JP2015055196A - 回転式流体機械 - Google Patents

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幸博 稲田
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隆造 外島
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健一 佐多
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Abstract

【課題】ピストンの重量増加を必要最小限に抑えつつ、揺動ブッシュとの摺接面積を増やす。
【解決手段】ピストン52の分断箇所の両端部に一対のブッシュ保持部52dが設けられる。一対のブッシュ保持部52dには、一対の揺動ブッシュ55が保持される。そして、低圧室S11L,S12L側のブッシュ保持部52dがピストン52の環状部分よりも肉厚に形成される。
【選択図】図4

Description

本発明は、回転式流体機械に関するものである。
従来より、シリンダと、ピストンと、ピストンを偏心運動させるクランク軸とを備えた回転式流体機械が知られている。この種の回転式流体機械は、例えば冷凍装置の冷媒回路に設けられて冷媒を圧縮する圧縮機として用いられる。
特許文献1の回転式流体機械では、ピストンの環状部が揺動ブッシュと摺接し、ピストンのピストン側鏡板部がシリンダの外側壁部と摺接する。そして、環状部のうち揺動ブッシュと摺接する部分の摩耗量を低減するために、この摺接部分の硬度を、ピストン側鏡板部のうち外側壁部と摺接する部分の硬度よりも高くするようにしている。
特開2011−074857号公報
ところで、従来の回転式流体機械では、環状部のうち揺動ブッシュと摺接する部分のみの硬度を高める処理を別途行う必要があるので、処理工程が増えてしまいコストアップになるという問題がある。
そこで、揺動ブッシュと摺接する部分の硬度を高めるのではなく、ピストンの環状部全体の厚みを増やしたり、又は環状部の高さを高くすることで、揺動ブッシュとの摺接面積を増やし、揺動ブッシュと摺接する部分に加わる荷重を分散させて摩耗量を低減することも考えられる。
しかしながら、このような構成を採用した場合には、ピストンの重量増加に伴って揺動ブッシュと摺接する部分に加わる揺動荷重も増えてしまうので、摺接部分の摩耗量の低減にそれほど寄与するものではないという問題があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ピストンの重量増加を必要最小限に抑えつつ、揺動ブッシュとの摺接面積を増やすことができるようにすることにある。
本発明は、円環状の内側シリンダ部(51a,71a)と、該内側シリンダ部(51a,71a)の周囲を囲む外側シリンダ部(51b,71b)とを有し、該内側シリンダ部(51a,71a)と該外側シリンダ部(51b,71b)との間に流体室(S11,S12,S21,S22)が形成されたシリンダ(51,71)と、
円環状の周方向の一部が分断された形状に形成されて前記シリンダ(51,71)に対して偏心した状態で前記流体室(S11,S12,S21,S22)内に収容され、該シリンダ(51,71)に対して相対的に偏心回転するピストン(52,72)と、
前記内側シリンダ部(51a,71a)と前記外側シリンダ部(51b,71b)とに跨るように径方向に延びて該ピストン(52,72)の分断箇所を貫通し、前記流体室(S11,S12,S21,S22)を低圧室(S11L,S12L,S21L,S22L)と高圧室(S11H,S12H,S21H,S22H)とに仕切るブレード(54,74)とを備えた回転式流体機械を対象とし、次のような解決手段を講じた。
すなわち、第1の発明は、前記ピストン(52,72)の分断箇所の両端部には、前記ブレード(54,74)に対して摺接しつつ該ピストン(52,72)と該ブレード(54,74)とを相対的に揺動可能にする一対の揺動ブッシュ(55,75)が保持された一対のブッシュ保持部(52d,72d)が設けられ、
前記低圧室(S11L,S12L,S21L,S22L)側の前記ブッシュ保持部(52d,72d)は、前記ピストン(52,72)の環状部分よりも肉厚に形成されていることを特徴とするものである。
第1の発明では、ピストン(52,72)の分断箇所の両端部に一対のブッシュ保持部(52d,72d)が設けられる。一対のブッシュ保持部(52d,72d)には、一対の揺動ブッシュ(55,75)が保持される。そして、低圧室(S11L,S12L,S21L,S22L)側のブッシュ保持部(52d,72d)がピストン(52,72)の環状部分よりも肉厚に形成される。
このような構成とすれば、ピストン(52,72)の重量増加を必要最小限に抑えつつ、揺動ブッシュ(55,75)との摺接面積を増やすことができる。具体的に、ブッシュ保持部(52d,72d)と揺動ブッシュ(55,75)との摺接面積を増やすために、ピストン(52,72)の環状部分の厚みを全周にわたって増やした場合には、ピストン(52,72)の重量増加に伴って揺動ブッシュ(55,75)と摺接する部分に加わる揺動荷重も増えてしまうため、摺接部分の摩耗量の低減にそれほど寄与しないという問題がある。
これに対し、本発明では、ブッシュ保持部(52d,72d)と揺動ブッシュ(55,75)との摺接面積を増やすために必要最小限の部分、つまり、低圧室(S11L,S12L,S21L,S22L)側のブッシュ保持部(52d,72d)の厚さのみを、ピストン(52,72)の環状部分よりも肉厚に形成するようにしたから、揺動ブッシュ(55,75)と摺接する部分に加わる荷重を分散できる。
なお、低圧室(S11L,S12L,S21L,S22L)側のブッシュ保持部(52d,72d)を肉厚にしているのは、高圧室(S11H,S12H,S21H,S22H)内の高圧ガスによって、低圧室(S11L,S12L,S21L,S22L)側のブッシュ保持部(52d,72d)に荷重が集中する方向にピストン(55,75)が揺動しやすくなっているためである。
また、ピストン(52,72)の重量増加を必要最小限に抑えることで、ブッシュ保持部(52d,72d)に加わる揺動荷重も抑えることができるので、揺動ブッシュ(55,75)との摺接部分の摩耗量を低減することができる。
第2の発明は、第1の発明において、
前記高圧室(S11H,S12H,S21H,S22H)側の前記ブッシュ保持部(52d,72d)は、前記ピストン(52,72)の環状部分よりも肉厚に形成されていることを特徴とするものである。
