JP2005054803A - 小型回転圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮室が圧縮機を駆動するモータの回転子によって規定されている、静かでコンパクトな回転圧縮機を提供する。
【解決手段】固定子と回転子２８とを備えるモータを有する小型の回転圧縮機であって、回転子２８は圧縮室５２を規定する半径方向内側に延びる一体に形成された羽根板５４を備えている。ローラ５０は前記羽根板５４に係合して前記圧縮室５２内の静止軸３４上に偏心して配置され、前記回転子２８の回転により回転可能に取り付けられている。回転子２８の軸方向両端に位置するエンド・プレートが圧縮室を封止し、エンド・プレートの１つが、圧縮室と静止軸内に位置する通路との間の連通をもたらす流体吐出路の一部として、吐出弁機構および騒音消音室を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、圧縮室が圧縮機を駆動するモータの回転子によって規定されているコンパクトな設計の回転圧縮機に関する。

回転圧縮機は、通常、駆動軸によって接続されて連動するモータおよび圧縮機構を、ハウジング内に取り付けてなる。回転式の圧縮機構は、通常、軸の偏心部分に中心をもつように配置されたローラを備えている。ローラは、円柱状の圧縮室を規定するシリンダ・ブロック内に配置されている。羽根板が少なくとも１枚、ローラと周囲の圧縮室壁面との間を延びており、圧縮室を複数の圧縮ポケットへと分割している。ローラは、圧縮室内に偏心して位置しており、軸が回転すると、圧縮ポケットが徐々に狭くなっていき、圧縮ポケット内の冷媒あるいはその他の流体が圧縮される。圧縮室壁面またはローラの壁面のいずれかと接するよう、羽根板がばねによって付勢されることも多い。他の構成の回転圧縮機も、いくつか知られている。

本発明は、モータの回転子が、内側に圧縮室をも規定する１つの一体形成の部品を備え、さらに圧縮室内へと半径方向内側に延びる一体に形成された羽根板を備えている小型回転圧縮機を提供する。

本発明は、その一形態において、固定子と回転子とを有するモータを備えた流体を圧縮するための回転圧縮機からなる。回転子は、内側に圧縮室を規定する一体に形成された部品、および該圧縮室内で半径方向内側に延びる一体に形成された羽根板を備えている。ローラが、圧縮室内に偏心して配置され、回転可能に取り付けられている。羽根板がローラに係合しており、回転子の回転によってローラが回転し、圧縮室内の流体が圧縮される。

一体に形成された回転子の部品は、さらに、複数の永久磁石が取り付けられる半径方向外側表面を備えていてもよい。さらに、ローラが、内部にブッシュが取り付けられる切り欠きを規定しており、ブッシュが、半径方向に延びる溝を規定しており、この溝内に羽根板が摺動可能に配置されていてもよい。ローラが静止軸上に取り付けられ、この軸が、内部に圧縮室と連通する通路を規定していてもよい。

さらに、圧縮機が、圧縮室の軸方向の両端に配置された第１および第２のエンド・プレートを備えていてもよい。エンド・プレートの少なくとも１つが、前記軸の内部の通路と前記圧縮室との間の連通をもたらす流体通路を規定していてもよい。前記軸は、エンド・プレートの１つを貫通して延びている。いくつかの実施の形態においては、前記軸がエンド・プレートのうちの１つのみを貫通して延びており、もう一方のエンド・プレートが、静止している支持構造体に回転可能に取り付けられていてもよい。固定子は、回転子、回転子内に位置する圧縮室、ならびに第１および第２のエンド・プレートを囲んでいる。

圧縮室の端部に位置するエンド・プレートのうちの１つが、圧縮室と連通している吐出弁用空洞、および吐出弁用空洞に配置されて吐出弁用空洞を通過する圧縮室からの流体流を制御する吐出弁部材を有する流体吐出路を規定していてもよい。さらに、エンド・プレートが、流体吐出路と連通した騒音消音室を規定していてもよい。

