JP2010133308A - Double head piston compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、収容室内に配設され回転軸の周面に沿った冷媒洩れを防止するための軸封装置を備えた両頭ピストン式圧縮機に関する。 The present invention relates to a double-headed piston type compressor provided with a shaft seal device that is disposed in a storage chamber and prevents refrigerant leakage along a peripheral surface of a rotating shaft.
一般に、両頭ピストン式圧縮機において、一対のシリンダブロックのフロント側にフロントハウジングが接合されるとともに、シリンダブロックのリヤ側にリヤハウジングが接合されて全体のハウジングが構成されている。一対のシリンダブロックの間には斜板室が区画形成されるとともに、この斜板室には回転軸に一体化された斜板が収容されている。この斜板には、両頭型のピストンが係留されるとともに、各シリンダブロックに形成されたシリンダボア内には、ピストンによって圧縮室が区画形成されている。両頭ピストン式圧縮機として、圧縮室に冷媒を導入するために回転軸にロータリバルブが設けられたものがある。回転軸には吸入圧領域と連通する供給通路が形成され、ロータリバルブには圧縮室と供給通路とを連通させ、圧縮室に冷媒を導入するための導入通路が形成されている。 In general, in a double-headed piston compressor, a front housing is joined to the front side of a pair of cylinder blocks, and a rear housing is joined to the rear side of the cylinder block to constitute the entire housing. A swash plate chamber is defined between the pair of cylinder blocks, and a swash plate integrated with a rotating shaft is accommodated in the swash plate chamber. A double-headed piston is moored on the swash plate, and a compression chamber is defined by a piston in a cylinder bore formed in each cylinder block. As a double-headed piston type compressor, there is one in which a rotary valve is provided on a rotating shaft in order to introduce a refrigerant into a compression chamber. A supply passage communicating with the suction pressure region is formed on the rotating shaft, and an introduction passage for introducing the refrigerant into the compression chamber is formed on the rotary valve so that the compression chamber communicates with the supply passage.
また、両頭ピストン式圧縮機において、フロントハウジングと回転軸との間には軸封装置が設けられている。この軸封装置は、フロントハウジングに形成された収容室内に収容されており、冷媒が回転軸の周面に沿って両頭ピストン式圧縮機外へ洩れ出るのを防止する。この軸封装置は、適度の潤滑油を受けないと回転軸との摺動部が早期に劣化し、シール性が早期に低下してしまう。このため、両頭ピストン式圧縮機においては、軸封装置の潤滑性を向上させるための潤滑構造が設けられている(例えば、特許文献1参照)。 In the double-headed piston compressor, a shaft seal device is provided between the front housing and the rotating shaft. This shaft seal device is housed in a housing chamber formed in the front housing, and prevents the refrigerant from leaking out of the double-headed piston compressor along the peripheral surface of the rotating shaft. If this shaft seal device does not receive an appropriate amount of lubricating oil, the sliding portion with the rotating shaft will deteriorate early, and the sealing performance will deteriorate early. For this reason, in the double-headed piston type compressor, a lubricating structure for improving the lubricity of the shaft seal device is provided (for example, see Patent Document 1).
特許文献1の両頭ピストン式圧縮機において、図5に示すように、フロント側のシリンダブロック80及びフロントハウジング81には、軸封装置87が収容された収容室81aと斜板室83とを連通する連通通路82が形成されている。また、回転軸84の外周面には、ロータリバルブ85の導入通路85aと収容室81aに連通する連通溝84aが一本形成されている。そして、回転軸84内の供給通路86と斜板室83とは、収容室81aを介した連通通路82及び連通溝84aによって連通されている。
In the double-headed piston compressor of Patent Document 1, as shown in FIG. 5, the
このため、斜板室83の冷媒が、連通通路82、収容室81a、連通溝84a、及び導入通路85aを経由して供給通路86へと流れていく。よって、収容室81aへと流れた冷媒に含まれる潤滑油が軸封装置87の潤滑に寄与することとなる。
ところで、特許文献1の両頭ピストン式圧縮機において、斜板室83の冷媒はブローバイガス等の影響により比較的高温になっている。このため、この高温の冷媒に含まれる潤滑油も高温になってしまい、収容室81aに斜板室83の冷媒とともに潤滑油が導入されても、軸封装置87の潤滑性を向上させにくいという問題があった。
By the way, in the double-headed piston compressor of Patent Document 1, the refrigerant in the
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、供給通路から収容室へ潤滑油を引き込んで軸封装置の潤滑性を向上させることができる両頭ピストン式圧縮機を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and its purpose is to improve the lubricity of the shaft seal device by drawing lubricating oil from the supply passage into the storage chamber. It is an object of the present invention to provide a double-headed piston type compressor capable of achieving the above.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、フロントハウジングと、リヤハウジングと、前記フロントハウジングと前記リヤハウジングとの間に設けられ複数のシリンダボアを有したシリンダブロックと、前記複数のシリンダボア内に摺動可能に挿入された両頭ピストンと、前記シリンダブロックに形成された一対の軸孔内に回転可能に支持された回転軸と、前記シリンダブロックによって形成された斜板室と、前記回転軸とともに前記斜板室内で回転し前記シリンダボア内で前記両頭ピストンを往復動させる斜板と、前記両頭ピストンによって前記シリンダボア内のフロントハウジング側とリヤハウジング側に区画される圧縮室と、前記回転軸内に形成されるとともに吸入圧領域に連通する供給通路と、前記フロントハウジング側の圧縮室に連通するように前記シリンダブロックに形成された吸入通路と、前記回転軸のフロントハウジング側に設けられ、前記吸入通路を介して前記供給通路から前記フロントハウジング側の圧縮室へ冷媒を導入するための導入通路を有するとともに前記軸孔によって回転可能に支持されたロータリバルブと、前記フロントハウジングの内周面と該内周面に対向する前記回転軸の外周面との間に形成された収容室と、該収容室内に配設され前記回転軸に沿った冷媒洩れを防止するための軸封装置と、を備えた両頭ピストン式圧縮機であって、前記導入通路において前記回転軸の回転方向先行側と回転方向後行側とに前記導入通路の開口幅を二等分する仮想線を二等分線としたとき、前記ロータリバルブの外周面に、前記導入通路における回転方向先行側の領域に一端が連通し、かつ他端が前記収容室に連通する第1連通溝と、前記導入通路における回転方向後行側の領域に一端が連通し、かつ他端が前記収容室に連通する第2連通溝と、が形成されていることを要旨とする。 In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 is a front housing, a rear housing, a cylinder block provided between the front housing and the rear housing and having a plurality of cylinder bores; A double-ended piston slidably inserted into a plurality of cylinder bores, a rotary shaft rotatably supported in a pair of shaft holes formed in the cylinder block, and a swash plate chamber formed by the cylinder block; A swash plate that rotates in the swash plate chamber together with the rotating shaft and reciprocates the double-headed piston in the cylinder bore; a compression chamber partitioned by the double-headed piston into a front housing side and a rear housing side in the cylinder bore; A supply passage formed in the rotary shaft and communicating with the suction pressure region, and the front housing A suction passage formed in the cylinder block so as to communicate with the compression chamber on the side, and a refrigerant provided from the supply passage to the compression chamber on the front housing side through the suction passage. Formed