DE69125008T2

DE69125008T2 - TURNING PISTON COMPRESSORS

Info

Publication number: DE69125008T2
Application number: DE69125008T
Authority: DE
Inventors: Ichiro Morita; Hideharu Ogahara; Takao Yoshimura
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-05-30
Filing date: 1991-05-30
Publication date: 1997-08-28
Anticipated expiration: 2011-05-31
Also published as: CA2088160A1; EP0541801B1; WO1992021881A1; BR9106801A; DE69125008D1; EP0541801A1; EP0541801A4; CA2088160C

Description

Translation of the description: Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehkolbenverdichter zur Verwendung in einem Kühlkreislauf eines Kühlschranks oder eines Gefrierschranks und der mit einem mechanischen Verdichterteil versehen ist, der einen ausgezeichneten Füllungsgrad hat.The present invention relates to a rotary piston compressor for use in a refrigeration circuit of a refrigerator or a freezer and which is provided with a mechanical compressor part which has an excellent filling degree.

State of the art

In der jüngsten Vergangenheit bestand ein gesteigertes Bedürfnis an einer Verringerung der Größe eines Verdichters zur Verwendung in einem Kühlkreislauf. Dies wird erreicht durch die Verwendung eines Drehkolbenverdichters anstelle eines Kolbenverdichters.In recent times, there has been an increased need to reduce the size of a compressor for use in a refrigeration cycle. This is achieved by using a rotary compressor instead of a reciprocating compressor.

Der Drehkolbenverdichter hat aber den Nachteil, daß die Bewegung einer Gleitrolle instabil ist, weil deren Drehrichtung um ihre Eigenachse sich während einer einzigen Umdrehung derselben ändert, was den Füllungsgrad beeinträchtigt.However, the rotary piston compressor has the disadvantage that the movement of a sliding roller is unstable because its direction of rotation around its own axis changes during a single revolution, which affects the degree of filling.

Ein herkömmlicher Drehkolbenverdichter wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert.A conventional rotary piston compressor is explained in more detail below using Figs. 1 to 4.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein abgedichteter Behälter bezeichnet und mit 2 ist ein Elektromotor bezeichnet, der über eine Welle 3 mit einem Körper 9 eines mechanischen Bereichs gekuppelt ist, der einen Zylinder 4, eine Gleitrolle 5, einen Flügel 6, ein Hauptlager 7 und ein Hilfslager 8 umfaßt. Die Welle hat eine Hauptwelle 3a, eine Hilfswelle 3b und eine Kurbel 3c, die gegenüber der Achse der Haupt- und der Hilfswelle 3a und 3b eine Exzentrizität E aufweist. Die Welle 3 hat eine Bohrung 3e im Zentrum, und die Kurbel 3c hat eine Ölzuführbohrung 3f und eine Ölzuführnut 39. Mit dem Bezugszeichen 10 ist eine an der Rückseite des Flügels angeordnete Feder bezeichnet und mit 11a und 11b ist eine Saugkammer bzw. eine Druckkammer bezeichnet, die in dem Zylinder 4 von der Gleitrolle 5, dem Flügel 6 und dem Haupt- und Hilfslager 7 und 8 begrenzt ist. Die inneren Umfangsseiten der Endflächen 5a und 5b der Gleitrolle 5, die dem Hauptlager 7 bzw. dem Hilfslager 8 zugekehrt sind, sind abgeschrägt, um konische Bereiche 5c und 5d zu bilden, deren Querschnittsfläche zum Außenumfang derselben hin abnimmt. Mit den Bezugszeichen 12 ist ein mit der Welle 3 gekuppelter Ölzuführmechanismus bezeichnet. Mit dem Bezugszeichen 13 ist ein Ansaugrohr bezeichnet, das mit der Ansaugkammer 11a über einen Ansaugkanal 14 in Verbindung steht, der in dem Hilfslager 8 und dem Zylinder 4 ausgebildet ist. Mit 15 ist eine Auslaßöffnung bezeichnet, die mit dem Innenraum des abgedichteten Behälters über ein Auslaßventil 16 in Verbindung steht. Mit 17 ist ein Auslaßrohr bezeichnet, das in den abgedichteten Behälter 1 mündet. Mit 18 ist ein Schmieröl(-sumpf) bezeichnet.The reference numeral 1 designates a sealed container and 2 designates an electric motor which is coupled via a shaft 3 to a body 9 of a mechanical section comprising a cylinder 4, a roller 5, a vane 6, a main bearing 7 and an auxiliary bearing 8. The shaft has a main shaft 3a, an auxiliary shaft 3b and a crank 3c which has an eccentricity E with respect to the axis of the main and auxiliary shafts 3a and 3b. The shaft 3 has a bore 3e in the center, and the crank 3c has an oil supply hole 3f and an oil supply groove 39. Reference numeral 10 designates a spring arranged on the back of the vane, and 11a and 11b designate a suction chamber and a pressure chamber, respectively, which are defined in the cylinder 4 by the sliding roller 5, the vane 6, and the main and auxiliary bearings 7 and 8. The inner peripheral sides of the end surfaces 5a and 5b of the sliding roller 5 facing the main bearing 7 and the auxiliary bearing 8, respectively, are chamfered to form tapered portions 5c and 5d whose cross-sectional area decreases toward the outer periphery thereof. Reference numeral 12 designates an oil supply mechanism coupled to the shaft 3. Reference numeral 13 designates an intake pipe which communicates with the intake chamber 11a via an intake passage 14 formed in the auxiliary bearing 8 and the cylinder 4. Reference numeral 15 designates an outlet opening which communicates with the interior of the sealed container via an outlet valve 16. Reference numeral 17 designates an outlet pipe which opens into the sealed container 1. Reference numeral 18 designates a lubricating oil (sump).

In Fig. 4 bezeichnet der durchgezogene Pfeil die Richtung der Bewegung der Rolle 5, die zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Betriebs des Verdichters erhalten wird, und der Pfeil mit einer unterbrochenen Linie bezeichnet die Richtung, in der das Schmieröl 18 über die Endflächen 5a und 5b der Rolle infolge der Arbeitsweise der Rolle 5 strömt. Mit dem Bezugszeichen 5e ist ein Bereich des konischen Bereichs 5c oder 5d der Rolle 5 bezeichnet, dessen Querschnittsfläche in Richtung des unterbrochenen Pfeils gleichförmig abnimmt, und mit 5f ist ein Bereich bezeichnet, dessen Querschnittsfläche in der gleichen Richtung gleichförmig zunimmt.In Fig. 4, the solid arrow indicates the direction of movement of the roller 5 obtained at a certain time during operation of the compressor, and the arrow with a broken line indicates the direction in which the lubricating oil 18 flows over the end surfaces 5a and 5b of the roller as a result of the operation of the roller 5. Reference numeral 5e indicates a portion of the conical portion 5c or 5d of the roller 5 whose cross-sectional area uniformly decreases in the direction of the broken arrow, and 5f indicates a Region whose cross-sectional area increases uniformly in the same direction.

