JP2011252475A - Rotary compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塩素原子を含まず地球温暖化係数の低い炭素と炭素間に２重結合を有するハイドロフルオロオレフィンを主体とした冷媒を作動冷媒としたルームエアコン、冷蔵庫、その他の空気調和装置等の冷凍サイクルに組み込むことが可能な回転式圧縮機に関するものである。 The present invention relates to room air conditioners, refrigerators, other air conditioners, etc., which use as a working refrigerant a refrigerant mainly containing hydrofluoroolefins that do not contain chlorine atoms and have a low global warming potential and a double bond between carbons. The present invention relates to a rotary compressor that can be incorporated into a refrigeration cycle.
従来の冷凍装置では作動冷媒としてオゾン層破壊係数ゼロのＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）系に移行してきているが、このＨＦＣ系冷媒は一方では地球温暖化係数が非常に高いため近年問題になってきている。そこで塩素原子を含まず地球温暖化係数の低い炭素と炭素間に２重結合を有するハイドロフルオロオレフィンを主体とした冷媒の冷凍装置が考えられてきている。 In conventional refrigeration equipment, the working refrigerant has shifted to HFC (hydrofluorocarbon) system with zero ozone depletion coefficient, but this HFC refrigerant has become a problem in recent years due to its extremely high global warming potential. . Therefore, a refrigerant refrigeration system mainly composed of carbon containing no chlorine atoms and a low global warming potential and a hydrofluoroolefin having a double bond between the carbons has been considered.
冷凍装置などにおいては、蒸発器で蒸発したガス冷媒を吸入し、凝縮するために必要な圧力まで圧縮して冷媒回路中に高温高圧のガス冷媒を送り出す回転式圧縮機が使用されている。冷凍装置の動力の大部分は圧縮機で使用されるため、圧縮機の性能が冷凍装置の性能を大きく左右する。 In a refrigeration apparatus or the like, a rotary compressor is used that sucks gas refrigerant evaporated by an evaporator, compresses it to a pressure necessary for condensation, and sends high-temperature and high-pressure gas refrigerant into a refrigerant circuit. Since most of the power of the refrigeration apparatus is used in the compressor, the performance of the compressor greatly affects the performance of the refrigeration apparatus.
このような回転式圧縮機の一つとして、ロータリ圧縮機が知られている。 A rotary compressor is known as one of such rotary compressors.
ロータリ圧縮機は、例えば図１１に示すように、電動機２と圧縮機構部３をクランクシャフト３１で連結して密閉容器１内に収納したものであって、電動機２は回転子２４と固定子２２によって形成されており、回転子上下には鉛直方向に振動、騒音低減を目的としたバランスウエイトが設けられている。回転子２４はクランクシャフト３１によって圧縮機構部３に連結されており、電気的に回転子を回転させることによって圧縮機構部３を作動させる。圧縮機構部３は、シリンダ３０と、このシリンダ３０の両端面を閉塞する上端板３４と下端板３５とで形成された圧縮室３９と、上端板３４および下端板３４に支持されたクランクシャフト３１や予備クランクシャフトの偏心部に嵌合されたピストン３２と、このピストン３２の外周に当接しピストン３２の偏心回転に追従して往復運動し圧縮室内を低圧部と高圧部とに仕切るベーン３３を備えている。シリンダ３０には、圧縮室内の低圧部に向けてガスを吸入する吸入ポート４０が開通され、上端板には、圧縮室内の低圧部から転じて形成される高圧部からガスを吐出する吐出ポート３８が開通されており、ピストン３２はシリンダが上端板，下端板に上下から閉塞されることによって形成される圧縮室に収容されている。吐出ポー３８トは上端板を貫通する孔として形成されており、吐出ポートの上面には所定の大きさ以上の圧力を受けた場合に解放される吐出バルブが設けられている（例えば、特許文献１参照）。 For example, as shown in FIG. 11, the rotary compressor is one in which the electric motor 2 and the compression mechanism unit 3 are connected by a crankshaft 31 and accommodated in the hermetic container 1, and the electric motor 2 includes a rotor 24 and a stator 22. Balance weights for reducing vibration and noise in the vertical direction are provided above and below the rotor. The rotor 24 is connected to the compression mechanism unit 3 by a crankshaft 31, and operates the compression mechanism unit 3 by electrically rotating the rotor. The compression mechanism unit 3 includes a cylinder 30, a compression chamber 39 formed by an upper end plate 34 and a lower end plate 35 that close both end surfaces of the cylinder 30, and a crankshaft 31 supported by the upper end plate 34 and the lower end plate 34. And a piston 32 fitted to the eccentric part of the spare crankshaft, and a vane 33 which contacts the outer periphery of the piston 32 and reciprocates following the eccentric rotation of the piston 32 to partition the compression chamber into a low pressure part and a high pressure part. I have. The cylinder 30 is opened with a suction port 40 for sucking gas toward the low pressure portion in the compression chamber, and the upper end plate is a discharge port 38 for discharging gas from the high pressure portion formed by turning from the low pressure portion in the compression chamber. Is opened, and the piston 32 is accommodated in a compression chamber formed by a cylinder closed from above and below by an upper end plate and a lower end plate. The discharge port 38 is formed as a hole penetrating the upper end plate, and a discharge valve is provided on the upper surface of the discharge port that is released when a pressure of a predetermined magnitude or more is applied (for example, Patent Documents). 1).
