JP2604814B2 - 回転式圧縮機 - Google Patents

回転式圧縮機

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JP2604814B2
JP2604814B2 JP18437688A JP18437688A JP2604814B2 JP 2604814 B2 JP2604814 B2 JP 2604814B2 JP 18437688 A JP18437688 A JP 18437688A JP 18437688 A JP18437688 A JP 18437688A JP 2604814 B2 JP2604814 B2 JP 2604814B2
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roller
bearing
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crank
sub
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JP18437688A
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多佳雄 吉村
一郎 森田
秀治 小川原
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松下冷機株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、冷凍サイクル等に使用する回転式圧縮機に
関し、特に体積効率が良好な機械部の構成に係わる。
従来の技術 従来の構成を第4図,第5図,第6図,第7図を用い
て説明する。
1は密閉ケーシング、2は電動機部であり、シャフト
3を介してシリンダ4、ローラ5、ベーン6、主軸受
7、副軸受8により構成される機械部本体9と連結して
いる。シャフト3は主軸3a、副軸3b、及び主軸3a,副軸3
bの軸芯からEだけ偏心したクランク3cよりなる。ま
た、シャフト3の中心には穴3eが形成されると共にクラ
ンク3cには給油孔3f、給油溝3gが設けられている。10は
ベーン背面に設けられたスプリングである。11a,11bは
シリンダ4内で、ローラ5、ベーン6、主軸受7、副軸
受8により構成される吸入室と圧縮室である。ローラ5
の主軸受7、副軸受8と対向するそれぞれの端面5a,5b
の内周側にはテーパ5c,5dが設けられている。12は、シ
ャフト3と連結する給油機構である。13は吸入管であ
り、副軸受8、シリンダ4の吸入通路14を介して吸入室
11aと連通している。15は吐出孔であり吐出弁16を介し
て密閉ケーシング1内と連通している。17は吐出管であ
り密閉ケーシング1内に開放している。18は潤滑油であ
る。
次に回転式圧縮機の圧縮機構について説明する。冷却
システム(図示せず)からの冷媒ガスは、吸入管13、吸
入孔14より導かれシリンダ4内の吸入室11aに至る。吸
入室11aに至った冷媒ガスは、シャフト3のクランク3c
に回転自在に収納されたローラ5とベーン6により仕切
られた圧縮室11bで、電動機部2の回転に伴うシャフト
3の回転運動により漸次圧縮される。圧縮された冷媒ガ
スは、吐出孔15、吐出弁16を介して密閉ケーシング1内
に一旦吐出された後、吐出管17を介し冷却システムに吐
出される。
又、冷媒の溶け込んだ密閉ケーシング1内の高圧の潤
滑油18は、給油機構12によりシャフト3の穴3eに供給さ
れ、主軸受7と副軸受8との摺動部に供給されると共
に、給油孔3f、給油溝3gよりクランク3cとローラ5の内
周側に供給され、差圧によりローラ端面5a,5bを潤滑し
た後、吸入室11a、圧縮室11bに至り、その後吐出孔15よ
り密閉ケーシング1内に吐出され、密閉ケーシング1の
下部に戻る。
このとき、ローラ5の端面5a,5bには、テーパ5c,5dが
設けられている為、高い圧力の潤滑油が内径側より外径
側に向い断面先細のクサビ形通路を流れることとなり、
両端面5a,5bのそれぞれでの油圧力がバランスしその結
果ローラ5と主軸受7、副軸受8間のクリアランスδ
とδがδ=δとなる様にローラ5が保持される。
ところで、ローラ端面5a,5bを介して、クランク3c側か
ら吸入室11a、圧縮室11bに流入する冷媒の溶け込んだ潤
滑油の量は、クリアランスの3乗に比例する。従って、
δ+δ=一定の場合、流入する量はδ=δのと
きに最小となり、その結果、テーパ5c,5dを設けること
