JP2023124224A - Compressor and heat pump type water heater system - Google Patents
Compressor and heat pump type water heater system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023124224A JP2023124224A JP2022027867A JP2022027867A JP2023124224A JP 2023124224 A JP2023124224 A JP 2023124224A JP 2022027867 A JP2022027867 A JP 2022027867A JP 2022027867 A JP2022027867 A JP 2022027867A JP 2023124224 A JP2023124224 A JP 2023124224A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compressor
- cylinder
- case
- compression mechanism
- circumferential passage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 68
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 66
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 44
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 42
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 39
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 2
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 abstract description 32
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 abstract 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 27
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 17
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 239000010726 refrigerant oil Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000010696 ester oil Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、圧縮機及びヒートポンプ式給湯システムに関する。 The present invention relates to a compressor and a heat pump hot water supply system.
従来、例えばヒートポンプ式給湯システムに利用される圧縮機には、潤滑油が封入されており、圧縮機構部などの可動部の潤滑、摺動を担っている。潤滑油の一部は、冷媒ガスに混合した状態で圧縮機に封入されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a compressor used in, for example, a heat pump hot water supply system is filled with lubricating oil to lubricate and slide movable parts such as a compression mechanism. A part of the lubricating oil is mixed with the refrigerant gas and sealed in the compressor.
潤滑油は、ヒートポンプサイクルでの圧縮工程を司る圧縮機の稼働にとって不可欠なものであるが、凝縮工程、膨張工程、蒸発工程においては重要ではない。むしろ潤滑油は、回路内の油膜などによって熱効率を低下させる要因にもなる。このため潤滑油を圧縮機から極力持ち出さない手段、機構が重要となる。 Lubricating oil is essential for the operation of the compressor that controls the compression process in the heat pump cycle, but it is not important for the condensation process, expansion process, and evaporation process. Rather, the lubricating oil also becomes a factor that lowers the thermal efficiency due to the oil film in the circuit. Therefore, it is important to have a means and a mechanism to prevent lubricating oil from being taken out of the compressor as much as possible.
圧縮機から冷媒回路に排出される前に冷媒と潤滑油とを分離する技術は、例えば特開2005-139974号公報(特許文献1)、特許第4469094号公報(特許文献2)、特開平6-101678号公報(特許文献3)に開示されている。 Techniques for separating the refrigerant and lubricating oil before being discharged from the compressor to the refrigerant circuit are disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-139974 (Patent Document 1), Japanese Patent No. 4469094 (Patent Document 2), and Japanese Patent Application Laid-Open No. 6. -101678 (Patent Document 3).
特許文献1、2には、軸に取り付けた円盤状部材を用いて冷媒と潤滑油とを分離することが記載されている。特許文献3には、仕切板を設けて絞り部を構成することで冷媒と潤滑油とを分離することが記載されている。
しかしながら特許文献1~3に記載された構成・機構では、潤滑油と冷媒とを分離するための円盤状部材または仕切板が必要になり、部品数が多くなり、圧縮機のコストが増大するとともに、圧縮機自体のサイズが大きくなるという問題がある。
However, the configurations and mechanisms described in
本発明の主たる目的は、少ない部品数で潤滑油と冷媒とを分離できる圧縮機、及び該圧縮機を有するヒートポンプ式給湯システムを提供することにある。 A main object of the present invention is to provide a compressor capable of separating lubricating oil and refrigerant with a small number of parts, and a heat pump hot water supply system having the compressor.
本発明に係る圧縮機は、圧縮機構部と、ケースとを備える。圧縮機構部は、冷媒を圧縮するためのシリンダ室を有する。ケースは、圧縮機構部を収容している。圧縮機は、圧縮機構部のシリンダ室から吐出された圧縮冷媒を、圧縮機構部の外周部とケースの内壁との間の円周通路を通すように構成されている。 A compressor according to the present invention includes a compression mechanism and a case. The compression mechanism has a cylinder chamber for compressing refrigerant. The case accommodates the compression mechanism. The compressor is configured to allow compressed refrigerant discharged from a cylinder chamber of the compression mechanism to pass through a circumferential passage between the outer peripheral portion of the compression mechanism and the inner wall of the case.
上記圧縮機において、圧縮機構部はシリンダを有する。シリンダの外周には円周通路を構成する凹部が設けられている。 In the compressor described above, the compression mechanism section has a cylinder. A concave portion forming a circumferential passage is provided on the outer circumference of the cylinder.
上記圧縮機において、シリンダには油戻し経路が設けられている。 In the compressor described above, the cylinder is provided with an oil return path.
