JPWO2019111350A1 - 圧縮機、及び、冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

インナーパイプの圧力損失を低減できるアキュムレータを有する圧縮機、及び、冷凍サイクル装置を得る。圧縮機（１００）は、少なくとも１つのシリンダー（３１）を有する圧縮機構部（３）と、冷媒を気体と液体とに分離させるアキュムレータ（１４０）と、アキュムレータを構成する容器（１４１）内において、一端（４５ａ）が容器内で開口し、他端（４５ｂ）が容器に設けられた開口部に接続されるインナーパイプ（４４）と、一端（５１ａ）が開口部に位置するインナーパイプと接続され、他端（５１ｂ）がシリンダーの吸入口（４２）と接続され、アキュムレータと圧縮機構部とを接続する吸入管（５）と、を備え、吸入管は、インナーパイプと接続される管を構成するアキュムレータ接続部（５ａ）と、シリンダーの吸入口に接続される管を構成し、アキュムレータ接続部よりも細径のシリンダー接続部（５ｃ）と、アキュムレータ接続部と連続して形成される太径の一端を有し、シリンダー接続部と連続して形成される細径の他端を構成する管であって、一端から他端にかけて連続して細径化されているテーパ部（５ｂ）と、を有するものである。

Description

本発明は、アキュムレータを有する圧縮機、及び、当該圧縮機を備えた冷凍サイクル装置に関するものである。

従来の圧縮機は、圧縮機を構成するシリンダーの数と同じ数の吸入管を有するアキュムレータが隣接して固定され、冷媒がアキュムレータから吸入管を介して圧縮機溝部へ供給されるものがある（例えば、特許文献１）。

特開２０１２−５７５０３号公報

圧縮機は、圧力損失を低減させるために、アキュムレータ内のインナーパイプの径が大きいことが望ましい。しかし、シリンダーを有する従来のロータリー圧縮機は、アキュムレータとシリンダーとを接続する吸入管の径の大きさがシリンダーの吸入口の径の大きさに対して制限されることにより、吸入管と接続するインナーパイプの外径の大きさが制限される。そのため、インナーパイプの圧力損失の低減に制限がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためのものであり、インナーパイプの圧力損失を低減できるアキュムレータを有する圧縮機、及び、冷凍サイクル装置を得るものである。

本発明に係る圧縮機は、少なくとも１つのシリンダーを有する圧縮機構部と、冷媒を気体と液体とに分離させるアキュムレータと、アキュムレータを構成する容器内において、一端が容器内で開口し、他端が容器に設けられた開口部に接続されるインナーパイプと、一端が開口部に位置するインナーパイプと接続され、他端がシリンダーの吸入口と接続され、アキュムレータと圧縮機構部とを接続する吸入管と、を備え、吸入管は、インナーパイプと接続される管を構成するアキュムレータ接続部と、シリンダーの吸入口に接続される管を構成し、アキュムレータ接続部よりも細径のシリンダー接続部と、アキュムレータ接続部と連続して形成される太径の一端を有し、シリンダー接続部と連続して形成される細径の他端を構成する管であって、一端から他端にかけて連続して細径化されているテーパ部と、を有するものである。

本発明に係る圧縮機は、吸入管が、インナーパイプと接続される管を構成するアキュムレータ接続部と、シリンダーの吸入口に接続される管を構成し、アキュムレータ接続部よりも細径のシリンダー接続部と、を有する。また、吸入管が、アキュムレータ接続部と連続して形成される太径の一端を有し、シリンダー接続部と連続して形成される細径の他端を構成する管であって、一端から他端に掛けて連続して細径化されているテーパ部を有するものである。そのため、圧縮機は、アキュムレータ内にシリンダーの吸入口の径よりも大きな管径を有するインナーパイプを備えることができ、インナーパイプの圧力損失を低減することができる。

本発明の実施の形態１に係る圧縮機を備えた冷凍サイクル装置を示す概略模式図である。 本発明の実施の形態１に係る圧縮機の縦断面図である。 本発明の実施の形態１に係る圧縮機の吸入管の斜視図である。 従来の圧縮機の縦断面図である。 本発明の実施の形態２に係る圧縮機の縦断面図である。 本発明の実施の形態２に係る圧縮機の吸入管の斜視図である。 従来の圧縮機の縦断面図である。 図７の従来の圧縮機のアキュムレータの横断面模式図である。 図５の圧縮機のアキュムレータの横断面模式図である。

以下、本発明の実施の形態に係る圧縮機１００、及び、冷凍サイクル装置１０について図面等を参照しながら説明する。なお、図１を含む以下の図面では、各構成部材の相対的な寸法の関係及び形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。また、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置あるいは部品の配置及び向きを限定するものではない。

実施の形態１．
［冷凍サイクル装置１０］
図１は、本発明の実施の形態１に係る圧縮機１００を備えた冷凍サイクル装置１０を示す概略模式図である。冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１００と、凝縮器１１０と、膨張装置１２０と、蒸発器１３０とを備えている。冷凍サイクル装置１０は、図１に示すように、圧縮機１００、凝縮器１１０、膨張装置１２０、蒸発器１３０を直列に冷媒配管で接続して冷媒循環回路を構成する。

