JP2021080861A - ロータリ圧縮機 - Google Patents
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Abstract
Description
(ロータリ圧縮機の構成)
以下、本開示の第一実施形態に係る装置Xについて、図1から図3を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態に係るロータリ圧縮機100は、圧縮機本体10と、アキュムレータ24と、吸入管26A、26Bと、を備えている。圧縮機本体10は、軸線Oに沿って延びるクランクシャフト16と、クランクシャフト16を回転させるモータ18と、クランクシャフト16の回転に伴って冷媒を圧縮する圧縮部10Aと、クランクシャフト16、モータ18、及び圧縮部10Aを覆うハウジング11と、を備えている。
続いて、図2を参照して、圧縮部10Aの内部の構成について説明する。なお、上述の上段側のシリンダ12Aと、下段側のシリンダ12Bとでは、互いに同等の構成を有していることから、以下では代表的に上段側のシリンダ12Aについてのみ説明する。図2に示すように、シリンダ12Aは、軸線Oを中心とする環状のシリンダ本体12Hと、このシリンダ本体12Hの外周面12Sに設けられた2つの張出部P1、P2と、を有している。張出部P1、P2は、外周面12Sから軸線Oに対する径方向外側に向かって扇状に広がっている。張出部P1、P2の外周面は、上述のハウジング11の内周面に対して、例えば焼き嵌め等によって当接・固定される。2つの張出部P1、P2は、軸線Oに対する周方向に間隔をあけて設けられている。また、張出部P1は、張出部P2よりも周方向の寸法が大きい。なお、これら張出部P1、P2の個数や形状は、設計・仕様に応じて適宜決定されてよい。
ブレードBは、軸線Oに対する径方向に進退動可能(移動可能)とされている。このブレードBにより、圧縮室C1は2つの空間(高圧空間Vh、及び低圧空間Vl)に分離されている。より具体的には、第一ピストンロータ13Aの回転方向(旋回方向)を基準としたとき、ブレードBよりも回転方向R前方側の空間は高圧空間Vhとされ、回転方向後方側の空間は低圧空間Vlとされている。高圧空間Vhでは、低圧空間Vl側から送り込まれた冷媒が圧縮されることで高温高圧となって流通している。この高温高圧の冷媒は、シリンダ本体12Hに形成された吐出口(不図示)から、ハウジング11内の吐出空間Vを経て外部に取り出される。
次に、本実施形態に係るロータリ圧縮機100の動作について説明する。ロータリ圧縮機100を運転するに当たっては、外部からの電力供給によってまずモータ18を駆動する。モータ18の駆動に伴って、クランクシャフト16が軸線O回りに回転する。クランクシャフト16の回転に伴って第一クランク軸14A、第二クランク軸14Bがクランクシャフト16の中心軸線(軸線O)回りに旋回する。この旋回に追従するようにして、第一ピストンロータ13A、及び第二ピストンロータ13Bが圧縮室C1、C2内で偏心回転する。第一ピストンロータ13A、及び第二ピストンロータ13Bの偏心回転によって、圧縮室C1、C2の容積が変化し、当該圧縮室C1、C2内に取り込まれた冷媒が圧縮される。圧縮された冷媒は、ハウジング11内の吐出空間Vを経て外部に取り出される。
(ブレードの構成)
続いて、本開示の第二実施形態について、図4を参照して説明する。なお、上記の第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施形態では、ブレードB´の構成が上記第一実施形態とは異なっている。図4に示すように、ブレードB´は、複合材料によって一体に形成されているブレード本体Bh´と、このブレード本体Bh´の外側を覆うコーティング層Bcと、を有している。ブレード本体Bh´を形成する複合材料は、上述の第一実施形態で説明した樹脂材料に、ガラス繊維や炭素繊維を含む繊維材Fを封入したものである。具体的には、ガラス繊維や炭素繊維を特定の一方向に配向させた状態で、これら繊維同士の間に上述の樹脂材料を含浸・硬化させることによってこの複合材料が形成される。本実施形態では、繊維材Fの配向方向は、ブレードBの延びる方向(即ち、軸線Oに対する径方向)とされている。
