JP2009228522A - ロータリ圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】液圧縮のように異常運転が生じてバネがブレードに過度に押圧された場合でもバネが破損するのを抑制する。
【解決手段】シリンダ３３には、ブレード挿入溝３３ｄとバネ挿入溝３３ｅとが連通して形成されている。ブレード挿入溝３３ｄには、シリンダ室Ｂの内部に進退自在に設けられたブレード３６が配置されている。バネ挿入溝３３ｅには、ブレード３６の一端をローラ３４の外周面に向かって押圧するバネ３７と、バネ３７が最も収縮した状態にならないように当該バネ３７の変形を規制する一対の変形規制部材３８及び３９とが配置されている。この一対の変形規制部材３８及び３９は、互いに対向するように他方に向かって突出する突出部３８ａ，３９ａを有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、ブレードの一端をローラの外周面に向かって押圧するバネを備えたロータリ圧縮機に関する。

従来からシャフトに装着されるローラをシリンダのシリンダ室内で回転させることによって、冷媒の圧縮を行うロータリ圧縮機が知られている。このロータリ圧縮機では、シリンダ室の内部に進退自在に設けられるブレードの一端をローラの外周面に向かってバネにより押圧させることによって、シリンダ室を冷媒の吸入に係る吸入室（低圧室）と圧縮冷媒の吐出に係る吐出室（高圧室）とに区分されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
特開昭５９−２９７９５号公報 特開平６３−１６７０９５号公報

しかしながら、上記特許文献１及び２に開示される圧縮機において、液圧縮のように異常運転が生じてバネがブレードに過度に押圧された場合には、当該バネが破損してしまうという問題がある。

そこで、この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、液圧縮のように異常運転が生じてバネがブレードに過度に押圧された場合でもバネが破損するのを抑制することが可能な圧縮機を提供することを目的とする。

第１の発明にかかる圧縮機は、密閉ケーシングと、密閉ケーシング内に配置され、シリンダ室を有するシリンダと、シリンダ室の内部に配置されたローラと、シリンダ室の内部に進退自在に設けられたブレードと、ブレードの一端をローラの外周面に向かって押圧するバネと、バネが最も収縮した状態にならないようにバネの変形を規制する変形規制手段とを備えている。

この第１の発明にかかる圧縮機では、液圧縮のように異常運転が生じてバネがブレードに過度に押圧された場合でも、変形規制手段により、バネが最も収縮した状態にならないようにバネの変形が規制されるので、当該バネが破損するのを抑制することができる。

第２の発明にかかる圧縮機は、第１の発明にかかる圧縮機において、変形規制手段は、バネの両端に配置された一対の変形規制部と、一対の変形規制部のそれぞれに形成され、互いに対向するように他方に向かって突出した突出部とを有している。

この第２の発明にかかる圧縮機では、液圧縮のように異常運転が生じてバネがブレードに過度に押圧された場合でも、一対の変形規制部のそれぞれに形成される突出部同士が当接することにより、バネが最も収縮した状態にならないようにバネの変形が規制されるので、当該バネが破損するのを抑制することができる。

第３の発明にかかる圧縮機は、第１の発明にかかる圧縮機において、変形規制手段は、バネの両端に配置された一対の変形規制部と、一対の変形規制部の一方に形成され、他方に向かって突出した突出部とを有している。

この第３の発明にかかる圧縮機では、液圧縮のように異常運転が生じてバネがブレードに過度に押圧された場合でも、一方の変形規制部に形成される突出部が他方の変形規制部に当接することにより、バネが最も収縮した状態にならないようにバネの変形が規制されるので、当該バネが破損するのを抑制することができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、変形規制手段により、液圧縮のように異常運転が生じてバネがブレードに過度に押圧された場合でも、バネが最も収縮した状態にならないようにバネの変形が規制されるので、当該バネが破損するのを抑制することができる。

また、第２の発明では、液圧縮のように異常運転が生じてバネがブレードに過度に押圧された場合でも、一対の変形規制部のそれぞれに形成される突出部同士が当接することにより、バネが最も収縮した状態にならないようにバネの変形が規制されるので、当該バネが破損するのを抑制することができる。

また、第３の発明では、液圧縮のように異常運転が生じてバネがブレードに過度に押圧された場合でも、一方の変形規制部に形成される突出部が他方の変形規制部に当接することにより、バネが最も収縮した状態にならないようにバネの変形が規制されるので、当該バネが破損するのを抑制することができる。

以下、図面に基づいて、本発明に係る圧縮機の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るロータリ圧縮機の断面図である。図２は、図１に示した圧縮機のシリンダ内の構造を示した断面図である。以下、図１及び図２を参照して、本発明の第１実施形態に係るロータリ圧縮機１について詳細に説明する。