圧縮機１００は、ロータリー式の圧縮機であって、内部に取り込まれる低圧の気相冷媒を圧縮して高温高圧の気相冷媒に変化させる。圧縮機１００は、アキュムレータ１４０を有する。凝縮器１１０は、圧縮機１００から送り込まれる高温高圧の気相冷媒から熱を放熱させ、気相冷媒を高圧の液相冷媒に変化させる。膨張装置１２０は、凝縮器１１０から送り込まれる高圧の液相冷媒の圧力を下げ、低温低圧の液相冷媒に変化させる。蒸発器１３０は、膨張装置１２０から送り込まれる液相冷媒を気化させ、低圧の気相冷媒に変化させる。このとき、相変化する冷媒に気化熱が奪われて蒸発器１３０の周囲が冷却される。気化熱を奪った気相冷媒は、アキュムレータ１４０を介して再び圧縮機１００内に取り込まれる。このように、冷凍サイクル装置１０では、作動流体である冷媒が気相冷媒と液相冷媒とに相変化しながら循環している。気相冷媒から液相冷媒へ相変化する過程で冷媒から放熱され、液相冷媒から気相冷媒へ相変化する過程で冷媒に吸熱される。これら放熱又は吸熱を利用して暖房又は冷房が行われる。

［圧縮機１００］
図２は、本発明の実施の形態１に係る圧縮機１００の縦断面図である。圧縮機１００は、密閉容器１の内部に電動機構部２及び圧縮機構部３が収納されている。また、圧縮機１００は、密閉容器１の外部にアキュムレータ１４０を有し、密閉容器１とアキュムレータ１４０とを接続する吸入管５を有する。

（密閉容器１）
密閉容器１は、円筒形状の中央容器１１と、中央容器１１の上部の開口を塞ぐ半球状の上容器１２と、中央容器１１の下部の開口を塞ぐ有底円筒形状の下容器１３とで構成されている。密閉容器１は、中央容器１１の上方の開口部に上容器１２が嵌入され、中央容器１１の下方の開口部に下容器１３が嵌入されて密閉状態が保たれている。中央容器１１には、アキュムレータ１４０が取り付けられた吸入管５が接続されており、上容器１２には、吐出管７が接続されている。吸入管５は、アキュムレータ１４０を介して吸入するガス冷媒（低温低圧）を圧縮機構部３内に送り込むための接続管である。吸入管５の詳細な構成は後述する。吐出管７は、圧縮機構部３によって圧縮された密閉容器１内のガス冷媒（高温高圧）を、冷凍サイクル装置１０を構成する冷媒配管に吐出させるための接続管である。下容器１３の内壁側には、主軸２３の内部を経由して圧縮機構部３に供給される冷凍機油が貯留されている。圧縮機１００は、密閉容器１内において、電動機構部２の下部と、圧縮機構部３の上部との間に空間Ａが形成されている。

（電動機構部２）
電動機構部２は、密閉容器１内の上部に配置されている。電動機構部２は、中央容器１１に固定された固定子２１と、固定子２１の内周側に回転自在に嵌合された回転子２２とを備えている。固定子２１は、例えば、焼き嵌め、溶接など各種固定法により密閉容器１の中央容器１１に固定されている。回転子２２の中心部には、下方に延びる主軸２３が固定されている。主軸２３は、上部軸受３８及び下部軸受３９により回転自在に支持され、回転子２２と共に回転する。

（圧縮機構部３）
圧縮機構部３は、密閉容器１に収容され、密閉容器１内に流入する冷媒を圧縮するものである。圧縮機構部３は、少なくとも１つの円筒シリンダーを有するロータリー式の圧縮機構である。圧縮機構部３は、電動機構部２の下方に配置され、中央容器１１に固定されている。圧縮機構部３は、略円筒形状のシリンダー３１と、ピストン３３と、ベーン３５と、上部軸受３８と、下部軸受３９と、上部消音器４０とを備えている。

略円筒形状のシリンダー３１は、中心軸が主軸２３の軸心に対して偏心して配置されている。このシリンダー３１には、前述した吸入管５が接続される吸入口４２が形成されている。また、シリンダー３１の上部には、略円筒形状の上部軸受３８が、シリンダー３１の上端面に接して配置され、シリンダー３１の上端面を閉塞する。シリンダー３１の下部には、略円筒形状の下部軸受３９が、シリンダー３１の下端面に接して配置され、シリンダー３１の下端面を閉塞する。上部軸受３８にはシリンダー３１内で圧縮された冷媒が通過する吐出口（図示せず）が形成されている。

ピストン３３は、主軸２３の中心軸に対し偏心した位置にあり、主軸２３と共に回転するように、主軸２３に嵌合されている。ピストン３３は、主軸２３の偏芯軸に嵌り、シリンダー３１内を偏芯回転する。また、ピストン３３には、ベーン３５が摺動自在に接している。上部軸受３８には上部消音器４０が設けられている。