上記圧縮機は横型圧縮機であり、この圧縮機において、シリンダには、圧縮冷媒を円周通路から排気する排気口が設けられている。油戻し経路はシリンダ室の中心の高さ位置よりも下側に位置し、排気口はシリンダ室の中心の高さ位置よりも上側に位置する。 The compressor is a horizontal compressor, and in this compressor, the cylinder is provided with an exhaust port for exhausting the compressed refrigerant from the circumferential passage. The oil return path is located below the height position of the center of the cylinder chamber, and the exhaust port is located above the height position of the center of the cylinder chamber.
上記圧縮機において、円周通路は、180°以上の円弧となる円弧部を有する。 In the compressor described above, the circumferential passage has an arc portion that forms an arc of 180° or more.
上記圧縮機において、ケースは、シェルケースを含む。シェルケースは、円周通路を構成する部分を有し、アルミニウムを含む材質よりなる。 In the compressor described above, the case includes a shell case. The shell case has a portion forming a circumferential passage and is made of a material containing aluminum.
上記圧縮機において、円周通路を構成するケースの内壁は凹凸形状を有する。 In the compressor described above, the inner wall of the case forming the circumferential passage has an uneven shape.
上記圧縮機において、圧縮機は、電動機部と、ファンとをさらに備える。電動機部は、ケースに固定された固定子と、固定子に対して回転する回転子とを有する。ファンは、電動機部の回転子に取り付けられ、圧縮機構部から吐出された圧縮冷媒を吹き付けられる。 In the compressor described above, the compressor further includes an electric motor section and a fan. The electric motor section has a stator fixed to the case and a rotor rotating with respect to the stator. The fan is attached to the rotor of the electric motor section and is sprayed with the compressed refrigerant discharged from the compression mechanism section.
本発明に係るヒートポンプ式給湯システムは、上記圧縮機と、圧縮機から吐出された圧縮冷媒が熱媒体と熱交換するように設けられている凝縮器と、凝縮器にて圧縮冷媒と熱交換した熱媒体が貯留されるタンクとを備える。 The heat pump hot water supply system according to the present invention includes the compressor, a condenser provided so that the compressed refrigerant discharged from the compressor exchanges heat with a heat medium, and the condenser exchanges heat with the compressed refrigerant. and a tank in which the heat medium is stored.
本発明によれば、少ない部品数で潤滑油と冷媒とを分離できる圧縮機、及び該圧縮機を有するヒートポンプ式給湯システムを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the compressor which can separate a lubricating oil and a refrigerant|coolant with few components, and the heat pump hot-water supply system which has this compressor can be provided.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、明細書及び図面において、同一の構成要素または対応する構成要素には、同一の符号を付し、重複する説明を繰り返さない。また図面では、説明の便宜上、構成を省略または簡略化している場合もある。また実施の形態と各変形例との少なくとも一部は、互いに任意に組み合わされてもよい。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the specification and drawings, the same components or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description will not be repeated. Also, in the drawings, the configuration may be omitted or simplified for convenience of explanation. At least part of the embodiment and each modification may be combined arbitrarily with each other.
