JP5151410B2 - 密閉型圧縮機 - Google Patents
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図14および図15を参照して、ロータリー圧縮機の全体構成を説明する。なお、図14は、ロータリー圧縮機の全体構成を示す縦断面図であり、図15は図14中XV−XV線矢視断面図である。ケーシング1の下端側には、作動流体を吸入圧縮する圧縮要素7が吸入管5に対応して配置されているとともに、その上方には圧縮要素7を作動させる駆動要素8が内部空間のほぼ全域を占めるように配置されている。ケーシング1の下端部分における下蓋4により規定される内部空間においては、潤滑油Oを貯溜する油溜め部9が形成され、その他の空間においては圧縮作動流体を貯溜する貯溜空間10が形成されている。
圧縮要素7は、上下二段の圧縮要素11A,11Bを有し、ミドルプレート18を挟んで、横断面形状が円形のシリンダ室11aを有するシリンダ11を備え、上下のシリンダ11の上両面および下面側には、中央にボス状の軸受部13aを有するフロントヘッド13と、同じく中央にボス状の軸受部14aを有するリアヘッド14とが複数本のボルト15で締結されることにより、上下二段のシリンダ室11aを密閉状態としている。なお、特に言及しない限り、上下段に配置されるシリンダ11の構成は同じである。
駆動要素8は、ステータ24とロータ25とで構成された電動モータを備え、ステータ24はケーシング1の中間筒体2の内壁面に固定支持されている。ロータ25はステータ24の内側に周方向に所定の隙間をあけて同心円状に配置されている。ロータ25の内側にはクランク軸26の上半部分が軸心P回りに回転一体に装着され、クランク軸26の下半部分はフロントヘッド13およびリアヘッド14の両軸受部13a,14aに回転可能に嵌挿支持されている。
図1から図6を参照して、実施の形態1におけるロータリー圧縮機の特徴的部分について説明する。なお、図1は、実施の形態1におけるロータリー圧縮機に採用される、第1圧縮機構11Aおよび第2圧縮機機構11Bの構成を示す分解斜視図であり、図2は、第1圧縮機構11Aの構造を示す横断面図であり、図3は、通常運転状態における第2圧縮機構11Bの構造を示す横断面図であり、図4は、図3中IV線矢視図である。また、図5は、休止運転状態における第2圧縮機構11Bの構造を示す横断面図であり、図6は、図5中VI線矢視図である。
図2に示すように、上段に位置する第1圧縮機構11Aは、図14を用いて説明した圧縮機構と同様の構成からなり、シリンダ11にはシリンダ室11aに連通する吸入管路12aが設けられている。シリンダ11のシリンダ室11aにはピストン21が配置され、このピストン21の側壁には半径方向外方に一体に突設された矩形板状のブレード22とを備えている。
次に、図1および図3に示すように、下段に位置する第2圧縮機構11Bは、上記第1圧縮機構11Aと基本的には同様の構成を備えているが、ブッシュ周りの構造が上記第1圧縮機構11Aと異なっている。具体的には、シリンダ11に設けられるブッシュ用溝11fが、ブレード22に沿ってその横断面が長穴形状を有している。
次に、図2から図6を参照して、第2圧縮機機構11Bの動作について説明する。なお、第1圧縮機構11Aの動作は、背景技術の場合と同様であることから、ここでの説明は省略する。第2圧縮機機構11Bにおいて、ブッシュ23Bは、吸入室R1圧力、圧縮室R2圧力、および、ブレード摺動溝12dの背圧(ブレード摺動溝12dにおいて、ブッシュ23A,24を挟んで、シリンダ室11aとは反対側の空間の圧力)によって釣り合う。
通常運転時は、シリンダ11の吸入室R1の圧力はほぼ吸入圧力、圧縮室R2の圧力は吸入圧力〜[高圧+α]までピストンの回転角度に応じて変化し、背圧は高圧一定である。この状態では圧縮室R2の圧力が最も高く、圧縮室R2の圧力が[高圧+α]になった場合でも、図3および図4に示すように、ブッシュ23Bを上へ押し上げる力が、背圧でブッシュ23Bをシリンダ室11a側へ押す力を超えることはできない。その結果、ブッシュ23Bは図に示すようにシリンダ側の位置に安定して留まることとなる。
外部切り替え弁(図示省略)によって、吸入室R1の導入する吸入ガスを、高圧状態のガスに切り替えた場合もブッシュ23Bには、通常運転時と同じく、吸入室R1、圧縮室R2、および、ブレード摺動溝12dの3つの部屋からの圧力を受ける。しかし、ブッシュ23Bを押し上げようとする力が、吸入室R1の[高圧]と圧縮室R2の[高圧+α]とを併せたものとなり、この併せた圧力は、ブレード摺動溝12dの背圧よりも大きくなる。
図7から図12を参照して、実施の形態2におけるロータリー圧縮機の特徴的部分について説明する。なお、図7は、実施の形態2におけるロータリー圧縮機に採用される、第2圧縮機機構11Bのピストン21およびブレード22の構造を示す斜視図であり、図8は、そのピストン21およびブレード22を用いた場合の通常運転状態を示す図4に対応する図であり、図9は、そのピストン21およびブレード22を用いた場合の休止運転状態を示す図6に対応する図である。
