JP2021127687A - 圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧縮機(1)は、駆動機構(10)と、駆動機構(10)に駆動される圧縮機構(100)とを備える。圧縮機構(100)は、圧縮機構(100)で圧縮された冷媒が流れる吐出通路(P)と、互いに重なるように配置される複数の部材(40,50,60,70,80)とを有する。吐出通路(P)は、消音室(M)と、該消音室(M)の流入端に繋がる流入通路(I)と、消音室(M)の流出端に繋がる流出通路(O)を含む。消音室(M)は、複数の部材(40,50,60,70,80)のうちの2つ以上の部材に亘って形成される。
【選択図】図2
Description
実施形態1について説明する。本実施形態の圧縮機(1)は、いわゆる揺動ピストン型のロータリ圧縮機である。この圧縮機(1)は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路に設けられ、蒸発器で蒸発した冷媒を吸入して圧縮する。
図1に示すように、本実施形態の圧縮機(1)は、全密閉型の圧縮機である。圧縮機(1)は、圧縮機構(100)と駆動機構(10)とを備える。圧縮機(1)では、圧縮機構(100)と駆動機構(10)とがケーシング(2)に収容されている。駆動機構(10)は、電動機(20)と駆動軸(30)とで構成される。
ケーシング(2)は、起立した状態の円筒状の密閉容器である。ケーシング(2)は、円筒状の胴部(3)と、胴部(3)の端部を閉塞する一対の鏡板(4,5)とを備えている。胴部(3)の下部には、吸入管(7,8)が取り付けられる。吸入管(7,8)は、ケーシング(2)の胴部(3)を貫通して、圧縮機構(100)に接続する。上側の鏡板(4)には、吐出管(6)が取り付けられる。吐出管(6)は、ケーシング(2)の頂部を貫通してケーシング(2)の内部空間に開口する。
電動機(20)は、ケーシング(2)の内部空間の上部に配置されている。電動機(20)は、固定子(21)と回転子(22)とを備えている。固定子(21)は、ケーシング(2)の胴部(3)に固定されている。回転子(22)には、後述する駆動軸(30)が挿し通される。
駆動軸(30)は、ケーシング(2)の胴部(3)の上部からケーシング(2)の底部に亘ってケーシング(2)の軸方向(上下方向)に延びている。駆動軸(30)は、電動機(20)によって回転駆動される。駆動軸(30)は、主軸部(31)と、副軸部(32)と、上側偏心部(33)と、下側偏心部(34)とを備える。駆動軸(30)では、主軸部(31)と、上側偏心部(33)と、下側偏心部(34)と、副軸部(32)とが、上から下へ向かって順に配置されている。駆動軸(30)において、主軸部(31)と、上側偏心部(33)と、下側偏心部(34)と、副軸部(32)とは、互いに一体に形成されている。
圧縮機構(100)は、いわゆる揺動ピストン型のロータリ式圧縮機構である。圧縮機構(100)は、駆動機構(10)によって駆動される。ケーシング(2)の内部空間において、圧縮機構(100)は、電動機(20)の下方に配置されている。
圧縮機構(100)は、二気筒のロータリ式圧縮機構である。圧縮機構(100)は、フロントヘッド(40)と、リアヘッド(50)と、中間プレート(80)とを1つずつ備えている。圧縮機構(100)は、シリンダ(60,70)と、ピストン(62,72)とを2つずつ備えている。
各シリンダ(60,70)は、肉厚円板状の部材である。各シリンダ(60,70)には、シリンダボア(60a,70a)と吸入ポート(61,71)とが形成される。上側シリンダ(60)と下側シリンダ(70)は、それぞれの厚さが等しい。
フロントヘッド(40)は、上側シリンダ(60)の上端(軸方向一端)の開口面を覆う板状の部材である。フロントヘッド(40)の中央部には、円筒状の主軸受部(41)が形成される。主軸受部(41)には、図外の軸受メタルが嵌め込まれる。この軸受メタルを有する主軸受部(41)は、駆動軸(30)の主軸部(31)を支持する滑り軸受である。
中間プレート(80)は、円板状の部材である。中間プレート(80)は、上側シリンダの下端(軸方向他端)の開口面、及び下側シリンダの上端(軸方向一端)の開口面を覆う。中間プレート(80)の中央部には、駆動軸(30)を挿し通すための貫通孔が形成されている。
図2に示すように、圧縮機構(100)には、吐出通路(P)が形成されている。吐出通路(P)は、下側シリンダ(70)の圧縮室(63,73)で圧縮された冷媒を圧縮機構(100)の上方空間へ吐出するための通路である。吐出通路(P)は、消音室(M)と流入通路(I)と流出通路(O)とを含む。下から上に向かって順に、流入通路(I)と、消音室(M)と、流出通路(O)とが配置される。流入通路(I)、消音室(M)、及び流出通路(O)は、上下方向(複数の部材の重なる方向)に連続して形成される。
