JP2019190302A - 密閉型圧縮機及び冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インジェクション流路の導入路と注入路の連通位置について設計自由度を高くして製造の最適化を図り、インジェクション流路の逆止弁の開閉を精度良く行い、低コストでかつ高品質の圧縮機を提供すること。【解決手段】インジェクション流路を、一端がシリンダ室に開口する注入路と、注入路と連通する連通路と、一端側が連通路に軸方向から開口し、他端に密閉ケース外部に連通すインジェクション導入管が接続される導入路から構成し、導入路の連通路側開口部を開閉し、シリンダ室から導入路への冷媒の流れを阻止する逆止弁装置を備え、逆止弁装置は、リード弁と、前記リード弁の開度を規制する弁押さえと、前記リード弁と前記弁押さえを固定する固定部材からなる。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、インジェクション流路を備えた密閉型圧縮機及び冷凍サイクル装置に関する。

従来、密閉型圧縮機において、冷却を目的として、圧縮機構部のシリンダ室に冷凍サイクル内の中間圧の液冷媒を導くインジェクション流路を備える場合がある。この中間圧の液冷媒は、シリンダ室で蒸発し、シリンダ室から吐出される吐出冷媒の温度を低下させる。

さらに、このような密閉型圧縮機は、シリンダ室からインジェクション流路へ圧縮された冷媒が逆流することによる圧縮損失を低減するために、インジェクション流路の途中に、逆止弁を備えたものもある。

実開６２−１７３５８５号公報 特許５７６０８３６号公報

特許文献１と特許文献２に記載の圧縮機のインジェクション流路は、液冷媒を圧縮機構部へ導入する導入路と、この導入路を通って導かれた液冷媒をシリンダ室に注入する注入路からなり、注入路は圧縮機の回転軸の軸方向に形成され、導入路は径方向に形成される。この場合、導入路と注入路を連通させるために、位置の設計自由度が制限されてしまう。

また、特許文献１は、ガスインジェクション管から繋がる連通管と、シリンダ室に冷媒を注入するガスインジェクション流路と、を備える。逆止弁は連通管の流れ方向と直交する方向に設けられるため、連通管と逆止弁との間にわずかに隙間ができ、圧縮冷媒が逆流し、圧縮損失が発生してしまう。
特許文献２は、インジェクション導入路の途中にスライド弁を精度よく挿入する必要があり、製造性が極めて悪い。

本発明が解決しようとする課題は、インジェクション流路の導入路と注入路の連通位置について設計自由度を高くして製造性を向上するとともに、インジェクション流路の逆止弁からの冷媒の逆流を防止して圧縮効率の高い圧縮機を提供することである。

上記課題を達成するために、実施形態の密閉型圧縮機は、密閉ケース内に圧縮機構部を収容し、圧縮機構部はシリンダ室を有するシリンダと、シリンダの一方の端面に固定され、シリンダ室を閉塞する閉塞部材と、閉塞部材に重ねられる端板と、シリンダ室内に流入した冷媒を圧縮するローラと、シリンダ室内に冷媒を供給するインジェクション流路と、インジェクション流路に設けられた逆止弁装置と、を有する。インジェクション流路は、閉塞部材に設けられ一端がシリンダ室に開口し、他端が端板側に開口する注入路と、閉塞部材と端板との間に形成され、注入路と連通する連通路と、閉塞部材あるいは端板のどちらか一方に設けられ、一端側が連通路に閉塞部材と前記端板とが重なる方向に開口し、他端に密閉ケース外部に連通するインジェクション導入管が接続される導入路と、から構成される。さらに、逆止弁装置は、導入路を開閉するリード弁と、リード弁の開度を規制する弁押さえと、リード弁と弁押さえを導入路が設けられる閉塞部材と端板の一方に固定する固定部材を備え、リード弁は固定部材により固定される固定支持部と、導入路の連通路側開口部を開閉する開閉部と、前記固定支持部と前記開閉部を連結するリード部とからなる密閉型圧縮機。

