JP2003254270A - ロータリコンプレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吐出弁と弁座で囲まれた吐出口内の空間容積
を縮小して大幅に性能を向上させたロータリコンプレッ
サを提供する。 【解決手段】 ロータリコンプレッサ１は、密閉容器１
２内に電動要素１４と、該電動要素１４の回転軸１６に
て駆動される回転圧縮要素（回転圧縮機構部）１８を備
える。シリンダ３８の開口を閉塞する支持部材（上部支
持部材）５４を備える。支持部材５４とシリンダ３８間
に設けられ、当該シリンダ３８内の圧縮室（高圧室側）
３８Ｂと連通する吐出口３２Ｂとその周囲の弁座３２Ａ
が形成された弁座部材３２と、この弁座部材３２に取り
付けられ、弁座３２Ａに当接して吐出口３２Ｂを開閉す
る吐出弁３６とを備える。弁座部材３２の厚さ寸法を支
持部材５４よりも薄くする。吐出弁３６を支持部材５４
に形成された弁収納部５４Ａ内に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、密閉容器内に電動
要素と、この電動要素の回転軸にて駆動される回転圧縮
要素を備えて成るロータリコンプレッサに関するもので
ある。 【０００２】 【従来の技術】従来よりこの種ロータリコンプレッサ
は、例えば特開平２−２９４５８７号公報に示されるよ
うに、密閉容器の下部に回転圧縮要素、上部に電動要素
が設けられ、回転圧縮要素はシリンダと、電動要素の回
転軸に一体形成された偏芯部によりシリンダの内壁に沿
って回転するローラと、このローラに先端部が当接して
シリンダに設けられた溝内を往復摺動するベーンと、シ
リンダの開口面を閉塞する上下の支持部材とで構成され
ている。 【０００３】図８は係る従来のロータリコンプレッサの
上部支持部材１５４の平面図を示している。上部支持部
材１５４には弁収納部１５４Ａが形成されており、この
弁収納部１５４Ａはシリンダ（図示せず）とは反対側の
面が所定寸法シリンダ側に彫り込まれて凹陥形成されて
いる（図９）。該弁収納部１５４Ａ内における上部支持
部材１５４には吐出口１３２が形成されており、この吐
出口１３２はシリンダ内に構成される高圧室と上部支持
部材１５４の上面に構成される吐出消音室とを連通して
いる。 【０００４】上部支持部材１５４の吐出口１３２周囲に
は弁座１３２Ａが隆起して形成されており、この弁座１
３２Ａに弾性を有する吐出弁１３６を密接させることに
より、吐出口１３２を吐出弁１３６にて開閉自在として
いる。尚、１４０はバッカーバルブで、吐出弁１３６が
一定以上開いて変形してしまうのを防止するために設け
られている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】このように従来では吐
出口１３２が上部支持部材１５４に形成され、吐出弁１
３６などはこの上部支持部材１５４に取り付けられる構
造であった。一方、上部支持部材１５４はシリンダ内の
高圧に耐えられる厚さにて構成されるため、上部支持部
材１５４の弁収納部１５４Ａの厚さも厚くなる。そのた
め、吐出口１３２の上下寸法がどうしても大きくなり、
吐出口１３２内の空間の容積も大きくなっていた。 【０００６】このように、吐出口１３２内の空間容積が
大きくなると、吐出弁１３６が閉じた時点で吐出口１３
２内の空間に残留する高圧ガスの量も多くなり、そのた
め、係る吐出口１３２内に残った高圧ガスが、シリンダ
内で再膨張し、ロータリコンプレッサの性能低下を招い
てしまう問題があった。 【０００７】本発明は、係る従来技術の課題を解決する
ために成されたものであり、吐出弁と弁座で囲まれた吐
出口内の空間容積を縮小して性能を向上させたロータリ
コンプレッサを提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】即ち、本発明では、密閉
容器内に電動要素と、該電動要素の回転軸にて駆動され
る回転圧縮要素を備えて成るロータリコンプレッサにお
いて、回転圧縮要素を構成するためのシリンダと、回転
軸の軸受けを備えてシリンダの開口を閉塞する支持部材
と、該支持部材とシリンダ間に設けられ、当該シリンダ
内の圧縮室と連通する吐出口とその周囲の弁座が形成さ
れた弁座部材と、該弁座部材に取り付けられ、弁座に当
接して吐出口を開閉する吐出弁とを備え、弁座部材の厚
さ寸法を支持部材よりも薄くすると共に、吐出弁を支持
部材に形成された弁収納部内に配置したので、吐出口の
