WO2010070851A1 - 密閉型圧縮機 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a hermetic compressor.
- hermetic compressors in which a compression mechanism and a drive motor for driving the compression mechanism are housed are used.
- a hermetic compressor for example, as a hermetic compressor, there is a rotary compressor in which a compression mechanism is composed of a cylinder, a roller that rotates inside the blade, and a blade that slidably contacts the outer periphery of the roller.
- Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 6-074176
- an oil reservoir is formed at the lower part of the hermetic container.
- the lubricating oil in the oil reservoir is supplied to the inside of the compression mechanism and the bearing of the crankshaft through an oil supply passage formed inside the crankshaft.
- the oil supply passage communicates between the gas storage space in which the compressed refrigerant gas in the upper part of the compression mechanism is temporarily stored and the compression space inside the compression mechanism.
- a hole for discharging the foaming refrigerant gas that adversely affects oil supply is provided in the elastic bearing groove of the main bearing.
- the aperture is provided with a throttle. That is, in the structure described in Patent Document 1, the hole, which is a second path different from the oil supply passage, passes through the bearing end plate or opens through the discharge muffler outlet to the gas storage space. ing.
- the hermetic compressor of the first invention includes a hermetic container, a compression mechanism part, an oil sump part, an oil supply passage, and a second path.
- the sealed container has a sealed space.
- the sealed container has a gas storage space. In the gas storage space, the compressed gas medium is temporarily stored in the upper part of the sealed space.
- the compression mechanism part is arrange
- the compression mechanism section includes a suction chamber that is a first space and a second space inside.
- the second space is partitioned from the suction chamber by the seal surface of the piston from the suction chamber.
- the second space is a space behind the piston with respect to the suction chamber.
- the compression mechanism compresses the gas medium in the suction chamber and discharges it to the gas storage space.
- the oil sump portion is disposed at a position below the compression mechanism portion inside the sealed container.
- the oil reservoir stores oil used for lubricating the compression mechanism.
- the oil supply passage supplies oil from the oil reservoir portion to the sliding portion of the compression mechanism portion of the gas storage space and the second space.
- the oil supply passage communicates between the gas storage space and the second space.
- the second route is a route different from the oil supply passage.
- the second path can distribute the gas medium from the gas storage space to the second space.
- the passage resistance when the gas medium flows through the second passage is smaller than the passage resistance when the gas medium flows through the oil supply passage.
- a gas medium from the gas storage space to the second space separately from the oil supply passage for supplying oil from the oil reservoir to the gas storage space and the suction chamber in the compression mechanism to the second space on the back side of the piston Is provided, and a second path having a small passage resistance is provided. Therefore, when the compressor is stopped, the gas medium is caused to flow backward through the second path without passing through the oil supply passage to equalize the pressure between the gas storage space and the second space, so that the backflow of oil can be reliably avoided. Is possible.
- the hermetic compressor of the second invention is the hermetic compressor of the first invention, and the second path is formed through the end plate of the bearing that supports the rotating shaft of the compression mechanism.
- the second path communicates between the gas storage space and the second space.
- route is penetrated and formed in the end plate of the bearing which supports the rotating shaft of a compression mechanism part.
- the second path communicates between the gas storage space and the second space.
- the second path passes through the end plate of the bearing without passing through a narrow path such as a bearing gap in the bearing or a gap portion of the sliding seal portion.
- the path resistance difference with the narrow path such as the bearing gap already existing in the vicinity of the second path and the gap of the sliding seal portion is adjusted. It becomes possible. As a result, it is possible to reliably obtain a desired passage resistance difference without having to make a large design change from the existing compressor structure.
- the hermetic compressor of the third invention is the hermetic compressor of the first or second invention, wherein the opening on the gas storage space side of the oil supply passage is the end of the bearing that supports the rotating shaft of the compression mechanism unit. It opens to a position above the upper end of the plate.
- the opening part opened to the gas storage space side of the oil supply passage is opened to a position above the upper end of the end plate of the bearing that supports the rotation shaft of the compression mechanism part, In addition to preventing entrainment, it is possible to effectively eliminate the foaming refrigerant gas that adversely affects the refueling generated in the second space during normal operation.
- a hermetic compressor according to a fourth aspect of the present invention is the hermetic compressor according to any one of the first to third aspects, wherein the oil supply passage has at least one narrow passage partially narrowed. ing.
- the oil supply passage communicates between the gas storage space and the second space via a narrow path.
- the oil supply passage has at least one narrow passage in which the flow passage is partially narrowed. Therefore, by managing the size and shape of the narrow path, it is possible to adjust the difference in the passage resistance between the narrow path such as the bearing gap already existing in the vicinity of the narrow path and the gap portion of the sliding seal portion. It becomes possible, and it is possible to reliably obtain a desired passage resistance difference without having to make a large design change from the structure of the existing compressor.
- a hermetic compressor according to a fifth invention is the hermetic compressor according to any one of the first to fourth inventions, wherein the compression mechanism section includes at least one cylinder and at least one swinging inside the cylinder. Oscillating piston and a blade integrally connected to the oscillating piston.
- the compression mechanism section has at least one cylinder, at least one oscillating piston that oscillates inside the cylinder, and a blade that is integrally connected to the oscillating piston. Therefore, backflow of oil can be prevented while avoiding damage to the sliding portion caused by sliding of the blade on the outer peripheral surface of the roller as in a conventional rotary compressor.
- the hermetic compressor of the sixth invention comprises a hermetic container, a compression mechanism, an oil sump, an oil supply passage, and a valve.
- the sealed container has a sealed space.
- the sealed container has a gas storage space. In the gas storage space, the compressed gas medium is temporarily stored in the upper part of the sealed space.
- the compression mechanism part is arrange
- the compression mechanism section includes a suction chamber that is a first space and a second space inside.
- the second space is partitioned from the suction chamber by the seal surface of the piston from the suction chamber.
- the second space is a space behind the piston with respect to the suction chamber.
- the compression mechanism compresses the gas medium in the suction chamber and discharges it to the gas storage space.
- the oil sump portion is disposed at a position below the compression mechanism portion inside the sealed container.
- the oil reservoir stores oil used for lubricating the compression mechanism.
- the oil supply passage supplies oil from the oil reservoir portion to the sliding portion of the compression mechanism portion of the gas storage space and the second space.
- the oil supply passage communicates between the gas storage space and the second space.
- the valve is arranged at the inlet which is an opening on the oil reservoir side of the oil supply passage. The valve opens and closes the inlet by receiving a centrifugal force generated when the rotation shaft of the compression mechanism rotates, and closing when not receiving the centrifugal force.
- an on-off valve that opens and closes by a centrifugal force is provided near the inlet of the oil supply passage.
- the hermetic compressor of the seventh invention includes a hermetic container, a compression mechanism, an oil sump, an oil supply passage, a second passage, and a valve.
- the sealed container has a sealed space.
- the sealed container has a gas storage space. In the gas storage space, the compressed gas medium is temporarily stored in the upper part of the sealed space.
- the compression mechanism part is arrange
- the compression mechanism section includes a suction chamber that is a first space and a second space inside.
- the second space is partitioned from the suction chamber by the seal surface of the piston from the suction chamber. Moreover, the second space is a space behind the piston with respect to the suction chamber.
- the compression mechanism compresses the gas medium in the suction chamber and discharges it to the gas storage space.
- the oil sump portion is disposed at a position below the compression mechanism portion inside the sealed container.
- the oil reservoir stores oil used for lubricating the compression mechanism.
- the oil supply passage supplies oil from the oil reservoir portion to the sliding portion of the compression mechanism portion of the gas storage space and the second space.
- the oil supply passage communicates between the gas storage space and the second space.
- the second route is a route different from the oil supply passage.
- the second path can distribute the gas medium from the gas storage space to the second space.
- the valve is arranged at the inlet which is an opening on the oil reservoir side of the oil supply passage.
- the valve opens and closes the inlet by receiving a centrifugal force generated when the rotation shaft of the compression mechanism rotates, and closing when not receiving the centrifugal force.
- the passage resistance when the gas medium flows through the second passage is smaller than the passage resistance when the gas medium flows through the oil supply passage.
- the gas medium from the gas storage space to the second space It is possible to circulate, and a second path having a small passage resistance is provided. Therefore, when the compressor is stopped, the gas medium is caused to flow backward through the second path without passing through the oil supply passage to equalize the pressure between the gas storage space and the second space, so that the backflow of oil can be reliably avoided. Is possible. In addition, by using a valve using centrifugal force, oil backflow can be reliably avoided with a simple structure.
- the hermetic compressor of the eighth invention is the hermetic compressor of any of the first to seventh inventions, and uses carbon dioxide as a gas medium.
- a carbon dioxide refrigerant having a higher pressure than other refrigerants generally used as a gas medium is used, but even if a high-viscosity oil that is compatible with the high-pressure carbon dioxide refrigerant is used, Since the backflow of oil can be prevented by the two paths, damage to the discharge valve and the like can be avoided.
- the gas medium when the compressor is stopped, the gas medium is caused to flow backward through the second path without going through the oil supply passage to equalize the pressure between the gas storage space and the second space. Can be avoided.
- the second aspect of the present invention it is possible to reliably obtain a desired passage resistance difference without having to make a large design change from the structure of an existing compressor.
- the third aspect of the invention it is possible to prevent the oil from being caught when the compressor is stopped, and to effectively eliminate the foaming refrigerant gas that adversely affects the oil supply generated in the second space during the normal operation.
- the fourth invention it is possible to reliably obtain a desired passage resistance difference without having to make a large design change from the structure of the existing compressor.
- the fifth aspect of the present invention it is possible to prevent backflow of oil while avoiding damage to the sliding portion caused by sliding of the blade on the outer peripheral surface of the roller as in a conventional rotary compressor.
- the valve utilizing centrifugal force by using the valve utilizing centrifugal force, it is possible to reliably avoid the oil backflow with a simple structure.
- the gas medium when the compressor is stopped, the gas medium is caused to flow backward through the second path without going through the oil supply passage to equalize the pressure between the gas storage space and the second space. Can be avoided.
- oil backflow can be reliably avoided with a simple structure.
- the eighth invention even if high-viscosity oil that is compatible with the high-pressure carbon dioxide refrigerant is used, backflow of oil can be prevented by the second path, so that damage to the discharge valve and the like can be avoided. .
- FIG. 1 is a configuration diagram of a hermetic compressor according to a first embodiment of the present invention.
- path of FIG. The horizontal sectional view of the compression mechanism part of FIG.
- the expansion longitudinal cross-sectional view of the peripheral part of the oil supply path and on-off valve of a hermetic compressor concerning a 3rd embodiment of the present invention.
