JP2011021502A - Compressor, air conditioner, and water heater - Google Patents

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Yoshito Taaze
嘉人 田畔
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent damage to a sliding portion caused by liquid compression in a low-stage compression mechanism, and also to prevent a decrease in compression efficiency caused by leakage of a refrigerant in a high-stage compression mechanism. <P>SOLUTION: In this compressor 30 as a two-stage compression type compressor, the refrigerant compressed by the low-stage compression mechanism 5L is further compressed by the high-stage compression mechanism 5H. The low-stage compression mechanism 5L includes a low-stage roller 61a arranged inside of a low-stage compression chamber 6s, and a low-stage blade 61b push-pressed to the peripheral surface of the low-stage roller 61a and partitioning the low-stage compression chamber 6s into a high-pressure chamber 6sh and a low-pressure chamber 6sl. The high-stage compression mechanism 5H is provided with a high-stage roller 71a arranged inside a high-stage compression chamber 7s, and a high-stage blade 71b extending from the peripheral surface of the high-stage roller 71a and partitioning the high-stage compression chamber 7s into a high-pressure chamber 7sh and a low-pressure chamber 7sl. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、家電用機器等で使用される圧縮機であって、特に、2段圧縮式の圧縮機と、この圧縮機を用いた空気調和機及び給湯器に関する。   The present invention relates to a compressor used in home appliances and the like, and more particularly, to a two-stage compression compressor, and an air conditioner and a water heater using the compressor.

従来の2段圧縮式の圧縮機として、ケーシング内に配置した低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構を備えた圧縮機が知られている(例えば、特許文献1参照)。この圧縮機では、アキュムレータから低圧ガス冷媒を低段側圧縮機構に吸入可能な構成となっている。そして、低段側圧縮機構の低段側圧縮室の内部で圧縮された中間圧ガス冷媒が、ケーシング内の空間に対して吐出され、この空間に吐出された中間圧ガス冷媒が高段側圧縮機構に吸入される構成となっている。そして、高段側圧縮機構の高段側圧縮室の内部で圧縮された高圧ガス冷媒がケーシングの外部に吐出される。   As a conventional two-stage compression compressor, a compressor including a low-stage compression mechanism and a high-stage compression mechanism arranged in a casing is known (for example, see Patent Document 1). In this compressor, the low-pressure gas refrigerant can be sucked from the accumulator into the low-stage compression mechanism. Then, the intermediate-pressure gas refrigerant compressed in the low-stage compression chamber of the low-stage compression mechanism is discharged into the space in the casing, and the intermediate-pressure gas refrigerant discharged into this space is compressed into the high-stage compression It is configured to be sucked into the mechanism. Then, the high-pressure gas refrigerant compressed in the high-stage compression chamber of the high-stage compression mechanism is discharged to the outside of the casing.

また、このような従来の圧縮機としては、低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構で共に、ローラとブレードとを一体で構成したピストンを用いた圧縮機(例えば、特許文献2参照)や、低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構で共に、ローラとブレードとを別体で構成したピストンを用いた圧縮機(例えば、特許文献3〜5参照)が知られている。   Moreover, as such a conventional compressor, both a low-stage compression mechanism and a high-stage compression mechanism employ a compressor using a piston in which a roller and a blade are integrated (see, for example, Patent Document 2) A compressor using a piston in which a roller and a blade are separately formed in both a low-stage compression mechanism and a high-stage compression mechanism (for example, see Patent Documents 3 to 5) is known.

特許第4151120号公報Japanese Patent No. 4151120 特開2000−87892号公報JP 2000-87892 A 特許第4146781号公報Japanese Patent No. 4,146,781 特開2001−73976号公報JP 2001-73976 A 特開2007−113542号公報JP 2007-113542 A

ところで、従来の2段圧縮式の圧縮機では、湿り運転等で、低段側圧縮機構に液冷媒が吸入され、液圧縮運転を行うことによる異常高圧に起因した摺動部の破損を防止する観点から、低段側圧縮室の低圧室に吸い込まれたガス冷媒中に混在する液冷媒を高圧室側に逃がすために、ピストンは、ローラとブレードとを別体で構成した方が有利である。   By the way, in the conventional two-stage compression compressor, liquid refrigerant is sucked into the low-stage compression mechanism during wet operation, and the sliding portion is prevented from being damaged due to abnormally high pressure due to the liquid compression operation. From the viewpoint, in order to release the liquid refrigerant mixed in the gas refrigerant sucked into the low-pressure chamber of the low-stage side compression chamber to the high-pressure chamber side, it is advantageous that the piston is composed of a roller and a blade separately. .

一方、高段側圧縮機構では、高段側圧縮室において高圧室と低圧室の圧力差が大きくなるので、このような圧力差に起因して、高圧室から低圧室に向けて冷媒が漏れることによる圧縮効率の低下を防止する観点から、ピストンは、ローラとブレードとを一体で構成した方が有利である。   On the other hand, in the high-stage compression mechanism, the pressure difference between the high-pressure chamber and the low-pressure chamber increases in the high-stage compression chamber, so that the refrigerant leaks from the high-pressure chamber toward the low-pressure chamber due to such a pressure difference. From the viewpoint of preventing a reduction in compression efficiency due to the above, it is advantageous that the piston is configured by integrating the roller and the blade.

本発明の目的は、低段側圧縮機構で液圧縮が行われることによる摺動部の破損を防止できると共に、高段側圧縮機構で冷媒が漏れることによる圧縮効率の低下を防止可能な、2段圧縮式の圧縮機と、この圧縮機を用いた空気調和機及び給湯器を提供することである。   The object of the present invention is to prevent sliding parts from being damaged due to liquid compression performed by a low-stage compression mechanism and to prevent a reduction in compression efficiency due to refrigerant leaking by a high-stage compression mechanism. A stage compression compressor, and an air conditioner and a water heater using the compressor are provided.

