(57)【要約】【課題】ピストンの端面の焼き付きを抑制できるロータリー圧縮機を提案する。【解決手段】ロータリー圧縮機は、２シリンダ構成であり、かつ、第２シリンダ側から冷媒を吸入する１つの吸入口を有する圧縮機構部を備える。第１端板部材(５０)において、第１弁体(５７)と第１シリンダの内周面(２００Ａ)の第１端板部材(５０)側の縁で囲まれた内側領域とが平面視において重なる領域であって、かつ、第１吐出ポート(５５)と第１弁座(５８)を除く領域を第１領域(Ｓ１)とし、第２端板部材において、第２弁体と第２シリンダの内周面の第２端板部材側の縁で囲まれた内側領域とが平面視において重なる領域であってかつ第２吐出ポートと第２弁座を除く領域を第２領域とするとき、少なくとも第１端板部材(５０)の第１領域(Ｓ１)の板厚方向の厚さが、第２端板部材の第２領域の板厚方向の厚さよりも厚い。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端板部材(５０)と第１シリンダ(２１Ａ)と仕切板(６０)と第２シリンダ(２１Ｂ)および第２端板部材(７０)が積層された２シリンダ構成であり、かつ、上記第２シリンダ(２１Ｂ)側から冷媒を吸入する１つの吸入口(２０)を有する圧縮機構部(２)を備え、
上記圧縮機構部(２)は、上記第１端板部材(５０)に設けられた第１吐出ポート(５５)を開閉する第１弁体(５７)と、上記第１端板部材(５０)の上記第１吐出ポート(５５)に設けられた第１弁座(５８)と、上記第２端板部材(７０)に設けられた第２吐出ポート(７５)を開閉する第２弁体(７７)と、上記第２端板部材(７０)の上記第２吐出ポート(７５)に設けられた第２弁座(７８)とを有し、
上記第１端板部材(５０)において、上記第１弁体(５７)と上記第１シリンダ(２１Ａ)の内周面(２００Ａ)の上記第１端板部材(５０)側の縁で囲まれた内側領域とが平面視において重なる領域であって、かつ、上記第１吐出ポート(５５)と上記第１弁座(５８)を除く領域を第１領域(Ｓ１)とし、
上記第２端板部材(７０)において、上記第２弁体(７７)と上記第２シリンダ(２１Ｂ)の内周面(２００Ｂ)の上記第２端板部材側の縁で囲まれた内側領域とが平面視において重なる領域であって、かつ、上記第２吐出ポート(７５)と上記第２弁座(７８)を除く領域を第２領域(Ｓ２)とするとき、
少なくとも上記第１端板部材(５０)の上記第１領域(Ｓ１)の板厚方向の厚さが、上記第２端板部材(７０)の上記第２領域(Ｓ２)の板厚方向の厚さよりも厚いことを特徴とするロータリー圧縮機(ＣＭＰ)。
【請求項２】
請求項１に記載のロータリー圧縮機(ＣＭＰ)において、
上記第１端板部材(５０)において、上記第１弁座(５８)を第３領域(Ｓ３)とし、
上記第２端板部材(７０)において、上記第２弁座(７８)を第４領域(Ｓ４)とするとき、
上記第１端板部材(５０)の上記第３領域(Ｓ３)の板厚方向の厚さが、上記第２端板部材(７０)の上記第４領域(Ｓ４)の板厚方向の厚さよりも厚いことを特徴とするロータリー圧縮機(ＣＭＰ)。
【請求項３】
請求項１または２に記載のロータリー圧縮機(ＣＭＰ)において、
上記第１端板部材(５０)の上記第１吐出ポート(５５)の直径Ｄ１が、上記第２端板部材(７０)の上記第２吐出ポート(７５)の直径Ｄ２よりも大きいことを特徴とするロータリー圧縮機(ＣＭＰ)。
【請求項４】
請求項３に記載のロータリー圧縮機(ＣＭＰ)において、
上記第２シリンダ(２１Ｂ)は、上記第１シリンダ(２１Ａ)よりも下側に配置されていることを特徴とするロータリー圧縮機(ＣＭＰ)。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１つに記載のロータリー圧縮機(ＣＭＰ)において、
上記第１端板部材(５０)の上記第１領域(Ｓ１)の板厚方向の厚さＨａと上記第２端板部材(７０)の上記第２領域(Ｓ２)の板厚方向の厚さＨｂは、
１.０５×Ｈｂ  ≦  Ｈａ  ≦  １.１５×Ｈｂ
の条件を満たすことを特徴とするロータリー圧縮機(ＣＭＰ)。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１つに記載のロータリー圧縮機(ＣＭＰ)を用いた冷媒回路(ＲＣ)を備えることを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ロータリー圧縮機および冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータリー圧縮機としては、仕切板を挟んで並設された２つのシリンダと、各シリンダ内で偏心回転するピストンとを有する圧縮機構部を備えたものがある(例えば、特開平９−２５０４７７号公報(特許文献１)参照)。
【０００３】