により、体積効率が良好で効率の高い圧縮機が提供され
る。
例えば、実公昭61−20317号公報にて示される。
発明が解決しようとする課題 この様な従来の構造では、冷凍用の気筒容積の小さい
小型圧縮機の様にローラの(外径−内径)/2で示される
肉厚が薄く、運転時の高圧圧力と低圧圧力の比(圧縮
比)が高い圧縮機では、テーパを設けてローラの端面と
主軸受及びローラと副軸受のクリアランスを等しくでき
ても、実際には全周に亘って設けられたテーパ部のクリ
アランスはテーパ量だけ広がり又、テーパのない平坦面
のシール距離が全周で短かくなるため、吸入室や圧縮室
への冷媒の溶け込んだ潤滑油の流入量が増加し結局テー
パを設けても体積効率があまり向上しないとの課題があ
った。
又、他の従来例として、ローラの端面に内周側から外
周側に至るに伴い幅が狭くなる数条の溝を設けたものが
あるが、溝は内周側から外周側へまっすぐ伸びるか又は
シャフトのクランクの偏心量に比べてはるかに大きな曲
率の曲線であるため、シャフトの回転運動によるローラ
の公転及び自転運動により潤滑油を効率よく溝内に導入
することができず、従ってローラの両端面のクリアラン
スを確実に均等化するには致らなかった。又、溝は内周
面側より外周面側の近傍に伸びるために、溝の外周面側
の終端より外周面側への潤滑油の漏れ量が増加し、体積
効率があまり増加しないとの問題があった。
本発明は上記従来例の欠点を解決するものであり、小
型でローラの肉厚が薄い圧縮機においても吸入室や圧縮
室への冷媒の溶け込んだ潤滑油の流入量を最小に抑える
ことを目的としている。
課題を解決するための手段 本発明は、ローラの端面のそれぞれに、曲率の異なる
二つの略円弧状の側面と前記ローラの内周側との連通部
と封止部により形成される溝を備え、シャフトのクラン
クの偏心量をE、溝の側面の曲率をρ1としたと
き、ρ>E>ρであり且つ封止部がローラの外周面
より内周面に近いものである。
作用 本発明は上記した構成により、シャフト中心より、E
だけ偏心したクランクに回転自在に収納されたローラ
は、公転運動すると共にベーンとローラの接触により自
転運動する。即ち、ローラ上のある一点の軌跡は、円で
はなくら旋状となるが、このら旋の平均的な曲率は当然
偏心量Eの影響を受け、偏心量Eに近いものとなる。従
って、ローラの偏心量Eを包含する曲率の側面で形成さ
れた溝内にはローラの運動に伴い潤滑油が効率良く流入
し、それが、封止部に至る間に圧力が上昇する。その結
果、この油圧力が両端面でバランスするためにローラと
主軸受及び副軸受間のクリアランスδとδが漏れの
最も少ないδ=δに確実に保持される。更に溝が全
周に亘って設けられておらないこと及び溝幅をテーパの
幅より細くできることによりシール距離がテーパを設け
る場合より長くなり、その結果圧縮室や吸入室へ流入す
るオイル量が減少する。
実 施 例 以下本発明の一実施例を第1図,第2図,第3図にて
説明する。尚、従来例と同一部分は同一符号を付し詳細
な説明を省略する。また図中の矢印はシャフトの回転方
向を示す。19はローラであり、従来と同様にシャフトの
クランク3cに回転自在に収納されている。また、ローラ
19の端面19a,19bには、それぞれ、溝20〜24〜27及び溝2
8〜32〜35が同数だけ設けられている。溝20〜35は、曲
率ρの略円弧状の側面20a〜35aと曲率ρの略円弧状
の側面20b〜35bを有し且つ偏心量をEとしたときρ
E>ρに設定されている。溝20〜35は、ローラ内周面
19c側との連通部20c〜35cを有し、且つ側面20a〜35aと
側面20b〜35bが接近する部分に封止部20d〜35dを有す
る。また封止部20d〜35dは、ローラの外周面19dよりも
内周面19cに近い部分に形成されている。又、溝20〜35
は、連通部20c〜35cから封止部20d〜35dへ、ローラ19の
回転方向に設けられている。
従来と同様に、冷媒ガスは、吸入管13より吸入室11a
に吸入され圧縮室11bにて圧縮された後吐出孔15、密閉
ケーシング1を介して吐出管17を介して吐出される。
又、冷媒の溶け込んだ潤滑油18も従来と同様にローラ
19の内周側に供給され、差圧によりローラの端面19a,19
bを潤滑した後、吸入室11a、圧縮室1bを介して密閉ケー
シング1の下部に戻る。
この圧縮行程において、ローラ19は、シャフト3の中
心よりEだけ偏心したクランク3cに回転自在に収納され
ており、公転運動すると共にベーン6との接触により自