第1の発明に係る圧縮機は、低段側圧縮機構で圧縮した冷媒を高段側圧縮機構でさらに圧縮する2段圧縮式の圧縮機であって、低段側圧縮機構は、低段側圧縮室内に配置された低段側ローラと、低段側ローラの外周面に押圧され且つ低段側圧縮室を高圧室と低圧室とに区画する低段側ブレードとを備え、高段側圧縮機構は、高段側圧縮室内に配置された高段側ローラと、高段側ローラの外周面から延在し且つ高段側圧縮室を高圧室と低圧室とに区画する高段側ブレードとを備える。   A compressor according to a first aspect of the present invention is a two-stage compression type compressor that further compresses the refrigerant compressed by the low-stage side compression mechanism by the high-stage side compression mechanism, and the low-stage side compression mechanism is the low-stage side compression mechanism. A high-stage compression is provided with a low-stage roller disposed in the compression chamber and a low-stage blade that is pressed against the outer peripheral surface of the low-stage roller and divides the low-stage compression chamber into a high-pressure chamber and a low-pressure chamber. The mechanism includes a high-stage roller disposed in the high-stage compression chamber, a high-stage blade extending from the outer peripheral surface of the high-stage roller, and dividing the high-stage compression chamber into a high-pressure chamber and a low-pressure chamber. Is provided.

この圧縮機では、低段側圧縮機構を、低段側ローラと、この低段側ローラの外周面に押圧され且つ低段側圧縮室を高圧室と低圧室とに区画する低段側ブレードとで構成することにより、低段側圧縮室の低圧室に吸い込まれたガス冷媒中に液冷媒が混在していても、低段側ローラと低段側ブレードとが別体で構成されているので、混在する液冷媒を高圧室側に向けて容易に逃がすことができる。したがって、低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構で共に、ローラとブレードとを一体で構成したピストンを用いた従来の圧縮機と比べて、低段側圧縮機構で液圧縮を行うことによる異常高圧に起因した各摺動箇所の破損を防止できる。   In this compressor, the low-stage compression mechanism includes a low-stage roller, a low-stage blade that is pressed against the outer peripheral surface of the low-stage roller and divides the low-stage compression chamber into a high-pressure chamber and a low-pressure chamber. With this configuration, even if liquid refrigerant is mixed in the gas refrigerant sucked into the low-pressure chamber of the low-stage compression chamber, the low-stage roller and the low-stage blade are configured separately. The mixed liquid refrigerant can be easily escaped toward the high pressure chamber side. Therefore, both the low-stage compression mechanism and the high-stage compression mechanism are abnormal due to liquid compression performed by the low-stage compression mechanism, compared to conventional compressors that use pistons that are configured integrally with rollers and blades. It is possible to prevent breakage of each sliding portion due to high pressure.

また、この圧縮機では、高段側圧縮機構を、高段側ローラと、この高段側ローラの外周面から延在し且つ高段側圧縮室を高圧室と低圧室とに区画する高段側ブレードとで構成することにより、つまり、高段側圧縮機構において高段側ローラと高段側ブレードとを一体で構成することにより、高段側圧縮室における高圧室と低圧室の圧力差が大きくなっても、この圧力差に起因した高圧室から低圧室への冷媒の漏れを、高段側ブレードによって防ぐことができるので、低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構で共に、ローラとブレードとを別体で構成したピストンを用いた従来の圧縮機と比べて、圧縮効率の低下を確実に防止することができる。   Further, in this compressor, the high stage side compression mechanism includes a high stage side roller and a high stage that extends from the outer peripheral surface of the high stage side roller and divides the high stage side compression chamber into a high pressure chamber and a low pressure chamber. By configuring with the side blade, that is, by configuring the high-stage roller and the high-stage blade integrally in the high-stage compression mechanism, the pressure difference between the high-pressure chamber and the low-pressure chamber in the high-stage compression chamber is reduced. Even if it becomes larger, leakage of the refrigerant from the high-pressure chamber to the low-pressure chamber due to this pressure difference can be prevented by the high-stage blade, so both the low-stage compression mechanism and the high-stage compression mechanism Compared with the conventional compressor using the piston which comprised the braid | blade separately, the fall of compression efficiency can be prevented reliably.

第2の発明に係る圧縮機は、第1の発明に係る圧縮機において、高段側圧縮室の高圧室と低圧室との圧力差が、低段側圧縮室の高圧室と低圧室との圧力差より大きい。   The compressor according to the second invention is the compressor according to the first invention, wherein the pressure difference between the high pressure chamber and the low pressure chamber of the high stage compression chamber is the difference between the high pressure chamber and the low pressure chamber of the low stage compression chamber. Greater than pressure difference.

この圧縮機では、高段側圧縮室における高圧室と低圧室との圧力差が、低段側圧縮室における高圧室と低圧室との圧力差よりも大きくなることにより、高段側圧縮室において高圧室と低圧室との圧力差に起因した冷媒の漏れが顕著に現れるような場合であっても、低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構で共に、ローラとブレードとを別体で構成したピストンを用いた従来の圧縮機と比べて、高段側圧縮室における冷媒の漏れを確実に防止できる。   In this compressor, the pressure difference between the high-pressure chamber and the low-pressure chamber in the high-stage compression chamber is larger than the pressure difference between the high-pressure chamber and the low-pressure chamber in the low-stage compression chamber. Even when refrigerant leakage due to the pressure difference between the high-pressure chamber and the low-pressure chamber appears prominently, both the low-stage compression mechanism and the high-stage compression mechanism are composed of rollers and blades separately. As compared with the conventional compressor using the piston, the leakage of the refrigerant in the high-stage compression chamber can be reliably prevented.

第3の発明に係る圧縮機は、第1または第2の発明に係る圧縮機において、CO冷媒を圧縮する。 A compressor according to a third invention is a compressor according to the first or second invention, and compresses the CO 2 refrigerant.

