JP3927093B2

JP3927093B2 - Fluid compressor

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Publication number: JP3927093B2
Application number: JP2002231864A
Authority: JP
Inventors: 政雄小津
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2017-10-23
Also published as: JP2003139078A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘリカルブレード式の圧縮機構部を備えた流体圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヘリカルブレード式圧縮機とも呼ばれる流体圧縮機が提案されている。
これは、密閉ケース内に圧縮機構部を構成するシリンダが配置され、このシリンダ内にローラが偏心して配置され、公転運動もしくは自転運動する。上記ローラ周面もしくはシリンダ内面には螺旋状溝が設けられていて、ブレードが出入り自在に収容される。
【０００３】
上記シリンダとローラおよびブレード相互間に複数の圧縮室が形成され、冷媒ガスは上記圧縮室の一端側に吸込まれ、他端側に徐々に移送されながら圧縮されるようになっている。
この種の圧縮機によれば、従来のレシプロ式やロータリ式の圧縮機におけるシール性不良などを除去でき、比較的簡単な構成によりシ―ル性を向上させて効率の良い圧縮が可能であるとともに、部品の製造および組立が容易となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ヘリカルブレード式の圧縮機構部は回転軸を介して電動機部と連結されており、これら圧縮機構部と電動機部は密閉ケース内に収容されるのが通常の構成である。
そして、圧縮機構部と電動機部との間には主軸受が介在され、この主軸受は密閉ケースに固定されるとともに上記回転軸を枢支している。さらに、圧縮機構部の電動機部とは反対側の端部には副軸受が配置され、この副軸受は密閉ケースに固定されるとともに上記回転軸を枢支している。
【０００５】
一方、ロータリ式圧縮機は別として、ヘリカルブレード式圧縮機やスクロール式圧縮機の共通の課題として、公転運動や旋回運動をなすローラや旋回スクロールが自転してしまうと運動量の損失となるとともに、摺動部における摩耗量が増大するため、これらの自転を防止する手段を備える必要がある。
そのため、たとえばオルダム機構などが備えられていて、所期の効果を得るようになっているが、構成が複雑であり、しかも精度よく製作組立てしないと円滑な動作が阻害化されしまう。したがって、簡素な構成であって、円滑に動作し、信頼性の確保を得られる自転防止手段の開発が望まれている。
【０００６】
本発明は、上記事情にもとづいてなされたものであり、その目的とするところは、ローラ体の運動にともなう自転を阻止するのに、簡素な構成であって、円滑に動作し、信頼性の確保を得られる自転防止手段を備えた流体圧縮機を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を満足するため本発明は、軸受が設けられるシリンダと、このシリンダ内に配置され公転運動するローラ体と、このローラ体と上記シリンダとの間に螺旋状のブレードが介在されるとともに圧縮室が形成されるヘリカルブレード式の圧縮機構部を具備した流体圧縮機において、上記ローラ体に設けた第１のピンと、上記軸受に設けた第２のピンと、これら第１のピンと第２のピン相互を連結する連結杆とを具備し、これら第１のピンと第２のピンおよび連結杆によって上記ローラ体の自転を防止する手段を構成し、上記連結杆は、各ピン間を弾力的に連結されるアームであるとともに、上記軸受に設けられる溝部内に収容される。
【０００８】
このような課題を解決する手段を備えることにより、本発明によれば、自転防止手段は簡素な構成であって、円滑に動作し、信頼性の確保を得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１に示すように、流体圧縮機Ａは、ここでは横置き型の、いわゆるヘリカルブレード式圧縮機である。この一端面に吐出側冷媒管Ｐａが、かつ他端上面部に吸込み側冷媒管Ｐｂが接続される。この吐出側冷媒管Ｐａから吸込み側冷媒管Ｐｂに亘って、凝縮器Ｂ、減圧機構をなす膨張弁Ｃ、蒸発器Ｄが順次連通され、これらでたとえば空気調和機の冷凍サイクルが構成される。
【００１０】
上記流体圧縮機Ａは、後述するようにシリンダを兼用する密閉ケース１内に、回転軸２を介して連結されるヘリカルブレード式の圧縮機構部３と電動機部４が収容される。
上記密閉ケース１は、絞り加工により成形される有底筒状の小径部１Ａと、開口端が蓋板５で閉塞された大径部１Ｂとが一体に連設されてなる。上記小径部１Ａ内に圧縮機構部３が収容され、上記大径部１Ｂ内には電動機部４が収容されている。
【００１１】
はじめに、上記圧縮機構部３から詳述する。
密閉ケース小径部１Ａで、大径部１Ｂとの境側端部に、主軸受６が設けられる。この主軸受６は軸方向のほぼ中央部にフランジ部６ａを備え、その左右両側にガイド部６ｂ，６ｂが一体に突設されてなる。
【００１２】
主軸受フランジ部６ａの外径は上記密閉ケース小径部１Ａ内径とほぼ同一であり、主軸受６を所定位置に仮保持した状態で、小径部１Ａ外面側からアーク溶接などの手段が行なわれ、主軸受６は密閉ケース１に取付け固着される。したがって、密閉ケース１の肉厚が薄くても、この変形を確実に阻止できる。
主軸受６のガイド部６ｂとフランジ部６ａの軸心に沿って内腔枢支孔６ｃが設けられ、ここに上記回転軸２が枢支される。この回転軸２の一端部が小径部１Ａの底部ａ近傍まで延出され、底部ａ内面に設けられる副軸受７に枢支される。
【００１３】
これら主軸受６と副軸受７との間の上記回転軸２には、回転軸２の軸心とは偏心するクランク部２ａが一体に設けられるとともに、このクランク部２ａの偏心方向とは１８０°逆の方向に偏心した第１のバランサ部２ｂが連設される。
上記主軸受フランジ部６ａと上記副軸受７との間には、後述するローラ体８が介在される。
このローラ体８は、上記回転軸クランク部２ａに摺動自在に遊嵌されるローラ軸受９と、このローラ軸受９に嵌合されるスリーブ１０と、このスリーブ１０の周部に取付け固定されるアウターシェル１１とから構成される。
【００１４】
上記ローラ軸受９は、周方向に亘って均一な肉厚の断面リング状をなす。上記スリーブ１０は、主軸受フランジ部６ａ近傍に開口端が位置し、他端部は直径が絞られて副軸受７と第１のバランサ部２ｂとの間に介在され、かつ回転軸２周面に遊嵌されている。なお、スリーブ１０端面と副軸受７との間の回転軸には、スラストリング１２が嵌め込まれている。
上記アウターシェル１１は、その軸方向長さがスリーブ１０の軸方向長さと同一に形成され、互いの両側端が揃えられる。たとえばアルミニウムなどの軽量で成形性のよい素材が選択され、肉厚がごく薄い金属筒体である。
【００１５】
図２にも示すように、上記アウターシェル１１の一側端部に、周方向に沿って凹溝１３が形成される。そして、この凹溝１３とは別に所定間隔存した位置から他側端部へ徐々にピッチが小となるよう、螺旋状の溝１４が形成される。
アウターシェル１１における凹溝１３と螺旋状溝１４の成形は、たとえばフォーミング加工によりなされる。そして、アウターシェル１１側からスリーブ１０に対して、摺動面ではない凹溝１３および螺旋状溝１４の底部を選択してレーザ溶接手段が施され、互いに固着される。