高さ寸法を縮小し、吐出口内の容積を縮小することがで
きるようになる。 【０００９】これにより、シリンダ内に冷媒ガスを吸入
する際などに吐出弁と弁座で囲まれた吐出口内の空間に
残留する高圧ガスの再膨張量を少なくすることが可能と
なる。従って、高圧ガスの再膨張による損失を低減する
ことができるようになり、ロータリコンプレッサの性能
を大幅に向上させることができるようになるものであ
る。 【００１０】特に、支持部材と弁座部材を別部材で構成
することができるので、弁座部材を支持部材と別加工す
ることにより、弁座部分の加工が容易となり、歩留まり
を極めて向上させることが可能となる。従って、ロータ
リコンプレッサの大幅なコストダウンを図ることができ
るようになるものである。 【００１１】 【発明の実施の形態】次に、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は本発明のロータリコンプレッサ
１の縦断側面図を示している。図中１は圧縮要素として
所謂ロータリ式の回転圧縮要素２を備えたロータリコン
プレッサで、このロータリコンプレッサ１は鋼板からな
る円筒状の密閉容器１２と、この密閉容器１２の内部空
間に配置収納された電動要素１４、及び、この電動要素
１４の回転軸１６により駆動される回転圧縮要素２にて
構成されている。 【００１２】そして、密閉容器１２は、底部をオイル溜
り７２とし、電動要素１４と回転圧縮要素２を収納する
容器本体１２Ａと、この容器本体１２Ａの上部開口を閉
塞する椀状の蓋体１２Ｂとの二部材で構成され、かつ、
この蓋体１２Ｂには電動要素１４に電力を供給する密閉
ターミナル（配線を省略）２０を設けている。 【００１３】電動要素１４は、密閉容器１２の上部空間
の内周面に沿って環状に取り付けられたステータ２２
と、このステータ２２の内側に若干の間隙を設けて挿入
配置されたロータ２４とから構成されている。このロー
タ２４は密閉容器１２の略中心を通り鉛直方向に延びる
回転軸１６に固定されている。 【００１４】また、ステータ２２は、リング状の電磁鋼
板を積層した積層体２６と、この積層体２６に巻装され
たステータコイル２８を有している。また、ロータ２４
もステータ２２と同様に電磁鋼板の積層体３０で形成さ
れ、両者により交流モータを構成している。なお、交流
モータの代わりにロータに永久磁石を埋設したＤＣモー
タを使用することもできる。 【００１５】回転圧縮要素２は、シリンダ３８と、この
シリンダ３８内を、回転軸１６に設けた偏芯部４２に嵌
合されて偏芯回転するローラ４６と、このローラ４６に
当接して、シリンダ３８内をそれぞれ高圧室側３８Ｂと
低圧室側３８Ａに区画するベーン５０（図２）と、シリ
ンダ３８の上下の開口面を閉塞して回転軸１６の軸受け
を兼用する上部支持部材５４（本発明の支持部材に相
当）と下部支持部材５６とで構成される。 【００１６】そして、上部支持部材５４の上面には上部
カバー６６が取り付けられ、この上部支持部材５４上面
の上部カバー６６内に、シリンダ３８の内部と適宜連通
する吐出消音室６２が構成される。尚、下部支持部材５
６には下部カバー６８が取り付けられる。 【００１７】上部支持部材５４にはシリンダ３８側と吐
出消音室６２側とを連通する弁収納部５４Ａが貫通形成
されており、この弁収納部５４Ａは、後述する弁座部材
３２に設けられた吐出弁３６及びバッカーバルブ４０よ
り所定寸法大きな形状を呈している。弁収納部５４Ａ
は、所定寸法の直線部分の両側が円形となる形状を呈
し、その内寸は吐出弁３６及びバッカーバルブ４０より
少許幅広に形成されている。 【００１８】一方、図中３２は弁座部材であり、この弁
座部材３２は上部支持部材５４とは別部材で構成されて
いる。また、弁座部材３２は上部支持部材５４の厚さ
（前述した従来の上部支持部材の弁収納部底面の厚さ）
より例えば２０％以上薄い鋼板にて構成されている。こ
の弁座部材３２には、所定の大きさで略円形の吐出口３
２Ｂが貫通形成されており、この吐出口３２Ｂの周囲に
は吐出口３２Ｂより隆起した弁座３２Ａが形成されてい
る。即ち、弁座部材３２の厚さ寸法を上部支持部材５４
よりも薄く構成して弁座部材３２に形成した吐出口３２
Ｂ内の空間容積を、従来の吐出口内の空間より約２０％
以上小さくしている。 【００１９】板バネにて縦長に構成された吐出弁３６の
一方で吐出口３２Ｂは開閉可能に閉塞され、吐出弁３６
の他方は弁座部材３２にネジ又はカシメ或いは溶接にて
