WO2019167574A1 - ロータリ圧縮機 - Google Patents

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WO2019167574A1
WO2019167574A1 PCT/JP2019/004183 JP2019004183W WO2019167574A1 WO 2019167574 A1 WO2019167574 A1 WO 2019167574A1 JP 2019004183 W JP2019004183 W JP 2019004183W WO 2019167574 A1 WO2019167574 A1 WO 2019167574A1
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WO
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piston
cylinder
center
height
chamber
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/004183
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English (en)
French (fr)
Inventor
田中　順也
Original Assignee
株式会社富士通ゼネラル
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Publication date
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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
    • 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
    • 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
    • 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
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00

Definitions

  • the present invention relates to a rotary compressor.
  • a rotary compressor In a rotary compressor, an annular piston provided eccentric to a rotation shaft rotates in a cylinder, and the tip of a plate-like vane that reciprocates in the cylinder as the piston rotates is brought into pressure contact with the outer peripheral surface of the piston.
  • the inside of the cylinder is divided into a compression chamber and a suction chamber.
  • a vane slides in a state of being biased by a spring in a vane groove of a cylinder sandwiched between an end plate and an intermediate partition plate.
  • FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a state in which the vane is inclined with the deflection of the rotating shaft in a general rotary compressor.
  • the piston 525 is inclined with respect to the direction orthogonal to the rotation shaft 515 in accordance with the inclination of the eccentric portion 552 of the rotation shaft 515, and the vertical direction of the rotary compressor
  • the vane 527 is inclined with respect to the sliding direction by the clearance between the vane 527 and the vane groove (in the axial direction of the rotation shaft 515).
  • the force F11 applied to the piston 525 from the eccentric part 552 and the force F12 applied to the piston 525 from the vane 527 are the center O of the height of the piston 525 with respect to the axial direction of the rotating shaft 515 (for convenience, the center line is illustrated. )).
  • the piston 525 is sandwiched between the force F11 and the force F12, and the inclined state of the piston 525 is maintained.
  • the contact state between the tip of the vane 527 and the outer peripheral surface of the piston 525 changes, and the tip of the vane 527 that slides while being restrained in the vane groove is the outer periphery of the piston 525.
  • One side hits the surface.
  • the surface pressure at the tip of the vane 527 locally increases in the axial direction of the rotating shaft 515, and the vane 527, the piston 525, and the like may be worn or damaged.
  • the vane in order to prevent the vane from hitting the piston on one side, the vane is divided into two with respect to the direction of the rotation axis, and the tips of the two vanes arranged in the direction of the rotation axis are arranged on the piston.
  • a configuration in which the outer peripheral surface is brought into contact with each other is known. In this configuration, the inclination is distributed to the two vanes to reduce the contact state between the piston and the vane.
  • the disclosed technique has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a rotary compressor that can prevent a vane from hitting a piston and improve the operation reliability of the vane.
  • a rotary compressor disclosed in the present application is a vertically-placed cylindrical compressor housing which is provided with a refrigerant discharge portion and a refrigerant suction portion and is sealed, and is disposed in the compressor housing and sucked from the suction portion.
  • the rotating shaft, the upper eccentric portion and the lower eccentric portion provided with a 180 ° phase difference between the rotating shaft, and the upper cylinder that revolves along the inner peripheral surface of the upper cylinder fitted to the upper eccentric portion.
  • Upper piston that forms the upper cylinder chamber inside And a lower piston that revolves along the inner peripheral surface of the lower cylinder and is formed in the lower eccentric part, forms a lower cylinder chamber in the lower cylinder, and protrudes into the upper cylinder chamber from an upper vane groove provided in the upper cylinder.
  • An upper vane that comes into contact with the piston and divides the upper cylinder chamber into an upper suction chamber and an upper compression chamber, and projects from the lower vane groove provided in the lower cylinder into the lower cylinder chamber and comes into contact with the lower piston to lower the lower cylinder chamber.
  • the height of the upper piston with respect to the axial direction of the rotating shaft is greater than the length of the upper eccentric portion with respect to the axial direction, and the height of the lower piston is The center of the length of the upper eccentric part is shifted to the intermediate partition plate side with respect to the center of the height of the upper piston, and the center of the height of the lower piston is lower eccentric. Center of length Is shifted to the intermediate partition plate side.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a rotary compressor of an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a compression unit of the rotary compressor according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the compression portion of the rotary compressor of the embodiment as viewed from above.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an eccentric portion of a rotating shaft and a piston in the rotary compressor of the embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a state where the rotary shaft is bent in the rotary compressor of the embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a load acting on the main shaft portion and the sub shaft portion of the rotary shaft in the rotary compressor of the embodiment.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a rotary compressor of an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a compression unit of the rotary compressor according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the compression portion of the rotary compressor of
  • FIG. 7 is a graph for explaining the relationship between the amount of displacement of the center of the eccentric part of the rotating shaft relative to the center of the height of the piston and the load applied to the main shaft part in the rotary compressor of the example. is there.
  • FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a modification of the eccentric portion of the rotary shaft in the rotary compressor of the embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a state in which the vane is inclined with the deflection of the rotating shaft in a general rotary compressor.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a rotary compressor of an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a compression unit of the rotary compressor according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the compression portion of the rotary compressor of the embodiment as viewed from above.
  • the rotary compressor 1 is disposed at a lower portion in a sealed vertical cylindrical compressor housing 10 and at an upper portion in the compressor housing 10.
  • a motor 11 that drives the compression unit 12 via a rotating shaft 15 and a vertically-installed cylindrical accumulator 25 that is fixed to the outer peripheral surface of the compressor housing 10 are provided.
  • the accumulator 25 is connected to the upper cylinder chamber 130T (see FIG. 2) of the upper cylinder 121T through the upper suction pipe 105 and the accumulator upper L-shaped pipe 31T as the suction section, and the lower suction pipe 104 and the lower accumulator as the suction section.
  • the lower cylinder 121S is connected to the lower cylinder chamber 130S (see FIG. 2) via the L-shaped pipe 31S.
  • the motor 11 includes a stator 111 disposed on the outside and a rotor 112 disposed on the inside.
  • the stator 111 is fixed to the inner peripheral surface of the compressor housing 10 in a shrink-fit state
  • the rotor 112 is fixed to the rotating shaft 15 in a shrink-fit state.
  • the rotary shaft 15 has a countershaft portion 151 below the lower eccentric portion 152S rotatably supported by a sub-bearing portion 161S provided on the lower end plate 160S, and a main shaft portion 153 above the upper eccentric portion 152T has an upper end plate.
  • An upper piston 125T and a lower piston 125S are supported by an upper eccentric portion 152T and a lower eccentric portion 152S, respectively, which are rotatably supported by a main bearing portion 161T provided at 160T and provided with a phase difference of 180 degrees from each other. Accordingly, the upper piston 125T and the lower piston 125S are revolved along the inner peripheral surfaces of the upper cylinder 121T and the lower cylinder 121S, respectively, while being rotatably supported with respect to the compression unit 12.
  • FIG. 2 Inside the compressor housing 10, the lubricity of sliding parts such as the upper piston 125T and the lower piston 125S sliding in the compression part 12 is ensured, and the upper compression chamber 133T (see FIG. 2) and the lower compression chamber 133S are secured. In order to seal (refer FIG. 2), the lubricating oil 18 is enclosed by the quantity which substantially immerses the compression part 12.
  • FIG. An attachment leg 310 (see FIG. 1) that fixes a plurality of elastic support members (not shown) that support the entire rotary compressor 1 is fixed to the lower side of the compressor housing 10.
  • the compression unit 12 compresses the refrigerant sucked from the upper suction pipe 105 and the lower suction pipe 104 and discharges it from a discharge pipe 107 described later.
  • the compression portion 12 includes, from above, an upper end plate cover 170 ⁇ / b> T having a bulging portion in which a hollow space is formed, an upper end plate 160 ⁇ / b> T, an annular upper cylinder 121 ⁇ / b> T, an intermediate partition plate 140, an annular shape.
  • the lower cylinder 121S, the lower end plate 160S, and a flat plate-like lower end plate cover 170S are laminated.
  • the entire compression unit 12 is fixed by a plurality of through bolts 174 and 175 and auxiliary bolts 176 arranged substantially concentrically from above and below.
  • an upper cylinder inner wall 123T is formed in the upper cylinder 121T along a concentric circle with the rotating shaft 15 of the motor 11.
