JP7791909B2

JP7791909B2 - 低圧チャンバーロータリーコンプレッサー及び空気調和機

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Publication number: JP7791909B2
Application number: JP2023575892A
Authority: JP
Inventors: ▲イン▼学 ▲ルオ▼
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Filing date: 2022-02-22
Publication date: 2025-12-24
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Description

本発明は、コンプレッサー分野に関し、特に低圧チャンバーロータリーコンプレッサー及び空気調和機に関する。

日常の生産や生活において、コンプレッサーは、動作原理に応じてピストンコンプレッサー、ロータリーコンプレッサー及びスクロールコンプレッサーに分類されてもよい。ロータリーコンプレッサーは、高いエネルギー効率比と成熟した加工技術により冷却業界で広く応用されて発展される。しかし、既存のロータリーコンプレッサーの構造に多くの欠点があり、既存のロータリーコンプレッサーのモーターが常に高温環境で動作するため、モーターの寿命とエネルギー効率比に影響を与える。また、従来のロータリーコンプレッサーの主ポンプ本体は、高圧冷媒を貯蔵する高圧チャンバーに包まれており、構成部品が多く（ベアリング、シリンダー、クランクシャフト、ピストン、スライディングベーン）、そして、各部品の材質の熱変形パラメータは、大きく異なり、低圧冷媒を圧縮する過程で、高圧チャンバー内の各部品が加熱されて膨張するとシール隙間も増大するため、圧縮動作のたびに高圧ガスが隙間を通って低圧チャンバーに送り込まれ、その結果、冷媒の圧縮効果が高くない。

本発明は、従来技術に存在する技術的問題の一つを少なくとも解決することを目的とする。このため、本発明は、低圧チャンバーロータリーコンプレッサーを提供する。

本発明は、上記低圧チャンバーロータリーコンプレッサーを備えた空気調和機をさらに提供する。

本発明の第１態様の実施例による低圧チャンバーロータリーコンプレッサーは、
ハウジングであって、前記ハウジング内には、低圧冷媒が充填された低圧チャンバーが設けられ、前記ハウジングには、前記低圧冷媒を受け入れるための低圧吸気部材と、高圧冷媒を排出するための高圧排気部材とが設けられるハウジングと、
前記低圧チャンバー内に設けられ、ステータ、ロータ、及び上下バランスウェイトを含むモーターアセンブリと、
ポンプアセンブリであって、前記ポンプアセンブリは、前記低圧チャンバー内に設けられ、前記ポンプアセンブリは、クランクシャフト、クランクシャフトケーシング、シリンダー、ピストン、スライディングベーン及びベアリングを含み、圧縮チャンバーが形成されるように、前記ピストン、前記スライディングベーン、前記シリンダー、前記ベアリング及び前記クランクシャフトケーシングが組み合わされ、前記シリンダーには、スライディングベーン溝が設けられ、前記スライディングベーンは、前記スライディングベーン溝に設けられ、前記スライディングベーンは前記ピストンとともに、前記圧縮チャンバーが低圧領域と高圧領域に仕切られるポンプアセンブリと
を含み、
前記クランクシャフトケーシングには、低圧吸気口が設けられ、前記ポンプアセンブリには、シリンダー用吸気穴と高圧排気口が設けられ、前記低圧吸気口の位置は、前記低圧吸気部材の位置に対応し、前記高圧排気口は、前記高圧排気部材に接続され、
前記クランクシャフトと前記ピストンは、前記シリンダー内に設けられ、前記シリンダー、前記ベアリング及び前記スライディングベーンは、前記低圧チャンバー内に設けられる。

本発明の第１態様の実施例による低圧チャンバーロータリーコンプレッサーは、少なくとも次のような有益な効果を有する。ハウジングには、低圧吸気部材と高圧排気部材とが設けられ、ハウジング内には、低圧チャンバーが設けられ、モーターアセンブリは、低圧チャンバー内に設けられ、モーターアセンブリは、ステータ、ロータ、及び上下バランスウェイトを含み、ポンプアセンブリは、前記低圧チャンバー内に設けられ、ポンプアセンブリは、クランクシャフト、クランクシャフトケーシング、シリンダー、ピストン、スライディングベーン及びベアリングを含み、圧縮チャンバーが形成されるように、前記ピストン、前記スライディングベーン、前記シリンダー、前記ベアリング及び前記クランクシャフトケーシングが組み合わされ、前記シリンダーには、スライディングベーン溝が設けられ、前記スライディングベーンは、前記スライディングベーン溝に設けられ、前記スライディングベーンは前記ピストンとともに、前記圧縮チャンバーが低圧領域と高圧領域に仕切られる。クランクシャフトケーシングには、低圧吸気口が設けられ、低圧吸気口の位置が低圧吸気部材の位置に対応するため、低圧冷媒をクランクシャフトケーシング内のロータ及びステータに直接に導入し、ロータ及びステータを直接に冷却することができる。そして、モーターアセンブリは、完全に気化していない低圧冷媒を加熱して気化させ、圧縮前の気体状態の冷媒の温度を上げることができ、これにより、冷却係数が高くなり、エネルギーの有効利用率が最大化される。モーターアセンブリとポンプアセンブリは、低圧チャンバー内に設けられ、クランクシャフトとピストンは、シリンダー内に設けられ、シリンダー、ベアリング及びスライディングベーンは、低圧チャンバー内に設けられ、シリンダー、ベアリング及びスライディングベーンは、十分に冷却されて熱膨張変形を最小化する。ピストンとクランクシャフトは、シリンダー内に設けられ、内部の熱が適時かつ効果的に放散できず、大きな熱膨張変形が得られるため、シリンダーとピストンとの間のシール性を効果的に高め、冷媒の圧縮効果を向上させることができる。

本発明の幾つかの実施例によれば、前記ポンプアセンブリには、潤滑油と冷媒を分離するためのオイルセパレータが更に接続され、前記オイルセパレータは、チャンバーと、オイルガスを分離するための幾つかの分離バッフルと、前記チャンバーに設けられたオイルガス分離吸気口と、前記チャンバーに設けられたオイルガス分離排気口と前記チャンバーの下方に設けられた幾つかのオイル落し穴とを含み、前記分離バッフルは、前記チャンバー内に設けられ、前記オイルガス分離排気口は、前記シリンダー用吸気穴に接続される。