<ヒートポンプ式給湯システムの構成>
図1に示されるように、本実施の形態に係るヒートポンプ式給湯システム300は、ヒートポンプユニット(HPユニットともよぶ)100と、貯湯ユニット200とを有する。
<Configuration of heat pump hot water supply system>
As shown in FIG. 1 , heat pump hot
HPユニット100は、冷媒が循環する冷媒回路を含む。HPユニット100の冷媒回路は、圧縮機101、水熱交換器102、膨張弁103、及び空気熱交換器104を含む。圧縮機101は、低圧のガス冷媒を吸入し、該ガス冷媒を圧縮して、高圧のガス冷媒(圧縮冷媒)として吐出する。圧縮機101の詳細な構成は、後述する。
HP
水熱交換器102は、HPユニット100において凝縮器として作用する。圧縮機101から吐出された高圧のガス冷媒は、水熱交換器102において貯湯ユニット200を流れる水と熱交換することにより凝縮される。膨張弁103は、水熱交換器102にて凝縮された高圧の液冷媒を、減圧膨張させる。空気熱交換器104は、HPユニット100において蒸発器として作用する。膨張弁103にて減圧された低圧の気液二相冷媒は、空気熱交換器104において送風機105から送られた外気と熱交換することにより蒸発する。空気熱交換器104において蒸発した低圧のガス冷媒は、圧縮機101に吸入される。
貯湯ユニット200は、ポンプ201、及び貯湯タンク202を含む。ポンプ201及び貯湯タンク202は、HPユニット100内の水熱交換器102に接続されている。言い換えると、ヒートポンプ式給湯システム300は、冷媒回路とともに、水が循環する水回路を含む。水回路の一部はHPユニット100の水熱交換器102の内部に形成されており、水回路の他の一部は貯湯ユニット200のポンプ201及び貯湯タンク202の内部に形成されている。
The hot
ポンプ201は、貯湯タンク202内の低温の水を水熱交換器102に送る。水熱交換器102は、貯湯ユニット200において水を加温する。貯湯タンク202から水熱交換器102に送られた水は、圧縮機101から吐出された高圧のガス冷媒と熱交換することにより、加温される。水熱交換器102にて加温された水(湯)は、貯湯タンク202に戻されて貯湯タンク202内に貯められる。
貯湯ユニット200は、給水管203、出湯管204、及び給湯器205をさらに含む。給水管203は、貯湯タンク202に接続されており、貯湯タンク202内に給水する。出湯管204は、給湯器205を介して貯湯タンク202に接続されている。貯湯タンク202内の加温された水(湯)は、必要に応じて給湯器205によりさらに加温された後、出湯管204に出力される。
Hot
<圧縮機の構成>
次に、圧縮機101の構成について図2~図4を用いて説明する。
<Configuration of Compressor>
Next, the configuration of
図2に示されるように、圧縮機101は、例えば横型ロータリーコンプレッサである。横型ロータリーコンプレッサにおいては、後述する回転軸12の中心軸Cが横方向(例えば水平方向)に延びる。圧縮機101は、圧縮機構部1と、ケース2と、電動機部3とを有する。
As shown in FIG. 2, the
ケース2は、シェルケース21と、第1シェルカバー22と、第2シェルカバー23とを含む。シェルケース21は筒形状を有する。シェルケース21は、軸方向に沿って延びており、シェルケース21の内部空間は軸方向の一方側及び他方の側の各々において開口している。第1シェルカバー22は、シェルケース21の軸方向の一方の開口端を塞いでいる。第2シェルカバー23は、シェルケース21の軸方向の他方の開口端を塞いでいる。
ケース2は、シェルケース21、第1シェルカバー22及び第2シェルカバー23により囲まれた内部空間を有する。ケース2の内部空間は、具体的には、径方向においてシェルケース21の内周面に囲まれており、かつ第1シェルカバー22と第2シェルカバー23との間に挟まれている空間である。ケース2の内部空間には、圧縮機構部1と電動機部3とが収容されている。
圧縮機構部1は、低圧のガス冷媒を圧縮するように構成されている。圧縮機構部1は、潤滑油により潤滑される。圧縮機構部1は、シリンダ13と、回転軸12の偏心部12Bと、第1シリンダカバー14と、第2シリンダカバー15と、ピストン16とを含む。
The
シリンダ13は、第1貫通孔13Aを有する円筒形状を有する。第1貫通孔13Aはシリンダ13を貫通している。第1貫通孔13Aの内部にはシリンダ室11が形成されている。
The
回転軸12は、シリンダ室11を貫通する。回転軸12の偏心部12Bは、第1貫通孔13A内に配置されている。偏心部12Bは、回転軸12の軸部12Aの外周から張り出している。偏心部12Bの中心軸は軸部12Aの中心軸Cと平行であり、かつ中心軸Cに対して偏心している。偏心部12Bの外径は、軸部12Aの外径よりも大きい。偏心部12Bの外周には円筒形状のピストン16が嵌められている。
The rotating
回転軸12は、中心軸Cの周りに回転するように設けられている。ピストン16は、回転軸12の回転に伴い、偏心部12Bとともに中心軸C周りに偏心回転する。
The
以下では、回転軸12の中心軸Cが延在する方向を単に軸方向とよび、中心軸Cに対する径方向を単に径方向とよび、中心軸Cに対する円周方向を単に円周方向とよぶ。圧縮機101は、軸方向が水平方向に沿うように配置された状態で使用されることが予定されている。
