JP6257806B2 - 多気筒密閉型圧縮機 - Google Patents
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Description
このような密閉型圧縮機において、吸込配管を経由して供給された冷媒は、圧縮部において圧縮され、マフラー室を経由してシェル内に吐出され、吐出パイプからシェルの外に吐出される。かかる密閉型圧縮機は、例えば冷蔵庫や冷凍庫、空気調和機、給湯器等に利用されるため、高効率化と低コスト化とが求められる。
(a)圧縮機構には、吸入口、吐出ポート、部品を締結するボルト穴などが配置されているため、冷媒流路を効果的に設けることができない。また、吸入口、吐出ポート、ボルト穴が設けられることにより、構成部品の強度にも制限があるため、冷媒流路を自由に配置することができない。
(b)流路数を増加させるということも、(a)の理由同様、困難である。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図1は本発明の実施の形態1に係る多気筒密閉型圧縮機の全体構成を示す側面視の断面図である。図2は図1の多気筒密閉型圧縮機の圧縮部を示す側面視の部分断面図である。図3は図1のA−A矢視断面図である。図4は図1のB−B矢視断面図である。なお、以上の各図は模式的に描かれたものであるから、本発明は図示された形態に限定されるものではない。
シェル101は、上部シェル101aと中央部シェル101bとを有する。また、上部シェル101aと略同形の下部シェルがあってもよい。上部シェル101aには、外部からモーター102に電力を供給するためのガラス端子104と、圧縮された冷媒をシェル101すなわち多気筒密閉型圧縮機100の外部に吐出するための吐出パイプ105とが設けられている。
モーター102は、固定子102aと回転子102bとを有している。回転子102bは、クランク軸50(これについては別途詳細に説明する)に取り付けられている。モーター102で発生した回転トルクは、クランク軸50によって第1圧縮機構10aおよび第2圧縮機構10bに伝達される。
圧縮部103は、第1圧縮機構10aおよび第2圧縮機構10bが、仕切板30を挟んで積層され、これらを積み重ねたものの両端に、クランク軸50を支持する第1端板20aと第2端板20bが配置された構成を有している。そして、これら第1圧縮機構10a、第2圧縮機構10b、仕切板30、第1端板20aおよび第2端板20bは、図2のように長さの異なる二種類のボルト71a,71bによって一体に締結されるようになっている。
なお、第1シリンダー11aの内径と第2シリンダー11bの内径とは等しくなるように設計されている。
クランク軸50は、第1軸受挿入部52a、仕切板挿入部53、および第2軸受挿入部52bが同軸に配置された構成を有している。第1軸受挿入部52aと仕切板挿入部53との間には、一方に向かって偏芯した第1偏芯軸部51aが形成されている。第2軸受挿入部52bと仕切板挿入部53との間には、他方に向かって偏芯した第2偏芯軸部51bが形成されている。第1偏芯軸部51aと第2偏芯軸部51bとは、互いの位相が180°異なる方向に偏芯している。第1偏芯軸部51aと第2偏芯軸部51bの各中心軸はクランク軸50の軸芯に平行である。
第1圧縮機構10aの第1端板20aには、図4に示すように、第1圧縮室40aに連通する第1吐出ポート17aと、第1吐出ポート17aを冷媒流れの下流側から設定圧で閉塞する板ばねで構成された第1逆止弁18aとが設けられている。また、第1端板20aには、第1吐出ポート17aを覆うように第1カバー19aが嵌合されている。そして、第1カバー19aと第1端板20aとによって、第1マフラー室60aが形成されている。第1マフラー室60aは、クランク軸50を中心として環状に形成されており、クランク軸50の軸芯方向において圧縮部103の上端側に配置される。
したがって、第1圧縮機構10aで圧縮され、設定圧に達した冷媒は、第1吐出ポート17aを通って第1マフラー室60aへ放出される。
