JP6671052B2

JP6671052B2 - ロータリー式圧縮機

Info

Publication number: JP6671052B2
Application number: JP2017052416A
Authority: JP
Inventors: 秀幸堀畑; 古谷　志保; 志保古谷; 啓椎崎
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-03-17
Filing date: 2017-03-17
Publication date: 2020-03-25
Anticipated expiration: 2037-03-17
Also published as: CN110268166B; WO2018168345A1; CN110268166A; JP2018155169A

Description

本発明は空気調和機の室外機や冷凍機に用いられるロータリー式圧縮機に関するものである。

一般に、空気調和機の室外機や冷凍機に用いられるロータリー式圧縮機は、密閉容器内に電動機部と圧縮機構部とを備え、電動機部と圧縮機構部とをシャフトによって連結し、シャフトの偏心部に取り付けたピストンを、シャフトの回転によって公転運動させる。
そして、電動機構部と圧縮機構部とを上下方向に配置し、シャフトを鉛直方向に配置するタイプのロータリー式圧縮機において、ターミナルを上シェル上部に配置しないものが提案されている（特許文献１、特許文献２）。
特許文献１及び特許文献２は、ロータリー式圧縮機の全高を低減する目的でターミナルを胴シェルに配置している。
また、電動機構部と圧縮機構部とを上下方向に配置し、シャフトを鉛直方向に配置するタイプのロータリー式圧縮機において、吐出管を上シェルの中央部でない位置に配置するものが提案されている（特許文献３〜特許文献７）。
特許文献３〜特許文献６は、明らかに記載されていないものもあるが、上シェルに吐出管とターミナルとを配置しているために、ターミナルとの関係で吐出管を中央部でない位置に配置している。
特許文献７は、ターミナルの記載はないが、吐出管を中央部でない位置に配置している。

実願昭５８−３５１９号（実開昭５９−１０９２４５号）のマイクロフィルム実願昭５７−１８８７６３号（実開昭５９−９１４８４号）のマイクロフィルム特開平４−２５９６８４号公報特開平１１−２２６７９号公報特開２００５−４８６８３号公報特開２００５−６１３４８号公報特開２００６−１７７２２４号公報

特許文献１及び特許文献２では、ロータリー式圧縮機の全高を低減する目的でターミナルを胴シェルに配置しているため、吐出管についても上シェルに配置していない。
特許文献２〜特許文献７では、吐出管を中央部でない位置に配置しているが、吐出管の振動を課題としておらず、従って、中央部からどの方向にずらすかについては何ら記載されていない。
ロータリー式圧縮機では、特許文献３、特許文献５、特許文献６、及び特許文献７に記載の通り、吐出管を上シェルの中央部からずらすと、吐出冷媒にオイルが多く混入してしまうという技術常識により、ターミナルの配置などの制約が無い限り吐出管を上シェルの中央部に配置する。
しかし、ロータリー式圧縮機の重心は、アキュムレータによって上シェルの中央部ではないため、吐出管を上シェルの中央部に配置すると、吐出管の振動が大きくなる。
吐出管の振動が大きくなると、吐出管に接続される配管に振動が伝達し、配管にかかる応力も大きくなり、配管が破損する可能性が生じてしまう。

そこで本発明は、吐出管の振動を低減することで、吐出管に接続される配管に伝達する振動を低減できるロータリー式圧縮機を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明のロータリー式圧縮機は、密閉容器内に電動機部と圧縮機構部とを備え、前記密閉容器は、上下方向に沿って延びる円筒状に形成された胴シェルと、前記胴シェルの上部開口を塞ぐ上シェルと、前記胴シェルの下部開口を塞ぐ下シェルとで構成され、前記胴シェルには、前記圧縮機構部に吸入冷媒を導入する吸入管と、前記電動機部に給電するターミナルとが接続され、前記上シェルには、前記圧縮機構部で圧縮された吐出冷媒を導出する吐出管が接続され、前記吸入管の上流側にはアキュムレータを設けたロータリー式圧縮機であって、前記胴シェルの直径をＤ、前記アキュムレータを含む重心の鉛直線上となる前記上シェルでの重心位置をＧとした時、前記吐出管を、前記重心位置Ｇを中心として半径Ｄ／１０の範囲内に配置したことを特徴とする。
請求項２記載の本発明のロータリー式圧縮機は、請求項１に記載のロータリー式圧縮機において、前記吐出管を、前記重心位置Ｇに配置したことを特徴とする。