（アキュムレータ１４０）
アキュムレータ１４０は、蒸発器１３０で蒸発しきれなかった液冷媒が圧縮機１００で液圧縮しないように冷媒を気体と液体とに分離させ、圧縮機１００にガス冷媒だけを吸い込ませる。アキュムレータ１４０は、円筒状の容器１４１と、容器１４１の上部に設けられた接続吸入管８と、容器１４１内に配置されたインナーパイプ４４とを有する。接続吸入管８は、冷凍サイクル装置１０を構成する蒸発器１３０と接続され、冷媒をアキュムレータ１４０内に導く。インナーパイプ４４は、円筒形状の貫通管であり、容器１４１内において上下方向に延びるように配置されている。インナーパイプ４４は、アキュムレータ１４０を構成する容器１４１内において、一端４５ａが接続吸入管８と対向して配置され、容器１４１内で開口しており、他端４５ｂが容器１４１の下部に設けられた開口部１４１ａと接続して吸入管５と接続される。インナーパイプ４４の管径は、容器１４１の内径よりも小さく、シリンダー３１の吸入口４２の口径よりも大きい。

［吸入管５］
図３は、本発明の実施の形態１に係る圧縮機１００の吸入管５の斜視図である。図２及び図３を用いて吸入管５について説明する。吸入管５は、冷凍サイクル装置１０の蒸発器１３０から流入するガス冷媒を、アキュムレータ１４０を介して圧縮機構部３内に送り込むための接続管である。吸入管５は、一端５１ａが開口部１４１ａに位置するインナーパイプ４４と接続され、他端５１ｂがシリンダー３１の吸入口４２と接続され、アキュムレータ１４０と、圧縮機構部３とを接続する。吸入管５は、インナーパイプ４４と接続される管を構成する円筒状のアキュムレータ接続部５ａと、シリンダー３１の吸入口４２に接続される管を構成し、アキュムレータ接続部５ａよりも細径のシリンダー接続部５ｃと、を有する。また、吸入管５は、テーパ部５ｂを有する。テーパ部５ｂは、アキュムレータ接続部５ａと連続して形成される太径の一端５ｂ１を有すると共に、シリンダー接続部５ｃと連続して形成される細径の他端５ｂ２を有する管であって、一端５ｂ１から他端５ｂ２にかけて連続して細径化されている。アキュムレータ接続部５ａの内径の大きさは、インナーパイプ４４の内径の大きさと等しい。なお、内径の大きさが等しいとは、完全に等しい場合と、略等しい場合とを含む。テーパ部５ｂは、アキュムレータ接続部５ａとシリンダー接続部５ｃとの間に位置し、アキュムレータ接続部５ａ側からシリンダー接続部５ｃ側にかけて周壁が連続して細径化されている。シリンダー接続部５ｃは、テーパ部５ｂとシリンダー３１の吸入口４２との間で曲折している。シリンダー接続部５ｃは、円管であるが、円管に限定されるものではなく、例えば扁平管であってもよい。吸入管５は、インナーパイプ４４と別体である。そのため、圧縮機構部３を構成するシリンダー３１の数が増減したとしても、シリンダー接続部５ｃの形成数を変更した吸入管５の変更のみで圧縮機１００とアキュムレータ１４０とを接続することができる。その結果、圧縮機構部３のシリンダーの数に係らず、圧縮機１００に使用するインナーパイプ４４を内部に配置したアキュムレータ１４０の構造を統一化することができる。

［圧縮機１００の動作］
次に、図２を用いて圧縮機１００の動作について説明する。圧縮機１００は、電動機構部２の駆動により主軸２３が回転すると、主軸２３と共にシリンダー３１内のピストン３３も回転する。ピストン３３は、偏心的に回転し、ピストン３３に摺動自在に接したベーン３５がピストン３３の回転によりピストン運動する。この時、ガス冷媒は、吸入管５を介して圧縮機構部３の吸入口４２からシリンダー３１の内壁、ピストン３３及びベーン３５により囲まれた圧縮室内に入る。そして、圧縮室内のガス冷媒は、ピストン３３の回転に伴って圧縮室内の容積が小さくなるにつれ圧縮されていく。

圧縮室で圧縮されたガス冷媒は、上部軸受３８に設けられた吐出口（図示せず）から上部消音器４０の内部空間Ｂへ吐出される。内部空間Ｂに吐出されたガス冷媒は、上部消音器４０に設けられた吐出口（図示せず）から空間Ａに吐出される。空間Ａを周回しているガス冷媒は、回転子２２に設けられたガス穴２２ａと、固定子２１と回転子２２の間のエアギャップ２ａとをそれぞれ通って密閉容器１内の上部に達し、吐出管７から冷凍サイクル装置１０の冷媒回路内へと吐出される。

圧縮機１００は上記のように構成され、図１に示す凝縮器１１０、膨張装置１２０、蒸発器１３０を通過した冷媒ガスは接続吸入管８からアキュムレータ１４０に戻される。このアキュムレータ１４０内部の空間Ｃに溜められた冷媒ガスは、インナーパイプ４４から排出されると共に、吸入管５を経てシリンダー３１の吸入口４２から再び圧縮機１００内に供給される。

以上のように圧縮機１００は、吸入管５が、インナーパイプ４４と接続される管を構成するアキュムレータ接続部５ａと、シリンダー３１の吸入口４２に接続される管を構成し、アキュムレータ接続部５ａよりも細径のシリンダー接続部５ｃと、を有する。また、圧縮機１００は、吸入管５が、一端５ｂ１から他端５ｂ２に掛けて連続して細径化されているテーパ部５ｂを有するものである。そのため、圧縮機１００は、アキュムレータ１４０内にシリンダー３１の吸入口４２の径よりも大きな管径を有するインナーパイプ４４を備えることができ、インナーパイプ４４の圧力損失を低減することができる。また、圧縮機１００は、吸入管５のテーパ部５ｂが、一端５ｂ１から他端５ｂ２に掛けて連続して細径化されている。そのため、インナーパイプ４４の管径と、シリンダー３１の吸入口４２の口径の相違から生じ得る流路内の冷媒の乱れを抑制することができる。