【００１６】
上記凹溝１３には、２つ割りされた金属リングからなるシールリング１５が出入り自在に巻装される。また、再び図１に示すように、上記螺旋状溝１４内に出入り自在に螺旋状のブレ−ド１６が巻装される。
上記ブレード１６はたとえばフッ素樹脂材から成形され、極めて平滑な素材が選択される。ブレード１６およびシールリング１５の内径寸法は、アウターシェル１１の外径寸法よりも大に形成される。
【００１７】
すなわち、ブレード１６およびシールリング１５は、強制的に直径を縮小した状態で螺旋状溝１４もしくは凹溝１３に嵌め込まれており、その結果、ローラ体８ごと密閉ケース小径部１Ａ内に組み込まれた状態で、ブレード１６とシールリング１５の外周面が常に小径部１Ａ内周壁に弾性的に当接するよう膨出変形している。
上記回転軸２が回転するとクランク部２ａが偏心回転をなし、かつこのクランク部２ａの外周面のローラ軸受け９、スリーブ１０、およびアウターシェル１１からなるローラ体８が一体に偏心移動である公転運動をなす。
【００１８】
ローラ体８の公転運動にともなって、アウターシェル１１外周壁の密閉ケース小径部１Ａ内周壁に対する転接部位は、小径部１Ａの周方向に沿って漸次移動する。転接部位が接近するのにともなってブレード１６は螺旋状溝１４内に、シールリング１５は凹溝１３内に、それぞれ没入し、転接部でブレード１６とシールリング１５外周面はアウターシェル１１外周面と完全に同一になる。
逆に、転接部位が通過すれば、ここからの距離に応じてブレード１６とシールリング１５は螺旋状溝１４と凹溝１３から突出し、転接部位とは軸芯を介して１８０°対向する部位で、ブレード１６とシールリング１５の突出長さが最大になる。この後は、再び転接部位に接近していくので上述の作用を繰り返す。
【００１９】
上記密閉ケース小径部１Ａとローラ体８を径方向に沿って断面してみると、小径部１Ａに対してローラ体８が偏心して収容され、かつローラ体８の周面一部が小径部１Ａに転接状態にあるところから、これら小径部１Ａとローラ体８との間に三ケ月状の空間部が形成される。
この空間部を軸方向に沿ってみると、螺旋状溝１４にブレード１６が巻装されて、ローラ体８外周面が小径部１Ａ内周壁に転接しているところから、ローラ体８と小径部１Ａとの間はブレード１６によって複数の空間部１７に仕切られる。これら複数に仕切られた空間部１７を圧縮室と呼ぶ。上記螺旋状溝１４の設定から、各圧縮室１７の容積は副軸受７側端部から主軸受６側端部に亘って、徐々に容積が小となる。
【００２０】
そして、密閉ケース小径部１Ａに接続される上記吸込み側冷媒管Ｐｂは、その開口端を副軸受７側端部の圧縮室１７に臨ませられる。この吸込み側冷媒管Ｐｂの位置と螺旋状溝１７のピッチの設定から、副軸受７側の圧縮室１７が吸込み部ｓとなり、主軸受６側端部の圧縮室１７が吐出部ｄとなる。
このような構成により、密閉ケース小径部１Ａは、いわゆるヘリカルブレード式圧縮機構部３のシリンダを兼用し、さらにはこのシリンダ内に主軸受６と副軸受７とが配置されることとなる。
【００２１】
上記吐出部ｄと上記密閉ケース大径部１Ｂ側の内部とは、主軸受フランジ部６ａに貫通して設けられるガス吐出孔１８によって連通される。このガス吐出孔１８にはまた、上記ローラ体８の自転を規制する機構２０が挿入される。
図３（Ａ）（Ｂ）にも示すように、上記主軸受６のフランジ部６ａ端面には、上記ガス吐出孔１８と連通する溝部２１が設けられていて、この溝部２１およびガス吐出孔１８に上記自転防止機構２０の一部が収容される。
【００２２】
すなわち、一方の軸部である第１のピン２２の下端部が上記スリーブ１０端部内周に取付け固定され、他端部が主軸受６のガス吐出孔１８内に突出している。他方の軸部である第２のピン２３の一端部が溝部２１端部に挿入され、固定される。
第２のピン２３の他端部は溝部２１内に突出していて、この突出部分と上記第１のピン２２のガス吐出孔１８突出部分に連結杆である針金状のアーム２４が掛け渡されてなる。
【００２３】
再び図１に示すように、ヘリカルブレード式圧縮機構部３に対して上記電動機部４は、回転軸２に嵌着されるロータ２５と、このロータ２５周面と所定の間隙を存して位置し密閉ケース大径部１Ｂ内周に嵌着されるステータ２６とから構成される。
上記ロータ２５には軸方向に沿ってガス案内孔２７が貫通して設けられる。また、ロータ２５の主軸受側ロータエンドリング２５ａには第２のバランサ部２８が設けられていて、第１のバランサ部２ｂとともにローラ体８の釣合質量を打ち消す効果を有する。
【００２４】
上記ステータ２６の主軸受６側端面でロータ２５外径に極く近接する部位と、主軸受フランジ部６ａ端面との間には、円筒状の第１のロータカバー３０が架設されていて、ロータ２５側内部とステータ２６側外部とを遮断する密閉カバーを構成する。
また、ステータ２６の蓋板５側端面には断面椀状の第２のロータカバー３１が取付けられていて、ロータ２５の端面を閉塞している。この第２のロータカバー３１には複数のガス孔３２が設けられ、半密閉カバーをなす。
【００２５】
これら第１，第２のロータカバー３０，３１は、いずれもロータ２５に干渉しないように寸法設定され、かつステータ２６から脱落しないように、ステータ端部に設けられる取付け溝ｂに嵌め込まれている。その素材として、モータコイルとの絶縁性を考慮し、プラスチック材などの非導電性材が用いられる。
このような電動機部４と上記圧縮機構部３の一部は、密閉ケース大径部１Ｂの内底部に形成される油溜り部３３の潤滑油に浸漬されている。
なお、上記第２のロータカバー３１に設けられる複数のガス孔３２は、全て油溜り部３３の油面よりも高い位置に開口されている。
【００２６】
上記主軸受フランジ部６ａで、第１のロータカバー３０の外部に油吸込み管３４が接続され、この一端開口部は油溜り部３３の潤滑油内に延出される。一方、主軸受フランジ部６ａには、この最下部周面から回転軸２を枢支する内腔枢支部６ｃに亘って油案内孔３５が設けられ、上記油吸込み管３４の他端開口部が臨ませられる。
回転軸２の油案内孔３５と対向する周面に沿って凹部からなる逃げ部３６が設けられ、さらにこの逃げ部３６の左右両端に連通する一対の油溝３７，３８が軸方向に沿う所定距離だけ設けられる。
【００２７】
一方、回転軸２の内部には副軸受７側端面から上記主軸受６のガイド部６ｂのロータエンドリング２５ａ側端面まで、この軸芯に沿って油連通路４０が設けられる。上記一対の油溝３７，３８端部と上記油連通路４０とは、第１の油ポート４１および第２の油ポート４２とで連通される。
また、回転軸２のクランク部２ａ周面に軸方向に沿って油溝４３が設けられていて、この両端部と上記油連通路４０とは第３の油ポート４４および第４の油ポート４５で連通される。
ただし、これら第３，第４の油ポート４４，４５間の油連通路４０は、ここに挿入されるストッパ４６ａによって中断されているとともに、副軸受７側の油連通路４０の端面もストッパ４６ｂによって閉塞されている。
【００２８】
回転軸２の副軸受７内端部周面にも、軸方向に沿って油溝４７が設けられている。この油溝４７の端部と上記油連通路４０とは第５の油ポート４８で連通される。また、副軸受７の周面一部にはガス抜き孔４９が設けられる。
図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、密閉ケース１の底部には複数の支持脚５０が設けられている。