Nachfolgend wird der Verdichtermechanismus des Drehkolbenverdichters erläutert. Ein von einem (nicht gezeigten) Kühlsystem zugeführtes Kältemittelgas strömt durch das Ansaugrohr 13 und durch den Ansaugkanal 14 und erreicht sodann die Ansaugkammer 11a des Zylinders 4. Sodann wird das Kältemittelgas infolge der von dem Elektromotor 2 bewirkten Drehbewegung der Welle 3 in der Verdichterkammer 11b verdichtet, die von der von der Kurbel 3c drehbar abgestützten Rolle 5 und von dem Flügel 6 begrenzt ist. Das verdichtete Kältemittelgas wird durch die Auslaßöffnung 15 und das Auslaßventil 16 in das Innere des abgedichteten Gehäuses 1 ausgestoßen und sodann durch das Auslaßrohr 17 in das Kühlsystem ausgestoßen.Next, the compression mechanism of the rotary compressor will be explained. A refrigerant gas supplied from a refrigeration system (not shown) flows through the suction pipe 13 and through the suction passage 14 and then reaches the suction chamber 11a of the cylinder 4. Then, due to the rotation of the shaft 3 caused by the electric motor 2, the refrigerant gas is compressed in the compression chamber 11b defined by the roller 5 rotatably supported by the crank 3c and the vane 6. The compressed refrigerant gas is discharged into the interior of the sealed housing 1 through the discharge port 15 and the discharge valve 16 and then discharged into the refrigeration system through the discharge pipe 17.

Das Hochdruck-Schmieröl 18 mit dem darin enthaltenen Kältemittel, das sich im dem abgedichteten Behälter 1 befindet, wird von dem Ölzuführmechanismus 12 der Bohrung 3e der Welle 3 zugeführt. Sodann wird das Schmieröl 18 dem Gleitbereich des Haupt- und Hilfslagers 7 und 8 und der Kurbel 3c und dem Innenumfang der Rolle 5 von der Ölzuführbohrung 3f und der Ölzuführnut 3g zugeführt, um die Endflächen 5a und 5b der Rolle zu schmieren. Anschließend fließt das Schmieröl 18 durch die Saugkammer 11a und die Druckkammer 11b, gelangt durch die Auslaßöffnung 15 in den abgedichteten Behälter 1 und verbleibt sodann am Boden des abgedichteten Behälters.The high-pressure lubricating oil 18 containing the refrigerant contained in the sealed container 1 is supplied from the oil supply mechanism 12 to the bore 3e of the shaft 3. Then, the lubricating oil 18 is supplied to the sliding portion of the main and auxiliary bearings 7 and 8 and the crank 3c and the inner periphery of the roller 5 from the oil supply hole 3f and the oil supply groove 3g to lubricate the end surfaces 5a and 5b of the roller. Then, the lubricating oil 18 flows through the suction chamber 11a and the pressure chamber 11b, enters the sealed container 1 through the discharge port 15, and then remains at the bottom of the sealed container.

Wenn die Welle 3 rotiert, dann rotiert die Rolle 5, während sie sich im einer von zwei Richtungen um die Kurbel 3 herum verdreht. Demzufolge ist der geometrische Ort eines bestimmtes Punktes auf der Rolle 5 eine Spirale und die Bewegungsrichtung der Rolle 5 ändert sich um ungefähr 360º, während sich die Welle 3 dreht. Unter der Annahme, daß die Richtung der Spiralbewegung der Rolle 5 diejenige ist, die mit dem Pfeil in Fig. 4 angedeutet ist, dann erzeugt nur das Schmieröl 18, das in die Nähe des Bereichs 5e in dem komischen Bereich 5c oder 5e fließt, einen Öldruck infolge der Keilwirkung, weil die abgeschrägten Bereiche 5c und 5d an den Endflächen 5a und 5b der Rolle angeordnet sind und der Querschnitt des Bereichs 5e zum Außenumfang der Rolle hin abnimmt. Demzufolge gleicht der Öldruck nahe den abgeschrägten Bereich 5c dem Öldruck nahe dem abgeschrägten Bereich 5d aus, und die Rolle 5 wird daher so gehalten, daß ein Spalt δa zwischen der Rolle 5 und dem Hauptlager 7 einem Spalt δb zwischen der Rolle 5 und dem Hilfslager 8 gleicht. Die Menge des Schmieröls mit dem darin enthaltenen Kältemittel, das von der Kurbel 3c durch die Endflächen 5a und 5b der Rolle in die Saugkammer 11a und in die Druckkammer 11b strömt, ist proportional zur dritten Potenz der Spaitweite. Wenn demzufolge δa + δb = konstant, dann ist die Menge des einströmenden Schmieröls minimal, wenn δa = δb. Die Ausbildung der komischen Bereiche 5c und 5d gewährleistet daher einem Kompressor mit einem ausgezeichneten Füllungsgrad und demzufolge mit einem hohen Wirkungsgrad.When the shaft 3 rotates, the roller 5 rotates while twisting in one of two directions around the crank 3. Accordingly, the locus of a certain point on the roller 5 is a spiral and the direction of movement of the roller 5 changes by approximately 360º as the shaft 3 rotates. Assuming that the direction of spiral movement of the roller 5 is that indicated by the arrow in Fig. 4, only the lubricating oil 18 flowing near the region 5e in the odd region 5c or 5e generates oil pressure due to the wedge effect because the tapered regions 5c and 5d on the end faces 5a and 5b of the roller and the cross section of the region 5e decreases towards the outer circumference of the roller. Accordingly, the oil pressure near the tapered region 5c equalizes the oil pressure near the tapered region 5d, and the roller 5 is therefore held such that a gap δa between the roller 5 and the main bearing 7 equals a gap δb between the roller 5 and the auxiliary bearing 8. The amount of lubricating oil containing refrigerant flowing from the crank 3c through the end surfaces 5a and 5b of the roller into the suction chamber 11a and into the pressure chamber 11b is proportional to the cube of the gap width. Accordingly, if δa + δb = constant, then the amount of inflowing lubricating oil is minimum when δa = δb. The formation of the comic areas 5c and 5d therefore ensures a compressor with an excellent filling degree and consequently with a high efficiency.

Ein solcher Verdichter ist beispielsweise im der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 61-20317 offenbart.Such a compressor is disclosed, for example, in Japanese Utility Model Publication No. 61-20317.

Bei einem Verdichter der vorstehend beschriebenen Ausbildung und bei dem die Dicke der Rolle definiert durch (Außendurchmesser - Innendurchmesser)/2 klein und das Verhältnis des Hochdrucks zum Niederdruck im Betrieb (Verdichtungsverhältnis) groß ist, wie im Fall eines kleinen Verdichters zur Kühlung, der eine kleine Volumenkapazität hat, dann nimmt der Spalt des über dem gesamten Umfang vorgesehen abgeschrägtem Bereichs praktisch um einen Wert zu entsprechend dem Maß der Abschrägung, selbst wenn der Spalt zwischen der Endfläche der Rolle und dem Hauptlager an dem Spalt zwischen der Endfläche der Rolle und dem Hilfslager durch die Ausbildung der abgeschrägten Bereiche angeglichen wird, und die abgedichtete Erstreckung der ebenen Oberfläche, wo kein abgeschrägter Bereich vorgesehen ist, nimmt über den gesamten Umfang ab, wodurch die Menge des Kühlmittel enthaltenden Schmieröls, das im die Saugkammer und in die Druckkammer einströmt, zunimmt. Die Ausbildung des konischen Bereichs gewährleistet daher keine Verringerung der Leckageverluste und eine Verbesserung des Füllungsgrades.In a compressor of the above-described configuration, where the thickness of the roller defined by (outer diameter - inner diameter)/2 is small and the ratio of the high pressure to the low pressure during operation (compression ratio) is large, as in the case of a small compressor for cooling having a small volume capacity, even if the gap between the end face of the roller and the main bearing is made equal to the gap between the end face of the roller and the auxiliary bearing by the formation of the tapered portions, the gap of the tapered portion provided over the entire circumference practically increases by a value corresponding to the amount of the tapering, and the sealed extent of the flat surface where no tapered portion is provided decreases over the entire circumference, thereby increasing the amount of lubricating oil containing refrigerant flowing into the suction chamber and the discharge chamber. The formation of the tapered portion therefore does not ensure a reduction in leakage losses and an improvement in the filling efficiency.

