JP2020153323A - ロータリ圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】アキュムレータの連絡管を冷媒が逆流することを抑え、ロータリ圧縮機全体の循環流量を向上する。【解決手段】ロータリ圧縮機におけるアキュムレータは、縦置き円筒状のアキュムレータ容器と、一端がアキュムレータ容器の内部における上部に開口し、他端がアキュムレータ容器の内部から外部まで延びて上吸入管及び下吸入管の各々に接続された２つの連絡管と、を有する。アキュムレータ容器の外部における、２つの連絡管の他端の端部には、他端側に向かって内径が徐々に小さくなる筒状の先細部が設けられている。【選択図】図５

Description

本発明は、ロータリ圧縮機に関する。

空調機や冷凍機用の圧縮機として、偏心部を有する回転軸をモータで回転させ、偏心部に嵌められたリング状のピストンをシリンダの内部で公転運動させることで、シリンダ内に冷媒を吸入して圧縮する、いわゆるロータリ圧縮機が知られている。

関連技術としては、ロータリ圧縮機において、シリンダ内に冷媒を供給するための吸入管が圧縮機筐体を貫通して設けられており、吸入管をシリンダに固定する固定手段を改善するために、吸入管の内側に、先端に向かって内径が徐々に小さくされたブッシュを挿入する技術が知られている（特許文献１）。

また、関連技術としては、回転軸の１回転あたりの負荷トルクの変動を低減するために、１８０°位相の異なる２つの偏心部を有する回転軸を備えており、回転軸によって、上下２つのシリンダとピストンとで圧縮を行う２シリンダ型ロータリ圧縮機において、アキュムレータとシリンダとを連通する吸入管内での共鳴現象を有効利用して循環流量（体積効率）を最大化するために、２つのシリンダの各々に連通する吸入管の長さや断面積を最適化する技術が知られている（特許文献２）。

特開平４−１１６２８９号公報 特開２０１４−１８５５６４号公報

ロータリ圧縮機が有するシリンダでは、回転軸の１回転にわたって連続的に冷媒を吸入するが、１回転中において吸引力の変動がある。２シリンダ型ロータリ圧縮機は、回転軸の１回転中で１８０°の位相差がある２つのシリンダを有するので、一方のシリンダの吸引力が小さい状態で他方のシリンダの吸引力が大きくなる。このため、一方のシリンダ内に吸引された冷媒の一部が、他方のシリンダ内に吸引されることにより、ロータリ圧縮機全体の循環流量が低下するという問題がある。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、アキュムレータの連絡管を冷媒が逆流することを抑え、ロータリ圧縮機全体の循環流量を向上することができるロータリ圧縮機を提供することを目的とする。

本願の開示するロータリ圧縮機の一態様は、冷媒を吐出する吐出管が上部に設けられ冷媒を吸入する上吸入管及び下吸入管が側面部に設けられ密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体と、圧縮機筐体に固定され上吸入管及び下吸入管に接続するアキュムレータと、圧縮機筐体内に配置されるモータと、圧縮機筐体内のモータの下方に配置されモータに駆動され上吸入管及び下吸入管を介してアキュムレータから冷媒を吸入し圧縮して吐出管から吐出する圧縮部と、を有し、圧縮部は、環状の上シリンダ及び環状の下シリンダと、上シリンダの上側を閉塞する上端板及び下シリンダの下側を閉塞する下端板と、上シリンダと下シリンダの間に配置され上シリンダの下側及び下シリンダの上側を閉塞する中間仕切板と、上端板に設けられた主軸受部と下端板に設けられた副軸受部とに支持されモータにより回転される回転軸と、回転軸に互いに位相差をつけて設けられた上偏心部及び下偏心部と、上偏心部に嵌合され上シリンダの内周面に沿って公転し上シリンダ内に上シリンダ室を形成する上ピストンと、下偏心部に嵌合され下シリンダの内周面に沿って公転し下シリンダ内に下シリンダ室を形成する下ピストンと、上シリンダに設けられた上ベーン溝から上シリンダ室内に突出し上ピストンと当接して上シリンダ室を上吸入室と上圧縮室とに区画する上ベーンと、下シリンダに設けられた下ベーン溝から下シリンダ室内に突出し下ピストンと当接して下シリンダ室を下吸入室と下圧縮室とに区画する下ベーンと、を備え、アキュムレータは、縦置き円筒状のアキュムレータ容器と、一端がアキュムレータ容器の内部における上部に開口し、他端がアキュムレータ容器の内部から外部まで延ばされて上吸入管及び下吸入管の各々に接続された２つの連絡管と、を有するロータリ圧縮機において、アキュムレータ容器の外部における、２つの連絡管の他端の端部には、他端側に向かって内径が徐々に小さくなる筒状の先細部が設けられている。

本願の開示するロータリ圧縮機の一態様によれば、アキュムレータの連絡管を冷媒が逆流することを抑え、ロータリ圧縮機全体の循環流量を向上することができる。

図１は、実施例のロータリ圧縮機を示す縦断面図である。 図２は、実施例のロータリ圧縮機の圧縮部を示す分解斜視図である。 図３は、実施例のロータリ圧縮機において、シリンダ内におけるピストンの回転と吸入工程及び圧縮工程を説明するための横断面図である。 図４は、実施例のロータリ圧縮機における回転軸の回転角と吸入室の容積変化率との関係を示すグラフである。 図５は、実施例におけるアキュムレータの要部を説明するための縦断面図である。 図６Ａは、実施例におけるアキュムレータの連絡管の先細部を説明するための縦断面図である。 図６Ｂは、実施例におけるアキュムレータの連絡管の先細部を説明するための縦断面図である。 図７は、実施例のロータリ圧縮機におけるエネルギ消費効率について説明するためのグラフである。 図８は、実施例のロータリ圧縮機における入力エネルギについて説明するためのグラフである。 図９は、実施例のロータリ圧縮機における暖房能力について説明するためのグラフである。 図１０は、実施例のロータリ圧縮機における暖房期間効率について説明するためのグラフである。

