JPH04284195A - 回転式圧縮機 - 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】

【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、特に体積効率が良好な機械部
の構成に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来の構成を図４から図７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。

【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。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の内周側には内周側から
外周側に向かうに伴い断面積が減少するテーパ５ｃ、５
ｄ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。

【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】このとき、ローラ５はシャフト３の回転に
伴いクランク３ｃの周りを方向を考えながら自転しかつ
公転運動を行ない、この結果ローラ５上の一点の軌跡は
、螺旋上となる。従って、ローラ５の移動方向は、シャ
フト３が回転する間に３６０度近く変化することになる
が、例えばローラ５の螺旋運動の運動方向が図７の矢印
で示す方向とすると、ローラ５の端面５ａ，５ｂにはテ
ーパ５ｃ，５ｄが設けられているためテーパ５ｃ，５ｄ
の中で５ｅと５ｆの近傍部に流入する潤滑油１８のみが
、内径側から外径側に向かうに従い断面が先細りとなり
クサビ効果により油圧力を発生することになる。

【００１２】従って、テーパ５ｃと５ｄの５ｅと５ｆの
近傍部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δａとδｂがδａ＝δ
ｂとなるようにローラ５が保持される。

【００１３】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、δａ＋δｂ＝一定の場合、流入す
る量はδａ＝δｂの時に最小となり、その結果テーパ５
ｃ，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。

【００１４】例えば、実公昭６１−２０３１７号公報に
て示される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】この様な従来の構成で
は、テーパに侵入する潤滑油のクサビ効果を利用してお
り、このクサビ効果は、シャフトの回転運動に伴うロー
ラの螺旋状の運動のうち公転運動成分では発生するが、
テーパが円周方向には断面積が変化しないためにローラ
のクランクの周りを回る自転運動の成分に対しては発生
せず、クサビ効果による油圧力の発生部位が、ローラの
端面上の一箇所のみであり、大部分の部位には発生せず
、更には、テーパ部そのものが、円周方向に連通した形
状となっているために、クサビ効果により発生した圧力
は円周方向に逃げることとなり、クサビ効果による発生
圧力は低い。

【００１６】この結果、クサビ効果によるローラの安定
性は十分とは言えず、従って体積効率の向上効果が少な
いとの課題があった。

【００１７】本発明は上記従来例の欠点を解決するもの
であり、従来以上に体積効率の向上を図ると共に、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抑え
ることを目的としている。

【００１８】

【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、シャフトのクランク外径を
Ｄ、クランク偏芯量をＥ、ローラ肉厚をＴとした場合に
、主軸受と副軸受とにおいて、軸方向で相対応する位置
にシャフト軸芯より

【００１９】

【数２】

【００２０】となる半径Ｒの位置に、密閉ケーシングの
下部に溜められた潤滑油とシリンダ内とを連通し常にロ
ーラ端面の片側に２箇所以上開口する複数の連通路を備
えている。

【００２１】

【作用】本発明は上記した構成によって、ローラの端面
に複数の連通路が開口する。連通路には密閉ケーシング
下部の潤滑油が供給されローラ端面に高圧の油圧がかか
ることになる。この圧力は動圧と静圧に分けられ、ロー
ラ端面のクリアランスが主軸受と副軸受間で不均一とな
ると、クリアランスが広い方では動圧分が増え静圧が低
くなる。逆にクリアランスが狭い方では静圧が高くなり
、静圧の圧力差によりローラは押し返されローラの端面
クリアランスは均等化される。油圧力の発生部位は、そ
れぞれのローラ端面で２箇所以上に分散して発生し、ま
た連通路より供給される油量はローラ端面より漏れる総
油量に比べ微小であり、漏れ量は端面クリアランスの影
響が大きい。

【００２２】従って、両端面に発生する油圧力がローラ
端面上に分散して発生し、発生した油圧力が高く維持で
きることになり、ローラと主軸受及び副軸受間のクリア
ランスδａとδｂが漏れの最も少ないδａ＝δｂに確実
に保持される。その結果圧縮室や吸入室へ流入するオイ
ルの量が減少し体積効率が向上すると供にも漏れ損失が
少なくなる。

【００２３】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１から図３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。１９ａ，１９ｂは連通路であ
り、主軸受２０，副軸受２１を介して、シリンダ４内と
密閉ケーシング１下部の潤滑油１８と連通している。２
２ａ〜ｅは主軸受２０に設けられた連通路１９の連通孔
であり、２３ａ〜ｅは副軸受２１に設けられた連通孔で
あり各々７２゜ピッチで設けられている。２２ａ〜ｅと
２３ａ〜ｅはシャフト３の軸芯方向で相対応している。 また、相対応する連通孔の断面積は同面積となっている
。