この圧縮機では、CO冷媒のように高圧の冷媒を用いた場合では、高段側圧縮室における高圧室と低圧室との圧力差に起因した冷媒の漏れがより顕著に現れるのが一般的であるが、このような場合であっても、低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構で共に、ローラとブレードとを別体で構成したピストンを用いた従来の圧縮機と比べて、高段側圧縮室における冷媒の漏れを確実に防止できる。 In this compressor, when a high-pressure refrigerant such as a CO 2 refrigerant is used, refrigerant leakage due to a pressure difference between the high-pressure chamber and the low-pressure chamber in the high-stage compression chamber generally appears more prominently. However, even in such a case, both the low-stage compression mechanism and the high-stage compression mechanism are higher in comparison with a conventional compressor using a piston in which rollers and blades are separately formed. Refrigerant leakage in the stage side compression chamber can be reliably prevented.

第4の発明に係る空気調和機では、第1〜第3のいずれかに係る圧縮機を用いる。   In the air conditioner according to the fourth invention, the compressor according to any one of the first to third is used.

この空気調和機では、第1〜第3に係る圧縮機と同様の効果を得ることができる。   In this air conditioner, the same effect as the first to third compressors can be obtained.

第5の発明に係る給湯器では、第1〜第3のいずれかに係る圧縮機を用いる。   In the water heater according to the fifth invention, the compressor according to any one of the first to third is used.

この給湯器では、第1〜第3に係る圧縮機と同様の効果を得ることができる。   In this water heater, the same effects as those of the first to third compressors can be obtained.

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、低段側圧縮機構を、低段側ローラと、この低段側ローラの外周面に押圧され且つ低段側圧縮室を高圧室と低圧室とに区画する低段側ブレードとで構成することにより、低段側圧縮室の低圧室に吸い込まれたガス冷媒中に液冷媒が混在していても、低段側ローラと低段側ブレードとが別体で構成されているので、混在する液冷媒を高圧室側に向けて容易に逃がすことができる。したがって、低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構で共に、ローラとブレードとを一体で構成したピストンを用いた従来の圧縮機と比べて、低段側圧縮機構で液圧縮を行うことによる異常高圧に起因した各摺動箇所の破損を防止できる。   In the first invention, the low-stage side compression mechanism includes a low-stage side roller and a low-stage side blade that is pressed against the outer peripheral surface of the low-stage side roller and divides the low-stage side compression chamber into a high-pressure chamber and a low-pressure chamber. Even if liquid refrigerant is mixed in the gas refrigerant sucked into the low-pressure chamber of the low-stage compression chamber, the low-stage roller and the low-stage blade are configured separately. Therefore, the mixed liquid refrigerant can be easily released toward the high pressure chamber side. Therefore, both the low-stage compression mechanism and the high-stage compression mechanism are abnormal due to liquid compression performed by the low-stage compression mechanism, compared to conventional compressors that use pistons that are configured integrally with rollers and blades. It is possible to prevent breakage of each sliding portion due to high pressure.

さらに、第1の発明では、高段側圧縮機構を、高段側ローラと、この高段側ローラの外周面から延在し且つ高段側圧縮室を高圧室と低圧室とに区画する高段側ブレードとで構成することにより、つまり、高段側圧縮機構において高段側ローラと高段側ブレードとを一体で構成することにより、高段側圧縮室における高圧室と低圧室の圧力差が大きくなっても、この圧力差に起因した高圧室から低圧室への冷媒の漏れを、高段側ブレードによって防ぐことができるので、低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構で共に、ローラとブレードとを別体で構成したピストンを用いた従来の圧縮機と比べて、圧縮効率の低下を確実に防止することができる。   Furthermore, in the first invention, the high stage side compression mechanism includes a high stage side roller, a high stage extending from the outer peripheral surface of the high stage side roller, and dividing the high stage side compression chamber into a high pressure chamber and a low pressure chamber. By configuring with the stage side blade, that is, by configuring the high stage side roller and the high stage side blade integrally in the high stage side compression mechanism, the pressure difference between the high pressure chamber and the low pressure chamber in the high stage side compression chamber. Since the high-stage blade can prevent the refrigerant from leaking from the high-pressure chamber to the low-pressure chamber due to this pressure difference, both the low-stage compression mechanism and the high-stage compression mechanism As compared with a conventional compressor using a piston in which a blade and a blade are separately formed, a reduction in compression efficiency can be reliably prevented.

また、第2の発明では、高段側圧縮室における高圧室と低圧室との圧力差が、低段側圧縮室における高圧室と低圧室との圧力差よりも大きくなることにより、高段側圧縮室において高圧室と低圧室との圧力差に起因した冷媒の漏れが顕著に現れるような場合であっても、低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構で共に、ローラとブレードとを別体で構成したピストンを用いた従来の圧縮機と比べて、高段側圧縮室における冷媒の漏れを確実に防止できる。   In the second invention, the pressure difference between the high pressure chamber and the low pressure chamber in the high stage compression chamber is larger than the pressure difference between the high pressure chamber and the low pressure chamber in the low stage compression chamber. Even in the case where refrigerant leakage due to the pressure difference between the high-pressure chamber and the low-pressure chamber appears in the compression chamber, the roller and the blade are separated from each other in both the low-stage compression mechanism and the high-stage compression mechanism. Compared with the conventional compressor using the piston comprised with the body, the leakage of the refrigerant | coolant in a high stage side compression chamber can be prevented reliably.

また、第3の発明では、CO冷媒のように高圧の冷媒を用いた場合では、高段側圧縮室における高圧室と低圧室との圧力差に起因した冷媒の漏れがより顕著に現れるのが一般的であるが、このような場合であっても、低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構で共に、ローラとブレードとを別体で構成したピストンを用いた従来の圧縮機と比べて、高段側圧縮室における冷媒の漏れを確実に防止できる。 In the third invention, when a high-pressure refrigerant such as CO 2 refrigerant is used, refrigerant leakage due to the pressure difference between the high-pressure chamber and the low-pressure chamber in the high-stage compression chamber appears more prominently. However, even in such a case, both the low-stage compression mechanism and the high-stage compression mechanism are compared with conventional compressors using a piston in which rollers and blades are configured separately. Thus, leakage of the refrigerant in the high-stage compression chamber can be reliably prevented.