第2の発明では、高圧室(S11H,S12H,S21H,S22H)側のブッシュ保持部(52d,72d)がピストン(52,72)の環状部分よりも肉厚に形成されるので、低圧室(S11L,S12L,S21L,S22L)側及び高圧室(S11H,S12H,S21H,S22H)側のブッシュ保持部(52d,72d)を両方とも肉厚にすることで、ピストン(52,72)の重量バランスが良好となる。
本発明によれば、ブッシュ保持部(52d,72d)と揺動ブッシュ(55,75)との摺接面積を増やすために必要最小限の部分、つまり、低圧室(S11L,S12L,S21L,S22L)側のブッシュ保持部(52d,72d)の厚さのみを、ピストン(52,72)の環状部分よりも肉厚に形成するようにしたから、揺動ブッシュ(55,75)と摺接する部分に加わる荷重を分散できる。また、ピストン(52,72)の重量増加を必要最小限に抑えることで、ブッシュ保持部(52d,72d)に加わる揺動荷重も抑えることができるので、揺動ブッシュ(55,75)との摺接部分の摩耗量を低減することができる。
図1は、実施形態1の圧縮機の縦断面を示す断面図である。 図2は、実施形態1の圧縮機部の縦断面を示す断面図である。 図3は、実施形態1の圧縮機部の図2とは異なる縦断面を示す断面図である。 図4は、図2のE−E断面を示す第1圧縮機構の横断面である。 図5は、図2のF−F断面を示す第2圧縮機構の横断面である。 図6は、実施形態1の圧縮機の横断面(図2のG−G断面)を示す断面図である。 図7は、実施形態1の第1圧縮機構の横断面図であって、駆動軸の回転角度が90°変化する毎の状態を示すものである。 図8は、実施形態2の圧縮機部の構成を示す図4相当図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
《実施形態1》
本発明の実施形態1について説明する。回転式流体機械である本実施形態の圧縮機(10)は、冷凍サイクルを行う冷媒回路に設けられ、冷媒回路内を循環する冷媒を吸入して圧縮する。
−圧縮機の全体構成−
図1に示すように、圧縮機(10)は、密閉容器状のケーシング(11)を備えている。ケーシング(11)は、起立した円筒状の胴部(12)と、肉厚の円板状に形成された一対の端板部(13)とを備えている。ケーシング(11)では、端板部(13)が胴部(12)の各端部に一つずつ配置され、胴部(12)の端部が端板部(13)によって閉塞される。
ケーシング(11)の内部には、電動機(20)と、圧縮機部(30)とが収納されている。圧縮機部(30)は、電動機(20)の下方に配置されている。圧縮機部(30)は、低段側の第1圧縮機構(40)と、高段側の第2圧縮機構(60)とを備えている。
ケーシング(11)の胴部(12)には、第1吸入管(14)、第1吐出管(15)、第2吸入管(16)、及び第2吐出管(17)が設けられている。これらの吸入管(14,16)と吐出管(15,17)は、胴部(12)を貫通している。第1吸入管(14)及び第1吐出管(15)は、第1圧縮機構(40)に接続される。第2吸入管(16)は、第2圧縮機構(60)に接続される。図示を省略するが、第1吐出管(15)と第2吸入管(16)は、配管を介して接続されている。
第2吐出管(17)は、電動機(20)よりも上方に配置されている。第2吐出管(17)は、入口側の端部が上側に直角に曲がっており、入口端が上向きに開口している。つまり、第2吐出管(17)の入口端は、上側の端板部(13)と対面している。また、第2吐出管(17)の入口側の端部は、胴部(12)の中心軸付近に位置している。
本実施形態の圧縮機(10)は、高段側の第2圧縮機構(60)において圧縮された冷媒がケーシング(11)の内部空間に吐出され、第2吐出管(17)を介してケーシング(11)の外部へ排出されるように構成されている。つまり、この圧縮機(10)は、ケーシング(11)の内部空間の圧力が圧縮機(10)の吐出圧力と実質的に等しい高圧ドーム型の圧縮機である。
ケーシング(11)の内部には、駆動軸(23)が胴部(12)の軸方向に沿って設けられている。この駆動軸(23)は、電動機(20)と圧縮機部(30)を連結している。なお、密閉容器状のケーシング(11)の底部には、圧縮機部(30)の各摺動部に供給するための潤滑油(冷凍機油)が貯留されている。
クランク軸である駆動軸(23)は、主軸部(24)と二つの偏心部(25,26)とを備えている。二つの偏心部(25,26)は、主軸部(24)の軸方向に並んで配置されている。これら二つの偏心部(25,26)は、上側に位置するものが上側偏心部(25)であり、下側に位置するものが下側偏心部(26)である。また、これら二つの偏心部(25,26)は、それぞれが主軸部(24)よりも大径の円柱状に形成され、それぞれの軸心が主軸部(24)の軸心に対して偏心している。また、上側偏心部(25)の偏心方向と下側偏心部(26)の偏心方向は、主軸部(24)の軸心を中心として互いに180°ずれている。
駆動軸(23)の下端には、油吸込管(28)が突設されている。油吸込管(28)の下端は、ケーシング(11)の底部に貯留された潤滑油に浸かっている。また、図示しないが、駆動軸(23)の内部には、油吸込管(28)に接続する給油通路が形成されている。遠心ポンプ作用によって油吸込管(28)へ吸い込まれた潤滑油は、給油通路を通って各圧縮機構(40,60)の摺動箇所へ供給される。
電動機(20)は、固定子(21)と回転子(22)とを備えている。固定子(21)は、ケーシング(11)の胴部(12)に固定されている。一方、回転子(22)は、固定子(21)の内側に配置され、駆動軸(23)の主軸部(24)に連結されている。
固定子(21)には、その外周部の一部を切り欠くことによってコアカット(21a)が形成されている。ケーシング(11)の内部空間は、電動機(20)の上側の部分と下側の部分がコアカット(21a)を介して連通する。
図2及び図6にも示すように、ケーシング(11)の内部空間のうち圧縮機部(30)と電動機(20)の間の部分である一次空間(S1)には、油戻しガイド(85)と油飛散防止カバー(86)とが配置されている。また、図1に示すように、ケーシング(11)の内部空間のうち電動機(20)よりも上側の部分である二次空間(S2)には、油戻しガイド(87)が配置されている。一次空間(S1)の油戻しガイド(85)及び油飛散防止カバー(86)と、二次空間(S2)の油戻しガイド(87)とは、いずれもケーシング(11)の胴部(12)に取り付けられている。
油飛散防止カバー(86)は、固定子(21)とケーシング(11)の間に形成されたコアカット(21a)の下方に配置される。油飛散防止カバー(86)は、ケーシング(11)の胴部(12)の内周面を覆う形状の部材であり、胴部(12)との間に油の通路を形成する。
