WO1995016135A1

WO1995016135A1 - Compresseur rotatif oscillant

Info

Publication number: WO1995016135A1
Application number: PCT/JP1994/002018
Authority: WO
Inventors: Yasushi Yamamoto
Original assignee: Daikin Industries, Ltd.
Priority date: 1993-12-06
Filing date: 1994-12-01
Publication date: 1995-06-15
Also published as: DK0683320T3; JP3473066B2; CN1038060C; CN1117308A; DE69409228T2; EP0683320B1; EP0683320A4; DE69409228D1; TW319812B; US5641279A; JPH07158575A; KR960701305A; EP0683320A1; ES2116063T3; SG45442A1

Description

明細書

揺動型ロータリー圧縮機

技術分野

本発明は、主に冷凍装置に使用される揺動型ロータリー圧縮機に関する。背景技術

一般に、ロータリー圧縮機は、機種により所定の圧縮能力を設定しており、製品コストをできるだけ低簾化するため、圧縮機のシリンダ形状は一定のまま、駆動軸の偏心量及びローラの外径を変更することにより、能力調整を行っている。ところがこの場合には、シリンダは共通にできるが、前記駆動軸及びローラの種類が多くなることから、部品管理が煩雑となるし、また、製造ラインでの段替えや芯出しのやり替えなどが必要となってコストアップになる問題があった。

また、部品の共通化を図るため、回転数制御を行うことにより圧縮能力を可変としたィンバータ制御タイプのものが知られている力く、斯かるィンバータ制御タイプのものは非常に高価であるため、冷凍装置に組み込んだとき、その製作コストが高くなるのである。

そこで、従来では、口一タリ一圧縮機の圧縮能力を調整する他の手段として、例えば実開昭 5 4— 2 9 4 0 3号公報に記載されているように、シリンダとフロントへッド又はりャへッドとの間に薄板を介在させて、該薄板に、シリンダ室における吸入孔が開口する吸入室と吐出口が開口する圧縮室とを吸入開始時に連通させるバイパス通路を形成して、吸入ガスの吸入閉じ切り位置を圧縮室側にずらして圧縮能力の調整をするようにしたものが知られている。

即ち、この能力調整方法は、図 6で示したように、フロント及びリャへッド間に介装されるシリンダ Aのシリンダ室 A 1内にローラ Bを内装し、このローラ B内に駆動 ½ Cの偏心部 C 1を挿嵌させると共に、前記シリンダ Aに形成した吐出 O A 2と吸入孔 A 3との中間部位に、前記シリンダ室 A 1の内部を前記吐出口 A 2に連通する圧縮室 Xと前記吸入孔 A 3に連通する吸入室 Yとに区画するブレード Dを進退出可能に設けて、該ブレード D の背面側をスプリング D 1で押圧して、その先端側を前記ローラ Bの外周面に常時接触させるように付勢させたロータリー圧縮機において、前記フロントへッドとシリンダ Aとの間に、該シリンダ Aの外径と同径の円板状で、中心に前記駆動軸 Cを揷通する軸穴 E 2を有する薄板 Eを挟在させて、この薄板 Eに、前記吸入孔 A 3から吸入室 Y内に吸入される吸入ガスの吸入閉じ切り位置を前記圧縮室 X側に変位させるバイパス通路 E 1を形成したものである。尚、前記バイパス通路 E 1は、前記シリンダ室 A 1の内壁の曲面に沿う円弧状の長穴としており、この薄板 Eの板厚分で、前記バイパス通路 E 1を形成している。