また、第4の発明では、第1〜第3に係る発明と同様の効果を得ることができる。   In the fourth invention, the same effects as those of the first to third inventions can be obtained.

また、第5の発明では、第1〜第3に係る発明と同様の効果を得ることができる。   In the fifth invention, the same effects as those of the first to third inventions can be obtained.

本発明の一実施形態に係る圧縮機を適用した空気調和機の配管系統図である。1 is a piping system diagram of an air conditioner to which a compressor according to an embodiment of the present invention is applied. 本発明の一実施形態に係る圧縮機の内部構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the internal structure of the compressor which concerns on one Embodiment of this invention. 図2に示した低段側シリンダの上面視図である。FIG. 3 is a top view of the low stage side cylinder shown in FIG. 2. 図2に示した高段側シリンダの上面視図である。FIG. 3 is a top view of the high stage side cylinder shown in FIG. 2.

以下、図面に基づいて、本発明に係る圧縮機の一実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る圧縮機を適用した空気調和機の配管系統図である。図2は、本発明に係る圧縮機の斜視図である。図3及び図4は、図2に示した低段側シリンダ及び高段側シリンダの各上面視図である。   Hereinafter, an embodiment of a compressor according to the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a piping system diagram of an air conditioner to which a compressor according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a perspective view of the compressor according to the present invention. 3 and 4 are top views of the low-stage cylinder and the high-stage cylinder shown in FIG.

[空気調和装置の構成]
図1に示すように、空気調和装置10は、CO冷媒(以下、冷媒と略記する)を用いたヒートポンプ式の空気調和装置であって、冷房運転と暖房運転とに切り換え自在に構成されている。空気調和装置10の冷媒回路20は、圧縮機30と、四路切換弁21と、熱源側熱交換器である室外熱交換器22と、第1膨張機構である第1膨張弁E1と、気液分離器23と、第2膨張機構である第2膨張弁E2と、利用側熱交換器である室内熱交換器24と、アキュムレータ25とが冷媒配管26によって順に接続された主冷媒回路2Mを備えている。
[Configuration of air conditioner]
As shown in FIG. 1, the air conditioner 10 is a heat pump type air conditioner using a CO 2 refrigerant (hereinafter abbreviated as a refrigerant), and is configured to be switchable between a cooling operation and a heating operation. Yes. The refrigerant circuit 20 of the air conditioner 10 includes a compressor 30, a four-way switching valve 21, an outdoor heat exchanger 22 that is a heat source side heat exchanger, a first expansion valve E1 that is a first expansion mechanism, A main refrigerant circuit 2M in which a liquid separator 23, a second expansion valve E2 that is a second expansion mechanism, an indoor heat exchanger 24 that is a use side heat exchanger, and an accumulator 25 are sequentially connected by a refrigerant pipe 26 is provided. I have.

四路切換弁21は、図1の実線で示す状態の冷房運転と、図1の破線で示す状態の暖房運転とに切り換わる。冷媒回路20には、インジェクション管2Bが設けられている。このインジェクション管2Bは、中間圧流体である中間圧ガス冷媒を圧縮機30に対してインジェクションするための導入管であって、その一端側が、気液分離器23に、その他端側が、圧縮機30に連通している。   The four-way switching valve 21 switches between a cooling operation in a state indicated by a solid line in FIG. 1 and a heating operation in a state indicated by a broken line in FIG. The refrigerant circuit 20 is provided with an injection pipe 2B. The injection pipe 2B is an introduction pipe for injecting an intermediate-pressure gas refrigerant, which is an intermediate-pressure fluid, into the compressor 30. One end side of the injection pipe 2B is a gas-liquid separator 23 and the other end side is a compressor 30. Communicating with

つまり、気液分離器23には、高圧流体である冷媒の凝縮圧力と低圧流体である冷媒の蒸発圧力との中間圧力になっている中間圧冷媒が貯溜されている。インジェクション管2Bは、気液分離器23の中間圧冷媒のうち、ガス相の中間圧ガス冷媒を圧縮機30にインジェクションする。第1膨張弁E1と第2膨張弁E2は、開度の調整が自在な電動弁により構成されている。そして、第1膨張弁E1または第2膨張弁E2で減圧された中間圧冷媒は、気液分離器23に貯溜される。   That is, the gas-liquid separator 23 stores intermediate pressure refrigerant that is at an intermediate pressure between the condensation pressure of the refrigerant that is the high pressure fluid and the evaporation pressure of the refrigerant that is the low pressure fluid. The injection pipe 2 </ b> B injects a gas-phase intermediate-pressure gas refrigerant out of the intermediate-pressure refrigerant of the gas-liquid separator 23 into the compressor 30. The first expansion valve E1 and the second expansion valve E2 are constituted by electric valves whose opening degree can be freely adjusted. The intermediate pressure refrigerant decompressed by the first expansion valve E1 or the second expansion valve E2 is stored in the gas-liquid separator 23.

[圧縮機の構成]
圧縮機30は、運転容量を無段階または多段階に制御可能に構成されており、図2に示すように、2段圧縮機として構成されている。この圧縮機30は、密閉型のケーシング31の内部にモータ40と、低段側圧縮機構5L及び高段側圧縮機構5Hとを収納することにより構成されている。モータ40は、ケーシング31の内周面に固着されたステータ41と、このステータ41の中央部に配設されたロータ42とを備えている。このロータ42の中央部には、駆動軸32が連結されている。この駆動軸32は、図2に示すように、下方に向けて延在しており、低段側圧縮機構5L及び高段側圧縮機構5Hに連結されている。
[Compressor configuration]
The compressor 30 is configured to be capable of controlling the operation capacity steplessly or in multiple stages, and is configured as a two-stage compressor as shown in FIG. The compressor 30 is configured by housing a motor 40, a low-stage side compression mechanism 5L, and a high-stage side compression mechanism 5H inside a sealed casing 31. The motor 40 includes a stator 41 fixed to the inner peripheral surface of the casing 31, and a rotor 42 disposed at the center of the stator 41. A drive shaft 32 is connected to the central portion of the rotor 42. As shown in FIG. 2, the drive shaft 32 extends downward and is connected to the low-stage compression mechanism 5L and the high-stage compression mechanism 5H.