  • An upper piston 125T having an outer diameter smaller than the inner diameter of the upper cylinder 121T is disposed in the upper cylinder inner wall 123T, and the refrigerant is sucked, compressed, and discharged between the upper cylinder inner wall 123T and the upper piston 125T.
  • An upper compression chamber 133T is formed.
  • a lower cylinder inner wall 123S is formed on the lower cylinder 121S along a concentric circle with the rotating shaft 15 of the motor 11.
  • a lower piston 125S having an outer diameter smaller than the inner diameter of the lower cylinder 121S is disposed in the lower cylinder inner wall 123S. The refrigerant is sucked, compressed, and discharged between the lower cylinder inner wall 123S and the lower piston 125S.
  • a lower compression chamber 133S is formed.
  • the upper cylinder 121T has an upper protrusion 122T protruding from a circular outer periphery.
  • the upper protruding portion 122T is provided with an upper vane groove 128T that extends radially outward from the upper cylinder chamber 130T.
  • An upper vane 127T is slidably disposed in the upper vane groove 128T.
  • the lower cylinder 121S has a lower side protrusion 122S protruding from a circular outer periphery.
  • the lower side protrusion 122S is provided with a lower vane groove 128S extending radially outward from the lower cylinder chamber 130S.
  • a lower vane 127S is slidably disposed in the lower vane groove 128S.
  • the upper cylinder 121T is provided with an upper spring hole 124T at a position that does not penetrate the upper cylinder chamber 130T at a position overlapping the upper vane groove 128T from the outer surface.
  • An upper spring 126T is disposed in the upper spring hole 124T.
  • the lower cylinder 121S is provided with a lower spring hole 124S at a depth that does not penetrate the lower cylinder chamber 130S at a position overlapping the lower vane groove 128S from the outer surface.
  • a lower spring 126S is disposed in the lower spring hole 124S.
  • the refrigerant compressed in the compressor casing 10 is introduced into the lower cylinder 121S by communicating the radially outer side of the lower vane groove 128S with the interior of the compressor casing 10 through an opening, and is introduced into the lower vane 127S.
  • a lower pressure introduction path 129S is formed in which a back pressure is applied by the pressure of the refrigerant.
  • the compressed refrigerant in the compressor housing 10 is also introduced from the lower spring hole 124S.
  • the compressed refrigerant in the compressor housing 10 is introduced into the upper cylinder 121T by communicating the radially outer side of the upper vane groove 128T with the inside of the compressor housing 10 through the opening, and the compressed air in the compressor housing 10 is introduced into the upper vane 127T.
  • An upper pressure introduction path 129T that applies back pressure by the pressure of the refrigerant is formed.
  • the compressed refrigerant in the compressor housing 10 is also introduced from the upper spring hole 124T.
  • an upper suction hole 135T that fits into the upper suction pipe 105 is provided in the upper protruding portion 122T of the upper cylinder 121T.
  • a lower suction hole 135S that fits into the lower suction pipe 104 is provided in the lower side protruding portion 122S of the lower cylinder 121S.
  • the upper cylinder chamber 130 ⁇ / b> T is closed by an upper end plate 160 ⁇ / b> T and an intermediate partition plate 140 on the upper and lower sides, respectively.
  • the lower cylinder chamber 130S is closed at the top and bottom by an intermediate partition plate 140 and a lower end plate 160S, respectively.
  • the upper cylinder chamber 130T includes an upper suction chamber 131T communicating with the upper suction hole 135T and an upper end of the upper vane 127T pressed by the upper spring 126T and abutting against the outer peripheral surface of the upper piston 125T.
  • An upper compression chamber 133T communicating with an upper discharge hole 190T provided in the plate 160T is partitioned.
  • the lower cylinder chamber 130S includes a lower suction chamber 131S communicating with the lower suction hole 135S and a lower plate provided in the lower end plate 160S when the lower vane 127S is pressed by the lower spring 126S and comes into contact with the outer peripheral surface of the lower piston 125S.
  • a lower compression chamber 133S communicating with the discharge hole 190S.
  • the upper end plate 160T is provided with an upper discharge hole 190T that penetrates the upper end plate 160T and communicates with the upper compression chamber 133T of the upper cylinder 121T.
  • An upper valve seat (not shown) is formed around the discharge hole 190T.
  • the upper end plate 160T is formed with an upper discharge valve accommodating recess 164T extending in a groove shape from the position of the upper discharge hole 190T in the circumferential direction of the upper end plate 160T.
  • the upper discharge valve accommodating recess 164T has a reed valve type upper discharge valve 200T and a rear end whose rear end is fixed by an upper rivet 202T in the upper discharge valve accommodating recess 164T and whose front opens and closes the upper discharge hole 190T.
  • the upper discharge valve holder 201T as a whole is placed on the upper discharge valve 200T and fixed in the upper discharge valve housing recess 164T by the upper rivet 202T, and the front part is curved (warped) to regulate the opening degree of the upper discharge valve 200T. Contained.
  • the lower end plate 160S is provided with a lower discharge hole 190S that penetrates the lower end plate 160S and communicates with the lower compression chamber 133S of the lower cylinder 121S.
  • the lower end plate 160S is formed with a lower discharge valve accommodating recess (not shown) extending in a groove shape from the position of the lower discharge hole 190S in the circumferential direction of the lower end plate 160S.
  • the lower discharge valve housing recess has a rear end fixed to the lower discharge valve housing recess by a lower rivet 202S, and a front portion that opens and closes the lower discharge hole 190S.
  • the entire lower discharge valve presser 201S that is overlapped with the valve 200S and fixed in the lower discharge valve housing recess by the lower rivet 202S and whose front portion is curved (warped) to regulate the opening degree of the lower discharge valve 200S is housed. Yes.
  • An upper end plate cover chamber 180T is formed between the upper end plate 160T and the upper end plate cover 170T having a bulging portion.
  • a lower end plate cover chamber 180S (see FIG. 1) is formed between the lower end plate 160S and the flat plate-like lower end plate cover 170S which are closely fixed to each other.
  • a refrigerant passage hole 136 that penetrates the lower end plate 160S, the lower cylinder 121S, the intermediate partition plate 140, the upper end plate 160T, and the upper cylinder 121T and communicates the lower end plate cover chamber 180S and the upper end plate cover chamber 180T is provided.
  • the upper piston 125T fitted to the upper eccentric portion 152T of the rotary shaft 15 is rotated along the outer peripheral surface of the upper cylinder chamber 130T (the inner peripheral surface of the upper cylinder 121T) by the rotation of the rotary shaft 15.
  • the upper suction chamber 131T sucks refrigerant from the upper suction pipe 105 while expanding the volume
  • the upper compression chamber 133T compresses the refrigerant while reducing the volume, and the pressure of the compressed refrigerant is changed to the upper discharge valve.
  • the upper discharge valve 200T When the pressure is higher than the pressure in the upper end plate cover chamber 180T outside 200T, the upper discharge valve 200T is opened, and the refrigerant is discharged from the upper compression chamber 133T to the upper end plate cover chamber 180T.
  • the refrigerant discharged into the upper end plate cover chamber 180T is discharged into the compressor housing 10 from an upper end plate cover discharge hole 172T (see FIG. 1) provided in the upper end plate cover 170T.
  • the lower piston 125S fitted to the lower eccentric portion 152S of the rotary shaft 15 by the rotation of the rotary shaft 15 causes the outer peripheral surface of the lower cylinder chamber 130S (the inner peripheral surface of the lower cylinder 121S).
  • the lower suction chamber 131S sucks in the refrigerant from the lower suction pipe 104 while increasing the volume
  • the lower compression chamber 133S compresses the refrigerant while reducing the volume, and the pressure of the compressed refrigerant is reduced.
  • the lower discharge valve 200S opens and the refrigerant is discharged from the lower compression chamber 133S to the lower end plate cover chamber 180S.
  • the refrigerant discharged into the lower end plate cover chamber 180S passes through the refrigerant passage hole 136 and the upper end plate cover chamber 180T and is discharged into the compressor housing 10 from the upper end plate cover discharge hole 172T provided in the upper end plate cover 170T. .