Die vorstehend beschriebene Ausbildung macht von der Keilwirkung des in den kegelförmigen Bereich eintretenden Schmieröls Gebrauch. Diese Keilwirkung wird von der Komponente der Verdrehung der Rolle bei deren Spiralbewegung erzeugt, die durch die Rotation der Welle verursacht wird, und nicht durch die Komponente der Verdrehung der Rolle um die Kurbel bewirkt, weil die Querschnittsfläche des kegelförmigem Bereichs in Umfangsrichtung gleich bleibt und daher klein ist. Ferner wird der Öldruck hauptsächlich von dem Bereich der Endfläche erzeugt. Da der kegelförmige Bereich eine Form hat, die sich im Umfangsrichtung fortsetzt, kann der durch die Keilwirkung erzeugte Druck in Umfangsrichtung entweichen, wodurch der durch die Keilwirkung erzeugte Druck verringert wird. Demzufolge ist die durch Keilwirkung erreichte Stabilität der Rolle nicht ausreichend, und die Verbesserung des Füllungsgrades ist gering.The above-described structure makes use of the wedging action of the lubricating oil entering the tapered portion. This wedging action is caused by the component of the twisting of the roller during its spiral movement caused by the rotation of the shaft, and not by the component of the twisting of the roller around the crank, because the cross-sectional area of the tapered portion remains the same in the circumferential direction and is therefore small. Furthermore, the oil pressure is mainly generated from the end face portion. Since the tapered portion has a shape that continues in the circumferential direction, the pressure generated by the wedging action can escape in the circumferential direction, thereby reducing the pressure generated by the wedging action. As a result, the stability of the roller achieved by the wedging action is insufficient, and the improvement in the filling efficiency is small.

Die GB 2 012 874A offenbart einem Drehkolbenverdichter einer ähnlichen Bauart wie die japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 61-20317, wenngleich die Flügel des Verdichters nach der GB 2 012 874A in Nuten gleiten, die nicht im Zylinder, sondern in der Rolle ausgebildet sind. Mit dem Verdichter nach dieser Veröffentlichung wird das vorstehende Problem in gewisser Weise umgangen, indem Nuten im Endflächen der Rolle ausgebildet sind, die dem Hauptlager und dem Hilfslager zugekehrt sind. Die Nuten haben aber eine im allgemeinen offene Form.GB 2 012 874A discloses a rotary compressor of a similar type to Japanese Utility Model Publication No. 61-20317, although the vanes of the compressor according to GB 2 012 874A slide in grooves formed not in the cylinder but in the roller. The compressor according to this publication somewhat obviates the above problem by forming grooves in the end faces of the roller facing the main bearing and the auxiliary bearing. However, the grooves are generally open in shape.

Die US 4 402 653 offenbart ebenfalls einem Drehkolbenverdichter ähnlich demjenigen nach der JP-61-20317 und der GB 2 012 874A, wenngleich die Rolle mit der Welle fest verbunden ist und seine Flügel wie bei dem Verdichter nach der GB 2 012 874A in Nuten hin und her gleiten, die nicht im Zylinder, sondern in der Rolle ausgebildet sind. Der Drehkolbenverdichter nach dieser Offenbarung geht dem gleichen Weg zur Überwindung des vorstehenden Problems, indem Nuten in einer Endfläche sowohl des Hauptlagers als auch des Hilfslagers angeordnet sind. Die Nuten haben aber ähnlich wie bei der GB 2 012 874A eine im allgemeinen offene Form.US 4 402 653 also discloses a rotary piston compressor similar to that of JP-61-20317 and GB 2 012 874A, although the roller is fixed to the shaft and its vanes slide back and forth in grooves formed in the roller rather than in the cylinder, as in the compressor of GB 2 012 874A. The rotary piston compressor of this disclosure follows the same approach to overcoming the above problem by providing grooves in an end face of both the main bearing and the auxiliary bearing. However, the grooves have a generally open shape, similar to GB 2 012 874A.

Disclosure of the invention

Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Stabilisierung der Bewegung einer Rolle und damit in der Verbesserung des Füllungsgrades des Vedichtermechanismus.A main object of the present invention is to stabilize the movement of a roller and thus to improve the filling level of the compressor mechanism.

Eine Sekundäraufgabe der vorliegendem Erfindung besteht darin, die Menge des ein Kältemittel enthaltenden Schmieröls zu mimimierem, das im eine Saugkammer und eine Druckkammer fließt.A secondary object of the present invention is to minimize the amount of lubricating oil containing a refrigerant flowing into a suction chamber and a pressure chamber.

Diese Aufgaben werden bei einigem Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gelöst, indem in jeder der dem Hauptlager bzw. dem Hilfslager zugekehrtem Endflächen der Rolle eine Aussparung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in jeder der besagtem Endflächen der Rolle vorgesehene Aussparung einen Verbindungsbereich zur Verbindung mit einer inneren Umfangsseite der Rolle und eine Vielzahl von abgedichteten Bereichen aufweist, die von dem Verbindungsbereich ausgehen und deren Querschnittsfläche mit zunehmendem Abstand von dem Verbindungsbereich abnimmt.These objects are achieved in some embodiments of the present invention by providing a recess in each of the end faces of the roller facing the main bearing or the auxiliary bearing, characterized in that the recess provided in each of the said end faces of the roller has a connecting region for connection to an inner peripheral side of the roller and a plurality of sealed regions which extend from the connecting region and whose cross-sectional area decreases with increasing distance from the connecting region.

Diese Aufgaben der Erfindung werden bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung gelöst, indem Aussparungen in einer Endfläche sowohl des Hauptlagers als auch des Hilfslagers vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie derart ausgebildet sind, daß eine Querschnittsfläche derselben im radialer Richtung und in Umfangsrichtung abnimmt und daß sie zumindest während einer einzigen Umdrehung der Welle einer Endfläche der Rolle zugekehrt sind.These objects of the invention are achieved in another embodiment of the invention by providing recesses in an end face of both the main bearing and the auxiliary bearing, characterized in that they are designed such that a cross-sectional area thereof decreases in the radial direction and in the circumferential direction and that they face an end face of the roller at least during a single revolution of the shaft.

Short description of the drawings

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen herkömmlichen Drehkolbenverdichter,Fig. 1 is a longitudinal section through a conventional rotary piston compressor,

Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,Fig. 2 is a section along the line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 ist ein vergrößerter Längsschnitt durch einem mechanischen Bereich von Fig. 1,Fig. 3 is an enlarged longitudinal section through a mechanical portion of Fig. 1,

Fig. 4 ist eine Vorderansicht einer Rolle von Fig. 1,Fig. 4 is a front view of a roller of Fig. 1,

Fig. 5 ist eine Vorderansicht einer Rolle eines Drehkolbemverdichters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,Fig. 5 is a front view of a roller of a rotary compressor according to a first embodiment of the present invention,

Fig. 6 ist ein vergrößerter Längsschnitt durch einen mechanischen Bereich von Fig. 5,Fig. 6 is an enlarged longitudinal section through a mechanical portion of Fig. 5,

Fig. 7 ist eine Vorderansicht einer Rolle eines Drehkolbenverdichters gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,Fig. 7 is a front view of a roller of a rotary compressor according to a second embodiment of the present invention,

Fig. 8 ist ein vergrößerter Längsschnitt durch einem mechanischen Bereich von Fig. 7,Fig. 8 is an enlarged longitudinal section through a mechanical portion of Fig. 7,

Fig. 9 ist eine Vorderansicht einer Rolle eines Drehkolbenverdichters gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,Fig. 9 is a front view of a roller of a rotary compressor according to a third embodiment of the present invention,

Fig. 10 ist ein vergrößerter Längsschnitt durch einen mechanischen Bereich von Fig. 9,Fig. 10 is an enlarged longitudinal section through a mechanical portion of Fig. 9,

Fig. 11 ist eine Vorderansicht einer Rolle eines Drehkolbenverdichters gemäß einer vierten Ausführungsform der vorhegenden Erfindung,Fig. 11 is a front view of a roller of a rotary compressor according to a fourth embodiment of the present invention,

Fig. 12 ist ein vergrößerter Längsschnitt durch einen mechanischen Bereich von Fig. 11, undFig. 12 is an enlarged longitudinal section through a mechanical portion of Fig. 11, and

Fig. 13 und 14 sind Querschnitte zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des mechanischen Bereichs nach Fig. 11.Fig. 13 and 14 are cross-sections to illustrate the operation of the mechanical section of Fig. 11.