第１の実施形態に係る密閉型圧縮機の内部構造を示す図及び冷凍サイクル装置の冷凍サイクル構成図である。 同実施形態に係る圧縮機構部の平面図である。 同実施形態に係る主軸受の平面図である。 同実施形態に係る逆止弁装置が閉じているときのインジェクション流路の構造を示す図である。 同実施形態に係る逆止弁装置が開いているときのインジェクション回路の構造を示す図である。 同実施形態に係るインジェクション流路と逆止弁装置の位置関係を示す図である。 第２の実施形態に係る密閉型圧縮機の内部構造を示す図及び冷凍サイクル装置の冷凍サイクル構成図である。 同実施形態に係る逆止弁装置が開いているときのインジェクション回路の構造を示す図である。

以下、発明を実施するための実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態の密閉型圧縮機について、図１乃至図６を参照して説明する。図１は、密閉型圧縮機の内部構造を示す図及び冷凍サイクル装置の冷凍サイクル構成図である。
まず、冷凍サイクル１を説明する。冷凍サイクル１は、密閉型圧縮機２（以下、圧縮機という。）と、放熱器である凝縮器３と、膨張装置４と、吸熱器である蒸発器５と、圧縮機２に取り付けられるアキュームレータ６が冷媒配管で順に接続される。圧縮機２はガス冷媒を圧縮し、凝縮器３は圧縮機２から吐出されるガス冷媒を凝縮して液冷媒にする。膨張装置４は冷媒を減圧する減圧器である。蒸発器５は液冷媒を蒸発してガス冷媒にする。アキュームレータ６はガス冷媒と液冷媒とを分離し、ガス冷媒を圧縮機２に供給する。第１の実施形態の冷凍サイクル１では、凝縮器３を通った液冷媒を圧縮機２へ導くためのインジェクション管７が設けられ、圧縮機２に備えられるインジェクション流路４０と連通する。

圧縮機２は密閉ケース１０と、密閉ケース１０の上部側に設けられた電動機部１４と下部側に設けられた圧縮機構部１７を備えている。電動機部１４は、密閉ケース１０内に固定されたステータ（固定子）１５と、回転軸１２に固定されたロータ（回転子）１６を有する。回転軸１２には電動機部１４の反対側に偏心部１３が設けられ、偏心部１３に対応する位置に圧縮機構部１７が備えられる。したがって、電動機部１４と圧縮機構部１７は回転軸１２で連結されている。

圧縮機構部１７は密閉ケース１０に固定されたシリンダ１８を有する。シリンダ１８の内側にはシリンダ室１９が形成される。シリンダ１８の上下に主軸受２５と、閉塞部材である副軸受２６とが配置される。主軸受２５のフランジ部２５ｆには、この周囲を囲む中空のケースで、マフラ室２８を形成するマフラ２７が取り付けられている。

シリンダ室１９内には回転軸１２の偏心部１３が位置し、偏心部１３にはローラ２２が回転自在に嵌合されている。ローラ２２は回転軸１２の回転時に外周壁をシリンダ１８の内周面に油膜を介して線接触させながら偏心回転するように配置されている。シリンダ１８には、ブレード溝２４が形成されている。ブレード溝２４内には往復動しながら、図２に示すように先端部をローラ２２の外周壁に当接させる方向に押圧されるブレード２３が収容されている。ブレード２３はシリンダ室１９を２つの空間１９ａ，１９ｂに仕切っている。

さらに、シリンダ１８には、アキュームレータ６から供給されるガス冷媒をシリンダ室１９に導く吸込みポート２０が形成され、ブレード２３によって仕切られた空間のうち、吸込みポート２０が位置する方を吸込み室１９ａ、他方を圧縮室１９ｂという。すなわち、図２に示すように、平面視でローラ２２は反時計回りに回転する。このとき吸込みポート２０はブレード２３の左側に設けられ、シリンダ室１９の左側が吸込み室１９ａ、右側が圧縮室１９ｂとなる。

