JP6967225B2 - 密閉形圧縮機及びこれを有する機器 - Google Patents

Description

本発明は、密閉形圧縮機及びこれを有する機器に関する。

特許文献１は、密閉容器内の高温ガスの吸入みを抑制するため、吸入口１０ｄを有する冷媒タンク１０ｃと、吸入マフラ１０及び冷媒タンク１０ｃを繋ぐマフラ連通路１０ｆを有した構成を開示している。吸入管１１の端部と吸入口１０ｄとは、少なくとも冷媒タンク１０ｃの前後寸法程度以上に離間している（図３，４）。

特開２０１６−２０５１６４号公報

特許文献１は、冷媒タンク１０ｃを設けることで低温冷媒の密閉容器内への分散を防ぎ、密閉容器２内に滞留する高温冷媒との混合を抑制している。しかし、冷媒タンク１０ｃに吸入管１１を近づけて配すると、運転時や輸送時の振動に起因して冷媒タンク１０ｃと吸入管１１が接触して破損等する虞がある。一方、冷媒タンク１０ｃと吸入管１１とを遠ざけると、冷媒タンク１０ｃ内に向かう冷媒の流れが密閉容器２内を通過する際に潤滑油を巻き込んで冷媒タンク１０ｃに浸入する潤滑油量や高温冷媒ガス量が増える虞がある。

上記事情に鑑みてなされた本発明は、
潤滑油を貯留する密閉容器と、
該密閉容器内に他端が開口する吸入管と、
前記他端に対向する吸入口を有する冷媒タンクと、を有する密閉形圧縮機であって、
前記密閉容器内面に向かって延在する吸入フードを有し、
該吸入フードは、前記吸入口周囲の一部に設けられ、
前記吸入口周囲の残部には、前記冷媒タンクの側面が設けられていることを特徴とする。

実施例１の密閉形圧縮機の上面断面図。 実施例１の密閉形圧縮機のＡ−Ａ断面図。 実施例１の吸入マフラの斜視図。 実施例２の吸入マフラの斜視図。 実施例３の吸入マフラの斜視図。

以下に、本発明の実施例について、適宜添付の図面を参照しながら詳細に説明する。同様の構成要素には同様の符号を付し、また、同様の説明は繰り返さない。以下の説明における下方向は、重力加速度の方向と略平行にできる。

図１は実施例１の密閉形圧縮機の上面断面図、図２は実施例１の密閉形圧縮機のＡ−Ａ断面図、図３は実施例１の吸入マフラ１０の斜視図である。
密閉形圧縮機は、外殻を形成する密閉容器１、密閉容器１内に冷媒ガスを供給する吸入管２、吸入口１２を有する吸入マフラ１０、また、密閉容器１底部に貯留された潤滑油、潤滑油を汲み上げ可能なクランクシャフト５、吸入マフラ１０から吸い込まれた冷媒ガスが流入するシリンダ６、シリンダ６内空間を摺動して冷媒ガスを圧縮するピストン７、クランクシャフト５とピストン７とを接続するコネクティングロッド８を有する。

密閉容器１は、一端が密閉容器外に延在し他端が密閉容器１内に位置する吸入管２によって内部に冷媒ガスが供給される。密閉容器１には潤滑油が貯留されており、公知の潤滑油汲み上げ機構（クランクシャフト５等）によってシリンダ６、ピストン７、コネクティングロッド８等に供給されている。これに伴って密閉容器１内や冷媒ガス中に例えば霧状の潤滑油が含まれる。

吸入管２は、他端が密閉容器１内に連通し、一端が冷凍サイクルの低圧側に接続されていて密閉容器１内に低圧の冷媒ガスを供給する。密閉容器１内には、圧縮要素と電動要素が密閉容器１に対して弾性的に支持されて収納されている。吸入管２から供給される冷媒ガスの進行方向を前方とする。

圧縮要素としては、クランクシャフト５、シリンダ６、ピストン７、コネクティングロッド８などが含まれている。クランクシャフト５は下端から偏心軸９上端まで潤滑油を引き上げることができる。

