JP2010053778A - 密閉型圧縮機およびこれを用いた冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造性に優れ、高信頼性、高性能で、ヒートポンプサイクルに用いた場合、熱交換特性の高いサイクルを実現できる密閉型圧縮機を提供する。
【解決手段】本密閉型圧縮機は、底部に冷凍機油を貯留した密閉容器内の上部に電動機を収納するとともに、密閉容器内の下部に電動機と回転軸を介して連結された圧縮機構部とを収納し、密閉容器の上部に圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出管を設け、圧縮機構部の吐出通路の開口部を前記回転軸を軸支する上部軸受の上端よりも高い位置に設ける。
【選択図】 図1
【解決手段】本密閉型圧縮機は、底部に冷凍機油を貯留した密閉容器内の上部に電動機を収納するとともに、密閉容器内の下部に電動機と回転軸を介して連結された圧縮機構部とを収納し、密閉容器の上部に圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出管を設け、圧縮機構部の吐出通路の開口部を前記回転軸を軸支する上部軸受の上端よりも高い位置に設ける。
【選択図】 図1
Description
本発明は密閉型圧縮機およびこれを用いた冷凍サイクル装置に係り、特に圧縮機構部の冷媒ガスの吐出構造を改良した密閉型圧縮機およびこれを用いた冷凍サイクル装置に関する。
一般に密閉型圧縮機は密閉容器内の上部に電動機部、下部に電動機部と回転軸を介して連結された圧縮機構部とを収納し、底部に冷凍機油を貯留した構造のものが用いられている。
この冷凍機油は、圧縮機構部の各摺動部に給油され、回転軸を軸支する上部軸受にも給油される。上部軸受に給油され冷凍機油は、上部軸受内周面と回転軸外周面間の潤滑を行った後に上部軸受の上端部から密閉容器内空間部に排出される。この冷凍機油が圧縮機構部から吐出される冷媒と一緒に冷凍機油が密閉容器外に吐出されると、この密閉容器外に吐出された冷凍機油は、冷凍サイクルの熱交換器部に付着して熱交換性能を低下させ、また、密閉容器内の熱交換に寄与する油量の不足を引き起こし、信頼性を低下させるおそれがあった。
そこで、従来、上部軸受の上端部から排出される冷凍機油が吐出冷媒ガスへ混入することを防止し、密閉容器外に吐出される冷凍機油量を低減するために、上部軸受に上部軸受上端部から排出される冷凍機油を上部軸受の底部に戻す油排出穴を設けた密閉型圧縮機が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の密閉型圧縮機は、上部軸受に細長い油排出穴を形成する穿設加工が必要であり、この穿設加工は、非常に困難な加工であり、製造性が悪く、また、穿設加工の影響で軸受内周面の面精度が悪化する不具合があった。
特開2005−48684号公報
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、製造性に優れ、高信頼性、高性能で、ヒートポンプサイクルに用いた場合、熱交換特性の高いサイクルを実現できる密閉型圧縮機を提供することを目的とする。
また、製造性に優れ、高信頼性、高性能で、ヒートポンプサイクルに用いた場合、熱交換特性の高いサイクルを実現できる密閉型圧縮機を用いた冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するため、本発明に係る密閉型圧縮機は、底部に冷凍機油を貯留した密閉容器内の上部に電動機を収納するとともに、前記密閉容器内の下部に前記電動機と回転軸を介して連結された圧縮機構部とを収納し、前記密閉容器の上部に圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出管を設けた密閉型圧縮機において、前記圧縮機構部の吐出通路の開口部を前記回転軸を軸支する上部軸受の上端よりも高い位置に設けたことを特徴とする。
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記密閉型圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器とを備えることを特徴とする。
本発明に係る密閉型圧縮機によれば、製造性に優れ、高信頼性、高性能で、ヒートポンプサイクルに用いた場合、熱交換特性の高いサイクルを実現できる密閉型圧縮機を提供することができる。
また、本発明に係る冷凍サイクル装置によれば、製造性に優れ、高信頼性、高性能で、ヒートポンプサイクルに用いた場合、熱交換特性の高いサイクルを実現できる密閉型圧縮機を用いた冷凍サイクル装置を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る密閉型圧縮機およびこれを用いた冷凍サイクル装置について図面を参照して説明する。なお、符号を付さない構成部分は図示しない。
図1は本発明の一実施形態に係る密閉型圧縮機およびこれを用いた冷凍サイクル装置の概念図である。