また、主軸受２５には図３に示す吐出ポート２５ａと、この吐出ポート２５ａを上方向から開閉する吐出弁２５ｂが設けられている。吐出弁２５ｂはリード弁である。吐出ポート２５ａは、シリンダ室１９で圧縮された冷媒をマフラ２７を介して密閉ケース１０内に吐出する。吐出弁２５ｂは、圧縮室１９ｂと密閉ケース２５ｂの差圧により吐出ポート２５ａを開閉する。つまり、吐出弁２５ｂは、圧縮室１９ｂの圧力が密閉ケース１０内の圧力より所定値以上高くなったとき吐出ポート２５ａを開口する。
密閉ケース１０内に吐出された圧縮冷媒は吐出管１１を通って圧縮機２外部へ吐出される。
なお、吐出ポートを副軸受２６に設けても良い。このとき、副軸受２６のフランジ部２６ｆに図示しないマフラと、このマフラが形成するマフラ室と主軸受２５のフランジ部２５ｆに設けられたマフラ２７のマフラ室２８とを連通する通路をシリンダ１８および主軸受２５に貫通するように設け、副軸受２６の吐出ポートからマフラ室に吐出された圧縮冷媒を通路を介して主軸受２５側のマフラ室２８の圧縮冷媒と合流させる構成とする。

次にインジェクション管７及びインジェクション流路４０について説明する。前述したように、第１の実施形態のインジェクション管７は、冷凍サイクル１の凝縮器３で凝縮された液冷媒を圧縮機２に導く。インジェクション管７を通った液冷媒は、インジェクション流路４０に流入し、シリンダ室１９に注入される。

図４及び図５は逆止弁装置４４のリード弁６０が伸びる方向に沿った縦断面図である。なお、一点鎖線で示した箇所は想像線である。インジェクション流路４０は、注入路４１と、連通路４２と、導入路４９とから構成されている。それぞれの流路４１，４２，４９は、シリンダ室１９の下側を閉塞する副軸受２６と、副軸受２６のフランジ部２６ｆの下側に重ねられ、締結ボルト３１によってシリンダ１８に固定される端板３０に設けられている。また、インジェクション管７には、凝縮器４の下流側から導かれる冷媒の圧力を減圧するとともに、インジェクション流量を調整する調整弁８が設けられている。

注入路４１は副軸受２６に設けられ、シリンダ室１９に開口する第１の開口部５１と端板３０側に開口する第２の開口部５２を有している。シリンダ室１９に中間圧の液冷媒を注入する第１の開口部５１は、図２に示すように、シリンダ室１９に備えられているローラ２２の下面により開閉される位置に設けられている。

連通路４２は端板３０と副軸受２６によって形成される。端板３０の上端面に溝部４３を設け、端板３０と副軸受２６を重ねることで溝部４３が連通路４２となる。連通路４２は注入路４１の第２の開口部５２によって注入路４１と連通している。

導入路４９は副軸受２６の径方向に水平に設けられ、一端側に連通路４２に向かって軸方向に開口する第３の開口部５３を有しているとともに、他端５４は副軸受２６の外周面に開口している。導入路４９の他端５４には密閉ケース１０の外部に連通するインジェクション導入管７０が接続されており、インジェクション導入管７０には、密閉ケース１０の外部でインジェクション管７が接続されている。導入路４９の第３の開口部５３の断面積は注入路４１の第１の開口部５１の断面積よりも大きく形成される。

連通路４２内に逆止弁装置４４が設けられる。逆止弁装置４４は、リード弁６０と、リード弁６０の開度を規制する弁押さえ６４と、リード弁６０と弁押さえ６４とを固定する固定部材６５とから構成されている。リード弁６０は、一端が副軸受２６のフランジ部２６ｆに固定される固定支持部６１と、他端が導入路４９の第３の開口部５３を開閉する開閉部６２と、固定支持部６１と開閉部６２を連結するリード部６３とから構成されている。固定部材６５としてはリベットを用いている。

図４は逆止弁装置４４が導入路４９の第３の開口部５３を閉じているときのインジェクション流路４０を示し、図５は逆止弁装置４４が第３の開口部５３を開いているときのインジェクション流路４０を示している。

