JP2018100626A - Hermetic electric compressor, and refrigeration cycle with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動モータと、この電動モータの回転で動作する圧縮機構と、電動モータ及び圧縮機構をまとめて覆うハウジングとを備える密閉型電動圧縮機、及びこれを備える冷凍サイクルに関する。 The present invention relates to a hermetic electric compressor including an electric motor, a compression mechanism that operates by rotation of the electric motor, and a housing that collectively covers the electric motor and the compression mechanism, and a refrigeration cycle including the same.
密閉型電動圧縮機としては、例えば、以下の特許文献1に記載のロータリー圧縮機がある。 As the hermetic electric compressor, for example, there is a rotary compressor described in Patent Document 1 below.
この圧縮機は、電動モータと、この電動モータの回転で動作する圧縮機構と、電動モータ及び圧縮機構をまとめて覆うハウジングと、を備える。圧縮機構は、電動モータのモータ回転軸と直結されている圧縮機回転軸と、この圧縮機回転軸に対して偏芯して固定されているロータと、圧縮機回転軸を中心として円筒状の圧縮室を形成するシリンダと、を備える。ロータは、圧縮室内で偏心回転することで、圧縮室内に流入した気体を圧縮する。 The compressor includes an electric motor, a compression mechanism that operates by rotation of the electric motor, and a housing that collectively covers the electric motor and the compression mechanism. The compression mechanism includes a compressor rotation shaft that is directly connected to the motor rotation shaft of the electric motor, a rotor that is eccentrically fixed to the compressor rotation shaft, and a cylindrical shape that is centered on the compressor rotation shaft. And a cylinder forming a compression chamber. The rotor compresses the gas flowing into the compression chamber by rotating eccentrically in the compression chamber.
密閉型圧縮機は、空調機等の冷凍サイクルの一構成要素として用いられることが多く、空調機の運転上、室内環境により冷房または暖房能力を変えることが必要不可欠である。このため、冷凍サイクルの一構成要素として用いられる密閉型圧縮機には、圧縮機回転軸の回転数を変えられることが要求される。 The hermetic compressor is often used as a component of a refrigeration cycle such as an air conditioner, and it is essential to change the cooling or heating capacity depending on the indoor environment for the operation of the air conditioner. For this reason, the hermetic compressor used as one component of the refrigeration cycle is required to be able to change the rotation speed of the compressor rotation shaft.
圧縮機回転軸の回転数を変える方法としては、インバータを介して電動モータに交流電力を供給し、このインバータで電動モータに供給する交流電力の周波数を変える方法がある。しかしながら、この圧縮機駆動方法では、インバータは圧縮機とは別に必要であり、総コストがかさむ。 As a method of changing the rotation speed of the compressor rotating shaft, there is a method of supplying AC power to the electric motor via an inverter and changing the frequency of the AC power supplied to the electric motor by this inverter. However, in this compressor driving method, an inverter is required separately from the compressor, which increases the total cost.
そこで、本発明は、コストを抑え、圧縮機回転軸の回転数を変えることができる密閉型圧縮機、及びこれを備える冷凍サイクルを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a hermetic compressor capable of reducing the cost and changing the rotation speed of the compressor rotation shaft, and a refrigeration cycle including the same.
上記問題点を解決するための発明に係る第一態様としての密閉型電動圧縮機は、
電動モータと、前記電動モータの回転で動作する圧縮機構と、複数の伝達部材を有し、前記電動モータの回転トルクを前記圧縮機構に伝える変速機構と、複数の前記伝達部材のうち、少なくとも一の伝達部材の他の伝達部材に対する状態を変える状態変化機構と、前記電動モータと前記圧縮機構と前記変速機構と前記状態変化機構とをまとめて覆うハウジングと、を備え、前記電動モータは、モータ回転軸と、前記モータ回転軸に固定されているモータロータと、前記モータロータと対向するように前記ハウジングの内面に固定されているモータステータと、を有し、前記圧縮機構は、圧縮機回転軸と、前記圧縮機回転軸に固定されている圧縮機ロータと、前記圧縮機ロータが収まる圧縮室を形成する圧縮室形成部材と、を有し、前記変速機構は、前記伝達部材として、前記モータ回転軸に固定されているモータ側伝達部材と、前記圧縮機回転軸に固定されている圧縮機側伝達部材と、前記モータ側伝達部材の回転を前記圧縮機側伝達部材に伝えるための一以上の中間伝達部材と、を有し、前記状態変化機構は、一以上の前記中間伝達部材のうち、少なくとも一の中間伝達部材である状態変化伝達部材の前記モータ側伝達部材又は前記圧縮機側伝達部材に対する状態を変えて、前記モータ回転軸の回転に伴う前記圧縮機回転軸の回転の速度を変える。
The hermetic electric compressor as a first aspect according to the invention for solving the above problems is
An electric motor, a compression mechanism that operates by rotation of the electric motor, a plurality of transmission members, a transmission mechanism that transmits the rotational torque of the electric motor to the compression mechanism, and at least one of the plurality of transmission members A state change mechanism that changes the state of the transmission member relative to the other transmission member, and a housing that collectively covers the electric motor, the compression mechanism, the speed change mechanism, and the state change mechanism. A rotation shaft, a motor rotor fixed to the motor rotation shaft, and a motor stator fixed to the inner surface of the housing so as to face the motor rotor, and the compression mechanism includes a compressor rotation shaft and A compressor rotor fixed to the compressor rotating shaft, and a compression chamber forming member forming a compression chamber in which the compressor rotor is accommodated, and the transmission The motor-side transmission member fixed to the motor rotation shaft, the compressor-side transmission member fixed to the compressor rotation shaft, and the rotation of the motor-side transmission member as the transmission member One or more intermediate transmission members for transmitting to the side transmission member, and the state change mechanism is at least one intermediate transmission member among the one or more intermediate transmission members. The state with respect to the side transmission member or the compressor side transmission member is changed to change the rotation speed of the compressor rotation shaft accompanying the rotation of the motor rotation shaft.
当該密閉型電動圧縮機では、部材状態変化機構を動作させることで、圧縮機回転軸の回転数を変えることができる。また、当該密閉型電動圧縮機では、インバータを用いずに、圧縮機回転軸の回転数を変えることができるので、製造コストを抑えることができる。 In the hermetic electric compressor, the rotation speed of the compressor rotation shaft can be changed by operating the member state changing mechanism. Moreover, in the hermetic electric compressor, the number of rotations of the compressor rotating shaft can be changed without using an inverter, so that the manufacturing cost can be reduced.
上記問題点を解決するための発明に係る第二態様としての密閉型電動圧縮機は、
前記第一態様の前記密閉型電動圧縮機において、前記モータ回転軸と前記圧縮機回転軸とは、同一の軸上に位置している。
The hermetic electric compressor as the second aspect according to the invention for solving the above problems is
In the sealed electric compressor of the first aspect, the motor rotation shaft and the compressor rotation shaft are located on the same shaft.
当該密閉型電動圧縮機では、モータ回転軸と圧縮機回転軸とが同一の軸上に位置しているので、径方向の大型化を抑えることができる。 In the hermetic electric compressor, since the motor rotation shaft and the compressor rotation shaft are located on the same shaft, an increase in the radial direction can be suppressed.
上記問題点を解決するための発明に係る第三態様としての密閉型電動圧縮機は、
前記第一又は第二態様の前記密閉型電動圧縮機において、前記圧縮機構は、ロータリー圧縮機構であり、前記ロータリー圧縮機構の前記圧縮機ロータは、前記圧縮機回転軸の中心軸に対して偏芯して前記圧縮機回転軸に固定され、前記ロータリー圧縮機構の前記圧縮室形成部材は、前記圧縮機回転軸の中心軸上を中心として円筒状の圧縮室を形成して、前記圧縮機ロータの外周を覆うシリンダである。
The hermetic electric compressor as the third aspect according to the invention for solving the above problems is
In the hermetic electric compressor according to the first or second aspect, the compression mechanism is a rotary compression mechanism, and the compressor rotor of the rotary compression mechanism is biased with respect to a central axis of the compressor rotation shaft. And the compression chamber forming member of the rotary compression mechanism forms a cylindrical compression chamber centering on the central axis of the compressor rotation shaft, and the compressor rotor It is the cylinder which covers the outer periphery.
