JP2011208616A - ロータリ圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮部を圧縮機筐体に嵌入する組立時に、スプリングをスプリング穴の奥まで押込む必要がなく、組立作業性がよいロータリ圧縮機を得ること。
【解決手段】吸入孔及びベーン溝を設けるための張出し部を有する環状のシリンダと、前記シリンダの張出し部に設けられたベーン溝内から作動室内に突出して環状ピストンに当接し該作動室を吸入室と圧縮室とに区画するベーンと、前記ベーン溝の奥部に形成されたスプリング穴に挿入され前記ベーンの背面を押圧するスプリングと、を備えて成る圧縮部を有するロータリ圧縮機において、前記シリンダの張出し部に設けられたベーン溝の端部よりも外周側に、前記圧縮部を圧縮機筐体に挿入するとき前記スプリングを前記スプリング穴に押込んだ状態で抜け止めするスプリング保持ピンを挿入するための、前記スプリング穴と交差するピン孔を設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷凍装置や空気調和機等の冷凍サイクルに使用されるロータリ圧縮機に関する。

従来、密閉容器と、前記密閉容器の内部に配置され、ベーン溝を有するシリンダと、偏心部を有するクランク軸と、前記クランク軸の前記偏心部に回転自在に嵌合されて、前記シリンダ内部で偏心回転運動するピストンと、前記シリンダの前記ベーン溝に設置されて前記ピストンに先端を接しながら前記ベーン溝を往復運動するベーンと、前記ベーンを背面から押して前記ピストンに押し付けるスプリングとを備えている密閉型圧縮機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

従来、上記密閉型圧縮機を組立てるとき、クランク軸、ピストン、ベーン及びスプリングを内部に組込んだシリンダを、密閉容器に嵌め込むが、このとき、スプリングの外周側端部がシリンダから食み出して前記密閉容器に干渉するので、スプリングをシリンダのスプリング穴内に押込み、ベーン溝の外周側端部にピンを差込んでスプリングの外周側端部を押さえ、スプリングの外周側端部がシリンダから食み出さないようにしている。

特開２０１０−３８０８４号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、ベーン溝の外周側端部にピンを差込んでスプリングの外周側端部を押さえるので、スプリングをスプリング穴の奥まで押込んで密着長近くまで圧縮しなければならず、大きな押込み力を必要とし組立作業性が悪い、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、圧縮部を圧縮機筐体に嵌入する組立時に、スプリングをスプリング穴の奥まで押込む必要がなく、組立作業性がよいロータリ圧縮機を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、吸入孔及びベーン溝を設けるための張出し部を有する環状のシリンダと、前記シリンダの端部を閉塞する下端板及び上端板又は中間仕切板と、モータにより回転駆動される回転軸の偏芯部に保持され前記シリンダのシリンダ内壁に沿って該シリンダ内を公転し前記シリンダ内壁との間に作動室を形成する環状ピストンと、前記シリンダの張出し部に設けられたベーン溝内から前記作動室内に突出して前記環状ピストンに当接し該作動室を吸入室と圧縮室とに区画するベーンと、前記ベーン溝の奥部に形成されたスプリング穴に挿入され前記ベーンの背面を押圧するスプリングと、を備えて成る圧縮部を有するロータリ圧縮機において、前記シリンダの張出し部に設けられたベーン溝の端部よりも外周側に、前記圧縮部を圧縮機筐体に挿入するとき前記スプリングを前記スプリング穴に押込んだ状態で抜け止めするスプリング保持ピンを挿入するための、前記スプリング穴と交差するピン孔を設けたことを特徴とする。

本発明にかかるロータリ圧縮機は、圧縮部を圧縮機筐体に嵌入する組立時に、スプリングをスプリング穴の奥まで押込む必要がなく、組立作業性がよい、という効果を奏する。

図１は、本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例の圧縮部を示す下面図である。 図２は、実施例の圧縮部の縦断面図である。 図３は、実施例の圧縮部の横断面図である。

以下に、本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例の圧縮部を示す下面図であり、図２は、実施例の圧縮部の縦断面図であり、図３は、実施例の圧縮部の横断面図である。