本発明の幾つかの実施例によれば、前記分離バッフルは、前記チャンバー内に設けられた幾つかの第１分離バッフルと幾つかの第２分離バッフルとを含み、幾つかの前記第１分離バッフルは、前記チャンバーの下側に設けられ、幾つかの前記第２分離バッフルは、前記チャンバーの上側に設けられ、前記第１分離バッフルと前記第２分離バッフルは、前記チャンバー内で交互に配列される。

本発明の幾つかの実施例によれば、前記チャンバーの上方には、幾つかの取付バックルが設けられ、前記クランクシャフトケーシングには、前記取付バックルに対応する取付穴が設けられ、前記オイルセパレータと前記クランクシャフトケーシングは、前記取付バックルと前記取付穴の係合により固定される。

本発明の幾つかの実施例によれば、前記ポンプアセンブリは、消音エンドカバーをさらに含み、前記消音エンドカバーは、前記ベアリングに設けられ、前記消音エンドカバーは、前記高圧排気口と連通し、前記消音エンドカバーには、排気チャンバーが設けられ、前記排気チャンバーは前記ベアリングとともに、高圧チャンバーが形成され、前記排気チャンバーには、幾つかの仕切板が設けられ、前記仕切板と前記消音エンドカバーとの間には、消音ノッチが形成され、前記消音エンドカバーには、排気のためのエンドカバー排気口がさらに設けられる。

本発明の幾つかの実施例によれば、前記ベアリングは、前記シリンダーと前記消音エンドカバーの間に設けられ、前記ベアリングは前記シリンダーとともに、圧縮チャンバーが形成され、前記ベアリングは前記消音エンドカバーとともに、高圧チャンバーが形成され、前記ベアリングには、幾つかの変形溝と、前記高圧チャンバーと前記圧縮チャンバーとを連通する排気弁とが設けられ、前記変形溝は、前記ベアリングと前記シリンダーの間に薄壁が形成されるように、前記ベアリングの前記シリンダーから離れた側に設けられる。

本発明の幾つかの実施例によれば、前記高圧排気アセンブリは、前記ハウジングに設けられた排気口と、前記排気口の片側に設けられた排気取付部と、前記排気口に設けられた排気ジョイントと、前記排気取付部に取り付けられた高圧銅管と、前記高圧銅管と前記排気取付部を接続して固定するシール部材とを含み、前記シール部材と前記高圧銅管は、一体に成形され、前記排気取付部には、前記排気口に接続された通気溝が設けられ、前記シール部材は、シールヘッドと接続ボルトとを含み、前記シールヘッドは前記接続ボルトとともに前記高圧銅管を前記排気取付部に固定させる。

本発明の幾つかの実施例によれば、前記高圧銅管は、螺旋状に設けられ、かつ前記高圧排気口に接続され、前記高圧銅管は、前記高圧冷媒に対する中間冷却を実現するように、前記ポンプアセンブリの周りに設けられる。

本発明の幾つかの実施例によれば、前記クランクシャフトは、シャフト本体と、前記シャフト本体に設けられた偏心部とを含み、前記偏心部は、前記ピストン内に設けられ、前記偏心部には、弾性変形部が設けられ、前記弾性変形部は、外側に突出する凸部と前記凸部の側壁に設けられた変形穴とを含む。

本発明の幾つかの実施例によれば、前記ポンプと前記ハウジングとの間には、接続部材がさらに設けられ、前記ハウジング内には、幾つかの取付ボスが設けられ、前記ポンプには、幾つかの取付位置が設けられ、幾つかの前記取付ボスは、前記ハウジングに均一に配置され、前記接続部材は、前記取付ボスと前記取付位置との間に設けられ、かつ前記ポンプと前記ハウジングを接続する。

本発明の幾つかの実施例によれば、前記ハウジングの底部は、下方に窪んでオイル貯蔵プールが形成され、前記オイル貯蔵プールには、潤滑油が充填されている。

本発明の幾つかの実施例によれば、前記ハウジングの外側には、電気制御取付部がさらに設けられ、前記電気制御取付部と前記ハウジングは、一体に成形され、前記電気制御取付部は前記ハウジングとともに電気制御取付チャンバーが形成され、前記電気制御取付チャンバーの底部には、電気制御部材を取り付けるための取付穴位置が設けられる。

本発明の幾つかの実施例によれば、前記クランクシャフトの前記クランクシャフトケーシングに適合した側には、オイル投入溝が設けられ、前記オイル投入溝は、複数設けられ、複数の前記オイル投入溝は、前記クランクシャフトに放射状に均一に配置される。

前記ピストンの内端面には、端面面取りが設けられ、前記クランクシャフトケーシングには、オイル供給溝が設けられ、前記スライディングベーンには、オイル貯蔵溝が設けられ、前記スライディングベーンの前記クランクシャフトケーシングと接着した側には、オイル受け面取りが設けられる。

本発明の第２態様の実施例による空気調和機は、上記第１態様の実施例の低圧チャンバーロータリーコンプレッサーを含む。

本発明の第２態様の実施例による空気調和機は、少なくとも次の有益な効果を有する。空気調和機は、第１態様の実施例の低圧チャンバーロータリーコンプレッサーを採用しており、モーターアセンブリを冷却することができ、そして、モーターアセンブリは、完全に気化されていない低圧冷媒を加熱して気化させ、圧縮前の気体冷媒の温度を上昇させることができ、これにより、冷却係数が高くなり、エネルギーの有効利用率が最大化される。ポンプが低圧チャンバー内に配置されることにより、シリンダーとピストンの間のシール性を効果的に高め、冷媒の圧縮効果を向上させることができる。