図1に示すように、本実施形態に係る冷凍サイクル装置21は、本実施形態の密閉型圧縮機1と、凝縮器22と、膨張装置23と、蒸発器24がサイクル状に配管接続される。
本実施形態の密閉型圧縮機1は、例えば、2個のシリンダを備えた2シリンダ型回転式圧縮機であり、底部に冷凍機油Oを貯留した密閉容器2内上部に電動機3を、また、この電動機3により回転軸4を介して回転駆動される圧縮機構部5を下部に収容してなる。
電動機3は密閉容器2に圧入された固定子31と、この固定子31内を回転し回転軸4に固着された回転子32を備える。この回転子32は回転子抜き板が積層された回転子鉄心32aと、この回転子鉄心32aに回転軸4を囲うように略正方形状に配置される平板状の希土類磁石を備える。
圧縮機構部5は、第1のシリンダ6と、この第1のシリンダ6と略同様の構造を有する第2のシリンダ7を備え、第1のシリンダ6は中間仕切板8の電動機3側に設けられ、第2のシリンダ7は中間仕切板8を介して第1のシリンダ6と反対側に設けられる。
また、回転軸4に位相を180°ずらして設けられた第1の偏心部4aおよび第2の偏心部4bにそれぞれ嵌合され、回転軸4の回転に伴って、第1のシリンダ6および第2のシリンダ7内をそれぞれ偏心回転する第1のローラ9およびこの第1のローラ9と同一形状の第2のローラ10と、両シリンダ6、7のそれぞれの開口を封止する上部軸受(主軸受)11、下部軸受(副軸受)12を備える。
上部軸受11は、中間仕切板8と共同して、第1のシリンダ6に設けるシリンダボアの両側を閉塞して第1のシリンダ室6aを画成し、下部軸受12は、中間仕切板8と共同して、第2のシリンダ7に設けるシリンダボアの両側を閉塞して第2のシリンダ室7aを画成する。
また、上部軸受11、下部軸受12は、回転子32を支持する回転軸4を軸支し、第1のシリンダ6にねじ13により螺着される。
第1のシリンダ室6aおよび第2のシリンダ室7aには、シリンダボアの内周面(シリンダ内周面)より半径方向外方に延びるブレード溝が形成され、このブレード溝にブレード(図示せず)が両ローラ9、10を押圧するようにばねによって付勢されて収容され、このブレードにより両シリンダ室6a、7aはいずれも吸込室と圧縮室に区画される。
第1および第2のシリンダ6、7には吸込室に連通する吸込口6b、7bが設けられ、この吸込口6b、7bは、吸込管14、15、アキュムレータ16を介して、蒸発器24に連通される。
また、第1のシリンダ室6aには、上部軸受11に形成され、吐出弁により適宜開閉される吐出口(図示せず)が設けられ、この吐出口は上部軸受11に気密的にねじ13により螺着される吐出マフラ17に開口する。
第2のシリンダ室7aは、第1のシリンダ室6aと同様に、吐出弁により適宜開閉される吐出口が設けられ、この吐出口は吐出連通路により吐出マフラ17に連通される。
この吐出マフラ17は扁平容器状に膨出している。吐出マフラ17は中央部に上部軸受11の軸支部11aが気密的に貫通する貫通孔が穿設され、膨出部の1ヶ所には、細長い吐出通路を形成するマフラ短管(管体)18が気密的に貫通して、取り付けられている。
マフラ短管18の上端開口部18aは、上部軸受11の上端11bである軸支部11aの上端よりも高い位置に開口しており、マフラ短管18の上端開口部18aから吐出する吐出冷媒ガスに、上部軸受11の上端11bより排出される冷凍機油が混入しないようになっている。
なお、マフラ短管は直管に限らず、曲管であっても良い。
次に本実施形態の密閉型圧縮機の運転動作について説明する。
図1に示すように、電動機3に通電されると回転子32が回転し、この回転子32の回転により、回転軸4を介して圧縮機構部5の第1および第2のローラ9、10が偏心回転し、圧縮機構部5で圧縮動作を行う。
第1および第2のローラ9、10が回転すると、その回転に従って吸込室の容積が拡大し、この吸込室に低圧のガス冷媒が吸込口6b、7bを介して吸入される。吸込室への冷媒の吸入は、両ローラ9、10が両シリンダ室6a、7a内を偏心回転して吸入口の近傍で両シリンダ室6a、7aと両ローラ9、10とが接触する状態となるまで続く。両ローラ9、10が1回転して冷媒の吸入が終了すると、冷媒が圧縮される圧縮室が形成される。
圧縮室のガス冷媒は、両ローラ9、10の回転に伴って圧縮室の容積が減少し、圧縮される。圧縮室が所定の高圧になると、この高圧が吐出弁に作用し、吐出口を開放する。圧縮室の高圧のガス冷媒は、吐出口から吐出マフラ17内に吐出される。高圧のガス冷媒が吐出されて圧縮室が低圧になり、吐出弁は自身の弾性力によって吐出口を閉止する。吐出マフラ17内に吐出された吐出ガスは、吐出マフラ17内からマフラ短管18を通って密閉容器2内に吹き出される。
このような圧縮機構部5で圧縮された高圧ガスが、密閉容器2内に放出される過程において、圧縮機構部5のマフラ短管18の上端開口部18aが上部軸受11の上端11bよりも高い位置に設けられるので、上部軸受11から密閉容器2内に放出される冷凍機油が、ガス中に巻き込まれる現象を低減でき、密閉容器2外に放出される油量が減少し、圧縮機構部5の潤滑性低下およびシール性低下を防ぐことができる。また、冷凍機油との混合を避けることで、冷凍機油が攪拌されることなく摺動部に戻り、吐油量が低減できるため、冷凍サイクル内に油が混入せず高い熱交換特性による省エネを達成することができる。
