JP2000027772A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

密閉型圧縮機

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JP2000027772A
JP2000027772A JP10208596A JP20859698A JP2000027772A JP 2000027772 A JP2000027772 A JP 2000027772A JP 10208596 A JP10208596 A JP 10208596A JP 20859698 A JP20859698 A JP 20859698A JP 2000027772 A JP2000027772 A JP 2000027772A
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rotary cylinder
piston
groove
hermetic compressor
casing
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JP10208596A
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English (en)
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Noboru Iida
飯田  登
Kiyoshi Sawai
澤井  清
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/10Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/30Casings or housings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S417/00Pumps
    • Y10S417/902Hermetically sealed motor pump unit

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 回転シリンダの溝内をピストンが偏心して回
転することにより、媒体の吸入圧縮を行う圧縮機のの効
率の向上を図り、作動中における傾きや偏心の発生を最
小限に押さえる。 【解決手段】 第一及び第二の回転シリンダ41a,4
1b第一及び第二の溝43a,43b内を偏心して回転
する第一及び第二のピストン42a,42b、並びに第
一及び第二の回転シリンダ41a,41bを挟持する上
軸受け50a及び下軸受け50bとケーシング51を有
する圧縮機構部40の摺動面に凹部62、凸部64のよ
うな凹凸をを形成し、摺動面の摺動面積を低減させるこ
とにより粘性損失を大幅に低減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクル等に
使用される密閉型圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】過去において、溝を有する回転シリンダ
とこの溝の中を摺動するピストンとを有し、このピスト
ンの動きに応じて回転シリンダが回転して吸入,圧縮を
行う圧縮機構の原理が提案されている(例えば、独特許
第863751号,英国特許第430830号)。
【0003】この過去において提案されている圧縮機構
の原理を図16を用いて説明する。この圧縮機構は、溝
100を有する回転シリンダ101と、この溝100の
中を摺動するピストン102とから構成されている。回
転シリンダ101は、A点を中心に回転自在に設けられ
ており、ピストン102は、B点を中心に回転駆動され
る。ここでは、ピストン102の回転半径が、回転シリ
ンダ101の回転中心Aとピストン102の回転中心B
との距離に等しい場合についての動きを説明する。な
お、ピストン102の回転半径が、回転シリンダ101
の回転中心Aとピストン102の回転中心Bとの距離よ
りも大きい場合や小さい場合には異なる動作が行うが、
ここではその説明を省略する。図中、破線Cはピストン
102の軌跡を示している。また、同図において、