本発明は、別の形態においては、ハウジングおよびハウジング内に取り付けられたモータを備える流体を圧縮するための回転圧縮機からなる。モータは、固定子および回転子を有し、固定子が回転子を囲んでいる。回転子が回転軸を規定するとともに、内側に圧縮室を規定する一体に形成された部品、および圧縮室内で半径方向内側に延びる一体に形成された羽根板を備えている。回転子の軸方向両端がそれぞれ第１および第２の回転子端面を規定している。第１のエンド・プレートが、第１の回転子端面に固定され、第２のエンド・プレートが、第２の回転子端面に固定されている。静止軸が、ハウジング内に取り付けられ、エンド・プレートの少なくとも１つを貫通して延び、少なくとも部分的に圧縮室内に配置されている。ローラが、前記軸上に偏心かつ回転可能に取り付けられ、回転子の回転軸から離間した軸を中心として回転可能である。羽根板がローラに係合し、回転子の回転がローラを回転させて圧縮室内の流体を圧縮する。

本発明の利点は、比較的信頼性が高く、振動および騒音が少ない小型の回転圧縮機を提供できる点にある。

ここで図面、とくに図１を参照すると、小型回転圧縮機１０が示されている。圧縮機１０は、基部１４および本体部分１６からなる気密封止のハウジング１２を有しており、基部１４および本体部分１６が、溶接やろう付けなどによって位置１８で気密に封止されている。基部１４の寸法は、円筒形の本体部分１６の直径よりも大きくされており、圧縮機１０の取り付けのため穴２２を有するフランジ２０をもたらしている。圧縮機１０は、ほぼ水平に配置されているものとして描かれているが、本発明による圧縮機は、垂直配置とすることも可能である。

圧縮機１０は、固定子２６および回転子２８を有する電動モータ２４を備えており、回転子２８が、例えば冷却システムにおいて冷媒を低圧からより高圧へと圧縮するために設けられた圧縮機構３０の一部を規定している。固定子２６はコイル組立体３２を備えており、堅固に取り付けられて回転子２８を囲んでいる。回転子２８を貫いて延びる静止軸３４が、一端３６において、溶接やろう付けなどによってハウジング１２の本体部分１６の中心に形成された穴３８へと固定されている（図１および２）。図示の実施の形態においては、軸３４が溶接部４０によってハウジング１２に固定されている。

図３および４を参照すると、複数のポケット４１が、回転子２８の半径方向外側の表面に形成されており、例えば接着剤を利用するなど、任意の適切な方法によって、永久磁石４２が取り付けられている。回転子２８は、固定子２６の積層体４４に囲まれており（図１）、圧縮機１０の動作時、固定子２６が回転電磁場を作り出して、永久磁石４２を有する回転子２８を回転駆動する。回転子２８は、さらに、内側に圧縮室５２を規定している。図示の実施の形態においては、回転子２８は、鋼や粉末金属、ダクタイル鋳鉄などの塊状の金属材料から、一般的な円環状のリング形状へと一体で形成されている。回転子は、放電加工（ＥＤＭ）など、任意の適切な方法で製造することができる。塊状の一体の部品を用いて回転子２８を形成することにより、内側の圧縮室５２のための内張りが不要になるとともに、以下で詳細を説明するローラ５０と係合するよう、圧縮室５２内で半径方向内側に向かって延びる一体の羽根板５４を、回転子に一体に備えることができる。

静止軸３４は、鋼や粉末金属、ダクタイル鋳鉄などの任意の適当な金属材料から、例えば機械加工など、任意の通常の方法によって製造することができる。図１を参照すると、偏心部分４８が軸３４上に一体に形成され、回転子２８によって規定された圧縮室５２内に位置している。さらに、ローラ５０が圧縮機構３０の一部を構成しており、偏心部分４８に回転可能に取り付けられている。図３および４を参照すると、羽根板５４が回転子２８と一体に形成され、圧縮室５２を規定する回転子２８の半径方向内側の表面から、半径方向内側に向かって延びている。羽根板５４がローラ５０と係合し、ローラ５０と協力して、圧縮室５２を容積可変の三日月形状の圧縮ポケット５６に分割している。