【００２４】更に連通孔２２ａ〜ｅ，２３ａ〜ｅはロー
ラ端面５ａ，５ｂのそれぞれに常に２箇所以上開口する
よう設けられている。今シャフト３のクランク外径Ｄ、
クランク偏芯量Ｅ、ローラ肉厚Ｔであり、主軸受２０、
副軸受２１とにおいてシャフト３の軸芯より（数２）を
満たす半径Ｒの範囲に、連通孔２２ａ〜ｅ及び２３ａ〜
ｅが位置している。このため連通孔２２ａ〜ｅ，２３ａ
〜ｅは一回転中において、吸入室１１ａ及び圧縮室１１
ｂにかかることはなく、また一回転中ある一定の角度内
でローラ端面５ａ、５ｂにかかるような構成となってい
る。

【００２５】以上の構成において、吸入管１３より吸入
された冷媒ガスは、従来と同様に圧縮され吐出管１７よ
り冷却システムに吐出される。また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も従来と同様に機
械部本体９を潤滑するが、ローラ５の内周側に流入した
潤滑油１８はローラ端面５ａ、５ｂを潤滑した後、従来
と同様に密閉ケーシングの下部に戻る。ローラ５は従来
と同様にシャフト３の回転に伴い、公転運動と自転運動
を行なう。

【００２６】連通路１９ａ，１９ｂにより主軸受２０，
副軸受２１を介して連通孔２２ａ〜ｅ，２３ａ〜ｅのう
ち複数個が常にローラ端面５ａ，５ｂに開口しており、
密閉ケーシング１下部の高圧の潤滑油１８が供給される
。ローラ端面５ａ，５ｂにかかる高圧の油圧力は、動圧
と静圧に分けられ、ローラ端面５ａ，５ｂのクリアラン
スδａ，δｂが不均一になると、クリアランスが広い方
では動圧分が増え静圧が低くなり、逆にクリアランスが
狭い方では静圧が高くなり、静圧の圧力差によりローラ
は押し返されローラの端面クリアランスδａ，δｂは均
等化される。

【００２７】油圧力の発生部位は、それぞれのローラ端
面で２箇所以上に分散して発生し、また連通路１９ａ，
１９ｂより供給される油量はローラ端面より漏れる総油
量に比べ微小であり、漏量は端面クリアランスの影響が
大きい。

【００２８】従って、両端面に発生する油圧力がローラ
端面５ａ，５ｂ上に分散して発生し、発生した油圧力が
高く維持できることになり、ローラ５と主軸受２０及び
副軸受２１間のクリアランスδａとδｂが漏れの最も少
ないδａ＝δｂに確実に保持される。その結果圧縮室１
１ｂや吸入室１１ａへ流入するオイルの量が減少し体積
効率が向上すると供にも漏れ損失が少なくなる。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかな様に本発明は、
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心
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、シャフトのクランク外径を
Ｄ、クランク偏芯量をＥ、ローラ肉厚をＴとした場合に
、主軸受と副軸受とにおいて、軸方向で相対応する位置
にシャフト軸心より、

【００３０】

【数３】

【００３１】となる半径Ｒの範囲に、密閉ケーシングの
下部に溜められた潤滑油とシリンダ内を連通し常にロー
ラ端面の片側に２箇所以上開口する複数の連通路を設け
たものであるから、連通路より導かれる油圧力がローラ
端面に導入され、ローラ端面には常に２箇所以上連通路
が開口されていることから、ローラ端面と主軸受及び副
軸受との端面クリアランスが均等化され、更に従来より
安定したローラの挙動が得られるので体積効率の向上効
果が大きい圧縮機を供給することができる。

【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図３の
Ｉ−Ｉ線における矢視図

【図２】図３のｌｌ−ｌｌ線における矢視図

【図３】本
発明の一実施例を示す回転式圧縮機の縦断面図

【図４】従来の回転式圧縮機の縦断面図

【図５】図４の
Ｖ−Ｖ線における矢視図

【図６】図４の機械部の拡大断
面図

【図７】図４のローラの正面図

【符号の説明】

１　　　　密閉ケーシング ３　　　　シャフト ４　　　　シリンダ ５　　　　ローラ ５ａ　　　　ローラ端面 ５ｂ　　　　ローラ端面 １８　　　　潤滑油 １９ａ　　　　連通路 １９ｂ　　　　連通路 ２０　　　　主軸受 ２１　　　　副軸受

Claims (1)

【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心回転するローラ
   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、前記シャフトのクランク外径をＤ
   、クランク偏芯量をＥ、ローラ肉厚をＴとした場合に、
   前記主軸受と副軸受とにおいて、軸方向で相対応する位
   置にシャフト軸心より、 【数１】 となる半径Ｒの範囲に、前記密閉ケーシングの下部に溜
   められた潤滑油と前記シリンダ内を連通し常にローラ端
   面の片側に２箇所以上開口する複数の連通路を設けたこ
   とを特徴とする回転式圧縮機。