WO2001073293A1 - Multistage compressor - Google Patents

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container
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Toshiyuki Ebara
Satoshi Imai
Masaya Tadano
Atsushi Oda
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    • Y10S181/00—Acoustics
    • Y10S181/403—Refrigerator compresssor muffler

Definitions

  • the present invention relates to a multi-stage compressor in which two or more compression elements and a drive element for driving them are housed in a closed container, and particularly to a cooling structure thereof.
  • compressors such as rotary compressors have been used in various technical fields such as air conditioning equipment and refrigeration equipment, and refrigerants containing chlorine such as R-22 (hereinafter referred to as special freon gas) have been used as refrigerants. ) Was used.
  • this specific Freon gas is regulated because it causes destruction of the ozone layer, and R & D on refrigerants that substitute for specific Freon gas is actively conducted, and carbon dioxide refrigerant is expected as a candidate.
  • a plurality of stages of compression elements for sucking, compressing and discharging the refrigerant, and driving elements for driving these compression elements are housed in a closed container. That is, in the compression element of a plurality of stages, a plurality of eccentric cams are integrally formed on the rotating shaft, and a roller is fitted to each eccentric cam and rolls while contacting the inner diameter of the cylinder at one point. In addition, a suction chamber and a compression chamber are formed, which are separated from each other by a vane in contact with the roller, so that the suction, compression, and discharge of the refrigerant are performed continuously.
  • the driving elements for driving the rotating shafts of these compression elements are constituted by electric motors and motors, which are housed in a closed container to constitute a multi-stage compressor.
  • the heat generated from the driving elements can only be radiated to the outside air via the closed container, but the space surrounding the compressor has been reduced due to the recent demand for downsizing of the device, and the heat generated from the compressor has been reduced. It is becoming difficult to install a fan that dissipates heat. For this reason, despite the fact that it is important to dissipate heat from the sealed container to the inside of the device and further to the outside of the device without affecting others, solutions that can be expected so far have been proposed. Had not been.
  • the present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a multi-stage compressor in which a rise in the temperature of a driving element is positively suppressed, thereby solving the problem of heat generation in the compressor. . Disclosure of the invention
  • the present invention provides a multi-stage compressor in which a drive element and two or more compression elements driven by the drive element to compress the refrigerant are housed in a closed container, wherein the refrigerant discharged from the compression element is driven by the drive element.
  • a drive element is formed by fixing an electric motor in the upper part of the inside of the sealed container, and a lower compression element operated by two upper and lower eccentric cams formed on the rotation shaft of the motor is formed in the lower part.
  • a multi-stage compressor provided with a two-stage compression element consisting of a second compression element and a second-stage compression element is provided with a connecting pipe connected to the suction port of the second-stage compression element from the upper part of the hermetically sealed container to once outside the container and from the lower part of the container.
  • the low-pressure refrigerant sucked from outside the compressor into the pre-compressor is compressed to an intermediate pressure and discharged from the discharge port into the hermetic container.
  • the intermediate-pressure refrigerant having cooled the element is sucked from the suction port of the latter-stage compression element through the connection pipe, and the refrigerant which has been compressed by the latter-stage compression to have a high pressure is supplied to the latter-stage compression discharge pipe. Through the outside.
  • the intermediate-pressure refrigerant is connected to the discharge port of the first-stage compression element, temporarily goes out of the container, and is again connected to the inside of the container from the lower part of the container.
  • a front-stage connecting pipe may be provided, and compressed to an intermediate pressure by the front-stage compression element and discharged from the discharge port into the closed container via the front-stage connecting pipe.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a two-stage outlet compressor showing a preferred example according to the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the two-stage rotary compressor shown in FIG.
  • FIG. 3 is a sectional view of a two-stage rotary compressor showing another preferred example according to the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a two-stage one-way compressor showing another preferred example in which a cooler is provided in the configuration of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a two-stage one-piece compressor showing still another preferred example in which a cooler is provided in the configuration of FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the present invention is not limited to this two-stage single-unit compressor, and it is needless to say that the present invention can be applied to a single-stage compressor having more compression stages. is there.