次に、圧縮機(1)の運転動作について説明する。
消音室(M)に含まれる拡張室(E)の通路断面積は、流入通路(I)及び流出通路(O)の通路断面積よりも大きい。流入通路(I)を通過して拡張室(E)に流入した冷媒は、拡張室(E)で膨張し、速度及び圧力が減少する。これに伴い、冷媒の音のエネルギーも小さくなる。この膨張によって音のエネルギーが小さくなった冷媒は、流出通路(O)の通路断面積に相当する大きさだけ吐出通路(P)を通過する。
本実施形態の圧縮機(1)は、駆動機構(10)と、駆動機構(10)に駆動される圧縮機構(100)とを備える。圧縮機構(100)は、圧縮機構(100)で圧縮された冷媒が流れる吐出通路(P)と、互いに重なるように配置される複数の部材(40,50,60,70,80)とを有する。吐出通路(P)は、消音室(M)と、該消音室(M)の流入端に繋がる流入通路(I)と、消音室(M)の流出端に繋がる流出通路(O)を含む。消音室(M)は、複数の部材(40,50,60,70,80)のうちの2つ以上の部材に亘って形成される。
本実施形態の圧縮機(1)における流入通路(I)、消音室(M)、及び流出通路(O)は、複数の部材(40,50,60,70,80)の重なる上下方向に連続して形成される。複数の部材(40,50,60,70,80)は、拡張室(E)がそれぞれ形成される上側シリンダ(60)、下側シリンダ(70)、及び中間プレート(80)を含む。拡張室(E)の通路断面積が、流入通路(I)及び流出通路(O)の通路断面積よりも大きい。消音室(M)は、複数の拡張室(E)を含むように、上側シリンダ(60)、下側シリンダ(70)、及び中間プレート(80)に亘って形成される。
本実施形態の圧縮機(1)の消音室(M)は、複数の部材(40,50,60,70,80)のうちの3つ以上の部材に亘って形成される。
本実施形態の圧縮機(1)の複数の部材(40,50,60,70,80)は、上側シリンダ(60)及び下側シリンダ(70)を含む。上側シリンダ(60)及び下側シリンダ(70)は、複数の部材が重なる方向の端面に形成され且つ流入通路(I)又は流出通路(O)と連通する凹部(65,75,69a,69b,79a,79b)を有する。凹部(65,75,69a,69b,79a,79b)の内部空間が、消音室(M)の一部を構成している。
本実施形態の圧縮機(1)の複数の部材(40,50,60,70,80)は、上側シリンダ(60)と、下側シリンダ(70)と、上側シリンダ(60)の上端の開口面を覆うフロントヘッド(40)と、上側シリンダ(60)の下端の開口面、及び下側シリンダ(70)の上端の開口面を覆う中間プレート(80)と、下側シリンダ(70)の下端の開口面を覆うリアヘッド(50)とを含んでいる。
実施形態2について説明する。本実施形態の圧縮機(1)は、実施形態1の圧縮機(1)において、圧縮機構(100)における上側シリンダ(60)の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の上側シリンダ(60)について、実施形態1と異なる点を説明する。
図4及び図5に示すように、上側シリンダ(60)には、第1孔(64)と環状空間(67)とが形成される。第1孔(64)は、上側シリンダ(60)の上端から下端に向かって延びている。第1孔(64)は、上側シリンダ(60)を厚さ方向(上下方向)に貫通する。第1孔(64)の横断面は、円形状である。第1孔(64)の径は、上端から下端に亘って一定である。第1孔(64)の径は、フロントヘッド(40)の第3孔(42)の径と等しく、中間プレート(80)の第5孔(81)の径よりも小さい。第1孔(64)の上端は、第3孔(42)の下端に連通する。第1孔(64)の下端は、第5孔(81)の上端に連通する。
本実施形態における消音室(M)は、下側シリンダ(70)の第2凹部(75)の内部空間と、中間プレート(80)の第5孔(81)と、上側シリンダ(60)の環状空間(67)とによって構成される。言い換えると、消音室(M)は、3つの部材に亘って形成される。消音室(M)は、複数の拡張室(E)と補助消音室(S)とを含む。拡張室(E)は、下側シリンダ(70)の第2凹部(75)の内部空間及び中間プレート(80)の第5孔(81)である。補助消音室(S)は、上側シリンダ(60)の環状空間(67)である。言い換えると、上側シリンダ(60)には、補助消音室(S)が形成されている。補助消音室(S)の下端は、拡張室(E)の上端と連通している。