この支持脚５０の取付け位置は、密閉ケース大径部１Ｂの底部でかつ左右両側端であり、一方は大径部１Ｂから小径部１Ａ側へ突出され、他方は大径部１Ｂを閉塞する蓋板５に直接取付けられる。そして、各支持脚５０は、据付け面Ｙに緩衝材５１を介して載置され、かつ固定ボルト５２などの固定具で据付け面Ｙに取付け固定される。
【００２９】
このようにして構成されるヘリカルブレード式の流体圧縮機であり、電動機部４に通電してロータ２５とともに回転軸２を一体に回転駆動する。回転軸２の回転力は、クランク部２ａを介してローラ軸受９とスリーブ１０およびアウターシェル１１で構成されるローラ体８に伝達される。
図５（Ａ）から順に（Ｄ）に示すように、回転軸２の回転にともなってローラ体８が公転運動をなすとき、上記自転防止機構２０が作用してローラ体８の自転を規制する。
【００３０】
すなわち、第１のピン２２は第２のピン２３を中心とした円弧の軌跡上で、かつローラ体８のストローク分だけ変位（上下動）する。第２のピン２２がローラ体８を構成するスリーブ１０に設けられるところから、このピン２２が上死点と下死点を動く間にわずかに位置ずれするが、ローラ体８の自転は規制されることになる。
上記ローラ体８の公転運動にともなって、シリンダである密閉ケース小径部１Ａの内周面に対する転接位置が周方向に漸次移動し、ブレ−ド１６は螺旋状溝１４に対して出入りする。すなわち、ブレード１６はローラ体８の径方向に突没移動する。
【００３１】
これら一連の作動により蒸発器Ｄから低圧の冷媒ガスが吸込み側冷媒管Ｐｂを介して吸込み部ｓである最左端側圧縮室１７に直接導かれる。ブレード１６が螺旋状に形成されるところから、ローラ体８の公転運動にともなって右側方向の圧縮室１７に順次移送される。
上記ブレード１６のピッチ形状から圧縮室１７の容積は吸込み部ｓ側から吐出部ｄ側に亘って順次縮小されるので、冷媒ガスは各圧縮室１７を順次移送される間に圧縮され、吐出部ｄ側の圧縮室１７において所定圧まで高圧化する。
【００３２】
この圧縮室１７から高圧ガスが吐出され、主軸受６に設けられるガス吐出孔１８から第１のロータカバー３０内へ吐出される。さらにロータ２５に設けられるガス案内孔２７を流通し、第２のロータカバー３１に一旦衝突して高圧ガスに含まれる潤滑油分の分離がなされる。
特に、ガス案内孔２７を回転体であるロータ２５に設けたので、高圧ガスとここに含まれる潤滑油分を加速して第２のロータカバー３１に衝突させることができ、質量の大きい油分を確実に分離する。
【００３３】
高圧ガスは第２のロータカバー３１に設けられるガス孔３２から密閉ケース大径部１Ｂ内の電動機部４との空間に吐出されて充満する。ここに接続される吐出側冷媒管Ｐａから凝縮器Ｂへ導びかれ凝縮し、膨張弁Ｃに導かれて断熱膨張し、蒸発器Ｄに導かれて蒸発する。そして再び圧縮機Ａに吸込まれる周知の冷凍サイクルが構成される。
また、この圧縮機Ａによれば、密閉ケース１内部に高圧ガスが充満するケース内高圧タイプであるので、副軸受７周囲の空間部と密閉ケース１内の油溜り部３３との間には多少の差圧が生じる。
【００３４】
すなわち、副軸受７周囲の空間部は上記油溝３７，３８，４３，４７および油連通路４０によって、密閉ケース１内の油溜り部３３に連通しているので、密閉ケース１内と同様に高圧となっている。
これにともない、アウターシェル１１端部の凹溝１３に嵌め込まれるシールリング１１は、副軸受７周囲の空間部の高圧ガスが圧縮室１７にリークしないようシールしているが、ここでのシールは完全でないので、極くわずかであるがリークする。
【００３５】
このリークのため、副軸受７周囲の空間部の圧力は、密閉ケース１内圧力よりも若干低くなり、両者に差圧が生じる。そして、この副軸受７周囲の空間部と密閉ケース１内の油溜り部３３との間の差圧によって潤滑油の一部は油吸込み管３４から吸込まれ、上記油案内孔３５を介して回転軸２周面の逃げ部３６に供給される。
さらに両端の油溝３７，３８から第１，第２の油ポート４１，４２を介して回転軸２の軸心に沿って設けられる油連通路４０に導かれる。この油連通路４０において潤滑油の流れはストッパ４６で阻止され、第３の油ポート４４から出て油溝４３を介し第４の油ポート４５から再び油連通路４０に導かれ、第５の油ポート４８から出て油溝４７に導かれる。
【００３６】
このようにして油溜り部３３の潤滑油は、主軸受６と回転軸２、クランク部２ａとローラ軸受９、回転軸２と副軸受７などの各摺動部に給油され、確実な潤滑性が保証される。
また、油溝４７を介して副軸受７のガス抜き孔４９から副軸受７周囲の空間部へ流入した潤滑油は、シールリング１５から圧縮室１７に流入し、圧縮室１７内のガスと混合して、アウターシェル１１に形成される螺旋状溝１４とブレード１６、ブレード１６と密閉ケース小径部１Ａ内周などの各摺動部に導かれて、ここでも確実な潤滑性が保証される。
【００３７】
なお、ローラ体８内部は吐出圧力となっていて、副軸受７周囲の空間部に対して差圧が生じているが、この差圧によってローラ体８は副軸受７方向へスラスト力を受け、ローラ体８がスラストリング１２を介して副軸受７端面に密着してシールするため、この部分におけるリークは発生しない。
このようにして、圧縮機構部３において、シリンダである密閉ケース小径部１Ａに主軸受フランジ部６ａが嵌め込まれて固定され、ガイド部６ｂの一部が挿入された構成であるので、従来の流体圧縮機のように単純にシリンダと主軸受とが回転軸の軸方向に沿って直列的に配置されるものと比較して、軸方向長さが短縮化される。
【００３８】
すなわち、これらを収容する密閉ケース１の小型化を得られ、圧縮機Ａを収容する空気調和機ユニットの小型化につながり、ユニットの配置スペースの縮小化に寄与することとなる。
主軸受６とシリンダ（密閉ケース小径部）１Ａが一体化するので、シリンダ１Ａの剛性が単独の場合に比較して飛躍的に向上する。換言すれば、シリンダ１Ａを薄肉化しても十分な剛性を保持でき、部品費が低減化する。シリンダ１Ａを絞り加工による成形が可能となるので、従来技術の鋳物などと比べて生産性が高くなり、廉価に提供できる。
【００３９】
シリンダ１Ａの芯と主軸受６の芯とが厳密に一致する。すなわち、ローラ体８外径とシリンダ１Ａ内径との隙間を精度高く管理できることとなり、圧縮過程でのガス漏れが少なく効率がよい。また、副軸受７と主軸受６の芯も出易く、摩擦損失が少ない。
上記副軸受７は密閉ケース小径部１Ａの端面を閉塞する底部ａに取付けられるので、シリンダ内に収容されることとなり、圧縮機構部３の軸方向長さの短寸化が促進される。
【００４０】
そして、密閉ケース１の一部をシリンダと兼用化したので、部品数の低減とともに、軽量でコンパクト化を得る。密閉ケース小径部１Ａに設けた吸込み側冷媒管Ｐｂは、そのままシリンダの吸込み孔と連通することになり、簡素な構成となる。シリンダである密閉ケース小径部１Ａから外部空気に熱が直接逃げるので、シリンダ１Ａの過熱が軽減されて圧縮効率が向上する。
上記ローラ体８を、実質的にスリーブ１０とアウターシェル１１との２ピース化したから、ローラ体８の軽量化を得られ、不釣合質量を矯正するカウンタバランサの重量軽減と振動低減に効果がある。
【００４１】
アウターシェル１１の凹溝１３底と螺旋状溝１４底がスリーブ１０に固着されている部分以外は空間部となるので、これら空間部の断熱効果によってローラ体８から圧縮室１７への圧縮ガスによる熱伝達の影響が軽減し、圧縮効率の向上を得る。そして、駄肉と材料費が削減でき、従来のアルミニウム鋳物から削り出すローラと比較してコストの低減を図れる。
密閉ケース１を、圧縮機構部３を収容する小径部１Ａと、電動機部４を収容する大径部１Ｂとから構成したので、大径部１Ｂに取付けた支持脚５０を小径部１Ａ側へ突出でき、支持脚５０を含めて圧縮機Ａの設置スペースが小さくなる。