ここで、電動機(20)の回転子(22)は、図6における時計方向に回転する。このため、一次空間(S1)及び二次空間(S2)では、回転子(22)の回転方向と同じ向きに冷媒が回転するように流れる。つまり、一次空間(S1)及び二次空間(S2)では、回転子(22)の回転方向と同じ向きの旋回流が生じる。
一次空間(S1)及び二次空間(S2)の油戻しガイド(85,87)は、ケーシング(11)の胴部(12)の内周面を覆う形状の部材である。そして、これらの油戻しガイド(85,87)は、旋回流に含まれる油滴を捕捉して下方へ導くように構成されている。
−圧縮機部の構成−
圧縮機部(30)の詳細な構成について、図2〜図6を参照しながら説明する。
図2及び図3に示すように、圧縮機部(30)は、第1圧縮機構(40)と、第2圧縮機構(60)とを備えている。両圧縮機構(40,60)の間には、ミドルプレート(31)が挟み込まれている。また、両圧縮機構(40,60)とミドルプレート(31)は、マウンティングプレート(35)を介して、ケーシング(11)に固定されている。
〈第1圧縮機構〉
図2及び図3に示すように、第1圧縮機構(40)は、リアヘッド(41)と、第1シリンダ(51)と、第1ピストン(52)と、第1ブレード(54)とを備えている。第1シリンダ(51)は、リアヘッド(41)と一体に形成されている。また、第1ピストン(52)は、第1シリンダ(51)に対して相対的に偏心回転する。
リアヘッド(41)は、厚板状のシリンダ側鏡板部(42)を備えている。リアヘッド(41)の中央部には、支持用貫通孔(43)が形成されている。この支持用貫通孔(43)は、断面が円形の孔であって、リアヘッド(41)をその厚さ方向(図2における上下方向)に貫通する。つまり、支持用貫通孔(43)は、リアヘッド(41)の前面(44)(図2における上面)及び背面(図2における下面)に開口している。
リアヘッド(41)の支持用貫通孔(43)には、円筒状の軸受メタル(47)が圧入されている。この軸受メタル(47)には、駆動軸(23)の主軸部(24)のうち下側偏心部(26)の下方に位置する部分が挿し通されている。軸受部材であるリアヘッド(41)は、駆動軸(23)を支持する滑り軸受を構成する。
リアヘッド(41)には、環状突部(43a)が形成されている。この環状突部(43a)は、支持用貫通孔(43)の壁面の周方向へ延びる円環状の突部であって、支持用貫通孔(43)の上端付近に配置されている。軸受メタル(47)の上端が環状突部(43a)の下端に当たった状態では、軸受メタル(47)の上方への移動が環状突部(43a)によって阻止される。
図2及び図3に示すように、リアヘッド(41)には、環状溝(45)が形成されている。この環状溝(45)は、リアヘッド(41)の前面(44)に開口する円環状の溝であって、リアヘッド(41)の前面(44)における支持用貫通孔(43)の開口部を囲うように配置される。また、リアヘッド(41)には、環状溝(45)から冷凍機油を排出するための排油通路(49a)が形成されている。
リアヘッド(41)には、第1吸入通路(14a)が形成されている。第1吸入通路(14a)は、一端がシリンダ側鏡板部(42)の外周面に開口し、他端がシリンダ側鏡板部(42)の前面(44)に開口する。第1吸入通路(14a)の一端には、第1吸入管(14)が差し込まれている。シリンダ側鏡板部(42)の前面(44)における第1吸入通路(14a)の開口部は、吸入口(56)である。この吸入口(56)の位置については、後述する。
リアヘッド(41)には、背面側凹部(46)が形成されている。背面側凹部(46)は、シリンダ側鏡板部(42)の背面(図2及び図3における下面)に開口する凹部である。この背面側凹部(46)には、第1吐出管(15)が連通している。また、リアヘッド(41)には、ボトムプレート(34)が取り付けられている。ボトムプレート(34)は、円板状の部材であって、シリンダ側鏡板部(42)の背面を覆うように設けられる。シリンダ側鏡板部(42)の背面に開口する背面側凹部(46)は、ボトムプレート(34)によって塞がれる。
リアヘッド(41)には、二つの吐出通路(15a,15b)が形成されている。各吐出通路(15a,15b)は、シリンダ側鏡板部(42)をその厚さ方向に貫通する貫通孔である。各吐出通路(15a,15b)は、一端がシリンダ側鏡板部(42)の前面(44)に開口し、他端が背面側凹部(46)の底面に開口する。シリンダ側鏡板部(42)の前面(44)における内側吐出通路(15a)の開口部は、内側吐出口(57a)である。シリンダ側鏡板部(42)の前面(44)における外側吐出通路(15b)の開口部は、外側吐出口(57b)である。内側吐出口(57a)及び外側吐出口(57b)の位置については、後述する。
図3に示すように、リアヘッド(41)には、二つの吐出弁(58a,58b)が設けられている。各吐出弁(58a,58b)は、いわゆるリード弁であって、シリンダ側鏡板部(42)の背面側凹部(46)の底面に設置されている。内側吐出弁(58a)は、背面側凹部(46)の底面における内側吐出通路(15a)の開口部を覆うように配置され、この内側吐出通路(15a)を開閉する。外側吐出弁(58b)は、背面側凹部(46)の底面における外側吐出通路(15b)の開口部を覆うように配置され、この外側吐出通路(15b)を開閉する。
第1シリンダ(51)は、内側シリンダ部(51a)及び外側シリンダ部(51b)によって構成されている。内側シリンダ部(51a)及び外側シリンダ部(51b)は、リアヘッド(41)のシリンダ側鏡板部(42)と一体に形成され、シリンダ側鏡板部(42)の前面(44)(図2における上面)から上方に突出している。
図4にも示すように、内側シリンダ部(51a)は、短い円筒状に形成され、環状溝(45)の周囲を囲むように配置されている。外側シリンダ部(51b)は、内側シリンダ部(51a)の周囲を囲むように配置されている。外側シリンダ部(51b)の内周面は、内側シリンダ部(51a)の外周面と対面する円筒面である。
第1ピストン(52)は、ピストン側鏡板部(52a)と、ピストン本体(52b)と、軸受部(52c)とを備えている。軸受部(52c)は、短い円筒状に形成されている。第1ピストン(52)は、軸受部(52c)に軸受メタル(53)が圧入され、この軸受メタル(53)に駆動軸(23)の下側偏心部(26)が挿し通される。ピストン側鏡板部(52a)は、軸受部(52c)の一端部(図2における上端部)に連続した平板状の部分であって、軸受部(52c)から外方へ延びるドーナツ板状に形成されている。ピストン本体(52b)は、軸受部(52c)の周囲を囲む短い円筒状に形成され、ピストン側鏡板部(52a)の前面(図2における下面)から下方へ突出している。
また、図4に示すように、ピストン本体(52b)は、その周方向の一箇所で分断された形状に形成されている。分断箇所の両端部には、後述する一対の第1揺動ブッシュ(55)を保持する一対のブッシュ保持部(52d)が設けられている。
