JPH03156188A - 回転圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ヒートポンプ利用の空気調和機、冷蔵庫等の
フロン系冷媒ガスを圧縮するアウターロータ弐回転圧縮
機に関するものである。

従来の技術 従来、アウターロータ弐回転圧縮機として第５図、第６
図に示す如くピストン３２を有する固定軸３７と、前記
ピストン３２の外周を回転するシリンダ４１と、前記ピ
ストン３２と前記シリンダ４１によって形成される空間
を囲む上軸受４３および下軸受４５と、前記シリンダ４
１に設けられたベーン３８と、前記ベーン３８の先端部
が常に前記ピストン３２の周面に接する力を前記ベーン
３８に与えるベーンバネ４０で構成し、前記ピストン３
２．前記シリンダ４１．前記上軸受４３．前記下軸受４
５によって形成される空間を前記ベーン３８で仕切って
容積変化させる圧縮部構成とし、前記シリンダ４１と一
体で回転する回転ヨーク板４７．永久磁石４８．を様子
コイル５０を有するステータ４９からなる駆動部を前記
シリンダ４１の外周に設けた構成で小型化をはかること
が考えられている。

発明が解決しようとする課題 しかし、前記ベーン３８は前記シリンダ４Ｉとともに回
転する為、前記ベーン３８の重量で外に遠心力が働き前
記ピストン３２の周面から離脱する傾向となり、離脱す
ることによって圧縮機の働きはなくなる。それを防止す
る為、前記ベーン３８の背圧およびベーンバネ４０で押
す構成となっているが、前記ベーン３８の遠心力は回転
数の２乗に比例する為、前記ベーンバネ４０の力は使用
回転数の最大で決められる。よって、回転数が低い際に
は前記ベーン３８の先端部で強い力が前記ピストン３２
に働き、マサッｆＵ失が大きくなり効率が悪くなる。逆
に低い回転数でベーンバネ４０の力を決めると、回転数
が大きい場合にベーン３８の先端部はピストン３２の周
面から離脱し圧縮機としての働きはなくなるという課題
がある。本発明はかかる従来の課題を解消して信頼性を
確保するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の回転圧縮機は、冷媒
吸入ポートを有するシャフトおよび前記シャフトの冷媒
吸入ポートと連通したポートを径方向に有するピストン
を一体構成とした固定軸と、出没可能に設けられたベー
ンと、前記ベーンの溝を有し、前記ピストンの周囲を回
転する中空形状のシリンダと、前記ピストンと前記シリ
ンダによって形成される空間を囲み前記固定軸を中心と
して前記シリンダと一体で回転する上軸受及び下軸受と
、前記上軸受及び前記下軸受各々に固定されている上支
持棒、下支持捧と、前記ベーンのカを受けて前記下支持
環及び前記下支持環を各々中心軸として動く上ホルダー
、下ホルダーと、前記シリンダの外周に設けられた回転
ヨーク板及び永久磁石と、前記永久磁石の外周に電機子
コイルを有するステータを設けた構成で小型化をはかり
、又、前記ベーンの先端部でのマサツ損失増大、及び前
記ベーンの先端部が前記ピストンの周囲から離脱するこ
とに対しては、前記上軸受及び前記下軸受各々に固定さ
れた前記下支持環及び前記下支持環を支点として、前記
ベーンの遠心力と反対方向に前記上ホルダー、前記下ホ
ルダーの遠心力が働き、かつベーンの遠心力より少し大
きくなる構成としている為、前記ベーンの先端部でのマ
サツ損失が低減し、又、前記ピストンの周囲から離脱す
ることもない。

作用 本発明は上記構成によって、電機子コイルへの通電によ
り永久磁石と回転ヨーク板を駆動し、前記回転ヨーク板
と連結されている下軸受を介してベーンを存するシリン
ダを回転させる。そして、ピストン、前記シリンダ、上
軸受、下軸受で形成される空間を前記ベーンの回転で容
積変化させてシャフトの冷媒吸入ポートから吸入した冷
媒ガスを圧縮する。ここで、前記ベーンは回転するため
に遠心力が働き外へ飛び出そうとする。又、前記ベーン
の遠心力が作用する前記上ホルダ及び前記下ホルダも各
々前記上支持棒、前記下支持環を支点として遠心力の作
用により動く。この時、ベーンの遠心力は前記上ホルダ
ー及び前記下ホルダーに作用する遠心力より絶えず小さ
くなる様にしている０例えばベーンの遠心力が最も大き
い位置、つまり、ベーンが最も外に位置する時に、前記
下支持環及び前記下支持環を中心として、前記上ホルダ
及び前記下ホルダの遠心力が最も大きく、かつ前記ベー
ンを内へ押す方向となり、逆に前記ベーンの遠心力が最
も小さい、つまり、前記ベーンが最も内に位置する時に
は、前記上ホルダー及び前記下ホルダーの遠心力も最も
小さ（、かつ、前記ベーンを内側に押す方向に働く、よ
って、１回転当りの前記ベーンの遠心力の変動に対し、
絶えず少し大きい力で前記ベーンを内側に押すように前
記上ホルダーと前記下ホルダーの各遠心力の和が働く為
、ベーン先端部でのマサツ損失も少なく、又、前記ピス
トン先端から離脱することもない。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。