以下に、本願の開示する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、以下の実施例によって、本願の開示するロータリ圧縮機が限定されるものではない。

（ロータリ圧縮機の構成）
図１は、実施例のロータリ圧縮機を示す縦断面図である。図２は、実施例のロータリ圧縮機の圧縮部を示す分解斜視図である。

図１に示すように、ロータリ圧縮機１は、密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体１０内の下部に配置された圧縮部１２と、圧縮機筐体１０内の上部に配置され、回転軸１５を介して圧縮部１２を駆動するモータ１１と、圧縮機筐体１０の外周面に固定された縦置き円筒状のアキュムレータ２５と、を備えている。

アキュムレータ２５は、縦置き円筒状のアキュムレータ容器２６と、アキュムレータ容器２６の上部に接続された低圧導入管２７と、を備える。アキュムレータ容器２６は、上吸入管１０５及びＬ字状の低圧連絡管３１Ｔを介して上シリンダ１２１Ｔの上シリンダ室１３０Ｔ（図２参照）と接続され、下吸入管１０４及びＬ字状の低圧連絡管３１Ｓを介して下シリンダ１２１Ｓの下シリンダ室１３０Ｓ（図２参照）と接続されている。低圧導入管２７は、アキュムレータ容器２６の上部を貫通して設けられており、冷凍サイクルにおける低圧側に接続される。また、アキュムレータ容器２６内には、低圧導入管２７と低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓとの間に、低圧導入管２７から供給される冷媒から異物を捕らえるフィルタ２９が設けられている。本実施例におけるアキュムレータ２５の詳細については後述する。

モータ１１は、外側に配置されたステータ１１１と、内側に配置されたロータ１１２と、を備えている。ステータ１１１は、圧縮機筐体１０の内周面に焼嵌め状態で固定されており、ロータ１１２は、回転軸１５に焼嵌め状態で固定されている。

回転軸１５は、下偏心部１５２Ｓの下方の副軸部１５１が、下端板１６０Ｓに設けられた副軸受部１６１Ｓに回転自在に支持され、上偏心部１５２Ｔの上方の主軸部１５３が、上端板１６０Ｔに設けられた主軸受部１６１Ｔに回転自在に支持され、互いに１８０度の位相差をつけて設けられた上偏心部１５２Ｔ及び下偏心部１５２Ｓにそれぞれ上ピストン１２５Ｔ及び下ピストン１２５Ｓが支持されることによって、圧縮部１２に対して回転自在に支持されると共に、回転によって上ピストン１２５Ｔ及び下ピストン１２５Ｓを、上シリンダ１２１Ｔの内周面１３７Ｔ、下シリンダ１２１Ｓの内周面１３７Ｓに沿ってそれぞれ公転運動させる。

圧縮機筐体１０の内部には、圧縮部１２において摺動する上ピストン１２５Ｔ及び下ピストン１２５Ｓ等の摺動部の潤滑性を確保し、上圧縮室１３３Ｔ（図２参照）及び下圧縮室１３３Ｓ（図２参照）をシールするために、潤滑油１８が圧縮部１２をほぼ浸漬する量だけ封入されている。圧縮機筐体１０の下側には、ロータリ圧縮機１全体を支持する複数の弾性支持部材（図示せず）を係止する取付脚３１０（図１参照）が固定されている。

図１に示すように、圧縮機筐体１０には、冷媒を吐出する吐出管１０７が上部に設けられており、冷媒を吸入する上吸入管１０５及び下吸入管１０４が側面部に設けられている。圧縮部１２は、上吸入管１０５及び下吸入管１０４から吸入された冷媒を圧縮し、吐出管１０７から吐出する。図２に示すように、圧縮部１２は、上から、内部に中空空間が形成された膨出部を有する上端板カバー１７０Ｔ、上端板１６０Ｔ、環状の上シリンダ１２１Ｔ、中間仕切板１４０、環状の下シリンダ１２１Ｓ、下端板１６０Ｓ及び平板状の下端板カバー１７０Ｓを積層して構成されている。圧縮部１２全体は、上下から略同心円上に配置された複数の通しボルト１７４，１７５及び補助ボルト１７６によって固定されている。

図２に示すように、上シリンダ１２１Ｔには、円筒状の内周面１３７Ｔが形成されている。上シリンダの内周面１３７Ｔの内側には、上シリンダ１２１Ｔの内周面１３７の内径よりも小さい外径の上ピストン１２５Ｔが配置されており、内周面１３７Ｔと上ピストン１２５Ｔの外周面１３９Ｔとの間に、冷媒を吸入し圧縮して吐出する上圧縮室１３３Ｔが形成される。下シリンダ１２１Ｓには、円筒状の内周面１３７Ｓが形成されている。下シリンダ１２１Ｓの内周面１３７Ｓの内側には、下シリンダ１２１Ｓの内周面１３７Ｓの内径よりも小さい外径の下ピストン１２５Ｓが配置されており、内周面１３７Ｓと下ピストン１２５Ｓの外周面１３９Ｓとの間に、冷媒を吸入し圧縮して吐出する下圧縮室１３３Ｓが形成される。

上シリンダ１２１Ｔは、円形状の外周部から、円筒状の内周面１３７Ｔの径方向に張り出した上側方突出部１２２Ｔを有する。上側方突出部１２２Ｔには、上シリンダ室１３０Ｔから放射状に外方へ延びる上ベーン溝１２８Ｔが設けられている。上ベーン溝１２８Ｔ内には、上ベーン１２７Ｔが摺動可能に配置されている。下シリンダ１２１Ｓは、円形状の外周部から、円筒状の内周面１３７Ｓの径方向に張り出した下側方突出部１２２Ｓを有する。下側方突出部１２２Ｓには、下シリンダ室１３０Ｓから放射状に外方へ延びる下ベーン溝１２８Ｓが設けられている。下ベーン溝１２８Ｓ内には、下ベーン１２７Ｓが摺動可能に配置されている。

