JP5119786B2 - 流体機械および冷凍サイクル装置 - Google Patents
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あるいは、本発明の流体機械は、上軸受部材と、下軸受部材と、前記上軸受部材で上端面を閉塞されるとともに前記下軸受部材で下端面を閉塞されることにより、円筒形状の作動室を内部に形成するシリンダと、前記上軸受部材と前記下軸受部材とで支持されるとともに、前記シリンダを貫くシャフトと、前記シャフトの中心軸に対して偏心して設けられた、外周面が円筒形状である偏心部と、前記作動室に収容され、かつ前記偏心部の外周面に嵌合して、前記作動室を外側作動室と内側作動室とに区画する環状のピストンと、前記外側作動室を高圧側と低圧側に区画する外側ベーンと、前記内側作動室を高圧側と低圧側に区画する内側ベーンと、を備え、前記内側作動室の吸入ポートは前記上軸受部材に設けられ、前記吸入ポートのシャフト側の縁は、前記偏心部の偏心方向が前記外側ベーンと反対側に達した瞬間に、前記ピストンの内周円と一致する仮想円上に設けられるか、あるいは前記仮想円よりも外側の位置に設けられており、前記外側作動室では、前記ピストンの偏心回転に伴って吸入冷媒が圧縮され、前記内側作動室では、前記ピストンの偏心回転に伴って吸入冷媒が膨張する構成である。
あるいは、本発明の流体機械は、上軸受部材と、下軸受部材と、前記上軸受部材で上端面を閉塞されるとともに前記下軸受部材で下端面を閉塞されることにより、円筒形状の作動室を内部に形成するシリンダと、前記上軸受部材と前記下軸受部材とで支持されるとともに、前記シリンダを貫くシャフトと、前記シャフトの中心軸に対して偏心して設けられた、外周面が円筒形状である偏心部と、前記作動室に収容され、かつ前記偏心部の外周面に嵌合して、前記作動室を外側作動室と内側作動室とに区画する環状のピストンと、前記外側作動室を高圧側と低圧側に区画する外側ベーンと、前記内側作動室を高圧側と低圧側に区画する内側ベーンと、を備え、前記内側作動室の吐出ポートは前記上軸受部材に設けられ、前記吐出ポートのシャフト側の縁は、前記偏心部の偏心方向が前記外側ベーンと反対側に達した瞬間に、前記ピストン内周円と一致する仮想円上に設けられるか、あるいは前記仮想円よりも外側の位置に設けられており、前記外側作動室では、前記ピストンの偏心回転に伴って吸入冷媒が圧縮され、前記内側作動室では、前記ピストンの偏心回転に伴って吸入冷媒が膨張する構成である。
図1は、本発明の実施の形態1における流体機械100の構成を示す縦断面図である。図2は、図1のZ−Z線における圧縮膨張機構120の横断面図である。
すなわち、膨張機の作動室の容積は、圧縮機の作動室の容積のおよそ1/9で良い。また、圧縮機と膨張機での冷媒の吸入完了時の作動室の面積をそれぞれSc、Seとし、圧縮機と膨張機の作動室の高さをそれぞれHc、Heとすると、VcとVeは、(数2)、(数3)のように表すこともできる。
(数3) Ve=Se×He
上記数式を(数1)に代入して整理すると、(数4)となる。
本実施の形態1では、圧縮機の作動室が膨張機の作動室よりも外側にあるため、冷媒の吸入完了時の各作動室の面積関係はSc>Seとなるが、図2に示す大きさで設計すると、面積比Sc/Seは約1.6となる。したがって、概算式は(数5)となる。
したがって、偏心部103aの高さは、0.82Hcとすれば良い。
図7は、本発明の実施の形態2である流体機械200の構成を示す縦断面図である。流体機械200は、密閉容器201、電動機202、主圧縮機210、圧縮膨張機構120、および連結管222を備えている。本実施の形態2では、実施の形態1の圧縮膨張機構120のみを取り出して、一般的に利用されている圧縮機の密閉容器内の下側に収納した構成となっている。図7を用いて、本実施の形態2におけるスクロール型の主圧縮機210について簡単に説明する。なお、本実施の形態2では、主圧縮機210をスクロール型の圧縮機として説明するが、ロータリ型、スイング型などの圧縮機でもよい。