固定支持部６１は、固定部材であるリベット６５で弁押さえ５４とともに副軸受２６のフランジ部２６ｆに固定される。固定支持部６１は導入路４９が設けられる副軸受２６に固定されることになり、リード弁６０の固定面と逆止弁装置４４の弁座面４５ａを同一面に設けられる。そのため、リード弁６０の開閉部６２を弁座面４５ａに対し、高精度に隙間なく位置させることができる。図６は図４のＡ―Ａ線要部断面図であり、インジェクション流路４０と逆止弁装置４４の位置関係を示す図である。固定支持部６１は、シリンダ室１９よりも回転軸１２の径方向に外側で、かつ回転軸１２の軸方向から見てインジェクション流路４０に重ならない位置に設けられる。固定支持部６１をリベット６５で固定する場合、リベット６５が副軸受２６を貫通して固定されるため、リベット６５が導入路４９を横切ることによるリークの発生や流路の障害となる恐れがあるが、上記のように配置することで、これを確実に防止することができる。

逆止弁装置４４は導入路４９と連通路４２の差圧により導入路４９の第３の開口部５３を開閉する。連通路４２はシリンダ室１９と注入路４１を介して連通している。つまり、圧縮室１９ｂの圧力が導入路４９の圧力よりも大きいとき、逆止弁装置４４は導入路４９の第３の開口部５３を閉じ、圧縮室１９ｂの圧力が導入路４９の圧力よりも所定値以上小さいとき、逆止弁装置４４は導入路４９の第３の開口部５３を開く。
この所定値とは、吐出ポート２５ａが開く圧縮室１９ｂの圧力と密閉ケース１０内の圧力との差圧よりも大きい。逆止弁装置４４と吐出ポート２５ａの差圧による開閉はリード弁６０と吐出弁２５ｂのそれぞれのばね定数や、弁部材の大きさ、吐出孔の大きさ等によって決まる。

このような構成において、圧縮機２の電動機部１４に通電することによりロータ１６が回転する。その回転に伴って、回転軸１２を介して圧縮機構部１７が駆動される。圧縮機構部１７が駆動されるとアキュームレータ６で分離したガス冷媒がシリンダ室１９の吸込み室１９ａに吸い込まれる。シリンダ室１９内のローラ２２の回転により、ローラ２２が吸込みポート２０の位置を通り過ぎると同時にシリンダ１８に形成される注入路４１の第１の開口部５１が開口される。吸込みポート２０から吸込まれたガス冷媒は、ローラ２２が回転することによって圧縮されるとともに、ローラ２２の回転により開閉される注入路４１の第１の開口部５１から中間圧の液冷媒が圧縮室１９ｂに注入され、圧縮室１９ｂで蒸発して圧縮室１９ｂ内の冷媒を冷却し、吸込みポート２０から吸込まれた冷媒と一緒に吐出ポート２５ａから吐出される。吐出ポート２５ａから吐出された冷媒は、マフラ室２８を通って圧縮機２外部に吐出され、凝縮器３で凝縮された冷媒が分岐したインジェクション管７を通って圧縮機２に導かれる。

インジェクション管７から導かれた液冷媒は、圧縮機２において、まずインジェクション流路４０のインジェクション導入管７０を介し、導入路４９に流入する。次に導入路４９の第３の開口部５３に向かって流れるが、導入路４９の第３の開口部５３は通常、逆止弁装置４４により閉口している。圧縮室１９ｂの圧力が導入路４９の圧力よりも所定値小さくなったとき、逆止弁装置４４のリード弁６０の開閉部６２が連通路４２側に押圧されて導入路４９の第３の開口部５３が開口される、液冷媒が連通路４２に流入する。再び圧縮室１９ｂの圧力が導入路４９の圧力よりも大きくなると、逆止弁装置４４が第３の開口部５３を閉口する。

導入路４９の第３の開口部５３から連通路４２に流入した液冷媒は注入路４１の第２の開口部５２を通って注入路４１に流入する。注入路４１に流入された液冷媒は、前述したとおり、シリンダ室１９内を回転するローラ２２の下面により開閉する注入路４１の第１の開口部５１が開口したとき、シリンダ室１９へ注入される。