ケーシング31内の底部は潤滑油の油溜め部33として構成されており、この油溜め部33に貯留された潤滑油には、駆動軸32の下端部が浸漬されている。なお、駆動軸32の下端部には、図示しない遠心式の油ポンプが設けられており、駆動軸32内の給油路34に潤滑油を通過させることにより、潤滑油を低段側圧縮機構5L及び高段側圧縮機構5Hの各摺動箇所に対して供給可能な構成となっている。   The bottom of the casing 31 is configured as a lubricating oil reservoir 33, and the lower end of the drive shaft 32 is immersed in the lubricating oil stored in the oil reservoir 33. A centrifugal oil pump (not shown) is provided at the lower end portion of the drive shaft 32, and the lubricant is passed through the oil supply passage 34 in the drive shaft 32 so that the lubricant is supplied to the low-stage compression mechanism 5L. And it is the structure which can be supplied with respect to each sliding location of the high stage side compression mechanism 5H.

図2に示すように、低段側圧縮機構5L及び高段側圧縮機構5Hは、モータ40の下方に位置すると共に、低段側圧縮機構5Lの上方に高段側圧縮機構5Hが配置されている。また、低段側圧縮機構5Lの低段側シリンダ60と、高段側圧縮機構5Hの高段側シリンダ70との間にはミドルプレート6mが設けられており、低段側シリンダ60の下面は下部プレート6dが設けられて閉鎖されており、高段側シリンダ70の上面は上部プレート6uが設けられて閉鎖されている。   As shown in FIG. 2, the low-stage compression mechanism 5L and the high-stage compression mechanism 5H are located below the motor 40, and the high-stage compression mechanism 5H is disposed above the low-stage compression mechanism 5L. Yes. Further, a middle plate 6m is provided between the low stage side cylinder 60 of the low stage side compression mechanism 5L and the high stage side cylinder 70 of the high stage side compression mechanism 5H. The lower plate 6d is provided and closed, and the upper surface of the high stage side cylinder 70 is provided with an upper plate 6u and closed.

図3に示すように、低段側圧縮機構5Lは、低段側シリンダ60内に形成された低段側圧縮室6sの内部に低段側ピストン61を収納することにより構成されている。この低段側ピストン61は、円環状の低段側ローラ61aと、低段側ブレード61bと、スプリング61cとを有しており、低段側ローラ61aと低段側ブレード61bとは、それぞれが別体で構成されている。この低段側ピストン61の径方向内側には、駆動軸32を装着した偏心軸部62が回転自在に嵌め込まれている。   As shown in FIG. 3, the low-stage compression mechanism 5 </ b> L is configured by housing a low-stage piston 61 in a low-stage compression chamber 6 s formed in the low-stage cylinder 60. The low-stage piston 61 includes an annular low-stage roller 61a, a low-stage blade 61b, and a spring 61c. Each of the low-stage roller 61a and the low-stage blade 61b includes It is composed of separate bodies. An eccentric shaft portion 62 on which the drive shaft 32 is mounted is rotatably fitted inside the low-stage piston 61 in the radial direction.

また、低段側圧縮室6sの径方向外側に形成した案内溝の内部には、低段側ブレード61b及びスプリング61cが配置されている。低段側ブレード61bは、スプリング61cにより低段側ローラ61aの外周面を押圧するように付勢されている。また、図3に示すように、低段側圧縮室6sは、低段側ブレード61bによって、吸入通路51に連通する低圧室6slと、吐出通路53に連通する高圧室6shとに区画されている。   In addition, a low-stage blade 61b and a spring 61c are disposed inside a guide groove formed on the radially outer side of the low-stage compression chamber 6s. The low-stage blade 61b is urged so as to press the outer peripheral surface of the low-stage roller 61a by a spring 61c. As shown in FIG. 3, the low-stage compression chamber 6 s is partitioned by a low-stage blade 61 b into a low-pressure chamber 6 sl that communicates with the suction passage 51 and a high-pressure chamber 6 sh that communicates with the discharge passage 53. .

図3に示すように、低段側シリンダ60には吸入通路51が形成されており、この吸入通路51の一端が低段側圧縮室6sの低圧室6slに開口することにより吸入口が構成されている。また、図2に示すように、ミドルプレート6mには低段側圧縮機構5Lの吐出通路53が形成されており、この吐出通路53の一端が低段側圧縮室6sの高圧室6shに開口することにより吐出口が構成されている。なお、吐出通路53には、所定の吐出圧力になると吐出口を開口する吐出弁(図示せず)が設けられている。   As shown in FIG. 3, a suction passage 51 is formed in the low-stage cylinder 60. One end of the suction passage 51 opens into the low-pressure chamber 6sl of the low-stage compression chamber 6s, thereby forming a suction port. ing. 2, the middle plate 6m is formed with a discharge passage 53 of the low-stage compression mechanism 5L, and one end of the discharge passage 53 opens into the high-pressure chamber 6sh of the low-stage compression chamber 6s. Thus, the discharge port is configured. The discharge passage 53 is provided with a discharge valve (not shown) that opens a discharge port when a predetermined discharge pressure is reached.

図4に示すように、高段側圧縮機構5Hは、高段側シリンダ70内に形成された高段側圧縮室7sの内部に高段側ピストン71を収納することにより構成されている。この高段側ピストン71は、円環状の高段側ローラ71aと、高段側ブレード71bとを有しており、高段側ローラ71aと高段側ブレード71bは一体で構成されている。   As shown in FIG. 4, the high-stage compression mechanism 5 </ b> H is configured by housing a high-stage piston 71 inside a high-stage compression chamber 7 s formed in the high-stage cylinder 70. The high-stage piston 71 includes an annular high-stage roller 71a and a high-stage blade 71b, and the high-stage roller 71a and the high-stage blade 71b are integrally formed.