between a rotary valve having an introduction passage for introducing the rotary shaft and rotatably supported by the shaft hole, and an outer peripheral surface of the rotary shaft opposed to the inner peripheral surface of the front housing. A double-headed piston compressor provided with a storage chamber and a shaft seal device disposed in the storage chamber for preventing refrigerant leakage along the rotation shaft, wherein the rotation shaft is disposed in the introduction passage. When an imaginary line that bisects the opening width of the introduction passage on the rotation direction leading side and the rotation direction trailing side is a bisector, the rotary valve has an outer peripheral surface on the introduction passage. One end communicates with a region on the preceding side in the rotational direction and one end communicates with a region on the downstream side in the rotational direction of the introduction passage, and the other end communicates with the storage chamber. The gist is that a second communication groove communicating with the storage chamber is formed.
これによれば、ロータリバルブの導入通路において、第1連通溝と第2連通溝とでは、吸入通路を介して連通する圧縮室が異なっている。そして、第1連通溝が、吸入通路を介して連通した圧縮室は吸入行程初期にあり、この圧縮室の圧力は収容室の圧力より低くなっている。一方、第2連通溝が、吸入通路を介して連通した圧縮室は吸入行程後期にあり、この圧縮室の圧力は収容室の圧力より高くなっている。よって、吸入通路を介した圧縮室と収容室との圧力差を利用して、第1連通溝を介して収容室から導入通路への冷媒の流れが形成されるとともに、第2連通溝を介して導入通路から収容室への冷媒の流れが形成される。その結果、収容室と導入通路との間を循環する冷媒の経路を形成することができ、導入通路を介して供給通路から収容室へ冷媒とともに潤滑油を引き込むことができる。導入通路から収容室へ引き込まれる冷媒は、供給通路を流れる冷媒であり、斜板室内の冷媒に比して低温低圧となっており、この低温低圧の冷媒に含まれる潤滑油も低温になっている。よって、低温状態にあり、粘度の高い潤滑油により軸封装置の潤滑性を向上させることができる。 According to this, in the introduction passage of the rotary valve, the first communication groove and the second communication groove have different compression chambers that communicate with each other via the suction passage. The compression chamber in which the first communication groove communicates through the suction passage is in the initial stage of the suction stroke, and the pressure in the compression chamber is lower than the pressure in the storage chamber. On the other hand, the compression chamber in which the second communication groove communicates via the suction passage is in the later stage of the suction stroke, and the pressure in the compression chamber is higher than the pressure in the storage chamber. Therefore, the flow of refrigerant from the storage chamber to the introduction passage is formed through the first communication groove using the pressure difference between the compression chamber and the storage chamber through the suction passage, and the second communication groove is used. Thus, a refrigerant flow from the introduction passage to the storage chamber is formed. As a result, a refrigerant path that circulates between the storage chamber and the introduction passage can be formed, and the lubricating oil can be drawn together with the refrigerant from the supply passage to the storage chamber via the introduction passage. The refrigerant drawn into the storage chamber from the introduction passage is a refrigerant flowing through the supply passage, and has a low temperature and a low pressure as compared with the refrigerant in the swash plate chamber, and the lubricating oil contained in the low temperature and low pressure refrigerant also becomes a low temperature. Yes. Therefore, the lubricity of the shaft seal device can be improved by the lubricating oil that is in a low temperature state and has a high viscosity.
また、前記第1連通溝は、前記一端が前記導入通路における前記吸入通路への連通開始タイミング部に繋がるように形成され、前記第2連通溝は、前記一端が前記導入通路における前記吸入通路に対する連通終了タイミング部に繋がるように形成されていてもよい。 The first communication groove is formed so that the one end is connected to a communication start timing portion to the suction passage in the introduction passage, and the second communication groove is connected to the suction passage in the introduction passage. It may be formed so as to be connected to the communication end timing portion.
これによれば、導入通路において連通開始タイミング部に繋がる領域は、吸入通路に対して最初に連通するため、この連通開始タイミング部に繋がる第1連通溝は吸入行程開始直後の圧縮室、すなわち、吸入行程の中で最も圧力の低い状態にある圧縮室に連通する。よって、吸入通路を介した圧縮室と収容室との圧力差が最も大きくなるため、収容室から導入通路へ冷媒を確実に多く引き込むことができる。一方、導入通路において連通終了タイミング部に繋がる領域は、吸入通路に対して最後に連通するため、この連通終了タイミング部に連通する第2連通溝は吸入行程終了直前の圧縮室、すなわち、吸入行程の中で最も圧力の高い状態にある圧縮室に連通する。よって、吸入通路を介した圧縮室と収容室との圧力差が最も大きくなるため、導入通路から収容室へ冷媒を確実に多く引き込むことができる。 According to this, since the region connected to the communication start timing portion in the introduction passage communicates with the suction passage first, the first communication groove connected to this communication start timing portion is the compression chamber immediately after the start of the suction stroke, that is, It communicates with the compression chamber in the lowest pressure state during the suction stroke. Therefore, since the pressure difference between the compression chamber and the storage chamber via the suction passage becomes the largest, it is possible to reliably draw a large amount of refrigerant from the storage chamber into the introduction passage. On the other hand, the region connected to the communication end timing portion in the introduction passage communicates with the suction passage last, so the second communication groove communicating with this communication end timing portion is the compression chamber immediately before the end of the suction stroke, that is, the suction stroke. It communicates with the compression chamber in the highest pressure state. Therefore, since the pressure difference between the compression chamber and the storage chamber via the suction passage becomes the largest, it is possible to reliably draw a large amount of refrigerant from the introduction passage into the storage chamber.
