JP2023014507A - rotary compressor - Google Patents
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Abstract
Description
ロータリ圧縮機に関する。 It relates to a rotary compressor.
従来より、特許文献1(特開2016-017474号公報)に開示されているように、ローラ部とブレード部とが一体となっているピストンと、ブレード部を支持する一対のブッシュと、ピストンの偏心回転運動によって生じる遠心力と釣り合いを取るためのバランスウェイトと、を備えるロータリ圧縮機が知られている。 Conventionally, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-017474), a piston in which a roller portion and a blade portion are integrated, a pair of bushes that support the blade portion, and a piston. A rotary compressor is known that includes a balance weight for balancing the centrifugal force generated by the eccentric rotary motion.
上記特許文献1に開示されているようなロータリ圧縮機では、偏心回転運動をするピストンが、遠心力のみならず慣性力も発生させていることが考えられる。しかしながら、従来、ピストンから発生する慣性力を低減させる方法については、十分な検討がなされていない。
In the rotary compressor disclosed in
第1観点のロータリ圧縮機は、圧縮機構と、回転軸と、を備える。圧縮機構は、円筒状のローラ部と板状のブレード部とが一体となっているピストンを有する。回転軸は、ピストンを偏心回転させる。ブレード部の先端部には、回転軸に沿う方向に1以上の第1の穴が形成されている。又は、ブレード部の先端面からローラ部に向けて、1以上の非貫通の第2の穴が形成されている。又は、ブレード部の先端部に、回転軸に沿う方向及び先端面からローラ部に向かう方向に直交する方向に1以上の第3の穴が形成されており、第3の穴にはピストンよりも密度が小さい部材である低密度部材が挿入されている。 A rotary compressor according to a first aspect includes a compression mechanism and a rotating shaft. The compression mechanism has a piston in which a cylindrical roller portion and a plate-like blade portion are integrated. The rotating shaft eccentrically rotates the piston. One or more first holes are formed in the tip of the blade portion in the direction along the rotation axis. Alternatively, one or more non-penetrating second holes are formed from the tip surface of the blade portion toward the roller portion. Alternatively, one or more third holes are formed in the tip of the blade portion in a direction along the rotation axis and in a direction orthogonal to the direction from the tip surface to the roller portion, and the third hole has more force than the piston. A low-density member, which is a member with a low density, is inserted.
第1観点に係るロータリ圧縮機では、ピストンのブレード部に、1以上の第1の穴、又は、1以上の第2の穴、又は、1以上の第3の穴が形成される。この構成によれば、ピストンの軽量化が実現され、ピストンの慣性モーメントが低下する。これにより、ピストンから発生する慣性力が低減する。 In the rotary compressor according to the first aspect, one or more first holes, one or more second holes, or one or more third holes are formed in the blade portion of the piston. With this configuration, the weight of the piston can be reduced, and the moment of inertia of the piston can be reduced. This reduces the inertial force generated from the piston.
また、第1観点に係るロータリ圧縮機では、ピストンのブレード部に、1以上の第1の穴、又は、1以上の第2の穴、又は、1以上の第3の穴が形成されることで、ピストンの重心を回転軸の軸心に近付けることができる。これにより、ピストンの慣性モーメントが低下する。したがって、ピストンから発生する慣性力が低減する。 Further, in the rotary compressor according to the first aspect, one or more first holes, one or more second holes, or one or more third holes are formed in the blade portion of the piston. , the center of gravity of the piston can be brought closer to the axis of the rotation shaft. This reduces the moment of inertia of the piston. Therefore, inertial force generated from the piston is reduced.
第2観点のロータリ圧縮機は、第1観点のロータリ圧縮機であって、ブレード部には第1の穴が形成されている。第1の穴にはピストンよりも密度が小さい部材である低密度部材が挿入されている。 A rotary compressor according to the second aspect is the rotary compressor according to the first aspect, wherein the blade portion is formed with a first hole. A low-density member, which is a member having a lower density than the piston, is inserted into the first hole.
第2観点に係るロータリ圧縮機では、第1の穴に潤滑油が溜まりこむことを抑制することができる。 In the rotary compressor according to the second aspect, it is possible to prevent lubricating oil from accumulating in the first hole.
第3観点のロータリ圧縮機は、第1観点のロータリ圧縮機であって、ブレード部には第2の穴が形成されている。第2の穴にはピストンよりも密度が小さい部材である低密度部材が挿入されている。 A rotary compressor according to a third aspect is the rotary compressor according to the first aspect, wherein the blade portion is formed with a second hole. A low-density member, which is a member having a lower density than the piston, is inserted into the second hole.
第3観点に係るロータリ圧縮機では、第2の穴に潤滑油が溜まりこむことを抑制することができる。 In the rotary compressor according to the third aspect, it is possible to prevent lubricating oil from accumulating in the second hole.
第4観点のロータリ圧縮機は、第1観点のロータリ圧縮機であって、ブレード部には第1の穴が形成されている。ブレード部の長手方向中央よりもローラ部側を第1部分として、ブレード部の長手方向中央よりも先端部側を第2部分としたとき、第2部分に形成される第1の穴の内部容積が、第1部分に形成される第1の穴の内部容積よりも大きい。 A rotary compressor according to a fourth aspect is the rotary compressor according to the first aspect, wherein the blade portion is formed with a first hole. The inner volume of the first hole formed in the second portion when the roller portion side of the blade portion in the longitudinal direction is defined as the first portion, and the tip portion side of the blade portion in the longitudinal direction center is defined as the second portion. is greater than the internal volume of the first hole formed in the first portion.
