JP2009299527A - ロータリ圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータリピストンの焼き付きの回避と、冷媒ガス漏れによる性能低下の防止とを、同時に、実現するロータリ圧縮機を提供する。
【解決手段】切り欠き部１８は、ロータリピストン１５における吐出口１７に対向する部分を除く全ての部分に、設けられている。切り欠き部１８は、ロータリピストン１５の軸方向からみて、吐出口１７に対向する部分が欠けたＣ字状に形成されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、空調装置や冷凍装置等に使用されるロータリ圧縮機に関する。

従来、ロータリ圧縮機としては、図６に示すように、シリンダ室１１１を有するシリンダ１１２と、上記シリンダ室１１１内に配置されたロータリピストン１１５と、このロータリピストン１１５に設けられるブレード１２２と、上記ブレード１２２を支持する揺動ブッシュ１０５とを備えたものがある（特開２００５−２８３２号公報：特許文献１参照）。

上記シリンダ１１２は、内面に開口して上記シリンダ室１１１に連通する吸入口１１６を有する。上記シリンダ室１１１は、吐出口１１７に連通する。上記ロータリピストン１１５は、駆動軸１０３の偏心軸部１０３ａに回転自在に嵌合される。

上記ブレード１２２は、シリンダ室１１１を吸入口１１６に連通する低圧室１２３と吐出口１１７に連通する高圧室１２４とに区画する。

上記揺動ブッシュ１０５は、シリンダ１１２にシリンダ室１１１に連通するように形成された穴部１２０に回転自在に嵌入され、上記ブレード１２２をこの穴部１２０に対して揺動自在にかつ進退自在に支持する。

上記ロータリピストン１１５の軸方向の両端面に、ロータリピストン１１５の端面および内面が切り欠かれた切り欠き部１１８が設けられている。この切り欠き部１１８は、ロータリピストン１１５の全周に亘って設けられている。

上記切り欠き部１１８は、ロータリピストン１１５の全周に亘って設けられているので、シリンダ１１２の両端面に（図示しない）端板を配置して、この端板と共にシリンダ１１２を締結した際に、ロータリピストン１１５の端面と端板との接触面積を小さくして、ロータリピストン１１５の焼き付きを防止できる。
特開２００５−２８３２号公報

しかしながら、上記従来のロータリ圧縮機では、上記切り欠き部１１８は、ロータリピストン１１５の全周に亘って設けられているので、上記切り欠き部１１８は、ロータリピストン１１５における吐出口１１７に対向する部分に、存在することになる。

このため、高圧室１２４の冷媒ガスが、吐出口１１７、および、吐出口１１７に対向する切り欠き部１１８を介して、ロータリピストン１１５の内面側へ、漏れ出して、性能が低下する問題があった。

一方、上記切り欠き部１１８の幅を小さくして、冷媒ガスの漏れを防止すると、ロータリピストン１１５の端面と端板との接触面積が大きくなって、ロータリピストン１１５の焼き付きを防止できなかった。

つまり、ロータリピストン１１５の焼き付きの回避と、冷媒ガス漏れによる性能低下の防止とを、同時に、実現することができなかった。

そこで、この発明の課題は、ロータリピストンの焼き付きの回避と、冷媒ガス漏れによる性能低下の防止とを、同時に、実現するロータリ圧縮機を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明のロータリ圧縮機は、
吐出口に連通するシリンダ室を有すると共に、内面に開口して上記シリンダ室に連通する吸入口を有するシリンダと、
駆動軸の偏心軸部に回転自在に嵌合されると共に、上記シリンダ室内に配置されたロータリピストンと、
このロータリピストンに設けられると共に、上記シリンダ室を上記吸入口に連通する低圧室と上記吐出口に連通する高圧室とに区画するブレードと、
上記シリンダに上記シリンダ室に連通するように形成された穴部に回転自在に嵌入され、上記ブレードをこの穴部に対して揺動自在にかつ進退自在に支持する揺動ブッシュと
を備え、
上記ロータリピストンの軸方向の端面に、上記ロータリピストンの端面および内面が切り欠かれた切り欠き部が設けられ、
この切り欠き部は、上記ロータリピストンにおける上記吐出口に対向する部分を除く少なくとも上記吸入口に対向する部分に、設けられていることを特徴としている。

この発明のロータリ圧縮機によれば、上記切り欠き部は、上記ロータリピストンにおける上記吐出口に対向する部分を除く少なくとも上記吸入口に対向する部分に、設けられているので、シリンダの変形によるロータリピストンの焼き付きを回避すると共に、吐出口を介して高圧室からロータリピストンの内面側へ通ずるバイパスを無くして冷媒ガス漏れによる性能低下を防止する。