上述した構成のロータリ圧縮機においては、その構造上、各摺動部が過酷な条件で運転されているため、特にクランクシャフトなどに磨耗やかじり現象などが発生していた。ＨＦＣ系冷媒の代表的な作動冷媒であるＨＦＣ４１０Ａに関しては、摺動部材を球状黒鉛鋳鉄で形成し、その摺動部材の表面付近の黒鉛をスッパタリングによって除去した後、その表面にイオン窒化処理などを施して耐久性を高めていた。 In the rotary compressor having the above-described configuration, due to its structure, each sliding portion is operated under severe conditions, and therefore, particularly, a crankshaft or the like is worn or galling occurs. Regarding HFC410A, which is a typical working refrigerant of HFC-based refrigerant, the sliding member is formed of spheroidal graphite cast iron, and graphite near the surface of the sliding member is removed by sputtering, and then the surface is subjected to ion nitriding treatment, etc. To improve durability.
しかしながら、現在主流となりつつある塩素原子を含まず地球温暖化係数の低い炭素と炭素間に２重結合を有するハイドロフルオロオレフィンを主体とした冷媒では、従来のＨＦＣ系冷媒の代表的な作動冷媒であるＨＦＣ４１０Ａに比べ、高温で分解しやすい特性を有する。そのため、クランクシャフトの耐摩耗性を高めるとともに、さらに強い摺動を避けて、摺動部付近の温度上昇を的確に抑制する必要がある。 However, refrigerants mainly composed of hydrofluoroolefins that do not contain chlorine atoms and that have a low global warming potential and that have a double bond between carbons, which are becoming mainstream, are typical working refrigerants of conventional HFC refrigerants. Compared to a certain HFC410A, it has a characteristic of being easily decomposed at a high temperature. For this reason, it is necessary to improve the wear resistance of the crankshaft and to avoid a further strong sliding to accurately suppress the temperature rise in the vicinity of the sliding portion.
本発明は、前記課題を解決するもので、クランクシャフトと軸受の強い摺動を確実に低減し、高効率で信頼性、耐久性に優れたロータリ圧縮機を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide a rotary compressor that reliably reduces strong sliding between a crankshaft and a bearing, and is highly efficient and excellent in reliability and durability.
前記従来の課題を解決するために、本発明の回転式圧縮機は、軸受の端面に環状溝を設ける、もしくは軸受のボス径を根元側より先端側を細くする構成としたものである。これによって、クランクシャフトと軸受の強い摺動を確実に低減し、摺動部における温度上昇を抑制できる。 In order to solve the above-described conventional problems, the rotary compressor of the present invention has a configuration in which an annular groove is provided on the end surface of the bearing, or the boss diameter of the bearing is narrower from the root side to the tip side. As a result, strong sliding between the crankshaft and the bearing can be reliably reduced, and temperature rise at the sliding portion can be suppressed.
本発明のロータリ圧縮機は、炭素と炭素間に２重結合を有するハイドロフルオロオレフィンをベース成分とした冷媒からなる単一冷媒または前記冷媒を含む混合冷媒を使用した時に、冷媒分解による信頼性、耐久性の低下を抑制し、高信頼性で高効率な回転式圧縮機を提供することができる。 When the rotary compressor of the present invention uses a single refrigerant comprising a refrigerant composed of carbon and a hydrofluoroolefin having a double bond between carbons as a base component or a mixed refrigerant containing the refrigerant, reliability due to refrigerant decomposition, A reduction in durability can be suppressed, and a highly reliable and highly efficient rotary compressor can be provided.
第１の発明は、炭素と炭素間に２重結合を有するハイドロフルオロオレフィンをベース成分とした冷媒からなる単一冷媒または前記冷媒を含む混合冷媒を作動冷媒として使用し、電動機と圧縮機構部とを連結するクランクシャフトと、このクランクシャフトを軸支する軸受けとを備え、前記軸受のボス径を根元側に対して先端側を細くした構成としてある。これにより、クランクシャフトが運転中に触れ回った時にも、根元側の軸受ボス部の剛性を保ちつつ、かつ、先端側の軸受内面部が弾性変形することにより、クランクシャフトと軸受が強く摺動することが回避できる。よって、摺動部付近の温度上昇を抑制出来ることから、作動冷媒分解による信頼性の低下を回避し、かつ摺動損失の低減により高効率化を図ることが出来る。 The first invention uses a single refrigerant comprising a refrigerant composed of carbon and a hydrofluoroolefin having a double bond between carbons as a base component or a mixed refrigerant containing the refrigerant as a working refrigerant, and an electric motor, a compression mechanism section, And a bearing that supports the crankshaft, and the boss diameter of the bearing is made narrower at the tip side than at the root side. As a result, even when the crankshaft is touched during operation, the crankshaft and the bearing are slid strongly by maintaining the rigidity of the bearing boss on the base side and elastically deforming the inner surface of the bearing on the tip side. Can be avoided. Therefore, since the temperature rise in the vicinity of the sliding portion can be suppressed, a reduction in reliability due to decomposition of the working refrigerant can be avoided, and high efficiency can be achieved by reducing sliding loss.