また、圧縮機１００は、インナーパイプ４４が、シリンダー３１の吸入口４２の口径よりも大きな管径を有する。そのため、圧縮機１００は、インナーパイプ４４の圧力損失を低減することができる。

また、冷凍サイクル装置１０は、実施の形態１に係る圧縮機１００を備えることによって、実施の形態１に係る圧縮機１００の効果を有する冷凍サイクル装置１０を得ることができる。

図４は、従来の圧縮機１００Ａの縦断面図である。図１〜図３の圧縮機１００と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。従来の圧縮機１００Ａは、アキュムレータ１４０Ａとシリンダー３１とを接続する吸入管５Ａを有する。吸入管５Ａの管径の大きさは、シリンダー３１の吸入口４２の径の大きさに対して制限されている。そして、吸入管５Ａと接続するインナーパイプ４４Ａの内径の大きさは、吸入口４２の口径の大きさと略等しく構成されている。そのため、インナーパイプ４４Ａの圧力損失の低減には制限がある。これに対し、圧縮機１００は、アキュムレータ接続部５ａと、テーパ部５ｂと、シリンダー接続部５ｃとを有する。そのため、アキュムレータ１４０内にシリンダー３１の吸入口４２の径よりも大きな管径を有するインナーパイプ４４を備えることができ、インナーパイプ４４の圧力損失を低減することができる。また、圧縮機１００は、吸入管５のテーパ部５ｂが、一端５ｂ１から他端５ｂ２に掛けて連続して細径化されている。そのため、インナーパイプ４４の管径と、シリンダー３１の吸入口４２の口径との相違から生じ得る流路内の冷媒の乱れを抑制することができる。

実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る圧縮機２００の縦断面図である。図１〜図３の圧縮機１００と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。圧縮機２００は、ツインロータリー式の圧縮機構部３Ａと、圧縮機構部３Ａとアキュムレータ１４０とを接続する吸入管５０とを有する。実施の形態１に係る圧縮機１００は、シリンダー３１が１つのシングルロータリー式の圧縮機であるのに対し、実施の形態２に係る圧縮機２００は、上部シリンダー３１Ａ及び下部シリンダー３２の２つのシリンダーを有するツインロータリー式の圧縮機である。また、実施の形態２に係る圧縮機２００は、吸入管５０の構造が、実施の形態１に係る圧縮機１００の吸入管５の構造と異なるものである。なお、圧縮機２００は、図１の冷凍サイクル装置１０を構成する圧縮機１００に相当するものである。

（圧縮機構部３Ａ）
圧縮機構部３Ａは、密閉容器１に収容され、密閉容器１内に流入する冷媒を圧縮するものである。圧縮機構部３Ａは、上部シリンダー３１Ａと、下部シリンダー３２との２つの略円筒形状のシリンダーを有するロータリー式の圧縮機構である。圧縮機構部３Ａは、電動機構部２の下方に配置され、中央容器１１に固定されている。圧縮機構部３Ａは、さらに、上部ピストン３３Ａと、下部ピストン３４と、上部ベーン３５Ａと、下部ベーン３６と、上部軸受３８と、下部軸受３９と、仕切り板３７と、上部消音器４０と、下部消音器４１とを備えている。

略円筒形状の上部シリンダー３１Ａと、略円筒形状の下部シリンダー３２は、中心軸が主軸２３の軸心に対して偏心して配置されている。この上部シリンダー３１Ａには、吸入管５０の上方シリンダー接続部５０ｄが接続される上部吸入口４２Ａが形成されている。また、下部シリンダー３２には、吸入管５０の下方シリンダー接続部５０ｃが接続される下部吸入口４３が形成されている。上部シリンダー３１Ａの上部には、略円筒形状の上部軸受３８が、上部シリンダー３１Ａの上端面に接して配置され、上部シリンダー３１Ａの上端面を閉塞する。下部シリンダー３２の下部には、略円筒形状の下部軸受３９が、下部シリンダー３２の下端面に接して配置され、下部シリンダー３２の下端面を閉塞する。上部軸受３８と下部軸受３９とには、それぞれ吐出口（図示せず）が形成されている。また、上部シリンダー３１Ａ及び下部シリンダー３２には、上部シリンダー３１Ａ及び下部シリンダー３２内を連通するガス穴（図示せず）が形成されている。

上部ピストン３３Ａと、下部ピストン３４とは、主軸２３の中心軸に対し偏心したに位置にあり、主軸２３と共に回転するように、主軸２３に嵌合されている。上部ピストン３３Ａは、主軸２３の偏芯軸に嵌り、上部シリンダー３１Ａ内を偏芯回転する。また、下部ピストン３４は、主軸２３の偏芯軸に嵌り、下部シリンダー３２内を偏芯回転する。上部ピストン３３Ａと、下部ピストン３４とには、上部ベーン３５Ａと、下部ベーン３６とがそれぞれ摺動自在に接している。仕切り板３７は、上部シリンダー３１Ａの下端面と、下部シリンダー３２上端面とを閉塞している。上部軸受３８には上部消音器４０が、下部軸受３９には下部消音器４１がそれぞれ設けられている。