また、一実施形態のロータリ圧縮機では、
上記シリンダの軸方向の両端面に配置されて上記シリンダ室を閉鎖する端板を有し、
上記吐出口は、一方の上記端板に、設けられている。

この実施形態のロータリ圧縮機によれば、上記吐出口は、一方の上記端板に、設けられているので、上記吐出口を上記シリンダ室の中心に近づけて、死容積にならない吐出通路を広く確保できる。

また、一実施形態のロータリ圧縮機では、
上記切り欠き部は、上記ロータリピストンにおける上記吐出口に対向する部分を除く全ての部分に、設けられ、
上記切り欠き部は、上記ロータリピストンの軸方向からみて、上記吐出口に対向する部分が欠けたＣ字状に形成されている。

この実施形態のロータリ圧縮機によれば、上記切り欠き部は、上記ロータリピストンの軸方向からみて、上記吐出口に対向する部分が欠けたＣ字状に形成されているので、ロータリピストンの焼き付きを一層確実に回避すると共に、冷媒ガス漏れによる性能低下を一層確実に防止する。

また、一実施形態のロータリ圧縮機では、上記切り欠き部は、上記ロータリピストンにおける上記吸入口に対向する部分のみに、設けられている。

この実施形態のロータリ圧縮機によれば、上記切り欠き部は、上記ロータリピストンにおける上記吸入口に対向する部分のみに、設けられているので、切り欠き部を容易に形成できる。

この発明のロータリ圧縮機によれば、上記切り欠き部は、上記ロータリピストンにおける上記吐出口に対向する部分を除く少なくとも上記吸入口に対向する部分に、設けられているので、ロータリピストンの焼き付きの回避と、冷媒ガス漏れによる性能低下の防止とを、同時に、実現する。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、この発明のロータリ圧縮機の一実施形態である全体構成図を示している。このロータリ圧縮機は、密閉ケーシング１と、この密閉ケーシング１内に配置されたモータ２および圧縮要素４とを備える。

上記密閉ケーシング１内で、上部に、上記モータ２が配置され、下部に、上記圧縮要素４が配置されている。上記圧縮要素４は、上記モータ２から延びる駆動軸３で回転駆動される。

上記圧縮要素４は、内部にシリンダ室１１を有するシリンダ１２と、このシリンダ１２の軸方向の両端面に配置されて上記シリンダ室１１を閉鎖する端板１３，１４と、上記シリンダ室１１内に配置されたロータリピストン１５とを備えている。

上記ロータリピストン１５は、図２に示すように、円環状に形成され、その内側には駆動軸３の偏心軸部３ａが回転自在に嵌合されている。上記偏心軸部３ａの軸心は、駆動軸３の中心点より所定量オフセットされていて、駆動軸３の回転時にはロータリピストン１５が自転することなく、その外周面の一箇所で、シリンダ室１１の外周壁に接触又は近接しつつその外周壁に沿って公転するようになっている。

上記シリンダ１２には、この内面に開口する吸入口１６が設けられている。つまり、この吸入口１６は、シリンダ室１１の外周壁に開口している。一方の上記端板１３には、この一面に開口する吐出口１７が設けられ、この吐出口１７は、シリンダ室１１に連通している。

上記シリンダ１２の吸入口１６と吐出口１７との間の位置に、軸方向に貫通する円柱形状の穴部２０が形成され、この穴部２０は、シリンダ室１１に連通する。この穴部２０内には、揺動ブッシュ５が収納されている。この揺動ブッシュ５は、穴部２０に回転自在に嵌入されている。

上記ロータリピストン１５には、その外周面から半径方向に突出して延びるブレード２２が一体的に設けられている。このブレード２２は、ロータリピストン１５に一体成形されている。なお、ブレードを別部材にて構成して、ロータリピストンに、接着剤等により連結してもよい。

上記揺動ブッシュ５は、断面が略半円形状の一対の半割りブッシュからなる。この一対の半割りブッシュは、その割面間に上記ブレード２２を挾んだ状態で、ブレード２２を上記穴部２０に対して揺動自在にかつ進退自在に支持する。

上記ブレード２２は、シリンダ室１１の外周壁とロータリピストン１５の外周面との間のシリンダ室１１を吸入口１６に連通する低圧室２３と吐出口１７に連通する高圧室２４とに区画している。