(a)から(i)は、ピストン102をそれぞれ90度
ずつ回転させた状態を順次示すものである。
【0004】まず、ピストン102の動きについて説明
する。同図(a)は、ピストン102が回転中心Bに対
して真上に位置する状態を示している。同図(b)は、
ピストン102を同図(a)の状態から反時計方向に9
0度回転させた状態を示している。同図(c)は、更に
ピストン102を同図(a)の状態から反時計方向に1
80度回転させた状態を示し、同図(d)は、更にピス
トン102を同図(a)の状態から反時計方向に270
度回転させた状態を示し、同図(e)は、ピストン10
2を同図(a)の状態から反時計方向に360度回転さ
せた状態を示しており、同図(a)の状態に戻ってい
る。
【0005】次に、回転シリンダ101の動きについて
説明する。図16の(a)の状態では、溝100が上下
方向になるように回転シリンダ101は位置づけられて
いる。この状態からピストン102を反時計方向に90
度回転すると、同図(b)に示すように、回転シリンダ
101は、反時計方向に45度回転する。そのため、溝
100も同様に45度傾いた状態になる。ピストン10
2を同図(a)の状態から反時計方向に180度回転さ
せると、同図(c)に示すように、回転シリンダ101
は、反時計方向に90度回転し、溝100も同様に90
度傾いた状態となる。このように、ピストン102の回
転に伴って回転シリンダ101も同一方向に回転する
が、ピストン102が360度回転する間に回転シリン
ダ101は180度回転する。従って、回転シリンダ1
01を360度回転するにはピストン102を720度
回転させることが必要になる。
【0006】次に、圧縮空間を形成する溝100の容積
変化について説明する。図16の(a)の状態では、溝
100に対してピストン102が一端側に位置している
ため溝100内には空間が1つしか存在しない。なお、
前記空間を第一の空間100aとする。同図(b)の状
態では、第一の空間100aは狭くなるが、ピストン1
02の反射側に第二の空間100bが生じる。また、同
図(c)の状態では、第一の空間100aは更に小さく
なり同図(a)の半分の大きさになるが、第二の空間1
00bも第一の空間100aと同一の大きさになる。第
一の空間100aは同図(d)に示すように次第に小さ
くなり、ピストン102が360度回転した同図(e)
の状態で0になる。このように、溝100には、ピスト
ン102によって2つの空間の第一の空間100a及び
第二の空間100bが形成されるが、それぞれの第一の
空間100aと第二の空間100bは、ピストン102
が360度回転する毎に最小から最大、最大から最小の
容積変化を繰り返す。従って、圧縮機を構成するそれぞ
れの空間は、ピストン102が720度回転することに
よって圧縮から吸入の全行程を行うことになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前記のような圧縮機構
部をケーシングや軸受け内に設けて動作させる場合に
は、圧縮室は、ピストン外周面と回転シリンダの溝壁面
と軸受けの端面とで囲まれて形成される。ここで、圧縮
室を構成するそれぞれの部材の面は、相対する面と摺動
するが、その摺動面間の隙間は、圧縮過程での冷媒ガス
の漏れを最小限に押さえるためにわずかな隙間に設定さ
れていると共に、潤滑作用とシール効果を持たせるため
に、その隙間には潤滑油が供給されている。係る場合
に、回転シリンダの端面と軸受け端面、又はピストン端
面と軸受け端面のように、潤滑油を介在させて2つの面
が回転摺動するとき、潤滑油の粘性によって損失が生じ
る。この粘性損失WSは、 WS=πμω2(r2 4−r1 4)/(2δ) μ :オイルの粘性係数 ω :回転角速度 r2:摺動面の外径 r1: 摺動面の内径 δ :摺動面間の距離 で表される。すなわち、粘性損失Wsは、摺動面の半径
の4乗に比例して大きな値が生じることになる。一方、
回転シリンダ外周面とケーシング内周面との間の摺動面
で生じる粘性損失Wrは、 Wr=2πμω2 3W/δ R:回転シリンダ外径 W:回転シリンダ幅 で表され、粘性損失Wrは、回転シリンダ外径の3乗と
幅との積に比例した値となる。
【0008】そこで本発明は、摺動面で生じる粘性損失