Hereinafter, the direction in which the central axis C of the
第1シリンダカバー14及び第2シリンダカバー15の各々は、軸方向においてシリンダ室11を挟むように配置されている。第1シリンダカバー14は、シリンダ13の軸方向の一方の側面に接している。第1シリンダカバー14は、シリンダ13の第1貫通孔13Aの一方の開口端を閉じている。第2シリンダカバー15は、シリンダ13の軸方向の他方の側面に接している。第2シリンダカバー15は、シリンダ13の第1貫通孔13Aの他方の開口端を閉じている。
Each of the
第1シリンダカバー14及び第2シリンダカバー15は、偏心部12B及びピストン16の各々を軸方向に挟み込んでいる。第1シリンダカバー14は、回転軸12の軸部12Aを通す第2貫通孔14Aを有している。第2シリンダカバー15は、回転軸12の軸部12Aを通す第3貫通孔15Aを有している。
The
シリンダ室11は、シリンダ13、第1シリンダカバー14、第2シリンダカバー15、及びピストン16により区画されている。
The
シリンダ13は、後述するケース2のシェルケース21に固定されている。第1シリンダカバー14及び第2シリンダカバー15は、シリンダ13に固定されている。第1シリンダカバー14及び第2シリンダカバー15は、ケース2に直接接続されていない。
The
電動機部3は、例えばモータである。電動機部3は、回転子31と、固定子32とを有している。固定子32は、ケース2に固定されている。固定子32は、例えば積層された複数の電磁鋼板からなる本体部と、該本体部に巻き回されたコイルとを有する。回転子31は、固定子32に対して回転可能である。回転子31は、例えば積層された電磁鋼板からなる本体部と、該本体部に埋設された磁石とを有する。回転子31には、回転軸12の軸部12Aが固定されている。回転子31は、回転軸12の中心軸Cの周りに回転する。
The
電動機部3は、圧縮機101の駆動時に、上記コイルに電流を流して電磁力を発生させ、該電磁力によって回転子31を回転軸12とともに回転させ、回転軸12を介して圧縮機構部1のピストン16を駆動する。
When the
回転軸12の一方端は、第1シェルカバー22の凹部22B内に挿入されている。回転軸12の他方端は、第2シェルカバー23の凹部23B内に挿入されている。凹部22Bは、第1シェルカバー22の内表面22Aに対して窪んだ部分であり、第1シェルカバー22を貫通していない。凹部23Bは、第2シェルカバー23の内表面23Aに対して窪んだ部分であり、第2シェルカバー23を貫通していない。回転軸12は、第1シェルカバー22及び第2シェルカバー23のいずれも貫通していない。
One end of the
凹部22B、23Bの各々の内周面は、回転軸12の外周面と接している。凹部22B、23Bの各々の内周面は、回転軸12が中心軸C周りに回転しているときに回転軸12の外周面と摺動する摺動面となり、滑り軸受を構成している。これにより回転軸12は、中心軸Cの周りに回転可能なように第1シェルカバー22及び第2シェルカバー23に支持されている。
The inner peripheral surface of each of
シェルケース21には、圧縮機101の吸入口24とシリンダ13の吸入孔13Bとの間を接続する経路21Aが形成されている。経路21Aは、回転軸12及びシリンダ室11の各々よりも上方に配置されている。経路21Aの一端は吸入口24に接続されている。経路21Aの他端は、シェルケース21の内周面に開口しており、シリンダ13の外周面に開口している吸入孔13Bに接続されている。圧縮機101の吸入口24から吸入された低圧のガス冷媒は、経路21A及び吸入孔13Bを通じてシリンダ室11へ導かれる。
The
ケース2の内部空間は、第1空間部S1と、第2空間部S2とを有する。第1空間部S1は、圧縮機構部1と第1シェルカバー22との間に配置された空間である。第2空間部S2は、圧縮機構部1と第2シェルカバー23との間に配置された空間である。第1空間部S1及び第2空間部S2の各々の一部は、潤滑油を貯留するように設けられている。
The internal space of the
図3に示されるように、圧縮機構部1は、吐出弁17と、ベーン(仕切板)18とをさらに有する。吐出弁17は、吐出孔13Cを開閉可能である。吐出弁17は、シリンダ室11が所定圧力より小さい圧力である場合、吐出孔13Cを閉じている。吐出弁17は、シリンダ室11が所定圧力以上の圧力となった場合、吐出孔13Cを開く。
As shown in FIG. 3 , the
ベーン18は、シリンダ室11の内部空間を、吸入孔13Bに連なる吸入室と、吐出孔13Cに連なる圧縮室11Aとに仕切る。ベーン18は、径方向に延びるように配置されている。ベーン18の径方向内周端は、ピストン16の外周面に押し付けられている。これによりベーン18は、ピストン16の旋回駆動に伴って、シリンダ室11の内周面に対して径方向に進退動する。
The
シリンダ室11は、吐出孔13Cを通じて円周通路CPに繋がっている。円周通路CPは、圧縮機構部1の外周部13OSとケース2の内壁21ISとの間に配置されている。円周通路CPには、排気口13Eが接続されている。排気口13Eは、円周通路CP内の圧縮冷媒を円周通路CP外へ排気する部分である。このように円周通路CPは、シリンダ室11から吐出孔13Cを通じて吐出された圧縮冷媒を排気口13Eまで流す経路を構成している。
The
円周通路CPは、回転軸12の軸方向から見て円弧となる円弧部を有する。円弧部は、例えば中心軸Cを中心とした円弧を構成している。円弧部は、中心軸C以外の点を中心とした円弧を構成していてもよい。また円弧部として、1つの円弧から構成された円弧部について説明するが、円弧部は複数の円弧の組合せにより構成されていてもよい。
The circumferential passage CP has an arc portion that forms an arc when viewed from the axial direction of the
