JP5371864B2 - Rolling piston compressor - Google Patents
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Description
本発明は、ローリングピストン型圧縮機に関するものであり、特に、冷媒の吸入部の構造に関するものである。 The present invention relates to a rolling piston compressor, and more particularly to the structure of a refrigerant suction portion.
一般的なローリングピストン型圧縮機では、冷媒の吸入と圧縮とを連続的かつ反復的に繰り返すことにより、吸入冷媒に脈動が発生する。この吸入冷媒の脈動の減衰のために、冷媒回路内に共鳴型消音器を取付ける方法がある。 In a general rolling piston compressor, pulsation is generated in the sucked refrigerant by continuously and repeatedly repeating the suction and compression of the refrigerant. In order to attenuate the pulsation of the sucked refrigerant, there is a method of installing a resonance silencer in the refrigerant circuit.
また、圧縮機構内部のシリンダ及びその近傍部品に、共鳴空間及び/又は共鳴空間に連通する流路を形成し、消音構造を成すものもある(特許文献1参照)。 Some of the cylinders in the compression mechanism and the parts in the vicinity thereof have a sound deadening structure by forming a resonance space and / or a flow path communicating with the resonance space (see Patent Document 1).
圧縮機に動作圧力の高い冷媒を用いるローリングピストン型圧縮機では、ベーンとベーン溝の片当たりが生じるのを低減するため、ベーン溝近傍にベーン溝と隔壁を形成するようなスリットを設ける技術がある(特許文献2参照)。 In a rolling piston compressor that uses a refrigerant with a high operating pressure in the compressor, there is a technology that provides a slit that forms a vane groove and a partition wall in the vicinity of the vane groove in order to reduce the occurrence of contact between the vane and the vane groove. Yes (see Patent Document 2).
従来の冷媒回路内に共鳴型消音器を取付ける方法では、装置全体の小型化が困難なことや部品の増加に伴いコストが上昇する等の課題がある。 In the conventional method of installing the resonance silencer in the refrigerant circuit, there are problems such as difficulty in downsizing the entire apparatus and an increase in cost due to an increase in parts.
また、圧縮機構内部のシリンダに共鳴空間及び/又は共鳴空間に連通する流路を設け、消音構造を成す構造の場合、シリンダの冷媒吸入孔付近の薄肉部に加工を施す必要がある。この場合、特に動作圧力の高い冷媒では、加工歪みによる圧縮機の性能低下や、加工バリの圧縮機構内部への混入による圧縮機の信頼性低下等の課題がある。さらには、シリンダ厚と冷媒吸入孔径の寸法関係上、十分な共鳴空間及び/又は共鳴空間に連通する流路が確保できない可能性があるという課題もある。 In addition, in the case of a structure in which a resonance space and / or a flow path communicating with the resonance space is provided in the cylinder inside the compression mechanism to form a silencing structure, it is necessary to process a thin portion near the refrigerant suction hole of the cylinder. In this case, particularly in the case of a refrigerant having a high operating pressure, there are problems such as a decrease in the performance of the compressor due to processing strain and a decrease in the reliability of the compressor due to mixing of processing burrs into the compression mechanism. Furthermore, there is a problem that a sufficient resonance space and / or a flow path communicating with the resonance space may not be secured due to the dimensional relationship between the cylinder thickness and the refrigerant suction hole diameter.
また、ローリングピストン型圧縮機で動作圧力の高い冷媒を用いる場合には、ベーン溝近傍にベーン溝と隔壁を形成するようなスリットが必要である。このため、シリンダに共鳴空間及び/又は共鳴空間に連通する流路を設け消音構造を成す場合、シリンダにもうけられたスリットの位置によっては、消音構造を設ける位置に制約が生じてしまうという課題もある。 Further, when a refrigerant having a high operating pressure is used in a rolling piston compressor, a slit that forms a vane groove and a partition wall in the vicinity of the vane groove is necessary. For this reason, when a silencer structure is provided by providing a resonance space and / or a flow path communicating with the resonance space in the cylinder, there is a problem that the position where the silencer structure is provided may be restricted depending on the position of the slit provided in the cylinder. is there.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、圧縮機構内部に消音構造を設ける場合に、シリンダに加工を施すことなく吸入部から共鳴空間に連通する流路及び共鳴空間を有するローリングピストン型圧縮機を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. When a silencing structure is provided inside the compression mechanism, the flow path and the resonance space communicated from the suction portion to the resonance space without processing the cylinder. It aims at obtaining the rolling piston type compressor which has.
また、不要なコスト上昇を避け、加工が容易な消音構造を有するローリングピストン型圧縮機を得ることを目的とする。 It is another object of the present invention to obtain a rolling piston compressor having a silencing structure that avoids unnecessary cost increase and is easy to process.
本発明に係るローリングピストン型圧縮機は、冷媒を吸入して圧縮する圧縮機構部を備えるローリングピストン型圧縮機において、
前記圧縮機構部は、
上面と下面と内周面と外周面とを有するシリンダであって、前記外周面から前記内周面に貫通し前記冷媒を内部に吸入する吸入孔を有するシリンダを備え、
前記シリンダは、
前記内周面を前記上面と前記下面との少なくとも一方から切り欠いて形成される切り欠き部であって、前記内周面に形成された前記吸入孔の少なくとも一部と重なるように形成される切り欠き部を有することを特徴とする。
A rolling piston compressor according to the present invention is a rolling piston compressor including a compression mechanism that sucks and compresses refrigerant.
The compression mechanism is
A cylinder having an upper surface, a lower surface, an inner peripheral surface, and an outer peripheral surface, the cylinder having a suction hole that penetrates from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface and sucks the refrigerant into the interior;
The cylinder is
A cutout portion formed by cutting out the inner peripheral surface from at least one of the upper surface and the lower surface, and formed so as to overlap at least a part of the suction hole formed in the inner peripheral surface. It has a notch part, It is characterized by the above-mentioned.
