JPH09100790A

JPH09100790A - 圧縮機

Info

Publication number: JPH09100790A
Application number: JP25987895A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Saito; 健一斉藤; Takeshi Fukunaga; 剛福永; Katsuzo Kato; 勝三加藤; Katsumi Kawahara; 克己河原; Takeyoshi Okawa; 剛義大川; Takashi Hirouchi; 隆廣内; Takekuni Chin; 建国沈
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1995-10-06
Filing date: 1995-10-06
Publication date: 1997-04-15

Abstract

(57)【要約】【課題】偏心軸部付近にバランスウェイトを設け、ロー
タの上下両バランスウェイトを非常に小さくして、駆動
軸の高速回転時における上下両軸受への片当たりを抑制
するとともに、油損失および風損を低減してスイング圧
縮機の高効率化を図る。【解決手段】駆動軸5 の回転に伴いブレード31を介して
揺動ブッシュ32を支点にシリンダ室6a内でピストン9 を
公転させるように構成する。ピストンを、偏心軸部5aの
上下寸法よりも長く設定し、そのピストン内周部側にお
ける偏心軸部の上下両側にそれぞれ上部空間41および下
部空間42を設ける。駆動軸の軸心OJ上で偏心軸部を重心
OG側と反重心側とに平面視で区画する区画線よりも重心
側の偏心軸部の上下両面に、平面視でほぼ馬蹄型を呈す
る上側および下側バランスウェイト43,44 を取り付け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍装置等に使用
されるロータリ式の圧縮機に関し、特に駆動軸に対して
偏心する偏心軸部のバランス構造に係る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ロータリ式の圧縮機は、例え
ば、特開平７−２７０７４号公報に開示されるように、
密閉ケーシング内にモータと、該モータで駆動する圧縮
要素とを内装して構成されてなる。この圧縮要素は、吸
入口および吐出口が開口するシリンダ室を有するシリン
ダと、該シリンダの上下両側にシリンダ室を閉鎖するよ
うに配置され、駆動軸を回転自在に支持する上部軸受お
よび下部軸受と、上記シリンダ室内に配設され、内周部
が駆動軸の偏心軸部に回転可能に嵌合された環状のピス
トンと、上記シリンダ室を吸入口に通じる低圧室と吐出
口に通じる高圧室とに区画するブレードとを備え、駆動
軸の回転によりピストンがシリンダ室の内周壁に沿って
公転し、この公転毎に吸入口から吸入した冷媒ガスなど
の流体を圧縮して吐出口から吐出するようにしている。
このようなロータリ式の圧縮機の場合、ブレードは、シ
リンダ側に出没自在に設けられ、先端がピストンの外周
面に当接するものと、ピストン側に一体的に設けられる
ものとがある。後者の場合、シリンダの吸入口と吐出口
との間にシリンダ室に臨むブッシュ孔を形成し、該ブッ
シュ孔内にブレードの先端側を揺動自在にかつ進退自在
に支持する揺動ブッシュを揺動可能に配置し、これによ
り、ピストンが駆動軸の回転によりシリンダ室の内周面
に沿って公転するとき該ピストンがブレードを介して揺
動ブッシュを支点として揺動するようになり、この動き
から、このタイプのものは、特にスイングロータリ圧縮
機あるいはスイング圧縮機と呼ばれることがある。

【０００３】そして、上記駆動軸に取り付けられたモー
タの回転子の上下両位置には、偏心軸部によって不釣り
合いとなる駆動軸の静的モーメントを釣り合わせるため
のバランスウェイトが設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記モータ
の回転子の上下のバランスウェイトは、偏心軸部との釣
り合いをとる上で比較的大きなものが用いられ、それ故
に、駆動軸の高速回転時には触れ回りの原因となって上
下両軸受への片当たりを生じさせていた。また、この上
下のバランスウェイトによって密閉ケーシング内での攪
拌による油損失および風損等が大きくなり、圧縮機の高
効率化を図る上で不利なものとなる。