円周通路CPの円弧部は、例えば中心軸Cを中心とした180°以上の円弧を構成している。ここで180°以上とは、図3中の一点鎖線L1で示す吐出孔13Cの円周方向端部から一点鎖線L2で示す排気口13Eの円周方向端部までの円弧部が中心軸Cを中心としてなす角度θである。
The arc portion of the circumferential passage CP forms an arc of 180° or more around the central axis C, for example. Here, 180° or more means that the arc portion from the circumferential end of the
また排気口13Eは、回転軸12の軸方向から見て中心軸Cを通る水平線L3の高さ位置よりも上側に位置している。また同様に、吐出孔13Cも水平線L3の高さ位置よりも上側に位置している。
Further, the
なお図3は、ベーン18がシリンダ室11の内周面に対して最も退避(外周側へ移動)しており、圧縮過程において圧縮室11Aの体積が最も大きい状態を示している。
Note that FIG. 3 shows a state in which the
図4に示されるように、シリンダ13の外周に凹部13Dが配置されている。凹部13Dは、ケース2の内壁とともに円周通路CPを構成している。なおケース2の内壁に凹部が配置され、その凹部がシリンダ13の外周面とともに円周通路CPを構成していてもよい。
As shown in FIG. 4, a
排気口13Eは、凹部13Dに対して軸方向の一方側に配置された排気口13EAと、凹部13Dに対して軸方向の他方側に配置された排気口13EBとを含んでいる。これにより図2においてシリンダ13の円周通路CPから第1シェルカバー22に向けて圧縮冷媒が排気されるとともに、シリンダ13の円周通路CPから第2シェルカバー23に向けて圧縮冷媒が排気される。
The
図4に示されるように、シリンダ13には、油戻し経路13Fが設けられている。油戻し経路13Fは、シリンダ13における第1シェルカバー22側の端面13S1から第2シェルカバー23側の端面13S2までシリンダ13を貫通している。
As shown in FIG. 4, the
図2に示されるように、油戻し経路13Fは、ケース2内の第1空間部S1と第2空間部S2とを繋いでいる。これにより油戻し経路13Fを通じて第1空間部S1と第2空間部S2との間で潤滑油が行き来することができる。
As shown in FIG. 2 , the
図3に示されるように、回転軸12の軸方向から見て、シリンダ室11は円形を有する。軸方向から見て、回転軸12の軸部12Aの中心軸Cは、円形のシリンダ室11の中心と一致し、軸部12Aとシリンダ室11とは互いに同心となっている。
As shown in FIG. 3, the
軸方向から見てシリンダ室11の中心(中心軸C)を通る水平線L3を基準として、排気口13Eと油戻し経路13Fとは互いに逆側に配置されている。具体的には該水平線L3に対して、排気口13Eは上側に位置し、油戻し経路13Fは下側に位置する。
The
また軸方向から見て、油戻し経路13Fはシリンダ室11の中心(中心軸C)の高さ位置よりも下側に位置する。また排気口13Eはシリンダ室11の中心の高さ位置よりも上側に位置する。
In addition, when viewed from the axial direction, the
なお圧縮機構部1を潤滑する潤滑油は、特に制限されないが、例えば、エステル油、エーテル油、アルキルベンゼン油、及びポリアルキレングリコール油からなる群から選択される少なくともいずれかを含む。
The lubricating oil that lubricates the
第1シリンダカバー14及び第2シリンダカバー15の各々を構成する材料は、上記圧縮荷重を受けることができる限りにおいて、任意の材料であればよい。第1シリンダカバー14及び第2シリンダカバー15の各々を構成する材料は、金属材料であってもよく、金属材料より強度が低い材料であってもよく、例えば樹脂材料であってもよい。第1シリンダカバー14及び第2シリンダカバー15の各々が、回転軸12に対し軸方向に垂直な方向の荷重を受ける軸受として作用しないためである。
Any material may be used for each of the
好ましくは、第1シリンダカバー14及び第2シリンダカバー15の各々を構成する材料は、自己潤滑性を有する合成樹脂を含み、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリエーテルスルホン(PES)樹脂、及びポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂からなる群から選択される少なくとも1つを含む。
Preferably, the material forming each of the
好ましくは、ケース2のシェルケース21を構成する材料は、熱伝導率が高い材料である。ケース2のシェルケース21を構成する材料は、例えばアルミニウム(Al)を含む。ケース2のシェルケース21を構成する材料は、例えば純アルミニウム、アルミニウム合金などである。
Preferably, the material forming the
<圧縮機101における動作>
次に、本実施の形態における圧縮機101の動作について図2および図3を用いて説明する。
<Operation in
Next, operation of
図2に示されるように、電動機部3における固定子32のコイルに電流が供給されることにより電磁力が発生される。この電磁力によって回転子31が回転軸12とともに中心軸Cの周りに回転する。これにより回転軸12の偏心部12Bを介して、圧縮機構部1におけるシリンダ室11内でピストン16が旋回駆動する。