【００４２】
全体として小径部１Ａと大径部１Ｂとを一体で構成したので、これらの内部に配置される圧縮機構部３と電動機部４との芯を精度よく一致でき、電動機部を構成するロータ２５とステータ２６との間のエアーギャップを均一に保持できる。そのため、組立て作業において、従来のような調芯作業が不要であるとともに、各部品を組立てるためのボルトも不要とする。
一方、ローラ体８の自転を防止する自転防止機構２０は、２本のピン２２，２３とアーム２４とから構成したので、極めて簡素ですみ、コストに与える影響が少ない。
【００４３】
なお、回転軸クランク部２ａとローラ軸受９との摩擦により、ローラ体８は回転軸２の回転方向に自転しようとするのに対し、アーム２４をローラ体８の回転方向に対して引張りとなる方向に取付け、各ピン２２，２３相互を引張り関係にしたので、アーム２４の剛性は不要となる。
したがって、アーム２４としては、図６（Ａ）に示すような金属板などの剛体からなるアーム２４Ａを用いて、引張りと圧縮のいずれにも使えるものを用いてもよいが、図６（Ｂ）に示すようなピアノ線からなるバネ仕様のアーム２４Ｂとしてコストを抑えてもよい。なお、上記アーム２４Ｂを用いた場合には、ねじり方向で可撓性を有するので、各ピン２２，２３の平行度が悪くても偏摩耗が生じない。
【００４４】
このような自転防止機構２０は、ヘリカルブレード式の圧縮機構部３に採用するばかりでなく、固定スクロールに対して旋回スクロールを旋回運動させる、いわゆるスクロール式圧縮機構部にも採用できることは勿論である。
上記油溜り部３３の潤滑油を給油する構成では、特別なポンプ装置を必要とせず、しかも信頼性が高い。そして、ローラ体８内径部に余分な潤滑油を溜めないから、ローラ体８の回転質量を増大させることがなく、振動の増加がない。
【００４５】
ストッパ４６を設けて油連通路４０を中途で遮断したので、圧縮機Ａの停止時に油連通路４０内に潤滑油を滞留させることができ、再起動時にはただちに各摺動部へ給油できる。
上記第１，第２のロータカバー３０，３１を備えたので、ロータ２６が油溜り部３３の潤滑油をかき回すことがなく、したがって圧縮機Ａからの吐油量が多くなったり、電動機部４の入力が増大することを防止する。
また、第１のロータカバー３０が吐出マフラとなり、このマフラ効果によってガス吐出孔１８における冷媒ガスの吐出によって発生する騒音を低減させることができる。
【００４６】
図７は、密閉ケース６０内に、冷凍サイクルから導びかれた低圧ガスが充満する、ケース内低圧タイプのヘリカルブレード式圧縮機Ｅを示す。
すなわち、蒸発器Ｄから導かれた冷媒ガスは、縦型の密閉ケース６０上端部に接続される吸込み側冷媒管Ｐｂからケース６０内のディスク６１とロータ６２の隙間から、ロータ６２に設けられるガス案内孔６３に導かれる。
【００４７】
そして、主軸受６４とステータ６５との間に架設されるロータカバー６６内に導かれ、主軸受６４に設けられるガス孔６７から、図１とは異なる構成のシリンダ６８に形成される圧縮室６９に吸込まれる。
ローラ体７０の公転運動により順次移送されて圧縮され、高圧化したガスが最下部の圧縮室６９から吐出側冷媒管Ｐａを介して凝縮器Ｂに導かれ、周知の冷凍サイクルを構成する。
【００４８】
上記密閉ケース６０は単純に同一直径のものであって、この内底部に潤滑油の油溜り部７１が形成されることは、ここでも変わりがない。その一方で、ブレード７２が摺接するシリンダ７３は、密閉ケース６０とは別体に構成される。
このシリンダ７３は下端面が閉塞され、上端部に折曲フランジ部７３ａが一体に設けられている。この折曲フランジ部７３ａは、シリンダ７３を密閉ケース６０内径に挿入の上、密閉ケース６０外周側からなされる溶接手段によって取付け固着される。
【００４９】
また、上記主軸受６４は、シリンダ７３内に挿入されるフランジ部６４ａを備えていて、圧縮機構部３Ａの短寸化に寄与している。
なお、副軸受については、図示しないがシリンダ底面に固定してもよいし、主軸受６４が十分に長ければ、省略してもよい。
上記ロータ６２の上部にディスク６１を備え、さらにこの上部にある吸込み側冷媒管Ｐｂから導かれる冷媒をディスク６１に衝突させるようにしたから、たとえ多量の液冷媒が戻った状態でも、ディスク６１によって比重の重い液冷媒と、比重の軽いガス冷媒を効率よく分離できる。
【００５０】
また、このような液バック時には密閉ケース６０内に多量の冷媒が油溜り部７１の潤滑油に混合し、油面高さが上昇する。しばしば、主軸受６４を介してステータ６５まで到達することがあるが、上記ロータリカバー６６がシリンダ７３内への液吸込みを防止し、かつロータ６２による潤滑油撹拌を防止する。
なお上記実施の形態では、主軸受６４にロータカバー６６の一端開口部を嵌着するためのフランジ部６４ｂが設けられているが、これに限定されるものではない。
【００５１】
たとえば、図８に示すように、主軸受６４Ａは、上記シリンダ７３内径に嵌合するフランジ部６４ａと、回転軸７４を枢支するガイド部６４ｃのみであってもよい。したがって、圧縮機構部３Ｂの短寸化を得られることには何ら変わりがない。
また、図９に示すように、シリンダ７３Ａの上端部は単純に開口され、ここに主軸受６４Ｂのフランジ部６４ｄが挿入される。このフランジ部６４ｄと一体に連設されるガイド部６４ｅはフランジ部６４ｄ直径よりも大であり、密閉ケース６０内径に嵌合固着される。したがって、圧縮機構部３Ｃの短寸化を得られることには何ら変わりがない。
【００５２】
このような構成は、以上説明したヘリカルブレード式圧縮機構部を備えた圧縮機ばかりでなく、いわゆるロータリ式圧縮機構部を備えた圧縮機や、スクロール式圧縮機構部を備えた圧縮機にも適用されることは言うまでもない。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、公転運動をなすローラ体の自転を防止する手段として簡素な構成ですみ、しかも円滑に動作して、信頼性の確保を得られるなどの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す、ヘリカルブレード式圧縮機の断面図と冷凍サイクル構成図。
【図２】同実施の形態を示す、圧縮機構部一部の分解図。
【図３】同実施の形態を示す、自転防止機構の平面図と断面図。
【図４】同実施の形態を示す、圧縮機の平面図と正面図。
【図５】同実施の形態を示す、（Ａ）ないし（Ｄ）の順に自転防止機構の作用を説明する図。
【図６】他の実施の形態を示す、自転防止機構の一部斜視図。
【図７】さらに異なる他の実施の形態を示す、ヘリカルブレード式圧縮機の断面図と冷凍サイクル構成図。
【図８】さらに異なる他の実施の形態の、圧縮機一部の断面図。
【図９】さらに異なる他の実施の形態の、圧縮機一部の断面図。
【符号の説明】
１Ａ…シリンダ（密閉ケース小径部）、
８…ローラ体、
２…回転軸、
６…主軸受、
３…圧縮機構部、
１…密閉ケース、
４…電動機部、
１Ｂ…密閉ケース大径部、
５０…支持脚、
２０…自転防止機構、
２２…第１のピン、
２３…第２のピン、
２４…アーム。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention The helical Equipped with a blade-type compression mechanism About fluid compressor .
[0002]
[Prior art]
A fluid compressor called a helical blade compressor has been proposed.