本発明に係るローリングピストン型圧縮機は、圧縮機構部が、上面と下面と内周面と外周面とを有するシリンダであって、前記外周面から前記内周面に貫通し前記冷媒を内部に吸入する吸入孔を有するシリンダを備え、前記シリンダは、前記内周面を前記上面と前記下面との少なくとも一方から切り欠いて形成される切り欠き部であって、前記内周面に形成された前記吸入孔の少なくとも一部と重なるように形成される切り欠き部を有するので、シリンダに特別な加工をすることなく、吸入孔からシリンダの上面と下面との少なくとも一方へ連通する流路を得ることができる。 The rolling piston compressor according to the present invention is a cylinder in which the compression mechanism portion has an upper surface, a lower surface, an inner peripheral surface, and an outer peripheral surface, and penetrates the refrigerant from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface. A cylinder having a suction hole for sucking, the cylinder being a cutout portion formed by cutting out the inner peripheral surface from at least one of the upper surface and the lower surface, and formed on the inner peripheral surface Since the cutout portion is formed so as to overlap with at least a part of the suction hole, a flow path communicating from the suction hole to at least one of the upper surface and the lower surface of the cylinder is obtained without special processing of the cylinder. be able to.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るローリングピストン型圧縮機100を示す縦断面図である。図2は、実施の形態1に係るシリンダ7の斜視図である。図3は、実施の形態1に係る圧縮機構部110の一部拡大横断面図である。図4は、実施の形態1に係る圧縮機構部110(他の例)の一部拡大横断面図である。図5は、実施の形態1に係る圧縮機構部110の一部拡大縦断面図であり、図4のA−A断面図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a rolling piston compressor 100 according to the first embodiment. FIG. 2 is a perspective view of the
以下に、図1から図5を用いて、実施の形態1に係るローリングピストン型圧縮機100及びローリングピストン型圧縮機100の圧縮機構部110の構造について説明する。ローリングピストン型圧縮機100は、冷媒(以下、冷媒ガス、吸入ガス、吸入冷媒、吸入冷媒ガスともいう)を吸入して圧縮する圧縮機構部110を備える。 Hereinafter, the structure of the rolling piston compressor 100 and the compression mechanism 110 of the rolling piston compressor 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. The rolling piston compressor 100 includes a compression mechanism 110 that sucks and compresses refrigerant (hereinafter also referred to as refrigerant gas, suction gas, suction refrigerant, and suction refrigerant gas).
密閉型圧縮機であるローリングピストン型圧縮機100は、密閉容器であるケーシング2内に、駆動部120であるロータ4bとステータ4aとからなる電動モータ4と、クランク軸5によって駆動部120に連結された圧縮機構部110とを収容する。 A rolling piston compressor 100 as a hermetic compressor is connected to a drive unit 120 by a crankshaft 5 and an electric motor 4 including a rotor 4b and a stator 4a as a drive unit 120 in a casing 2 as a hermetic container. The compressed compression mechanism 110 is accommodated.
ステータ4aは、ケーシング2の内周面に固設され、ロータ4bは、ケーシング2の中央部で、クランク軸5に固定される。また、ケーシング2内の底部には、潤滑油22が貯留されており、クランク軸5の下端はこの潤滑油22に浸漬されている。 The stator 4 a is fixed to the inner peripheral surface of the casing 2, and the rotor 4 b is fixed to the crankshaft 5 at the center of the casing 2. A lubricating oil 22 is stored at the bottom of the casing 2, and the lower end of the crankshaft 5 is immersed in the lubricating oil 22.
圧縮機構部110は、シリンダ7、ローリングピストン8、クランク軸5の偏心部5a、上軸受9、下軸受10等からなる。シリンダ7は、円筒形であり、上面7hと下面7iと内周面7fと外周面7gとを有する(図2参照)。冷媒(吸入冷媒、吸入冷媒ガス、吸入ガス、冷媒ガス)を外部から内部に吸入する吸入孔7aを有する。つまり、シリンダ7は、外周面7gから内周面7fに貫通し冷媒を内部に吸入する吸入孔7aを有する。
The compression mechanism unit 110 includes a
ローリングピストン8は、シリンダ7の内部の壁面である内周面7f(内壁面)に沿って回転することにより、吸入した冷媒を圧縮する。クランク軸5は、ローリングピストン8に連結され、駆動部120により回転することによりローリングピストン8に回転力を伝達する。
The rolling piston 8 rotates along the inner peripheral surface 7f (inner wall surface) which is the inner wall surface of the
上軸受9は、クランク軸5を支持するとともにシリンダ7の上面7hを閉塞する。下軸受10は、クランク軸5を支持するとともにシリンダ7の下面7iを閉塞する。クランク軸5は、上軸受9と下軸受10とを貫通して支持される。
The
シリンダ7は、ケーシング2の内壁に固着され、シリンダ7内にローリングピストン8が偏心して収納される。ローリングピストン8には、クランク軸5の偏心部5aが嵌入されている。
The
