JP7466693B2 - Compressor and refrigeration cycle device - Google Patents
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Description
本開示は、冷媒の吐出機構を有する圧縮機及び冷凍サイクル装置に関する。 The present disclosure relates to a compressor and a refrigeration cycle device having a refrigerant discharge mechanism.
従来、弁体を吐出口の閉口時に吐出口内に配置し、弁体をスプリングで往復動作させることで、死容積を縮小させるようにした圧縮機がある(例えば、特許文献1参照)。Conventionally, there has been a compressor in which a valve element is placed inside the discharge port when the discharge port is closed, and the valve element is moved back and forth by a spring, thereby reducing the dead volume (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1の圧縮機では、弁体の重量によっては、弁体による吐出口の開き遅れ及び閉じ遅れが発生する。このような弁体による吐出口の開き遅れ及び閉じ遅れが発生すると、冷媒漏れ及び高圧冷媒の過圧縮が発生し、圧縮機の効率の低下が発生する問題があった。However, in the compressor of
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、弁体による吐出口の開き遅れ及び閉じ遅れを防止し、圧縮効率の向上を図ることができる圧縮機及び冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。 This disclosure has been made in consideration of the above-mentioned situation, and aims to provide a compressor and a refrigeration cycle device that can prevent delays in opening and closing the discharge port due to the valve body and improve compression efficiency.
本開示に係る圧縮機は、密閉容器と、前記密閉容器内に設けられ、冷媒が圧縮される圧縮室が内部に設けられたシリンダと、前記密閉容器内に設けられ、前記圧縮室にて圧縮された冷媒を吐出する吐出口を備えた上側の軸受及び下側の軸受と、前記上側の軸受及び前記下側の軸受それぞれに設けられ、内部にガイド穴が構成された円筒部を有するガイド蓋と、前記ガイド穴内に設けられた弁体と、前記ガイド穴内に設けられ、前記ガイド蓋と前記弁体とを接続する接続部材とを具備し、前記弁体が前記ガイド穴内を移動することにより前記吐出口の開閉を行なう吐出機構とを具備し、前記弁体が前記ガイド穴に沿って移動する移動方向と直交する方向の前記円筒部の内径をar、前記弁体が前記ガイド穴に沿って移動する移動方向と直交する方向の前記弁体の最外径をbr、前記円筒部の内径arと前記弁体の最外径brとのクリアランスをΔcとすると、Δc=ar-br 1/1000≦Δc/br≦1/100であり、前記吐出機構は、前記上側の軸受に設けられた第1吐出機構と、前記下側の軸受に設けられた第2吐出機構とを有し、前記第2吐出機構の前記弁体が前記第1吐出機構の前記弁体よりも軽い。 The compressor according to the present disclosure comprises: a sealed container; a cylinder provided within the sealed container and having a compression chamber therein in which a refrigerant is compressed; an upper bearing and a lower bearing provided within the sealed container and each having a discharge port for discharging the refrigerant compressed in the compression chamber; guide lids provided in the upper bearing and the lower bearing, respectively , and each having a cylindrical portion with a guide hole formed therein; a valve body provided within the guide hole; and a connection member provided within the guide hole and connecting the guide lid and the valve body, and the valve body moves within the guide hole to open and close the discharge port. Where an inner diameter of the cylindrical portion in a direction perpendicular to a moving direction of the valve body along the guide hole is ar, an outermost diameter of the valve body in a direction perpendicular to the moving direction of the valve body along the guide hole is br, and a clearance between the inner diameter ar of the cylindrical portion and the outermost diameter br of the valve body is Δc, then Δc=ar−br. 1/1000≦Δc/br≦1/100 , the discharge mechanism has a first discharge mechanism provided on the upper bearing and a second discharge mechanism provided on the lower bearing , and the valve body of the second discharge mechanism is lighter than the valve body of the first discharge mechanism .
本開示によれば、Δc=ar-br及び1/1000≦Δc/br≦1/100の関係があるので、弁体の接続部材側の空間と、弁体の吐出口側の空間とのシール性を高めることができる。その結果、弁体の接続部材側の空間の圧力と、弁体の吐出口側の空間の圧力との差圧を有効に活用して、弁体の移動速度を高めることができる。従って、圧縮機の吐出口の開き遅れ及び閉じ遅れを防止することができ、圧縮効率の向上を図ることができる。 According to the present disclosure, since there is a relationship of Δc=ar-br and 1/1000≦Δc/br≦1/100, it is possible to improve the sealing performance between the space on the connecting member side of the valve body and the space on the discharge port side of the valve body. As a result, it is possible to effectively utilize the pressure difference between the pressure in the space on the connecting member side of the valve body and the pressure in the space on the discharge port side of the valve body to increase the movement speed of the valve body. Therefore, it is possible to prevent a delay in opening and closing the discharge port of the compressor, and to improve the compression efficiency.