  • the refrigerant discharged into the compressor housing 10 is a notch (not shown) provided on the outer periphery of the stator 111 that communicates with the upper and lower sides, a gap (not shown) between winding portions of the stator 111, or the stator 111. Is guided to the upper side of the motor 11 through a gap 115 (see FIG. 1) between the rotor 112 and the rotor 112, and is discharged from a discharge pipe 107 serving as a discharge portion disposed on the upper portion of the compressor housing 10.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the eccentric part 152 (upper eccentric part 152T, lower eccentric part 152S) and the piston 125 (upper piston 125T, lower piston 125S) of the rotary shaft 15 in the rotary compressor 1 of the embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a state in which the rotary shaft 15 is bent in the rotary compressor 1 according to the embodiment.
  • piston 125 when simply referred to as the piston 125, it refers to both the upper piston 125T and the lower piston 125S, and when simply referred to as the eccentric portion 152, it refers to both the upper eccentric portion 152T and the lower eccentric portion 152S.
  • vane 127 when simply referring to the vane 127, it refers to both the upper vane 127T and the lower vane 127S.
  • the position of the upper eccentric portion 152T is shifted in the axial direction with respect to the position of the upper piston 125T, and the position of the lower eccentric portion 152S is set to the position of the lower piston 125S. It is shifted in the axial direction.
  • the height H of the upper piston 125T with respect to the axial direction of the rotary shaft 15 is greater than the length L of the upper eccentric portion 152T with respect to the axial direction of the rotary shaft 15.
  • the height H of the lower piston 125S with respect to the axial direction of the rotary shaft 15 is larger than the length L of the lower eccentric portion 152S with respect to the axial direction of the rotary shaft 15.
  • the center Oet of the length L of the upper eccentric portion 152T is shifted toward the intermediate partition plate 140 with respect to the center Opt of the height H of the upper piston 125T.
  • the center Oes of the length L of the lower eccentric portion 152S is shifted toward the intermediate partition plate 140 with respect to the center Ops of the height H of the lower piston 125S.
  • the center Opt of the height H of the upper piston 125T is shifted from the center Oet of the length L of the upper eccentric portion 152T toward the upper end plate 160T.
  • center Ops of the lower piston 125S with the height H is shifted to the lower end plate 160S side with respect to the center Oes of the length L of the lower eccentric portion 152S.
  • the centers Opt, Ops, Oet, and Oes are shown as center lines in the drawings.
  • the positional deviation amount of the center Oet of the upper eccentric portion 152T with respect to the center Opt of the height H of the upper piston 125T is 2% or more of the height H of the upper piston 125T. Further, the positional deviation amount of the center Oes of the lower eccentric portion 152S with respect to the center Ops of the height H of the lower piston 125S is 2% or more of the height H of the lower piston 125S.
  • the center of the eccentric portion 152 (Oet, Oes) and the center of the piston 125 (Opt, Ops) coincide. Even if it is the structure to be made, the position shift amount of the center (Oet, Oes) of the eccentric part 152 may occur about 1 [%] of the height H of the piston 125.
  • the present embodiment intentionally secures a misalignment amount larger than the misalignment amount caused by the dimensional tolerance variation, and the misalignment amount at the center (Oet, Oes) of the length L of the eccentric portion 152. Is secured to 2% or more.
  • the force F1 applied to the upper piston 125T from the upper eccentric portion 152T and the force F2 applied to the upper piston 125T from the upper vane 127T are shifted in the height H direction of the upper piston 125T, thereby rotating to the upper piston 125T.
  • the force F3 acts, and the upper piston 125T tilts counterclockwise in FIG.
  • the upper piston 125T is inclined with the corner C of the outer peripheral portion of the upper eccentric portion 152T opposite to the corner on the intermediate partition plate 140 side as a fulcrum.
  • the upper piston 125T is inclined in the direction opposite to the inclination direction of the upper eccentric portion 152T, thereby canceling the influence of the inclination of the upper eccentric portion 152T, and the upper vane via the upper piston 125T by the inclination of the upper eccentric portion 152T. Inclination of 127T is suppressed. As described above, the upper piston 125T is easily inclined in the direction opposite to the inclination direction of the upper eccentric portion 152T, thereby suppressing the amount of inclination generated in the upper vane 127T when the rotating shaft 15 is bent.
  • the center Oes of the lower eccentric portion 152S is shifted upward (intermediate partition plate 140 side) from the center Ops of the lower piston 125S.
  • a force F1 in which the eccentric portion 152S pushes the lower piston 125S is applied to a position Ms above the center Ops of the lower piston 125S.
  • the force F1 applied to the lower piston 125S from the lower eccentric portion 152S and the force F2 applied to the lower piston 125S from the lower vane 127S are shifted in the height H direction of the lower piston 125S, thereby rotating to the lower piston 125S.
  • the force F3 acts, and the lower piston 125S tilts clockwise in FIG. At this time, the lower piston 125S is tilted with the corner C on the opposite side of the outer peripheral portion of the lower eccentric portion 152S from the corner on the intermediate partition plate 140 side as a fulcrum.
  • the lower piston 125S is tilted in the direction opposite to the tilt direction of the lower eccentric portion 152S, thereby canceling the influence of the tilt of the lower eccentric portion 152S, and the lower vane via the lower piston 125S by the tilt of the lower eccentric portion 152S. Inclination of 127S is suppressed.
  • the tilt amount generated in the lower vane 127S when the rotating shaft 15 is bent is suppressed.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the loads acting on the main shaft portion 153 and the sub shaft portion 151 of the rotary shaft 15 in the rotary compressor 1 of the embodiment.
  • FIG. 7 shows the positional deviation amount of the center (Oet, Oes) of the length L of the eccentric portion 152 of the rotating shaft 15 with respect to the center (Opt, Ops) of the height 125 of the piston 125 in the rotary compressor 1 of the embodiment.
  • 4 is a graph for explaining a relationship with a load applied to a main shaft portion 153.
  • the vertical axis represents the load reduction rate [%] of the main shaft portion 153
  • the horizontal axis represents the height H of the piston 125 (upper piston 125 T and lower piston 125 S) in the axial direction of the rotary shaft 15.
  • the ratio [%] of the positional deviation amount of the center (Oet, Oes) of the length L of the eccentric part 152 (upper eccentric part 152T and lower eccentric part 152S), that is, (the positional deviation amount / the height H of the piston 125). [%] Is shown.
  • a state where a load P is applied to the middle of the beam will be described using a beam supported at both ends (A end, B end) as a model.
  • the load acting on the A end of the beam decreases as the distance a between the position where the load P is applied and the A end increases.
  • the load acting on the B end also decreases as the distance b between the position where the load P is applied and the B end increases.
  • the beam is assumed to be the rotation shaft 15, and the A end and B end of the beam are replaced with the main shaft portion 153 and the sub shaft portion 151, and the position where the load P is applied is replaced with the eccentric portion 152.
  • the center (Oet, Oes) of the eccentric portion 152 of the rotating shaft 15 is moved closer to the intermediate partition plate 140 than the center (Opt, Ops) of the piston 125, thereby the main shaft portion of the rotating shaft 15. Since the distance of the eccentric part 152 from 153 and the subshaft part 151 increases, the load applied to the main shaft part 153 and the subshaft part 151 of the rotating shaft 15 decreases.
  • the load applied to the main shaft portion 153 was reduced by increasing (the amount of positional deviation / the height H of the piston 125) [%].
  • the load applied to the main shaft portion 153 decreases by about 2 [%].
  • Table 1 shows examples of dimensions of the eccentric portion 152, the piston 125, and the intermediate partition plate 140 and the reduction rate of the load applied to the main shaft portion 153 as Examples 1 and 2 according to the present embodiment.
  • the height H of the piston 125 (upper piston 125T, lower piston 125S) is larger than the length L of the eccentric part 152 (upper eccentric part 152T, lower eccentric part 152S).
  • the center (Oes, Oet) of the length L of the eccentric portion 152 is shifted toward the intermediate partition plate 140 side with respect to the center (Opt, Ops) of the height 125 of the piston 125.
  • the piston 125 inclines in the direction opposite to the direction in which the eccentric portion 152 inclines when the rotation shaft 15 is deflected, thereby canceling out the influence of the deflection of the rotation shaft 15, and the eccentric portion 152 is inclined.
  • the inclination of the vane 127 can be suppressed.
  • the vane 127 can be prevented from coming into contact with the piston 125, and the operation reliability of the vane 127 can be improved.
  • the center portion (Oes, Oet) of the eccentric portion 152 is closer to the intermediate partition plate 140 side than the center (Opt, Ops) of the piston 125.