ロータリ圧縮機１は、図１に示すように、ロータリ圧縮機であって、密閉ケーシング１０と、密閉ケーシング１０内に配置される駆動機構２０及び圧縮機構３０とを備えている。このロータリ圧縮機１は、いわゆる高圧ドーム型の圧縮機であって、密閉ケーシング１０内において、圧縮機構３０が駆動機構２０の下側に配置される。また、密閉ケーシング１０の下部には、圧縮機構３０の各摺動部に供給される潤滑油４０が貯留されている。

駆動機構２０は、圧縮機構３０を駆動するために設けられており、駆動源となるモータ２１と、モータ２１に取り付けられるシャフト２２とを備えている。

モータ２１は、ロータ２１ａと、このロータ２１ａの径方向外側にエアギャップを介して配置されるステータ２１ｂとを有している。このロータ２１ａには、シャフト２２が回転可能に取り付けられている。そして、ロータ２１ａは、積層された電磁鋼板からなるロータ本体と、このロータ本体に埋設された磁石とを有している。また、ステータ２１ｂは、鉄からなるステータ本体と、このステータ本体に巻回されたコイルとを有している。モータ２１は、コイルに電流を流すことによってステータ２１ｂに発生する電磁力により、ロータ２１ａをシャフト２２と共に回転させる。

シャフト２２は、上記したロータ２１ａと共に回転することによって、圧縮機構３０のローラ３４を回転させる。このシャフト２２には、後述するシリンダ３３のシリンダ室Ｂ内に位置するように偏心部２２ａが設けられており、当該偏心部２２ａには、ローラ３４が装着されている。これにより、シャフト２２の回転に伴って、偏心部２２ａに装着されるローラ３４がシリンダ３３のシリンダ室Ｂで回転し、冷媒の圧縮が行われる。

一方、圧縮機構３０は、アキュムレータ（図示せず）から吸入した冷媒を圧縮して吐出するために設けられている。この圧縮機構３０により吐出された冷媒は、駆動機構２０のステータ２１ｂとロータ２１ａとの間のエアギャップを通過して、駆動機構２０を冷却した後、吐出管１１から吐出される。この圧縮機構３０は、駆動機構２０のシャフト２２のシャフトに沿って上から下に向かって、マフラー３１と、フロントヘッド３２と、シリンダ３３及びローラ３４と、リアヘッド３５とを有している。

マフラー３１は、フロントヘッド３２の上面に取り付けられており、フロントヘッド３２の上面と共にマフラー空間Ａを形成して、冷媒の吐出に伴う騒音の低減を図っている。

フロントヘッド３２は、シリンダ３３の上側に配置され、シリンダ３３のシリンダ室Ｂの上方の開口を閉塞する。このフロントヘッド３２は、シャフト２２が挿入される軸受け孔３２ａを有する円板状の本体部３２ｂと、軸受け孔３２ａを囲むように当該本体部３２ｂから上方に突出する環状のボス部３２ｃとを有している。そして、本体部３２ｂには、シリンダ３３のシリンダ室Ｂにおけるローラ３４の回転駆動によって圧縮された冷媒をマフラー空間Ａに導入するための吐出ポート（図示せず）が形成されている。

シリンダ３３には、シャフト２２の回転に伴って偏心運動するローラ３４が配置されるシリンダ室Ｂが設けられる。このシリンダ室Ｂとマフラー空間Ａとは、上記した吐出ポートを介して連通される。このシリンダ３３は、図２に示すように、シリンダ室Ｂを形成する貫通孔３３ａを有する円環形状の本体部３３ｂと、その本体部３３ｂの外周面から外側に向かって延びる突出部３３ｃとを備えている。

本体部３３ｂの貫通孔３３ａに形成されるシリンダ室Ｂでは、シャフト２２（偏心部２２ａ）の回転に伴って回転するローラ３４の外周面が貫通孔３３ａの内周面に接しながら回転する。これにより、ローラ３４の回転に伴って吸入された冷媒が圧縮される。上記したシリンダ室Ｂは、シリンダ室Ｂの内部に進退自在に設けられたブレード３６がバネ３７の押圧によってローラ３４の外周面に当接することによって、冷媒が吸入される吸入室（低圧室）ＬＲと圧縮された冷媒を吐出する吐出室（高圧室）ＨＲとに仕切られている。

また、シリンダ３３の本体部３３ｂから突出部３３ｃに至る部分には、ブレード挿入溝３３ｄとバネ挿入溝３３ｅとが連通して形成されている。ブレード挿入溝３３ｄには、シリンダ室Ｂの内部に進退自在に設けられたブレード３６が配置されている。そして、バネ挿入溝３３ｅには、当該ブレード３６の一端をローラ３４の外周面に向かって押圧するバネ３７と、バネ３７が最も収縮した状態にならないように当該バネ３７の変形を規制する一対の変形規制部材３８及び３９とが配置されている。