The cylinder which comprises a compression mechanism part is arrange | positioned in the airtight case, and a roller is eccentrically arrange | positioned in this cylinder, and a revolving motion or a rotation motion is carried out. A spiral groove is provided in the roller peripheral surface or the cylinder inner surface, and the blade is accommodated in such a manner that it can freely enter and exit.
[0003]
A plurality of compression chambers are formed between the cylinder, the roller and the blade, and the refrigerant gas is sucked into one end side of the compression chamber and compressed while being gradually transferred to the other end side.
According to this type of compressor, it is possible to eliminate poor sealing performance and the like in conventional reciprocating and rotary compressors, and it is possible to perform efficient compression by improving sealing performance with a relatively simple configuration. At the same time, it is easy to manufacture and assemble parts.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the helical blade type compression mechanism section is connected to an electric motor section through a rotating shaft, and the compression mechanism section and the electric motor section are usually housed in a sealed case.
A main bearing is interposed between the compression mechanism section and the electric motor section. The main bearing is fixed to the sealed case and pivotally supports the rotating shaft. Further, a sub-bearing is disposed at the end of the compression mechanism section opposite to the electric motor section. The sub-bearing is fixed to the sealed case and pivotally supports the rotating shaft.
[0005]
On the other hand, apart from the rotary compressor, as a common problem of the helical blade compressor and the scroll compressor, if the roller or the orbiting scroll that makes a revolving motion or a turning motion rotates, the momentum is lost, Since the amount of wear at the sliding portion increases, it is necessary to provide means for preventing these rotations.
For this reason, for example, an Oldham mechanism or the like is provided to obtain the desired effect, but the structure is complicated, and if the product is not manufactured and assembled accurately, smooth operation is hindered. Therefore, it is desired to develop an anti-rotation means that has a simple configuration, operates smoothly, and ensures reliability.
[0006]
The present invention has been made on the basis of the above circumstances, and its purpose is as follows: Roller body In order to prevent the rotation caused by the movement of the body, it has a simple configuration, equipped with a rotation prevention means that operates smoothly and ensures reliability Fluid compressor Is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To satisfy the above purpose The present invention relates to a cylinder provided with a bearing and the cylinder Placed inside and revolves Roller body, and the roller body and the cylinder Between With a spiral blade intervening Compression chamber Helical blade type is formed Equipped with compression mechanism Fluid compressor In Roller body Provided in First pin And above bearing Provided in Second pin And these 1st pin and 2nd pin And connecting rods that connect each other. A first pin and a second pin, and Above by connecting fence Roller body Constitutes a means to prevent the rotation of The connecting rod is an arm that is elastically connected between the pins and is accommodated in a groove provided in the bearing. .
[0008]
Such a challenge By providing the means for solving, according to the present invention, the rotation prevention means has a simple configuration, operates smoothly, and ensures reliability.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. Fluid compressor A is a so-called helical blade type compressor, which is a horizontal type here. The discharge side refrigerant pipe Pa is connected to the one end surface, and the suction side refrigerant pipe Pb is connected to the upper surface of the other end. A condenser B, an expansion valve C that constitutes a pressure reducing mechanism, and an evaporator D are sequentially communicated from the discharge side refrigerant pipe Pa to the suction side refrigerant pipe Pb, and for example, a refrigeration cycle of an air conditioner is configured.
[0010]
In the fluid compressor A, a helical blade type compression mechanism section 3 and an electric motor section 4 connected through a rotating shaft 2 are accommodated in a sealed case 1 that also serves as a cylinder, as will be described later.
The closed case 1 is formed by integrally connecting a bottomed cylindrical small-diameter portion 1A formed by drawing and a large-diameter portion 1B having an open end closed by a cover plate 5. The compression mechanism portion 3 is accommodated in the small diameter portion 1A, and the electric motor portion 4 is accommodated in the large diameter portion 1B.
[0011]
First, the compression mechanism unit 3 will be described in detail.
The main bearing 6 is provided at the end of the sealed case small-diameter portion 1A at the boundary with the large-diameter portion 1B. The main bearing 6 is provided with a flange portion 6a at a substantially central portion in the axial direction, and guide portions 6b and 6b are integrally projected on the left and right sides thereof.
[0012]
The outer diameter of the main bearing flange portion 6a is substantially the same as the inner diameter of the sealed case small diameter portion 1A, and means such as arc welding is performed from the outer surface side of the small diameter portion 1A while the main bearing 6 is temporarily held at a predetermined position. The main bearing 6 is fixedly attached to the sealed case 1. Therefore, even if the thickness of the sealed case 1 is thin, this deformation can be reliably prevented.
A lumen pivot support hole 6c is provided along the axial center of the guide portion 6b and the flange portion 6a of the main bearing 6, and the rotary shaft 2 is pivotally supported therein. One end portion of the rotary shaft 2 extends to the vicinity of the bottom portion a of the small diameter portion 1A, and is pivotally supported by the auxiliary bearing 7 provided on the inner surface of the bottom portion a.
[0013]
The rotating shaft 2 between the main bearing 6 and the sub-bearing 7 is integrally provided with a crank portion 2a that is eccentric from the axis of the rotating shaft 2, and the eccentric direction of the crank portion 2a is 180 °. A first balancer portion 2b eccentric in the opposite direction is provided continuously.
A roller body 8 described later is interposed between the main bearing flange portion 6a and the sub-bearing 7.
The roller body 8 is mounted and fixed to a roller bearing 9 slidably fitted to the rotary shaft crank portion 2 a, a sleeve 10 fitted to the roller bearing 9, and a peripheral portion of the sleeve 10. The outer shell 11 is comprised.
[0014]
The roller bearing 9 has a ring shape with a uniform thickness over the circumferential direction. The sleeve 10 has an open end located in the vicinity of the main bearing flange portion 6a, the other end portion is narrowed in diameter, interposed between the auxiliary bearing 7 and the first balancer portion 2b, and the rotating shaft 2 circumferential surface Are loosely fitted. A thrust ring 12 is fitted on the rotating shaft between the end face of the sleeve 10 and the auxiliary bearing 7.
The outer shell 11 is formed so that its axial length is the same as the axial length of the sleeve 10, and both side ends thereof are aligned. For example, a lightweight and highly formable material such as aluminum is selected, and the metal cylinder is extremely thin.
[0015]
As shown in FIG. 2, a concave groove 13 is formed at one end of the outer shell 11 along the circumferential direction. A spiral groove 14 is formed so that the pitch gradually decreases from a position spaced apart from the groove 13 by a predetermined distance to the other end.
The concave groove 13 and the spiral groove 14 in the outer shell 11 are formed by, for example, forming. Then, laser welding means is applied to the sleeve 10 from the outer shell 11 side to select the bottom of the concave groove 13 and the spiral groove 14 that are not sliding surfaces, and are fixed to each other.
[0016]
A seal ring 15 made of a metal ring divided into two is wound around the concave groove 13 so as to freely enter and exit. Further, as shown in FIG. 1 again, a spiral blade 16 is wound around the spiral groove 14 so as to freely enter and exit.
The blade 16 is formed from, for example, a fluororesin material, and an extremely smooth material is selected. The inner diameter dimension of the blade 16 and the seal ring 15 is formed larger than the outer diameter dimension of the outer shell 11.
[0017]
That is, the blade 16 and the seal ring 15 are fitted into the spiral groove 14 or the concave groove 13 in a state where the diameter is forcibly reduced, and as a result, the roller body 8 and the roller body 8 are incorporated into the sealed case small diameter portion 1A. In this state, the outer peripheral surfaces of the blade 16 and the seal ring 15 are bulging and deformed so as to be in elastic contact with the inner peripheral wall of the small diameter portion 1A.
When the rotating shaft 2 rotates, the crank portion 2a rotates eccentrically, and the roller body 8 comprising the roller bearing 9, sleeve 10 and outer shell 11 on the outer peripheral surface of the crank portion 2a integrally rotates eccentrically. Make.