  • the load added to the subshaft part 151 becomes small, it becomes possible to make the shaft diameter of the rotating shaft 15 small. Thereby, as the circumference of the rotating shaft 15 becomes smaller, the sliding loss that occurs in the main bearing portion 161T and the auxiliary bearing portion 161S can be reduced, and the compressor efficiency can be improved.
  • the displacement amount of the center (Oes, Oet) of the length L of the eccentric part 152 with respect to the center (Ops, Opt) of the height H of the piston 125 is the height of the piston 125. 2% or more of H.
  • FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a modification of the eccentric portion 152 of the rotary shaft 15 in the rotary compressor 1 of the embodiment.
  • a chamfered portion R is formed at a corner C of the outer peripheral portion of the upper eccentric portion 152T on the side opposite to the corner on the intermediate partition plate 140 side.
  • a chamfered portion R is formed at a corner C on the opposite side of the outer peripheral portion of the lower eccentric portion 152S from the corner on the intermediate partition plate 140 side.
  • the chamfered portion R is formed by, for example, R chamfering or C chamfering.
  • the position (Mt, Ms) where the force F1 that the eccentric portion 152 pushes the piston 125 with the deflection of the rotating shaft 15 deviates from the center (Opt, Ops) of the piston 125T.
  • the force F1 applied to the piston 125 from the eccentric portion 152 and the force F2 applied to the piston 125 from the vane 127 are shifted in the height H direction of the piston 125, so that the rotational force F3 acts on the piston 125,
  • the piston 125 is inclined in the direction opposite to the inclination direction of the eccentric portion 152.
  • the chamfered portion R is formed in the eccentric portion 152 as described above, when the eccentric portion 152 is inclined, the piston 125 is easily inclined smoothly with the corner C of the eccentric portion 152 as a fulcrum. . Thereby, since the inclination of the vane 127 is smoothly suppressed, the vane 127 is further prevented from coming into contact with the piston 125, and the operation reliability of the vane 127 can be further improved.
  • the corners of the outer eccentric portions of the upper eccentric portion 152T and the lower eccentric portion 152S on the intermediate partition plate 140 side are also similar to the corner C.
  • a chamfered portion R may be formed.
  • the two-cylinder rotary compressor 1 has a longer distance between the main shaft portion 153 and the sub-shaft portion 151 of the rotation shaft 15 than the one-cylinder type rotary compressor, so that the rotation shaft 15 There is a tendency for the deflection generated in the case to increase. For this reason, a high effect is acquired by the eccentric part 152 in this invention.

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Abstract

ロータリ圧縮機において、回転軸の軸方向に対する上ピストンの高さは、回転軸の軸方向に対する上偏心部の長さよりも大きく、下ピストンの高さは、下偏心部の長さよりも大きい。回転軸の軸方向において、上ピストンの高さの中心に対して上偏心部の長さの中心が中間仕切板側へずらされると共に、下ピストンの高さの中心に対して下偏心部の長さの中心が中間仕切板側へずらされている。

Description

ロータリ圧縮機
　本発明は、ロータリ圧縮機に関する。
　ロータリ圧縮機では、回転軸に偏心して設けられた環状のピストンがシリンダ内で回転し、ピストンの回転に伴いシリンダ内を往復移動する板状のベーンの先端が、ピストンの外周面に圧接されることで、シリンダ内が圧縮室と吸入室とに区画されている。２シリンダ型のロータリ圧縮機では、ベーンが、端板と中間仕切板とで挟まれたシリンダのベーン溝内を、スプリングによって付勢された状態で摺動する。
　この種のロータリ圧縮機では、シリンダ内でピストンによってガス冷媒を圧縮するときに、回転軸が軸方向に対して微小量だけ撓む。図９は、一般的なロータリ圧縮機において、回転軸の撓みに伴ってベーンに傾きが生じる状態を説明するための模式図である。図９に示すように、回転軸５１５に撓みが生じた場合、回転軸５１５の偏心部５５２の傾きに伴ってピストン５２５が回転軸５１５と直交する方向に対して傾き、ロータリ圧縮機の上下方向（回転軸５１５の軸方向）におけるベーン５２７とベーン溝とのクリアランス分だけ、ベーン５２７が摺動方向に対して傾く。