  • the one-way compressor has a motor 20 as a driving element, a pre-compressing element 30 and a post-compressing element as compression elements provided below the motor 20. 40, etc., which are housed in a closed container 10, and the carbon dioxide refrigerant is compressed in two stages.
  • a lubricating oil 15 is stored at the bottom of the sealed container 10 so as to lubricate sliding parts of the compression elements 30 and 40.
  • the motor 20 is formed by fixing a stator 22 fixed to an airtight container 10 by shrink fitting or the like and a rotor 23 rotating with respect to the stator 22 on a rotating shaft 21. I have.
  • a suction pipe 11 is connected to the first-stage compression element 30, and refrigerant from outside the machine is sucked into the first-stage compression element 30, compressed, and then flows from the sound deadening chamber 35 into the closed container 10 as described later. Discharged. Further, the discharged refrigerant passes through the motor 20 and flows from the connection pipe intake port 14 provided at the upper part of the closed vessel 10 to the suction pipe 13 via the rear connection pipe 16. The intake pipe 13 sucks air into the subsequent compression element 40. Thereafter, the refrigerant is compressed by the latter-stage compression element 40 and discharged from the discharge pipe 12 to the outside.
  • the intake and compression mechanisms of such a first-stage compression element 30 and a second-stage compression element 40 have the same structure, and the cylinders 31 and 41 and the ports provided in the cylinders 31 and 41 are provided. It has a structure with 3, 43, etc.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of the first-stage compression element 30.
  • the first-stage compression element 30 and the second-stage compression element 40 are rotatably fitted to cams 32, 42 formed on the rotating shaft 21.
  • the rollers 31, 43, the inner diameters 31 A, 41 A of the cylinders 31, 41, the upper and lower holding plates 36, 46, and the intermediate partition plate 51 are formed.
  • the vertical eccentric cams 32 and 42 are formed integrally with the rotating shaft 21 on the extension shaft of the rotating shaft 21 of the motor 20.
  • Upper and lower rollers 33, 43 are rotatably fitted to these eccentric cams 32, 42, respectively, with the rotation of the rotating shaft 21.
  • the outer diameters of the rollers 33, 43 are arranged so that the inner diameter surfaces 31A, 41A of the upper and lower cylinders 31, 41 contact and roll at one point.
  • an intermediate partition plate 51 is arranged so as to partition between the upper and lower cylinders 31 and 41.
  • a broken line 51A in FIG. 2 indicates a hole formed in the intermediate partition plate 51, which is necessary to pass the eccentric cam 42 when the cylinder is disposed between the cylinders 31 and 41.
  • each roller 33, 43 is arranged coaxially with the rotation axis 21.
  • the upper and lower surfaces of the outer diameter of each roller 33, 43 and the inner diameter 31A, 41A of each cylinder 31 and 41 and the inner diameter hole of each cylinder are closed up and down with this intermediate partition plate 51 interposed therebetween.
  • the cylinder space is formed by the upper and lower holding plates 36 and 46 arranged so as to perform the operation.
  • upper and lower vanes 37, 47 are arranged so as to partition the cylinder space formed above and below, and radial guide grooves formed in the cylinder walls of the upper and lower cylinders 31, 41.
  • the upper and lower rollers 33, 43 are urged by springs 39, 49 so as to always contact the upper and lower rollers 33, 43.
  • the upper and lower suction spaces 3 OA and 4 OA and the upper and lower compression discharge spaces 30 B and 40 B are formed by arranging 31 b and 41 b.
  • the upper holding plate 36 and the lower holding plate 46 are formed with discharge mufflers 35 and 45, respectively, through discharge valves (not shown) provided at the discharge ports 31b and 41b.
  • the discharge spaces 30 B and 40 B are appropriately communicated with each other.
  • the discharge valve is formed so as to open when the pressure in the discharge spaces 30B, 40B reaches a predetermined pressure.
  • the eccentric rotation of the ports causes low-pressure refrigerant from outside the machine to flow from the suction pipe 11 to the suction port of the pre-compression element 30. Inhaled into the suction space 3 OA via 3 la. This low-pressure refrigerant is transferred to the compression discharge space 30B by the rolling of the port 33 and is compressed.
