JP2011202527A - Rotary compressor - Google Patents
Rotary compressor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011202527A JP2011202527A JP2010068149A JP2010068149A JP2011202527A JP 2011202527 A JP2011202527 A JP 2011202527A JP 2010068149 A JP2010068149 A JP 2010068149A JP 2010068149 A JP2010068149 A JP 2010068149A JP 2011202527 A JP2011202527 A JP 2011202527A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- piston
- back pressure
- pressure chamber
- rotary compressor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
Description
この発明は、空調機やヒートポンプ式給湯機等、流体を圧縮して昇圧する回転式圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a rotary compressor that compresses and pressurizes a fluid, such as an air conditioner and a heat pump type hot water heater.
従来、ハウジング内に円柱状の中空部を有するシリンダと、中空部内にシリンダに対して偏心して配置され、駆動源からの回転力を伝達する軸に一体に取り付けられた円柱状のピストンと、ピストンの外周に設けたベーン溝に摺動可能に装着され、先端がシリンダの内筒面と摺接することによって圧縮室を形成するベーンを設けた流体機械において、シリンダが回転可能に支持され、シリンダがピストンと同一方向に回転されるように構成した両回転型のスライディングベーン圧縮機が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a cylinder having a cylindrical hollow portion in a housing, a cylindrical piston that is arranged eccentrically with respect to the cylinder in the hollow portion, and is integrally attached to a shaft that transmits a rotational force from a driving source, and a piston In a fluid machine provided with a vane that is slidably mounted in a vane groove provided on the outer periphery of the cylinder and whose tip is in sliding contact with the inner cylindrical surface of the cylinder to form a compression chamber, the cylinder is rotatably supported. A double-rotating sliding vane compressor configured to rotate in the same direction as a piston is known (see, for example, Patent Document 1).
また、他の両回転型のスライディングベーン圧縮機として、上記と同様の構成に加え、シリンダの軸方向端部の一端に端板を設けた構造がある(例えば、特許文献2参照)。この種の、シリンダに端板を設けた構造では、端板の圧縮側の面とその反対側の面とで異なる圧力が作用するため、シリンダには軸方向にスラスト荷重が発生する。そこで、特許文献2では、シリンダ内に吸入されるガスの吸入圧力とシリンダ内で圧縮されたガスの吐出圧力との間の圧力(中間圧力とする)に保った中間圧室をシリンダ外側空間に設け、この中間圧室と吸入圧力空間もしくは吐出圧力空間の間にバネによる圧力調整機構を設けて、中間圧室の圧力を適正な圧力に調整した構造としている。これによって、シリンダに作用するスラスト荷重を低減し、シリンダが一方向に押付けられることによって発生する摩擦損失および摩耗の低減を図っている。
Another double-rotation type sliding vane compressor has a structure in which an end plate is provided at one end of an axial end of a cylinder in addition to the same configuration as described above (see, for example, Patent Document 2). In this type of structure in which the end plate is provided on the cylinder, different pressures act on the compression side surface and the opposite side surface of the end plate, so that a thrust load is generated in the cylinder in the axial direction. Therefore, in
また、特許文献1では、シリンダに端板を有していないので、シリンダにはスラスト荷重は発生しないが、シリンダ両端面がシリンダを収容するサイドハウジングと接触することによる摩擦・摩耗が発生する。このため、高圧のエアーをシリンダ両端面部に供給することによってエアーフィルムを形成し、摩擦・摩耗を軽減するようにした例が示されている。
Further, in
しかし、特許文献1で示されたエアーフィルムは負荷容量としては小さい。このため、シリンダに端板が無くスラスト荷重が基本的に作用しないような場合は接触回避することが可能であるが、特許文献2で示されるようなシリンダの一端に端板を有する構造の回転式圧縮機では大きいスラスト荷重が作用するため、エアーフィルムでは接触回避は困難である。
However, the air film disclosed in
また、特許文献2では、中間圧室を適正な中間圧力に保つために、圧力調整機構が必要であり、このため弁やバネなど部品点数が増加する。
Moreover, in
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、バネによる圧力調整機構を必要とせずに、簡便な構造でシリンダに作用するスラスト荷重を適正に軽減可能な高性能で信頼性の高い回転式圧縮機を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can reduce the thrust load acting on the cylinder appropriately with a simple structure without requiring a pressure adjustment mechanism using a spring. The purpose is to obtain a high-performance and highly reliable rotary compressor.