第1マフラー室60aと第2マフラー室60bとの間は、少なくとも1つ(本例では3つ)の冷媒流路33a,33b,33cを介して連通している。図1では、1つの冷媒流路のみを冷媒流路33として示している。冷媒流路33a,33b,33cは、例えば円形状の断面形状を有している。第2マフラー室60bに放出された冷媒は、冷媒流路33a,33b,33cを介して第1マフラー室60aに導かれる。冷媒流路33a,33b,33cは、第1圧縮室40aおよび第2圧縮室40bに隣接して配置されている。冷媒流路33a,33b,33cは、クランク軸50に平行な方向に延伸している。冷媒流路33a,33b,33cは、第1端板20a、第1圧縮機構10aの第1シリンダー11a、仕切板30、第2圧縮機構10bの第2シリンダー11b、および第2端板20bを貫通して形成されている。
冷媒流路33a,33b,33cの断面積の合計をS[mm2]とし、第2圧縮機構10bの1回転当たりの押しのけ量をVst[cc]とした場合、合計断面積Sおよび押しのけ量Vstは、例えば、11[mm2/cc]≦S/Vst≦20[mm2/cc]の関係を満たすように設定されている。この理由は、後述する。
図1および図2のように第1偏芯軸部51aは第1ピストン12aの内周部を貫通し、第2偏芯軸部51bは第2ピストン12bの内周部を貫通している。そのため、クランク軸50の回転によって第1ピストン12aおよび第2ピストン12bは、一方が他方に対して180°位相が相違した状態で偏芯回転する。
図7は本発明の実施の形態2に係る多気筒密閉型圧縮機の冷媒流路の出入口形状を示す図3相当の断面図である。図8は、図7のD−D矢視断面図であり、第2端板20bの構成を示している。なお、図中、前述の実施の形態1と同じ機能部分には同じ符号を付してある。また、説明にあたっては前述の図1および図2を参照するものとする。
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、3つの冷媒流路33a,33b,33cが設けられた構成を例示したが、冷媒流路の個数は、1つ、2つ又は4つ以上であってもよい。
Claims (8)
- 密閉容器と、
前記密閉容器内に収容され、第1圧縮機構および第2圧縮機構を有する圧縮部と、
前記圧縮部に駆動力を伝達するクランク軸と、
前記クランク軸の軸芯方向において前記圧縮部の一端側に配置され、前記第1圧縮機構で圧縮された冷媒が第1吐出ポートを介して吐出される環状の第1マフラー室と、
前記軸芯方向において前記圧縮部の他端側に配置され、前記第2圧縮機構で圧縮された冷媒が第2吐出ポートを介して吐出される環状の第2マフラー室と、
前記第1マフラー室と前記第2マフラー室とを連通させ、前記第2マフラー室内の冷媒を前記第1マフラー室に導く複数の冷媒流路と、
前記第1マフラー室内の冷媒を前記密閉容器内の空間に吐出する吐出口と、
を備え、
前記第1圧縮機構および前記第2圧縮機構のそれぞれは、
シリンダーと、
前記シリンダーの内周面に沿って偏芯回転するロータリーピストンと、
前記シリンダーの内周面と前記ロータリーピストンの外周面との間の空間を仕切るベーンと、
前記シリンダーに設けられ、前記ベーンを進退自在に収容するベーン溝と、を有しており、
前記複数の冷媒流路は、前記第1圧縮機構のシリンダーと前記第2圧縮機構のシリンダーとを貫通して設けられており、
前記第1吐出ポートにおける前記第1マフラー室側には、リード弁構造を有し一端に固定端を備えた逆止弁が設けられており、
前記第1吐出ポートは、前記固定端に対し、前記クランク軸を中心とした周方向において一回転方向にずれて配置されており、
前記複数の冷媒流路のうち、前記回転方向において前記第1吐出ポートから最も遠い位置に配置された冷媒流路は、他の少なくとも1つの冷媒流路よりも小さい断面積を有する多気筒密閉型圧縮機。 - 前記クランク軸を中心とした周方向において、前記第1圧縮機構のベーン溝の位置を0°とし、前記回転方向を正方向としたとき、
前記複数の冷媒流路は、前記クランク軸を中心とした周方向において90°以上270°以下となる角度範囲に設けられている請求項1に記載の多気筒密閉型圧縮機。 - 前記吐出口は、第1吐出口と第2吐出口とを含んでおり、