  • the valve provided at the discharge port 31b is opened. The water is discharged from the sound deadening chamber 35 into the closed container 10.
  • the refrigerant discharged into the sealed container 10 rises while cooling the motor 20, and flows into the downstream-side connecting tube 16 from the connecting tube intake port 14 provided at the upper part of the sealed container 10.
  • the refrigerant discharged from the first-stage compression element 30 is sucked into the second-stage compression element 40 while cooling the stator 22 and the rotor 23 when passing through the motor 20. Even if there is no ventilating path around the compression vessel built into the device to allow heat radiation, heat release from the closed vessel 10 is not expected much, and the temperature rise of the module 20 is suppressed. Thus, a desired compressed refrigerant can be obtained by the initial drive.
  • a front-stage connecting pipe 17 that connects the discharge port of the front-stage compression element 30 and the closed vessel 10 below the motor 20 is provided.
  • the refrigerant compressed in step 1 may be led out of the compressor and then flown into the closed vessel 10 to cool the module 20 and collect it in the downstream side connection pipe 16.
  • the refrigerant flows through the front-stage connecting pipe 17, the refrigerant radiates heat to the outside of the container and is cooled, so that the cooling effect of the motor 20 can be enhanced.
  • a higher cooling effect can be expected by forming the former-stage connecting pipe 17 with a material having good thermal conductivity.
  • a cooler 18 or 19 may be provided in the rear connection pipe 16 or the front connection pipe 17.
