JPH02215985A

JPH02215985A - 回転式圧縮機

Info

Publication number: JPH02215985A
Application number: JP3304889A
Authority: JP
Inventors: Takao Yoshimura; 多佳雄吉村; Ichiro Morita; 一郎森田; Hideji Ogawara; 秀治小川原
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-02-13
Filing date: 1989-02-13
Publication date: 1990-08-28
Anticipated expiration: 2012-11-05
Also published as: JP2672626B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、冷凍サイクル等に使用する回転式圧縮機に関
し、特に体積効率が良好な機械部の構成に係わる。

従来の技術従来の構成を第３図、第４図、第６図、第６図を用いて
説明する。

１は密閉ケーシング、２は電動機部であシ、シャフト３
を介してシリンダ４、ローラ６、ベーン６、主軸受７、
副軸受８によシ構成される機械部本体９と連結している
。シャフト３は主軸３ａ、副軸３ｂ、及び主軸３ａ、副
軸３ｂの軸芯からＥだけ偏心したクランク３Ｃよりなる
。また、シャフト３の中心には穴３ｅが形成されると共
にクランク３Ｃには給油孔３ｆ、給油溝３ｑが設けられ
ている。１ｏはベーン背面に設けられたスプリングであ
る。１１ａ、１１ｂはシリンダ４内で、ローラ６、ベー
ン６、主軸受７、副軸受８によシ構成される吸入室と圧
縮室である。ローラ６の主軸受７、副軸受８と対向する
それぞれの端面５ａ。

５ｂの内周側にはテーパ６ａ、ｓｄが設けられている。

１２は、シャフト３と連結する給油機構である。１３は
吸入管であシ、副軸受８、シリンダ４の吸入通路１４を
介して吸入室１１＆と連通している。１６は吐出孔であ
り吐出弁１６を介して密閉ケーシング１内と連通してい
る。１７は吐出管であり密閉ケーシング１内に開放して
いる。１８は潤滑油である。

次に回転式圧縮機の圧縮機構について説明する。

冷却システム（図示せず）からの冷媒ガスは、吸入管１
３、吸入孔１４よυ導かれシリンダ４内の吸入室１１ａ
に至る。吸入室１１ａに至った冷媒ガスは、シャフト３
のクランク３Ｃに回転自在に収納されたローラ６とベー
ン６により仕切られた圧縮室１１ｂで、電動機部２０回
転に伴うシャフト３の回転運動により漸次圧縮される。

圧縮された冷媒ガスは、吐出孔１６、吐出弁１６を介し
て密閉ケーシング１内に一旦吐出された後、吐出管１７
を介し冷却システムに吐出される。

又、冷媒の溶は込んだ密閉ケーシング１内の高圧の潤滑
油１８は、給油機構１２によりシャフト３の穴３ｅに供
給され、主軸受７と副軸受８との摺動部に供給されると
共に、給油孔ａｆ、給油溝３ｑよりクランク３ｃとロー
ラ６の内局側に供給され、差圧によりローラ端面６ａ　
、ｓｈを潤滑した後、吸入室１１ａ、圧縮室１１ｂに至
り、その後吐出孔１６よシ密閉ケーシング１内に吐出さ
れ、密閉ケーシング１の下部に戻る。

このとき、ローラ５の端面５ａ、５ｂには、テーパｓａ
、ａｄが設けられている為、高い圧力の潤滑油が内径側
よシ外径側に向い断面先細のクサビ形通路を流れること
となυ、両端面５ａ、６ｂのそれぞれでの油圧力がバラ
ンスしその結果ローラ６と主軸受７、副軸受８間のクリ
アランスδ。

とδｂがδ４＝δｂとなる様にローラ６が保持される。

ところで、ローラ端面５ａ　、ｓｂを介して、クランク
３Ｃ側から吸入室１１ａ、圧縮室１１ｂに流入する冷媒
の溶は込んだ潤滑油の量は、クリアランスの３乗に比例
する。従って、δ６＋δｂ＝一定の場合、流入する量は
δ、＝δｂのときに最小となり、その結果、テーパｓｃ
、ｓｄを設けることにより、体積効率が良好で効率の高
い圧縮機が提供される。

