JP6568841B2 - Hermetic rotary compressor and refrigeration air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、密閉形回転圧縮機及び冷凍空調装置に関する。 The present invention relates to a hermetic rotary compressor and a refrigeration air conditioner.
近年、密閉形回転圧縮機は、適用容量範囲の拡大とともに、回転圧縮要素であるシリンダを2セット備えた2シリンダタイプの回転圧縮機が標準化されてきている。そして、このような圧縮機において、定格条件(100%負荷)の性能とともに、部分負荷となる中間条件(50%負荷)の性能が重要となり、中間条件の性能を考慮したAPF(通年エネルギ消費効率:Annual Performance Factor)が省エネルギの評価指標となった。 In recent years, as the hermetic rotary compressor, a two-cylinder rotary compressor including two sets of cylinders that are rotary compression elements has been standardized along with the expansion of the applicable capacity range. In such a compressor, the performance of the intermediate condition (50% load), which is a partial load, is important along with the performance of the rated condition (100% load). : Annual Performance Factor) was an evaluation index for energy saving.
さらに、近年、より実態に即した省エネルギ評価基準にするため、25%負荷時の性能を加えたAPFに変更しようとする動きがある。このため、低負荷時の高効率化が重要な課題となってきている。 Furthermore, in recent years, there is a movement to change to an APF to which performance at 25% load is added in order to make the energy saving evaluation standard more realistic. For this reason, high efficiency at low loads has become an important issue.
他方、近年、地球温暖化防止の観点から、冷凍空調システムの冷媒として、従来のR410A冷媒に代わって、温暖化係数の小さいR32冷媒が注目されてきている。 On the other hand, in recent years, from the viewpoint of preventing global warming, R32 refrigerant having a small warming coefficient has been attracting attention as a refrigerant for refrigeration and air conditioning systems, instead of the conventional R410A refrigerant.
特許文献1には、ロータリ圧縮機において、低段側軸受荷重調整部を低段側軸受に、高段側軸受荷重調整部を高段側軸受に、それぞれ、軸部の外周を開放するように環状に凹設した構成を有し、これにより、ローリングピストン(ローラ)の上下面に作用する荷重の差を低減し、ローリングピストンが低荷重側に押し付けられることに起因する摺動損失を低減できるようにしたものが開示されている。 In Patent Document 1, in the rotary compressor, the outer periphery of the shaft portion is opened to the low-stage side bearing load adjustment unit as the low-stage side bearing, the high-stage side bearing load adjustment unit as the high-stage side bearing, respectively. It has a configuration recessed in an annular shape, which reduces the difference in load acting on the upper and lower surfaces of the rolling piston (roller) and reduces sliding loss due to the rolling piston being pressed to the low load side. What has been made is disclosed.
特許文献1に開示されているロータリ圧縮機においては、低段側軸受荷重調整部及び高段側軸受荷重調整部が共に、内周に軸部の外周を開放するように環状に凹設されている。このため、スラスト荷重を受ける低段側軸受の上端面に低段側軸受荷重調整部が凹設され、荷重受け面が除去された部分があり、軸部の低段側偏芯部の下端で軸部に作用するスラスト荷重(軸部やロータの自重及びロータに作用する磁気推力等)を軸支する場合には、軸部のスラスト荷重を受けるのが難しくなる。この場合、例えば軸部の下端面等に新たにスラスト荷重を軸支するスラスト軸受を設けなければならなくなり、コスト上昇等の課題がある。特許文献1では、この軸部に作用するスラスト荷重については何ら言及されていない。 In the rotary compressor disclosed in Patent Document 1, both the low stage side bearing load adjustment part and the high stage side bearing load adjustment part are annularly recessed on the inner periphery so as to open the outer periphery of the shaft part. Yes. For this reason, the lower stage bearing load adjustment part is recessed in the upper end surface of the lower stage bearing that receives the thrust load, and there is a part where the load receiving surface is removed, at the lower end of the lower stage eccentric part of the shaft part. When a thrust load acting on the shaft portion (such as the weight of the shaft portion and the rotor and a magnetic thrust acting on the rotor) is axially supported, it is difficult to receive the thrust load on the shaft portion. In this case, for example, it is necessary to newly provide a thrust bearing for axially supporting the thrust load on the lower end surface of the shaft portion, and there is a problem such as an increase in cost. In Patent Document 1, no mention is made of the thrust load acting on the shaft portion.
また、特許文献1では、中間プレートの挿通孔に起因するローリングピストンの上下端面の圧力不均衡は、低段側軸受荷重調整部及び高段側軸受荷重調整部により解消することができる。しかし、ローリングピストンの上下端面の圧力不均衡のもう一つの要因となる吐出弁装置の吐出ポートに関しては、何ら言及されておらず、圧力不均衡の要因として課題とされていない。 Further, in Patent Document 1, the pressure imbalance between the upper and lower end surfaces of the rolling piston caused by the insertion hole of the intermediate plate can be eliminated by the low stage side bearing load adjusting unit and the high stage side bearing load adjusting unit. However, the discharge port of the discharge valve device, which is another factor in the pressure imbalance between the upper and lower end surfaces of the rolling piston, is not mentioned at all and is not regarded as a problem as a factor in the pressure imbalance.
