JP7417138B2 - 圧縮機および冷凍装置 - Google Patents
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Description
圧縮機構部と、
上記圧縮機構部を駆動すると共に偏心部を有するクランク軸と
を備え、
上記クランク軸は、軸受部により回転可能に支持され、
上記軸受部の軸方向の端面から軸方向に延びる溝または穴が上記軸受部に形成され、
上記溝または上記穴と上記軸受部の内周面との間の径方向厚さは、上記端面側よりも上記溝または上記穴の底部側が小さい。
上記軸受部は、第1軸受部と第2軸受部とを有し、
上記圧縮機構部は、
上記第1軸受部を有するフロントヘッドと、
上記第2軸受部を有するリアヘッドと、
上記フロントヘッドと上記リアヘッドとの間に配置されたシリンダと、
上記シリンダ内に配置され、上記クランク軸により駆動されるピストンと
を備え、
上記クランク軸は、上記フロントヘッドの上記第1軸受部と上記リアヘッドの上記第2軸受部とにより回転可能に支持されており、
上記フロントヘッドの上記第1軸受部または上記リアヘッドの上記第2軸受部に、上記ピストンと対向する端面から軸方向に延びる上記溝または上記穴が形成されている。
上記圧縮機構部は、
上記クランク軸の上記偏心部に回転自在に連結され、上記軸受部を有する旋回スクロールと、
上記旋回スクロールと共に圧縮室を形成する固定スクロールと
を備え、
上記旋回スクロールの上記軸受部に、上記固定スクロールと反対の側の上記端面から軸方向に延びる上記溝または上記穴が形成されている。
上記溝または上記穴は、開口部を有し、
上記溝または上記穴の上記開口部の径方向内縁と上記軸受部の内周面との距離よりも上記溝または上記穴の底部の径方向内縁と上記軸受部の内周面との距離が小さい。
上記溝または上記穴は、開口部を有し、
上記溝または上記穴の上記開口部の径方向外縁と上記軸受部の内周面との距離よりも上記溝または上記穴の底部の径方向外縁と上記軸受部の内周面との距離が小さい。
上記溝または上記穴は、開口部を有し、
上記溝または上記穴の上記開口部の径方向外縁と上記軸受部の内周面との距離よりも上記溝または上記穴の底部の径方向外縁と上記軸受部の内周面との距離が大きい。
上記溝または上記穴の底部が凹面形状である。
上記溝は、環状溝である。
上記軸受部の内周面、かつ、上記溝または上記穴の底部に対向する位置に、周方向に沿って第2の溝が形成されている。
上記のいずれか1つの圧縮機を用いた冷媒回路を備える。
図1は、本開示の第1実施形態の圧縮機CMP1の縦断面図である。
フロントヘッド30のヤング率 : 125{GPa]
フロントヘッド30の密度 : 6.8[g/cm2]
フロントヘッド30の材料 : 焼結金属
リアヘッド40のヤング率 : 125[GPa]
リアヘッド40の密度 : 6.8[g/cm2]
リアヘッド40の材料 : 焼結金属
クランク軸12のヤング率 : 125{GPa]
クランク軸12の密度 : 7.3[g/cm2]
クランク軸12の材料 : 鋳鉄(FC280)
荷重条件HP : 5.01[MPa(G)]
荷重条件LP : 0.94[MPa(G)]
軸荷重 : 2874[N]
解析ツール : Femap with NX Nastran V2019.1
拘束条件 : フロントヘッド30の外周上端エッジ完全固定
リアヘッド40の外周上端エッジ完全固定
モデル形状 : 1/2対象簡略化モデル(周方向同一断面)
図13は、本開示の第2実施形態の圧縮機CMP1の圧縮機構部の要部の縦断面図である。この第2実施形態の圧縮機CMP1は、環状溝34の底部34bの形状を除いて第1実施形態の圧縮機CMP1と同一の構成をしている。
図14は、本開示の第3実施形態の圧縮機CMP1の圧縮機構部の要部の縦断面図である。この第3実施形態の圧縮機CMP1は、第2の環状溝36を除いて第1実施形態の圧縮機CMP1と同一の構成をしている。
図15は、本開示の第4実施形態の圧縮機CMP1を用いた冷媒回路を備えた冷凍装置の一例としての空気調和機の回路図である。この空気調和機では、第1~第3実施形態の圧縮機CMP1のいずれかを用いている。
上記空気調和機の室内ユニットU1は、冷媒配管L4(連絡配管)が一端に接続され、冷媒配管L5(連絡配管)が他端に接続された室内熱交換器94と、この室内熱交換器94に空気を供給する室内ファン96とを有する。室内ファン96は、室内熱交換器94で温度などが調整された空気を室内に向けて吹き出す。
上記空気調和機の室外ユニットU2は、圧縮機CMP1と、四路切換弁91と、室外熱交換器92と、膨張機構の一例としての膨張弁93と、アキュムレータ10と、室外熱交換器92に空気を送る室外ファン95とを有する。
また、上記空気調和機の冷媒回路RCは、室内熱交換器94、圧縮機CMP1、四路切換弁91、室外熱交換器92、膨張弁93、アキュムレータ10、冷媒配管L1~L6および吸入管11から成っている。これにより、環状の冷媒回路RCが構成されている。
