WO2015045678A1 - ロータリ圧縮機 - Google Patents

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rotary compressor
suction
suction port
separator plate
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Inventor
小川　真
郁男 江崎
将成 宇野
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三菱重工業株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/356—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/001—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/005—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C29/0057—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement
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    • F04C2250/00—Geometry
    • F04C2250/10—Geometry of the inlet or outlet
    • F04C2250/101—Geometry of the inlet or outlet of the inlet

Definitions

  • the present invention relates to a multi-cylinder rotary compressor having a plurality of cylinders.
  • a plurality of cylinders are provided in the direction of the rotation axis, a separator plate is sandwiched between them, one end of each cylinder is closed by the separator plate, and the other end is a bearing.
  • a plurality of cylinder chambers are formed by closing with members.
  • a rotor (piston) that rotates along the inner peripheral surface of the cylinder chamber is rotatably provided on the eccentric shaft portion of the rotation shaft (crankshaft), and the compression operation is performed by the eccentric rotation of the rotor. Yes.
  • the key points for improving the efficiency of a multi-cylinder rotary compressor are (1) reducing the cylinder width (thickness) and shortening the axial seal length between the rotor outer peripheral surface and the cylinder inner peripheral surface. (2) Reducing the journal loss, eccentric shaft diameter, and rotor outer diameter to reduce sliding loss when the rotor is rotating.
  • the structure of the current rotary compressor has the following restrictions, and it has been difficult to make a design that satisfies all of these points.
  • the configuration in which the rotation shaft can be divided between the eccentric shaft portions can alleviate the restrictions on the seal of the separator plate and the assembly limitation of the rotation shaft, but eliminate the restriction on the diameter of the suction pipe. It is not possible.
  • a plurality of cylinders, separator plates, and a pair of bearing members provided at both ends of the cylinders are individually assembled to assemble the compression mechanism, which is fixedly installed in the housing. Therefore, improvements such as reduction in the number of parts and simplification of assembly could not be expected.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and removes restrictions on the diameter of the suction pipe, restrictions on the seal of the separator plate, restrictions on the assembly of the rotating shaft, etc.
  • An object of the present invention is to provide a rotary compressor that is efficient, reduces the number of parts, and simplifies assembly.
  • the rotary compressor of the present invention employs the following means. That is, the rotary compressor according to the present invention is a multi-cylinder rotary compressor having a plurality of cylinders, wherein the rotary shaft provided with a plurality of eccentric shaft portions at predetermined intervals in the axial direction is the eccentric shaft portion.
  • the plurality of cylinders are formed with cylinder chambers on both end surfaces, and the cylinder chambers are partitioned between the cylinder chambers.
  • the separator plate is an integral structure cylinder formed integrally.
  • the intermediate shaft portion of the rotary shaft that is divided is passed through the through hole of the separator plate and then integrated.
  • the eccentric shaft portion can be easily assembled without passing through the through hole of the separator plate.
  • the integral structure cylinder width (thickness) is increased by the thickness of the separator plate, and the expanded cylinder width (thickness)
  • the suction port diameter and the suction pipe diameter can be set without being restricted by individual cylinder widths.
  • the integral cylinder is formed with a plurality of cylinder chambers whose both ends are closed by installing bearing members on both end surfaces thereof, and the bearing members on both end surfaces thereof are interposed through the bearing members.
  • the rotating shaft may be rotatably supported.
  • a plurality of cylinder chambers closed at both ends with the integrally formed separator plate can be formed.
  • the rotating shaft can be rotatably supported by the bearing member. Therefore, the number of parts is larger than that of a conventional multi-cylinder rotary compressor, which is constructed by assembling a separate separator plate between a plurality of differently configured cylinders and further assembling bearing members on both ends thereof.
  • the structure and assembly can be simplified and downsized.
  • the integral structure cylinder is provided with a suction port and a suction pipe connection hole extending radially outward from each cylinder chamber, and at least one end to the other end of the peripheral portion thereof
  • the space up to may be a continuous wall.
  • the cylinder wall between one end to the other end of the peripheral portion of the suction port and the suction pipe connection hole extending in the radial direction from each cylinder chamber is formed as a continuous wall, thereby reducing the individual cylinder width.
  • a suction port and a suction pipe connection hole having a large diameter can be provided. Therefore, even if the cylinder width is reduced, the suction port diameter and the suction pipe diameter are not restricted thereby, and problems such as a reduction in suction efficiency due to an increase in pressure loss can be solved and the efficiency can be improved. Can do.
  • a plurality of the suction ports and the suction pipe connection holes may be provided corresponding to the plurality of cylinder chambers.
  • the suction port is one suction port that is branched so as to straddle the separator plate and communicates with the plurality of cylinder chambers, and communicates with the suction port and one suction pipe.
  • a connection hole may be provided.
  • the suction port is one suction port that communicates with the plurality of cylinder chambers so as to straddle the separator plate, and one suction pipe connection hole that communicates with the suction port. May be provided.
  • a single large suction port and a single suction pipe connection hole communicating with the single structure cylinder corresponding to a plurality of cylinder widths are provided.
  • the refrigerant gas can be sucked into the plurality of cylinder chambers through the port. Therefore, even if the cylinder width is reduced, the suction port diameter and the suction pipe diameter are not restricted thereby, and problems such as a reduction in suction efficiency due to an increase in pressure loss can be solved and the efficiency can be improved.
  • the intermediate shaft portion of the rotary shaft that is divided is passed through the through hole of the separator plate and then integrated.
  • the eccentric shaft portion can be easily assembled without passing through the through hole of the separator plate.