シリンダ7の上面7h(上端面)には上軸受9が取り付けられる。シリンダ7の下面7i(下端面)には下軸受10が取付けられる。シリンダ7は、上軸受9と下軸受10とにより上下方向から閉塞され、シリンダ7の内周面7fとローリングピストン8の外壁面との間には圧縮室12が形成される。
An upper bearing 9 is attached to the
シリンダ7には、上述したように圧縮室12の低圧室12aに連通する冷媒の吸入孔7aが形成されている(図3,図4参照)。吸入孔7aは、ケーシング2に取付けられた吸入管19に連通する。
As described above, the
ローリングピストン8は、シリンダ7に対して偏心して収納され、ローリングピストン8の外壁面の一部がシリンダ7の内周面7fに接しながら回転する。ローリングピストン8が内周面7fに接しながら回転することにより、吸入孔7aから吸入された冷媒ガスが圧縮室12で圧縮され、圧縮された冷媒ガスは吐出口7c(図2〜図4参照)から吐出される。
The rolling piston 8 is stored eccentrically with respect to the
図2に示すように、シリンダ7には、圧縮室12の吸入孔7aと吐出口7cとの間からシリンダ7の半径方向に延設されたベーン溝7bが形成されている。ベーン溝7bは、圧縮室12からシリンダ7の半径方向に延びているとともに、シリンダ7の上面7hから下面7iに貫通する。べーン溝7bの(シリンダ7の)外周側の先端部には、べーン溝穴7dが形成されている。べーン溝穴7dは、べーン溝7bと連通し、ベーン溝7bと同様にシリンダ7の上面7hから下面7iに貫通する。
As shown in FIG. 2, the
図3及び図4に示すように、ベーン溝7bには、圧縮室12を低圧側の低圧室12aと高圧側の高圧室12bとに分離するベーン14が挿入されている。ベーン14は、例えば、背部(シリンダ7の外周側)からベーン溝穴7dに収容されるスプリング等(図示なし)によって、シリンダ7の内部側に押圧される。スプリング等の押圧により、べーン14の先端がローリングピストン8の外壁面と当接する。このようにして、ベーン14によって圧縮室12は、低圧側の低圧室12aと高圧側の高圧室12bとに分離される。
As shown in FIGS. 3 and 4, a vane 14 for separating the
圧縮過程においては、高圧室12b側からベーン14に圧縮荷重Pが加わり、ベーン14がベーン溝7bを低圧室12a側に押圧する。このとき、ベーン14とベーン溝7bの低圧側の縁部との片当たりが発生するため、圧縮機構部110には、シリンダ7の接触部位の摩耗による機械損失等の恐れが生じる。
In the compression process, a compression load P is applied to the vane 14 from the high pressure chamber 12b side, and the vane 14 presses the vane groove 7b to the low pressure chamber 12a side. At this time, the vane 14 and the low-pressure side edge of the vane groove 7b come into contact with each other, so that there is a risk of mechanical loss or the like in the compression mechanism 110 due to wear of the contact portion of the
上記のような片当たりによる摩耗等を軽減するため、低圧室12a側のシリンダ7の内周面7fに上下方向に貫通するようなスリット部15(切り欠き部の一例)を設ける。シリンダ7には、内周面7fに形成されるスリット部15であって、上面7hから下面7iに貫通するスリット部15が形成される。スリット部15は、べーン溝7bの低圧側に設けられ(図3,4参照)、ベーン溝7bとの間に隔壁16を形成するように設けられる。このようなスリット部15により、ベーン14がベーン溝7bの低圧側を押圧しても、隔壁16が押圧方向に弾性的に撓む機構となっているので、ベーン14とベーン溝7bの低圧側との片当たりによる影響(摩耗や機械損失等)を低減することができる。
In order to reduce the above-described wear and the like due to the piece contact, a slit portion 15 (an example of a notch portion) that penetrates in the vertical direction is provided on the inner peripheral surface 7f of the
シリンダ7は、内周面7fを上面7hと下面7iとの少なくとも一方から切り欠いて形成されるスリット部15(切り欠き部の一例)であって、内周面7fに形成された吸入孔7aの少なくとも一部と重なるように形成されるスリット部15を有する。本実施の形態で説明するスリット部15は、内周面7fを上面7hから下面7iまで上下方向に切り欠いて形成されている。
The
シリンダ7には、ベーン14近傍の高圧室12b側に吐出口7cが設けられている(図2から図4参照)。吐出口7cは、上軸受9に設けた開口部(図示せず)でケーシング2の内部空間に連通している。そして、ケーシング2の上部には吐出管20が取付けられており、圧縮機構部110からケーシング2の内部空間に放出された高温高圧の冷媒は、吐出管20からローリングピストン型圧縮機100の外部に吐出される。
The
図2に示すように、本実施の形態に係るシリンダ7では、内周面7fに設けられたスリット部15が吸入孔7aの内部側の開口部(内周面開口部7e)と重なる位置に形成されている。図2では、スリット部15と内周面開口部7eとが完全に重なっているが、スリット部15の少なくとも一部が内周面開口部7eと重なっている構造でもよい。
As shown in FIG. 2, in the
図3および図4に示すように、スリット部15は、内周面7fからシリンダ7の半径方向に切り欠かれた切り欠き部であるので、凹み部分40がある。スリット部15は、吸入孔7a(の内周面開口部7e)と重なっているので、吸入孔7aとスリット部15とは連通する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図5に示すように、上軸受9は、吸入孔7aから吸入される冷媒から発生する脈動周波数を減衰する共鳴空間31(共鳴空間部の一例)(空間部の一例)と、スリット部15と共鳴空間31とを連通させる流路32(流路部の一例)(空間部の一例)とを備える。流路32および共鳴空間31は、上軸受9の下端面に形成され、上軸受9の下端面が開口するように形成される。
As shown in FIG. 5, the
図5は、図4のA−A断面図であり、実施の形態1に係る圧縮機構部110の消音構造(共鳴器構造)を示す一部拡大縦断面図である。図4において点線で示された形状は、流路32および共鳴空間31を上方からみた場合の形状である。流路32は、断面が矩形であり、その一部(先端)がスリット部15に重なり、この重なり部分でスリット部15と連通する。流路32に連通する共鳴空間31は、断面が円形である。したがって、流路32と流路32に連通する共鳴空間31との断面は、図4に示すように略鍵穴形状となる。流路32および共鳴空間31の断面の形状は、矩形あるいは円形(鍵穴形状)に限らない。上軸受9の下端面に加工を施しやすい形状であり、後述する共鳴空間31の容積、共鳴空間31へ連通する流路32の長さ、断面積等の関係(条件)を満たせばどのような形状でもよい。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4, and is a partially enlarged longitudinal sectional view showing a silencing structure (resonator structure) of the compression mechanism unit 110 according to the first embodiment. The shape indicated by the dotted line in FIG. 4 is a shape when the