- the swing type hermetic compressor 1 includes a casing 2, a motor 3, a compression mechanism 4, a shaft 6, an oil sump 32, an oil supply passage 11, and a second passage 12. (See FIG. 2).
- the motor 3, the compression mechanism unit 4, and the shaft 6 are housed inside the casing 2.
- the compression mechanism unit 4 is a single-cylinder swing compressor, and includes a swing piston 21, a blade 22, a bush 23, and a cylinder 27a, which will be described later.
- the casing 2 is a sealed container, and includes a cylindrical portion 2a and a pair of end plates 2b and 2c that close upper and lower opening ends of the cylindrical portion 2a.
- the cylindrical portion 2 a of the casing 2 houses the motor stator 8 and the motor rotor 9 of the motor 3.
- the casing 2 has an oil reservoir 32 that stores the oil A at the lower portion of the compression mechanism portion 4. Oil A is used for lubrication of the compression mechanism 4 and the like, and is filled in the casing 2 together with the CO 2 refrigerant.
- the internal pressure of the casing 2 filled with the CO 2 refrigerant is high (about 12 MPa).
- the casing 2 has a gas storage space 14 in which the compressed CO 2 refrigerant is temporarily stored in the upper part of the sealed space inside.
- the gas storage space 14 has an upper portion 14 a and a lower portion 14 b of the motor 3.
- the portion 14 a and the portion 14 b communicate with each other through a gap inside and outside the motor 3.
- the gas storage space 14 communicates with the discharge pipe 29.
- a compression mechanism 4 is disposed at a position below the gas storage space 14.
- an oil sump 32 is disposed at a position below the compression mechanism 4.
- the motor 3 includes an annular motor stator 8 and a motor rotor 9 that is rotatably disposed in an internal space 8 a of the motor stator 8.
- the motor rotor 9 is connected to the shaft 6 and can rotate with the shaft 6.
- the motor stator 8 is fixed to the cylindrical portion 2a by a plurality of point joint portions 7 such as spot welding inside the through hole 2d of the cylindrical portion 2a.
- the compression mechanism unit 4 includes a swing piston 21, a blade 22 integrally connected to the swing piston 21, a bush 23 that supports the blade 22 so as to swing,
- the cylinder 27a has a front head 27b and a rear head 27c located at both ends of the cylinder 27a.
- the front head 27 b and the rear head 27 c are bearings that support the shaft 6.
- the cylinder 27a has a suction chamber 24 that houses the swing piston 21, and a bush hole 25 into which a bush 23 is rotatably inserted.
- the suction chamber 24 is a space in which the CO 2 refrigerant is compressed, and corresponds to the first space of the present invention.
- the compression mechanism 4 is partitioned from the suction chamber 24 by the seal surface 21 a of the swing piston 21 from the suction chamber 24, and has a second space 26 on the back side of the swing piston 21 with respect to the suction chamber 24. ing.
- the oscillating piston 21 receives the rotational driving force of the motor 3 and the eccentric part 6a of the shaft 6 rotates eccentrically, thereby oscillating inside the cylinder 27a, and thereby the CO 2 sucked from the suction pipe 28.
- the refrigerant is compressed inside the suction chamber 24.
- the compressed CO 2 refrigerant passes through the gas storage space 14 in the upper part of the compression mechanism 4, rises inside the casing 2, and is discharged from the discharge pipe 29.
- the front head 27b is screwed to the mounting plate 30.
- the mounting plate 30 is fixed to the cylindrical portion 2a of the casing 2 by a mounting plate joint portion 31 such as spot welding.
- the oil supply passage 11 is a passage for supplying the oil A from the oil reservoir 32 to the gas storage space 14 and the second space 26, respectively, and the compressor mechanism 4 in the gas storage space 14 and the second space 26 during the operation of the compressor.
- the lubrication to the sliding part is enabled.
- the oil supply passage 11 includes an inlet 11a into which the oil A that is opened toward the oil reservoir 32 flows, and an upper outlet 11b that extends in the radial direction of the shaft 6 and opens into the gas storage space 14 above the front head 27b. Have. Furthermore, internal outlets 11c, 11d, and 11e of the oil supply passage 11 are formed at the upper side, the lower side, and the center of the eccentric portion 6a of the shaft 6 so as to extend in the radial direction of the shaft 6, respectively.
- the oil supply passage 11 communicates between the gas storage space 14 and the second space 26 via the upper outlet 11b and the internal outlets 11c, 11d, and 11e.
- the oil supply passage 11 has at least one narrow passage 13 in which the passage is partially narrowed.
- the narrow path 13 is a gap in a section where the outer peripheral surface of the eccentric portion 6a of the shaft 6 and the inner peripheral surface of the swinging piston 21 are in surface contact, and the periphery of the internal outlet 11e formed at the central portion of the eccentric portion 6a Is formed.
- the oil supply passage 11 communicates between the gas storage space 14 and the second space 26 via the narrow path 13.
- the second path 12 is a path different from the oil supply passage 11, and allows the CO 2 refrigerant to flow from the gas storage space 14 to the second space 26.
- the second path 12 is formed so that the passage resistance when the CO 2 refrigerant flows through the second path 12 is smaller than the passage resistance when the CO 2 refrigerant flows through the oil supply passage 11.
- the second path 12 is formed to have a smaller passage resistance than the oil supply passage 11 by increasing the flow path diameter, shortening the passage length, or increasing the straight portion of the passage. .
- the second path 12 is formed through the front head 27 b that is an upper bearing end plate that supports the shaft 6 of the compression mechanism unit 4.
- the second path 12 communicates between the gas storage space 14 and the second space 26.
- the second path 12 does not pass through a narrow path such as a bearing gap in the front head 27b and the rear head 27c or a gap in the sliding seal portion (for example, a gap between the heads 27b and 27c and the shaft 6). It penetrates 27b. Therefore, when the compressor is stopped, the pressure between the gas storage space 14 on the high-pressure side and the second space 26 is equalized by causing the CO 2 refrigerant to flow backward through the second path 12 having a small passage resistance without going through the oil supply path 11.
- the oil supply passage 11 that supplies oil A from the oil reservoir 32 to the second space 26 on the back side of the swing piston 21 with respect to the gas storage space 14 and the suction chamber 24 in the compression mechanism 4 is defined.
- the second path 12 is provided that allows the CO 2 refrigerant to flow from the gas storage space 14 to the second space 26 and has a small passage resistance. Therefore, when the compressor is stopped, the CO 2 refrigerant is caused to flow backward through the second path 12 without going through the oil supply passage 11 and the pressure between the gas storage space 14 and the second space 26 is equalized. It is possible to avoid it reliably.
- the high-pressure CO 2 refrigerant immediately moves from the gas storage space 14 to the second space 26 through the second path 12 having a small passage resistance to equalize the pressure.
- the inlet 11a of the oil supply passage 11 is used. Therefore, it is possible to avoid sucking up the oil A from the oil reservoir 32 and backflowing it into the second space 26.
- the second path 12 is formed so as to penetrate the front head 27 b that is an upper bearing end plate that supports the shaft 6 of the compression mechanism unit 4. The second path 12 communicates between the gas storage space 14 and the second space 26.
- the second path 12 passes through the front head 27b without passing through a narrow path such as a bearing gap in the front head 27b or a gap portion of the sliding seal portion. Therefore, by managing the size and shape of the second path 12, the difference in passage resistance between the bearing gap already existing in the vicinity of the second path 12 and the narrow path such as the gap portion of the sliding seal portion can be reduced. It becomes possible to adjust. As a result, it is possible to reliably obtain a desired passage resistance difference without having to make a large design change from the existing compressor structure.
- the upper outlet 11b that opens to the gas storage space 14 side of the second path 12 opens at a position above the upper end of the front head 24b that supports the shaft 6 of the compression mechanism unit 4.
- the oil supply passage 11 has at least one narrow passage 13 in which the passage is partially narrowed. Therefore, by managing the size and shape of the narrow path 13, the passage resistance difference with the narrow path such as the bearing gap and the gap portion of the sliding seal part already existing in the vicinity of the narrow path 13 is adjusted. This makes it possible to reliably obtain a desired passage resistance difference without having to make a major design change from the existing compressor structure.
- the compression mechanism 4 includes at least one cylinder 27a, at least one swinging piston 21 that swings inside the cylinder 27a, and a blade 22 that is integrally connected to the swinging piston 21. have. Therefore, backflow of oil can be prevented while avoiding damage to the sliding portion caused by sliding of the blade on the outer peripheral surface of the roller as in a conventional rotary compressor.
- the hermetic compressor 1 of the first embodiment uses a higher-pressure CO 2 refrigerant than other refrigerants generally used as a gas medium, but is compatible with the high-pressure CO 2 refrigerant. Even if high-viscosity oil is used, the backflow of the oil A can be prevented by the second path 12, so that damage to the discharge valve and the like can be avoided.
- the hermetic compressor 1 according to the first embodiment includes one compression mechanism unit 4 and performs one-stage compression, but the present invention is not limited to this.
- the present invention may be applied to a hermetic compressor 1 for multistage compression. In this case, both the oil sump portion and the compression mechanism portion are provided below the high-pressure or intermediate-pressure space.
- the present invention can be applied to any compressor. That is, a second path 12 is provided that is different from the oil supply passage 11 connecting the high pressure or intermediate pressure space corresponding to the gas storage space 14 of the present invention and the second space 26, and the second path 12 is routed from the oil supply passage 11.
- the inlet of the oil supply passage 11 is provided.
- 11a is different from the hermetic compressor 1 of the first embodiment in that it includes an on-off valve 41 that opens and closes by centrifugal force.
- Other configurations are the same as those of the hermetic compressor 1 of the first embodiment. ing.
- the hermetic compressor of the second embodiment includes a casing 2, a compression mechanism unit 4, an oil sump unit 32, an oil supply passage 11, and an on-off valve 41.
- the casing 2 has a gas storage space 14 in which the compressed CO 2 refrigerant is temporarily stored in the upper part of the sealed space.
- the compression mechanism unit 4 is disposed at a position below the gas storage space 14 inside the casing 2, and has a suction chamber 24 and a second space 26 therein, and sucks CO 2 refrigerant. Compressed in the chamber 24 and discharged to the gas storage space 14.
- the second space 26 is a space on the back side of the swing piston 21 with respect to the suction chamber 24 in the compression mechanism unit 4. Similar to the first embodiment, the oil reservoir 32 is disposed at a position below the compression mechanism 4 inside the casing 2 and stores oil A used for lubrication of the compression mechanism 4.
- the oil supply passage 11 supplies oil A from the oil reservoir 32 to the sliding portions of the compression mechanism 4 in the gas storage space 14 and the second space 26, and the gas storage space 14 Communication with the suction chamber 24 is established.