上シリンダ１２１Ｔには、外側面から上ベーン溝１２８Ｔと重なる位置に、上シリンダ室１３０Ｔに貫通しない深さで上スプリング穴１２４Ｔが設けられている。上スプリング穴１２４Ｔには上スプリング１２６Ｔが配置されている。下シリンダ１２１Ｓには、外側面から下ベーン溝１２８Ｓと重なる位置に、下シリンダ室１３０Ｓに貫通しない深さで下スプリング穴１２４Ｓが設けられている。下スプリング穴１２４Ｓには下スプリング１２６Ｓが配置されている。

また、下シリンダ１２１Ｓには、下ベーン溝１２８Ｓの径方向外側と圧縮機筐体１０内とを開口部で連通して圧縮機筐体１０内の圧縮された冷媒を導入し、下ベーン１２７Ｓに冷媒の圧力により背圧をかける下圧力導入路１２９Ｓが形成されている。なお、圧縮機筐体１０内の圧縮された冷媒は、下スプリング穴１２４Ｓからも導入される。また、上シリンダ１２１Ｔには、上ベーン溝１２８Ｔの径方向外側と圧縮機筐体１０内とを開口部で連通して圧縮機筐体１０内の圧縮された冷媒を導入し、上ベーン１２７Ｔに冷媒の圧力により背圧をかける上圧力導入路１２９Ｔが形成されている。なお、圧縮機筐体１０内の圧縮された冷媒は、上スプリング穴１２４Ｔからも導入される。

上シリンダ１２１Ｔの上側方突出部１２２Ｔには、上吸入管１０５と嵌合する貫通孔としての上吸入孔１３５Ｔが設けられている。下シリンダ１２１Ｓの下側方突出部１２２Ｓには、下吸入管１０４と嵌合する貫通孔としての下吸入孔１３５Ｓが設けられている。

上シリンダ室１３０Ｔは、上下をそれぞれ上端板１６０Ｔ及び中間仕切板１４０で閉塞されている。下シリンダ室１３０Ｓは、上下をそれぞれ中間仕切板１４０及び下端板１６０Ｓで閉塞されている。

上シリンダ室１３０Ｔは、上ベーン１２７Ｔが上スプリング１２６Ｔに押圧されて上ピストン１２５Ｔの外周面１３９Ｔに当接することによって、上吸入孔１３５Ｔに連通する上吸入室１３１Ｔと、上端板１６０Ｔに設けられた上吐出孔１９０Ｔに連通する上圧縮室１３３Ｔと、に区画される（図３参照）。下シリンダ室１３０Ｓは、下ベーン１２７Ｓが下スプリング１２６Ｓに押圧されて下ピストン１２５Ｓの外周面１３９Ｓに当接することによって、下吸入孔１３５Ｓに連通する下吸入室１３１Ｓと、下端板１６０Ｓに設けられた下吐出孔１９０Ｓに連通する下圧縮室１３３Ｓと、に区画される（図３参照）。

図２に示すように、上端板１６０Ｔには、上端板１６０Ｔを貫通して上シリンダ１２１Ｔの上圧縮室１３３Ｔと連通する上吐出孔１９０Ｔが設けられ、上吐出孔１９０Ｔの出口側には、上吐出孔１９０Ｔの周囲に上弁座（図示せず）が形成されている。上端板１６０Ｔには、上吐出孔１９０Ｔの位置から上端板１６０Ｔの周方向に溝状に延びる上吐出弁収容凹部１６４Ｔが形成されている。

上吐出弁収容凹部１６４Ｔには、後端部が上吐出弁収容凹部１６４Ｔ内に上リベット２０２Ｔにより固定され前部が上吐出孔１９０Ｔを開閉するリード弁型の上吐出弁２００Ｔ及び後端部が上吐出弁２００Ｔに重ねられて上吐出弁収容凹部１６４Ｔ内に上リベット２０２Ｔにより固定され前部が湾曲して（反って）いて上吐出弁２００Ｔの開度を規制する上吐出弁押さえ２０１Ｔ全体が収容されている。

下端板１６０Ｓには、下端板１６０Ｓを貫通して下シリンダ１２１Ｓの下圧縮室１３３Ｓと連通する下吐出孔１９０Ｓが設けられている。下端板１６０Ｓには、下吐出孔１９０Ｓの位置から下端板１６０Ｓの周方向に溝状に延びる下吐出弁収容凹部（図示せず）が形成されている。

下吐出弁収容凹部には、後端部が下吐出弁収容凹部内に下リベット２０２Ｓにより固定され前部が下吐出孔１９０Ｓを開閉するリード弁型の下吐出弁２００Ｓ及び後端部が下吐出弁２００Ｓに重ねられて下吐出弁収容凹部内に下リベット２０２Ｓにより固定され前部が湾曲して（反って）いて下吐出弁２００Ｓの開度を規制する下吐出弁押さえ２０１Ｓ全体が収容されている。

互いに密着固定された上端板１６０Ｔと、膨出部を有する上端板カバー１７０Ｔとの間には、上端板カバー室１８０Ｔが形成される。互いに密着固定された下端板１６０Ｓと平板状の下端板カバー１７０Ｓとの間には、下端板カバー室１８０Ｓ（図１参照）が形成される。下端板１６０Ｓ、下シリンダ１２１Ｓ、中間仕切板１４０、上端板１６０Ｔ及び上シリンダ１２１Ｔを貫通し下端板カバー室１８０Ｓと上端板カバー室１８０Ｔとを連通する冷媒通路孔１３６が設けられている。