  • the cooler 18 When the cooler 18 is provided in the rear connection pipe 16, the amount of intake air in the rear compression element 40 increases, so that the compression efficiency can be improved. In addition, when a cooler 18 is provided in the front connection pipe 17, the cooling effect of the motor 20 can be further enhanced, and the intake air volume in the rear compression element 40 increases, thereby improving the compression efficiency. Can be achieved. In this case as well, the use of copper, aluminum, or the like with high thermal conductivity for the rear connection pipe 16 and the front connection pipe 17 increases the amount of heat radiated from the refrigerant, thereby obtaining a greater cooling effect. Can be. Industry ⁇ Availability
  • the refrigerant discharged from the compression element is sucked into the next compression element while cooling the drive element, so that the drive element is efficiently cooled with a simple configuration.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Compressor (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

明 細 書 多段圧縮機 技術分野
本発明は、 2以上の圧縮要素とそれらを駆動する駆動要素とが密閉容器内に 収納されてなる多段圧縮機に係り、 特にその冷却構造に関する。 背景技術
従来、 ロータ リ圧縮機等の圧縮機は空調機器や冷凍機器などの種々の技術分 野に用いられ、 冷媒としてはこれまで R— 2 2等の塩素を含む冷媒 （以下、 特 定フロンガスと記載する） が用いられていた。
しかし、 この特定フロンガスは、 オゾン層を破壊する原因となることから規 制され、 特定フロンガスに代わる冷媒の研究開発が盛んに行われ、 二酸化炭素 冷媒がその候補として期待されている。
この二酸化炭素冷媒 （以下、 二酸化炭素冷媒を特に他の冷媒と区別しなけれ ばならない場合を除き単に冷媒と記載する） を用いたロータ リ圧縮機として、 圧縮要素を複数段備えた多段圧縮機がある。
この多段圧縮機は、 それそれ冷媒を吸入して圧縮し吐出する複数段の圧縮要 素と、 これら圧縮要素を駆動する駆動要素とが密閉容器内に収納されてなる。 即ち複数段の圧縮要素は、 回転軸に複数の偏心カムが一体的に形成され、 各偏 芯カムにはローラが嵌合されてシリ ンダ内径を一点で接触しながら転動するこ とによ り、 ローラに当接するベ一ンで仕切られた吸気室と圧縮室が形成されて、 冷媒の吸気、 圧縮、 吐出が連続して行われるように構成されている。 また、 こ れら圧縮要素の回転軸を駆動する駆動要素は電動モー夕より構成され、 これら が密閉容器内に収納されて多段圧縮機が構成されている。
しかしながら、 上記多段圧縮機の従来構成では、 駆動要素を取囲む周りの雰 囲気は流動することがないので、 駆動要素から発生する熱が密閉容器内に籠つ てしまい、 駆動要素の動作が温度上昇により制限されて所望の圧縮冷媒が得ら ず、 これを用いた装置のシステム設計に影響を及ぼす問題があった。
即ち、 駆動要素から発生した熱は密閉容器を介して外気に放熱される しかな いが、 近年における装置の小型化要請により圧縮機を取囲む空間が狭くなって、 圧縮機から発生する熱を放熱するファンの設置が困難になってきている。 この ため、 密閉容器から装置内部への放熱、 さらには装置外部に他に影響を及ぼす ことなく放熱することが重要な課題になっているにもかかわらず、 これまでは 余り期待できる解決案が提案されていなかった。