上記ロータリー圧縮機は、各シリンダの吸込ポートと連通し合う吸込通路を仕切板に設け、圧縮機本体に接続された吸込管から仕切板の吸込通路を介して各シリンダ内に冷媒が吸い込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２５０４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記ロータリー圧縮機において、吸入管が接続された吸入口から各シリンダの吸込ポートまでの吸入経路の長さが異なる構成とした場合、吸入経路が長いシリンダ側の吸込ポートから該シリンダ内に流入する冷媒の温度が、吸入経路が短いシリンダ側の吸込ポートから該シリンダ内に流入する冷媒の温度よりも高くなる。
【０００６】
このような構成のロータリー圧縮機では、吸入経路が長いシリンダ側の吐出ポート周囲の温度が、吸入経路が短いシリンダ側の吐出ポート周囲の温度よりも高くなって、吸入経路が長いシリンダ側のピストンの熱膨張が温度上昇により大きくなるため、端板部材とピストンの端面との隙間および仕切板とピストンの端面との隙間が狭くなって焼き付きやすくなる。
【０００７】
本開示では、ピストンの端面の焼き付きを抑制できるロータリー圧縮機およびそのロータリー圧縮機を用いた冷凍装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示のロータリー圧縮機は、
第１端板部材と第１シリンダと仕切板と第２シリンダおよび第２端板部材が積層された２シリンダ構成であり、かつ、上記第２シリンダ側から冷媒を吸入する１つの吸入口を有する圧縮機構部を備え、
上記圧縮機構部は、上記第１端板部材に設けられた第１吐出ポートを開閉する第１弁体と、上記第１端板部材の上記第１吐出ポートに設けられた第１弁座と、上記第２端板部材に設けられた第２吐出ポートを開閉する第２弁体と、上記第２端板部材の上記第２吐出ポートに設けられた第２弁座とを有し、
上記第１端板部材において、上記第１弁体と上記第１シリンダの内周面の上記第１端板部材側の縁で囲まれた内側領域とが平面視において重なる領域であって、かつ、上記第１吐出ポートと上記第１弁座を除く領域を第１領域とし、
上記第２端板部材において、上記第２弁体と上記第２シリンダの内周面の上記第２端板部材側の縁で囲まれた内側領域とが平面視において重なる領域であって、かつ、上記第２吐出ポートと上記第２弁座を除く領域を第２領域とするとき、
少なくとも上記第１端板部材の上記第１領域の板厚方向の厚さが、上記第２端板部材の上記第２領域の板厚方向の厚さよりも厚いことを特徴とする。
【０００９】
本開示によれば、少なくとも第１端板部材の第１領域の板厚方向の厚さを第２端板部材の第２領域の板厚方向の厚さよりも厚くすることにより、第１端板部材の第１領域の強度を高めることで、第１シリンダ外の圧力と第１シリンダ内の圧力との差圧によって第１端板部材の第１領域がシリンダ室側へ変形するのを抑制することができる。これにより、第１端板部材とピストンの端面との隙間および仕切板とピストンの端面との隙間が保たれるので、ピストンの端面の焼き付きを抑制できる。
【００１０】
また、本開示の１つの態様に係るロータリー圧縮機では、
上記第１端板部材において、上記第１弁座を第３領域とし、
上記第２端板部材において、上記第２弁座を第４領域とするとき、
上記第１端板部材の上記第３領域の板厚方向の厚さが、上記第２端板部材の上記第４領域の板厚方向の厚さよりも厚い。
【００１１】
本開示によれば、第１端板部材の第３領域の板厚方向の厚さを第２端板部材の第４領域の板厚方向の厚さよりも厚くすることにより、第１端板部材の第１領域の強度をさらに高めることができ、第１端板部材の第１領域を含む薄肉部分の第１シリンダ側への変形をさらに抑制できる。
【００１２】
また、本開示の１つの態様に係るロータリー圧縮機では、
上記第１端板部材の上記第１吐出ポートの直径Ｄ１が、上記第２端板部材の上記第２吐出ポートの直径Ｄ２よりも大きい。
【００１３】
本開示によれば、第１端板部材の第１吐出ポートの直径Ｄ１を、第２端板部材の第２吐出ポートの直径Ｄ２よりも大きくすることによって、第１端板部材の第１領域を含む薄肉部分の面積を小さくして、第１端板部材の第１領域を含む薄肉部分が第１シリンダ外の高圧空間から受ける力を低減でき、差圧による第１端板部材の第１領域を含む薄肉部分の第１シリンダ側への変形を低減できる。
【００１４】
また、本開示の１つの態様に係るロータリー圧縮機では、
上記第２シリンダは、上記第１シリンダよりも下側に配置されている。
【００１５】
本開示によれば、冷媒を吸入する１つの吸入口を有する第２シリンダが、第１シリンダよりも下側に配置されているので、圧縮機本体に隣接して配置されるアキュムレータからの吸入管が下側の第２シリンダに接続される。このため、上側の第１シリンダにアキュムレータからの吸入管が接続される場合に比べてアキュムレータの位置を低くできる。
【００１６】
また、本開示の１つの態様に係るロータリー圧縮機では、
上記第１端板部材の上記第１領域の板厚方向の厚さＨａと上記第２端板部材の上記第２領域の板厚方向の厚さＨｂは、
１.０５×Ｈｂ  ≦  Ｈａ  ≦  １.１５×Ｈｂ
の条件を満たす。