また、前記第1連通溝と第2連通溝は、前記回転軸の軸方向に沿って前記一端から他端に向かうに従い前記第1連通溝と前記第2連通溝との間隔が広がるように形成されていてもよい。 Further, the first communication groove and the second communication groove are formed such that a distance between the first communication groove and the second communication groove is increased from the one end to the other end along the axial direction of the rotating shaft. May be.
これによれば、第1連通溝は、導入通路から回転方向先行側へ向けて斜めに延びている。このため、第1連通溝内の潤滑油に、回転軸の回転による慣性力を発生させ、第1連通溝内の潤滑油を導入通路に引き込むことができる。また、第2連通溝は、導入通路の回転方向後行側へ向けて斜めに延びている。このため、第2連通溝内の潤滑油に慣性力を作用させ、第2連通溝内の潤滑油を収容室に引き込むことができる。 According to this, the first communication groove extends obliquely from the introduction passage toward the rotation direction leading side. For this reason, the inertial force by rotation of a rotating shaft can be generated in the lubricating oil in the first communication groove, and the lubricating oil in the first communication groove can be drawn into the introduction passage. The second communication groove extends obliquely toward the downstream side in the rotation direction of the introduction passage. For this reason, an inertial force can be applied to the lubricating oil in the second communication groove, and the lubricating oil in the second communication groove can be drawn into the storage chamber.
また、前記導入通路において前記回転軸の軸方向に沿った前記フロントハウジング寄りの一部の領域は前記軸孔の内周面に対向しており、前記軸孔の内周面において、前記導入通路における前記フロントハウジング寄りの一部の領域と対向する部位には前記冷媒を衝突させる衝突部が形成されていてもよい。 Further, in the introduction passage, a partial region near the front housing along the axial direction of the rotation shaft is opposed to the inner peripheral surface of the shaft hole, and the introduction passage is provided on the inner peripheral surface of the shaft hole. A collision portion that causes the refrigerant to collide may be formed in a portion facing a part of the region near the front housing.
特開平7−63165号公報(以下、参考文献と記載)のように、導入通路(参考文献では吸入通路)のフロントハウジング寄りの一部の領域が軸孔(参考文献では貫通孔)に対向せず、吸入通路(参考文献では吸入ポート)に対向していると、供給通路(参考文献では吸入通路)の冷媒はそのまま導入通路から吸入通路へ吸い込まれる。すると、冷媒に含まれる潤滑油も、導入通路及び吸入通路を通過して、そのまま圧縮室へと吸い込まれてしまう。これに対し、請求項4に記載の両頭ピストン式圧縮機によれば、供給通路から導入通路を介して吸入通路へ向かう冷媒を衝突部に衝突させることにより、この衝突を利用して冷媒に含まれる潤滑油を冷媒から分離することができる。その結果として、圧縮室に吸い込まれる潤滑油量を低下させることができるとともに、導入通路付近に多くの潤滑油を漂わせ、第2連通溝を介して収容室に多くの潤滑油を引き込ませることができる。 As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-63165 (hereinafter referred to as reference), a part of the introduction passage (inhalation passage in the reference) near the front housing faces the shaft hole (through hole in the reference). First, when facing the suction passage (suction port in the reference), the refrigerant in the supply passage (suction passage in the reference) is sucked into the suction passage as it is. Then, the lubricating oil contained in the refrigerant also passes through the introduction passage and the suction passage and is sucked into the compression chamber as it is. On the other hand, according to the double-headed piston compressor of the fourth aspect, the refrigerant traveling from the supply passage to the suction passage through the introduction passage is collided with the collision portion, and is included in the refrigerant using this collision. Lubricating oil can be separated from the refrigerant. As a result, the amount of lubricating oil sucked into the compression chamber can be reduced, and a large amount of lubricating oil drifts in the vicinity of the introduction passage so that a large amount of lubricating oil is drawn into the accommodation chamber through the second communication groove. Can do.
本発明によれば、供給通路から収容室へ潤滑油を引き込んで軸封装置の潤滑性を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the lubricity of the shaft seal device by drawing lubricating oil from the supply passage into the storage chamber.