本発明は、 上記の点に鑑みなされたもので、 駆動要素の温度上昇を積極的に 抑制し、 以て圧縮機における熱の発生の問題を解決した多段圧縮機を提供する ことを目的としている。 発明の開示
この発明は、 駆動要素と、 該駆動要素により駆動されて冷媒を圧縮する 2以 上の圧縮要素とが密閉容器内に収納されてなる多段圧縮機において、 圧縮要素 から吐出された冷媒が、 駆動要素を冷却しながら次の圧縮要素に吸気され圧縮 されるようにして、 効率的に駆動要素の温度上昇を抑制できるようにしたもの である。
これにより、 駆動要素の温度上昇を、 簡単な構成で効率的に抑制できるよう になる。
具体的には、 密閉容器内部の上部には電動モータを固定して駆動要素を形成 し、 下部には、 前記モータの回転軸上に形成された上下 2個の偏心カムにより 作動する前段圧縮要素と後段圧縮要素とからなる 2段の圧縮要素を設けた多段 圧縮機に、 前記密閉容器上部から一旦容器外部に出て容器下部から前記後段圧 縮要素の吸入口に接続された連結管を設け、 前記前段圧縮機に機外より吸入し た低圧冷媒を中間圧に圧縮して吐出口より前記密閉容器内に吐出し、 前記駆動 要素を冷却した中間圧冷媒を前記連結管を介して前記後段圧縮要素の吸入口よ り吸入し、 吸入した中間圧冷媒を前記後段圧縮で圧縮して高圧にした冷媒を前 記後段圧縮吐出管を介して外部に取り出すようにしたものである。
この場合、 前記前段圧縮要素で圧縮した中間圧冷媒を直接容器内部に吐出す る代わりに、 前記前段圧縮要素の吐出口に接続され、 一旦容器外部に出て再び 容器下部から容器内部に接続された前段側連結管を設け、 前記前段圧縮要素で 中間圧に圧縮して吐出口より前記前段側連結管を介して前記密閉容器内に吐出 するようにしても良い。
さらには、 前記前段側連結管又は後段側連結管の途中に冷媒を冷却する冷却 器を設けると良く、 これにより冷媒の放熱量が増加して、 後段圧縮要素での吸 気量が増え、 圧縮効率の向上が図れる。 図面の簡単な説明
第 1 図は、 本発明に係る好ましい例を示す 2段口一夕 リ圧縮機の縦断面図で ある。
第 2図は、 第 1図に示す 2段ロータリ圧縮機の部分的横断面図である。
第 3図は、 本発明に係る他の好ましい例を示す 2段ロータ リ圧縮機の断面図 である。
第 4図は、 第 1図の構成に冷却器を設けた、 別の好ましい例を示す 2段口一 タ リ圧縮機の断面図である。
第 5図は、 第 2図の構成に冷却器を設けた、 更に他の好ましい例を示す 2段 口一タリ圧縮機の断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して本発明を 2段ロー夕 リ圧縮機に適用した例について説 明する。 しかし、 本発明はこの 2段口一タ リ圧縮機に限定されるものではなく、 それ以上の圧縮段を有する口一タ リ圧縮機にも適用しうることは勿論のことで ある。
図 1 に示すように、 口一タ リ圧縮機は、 駆動要素であるモータ 2 0、 このモ 一夕 2 0の下方.に設けられた圧縮要素である前段圧縮要素 3 0及び後段圧縮要 素 4 0等を有して、 これらが密閉容器 1 0内に収納され、 二酸化炭素冷媒が 2 段に圧縮される構成になっている。
密閉容器 1 0の底部には、 各圧縮要素 3 0 , 4 0における摺動部等を潤滑す るように、 潤滑油 1 5が貯留されている。 モータ 2 0は、 密閉容器 1 0に焼ば め等して固定された固定子 2 2、 該固定子 2 2 に対して回転する回転子 2 3が 回転軸 2 1に固定されて形成されている。
前段圧縮要素 3 0には吸入管 1 1が接続されて、 機外からの冷媒が当該前段 圧縮要素 3 0に吸気され、 圧縮されて後述するように消音室 3 5から密閉容器 1 0内に吐出される。 さらに、 この吐出された冷媒は、 モータ 2 0を通過して 密閉容器 1 0 の上部に設けられた連結管吸気口 1 4から後段側連結管 1 6を介 して吸入管 1 3に流動し、 この吸入管 1 3から後段圧縮要素 4 0に吸気される。 その後、 その冷媒は後段圧縮要素 4 0で圧縮され、 吐出管 1 2から機外に吐出 される構造となっている。
このような前段圧縮要素 3 0及び後段圧縮要素 4 0における吸気及び圧縮機 構は同じ構造で、 シリ ンダ 3 1 , 4 1 と該シリ ンダ 3 1， 4 1 に内設された口 —ラ 3 3， 4 3等を有した構造となっている。