上記問題点を解決するための発明に係る第四態様としての密閉型電動圧縮機は、
前記第一から第三態様のいずれかの前記密閉型電動圧縮機において、前記変速機構は、軸上を中心として回転可能な太陽歯車と、前記太陽歯車の外周に配置されて前記太陽歯車と噛み合っている複数の遊星歯車と、複数の前記遊星歯車の相互間隔を保持するキャリアと、複数の前記遊星歯車の外周に配置されて複数の前記遊星歯車と噛み合っている内歯車と、を有する遊星歯車機構であり、前記モータ側伝達部材と前記圧縮機側伝達部材と前記状態変化伝達部材のうちのいずれかの第一伝達部材が、前記太陽歯車と前記キャリアと前記内歯車とうちのいずれかの第一部材で構成され、前記モータ側伝達部材と前記圧縮機側伝達部材と前記状態変化伝達部材のうちの残りの第二伝達部材が、前記太陽歯車と前記キャリアと前記内歯車とうちの残りの第二部材で構成され、前記モータ側伝達部材と前記圧縮機側伝達部材と前記状態変化伝達部材のうちの残りの第三伝達部材が、前記太陽歯車と前記キャリアと前記内歯車とうちの残りの第三部材で構成され、前記状態変化機構は、前記状態変化伝達部材の回転を抑制する。
The hermetic electric compressor as the fourth aspect according to the invention for solving the above problems is
In the hermetic electric compressor according to any one of the first to third aspects, the speed change mechanism includes a sun gear that can rotate about an axis, and an outer periphery of the sun gear that meshes with the sun gear. A planetary gear having a plurality of planetary gears, a carrier that holds the plurality of planetary gears spaced apart from each other, and an internal gear that is disposed on the outer periphery of the plurality of planetary gears and meshes with the plurality of planetary gears. The first transmission member of any one of the motor-side transmission member, the compressor-side transmission member, and the state change transmission member is one of the sun gear, the carrier, and the internal gear. The remaining second transmission member of the motor-side transmission member, the compressor-side transmission member, and the state change transmission member is the remaining of the sun gear, the carrier, and the internal gear. The remaining third transmission member of the motor-side transmission member, the compressor-side transmission member, and the state change transmission member includes the sun gear, the carrier, and the internal gear. It is comprised with the remaining 3rd member, and the said state change mechanism suppresses rotation of the said state change transmission member.
上記問題点を解決するための発明に係る第五態様としての密閉型電動圧縮機は、
前記第一から第三態様のいずれかの前記密閉型電動圧縮機において、前記変速機構は、同一の軸上を中心として回転し、前記軸上を中心として環状の接触面が形成され、互いに離間して向かい合っている入力ディスク及び出力ディスクと、前記軸と交差し得る交差軸上を中心として回転し、前記入力ディスクの前記接触面及び前記出力ディスクの前記接触面に接触する接触面が形成されている球面伝達部材と、を有し、前記球面伝達部材の前記接触面は、前記交差軸中の一点を中心とする球面の少なくとも一部で形成され、前記入力ディスクの環状の前記接触面及び前記出力ディスクの環状の前記接触面は、いずれも、前記球面の中心から遠ざかる方向に滑らかに凹んだ凹面であり、前記入力ディスクが前記モータ側伝達部材を成し、前記出力ディスクが前記圧縮機側伝達部材を成し、前記球面伝達部材が前記状態変化伝達部材を成し、前記状態変化機構は、前記球面の中心を基準にして前記球面伝達部材の前記交差軸の傾きを変える。
The hermetic electric compressor as the fifth aspect according to the invention for solving the above problems is
In the hermetic electric compressor according to any one of the first to third aspects, the transmission mechanism rotates about the same axis, an annular contact surface is formed about the axis, and is separated from each other. And an input disk and an output disk that face each other, and a contact surface that rotates about a crossing axis that can intersect the axis and that contacts the contact surface of the input disk and the contact surface of the output disk is formed. A spherical transmission member, and the contact surface of the spherical transmission member is formed of at least a part of a spherical surface centered on one point in the intersecting axis, and the annular contact surface of the input disk and Each of the annular contact surfaces of the output disk is a concave surface that is smoothly recessed in a direction away from the center of the spherical surface, the input disk forms the motor-side transmission member, and the output disk The disk constitutes the compressor-side transmission member, the spherical transmission member constitutes the state change transmission member, and the state change mechanism has an inclination of the cross axis of the spherical transmission member with respect to the center of the spherical surface. change.
上記問題点を解決するための発明に係る第六態様としての密閉型電動圧縮機は、
前記第一から第三態様のいずれかの前記密閉型電動圧縮機において、前記変速機構は、同一の軸上を中心として回転し、互いに離間して向かい合っている入力傘歯車及び出力傘歯車と、前記軸に対して直交する直交軸を中心として回転し、前記入力傘歯車及び前記出力傘歯車に噛み合うことが可能な複数の中間傘歯車と、を有し、前記入力傘歯車が前記モータ側伝達部材を成し、前記出力傘歯車が前記圧縮機側伝達部材を成し、複数の前記中間傘歯車が前記状態変化伝達部材を成し、複数の前記中間傘歯車は、互いの歯数が異なっており、前記状態変化機構は、複数の前記中間傘歯車のうち、いずれか一の中間傘歯車のみを選択的に前記入力傘歯車及び前記出力傘歯車に噛み合わせる。
A hermetic electric compressor as a sixth aspect according to the invention for solving the above problems is
In the hermetic electric compressor according to any one of the first to third aspects, the transmission mechanism rotates about the same axis, and an input bevel gear and an output bevel gear that face each other apart from each other; A plurality of intermediate bevel gears that rotate about an orthogonal axis orthogonal to the axis and that can mesh with the input bevel gear and the output bevel gear, wherein the input bevel gear transmits to the motor side A plurality of intermediate bevel gears form the state change transmission member, and the plurality of intermediate bevel gears have different numbers of teeth. The state change mechanism selectively meshes only one of the intermediate bevel gears with the input bevel gear and the output bevel gear.
上記問題点を解決するための発明に係る第七態様としての冷凍サイクルは、
冷媒が流れる循環ラインと、前記循環ライン中に配置され、気体の前記冷媒を圧縮する前記第一から第六態様のいずれかの前記密閉型電動圧縮機と、前記循環ライン中に配置され、前記循環ラインを流れる前記冷媒と第一媒体とを熱交換させて、前記冷媒を相変化させる第一熱交換器と、前記循環ライン中に配置され、前記循環ラインを流れる前記冷媒と第二媒体とを熱交換させて、前記冷媒を相変化させる第二熱交換器と、前記第一熱交換器と前記第二熱交換器との間の循環ライン中であって、前記第一熱交換器と前記第二熱交換器との間に前記密閉型電動圧縮機が配置されていない循環ライン中の部分に配置されている膨張弁と、を備える。
The refrigeration cycle as the seventh aspect according to the invention for solving the above problems is
A circulation line through which a refrigerant flows, and the hermetic electric compressor according to any one of the first to sixth aspects, which is disposed in the circulation line and compresses the gaseous refrigerant, and is disposed in the circulation line, Heat exchange between the refrigerant flowing through the circulation line and the first medium to change the phase of the refrigerant; and the refrigerant and second medium arranged in the circulation line and flowing through the circulation line; In the circulation line between the first heat exchanger and the second heat exchanger, the second heat exchanger changing the phase of the refrigerant, and the first heat exchanger An expansion valve disposed in a portion of the circulation line where the hermetic electric compressor is not disposed between the second heat exchanger.
本発明の一態様によれば、コストを抑え、圧縮機回転軸の回転数を変えることができる。 According to one aspect of the present invention, the cost can be reduced and the rotational speed of the compressor rotation shaft can be changed.
以下、本発明に係る船舶の各種実施形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, various embodiments of a ship according to the present invention will be described with reference to the drawings.
