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JP2007177633A - ロータリ圧縮機 - Google Patents

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JP2007177633A JP2005374059A JP2005374059A JP2007177633A JP 2007177633 A JP2007177633 A JP 2007177633A JP 2005374059 A JP2005374059 A JP 2005374059A JP 2005374059 A JP2005374059 A JP 2005374059A JP 2007177633 A JP2007177633 A JP 2007177633A
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Abstract

【課題】シリンダ室からマフラ室に吐出された冷媒ガスのシリンダ室への伝熱を抑制して、圧縮効率を向上できるロータリ圧縮機を提供する。
【解決手段】第1のシリンダ室122に連通する第1のマフラ室142に、障壁181にて形成される淀み空間180を設けている。この淀み空間180は、上記第1のシリンダ室122の中心軸122aの方向からみて、中心平面Sよりも、上記第1のシリンダ室122の冷媒ガスの吸入側に、重なる。上記第1のマフラ室142では、高温高圧の冷媒ガスは、上記淀み空間180に進入しにくくなって、上記第1のシリンダ室122の吸入側へ、熱を奪われにくくなる。
【選択図】図3

Description

この発明は、例えばエアコンや冷蔵庫等に用いられるロータリ圧縮機に関する。
従来、ロータリ圧縮機としては、シリンダと、このシリンダの開口端に取り付けられる端板部材と、この端板部材に上記シリンダと反対側に取り付けられるマフラカバーと、上記シリンダと上記端板部材によって形成されるシリンダ室を冷媒ガスの吸入室と冷媒ガスの吐出室とに仕切るローラとを備えたものがある(特開平9−151888号公報:特許文献1参照)。
特開平9−151888号公報
しかしながら、上記従来のロータリ圧縮機では、上記シリンダ室から吐出された高温の冷媒ガスは、上記マフラカバーと上記端板部材によって形成されるマフラ室を通過するとき、上記シリンダ室の低温低圧の上記吸入室に重なる空間を通過する。つまり、この高温の冷媒ガスは、上記シリンダ室の上記吸入室へ、熱を奪われる。したがって、上記シリンダ室から吐出された冷媒ガスの上記シリンダ室への伝熱が促進され、圧縮効率が低下していた。
そこで、この発明の課題は、シリンダ室からマフラ室に吐出された冷媒ガスのシリンダ室への伝熱を抑制して、圧縮効率を向上できるロータリ圧縮機を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明のロータリ圧縮機は、
シリンダと、
このシリンダの開口端に取り付けられる端板部材と、
この端板部材に上記シリンダと反対側に取り付けられるマフラカバーと、
上記シリンダと上記端板部材によって形成されるシリンダ室を冷媒ガスの吸入室と冷媒ガスの吐出室とに仕切るローラおよびブレードと
を備え、
上記ブレードは、上記シリンダに支持され、上記ローラは、上記シリンダ室の中心軸を公転運動し、
上記マフラカバーと上記端板部材によって形成されると共に上記シリンダ室に連通するマフラ室に、障壁にて形成される淀み空間を設け、
この淀み空間は、上記シリンダ室の中心軸の方向からみて、上記シリンダ室に最も突出した状態の上記ブレードの中心と上記シリンダ室の中心軸とを通る中心平面よりも、上記シリンダ室の冷媒ガスの吸入側に、重なることを特徴としている。
この発明のロータリ圧縮機によれば、上記マフラ室に、上記障壁にて形成される上記淀み空間を設けているので、上記シリンダ室から上記マフラ室に吐出された高温高圧の冷媒ガスは、上記障壁に邪魔されて、上記淀み空間に進入しにくくなる。また、上記マフラ室の上記淀み空間は、上記シリンダ室の中心軸の方向からみて、上記中心平面よりも、上記シリンダ室の冷媒ガスの吸入側に、重なるので、上記高温高圧の冷媒ガスは、上記シリンダ室の低温低圧の吸入側に重なる部分を通過しにくくなって、上記シリンダ室の吸入側へ、熱を奪われにくくなる。