As shown in FIG. 2, electromagnetic force is generated by supplying current to the coils of the
一方、圧縮機101の吸入口24から吸入された低圧のガス冷媒が、経路21A及び吸入孔13Bを通じてシリンダ室11へ導かれる。
On the other hand, the low-pressure gas refrigerant sucked from the
図3に示されるように、シリンダ室11内に供給された低圧のガス冷媒は、ピストン16の旋回駆動により圧縮される。ガス冷媒が圧縮されることにより、圧縮室11A内のガス冷媒の圧力が所定圧力以上になると、吐出弁17が吐出孔13Cを開く。吐出孔13Cが開くと、圧縮室11Aから吐出孔13Cを通じて、圧縮されたガス冷媒(圧縮冷媒)が円周通路CPに吐出される。
As shown in FIG. 3 , the low-pressure gas refrigerant supplied into the
円周通路CPに吐出された圧縮冷媒は、図3中の白抜き矢印で示されるように円周通路CPに沿って、軸方向から見て円周状に移動する。円周方向に移動した圧縮冷媒は、排気口13Eに達して、排気口13Eを通じて円周通路CPから排気される。
The compressed refrigerant discharged to the circumferential passage CP moves circumferentially along the circumferential passage CP as indicated by the white arrows in FIG. 3 when viewed from the axial direction. The compressed refrigerant that has moved in the circumferential direction reaches the
圧縮冷媒が円周通路CPに沿って円周状に移動することによって、遠心力により圧縮冷媒から潤滑油が分離される。このため排気口13Eからは、潤滑油が分離された圧縮冷媒が排気される。なお圧縮冷媒から分離された潤滑油は、シリンダ13に設けられた孔などによって円周通路CPから第1空間部S1および第2空間部S2の少なくとも一方へ排出されてもよい。
As the compressed refrigerant moves circumferentially along the circumferential passage CP, centrifugal force separates the lubricating oil from the compressed refrigerant. Therefore, the compressed refrigerant from which the lubricating oil has been separated is discharged from the
<変形例>
次に、上記実施の形態の変形例について図5及び図6を用いて説明する。
<Modification>
Next, a modified example of the above embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG.
図5に示されるように、変形例1の圧縮機においては、円周通路CPを構成するケース2の内壁が凹凸形状を有する。例えばケース2におけるシェルケース21の円周通路CPを構成する内壁21ISに、複数個のディンプルDPのような凹部が配置されている。複数個のディンプルDPの各々は、例えば内壁21ISにおける円形の窪みである。なお円周通路CPを構成するケース2の内壁における凹凸形状は上記ディンプルDPに限定されるものではなく、他の形状の凹部または凸部であってもよい。
As shown in FIG. 5, in the compressor of
図6に示されるように、変形例2の圧縮機においては、電動機部3の回転子31にファン41が取り付けられている。ファン41は、複数の羽根41aと、支持板41b、41cとを有する。
As shown in FIG. 6 , in the compressor of
複数の羽根41aの各々は、中心軸C側から中心軸Cを中心とする外周側へ延びている。複数の羽根41aの各々の軸方向の一方端は支持板41bに接続されている。また複数の羽根41aの各々の軸方向の他方端は支持板41cに接続されている。
Each of the plurality of
支持板41b、41cの各々は、円環形状を有し、中央部に貫通孔を有する。支持板41b、41cの各々の貫通孔には、回転軸12の軸部12Aが挿通されている。これにより支持板41b、41cの各々は、軸部12Aと同心に配置されている。
Each of the
ファン41の羽根41aには、圧縮機構部1から排気された圧縮冷媒が吹き付けられる。例えば圧縮機構部1から排気された圧縮冷媒は、銅管42でファン41の羽根41aまで導かれた後にファン41の羽根41aに吹き付けられる。銅管42は、例えばシリンダ13の排気口13Eに接続されていてもよい。この場合、銅管42は、図4に示されるように、圧縮機構部1の電動機部3側の排気口13EBに接続される。
The compressed refrigerant discharged from the
なお変形例1、2における圧縮機の上記以外の構成については、図2~図4に示す実施の形態における圧縮機101の構成とほぼ同じであるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
Since the configuration of the compressors in
<効果>
次に、本実施の形態及び変形例1、2の効果について説明する。
<effect>
Next, effects of the present embodiment and modified examples 1 and 2 will be described.