本実施形態の圧縮機(1)の複数の部材(40,50,60,70,80)は、拡張室(E)が形成される下側シリンダ(70)及び中間プレート(80)と、拡張室(E)と連通する補助消音室(S)とが形成される上側シリンダ(60)とを含む。消音室(M)は、拡張室(E)と補助消音室(S)とを含むように、上側シリンダ(60)、下側シリンダ(70)及び中間プレート(80)に亘って形成される。
実施形態3について説明する。本実施形態の圧縮機(1)は、実施形態1の圧縮機(1)において、圧縮機構(100)における上側シリンダ(60)及び下側シリンダ(70)の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の上側シリンダ(60)及び下側シリンダ(70)について、実施形態1と異なる点を説明する。
〈上側シリンダ〉
図6に示すように、上側シリンダ(60)には、第1鉛直孔(68a)と第1傾斜孔(68b)とが形成される。上側シリンダ(60)には、下から上に向かって順に、第1鉛直孔(68a)と第1傾斜孔(68b)とが形成される。第1鉛直孔(68a)と第1傾斜孔(68b)とは、連続している。具体的には、第1鉛直孔(68a)の上端と第1傾斜孔(68b)の下端とが接続されている。第1鉛直孔(68a)及び第1傾斜孔(68b)は、上側シリンダ(60)を厚さ方向(上下方向)に貫通する。
下側シリンダ(70)には、第2傾斜孔(78b)が形成される。第2傾斜孔(78b)は、下側シリンダ(70)を厚さ方向(上下方向)に貫通する。第2傾斜孔(78b)は、下側シリンダ(70)の上端から下端に向かって延びる。第2傾斜孔(78b)の横断面は、円形状である。第2傾斜孔(78b)の径は、下方に向かうほど次第に縮小している。言い換えると、第2傾斜孔(78b)の上端の径は、第2傾斜孔(78b)の下端の径よりも大きい。第2傾斜孔(78b)の上端の径は、中間プレート(80)の第3孔(42)の径と等しい。第2傾斜孔(78b)の下端の径は、リアヘッド(50)の第4孔(52)の径と等しい。第2傾斜孔(78b)は、中間プレート(80)の第3孔(42)とリアヘッド(50)の第4孔(52)とを繋いている。
本実施形態における流入通路(I)及び流出通路(O)は、第1通路(P1)及び第2通路(P2)を有する。流入通路(I)は、リアヘッド(50)の第4孔(52)及び下側シリンダ(70)の第2傾斜孔(78b)によって構成される。言い換えると、流入通路(I)は、リアヘッド(50)及び下側シリンダ(70)の2つの部材に亘って形成される。
本実施形態の圧縮機(1)は、流入通路(I)及び流出通路(O)の両方は、第1通路(P1)と、第1通路(P1)と消音室(M)とを繋ぐ第2通路(P2)とを有する。第2通路(P2)の通路断面積は、前記消音室(M)に近づくにつれて徐々に拡大している。
実施形態4について説明する。本実施形態の圧縮機(1)は、実施形態1の圧縮機(1)において、圧縮機構(100)の上側シリンダ(60)及び下側シリンダ(70)の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の上側シリンダ(60)及び下側シリンダ(70)について、実施形態1と異なる点を説明する。
〈上側シリンダ〉
図7に示すように、上側シリンダ(60)には、第3凹部(69a)と第4凹部(69b)と第1孔(64)とが形成される。上側シリンダ(60)には、上から下に向かって順に、第3凹部(69a)と第1孔(64)と第4凹部(69b)とが形成される。第3凹部(69a)の内部空間と第1孔(64)と第4凹部(69b)の内部空間とは、連続している。具体的には、第3凹部(69a)の下端と第1孔(64)の上端とが接続されている。第1孔(64)の下端と第4凹部(69b)の上端が接続されている。第3凹部(69a)、第1孔(64)、及び第4凹部(69b)は、上側シリンダ(60)を厚さ方向(上下方向)に貫通する。
下側シリンダ(70)には、第5凹部(79a)と第6凹部(79b)と第2孔(74)とが形成される。下側シリンダ(70)には、上から下に向かって順に第5凹部(79a)と第2孔(74)と第6凹部(79b)とが形成される。第5凹部(79a)の内部空間と第2孔(74)と第6凹部(79b)の内部空間とは、連続している。具体的には、第5凹部(79a)の下端と第2孔(74)の上端とが接続されている。第2孔(74)の下端と第6凹部(79b)の上端が接続されている。第5凹部(79a)、第2孔(74)、及び第6凹部(79b)は、下側シリンダ(70)を厚さ方向(上下方向)に貫通する。
