JP2009185761A - ロータリ圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の構成では圧縮機の効率向上のためバルブ取り付け部の厚さを薄くし、吐出口のデッドボリュームを小さくして圧縮効率の向上を図ると、バルブ取り付け部の厚さが薄くなり上軸受け外側と内側には最大で吐出圧力と吸入圧力の差圧が作用するため厚さの薄いバルブ取り付け部のシリンダー内壁の内側に臨む部分が前記差圧で押され内側に膨らみピストンの端面と接触し摩耗してしまい信頼性上の課題があった。
【解決手段】吐出口リング部１４以外のバルブ取り付け部６をシリンダー内壁３ａよりも外側に構成したことを特徴とすることにより、バルブ取り付け部６のシリンダー内壁３ａよりも内側に臨む部分をなくすことが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ルームエアコン、冷蔵庫、空気調和装置に組み込まれるロータリ圧縮機に関する。

従来のこの種のロータリ圧縮機のバルブ取り付け部はシリンダー内壁の内側に一部が臨むように設置されていた（例えば、特許文献１参照）。

図７は、特許文献１に記載された従来のロータリ圧縮機の上軸受け７１側より見た横断面図である。破線で示しているのがシリンダー内壁７２ピストン７３である。シリンダー内壁７２とピストン７３外壁で囲まれた空間をベーン７４で区切られ吐出口７６が構成されている方の空間が圧縮室７８となり、反対側が吸入室７９になっている。上軸受け７１の圧縮室７８側にバルブ取り付け部７５が設けられ吐出口７６バルブ固定部７７が構成されている。またバルブ取り付け部７５はシリンダー内壁７２の内側に一部分が臨む部分７５ａ（斜線部）を有する構成になっている。
特公平７−１２２４３７号公報（図１）

しかしながら、前記従来の構成では圧縮機の効率向上のためバルブ取り付け部７５の厚さを薄くし、吐出口７６のデッドボユームを小さくして圧縮効率の向上を図ると、上軸受け７１外側と内側には最大で吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓの差圧が作用するため厚さの薄いバルブ取り付け部７５のシリンダー内壁７２の内側に臨む部分７５ａが前記差圧で押され内側に膨らみピストンの端面と接触し摩耗してしまう信頼性上の課題があった。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、バルブ取り付け部を薄くしても変形を小さくして信頼性上問題のないレベルにして吐出口のデッドボリュームを小さくして圧縮機効率を向上するロータリ圧縮機を提供することを目的としている。

上記従来の課題を解決するために、本発明のロータリ圧縮機は、前記吐出口外周部以外の前記バルブ取り付け部を前記シリンダー内壁よりも外側に構成したことを特徴とする。

このことにより、バルブ取り付け部の前記シリンダー内壁よりも内側に臨む部分をなくすことが可能となる。

本発明のロータリ圧縮機のバルブ取り付け部を薄くしても差圧によりピストン側に膨らみ難く信頼性上問題のないレベルに押えることが可能となり吐出口のデッドボリュームを小さくして圧縮機効率を向上させることが出来る。

第１の発明は前記吐出口外周部以外の前記バルブ取り付け部を前記シリンダー内壁よりも外側に構成したことにより、吐出口を薄くしてデッドボリューム小さくできる構成になっている。

第２の発明は、特に、第１の発明の軸受け端板に掘り込まれたバルブ取り付け部を吐出口外周部が前記バルブ取り付け部の肉厚よりも薄くなる方向に斜めに構成したことにより、バルブ取り付け部の強度を十分確保して吐出口のデッドボリュームを小さくできる構成になっている。

第３の発明は、特に、第１の発明の弁座部吐出口の穴形状をＤ字型に加工し、前記吐出口の欠けた部分がシリンダー中心に向かうように設けたことにより、圧力差による歪みを小さく出来る構成になっている。

第４の発明は、特に、第１の発明のバルブカバー内側にバルブ取り付け部を配置するように、バルブカバーに張り出し部分を構成することにより、バルブ取り付け部を密閉できるためバルブ音を遮蔽することが可能となり騒音を下げることが可能である。

