JP2005083197A - 密閉型回転式圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベーンがベーン溝を往復動する密閉型回転式圧縮機において、動力損失を抑え、潤滑性の確保ができる信頼性の高い密閉型回転式圧縮機を提供するものである。
【解決手段】 ベーンの往復運動は、ベーンの反ピストン側端面部のエッジが常に上下軸受のフランジ外にある範囲で行われるものである。これにより、ベーンが往復動する際に、接触抵抗を低くすることができるので動力損失を抑えることができ、また、潤滑性の確保ができるので信頼性の高い密閉型回転式圧縮機を提供することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気調和装置あるいは冷蔵庫などに用いられる密閉型回転式圧縮機に関するものである。

従来の回転式圧縮機としては、シリンダ気室内で円筒形状のピストンを偏心回転させ、このピストンの円筒外周面に先端を接触させながらべーン溝内を往復運動するベーンにより、ピストンとシリンダで形成された圧縮室を吸入側と吐出側とに仕切り、ピストンの偏心回転により吸入側から吸い込んだ冷媒を圧縮して吐出側から吐出するものが有る（例えば、特許文献１参照）。

図６は、特許文献１に記載された従来の密閉型回転式圧縮機の圧縮機構部の断面図である。

図６において、シリンダ１０１と該シリンダ１０１の両端面を閉塞する上軸受１０２及び下軸受１０３とで形成された圧縮室と、この圧縮室内に上軸受１０２及び下軸受１０３に支持されたクランク軸１０４の偏心部１０５に遊合されたピストン１０６と、このピストン１０６の外周に当接しピストン１０６の偏心回転に追従して往復運動し圧縮室を低圧部と高圧部とに仕切るベーン１０７とからなり、上軸受１０２のベーン溝に当接する部分に給油用の開口部１０８を設けている。
特開平０８−１３５５８４号公報

しかしながら、上記従来の構成では、上軸受のベーン溝に当接する部分に給油用の開口部を設ける工数が必要であった。また、ベーン溝に給油を行うために、給油ベーン上面に切欠きもしくは溝もしくは凹部を設けるものもあるが、これらのものもベーンの加工に多くの工数が必要となり、非常にコストがかかるものであった。

また、高圧の吐出側圧縮室から圧力を受けながら往復するベーンの反ピストン側端部のエッジと上下軸受のフランジ面とが接触して摺動する結果、金属接触による摺動となり大きな摩擦抵抗を生じる。これによりベーン先端が必要以上に強くピストン外周面に押しつけられて大きな動力損失を発生させたり、ベーンがピストンに追従せずに隙間を生じ、吐出側圧縮室より吸入側圧縮室へガスが漏れてしまうといった不具合を生じる恐れがあった。

さらには、ベーン先端がピストン外周面に強く押しつけられることにより両者の間に介在していた潤滑油が排除されて金属接触を起こし、両者の間で潤滑性が充分に確保出来なくなるばかりでなく、最悪の場合には焼付きを起こしてしまう恐れもあった。

本発明は、上記のような従来の課題を解決するためのものであり、ベーンの反ピストン側端面部のエッジが、常に上軸受と下軸受のフランジ外のある範囲でべーンの往復運動が行われるものである。

上記の構成とすることで、ベーンの反ピストン側端面部エッジと上下軸受のフランジ部の間に金属接触摺動が生じない様にすることが出来る。これにより、動力損失の低減及び
ベーン先端とピストン外周面との間に潤滑性確保を図ることが出来る信頼性の高い密閉型回転式圧縮機を提供するものである。

前記従来の課題を解決する為に、本発明の密閉型回転式圧縮機は、上下軸受のフランジ外径部に切りかけ及び、Ｃ面取り、またはＲ面取りを有したものや、ベーンの反ピストン側端部のエッジがＣ面取り、またはＲ面取りをしたものである。
また、ベーンの反ピストン側端部のエッジ部と上下軸受のフランジ部と接触しないように、ベーンの往復運動の範囲に設定するものである。