第1ピストン(52)は、ピストン側鏡板部(52a)の前面(図2における下面)がシリンダ側鏡板部(42)の前面(44)と向かい合い、ピストン本体(52b)が内側シリンダ部(51a)と外側シリンダ部(51b)の間に入り込む。また、第1ピストン(52)は、ピストン側鏡板部(52a)の前面のうち軸受部(52c)とピストン本体(52b)の間の部分が内側シリンダ部(51a)の突端面(図2における上端面)と摺動し、ピストン側鏡板部(52a)の前面のうちピストン本体(52b)よりも外側の部分が外側シリンダ部(51b)の突端面(図2における上端面)と摺動し、ピストン本体(52b)の突端面(図2における下端面)がシリンダ側鏡板部(42)の前面(44)のうち内側シリンダ部(51a)と外側シリンダ部(51b)の間の部分と摺動する。
図4にも示すように、第1圧縮機構(40)では、第1シリンダ(51)と第1ピストン(52)によって、外側流体室(S11)及び内側流体室(S12)が形成される。具体的に、第1圧縮機構(40)では、ピストン本体(52b)と外側シリンダ部(51b)の間に外側流体室(S11)が形成され、ピストン本体(52b)と内側シリンダ部(51a)の間に内側流体室(S12)が形成される。
第1ブレード(54)は、内側シリンダ部(51a)の径方向に延びる平板状の部分であって、内側シリンダ部(51a)の外周面から外側シリンダ部(51b)の内周面に亘って形成されている。また、第1ブレード(54)は、シリンダ側鏡板部(42)の前面(44)から突出している。第1ブレード(54)は、シリンダ側鏡板部(42)、内側シリンダ部(51a)、及び外側シリンダ部(51b)と一体に形成されている。第1ブレード(54)は、ピストン本体(52b)の分断箇所に入り込み、外側流体室(S11)と内側流体室(S12)のそれぞれを、低圧室(S11L,S12L,S21L,S22L)と高圧室(S11H,S12H,S21H,S22H)に仕切る。
第1圧縮機構(40)は、一対の第1揺動ブッシュ(55)を備えている。第1揺動ブッシュ(55)は、図4における第1ブレード(54)の右側と左側に一つずつ設けられており、ピストン本体(52b)の分断箇所の両端部に設けられたブッシュ保持部(52d)に保持されている。ブッシュ保持部(52d)の端面には、湾曲状の摺接面が形成されている。
各第1揺動ブッシュ(55)には、第1ブレード(54)と摺接する平坦面と、平坦面の反対側に位置する円弧面とが形成されている。第1揺動ブッシュ(55)の円弧面は、ブッシュ保持部(52d)の摺接面と摺接する。
吸入口(56)は、図4における第1ブレード(54)の右側に配置され、外側流体室(S11)と内側流体室(S12)の両方と連通する。つまり、吸入口(56)は、外側流体室(S11)及び内側流体室(S12)の低圧室(S11L,S12L,S21L,S22L)に連通する。一方、内側吐出口(57a)及び外側吐出口(57b)は、第1ブレード(54)の左側に配置されている。内側吐出口(57a)は、内側流体室(S12)の高圧室(S12H)に連通し、外側吐出口(57b)は、外側流体室(S11)の高圧室(S11H)に連通する。
ところで、ピストン本体(52b)のブッシュ保持部(52d)の摺接面は、第1揺動ブッシュ(55)と摺接する際に加わる揺動荷重によって摩耗しやすくなっている。そこで、この摺接部分の摩耗量を低減するために、ピストン本体(52b)の環状部分の厚みを全周にわたって増やしたり、又は環状部分の高さを高くすることで、第1揺動ブッシュ(55)との摺接面積を増やし、ブッシュ保持部(52d)の摺接面に加わる荷重を分散させて摩耗量を低減することが考えられる。
しかしながら、このような構成を採用した場合には、ピストン本体(52b)の重量増加に伴ってブッシュ保持部(52d)の摺接面に加わる揺動荷重も増えてしまうので、摺接部分の摩耗量の低減にそれほど寄与するものではない。
そこで、本実施形態では、第1ピストン(52)の重量増加を必要最小限に抑えつつ、第1揺動ブッシュ(55)との摺接面積を増やすようにした。具体的には、ブッシュ保持部(52d)と第1揺動ブッシュ(55)との摺接面積を増やすために必要最小限の部分、つまり、低圧室(S11L,S12L)側のブッシュ保持部(52d)の厚さのみを、ピストン本体(52b)の環状部分よりも肉厚に形成するようにした。
これに伴い、低圧室(S11L,S12L)側の第1揺動ブッシュ(55)の外径を、高圧室(S11H,S12H)側の第1揺動ブッシュ(55)の外径よりも大きくするようにした。さらに、ブッシュ保持部(52d)及び第1揺動ブッシュ(55)が大きくなった分だけ、対応する内側シリンダ部(51a)の外周面及び外側シリンダ部(51b)の内周面の一部を切り欠いた切り欠き部(59)を形成することで、ブッシュ保持部(52d)及び第1揺動ブッシュ(55)との干渉を回避できるようにしている。
これにより、低圧室(S11L,S12L)側のブッシュ保持部(52d)の摺接面に加わる荷重を分散できる。また、ピストン本体(52b)の重量増加を必要最小限に抑えることで、低圧室(S11L,S12L)側のブッシュ保持部(52d)に加わる揺動荷重も抑えることができるので、第1揺動ブッシュ(55)との摺接部分の摩耗量を低減することができる。
第1圧縮機構(40)では、ピストン本体(52b)の外周面と外側シリンダ部(51b)の内周面が互いの周方向における一箇所で摺接し、ピストン本体(52b)の内周面と内側シリンダ部(51a)の外周面が互いの周方向における一箇所で摺接する。ピストン本体(52b)の外周面と外側シリンダ部(51b)の内周面の摺接箇所と、ピストン本体(52b)の内周面と内側シリンダ部(51a)の外周面の摺接箇所は、主軸部(24)の軸心を挟んで反対側に位置している。
〈第2圧縮機構〉
図2及び図3に示すように、第2圧縮機構(60)は、フロントヘッド(61)と、第2シリンダ(71)と、第2ピストン(72)と、第2ブレード(74)とを備えている。第2シリンダ(71)は、フロントヘッド(61)と一体に形成されている。また、第2ピストン(72)は、第2シリンダ(71)に対して相対的に偏心回転する。
フロントヘッド(61)は、厚板状のシリンダ側鏡板部(62)を備えている。シリンダ側鏡板部(62)には、円筒状の筒状突部(62a)が一体に形成されている。筒状突部(62a)は、シリンダ側鏡板部(62)の中央部に配置され、シリンダ側鏡板部(62)の背面(図2における上面)から上方へ突出している。フロントヘッド(61)の中央部には、支持用貫通孔(63)が形成されている。この支持用貫通孔(63)は、断面が円形の孔であって、フロントヘッド(61)をその厚さ方向(図2における上下方向)に貫通する。つまり、支持用貫通孔(63)は、一端が筒状突部(62a)の突端面に開口し、他端がシリンダ側鏡板部(62)の前面(64)(図2における下面)に開口する。