図4に示すように、高段側圧縮室7sは、高段側ブレード71bによって、吸入通路52に連通する低圧室7slと、吐出通路54に連通する高圧室7shとに区画されている。この高段側ピストン71の径方向内側には、駆動軸32を装着した偏心軸部72が回転自在に嵌め込まれている。また、高段側シリンダ70には、高段側圧縮室7sの径方向外側において、軸方向の円柱状のブッシュ孔73が形成されている。このブッシュ孔73の内部には、一対の揺動ブッシュ7bを介して高段側ブレード71bの先端部が挿入されている。   As shown in FIG. 4, the high-stage compression chamber 7 s is partitioned by a high-stage blade 71 b into a low-pressure chamber 7 sl that communicates with the suction passage 52 and a high-pressure chamber 7 sh that communicates with the discharge passage 54. An eccentric shaft portion 72 on which the drive shaft 32 is mounted is rotatably fitted inside the high stage side piston 71 in the radial direction. The high-stage cylinder 70 is formed with an axial columnar bush hole 73 on the radially outer side of the high-stage compression chamber 7s. Inside the bush hole 73, the tip end portion of the high-stage blade 71b is inserted through a pair of swing bushes 7b.

図4に示すように、高段側シリンダ70には吸入通路52が形成されており、この吸入通路52の一端が高段側圧縮室7sの低圧室7slに開口することにより吸入口が構成されている。また、図2に示すように、上部プレート6uには高段側圧縮機構5Hの吐出通路54が形成されており、この吐出通路54の一端が高段側圧縮室7sの高圧室7shに開口することにより吐出口が構成されている。なお、吐出通路54には、所定の吐出圧力になると吐出口を開口する吐出弁(図示せず)が設けられている。   As shown in FIG. 4, a suction passage 52 is formed in the high-stage cylinder 70, and one end of the suction passage 52 opens into the low-pressure chamber 7sl of the high-stage compression chamber 7s, thereby forming a suction port. ing. As shown in FIG. 2, the upper plate 6u is formed with a discharge passage 54 of the high-stage compression mechanism 5H, and one end of the discharge passage 54 opens into the high-pressure chamber 7sh of the high-stage compression chamber 7s. Thus, the discharge port is configured. The discharge passage 54 is provided with a discharge valve (not shown) that opens a discharge port when a predetermined discharge pressure is reached.

なお、高段側ブレード71bで高段側圧縮室7sを区画することにより形成した高圧室7shの圧力と低圧室7slの圧力との圧力差は、低段側ブレード61bで低段側圧縮室6sを区画することにより形成した高圧室6shの圧力と低圧室6slの圧力との圧力差よりも大きくなるように構成されている。   The pressure difference between the pressure in the high-pressure chamber 7sh and the pressure in the low-pressure chamber 7sl formed by dividing the high-stage compression chamber 7s with the high-stage blade 71b is the same as that of the low-stage blade 61b. The pressure difference between the pressure in the high-pressure chamber 6sh and the pressure in the low-pressure chamber 6sl formed by partitioning is made larger.

図2に示すように、低段側圧縮機構5Lの吸入通路51には、主冷媒回路2Mの吸入側冷媒配管2rが接続されている。この吸入側冷媒配管2rは、アキュムレータ25から低段側圧縮機構5Lに向けて低圧ガス冷媒を供給するための吸入管として構成されている。また、ミドルプレート6mには、環状の中間通路55が形成されている。そして、インジェクション管2Bがミドルプレート6mと接続されることにより、インジェクション管2Bが中間通路55と連通している。つまり、この中間通路55の内部は、中間圧ガス冷媒が供給されることにより中間圧雰囲気に構成されている。   As shown in FIG. 2, a suction side refrigerant pipe 2r of the main refrigerant circuit 2M is connected to the suction passage 51 of the low stage side compression mechanism 5L. The suction side refrigerant pipe 2r is configured as a suction pipe for supplying low-pressure gas refrigerant from the accumulator 25 to the low-stage compression mechanism 5L. An annular intermediate passage 55 is formed in the middle plate 6m. The injection pipe 2B communicates with the intermediate passage 55 by connecting the injection pipe 2B to the middle plate 6m. That is, the inside of the intermediate passage 55 is configured as an intermediate pressure atmosphere by supplying the intermediate pressure gas refrigerant.

また、低段側圧縮機構5Lの吐出通路53は中間通路55と連通する一方で、高段側圧縮機構5Hの吸入通路52が中間通路55と連通することにより、中間圧冷媒を高段側圧縮機構5Hに対して供給可能な構成となっている。また、高段側圧縮機構5Hの吐出通路54は、ケーシング31の内部に開口しており、このケーシング31内部は高圧雰囲気に構成されている。   The discharge passage 53 of the low-stage compression mechanism 5L communicates with the intermediate passage 55, while the suction passage 52 of the high-stage compression mechanism 5H communicates with the intermediate passage 55, so that the intermediate pressure refrigerant is compressed at the high stage. The structure can be supplied to the mechanism 5H. Further, the discharge passage 54 of the high-stage compression mechanism 5H is opened inside the casing 31, and the inside of the casing 31 is configured in a high-pressure atmosphere.

そして、ケーシング31の上部は、主冷媒回路2Mの吐出側冷媒配管2dが接続されており、この吐出側冷媒配管2dは、高圧ガス冷媒を吐出するための吐出管として構成されている。また、上部プレート6uには、高段側圧縮機構5Hの吐出通路54を覆うためのマフラ65が設けられている。   The upper portion of the casing 31 is connected to the discharge side refrigerant pipe 2d of the main refrigerant circuit 2M, and the discharge side refrigerant pipe 2d is configured as a discharge pipe for discharging high-pressure gas refrigerant. The upper plate 6u is provided with a muffler 65 for covering the discharge passage 54 of the high-stage compression mechanism 5H.