【００１７】
本開示によれば、第１吐出ポートにおいて第１弁体が閉じても高圧の冷媒が残ってしまう死容積が増大するのを抑えつつ、第１端板部材の第１領域の強度を高めることができる。
【００１８】
また、本開示の冷凍装置では、
上記のいずれか１つのロータリー圧縮機を用いた冷媒回路を備えることを特徴とする。
【００１９】
本開示によれば、ピストンの端面の焼き付きを抑制できるロータリー圧縮機を冷媒回路に用いることによって、信頼性を向上できる冷凍装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本開示の第１実施形態のロータリー圧縮機の縦断面図である。
【図２】上記ロータリー圧縮機の圧縮機構部の第１シリンダを含む要部の上面図である。
【図３】上記圧縮機構部の第２シリンダを含む要部の上面図である。
【図４】上記圧縮機構部の縦断面図である。
【図５】上記圧縮機構部のフロントヘッドの上面図である。
【図６】図５のVI−VI線から見た断面図である。
【図７】図５のVII−VII線から見た拡大断面図である。
【図８】上記圧縮機構部のフロントヘッドの第１領域を示す上面図である。
【図９】上記圧縮機構部のフロントヘッドの第３領域を示す上面図である。
【図１０】上記圧縮機構部のリアヘッドの下面図である。
【図１１】図１０のXI−XI線から見た断面図である。
【図１２】図１０のXII−XII線から見た拡大断面図である。
【図１３】上記圧縮機構部のリアヘッドの第２領域を示す下面図である。
【図１４】上記圧縮機構部のリアヘッドの第４領域を示す下面図である。
【図１５】本開示の第３実施形態のロータリー圧縮機を用いた冷媒回路を備えた冷凍装置の一例としての空気調和機の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、実施形態を説明する。なお、図面において、同一の参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものである。また、長さ、幅、厚さ、深さ等の図面上の寸法は、図面の明瞭化と簡略化のために実際の尺度から適宜変更されており、実際の相対寸法を表してはいない。
【００２２】
〔第１実施形態〕
図１は本開示の第１実施形態のロータリー圧縮機ＣＭＰの縦断面図である。
【００２３】
この第１実施形態のロータリー圧縮機ＣＭＰは、図１に示すように、密閉容器１と、この密閉容器１内に配置された圧縮機構部２と、密閉容器１内に配置され、圧縮機構部２を回転軸１２を介して駆動するモータ３とを備えている。
【００２４】
このロータリー圧縮機ＣＭＰは、２シリンダ構成の揺動ピストン型の圧縮機である。ロータリー圧縮機ＣＭＰは、密閉容器１内の下側に、圧縮機構部２を配置し、その圧縮機構部２の上側にモータ３を配置している。このモータ３は、密閉容器１の内側に固定された環状のステータ４と、そのステータ４の内側に配置され、回転軸１２に固定されたロータ５とを有する。このロータ５の回転によって、回転軸１２を介して、圧縮機構部２を駆動するようにしている。
【００２５】
圧縮機構部２は、アキュムレータ１０から吸入管１１を介して冷媒ガスを吸入する。この冷媒ガスは、このロータリー圧縮機ＣＭＰとともに、冷凍装置の一例としての空気調和機を構成する図示しない凝縮器、膨張機構、蒸発器を制御することによって得られる。
【００２６】
上記ロータリー圧縮機ＣＭＰは、圧縮した高温高圧の冷媒ガス(吐出ガス)を、圧縮機構部２から吐出して密閉容器１の内部に満たすと共に、モータ３のステータ４とロータ５との間の隙間を通して、モータ３を冷却した後、モータ３の上側に設けられた吐出管１３から外部に吐出するようにしている。
【００２７】
密閉容器１内の高圧領域の下部には、潤滑油が溜められた油溜まり部９が形成されている。この潤滑油は、油溜まり部９から、回転軸１２に設けられた油通路８０を通って、圧縮機構部２の摺動部に移動して、この摺動部を潤滑する。
【００２８】
圧縮機構部２は、密閉容器１の内面に取り付けられたフロントヘッド５０と、そのフロントヘッド５０の下側に取り付けられた第１シリンダ２１Ａと、この第１シリンダ２１Ａの下側に取り付けられた仕切板６０とを備える。第１シリンダ２１Ａとフロントヘッド５０と仕切板６０によって、第１シリンダ室２２Ａ(図２に示す)を形成する。フロントヘッド５０は、第１端板部材の一例である。
【００２９】
また、圧縮機構部２は、仕切板６０の下側に取り付けられた第２シリンダ２１Ｂと、この第２シリンダ２１Ｂの下側に取り付けられたリアヘッド７０とを備える。第２シリンダ２１Ｂと仕切板６０とリアヘッド７０とによって、第２シリンダ室２２Ｂ(図３に示す)を形成する。リアヘッド７０は、第２端板部材の一例である。
【００３０】
図２は圧縮機構部２の第１シリンダ２１Ａと第１ピストン２９Ａの上面図である。図２において、１１０Ａは第１シリンダ２１Ａに軸方向に設けられた貫通穴である。この貫通穴１１０Ａに締結ボルト４４(図４に示す)が挿入される。第１シリンダ２１Ａ内に内周面２００Ａによって定義される第１シリンダ室２２Ａが形成されている。