密閉形回転圧縮機では、一般に、シリンダの開口端部を閉塞する軸受の端板にリード弁形式の吐出弁装置が配設され、圧縮された作動ガスは、吐出弁装置の吐出ポートを通過して吐き出される。吐出ポートは、流出抵抗を小さくするためにシリンダに形成された吐出切欠きに係合する形で、一部分がシリンダ内に突出する位置に設けられている。このため、吐出行程終了時近くの軸回転角位置でこの吐出ポートがローリングピストンの端面にかかる。一方、反対側の端面に当たる中間プレート側には吐出ポートが存在しないため、圧力不均衡の要因となる。ローリングピストンの内周側には、高圧の潤滑油が存在し、この潤滑油が上下端面の隙間を通って圧力差で低圧のシリンダ作動空間内に漏洩する。このため、この潤滑油漏洩量をシリンダ作動空間のシール機能を賄う必要最少油量とすることが、圧縮機の性能向上を図る上で重要となる。 In a hermetic rotary compressor, generally, a reed valve type discharge valve device is disposed on a bearing end plate that closes an opening end of a cylinder, and compressed working gas passes through a discharge port of the discharge valve device. And vomited. The discharge port is provided at a position where a part of the discharge port protrudes into the cylinder so as to engage with a discharge notch formed in the cylinder in order to reduce outflow resistance. For this reason, this discharge port is applied to the end surface of the rolling piston at the axial rotation angle position near the end of the discharge stroke. On the other hand, since there is no discharge port on the side of the intermediate plate that hits the opposite end face, it causes a pressure imbalance. High pressure lubricating oil exists on the inner peripheral side of the rolling piston, and this lubricating oil leaks through the gap between the upper and lower end surfaces into the low pressure cylinder working space due to a pressure difference. For this reason, it is important to improve the performance of the compressor by setting the amount of leakage of the lubricating oil to the minimum amount of oil necessary to cover the sealing function of the cylinder working space.
必要量以上の潤滑油は、加熱損失や撹拌損失等による圧縮機の性能低下を引き起こす。また、潤滑油漏洩量は、端面隙間の3乗に比例する。このため、潤滑油漏洩量を低減するためには、ローリングピストンの上下の端面隙間を均等化する必要がある。 Excessive amount of lubricating oil causes a reduction in compressor performance due to heating loss and stirring loss. Moreover, the amount of lubricating oil leakage is proportional to the cube of the end face clearance. For this reason, in order to reduce the amount of lubricating oil leakage, it is necessary to equalize the upper and lower end face clearances of the rolling piston.
しかしながら、特許文献1に開示されているロータリ圧縮機においては、吐出ポートに起因する圧力不均衡については考慮されていない。このため、ローリングピストンの上下端面の圧力均衡は実現されず、上下の端面隙間に偏りが生じる影響により潤滑油漏洩量が増加して圧縮機性能が低下するという課題がある。 However, in the rotary compressor disclosed in Patent Document 1, pressure imbalance caused by the discharge port is not taken into consideration. For this reason, the pressure balance of the upper and lower end surfaces of the rolling piston is not realized, and there is a problem that the amount of lubricating oil leakage increases due to the influence of bias in the gap between the upper and lower end surfaces and the compressor performance decreases.
本発明の目的は、密閉形回転圧縮機において、ローラの上下端面の圧力が均衡するようにして、端面の隙間を均等化するとともに、シリンダ内の作動空間への潤滑油の供給量を低減して、性能及び信頼性を向上することにある。 An object of the present invention is to equalize the gaps between the end surfaces of the hermetic rotary compressor so that the pressures at the upper and lower end surfaces of the rollers are balanced, and to reduce the amount of lubricating oil supplied to the working space in the cylinder. And to improve performance and reliability.
上記目的を達成するために、本発明の密閉形回転圧縮機は、複数の回転圧縮要素と、回転軸と、主軸受と、副軸受と、仕切り板と、を備え、回転圧縮要素は、シリンダ室を有するシリンダと、シリンダ室に収納されたローラと、を含み、回転軸は、偏心部を有し、偏心部には、ローラが嵌合され、主軸受及び副軸受にはそれぞれ、吐出弁装置が設けられ、ローラの端面と摺接する主軸受の端面及び副軸受の端面の両方並びにローラの端面と摺接する仕切り板の両端面のうち少なくともいずれか一か所には、均圧溝が設けられている。 In order to achieve the above object, a hermetic rotary compressor of the present invention comprises a plurality of rotary compression elements, a rotary shaft, a main bearing, a secondary bearing, and a partition plate, and the rotary compression element is a cylinder. Including a cylinder having a chamber and a roller housed in the cylinder chamber, the rotating shaft has an eccentric portion, the roller is fitted in the eccentric portion, and the main bearing and the sub-bearing each have a discharge valve. A pressure equalizing groove is provided in at least one of both the end surface of the main bearing and the sub-bearing that are in sliding contact with the end surface of the roller and the both end surfaces of the partition plate that is in sliding contact with the end surface of the roller. It has been.