以下、図面を参照して、実施の形態に係る圧縮機について説明する。なお、図面において、同一の構成要素には同一符号を付して説明し、重複説明は必要な場合にのみ行なう。本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組合せ可能な構成のあらゆる組合せを含み得る。また、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。また、圧力及び温度の高低については、特に絶対的な値との関係で高低が定まっているものではなく、装置などにおける状態及び動作などにおいて相対的に定まるものとする。そして、以下の説明では、密閉容器の長手方向(図における上下方向)を、軸方向とし、密閉容器の中心軸を通りかつ中心軸に垂直な方向を、径方向として説明する。 The compressor according to the embodiment will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and duplicated descriptions will be provided only when necessary. The present disclosure may include any combination of the configurations described in the following embodiments that can be combined. In addition, the size relationship of each component may differ from the actual relationship in the drawings. The configurations of the components shown in the entire specification are merely examples and are not limited to the configurations described in the specification. In particular, the combination of components is not limited to the combinations in each embodiment, and components described in other embodiments may be applied to other embodiments. In addition, the high and low levels of pressure and temperature are not determined in relation to absolute values, but are determined relatively in the state and operation of the device, etc. In the following description, the longitudinal direction of the sealed container (the vertical direction in the drawing) is the axial direction, and the direction passing through the central axis of the sealed container and perpendicular to the central axis is the radial direction.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る圧縮機100の構成を概略的に示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of a
図1に基づいて、圧縮機100について説明する。この圧縮機100は、たとえば冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機、空気調和機、冷凍装置、又は、給湯器等の冷凍サイクル装置の冷媒回路の構成要素となるものである。なお、図1には、圧縮機100の一例としてロータリ圧縮機を図示している。圧縮機100は、例えば、スクロール圧縮機、レシプロ圧縮機など、吐出弁を有する密閉型圧縮機にも適用可能である。また、ここでは、圧縮機100が圧縮する流体が、冷凍サイクル装置などにおいて用いる冷媒であるものとして説明する。
[圧縮機100の構成]
圧縮機100は、吸入した冷媒を圧縮して吐出するものである。圧縮機100は、密閉容器3を備える。密閉容器3は、下側容器1と、上側容器2と、で構成されている。密閉容器3には、圧縮機構部10及び電動機部20が収納されている。例えば、図1では、圧縮機構部10が密閉容器3の下側に収納され、電動機部20が密閉容器3の上側に収納された状態を例に示している。また、密閉容器3の底部は、冷凍機油が貯留される油溜めとして機能する。冷凍機油は、主に圧縮機構部10の摺動部を潤滑する。
[Configuration of compressor 100]
The
密閉容器3の下側容器1には、アキュームレータ300(図9参照)と連通した第1吸入管31a及び第2吸入管31bが接続されている。第1吸入管31a及び第2吸入管31bの流入口は、吸入マフラ60内に差し込まれている。第1吸入管31aの吸入口50は、シリンダ13に形成されている。第2吸入管31bについても、第1吸入管31aと同様の構成が採用され、他のシリンダ13に形成されている。吸入マフラ60は、冷凍サイクル回路の低圧側配管155b(図9参照)によりアキュームレータ300に接続され、アキュームレータ300から冷媒が流入される。吸入マフラ60は、密閉容器3の外周に固定される。圧縮機100は、第1吸入管31a及び第2吸入管31bを介してアキュームレータ300から冷媒(ガス冷媒)を密閉容器3に取り込む。また、密閉容器3の上側容器2の上部には吐出管2aが接続されている。圧縮機100は、吐出管2aを介して圧縮機構部10で圧縮された冷媒を外部に吐出する。なお、アキュームレータ300については、後段で説明する。
<圧縮機構部10>
圧縮機構部10は、電動機部20により駆動されて冷媒を圧縮する機能を有している。
The
<
The
圧縮機構部10は、シリンダ13、ローリングピストン16、軸受14、主軸11、ベーン(図示省略)などを含んで構成される。The
シリンダ13は、密閉容器3内に設けられ、外周が平面視略円形に構成されており、内部に平面視略円形の空間である圧縮室30を有している。シリンダ13は、側面視した状態において軸方向に所定の高さを有している。圧縮室30は、軸方向両端が開口している。また、シリンダ13には、圧縮室30に連通し、半径方向に延びるベーン溝(図示省略)が軸方向に貫通して設けられる。シリンダ13の圧縮室30は、円筒形状のシリンダ13の主軸11方向の端部に軸受14と仕切り板15とを取り付けて形成される空間である。圧縮室30では、冷媒が圧縮される。The
また、シリンダ13には、第1吸入管31aを介して吸入されたガス冷媒が通過する吸入ポート(図示省略)が設けられる。吸入ポートは、シリンダ13の外周面から圧縮室30に貫通するように形成されている。The
また、シリンダ13には、圧縮室30で圧縮された冷媒が圧縮室30から吐出される吐出ポート(図示省略)が設けられる。吐出ポートは、シリンダ13の上端面の縁部の一部を切り欠いて形成されている。The
ローリングピストン16は、リング状に形成され、圧縮室30に偏心回転可能に収納される。また、ローリングピストン16は、内周部分で主軸11の偏心軸部12に摺動自在に嵌合する。The rolling
図示しないベーン溝には、ベーンが収納される。背圧室に設けられるベーンスプリング(図示省略)によって、ベーン溝に収納されているベーンが常にローリングピストン16に押し付けられている。圧縮機100は、密閉容器3内が高圧であり、運転を開始するとベーンの背面側にある背圧室側に密閉容器3内の高圧と圧縮室30の圧力との差圧による力が作用する。そのため、ベーンスプリングは、主に密閉容器3内と圧縮室30内の圧力に差がない圧縮機100の起動時に、ベーンをローリングピストン16に押し付ける目的で使用される。A vane is housed in the vane groove (not shown). The vane housed in the vane groove is constantly pressed against the rolling
なお、ベーンの形状は、略直方体である。具体的には、ベーンは、周方向の長さ(厚み)が径方向及び軸方向の長さよりも小さい平坦な略直方体形状となっている。The vane is shaped like a rectangular parallelepiped. Specifically, the vane has a flat, rectangular parallelepiped shape whose circumferential length (thickness) is smaller than its radial and axial lengths.
軸受14は、密閉容器3内に設けられ、側面視略逆T字状に構成されている。軸受14は、主軸11の偏心軸部12よりも上の部分である主軸部11aに摺動自在に嵌合する。軸受14は、シリンダ13のベーン溝も含んだ圧縮室30の一方の端面(電動機部20側の端面)を閉塞する。軸受14の内部及び上部には、弁体41(図2及び図3参照)を有する吐出機構40が設けられる。この吐出機構40の構成については、後述する。The
密閉容器3の横には、吸入マフラ60が設けられる。吸入マフラ60は、冷凍サイクルからの低圧のガス冷媒を吸入する。吸入マフラ60は、液冷媒が冷凍サイクルから戻ってきた場合に液冷媒が直接シリンダ13の圧縮室30に吸入されることを抑制する。吸入マフラ60は、シリンダ13の吸入ポートに第1吸入管31a及び第2吸入管31bを介して接続される。吸入マフラ60は、溶接等により密閉容器3の側面に固定される。
An
圧縮機構部10で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、吐出マフラ17の吐出口45(図2参照)から電動機部20を通過して吐出管2aから圧縮機100の外部へ吐出される。The high-temperature, high-pressure gas refrigerant compressed in the
<電動機部20>
電動機部20は、圧縮機構部10を駆動する機能を有している。
<
The
電動機部20は、回転子21及び固定子22等を含んで構成される。固定子22は、密閉容器3の内周面に当接して固定される。回転子21は、固定子22の内側に空隙を介して配置される。The
固定子22は、複数枚の電磁鋼板を積層した固定子鉄心と、固定子鉄心のティースに絶縁部材を介して集中巻きされた巻線と、を少なくとも備えている。また、固定子22の巻線には、リード線が接続されている。リード線は、密閉容器3の外部から電力を供給するために上側容器2に設けられたガラス端子に接続される。The stator 22 comprises at least a stator core made of multiple laminated electromagnetic steel sheets and a winding wound around the teeth of the stator core via an insulating material. Lead wires are connected to the windings of the stator 22. The lead wires are connected to glass terminals provided on the