【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、偏心軸部付近にバランス
ウェイトを設けることで、モータの回転子の上下のバラ
ンスウェイトを非常に小さなものにして、駆動軸の高速
回転時における上下両軸受への片当たりを抑制するとと
もに、油損失および風損を低減して圧縮機の高効率化を
図ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明が講じた解決手段は、吸入口(2
1)および吐出口(22)が開口するシリンダ室(6a)を有する
シリンダ(6) と、該シリンダ(6) の上下両側にシリンダ
室(6a)を閉鎖するように配置され、駆動軸を回転自在に
支持する上部軸受(7) および下部軸受(8) と、上記シリ
ンダ室(6a)内に配設され、内周部が駆動軸(5) の偏心軸
部(5a)に回転可能に嵌合された環状のピストン(9) と、
上記シリンダ室(6a)を吸入口(21)に通じる低圧室(34)と
吐出口(22)に通じる高圧室(35)とに区画するブレード(3
1)とを備えた圧縮機(1) を前提とする。さらに、上記ピ
ストン(9) を、上記偏心軸部(5a)の上下寸法よりも長く
設定し、そのピストン(9) の内周部側における偏心軸部
(5a)の上下両側にそれぞれ上部空間(41)および下部空間
(42)を設ける。そして、上記駆動軸(5) の軸心(OJ)を挾
んで偏心軸部(5a)の重心(OG)と対向する上記各空間(4
1),(42) の反重心(OG)側の部位に、上側および下側バラ
ンスウェイト(43),(44),(51),(52) を設ける構成とした
ものである。

【０００７】これにより、請求項１記載の発明では、偏
心軸部(5a)によって不釣り合いとなる駆動軸(5) の静的
モーメントが、ピストン(9) 内周部側における偏心軸部
(5a)上下両側の上部空間(41)および下部空間(42)の反重
心(OG)側に設けた上側および下側バランスウェイト(4
3),(44),(51),(52) によって、偏心軸部(5a)のほぼ同一
平面上において釣り合い、モータ(3) の回転子(3a)の上
下両位置のバランスウェイト(12),(13) を非常に小さく
することが可能となって、駆動軸(5) の高速回転時の触
れ回りが小さく抑えられて上下両軸受(7),(8) に対する
駆動軸(5) の片当たりが抑制されるとともに、密閉ケー
シング(2) 内での回転子(3a)上下両位置のバランスウェ
イト(12),(13) の攪拌による油損失および風損等が低減
される。

【０００８】請求項２記載の発明が講じた解決手段は、
請求項１記載に発明の各バランスウェイト(51),(52) を
特定し、上側バランスウェイト(51)の上部をピストン
(9) の上面よりも上方に延設するとともに、下側バラン
スウェイト(52)の下部をピストン(9) の下面よりも下方
に延設する。そして、上部軸受(7) および下部軸受(8)
に、上記各バランスウェイト(51),(52) の延設部分(51
a),(52a) を軸受支持する軸受凹部(7a),(8a) を設ける
構成としたものである。

【０００９】これにより、請求項２記載の発明では、偏
心軸部(5a)の上下両側という制限された空間(41),(42)
に規制されることなく上下両軸受(7),(8) 側への延設部
分(51a),(52a) を有する上側および下側バランスウェイ
ト(51),(52) が設けられて、駆動軸(5) の静的モーメン
トが偏心軸部(5a)付近で釣り合い、モータ(3) の回転子
(3a)の上下両位置のバランスウェイト(12),(13) を可及
的に小さくすることが可能となって、駆動軸(5) の高速
回転時の触れ回りをさらに小さく抑えて上下両軸受(7),
(8) への駆動軸(5) の片当たりが効果的に抑制されると
ともに、回転子(3a)の上下両位置のバランスウェイト(1
2),(13) の攪拌による油損失や風損等が効率良く低減さ
れる。しかも、上側および下側バランスウェイト(51),
(52) の延設部分(51a),(52a) によって駆動軸(5) の上
下両軸受(7),(8) に対する軸受面積が増加する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１１】図１は本発明の第１の実施の形態に係るス
イング圧縮機の全体構成を示し、このスイング圧縮機
(1) は、密閉ケーシング(2) の内方上部にモータ(3) を
配設しているとともに、該モータ(3) の下部側に圧縮要
素(4) を配設し、上記モータ(3) から延びる駆動軸(5)
で上記圧縮要素(4) が回転駆動されるようになってい
る。この圧縮要素(4) は、内部にシリンダ室(6a)を有す
るシリンダ(6) と、該シリンダ(6) の上下両開放部に対
接して配設され、この上下両開放部を閉鎖する一対のサ
イドハウジングとしてのフロントヘッド(7) およびリヤ
ヘッド(8) と、上記シリンダ室(6a)内に回転可能に配設
されたピストン(9) とを備え、上記各ヘッド(7),(8) に
設けた軸受部に上記駆動軸(5) の下部側が軸受支持され
ている。