【００３１】
このロータリー圧縮機ＣＭＰは、図２に示すように、ローラ２７Ａとブレード２８Ａが一体に形成された第１ピストン２９Ａを備え、フロントヘッド５０,仕切板６０(図１に示す)に挟まれた第１シリンダ２１Ａ内において第１ピストン２９Ａが揺動する。第１ピストン２９Ａのブレード２８Ａによって第１シリンダ室２２Ａ内を仕切っている。ブレード２８Ａの右側に吸入室２２Ａａを形成し、ブレード２８Ａの左側に圧縮室２２Ａｂを形成している。ブレード２８Ａによって第１ピストン２９Ａを高圧側と低圧側とに夫々区画している。
【００３２】
また、第１シリンダ２１Ａに形成された第２吸入通路１０３に、吸入連通路１０２,第１吸入通路１０１(図３に示す)を介して吸入管１１(図１に示す)が接続されている。第２吸入通路１０３の吸入ポート１０３ａが第１シリンダ室２２Ａに開口している。一方、第１シリンダ２１Ａに形成された第１吐出ポート５５が第１シリンダ室２２Ａの内面に開口している。
【００３３】
ブレード２８Ａと揺動ブッシュ２５Ａ,２５Ａとの間は、潤滑油で潤滑される。揺動ブッシュ２５Ａ,２５Ａによりブレード２８Ａを両側から挟んで進退可能に支持している。このブレード２８Ａは、第１シリンダ２１Ａに設けられた背面空間９０Ａに出没する。
【００３４】
そして、回転軸１２の時計回りの回転に伴って偏心部２６Ａが偏心回転して、偏心部２６Ａに嵌合したローラ２７Ａが、このローラ２７Ａの外周面を第１シリンダ室２２Ａの内周面２００Ａに接しながら公転する。ローラ２７Ａが第１シリンダ室２２Ａ内で公転するのに伴って、吸入ポート１０３ａから低圧の冷媒ガスを吸入室２２Ａａに吸入して、圧縮室２２Ａｂで圧縮して高圧にした後、第１吐出ポート５５から高圧の冷媒ガスを吐出する。その後、第１吐出ポート５５から吐出された冷媒ガスは、図１に示すマフラカバー４１,４２の外側に排出される。
【００３５】
また、図３は圧縮機構部２の第２シリンダ２１Ｂと第２ピストン２９Ｂの上面図である。図３において、１１０Ｂは第２シリンダ２１Ｂに軸方向に設けられた貫通穴である。この貫通穴１１０Ｂに締結ボルト４４(図４に示す)が挿入される。第２シリンダ２１Ｂ内に内周面２００Ｂによって定義される第２シリンダ室２２Ｂが形成されている。
【００３６】
このロータリー圧縮機ＣＭＰは、図３に示すように、ローラ２７Ｂとブレード２８Ｂが一体に形成された第２ピストン２９Ｂを備え、仕切板６０,リアヘッド７０(図１に示す)に挟まれた第２シリンダ２１Ｂ内において第２ピストン２９Ｂが揺動する。第２ピストン２９Ｂのブレード２８Ｂによって第２シリンダ室２２Ｂ内を仕切っている。ブレード２８Ｂの右側に吸入室２２Ｂａを形成し、ブレード２８Ｂの左側に圧縮室２２Ｂｂを形成している。ブレード２８Ｂによって第２ピストン２９Ｂを高圧側と低圧側とに夫々区画している。
【００３７】
また、第２シリンダ２１Ｂに形成された第１吸入通路１０１の吸入口２０に吸入管１１(図１に示す)が接続されて、第１吸入通路１０１の吸入ポート１０１ａが第２シリンダ室２２Ｂに開口している。一方、第２シリンダ２１Ｂに形成された第２吐出ポート７５が第２シリンダ室２２Ｂの内面に開口している。
【００３８】
ブレード２８Ｂと揺動ブッシュ２５Ｂ,２５Ｂとの間は、潤滑油で潤滑される。揺動ブッシュ２５Ｂ,２５Ｂによりブレード２８Ｂを両側から挟んで進退可能に支持している。このブレード２８Ｂは、第２シリンダ２１Ｂに設けられた背面空間９０Ｂに出没する。
【００３９】
そして、回転軸１２の時計回りの回転に伴って偏心部２６Ｂが偏心回転して、偏心部２６Ｂに嵌合したローラ２７Ｂが、このローラ２７Ｂの外周面を第２シリンダ室２２Ｂの内周面２００Ｂに接しながら公転する。ローラ２７Ｂが第２シリンダ室２２Ｂ内で公転するのに伴って、吸入ポート１０１ａから低圧の冷媒ガスを吸入室２２Ｂａに吸入して、圧縮室２２Ｂｂで圧縮して高圧にした後、第２吐出ポート７５から高圧の冷媒ガスを吐出する。その後、第２吐出ポート７５から吐出された冷媒ガスは、図４に示すマフラカバー７３の外側に排出される。
【００４０】
図２,図３に示すように、第１ピストン２９Ａは、ブレード２８Ａとローラ２７Ａとが一体に形成され、第２ピストン２９Ｂは、ブレード２８Ｂとローラ２７Ｂとが一体に形成されている。
【００４１】
また、第１シリンダ２１Ａのブレード穴１００Ａは、第１シリンダ室２２Ａと連なって第１シリンダ２１Ａに設けられたブッシュ穴である。ブレード穴１００Ａ内にブレード２８Ａを揺動自在にかつ進退自在に支持する揺動ブッシュ２５Ａが配置されている。
【００４２】
また、第２シリンダ２１Ｂのブレード穴１００Ｂは、第２シリンダ室２２Ｂと連なって第２シリンダ２１Ｂに設けられたブッシュ穴である。ブレード穴１００Ｂ内にブレード２８Ｂを揺動自在にかつ進退自在に支持する揺動ブッシュ２５Ｂが配置されている。
【００４３】