回転子21は、複数枚の電磁鋼板を積層した回転子鉄心と、回転子鉄心に挿入された永久磁石と、を少なくとも備えている。回転子鉄心の中心には、主軸11の主軸部11aが焼き嵌め又は圧入されている。The
<吐出機構40の構成>
図2は、実施の形態1に係る圧縮機100の吐出機構40の弁体41が吐出口45を閉口している状態を示す図である。図3は、実施の形態1に係る圧縮機100の吐出機構40の弁体41が吐出口45を開口している状態を示す図である。
<Configuration of the
Fig. 2 is a diagram showing a state in which the
軸受14には、吐出口45が形成されている。吐出口45は、軸受14の鍔部に、圧縮室30と密閉容器3とが連通するように設けられている。吐出口45は、圧縮室30から密閉容器3の内部に冷媒が吐出される際に、冷媒が通過する通路を形成する穴である。吐出口45の圧縮室30側の開口部は、圧縮室30の端面に設けられている。具体的には、吐出口45の圧縮室30側の開口部は、シリンダ13に形成されている圧縮室30の上面の吐出ポートと平面視概略同位置となるように形成されている。The
図2及び図3に示すように、吐出機構40は、弁体41、バネ43及びガイド蓋46を有する。図2において、矢印は圧縮室30からの弁体41へかかる高圧ガス冷媒を示す。また、図3において、矢印a、矢印b及び矢印cは高圧ガス冷媒の経路を示す。2 and 3, the
ガイド蓋46は、円筒形状であり、軸受14の上部側に設けられた閉塞部46aと、軸受14の内部に設けられた円筒部46bとを有する。閉塞部46aの内部と、円筒部46bの内部とはガイド穴42を構成する。閉塞部46aは、連通穴44が設けられている側のガイド蓋46の部分である。円筒部46bは、圧縮室30が設けられている側のガイド蓋46の部分であり、軸受14の内部に設けられている。円筒部46bの内部と吐出口45とは連通している。円筒部46bの下端は、弁体41の形状に合わせて形成され、軸受14に形成された弁体着座部46cが配置される。弁体着座部46cには、面取りが施されている。面取りが施される面は、例えば、高さ方向に2[mm]、径方向に3[mm]である。The
弁体41は、圧縮室30内の圧力及び密閉容器3内の圧力を受け、吐出口45を開閉するようになっている。圧縮室30内の圧力が密閉容器3内の圧力より低い時は、弁体41が吐出ポートに押し付けられることで吐出口45が閉口される。弁体41は、弁体41が吐出口45を閉じたときに、弁体41の圧縮室30側の端面が、吐出口45の圧縮室30側の端面に対して凹凸をほぼ生じないように配置される。このため、圧縮室30の端面と弁体41の圧縮室30側の端面とが、同一の平面で一致する。つまり、弁体41は、吐出口45の圧縮室30側の開口面を吐出口45の内側から閉じる。ここで、「一致」とは、クリアランス確保などのために弁体41の圧縮室30側の端面が吐出口45の端とわずかな距離だけ離れている場合も含む。例えば、弁体41の圧縮室30側の端面と圧縮室30の端面との距離が、吐出口45の全長の10分の1程度の距離だけ離れている場合である。また、圧縮室30からの圧力を受ける面積を増やすために、弁体41において、弁体41の圧縮室30側に、窪み、溝などが形成されていてもよい。The
一方、圧縮室30内の圧力が密閉容器3内の圧力より高くなった時は、弁体41は圧縮室30内の圧力により上方向へ押し上げられ、吐出口45を開放する。吐出口45が開放されると、圧縮室30で圧縮された冷媒が圧縮室30の外部に導かれることになる。On the other hand, when the pressure in the
吐出口45が開くと、吐出口45から吐出される高温高圧のガス冷媒は、密閉容器3内に放出される。When the
ガイド蓋46の閉塞部46aと円筒部46bとは、一体で形成されるが、閉塞部46aと円筒部46bとは別部品として形成されても良い。また、ガイド蓋46の円筒部46bは、軸受14とは別体として形成されるが、一体として形成されても良い。軸受14、閉塞部46a及び円筒部46bは、2部品又は3部品で形成される。ガイド蓋46の閉塞部46aには、接続部材であるバネ43の一端が取り付けられる。バネ43の一端は、ガイド蓋46内部のガイド穴42に配置される。バネ43の他端は、弁体41に取り付けられる。バネ43は、弁体41が吐出口45を閉口する方向にバネ力(弾性力)を与える。The blocking
ガイド穴42は、円柱状の空間であり、ガイド蓋46の閉塞部46aの内部及びガイド蓋46の円筒部46bの内部である。また、円筒部46bは、軸受14の鍔部に設けられた穴に設けられる。ガイド穴42の圧縮室30側の端は、圧縮室30の端面とシリンダ13の内壁に一致するように形成されている。また、軸受14の下部は、圧縮室30の端面及びシリンダ13の端面と一致する。また、ガイド蓋46の内部の空間は、軸受14の鍔部側面から加工し、形成しても良い。ガイド穴42の圧縮室30と反対側の端部平面部は、別部品で覆うことで形成しても良い。The
なお、ガイド穴42の圧縮室30側の端は、ガイド穴42の下側に設けられた圧縮室30の端面とシリンダ13の内壁に必ずしも一致する必要はない。例えば、ガイド穴42の圧縮室30側の端の位置が、シリンダ13の内壁よりも外側となる位置であってもよい。この場合、弁体41の一部がシリンダ13に接し、近接し、又はシリンダ13の上に配置した弾性体などに接する。また、ガイド穴42の圧縮室30側の端を圧縮室30の端面よりもわずかに密閉容器3内部側となる位置にしてもよい。これにより、弁体41とローリングピストン16とのクリアランスを確保することができる。
The end of the
また、ガイド蓋46が軸受14と別部品である場合、ガイド蓋46は、軸受14の鍔部内部に設けられても良い。この場合、吐出口45の長さを短くし、ガイド穴42の圧縮室30側の開口部を密閉容器3の内部側とつながる開口部とする。弁体着座部46cは、軸受14ではなく、ガイド蓋46の円筒部46bに設けられても良い。In addition, when the
ガイド蓋46の閉塞部46aには、円柱形状の連通穴44が形成されている。連通穴44は、ガイド蓋46の内部のガイド穴42と吐出口45から吐出された高圧冷媒が吐出マフラ17を介して吐出される密閉容器3内とを連通する。連通穴44の水平方向の外径は、弁体41の水平方向の外径よりも小さい。連通穴44の径はガイド蓋46の内径に対して小さく、ここではΦ6mmである。連通穴44の形状は円形状であるが、周囲の部品との干渉を考慮して楕円形状を選択しても良い。ガイド蓋46の弁体着座部46cは、弁体41の底面部分の少なくとも一部の部分が露出する形状に形成されても良い。A
弁体41は、ガイド穴42内に配置され、ガイド穴42内の圧力が圧縮室30内の圧力よりも大きい場合、ガイド穴42に沿って、摺動して下方に移動する。これにより、吐出口45が閉じられる(図2参照)。弁体41の側面は、弁体41が吐出口45を閉じたときに、対応する吐出口45の側面と接触する。従って、弁体41の吐出口45の側面は、吐出口45の側面に対して凹凸がなくなるように形成される。また、弁体41は、ガイド穴42内の圧力が圧縮室30内の圧力よりも小さい場合、ガイド穴42内を上方に移動する。これにより、図3に示すように、吐出口45が開口される。The
弁体41の材料の密度は鋼の密度よりも低い。また、弁体41の材料は少なくとも一部が樹脂材料であっても良い。実施の形態1においては、樹脂材料はPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)である。また、樹脂材料はPAI(ポリアミドイミド)又はアルミであっても良い。The density of the material of the
さらに、弁体41の表面は、金属コーティングが施されている。実施の形態1においては、ニッケルリンコーティングが施されている。コーティングの膜厚は、10[μm]~20[μm]である。
Furthermore, the surface of the
弁体41が吐出口45を閉じている場合、バネ43は自然長よりも短い。When the
弁体41の内部には、バネ43を固定する嵌合部を備える。嵌合部は、バネ43端部の外径又は内径を固定する。The inside of the
弁体41と弁体着座部46cとの間にはゴム材を備えても良い。ゴム材を備えることにより、弁体41の弁体着座部46cへの着座時の衝撃緩和及びシール性の補助をすることができる。また、弁体着座部46c近傍に給油用の溝を備えても良い。給油用の溝を備えることにより、弁体41の弁体着座部46cへの着座時の油膜によるシール性を確保することができる。A rubber material may be provided between the
弁体41は、吐出口45が大きく開口した際に、弁体41の先端が、吐出口45の内部に少し突出して部分的に吐出口45を覆った状態としても良い。これにより、弁体41の先端が吐出口45の側面の開口の内部に入ることを防止できる。When the
図4は、実施の形態1に係る圧縮機100の弁体41とガイド穴42とのクリアランスΔcを説明するための図である。
Figure 4 is a diagram to explain the clearance Δc between the
図4において、弁体41がガイド穴42に沿って移動する移動方向と直交する方向の円筒部46bの内径をarとする。弁体41がガイド穴42に沿って移動する移動方向と直交する方向の弁体41の最外径をbrとする。円筒部46bの内径arと弁体41の最外径brとのクリアランスをΔcとする。
In Figure 4, ar is the inner diameter of the
この場合、実施の形態1に係る圧縮機100は、
Δc=ar-br (1)
1/1000≦Δc/br≦1/100 (2)
が成立する。
In this case, the
Δc = a - b (1)
1/1000≦Δc/br≦1/100 (2)
holds true.