そして、この状態で、ロータリピストン１５が、ブレード２２を介して半割りブッシュ２１，２１を支点に揺動するように、シリンダ１２の内周面（つまり、シリンダ室１１の外周壁）に沿って公転し、この公転毎に、吸入口１６から吸入した冷媒ガス等の流体を圧縮して、吐出口１７から吐出する。

図２と図３に示すように、上記ロータリピストン１５の軸方向の両端面に、上記ロータリピストン１５の端面および内面が切り欠かれた切り欠き部１８が設けられている。図３は、図２のＡ−Ａ断面図を示している。

この切り欠き部１８は、上記ロータリピストン１５における上記吐出口１７に対向する部分を除く少なくとも上記吸入口１６に対向する部分に、設けられている。

ここで、ロータリピストン１５における吐出口１７に対向する部分とは、ロータリピストン１５の公転中に、吐出口１７に対向する部分の全体をいう。ロータリピストン１５における吸入口１６に対向する部分とは、ロータリピストン１５の公転中に、吸入口１６に対向する部分の全体をいう。

つまり、上記切り欠き部１８は、上記ロータリピストン１５における上記吐出口１７に対向する部分を除く全ての部分に、設けられている。上記切り欠き部１８は、上記ロータリピストン１５の軸方向からみて、上記吐出口１７に対向する部分が欠けたＣ字状に形成されている。

この切り欠き部１８は、座グリにより加工されて、段付状に形成されている。切り欠き部１８におけるロータリピストン１５の径方向の幅は、ロータリピストン１５の周方向に亘って、一定である。

上記構成のロータリ圧縮機によれば、上記切り欠き部１８は、上記ロータリピストン１５における上記吐出口１７に対向する部分を除く少なくとも上記吸入口１６に対向する部分に、設けられているので、シリンダ１２の変形によるロータリピストン１５の焼き付きを回避すると共に、吐出口１７を介して高圧室２４からロータリピストン１５の内面側へ通ずるバイパスを無くして冷媒ガス漏れによる性能低下を防止する。

つまり、シリンダ１２の軸方向の両端面に端板１３，１４を配置して、この端板１３，１４と共にシリンダ１２を締結した際に、シリンダ１２における吸入口１６が開口する一部分は、剛性が小さいため、このシリンダ１２の一部分の変形が大きくなる。

このため、ロータリピストン１５における吸入口１６に対向する一部分と端板１３，１４との間の隙間が小さくなるが、切り欠き部１８をロータリピストン１５の一部分に設けているので、ロータリピストン１５の一部分と端板１３，１４との接触を低減して、ロータリピストン１５の焼き付きを回避する。

このように、シリンダ１２の一部分が最も大きく変形するため、少なくともロータリピストン１５の一部分に切り欠き部１８を設ければ、ロータリピストン１５の他の部分に切り欠き部１８を設けなくても、ロータリピストン１５の焼き付きを回避できることを見出した。

また、切り欠き部１８は、ロータリピストン１５における吐出口１７に対向する部分にないので、高圧室２４から吐出口１７を介してロータリピストン１５の内面側へ通ずるバイパスを無くして、冷媒ガス漏れによる性能低下を防止する。このため、吐出口１７をシリンダ室１１の中心に近づけることができて、死容積にならない吐出通路を広く確保できる。

また、上記吐出口１７は、一方の上記端板１３に、設けられているので、上記吐出口１７を上記シリンダ室１１の中心に近づけて、死容積にならない吐出通路を広く確保できる。

また、上記切り欠き部１８は、上記ロータリピストン１５の軸方向からみて、上記吐出口１７に対向する部分が欠けたＣ字状に形成されているので、ロータリピストン１５の焼き付きを一層確実に回避すると共に、冷媒ガス漏れによる性能低下を一層確実に防止する。

（第２の実施形態）
図４は、この発明のロータリ圧縮機の第２の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第２の実施形態では、ロータリピストンの切り欠き部の形状が相違する。なお、上記第１の実施形態と同一の符号は、上記第１の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

この第２の実施形態では、ロータリピストン１５Ａの切り欠き部１８Ａは、ロータリピストン１５Ａにおける吸入口１６に対向する部分のみに、設けられている。

この切り欠き部１８Ａは、段付状に形成されている。切り欠き部１８Ａにおけるロータリピストン１５の径方向の幅は、ロータリピストン１５Ａの周方向に亘って、一定である。切り欠き部１８Ａの幅は、上記第１の実施形態の切り欠き部１８の幅よりも、大きい。