図４は圧縮機構部２の縦断面図である。図４において、４４は、フロントヘッド５０と第１シリンダ２１Ａと仕切板６０と第２シリンダ２１Ｂおよびリアヘッド７０を締結する締結ボルトである。
【００４４】
図４に示すように、フロントヘッド５０は、円板状の本体部５１と、この本体部５１の中央に上方へ設けられたボス部５２とを有する。本体部５１およびボス部５２は、回転軸１２が挿通されている。
【００４５】
本体部５１の上側には、図４に示すように、第１吐出弁５６を覆うようにカップ型のマフラカバー４１,４２が取り付けられている。このマフラカバー４１,４２は、ボルト４３などによって本体部５１に固定されている。マフラカバー４１,４２は、ボス部５２が挿通されている。マフラカバー４１,４２およびフロントヘッド５０によってマフラ室を形成する。
【００４６】
また、リアヘッド７０は、円板状の本体部７１と、この本体部７１の中央に下方へ設けられたボス部７２とを有する。本体部７１およびボス部７２は、回転軸１２が挿通されている。本体部７１の下側には、板状のマフラカバー７３が取り付けられている。
【００４７】
回転軸１２の一端部は、フロントヘッド５０およびリアヘッド７０に支持されている。回転軸１２の一端部(支持端側)は、第１,第２シリンダ室２２Ａ,２２Ｂの内部に挿入されている。
【００４８】
回転軸１２の支持端側には、圧縮機構部２側の第１,第２シリンダ室２２Ａ,２２Ｂ内に位置するように、偏心部２６Ａ,２６Ｂを設けている。回転軸１２と偏心部２６Ａ,２６Ｂでクランク軸を構成している。偏心部２６Ｂは、第２ピストン２９Ｂのローラ２７Ｂに嵌合し、偏心部２６Ａは、第１ピストン２９Ａのローラ２７Ａに嵌合している。この第１,第２ピストン２９Ａ,２９Ｂは、第１,第２シリンダ室２２Ａ,２２Ｂ内で公転可能に夫々配置され、この第１,第２ピストン２９Ａ,２９Ｂの公転運動で圧縮作用を行う。
【００４９】
圧縮機構部２は、フロントヘッド５０と、第１シリンダ２１Ａと、仕切板６０と、第２シリンダ２１Ｂと、リアヘッド７０が順に積層され、偏心部２６Ｂ,２６Ｂを有するクランク軸の回転動作により、第１,第２シリンダ２１Ａ,２１Ｂ内に形成された第１,第２シリンダ室２２Ａ,２２Ｂの内周面２００Ａ,２００Ｂに沿って第１,第２ピストン２９Ａ,２９Ｂがそれぞれ旋回運動する。
【００５０】
また、圧縮機構部２は、第２シリンダ２１Ｂのブレード穴１００Ｂから周方向に間隔をあけてかつ半径方向に延在する中心軸が直線状の第１吸入通路１０１と、第２シリンダ２１Ｂの第１吸入通路１０１から仕切板６０を通って第１シリンダ２１Ａまで延びる吸入連通路１０２と、吸入連通路１０２と第１シリンダ室２２Ａを連通するように第１シリンダ２１Ａに半径方向に延在する第２吸入通路１０３とを有する。
【００５１】
第１吸入通路１０１は、入口側に吸入管１１が接続される大径の接続部分を有する。また、吸入連通路１０２は、第２シリンダ２１Ｂを軸方向に貫通するように設けられている。なお、第２吸入通路１０３は、第１シリンダ２１Ａの仕切板６０側に設けられた溝であってもよい。
【００５２】
図５は圧縮機構部２のフロントヘッド５０の上面図である。
【００５３】
図５に示すように、本体部５１には、第１シリンダ室２２Ａ(図４に示す)に連通する第１吐出ポート５５(図２に示す)が設けられている。本体部５１に対して第１シリンダ２１Ａと反対側に位置するように、第１吐出ポート５５を開閉する第１吐出弁５６が本体部５１に取り付けられている。この第１吐出弁５６は、板バネ状のリード弁である第１弁体５７と、第１吐出ポート５５を囲むように形成された環状凸形状の第１弁座５８とを有する。
【００５４】
また、図６は、図５のVI−VI線から見た断面図であり、図７は、図５のVII−VII線から見た拡大断面図である。
【００５５】
図６,図７に示すように、フロントヘッド５０の円板状の本体部５１は、厚肉部分と薄肉部分とを有する。この本体部５１の薄肉部分に、第１吐出ポート５５を開閉する第１吐出弁５６が取り付けられ、第１吐出ポート５５を囲むように第１弁座５８を形成している。第１吐出ポート５５の直径をＤ１とする。
【００５６】
図７に示すように、本体部５１の弁取付部５１ａに、第１弁座５８と間隔をあけて取付穴５９を設けている。この取付穴５９を用いて第１吐出弁５６の一端をボルト(図示せず)により固定している。この実施形態では、図５に示す斜線領域ＳＡのうちの弁取付部５１ａと第１弁座５８を除く領域の薄肉部５１ｂの厚さＨ１よりも、弁取付部５１ａを０．２ｍｍ厚くしている。
【００５７】
図１０は、圧縮機構部２のリアヘッド７０の下面図である。
【００５８】
図１０に示すように、本体部７１には、第２シリンダ室２２Ｂ(図４に示す)に連通する第２吐出ポート７５(図３に示す)が設けられている。本体部７１に対して第２シリンダ２１Ｂと反対側に位置するように、第２吐出ポート７５を開閉する第２吐出弁７６が本体部７１に取り付けられている。この第２吐出弁７６は、板バネ状のリード弁である第２弁体７７と、第２吐出ポート７５を囲むように形成された環状凸形状の第２弁座７８とを有する。
【００５９】