弁体41の材料の温度に対する線膨張係数は、弁体着座部46cの材料の温度に対する線膨張係数と異なる。弁体41の線膨張係数の範囲は、圧縮機100の運転範囲における高圧冷媒の最大吐出時温度にて、着座時の弁体41の端面が圧縮室30に入らない範囲である。The linear expansion coefficient of the material of the
例えば、弁体41の高さは、15[mm]である。弁体41が動作するガイド穴42の高さは、30[mm]である。例えば、弁体41の最外径brを30[mm]とした場合、クリアランスΔcは、30[μm]~300[μm]である。For example, the height of the
図4に示すように、軸受14の弁体着座部46cは、テーパ形状を有する。弁体着座部46cには弁体41が着座する。弁体41の弁体着座部46c側の先端の形状は、面取り形状であり、テーパ形状41_tである。弁体41のテーパ形状41_tのテーパ角度は、弁体着座部46cのテーパ形状のテーパ角度と一致する。As shown in Figure 4, the valve
弁体41は、内部に中空部41_bを有する。弁体41の形状は、弁体41の移動方向と直交する方向から見た断面が、T字形状であっても良い。The
図5は、実施の形態1に係る圧縮機100のT字形状の弁体41_1の側面図である。図6は、実施の形態1に係る圧縮機100のT字形状の弁体41_1の上面図である。図7は、実施の形態1に係る圧縮機100のT字形状の弁体41_1が取りけられた吐出機構40を示す図である。
Figure 5 is a side view of the T-shaped valve body 41_1 of the
図5~図7に示すように、弁体41_1は、弁体41の移動方向と直交する方向から見た断面が、T字形状である。すなわち、弁体41_1の移動方向に直交する第1部分41_1_1の断面は、吐出口45を開閉する第2部分41_1_2の移動方向に直交する断面よりも小さい。5 to 7, the valve body 41_1 has a T-shaped cross section when viewed from a direction perpendicular to the movement direction of the
弁体41_1の第1部分41_1_1は、バネ43の内部に取り付けられる。弁体41_1の第1部分41_1_1とバネ43の取り付けの仕方は問わない。The first portion 41_1_1 of the valve body 41_1 is attached to the inside of the
[圧縮機100の動作]
リード線を介して電動機部20の固定子22に電力が供給される。これにより、固定子22の巻線に電流が流れ、巻線から磁束が発生する。電動機部20の回転子21は、巻線から発生する磁束と、回転子21の永久磁石から発生する磁束との作用によって回転する。回転子21の回転によって、回転子21に固定された主軸11が回転する。主軸11の回転に伴い、圧縮機構部10のローリングピストン16がシリンダ13の圧縮室30内で偏心回転する。
[Operation of Compressor 100]
Electric power is supplied to the stator 22 of the
圧縮室30におけるシリンダ13とローリングピストン16との間の空間は、図示省略のベーンによって2つに分割されている。主軸11の回転に伴い、それらの2つの空間の容積が変化する。一方の空間では、徐々に容積が拡大し、アキュームレータ300から低圧のガス冷媒が吸入される。他方の空間では、徐々に容積が縮小し、中のガス冷媒が圧縮室30で圧縮される。The space between the
圧縮室30で圧縮され、高圧高温となったガス冷媒は、吐出機構40の弁体41を押し上げ、吐出口45から吐出される。ベーン(図示せず)は密閉容器3内に放出された高圧の冷媒によって、ローリングピストン16に押し付けられ、ローリングピストン16の動きと連動して、ベーン溝内を径方向に摺動し、圧縮室30の低圧空間と高圧空間とを仕切る役割を果たす。このとき、吐出機構40は、密閉容器3内の吐出圧と圧縮室30の内圧の圧力差によって、吐出口45を開閉し、圧縮した冷媒を吐出する。密閉容器3内の吐出圧は、冷凍サイクルの運転条件によって変わる。このため、吐出機構40は、密閉容器3内の吐出圧に対して所定圧力以上になると弁体41が開となるなど、相対的な高低で開閉動作が行われる。吐出口45から吐出されたガス冷媒は、吐出マフラ17の吐出口45を介して密閉容器3内の空間に吐出される。吐出されたガス冷媒は、電動機部20の隙間を通過して密閉容器3の頂部に連結されている吐出管2aから密閉容器3の外へ吐出される。密閉容器3の外へ吐出された冷媒は、冷凍サイクルを循環し、再びアキュームレータ300に戻ってくる。The gas refrigerant compressed in the
[吐出機構40の動作]
次に、吐出機構40の動作について説明する。まず、圧縮室30の内圧が吐出機構40のガイド穴42の内圧よりも小さいときは、弁体41は、バネ43のバネ力とガイド穴42内の圧力とにより、吐出口45を閉じる方向に荷重を受ける。弁体41の圧縮室30側の端面は、圧縮室30の端面から突出することなく吐出口45を閉口するとともに、圧縮室30の内圧を受けることになる。
[Operation of the discharge mechanism 40]
Next, the operation of the
次に、圧縮室30内で冷媒が圧縮され、弁体41の圧縮室30側端面が内圧を受ける。弁体41の圧縮室30側端面の内圧による荷重が、吐出機構40のガイド穴42の内圧及びバネ43のバネ力の合力よりも大きい場合、図3に示すように、吐出口45を塞いでいた弁体41は、ガイド穴42に沿って、バネ43側へ移動する。そして、弁体41は吐出口45を開口する。Next, the refrigerant is compressed in the
吐出口45が開口すると、冷媒の吐出経路が形成される。吐出口45から吐出される高温高圧のガス冷媒は、密閉容器3内に放出される。具体的には、冷媒は、ガイド穴42の内部かつ弁体41の下部を通り、軸受14の鍔部を通過し(矢印a)、ガイド穴42の側面に設けられた穴を通り(矢印b)、吐出マフラ17内部に流出する。その後、吐出マフラ17内部の高圧冷媒は、軸受14と吐出マフラ17の間に形成された隙間及び吐出マフラ17そのものに形成された穴を通過し(矢印c)、圧縮機100の密閉容器3内部へと吐出される。冷媒の吐出が完了すると、弁体41は、バネ43のバネ力によって、吐出口45側へ移動し、吐出口45を閉口し始める。そして、圧縮室30の内圧が密閉容器3内の圧力よりも小さくなる。次に、図2に示すように、圧縮室30側の弁体41の先端が、ガイド穴42内の圧力と圧縮室30内の圧力との圧力差によって、吐出口45の端部に設けられた弁体着座部46cに押し付けられ、吐出口45は完全に閉口する。When the
なお、冷媒の吐出動作が行われる圧縮室30の内圧の閾値は、絶対的な値であって良い。また、バネ43は、ガイド穴42内で動作する必要はなく、連通穴44を通る冷媒の圧損を低減するために、バネ43をガイド穴42以外に設け、ガイド穴42の容積を拡大しても良い。The threshold value of the internal pressure of the
また、実施の形態1の吐出機構40は、ガイド蓋46に連通穴44を設けなくても良い。
Furthermore, the
さらに、第2吸入管31bが設けられたシリンダ13の吐出機構40が、軸受14の下側の軸受14aに設けられても良い。
Furthermore, the
図8は、実施の形態1に係る圧縮機100に第1吐出機構40_1及び第2吐出機構40_2を設けた場合を示す図である。図8に示すように、第1吐出機構40_1はシリンダ13の上側の軸受14に取り付けられ、第2吐出機構40_2はシリンダ13の下側の軸受14aに取り付けられる。第1吐出機構40_1及び第2吐出機構40_2の構成は、吐出機構40の構成と略同様である。
Figure 8 is a diagram showing a case where a first discharge mechanism 40_1 and a second discharge mechanism 40_2 are provided in the