本発明によれば、密閉形回転圧縮機において、ローラの上下端面の圧力が均衡するようにして、端面の隙間を均等化するとともに、シリンダ内の作動空間への潤滑油の供給量を低減することができるため、密閉形回転圧縮機の性能及び信頼性を向上することができる。また、このような密閉形回転圧縮機を用いることにより、冷凍空調装置の年間エネルギ効率を向上することができる。 According to the present invention, in the hermetic rotary compressor, the pressures at the upper and lower end surfaces of the rollers are balanced, the gaps between the end surfaces are equalized, and the amount of lubricating oil supplied to the working space in the cylinder is reduced. Therefore, the performance and reliability of the hermetic rotary compressor can be improved. Moreover, the annual energy efficiency of a refrigeration air conditioner can be improved by using such a hermetic rotary compressor.
本発明の密閉形回転圧縮機は、例えば、空気調和機や冷凍機等に適用される。なお、本明細書において、冷凍空調装置とは、密閉形回転圧縮機を用いて冷凍サイクルを構成する空気調和機、冷凍機等の総称である。 The hermetic rotary compressor of the present invention is applied to, for example, an air conditioner or a refrigerator. In the present specification, the refrigeration air conditioner is a general term for an air conditioner, a refrigerator, and the like that constitute a refrigeration cycle using a hermetic rotary compressor.
以下、本発明の実施形態について図を用いて詳細に説明する。各実施形態の図における同一符号は、同一物または相当物を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same reference numerals in the drawings of the embodiments indicate the same or equivalent.
本発明の第1の実施形態の密閉形回転圧縮機を図1〜図9Bを用いて説明する。 A hermetic rotary compressor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明の一実施形態を示す密閉形回転圧縮機の縦断面図である。図2は、図1のA−A横断面図である。図3は、図2のB−O−B断面図である。図4は、図2のC−O−B断面図に相当する要部拡大断面図である。図5は、本発明の一実施形態を示す各均圧溝の位置関係を説明する図4の分解図である。図6は、本発明の特徴である均圧溝の構造を示す主軸受の平面図である。図7は、本発明の特徴である均圧溝の構造を示す副軸受の平面図である。図8は、本発明の特徴である均圧溝の構造を示す仕切り板の平面図である。図9Aは、図8のD−D断面図である。図9Bは、図9Aの変形例を示したものである。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic rotary compressor showing an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line B-O-B in FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part corresponding to the cross-sectional view taken along the line C-O-B in FIG. FIG. 5 is an exploded view of FIG. 4 for explaining the positional relationship of the pressure equalizing grooves showing one embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view of the main bearing showing the structure of the pressure equalizing groove, which is a feature of the present invention. FIG. 7 is a plan view of the auxiliary bearing showing the structure of the pressure equalizing groove, which is a feature of the present invention. FIG. 8 is a plan view of the partition plate showing the structure of the pressure equalizing groove, which is a feature of the present invention. 9A is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. FIG. 9B shows a modification of FIG. 9A.
図1〜図3において、1は密閉容器であり、この密閉容器1の下部に複数の回転圧縮要素2が収納され、上部にはこれを駆動する電動機部3が収納され、電動機部3と回転圧縮要素2は回転軸4を介して連結される。電動機部3は、密閉容器1の内面に固定されたステータ3aと、回転軸4に固定されたロータ3bと、から構成されている。ロータ3bは、ステータ3aの内側に所定の間隙を保って配設されている。また、電動機部3は、運転周波数を制御するインバータ(図示せず)に電気的に接続されている。
In FIG. 1 to FIG. 3, reference numeral 1 denotes a sealed container. A plurality of