第１の実施形態のインジェクション流路４０は、副軸受２６に注入路４１と導入路４９を備え、端板３０に連通路４２を備える構成としたが、副軸受２６と端板３０とを組み合わせて連通路４２が形成され、導入路４９の第３の開口部５３を軸方向に開口し、連通路４２に備えた逆止弁装置４４の弁座面４５aが副軸受２６と端板３０の接合面と同一面であれば良い。例えば、副軸受２６のフランジ部２６ｆに溝部４３を設け、端板３０を固定して連通路４２を形成する。この場合、導入路４９を端板３０に形成すれば、第３の開口部５３は軸方向に開口し、逆止弁装置４４の弁座４５は、端板３０の副軸受２６との接合面と同一面で、第３の開口部５３の上側から開閉することができる。

第１の実施形態の圧縮機２によれば、インジェクション流路４０は、導入路４９と、連通路４２及び注入路４１から形成される。これらの流路４１，４２，４９が副軸受２６と端板３０に設けられ、さらに導入路４９と注入路４１を連通路４２で連絡する構造としたため、導入路４９と注入路４１の連通位置について設計自由度を高めることができる。

導入路４９と注入路４１について、導入路４９の第３の開口部５３の断面積を注入路４１の第１の開口部５１の断面積よりも大きく形成する。液冷媒の導入路４９側の流量を大きくして、シリンダ室１９に注入されやすくなる。また、導入路４９の第３の開口部５３の断面を大きくすることで、液冷媒の逆止弁装置４４による流路抵抗を小さくするため、流路損失を低減することができる。よって、冷却能力が向上し、信頼性の高い圧縮機となる。
さらに、シリンダ室１９からの圧縮冷媒の逆流を防ぐ逆止弁装置４４が、導入路４９の第３の開口部を開閉するように、連通路４２に軸方向に備えられるため確実に逆流を防ぐことができ、流路損失を低減できる。

また、連通路４２を形成するために副軸受２６に端板３０を固定する構造としたが、その接合面にはシールが必要であるため、面粗さが小さく、高精度に形成されている。この接合面に逆止弁装置４４の弁座面４５ａを設ければ、シール性を高めることができる。

逆止弁装置４４にはリード弁６０が備えられる。リード弁６０は薄板状で、一端が固定支持部６１で固定されるものであり、応答性に優れている。そのため、逆止弁装置４４は第３の開口部５３を圧縮室１９ｂの圧力変動に伴って開閉するが、開閉のタイミングのずれを最小限にしてインジェクション流量の低下を防ぐことができる。さらに、固定支持部６１で固定されているため、開閉部６２が安定して第３の開口部５３を開閉することができ、開閉部５３の不規則な動きに起因する打痕や摩耗を防止することができる。

また、連通路４２に設けられた逆止弁装置４４は、その体積Ｖを逆止弁装置４４を構成するリード弁６０と弁押さえとリベットの体積の合計とし、連通路の空間容積Ｃを端板に形成された溝部の大きさとする。このとき、逆止弁装置４４の体積Ｖは、連通路４２の空間容積Ｃから逆止弁装置４４の体積Ｖを除いた連通路４２の実質の空間容積Ｓよりも大きい。連通路４２の逆止弁装置４４を連通路４２に対して大きくすることで、実質の連通路４２の空間容積Ｓを小さくし、シリンダ室１９からインジェクション流路４０へ逆流する圧縮冷媒量を少なくして、圧縮損失を抑えることができる。

第１の実施形態では、副軸受２６側に導入路４９と連通路４２を設け、図３に示すように連通路４２が注入路４１の第２の開口部５２よりも下方に位置している。これにより連通路４２に潤滑油が溜まり、実質の連通路４２の容積Ｓをさらに低減でき、シリンダ室１９へインジェクションしていない場合の圧縮機の性能低下を抑制できる。

さらに図６に示すように、注入路４１はリード弁６０の固定支持部６１中心と導入路４９の第３の開口部５３の任意の点を結んだ延長線上に位置している。この範囲に注入路４１を設けると、リード弁６０が第３の開口部５３を開口してインジェクションされるとき、連通路４２に流入した冷媒が注入路４１に開口する第２の開口部５２に略直線的に流れるため、流路抵抗を抑えインジェクション流量の低下を防止できる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の圧縮機２について図７および図８に基いて説明する。第１の実施形態と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
第２の実施形態の圧縮機２は、圧縮機構部１７に２つのシリンダ１８Ａ，１８Ｂを有し、下側にＡシリンダ１８Ａが位置し、上側にＢシリンダ１８Ｂが位置している。２つのシリンダ１８Ａ，１８Ｂの間には、２つのシリンダ１８Ａ，１８Ｂを仕切り、Ａシリンダ１８Ａのシリンダ室１９Ａと、Ｂシリンダ１８Ｂのシリンダ室１９Ｂとを閉塞する仕切り板３２が設けられている。仕切り板３２は、２つの仕切り板部材３２Ａ，３２Ｂを重ねて形成されている。