円筒状のローラ部と板状のブレード部とが一体となっているピストンを有するロータリ圧縮機では、ブレード部の第1部分に対して負荷が集中する傾向にある。第4観点に係るロータリ圧縮機では、第2部分に形成される第1の穴の内部容積が、第1部分に形成される第1の穴の内部容積よりも大きい。この構成によれば、ピストンの慣性モーメントの低下と、第1部分の強度の確保とが両立される。 In a rotary compressor having a piston in which a cylindrical roller portion and a plate-like blade portion are integrated, the load tends to concentrate on the first portion of the blade portion. In the rotary compressor according to the fourth aspect, the internal volume of the first hole formed in the second portion is larger than the internal volume of the first hole formed in the first portion. According to this configuration, it is possible to both reduce the moment of inertia of the piston and secure the strength of the first portion.
第5観点のロータリ圧縮機は、第1観点のロータリ圧縮機であって、ブレード部には第3の穴が形成されている。ブレード部の長手方向中央よりもローラ部側を第1部分として、ブレード部の長手方向中央よりも先端部側を第2部分としたとき、第2部分に形成される第3の穴の内部容積が、第1部分に形成される第3の穴の内部容積よりも大きい。 A rotary compressor according to a fifth aspect is the rotary compressor according to the first aspect, wherein the blade portion is formed with a third hole. The internal volume of the third hole formed in the second portion, where the roller portion side of the longitudinal center of the blade portion is the first portion, and the tip portion side of the longitudinal center of the blade portion is the second portion. is greater than the internal volume of the third hole formed in the first portion.
第5観点に係るロータリ圧縮機では、ピストンの慣性モーメントの低下と、第1部分の強度の確保とが両立される。 In the rotary compressor according to the fifth aspect, it is possible to both reduce the moment of inertia of the piston and secure the strength of the first portion.
第6観点に係るロータリ圧縮機は、第1観点に係るロータリ圧縮機であって、ブレード部には第2の穴が形成されている。第2の穴は、テーパー状に形成される。 A rotary compressor according to a sixth aspect is the rotary compressor according to the first aspect, wherein the blade portion is formed with a second hole. The second hole is tapered.
第6観点に係るロータリ圧縮機では、ピストンの慣性モーメントの低下と、第1部分の強度の確保とが両立される。 In the rotary compressor according to the sixth aspect, it is possible to both reduce the moment of inertia of the piston and secure the strength of the first portion.
<第1実施形態>
(1)全体構成
本開示の一実施形態に係るロータリ圧縮機1を備える空気調和装置100について、図面を参照しながら説明する。図1に示されるように、空気調和装置100は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房および暖房を行うことが可能な装置である。空気調和装置100は、主として、室外ユニット2と、室内ユニット3と、液冷媒連絡管4と、ガス冷媒連絡管5とを備える。液冷媒連絡管4およびガス冷媒連絡管5は、室外ユニット2と室内ユニット3とを接続することで、蒸気圧縮式の冷媒回路6を構成する。
<First Embodiment>
(1) Overall Configuration An
(1-2)詳細構成
(1-2-1)室内ユニット
室内ユニット3は、室内(居室および天井裏空間等)に設置され、冷媒回路6の一部を構成する。室内ユニット3は、主として、室内熱交換器31を有する。室内熱交換器31は、冷房運転時には冷媒の蒸発器(吸熱器)として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の凝縮器(放熱器)として機能して室内空気を加熱する。室内熱交換器31の液側は、液冷媒連絡管4に接続される。室内熱交換器31のガス側は、ガス冷媒連絡管5に接続される。
(1-2) Detailed Configuration (1-2-1) Indoor Unit The
(1-2-2)室外ユニット
室外ユニット2は、室外(建物の屋上、および、建物の壁面近傍等)に設置され、冷媒回路6の一部を構成する。室外ユニット2は、主として、ロータリ圧縮機1と、四路切換弁22と、室外熱交換器23と、室外膨張弁24と、アキュムレータ25と、液閉鎖弁26と、ガス閉鎖弁27とを有する。
(1-2-2) Outdoor Unit The