[本実施形態の圧縮機の特徴]
以上、本実施形態の圧縮機30では、低段側圧縮機構5Lを、低段側ローラ61aと、この低段側ローラ61aの外周面に押圧され且つ低段側圧縮室6sを高圧室6shと低圧室6slとに区画する低段側ブレード61bとで構成することにより、低段側圧縮室6sの低圧室6slに吸入通路51を介して吸い込まれた低圧ガス冷媒中に液冷媒が混在していても、低段側ローラ61aと低段側ブレード61bとが別体で構成されているので、混在する液冷媒を高圧室6sh側に向けて容易に逃がすことができる。したがって、低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構で共に、ローラとブレードとを一体で構成したピストンを用いた従来の圧縮機と比べて、低段側圧縮機構5Lで液圧縮が行われることを防止でき、異常高圧に起因した各摺動箇所の破損を防止できる。
[Characteristics of the compressor of this embodiment]
As described above, in the compressor 30 of the present embodiment, the low-stage compression mechanism 5L is pressed against the low-stage roller 61a and the outer peripheral surface of the low-stage roller 61a, and the low-stage compression chamber 6s is replaced with the high-pressure chamber 6sh. By configuring with the low-stage blade 61b partitioned into the low-pressure chamber 6sl, liquid refrigerant is mixed in the low-pressure gas refrigerant sucked into the low-pressure chamber 6sl of the low-stage compression chamber 6s through the suction passage 51. However, since the low-stage roller 61a and the low-stage blade 61b are formed separately, the mixed liquid refrigerant can be easily released toward the high-pressure chamber 6sh side. Therefore, in both the low-stage compression mechanism and the high-stage compression mechanism, liquid compression is performed by the low-stage compression mechanism 5L as compared with the conventional compressor using the piston in which the roller and the blade are integrally formed. Can be prevented, and breakage of each sliding portion due to abnormally high pressure can be prevented.

また、本実施形態の圧縮機30では、高段側圧縮機構5Hを、高段側ローラ71aと、この高段側ローラ71aの外周面から延在し且つ高段側圧縮室7sを高圧室7shと低圧室7slとに区画する高段側ブレード71bとで構成することにより、つまり、高段側圧縮機構5Hにおいて高段側ローラ71aと高段側ブレード71bとを一体で構成することにより、高段側圧縮室7sにおける高圧室7shと低圧室7slの圧力差が大きくなっても、この圧力差に起因した高圧室7shから低圧室7slへの冷媒の漏れを、高段側ブレード71bによって防ぐことができるので、低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構で共に、ローラとブレードとを別体で構成したピストンを用いた従来の圧縮機と比べて、圧縮機30の圧縮効率の低下を確実に防止できる。   Further, in the compressor 30 of the present embodiment, the high stage side compression mechanism 5H extends from the high stage side roller 71a and the outer peripheral surface of the high stage side roller 71a, and the high stage side compression chamber 7s is connected to the high pressure chamber 7sh. And the high-stage blade 71b partitioned into the low-pressure chamber 7sl, that is, by configuring the high-stage roller 71a and the high-stage blade 71b integrally in the high-stage compression mechanism 5H, Even if the pressure difference between the high-pressure chamber 7sh and the low-pressure chamber 7sl in the stage-side compression chamber 7s increases, the high-stage blade 71b prevents the refrigerant from leaking from the high-pressure chamber 7sh to the low-pressure chamber 7sl due to this pressure difference. Therefore, in both the low-stage compression mechanism and the high-stage compression mechanism, the compression efficiency of the compressor 30 is reliably reduced as compared with the conventional compressor using the piston in which the roller and the blade are separately formed. To prevent It can be.

また、本実施形態の圧縮機30のように、R410A等の代替冷媒よりも、高圧で使用されるCO冷媒を用いた場合では、高段側圧縮室7sにおける低圧室7slと高圧室7shの圧力差は大きくなり、冷媒の漏れがより顕著に現れるのが一般的であるが、このような場合であっても、低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構で共に、ローラとブレードとを別体で構成したピストンを用いた従来の圧縮機と比べて、高段側圧縮室7sにおける冷媒の漏れを防止でき、圧縮機30の圧縮効率の低下を確実に防止できる。 Further, in the case of using a CO 2 refrigerant used at a higher pressure than an alternative refrigerant such as R410A as in the compressor 30 of the present embodiment, the low-pressure chamber 7sl and the high-pressure chamber 7sh in the high-stage compression chamber 7s are used. In general, the pressure difference increases and refrigerant leakage appears more prominently, but even in such a case, both the low-stage compression mechanism and the high-stage compression mechanism can Compared with a conventional compressor using a piston configured separately, refrigerant leakage in the high-stage compression chamber 7s can be prevented, and a reduction in compression efficiency of the compressor 30 can be reliably prevented.

また、本実施形態の圧縮機30のように、高段側圧縮室7sにおける高圧室7shの圧力と低圧室7slの圧力との圧力差が、低段側圧縮室6sにおける高圧室6shの圧力と低圧室6slの圧力との圧力差よりも大きく、高段側圧縮室7sにおいて高圧室7shの圧力と低圧室7slの圧力との圧力差に起因した冷媒の漏れが顕著に現れるような場合であっても、高段側圧縮室7sにおける冷媒の漏れを、高段側ブレード71bによって防止でき、低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構で共に、ローラとブレードとを別体で構成したピストンを用いた従来の圧縮機と比べて、圧縮機30の圧縮効率の低下を確実に防止できる。   Further, as in the compressor 30 of the present embodiment, the pressure difference between the pressure in the high pressure chamber 7sh and the pressure in the low pressure chamber 7sl in the high stage compression chamber 7s is the pressure in the high pressure chamber 6sh in the low stage compression chamber 6s. This is a case in which the refrigerant pressure is larger than the pressure difference between the low pressure chamber 6sl and the refrigerant leakage due to the pressure difference between the pressure in the high pressure chamber 7sh and the pressure in the low pressure chamber 7sl appears in the high-stage compression chamber 7s. However, the leakage of the refrigerant in the high-stage compression chamber 7s can be prevented by the high-stage blade 71b, and both the low-stage compression mechanism and the high-stage compression mechanism are provided with a piston configured by separately forming a roller and a blade. Compared with the conventional compressor used, it is possible to reliably prevent a reduction in the compression efficiency of the compressor 30.