に着目し、シール性を確保しつつ、粘性損失を低減し、
圧縮機としての動力損失を小さくして圧縮効率を高める
ことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
の密閉型圧縮機は、溝を有する回転シリンダと、前記溝
内を摺動可能なピストンとを有し、前記回転シリンダの
中心から距離Eだけ離れた位置を公転中心として半径E
の軌跡上を前記ピストンが公転することにより吸入,圧
縮を行う圧縮機構部をケーシング内に設け、前記ケーシ
ングの両端面を軸受けで挟み込んでなる密閉型圧縮機で
あって、前記回転シリンダの前記軸受けとの摺動面とな
る端面に前記溝と連通しない凹部を形成したことを特徴
とする。請求項2に記載の本発明は、請求項1記載の密
閉型圧縮機において、前記凹部を、前記回転シリンダの
回転中心を中心としたリング状に形成したことを特徴と
する。請求項3に記載の本発明は、請求項2記載の密閉
型圧縮機において、前記凹部を、前記回転シリンダの外
周部に形成したことを特徴とする。請求項4に記載の本
発明の密閉型圧縮機は、溝を有する回転シリンダと、前
記溝内を摺動可能なピストンとを有し、前記回転シリン
ダの中心から距離Eだけ離れた位置を公転中心として半
径Eの軌跡上を前記ピストンが公転することにより吸
入,圧縮を行う圧縮機構部をケーシング内に設け、前記
ケーシングの両端面を軸受けで挟み込んでなる密閉型圧
縮機であって、前記回転シリンダの前記ケーシングとの
摺動面となる外周面に、凸部を形成したことを特徴とす
る。請求項5に記載の本発明の密閉型圧縮機は、溝を有
する回転シリンダと、前記溝内を摺動可能なピストンと
を有し、前記回転シリンダの中心から距離Eだけ離れた
位置を公転中心として半径Eの軌跡上を前記ピストンが
公転することにより吸入,圧縮を行う圧縮機構部をケー
シング内に設け、前記ケーシングの両端面を軸受けで挟
み込んでなる密閉型圧縮機であって、前記ケーシングの
前記回転シリンダとの摺動面となる内周面に、凸部を形
成したことを特徴とする。請求項6に記載の本発明は、
請求項4又は請求項5記載の密閉型圧縮機において、前
記凸部を、リング状に形成したことを特徴とする。請求
項7に記載の本発明は、請求項6記載の密閉型圧縮機に
おいて、前記凸部を、前記軸受け側の端部に形成したこ
とを特徴とする。請求項8に記載の本発明の密閉型圧縮
機は、溝を有する回転シリンダと、前記溝内を摺動可能
なピストンとを有し、前記回転シリンダの中心から距離
Eだけ離れた位置を公転中心として半径Eの軌跡上を前
記ピストンが公転することにより吸入,圧縮を行う圧縮
機構部をケーシング内に設け、前記ケーシングの両端面
を軸受けで挟み込んでなる密閉型圧縮機であって、前記
ピストンの前記軸受けとの摺動面となる端面に、前記溝
と連通しない凹部を形成したことを特徴とする。請求項
9に記載の本発明の密閉型圧縮機は、溝を有する回転シ
リンダと、前記溝内を摺動可能なピストンとを有し、前
記回転シリンダの中心から距離Eだけ離れた位置を公転
中心として半径Eの軌跡上を前記ピストンが公転するこ
とにより吸入,圧縮を行う圧縮機構部をケーシング内に
複数組設け、隣接する前記圧縮機構部のそれぞれの回転
シリンダの間に仕切板を介在させた密閉型圧縮機であっ
て、前記ピストンの前記仕切板との摺動面となる端面に
前記溝と連通しない凹部を形成したことを特徴とする。
請求項10に記載の本発明は、請求項8又は請求項9に
記載の密閉型圧縮機において、前記凹部を、前記ピスト
ンの回転中心を中心としたリング状に形成したことを特
徴とする。請求項11に記載の本発明は、請求項10記
載の密閉型圧縮機において、前記凹部を前記ピストンの
内周部に形成したことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態は、回
転シリンダの前記軸受けとの摺動面となる端面に、前記
溝と連通しない凹部を形成することによって、圧縮室を
形成する溝の外周部とのシール性を確保しつつ、回転シ
リンダと軸受け間で生じる粘性損失をこの凹部によって
低減することができる。
【0011】本発明の第2の実施の形態は、凹部を、回
転シリンダの回転中心を中心としたリング乗に形成する
ことによって、回転による移動方向に連続的な凹部を形