従って、以上の構成によれば、前記シリンダ室 A 1内を、前記ローラ B の外周面が前記シリンダ室 A 1の内壁面に接触される接触点 0と前記ブレード Dによって、該ブレード Dにおける前記偏心部 C 1の回転方向前方側壁面と前記接触点 0との間に形成される吸入室 Yと、前記接触点 0と前記ブレード Dにおける前記偏心部 C 1の回転方向後方側の壁面との間に形成される圧縮室 Xとに区画して、前記駆動軸 Cの駆動に伴、前記ローラ Bの前記シリンダ室 A 1の内壁面への接触点 0がシリンダ室 A 1の内壁面に沿つて移動されることにより、前記吸入孔 A 3から前記吸入室 Y内にガスが吸入され、また、前記圧縮室 X内でガスが圧縮されて前記吐出□ A 2から吐出され、これらガスの吸入と圧縮とが繰り返されるようになり、また、前記シリンダ Aとフロントへッドとの間には前記薄板 Eが配設されているので、この薄板 Eに形成する前記バイパス通路 E 1に、前記接触点 0が位置したとき、前記圧縮室 Xと前記吸入室 Yとか連通状態となり、この圧縮室 X内でガス圧縮が開始されることなく、前記接触点 0がバイパス通路 Ε 1 を通過した後に初めて吸入ガスの吸入が閉じ切られて前記吸入室 Υと圧縮室 Xとが密閉状に画成されて、該圧縮室 X内でのガス圧縮が開始されるのである。従って、前記薄板 Εに設けるバイパス通路 Ε 1の長さ変更を行つて、前記圧縮室 Xへの吸入ガスの吸入閉じ切り位置を前記圧縮室 X側に任意に変位させ、これに伴い前記圧縮室 X内におけるガス圧縮の開始時期を調整することにより、該圧縮室 X内の圧縮容積が調整され、つまり、この圧縮室 Xでの圧縮能力が自由に調整可能となって、前記ロータリー圧縮機の能力バリエーションを拡大できるのである。

ところが、以上の構成によれば、前記バイパス通路 Ε 1を備えた薄板 Ε を別途必要とするため、部品点数が増え、それだけ組み立て工数が増えて全体構成が複雑化するのであり、しかも、前記バイパス通路 E 1は、前記シリンダ Αとフロントへッドとの間に挟在される前記薄板の板厚分の通路面積しかないので、前記吸入孔 A 3から吸入室 Yに吸入された吸入ガスを、前記薄板 Eが配設される前記シリンダ Aの軸方向端部側に導いて前記バイパス通路 E 1から前記圧縮室 Xへと案内させる必要があるだけでなく、前記吸入室 Y内の吸入ガスが前記バイパス通路 E 1を通過するときの抵抗が大となって、圧縮能力の正確な調整が困難となる問題があつた。

発明の開示

本発明は、シリンダのシリンダ室に配設されるローラに、このシリンダ室を圧縮室と吸入室とに区画するブレード部を一体に設け、該ブレード部を前記シリンダに回転可能に設けられた支持体に揺動可能に支持させるようにした所謂揺動室のロータリー圧縮機においては、前記シリンダ室内で前記ローラが回転されることなく、このローラが公転駆動され、その吸入孔と対向する外周面位置が、該吸入孔に対し大きく位置変動されることがないことに着目して発明したもので、その目的は、前記ローラの外周面に簡単な切削加工などを施すだけで、吸入ガスをバイパスさせるときの抵抗を少なくしながら、圧縮能力を正確に調整することができ、しかも、部品管理の繁雑化を招いたりすることなく、各種部品を共通化して製作コストを低廉にできるようにする点にある。

上記目的を達成するため、本発明の揺動型ロータリー圧縮機は、内側にシリンダ一室が形成されたンリンダ一と、駆動軸の偏心軸部に嵌合され、前記シリンダ室内に公転可能に内装されるローラと、前記ローラに一体に突設され、前記シリンダ室を圧縮室と、吸入孔が開口する吸入室とに区画するブレードと、前記シリンダに揺動可能に配設されて、前記ブレードを揺動可能に支持する支持体と前記ローラの外周面の前記ブレードが突設されている突設位置に対して前記吸入室側に形成され、前記突設位置近くから公耘方向前方に延び、前記吸入孔から吸入される吸入ガスの吸入閉じ切り位置を前記圧縮室側に変位させる切欠部とを備えたことを特徴としている。