固定されている。即ち、吐出弁３６は、上部支持部材５
４に設けた弁収納部５４Ａ内において吐出口３２Ｂを開
閉可能な形状に形成されると共に、吐出口３２Ｂは周囲
に設けた弁座３２Ａに当接する吐出弁３６にて開閉可能
に閉塞される。 【００２０】尚、４０はバッカーバルブであり、吐出弁
３６が一定以上開いて変形してしまわないように、沿っ
た形に形成されている。即ち、一端が吐出弁３６に対し
て吐出口３２Ｂとは反対側に所定距離離間して設けら
れ、他端が弁座部材３２に固定されている（図４、図
６）ものである。 【００２１】係る弁座部材３２は、上部支持部材５４と
シリンダ３８間に挿入されると共に、上部支持部材５４
とシリンダ３８とで挟持され、これによってシリンダ３
８の開口面が閉塞されている。このとき、吐出弁３６と
バッカーバルブ４０はシリンダ３８とは反対側に位置し
て上部支持部材５４の弁収納部５４Ａ内に収納される
（図５乃至図７）。尚、３９はシリンダ３８に形成され
た吐出ポートで、この吐出ポート３９は吐出口３２Ｂと
連通している。そして、吐出弁３６が吐出口３２Ｂより
離間するとシリンダ３８内は吐出口３２Ｂを介して吐出
消音室６２と連通する。 【００２２】前記ベーン５０は、シリンダ３８内から外
径方向に彫り込まれた案内溝５２に往復動可能に収納さ
れ、案内溝５２の後方（ローラ４６の反対側）にはスプ
リング８０を収納する収納部８０Ａが設けられている。
収納部８０Ａ内には、コイルバネからなるスプリング８
０が収納され、スプリング８０の後側は蓋８２が挿入さ
れ固定されている。これにより、ベーン５０はスプリン
グ８０の付勢力で常時ローラ４６に当接し、シリンダ３
８内はベーン５０によって低圧室側３８Ａと高圧室側３
８Ｂに区画される（図２）。尚、図中４４は吸込ポート
である。 【００２３】係る高圧室側３８Ｂ内の高圧ガスは、吐出
消音室６２内に吐出する圧縮工程を終了し、吐出弁３６
が閉じた時点で弁座部材３２に形成した吐出口３２Ｂ内
の空間に残留するが、上述の如く弁座部材３２を従来の
上部支持部材に形成された吐出口の深さ（厚さ）より約
２０％以上薄く構成されているので、吐出弁３６と弁座
３２Ａで囲まれた吐出口３２Ｂ内の空間に残留する高圧
ガスの量を少なくなる。 【００２４】ここで、回転圧縮要素２を構成するには上
部支持部材５４、弁座部材３２、シリンダ３８、下部支
持部材５６を順番に配置し、上部カバー６６および下部
カバー６８と共に複数本の取付ボルト７０・・・を用い
て一体的に固定する。 【００２５】また、シリンダ３８には冷媒ガスを導入す
る冷媒導入管７４が接続されている。そして、冷媒導入
管７４にはシリンダ３８内に導入する冷媒ガスの気液分
離を行なうアキュムレータ７６が接続される。尚、７８
は吐出管であり、蓋体１２Ｂに取り付けられている。 【００２６】次に、上述の実施例のロータリコンプレッ
サ１の動作概要について説明する。密閉ターミナル２０
および図示されない配線を介して電動要素１４のステー
タコイル２８に通電すると、電動要素１４が起動してロ
ータ２４が回転する。この回転により回転軸１６と一体
に設けた偏芯部４２に嵌合されたローラ４６がシリンダ
３８内を偏芯回転する。 【００２７】これにより、アキュムレータ７６、冷媒導
入管７４を経由して吸込ポート４４からシリンダ３８の
低圧室側３８Ａに吸入された冷媒ガスは、ローラ４６と
ベーン５０の動作により圧縮が行なわれ、高圧室側３８
Ｂにて高温高圧の冷媒ガスとなる。そして、高圧室側３
８Ｂの高圧冷媒は、高圧室側３８Ｂから吐出ポート３９
を介して吐出口３２Ｂを経て上部支持部材５４と上部カ
バー６６間に形成された吐出消音室６２内に吐出され
る。 【００２８】吐出消音室６２内に吐出された高圧冷媒は
密閉容器１２内に吐出され、図示しないが密閉容器１２
内の隙間や冷媒通路を通って上方の吐出管７８から密閉
容器１２外に吐出される。 【００２９】このとき、シリンダ３８の高圧室側３８Ｂ
内の高圧ガスを吐出消音室６２内に吐出終了し、吐出弁
３６が閉じた時点で、弁座部材３２に形成した吐出口３
２Ｂ内の空間には高圧ガスが残留する。この残留ガスは
次回の吸入・圧縮工程においてシリンダ３８内で再膨張
するが、前述の如くこの吐出弁３６と弁座３２Ａで囲ま
れた吐出口３２Ｂ内の空間容積が縮小されているので、
残留量も減り、それにより、高圧ガスの再膨張による損
失も低減できる。 【００３０】この場合、上部支持部材５４と、弁座部材
３２を別部材で構成しているので、弁座を上部支持部材
５４に加工する必要が無くなり、別途弁座３２Ａを弁座