本発明の付加態様及び利点は一部が以下の記述に示され、一部が以下の記述から明らかになり、或いは、本発明の実践によって理解される。

本発明の上記及び／又は追加の態様と利点は、以下の図面を参照した実施例の説明から明らかになり、容易に理解される。

本発明の一実施例の低圧チャンバーロータリーコンプレッサーの断面図である。図１に示す低圧チャンバーロータリーコンプレッサーの別の視点からの断面図である。図１に示すオイルセパレータの構造概略図である。図３に示すオイルセパレータの別の視点からの構造概略図である。図３に示すオイルセパレータのオイルガス分離の構造原理図である。図１に示す消音エンドカバーの構造概略図である。図１に示すベアリングの構造概略図である。図７に示すベアリングの断面図である。図１に示すクランクシャフトの構造概略図である。図１に示すスライディングベーンの構造概略図である。図１に示すクランクシャフトケーシングの構造概略図である。本発明の一実施例のポンプアセンブリの動作状態の概略図である。図１２に示すポンプアセンブリの断面図である。図１３のＡ箇所の拡大図である。

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。図面には前記実施例が示される。ここで、同様又は類似の符号は同様又は類似の部材或いは同様又は類似の機能を有する部材を終始的に示す。以下、図面を参照して説明する実施例は例示のものであり、本発明を解釈するためのみであり、本発明に対する限定を理解すべきではない。

本発明の記載において、方位に係る記載、例えば「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「外」、「内」などによって指示される方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づくものであり、単に本発明の説明を容易にして簡略化するためのものであり、言及される装置又は要素が特定の方位を有し、特定の方位で構成および操作しなければならないことを指示又は暗示するものではないため、本発明を限定するものと理解すべきではない。

本発明の記載において、「若干」の意味は一つ又は複数であり、「複数」の意味は二つ及び二つ以上であり、「より大きい」、「より小さい」、「超える」等はその数自身を含まないと理解され、「以上」、「以下」、「以内」等はその数自身を含むと理解される。第１の、第２という説明は、単に技術的特徴を区別するために用いられ、相対的な重要性を指示又は暗示し、又は指示される技術的特徴の数を示唆し、又は指示される技術的特徴の前後関係を示唆すると理解すべきではない。

本発明の記載において、特に明確な規定がない限り、設け、取り付け、接続などの用語は広義に理解されるべきであり、当業者は技術案の具体的な内容に応じて上述した用語の本発明における具体的な意味を適当的に決定することができる。

以下に図１から図１４を参照して本発明の実施例の低圧チャンバーロータリーコンプレッサーを説明する。

本発明の実施例の低圧チャンバーロータリーコンプレッサーは、図１から図１４に示すように、ハウジング１００と、モーターアセンブリと、ポンプアセンブリとを含む。ハウジング１００内には、低圧冷媒が充填された低圧チャンバー１１０が設けられる。ハウジング１００には、低圧冷媒を受け入れるための低圧吸気部材１２０と高圧冷媒を排出するための高圧排気部材とが設けられる。低圧冷媒は、ハウジング１００の外部から低圧吸気部材１２０を通ってハウジング１００に入り、ハウジング１００内のポンプを冷却する。低圧冷媒は、ポンプに入った後に圧縮されて高圧冷媒となり、高圧冷媒は、高圧排気部材を通ってハウジング１００から排出される。ポンプは、低圧チャンバー１１０内に設けられる。モーターアセンブリは、低圧チャンバー内に設けられ、モーターアセンブリは、ステータ２３１、ロータ２３２、及び上下バランスウェイトを含む。ポンプアセンブリは、低圧チャンバー１１０内に設けられ、ポンプアセンブリは、クランクシャフト２１０、クランクシャフトケーシング２２０、シリンダー３１０、ピストン３４０、スライディングベーン３３０及びベアリング３２０を含む。圧縮チャンバーが形成されるようにピストン３４０、スライディングベーン３３０、シリンダー３１０、ベアリング３２０及びクランクシャフトケーシング２２０が組み合わされる。シリンダー３１０には、スライディングベーン溝が設けられ、スライディングベーン３３０は、スライディングベーン溝に設けられ、スライディングベーン３３０はピストン３４０とともに、圧縮チャンバーを低圧領域と高圧領域に仕切られる。クランクシャフトケーシング２２０は、クランクシャフト２１０の外側に嵌合される。ステータ２３１とロータ２３２は、クランクシャフトケーシング２２０内に設けられる。クランクシャフトケーシング２２０には、低圧吸気口が設けられ、ポンプアセンブリには、シリンダー用吸気穴と高圧排気口が設けられ、低圧吸気口の位置が低圧吸気部材１２０の位置に対応し、高圧排気口が高圧排気部材に接続され、低圧吸気口の位置が低圧吸気部材１２０の位置に対応する。低圧冷媒は、低圧吸気部材１２０を通ってハウジング１００内に入り、ハウジング１００内の低圧冷媒は、低圧吸気口を通ってポンプに入り、ポンプ内のモーターアセンブリを冷却する。具体的には、低圧冷媒は、低圧吸気口を通ってステータ２３１及びロータ２３２を直接に冷却し、それによってモーターアセンブリの耐用年数を確保する。冷却の過程で、モーターアセンブリは、冷媒の全部がポンプアセンブリに吸入されるように完全に気化していない低圧冷媒を加熱して気化させ、低圧冷媒を完全に気化させることができる。これにより、圧縮前の気体冷媒の温度が上昇し、冷却係数が高くなり、エネルギーの有効利用率が最大化される。ポンプアセンブリは、クランクシャフト２１０、クランクシャフトケーシング２２０、シリンダー３１０、ピストン３４０、スライディングベーン３３０及びベアリング３２０を含む。クランクシャフト２１０とピストン３４０は、シリンダー３１０内に設けられる。シリンダー３１０、ベアリング３２０とスライディングベーン３３０は、低圧チャンバー１１０内に設けられる。低圧チャンバー１１０に低圧冷媒が充填され、低圧冷媒は、低圧チャンバー１１０内のシリンダー３１０、ベアリング３２０及びスライディングベーン３３０を冷却することができる。これにより、シリンダー３１０、ベアリング３２０とスライディングベーン３３０は、十分に冷却されて熱膨張変形を最小化する。ピストン３４０とクランクシャフト２１０は、シリンダー３１０内に設けられ、内部の熱が適時かつ効果的に放散できず、大きな熱膨張変形が得られるため、シリンダー３１０とピストン３４０との間のシール性を効果的に高め、冷媒の圧縮効果を向上させることができる。