この発明に係る回転式圧縮機は、密閉容器内の圧力が一部を除いて吐出圧力に保たれた密閉容器と、密閉容器内に固定して設けられ、吸入ポートと吐出ポートとが設けられたハウジングと、ハウジングに対して回転可能に支持され、駆動手段によって駆動される軸と、ハウジングに固定されて軸を回転可能に支持するフレームと、軸に固定されて軸と一体に回転する円柱状のピストンと、ピストンを偏芯した状態で収容する円筒部、および円筒部の一端の開口を閉塞する端板を有し、円筒部の他端の開口を閉塞するハウジングに固定されたフレームに回転可能に支持され、ピストンと同一方向に同期して回転するシリンダと、ピストンとシリンダを同期して回転させる手段と、ピストンの外周に設けた少なくとも一つ以上の各ベーン溝に摺動可能に装着され、先端がシリンダの内筒面と摺接することによってシリンダ内の空間に圧縮室を形成する少なくとも一つ以上のベーンとを有し、シリンダの端板の背面とフレームとの間に、周囲の空間と気密に仕切られた背圧室を設けると共に、シリンダの端板に、圧縮室に連通する貫通した抽気孔を設け、シリンダの1回転中のある区間のみ抽気孔が背圧室に連通して圧縮途中のガスが背圧室に供給されるようにしたものである。 The rotary compressor according to the present invention is provided with a sealed container in which the pressure in the sealed container is maintained at a discharge pressure except for a part thereof, a fixed in the sealed container, and a suction port and a discharge port. Housing, a shaft rotatably supported with respect to the housing and driven by driving means, a frame fixed to the housing and rotatably supporting the shaft, and a circle fixed to the shaft and rotating integrally with the shaft A frame having a columnar piston, a cylindrical portion that accommodates the piston in an eccentric state, and an end plate that closes an opening at one end of the cylindrical portion, and is fixed to a housing that closes the opening at the other end of the cylindrical portion A cylinder that is rotatably supported and rotates synchronously in the same direction as the piston, a means for rotating the piston and the cylinder synchronously, and slides in at least one vane groove provided on the outer periphery of the piston And at least one vane that forms a compression chamber in the space in the cylinder by sliding the tip in sliding contact with the inner cylinder surface of the cylinder, and between the back surface of the end plate of the cylinder and the frame. In addition to providing a back pressure chamber that is hermetically partitioned from the surrounding space, the cylinder end plate is provided with a bleed hole that penetrates the compression chamber, and the bleed hole is provided only in a certain section during one rotation of the cylinder. The gas in the middle of compression is communicated with the gas and is supplied to the back pressure chamber.
この発明によれば、ピストンとシリンダが同期して回転する両回転型のスライディングベーン圧縮機において、シリンダの端板の背面とフレームとの間に、周囲の空間と気密に仕切られた背圧室を設け、背圧室内に圧縮途中のガスを供給して背圧室内の圧力を吸入圧力と吐出圧力の中間の圧力とする構成としたので、シリンダに作用するスラスト荷重を低減でき、摩擦損失が少ない高性能の回転式圧縮機を得ることができる。 According to the present invention, in the double-rotation type sliding vane compressor in which the piston and the cylinder rotate synchronously, the back pressure chamber that is airtightly partitioned from the surrounding space between the back surface of the end plate of the cylinder and the frame. Since the gas in the middle of compression is supplied into the back pressure chamber and the pressure in the back pressure chamber is set to the intermediate pressure between the suction pressure and the discharge pressure, the thrust load acting on the cylinder can be reduced and the friction loss can be reduced. A low-performance rotary compressor can be obtained.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による回転式圧縮機を示す縦断面図である。また、図2は、図1のA−A線に沿った断面図であり、図3は図1のB−B線に沿った断面図であり、図4は図1のC−C線に沿った断面図である。この例では、冷凍空調装置の冷媒(ガス)が回転式圧縮機により圧縮される。図1〜図4に示す回転式圧縮機は両回転型のスライディングベーン圧縮機であり、縦型の密閉容器1内の上方にモータ2が配設され、モータ2の下方に圧縮機構3が配設されている。この圧縮機構3のさらに下方には、油を貯留するための油溜め4が形成されている。また、密閉容器1の側面にはガスを吸入するための吸入管5が設けられ、密閉容器1の上面には圧縮したガスを吐出するための吐出管6が設けられている。さらに、密閉容器1の上端には、電力を供給するためのガラス端子7が設けられている。