図１〜図３に示すように、実施例のロータリ圧縮機１は、密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体（図示せず）の下部に設置された圧縮部１２と、圧縮機筐体の上部に設置され、回転軸１５を介して圧縮部１２を駆動するモータ（図示せず）と、を備えている。

圧縮部１２は、第１の圧縮部１２Ｓと、第１の圧縮部１２Ｓと並列に設置され第１の圧縮部１２Ｓの上側に積層された第２の圧縮部１２Ｔと、を備えている。第１、第２の圧縮部１２Ｓ、１２Ｔは、第１、第２の吸入孔１３５Ｓ、１３５Ｔ、第１、第２のベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔ及び第１、第２の背圧室（第１、第２のベーン溝の端部）１２９Ｓ、１２９Ｔを設けるための第１、第２の張出し部１２２Ｓ、１２２Ｔを有する環状の第１、第２のシリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔを備えている。

図３に示すように、第１、第２のシリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔには、モータと同心に、円形の第１、第２のシリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔが形成されている。第１、第２のシリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔ内には、シリンダ内径よりも小さい外径の環状の第１、第２の環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔが夫々配置され、第１、第２のシリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔと、第１、第２の環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔとの間に、冷媒ガスを吸入し圧縮して吐出する第１、第２の作動室１３０Ｓ、１３０Ｔ（圧縮空間）が形成される。

第１、第２のシリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔには、第１、第２のシリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔから径方向に、シリンダ高さ全域に亘る第１、第２のベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔが形成され、第１、第２のベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔ内に、夫々平板状の第１、第２のベーン１２７Ｓ、１２７Ｔが嵌合されている。

第１、第２のベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔの奥部には、図２に示すように、第１、第２のスプリング１２６Ｓ、１２６Ｔが配置されている。常時は、この第１、第２のスプリング１２６Ｓ、１２６Ｔの反発力により、第１、第２のベーン１２７Ｓ、１２７Ｔが、第１、第２のベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔ内から第１、第２の作動室１３０Ｓ、１３０Ｔ内に突出し、その先端が、第１、第２の環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔの外周面に当接し、第１、第２のベーン１２７Ｓ、１２７Ｔにより、第１、第２の作動室１３０Ｓ、１３０Ｔ（圧縮空間）が、第１、第２の吸入室１３１Ｓ、１３１Ｔと、第１、第２の圧縮室１３３Ｓ、１３３Ｔとに区画される。

また、第１、第２のシリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔには、第１、第２のベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔの奥部と圧縮機筐体内とを連通して、第１、第２のベーン１２７Ｓ、１２７Ｔに、圧縮された吐出冷媒ガスの圧力により背圧をかける第１、第の２背圧室（第１、第２のベーン溝の端部）１２９Ｓ、１２９Ｔが形成されている。

第１、第２のシリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔの第１、第２の張出し部１２２Ｓ、１２２Ｔには、第１、第２の吸入室１３１Ｓ、１３１Ｔに外部から冷媒を吸入するために、第１、第２の吸入室１３１Ｓ、１３１Ｔと外部とを連通させる第１、第２の吸入孔１３５Ｓ、１３５Ｔが設けられている。

また、図２に示すように、第１のシリンダ１２１Ｓと第２のシリンダ１２１Ｔの間には、中間仕切板１４０が設置され、第１のシリンダ１２１Ｓの第１の作動室１３０Ｓと第２のシリンダ１２１Ｔの第２の作動室１３０Ｔとを区画している。第１のシリンダ１２１Ｓの下端部には、下端板１６０Ｓが設置され、第１のシリンダ１２１Ｓの第１の作動室１３０Ｓを閉塞している。また、第２のシリンダ１２１Ｔの上端部には、上端板１６０Ｔが設置され、第２のシリンダ１２１Ｔの第２の作動室１３０Ｔを閉塞している。

下端板１６０Ｓには、下軸受部１６１Ｓが形成され、下軸受部１６１Ｓに、回転軸１５の下軸受支持部１５１が回転自在に支持されている。上端板１６０Ｔには、上軸受部１６１Ｔが形成され、上軸受部１６１Ｔに、回転軸１５の上軸受支持部１５３が回転自在に支持されている。