フロントヘッド(61)の支持用貫通孔(63)には、円筒状の軸受メタル(67)が圧入されている。この軸受メタル(67)には、駆動軸(23)の主軸部(24)のうち上側偏心部(25)の上方に位置する部分が挿し通されている。軸受部材であるフロントヘッド(61)は、駆動軸(23)を支持する滑り軸受を構成する。
フロントヘッド(61)には、環状突部(63a)が形成されている。この環状突部(63a)は、支持用貫通孔(63)の壁面の周方向へ延びる円環状の突部であって、支持用貫通孔(63)の下端付近に配置されている。軸受メタル(67)の下端が環状突部(63a)の上端に当たった状態では、軸受メタル(67)の下方への移動が環状突部(63a)によって阻止される。
図2及び図3に示すように、フロントヘッド(61)には、環状溝(65)が形成されている。この環状溝(65)は、フロントヘッド(61)の前面(64)に開口する円環状の溝であって、フロントヘッド(61)の前面(64)における支持用貫通孔(63)の開口部を囲うように配置される。また、図示しないが、フロントヘッド(61)には、環状溝(65)から冷凍機油を排出するための排油通路が形成されている。
フロントヘッド(61)には、第2吸入通路(16a)が形成されている。第2吸入通路(16a)は、一端がシリンダ側鏡板部(62)の外周面に開口し、他端がシリンダ側鏡板部(62)の前面(64)に開口する。第2吸入通路(16a)の一端には、第2吸入管(16)が差し込まれている。シリンダ側鏡板部(62)の前面(64)における第2吸入通路(16a)の開口部は、吸入口(76)である。この吸入口(76)の位置については、後述する。
フロントヘッド(61)には、背面側凹部(66)が形成されている。背面側凹部(66)は、シリンダ側鏡板部(62)の背面(図3における上面)に開口する凹部である。背面側凹部(66)は、シリンダ側鏡板部(62)の背面を覆うように設置されたマウンティングプレート(35)によって塞がれる。マウンティングプレート(35)については、後述する。
フロントヘッド(61)には、二つの吐出通路(17a,17b)が形成されている。各吐出通路(17a,17b)は、シリンダ側鏡板部(62)をその厚さ方向に貫通する貫通孔である。各吐出通路(17a,17b)は、一端がシリンダ側鏡板部(62)の前面(64)に開口し、他端が背面側凹部(66)の底面に開口する。シリンダ側鏡板部(62)の前面(64)における内側吐出通路(17a)の開口部は、内側吐出口(77a)である。シリンダ側鏡板部(62)の前面(64)における外側吐出通路(17b)の開口部は、外側吐出口(77b)である。内側吐出口(77a)及び外側吐出口(77b)の位置については、後述する。
フロントヘッド(61)には、二つの吐出弁(78a,78b)が設けられている。各吐出弁(78a,78b)は、いわゆるリード弁であって、シリンダ側鏡板部(62)の背面側凹部(66)の底面に設置されている。内側吐出弁(78a)は、背面側凹部(66)の底面における内側吐出通路(17a)の開口部を覆うように配置され、この内側吐出通路(17a)を開閉する。外側吐出弁(78b)は、背面側凹部(66)の底面における外側吐出通路(17b)の開口部を覆うように配置され、この外側吐出通路(17b)を開閉する。
第2シリンダ(71)は、内側シリンダ部(71a)及び外側シリンダ部(71b)によって構成されている。内側シリンダ部(71a)及び外側シリンダ部(71b)は、フロントヘッド(61)のシリンダ側鏡板部(62)と一体に形成され、シリンダ側鏡板部(62)の前面(64)から下方に突出している。
図5にも示すように、内側シリンダ部(71a)は、短い円筒状に形成され、環状溝(65)の周囲を囲むように配置されている。外側シリンダ部(71b)は、内側シリンダ部(71a)の周囲を囲むように配置されている。外側シリンダ部(71b)の内周面は、内側シリンダ部(71a)の外周面と対面する円筒面である。
第2ピストン(72)は、ピストン側鏡板部(72a)と、ピストン本体(72b)と、軸受部(72c)とを備えている。軸受部(72c)は、短い円筒状に形成されている。第2ピストン(72)は、軸受部(72c)に軸受メタル(73)が圧入され、この軸受メタル(73)に駆動軸(23)の上側偏心部(25)が挿し通される。ピストン側鏡板部(72a)は、軸受部(72c)の一端部(図2における下端部)に連続した平板状の部分であって、軸受部(72c)から外方へ延びるドーナツ板状に形成されている。ピストン本体(72b)は、軸受部(72c)の周囲を囲む短い円筒状に形成され、ピストン側鏡板部(72a)の前面(図2における上面)から上方へ突出している。
また、図5に示すように、ピストン本体(72b)は、その周方向の一箇所で分断された形状に形成されている。分断箇所の両端部には、後述する一対の第2揺動ブッシュ(75)を保持する一対のブッシュ保持部(72d)が設けられている。
ピストン本体(72b)の突端面(図2における上面)には、凹溝(72e)が形成されている。この凹溝(72e)は、ピストン本体(72b)の周方向に延びる円弧状の溝である。凹溝(72e)は、ピストン本体(72b)の突端面の幅方向(径方向)の中央部に配置されている。凹溝(72e)の大部分は、ピストン本体(72b)の突端面のうち図5における右側の部分に位置している。また、第2ピストン(72)が移動しても、凹溝(72e)の一端は、吸入口(76)と常に連通する。
第2ピストン(72)は、ピストン側鏡板部(72a)の前面(図2における上面)がシリンダ側鏡板部(62)の前面(64)と向かい合い、ピストン本体(72b)が内側シリンダ部(71a)と外側シリンダ部(71b)の間に入り込む。また、第2ピストン(72)は、ピストン側鏡板部(72a)の前面のうち軸受部(72c)とピストン本体(72b)の間の部分が内側シリンダ部(71a)の突端面(図2における下端面)と摺動し、ピストン側鏡板部(72a)の前面のうちピストン本体(72b)よりも外側の部分が外側シリンダ部(71b)の突端面(図2における下端面)と摺動し、ピストン本体(72b)の突端面(図2における上端面)がシリンダ側鏡板部(62)の前面(64)のうち内側シリンダ部(71a)と外側シリンダ部(71b)の間の部分と摺動する。
図5にも示すように、第2圧縮機構(60)では、第2シリンダ(71)と第2ピストン(72)によって、外側流体室(S21)及び内側流体室(S22)が形成される。具体的に、第2圧縮機構(60)では、ピストン本体(72b)と外側シリンダ部(71b)の間に外側流体室(S21)が形成され、ピストン本体(72b)と内側シリンダ部(71a)の間に内側流体室(S22)が形成される。