1 is a longitudinal sectional view showing a rotary compressor according to
モータ2は、リング状に形成されたステータ41と、このステータ41の内部で回転し得るように支持されたロータ42とを備えている。また、軸8は、ロータ42に固定され、圧縮機構3を貫通して、その下端部は、油溜め4の油中に浸漬されている。軸8の下端には、例えば特開昭60−206988号公報などに記載されている遠心ポンプ型の油ポンプ機構9が形成されている。遠心ポンプ型の油ポンプ機構9は、軸8に偏芯して設けられた第1給油路8aと、軸8の下端に取り付けられ、中央部に吸込口10aを有するカップ10とを備えており、軸8の遠心力により、油溜め4に貯溜された油を上方に吸い上げるようにしている。
The
圧縮機構3は、ピストン11と、シリンダ12と、第1のベーン14aと、第2のベーン14bと、ハウジング15と、フレーム16とを備えている。ピストン11は、軸8と一体に取り付けられ径方向にベーン溝11a、11bが設けられて円柱状に形成されている。シリンダ12は、ピストン11を収容する中空の円筒部12aと、円筒部12aの下端の開口を閉塞する端板12Aとを有しており、円筒状のピストン11に対して偏芯して配置されている。また、シリンダ12の円筒部12aの内面(内筒面)の一箇所には、第1のベーン14aの先端を収容し、ピストン11とシリンダ12とを同期して回転させるための円弧状溝12bが設けられている。第1のベーン14aおよび第2のベーン14bは、各ベーン溝11a、11bに摺動可能に嵌挿され、第1のベーン14aの先端はシリンダ12の内筒面に設けた円弧状溝12b内に押接され、第2のベーン14bの先端はシリンダ12の内筒面に摺動可能に押接されて圧縮室13を形成している。
The
ハウジング15は、密閉容器1に固定され、ピストン11の上端面およびシリンダ12の上端面と近接して配置され、シリンダ12の円筒部12aの上端開口を閉塞している。ハウジング15には、軸8を支承する上軸受15aと、吸入管5に接続され圧縮室13にガスを送るための吸入ポート15bと、圧縮室13から吐出されるガスを圧縮機構3の上方に導くための吐出ポート15cとが設けられている。
The
フレーム16は、中空部16aと中空部16aの下端開口を閉塞する円板部16Aとを有して略有底円筒状に形成され、中空部16a内にシリンダ12とピストン11とを収容し、中空部16aの上端(開口端)がハウジング15に固定して取り付けられている。また、フレーム16の円板部16Aの中央部分には、上軸受15aとともに軸8を支承する下軸受16bと、下軸受16bの外側に配置され、シリンダ12の端板12Aを支承するシリンダ軸受16cとが設けられており、軸8を回転可能に支持している。
The
また、フレーム16の円板部16Aには、シリンダ12の端板12Aとの間で背圧室18を形成するための円環状の凹部が形成されている。背圧室18の内側側面の一部には、背圧室18の深さ方向に伸びる四角柱状の切り込み部18aが設けられている。背圧室18の内径側にはシール機構17a、外径側にはシール機構17bが設けられており、背圧室18は、吐出圧力に保持される周囲の空間と気密に仕切られている。また、シリンダ12の端板12Aには、一端が圧縮室13に開口する抽気孔19が貫通して設けられており、ピストン11およびシリンダ12が図2の位置にあるとき、抽気孔19は、図4に示すように背圧室18の切り込み部18aと連通するようになっている。
An annular recess for forming a
また、フレーム16の中空部16aにはフレーム16の内側空間と外側空間を連通するための連通路16dが設けられ、ハウジング15の外周側には、フレーム16の外側空間とハウジング15の上部空間とを連通するための連通路15dが設けられている。なお、以下では、フレーム16の外側空間を第1空間30といい、フレーム16とシリンダ12との間の空間(背圧室18を除く)を第2空間31という。
The
また、吐出ポート15cは、ハウジング15において軸8の軸方向に貫通形成されており、貫通穴の途中部分には吐出弁20が取り付けられている。また、上軸受15aおよび下軸受16bと軸8内に設けた第1給油路8aとは連通しており、フレーム16には下軸受16bに供給された油の一部をシリンダ軸受16cに供給するための第2給油路16eが設けられている。また、フレーム16の円板部16Aには、第2空間31に溜まった油を油溜め4に排出するための油戻し穴16fが設けられている。
Further, the
以下に、図1、図2、図3、図4、図5、図6を用いて、この発明の実施の形態1による回転式圧縮機の動作について説明する。図5は図2の位置からある回転角進んだ位置における断面図を示しており、図6は図4の位置から同じ回転角進んだ位置における断面図を示している。図5中の矢印は回転方向を示している。
ガラス端子7に給電されると、ロータ42およびステータ41からなるモータ2に駆動力が発生し、軸8が駆動されて、軸8と一体に取り付けられたピストン11も軸8を中心として(図2の点C1を中心として)回転する。ピストン11が回転すると、第1のベーン14aは、遠心力および背圧によりベーン溝11a内を出入りしながらピストン11と共に軸8を中心として回転する。一方、第2のベーン14bは、遠心力および背圧によりベーン溝11b内を出入りしながらピストン11と共に軸8を中心として回転し、第2のベーン14bの先端がシリンダ12の内筒面に摺接する。
Hereinafter, the operation of the rotary compressor according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3, 4, 5, and 6. 5 shows a cross-sectional view at a position advanced by a certain rotation angle from the position of FIG. 2, and FIG. 6 shows a cross-sectional view at a position advanced by the same rotation angle from the position of FIG. The arrows in FIG. 5 indicate the rotation direction.