第２の発明は、炭素と炭素間に２重結合を有するハイドロフルオロオレフィンをベース成分とした冷媒からなる単一冷媒または前記冷媒を含む混合冷媒を作動冷媒として使用し、電動機と圧縮機構部とを連結するクランクシャフトと、このクランクシャフトを軸支する軸受けとを備え、前記軸受の端面に軸線方向の環状溝を設けた構成としてある。これにより、クランクシャフトが運転中に触れ回った時にも、端面側の軸受内面部が弾性変形することにより、クランクシャフトと軸受が強く摺動することが回避できる。よって、摺動部付近の温度上昇を抑制出来ることから、作動冷媒分解による信頼性の低下を回避し、かつ摺動損失の低減により高効率化を図ることが出来る。 According to a second aspect of the present invention, a single refrigerant composed of a refrigerant composed of carbon and a hydrofluoroolefin having a double bond between carbons as a base component or a mixed refrigerant containing the refrigerant is used as a working refrigerant. And a bearing for supporting the crankshaft, and an annular groove in the axial direction is provided on the end face of the bearing. As a result, even when the crankshaft is touched during operation, it is possible to avoid a strong sliding between the crankshaft and the bearing due to elastic deformation of the bearing inner surface on the end face side. Therefore, since the temperature rise in the vicinity of the sliding portion can be suppressed, a reduction in reliability due to decomposition of the working refrigerant can be avoided, and high efficiency can be achieved by reducing sliding loss.
第３の発明は、炭素と炭素間に２重結合を有するハイドロフルオロオレフィンをベース成分とした冷媒からなる単一冷媒または前記冷媒を含む混合冷媒を作動冷媒として使用し、電動機と圧縮機構部とを連結するクランクシャフトと、このクランクシャフトを軸支する軸受けとを備え、前記軸受のボス径を根元側に対して先端側を細くし、かつ前記軸受の端面に軸線方向の環状溝を設けた構成としてある。これにより、クランクシャフトが運転中に触れ回った時にも、根元側の軸受ボス部の剛性を保ちつつ、端面側と先端側の両方の軸受内面部が弾性変形することにより、クランクシャフトと軸受が強く摺動することを回避できる。よって、摺動部付近の温度上昇をさらに抑制出来ることから、作動冷媒分解による信頼性の低下を回避し、かつ摺動損失の低減により高効率化を図ることが出来る。 According to a third aspect of the present invention, a single refrigerant comprising a refrigerant having a base component of carbon and a hydrofluoroolefin having a double bond between carbons or a mixed refrigerant containing the refrigerant is used as a working refrigerant, and an electric motor, a compression mechanism section, And a bearing for supporting the crankshaft, the boss diameter of the bearing is made narrower on the tip side with respect to the base side, and an annular groove in the axial direction is provided on the end face of the bearing As a configuration. As a result, even when the crankshaft is touched during operation, the bearing boss portion on the base side is kept rigid and the inner surface portions of the bearings on both the end surface side and the tip side are elastically deformed. Strong sliding can be avoided. Therefore, since the temperature rise in the vicinity of the sliding portion can be further suppressed, a reduction in reliability due to the decomposition of the working refrigerant can be avoided, and high efficiency can be achieved by reducing the sliding loss.
第４の発明は、特に、第１〜３の発明の軸受内面部もしくはクランクシャフトに油溝を設けたことにより、クランクシャフトと軸受の間に油が保持され、冷却効果により、摺動部付近の温度上昇を抑制出来ることから、更に高信頼性化を図ることが出来る。 In the fourth aspect of the invention, in particular, oil is held between the crankshaft and the bearing by providing an oil groove in the bearing inner surface or the crankshaft of the first to third aspects of the invention. Therefore, it is possible to further increase the reliability.
第５の発明は、特に、第４の発明の軸受内面部もしくはクランクシャフトに油溝と連通する油溜りを設けることにより、クランクシャフトと軸受の間の油オイルの保持量が増加し、更なる冷却効果が得られることから、さらに高信頼性化を図ることが出来る。また、軸受面積を減少させることから、軸受内面部での粘性損失を低減することが出来るため、高効率化を図ることが出来る。 In the fifth aspect of the invention, in particular, by providing an oil sump communicating with the oil groove on the bearing inner surface portion or the crankshaft of the fourth aspect of the invention, the amount of oil oil retained between the crankshaft and the bearing is increased. Since the cooling effect is obtained, higher reliability can be achieved. Further, since the bearing area is reduced, viscosity loss at the inner surface of the bearing can be reduced, so that high efficiency can be achieved.