上軸受9の下端面には、一定の容積の共鳴空間31及び共鳴空間31へ連通する流路32が形成されている。流路32は、上軸受9の下端面において少なくとも一部がスリット部15と連通する位置に形成される。下軸受10に共鳴空間31及び流路32を形成する場合も、上軸受9と同様の構成である。
On the lower end surface of the
図5に示すように、吸入冷媒ガスは、吸入孔7aを通り内周面開口部7eからシリンダ7の圧縮室へ吸入される(吸入ガスのルートQ1)。吸入孔7aは、スリット部15に連通する流路32を介して共鳴空間31と連通する(ルートQ2)。つまり、流路32は、スリット部15により吸入孔7aの上方のシリンダ7の上面7hに形成された開口に連通するように形成される。スリット部15は、吸入孔7aと共鳴空間31とを流路32を介して連通させる流路(連通路)である。
As shown in FIG. 5, the suction refrigerant gas passes through the
つまり、本実施の形態に係るスリット部15は、ベーン14とベーン溝7bとの片当たりを低減するためのスリットとしての構成と、吸入孔7aと共鳴空間31とを流路32を介して連通させる流路としての構成とを兼ねる構成となっている。ベーン14とベーン溝7bとの片当たりを低減するためのスリットは、ローリングピストン型圧縮機100の圧縮機構部110には必要な構成であるので、本実施の形態に係るスリット部15を備えることで、シリンダ7に特別な加工を施すことなく吸入孔7aと共鳴空間31とを連通させる流路としての構成を得ることができる。
That is, the
図4において点線で示された共鳴空間31及び流路32は、上軸受9に形成された共鳴空間31及び流路32の位置を示している。図4では、流路32及び共鳴空間31は、吸入孔7aの真上に形成されている。図3において点線で示された共鳴空間31及び流路32のように、共鳴空間31と流路32とは、吸入孔7aの真上部分ではなく、吸入孔7aの真上部分から横にずれた位置(すなわち、吸入孔7aではない部分の上部)に設けられてもよい。
The
共鳴空間31と流路32との位置は、吸入孔7aの真上であっても、真上でなくてもよい。流路32の少なくとも一部がスリット部15と連通しており、かつ、共鳴空間31と流路32との位置がベーン溝7b及び圧縮室12と干渉しない位置であればよい。
The positions of the
上述した上軸受9とシリンダ7との関係は、下軸受10に共鳴空間31及び流路32(空間部の一例)を形成する場合も同様である。
The relationship between the
次に動作について説明する。ローリングピストン型圧縮機100は、電動モータ4を駆動させると、電動モータ4の駆動力がクランク軸5を介して圧縮機構部110のローリングピストン8に伝達される。この回転力により、ローリングピストン8がシリンダ7内で偏心回転する。これにより、冷媒ガスが吸入孔7aを介して圧縮室12の低圧室12aに流入し、高圧室12bで圧縮され、高圧状態の冷媒ガスが吐出口7cからケーシング2の内部空間へ吐出し、その後、吐出管20よりローリングピストン型圧縮機100の外部の冷凍回路に吐出される。
Next, the operation will be described. When the rolling piston compressor 100 drives the electric motor 4, the driving force of the electric motor 4 is transmitted to the rolling piston 8 of the compression mechanism unit 110 via the crankshaft 5. Due to this rotational force, the rolling piston 8 rotates eccentrically in the
圧縮機構部110は、冷媒ガスが吸入孔7aを通過する際、吸入孔7aからシリンダ7に設けられたスリット部15を介して上軸受9に形成されている流路32に連通し、そして一定の容積の共鳴空間31へと連通している。この過程で、吸入冷媒(冷媒ガス)に生じている脈動のうち、特定の周波数帯域が減衰する。減衰する特定の周波数帯域は、共鳴空間31の容積と、共鳴空間31へ連通する流路32の長さと断面積との関係により定まる。
When the refrigerant gas passes through the
上述した圧縮過程において、圧縮室12内に突出し、ローリングピストン8に当接しながら低圧室12aと高圧室12bを分離するベーン14は、高圧冷媒の圧縮荷重(P)により、ベーン溝7bの低圧側の縁部を高圧室12b側から低圧室12a側に押し付ける。ここで、低圧室12aのシリンダ7の内周面7fを上下方向に貫通するように設けられたスリット部15が、ベーン溝7bとの間に隔壁16を形成しているので、隔壁16が押圧方向に弾性的に撓む機構となり、ベーン14とベーン溝7bとの片当たりの発生を低減している。
In the compression process described above, the vane 14 that protrudes into the
以上のように、本実施の形態にかかるローリングピストン型圧縮機100は、圧縮過程においてベーン14とベーン溝7bとの片当たり発生の低減のために必要であるシリンダ7のスリット部15を利用して、吸入冷媒の脈動周波数を減衰させる消音構造(共鳴空間31、流路32)を上軸受9に形成するので、シリンダ7には前記消音構造のみに係る加工は必要ない。また、シリンダ7に加工歪が生じた場合、ローリングピストン8や上軸受9及び下軸受10との隙間の変化により圧縮過程で冷媒ガスの漏れが発生し、ローリングピストン型圧縮機100の効率低下となる恐れがあるが、本実施の形態に係るローリングピストン型圧縮機100によれば、このような恐れが低減できる。
As described above, the rolling piston compressor 100 according to the present embodiment uses the
共鳴空間31及び流路32のような構造により特定の周波数帯域を減衰させる共鳴機について説明する。共鳴空間31及び流路32のような構造により特定の周波数帯域を減衰させるものをヘルムホルツ共鳴器と呼ぶ。ヘルムホルツ共鳴器は、共鳴器の持つ共鳴周波数を減衰できる。
A resonator that attenuates a specific frequency band by a structure such as the
ヘルムホルツ共鳴器において、共鳴空間31の容積をV、流路32の断面積をS、流路32の長さをL、音速をCとすると、共鳴機の持つ共鳴周波数f0は下記の(式1)で得られる。
f0=C/{2π(S/VL)1/2} (式1)
In the Helmholtz resonator, assuming that the volume of the
f0 = C / {2π (S / VL) 1/2 } (Formula 1)
また、吸入冷媒ガスの脈動は、低周波数帯域ほど大きいので、上記(式1)から、流路32の断面積Sを一定とすれば、共鳴空間31の容積Vを大きくする又は流路32の長さLを長くすることで、低周波数帯域に効果を発揮することができる。
Further, since the pulsation of the suction refrigerant gas is larger in the lower frequency band, from the above (Equation 1), if the cross-sectional area S of the