[0018]
As the roller body 8 revolves, the rolling contact portion of the outer peripheral wall of the outer shell 11 with respect to the inner peripheral wall of the sealed case small diameter portion 1A gradually moves along the circumferential direction of the small diameter portion 1A. As the rolling contact portion approaches, the blade 16 is inserted into the spiral groove 14 and the seal ring 15 is inserted into the concave groove 13, and the outer peripheral surface of the blade 16 and the seal ring 15 is the outer shell 11 at the rolling contact portion. It becomes completely the same as the outer peripheral surface.
On the contrary, if the rolling contact portion passes, the blade 16 and the seal ring 15 protrude from the spiral groove 14 and the concave groove 13 according to the distance from here, and face the rolling contact portion by 180 ° via the axis. The protruding length of the blade 16 and the seal ring 15 is maximized at the site. After this, the above-mentioned operation is repeated because it approaches the rolling contact portion again.
[0019]
When the sealed case small-diameter portion 1A and the roller body 8 are sectioned along the radial direction, the roller body 8 is accommodated eccentrically with respect to the small-diameter portion 1A, and a part of the peripheral surface of the roller body 8 is the small-diameter portion 1A. Thus, a crescent-shaped space is formed between the small-diameter portion 1A and the roller body 8 from the rolling contact state.
When this space portion is viewed along the axial direction, the blade 16 is wound around the spiral groove 14, and the outer peripheral surface of the roller body 8 is in rolling contact with the inner peripheral wall of the small diameter portion 1A. 1A is partitioned by a blade 16 into a plurality of spaces 17. The space part 17 partitioned into these plurality is called a compression chamber. From the setting of the spiral groove 14, the volume of each compression chamber 17 gradually decreases from the sub bearing 7 end to the main bearing 6 end.
[0020]
The suction-side refrigerant pipe Pb connected to the sealed case small-diameter portion 1A has its opening end exposed to the compression chamber 17 at the sub-bearing 7 side end. From the setting of the position of the suction side refrigerant pipe Pb and the pitch of the spiral groove 17, the compression chamber 17 on the auxiliary bearing 7 side becomes the suction portion s, and the compression chamber 17 on the end side of the main bearing 6 becomes the discharge portion d.
With such a configuration, the sealed case small-diameter portion 1A also serves as a cylinder of the so-called helical blade compression mechanism portion 3, and the main bearing 6 and the auxiliary bearing 7 are disposed in this cylinder.
[0021]
The discharge part d and the inside of the sealed case large-diameter part 1B are communicated with each other by a gas discharge hole 18 provided penetrating the main bearing flange part 6a. A mechanism 20 for restricting the rotation of the roller body 8 is also inserted into the gas discharge hole 18.
As shown in FIGS. 3A and 3B, a groove portion 21 communicating with the gas discharge hole 18 is provided on the end surface of the flange portion 6a of the main bearing 6, and the groove portion 21 and the gas discharge hole 18 are provided. A part of the anti-rotation mechanism 20 is accommodated.
[0022]
That is, the lower end portion of the first pin 22 that is one shaft portion is attached and fixed to the inner periphery of the end portion of the sleeve 10, and the other end portion projects into the gas discharge hole 18 of the main bearing 6. One end portion of the second pin 23 which is the other shaft portion is Groove 21 Inserted into the end and fixed.
The other end of the second pin 23 is Groove 21 A wire-like arm 24 as a connecting rod is stretched over the protruding portion and the gas discharge hole 18 protruding portion of the first pin 22.
[0023]
As shown in FIG. 1 again, with respect to the helical blade compression mechanism unit 3, the motor unit 4 is positioned with a rotor 25 fitted to the rotary shaft 2 and a predetermined clearance from the circumferential surface of the rotor 25. And a stator 26 fitted to the inner periphery of the sealed case large-diameter portion 1B.
The rotor 25 is provided with a gas guide hole 27 extending along the axial direction. Further, a second balancer portion 28 is provided on the main bearing side rotor end ring 25a of the rotor 25, and has the effect of canceling the balance mass of the roller body 8 together with the first balancer portion 2b.
[0024]
A cylindrical first rotor cover 30 is installed between a portion of the stator 26 on the main bearing 6 side end surface which is very close to the outer diameter of the rotor 25 and the end surface of the main bearing flange portion 6a. A hermetic cover that shuts off the 25 side inside and the stator 26 side outside is formed.
A second rotor cover 31 having a bowl shape in cross section is attached to the end face of the stator 26 on the cover plate 5 side, and closes the end face of the rotor 25. The second rotor cover 31 is provided with a plurality of gas holes 32 to form a semi-hermetic cover.
[0025]
The first and second rotor covers 30 and 31 are both dimensioned so as not to interfere with the rotor 25, and are fitted into mounting grooves b provided at the stator end portions so as not to fall off the stator 26. . A non-conductive material such as a plastic material is used as the material in consideration of insulation with the motor coil.
The electric motor unit 4 and a part of the compression mechanism unit 3 are immersed in the lubricating oil of the oil reservoir 33 formed on the inner bottom of the sealed case large-diameter portion 1B.
The plurality of gas holes 32 provided in the second rotor cover 31 are all opened at positions higher than the oil level of the oil reservoir 33.
[0026]
An oil suction pipe 34 is connected to the outside of the first rotor cover 30 at the main bearing flange portion 6 a, and this one end opening extends into the lubricating oil in the oil reservoir 33. On the other hand, the main bearing flange portion 6a is provided with an oil guide hole 35 extending from the lowermost peripheral surface to the lumen pivot portion 6c that pivotally supports the rotary shaft 2, and the other end opening portion of the oil suction pipe 34 is provided. You are faced.
A relief portion 36 formed of a concave portion is provided along a peripheral surface of the rotary shaft 2 facing the oil guide hole 35, and a pair of oil grooves 37 and 38 communicating with both left and right ends of the relief portion 36 are predetermined along the axial direction. Only distance is provided.
[0027]
On the other hand, the end surface of the auxiliary bearing 7 is located inside the rotary shaft 2. From the above main bearing The oil communication path 40 is provided along this axial center to the end surface on the rotor end ring 25a side of the six guide portions 6b. The ends of the pair of oil grooves 37 and 38 and the oil communication passage 40 are communicated with each other by a first oil port 41 and a second oil port 42.
Further, an oil groove 43 is provided along the axial direction on the circumferential surface of the crank portion 2a of the rotating shaft 2, and both ends and the oil communication passage 40 are connected to a third oil port 44 and a fourth oil port 45. It is communicated by.
However, the oil communication path 40 between the third and fourth oil ports 44 and 45 is interrupted by a stopper 46a inserted therein, and the end surface of the oil communication path 40 on the side of the auxiliary bearing 7 is also a stopper 46b. It is blocked by
[0028]
An oil groove 47 is also provided along the axial direction on the peripheral surface of the inner end portion of the auxiliary bearing 7 of the rotary shaft 2. The end of the oil groove 47 and the oil communication passage 40 are communicated with each other through a fifth oil port 48. Further, a gas vent hole 49 is provided in a part of the peripheral surface of the auxiliary bearing 7.
As shown in FIGS. 4A and 4B, a plurality of support legs 50 are provided on the bottom of the sealed case 1.
The mounting positions of the support legs 50 are the bottom portion of the sealed case large-diameter portion 1B and the left and right ends, one of which protrudes from the large-diameter portion 1B toward the small-diameter portion 1A, and the other is a lid that closes the large-diameter portion 1B. Directly attached to the plate 5. Each support leg 50 is placed on the installation surface Y via the buffer material 51 and is fixed to the installation surface Y with a fixing tool such as a fixing bolt 52.
[0029]
This is a helical blade type fluid compressor configured as described above, and energizes the motor unit 4 to rotate the rotating shaft 2 together with the rotor 25 integrally. The rotational force of the rotary shaft 2 is transmitted to the roller body 8 including the roller bearing 9, the sleeve 10, and the outer shell 11 through the crank portion 2a.