「密閉型電動圧縮機の実施形態」
図1〜図4を参照して、本発明に係る密閉型電動圧縮機の第一実施形態について説明する。
"Embodiment of hermetic electric compressor"
A first embodiment of a hermetic electric compressor according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、本実施形態の密閉型電動圧縮機60は、電動モータ71と、電動モータ71の回転で動作する圧縮機構81と、電動モータ71の回転トルクを圧縮機構81に伝える変速機構100と、これらをまとめて覆うハウジング61と、を備える。
As shown in FIG. 1, the hermetic
ハウジング61は、胴部62と、第一蓋63と、第二蓋64と、を有する。胴部62は、軸上Aを中心として円筒状で、軸上Aが延びる軸方向Daの第一の側Da1及び反対側の第二の側Da2が開口している。第一蓋63は、胴部62における第一の側Da1の開口を塞ぐ。第二蓋64は、胴部62における第二の側Da2の開口を塞ぐ。胴部62の第一の側Da1の部分には、気体を吸い込む吸込口65が形成されている。また、第二蓋64には、気体を吐出する吐出口66が形成されている。
The
電動モータ71は、モータ回転軸72と、モータロータ73と、モータステータ74と、を有する。モータ回転軸72は、軸上Aを中心として軸方向Daに延びている。このモータ回転軸72は、軸上Aを中心として回転する。モータロータ73は、このモータ回転軸72の外周に固定されている。モータステータ74は、軸上Aに対する径方向でモータロータ73と対向するように胴部62の内周面に固定されている。モータロータ73の外周面とモータステータ74の内周面との間には、わずかな隙間がある。モータステータ74と胴部62の内周面との間には、軸方向Daに延びる冷媒流路75が形成されている。
The
圧縮機構81は、ロータリー圧縮機構である。この圧縮機構81は、図1及び図2に示すように、圧縮機回転軸82と、圧縮機ロータ83と、シリンダ(圧縮室形成部材)84と、を有する。圧縮機回転軸82は、軸上Aを中心として軸方向Daに延びている。この圧縮機回転軸82は、軸上Aを中心として回転する。圧縮機ロータ83は、圧縮機回転軸82に固定されている。この圧縮機ロータ83は、円柱状を成している。円柱状の圧縮機ロータ83の中心軸は、軸上Aと平行であるものに、軸上Aに対して偏心している。シリンダ84は、軸上Aを中心として円筒状のシリンダ本体85と、第一シリンダ蓋86と、第二シリンダ蓋87と、を有する。シリンダ本体85は、軸上Aを中心として円筒状で、第一の側Da1及び第二の側Da2が開口している。第一シリンダ蓋86は、シリンダ本体85における第一の側Da1の開口を塞ぐ。第二シリンダ蓋87は、シリンダ本体85における第二の側Da2の開口を塞ぐ。シリンダ本体85、第一シリンダ蓋86、及び第二シリンダ蓋87で囲まれた空間は、圧縮機ロータ83が収まるシリンダ室(圧縮室)Sを形成する。この圧縮室Sは、軸上Aを中心として円柱状を成している。シリンダ本体85は、ハウジング61の胴部62の内周面に固定されている。第一シリンダ蓋86及び第二シリンダ蓋87は、このシリンダ本体85にボルトで固定されている。第一シリンダ蓋86及び第二シリンダ蓋87は、いずれも圧縮機回転軸82を軸上Aを中心に回転可能に支持する。よって、第一シリンダ蓋86及び第二シリンダ蓋87は、軸受の機能を有する。シリンダ本体85には、外周面から圧縮室S内に貫通する吸入ポート88iと、内周面から軸上Aに対する径方向外側に向かって凹むブレード溝89と、が形成されている。吸入ポート88iは、ハウジング61の吸込口65と連通している。第二シリンダ蓋87には、軸方向Daに貫通する吐出ポート88oが形成されている。圧縮機ロータ83は、シリンダ本体85の内周面に接しつつ、圧縮機回転軸82の回転に伴って軸上Aを中心として公転する。言い換えると、圧縮機ロータ83は、シリンダ本体85の内周面に接しつつ、軸上Aに対して偏心して回転する。
The
圧縮機構81は、さらに、ブレード91と、ブレードバネ92と、吐出弁93と、吐出カバー94と、を有する。ブレード91は、ブレード溝89から一部が圧縮室S内に突出可能にブレード溝89内に収められている。ブレードバネ92は、ブレード溝89内に収められ、ブレード91を圧縮室S内への突出方向に押す。ブレード91の先端は、ブレード91がブレードバネ92に押されることにより、常に圧縮機ロータ83の外周面に接する。圧縮室S内には、シリンダ本体85の内周面と、圧縮機室S内を偏心する圧縮機ロータ83の外周面との間に、三日月状の空間を形成する。この三日月状の空間は、シリンダ本体85から圧縮室S内に突出したブレード91により二つの空間に分割される。二つの空間のうち、一方の空間が吸入容積Ssを成し、他方の空間が圧縮容積Scを成す。シリンダ本体85に形成されている前述の吸入ポート88iは、この吸入容積Ssに繋がっている。また、第二シリンダ蓋87に形成されている前述の吐出ポート88oは、この圧縮容積Scに繋がっている。吐出弁93は、第二シリンダ蓋87の第二の側Da2の面であって、吐出ポート88oが開口している位置に設けられている。吐出カバー94は、第二シリンダ蓋87の第二の側Da2の部分を覆う。この吐出カバー94には、圧縮室S内から吐出弁93を経て、吐出カバー94内に流入した冷媒を吐出カバー94から流出させる流出口95が形成されている。
The
変速機構100は、図3に示すように、遊星歯車機構である。この変速機構100は、太陽歯車101と、複数の遊星歯車102と、キャリア103と、内歯車104と、を有する。太陽歯車101は、モータ回転軸72に固定され、軸上Aを中心に回転する。複数の遊星歯車102は、太陽歯車101の外周に配置されて太陽歯車101と噛み合っている。複数の遊星歯車102は、自身の中心軸上を中心として自転すると共に、軸上Aを中心として公転する。内歯車104は、軸上Aに対する径方向内側に向く複数の歯が、この軸上Aを中心として環状に配置されている。この内歯車104は、圧縮機回転軸82が固定され、軸上Aを中心として回転する。この内歯車104は、複数の遊星歯車102とかみ合っている。キャリア103は、軸上Aに対する周方向における複数の遊星歯車102の相互間隔を保持する。キャリア103は、各遊星歯車102を自転可能に支持する。キャリア103は、軸上Aを中心として回転可能にモータ回転軸72に支持されている。
The
この変速機構100で、太陽歯車101がモータ側伝達部材を成し、内歯車104が圧縮機側伝達部材を成す。また、複数の遊星歯車102とキャリア103とは、中間伝達部材を成す。また、キャリア103は、複数の中間伝達部材のうちの状態変化伝達部材も成す。
In this
本実施形態の密閉型電動圧縮機60は、さらに、状態変化機構109を備える。状態変化機構109は、ハウジング61内に配置されて、このハウジング61に直接的又は間接的に取り付けられている。この状態変化機構109は、変速機構100を構成する複数の伝達部材のうち、一の伝達部材の他の伝達部材に対する状態を変える。具体的には、状態変化機構109は、太陽歯車101の回転に伴って回転しようとするキャリア(状態変化伝達部材)103の回転を抑制する。よって、この状態変化機構109は、キャリア103の回転を抑制するブレーキとして機能する。なお、キャリア103の回転が抑制させると、複数の遊星歯車102の公転が抑制される。
The hermetic
以上で説明した本実施形態の密閉型電動圧縮機60は、図4に示すように、冷凍サイクルの一部を構成する。この冷凍サイクルは、密閉型電動圧縮機60の他、循環ライン10と、アキュムレータ5と、第一熱交換器1と、第二熱交換器2と、膨張弁3と、四方切替弁4と、アキュムレータ5と、循環ライン10と、を備える。
The hermetic
循環ライン10には、冷媒Rが流れる。密閉型電動圧縮機60、第一熱交換器1、第二熱交換器2、膨張弁3、及び四方切替弁4は、いずれも循環ライン10に設けられている。第一熱交換器1は、冷媒Rと第一媒体M1とを熱交換させて、冷媒Rを相変化させる。第二熱交換器2は、冷媒Rと第二媒体M2とを熱交換させて、冷媒Rを相変化させる。第一熱交換器1は、第一冷媒口1a及び第二冷媒口1bを有する。また、第二熱交換器2も、第一冷媒口2a及び第二冷媒口2bを有する。アキュムレータ5は、冷媒Rを一時的に溜めておき、液相の冷媒Rと気相の冷媒Rとを分離する機能を有する。アキュムレータ5には、冷媒入口5aと冷媒出口5bとが形成されている。密閉型電動圧縮機60は、アキュムレータ5からの気体の冷媒Rを圧縮する。膨張弁3は、液体の冷媒Rの圧力を減圧する。四方切替弁4は、四つのポートを有し、各ポート間で冷媒Rの流れを選択的に変えることができる。この四方切替弁4は、第一接続形態と第二接続形態とを選択的にとることで、各ポート間での冷媒Rの流れを変える。第一接続形態は、第一ポート4aと第二ポート4bとが接続され、且つ第三ポート4cと第四ポート4dとが接続されている形態である。また、第二接続形態は、第二ポート4bと第三ポート4cとが接続され、且つ第四ポート4dと第一ポート4aとが接続されている形態である。
The refrigerant R flows through the
循環ライン10は、第一熱交換器1の第一冷媒口1aに接続されている第一ライン11と、第二熱交換器2の第一冷媒口2aに接続されている第二ライン12と、第二熱交換器2の第二冷媒口2bに接続されている第三ライン13と、アキュムレータ5の冷媒入口5aに接続されている第四ライン14と、密閉型電動圧縮機60の吐出口66に接続されている第五ライン15と、を有する。第一ライン11の二つの端のうち、一方の端は、四方切替弁4の第二ポート4bに接続され、他方の端は、前述したように、第一熱交換器1の第一冷媒口1aに接続されている。第二ライン12の二つの端のうち、一方の端は、第一熱交換器1の第二冷媒口1bに接続され、他方の端は、前述したように、第二熱交換器2の第一冷媒口2aに接続されている。膨張弁3は、この第二ライン12に設けられている。第三ライン13の二つの端のうち、一方の端は、前述したように、第二熱交換器2の第二冷媒口2bに接続され、他方の端は、四方切替弁4の第四ポート4dに接続されている。第四ライン14の二つの端のうち、一方の端は、四方切替弁4の第三ポート4cに接続され、他方の端は、前述したように、アクチュエータの冷媒入口5aに接続されている。第五ライン15の二つの端のうち、一方の端は、前述したように、密閉型電動圧縮機60の吐出口66に接続され、他方の端は、四方切替弁4の第一ポート4aに接続されている。また、アキュムレータ5の冷媒出口5bは、密閉型電動圧縮機60の吸込口65に接続されている。
The
次に、以上で説明した冷凍サイクルの動作について説明する。 Next, the operation of the refrigeration cycle described above will be described.