第1吐出機構40_1と第2吐出機構40_2との相違は、第2吐出機構40_2の弁体41の質量が第1吐出機構40_1の弁体41の質量よりも軽い。第2吐出機構40_2のバネ43のバネ定数が第1吐出機構40_1のバネ43のバネ定数よりも大きい。第2吐出機構40_2のバネ43の自然長は、第1吐出機構40_1のバネ43の自然長よりも短い。The difference between the first discharge mechanism 40_1 and the second discharge mechanism 40_2 is that the mass of the
複数の圧縮室30及び複数の吐出機構40を備える場合は、弁体41の往復動作は重力の影響を受けるため、吐出口45の開口から閉塞までの時間を揃えるために各弁体41の質量を異なるものにする。この場合、吐出口45を閉じる時の弁体41の動作方向が上向きの弁体41の質量が、動作方向が下向きの弁体41の質量よりも軽量である。
When
[効果]
実施の形態1の圧縮機100によれば、Δc=ar-br及び1/1000≦Δc/br≦1/100の関係があるので、弁体41のバネ43側の空間と、弁体41の吐出口45側の空間とのシール性を高めることができる。その結果、弁体41のバネ43側の空間の圧力と、弁体41の吐出口45側の空間の圧力との差圧を有効に活用して、弁体41の移動速度を高めることができる。従って、圧縮効率の向上を図ることができる圧縮機100を提供することができる。
[effect]
According to the
この差圧を用いるのは弁体41による吐出口45の閉塞時だけでなく、弁体41の上昇時による吐出口45の開放時も同様である。このため弁体41の動作を高速にすることができる。また、リード弁を使用する場合に比べ、実施の形態1の圧縮機100は、冷媒吐出の流路面積が大きく確保され、吐出時の圧力損失を低減され、圧縮機効率が向上される。This pressure difference is used not only when the
また、弁体41に軽い樹脂材料を使用するので、吐出口45を開閉する際の弁体41の円筒部46bの側面との摩擦力を低減することができる。従って、実施の形態1の圧縮機100は、弁体41の開き遅れ及び閉じ遅れが抑えられ、過圧縮損失及び吸入過熱損失を低減することができる。さらに、弁体41が吐出口45を閉口するときのガイド穴42端部との衝撃荷重も低減することができる。このため、圧縮機100の信頼性を向上することができる。
In addition, because a lightweight resin material is used for the
弁体41には、金属コーティングが施されているので、弁体41の往復動作の信頼性が向上する。The
弁体41が吐出口45を閉じている場合、バネ43は自然長よりも短い。従って、弁体41が着座状態かつ吐出前後の冷媒差圧が少ない状態においても、弁体41は軸受14に十分なシール性で着座し、圧縮機100は運転可能である。ここで、吐出前後の冷媒差圧が少ない状態とは一般的な圧縮機100の運転範囲に基づくものであり、例えば冷媒をR410Aとすれば吐出側が2MPa、吸入側が1.5MPa、差圧が0.5MPa程度の小さい冷媒差圧である。When the
実施の形態1の圧縮機100によれば、ガイド蓋46のガイド穴42内の圧力が圧縮室30内の圧力よりも大きい場合、弁体41が、ガイド穴42の内部を移動し、吐出口45が閉じられる。密閉容器3内には、吐出口45から吐出された冷媒が吐出される。連通穴44は、密閉容器3内の空間と連通しているので、ガイド穴42に滞留した冷媒よりも高圧な吐出冷媒によりガイド穴42内部かつ弁体41の上部の空間が圧縮される。これにより、ダンパ効果により、弁体41による吐出口45の開き遅れ及び閉じ遅れを抑制することができる。According to the
また、実施の形態1の圧縮機100によれば、ガイド蓋46に連通穴44が設けられる。連通穴44の径は、ガイド蓋46の内径に対して小さい。従って、弁体41の上昇時に、弁体41と閉塞部46aとの間の空間の冷媒が連通穴44から逃げ切らず、冷媒が圧縮されて弁体41が押し戻される。このとき、弁体41と閉塞部46aとの間の空間に滞留する冷媒の圧力は、圧縮過程が完了して密閉容器3内部に吐出された高圧冷媒よりもさらに高圧である。このダンパ効果によって、弁体41は上昇完了後、速やかに下降を開始し、所望の着座タイミングから閉じ遅れることなく軸受14内に設けられた弁体着座部46cに着座する。
According to the
さらに、実施の形態1の圧縮機100によれば、連通穴44の水平方向の外径を弁体41の水平方向の外径よりも小さくしているので、さらに、弁体41の閉口速度が低下することを防止することができる。
Furthermore, according to the
さらに、実施の形態1の圧縮機100によれば、ガイド穴42の圧縮室30側の端は、圧縮室30の端面とシリンダ13の内壁に一致するように形成されているので、冷媒の流路面積が大きくなり、吐出圧力損失を低減できる。
Furthermore, according to the
さらに、実施の形態1の圧縮機100によれば、吐出経路が圧縮室30、弁体41、吐出口45の順となるように構成されている。そして、圧縮室30の直後で、弁体41により吐出口45を閉塞する。これにより、圧縮機100の死容積を縮小することができる。このため、冷媒の再膨張による圧縮機100の効率低下を抑えることができる。
Furthermore, according to the
さらに、実施の形態1の圧縮機100によれば、圧縮室30の端面と弁体41の圧縮室30側の端面とが、同一の平面で一致する。従って、圧縮機100の死容積を最小にすることができ、かつ、弁体41が圧縮室30の内部に突出して、弁体41がローリングピストン16と衝突することを防止することができる。Furthermore, according to the
さらに、実施の形態1の圧縮機100によれば、ガイド蓋46の円筒部46bを軸受14と別部品で形成しているので、軸受14の構造を簡素にすることができ、低コストな圧縮機100を提供することができる。
Furthermore, according to the
さらに、実施の形態1の圧縮機100によれば、ガイド蓋46の円筒部46bを軸受14と一体形成した場合、弁体41と弁体着座部46cの芯ズレを抑制できるため信頼性の高い圧縮機100を提供することができる。
Furthermore, according to the
さらに、実施の形態1の圧縮機100によれば、連通穴44の水平方向の外径は、弁体41の水平方向の外径よりも小さい。これにより、連通穴44は、絞り部として振る舞い、連通穴44で抑制しようとしていたダンパ効果を設計所望以上には抑制させない効果がある。また、吐出口45の閉口時には弁体41が速やかに閉じることを助ける効果がある。
Furthermore, according to the
実施の形態2.
図9は、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置200の冷媒回路構成を概略的に示す冷媒回路図である。図9に基づいて、冷凍サイクル装置200の構成及び動作について説明する。実施の形態2に係る冷凍サイクル装置200は、実施の形態1に係る圧縮機100のいずれかを冷媒回路の一要素として備えたものである。なお、図9では、便宜的に、実施の形態1に係る圧縮機100を備えた場合を図示している。
Fig. 9 is a refrigerant circuit diagram that shows a refrigerant circuit configuration of a
<冷凍サイクル装置200の構成>
冷凍サイクル装置200は、圧縮機100、流路切替装置151、第1熱交換器152、膨張装置153、及び、第2熱交換器154を有している。圧縮機100、第1熱交換器152、膨張装置153、及び、第2熱交換器154が、高圧側配管155a及び低圧側配管155bにより配管接続されて冷媒回路を形成している。また、圧縮機100の上流側にはアキュームレータ300が配置されている。
<Configuration of
The