When power is supplied to the glass terminal 7, a driving force is generated in the
第1のベーン14aの先端部は、第1のベーン14aの回転に伴い、円弧状溝12bをその円弧の接線方向に押圧する。シリンダ12は、フレーム16に設けられたシリンダ軸受16cに回転可能に支承されているため、第1のベーン14aの先端部が円弧状溝12bをその接線方向に押圧することにより、シリンダ12は、図2の点C2を中心としてピストン11と同一方向に同期して回転する。以上の動作により、圧縮室13内の容積は増減される。
The distal end portion of the
吸入管5および吸入ポート15bを介して圧縮機外から圧縮室13内に取り込まれたガスは、圧縮室13内で圧縮された後、吐出ポート15cおよび吐出弁20を介して、ハウジング15の上方に吐き出された後、吐出管6から圧縮機外に吐き出される。図1中の矢印はガスの流れを示している。以上により、ハウジング15の上部空間は吐出圧力となる。また、ハウジング15の上部空間は連通路15dおよび連通路16dによって第1空間30および第2空間31に連通しているため、第1空間30および第2空間31も吐出圧力となる。なお、この実施の形態1では2枚のベーン14a、14bを設けているため、一回転につき2回の吸入、吐出が行われる。
The gas taken into the
一方、軸8の回転に伴って、油溜め4の油は、油ポンプ機構9のポンプ作用により、カップ10の中央に設けた吸込口10aから上方に吸入された後、第1給油路8aを通って下軸受16bおよび上軸受15aに給油される。また、下軸受16bに給油された油の一部は、フレーム16に設けた第2給油路16eを通ってシリンダ軸受16cに供給される。
On the other hand, as the
また、シリンダ12の外側の第2空間31は吐出圧力であるので、圧縮室13側からシリンダ12の上端面を通って第2空間31側にガスは漏れにくいが、シリンダ12の回転による遠心力などにより圧縮室13側から第2空間31へガスが漏れる場合も有る。この際、圧縮室13内のガス中に含まれる油も第2空間31に漏れてフレーム16の底部に溜まるが、フレーム16の底部に設けた油戻し穴16fを通って油溜め4に戻される。
Further, since the
図2および図4の位置においては、圧縮室13と背圧室18は、抽気孔19および背圧室18の切り込み部18aを介して連通しており、圧縮室13内における圧縮途中のガスが背圧室18に供給される。圧縮途中のガスは、吸入圧力と吐出圧力の間の中間圧力となっているため、背圧室18内の圧力は中間圧力となる。つぎに、シリンダ12が図2の位置からある回転角進んだ図5の位置になると、図6に示すように、破線で示す抽気孔19はフレーム16の円板部16Aで封止され、背圧室18へのガス供給がストップする。よって、1回転中のある区間のみ、背圧室18が抽気孔19および背圧室18の切り込み部18aを介して圧縮室13に連通する構成となっている。
2 and 4, the
圧縮室13内は、ガスの圧力が吸入圧力から吐出圧力まで変化する。このため、圧力変化のどの段階で圧縮室13を背圧室18に連通させるかによって、背圧室18の圧力を変えることができる。よって、圧縮室13が背圧室18に対する所望の中間圧力となったときに圧縮室13が背圧室18に連通するよう、抽気孔19と切り込み部18aの配置位置が決められている。背圧室18は、シール機構17a、17bによって背圧室18以外の空間と気密に仕切られているため、背圧室18は常に中間圧力に保たれる。
In the
ここで、シリンダ12に作用する荷重を図7により説明する。図7(a)は、背圧室18を設けない場合、図7(b)は背圧室18を設けた場合を示している。図7(a)において、シリンダ12の端板12Aの圧縮室13側の面(以下、圧縮室側面という)には圧縮室13に発生した圧力によって下向きのスラスト荷重Faが作用する。一方、シリンダ12の端板12Aの圧縮室側面と反対側の面(以下、背面という)には、全面に吐出圧力Pdが作用するため、スラスト荷重Faよりも大きい上向きのスラスト荷重Fbが端板12Aの背面に作用する。このため、シリンダ12は式(1)で与えられる上向きのスラスト荷重Ftでハウジング15に押付けられることになる。
Here, the load acting on the
Ft=Fb−Fa ・・・(1) Ft = Fb−Fa (1)
これに対して、この発明の実施の形態1による回転式圧縮機においては、図7(b)に示すように、背圧室18は上述したように圧縮途中の圧力である中間圧力Pmに保持されている。したがって、シリンダ12の端板12Aの背面に作用する上向きのスラスト荷重は上記Fbよりも小さくなる。中間圧力Pmがシリンダ12の端板12Aの背面に作用する面積をAとし、シリンダ12の端板12Aの背面に作用する上向きのスラスト荷重をFb1とすると、スラスト荷重Fb1は式(2)で与えられる。
In contrast, in the rotary compressor according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7B, the
Fb1=Fb―(Pd−Pm)×A ・・・(2) Fb1 = Fb− (Pd−Pm) × A (2)
そうすると、シリンダ12に生じる上向きのスラスト荷重Ftは式(3)で示されるようにFb1よりも小さくなる。
As a result, the upward thrust load Ft generated in the
Ft=Fb1−Fa ・・・(3) Ft = Fb1-Fa (3)
上記(2)式から明らかなように、背圧室18の内径と外径の位置を変更するなどして面積Aを大きくすることによりFb1を小さくできる。このため、背圧室18の大きさの設定次第で、シリンダ12に作用する上向きのスラスト荷重Ft、すなわちシリンダ12のハウジング15との押付力を極めて小さく、あるいはキャンセルすることが可能である。なお、スラスト荷重Fb1を、スラスト荷重Faよりも若干小さくして、シリンダ12に小さい下向きのスラスト荷重Ftを作用させ、シリンダ12を軽い力でフレーム16に押し付けるようにしても良い。