低圧冷媒は、低圧吸気部材１２０を通ってハウジング１００内の低圧チャンバー１１０に入り、低圧チャンバー１１０の気体状態の冷媒は、ハウジング１００内の潤滑油の一部と混合し、冷媒圧縮空間を毎回最大限に利用するために、気体状態の冷媒がシリンダー３１０内に吸入されて圧縮される前に、オイルミストを気体状態の冷媒からできるだけ多く分離する必要があり、ポンプアセンブリにオイルセパレータ３６０が設けられることにより、オイルミストと気体状態の冷媒を効果的に分離することができ、オイルミストを沈降させ分離して、オイルプールに排出し、潤滑油と冷媒の両方が十分に利用できることを確保する。

幾つかの実施例では、ポンプアセンブリには、潤滑油と冷媒を分離するためのオイルセパレータ３６０が更に接続され、オイルセパレータ３６０は、チャンバー３６１と、オイルガスを分離するための幾つかの分離バッフルと、チャンバー３６１に設けられたオイルガス分離吸気口３６４と、チャンバー３６１に設けられたオイルガス分離排気口３６５と、チャンバー３６１の下方に設けられた幾つかのオイル落し穴３６６とを含む。分離バッフルは、チャンバー３６１内に設けられる。オイルガス分離排気口３６５は、シリンダー３１０の吸気口に接続される。オイルセパレータ３６０は、チャンバー３６１と、分離バッフルと、オイルガス分離吸気口３６４と、オイルガス分離排気口３６５とオイル落し穴３６６とを含む。オイルガス混合物は、オイルガス分離吸気口３６４からチャンバー３６１に入り、チャンバー３６１内には、幾つかの分離バッフルが設けられ、分離バッフルは、オイルミストを遮断することができ、チャンバー３６１の下方には、オイル落し穴３６６が設けられ、オイルミストは、遮断された後に沈降し、オイル落し穴３６６から流出してオイルプールに流れる。オイルガス分離排気口３６５は、シリンダー３１０の吸気口に接続され、オイルミストから分離された気体状態の冷媒は、オイルガス分離排気口３６５からシリンダー３１０の吸気口に流入し、最終的にシリンダー３１０に吸入されて圧縮される。

具体的には、幾つかの実施例では、分離バッフルは、チャンバー３６１内に設けられた幾つかの第１分離バッフル３６２と幾つかの第２分離バッフル３６３とを含み、幾つかの第１分離バッフル３６２は、チャンバー３６１の下側に設けれ、幾つかの第２分離バッフル３６３は、チャンバー３６１の上側に設けられ、第１分離バッフル３６２と第２分離バッフル３６３は、チャンバー３６１内で交互に配列される。第１分離バッフル３６２は、チャンバー３６１の上側に設けられ、第２分離バッフル３６３は、チャンバー３６１の下側に設けられ、第１分離バッフル３６２と第２分離バッフル３６３が上下に交互に配列されることにより、オイルミストに対する遮断効果を強化し、分離効果をさらに高めることができる。第１分離バッフル３６２が幾つか設けられ、第２分離バッフル３６３が幾つか設けられるが、実際の製造において、第１分離バッフル３６２と第２分離バッフル３６３の数は、必要に応じて調整されてもよく、第１分離バッフル３６２と第２分離バッフル３６３の数が多いほど、オイルミストに対する遮断及び分離効果が高くなることが理解できる。

幾つかの実施例では、チャンバー３６１の上方には、幾つかの取付バックル３６７が設けられ、クランクシャフトケーシング２２０には、取付バックル３６７に対応する取付穴が設けられ、オイルセパレータとクランクシャフトケーシング２２０は、取付バックル３６７と取付穴の係合により固定される。シリンダー３１０は、クランクシャフトケーシング２２０に適合される。オイルセパレータ３６０は、シリンダー３１０の外側に覆われ、オイルセパレータ３６０のオイルガス分離排気口３６５は、シリンダー３１０の吸気口に接続される。具体的には、チャンバー３６１には、幾つかの取付バックル３６７が設けられ、クランクシャフトケーシング２２０には、取付バックル３６７に対応する取付穴が設けられ、オイルセパレータとクランクシャフトケーシング２２０は、取付バックル３６７と取付穴の係合により固定される。これにより、オイルセパレータの固定が実現される。取付バックル３６７は、幾つか設けられ、取付穴の数は、取付バックル３６７の数に対応する。取付バックル３６７と取付穴の数は、実際の取付ニーズに応じて、１つ、２つ、３つ又はそれ以上に設定される。取付バックル３６７と取付穴の数が多いほど、オイルセパレータとクランクシャフトケーシング２２０の間の接続がより安定する。幾つかの他の実施例では、取付穴がチャンバー３６１に設けられ、取付バックル３６７がクランクシャフトケーシング２２０に設けられる。これにより、オイルセパレータ３６０とクランクシャフトケーシング２２０との組み立て及び固定が同様に実現され得る。なお、チャンバー３６１は、ねじ接続などの他の接続方式によってクランクシャフトケーシング２２０に固定されてもよく、これも本発明の保護範囲内にある。また、オイルセパレータ３６０のチャンバー３６１は、環状に設けられ、環状のチャンバー３６１は、シリンダー３１０を覆うことができ、チャンバー３６１内のオイルガス混合物の移動距離を増加させ、分離効果をより高めることができる。