［アキュムレータ１４０］
アキュムレータ１４０は、蒸発器１３０で蒸発しきれなかった液冷媒が圧縮機２００で液圧縮しないように冷媒を気体と液体とに分離させ、圧縮機２００にガス冷媒だけを吸い込ませる。アキュムレータ１４０は、円筒状の容器１４１と、容器１４１の上部に設けられた接続吸入管８と、容器１４１内に配置されたインナーパイプ４４とを有する。接続吸入管８は、冷凍サイクル装置１０を構成する蒸発器１３０と接続され、冷媒をアキュムレータ１４０内に導く。インナーパイプ４４は、円筒形状の貫通管であり、容器１４１内において上下方向に延びるように配置されている。インナーパイプ４４は、アキュムレータ１４０を構成する容器１４１内において、一端４５ａが接続吸入管８と対向して配置され、容器１４１内で開口しており、他端４５ｂが容器１４１の下部に設けられた開口部１４１ａと接続して吸入管５０と接続される。インナーパイプ４４の管径は、容器１４１の内径よりも小さく、上部シリンダー３１Ａの上部吸入口４２Ａ及び下部吸入口４３の口径よりも大きい。

［吸入管５０］
図６は、本発明の実施の形態２に係る圧縮機２００の吸入管５０の斜視図である。図５及び図６を用いて吸入管５０について説明する。吸入管５０は、冷凍サイクル装置１０の蒸発器１３０から流入するガス冷媒を、アキュムレータ１４０を介して圧縮機構部３内に送り込むための接続管である。吸入管５０は、一端５１ａが開口部１４１ａに位置するインナーパイプ４４と接続され、一方の他端５１ｂが上部シリンダー３１Ａの上部吸入口４２Ａと接続され、また、もう一方の他端５１ｂが下部シリンダー３２の下部吸入口４３と接続される。そして、吸入管５０は、アキュムレータ１４０と、圧縮機構部３とを接続する。吸入管５０は、インナーパイプ４４と接続される管を構成する円筒状のアキュムレータ接続部５０ａと、下部シリンダー３２の下部吸入口４３に接続される管を構成し、アキュムレータ接続部５０ａよりも細径の下方シリンダー接続部５０ｃと、を有する。また、吸入管５０は、テーパ部５０ｂを有する。テーパ部５０ｂは、アキュムレータ接続部５０ａと連続して形成される太径の一端５０ｂ１を有すると共に、下方シリンダー接続部５０ｃと連続して形成される細径の他端５０ｂ２を有する管である。テーパ部５０ｂは、一端５０ｂ１から他端５０ｂ２にかけて連続して細径化されている。さらに、吸入管５０は、アキュムレータ接続部５０ａを構成する周壁から突出して上部シリンダー３１Ａの上部吸入口４２Ａに接続される円管を構成する上方シリンダー接続部５０ｄを有する。なお、下方シリンダー接続部５０ｃは、本発明の「シリンダー接続部」に相当し、上方シリンダー接続部５０ｄは、本発明の「上方シリンダー接続部」に相当する。

アキュムレータ接続部５０ａの内径の大きさは、インナーパイプ４４の内径の大きさと等しい。なお、内径の大きさが等しいとは、完全に等しい場合と、略等しい場合とを含む。テーパ部５０ｂは、アキュムレータ接続部５０ａと下方シリンダー接続部５０ｃとの間に位置し、アキュムレータ接続部５０ａ側から下方シリンダー接続部５０ｃ側にかけて周壁が連続して細径化されている。下方シリンダー接続部５０ｃは、テーパ部５０ｂと下部シリンダー３２の下部吸入口４３との間で曲折している。下方シリンダー接続部５０ｃ及び上方シリンダー接続部５０ｄは、円管であるが、円管に限定されるものではなく、扁平管であってもよい。下方シリンダー接続部５０ｃと、上方シリンダー接続部５０ｄとは平行に配置されている。なお、吸入管５０は、下方シリンダー接続部５０ｃと、上方シリンダー接続部５０ｄとが平行に配置されているものに限定されず、例えば、それぞれの管の延設方向が異なる方向に形成されていてもよい。

下方シリンダー接続部５０ｃの管径は、上方シリンダー接続部５０ｄの管径よりも小さい。これは、下方シリンダー接続部５０ｃと、上方シリンダー接続部５０ｄとを介して上部シリンダー３１Ａと下部シリンダー３２とに流れこむ冷媒の圧力を均一化するためである。より具体的には、下方シリンダー接続部５０ｃは、インナーパイプ４４を流れる冷媒の流れる方向に位置しているのに対し、上方シリンダー接続部５０ｄは冷媒の流れる方向から側方に分岐する位置にある。下方シリンダー接続部５０ｃと上方シリンダー接続部５０ｄとが同じ大きさの径であれば、側方に分岐する上方シリンダー接続部５０ｄよりもインナーパイプ４４を流れる冷媒の流れる方向に位置している下方シリンダー接続部５０ｃに大きな圧力がかかる。そのため、テーパ部５０ｂで管径を細径化し、下方シリンダー接続部５０ｃを流れる冷媒の流量を調整することで、下方シリンダー接続部５０ｃと、上方シリンダー接続部５０ｄとを流れる冷媒の圧力の均衡を図っている。