成することになるので、凹部では連続的に粘性損失をな
くすことができ、効果的に粘性損失を低減できると共
に、凹部の加工形成を容易に行うことができる。
【0012】本発明の第3の実施の形態は、凹部を、回
転シリンダの外周部に形成することで、移動面積の大き
な外周部での粘性損失を低減できるので、より粘性損失
を大きく低減することができる。
【0013】本発明の第4の実施の形態は、回転シリン
ダの前記ケーシングとの摺動面となる外周面に、凸部を
形成することによって、この凸部によって生じる回転シ
リンダとケーシングとの間の隙間(凹部)での粘性損失
を低減することができると共に、凸部によって回転シリ
ンダとケーシングとの隙間寸法を最小隙間とすることが
でき、ケーシング内で回転シリンダが傾いたり偏心する
ことを最小限に押さえることができる。
【0014】本発明の第5の実施の形態は、ケーシング
の前記回転シリンダとの摺動面となる内周面に、凸部を
形成することによって、この凸部によって生じる回転シ
リンダとケーシングとの間の隙間(凹部)での粘性損失
を低減することができると共に、凸部によって回転シリ
ンダとケーシングとの隙間寸法を最小隙間とすることが
でき、ケーシング内で回転シリンダが傾いたり偏心する
ことを最小限に押さえることができる。
【0015】本発明の第6の実施の形態は、凸部を、リ
ング状に形成することによって、回転シリンダとケーシ
ングとの最小隙間寸法を円周方向に均一に形成すること
ができ、特にケーシング内での回転シリンダの偏心を確
実に防止することができると共に、凸部の加工形成を容
易に行うことができる。
【0016】本発明の第7の実施の形態は、凸部を、軸
受け側の端部に形成することによって、回転シリンダと
ケーシングとの最小隙間寸法を円周方向に均一に形成す
ることができ、特にケーシング内での回転シリンダの傾
きを確実に防止することができる。
【0017】本発明の第8の実施の形態は、ピストンの
前記軸受けとの摺動面となる端面に、前記溝と連通しな
い凹部を形成することによって、圧縮室を形成する溝の
内周部とのシール性を確保しつつ、ピストンと前記軸受
け間に生じる粘性損失をこの凹部によって低減すること
ができる。
【0018】本発明の第9の実施の形態は、ピストンの
前記仕切板との摺動面となる端面に、前記溝と連通しな
い凹部を形成することによって、圧縮室を形成する溝の
内周部とのシール性を確保しつつ、ピストンと前記仕切
板間に生じる粘性損失をこの凹部によって低減すること
ができる。
【0019】本発明の第10の実施の形態は、凹部を、
前記ピストンの回転中心を中心としたリング状に形成す
ることによって、回転による移動方向に連続的な凹部を
形成することになるので、凹部では連続的に粘性損失を
なくすことができる。効果的に粘性損失を低減できると
共に、凹部の加工形成を容易に行うことができる。
【0020】本発明の第11の実施の形態は、凹部を、
前記ピストンの内周部に形成することで、移動連動の早
い内周部での粘性損失を低減できるのでより粘性損失を
大きく低減できる。
【0021】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面に基づ
いて説明する。図12は本発明の一実施例による密閉型
圧縮機の縦断面図、図13は図1のII-II線断面図、図
14は図1のIII-III線断面図、図15は同実施例の圧
縮機構部の動作説明図である。図12に示すように、同
実施例による密閉型圧縮機は、密閉容器を構成するシェ
ル10の内部にモーター30と圧縮機構部40とを有し
ている。シェル10は、その上部に吐出管11を、下部
側面に2つの吸入管12a,12bとを有している。モ
ーター30は、シェル10に固定されたステータ31
と、回転駆動するロータ32とからなり、ロータ32の
回転は、シャフト33によって圧縮機構部40に伝達さ
れる。圧縮機構部40は、第一の回転シリンダ41aと
第一のピストン42aからなる第一の圧縮機構部40a
と、第二の回転シリンダ41bと第二のピストン42b
からなる第二の圧縮機構部40bとを有している。ここ
で第一の回転シリンダ41aは第一の溝43aを、第二
の回転シリンダ41bは第二の溝43bをそれぞれ有し
ている。そして、第一のピストン42aは第一の溝43
