JP6441119B2 - 回転式圧縮機及び冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
この構成によれば、回転軸の両端部をそれぞれ軸受により支持する構成に比べ、構成の簡素化や低コスト化、回転軸との間でのメカニカルロスの低減等の効果が期待されている。
始めに、冷凍サイクル装置について簡単に説明する。
図1に示すように、本実施形態の冷凍サイクル装置1は、回転式圧縮機2と、回転式圧縮機2に接続された凝縮器3と、凝縮器3に接続された膨張装置4と、膨張装置4と回転式圧縮機2との間に接続された蒸発器5と、を備えている。
凝縮器3は、回転式圧縮機2から送り込まれる高温・高圧の気体冷媒から熱を放熱させ、高温・高圧の気体冷媒を高圧の液体冷媒にする。
蒸発器5は、膨張装置4から送り込まれる低温・低圧の液体冷媒を気化させ、低温・低圧の液体冷媒を低圧の気体冷媒にする。そして、蒸発器5において、低圧の液体冷媒が気化する際に周囲から気化熱を奪い、周囲が冷却される。なお、蒸発器5を通過した低圧の気体冷媒は、上述した回転式圧縮機2内に取り込まれる。
本実施形態の回転式圧縮機2は、圧縮機本体11とアキュムレータ12とを備えている。
アキュムレータ12は、いわゆる気液分離器であって、上述した蒸発器5と圧縮機本体11との間に設けられている。アキュムレータ12は、吸い込みパイプ21を通して圧縮機本体11の後述するシリンダ41に接続されている。アキュムレータ12は、蒸発器5で気化された気体冷媒、及び蒸発器5で気化されなかった液体冷媒のうち、気体冷媒のみを圧縮機本体11に供給する。
主軸部22は、軸線O1を中心とする円柱状とされ、軸方向の全体に亘って外径が一様とされている。偏心部24及びスラスト摺動部25は、後述するシリンダ室46内に収容されている。連結部23は、主軸部22及び偏心部24間を連結するものであって、シリンダ室46の内外を跨っている。なお、回転軸31の詳細な構成については、後述する。
フランジ部62は、ボルト等の締結部材71によって後述するマフラ72とともにシリンダ41に上方から固定されている。フランジ部62の周方向の一部には、シリンダ室46内外を連通する図示しない吐出孔が形成されている。また、フランジ部62には、シリンダ室46(圧縮室)内の圧力上昇に伴い吐出孔を開閉し、シリンダ室46外に冷媒を吐出する図示しない吐出弁機構が配設されている。
この構成によれば、偏心部24の中心位置G1を主軸部22の下端縁に近づけ、主軸部22の下端縁から偏心部24の中心位置G1までの距離Dを短縮できるので、回転軸31に作用するモーメントMを低減できる。これにより、荷重Fに伴う回転軸31の撓み量を小さくすることができ、回転軸31の撓みに伴うローラ53の変位を小さくできる。そのため、ローラ53と軸受部42(フランジ部62)やシリンダプレート43との軸方向の相対位置を全体に亘って所望の範囲に保つことができる。この場合、例えばローラ53及び軸受部42やシリンダプレート43間のクリアランスが大きい場合に生じる冷媒のリークを抑制し、圧縮性能の低下を抑制できる。一方、ローラ53及び軸受部42やシリンダプレート43の接触部分で生じる摩耗の増大やかじり等を抑制でき、長期に亘って動作信頼性を確保できる。
さらに、回転軸31の撓み量が小さくなることで、主軸部22と軸受部42との間に作用する面圧も低減できる。これによっても動作信頼性を確保できる。
一方、スラスト摺動部25の断面積が偏心部24よりも小さくなっているため、スラスト摺動部25とシリンダプレート43との間に作用する摺動抵抗を抑制できる。
そのため、長期に亘って動作信頼性を確保できる。
また、上述した実施形態では、軸方向を上下方向に一致させた場合について説明したが、これに限らず、軸方向を水平方向に一致させても構わない。
また、ローラの変位を小さくすることで、ローラとブレードとの径方向の相対位置を所望の範囲に保ち、ローラとブレードとの片当たりを抑制できる。この場合には、ローラとブレードとの接触部分において摩耗の増大やかじり等を抑制でき、長期に亘って動作信頼性を確保できる。一方、ローラとブレードとの離間部分において冷媒のリークを抑制し、圧縮性能の低下を抑制できる。
さらに、回転軸の撓み量が小さくなることで、主軸受と軸受部との間に作用する面圧も低減できる。これによっても動作信頼性を確保できる。
Claims (3)
- シリンダ室を形成する筒状のシリンダと、
前記シリンダ室内に位置する部分に偏心部を有する回転軸と、
前記偏心部に外装され、前記回転軸の回転に伴い前記シリンダ室内で偏心回転するローラと、
前記シリンダの一端側の開口部を閉塞するとともに、前記回転軸が挿通された軸受部と、
前記シリンダの他端側の開口部を閉塞するとともに、前記回転軸における軸方向の端面を摺動可能に支持するシリンダプレートと、を備え、
前記回転軸は、
前記軸受部内に挿通された主軸部と、
前記軸受部の内周面及び前記ローラの内周面から離間した状態で前記軸受部及び前記シリンダ室間を軸方向に跨り、前記偏心部と前記主軸部との間を連結する連結部と、を有し、
前記偏心部のうち偏心方向とは反対側である反偏心方向の外周面は、前記回転軸の軸方向に直交する径方向において前記主軸部の外周面よりも内側に位置し、
前記連結部は、
前記主軸部に連なる上軸部と、
前記上軸部及び前記偏心部間を連結する下軸部と、を有し、
前記上軸部のうち、前記反偏心方向に位置する部分には、前記下軸部に向かうに従い前記径方向の内側に向けて傾斜するとともに、前記ローラの一端部を収容する逃げ部が形成され、
前記軸方向において、前記ローラの一端面と、前記連結部における前記主軸部との境界部分と、の間の距離は、前記ローラの一端面と、前記連結部における前記偏心部との境界部分と、の間の距離よりも短くなっており、
前記軸方向において、前記偏心部の中心位置が前記ローラの中心位置よりも前記軸受部側に配置されている、
回転式圧縮機。 - 前記回転軸のうち、前記偏心部よりも前記シリンダプレート側に位置する部分には、前記シリンダプレートに摺動可能に支持されたスラスト摺動部が設けられ、
前記径方向において、前記スラスト摺動部の断面積が前記主軸部よりも大きく前記偏心部よりも小さくなっている、
請求項1記載の回転式圧縮機。 - 請求項1又は請求項2に記載の回転式圧縮機と、
前記回転式圧縮機に接続された凝縮器と、
前記凝縮器に接続された膨張装置と、
前記膨張装置と前記回転式圧縮機との間に接続された蒸発器と、を備えていることを特徴とする冷凍サイクル装置。
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JP2015038394A JP6441119B2 (ja) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | 回転式圧縮機及び冷凍サイクル装置 |
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