吸入管５０は、インナーパイプ４４と別体である。そのため、圧縮機構部３Ａを構成するシリンダーの数が増減したとしても、シリンダー接続部の形成数を変更した吸入管５０の変更のみで圧縮機２００とアキュムレータ１４０とを接続することができる。その結果、圧縮機構部３Ａのシリンダーの数に係らず、圧縮機２００に使用するインナーパイプ４４を内部に配置したアキュムレータ１４０の構造を統一化することができる。

図７は、従来の圧縮機２００Ａの縦断面図である。図１〜図５の圧縮機１００及び圧縮機２００と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。シリンダーを２つ有する従来の圧縮機２００Ａは、隣接して固定されるアキュムレータ１４０Ｂ内にシリンダーの数と同じ数の２本のインナーパイプ４４Ｂが配置されている。そして、従来の圧縮機２００Ａは、２本の吸入管を備え、アキュムレータ１４０Ｂと上部シリンダー３１Ａとを接続する上部吸入管６０Ｂと、アキュムレータ１４０Ｂと下部シリンダー３２とを接続する下部吸入管６０Ａとを有する。従来の圧縮機２００Ａは、上部吸入管６０Ｂの径の大きさが上部シリンダー３１Ａの上部吸入口４２Ａの口径の大きさに対して制限される。また、圧縮機２００Ａは、下部吸入管６０Ａの径の大きさが下部シリンダー３２の下部吸入口４３の径の大きさに対して制限される。そして、上部吸入管６０Ｂと接続するインナーパイプ４４Ｂの内径の大きさは、上部吸入口４２Ａの口径の大きさと略等しく構成されている。また、下部吸入管６０Ａと接続するインナーパイプ４４Ｂの内径の大きさは、下部吸入口４３の口径の大きさと略等しく構成されている。そのため、各インナーパイプ４４Ｂの圧力損失の低減には制限がある。これに対し、圧縮機２００は、アキュムレータ接続部５０ａと、テーパ部５０ｂと、下方シリンダー接続部５０ｃと、上方シリンダー接続部５０ｄとを有する。そのため、アキュムレータ１４０内に上部シリンダー３１Ａの上部吸入口４２Ａ及び下部シリンダー３２の下部吸入口４３の口径よりも大きな管径を有するインナーパイプ４４を備えることができ、インナーパイプ４４の圧力損失を低減することができる。また、圧縮機２００は、吸入管５０のテーパ部５０ｂが、一端５０ｂ１から他端５０ｂ２に掛けて連続して細径化されている。そのため、インナーパイプ４４の管径と、シリンダー３１の吸入口４２の口径との相違から生じ得る流路内の冷媒の乱れを抑制することができる。

図８は、図７の従来の圧縮機２００Ａのアキュムレータ１４０Ｂの横断面模式図である。従来の圧縮機２００Ａは、インナーパイプ４４Ｂと、アキュムレータ１４０Ｂの容器１４１Ｂとの間に次のような関係がある。インナーパイプ４４Ｂの外径をＹ´と規定する。そして、アキュムレータ１４０Ｂの容器１４１Ｂの内径をＺ、インナーパイプ４４Ｂの配列方向におけるインナーパイプ４４Ｂの外周壁とアキュムレータ１４０Ｂの容器１４１Ｂの内周壁との間の距離をＸ、インナーパイプ４４Ｂの外周壁同士の間の距離をＷとする。このときインナーパイプ４４Ｂの外径Ｙ´は、Ｙ´＝｛Ｚ−（Ｗ+２Ｘ）｝／２として表すことができる。製造上Ｗ、Ｘの寸法は制限される事からアキュムレータ１４０Ｂの内径Ｚに対し、インナーパイプ４４Ｂの外径Ｙ´は制限される。

図９は、図５の圧縮機２００のアキュムレータ１４０の横断面模式図である。実施の形態２に係る圧縮機２００は、隣接して固定されるアキュムレータ１４０内に１本のインナーパイプ４４が配置されている。圧縮機２００は、インナーパイプ４４と、アキュムレータ１４０の容器１４１との間に次のような関係がある。インナーパイプ４４の外径をＹ、アキュムレータ１４０の容器１４１の内径をＺ、インナーパイプ４４の外周壁とアキュムレータ１４０の容器１４１の内周壁との間の距離をＸとする。このときインナーパイプ４４の外径Ｙは、Ｙ＝Ｚ−２Ｘとして表すことができる。ここで、従来の圧縮機２００Ａと実施の形態２に係る圧縮機２００とを比較すると、インナーパイプ４４Ｂの外径Ｙ´＝｛Ｚ−（Ｗ+２Ｘ）｝／２に対してインナーパイプ４４の外径Ｙ＝Ｚ−２Ｘである。すなわち、インナーパイプ４４Ｂの外径Ｙ´と、インナーパイプ４４の外径Ｙとの関係は２Ｙ´＜Ｙとなる。そのため、圧縮機２００は、従来の圧縮機２００Ａと比較して、アキュムレータ１４０の内径Ｚに対し、アキュムレータ１４０に接続されるインナーパイプ４４の外径Ｙを最大限に大きく設ける事ができる。その結果、圧縮機２００は、従来の圧縮機２００Ａのインナーパイプ４４Ｂよりもインナーパイプ４４の圧力損失を低減することができる。