Claims (6)
- 駆動要素(8)と、ミドルプレート(18)により区画される第1圧縮機構(11A)および第2圧縮機構(11B)を含む圧縮要素(7)とを備える密閉型圧縮機であって、
前記第1圧縮機構(11A)および第2圧縮機構(11B)のそれぞれは、
シリンダ室(11a)を規定するシリンダ(11)と、
前記シリンダ(11)を前記ミドルプレート(18)とともに挟み込むヘッド(13,14)と、
前記シリンダ室(11a)に配置され、前記駆動要素(8)を構成するクランク軸(26)の偏心部(20)に挿着されたピストン(21)と、
前記シリンダ室(11a)を、低圧作動流体が吸入される吸入室(R1)側と高圧作動流体を得るための圧縮室(R2)側とに区画するため、前記シリンダ(11)に設けられるブレード摺動溝(12d)に挿入され、前記ピストン(21)から一体的に半径方向に延びるブレード(22)と、
前記ブレード摺動溝(12d)の一部を構成するように前記シリンダ(11)に設けられるブッシュ用溝(11e,11f)に配置され、前記ブレード(22)を摺動及び揺動可能に挟持するブッシュ(23A,23B)と、を備え、
前記第1圧縮機構(11A)および第2圧縮機構(11B)のいずれか一方には、
前記ブッシュ(23B)を、前記ブッシュ用溝(11f)において、前記ブレード(22)に沿って前記シリンダ室(11a)に近接する位置と、前記シリンダ室(11a)から遠ざかる位置との間を移動可能とする移動機構と、
前記ブッシュ(23B)が、前記シリンダ室(11a)から遠ざかる位置に移動した状態において、前記吸入室(R1)側と前記圧縮室(R2)側とを連通させる連通機構と、が設けられる密閉型圧縮機。 - 前記移動機構は、
前記ブレード(22)に沿ってその横断面が長穴形状に設けられる前記ブッシュ用溝(11f)と、
前記ブレード(22)を挟持するように配置される第1半割ブッシュ(231B)および第2半割ブッシュ(232B)と、前記ブレード(22)の前記ミドルプレート(18)側において前記第1半割ブッシュ(231B)および前記第2半割ブッシュ(232B)を連結する連結体(233B)とを含む、一体構造の前記ブッシュ(23B)と、
前記ミドルプレート(18)に設けられ、前記ブレード(22)の前記ミドルプレート(18)側に位置する前記連結体(233B)を移動可能なように収容するため、略長穴形状の有底のスライド溝(18a)と、を含み、
前記連通機構は、
前記ブッシュ(23B)が、前記シリンダ室(11a)から遠ざかる位置に移動した状態において、前記ミドルプレート(18)に設けられた前記スライド溝(18a)における連通空間(18b)の表出により、シリンダ室(11a)の前記吸入室(R1)側と前記圧縮室(R2)側とが連通可能とされる、請求項1に記載の密閉型圧縮機。 - 前記移動機構は、
前記ブレード(22)に沿ってその横断面が長穴形状に設けられる前記ブッシュ用溝(11f)と、
前記ブレード(22)を挟持するように配置される第1半割ブッシュ(231B)および第2半割ブッシュ(232B)と、前記ブレード(22)の前記ミドルプレート(18)側において前記第1半割ブッシュ(231B)および前記第2半割ブッシュ(232B)を連結する連結体(233B)とを含む、一体構造の前記ブッシュ(23B)と、
前記ヘッド(13,14)に設けられ、前記ブレード(22)の前記ヘッド(13,14)側に位置する前記連結体(233B)を移動可能なように収容するため、略長穴形状の有底のスライド溝(18a)と、を含み、
前記連通機構は、
前記ブッシュ(23B)が、前記シリンダ室(11a)から遠ざかる位置に移動した状態において、前記前記ヘッド(13,14)に設けられた前記スライド溝(18a)における連通空間(18b)の表出により、シリンダ室(11a)の前記吸入室(R1)側と前記圧縮室(R2)側とが連通可能とされる、請求項1に記載の密閉型圧縮機。 - 前記ブレード(22)には、前記ブッシュ(23B)が、前記シリンダ室(11a)から遠ざかる位置に移動した状態において表出する位置に、前記吸入室側(R1)と前記圧縮室側(R2)とを連通可能とする連通領域(22a、18b,18c)が設けられる、請求項2または3に記載の密閉型圧縮機。
- 前記吸入室(R1)側に、高圧作動流体を吸入することにより、前記ブッシュ(23B)を前記シリンダ室(11a)から遠ざかる位置に向けて移動させる、請求項1から4のいずれかに記載の密閉型圧縮機。
- 前記第1および第2圧縮機構(11A,11B)は、前記クランク軸(26)に沿って上側に前記第1圧縮機構(11A)、下側に前記第2圧縮機構(11B)が配置され、
前記移動機構および前記連通機構は、前記第2圧縮機構(11B)に設けられる、請求項1から5のいずれかに記載の密閉型圧縮機。
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