第５の発明は、特に、第１の発明のバルブカバーのガス出口をバルブ取り付け部に設けて、積極的にバルブカバーとバルブ取り付け部に発生するすき間を利用する構成である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明にかかるロータリ圧縮機のメカ部の縦断面図を示している。

図１に示されるように、密閉容器１に上軸受け２が固定されている。また、シリンダー３の上部には上軸受け２、下部には下軸受け１５が取り付けられそれぞれに囲まれた空間内にシャフ４により回転するピストン５が設けられ圧縮室、吸入室を構成している。上軸受け２の上面にバルブ取り付け部６が設けられ、バルブ取り付け部６にバルブ７、バルブストップ８が取り付けられている。また、バルブ取り付け部６を覆うようにバルブカバー９が上軸受け２にボルト等で固定されている。

図２は、本発明にかかるロータリ圧縮機の上軸受け２から見たメカ部の横断面図である。シリンダーの内壁３ａ、ピストン５、ベーン１０および吸入口３ｂが破線で示されている。

以上のように構成されたロータリ圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。

まず、吸入口３ｂより冷媒が吸入室１１に吸入される。また、圧縮室１２にある冷媒はピストン５の回転とともに圧縮され吐出口１３よりバルブカバー９内に吐出される。

図２の上軸受け２上面の圧縮室１２の終了近辺に吐出口１３、そのまわりに吐出口外周部１４およびバルブ１３を取り付けるためのバルブ取り付け部６が設けられている。吐出口外周部１４はシリンダー内壁３ａ内に一部かかるように設置されているが、バルブ取り付け部６はシリンダー内壁３ａよりも外側に設置されている。

図３（ａ）は吐出口１３近傍を上部より見た平面図、（ｂ）は上軸受け２のバルブ取り付け部６近傍の縦断面拡大図である。バルブ取り付け部６の裏側６ｂはシリンダー３の端面３ｂに当っているため、バルブ取り付け部６に圧力差がかからない構成になっている。また、吐出口１３の穴形状をＤ字型に加工し吐出口１３の欠けた部分１３ａはシリンダー中心に向かう方向に構成されている。吐出口１３の穴形状をＤ字型に加工していない場合と比較して吐出口１３の欠けた部分１３ａがリブの役割を果たすため、吐出口外周部１４全体の剛性が向上し上軸受け２の外側に吐出圧力Ｐｄまた上軸受け２の内側に吸入圧力Ｐ
ｓによる差圧が働いても吐出口リング部１４の変形量が小さくなり、より吐出口外周部１４の厚さを薄くし、そこのデッドボリュームも小さくすることができる。デッドボリューを小さくできると、圧縮効率が向上する利点を得ることができる。また、吐出口１３の欠けた部分１３ａがシリンダー中心に向かう方向に構成されているためピストン内側５ａと吐出口１３とのシール長Ｌを長く確保できるためピストン内側５ａのオイルや冷媒が漏れるのを低減することが出来る。

図４は、本発明にかかるロータリ圧縮機の上軸受け２の上面に掘りこまれたバルブ取り付け部６の詳細縦断面図である。吐出口外周部１４の肉厚Ｌ１がバルブ取り付け部６の肉厚Ｌ２よりも薄くなる方向にバルブ取り付け部６を斜めに構成しバルブ７およびバルブストップ８がリベット１６で固定されている。

この構成によりバルブ取り付け部６の強度を確保して吐出口１３のデッドボリュームを小さくできる構成になっている。

図５は、本発明にかかるロータリ圧縮機のバルブカバーから見た横断面図である。上軸受け２の上面にあるバルブ取り付け部６を破線で示している。バルブカバー９にはバルブ取り付け部６全体を覆うように張り出し部９ａが設けられている。また、バルブカバー９内に吐出された圧縮冷媒はバルブカバー９にあけられた穴９ｂより吐出される。この構成によりバルブ取り付け部がバルブカバー９で覆われているため、騒音の増大を抑えることが出来かつ材料費も張り出し部分９ａの増加ですむためコスト的に安価なバルブカバーを得ることができる。