以下、本発明を具体化した両頭ピストン式圧縮機の一実施形態を図1〜図4したがって説明する。なお、図1は、本実施形態の両頭ピストン式圧縮機10(以下、単に圧縮機10と記載する)の縦断面図を示す。以下の説明において圧縮機10の「前(フロント)」及び「後(リヤ)」は、図1に示す矢印Yの方向を前後方向とする。
Hereinafter, an embodiment of a double-headed piston compressor embodying the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a double-headed piston compressor 10 (hereinafter simply referred to as a compressor 10) of the present embodiment. In the following description, for the “front (front)” and “rear (rear)” of the
図1に示すように、圧縮機10の全体ハウジングは、接合された一対のシリンダブロック11,12と、フロント側(前側)のシリンダブロック11に接合されたフロントハウジング13と、リヤ側(後側)のシリンダブロック12に接合されたリヤハウジング14とから構成されている。シリンダブロック11,12、フロントハウジング13及びリヤハウジング14は、複数本のボルトB(本実施形態では5本。図1では1本のボルトBのみ図示)によって共締めされている。フロントハウジング13には吐出室13aが形成され、リヤハウジング14には吐出室14a及び吸入室14bが形成されている。吸入室14bは、圧縮機10における吸入圧領域を構成している。
As shown in FIG. 1, the entire housing of the
フロントハウジング13と、フロント側のシリンダブロック11との間には、バルブプレート15、弁形成プレート16及びリテーナ形成プレート17が介在されている。また、リヤハウジング14と、リヤ側のシリンダブロック12との間には、バルブプレート18、弁形成プレート19及びリテーナ形成プレート20が介在されている。バルブプレート15,18には吐出ポート15a,18aが形成されており、弁形成プレート16,19には吐出弁16a,19aが形成されている。吐出弁16a,19aは、吐出ポート15a,18aを開閉する。リテーナ形成プレート17,20にはリテーナ17a,20aが形成されている。リテーナ17a,20aは、吐出弁16a,19aの開度を規制する。
A
シリンダブロック11,12に貫設された軸孔11a,12aには回転軸21が挿通されるとともに、軸孔11a,12aによって回転軸21が回転可能に支持されている。フロントハウジング13の内周面と、この内周面に対向する回転軸21の外周面との間には収容室13bが区画されるとともに、この収容室13b内にはリップシール型の軸封装置22が配設されている。そして、軸封装置22は、回転軸21の外周面に摺接することにより回転軸21の外周面に沿った圧縮機10内から圧縮機10外への冷媒洩れを防止する。
A
回転軸21には、この回転軸21と一体回転する斜板23が固着されている。斜板23は、一対のシリンダブロック11,12の間に区画形成された斜板室24内に配設されている。フロント側のシリンダブロック11の端面と斜板23の円環状の基部23aとの間にはスラストベアリング25が介在されている。リヤ側のシリンダブロック12の端面と斜板23の基部23aとの間にはスラストベアリング26が介在されている。スラストベアリング25,26は、斜板23を挟んで回転軸21の中心軸Lに沿った方向(以下、軸方向とする)への移動を規制する。
A swash plate 23 that rotates integrally with the
フロント側のシリンダブロック11には複数のシリンダボア27(本実施形態では5つ。図1では1つのシリンダボア27のみ図示)が回転軸21の周囲に配列されるように形成されている。また、リヤ側のシリンダブロック12には複数のシリンダボア28(本実施形態では5つ。図1では1つのシリンダボア28のみ図示)が回転軸21の周囲に配列されるように形成されている。前後で対となるシリンダボア27,28には両頭ピストン29が摺動可能に挿入されている。
A plurality of cylinder bores 27 (five in the present embodiment, only one cylinder bore 27 is shown in FIG. 1) are formed in the
回転軸21と一体回転する斜板23の回転運動は、斜板23を挟んで設けられた一対のシュー30を介して両頭ピストン29に伝えられ、両頭ピストン29がシリンダボア27,28内を前後に往復動(摺動)する。そして、シリンダボア27,28内には、両頭ピストン29によってフロントハウジング13側にフロント側圧縮室27aが、リヤハウジング14側にリヤ側圧縮室28aが区画されるようになっている。
The rotational movement of the swash plate 23 that rotates integrally with the
回転軸21内には、回転軸21の軸方向に沿って延びる供給通路21aが形成されている。この供給通路21aの後端はリヤハウジング14内の吸入室14bに開口し、供給通路21aと吸入室14bとが連通している。回転軸21において、フロント側の軸孔11a内周面に対向する位置にはフロント側導入通路31が形成されるとともに、リヤ側の軸孔12a内周面に対向する位置にはリヤ側導入通路32が形成されている。フロント側導入通路31とリヤ側導入通路32とは、回転軸21の周方向へ180度ずれた位置に形成されている。
A
フロント側導入通路31及びリヤ側導入通路32それぞれは、供給通路21aに連通している。図2(a)に示すように、フロント側導入通路31及びリヤ側導入通路32それぞれは(図2(a)ではフロント側導入通路31のみ図示)、回転軸21の軸方向に沿って長辺が延びるとともに、回転軸21の周方向に沿って短辺が延びる四角形状(長方形状)に形成されている。
Each of the front-
図1に示すように、フロント側のシリンダブロック11には複数のフロント側吸入通路33が各フロント側圧縮室27aと軸孔11aとを連通させるように形成されている。各フロント側吸入通路33の入口は、軸孔11aの内周面上に開口し、各フロント側吸入通路33の出口は、連通するシリンダボア27のフロント側圧縮室27aに向かって開口している。また、リヤ側のシリンダブロック12には複数のリヤ側吸入通路34が各リヤ側圧縮室28aと軸孔12aとを連通するように形成されている。各リヤ側吸入通路34の入口は、軸孔12aの内周面上に開口し、各リヤ側吸入通路34の出口は、連通するシリンダボア28のリヤ側圧縮室28aに向かって開口している。
As shown in FIG. 1, a plurality of
回転軸21の回転に伴い、フロント側導入通路31はフロント側吸入通路33に間欠的に連通するとともに、リヤ側導入通路32はリヤ側吸入通路34に間欠的に連通するようになっている。そして、フロント側の軸孔11aによって包囲される回転軸21の部分はフロント側ロータリバルブ35となっており、リヤ側の軸孔12aによって包囲される回転軸21の部分はリヤ側ロータリバルブ36となっている。
