JP2007291886A - 流体機械および冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流体機械として、シリンダ室20を備えたシリンダ13と、このシリンダのシリンダ室を貫通して設けられるとともにシリンダ室と対向する部位にクランク部8aを有する回転軸8と、この回転軸のクランク部に係合され回転軸の回転にともなってシリンダ室で偏心公転運動をなすローラ23と、このローラと一体的に設けられローラの偏心公転運動にともなって揺動しシリンダ室を圧縮部と吸込み部に区画するブレード25と、回転軸のクランク部とローラとの間に介設されるボールベアリング22とを具備し、ローラの中心からブレードの先端面までの距離Lを、ローラの外周半径Rの2倍以下(L<2R)に設定した。
【選択図】 図2
Description
図9に示すように、ローラgとブレードfが別部品からなる一般的な構造では、シリンダaに対するローラgの高さ方向のクリアランスをC、ローラgの外周半径をRとすると、許容傾き角度αは、tan−1(C/R)となる。
このように、図10に示すローラgとブレードfを一体化した構造の許容傾き角度βは、図9に示すローラgとブレードfを別部品とした一般的な構造の許容傾き角度αよりも小(β<α)となる。そのため、部品精度等に起因するローラ・ブレード一体部品の傾斜により、ブレード先端部等が片当りにより摩耗しやすい不具合があった。
図1は、第1の実施の形態における流体機械であるローリングピストン形圧縮機(以下、単に「圧縮機」と呼ぶ)Sの一部縦断面図および、この圧縮機Sを備えた冷凍サイクル装置の冷凍サイクル構成図である。
上記圧縮機構部6は、シリンダ13を備えている。このシリンダ13は、中心軸に沿って所定の高さ寸法に形成され、外径寸法は密閉ケース5の内径寸法よりも僅かに大に形成される。上記シリンダ13は密閉ケース5周面に圧入されたうえに、密閉ケース5外部からの溶接加工によって位置決め固定される。
一方、上記回転軸クランク部8aにはボールベアリング22の内径部が嵌め込まれる。上記ボールベアリング22の外径部には、後述する揺動部材Yを構成するローラ23が嵌め込まれる。換言すれば、回転軸クランク部8aと上記ローラ23との間にボールベアリング22が介設されることとなる。
なお上記揺動部材Yについて説明すると、この揺動部材Yは、上述したローラ23と、このローラ23の外周面一部に固定ねじ24をもって取付けられ、ローラ23と一体化されるブレード25とから構成される。
上記ブレード25のローラ23側端面である基端面は、ローラ23外周面の曲率半径と同一の曲面に形成されていて、ローラ23外周面に密に接触する。ブレード25の他端面である先端面は、高さ方向面および板厚方向面に対して直角な平面をなす。
上記逃げ空間部31は、上記縦孔部32よりも小さい直径でシリンダ室20と縦孔部32の中心軸と平行する中心軸を備えた円形状の縦孔からなる。そして、ブッシュ収納部30の縦孔部32とシリンダ室20との関係と同様、逃げ空間部31の一部が縦孔部32にかかって所定の幅寸法で互いに連通する。
操作盤の運転ボタンが押されると、制御部はインバータを介して電動機部7に運転信号を送る。回転軸8が回転駆動され、クランク部8aがシリンダ室20内で偏心回転を行う。このクランク部8aにボールベアリング22を介して嵌合する揺動部材Yのローラ23は、シリンダ室20内で偏心公転運動を行う。
この圧縮機Sは、実質的にローラ23とブレード25とを一体化した構成であるので、ローラとブレードが別体に構成される一般的な圧縮機と比較して、ローラ23とブレード25間の摺動が無くなり、両者間の摩擦損失および漏れの低減化等のメリットがある。その一方で、ローラ23中心からブレード25先端面に至る距離Lが長くなり、組立て時の構成部品の傾き角度が制約されて直角度等の部品精度がより厳しく求められる。
破線曲線は、クランク部とローラとの間にボールベアリングが無いものであり、実線曲線はクランク部とローラとの間にボールベアリングが介在する場合である。この図から、ローラ23と回転軸クランク部8aとの間にボールベアリングが存在しない場合は、L/Rが1.5を越えると、ローラ23とブレード25を一体化した部品の傾斜による片当りにより不良率が急激に発生することが分かる。
そこで、ローラ23とブレード25を別部品で製作し、組立てにより一体的に結合させる構造において、ブレード25とローラ23のスラスト面に沿って油溝35,36を備える構成とし、ブレード25のスラスト面への給油を可能とする。