回転軸１５は、互いに１８０°位相をずらして偏心させた第１の偏芯部１５２Ｓと第２の偏芯部１５２Ｔとを備え、第１の偏芯部１５２Ｓは、第１の圧縮部１２Ｓの第１の環状ピストン１２５Ｓを回転自在に保持し、第２の偏芯部１５２Ｔは、第２の圧縮部１２Ｔの第２の環状ピストン１２５Ｔを回転自在に保持している。

回転軸１５が回転すると、第１、第２の環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔが、第１、第２のシリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔに沿って第１、第２のシリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔ内を図３の時計回りに公転し、これに追随して第１、第２のベーン１２７Ｓ、１２７Ｔが往復運動する。この第１、第２の環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔ及び第１、第２のベーン１２７Ｓ、１２７Ｔの運動により、第１、第２の吸入室１３１Ｓ、１３１Ｔ及び第１、第２の圧縮室１３３Ｓ、１３３Ｔの容積が連続的に変化し、圧縮部１２は、連続的に冷媒ガスを吸入し圧縮して吐出する。

図２に示すように、下端板１６０Ｓの下側には、下マフラーカバー１７０Ｓが設置され、下端板１６０Ｓとの間に下マフラー室１８０Ｓを形成している。そして、第１の圧縮部１２Ｓは、下マフラー室１８０Ｓに開口している。すなわち、下端板１６０Ｓの第１のベーン１２７Ｓ近傍には、第１のシリンダ１２１Ｓの第１の圧縮室１３３Ｓと下マフラー室１８０Ｓとを連通する第１の吐出孔１９０Ｓ（図３参照）が設けられ、第１の吐出孔１９０Ｓには、圧縮された冷媒ガスの逆流を防止する第１の吐出弁（図示せず）が設置されている。

下マフラー室１８０Ｓは、環状に連通された１つの室であり、第１の圧縮部１２Ｓの吐出側を、下端板１６０Ｓ、第１のシリンダ１２１Ｓ、中間仕切板１４０、第２のシリンダ１２１Ｔ及び上端板１６０Ｔを貫通する冷媒通路１３６を通して上マフラー室１８０Ｔ内に連通させる連通路の一部である。下マフラー室１８０Ｓは、吐出冷媒ガスの圧力脈動を低減させる。また、第１の吐出弁に重ねて、第１の吐出弁の撓み開弁量を制限するための第１の吐出弁押さえ（図示せず）が、第１の吐出弁とともにリベットにより固定されている。

図２に示すように、上端板１６０Ｔの上側には、上マフラーカバー１７０Ｔが設置され、上端板１６０Ｔとの間に上マフラー室１８０Ｔを形成している。上端板１６０Ｔの第２のベーン１２７Ｔ近傍には、第２のシリンダ１２１Ｔの第２の圧縮室１３３Ｔと上マフラー室１８０Ｔとを連通する第２の吐出孔１９０Ｔ（図３参照）が設けられ、第２の吐出孔１９０Ｔには、圧縮された吐出冷媒ガスの逆流を防止する第２の吐出弁（図示せず）が設置されている。

また、第２の吐出弁に重ねて、第２の吐出弁の撓み開弁量を制限するための第２の吐出弁押さえ（図示せず）が、第２の吐出弁とともにリベットにより固定されている。上マフラー室１８０Ｔは、吐出冷媒ガスの圧力脈動を低減させる。

第１のシリンダ１２１Ｓ、下端板１６０Ｓ、下マフラーカバー１７０Ｓ、第２のシリンダ１２１Ｔ、上端板１６０Ｔ、上マフラーカバー１７０Ｔ及び中間仕切板１４０は、ボルト１７５により一体に締結されている。ボルト１７５により一体に締結された圧縮部１２のうち、上端板１６０Ｔの外周部が、圧縮機筐体にスポット溶接により固着され、圧縮部１２を圧縮機筐体に固定する。

図示しないが、円筒状の圧縮機筐体の外周壁には、軸方向に離間して下部から順に、第１、第２の貫通孔が、第１、第２の吸入管を通すために設けられている。また、圧縮機筐体の外側には、独立した円筒状の密閉容器からなるアキュムレータが、アキュムホルダー及びアキュムバンドにより保持されている。