　このとき、偏心部５５２からピストン５２５に加わる力Ｆ１１と、ベーン５２７からピストン５２５に加わる力Ｆ１２とが、回転軸５１５の軸方向に対するピストン５２５の高さの中心Ｏ（便宜上、中心線として図示する。）にそれぞれ作用する。このため、ピストン５２５は、力Ｆ１１と力Ｆ１２とで挟まれて、ピストン５２５の傾斜状態が保たれてしまう。このようにピストン５２５が傾斜することで、ベーン５２７の先端とピストン５２５の外周面との接触状態が変化し、ベーン溝内に拘束された状態で摺動するベーン５２７の先端がピストン５２５の外周面に片当たり状態になる。このとき、回転軸５１５の軸方向においてベーン５２７の先端の面圧が局所的に増大し、ベーン５２７、ピストン５２５等の摩耗や破損が生じるおそれがある。
　関連技術のロータリ圧縮機としては、ピストンにベーンが片当たりすることを抑えるために、回転軸方向に対してベーンを２つに分割し、回転軸方向に並べた２つのベーンの先端をピストンの外周面にそれぞれ接触させる構成が知られている。この構成では、２つのベーンに傾きを分散し、ピストンとベーンとの片当たり状態を軽減させている。
国際公開第２０１４／０２５０２５号
　しかしながら、上述した関連技術のロータリ圧縮機では、ベーンを２つに分割することで、各ベーン同士に摺動抵抗が生じるので、ベーン全体での摺動性に影響があり、ベーン全体の動作信頼性が低下する。また、２つに分割されたベーン毎にスプリングが配置されるので、構造が複雑化し、製造コストがかさむ。
　開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、ピストンにベーンが片当たりすることを抑え、ベーンの動作信頼性を高めることができるロータリ圧縮機を提供することを目的とする。
　本願の開示するロータリ圧縮機の一態様は、冷媒の吐出部及び冷媒の吸入部が設けられ密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体と、圧縮機筐体内に配置され吸入部から吸入された冷媒を圧縮し吐出部から吐出する圧縮部と、圧縮機筐体内に配置され圧縮部を駆動するモータと、を有し、圧縮部は、環状の上シリンダ及び下シリンダと、上シリンダの上側を閉塞する上端板と、下シリンダの下側を閉塞する下端板と、上シリンダと下シリンダの間に配置され上シリンダの下側及び下シリンダの上側を閉塞する中間仕切板と、モータにより回転される回転軸と、回転軸に互いに１８０°の位相差をつけて設けられた上偏心部及び下偏心部と、上偏心部に嵌合され上シリンダの内周面に沿って公転し上シリンダ内に上シリンダ室を形成する上ピストンと、下偏心部に嵌合され下シリンダの内周面に沿って公転し下シリンダ内に下シリンダ室を形成する下ピストンと、上シリンダに設けられた上ベーン溝から上シリンダ室内に突出し上ピストンと当接して上シリンダ室を上吸入室と上圧縮室に区画する上ベーンと、下シリンダに設けられた下ベーン溝から下シリンダ室内に突出し下ピストンと当接して下シリンダ室を下吸入室と下圧縮室に区画する下ベーンと、を有するロータリ圧縮機において、回転軸の軸方向に対する上ピストンの高さは、軸方向に対する上偏心部の長さよりも大きく、下ピストンの高さは、下偏心部の長さよりも大きく、上ピストンの高さの中心に対して上偏心部の長さの中心が中間仕切板側へずらされると共に、下ピストンの高さの中心に対して下偏心部の長さの中心が中間仕切板側へずらされている。
　本願の開示するロータリ圧縮機の一態様によれば、ピストンにベーンが片当たりすることを抑え、ベーンの動作信頼性を高めることができる。
図１は、実施例のロータリ圧縮機を示す縦断面図である。 図２は、実施例のロータリ圧縮機の圧縮部を示す分解斜視図である。 図３は、実施例のロータリ圧縮機の圧縮部を上方から見た横断面図である。 図４は、実施例のロータリ圧縮機における回転軸の偏心部及びピストンを示す模式図である。 図５は、実施例のロータリ圧縮機において、回転軸に撓みが生じた状態を示す模式図である。 図６は、実施例のロータリ圧縮機において、回転軸の主軸部と副軸部に作用する荷重を説明するための模式図である。 図７は、実施例のロータリ圧縮機において、ピストンの高さの中心に対する回転軸の偏心部の高さの中心の位置ずれ量と、主軸部に加わる荷重との関係を説明するためのグラフである。 図８は、実施例のロータリ圧縮機における回転軸の偏心部の変形例を説明するための模式図である。 図９は、一般的なロータリ圧縮機において、回転軸の撓みに伴ってベーンに傾きが生じる状態を説明するための模式図である。
　以下に、本願の開示するロータリ圧縮機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例によって、本願の開示するロータリ圧縮機が限定されるものではない。
　（ロータリ圧縮機の構成）
　図１は、実施例のロータリ圧縮機を示す縦断面図である。図２は、実施例のロータリ圧縮機の圧縮部を示す分解斜視図である。図３は、実施例のロータリ圧縮機の圧縮部を上方から見た横断面図である。
　図１に示すように、ロータリ圧縮機１は、密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体１０内の下部に配置された圧縮部１２と、圧縮機筐体１０内の上部に配置され、回転軸１５を介して圧縮部１２を駆動するモータ１１と、圧縮機筐体１０の外周面に固定された縦置き円筒状のアキュムレータ２５と、を備えている。
　アキュムレータ２５は、吸入部としての上吸入管１０５及びアキュムレータ上Ｌ字管３１Ｔを介して上シリンダ１２１Ｔの上シリンダ室１３０Ｔ（図２参照）と接続され、吸入部としての下吸入管１０４及びアキュムレータ下Ｌ字管３１Ｓを介して下シリンダ１２１Ｓの下シリンダ室１３０Ｓ（図２参照）と接続されている。
　モータ１１は、外側に配置されたステータ１１１と、内側に配置されたロータ１１２と、を備えている。ステータ１１１は、圧縮機筐体１０の内周面に焼嵌め状態で固定されており、ロータ１１２は、回転軸１５に焼嵌め状態で固定されている。
　回転軸１５は、下偏心部１５２Ｓの下方の副軸部１５１が、下端板１６０Ｓに設けられた副軸受部１６１Ｓに回転自在に支持され、上偏心部１５２Ｔの上方の主軸部１５３が、上端板１６０Ｔに設けられた主軸受部１６１Ｔに回転自在に支持され、互いに１８０度の位相差をつけて設けられた上偏心部１５２Ｔ及び下偏心部１５２Ｓにそれぞれ上ピストン１２５Ｔ及び下ピストン１２５Ｓが支持されることによって、圧縮部１２に対して回転自在に支持されるとともに、回転によって上ピストン１２５Ｔ及び下ピストン１２５Ｓをそれぞれ上シリンダ１２１Ｔ、下シリンダ１２１Ｓの内周面に沿って公転運動させる。
　圧縮機筐体１０の内部には、圧縮部１２において摺動する上ピストン１２５Ｔ及び下ピストン１２５Ｓ等の摺動部の潤滑性を確保し、上圧縮室１３３Ｔ（図２参照）及び下圧縮室１３３Ｓ（図２参照）をシールするために、潤滑油１８が圧縮部１２をほぼ浸漬する量だけ封入されている。圧縮機筐体１０の下側には、ロータリ圧縮機１全体を支持する複数の弾性支持部材（図示せず）を係止する取付脚３１０（図１参照）が固定されている。
　図１に示すように、圧縮部１２は、上吸入管１０５及び下吸入管１０４から吸入された冷媒を圧縮し、後述する吐出管１０７から吐出する。図２に示すように、圧縮部１２は、上から、内部に中空空間が形成された膨出部を有する上端板カバー１７０Ｔ、上端板１６０Ｔ、環状の上シリンダ１２１Ｔ、中間仕切板１４０、環状の下シリンダ１２１Ｓ、下端板１６０Ｓ及び平板状の下端板カバー１７０Ｓを積層して構成されている。圧縮部１２全体は、上下から略同心円上に配置された複数の通しボルト１７４，１７５及び補助ボルト１７６によって固定されている。
