting the bottom communication hole of the accumulator and the other end of the low-stage suction pipe;
An intermediate connecting pipe connecting the other end of the lower stage discharge pipe and the other end of the higher stage suction pipe;
An intermediate suction pipe for guiding an intermediate pressure injection refrigerant that is a wet refrigerant on the injection refrigeration cycle side to the intermediate connecting pipe;
An injection-compatible two-stage compression rotary compressor comprising:
The intermediate suction pipe is connected to the intermediate communication pipe such that the outlet of the intermediate suction pipe faces the intermediate pressure gas refrigerant flow direction of the intermediate communication pipe;
Injection-compatible two-stage compression rotary compressor.
前記第1貫通孔を前記第2、第3連通孔とは異なる周方向位置に設け、
前記アキュムレータを前記第2、第3連通孔と略同一周方向位置に保持し、
夫々2次元的に曲げ形成した前記低圧連絡管と中間連絡管とが互いに干渉しないようにしたことを特徴とする請求項1に記載のインジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機。 Providing the second and third communication holes at substantially the same circumferential position of the cylindrical compressor housing;
The first through hole is provided at a circumferential position different from the second and third communication holes,
Holding the accumulator at approximately the same circumferential position as the second and third communication holes;
2. The injection-compatible two-stage compression rotary compressor according to claim 1, wherein the low-pressure connecting pipe and the intermediate connecting pipe, which are two-dimensionally bent, do not interfere with each other.
前記第2連通孔を前記第1、第3連通孔とは異なる周方向位置に設け
前記アキュムレータを前記第2連通孔と略同一周方向位置に保持し、
夫々2次元的に曲げ形成した前記低圧連絡管と中間連絡管とが互いに干渉しないようにしたことを特徴とする請求項1に記載のインジェクション対応2段圧縮ロータリ圧縮機。 Providing the first and third communication holes at substantially the same circumferential position of the cylindrical compressor housing;
The second communication hole is provided at a circumferential position different from the first and third communication holes, and the accumulator is held at substantially the same circumferential position as the second communication hole,
2. The injection-compatible two-stage compression rotary compressor according to claim 1, wherein the low-pressure connecting pipe and the intermediate connecting pipe, which are two-dimensionally bent, do not interfere with each other.
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