第 2図に前段圧縮要素 3 0の横断面図を示す。 第 1 図と共に第 2図を参照し て分かるように、 前段圧縮要素 3 0及び後段圧縮要素 4 0は、 回転軸 2 1 に形 成されたカム 3 2、 4 2に回転可能に嵌合するローラ 3 3、 4 3 と、 シリ ンダ 3 1、 4 1 の内径 3 1 A， 4 1 Aと、 上下部保持板 3 6、 4 6 と、 中間仕切板 5 1 より形成されている。
即ち、 モータ 2 0の回転軸 2 1の延長軸上には、 上下偏心カム 3 2， 4 2が 回転軸 2 1 に一体的に形成されている。 これら各偏心カム 3 2， 4 2にはそれ それ回転自在に上下ローラ 3 3， 4 3が嵌合され、 回転軸 2 1の回転に伴って 各ローラ 3 3 , 4 3の外径が上下シリ ンダ 3 1 ， 4 1の内径面 3 1 A, 4 1 A を一点で接触転動するように配置構成されている。 また、 この上下シリ ンダ 3 1 ， 4 1間を仕切るように中間仕切板 5 1が配置される。 第 2図の破線 5 1 A は、 中間仕切板 5 1に形成された孔を示し、 これはシリンダ 3 1 , 4 1間に配 置する際に偏芯カム 4 2を通すに必要なもので、 回転軸 2 1 と同軸に配置され る。 この中間仕切板 5 1 を挟んで上下に、 各ローラ 3 3 , 4 3外径と各シリ ン ダ 3 1 ， 4 1の内径 3 1 A , 4 1 Aと各シリンダ内径孔の上下面を閉塞するよ うに配設される上下部保持板 3 6， 4 6とにより、 シリンダ空間が形成される。 さらに、 その上下に形成されたシリ ンダ空間を仕切るように上下べ一ン 3 7 , 4 7が配設され、 上下シリ ンダ 3 1 , 4 1の各シリンダ壁に形成された径方向 の案内溝 3 8 , 4 8に往復動可能に収納されかつスプリ ング 3 9， 4 9により 上下ローラ 3 3， 4 3に常時当接するように付勢されている。 各べーン 3 7 , 4 7により仕切られた空間への冷媒ガスの吸入及び吐出を行うため、 各べ一ン を挟んでシリ ンダ両側に上下吸入口 3 1 a , 4 1 a及び吐出口 3 1 b、 4 1 b が配設されて、 上下吸入空間 3 O A， 4 O Aと上下圧縮吐出空間 3 0 B， 4 0 Bとが形成される。
上部保持板 3 6及び下部保持板 4 6には吐出消音室 3 5、 4 5がそれそれ形 成されて、 吐出口 3 1 bおよび 4 1 bに設けられた図示省略する吐出バルブを 介して、 各吐出空間 3 0 B、 4 0 Bに適宜連通される。 また、 その吐出バルブ は、 吐出空間 3 0 B , 4 0 B内の圧力が所定圧に達したとき開く ように形成さ れている。
以上の構成で、 モー夕 2 0の駆動により回転軸 2 1が回転すると、 偏心各口 —ラの偏心回転により、 機外から低圧の冷媒が吸入管 1 1から前段圧縮要素 3 0の吸入口 3 l aを介して吸入空間 3 O Aに吸入される。 この低圧冷媒は口一 ラ 3 3の転動により圧縮吐出空間 3 0 Bに移し替えられて圧縮され、 規定の中 間圧に達したとき、 吐出口 3 1 bに設けられたバルブが開いて、 消音室 3 5か ら密閉容器 1 0内部へと吐出される。 密閉容器 1 0内部に吐出された冷媒は、 モータ 2 0を冷却しながら上昇して、 密閉容器 1 0の上部に設けられた連結管吸気口 1 4から後段側連結管 1 6に流 入し、 下部の吸入管 1 1 から後段圧縮要素 4 0の吸入口 4 l aを介して吸入空 間 4 O Aに吸入される。 吸入された中間圧冷媒はローラ 3 3の転動によ り圧縮 吐出空間 4 0 Bに移し替えられてさらに圧縮され、 規定の高圧に達したとき、 下吐出口 4 1 bに設けられたバルブが開いて、 消音室 4 5から吐出管 1 2を介 して機外に吐出される。
このように、 前段圧縮要素 3 0から吐出された冷媒が、 モー夕 2 0を通過す る際に固定子 2 2や回転子 2 3を冷却しながら後段圧縮要素 4 0に吸気される ので、 装置に組み込まれた圧縮容器の周囲に放熱できるような通風路が形成さ れずに密閉容器 1 0からの放熱が余り期待できない場合であってもモ一夕 2 0 の温度上昇が抑制され、 所期の駆動による所望の圧縮冷媒が得られるようにな る。