図16は、本開示の第5実施形態の圧縮機CMP1の圧縮機構部2のフロントヘッド30の要部の断面図であり、図17は、フロントヘッド30の要部の下面図である。この第5実施形態の圧縮機CMP1は、環状溝34を除いて第1実施形態の圧縮機CMP1と同一の構成をしている。
図20は、本開示の第6実施形態の圧縮機CMP1の圧縮機構部2を構成するフロントヘッド30の要部の下面図である。この第5実施形態の圧縮機CMP1は、穴234を除いて第1実施形態の圧縮機CMP1と同一の構成をしている。
図26は、本開示の第7実施形態の圧縮機CMP2の縦断面図である。
軸受部を有するフロントヘッドと、
軸受部を有するリアヘッドと、
上記フロントヘッドと上記リアヘッドとの間に配置されたシリンダと、
上記フロントヘッドの上記軸受部と上記リアヘッドの上記軸受部とにより回転可能に支持されたクランク軸と、
上記シリンダ内に配置され、上記クランク軸により駆動されるピストンと
を備え、
上記フロントヘッドの上記軸受部または上記リアヘッドの上記軸受部の少なくとも一方に、上記ピストンと対向する端面から軸方向に延びる環状溝が形成され、
上記環状溝と上記軸受部の内周面との間の径方向厚さが、上記ピストン側よりも上記ピストンと反対の側が小さい。
上記環状溝は、上記ピストンに対向する開口部を有し、
上記環状溝において、上記開口部の内径よりも上記ピストンと反対の側の端部の内径が小さい。
上記環状溝は、上記ピストンに対向する開口部を有し、
上記環状溝において、上記開口部の外径よりも上記ピストンと反対の側の端部の外径が小さい。
上記環状溝は、上記ピストンに対向する開口部を有し、
上記環状溝において、上記開口部の外径よりも上記ピストンと反対の側の端部の外径が大きい。
上記環状溝の底部が凹面形状である。
上記軸受部の内周面かつ上記環状溝の底部に対向する位置に、周方向に沿って第2の環状溝が形成されている。
上記のいずれか1つの圧縮機を用いた冷媒回路を備える。
2…圧縮機構部
3…モータ
4…ステータ
5…ロータ
9…油溜まり部
10…アキュムレータ
11…吸入管
12…クランク軸
13…吐出管
20…シリンダ
21…シリンダ室
22…ピストン
30…フロントヘッド
31…本体部
32…ボス部
33…第1軸受部
34…環状溝
34a…開口部
34b…底部
40…リアヘッド
41…本体部
41a…吐出ポート
42…ボス部
43…第2軸受部
44,45…環状溝
44a,45a…開口部
44b,45b…底部
50…マフラカバー
80…油通路
134…溝
134a…開口部
134b…底部
234…穴
234a…開口部
234b…底部
334…溝
334a…開口部
334b…底部
1001…密閉容器
1002…圧縮機構部
1003…モータ
1004…ステータ
1005…ロータ
1009…油溜まり部
1011…吸入管
1012…クランク軸
1012a…偏心部
1013…吐出管
1002…圧縮機構部
1022…旋回スクロール
1023…固定スクロール
1030…ハウジング
1030a…上部軸受ハウジング
1033,1043,1047…軸受部
1034,1044,1045,1046…環状溝
1034a,1044a,1045a,1046a…開口部
1034b,1044b,1045b,1046b…底部
1040…下部軸受ハウジング
1041…円板状の本体部
1042…ボス部
1100,1200,1300…軸受メタル
CMP1,CMP2…圧縮機
RC…冷媒回路
Claims (10)
- 圧縮機構部(2,1002)と、
上記圧縮機構部(2,1002)を駆動すると共に偏心部(12a,1012a)を有するクランク軸(12,1012)と
を備え、
上記クランク軸(12,1012)は、軸受部(33,43,1033,1043,1047)により回転可能に支持され、
上記軸受部(33,43,1033,1043,1047)の軸方向の端面から軸方向に延びる溝(34,44,45,134,334,1034,1044,1045,1046)または穴(234)が上記軸受部(33,43,1033,1043,1047)に形成され、
上記溝(34,44,45,134,334,1034,1044,1045,1046)または上記穴(234)と上記軸受部(33,43,1033,1043,1047)の内周面との間の径方向厚さは、上記端面側よりも上記溝(34,44,45,134,334,1034,1044,1045,1046)または上記穴(234)の底部(34b,44b,45b,134b,1034b,1044b,1045b,1046b)側が小さい、圧縮機(CMP1,CMP2)。 - 請求項1に記載の圧縮機(CMP1)において、
上記軸受部(33,43)は、第1軸受部(33)と第2軸受部(43)とを有し、
上記圧縮機構部(2)は、
上記第1軸受部(33)を有するフロントヘッド(30)と、
上記第2軸受部(43)を有するリアヘッド(40)と、
上記フロントヘッド(30)と上記リアヘッド(40)との間に配置されたシリンダ(20)と、
上記シリンダ(20)内に配置され、上記クランク軸(12)により駆動されるピストン(22)と
を備え、