ロータリ圧縮機1は、低圧のガス冷媒を吸入して高圧のガス冷媒に圧縮する。ロータリ圧縮機1は、圧縮機用モータによって駆動される。
The
四路切換弁22は、室外ユニット2の内部配管の接続状態を切り替える。空気調和装置100が冷房運転を行う場合、四路切換弁22は、図1の破線で示される接続状態を実現する。空気調和装置100が暖房運転を行う場合、四路切換弁22は、図1の実線で示される接続状態を実現する。
The four-
室外熱交換器23は、冷媒回路6を循環する冷媒と、室外空気との熱交換を行う。室外熱交換器23は、冷媒が流れる冷媒流路と、室外空気と接する伝熱フィンとを有する。室外熱交換器23は、冷房運転時には冷媒の凝縮器(放熱器)として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器(吸熱器)として機能する。
The
室外膨張弁24は、開度調整が可能な電動弁又は電磁弁である。室外膨張弁24は、室外ユニット2の内部配管を流れる冷媒を減圧させる。室外膨張弁24は、室外ユニット2の内部配管を流れる冷媒の流量を制御する。
The
アキュムレータ25は、ロータリ圧縮機1の吸入側の配管に設置される。アキュムレータ25は、冷媒回路6を流れる気液混合冷媒を、ガス冷媒と液冷媒とに分離して、液冷媒を貯留する。アキュムレータ25で分離されたガス冷媒は、ロータリ圧縮機1の吸入ポートに送られる。
The
液閉鎖弁26およびガス閉鎖弁27は、冷媒流路を遮断することが可能な弁である。液閉鎖弁26は、室内熱交換器31と室外膨張弁24との間に配置される。ガス閉鎖弁27は、室内熱交換器31と四路切換弁22との間に配置される。液閉鎖弁26およびガス閉鎖弁27は、例えば、空気調和装置100の設置時等において、作業者によって開閉される。
The
制御部28は、室外ユニット2の構成機器を制御するコンピュータである。制御部28は、主として、演算装置と記憶装置とを備える。演算装置は、例えば、CPU又はGPUである。演算装置は、記憶装置に記憶されるプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の演算処理を行う。演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶される情報を読み出したりする。
The controller 28 is a computer that controls the components of the
(1-2-3)冷媒連絡管
液冷媒連絡管4及びガス冷媒連絡管5は、冷媒回路6を備える空気調和装置100をビル等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒配管である。液冷媒連絡管4およびガス冷媒連絡管5の長さおよび管径は、空気調和装置100の設置場所、および、室外ユニット2と室内ユニット3との組み合わせ等の設置条件に応じて決定される。液冷媒連絡管4を流れる冷媒は、液体であってもよく、気液二相であってもよい。
(1-2-3) Refrigerant Communication Pipe The liquid
(1-3)動作
図1を参照しながら、空気調和装置100の冷房運転及び暖房運転時の動作について説明する。
(1-3) Operation The operation of the
(1-3-1)暖房運転
空気調和装置100が暖房運転を行う場合、四路切換弁22は、図1の実線で示される状態に切り換えられる。冷媒回路6において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、ロータリ圧縮機1に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。ロータリ圧縮機1から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁22、ガス閉鎖弁27及びガス冷媒連絡管5を通じて、室内熱交換器31に送られる。室内熱交換器31に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器31において、室内空気と熱交換を行って凝縮して、高圧の液冷媒になる。これにより、室内空気が加熱される。室内熱交換器31で凝縮した液冷媒は、液冷媒連絡管4および液閉鎖弁26を通じて、室外膨張弁24に送られる。室外膨張弁24に送られた冷媒は、室外膨張弁24によって冷凍サイクルの低圧まで減圧される。室外膨張弁24で減圧された低圧の冷媒は、室外熱交換器23に送られる。室外熱交換器23に送られた低圧の冷媒は、室外熱交換器23において、室外空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒となる。室外熱交換器23で蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁22及びアキュムレータ25を通じて、再び、ロータリ圧縮機1に吸入される。
(1-3-1) Heating Operation When the
(1-3-2)冷房運転
空気調和装置100が冷房運転を行う場合、四路切換弁22は、図1の破線で示される状態に切り換えられる。冷媒回路6において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、ロータリ圧縮機1に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。ロータリ圧縮機1から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁22を通じて、室外熱交換器23に送られる。室外熱交換器23に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器23において、室外空気と熱交換を行って凝縮して、高圧の液冷媒となる。室外熱交換器23で凝縮した液冷媒は、室外膨張弁24によって冷凍サイクルの低圧まで減圧される。室外膨張弁24で減圧された低圧の冷媒は、液閉鎖弁26及び液冷媒連絡管4を通じて、室内熱交換器31に送られる。室内熱交換器31に送られた冷媒は、室内熱交換器31において、室内空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒になる。これにより、室内空気は冷却される。室内熱交換器31で蒸発したガス冷媒は、ガス冷媒連絡管5、ガス閉鎖弁27、四路切換弁22及びアキュムレータ25を通じて、再び、ロータリ圧縮機1に吸入される。
(1-3-2) Cooling Operation When the
(2)ロータリ圧縮機
(2-1)全体構成