回転圧縮要素2は、仕切り板5を介して上下に配設される第1の回転圧縮要素2Aと、第2の回転圧縮要素2Bと、を含む。上部側の第1の回転圧縮要素2Aは、第1のシリンダ6Aを備えている。一方、下部側の第2の回転圧縮要素2Bは、第2のシリンダ6Bを備えている。
The
第1のシリンダ6Aは、密閉容器1の内面に固定された主軸受7の下面に重ね合わされている。第2のシリンダ6Bの下面には、副軸受8が取り付けられている。回転軸4は、主軸受7及び副軸受8により回転自在に軸支されている。回転軸4には、第1のシリンダ6A及び第2のシリンダ6Bの内側の位置に略180゜の位相差で、2つの偏心部4a、4bが配置されている。各偏心部4a、4bの外周には、ローラ9a、9b(ローリングピストン)が回転自在に嵌合されている。
The first cylinder 6 </ b> A is superimposed on the lower surface of the
第1のシリンダ6A及び第2のシリンダ6Bは、仕切り板5、主軸受7及び副軸受8で上下面が区画されている。第1のシリンダ6A内には第1のシリンダ室10aが形成され、第2のシリンダ6B内には第2のシリンダ室10bが形成されている。
The first cylinder 6 </ b> A and the second cylinder 6 </ b> B are partitioned by a
主軸受7には、圧縮された作動流体の吐出空間を形成する吐出カバー7aが取り付けられている。吐出カバー7aは、主軸受7の端板に装着された吐出弁装置7bを覆っている。副軸受8にも、吐出カバー8aが取り付けられている。吐出カバー8aは、副軸受8の端板に装着された吐出弁装置8bを覆っている。
A
主軸受7の吐出弁装置7bは、第1のシリンダ室10aに連通し、圧縮作用によりシリンダ室10a内が所定の圧力に上昇したときに開放され、圧縮された作動流体を吐出カバー7a内に吐出する。副軸受8の吐出弁装置8bは、第2のシリンダ室10bに連通し、圧縮作用によりシリンダ室10b内が所定の圧力に上昇したときに開放され、圧縮された作動流体を吐出カバー8a内に吐出する。
The
図3に示すように、第1のシリンダ6Aのシリンダ室10aには、往復運動自在に配設されたベーン11aが収納されている。第2のシリンダ6Bのシリンダ室10bには、同様に、ベーン11bが収納されている。そして、ベーン11a、11bの後端部にはそれぞれ、ベーンばね12a、12bが収納されている。ベーン11a、11bはそれぞれ、ベーンばね12a、12bの弾性力により、先端部が各ローラ9a、9bの外周部に押し付けられ、各ローラ9a、9bを付勢している。
As shown in FIG. 3, the
回転軸4の下端部は、副軸受8下方に突出し、密閉容器1の底部に溜められた潤滑油19中に浸漬されている。回転軸4の下端面には、給油ポンプが取り付けられ、ここから第2の回転圧縮要素2Bと第1の回転圧縮要素2Aを構成する部品の各摺動部に給油通路を介して潤滑油を供給するようになっている。
The lower end portion of the
図1において、14は、外部の冷凍回路から気液分離機能を有する吸入タンク15に作動流体が流入する吸入管である。吸入タンク15の底部には、第1の吸入配管である吸入パイプ16aと、第2の吸入配管である吸入パイプ16bと、が接続されている。吸入パイプ16a、16bは、圧縮機に接続されている。吸入パイプ16aは、第1のシリンダ6Aに形成された吸入通路17aを介して第1のシリンダ室10a内に連通している。吸入パイプ16bは、第2のシリンダ6Bに形成された吸入通路17bを介して第2のシリンダ室10b内に連通している。
In FIG. 1,
18は、密閉容器1内の高圧の作動流体を外部の冷凍回路に流出させる吐出管である。また、25は、下側の吐出カバー8a内に吐出された作動流体を上側の吐出カバー7a内に導く吐出通路である。なお、図2において、24は、圧縮要素を組立てる固定ボルトである。
図4〜図9Bを用いて、本発明のローラ上下端面の圧力均衡を実現する構造について説明する。 The structure for realizing the pressure balance between the upper and lower end surfaces of the roller of the present invention will be described with reference to FIGS.
図4は、図2のC−O−B断面図に相当する要部拡大断面図である。図5は、本発明の一実施形態を示す各均圧溝の位置関係を説明するために、図4から回転軸4、第1のシリンダ6A、第2のシリンダ6B、ローラ9a、9b及び吐出弁装置7b、8bを取り除いた分解図である。
4 is an enlarged cross-sectional view of a main part corresponding to the cross-sectional view taken along the line C-O-B in FIG. FIG. 5 illustrates the
本実施形態では、回転軸4と軸受との局部的な片当りを防止するために、主軸受7のシリンダ6A側の端面に環状溝7dが形成されている。同様に、副軸受8のシリンダ6B側の端面には、環状溝8dが形成されている。また、回転軸4の偏心部4aの軸受側の端面には、スラスト部4cが形成されている。そして、回転軸4の偏心部4bの軸受側の端面には、スラスト部4dが形成されている。これらにより、軸スラスト荷重を支持するようになっている。
In the present embodiment, an
なお、図4の吐出弁装置7bは、図5のバルブポケット67の底部に設置されている。また、図4の吐出弁装置8bは、図5のバルブポケット68の底部に設置されている。
4 is installed at the bottom of the
仕切り板5には、貫通孔5aが形成されている。回転軸4は、主軸受7、貫通孔5a及び副軸受8に挿入されている。
A through
20は、主軸受7の環状溝7dの外周に形成された均圧溝(主軸受均圧溝)である。この均圧溝20は、外径が仕切り板5に形成された貫通孔5aの外径dmと略同一寸法である。言い換えると、均圧溝20の外径は、貫通孔5aの内径dmと略等しい。均圧溝20の外径と貫通孔5aの径dmとの差は、貫通孔5aの径dmを分母として、±0.3%以内であることが望ましい。内径Di1は、主軸受7の内径ds1より大きく、環状溝7dの内周側にスラスト部4cの受け面を確保する構造になっている。
21は、副軸受8の環状溝8dの外周に形成された均圧溝(副軸受均圧溝)である。この均圧溝21も、外径が仕切り板5に形成された貫通孔5aの外径dmと略同一寸法である。言い換えると、均圧溝21の外径は、貫通孔5aの内径dmと略等しい。均圧溝21の外径と貫通孔5aの径dmとの差は、貫通孔5aの径dmを分母として、±0.3%以内であることが望ましい。内径Di2は、副軸受8の内径ds2より大きい。本実施形態の場合、環状溝8dの内周側及び外周側にスラスト部4dの受け面を確保する構造としている。