図１１は、図１０のXI−XI線から見た断面図であり、図１２は、図１０のXII−XII線から見た拡大断面図である。
【００６０】
図１１,図１２に示すように、リアヘッド７０の円板状の本体部７１は、厚肉部分と薄肉部分とを有する。この本体部７１の薄肉部分に、第２吐出ポート７５を開閉する第２吐出弁７６が取り付けられ、第２吐出ポート７５を囲むように第２弁座７８を形成している。第２吐出ポート７５の直径をＤ２とする。この第１実施形態では、第１吐出ポート５５の直径Ｄ１と第２吐出ポート７５の直径Ｄ２は等しい。
【００６１】
図１２に示すように、本体部７１の弁取付部７１ａに、第２弁座７８と間隔をあけて取付穴７９を設けている。この取付穴７９を用いて第２吐出弁７６の一端をボルト(図示せず)により固定している。この実施形態では、図１０に示す斜線領域ＳＢのうちの弁取付部７１ａと第２弁座７８を除く領域の薄肉部７１ｂの厚さＨ２よりも、弁取付部７１ａを０．２ｍｍ厚くしている。
【００６２】
上記ロータリー圧縮機ＣＭＰでは、図５に示すフロントヘッド５０の第１吐出弁５６が取り付けられた領域を含む斜線領域ＳＡのうちの薄肉部５１ｂ(図７に示す)の板厚方向の厚さＨ１を、図１０に示すリアヘッド７０の第２吐出弁７６が取り付けられた領域を含む斜線領域ＳＢのうちの薄肉部７１ｂ(図１２に示す)の板厚方向の厚さＨ２よりも０．２ｍｍ厚くしている。この実施形態では、Ｈ１＝２．２ｍｍ、Ｈ２＝２．０ｍｍとしている。
【００６３】
本発明者は、２シリンダ構成の圧縮機構部であって、かつ、第２シリンダ側から冷媒を吸入する１つの吸入口を有する圧縮機構部を備えたロータリー圧縮機において、吸入経路が長い第１シリンダ側の吸込ポートから第１シリンダ内に流入する冷媒温度が、吸入経路が短い第２シリンダ側の吸込ポートから第２シリンダ内に流入する冷媒温度よりも高くなることを見出した。この冷媒温度の差が生じる要因としては、第１シリンダ側の吸入経路の圧損が大きくなっていることなどが考えられる。このような冷媒温度の差により、第２シリンダ側の第１ピストンの熱膨脹が第２ピストンよりも大きくなり、フロントヘッドと第１ピストンの端面との隙間および仕切板と第１ピストンの端面との隙間が狭くなって、第１ピストンの両端面において焼き付きが生じやすくなる。
【００６４】
これに対して、本開示のロータリー圧縮機ＣＭＰによれば、フロントヘッド５０の斜線領域ＳＡのうちの薄肉部５１ｂの板厚方向の厚さＨ１を、リアヘッド７０の斜線領域ＳＢのうちの薄肉部７１ｂの板厚方向の厚さＨ２よりも０．２ｍｍ厚くすることにより、フロントヘッド５０の薄肉部５１ｂの強度を高めることで、第１シリンダ２１Ａ外の圧力と第１シリンダ２１Ａ内の圧力との差圧によってフロントヘッド５０の薄肉部５１ｂが第１シリンダ室２２Ａ側へ変形するのを抑制することができる。これにより、フロントヘッド５０と第１ピストン２９Ａの端面との隙間および仕切板６０と第１ピストン２９Ａの端面との隙間が保たれるので、第１ピストン２９Ａの端面の焼き付きを抑制できる。
【００６５】
この第１実施形態では、フロントヘッド５０の斜線領域ＳＡのうちの薄肉部５１ｂの板厚方向の厚さＨ１を、リアヘッド７０の斜線領域ＳＢのうちの薄肉部７１ｂの板厚方向の厚さＨ２よりも０．２ｍｍ厚くしたが、第１端板部材の薄肉部の厚さはこれに限らず、圧縮機構部２の構成などに応じて適宜設定してよい。
【００６６】
また、冷媒を吸入する１つの吸入口２０を有する第２シリンダ２１Ｂが、第１シリンダ２１Ａよりも下側に配置されているので、ロータリー圧縮機ＣＭＰに隣接して配置されるアキュムレータ１０からの吸入管１１が下側の第２シリンダ２１Ｂに接続される。このため、上側の第１シリンダ２１Ａにアキュムレータ１０からの吸入管１１が接続される場合に比べてアキュムレータ１０の位置を低くできる。
【００６７】
なお、上記第１実施形態では、フロントヘッド５０(第１端板部材)の斜線領域ＳＡのうちの薄肉部５１ｂの板厚方向の厚さＨ１を、リアヘッド７０(第２端板部材)の斜線領域ＳＢのうちの薄肉部７１ｂの板厚方向の厚さＨ２よりも０．２ｍｍ厚くしたが、少なくともフロントヘッド５０の第１領域Ｓ１(図８に示す)の板厚方向の厚さがリアヘッド７０の第２領域Ｓ２(図１３に示す)の板厚方向の厚さよりも厚ければよい。
【００６８】
これにより、フロントヘッド５０の第１領域Ｓ１の強度を高めることで、第１シリンダ２１Ａ外の圧力と第１シリンダ２１Ａ内の圧力との差圧によってフロントヘッド５０の第１領域Ｓ１がシリンダ室側へ変形するのを抑制することができる。また、フロントヘッド５０と第１ピストン２９Ａの端面との隙間および仕切板６０と第１ピストン２９Ａの端面との隙間が保たれるので、第１ピストン２９Ａの端面の焼き付きを抑制できる。
【００６９】