圧縮機100は、吸入された冷媒を圧縮して高温高圧の状態とするものである。圧縮機100で圧縮された冷媒は、圧縮機100から吐出されて第1熱交換器152又は第2熱交換器154へ送られる。The
流路切替装置151は、暖房運転と冷房運転とにおいて冷媒の流れを切り替えるものである。つまり、流路切替装置151は、暖房運転時には圧縮機100と第2熱交換器154とを接続するように切り替えられ、冷房運転時には圧縮機100と第1熱交換器152とを接続するように切り替えられる。なお、流路切替装置151は、たとえば四方弁で構成するとよい。ただし、二方弁又は三方弁の組み合わせを流路切替装置151として採用してもよい。The flow
第1熱交換器152は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能するものである。つまり、蒸発器として機能する場合、第1熱交換器152は、膨張装置153から流出された低温低圧の冷媒と、例えば図示省略の送風機により供給される空気とが熱交換し、低温低圧の液冷媒(又は気液二相冷媒)が蒸発する。一方、凝縮器として機能する場合、第1熱交換器152は、圧縮機100から吐出された高温高圧の冷媒と、例えば図示省略の送風機により供給される空気とが熱交換し、高温高圧のガス冷媒が凝縮する。なお、第1熱交換器152を、冷媒-水熱交換器で構成してもよい。この場合、第1熱交換器152では、冷媒と、水などの熱媒体とで熱交換が実行される。The
膨張装置153は、第1熱交換器152又は第2熱交換器154から流出した冷媒を膨張させて減圧するものである。膨張装置153は、例えば冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁等で構成するとよい。なお、膨張装置153としては、電動膨張弁だけでなく、受圧部にダイアフラムを採用した機械式膨張弁、又は、キャピラリーチューブ等を適用することも可能である。The
第2熱交換器154は、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能するものである。つまり、凝縮器として機能する場合、第2熱交換器154は、圧縮機100から吐出された高温高圧の冷媒と、例えば図示省略の送風機により供給される空気とが熱交換し、高温高圧のガス冷媒が凝縮する。一方、蒸発器として機能する場合、第2熱交換器154は、膨張装置153から流出された低温低圧の冷媒と、例えば図示省略の送風機により供給される空気とが熱交換し、低温低圧の液冷媒(又は気液二相冷媒)が蒸発する。なお、第2熱交換器154を、冷媒-水熱交換器で構成してもよい。この場合、第2熱交換器154では、冷媒と、水などの熱媒体とで熱交換が実行される。The
また、冷凍サイクル装置200には、冷凍サイクル装置200の全体を統括制御する制御装置160が設けられている。具体的には、制御装置160は、必要とする冷却能力又は加熱能力に応じて圧縮機100の駆動周波数を制御する。また、制御装置160は、運転状態及びモード毎に応じて膨張装置153の開度を制御する。さらに、制御装置160は、モード毎に応じて流路切替装置151を制御する。The
制御装置160は、ユーザーからの運転指示に基づいて、図示省略の各温度センサー及び図示省略の各圧力センサーから送られる情報を利用し、例えば、圧縮機100、膨張装置153、流路切替装置151等の各アクチュエーターを制御する。Based on operating instructions from the user, the
なお、制御装置160は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアで構成することもできるし、マイコン又はCPUのような演算装置と、その上で実行されるソフトウェアとにより構成することもできる。The
なお、制御装置160は、専用のハードウェア、又はメモリに格納されるプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう)で構成される。制御装置160が専用のハードウェアである場合、制御装置160は、例えば、単一回路、複合回路、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置160が実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。制御装置160がCPUの場合、制御装置160が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリに格納される。CPUは、メモリに格納されたプログラムを読み出して実行し、制御装置160の各機能を実現する。ここで、メモリは、例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROM等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。なお、制御装置160の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。The
<冷凍サイクル装置200の動作>
次に、冷凍サイクル装置200の動作について、冷媒の流れとともに説明する。ここでは、第1熱交換器152及び第2熱交換器154での熱交換流体が空気である場合を例に、冷凍サイクル装置200の冷房運転時の動作について説明する。なお、図9では、冷房運転時の冷媒の流れを破線矢印で示し、暖房運転時の冷媒の流れを実線矢印で示している。
<Operation of the
Next, the operation of the
圧縮機100を駆動させることによって、圧縮機100から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出される。圧縮機100から吐出された高温高圧のガス冷媒(単相)は、第1熱交換器152に流れ込む。第1熱交換器152では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、図示省略の送風機によって供給される空気との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒(単相)になる。By driving the
第1熱交換器152から送り出された高圧の液冷媒は、膨張装置153によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。二相状態の冷媒は、第2熱交換器154に流れ込む。第2熱交換器154では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、図示省略の送風機によって供給される空気との間で熱交換が行われて、二相状態の冷媒のうち液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒(単相)になる。第2熱交換器154から送り出された低圧のガス冷媒は、アキュームレータ300を介して圧縮機100に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機100から吐出される。以下、このサイクルが繰り返される。The high-pressure liquid refrigerant sent out from the
従って、実施の形態2に係る冷凍サイクル装置200によれば、圧縮効率の良い圧縮機100を使用した冷凍サイクル装置200を提供することができる。Therefore, according to the
なお、冷凍サイクル装置200の暖房運転時の動作は、流路切替装置151により冷媒の流れを図9に示す実線矢印の流れにすることで実行される。
In addition, the operation of the
なお、圧縮機100の吐出側に設けた流路切替装置151を設けずに、冷媒の流れを一定方向にしてもよい。
In addition, the flow of refrigerant may be in a fixed direction without providing a flow
さらに、冷凍サイクル装置200の適用例としては、空気調和装置、給湯器、冷凍機、又は空調給湯複合機などがある。
Furthermore, application examples of the
実施の形態3.