均圧溝20、21により、回転軸4の自重等によって作用する軸スラスト荷重の受け面を確保するとともに、仕切り板5に形成された貫通孔5aに起因するローラ上下端面の圧力不均衡を解消することができる。また、均圧溝20、21を設けることにより、ローラ上下端面の圧力不均衡を解消することができ、シリンダ室等への潤滑油の漏れ込み量を低減することができるとともに、バルブポケット67、68と環状溝7d、8dとの間を隔てる壁の厚さを確保することができ、主軸受7及び副軸受8の強度を維持することができる。
The
なお、圧力不均衡の解消の効果は、均圧溝20、21のいずれか一方だけでも得られるが、均圧溝20、21の両方があった方が望ましい。
The effect of eliminating the pressure imbalance can be obtained by only one of the
22、23は、仕切り板5に形成された均圧溝(仕切り板均圧溝)である。
22 and 23 are pressure equalization grooves (partition plate equalization grooves) formed in the
仕切り板5の上端面に形成された均圧溝22は、主軸受7に配設された吐出弁装置7bの吐出ポート7c(吐出ポート部)と同一形状(直径dp1)であり、シリンダ6Aを介して対向する同一投影位置に凹設された深さ0.1mm以下の浅溝である。言い換えると、均圧溝22及び吐出ポート7cを回転軸方向に直交する面に投影したとき、均圧溝22と吐出ポート7cとの外縁部が重なるように構成されている。この場合に、両外縁部の重なりのずれは、吐出ポート7cの直径に対して0.8%以内が望ましい。
The
仕切り板5の下端面に形成された均圧溝23は、副軸受8に配設された吐出弁装置8bの吐出ポート8c(吐出ポート部)と同一形状(直径dp2)であり、シリンダ6Bを介して対向する同一投影位置に凹設された深さ0.1mm以下の浅溝である。言い換えると、均圧溝23及び吐出ポート8cを回転軸方向に直交する面に投影したとき、均圧溝23と吐出ポート8cとの外縁部が重なるように構成されている。この場合に、両外縁部の重なりのずれは、吐出ポート8cの直径に対して0.8%以内が望ましい。
The
まとめると、均圧溝22、23は、仕切り板5の両端面に形成されたものである。
In summary, the
これらの均圧溝22、23により、吐出ポート7c、8cに起因するローラ上下端面の圧力不均衡を解消することができる。なお、圧力不均衡の解消の効果は、均圧溝22、23のいずれか一方だけでも得られるが、均圧溝22、23の両方があった方が望ましい。
These
以上により、ローラ上下端面の圧力均衡を実現することができるため、ローラ上下端面隙間が均等化し、シリンダ内の作動空間への潤滑油の供給を最小限に保持することが可能になる。 As described above, since the pressure balance between the upper and lower end surfaces of the roller can be realized, the gap between the upper and lower end surfaces of the roller is equalized, and the supply of lubricating oil to the working space in the cylinder can be kept to a minimum.
ここで、均圧溝20、21、22、23がどのようにして圧力不均衡を解消することができるかについて更に説明する。
Here, it will be further described how the
もし、均圧溝20、21、22、23がない場合には、ローラ9a、9bの内径側は密閉容器の内部と同じ圧力であるが、仕切り板5の貫通孔5a及び主軸受7、副軸受8に配設された吐出ポート7d、8dによりローラ上下端面に作用する圧力の範囲が相違するため、ローラ上下面に作用する荷重が異なり、ローラは低荷重側に押し付けられる。これに対して、均圧溝20、21、22、23がある場合には、ローラ上下端面に作用する圧力を完全に等しくすることができるため、ローラ上下面に作用する荷重は等しくなる。
If the
均圧溝20、21、22、23は、それぞれが効果を奏するが、これらすべてを設ければ、最も効果的である。
Each of the
なお、シリンダ6Aには、切欠き部57が設けられている。これにより、シリンダ室10a内から吐出ポート7cを通過する流体の流路抵抗を低減することができる。また、シリンダ6Bには、切欠き部58が設けられている。これにより、シリンダ室内10bから吐出ポート8cを通過する流体の流路抵抗を低減することができる。
The
次に、このように構成された密閉形回転圧縮機の動作を説明する。 Next, the operation of the hermetic rotary compressor configured as described above will be described.
図1において、電動機部3のステータ3aに通電すると、ロータ3bが駆動され、主軸受7と副軸受8に軸支された回転軸4が回転駆動される。そして、回転軸4の各偏心部4a、4bの外周に回転自在に嵌合されたローラ9a、9bが各シリンダ6A、6B内を偏心回転し、作動流体の圧縮運転を行う。
In FIG. 1, when the
低圧の作動流体は、吸入管14から吸入タンク15を通って各吸入パイプ16a、16bより各シリンダ6A、6Bのシリンダ室10a、10bに導入され、圧縮される。圧縮された高圧の作動流体は、主軸受7又は副軸受8の端板に装着された吐出弁部7b、8bを通って吐出カバー7a、8a内に流出し、密閉容器1から吐出管18を通って外部の冷凍回路に吐き出される。密閉形回転圧縮機の各摺動部の潤滑は、回転軸4の駆動に伴って、回転軸4の下端面に取り付けられた給油ポンプによる遠心ポンプ作用が生じ、密閉容器1底部に貯留された潤滑油19が汲み上げられ、回転軸4内に形成された給油通路(図示せず)を介して、各回転圧縮要素2A、2Bの摺動部に潤滑油を供給するようになっている。
The low-pressure working fluid is introduced from the
つぎに、図6〜図9Bを用いて、本発明の特徴である各均圧溝の構造を説明する。 Next, the structure of each pressure equalizing groove, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIGS.