a内部に、第二のピストン42bは第二の溝43b内部
に、それぞれ摺動自在に設けられている。なお、第一の
圧縮機構部40aと第二の圧縮機構部40bとを構成す
るそれぞれの部材の大きさ及び形状は同じである。
【0022】第一の圧縮機構部40aと第二の圧縮機構
部40bとの間は仕切板44によって仕切られている。
ここで第一の回転シリンダ41a、第二の回転シリンダ
41b及び仕切板44は連結されており、同じ動きをす
る。但し、第一の回転シリンダ41aと第二の回転シリ
ンダ41bとは、圧縮行程の位相を180度異なるよう
にそれぞれの第一及び第二の溝43a,43bを90度
ずらして連結している。一方、第一のピストン42a及
び第二のピストン42bは、シャフト33に設けた第一
のクランク33a及び第二のクランク33bにそれぞれ
嵌め込まれる。ここで、第一のクランク33aと第二の
クランク33bとは、それぞれの偏心方向が180度異
なるように設けている。これら第一の圧縮機構部40a
及び第二の圧縮機構部40bは、上軸受け50aと下軸
受け50bとによって上下から挟まれると共に、筒状の
ケーシング51によって周囲を囲まれている。上軸受け
50aには、第一の圧縮機構部40aの吸入ポート51
aと吐出ポート52aとが設けられ、下軸受け50bに
は、第二の圧縮機構部40bの吸入ポート51bと吐出
ポート52bとが設けられている。なお、吐出ポート5
2a,52bには、それぞれ所定圧力で解放するバルブ
53a、53bと、このバルブ53a,53bの解放動
作を規制するバルブストップ54a、54bが設けられ
ている。ここで、吸入ポート51aは吸入管12aと、
吸入ポート51bは吸入管12bと連通している。ま
た、吸入管12a,12bはアキュムレータ60と接続
されている。
【0023】前記構成における密閉型圧縮機の冷媒の流
れを簡単に説明する。アキュムレータ60内のガス冷媒
は、吸入管12a,12bを通ってシェル10内に導入
され、吸入ポート51a,51bから第一の圧縮機構部
40a及び第二の圧縮機構部40bに吸入される。そし
て第一の圧縮機構部40a及び第二の圧縮機構部40b
で圧縮された冷媒は、所定圧力に達するとバルブ53
a,53bを押し上げて吐出ポート52a,52bから
シェル10内に吐出される。このとき、第一の圧縮機構
部40aと第二の圧縮機構部40bとは、位相を180
度異ならせているので吐出のタイミングは同じではな
い。そしてシェル10内に吐出された冷媒は、モーター
20の周辺を通ってシェル10の上部に設けた吐出管1
1からシェル10外に吐出される。
【0024】次に、図13及び図14を用いて、第一の
圧縮機構部40aと第二の圧縮機構部40bにおけるシ
ャフト33、第一及び第二のピストン42a,42b及
び第一及び第二の回転シリンダ41a、41bの関係に
ついて説明する。モーター20の回転を伝えるシャフト
33は、B点を中心に回転する。シャフト33に設けら
れたクランク33a,33bの回転中心Cは、シャフト
33の回転中心Bと距離Eだけ偏心して設けられてい
る。なお、クランク33a,33bの回転中心Cは、第
一及び第二のピストン42a,42bの回転中心でもあ
る。一方、第一及び第二の回転シリンダ41a,41b
は、シャフト33の回転中心Bから距離Eだけ離れた位
置を回転中心としている。従って、第一の溝43aの空
間は、クランク33a又は第一のピストン42aの回転
中心Cが第一の回転シリンダ41aの回転中心Aと最も
離れるとき、図13に示すように最大及び最小の空間を
形成する。また、第二の圧縮機構部40bは、第一の圧
縮機構部40aと180度の位相差を持っているので、
第一の圧縮機構部40aが図13の状態にあるとき、第
二の圧縮機構部40bは、図14に示すように、クラン
ク33b又は第二のピストン42bの回転中心Cが第二
の回転シリンダ41bの回転中心Aと重なる。従って、
第二の溝43bの空間は、同図に示すように均等な2つ
の空間に分けられる。
【0025】次に、図15を用いて冷媒ガスの吸入圧縮
行程について説明する。ここでは、第一の圧縮機構部4
0aについて説明するが、第二の圧縮機構部40bは、
同図の位相を180度異ならせるだけで同じ行程とな
る。同図aからhは、それぞれシャフト33を90度ず
つ回転させた状態を示している。まず、同図aに示すよ