したがって、上記シリンダ室から上記マフラ室に吐出された冷媒ガスの上記シリンダ室への伝熱を抑制して、圧縮効率を向上できる。
また、一実施形態のロータリ圧縮機では、上記障壁は、上記端板部材に一体に形成され、上記マフラカバーは、平板状である。
この実施形態のロータリ圧縮機によれば、上記障壁は、上記端板部材に一体に形成され、上記マフラカバーは、平板状であるので、上記マフラカバーを簡単に形成できる。
また、一実施形態のロータリ圧縮機では、上記マフラカバーに上記端板部材と反対側に取り付けられる他のマフラカバーを有し、この他のマフラカバーと上記マフラカバーによって、上記マフラ室に連通される他のマフラ室を形成している。
この実施形態のロータリ圧縮機によれば、上記マフラ室に連通される他のマフラ室を形成しているので、この他のマフラ室によってマフラ空間を確保できる。
また、一実施形態のロータリ圧縮機では、上記端板部材は、本体部と、この本体部の一面に設けられたボス部とを有し、上記障壁は、上記本体部と上記ボス部とを連結するように、上記端板部材に一体に形成されている。
この実施形態のロータリ圧縮機によれば、上記障壁は、上記本体部と上記ボス部とを連結するように、上記端板部材に一体に形成されているので、上記障壁は、リブとして機能し、上記端板部材の強度を向上できる。
この発明のロータリ圧縮機によれば、上記マフラ室の上記淀み空間は、上記シリンダ室の中心軸の方向からみて、上記中心平面よりも、上記シリンダ室の冷媒ガスの吸入側に、重なるので、上記シリンダ室から上記マフラ室に吐出された冷媒ガスの上記シリンダ室への伝熱を抑制して、圧縮効率を向上できる。
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
図1は、この発明のロータリ圧縮機の一実施形態である縦断面図を示している。このロータリ圧縮機は、密閉容器1と、この密閉容器1内に配置された圧縮要素2と、上記密閉容器1内に配置され、上記圧縮要素2を上記シャフト12を介して駆動するモータ3とを備えている。このロータリ圧縮機は、いわゆる高圧ドーム型であって、上記密閉容器1内に、上記圧縮要素2を下に、上記モータ3を上に、配置している。
上記モータ3は、ロータ6と、このロータ6の径方向外側にエアギャップを介して配置されたステータ5とを有する。上記ロータ6には、上記シャフト12が取り付けられている。
上記ロータ6は、例えば積層された電磁鋼板からなるロータ本体と、このロータ本体に埋設された磁石とを有する。上記ステータ5は、例えば鉄からなるステータ本体と、このステータ本体に巻かれたコイルとを有する。
上記モータ3は、上記コイルに電流を流して上記ステータ5に発生する電磁力によって、上記ロータ6を上記シャフト12と共に回転させ、このシャフト12を介して、上記圧縮要素2を駆動する。
上記密閉容器1には、冷媒ガスを吸入する吸入管11が取り付けられ、この吸入管11にはアキュームレータ10が連結されている。つまり、上記圧縮要素2は、上記アキュームレータ10から上記吸入管11を通して冷媒ガスを吸入する。
この冷媒ガスは、このロータリ圧縮機とともに、冷凍システムの一例としての空気調和機を構成する図示しない凝縮器、膨張機構、蒸発器を制御することによって得られる。
上記ロータリ圧縮機は、圧縮した高温高圧の吐出ガスを、上記圧縮要素2から吐出して上記密閉容器1の内部に満たすと共に、上記モータ3の上記ステータ5と上記ロータ6との間の隙間を通して、上記モータ3を冷却した後、吐出管13から外部に吐出するようにしている。上記密閉容器1内の高圧領域の下部に、潤滑油9を溜めている。
上記圧縮要素2は、上記シャフト12の回転軸に沿って上から下へ順に、上側の端板部材50と、第1のシリンダ121と、中間の端板部材70と、第2のシリンダ221と、下側の端板部材60とを有する。