Best mode for carrying out the invention

Ausführungsformen der vorliegendem Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, in denen gleiche Bezugszeichen wie diejenigen in Fig. 1 bis 4 gleiche oder ähnliche Elemente bezeichnen, deren Erläuterung entfällt.Embodiments of the present invention are explained below with reference to the accompanying drawings, in which the same reference numerals as those in Figs. 1 to 4 designate the same or similar elements, the explanation of which is omitted.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Figures 5 and 6 show a first embodiment of the present invention.

Mit dem Bezugszeichen 19 ist eine Rolle bezeichnet, die wie im Falle des herkömmlichen Verdichters von der Kurbel 3c der Welle 3 drehbar gehalten ist. In Endflächen 19a und 19b der Rolle 19 ist die gleiche Anzahl von Nuten oder Aussparungen 20 bis 27 ausgebildet. Die Aussparungen 20 bis 27 bestehen aus Verbindungsbereichen 20a bis 27a, die mit dem inneren Umfangsbereich der Rolle 19 in Verbindung stehen, und aus abgedichteten Bereichen 20b bis 27b und 20c bis 27c, die sich von den Verbindungsbereichem 20a bis 27a im Umfangsrichtung erstrecken, und deren Querschnittsfläche mit zunehmendem Abstand von den Verbindungsbereichen 20a bis 27a abnimmt.Reference numeral 19 denotes a roller which is rotatably supported by the crank 3c of the shaft 3 as in the case of the conventional compressor. The same number of grooves or recesses 20 to 27 are formed in end surfaces 19a and 19b of the roller 19. The recesses 20 to 27 consist of connecting portions 20a to 27a which are connected to the inner peripheral portion of the roller 19 and of sealed portions 20b to 27b and 20c to 27c which extend from the connecting portions 20a to 27a in the peripheral direction and whose cross-sectional area decreases with increasing distance from the connecting portions 20a to 27a.

Bei einer solchem Ausbildung wird das von dem Ansaugrohr 13 angesaugte Kältemittelgas in der gleichen Weise wie bei einem herkömmlichen Verdichter verdichtet und von dem Auslaßrohr 17 in das Kühlsystem abgegeben.With such a design, the refrigerant gas sucked in by the suction pipe 13 is compressed in the same way as in a conventional compressor and discharged into the refrigeration system from the outlet pipe 17.

Das Hochdruck-Schmieröl 18 mit dem darin enthaltenen Kältemittel, das sich in dem abgedichteten Behälter 1 befindet, schmiert den Körper 9 des mechanischen Bereichs in der gleichen Weise wie bei dem herkömmlichen Verdichter. Das Schmieröl 18, das zu der inneren Umfangsfläche der Rolle 19 fließt, schmiert (die Endflächen) 19a und 19b der Rolle und kehrt sodann zum Bodenbereich des abgedichteten Behälters in der gleichen Weise zurück, wie dies bei einem herkömmlichen Verdichter der Fall ist.The high-pressure lubricating oil 18 containing the refrigerant contained in the sealed container 1 lubricates the body 9 of the mechanical section in the same manner as in the conventional compressor. The lubricating oil 18 flowing to the inner peripheral surface of the roller 19 lubricates (the end surfaces) 19a and 19b of the roller and then returns to the bottom portion of the sealed container in the same manner as in the conventional compressor.

Wenn die Welle 3 rotiert, dann läuft die Rolle 19 um, während sie sich um die Kurbel dreht, wie dies auch bei dem herkömmlichen Verdichter der Fall ist. Infolgedessen führt die Rolle 19 eine spiralförmige Bewegung aus. Die Richtung der Spiralbewegung, die in einem bestimmten Fall erhalten wird, ist mit dem durchgezogenen Pfeil angedeutet, und die Richtung, in der das Schmieröl 18 infolge der Bewegung der Rolle 19 fließt, ist mit dem unterbrochenen Pfeil angegeben, wie dies auch bei dem herkömmlichen Verdichter der Fall ist.When the shaft 3 rotates, the roller 19 rotates while rotating around the crank, as is the case with the conventional compressor. As a result, the roller 19 performs a spiral movement. The direction of the spiral movement obtained in a particular case is indicated by the solid arrow, and the direction in which the lubricating oil 18 flows as a result of the movement of the roller 19 is is indicated by the broken arrow, as is the case with the conventional compressor.

Zu diesem Zeitpunkt, in den in der Endfläche 19a der Rolle 19 ausgebildeten Aussparungen 19 bis 27, die abgedichteten Bereiche 20c, 21c, 23b, 24b, 25b, 26b, 26c und 27c in den abgedichteten Bereichen 20b bis 27b und 20c bis 27c verringern ihre Querschnittsfläche in der durch den unterbrochenen Pfeil angedeuteten Fließrichtung des Schmieröls 18, wobei ein Druck des Schmieröls 18 erzeugt wird, das durch die Verbindungsbereiche 20a bis 27a einströmtAt this time, in the recesses 19 to 27 formed in the end surface 19a of the roller 19, the sealed portions 20c, 21c, 23b, 24b, 25b, 26b, 26c and 27c in the sealed portions 20b to 27b and 20c to 27c reduce their cross-sectional area in the flow direction of the lubricating oil 18 indicated by the broken arrow, generating a pressure of the lubricating oil 18 flowing in through the connecting portions 20a to 27a.

Das heißt, daß in dem Aussparungen 20 bis 27, mit Ausnahme der Aussparung 22 der Öldruck am einem oder an beiden abgedichteten Bereichen 20b bis 27b und 20c bis 27c erzeugt wird, und die Stellen, wo der Öldruck erzeugt wird, sind daher über die Endfläche 19a der Rolle 19 verteilt, im Gegensatz zu dem herkömmlichen Verdichter, bei dem der Öldruck nur am einer einzigen Stelle erzeugt wird. Außerdem erfolgt die Erzeugung des Öldrucks im den Aussparungen 20 bis 27, die in der Endfläche 19b ausgebildet sind, in der gleichen Weise wie in den Aussparungen 20 bis 27, die in der Endfläche 19a ausgebildet sind: Im allen Aussparungen, mit Ausnahme der Aussparung 22, die zur Lage der im der Endfläche 19a ausgebildeten Aussparung 22 symmetrisch angeordnet ist, wird der Öldruck an einem oder an beiden abgedichteten Bereichen 20b bis 27b und 20c bis 27c erzeugt, und die Stellen an der Endfläche 19b, wo der Öldruck erzeugt wird, sind zu den Stellen an den Endflächen 19a, wo der Öldruck erzeugt wird, symmetrisch.That is, in the recesses 20 to 27, except for the recess 22, the oil pressure is generated at one or both of the sealed areas 20b to 27b and 20c to 27c, and the locations where the oil pressure is generated are therefore distributed over the end face 19a of the roller 19, in contrast to the conventional compressor in which the oil pressure is generated only at a single location. In addition, the generation of the oil pressure in the recesses 20 to 27 formed in the end surface 19b is carried out in the same way as in the recesses 20 to 27 formed in the end surface 19a: In all the recesses, except for the recess 22, which is arranged symmetrically to the position of the recess 22 formed in the end surface 19a, the oil pressure is generated at one or both of the sealed areas 20b to 27b and 20c to 27c, and the locations on the end surface 19b where the oil pressure is generated are symmetrical to the locations on the end surfaces 19a where the oil pressure is generated.