- the on-off valve 41 is disposed in the inlet 11 a that is an opening on the oil reservoir 32 side of the oil supply passage 11.
- the on-off valve 41 opens and closes the inflow port 11a by opening when receiving the centrifugal force generated when the shaft 6 of the compression mechanism section 4 rotates, and closing when not receiving the centrifugal force.
- the on-off valve 41 has a spherical valve body 42, a valve lid 43, and a valve body presser 44.
- the valve lid 43 is provided at the lower end of the inlet 11 a of the shaft 6 and has a hole smaller than the spherical valve body 42.
- the valve body presser 44 restricts the upward movement of the spherical valve body 42, is fixed inside the oil supply passage 11, and has a hole smaller than the spherical valve body 42.
- the spherical valve body 42 is housed in a space between the valve lid 43 and the valve body presser 44.
- the spherical valve element 42 closes the hole of the valve lid 43, thereby closing the on-off valve 41.
- the spherical valve body 42 is pressed in a direction to close the hole of the valve lid 43 by the differential pressure between the gas storage space 14 and the oil reservoir 32. Accordingly, the pressure equalization is allowed by the flow of the high-pressure CO 2 refrigerant from the upper outlet 11b of the oil supply passage 11 shown in the arrow of FIG. 4 to the internal outlet 11e, but the oil from the oil reservoir 32 to the second space 26 is allowed to flow. A backflow of A can be reliably avoided.
- an on-off valve 41 that opens and closes near the inlet 11a of the oil supply passage 11 by centrifugal force. Is provided.
- the hermetic compressor 1 of the first embodiment differs from the hermetic compressor 1 of the first embodiment in that it includes both the on-off valve 41 that opens and closes by centrifugal force, and the other configurations are the same as the configuration of the hermetic compressor 1 of the first embodiment. ing. That is, the hermetic compressor of the third embodiment includes a casing 2, a compression mechanism portion 4, an oil sump portion 32, an oil supply passage 11, a second passage 12, and an on-off valve 41.
- the casing 2 has a gas storage space 14 in which the compressed CO 2 refrigerant is temporarily stored in the upper part of the sealed space.
- the compression mechanism unit 4 is disposed at a position below the gas storage space 14 in the casing 2, and in the interior, the suction chamber 24 that is the first space and the second space 26 are provided.
- the CO 2 refrigerant is compressed in the suction chamber 24 and discharged to the gas storage space 14.
- the second space 26 is separated from the suction chamber 24 by the seal surface 21 a of the swing piston 21 from the suction chamber 24, and is a space behind the swing piston 21 with respect to the suction chamber 24.
- the oil reservoir 32 is disposed at a position below the compression mechanism 4 inside the casing 2 and stores oil A used for lubrication of the compression mechanism 4.
- the oil supply passage 11 supplies oil A from the oil reservoir 32 to the sliding portions of the compression mechanism 4 in the gas storage space 14 and the second space 26, and the gas storage space 14 Communication with the second space 26 is established.
- the on-off valve 41 includes a spherical valve body 42, a valve lid 43, and a valve body presser 44.
- the valve lid 43 is provided at the lower end of the inlet 11 a of the shaft 6 and has a hole smaller than the spherical valve body 42.
- the valve body presser 44 restricts the upward movement of the spherical valve body 42, is fixed inside the oil supply passage 11, and has a hole smaller than the spherical valve body 42.
- the spherical valve body 42 is housed in a space between the valve lid 43 and the valve body presser 44.
- the spherical valve element 42 closes the hole of the valve lid 43, thereby closing the on-off valve 41.
- the spherical valve body 42 is pressed in a direction to close the hole of the valve lid 43 by the differential pressure between the gas storage space 14 and the oil reservoir 32.
- the circulation of the CO 2 refrigerant from the gas storage space 14 to the second space 26 is performed separately from the oil supply passage 11 that supplies the oil A from the oil reservoir 32 to the gas storage space 14 and the second space 26.
- the second path 12 is provided, which is possible and has low passage resistance. Therefore, when the compressor is stopped, the CO 2 refrigerant is caused to flow backward through the second path 12 without going through the oil supply passage 11 and the pressure between the gas storage space 14 and the second space 26 is equalized. It is possible to avoid it reliably. Accordingly, the high-pressure CO 2 refrigerant immediately moves from the gas storage space 14 to the second space 26 through the second path 12 having a small passage resistance to equalize the pressure.
- the inlet 11a of the oil supply passage 11 is used. Therefore, it is possible to avoid sucking up the oil A from the oil reservoir 32 and backflowing it into the second space 26.