例えば、実公昭６１−２０３１７号公報にて示される。

発明が解決しようとする課題この様な従来の構造では、冷凍用の気筒容積の小さい小
型圧縮機の様にローラの（外径−内径）／２で示される
肉厚が薄く、運転時の高圧圧力と低圧圧力の比（圧縮比
）が高い圧縮機では、テーパを設けてローラの端面と主
軸受及びローラと副軸受のクリアランスを等しくできて
も、実際には全周に亘って設けられたテーパ部のクリア
ランスはテーパ量だけ広がり又、テーパのない平坦面の
シール距離が全周で短かくなるため、吸入室や圧縮室へ
の冷媒の溶は込んだ潤滑油の流入量が増加し結局テーパ
を設けても漏れ損失が減少せず又、体積効率があまり向
上しないとの課題があった。

又、従来の構造では、テーパに侵入する潤滑油のくさび
効果を利用しているが、このくさび効果は、シャフトの
回転運動に伴うローラの公転運動により発生するが、ロ
ーラのクランクのまわりを回る自転運動に対しては、発
生しない。従って、回転数可変型の圧縮機において例え
ば１７００　ｒ、ｐ、ｍ。

の様な低い回転数にて運転する場合には、テーパ部でく
さび効果が発生しにくくなシ、その結果、ローラの動き
が不安定とな）５体積効率があまり向上しないとの課題
があった。

本発明は上記従来例の欠点を解決するものであり、小型
でローラ肉厚の薄い圧縮機や回転数可変型の圧縮機にお
いても吸入室や圧縮室への冷媒の溶は込んだ潤滑油の流
入量を最小に抑えることを目的としている。

課題を解決するための手段本発明は、ローラの端面のそれぞれに、ローラの一方の
自転方向に対して断面積が減少する複数の凹部と断面積
が増加する複数の凹部を備えたものである。

作　　用本発明は上記した構成によシ、ローラがクランクのまわ
りを自転すると、その自転方向に向って断面積を増加す
る凹部においては凹部の巾に流入した潤滑油が徐々に断
面積の小さい方向に流れくさび効果により圧力が上昇す
る。又、ローラの公転運動に対しては、凹部を複数個設
けているためにローラの公転方向（シャフトの回転方向
）に対して断面積を増加する凹部が常に存在し、凹部の
中に流入した潤滑油が徐々に断面積の小さい方向に流れ
くさび効果によル圧力が上昇する。この自転運動と公転
運動によυそれぞれ油圧力がローラの両端面でバランス
するためにローラと主軸受及び副軸受間のクリアランス
δ８とδｂが漏れの最も少ないδ６＝δｂに確実に保持
される。更に凹部が全周に亘って設けられておらないこ
とによりシール距離がテーパを設ける場合より長くなシ
、その結果圧縮室や吸入室へ流入するオイルの量が減少
し体積効率が向上する。

実施例以下実施例につき、第１図、第２図にて説明する。尚、
従来例と同一の部分は同一符号を付し説明を省略する。

１９はローラであシ、従来と同様にシャフト３のクラン
ク３Ｃに回転自在に保持されている。ローラ１９の副軸
受８と対向する端面１９ａｌＣは、円周方向に沿って、
副軸受側よりみて時計方向の自転方向に断面積が増加す
る凹部２０ａ、２０ｂ。

２００．２０ｄと、時計方向に断面積が減少する凹部２
１ａ　、２ｊ　ｂ　、２１ｃ　、２１　ｄが交互に設け
られている。又、同様に主軸受７と対向する端面１９ｂ
にも、断面積が増加する凹部２２ａ。

２２ｂ、２２ｃ　、２２ｄと断面積が減少する凹部２３
ａ　、２３ｂ　、２３ｃ　、２３ｄが設けられている。

かかる構成において、吸入管１３より吸入された冷媒ガ
スは、従来と同様に圧縮され吐出管１７よシ冷却システ
ムに吐出される。

また、冷媒の溶は込んだ密閉ケーシング１内の高圧の潤
滑油１８も従来と同様に機械部本体９を潤滑するが、ロ
ーラ１９の内周側に流入した潤滑油１８は、差圧によシ
ローラ１９ａ、１９１）を潤滑した後従来と同様に密閉
ケーシングの下部に戻る。

ところで、ローラ１９は、クランク３ｃの中心０２がシ
ャフト３の中心ｏ１　のまわシを回転するに伴い公転運
動する（第１図の実線の矢印）、と共にクランク３Ｃの
中心０２を中心に時計方向及び反時計方向のどちらかに
自転運動する（第１図の破線の矢印）。尚、この自転の
方向は、運転条件並びにシャフトの回転角度位置によシ
異なる。