［圧縮機２００の動作］
次に、圧縮機２００の動作について説明する。圧縮機２００は、電動機構部２の駆動により主軸２３が回転すると、主軸２３と共に上部シリンダー３１Ａ内の上部ピストン３３Ａと、下部シリンダー３２内の下部ピストン３４も回転する。上部ピストン３３Ａは、偏心的に回転し、上部ピストン３３Ａに摺動自在に接した上部ベーン３５Ａが上部ピストン３３Ａの回転によりピストン運動する。同様に、下部ピストン３４は、偏心的に回転し、下部ピストン３４に摺動自在に接した下部ベーン３６が下部ピストン３４の回転によりピストン運動する。この時、ガス冷媒は、吸入管５０の上方シリンダー接続部５０ｄを介して圧縮機構部３Ａの上部吸入口４２Ａから上部シリンダー３１Ａの内壁、上部ピストン３３Ａ及び上部ベーン３５Ａにより囲まれた圧縮室内に入る。また、ガス冷媒は、吸入管５０の下方シリンダー接続部５０ｃを介して圧縮機構部３Ａの下部吸入口４３から下部シリンダー３２の内壁、下部ピストン３４及び下部ベーン３６により囲まれた圧縮室内に入る。そして、圧縮室内のガス冷媒は、上部ピストン３３Ａと、下部ピストン３４との回転に伴って圧縮室内の容積が小さくなるにつれ圧縮されていく。

圧縮室で圧縮されたガス冷媒は、上部シリンダー３１Ａ内と、下部シリンダー３２内とを連通する溝を介して、上部軸受３８と下部軸受３９とにそれぞれ設けられた吐出口（図示せず）から上部消音器４０及び下部消音器４１の内部空間へ吐出される。下部消音器４１の内部空間に吐出されたガス冷媒は、下部軸受３９と、下部シリンダー３２と、仕切り板３７と、上部シリンダー３１Ａと、上部軸受３８とを貫通するガス穴（図示せず）を通って上部消音器４０の内部空間Ｂに導かれる。内部空間Ｂに吐出されたガス冷媒は、上部消音器４０に設けられた吐出口（図示せず）から空間Ａに吐出される。空間Ａを周回しているガス冷媒は、回転子２２に設けられたガス穴２２ａ、固定子２１と回転子２２の間のエアギャップ２ａをそれぞれ通って密閉容器１内の上部に達し、吐出管７から冷凍サイクル装置１０の冷媒回路内へと吐出される。

圧縮機２００は上記のように構成され、図１に示す凝縮器１１０、膨張装置１２０、蒸発器１３０を通過した冷媒ガスは接続吸入管８からアキュムレータ１４０に戻される。このアキュムレータ１４０内部の空間Ｃに溜められた冷媒ガスは、インナーパイプ４４から排出されると共に、吸入管５０を経て上部吸入口４２Ａ及び下部吸入口４３から再び圧縮機２００内に供給される。

以上のように圧縮機２００は、吸入管５０が、アキュムレータ接続部５０ａと、テーパ部５０ｂと、下方シリンダー接続部５０ｃと、上方シリンダー接続部５０ｄとを有する。そのため、圧縮機２００は、アキュムレータ１４０内に上部シリンダー３１Ａの上部吸入口４２Ａ及び下部シリンダー３２の下部吸入口４３の口径よりも大きな管径を有するインナーパイプ４４を備えることができる。その結果、圧縮機２００は、インナーパイプ４４の圧力損失を低減することができる。また、圧縮機２００は、吸入管５０のテーパ部５０ｂが、一端５０ｂ１から他端５０ｂ２に掛けて連続して細径化されている。そのため、インナーパイプ４４の管径と、上部シリンダー３１Ａの上部吸入口４２Ａ及び下部シリンダー３２の下部吸入口４３の口径との相違から生じ得る流路内の冷媒の乱れを抑制することができる。

また、圧縮機２００は、下方シリンダー接続部５０ｃの管径は、上方シリンダー接続部５０ｄの管径よりも小さい。そのため圧縮機２００は、下方シリンダー接続部５０ｃと、上方シリンダー接続部５０ｄとを流れる冷媒の圧力の均衡を図ることができる。

また、圧縮機２００は、インナーパイプ４４が、上部シリンダー３１Ａの上部吸入口４２Ａ及び下部シリンダー３２の下部吸入口４３の口径よりも大きな管径を有する。そのため、圧縮機２００は、インナーパイプ４４の圧力損失を低減することができる。

また、圧縮機２００は、下方シリンダー接続部５０ｃと、上方シリンダー接続部５０ｄとが平行に配置されている。そのため圧縮機２００は、下方シリンダー接続部５０ｃと、上方シリンダー接続部５０ｄとを流れる冷媒の圧力の均衡を図ることができる。また、吸入管５０を収容するのに必要な空間を削減でき、そのため、吸入管５０の保管及び運搬時に必要な空間を削減することができる。

