JP4753731B2 - ロータリ圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
本発明はロータリ圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置に係り、特に液圧縮等の過負荷を回避できるように過負荷回避機構を備えたロータリ圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置に関する。
流体を圧縮する流体機械として、固定軸に回転自在に軸支され、この固定軸に対して偏心したクランク軸部を有する駆動軸受部材と、この駆動軸受部材を回転駆動する駆動手段と、クランク軸部の偏心回転を利用して流体を圧縮するように構成された作動部を備えたものが提案されている（特許文献１）。
しかしながら、特許文献１の流体機械は、ガス圧縮用のロータリ圧縮機として冷凍サイクル装置に組み込んで使用する場合、この冷凍サイクル装置の使用条件により、液圧縮等が生じる場合があり、特許文献１の流体機械では、作動流体の逃げ場が吐出口に限られ、吐出弁の損傷や軸の損傷などを招くおそれがあるため、アキュムレータ等により作動流体の気液分離を十分に行わなければ、信頼性を保つことができなかった。
特開２００２−７０７３３号公報
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、液圧縮等の過負荷を回避できる過負荷回避機構を備え、アキュムレータを設ける必要がなく、コスト低減及び小型化が可能でかつ、信頼性があるロータリ圧縮機を提供することを目的とする。
また、アキュムレータを設ける必要がなく、コスト低減及び小型化が可能でかつ、信頼性があるロータリ圧縮機を用いることにより、コスト低減及び小型化が可能でかつ、信頼性がある冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
長富彩ンダと、上記作動室を貫通して設けられた固定軸と、この固定軸を固定するシリンダ下板と、前記固定軸の外周に回転自在に取り付けられこの固定軸に対して偏心したクランク軸部を有する駆動軸受部材と、前記クランク軸部により前記作動室内において偏心配置されたローラと、このローラの外周面に先端部を当接して前記作動室を吸入室側と圧縮室側とに区画するベーンと、前記作動室の上面を閉塞するシリンダ上板とを備え、前記駆動軸受部材の回転により前記クランク軸部を介して前記ローラを偏心回転させて、前記作動室内の流体を圧縮するとともに、この作動室内の異常圧力発生時に前記シリンダ上板を移動させて、このシリンダ上板と前記シリンダの上面間に空隙を生じさせる過負荷回避機構を設けるとともに、上記作動室で圧縮された流体が吐出する吐出口と、この吐出口を開閉する吐出弁を、上記シリンダ下板あるいはシリンダに設けることを特徴とする。
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、請求項１に記載のロータリ圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器を備えることを特徴とする。
本発明に係るロータリ圧縮機によれば、アキュムレータを設ける必要がなく、コスト低減及び小型化が可能でかつ、信頼性があるロータリ圧縮機を提供することができる。
また、本発明に係る冷凍サイクル装置によれば、アキュムレータを設ける必要がなく、コスト低減及び小型化が可能でかつ、信頼性があるロータリ圧縮機を用いることにより、コスト低減及び小型化が可能でかつ、信頼性がある冷凍サイクル装置を提供することができる。
本発明の一実施形態に係るロータリ圧縮機及び冷凍サイクル装置ついて添付図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る一実施形態であるロータリ圧縮機及び冷凍サイクル装置の縦断面図であり、図２はその運転時のロータリ圧縮機の圧縮機構部の作動状態を示す縦断面図である。
図１に示すように、本発明に係る冷凍サイクル装置Ｓは、本発明のロータリ圧縮機１と、凝縮器１１と、膨張装置１２と、蒸発器１３とを備える。
本発明に係るロータリ圧縮機１は、密閉ケース２を備え、この密閉ケース２内には駆動手段としての電動機部３と、この電動機部３と駆動軸４を介して連結するロータリ式の圧縮機構部５を収納する。
電動機部３は、密閉ケース２に圧入された固定子３１と、この固定子３１内で回転するように配置され、駆動軸４に固定された回転子３２と、固定子３１に巻装された巻線３３を備える。
圧縮機構部５は、作動室５１を形成するシリンダ５２と、作動室５１内で駆動軸受部材５３のクランク軸部５３ａに嵌合されたローラ５４と、作動室５１内をいずれも図示しない圧縮室と吸込室とに分離するベーン５５と、シリンダ５２の電動機部側に設けられ、駆動軸受部材５３が貫通する貫通孔５６ａが設けられたシリンダ上板５６と、駆動軸受部材５３を軸挿入孔５３ｂを介して回転自在に支持する固定軸５７と、シリンダ５２の反電動機部側に設けられ固定軸５７が立設されるシリンダ下板５８を備える。なお、固定軸５７とシリンダ下板５８は別個に形成しても、一体に形成してもよい。