本実施の形態に係るローリングピストン型圧縮機100によれば、上軸受9に共鳴空間31及び共鳴空間に連通する流路32を設けているので、シリンダ7に共鳴空間31及び/又は共鳴空間31に連通する流路32を設ける場合より、形状にも大きさにも制約が少なくなる。
According to the rolling piston compressor 100 according to the present embodiment, the
また、本実施の形態に係るローリングピストン型圧縮機100によれば、簡単な形状で共鳴空間31及び共鳴空間に連通する流路32を形成することができるので、上軸受9を鋳造品とした場合には、鋳型に予め成形時より共鳴空間31及び共鳴空間に連通する流路32を形成しておくことで、機械加工を行わずに消音構造を得ることができる。
Further, according to the rolling piston compressor 100 according to the present embodiment, the
本実施の形態1では、上軸受9に共鳴空間31及び共鳴空間に連通する流路32を形成する場合について説明したが、下軸受10に共鳴空間31及び共鳴空間に連通する流路32を形成する場合でも、同様の説明を適用することができる。
In the first embodiment, the case where the
実施の形態2.
実施の形態1では、上軸受9のみに共鳴空間31及び共鳴空間31に連通する流路32を形成した構成について説明した。本実施の形態では、下軸受10のみに共鳴空間31及び共鳴空間に連通する流路32を形成する場合について説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the configuration in which only the
図6は、実施の形態2に係る圧縮機構部110の消音構造(共鳴器構造)の一例を示す一部拡大縦断面図である。図6は、実施の形態1の図5に対応する図である。図5と同様の構成部については同様の符号を付し、その説明を省略する。また、以下の実施の形態で説明する図7から図13についても、図5と同様の構成部については同様の符号を付し、その説明を省略する。 FIG. 6 is a partially enlarged longitudinal sectional view showing an example of a silencing structure (resonator structure) of the compression mechanism unit 110 according to the second embodiment. FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 5 of the first embodiment. Components similar to those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Also, in FIGS. 7 to 13 described in the following embodiments, the same reference numerals are given to the same components as those in FIG. 5 and the description thereof is omitted.
図6に示すように、本実施の形態に係る圧縮機構部110は、下軸受10に一定の容積の共鳴空間31及び共鳴空間31へ連通する流路32が形成されている。消音構造は、吸入孔7aから内周面開口部7e部分のスリット部15に沿ってシリンダ7の下端面に連通し、スリット部15に連通する流路32を介して共鳴空間31に連通する。本実施の形態の作用及び効果は、実施の形態1で述べたものと同一である。
As shown in FIG. 6, in the compression mechanism unit 110 according to the present embodiment, a constant volume of the
実施の形態3.
上述した実施の形態1、2では、上軸受9又は下軸受10のどちらか一方に共鳴空間31及び共鳴空間31に連通する流路32を形成するようにした構成について説明した。本実施の形態では、上軸受9及び下軸受10の双方に共鳴空間31及び共鳴空間に連通する流路32を形成する場合について説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments described above, the configuration in which the
図7は、実施の形態3に係る圧縮機構部110の消音構造(共鳴器構造)の一例を示す一部拡大縦断面図である。図7に示すように、上軸受9に一定の容積の共鳴空間31a及び共鳴空間31aへ連通する流路32aを形成し、下軸受10に一定の容積の共鳴空間31b及び共鳴空間31bへ連通する流路32bを形成する。すなわち、図5で説明した上軸受9と、図6で説明した下軸受10とを合わせた構成である。本実施の形態の作用及び効果は、実施の形態1、2で述べたものと同一である。
FIG. 7 is a partially enlarged longitudinal sectional view showing an example of a silencing structure (resonator structure) of the compression mechanism unit 110 according to the third embodiment. As shown in FIG. 7, the
以下、共鳴器とは共鳴空間31と流路32とによる消音機構(消音構造)を示すものとする。本実施の形態に係る圧縮機構部110は、図7に示すように、上軸受9の共鳴空間31aの容積と下軸受10の共鳴空間31bの容積が等しく、さらに上軸受9の流路32aの断面積及び長さと下軸受10の流路32bの断面積及び長さが等しい。上述したように、共鳴器により減衰する特定の周波数帯域は、共鳴空間31の容積と、共鳴空間31へ連通する流路32の長さと断面積との関係により定まる。したがって、本実施の形態に係る圧縮機構部110によれば、上軸受9の共鳴空間31と下軸受10の共鳴空間31との2つの等しい共鳴器を備えることになるので、減衰させたい特定の周波数帯域への消音効果を増大させることができる。
Hereinafter, the term “resonator” refers to a silencing mechanism (a silencing structure) that includes the
図8は、実施の形態3に係る圧縮機構部110の消音構造(共鳴器構造)の一例を示す一部拡大縦断面図である。図9は、実施の形態3に係る圧縮機構部110の消音構造(共鳴器構造)の一例を示す一部拡大縦断面図である。 FIG. 8 is a partially enlarged longitudinal sectional view showing an example of a silencing structure (resonator structure) of the compression mechanism unit 110 according to the third embodiment. FIG. 9 is a partially enlarged longitudinal sectional view showing an example of a silencing structure (resonator structure) of the compression mechanism unit 110 according to the third embodiment.