As is clear from the above equation (2), Fb1 can be reduced by increasing the area A by changing the positions of the inner and outer diameters of the
また、中間圧力Pmの大きさを変更することによっても、スラスト荷重Ftを極めて小さく、あるいはキャンセルすることが可能である。中間圧力Pmは、上述したように抽気孔19と切り込み部18aの配置位置に関連するため、フレーム16の円板部16Aに設けた背圧室18の切り込み部18aの位置を変更することによって、中間圧力Pmの大きさを変更することができる。例えば、図6において、フレーム16の円板部16Aに隠れた破線で示す抽気孔19の位置に背圧室18の切り込み部18aを設けることによって、背圧室18には回転方向に進んだ位置における中間圧力が導入される。回転方向に進むとガスは圧縮されて圧力が増加するため、図4の位置に背圧室18の切り込み部18aを設けた場合に比べて、より高い中間圧力を背圧室18に導入させることができる。また、背圧室18の切り込み部18aを、図4で示す位置より回転方向とは逆の方向(図において上側)に設ければ、図4の位置に背圧室18の切り込み部18aを設けた場合に比べて、より低い中間圧力を背圧室18に導入させることができる。
Also, the thrust load Ft can be made extremely small or canceled by changing the magnitude of the intermediate pressure Pm. Since the intermediate pressure Pm is related to the arrangement position of the
以上のように、背圧室18の切り込み部18aの位置を変更するだけで幅広い範囲の中間圧力を背圧室18に導くことが可能である。
As described above, a wide range of intermediate pressures can be guided to the
また、抽気孔19の位置を変更することによっても、中間圧力Pmの大きさを変更することができる。ピストン11およびシリンダ12の回転中において、第1のベーン14aと抽気孔19との位置関係は変わらない。このため、例えば、図2の位置を基準として抽気孔19を第1のベーン14aに近づけた場合、背圧室18には、図2の位置に抽気孔19を設けた場合よりも、回転方向に進んだ位置における中間圧力が導入されることになる。また、当然ながら、逆に抽気孔19の位置を図2に示した位置よりも、第1のベーン14aから離れる方向に設けた場合、背圧室18には、図2の位置に抽気孔19を設けた場合よりも、回転方向に遅れた位置における中間圧力が導入されることになる。以上のように、抽気孔19の位置を変更しても、幅広い範囲の中間圧力を背圧室18に導くことが可能である。
Also, the size of the intermediate pressure Pm can be changed by changing the position of the
以上説明したように、この発明の実施の形態1による回転式圧縮機は、密閉容器1内の圧力が一部を除いて吐出圧力に保たれ、ピストンとシリンダが同期して回転する両回転型のスライディングベーン圧縮機において、シリンダ12の端板12Aの背面側のフレーム16に背圧室18を設け、背圧室18に圧縮途中のガスである中間圧力を導入する構成としたものである。これにより、シリンダ12に作用するスラスト荷重Ftを大幅に低減あるいはキャンセルすることが可能となる。このため、シリンダ12とハウジング15との摺動、またはシリンダ12とフレーム16との摺動によって発生する摩擦損失を大幅に低減できる。したがって、バネによる圧力調整機構を必要とせずに、簡便な構造で摩擦損失の少ない高性能の回転式圧縮機を得ることが可能となる。また、摩擦損失を低減できるため、省エネルギー化も図ることが可能である。
As described above, the rotary compressor according to the first embodiment of the present invention is a double-rotating type in which the pressure in the
また、シリンダ12の外側の第2空間31に漏れた油を油戻し穴16fから確実に油溜め4に戻すことができるため、油枯渇の恐れの無い信頼性の高い回転式圧縮機を提供することが可能となる。
Further, since the oil leaked into the
また、抽気孔19と切り込み部18aとの位置関係を調整することにより、幅広い範囲の中間圧力を背圧室18に導くことが可能である。
Further, it is possible to guide a wide range of intermediate pressures to the
この発明の実施の形態1による回転式圧縮機における別の実施例を図8に示す。図8は、図3に対応する断面図である。図8の実施例では、背圧室18の切り込み部18aを円環状部分の外側側面に設けている。なお、この場合、抽気孔19は当然ながら、ある回転位置において背圧室18の切り込み部18aと連通する位置に設けている(図示せず)。この実施例でも、上記と同様の動作であり、背圧室18に中間圧力を導入することができる。
FIG. 8 shows another example of the rotary compressor according to the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view corresponding to FIG. In the embodiment of FIG. 8, the
実施の形態2.