吸入マフラ１０は、吸入管２の軸線上前方で吸入管２から離間した位置に設けられた吸入口１２と、吸入口１２周りで後方に延在する吸入フード１４と、吸入口１２を有する冷媒タンク１１と、冷媒タンク１１から上方に延びてシリンダ６に繋がる連通路１３とを有する。吸入管２から供給される冷媒ガスは、主に吸入口１２から冷媒タンク１１と連通路１３を経て吸入マフラ１０に吸入される。なお、吸入マフラ１０は主にポリブチレンテレフタレート(ＰＢＴ)等の樹脂で形成されている。

吸入口１２は、冷媒タンク１１の上下方向中央より上方を含んで形成されており、冷媒タンク１１の後面１１１に設けられている。吸入口１２より下方には冷媒タンク１１の後面１１１の一部又は全部が位置している。
吸入口１２の開口寸法は吸入管２の外寸よりも大きくされており、これにより吸入管２から供給される冷媒ガスを極力直接吸入できる。また、開口形状は、上下方向が長手、左右方向が短手の略長方形状にされている。上下方向を長手とすることで、同様の開口寸法にする場合について極力下方に開口を設けることができるので、密閉容器１内の冷媒ガスを吸入してしまう場合であっても、比較的下方の、すなわち低温の冷媒ガスを吸入することになるため好ましい。冷媒ガスは密閉容器１内を流れているものの、潤滑油が底部に貯留されていることから下方の方が比較的低温であると期待される。

また、密閉容器１内側の構成（吸入フード１４など）は、底部で支持ばね（不図示）などによって弾性支持されているため、上下方向に振動し得ることから、上下方向を長手としておくことで吸入管２との接触の虞を低減できる。

冷媒タンク１１は、吸入口１２を入口、連通路１３を出口として冷媒ガスを或る程度の量貯留又は停滞させることができる容積を有し、後方に配された後面１１１等で区画された領域である。

吸入フード１４は、吸入口１２から見て後面１１１が位置する方向（本実施例では下方）が開放され、その他の方向（本実施例では左方、右方、及び上方）にはフード壁１４Ｌ，１４Ｒ，１４Ｕを有する。左方フード壁１４Ｌ、右方フード壁１４Ｒ及び上方フード壁１４Ｕそれぞれは互いに接続して一体形成されている。左方フード壁１４Ｌと右方フード壁１４Ｒそれぞれは、その下端が吸入口１２の下端と略一致又は吸入口１２の下端より下側にまで延在している。左右のフード壁１４Ｌ，１４Ｒの離間寸法は、吸入管２の左右寸法より大きくされている。

吸入フード１４の各フード壁１４Ｌ，１４Ｒ，１４Ｕの後端は、密閉容器１の内面から３ｍｍ以下になるように設けられている。これは、吸入フード１４を極力密閉容器１内面に近付けることで高温冷媒ガスの吸入を抑制するとともに、吸入フード１４が振動したとしても密閉容器１に接触することを抑制するためである。
また、吸入管２の他端とフード壁の後端とが側面視及び／又は上面視で１ｍｍ以下の離間又は重なっている。すなわち、吸入管２の他端とフード壁の後端とが、０ｍｍ超１ｍｍ以下離間しているか、好ましくは本実施例のように、吸入管２の他端がフード壁内側の領域に入り込んでいる。
なお、吸入管２の他端とフード壁の後端との重なりは、ぴったり（０ｍｍ）の重なり以上であれば良いが、１ｍｍ以上であると好ましい。

吸入管２の他端とフード壁１４Ｌ，１４Ｒ，１４Ｕそれぞれとは、吸入管２の径方向のうちフード壁１４Ｌ，１４Ｒ，１４Ｕが存在する側（本実施形態では、右面視、左面視及び上面視）で重なっている又は１ｍｍ以下の離間であると好ましい。
左方フード壁１４Ｌ、右方フード壁１４Ｒそれぞれは、略直線状に下方に延在しても良いし、途中で方向を変えても良い。
左方フード壁１４Ｌ、右方フード壁１４Ｒそれぞれの前後寸法は本実施例のように略一定でもよいし、下方に向かうにつれて前方に向かう傾斜状でもよい。