アキュムレータの天部中心には、冷凍サイクルの低圧側と接続するシステム接続管が接続され、アキュムレータの底部に設けられた底部貫通孔には、一端がアキュムレータの内部上方まで延設され、他端が、第１、第２の吸入管の他端に接続される第１、第２の低圧連絡管が接続されている。

冷凍サイクルの低圧冷媒をアキュムレータを介して第１、第２の圧縮部１２Ｓ、１２Ｔに導く第１、第２の低圧連絡管は、吸入部としての第１、第２の吸入管を介して第１、第２のシリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔの第１、第２の吸入孔１３５Ｓ、１３５Ｔ（図３参照）に接続されている。すなわち、第１、第２の吸入孔１３５Ｓ、１３５Ｔは、冷凍サイクルの低圧側に並列に連通している。

圧縮機筐体の天部には、冷凍サイクルの高圧側と接続し高圧冷媒ガスを冷凍サイクルの高圧側に吐出する吐出部としての吐出管が接続されている。すなわち、第１、第２の吐出孔１９０Ｓ、１９０Ｔは、冷凍サイクルの高圧側に連通している。

圧縮機筐体内には、およそ第２のシリンダ１２１Ｔの高さまで潤滑油が封入されている。また、潤滑油は、シャフト１５の下部に挿入された羽根ポンプ（図示しない）によって圧縮部１２を循環し、摺動部品の潤滑及び微小隙間によって圧縮冷媒ガスの圧縮空間を区画している箇所のシールをしている。

次に、実施例のロータリ圧縮機１の特徴的な構成について説明する。実施例のロータリ圧縮機１は、第１、第２のシリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔの第１、第２の張出し部１２２Ｓ、１２２Ｔに設けられた第１、第２の背圧室（第１、第２のベーン溝の端部）１２９Ｓ、１２９Ｔの外周側に、第１、第２の圧縮部１２Ｓ、１２Ｔを圧縮機筐体に嵌め込むとき第１、第２のスプリング１２６Ｓ、１２６Ｔを第１、第２のスプリング穴１２４Ｓ、１２４Ｔに押込んだ状態で抜け止めするスプリング保持ピン３００を貫通して挿入するための、第１、第２のスプリング穴１２４Ｓ、１２４Ｔと交差する第１、第２のピン孔３１０Ｓ、３１０Ｔを設けている。スプリング保持ピン３００は、握り部３０１を有している。

ロータリ圧縮機１を組立てるときは、図２に示すように、圧縮部１２を組立てた後、第１、第２のスプリング穴１２４Ｓ、１２４Ｔに、第１、第２のスプリング１２６Ｓ、１２６Ｔを押込み、握り部３０１を握り、スプリング保持ピン３００を、第１、第２のピン孔３１０Ｓ、３１０Ｔに貫通するように差し込み、スプリング保持ピン３００により、第１、第２のスプリング１２６Ｓ、１２６Ｔが第１、第２のスプリング穴１２４Ｓ、１２４Ｔから抜け出さないように保持する。

この状態で、圧縮部１２を、第２の圧縮部１２Ｔから先に、圧縮機筐体に嵌め込み、嵌め込み後にスプリング保持ピン３００を抜き取り、第１、第２のスプリング１２６Ｓ、１２６Ｔの基端部を圧縮機筐体の内周壁で支持する。以上により、圧縮部１２の圧縮機筐体への組込みが完了する。実施例のロータリ圧縮機１は、スプリング保持ピン３００を、第１、第２の背圧室（第１、第２のベーン溝の端部）１２９Ｓ、１２９Ｔより外周側に設けられた第１、第２のピン孔３１０Ｓ、３１０Ｔに貫通するように差し込んで、第１、第２のスプリング１２６Ｓ、１２６Ｔを保持するので、第１、第２のスプリング１２６Ｓ、１２６Ｔの押込み量が小さくて済み、組立作業が容易である。

なお、実施例では、本発明を、第１、第２の圧縮部１２Ｓ、１２Ｔを冷凍サイクルに並列に接続したツインロータリ圧縮機に適用した例について説明したが、本発明は、第１、第２の圧縮部１２Ｓ、１２Ｔを冷凍サイクルに直列に接続した２段圧縮ロータリ圧縮機に適用してもよいし、圧縮部が１つのシングルロータリ圧縮機に適用してもよい。シングルロータリ圧縮機に適用される場合、実施例の説明の「第１、第２の」という形容は不要である。