幾つかの実施例では、ポンプアセンブリは、消音エンドカバー３５０をさらに含み、消音エンドカバー３５０は、ベアリング３２０に設けられる。消音エンドカバー３５０は、高圧排気口と連通し、消音エンドカバー３５０はベアリング３２０とともに、高圧チャンバー３５１が形成される。消音エンドカバー３５０には、排気チャンバー３５２が設けられ、排気チャンバー３５２には、幾つかの仕切板３５３が設けられ、仕切板３５３と消音エンドカバー３５０との間には、消音ノッチ３５４が形成される。消音エンドカバー３５０には、排気のためのエンドカバー排気口がさらに設けられる。ポンプアセンブリには、シールのための消音エンドカバー３５０が設けられ、消音エンドカバー３５０は、ベアリング３２０に設けられる。消音エンドカバー３５０には、排気チャンバー３５２が設けられ、排気チャンバー３５２はベアリング３２０とともに、高圧チャンバー３５１が形成される。圧縮された高圧冷媒は、高圧チャンバー３５１に流入し、高圧冷媒は、排気チャンバー３５２内を流れる。排気チャンバー３５２には、幾つかの仕切板３５３が設けられ、仕切板３５３と消音エンドカバー３５０との間には、消音ノッチ３５４が形成され、幾つかの仕切板３５３は、排気チャンバー３５２を複数の異なるチャンバーに仕切りる。高圧冷媒は、消音ノッチ３５４を通って異なるチャンバー間で流れ、最終的にエンドカバーの排気口から排出される。消音ノッチ３５４と排気チャンバー３５２の断面積は、異なる。高圧冷媒は、小さい断面積の消音ノッチ３５４を通って大きな断面積の排気チャンバー３５２に流入し、これにより、高圧冷媒が消音エンドカバー３５０を流れるときに発生するノイズを効果的に低減し、消音及びノイズ低減を実現することができる。仕切板３５３は、幾つか設けられてもよく、幾つかの仕切板３５３は、排気チャンバー３５２に設けられて排気チャンバー３５２を複数のチャンバーに仕切り、消音及びノイズ低減機能を向上させることができる。

幾つかの実施例では、ベアリング３２０は、シリンダー３１０と消音エンドカバー３５０の間に設けられ、ベアリング３２０はシリンダー３１０とともに圧縮チャンバーが形成される。ベアリング３２０は消音エンドカバー３５０とともに高圧チャンバー３５１が形成される。ベアリング３２０には、幾つかの変形溝３２２と、高圧チャンバー３５１と圧縮チャンバーとを連通するための排気弁３２１とが設けられる。変形溝３２２は、ベアリング３２０とシリンダー３１０の間に薄壁３２３が形成されるように、ベアリング３２０のシリンダー３１０から離れた側に設けられる。シリンダー３１０と消音エンドカバー３５０との密接を容易にし、シール性を高めるためにベアリング３２０のシリンダー３１０及び消音エンドカバー３５０と接触する２つの面は、研磨面として設けられる。ベアリング３２０は、シリンダー３１０と消音エンドカバー３５０の間に設けられ、ベアリング３２０の一面はシリンダー３１０とともに圧縮チャンバーが形成され他の面は消音エンドカバー３５０とともに高圧チャンバー３５１が形成される。ベアリング３２０には、圧縮チャンバーと高圧チャンバー３５１とを連通する排気弁３２１が設けられる。低圧冷媒は、圧縮チャンバーに流入し、圧縮されて高圧冷媒となる。高圧冷媒は、排気弁３２１を通って高圧チャンバー３５１に入り、最終的に高圧チャンバー３５１から排出される。ベアリング３２０には、幾つかの変形溝３２２が設けられ、変形溝３２２は、ベアリング３２０のシリンダー３１０から離れた側に設けられる。変形溝３２２を設けることにより、ベアリング３２０とシリンダー３１０の間に薄壁３２３が形成される。高圧冷媒は、高圧チャンバー３５１に流入すると、変形溝３２２側においてベアリング３２０に圧力を加え、薄壁３２３は、高圧圧力を受けると、圧力の低い側に変形することが多く、即ち、ベアリング３２０の薄壁３２３は、高圧冷媒からの圧力を受けて変形してシリンダー３１０とピストン３４０に当接し、これにより、ベアリング３２０とピストン３４０の端面との嵌合隙間を最小化し、シリンダー３１０及びピストン３４０に対するベアリング３２０のシール効果を高める。変形溝３２２と薄壁３２３の位置及び数は、実際のシール効果に応じて設定されてもよく、本発明の保護範囲にある。

幾つかの実施例では、高圧排気アセンブリは、ハウジング１００に設けられた排気口１３１と、排気口１３１の片側に設けられた排気取付部と、排気口１３１に設けられた排気ジョイント１３２と、排気取付部に取り付けられた高圧銅管１３６と、高圧銅管１３６と排気取付部を接続して固定するためのシール部材とを含む。シール部材と高圧銅管１３６は、一体に成形される。排気取付部には、排気口１３１に接続された通気溝１３３が設けられる。シール部材は、シールヘッド１３５と接続ボルト１３４とを含み、シールヘッド１３５は接続ボルト１３４とともに、高圧銅管１３６を排気取付部に固定させる。ハウジング１００には、排気口１３１が設けられ、排気口１３１には、外部の排気管と接続するための排気ジョイント１３２が設けられる。排気ジョイント１３２は、高圧冷媒を排出することができる。排気口１３１の片側には、排気取付部が設けられ、排気取付部の内部の中空部に、通気溝１３３が形成される。シール部材は、シールヘッド１３５と接続ボルト１３４とを含み、接続ボルト１３４はシールヘッド１３５とともに、高圧銅管１３６を排気取付部にシールして取り付ける。ねじ接続の取付方式により、組み立てが容易になり、ライン組み立て作業に適用する。高圧銅管１３６は、溶接等の他の接続手段により排気取付部に固定接続されてもよい。また、幾つかの実施例では、高圧銅管１３６は、螺旋状に設けられ、高圧銅管１３６は、高圧排気口に接続される。高圧銅管１３６は、高圧冷媒に対する中間冷却を実現するように、ポンプアセンブリの周りに設けられる。螺旋状に設けられた高圧銅管１３６は、低圧チャンバー１１０の周りに設けられる。螺旋状に設けられた高圧銅管１３６は、曲げ疲労を緩衝して抵抗し、接続をより安定させることができる。高圧銅管は、インタークーラーとして高圧冷媒を中間冷却することができ、熱回収の役割を果たすだけでなく、外部凝縮器の圧力を低下させ、蒸発器から戻ってくるガスを予熱し、吸気温度を上昇させ、冷却係数を高めることができる。