本発明によれば、吐出管の振動を低減でき、吐出管に接続される配管に伝達する振動を低減できる。

本発明の一実施例によるロータリー式圧縮機の断面図同ロータリー式圧縮機の吐出管の位置を示す上面概念図

本発明の第１の実施の形態によるロータリー式圧縮機は、胴シェルの直径をＤ、アキュムレータを含む重心の鉛直線上となる上シェルでの重心位置を重心位置Ｇとした時、吐出管を、Ｇを中心として半径Ｄ／１０の範囲内に配置したものである。本実施の形態によれば、吐出管の振動を低減でき、吐出管に接続される配管に伝達する振動を低減し、配管応力の低減を図ることができる。

本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態によるロータリー式圧縮機において、吐出管を、重心位置Ｇに配置したものである。本実施の形態によれば、吐出管の振動を最も低減できる。

以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施例によるロータリー式圧縮機の断面図である。
本実施例によるロータリー式圧縮機は、密閉容器１０内に電動機部２０と圧縮機構部３０とを備えている。電動機部２０と圧縮機構部３０とはシャフト４０によって連結されている。
密閉容器１０は、上下方向に沿って延びる円筒状に形成された胴シェル１０ａと、胴シェル１０ａの上部開口を塞ぐ上シェル１０ｂと、胴シェル１０ａの下部開口を塞ぐ下シェル１０ｃとで構成されている。
電動機部２０は、密閉容器１０内面に固定される固定子２１と、固定子２１内で回転する回転子２２とから構成される。

本実施例によるロータリー式圧縮機は、圧縮機構部３０として、第１圧縮機構部３０Ａと第２圧縮機構部３０Ｂとを有している。
第１圧縮機構部３０Ａは、第１シリンダ３１Ａと、第１シリンダ３１Ａ内に配置される第１ピストン３２Ａと、第１シリンダ３１Ａ内を仕切るベーン（図示せず）とを有し、第１ピストン３２Ａが第１シリンダ３１Ａ内で公転運動することで、低圧の冷媒ガスを吸入して圧縮する。
第１圧縮機構部３０Ａと同様に、第２圧縮機構部３０Ｂは、第２シリンダ３１Ｂと、第２シリンダ３１Ｂ内に配置される第２ピストン３２Ｂと、第２シリンダ３１Ｂ内を仕切るベーン（図示せず）とを有し、第２ピストン３２Ｂが第２シリンダ３１Ｂ内で公転運動することで、低圧の冷媒ガスを吸入して圧縮する。

第１シリンダ３１Ａの一方の面には主軸受５１を配置し、第１シリンダ３１Ａの他方の面には中板５２を配置している。
また、第２シリンダ３１Ｂの一方の面には中板５２を配置し、第２シリンダ３１Ｂの他方の面には副軸受５３を配置している。
すなわち、中板５２は第１シリンダ３１Ａと第２シリンダ３１Ｂとを仕切る。中板５２は、シャフト４０の径よりも大きな開口部を有する。
シャフト４０は、回転子２２を取り付けて主軸受５１で支持される主軸部４１と、第１ピストン３２Ａを取り付ける第１偏心部４２と、第２ピストン３２Ｂを取り付ける第２偏心部４３と、副軸受５３で支持される副軸部４４とで構成される。
第１偏心部４２と第２偏心部４３とは１８０度の位相差を持って形成され、第１偏心部４２と第２偏心部４３との間には、連結軸部４５を形成している。

第１圧縮室３４Ａは、主軸受５１と中板５２との間で、第１シリンダ３１Ａ内周面と第１ピストン３２Ａ外周面との間に形成される。また、第２圧縮室３４Ｂは、中板５２と副軸受５３との間で、第２シリンダ３１Ｂ内周面と第２ピストン３２Ｂ外周面との間に形成される。
第１圧縮室３４Ａと第２圧縮室３４Ｂとの容積は同一である。すなわち、第１シリンダ３１Ａ内径と、第２シリンダ３１Ｂ内径とは同一であり、第１ピストン３２Ａ外径と第２ピストン３２Ｂ外径とは同一である。また、第１シリンダ３１Ａ内周高さと、第２シリンダ３１Ｂ内周高さとは同一であり、第１ピストン３２Ａ高さと第２ピストン３２Ｂ高さとは同一である。
密閉容器１０内の底部にはオイル溜め１１が形成され、シャフト４０の下端部にはオイルピックアップ１２を設けている。
また、図示はしないが、シャフト４０の内部には軸方向に給油路が形成され、給油路には、圧縮機構部３０の摺動面にオイルを供給するための連通路が形成されている。