第１図、第２図、第３図、第４図において、１はシャフ
ト、２はピストンであり、前記シャフトＩの直径より大
きく、又、軸の中心が前記シャフト１の軸の中心と偏心
してなる。３は冷媒吸入ポートであり、前記シャフトｌ
の軸方向と前記ピストン２の径方向を連通してなる。４
は固定軸であり、前記シャフト１と前記ピストン２を一
体構成してなる。５はベーン、６はシリンダであり、前
記ベーン５の溝を有し中空形状からなる。７は吐出ポー
ト、８は上軸受、９は吐出弁、１０は下軸受であり、前
記シリンダ６．前記上軸受８．前記下軸受１０は連結さ
れて回転する。１１は下支持環であり、前記上軸受８に
固定されている。　１２は下時事棒であり、前記下軸受
１０に固定されていに。Ｉ３は上ホルダであり、前記ベ
ーン５の遠心力作用を受けるとともに前記下支持環１１
を軸として回転する。

１４は下ホルダであり、前記ベー７５の遠心力作用を受
けるとともに前記下支持環１２を軸として回転する。又
、前記上ホルダ１３と前記下ホルダ１４の各遠心力方向
は前記下支持環１１及び前記下支持環１２を軸として、
前記ベーン５の遠心力方向と逆であり、かつ前記上ホル
ダ１３と前記下ホルダ１４の各遠心力の和は前記へ一ン
５の遠心力より太き（なっている、又、前記上ホルダ１
３及び前記下ホルダ１４の遠心力は前記ベーン５の遠心
力が最も大きい位置で最大となり、前記ベーン５の遠心
力が最も小さい位置で最小となる。１５はシリンダ室で
あり、前記ピストン２．前記シリンダ６、前記上軸受８
゜前記下軸受１０で囲まれた空間からなる。１６は回転
ヨーク板、１７は永久磁石である。又、前記回転ヨーク
板１６と前記永久磁石１７は前記シリンダ６の外周に設
けられ、前記下軸受ｌＯと連結されている。

そして、前記シリンダ６、前記上軸受８．前記下軸受１
０．前記回転ヨーク板１６．前記永久磁石１７は一体と
なって前記固定軸４を中心として回転する。

１８はステータであり、電機子コイル１９を有し、前記
永久磁石１７の周囲に設けられている。２０は密閉ハウ
ジングであり、前記ステータ１Ｂを固定する。

上記構成において、次に作用を説明する。

前記電機子コイル１９に通電されると磁界により前記永
久磁石１７および前記回転ヨーク板１６は回転し、それ
によって、前記下軸受１０．前記シリンダ６、前記へ一
ン５．前記上ホルダ１３．前記下ホルダ１４．前記上軸
受１０．前記吐出弁１１は回転する。

その際、前記ベーン５は遠心力と外に飛び出そうとする
が、前記下支持環１１を軸として前記上ホルダ１３及び
前記下支持環１２を軸とした前記下ホルダ１４の遠心力
は前記ベーン５の遠心力方向と逆であり、かつ力も大き
くなっている為、常に前記ベーン５の先端部は常に前記
ピストン２の周囲に接しながら回転する。その際に、前
記冷媒吸入ポート３から前記シリンダ室１５に吸入され
た低圧の冷媒ガスは圧縮されて高圧ガスとなり前記吐出
ポート７を通って前記密閉ハウジング２０の内部空間に
吐出される。ここで、前記ベーン５の遠心力が最大の場
合、いわゆる前記ベーン５が最も外側に位置する場合に
は、第２図に示す如く、前記ベーン５の遠心力Ｆ１に対
し、前記上ホルダ１３及び前記下ホルダ１４の遠心力は
前記下支持環１１及び前記下支持環１２を軸として前記
ベーン５側の力Ｆ３（前記上ホルダ１３と前記下ホルダ
１４の合成）と前記ベーン５と反対側の力Ｆｚ　　（前
記上ホルダ１３と前記下ホルダ１４の合成）が働く、こ
こで、Ｆ　ｚ　＞　Ｆ　＋　＋　Ｆ　ｓの関係を維持す
ることにより、前記ベー７５は前記ピストン２の周囲に
接し回転する。又、ベーン先端が前記ピストン２を押す
力ＦはＦ−Ｆ、−Ｆ、−Ｆ、である、第３図に第２図の
Ｘ−Ｘ断面を示す。又、逆に前記ベーン５の遠心力が最
小の場合、いわゆる前記ベーン５が最も内側に位置する
場合には、第４図に示す如く、前記上ホルダ１３及び前
記下ホルダ１４の第２図の力Ｆ□は前記シリンダ６の回
転中心Ｏを前記下支持環１１及び前記下支持環１２を結
ぶ線ＯＹを軸として、ＦｘａとＦ、となり、前記下支持
環１１及び前記下支持環１２を支点として逆モーメント
となる。従って、前記ベーン５の先端が前記ピストン２
を押す力Ｆ”はＦ’　＝Ｆ、、−Ｆ□−Ｆ、−Ｆ、とな
り前記ベーン５の遠心力が最大時よりＦ□の力分少なく
なる。よって、前記ベーン５の遠心力の小さい位置の場
合には前記ピストン２の周囲を押す力も小さ（なり、マ
サツ損失も少な（なる。