図2に示されるように、ロータリ圧縮機1は、主として、ケーシング10と、圧縮機構80と、駆動モータ16と、回転軸17と、吸入管19と、吐出管20とを備える。
(2) Rotary compressor (2-1) Overall configuration As shown in FIG. 2, the
(2-1-1)ケーシング
ケーシング10は、円筒形の胴部11と、ボウル形の頂部12と、ボウル形の底部13とから構成される。頂部12は、胴部11の上端部と気密状に連結される。底部13は、胴部11の下端部と気密状に連結される。
(2-1-1) Casing The
ケーシング10は、ケーシング10の内部空間および外部空間の圧力および温度の変化によって変形および破損が起こりにくい剛性部材で成形される。ケーシング10は、胴部11の円筒形の軸方向が鉛直方向に沿うように設置される。ケーシング10の内部空間の下部は、潤滑油が貯留される油貯留部10aである。潤滑油は、ケーシング10の内部の摺動部の潤滑性を向上させるために用いられる。
The
ケーシング10は、主として、圧縮機構80と、駆動モータ16と、回転軸17とを収容する。圧縮機構80は、回転軸17を介して駆動モータ16と連結される。吸入管19および吐出管20は、ケーシング10を貫通するように、ケーシング10と気密状に連結される。
(2-1-2)圧縮機構
図2および図3に示されるように、圧縮機構80は、主として、フロントヘッド87と、シリンダ84と、リアヘッド85と、ピストン83と、ブッシュ88とから構成される。フロントヘッド87、シリンダ84およびリアヘッド85は、ボルト等によって一体的に締結される。圧縮機構80の上方の空間は、圧縮機構80によって圧縮された冷媒が吐出される高圧空間S1である。
(2-1-2) Compression Mechanism As shown in FIGS. 2 and 3, the
圧縮機構80は、油貯留部10aに貯留される潤滑油に浸漬される。油貯留部10aの潤滑油は、差圧等によって、圧縮機構80の内部の摺動部に供給される。次に、圧縮機構80の各構成要素について説明する。
The
(2-1-2-1)シリンダ
図3に示されるように、シリンダ84は、主として、シリンダ孔84aと、吸入孔84bと、吐出切り欠き84cと、ブッシュ収容孔84dと、ブレード部収容孔84eとを有する。シリンダ84は、フロントヘッド87とリアヘッド85との間に位置する。シリンダ84の上側の端面である第1シリンダ端面86aは、フロントヘッド87の下面と接する。シリンダ84の下側の端面である第2シリンダ端面86bは、リアヘッド85の上面と接する。
(2-1-2-1) Cylinder As shown in FIG. 3, the
シリンダ孔84aは、第1シリンダ端面86aから第2シリンダ端面86bに向かって、鉛直方向にシリンダ84を貫通する円柱状の孔である。シリンダ孔84aは、シリンダ84の内周面であるシリンダ内周面86cによって囲まれる空間である。シリンダ孔84aは、回転軸17の偏心軸部17a、および、ピストン83を収容する。
The
吸入孔84bは、シリンダ84の外周面であるシリンダ外周面86dからシリンダ内周面86cに向かって、シリンダ84の径方向に沿って貫通する孔である。
The
吐出切り欠き84cは、シリンダ内周面86cの一部が切り欠かれることによって、鉛直方向にシリンダ84を貫通することなく形成される空間である。吐出切り欠き84cは、第1シリンダ端面86aの側に形成される。
The
ブッシュ収容孔84dは、鉛直方向にシリンダ84を貫通し、かつ、シリンダ84を鉛直方向に沿って見た場合において吸入孔84bと吐出切り欠き84cとの間に配置される孔である。ブッシュ収容孔84dは、ブレード部82の一部、および、ブッシュ88を収容する。
The
ブレード部収容孔84eは、鉛直方向にシリンダ84を貫通し、かつ、ブッシュ収容孔84dと連通する孔である。ブレード部収容孔84eは、ブレード部82の一部を収容する。
The
(2-1-2-2)ピストン
ピストン83は、シリンダ84のシリンダ孔84aに挿入される略円筒状の部材である。本実施形態において、ピストン83は例えば鉄製である。ただし、ピストン83を構成する部材は鉄に限定されるものではなく、適宜変更可能である。ピストン83の上側の端面は、フロントヘッド87の下面と接する。ピストン83の下側の端面は、リアヘッド85の上面と接する。ピストン83は、円筒状のローラ部81と、板状のブレード部82とを有する。
(2-1-2-2) Piston The
ローラ部81は、図3に示すように、ローラ部外周面81aとローラ部内周面81bとを有する。ローラ部81は、後述する圧縮室40内に配置される。ローラ部81の内側には、回転軸17の偏心軸部17aが嵌合される。言い換えると、ローラ部81は、偏心軸部17aの外側に装着される。後述するように、偏心軸部17aは、回転軸17の軸心17gを中心に偏心回転する。ローラ部81を介して偏心軸部17aに連結されるピストン83は、偏心軸部17aの偏心回転運動に伴って、シリンダ孔84a内で偏心回転する(図4A~図4D参照)。ピストン83は、圧縮機構80を上面視した場合に、時計回りに偏心回転する。
As shown in FIG. 3, the
ブレード部82は、シリンダ84のブッシュ収容孔84dおよびブレード部収容孔84eに収容される。ブレード部82は、ローラ部81と一体に形成される。ブレード部82は、ローラ部81の径方向外側に突出するように、ローラ部81の径方向に沿って延びる。ピストン83が偏心回転することで、ブレード部82は、揺動しながら、その長手方向に沿って往復運動を行う。なお、本実施形態に係るブレード部82には、第1の穴101が形成されている。詳細は後述する。
The
圧縮機構80は、シリンダ84と、ローラ部81と、ブレード部82と、フロントヘッド87と、リアヘッド85とによって囲まれる空間である圧縮室40を有する。圧縮室40には、油貯留部10aの潤滑油が供給される。
The
圧縮室40は、ローラ部81およびブレード部82によって、吸入孔84bと連通する低圧室40aと、吐出切り欠き84cと連通する高圧室40bとに区画される。図3において、低圧室40aおよび高圧室40bは、シリンダ内周面86cと、ローラ部外周面81aとによって囲まれる領域である。低圧室40aおよび高圧室40bの容積は、ローラ部81の位置に応じて変化する。
The
(2-1-2-3)ブッシュ
ブッシュ88は、一対の略半円柱状の部材である。ブッシュ88は、ブレード部82を挟み込むようにして、シリンダ84のブッシュ収容孔84dに収容される。ブッシュ88は、シリンダ84と摺動可能である。
(2-1-2-3) Bush The