  • the cylinder width (thickness) is reduced to reduce leakage loss, the width (thickness) of the monolithic cylinder is increased by an amount equivalent to the thickness of the separator plate, and the expanded cylinder width (thickness) Since the suction port and suction pipe connection hole can be drilled in, the suction port diameter and suction pipe diameter can be set without being restricted by individual cylinder widths. It is possible to design without the plate seal limitation or the rotation shaft assembly limitation, and to improve the efficiency of the multi-cylinder rotary compressor, to reduce the number of parts, and to simplify the configuration and assembly.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a rotary compressor according to the first embodiment of the present invention.
  • the rotary compressor 1 of the present embodiment can be applied to a single-stage multi-cylinder rotary compressor or a multi-stage rotary compressor.
  • a 2-cylinder type hermetic rotary compressor including two cylinders is exemplified.
  • the rotary compressor 1 includes a hermetic housing 2, and a rotary compression mechanism 7 that is driven via a rotary shaft (crankshaft) 3 by an electric motor (not shown) provided in an upper portion of the hermetic housing 2.
  • the structure is provided at the lower part in the sealed housing 2.
  • the rotary shaft (crankshaft) 3 is coupled to the rotor of the electric motor at the top and is driven to rotate by the electric motor.
  • the first and second eccentric shaft portions (crank portions) 4 and 5 are provided at the lower portion.
  • the phase is shifted by 180 ° at two positions above and below at a predetermined interval.
  • the rotating shaft 3 is divided into two vertically by an intermediate shaft portion 6 between the first and second eccentric shaft portions 4 and 5, and can be integrally coupled by screw coupling or uneven coupling. Needless to say, the connection of the two divided rotary shafts 3 may be other than the screw connection and the uneven connection.
  • the rotary compression mechanism 7 includes a first cylinder 8 on the upper end surface side and a second cylinder 9 on the lower end surface side, and a separator plate 10 that partitions the first cylinder 8 and the second cylinder 9 therebetween.
  • the integrated structure cylinder 11 of the structure formed in this is provided.
  • the separator plate 10 is provided with a through hole 12 having a diameter that allows at least the intermediate shaft portion 6 of the rotating shaft 3 to pass therethrough.
  • the upper bearing member 13 and the lower bearing member 14 are fixedly installed on the upper end surface and the lower end surface of the monolithic cylinder 11 via a plurality of bolts 15, respectively, so that the upper surface side of the first cylinder 8 and the second cylinder 9 is provided.
  • the lower surface side is hermetically sealed.
  • the first cylinder chamber 16 and the second cylinder chamber 17 serving as a closed space are configured.
  • the upper bearing member 13 and the lower bearing member 14 support the lower part of the rotary shaft 3 rotatably at two places above and below the monolithic cylinder 11.
  • covers 18 and 19 are integrally fastened and fixed through a plurality of bolts 15, respectively, and discharge chambers 20 and 21 for discharging compressed gas are formed. ing.
  • the upper bearing member 13 is fixedly installed in the sealed housing 2 by plug welding or caulking at a plurality of locations (for example, three locations) with respect to the inner peripheral surface of the sealed housing 2. It is said that.
  • the integral structure cylinder 11 is fixedly installed on the upper bearing member 13, and the lower bearing member 14 is fixedly installed on the integral structure cylinder 11.
  • the first and second eccentric shaft portions 4 and 5 provided on the rotary shaft 3 are provided in correspondence with the first cylinder chamber 16 and the second cylinder chamber 17 respectively, and the first and second eccentric shaft portions thereof are provided.
  • Rotors (pistons) 22 and 23 are rotatably fitted to the outer circumferences of the shaft portions 4 and 5, respectively, and the rotors 22 and 23 are moved to the first cylinder by the eccentric rotation of the first and second eccentric shaft portions 4 and 5.
  • the chamber 16 and the second cylinder chamber 17 are rotated along the inner peripheral surface.
  • blade grooves are provided in the integral structure cylinder 11 corresponding to the first cylinder chamber 16 and the second cylinder chamber 17, respectively, and the outer circumferences of the rotors 22 and 23 are provided in the blade grooves.
  • a blade (not shown) that slides in the groove while being pressed and biased is incorporated, and the inside of the first cylinder chamber 16 and the second cylinder chamber 17 is divided into a suction side and a discharge side by this blade. It is comprised so that.
  • the integral cylinder 11 includes a plurality of suction ports 24 and 25 and suction pipes extending from the cylinder chambers 16 and 17 in the radial direction, corresponding to the first cylinder chamber 16 and the second cylinder chamber 17, respectively.
  • Connection holes 26 and 27 are provided, and suction pipes 28 and 29 from an accumulator or the like can be connected to the suction pipe connection holes 26 and 27.
  • the low-pressure refrigerant gas is sucked into the first cylinder chamber 16 and the second cylinder chamber 17 from the suction pipes 28 and 29 via the suction ports 24 and 25.
  • the peripheral portion where the suction ports 24 and 25 and the suction pipe connection holes 26 and 27 are provided has a continuous cylinder wall between one end and the other end of the monolithic cylinder 11.
  • the suction ports 24 and 25 having larger diameters and the suction pipe connection holes 26 are not limited by the widths (thicknesses) of the first cylinder chamber 16 and the second cylinder chamber 17 within the cylinder width (thickness). 27 is configured to be pierced.
  • the integral cylinder 11 is provided with notched portions and reduced thickness portions at portions other than the portions where the suction ports 24 and 25 and the suction pipe connection holes 26 and 27 and the blade groove are provided, so that material costs and You may make it reduce a weight.
  • the following operational effects can be obtained.
  • the low-pressure refrigerant gas sucked into the first cylinder chamber 16 and the second cylinder chamber 17 from the suction pipes 28 and 29 through the suction ports 24 and 25 is driven to rotate the rotary shaft 3.