上記上側の端板部材50および上記中間の端板部材70は、上記第1のシリンダ121の上下の開口端のそれぞれに取り付けられている。上記中間の端板部材70および上記下側の端板部材60は、上記第2のシリンダ221の上下の開口端のそれぞれに取り付けられている。
上記第1のシリンダ121、上記上側の端板部材50および上記中間の端板部材70によって、第1のシリンダ室122を形成する。上記第2のシリンダ221、上記下側の端板部材60および上記中間の端板部材70によって、第2のシリンダ室222を形成する。
上記上側の端板部材50は、円板状の本体部51と、この本体部51の中央に上方へ設けられたボス部52とを有する。上記本体部51および上記ボス部52は、上記シャフト12に挿通されている。上記本体部51には、上記第1のシリンダ室122に連通する吐出口51aが設けられている。
上記本体部51に関して上記第1のシリンダ121と反対側に位置するように、上記本体部51に吐出弁131が取り付けられている。この吐出弁131は、例えば、リード弁であり、上記吐出口51aを開閉する。
上記本体部51には、上記第1のシリンダ121と反対側に、上記吐出弁131を覆うように、カップ状の第1のマフラカバー140が取り付けられている。この第1のマフラカバー140は、(ボルト等の)固定部材によって、上記本体部51に固定されている。上記第1のマフラカバー140は、上記ボス部52に挿通されている。
上記第1のマフラカバー140および上記上側の端板部材50によって、第1のマフラ室142を形成する。上記第1のマフラ室142と上記第1のシリンダ室122とは、上記吐出口51aを介して、連通されている。
上記下側の端板部材60は、円板状の本体部61と、この本体部61の中央に下方へ設けられたボス部62とを有する。上記本体部61および上記ボス部62は、上記シャフト12に挿通されている。上記本体部61には、上記第2のシリンダ室222に連通する(図示しない)吐出口が設けられている。
上記本体部61に関して上記第2のシリンダ221と反対側に位置するように、上記本体部61に(図示しない)吐出弁が取り付けられ、この吐出弁は上記吐出口を開閉する。
上記本体部61には、上記第2のシリンダ221と反対側に、上記吐出弁を覆うように、直線状の平板状の第2のマフラカバー240が取り付けられている。この第2のマフラカバー240は、(ボルト等の)固定部材によって、上記本体部61に固定されている。上記第2のマフラカバー240は、上記ボス部62に挿通されている。
上記第2のマフラカバー240および上記下側の端板部材60によって、第2のマフラ室242を形成する。上記第2のマフラ室242と上記第2のシリンダ室222とは、上記吐出口を介して、連通されている。
上記第1のマフラカバー140には、上記上側の端板部材50と反対側に、カップ状の第3のマフラカバー340が覆うように取り付けられている。上記第1のマフラカバー140および上記第3のマフラカバー340によって、第3のマフラ室342を形成する。
上記1のマフラ室142と上記第3のマフラ室342とは、上記第1のマフラカバー140に形成された(図示しない)孔部によって、挿通されている。
上記2のマフラ室242と上記第3のマフラ室342とは、上記下側の端板部材60、上記第2のシリンダ221、上記中間の端板部材70、上記第1のシリンダ121および上記上側の端板部材50に形成された(図示しない)孔部によって、挿通されている。
上記第3のマフラ室342と上記第3のマフラカバー340の外側とは、上記第3のマフラカバー340に形成された(図示しない)孔部によって、連通されている。
上記端板部材50,60,70、上記シリンダ121,221、および、上記マフラカバー140,240,340は、ボルト等の固定部材によって、一体に固定されている。上記圧縮要素2の上記上側の端板部材50は、溶接等によって、上記密閉容器1に取り付けられている。
上記シャフト12の一端部は、上記上側の端板部材50および上記下側の端板部材60に支持されている。すなわち、上記シャフト12は、片持ちである。上記シャフト12の一端部(支持端側)は、上記第1のシリンダ室122および上記第2のシリンダ室222の内部に進入している。