Wenn man die Komponente der Verdrehung der Rolle um die Kurbel betrachtet, die die Spiralbewegung der Rolle 19 bildet, weil die abgedichteten Bereiche 20b bis 27b und 20c bis 27c in der Weise ausgebildet sind, daß deren Querschnittsfläche im wesentlichen in Umfangsrichtung abnimmt, dann wird der Öldruck infolge der Keilwirkung in den abgedichteten Bereichen erzeugt unabhängig davon, in welcher Richtung sich die Rolle 19 um die Kurbel dreht. Da der Öldruck nahe den abgedichteten Bereichen 20b bis 27b und 20c bis 27c erzeugt wird, kann er nicht aus dem abgedichteten Bereichen entweichen, und der Öldruck wird daher gesteigert. Demzufolge wird an den Endflächen 19a und 19b der Rolle 19 über die verteilten Stellen der gleiche Öldruck erzeugt, und die erzeugten Öldrücke gleichen sich daher aus. Da der erzeugte Öldruck größer ist als der auf herkömmliche Weise erzeugte Öldruck wegen einer Steigerung des Öldrucks, der durch die Komponente der Verdrehung der Rolle um die Kurbel erzeugt wird, und wegen des unmöglichen Verlustes des erzeugten Öldrucks kann die Rolle 19 während einer Umdrehung zuverlässiger als eine herkömmliche Rolle an einer Stelle gehalten werden, in der δa = δb, so daß der Füllungsgrad des Verdichters verbessert werden kann.When considering the component of the rotation of the roller around the crank which constitutes the spiral motion of the roller 19, since the sealed portions 20b to 27b and 20c to 27c are formed in such a way that their cross-sectional area decreases substantially in the circumferential direction, the oil pressure is generated in the sealed portions due to the wedge effect regardless of the direction in which the roller 19 rotates around the crank. Since the oil pressure is generated near the sealed portions 20b to 27b and 20c to 27c, it cannot be derived from the sealed areas, and the oil pressure is therefore increased. Accordingly, the same oil pressure is generated at the end surfaces 19a and 19b of the roller 19 over the distributed positions, and the generated oil pressures therefore equalize. Since the generated oil pressure is greater than the oil pressure generated in the conventional manner due to an increase in the oil pressure generated by the component of the rotation of the roller about the crank and because of the impossible loss of the generated oil pressure, the roller 19 can be held at a position where δa = δb during one revolution more reliably than a conventional roller, so that the filling efficiency of the compressor can be improved.

Da die Aussparungen 20 bis 27 nicht über den gesamten Umfang ausgebildet sind, ist die abgedichtete Distanz länger als wenn konische Bereiche vorgesehen wären. Die Menge des Schmieröls, das in die Verdichterkammer und in die Ansaugkammer fließt, wird daher verringert, was eine Verbesserung des Füllungsgrades selbst im Falle eines kleinen Verdichters ermöglicht, bei dem die Rolle eine geringe Dicke hat.Since the recesses 20 to 27 are not formed over the entire circumference, the sealed distance is longer than if tapered portions were provided. The amount of lubricating oil flowing into the compression chamber and the suction chamber is therefore reduced, which enables an improvement in the filling efficiency even in the case of a small compressor in which the roller has a small thickness.

Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 7 und 8 beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung werden nur die Unterschiede zwischen der ersten und der zweiten Ausführungsform erläutert.A second embodiment of the present invention is described below with reference to Figs. 7 and 8. In the following description, only the differences between the first and second embodiments are explained.

An den Endflächen 19a und 19b der Rolle 19 ist die gleiche Anzahl von Aussparungen 28 bis 35 ausgebildet. Die Aussparungen 28 bis 35 bestehen aus Verbindungsbereichen 28a bis 35a , die mit dem inneren Umfangsbereich der Rolle 19 in Verbindung stehen, und aus abgedichteten Bereichen 28b bis 35b, 28c bis 35c, 28d bis 35d, 28e bis 35e und 28f bis 35f, die sich von dem Verbindungsbereichem 28a bis 35a im wesentlichen radial erstrecken und deren Querschnittsfläche mit zunehmendem Abstand von den Verbindungsbereichen 28a bis 35a abnimmt.The same number of recesses 28 to 35 are formed on the end surfaces 19a and 19b of the roller 19. The recesses 28 to 35 consist of connecting regions 28a to 35a which are connected to the inner peripheral region of the roller 19 and of sealed regions 28b to 35b, 28c to 35c, 28d to 35d, 28e to 35e and 28f to 35f which extend substantially radially from the connecting regions 28a to 35a and whose cross-sectional area decreases with increasing distance from the connecting regions 28a to 35a.

Bei einer solchen Ausbildung wird das von dem Ansaugrohr 13 angesaugte Kältemittelgas in der gleichen Weise wie bei dem herkömmlichen Verdichter verdichtet und von dem Auslaßrohr 19 in das Kühlsystem abgegeben.In such a design, the refrigerant gas sucked in by the suction pipe 13 is discharged in the same way as in the conventional compressor and discharged into the cooling system from the outlet pipe 19.

Das Hochdruck-Schmieröl 18 mit dem darin enthaltenen Kältemittel, das sich in dem abgedichteten Behälter 1 befindet, schmiert den Körper 9 des mechanischen Bereichs im der gleichen Weise wie bei dem herkömmlichen Verdichter. Das Schmieröl 19, das im die innere Umfangsfläche der Rolle 19 einströmt, schmiert die (Endflächen) 19a und 19b der Rolle und kehrt sodann in der gleichen Weise wie bei dem herkömmlichen Verdichter zum Bodenbereich des abgedichteten Behälters zurück.The high-pressure lubricating oil 18 containing the refrigerant contained in the sealed container 1 lubricates the body 9 of the mechanical section in the same manner as in the conventional compressor. The lubricating oil 19 flowing into the inner peripheral surface of the roller 19 lubricates the (end surfaces) 19a and 19b of the roller and then returns to the bottom portion of the sealed container in the same manner as in the conventional compressor.

Wenn die Welle 3 rotiert, dann läuft die Rolle 19 um, während sie sich um die Kurbel dreht, wie dies bei dem herkömmlichen Verdichter der Fall ist. Infolgedessen führt die Rolle 19 die Spiralbewegung aus. Die Richtung der Spiralbewegung, die in einem bestimmten Fall erhalten wird, ist mit dem durchgezogenen Pfeil angedeutet, und die Richtung, im der das Schmieröl 18 infolge der Bewegung der Rolle 19 fließt, ist mit dem unterbrochenen Pfeil bezeichnet wie im Fall des herkömmlichen Verdichters.When the shaft 3 rotates, the roller 19 revolves while rotating around the crank, as in the conventional compressor. As a result, the roller 19 performs the spiral motion. The direction of the spiral motion obtained in a particular case is indicated by the solid arrow, and the direction in which the lubricating oil 18 flows due to the movement of the roller 19 is indicated by the broken arrow, as in the case of the conventional compressor.