図9は、この発明の実施の形態2の回転式圧縮機を示す縦断面図である。図9において図1に示した実施の形態1と同一部分には同一符号を付す。以下、実施の形態2が実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a rotary compressor according to
実施の形態1の回転式圧縮機は、密閉容器1の側面に吸入管5が接続され、密閉容器1の上面に吐出管6が接続され、密閉容器1内が圧縮室13等の一部を除いて吐出圧力に保持されたタイプの回転式圧縮機であった。これに対し、実施の形態3の回転式圧縮機は、密閉容器1の上面に吸入管5が接続され、密閉容器1の側面に吐出管6が接続され、密閉容器1内が圧縮室13等の一部を除いて吸入圧力に保持されたタイプの回転式圧縮機であり、圧縮機構3における要部の構成は実施の形態1とほぼ同様である。
In the rotary compressor of the first embodiment, the
図9において、密閉容器1の上面にはガスを吸入するための吸入管5が設けられ、密閉容器1の側面には圧縮したガスを吐出するための吐出管6が設けられている。ハウジング15には、圧縮機構3の上方から圧縮室13にガスを送るための吸入ポート15bと、吐出管6に接続され圧縮室13から吐出されたガスを送るための吐出ポート15cとが設けられている。また、吐出ポート15cは、ハウジング15において軸8の軸方向に貫通形成された貫通穴15caと、一端が貫通穴15caと連通し他端が吐出管6に連通する貫通穴15cbとを有している。貫通穴15caの途中部分には吐出弁20が取り付けられ、貫通穴15caの上端部分には、吐出ポート15cをハウジング15の上方空間とシールするための蓋21が設けられている。
In FIG. 9, a
以下に、図9を用いて、この発明の実施の形態2による回転式圧縮機の動作について説明する。吸入管5を介して圧縮機外から密閉容器1内に取り込まれたガスは、ハウジング15に設けた吸入ポート15bから圧縮室13内に取り込まれる。そして、圧縮室13内に取り込まれたガスは圧縮室13内で圧縮された後、吐出ポート15cの貫通穴15ca、吐出弁20および貫通穴15cbを通って吐出管6から圧縮機外に吐き出される。図9中の矢印はガスの流れを示している。以上により、ハウジング15の上部空間は吸入圧力となる。また、ハウジング15の上部空間は連通路15dおよび連通路16dによって第1空間30および第2空間31に連通しているため、第1空間30および第2空間31も吸入圧力となる。
The operation of the rotary compressor according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The gas taken into the sealed
ここで、シリンダ12に作用する荷重を図10により説明する。図10(a)は、背圧室18を設けない場合、図10(b)は背圧室18を設けた場合を示している。図10(a)において、シリンダ12の端板12Aの圧縮室側の面(以下、圧縮室側面という)には圧縮室13に発生した圧力によって下向きのスラスト荷重Faが作用する。一方、シリンダ12の端板12Aの圧縮室側面と反対側の面(以下、背面という)には全面に吸入圧力Psが作用するため、端板12Aの背面からシリンダ12を上向きに押し上げるスラスト荷重は発生しない。このため、シリンダ12は式(4)で与えられる下向きのスラスト荷重Ftでフレーム16に押付けられることになる。
Here, the load acting on the
Ft=Fa ・・・(4) Ft = Fa (4)
一方、背圧室18を設けた場合は、図10(b)に示すように、背圧室18は中間圧力Pmに保持されている。中間圧力Pmがシリンダ12の端板12Aの背面に作用する面積をAとすると、端板12Aには式(5)に示す上向きのスラスト荷重Fcが作用することになる。
On the other hand, when the
Fc=(Pm−Ps)×A ・・・(5) Fc = (Pm−Ps) × A (5)
そうすると、シリンダ12に生じる下向きのスラスト荷重Ftは式(6)で示されるようにFaよりも小さくなる。
Then, the downward thrust load Ft generated in the
Ft=Fa−Fc ・・・(6) Ft = Fa−Fc (6)
上記(5)および(6)式から明らかなように、背圧室18の内径と外径の位置を変更するなどして面積Aを大きくすることにより、Ftを小さくすることができる。このため、背圧室18の大きさの設定次第で、シリンダ12に作用する上向きのスラスト荷重Ftを極めて小さく、あるいはキャンセルすることが可能となる。なお、スラスト荷重Fcを、下向きのスラスト荷重Faよりも若干大きくして、シリンダ12に小さい上向きのスラスト荷重Ftを作用させ、シリンダ12を軽い力でハウジング15に押し付けるようにしても良い。
As is clear from the above equations (5) and (6), Ft can be reduced by increasing the area A by changing the positions of the inner and outer diameters of the
また、中間圧力Pmの大きさを変更することによっても、スラスト荷重Ftを極めて小さく、あるいはキャンセルすることが可能である。中間圧力Pmの大きさは、実施の形態1にて説明したように、フレーム16の円板部16Aに設けた背圧室18の切り込み部18aの位置を変更することによって、または抽気孔19の位置を変更することによって変更することができる。
Also, the thrust load Ft can be made extremely small or canceled by changing the magnitude of the intermediate pressure Pm. The magnitude of the intermediate pressure Pm is changed by changing the position of the
以上説明したように、この発明の実施の形態2による回転式圧縮機は、密閉容器1内の圧力が一部を除いて吸入圧力に保たれ、ピストンとシリンダが同期して回転する両回転型のスライディングベーン圧縮機において、シリンダ12の端板12Aの背面側のフレーム16に背圧室18を設け、背圧室18に圧縮途中のガスである中間圧力を導入する構成としたものである。これにより、シリンダ12に作用するスラスト荷重Ftを大幅に低減あるいはキャンセルすることが可能となる。このため、シリンダ12とハウジング15との摺動、またはシリンダ12とフレーム16との摺動によって発生する摩擦損失を大幅に低減できる。したがって、バネによる圧力調整機構を必要とせずに、簡便な構造で摩擦損失の少ない高性能の回転式圧縮機を得ることが可能となる。また、摩擦損失を低減できるため、省エネルギー化も図ることが可能である。
As described above, the rotary compressor according to the second embodiment of the present invention is a double-rotating type in which the pressure in the sealed