うにシャフト33が回転0の時には第一の溝43a内
は、空間Iが最大、空間IIが最小の容積の状態である。
空間Iは、シャフト33を90度回転させた同図b、シ
ャフト33を180度回転させた同図c及びシャフト3
3を270度回転させた同図dにかけて徐々にその容積
を小さくし、吐出ポート52aから圧縮冷媒を吐出す
る。そして、この空間Iは、シャフト33を360度回
転させた同図eの状態で圧縮行程を終了する。一方、空
間IIは、シャフト33を90度回転させた同図b、シャ
フト33を180度回転させた同図c及びシャフト33
を270度回転させた同図dにかけて徐々にその容積を
大きくし、吸入ポート51aから圧縮冷媒を吸入する。
そしてこの空間IIは、シャフト33を360度回転させ
た同図eの状態で吸入行程を終了する。同図Eの状態か
ら同図hの状態は、逆に空間Iが吸入行程を行い、空間I
Iが圧縮行程を行っている。そして同図hの状態から更
に90度回転すると同図aの状態となる。このように、
第一の溝43a内に形成される2つの空間I、IIは、シ
ャフト33が720度回転する間に、それぞれが圧縮と
吸入の行程を行うことになる。
【0026】以上本実施例によれば、一方の圧縮機構部
において、ピストンが回転シリンダの中心に位置したと
しても、他方の圧縮機構部の回転力があるために、ピス
トンからの駆動力が回転シリンダの回転力とならないよ
うな場合を回避することができる。また、2つの圧縮機
構部の位相差を180度とすることによって、ピストン
を対称に配置できるため製造が容易に行える。また、吸
入ポートと吐出ポートとを上下軸受けにそれぞれ設ける
ことによって、吸入ポートと吐出ポートとの位置設定の
自由度が増す。従って、この吸入ポートや吐出ポートの
位置によって圧縮比の調整や過圧縮の防止も可能であ
る。更に、第一の圧縮機構部と第二の圧縮機構部との位
相を180度異ならせ、上軸受けに設けた前記吸入ポー
トと下軸受けに設けた前記吸入ポートとを同一軸線上に
設けることによって吸入管の取り付け位置を同一の側面
とすることができ、アキュムレータ等との接続のために
配管を引き回すことも生じない。
【0027】次に、本実施例の圧縮機構部40を構成す
る第一及び第二の回転シリンダ41a,41b及び第一
及び第二のピストン42a,42bとケーシング51と
の間の粘性損失を低減するための実施例を説明する。ま
ず、図1及び図2は第一及び第二の回転シリンダ41
a,41bと上軸受け50a、下軸受け50bとの間の
粘性損失Wsを低減するための実施例を示すものであ
る。なお、図1、図2は第一の回転シリンダ41aを示
すが、第二の回転シリンダ41bについても同様であ
る。第一の回転シリンダ40aの上軸受け50aとの摺
動面61の端面には凹部62が形成される。なお、本実
施例では凹部62は第一の回転シリンダ41aの外周部
に形成されたリング状の段部からなる。また、凹部62
は第一の回転シリンダ40aの第一の溝43aと連通し
ない位置に形成されるものであり、かつ吸入ポート51
aや吐出ポート52aと干渉しない場所に形成される。
従って、凹部62の形成により第一の回転シリンダ40
aと上軸受け50aとの間の粘性損失Wsは大幅に低減
する。なお、凹部62として前記実施例ではリング状の
段部からなるものを採用したがこれに限定するものでは
なく、円周に沿って適宜間隔で配置された凹溝や凹穴の
如きものでもよい。
【0028】図3及び図4は第一の回転シリンダ41a
(第二の回転シリンダ41bについても同一である)と
ケーシング51との間の粘性損失Wrを低減するための
実施例を示すものである。第一の回転シリンダ41aの
ケーシング51の内面と相対向して配置される外周面6
3には凸部64が形成される。すなわち、本実施例では
凸部64の外周面65のみがケーシング51の内面と接
する。従って、外周面65以外の第一の回転シリンダ4
1aの外周面63はケーシング51から凸部64の突出
分だけ離れた位置に配置されるため、凸部64の外周面
65のみをケーシング51に接触させることにより粘性
損失Wrを大幅に低減させることができる。
【0029】図5は凹部62及び凸部64を設けた第一
の回転シリンダ41a及び第二の回転シリンダ41bを
用いた圧縮機構部40を示す。これにより、粘性損失W