　図３に示すように、上シリンダ１２１Ｔには、モータ１１の回転軸１５と同心円上に沿って、上シリンダ内壁１２３Ｔが形成されている。上シリンダ内壁１２３Ｔ内には、上シリンダ１２１Ｔの内径よりも小さい外径の上ピストン１２５Ｔが配置されており、上シリンダ内壁１２３Ｔと上ピストン１２５Ｔとの間に、冷媒を吸入し圧縮して吐出する上圧縮室１３３Ｔが形成される。下シリンダ１２１Ｓには、モータ１１の回転軸１５と同心円上に沿って、下シリンダ内壁１２３Ｓが形成されている。下シリンダ内壁１２３Ｓ内には、下シリンダ１２１Ｓの内径よりも小さい外径の下ピストン１２５Ｓが配置されており、下シリンダ内壁１２３Ｓと下ピストン１２５Ｓとの間に、冷媒を吸入し圧縮して吐出する下圧縮室１３３Ｓが形成される。
　図２及び図３に示すように、上シリンダ１２１Ｔは、円形状の外周から張り出した上側方突出部１２２Ｔを有する。上側方突出部１２２Ｔには、上シリンダ室１３０Ｔから放射状に外方へ延びる上ベーン溝１２８Ｔが設けられている。上ベーン溝１２８Ｔ内には、上ベーン１２７Ｔが摺動可能に配置されている。下シリンダ１２１Ｓは、円形状の外周から張り出した下側方突出部１２２Ｓを有する。下側方突出部１２２Ｓには、下シリンダ室１３０Ｓから放射状に外方へ延びる下ベーン溝１２８Ｓが設けられている。下ベーン溝１２８Ｓ内には、下ベーン１２７Ｓが摺動可能に配置されている。
　上シリンダ１２１Ｔには、外側面から上ベーン溝１２８Ｔと重なる位置に、上シリンダ室１３０Ｔに貫通しない深さで上スプリング穴１２４Ｔが設けられている。上スプリング穴１２４Ｔには上スプリング１２６Ｔが配置されている。下シリンダ１２１Ｓには、外側面から下ベーン溝１２８Ｓと重なる位置に、下シリンダ室１３０Ｓに貫通しない深さで下スプリング穴１２４Ｓが設けられている。下スプリング穴１２４Ｓには下スプリング１２６Ｓが配置されている。
　また、下シリンダ１２１Ｓには、下ベーン溝１２８Ｓの径方向外側と圧縮機筐体１０内とを開口部で連通して圧縮機筐体１０内の圧縮された冷媒を導入し、下ベーン１２７Ｓに冷媒の圧力により背圧をかける下圧力導入路１２９Ｓが形成されている。なお、圧縮機筐体１０内の圧縮された冷媒は、下スプリング穴１２４Ｓからも導入される。また、上シリンダ１２１Ｔには、上ベーン溝１２８Ｔの径方向外側と圧縮機筐体１０内とを開口部で連通して圧縮機筐体１０内の圧縮された冷媒を導入し、上ベーン１２７Ｔに冷媒の圧力により背圧をかける上圧力導入路１２９Ｔが形成されている。なお、圧縮機筐体１０内の圧縮された冷媒は、上スプリング穴１２４Ｔからも導入される。
　図３に示すように、上シリンダ１２１Ｔの上側方突出部１２２Ｔには、上吸入管１０５と嵌合する上吸入孔１３５Ｔが設けられている。下シリンダ１２１Ｓの下側方突出部１２２Ｓには、下吸入管１０４と嵌合する下吸入孔１３５Ｓが設けられている。
　図２に示すように、上シリンダ室１３０Ｔは、上下をそれぞれ上端板１６０Ｔ及び中間仕切板１４０で閉塞されている。下シリンダ室１３０Ｓは、上下をそれぞれ中間仕切板１４０及び下端板１６０Ｓで閉塞されている。
　図３に示すように、上シリンダ室１３０Ｔは、上ベーン１２７Ｔが上スプリング１２６Ｔに押圧されて上ピストン１２５Ｔの外周面に当接することによって、上吸入孔１３５Ｔに連通する上吸入室１３１Ｔと、上端板１６０Ｔに設けられた上吐出孔１９０Ｔに連通する上圧縮室１３３Ｔと、に区画される。下シリンダ室１３０Ｓは、下ベーン１２７Ｓが下スプリング１２６Ｓに押圧されて下ピストン１２５Ｓの外周面に当接することによって、下吸入孔１３５Ｓに連通する下吸入室１３１Ｓと、下端板１６０Ｓに設けられた下吐出孔１９０Ｓに連通する下圧縮室１３３Ｓと、に区画される。
　図２に示すように、上端板１６０Ｔには、上端板１６０Ｔを貫通して上シリンダ１２１Ｔの上圧縮室１３３Ｔと連通する上吐出孔１９０Ｔが設けられ、上吐出孔１９０Ｔの出口側には、上吐出孔１９０Ｔの周囲に上弁座（図示せず）が形成されている。上端板１６０Ｔには、上吐出孔１９０Ｔの位置から上端板１６０Ｔの周方向に溝状に延びる上吐出弁収容凹部１６４Ｔが形成されている。
　上吐出弁収容凹部１６４Ｔには、後端部が上吐出弁収容凹部１６４Ｔ内に上リベット２０２Ｔにより固定され前部が上吐出孔１９０Ｔを開閉するリード弁型の上吐出弁２００Ｔ及び後端部が上吐出弁２００Ｔに重ねられて上吐出弁収容凹部１６４Ｔ内に上リベット２０２Ｔにより固定され前部が湾曲して（反って）いて上吐出弁２００Ｔの開度を規制する上吐出弁押さえ２０１Ｔ全体が収容されている。
　下端板１６０Ｓには、下端板１６０Ｓを貫通して下シリンダ１２１Ｓの下圧縮室１３３Ｓと連通する下吐出孔１９０Ｓが設けられている。下端板１６０Ｓには、下吐出孔１９０Ｓの位置から下端板１６０Ｓの周方向に溝状に延びる下吐出弁収容凹部（図示せず）が形成されている。
　下吐出弁収容凹部には、後端部が下吐出弁収容凹部内に下リベット２０２Ｓにより固定され前部が下吐出孔１９０Ｓを開閉するリード弁型の下吐出弁２００Ｓ及び後端部が下吐出弁２００Ｓに重ねられて下吐出弁収容凹部内に下リベット２０２Ｓにより固定され前部が湾曲して（反って）いて下吐出弁２００Ｓの開度を規制する下吐出弁押さえ２０１Ｓ全体が収容されている。
　互いに密着固定された上端板１６０Ｔと、膨出部を有する上端板カバー１７０Ｔとの間には、上端板カバー室１８０Ｔが形成される。互いに密着固定された下端板１６０Ｓと平板状の下端板カバー１７０Ｓとの間には、下端板カバー室１８０Ｓ（図１参照）が形成される。下端板１６０Ｓ、下シリンダ１２１Ｓ、中間仕切板１４０、上端板１６０Ｔ及び上シリンダ１２１Ｔを貫通し下端板カバー室１８０Ｓと上端板カバー室１８０Ｔとを連通する冷媒通路孔１３６が設けられている。
　以下に、回転軸１５の回転による冷媒の流れを説明する。上シリンダ室１３０Ｔ内において、回転軸１５の回転によって、回転軸１５の上偏心部１５２Ｔに嵌合された上ピストン１２５Ｔが、上シリンダ室１３０Ｔの外周面（上シリンダ１２１Ｔの内周面）に沿って公転することにより、上吸入室１３１Ｔが容積を拡大しながら上吸入管１０５から冷媒を吸入し、上圧縮室１３３Ｔが容積を縮小しながら冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒の圧力が上吐出弁２００Ｔの外側の上端板カバー室１８０Ｔの圧力よりも高くなると、上吐出弁２００Ｔが開いて上圧縮室１３３Ｔから上端板カバー室１８０Ｔへ冷媒が吐出される。上端板カバー室１８０Ｔに吐出された冷媒は、上端板カバー１７０Ｔに設けられた上端板カバー吐出孔１７２Ｔ（図１参照）から圧縮機筐体１０内に吐出される。
　また、下シリンダ室１３０Ｓ内において、回転軸１５の回転によって、回転軸１５の下偏芯部１５２Ｓに嵌合された下ピストン１２５Ｓが、下シリンダ室１３０Ｓの外周面（下シリンダ１２１Ｓの内周面）に沿って公転することにより、下吸入室１３１Ｓが容積を拡大しながら下吸入管１０４から冷媒を吸入し、下圧縮室１３３Ｓが容積を縮小しながら冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒の圧力が下吐出弁２００Ｓの外側の下端板カバー室１８０Ｓの圧力よりも高くなると、下吐出弁２００Ｓが開いて下圧縮室１３３Ｓから下端板カバー室１８０Ｓへ冷媒が吐出される。下端板カバー室１８０Ｓに吐出された冷媒は、冷媒通路孔１３６及び上端板カバー室１８０Ｔを通って上端板カバー１７０Ｔに設けられた上端板カバー吐出孔１７２Ｔから圧縮機筐体１０内に吐出される。
　圧縮機筐体１０内に吐出された冷媒は、ステータ１１１外周に設けられた上下を連通する切欠き（図示せず）、又はステータ１１１の巻線部の隙間（図示せず）、又はステータ１１１とロータ１１２との隙間１１５（図１参照）を通ってモータ１１の上方に導かれ、圧縮機筐体１０の上部に配置された吐出部としての吐出管１０７から吐出される。
　（ロータリ圧縮機の特徴的な構成）
　次に、実施例のロータリ圧縮機１の特徴的な構成について説明する。図４は、実施例のロータリ圧縮機１における回転軸１５の偏心部１５２（上偏心部１５２Ｔ、下偏心部１５２Ｓ）及びピストン１２５（上ピストン１２５Ｔ、下ピストン１２５Ｓ）を示す模式図である。図５は、実施例のロータリ圧縮機１において、回転軸１５に撓みが生じた状態を示す模式図である。