31,101,201 密閉容器
40,103 シャフト
45,102,202 電動機
50 圧縮機
57 圧縮機軸受
60 膨張機
61 膨張機主軸受
62 膨張機副軸受
102a,202a ステータ
102b,202b ロータ
103a 偏心部
104 上軸受部材
104a 上軸受部材の凸部
104b 第1内側ベーン溝
104c 第1膨張機吸入ポート
104d 第1膨張機吐出ポート
105 シリンダ
105a 外側ベーン溝
105b 圧縮機吸入ポート
105c 圧縮機吐出ポート
106 下軸受部材
106a 下軸受部材の凸部
106b 第2内側ベーン溝
106c 第2膨張機吸入ポート
106d 第2膨張機吐出ポート
107 ピストン
108 外側ベーン
109 外側ベーン用バネ
110 第1内側ベーン
111 第2内側ベーン
112 第1内側ベーン用バネ
113 膨張機吸入管
114 圧縮機吸入管
115a 圧縮機吸入側作動室
115b 圧縮機吐出側作動室
116a 第1膨張機吸入側作動室
116b 第1膨張機吐出側作動室
117a 第2膨張機吸入側作動室
117b 第2膨張機吐出側作動室
118 第2内側ベーン用バネ
119 圧縮機吐出管
120 圧縮膨張機構
121 仮想円
122 膨張機吐出管
150,250 放熱器
160,260 蒸発器
210 主圧縮機
211 主圧縮機シャフト
211a 主圧縮機シャフト偏心部
211b 主圧縮機シャフト給油路
212 旋回スクロール
212a,213a ラップ
213 固定スクロール
213b 主圧縮機吐出孔
214 オルダムリング
215 軸受部材
215a オイル排出口
216 マフラー
216a,230 内部空間
217 主圧縮機吸入管
218 主圧縮機吐出管
219 主圧縮機作動室
220 流路
221 オイルポンプ
222 連結管
240 オイル溜まり
Claims (9)
- 上軸受部材と、
下軸受部材と、
前記上軸受部材で上端面を閉塞されるとともに前記下軸受部材で下端面を閉塞されることにより、円筒形状の作動室を内部に形成するシリンダと、
前記上軸受部材と前記下軸受部材とで支持されるとともに、前記シリンダを貫くシャフトと、
前記シャフトの中心軸に対して偏心して設けられた、外周面が円筒形状である偏心部と、
前記作動室に収容され、かつ前記偏心部の外周面に嵌合して、前記作動室を外側作動室と内側作動室とに区画する環状のピストンと、
前記外側作動室を高圧側と低圧側に区画する外側ベーンと、
前記内側作動室を高圧側と低圧側に区画する内側ベーンと、
を備え、
前記上軸受部材の下面および前記下軸受部材の上面には、環状の凸部をそれぞれ設け、前記凸部には前記内側ベーンを格納する内側ベーン溝が設けられており、
前記外側作動室では、前記ピストンの偏心回転に伴って吸入冷媒が圧縮され、前記内側作動室では、前記ピストンの偏心回転に伴って吸入冷媒が膨張する、流体機械。 - 前記内側作動室を上下に区画する前記偏心部の軸方向の高さは、前記ピストンの軸方向の高さよりも低く、かつ、前記偏心部の高さ1/2における水平面の位置は、前記ピストンの軸方向の高さ1/2における水平面の位置と一致する、請求項1に記載の流体機械。
- 前記偏心部には、前記偏心部の回転に伴い所定の期間のみ内側ベーン溝に給油する給油溝を設けることを特徴とする、請求項1に記載の流体機械。
- 上軸受部材と、
下軸受部材と、
前記上軸受部材で上端面を閉塞されるとともに前記下軸受部材で下端面を閉塞されることにより、円筒形状の作動室を内部に形成するシリンダと、
前記上軸受部材と前記下軸受部材とで支持されるとともに、前記シリンダを貫くシャフトと、
前記シャフトの中心軸に対して偏心して設けられた、外周面が円筒形状である偏心部と、
前記作動室に収容され、かつ前記偏心部の外周面に嵌合して、前記作動室を外側作動室と内側作動室とに区画する環状のピストンと、
前記外側作動室を高圧側と低圧側に区画する外側ベーンと、