上記構成の揺動型ロータリー圧縮機においては、前記ローラの外周面に、前記ブレード部の突設位置近くから公転方向前方に延び、前記吸入室のガス吸入閉じ切り位置を前記圧縮室側に変位させる切欠部を形成したから、前記ローラの前記切欠部が前記シリンダ室の内壁面に近接して対向している間は、該切欠部により前記圧縮室と前記吸入室とが連通状態となるので，前記駆動軸の駆動により前記ローラが公転駆動しても、前記圧縮室内でのガス圧縮が開始されることはなく、前記圧縮室の吸入ガスの吸入閉じ切りは、前記切欠部の形成位置より公転方向前方側の前記ローラの外周面が前記シリンダ室に接触したときに初めて前記吸入室に対し前記圧縮室が密閉状に画成されて、該圧縮室内でのガス圧縮が開始されるのである。

従って、ブレード部を一体に突設する前記ローラを前記シリンダ室内で公転駆動させるので、前記ローラの外周面に、その周方向長さを任意に前記切欠部を形成するだけで、前記圧縮室の吸入ガスの吸入閉じ切り位置を前記圧縮室側、即ち、前記吸入孔の開口部よりも前記ローラの公転方向前方側に任意に変位させて、前記圧縮室内におけるガス圧縮の開始時期を調整して、該圧縮室内の圧縮容積を調整できるから、この圧縮室での圧縮能力が自由に調整可能となって、前記揺動型ロータリ一圧縮機の能力のバリエーションを拡大することができるのである。

しかも、前記切欠部を任意の深さに形成するだけで、該切欠部によって形成される空間で吸入ガスの吸入時における吸入抵抗が少なくでき、かつ、前記切欠部を通過する際の通路抵抗も少なくできながら前記圧縮機の圧縮能力調整を正確かつ簡単に行うことができるのである。また、斯かる圧縮能力の調整を行う場合に、前記ローラ以外の部品は何れも共通部品として使用できるのであり、従って、部品管理の繁雑化を招いたりすることなく、各種部品を共通化して製作コストを低廉にできるのである。

一実施例においては、前記切欠部における前記吸入孔との対向位置に、該吸入孔から導入される吸入ガスを前記吸入室側に案内する凹部を形成している。この場合、この凹部により、吸入開始時における前記吸入孔の開口部近くの空間部をより広く取れるし、前記凹部により前記吸入孔からの吸入ガスを前記吸入室の公転方向前方側に向かって円滑に案内できる。したがって、それだけ吸入抵抗をより少なく、かつ、より円滑に導入させられながら、この吸入室と前記圧縮室とを前記切欠部により連通させて、圧縮能力の調整を正確に行うことができる。

前記切欠部を前記ローラの軸方向長さ全長にわたって設け、その軸方向両側を前記口一ラの $由ほ方向端面に開放した場合には、前記切欠部をェンドミル加工などにより簡単に形成できる。しかも、前記吸入孔が前記シリンダの軸方向の如何なる箇所やフロン卜へッドまたはリャへッドに形成されている場合であっても、常に、前記吸入孔を前記切欠部に開口できる。したがって、前記吸入孔から前記吸入室への吸入抵抗を少なくでき、かつ、該吸入室から前記圧縮室側への通路抵抗も少なくできながら、圧縮能力の調整を正確にできるのである。

また、前記切欠部は、前記ローラの軸方向長さ中間部に設け、このローラの軸方向端面に対し閉鎖することができる。特に、前記シリンダに吸入孔を形成する場合に、該吸入孔は、一般に前記シリンダの軸方向中間部に形成されるので、前記切欠部をローラの軸方向長さ中間部に形成することにより、前記吸入孔の開口位置に対向させられ、前記切欠部への吸入ガス抵抗を少なくできるし、前記ローラの軸方向端面に対し前記切欠部を閉鎖状とすることにより、前記ローラの軸方向端面に所定厚みの肉厚を確保できる。したがって、前記切欠部を前記ローラの軸方向長さ全長にわたって形成し、このローラの軸方向両側端面に前記切欠部の軸方向両側を開放させる場合に比べ、該ローラにおける軸方向端面に所定の肉厚を確保できて、このローラの軸方向両側端面と前記各へッドとの間からの高圧油、冷媒の漏れを抑制することもできるのである。