上記シャフト12には、上記第1のシリンダ室122内に位置するように、第1の偏心ピン126を設けている。この第1の偏心ピン126は、第1のローラ127に嵌合している。この第1のローラ127は、上記第1のシリンダ室122内で、上記第1のシリンダ室122の中心軸を公転可能に配置され、この第1のローラ127の公転運動で圧縮作用を行うようにしている。
上記シャフト12には、上記第2のシリンダ室222内に位置するように、第2の偏心ピン226を設けている。この第2の偏心ピン226は、第2のローラ227に嵌合している。この第2のローラ227は、上記第2のシリンダ室222内で、上記第2のシリンダ室222の中心軸を公転可能に配置され、この第2のローラ227の公転運動で圧縮作用を行うようにしている。
上記第1の偏心ピン126と上記第2の偏心ピン226とは、上記シャフト12の回転軸に対して、180°ずれた位置にある。
次に、上記第1のシリンダ室122の圧縮作用を説明する。
図2に示すように、上記第1のローラ127に一体に設けたブレード128で上記第1のシリンダ室122内を仕切っている。すなわち、上記ブレード128の右側の室は、一の上記吸入管11が上記第1のシリンダ室122の内面に開口して、冷媒ガスの吸入室(低圧室)123を形成している。一方、上記ブレード128の左側の室は、(図1に示す)上記吐出口51aが上記第1のシリンダ室122の内面に開口して、冷媒ガスの吐出室(高圧室)124を形成している。
上記ブレード128の両面には、半円柱状のブッシュ125,125が密着して、シールを行っている。上記ブッシュ125,125は、上記第1のシリンダ121に保持されている。つまり、上記ブレード128は、上記第1のシリンダ121に支持されている。上記ブレード128と上記ブッシュ125,125の間、および、上記ブッシュ125と上記第1のシリンダ121の間は、上記潤滑油9で潤滑を行っている。
そして、上記第1の偏心ピン126が、上記シャフト12と共に、偏心回転して、上記第1の偏心ピン126に嵌合した上記第1のローラ127が、この第1のローラ127の外周面を上記第1のシリンダ室122の内周面に接して、公転する。
上記第1のローラ127が、上記第1のシリンダ室122内で公転するに伴って、上記ブレード128は、このブレード128の両側面を上記ブッシュ125,125によって保持されて進退動する。すると、上記吸入管11から低圧の冷媒ガスを上記吸入室123に吸入して、上記吐出室124で圧縮して高圧にした後、(図1に示す)上記吐出口51aから高圧の冷媒ガスを吐出する。
その後、図1に示すように、上記吐出口51aから吐出された冷媒ガスは、上記第1のマフラ室142および上記第3のマフラ室342を経由して、上記第3のマフラカバー340の外側に排出される。
一方、上記第2のシリンダ室222の圧縮作用も、上記第1のシリンダ室122の圧縮作用と同様である。つまり、他の上記吸入管11から低圧の冷媒ガスを上記第2のシリンダ室222に吸入し、上記第2のシリンダ室222内で上記第2のローラ227の公転運動で冷媒ガスを圧縮して、この高圧の冷媒ガスを、上記第2のマフラ室242および上記第3のマフラ室342を経由して、上記第3のマフラカバー340の外側に排出する。
上記第1のシリンダ室122の圧縮作用と上記第2のシリンダ室222の圧縮作用とは、180°ずれた位相にある。
図3に示すように、上記第1のマフラ室142に、冷媒ガスが進入しない淀み空間180を設けている。なお、図3では、上記淀み空間180を、わかりやすくするため、ハッチングにて示している。また、上記第1のマフラカバー140を省略して描いている。
上記淀み空間180は、図2と図3に示すように、上記第1のシリンダ室122の中心軸122aの方向からみて、上記第1のシリンダ室122に最も突出した状態の上記ブレード128の中心と上記第1のシリンダ室122の中心軸122aとを通る中心平面Sよりも、上記第1のシリンダ室122の冷媒ガスの吸入側(上記吸入管11側)に、重なる。
