(57)【要約】【課題】流体の圧損を低減でき、かつユニットの共通化を可能ならしめるようにする。【解決手段】密閉容器内に、中間仕切板を介して低圧用圧縮要素と高圧用圧縮要素を積層状に重ねた回転圧縮要素と、この回転圧縮要素を駆動する電動機と、低圧用圧縮要素に連通する中間圧用空間の形成体と、を収納するとともに、低圧用圧縮要素の吸込側に密閉容器に併設させて吸入マフラーを設け、密閉容器の外殻には、中間圧用空間に連なる中間圧吐出口と、低圧用圧縮要素の低圧吸入口と、高圧用圧縮要素の中間圧吸入口とを、電動機の回転軸長手方向に一列に配置して設け、吸入マフラーの吐出口と低圧吸入口の間を吸入接続管により接続し、中間圧吐出口と中間圧吸入口の間を中間管により接続してなるロータリー式２段圧縮機において、吸入接続管が接続される吸入マフラーの吐出口の設定位置を、低圧吸入口から見て吸入マフラーの中心軸線よりも遠くなる側に偏心させる。【選択図】図１
2010159714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に、中間仕切板を介して低圧用圧縮要素と高圧用圧縮要素を積層状に重ねた回転圧縮要素と、この回転圧縮要素を駆動する電動機と、前記低圧用圧縮要素に連通する中間圧用空間の形成体と、を収納するとともに、前記低圧用圧縮要素の吸込側に前記密閉容器に併設させて吸入マフラーを設け、前記密閉容器の外殻には、前記中間圧用空間に連なる中間圧吐出口と、前記低圧用圧縮要素の低圧吸入口と、前記高圧用圧縮要素の中間圧吸入口とを、前記電動機の回転軸長手方向に一列に配置して設け、前記吸入マフラーの吐出口と前記低圧吸入口の間を吸入接続管により接続し、前記中間圧吐出口と前記中間圧吸入口の間を中間管により接続してなるロータリー式２段圧縮機において、
前記吸入接続管が接続される前記吸入マフラーの吐出口の設定位置を、前記低圧吸入口側から見て吸入マフラーの中心軸線よりも遠くなる側に偏心させたことを特徴とするロータリー式２段圧縮機。
【請求項２】
前記吸入接続管と前記中間管は、上面から見て、前記吸入マフラーの外径内に収まるように配管されてなることを特徴とする請求項１記載のロータリー式２段圧縮機。
【請求項３】
前記吸入接続管は、前記密閉容器の中心軸線と前記吸入マフラーの中心軸線を含む面内で円弧状に形成され、前記中間管は、上面から見て、両端部の軸線方向が、前記中間圧吐出口と前記中間圧吸入口の軸線方向と一致し、中間部が、前記軸線に対し曲がりが９０°よりも小さく、かつ前記吸入接続管と干渉しない範囲で湾曲し、側方から見るとＵ字状に形成されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のロータリー式２段圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば冷凍装置、空調装置、給湯装置などに使用されるロータリー式２段圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、密閉容器内に、中間仕切板を介して低圧用圧縮要素と高圧用圧縮要素を積層状に重ねた回転圧縮要素と、この回転圧縮要素を駆動する電動機と、低圧用圧縮要素に連通する中間圧用空間の形成体と、を収納するとともに、低圧用圧縮要素の吸込側に密閉容器に併設させて吸入マフラーを設けたロータリー式２段圧縮機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなものにおいて、密閉容器の外殻には、中間圧用空間に連なる中間圧吐出口と、低圧用圧縮要素の低圧吸入口と、高圧用圧縮要素の中間圧吸入口とが、電動機の回転軸長手方向に一列に配置して設けられている。そして、吸入マフラーの中心軸線上に設置されている吐出口と低圧吸入口の間が吸入接続管により接続され、中間圧吐出口と中間圧吸入口の間が中間管により接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１５２９３１号公報（図１〜図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、密閉容器の外殻に、配管接続部が一列に配置されて、吸入接続管と中間管が接続されるようにしたものにあっては、配管接続部の列に沿う面内で配管しようとすると、配管相互の干渉が生じる。そのため、従来は、中間管を、配管接続部の列に沿う面内で略Ｕ字形に形成するとともに、吸入マフラーの中心軸線にある接続部が前記面内からずれるように、吸入マフラーの設置位置を密閉容器周方向にずらし、吸入接続管を、その流入口と流出口がねじれの位置関係にある略Ｌ字型に形成して、中間管との干渉を避けるようにしている。しかしながら、吸入接続管を、直角のコーナー部（ねじれのため２箇所に存在する）を有する略Ｌ字型に形成したものにあっては、冷媒が低圧用圧縮要素内に到達するまでの距離が長くなり、配管構造も複雑になるため、流体の圧損が増加し、圧縮機の効率が低下するという問題があった。