以下に、回転軸１５の回転による冷媒の流れを説明する。上シリンダ室１３０Ｔ内において、回転軸１５の回転によって、回転軸１５の上偏心部１５２Ｔに嵌合された上ピストン１２５Ｔが、上シリンダ１２１Ｔの内周面１３７Ｔ（上シリンダ室１３０Ｔの外周面）に沿って公転することにより、上吸入室１３１Ｔが容積を拡大しながら上吸入管１０５から冷媒を吸入し、上圧縮室１３３Ｔが容積を縮小しながら冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒の圧力が上吐出弁２００Ｔの外側の上端板カバー室１８０Ｔの圧力よりも高くなると、上吐出弁２００Ｔが開いて上圧縮室１３３Ｔから上端板カバー室１８０Ｔへ冷媒が吐出される。上端板カバー室１８０Ｔに吐出された冷媒は、上端板カバー１７０Ｔに設けられた上端板カバー吐出孔１７２Ｔ（図１参照）から圧縮機筐体１０内に吐出される。

また、下シリンダ室１３０Ｓ内において、回転軸１５の回転によって、回転軸１５の下偏心部１５２Ｓに嵌合された下ピストン１２５Ｓが、下シリンダ１２１Ｓの内周面１３７Ｓ（下シリンダ室１３０Ｓの外周面）に沿って公転することにより、下吸入室１３１Ｓが容積を拡大しながら下吸入管１０４から冷媒を吸入し、下圧縮室１３３Ｓが容積を縮小しながら冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒の圧力が下吐出弁２００Ｓの外側の下端板カバー室１８０Ｓの圧力よりも高くなると、下吐出弁２００Ｓが開いて下圧縮室１３３Ｓから下端板カバー室１８０Ｓへ冷媒が吐出される。下端板カバー室１８０Ｓに吐出された冷媒は、冷媒通路孔１３６及び上端板カバー室１８０Ｔを通って上端板カバー１７０Ｔに設けられた上端板カバー吐出孔１７２Ｔから圧縮機筐体１０内に吐出される。

圧縮機筐体１０内に吐出された冷媒は、ステータ１１１外周に設けられた上下を連通する切欠き（図示せず）、又はステータ１１１の巻線部の隙間（図示せず）、又はステータ１１１とロータ１１２との隙間１１５（図１参照）を通ってモータ１１の上方に導かれ、圧縮機筐体１０の上部に配置された吐出部としての吐出管１０７から吐出される。

（ロータリ圧縮機の特徴的な構成）
次に、実施例のロータリ圧縮機１の特徴的な構成について説明する。実施例の特徴には、アキュムレータ２５の低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓが有する後述の先細部３２が含まれる。

以下、単にシリンダ１２１と称する場合には上シリンダ１２１Ｔ及び下シリンダ１２１Ｓの両方を指し、単にピストン１２５と称する場合には上ピストン１２５Ｔ及び下ピストン１２５Ｓの両方を指す。同様に、単に吸入室１３１と称する場合には、上吸入室１３１Ｔ及び下吸入室１３１Ｓの両方を指し、単に圧縮室１３３と称する場合には、上圧縮室１３３Ｔ及び下圧縮室１３３Ｓの両方を指す。また、単に吸入孔１３５と称する場合には、上吸入孔１３５Ｔ及び下吸入孔１３５Ｓの両方を指し、単にベーン１２７と称する場合には上ベーン１２７Ｔ及び下ベーン１２７Ｓの両方を指す。

まず、２つの上シリンダ１２１Ｔ及び下シリンダ１２１Ｓにおける各吸入工程での互いの冷媒ガスの流れの影響によって、ロータリ圧縮機１全体の循環流量が低下することを説明する。

図３は、実施例のロータリ圧縮機１において、シリンダ１２１内におけるピストン１２５の回転と吸入工程及び圧縮工程を説明するための横断面図である。図３では、一例として、上シリンダ１２１Ｔの上吸入室１３１Ｔの容積が拡大することに伴って冷媒が吸入及び圧縮される様子を示している。また、図３では、上ピストン１２５Ｔの回転角が０度、９０度、１８０度、２７０度、３６０度（０度）に順番に、９０度ごとに変化する状態を示している。すなわち、図３では、回転軸１５の回転角に伴う上シリンダ１２１Ｔ内の上吸入室１３１Ｔ及び上圧縮室１３３Ｔの大きさの変化を示している。

図３に示すように、ピストン１２５がベーン１２７をシリンダ１２１内部に最も押し込んだ状態のときの、回転軸１５の回転角を０［°］としている。回転角が０［°］のときは、吸入室１３１が圧縮室１３３へと移行する直前であり、圧縮室１３３が縮小して容積がゼロとなった位置である。回転角が９０［°］のときは、回転角０°における吸入室１３１が吸入孔１３５と遮断されてそのまま圧縮室１３３となって冷媒の圧縮を開始すると共に、吸入孔１３５と連通される新たな吸入室１３１が形成されて、吸入室１３１へ冷媒の吸入を開始する。回転角が１８０［°］、２７０［°］のときは、吸入室１３１が更に拡大して冷媒の吸入が進行する。回転角が２７０［°］から、更に９０［°］だけ回転したとき、回転角が０［°］の状態に戻り、吸入室１３１の容積が、回転軸１５の１回転中において最大となる。