図３および４を参照すると、回転子２８のシリンダ・ブロック部４６から半径方向内側へと延びる羽根板５４とローラ５０との間の相対摺動移動を可能にするため、ローラ５０に、ローラ５０の外周の近傍においてローラ５０を長手方向に貫通して延びる円柱形の穴５８が設けられており、この穴５８によって、ローラ５０の半径方向外側表面に開口が規定されている。案内ブッシュ６０が穴５８内に取り付けられ、案内ブッシュ６０には、長手方向に延びる溝６２が形成されており、回転子２８が回転しローラ５０が偏心部分４８上で回転して羽根板５４付近の圧縮室壁面に接近および離間するとき、羽根板５４が溝６２内を摺動しつつ往復するよう、羽根板５４を摺動可能に収容している。ブッシュ６０も、回転子２４およびローラ５０が回転するときに、羽根板５４の穴５８に対する角度位置の変化を許容すべく、穴５８内で回転してもよい。同様に、穴５８の半径方向外側の開口も、圧縮機の動作の際に羽根板５４のこの相対角移動を可能にするため、充分大きくされている。図示の実施の形態においては、ブッシュ６０は２部品からなるブッシュであるが、溝６２内における羽根板５４の往復動に干渉しないように充分薄い材料の接続板がすき間１３０の部分を通ってブッシュの２つの片割れをつないで延びている１部品からなるブッシュを使用する別の実施の形態も可能である。

案内ブッシュ６０は、適切な低摩擦特性を有する材料から作られる。図示の実施の形態では、ブッシュ６０は、デュポン社から市販されているベスペル ＳＰ−２１を用いて作られており、溝６２内における羽根板５４の摺動運動およびローラ５０の穴５８内におけるブッシュ６０の相対往復動によって生じる摩擦損失の低減を図っている。良好な低摩擦係数を有する材料からなるブッシュ６０を使用することにより、運動しつつ接触しているローラ５０、羽根板５４および案内ブッシュ６０の表面の磨耗の低減が図られ、圧縮機の寿命および信頼性が向上する。

上述のとおり、羽根板５４を回転子２８のシリンダ・ブロック部４６と一体に形成し、この一体形成の羽根板にブッシュ６０を組み合わせて用いることにより、羽根板をローラに向かって押し付けるための羽根板ばねが不要になる。さらに、ばねで付勢した羽根板にかえて、羽根板５４を摺動可能に収容するブッシュ６０を用いることにより、圧縮機の動作の際に羽根板によって引き起こされる摩擦抵抗を低減することが可能である。羽根板５４によって引き起こされる摩擦損失が従来に比べて少なくなるため、摩擦による動力損失が最小化される。さらに、ブッシュ６０内に摺動可能に収容された一体形成の羽根板を用いることにより、圧縮機の運転中、比較的高圧の圧縮ポケットから比較的低圧の圧縮ポケットへと羽根板５４によって形成される障壁を越えて漏れる冷媒蒸気を、低減することができる。摩擦損失の低減および冷媒漏れの低減により、圧縮機の効率的かつ信頼性の高い運転が可能になる。さらに、一体式の羽根板５４の使用により、圧縮機１０の製造に必要な部品を少なくすることができ、圧縮機１０が簡潔になり、低コストでの生産が可能となる。

図１、５および６を参照すると、圧縮機構３０は、さらに、インナ・プレート６４を備えており、該インナ・プレート６４が回転子２８の上側の軸方向端面６６に隣接して圧縮室５２の一部を規定し、圧縮室５２を封じている。図５および６に示すとおり、インナ・プレート６４には複数の流体通路が形成され、以下に詳述する吐出路の一部を規定している。インナ・プレート６４は、軸３４が貫通して延びる中心穴６８を備えている。同様に軸３４が貫通して延びる中心穴７２を備えるアウタ・プレート７０が、インナ・プレート６４の反対側の面に隣接して配置されている。プレート６４および７０の協働により、第１のエンド・プレート組立体が規定されている。図示の実施の形態では、第１のエンド・プレートを規定するために２枚のプレート、すなわちプレート６４、７０を使用しているが、第１のエンド・プレートは、２部品からなる構成に限られない。第２のエンド・プレート７４が、回転子２８の下側の軸方向端面７６に隣接して配置され、圧縮室５２の一部を規定し、圧縮室５２を封じている。円柱形の突起７８が、プレート７４の下側表面から外向きに延びており、突き出し部材８０に受け入れられている。第２のプレート７４は、部材８０によって規定される静止支持座へと、ベアリング８８を介して回転可能に取り付けられている。さらに、部材８０と第２のプレート７４との間には、スラスト・ベアリング８９が配置されている。第１のエンド・プレート、すなわちインナ・プレート６４およびアウタ・プレート７０、ならびに回転子２８および第２のプレート７４は、圧縮室５２を規定すべく一体に固定されている。図示の実施の形態においては、複数本のボルトが、アウタ・プレート７０、インナ・プレート６４、回転子２８、および第２のエンド・プレート７４の貫通孔を通って延びており、これらの部品を相互に固定している。他の実施の形態においては、溶接など、これらの部品を一体に固定する他の手法を用いることもできる。