- the present invention has a gas storage space in which a compressed gas medium is temporarily stored in an upper portion of a sealed space, and the compression mechanism portion and the oil reservoir portion are arranged at a position below the gas storage space. It is possible to apply to the machine. Therefore, the compression mechanism section is not limited to the compressor in which the rotor and the blade are integrated as exemplified in the present embodiment, but may be a rotary compressor in which the rotor and the blade are separated, and other various compressors. Can also be applied.
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Abstract
圧縮機停止時における油の逆流を回避することができる密閉型圧縮機を提供する。圧縮機構部(4)は、密閉容器(3)の内部におけるガス貯留空間(14)の下方の位置に配置されている。給油通路(11)は、油溜め部(32)からガス貯留空間(14)および圧縮空間(24)の圧縮機構部(4)の摺動部分へ油を給油する。しかも、給油通路(11)は、ガス貯留空間(14)と吸入室(24)に対してピストンの裏側の第2空間(26)との間を連通する。第2経路(12)は、給油通路(11)とは異なる経路である。第2経路(12)は、ガス貯留空間(14)から第2空間(26)へのガス媒体の流通が可能である。ガス媒体が第2経路(12)を流れるときの通路抵抗は、給油通路(11)を流れるときの通路抵抗よりも小さい。
Description
本発明は、密閉型圧縮機に関する。
従来より、冷媒ガス等の圧縮媒体を圧縮するために、密閉容器内部に圧縮機構およびそれを駆動する駆動モータ等を収納された密閉型圧縮機が種々用いられている。密閉型圧縮機は、例えば、密閉型圧縮機としては、圧縮機構が、シリンダと、その内部で回転するローラと、ローラ外周に摺動可能に接触するブレードとによって構成されたロータリー圧縮機がある。
特許文献1(特開平6-074176号公報)に記載のロータリー圧縮機では、密閉容器下部に油溜め部が形成されている。圧縮機運転時には、油溜め部の潤滑油は、クランク軸内部に形成された給油通路を通り、圧縮機構内部およびクランク軸の軸受部に供給される。給油通路は、圧縮機構上部の圧縮後の冷媒ガスが一時的に貯留されるガス貯留空間と圧縮機構内部の圧縮空間との間を連通している。
特許文献1(特開平6-074176号公報)に記載のロータリー圧縮機では、密閉容器下部に油溜め部が形成されている。圧縮機運転時には、油溜め部の潤滑油は、クランク軸内部に形成された給油通路を通り、圧縮機構内部およびクランク軸の軸受部に供給される。給油通路は、圧縮機構上部の圧縮後の冷媒ガスが一時的に貯留されるガス貯留空間と圧縮機構内部の圧縮空間との間を連通している。
また、このロータリー圧縮機では、給油に悪影響を与える発泡冷媒ガスを排出するための孔が主軸受の弾性軸受溝に設けられている。また、ローラ外周・ブレード先端間の損傷を回避するために、該孔には絞りが設けられている。
すなわち、特許文献1記載の構造では、給油通路とは別の第2経路である該孔が、軸受端板を貫通しており、または、ガス貯留空間に対して吐出マフラ出口を介して開口している。
すなわち、特許文献1記載の構造では、給油通路とは別の第2経路である該孔が、軸受端板を貫通しており、または、ガス貯留空間に対して吐出マフラ出口を介して開口している。
しかし、特許文献1に記載されているロータリー圧縮機のように、密閉容器内部において圧縮機下部に圧縮機構および油溜め部が設けられている密閉型圧縮機では、圧縮機の停止時に給油通路を介して油が圧縮機の吸込み側へ逆流し、圧縮機の起動時には逆流した油を圧縮機構の内部に吸い込むことによって圧縮室内で油圧縮を起こすおそれがある。このような油圧縮が起きれば、吐出弁割れ、軸損傷、または芯ずれなどの損傷を起こすおそれがある。さらに、起動時には、圧縮機構内部での油切れによる軸受損傷のおそれがあり、とくにインバータ圧縮機に生じやすい。
しかも、特許文献1記載の圧縮機では、油溜め部における油面が上昇する場合にも、圧縮機構内部に油を吸い上げて油圧縮を起こすおそれがある。
さらに、二酸化炭素のような超高圧の冷媒ガスの場合には、圧縮機停止時における圧縮後の冷媒ガスが存在する高圧空間と圧縮室内部との差圧が高いため、上述の吐出弁割れ等の損傷の症状が生じやすくなる。
しかも、特許文献1記載の圧縮機では、油溜め部における油面が上昇する場合にも、圧縮機構内部に油を吸い上げて油圧縮を起こすおそれがある。
さらに、二酸化炭素のような超高圧の冷媒ガスの場合には、圧縮機停止時における圧縮後の冷媒ガスが存在する高圧空間と圧縮室内部との差圧が高いため、上述の吐出弁割れ等の損傷の症状が生じやすくなる。
また、二酸化炭素のような超高圧の冷媒ガスを用いる場合には、軸受耐力を向上するために高粘度の油が使用されている。このため、逆流した油を圧縮室内で圧縮する油圧縮時の圧力が高くなるので、吐出弁等の損傷に至る可能性が高くなる。
一方、逆流した油の圧縮を回避するために、圧縮機の吐出側に逆止弁を設けることが考えられるが、通常運転時に吐出圧損を伴い性能が低下するという問題が生じたり、逆止弁を設けることで製造コストが上がる等の問題がある。
本発明の課題は、圧縮機停止時における油の逆流を確実に回避することができる密閉型圧縮機を提供することにある。
一方、逆流した油の圧縮を回避するために、圧縮機の吐出側に逆止弁を設けることが考えられるが、通常運転時に吐出圧損を伴い性能が低下するという問題が生じたり、逆止弁を設けることで製造コストが上がる等の問題がある。
本発明の課題は、圧縮機停止時における油の逆流を確実に回避することができる密閉型圧縮機を提供することにある。
第1発明の密閉型圧縮機は、密閉容器と、圧縮機構部と、油溜め部と、給油通路と、第2経路とを備えている。密閉容器は、密閉空間を有する。密閉容器は、ガス貯留空間を有する。ガス貯留空間は、密閉空間の上部に圧縮後のガス媒体が一時的に貯留される。圧縮機構部は、密閉容器の内部におけるガス貯留空間の下方の位置に配置されている。圧縮機構部は、内部において、第1空間である吸入室と、第2空間とを有する。第2空間は、吸入室からピストンのシール面で吸入室と仕切られる。しかも、第2空間は、吸入室に対してピストンの裏側の空間である。圧縮機構部は、ガス媒体を吸入室で圧縮してガス貯留空間へ排出する。油溜め部は、密閉容器の内部において圧縮機構部の下方の位置に配置される。油溜め部は、圧縮機構部の潤滑に用いられる油を貯留する。給油通路は、油溜め部からガス貯留空間および第2空間の圧縮機構部の摺動部分へ油を給油する。しかも、給油通路は、ガス貯留空間と第2空間との間を連通する。第2経路は、給油通路とは異なる経路である。第2経路は、ガス貯留空間から第2空間へのガス媒体の流通が可能である。ガス媒体が第2経路を流れるときの通路抵抗は、給油通路を流れるときの通路抵抗よりも小さい。
ここでは、油溜め部からガス貯留空間および圧縮機構部における吸入室に対してピストンの裏側の第2空間へそれぞれ油を給油する給油通路とは別に、ガス貯留空間から第2空間へのガス媒体の流通が可能であり、かつ、通路抵抗が小さい第2経路を備えている。したがって、圧縮機停止時には、給油通路を介さずに第2経路を通してガス媒体を逆流させてガス貯留空間と第2空間との間の圧力を均圧するので、油の逆流を確実に回避することが可能である。
第2発明の密閉型圧縮機は、第1発明の密閉型圧縮機であって、第2経路は、圧縮機構部の回転軸を支持する軸受の端板に貫通して形成されている。第2経路は、ガス貯留空間と第2空間との間を連通している。
ここでは、第2経路は、圧縮機構部の回転軸を支持する軸受の端板に貫通して形成されている。第2経路は、ガス貯留空間と第2空間との間を連通している。すなわち、第2経路は、軸受における軸受隙間や摺動シール部の隙間部などの狭路を介さずに、軸受の端板を貫通している。したがって、第2経路の寸法や形状を管理することによって、第2経路の近辺に既に存在している軸受隙間や摺動シール部の隙間部などの狭路との間の通路抵抗差を調整することが可能になる。その結果、既存の圧縮機の構造から大きな設計変更をする必要なく、所望の通路抵抗差を確実に得ることが可能である。
ここでは、第2経路は、圧縮機構部の回転軸を支持する軸受の端板に貫通して形成されている。第2経路は、ガス貯留空間と第2空間との間を連通している。すなわち、第2経路は、軸受における軸受隙間や摺動シール部の隙間部などの狭路を介さずに、軸受の端板を貫通している。したがって、第2経路の寸法や形状を管理することによって、第2経路の近辺に既に存在している軸受隙間や摺動シール部の隙間部などの狭路との間の通路抵抗差を調整することが可能になる。その結果、既存の圧縮機の構造から大きな設計変更をする必要なく、所望の通路抵抗差を確実に得ることが可能である。
第3発明の密閉型圧縮機は、第1発明または第2発明の密閉型圧縮機であって、給油通路のガス貯留空間側の開口部は、圧縮機構部の回転軸を支持する軸受の端板の上端よりも上方の位置に開口している。
ここでは、給油通路のガス貯留空間側に開口する開口部は、圧縮機構部の回転軸を支持する軸受の端板の上端よりも上方の位置に開口しているので、圧縮機停止時に油の巻込みを防ぐと共に、通常運転時に第2空間内部で発生する給油に悪影響を与える発泡冷媒ガスを効果的に排除することができる。
ここでは、給油通路のガス貯留空間側に開口する開口部は、圧縮機構部の回転軸を支持する軸受の端板の上端よりも上方の位置に開口しているので、圧縮機停止時に油の巻込みを防ぐと共に、通常運転時に第2空間内部で発生する給油に悪影響を与える発泡冷媒ガスを効果的に排除することができる。
第4発明の密閉型圧縮機は、第1発明から第3発明のいずれかの密閉型圧縮機であって、給油通路は、部分的に流路が狭くなった少なくとも1つの狭路を有している。給油通路は、狭路を介してガス貯留空間と第2空間との間を連通している。
ここでは、給油通路は、部分的に流路が狭くなった少なくとも1つの狭路を有している。したがって、狭路の寸法や形状を管理することによって、狭路の近辺に既に存在している軸受隙間や摺動シール部の隙間部などの狭路との間の通路抵抗差を調整することが可能になり、既存の圧縮機の構造から大きな設計変更をする必要なく、所望の通路抵抗差を確実に得ることが可能である。
ここでは、給油通路は、部分的に流路が狭くなった少なくとも1つの狭路を有している。したがって、狭路の寸法や形状を管理することによって、狭路の近辺に既に存在している軸受隙間や摺動シール部の隙間部などの狭路との間の通路抵抗差を調整することが可能になり、既存の圧縮機の構造から大きな設計変更をする必要なく、所望の通路抵抗差を確実に得ることが可能である。
第5発明の密閉型圧縮機は、第1発明から第4発明のいずれかの密閉型圧縮機であって、圧縮機構部は、少なくとも1個のシリンダと、シリンダ内部で揺動する少なくとも1個の揺動ピストンと、揺動ピストンと一体に連結されたブレードとを有する。