図面の簡単な説明

図 1は本発明にかかる揺動型ロータリ一圧縮機の第 1実施例における要部を示す平面図である。

図 2は第 1実施例を示す斜視図である。

図 3は第 2実施例のローラを示す斜視図である。

図 4は第 3実施例の口一ラを示す斜視図である。図 5は第 4実施例のローラをシリンダ室に内装した状態を示す平面図でめる

図 6は従来例を示す平面図である。

発明を実施するための最良の形態

図 1は揺動型ロータリー圧縮機の要部を示しており、この圧縮機は、フ口ン卜及びリャへッド間に介装されるシリンダ 1のシリンダ室 1 1内に口ーラ 2を配設し、該ローラ 2の内部に駆動軸 3の偏心部 3 1を挿嵌させて、この駆動軸 3の回転に伴い前記ローラ 2を、その外周面を前記シリンダ室 1 1の内壁面に接触させながら、同図矢印方向に公転駆動させるようになすと共に、前記ローラ 2の外周部に径方向に向けて延びるブレード部 2 1 を一体に突出させる一方、前記シリンダ 1に設けた吐出口 1 2と吸入孔 1 3との中間部位に支持体 4を回転可能に設けて、該支持体 4に前記ブレード部 2 1を揺動及び進退出可能に支持させている。

そして、前記ローラ 2に突設するブレード部 2 1により、前記シリンダ室 1 1内を、前記吸入孔 1 1に連通する吸入室 Yと、前記吐出口 1 2に連通する圧縮室 Xとに区画して、前記駆動軸 3の駆動に伴い前記ローラ 2の外周面を前記シリンダ室 1 1の内壁面に沿って接触させながら移動させることにより、前記吸入孔 1 3から前記吸入室 Y内にガスを吸入し、また、前記圧縮室 X内でガスを圧縮して前記吐出□ 1 2から吐出し、これらガスの吸入と圧縮とを繰り返すようにしている。

しかして、以上の構成において、まず、第 1実施例について図 1及び図 2に基づいて説明する。第 1実施例は、前記ローラ 2の外周面における吸入室 Y側に、前記ブレード部 2 1の突出基部近くから公転方向前方側に延び、前記吸入孔 1 3から前記吸入室 Y側に吸入される吸入ガスの吸入閉じ切り位置を、前記圧縮室 X側、即ち、前記ローラ 2の公転方向前方側に変位させる切欠部 2 2を形成したのである _c

即ち、前記切欠部 2 2は、図 1及び図 2で示したように、前記ローラ 2 の外周面における前記吸入孔 1 3との対向位置から、前記ローラ 2の公転方向前方側に向かって周方向に延びる所定長さに形成され、しかも、その軸方向長さ全長にわたって形成されており、前記切欠部 2 2の軸方向両側を前記ローラ 2の軸方向両側端面に開放させている。

以上の構成によれば、前記ローラ 2の外周面（前記切欠部 2 2形成部においては図 1に示す仮想線）が前記シリンダ室 1 1の内壁面に接触する点を〇とすると、公転駆動時に、前記接点 0が、図 1で示すように、前記切欠部 2 2の範囲に位置されている場合は、該切欠部 2 2を介して前記吸入室 Yと圧縮室 Xとが互いに連通状態に保持され、この圧縮室 Y内のガスが前記吸入室 Y側へと流れて、前記圧縮室 X内でのガス圧縮は開始されないのであり、そして、前記接点 0が前記ローラ 2の公転方向前方側に移動されて、前記切欠部 2 2の形成位置より公転後方前方側の前記ローラ 2 の外周面が前記シリンダ室 1 1に接触したときに初めて前記吸入室 Yに対して前記圧縮室 Xが閉じ切られて密閉状に画成されて、該圧縮室 X内でのガス圧縮が開始されるのである。