まず、四方切替弁4が第一接続形態のときの冷凍サイクルの基本動作について説明する。なお、第一接続形態とは、前述したように、第一ポート4aと第二ポート4bとが接続され、且つ第三ポート4cと第四ポート4dとが接続されている形態である。
First, the basic operation of the refrigeration cycle when the four-way switching valve 4 is in the first connection configuration will be described. The first connection mode is a mode in which the
密閉型電動圧縮機60で圧縮された気体の冷媒Rは、第五ライン15、四方切替弁4の第一ポート4a及び第二ポート4b、第一ライン11を経て、第一熱交換器1に流入する。気体の冷媒Rは、この第一熱交換器1で第一媒体M1と熱交換する。この結果、第一媒体M1は加熱される。一方、気体の冷媒Rは冷却されて凝縮し、液体の冷媒Rになる。よって、第一熱交換器1は、四方切替弁4が第一接続形態のとき凝縮器として機能する。
The gaseous refrigerant R compressed by the hermetic
第一熱交換器1で液化した冷媒Rは、第二ライン12を経て、第二熱交換器2に流入する。冷媒Rは、この第二ライン12を流れる過程で、この第二ライン12中に配置されている膨張弁3で減圧される。
The refrigerant R liquefied by the first heat exchanger 1 flows into the
液体の冷媒Rは、第二熱交換器2で第二媒体M2と熱交換する。この結果、第二媒体M2は冷却される。一方、液体の冷媒Rは加熱されて気化し、気体の冷媒Rになる。よって、第二熱交換器2は、四方切替弁4が第一接続形態のとき蒸発器として機能する。
The liquid refrigerant R exchanges heat with the second medium M2 in the
第二熱交換器2で気化した冷媒Rは、第三ライン13、四方切替弁4の第四ポート4d及び第三ポート4c、第四ライン14を経て、アキュムレータ5内に流入する。気体の冷媒R中には、ミスト状の液体の冷媒Rが僅かに残っている場合がある。アキュムレータ5では、気体の冷媒R中から液体の冷媒Rを分離し、気体の冷媒Rを排出する。
The refrigerant R vaporized in the
アキュムレータ5からの気体の冷媒Rは、密閉型電動圧縮機60に流入する。気体の冷媒Rは、この密閉型電動圧縮機60で圧縮されて、密閉型電動圧縮機60の吐出口66から吐出される。密閉型電動圧縮機60から吐出された気体の冷媒Rは、第五ライン15、四方切替弁4の第一ポート4a及び第二ポート4b、第一ライン11を経て、第一熱交換器1に流入する。
The gaseous refrigerant R from the
以上のように、本実施形態の冷凍サイクルは、四方切替弁4が第一接続形態のとき、冷媒Rを介して第二媒体M2の熱を第一媒体M1に移動させる。 As described above, the refrigeration cycle of the present embodiment moves the heat of the second medium M2 to the first medium M1 via the refrigerant R when the four-way switching valve 4 is in the first connection form.
次に、四方切替弁4が第二接続形態のときの冷凍サイクルの基本動作について説明する。なお、第二接続形態とは、前述したように、第二ポート4bと第三ポート4cとが接続され、且つ第四ポート4dと第一ポート4aとが接続されている形態である。
Next, the basic operation of the refrigeration cycle when the four-way switching valve 4 is in the second connection configuration will be described. As described above, the second connection form is a form in which the
密閉型電動圧縮機60で圧縮された気体の冷媒Rは、第五ライン15、四方切替弁4の第一ポート4a及び第四ポート4d、第三ライン13を経て、第二熱交換器2に流入する。気体の冷媒Rは、この第二熱交換器2で第二媒体M2と熱交換する。この結果、第二媒体M2は加熱される。一方、気体の冷媒Rは冷却されて凝縮し、液体の冷媒Rになる。よって、第二熱交換器2は、四方切替弁4が第二接続形態のとき凝縮器として機能する。
The gaseous refrigerant R compressed by the hermetic
第二熱交換器2で液化した冷媒Rは、第二ライン12を経て、第一熱交換器1に流入する。冷媒Rは、この第二ライン12を流れる過程で、この第二ライン12中に配置されている膨張弁3で減圧される。
The refrigerant R liquefied by the
液体の冷媒Rは、第一熱交換器1で第一媒体M1と熱交換する。この結果、第一媒体M1は冷却される。一方、液体の冷媒Rは加熱されて気化し、気体の冷媒Rになる。よって、第一熱交換器1は、四方切替弁4が第二接続形態のとき蒸発器として機能する。 The liquid refrigerant R exchanges heat with the first medium M1 in the first heat exchanger 1. As a result, the first medium M1 is cooled. On the other hand, the liquid refrigerant R is heated and vaporized to become a gaseous refrigerant R. Thus, the first heat exchanger 1 functions as an evaporator when the four-way switching valve 4 is in the second connection configuration.
第一熱交換器1で気化した冷媒Rは、第一ライン11、四方切替弁4の第二ポート4b及び第三ポート4c、第四ライン14を経て、アキュムレータ5内に流入する。アキュムレータ5からの気体の冷媒Rは、密閉型電動圧縮機60に流入する。気体の冷媒Rは、この密閉型電動圧縮機60で圧縮されて、密閉型電動圧縮機60の吐出口66から吐出される。
The refrigerant R vaporized in the first heat exchanger 1 flows into the
以上のように、本実施形態の冷凍サイクルは、四方切替弁4が第二接続形態のとき、冷媒Rを介して第一媒体M1の熱を第二媒体M2に移動させる。 As described above, the refrigeration cycle of this embodiment moves the heat of the first medium M1 to the second medium M2 via the refrigerant R when the four-way switching valve 4 is in the second connection form.
以上で説明した冷凍サイクルは、四方切替弁4を備えている。この四方切替弁4は、前述したように、第一熱交換器1を凝縮器として機能させる場合と、この第一熱交換器1を蒸発器として機能させる場合とに切り替えるために設けられている。このため、第一熱交換器1を専ら凝縮器として機能させる場合や、この第一熱交換器1を専ら蒸発器として機能させる場合には、四方切替弁4は不要である。 The refrigeration cycle described above includes a four-way switching valve 4. As described above, the four-way switching valve 4 is provided to switch between the case where the first heat exchanger 1 functions as a condenser and the case where the first heat exchanger 1 functions as an evaporator. . For this reason, when making the 1st heat exchanger 1 function exclusively as a condenser, or when making this 1st heat exchanger 1 function exclusively as an evaporator, the four-way switching valve 4 is unnecessary.
