JPH045485A

JPH045485A - ロータリ圧縮機

Info

Publication number: JPH045485A
Application number: JP10314690A
Authority: JP
Inventors: Hirokatsu Kosokabe; 弘勝香曽我部; Hiroshi Iwata; 博岩田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-04-20
Filing date: 1990-04-20
Publication date: 1992-01-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は冷蔵庫等の冷凍サイクルに組込まれるロータリ
圧縮機に係り、特に、ガス圧縮に伴う発熱による吸入ガ
スの加熱防止構造に関する。

〔従来の技術〕

冷凍サイクル用のローリングピストン形ロータリ圧縮機
では、一般に、圧縮要素と駆動機構であるモータは同一
密閉ケース内に収納され、吸入パイプは圧縮要素に、直
接、接続されている。密閉ケース内は圧縮された高温高
圧の冷媒ガスで充たれているため、密閉ケースや圧縮要
速は高温高圧の冷媒ガスにより熱せられ、温度上昇する
。このため、吸入パイプ内を通る低温低圧の冷媒ガスは
、吸入パイプにより熱せられて温度上昇し、圧縮要素内
に流入するため、冷媒の比容積が増大し、冷凍能力が低
下する。この点を改善したものとして、例えば、特開昭
６３−６８７９１号公報が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、吸入パイプを二重管にし、外管のカバ
ーパイプと内管の吸入パイプのすきまを真空にして断熱
しているため、吸入パイプ周囲の高温の吐出ガスから熱
伝達によって吸入冷媒ガスを加熱する割合は低減できる
ものの、吸入冷媒ガス受熱の大部分を占める高温となっ
た圧縮要素。

密閉ケースから熱伝導によって吸入パイプに伝えられ、
そこから吸入冷媒ガスに伝えられる伝熱系路の断熱につ
いては考慮されていない。このため、吸入冷媒ガスの温
度上昇は避けられず、冷媒の比容積が増大し、圧縮機の
容積効率を低下させる。

又、従来技術は、吸入冷媒ガス加熱低減の基本である圧
縮要素の温度低減、及び吐出冷媒ガスの熱影響防止につ
いては考慮されていなかった。

本発明の目的は、吸入パイプの断熱性を高め、吸入パイ
プにおける吸入冷媒ガスの加熱を防止し、容積効率の高
いロータリ圧縮機を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のロータリ圧縮機は
、吸入パイプを二重管にし、外管のシールパイプと内管
のインサートパイプの間にすきまを形成し、圧縮要素と
インサートパイプが、直接、接触しない構成にした。

〔作用〕本発明は吸入パイプを二重管にし、外管のシールパイプ
と内管のインサートパイプの間にすきまを形成している
ため、すきまがガス層として断熱作用を発揮し、圧縮要
素と内管のインサートパイプが、直接、接触しない構造
になっているため、高温の圧縮要素から熱伝導によって
吸入冷媒ガスを加熱する伝熱系路が遮断され、吸入パイ
プの断熱性が大幅に向上し、吸入パイプ中の冷媒ガスの
加熱を防ぐことができるため、圧縮機の容積効率を大幅
に向上することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図と第２図により説明す
る。第１図は本発明の一実施例を示すロータリ圧縮機の
縦断面図、第２図は、第１図の要部断面図である。圧縮
要素１は、シリンダ２．シリンダ２内を偏心して転勤回
転するローラ３．ローラ３に転動回転を与えるフランチ
４．クランチ４と一体形成された回転軸５９回転軸５を
支持し、圧縮室を形成する端板を兼ねる主軸受６．副受
軸７、シリンダ２内を吸入室と圧縮室に仕切り、ローラ
３に接触しつつシリンダ２内を往復運動するベーン（図
示せず）、副軸受７に設けた吐出弁（図示せず）、吐出
カバー８．吐出サイレンサ９から構成される。この圧縮
要素１は、ケース１０内に収められ、底部に溜められた
潤滑油１１の中に一部分が浸漬されている。ケース１０
内の他方には、モータ１２が収められており、このモー
タ１２はケース１０内に焼きばめ等により固定された固
定子１２ａと回転軸５に固定された回転子１２ｂからな
る。シールパイプ１３は一端が副軸受７に気密的に同者
され、ケース１ｏに溶接された接続パイプ１５とケース
１０の外側で溶接固定されている。吸入パイプ１４は、
周囲にガス層２１が形成されるようにシールパイプ１３
の内部に挿入され、吸入室を連通するシリンダ２に設け
た略円弧形状の吸入切欠き部２ａの近くで開口し、ケー
ス１０の外側でシールパイプ１３に溶接固定されている
。吐出パイプ１６は吸入パイプ１４より上方のケース１
０内空間に開口し、ケース１０に溶接固定されている。