(2-1-2-4)フロントヘッド
フロントヘッド87は、シリンダ84の第1シリンダ端面86aを覆う部材である。フロントヘッド87は、ボルト等によって、ケーシング10に締結される。フロントヘッド87は、回転軸17を支持するための上部軸受部23aを有する。
(2-1-2-4) Front Head The
フロントヘッド87は、吐出ポート23bを有する。吐出ポート23bは、フロントヘッド87を鉛直方向に貫通する円筒形状の孔である。吐出ポート23bは、鉛直方向下側において、吐出切り欠き84cおよび圧縮室40(高圧室40b)と連通する。吐出ポート23bは、鉛直方向上側において、高圧空間S1と連通する。吐出ポート23bは、圧縮機構80によって圧縮された冷媒を、高圧室40bから高圧空間S1に送るための流路である。
The
フロントヘッド87の上面には、吐出ポート23bを塞ぐ吐出弁23cが取り付けられる。吐出弁23cは、高圧空間S1から高圧室40bへの冷媒の逆流を防ぐための弁である。吐出弁23cは、吐出ポート23b内部の冷媒の圧力によって上方に持ち上げられる。これにより、吐出ポート23bが開き、吐出ポート23bは、高圧空間S1と連通する。
A
(2-1-2-5)リアヘッド
リアヘッド85は、シリンダ84の第2シリンダ端面86bを覆う部材である。リアヘッド85は、回転軸17を支持するための下部軸受部25aを有する。シリンダ84のシリンダ孔84aは、フロントヘッド87およびリアヘッド85によって閉塞される。
(2-1-2-5) Rear Head The
(2-1-3)駆動モータ
駆動モータ16は、ケーシング10の内部に収容され、圧縮機構80の上方に配置されるブラシレスDCモータである。駆動モータ16は、主として、ケーシング10の内壁面に固定されるステータ51と、ステータ51の内側に回転自在に収容されるロータ52とから構成される。ステータ51とロータ52との間には、エアギャップが設けられる。
(2-1-3) Drive Motor The drive
ステータ51は、ステータコア61と、ステータコア61の鉛直方向の両端面に取り付けられる一対のインシュレータ62とを有する。ステータコア61は、円筒部と、円筒部の内周面から径方向内側に向かって突出する複数のティース(図示せず)とを有する。ステータコア61のティースは、一対のインシュレータ62と共に、導線が巻き付けられる。これにより、ステータコア61の各ティースには、コイル72aが形成される。
The
ステータ51の外側面には、ステータ51の上端面から下端面に亘り、かつ、周方向に所定間隔をおいて、切欠形成される複数のコアカット部(図示せず)が設けられる。コアカット部は、胴部11とステータ51との間を鉛直方向に延びるモータ冷却通路を形成する。
The outer surface of the
ロータ52は、鉛直方向に積層される複数の金属板から構成されるロータコア52aと、ロータコア52aに埋め込まれる複数の磁石52bとを有する。磁石52bは、ロータコア52aの周方向に沿って、等間隔に配置される。ロータ52は、その回転中心を鉛直方向に貫通する回転軸17に連結される。ロータ52は、回転軸17を介して、圧縮機構80と接続される。
The
(2-1-4)回転軸
回転軸17は、ケーシング10の内部に収容され、その軸方向が鉛直方向に沿うように配置される。回転軸17は、駆動モータ16のロータ52、および、圧縮機構80のピストン83に連結される。回転軸17は、偏心軸部17aを有する。偏心軸部17aは、シリンダ84のシリンダ孔84aに挿入されるピストン83のローラ部81に連結される。回転軸17の上側の端部は、駆動モータ16のロータ52に連結される。回転軸17は、フロントヘッド87の上部軸受部23a、および、リアヘッド85の下部軸受部25aによって支持される。回転軸17は、軸心17gを中心として回転する。
(2-1-4) Rotating Shaft The rotating
(2-1-5)吸入管
吸入管19は、ケーシング10の胴部11を貫通する管である。ケーシング10の内部にある吸入管19の端部は、シリンダ84の吸入孔84bに嵌め込まれる。ケーシング10の外部にある吸入管19の端部は、冷媒回路6に接続される。吸入管19は、冷媒回路6から圧縮機構80に冷媒を供給するための管である。
(2-1-5) Suction Pipe The
(2-1-6)吐出管
吐出管20は、ケーシング10の頂部12を貫通する管である。ケーシング10の内部にある吐出管20の端部は、駆動モータ16の上方の空間に位置する。ケーシング10の外部にある吐出管20の端部は、冷媒回路6に接続される。吐出管20は、圧縮機構80によって圧縮された冷媒を冷媒回路6に供給するための管である。
(2-1-6) Discharge Pipe The
(2-2)動作
ロータリ圧縮機1の動作について説明する。駆動モータ16が始動すると、回転軸17の偏心軸部17aは、回転軸17の軸心17gを中心に偏心回転する。これにより、偏心軸部17aに連結されるピストン83は、シリンダ84のシリンダ孔84a内で偏心回転する。ピストン83が偏心回転している間、ローラ部外周面81aは、シリンダ内周面86cと接する。ピストン83の偏心回転によって、ブレード部82は、その両側面をブッシュ88に挟まれながら往復運動する。
(2-2) Operation The operation of the
ピストン83の偏心回転に伴い、吸入孔84bと連通する圧縮室40(低圧室40a)は、徐々に容積を増加させる。このとき、ケーシング10の外部から吸入管19を経由して、低圧室40aに低圧の冷媒が流入する。ピストン83の偏心回転に伴い、低圧室40aは、吐出切り欠き84cと連通する高圧室40bとなり、高圧室40bは、徐々に容積を減少させて、再び低圧室40aとなる。これにより、吸入管19から吸入孔84bを経由して低圧室40aに流入した低圧の冷媒は、圧縮室40(高圧室40b)で圧縮される。高圧室40bで圧縮された高圧の冷媒は、吐出切り欠き84cおよび吐出ポート23bを経由して、高圧空間S1に吐出される。高圧空間S1に吐出された冷媒は、駆動モータ16のモータ冷却通路を通過して上方に向かって流れた後、吐出管20からケーシング10の外部に吐出される。
As the
(2-3)詳細構成