  • the rotors 22 and 23 are compressed by being eccentrically rotated along the inner peripheral surfaces of the first cylinder chamber 16 and the second cylinder chamber 17.
  • the gas compressed to the set pressure is discharged into the discharge chambers 20 and 21 via a discharge valve and a discharge port (not shown), and then discharged into the sealed housing 2, and then to the outside of the compressor 1. Is sent out.
  • the leakage loss can be reduced by reducing the cylinder width (thickness), but if the cylinder width is reduced, the suction pipe diameter is restricted, Efficiency increases due to increased suction pressure loss.
  • the diameter of the through hole is increased, it is difficult to ensure the sealing property and the efficiency is lowered.
  • the assembling property of the rotary shaft having the eccentric shaft portion is limited by the diameter of the through hole of the separator plate, and the eccentric amount of the eccentric shaft portion cannot be increased. There were problems such as.
  • the rotary shaft 3 provided with a plurality of eccentric shaft portions 4 and 5 at predetermined intervals in the axial direction is divided into two vertically by the intermediate shaft portion 6 between the eccentric shaft portions 4 and 5.
  • the rotary shaft 3 has a split structure that can be integrally coupled, and a plurality of first cylinders 8 and second cylinders 9 are formed with first cylinder chambers 16 and second cylinder chambers 17 on both end surfaces,
  • the separator plate 10 for partitioning the cylinder chambers 16 and 17 is integrally formed as an integral structure cylinder 11.
  • the intermediate shaft portion 6 of the rotary shaft 3 having a divided structure is passed through the through hole 12 of the separator plate 10. Thereafter, the eccentric shaft portions 4 and 5 can be easily assembled without passing through the through holes 12 of the separator plate 10 by being integrally coupled.
  • the width (thickness) of each cylinder 8 and 9 is reduced to reduce leakage loss, the width (thickness) of the cylinder 11 having an integral structure is increased by the thickness of the separator plate 10.
  • the suction ports 24 and 25 and the suction pipe connection holes 26 and 27 can be provided in the expanded cylinder width (thickness), the diameter of the suction ports 24 and 25 and the suction pipe are not limited by the cylinder width.
  • the pipe diameters 28 and 29 can be set.
  • the upper bearing member 13 and the lower bearing member 14 are installed on both end surfaces of the monolithic cylinder 11 to form a plurality of first cylinder chambers 16 and second cylinder chambers 17 that are closed at both ends.
  • the rotating shaft 3 is rotatably supported by the upper bearing member 13 and the lower bearing member 14 on both end surfaces thereof. For this reason, by installing the upper bearing member 13 and the lower bearing member 14 on both end surfaces of the integral structure cylinder 11, a plurality of first cylinder chambers 16 closed at both ends with the integrally formed separator plate 10 and The second cylinder chamber 17 can be formed, and the rotary shaft 3 can be rotatably supported by the pair of upper bearing member 13 and lower bearing member 4.
  • the integral cylinder 11 is provided with suction ports 24 and 25 and suction pipe connection holes 26 and 27 extending radially outward from the cylinder chambers 16 and 17, at least from one end of the peripheral portion thereof.
  • the space between the other ends is a continuous wall.
  • the cylinder wall from one end to the other end of the peripheral portions of the suction ports 24 and 25 and the suction pipe connection holes 26 and 27 extending in the radial direction from the cylinder chambers 16 and 17 is a continuous wall. Accordingly, the suction ports 24 and 25 having a large diameter and the suction pipe connection holes 26 and 27 can be provided without being restricted by the width (thickness) of each of the first cylinder 8 and the second cylinder 9.
  • a plurality of suction ports 24 and 25 and suction pipe connection holes 26 and 27 are provided corresponding to the plurality of cylinder chambers 16 and 17. Therefore, even if a plurality of suction ports 24 and 25 and suction pipe connection holes 26 and 27 are provided corresponding to the plurality of cylinder chambers 16 and 17, the single cylinder 11 can be used for each cylinder width (thickness).
  • the suction ports 24 and 25 having a large diameter and the suction pipe connection holes 26 and 27 can be provided without being restricted by the above-described configuration. Thus, even if the cylinder width (thickness) is reduced, suction is thereby performed.
  • the diameters of the ports 24 and 25 and the pipe diameters of the suction pipes 28 and 29 are not restricted, and problems such as a reduction in suction efficiency due to an increase in pressure loss can be solved and the efficiency can be improved.
  • FIG. 2 a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the present embodiment differs from the first embodiment described above in the configuration of the suction port 30 and the suction pipe connection hole 31. Since other points are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.
  • a single large common intake port 30 that branches and communicates with the plurality of cylinder chambers 16 and 17 so as to straddle the separator plate 10 is provided.
  • a single thick suction pipe 32 can be connected.
  • the suction port 30 is branched so as to straddle the separator plate 10 to be one common suction port 30 that communicates with the plurality of cylinder chambers 16, 17, and one common suction port 30 communicates with the suction port 30.
  • the suction pipe connection hole 31 is provided, one larger common suction port 30 and one suction pipe connection hole 31 communicating with the integrated structure cylinder 11 corresponding to a plurality of cylinder widths are provided. The refrigerant gas can be sucked into the plurality of cylinder chambers 16 and 17 through the large intake port 30 provided and branched.
  • FIG. 3 a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the present embodiment differs from the first embodiment described above in the configuration of the suction port 33 and the suction pipe connection hole 34. Since other points are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.
  • a plurality of cylinder chambers 16, 17 are provided with one large common suction port 33 communicated across the separator plate 10, and this suction port By providing one large common suction pipe connection hole 34 communicating with 33, one thick suction pipe 35 can be connected.
  • the suction port 33 is set as one common suction port 33 that communicates with the plurality of cylinder chambers 16 and 17 so as to straddle the separator plate 10, and one common suction pipe communicates with the suction port 33.