このように構成されたロータリ圧縮機の動作を説明する
。吸入パイプ１４と吐出パイプ１６とに接続している冷
凍サイクル（図示せず）より戻ってきた低温低圧の冷媒
ガスは、矢印のように吸入パイプ１４を通って、シリン
ダ２の吸入切欠き部２ａから吸入室に流入し、回転軸５
の回転によって圧縮室で高温高圧となった冷媒ガスは吐
出弁（図示せず）を通過して、吐出サイレンサ９に流入
し、ケース１０内に放出された後、ケース１０に固定さ
れた吐出パイプ１６から、矢印のように冷凍サイクルに
循環される。ここで、吸入パイプ１３の外側はガス層２
１を隔ててシールパイプ１４で囲まれているため、ガス
層２１が断熱層となり、ケース１０内の吐出冷媒ガスか
ら熱伝達により吸入パイプ１３内の吸入冷媒ガスを加熱
する割合を低減することができる。また、吸入パイプ１
３と圧縮要素１を構成する副軸受７は、直接、接触しな
い構造になっているため、ガス圧縮熱で高温となった圧
縮要素１から熱伝導で吸入パイプ１３内の吸入冷媒ガス
を加熱する伝熱系路は遮断され、ガス圧縮熱の熱影響を
おさえることができる。このため、比容積の小さな濃い
冷媒ガスがシリンダ２内に吸入され、ロータリ圧縮機の
容積効率を向上させることができる。又、本発明のロー
タリ圧縮機を冷凍サイクルに組込んだ場合には、冷凍能
力が高まり、冷凍サイクルのエネルギ効率を向上させる
ことができる。

第３図は、本発明の第二の実施例であるロータリ圧縮機
の要部断面図である。図において、副軸受７に固着され
たシールパイプ１４の内側に、吸入パイプ１３と別体の
インサートパイプ１７が挿入されて二重管を構成し、シ
ールパイプ１４とインサートパイプ１７の間にはガス層
２１が形成されている。その他の構成は、第１図、第２
図で示した実施例と同様であり、同様の動作を行なう。

本実施例ではシールパイプ１４内にインサートパイプ１
７が一端を固定された状態で組み立てられているため、
吸入パイプ１３の組み立てが容易になり、二重管部を精
度良く構成することができ、第１図、第２図に示した実
施例と同様の効果を発揮することができる。

第４図は、第３図で示したシールパイプ１４とインサー
トパイプ１７の組み立てより、二重管パイプの製造方法
を示したものである。図において、１８は外管のシール
パイプ１４と内管のインサートパイプ１７を同心にセッ
トする組立ジグ、１９と２０はパイプのかしめジグであ
る。シールパイプ１４はかしめジグ１９により外周に溝
部が塑性加工され、内部にインサートパイプ１７が挿入
されて、同心になるように組立ジグ１８とかしめジグ２
０の間にセットされる（（ａ）図）。次に、（ｂ）図に
示すようにかしめジグ２０がインサートパイプ１７内に
挿入されて、シールパイプ１４の溝部の所で拡管され、
シールパイプ１４の内側にインサートパイプ１７が固定
される。各ジグが取りはずされ二重管パイプが出来あが
る。（（Ｃ）図）。