As shown in (D) in order from FIG. 5 (A), when the roller body 8 makes a revolving motion as the rotary shaft 2 rotates, the rotation prevention mechanism 20 acts to restrict the rotation of the roller body 8. .
[0030]
That is, the first pin 22 is displaced (moves up and down) on the locus of the arc centered on the second pin 23 and by the stroke of the roller body 8. Since the second pin 22 is provided on the sleeve 10 constituting the roller body 8, the pin 22 is slightly displaced while moving between the top dead center and the bottom dead center, but the rotation of the roller body 8 is restricted. Will be.
Along with the revolving motion of the roller body 8, the rolling contact position with respect to the inner peripheral surface of the sealed case small diameter portion 1A, which is a cylinder, gradually moves in the circumferential direction, and the blade 16 enters and exits the spiral groove 14. That is, the blade 16 moves in and out in the radial direction of the roller body 8.
[0031]
Through these series of operations, the low-pressure refrigerant gas is directly led from the evaporator D to the leftmost end compression chamber 17 which is the suction portion s through the suction side refrigerant pipe Pb. Since the blade 16 is formed in a spiral shape, it is sequentially transferred to the compression chamber 17 in the right direction as the roller body 8 revolves.
Since the volume of the compression chamber 17 is sequentially reduced from the suction portion s side to the discharge portion d side due to the pitch shape of the blade 16, the refrigerant gas is compressed while being sequentially transferred through the compression chambers 17, and the discharge portion. The pressure is increased to a predetermined pressure in the compression chamber 17 on the d side.
[0032]
High-pressure gas is discharged from the compression chamber 17 and discharged into the first rotor cover 30 from the gas discharge hole 18 provided in the main bearing 6. Furthermore, the gas flows through the gas guide hole 27 provided in the rotor 25, and once collides with the second rotor cover 31, the lubricating oil contained in the high-pressure gas is separated.
In particular, since the gas guide hole 27 is provided in the rotor 25 which is a rotating body, the high pressure gas and the lubricating oil contained therein can be accelerated and collided with the second rotor cover 31, Make sure to separate.
[0033]
The high-pressure gas is discharged from the gas hole 32 provided in the second rotor cover 31 to the space with the electric motor unit 4 in the large-diameter portion 1B of the sealed case to be filled. It is led from the discharge side refrigerant pipe Pa connected here to the condenser B and condensed, led to the expansion valve C and adiabatically expanded, and led to the evaporator D to evaporate. And the well-known refrigeration cycle sucked into the compressor A again is constituted.
Further, according to the compressor A, since the high-pressure gas is filled in the sealed case 1 with the high-pressure gas, there is a gap between the space around the auxiliary bearing 7 and the oil reservoir 33 in the sealed case 1. Some differential pressure is generated.
[0034]
That is, the space around the auxiliary bearing 7 communicates with the oil reservoir 33 in the sealed case 1 through the oil grooves 37, 38, 43, 47 and the oil communication passage 40. High pressure.
Accordingly, the seal ring 11 fitted in the groove 13 at the end of the outer shell 11 seals the high pressure gas in the space around the auxiliary bearing 7 so as not to leak into the compression chamber 17. Since it is not complete, it leaks very little.
[0035]
Due to this leakage, the pressure in the space around the auxiliary bearing 7 is slightly lower than the pressure in the sealed case 1 and a differential pressure is generated between the two. A part of the lubricating oil is sucked from the oil suction pipe 34 by the differential pressure between the space around the auxiliary bearing 7 and the oil reservoir 33 in the sealed case 1, and rotates through the oil guide hole 35. It is supplied to the relief portion 36 on the circumferential surface of the shaft 2.
Further, the oil grooves 37 and 38 at both ends are led to the oil communication passage 40 provided along the axis of the rotary shaft 2 through the first and second oil ports 41 and 42. In this oil communication path 40, the flow of lubricating oil is blocked by the stopper 46, exits from the third oil port 44, is led again from the fourth oil port 45 to the oil communication path 40 through the oil groove 43, It exits from the oil port 48 and is guided to the oil groove 47.
[0036]
In this way, the lubricating oil in the oil reservoir 33 is supplied to the sliding parts such as the main bearing 6 and the rotating shaft 2, the crank part 2a and the roller bearing 9, the rotating shaft 2 and the auxiliary bearing 7, and the like is surely lubricated. Is guaranteed.
The lubricating oil that has flowed into the space around the auxiliary bearing 7 from the gas vent hole 49 of the auxiliary bearing 7 through the oil groove 47 flows into the compression chamber 17 from the seal ring 15 and is mixed with the gas in the compression chamber 17. Then, it is guided to the sliding portions such as the spiral groove 14 and the blade 16 formed in the outer shell 11 and the blade 16 and the inner periphery of the small diameter portion 1A of the sealed case.
[0037]
The inside of the roller body 8 is at a discharge pressure, and a differential pressure is generated with respect to the space around the auxiliary bearing 7, but the roller body 8 receives a thrust force in the direction of the auxiliary bearing 7 due to this differential pressure, Since the roller body 8 is in close contact with the end face of the auxiliary bearing 7 through the thrust ring 12, the leak does not occur in this portion.
Thus, in the compression mechanism portion 3, the main bearing flange portion 6a is fitted and fixed to the sealed case small-diameter portion 1A that is a cylinder, and a part of the guide portion 6b is inserted. The axial length is shortened as compared with a compressor in which the cylinder and the main bearing are simply arranged in series along the axial direction of the rotating shaft.
[0038]
That is, the size of the sealed case 1 that accommodates them can be reduced, leading to a reduction in the size of the air conditioner unit that accommodates the compressor A, thereby contributing to a reduction in the arrangement space of the units.
Since the main bearing 6 and the cylinder (sealed case small-diameter portion) 1A are integrated, the rigidity of the cylinder 1A is remarkably improved as compared with the case where it is alone. In other words, sufficient rigidity can be maintained even if the thickness of the cylinder 1A is reduced, and the parts cost is reduced. Since the cylinder 1A can be formed by drawing, the productivity is higher than that of a conventional casting and the like, which can be provided at a low price.
[0039]
The core of the cylinder 1A and the core of the main bearing 6 exactly match. That is, the gap between the outer diameter of the roller body 8 and the inner diameter of the cylinder 1A can be managed with high accuracy, and there is little gas leakage during the compression process, which is efficient. Further, the cores of the auxiliary bearing 7 and the main bearing 6 are easy to come out, and the friction loss is small.
Since the auxiliary bearing 7 is attached to the bottom part a that closes the end face of the sealed case small-diameter part 1A, it is accommodated in the cylinder, and the axial length of the compression mechanism part 3 is reduced.
[0040]
Since a part of the sealed case 1 is also used as a cylinder, the number of components is reduced, and the weight is reduced and the size is reduced. The suction side refrigerant pipe Pb provided in the sealed case small diameter portion 1A communicates with the suction hole of the cylinder as it is, and has a simple configuration. Since heat directly escapes from the sealed case small-diameter portion 1A, which is a cylinder, to the outside air, overheating of the cylinder 1A is reduced and compression efficiency is improved.
Since the roller body 8 is substantially made into two pieces of the sleeve 10 and the outer shell 11, the weight of the roller body 8 can be obtained, and the counter balancer for correcting the unbalanced mass can be reduced in weight and vibration can be reduced. .
[0041]
Since the bottom of the groove 13 and the bottom of the spiral groove 14 of the outer shell 11 is a space except for the portion fixed to the sleeve 10, the heat insulation effect of these spaces causes the compressed gas from the roller body 8 to the compression chamber 17. The effect of heat transfer is reduced and compression efficiency is improved. Further, the waste and material costs can be reduced, and the cost can be reduced as compared with a roller machined from a conventional aluminum casting.