ここで、上記の繊維材Fを含む複合材料では、熱が加えられた場合、当該繊維材Fの配向方向における線膨張係数が支配的となることが知られている。つまり、繊維材Fの配向方向に直交する方向における線膨張係数は無視できる程度に小さくなる。上記の構成では、繊維材Fの配向方向が、ブレードBの延びる方向とされている。したがって、高温の冷媒との接触によってブレードBに熱が加わった場合、当該ブレードBの熱膨張は、長手方向(つまり、軸線Oに対する径方向)に限定される。これにより、ブレードBと、ブレード収容部Sbとの間のクリアランスを維持することができる。その結果、冷媒の熱に曝された状態であってもブレードBの円滑な動作を維持できる。したがって、上述のジャンプの発生をより一層低減することができる。
各実施形態に記載のロータリ圧縮機100は、例えば以下のように把握される。
10・・・圧縮機本体
10A・・・圧縮部
11・・・ハウジング
12A、12B・・・シリンダ
12H・・・シリンダ本体
12S・・・外周面
13A・・・第一ピストンロータ
13S・・・ロータ上面
13B・・・第二ピストンロータ
14A・・・第一クランク軸
14B・・・第二クランク軸
16・・・クランクシャフト
17A・・・上部軸受
17B・・・下部軸受
18・・・モータ
19A・・・ロータ
19B・・・ステータ
22A、22B・・・開口
23A、23B・・・吸入ポート
24・・・アキュムレータ
25・・・ステー
26A、26B・・・吸入管
B・・・ブレード
Bh・・・ブレード本体
Bc・・・コーティング層
Bo・・・ブレード外面
Bs・・・軸方向摺動面
Bt・・・先端
C,C1,C2・・・圧縮室
G・・・弾性部材
O・・・軸線
O1,O2・・・ロータ軸線
P1,P2・・・張出部
Sb・・・ブレード収容部
V・・・吐出空間
Vh・・・高圧空間
Vl・・・低圧空間
Claims (4)
- 軸線回りに回転可能なクランクシャフトと、
該クランクシャフトの回転に伴って冷媒を圧縮する圧縮室が形成された圧縮部と、
を備え、
前記圧縮部は、
前記クランクシャフトに設けられ、前記軸線から偏心した位置で該軸線回りに旋回するピストンロータと、
該ピストンロータを外周側から覆う円環状のシリンダと、
該シリンダをそれぞれ前記軸線方向から覆うことで、前記シリンダとともに前記圧縮室を形成する上部軸受、及び下部軸受と、
前記圧縮室内に配置され、前記軸線に対する径方向に延びるとともに、先端が前記ピストンロータの外周面に当接した状態で前記径方向に移動可能とされ、前記圧縮室を低圧空間と高圧空間とに分離するブレードと、
を有し、
前記ブレードは、樹脂材料によって形成されているブレード本体と、
該ブレード本体の外側を覆うとともに、前記樹脂材料よりも摩擦係数が小さい材料によって形成されているコーティング層と、
を有するロータリ圧縮機。 - 前記樹脂材料は、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、及びポリエチレンテレフタレートを含む群から選択された一の材料である請求項1に記載のロータリ圧縮機。
- 前記樹脂材料は、ポリフェニレンサルファイド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリイミドを含む群から選択された一の材料である請求項1に記載のロータリ圧縮機。
- 前記ブレード本体は、前記樹脂材料内に封入され、前記径方向を配向方向とする繊維材をさらに有する複合材料によって形成されている請求項1から3のいずれか一項に記載のロータリ圧縮機。
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- 2019-11-18 JP JP2019207745A patent/JP2021080861A/ja active Pending
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