上記淀み空間180は、二つの障壁181,181の間に、形成される。上記障壁181は、上記上側の端板部材50に一体に形成され、上記本体部51と上記ボス部52とを連結している。上記障壁181は、上記ボス部52から径方向外側に延びている。つまり、上記障壁181は、リブとして機能し、上記上側の端板部材50の強度を向上する。
上記障壁181と(図1に示す)上記第1のマフラカバー140は、接触していてもよく、または、その間に若干の隙間を有していてもよい。つまり、上記淀み空間180は、密閉または開放された空間である。
上記構成の上記第1のマフラ室142では、上記第1のシリンダ室122から上記吐出口51aを通って上記第1のマフラ室142に吐出された高温高圧の冷媒ガスは、上記障壁181に邪魔されて、上記淀み空間180に進入しにくくなる。
つまり、この高温高圧の冷媒ガスは、上記第1のシリンダ室122の低温低圧の吸入側に重なる部分を通過しにくくなって、上記第1のシリンダ室122の吸入側へ、熱を奪われにくくなる。
したがって、上記第1のシリンダ室122から上記第1のマフラ室142に吐出された冷媒ガスの上記第1のシリンダ室122への伝熱を抑制して、圧縮効率を向上できる。
なお、上記第1のマフラ室142の冷媒ガスは、(図1に示す)上記第1のマフラカバー140に形成された孔部140aを通って、(図1に示す)上記第3のマフラ室342に排出される。
図4に示すように、上記第2のマフラ室242に、冷媒ガスが進入しない淀み空間280を設けている。なお、図4では、上記淀み空間280を、わかりやすくするため、ハッチングにて示している。また、上記第2のマフラカバー240を省略して描いている。
上記淀み空間280は、上記第2のシリンダ室222の中心軸222aの方向からみて、上記第2のシリンダ室222に最も突出した状態の上記ブレード228の中心と上記第2のシリンダ室222の中心軸222aとを通る中心平面Sよりも、上記第2のシリンダ室222の冷媒ガスの吸入側(上記吸入管11側)に、重なる。
上記淀み空間280は、二つの障壁281,281の間に、形成される。上記障壁281は、上記下側の端板部材60に一体に形成され、上記本体部61と上記ボス部62とを連結している。上記障壁281は、上記ボス部62から径方向外側に延びている。つまり、上記障壁281は、リブとして機能し、上記下側の端板部材60の強度を向上する。
また、上記障壁281を上記下側の端板部材60に一体に形成することで、(図1に示す)上記第2のマフラカバー240を平板状にできて、上記第2のマフラカバー240を簡単に形成できる。
上記障壁281と(図1に示す)上記第2のマフラカバー240は、接触していてもよく、または、その間に若干の隙間を有していてもよい。つまり、上記淀み空間280は、密閉または開放された空間である。
上記構成の上記第2のマフラ室242では、上記第2のシリンダ室222から上記吐出口61aを通って上記第2のマフラ室242に吐出された高温高圧の冷媒ガスは、上記障壁281に邪魔されて、上記淀み空間280に進入しにくくなる。
つまり、この高温高圧の冷媒ガスは、上記第2のシリンダ室222の低温低圧の吸入側に重なる部分を通過しにくくなって、上記第2のシリンダ室222の吸入側へ、熱を奪われにくくなる。
したがって、上記第2のシリンダ室222から上記第2のマフラ室242に吐出された冷媒ガスの上記第2のシリンダ室222への伝熱を抑制して、圧縮効率を向上できる。
なお、上記第2のマフラ室242の冷媒ガスは、上記下側の端板部材60に形成された孔部60bを通って、(図1に示す)上記第3のマフラ室342に排出される。
上記構成のロータリ圧縮機では、図1に示すように、上記第1のマフラ室142と上記第2のマフラ室242に連通される上記第3のマフラ室342を形成しているので、上記第3のマフラ室342によってマフラ空間を確保できる。つまり、このように二段マフラとすることで、上記第1のマフラ室142と上記第2のマフラ室242では、マフラ空間を小さくして、冷媒ガスの伝熱の促進を防止できる。
