JP2012251485A - ロータリ圧縮機 - Google Patents

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Abstract

【課題】インジェクション銅管の中間仕切板への固定の信頼性が高く、低コストなロータリ圧縮機を得ること。
【解決手段】圧縮機筐体内に、中間仕切板の上下に積層された第1、第2の圧縮部を備え、冷凍サイクルの低圧側から冷媒ガスを吸入して圧縮し、冷凍サイクルの高圧側へ吐出するロータリ圧縮機において、前記中間仕切板に、前記第1、第2の圧縮部に連通する縦孔と、該縦孔に連通し冷媒液を前記第1、第2の圧縮部にインジェクションするためのインジェクション銅管をすきま嵌めさせる横孔とを設け、前記インジェクション銅管の先端部を前記横孔にすきま嵌めした後、絞り孔を有し外径が前記インジェクション銅管の内径より大きい円柱状のインジェクションライナーを、前記インジェクション銅管に後端部から挿入して先端部まで圧入し、前記横孔にすきま嵌めした前記インジェクション銅管の先端部を拡径して前記横孔にしまり嵌めさせた。
【選択図】図3

Description

本発明は、空気調和機の冷凍サイクルに使用されるロータリ圧縮機に関する。
従来、密閉容器内に、電動要素と、前記電動要素に駆動され2個のシリンダを有する回転圧縮要素とを配置して成る密閉型ロータリ圧縮機において、インジェクション銅管に圧着又は溶接などで固定された取付金具を前記2個のシリンダに挟まれる中間仕切板の厚さ方向の中心に正確に位置させ、前記中間仕切板の噴出用垂直貫通***の内径及び前記上下のシリンダへの長さを等しくして、冷媒液が前記シリンダに同量で噴出されるようにすると共に、前記インジェクション銅管固定の取付金具は、前記中間仕切板にねじ方式で取り付けられる密閉型ロータリ圧縮機の冷却装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平7−127575号公報
しかしながら、上記従来の技術によれば、インジェクション銅管に取付金具を圧着で固定するときには、インジェクション銅管が柔らかいので固定の信頼性が低く、溶接で固定するときには、ロータリ圧縮機の振動により溶接部に応力が集中し、やはり固定の信頼性が低い、という問題がある。また、取付金具を中間仕切板にねじ方式で取付けるときには、ねじ加工の分、コストアップになる、という問題がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、インジェクション銅管の中間仕切板への固定の信頼性が高く、低コストなロータリ圧縮機を得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、圧縮機筐体内に、中間仕切板の上下に積層された第1、第2の圧縮部を備え、冷凍サイクルの低圧側から冷媒ガスを吸入して圧縮し、冷凍サイクルの高圧側へ吐出するロータリ圧縮機において、前記中間仕切板に、前記第1、第2の圧縮部に連通する縦孔と、該縦孔に連通し冷媒液を前記第1、第2の圧縮部にインジェクションするためのインジェクション銅管をすきま嵌めさせる横孔とを設け、前記インジェクション銅管の先端部を前記横孔にすきま嵌めした後、絞り孔を有し外径が前記インジェクション銅管の内径より大きい円柱状のインジェクションライナーを、前記インジェクション銅管に後端部から挿入して先端部まで圧入し、前記横孔にすきま嵌めした前記インジェクション銅管の先端部を拡径して前記横孔にしまり嵌めさせたことを特徴とする。
本発明によれば、インジェクション銅管の中間仕切板への固定の信頼性が高く、低コストなロータリ圧縮機が得られる、という効果を奏する。
図1は、本発明が適用されるロータリ圧縮機を示す縦断面図である。 図2は、第1、第2の圧縮部の横断面図である。 図3は、本発明に係るロータリ圧縮機の実施例の圧縮部を示す部分拡大縦断面図である。 図4は、図3のA部拡大図である。
以下に、本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
図1は、本発明が適用されるロータリ圧縮機を示す縦断面図であり、図2は、第1、第2の圧縮部の横断面図であり、図3は、本発明に係るロータリ圧縮機の実施例の圧縮部を示す部分拡大縦断面図であり、図4は、図3のA部拡大図である。
図1に示すように、実施例1のロータリ圧縮機1は、密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体10の下部に設置された圧縮部12と、圧縮機筐体10の上部に設置され、回転軸15を介して圧縮部12を駆動するモータ11と、を備えている。
モータ11のステータ111は、圧縮機筐体10の内周面に焼きばめされて固定されている。モータ11のロータ112は、ステータ111の中央部に配置され、モータ11と圧縮部12とを機械的に接続する回転軸15に焼きばめされて固定されている。
