JPH09250473A - 回転式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転式圧縮機において、ベーン先端部とロー
ラーの接触部の摩耗を防ぎ、信頼性の向上を図ることを
目的とする。 【解決手段】 ローラーとベーンの当接部に互いに噛み
合う歯形部を設けることにより、両部材の接触部をすべ
り摺動することのない転がり運動状態とすることができ
るので、接触部の摩耗を防ぐことができ、信頼性の向上
を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫、エアーコ
ンディショナー等に使用される回転式圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回転式圧縮機は実開昭５７−８４
３８４号に記載されたものが知られている。

【０００３】以下、図５〜図７を用いて上記従来の回転
式圧縮機を説明する。図５は従来の回転式圧縮機の縦断
面図を示し、１は密閉ケーシングで電動要素２と圧縮要
素３および両者２、３を連結するクランク軸４を収納
し、内底部に潤滑油１２を貯溜している。

【０００４】前記圧縮要素３は、前記クランク軸４の偏
芯部４′を収納する圧縮室５とこの圧縮室５に連なる直
径方向のベーン溝６を有するシリンダプレート７、この
シリンダプレート７の両面にそれぞれサンドイッチ状に
装着され前記圧縮室５とベーン溝６を覆う主軸受８と副
軸受９、および前記偏芯部４′の外周に嵌合され圧縮室
５内を揺動するローラー１０と、前記ベーン溝６に往復
摺動自在に収納され常時その円弧状の先端１１′を前記
ローラー１０の外周に当接して前記圧縮室５を高圧室５
ａと低圧室５ｂに仕切るベーン１１とから成っている。

【０００５】図７に示すように前記ローラー１０の外周
面には凹溝１０′が形成されており、前記ベーン先端１
１′はこの凹溝１０′内でローラー１０に当接してい
る。

【０００６】１３は給油装置で副軸受９に装着された吐
出カバー１４、一端を吐出カバー１４に取りつけ他端を
前記潤滑油１２中に位置させた給油管１５、そしてこの
給油管１５内に挿通し一端を前記クランク軸４の端部に
装着したコイルスプリング１６で構成されている。１７
は吸入管であり、副軸受９、シリンダプレート７の吸入
通路１８を介して低圧室５ｂと連通している。１９は吐
出部であり、２０は吐出管である。

【０００７】上記従来の回転式圧縮機について以下その
動作を説明する。冷却システム（図示せず）から流れて
きた冷媒ガスは、吸入管１７、吸入通路１８により導か
れ、圧縮室５の低圧室５ｂに吸入される。そしてローラ
ー１０の偏心揺動によって圧縮され吐出部１９から吐出
弁（図示せず）を介して一旦、吐出カバー１４に吐出さ
れる。次いで吐出カバー１４から密閉ケーシング１内に
吐出された後、吐出管２０によって冷却システムへ送り
出される。

【０００８】また、密閉ケーシング１内底部に溜められ
た潤滑油１２は給油管１５によってまずクランク軸４に
供給され、主・副軸受８、９とクランク軸４との機械摺
動部分、あるいは圧縮要素３に給油され各部を潤滑し、
シールしている。

【０００９】次に圧縮要素３においては、ベーン１１の
先端部１１′がローラー１０の凹溝１０′内で当接して
いるため、ローラー１０がクランク軸偏芯部４′の偏心
揺動によってベーン１１に対し自由に回転運動すること
が阻止されている。従ってベーン１１とローラー１０と
の相対的な接触位置は変化することがない。つまりベー
ン１１とローラー１０は同じ接触状態を維持したまま、
ローラー１０は圧縮室５内を揺動しベーン１１はベーン
溝６内を往復摺動する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
ローラー１０の円弧状の溝１０′とベーン先端部１１′
間において相対的なすべり速度は小さいものの、すべり
摺動は完全にはなくならない。つまり溝１０′とベーン
先端部１１′との接触部は偏芯部４′の揺動によりわず
かにすべり摺動しながら揺動運動を行う。

【００１１】上述の如く接触部は揺動運動を行うためク
ランク軸４の１回転中に必ず２回、相対的なすべり速度
が瞬間的に零となる。そのため円弧状の溝１０′とベー
ン先端部１１′間に潤滑油を巻き込んで油膜を形成する
能力が低くなり、油膜が切れて金属接触が発生する恐れ
があった。従って、２つの金属部材がすべり摺動をする
上に金属接触するため、接触部が摩耗する恐れがあっ
た。