第５図は、本発明の他の実施例を示すロータリ圧縮機の
要部断面図、第６図は第５図のｖｒ−■断面図である。

本発明のロータリ圧縮機は、第３図に示した本発明の第
二の実施例の改良で、インサートパイプ１７を厚さの薄
い材料で構成したもので、ガス層２１の厚さを均一に保
つため、第６図に示すように、インサートパイプ１７の
表面に形成された複数個の突起部１７ａにより間隙を保
っている。通常、冷蔵庫等の冷凍サイクルの配管は内圧
がかかるため、厚さ０．８ｍｍ程度の銅パイプ等が使用
されている。本実施例の、二重管パイプを構成するイン
サートパイプ１７には圧力が加わらないため、大幅に肉
厚を薄くすることができる（０．５ｍｎ以下）。このた
め、吸入冷媒ガスが流れるインサートパイプ１７の内径
が大きく保たれ、配管の圧力損失を小さくすることがで
き、ロータリ圧縮機の容積効率を向上することができる
。なお、インサートパイプ１７の材質は、通常の銅パイ
プに変えてステンレス等の熱伝導率の小さな材質を選ぶ
ことにより、二重管パイプの断熱性をより高めることが
できる。また、インサートパイプ１７を金属箔により多
層構造にし、断熱性を高めることもできる。

第７図は、本発明を縦置き形のロータリ圧縮機に適用し
た実施例を示すロータリ圧縮機の縦断面図、第８図は、
第７図の要部断面図である。この縦置き形ロータリ圧縮
機は、モータ１２がケース１０の上部に位置し、モータ
１２の下に圧縮要素１が配設されケース１０の底部に溜
められた潤滑油１１の中に浸っている。吸入冷媒ガスは
ケース１０に溶接で固定されたシリンダ２内の吸入室に
、直接、流入しているが、第３図と同様のシールパイプ
１３とインサートパイプ１７からなる二重管パイプをシ
リンダ２に固定することにより、第３図に示した本発明
の第二の実施例と同様の効果を奏することができる。な
お、本実施例では、ローリングピストン形ロータリ圧縮
機で説明したが、多翼形のロータリ圧縮機等にも適用す
ることができる。

第９図は、本発明の他の実施例に係る横置き形ロータリ
圧縮機の横断面図で、第１図のＩＸ−ＩＸ矢視断面図に
相当する。第１０図は、第９図に示したシリンダ２の斜
視図である。図において、２ｂはシリンダ２の内周を一
部分切り欠く形で形成された吐出切欠き部、２ｃは補強
リブである。シリシダ２内はベーン２２により吸入室２
３と圧縮室２４に仕切られている６２５は圧縮要素１の
組立用のボルト、２６はそのボルト孔である。本実施例
では、圧縮要素１を構成するシリンダ２の外表面積を、
ガス圧縮作用により温度上昇する圧縮行程後半から吐出
行程、すなわち、ベーン２１の位置を基準に回転＄ｌ１
１５の回転方向にとった軸回転角θが概ねπ≦θ≦２π
（ｒａｄ　）の範囲で拡大するようにしている。つまり
、前述の範囲のシリンダ２の肉厚をボルト孔２６部を残
して薄くするとともに、放熱フィンの役目も兼ねた補強
リブ２ｃを設けることにより、シリンダ２の外形寸法は
変えずに、圧縮行程後半から吐出行程にあたるシリンダ
２の外表面積が約二倍に拡大されている。このため、シ
リンダ２の放熱が促進されて、圧縮要素１の温度を低減
することができるので、圧縮要素１から熱伝導によって
吸入冷媒ガスを加熱する割合を低減し、圧縮機の容積効
率を向上することができ、圧縮行程における動作冷媒ガ
ス自身の放熱も促進されるため、吐出冷媒ガスの温度も
低減することができ、温度上昇によって潤滑油が劣化し
、カーボンスラッジを発生して吐出弁に付着する吐出弁
の炭化現象も防止され、圧縮機の信頼性を向上すること
ができる。なお、圧縮行程後半から吐出行程におけるシ
リンダ外表面積を拡大するには、単純にシリンダ１の外
表面にフィン等を形成してもよい。