その後、潤滑油は逃げ空間部31に導かれて充満し、ここから油逃げ通路37を介して密閉ケース5へ導かれ、最終的に油溜り部9へ戻る。特に、油逃げ通路37を逃げ空間部31の上部側にのみ備えているので、潤滑油は逃げ空間部31に充満してから油逃げ通路37に導かれる。これにより、ブレード25あるいはブッシュ33との隙間を通ってガスが漏れるのを防ぐことができ、圧縮性能低下をより確実に防止する。
なお、上記実施の形態においてはブレード25の基端面をローラ23の曲率半径と同一の曲面に形成して、ブレード25の基端面をローラ23の外周面に密に接触するようにしたが、このような接続構造に限定されるものではない。
上記ローラ23Aの外周部位には凹部40が設けられていて、この凹部40はブレード25Aの基端部jとの嵌め合わせが可能な寸法形状に設定されている。上記ブレード25Aの基端部jは、先端部と同様、高さ方向と長手方向に直角な平面状をなす。
上記凹部40にブレード25Aの基端部jを挿入し突き合わせた状態で、固定ねじ24を取付け用孔26からねじ孔27に螺挿すれば、ローラ23Aとブレード25Aが一体部品として構成化される。
上記[特許文献1]では、ローラ外周に嵌合溝を形成してブレードに設けた嵌合部と結合し、ローラとブレードを一体化している。上記[特許文献2]では、ベーンの平行な2平面とローラの円筒状外周面の中心軸とが互いに平行となる状態でボルトで結合し、ベーンとローラとの一体化が図られている。
ブレード25Bは、平行部mと円形部nとを一体に連設してなり、断面が、いわゆる鍵穴状(中実であるが)に形成される。シリンダ13には円形孔部30Aが設けられていて、ブレード25Bの円形部nが揺動可能に嵌め込まれる。ブレード25Bの平行部mはシリンダ室20へ突出していて、ローラ23Bの外周に設けられる凹部qにスライド自在に嵌め込まれる。
Claims (5)
- シリンダ室を備えたシリンダと、
このシリンダの上記シリンダ室を貫通して設けられるとともに、シリンダ室と対向する部位にクランク部を有する回転軸と、
この回転軸の上記クランク部に係合され、回転軸の回転にともなって上記シリンダ室で偏心公転運動をなすローラと、
このローラと一体的に設けられ、ローラの偏心公転運動にともなって揺動し上記シリンダ室を圧縮部と吸込み部に区画するブレードと、
上記回転軸のクランク部と上記ローラとの間に介設されるボールベアリングとを具備し、
上記ローラの中心から上記ブレードの先端面までの距離Lを、上記ローラの外周半径Rの2倍以下(L<2R)に設定したことを特徴とする流体機械。 - 上記ローラと上記ブレードとは別体に形成され、上記ローラは半径方向に沿ってねじ孔が設けられ、上記ブレードは高さ方向と直交する長手方向に沿って取付け用孔が設けられ、この取付け用孔を介して上記ねじ孔に固定ねじを螺挿することにより、ローラにブレードが一体的に取付け固定されることを特徴とする請求項1記載の流体機械。
- 上記ローラは外周部位にブレード端部との嵌め合わせが可能な凹部が設けられ、このローラ凹部にブレード端部を挿入し突き合わせた状態で上記固定ねじをもって取付け固定されることを特徴とする請求項2記載の流体機械。
- 上記ブレードのスラスト面に長手方向に沿って油溝が設けられるとともに、上記ローラのスラスト面に半径方向に沿って油溝が設けられ、上記ブレードとローラを一体的に組合せた状態で上記油溝が互いに連通することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の流体機械。
- 上記請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の流体機械としての圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器とを備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
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CN101737330A (zh) * | 2010-02-10 | 2010-06-16 | 刘亚民 | 滚动活塞压缩机或发动机密封结构 |
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CN101737330B (zh) * | 2010-02-10 | 2013-01-02 | 河北省电力公司电力科学研究院 | 滚动活塞压缩机或发动机密封结构 |
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