【０００６】
また、吸入マフラーの設置位置を本来置くべき位置から密閉容器の周方向にずらし、両者の吸入管と吐出管の位相を異ならせたものにあっては、両者の吸入管と吐出管の位相を異ならせる必要のない例えばロータリー式単段圧縮機を使うユニットとの共通化が図れないという難点があった。
【０００７】
次に、吸入マフラーの中心軸線上に接続される吸入接続管を略Ｌ字状に１回曲げにした場合について考察する。この場合、吸入接続管を通過するガス冷媒の圧損は低減する。しかし、一方では、中間管の配管スペースが狭くなるので、中間管と吸入接続管との干渉の可能性が高くなる。これを防ぐためには、Ｒの小さい直角のコーナー部を有する多数回曲げ加工が必要となり、中間管の設計自由度が失われる。
【０００８】
以上のように、一方の管のみに視点をおいた配管構成では、構造が複雑になり、結果的に流体の圧損が増大する。
【０００９】
本発明の技術的課題は、流体の圧損を低減でき、かつユニットの共通化を可能ならしめるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るロータリー式２段圧縮機は、下記の構成からなるものである。すなわち、密閉容器内に、中間仕切板を介して低圧用圧縮要素と高圧用圧縮要素を積層状に重ねた回転圧縮要素と、この回転圧縮要素を駆動する電動機と、低圧用圧縮要素に連通する中間圧用空間の形成体と、を収納するとともに、低圧用圧縮要素の吸込側に密閉容器に併設させて吸入マフラーを設け、密閉容器の外殻には、中間圧用空間に連なる中間圧吐出口と、低圧用圧縮要素の低圧吸入口と、高圧用圧縮要素の中間圧吸入口とを、電動機の回転軸長手方向に一列に配置して設け、吸入マフラーの吐出口と低圧吸入口の間を吸入接続管により接続し、中間圧吐出口と中間圧吸入口の間を中間管により接続してなるロータリー式２段圧縮機において、吸入接続管が接続される吸入マフラーの吐出口の設定位置を、低圧吸入口から見て吸入マフラーの中心軸線よりも遠くなる側に偏心させたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るロータリー式２段圧縮機においては、吸入接続管が接続される吸入マフラーの吐出口の設定位置を、低圧吸入口から見て吸入マフラーの中心軸線よりも遠くなる側に偏心させたので、吸入接続管と中間管間の距離を離すことができ、その分、中間管の配管スペースが広くなり、中間管の設計自由度が増えて中間管のＲを大きくとることが可能となる。また、吸入接続管も吸入マフラーとの接続位置が遠くなった分、従来に比し、Ｒを大きくとることができる。このため、吸入接続管と中間管における流体圧損を共に低減することができる。
また、吸入マフラーの設置位置を本来置くべき位置から密閉容器の周方向にずらせる必要がなくなって、能力帯の異なる製品、例えばロータリー式単段圧縮機を使うユニット等との共通化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態におけるロータリー２段圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるロータリー２段圧縮機の全体構成を示す側面図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるロータリー２段圧縮機の全体構成を示す上面図である。