上記の(2-1-2-2)や(2-2)では、偏心軸部17aの偏心回転運動に伴って、ピストン83が偏心回転すると説明した。ピストン83の偏心回転の態様は、図4A~図4Dに示されるとおりである。ここで、ピストン83の偏心回転運動は、見方を変えると、ブッシュ88を支点として左右に振り子状に振れ回るピストン83の揺動運動であると考えることができる。そして、上記のような揺動運動を行うピストン83からは、慣性力が発生していることが考えられる。当該慣性力は、例えばブッシュ88に対して作用する。具体的には、偏心回転運動を行うピストン83が図4Aに示す姿勢から図4Bに示す姿勢に移るとき、平面視において左方向に向かう慣性力がブッシュ88に対して作用する。また、偏心回転運動を行うピストン83が図4Cに示す姿勢から図4Dに示す姿勢に移るとき、平面視において右方向に向かう慣性力がブッシュ88に対して作用する。上記のようにしてブッシュ88に対して作用する慣性力は、ブッシュ88を介してシリンダ84やケーシング10の振動を招き、圧縮機の騒音の原因となる恐れがある。
(2-3) Detailed Configuration In the above (2-1-2-2) and (2-2), it was explained that the
一方で、図3や図5に示されるように、本実施形態に係るロータリ圧縮機1では、ブレード部82の先端部に第1の穴101が形成されている。具体的には、ブレード部82の長手方向中央Cよりもローラ部81側を第1部分82aとして、ブレード部82の長手方向中央Cよりも先端部側を第2部分82bとしたときに、第2部分82bの側に第1の穴101が形成されている。第1の穴101は、回転軸17に沿う方向に形成されている中空の穴であって、ここでは、ブレード部82の上面から下面に及ぶ貫通穴である(図5参照)。補足すると、「長手方向中央C」とは、ブレード部82の長手方向の長さをLとしたときに、1/2Lとなる箇所に位置する部分のことを指している。また、図5では、第1部分82aについては右上がりの斜線によるハッチングを、第2部分82bについては右下がりの斜線によるハッチングを施している。
On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 5, in the
上記のような構成によれば、ピストン83の軽量化が実現される。さらに、ピストン83の重心83gを軸心17gに近付けることができる(図6参照)。これにより、ピストン83の慣性モーメントが低下する。したがって、本実施形態に係るロータリ圧縮機1では、第1の穴101を設けない場合や第1の穴101を第1部分82aに設ける場合に比べて、ピストン83の慣性力が低減する。
With the configuration as described above, the weight of the
また、図3や図5に示されるように、本実施形態に係るロータリ圧縮機1では、第1部分82aに第1の穴101が形成されていない。この構成によれば、偏心回転運動を行うピストン83において、負荷が集中する傾向にある第1部分82aの強度が確保される。
Further, as shown in FIGS. 3 and 5, in the
なお、図5では、第1の穴101が貫通穴である例について図示しているが、第1の穴101の構成はこれに限定されるものではなく、非貫通の穴であってもよい。言い換えると、ブレード部82は、上面(フロントヘッド87と摺動する面)に凹みが形成されているような構成を取るものであってもよい。
Although FIG. 5 illustrates an example in which the
(3)特徴
(3-1)
本実施形態に係るロータリ圧縮機1は、圧縮機構80と、回転軸17と、を備える。圧縮機構80は、円筒状のローラ部81と板状のブレード部82とが一体となっているピストン83を有する。回転軸17は、ピストン83を偏心回転させる。ブレード部82の先端部には、回転軸17に沿う方向に1以上の第1の穴101が形成されている。
(3) Features (3-1)
A
本実施形態に係るロータリ圧縮機1では、ピストン83のブレード部82に、1以上の第1の穴101が形成される。この構成によれば、ピストン83の軽量化が実現される。
In the
また、本実施形態に係るロータリ圧縮機1では、ピストン83のブレード部82に、1以上の第1の穴101が形成されることで、ピストン83の重心83gを軸心17gに近付けることができる。これにより、ピストン83の慣性モーメントが低下する。したがって、ピストン83から発生する慣性力が低減する。
Further, in the
(4)変形例
上記実施形態の変形例を以下に示す。変形例は、互いに矛盾しない範囲で、適宜組み合わされてもよい。なお、上記実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
(4) Modifications Modifications of the above embodiment are shown below. Modifications may be combined as appropriate within a mutually consistent range. In addition, the same code|symbol is attached|subjected about the structure similar to the said embodiment, and the detailed description is abbreviate|omitted.
(4-1)変形例1A
上記実施形態では、ブレード部82に1つの第1の穴101が形成されている例について説明した。しかしながら、ブレード部82に形成される第1の穴101の数量はこれに限定されるものではなく、複数の第1の穴101が形成されてもよい。
(4-1) Modification 1A
In the above embodiment, an example in which one
また、ブレード部82に複数の第1の穴101を形成する場合は、第2部分82bに形成される第1の穴101の内部容積が、第1部分82aに形成される第1の穴101の内部容積よりも大きくなるようにブレード部82を構成することが好ましい。例えば、第2部分82bに設けられる第1の穴101の数量が、第1部分82aに設けられる第1の穴101の数量よりも多くなるようにブレード部82が構成されることが好ましい。あるいは、第2部分82bに設けられる第1の穴101の径が、第1部分82aに設けられる第1の穴101の径よりも大きくなるようにブレード部82が構成されることが好ましい。
Further, when forming a plurality of
本変形例に係る構成では、上記実施形態と同様の作用効果を実現しうる。 The configuration according to this modified example can achieve the same effects as those of the above-described embodiment.