本実施例のように、吸入フード１４の何れかの方向（本実施例では下方）を開放することで、吸入フード１４や吸入管２の配置の自由度を向上させることができるため、吸入フード１４が吸入管２や密閉容器１内面に接触する虞を低減できる。

吸入管２より吸入された低温冷媒ガスは吸入口１２より冷媒タンク１１に進入し、冷媒タンク１１前方の前面内側に衝突して乱流となり周囲に分散する。これにより冷媒の速度が低下するため、特に連通路３とは異なる方向に分散した冷媒ガスは、冷媒タンク１１に効果的に貯留される。

吸入フード１４が吸入口１２周りにあることで、密閉容器１内に滞留する高温冷媒（電動要素等の熱で加熱されて生じる）が冷媒タンク１１に吸入されることを抑制できる。これにより、冷媒タンク１１内で低温冷媒と高温冷媒との混合を抑制できる。そのため、シリンダ６に吸入される冷媒の密度の低下が抑制され吸入効率を向上することができる。

本実施例は、吸入口１２の上下方向を長手とし、また、吸入フード１４を開放している下方に後面１１１を設けている。これにより、吸入管２と吸入フード１４との接触を抑制でき、かつ高温冷媒の吸入量を低減できる。吸入口１２の長手方向は、冷媒タンク１１の長手方向に略一致しており、吸入口１２の長手方向中央の位置は、冷媒タンク１１の長手方向中央を挟んで後面１１１と反対側に位置している。なお、吸入管２の軸方向視で、吸入管２は、吸入口１２の長手方向について、吸入フード１４の中央よりも上方フード壁１４Ｕから離れた位置に在ることができる。
また、吸入フード１４は、上方に位置する吸入マフラ１０やシリンダ６、ピストン７等の構造物から滴下する潤滑油が吸入口１２に吸入されることを抑制できる。上方フード壁１４Ｕは上方からの吸入口１２への滴下を抑制し、左右のフード壁１４Ｌ，１４Ｒは例えば上方フード壁１４Ｕ上面に存在する潤滑油を吸入口１２側方から下方に案内することができる。

本実施例のように、吸入口の長手方向は上下であることが好ましいが、それ以外の方向であっても良い。また、吸入口１２周囲の一部を吸入フード１４で囲み、残部に側面１１１を設けることで、吸入フード１４と吸入管２との接触の虞を低減しつつ、吸入口１２からの高温冷媒ガスの吸引量を低減できる。

本実施例の構成は、次の点を除き実施例１と同様にできる。図４は実施例２における吸入マフラ１０の斜視図である。吸入フード１４の下端は吸入口１２下端よりも下方まで延在している。

本実施例では吸入フード１４の下端を吸入口１２下端よりも下方まで延在させているため、流下する潤滑油の油滴を密閉容器１内底部により確実に案内することができる。

これにより、吸込口１２から油滴が吸入されることが抑制できるため、シリンダ６に吸入される冷媒への潤滑油の混合を抑制することができ吸入効率を向上することができる。

また、吸入フード１４のうち左右のフード壁１４Ｌ，１４Ｒの下端側は、密閉容器１の内面から４ｍｍ超離間するように設けられている。これにより、密閉容器１の下端側が内側に向かう形状に加工されていても、フード壁１４Ｌ，１４Ｒを密閉容器１から離間させた配置にすることができるので密閉容器との接触の虞を低減できる。

本実施例の構成は、次の点を除き実施例１と同様にできる。図５は実施例３における吸入マフラ１０の斜視図である。

本発明の実施例３における吸入マフラ１０の左右のフード壁１４Ｌ，１４Ｒは、上端側から下端側に向かうにつれて前方に向かう傾斜（テーパ）形状になっている。

シリンダ６やピストン７等の構造物は、下方に設けたばね等に因って弾性的に支持されて密閉容器１に収納されている。密閉容器１は、例えば鉄板の絞り成形によって形成されており、底面近傍の形状は直立するものではなく外側に向けて傾斜している。このため、冷媒タンク１１の下方に近付くほど、吸入フード１４は密閉容器１の内面に相対的に近付く（例えば図２参照）。