幾つかの実施例では、クランクシャフト２１０は、シャフト本体２１１と、シャフト本体２１１に設けられた偏心部２１２とを含む。偏心部２１２は、ピストン３４０内に設けられ、偏心部２１２には、弾性変形部が設けられ、弾性変形部は、外側に突出する凸部２１３と凸部２１３の側壁に設けられた変形穴２１４とが設けられる。クランクシャフト２１０の偏心部２１２は、ピストン３４０内に設けられ、ピストン３４０は、偏心部２１２とシリンダー３１０の間に設けられる。偏心部２１２には、弾性変形部が設けられ、弾性変形部は、凸部２１３と、凸部２１３の側壁に設けられた変形穴２１４とを含む。凸部２１３は、偏心部２１２の最高点であり、凸部２１３は、外側に突出してピストン３４０の内輪面と適合して、ピストン３４０を動かして回転させ、ピストン３４０の外輪面をシリンダー３１０の内面にシールさせ、冷媒を圧縮する。ピストン３４０とシリンダー３１０の間の隙間が大きいと、弾性変形能力を有する変形穴２１４は、ピストン３４０の外輪面とシリンダー３１０の内面との隙間を小さくするように、外側に弾性変形してピストン３４０を支持する。ピストン３４０とシリンダー３１０の間に隙間がなく、又は隙間が小さいと、変形穴２１４は、圧力で内側に変形し、ピストン３４０の外輪面とシリンダー３１０の内面が動作中に引っ掛かることを防止することができる。弾性変形部を設けることにより、ピストン３４０とシリンダー３１０の間の隙間を小さくし、シール効果を向上し、それによって圧縮効果を高めることができる。

幾つかの実施例では、ポンプとハウジング１００の間には、接続部材１４１がさらに設けられ、ハウジング１００内には、幾つかの取付ボス１４０が設けられ、ポンプには、幾つかの取付位置１４２が設けられ、幾つかの取付ボス１４０は、ハウジング１００に均一に配置され、接続部材１４１は、取付ボス１４０と取付位置１４２の間に設けられ、ポンプとハウジング１００を接続する。ハウジング１００内には、幾つかの取付ボス１４０が設けられ、ポンプには、幾つかの取付位置１４２が設けられ、取付ボス１４０の位置及び数は、取付位置１４２の位置及び数に対応する。接続部材は、取付ボス１４０と取付位置１４２の間に設けられ、ポンプとハウジング１００を接続する。取付ボス１４０及び取付位置１４２は、幾つか設けられ、幾つかの取付ボス１４０及び取付位置１４２がクランクシャフト２１０の周りに均一に設けられるため、ポンプを複数の位置から固定し、ポンプに対する固定効果を高めることができる。具体的には、幾つかの実施例では、接続部材１４１は、支持バネ又はガスバネなどの弾性接続部材として設けられ、弾性接続部材でポンプとハウジング１００とを接続するため、弾性接続部材は、振動を緩衝することができ、高速回転中にコンプレッサーの振動がハウジングに直接伝わってノイズが発生することを効果的に回避し、コンプレッサーのスムーズな動作を確保することができる。また、幾つかの実施例では、接続部材１４１は、固定接続部材として設けられる。固定接続部材でコンプレッサーのポンプとハウジング１００を接続することにより、コンプレッサーのポンプとハウジング１００の間の距離が相対的に固定され、衝突しないことを保証し、様々な状態でのコンプレッサーのポンプの相対位置が固定され、揺れないことを確保することができ、変位を必要とし且つ変位幅が大きい機器に適する。

幾つかの実施例では、ハウジング１００の底部は、下方に窪んでオイル貯蔵プール１５０が形成され、オイル貯蔵プール１５０には、潤滑油が充填されている。ハウジング１００の底部には、オイル貯蔵プール１５０が設けられ、オイル貯蔵プール１５０は、潤滑油を貯蔵することができる。潤滑油は、潤滑の役割を果たすことができ、潤滑油は、部材間に保護膜を形成して部材間の直接接触を回避し、それによって摩擦力の作用を緩衝し、摩耗を軽減し、ポンプの耐用年数を延長する。

幾つかの実施例では、ハウジング１００の外側には、電気制御取付部１６０がさらに設けられ、電気制御取付部１６０とハウジング１００は、一体に成形される。電気制御取付部１６０はハウジング１００とともに、電気制御取付チャンバー１６１が形成される。電気制御取付チャンバー１６１の底部には、電気制御部材を取り付けるための取付穴位置が設けられる。電気制御取付部１６０は、ハウジング１００の外部に設けられ、電気制御取付部１６０とハウジング１００は、一体に成形される。ハウジング１００内には、低圧チャンバー１１０が設けられ、電気制御取付部１６０の電気制御取付チャンバー１６１とハウジング１００の低圧チャンバー１１０の間には、ハウジング１００の厚さだけが隔てられ、電気制御取付チャンバー１６１内の熱は、低圧チャンバー１１０内の低温冷媒に迅速かつ効果的に伝達されることができる。低温冷媒は、電気制御取付チャンバー１６１に対して温度を下げて放熱することができ、電気制御取付チャンバー１６１の熱は、冷媒の十分な蒸発を促進することもできる。幾つかの実施例では、ハウジング１００は、アルミニウム合金で作られる。アルミニウム合金は、良好な熱伝導性能を有しており、電気制御取付チャンバー１６１と低圧チャンバー１１０の間の熱交換を実現することに有利である。アルミニウム材料は、加工及び成形が容易であり、必要な形状及び構造を安価な加工コストで得ることができる。