s、Wrが大幅に低減し、密閉圧縮機の効率的な運転が
可能になる。また、凸部64は、第一の回転シリンダ4
1aの上軸受け50aに近接した位置、及び第二の回転
シリンダ41bの下軸受け50bに近接した位置に設け
られる。これにより、第一及び第二の回転シリンダ41
aの傾きや偏心を最小限に押さえることができる。
【0030】図6、図7はケーシング51の内面に粘性
損失Wrを低減させるための凸部66を設けた実施例を
示す。また、図8はこの凸部66を設けたケーシング5
1を組み込んだ圧縮機構部40を示す。なお、図8にお
いて第一の回転シリンダ41a側にも凹部62を設けて
もよい。また、凸部66は本実施例ではリング状のもの
からなり、かつ図示のように上軸受け50a及び下軸受
け50bに近接した位置に形成される。なお、リング状
でない断続的なものでもよい。また、上軸受け50a及
び下軸受け50bに近接して設けられることにより、第
一及び第二の回転シリンダ41a、41bの傾きや偏心
を最小限に押さえることができる。
【0031】図9及び図10は第一のピストン42a
(第二のピストン42bも同じ)の上軸受け50aおよ
び仕切板44との間に凹部67を設けた実施例を示す。
すなわち、第一のピストン42aの上軸受け50aおよ
び仕切板44との摺動面68には凹部67が形成され、
上軸受け50aおよび仕切板44とは摺動面68′で接
触する。なお、本実施例では凹部67はリング状のもの
からなるが、これに限定するものではなく断続的なもの
でもよい。但し、凹部67は第一のピストン42aの内
周側に形成され第一の回転シリンダ41a内に組み込ま
れた場合において第一の溝43a側に連通しないことが
好ましい。図11は以上の構成からなる第一のピストン
42a及び第二のピストン42bを組み込んだ圧縮機構
部40を示す。この第一及び第二のピストン42a,4
2bを用いることにより前記のWsの値を大幅に低減す
ることができる。
【0032】なお、凹部62,凸部64,凹部67の形
状については図示のものに限定されるものではなく、例
えば、傾斜面や弧面によってそれぞれの凹部や凸部が形
成されるものでもよい。また、数も単一のものに限定す
るものではない。また、以上の説明において2組みの圧
縮機構部の位相差を180度としたが、これに限られる
ものではなく、90度や270度等であってもよい。ま
た、本実施例では2組みの圧縮機構部を設けた場合につ
いて説明したが、これに限定されるものでもない。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、凹部や凸部の形成によ
り摺動面の接触面積が大幅に低減し、摺動面におけるシ
ール性を損うことなく粘性損失を大幅に低減することが
でき、かつ作動中における回転シリンダ等の傾きや偏心
を最小限に押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の密閉型圧縮機の回転シリンダの実施の
形態を示す平面図。
【図2】図1のA−A線断面図。
【図3】本発明の密閉型圧縮機の回転シリンダの他の実
施の形態の平面図。
【図4】図3のB−B線断面図。
【図5】図1,図3等に示した回転シリンダを設けた本
発明の密閉型圧縮機の圧縮機構部を示す部分断面図。
【図6】本発明の密閉型圧縮機のケーシングの実施の形
態を示す平面図。
【図7】図6のC−C線断面図。
【図8】図1等に示したケーシングを設けた本発明の密
閉型圧縮機の圧縮機構部を示す部分断面図。
【図9】本発明の密閉型圧縮機のピストンの実施の形態
を示す斜視図。
【図10】図9のD−D線断面図。
【図11】図9に示したピストンを設けた本発明の密閉
型圧縮機の圧縮機構部を示す部分断面図。
【図12】本発明の密閉型圧縮機の全体構造を示す縦断
面図。
【図13】図12におけるII-II線断面図。
【図14】図12におけるIII-III線断面図。
【図15】本発明の密閉型圧縮機の動作説明図。
【図16】本圧縮機構の原理説明図。
【符号の説明】
40 圧縮機構部 40a 第一の圧縮機構部 40b 第二の圧縮機構部 41a 第一の回転シリンダ 41b 第二の回転シリンダ 42a 第一のピストン 42b 第二のピストン 43a 第一の溝 43b 第二の溝 50a 上軸受け 50b 下軸受け 51 ケーシング 51a 吸入ポート 52a 吐出ポート 61 摺動面 62 凹部 63 外周部 64 凸部 65 外周面 66 凸部 67 凹部 68 摺動面 68′ 摺動面