さらに、本変形例に係る構成では、偏心回転運動を行うピストン83において、負荷が集中する傾向にある第1部分82aの強度が確保される。
Furthermore, in the configuration according to this modified example, the strength of the
(4-2)変形例1B
上記実施形態では、ブレード部82に中空の貫通穴である第1の穴101が形成される例について説明した。しかしながら、ブレード部82の構成はこれに限定されるものではない。例えば、ブレード部82の第1の穴101には、ピストン83よりも密度が小さい部材である低密度部材112が挿入されていてもよい(図7参照)。
(4-2) Modification 1B
In the above embodiment, an example in which the
本変形例において、低密度部材112は例えば樹脂製の部材である。ただし、低密度部材112の材料は樹脂等に限定されるものではなく、適宜変更可能である。補足すると、低密度部材112は、油貯留部10aに貯留されている潤滑油よりも密度の低い部材であることが好ましい。
In this modified example, the low-
本変形例に係る構成では、上記実施形態と同様の作用効果を実現しうる。 The configuration according to this modified example can achieve the same effects as those of the above-described embodiment.
さらに、本変形例に係る構成では、第1の穴101に潤滑油やガス冷媒が溜まりこむことを抑制することができる。これにより、第1の穴101に溜まりこんだ高圧の潤滑油や高圧のガス冷媒が、フロントヘッド87とブレード部82との隙間から低圧室40aに漏れてしまい、ロータリ圧縮機1の性能低下を招くといった現象が発生することを抑制できる。
Furthermore, in the configuration according to this modified example, it is possible to prevent lubricating oil and gas refrigerant from accumulating in the
(4-3)変形例1C
上記実施形態では、ブレード部82に第1の穴101が形成される例について説明した。しかしながら、ブレード部82の構成はこれに限定されるものではない。例えば、ブレード部82には、第1の穴101に代えて、第2の穴102が形成されていてもよい(図8参照)。
(4-3) Modification 1C
In the above embodiment, an example in which the
図8に示すように、第2の穴102は、ブレード部82の先端面82sからローラ部81に向けて形成される穴であって、非貫通の穴である。補足すると、「非貫通」とは、第2の穴102が、ローラ部81の内周面までは達していないことを意味する。なお、図8では、3つの第2の穴102が形成されている例について図示しているが、第2の穴102の数量はこれに限定されるものではなく、適宜変更可能である。
As shown in FIG. 8, the
本変形例に係る構成では、上記実施形態と同様の作用効果を実現しうる。 The configuration according to this modified example can achieve the same effects as those of the above-described embodiment.
また、第2の穴102には、上述の低密度部材112が挿入されていてもよい(図9参照)。
Also, the above-described low-
なお、図示は省略するが、第2の穴102は、テーパー状に形成されるものであってもよい。言い換えると、第2の穴102は、ローラ部81に近付くにつれて先細りするような形状を取るものであってもよい。第2の穴102がテーパー状に形成される場合、ピストン83の慣性モーメントの低下と、第1部分82aの強度の確保とを両立することができる。
Although not shown, the
(4-4)変形例1D
上記実施形態では、ブレード部82に第1の穴101が形成される例について説明した。しかしながら、ブレード部82の構成はこれに限定されるものではない。例えば、ブレード部82には、第1の穴101に代えて、第3の穴103が形成されていてもよい(図10参照)。
(4-4) Modification 1D
In the above embodiment, an example in which the
図10に示すように、第3の穴103は、ブレード部82の先端部(ここでは、第2部分82b)に形成される穴であって、回転軸17に沿う方向及び先端面82sからローラ部81に向かう方向に直交する方向に形成される貫通穴である。
As shown in FIG. 10, the
なお、図10では、1つの第3の穴103が形成されている例について図示しているが、第3の穴103の数量はこれに限定されるものではなく、適宜変更可能である。補足すると、ブレード部82に複数の第3の穴103を形成する場合は、第2部分82bに形成される第3の穴103の内部容積が、第1部分82aに形成される第3の穴103の内部容積よりも大きくなるようにブレード部82を構成することが好ましい。例えば、第2部分82bに設けられる第3の穴103の数量が、第1部分82aに設けられる第3の穴103の数量よりも多くなるようにブレード部82が構成されることが好ましい。あるいは、第2部分82bに設けられる第3の穴103の径が、第1部分82aに設けられる第3の穴103の径よりも大きくなるようにブレード部82が構成されることが好ましい。また、第3の穴103は非貫通の穴であってもよい。
Although FIG. 10 illustrates an example in which one
本変形例に係る構成では、上記実施形態と同様の作用効果を実現しうる。 The configuration according to this modified example can achieve the same effects as those of the above-described embodiment.
また、本変形例において、第3の穴103には、低密度部材112が挿入されている。この構成によれば、低密度部材112によって面を形成することが可能なため、ブッシュ88とブレード部82との摺動面積を大きくすることができる。これにより、摺動時にブッシュ88からブレード部82に対して作用する圧力が分散される。このため、本変形例に係る構成では、ブレード部82の信頼性を向上させることができる。
Also, in this modification, a low-
(4-5)変形例1E
上記実施形態では、ブレード部82の第2部分82bに1つの第1の穴101が形成され、第1部分82aには第1の穴101が形成されない例について説明した。しかしながら、ブレード部82の構成はこれに限定されるものではない。例えば、ブレード部82は、第2部分82bに第1の穴101が形成されておらず、第1部分82aに1以上の第1の穴101が形成されているといった構成を取るものであってもよい。
(4-5) Modification 1E
In the above embodiment, an example was described in which one
<他の実施形態>
以上、本開示に係る実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
<Other embodiments>
Although embodiments of the present disclosure have been described above, it will be appreciated that various changes in form and detail may be made without departing from the spirit and scope of the claims.