本実施例では吸入フード１４を上端から下端に向かって前方（密閉容器１内側）に向かうテーパ形状とすることで、密閉容器１との間に適正な空間を設け、運転中の振動によって密閉容器１内の構造物が振動しても吸入フード１４と密閉容器１とが接触することを抑制できる。

１ 密閉容器
２ 吸入管
３ 圧縮要素
４ 圧縮機本体
５ クランクシャフト
６ シリンダ
７ ピストン
８ コネクティングロッド
９ 偏心軸
１０ 吸入マフラ
１１ 冷媒タンク
１１１ 後面（側面）
１２ 吸入口
１３ 連通路
１４ 吸入フード

Claims (6)

1. 潤滑油を貯留する密閉容器と、
   該密閉容器内に他端が開口する吸入管と、
   前記他端に対向する吸入口を有する冷媒タンクと、を有する密閉形圧縮機であって、
   前記密閉容器内面に向かって延在する吸入フードを有し、
   該吸入フードは、前記吸入口周囲の一部に設けられ、
   前記吸入口周囲の残部には、前記冷媒タンクの側面が設けられ、
   前記吸入口は、長手寸法と短手寸法とを有し、
   長手寸法の方向について、一方側は前記吸入フードが存在し他方側は開放されており、
   前記吸入口の長手方向は、前記冷媒タンクの長手方向に略一致しており、
   前記吸入口の長手方向中央の位置は、前記冷媒タンクの長手方向中央を挟んで前記後面と反対側に位置している密閉形圧縮機。
2. 潤滑油を貯留する密閉容器と、
   該密閉容器内に他端が開口する吸入管と、
   前記他端に対向する吸入口を有する冷媒タンクと、を有する密閉形圧縮機であって、
   前記密閉容器内面に向かって延在する吸入フードを有し、
   該吸入フードは、前記吸入口周囲の一部に設けられ、
   前記吸入口周囲の残部には、前記冷媒タンクの側面が設けられ、
   前記一部は、前記吸入口の左側、上側、及び右側であり、
   前記吸入口の下側は開放されている密閉形圧縮機。
3. 潤滑油を貯留する密閉容器と、
   該密閉容器内に他端が開口する吸入管と、
   前記他端に対向する吸入口を有する冷媒タンクと、を有する密閉形圧縮機であって、
   前記密閉容器内面に向かって延在する吸入フードを有し、
   該吸入フードは、前記吸入口周囲の一部に設けられ、
   前記吸入口周囲の残部には、前記冷媒タンクの側面が設けられ、
   前記吸入フードは、前記吸入口の下端より下方にまで延在する密閉形圧縮機。
4. 潤滑油を貯留する密閉容器と、
   該密閉容器内に他端が開口する吸入管と、
   前記他端に対向する吸入口を有する冷媒タンクと、を有する密閉形圧縮機であって、
   前記密閉容器内面に向かって延在する吸入フードを有し、
   該吸入フードは、前記吸入口周囲の一部に設けられ、
   前記吸入口周囲の残部には、前記冷媒タンクの側面が設けられ、
   前記吸入フードは、下方に向かうにつれて前記吸入管から離れる方向又は前記密閉容器内面から離れる方向に向かうテーパ形状の部分を有する密閉形圧縮機。
5. 潤滑油を貯留する密閉容器と、
   該密閉容器内に他端が開口する吸入管と、
   前記他端に対向する吸入口を有する冷媒タンクと、を有する密閉形圧縮機であって、
   前記密閉容器内面に向かって延在する吸入フードを有し、
   該吸入フードは、前記吸入口周囲の一部に設けられ、
   前記吸入口周囲の残部には、前記冷媒タンクの側面が設けられ、
   前記他端と前記吸入フードとは、前記吸入管の径方向視のうち前記吸入フードが存在する方向の少なくとも何れかからの視点で重なっている又は１ｍｍ以下の離間である密閉形圧縮機。
6. 請求項１乃至５何れか一項に記載の密閉形圧縮機を有する機器。

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