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溝を有する回転シリンダと、前記溝内を
    摺動可能なピストンとを有し、前記回転シリンダの中心
    から距離Eだけ離れた位置を公転中心として半径Eの軌
    跡上を前記ピストンが公転することにより吸入,圧縮を
    行う圧縮機構部をケーシング内に設け、前記ケーシング
    の両端面を軸受けで挟み込んでなる密閉型圧縮機であっ
    て、前記回転シリンダの前記軸受けとの摺動面となる端
    面に前記溝と連通しない凹部を形成したことを特徴とす
    る密閉型圧縮機。
  2. 【請求項2】 前記凹部を、前記回転シリンダの回転中
    心を中心としたリング状に形成したことを特徴とする請
    求項1に記載の密閉型圧縮機。
  3. 【請求項3】 前記凹部を、前記回転シリンダの外周部
    に形成したことを特徴とする請求項2に記載の密閉型圧
    縮機。
  4. 【請求項4】 溝を有する回転シリンダと、前記溝内を
    摺動可能なピストンとを有し、前記回転シリンダの中心
    から距離Eだけ離れた位置を公転中心として半径Eの軌
    跡上を前記ピストンが公転することにより吸入,圧縮を
    行う圧縮機構部をケーシング内に設け、前記ケーシング
    の両端面を軸受けで挟み込んでなる密閉型圧縮機であっ
    て、前記回転シリンダの前記ケーシングとの摺動面とな
    る外周面に、凸部を形成したことを特徴とする密閉型圧
    縮機。
  5. 【請求項5】 溝を有する回転シリンダと、前記溝内を
    摺動可能なピストンとを有し、前記回転シリンダの中心
    から距離Eだけ離れた位置を公転中心として半径Eの軌
    跡上を前記ピストンが公転することにより吸入,圧縮を
    行う圧縮機構部をケーシング内に設け、前記ケーシング
    の両端面を軸受けで挟み込んでなる密閉型圧縮機であっ
    て、前記ケーシングの前記回転シリンダとの摺動面とな
    る内周面に、凸部を形成したことを特徴とする密閉型圧
    縮機。
  6. 【請求項6】 前記凸部を、リング状に形成したことを
    特徴とする請求項4又は請求項5に記載の密閉型圧縮
    機。
  7. 【請求項7】 前記凸部を、前記軸受け側の端部に形成
    したことを特徴とする請求項6に記載の密閉型圧縮機。
  8. 【請求項8】 溝を有する回転シリンダと、前記溝内を
    摺動可能なピストンとを有し、前記回転シリンダの中心
    から距離Eだけ離れた位置を公転中心として半径Eの軌
    跡上を前記ピストンが公転することにより吸入,圧縮を
    行う圧縮機構部をケーシング内に設け、前記ケーシング
    の両端面を軸受けで挟み込んでなる密閉型圧縮機であっ
    て、前記ピストンの前記軸受けとの摺動面となる端面
    に、前記溝と連通しない凹部を形成したことを特徴とす
    る密閉型圧縮機。
  9. 【請求項9】 溝を有する回転シリンダと、前記溝内を
    摺動可能なピストンとを有し、前記回転シリンダの中心
    から距離Eだけ離れた位置を公転中心として半径Eの軌
    跡上を前記ピストンが公転することにより吸入,圧縮を
    行う圧縮機構部をケーシング内に複数組設け、隣接する
    前記圧縮機構部のそれぞれの回転シリンダの間に仕切板
    を介在させた密閉型圧縮機であって、前記ピストンの前
    記仕切板との摺動面となる端面に前記溝と連通しない凹
    部を形成したことを特徴とする密閉型圧縮機。
  10. 【請求項10】 前記凹部を、前記ピストンの回転中心
    を中心としたリング状に形成したことを特徴とする請求
    項8又は請求項9に記載の密閉型圧縮機。
  11. 【請求項11】 前記凹部を前記ピストンの内周部に形
    成したことを特徴とする請求項10に記載の密閉型圧縮
    機。
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