また、シリンダ12の外側の第2空間31に漏れた油を油戻し穴16fから確実に油溜め4に戻すことができるため、油枯渇の恐れの無い信頼性の高い回転式圧縮機を提供することが可能となる。
Further, since the oil leaked into the
また、抽気孔19と切り込み部18aとの位置関係を調整することにより、幅広い範囲の中間圧力を背圧室18に導くことが可能である。
Further, it is possible to guide a wide range of intermediate pressures to the
なお、この発明の実施の形態1および実施の形態2による回転式圧縮機においては、ピストン11とシリンダ12を同期して回転させる手段として、シリンダ12の内筒面の1箇所に円弧状溝12bを設け、第1のベーン14aの先端をこの円弧状溝12bに押接させることで、ピストン11とシリンダ12を同期して回転させるようにした。ピストン11とシリンダ12を同期して回転させる手段としては、他に例えば特開2000−161270号公報に示されるオルダム継手を用いてピストンとシリンダを同期して回転させるようにしてもよい。また、この発明の実施の形態1および実施の形態2による回転式圧縮機においては、ベーン枚数が2枚の場合について示したが、ベーン枚数が1枚もしくは3枚以上の場合についても同様の効果が得られる。
In the rotary compressor according to the first and second embodiments of the present invention, the arc-shaped
1 密閉容器、2 モータ、3 圧縮機構、4 油溜め、5 吸入管、6 吐出管、7 ガラス端子、8 軸、8a 第1給油路、9 油ポンプ機構、10 カップ、10a 吸込口、11 ピストン、11a ベーン溝、12 シリンダ、12A 端板、12a 円筒部、12b 円弧状溝、13 圧縮室、14a 第1のベーン、14b 第2のベーン、15 ハウジング、15a 上軸受、15b 吸入ポート、15c 吐出ポート、15ca 貫通穴、15cb 貫通穴、15d 連通路、16 フレーム、16A 円板部、16a 中空部、16b 下軸受、16c シリンダ軸受、16d 連通路、16e 第2給油路、16f 油戻し穴、17a シール機構、17b シール機構、18 背圧室、18a 切り込み部、19 抽気孔、20 吐出弁、21 蓋、30 第1空間、31 第2空間、41 ステータ、42 ロータ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記密閉容器内に固定して設けられ、吸入ポートと吐出ポートとが設けられたハウジングと、
前記ハウジングに対して回転可能に支持され、駆動手段によって駆動される軸と、
前記ハウジングに固定されて前記軸を回転可能に支持するフレームと、
前記軸に固定されて前記軸と一体に回転する円柱状のピストンと、
前記ピストンを偏芯した状態で収容する円筒部、および前記円筒部の一端の開口を閉塞する端板を有し、前記円筒部の他端の開口を閉塞する前記ハウジングに固定された前記フレーム内に回転可能に支持され、前記ピストンと同一方向に回転するシリンダと、
前記ピストンと前記シリンダを同期して回転させる手段と、
前記ピストンの外周に設けた少なくとも一つ以上の各ベーン溝に摺動可能に装着され、先端が前記シリンダの内筒面と摺接することによって前記シリンダ内の空間に圧縮室を形成する少なくとも一つ以上のベーンとを有し、
前記シリンダの前記端板の背面と前記フレームとの間に、周囲の空間と気密に仕切られた背圧室を設けると共に、前記シリンダの前記端板に、前記圧縮室に連通する貫通した抽気孔を設け、前記シリンダの1回転中のある区間のみ前記抽気孔が前記背圧室に連通して圧縮途中のガスが前記背圧室に供給されるようにしたことを特徴とする回転式圧縮機。 A sealed container;
A housing fixedly provided in the sealed container and provided with a suction port and a discharge port;
A shaft rotatably supported relative to the housing and driven by drive means;
A frame fixed to the housing and rotatably supporting the shaft;
A columnar piston fixed to the shaft and rotating integrally with the shaft;
A cylindrical portion that accommodates the piston in an eccentric state; and an end plate that closes an opening at one end of the cylindrical portion, and the inside of the frame that is fixed to the housing that closes the opening at the other end of the cylindrical portion A cylinder that is rotatably supported by the cylinder and rotates in the same direction as the piston;
Means for synchronously rotating the piston and the cylinder;
At least one which is slidably mounted in at least one vane groove provided on the outer periphery of the piston, and whose tip is in sliding contact with the inner cylinder surface of the cylinder, thereby forming a compression chamber in the space in the cylinder. With the above vanes,
