JPWO2019111350A1 - 圧縮機、及び、冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (6)
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
Applications Claiming Priority (1)
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