第６の発明は、特に、第１〜５の発明の炭素と炭素間に２重結合を有するハイドロフルオロオレフィンをベース成分とし、２重結合を有しないハイドロフルオロカーボンと混合した冷媒を作動冷媒としたことを特徴とすることにより、効果的に高信頼性で高効率な回転式圧縮機を提供することができる。 In particular, the sixth aspect of the present invention uses the refrigerant of the first to fifth aspects of the invention as a base component, and a refrigerant mixed with a hydrofluorocarbon having no double bond as a working refrigerant. With this feature, it is possible to effectively provide a highly reliable and highly efficient rotary compressor.
第７の発明は、特に、第１〜５の発明のハイドロフルオロオレフィンをテトラフルオロプロペンまたはトリフルオロプロペンとし、ハイドロフルオロカーボンをジフルオロメタンとした、混合冷媒を作動冷媒としたことを特徴とすることにより、効果的に高信頼性で高効率な回転式圧縮機を提供することができる。 The seventh invention is particularly characterized in that the hydrofluoroolefin of the first to fifth inventions is tetrafluoropropene or trifluoropropene, the hydrofluorocarbon is difluoromethane, and the mixed refrigerant is a working refrigerant. Thus, it is possible to effectively provide a highly reliable and highly efficient rotary compressor.
第８の発明は、特に、第１〜５の発明のハイドロフルオロオレフィンをテトラフルオロプロペンまたはトリフルオロプロペンとし、ハイドロフルオロカーボンをペンタフルオロエタンとした、混合冷媒を作動冷媒としたことを特徴とすることにより、効果的に高信頼性で高効率な回転式圧縮機を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
The eighth invention is particularly characterized in that the hydrofluoroolefin of the first to fifth inventions is tetrafluoropropene or trifluoropropene and the hydrofluorocarbon is pentafluoroethane, and the mixed refrigerant is a working refrigerant. Thus, it is possible to effectively provide a highly reliable and highly efficient rotary compressor.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図、図２は同圧縮機構部の拡大図面である。図１と図２において、この密閉型圧縮機はロータリ圧縮機を例にしており、密閉容器１内に電動機２と圧縮機構部３をクランクシャフト３１で連結して収納した
ものである。圧縮機構部３は、シリンダ３０と、このシリンダ３０の両端面を閉塞する上軸受３４の上端面３４ａ及び下軸受３５の下端面３５ａで形成された圧縮室３９と、上軸受３４および下軸受３５に支持されたクランクシャフト３１及びクランクシャフト３１の偏心部３１ａに嵌合されたピストン３２と、このピストン３２の外周に偏心回転に追従して往復運動し圧縮室３９内を低圧部と高圧部とに仕切るベーン３３を備えている。クランクシャフト３１には軸線部に油穴４１が設けられるとともに、上軸受３４、下軸受３５に対する壁部には、それぞれ油穴４１に連通した給油穴４２、４３が設けられている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of the compression mechanism section. 1 and 2, this hermetic compressor is a rotary compressor as an example, and an electric motor 2 and a compression mechanism 3 are connected and stored in a hermetic container 1 by a crankshaft 31. The compression mechanism 3 includes a cylinder 30, a compression chamber 39 formed by the upper end surface 34 a of the upper bearing 34 and the lower end surface 35 a of the lower bearing 35 that close both end surfaces of the cylinder 30, and the upper bearing 34 and the lower bearing 35. The piston 32 fitted to the crankshaft 31 and the eccentric portion 31a of the crankshaft 31 are reciprocated on the outer periphery of the piston 32 following the eccentric rotation, and the inside of the compression chamber 39 is divided into a low pressure portion and a high pressure portion. A vane 33 is provided. The crankshaft 31 is provided with an oil hole 41 in the axial line portion, and oil supply holes 42 and 43 communicating with the oil hole 41 are provided in the wall portions of the upper bearing 34 and the lower bearing 35, respectively.
一方、シリンダ３０には、圧縮室３９内の低圧部に向けてガスを吸入する吸入ポート４０が開通され、上軸受３４には、圧縮室３９内の低圧部から転じて形成される高圧部からガスを吐出する吐出ポート３８が開通されている。吐出ポート３８は上軸受３４を貫通する平面視円形の孔として形成されており、吐出ポート３８の上面には所定の大きさ以上の圧力を受けた場合に解放される吐出弁３６と、この吐出弁３６を覆うカップマフラ−３７とで構成されている。低圧部側ではピストン３２の摺接部が吸入ポート４０を通過して吸入室を徐々に拡大しながら離れていき、吸入ポート４０から吸入室内にガスを吸入する。一方、高圧部側ではピストン３２の摺動部が吐出ポート３８へ圧縮室３９を徐々に縮小しながら近づいていき、所定圧力以上に圧縮された時点で吐出弁３６が開いて吐出ポート３８からガスを流出し、カップマフラ−３７より密閉容器１内に吐出される。 On the other hand, the suction port 40 for sucking gas toward the low pressure portion in the compression chamber 39 is opened in the cylinder 30, and the upper bearing 34 has a high pressure portion formed by turning from the low pressure portion in the compression chamber 39. A discharge port 38 for discharging gas is opened. The discharge port 38 is formed as a circular hole passing through the upper bearing 34 in a plan view, and a discharge valve 36 that is released when a pressure of a predetermined size or more is applied to the upper surface of the discharge port 38, and this discharge The cup muffler 37 covers the valve 36. On the low pressure part side, the sliding contact part of the piston 32 passes through the suction port 40 and gradually separates from the suction chamber, and sucks gas into the suction chamber from the suction port 40. On the other hand, on the high pressure side, the sliding portion of the piston 32 approaches the discharge port 38 while gradually reducing the compression chamber 39, and when the pressure is compressed to a predetermined pressure or higher, the discharge valve 36 opens and the gas is discharged from the discharge port 38. Is discharged from the cup muffler 37 into the sealed container 1.