ここで、第１領域Ｓ１は、図８に示すように、フロントヘッド５０において、第１弁体５７と第１シリンダ２１Ａの内周面２００Ａのフロントヘッド５０側の縁で囲まれた内側領域とが平面視において重なる領域であって、かつ、第１吐出ポート５５と第１弁座５８を除く領域とする。また、第２領域Ｓ２は、図１３に示すように、リアヘッド７０において、第２弁体７７と第２シリンダ２１Ｂの内周面２００Ｂのリアヘッド７０側の縁で囲まれた内側領域とが平面視において重なる領域であって、かつ、第２吐出ポート７５と第２弁座７８を除く領域とする。
【００７０】
さらに、第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２の厚さの差に加えて、フロントヘッド５０(第１端板部材)の第３領域Ｓ３(図９に示す)の板厚方向の厚さＨ３を、リアヘッド７０(第２端板部材)の第４領域Ｓ４(図１４に示す)の板厚方向の厚さＨ４よりも厚くするのが好ましい。
【００７１】
ここで、第３領域Ｓ３は、図９に示すように、フロントヘッド５０において、第１弁座５８が設けられた領域とする。また、第４領域Ｓ４は、図１４に示すように、リアヘッド７０において、第２弁座７８が設けられた領域とする。
【００７２】
フロントヘッド５０の第３領域Ｓ３の板厚方向の厚さＨ３をリアヘッド７０の第４領域Ｓ４の板厚方向の厚さＨ４よりも厚くすることにより、フロントヘッド５０の第１領域Ｓ１の強度をさらに高めることができ、第１シリンダ２１Ａ外の圧力と第１シリンダ２１Ａ内の圧力との差圧によるフロントヘッド５０の第１領域Ｓ１の第１シリンダ室２２Ａ側への変形をさらに抑制できる。
【００７３】
また、第１実施形態では、フロントヘッド５０の第１吐出ポート５５の直径Ｄ１とリアヘッド７０の第２吐出ポート７５の直径Ｄ２を等しくしたが、第１吐出ポート５５の直径Ｄ１を第２吐出ポート７５の直径Ｄ２よりも大きくしてもよい。これにより、フロントヘッド５０の第１領域Ｓ１を含む薄肉部分の面積を小さくして、フロントヘッド５０の第１領域Ｓ１を含む薄肉部分が第１シリンダ２１Ａ外の高圧空間から受ける力を低減でき、差圧によるフロントヘッド５０の薄肉部分の第１シリンダ室２２Ａ側への変形を低減できる。
【００７４】
また、フロントヘッド５０の第１領域Ｓ１の板厚方向の厚さＨａとリアヘッド７０の第２領域Ｓ２の板厚方向の厚さＨｂは、
１.０５×Ｈｂ  ≦  Ｈａ  ≦  １.１５×Ｈｂ
の条件を満たすことにより、第１吐出ポート５５において第１弁体５７が閉じても高圧の冷媒が残ってしまう死容積が増大するのを抑えつつ、フロントヘッド５０の第１領域Ｓ１の強度を高めることができる。
【００７５】
上記第１実施形態では、第１吸入通路１０１を設ける第２シリンダ２１Ｂを下シリンダとしたが、次の第２実施形態のように、第１吸入通路を設ける第２シリンダを上シリンダとしてもよい。
【００７６】
〔第２実施形態〕
本開示の第２実施形態のロータリー圧縮機は、第１吸入通路を設ける第２シリンダを上シリンダとする点を除いて第１実施形態のロータリー圧縮機ＣＭＰと同一の構成をしている。
【００７７】
上記第２実施形態のロータリー圧縮機は、アキュムレータ１０の位置を低くできる効果を除いて第１実施形態のロータリー圧縮機ＣＭＰと同様の効果を有する。
【００７８】
〔第３実施形態〕
図１５は、本開示の第３実施形態のロータリー圧縮機ＣＭＰを用いた冷媒回路ＲＣを備えた冷凍装置の一例としての空気調和機の回路図である。
【００７９】
この第３実施形態の空気調和機は、図１５に示すように、空調対象である室内に設置される室内ユニットＵ１と、室外に設置される室外ユニットＵ２とを備える。
【００８０】
＜室内ユニットＵ１の構成＞
上記空気調和機の室内ユニットＵ１は、冷媒配管Ｌ４(連絡配管)が一端に接続され、冷媒配管Ｌ５(連絡配管)が他端に接続された室内熱交換器１００４と、この室内熱交換器１００４に空気を供給する室内ファン１００６とを有する。室内ファン１００６は、室内熱交換器１００４で温度などが調整された空気を室内に向けて吹き出す。
【００８１】
＜室外ユニットＵ２の構成＞
上記空気調和機の室外ユニットＵ２は、ロータリー圧縮機ＣＭＰと、四路切換弁１００１と、室外熱交換器１００２と、膨張機構の一例としての膨張弁１００３と、アキュムレータ１０と、室外熱交換器１００２に空気を送る室外ファン１００５とを有する。
【００８２】
上記ロータリー圧縮機ＣＭＰの吐出側が冷媒配管Ｌ１を介して四路切換弁１００１の第１ポートａに接続されている。四路切換弁１００１の第２ポートｂが冷媒配管Ｌ２を介して室外熱交換器１００２の一端に接続されている。室外熱交換器１００２の他端が冷媒配管Ｌ３を介して膨張弁１００３の一端に接続され、膨張弁１００３の他端が冷媒配管Ｌ４(連絡配管)の一端に接続されている。冷媒配管Ｌ５(連絡配管)の一端が四路切換弁１００１の第３ポートｃに接続されている。四路切換弁１００１の第４ポート２２ｄが、冷媒配管Ｌ６,アキュムレータ１０,吸入管１１を介してロータリー圧縮機ＣＭＰの吸入側に接続されている。
【００８３】
室外熱交換器１００２内を流れる冷媒は、室外ファン１００５により吸い込まれる空気と熱交換する。
【００８４】
膨張弁１００３は、開度を調整可能な例えば電動弁であって、制御装置(図示せず)からの信号に応じて開度が変化する。