図６は、本発明にかかるロータリ圧縮機のバルブカバー９、バルブ取り付け部６の縦断面図である。

バルブ取り付け部６とバルブカバー９との間に発生するすき間を冷媒ガスの通路として積極的に利用するために、バルブ取り付け部６と対応するバルブカバー９に開口部９ｃを設けた構成になっている。また開口部９ｃの強度を上げるためには半円状の形状が望ましい。

以上のように、本実施の形態においてはロータリ圧縮機の前記吐出口リング部以外の前記バルブ取り付け部を前記シリンダー内壁よりも外側に構成であるため、差圧によるバルブ取り付け部の変形を無くすことが出来るため吐出口の厚みを小さくできデッドボリュームを小さくして圧縮効率の向上を図ることが出来る。

なお、この実施形態は上軸受けのバルブ取り付け部に関して説明したが、下軸受け側にバルブ取り付け部が構成されても同様の効果を有する。

上述したように、本発明にかかるロータリ圧縮機は、圧縮効率を向上することができるため、給湯器用ＣＯ_２圧縮機、空気圧縮の用途にも適用できる。

本発明にかかるロータリ圧縮機のメカ部の縦断面図 本発明にかかるロータリ圧縮機の上軸受けから見たメカ部の横断面図 本発明にかかるロータリ圧縮機の上軸受けの上面に掘りこまれたバルブ取り付け部を示すものであり（ａ）は吐出口１３近傍を上部より見た平面図（ｂ）は上軸受け２のバルブ取り付け部６近傍の縦断面図拡大図 本発明にかかるロータリ圧縮機の上軸受けの上面に掘りこまれたバルブ取り付け部を示す縦断面図拡大図 本発明にかかるロータリ圧縮機のバルブカバーから見た横断面図 本発明にかかるロータリ圧縮機のバルブカバーとバルブ取り付け部の縦断面図 従来のロータリ圧縮機の横断面図

符号の説明

１ 密閉容器
２ 上軸受け
３ シリンダー
３ａ シリンダー内壁
３ｂ 吸入口
４ シャフト
５ ピストン
６ バルブ取り付け部
７ バルブ
８ バルブストップ
９ バルブカバー
９ａ 張り出し部
９ｂ 穴
９ｃ 開口部
１０ ベーン
１１ 吸入室
１２ 圧縮室
１３ 吐出口
１３ａ 欠けた部分
１４ 吐出口外周部
１５ 下軸受け
１６ リベット

Claims (5)

1. シリンダーの両端面に、上軸受けと下軸受けを配し前記シリンダー内を回転するピストンと、前記ピストンを駆動するシャフトと、前記シリンダー内を吸入室と吐出口が開口する圧縮室に仕切るベーンと、前記上軸受けあるいは前記下軸受けの一方に前記吐出口を設け前記吐出口の出口にバルブにより開閉される吐出口外周部および前記バルブを固定するバルブ取り付け部と、前記バルブ、バルブストップを覆うように取り付けられたバルブカバーを有し、前記吐出口外周部以外の前記バルブ取り付け部を前記シリンダー内壁よりも外側に構成したロータリ圧縮機。
2. 軸受け端板に掘り込まれたバルブ取り付け部を吐出口外周部が前記バルブ取り付け部の肉厚よりも薄くなる方向に斜めに構成した請求項１記載のロータリ圧縮機。
3. 吐出口の穴形状をＤ字型に加工し、前記吐出口の欠けた部分がシリンダー中心に向かうように設けた請求項１または請求項２記載のロータリ圧縮機。
4. バルブカバー内側にバルブ取り付け部を配置するように、バルブカバーに張り出し部分を構成した請求項１または請求項２または請求項３記載のロータリ圧縮機。
5. バルブカバーのガス出口をバルブ取り付け部に設けた請求項１または請求項２または請求項３記載のロータリ圧縮機。