一方、クランクシャフト３１の偏心部３１ａと上軸受３４の上端面３４ａとピストン３２の内周面で囲まれる空間４６、クランクシャフト３１の偏心部３１ａと下軸受３５の下端面３５ａとピストン３２の内周面で囲まれる空間４７が構成されている。その空間４６、４７には油穴４１から給油穴４２、４３を経て油が漏れ込んでくる。またこの空間４６、４７にはほぼ常に圧縮室３９内部の圧力より高い状態にある。 On the other hand, the space 46 surrounded by the eccentric portion 31 a of the crankshaft 31, the upper end surface 34 a of the upper bearing 34 and the inner peripheral surface of the piston 32, the eccentric portion 31 a of the crankshaft 31, the lower end surface 35 a of the lower bearing 35, and the piston 32 A space 47 surrounded by the peripheral surface is formed. Oil leaks into the spaces 46 and 47 from the oil hole 41 through the oil supply holes 42 and 43. The spaces 46 and 47 are almost always higher than the pressure inside the compression chamber 39.
また、シリンダ３０の高さはピストン３２が内部で摺動できるようにこのピストン３２の高さよりやや大きめに設定しなければならず、その結果として、このピストン３２の端面と上端面３４ａ、下端面３５ａとの間に隙間がある。そのため、この隙間を介して空間４６，４７から圧縮室３９へ油が漏れる。 Further, the height of the cylinder 30 must be set slightly larger than the height of the piston 32 so that the piston 32 can slide inside. As a result, the end face, the upper end face 34a, and the lower end face of the piston 32 are set. There is a gap between 35a. Therefore, oil leaks from the spaces 46 and 47 to the compression chamber 39 through this gap.
以上のように構成されたロータリ圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。 About the rotary compressor comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
本実施の形態では、炭素と炭素間に２重結合を有するハイドロフルオロオレフィンをベース成分とした冷媒からなる単一冷媒または前記冷媒を含む混合冷媒を作動冷媒として使用している。 In the present embodiment, a single refrigerant composed of a refrigerant having a base component of carbon and a hydrofluoroolefin having a double bond between the carbons or a mixed refrigerant containing the refrigerant is used as the working refrigerant.
まず、図３は上軸受３４の断面図、図４は上軸受３４とクランクシャフト３１の組込み図である。図３に示すように、上軸受３４のボス部３４ｂ径を根元側に対して先端側の方を細くする。図４で示すように、クランクシャフト３１が運転中に振れ回った時にも、上軸受３４のボス部３４ｂの先端側の肉厚が減少することから、根元側の軸受ボス部の剛性を保ちつつ、クランクシャフト３１と上軸受３４の内面部３４ｆが接触すると弾性変形して逃げる。これによって、摺動部付近の温度上昇を抑制出来ることから、作動冷媒分解による信頼性の低下を回避し、かつ摺動損失の低減により高効率化を図ることが出来る。 3 is a sectional view of the upper bearing 34, and FIG. 4 is an assembled view of the upper bearing 34 and the crankshaft 31. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, the diameter of the boss portion 34b of the upper bearing 34 is made thinner on the tip side than on the root side. As shown in FIG. 4, even when the crankshaft 31 swings during operation, the thickness of the tip end side of the boss portion 34b of the upper bearing 34 decreases, so that the rigidity of the bearing boss portion on the root side is maintained. When the crankshaft 31 and the inner surface portion 34f of the upper bearing 34 come into contact with each other, they are elastically deformed and escape. As a result, the temperature rise in the vicinity of the sliding portion can be suppressed, so that a reduction in reliability due to decomposition of the working refrigerant can be avoided, and high efficiency can be achieved by reducing sliding loss.
また、図示していないが、下軸受３５のボス部３５ｂ径を根元側に対して先端側の方を細くしても同様の効果が得られる。 Although not shown, the same effect can be obtained even if the diameter of the boss portion 35b of the lower bearing 35 is narrower on the tip side than the base side.
また、図示していないが、上記内容を上軸受３４と下軸受３５の両方同時に実施しても同様の効果が得られる。 Although not shown in the drawing, the same effect can be obtained even if the above-described contents are implemented simultaneously on both the upper bearing 34 and the lower bearing 35.