圧縮機構３０は、アウタ・プレート７０およびインナ・プレート６４ならびにローラ５０の内径によって規定された開口内へとそれぞれ圧入された複数のベアリング８２、８４および８６によって、軸３４に回転可能に取り付けられている。ベアリング８８が、突起７８へと圧入されており、突起７８を突き出し部材８０内に回転可能に支持することによって、第２のエンド・プレート７４を回転可能に支持している。圧縮機が動作し回転子２８が回転するとき、静止軸３４を中心として回転駆動される圧縮機構３０を、ベアリング８２、８４、８６および８８が回転可能に支持する。図１、３および４に最もよく示されているように、圧縮室５２を包囲する回転子２４ならびに第１および第２のエンド・プレートを回転可能に支持しているベアリング８２、８４および８８は、回転軸２４ａ上に中心があり、ローラ５０を回転可能に支持しているベアリング８６は、軸３４の偏心部分４８によって規定されるローラ軸５０ａ上に中心がある。軸２４ａと軸５０ａが間隔を空けて離れているため、ローラ５０が、圧縮室５２を規定している回転子２４の半径方向内周面との間に接触線または接触領域を形成し、回転子２４およびローラ５０がそれぞれ自身の軸を中心として回転するとき、この接触線または接触領域が、回転子２４の半径方向内周面上を徐々に移動する。回転子２４および圧縮室５２ならびにローラ５０の、軸３４および軸２４ａならびに５０ａに対する相対回転が、この技術分野において公知の回転圧縮機に通常の方法で、冷媒を圧縮するための圧縮ポケットを規定する。

ベアリング８２、８４、８６、８８および８９は、ベスペル ＳＰ−２１など、静止摩擦係数および動摩擦係数が比較的小さいポリアミド材料から形成することができる。他にポリアミドが備える有利な特徴としては、比較的幅広い温度範囲にわたって、熱的安定性を示すという点がある。例えば、ポリアミドのブッシュは、１平方インチ当り約３００，０００ポンド・フィートの軸受圧力、および華氏７４０度の接触温度に耐える能力がある。ブッシュの性能を最適化し、過熱を防止するため、ブッシュ８２、８４、８６および８８において、長さの内径に対する比は、３：２よりも大きくないほうが好ましい。

前述の圧縮機１０は、ブッシュ６０ならびにベアリング８２、８４、８６および８８を使用しており、これらは潤滑を必要としない。このように、前記実施の形態は自己潤滑性のブッシュおよびベアリングを備えているが、例えばニードル・ベアリングやボール・ベアリング、ならびにこれらベアリングに潤滑油を供給するための通常の油だめおよびポンプなど、別のブッシュおよびベアリングを使用する別の実施の形態も可能である。