  • a larger common suction port 33 and one suction pipe connection hole 34 communicating with the integrated structure cylinder 11 corresponding to a plurality of cylinder widths are provided. The refrigerant gas can be sucked into the plurality of cylinder chambers 16 and 17 through the single large suction port 33.
  • this invention is not limited to the invention concerning the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably.
  • the upper bearing member 13 is fixedly installed on the sealed housing 2 by welding, caulking, or the like, and the integrally structured cylinder 11 is installed with the bolt 15, and the lower bearing member 14 is secured to the integrally structured cylinder 11 with the bolt 15.
  • the present invention is not limited to this, and the integrated cylinder 11 is fixedly installed in the hermetic housing 2, and the upper bearing member 13 and the lower bearing member 14 are fixed to the integrated cylinder 11 with bolts 15. It is good also as a structure to install.
  • the single-stage multi-cylinder rotary compressor 1 has been described.
  • the rotary compressor 1 uses one of the first cylinder 8 and the second cylinder 9 as a low-stage compression cylinder.
  • the present invention may be applied to a multi-stage rotary compressor in which the other cylinder is a high-stage compression cylinder.

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Abstract

吸入配管径の制約、セパレータプレートのシール制限、回転軸の組立て制限等を取り払い、現状を超えた限界設計を可能とし、高効率化、部品数の削減や組立ての簡素化を図ったロータリ圧縮機を提供する。複数のシリンダ（８，９）を備えた多気筒型のロータリ圧縮機（１）において、軸方向に所定間隔で複数の偏心軸部（４，５）が設けられている回転軸（３）は、偏心軸部（４，５）間の中間軸部（６）で分割され、一体に結合可能とされた分割構造の回転軸とされ、複数のシリンダ（８，９）は、両端面側に各々シリンダ室（１６，１７）が形成され、その中間に各シリンダ室（１６，１７）を仕切るセパレータプレート（１０）が一体に形成された一体構造シリンダ（１１）とされている。

Description

ロータリ圧縮機
　本発明は、複数のシリンダを備えた多気筒型のロータリ圧縮機に関するものである。
　単段の多気筒ロータリ圧縮機や多段ロータリ圧縮機においては、シリンダを回転軸方向に複数個設け、その間にセパレータプレートを挟み込み、該セパレータプレートにより各シリンダの一端を閉鎖し、他端をそれぞれ軸受部材で閉鎖することによって、複数のシリンダ室を構成している。そして、そのシリンダ室の内周面に沿って回動するロータ（ピストン）を回転軸（クランク軸）の偏心軸部に回動自在に設け、そのロータの偏心回動により圧縮動作を行う構成としている。
　このようなロータリ圧縮機では、組立て時、セパレータプレートの貫通穴に回転軸の偏心軸部を通す必要があるため、穴径を大きめにし、組立てし易くしている。しかし、これによって、シリンダ室のシール性が確保できなくなることから、特許文献１に示されるように、回転軸を偏心軸部間の中間軸部で分割可能とし、中間軸部にセパレータプレートを挿入後、分割された回転軸を一体に結合する構成としたものが提供されている。
特開２０１０－１２１４８１号公報
　多気筒型のロータリ圧縮機を高効率化するポイントは、（１）シリンダ幅（厚さ）を薄幅化し、ロータ外周面とシリンダ内周面との間の軸方向シール長さを短くすることにより漏れ損失を低減すること、（２）ジャーナル部径、偏心軸部径およびロータ外径をそれぞれ小径化し、ロータ回動時における摺動損失を低減すること、である。しかしながら、現状のロータリ圧縮機の構造では、以下のような制約があって、これらのポイントを全て満たす設計とすることは困難であった。
　Ａ．吸入配管径の制約：シリンダ幅（厚さ）を薄幅化すると、それに伴いシリンダに接続される吸入配管の配管径が制約され、必要な配管径が確保できなくなり、吸入圧損の増大により、効率が低下する。
　Ｂ．セパレータプレートのシール制限：セパレータプレートの貫通穴径がシール性を確保する上での制約となり、その径を徒に大きくできず、それが組立て上の制約となる。