As the
図4に示すように、フロント側導入通路31の端縁であって、フロントハウジング13に最も近い端縁31fは、フロント側吸入通路33の端縁であって、フロントハウジング13に最も近い端縁33fよりもフロントハウジング13寄りに位置している。このため、フロント側導入通路31におけるフロントハウジング13寄りの一部の領域は、軸孔11aの内周面に対向している。そして、軸孔11aの内周面において、フロント側導入通路31におけるフロントハウジング13寄りの一部の領域と対向する部位は、フロント側導入通路31を通過する冷媒が衝突する衝突部11cとなっている。
As shown in FIG. 4, the
上記構成の圧縮機10においては、フロント側圧縮室27aが吸入行程の状態(すなわち、両頭ピストン29が図1の左側から右側へ移行する行程)にあるときには、図4に示すように、フロント側導入通路31とフロント側吸入通路33とが連通する。シリンダボア27が吸入行程の状態にあるときには、供給通路21a内の冷媒が、フロント側導入通路31及びフロント側吸入通路33を経由してフロント側圧縮室27aに吸入される。そして、フロント側圧縮室27aの容積が最大となる位置を両頭ピストン29の下死点とする。
In the
一方、フロント側圧縮室27aが吐出行程の状態(すなわち、両頭ピストン29が図1の右側から左側へ移行する行程)にあるときには、図1に示すように、フロント側導入通路31とフロント側吸入通路33との連通が遮断される。シリンダボア27が吐出行程の状態にあるときには、フロント側圧縮室27a内の冷媒が吐出ポート15aから吐出弁16aを押し退けて吐出室13aへ吐出される。そして、フロント側圧縮室27aの容積が最小となる位置を両頭ピストン29の上死点とする。吐出室13aへ吐出された冷媒は、図示しない外部冷媒回路へ流出する。なお、圧縮機10(特に斜板室24)及び外部冷媒回路からなる冷凍回路内には潤滑油が入れられており、この潤滑油は、冷媒と共に冷凍回路内を流動する。
On the other hand, when the front
また、リヤ側圧縮室28aが吸入行程の状態(すなわち、両頭ピストン29が図1の右側から左側へ移行する行程)にあるときには、リヤ側導入通路32とリヤ側吸入通路34とが連通する。リヤ側圧縮室28aが吸入行程の状態にあるときには、回転軸21の供給通路21a内の冷媒がリヤ側導入通路32及びリヤ側吸入通路34を経由してリヤ側圧縮室28aに吸入される。そして、リヤ側圧縮室28aの容積が最大となる位置を両頭ピストン29の下死点とする。
Further, when the rear
一方、リヤ側圧縮室28aが吐出行程の状態(すなわち、両頭ピストン29が図1の左側から右側へ移行する行程)にあるときには、リヤ側導入通路32とリヤ側吸入通路34との連通が遮断される。リヤ側圧縮室28aが吐出行程の状態にあるときには、リヤ側圧縮室28a内の冷媒が吐出ポート18aから吐出弁19aを押し退けて吐出室14aへ吐出される。そして、リヤ側圧縮室28aの容積が最大となる位置を両頭ピストン29の下死点とする。吐出室14aへ吐出された冷媒は、外部冷媒回路へ流出する。外部冷媒回路へ流出した冷媒は、吸入室14bへ還流する。
On the other hand, when the rear
また、圧縮機10において、フロントハウジング13、バルブプレート15、弁形成プレート16、リテーナ形成プレート17、及びフロント側のシリンダブロック11には連通通路46が形成されている。連通通路46は、シリンダブロック11の下側に位置し、隣り合う2つのシリンダボア27,27の狭間を通っている。連通通路46の後端は、斜板室24に開口しており、連通通路46の前端は、収容室13bに開口している。すなわち、連通通路46は、収容室13bと斜板室24とを連通している。
In the
次に、フロント側ロータリバルブ35に設けられた第1連通溝40と第2連通溝50について説明する。まず、図2(a)の矢印Rに示す方向を回転軸21の回転方向とする。そして、回転軸21の回転方向に沿ったフロント側導入通路31の開口幅Wを二等分する仮想線を二等分線Nとする。また、フロント側導入通路31において、二等分線Nによって二等分された領域のうち、フロント側吸入通路33に先に連通する側の領域(連通するタイミングが早い側の領域)を回転軸21の回転方向先行側の領域とし、後に連通する側の領域(連通するタイミングが遅い側の領域)を回転方向後行側の領域とする。
Next, the
また、フロント側導入通路31において、回転方向先行側の最先端に位置し、かつ回転軸21の軸方向に延びる端縁を、フロント側導入通路31における連通開始タイミング部Kとする。この連通開始タイミング部Kは、フロント側圧縮室27aにおける吸入行程開始直後、すなわち両頭ピストン29が上死点から下死点側へ向かって移行し始めた直後に、フロント側吸入通路33に対して最初に対向する部位である。このため、フロント側導入通路31において連通開始タイミング部Kに繋がる領域、すなわち、回転方向先行側の領域は、フロント側吸入通路33に対して最初に連通する。
Further, in the front
一方、フロント側導入通路31において、回転方向後行側の最後端に位置し、かつ回転軸21の軸方向に延びる端縁を、フロント側導入通路31における連通終了タイミング部Sとする。この連通終了タイミング部Sは、フロント側圧縮室27aにおける吸入行程終了直前、すなわち両頭ピストン29が下死点に到達する直前に、フロント側吸入通路33に対して対向する部位のことである。このため、フロント側導入通路31において連通終了タイミング部Sに繋がる領域、すなわち、回転方向後行側の領域は、フロント側吸入通路33に対して最後に連通する。
On the other hand, in the front
図2(a)及び(b)に示すように、フロント側ロータリバルブ35において、回転軸21の外周面には、第1連通溝40と第2連通溝50が形成されている。第1連通溝40は、フロント側導入通路31の二等分線Nよりも回転方向先行側の領域に連通するように形成されている。第1連通溝40は、後端(一端)となる第1溝口40aが、フロント側導入通路31における連通開始タイミング部Kに繋がるようにフロント側導入通路31の角部に連通している。また、第1連通溝40は、前端(他端)となる第2溝口40bが収容室13bに連通するように形成されている。このため、第1連通溝40は、フロント側導入通路31を介して供給通路21aに連通していることとなり、収容室13bと供給通路21aとは第1連通溝40及びフロント側導入通路31を介して連通している。
As shown in FIGS. 2A and 2B, in the front-
第2連通溝50は、フロント側導入通路31の二等分線Nよりも回転方向後行側の領域に連通するように形成されている。第2連通溝50は、後端(一端)となる第1溝口50aが、フロント側導入通路31における連通終了タイミング部Sに繋がるようにフロント側導入通路31の角部に連通している。また、第2連通溝50は、前端(他端)となる第2溝口50bが収容室13bに連通するように形成されている。このため、第2連通溝50は、フロント側導入通路31を介して供給通路21aに連通していることとなり、収容室13bと供給通路21aとは第2連通溝50及びフロント側導入通路31を介して連通している。