図6は、主軸受の下面図である。 FIG. 6 is a bottom view of the main bearing.
本図において、回転軸を設置する中心部から、主軸受内面7eがあり、その外側に環状溝7dが形成されている。環状溝7dの外周部から外側には、均圧溝20が形成されている。均圧溝20の内径は、環状溝7dの外径と等しくなっている。言い換えると、環状溝7d及び均圧溝20は、段差を有する連なった溝を構成している。均圧溝20の内周部は、環状溝7dに開口する形で形成されている、ということもできる。環状溝7d及び均圧溝20は、凹設溝である。
In this figure, there is a main bearing
なお、図6において、24aは、図2に示す固定ボルト24のボルト穴である。
In FIG. 6,
図7は、副軸受の上面図である。 FIG. 7 is a top view of the auxiliary bearing.
本図において、回転軸を設置する中心部から、副軸受内面8eがあり、その外側に環状溝8dが形成されている。環状溝8dの外側には、均圧溝21が形成されている。均圧溝21の内径は、環状溝8dの外径より大きくなっている。このため、均圧溝21と環状溝8dとは、重なる部分がない。言い換えると、均圧溝21は、環状溝8dの外周側に軸スラスト荷重受け面を介して形成された凹設溝である。
In this figure, there is an auxiliary bearing inner surface 8e from the center where the rotating shaft is installed, and an
図8は、仕切り板の上面図である。 FIG. 8 is a top view of the partition plate.
本図において、仕切り板5の中央部には、貫通孔5aが形成されている。
In this figure, a through
均圧溝22は、組立てた状態では、図4に示す主軸受7の吐出ポート7cに対向する位置に形成されている。これは、本図に示す仕切り板5を反転し、図6に示す主軸受7に重ねたとき、均圧溝22が主軸受7の吐出ポート7cに重なることからも分かる。
The
図9A及び9Bはともに、図8のD−D断面図であり、仕切り板5に形成された均圧溝22の断面形状を示したものである。
FIGS. 9A and 9B are both DD cross-sectional views of FIG. 8, showing the cross-sectional shape of the
図9Aにおいては、均圧溝22は、主軸受7に形成された吐出ポート7cと同一形状(直径dp1)であり、深さδが0.1mm以下(一定値)の浅溝とする。すなわち、本図に場合、均圧溝22は、単純な円柱形状の座ぐりで凹設したものである。
In FIG. 9A, the
均圧溝22をこのような形状とすることにより、均圧溝22の形成による死容積の増加を最小限に抑え、吐出ポートに起因するローラ上下端面の圧力不均衡を解消することができる。
By forming the
なお、均圧溝22の深さδを0.1mm以下とする規定は、圧縮機の押しのけ量や運転条件によっても多少変化する。均圧溝22の体積が吐出ポート部の体積の5%以下となるように深さδを規定することにより、本実施形態の要求仕様を満足することができる。5%を超えると、冷媒ガスが滞留しやすくなり、滞留したガスの再膨張による性能への悪影響が大きくなるため、所望の性能向上効果が得られなくなる可能性が高くなる。ここで、吐出ポート部の体積とは、図4に示す吐出ポート7c(円柱形状の穴)の体積をいう。
The regulation that the depth δ of the
図9Bにおいては、均圧溝22の形状を略円錐形状にすることにより、死容積の増加を更に少なくしたものである。最深部の深さがδであり、δを0.1mm以下とする。なお、均圧溝22に対向する端面位置(仕切り板5の裏面の重なる位置)に形成されている均圧溝23についても、均圧溝22と同様であるため、説明は省略する。
In FIG. 9B, the increase in the dead volume is further reduced by making the
本発明の第2の実施形態の密閉形回転圧縮機を図10〜図15を用いて説明する。 A hermetic rotary compressor according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図10は、本実施形態を示す密閉形回転圧縮機の縦断面図である。図11は、図10の要部拡大断面図である。図12は、本実施形態を示す各均圧溝の位置関係を説明する図11の分解図である。図13は、図11の部分拡大図である。図14は、均圧溝の形状を示す図13の副軸受の平面図である。図15は、図14のE−E断面図である。図において、図1と同一符号を付したものは、同一部品であり、同一の作用をなす。 FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a hermetic rotary compressor showing the present embodiment. 11 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. FIG. 12 is an exploded view of FIG. 11 for explaining the positional relationship between the pressure equalizing grooves according to the present embodiment. FIG. 13 is a partially enlarged view of FIG. FIG. 14 is a plan view of the auxiliary bearing of FIG. 13 showing the shape of the pressure equalizing groove. 15 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. In the figure, components having the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same components and perform the same functions.