Since the sealed case 1 is composed of a small-diameter portion 1A that accommodates the compression mechanism portion 3 and a large-diameter portion 1B that accommodates the electric motor portion 4, the support leg 50 attached to the large-diameter portion 1B protrudes toward the small-diameter portion 1A. The installation space for the compressor A including the support legs 50 can be reduced.
[0042]
Since the small-diameter portion 1A and the large-diameter portion 1B are integrally configured as a whole, the cores of the compression mechanism portion 3 and the electric motor portion 4 arranged inside thereof can be accurately aligned, and the rotor 25 constituting the electric motor portion An air gap between the stator 26 and the stator 26 can be kept uniform. Therefore, the assembling work does not require the alignment work as in the prior art, and the bolts for assembling the parts are also unnecessary.
On the other hand, since the rotation prevention mechanism 20 for preventing the rotation of the roller body 8 is composed of the two pins 22 and 23 and the arm 24, it is very simple and has little influence on the cost.
[0043]
The roller body 8 tends to rotate in the rotation direction of the rotation shaft 2 due to the friction between the rotation shaft crank portion 2a and the roller bearing 9, whereas the arm 24 is pulled in the rotation direction of the roller body 8. Since the pins 22 and 23 are tensioned with each other attached in the direction, the rigidity of the arm 24 becomes unnecessary.
Therefore, as the arm 24, an arm 24A made of a rigid body such as a metal plate as shown in FIG. 6A may be used which can be used for either tension or compression, but FIG. The cost may be reduced as a spring-type arm 24B made of a piano wire as shown in FIG. When the arm 24B is used, since it has flexibility in the torsional direction, uneven wear does not occur even if the parallelism of the pins 22 and 23 is poor.
[0044]
Such an anti-rotation mechanism 20 can be used not only for the helical blade type compression mechanism unit 3 but also for a so-called scroll type compression mechanism unit that orbits the orbiting scroll with respect to the fixed scroll. .
The configuration in which the lubricating oil in the oil reservoir 33 is supplied does not require a special pump device and is highly reliable. Further, since excess lubricating oil is not accumulated in the inner diameter portion of the roller body 8, the rotational mass of the roller body 8 is not increased and the vibration is not increased.
[0045]
Since the stopper 46 is provided and the oil communication passage 40 is interrupted in the middle, the lubricating oil can be retained in the oil communication passage 40 when the compressor A is stopped, and oil can be supplied to each sliding portion immediately upon restart.
Since the first and second rotor covers 30 and 31 are provided, the rotor 26 does not stir the lubricating oil in the oil reservoir 33, and therefore the amount of oil discharged from the compressor A increases or the motor unit 4 Is prevented from increasing.
Further, the first rotor cover 30 becomes a discharge muffler, and noise generated by the discharge of the refrigerant gas in the gas discharge hole 18 can be reduced by the muffler effect.
[0046]
FIG. 7 shows an in-case low-pressure type helical blade compressor E in which the sealed case 60 is filled with low-pressure gas introduced from the refrigeration cycle.
That is, the refrigerant gas introduced from the evaporator D is a gas provided in the rotor 62 through a gap between the disk 61 and the rotor 62 in the case 60 from the suction side refrigerant pipe Pb connected to the upper end of the vertical sealed case 60. It is guided to the guide hole 63.
[0047]
A compression chamber 69 formed in a cylinder 68 having a configuration different from that shown in FIG. 1 is introduced into a rotor hole 66 provided between the main bearing 64 and the stator 65 and from a gas hole 67 provided in the main bearing 64. Sucked into.
The gas which is sequentially transferred and compressed by the revolving motion of the roller body 70 is compressed into a high pressure gas from the lowermost compression chamber 69 to the condenser B through the discharge side refrigerant pipe Pa to constitute a known refrigeration cycle.
[0048]
The airtight case 60 is simply of the same diameter, and the oil reservoir 71 of the lubricating oil is formed at the inner bottom of the airtight case 60. On the other hand, the cylinder 73 with which the blade 72 is in sliding contact is configured separately from the sealed case 60.
The cylinder 73 is closed at the lower end surface, and a bent flange portion 73a is integrally provided at the upper end portion. The bent flange portion 73 a is attached and fixed by welding means formed from the outer peripheral side of the sealed case 60 after the cylinder 73 is inserted into the inner diameter of the sealed case 60.
[0049]
The main bearing 64 includes a flange portion 64a that is inserted into the cylinder 73, and contributes to shortening the compression mechanism portion 3A.
Although not shown, the auxiliary bearing may be fixed to the cylinder bottom surface, or may be omitted if the main bearing 64 is sufficiently long.
Since the disk 61 is provided on the upper part of the rotor 62, and the refrigerant guided from the suction side refrigerant pipe Pb on the upper part is made to collide with the disk 61, even if a large amount of liquid refrigerant returns, the disk 61 A liquid refrigerant having a high specific gravity and a gas refrigerant having a low specific gravity can be efficiently separated.
[0050]
Further, at the time of such liquid back, a large amount of refrigerant is mixed with the lubricating oil in the oil reservoir 71 in the sealed case 60, and the oil level increases. Often, the rotor 65 reaches the stator 65 via the main bearing 64, but the rotary cover 66 prevents the liquid 73 from being sucked into the cylinder 73 and prevents the lubricant from being stirred by the rotor 62.
In the above embodiment, the flange 64b for fitting the one end opening of the rotor cover 66 to the main bearing 64 is provided, but the present invention is not limited to this.
[0051]
For example, as shown in FIG. 8, the main bearing 64 </ b> A may be only the flange portion 64 a fitted to the inner diameter of the cylinder 73 and the guide portion 64 c that pivotally supports the rotating shaft 74. Therefore, there is no change in that the compression mechanism 3B can be shortened.
Further, as shown in FIG. 9, the upper end portion of the cylinder 73A is simply opened, and the flange portion 64d of the main bearing 64B is inserted therein. The guide portion 64e provided integrally with the flange portion 64d is larger in diameter than the flange portion 64d, and is fitted and fixed to the inner diameter of the sealed case 60. Accordingly, there is no change in that the compression mechanism 3C can be shortened.
[0052]
Such a configuration is applied not only to the compressor having the helical blade type compression mechanism described above, but also to a compressor having a so-called rotary type compression mechanism and a compressor having a scroll type compression mechanism. It goes without saying that it is done.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a revolving motion is performed. Roller body As a means for preventing the rotation of the lens, a simple configuration is required, and the operation is smooth and the reliability is ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a helical blade compressor and a refrigeration cycle configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded view of a part of the compression mechanism showing the embodiment.
FIG. 3 is a plan view and a cross-sectional view of a rotation prevention mechanism showing the embodiment.
FIG. 4 is a plan view and a front view of a compressor showing the embodiment.
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the rotation prevention mechanism in the order of (A) to (D), showing the embodiment;
FIG. 6 is a partial perspective view of an anti-rotation mechanism showing another embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a helical blade compressor and a refrigeration cycle configuration diagram showing still another embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a part of the compressor according to still another embodiment.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a part of the compressor according to still another embodiment.
[Explanation of symbols]
1A ... Cylinder (closed case small diameter part),
8 ... Roller body,
2 ... Rotation axis,
6 ... Main bearing,
3 ... compression mechanism part,
1 ... Sealed case,
4 ... Electric motor part,
1B ... sealed case large diameter part,
50 ... support legs,
20 ... Anti-rotation mechanism,
22 ... first pin,
23 ... second pin,
24 ... arm.

Claims

A cylinder provided with a bearing, a roller body arranged in the cylinder and revolving , and a helical blade type compression in which a helical blade is interposed between the roller body and the cylinder and a compression chamber is formed. In the fluid compressor provided with the mechanism part,
A first pin provided on the roller body; a second pin provided on the bearing; and a connecting rod connecting the first pin and the second pin ,
The first pin, the second pin, and the connecting rod constitute means for preventing the roller body from rotating ,
The connecting rod, as well as between the respective pin is a arm which is resiliently connected, fluid compressor, characterized in that it is accommodated in the groove provided in the bearing.