従って、本実施例は、ブレード部 2 1を一体に突設する前記ローラ 2を使用する揺動型のロータリ一圧縮機であるので、前記ローラ 2が前記シリンダ室 1 1内で公転駆動され、従って、前記ローラ 2に、その周方向長さを任意にして前記切欠部 2 2を形成するだけで、前記圧縮室 Xの吸入ガスの吸入閉じ切り位置を前記圧縮室 X側、即ち、前記吸入孔 1 3の開口部よりも前記ローラ 2の公転方向前方側に任意に変位させられるので、前記圧縮室 X内におけるガス圧縮の開始時期を調整することができ、該圧縮室 X 内の圧縮容積を調整でき、つまり、この圧縮室 Xでの圧縮能力が自由に調整可能となって、前記揺動型ロータリ一圧縮機の能力のバリエーションを拡大することができるのである。

しかも、前記ローラ 2の外周面に任意の深さの前記切欠部 2 2を設けられるので、切欠部 2 2を前記吸入孔 1 3に対向させることにより、前記切欠部 2 2によつて形成される空間で吸入ガスの吸入時における吸入抵抗を少なくできるし、該切欠部 2 2を吸入ガスが通過するときの通路抵抗が少なくできながら、前記圧縮機の圧縮能力調整を正確かつ簡単に行うことができるのであり、その上、前記切欠部 2 2が形成されたローラ 2以外の前記シリンダ 1や駆動軸 3などの部品を何れも共通部品として使用できるので、部品管理の繁雑化を招いたりすることなく、各種部品を共通化して製作コストを低廉にできるのである。

また、図 1及び図 2に示すように、前記切欠部 2 2を前記ローラ 2の軸方向長さ全長にわたって形成し、該ローラ 2の軸方向両側端面に前記切欠部 2 2の軸方向両側を開放させるときには、この切欠部 2 2をェンドミル加工などにより簡単に形成でき、しかも、前記吸入孔 1 3が前記シリンダ 1の軸方向長さの如何なる箇所や、フロントへッドゃリャへッドに形成されている場合にあっても、常に前記吸入孔 1 3を前記切欠部 2 2に開口させられるので、該吸入孔 1 3から前記吸入室 Yへの吸入抵抗を小としながら、該吸入室 Yから前記圧縮室 X側への通路抵抗も少なくして、圧縮能力の調整を正確に行うことができる。

さらに、図 3に示す第 2実施例のように、前記ローラ 2の軸方向長さ両側部分だけに前記切欠部 2 2をそれぞれ形成してもよく、斯くするときには、前記シリンダ 1の両側に配設されるフロント及びリャへッドに前記吸入孔 1 3を開設する場合に特に有効となり、該吸入孔 1 3から吸入される吸入ガスを前記切欠部 2 2に吸入抵抗少なく円滑に案内されて、圧縮能力調整を正確にできるのである。

また、前記切欠部 2 2は、図 4で示す第 3実施例のように、前記ローラ 2の軸方向長さ中間部に形成して、このローラ 2の軸方向端面に対し閉鎖させるようにしてもよい。斯くするときには、特に、前記シリンダ 1に吸入孔 1 3を開設するとき、該吸入孔 1 3は、一般に前記シリンダ 1の軸方向中間部に開口させれることから、前記切欠部 2 2への吸入ガス抵抗を少なくできながら、圧縮能力調整を正確に行うことができるのである。しかも、以上のように、前記切欠部 2 2をローラ 2の軸方向長さ中間部に設けて、このローラ 2の軸方向端面に対し前記切欠部 2 2を閉鎖状とするときには、前記ローラ 2の軸方向端面に所定厚みの肉厚を確保できるので、口一ラの軸方向両側端面と各へッドとの間からの漏れを低減できるのである。すなわち、前記ローラ 2の内部側が高圧の潤滑油などが充満する高圧とされる一方、前記ローラ 2の外周囲で前記吸入室 Yとの対向側は吸入ガスが充満されて低圧とされているため、前記吸入孔 1 3近くにおける前記ローラ 2の内外部分は高低圧力差が大きくなる。また、このローラ 2の軸方向両側端面はフロント及びリャヘッドと対接されている。したがって、第 3 実施例では、前記した第 1実施例のように、前記切欠部 2 2を前記ローラ 2の軸方向長さ全長にわたって形成し、このローラ 2の軸方向両側端面に前記切欠部 2 2の軸方向両側を開放させていることから、前記ローラ 2における $由方向端面の厚みが前記切欠部 2 2により薄肉とされる場合に比べ、前記ローラ 2における軸方向端面に所定の肉厚を確保できるので、前記高低圧力差による前記ローラ 2の軸方向両側端面と前記各へッドとの間からの漏れを低減できるのである。