上記の構成を単独あるいは組み合わせて用いる事により、ベーン摺動部の金属接触を防止し、動力損失の低減及び信頼性の向上を図るものである。

本発明の密閉型回転式圧縮機は、ベーンの往復運動を、ベーンの反ピストン側端面部と上下軸受のフランジ外にある範囲で行われるものにし、ベーンと上下軸受の間で金属接触による摺動が起きることを防止することにより機械損失を少なくし、更にはベーンと上下軸受間の潤滑油を円滑に供給するようにしたので信頼性の高い密閉型回転式圧縮機を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明実施の形態１における密閉型回転式圧縮機の縦断面図、図２は同密閉型回転式圧縮機の圧縮機構部径方向Ｘ−Ｘ断面図である。図１及び図２において、図６と同じ構成要素には同じ符号を用い、説明を省略する。

図１及び図２において、密閉容器１には電動機部２と圧縮機構部３がクランク軸４によって動力伝達可能に連結されて収納されている。

圧縮機構部３は円筒形状の気室９を有するシリンダ７と、シリンダ７の両端面に密着配置されて気室９を閉塞する上軸受１１及び下軸受１２と、気室９に収納され外周面を気室９の内壁面に接触されながら偏心回転運動を行うピストン６と、シリンダ７に径方向に設けられて一方の端部が気室９に開口するベーン溝８と、ベーン溝８の反気室側に連接して設けられた拡大室１４と、ベーン溝８に摺動自在に収納されて拡大室１４側からバネ部材１３により付勢されて先端をピストン６の外周面に接触されたベーン１０とからなり、気室９の内周壁面とピストン６の外周面とで形成される圧縮室はベーン１０によって低圧の吸入側と高圧の吐出側とに仕切られている。

クランク軸４は、上軸受１１と下軸受１２により回転自在に支持され、上軸受１１より反圧縮機構側に突出した部分で電動機部２の回転子と圧入等により結合されている。クランク軸４の上軸受１１と下軸受１２に挟まれた部分には、ピストン６の内径よりも僅かに小さな径を有する偏心軸部５が設けられており、ピストン６の内周と摺動自在に勘合して設けられている。

また、偏心軸部５の偏心量は、クランク軸４が回転した時に、ピストン６の外周面が気室９の内周壁面に常に接触しながら転動する大きさに設定されている。

ベーン１０は、ベーン溝８からシリンダ中心方向に向かって最も突出した位置において
も、ベーン１０の反ピストン側端面部のエッジが上軸受１１と下軸受１２のフランジ部に当接しないよう、常に上軸受１１下軸受１２のフランジ外に有るように構成されている。

上記の構成により、ベーン後端のエッジ部が摺動部となることが無いので、動力損失を抑えることが出来る。

この結果として、ベーン１０と上軸受１１と下軸受１２のフランジ部は金属接触を起こすことなく安定した状態を維持することが出来、機械損が小さく信頼性の高い密閉型回転式圧縮機を実現することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明実施の形態２における密閉型回転式圧縮機の圧縮機構部の分解斜視図である。

図３において、図１、図２及び図６と同じ構成要素には同じ符号を用い、説明を省略する。

図３において、上軸受１１ａと下軸受１２ａのフランジ外径のベーン溝部に切りかけ部１５を設けたものである。

上記の構成により、切りかけ部の空間が出来るので、潤滑油が溜まりやすく、ベーン１０と上軸受１１ａと下軸受１２ａのフランジ部との給油性が向上する。

この結果として、実施の形態１よりも更にベーン１０の潤滑性を確保することが出来る。

（実施の形態３）
図４は、本発明第３の実施の形態における密閉型回転式圧縮機の圧縮機構部の断面図である。

図４において、図１、図２及び図６と同じ構成要素には同じ符号を用い、説明を省略する。

図４において、ベーン１０ａの反ピストン側端部のエッジをＣ面取り部１６、または。Ｒ面取りを設けたものである。

上記の構成により、実施の形態２と同様に、Ｃ面取り部、または、Ｒ面取り部が潤滑油が溜まりやすく、ベーン１０ａと上軸受１１と下軸受１２のフランジ部との給油性が向上する。