図４は、実施例のロータリ圧縮機１における回転軸１５の回転角と吸入室１３１の容積変化率との関係を示すグラフである。図４において、縦軸が吸入室１３１の容積変化率［ｍｍ^３／ｄｅｇ］を示し、回転軸１５の回転角［°］を示している。また、図４において、上シリンダ１２１Ｔの上吸入室１３１Ｔの容積変化率を実線で示しており、下シリンダ１２１Ｓの下吸入室１３１Ｓの容積変化率を破線で示している。図４では、２シリンダ型のロータリ圧縮機１の一例として、回転軸１５の１回転中における各シリンダ１２１の吸入室１３１の最大容積が１０［ｃｃ］の場合について、回転軸１５の回転角が１［°］当たりの各シリンダ１２１の吸入室１３１の容積変化率を示している。すなわち、容積変化率が大きい場合には、容積変化率が小さい場合と比べて、吸入室１３１の容積が急激に変化することになる。

図４に示すように、回転軸１５の回転に伴って吸入室１３１の容積が拡大する際において、回転軸１５の回転角に対する吸入室１３１の容積変化率が、回転軸１５の１回転中に大きく変動する。回転軸１５の回転角が１８０［°］のときに容積変化率が最も大きくなり、回転角が０［°］近傍で容積変化率がゼロになる。また、図４に示すように、下シリンダ１２１Ｓの下吸入室１３１Ｓの容積変化率は、上述した上シリンダ１２１Ｔの上吸入室１３１Ｔの容積変化率と、回転軸１５の１回転中で１８０［°］ずれた状態で変化することになる。

次に、上述した回転軸１５の１回転中における吸入室１３１の容積の変化が、アキュムレータ容器２６の内部と、低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓにおける冷媒の流れに及ぼす影響について説明する。

回転軸１５の１回転における平均的な挙動を考えると、アキュムレータ容器２６の内部には、低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓを通って冷凍サイクルから冷媒が供給され、さらにアキュムレータ容器２６の内部からそれぞれに連通する低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓ及び下吸入管１０４、上吸入管１０５を通って２つの吸入室１３１に冷媒が供給される。しかしながら、回転軸１５の回転角が、図３に示す０［°］の場合には、上シリンダ１２１Ｔの上吸入室１３１Ｔの容積変化がゼロであるので、吸引力がなく、下シリンダ１２１Ｓの下吸入室１３１Ｓは容積変化が回転軸１５の１回転中の最大であるので、吸引力が回転軸１５の１回転中で最大となる。このような上吸入室１３１Ｔの吸引力と下吸入室１３１Ｓの吸引力との関係の影響によって、図３に示す回転軸１５の回転角が０［°］のとき、アキュムレータ容器２６の内部の冷媒は、下シリンダ１２１Ｓの下吸入室１３１Ｓと連通する低圧連絡管３１Ｓから吸入される。

下シリンダ１２１Ｓの下吸入室１３１Ｓと連通する低圧連絡管３１Ｓから吸入される冷媒を補充するために、アキュムレータ容器２６の内部には、低圧導入管２７から、フィルタ２９を通して冷媒が吸引されると共に、図３に示す回転軸１５の回転角が０［°］のときに上シリンダ１２１Ｔの上吸入室１３１Ｔの吸引力が無いので、上シリンダ１２１Ｔの上吸入室１３１Ｔと連通する低圧連絡管３１Ｔを通して、上シリンダ１２１Ｔの上吸入室１３１Ｔからも冷媒が吸引されてしまう。

すなわち、回転軸１５の回転角が０［°］となり、図３に示すように、上シリンダ１２１Ｔの上吸入室１３１Ｔが上吸入孔１３５Ｔと遮断されて独立した上圧縮室１３３Ｔとなる直前に、一旦、上シリンダ１２１Ｔの上吸入室１３１Ｔ内に吸入された冷媒が、上シリンダ１２１Ｔと連通する上吸入管１０５及び低圧連絡管３１Ｔを逆流して、下シリンダ１２１Ｓの下吸入室１３１Ｓ内に吸入される。一方、図３に示す回転軸１５の回転角が１８０［°］のときは、上述した上シリンダ１２１Ｔにおける逆流とは反対に、下シリンダ１２１Ｓの下吸入室１３１Ｓ内の冷媒が、下シリンダ１２１Ｓと連通する下吸入管１０４及び低圧連絡管３１Ｓを逆流して、アキュムレータ容器２６の内部から低圧連絡管３１Ｔを経て、上シリンダ１２１Ｔの上吸入室１３１Ｔ内に吸入される。

以上のように、上吸入管１０５、下吸入管１０４及び低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓにおける逆流現象は、シリンダ１２１の吸入室１３１が吸入孔１３５から遮断されることで圧縮室１３３に移行する直前に大きくなる。このため、吸入室１３１から圧縮室１３３へ移行する直前に、吸入室１３１内の冷媒密度の低下を招くことになるので、ロータリ圧縮機１全体の循環流量が低下する要因となっている。本実施例では、アキュムレータ２５の各低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓを通って冷媒が逆流することを抑えるために、後述する先細部３２が、低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓ内に設けられている。

（アキュムレータの低圧連絡管）
図５は、実施例におけるアキュムレータの要部を説明するための縦断面図である。図１及び図５に示すように、アキュムレータ２５は、２つの連絡管としての低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓを有する。低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓは、断面円形状をなす円管に形成されている。低圧連絡管３１Ｔの内径と、低圧連絡管３１Ｓの内径は互いに等しい。アキュムレータ２５のアキュムレータ容器２６は、一組の上容器２６ａと下容器２６ｂとが組み合わせて構成されており、上容器２６ａと下容器２６ｂとの接続部分に、低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓを支持する支持板２６ｃが設けられている。