　Ｃ．回転軸の組立て制限：回転軸の偏心軸部をセパレータプレートの貫通穴径に通さなければならないが、貫通穴径を大きくできないことから、それが組立て性を阻害し、偏心軸部の偏心量を大きくする上での妨げとなる。
　特許文献１の如く、回転軸を偏心軸部間で分割可能な構成とすることにより、セパレータプレートのシール制限や回転軸の組立て制限を緩和することができるが、吸入配管径の制約を解消することはできない。また、回転軸を分割構造としても、複数のシリンダやセパレータプレート、更にはシリンダの両端に設けられる一対の軸受部材等を個別に組付けして圧縮機構を組立て、それをハウジング内に固定設置する必要があり、部品数の削減や組立ての簡素化等の改善は見込めなかった。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、吸入配管径の制約、セパレータプレートのシール制限、回転軸の組立て制限等を取り払い、現状を超えた限界設計を可能とし、高効率化、部品数の削減や組立ての簡素化を図ったロータリ圧縮機を提供することを目的とする。
　上記した課題を解決するために、本発明のロータリ圧縮機は、以下の手段を採用する。
　すなわち、本発明にかかるロータリ圧縮機は、複数のシリンダを備えた多気筒型のロータリ圧縮機において、軸方向に所定間隔で複数の偏心軸部が設けられている回転軸は、前記偏心軸部間の中間軸部で分割され、一体に結合可能とされた分割構造の回転軸とされ、前記複数のシリンダは、両端面側に各々シリンダ室が形成され、その中間に前記各シリンダ室を仕切るセパレータプレートが一体に形成された一体構造シリンダとされていることを特徴とする。
　この構成によれば、セパレータプレートに設けられる貫通穴をシール性の確保を優先した穴径としても、分割構造とされている回転軸の中間軸部をセパレータプレートの貫通穴に通した後、一体に結合することにより、偏心軸部をセパレータプレートの貫通穴に通すことなく容易に組立てることができる。また、シリンダ幅（厚さ）を薄幅化して漏れ損失を低減しても、一体構造シリンダの幅（厚さ）がセパレータプレートの厚さ分だけ厚くされ、その拡大されたシリンダ幅（厚さ）内に吸入ポートおよび吸入配管接続穴を穿設できることから、個々のシリンダ幅に制約されることなく、吸入ポート径や吸入配管径を設定することができる。従って、吸入配管径の制約、セパレータプレートのシール制限あるいは回転軸の組立て制限等を取り払った設計が可能となり、多気筒型ロータリ圧縮機の高効率化、部品数の削減や構成および組立ての簡素化を図ることができる。
　上記のロータリ圧縮機において、前記一体構造シリンダには、その両端面に軸受部材が設置されることにより両端が閉鎖された複数の前記シリンダ室が形成され、その両端面の前記軸受部材を介して前記回転軸が回転自在に支持されていてもよい。
　この構成によれば、一体構造シリンダの両端面にそれぞれ軸受部材を設置することにより、一体形成されているセパレータプレートとで両端が閉鎖された複数のシリンダ室を形成することができ、その一対の軸受部材によって回転軸を回転自在に支持することができる。従って、別構成の複数のシリンダ間に、別部品のセパレータプレートを挟んで組立て、更にその両端側に軸受部材を組付ける構成とされていた従来タイプの多気筒型ロータリ圧縮機に比べ、部品数を低減し、構成および組立ての簡素化、小型化等を図ることができる。
　上述のいずれかのロータリ圧縮機において、前記一体構造シリンダには、前記各シリンダ室から半径方向外方に向って延びる吸入ポートおよび吸入配管接続穴が設けられ、少なくともその周辺部位の一端から他端までの間が連続壁とされていてもよい。
　この構成によれば、各シリンダ室から半径方向に延長される吸入ポートおよび吸入配管接続穴の周辺部位の一端から他端まで間のシリンダ壁を、連続壁とすることにより、個々のシリンダ幅に制約されることなく、径の大きい吸入ポートおよび吸入配管接続穴を設けることができる。従って、シリンダ幅を薄幅化しても、それによって吸入ポート径や吸入配管径が制約されることがなく、圧損の増大により吸入効率が低下する等の問題点を解消し、高効率化することができる。
　上記のロータリ圧縮機において、前記吸入ポートおよび前記吸入配管接続穴は、前記複数のシリンダ室に対応して複数設けられていてもよい。
　この構成によれば、吸入ポートおよび吸入配管接続穴を複数のシリンダ室に対応して複数設けた構成とした場合でも、一体構造シリンダとされることにより、個々のシリンダ幅に制約されることなく、径の大きい吸入ポートおよび吸入配管接続穴を設けることができる。従って、シリンダ幅を薄幅化しても、それによって吸入ポート径や吸入配管径が制約されることがなく、圧損の増大により吸入効率が低下する等の問題点を解消し、高効率化することができる。
　上記のロータリ圧縮機において、前記吸入ポートは、前記セパレータプレートを跨ぐように分岐されて前記複数のシリンダ室に連通された１つの吸入ポートとされ、該吸入ポートに連通して１つの前記吸入配管接続穴が設けられていてもよい。
　この構成によれば、複数のシリンダ幅に対応した一体構造シリンダに対し、大きな１つの共通の吸入ポートとそれに連通する１つの吸入配管接続穴とを設けることによって、分岐構成の吸入ポートを介して複数のシリンダ室に冷媒ガスを吸入させることができる。従って、シリンダ幅を薄幅化しても、それによって吸入ポート径や吸入配管径が制約されることがなく、圧損の増大により吸入効率が低下する等の問題点を解消し、高効率化することができるとともに、吸入配管系を一系統化することにより、構成の簡素化とコスト低減を図ることができる。
　上記のロータリ圧縮機において、前記吸入ポートは、前記セパレータプレートを跨ぐようにして前記複数のシリンダ室に連通された１つの吸入ポートとされ、該吸入ポートに連通して１つの前記吸入配管接続穴が設けられていてもよい。
　この構成によれば、複数のシリンダ幅に対応した一体構造シリンダに対して、大きな１つの共通の吸入ポートとそれに連通する１つの吸入配管接続穴を設けることにより、セパレータプレートを跨ぐ大きさの吸入ポートを介して複数のシリンダ室に冷媒ガスを吸入させることができる。従って、シリンダ幅を薄幅化しても、それによって吸入ポート径や吸入配管径が制約されることがなく、圧損の増大により吸入効率が低下する等の問題点を解消し、高効率化することができるとともに、吸入配管系を一系統化することにより、構成の簡素化とコスト低減を図ることができる。