Zu diesen Zeitpunkt wird in den an der Endfläche 19a der Rolle 19 ausgebildeten Aussparungen 28 bis 35 ein Druck des Schmieröls 18, das durch die Verbindungsbereiche 28a bis 35a einströmt, am dem abgedichteten Bereichen erzeugt, deren Querschnittsfläche in Fließrichtung des Schmieröls 18 abnimmt, die durch den unterbrochenen Pfeil bezeichnet ist, in den abgedichteten Bereichen 28b bis 35b, 28c bis 35c, 28d bis 35d, 28e bis 35e und 28f bis 35f. In der Aussparung 28 wird beispielsweise ein Öldruck am dem abgedichteten Bereichen 28e und 28f erzeugt. Im der Aussparung 32 wird ein Öldruck am den abgedichteten Bereichen 32c und 32d erzeugt. Das heißt in allen Aussparungen 28 bis 35 wird der Öldruck an zwei Bereichen erzeugt, und die Orte, wo der Öldruck erzeugt wird, sind daher über die Endflächen 19a der Rolle 19 verteilt, anders als bei dem herkömmlichen Verdichter, bei dem der Öldruck lediglich an einer Stelle erzeugt wird. Außerdem erfolgt die Erzeugung des Öldrucks an der Endfläche 19b in der gleichen Weise wie bei der Endfläche 19a. Demzufolge sind die Orte auf der Endfläche 19b, wo der Öldruck erzeugt wird, zu den Orten auf der Endfläche 19a, wo der Öldruck erzeugt wird, symmetrisch und der auf den Endflächen 19a und 19b erzeugte Öldruck gleicht sich daher aus.At this time, in the recesses 28 to 35 formed on the end surface 19a of the roller 19, pressure of the lubricating oil 18 flowing in through the connecting portions 28a to 35a is generated at the sealed portions whose cross-sectional area decreases in the flow direction of the lubricating oil 18 indicated by the broken arrow, in the sealed portions 28b to 35b, 28c to 35c, 28d to 35d, 28e to 35e and 28f to 35f. In the recess 28, for example, oil pressure is generated at the sealed portions 28e and 28f. In the recess 32, oil pressure is generated at the sealed portions 32c and 32d. That is, in all the recesses 28 to 35, the oil pressure is generated at two areas, and the locations where the oil pressure is generated are therefore distributed over the end surfaces 19a of the roller 19, unlike the conventional compressor in which the oil pressure is generated at only one location. In addition, the generation of the oil pressure at the end surface 19b is carried out in the same way as at the end surface 19a. Accordingly, the locations on the end surface 19b where the oil pressure is generated are symmetrical to the locations on the end surface 19a where the oil pressure is generated, and the oil pressure generated on the end surfaces 19a and 19b therefore balances each other.

Betrachtet man die Komponente der Verdrehung der Rolle um die Kurbel, die die Spiralbewegung der Rolle 19 bildet, dann wird der Öldruck infolge der Keilwirkung in den abgedichteten Bereichen erzeugt unabhängig von der Richtung der Drehbewegung der Rolle 19 um die Kurbel, weil die abgedichteten Bereiche 28c bis 35c, 28d bis 35d, 28e bis 35e und 28f bis 35f so ausgebildet sind, daß deren Querschnittsfläche im wesentlichen in Umfangsrichtung abnimmt. Da ferner der Öldruck nahe den abgedichteten Bereichen 28b bis 35b, 28c bis 35c, 28d bis 35d, 28e bis 35e und 28f bis 35f erzeugt wird, kann er nicht aus den abgedichteten Bereichen entweichen und der Öldruck wird auf einem hohen Wert gehalten. Demzufolge wird an dem Endflächen 19a und 19b der Rolle 19 über die verteilten Orte der gleiche Öldruck erzeugt, und die erzeugten Öldrücke gleichen sich daher aus. Da der erzeugte Öldruck höher ist als der auf herkömmliche Weise erzeugte Öldruck wegen der Zunahme der Stellen, wo der Öldruck erzeugt wird wegen einer Zunahme des durch die Komponente der Verdrehung der Rolle um die Kurbel erzeugten Öldrucks und wegen der Unmöglichkeit eines Entweichens des erzeugten Öldrucks kann die Rolle 19 während einer Umdrehung zuverlässiger als die herkömmliche Rolle in einer Position gehalten werden, in der δa = δb, und der Füllungsgrad des Verdichters kann daher verbessert werden, während die Leckageverluste verringert werden können.Considering the component of the rotation of the roller around the crank which constitutes the spiral motion of the roller 19, the oil pressure due to the wedge effect is generated in the sealed portions regardless of the direction of rotation of the roller 19 around the crank because the sealed portions 28c to 35c, 28d to 35d, 28e to 35e and 28f to 35f are formed so that their cross-sectional area decreases substantially in the circumferential direction. Furthermore, since the oil pressure is generated near the sealed portions 28b to 35b, 28c to 35c, 28d to 35d, 28e to 35e and 28f to 35f, it cannot escape from the sealed portions and the oil pressure is maintained at a high level. As a result, the same oil pressure is generated at the end surfaces 19a and 19b of the roller 19 over the distributed locations, and the generated oil pressures therefore equalize. Since the generated oil pressure is higher than the conventionally generated oil pressure due to the increase in the locations where the oil pressure is generated due to an increase in the oil pressure generated by the component of the rotation of the roller around the crank and due to the impossibility of leakage of the generated oil pressure, the roller 19 can be held in a position where δa = δb during one revolution more reliably than the conventional roller, and the filling efficiency of the compressor can therefore be improved while the leakage losses can be reduced.

Da die Aussparungen 28 bis 35 nicht über dem gesamten Umfang vorgesehen sind, wird auch die abgedichtete Entfernung länger als wenn kegelförmige Bereiche vorgesehen wären. Die Menge des Schmieröls, das in die Verdichterkammer und im die Ansaugkammer strömt, wird daher verringert, was eine Verbesserung des Füllungsgrades selbst im Falle eines kleinen Verdichters ermöglicht, bei dem die Dicke der Rolle gering ist.Since the recesses 28 to 35 are not provided over the entire circumference, the sealed distance also becomes longer than if tapered areas were provided. The amount of lubricating oil flowing into the compression chamber and the suction chamber is therefore reduced, which enables an improvement in the filling efficiency even in the case of a small compressor in which the thickness of the roller is small.

Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 9 und 10 erläutert.A third embodiment of the present invention is explained below with reference to Figs. 9 and 10.

In jeder Endfläche 36a und 36b der Rolle 36 sind Aussparungen 37 bis 44 ausgebildet. In dem Aussparungen 37 bis 44 sind Verbindungsbereiche 37a bis 44a derart ausgebildet, daß sie den inneren Umfangsbereich der Rolle 36 mit dem Aussparungen 37 bis 44 verbinden, und abgedichtete Bereiche 37b bis 44b, 37c bis 44c, 37d bis 44d, 37e bis 44e und 37f bis 44f sind radial von Bereichen der Verbindungsbereiche 37a bis 44a ausgebildet, die in die Aussparungen 37 bis 44 münden. Bei dieser Ausführungsform wird ein Öldruck wie im Fall der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen infolge der Spiralbewegung der Rolle am dem abgedichteten Bereichen 37b bis 44f erzeugt. Da die Verbindungsbereiche 37a bis 44a in die zentralen Bereiche der Aussparungen 37 bis 44 münden, und da der Abstand zwischen den Verbindungsbereichen 37a bis 44a und allem abgedichteten Bereichen 37b bis 44f demzufolge gleich ist, wird ein Öldruck unter den gleichen Bedingungen erzeugt. Demzufolge kann ein höherer Öldruck erzeugt werden als bei der zweiten Ausführungsform, und das Schmieröl kann sanft zugeführt werden.Recesses 37 to 44 are formed in each end surface 36a and 36b of the roller 36. In the recesses 37 to 44, connecting portions 37a to 44a are formed so as to connect the inner peripheral portion of the roller 36 to the recesses 37 to 44, and sealed portions 37b to 44b, 37c to 44c, 37d to 44d, 37e to 44e and 37f to 44f are formed radially from portions of the connecting portions 37a to 44a that open into the recesses 37 to 44. In this embodiment, oil pressure is generated at the sealed portions 37b to 44f as in the case of the above-described embodiments due to the spiral movement of the roller. Since the connecting portions 37a to 44a open into the central portions of the recesses 37 to 44, and since the distance between the connecting portions 37a to 44a and all the sealed portions 37b to 44f is therefore equal, an oil pressure is generated under the same conditions. As a result, a higher oil pressure can be generated than in the second embodiment, and the lubricating oil can be smoothly supplied.

Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 11 bis 14 erläutertA fourth embodiment of the present invention is explained below with reference to Figs. 11 to 14

Mit dem Bezugszeichen 45 und 46 ist ein Hauptlager bzw. ein Hilfslager bezeichnet, die die Welle 3 in der gleichen Weise wie bei dem herkömmlichen Verdichter drehbar abstützen. Mit dem Bezugszeichen 47 ist eine Rolle bezeichnet, die auf der Kurbel 3c der Welle 3 drehbar gehalten ist. In dem Haupt- und Hilfslager 45 und 46 ist die gleiche Anzahl von Aussparungen 48 bis 55 ausgebildet. Jede der Aussparungen 46 bis 55 hat eine Form, bei der die Querschnittsfläche im Zentrum derselben am größten ist und in Umfangs- und Radialrichtung abnimmt.Reference numerals 45 and 46 denote a main bearing and an auxiliary bearing, respectively, which rotatably support the shaft 3 in the same manner as in the conventional compressor. Reference numeral 47 denotes a roller which is rotatably supported on the crank 3c of the shaft 3. The same number of recesses 48 to 55 are formed in the main and auxiliary bearings 45 and 46. Each of the recesses 46 to 55 has a shape in which the cross-sectional area is largest at the center thereof and decreases in the circumferential and radial directions.

In Fig. 11 ist mit einer strichpunktiertem Linie die innere Umfangsfläche des Zylinders 4, des Flügels 6 und der Rolle 47 angedeutet. Fig. 11 zeigt die Relativstellung der Aussparungen 48 bis 55 und der Rolle 47, die sich bei einer bestimmten Drehstellung ergibt.In Fig. 11, the inner circumferential surface of the cylinder 4, the vane 6 and the roller 47 is indicated with a dot-dash line. Fig. 11 shows the relative position of the recesses 48 to 55 and the roller 47, which results in a certain rotational position.

In dem Fig. 13 und 14 ist die Relativstellung zwischen den Aussparungen 48 bis 55 und der Rolle 47 gezeigt. Obgleich der Umriß der Aussparungen 48 bis 55 im diesen Figuren nicht sichtbar ist, ist er zum besserem Verständnis mit einer durchgezogenen Linie bezeichnet.In Fig. 13 and 14 the relative position between the recesses 48 to 55 and the roller 47 is shown. Although the outline of the recesses 48 to 55 is not visible in these figures, it is marked with a solid line for better understanding.

Bei einer solchen Ausbildung wird das von dem Ansaugrohr 13 angesaugte Kühlmittelgas verdichtet und von dem Auslaßrohr 17 in das Kühlsystem in der gleichen Weise abgegeben wie bei dem herkömmlichen Verdichter.With such a configuration, the refrigerant gas sucked in from the intake pipe 13 is compressed and discharged from the outlet pipe 17 into the refrigeration system in the same manner as in the conventional compressor.

Das Hochdruck-Verdichteröl 18 mit dem darin enthaltenen Kältemittel, das sich in dem abgedichteten Behälter 1 befindet, schmiert dem Körper 9 des mechanischen Bereichs in der gleichen Weise wie bei dem herkömmlichen Verdichter. Das Schmieröl 18, das zu der inneren Umfangsfläche der Rolle 19 fließt, schmiert die Rollen 19a und 19b und kehrt sodann zum Bodenbereich des abgedichteten Behälters in der gleichen Weise zurück wie bei dem herkömmlichen Verdichter.The high-pressure compressor oil 18 containing the refrigerant contained in the sealed container 1 lubricates the body 9 of the mechanical section in the same manner as in the conventional compressor. The lubricating oil 18 flowing to the inner peripheral surface of the roller 19 lubricates the rollers 19a and 19b and then returns to the bottom portion of the sealed container in the same manner as in the conventional compressor.

Wenn die Welle 3 rotiert, dann läuft die Rolle 47 um, während sie sich um die Kurbel verdreht, wie dies bei dem herkömmlichen Verdichter der Fall ist. Die Richtung der Spiralbewegung, die bei einem bestimmten Drehwimkel eintritt, ist in Fig. 13 mit dem durchgehenden Pfeil bezeichnet, wie dies bei dem herkömmlichen Verdichter der Fall ist.When the shaft 3 rotates, the roller 47 revolves while rotating around the crank, as is the case with the conventional compressor. The direction of the spiral movement that occurs at a certain angle of rotation is indicated by the solid arrow in Fig. 13, as is the case with the conventional compressor.

Zu diesem Zeitpunkt sind die Aussparungen 50, 51, 52 und 53 der Aussparungen 48 bis 55 des Hauptlagers 45 durch die Endfläche der Rolle 47 abgedichtet. Die Aussparungen 48 bis 55 des Hilfslagers 46 sind ebenfalls ähnlich abgedichtet. Da die Aussparungen 48 bis 55 eine Form haben, deren Querschnittsfläche in ihrem zentralen Bereich am größten ist und im Radial- und Unfangsrichtung abnimmt, wenn sich das Schmieröl in dem abgedichteten Aussparungen 50 bis 53 in der mit dem durchgezogenen Pfeil angedeuteten Richtung bewegt, wird in den Aussparungen 50 bis 53 ein Öldruck aufgebaut. Außerdem sind die Orte, wo der Öldruck in den Aussparungen 50 bis 53 erzeugt wird, symmetrisch. Das heißt, daß bei dieser Ausführungsform der Öldruck an jeder der zwei Endseiten der Rolle an vier Orten erzeugt wird, und der an der einen Endfläche erzeugte Öldruck gleicht den an der anderen Endfläche erzeugten Öldruck aus.At this time, the recesses 50, 51, 52 and 53 of the recesses 48 to 55 of the main bearing 45 are sealed by the end face of the roller 47. The recesses 48 to 55 of the auxiliary bearing 46 are also sealed similarly. Since the recesses 48 to 55 have a shape whose cross-sectional area is largest in their central region and decreases in the radial and circumferential directions, when the lubricating oil in the sealed recesses 50 to 53 moves in the direction indicated by the solid arrow, oil pressure is generated in the recesses 50 to 53. In addition, the locations where the oil pressure is generated in the recesses 50 to 53 are symmetrical. That is, in this embodiment, the oil pressure is generated at four locations on each of the two end faces of the roller, and the oil pressure generated at one end face balances the oil pressure generated at the other end face.