第１１図は、本発明の一実施例に係る横置き形ロータリ
圧縮機の縦断面図で、吐出冷媒ガスの流れの説明図、第
１２図は、第１１図における副軸受平面図、第１３図は
、第１１図における吐出カバーと吐出サイレンサからな
る吐出室平面図である。図において、２７は副軸受７に
形成された吐出ポート、２８は吐出弁、２９はリテーナ
であり、圧縮室２４内のガスがケース１０内の圧力より
も高くなると吐出弁２８がたわみ、ガスが吐出ポート２
７から吐出される。リテーナ２９はそのときの吐出弁２
８のストッパの役割を果たす。吐出ポート２７より放出
された吐出冷媒ガスは、第１１図に矢印で示すように、
副軸受７の吐出弁室３０から吐出カバー８に設けられた
／ＩＸ孔３１を通って第一のサイレンサ小室３２に入り
、絞り部３３を通って第二のサイレンサ小室３４に入り
、さらに小孔３５から副軸受７の第三のサイレンサ小室
３６に入って、吐出溝３７よりケース１０内に放出され
る。このように、高温の吐出冷媒ガスが流入するサイレ
ンサを二重構造にし、吐出ガスを吐出カバー８と吐呂す
イレンサ９で構成される外側の第一サイレンサ小室３２
．第二サイレンサノＪ）室３４に通して周囲に放熱させ
るように構成するとともに、第１２図から明らかなよう
に、サイレンサを形成する範囲を、圧縮行程後半から吐
出行程にあたる、軸回転角θが概ねπ≦θ≦２π（ｒａ
ｄ　）の範囲に限定し、低温低圧の冷媒ガスが流入する
シリンダ２の吸入側から離して構成しているため、吐出
冷媒ガスから熱伝達しシリンダ２内の吸入室２３を加熱
する割合が低減される。このため、密度の濃い冷媒ガス
がシリンダ２の吸入室２３内に吸入され、ロータリ圧縮
機の容積効率を向上することができる。又、本発明のロ
ータリ圧縮機を冷凍サイクルに組込んだ場合には冷凍能
力が高くなり、冷凍サイクルのエネルギ効率を向上する
ことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、吸入パイプを二重管にし、外管のシー
ルパイプと内管のインサートパイプの間にガス層のすき
まを形成し、圧縮要素とインサートパイプが熱的に接触
しない構造にしているので、吸入冷媒ガスの加熱割合を
低減することができ、ロータリ圧縮機の容積効率向上の
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるロータリ圧縮機の縦断
面図、第２図は第１図の要部詳細図、第３図は本発明の
第二の実施例であるロータリ圧縮機の要部断面図、第４
図は第３図の二重管パイプの製造方法の説明図、第５図
は本発明の第三の実施例を示す要部断面図、第６図は第
５図のＶＩ−ＶＩ矢視断面図、第７図は本発明の第四の
実施例である縦置き形ロータリ圧縮機の縦断面図、第８
図は第７図の要部の詳細図、第９図は第１図の■−■矢
視断面図、第１０図は第９図のシリンダの斜視図、第１
１図は本発明の第五の実施例であるロータリ圧縮機の縦
断面図、第１２図は第１１図の副軸受の平面図、第１３
図は第１１図の吐出サイレンサの平面図である。１・・圧縮要素、２・・・シリンダ、３・・・ローラ、
４・クランク、５・・回転軸、６・・・主軸受、７・副
軸受。８・・・吐出カバー、９・・・吐出サイレンサ、１０・
・・ケース、１１・・・潤滑油、１２・・・モータ、１
３・・・吸入パイプ、１４・・・シールパイプ、１５・
・・接続パイプ、１６・・・吐出−パイプ、１７・・・
インサートパイプ、１８・・・組立ジグ、１９．２０・
・・かしめジグ、２１・・・ガス層、２２・・・ベーン
、２３・・・吸入室、２４圧縮室、２５・・・ボルト、
２６・・・ボルト孔、２７・・・吐出ポート、２８・・
吐出弁、２９・・・リテーナ、３ｏ・・・吐出弁室、３
１．３５・・・小孔、３２，３４゜３６・・・サイレン
サ小室、３３・・・絞り部、３７・・・吐出溝。

Claims

【特許請求の範囲】

１、回転圧縮要素と、前記回転圧縮要素を駆動するモー
タとをケース内に収納し、前記ケース内を高圧としてい
るロータリ圧縮機において、前記回転圧縮要素に気密的
に固定されたシールパイプと、前記シールパイプの内側
に配設された吸入パイプとよりなり、前記吸入パイプと
前記シールパイプの間にすきまを形成して断熱空間とし
、前記ケースの外側で前記吸入パイプと前記シールパイ
プとを固定したことを特徴とするロータリ圧縮機。