　本発明によると、セパレータプレートに設けられる貫通穴をシール性の確保を優先した穴径としても、分割構造とされている回転軸の中間軸部をセパレータプレートの貫通穴に通した後、一体に結合することにより、偏心軸部をセパレータプレートの貫通穴に通すことなく容易に組立てることができる。また、シリンダ幅（厚さ）を薄幅化して漏れ損失を低減しても、一体構造シリンダの幅（厚さ）がセパレータプレートの厚さ相当分だけ厚くされ、その拡大されたシリンダ幅（厚さ）内に吸入ポートおよび吸入配管接続穴を穿設できることから、個々のシリンダ幅に制約されることなく、吸入ポート径や吸入配管径を設定することができるため、吸入配管径の制約、セパレータプレートのシール制限あるいは回転軸の組立て制限等を取り払った設計が可能となり、多気筒型ロータリ圧縮機の高効率化、部品数の削減や構成および組立ての簡素化を図ることができる。
本発明の第１実施形態に係るロータリ圧縮機の縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係るロータリ圧縮機の縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係るロータリ圧縮機の縦断面図である。
　以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
　以下、本発明の第１実施形態について、図１を用いて説明する。
　図１には、本発明の第１実施形態に係るロータリ圧縮機の縦断面図が示されている。
　本実施形態のロータリ圧縮機１は、単段の多気筒ロータリ圧縮機や多段ロータリ圧縮機に適用できるものであり、ここでは、２つのシリンダを備えた２気筒タイプの密閉型ロータリ圧縮機が例示されている。このロータリ圧縮機１は、密閉ハウジング２を備え、その密閉ハウジング２内の上部に設けられている図示省略の電動モータにより、回転軸（クランク軸）３を介して駆動されるロータリ圧縮機構７が、密閉ハウジング２内の下部に設けられた構成とされている。
　回転軸（クランク軸）３は、上部が電動モータのロータに結合され、該電動モータにより回転駆動されるものであり、下方部分に第１および第２偏心軸部（クランク部）４，５が所定の間隔を隔てて上下２箇所に１８０°位相をずらして設けられている。この回転軸３は、第１および第２偏心軸部４，５間の中間軸部６で上下に２分割されており、ネジ結合あるいは凹凸結合等により一体に結合可能な構成とされている。なお、２分割された回転軸３の結合は、ネジ結合や凹凸結合以外の構成としてもよいことはもちろんである。
　ロータリ圧縮機構７は、上端面側に第１シリンダ８、下端面側に第２シリンダ９が形成されるとともに、その間に第１シリンダ８と第２シリンダ９との間を仕切るセパレータプレート１０が一体に形成された構成の一体構造シリンダ１１を備えている。セパレータプレート１０には、少なくとも回転軸３の中間軸部６を通すことが可能な大きさの径を持つ貫通穴１２が設けられている。
　この一体構造シリンダ１１の上端面と下端面にそれぞれ上部軸受部材１３および下部軸受部材１４が複数本のボルト１５を介して固定設置されることにより、第１シリンダ８および第２シリンダ９の上面側および下面側がそれぞれ密閉されるようになっている。これによって、閉鎖空間としての第１シリンダ室１６および第２シリンダ室１７が構成されるようになっている。
　上部軸受部材１３および下部軸受部材１４は、一体構造シリンダ１１を挟んでその上下２箇所で回転軸３の下方部位を回転自在に支持するものである。この上部軸受部材１３および下部軸受部材１４の外面側には、それぞれカバー１８，１９が複数本のボルト１５を介して一体に締め付け固定され、圧縮されたガスを吐き出す吐出チャンバー２０，２１が形成されている。
　また、上部軸受部材１３は、密閉ハウジング２の内周面に対して複数箇所（例えば、３箇所）で栓溶接あるいはカシメされることによって、ロータリ圧縮機構７を密閉ハウジング２内に固定設置する構成とされている。なお、一体構造シリンダ１１は、この上部軸受部材１３に対して固定設置され、更に一体構造シリンダ１１に対して下部軸受部材１４が固定設置される構成とされている。
　回転軸３に設けられている第１および第２偏心軸部４，５は、それぞれ第１シリンダ室１６および第２シリンダ室１７内に対応して設けられており、その第１および第２偏心軸部４，５の外周に、それぞれロータ（ピストン）２２，２３が回転自在に嵌合され、第１および第２偏心軸部４，５の偏心回動によって、ロータ２２，２３が第１シリンダ室１６および第２シリンダ室１７の内周面に沿って回動されるようになっている。
　また、一体構造シリンダ１１には、公知の如く、第１シリンダ室１６および第２シリンダ室１７に対応してそれぞれブレード溝（図示省略）が設けられ、そのブレード溝内にロータ２２，２３の外周に押圧付勢された状態で溝内を摺動するブレード（図示省略）が組み込まれており、このブレードによって第１シリンダ室１６および第２シリンダ室１７内が吸入側と吐出側とに区画されるように構成されている。
　さらに、一体構造シリンダ１１には、第１シリンダ室１６および第２シリンダ室１７に対応して、各々シリンダ室１６，１７から半径方向外方に向って延びる複数の吸入ポート２４，２５および吸入配管接続穴２６，２７が設けられ、その吸入配管接続穴２６，２７にアキュームレータ等にからの吸入配管２８，２９が接続可能な構成とされている。これによって、低圧の冷媒ガスが吸入配管２８，２９から吸入ポート２４，２５を介して第１シリンダ室１６および第２シリンダ室１７内に吸入されるようになっている。