以下、共鳴器とは共鳴空間31と流路32とによる消音機構を示すものとする。
図8に示す圧縮機構部110の共鳴器は、上軸受9の共鳴空間31aの容積と下軸受10の共鳴空間31bの容積が異なっている。これにより、上軸受9の共鳴器により減衰される周波数帯域と、下軸受10の共鳴器により減衰される周波数帯域とは異なる周波数帯域となる。図8に示す構造により、減衰させたい周波数帯域が2種類ある場合にも、2種類の周波数帯域に対して消音効果を得ることができる。
Hereinafter, the term “resonator” refers to a silencing mechanism including the
8, the volume of the
図9に示す圧縮機構部110の共鳴器は、上軸受9の流路32aの長さと下軸受10の流路32bの長さとが異なっている。これにより、上軸受9の共鳴器により減衰される周波数帯域と、下軸受10の共鳴器により減衰される周波数帯域とは異なる周波数帯域となる。図9に示す構造により、減衰させたい周波数帯域が2種類以上ある場合にも、2種類の周波数帯域に対して消音効果を得ることができる。
In the resonator of the compression mechanism section 110 shown in FIG. 9, the length of the
上述したように、共鳴空間31の容積を変更したり、流路32の長さを変更するだけでなく、流路32の断面積を変更したりしてもよい。共鳴器により減衰する特定の周波数帯域は、共鳴空間31の容積と、共鳴空間31へ連通する流路32の長さと断面積との関係により定まるので、上軸受9と下軸受10とで、共鳴空間31の容積、流路32の長さ、流路32の断面積等を変更して組み合わせることで、所望の周波数帯域を減衰させることができる。
As described above, the volume of the
実施の形態4.
実施の形態1、2では、上軸受9あるいは下軸受10に共鳴空間31及び共鳴空間31に連通する流路32を形成する構造としたが、本実施の形態では、共鳴空間31に連通する流路32を持たず、吸入孔7aからシリンダ7に設けたスリット部15を介して上軸受9あるいは下軸受10に形成された共鳴空間31へ直接連通する形態について説明する。
Embodiment 4 FIG.
In the first and second embodiments, the
図10は、実施の形態4に係る圧縮機構部110の消音構造(共鳴器構造)の一例を示す一部拡大縦断面図である。図10に示すように、上軸受9の共鳴空間31は、共鳴空間31の一部がスリット部15に重なる位置に形成される。これにより、共鳴空間31とスリット部15とが直接連通する。スリット部15が、吸入孔7aと共鳴空間31とを連通させる流路となっている。
FIG. 10 is a partially enlarged longitudinal sectional view showing an example of a silencing structure (resonator structure) of the compression mechanism unit 110 according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 10, the
図11は、実施の形態4に係る圧縮機構部110の消音構造(共鳴器構造)の一例を示す一部拡大縦断面図である。図11に示すように、下軸受10の共鳴空間31は、共鳴空間31の一部がスリット部15に重なる位置に形成される。これにより、共鳴空間31とスリット部15とが直接連通する。スリット部15が、吸入孔7aと共鳴空間31とを連通させる流路となっている。
FIG. 11 is a partially enlarged longitudinal sectional view showing an example of a silencing structure (resonator structure) of the compression mechanism unit 110 according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 11, the
本実施の形態に係る圧縮機構部110の共鳴器は、シリンダ7に設けたスリット部15を、実施の形態1で述べた共鳴空間31に連通する流路32に模して機能を代用する構造となっている。シリンダ7に設けたスリット部15の寸法及び、スリット部15と上軸受9に設けた共鳴空間31の重なりとを調整することで、吸入冷媒(冷媒ガス)に生じている脈動のうち、特定の周波数帯域を減衰する効果を得ることができる。
The resonator of the compression mechanism 110 according to the present embodiment has a structure in which the
また、上軸受9あるいは下軸受10に流路32と共鳴空間31とを形成するための加工に比べて、共鳴空間31だけを形成するための加工だけですむので、加工コストを抑えることができる。
Further, compared to the process for forming the
実施の形態5.
上述した実施の形態4では、上軸受9又は下軸受10のどちらか一方に共鳴空間31を形成するようにした構成について説明した。本実施の形態では、上軸受9及び下軸受10の双方にスリット部15と直接連通する共鳴空間31を形成する場合について説明する。
Embodiment 5 FIG.