低圧連絡管３１Ｔは、一端である上端がアキュムレータ容器２６の内部における上部に開口しており、他端である下端がアキュムレータ容器２６の内部から外部まで延ばされて上吸入管１０５及に接続されている。同様に、低圧連絡管３１Ｓは、一端である上端がアキュムレータ容器２６の内部における上部に開口しており、他端である下端がアキュムレータ容器２６の内部から外部まで延ばされて下吸入管１０４に接続されている。例えば、低圧連絡管３１Ｔ及び低圧連絡管３１Ｓは、アキュムレータ容器２６の下部で、２つの上連絡管と下連絡管とが接続されて構成されてもよい。また、低圧連絡管３１Ｔの下端及び低圧連絡管３１Ｓの下端は、アキュムレータ容器２６の下部を貫通してもよい。

そして、図５に示すように、アキュムレータ容器２６の外部における、２つの低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓの各々の下端部には、上端側から下端側に向かって内径が徐々に小さくなる筒状の先細部３２が設けられている。言い換えると、先細部３２は、アキュムレータ容器２６側から上吸入管１０５及び下吸入管１０４の各々の側に向かって内径が徐々に小さくなっている。低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓの下端部の内側に先細部３２が設けられることにより、冷媒が低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓを通ってアキュムレータ容器２６内に流れ込むように逆流したときに、先細部３２の先端を通る冷媒の流動抵抗が大きくなるので、冷媒が低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓを逆流することが抑えられる。

２つの低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓの各々は、アキュムレータ容器２６の下部から先細部３２まで連続して形成されている。低圧連絡管３１Ｔの先細部３２は、圧縮機筐体１０の外部において、上吸入管１０５の一端部に挿入されている。低圧連絡管３１Ｓの先細部３２は、圧縮機筐体１０の外部において、下吸入管１０４の一端部に挿入されている。上吸入管１０５の他端部は、上シリンダ１２１Ｔの貫通孔としての上吸入孔１３５Ｔに挿入されている。下吸入管１０４の各々の他端部は、下シリンダ１２１Ｓの貫通孔としての下吸入孔１３５Ｓに挿入されている。これにより、先細部３２を有する低圧連絡管３１Ｔと、上吸入管１０５と、シリンダ１２１とが適正に接続されている。同様に、先細部３２を有する低圧連絡管３１Ｓと、下吸入管１０４と、シリンダ１２１とが適正に接続されている。

また、低圧連絡管３１Ｔは、冷媒の流れ方向（管軸方向）において、上吸入管１０５の一端部に挿入された先細部３２の基端側の直管部分の長さＢが、先細部３２の長さＡ以上に形成されている。同様に、低圧連絡管３１Ｓは、冷媒の流れ方向において、下吸入管１０４の一端部に挿入された先細部３２の基端側の直管部分の長さＢが、先細部３２の長さＡ以上に形成されている。これにより、先細部３２を有する低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓの一端部における溶接部分の長さに相当する直管部分の長さＢが適正に確保されるので、先細部３２が設けられた下端部と、上吸入管１０５及び下吸入管１０４との溶接部分の接合状態の信頼性を高めることが可能になる。また、先細部３２は、圧縮機筐体１０の外部で、上吸入管１０５及び下吸入管１０４に接続されているので、先細部３２と、上吸入管１０５及び下吸入管１０４とを溶接加工で容易に接合することができる。

また、圧縮機筐体１０には、上吸入管１０５及び下吸入管１０４の各々を支持する接続管１０２が、圧縮機筐体１０の側面部から外部に突出して設けられている。上吸入管１０５及び下吸入管１０４は、接続管に挿入されて接合されている。接続管１０２は、上吸入管１０５と低圧連絡管３１Ｔとの溶接部分に溶接されている。接続管１０２は、下吸入管１０４と低圧連絡管３１Ｓとの溶接部分に溶接されている。なお、図示しないが、低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓは、長さ方向において複数に分割されて形成されてもよく、先細部３２の加工性を高めることが可能となる。

また、２つの低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓは、各々の低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓの内部とアキュムレータ容器２６の内部とを連通する複数の液戻し孔３４を有する。アキュムレータ２５では、各低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓの複数の液戻し孔３４を通って、液冷媒が少量ずつ低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓに吸入されることにより、アキュムレータ容器２６内の液冷媒が低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓの上端の開口の位置を超えて増加し、多量の液冷媒が低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓに急激に流れ込むことを防いでいる。

図６Ａは、実施例におけるアキュムレータの連絡管の先細部を説明するための縦断面図である。図６Ｂは、実施例におけるアキュムレータの連絡管の先細部を説明するための縦断面図である。図６Ａに先細部の形状の一例を示し、図６Ｂに先細部の形状の他の例を示す。

図６Ａに示すように、２つの低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓは、先細部３２の先端における先細部３２の内面の流路断面積をＳ１［ｍｍ^２］、先細部３２の基端側の直管部分の内面の流路断面積をＳ２［ｍｍ^２］として、
Ｓ２×０．４≦Ｓ１≦Ｓ２×０．８ ・・・・（式１）
を満たす。ここで、先細部３２の先端とは、先細部３２の内径が最も小さい下端を指している。

Ｓ２×０．４＞Ｓ１の場合には、先細部３２の先端の流路断面積Ｓ１が小さくなり過ぎるので、アキュムレータ容器２６内からシリンダ１２１の吸入室１３１に向かう通常の冷媒の流れにおいて流動抵抗が大きくなり、シリンダ１２１に吸入された冷媒密度が低下し、ロータリ圧縮機１全体の循環流量の低下を招くので好ましくない。一方、Ｓ１＞Ｓ２×０．８の場合、先細部３２の先端の流路断面積Ｓ１が大きくなり過ぎるので、シリンダ１２１の吸入室１３１からアキュムレータ容器２６内に逆流する流れを抑制する効果が小さくなるので好ましくない。したがって、先細部３２の先端の流路断面積Ｓ１の大きさには、適正範囲があり、低圧連絡管３１の直管部分の流路断面積Ｓ２に対して先細部３２の先端の流路断面積Ｓ１が式１を満たすときに適正化されるので、ロータリ圧縮機１全体の循環流量を効果的に高めることが可能となる。