第２の実施形態の圧縮機２は、インジェクション流路４０を仕切り板３２に設ける。つまり、仕切り板３２は、Ｂシリンダ１８Ｂのシリンダ室１９Ｂを閉塞する閉塞部材と、Ａシリンダ１８Ａのシリンダ室１９Ａを閉塞する端板として機能する。

図７および図８に示すように、仕切り板部材３２Ｂにシリンダ室１９Ｂに液冷媒を注入する注入路４１が設けられ、仕切り板部材３２Ａにシリンダ室１９Ａに液冷媒を注入する補助注入路５０が設けられる。注入路４１はＢシリンダ１８Ｂのシリンダ室１９Ｂに開口する第１の開口部５１と、連通路４２に開口する第２の開口部５２と、を形成する。補助注入路５０の一端はＡシリンダ１８Ａのシリンダ室１９Ａに開口する第５開口部を形成し、他端は連通路４２に開口している。連通路４２は仕切板部材３２Ｂに設けられた溝部４３と仕切り板部材３２Ａの端面を重ねて形成される。導入路４９は仕切り板部材３２Ａに径方向に水平に設けられ、一端側に連通路４２に軸方向に開口する導入路４２の第３の開口部５３を有し、他端５４は仕切り板部材３２Ａの外周面に開口している。導入路４９の他端５４には密閉ケース１０の外部に連通するインジェクション導入管７０が接続されており、インジェクション導入管７０には、密閉ケース１０の外部でインジェクション管７が接続されている。

第２実施形態の圧縮機２では、導入路４９の第３の開口部５３に対して上側に連通路４が形成される。導入路４９の第３の開口部５３を開閉する逆止弁装置４４を連通路４２に設ける。第２の実施形態の逆止弁装置４４は、固定支持部６１と弁押さえ６４がリベット６５で導入路が設けられる仕切板部材３２Ａに固定され、その固定面が逆止弁装置４４の弁座面４５ａと同一面に設けられている。

このような構成において、インジェクション管７を流れる液冷媒は、第１の実施形態と同様にして、インジェクション導入管７０、導入路４９、連通路４２、注入路４１、補助注入路５０を通って、各シリンダ室１９Ａ，１９Ｂに注入される。このとき、逆止弁装置４４は導入路４９の圧力と、各シリンダ室１９Ａ，１９Ｂの圧力との差圧によって導入路４９の第３の開口部５３を開閉する。

第２実施形態の圧縮機２によれば、２つのシリンダ１８Ａ，１８Ｂを有するロータリ圧縮機であっても、２つの仕切り板部材３２Ａ，３２Ｂからなる仕切り板３２にインジェクション流路４０を形成することにより、各シリンダ室１９Ａ，１９Ｂに液冷媒を供給することができる。

インジェクション流路４０に流入した液冷媒が、注入路４１と補助注入路５０とに分岐する前の導入路４９の第３の開口部５３に逆止弁装置４４を備えるため、１つの逆止弁装置４４で各シリンダ室１９Ａ，１９Ｂからの逆流を阻止できる。

また、第１の実施形態の圧縮機と同様に、主軸受２５と副軸受２６に圧縮冷媒を吐出する吐出ポート２５ａおよび吐出弁２５ｂと、副軸受２６側のマフラ室と主軸受２５側のマフラ室２８とを連通する通路を設けても良い。さらに、各シリンダ１８Ａ，１８Ｂの仕切板３２の端面に吐出ポートおよび吐出弁を設け、仕切板に吐出された冷媒を通路と合流させても良い。
このとき、各吐出弁は各シリンダ室１９Ａ，１９Ｂと密閉ケース２５ｂの差圧により吐出ポート２５ａを開くとともに、インジェクション流路４０に設けられる逆止弁装置４４が第３の開口部５３を開く差圧は、吐出ポートを開く差圧よりも大きい。