以上のように、本発明にかかるロータリ圧縮機は、冷凍装置や空気調和機等の冷凍サイクルに使用されるロータリ圧縮機に適している。

１ ロータリ圧縮機
１２ 圧縮部
１５ 回転軸
１２Ｓ 第１の圧縮部（圧縮部）
１２Ｔ 第２の圧縮部（圧縮部）
１２１Ｓ 第１のシリンダ（シリンダ）
１２１Ｔ 第２のシリンダ（シリンダ）
１２２Ｓ 第１の張出し部（張出し部）
１２２Ｔ 第２の張出し部（張出し部）
１２３Ｓ 第１のシリンダ内壁（シリンダ内壁）
１２３Ｔ 第２のシリンダ内壁（シリンダ内壁）
１２４Ｓ 第１のスプリング穴（スプリング穴）
１２４Ｔ 第２のスプリング穴（スプリング穴）
１２５Ｓ 第１の環状ピストン（環状ピストン）
１２５Ｔ 第２の環状ピストン（環状ピストン）
１２６Ｓ 第１のスプリング（スプリング）
１２６Ｔ 第２のスプリング（スプリング）
１２７Ｓ 第１のベーン（ベーン）
１２７Ｔ 第２のベーン（ベーン）
１２８Ｓ 第１のベーン溝（ベーン溝）
１２８Ｔ 第２のベーン溝（ベーン溝）
１２９Ｓ 第１の背圧室（背圧室）
１２９Ｔ 第２の背圧室（背圧室）
１３０Ｓ 第１の作動室（作動室）
１３０Ｔ 第２の作動室（作動室）
１３１Ｓ 第１の吸入室（吸入室）
１３１Ｔ 第２の吸入室（吸入室）
１３３Ｓ 第１の圧縮室（圧縮室）
１３３Ｔ 第２の圧縮室（圧縮室）
１３５Ｓ 第１の吸入孔（吸入孔）
１３５Ｔ 第２の吸入孔（吸入孔）
１４０ 中間仕切板
１５１ 下軸受支持部
１５２Ｓ 第１の偏芯部（偏芯部）
１５２Ｔ 第２の偏芯部（偏芯部）
１５３ 上軸受支持部
１６０Ｓ 下端板
１６０Ｔ 上端板
１６１Ｓ 下軸受部
１６１Ｔ 上軸受部
１７０Ｓ 下マフラーカバー
１７０Ｔ 上マフラーカバー
１７５ ボルト
１８０Ｓ 下マフラー室
１８０Ｔ 上マフラー室
１９０Ｓ 第１の吐出孔（吐出孔）
１９０Ｔ 第２の吐出孔（吐出孔）
３００ スプリング保持ピン
３０１ 握り部
３１０Ｓ 第１のピン孔（ピン孔）
３１０Ｔ 第２のピン孔（ピン孔）

Claims (1)

1. 吸入孔及びベーン溝を設けるための張出し部を有する環状のシリンダと、
   前記シリンダの端部を閉塞する下端板及び上端板又は中間仕切板と、
   モータにより回転駆動される回転軸の偏芯部に保持され前記シリンダのシリンダ内壁に沿って該シリンダ内を公転し前記シリンダ内壁との間に作動室を形成する環状ピストンと、
   前記シリンダの張出し部に設けられたベーン溝内から前記作動室内に突出して前記環状ピストンに当接し該作動室を吸入室と圧縮室とに区画するベーンと、
   前記ベーン溝の奥部に形成されたスプリング穴に挿入され前記ベーンの背面を押圧するスプリングと、
   を備えて成る圧縮部を有するロータリ圧縮機において、
   前記シリンダの張出し部に設けられたベーン溝の端部よりも外周側に、前記圧縮部を圧縮機筐体に挿入するとき前記スプリングを前記スプリング穴に押込んだ状態で抜け止めするスプリング保持ピンを挿入するための、前記スプリング穴と交差するピン孔を設けたことを特徴とするロータリ圧縮機。