圧縮機１０の組み立ては、まず圧縮機構３０を組み立てると好都合である。最初に、案内ブッシュ６０を圧入したローラ５０を、羽根板５４が溝６２に係合し回転子２８が第２のエンド・プレート７４に当接して位置するよう、圧縮空間５２に配置する。ブッシュ８６が、ローラ５０の円柱形の開口５８内に圧入され、軸３４がブッシュ８６に挿入されて、ローラ５０と軸３４が回転自在に係合する。次いで、それぞれベアリング８２および８４を組み込んだインナ・プレート６４およびアウタ・プレート７０を、軸３４上に配置し、固定具を使用してこれら圧縮室の各部品を一体に固定する。さらに、軸３４に圧縮キット８９（図１および２）を取り付け、ハウジング１２および固定子２６に対する圧縮機構３０の相対位置を固定する。圧縮キット８９は、圧縮機構３０を突き出し部材８０に向かって軸方向に付勢する。圧縮キット８９は図２に示されており、ベアリング８２の上側の表面に面する鋼製ワッシャ９２に圧力を加えるため、波形ばね９０を備えている。波形ばね９０の反対側には、固定リング９６が配置されており、固定リング９６の半径方向内周の部位９７が、軸３４に形成された円周溝９９に係合している。適切な波形ばねは、イリノイ州レイク・チューリッヒのスメイリー・スチール・リング社から市販されている。次いで、組み立てた圧縮機構３０を、軸３４の端部３６が開口３８を貫通するよう、ハウジング本体部分１６内に取り付ける。軸３４は、ハウジング１２の本体部分１６に、溶接部４０によって固定される。さらに、ハウジング本体部分１６には、導入口９８が配置されており、該導入口９８を通じての吸入圧力の冷媒がモータ内の空洞１００へと入る。固定子２６は、ハウジング本体部分１６内へと焼き嵌めされており、やはりハウジング本体部分１６に取り付けられた端子組立体１０４へと、ワイヤ１０２を介して電気的に接続されている。圧縮機構３０は、ハウジング本体部分１６内において、回転子２８が固定子２６と整列するように配置されている。続いて、組み立てられた圧縮機構およびハウジング本体部が、突起７８へと取り付けたベアリング８８が突き出し部８０へと収容される状態で、ハウジング基部１４へと取り付けられる。次いで、ハウジング本体部分１６が、継ぎ目１８においてハウジング基部１４へと溶接される。圧縮室５２を回転子２４内に配置し、回転子２４、圧縮室５２ならびにエンド・プレート６４、７０および７４を、固定子２６で包囲することにより、組み上げられた圧縮機１０全体の軸方向の長さを、比較的小さく抑えることができ、配置の自由度の高いコンパクトな全体設計の圧縮機をもたらすことができる。

本発明によってもたらされるコンパクトな構成により、圧縮機の軸方向の長さを、固定子２６の軸方向の長さとほぼ同じにまで減らすことができる。

圧縮機の動作時、端子組立体１０４を介して固定子２６へと供給された電流によって磁束が形成され、回転子２８の回転を生じさせる。回転子２８の回転が、回転子２８と一体に形成されローラ５０と係合している羽根板５４を介し、ローラ５０を駆動軸３４を中心として回転させる。図３および４を参照すると、回転子２８およびローラ５０が回転すると、羽根板５４がブッシュ６０の溝６２内を摺動し、圧縮室５２内に規定される三日月形の圧縮ポケット５６が、吐出ポート１４０に近づくにつれて徐々に小さくなる。吐出ポート１４０を通過した後、圧縮ポケット５６は大きくなり、冷媒が吸入ポート（図示されていない）を通って圧縮ポケット５６内に引き込まれる。

冷媒は、図１、５および６に最もよく示されている経路を通って流れる。経路の一部分は、インナ・プレート６４に位置する複数の通路によって規定され、圧縮機構３０による冷媒流体の吸入および吐出を可能にしている。比較的低圧の冷媒蒸気、すなわち吸入圧力冷媒が、導入口９８を通ってモータ内の空洞１００に導入される。したがって、圧縮機１０は、モータ内の空洞１００が吸入圧力冷媒で満たされる低圧側圧縮機である。吸入圧力冷媒は、圧縮された冷媒よりも低い温度であり、モータの冷却を促進する。しかしながら、本発明は低圧側圧縮機には限られず、他の実施の形態として、モータ内の空洞が吐出圧力の冷媒で満たされる高圧側圧縮機の設計など、種々の構成を用いることができる。