密閉型電動圧縮機60の吸込口65からハウジング61内に流入した気体は、シリンダ84の吸入ポート88iを経て圧縮室S内に流入する。圧縮機回転軸82は、モータ回転軸72の回転に伴って軸上Aを中心として回転する。但し、モータ回転軸72の回転は、変速機構100により減速されてモータ回転軸72に伝達される。圧縮機回転軸82が回転すると、この回転に伴って圧縮機ロータ83が圧縮室S内で偏心する。この圧縮機ロータ83の圧縮室S内での偏心回により、圧縮室S内に流入した冷媒が圧縮される。圧縮室S内で圧縮された冷媒は、シリンダ84の吐出ポート88o、吐出弁93を経て、吐出カバー94内に流入する。吐出カバー94内に流入した冷媒は、流出口95から吐出カバー94外に流出する。この冷媒は、モータステータ74とハウジング61の胴部62との間の冷媒流路75を経て、ハウジング61の吐出口66から吐出する。
The gas that has flowed into the
本実施形態では、状態変化機構109を動作させることで、圧縮機回転軸82の回転数を変えることができる。状態変化機構109でキャリア(状態変化伝達部材)103の回転を抑制していない場合、モータ回転軸72の回転に伴って変速機構100の太陽歯車101が回転すると、複数の遊星歯車102は、自転しつつ公転する。内歯車104は、複数の遊星歯車102の自転及び公転により回転する。
In the present embodiment, the rotational speed of the
一方、状態変化機構109でキャリア103の回転を抑制している場合、モータ回転軸72の回転に伴って変速機構100の太陽歯車101が回転すると、複数の遊星歯車102は、自転するものの、公転しない。内歯車104は、複数の遊星歯車102の自転のみにより回転する。よって、本実施形態では、状態変化機構109を動作させることで、圧縮機回転軸82の回転数、言い換える、密閉型電動圧縮機60からの冷媒の吐出量を変えることができる。
On the other hand, when the rotation of the
以上のように、本実施形態では、圧縮機回転軸82の回転数を変えることができる。また、本実施形態では、インバータを用いずに、圧縮機回転軸82の回転数を変えることができるので、製造コストを抑えることができる。
As described above, in the present embodiment, the rotation speed of the
また、本実施形態では、モータ回転軸72と圧縮機回転軸82とが同一の軸上A上に位置しているので、軸上Aに対する径方向の大型化を抑えることができる。
Further, in the present embodiment, since the
本実施形態では、太陽歯車101がモータ回転軸72に固定されてモータ側伝達部材を成し、内歯車104が圧縮機回転軸82に固定されて圧縮機側伝達部材を成している。しかしながら、内歯車104がモータ回転軸72に固定されてモータ側伝達部材を成し、太陽歯車101が圧縮機回転軸82に固定されて圧縮機側伝達部材を成してもよい。
In this embodiment, the
以下、変速機構100及び状態変化機構109の各種変形例について説明する。
Hereinafter, various modifications of the
「変速機構及び部材状態変化機構の第一変形例」
図5を参照して、変速機構及び部材状態変化機構の第一変形例について説明する。
"First modification of transmission mechanism and member state change mechanism"
A first modification of the speed change mechanism and the member state change mechanism will be described with reference to FIG.
本変形例の変速機構100aも、第一実施形態の変速機構100と同様、太陽歯車101aと、複数の遊星歯車102aと、キャリア103aと、内歯車104aと、を有する遊星歯車機構である。キャリア103aは、モータ回転軸72に固定され、軸上Aを中心として回転する。太陽歯車101aは、軸上Aを中心として回転可能にキャリア103aに支持されている。複数の遊星歯車102aは、太陽歯車101aの外周に配置されて太陽歯車101aと噛み合っている。複数の遊星歯車102aは、自身の中心軸を中心として自転すると共に、軸Aを中心として公転する。内歯車104aは、圧縮機回転軸82が固定され、軸上Aを中心として回転する。この内歯車104aには、複数の遊星歯車102aがかみ合っている。
Similarly to the
この変速機構100aで、キャリア103aがモータ側伝達部材を成し、内歯車104aが圧縮機側伝達部材を成す。また、太陽歯車101aと複数の遊星歯車102aとキャリア103aとは、中間伝達部材を成す。また、太陽歯車101aは、複数の中間伝達部材のうちの状態変化伝達部材も成す。
In this
本変形例の状態変化機構109aも、ハウジング61内に配置されて、このハウジング61に直接的又は間接的に取り付けられている。この状態変化機構109aは、太陽歯車(状態変化伝達部材)101aの回転を抑制するブレーキとして機能する。
The
本変形例において、状態変化機構109aで太陽歯車101aの回転を抑制していない場合、モータ回転軸72の回転に伴って変速機構100aのキャリア103aが回転すると、複数の遊星歯車102aは、キャリア103aの回転に伴って公転しつつ自転する。太陽歯車101aは、複数の遊星歯車102aの公転及び自転により回転する。内歯車104aは、太陽歯車101aが回転している状態での複数の遊星歯車102aの公転及び自転により回転する。
In this modification, when the rotation of the
一方、状態変化機構109aで太陽歯車101aの回転を抑制している場合、モータ回転軸72の回転に伴って変速機構100aのキャリア103aが回転すると、複数の遊星歯車102aは、太陽歯車101aが回転していない状態で、公転しつつ自転する。内歯車104aは、太陽歯車101aが回転していない状態での複数の遊星歯車102aの公転及び自転により回転する。よって、本変形例でも、状態変化機構109aを動作させることで、圧縮機回転軸82の回転数、言い換える、密閉型電動圧縮機60からの冷媒の吐出量を変えることができる。
On the other hand, when the rotation of the
本変形例では、キャリア103aがモータ回転軸72に固定されてモータ側伝達部材を成し、内歯車104aが圧縮機回転軸82に固定されて圧縮機側伝達部材を成いている。しかしながら、内歯車104aがモータ回転軸72に固定されてモータ側伝達部材を成し、キャリア103aが圧縮機回転軸82に固定されて圧縮機側伝達部材を成してもよい。
In this modification, the
「変速機構及び状態変化機構の第二変形例」
図6を参照して、変速機構及び状態変化機構の第二変形例について説明する。
"Second modification of transmission mechanism and state change mechanism"
A second modification of the speed change mechanism and the state change mechanism will be described with reference to FIG.
本変形例の変速機構100bも、第一実施形態の変速機構100と同様、太陽歯車101bと、複数の遊星歯車102bと、キャリア103bと、内歯車104bと、を有する遊星歯車機構である。太陽歯車101bは、モータ回転軸72に固定され、軸上Aを中心として回転する。複数の遊星歯車102bは、太陽歯車101bの外周に配置されて太陽歯車101bと噛み合っている。複数の遊星歯車102bは、自身の中心軸を中心として自転すると共に、軸上Aを中心として公転する。内歯車104bは、複数の遊星歯車102bと噛み合っている。この内歯車104bは、軸上Aを中心として回転可能である。キャリア103bは、各遊星歯車102bを自転可能に支持する。このキャリア103bは、圧縮機回転軸82に固定され、軸上Aを中心として回転する。
Similarly to the
この変速機構100bで、太陽歯車101bがモータ側伝達部材を成し、キャリア103bが圧縮機側伝達部材を成す。また、内歯車104bと複数の遊星歯車102bとは、中間伝達部材を成す。また、内歯車104bは、複数の中間伝達部材のうちの状態変化伝達部材も成す。
In this
本変形例の状態変化機構109bも、ハウジング61内に配置されて、このハウジング61に直接的又は間接的に取り付けられている。この状態変化機構109bは、内歯車(状態変化伝達部材)104bの回転を抑制するブレーキとして機能する。
The
本変形例において、状態変化機構109bで内歯車104bの回転を抑制していない場合、モータ回転軸72の回転に伴って変速機構100bの太陽歯車101bが回転すると、複数の遊星歯車102bは、自転しつつ公転する。内歯車104bは、複数の遊星歯車102bの自転及び公転により回転する。キャリア103bは、内歯車104bが回転している状態での複数の遊星歯車102bの公転により回転する。
In this modification, when the rotation of the
一方、状態変化機構109bで内歯車104bの回転を抑制している場合、モータ回転軸72の回転に伴って変速機構100bの太陽歯車101bが回転すると、複数の遊星歯車102bは、内歯車104bが回転していない状態で、自転しつつ公転する。キャリア103bは、内歯車104bが回転していない状態での複数の遊星歯車102bの公転により回転する。よって、本変形例では、状態変化機構109bを動作させることで、圧縮機回転軸82の回転数、言い換える、密閉型電動圧縮機60からの気体の吐出量を変えることができる。
On the other hand, when the rotation of the
本変形例では、太陽歯車101bがモータ回転軸72に固定されてモータ側伝達部材を成し、キャリア103bが圧縮機回転軸82に固定されて圧縮機側伝達部材を成している。しかしながら、キャリア103bがモータ回転軸72に固定されてモータ側伝達部材を成し、太陽歯車101bが圧縮機回転軸82に固定されて圧縮機側伝達部材を成してもよい。
In this modification, the
「変速機構及び状態変化機構の第三変形例」
図7を参照して、変速機構及び状態変化機構の第三変形例について説明する。
"Third modification of transmission mechanism and state change mechanism"
A third modification of the speed change mechanism and the state change mechanism will be described with reference to FIG.