A back pressure chamber that is airtightly partitioned from the surrounding space is provided between the back surface of the end plate of the cylinder and the frame, and a bleed hole that penetrates the end plate of the cylinder and communicates with the compression chamber. The rotary compressor is characterized in that the bleed hole communicates with the back pressure chamber only in a certain section during one rotation of the cylinder, and gas during compression is supplied to the back pressure chamber. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010068149A JP2011202527A (en) | 2010-03-24 | 2010-03-24 | Rotary compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010068149A JP2011202527A (en) | 2010-03-24 | 2010-03-24 | Rotary compressor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011202527A true JP2011202527A (en) | 2011-10-13 |
Family
ID=44879431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010068149A Withdrawn JP2011202527A (en) | 2010-03-24 | 2010-03-24 | Rotary compressor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011202527A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105570128A (en) * | 2016-02-16 | 2016-05-11 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | Compressor pump structure and compressor |
CN105840509A (en) * | 2016-05-12 | 2016-08-10 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | Compressor pump body structure and compressor |
CN107152392A (en) * | 2017-07-06 | 2017-09-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | Pump body assembly, fluid machine and heat exchange equipment |
-
2010
- 2010-03-24 JP JP2010068149A patent/JP2011202527A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105570128A (en) * | 2016-02-16 | 2016-05-11 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | Compressor pump structure and compressor |
US10851781B2 (en) | 2016-02-16 | 2020-12-01 | Gree Green Refrigeration Technology Center Co., Ltd. Of Zhuhai | Compressor pump structure and compressor |
CN105840509A (en) * | 2016-05-12 | 2016-08-10 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | Compressor pump body structure and compressor |
CN107152392A (en) * | 2017-07-06 | 2017-09-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | Pump body assembly, fluid machine and heat exchange equipment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107120271B (en) | Scroll compressor having a plurality of scroll members | |
KR101076564B1 (en) | Scroll compressor | |
US9316225B2 (en) | Scroll compressor with thrust sliding surface oiling groove | |
EP2592275B1 (en) | Scroll compressor | |
JP4471034B2 (en) | Scroll compressor | |
EP2613053B1 (en) | Rotary compressor with dual eccentric portion | |
JP6274280B1 (en) | Scroll compressor | |
WO2017221398A1 (en) | Rotary compressor and refrigeration cycle device | |
JP4454318B2 (en) | Compressor | |
JP2011202527A (en) | Rotary compressor | |
WO2006126531A1 (en) | Rotary compressor | |
EP2947320B1 (en) | Scroll compressor | |
JP2012082794A (en) | Scroll fluid machine | |
JP2015105574A (en) | Rotary compressor | |
JP2006177227A (en) | Rotary two-stage compressor | |
WO2009090888A1 (en) | Rotary fluid machine | |
JP2011085034A (en) | Rotary compressor | |
KR20180094407A (en) | Scroll compressor | |
JP2011085033A (en) | Rotary compressor | |
JP5871713B2 (en) | Scroll compressor | |
JP2010112174A (en) | Rotary compressor | |
JPWO2020148857A1 (en) | Scroll compressor | |
KR20150081142A (en) | A rotary compressor | |
JP7154421B2 (en) | scroll compressor | |
JP2012067712A (en) | Scroll compressor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20130604 |