圧縮部12は、第1の圧縮部12Sと、第1の圧縮部12Sと並列に設置され第1の圧縮部12Sの上側に積層された第2の圧縮部12Tと、を備えている。第1、第2の圧縮部12S、12Tは、第1、第2吸入孔135S、135T、第1、第2ベーン溝128S、128T及び第1、第2背圧室129S、129Tを設けるための第1、第2張出し部122S、122Tを有する環状の第1、第2シリンダ121S、121Tを備えている。
図1及び図2に示すように、第1、第2シリンダ121S、121Tには、モータ11と同心に、円形の第1、第2シリンダ内壁123S、123Tが形成されている。第1、第2シリンダ内壁123S、123T内には、シリンダ内径よりも小さい外径の環状の第1、第2環状ピストン125S、125Tが夫々配置され、第1、第2シリンダ内壁123S、123Tと、第1、第2環状ピストン125S、125Tとの間に、冷媒ガスを吸入し圧縮して吐出する第1、第2作動室130S、130T(圧縮空間)が形成される。
第1、第2シリンダ121S、121Tには、第1、第2シリンダ内壁123S、123Tから径方向に、シリンダ高さ全域に亘る第1、第2ベーン溝128S、128Tが形成され、第1、第2ベーン溝128S、128T内に、夫々平板状の第1、第2ベーン127S、127Tが、気密且つ摺動自在に嵌合されている。
図2に示すように、第1、第2ベーン溝128S、128Tの奥部には、第1、第2張出し部122S、122Tの外周部から第1、第2ベーン溝128S、128Tに連通するように第1、第2のスプリング穴124S、124Tが形成されている。第1、第2のスプリング穴124S、124Tには、第1、第2ベーン127S、127Tの背面を押圧するベーンスプリング(図示せず)が挿入されている。常時は、このベーンスプリングの反発力により、第1、第2ベーン127S、127Tが、第1、第2ベーン溝128S、128T内から第1、第2作動室130S、130T内に突出し、その先端が、第1、第2環状ピストン125S、125Tの外周面に当接し、第1、第2ベーン127S、127Tにより、第1、第2作動室130S、130T(圧縮空間)が、第1、第2吸入室131S、131Tと、第1、第2圧縮室133S、133Tとに区画される。
また、第1、第2シリンダ121S、121Tには、第1、第2ベーン溝128S、128Tの奥部と圧縮機筐体10内とを、図1の開口部Rで連通して圧縮機筐体10内の圧縮された冷媒ガスを導入し、第1、第2ベーン127S、127Tに、冷媒ガスの圧力により背圧をかける第1、第2背圧室129S、129Tが形成されている。
第1、第2シリンダ121S、121Tの第1、第2張出し部122S、122Tには、第1、第2吸入室131S、131Tに外部から冷媒を吸入するために、第1、第2吸入室131S、131Tと外部とを連通させる第1、第2吸入孔135S、135Tが設けられている。
また、図1に示すように、第1シリンダ121Sと第2シリンダ121Tの間には、中間仕切板140が設置され、第1シリンダ121Sの第1作動室130Sと第2シリンダ121Tの第2作動室130Tとを区画している。第1シリンダ121Sの下端部には、下端板160Sが設置され、第1シリンダ121Sの第1作動室130Sを閉塞している。また、第2シリンダ121Tの上端部には、上端板160Tが設置され、第2シリンダ121Tの第2作動室130Tを閉塞している。
下端板160Sには、下軸受部161Sが形成され、下軸受部161Sに、回転軸15の下軸受支持部151が回転自在に支持されている。上端板160Tには、上軸受部161Tが形成され、上軸受部161Tに、回転軸15の上軸受支持部153が回転自在に支持されている。
回転軸15は、互いに180°位相をずらして偏心させた第1偏芯部152Sと第2偏芯部152Tとを備え、第1偏芯部152Sは、第1の圧縮部12Sの第1環状ピストン125Sに回転自在に嵌合し、第2偏芯部152Tは、第2の圧縮部12Tの第2環状ピストン125Tに回転自在に嵌合している。
回転軸15が回転すると、第1、第2環状ピストン125S、125Tが、第1、第2シリンダ内壁123S、123Tに沿って第1、第2シリンダ121S、121T内を図2の反時計回りに公転し、これに追随して第1、第2ベーン127S、127Tが往復運動する。この第1、第2環状ピストン125S、125T及び第1、第2ベーン127S、127Tの運動により、第1、第2吸入室131S、131T及び第1、第2圧縮室133S、133Tの容積が連続的に変化し、圧縮部12は、連続的に冷媒ガスを吸入し圧縮して吐出する。