さらに、図 5の第 4実施例に示したように、前記切欠部 2 2における、前記吸入孔 1 3との対向位置に、該吸入孔 1 3から導入される吸入ガスを前記吸入室 Y側に案内する凹部 2 2 aを設けるようにしてもよく、斯くするときには、前記吸入孔 1 3からの吸入開始時における吸入抵抗をよく少なくでき、かつ、前記凹部 2 2 aを介して前記吸入孔 1 3からの吸入ガスを前記吸入室 Y内における公転方向前方側に向かって、より吸入抵抗少なく円滑に導入させることができながら、前記吸入室 Yから前記圧縮室 X内に前記切欠部 2 2を介して円滑にバイパスさせ、圧縮能力の調整を正確に行うことができる。

産業上の利用可能性

本発明の揺動型ロータリー圧縮機は、主に冷凍装置に用いられるものであ。

Claims

請求の範囲

1. 内側にシリンダー室（11) が形成されたシリンダー（1) と、駆動軸（3) の偏心軸部（31) に嵌合され、前記シリンダ室（11) 内に公転可能に内装されるローラ（2) と、

前記ローラ（2) に一体に突設され、前記シリンダ室（11) を圧縮室 (X) と、吸入孔（13) が開口する吸入室（Y) とに区画するブレード (21) と、

前記シリンダ（1) に揺動可能に配設されて、前記ブレード（21) を揺動可能に支持する支持体（4) と

前記ローラ（2) の外周面の前記ブレード（21) が突設されている突設位置に対して前記吸入室（Y)側に形成され、前記突設位置近くから公転方向前方に延び、前記吸入孔（13) から吸入される吸入ガスの吸入閉じ切り位置を前記圧縮室（X) 側に変位させる切欠部（22) とを備えた揺動型ロータリー圧縮機。

2. 請求項 1記載の揺動型ロータリ一圧縮機において、

前記切欠部（22) は、前記吸入孔（13) との対向位置に、該吸入孔 (13)から導入される吸入ガスを前記吸入室（Y) 側に案内する凹部（2 2 a) を有している摇動型口一タリー圧縮機。

3. 請求項 1記載の揺動型ロータリ一圧縮機において、

前記切欠部（22) は、ローラ（2) の軸方向長さ全長にわたって設けられ、該切欠部（22) のその軸方向両側が前記ローラ（2) の轴方向両端面に開放されている摇動型ロータリー圧縮機。

4. 請求項 2記載の揺動型ロータリー圧縮機において、

前記切欠部（22) は、ローラ（2) の軸方向長さ全長にわ—たって設けられ、該切欠部（22) のその軸方向両側が前記ローラ（2) の軸方向両端面に開放されている揺動型ロータリー圧縮機。

5. 請求項 1記載の揺動型ロータリー圧縮機において、

前記切欠部（22) は、前記ローラ（2) の軸方向長さの中間部に設けられ、このローラ（2) の軸方向端面に対し閉鎖している摇動型ロータリ一圧縮機。

6. 請求項 2記載の揺動型ロータリー圧縮機において、

前記切欠部（22) は、前記ローラ（2) の軸方向長さの中間部に設けられ、このローラ（2) の軸方向端面に対し閉鎖している揺動型ロータリ一圧縮機。