The
第1連通溝40及び第2連通溝50それぞれは、回転軸21の軸方向に沿ってフロント側導入通路31から収容室13bに向かうに従い、第1連通溝40と第2連通溝50の間隔が広がるようにハの字状に形成されている。すなわち、図2(c)に示すように、第1連通溝40は、第1溝口40aに対し、第2溝口40bが回転方向先行側に位置するように斜めに延びている。一方、図2(d)に示すように、第2連通溝50は、第1溝口50aに対し、第2溝口50bが回転方向後行側に位置するように斜めに延びている。よって、第1連通溝40と第2連通溝50との間隔は、フロント側導入通路31側が狭く、収容室13b側が広くなっている。
Each of the
次に、上記構成の圧縮機10の作用について説明する。
さて、圧縮機10において、吐出行程の状態にあるフロント側圧縮室27a及びリヤ側圧縮室28aの冷媒の圧力(吐出圧)は、斜板室24の圧力よりも高い。そのため、吐出行程の状態にあるフロント側圧縮室27a及びリヤ側圧縮室28aの高温高圧の冷媒(ブローバイガス)は、両頭ピストン29の周面とシリンダボア27,28の周面との間の僅かな間隙から斜板室24へと僅かながら洩れる。このような冷媒洩れは、斜板室24の圧力を供給通路21aの圧力よりも僅かなりとも高くする。よって、斜板室24の冷媒(潤滑油)が、連通通路46を介して収容室13bへ流れ、さらに、第1連通溝40を介して供給通路21aへと流れてゆく。よって、収容室13bは斜板室24と同じ圧力になっている。
Next, the operation of the
In the
一方、吸入行程開始直後(吸入行程初期)のフロント側圧縮室27aにおいて、両頭ピストン29が上死点から下死点側へ移行すると、フロント側圧縮室27aの圧力は供給通路21aの圧力より低くなる。
On the other hand, in the front
そして、図3(a)及び(b)に示すように、フロント側導入通路31の連通開始タイミング部Kがフロント側吸入通路33に対向して、フロント側導入通路31とフロント側吸入通路33とが連通する。この連通するタイミング(吸入行程開始直後)では、フロント側圧縮室27aの圧力は、供給通路21aの圧力より低いため、供給通路21aの冷媒が、フロント側導入通路31からフロント側吸入通路33を介してフロント側圧縮室27aに吸入される。
3A and 3B, the communication start timing portion K of the front
また、フロント側導入通路31とフロント側吸入通路33とが連通したタイミングでは、第1連通溝40は、フロント側吸入通路33を介してフロント側圧縮室27aに連通する。このとき、フロント側圧縮室27aの圧力は吸入行程の中で最も低く、かつ収容室13bの圧力よりも低くなっている。このため、フロント側吸入通路33を介したフロント側圧縮室27aと収容室13bとの圧力差が最も大きくなり、図3(b)の矢印X1に示すように、収容室13bの冷媒(潤滑油)が第1連通溝40を介してフロント側導入通路31に引き込まれるとともに、収容室13bからフロント側導入通路31への冷媒の流れが形成される。
In addition, at the timing when the front
さらに、第1連通溝40は、回転軸21の軸方向に対して交差し、かつフロント側導入通路31から回転方向先行側へ向けて斜めに延びている。すなわち、第1連通溝40は、フロント側導入通路31に連通する第1溝口40aが第2溝口40bより回転方向後行側に位置している。このため、第1連通溝40内の潤滑油に、回転軸21の回転による慣性力が働き、第1連通溝40内の潤滑油が第1連通溝40を介してフロント側導入通路31に引き込まれる。
Further, the
一方、連通開始タイミング部Kがフロント側吸入通路33に対向したタイミングでは、連通終了タイミング部Sは、回転方向後行側の別のフロント側吸入通路33(以下、別のフロント側吸入通路33Aと記載する)に対向する。そして、第2連通溝50は、別のフロント側吸入通路33Aを介して別のフロント側圧縮室27aに連通している。この別のフロント側圧縮室27aは、既に両頭ピストン29が下死点に近い位置(吸入行程終了直前(吸入行程後期))にあり、吸入行程の中で最も圧力が高くなっている。このため、フロント側吸入通路33を介した別のフロント側圧縮室27aと収容室13bとの圧力差が最も大きくなる。したがって、図3(b)の矢印X2に示すように、フロント側導入通路31の冷媒(潤滑油)が第2連通溝50を介して収容室13bに引き込まれるとともに、フロント側導入通路31から収容室13bへの冷媒の流れが形成される。
On the other hand, at the timing when the communication start timing portion K faces the front
また、第2連通溝50は、回転軸21の軸方向に対して交差し、かつフロント側導入通路31から回転方向後行側へ向けて斜めに延びている。すなわち、第2連通溝50は、フロント側導入通路31に連通する第1溝口50aが第2溝口50bより回転方向先行側に位置している。このため、第2連通溝50内の潤滑油に慣性力が働き、第2連通溝50内の潤滑油が第2連通溝50を通過して収容室13bに引き込まれる。
The
よって、回転軸21に第1連通溝40と第2連通溝50を形成することにより、フロント側導入通路31と収容室13bとの間を循環する冷媒の流れが形成される。このため、供給通路21aを流れる低温低圧の冷媒が、第2連通溝50を介して収容室13bへ引き込まれ、収容室13b内の軸封装置22に低温低圧の冷媒とともに低温の潤滑油が供給される。
Therefore, by forming the
また、供給通路21aからフロント側吸入通路33に向けて冷媒が流れると、冷媒は衝突部11cに衝突する。すると、フロント側導入通路31付近では冷媒が衝突部11cに衝突することにより、冷媒に含まれる潤滑油が慣性分離によって冷媒から分離される。そして、フロント側導入通路31で分離された冷媒は、第2連通溝50を介した収容室13bへの冷媒の流れと共に収容室13bへ引き込まれ、軸封装置22に供給される。
Further, when the refrigerant flows from the
その後、回転軸21の回転に伴い第1連通溝40及び第2連通溝50が、軸孔11aの内周面に対向すると、フロント側導入通路31と収容室13bとの間を循環する冷媒の流れが停止される。
Thereafter, when the