本変形例の変速機構110は、入力ディスク111と、出力ディスク113と、複数のボール115と、を有するコン・ボール式無段変速機構である。入力ディスク111は、モータ回転軸72に固定され、軸上Aを中心として回転する。出力ディスク113は、圧縮機回転軸82に固定され、軸上Aを中心として回転する。入力ディスク111及び出力ディスク113には、軸上Aを中心として環状の接触面112,114が形成されている。入力ディスク111及び出力ディスク113は、互いに離間して向かい合っている。ボール115の外面は、接触面116を成す。よって、この接触面116は、球面である。このボール115は、このボール115の中心Cbを通り且つ軸上Aと交差し得る交差軸Acを中心として回転する。ボール115の接触面116は、入力ディスク111の接触面112及び出力ディスク113の接触面114に接触する。入力ディスク111の環状の接触面112と軸Aを含む仮想平面との交わりで形成される線は、ボール115の中心Cbを中心とした円の一部で形成されている。また、出力ディスク113の環状の接触面114と前述の仮想平面との交わりで形成される線も、ボール115の中心Cbを中心とした円の一部で形成されている。すなわち、入力ディスク111の接触面112及び出力ディスク113の接触面114は、いずれも、ボール115の中心Cbから遠ざかる方向に滑らかに凹んだ凹面を成している。
The
この変速機構110で、入力ディスク111がモータ側伝達部材を成し、出力ディスク113が圧縮機側伝達部材を成す。また、ボール115は、中間伝達部材を成すと共に、状態変化伝達部材を成す。このボール115は、球面伝達部材である。
In the
本変形例の状態変化機構119は、ボール115の中心Cbを基準にしてボール115の交差軸Acの傾きを変える。ボール115の交差軸Acの傾きが変化すると、ボール115の接触面116中で入力ディスク111の接触面112に接する部分におけるボール115の回転半径が変化する。このため、ボール115の交差軸Acの傾きが変化すると、入力ディスク111の回転数に対してボール115の回転数が変化する。また、ボール115の交差軸Acの傾きが変化すると、ボール115の接触面116中で出力ディスク113の接触面116に接する部分におけるボール115の回転半径が変化する。このため、ボール115の交差軸Acの傾きが変化すると、ボール115の回転数に対して出力ディスク113の回転数が変化する。
The
よって、本変形例でも、ボール115の交差軸Acの傾きを変えることで、圧縮機回転軸82の回転数を変えることができる。なお、本変形例では、以上の実施形態及び変形例と異なり、交差軸Acを傾けられる範囲内で、圧縮機回転軸82の回転数を連続的に変えることができる。
Therefore, also in this modification, the rotation speed of the
「変速機構及び状態変化機構の第四変形例」
図8を参照して、変速機構及び状態変化機構の第四変形例について説明する。
"Fourth modification of transmission mechanism and state change mechanism"
A fourth modification of the speed change mechanism and the state change mechanism will be described with reference to FIG.
本変形例の変速機構110aは、入力ディスク111aと、出力ディスク113aと、複数のローラ115aと、を有するトロイダル式無段変速機構である。入力ディスク111aは、モータ回転軸72に固定され、軸上Aを中心として回転する。出力ディスク113aは、圧縮機回転軸82に固定され、軸上Aを中心として回転する。入力ディスク111a及び出力ディスク113aには、軸上Aを中心として環状の接触面112a,114aが形成されている。入力ディスク111a及び出力ディスク113aは、互いに離間して向かい合っている。ローラ115aは、軸Aに交差する交差軸Acを中心として回転する。このローラ115aには、交差軸Acを中心として環状の接触面116aが形成されている。この接触面116aは、交差軸Ac上の点を中心Crとする球面の一部により形成される。ローラ115aの接触面116aは、入力ディスク111aの接触面112a及び出力ディスク113aの接触面114aに接触する。入力ディスク111aの環状の接触面112aと軸Aを含む仮想平面との交わりで形成される線は、球面の中心Crを中心とした円の一部で形成されている。また、出力ディスク113aの環状の接触面114aと前述の仮想平面との交わりで形成される線も、球面の中心Crを中心とした円の一部で形成されている。すなわち、入力ディスク111aの接触面112a及び出力ディスク113aの接触面114aは、いずれも、球面の中心Crから遠ざかる方向に滑らかに凹んだ凹面を成している。
The
この変速機構110aで、入力ディスク111aがモータ側伝達部材を成し、出力ディスク113aが圧縮機側伝達部材を成す。また、ローラ115aが、中間伝達部材を成すと共に、状態変化伝達部材を成す。このローラ115aは、球面伝達部材である。
In this
本変形例の状態変化機構119aは、球面の中心Crを基準にしてローラ115aの交差軸Acの傾きを変える。ローラ115aの交差軸Acの傾きが変化すると、入力ディスク111aの接触面112a中でローラ115aの接触面116aに接する部分における入力ディスク111aの回転半径が変化する。このため、ローラ115aの交差軸Acの傾きが変化すると、入力ディスク111aの回転数に対してローラ115aの回転数が変化する。また、ローラ115aの交差軸Acの傾きが変化すると、出力ディスク113aの接触面114a中でローラ115aに接する部分における出力ディスク113aのの回転半径が変化する。このため、ボール115の交差軸Acの傾きが変化すると、ローラ115aの回転数に対して出力ディスク113aの回転数が変化する。
The
よって、本変形例でも、ローラ115aの交差軸Acの傾きを変えることで、圧縮機回転軸82の回転数を変えることができる。なお、本変形例も、第三変形例と同様に、交差軸Acを傾けられる範囲内で、圧縮機回転軸82の回転数を連続的に変えることができる。
Therefore, also in this modification, the rotation speed of the
「変速機構及び状態変化機構の第五変形例」
図9を参照して、変速機構及び状態変化機構の第五変形例について説明する。
"Fifth modification of transmission mechanism and state change mechanism"
A fifth modification of the speed change mechanism and the state change mechanism will be described with reference to FIG.