以上説明した少なくとも一つの実施形態の圧縮機２によれば、液冷媒を圧縮機構部１７のシリンダ室１９に導くインジェクション流路４０が、インジェクション導入管と、導入路４９と、注入路４１と、導入路４９と、注入路４１を連絡する連通路４２から構成される。連通路４２は閉塞部材２６，３２Ａと端板３０，３２Ｂの２つの部材を組み合わせて形成され、導入路４９は閉塞部材２６，３２Ａまたは端板３０，３２Ｂのどちらかに形成することができ、導入路４９と注入路４１の連通位置について設計自由度を高めることが可能となる。連通路４２に備えられる逆止弁装置４４は、回転軸１２の軸方向に開口する導入路４９の第３の開口部５３を開閉し、弁座面４５ａは面粗さが小さく高精度に形成された閉塞部材２６，３２Ａと端板３０，３２Ｂと同一面に設けられているため、弁座面４５ａのシール性を高めることができる。したがって、逆止弁装置４４からの冷媒の逆流を防止することができる。

逆止弁装置４４にリード弁６０を備えたことで、インジェクション時に開閉のタイミングのずれを最小限にしてインジェクション流量の低下を防ぐことができる。さらに、開閉部６２の不規則な動きに起因する打痕や摩耗を抑制できる。
逆止弁装置４４は導入路４９が設けられる部材に固定され、リード弁６０の固定面と逆止弁装置４４の弁座面４５ａを同一面に設けられる。リード弁６０の開閉部６２を弁座面４５ａに対し、高精度に隙間なく位置させることができる。
リード弁６０の固定支持部６１は、シリンダ室１９よりも回転軸１２の径方向に外側で、かつ回転軸１２の軸方向から見てインジェクション流路４０に重ならない位置に設けられる。固定支持部６１を固定する固定部材６５が、シリンダ室１９や導入路４９を覗くことによるリークの発生や流路の障害となるのを確実に防止することができる。固定部材６５は実施形態ではリベットを用いたが、その他のねじ固定でも良い。

また、連通路４２に空間容積を小さくする構成とすることで、シリンダ室１９からインジェクション流路４０へ逆流する圧縮冷媒量を少なくして、圧縮損失を抑制するとともに、
シリンダ室１９へインジェクションしていない場合の圧縮機の性能低下を抑制できる。

また、導入路４９と注入路４１について、導入路４９の第３の開口部５３の断面積を注入路４１の第１の開口部５１の断面積よりも大きく形成する。これにより導入路４９側の流量を大きくすることで、インジェクション流路４０を流れる冷媒がシリンダ室１９に注入されやすくなる。また、導入路４９の第３の開口部５３の断面を大きくすることで、液冷媒の逆止弁装置４４による流路抵抗を小さくするため、流路損失を低減することができる。以上のような構成とすることで、冷却能力が向上し、信頼性の高い圧縮機２を提供することができる。

実施形態の圧縮機２は複数のシリンダ１９を有する場合でも適用でき、軸方向に２つの仕切り板部材３２Ａ，３２Ｂを重ねて、それぞれにインジェクション流路４０を設ける構成である。このような構造とすることで、１つの逆止弁装置４４で複数のシリンダ室１９からの逆流を阻止できるため、構造を簡素化した製造性が高く、低コストの圧縮機２とすることができる。

また、実施形態の圧縮機２は、ブレード２３とローラ２２を用いたロータリ圧縮機としたが、ブレード２３とロータ２２が一体となったスイング式の圧縮機に実施形態のインジェクション流路４０を形成した場合にも同等の効果が得られる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…冷凍サイクル装置、２…圧縮機、３…凝縮器、４…膨張装置、５…蒸発器、６…アキュームレータ、７…インジェクション管、１０…密閉ケース、１２…回転軸、１４…電動機部、１７…圧縮機構部、１８…シリンダ、１９…シリンダ室、２２…ローラ、２３…ブレード、２５…主軸受、２６…副軸受、３０…端板、３２…仕切り板、３２Ａ，３２Ｂ…仕切り板部材、４０…インジェクション流路、４１…注入路、４２…連通路、４４…逆止弁装置、４７…ガイド壁、４９…導入路、５０…仕切り板流路、５１…第１の開口部、５２…第２の開口部、５３…第３の開口部、５４…導入路の他端、６０…リード弁、６１…固定支持部、６２…開閉部、６３…リード部、６４…弁押さえ、６５…リベット、Ｃ…連通路の容積、Ｖ…逆止弁装置の体積