図示の実施の形態では、冷媒は吸入口（図示されていない）を通ってインナ・プレート６４に入り、圧縮室５２内に規定されている比較的大きい圧縮ポケットに５６に導入される。吸入口は、回転子２８およびローラ５０の軸３４を中心とする３６０度の全回転にわたって、吐出弁１０６と吸入口とが別々の圧縮ポケット５６に連通しているように、インナ・プレート６４内に配置されている。冷媒が圧縮ポケット５６に引き込まれた後、回転子２８およびローラ５０が軸３４を中心として回転することによって、圧縮ポケットの寸法が次第に減少し、圧縮ポケット内の冷媒蒸気の圧縮が生じ、圧縮ポケットが吐出弁機構１０６と連通し、かつ圧縮ポケット内の圧力が吐出弁機構１０６を開くのに充分高くなったとき、圧縮された冷媒が、図１、５および６を参照すると最もよくわかるとおり、吐出ポート１４０およびプレート６４に形成された吐出弁用空洞１２内に配置された吐出弁機構１０６を通過して、圧縮室５２から吐出される。

吐出弁機構は、圧縮室５２と連通する吐出ポート１４０を規定する弁座本体１４２、および、該本体１４２によって規定される弁座と係合するようにばね１４６によって付勢されて吐出ポートを封じる球状の弁部材１４４を備えている。固定リング１４８が、ばね１４６を弁座本体１４２内に固定している。吐出ポート１４０と連通している吐出ポケット５６内の流体の圧力が、ばね１４６の付勢力に打ち勝つために必要な圧力を超えると、弁が押し開かれて、冷媒が吐出ポート１４０を通って圧縮室５２から吐出されることになる。次いで、吐出された冷媒は、吐出用空洞１１２を通って流体通路１１０へと導かれる。流体通路１１０は、吐出消音器１０８を構成する環状の溝までの通路を規定している。図１に最もよく見て取れるように、吐出消音器１０８ならびに通路１１０および１２０は、インナ・プレート６４に凹所を設け、アウタ・プレート７０をインナ・プレート６４に気密に組み合わせることによって規定されている。消音器１０８は、２つの分岐１１６および１１８（図５）を有し、両者とも、軸３４上の円周溝１２２（図１）と常時連通している溝１２０へと続いている。続いて、溝１２２が、軸３４に形成された１つ以上の半径方向の溝１２４に連通している。図１に最もよく見て取れるように、半径方向の溝１２４が、吐出された冷媒を、軸３４を長手方向に貫通して吐出用フィッティング１２８に向かって延びる通路１２６へと導く。圧縮された冷媒が、吐出用フィッティング１２８を通って圧縮機１０から、冷却システムやヒート・ポンプ・システムなど圧縮流体を利用するシステムへと吐出される。

吐出消音器通路１０８の構成は、騒音および流速の抑制に役立っている。吐出ポートおよび通路１１０よりも大きな断面積を与えることにより、通路１０８は吐出される流体の流速を減じ、騒音の低減を図っている。さらに、図示の圧縮機の動作時においては、圧縮された冷媒蒸気が、各圧縮ポケット５６が弁１０６を開くために必要な圧力に達したときに弁１０６から吐出され、吐出が基本的に周期的である。この弁１０６を通じての周期的な蒸気の吐出は、吐出された蒸気に圧力波を生じさせる可能性がある。吐出流を２つの別々の通路、すなわち分岐１１６および１１８に分け、次いで圧縮流体が半径方向に延びる溝１２０へと入る前に合流させることにより、２つの別々の通路内に存在する圧力波が出会い、それらの位相が一致していない場合、少なくとも互いを弱めあうように干渉し、圧力波の振幅および振動ならびに引き起こされる騒音が低減される。分岐１１６および１１８の長さをそれぞれ変えることにより、もっとも強い干渉を受ける圧力波の波長を変化させることができる。図示の実施の形態においては、通路１２０が通路１１０と正反対に位置し、分岐１１６および１１８が同じ長さを有しているが、他の実施の形態においては、選択した波長を有する圧力波の相殺的干渉を強めるため、分岐１１６および１１８が異なる長さを有するように通路１２０を配置しても好都合である。図５における破線は、通路１０８と溝１２２との間の連通をもたらすための通路について、他の配置例１２０ａを示しており、異なる長さの分岐が規定されている。前述のとおり、通路１０８は通過する吐出冷媒の速度を低減すること、および吐出冷媒によって伝えられる圧力波の相殺的干渉を促進することの両者によって、騒音消音室として機能する。