In the above-described fourth embodiment, the configuration in which the
図12は、実施の形態5に係る圧縮機構部110の消音構造(共鳴器構造)の一例を示す一部拡大縦断面図である。図12に示すように、上軸受9に一定の容積の共鳴空間31aを形成し、下軸受10に一定の容積の共鳴空間31bを形成する。すなわち、図10で説明した上軸受9と、図11で説明した下軸受10とを合わせた構成である。本実施の形態の作用及び効果は、実施の形態4で述べたものと同一である。
FIG. 12 is a partially enlarged longitudinal sectional view showing an example of a silencing structure (resonator structure) of the compression mechanism unit 110 according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 12, the
本実施の形態に係る圧縮機構部110は、図12に示すように、上軸受9の共鳴空間31aの容積と下軸受10の共鳴空間31bの容積が等しい。上述したように、共鳴器により減衰する特定の周波数帯域は、共鳴空間31の容積と、共鳴空間31へ連通する流路32の長さと断面積との関係により定まる。したがって、本実施の形態に係る圧縮機構部110によれば、上軸受9の共鳴空間31aと下軸受10の共鳴空間31bとの2つの等しい共鳴器を備えることになるので、減衰させたい特定の周波数帯域への消音効果を増大させることができる。
As shown in FIG. 12, in the compression mechanism unit 110 according to the present embodiment, the volume of the
図13は、実施の形態5に係る圧縮機構部110の消音構造(共鳴器構造)の一例を示す一部拡大縦断面図である。 FIG. 13 is a partially enlarged longitudinal sectional view showing an example of a silencing structure (resonator structure) of the compression mechanism unit 110 according to the fifth embodiment.
図13に示す圧縮機構部110の共鳴器は、上軸受9の共鳴空間31aの容積と下軸受10の共鳴空間31bの容積が異なっている。これにより、上軸受9の共鳴器により減衰される周波数帯域と、下軸受10の共鳴器により減衰される周波数帯域とは異なる周波数帯域となる。図13に示す構造により、減衰させたい周波数帯域が2種類ある場合にも、2種類の周波数帯域に対して消音効果を得ることができる。
In the resonator of the compression mechanism 110 shown in FIG. 13, the volume of the
上述したように、実施の形態1〜5では、上面7hから下面7iに上下方向に縦に切り欠いたスリット部15について説明した。しかし、例えば、吸入孔7aから上面7hまで切り欠いたスリット部15でもよい。この場合は、吸入孔7aから連通する共鳴空間31は上軸受9に形成される。
As described above, in the first to fifth embodiments, the
また、例えば、吸入孔7aから下面7iまで切り欠いたスリット部15でもよい。この場合は、吸入孔7aから連通する共鳴空間31は下軸受10に形成される。このように、吸入孔7aの上方あるいは下方のみにスリットがある場合でも、このスリットによりベーン14とベーン溝7bとの片当たりによる摩耗等の低減は期待できる。
For example, the
実施の形態1〜3に係るローリングピストン型圧縮機は、吸入冷媒ガスに発生した脈動を減衰する効果を持つ構造をロータリー圧縮機の圧縮機構内部に形成する。実施の形態1〜3に係るローリングピストン型圧縮機は、圧縮室12の構成部品である上軸受9及び/又は下軸受10に、共鳴空間31及び、共鳴空間31へ連通する流路32をシリンダ7に設けたスリット部15を介して形成する。これにより、共鳴空間31と流路32とはヘルムホルツ共鳴を起こし、その共鳴周波数と同じ帯域の、吸入冷媒ガスに発生する脈動を減衰させる消音器として機能する。この消音器は、上軸受9又は下軸受10の一方に形成する方法や、上軸受9及び下軸受10の双方に形成し、更に共鳴空間31及び、共鳴空間31へ連通する流路32の寸法関係を変化させる方法を用い、あらゆる周波数帯域に対応可能できる。さらに、実施の形態1〜3に係るローリングピストン型圧縮機は、以下のような特徴を有する。
The rolling piston compressor according to the first to third embodiments forms a structure having an effect of attenuating the pulsation generated in the suction refrigerant gas inside the compression mechanism of the rotary compressor. In the rolling piston compressor according to the first to third embodiments, the
ケーシング2内に圧縮機構部110と駆動部120とを備えた、使用冷媒が二酸化炭素に代表される動作圧力の高い冷媒であるローリングピストン型圧縮機100において、前記圧縮機構部110の構成部品であるシリンダ7は、吸入管19を介してケーシング2の外部から冷媒を吸入するための吸入孔7aを有し、前記シリンダ7には内部圧縮室12を低圧室12aと高圧室12bとに隔てるベーン14を保持する為のベーン溝7bが形成されており、前記ベーン14の高圧側で前記ベーン14に圧縮荷重Pが加えられるとき、前記ベーン14が前記ベーン溝7bを押圧する側のシリンダ7に、前記ベーン溝7bとの間に隔壁16を形成するようなスリット部15を、前記シリンダ7を上下方向に貫通するよう設け、前記ベーン14に圧縮荷重Pが加えられたとき、前記隔壁16が前記ベーン14の押圧方向に弾性的に撓む機構を含み、前記駆動部120から駆動を伝達する偏芯軸(クランク軸5)の前記シリンダ7を挟んで上下に位置する両軸受(上軸受9、下軸受10)は鍔部を有し、前記上軸受9及び/又は下軸受10鍔部には、前記吸入孔7aから前記スリット部15を介し前記シリンダ内部圧縮室12へ吸入される冷媒の脈動周波数を減衰させるための共鳴空間31及び、前記共鳴空間31に連通する流路32を備えたことを特徴とする。
In a rolling piston compressor 100 having a compression mechanism unit 110 and a drive unit 120 in the casing 2 and having a high operating pressure represented by carbon dioxide, the refrigerant used is a component of the compression mechanism unit 110. A
また、実施の形態1〜3に係るローリングピストン型圧縮機は、前記共鳴空間31が、前記上軸受9及び/又は下軸受10の鍔部に形成され、前記共鳴空間31に連通する流路32はスリット部15に連通する(スリット部15を代用する)ことを特徴とする。
In the rolling piston compressor according to the first to third embodiments, the
実施の形態1〜5に係るローリングピストン型圧縮機100によれば、上軸受9及び/又は下軸受10に、共鳴空間31及び共鳴空間に連通する流路32(あるいは共鳴空間31のみ)を設けているので、シリンダ7に共鳴空間31及び/又は共鳴空間に連通する流路32(あるいは共鳴空間31のみ)を設ける場合より、形状にも大きさにも制約が少なくなる。
According to the rolling piston compressor 100 according to the first to fifth embodiments, the
また、実施の形態1〜5に係るローリングピストン型圧縮機100によれば、簡単な形状で共鳴空間31及び共鳴空間に連通する流路32(あるいは共鳴空間31のみ)を形成することができるので、上軸受9を鋳造品とした場合には、鋳型に予め成形時より共鳴空間31及び共鳴空間に連通する流路32(あるいは共鳴空間31のみ)を形成しておくことで、機械加工を行わずに消音構造を得ることができる。
Further, according to the rolling piston compressor 100 according to the first to fifth embodiments, the
以上、実施の形態1〜5について説明したが、これらのうち、2つ以上の実施の形態を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらのうち、1つの実施の形態を部分的に実施しても構わない。あるいは、これらのうち、2つ以上の実施の形態を部分的に組み合わせて実施しても構わない。 As mentioned above, although Embodiment 1-5 was demonstrated, you may implement combining 2 or more embodiment among these. Alternatively, one of these embodiments may be partially implemented. Or you may implement combining two or more embodiment among these partially.