さらに、圧縮機構部５には、過負荷回避機構６が設けられている。この過負荷回避機構６はシリンダ上板５６をシリンダ５２へ軸方向に移動可能に取り付ける取付ピン６１と、前記取付ピン６１に外嵌され、シリンダ上板５６を常時シリンダ５２の上面５２ａに押圧するコイルばね６２から構成され、圧縮室内の圧力が所定の圧力以上（異常圧力）になると、コイルばね６２の弾性力に抗して、シリンダ上板５６が上方向に押し上げられ、常閉のシリンダ上板５６とシリンダ５２の上面５２ａ間に空隙を生じるようになっている。なお、コイルばねに限らず、板ばね、ゴム等他の弾性体を用いてもよい。
コイルばね６２の弾性力は通常運転時の圧縮室内外の圧力差よりも大きく設定されているので、通常運転時、シリンダ上板５６はシリンダの上側端面に押圧され、圧縮室の密閉状態が維持されるため、低騒音で安定した運転状態が得られる。
また、圧縮室に連通する吐出口５１ａと吐出弁５１ｂは、シリンダ下板５８あるいはシリンダ５２に設けられる。これにより、シリンダ上板５８が上方に動いた場合でも、吐出口５１ａと吐出弁５１ｂがずれることがなく、安定した運転状態が実現する。
吸込室は吸込口（図示せず）を介して吸込管５９に連通し、この吸込管５９はアキュムレータを介すことなく直接蒸発器１３に接続される。
また、電動機部３から圧縮機構部５に動力を伝達するために、駆動軸４と駆動軸受部材５３は、駆動軸４の一端４ａを駆動軸受部材５３の軸挿入孔５３ｂに圧入することにより固着、連結される。
従って、圧縮機構部５は、吸込管５９、シリンダ５２に設けた吸込口（図示せず）から吸込室に吸い込んだ冷媒ガスを圧縮室で圧縮し、吐出弁５１ｂを備えた吐出口５１ａから密閉ケース２内に吐出し、さらに、密閉ケース２に設けた吐出管２１から機外に吐出するようになっている。なお、図中符号７１は一端にクラスター端子が取り付けられた口出し線が保持された端子板、符号７２は密閉端子、符号７３は固定軸５７をシリンダ下板５８に強固に回り止めするための固定ピンである。
本実施形態のロータリ圧縮機は上記構造を有するので、図１に示すような冷凍サイクル装置の使用条件により、圧縮室で液圧縮を行う事態が発生した場合、過負荷回避機構６が作動する。
例えば、図２に示すように、液圧縮により圧縮室内の圧力が、通常の圧力より圧力が上昇した場合、常閉状態にあるシリンダ上板５６がコイルばね６２の弾性力に抗して上昇し、シリンダ上板５６と上面５２ａ間に空隙ｇが形成される。この空隙ｇを介して高圧の液及びガスは密閉ケース２内に放出される。従って、圧縮室で液圧縮を行う事態が発生しても、吐出弁等の圧縮機構部５の構成部品に過負荷がかかるのを回避でき、ガス冷媒を気液分離するアキュムレータは必要としない。
上述のように本実施形態のロータリ圧縮機によれば過負荷回避機構を備え、アキュムレータを設けなく、コスト低減及び小型化が可能でかつ、信頼性があるロータリ圧縮機が実現される。
また、本実施形態の冷凍サイクル装置によれば、アキュムレータを設けることなく、コスト低減及び小型化が可能でかつ、信頼性があるロータリ圧縮機を用いることにより、コスト低減及び小型化が可能でかつ、信頼性がある冷凍サイクル装置が実現される。
なお、本発明に係るロータリ圧縮機は、必ずしもアキュムレータを設け必要がないが、ロータリ圧縮機の容量によって、アキュムレータを設けることが好ましい場合には、アキュムレータを用いたものを除外するものではない。
Ｓ…冷凍サイクル装置、１…ロータリ圧縮機、２…密閉ケース、３…電動機部、４…駆動軸、５…圧縮機構部、６…過負荷回避機構、１１…凝縮器、１２…膨張装置、１３…蒸発器、３１…固定子、３２…回転子、５１…作動室、５１ａ…吐出口、５１ｂ…吐出弁、５２…シリンダ、５３…駆動軸受部材、５３ａ…クランク軸部、５３ｂ…軸挿入孔、５４…ローラ、５５…ベーン、５６…シリンダ上板、５６ｂ…ボルト貫通孔、５７…固定軸、５８…シリンダ下板、６１…取付ピン、６２…コイルばね、５９…吸込管、ｇ…空隙。
Claims (2)
- 作動室を形成するシリンダと、上記作動室を貫通して設けられた固定軸と、この固定軸を固定するシリンダ下板と、前記固定軸の外周に回転自在に取り付けられこの固定軸に対して偏心したクランク軸部を有する駆動軸受部材と、前記クランク軸部により前記作動室内において偏心配置されたローラと、このローラの外周面に先端部を当接して前記作動室を吸入室側と圧縮室側とに区画するベーンと、前記作動室の上面を閉塞するシリンダ上板とを備え、前記駆動軸受部材の回転により前記クランク軸部を介して前記ローラを偏心回転させて、前記作動室内の流体を圧縮するとともに、この作動室内の異常圧力発生時に前記シリンダ上板を移動させて、このシリンダ上板と前記シリンダの上面間に空隙を生じさせる過負荷回避機構を設けるとともに、上記作動室で圧縮された流体が吐出する吐出口と、この吐出口を開閉する吐出弁を、上記シリンダ下板あるいはシリンダに設けることを特徴とするロータリ圧縮機。
- 請求項１に記載のロータリ圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器を備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
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