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図５の上軸受３４の断面図と、図６の上軸受３４とクランクシャフト３１の組込み図で説明する。図５に示すように、上軸受３４の上端面３４ａに環状溝３４ｃを設ける。図６で示すように、クランクシャフト３１が運転中に振れ回った時にも、上軸受３４の上端面３４ａ側の内面部３４ｆの肉厚が減少することから、クランクシャフト３１と上軸受３４の内面部が接触すると弾性変形して逃げる。これによって、摺動部付近の温度上昇を抑制して作動冷媒分解による信頼性の低下を回避し、かつ摺動損失の低減により高効率化を図ることが出来る。
(Embodiment 2)
Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to a cross-sectional view of the upper bearing 34 in FIG. 5 and an assembled view of the upper bearing 34 and the crankshaft 31 in FIG. As shown in FIG. 5, an annular groove 34 c is provided on the upper end surface 34 a of the upper bearing 34. As shown in FIG. 6, even when the crankshaft 31 is swung during operation, the thickness of the inner surface portion 34f on the upper end surface 34a side of the upper bearing 34 is reduced, so that the inner surfaces of the crankshaft 31 and the upper bearing 34 are reduced. When the part comes in contact, it is elastically deformed and escapes. As a result, a temperature rise near the sliding portion can be suppressed to avoid a decrease in reliability due to the decomposition of the working refrigerant, and a high efficiency can be achieved by reducing the sliding loss.
また、図示していないが、下軸受３５の下端面３５ａに環状溝３５ｃを設けても同様の効果が得られる。 Although not shown, the same effect can be obtained by providing the annular groove 35 c on the lower end surface 35 a of the lower bearing 35.
また、図示していないが、上記内容を上軸受３４と下軸受３５の両方同時に実施しても同様の効果が得られる。 Although not shown in the drawing, the same effect can be obtained even if the above-described contents are implemented simultaneously on both the upper bearing 34 and the lower bearing 35.
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図示はしないが、上軸受３４のボス部３４ｂの径を根元側に対して先端側を細くし、かつ、上軸受３４の上端面３４ａに環状溝３４ｃを設けたものである。これにより、クランクシャフト３１が運転中に触れ回った時にも、根元側の上軸受３４のボス部３４ｂの剛性を保ちつつ、上端面３４ａ側と先端側の軸受の内面部３４ｆが両方同時に弾性変形出来るようになり、クランクシャフト３１と上軸受３４が強く摺動することをより効果的に回避できる。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Although not shown, the diameter of the boss portion 34b of the upper bearing 34 is made narrower at the tip side with respect to the root side, and an annular groove 34c is provided on the upper end surface 34a of the upper bearing 34. As a result, even when the crankshaft 31 is touched during operation, both the upper end surface 34a side and the inner surface portion 34f of the tip side bearing are elastically deformed at the same time while maintaining the rigidity of the boss portion 34b of the upper bearing 34 on the base side. As a result, it is possible to more effectively avoid the crankshaft 31 and the upper bearing 34 from sliding strongly.
また、図示しないが、下軸受３５のボス部３５ｂの径を根元側に対して先端側を細くし、かつ、下軸受３５の下端面３５ａに環状溝３５ｃを設けても同様の効果が得られる。 Although not shown, the same effect can be obtained by reducing the diameter of the boss portion 35b of the lower bearing 35 at the tip side with respect to the root side and providing the annular groove 35c on the lower end surface 35a of the lower bearing 35. .
また、図示しないが、上記内容を上軸受３４と下軸受３５の両方同時に実施しても同様の効果が得られる。 Although not shown in the drawing, the same effect can be obtained even when the above-described contents are implemented simultaneously on both the upper bearing 34 and the lower bearing 35.
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について、図７の圧縮機構部拡大図で説明する。図７に示すように、上軸受３４の内面部３４ｆに油溝３４ｄを設ける。給油穴４２から空間４６を経て油溝３４ｄに油が供給され、クランクシャフト３１と上軸受３４の内面部３４ｆの間に保持されることから、冷却効果により、摺動部付近の温度上昇を抑制出来き、更に高信頼性化を図ることが出来る。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to an enlarged view of a compression mechanism section in FIG. As shown in FIG. 7, an oil groove 34 d is provided in the inner surface portion 34 f of the upper bearing 34. Since oil is supplied from the oil supply hole 42 to the oil groove 34d through the space 46 and is held between the crankshaft 31 and the inner surface part 34f of the upper bearing 34, a temperature rise near the sliding part is suppressed by a cooling effect. And higher reliability can be achieved.
また、図示しないが、クランクシャフト３１に油溝３１ｄを設けても同様の効果が得られる。また、図示しないが、下軸受３５の内面部３５ｆに油溝３５ｄを設けても同様の効果が得られる。 Although not shown, the same effect can be obtained by providing the crankshaft 31 with the oil groove 31d. Although not shown, the same effect can be obtained by providing an oil groove 35d on the inner surface 35f of the lower bearing 35.