Betrachtet man die Komponente der Drehbewegung der Rolle um die Kurbel, die deren Spiralbewegung bildet, dann wird ein Öldruck in dem abgedichteten Aussparungen 50 bis 53 infolge der Keilwirkung unabhängig von der Richtung der Verdrehung der Rolle um die Kurbel erzeugt, weil die Aussparungen 48 und 55 derart ausgebildet sind, daß deren Querschnittsfläche in Umfangsrichtung abnimmt. Da die Aussparungen 48 bis 55 getrennt ausgebildet sind, kann der in den abgedichteten Aussparungen 50 bis 53 erzeugte Öldruck auch nicht aus den abgedichteten Aussparungen entweichen, und es wird daher ein hoher Öldruck erreicht.Considering the component of the rotational movement of the roller around the crank which constitutes its spiral movement, an oil pressure is generated in the sealed recesses 50 to 53 due to the wedge effect regardless of the direction of rotation of the roller around the crank because the recesses 48 and 55 are formed such that their cross-sectional area decreases in the circumferential direction. Since the recesses 48 to 55 are formed separately, the oil pressure generated in the sealed recesses 50 to 53 cannot escape from the sealed recesses either, and therefore a high oil pressure is achieved.

Wenn, wie im Fig. 14 gezeigt, die Welle 3 im die andere Drehstellung verdreht wird, dann sind die Aussparungen 48, 49, 50 und 51 durch die Endfläche der Rolle 47 abgedichtet, und ein Öldruck wird im jeder dieser Aussparungen erzeugt. Demzufolge sind immer einige Aussparungen der Aussparungen 48 bis 55 abgedichtet unabhängig davon, in welche Drehstellungen die Welle 3 verdreht wird.As shown in Fig. 14, when the shaft 3 is rotated to the other rotational position, the recesses 48, 49, 50 and 51 are sealed by the end face of the roller 47, and an oil pressure is generated in each of these recesses. Consequently, some of the recesses 48 to 55 are always sealed regardless of the rotational positions to which the shaft 3 is rotated.

Demzufolge wird an den Endflächen der Rolle 47 über die verteilten Orte der gleiche Öldruck erzeugt, und die erzeugten Öldrücke gleichen sich daher aus. Da der erzeugte Öldruck wegen einer Zunahme des Öldrucks, der durch die Komponente der Drehbewegung der Rolle um die Kurbel verursacht wird und wegen der Unmöglichkeit des Entweichens des erzeugten Öldrucks höher ist als der auf herkömmliche Weise erzeugte Öldruck, kann die Rolle 47 während einer Umdrehung zuverlässiger als die herkömmliche Rolle in einer Stellung gehalten werden, in der δa = δb, und der Füllungsgrad des Verdichters kann daher verbessert werden, während der Leistungsverlust infolge einer Leckage verringert werden kann.As a result, the same oil pressure is generated at the end surfaces of the roller 47 over the distributed locations, and the generated oil pressures therefore equalize. Since the generated oil pressure is higher than the oil pressure generated in the conventional manner due to an increase in the oil pressure caused by the component of the rotation of the roller around the crank and the impossibility of the generated oil pressure escaping, the roller 47 can be held in a position where δa = δb during one revolution more reliably than the conventional roller, and the filling efficiency of the compressor can therefore be improved while the power loss due to leakage can be reduced.

Da die Rolle 47 nur einem Teil der Aussparungen 48 bis 55 zugekehrt ist, ist die erzielbare abgedichtete Erstreckung größer als wenn ein kegelförmiger Bereich vorgesehen wäre. Demzufolge wird die Menge des in die Verdichterkammer fließenden Schmieröls verringert, und dies ermöglicht eine Verbesserung des Füllungsgrades selbst im Fall eines Verdichters, bei dem Dicke der Rolle gering ist.Since the roller 47 faces only a part of the recesses 48 to 55, the achievable sealed extension larger than if a tapered portion were provided. Consequently, the amount of lubricating oil flowing into the compression chamber is reduced, and this enables the filling efficiency to be improved even in the case of a compressor in which the thickness of the roller is small.

Industrial applicability

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, sind die abgedichteten Bereiche des Schmieröls und der Verbindungsbereiche, die mit der inneren Umfangsfläche der Rolle im Verbindung stehen, im den Berührungsflächen zwischen der Rolle und dem Haupt- und Hilfslager ausgebildet, so daß der gleiche Öldruck über die verteilten Orte erzeugt werden kann, und die erzeugten Öldrücke gleichen sich daher aus. Wenn der Drehkolbenverdichter im einem Kältemittelkreislauf angewendet wird, der beispielsweise in einem Kühlschrank oder Gefrierschrank benutzt wird, dann kann daher die Leistungsfähigkeit des Kältemittelkreislaufs verbessert werden, weil die Bewegung der Rolle stabilisiert und der Füllungsgrad demzufolge verbessert wird.As is apparent from the above description, the sealed portions of the lubricating oil and the connecting portions communicating with the inner peripheral surface of the roller are formed in the contact surfaces between the roller and the main and auxiliary bearings, so that the same oil pressure can be generated across the distributed locations, and the generated oil pressures are therefore equalized. Therefore, when the rotary compressor is applied to a refrigeration cycle used in, for example, a refrigerator or freezer, the efficiency of the refrigeration cycle can be improved because the movement of the roller is stabilized and the filling efficiency is thus improved.

Claims

1. Rotary piston compressor comprising: a cylinder (4); a main bearing (7) and an auxiliary bearing (8) fixed to end surfaces of the cylinder (4); a shaft (3) rotatable in the main bearing (7) and the auxiliary bearing (8); a roller (19; 36) rotatably mounted on the shaft (3); a vane (6) in contact with the roller (19; 36) and sliding back and forth in a groove arranged in the cylinder (4); and a recess (20-27; 28-35; 37-44) arranged in each of the end faces (19a, 19b; 36a, 36b) of the roller (19; 36) facing the main bearing (7) or the auxiliary bearing (8), characterized in that the shaft (3) has a crank (3c) and that the roller (19; 36) is rotatably arranged on this crank (3c), and that the groove (20-27; 28-35; 37-44) arranged in each of the end faces (19a, 19b; 36a, 36b) of the roller (19; 36) has a connecting region (20a-27a; 28a-35a; 37a-44a) for connection to an inner peripheral side of the roller (19; 36) and a plurality of sealed regions (20b-27b, 20c-27c; 28b-35b, 28c-35c; 37b-44b, 37c-44c) which extend from the connection region and whose cross-sectional area decreases with increasing distance from the connection region.

2. Rotary piston compressor according to claim 1, characterized in that the sealed areas (20b-27b, 20c-27c; 28b-35b, 28c-35c; 37b-44b, 37c-44c) are arranged substantially in the circumferential direction and have a cross-sectional area that decreases with increasing distance from the connecting region (20a-27a; 28a-35a; 37a-44a).

3. Rotary piston compressor according to claim 1, characterized in that the sealed regions (20b-27b, 20c-27c; 28b-35b, 28c-35b; 37b-44b, 27c-44c) extend essentially in the radial direction and have a cross-sectional area which decreases with increasing distance from the connecting region (20a-27a; 28a-35a; 37a-44a).

4. Rotary piston compressor comprising: a cylinder (4); a main bearing (45) and an auxiliary bearing (46) fixed to end surfaces of the cylinder (4); a shaft (3) rotatable in the main bearing (45) and the auxiliary bearing (46); a roller (47) arranged on the shaft (3); a vane (6) contacting the roller (47) and sliding back and forth in a groove arranged in the cylinder (4); and a plurality of recesses (48-55) formed separately in an end face (45a, 46a) of the main bearing (45) and the auxiliary bearing (46), characterized in that the shaft (3) has a crank (3c) and that the roller (47) is rotatably arranged on the crank (3c) and that the plurality of recesses (48-55) arranged in an end face (45a, 46a) of the main bearing (45) and the auxiliary bearing (46) are formed such that their cross-sectional area decreases in the radial direction and in the circumferential direction and that they face an end face of the roller at least during a single revolution of the shaft.