図3に示されるように、上記実施の形態に係る圧縮機101は、圧縮機構部1のシリンダ室11から吐出された圧縮冷媒を、圧縮機構部1の外周部13OS(凹部13Dの底部)とケース2の内壁21ISとの間の円周通路CPを通すように構成されている。圧縮冷媒が円周通路CPに沿って円周状に移動することによって、遠心力により圧縮冷媒から潤滑油が分離される。このため部品を追加することなく、少ない部品数で潤滑油と圧縮冷媒とを分離することが可能となる。
As shown in FIG. 3, in the
上記圧縮機101において、図4に示されるようにシリンダ13の外周には円周通路を構成する凹部13Dが設けられている。このように凹部13Dを設けることにより、部品を追加することなく圧縮機構部1の外周部13OSとケース2の内壁21ISとの間に円周通路CPを構成することができる。このため少ない部品数で潤滑油と圧縮冷媒とを分離することが可能となる。
In the
上記圧縮機101において、図2~図4に示されるように、シリンダ13には油戻し経路13Fが設けられている。これにより潤滑油がケース2の内部において第1空間部S1と第2空間部S2との間で移動可能となり、ケース2内に潤滑油を均一に溜めることができる。
In the
上記圧縮機101において、図3に示されるように、油戻し経路13Fはシリンダ室11の中心(中心軸C)の高さ位置よりも下側に位置し、排気口13Eはシリンダ室11の中心の高さ位置よりも上側に位置する。これにより排気口13Eの高さ位置を、ケース2内における潤滑油の油面から離すことができ、排気口13Eを通じて円周通路CP内に潤滑油が入ることが抑制される。
In the
上記圧縮機101において、図3に示されるように、円周通路は180°以上の円弧となる円弧部を有する。これにより排気口13Eを通じてケース2内の油溜まりから潤滑油が円周通路CP内へ入ることが抑制される。
In the
上記圧縮機101において、図2に示されるシェルケース21は、円周通路CPを構成する部分を有し、少なくとも円周通路CPを構成する部分においてアルミニウムを含む材質よりなる。アルミニウムは熱伝導率の高い材料である。これにより高温となる圧縮冷媒からケース2が熱を受け取りやすくなり、ケース2と圧縮冷媒との熱交換効率が向上する。このためヒートポンプにおけるCOP(Coefficient Of Performance)が向上する。
In the
変形例1の圧縮機において、図5に示されるように、円周通路CPを構成するケース2の内壁21ISは凹凸形状を有する。この凹凸(例えばディンプルDP)により円周通路CPにおいて圧縮冷媒とケース2の内壁との接触面積が増える。このため高温となる圧縮冷媒からケース2が熱をさらに受け取りやすくなり、ヒートポンプにおけるCOPがさらに向上する。
In the compressor of
変形例2の圧縮機において、図6に示されるように、ファン41は、回転子31に取り付けられ、圧縮機構部1から排気された圧縮冷媒を吹き付けられる。圧縮冷媒の吹き付けによりファン41が回転して回転軸12に回転力を付加する。これにより回転軸12の駆動力が向上し、電動機部3に供給する電力を低減できるため、ヒートポンプにおけるCOPがさらに向上する。
In the compressor of Modified Example 2, as shown in FIG. 6, the
図1に示すヒートポンプ式給湯システム300は、図2~図6に示す圧縮機101を有することにより、少ない部品数で潤滑油と冷媒とを分離することができる。
Heat pump hot
なお上記においては圧縮機として横型のロータリーコンプレッサについて説明したが、圧縮機は横型に限定されず縦型であってもよく、またロータリーコンプレッサに限定されずスクロール型コンプレッサーなど他のコンプレッサーであってもよい。 In the above description, a horizontal rotary compressor has been described as a compressor, but the compressor is not limited to a horizontal type and may be a vertical type. good.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
1 圧縮機構部、2 ケース、3 電動機部、11 シリンダ室、11A 圧縮室、12 回転軸、12A 軸部、12B 偏心部、13 シリンダ、13A 第1貫通孔、13B 吸入孔、13C 吐出孔、13D,22B,23B 凹部、13E,13EA,13EB 排気口、13F,21A 経路、13S1,13S2 端面、14 第1シリンダカバー、14A 第2貫通孔、15 第2シリンダカバー、15A 第3貫通孔、16 ピストン、17 吐出弁、18 ベーン、21 シェルケース、21IS 内壁、22 第1シェルカバー、22A,23A 内表面、23 第2シェルカバー、24 吸入口、31 回転子、32 固定子、41 ファン、41a 羽根、41b,41c 支持板、42 銅管、100 ユニット、101 圧縮機、102 水熱交換器、103 膨張弁、104 空気熱交換器、105 送風機、200 貯湯ユニット、201 ポンプ、202 貯湯タンク、203 給水管、204 出湯管、205 給湯器、300 ヒートポンプ式給湯システム、C 中心軸、CP 円周通路、DP ディンプル、L3 水平線、S1 第1空間部、S2 第2空間部。
Claims (9)
前記圧縮機構部を収容しているケースと、を備え、
前記圧縮機構部の前記シリンダ室から吐出された圧縮冷媒を、前記圧縮機構部の外周部と前記ケースの内壁との間の円周通路を通すように構成された、圧縮機。 a compression mechanism having a cylinder chamber for compressing the refrigerant;
and a case housing the compression mechanism,
A compressor configured to allow compressed refrigerant discharged from the cylinder chamber of the compression mechanism portion to pass through a circumferential passage between an outer peripheral portion of the compression mechanism portion and an inner wall of the case.