上記クランク軸(12)は、上記フロントヘッド(30)の上記第1軸受部(33)と上記リアヘッド(40)の上記第2軸受部(43)とにより回転可能に支持されており、
上記フロントヘッド(30)の上記第1軸受部(33)または上記リアヘッド(40)の上記第2軸受部(43)に、上記ピストン(22)と対向する端面から軸方向に延びる上記溝(34,44)または上記穴(234)が形成されている、圧縮機(CMP1)。 - 請求項1に記載の圧縮機(CMP2)において、
上記圧縮機構部(1002)は、
上記クランク軸(1012)の上記偏心部(1012a)に回転自在に連結され、上記軸受部(1033)を有する旋回スクロール(1022)と、
上記旋回スクロール(1022)と共に圧縮室を形成する固定スクロール(1023)と
を備え、
上記旋回スクロール(1022)の上記軸受部(1033)に、上記固定スクロール(1023)と反対の側の上記端面から軸方向に延びる上記溝(1034)または上記穴が形成されている、圧縮機(CMP2)。 - 請求項2または3に記載の圧縮機(CMP1,CMP2)において、
上記溝(34,44,45,134,334,1034,1044,1045,1046)または上記穴(234)は、開口部(34a,44a,45a,134a,334a,1034a,1044a,1045a,1046a)を有し、
上記溝(34,44,45,134,334,1034,1044,1045,1046)または上記穴(234)の上記開口部(34a,44a,45a,134a,334a,1034a,1044a,1045a,1046a)の径方向内縁と上記軸受部(33,43,1033,1043,1047)の内周面との距離(X2a)よりも上記溝(34,44,45,134,334,1034,1044,1045,1046)または上記穴(234)の底部(34b,44b,45b,134b,1034b,1044b,1045b,1046b)の径方向内縁と上記軸受部(33,43,1033,1043,1047)の内周面との距離(X2b)が小さい、圧縮機(CMP1,CMP2)。 - 請求項2または3に記載の圧縮機(CMP1,CMP2)において、
上記溝(34,44,45,134,334,1034,1044,1045,1046)または上記穴(234)は、開口部(34a,44a,45a,134a,334a,1034a,1044a,1045a,1046a)を有し、
上記溝(34,44,45,134,334,1034,1044,1045,1046)または上記穴(234)の上記開口部(34a,44a,45a,134a,334a1034a,1044a,1045a,1046a)の径方向外縁と上記軸受部(33,43,1033,1043,1047)の内周面との距離(X1a)よりも上記溝(34,44,45,134,334,1034,1044,1045,1046)または上記穴(234)の底部(34b,44b,45b,134b,334b,1034b,1044b,1045b,1046b)の径方向外縁と上記軸受部(33,43,1033,1043,1047)の内周面との距離(X1b)が小さい、圧縮機(CMP1,CMP2)。 - 請求項2または3に記載の圧縮機(CMP1,CMP2)において、
上記溝(34,44,45,134,334,1034,1044,1045,1046)または上記穴(234)は、開口部(34a,44a,45a,134a,334a,1034a,1044a,1045a,1046a)を有し、
上記溝(34,44,45,134,334,1034,1044,1045,1046)または上記穴(234)の上記開口部(34a,44a,45a,134a,334a,1034a,1044a,1045a,1046a)の径方向外縁と上記軸受部(33,43,1033,1043,1047)の内周面との距離(X1a)よりも上記溝(34,44,45,134,334,1034,1044,1045,1046)または上記穴(234)の底部(34b,44b,45b,134b,334b,1034b,1044b,1045b,1046b)の径方向外縁と上記軸受部(33,43,1033,1043,1047)の内周面との距離(X1b)が大きい、圧縮機(CMP1,CMP2)。 - 請求項1から6までのいずれか1つに記載された圧縮機(CMP1)において、
上記溝(34)または上記穴の底部(34b)が凹面形状である、圧縮機(CMP1)。 - 請求項1から7のいずれか1つに記載された圧縮機(CMP1,CMP2)において、
上記溝(34,44,45,134,1034,1044,1045,1046)は、環状溝である、圧縮機(CMP1,CMP2)。 - 請求項1から7のいずれか1つに記載された圧縮機(CMP1)において、
上記軸受部(33)の内周面、かつ、上記溝(34)または上記穴の底部(34b)に対向する位置に、周方向に沿って第2の溝(36)が形成されている、圧縮機(CMP1)。 - 請求項1から9のいずれか1つに記載された圧縮機(CMP1,CMP2)を用いた冷媒回路(RC)を備える、冷凍装置。
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