【００１２】また、図２に示すように、上記シリンダ室
(6a)の内周壁は、断面略円形状に形成されており、上記
ピストン(9) は円環状に形成され、その内周側には、偏
心軸部(5a)が回転自在に嵌合されている。上記偏心軸部
(5a)の軸心は、駆動軸(5) の中心点より所定量オフセッ
トされていて、駆動軸(5) の回転時にはピストン(9)が
自転することなくその外周面の一箇所でシリンダ室(6a)
の外周壁に接触又は近接しつつ外周壁に沿って公転する
ようになっている。そして、上記駆動軸(5) の上部は、
モータ(3) のロータ(3a)として構成され、このロータ(3
a)の上下両位置には、偏心軸部(5a)によって不釣り合い
となる駆動軸(5) の静的モーメントを釣り合わせるため
の上側および下側ロータ用バランスウェイト(12),(13)
が設けられている。また、上記駆動軸(5) の軸心(OJ)側
には、上記密閉ケーシング(2) 内における底部油溜め(2
a)に開口する給油路(10)が設けられている。この給油路
(10)は、その入口側にポンプ(11)が設けられているとと
もに、上記偏心軸部(5a)とピストン(9) との摺接面つま
りシリンダ室(6a)内に中間出口が開口されてなり、上記
ポンプ(11)で底部油溜め(2a)から汲み上げた潤滑油を給
油路(10)を介して中間出口よりシリンダ室(6a)内にも供
給するようにしている。

【００１３】さらに、上記シリンダ(6) にはそのシリン
ダ室(6a)の外周壁に開口する吸入口(21)および吐出口(2
2)が設けられ、吸入口(21)には密閉ケーシング(2) の外
部から吸入管(2b)が接続されている一方、吐出口(22)に
はシリンダ室(6a)（詳しくは後述する高圧室(35)）内の
圧力が所定値以上になったときに開く吐出弁(23)が設け
られている。該吐出弁(23)は、吐出口(22)を開閉する弁
体(23a) と、該弁体(23a) の所定量以上の開放を当接に
より規制する弁押え(23b) とを備えてなる。さらに、シ
リンダ(6) には吸入口(21)と吐出口(22)との間の位置に
軸方向に貫通する円柱形状のブッシュ孔(24)（孔）が形
成され、該ブッシュ孔(24)は、円周の一部でシリンダ室
(6a)に臨んで開口する開口部(24a) を有してなる。

【００１４】上記ピストン(9) にはその外周面から半径
方向に突出して延びるブレード(31)が一体的に設けられ
ている。該ブレード(31)は、ピストン(9) と一体形成さ
れ、あるいは別部材からなりかつ両者を凹凸嵌合構造ま
たは接着剤等により連結して構成されている。上記ブレ
ード(31)の突出先端側は上記ブッシュ孔(24)内に挿入さ
れている一方、ブッシュ孔(24)内には、断面が略半円形
状の一対の揺動ブッシュ(32),(32) が配置され、該両揺
動ブッシュ(32),(32) の互いのフラットな対向面間に
は、ブレード(31)の突出先端側を進退移動可能に受入れ
る受入溝(33)が形成されている。上記両揺動ブッシュ(3
2),(32) は、その受入溝(33)内にブレード(31)を挟んだ
状態のまま該ブレード(31)の突出先端側が進退移動する
のを許容するとともにブレード(31)と一体にブッシュ孔
(24)内で揺動するように設けられている。そして、上記
ブレード(31)は、シリンダ(6) の内周面とピストン(9)
の外周面との間のシリンダ室(6a)を吸入口(21)に通じる
低圧室(34)と吐出口(22)に通じる高圧室(35)とに区画し
ており、この状態でピストン(9) がブレード(31)を介し
て揺動ブッシュ(32)を支点に揺動するようにシリンダ室
(6a)の内周壁に沿って公転し、この公転毎に吸入口(21)
から吸入した冷媒ガス等の流体を圧縮して吐出口(22)か
ら吐出するように構成されている。尚、図１中(2c)は、
密閉ケーシング(2) の上部に接続した外部吐出管であ
る。