前記シリンダの外周には前記円周通路を構成する凹部が設けられている、請求項1に記載の圧縮機。 The compression mechanism section has a cylinder,
2. The compressor according to claim 1, wherein an outer circumference of said cylinder is provided with a recess forming said circumferential passage.
前記シリンダには、圧縮冷媒を前記円周通路から排気する排気口が設けられており、
前記油戻し経路は前記シリンダ室の中心の高さ位置よりも下側に位置し、前記排気口は前記シリンダ室の中心の高さ位置よりも上側に位置する、請求項3に記載の圧縮機。 The compressor is a horizontal compressor,
The cylinder is provided with an exhaust port for exhausting the compressed refrigerant from the circumferential passage,
4. The compressor according to claim 3, wherein said oil return path is positioned below a height position of the center of said cylinder chamber, and said exhaust port is positioned above a height position of the center of said cylinder chamber. .
前記シェルケースは、前記円周通路を構成する部分を有し、アルミニウムを含む材質よりなる、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の圧縮機。 the case includes a shell case,
The compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein said shell case has a portion forming said circumferential passage and is made of a material containing aluminum.
前記電動機部の前記回転子に取り付けられ、前記圧縮機構部から排気された圧縮冷媒を吹き付けられるファンと、をさらに備える、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の圧縮機。 an electric motor section having a stator fixed to the case and a rotor rotating with respect to the stator;
8. The compressor according to any one of claims 1 to 7, further comprising a fan attached to the rotor of the electric motor section and capable of blowing compressed refrigerant discharged from the compression mechanism section.
前記圧縮機から吐出された圧縮冷媒が熱媒体と熱交換するように設けられている凝縮器と、
前記凝縮器にて圧縮冷媒と熱交換した前記熱媒体が貯留されるタンクと、を備える、ヒートポンプ式給湯システム。 A compressor according to any one of claims 1 to 8;
a condenser provided so that the compressed refrigerant discharged from the compressor exchanges heat with a heat medium;
A heat pump hot water supply system, comprising: a tank in which the heat medium heat-exchanged with the compressed refrigerant in the condenser is stored.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022027867A JP2023124224A (en) | 2022-02-25 | 2022-02-25 | Compressor and heat pump type water heater system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022027867A JP2023124224A (en) | 2022-02-25 | 2022-02-25 | Compressor and heat pump type water heater system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023124224A true JP2023124224A (en) | 2023-09-06 |
Family
ID=87886514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022027867A Pending JP2023124224A (en) | 2022-02-25 | 2022-02-25 | Compressor and heat pump type water heater system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023124224A (en) |
-
2022
- 2022-02-25 JP JP2022027867A patent/JP2023124224A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5103952B2 (en) | Refrigeration equipment | |
EP1215449A1 (en) | Multi-stage compression refrigerating device | |
JP6775542B2 (en) | Refrigeration cycle equipment | |
JP2011012629A (en) | Scroll compressor | |
JP2008020083A (en) | Binary refrigerating cycle device | |
JP6605140B2 (en) | Rotary compressor and refrigeration cycle apparatus | |
WO2013005568A1 (en) | Multi-cylinder rotary compressor and refrigeration cycle device | |
US11906060B2 (en) | Rotary compressor with backflow suppresion mechanism for an introduction path | |
JP2011012630A (en) | Scroll compressor | |
KR20010014817A (en) | refrigerant compressor and refrigeration cooling apparatus using the same | |
JP2023124224A (en) | Compressor and heat pump type water heater system | |
JP2020159294A (en) | Turbo compressor and refrigeration cycle device | |
JP2023111597A (en) | Compressor and heat pump type hot water supply system | |
JP2001082368A (en) | Two-stage compression type rotary compressor | |
JP2008223651A (en) | Fluid machine | |
JP5045471B2 (en) | Expansion machine | |
JP7080423B1 (en) | Compressor and refrigeration cycle equipment | |
WO2021106198A1 (en) | Compressor and refrigeration cycle device | |
JP2005264829A (en) | Fluid machine | |
JP2022088109A (en) | Expander and rankine cycle device | |
KR20230098887A (en) | Compressor and refrigerating cycle device including the same | |
JP2023111594A (en) | Compressor and heat pump type hot water supply system | |
JP4924450B2 (en) | Expansion machine | |
JP2024048814A (en) | Hermetic rotary compressor and refrigerator equipped with same | |
JP2001271776A (en) | Rotary compressor |