図1に示すように、下端板160Sの下側には、下マフラーカバー170Sが配置され、下端板160Sとの間に下マフラー室180Sを形成している。そして、第1の圧縮部12Sは、下マフラー室180Sに開口している。すなわち、下端板160Sの第1ベーン127S近傍には、第1シリンダ121Sの第1圧縮室133Sと下マフラー室180Sとを連通する第1吐出孔190S(図2参照)が設けられ、第1吐出孔190Sには、圧縮された冷媒ガスの逆流を防止する第1吐出弁200Sが配置されている。
下マフラー室180Sは、環状に形成された1つの室であり、第1の圧縮部12Sの吐出側を、下端板160S、第1シリンダ121S、中間仕切板140、第2シリンダ121T及び上端板160Tを貫通する冷媒通路136(図2参照)を通して上マフラー室180T内に連通させる連通路の一部である。下マフラー室180Sは、吐出冷媒ガスの圧力脈動を低減させる。また、第1吐出弁200Sに重ねて、第1吐出弁200Sの撓み開弁量を制限するための第1吐出弁押さえ201Sが、第1吐出弁200Sとともにリベットにより固定されている。
図1に示すように、上端板160Tの上側には、上マフラーカバー170Tが設置され、上端板160Tとの間に上マフラー室180Tを形成している。上端板160Tの第2ベーン127T近傍には、第2シリンダ121Tの第2圧縮室133Tと上マフラー室180Tとを連通する第2吐出孔190T(図2参照)が設けられ、第2吐出孔190Tには、圧縮された冷媒ガスの逆流を防止する第2吐出弁200Tが設置されている。
また、第2吐出弁200Tに重ねて、第2吐出弁200Tの撓み開弁量を制限するための第2吐出弁押さえ201Tが、第2吐出弁200Tとともにリベットにより固定されている。上マフラー室180Tは、吐出冷媒の圧力脈動を低減させる。
第1シリンダ121S、下端板160S、下マフラーカバー170S、第2シリンダ121T、上端板160T、上マフラーカバー170T及び中間仕切板140は、ボルト175により一体に締結されている。ボルト175により一体に締結された圧縮部12のうち、上端板160Tの外周部が、圧縮機筐体10にスポット溶接により固着され、圧縮部12を圧縮機筐体10に固定している。
円筒状の圧縮機筐体10の外周壁には、軸方向に離間して下部から順に、第1、第2貫通孔101、102が、第1、第2吸入管104、105を通すために設けられている。また、圧縮機筐体10の外側部には、独立した円筒状の密閉容器からなるアキュムレータ25が、アキュムホルダー252及びアキュムバンド253により保持されている。
アキュムレータ25の天部中心には、冷凍サイクルの低圧側と接続するシステム接続管255が接続され、アキュムレータ25の底部に設けられた底部貫通孔257には、一端がアキュムレータ25の内部上方まで延設され、他端が、第1、第2吸入管104、105の他端に接続される第1、第2低圧連絡管31S、31Tが接続されている。
冷凍サイクルの低圧冷媒をアキュムレータ25を介して第1、第2の圧縮部12S、12Tに導く第1、第2低圧連絡管31S、31Tは、吸入部としての第1、第2吸入管104、105を介して第1、第2シリンダ121S、121Tの第1、第2吸入孔135S、135T(図2参照)に接続されている。すなわち、第1、第2吸入孔135S、135Tは、冷凍サイクルの低圧側に並列に連通している。
圧縮機筐体10の天部には、冷凍サイクルの高圧側と接続し高圧冷媒ガスを冷凍サイクルの高圧側に吐出する吐出部としての吐出管107が接続されている。すなわち、第1、第2吐出孔190S、190Tは、冷凍サイクルの高圧側に連通している。
圧縮機筐体10内には、およそ第2シリンダ121Tの高さまで潤滑油が封入されている。また、潤滑油は、回転軸15の下部に挿入された羽根ポンプ(図示しない)によって圧縮部12を循環し、摺動部品の潤滑及び微小隙間によって圧縮冷媒の圧縮空間を区画している箇所のシールをしている。
次に、図3及び図4を参照して、実施例のロータリ圧縮機1の特徴的な構成について説明する。図3に示すように、中間仕切板140には、第1、第2の圧縮部12S、12Tの第1、第2作動室130S、130Tに連通する縦孔141と、縦孔141に横連通孔142を介して連通し、液インジェクションを行なうためのインジェクション銅管144の先端部144aをすきま嵌めさせる横孔143と、が設けられている。横連通孔142の内径は、横孔143の内径より細く、後述のインジェクションライナー145の絞り孔145aの内径(例えば、1.0φ)より太く形成されている。横孔143から離れた位置に形成される縦孔141を、内径が細い横連通孔142により横孔143に連通させるので、内径が太い横孔143を直接、縦孔141に連通させるのに比べ、機械加工が容易である。また、インジェクション銅管144及びインジェクションライナー145の組立て時に、インジェクション銅管144の先端部144a及びインジェクションライナー145の先端部が横孔143の端面に当たって位置決めされるので、組立性がよい。