2 ケーシング、4 電動モータ、4a ステータ、4b ロータ、5 クランク軸、5a 偏心部、7 シリンダ、7a 吸入孔、7b ベーン溝、7c 吐出口、7d ベーン溝穴、7e 内周面開口部、7f 内周面、7g 外周面、7h 上面、7i 下面、8 ローリングピストン、9 上軸受、10 下軸受、12 圧縮室、12a 低圧室、12b 高圧室、14 ベーン、15 スリット部、16 隔壁、19 吸入管、20 吐出管、22 潤滑油、31,31a,31b 共鳴空間、32,32a,32b 流路、40 凹み部分、100 ローリングピストン型圧縮機、110 圧縮機構部、120 駆動部。 2 Casing, 4 Electric motor, 4a Stator, 4b Rotor, 5 Crankshaft, 5a Eccentric part, 7 Cylinder, 7a Suction hole, 7b Vane groove, 7c Discharge port, 7d Vane groove hole, 7e Inner peripheral surface opening, 7f Inside Peripheral surface, 7g outer peripheral surface, 7h upper surface, 7i lower surface, 8 rolling piston, 9 upper bearing, 10 lower bearing, 12 compression chamber, 12a low pressure chamber, 12b high pressure chamber, 14 vane, 15 slit portion, 16 partition, 19 suction pipe , 20 Discharge pipe, 22 Lubricating oil, 31, 31a, 31b Resonance space, 32, 32a, 32b Flow path, 40 Recessed part, 100 Rolling piston type compressor, 110 Compression mechanism part, 120 Drive part.
Claims (3)
前記圧縮機構部は、
上面と下面と内周面と外周面とを有するシリンダであって、前記外周面から前記内周面に貫通し前記冷媒を内部に吸入する吸入孔を有するシリンダを備え、
前記シリンダは、
前記内周面を前記上面から前記下面まで切り欠いて形成される切り欠き部であって、周方向の切り欠き幅が前記吸入孔の内周面開口部の周方向の径よりも短く、前記内周面開口部の周方向の径の幅の範囲内で前記上面から前記下面まで切り欠いて形成される切り欠き部を有し、
前記ローリングピストン型圧縮機は、さらに、
前記内周面に沿って偏心回転することにより前記吸入孔から吸入した前記冷媒を圧縮するローリングピストンと、
前記ローリングピストンに連結され、回転することにより前記ローリングピストンに回転力を伝達するクランク軸と、
前記クランク軸を支持するとともに前記シリンダの上面を閉塞する上軸受と、
前記クランク軸を支持するとともに前記シリンダの下面を閉塞する下軸受とを備え、
前記上軸受と下軸受とのうちの少なくとも一方は、前記切り欠き部と連通する空間部を有する
ことを特徴とするローリングピストン型圧縮機。 In a rolling piston compressor having a compression mechanism for sucking and compressing refrigerant,
The compression mechanism is
A cylinder having an upper surface, a lower surface, an inner peripheral surface, and an outer peripheral surface, the cylinder having a suction hole that penetrates from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface and sucks the refrigerant into the interior;
The cylinder is
It said inner peripheral surface a said notch is formed by cutting up the lower surface from the upper surface, shorter than the diameter of the circumferential direction of the inner peripheral surface opening of the circumferential direction of the notch width is the suction hole, wherein Having a notch formed by notching from the upper surface to the lower surface within the range of the circumferential diameter of the inner circumferential surface opening,
The rolling piston compressor further includes:
A rolling piston that compresses the refrigerant sucked from the suction hole by rotating eccentrically along the inner peripheral surface;
A crankshaft coupled to the rolling piston and transmitting rotational force to the rolling piston by rotating;
An upper bearing that supports the crankshaft and closes an upper surface of the cylinder;
A lower bearing for supporting the crankshaft and closing the lower surface of the cylinder;
At least one of the upper bearing and the lower bearing has a space that communicates with the notch.
A rolling piston compressor characterized by that.
前記吸入孔から吸入される前記冷媒から発生する脈動周波数を減衰する共鳴空間部と、
前記切り欠き部と前記共鳴空間部とを連通させる流路部と
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のローリングピストン型圧縮機。 At least one of the upper bearing and the lower bearing is the space portion,
A resonant space that attenuates the pulsation frequency generated from the refrigerant sucked from the suction hole;
Rolling piston type compressor according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a channel section which communicates with the resonance space portion and the notch.
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