なお、 最終段の圧縮要素から吐出された冷媒を密閉容器内に吐出してモー夕 を冷却することも考えられるが、 一般に二酸化炭素冷媒は R— 2 2冷媒に比べ て高い圧力で機外に吐出されるため、 最終段の圧縮要素から吐出された冷媒を 密閉容器内に吐出すと密閉容器の耐圧特性を向上させる必要が生じ、 経済的な 意味から必ずしも得策ではない。
また、 上記説明では、 前段圧縮要素 3 0で圧縮された冷媒は、 消音室 3 5か ら密閉容器 1 0内に吐出されてモ一夕 2 0を冷却する場合について説明したが、 本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、 第 3図に示すように、 前段圧縮要素 3 0の吐出口とモー夕 2 0より 下側の密閉容器 1 0 とを連結する前段側連結管 1 7を設けて、 前段圧縮要素 3 0で圧縮した冷媒をいつたん圧縮機外に導き、 その後密閉容器 1 0内部に流入 させ、 モ一夕 2 0を冷却して後段側連結管 1 6に回収するようにしても良い。 このような構成にした場合は、 冷媒が前段側連結管 1 7を流動する際に容器 外部に放熱して冷され、 モータ 2 0の冷却効果を高めることができる。 またこ の場合、 前段側連結管 1 7を熱伝導率の良い材質で形成することにより、 更に 高い冷却効果が期待できる。
さらには、 第 4図あるいは第 5図に示すように、 後段側連結管 1 6あるいは 前段側連結管 1 7に冷却器 1 8あるいは 1 9を設けるようにしてもよい。
後段側連結管 1 6に冷却器 1 8を設けた場合は、 後段圧縮要素 4 0での吸気 量が増えて圧縮効率の向上が図れる。 また、 前段側連結管 1 7に冷却器 1 8を 設けた場合は、 モータ 2 0の冷却効果をさらに高めることができると共に、 後 段圧縮要素 4 0での吸気量が増えて圧縮効率の向上が図れる。 この場合も、 後 段側連結管 1 6及び前段側連結管 1 7に熱伝導度の高い銅やアルミニューム等 を使用することにより、 冷媒の放熱量が増え、 さらに大きな冷却効果を得るこ とができる。 産業 ±の利用可能性
以上説明したように本発明によれば、 圧縮要素から吐出された冷媒が、 駆動 要素を冷却しながら次の圧縮要素に吸気されるようにしたので、 駆動要素を簡 単な構成で効率よく冷却することができ、 圧縮機からの放熱の問題を解決して 各種冷凍機器、 空調機器等に有用な多段圧縮機が得られる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 駆動要素と、 該駆動要素により駆動されて冷媒を圧縮する 2以上の圧縮要 素とが密閉容器内に収納されてなる多段圧縮機において、
前記圧縮要素から吐出された冷媒が、 前記駆動要素を冷却しながら次の圧縮 要素に吸気されて圧縮されるようにしたことを特徴とする多段圧縮機。
2 . 前記圧縮要素が圧縮した冷媒を密閉容器内に吐出し、 当該吐出された冷媒 が前記駆動要素を冷却して前記密閉容器の頭部に設けられた後段側連結管を介 して次の圧縮要素に流入するようにしたことを特徴とする請求の範囲第 1項記 載の多段圧縮機。
3 . 密閉容器と、
前記密閉容器内の上部に固定された電動モータにより構成される駆動要素と、 前記密閉容器内の下部に配置され、 前記モータの回転軸上に形成された複数 の偏心カムの回転に応じて、 冷媒の吸入、 圧縮、 吐出を行う複数段の圧縮要素 とを備えた多段圧縮機において、
最初の段の圧縮要素の吸入口に接続されて、 前記密閉容器外部から低圧冷媒 を導入する最初段冷媒吸入管と、
最終段の圧縮要素の吐出口に接続されて、 前記密閉容器外部に高圧冷媒を導 出する最終段圧縮冷媒吐出管と、 '
圧縮冷媒を前記密閉容器内に吐出し、 前記駆動要素を冷却する冷却段圧縮要 素と、
前記密閉容器上部から容器外部に出て容器下部から前記冷却段圧縮要素の次 段圧縮要素吸入口に接続されて、 前記駆動要素を冷却した冷媒を次段圧縮要素 に導入する第 1 の連結管と、
前記最終段の圧縮要素及び前記冷却段圧縮要素を除く圧縮要素の吐出口から 次段の圧縮要素吸入口に接続されて、 前段圧縮要素で圧縮された冷媒を次段圧 縮要素に導入する第 2の連結管とを備えたことを特徴とする多段圧縮機。
4 . 密閉容器と、
前記密閉容器内の上部に固定された電動モータにより構成される駆動要素と、 前記密閉容器内の下部に配置され、 前記モー夕の回転軸上に形成された複数 の偏心カムの回転に応じて、 冷媒の吸入、 圧縮、 吐出を行う複数段の圧縮要素 とを備えた多段圧縮機において、