【００１５】そして、本発明の特徴部分として、上記ピ
ストン(9) は、上記シリンダ室(6a)内における偏心軸部
(5a)の上下寸法（軸心(OJ)方向の寸法）よりも長く設定
され、そのピストン(9) の内周部側における偏心軸部(5
a)の上下両側にそれぞれ上部空間(41)および下部空間(4
2)が設けられている。上記駆動軸(5) の軸心(OJ)を挾ん
で偏心軸部(5a)の重心(OG)と対向する上記各空間(41),
(42) の反重心(OG)側の偏心軸部(5a)の上下両面、つま
り駆動軸(5) の軸心(OJ)上で偏心軸部(5a)を重心(OG)側
（偏心側）と反重心(OG)側（反偏心側）とに平面視で区
画する区画線(m)よりも重心(OG)側の偏心軸部(5a)の上
下両面には、平面視でほぼ馬蹄型を呈する上側および下
側バランスウェイト(43),(44) が取り付けられている。
該各バランスウェイト(43),(44) は、上記各空間(41),
(42) の区画線(m) よりも反重心(OG)側の部位を埋め尽
くすように配置されていて、上側バランスウェイト(43)
の上面とピストン(9) の上面とが面一状となっていると
ともに、下側バランスウェイト(44)の下面とピストン
(9) の下面とが面一状となっている。また、上記偏心軸
部(5a)の区画線(m) よりも重心(OG)側には、所定間隔で
軸心(OJ)方向に貫通する略円形状の３つの貫通孔(45),
…が設けられている。

【００１６】したがって、上記第１の実施の形態では、
偏心軸部(5a)によって不釣り合いとなる駆動軸(5) の静
的モーメントが、ピストン(9) 内周部側における偏心軸
部(5a)上下両側の上部空間(41)および下部空間(42)の区
画線(m) よりも反重心(OG)側に設けた上側および下側バ
ランスウェイト(43),(44) によって、偏心軸部(5a)の上
面および下面と同一平面上において釣り合うことにな
る。これにより、上側および下側ロータ用バランスウェ
イト(12),(13) を非常に小さくすることが可能となり、
駆動軸(5) の高速回転時の触れ回りが小さく抑えられて
上下両軸受(7),(8) に対する駆動軸(5) の片当たりを抑
制することができるとともに、密閉ケーシング(2) 内で
の上側および下側ロータ用バランスウェイト(12),(13)
の攪拌による油損失および風損等が低減されてスイング
圧縮機(1) の高効率化を図ることができる。

【００１７】さらに、偏心軸部(5a)の区画線(m) よりも
重心(OG)側に設けた各貫通孔(45)により、偏心軸部(5a)
の重心(OG)側での軽量化がなされて、偏心軸部(5a)の重
心(OG)を駆動軸(5) の軸心(OJ)に近付けることができる
とともに、上側および下側バランスウェイト(43),(44)
の重量を低減することができる。

【００１８】次に、本発明の第２の実施の形態を図３に
基づいて説明する。

【００１９】この第２の実施の形態では、上側および下
側バランスウェイトの大きさを変更している。

【００２０】すなわち、本形態では、図３に示すよう
に、上側バランスウェイト(51)の上部はピストン(9) の
上面よりも上方に延設されているとともに、下側バラン
スウェイト(52)の下部は上記ピストン(9) の下面よりも
下方に延設されている。上部軸受(7) および下部軸受
(8) の内周部には、上記各バランスウェイト(51),(52)
の延設部分(51a),(52a) を軸受支持する軸受凹部(7a),
(8a) が凹設され、上記駆動軸(5) は、この軸受凹部(7
a),(8a) に対して各バランスウェイト(51),(52) の延設
部分(51a),(52a) を介して支持されるようになってい
る。

【００２１】したがって、本実施の形態では、偏心軸部
(5a)の上下両側という制限された上部および下部空間(4
1),(42) に規制されることなく上下両軸受(7),(8) 側へ
の延設部分(51a),(52a) を有する上側および下側バラン
スウェイト(51),(52) が設けられて、駆動軸(5) の静的
モーメントが偏心軸部(5a)付近において釣り合うことに
なり、上側および下側ロータ用バランスウェイト(12),
(13) を可及的に小さくすることが可能となる。これに
より、駆動軸(5) の高速回転時の触れ回りがさらに小さ
く抑えられて上下両軸受(7),(8) への片当たりを効果的
に抑制することができるとともに、上側および下側ロー
タ用バランスウェイト(12),(13) の攪拌による油損失や
風損等が効率良く低減されてスイング圧縮機(1) の高効
率化をさらに図ることができる。しかも、上側および下
側バランスウェイト(51),(52) の延設部分(51a),(52a)
によって駆動軸(5) の上下両軸受(7),(8) に対する軸受
面積が増加し、駆動軸(5) の振れ回りの抑制にさらに貢
献することができる。