本変形例の変速機構120は、入力傘歯車121と、出力傘歯車122と、第一中間傘歯車123aと、第二中間傘歯車123bと、中間回転軸124と、を有する。入力傘歯車121は、モータ回転軸72に固定され、軸Aを中心として回転する。出力傘歯車122は、圧縮機回転軸82に固定され、軸上Aを中心として回転する。入力傘歯車121及び出力傘歯車122は、互いに離間して向かい合っている。中間回転軸124は、入力傘歯車121と出力傘歯車122のと間の中間で軸上Aに直交する直交軸Aoを中心として回転可能に配置されている。この中間回転軸124は、直交軸Aoが延びている方向に延びている。第一中間傘歯車123aは、入力傘歯車121及び出力傘歯車122と噛み合えるよう中間回転軸124に固定されている。第二中間傘歯車123bは、軸Aを基準にして第一中間傘歯車123aとは反対側で、入力傘歯車121及び出力傘歯車122と噛み合えるよう中間回転軸124に固定されている。第二中間傘歯車123bは、第一中間傘歯車123aが入力傘歯車121及び出力傘歯車122と噛み合っている際、入力傘歯車121及び出力傘歯車122と噛み合わない。また、第一中間傘歯車123aは、第二中間傘歯車123bが入力傘歯車121及び出力傘歯車122と噛み合っている際、入力傘歯車121及び出力傘歯車122と噛み合わない。第二中間傘歯車123bのピッチ円直径は、第一中間傘歯車123aのピッチ円直径より小さい。また、第二中間傘歯車123bの歯数は、第一中間傘歯車123aの歯数より少ない。
The
この変速機構120で、入力傘歯車121がモータ側伝達部材を成し、出力傘歯車122が圧縮機側伝達部材を成す。また、複数の中間傘歯車123a,123b及び中間回転軸124が、中間伝達部材を成すと共に、状態変化伝達部材を成す。
In the
本変形例の状態変化機構129は、中間回転軸124を直交軸Aoが延びている方向に移動させて、第一中間傘歯車123aのみが入力傘歯車121及び出力傘歯車122と噛み合っている第一伝達状態と、第二中間傘歯車123bのみが入力傘歯車121及び出力傘歯車122と噛み合っている第二伝達状態とに切り替える。
The
第一中間傘歯車123aの歯数と第二中間傘歯車123bの歯数とは異なっている。このため、第一伝達状態のときの圧縮機回転軸82の回転数と、第二伝達状態のときの圧縮機回転軸82の回転数とが異なることになる。よって、本変形例でも、圧縮機回転軸82の回転数を変えることができる。
The number of teeth of the first
なお、本変形例では、第一中間傘歯車123aと第二中間傘歯車123bとが中間回転軸124で連結されているが、第一中間傘歯車123aと第二中間傘歯車123bとを連結させなくてもよい。この場合、第一中間傘歯車123aのみを直交軸Aoが延びる方向に移動させる機構と、第二中間傘歯車123bのみを直交軸Aoが延びる方向に移動させる機構とを設けることになる。
In this modification, the first
また、本変形例では、互いに歯数が異なる二つの中間傘歯車123a,123bを有するが、互いに歯数が異なる三つ以上の中間傘歯車を有してもよい。この場合、状態変化機構129は、三つ以上の中間傘歯車のうち、一の中間傘歯車のみを選択的に入力傘歯車121及び出力傘歯車122に噛み合わせる。
Further, in this modification, the two
「その他」
以上の実施形態及び変形例では、圧縮機構がロータリー圧縮機構の例である。しかしながら、圧縮機構は、スクロール圧縮機構であってもよい。スクロール圧縮機構は、圧縮機回転軸と、この圧縮機回転軸に対して偏心した位置を中心として渦巻状の旋回歯を有する旋回スクロールと、モータ回転軸72を中心として渦巻状の固定歯を有する固定スクロールと、を有する。固定スクロール(圧縮室形成部材)で形成される渦巻状の空間は、圧縮室を形成する。旋回スクロールは、渦巻状の空間である圧縮室内に配置されている。旋回スクロールは、圧縮機回転軸82に固定される。この旋回スクロールは、渦巻状の空間である圧縮室内に配置される。よって、旋回スクロール(圧縮機ロータ)は、圧縮機回転軸82の回転により、圧縮室内を圧縮機回転軸82の中心として公転する。言い換えると、旋回スクロール(圧縮機ロータ)は、圧縮機回転軸82の回転により、偏心する。スクロール圧縮機構は、圧縮室内を旋回スクロールが偏心することで、流入してきた冷媒を圧縮する。
"Other"
In the above embodiment and modifications, the compression mechanism is an example of a rotary compression mechanism. However, the compression mechanism may be a scroll compression mechanism. The scroll compression mechanism has a compressor rotating shaft, a orbiting scroll having a spiral orbit around the position eccentric to the compressor rotating shaft, and a spiral fixed tooth around the
1:第一熱交換器
1a:第一冷媒口
1b:第二冷媒口
2:第二熱交換器
2a:第一冷媒口
2b:第二冷媒口
3:膨張弁
4:四方切替弁
4a:第一ポート
4b:第二ポート
4c:第三ポート
4d:第四ポート
5:アキュムレータ
5a:冷媒入口
5b:冷媒出口
10:循環ライン
11:第一ライン
12:第二ライン
13:第三ライン
14:第四ライン
15:第五ライン
60:密閉型電動圧縮機
61:ハウジング
62:胴部
63:第一蓋
64:第二蓋
65:吸込口
66:吐出口
71:電動モータ
72:モータ回転軸
73:モータロータ
74:モータステータ
75:冷媒流路
81:圧縮機構
82:圧縮機回転軸
83:圧縮機ロータ
84:シリンダ(圧縮室形成部材)
85:シリンダ本体
86:第一シリンダ蓋
87:第二シリンダ蓋
S:シリンダ室(圧縮室)
Ss:吸気空間
Sc:圧縮空間
88i:吸入ポート
88o:吐出ポート
89:ブレード溝
91:ブレード
92:ブレードバネ
93:吐出弁
94:吐出カバー
95:流出口
100,100a,100b,110,110a,120:変速機構
101,101a,101b:太陽歯車
101:モータ側伝達部材
102,102a,102b:遊星歯車
103,103a,103b:キャリア
103:中間伝達部材(状態変化伝達部材)
104,104a,104b:内歯車
104:圧縮機側伝達部材
109,109a,109b,119,119a,129:状態変化機構
111,111a:入力ディスク
112,112a:接触面
113,113a:出力ディスク
114,114a:接触面
115:ボール
115a:ローラ
116,116a:接触面
121:入力傘歯車
122:出力傘歯車
123a:第一中間傘歯車
123b:第二中間歯車
124:中間回転軸
A:軸
Da:軸方向
Da1:第一の側
Da2:第二の側
Ac:交差軸
Ao:直交軸
1:
85: Cylinder body 86: First cylinder lid 87: Second cylinder lid S: Cylinder chamber (compression chamber)
Ss: intake space Sc:
104, 104a, 104b: Internal gear 104: Compressor
Claims (7)
前記電動モータの回転で動作する圧縮機構と、
複数の伝達部材を有し、前記電動モータの回転トルクを前記圧縮機構に伝える変速機構と、
複数の前記伝達部材のうち、少なくとも一の伝達部材の他の伝達部材に対する状態を変える状態変化機構と、
前記電動モータと前記圧縮機構と前記変速機構と前記状態変化機構とをまとめて覆うハウジングと、
を備え、
前記電動モータは、モータ回転軸と、前記モータ回転軸に固定されているモータロータと、前記モータロータと対向するように前記ハウジングの内面に固定されているモータステータと、を有し、
前記圧縮機構は、圧縮機回転軸と、前記圧縮機回転軸に固定されている圧縮機ロータと、前記圧縮機ロータが収まる圧縮室を形成する圧縮室形成部材と、を有し、
前記変速機構は、前記伝達部材として、前記モータ回転軸に固定されているモータ側伝達部材と、前記圧縮機回転軸に固定されている圧縮機側伝達部材と、前記モータ側伝達部材の回転を前記圧縮機側伝達部材に伝えるための一以上の中間伝達部材と、を有し、
前記状態変化機構は、一以上の前記中間伝達部材のうち、少なくとも一の中間伝達部材である状態変化伝達部材の前記モータ側伝達部材又は前記圧縮機側伝達部材に対する状態を変えて、前記モータ回転軸の回転に伴う前記圧縮機回転軸の回転の速度を変える、
密閉型電動圧縮機。 An electric motor;
A compression mechanism that operates by rotation of the electric motor;
A transmission mechanism having a plurality of transmission members and transmitting the rotational torque of the electric motor to the compression mechanism;
A state change mechanism that changes a state of at least one transmission member with respect to another transmission member among the plurality of transmission members;
A housing that collectively covers the electric motor, the compression mechanism, the speed change mechanism, and the state change mechanism;
With
The electric motor has a motor rotation shaft, a motor rotor fixed to the motor rotation shaft, and a motor stator fixed to the inner surface of the housing so as to face the motor rotor,
The compression mechanism includes a compressor rotation shaft, a compressor rotor fixed to the compressor rotation shaft, and a compression chamber forming member that forms a compression chamber in which the compressor rotor is accommodated.
The transmission mechanism includes a motor-side transmission member fixed to the motor rotation shaft, a compressor-side transmission member fixed to the compressor rotation shaft, and rotation of the motor-side transmission member as the transmission member. One or more intermediate transmission members for transmitting to the compressor-side transmission member,
The state change mechanism changes the state of the state change transmission member, which is at least one of the one or more intermediate transmission members, with respect to the motor side transmission member or the compressor side transmission member, and rotates the motor. Changing the speed of rotation of the compressor rotation shaft as the shaft rotates;
Hermetic electric compressor.