第2ブレード(74)は、内側シリンダ部(71a)の径方向に延びる平板状の部分であって、内側シリンダ部(71a)の外周面から外側シリンダ部(71b)の内周面に亘って形成されている。また、第2ブレード(74)は、シリンダ側鏡板部(62)の前面(64)から突出している。第2ブレード(74)は、シリンダ側鏡板部(62)、内側シリンダ部(71a)、及び外側シリンダ部(71b)と一体に形成されている。第2ブレード(74)は、ピストン本体(72b)の分断箇所に入り込み、外側流体室(S21)と内側流体室(S22)のそれぞれを、低圧室(S21L,S22L)と高圧室(S21H,S22H)に仕切る。
第2圧縮機構(60)は、一対の第2揺動ブッシュ(75)を備えている。第2揺動ブッシュ(75)は、図5における第2ブレード(74)の右側と左側に一つずつ設けられており、ピストン本体(72b)の分断箇所の両端部に設けられたブッシュ保持部(72d)に保持されている。ブッシュ保持部(72d)の端面には、湾曲状の摺接面が形成されている。
各第2揺動ブッシュ(75)には、第2ブレード(74)と摺接する平坦面と、平坦面の反対側に位置する円弧面とが形成されている。第2揺動ブッシュ(75)の円弧面は、ブッシュ保持部(72d)の摺接面と摺接する。
吸入口(76)は、図5における第2ブレード(74)の右側に配置され、外側流体室(S21)と内側流体室(S22)の両方と連通する。つまり、吸入口(76)は、外側流体室(S21)及び内側流体室(S22)の低圧室(S21L,S22L)に連通する。一方、内側吐出口(77a)及び外側吐出口(77b)は、第2ブレード(74)の左側に配置されている。内側吐出口(77a)は、内側流体室(S22)の高圧室(S22H)に連通し、外側吐出口(77b)は、外側流体室(S21)の高圧室(S21H)に連通する。
ここで、ブッシュ保持部(72d)と第2揺動ブッシュ(75)との摺接面積を増やすために必要最小限の部分、つまり、低圧室(S21L,S22L)側のブッシュ保持部(72d)の厚さのみを、ピストン本体(72b)の環状部分よりも肉厚に形成するようにした。
これに伴い、低圧室(S21L,S22L)側の第2揺動ブッシュ(75)の外径を、高圧室(S21H,S22H)側の第2揺動ブッシュ(75)の外径よりも大きくするようにした。さらに、ブッシュ保持部(72d)及び第2揺動ブッシュ(75)が大きくなった分だけ、対応する内側シリンダ部(71a)の外周面及び外側シリンダ部(71b)の内周面の一部を切り欠いた切り欠き部(79)を形成することで、ブッシュ保持部(72d)及び第2揺動ブッシュ(75)との干渉を回避できるようにしている。
第2圧縮機構(60)では、ピストン本体(72b)の外周面と外側シリンダ部(71b)の内周面が互いの周方向における一箇所で摺接し、ピストン本体(72b)の内周面と内側シリンダ部(71a)の外周面が互いの周方向における一箇所で摺接する。ピストン本体(72b)の外周面と外側シリンダ部(71b)の内周面の摺接箇所と、ピストン本体(72b)の内周面と内側シリンダ部(71a)の外周面の摺接箇所は、主軸部(24)の軸心を挟んで反対側に位置している。
〈ミドルプレート〉
図2に示すように、ミドルプレート(31)は、円板状の平板部(31b)と、平板部(31b)の周囲を囲むように形成された筒状の筒部(31a)とを備えている。
筒部(31a)は、リアヘッド(41)と一体の外側シリンダ部(51b)と、フロントヘッド(61)と一体の外側シリンダ部(71b)との間に挟み込まれている。つまり、図2では、筒部(31a)の下端面が外側シリンダ部(51b)の突端面と密着し、筒部(31a)の上端面が外側シリンダ部(71b)の突端面と密着する。
平板部(31b)は、第1ピストン(52)のピストン側鏡板部(52a)と第2ピストン(72)のピストン側鏡板部(72a)の間に挟み込まれている。平板部(31b)は、図2における下面が第1ピストン(52)のピストン側鏡板部(52a)の背面と対面し、同図における上面が第2ピストン(72)のピストン側鏡板部(72a)の背面と対面する。また、平板部(31b)の中央部には、平板部(31b)を厚さ方向に貫通する貫通孔(31c)が形成されている。この貫通孔(31c)には、駆動軸(23)のうち上側偏心部(25)と下側偏心部(26)の間の部分が挿し通されている。
ミドルプレート(31)の平板部(31b)は、第1ピストン(52)側の面に第1シールリング(32a)と第2シールリング(32b)が設けられ、第2ピストン(72)側の面に第3シールリング(32c)が設けられる。これらシールリング(32a〜32c)は、貫通孔(31c)の周囲を囲むように配置され、平板部(31b)に形成された円環状の溝に嵌まり込んでいる。また、第1シールリング(32a)は、第2シールリング(32b)の周囲を囲むように配置される。第1シールリング(32a)及び第2シールリング(32b)は、第1ピストン(52)のピストン側鏡板部(52a)の背面と接触する。第3シールリング(32c)は、第2ピストン(72)のピストン側鏡板部(72a)の背面と接触する。
〈マウンティングプレート〉
図2及び図6に示すように、マウンティングプレート(35)は、円板部(36)と周縁部(37)とを備えた皿状の部材である。円板部(36)は、平坦な円板状に形成されている。周縁部(37)は、円板部(36)の周縁に連続して形成された円筒状の部分である。周縁部(37)の外周面は、ケーシング(11)の胴部(12)の内周面と密着している。また、マウンティングプレート(35)は、周縁部(37)がケーシング(11)の胴部(12)と溶接によって接合されている。
マウンティングプレート(35)には、第1圧縮機構(40)と、第2圧縮機構(60)と、ミドルプレート(31)と、ボトムプレート(34)とが、三本のボルト(80)によって締結されている。図6に示すように、これら三本のボルト(80)は、マウンティングプレート(35)の円板部(36)の周方向に、概ね等角度間隔で配置されている。各ボルト(80)は、マウンティングプレート(35)の円板部(36)と、フロントヘッド(61)のシリンダ側鏡板部(62)と、ミドルプレート(31)の平板部(31b)と、リアヘッド(41)のシリンダ側鏡板部(42)とを貫通する。また、各ボルト(80)の雄ねじ部は、ボトムプレート(34)に形成された雌ねじと噛み合う。なお、ここに示したボルト(80)の本数は、単なる一例である。