【００２２】尚、上記各実施の形態では、圧縮機として
スイング圧縮機を用いたが、ロータリ式の圧縮機であれ
ばなんでも良いのは勿論である。

【００２３】

【発明の効果】以上の如く、請求項１記載の発明におけ
る圧縮機によれば、ピストン内周部側における偏心軸部
上下両側の上部空間および下部空間のうちの駆動軸の軸
心を挾んで偏心軸部の重心と対向する部位に上側および
下側バランスウェイトを設けたので、駆動軸の静的モー
メントを偏心軸部のほぼ同一平面上において釣り合わせ
てモータの回転子上下両位置のバランスウェイトを非常
に小さなものにし、駆動軸高速回転時の触れ回りを小さ
く抑えて上下両軸受への片当たりを抑制することができ
るとともに、油損失および風損等を低減して圧縮機の高
効率化を図ることができる。

【００２４】請求項２記載の発明における圧縮機によれ
ば、偏心軸部の上下両側の空間に規制されることなく上
側および下側バランスウェイトを上下にそれぞれ延設し
た延設部分を上下両軸受の軸受凹部に軸受支持させたの
で、駆動軸の静的モーメントを偏心軸部付近において可
能な限り釣り合わせてモータの回転子上下両位置のバラ
ンスウェイトを可及的に小さくし、上下両軸受への片当
たりを効果的に抑制することができるとともに、攪拌に
よる油損失および風損等を効率良く低減して圧縮機の高
効率化をさらに図ることができる。しかも、上側および
下側バランスウェイトの延設部分による駆動軸の上下両
軸受への軸受面積の増加によって駆動軸の振れ回りの抑
制にも貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るスイング圧縮
機の縦断側面図である。

【図２】同スイング圧縮機を圧縮要素付近で切断した横
断平面図である。

【図３】第２の実施の形態に係る図１相当図である。

【符号の説明】

(1) スイング圧縮機（圧縮機） (5) 駆動軸 (5a) 偏心軸部 (6) シリンダ (6a) シリンダ室 (7) 上部軸受 (8) 下部軸受 (9) ピストン (21) 吸入口 (22) 吐出口 (31) ブレード (34) 低圧室 (35) 高圧室 (41) 上部空間 (42) 下部空間 (43),(51) 上側バランスウェイト (44),(52) 下側バランスウェイト (OG) 偏心軸部の重心 (OJ) 駆動軸の軸心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤勝三大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者河原克己大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者大川剛義大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者廣内隆大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者沈建国大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸入口(21)および吐出口(22)が開口する
シリンダ室(6a)を有するシリンダ(6) と、該シリンダ(6) の上下両側にシリンダ室(6a)を閉鎖する
ように配置され、駆動軸を回転自在に支持する上部軸受
(7) および下部軸受(8) と、上記シリンダ室(6a)内に配設され、内周部が駆動軸(5)
の偏心軸部(5a)に回転可能に嵌合された環状のピストン
(9) と、上記シリンダ室(6a)を吸入口(21)に通じる低圧室(34)と
吐出口(22)に通じる高圧室(35)とに区画するブレード(3
1)とを備えた圧縮機(1) において、上記ピストン(9) は、上記偏心軸部(5a)の上下寸法より
も長く設定され、そのピストン(9) の内周部側における
偏心軸部(5a)の上下両側にそれぞれ上部空間(41)および
下部空間(42)が設けられており、上記駆動軸(5) の軸心(OJ)を挾んで偏心軸部(5a)の重心
(OG)と対向する上記各空間(41),(42) の反重心(OG)側の
部位には、上側および下側バランスウェイト(43),(44),
(51),(52) が設けられていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】上記上側バランスウェイト(51)の上部は
上記ピストン(9) の上面よりも上方に延設されていると
ともに、上記下側バランスウェイト(52)の下部は上記ピ
ストン(9) の下面よりも下方に延設されており、上記上部軸受(7) および下部軸受(8) には、上記各バラ
ンスウェイト(51),(52) の延設部分(51a),(52a) を軸受
支持する軸受凹部(7a),(8a) が設けられている請求項１
記載の圧縮機。