その結果、高い信頼性、性能の密閉型圧縮機が実現し、また、本密閉型圧縮機をヒートポンプサイクルに適用した場合、循環ガスに含まれる油量を低減でき、熱交換特性の高いサイクルが実現する。
また、圧縮機構部2のマフラ短管18の上端開口部18aが上部軸受11の上端11bよりも高い位置に設けられることで、冷凍機油が、ガス中に巻き込まれる現象を低減できるので、従来とは異なり、上部軸受に細長い油排出穴を形成する穿設加工を行う必要はなく、製造性にすぐれる。
本実施形態の密閉型圧縮機によれば、製造性に優れ、高信頼性、高性能で、ヒートポンプサイクルに用いた場合、熱交換特性の高いサイクルを実現できる密閉型圧縮機を提供することができる。
また、本実施形態の冷凍サイクル装置によれば、高信頼性、高性能で、ヒートポンプサイクルに用いた場合、熱交換特性の高いサイクルを実現できる密閉型圧縮機を用いた冷凍サイクル装置を提供することができる。
また、本実施形態に用いられる上部軸受の変形例について説明する。
本変形例は、本実施形態の上部軸受の上部に油溜りを設けたものである。
例えば、図2に示すように、本変形例の上部軸受11Aは、1個のシリンダ6に取り付け、上部軸受11Aの上部である軸支部11aの上面に凹部からなる油溜り20を設ける。
これにより、上部軸受11Aの上部より噴出される冷凍機油を油溜り20で受け、さらに油溜り20からゆっくりと油面下に油を戻すことができ、吐出ガス中に含まれる冷凍機油の濃度を低く保つことができる。
1…密閉型圧縮機、2…密閉容器、3…電動機、31…固定子、32…回転子、32a…回転子鉄心、4…回転軸、4a…第1の偏心部、4b…第2の偏心部、5…圧縮機構部、6…第1のシリンダ、6a…第1のシリンダ室、6b…吸込口、7…第2のシリンダ、7a…第2のシリンダ室、7b…吸込口、8…中間仕切板、9…第1のローラ、10…第2のローラ、11…上部軸受、11a…軸支部、11b…上端、12…下部軸受、13…ねじ、14、15…吸込管、16…アキュムレータ、17…吐出マフラ、18…マフラ短管(管体)、18a…上端開口部、21…冷凍サイクル装置、22…凝縮器、23…膨張装置、24…蒸発器。
Claims (4)
- 底部に冷凍機油を貯留した密閉容器内の上部に電動機を収納するとともに、前記密閉容器内の下部に前記電動機と回転軸を介して連結された圧縮機構部とを収納し、前記密閉容器の上部に圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出管を設けた密閉型圧縮機において、前記圧縮機構部の吐出通路の開口部を前記回転軸を軸支する上部軸受の上端よりも高い位置に設けたことを特徴とする密閉型圧縮機。
- 前記圧縮機構部で圧縮された冷媒を吐出マフラを介して密閉容器に吐出するとともに、前記吐出マフラに前記上部軸受の上端よりも高い位置に開口する管体を設けたことを特徴とする請求項1に記載の密閉型圧縮機。
- 前記上部軸受の上部に凹部からなる油溜りを設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の密閉型圧縮機。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の密閉型圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器とを備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
Priority Applications (1)
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JP2008219881A JP2010053778A (ja) | 2008-08-28 | 2008-08-28 | 密閉型圧縮機およびこれを用いた冷凍サイクル装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103062054A (zh) * | 2011-10-24 | 2013-04-24 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 转子涡旋组合式压缩机及具有其的空调*** |
WO2023090118A1 (ja) * | 2021-11-22 | 2023-05-25 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 圧縮機 |
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2008
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