前記内側作動室を高圧側と低圧側に区画する内側ベーンと、
を備え、
前記内側作動室の吸入ポートは前記上軸受部材に設けられ、前記吸入ポートのシャフト側の縁は、前記偏心部の偏心方向が前記外側ベーンと反対側に達した瞬間に、前記ピストンの内周円と一致する仮想円上に設けられるか、あるいは前記仮想円よりも外側の位置に設けられており、
前記外側作動室では、前記ピストンの偏心回転に伴って吸入冷媒が圧縮され、前記内側作動室では、前記ピストンの偏心回転に伴って吸入冷媒が膨張する、流体機械。 - 上軸受部材と、
下軸受部材と、
前記上軸受部材で上端面を閉塞されるとともに前記下軸受部材で下端面を閉塞されることにより、円筒形状の作動室を内部に形成するシリンダと、
前記上軸受部材と前記下軸受部材とで支持されるとともに、前記シリンダを貫くシャフトと、
前記シャフトの中心軸に対して偏心して設けられた、外周面が円筒形状である偏心部と、
前記作動室に収容され、かつ前記偏心部の外周面に嵌合して、前記作動室を外側作動室と内側作動室とに区画する環状のピストンと、
前記外側作動室を高圧側と低圧側に区画する外側ベーンと、
前記内側作動室を高圧側と低圧側に区画する内側ベーンと、
を備え、
前記内側作動室の吐出ポートは前記上軸受部材に設けられ、前記吐出ポートのシャフト側の縁は、前記偏心部の偏心方向が前記外側ベーンと反対側に達した瞬間に、前記ピストン内周円と一致する仮想円上に設けられるか、あるいは前記仮想円よりも外側の位置に設けられており、
前記外側作動室では、前記ピストンの偏心回転に伴って吸入冷媒が圧縮され、前記内側作動室では、前記ピストンの偏心回転に伴って吸入冷媒が膨張する、流体機械。 - 冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記シャフトを駆動する電動機と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を放熱させる放熱器と、
前記放熱器で放熱した冷媒を膨張させる膨張機と、
前記膨張機で膨張した冷媒を蒸発させる蒸発器と、を備え、
前記圧縮機および前記膨張機が、請求項1ないし5のいずれかに記載の流体機械からなる冷凍サイクル装置。 - 冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒をさらに圧縮する主圧縮機と、
前記主圧縮機で圧縮された冷媒を放熱させる放熱器と、
前記放熱器で放熱した冷媒を膨張させる膨張機と、
前記膨張機で膨張した冷媒を蒸発させる蒸発器と、を備え、
前記圧縮機および前記膨張機が、請求項1ないし5のいずれかに記載の流体機械からなる冷凍サイクル装置。 - 冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒をさらに圧縮する主圧縮機と、
前記主圧縮機で圧縮された冷媒を放熱させる放熱器と、
前記放熱器で放熱した冷媒を膨張させる膨張機と、
前記膨張機で膨張した冷媒を蒸発させる蒸発器と、を備え、
前記主圧縮機および前記膨張機が、請求項1ないし5のいずれかに記載の流体機械からなる冷凍サイクル装置。 - 前記冷媒に二酸化炭素を用いることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の流体機械。
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JP2007197088A JP5119786B2 (ja) | 2007-07-30 | 2007-07-30 | 流体機械および冷凍サイクル装置 |
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JP2007197088A JP5119786B2 (ja) | 2007-07-30 | 2007-07-30 | 流体機械および冷凍サイクル装置 |
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