図3に示すように、マウンティングプレート(35)は、円板部(36)の中央部に連通用貫通孔(36a)が形成されている。連通用貫通孔(36a)は、円板部(36)を厚さ方向に貫通する比較的大径の孔である。この連通用貫通孔(36a)には、フロントヘッド(61)の筒状突部(62a)が挿し通されている。連通用貫通孔(36a)の直径は、筒状突部(62a)の外径よりも大きい。従って、連通用貫通孔(36a)の周縁部と筒状突部(62a)の間には隙間が形成され、この隙間を介してフロントヘッド(61)の背面側凹部(66)がマウンティングプレート(35)の円板部(36)の上側の空間と連通する。
〈デミスタ部材〉
図2及び図3に示すように、マウンティングプレート(35)の円板部(36)には、デミスタ部材(81)が載っている。このデミスタ部材(81)は、固定部材(82)によってマウンティングプレート(35)に固定されている。
デミスタ部材(81)は、金属メッシュを円筒状に成型した部材であって、円板部(36)の連通用貫通孔(36a)の周囲を囲むように配置されている。図6にも示すように、固定部材(82)は、デミスタ部材(81)の上面を覆う一つの蓋部(82a)と、蓋部(82a)の周縁から下方へ延びる三つの脚部(82b)とを備えている。三つの脚部(82b)は、蓋部(82a)の周方向へ概ね等角度間隔で配置されている。固定部材(82)は、各脚部(82b)の下端部がマウンティングプレート(35)の円板部(36)に固定されている。なお、駆動軸(23)は、固定部材(82)の蓋部(82a)の中央部を貫通している。
−運転動作−
圧縮機(10)の運転動作について説明する。
先ず、圧縮機(10)全体の運転動作について、図1を参照しながら説明する。電動機(20)に通電すると、駆動軸(23)が回転し、圧縮機構(40,60)のピストン(52,72)が駆動軸(23)によって駆動される。
圧縮機(10)の第1吸入管(14)には、冷媒回路の蒸発器で蒸発した冷媒が吸入される。第1吸入管(14)へ流入した低圧冷媒は、第1圧縮機構(40)の外側流体室(S11)及び内側流体室(S12)へ吸い込まれて圧縮される。各流体室(S11,S12)内で圧縮された冷媒は、リアヘッド(41)に形成された背面側凹部(46)へ吐出される。第1圧縮機構(40)から吐出された冷媒は、第1吐出管(15)を通って一旦ケーシング(11)の外部へ流出し、図外のインジェクション用配管から供給された中間圧冷媒と混合された後に、第2吸入管(16)を通って第2吸入通路(16a)へ流入する。
第2吸入通路(16a)へ流入した冷媒は、第2圧縮機構(60)の外側流体室(S21)及び内側流体室(S22)へ吸い込まれて更に圧縮される。各流体室(S21,S22)内で圧縮された冷媒は、フロントヘッド(61)の背面側凹部(66)へ吐出される。第2圧縮機構(60)から吐出された冷媒は、ケーシング(11)内の一次空間(S1)と二次空間(S2)を順に通過し、その後に第2吐出管(17)を通ってケーシング(11)の外部へ流出してゆく。
また、駆動軸(23)が回転すると、ケーシング(11)の底部に貯留されている潤滑油が油吸込管(28)へ吸い込まれ、駆動軸(23)の内部に形成された給油通路を通って圧縮機部(30)の摺動箇所へ供給される。
次に、圧縮機部(30)の運転動作について、図7を参照しながら説明する。ここでは、第1圧縮機構(40)の運転動作について説明するが、第2圧縮機構(60)の運転動作は第1圧縮機構(40)と基本的に同じである。なお、図7では、軸受メタル(47)の図示を省略している。
第1圧縮機構(40)では、第1ピストン(52)のピストン本体(52b)が第1ブレード(54)に沿って往復動すると共に揺動する。そして、第1圧縮機構(40)では、ピストン本体(52b)が外側シリンダ部(51b)及び内側シリンダ部(51a)に対して揺動しながら公転し、流体室(S11,S12)へ冷媒が吸入されて圧縮される。
具体的に、図7(A)の状態から駆動軸(23)が同図における時計方向へ回転し、ピストン本体(52b)の外周面と外側シリンダ部(51b)の内周面の接触位置が吸入口(56)を通過すると、吸入口(56)から外側流体室(S11)の低圧室(S11L)へ低圧冷媒が吸入され始める。その後、駆動軸(23)が回転すると、低圧室(S11L)の容積が増大してゆき(図7(B),(C), (D)を参照)、図7(A)の状態に戻ると低圧室(S11L)の容積が最大になる。低圧室(S11L)の容積が増加している間は、吸入口(56)から低圧室(S11L)へ低圧冷媒が吸入され続ける。
一方、図7(A)の状態から駆動軸(23)が同図における時計方向へ回転し、ピストン本体(52b)の外周面と外側シリンダ部(51b)の内周面の接触位置が吸入口(56)を通過すると、外側流体室(S11)の高圧室(S11H)が第1吸入通路(14a)から遮断された閉空間となる。その後、駆動軸(23)が回転すると、高圧室(S11H)の容積が減少してゆき(図7(B),(C), (D)を参照)、高圧室(S11H)内の冷媒が圧縮され、高圧室(S11H)内の冷媒圧力が上昇してゆく。
高圧室(S11H)内の冷媒圧力が背面側凹部(46)の圧力よりも幾分高くなると、外側吐出弁(58b)が開き、高圧室(S11H)内の冷媒が外側吐出口(57b)を通って背面側凹部(46)へ流出してゆく。例えば図7(C)の状態で外側吐出弁(58b)が開いたとすると、その後は高圧室(S11H)内の冷媒が外側吐出口(57b)を通って流出する。そして、図7(A)の状態に戻ると、高圧室(S11H)からの冷媒の吐出が完了する。
また、図7(C)の状態から駆動軸(23)が同図における時計方向へ回転し、ピストン本体(52b)の内周面と内側シリンダ部(51a)の外周面の接触位置が吸入口(56)を通過すると、吸入口(56)から内側流体室(S12)の低圧室(S12L)へ低圧冷媒が吸入され始める。その後、駆動軸(23)が回転すると、低圧室(S12L)の容積が増大してゆき(図7(D),(A) ,(B)を参照)、図7(C)の状態に戻ると低圧室(S12L)の容積が最大になる。低圧室(S12L)の容積が増加している間は、吸入口(56)から低圧室(S12L)へ低圧冷媒が吸入され続ける。
一方、図7(C)の状態から駆動軸(23)が同図における時計方向へ回転し、ピストン本体(52b)の内周面と内側シリンダ部(51a)の外周面の接触位置が吸入口(56)を通過すると、内側流体室(S12)の高圧室(S12H)が第1吸入通路(14a)から遮断された閉空間となる。その後、駆動軸(23)が回転すると、高圧室(S12H)の容積が減少してゆき(図7(D),(A) ,(B)を参照)、高圧室(S12H)内の冷媒が圧縮され、高圧室(S12H)内の冷媒圧力が上昇してゆく。
高圧室(S12H)内の冷媒圧力が背面側凹部(46)の圧力よりも幾分高くなると、内側吐出弁(58a)が開き、高圧室(S12H)内の冷媒が内側吐出口(57a)を通って背面側凹部(46)へ流出してゆく。例えば図7(B)の状態で内側吐出弁(58a)が開いたとすると、その後は高圧室(S12H)内の冷媒が内側吐出口(57a)を通って流出する。そして、図7(C)の状態に戻ると、高圧室(S12H)からの冷媒の吐出が完了する。