実施の形態3では、実施の形態2の冷凍サイクル装置200に使用される冷媒の種類について説明する。
In the third embodiment, the type of refrigerant used in the
実施の形態3の冷凍サイクル装置200に使用される冷媒は、R410A冷媒よりも冷媒の気体密度が低い冷媒である。例えばR134a、R1234yf、R513A、R463A、R290、R454C、R454A、R404A、R448A、R449A、R454B、R452B、R466A等である。The refrigerant used in the
図10は、ASHRAEに規定されている代表的な冷凍サイクルの圧縮機定格運転条件における圧縮機100が吸入する冷媒の気体密度及び圧縮機100から吐出される冷媒の気体密度を冷媒毎に示す図である。
Figure 10 is a diagram showing the gas density of the refrigerant sucked into
ここで、ASHRAEは、American Society of Heating、Refrigerating and Air-Conditioning Engineers(米国熱冷凍空調工業会)の略称である。圧縮機定格運転条件は、通称ASRAE-T条件とも呼ばれ、凝縮温度54.4℃、蒸発温度7.2℃、過冷却度8.3℃及び過熱度27.8℃である。Here, ASHRAE is an abbreviation for the American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. The rated operating conditions of the compressor are commonly known as ASRAE-T conditions, and are a condensing temperature of 54.4°C, an evaporating temperature of 7.2°C, a degree of subcooling of 8.3°C, and a degree of superheat of 27.8°C.
図10において、R134a、R1234yf、R513A、R463A、R290、R454C、R454A、R404A、R448A、R449A、R454B、R452B及びR466Aの冷媒が示されている。これら冷媒は、図10に示すように、圧縮機100に吸入される冷媒及び圧縮機100から吐出される冷媒の気体密度が、R410Aよりも低い。
In Figure 10, the following refrigerants are shown: R134a, R1234yf, R513A, R463A, R290, R454C, R454A, R404A, R448A, R449A, R454B, R452B, and R466A. As shown in Figure 10, the gas density of these refrigerants, which are sucked into the
一般的に、冷媒ガスなどの流体の圧力損失は、その流体の流速に比例して増大する。同一冷媒重量を循環させる場合には、気体の流速は密度が低くなると速くする必要がある。すなわち、密度の低い冷媒ガスの方が密度の高い冷媒ガスよりも圧力損失が大きくなる。この圧力損失は冷凍サイクルの各所にて発生しているが、特に圧縮の吐出弁などの流路が狭く流体の流速が速い個所にてその影響が顕著となる。 Generally, pressure loss of fluids such as refrigerant gas increases in proportion to the flow rate of the fluid. When circulating the same weight of refrigerant, the gas flow rate needs to be faster as the density decreases. In other words, low-density refrigerant gas will experience greater pressure loss than high-density refrigerant gas. This pressure loss occurs in various places in the refrigeration cycle, but its effects are particularly noticeable in places where the flow path is narrow and the fluid flow rate is fast, such as the compression discharge valve.
流路内の圧力損失はエネルギーの損失となり、冷凍サイクル全体の効率低下を招く。ロータリ圧縮機100の吐出弁には、リード弁が一般的に使用されている。図11は、圧縮機100のリード弁401の一例を示す図である。図11に示すように、リード弁401及び規制板402の一端が、軸受14の端面に設けられた吐出穴405近傍に固定リベット403により固定される。規制板402は、リード弁401の動きを規制する。リード弁401は、着座部404に着座し、吐出穴405を塞ぐ。圧縮室30内の圧力上昇により、リード弁401が持ち上げられる。上記のようにリード弁401は片持ち構造であることから、その軸受14の端面からのリード弁401の固定部側の持ち上がり距離Rが少なくなり全体の流路面積が小さくなる。
Pressure loss in the flow path results in energy loss, which reduces the efficiency of the entire refrigeration cycle. Reed valves are generally used as the discharge valve of the
図12は、実施の形態3の冷凍サイクル装置200に使用される圧縮機100の弁体41の持ち上がり距離Rを説明するための図である。図12に示すように、圧縮機100の吐出機構40の弁体41は、バネ43によりガイド穴42内を鉛直方向に移動する。従って、持ち上がり距離Rは、弁体41全体で均一となり、リード弁401に比べて全体の冷媒の流路面積が大きくなる。12 is a diagram for explaining the lift distance R of the
冷媒の流路面積が大きくなることで、吐出口45における流速が小さくなり、吐出口45の部分における圧力損失が小さくなる。この効果は冷媒の気体密度が小さい冷媒で顕著となる。By increasing the flow area of the refrigerant, the flow velocity at the
実施の形態3の冷凍サイクル装置200は、現在世界で広く使用されているR410Aに比較して気体密度の低い冷媒を実施の形態2の冷凍サイクル装置200に適用する。従って、実施の形態3の冷凍サイクル装置200は、圧力損失を低減し高効率の冷凍サイクルを得ることができる。特に、R290を冷媒として使用した場合、他の冷媒に対して際立って吸入ガス密度及び吐出ガス密度が大きいため、冷凍サイクル装置200は、圧力損失を低減し高効率の冷凍サイクルを得ることができる。The
実施の形態は、例として提示したものであり、請求の範囲を限定することは意図しることが可能であり、実施の形態の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施の形態及びその変形は、実施の形態の範囲及び要旨に含まれる。ていない。実施の形態は、その他の様々な形態で実施されThe embodiments are presented as examples, and it is possible to intend to limit the scope of the claims. Various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the embodiments. These embodiments and their variations are not included in the scope and gist of the embodiments. The embodiments may be implemented in various other forms.