一対の変形規制部材３８及び３９は、バネ挿入溝３３ｅにおいて、バネ３７の両端に配置されている。この変形規制部材３８及び３９は、共に断面コの字形状であって、互いに対向するように配置されている。具体的には、変形規制部材３８は、変形規制部材３９に向かって突出した２つの突出部３８ａとそれらの突出部３８ａを連結する連結部３８ｂとを有していると共に、変形規制部材３９は、変形規制部材３８に向かって突出した２つの突出部３９ａとそれらの突出部３９ａを連結する連結部３９ｂとを有している。これにより、液圧縮のように異常運転が生じてバネ３７がブレード３６に過度に押圧された場合でも、変形規制部材３８及び３９の突出部３８ａ及び３９ａ同士が当接して、変形規制部材３８と３９との間のバネ３７の変形が規制される。突出部３８ａ及び３９ａの合計の長さＬ１は、バネ３７が最も収縮した長さより長く設定されているので、バネ３７が最も収縮してしまうのを防止することができる。この第１実施形態では、変形規制部材３８及び３９が、本発明の「一対の変形規制部」である。

リアヘッド３５は、シリンダ３３の下側に配置され、シリンダ３３のシリンダ室Ｂの下方の開口を閉塞する。このリアヘッド３５は、フロントヘッド３２と同様に、シャフト２２が嵌挿される軸受け孔３５ａを有する円板状の本体部３５ｂと、軸受け孔３５ａを囲むように当該本体部３５ｂから下方に突出する環状のボス部３５ｃとを有している。

［本実施形態のロータリ圧縮機の特徴］
本実施形態のロータリ圧縮機１には、以下のような特徴がある。

本実施形態のロータリ圧縮機１では、一対の変形規制部材３８及び３９を設けることにより、液圧縮のように異常運転が生じてバネ３７がブレード３６に過度に押圧された場合でも、その突出部３８ａ及び３９ａ同士が当接するので、バネ３７が最も収縮した状態にならないようにバネ３７の変形が規制され、バネ３７が破損するのを抑制することができる。

（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る圧縮機のシリンダ内の構造を示した断面図である。以下、図３を参照して、本発明の第２実施形態に係るロータリ圧縮機について詳細に説明する。この第２実施形態では、バネの一方端に配置される変形規制部材と、バネの他方端に配置される密閉ケーシングとでバネの変形を規制している。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成については同一符号を付し、その説明を適宜省略する。

バネ挿入溝３３ｅには、当該ブレード３６の一端をローラ３４の外周面に向かって押圧するバネ３７と、バネ３７が最も収縮した状態にならないように当該バネ３７の変形を規制する変形規制部材１３８が配置されている。この変形規制部材１３８は、バネ挿入溝３３ｅにおいて、バネ３７の一方端（ブレード３６とバネ３７との間）に配置されている。この変形規制部材１３８は、密閉ケーシング１０の内周面（外側）に向かって突出した２つの突出部１３８ａと、それらの突出部１３８ａを連結する連結部１３８ｂとを有した断面コの字形状である。また、バネ３７の他方端には、密閉ケーシング（変形規制部）１０が配置されている。これにより、液圧縮のように異常運転が生じてバネ３７がブレード３６に押圧されて過度に収縮した場合でも、変形規制部材１３８の突出部１３８ａと密閉ケーシング１０の内周面とが当接して、変形規制部材１３８と密閉ケーシング１０との間のバネ３７の変形が規制される。突出部１３８ａの長さＬ２は、バネ３７が最も収縮した長さより長く設定されているので、バネ３７が最も収縮してしまうのを防止することができる。この第２実施形態では、変形規制部材１３８及び密閉ケーシング１０とが、本発明の「一対の変形規制部」である。

［本実施形態のロータリ圧縮機の特徴］
本実施形態のロータリ圧縮機には、以下のような特徴がある。

本実施形態のロータリ圧縮機では、ブレード３６とバネ３７との間に変形規制部材１３８を設けることにより、液圧縮のように異常運転が生じてバネがブレードに過度に押圧された場合でも、その突出部３８ａと密閉ケーシング１０の内周面とが当接するので、バネ３７が最も収縮した状態にならないようにバネ３７の変形が規制され、バネ３７が破損するのを抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記実施形態では、１シリンダ型のロータリ圧縮機に本発明を適用する例について説明したが、本発明はこれに限らず、２シリンダ型のロータリ圧縮機にも適用可能である。

