JP2980257B2 - 回転式圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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機械損失低減に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来の構成を図３・図４を用いて説明す
る。

【０００３】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３ｂの軸芯からＥだけ偏芯したクラン
ク３ｃよりなる。また、シャフト３の中心には穴３ｄが
形成されると共に、クランク３ｃには給油孔３ｅ，給油
溝３ｆが設けられている。また、ベーン６は、シリンダ
４のベーン溝４ａ内をローラ５の動きに連動して往復運
動する。

【０００４】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。１２はシャフト３と連結する給油機構
である。

【０００５】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は冷媒が一部溶け込ん
だ潤滑油である。

【０００６】図７の実線の矢印方向は、圧縮機運転中の
ある時点におけるローラ５の運動方向を、また破線の矢
印方向は、ローラ５の運動によりローラ５の端面５ａ，
５ｂを潤滑油１８が流れる方向を示している。

【０００７】また、５ｅはローラ５のテーパ５ｃ，５ｄ
のうち、この破線の矢印方向に断面積を徐々に減少する
部位であり、５ｆは断面積を徐々に増加する部位であ
る。

【０００８】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）から冷媒ガスは、吸入
管１３，吸入通路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。

【０００９】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を介して冷却システムに吐出される。

【００１０】次に冷媒が一部溶け込んだ潤滑油１８の流
れについて説明する。潤滑油１８は給油機構１２により
シャフト３の穴３ｄを介して、シャフト３と主軸受７，
副軸受８間を潤滑し密閉ケーシング１の下部に戻ると共
に、一部は給油孔３ｅ，給油溝３ｆよりローラ５とクラ
ンク３ｃ間を潤滑し、ローラ５の端面より圧縮室１１ｂ
に入り、冷媒ガスと共に吐出され密閉ケーシング１の下
部に戻る。

【００１１】さてこの時、ローラ５は、偏芯半径Ｅをも
って中心Ｏの周りにシリンダ４の内周に沿って公転する
とともに、クランク３ｃの周りにシャフト３の回転数の
十分の１〜数十分の１の回転数をもって自転し、その
際、ローラ外周は、ベーン６の先端と大きな相対速度を
もって摺接する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの様な
従来の構成では、ローラとベーンの相対速度が大であ
り、特に金属接触に近い状態となっており摺動損失が大
である。

【００１３】また、ベーン先端の磨耗量が大きく、長時
間圧縮機を運転すると、ベーンの微細な磨耗粉がシステ
ムに入り込み、キャピラリーチューブを詰まらせる。さ
らに、ベーンの代わりにローラの外周が磨耗することも
あり、磨耗粉による悪影響のほかローラとシリンダ間の
すきまが大となり、圧縮機性能が低下する等の課題があ
った。

【００１４】本発明は上記従来の欠点を解決するもので
あり、ベーンとローラの摺動損失を抑え、機械効率の向
上、信頼性の向上を目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の回転式圧縮機は、ローラとベーンの接点とロ
ーラ中心とを結ぶ線分の内分点で、且つ全てのシャフト
回転角度でローラの軸受と対向する端面上にくる点を中
心とする小円が、シャフト回転に伴い描く軌跡に沿って
軸受端面に設けられた環状溝とローラに固定され環状溝
内で、シャフト回転に伴い、回動する小突起とを備えて
いる。

【００１６】

【作用】本発明は上記した構成によって、ローラとベー
ンのすべりをなくし、相対速度を零にできる。従って、
ベーンとローラ間の摺動損失が大幅に減少し、ローラ，
ベーンの磨耗を少なくでき、故障の発生を防止すると共
に、圧縮機性能を向上できる。

【００１７】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１，図２を参照に
して説明する。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。

【００１８】１９は主軸受で、２０はローラである。点
Ｐはローラ５とベーン６の接点Ｓとローラの中心Ｑを結
ぶ線分をｍ：ｎに内分する点であり、シャフト３が一回
転する間に略楕円形を描く。２１は、点Ｐを中心とする
半径Δｒの円がシャフト３の回転に伴い描く軌跡であ
り、主軸受１９に設けられた環状溝である。

【００１９】２２は、環状溝２１内でシャフト回転に対
し自在に摺動しローラ２０に掛止される小突起である。
今、ローラ半径をＲ、ローラ肉厚をＴ、小突起の半径を
Δｒとすると、 ｍ：ｎ＝Ｔ−Δｒ：Ｒ−Ｔ＋Δｒ としている。

【００２０】以上の構成において、小突起２２によりロ
ーラ２０の自転は拘束される。また、環状溝２１と小突
起２２とがベーン６とローラ２０のすべりを零となるよ
う嵌合されていることから、ベーン６とローラ２０間の
摺動損失が大幅に減少しローラ２０とベーン６の磨耗を
少なくできる。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明は
密閉ケーシングと、密閉ケーシング内に収納されたシリ
ンダと、シリンダの両端に固定された主軸受及び副軸受
と、偏芯したクランクを有し主軸受と副軸受内に回転自
在に収納されるシャフトと、シャフトのクランクに嵌合
され、かつ主軸受と副軸受に挟まれてシリンダ内を偏芯
回転するローラと、ローラと当接しシリンダのベーン溝
内を往復運動するベーンと、ローラとベーンの接点と、
ローラ中心とを結ぶ線分の内分点で、且つ全てのシャフ
ト回転角度でローラの前記軸受と対向する端面上にくる
点を中心とする小円が、シャフト回転に伴い描く軌跡に
沿って軸受端面に設けられた環状溝とローラに固定され
環状溝内で、シャフト回転に伴い回動する小突起とを備
えたものであるから、ベーンとローラのすべりをなく
し、相対速度を零にできる。従ってベーンとローラ間の
摺動損失が大幅に減少し、ローラとベーンの磨耗を少な
くでき、故障の発生を防止できると共に圧縮機性能を向
上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す回転式圧縮機の要部拡
大図

【図２】本発明の一実施例を示す回転式圧縮機の縦断面
図

【図３】従来の回転式圧縮機の縦断面図

【図４】従来の回転式圧縮機の機械部断面図

【符号の説明】

１ 密閉ケーシング ３ シャフト ３ｃ クランク ４ シリンダ ６ ベーン ８ 副軸受 １９ 主軸受 ２０ ローラ ２１ 環状溝 ２２ 小突起

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング
   内に収納されたシリンダと、前記シリンダの両端に固定
   された主軸受及び副軸受と、偏芯したクランクを有し前
   記主軸受と副軸受内に回転自在に収納されるシャフト
   と、前記シャフトのクランクに嵌合され、かつ前記主軸
   受と副軸受に挟まれて前記シリンダ内を偏芯回転するロ
   ーラと、前記ローラと当接し前記シリンダのベーン溝内
   を往復運動するベーンと、前記ローラとベーンの接点
   と、ローラ中心とを結ぶ線分の内分点で、且つ全てのシ
   ャフト回転角度でローラの前記軸受と対向する端面上に
   くる点を中心とする小円が、シャフト回転に伴い描く軌
   跡に沿って前記軸受端面に設けられた環状溝と、前記ロ
   ーラに固定され前記環状溝内でシャフト回転に伴い回動
   する小突起とを備えた回転式圧縮機。