幾つかの実施例では、クランクシャフト２１０のクランクシャフトケーシング２２０に近い側には、オイル投入溝２１５が設けられ、オイル投入溝２１５は、複数設けられ、複数のオイル投入溝２１５は、クランクシャフト２１０に放射状に均一に配置される。ピストン３４０の内端面には、端面面取りが設けられ、クランクシャフトケーシング２２０には、オイル供給溝２１６が設けられ、スライディングベーン３３０には、オイル貯蔵溝３３１が設けられ、スライディングベーン３３０のクランクシャフトケーシング２２０と接着する側には、オイル受け面取り３３２が設けられる。クランクシャフト２１０には、ポンピング用ブレード２１７が設けられ、オイル貯蔵プール１５０内の潤滑油は、クランクシャフト２１０が回転するときに、ポンピング用ブレード２１７の螺旋構造の作用により、クランクシャフト２１０の中心穴にポンピングされ、遠心力の作用により、クランクシャフト２１０に設けられたオイル投入溝２１５を通って潤滑が必要な部位に投入され、ポンプ構造の潤滑を実現する。スライディングベーン３３０には、オイル貯蔵溝３３１とオイル受け面取り３３２が設けられ、潤滑油は、オイル受け面取り３３２を通ってスライディングベーンに入り、スライディングベーンを潤滑することができる。オイル貯蔵溝３３１を設けることにより、スライディングベーン３３０の低圧側の潤滑油を貯蔵し、スライディングベーン３３０の直線運動中に潤滑油を低圧チャンバー１１０に排出することができる。具体的には、クランクシャフトケーシング２２０の底面には、オイル供給溝２１６が設けられ、ピストン３４０には、端面面取りが設けられ、オイル投入溝２１５、オイル供給溝２１６及び端面面取りは、ロータの回転時の移動軌跡に応じて自動的に開閉できるオイル通路が形成される。クランクシャフト２１０の中央の潤滑油は、遠心力の作用によりオイル投入溝２１５から投入され、ピストン３４０は、クランクシャフト２１０の外側に設けられ、オイル投入溝２１５から投入された潤滑油は、ピストン３４０の端面面取りを通ってクランクシャフトケーシング２２０のオイル供給溝２１６に入る。オイル通路により、潤滑油は、低圧チャンバーの片側に流入してスライディングベーン３３０、ピストン３４０を十分に潤滑することができ、その後、スライディングベーン３３０の往復運動により、流入した潤滑油を低圧チャンバー１１０から効果的に排出してオイル貯蔵プールに流れ、潤滑油の循環を実現する。各潤滑部位の潤滑油が作動部位とオイル貯蔵プールの間で効果的に循環して潤滑し、各組み立て間隙に効果的なシールオイルフィルムを形成することを確保する。

潤滑油循環には、ガス圧縮チャンバーの潤滑回路と、スライディングベーンの低圧側及びピストンの上下端面の潤滑回路と、スライディングベーンの高圧側の潤滑回路と、ベアリング３２０とクランクシャフト２１０の間の潤滑回路とが含まれる。潤滑油の循環は、具体的には次のとおりである。

ガス圧縮チャンバーの潤滑回路には、次のステップが含まれる。
まず、クランクシャフト２１０にオイルポンピングが行われ、クランクシャフト２１０の中央の潤滑油は、遠心力の作用によりオイル投入溝２１５から投入され、潤滑油は、遠心力の作用によりオイル供給溝２１６を通ってシリンダー３１０とピストン３４０の外径の間の吸気低圧チャンバーに流入する。潤滑油は、コンプレッサーの動作中にシリンダー３１０内の高圧圧縮チャンバーに移送され、高圧圧縮チャンバーと外部の低圧チャンバー１１０の間には、圧力差があり、潤滑油は、圧力差により低圧チャンバー１１０に排出される。低圧チャンバー１１０に排出された潤滑油は、ハウジングの底部のオイル貯蔵プール１５０に落ち、最終的にクランクシャフト２１０のカウンタシャフトオイルホールは、オイル貯蔵プール１５０からオイルを吸い込み、クランクシャフト２１０のオイルポンピングを達成し、最終的にガス圧縮チャンバーの潤滑回路の潤滑油循環を完了する。

スライディングベーンの低圧側及びピストンの上下端面の潤滑回路には、次のステップが含まれる。
まず、クランクシャフト２１０にオイルポンピングが行われ、潤滑油は、オイル供給溝２１６を通ってスライディングベーン３３０の低圧上面に入る。スライディングベーン３３０は、直線運動し、潤滑油は、スライディングベーン３３０の低圧上面からスライディングベーン３３０の低圧側面に入る。冷媒が中間圧力まで圧縮されると、低圧側面の潤滑油は、外部低圧との圧力差により排出され低圧チャンバー１１０に戻る。低圧チャンバー１１０に排出された潤滑油は、ハウジングの底部のオイル貯蔵プール１５０に落ち、最終的にクランクシャフト２１０のカウンタシャフトオイルホールは、オイル貯蔵プール１５０からオイルを吸い込み、クランクシャフト２１０のオイルポンピングを達成し、最終的にスライディングベーンの低圧側及びピストンの上下断面の潤滑回路の潤滑油循環を完了する。

スライディングベーンの高圧側の潤滑回路には、次のステップが含まれる。
まず、クランクシャフト２１０にオイルポンピングが行われ、潤滑油は、オイル供給溝２１６を通ってスライディングベーン３３０の高圧側表面に入る。冷媒が高圧まで圧縮されると、高圧側表面の潤滑油は、圧力差により排出され低圧チャンバー１１０に戻る。低圧チャンバー１１０に排出された潤滑油は、ハウジングの底部のオイル貯蔵プール１５０に落ち、最終的にクランクシャフト２１０のカウンタシャフトオイルホールは、オイル貯蔵プール１５０からオイルを吸い込み、クランクシャフト２１０のオイルポンピングを達成し、最終的にスライディングベーンの高圧側の潤滑回路の潤滑油循環を完了する。

ベアリング３２０とクランクシャフト２１０の間の潤滑回路には、次のステップが含まれる。
まず、クランクシャフト２１０にオイルポンピングが行われ、潤滑油は、クランクシャフト２１０のオイルホールを通ってクランクシャフト２１０及びベアリング３２０の内径に入る。潤滑油は、螺旋状のオイル溝を通って低圧チャンバー１１０に入る。低圧チャンバー１１０に排出された潤滑油は、ハウジングの底部のオイル貯蔵プール１５０に落ち、最終的にクランクシャフト２１０のカウンタシャフトオイルホールは、オイル貯蔵プール１５０からオイルを吸い込み、クランクシャフト２１０のオイルポンピングを達成し、最終的にベアリング３２０とクランクシャフト２１０の間の潤滑回路の潤滑油循環を完了する。