（実施の形態４）
図５は、本発明第４の実施の形態における密閉型回転式圧縮機の圧縮機構部の断面図である。

図５において、図１、図２及び図６と同じ構成要素には同じ符号を用い、説明を省略する。

図５において、上軸受１１ｂと下軸受１２ｂのフランジ外径部のベーン溝側をＣ面取り部１７、または。Ｒ面取りを設けたものである。

上記の構成により、実施の形態３と同様に、Ｃ面取り部、または、Ｒ面取り部が潤滑油を案内する形になり、ベーン１０と上軸受１１ｂと下軸受１２ｂのフランジ部との摺動部に対して円滑な給油を行うことが出来る。

以上のように、本発明にかかる密閉型回転式圧縮機は、簡単な構成でコストをかけることなくベーン摺動部の機械損失を少なくし、更にはベーンと上下軸受間の潤滑油を円滑に供給することが可能となるので、空気調和装置や冷蔵庫などの冷凍機器の用途に適用できる。

本発明第１の実施の形態における密閉型回転式圧縮機の縦断面図 同密閉型回転式圧縮機の圧縮機構部径方向断面図 本発明第２の実施の形態における密閉型回転式圧縮機の圧縮機構部の分解斜視図 本発明第３の実施の形態における密閉型回転式圧縮機の圧縮機構部の断面図 本発明第４の実施の形態における密閉型回転式圧縮機の圧縮機構部の断面図 従来の密閉型回転式圧縮機の圧縮機構部の断面図

符号の説明

１ 密閉容器
２ 電動機
３ 圧縮機構部
４ クランク軸
５ 偏心軸
６ ピストン
７ シリンダ
８ ベーン溝
９ 気室
１０ ベーン
１１ 上軸受
１２ 下軸受
１３ バネ部材
１４ 拡大室
１５ 切りかけ部
１６ Ｃ面取り部（ベーン）
１７ Ｃ面取り部（軸受）

Claims (4)

1. 両端を上軸受と下軸受により挟まれた円筒形状の気室を有するシリンダと、前記気室の円周壁面に接触しながら偏心回転運動を行う円筒形状のピストンと、前記シリンダの径方向に設けられて一方の端部が前記気室内壁面に開口するベーン溝と、前記ベーン溝のもう一方の端部開口に連接して設けられた拡大室と、前記ベーン溝内に摺動自在に収納され、前記拡大室側から付勢されることにより先端を前記ピストンの外周面に接触させながら、前記ピストンの偏心回転運動にしたがって往復運動を行うベーンと、前記気室の内壁面とピストンの外周面とに囲まれ、前記ベーンによって吸入側と吐出側とに仕切られる圧縮室とからなり、ベーンの反ピストン側端面部のエッジが常に上軸受と下軸受のフランジと接触しない範囲で、ベーンの往復運動が行われることを特徴とする密閉型回転式圧縮機。
2. 請求項１記載の密閉型回転式圧縮機であって、前記上軸受と下軸受のフランジ外径のシリンダベーン溝付近に切りかけを有することを特徴とする密閉型回転式圧縮機。
3. 請求項１記載の密閉型回転式圧縮機であって、前記ベーンの反ピストン側端部のエッジが、Ｃ面取り、または、Ｒ面取りの形状となることを特徴とする密閉型回転式圧縮機。
4. 請求項１記載の密閉型回転式圧縮機であって、前記上軸受と下軸受のフランジ外径部のベーン溝側に、Ｃ面取り、またはＲ面取りの形状有することを特徴とする密閉型回転式圧縮機。

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