ここでは、圧縮機構部は、少なくとも1個のシリンダと、シリンダ内部で揺動する少なくとも1個の揺動ピストンと、揺動ピストンと一体に連結されたブレードとを有している。したがって、従来のロータリー圧縮機のようにローラの外周面をブレードが摺動することによって生じる摺動部分の損傷を回避しつつ、油の逆流を防止することができる。
ここでは、圧縮機構部は、少なくとも1個のシリンダと、シリンダ内部で揺動する少なくとも1個の揺動ピストンと、揺動ピストンと一体に連結されたブレードとを有している。したがって、従来のロータリー圧縮機のようにローラの外周面をブレードが摺動することによって生じる摺動部分の損傷を回避しつつ、油の逆流を防止することができる。
第6発明の密閉型圧縮機は、密閉容器と、圧縮機構部と、油溜め部と、給油通路と、弁とを備えている。密閉容器は、密閉空間を有する。密閉容器は、ガス貯留空間を有する。ガス貯留空間は、密閉空間の上部に圧縮後のガス媒体が一時的に貯留される。圧縮機構部は、密閉容器の内部におけるガス貯留空間の下方の位置に配置されている。圧縮機構部は、内部において、第1空間である吸入室と、第2空間とを有する。第2空間は、吸入室からピストンのシール面で吸入室と仕切られる。しかも、第2空間は、吸入室に対してピストンの裏側の空間である。圧縮機構部は、ガス媒体を吸入室で圧縮してガス貯留空間へ排出する。油溜め部は、密閉容器の内部において圧縮機構部の下方の位置に配置される。油溜め部は、圧縮機構部の潤滑に用いられる油を貯留する。給油通路は、油溜め部からガス貯留空間および第2空間の圧縮機構部の摺動部分へ油を給油する。しかも、給油通路は、ガス貯留空間と第2空間との間を連通する。弁は、給油通路の油溜め部側の開口である流入口に配置されている。弁は、圧縮機構部の回転軸が回転するときに発生する遠心力を受けるときに開き、遠心力を受けないときに閉まることにより流入口を開閉する。
ここでは、油溜め部と圧縮機構部が共に高圧又は中間圧空間の下部に設けられた圧縮機において、給油通路の流入口付近には遠心力によって開閉する開閉弁が設けられている。これにより、遠心力を利用した弁を用いることで、簡単な構造で油逆流を確実に回避することができる。
第7発明の密閉型圧縮機は、密閉容器と、圧縮機構部と、油溜め部と、給油通路と、第2経路と、弁とを備えている。密閉容器は、密閉空間を有する。密閉容器は、ガス貯留空間を有する。ガス貯留空間は、密閉空間の上部に圧縮後のガス媒体が一時的に貯留される。圧縮機構部は、密閉容器の内部におけるガス貯留空間の下方の位置に配置されている。圧縮機構部は、内部において、第1空間である吸入室と、第2空間とを有する。第2空間は、吸入室からピストンのシール面で吸入室と仕切られる。しかも、第2空間は、吸入室に対してピストンの裏側の空間である。圧縮機構部は、ガス媒体を吸入室で圧縮してガス貯留空間へ排出する。油溜め部は、密閉容器の内部において圧縮機構部の下方の位置に配置される。油溜め部は、圧縮機構部の潤滑に用いられる油を貯留する。給油通路は、油溜め部からガス貯留空間および第2空間の圧縮機構部の摺動部分へ油を給油する。しかも、給油通路は、ガス貯留空間と第2空間との間を連通する。第2経路は、給油通路とは異なる経路である。第2経路は、ガス貯留空間から第2空間へのガス媒体の流通が可能である。弁は、給油通路の油溜め部側の開口である流入口に配置されている。弁は、圧縮機構部の回転軸が回転するときに発生する遠心力を受けるときに開き、遠心力を受けないときに閉まることにより流入口を開閉する。ガス媒体が第2経路を流れるときの通路抵抗は、給油通路を流れるときの通路抵抗よりも小さい。
ここでは、油溜め部からガス貯留空間および圧縮機構部における吸入室に対してピストンの裏側の第2空間へ油を給油する給油通路とは別に、ガス貯留空間から第2空間へのガス媒体の流通が可能であり、かつ、通路抵抗が小さい第2経路を備えている。したがって、圧縮機停止時には、給油通路を介さずに第2経路を通してガス媒体を逆流させてガス貯留空間と第2空間との間の圧力を均圧するので、油の逆流を確実に回避することが可能である。しかも、遠心力を利用した弁を用いることで、簡単な構造で油逆流を確実に回避することができる。
第8発明の密閉型圧縮機は、第1発明から第7発明のいずれかの密閉型圧縮機であって、二酸化炭素をガス媒体として使用する。
ここでは、ガス媒体として一般的に用いられている他の冷媒よりも高圧の二酸化炭素冷媒を使用しているが、高圧の二酸化炭素冷媒と相性のよい高粘度の油を使用しても、第2経路によって、油の逆流を防止できるので、吐出弁等の損傷を回避することができる。
ここでは、ガス媒体として一般的に用いられている他の冷媒よりも高圧の二酸化炭素冷媒を使用しているが、高圧の二酸化炭素冷媒と相性のよい高粘度の油を使用しても、第2経路によって、油の逆流を防止できるので、吐出弁等の損傷を回避することができる。
第1発明によれば、圧縮機停止時には、給油通路を介さずに第2経路を通してガス媒体を逆流させてガス貯留空間と第2空間との間の圧力を均圧するので、油の逆流を確実に回避することができる。
第2発明によれば、既存の圧縮機の構造から大きな設計変更をする必要なく、所望の通路抵抗差を確実に得ることができる。
第3発明によれば、圧縮機停止時に油の巻込みを防ぐと共に、通常運転時に第2空間内部で発生する給油に悪影響を与える発泡冷媒ガスを効果的に排除することができる。
第4発明によれば、既存の圧縮機の構造から大きな設計変更をする必要なく、所望の通路抵抗差を確実に得ることができる。
第5発明によれば、従来のロータリー圧縮機のようにローラの外周面をブレードが摺動することによって生じる摺動部分の損傷を回避しつつ、油の逆流を防止することができる。
第2発明によれば、既存の圧縮機の構造から大きな設計変更をする必要なく、所望の通路抵抗差を確実に得ることができる。
第3発明によれば、圧縮機停止時に油の巻込みを防ぐと共に、通常運転時に第2空間内部で発生する給油に悪影響を与える発泡冷媒ガスを効果的に排除することができる。
第4発明によれば、既存の圧縮機の構造から大きな設計変更をする必要なく、所望の通路抵抗差を確実に得ることができる。
第5発明によれば、従来のロータリー圧縮機のようにローラの外周面をブレードが摺動することによって生じる摺動部分の損傷を回避しつつ、油の逆流を防止することができる。
第6発明によれば、遠心力を利用した弁を用いることで、簡単な構造で油逆流を確実に回避することができる。
第7発明によれば、圧縮機停止時には、給油通路を介さずに第2経路を通してガス媒体を逆流させてガス貯留空間と第2空間との間の圧力を均圧するので、油の逆流を確実に回避することができる。しかも、遠心力を利用した弁を用いることで、簡単な構造で油逆流を確実に回避することができる。
第8発明によれば、高圧の二酸化炭素冷媒と相性のよい高粘度の油を使用しても、第2経路によって、油の逆流を防止できるので、吐出弁等の損傷を回避することができる。
第7発明によれば、圧縮機停止時には、給油通路を介さずに第2経路を通してガス媒体を逆流させてガス貯留空間と第2空間との間の圧力を均圧するので、油の逆流を確実に回避することができる。しかも、遠心力を利用した弁を用いることで、簡単な構造で油逆流を確実に回避することができる。
第8発明によれば、高圧の二酸化炭素冷媒と相性のよい高粘度の油を使用しても、第2経路によって、油の逆流を防止できるので、吐出弁等の損傷を回避することができる。
つぎに本発明の密閉型圧縮機の実施形態を図面を参照しながら説明する。
〔第1実施形態〕
<密閉型圧縮機1の構成>
図1~3に示されるスイング式の密閉型圧縮機1は、ケーシング2と、モータ3と、圧縮機構部4と、シャフト6と、油溜め部32と、給油通路11と、第2経路12(図2参照)とを備えている。
モータ3、圧縮機構部4およびシャフト6は、ケーシング2の内部に収納されている。圧縮機構部4は、単シリンダのスイング圧縮機であり、後述する揺動ピストン21、ブレード22、ブッシュ23、およびシリンダ27aを有している。
ケーシング2は、密閉容器であり、筒状部2aと、筒状部2aの上下の開口端を閉じる一対の鏡板2b、2cとを有している。ケーシング2の筒状部2aは、モータ3のモータステータ8およびモータロータ9を収納している。また、ケーシング2は、圧縮機構部4の下部に油Aを貯める油溜め部32を有する。油Aは、圧縮機構部4等の潤滑に用いられ、CO2冷媒とともにケーシング2の内部に充填される。CO2冷媒が充填されたケーシング2の内圧は、高圧(12MPa程度)になっている。
〔第1実施形態〕
<密閉型圧縮機1の構成>
図1~3に示されるスイング式の密閉型圧縮機1は、ケーシング2と、モータ3と、圧縮機構部4と、シャフト6と、油溜め部32と、給油通路11と、第2経路12(図2参照)とを備えている。
モータ3、圧縮機構部4およびシャフト6は、ケーシング2の内部に収納されている。圧縮機構部4は、単シリンダのスイング圧縮機であり、後述する揺動ピストン21、ブレード22、ブッシュ23、およびシリンダ27aを有している。
ケーシング2は、密閉容器であり、筒状部2aと、筒状部2aの上下の開口端を閉じる一対の鏡板2b、2cとを有している。ケーシング2の筒状部2aは、モータ3のモータステータ8およびモータロータ9を収納している。また、ケーシング2は、圧縮機構部4の下部に油Aを貯める油溜め部32を有する。油Aは、圧縮機構部4等の潤滑に用いられ、CO2冷媒とともにケーシング2の内部に充填される。CO2冷媒が充填されたケーシング2の内圧は、高圧(12MPa程度)になっている。
ケーシング2は、その内部の密閉空間の上部に圧縮後のCO2冷媒が一時的に貯留されるガス貯留空間14を有する。ガス貯留空間14は、モータ3の上側の部分14aと下側の部分14bとを有している。部分14aと部分14bとは、モータ3の内外の隙間を通して連通している。ガス貯留空間14は、吐出管29に連通している。
ガス貯留空間14の下方の位置には、圧縮機構部4が配置されている。さらに圧縮機構部4の下方の位置には、油溜め部32が配置されている。
モータ3は、環状のモータステータ8と、モータステータ8の内部空間8aに回転自在に配置されたモータロータ9とを有している。モータロータ9は、シャフト6に連結され、シャフト6とともに回転することが可能である。モータステータ8は、筒状部2aの貫通孔2d内部におけるスポット溶接等の複数の点接合部7によって筒状部2aに固定されている。
ガス貯留空間14の下方の位置には、圧縮機構部4が配置されている。さらに圧縮機構部4の下方の位置には、油溜め部32が配置されている。
モータ3は、環状のモータステータ8と、モータステータ8の内部空間8aに回転自在に配置されたモータロータ9とを有している。モータロータ9は、シャフト6に連結され、シャフト6とともに回転することが可能である。モータステータ8は、筒状部2aの貫通孔2d内部におけるスポット溶接等の複数の点接合部7によって筒状部2aに固定されている。
<圧縮機構部4の構成>
圧縮機構部4は、図1および図3に示されるように、揺動ピストン21と、揺動ピストン21に一体に連結されたブレード22と、ブレード22を揺動可能に支持するブッシュ23と、シリンダ27aと、シリンダ27aの両端に位置するフロントヘッド27bおよびリアヘッド27cとを有している。フロントヘッド27bおよびリアヘッド27cは、シャフト6を支持する軸受である。シリンダ27aは、揺動ピストン21を収納する吸入室24、ブッシュ23が回転自在に挿入されたブッシュ孔25を有する。ここで、吸入室24は、その内部でCO2冷媒を圧縮する空間であり、本発明の第1空間に相当する。また、圧縮機構部4は、吸入室24から揺動ピストン21のシール面21aで吸入室24と仕切られ、かつ、吸入室24に対して揺動ピストン21の裏側の第2空間26を有している。