圧縮機筐体10を貫通させたインジェクション銅管144の先端部144aを横孔143にすきま嵌めした後、絞り孔145aを有し外径がインジェクション銅管144の内径より大きい円柱状のインジェクションライナー145を、インジェクション銅管144内に後端部144bから挿入して先端部144aまで圧入し、横孔143にすきま嵌めしたインジェクション銅管144の先端部144aを拡径して横孔143にしまり嵌めさせる。インジェクション銅管144の後部144bには、冷凍サイクルの組立時に、インジェクション連絡管146が接続される。
図4に示すように、例えば、インジェクション銅管144の外径aが6.35φ、内径bが4.75φ、肉厚cが0.8mmのとき、横孔143の内径dを6.5φ(すきま0.15mm)とし、インジェクションライナー145の外径eをインジェクション銅管144の内径bより+0.2φ程度大きくして4.95φとすることにより、インジェクション銅管144の先端部144aを、横孔143に圧接(締め代0.05mm)し強固に気密に固定することができる。
インジェクションライナー145は、加工性及び剛性の面から、鉄系の材料(例えば、炭素鋼S45C、S50C等)で製作するのが望ましい。インジェクションライナー145の絞り孔145a(例えば、内径1.0φ)は、第1、第2の圧縮部12S、12Tの第1、第2作動室130S、130Tへのインジェクション量が過大になるのを抑えると共に、圧縮冷媒の逆流を抑える細管であるキャピラリチューブの役割を持たせることができる。
以上説明した実施例のロータリ圧縮機1によれば、インジェクション銅管144の中間仕切板140への固定の信頼性が高く、また、ねじ固定方式やキャピラリチューブを用いないので、低コストなロータリ圧縮機が得られる。
1 ロータリ圧縮機
10 圧縮機筐体
11 モータ
12 圧縮部
15 回転軸
25 アキュムレータ
31S 第1低圧連絡管
31T 第2低圧連絡管
101 第1貫通孔
102 第2貫通孔
104 第1吸入管
105 第2吸入管
107 吐出管(吐出部)
111 ステータ
112 ロータ
12S 第1の圧縮部
12T 第2の圧縮部
121S 第1シリンダ
121T 第2シリンダ
122S 第1張出し部
122T 第2張出し部
123S 第1シリンダ内壁
123T 第2シリンダ内壁
124S 第1スプリング穴
124T 第2スプリング穴
125S 第1環状ピストン
125T 第2環状ピストン
127S 第1ベーン
127T 第2ベーン
128S 第1ベーン溝
128T 第2ベーン溝
129S 第1背圧室
129T 第2背圧室
130S 第1作動室
130T 第2作動室
131S 第1吸入室
131T 第2吸入室
133S 第1圧縮室
133T 第2圧縮室
135S 第1吸入孔
135T 第2吸入孔
136 冷媒通路
140 中間仕切板
141 縦孔
142 横連通孔
143 横孔
144 インジェクション銅管
144a 先端部
144b 後端部
145 インジェクションライナー
145a 絞り孔
146 インジェクション連絡管
151 下軸受支持部
152S 第1偏芯部
152T 第2偏芯部
153 上軸受支持部
160S 下端板
160T 上端板
161S 下軸受部
161T 上軸受部
170S 下マフラーカバー
170T 上マフラーカバー
175 ボルト
180S 下マフラー室
180T 上マフラー室
190S 第1吐出孔
190T 第2吐出孔
200S 第1吐出弁
200T 第2吐出弁
201S 第1吐出弁押さえ
201T 第2吐出弁押さえ
252 アキュムホルダー
253 アキュムバンド
255 システム接続管
257 底部貫通孔
R 第1、第2背圧室の開口部

Claims (3)

  1. 圧縮機筐体内に、中間仕切板の上下に積層された第1、第2の圧縮部を備え、冷凍サイクルの低圧側から冷媒ガスを吸入して圧縮し、冷凍サイクルの高圧側へ吐出するロータリ圧縮機において、
    前記中間仕切板に、前記第1、第2の圧縮部に連通する縦孔と、該縦孔に連通し冷媒液を前記第1、第2の圧縮部にインジェクションするためのインジェクション銅管をすきま嵌めさせる横孔とを設け、前記インジェクション銅管の先端部を前記横孔にすきま嵌めした後、絞り孔を有し外径が前記インジェクション銅管の内径より大きい円柱状のインジェクションライナーを、前記インジェクション銅管に後端部から挿入して先端部まで圧入し、前記横孔にすきま嵌めした前記インジェクション銅管の先端部を拡径して前記横孔にしまり嵌めさせたことを特徴とするロータリ圧縮機。
  2. 前記横孔は、該横孔より細い横連通孔を介して前記縦孔に連通することを特徴とする請求項1に記載のロータリ圧縮機。
  3. 前記インジェクションライナーは、鉄系の材料からなることを特徴とする請求項1に記載のロータリ圧縮機。
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