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)フロント側ロータリバルブ35に、フロント側導入通路31と収容室13bとを連通させる第1連通溝40及び第2連通溝50を形成した。また、第1連通溝40の第1溝口40aを、フロント側導入通路31における回転方向先行側の領域に連通させるとともに、第2連通溝50の第1溝口50aをフロント側導入通路31における回転方向後行側の領域に連通させた。このため、フロント側吸入通路33を介したフロント側圧縮室27aと収容室13bとの圧力差を利用して、第1連通溝40を介した収容室13bからフロント側導入通路31への冷媒の流れを形成するとともに第2連通溝50を介したフロント側導入通路31から収容室13bへの冷媒の流れを形成することができる。よって、収容室13bとフロント側導入通路31との間を循環する冷媒の経路を形成し、フロント側導入通路31を介して供給通路21aの冷媒と共に潤滑油を収容室13bへ引き込むことができる。フロント側導入通路31から収容室13bへ引き込まれる冷媒は、供給通路21aを流れる冷媒であり低温低圧となっているため、収容室13bには冷媒と共に低温の潤滑油を引き込むことができる。よって、低温の潤滑油により軸封装置22の潤滑性を向上させることができる。その結果として、軸封装置22の摺動部を効果的に潤滑、冷却して軸封装置22の摩耗量を低減することができる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
(2)第1連通溝40の第1溝口40aは、フロント側導入通路31における連通開始タイミング部Kに繋がるようにフロント側導入通路31に連通している。一方、第2連通溝50の第1溝口50aは、フロント側導入通路31における連通終了タイミング部Sに繋がるようにフロント側導入通路31に連通している。このため、第1連通溝40を吸入行程開始直後のフロント側圧縮室27aに連通させることができ、フロント側吸入通路33を介したフロント側圧縮室27aと収容室13bとの圧力差を最大にして、収容室13bからフロント側導入通路31へ潤滑油を確実に多く引き込むことができる。また、第2連通溝50を吸入行程終了直前のフロント側圧縮室27aに連通させることができ、フロント側吸入通路33を介したフロント側圧縮室27aと収容室13bとの圧力差を最大にして、フロント側導入通路31から収容室13bへ潤滑油を確実に多く引き込むことができる。
(2) The first groove opening 40 a of the
(3)第1連通溝40は、フロント側導入通路31の連通開始タイミング部Kから回転方向先行側へ向けて斜めに延びている。このため、第1連通溝40内の潤滑油に、回転軸21の回転による慣性力を発生させ、第1連通溝40内の潤滑油を第1連通溝40からフロント側導入通路31に引き込むことができる。よって、フロント側圧縮室27aと収容室13bとの圧力差に加え、第1連通溝40を斜めに形成することによっても潤滑油をフロント側導入通路31に引き込むことができる。
(3) The
(4)第2連通溝50は、フロント側導入通路31の連通終了タイミング部Sから回転方向後行側へ向けて斜めに延びている。このため、第2連通溝50内の潤滑油に慣性力を作用させ、第2連通溝50内の潤滑油を第2連通溝50から収容室13bに引き込むことができる。よって、収容室13bとフロント側圧縮室27aとの圧力差に加え、第2連通溝50を斜めに形成することによっても潤滑油を収容室13bに引き込むことができる。
(4) The
(5)軸孔11aの内周面において、フロント側導入通路31の収容室13b側の領域と対向する部位は冷媒が衝突する衝突部11cとなっている。よって、フロント側導入通路31を通過する冷媒が衝突部11cに衝突することにより、冷媒に含まれる潤滑油を効率良く分離することができる。その結果として、フロント側導入通路31付近に多くの潤滑油を漂わせ、第2連通溝50を介して収容室13bに多くの潤滑油を引き込ませることができる。
(5) On the inner peripheral surface of the shaft hole 11a, a portion of the front
(6)斜板室24と収容室13bとは連通通路46を介して連通している。このため、斜板室24と、収容室13bと、供給通路21aとの圧力差を利用して、斜板室24の潤滑油を冷媒と共に収容室13bに供給することができる。よって、収容室13b内の軸封装置22を、斜板室24からの潤滑油によっても潤滑することができる。
(6) The
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、回転軸21の軸方向に沿ったフロント側導入通路31の長さと、回転軸21の軸方向に沿ったフロント側吸入通路33の長さとを同じにするとともに、フロント側導入通路31のフロントハウジング13に最も近い端縁と、フロント側吸入通路33のフロントハウジング13に最も近い端縁とを対向させてもよい。そして、フロント側導入通路31全体をフロント側吸入通路33全体に対向させて、衝突部11cを形成しなくてもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the embodiment, the length of the front
○ 実施形態において、第1連通溝40は連通開始タイミング部Kから回転軸21の軸方向に沿って直線状に延びるように形成されていてもよく、第2連通溝50は連通終了タイミング部Sから回転軸21の軸方向に沿って直線状に延びるように形成されていてもよい。
In the embodiment, the
○ 実施形態において、第1連通溝40は第1溝口40aが、二等分線Nよりも回転方向先行側であれば連通開始タイミング部Kよりも回転方向後行側でフロント側導入通路31に連通していてもよい。また、第2連通溝50は第1溝口50aが、二等分線Nよりも回転方向後行側であれば連通終了タイミング部Sよりも回転方向先行側でフロント側導入通路31に連通していてもよい。
In the embodiment, if the
○ 実施形態において、斜板室24と収容室13bとを連通する連通通路46は無くてもよい。
○ 実施形態において、回転軸21のリヤ側ロータリバルブ36を削除するとともに、バルブプレート18、弁形成プレート19、及びリテーナ形成プレート20に、リヤ側圧縮室28aと吸入室14bとを連通させる吸入ポートを形成し、さらに、弁形成プレート19に吸入弁を形成する。そして、リヤ側圧縮室28aへの冷媒吸入構造を吸入室14bとリヤ側圧縮室28aとの差圧によって開閉する吸入弁としてもよい。
In the embodiment, the
In the embodiment, the suction port that eliminates the rear
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(1)前記シリンダブロックには前記リヤハウジング側の圧縮室に連通する吸入通路が形成されるとともに、前記回転軸のリヤハウジング側には前記吸入通路を介して前記供給通路から前記リヤハウジング側の圧縮室へ冷媒を導入するための導入通路を有するとともに前記軸孔によって回転可能に支持されたロータリバルブが設けられている請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の両頭ピストン式圧縮機。
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and other examples will be described below.