前記モータ回転軸と前記圧縮機回転軸とは、同一の軸上に位置している、
密閉型電動圧縮機。 The hermetic electric compressor according to claim 1,
The motor rotation shaft and the compressor rotation shaft are located on the same shaft,
Hermetic electric compressor.
前記圧縮機構は、ロータリー圧縮機構であり、
前記ロータリー圧縮機構の前記圧縮機ロータは、前記圧縮機回転軸の中心軸に対して偏芯して前記圧縮機回転軸に固定され、
前記ロータリー圧縮機構の前記圧縮室形成部材は、前記圧縮機回転軸の中心軸を中心として円筒状の圧縮室を形成して、前記圧縮機ロータの外周を覆うシリンダである、
密閉型電動圧縮機。 The hermetic electric compressor according to claim 1 or 2,
The compression mechanism is a rotary compression mechanism,
The compressor rotor of the rotary compression mechanism is eccentric to a central axis of the compressor rotation shaft and fixed to the compressor rotation shaft;
The compression chamber forming member of the rotary compression mechanism is a cylinder that forms a cylindrical compression chamber around the central axis of the compressor rotation shaft and covers the outer periphery of the compressor rotor.
Hermetic electric compressor.
前記変速機構は、軸上を中心として回転可能な太陽歯車と、前記太陽歯車の外周に配置されて前記太陽歯車と噛み合っている複数の遊星歯車と、複数の前記遊星歯車の相互間隔を保持するキャリアと、複数の前記遊星歯車の外周に配置されて複数の前記遊星歯車と噛み合っている内歯車と、を有する遊星歯車機構であり、
前記モータ側伝達部材と前記圧縮機側伝達部材と前記状態変化伝達部材のうちのいずれかの第一伝達部材が、前記太陽歯車と前記キャリアと前記内歯車とうちのいずれかの第一部材で構成され、
前記モータ側伝達部材と前記圧縮機側伝達部材と前記状態変化伝達部材のうちの残りの第二伝達部材が、前記太陽歯車と前記キャリアと前記内歯車とうちの残りの第二部材で構成され、
前記モータ側伝達部材と前記圧縮機側伝達部材と前記状態変化伝達部材のうちの残りの第三伝達部材が、前記太陽歯車と前記キャリアと前記内歯車とうちの残りの第三部材で構成され、
前記状態変化機構は、前記状態変化伝達部材の回転を抑制する、
密閉型電動圧縮機。 The hermetic electric compressor according to any one of claims 1 to 3,
The speed change mechanism maintains a sun gear that is rotatable about an axis, a plurality of planetary gears that are arranged on an outer periphery of the sun gear and meshed with the sun gear, and a plurality of the planetary gears that are spaced apart from each other. A planetary gear mechanism having a carrier and an internal gear arranged on the outer periphery of the plurality of planetary gears and meshing with the plurality of planetary gears;
Any one of the motor-side transmission member, the compressor-side transmission member, and the state change transmission member is a first member of the sun gear, the carrier, and the internal gear. Configured,
The remaining second transmission member among the motor-side transmission member, the compressor-side transmission member, and the state change transmission member is configured by the remaining second member of the sun gear, the carrier, and the internal gear. ,
The remaining third transmission member among the motor-side transmission member, the compressor-side transmission member, and the state change transmission member includes the remaining third member among the sun gear, the carrier, and the internal gear. ,
The state change mechanism suppresses rotation of the state change transmission member;
Hermetic electric compressor.
前記変速機構は、同一の軸上を中心として回転し、前記軸上を中心として環状の接触面が形成され、互いに離間して向かい合っている入力ディスク及び出力ディスクと、前記軸と交差し得る交差軸を中心として回転し、前記入力ディスクの前記接触面及び前記出力ディスクの前記接触面に接触する接触面が形成されている球面伝達部材と、を有し、
前記球面伝達部材の前記接触面は、前記交差軸中の一点を中心とする球面の少なくとも一部で形成され、
前記入力ディスクの環状の前記接触面及び前記出力ディスクの環状の前記接触面は、いずれも、前記球面の中心から遠ざかる方向に滑らかに凹んだ凹面であり、
前記入力ディスクが前記モータ側伝達部材を成し、
前記出力ディスクが前記圧縮機側伝達部材を成し、
前記球面伝達部材が前記状態変化伝達部材を成し、
前記状態変化機構は、前記球面の中心を基準にして前記球面伝達部材の前記交差軸の傾きを変える、
密閉型電動圧縮機。 The hermetic electric compressor according to any one of claims 1 to 3,
The transmission mechanism rotates around the same axis, and an annular contact surface is formed around the axis, and the input disk and the output disk that are spaced apart from each other and the intersection that can intersect the axis A spherical transmission member that rotates about an axis and has a contact surface that is in contact with the contact surface of the input disk and the contact surface of the output disk;
The contact surface of the spherical transmission member is formed of at least a part of a spherical surface centered on one point in the intersecting axis,
The annular contact surface of the input disk and the annular contact surface of the output disk are both concave surfaces that are smoothly recessed in a direction away from the center of the spherical surface.
The input disk forms the motor side transmission member,
The output disk forms the compressor side transmission member,
The spherical transmission member constitutes the state change transmission member,
The state change mechanism changes the inclination of the cross axis of the spherical transmission member with reference to the center of the spherical surface.
Hermetic electric compressor.
前記変速機構は、同一の軸上を中心として回転し、互いに離間して向かい合っている入力傘歯車及び出力傘歯車と、前記軸に対して直交する直交軸を中心として回転し、前記入力傘歯車及び前記出力傘歯車に噛み合うことが可能な複数の中間傘歯車と、を有し、
前記入力傘歯車が前記モータ側伝達部材を成し、
前記出力傘歯車が前記圧縮機側伝達部材を成し、
複数の前記中間傘歯車が前記状態変化伝達部材を成し、
複数の前記中間傘歯車は、互いの歯数が異なっており、
前記状態変化機構は、複数の前記中間傘歯車のうち、いずれか一の中間傘歯車のみを選択的に前記入力傘歯車及び前記出力傘歯車に噛み合わせる、
密閉型電動圧縮機。 The hermetic electric compressor according to any one of claims 1 to 3,
The transmission mechanism rotates about the same axis, rotates around an input bevel gear and an output bevel gear that are spaced apart from each other, and an orthogonal axis orthogonal to the axis, and the input bevel gear And a plurality of intermediate bevel gears capable of meshing with the output bevel gear,
The input bevel gear forms the motor side transmission member;
The output bevel gear forms the compressor side transmission member;
A plurality of the intermediate bevel gears form the state change transmission member,
The plurality of intermediate bevel gears have different numbers of teeth,
The state change mechanism selectively meshes only one of the intermediate bevel gears with the input bevel gear and the output bevel gear.
Hermetic electric compressor.
前記循環ライン中に配置され、気体の前記冷媒を圧縮する請求項1から6のいずれか一項に記載の密閉型電動圧縮機と、
前記循環ライン中に配置され、前記循環ラインを流れる前記冷媒と第一媒体とを熱交換させて、前記冷媒を相変化させる第一熱交換器と、
前記循環ライン中に配置され、前記循環ラインを流れる前記冷媒と第二媒体とを熱交換させて、前記冷媒を相変化させる第二熱交換器と、
前記第一熱交換器と前記第二熱交換器との間の循環ライン中であって、前記第一熱交換器と前記第二熱交換器との間に前記密閉型電動圧縮機が配置されていない循環ライン中の部分に配置されている膨張弁と、
を備える冷凍サイクル。 A circulation line through which refrigerant flows;
The hermetic electric compressor according to any one of claims 1 to 6, which is disposed in the circulation line and compresses the gaseous refrigerant.
A first heat exchanger that is disposed in the circulation line and causes heat exchange between the refrigerant flowing through the circulation line and the first medium to change the phase of the refrigerant;
A second heat exchanger that is arranged in the circulation line and exchanges heat between the refrigerant flowing through the circulation line and the second medium to change the phase of the refrigerant;
In the circulation line between the first heat exchanger and the second heat exchanger, the hermetic electric compressor is disposed between the first heat exchanger and the second heat exchanger. An expansion valve arranged in a part of the circulation line that is not
A refrigeration cycle comprising.
Priority Applications (2)
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