胴シェル１０ａには、圧縮機構部３０に吸入冷媒を導入する第１吸入管１３Ａ及び第２吸入管１３Ｂと、電動機部２０に給電するターミナル５０とが接続されている。上シェル１０ｂには吐出管１４が接続されている。ターミナル５０は、電動機部２０よりも上方位置に配置している。
第１吸入管１３Ａは第１圧縮室３４Ａに、第２吸入管１３Ｂは第２圧縮室３４Ｂに、それぞれ接続されている。第１吸入管１３Ａ及び第２吸入管１３Ｂの上流側には、アキュムレータ１５を設けている。アキュムレータ１５は、冷凍サイクルから戻ってきた冷媒を、液冷媒とガス冷媒に分離する。第１吸入管１３Ａ及び第２吸入管１３Ｂにはガス冷媒が流れる。アキュムレータ１５とターミナル５０とは、胴シェル１０ａの中心に対して対称の位置に配置している。
シャフト４０の回転によって、第１ピストン３２Ａ及び第２ピストン３２Ｂは、第１圧縮室３４Ａ及び第２圧縮室３４Ｂ内で公転運動を行う。
第１ピストン３２Ａ及び第２ピストン３２Ｂの公転運動によって、第１吸入管１３Ａ及び第２吸入管１３Ｂから第１圧縮室３４Ａ及び第２圧縮室３４Ｂに吸入されたガス冷媒は、第１圧縮室３４Ａ及び第２圧縮室３４Ｂで圧縮された後に密閉容器１０内に吐出され、電動機部２０を通過して上昇する間にオイルを分離し、吐出管１４から密閉容器１０外に吐出される。
また、シャフト４０の回転によって、オイル溜め１１から吸い上げたオイルは、連通路から圧縮機構部３０に供給され、圧縮機構部３０の摺動面の潤滑を行う。

図２は、本実施例によるロータリー式圧縮機の吐出管の位置を示す上面概念図である。
本実施例は、胴シェル１０ａの直径をＤ、アキュムレータ１５を含む重心の鉛直線上となる上シェル１０ｂでの重心位置をＧとした時、吐出管１４を、重心位置Ｇを中心として半径Ｄ／１０の範囲内に配置する。
吐出管１４を、重心位置Ｇを中心とした半径Ｄ／１０の範囲内に配置することで、吐出管１４の振動を低減でき、吐出管１４に接続される配管に伝達する振動を低減し、配管応力の低減を図ることができる。
また、吐出管１４を、重心位置Ｇに配置することで、吐出管１４の振動を最も低減できる。

本発明は、１シリンダのロータリー式圧縮機でも適用可能である。

１０密閉容器
１０ａ胴シェル
１０ｂ上シェル
１０ｃ下シェル
２０電動機部
２１固定子
２２回転子
３０圧縮機構部
３１シリンダ
３２Ａ第１ピストン
３２Ｂ第２ピストン
４０シャフト
４１主軸部
４２第１偏心部
４３第２偏心部
４４副軸部
５０ターミナル

Claims

密閉容器内に電動機部と圧縮機構部とを備え、
前記密閉容器は、上下方向に沿って延びる円筒状に形成された胴シェルと、前記胴シェルの上部開口を塞ぐ上シェルと、前記胴シェルの下部開口を塞ぐ下シェルとで構成され、
前記胴シェルには、前記圧縮機構部に吸入冷媒を導入する吸入管と、前記電動機部に給電するターミナルとが接続され、
前記上シェルには、前記圧縮機構部で圧縮された吐出冷媒を導出する吐出管が接続され、
前記吸入管の上流側にはアキュムレータを設けたロータリー式圧縮機であって、
前記胴シェルの直径をＤ、前記アキュムレータを含む重心の鉛直線上となる前記上シェルでの重心位置をＧとした時、
前記吐出管を、前記重心位置Ｇを中心として半径Ｄ／１０の範囲内に配置した
ことを特徴とするロータリー式圧縮機。
前記吐出管を、前記重心位置Ｇに配置した
ことを特徴とする請求項１に記載のロータリー式圧縮機。