あるいは、先細部３２は、図６Ｂに示すように、先細部３２の先端における内径をＤ１［ｍｍ］、先細部３２における冷媒の流れ方向（管軸方向）の長さをＬ［ｍｍ］として、
Ｄ１≦Ｌ ・・・（式２）
を満たす。

Ｄ１＞Ｌの場合、低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓにおける通常の冷媒の流れの方向において先細部３２の縮径率が大きくなり過ぎるので、アキュムレータ容器２６内からシリンダ１２１の吸入室１３１に向かう通常の流れにおいて、冷媒の流動抵抗が大きくなり、シリンダ１２１に吸入される冷媒密度が低下し、ロータリ圧縮機１全体の循環流量の低下を招くので好ましくない。したがって、先細部３２の形状（縮径率）が式２を満たすことにより、アキュムレータ容器２６内からシリンダ１２１に向かって低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓを流れる冷媒の流動抵抗を低減し、ロータリ圧縮機１全体の循環流量を効果的に高めることが可能となる。

なお、本実施例における低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓの先細部３２の形状は、式１、２のいずれかを満たしているが、式１、２の両方を満たすように形成されてもよい。先細部３２の形状は、式１、２のいずれかを満たすことによって、冷媒が低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓを逆流することが抑えられるので、ロータリ圧縮機１全体の循環流量を向上する効果が得られる。

（実施例と比較例との比較）
先細部３２を有する実施例の低圧連絡管３１（以下、単に低圧連絡管３１と称する場合には低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓの両方を指す。）と、直管であるストレート形状をなす比較例の低圧連絡管とを比較した結果を説明する。なお、ここでは、ロータリ圧縮機１を備える冷凍サイクル装置における暖房運転時を一例として説明する。図７〜９において、実施例を実線で示す、比較例を破線で示す。

図７は、実施例のロータリ圧縮機１におけるエネルギ消費効率（ＣＯＰ）について説明するためのグラフである。図７において、縦軸が１次ＣＯＰを示し、横軸がロータリ圧縮機１の回転数［ｒｐｓ］を示している。図７に示すように、実施例における１次ＣＯＰは、比較例よりも向上する。

図８は、実施例のロータリ圧縮機１における入力エネルギについて説明するためのグラフである。図８において、縦軸が入力エネルギ［Ｗ／（ｃｃ・ｒｅｖ）］を示し、横軸がロータリ圧縮機１の回転数［ｒｐｓ］を示している。図８に示すように、実施例において、暖房運転のために入力される入力エネルギ［Ｗ／（ｃｃ・ｒｅｖ）］は、比較例よりも小さくなる。

図９は、実施例のロータリ圧縮機１における暖房能力について説明するためのグラフである。図９において、縦軸が暖房能力［ｋＷ］を示し、横軸がロータリ圧縮機１の回転数［ｒｐｓ］を示している。図９に示すように、実施例における暖房能力［ｋＷ］は、比較例よりも高い。

図１０は、実施例のロータリ圧縮機１における暖房期間効率について説明するためのグラフである。図１０に示すように、暖房期間効率について、比較例のストレート形状の連絡管を有する比較例を１００％とした場合、先細部３２を有する先細形状の低圧連絡管３１を有する実施例は、１００．６％に向上する。なお、図７〜図１０には、暖房運転時における比較結果を示したが、冷房運転時も同様の効果が得られる。

（実施例の効果）
上述したように実施例のロータリ圧縮機１におけるアキュムレータ２５は、アキュムレータ容器２６の外部における、２つの低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓの各々の下端部の内側には、上端側から下端側に向かって内径が徐々に小さくなる筒状の先細部３２が設けられている。このため、先細部３２によって、シリンダ１２１の吸入室１３１からアキュムレータ容器２６内に向かって低圧連絡管３１を冷媒が逆流することを抑えることができる。その結果、２つのシリンダ１２１における各吸入工程での互いの冷媒ガスの流れの干渉によって発生する損失を低減し、ロータリ圧縮機１全体の循環流量を向上することができる。

また、実施例のロータリ圧縮機１におけるアキュムレータ２５の２つの低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓは、先細部３２の先端における先細部３２の内面の流路断面積をＳ１、先細部３２の先端の位置における低圧連絡管３１の内面の流路断面積をＳ２として、Ｓ２×０．４≦Ｓ１≦Ｓ２×０．８・・・（式１）を満たす。これにより、アキュムレータ容器２６内からシリンダ１２１に向かう通常の冷媒の流れにおける流動抵抗と、シリンダ１２１からアキュムレータ容器２６内に向かう冷媒の逆流における流動抵抗とのトレードオフを考慮して、先細部３２の先端の流路断面積Ｓ１が適正な大きさに形成されるので、ロータリ圧縮機１全体の循環流量を効果的に高めることができる。

また、実施例におけるアキュムレータ２５の低圧連絡管３１の先細部３２は、先細部３２の先端における内径をＤ１、先細部３２における冷媒の流れ方向の長さをＬとして、Ｄ１≦Ｌ・・・（式２）を満たす。これにより、アキュムレータ容器２６内からシリンダ１２１に向かって低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓを流れる冷媒の流動抵抗を低減し、ロータリ圧縮機１全体の循環流量を効果的に高めることができる。

また、実施例のロータリ圧縮機１におけるアキュムレータ２５の２つの低圧連絡管３１の各々は、アキュムレータ容器２６の下部から連続して形成された先細部３２が、上吸入管１０５及び下吸入管１０４の各々の一端部に挿入されており、上吸入管１０５及び下吸入管１０４の各々の他端部が、上シリンダ１２１Ｔ及び下シリンダ１２１Ｓの各々の貫通孔に挿入されている、これにより、先細部３２を有する低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓと、上吸入管１０５及び下吸入管１０４と、シリンダ１２１とを適正に接続することができる。