上記の潤滑油の循環により、各潤滑位置の潤滑油が作動部位とオイル貯蔵プール１５０の間で効果的に循環して潤滑し、各組み立て間隙に効果的なシールオイルフィルムを形成することができ、潤滑油の循環が実現され、ポンプアセンブリは、スムーズに動作することができ、ポンプアセンブリの耐用年数が長くなる。

本発明は、上記実施例に係る低圧チャンバーロータリーコンプレッサーを含む空気調和機をさらに提供する。空気調和機は、上記実施例に係る低圧チャンバーロータリーコンプレッサーを採用しており、モーターアセンブリを冷却することができ、そして、モーターアセンブリは、完全に気化されていない低圧冷媒を加熱して気化させ、圧縮前の気体状態の冷媒の温度を上昇させることができ、これにより、冷却係数が高くなり、エネルギーの有効利用率が最大化される。ポンプが低圧チャンバー１１０内に配置されることにより、シリンダー３１０とピストン３４０の間のシール性を効果的に高め、冷媒の圧縮効果を向上させることができる。

以上、図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、当業者が有する知識の範囲内において、本発明の趣旨を逸脱することなく種々の変更が可能である。

Claims

低圧チャンバーロータリーコンプレッサーであって、
ハウジングであって、前記ハウジング内には、低圧冷媒が充填された低圧チャンバーが設けられ、前記ハウジングには、前記低圧冷媒を受け入れるための低圧吸気部材と、高圧冷媒を排出するための高圧排気部材とが設けられるハウジングと、
前記低圧チャンバー内に設けられ、ステータ、ロータ、及び上下バランスウェイトを含むモーターアセンブリと、
ポンプアセンブリであって、前記ポンプアセンブリは、前記低圧チャンバー内に設けられ、前記ポンプアセンブリは、クランクシャフト、クランクシャフトケーシング、シリンダー、ピストン、スライディングベーン及びベアリングを含み、圧縮チャンバーが形成されるように、前記ピストン、前記スライディングベーン、前記シリンダー、前記ベアリング及び前記クランクシャフトケーシングが組み合わされ、前記シリンダーには、スライディングベーン溝が設けられ、前記スライディングベーンは、前記スライディングベーン溝に設けられ、前記スライディングベーンは前記ピストンとともに、前記圧縮チャンバーが低圧領域と高圧領域に仕切られるポンプアセンブリと、
を含み、
前記クランクシャフトケーシングには、低圧吸気口が設けられ、前記ポンプアセンブリには、シリンダー用吸気穴と高圧排気口が設けられ、前記低圧吸気口の位置は、前記低圧吸気部材の位置に合わせられ、前記高圧排気口は、前記高圧排気部材に接続され、
前記モーターアセンブリは、前記ポンプアセンブリ内に設けられ、
前記低圧冷媒は、前記低圧吸気部材を通って前記ハウジング内に入り、前記ハウジング内の前記低圧冷媒は、前記低圧吸気口を通って前記ポンプアセンブリに入り、前記ポンプアセンブリ内の前記モーターアセンブリを冷却し、
前記クランクシャフトと前記ピストンは、前記シリンダー内に設けられ、前記シリンダー、前記ベアリング及び前記スライディングベーンは、前記低圧チャンバー内に設けられることを特徴とする低圧チャンバーロータリーコンプレッサー。
前記ポンプアセンブリには、潤滑油と冷媒を分離するためのオイルセパレータが更に接続され、前記オイルセパレータは、チャンバーと、オイルガスを分離するための幾つかの分離バッフルと、前記チャンバーに設けられたオイルガス分離吸気口と、前記チャンバーに設けられたオイルガス分離排気口と前記チャンバーの下方に設けられた幾つかのオイル落し穴とを含み、前記分離バッフルは、前記チャンバー内に設けられ、前記オイルガス分離排気口は、前記シリンダー用吸気穴に接続されることを特徴とする請求項１に記載の低圧チャンバーロータリーコンプレッサー。
前記分離バッフルは、前記チャンバー内に設けられた幾つかの第１分離バッフルと幾つかの第２分離バッフルとを含み、幾つかの前記第１分離バッフルは、前記チャンバーの下側に設けられ、幾つかの前記第２分離バッフルは、前記チャンバーの上側に設けられ、前記第１分離バッフルと前記第２分離バッフルは、前記チャンバー内で交互に配列されることを特徴とする請求項２に記載の低圧チャンバーロータリーコンプレッサー。
前記チャンバーの上方には、幾つかの取付バックルが設けられ、前記クランクシャフトケーシングには、前記取付バックルに対応する取付穴が設けられ、前記オイルセパレータと前記クランクシャフトケーシングは、前記取付バックルと前記取付穴の係合により固定されることを特徴とする請求項２に記載の低圧チャンバーロータリーコンプレッサー。
前記クランクシャフトは、シャフト本体と、前記シャフト本体に設けられた偏心部とを含み、前記偏心部は、前記ピストン内に設けられ、前記偏心部には、弾性変形部が設けられ、前記弾性変形部は、外側に突出する凸部と前記凸部の側壁に設けられた変形穴とを含むことを特徴とする請求項１に記載の低圧チャンバーロータリーコンプレッサー。
前記ポンプアセンブリと前記ハウジングとの間には、接続部材がさらに設けられ、前記ハウジング内には、幾つかの取付ボスが設けられ、前記ポンプアセンブリには、幾つかの取付位置が設けられ、幾つかの前記取付ボスは、前記ハウジングに均一に配置され、前記接続部材は、前記取付ボスと前記取付位置との間に設けられ、かつ前記ポンプアセンブリと前記ハウジングを接続することを特徴とする請求項１に記載の低圧チャンバーロータリーコンプレッサー。
前記ハウジングの底部は、下方に窪んでオイル貯蔵プールが形成され、前記オイル貯蔵プールには、潤滑油が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の低圧チャンバーロータリーコンプレッサー。