　以下、単にピストン１２５と称する場合には上ピストン１２５Ｔ及び下ピストン１２５Ｓの両方を指し、単に偏心部１５２と称する場合には上偏心部１５２Ｔ及び下偏心部１５２Ｓの両方を指す。同様に、単にベーン１２７と称する場合には上ベーン１２７Ｔ及び下ベーン１２７Ｓの両方を指す。
　図４に示すように、本実施例における回転軸１５は、上偏心部１５２Ｔの位置が上ピストン１２５Tの位置に対して軸方向にずらされ、下偏心部１５２Ｓの位置が下ピストン１２５Ｓの位置に対して軸方向にずらされている。回転軸１５の軸方向に対する上ピストン１２５Ｔの高さＨは、回転軸１５の軸方向に対する上偏心部１５２Ｔの長さＬよりも大きい。回転軸１５の軸方向に対する下ピストン１２５Ｓの高さＨは、回転軸１５の軸方向に対する下偏心部１５２Ｓの長さＬよりも大きい。
　回転軸１５の軸方向において、上ピストン１２５Ｔの高さＨの中心Ｏｐｔに対して上偏心部１５２Ｔの長さＬの中心Ｏｅｔが中間仕切板１４０側へずらされている。同様に、回転軸１５の軸方向において、下ピストン１２５Ｓの高さＨの中心Ｏｐｓに対して下偏心部１５２Ｓの長さＬの中心Ｏｅｓが中間仕切板１４０側へずらされている。言い換えると、上ピストン１２５Ｔの高さＨの中心Ｏｐｔは、上偏心部１５２Ｔの長さＬの中心Ｏｅｔよりも、上端板１６０Ｔ側へずらされている。また、下ピストン１２５Ｓの高さＨの中心Ｏｐｓは、下偏心部１５２Ｓの長さＬの中心Ｏｅｓよりも、下端板１６０Ｓ側へずらされている。なお、便宜上、図面では、各中心Ｏｐｔ、Ｏｐｓ、Ｏｅｔ、Ｏｅｓをそれぞれ中心線として示す。
　また、上ピストン１２５Ｔの高さＨの中心Ｏｐｔに対する上偏心部１５２Ｔの中心Ｏｅｔの位置ずれ量は、上ピストン１２５Ｔの高さＨの２［％］以上である。また、下ピストン１２５Ｓの高さＨの中心Ｏｐｓに対する下偏心部１５２Ｓの中心Ｏｅｓの位置ずれ量は、下ピストン１２５Ｓの高さＨの２［％］以上である。
　一般に、偏心部１５２の長さＬ、ピストン１２５の高さＨ等の寸法公差のバラツキを考慮すると、偏心部１５２の中心（Ｏｅｔ、Ｏｅｓ）と、ピストン１２５の中心（Ｏｐｔ、Ｏｐｓ）とを一致させる構造であっても、偏心部１５２の中心（Ｏｅｔ、Ｏｅｓ）の位置ずれ量が、ピストン１２５の高さＨの１［％］程度生じる可能性が見込まれる。
　一方、本実施例は、寸法公差のバラツキによって生じる位置ずれ量よりも大きい位置ずれ量を意図的に確保するものであり、偏心部１５２の長さＬの中心（Ｏｅｔ、Ｏｅｓ）の位置ずれ量が２［％］以上に確保されている。
　（ベーンの傾きを抑える作用）
　図５に示すように、回転軸１５に撓みが生じた場合、上偏心部１５２Ｔが図５中の時計回りに傾斜し、下偏心部１５２Ｓが図５中の反時計回りに傾斜する。まず、上偏心部１５２Ｔの中心Ｏｅｔが上ピストン１２５Ｔの中心Ｏｐｔよりも下方（中間仕切板１４０側）にずれているので、回転軸１５の撓みに伴って上偏心部１５２Ｔが上ピストン１２５Ｔを押す力Ｆ１が、上ピストン１２５Ｔの中心Ｏｐｔよりも下方の位置Ｍｔに加わる。このように、上偏心部１５２Ｔから上ピストン１２５Ｔに加わる力Ｆ１と、上ベーン１２７Ｔから上ピストン１２５Ｔに加わる力Ｆ２とが、上ピストン１２５Ｔの高さＨ方向においてずれることにより、上ピストン１２５Ｔに回転力Ｆ３が作用し、上ピストン１２５Ｔが図５中の反時計回りに傾斜する。このとき、上ピストン１２５Ｔは、上偏心部１５２Ｔの外周部の、中間仕切板１４０側の角とは反対側の角Ｃを支点として傾斜する。
　上ピストン１２５Ｔが、上偏心部１５２Ｔの傾斜方向とは逆方向へ傾斜することにより、上偏心部１５２Ｔの傾きによる影響が相殺され、上偏心部１５２Ｔの傾斜によって、上ピストン１２５Ｔを介して上ベーン１２７Ｔが傾斜することが抑えられる。このように、上偏心部１５２Ｔの傾斜方向とは逆方向へ上ピストン１２５Ｔが傾斜しやすくすることによって、回転軸１５が撓んだときに上ベーン１２７Ｔに生じる傾斜量が抑えられる。
　上述の上ピストン１２５Ｔの挙動と同様に、下偏心部１５２Ｓの中心Ｏｅｓが下ピストン１２５Ｓの中心Ｏｐｓよりも上方（中間仕切板１４０側）にずれているので、回転軸１５の撓みに伴って下偏心部１５２Ｓが下ピストン１２５Ｓを押す力Ｆ１が、下ピストン１２５Ｓの中心Ｏｐｓよりも上方の位置Ｍｓに加わる。このように、下偏心部１５２Ｓから下ピストン１２５Ｓに加わる力Ｆ１と、下ベーン１２７Ｓから下ピストン１２５Ｓに加わる力Ｆ２とが、下ピストン１２５Ｓの高さＨ方向においてずれることにより、下ピストン１２５Ｓに回転力Ｆ３が作用し、下ピストン１２５Ｓが図５中の時計回りに傾斜する。このとき、下ピストン１２５Ｓは、下偏心部１５２Ｓの外周部の、中間仕切板１４０側の角とは反対側の角Ｃを支点として傾斜する。
　下ピストン１２５Ｓが、下偏心部１５２Ｓの傾斜方向とは逆方向へ傾斜することにより、下偏心部１５２Ｓの傾きによる影響が相殺され、下偏心部１５２Ｓの傾斜によって、下ピストン１２５Ｓを介して下ベーン１２７Ｓが傾斜することが抑えられる。このように、下偏心部１５２Ｓの傾斜方向とは逆方向へ下ピストン１２５Ｓが傾斜しやすくすることによって、回転軸１５が撓んだときに下ベーン１２７Ｓに生じる傾斜量が抑えられる。
　（回転軸の主軸部及び副軸部に加わる荷重を軽減する作用）
　図６は、実施例のロータリ圧縮機１において、回転軸１５の主軸部１５３と副軸部１５１に作用する荷重を説明するための模式図である。図７は、実施例のロータリ圧縮機１において、ピストン１２５の高さＨの中心（Ｏｐｔ、Ｏｐｓ）に対する回転軸１５の偏心部１５２の長さＬの中心（Ｏｅｔ、Ｏｅｓ）の位置ずれ量と、主軸部１５３に加わる荷重との関係を説明するためのグラフである。図７において、縦軸が、主軸部１５３の荷重の低減率［％］を示し、横軸が、回転軸１５の軸方向において、ピストン１２５（上ピストン１２５Ｔ及び下ピストン１２５Ｓ）の高さＨに対する、偏心部１５２（上偏心部１５２Ｔ及び下偏心部１５２Ｓ）の長さＬの中心（Ｏｅｔ、Ｏｅｓ）の位置ずれ量の比率［％］、すなわち、（位置ずれ量／ピストン１２５の高さＨ）［％］を示す。
　主軸部１５３が主軸受部１６１Ｔに支持されると共に副軸部１５１が副軸受部１６１Ｓに支持された回転軸１５について、上シリンダ１２１Ｔで上偏心部１５２Ｔに荷重が加わり、下シリンダ１２１Ｓで下偏心部１５２Ｓに荷重が加わる状態について説明する。
　まず、一般に、上シリンダ１２１Ｔと下シリンダ１２１Ｓのうち、上シリンダ１２１Ｔの圧縮荷重が大きい状態では、主軸部１５３に加わる荷重が大きく、副軸部１５１に加わる荷重が小さい。これとは逆に、上シリンダ１２１Ｔと下シリンダ１２１Ｓのうち、下シリンダ１２１Ｓの圧縮荷重が大きい状態では、主軸部１５３に加わる荷重が小さく、副軸部１５１に加わる荷重が大きい。
　まず、図６に示すように、両端（Ａ端、Ｂ端）が支持された梁をモデルとして、梁の中間に荷重Ｐが加わる状態を説明する。梁のＡ端に作用する荷重は、荷重Ｐが加わる位置とＡ端との距離ａの増加に応じて小さくなる。Ｂ端に作用する荷重についても、荷重Ｐが加わる位置とＢ端との距離ｂの増加に応じて小さくなる。ここで、梁を回転軸１５として、梁のＡ端、Ｂ端を主軸部１５３、副軸部１５１に置き換えて、荷重Ｐが加わる位置を偏心部１５２に置き換えて考える。本実施例では、回転軸１５の偏心部１５２の中心（Ｏｅｔ、Ｏｅｓ）が、ピストン１２５の中心（Ｏｐｔ、Ｏｐｓ）よりも中間仕切板１４０側へ寄せられたことにより、回転軸１５の主軸部１５３と副軸部１５１からの、偏心部１５２の距離が増加するので、回転軸１５の主軸部１５３と副軸部１５１に加わる荷重が小さくなる。
　このように、主軸部１５３と副軸部１５１に加わる荷重が小さくなることにより、主軸部１５３及び副軸部１５１にそれぞれ加わる荷重の最大値が減少する。このため、上述のように上シリンダ１２１Ｔと下シリンダ１２１Ｓの一方の圧縮荷重が他方よりも大きくなった際に、主軸部１５３に加わる荷重と、副軸部１５１に加わる荷重との間で生じる荷重の差分を小さくすることができる。その結果、回転軸１５に要求される機械的強度が小さくなるので、回転軸１５の軸径を小さくすることが可能となる。これにより、回転軸１５の円周が小さくなるのに伴って主軸受部１６１Ｔ及び副軸受部１６１Ｓで生じる摺動損失が減少し、圧縮機効率を向上することができる。