本実施形態では、主軸受7のシリンダ6A側の端面に第1の実施形態の環状溝7dが形成されていない。同様に、副軸受8のシリンダ6B側の端面にも、第1の実施形態の環状溝8dが形成されていない。
In the present embodiment, the
この場合でも、主軸受7のシリンダ6A側の端面に形成された均圧溝20は、外径が仕切り板5に形成された貫通孔5aの径dmと略同一寸法であり、内径Di1は主軸受7の内径ds1より大きい。そして、均圧溝20よりも回転軸4側には、回転軸4のスラスト部4cの受け面が確保されている。
In this case, the
副軸受8のシリンダ6B側の端面に形成された均圧溝21は、外径が仕切り板5に形成された貫通孔5aの径dmと略同一寸法であり、内径Di2は副軸受8の内径ds2より大きい。そして、均圧溝21よりも回転軸4側には、回転軸4のスラスト部4dの受け面が確保されている。
仕切り板5の上端面に形成された均圧溝22は、第1の実施形態と同様に、主軸受7に配設された吐出弁装置7bの吐出ポート7cと同一形状(直径dp1)であり、シリンダ6Aを介して対向する同一投影位置に凹設された深さ0.1mm以下の浅溝である。また、仕切り板5の下端面に形成された均圧溝23は、副軸受8に配設された吐出弁装置8bの吐出ポート8cと同一形状(直径dp2)であり、シリンダ6Bを介して対向する同一投影位置に凹設された深さ0.1mm以下の浅溝である。
The
また、本実施形態では、図13〜15に示すように、副軸受8の均圧溝21の内周側に形成されたスラスト受け面8fに、副軸受内面8eと均圧溝21とを連通するスラスト面給油溝21aを設け、これを介して給油することにより、スラスト受け面8fと回転軸4のスラスト部4dとの間の潤滑を良好に保つようになっている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 13 to 15, the auxiliary bearing inner surface 8 e and the equalizing
以上で述べた均圧溝20、21、22、23により、ローラ上下端面における圧力均衡を実現することができる。このため、ローラ上下端面の隙間が均等化し、各ローラ内周からシリンダ内の作動空間への潤滑油の供給を最小限に保持することが可能になる。そして、これにより、密閉形回転圧縮機の性能及び信頼性を向上することができる。
The
なお、上述の記載においては、2つの回転圧縮要素を有する密閉形回転圧縮機について説明しているが、本発明の密閉形回転圧縮機は、これに限定されるものではなく、3つ以上の回転圧縮要素を重ねた構成を有する密閉形回転圧縮機にも適用することができる。 In the above description, a hermetic rotary compressor having two rotary compression elements is described. However, the hermetic rotary compressor of the present invention is not limited to this, and three or more The present invention can also be applied to a hermetic rotary compressor having a configuration in which rotary compression elements are stacked.
次に、本発明の密閉形回転圧縮機を組込んだ冷凍空調装置の具体例を、図16に示す冷凍サイクルの構成図により説明する。 Next, a specific example of the refrigeration air conditioner incorporating the hermetic rotary compressor of the present invention will be described with reference to the configuration diagram of the refrigeration cycle shown in FIG.
図16は、本発明の実施形態に係る密閉形回転圧縮機を備えた冷凍サイクル(冷凍空調装置)の模式図である。ここでは、作動流体(冷媒)としてR32を用いた冷凍サイクルを例に挙げて説明する。R32は、冷凍空調システムで従来用いられてきた冷媒R410Aより地球温暖化係数(GWP)が小さく、地球温暖化防止の観点から近年注目されてきている冷媒である。 FIG. 16 is a schematic diagram of a refrigeration cycle (refrigeration air conditioner) including a hermetic rotary compressor according to an embodiment of the present invention. Here, a refrigeration cycle using R32 as a working fluid (refrigerant) will be described as an example. R32 has a smaller global warming potential (GWP) than refrigerant R410A conventionally used in refrigeration and air-conditioning systems, and has recently been attracting attention from the viewpoint of preventing global warming.
図16において、図1と同一符号を付したものは、同一部品であり、同一の作用をなす。冷凍サイクル31は、密閉形回転圧縮機30を備えている。32は凝縮器、33は膨張弁、34は蒸発器であり、これらが冷媒配管35により順次接続されることにより、冷凍サイクル31を構成している。
In FIG. 16, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same parts and perform the same functions. The
つぎに、冷媒の流れを説明する。 Next, the flow of the refrigerant will be described.
密閉形回転圧縮機30から吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器32に入り、放熱し、温度が低下する。この凝縮器32から出た冷媒は、膨張弁33に入り、低温低圧の気液二相冷媒となり、吐出される。膨張弁33を出た気液二相冷媒は、蒸発器34に入り、吸熱してガス化し、密閉形回転圧縮機30に戻り、再び圧縮されて、同様のサイクルが繰り返される。これにより、冷凍装置であれば、蒸発器34で被冷却物が冷却される。空調装置であれば、蒸発器34で室内空気が冷却される冷房運転、又は凝縮器32で室内空気を加熱する暖房運転がなされる。
The high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
なお、図16の説明においては、作動流体がR32の場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、他の作動流体を用いた場合にも適用できる。 In the description of FIG. 16, the case where the working fluid is R32 has been described. However, the present invention is not limited to this and can be applied to the case where other working fluid is used.