本開示は、上記各実施形態そのままに限定されるものではない。本開示は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、本開示は、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の開示を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素は削除してもよい。さらに、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。従って、本実施形態はあらゆる点で一例に過ぎず、限定するものではないと考えるべきであり、これにより、当業者に自明のあらゆる修正が実施形態に含まれることが意図される。 The present disclosure is not limited to the embodiments described above. In the implementation stage, the present disclosure can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the gist thereof. In addition, the present disclosure can form various disclosures by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in each of the above embodiments. For example, some components may be omitted from all components shown in the embodiments. Further, elements may be combined as appropriate in different embodiments. Accordingly, the embodiments are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive, and are intended to include any modifications apparent to those skilled in the art.
1 ロータリ圧縮機
17 回転軸
80 圧縮機構
81 ローラ部
82 ブレード部
83 ピストン
82a 第1部分
82b 第2部分
82s 先端面
101 第1の穴
102 第2の穴
103 第3の穴
112 低密度部材
1
Claims (6)
前記ピストンを偏心回転させる回転軸(17)と、
を備えるロータリ圧縮機(1)であって、
前記ブレード部の先端部に、前記回転軸に沿う方向に1以上の第1の穴(101)が形成されている、
又は、
前記ブレード部の先端面(82s)から前記ローラ部に向けて、1以上の非貫通の第2の穴(102)が形成されている、
又は、
前記ブレード部の先端部に、前記回転軸に沿う方向及び前記先端面から前記ローラ部に向かう方向に直交する方向に1以上の第3の穴(103)が形成されており、前記第3の穴には前記ピストンよりも密度が小さい部材である低密度部材(112)が挿入されている、
ロータリ圧縮機(1)。 a compression mechanism (80) having a piston (83) in which a cylindrical roller portion (81) and a plate-like blade portion (82) are integrated;
a rotating shaft (17) for eccentrically rotating the piston;
A rotary compressor (1) comprising
One or more first holes (101) are formed in the tip of the blade part in a direction along the rotation axis,
or
One or more non-through second holes (102) are formed from the tip surface (82s) of the blade portion toward the roller portion,
or
One or more third holes (103) are formed in the distal end portion of the blade portion in the direction along the rotation axis and in the direction orthogonal to the direction from the distal end surface to the roller portion, and the third hole (103) A low-density member (112), which is a member having a lower density than the piston, is inserted into the hole,
A rotary compressor (1).
前記第1の穴には前記ピストンよりも密度が小さい部材である低密度部材(112)が挿入されている、
請求項1に記載のロータリ圧縮機。 The blade portion is formed with the first hole,
A low-density member (112), which is a member having a lower density than the piston, is inserted into the first hole,
The rotary compressor according to claim 1.
前記第2の穴には前記ピストンよりも密度が小さい部材である低密度部材(112)が挿入されている、
請求項1に記載のロータリ圧縮機。 The second hole is formed in the blade portion,
A low-density member (112), which is a member having a lower density than the piston, is inserted into the second hole,
The rotary compressor according to claim 1.
前記ブレード部の長手方向中央(C)よりも前記ローラ部側を第1部分(82a)として、前記ブレード部の長手方向中央(C)よりも前記先端部側を第2部分(82b)としたとき、
前記第2部分に形成される前記第1の穴の内部容積が、前記第1部分に形成される前記第1の穴の内部容積よりも大きい、
請求項1に記載のロータリ圧縮機。 The blade portion is formed with the first hole,
A first portion (82a) is on the roller portion side of the longitudinal center (C) of the blade portion, and a second portion (82b) is on the tip portion side of the longitudinal center (C) of the blade portion. when
the internal volume of the first hole formed in the second portion is greater than the internal volume of the first hole formed in the first portion;
The rotary compressor according to claim 1.
前記ブレード部の長手方向中央(C)よりも前記ローラ部側を第1部分(82a)として、前記ブレード部の長手方向中央(C)よりも前記先端部側を第2部分(82b)としたとき、
前記第2部分に形成される前記第3の穴の内部容積が、前記第1部分に形成される前記第3の穴の内部容積よりも大きい、
請求項1に記載のロータリ圧縮機。 The third hole is formed in the blade portion,
A first portion (82a) is on the roller portion side of the longitudinal center (C) of the blade portion, and a second portion (82b) is on the tip portion side of the longitudinal center (C) of the blade portion. when
the internal volume of the third hole formed in the second portion is greater than the internal volume of the third hole formed in the first portion;
The rotary compressor according to claim 1.
前記第2の穴が、テーパー状に形成される、
請求項1に記載のロータリ圧縮機。 The second hole is formed in the blade portion,
the second hole is tapered;
The rotary compressor according to claim 1.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2021118489A JP2023014507A (en) | 2021-07-19 | 2021-07-19 | rotary compressor |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2021118489A JP2023014507A (en) | 2021-07-19 | 2021-07-19 | rotary compressor |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP2021118489A Pending JP2023014507A (en) | 2021-07-19 | 2021-07-19 | rotary compressor |
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Country | Link |
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