　この一体構造シリンダ１１において、少なくとも吸入ポート２４，２５および吸入配管接続穴２６，２７が設けられる周辺部位は、一体構造シリンダ１１の一端から他端までの間のシリンダ壁が連続壁とされており、そのシリンダ幅（厚さ）内に第１シリンダ室１６および第２シリンダ室１７の幅（厚さ）に制約されることなく、より径の大きい吸入ポート２４，２５および吸入配管接続穴２６，２７が穿設可能な構成とされている。なお、一体構造シリンダ１１は、吸入ポート２４，２５および吸入配管接続穴２６，２７、更には上記ブレード溝を設ける部分以外の部位に対して、切欠く部や減肉部を設け、材料費や重量を低減するようにしてもよい。
　以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
　上記のロータリ圧縮機１において、吸入配管２８，２９から吸入ポート２４，２５を経て第１シリンダ室１６および第２シリンダ室１７内に吸込まれた低圧の冷媒ガスは、回転軸３が回転駆動され、それに伴って第１シリンダ室１６および第２シリンダ室１７の内周面に沿ってロータ２２，２３が偏心回動されることによって圧縮される。そして、設定圧まで圧縮されたガスは、図示省略の吐出弁、吐出ポートを介して吐出チャンバー２０，２１内に吐出され、そこから密閉ハウジング２内に吐き出された後、圧縮機１の外部へと送出される。
　かかる多気筒型のロータリ圧縮機においては、前述の如く、シリンダ幅（厚さ）を薄幅化することにより漏れ損失を低減できるものの、シリンダ幅を薄幅化すると、吸入配管径が制約され、吸入圧損の増大によって、効率が低下する。また、セパレータプレートの貫通穴径を大きくして回転軸の偏心軸部を通し易くしたいが、貫通穴径を大きくすると、シール性の確保が難しくなり効率の低下を招く。更に、セパレータプレートの貫通穴径により偏心軸部を有する回転軸の組立て性が制限され、偏心軸部の偏心量を大きくすることができない。等の課題があった。
　しかるに、本実施形態においては、軸方向に所定間隔で複数の偏心軸部４，５が設けられている回転軸３を、偏心軸部４，５間の中間軸部６で上下に２分割し、一体に結合可能とされた分割構造の回転軸３とするとともに、複数の第１シリンダ８および第２シリンダ９を、両端面側に第１シリンダ室１６、第２シリンダ室１７が形成され、その中間に各シリンダ室１６，１７を仕切るセパレータプレート１０が一体に形成された一体構造シリンダ１１とした構成としている。
　このため、セパレータプレート１０に設けられる貫通穴１２をシール性の確保を優先した穴径としても、分割構造とされている回転軸３の中間軸部６をセパレータプレート１０の貫通穴１２に通した後、一体に結合することによって、偏心軸部４，５をセパレータプレート１０の貫通穴１２に通すことなく容易に組立てることができる。また、各シリンダ８，９の幅（厚さ）を薄幅化して漏れ損失を低減したとしても、一体構造のシリンダ１１の幅（厚さ）がセパレータプレート１０の厚さ分だけ厚くされ、その拡大されたシリンダ幅（厚さ）内に吸入ポート２４，２５および吸入配管接続穴２６，２７を設けることができることから、シリンダ幅に制約されることなく、吸入ポート２４，２５の径や吸入配管２８，２９の配管径を設定することが可能となる。
　これによって、吸入配管２８，２９の配管径による制約、セパレータプレート１０のシール制限あるいは回転軸３の組立て制限等の制約、制限を取り払った、現状を超えた設計が可能となり、多気筒型ロータリ圧縮機１の高効率化、部品数の削減や構成および組立ての簡素化等を図ることができる。
　また、本実施形態では、一体構造シリンダ１1の両端面に上部軸受部材１３および下部軸受部材１４を設置することにより両端が閉鎖された複数の第１シリンダ室１６および第２シリンダ室１７を形成し、その両端面の上部軸受部材１３および下部軸受部材１４により回転軸３を回転自在に支持する構成としている。このため、一体構造シリンダ１１の両端面に上部軸受部材１３および下部軸受部材１４を設置することにより、一体に形成されているセパレータプレート１０とで両端が閉鎖された複数の第１シリンダ室１６および第２シリンダ室１７を形成することができ、更にその一対の上部軸受部材１３および下部軸受部材４よって回転軸３を回転自在に支持することができる。
　従って、別々に構成された複数のシリンダ間に、別部品のセパレータプレートを挟んで組立て、更にその両端側に軸受部材を組付ける構成とされていた従来タイプの多気筒型ロータリ圧縮機に比べ、部品数を大幅に低減し、その構成および組立ての簡素化、小型化等を図ることができる。
　さらに、一体構造シリンダ１１には、各シリンダ室１６，１７から半径方向外方に向って延びる吸入ポート２４，２５および吸入配管接続穴２６，２７が設けられており、少なくともその周辺部位の一端から他端までの間が連続壁とされた構成とされている。このように、各シリンダ室１６，１７から半径方向に延長される吸入ポート２４，２５および吸入配管接続穴２６，２７の周辺部位の一端から他端まで間のシリンダ壁を、連続壁とすることにより、各々の第１シリンダ８および第２シリンダ９の幅（厚さ）に制約されることなく、径の大きい吸入ポート２４，２５および吸入配管接続穴２６，２７を設けることができる。
　このため、第１シリンダ８および第２シリンダ９のシリンダ幅を薄幅化して漏れ損失を低減するようにしても、それによって吸入ポート２４，２５の径や吸入配管２８，２９の配管径が制約されることがなく、圧損の増大により吸入効率が低下する等の問題点を解消することができる。
　また、本実施形態では、吸入ポート２４，２５および吸入配管接続穴２６，２７を複数のシリンダ室１６，１７に対応して複数設けている。このため、吸入ポート２４，２５および吸入配管接続穴２６，２７を複数のシリンダ室１６，１７に対応して複数設けた構成としても、一体構造シリンダ１１とすることにより、個々のシリンダ幅（厚さ）に制約されることなく、径の大きい吸入ポート２４，２５および吸入配管接続穴２６，２７を設けることができ、これによって、シリンダ幅（厚さ）を薄幅化しても、それによって吸入ポート２４，２５の径や吸入配管２８，２９の配管径が制約されることがなく、圧損の増大により吸入効率が低下する等の問題点を解消し、高効率化することができる。
［第２実施形態］
　次に、本発明の第２実施形態について、図２を用いて説明する。