以上、本発明によれば、各ローラ端面の隙間が均等化され、性能及び信頼性に優れた密閉形回転圧縮機を提供することが可能となり、冷凍空調システムの性能及び信頼性の向上を図ることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a hermetic rotary compressor in which the gaps between the roller end faces are equalized and have excellent performance and reliability, thereby improving the performance and reliability of the refrigeration air conditioning system. be able to.
1:密閉容器、2:回転圧縮要素、2A:第1の回転圧縮要素、2B:第2の回転圧縮要素、3:電動機部、3a:ステータ、3b:ロータ、4:回転軸、4a、4b:偏心部、4c、4d:スラスト部、5:仕切り板、5a:貫通孔、6A:第1のシリンダ、6B:第2のシリンダ、7:主軸受、7a、8a:吐出カバー、7b、8b:吐出弁装置、7c、8c:吐出ポート、7d、8d:環状溝、7e:主軸受内面、8:副軸受、8e:副軸受内面、9a、9b:ローラ、10a:第1のシリンダ室、10b:第2のシリンダ室、11a、11b:ベーン、12a、12b:ベーンばね、14:吸入管、15:吸入タンク、16a、16b:吸入パイプ、17a、17b:吸入通路、18:吐出管、19:潤滑油、20、21、22、23:均圧溝、21a:スラスト面給油溝、24:固定ボルト、24a:ボルト穴、25:吐出通路、30:密閉形回転圧縮機、31:冷凍サイクル、32:凝縮器、33:膨張弁、34:蒸発器、35:冷媒配管、57、58:切欠き部、67、68:バルブポケット。 1: closed container, 2: rotary compression element, 2A: first rotary compression element, 2B: second rotary compression element, 3: motor part, 3a: stator, 3b: rotor, 4: rotating shaft, 4a, 4b : Eccentric part, 4c, 4d: Thrust part, 5: Partition plate, 5a: Through hole, 6A: First cylinder, 6B: Second cylinder, 7: Main bearing, 7a, 8a: Discharge cover, 7b, 8b : Discharge valve device, 7c, 8c: discharge port, 7d, 8d: annular groove, 7e: main bearing inner surface, 8: auxiliary bearing, 8e: auxiliary bearing inner surface, 9a, 9b: roller, 10a: first cylinder chamber, 10b: second cylinder chamber, 11a, 11b: vane, 12a, 12b: vane spring, 14: suction pipe, 15: suction tank, 16a, 16b: suction pipe, 17a, 17b: suction passage, 18: discharge pipe, 19: Lubricating oil, 20, 21, 22, 2 : Equalizing groove, 21a: thrust surface oil supply groove, 24: fixing bolt, 24a: bolt hole, 25: discharge passage, 30: hermetic rotary compressor, 31: refrigeration cycle, 32: condenser, 33: expansion valve, 34: evaporator, 35: refrigerant piping, 57, 58: notch, 67, 68: valve pocket.
Claims (6)
回転軸と、
主軸受と、
副軸受と、
仕切り板と、を備え、
前記回転圧縮要素は、シリンダ室を有するシリンダと、前記シリンダ室に収納されたローラと、を含み、
前記回転軸は、偏心部を有し、
前記偏心部には、前記ローラが嵌合され、
前記主軸受及び前記副軸受にはそれぞれ、吐出弁装置が設けられ、
前記ローラの端面と摺接する前記仕切り板の両端面のうち少なくとも一方には、均圧溝が設けられている、密閉形回転圧縮機。 A plurality of rotational compression elements;
A rotation axis;
A main bearing;
A secondary bearing;
A partition plate,
The rotary compression element includes a cylinder having a cylinder chamber, and a roller accommodated in the cylinder chamber,
The rotating shaft has an eccentric part,
The eccentric portion is fitted with the roller,
Each of the main bearing and the sub-bearing is provided with a discharge valve device,
A hermetic rotary compressor in which pressure equalizing grooves are provided in at least one of both end faces of the partition plate that are in sliding contact with the end face of the roller.
回転軸と、
主軸受と、
副軸受と、
仕切り板と、を備え、
前記回転圧縮要素は、シリンダ室を有するシリンダと、前記シリンダ室に収納されたローラと、を含み、
前記回転軸は、偏心部を有し、
前記偏心部には、前記ローラが嵌合され、
前記主軸受及び前記副軸受にはそれぞれ、吐出弁装置が設けられ、
前記ローラの端面と摺接する前記主軸受の端面及び前記副軸受の端面の両方並びに前記ローラの端面と摺接する前記仕切り板の両端面には、均圧溝が設けられている、密閉形回転圧縮機。 A plurality of rotational compression elements;
A rotation axis;
A main bearing;
A secondary bearing;
A partition plate,
The rotary compression element includes a cylinder having a cylinder chamber, and a roller accommodated in the cylinder chamber,
The rotating shaft has an eccentric part,
The eccentric portion is fitted with the roller,
Each of the main bearing and the sub-bearing is provided with a discharge valve device,
Hermetic rotary compression in which pressure equalization grooves are provided on both of the end surface of the main bearing and the end surface of the auxiliary bearing that are in sliding contact with the end surface of the roller and on both end surfaces of the partition plate that is in sliding contact with the end surface of the roller Machine.
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