また、上記第１実施形態では、各々２つの突出部３８ａ及び３９ａが設けられた一対の変形規制部材３８及び３９を用いる例について説明したが、本発明はこれに限らず、図４に示す第１変形例に係る変形規制部材２３８及び２３９を用いてもよい。この第１変形例に係る変形規制部材２３８及び２３９は、バネ３７の両端に配置されている。そして、変形規制部材２３８は、変形規制部材２３９に向かって突出した１つの突出部２３８ａとその突出部２３８ａが設けられる本体部２３８ｂとを有していると共に、変形規制部材２３９は、変形規制部材２３８に向かって突出した１つの突出部２３９ａとその突出部２３９ａが設けられる本体部２３９ｂとを有している。なお、突出部２３８ａ及び２３９ａの合計の長さＬ３は、バネ３７が最も収縮した長さより長く設定されている。この第１変形例では、変形規制部材２３８及び２３９が、本発明の「一対の変形規制部」である。

また、上記第２実施形態では、２つの突出部１３８ａが設けられた変形規制部材１３８と密閉ケーシング１０とでバネ３７の変形を規制する例について説明したが、本発明はこれに限らず、図５に示す第２変形例のように、図４に示した第１変形例に係る変形規制部材と同様の１つの突出部３３８ａとその突出部３３８ａが設けられる本体部３３８ｂとを有する変形規制部材３３８をバネ３７とブレード３６との間に配置してもよい。なお、突出部３３８ａの長さＬ４は、バネ３７が最も収縮した長さより長く設定されている。この第２変形例では、変形規制部材３３８と密閉ケーシング１０とが、本発明の「一対の変形規制部」である。

また、上記第２実施形態では、変形規制部材１３８をバネ３７の一方端（ブレード３６とバネ３７との間）に配置する例について説明したが、本発明はこれに限らず、図６に示す第３変形例のように、図５に示した第２変形例にかかる変形規制部材と同様の変形規制部材４３９をバネ３７の他方端（密閉ケーシング１０とバネ３７との間）に配置してもよい。なお、突出部４３８ａの長さＬ５は、バネ３７が最も収縮した長さより長く設定されている。この第３変形例では、変形規制部材４３９とブレード３６の端部３６ａとが、本発明の「一対の変形規制部」である。

また、上記実施形態及び変形例では、ブレードと変形規制部材とを別体にしたが、本発明はこれに限らず、図７に示す第４変形例のように、ブレード５３６の先端に変形規制部５３６ａを一体的に形成してもよい。なお、突出部５３６ａの長さＬ６は、バネ３７が最も収縮した長さより長く設定されている。この第４変形例では、ブレード５３６の変形規制部５３６ａと密閉ケーシング１０とが、本発明の「一対の変形規制部」である。

本発明を利用すれば、液圧縮のように異常運転が生じてバネがブレードに過度に押圧された場合でもバネが破損するのを抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係るロータリ圧縮機の断面図である。 図１に示した圧縮機のシリンダ内の構造を示した断面図である。 本発明の第２実施形態に係る圧縮機のシリンダ内の構造を示した断面図である。 本発明の第１変形例に係る圧縮機のシリンダ内の構造を示した断面図である。 本発明の第２変形例に係る圧縮機のシリンダ内の構造を示した断面図である。 本発明の第３変形例に係る圧縮機のシリンダ内の構造を示した拡大断面図である。 本発明の第４変形例に係る圧縮機のシリンダ内の構造を示した拡大断面図である。

符号の説明

１ ロータリ圧縮機
１０ 密閉ケーシング
３３ シリンダ
３４ ローラ
３６，５３６ ブレード
３７ バネ
３８，３９，１３８，２３８，２３９，３３８，４３９ 変形規制部材
３８ａ，３９ａ，１３８ａ，２３８ａ，２３９ａ，３３８ａ 突出部
５３６ａ 変形規制部

Claims (3)

1. 密閉ケーシングと、
   前記密閉ケーシング内に配置され、シリンダ室を有するシリンダと、
   前記シリンダ室の内部に配置されたローラと、
   前記シリンダ室の内部に進退自在に設けられたブレードと、
   前記ブレードの一端を前記ローラの外周面に向かって押圧するバネと、
   前記バネが最も収縮した状態にならないように前記バネの変形を規制する変形規制手段とを備えていることを特徴とするロータリ圧縮機。
2. 前記変形規制手段は、
   前記バネの両端に配置された一対の変形規制部と、
   前記一対の変形規制部のそれぞれに形成され、互いに対向するように他方に向かって突出した突出部とを有していることを特徴とする請求項１に記載のロータリ圧縮機。
3. 前記変形規制手段は、
   前記バネの両端に配置された一対の変形規制部と、
   前記一対の変形規制部の一方に形成され、他方に向かって突出した突出部とを有していることを特徴とする請求項１に記載のロータリ圧縮機。

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