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記圧縮要素2として、ローラとブレードが別体であるロータリタイプでもよい。上記圧縮要素2として、1つのシリンダ室を有する1シリンダタイプでもよい。また、上記第3のマフラカバー340を省略した一段マフラでもよい。
また、上記障壁181,281を上記マフラカバー140,240側に設けてもよい。また、上記障壁181,281を上記端板部材50,60と上記マフラカバー140,240に設けてもよい。
本発明のロータリ圧縮機の一実施形態を示す縦断面図である。 ロータリ圧縮機の要部の平面図である。 ロータリ圧縮機の第1のマフラ室付近の横断面図である。 ロータリ圧縮機の第2のマフラ室付近の横断面図である。
符号の説明
1 密閉容器
2 圧縮要素
3 モータ
5 ステータ
6 ロータ
11 吸入管
12 シャフト
50,60,70 端板部材
51,61 本体部
52,62 ボス部
121,221 シリンダ
122,222 シリンダ室
122a,222a 中心軸
123 吸入室
124 吐出室
127,227 ローラ
128,228 ブレード
140,240,340 マフラカバー
142,242,342 マフラ室
180,280 淀み空間
181,281 障壁
,S 中心平面

Claims (4)

  1. シリンダ(121,221)と、
    このシリンダ(121,221)の開口端に取り付けられる端板部材(50,60)と、
    この端板部材(50,60)に上記シリンダ(121,221)と反対側に取り付けられるマフラカバー(140,240)と、
    上記シリンダ(121,221)と上記端板部材(50,60)によって形成されるシリンダ室(122,222)を冷媒ガスの吸入室(123)と冷媒ガスの吐出室(124)とに仕切るローラ(127,227)およびブレード(128,228)と
    を備え、
    上記ブレード(128,228)は、上記シリンダ(121,221)に支持され、上記ローラ(127,227)は、上記シリンダ室(122,222)の中心軸(122a,222a)を公転運動し、
    上記マフラカバー(140,240)と上記端板部材(50,60)によって形成されると共に上記シリンダ室(122,222)に連通するマフラ室(142,242)に、障壁(181,281)にて形成される淀み空間(180,280)を設け、
    この淀み空間(180,280)は、上記シリンダ室(122,222)の中心軸(122a,222a)の方向からみて、上記シリンダ室(122,222)に最も突出した状態の上記ブレード(128,228)の中心と上記シリンダ室(122,222)の中心軸(122a,222a)とを通る中心平面(S,S)よりも、上記シリンダ室(122,222)の冷媒ガスの吸入側に、重なることを特徴とするロータリ圧縮機。
  2. 請求項1に記載のロータリ圧縮機において、
    上記障壁(281)は、上記端板部材(60)に一体に形成され、
    上記マフラカバー(240)は、平板状であることを特徴とするロータリ圧縮機。
  3. 請求項1に記載のロータリ圧縮機において、
    上記マフラカバー(140)に上記端板部材(50)と反対側に取り付けられる他のマフラカバー(340)を有し、
    この他のマフラカバー(340)と上記マフラカバー(140)によって、上記マフラ室(142)に連通される他のマフラ室(342)を形成したことを特徴とするロータリ圧縮機。
  4. 請求項1に記載のロータリ圧縮機において、
    上記端板部材(50,60)は、本体部(51,61)と、この本体部(51,61)の一面に設けられたボス部(52,62)とを有し、
    上記障壁(181,281)は、上記本体部(51,61)と上記ボス部(52,62)とを連結するように、上記端板部材(50,60)に一体に形成されていることを特徴とするロータリ圧縮機。
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