　本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、吸入ポート３０および吸入配管接続穴３１の構成が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
　本実施形態では、図２に示されるように、複数のシリンダ室１６，１７に対して、セパレータプレート１０を跨ぐように分岐して連通された１つの大きな共通の吸入ポート３０を設け、この吸入ポート３０と連通する１つの大きな共通の吸入配管接続穴３１を設けることにより、１本の太い吸入配管３２が接続可能な構成とされている。
　このように、吸入ポート３０を、セパレータプレート１０を跨ぐように分岐して複数のシリンダ室１６，１７に連通する１つの共通の吸入ポート３０とし、該吸入ポート３０に連通して１つの共通の吸入配管接続穴３１を設けた構成とすることにより、複数のシリンダ幅に対応した一体構造シリンダ１１に対して、より大きな１つの共通の吸入ポート３０とそれに連通する１つの吸入配管接続穴３１を設け、分岐構成の大きな吸入ポート３０を介して複数のシリンダ室１６，１７に冷媒ガスを吸入させることができる。
　このため、シリンダ幅（厚さ）を薄幅化しても、それによって吸入ポート３０の径や吸入配管３２の配管径が制約されることがなく、圧損の増大により吸入効率が低下する等の問題点を解消し、一層の高効率化を図ることができるとともに、吸入配管系を一系統化することにより、構成の簡素化とコスト低減を図ることができる。
［第３実施形態］
　次に、本発明の第３実施形態について、図３を用いて説明する。
　本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、吸入ポート３３および吸入配管接続穴３４の構成が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
　本実施形態では、図３に示されるように、複数のシリンダ室１６，１７に対して、セパレータプレート１０を跨ぐようにして連通された１つの大きな共通の吸入ポート３３を設けるとともに、この吸入ポート３３と連通する１つの大きな共通の吸入配管接続穴３４を設けることにより、１本の太い吸入配管３５が接続可能な構成とされている。
　このように、吸入ポート３３を、セパレータプレート１０を跨ぐようにして複数のシリンダ室１６，１７に連通する１つの共通の吸入ポート３３とし、該吸入ポート３３に連通して１つの共通の吸入配管接続穴３４を設けた構成とすることにより、複数のシリンダ幅に対応した一体構造シリンダ１１に対して、より大きな１つの共通の吸入ポート３３とそれに連通する１つの吸入配管接続穴３４を設け、単一の大きな吸入ポート３３を介して複数のシリンダ室１６，１７に冷媒ガスを吸入させることができる。
　このため、シリンダ幅（厚さ）を薄幅化しても、それによって吸入ポート３３の径や吸入配管３５の配管径が制約されることがなく、圧損の増大により吸入効率が低下する等の問題点を解消し、一層の高効率化を図ることができるとともに、吸入配管系を一系統化することにより、構成の簡素化とコスト低減を図ることができる。
　なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、上部軸受部材１３を密閉ハウジング２に溶接、カシメ等により固定設置し、それに一体構造シリンダ１１をボルト１５により設置し、その一体構造シリンダ１１に下部軸受部材１４をボルト１５により設置した例について説明したが、これに限定されるものではなく、一体構造シリンダ１１を密閉ハウジング２に固定設置し、一体構造シリンダ１１に上部軸受部材１３および下部軸受部材１４をボルト１５により固定設置する構成としてもよい。
　また、上記実施形態では、単段の多気筒ロータリ圧縮機１として説明したが、このロータリ圧縮機１は、第１シリンダ８および第２シリンダ９の中の一方のシリンダを低段側の圧縮シリンダ、もう一方のシリンダを高段側の圧縮シリンダとした多段ロータリ圧縮機に適用してもよいことはもちろんである。
１　ロータリ圧縮機
３　回転軸
４　第１偏心軸部
５　第２偏心軸部
６　中間軸部
８　第１シリンダ
９　第２シリンダ
１０　セパレータプレート
１１　一体構造シリンダ
１３　上部軸受部材
１４　下部軸受部材
１６　第１シリンダ室
１７　第２シリンダ室
２３，２４，３０，３３　吸入ポート
２５，２６，３１，３４　吸入配管接続穴

Claims (6)

  1. 　複数のシリンダを備えた多気筒型のロータリ圧縮機において、
    　軸方向に所定間隔で複数の偏心軸部が設けられている回転軸は、前記偏心軸部間の中間軸部で分割され、一体に結合可能とされた分割構造の回転軸とされ、
    　前記複数のシリンダは、両端面側に各々シリンダ室が形成され、その中間に前記各シリンダ室を仕切るセパレータプレートが一体に形成された一体構造シリンダとされているロータリ圧縮機。
  2. 　前記一体構造シリンダには、その両端面に軸受部材が設置されることにより両端が閉鎖された複数の前記シリンダ室が形成され、その両端面の前記軸受部材を介して前記回転軸が回転自在に支持されている請求項１に記載のロータリ圧縮機。
  3. 　前記一体構造シリンダには、前記各シリンダ室から半径方向外方に向って延びる吸入ポートおよび吸入配管接続穴が設けられ、少なくともその周辺部位の一端から他端までの間が連続壁とされている請求項１または２に記載のロータリ圧縮機。
  4. 　前記吸入ポートおよび前記吸入配管接続穴は、前記複数のシリンダ室に対応して複数設けられている請求項３に記載のロータリ圧縮機。
  5. 　前記吸入ポートは、前記セパレータプレートを跨ぐように分岐されて前記複数のシリンダ室に連通された１つの吸入ポートとされ、該吸入ポートに連通して１つの前記吸入配管接続穴が設けられている請求項３に記載のロータリ圧縮機。
  6. 　前記吸入ポートは、前記セパレータプレートを跨ぐようにして前記複数のシリンダ室に連通された１つの吸入ポートとされ、該吸入ポートに連通して１つの前記吸入配管接続穴が設けられている請求項３に記載のロータリ圧縮機。
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