発明の効果 以上のように本発明の回転圧縮機によれば次の効果が得
られる。

（１）冷媒吸入ポートを有するシャフトおよびシャフト
の冷媒吸入ポートと連通したポートを径方向に有するピ
ストンを一体構成とした固定軸と、出没可能に設けたベ
ーンと、前記ベーンの溝を有し、前記ピストンの周囲を
回転する中空形状のシリンダと、前記ピストンと前記シ
リンダによって形成される空間を囲み前記固定軸を中心
として前記シリンダと一体で回転する上軸受及び下軸受
と、前記上軸受及び前記下軸受に各々固定されている上
支持棒、下支持棒と、前記ベーンの力を受けるとともに
前記上支持捧及び前記下支持棒を各す軸として動く上ホ
ルダー、下ホルダーと、前記シリンダの外周に設けられ
た回転ヨーク板、永久磁石。

電機子コイルを有するステータで駆動部を構成している
ので小型化が達成できる。

（２）前記上軸受及び前記下軸受容々に固定された前記
上支持棒及び前記下支持棒を支点として、前記ベーンの
遠心力と反対方向に前記上ホルダー前記下ホルダーの遠
心力が働き、かつ前記ベーンの遠心力より少し大きくな
る構成としている為、前記ベーンの先端が前記ピストン
の周囲に常に適切な力で接し、マサツ…失も低減して効
率向上となる。又、前記ベーンが前記ピストンの周囲か
らＭ８することもなく信顛性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における回転圧縮機の断面図
、第２図は同回転圧縮機のベーンが最外側のベーンとホ
ルダの正面図、第３図は同回転圧縮機のホルダー断面図
、第４図は同回転圧縮機のベーンが最内側のベーンとホ
ルダの正面図、第５図は従来の圧縮機の断面図、第６図
は従来の圧縮機のベーンとベーンバネの正面図である。 １・・・・・・シャフト、２・・・・・・ピストン、３
・・・・・・冷媒吸入ポート、４・・・・・・固定軸、
５・・・・・・ベーン、６・・・・・・シリンダ、７・
・・・・・吐出ポート、８・・・・・・上軸受、９・・
・・・・吐出弁、１０・・・・・・下軸受、１１・・・
・・・上支持捧、１２・・・・・・下支持捧、１３・・
・・・・上ホルダ、１４・・・・・・下ホルダ、１５・
・・・・・シリンダ室、１６・・・・・・回転ヨーク板
、１７・・・・・・永久磁石。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷媒吸入ポートを有するシャフトおよび前記シャフトの
   径より大きくかつ偏心し前記シャフトの冷媒吸入ポート
   と連通したポートを径方向に有するピストンを一体構成
   とした固定軸と、出没可能に設けられたベーンと、前記
   ベーンの溝を有し、前記ピストンの周囲を回転する中空
   形状のシリンダと、前記ピストンと前記シリンダによっ
   て形成される空間を囲み前記固定軸を中心として前記シ
   リンダと一体で回転する上軸受及び下軸受と、前記上軸
   受及び前記下軸受各々に固定されている上支持棒、下支
   持棒と、前記ベーンの力を受けるとともに前記上支持棒
   及び前記下支持棒を各々軸として動く上ホルダー、下ホ
   ルダーと、前記シリンダの外周に設けられた回転ヨーク
   板及び永久磁石と、前記永久磁石の外周に設けられた電
   機子コイルを有するステータからなる回転圧縮機。