【００１２】本発明は油膜切れによる金属接触の発生を
防止することを目的とする。また、上述の如く円弧状の
溝１０′とベーン先端部１１′間における相対的なすべ
り速度が小さくまた揺動運動であるため、接触部に一旦
供給された潤滑油はその部分にとどまり易い。そのた
め、摺動による発熱を潤滑油の循環により接触部外に排
出することができなくなり、該部に熱がこもり温度が上
昇する。従って接触部の潤滑油の粘度が低下し、油膜形
成能力が低下することによりローラー１０とベーン先端
部１１′の焼き付きや摩耗が発生することがあった。

【００１３】さらにローラー１０とベーン先端部１１′
の接触摺動部に潤滑油がとどまり易いため摩耗粉や異物
が混入した際に外部に排出することが困難でより一層磨
耗する可能性があった。

【００１４】従って、本発明の他の目的はローラーとベ
ーン先端部との接触摺動部に積極的に給油を行うことに
より、熱のこもりを低減し、摩耗粉や異物を速やかに排
出して焼き付きや摩耗を防止することにある。

【００１５】また、上記従来の構成ではローラー１０は
ベーン１１によって自由な回転が阻止されているから、
高圧室５ａ、低圧室５ｂに面する部位は運転中において
常に同じである。

【００１６】そのため高圧室５ａにおける高温の圧縮冷
媒によりローラーの溝１０′部分が局部的に高温となり
次いで熱伝導により、低圧室５ｂに面する部位の温度上
昇が生じる。

【００１７】従って、低圧室５ｂに吸入された冷媒はロ
ーラーの高温部位に接触して温度上昇するので体積効率
が低下することとなる。

【００１８】本発明のもう一つの目的は低圧室に吸入さ
れた冷媒ガスがまず最初に接触するローラーの部位の温
度上昇を抑えることにより、体積効率の低下を防止する
ことである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明のロータリー圧縮
機においては圧縮要素のローラーとベーンとの当接部に
互いに噛み合う歯形部を設けたものである。

【００２０】この発明によればローラーとベーンとの当
接部を摺動しない転がりのみの接触とし摩耗をなくして
信頼性を高めることができる。

【００２１】また、本発明のロータリー圧縮機は前記ロ
ーラーの内周面と外周面を連通する給油通路を歯形部に
設けたものである。

【００２２】この発明によればローラーとベーンとの接
触部に積極的に潤滑油を供給することにより、潤滑油を
循環させ、局部的な温度上昇による潤滑油の粘度低下や
異物の噛み込みから発生する焼き付きや摩耗を防止する
ことができる。

【００２３】さらに本発明のロータリー圧縮機は前記給
油通路の一部に油溜め部を設けたものである。

【００２４】この発明によれば油溜め部の潤滑油によっ
て、局部的に高温になった歯形部周辺の温度を低下させ
るとともに、油溜め部を設けることによってローラーの
高圧室側から低圧室側への熱伝達断面積を小さくするの
で、吸入された冷媒ガスの温度上昇による体積効率の低
下を防止できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、圧縮要素のローラーとベーンとの当接部に互いに噛
み合う歯形部を設けたものであり、接触部のすべり摺動
がなくなりかわって転がり運動が行われる。

【００２６】また請求項２に記載の発明は、前記ローラ
ーの内周面と外周面を連通する給油通路を歯形部に設け
たものであり、歯形部の接触部に潤滑油が積極的に供給
され、潤滑油の循環作用が行われる。

【００２７】また請求項３に記載の発明は、前記給油通
路の一部に油溜め部を設けたものであり、歯形部の冷却
および熱伝導断面積の減少による低圧室温度上昇の抑制
作用がえられる。

【００２８】以下、本発明の実施の形態について図１か
ら図４を用いて説明する。尚、従来と同一部分について
は同一符号を付し、詳細な説明を省略する。

【００２９】（実施の形態１）図１は図５のＡ−Ａ′線
に相当する部分の断面図、図２は図１における要部の拡
大図を示している。図において３０はクランク軸偏芯部
４′に嵌合されたローラーで外周の一部に歯形部３１、
３１を有する。この歯形部３１は例えば歯車における歯
形状に形成されている。

【００３０】３２はベーン溝６に往復摺動自在に収納さ
れたベーンで先端部に歯形部３３、３３を有する。歯形
部３３は前記歯形部３１と噛み合う形状に形成されてい
る。

【００３１】組み立て状態においてベーン３２は後端部
をスプリングでおされ、先端の歯形部３３、３３とロー
ラー３０の歯形部３１、３１が噛み合い状態で当接して
いる。

【００３２】上記噛み合い状態においては、ベーン３２
に対するローラー３０の運動は従来と同様に揺動運動で
あるが、一方の部材の接触点に対して他方の部材の接触
点が変化するすべり摺動はなくなり、お互いの接触点が
どちらも変化する転がり運動となる。