圧縮機構部4は、図1および図3に示されるように、揺動ピストン21と、揺動ピストン21に一体に連結されたブレード22と、ブレード22を揺動可能に支持するブッシュ23と、シリンダ27aと、シリンダ27aの両端に位置するフロントヘッド27bおよびリアヘッド27cとを有している。フロントヘッド27bおよびリアヘッド27cは、シャフト6を支持する軸受である。シリンダ27aは、揺動ピストン21を収納する吸入室24、ブッシュ23が回転自在に挿入されたブッシュ孔25を有する。ここで、吸入室24は、その内部でCO2冷媒を圧縮する空間であり、本発明の第1空間に相当する。また、圧縮機構部4は、吸入室24から揺動ピストン21のシール面21aで吸入室24と仕切られ、かつ、吸入室24に対して揺動ピストン21の裏側の第2空間26を有している。
揺動ピストン21は、モータ3の回転駆動力を受けてシャフト6の偏心部6aが偏心して回転することによって、シリンダ27aの内部で揺動し、これによって、吸入管28から吸入されたCO2冷媒を吸入室24内部で圧縮する。圧縮されたCO2冷媒は、圧縮機構部4上部のガス貯留空間14を通ってケーシング2の内部を上昇し、吐出管29から吐出される。
フロントヘッド27bは、マウンティングプレート30にネジ止めされている。マウンティングプレート30は、スポット溶接等のマウンティングプレート接合部31によってケーシング2の筒状部2aに固定されている。
<給油通路11および第2経路12の構成>
給油通路11は、図2に示されるように、シャフト6を貫通して形成されている。給油通路11は、油溜め部32からガス貯留空間14および第2空間26へそれぞれ油Aを給油する通路であり、圧縮機運転中にガス貯留空間14および第2空間26における圧縮機構部4の摺動部分への給油を可能にしている。給油通路11は、油溜め部32側に開口している油Aが流入する入口11aと、シャフト6の半径方向に延び、フロントヘッド27bより上方のガス貯留空間14に開口する上部出口11bとを有している。さらに、シャフト6の偏心部6aの上側、下側および中央には、それぞれ、シャフト6の半径方向に延びるように、給油通路11の内部出口11c、11d、11eが形成されている。また、給油通路11は、上部出口11bおよび内部出口11c、11d、11eを介して、ガス貯留空間14と第2空間26との間が連通されている。
フロントヘッド27bは、マウンティングプレート30にネジ止めされている。マウンティングプレート30は、スポット溶接等のマウンティングプレート接合部31によってケーシング2の筒状部2aに固定されている。
<給油通路11および第2経路12の構成>
給油通路11は、図2に示されるように、シャフト6を貫通して形成されている。給油通路11は、油溜め部32からガス貯留空間14および第2空間26へそれぞれ油Aを給油する通路であり、圧縮機運転中にガス貯留空間14および第2空間26における圧縮機構部4の摺動部分への給油を可能にしている。給油通路11は、油溜め部32側に開口している油Aが流入する入口11aと、シャフト6の半径方向に延び、フロントヘッド27bより上方のガス貯留空間14に開口する上部出口11bとを有している。さらに、シャフト6の偏心部6aの上側、下側および中央には、それぞれ、シャフト6の半径方向に延びるように、給油通路11の内部出口11c、11d、11eが形成されている。また、給油通路11は、上部出口11bおよび内部出口11c、11d、11eを介して、ガス貯留空間14と第2空間26との間が連通されている。
なお図示されていないが、シャフト6の下端の給油通路11の入口付近には、回転ポンプまたは遠心ポンプなどが設けられているので、シャフト6内部の給油通路11を通して、油溜め部32から油を吸い上げて圧縮機構部4の摺動部分等への給油することが可能である。
また、給油通路11は、部分的に流路が狭くなった少なくとも1つの狭路13を有している。狭路13は、シャフト6の偏心部6aの外周面と揺動ピストン21の内周面とが面接触している区間の隙間であり、偏心部6aの中央部に形成された内部出口11e周辺に形成されている。この給油通路11は、狭路13を介してガス貯留空間14と第2空間26との間を連通している。
第2経路12は、給油通路11とは異なる経路であり、ガス貯留空間14から第2空間26へのCO2冷媒の流通が可能である。第2経路12は、CO2冷媒が第2経路12を流れるときの通路抵抗は、給油通路11を流れるときの通路抵抗よりも小さくなるように形成されている。例えば、第2経路12は、給油通路11よりも、流路径を大きくしたり、通路長を短くしたり、または通路の直線部分を多くすることによって、通路抵抗を小さくなるように形成されている。
また、給油通路11は、部分的に流路が狭くなった少なくとも1つの狭路13を有している。狭路13は、シャフト6の偏心部6aの外周面と揺動ピストン21の内周面とが面接触している区間の隙間であり、偏心部6aの中央部に形成された内部出口11e周辺に形成されている。この給油通路11は、狭路13を介してガス貯留空間14と第2空間26との間を連通している。
第2経路12は、給油通路11とは異なる経路であり、ガス貯留空間14から第2空間26へのCO2冷媒の流通が可能である。第2経路12は、CO2冷媒が第2経路12を流れるときの通路抵抗は、給油通路11を流れるときの通路抵抗よりも小さくなるように形成されている。例えば、第2経路12は、給油通路11よりも、流路径を大きくしたり、通路長を短くしたり、または通路の直線部分を多くすることによって、通路抵抗を小さくなるように形成されている。
第2経路12は、図2に示されるように、圧縮機構部4のシャフト6を支持する上側の軸受端板であるフロントヘッド27bに貫通して形成されている。第2経路12は、ガス貯留空間14と第2空間26との間を連通している。第2経路12は、フロントヘッド27bおよびリアヘッド27cにおける軸受隙間や摺動シール部の隙間部(例えば、これらヘッド27b、27cとシャフト6との隙間等)などの狭路を介さずに、フロントヘッド27bを貫通している。
したがって、圧縮機停止時には、給油通路11を介さずに通路抵抗の小さい第2経路12を通してCO2冷媒を逆流させて高圧側のガス貯留空間14と第2空間26との間の圧力を均圧するので、油Aの逆流を確実に回避することが可能である。
<第1実施形態の特徴>
(1)
第1実施形態では、油溜め部32からガス貯留空間14および圧縮機構部4における吸入室24に対して揺動ピストン21の裏側の第2空間26へ、油Aを給油する給油通路11とは別に、ガス貯留空間14から第2空間26へのCO2冷媒の流通が可能であり、かつ、通路抵抗が小さい第2経路12を備えている。したがって、圧縮機停止時には、給油通路11を介さずに第2経路12を通してCO2冷媒を逆流させてガス貯留空間14と第2空間26との間の圧力を均圧するので、油Aの逆流を確実に回避することが可能である。したがって、高圧のCO2冷媒は、通路抵抗の小さい第2経路12を通ってガス貯留空間14から第2空間26へ即時に移動して圧力を均圧するため、このときに給油通路11の入口11aから油溜め部32から油Aを吸い上げて第2空間26へ逆流させることを回避できる。
(2)
第1実施形態では、第2経路12は、図2に示されるように、圧縮機構部4のシャフト6を支持する上側の軸受端板であるフロントヘッド27bに貫通して形成されている。第2経路12は、ガス貯留空間14と第2空間26との間を連通している。第2経路12は、フロントヘッド27bにおける軸受隙間や摺動シール部の隙間部などの狭路を介さずに、フロントヘッド27bを貫通している。したがって、第2経路12の寸法や形状を管理することによって、第2経路12の近辺に既に存在している軸受隙間や摺動シール部の隙間部などの狭路との間の通路抵抗差を調整することが可能になる。その結果、既存の圧縮機の構造から大きな設計変更をする必要なく、所望の通路抵抗差を確実に得ることが可能である。
(3)
第1実施形態では、第2経路12のガス貯留空間14側に開口する上部出口11bは、圧縮機構部4のシャフト6を支持するフロントヘッド24bの上端よりも上方の位置に開口しているので、圧縮機停止時に油Aの巻込みを防ぐと共に、通常運転時に第2空間26内部で発生する給油に悪影響を与える発泡冷媒ガスを効果的に排除することができる。
(4)
第1実施形態では、給油通路11は、部分的に流路が狭くなった少なくとも1つの狭路13を有している。したがって、狭路13の寸法や形状を管理することによって、狭路13の近辺に既に存在している軸受隙間や摺動シール部の隙間部などの狭路との間の通路抵抗差を調整することが可能になり、既存の圧縮機の構造から大きな設計変更をする必要なく、所望の通路抵抗差を確実に得ることが可能である。
(5)
第1実施形態では、圧縮機構部4は、少なくとも1個のシリンダ27aと、シリンダ27a内部で揺動する少なくとも1個の揺動ピストン21と、揺動ピストン21と一体に連結されたブレード22とを有している。したがって、従来のロータリー圧縮機のようにローラの外周面をブレードが摺動することによって生じる摺動部分の損傷を回避しつつ、油の逆流を防止することができる。
(6)
さらに、第1実施形態の密閉型圧縮機1では、ガス媒体として一般的に用いられている他の冷媒よりも高圧のCO2冷媒を使用しているが、高圧のCO2冷媒と相性のよい高粘度の油を使用しても、第2経路12によって、油Aの逆流を防止できるので、吐出弁等の損傷を回避することができる。
したがって、圧縮機停止時には、給油通路11を介さずに通路抵抗の小さい第2経路12を通してCO2冷媒を逆流させて高圧側のガス貯留空間14と第2空間26との間の圧力を均圧するので、油Aの逆流を確実に回避することが可能である。
<第1実施形態の特徴>
(1)
第1実施形態では、油溜め部32からガス貯留空間14および圧縮機構部4における吸入室24に対して揺動ピストン21の裏側の第2空間26へ、油Aを給油する給油通路11とは別に、ガス貯留空間14から第2空間26へのCO2冷媒の流通が可能であり、かつ、通路抵抗が小さい第2経路12を備えている。したがって、圧縮機停止時には、給油通路11を介さずに第2経路12を通してCO2冷媒を逆流させてガス貯留空間14と第2空間26との間の圧力を均圧するので、油Aの逆流を確実に回避することが可能である。したがって、高圧のCO2冷媒は、通路抵抗の小さい第2経路12を通ってガス貯留空間14から第2空間26へ即時に移動して圧力を均圧するため、このときに給油通路11の入口11aから油溜め部32から油Aを吸い上げて第2空間26へ逆流させることを回避できる。
(2)
第1実施形態では、第2経路12は、図2に示されるように、圧縮機構部4のシャフト6を支持する上側の軸受端板であるフロントヘッド27bに貫通して形成されている。第2経路12は、ガス貯留空間14と第2空間26との間を連通している。第2経路12は、フロントヘッド27bにおける軸受隙間や摺動シール部の隙間部などの狭路を介さずに、フロントヘッド27bを貫通している。したがって、第2経路12の寸法や形状を管理することによって、第2経路12の近辺に既に存在している軸受隙間や摺動シール部の隙間部などの狭路との間の通路抵抗差を調整することが可能になる。その結果、既存の圧縮機の構造から大きな設計変更をする必要なく、所望の通路抵抗差を確実に得ることが可能である。
(3)
第1実施形態では、第2経路12のガス貯留空間14側に開口する上部出口11bは、圧縮機構部4のシャフト6を支持するフロントヘッド24bの上端よりも上方の位置に開口しているので、圧縮機停止時に油Aの巻込みを防ぐと共に、通常運転時に第2空間26内部で発生する給油に悪影響を与える発泡冷媒ガスを効果的に排除することができる。