(1) A suction passage communicating with the compression chamber on the rear housing side is formed in the cylinder block, and a rear housing side of the rotating shaft is provided on the rear housing side from the supply passage through the suction passage. The double-headed piston type according to any one of claims 1 to 4, further comprising an introduction passage for introducing a refrigerant into the compression chamber and rotatably supported by the shaft hole. Compressor.
K…連通開始タイミング部、N…二等分線、S…連通終了タイミング部、W…開口幅、10…両頭ピストン式圧縮機、11,12…シリンダブロック、11a,12a…軸孔、11c…衝突部、13…フロントハウジング、13b…収容室、14…リヤハウジング、14b…吸入圧領域としての吸入室、21…回転軸、21a…供給通路、22…軸封装置、23…斜板、24…斜板室、27,28…シリンダボア、27a…フロントハウジング側の圧縮室としてのフロント側圧縮室、28a…リヤハウジング側の圧縮室としてのリヤ側圧縮室、29…両頭ピストン、31…フロント側導入通路、33…フロント側吸入通路、35…フロント側ロータリバルブ、40…第1連通溝、40a,50a…一端としての第1溝口、40b,50b…他端としての第2溝口、50…第2連通溝。
K: Communication start timing section, N: bisector, S: Communication end timing section, W: Opening width, 10: Double-head piston compressor, 11, 12: Cylinder block, 11a, 12a ... Shaft hole, 11c ... Collision part, 13 ... front housing, 13b ... storage chamber, 14 ... rear housing, 14b ... suction chamber as suction pressure region, 21 ... rotating shaft, 21a ... supply passage, 22 ... shaft seal device, 23 ... swash plate, 24 ...
Claims (4)
リヤハウジングと、
前記フロントハウジングと前記リヤハウジングとの間に設けられ複数のシリンダボアを有したシリンダブロックと、
前記複数のシリンダボア内に摺動可能に挿入された両頭ピストンと、
前記シリンダブロックに形成された一対の軸孔内に回転可能に支持された回転軸と、
前記シリンダブロックによって形成された斜板室と、
前記回転軸とともに前記斜板室内で回転し前記シリンダボア内で前記両頭ピストンを往復動させる斜板と、
前記両頭ピストンによって前記シリンダボア内のフロントハウジング側とリヤハウジング側に区画される圧縮室と、
前記回転軸内に形成されるとともに吸入圧領域に連通する供給通路と、
前記フロントハウジング側の圧縮室に連通するように前記シリンダブロックに形成された吸入通路と、
前記回転軸のフロントハウジング側に設けられ、前記吸入通路を介して前記供給通路から前記フロントハウジング側の圧縮室へ冷媒を導入するための導入通路を有するとともに前記軸孔によって回転可能に支持されたロータリバルブと、
前記フロントハウジングの内周面と該内周面に対向する前記回転軸の外周面との間に形成された収容室と、
該収容室内に配設され前記回転軸に沿った冷媒洩れを防止するための軸封装置と、を備えた両頭ピストン式圧縮機であって、
前記導入通路において前記回転軸の回転方向先行側と回転方向後行側とに前記導入通路の開口幅を二等分する仮想線を二等分線としたとき、
前記ロータリバルブの外周面に、
前記導入通路における回転方向先行側の領域に一端が連通し、かつ他端が前記収容室に連通する第1連通溝と、
前記導入通路における回転方向後行側の領域に一端が連通し、かつ他端が前記収容室に連通する第2連通溝と、が形成されている両頭ピストン式圧縮機。 A front housing;
A rear housing;
A cylinder block having a plurality of cylinder bores provided between the front housing and the rear housing;
A double-ended piston slidably inserted into the plurality of cylinder bores;
A rotating shaft rotatably supported in a pair of shaft holes formed in the cylinder block;
A swash plate chamber formed by the cylinder block;
A swash plate that rotates in the swash plate chamber together with the rotating shaft and reciprocates the double-headed piston in the cylinder bore;
A compression chamber partitioned by the double-headed piston into a front housing side and a rear housing side in the cylinder bore;
A supply passage formed in the rotating shaft and communicating with the suction pressure region;
A suction passage formed in the cylinder block so as to communicate with the compression chamber on the front housing side;
The rotary shaft is provided on the front housing side, has an introduction passage for introducing a refrigerant from the supply passage to the compression chamber on the front housing side through the suction passage, and is rotatably supported by the shaft hole. A rotary valve,
A storage chamber formed between the inner peripheral surface of the front housing and the outer peripheral surface of the rotating shaft facing the inner peripheral surface;
A double-headed piston compressor provided with a shaft seal device disposed in the housing chamber for preventing refrigerant leakage along the rotating shaft,
When the imaginary line that bisects the opening width of the introduction passage to the rotation direction leading side and the rotation direction trailing side of the rotation shaft in the introduction passage is a bisector,
On the outer peripheral surface of the rotary valve,
A first communication groove having one end communicating with a region on the rotational direction leading side in the introduction passage and the other end communicating with the storage chamber;
A double-headed piston compressor in which a second communication groove having one end communicating with a region on the downstream side in the rotation direction in the introduction passage and the other end communicating with the storage chamber is formed.
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JP2008308939A JP2010133308A (en) | 2008-12-03 | 2008-12-03 | Double head piston compressor |
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