図３および４を参照すると、ローラ５０の半径方向の溝６２には、羽根板５４の先端１３２と、該先端１３２と対向するローラ５０の表面との間に、小さな空間１３０が位置している。羽根板５４が溝６２内を往復するとき、空間１３０の体積が交互に小さくなり、また大きくなる。空間１３０が良好に密封され、かつ出口が設けられていない場合、空間１３０内の蒸気が、羽根板５４がさらに溝６２内へと移動するときに圧縮され、羽根板５４が溝６２内を半径方向外側へと移動する際に膨張し、空間１３０内の気体にいかなる利益も生まない仕事を加えることになり、圧縮機１０の効率を低下させてしまう。空間１３０が、羽根板５４の反対側に位置する圧縮ポケット５６に対し良好に封じられていないのであれば、羽根板５４が溝６２内を半径方向外側へと移動する際、比較的高圧にある隣接の圧縮ポケットからの蒸気が空間１３０へと引き込まれ、次いで、続いて羽根板５４がさらに溝６２内へと移動する際、比較的低圧にある隣接の圧縮ポケットへと吐き出され、蒸気の再膨張、体積効率の低下、および不愉快な騒音の増加につながりかねない。

羽根板５４と溝６２の相互作用によって引き起こされるこの効率低下および逆流を防止するため、ブッシュ６０が羽根板５４の両面に係合するとともに、連通路１３４（図１、５および６）が、空間１３０を吐出消音器通路１０８へと接続するようインナ・プレート６４に形成されている。これにより、羽根板５４がさらに溝６２内へと移動するとき、空間１３０内の蒸気を通路１０８へと導くことができ、羽根板５４が溝６２内を半径方向外側へと移動するとき、吐出圧力にある蒸気を、通路１３４を通して空間１３０へと導くことができる。

以上、本発明を、或る一例の設計を有するものとして説明したが、ここに開示した技術的思想および技術的範囲を外れることなく、本発明にさらに変更を加えることが可能である。すなわち、本出願は、本発明の一般的原理を利用する本発明のあらゆる変形、利用および適用を対象とするものである。

添付の図面と関連しつつ行なう本発明の一実施の形態に関する以下の説明を参照することにより、本発明の前記の特徴および目的、さらなる特徴および目的、ならびにそれらを実現するための手法がより明白になるとともに、本発明そのものをよりよく理解することができるであろう。
本発明による小型回転圧縮機の断面図である。 図１の指定部分の部分拡大図である。 図１の圧縮機の圧縮機構の断面図であり、第１の状態を示した図である。 図１の圧縮機の圧縮機構の断面図であり、第２の状態を示した図である。 圧縮機のインナ・プレートの上面図である。 図５のインナ・プレートの線６−６に沿った断面図である。

それぞれの図において、同一の参照符号は同一の部品を表わしている。ここでの例示においては、本発明の一実施の形態を一形態について示しているが、以下に開示する実施の形態は、すべてを網羅するものではなく、本発明の技術的範囲をここで開示する形態そのもののみに限定するものでもない。

Claims (20)