部材３２に加工すれば済むようになる。これにより、弁
座３２Ａの加工が容易となって弁座３２Ａの加工歩留ま
りを向上させることが可能となり、ロータリコンプレッ
サ１の大幅なコストダウンを図ることができるようにな
る。 【００３１】尚、実施例では回転軸１６を縦置型とした
ロータリコンプレッサ１について説明したが、この発明
は回転軸１６を横置型としたロータリコンプレッサ、或
いは、２シリンダ型２段圧縮式、および、複数シリンダ
型複数段圧縮式のロータリコンプレッサなどに使用して
も差し支えない。 【００３２】 【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、密閉
容器内に電動要素と、該電動要素の回転軸にて駆動され
る回転圧縮要素を備えて成るロータリコンプレッサにお
いて、回転圧縮要素を構成するためのシリンダと、回転
軸の軸受けを備えてシリンダの開口を閉塞する支持部材
と、該支持部材とシリンダ間に設けられ、当該シリンダ
内の圧縮室と連通する吐出口とその周囲の弁座が形成さ
れた弁座部材と、該弁座部材に取り付けられ、弁座に当
接して吐出口を開閉する吐出弁とを備え、弁座部材の厚
さ寸法を支持部材よりも薄くすると共に、吐出弁を支持
部材に形成された弁収納部内に配置したので、吐出口か
ら弁座までの高さ寸法を縮小し、吐出弁と弁座で囲まれ
た吐出口内の容積を縮小することができるようになる。 【００３３】これにより、シリンダ内に冷媒ガスを吸入
する際などに吐出弁と弁座で囲まれた吐出口内の空間に
残留する高圧ガスの再膨張量を少なくすることが可能と
なる。従って、高圧ガスの再膨張による損失を低減する
ことができるようになり、ロータリコンプレッサの性能
を大幅に向上させることができるようになるものであ
る。 【００３４】特に、支持部材と弁座部材を別部材で構成
することができるので、弁座部材を支持部材と別加工す
ることにより、弁座部分の加工が容易となり、歩留まり
を極めて向上させることが可能となる。従って、ロータ
リコンプレッサの大幅なコストダウンを図ることができ
るようになるものである。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施例のロータリコンプレッサの縦断
面図である。 【図２】シリンダの圧縮工程の概念図である。 【図３】上部支持部材（支持部材）の平面図である。 【図４】弁座部材の平面図である。 【図５】上部支持部材（支持部材）に重ねた弁座部材の
平面図である。 【図６】同図５の弁座部材のＢ−Ｂ線断面図である。 【図７】同図６の組立分解図である。 【図８】従来の上部支持部材（支持部材）の平面図であ
る。 【図９】同図８の上部支持部材（支持部材）のＡ−Ａ線
断面図である。 【符号の説明】 １ ロータリコンプレッサ ２ 圧縮機 １２ 密閉容器 １４ 電動要素 １６ 回転軸 ３２ 弁座部材 ３２Ａ 弁座 ３２Ｂ 吐出口 ３６ 吐出弁 ３８ シリンダ ３８Ａ 低圧室側 ３８Ｂ 高圧室側 ３９ 吐出ポート ４０ バッカーバルブ ４２ 偏芯部 ４４ 吸込ポート ４６ ローラ ５０ ベーン ５４ 上部支持部材（支持部材） ５４Ａ 弁収納部 ５６ 下部支持部材 ６２ 吐出消音室 ６６ 上部カバー ６８ 下部カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大貫 誠 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3H029 AA05 AA13 AB03 BB31 BB43 BB53 CC15 CC54

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 密閉容器内に電動要素と、該電動要素の
   回転軸にて駆動される回転圧縮要素を備えて成るロータ
   リコンプレッサにおいて、 前記回転圧縮要素を構成するためのシリンダと、 前記回転軸の軸受けを備えて前記シリンダの開口を閉塞
   する支持部材と、 該支持部材と前記シリンダ間に設けられ、当該シリンダ
   内の圧縮室と連通する吐出口とその周囲の弁座が形成さ
   れた弁座部材と、 該弁座部材に取り付けられ、前記弁座に当接して前記吐
   出口を開閉する吐出弁とを備え、 前記弁座部材の厚さ寸法を前記支持部材よりも薄くする
   と共に、前記吐出弁を前記支持部材に形成された弁収納
   部内に配置したことを特徴とするロータリコンプレッ
   サ。