また、図示しないが、上軸受３４の内面部３４ｆに油溝３４ｄと、下軸受３５の内面部３５ｆに油溝３５ｄを両方同時に設けても同様の効果が得られる。 Although not shown, the same effect can be obtained by providing both the oil groove 34d on the inner surface 34f of the upper bearing 34 and the oil groove 35d on the inner surface 35f of the lower bearing 35 at the same time.
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について、図８の圧縮機構部拡大図で説明する。図８に示すように、上軸受３４の内面部３４ｆに設けた油溝３４ｄと連通する油溜り３１ｅをクランクシャフト３１に設ける。これにより、クランクシャフト３１と内面部３４ｆの間に油の保持量が増加し、更なる冷却効果が得られることから、さらに高信頼性化を図ることが出来る。また、軸受面積を減少させることから、粘性損失を低減することが出来るため、高効率化を図ることが出来る。
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to an enlarged view of a compression mechanism section in FIG. As shown in FIG. 8, an oil sump 31 e that communicates with an oil groove 34 d provided in the inner surface portion 34 f of the upper bearing 34 is provided in the crankshaft 31. As a result, the amount of oil retained between the crankshaft 31 and the inner surface portion 34f is increased, and a further cooling effect is obtained, so that higher reliability can be achieved. Further, since the bearing area is reduced, viscosity loss can be reduced, so that high efficiency can be achieved.
また、図示しないが、油溜り３４ｅを上軸受３４に設けても同様の効果が得られる。 Although not shown, the same effect can be obtained by providing the oil reservoir 34e on the upper bearing 34.
また、図示しないが、上記内容を下軸受３５に実施しても同様の効果が得られる。 Although not shown, the same effect can be obtained even if the above-described contents are implemented in the lower bearing 35.
また、図示しないが、上記内容を上軸受３４と下軸受３５の両方同時に実施しても同様の効果が得られる。 Although not shown in the drawing, the same effect can be obtained even when the above-described contents are implemented simultaneously on both the upper bearing 34 and the lower bearing 35.
また、上記実施の形態では、炭素と炭素間に２重結合を有するハイドロフルオロオレフィンをベース成分とした冷媒からなる単一冷媒または前記冷媒を含む混合冷媒を作動冷媒として使用しているが、炭素と炭素間に２重結合を有するハイドロフルオロオレフィンをベース成分とし、２重結合を有しないハイドロフルオロカーボンと混合した冷媒を作動冷媒として使用してもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the single refrigerant | coolant which consists of the refrigerant | coolant which used as a base component the hydrofluoroolefin which has a double bond between carbon and carbon, or the mixed refrigerant | coolant containing the said refrigerant | coolant is used as a working refrigerant | coolant, Alternatively, a refrigerant mixed with hydrofluoroolefin having a double bond between carbon and a base component and hydrofluorocarbon having no double bond may be used as the working refrigerant.
また、ハイドロフルオロオレフィンをテトラフルオロプロペン（ＨＦＯ１２３４ｙｆまたはＨＦＯ１２３４ｚｅ）またはトリフルオロプロペン（ＨＦＯ１２４３ｚｆ）とし、ハイドロフルオロカーボンをジフルオロメタン（ＨＦＣ３２）とした、混合冷媒を作動冷媒としてもよい。 Alternatively, a mixed refrigerant in which the hydrofluoroolefin is tetrafluoropropene (HFO1234yf or HFO1234ze) or trifluoropropene (HFO1243zf) and the hydrofluorocarbon is difluoromethane (HFC32) may be used as the working refrigerant.
また、ハイドロフルオロオレフィンをテトラフルオロプロペン（ＨＦＯ１２３４ｙｆまたはＨＦＯ１２３４ｚｅ）またはトリフルオロプロペン（ＨＦＯ１２４３ｚｆ）とし、ハイドロフルオロカーボンをペンタフルオロエタン（ＨＦＣ１２５）とした、混合冷媒を作動冷媒としてもよい。 Alternatively, a mixed refrigerant in which the hydrofluoroolefin is tetrafluoropropene (HFO1234yf or HFO1234ze) or trifluoropropene (HFO1243zf) and the hydrofluorocarbon is pentafluoroethane (HFC125) may be used as the working refrigerant.
なお、上記いずれの場合も地球温暖化係数が５以上、７５０以下となるように、望ましくは３５０以下となるようにそれぞれ２成分混合もしくは３成分混合したものが好ましい。 In any of the above cases, a mixture of two or three components is preferably used so that the global warming potential is 5 or more and 750 or less, preferably 350 or less.
また、上記作動冷媒に用いる冷凍機油としては、ポリオキシアルキレングリコール類、ポリビニルエーテル類、ポリ（オキシ）アルキレングリコールまたはそのモノエーテルとポリビニルエーテルの共重合体、ポリオールエステル類およびポリカーボネート類の含酸素化合物を主成分とする合成油か、アルキルベンゼン類やαオレフィン類を主成分とする合成油が好ましい。 The refrigerating machine oil used for the working refrigerant includes polyoxyalkylene glycols, polyvinyl ethers, poly (oxy) alkylene glycols or their monoether and polyvinyl ether copolymers, polyol esters, and oxygen-containing compounds of polycarbonates. Or a synthetic oil mainly composed of alkylbenzenes or α-olefins.