Claims (10)

1. 密閉ケース内に圧縮機構部を収容し、
   前記圧縮機構部は、シリンダ室を有するシリンダと、
   前記シリンダの一方の端面に固定され、前記シリンダ室を閉塞する閉塞部材と、
   前記閉塞部材に重ねられる端板と、
   前記シリンダ室内に流入した冷媒を圧縮するローラと、
   前記シリンダ室内に冷媒を供給するインジェクション流路と、
   前記インジェクション流路に設けられた逆止弁装置と、
   を有し、
   前記インジェクション流路は、前記閉塞部材に設けられ一端が前記シリンダ室に開口し、他端が前記端板側に開口する注入路と、
   前記閉塞部材と前記端板との間に形成され、前記注入路と連通する連通路と、
   前記閉塞部材あるいは前記端板のどちらか一方に設けられ、一端側が前記連通路に前記閉塞部材と前記端板とが重なる方向に開口し、他端に前記密閉ケース外部に連通するインジェクション導入管が接続される導入路と、から構成され、
   前記逆止弁装置は、前記導入路を開閉するリード弁と、前記リード弁の開度を規制する弁押さえと、前記リード弁と前記弁押さえを固定する固定部材を備え、前記リード弁と前記弁押さえは前記導入路が設けられる前記閉塞部材または前記端板に固定される密閉型圧縮機。
2. 前記リード弁の弁座面が、前記閉塞部材と前記端板の接合面と同一面である請求項１に記載の密閉型圧縮機。
3. 前記シリンダ室で圧縮された冷媒を密閉ケース内に吐出する吐出孔と、前記吐出孔を開閉する吐出弁とを備え、
   前記逆止弁装置は、前記吐出弁が前記吐出孔を開く差圧よりも大きい差圧で前記導入路の連通路側開口部を開くように構成されている請求項１または請求項２に記載の密閉型圧縮機。
4. 前記リード弁は前記固定部材により固定される固定支持部と、前記導入路の連通路側開口部を開閉する開閉部と、前記固定支持部と前記開閉部を連結するリード部とを有し、前記固定支持部は、前記シリンダ室よりも前記回転軸の径方向外側に配置されるとともに、前記回転軸の軸方向から見て前記インジェクション流路に重ならない位置に設けられる請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の密閉型圧縮機。
5. 前記逆止弁装置は、前記連通路内に設けられ、
   前記逆止弁装置の体積は前記連通路から前記逆止弁装置の体積を除いた空間容積よりも大きい請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の密閉型圧縮機。
6. 前記連通路の少なくとも一部が、前記注入路の連通路側開口部より下方に位置する請求項５に記載の密閉型圧縮機。
7. 前記圧縮機構部は、前記シリンダを複数有し、
   前記複数のシリンダの間に前記インジェクション流路を備える請求項１乃至６に記載の密閉型圧縮機。
8. 前記複数のシリンダの間に前記シリンダ室を閉塞し、回転軸の軸方向に並ぶ２つの仕切板を備え、
   前記仕切板の一方は前記閉塞部材であって、他方は前記端板である請求項７に記載の密閉型圧縮機。
9. 前記注入路は一方の前記シリンダの前記シリンダ室に開口し、
   前記端板に設けられ、一端が他方の前記シリンダの前記シリンダ室に開口し、他端が前記連通路に開口する補助注入路を有する請求項７または請求項８に記載の密閉型圧縮機。
10. 請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の密閉型圧縮機と、前記密閉型圧縮機に接続される放熱器と、前記放熱器に接続される膨張装置と、前記膨張装置と前記密閉型圧縮機の間に接続される吸熱器を備える冷凍サイクル装置。
    

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