前記クランク軸を中心とした周方向において、前記第1圧縮機構のベーン溝の位置を0°とし、前記回転方向を正方向としたとき、
前記第1吐出口は、前記クランク軸を中心とした周方向において角度θ1となる位置に設けられており、
前記第2吐出口は、前記クランク軸を中心とした周方向において角度θ2となる位置に設けられており、
前記複数の冷媒流路は、前記クランク軸を中心とした周方向においてθ1以上θ2以下となる角度範囲に設けられている請求項1又は請求項2に記載の多気筒密閉型圧縮機。 - 前記複数の冷媒流路のそれぞれの流入口および流出口には、前記複数の冷媒流路のそれぞれの断面積よりも大きい断面積を有する開口部が設けられている請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の多気筒密閉型圧縮機。
- 密閉容器と、
前記密閉容器内に収容され、第1圧縮機構および第2圧縮機構を有する圧縮部と、
前記圧縮部に駆動力を伝達するクランク軸と、
前記クランク軸の軸芯方向において前記圧縮部の一端側に配置され、前記第1圧縮機構で圧縮された冷媒が第1吐出ポートを介して吐出される環状の第1マフラー室と、
前記軸芯方向において前記圧縮部の他端側に配置され、前記第2圧縮機構で圧縮された冷媒が第2吐出ポートを介して吐出される環状の第2マフラー室と、
前記第1マフラー室と前記第2マフラー室とを連通させ、前記第2マフラー室内の冷媒を前記第1マフラー室に導く少なくとも1つの冷媒流路と、
前記第1マフラー室内の冷媒を前記密閉容器内の空間に吐出する吐出口と、
を備え、
前記第1圧縮機構および前記第2圧縮機構のそれぞれは、
シリンダーと、
前記シリンダーの内周面に沿って偏芯回転するロータリーピストンと、
前記シリンダーの内周面と前記ロータリーピストンの外周面との間の空間を仕切るベーンと、
前記シリンダーに設けられ、前記ベーンを進退自在に収容するベーン溝と、を有しており、
前記少なくとも1つの冷媒流路は、前記第1圧縮機構のシリンダーと前記第2圧縮機構のシリンダーとを貫通して設けられており、
前記少なくとも1つの冷媒流路の合計断面積S[mm2]と、前記第2圧縮機構の1回転当たりの押しのけ量Vst[cc]とが、8.9[mm2/cc]<S/Vst<24[mm2/cc]の関係を満たす多気筒密閉型圧縮機。 - 前記第1吐出ポートにおける前記第1マフラー室側には、リード弁構造を有し一端に固定端を備えた逆止弁が設けられており、
前記第1吐出ポートは、前記固定端に対し、前記クランク軸を中心とした周方向において一回転方向にずれて配置されており、
前記クランク軸を中心とした周方向において、前記第1圧縮機構のベーン溝の位置を0°とし、前記回転方向を正方向としたとき、
前記少なくとも1つの冷媒流路は、前記クランク軸を中心とした周方向において90°以上270°以下となる角度範囲に設けられている請求項5に記載の多気筒密閉型圧縮機。 - 前記第1吐出ポートにおける前記第1マフラー室側には、リード弁構造を有し一端に固定端を備えた逆止弁が設けられており、
前記第1吐出ポートは、前記固定端に対し、前記クランク軸を中心とした周方向において一回転方向にずれて配置されており、
前記吐出口は、第1吐出口と第2吐出口とを含んでおり、
前記クランク軸を中心とした周方向において、前記第1圧縮機構のベーン溝の位置を0°とし、前記回転方向を正方向としたとき、
前記第1吐出口は、前記クランク軸を中心とした周方向において角度θ1となる位置に設けられており、
前記第2吐出口は、前記クランク軸を中心とした周方向において角度θ2となる位置に設けられており、
前記少なくとも1つの冷媒流路は、前記クランク軸を中心とした周方向においてθ1以上θ2以下となる角度範囲に設けられている請求項5又は請求項6に記載の多気筒密閉型圧縮機。 - 前記少なくとも1つの冷媒流路の流入口および流出口には、前記少なくとも1つの冷媒流路の断面積よりも大きい断面積を有する開口部が設けられている請求項5〜請求項7のいずれか一項に記載の多気筒密閉型圧縮機。
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