(4)
第1実施形態では、給油通路11は、部分的に流路が狭くなった少なくとも1つの狭路13を有している。したがって、狭路13の寸法や形状を管理することによって、狭路13の近辺に既に存在している軸受隙間や摺動シール部の隙間部などの狭路との間の通路抵抗差を調整することが可能になり、既存の圧縮機の構造から大きな設計変更をする必要なく、所望の通路抵抗差を確実に得ることが可能である。
(5)
第1実施形態では、圧縮機構部4は、少なくとも1個のシリンダ27aと、シリンダ27a内部で揺動する少なくとも1個の揺動ピストン21と、揺動ピストン21と一体に連結されたブレード22とを有している。したがって、従来のロータリー圧縮機のようにローラの外周面をブレードが摺動することによって生じる摺動部分の損傷を回避しつつ、油の逆流を防止することができる。
(6)
さらに、第1実施形態の密閉型圧縮機1では、ガス媒体として一般的に用いられている他の冷媒よりも高圧のCO2冷媒を使用しているが、高圧のCO2冷媒と相性のよい高粘度の油を使用しても、第2経路12によって、油Aの逆流を防止できるので、吐出弁等の損傷を回避することができる。
<第1実施形態の変形例>
(A)
第1実施形態の密閉型圧縮機1では、圧縮機構部4を1基備えており、1段の圧縮を行っているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の変形例として、多段圧縮用の密閉型圧縮機1に本発明を適用してもよく、この場合も、油溜め部と圧縮機構部が共に高圧又は中間圧空間の下部に設けられた圧縮機であれば、本発明を適用することが可能である。すなわち、本発明のガス貯留空間14に相当する高圧又は中間圧空間と第2空間26を結ぶ給油通路11とは別の第2経路12を設け、かつ、第2経路12を給油通路11より通路抵抗が少ないように設計すれば、圧縮機停止時に、給油通路11を介さずに圧力が均圧するので、油の逆流を確実に回避することができる。
[第2実施形態]
第2実施形態の密閉型圧縮機では、図4に示されるように、油逆流を回避する他の手段として、第1実施形態のように第2経路12を設ける代わりに、給油通路11の入口11aに遠心力によって開閉する開閉弁41を備えている点で第1実施形態の密閉型圧縮機1と異なっており、その他の構成では第1実施形態の密閉型圧縮機1の構成と共通している。
(A)
第1実施形態の密閉型圧縮機1では、圧縮機構部4を1基備えており、1段の圧縮を行っているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の変形例として、多段圧縮用の密閉型圧縮機1に本発明を適用してもよく、この場合も、油溜め部と圧縮機構部が共に高圧又は中間圧空間の下部に設けられた圧縮機であれば、本発明を適用することが可能である。すなわち、本発明のガス貯留空間14に相当する高圧又は中間圧空間と第2空間26を結ぶ給油通路11とは別の第2経路12を設け、かつ、第2経路12を給油通路11より通路抵抗が少ないように設計すれば、圧縮機停止時に、給油通路11を介さずに圧力が均圧するので、油の逆流を確実に回避することができる。
[第2実施形態]
第2実施形態の密閉型圧縮機では、図4に示されるように、油逆流を回避する他の手段として、第1実施形態のように第2経路12を設ける代わりに、給油通路11の入口11aに遠心力によって開閉する開閉弁41を備えている点で第1実施形態の密閉型圧縮機1と異なっており、その他の構成では第1実施形態の密閉型圧縮機1の構成と共通している。
すなわち、第2実施形態の密閉型圧縮機は、図1および図4に示されるように、ケーシング2と、圧縮機構部4と、油溜め部32と、給油通路11と、開閉弁41とを備えている。
ケーシング2は、第1実施形態と同様に、密閉空間の上部に圧縮後のCO2冷媒が一時的に貯留されるガス貯留空間14を有する。
圧縮機構部4は、第1実施形態と同様に、ケーシング2の内部におけるガス貯留空間14の下方の位置に配置され、内部に吸入室24および第2空間26を有し、CO2冷媒を吸入室24で圧縮してガス貯留空間14へ排出する。第2空間26は、圧縮機構部4における吸入室24に対して揺動ピストン21の裏側の空間である。
油溜め部32は、第1実施形態と同様に、ケーシング2の内部において圧縮機構部4の下方の位置に配置され、圧縮機構部4の潤滑に用いられる油Aを貯留する。
ケーシング2は、第1実施形態と同様に、密閉空間の上部に圧縮後のCO2冷媒が一時的に貯留されるガス貯留空間14を有する。
圧縮機構部4は、第1実施形態と同様に、ケーシング2の内部におけるガス貯留空間14の下方の位置に配置され、内部に吸入室24および第2空間26を有し、CO2冷媒を吸入室24で圧縮してガス貯留空間14へ排出する。第2空間26は、圧縮機構部4における吸入室24に対して揺動ピストン21の裏側の空間である。
油溜め部32は、第1実施形態と同様に、ケーシング2の内部において圧縮機構部4の下方の位置に配置され、圧縮機構部4の潤滑に用いられる油Aを貯留する。
給油通路11は、第1実施形態と同様に、油溜め部32からガス貯留空間14および第2空間26における圧縮機構部4の摺動部分へ油Aを給油し、かつ、ガス貯留空間14と吸入室24との間を連通する。
開閉弁41は、給油通路11の油溜め部32側の開口である流入口11aに配置されている。開閉弁41は、圧縮機構部4のシャフト6が回転するときに発生する遠心力を受けるときに開き、遠心力を受けないときに閉まることにより流入口11aを開閉する。
開閉弁41は、図4に示されるように、球形弁体42と、弁蓋43と、弁体押え44とを有している。弁蓋43は、シャフト6の流入口11aの下端に設けられ、球形弁体42より小さい孔が開口している。弁体押え44は、球形弁体42の上方への移動を規制し、給油通路11の内部に固定され、球形弁体42より小さい孔が開口している。球形弁体42は、弁蓋43と弁体押え44との間の空間部に収納されている。圧縮機構部4のシャフト6が回転するときには、そのときに発生する遠心力によって球形弁体42が給油通路11の内周壁に寄って弁蓋43の孔から外れることにより開閉弁41が開き、給油通路11を油Aが上昇するようになる。圧縮機が停止してシャフト6が回転しなくなって球形弁体42が遠心力を受けないときには、球形弁体42が弁蓋43の孔を塞ぐことによって、開閉弁41が閉まる。このとき、球形弁体42は、ガス貯留空間14と油溜め部32との間の差圧により弁蓋43の孔を塞ぐ方向に押圧される。これにより、図4の矢印に示される給油通路11の上部出口11bから内部出口11e等への高圧のCO2冷媒の流れによって均圧を許すが、油溜め部32から第2空間26への油Aの逆流を確実に回避できる。
<第2実施形態の特徴>
第2実施形態では、油溜め部32と圧縮機構部4が共に高圧又は中間圧空間の下部に設けられた圧縮機において、給油通路11の流入口11a付近には遠心力によって開閉する開閉弁41が設けられている。
開閉弁41は、給油通路11の油溜め部32側の開口である流入口11aに配置されている。開閉弁41は、圧縮機構部4のシャフト6が回転するときに発生する遠心力を受けるときに開き、遠心力を受けないときに閉まることにより流入口11aを開閉する。
開閉弁41は、図4に示されるように、球形弁体42と、弁蓋43と、弁体押え44とを有している。弁蓋43は、シャフト6の流入口11aの下端に設けられ、球形弁体42より小さい孔が開口している。弁体押え44は、球形弁体42の上方への移動を規制し、給油通路11の内部に固定され、球形弁体42より小さい孔が開口している。球形弁体42は、弁蓋43と弁体押え44との間の空間部に収納されている。圧縮機構部4のシャフト6が回転するときには、そのときに発生する遠心力によって球形弁体42が給油通路11の内周壁に寄って弁蓋43の孔から外れることにより開閉弁41が開き、給油通路11を油Aが上昇するようになる。圧縮機が停止してシャフト6が回転しなくなって球形弁体42が遠心力を受けないときには、球形弁体42が弁蓋43の孔を塞ぐことによって、開閉弁41が閉まる。このとき、球形弁体42は、ガス貯留空間14と油溜め部32との間の差圧により弁蓋43の孔を塞ぐ方向に押圧される。これにより、図4の矢印に示される給油通路11の上部出口11bから内部出口11e等への高圧のCO2冷媒の流れによって均圧を許すが、油溜め部32から第2空間26への油Aの逆流を確実に回避できる。
<第2実施形態の特徴>
第2実施形態では、油溜め部32と圧縮機構部4が共に高圧又は中間圧空間の下部に設けられた圧縮機において、給油通路11の流入口11a付近には遠心力によって開閉する開閉弁41が設けられている。
これにより、圧縮機の停止時に給油通路11を介して発生するガス逆流時の油Aの巻込みは、給油通路11内での微小な圧力差によって生じるので、遠心力を利用した開閉弁41を用いることで、簡単な構造で油溜め部32から第2空間26への油Aの逆流を確実に回避することができる。
[第3実施形態]
第3実施形態の密閉型圧縮機では、図5に示されるように、油逆流を回避する手段として、第1実施形態の第2経路12と、第2実施形態の給油通路11の入口11aに遠心力によって開閉する開閉弁41とを両方備えている点で第1実施形態の密閉型圧縮機1と異なっており、その他の構成では第1実施形態の密閉型圧縮機1の構成と共通している。
すなわち、第3実施形態の密閉型圧縮機は、ケーシング2と、圧縮機構部4と、油溜め部32と、給油通路11と、第2経路12と、開閉弁41とを備えている。
[第3実施形態]
第3実施形態の密閉型圧縮機では、図5に示されるように、油逆流を回避する手段として、第1実施形態の第2経路12と、第2実施形態の給油通路11の入口11aに遠心力によって開閉する開閉弁41とを両方備えている点で第1実施形態の密閉型圧縮機1と異なっており、その他の構成では第1実施形態の密閉型圧縮機1の構成と共通している。
すなわち、第3実施形態の密閉型圧縮機は、ケーシング2と、圧縮機構部4と、油溜め部32と、給油通路11と、第2経路12と、開閉弁41とを備えている。
ケーシング2は、第1実施形態と同様に、密閉空間の上部に圧縮後のCO2冷媒が一時的に貯留されるガス貯留空間14を有する。
圧縮機構部4は、第1実施形態と同様に、ケーシング2の内部におけるガス貯留空間14の下方の位置に配置され、内部において、第1空間である吸入室24と、第2空間26とを有し、CO2冷媒を吸入室24で圧縮してガス貯留空間14へ排出する。第2空間26は、吸入室24から揺動ピストン21のシール面21aで吸入室24と仕切られ、かつ、吸入室24に対して揺動ピストン21の裏側の空間である。
油溜め部32は、第1実施形態と同様に、ケーシング2の内部において圧縮機構部4の下方の位置に配置され、圧縮機構部4の潤滑に用いられる油Aを貯留する。
給油通路11は、第1実施形態と同様に、油溜め部32からガス貯留空間14および第2空間26における圧縮機構部4の摺動部分へ油Aを給油し、かつ、ガス貯留空間14と第2空間26との間を連通する。
圧縮機構部4は、第1実施形態と同様に、ケーシング2の内部におけるガス貯留空間14の下方の位置に配置され、内部において、第1空間である吸入室24と、第2空間26とを有し、CO2冷媒を吸入室24で圧縮してガス貯留空間14へ排出する。第2空間26は、吸入室24から揺動ピストン21のシール面21aで吸入室24と仕切られ、かつ、吸入室24に対して揺動ピストン21の裏側の空間である。
油溜め部32は、第1実施形態と同様に、ケーシング2の内部において圧縮機構部4の下方の位置に配置され、圧縮機構部4の潤滑に用いられる油Aを貯留する。
給油通路11は、第1実施形態と同様に、油溜め部32からガス貯留空間14および第2空間26における圧縮機構部4の摺動部分へ油Aを給油し、かつ、ガス貯留空間14と第2空間26との間を連通する。