【００８５】
＜冷媒回路ＲＣの構成＞
また、上記空気調和機の冷媒回路ＲＣは、室内熱交換器１００４、ロータリー圧縮機ＣＭＰ、四路切換弁１００１、室外熱交換器１００２、膨張弁１００３、アキュムレータ１０、冷媒配管Ｌ１〜Ｌ６および吸入管１１から成っている。これにより、環状の冷媒回路ＲＣが構成されている。
【００８６】
冷房運転では、図１５に示すように、四路切換弁１００１を実線の切換え位置に切り換え、暖房運転では、四路切換弁１００１を点線の切換え位置に切り換えて、ロータリー圧縮機ＣＭＰを駆動することにより冷媒が冷媒回路ＲＣを循環する。
【００８７】
上記空気調和機によれば、ピストンの端面の焼き付きを抑制できるロータリー圧縮機ＣＭＰを冷媒回路ＲＣに用いることによって、信頼性を向上できる。
【００８８】
上記第３実施形態では、冷凍装置として空気調和機を説明したが、ロータリー圧縮機ＣＭＰを用いた冷媒回路ＲＣを備える冷凍装置は、空気調和機に限らず、他の構成の冷凍装置でもよい。
【００８９】
上記第１〜第３実施形態では、ブレード２８Ｂとローラ２７Ｂとが一体に形成された第２ピストン２９Ｂおよびブレード２８Ａとローラ２７Ａとが一体に形成された第１ピストン２９Ａを有する圧縮機構部２を備えたロータリー圧縮機ＣＭＰについて説明したが、ブレードとローラとが別体の第１,第２ピストンを有する圧縮機構部を備えた２シリンダ構成のロータリー圧縮機にこの発明を適用してもよい。
【００９０】
また、上記第１〜第３実施形態では、第２シリンダ２１Ｂに設けられた第１吸入通路１０１と、第２シリンダ２１Ｂの第１吸入通路１０１から仕切板６０を通って第１シリンダ２１Ａまで延びる吸入連通路１０２と、吸入連通路１０２と第１シリンダ室２２Ａを連通する第２吸入通路１０３とを有する圧縮機構部２を備えたロータリー圧縮機ＣＭＰについて説明したが、これに限らず、吸入管が接続される第１吸入通路を仕切板に設け、さらに仕切板に第１吸入通路から分岐して第１シリンダの吸入ポートと第２シリンダの吸入ポートに連なる第２吸入通路と第３吸入通路を設けたロータリー圧縮機にこの発明を適用してもよい。
【００９１】
このような構成のロータリー圧縮機において、例えば、第１シリンダに連なる第２吸入通路が第２シリンダに連なる第３吸入通路よりも長い場合、第１シリンダ側の端板部材の薄肉部分(少なくとも第１領域)の板厚方向の厚さを、第２シリンダ側の端板部材の薄肉部分(少なくとも第２領域)の板厚方向の厚さよりも厚くする。
【００９２】
本開示の具体的な実施の形態について説明したが、本開示は上記第１〜第３実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々変更して実施することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１…密閉容器
２…圧縮機構部
３…モータ
４…ステータ
５…ロータ
９…油溜まり部
１１…吸入管
１２…回転軸
１３…吐出管
２０…吸入口
２１Ａ…第１シリンダ
２１Ｂ…第２シリンダ
２２Ａ…第１シリンダ室
２２Ａａ…吸入室
２２Ａｂ…圧縮室
２２Ｂ…第２シリンダ室
２２Ｂａ…吸入室
２２Ｂｂ…圧縮室
２５Ａ,２５Ｂ…揺動ブッシュ
２６Ａ,２６Ｂ…偏心部
２７Ａ,２７Ｂ…ローラ
２８Ａ,２８Ｂ…ブレード
２９Ａ…第１ピストン
２９Ｂ…第２ピストン
４１,４２…マフラカバー
４３…ボルト
４４…締結ボルト
５０…フロントヘッド(第１端板部材)
５１…本体部
５２…ボス部
５５…第１吐出ポート
５６…第１吐出弁
５７…第１弁体
５８…第１弁座
６０…仕切板
７０…リアヘッド(第２端板部材)
７１…本体部
７２…ボス部
７３…マフラカバー
７５…第２吐出ポート
７６…第２吐出弁
７７…第２弁体
７８…第２弁座
８０…油通路
９０Ａ,９０Ｂ…背面空間
１００Ａ,１００Ｂ…ブレード穴
１０１…第１吸入通路
１０１ａ…吸入ポート
１０２…吸入連通路
１０３…第２吸入通路
１０３ａ…吸入ポート
２００Ａ,２００Ｂ…内周面
ＣＭＰ…ロータリー圧縮機
ＲＣ…冷媒回路
【図１】
2020197176.tif 000003
【図２】
2020197176.tif 000004
【図３】
2020197176.tif 000005
【図４】
2020197176.tif 000006
【図５】
2020197176.tif 000007
【図６】
2020197176.tif 000008
【図７】
2020197176.tif 000009
【図８】
2020197176.tif 000010
【図９】
2020197176.tif 000011
【図１０】
2020197176.tif 000012
【図１１】
2020197176.tif 000013
【図１２】
2020197176.tif 000014
【図１３】
2020197176.tif 000015
【図１４】
2020197176.tif 000016
【図１５】
2020197176.tif 000017