転運動する。即ち、ローラ19上の一点の軌跡は円ではな
くら旋状となるが、このら旋の平均的な曲率は偏心量E
に近いものとなる。従って、ローラ19の偏心量Eに対し
曲率がρ>E>ρである側面20a〜35a及び20b〜35b
により形成された溝20〜35内に潤滑油が連通部20c〜35c
より効率良く流入する。そして、ローラ19の運きにつれ
て潤滑油が封止部に至る間に、圧力が上昇する。この圧
力の上昇が常に全ての溝20〜35内にて発生するために、
端面19aと19bの油圧力がバランスし、ローラ19と主軸受
7と副軸受8間のクリアランスδとδが漏れの最も
少ないクリアランスの配分であるδ=δに確実に保
持される。
そして、溝20〜35が全周に亘って設けられておらず一
部だけであるため、従来の如く全周にテーパが設けられ
ている場合よりシール距離が長くなり小型で運転圧縮比
の高い圧縮機においても吸入室11a、圧縮室11bへの冷媒
を含んだ潤滑油の流入量が減少する。
また、潤滑油の圧力が上昇する封止部20d〜35dが、ロ
ーラ19の内周面に近いために、圧力の上昇による潤滑油
のローラ19の外周面側への漏れの増加はない。
従って、ローラの端面19a,19bを潤滑するのに必要な
最低限の潤滑油を供給することができ、この結果体積効
率が良好で効率の高い圧縮機を供給できる。
発明の効果 以上の説明から明らかな様に本発明は、シリンダとシ
リンダの端面に固定された主軸受及び副軸受と、主軸受
及び副軸受内を回転摺動し且つクランクを有するシャフ
トと、シャフトのクランクに回転自在に収納されたロー
ラと、ローラに当接し且つシリンダに設けられた溝内を
往復運動するベーンと、ローラの主軸受及び副軸受と対
向する端面のぞれぞれに、曲率の異なる二つの略円弧状
の側面と、ローラの内周側との連通部および封止部によ
り形成される複数の溝を備え、シャフトのクランクの偏
心量をE、溝の側面の曲率をρ1としたとき、ρ
>E>ρであり且つ封止部がローラの外周面よりも内
周面に近いものであるから、ローラの端面と主軸受及び
副軸受間のクリアランスが等しくなると共に、シール距
離が長くなり、体積効率が良好で効率の高い圧縮機を供
給することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回転式圧縮機のローラ
の正面図、第2図はローラの溝の拡大図、第3図は本発
明の機械部の拡大断面図、第4図は従来の回転式圧縮機
の縦断面図、第5図は第4図のV−V′線における矢視
図、第6図は第4図の機械部の拡大断面図、第7図は従
来のローラ正面図である。 3……シャフト、3c……クランク、4……シリンダ、6
……ベーン、7……主軸受、8……副軸受、19……ロー
ラ、19a,19b……ローラ端面、20〜24〜27,28〜32〜35…
…溝、20a〜24a〜27a,28a〜32a〜35a……曲率ρの側
面、20b〜24b〜27b,28b〜32b〜35b……曲率ρの側
面、20c〜24c〜27c,28c〜32c〜35c……連通部、20d〜24
d〜27d,28d〜32d〜35d……封止部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−36189(JP,A) 特開 昭61−162389(JP,A) 特開 昭62−199444(JP,A) 実開 昭62−19298(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダと、前記シリンダの端面に固定さ
    れた主軸受及び副軸受と、前記主軸受及び副軸受内を回
    転摺動し且つクランクを有するシャフトと、前記シャフ
    トのクランクに回転自在に収納されたローラと、前記ロ
    ーラに当接し且つ前記シリンダに設けられた溝内を往復
    摺動するベーンと、前記ローラの前記主軸受及び副軸受
    と対向する端面のそれぞれに、曲率の異なる二の略円弧
    状の側面と、前記ローラの内周側との連通部および封止
    部により形成される複数の溝とを備え、前記シャフトの
    クランクの偏心量をE、前記溝の側面の曲率をρ1
    としたとき、ρ>E>ρであり且つ封止部がローラ
    の外周面よりも内周面に近い回転式圧縮機。
JP18437688A 1988-07-22 1988-07-22 回転式圧縮機 Expired - Lifetime JP2604814B2 (ja)

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