【００３３】尚、上記歯形部３１、３３の形状、大き
さ、個数は任意に選択し得るものとする。

【００３４】（実施の形態２）図３は別の実施の形態に
おける図２相当部分の断面図を示し、同図においてロー
ラー３０とベーン３２は実施の形態１と同様の歯形部３
１、３３を有し、噛み合い状態で組まれている。３４は
ローラー３０に穿設された給油通路である。給油通路３
４はローラー３０の内周面から歯形部３１の外周面に貫
通して設けられている。

【００３５】上記構成によれば圧縮機運転中は、ローラ
ー３０の内側は給油装置１３により供給された高圧の潤
滑油で満たされているため、給油通路３４から両歯形部
３１、３３の噛み合い部に常に積極的に給油される。そ
のためそれまで噛み合い部にあった潤滑油はおし流さ
れ、潤滑油の循環作用が行われる。

【００３６】（実施の形態３）図４はさらに別の実施の
形態における図３相当部分の断面図を示しており、同図
に示す如く給油通路３４はローラー３０に空洞状に形成
した油溜め部３５を有する。油溜め部３５はローラー３
０の高圧室５ａに面する部位に設けられている。

【００３７】上記構成によればローラー３０の歯形部３
１は油溜め部３５に一旦溜められた潤滑油によって冷却
されるので局部的に高温になることがない。また空洞状
の溜め部３５を設けることによって歯形部３１およびロ
ーラー３０の低圧室５ｂに面する部位への熱伝導断面積
が減少し、低圧室５ｂの温度上昇が抑制される。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、本発明のよればベーンと
ローラーの接触部は歯形部の噛み合わせとなっているの
で、従来のようなすべり摺動による摩耗を防ぐことがで
きるという効果が得られる。

【００３９】また、ローラーに設けた給油通路からベー
ンとローラーの接触部に潤滑油が積極的に供給されるこ
とによって生じる潤滑油の循環作用により、局部的な温
度上昇を抑え潤滑油の粘度低下を防止するとともに、摩
耗粉や異物の噛み込みによって発生する焼き付きや摩耗
を防止できる効果が得られる。

【００４０】また、本発明によれば給油通路の一部に油
溜め部を設けたことにより、局部的な温度上昇がより効
果的に抑制されるとともに、ローラーの低圧室側への熱
伝達量も減少するため、低圧室に吸入された冷媒ガスの
温度上昇による体積効率の低下を防止する効果が得られ
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による回転式圧縮機の縦
断面図

【図２】図１における要部の拡大詳細図

【図３】本発明の実施の形態２による回転式圧縮機の図
２相当の断面図

【図４】本発明の実施の形態３による回転式圧縮機の図
２相当の断面図

【図５】従来の回転式圧縮機の縦断面図

【図６】図５のＡ−Ａ′線による断面図

【図７】図６における要部の拡大斜視図

【符号の説明】

１ 密閉ケーシング ２ 電動要素 ３ 圧縮要素 ４ クランク軸 ４′ 偏芯部 ５ 圧縮室 ５ａ 高圧室 ５ｂ 低圧室 ６ ベーン溝 ７ シリンダプレート １２ 潤滑油 １３ 給油装置 １７ 吸入管 １８ 吸入通路 １９ 吐出部 ２０ 吐出管 ３０ ローラー ３１ 歯形部 ３２ ベーン ３３ 歯形部 ３４ 給油通路 ３５ 油溜め部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内底部に潤滑油を貯溜する密閉ケーシン
   グと、この密閉ケーシング内に収納される電動要素と圧
   縮要素、および前記電動要素と圧縮要素を連結するクラ
   ンク軸、前記圧縮要素等機械部分に前記潤滑油を供給す
   る給油手段とを備え、前記圧縮要素は前記クランク軸の
   偏芯部を収納する圧縮室とこの圧縮室に連なるベーン溝
   を有するシリンダプレートと、このシリンダプレートの
   両面にそれぞれ装着され前記圧縮室とベーン溝を覆う主
   軸受と副軸受、および前記偏芯部の外周に嵌合されたロ
   ーラーと、前記ベーン溝に往復摺動自在に収納され常時
   その先端を前記ローラーの外周面に当接して前記圧縮室
   を高圧室と低圧室に仕切るベーンとから成り、前記ロー
   ラーとベーンの当接部に互いに噛み合う歯形部を設けた
   ことを特徴とする回転式圧縮機。
2. 【請求項２】 前記ローラーの内周面と外周面を連通す
   る給油通路を歯形部に設けたことを特徴とする請求項１
   記載の回転式圧縮機。
3. 【請求項３】 前記給油通路の一部に油溜め部を設けた
   ことを特徴とする請求項２記載の回転式圧縮機。