最初の段の圧縮要素の吸入口に接続されて、 前記密閉容器外部から低圧冷媒 を導入する最初段冷媒吸入管と、
最終段の圧縮要素の吐出口に接続されて、 前記密閉容器外部に高圧冷媒を導 出する最終段圧縮冷媒吐出管と、
一旦容器外部に出て再び容器下部から容器内部に連通する冷媒吐出連結管が 吐出口に接続されて、 圧縮冷媒を前記密閉容器内に吐出して前記駆動要素を冷 却する冷却段圧縮要素と、
前記密閉容器上部から容器外部に出て容器下部から前記冷却段圧縮要素の次 段圧縮要素吸入口に接続されて、 前記駆動要素を冷却した冷媒を次段圧縮要素 に導入する第 1の連結管と、
前記最終段の圧縮要素及び前記冷却段圧縮要素を除く圧縮要素の吐出口から 次段の圧縮要素吸入口に接続されて、 前段圧縮要素で圧縮された冷媒を次段圧 縮要素に導入する第 2の連結管とを備えたことを特徴とする多段圧縮機。
5 . 密閉容器と、
前記密閉容器内の上部に固定された電動モ一夕により構成される駆動要素と、 前記密閉容器内の下部に配置され、 前記モータの回転軸上に形成された上下
2個の偏心カムの回転に応じて、 冷媒の吸入、 圧縮、 吐出を行う前段圧縮要素 及び後段圧縮要素とを備えた多段圧縮機において、
前記密閉容器外部から導入されて前記前段圧縮要素の吸入口に接続された前 段冷媒吸入管と、
前記密閉容器上部から容器外部に出て容器下部から前記後段圧縮要素の吸入 口に接続された連結管と、 前記後段圧縮要素の吐出口に接続されて前記密閉容器外部に導出される後段 圧縮冷媒吐出管とを備え、
前記前段吸入管より吸入した低圧冷媒を前記前段圧縮要素で中間圧に圧縮し て吐出口より前記密閉容器内に吐出し、 前記駆動要素を冷却した中間圧冷媒を 前記連結管を介して前記後段圧縮要素の吸入口より吸入し、 吸入した中間圧冷 媒を前記後段圧縮で圧縮して高圧にした冷媒を前記後段圧縮吐出管を介して容 器外部に取り出すようにしたことを特徴とする多段圧縮機。
6 . 密閉容器と、
前記密閉容器内の上部に固定された電動モータにより構成される駆動要素と、 前記密閉容器内の下部に配置され、 前記モータの回転軸上に形成された上下
2個の偏心カムの回転に応じて、 冷媒の吸入、 圧縮、 吐出を行う前段圧縮要素 及び後段圧縮要素とを備えた多段圧縮機において、
前記密閉容器外部から導入されて前記前段圧縮要素の吸入口に接続された前 段冷媒吸入管と、
前記前段圧縮要素の吐出口に接続され、 一旦容器外部に出て再び容器下部か ら容器内部に接続された前段側連結管と、
前記密閉容器上部から容器外部に出て容器下部から前記後段圧縮要素の吸入 口に接続された後段側連結管と、
前記後段圧縮要素の吐出口に'接続されて前記密閉容器外部に導出される後段 圧縮冷媒吐出管とを備え、
前記前段吸入管より吸入した低圧冷媒を前記前段圧縮要素で中間圧に圧縮し て吐出口より前記前段側連結管を介して前記密閉容器内に吐出し、 前記駆動要 素を冷却した中間圧冷媒を前記後段側連結管を介して前記後段圧縮要素の吸入 口より吸入し、 吸入した中間圧冷媒を前記後段圧縮で圧縮して高圧にした冷媒 を前記後段圧縮吐出管を介して容器外部に取り出すようにしたことを特徴とす る多段圧縮機。
7 . 前記前段圧縮要素及び後段圧縮要素は、 前記モータの回転軸上に形成され た上下 2個の偏心カムと、 これら偏心カムに回転自在に嵌合された 2個の口一 ラと、 前記回転軸の回転に伴って前記各ローラの外径が一点で接触転動する各 内径が形成された 2個のシリンダと、 これらシリ ンダ間を仕切る中間仕切板と、 前記 2個のシリンダ上下面を閉塞する 2枚の保持板と、 前記各ローラ外径と前 記各シリンダ内径と前記シリ ンダ上下面に配設される保持板と中間仕切板とで 形成される各閉空間をそれそれ吸入空間と吐出空間とに仕切る 2個のベ一ンと、 前記各吸入空間に冷媒を吸入する 2個の吸入口と、 前記各吐出空間から圧縮さ れた冷媒を吐出する 2個の吐出口とを備え、 前記回転軸の回転に伴って前記各 吸入口より前記各吸入空間に吸入した冷媒を前記各吐出空間で圧縮して前記各 吐出口より吐出させるように構成されていることを特徴とする請求の範囲第 5 項又は第 6項に記載の多段圧縮機。
8 . 前記前段側連結管又は後段側連結管の途中に冷媒を冷却する冷却器を設け たことを特徴とする請求の範囲第 5項又は第 6項記載の多段圧縮機。
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