したがって、上記第１の実施形態の作用効果に加えて、上記切り欠き部１８Ａは、上記ロータリピストン１５Ａにおける上記吸入口１６に対向する部分のみに、設けられているので、切り欠き部１８Ａを容易に形成できる。

図５は、他の形態のロータリ圧縮機を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、ロータリピストンの切り欠き部の形状が相違する。なお、上記第１の実施形態と同一の符号は、上記第１の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

この他の形態では、ロータリピストン１５Ｂの切り欠き部１８Ｂは、ロータリピストン１５Ｂにおける吐出口１７に対向する部分のみに、設けられている。

この切り欠き部１８Ｂは、段付状に形成されている。切り欠き部１８Ｂにおけるロータリピストン１５Ｂの径方向の幅は、ロータリピストン１５Ｂの周方向に亘って、一定である。切り欠き部１８Ｂの幅は、上記第１の実施形態の切り欠き部１８の幅よりも、大きい。

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、切り欠き部を、連続的でなく、断続的に設けてもよい。また、切り欠き部を、吸入口に対向する部分に設け、吐出口に対向する部分に設けなければ、どこに設けてもよい。また、吐出口を、シリンダの内面に開口するように、設けてもよい。

本発明のロータリ圧縮機の第１実施形態を示す縦断面図である。 ロータリ圧縮機のロータリピストン下死点姿勢での横断面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 本発明のロータリ圧縮機の第２実施形態を示す横断面図である。 他の形態のロータリ圧縮機を示す横断面図である。 従来のロータリ圧縮機を示す横断面図である。

符号の説明

１ 密閉ケーシング
２ モータ
３ 駆動軸
３ａ 偏心軸部
４ 圧縮要素
５ 揺動ブッシュ
１１ シリンダ室
１２ シリンダ
１３，１４ 端板
１５，１５Ａ ロータリピストン
１６ 吸入口
１７ 吐出口
１８，１８Ａ 切り欠き部
２０ 穴部
２２ ブレード
２３ 低圧室
２４ 高圧室

Claims (4)

1. 吐出口（１７）に連通するシリンダ室（１１）を有すると共に、内面に開口して上記シリンダ室（１１）に連通する吸入口（１６）を有するシリンダ（１２）と、
   駆動軸（３）の偏心軸部（３ａ）に回転自在に嵌合されると共に、上記シリンダ室（１１）内に配置されたロータリピストン（１５，１５Ａ）と、
   このロータリピストン（１５，１５Ａ）に設けられると共に、上記シリンダ室（１１）を上記吸入口（１６）に連通する低圧室（２３）と上記吐出口（１７）に連通する高圧室（２４）とに区画するブレード（２２）と、
   上記シリンダ（１２）に上記シリンダ室（１１）に連通するように形成された穴部（２０）に回転自在に嵌入され、上記ブレード（２２）をこの穴部（２０）に対して揺動自在にかつ進退自在に支持する揺動ブッシュ（５）と
   を備え、
   上記ロータリピストン（１５，１５Ａ）の軸方向の端面に、上記ロータリピストン（１５，１５Ａ）の端面および内面が切り欠かれた切り欠き部（１８，１８Ａ）が設けられ、
   この切り欠き部（１８，１８Ａ）は、上記ロータリピストン（１５，１５Ａ）における上記吐出口（１７）に対向する部分を除く少なくとも上記吸入口（１６）に対向する部分に、設けられていることを特徴とするロータリ圧縮機。
2. 請求項１に記載のロータリ圧縮機において、
   上記シリンダ（１２）の軸方向の両端面に配置されて上記シリンダ室（１１）を閉鎖する端板（１３，１４）を有し、
   上記吐出口（１７）は、一方の上記端板（１３）に、設けられていることを特徴とするロータリ圧縮機。
3. 請求項１または２に記載のロータリ圧縮機において、
   上記切り欠き部（１８）は、上記ロータリピストン（１５）における上記吐出口（１７）に対向する部分を除く全ての部分に、設けられ、
   上記切り欠き部（１８）は、上記ロータリピストン（１５）の軸方向からみて、上記吐出口（１７）に対向する部分が欠けたＣ字状に形成されていることを特徴とするロータリ圧縮機。
4. 請求項１または２に記載のロータリ圧縮機において、
   上記切り欠き部（１８Ａ）は、上記ロータリピストン（１５Ａ）における上記吸入口（１６）に対向する部分のみに、設けられていることを特徴とするロータリ圧縮機。

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