なお、以下の表1に、冷媒別の条件の一例を示す。この表1から明らかなように、高段側圧縮室における圧力差は、低段側圧縮室における圧力差よりも大きくなっており、その傾向は、冷媒としてR410Aを使用した場合よりも、COを使用した場合に顕著となっている。

Figure 2011021502
Table 1 below shows an example of conditions for each refrigerant. As is clear from Table 1, the pressure difference at the higher-stage compression chamber is larger than the pressure difference at the lower-stage compression chamber, the trend, than when using R410A as refrigerant, CO 2 It becomes remarkable when using.
Figure 2011021502

以上、本発明の実施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、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described based on drawing, it should be thought that a specific structure is not limited to these embodiment. The scope of the present invention is indicated not only by the above description of the embodiments but also by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

なお、上述した実施形態では、本発明を、CO冷媒を冷媒として利用した圧縮機に適用する例について述べたが、本発明は、CO冷媒以外にも、R410A冷媒やR22冷媒等を冷媒として利用した圧縮機に適用可能である。 In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a compressor that uses a CO 2 refrigerant as a refrigerant has been described. However, the present invention uses an R410A refrigerant, an R22 refrigerant, or the like as a refrigerant in addition to the CO 2 refrigerant. It is applicable to the compressor used as

なお、上述した実施形態では、圧縮機30において、高段側圧縮機構5Hよりも下方に低段側圧縮機構5Lを配置する例について述べたが(図2参照)、本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。圧縮機30において、高段側圧縮機構5Hよりも上方に低段側圧縮機構5Lを配置してもよい。   In the above-described embodiment, the example in which the low-stage compression mechanism 5L is arranged below the high-stage compression mechanism 5H in the compressor 30 has been described (see FIG. 2). It is not limited. In the compressor 30, the low-stage compression mechanism 5L may be disposed above the high-stage compression mechanism 5H.

なお、上述した実施形態では、本発明の圧縮機を空気調和機に適用する例について述べたが(図1参照)、本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。本発明の圧縮機は、空気調和機に限らず、給湯器等にも適用可能である。   In the above-described embodiment, an example in which the compressor of the present invention is applied to an air conditioner has been described (see FIG. 1), but the present invention is not limited to such an embodiment. The compressor of the present invention is applicable not only to an air conditioner but also to a water heater.

5L 低段側圧縮機構
5H 高段側圧縮機構
6s 低段側圧縮室
7s 高段側圧縮室
6sl、7sl 低圧室
6sh、7sh 高圧室
10 空気調和装置
30 圧縮機
60 低段側シリンダ
61 低段側ピストン
61a 低段側ローラ
61b 低段側ブレード
70 高段側シリンダ
71 高段側ピストン
71a 高段側ローラ
71b 高段側ブレード
5L Low stage side compression mechanism 5H High stage side compression mechanism 6s Low stage side compression chamber 7s High stage side compression chamber 6sl, 7sl Low pressure chamber 6sh, 7sh High pressure chamber 10 Air conditioner 30 Compressor 60 Low stage side cylinder 61 Low stage side Piston 61a Low stage side roller 61b Low stage side blade 70 High stage side cylinder 71 High stage side piston 71a High stage side roller 71b High stage side blade

Claims (5)

低段側圧縮機構で圧縮した冷媒を高段側圧縮機構でさらに圧縮する2段圧縮式の圧縮機であって、
前記低段側圧縮機構は、
低段側圧縮室内に配置された低段側ローラと、
前記低段側ローラの外周面に押圧され且つ前記低段側圧縮室を高圧室と低圧室とに区画する低段側ブレードとを備え、
前記高段側圧縮機構は、
高段側圧縮室内に配置された高段側ローラと、
前記高段側ローラの外周面から延在し且つ前記高段側圧縮室を高圧室と低圧室とに区画する高段側ブレードとを備えることを特徴とする圧縮機。
A two-stage compression compressor that further compresses the refrigerant compressed by the low-stage compression mechanism using the high-stage compression mechanism,
The low-stage compression mechanism is
A low-stage roller disposed in the low-stage compression chamber;
A low-stage blade that is pressed against the outer peripheral surface of the low-stage roller and divides the low-stage compression chamber into a high-pressure chamber and a low-pressure chamber;
The high stage compression mechanism is
A high-stage roller disposed in the high-stage compression chamber;
A compressor, comprising: a high-stage blade extending from an outer peripheral surface of the high-stage roller and partitioning the high-stage compression chamber into a high-pressure chamber and a low-pressure chamber.
前記高段側圧縮室の高圧室と低圧室との圧力差が、前記低段側圧縮室の高圧室と低圧室との圧力差より大きいことを特徴とする請求項1記載の圧縮機。   2. The compressor according to claim 1, wherein a pressure difference between the high pressure chamber and the low pressure chamber of the high stage compression chamber is larger than a pressure difference between the high pressure chamber and the low pressure chamber of the low stage compression chamber. CO冷媒を圧縮することを特徴とする請求項1または2に記載の圧縮機。 The compressor according to claim 1, wherein the compressor compresses a CO 2 refrigerant. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の圧縮機を用いたことを特徴とする空気調和機。   The air conditioner using the compressor of any one of Claims 1-3. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の圧縮機を用いたことを特徴とする給湯器。   A water heater using the compressor according to any one of claims 1 to 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102966544A (en) * 2011-08-31 2013-03-13 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 Two-stage enthalpy-increasing compressor

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