【図４】比較例のロータリー式２段圧縮機の全体構成を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図示実施形態により本発明を説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るロータリー式２段圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。図２は本実施形態に係るロータリー式２段圧縮機の全体構成を示す側面図である。図３は本実施形態に係るロータリー式２段圧縮機の全体構成を示す上面図である。図４は比較例のロータリー式２段圧縮機の全体構成を示す上面図である。
【００１４】
本実施形態のロータリー式２段圧縮機１００は、図１のように密閉容器１内に、中間仕切板８を介して低圧用圧縮要素５１と高圧用圧縮要素５２を積層状に重ねた回転圧縮要素と、この回転圧縮要素を駆動する電動機と、低圧用圧縮要素５１に連通する中間圧用空間２７の形成体と、を収納するとともに、低圧用圧縮要素５１の吸込側に密閉容器１に併設させて吸入マフラー３０を設けている。そして、例えば冷凍サイクルの低圧側の低温の蒸気冷媒を吸入マフラー３０から吸入して、回転圧縮要素で２段階で圧縮し、高圧・高温の蒸気冷媒にして吐出管２４から吐出する機能を有している。
【００１５】
これを更に詳述すると、電動機は、密閉容器１内に固定された固定子４と、回転軸６に焼きばめられた回転子５とで構成されている。
【００１６】
回転圧縮要素は、中間仕切板８を挟む上側と下側に２つのシリンダーすなわち低圧用圧縮要素５１のシリンダー（以下、これを「第１シリンダー」という）９と高圧用圧縮要素５２のシリンダー（以下、これを「第２シリンダー」という）１０が配置され、中間仕切板８によって第１シリンダー９と第２シリンダー１０が仕切られるように構成されている。第１シリンダー９と第２シリンダー１０には、回転軸６の１８０度位相がずれた偏芯軸部すなわち第１偏芯軸部１１と第２偏芯軸部１２にそれぞれ挿入されて偏芯運動可能なピストンすなわち第１ピストン１３と第２ピストン１４が設けられ、回転軸６が回転することによって偏芯回転が与えられるようになっているとともに、これらシリンダーとピストン間に形成される空間を圧縮室と吸入室に仕切るベーン（図示せず）が摺動自在に挿入され、このベーンが付勢手段（図示せず）によってピストンに押接されるようになっている。そして、圧縮機構部は、回転運動を支える上下の軸受すなわちフレーム１５とシリンダーヘッド１６により、上面と下面が閉塞されて低圧用圧縮要素５１と高圧用圧縮要素５２の圧縮空間が形成されるようになっている。なお、フレーム１５は中間圧用空間の形成体としての機能も有している。また、密閉容器１の下部には各摺動部（たとえば軸受部）を潤滑するための潤滑油が貯留されている。
【００１７】
密閉容器１の外殻には、中間圧用空間２７に連なる中間圧吐出口１ａと、低圧用圧縮要素５１の低圧吸入口１ｂと、高圧用圧縮要素５２の中間圧吸入口１ｃとが、図２のように電動機の回転軸長手方向に一列に配置して設けられている。そして、吸入マフラー３０の吐出口３０ａと低圧吸入口１ｂとの間が、吸入接続管２２により接続されている。また、中間圧吐出口１ａと中間圧吸入口１ｃとの間が、中間管２３により接続されている。
【００１８】
また、本実施例では、吸入接続管２２が接続される吸入マフラー３０の吐出口３０ａの設定位置が、図１及び図３に示すように低圧吸入口１ｂから見て吸入マフラー３０の中心軸線よりも遠くなる側に偏心させて設けられている。
【００１９】
吸入接続管２２は、図１乃至図３に示すように密閉容器１の中心軸線と吸入マフラー３０の中心軸線を含む面内で円弧状に形成されている。また、中間管２３は、上面（図３）から見て、両端部の軸線方向が、中間圧吐出口１ａと中間圧吸入口１ｃの軸線方向と一致し、中間部が、前記軸線（図３）に対し曲がりが９０°よりも小さく、かつ吸入接続管２２と干渉しない範囲で湾曲し、側方（図１、図２参照）から見るとＵ字状に形成されている。
【００２０】
更に、吸入接続管２２と中間管２３は、上面（図３）から見て、吸入マフラー３０の外径内に収まるように配管されている。
【００２１】