　図７に示すように、（位置ずれ量／ピストン１２５の高さＨ）［％］を増加させることにより、主軸部１５３に加わる負荷が低下した。本実施例では、例えば、（位置ずれ量／ピストン１２５の高さＨ）の値が５［％］増加する毎に、主軸部１５３に加わる負荷が２［％］程度低下した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１には、本実施例に係る実施例１、２として、偏心部１５２、ピストン１２５、中間仕切板１４０の各寸法例と、主軸部１５３に加わる荷重の低減率をそれぞれ示す。
　上述のように実施例のロータリ圧縮機１では、ピストン１２５（上ピストン１２５Ｔ、下ピストン１２５Ｓ）の高さＨが偏心部１５２（上偏心部１５２Ｔ、下偏心部１５２Ｓ）の長さＬよりも大きく、ピストン１２５の高さＨの中心（Ｏｐｔ、Ｏｐｓ）に対して偏心部１５２の長さＬの中心（Ｏｅｓ、Ｏｅｔ）が中間仕切板１４０側へずらされている。これにより、回転軸１５に撓みが生じたときに偏心部１５２が傾斜する方向とは逆方向へピストン１２５が傾斜することによって、回転軸１５の撓みによる影響が相殺され、偏心部１５２の傾斜に伴ってベーン１２７の傾斜が生じることを抑えることができる。その結果、ピストン１２５にベーン１２７が片当たりすることが抑えられ、ベーン１２７の動作信頼性を高めることができる。
　加えて、実施例のロータリ圧縮機１は、偏心部１５２の中心（Ｏｅｓ、Ｏｅｔ）が、ピストン１２５の中心（Ｏｐｔ、Ｏｐｓ）よりも中間仕切板１４０側に寄せられたことにより、主軸部１５３及び副軸部１５１に加わる荷重が小さくなるので、回転軸１５の軸径を小さくすることが可能となる。これにより、回転軸１５の円周が小さくなるのに伴って主軸受部１６１Ｔ及び副軸受部１６１Ｓで生じる摺動損失を減少し、圧縮機効率を向上することができる。
　また、実施例のロータリ圧縮機１は、ピストン１２５の高さＨの中心（Ｏｐｓ、Ｏｐｔ）に対する偏心部１５２の長さＬの中心（Ｏｅｓ、Ｏｅｔ）の位置ずれ量が、ピストン１２５の高さＨの２［％］以上である。これにより、主軸部１５３及び副軸部１５１に加わる荷重を効果的に低減することができるので、主軸受部１６１Ｔ及び副軸受部１６１Ｓでの摺動損失を減少し、圧縮機効率を向上することができる。
　（変形例）
　以下、実施例のロータリ圧縮機１が備える回転軸１５の偏心部１５２の変形例について図面を参照して説明する。以下、実施例と同一の構成部材には、実施例と同一の符号を付して説明を省略する。
　図８は、実施例のロータリ圧縮機１における回転軸１５の偏心部１５２の変形例を説明するための模式図である。図８に示すように、上偏心部１５２Ｔの外周部の、中間仕切板１４０側の角とは反対側の角Ｃに、面取り部Ｒが形成されている。同様に、下偏心部１５２Ｓの外周部の、中間仕切板１４０側の角とは反対側の角Ｃに、面取り部Ｒが形成されている。面取り部Ｒは、例えば、Ｒ面取りやＣ面取りによって形成されている。
　変形例においても上述の実施例と同様に、回転軸１５の撓みに伴って偏心部１５２がピストン１２５を押す力Ｆ１が、ピストン１２５Ｔの中心（Ｏｐｔ、Ｏｐｓ）からずれた位置（Ｍｔ、Ｍｓ）に加わる。このように、偏心部１５２からピストン１２５に加わる力Ｆ１と、ベーン１２７からピストン１２５に加わる力Ｆ２とが、ピストン１２５の高さＨ方向においてずれることにより、ピストン１２５に回転力Ｆ３が作用し、ピストン１２５が、偏心部１５２の傾斜方向とは逆方向へ傾斜する。
　変形例では、上述のように面取り部Ｒが偏心部１５２に形成されることにより、偏心部１５２が傾斜したときに、偏心部１５２の角Ｃを支点として、ピストン１２５がスムーズに傾斜しやすくなる。これにより、ベーン１２７の傾きが生じることが円滑に抑えられるので、ピストン１２５にベーン１２７が片当たりすることが更に抑えられ、ベーン１２７の動作信頼性を更に高めることができる。
　また、変形例において、偏心部１５２に対するピストン１２５の傾斜状態等に応じて、上偏心部１５２Ｔ及び下偏心部１５２Ｓの外周部の、中間仕切板１４０側の角にも、角Ｃと同様に、面取り部Ｒが形成されてもよい。
　なお、特に、２シリンダ型のロータリ圧縮機１では、１シリンダ型のロータリ圧縮機と比べて、回転軸１５の主軸部１５３と副軸部１５１との間の距離が長いことにより、回転軸１５に生じる撓みが大きくなる傾向にある。このため、本発明における偏心部１５２よって、高い効果が得られる。
　１　ロータリ圧縮機
　１０　圧縮機筐体
　１１　モータ
　１２　圧縮部
　１５　回転軸
　２５　アキュムレータ
　１０５　上吸入管（吸入部）
　１０４　下吸入管（吸入部）
　１０７　吐出管（吐出部）
　１１１　ステータ
　１１２　ロータ
　１２１Ｔ　上シリンダ
　１２１Ｓ　下シリンダ
　１２５Ｔ　上ピストン
　１２５Ｓ　下ピストン
　１２７Ｔ　上ベーン
　１２７Ｓ　下ベーン
　１２８Ｔ　上ベーン溝
　１２８Ｓ　下ベーン溝
　１３０Ｔ　上シリンダ室
　１３０Ｓ　下シリンダ室
　１３１Ｔ　上吸入室
　１３１Ｓ　下吸入室
　１３３Ｔ　上圧縮室
　１３３Ｓ　下圧縮室
　１４０　中間仕切板
　１５１　副軸部
　１５２Ｔ　上偏心部
　１５２Ｓ　下偏心部
　１５３　主軸部
　１６０Ｔ　上端板
　１６０Ｓ　下端板
　１６１Ｔ　主軸受部
　１６１Ｓ　副軸受部

Claims (3)

  1. 　冷媒の吐出部及び冷媒の吸入部が設けられ密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体と、前記圧縮機筐体内に配置され前記吸入部から吸入された冷媒を圧縮し前記吐出部から吐出する圧縮部と、前記圧縮機筐体内に配置され前記圧縮部を駆動するモータと、を有し、
    　前記圧縮部は、環状の上シリンダ及び下シリンダと、前記上シリンダの上側を閉塞する上端板と、前記下シリンダの下側を閉塞する下端板と、前記上シリンダと前記下シリンダの間に配置され前記上シリンダの下側及び前記下シリンダの上側を閉塞する中間仕切板と、前記モータにより回転される回転軸と、前記回転軸に互いに１８０°の位相差をつけて設けられた上偏心部及び下偏心部と、前記上偏心部に嵌合され前記上シリンダの内周面に沿って公転し前記上シリンダ内に上シリンダ室を形成する上ピストンと、前記下偏心部に嵌合され前記下シリンダの内周面に沿って公転し前記下シリンダ内に下シリンダ室を形成する下ピストンと、前記上シリンダに設けられた上ベーン溝から前記上シリンダ室内に突出し前記上ピストンと当接して前記上シリンダ室を上吸入室と上圧縮室に区画する上ベーンと、前記下シリンダに設けられた下ベーン溝から前記下シリンダ室内に突出し前記下ピストンと当接して前記下シリンダ室を下吸入室と下圧縮室に区画する下ベーンと、を有するロータリ圧縮機において、
    　前記回転軸の軸方向に対する前記上ピストンの高さは、前記軸方向に対する前記上偏心部の長さよりも大きく、前記下ピストンの高さは、前記下偏心部の長さよりも大きく、
    　前記上ピストンの高さの中心に対して前記上偏心部の長さの中心が前記中間仕切板側へずらされると共に、前記下ピストンの高さの中心に対して前記下偏心部の長さの中心が前記中間仕切板側へずらされている、ロータリ圧縮機。
  2. 　前記上ピストンの高さの中心に対する前記上偏心部の長さの中心の位置ずれ量、及び前記下ピストンの高さの中心に対する前記下偏心部の長さの中心の位置ずれ量は、前記上ピストンの高さ及び前記下ピストンの高さの２［％］以上である、
    請求項１に記載のロータリ圧縮機。
  3. 　前記上偏心部及び前記下偏心部の外周部の、前記中間仕切板側の角とは反対側の角には、面取り部が形成されている、
    請求項１または２に記載のロータリ圧縮機。
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