また、ハイドロフルオロオレフィンをテトラフルオロプロペン（ＨＦＯ１２３４ｙｆまたはＨＦＯ１２３４ｚｅ）またはトリフルオロプロペン（ＨＦＯ１２４３ｚｆ）とし、ハイドロフルオロカーボンをペンタフルオロエタン（ＨＦＣ１２５）、ジフルオロメタン（ＨＦＣ３２）とした、３成分からなる混合冷媒を作動冷媒としてもよい。 Also, a three-component mixed refrigerant in which the hydrofluoroolefin is tetrafluoropropene (HFO1234yf or HFO1234ze) or trifluoropropene (HFO1243zf) and the hydrofluorocarbon is pentafluoroethane (HFC125) and difluoromethane (HFC32) is the working refrigerant. It is good.
また、図９に示すような、ピストン１３２の外周部に突出状に結合されて圧縮室を低圧側と高圧側とに区画するベーン１３３と、ベーン１３３を揺動自在に且つ進退自在に支持する揺動ブッシュ１３０で構成されたロータリ圧縮機においても、上記内容と同等の効果が得られる。 Further, as shown in FIG. 9, the vane 133 is coupled to the outer peripheral portion of the piston 132 so as to project, and the compression chamber is divided into a low pressure side and a high pressure side, and the vane 133 is supported so as to be swingable and movable back and forth. Even in the rotary compressor constituted by the swing bush 130, the same effect as the above can be obtained.
また、図１０に示すような、ピストン２３２と先端部で揺動自由に接続されるベーン２３３で構成されたロータリ圧縮機においても、上記内容と同等の効果が得られる。 In addition, an effect equivalent to that described above can also be obtained in a rotary compressor composed of a piston 232 and a vane 233 that is swingably connected at the tip as shown in FIG.
なお、上記実施の形態では、ロータリ圧縮機を例にして説明したが、回転式圧縮機のひとつであるスクロールコンプレッサーや、シリンダが複数個あるロータリ圧縮機であってもよいものである。 In the above embodiment, the rotary compressor has been described as an example. However, a scroll compressor that is one of rotary compressors and a rotary compressor having a plurality of cylinders may be used.
以上のように、本発明の回転式圧縮機は、炭素と炭素間に２重結合を有するハイドロフルオロオレフィンをベース成分とした冷媒からなる単一冷媒または前記冷媒を含む混合冷媒を作動冷媒として使用した場合でも、高効率化で高信頼性を図ることが可能となる。これにより、エアーコンディショナーやヒートポンプ式給湯機、冷凍冷蔵庫、除湿機など回転式圧縮機の用途にも適用できる。 As described above, the rotary compressor according to the present invention uses, as a working refrigerant, a single refrigerant composed of a refrigerant based on carbon or a hydrofluoroolefin having a double bond between carbons or a mixed refrigerant containing the refrigerant. Even in this case, high efficiency and high reliability can be achieved. Thereby, it can apply also to the use of rotary compressors, such as an air conditioner, a heat pump type water heater, a refrigerator-freezer, and a dehumidifier.
１ 密閉容器
２ 電動機
３ 圧縮機構部
３０ シリンダ
３１ クランクシャフト
３１ａ 偏心部
３１ｄ 油溝
３１ｅ 油溜り
３２ ピストン
３３ ベーン
３４ 上軸受
３４ａ 上端面
３４ｂ ボス部
３４ｃ 環状溝
３４ｄ 油溝
３４ｅ 油溜り
３４ｆ 内面部
３５ 下軸受
３５ａ 下端面
３５ｂ ボス部
３５ｃ 環状溝
３５ｄ 油溝
３５ｅ 油溜り
３５ｆ 内面部
３６ 吐出弁
３７ カップマフラ−
３８ 吐出ポート
３９ 圧縮室
４０ 吸入ポート
４１ 油穴
４２ 給油穴
４３ 給油穴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Airtight container 2 Electric motor 3 Compression mechanism part 30 Cylinder 31 Crankshaft 31a Eccentric part 31d Oil groove 31e Oil reservoir 32 Piston 33 Vane 34 Upper bearing 34a Upper end surface 34b Boss part 34c Annular groove 34d Oil groove 34e Oil reservoir 34f Inner surface part 35f Bearing 35a Lower end surface 35b Boss portion 35c Annular groove 35d Oil groove 35e Oil reservoir 35f Inner surface portion 36 Discharge valve 37 Cup muffler
38 Discharge port 39 Compression chamber 40 Suction port 41 Oil hole 42 Oil supply hole 43 Oil supply hole
Claims (8)
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| JP2010128543A JP2011252475A (en) | 2010-06-04 | 2010-06-04 | Rotary compressor |
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