また、実施例のロータリ圧縮機１におけるアキュムレータ２５の２つの低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓは、冷媒の流れ方向において、上吸入管１０５及び下吸入管１０４の各々の一端部に挿入された先細部３２の基端側の直管部分の長さＢが、先細部３２の長さＡ以上である。これにより、先細部３２を有する低圧連絡管３１Ｔ、３１Ｓの一端部における溶接部分の長さに相当する直管部分の長さＢが適正に確保されるので、先細部３２が設けられた下端部と、上吸入管１０５及び下吸入管１０４との溶接部分の接合状態の信頼性を高めることができる。

１ ロータリ圧縮機
１０ 圧縮機筐体
１１ モータ
１２ 圧縮部
１５ 回転軸
２５ アキュムレータ
２６ アキュムレータ容器
２７ 低圧導入管
３１Ｔ、３１Ｓ 低圧連絡管（連絡管）
３２ 先細部
３４ 液戻し孔
１０２ 接続管
１０５ 上吸入管
１０４ 下吸入管
１０７ 吐出管
１１１ ステータ
１１２ ロータ
１２１Ｔ 上シリンダ
１２１Ｓ 下シリンダ
１２５Ｔ 上ピストン
１２５Ｓ 下ピストン
１２７Ｔ 上ベーン
１２７Ｓ 下ベーン
１２８Ｔ 上ベーン溝
１２８Ｓ 下ベーン溝
１３０Ｔ 上シリンダ室
１３０Ｓ 下シリンダ室
１３１Ｔ 上吸入室
１３１Ｓ 下吸入室
１３３Ｔ 上圧縮室
１３３Ｓ 下圧縮室
１３５Ｔ 上吸入孔（貫通孔）
１３５Ｓ 下吸入孔（貫通孔）
１４０ 中間仕切板
１５１ 副軸部
１５２Ｔ 上偏心部
１５２Ｓ 下偏心部
１５３ 主軸部
１６０Ｔ 上端板
１６０Ｓ 下端板
１６１Ｔ 主軸受部
１６１Ｓ 副軸受部

Claims (5)

1. 冷媒を吐出する吐出管が上部に設けられ冷媒を吸入する上吸入管及び下吸入管が側面部に設けられ密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体と、前記圧縮機筐体に固定され前記上吸入管及び前記下吸入管に接続するアキュムレータと、前記圧縮機筐体内に配置されるモータと、前記圧縮機筐体内の前記モータの下方に配置され前記モータに駆動され前記上吸入管及び前記下吸入管を介して前記アキュムレータから冷媒を吸入し圧縮して前記吐出管から吐出する圧縮部と、を有し、
   前記圧縮部は、
   環状の上シリンダ及び環状の下シリンダと、
   前記上シリンダの上側を閉塞する上端板及び前記下シリンダの下側を閉塞する下端板と、
   前記上シリンダと前記下シリンダの間に配置され前記上シリンダの下側及び前記下シリンダの上側を閉塞する中間仕切板と、
   前記上端板に設けられた主軸受部と前記下端板に設けられた副軸受部とに支持され前記モータにより回転される回転軸と、
   前記回転軸に互いに位相差をつけて設けられた上偏心部及び下偏心部と、
   前記上偏心部に嵌合され前記上シリンダの内周面に沿って公転し前記上シリンダ内に上シリンダ室を形成する上ピストンと、
   前記下偏心部に嵌合され前記下シリンダの内周面に沿って公転し前記下シリンダ内に下シリンダ室を形成する下ピストンと、
   前記上シリンダに設けられた上ベーン溝から前記上シリンダ室内に突出し前記上ピストンと当接して前記上シリンダ室を上吸入室と上圧縮室とに区画する上ベーンと、
   前記下シリンダに設けられた下ベーン溝から前記下シリンダ室内に突出し前記下ピストンと当接して前記下シリンダ室を下吸入室と下圧縮室とに区画する下ベーンと、を備え、
   前記アキュムレータは、
   縦置き円筒状のアキュムレータ容器と、
   一端が前記アキュムレータ容器の内部における上部に開口し、他端が前記アキュムレータ容器の内部から外部まで延びて前記上吸入管及び前記下吸入管の各々に接続された２つの連絡管と、を有するロータリ圧縮機において、
   前記アキュムレータ容器の外部における、前記２つの連絡管の前記他端の端部には、前記他端側に向かって内径が徐々に小さくなる筒状の先細部が設けられている、ロータリ圧縮機。
2. 前記２つの連絡管は、前記先細部の先端における前記先細部の内面の流路断面積をＳ１、前記先細部の基端側の直管部分の内面の流路断面積をＳ２として、
   Ｓ２×０．４≦Ｓ１≦Ｓ２×０．８
   を満たす、請求項１に記載のロータリ圧縮機。
3. 前記先細部は、前記先細部の先端における内径をＤ１、前記先細部における冷媒の流れ方向の長さをＬとして、
   Ｄ１≦Ｌ
   を満たす、請求項１または２に記載のロータリ圧縮機。
4. 前記２つの連絡管は、前記アキュムレータ容器の下部から前記先細部まで連続して形成され、
   前記先細部は、前記上吸入管及び前記下吸入管の一端部に挿入され、前記上吸入管及び前記下吸入管の他端部が、前記上シリンダ及び前記下シリンダの貫通孔に挿入されている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロータリ圧縮機。
5. 前記２つの連絡管は、冷媒の流れ方向において、前記上吸入管及び前記下吸入管の一端部に挿入された前記先細部の基端側の直管部分の長さが、前記先細部の長さ以上である、請求項４に記載のロータリ圧縮機。

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