次に、本実施形態のロータリー式２段圧縮機の動作について図１乃至図３により説明する。冷凍サイクルを構成する冷媒回路内の密閉容器１外の冷媒は、吸入マフラー３０の吸入管２１から吸入されて吸入マフラー３０内を通過し、密閉容器１内に吸入される。吸入マフラー３０を通過した冷媒は、吸入マフラー３０の吐出口３０ａから円弧状の吸入接続管２２を通り密閉容器１内に吸入され、さらに第１シリンダー９の圧縮室に吸入される。そして、第１シリンダー９の圧縮室に吸入された低圧の冷媒ガスは、第１シリンダー９により構成される低圧用圧縮要素５１により中間圧力まで圧縮され、フレーム１５に設けられた吐出ポート（図示せず）から中間圧用空間２７内に吐出される。次いで、フレーム１５の中間圧吐出口１ａから中間管２３を経て第２シリンダー１０の中間圧吸入口１ｃに至り、第２シリンダー１０の圧縮室に吸入される。そして、第２シリンダー１０の圧縮室に吸入された冷媒は、第２シリンダー１０により構成される高圧用圧縮要素５２で、高圧圧力まで圧縮された後、シリンダーヘッド１６に設けられた吐出ポート（図示せず）から吐出マフラー１９を経て吐出管２４にて密閉容器１外の冷媒回路に吐出される。
【００２２】
このように、本実施形態のロータリー式２段圧縮機においては、円弧状の吸入接続管２２が接続される吸入マフラー３０の吐出口３０ａの設定位置を、低圧吸入口１ｂ側から見て吸入マフラー３０の中心軸線よりも遠くなる側に偏心させたので、吸入接続管２２と中間管２３間の距離を離すことができ、その分、中間管２３の配管スペースが広くなり、中間管２３の設計自由度が増えて中間管２３のＲを大きくとることが可能となる。つまり、図３のように従来に比し上面から見た吸入接続管２２と中間管の湾曲部との距離を大きくでき、その分、上面から見た中間管２３の側方に向かうＲを大きくできる。また、吸入接続管２２も吸入マフラー３０との接続位置が遠くなった分、従来に比し、Ｒを大きくとることができる。このため、吸入接続管と中間管における流体圧損を共に低減することができる。
【００２３】
また、吸入マフラー３０の設置位置を本来置くべき位置から密閉容器の周方向にずらせる必要がなくなって、能力帯の異なる製品、例えばロータリー式単段圧縮機を使うユニット等との共通化が図れる。
【００２４】
また、吸入接続管２２が接続される吸入マフラー３０の吐出口３０ａの設定位置を、低圧吸入口１ｂ側から見て吸入マフラー３０の中心軸線よりも遠くなる側に偏心させることで、中間管２３の取り回しの自由度が増え、吸入接続管２２と中間管２３を、上面（図３）から見て、吸入マフラー３０の外径内に収まるように配管することができた。このため、ユニット搭載時に圧縮機に巻く、素材がフェルト等でできている緩衝材や防音ゴム等の長さが短くて済み、コストを削減することができた。
【００２５】
図４の比較例のように吸入マフラー３０の中心軸線上に接続される吸入接続管２２Ａを略Ｌ字状に１回曲げにした場合、吸入接続管２２Ａを通過するガス冷媒の圧損は低減する。しかし、一方では、中間管２３Ａの配管スペースが狭くなるので、中間管２３Ａと吸入接続管２２Ａとの干渉の可能性が高くなる。これを防ぐためには、中間管２３ＡにＲの小さい直角のコーナー部を有する多数回曲げ加工が必要となり、中間管２３Ａの設計自由度が失われる。
【００２６】
また、中間管２３を、上面（図３）から見て、両端部の軸線方向が、中間圧吐出口１ａと中間圧吸入口１ｃの軸線方向と一致し、中間部が、前記軸線（図３）に対し曲がりが９０°よりも小さく、かつ吸入接続管２２と干渉しない範囲で湾曲し、側方（図１、図２参照）から見るとＵ字状に形成されるように、全長に亘って連続する緩やかな曲線を描くように形成したので、配管設計の自由度が増え、吸入接続管２２と干渉せず、かつ流体の圧損をさらに低減することができた。
【００２７】
なお、吸入接続管２２は、図１にある低圧用圧縮要素５１への入力のみならず、高圧用圧縮要素５２への入力も可能であることは言うまでもない。
【００２８】
同様に、中間管２３も中間圧用空間部２７から高圧用圧縮要素５２への入力のみならず、中間圧用空間部２７から低圧用圧縮要素５１への入力も可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２９】
１  密閉容器内、１ａ  中間圧吐出口、１ｂ  低圧吸入口、１ｃ  中間圧吸入口、４  固定子、５  回転子、６  回転軸、８  中間仕切板、１５  フレーム（中間圧用空間の形成体）、２２  吸入接続管、２３  中間管、２７  中間圧用空間、５１  低圧用圧縮要素、５２  高圧用圧縮要素、３０  吸入マフラー、３０ａ  吸入マフラーの吐出口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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