本実施形態における流入通路(I)は、リアヘッド(50)の第4孔(52)の内部空間によって構成される。
流入通路(I)の流出端は、消音室(M)の流入端に連通する。言い換えると、流入通路(I)の流出端は、下側シリンダ(70)の第6凹部(79b)の下側開口端に連通する。流出通路(O)の流入端は、消音室(M)の流出端に連通する。言い換えると、流出通路(O)の流入端は、上側シリンダ(60)の第3凹部(69a)の上側開口端に連通する。
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
10 駆動機構
100 圧縮機構
40 フロントヘッド(部材,第1部材,第2部材,第3部材,第1閉塞部材)
50 リアヘッド(部材,第1部材,第3部材,第3閉塞部材)
60 上側シリンダ(部材,第1部材,第2部材,第3部材,第1シリンダ)
65 第1凹部(凹部)
70 下側シリンダ(部材,第1部材,第3部材,第2シリンダ)
75 第2凹部(凹部)
80 中間プレート(部材,第1部材,第2閉塞部材)
P 吐出通路
M 消音室
I 流入通路
O 流出通路
E 拡張室
S 補助消音室
P1 第1通路
P2 第2通路
Claims (7)
- 駆動機構(10)と、
前記駆動機構(10)に駆動される圧縮機構(100)とを備え、
前記圧縮機構(100)は、
前記圧縮機構(100)で圧縮された冷媒が流れる吐出通路(P)と、
互いに重なるように配置される複数の部材(40,50,60,70,80)とを有し、
前記吐出通路(P)は、消音室(M)と、該消音室(M)の流入端に繋がる流入通路(I)と、前記消音室(M)の流出端に繋がる流出通路(O)を含み、
前記消音室(M)は、前記複数の部材(40,50,60,70,80)のうちの2つ以上の部材に亘って形成されることを特徴とする圧縮機。 - 請求項1において、
前記流入通路(I)、前記消音室(M)、及び前記流出通路(O)は、前記複数の部材(40,50,60,70,80)の重なる方向に連続して形成され、
前記複数の部材(40,50,60,70,80)は、拡張室(E)がそれぞれ形成される複数の第1部材(40,50,60,70,80)を含み、
前記拡張室(E)の通路断面積が、前記流入通路(I)及び前記流出通路(O)の通路断面積よりも大きく、
前記消音室(M)は、複数の前記拡張室(E)を含むように、複数の前記第1部材(40,50,60,70,80)に亘って形成されることを特徴とする圧縮機。 - 請求項1又は2において、
前記消音室(M)は、前記複数の部材(40,50,60,70,80)のうちの3つ以上の部材に亘って形成されることを特徴とする圧縮機。 - 請求項1〜3のいずれか1つにおいて、
前記複数の部材(40,50,60,70,80)は、
拡張室(E)が形成される第1部材(40,50,60,70,80)と、
前記拡張室(E)と連通する補助消音室(S)とが形成される第2部材(40,60)とを含み、
前記消音室(M)は、前記拡張室(E)と前記補助消音室(S)とを含むように、前記第1部材(40,50,60,70,80)及び前記第2部材(40,60)に亘って形成されることを特徴とする圧縮機。 - 請求項1〜4のいずれか1つにおいて、
前記流入通路(I)及び前記流出通路(O)の一方又は両方は、
第1通路(P1)と、
前記第1通路(P1)と前記消音室(M)とを繋ぐ第2通路(P2)とを有し、
前記第2通路(P2)の通路断面積は、前記消音室(M)に近づくにつれて徐々に拡大していることを特徴とする圧縮機。 - 請求項1〜5のいずれか1つにおいて、
前記複数の部材(40,50,60,70,80)は、第3部材(40,50,60,70)を含み、
前記第3部材(40,50,60,70)は、前記複数の部材が重なる方向の端面に形成され且つ前記流入通路(I)又は流出通路(O)と連通する凹部(65,75,69a,69b,79a,79b)を有し、
前記凹部(65,75,69a,69b,79a,79b)の内部空間が、前記消音室(M)の一部を構成していることを特徴とする圧縮機。 - 請求項1〜6のいずれか1つにおいて、
前記複数の部材(40,50,60,70,80)は、
第1シリンダ(60)と、
第2シリンダ(70)と、
前記第1シリンダ(60)の軸方向一端の開口面を覆う第1閉塞部材(40)と、
前記第1シリンダ(60)の軸方向他端の開口面、及び前記第2シリンダ(70)の軸方向一端の開口面を覆う第2閉塞部材(80)と、
前記第2シリンダ(70)の軸方向他端の開口面を覆う第3閉塞部材(50)とを含んでいることを特徴する圧縮機。
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