1 下側容器、2 上側容器、2a 吐出管、3 密閉容器、10 圧縮機構部、11 主軸、11a 主軸部、12 偏心軸部、13 シリンダ、14、14a 軸受、15 仕切り板、16 ローリングピストン、17 吐出マフラ、20 電動機部、21 回転子、22 固定子、30 圧縮室、31a 第1吸入管、31b 第2吸入管、40 吐出機構、40_1 第1吐出機構、40_2 第2吐出機構、41、41_1 弁体、41_1_1 第1部分、41_1_2 第2部分、41_t テーパ形状、41_b 中空部、42 ガイド穴、43 バネ、44、44a、44b、44c 連通穴、45 吐出口、46 ガイド蓋、46a 閉塞部、46b 円筒部、46c 弁体着座部、50 吸入口、60 吸入マフラ、100 圧縮機、141 ねじ穴、151 流路切替装置、152 第1熱交換器、153 膨張装置、154 第2熱交換器、155a 高圧側配管、155b 低圧側配管、160 制御装置、200 冷凍サイクル装置、300 アキュームレータ、401 リード弁、402 規制板、403 固定リベット、404 着座部、405 吐出穴、R 持ち上がり距離、ar 円筒部の内径、br 弁体の最外径、Δc クリアランス。1 Lower container, 2 Upper container, 2a Discharge pipe, 3 Sealed container, 10 Compression mechanism, 11 Main shaft, 11a Main shaft, 12 Eccentric shaft, 13 Cylinder, 14, 14a Bearing, 15 Partition plate, 16 Rolling piston, 17 Discharge muffler, 20 Motor, 21 Rotor, 22 Stator, 30 Compression chamber, 31a First intake pipe, 31b Second intake pipe, 40 Discharge mechanism, 40_1 First discharge mechanism, 40_2 Second discharge mechanism, 41, 41_1 Valve body, 41_1_1 First part, 41_1_2 Second part, 41_t Tapered shape, 41_b Hollow part, 42 Guide hole, 43 Spring, 44, 44a, 44b, 44c Communication hole, 45 Discharge port, 46 Guide lid, 46a Blocking portion, 46b cylindrical portion, 46c valve body seating portion, 50 intake port, 60 intake muffler, 100 compressor, 141 screw hole, 151 flow path switching device, 152 first heat exchanger, 153 expansion device, 154 second heat exchanger, 155a high pressure side piping, 155b low pressure side piping, 160 control device, 200 refrigeration cycle device, 300 accumulator, 401 reed valve, 402 regulating plate, 403 fixing rivet, 404 seating portion, 405 discharge hole, R lift distance, ar inner diameter of cylindrical portion, br outermost diameter of valve body, Δc clearance.
Claims (14)
前記密閉容器内に設けられ、冷媒が圧縮される圧縮室が内部に設けられたシリンダと、
前記密閉容器内に設けられ、前記圧縮室にて圧縮された冷媒を吐出する吐出口を備えた上側の軸受及び下側の軸受と、
前記上側の軸受及び前記下側の軸受それぞれに設けられ、内部にガイド穴が構成された円筒部を有するガイド蓋と、前記ガイド穴内に設けられた弁体と、前記ガイド穴内に設けられ、前記ガイド蓋と前記弁体とを接続する接続部材とを具備し、前記弁体が前記ガイド穴内を移動することにより前記吐出口の開閉を行なう吐出機構と
を具備し、
前記弁体が前記ガイド穴に沿って移動する移動方向と直交する方向の前記円筒部の内径をar、
前記弁体が前記ガイド穴に沿って移動する移動方向と直交する方向の前記弁体の最外径をbr、
前記円筒部の内径arと前記弁体の最外径brとのクリアランスをΔc
とすると、
Δc=ar-br
1/1000≦Δc/br≦1/100
であり、
前記吐出機構は、前記上側の軸受に設けられた第1吐出機構と、前記下側の軸受に設けられた第2吐出機構とを有し、
前記第2吐出機構の前記弁体が前記第1吐出機構の前記弁体よりも軽い
圧縮機。 A sealed container;
a cylinder provided within the sealed container and having a compression chamber therein in which a refrigerant is compressed;
an upper bearing and a lower bearing provided in the sealed container and each having a discharge port for discharging the refrigerant compressed in the compression chamber;
a discharge mechanism including: guide lids provided on the upper bearing and the lower bearing, each having a cylindrical portion with a guide hole formed therein; a valve body provided in the guide hole; and a connection member provided in the guide hole for connecting the guide lid and the valve body, the valve body moving within the guide hole to open and close the discharge port;
The inner diameter of the cylindrical portion in a direction perpendicular to the direction in which the valve body moves along the guide hole is ar,
The outermost diameter of the valve body in a direction perpendicular to the direction in which the valve body moves along the guide hole is br,
The clearance between the inner diameter ar of the cylindrical portion and the outermost diameter br of the valve body is Δc
Then,
Δc=ar-br
1/1000≦Δc/br≦1/100
and
the discharge mechanism includes a first discharge mechanism provided on the upper bearing and a second discharge mechanism provided on the lower bearing,
The valve element of the second discharge mechanism is lighter than the valve element of the first discharge mechanism.
Compressor.
前記弁体の前記弁体着座部側の先端の形状は、テーパ形状を有し、
前記弁体の前記テーパ形状のテーパ角度は、前記弁体着座部の前記テーパ形状のテーパ角度と一致する請求項1~7のいずれか1項に記載の圧縮機。 Each of the upper bearing and the lower bearing has a tapered valve body seating portion on which the valve body is seated,
The shape of the tip of the valve body on the valve body seating portion side is tapered,
The compressor according to any one of claims 1 to 7 , wherein a taper angle of the tapered shape of the valve body is equal to a taper angle of the tapered shape of the valve body seating portion.
前記第2吐出機構のバネのバネ定数が前記第1吐出機構のバネのバネ定数よりも大きい請求項1~9のいずれか1項に記載の圧縮機。 the connecting member is a spring,
The compressor according to any one of claims 1 to 9, wherein a spring constant of the spring of the second discharge mechanism is greater than a spring constant of the spring of the first discharge mechanism.
前記圧縮機、前記第1熱交換器、前記膨張装置及び前記第2熱交換器を冷媒が循環する冷凍サイクル装置。 A compressor according to any one of claims 1 to 11 , a first heat exchanger, an expansion device, and a second heat exchanger,
a refrigeration cycle device in which a refrigerant circulates through the compressor, the first heat exchanger, the expansion device, and the second heat exchanger.
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