また、冷凍サイクル装置１０は、実施の形態２に係る圧縮機２００を備えることによって、実施の形態２に係る圧縮機２００の効果を有する冷凍サイクル装置１０を得ることができる。

なお、本発明の実施の形態は、上記実施の形態１〜２に限定されず、種々の変更を加えることができる。例えば、圧縮機１００及び圧縮機２００は、ロータリー式の圧縮機であるが、アキュムレータ１４０を使用するものであれば、スクロール式等、他の形式の圧縮機であってもよい。

１ 密閉容器、２ 電動機構部、２ａ エアギャップ、３ 圧縮機構部、３Ａ 圧縮機構部、５ 吸入管、５Ａ 吸入管、５ａ アキュムレータ接続部、５ｂ テーパ部、５ｂ１ 一端、５ｂ２ 他端、５ｃ シリンダー接続部、７ 吐出管、８ 接続吸入管、１０
冷凍サイクル装置、１１ 中央容器、１２ 上容器、１３ 下容器、２１ 固定子、２２ 回転子、２２ａ ガス穴、２３ 主軸、３１ シリンダー、３１Ａ 上部シリンダー、３２ 下部シリンダー、３３ ピストン、３３Ａ 上部ピストン、３４ 下部ピストン、３５ ベーン、３５Ａ 上部ベーン、３６ 下部ベーン、３７ 仕切り板、３８ 上部軸受、３９ 下部軸受、４０ 上部消音器、４１ 下部消音器、４２ 吸入口、４２Ａ 上部吸入口、４３ 下部吸入口、４４ インナーパイプ、４４Ａ インナーパイプ、４４Ｂ インナーパイプ、４５ａ 一端、４５ｂ 他端、５０ 吸入管、５０ａ アキュムレータ接続部、５０ｂ テーパ部、５０ｂ１ 一端、５０ｂ２ 他端、５０ｃ 下方シリンダー接続部、５０ｄ 上方シリンダー接続部、５１ａ 一端、５１ｂ 他端、６０Ａ 下部吸入管、６０Ｂ 上部吸入管、１００ 圧縮機、１００Ａ 圧縮機、１１０ 凝縮器、１２０ 膨張装置、１３０ 蒸発器、１４０ アキュムレータ、１４０Ａ アキュムレータ、１４０Ｂ アキュムレータ、１４１ 容器、１４１Ｂ 容器、１４１ａ 開口部、２００ 圧縮機、２００Ａ 圧縮機。

本発明に係る圧縮機は、少なくとも１つのシリンダーを有する圧縮機構部と、冷媒を気体と液体とに分離させるアキュムレータと、アキュムレータを構成する容器内において、一端が容器内で開口し、他端が容器に設けられた開口部に接続されるインナーパイプと、一端が開口部に位置するインナーパイプと接続され、他端がシリンダーの吸入口と接続され、アキュムレータと圧縮機構部とを接続する吸入管と、を備え、吸入管は、インナーパイプと接続される管を構成するアキュムレータ接続部と、シリンダーの吸入口に接続される管を構成し、アキュムレータ接続部よりも細径のシリンダー接続部と、アキュムレータ接続部と連続して形成される太径の一端を有し、シリンダー接続部と連続して形成される細径の他端を構成する管であって、一端から他端にかけて連続して細径化されているテーパ部と、を有し、インナーパイプは、シリンダーの吸入口の口径よりも大きな管径を有するものである。

Claims (6)

1. 少なくとも１つのシリンダーを有する圧縮機構部と、
   冷媒を気体と液体とに分離させるアキュムレータと、
   前記アキュムレータを構成する容器内において、一端が前記容器内で開口し、他端が前記容器に設けられた開口部に接続されるインナーパイプと、
   一端が前記開口部に位置する前記インナーパイプと接続され、他端が前記シリンダーの吸入口と接続され、前記アキュムレータと前記圧縮機構部とを接続する吸入管と、
   を備え、
   前記吸入管は、
   前記インナーパイプと接続される管を構成するアキュムレータ接続部と、
   前記シリンダーの前記吸入口に接続される管を構成し、前記アキュムレータ接続部よりも細径のシリンダー接続部と、
   前記アキュムレータ接続部と連続して形成される太径の一端を有し、前記シリンダー接続部と連続して形成される細径の他端を構成する管であって、前記一端から前記他端にかけて連続して細径化されているテーパ部と、
   を有する圧縮機。
2. 前記インナーパイプは、前記シリンダーの前記吸入口の口径よりも大きな管径を有する請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記圧縮機構部が、上部シリンダーと下部シリンダーとを有し、
   前記吸入管は、
   前記アキュムレータ接続部を構成する周壁から突出して前記上部シリンダーの吸入口に接続される上方シリンダー接続部を更に有し、
   前記シリンダー接続部は、前記下部シリンダーの吸入口に接続される請求項１又は２に記載の圧縮機。
4. 前記シリンダー接続部の管径は、前記上方シリンダー接続部の管径よりも小さい請求項３に記載の圧縮機。
5. 前記シリンダー接続部と、前記上方シリンダー接続部とが平行に配置されている請求項３又は４に記載の圧縮機。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載された圧縮機と、前記圧縮機に接続された凝縮器と、前記凝縮器に接続された膨張装置と、前記膨張装置及び前記圧縮機の間に接続された蒸発器と、を備えた冷凍サイクル装置。

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