上述したように、第2圧縮機構(60)の運転動作は第1圧縮機構(40)と基本的に同じである。ただし、駆動軸(23)の上側偏心部(25)と下側偏心部(26)は、それぞれの偏心方向が互いに逆向きとなっている。そのため、第2圧縮機構(60)における第2ピストン(72)の回転運動と、第1圧縮機構(40)における第1ピストン(52)の回転運動とは、それぞれの位相が互いに180°ずれている。従って、第1圧縮機構(40)の第1ピストン(52)の位置が図7(A)に示す位置となる時点では、第2圧縮機構(60)の第2ピストン(72)の位置が図7(C)に示す位置となる。
−実施形態1の効果−
本実施形態の圧縮機(10)では、ブッシュ保持部(52d,72d)と揺動ブッシュ(55,75)との摺接面積を増やすために必要最小限の部分、つまり、低圧室(S11L,S12L,S21L,S22L)側のブッシュ保持部(52d,72d)の厚さのみを、ピストン本体(52b,72b)の環状部分よりも肉厚に形成するようにしたから、揺動ブッシュ(55,75)と摺接する部分に加わる荷重を分散できる。また、ピストン(52,72)の重量増加を必要最小限に抑えることで、ブッシュ保持部(52d,72d)に加わる揺動荷重も抑えることができるので、揺動ブッシュ(55,75)との摺接部分の摩耗量を低減することができる。
《実施形態2》
図8は、本実施形態2の圧縮機部の構成を示す図4相当図である。以下、前記実施形態1と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。
図8に示すように、第1ピストン(52)のピストン本体(52b)は、その周方向の一箇所で分断された形状に形成されている。分断箇所の両端部には、一対の第1揺動ブッシュ(55)を保持する一対のブッシュ保持部(52d)が設けられている。
ここで、ブッシュ保持部(52d)の厚さは、低圧室(S11L,S12L)側及び高圧室(S11H,S12H)側ともに、ピストン本体(52b)の環状部分よりも肉厚に形成されている。
そして、ブッシュ保持部(52d)及び第1揺動ブッシュ(55)が大きくなった分だけ、対応する内側シリンダ部(51a)の外周面及び外側シリンダ部(51b)の内周面の一部を切り欠いた切り欠き部(59)を形成することで、ブッシュ保持部(52d)及び第1揺動ブッシュ(55)との干渉を回避できるようにしている。
なお、第2圧縮機構(60)側の第2ピストン(72)のブッシュ保持部(72d)についても同様の形状であるため、説明を省略する。
−実施形態2の効果−
本実施形態によれば、実施形態1と同様の効果が得られる。つまり、本実施形態によれば、ブッシュ保持部(52d)における揺動ブッシュ(55)と摺接する部分に加わる荷重を分散できるとともに、ブッシュ保持部(52d)に加わる揺動荷重も抑えることができるので、揺動ブッシュ(55)との摺接部分の摩耗量を低減することができる。
また、低圧室(S11L,S12L)側及び高圧室(S11H,S12H,S21H,S22H)側のブッシュ保持部(52d)を両方とも肉厚にすることで、ピストン(52)の重量バランスが良好となる。
《その他の実施形態》
前記各実施形態の圧縮機(10)は、二つの圧縮機構(40,60)を備える二段圧縮機であるが、圧縮機構を一つだけ備える単段圧縮機を、本発明の回転式流体機械によって構成してもよい。
また、前記各実施形態では本発明の回転式流体機械によって圧縮機を構成しているが、この回転式流体機械の用途は圧縮機に限定されるものではない。つまり、流体の膨張によって動力を発生させる膨張機を、本発明の回転式流体機械によって構成してもよい。
また、前記各実施形態の圧縮機は、円筒状のピストンが偏心運動する一般的なロータリ式流体機械(例えば、ピストンとブレードが別体に形成されたローリングピストン型のロータリ式流体機械や、ピストンとブレードが一体に形成された揺動ピストン型のロータリ式流体機械)によって構成されていてもよい。
以上説明したように、本発明は、ピストンの重量増加を必要最小限に抑えつつ、揺動ブッシュとの摺接面積を増やすことができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
10 圧縮機(回転式流体機械)
51 第1シリンダ
71 第2シリンダ
51a,71a 内側シリンダ部
51b,71b 外側シリンダ部
52 第1ピストン
72 第2ピストン
52d ブッシュ保持部
72d ブッシュ保持部
54 第1ブレード
74 第2ブレード
55 第1揺動ブッシュ
75 第2揺動ブッシュ
S11,S12,S21,S22 流体室
S11L,S12L,S21L,S22L 低圧室
S11H,S12H,S21H,S22H 高圧室

Claims (2)

  1. 円環状の内側シリンダ部(51a,71a)と、該内側シリンダ部(51a,71a)の周囲を囲む外側シリンダ部(51b,71b)とを有し、該内側シリンダ部(51a,71a)と該外側シリンダ部(51b,71b)との間に流体室(S11,S12,S21,S22)が形成されたシリンダ(51,71)と、
    円環状の周方向の一部が分断された形状に形成されて前記シリンダ(51,71)に対して偏心した状態で前記流体室(S11,S12,S21,S22)内に収容され、該シリンダ(51,71)に対して相対的に偏心回転するピストン(52,72)と、
    前記内側シリンダ部(51a,71a)と前記外側シリンダ部(51b,71b)とに跨るように径方向に延びて該ピストン(52,72)の分断箇所を貫通し、前記流体室(S11,S12,S21,S22)を低圧室(S11L,S12L,S21L,S22L)と高圧室(S11H,S12H,S21H,S22H)とに仕切るブレード(54,74)とを備えた回転式流体機械であって、
    前記ピストン(52,72)の分断箇所の両端部には、前記ブレード(54,74)に対して摺接しつつ該ピストン(52,72)と該ブレード(54,74)とを相対的に揺動可能にする一対の揺動ブッシュ(55,75)が保持された一対のブッシュ保持部(52d,72d)が設けられ、
    前記低圧室(S11L,S12L,S21L,S22L)側の前記ブッシュ保持部(52d,72d)は、前記ピストン(52,72)の環状部分よりも肉厚に形成されていることを特徴とする回転式流体機械。
  2. 請求項1において、
    前記高圧室(S11H,S12H,S21H,S22H)側の前記ブッシュ保持部(52d,72d)は、前記ピストン(52,72)の環状部分よりも肉厚に形成されていることを特徴とする回転式流体機械。
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