なお図示されていないが、シャフト6の下端の給油通路11の入口付近には、回転ポンプまたは遠心ポンプなどが設けられているので、シャフト6内部の給油通路11を通して、油溜め部32から油を吸い上げて圧縮機構部4の摺動部分等への給油することが可能である。
開閉弁41は、図5に示されるように、球形弁体42と、弁蓋43と、弁体押え44とを有している。弁蓋43は、シャフト6の流入口11aの下端に設けられ、球形弁体42より小さい孔が開口している。弁体押え44は、球形弁体42の上方への移動を規制し、給油通路11の内部に固定され、球形弁体42より小さい孔が開口している。球形弁体42は、弁蓋43と弁体押え44との間の空間部に収納されている。圧縮機構部4のシャフト6が回転するときには、そのときに発生する遠心力によって球形弁体42が給油通路11の内周壁に寄って弁蓋43の孔から外れることにより開閉弁41が開き、給油通路11を油Aが上昇するようになる。圧縮機が停止してシャフト6が回転しなくなって球形弁体42が遠心力を受けないときには、球形弁体42が弁蓋43の孔を塞ぐことによって、開閉弁41が閉まる。このとき、球形弁体42は、ガス貯留空間14と油溜め部32との間の差圧により弁蓋43の孔を塞ぐ方向に押圧される。これにより、主に第2経路12を通して(および若干の給油通路11を通して)の高圧のCO2冷媒の流れによって均圧を許すが、油溜め部32から第2空間26への油Aの逆流を確実に回避できる。
<第3実施形態の特徴>
(1)
第3実施形態では、油溜め部32からガス貯留空間14および第2空間26へ油Aを給油する給油通路11とは別に、ガス貯留空間14から第2空間26へのCO2冷媒の流通が可能であり、かつ、通路抵抗が小さい第2経路12を備えている。したがって、圧縮機停止時には、給油通路11を介さずに第2経路12を通してCO2冷媒を逆流させてガス貯留空間14と第2空間26との間の圧力を均圧するので、油Aの逆流を確実に回避することが可能である。したがって、高圧のCO2冷媒は、通路抵抗の小さい第2経路12を通ってガス貯留空間14から第2空間26へ即時に移動して圧力を均圧するため、このときに給油通路11の入口11aから油溜め部32から油Aを吸い上げて第2空間26へ逆流させることを回避できる。
(2)
さらに、第3実施形態では、油溜め部32と圧縮機構部4が共に高圧又は中間圧空間の下部に設けられた圧縮機において、給油通路11の流入口11a付近には遠心力によって開閉する開閉弁41が設けられている。
開閉弁41は、図5に示されるように、球形弁体42と、弁蓋43と、弁体押え44とを有している。弁蓋43は、シャフト6の流入口11aの下端に設けられ、球形弁体42より小さい孔が開口している。弁体押え44は、球形弁体42の上方への移動を規制し、給油通路11の内部に固定され、球形弁体42より小さい孔が開口している。球形弁体42は、弁蓋43と弁体押え44との間の空間部に収納されている。圧縮機構部4のシャフト6が回転するときには、そのときに発生する遠心力によって球形弁体42が給油通路11の内周壁に寄って弁蓋43の孔から外れることにより開閉弁41が開き、給油通路11を油Aが上昇するようになる。圧縮機が停止してシャフト6が回転しなくなって球形弁体42が遠心力を受けないときには、球形弁体42が弁蓋43の孔を塞ぐことによって、開閉弁41が閉まる。このとき、球形弁体42は、ガス貯留空間14と油溜め部32との間の差圧により弁蓋43の孔を塞ぐ方向に押圧される。これにより、主に第2経路12を通して(および若干の給油通路11を通して)の高圧のCO2冷媒の流れによって均圧を許すが、油溜め部32から第2空間26への油Aの逆流を確実に回避できる。
<第3実施形態の特徴>
(1)
第3実施形態では、油溜め部32からガス貯留空間14および第2空間26へ油Aを給油する給油通路11とは別に、ガス貯留空間14から第2空間26へのCO2冷媒の流通が可能であり、かつ、通路抵抗が小さい第2経路12を備えている。したがって、圧縮機停止時には、給油通路11を介さずに第2経路12を通してCO2冷媒を逆流させてガス貯留空間14と第2空間26との間の圧力を均圧するので、油Aの逆流を確実に回避することが可能である。したがって、高圧のCO2冷媒は、通路抵抗の小さい第2経路12を通ってガス貯留空間14から第2空間26へ即時に移動して圧力を均圧するため、このときに給油通路11の入口11aから油溜め部32から油Aを吸い上げて第2空間26へ逆流させることを回避できる。
(2)
さらに、第3実施形態では、油溜め部32と圧縮機構部4が共に高圧又は中間圧空間の下部に設けられた圧縮機において、給油通路11の流入口11a付近には遠心力によって開閉する開閉弁41が設けられている。
これにより、圧縮機の停止時に給油通路11を介して発生するガス逆流時の油Aの巻込みは、給油通路11内での微小な圧力差によって生じるので、遠心力を利用した開閉弁41を用いることで、簡単な構造で油溜め部32から第2空間26への油Aの逆流を確実に回避することができる。
本発明は、密閉空間の上部に圧縮後のガス媒体が一時的に貯留されるガス貯留空間を有し、ガス貯留空間の下方の位置に圧縮機構部および油溜め部が配置された密閉型圧縮機に適用することが可能である。したがって、圧縮機構部については、本実施形態で例示したロータとブレードが一体化した圧縮機だけでなく、ロータとブレードが別体のロータリー圧縮機でもよく、さらにその他種々の圧縮方式の圧縮機にも適用することが可能である。
1 密閉型圧縮機
2 ケーシング(密閉容器)
3 モータ
4 圧縮機構部
11 給油通路
12 第2経路
13 狭路
14 ガス貯留空間
21 揺動ピストン
24 吸入室(第1空間)
26 第2空間
32 油溜め部
41 開閉弁
2 ケーシング(密閉容器)
3 モータ
4 圧縮機構部
11 給油通路
12 第2経路
13 狭路
14 ガス貯留空間
21 揺動ピストン
24 吸入室(第1空間)
26 第2空間
32 油溜め部
41 開閉弁
Claims (8)
- 密閉空間を有し、前記密閉空間の上部に圧縮後のガス媒体が一時的に貯留されるガス貯留空間(14)を有する密閉容器(2)と、
前記密閉容器(2)の内部における前記ガス貯留空間(14)の下方の位置に配置され、内部において、第1空間である吸入室(24)と、前記吸入室(24)からピストン(21)のシール面(21a)で前記吸入室(24)と仕切られ、かつ、前記吸入室(24)に対して前記ピストン(21)の裏側の第2空間(26)とを有し、前記ガス媒体を前記吸入室(24)で圧縮して前記ガス貯留空間(14)へ排出する圧縮機構部(4)と、
前記密閉容器(2)の内部において前記圧縮機構部(4)の下方の位置に配置され、前記圧縮機構部(4)の潤滑に用いられる油を貯留する油溜め部(32)と、
前記油溜め部(32)から前記ガス貯留空間(14)および前記第2空間(26)における前記圧縮機構部(4)の摺動部分へ前記油を給油し、かつ、前記ガス貯留空間(14)と前記第2空間(26)との間を連通する給油通路(11)と、
前記給油通路(11)とは異なる経路であり、前記ガス貯留空間(14)から前記第2空間(26)への前記ガス媒体の流通が可能な第2経路(12)と
を備えており、
前記ガス媒体が前記第2経路(12)を流れるときの通路抵抗は、前記給油通路(11)を流れるときの通路抵抗よりも小さい、
密閉型圧縮機(1)。 - 前記第2経路(12)は、前記圧縮機構部(4)の回転軸(6)を支持する軸受の端板(27b)に貫通して形成され、前記ガス貯留空間(14)と前記第2空間(26)との間を連通している、
請求項1記載の密閉型圧縮機(1)。 - 前記給油通路(11)の前記ガス貯留空間(14)側の開口部(11b)は、前記圧縮機構部(4)の回転軸(6)を支持する軸受の端板(27b)の上端よりも上方の位置に開口している、
請求項1または2記載の密閉型圧縮機(1)。 - 前記給油通路(11)は、部分的に流路が狭くなった少なくとも1つの狭路(13)を有しており、前記狭路(13)を介して前記ガス貯留空間(14)と前記第2空間(26)との間を連通している、
請求項1から3のいずれかに記載の密閉型圧縮機(1)。 - 前記圧縮機構部(4)は、
少なくとも1個のシリンダ(27b)と、
前記シリンダ(27b)内部で揺動する少なくとも1個の揺動ピストン(21)と、
前記揺動ピストン(21)と一体に連結されたブレード(22)と
を有する、
請求項1から4のいずれかに記載の密閉型圧縮機(1)。 - 密閉空間を有し、前記密閉空間の上部に圧縮後のガス媒体が一時的に貯留されるガス貯留空間(14)を有する密閉容器(2)と、
前記密閉容器(2)の内部における前記ガス貯留空間(14)の下方の位置に配置され、内部において、第1空間である吸入室(24)と、前記吸入室(24)からピストン(21)のシール面(21a)で前記吸入室(24)と仕切られ、かつ、前記吸入室(24)に対して前記ピストン(21)の裏側の第2空間(26)とを有し、前記ガス媒体を前記吸入室(24)で圧縮して前記ガス貯留空間(14)へ排出する圧縮機構部(4)と、
前記密閉容器(2)の内部において前記圧縮機構部(4)の下方の位置に配置され、前記圧縮機構部(4)の潤滑に用いられる油を貯留する油溜め部(32)と、
前記油溜め部(32)から前記ガス貯留空間(14)および前記第2空間(26)における前記圧縮機構部(4)の摺動部分へ前記油を給油し、かつ、前記ガス貯留空間(14)と前記第2空間(26)との間を連通する給油通路(11)と、
前記給油通路(11)の前記油溜め部(32)側の開口である流入口(11a)に配置され、前記圧縮機構部(4)の回転軸(6)が回転するときに発生する遠心力を受けるときに開き、遠心力を受けないときに閉まることにより前記流入口(11a)を開閉する弁(41)と
を備えている、
密閉型圧縮機(1)。 - 密閉空間を有し、前記密閉空間の上部に圧縮後のガス媒体が一時的に貯留されるガス貯留空間(14)を有する密閉容器(2)と、
前記密閉容器(2)の内部における前記ガス貯留空間(14)の下方の位置に配置され、内部において、第1空間である吸入室(24)と、前記吸入室(24)からピストン(21)のシール面(21a)で前記吸入室(24)と仕切られ、かつ、前記吸入室(24)に対して前記ピストン(21)の裏側の第2空間(26)とを有し、前記ガス媒体を前記吸入室(24)で圧縮して前記ガス貯留空間(14)へ排出する圧縮機構部(4)と、
前記密閉容器(2)の内部において前記圧縮機構部(4)の下方の位置に配置され、前記圧縮機構部(4)の潤滑に用いられる油を貯留する油溜め部(32)と、
前記油溜め部(32)から前記ガス貯留空間(14)および前記第2空間(26)における前記圧縮機構部(4)の摺動部分へ前記油を給油し、かつ、前記ガス貯留空間(14)と前記第2空間(26)との間を連通する給油通路(11)と、
前記給油通路(11)とは異なる経路であり、前記ガス貯留空間(14)から前記第2空間(26)への前記ガス媒体の流通が可能な第2経路(12)と、
前記給油通路(11)の前記油溜め部(32)側の開口である流入口(11a)に配置され、前記圧縮機構部(4)の回転軸(6)が回転するときに発生する遠心力を受けるときに開き、遠心力を受けないときに閉まることにより前記流入口(11a)を開閉する弁(41)と
を備えており、
前記ガス媒体が前記第2経路(12)を流れるときの通路抵抗は、前記給油通路(11)を流れるときの通路抵抗よりも小さい、
密閉型圧縮機(1)。 - 二酸化炭素をガス媒体として使用する、
請求項1から7のいずれかに記載の密閉型圧縮機(1)。
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