1. 流体を圧縮するための回転圧縮機であって、
   固定子および回転子を有し、該回転子が、内側に圧縮室を規定する一体に形成された部品、および該圧縮室内で半径方向内側に延びる一体に形成された羽根板を備えているモータ、ならびに
   前記圧縮室内に偏心して配置され、回転可能に取り付けられているローラ
   からなり、
   前記羽根板が前記ローラに係合し、前記回転子の回転が前記ローラを回転させて前記圧縮室内の流体を圧縮する回転圧縮機。
2. 前記一体に形成された部品が、複数の永久磁石が取り付けられている半径方向外側表面を有している請求項１に記載の回転圧縮機。
3. 前記ローラが、内部にブッシュが取り付けられる切り欠きを規定しており、該ブッシュが半径方向に延びる溝を規定しており、該溝内に前記羽根板が摺動可能に配置されている請求項１に記載の回転圧縮機。
4. さらに第１および第２のエンド・プレートを備え、該第１および第２のエンド・プレートが、前記圧縮室の軸方向の両端に配置されている請求項１に記載の回転圧縮機。
5. 前記ローラが静止軸上に取り付けられ、該軸が、内部に前記圧縮室と連通する通路を規定している請求項１に記載の回転圧縮機。
6. 前記エンド・プレートの少なくとも１つが、前記軸の内部の通路と前記圧縮室との間の連通をもたらす流体通路を規定している請求項５に記載の回転圧縮機。
7. さらに第１および第２のエンド・プレートを前記圧縮室の軸方向の両端に配置して備え、前記ローラが静止軸上に取り付けられ、該軸が前記エンド・プレートの少なくとも１つを貫通して延びている請求項１に記載の回転圧縮機。
8. 前記軸が、前記第１のエンド・プレートのみを貫通して延びており、前記第２のエンド・プレートが、静止している支持構造体に回転可能に取り付けられている請求項７に記載の回転圧縮機。
9. さらに第１および第２のエンド・プレートを前記圧縮室の軸方向の両端に配置して備え、前記固定子が、前記回転子、前記回転子内に位置する前記圧縮室、ならびに前記第１および前記第２のエンド・プレートを囲んでいる請求項１に記載の回転圧縮機。
10. さらに第１および第２のエンド・プレートを前記圧縮室の軸方向の両端に配置して備え、該エンド・プレートの少なくとも１つが、前記圧縮室と連通している吐出弁用空洞を有する流体吐出路を規定しており、該少なくとも１つのエンド・プレートが、前記吐出弁用空洞に配置されて該吐出弁用空洞を通過する前記圧縮室からの流体流を制御する吐出弁部材を備えている請求項１に記載の回転圧縮機。
11. 前記エンド・プレートが、前記流体吐出路と連通した騒音消音室をさらに規定している請求項１０に記載の回転圧縮機。
12. 流体を圧縮するための回転圧縮機であって、
    ハウジング、
    該ハウジング内に配置されたモータであって、固定子および回転子を有し、該固定子が該回転子を囲んでおり、該回転子が回転軸を規定するとともに、内側に圧縮室を規定する一体に形成された部品、および該圧縮室内で半径方向内側に延びる一体に形成された羽根板を備えており、該回転子の軸方向両端がそれぞれ第１および第２の回転子端面を規定しているモータ、
    該第１の回転子端面に固定された第１のエンド・プレート、
    該第２の回転子端面に固定された第２のエンド・プレート、
    前記ハウジング内に取り付けられるとともに、前記エンド・プレートの少なくとも１つを貫通して延び、少なくとも部分的に前記圧縮室内に配置されている静止駆動軸、および
    前記駆動軸上に回転可能に取り付けられ、前記回転子の回転軸から離れた軸を中心として回転可能なローラ
    からなり、
    前記羽根板が前記ローラに係合し、前記回転子の回転が前記ローラを回転させて前記圧縮室内の流体を圧縮する回転圧縮機。
13. 前記一体に形成された部品が、複数の永久磁石が取り付けられている半径方向外側表面を有している請求項１２に記載の回転圧縮機。
14. 前記ローラが、内部にブッシュが取り付けられる切り欠きを規定しており、該ブッシュが半径方向に延びる溝を規定しており、該溝内に前記羽根板が摺動可能に配置されている請求項１２に記載の回転圧縮機。
15. 前記軸が、内部に前記圧縮室と連通する通路を規定している請求項１２に記載の回転圧縮機。
16. 前記エンド・プレートの少なくとも１つが、前記軸の内部の通路と前記圧縮室との間の連通をもたらす流体通路を規定している請求項１５に記載の回転圧縮機。
17. 前記軸が、前記第１のエンド・プレートのみを貫通して延びており、前記第２のエンド・プレートが、静止している支持構造体に回転可能に取り付けられている請求項１２に記載の回転圧縮機。
18. 前記固定子が、前記回転子ならびに前記第１および第２のエンド・プレート内に位置する前記圧縮室を囲んでいる請求項１２に記載の回転圧縮機。
19. 前記第１のエンド・プレートが、前記圧縮室と連通している吐出弁用空洞を有する流体吐出路を規定しており、該第１のエンド・プレートが、前記吐出弁用空洞に配置されて該吐出弁用空洞を通過する前記圧縮室からの流体流を制御する吐出弁部材を備えている請求項１２に記載の回転圧縮機。
20. 前記第１のエンド・プレートが、前記流体吐出路と連通した騒音消音室をさらに規定している請求項１９に記載の回転圧縮機。
    
    

Images