ローラ１９の端面１９ａ、１９ｂに至った潤滑油は、ま
ず公転運動により、断面積が増加する凹部２０ａ　、２
０ｂ　、２０ａ　、２０ｄ並びに２２ａ。

２２ｂ　、２２ｃ　、２２ｄに流入すると、くさび効果
により油圧が上昇する。

又、自転運動については、例えばローラ１９が時計方向
に自転している場合は、断面積が増加する凹部２０ａ　
、２０ｂ　、２０ｃ　、２０ｄ並びに２２ａ　、２２ｂ
　、２２ａ　、２２ｄに潤滑油が流入すると、くさび効
果により油圧が上昇する。

逆にローラ１９が反時計方向に自転している場合は、断
面積が減少する凹部２１ａ、２１ｂ。

２１Ｃ１２１ｄ並びに２３ａ、２３ｂ、２３ｃ。

２３ｄ４Ｃ潤渭油が流入するとくさび効果により油圧が
上昇する。

従って、ローラ１９の公転運動と、時計又は反時計方向
への自転運動によシローラ１９の端面１９ａと１９ｂの
それぞれに常に油圧力が作用することとなり、凹部の個
数が同じであるために油圧力がバランスし、この結果ク
リアランスはδ１＝δｂとなる様に保持される。

従って、ローラ１９の端面１９ａと１９ｂを介しての漏
れが減少し体積効率が向上するが、従来と異な９、自転
による油圧力の発生が可能となるために特に低速での運
転のように、公転運動のスピードが遅く公転だけでは十
分な油圧力の発生が見込めない場合でも、自転による油
圧力の発生が付加されるために、クリアランスはδ４＝
δｂに保持することができる。

更に凹部が全周に亘って設けられておらず、シール距離
がテーパを設ける場合よシ長くなシ、このために、圧縮
室や吸入室へ流入するオイルの量が減少し小型の圧縮機
等で、ローラ肉厚の薄い場合でも体積効率が向上する。

尚、本実施例においては、断面積の変化を凹部の幅にて
行なったが、凹部の深さで行なっても良いことは言うま
でもない。

発明の効果以上の説明から明らかな様に本発明は、シリンダとシリ
ンダの端面に固定された主軸受及び副軸受と、主軸受及
び副軸受内を回転摺動し且つクランクを有するシャフト
と、シャフトのクランクに自転自在に収納されたローラ
と、ローラに当接し且つシリンダに設けられた溝内を往
復運動するベーンと、ローラの主軸受及び副軸受と対向
する端面のそれぞれに、ローラの円周方向に沿って一方
の自転方向に対して断面積が減少する複数の凹部と断面
積が増加する複数の凹部を備えたものであるから、ロー
ラの公転運動だけでなく自転運動を利用して油圧力を発
生することができ特に低速の運転条件においてもローラ
の端面と主軸受及び副軸受間のクリアランスが確実に等
しくなるために漏れ損失が減少し又体積効率が向上する
。又、凹部が全周に亘って設けられておらないためにシ
ール距離が長くなシ、ローラ肉厚の薄い小型で高圧縮比
用の圧縮機でも体積効率が良好で効率の高い圧縮機を供
給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回転式圧縮機のローラ
の正面図、第２図は本発明の機械部の拡大断面図、第３
図は従来の回転式圧縮機の縦断面図、第４図は第３図の
ＩＶ　−ＩＶ’線における矢視図、第５図は第３図の機
械部の拡大断面図、第６図は従来のローラ正面図である
。３・・・・・シャフト、３ｃ・・・・・・クランク、４
・・・・・・シリンダ、６・・・・・・ベーン、７・・
・・・・主軸受、８・・・・・・副軸受、１９・・・・
・・ローラ、１９ａ　、　１９ｂ・・・・・・ローラ端
面、２０ａ　、２０ｂ　、２０ｃ　、２０ｄ　、２２ａ
。２２ｂ　、２２ｃ　、２２ｄ・・・・・・断面積が増加
する凹部、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２３ａ。２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ・・・・・・断面積が減少する
凹部。代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第２
図１９・−ローラ１９山・−ローラシ浦面２（Ｉｃ、　ＺＤｂ、　Ｚσｃ、　Ｚｔ）ｔＬ−Ｗｒ面
積か゛増−）ｍＩｂ回ｑｌｆａ−，２１ｂ、ｚｔｃ、　
ｚｔｃ−１ｒ面ｎ　ｂ”　赤弁すす引や図 π砺

Claims

【特許請求の範囲】

シリンダと、前記シリンダの端面に固定された主軸受及
び副軸受と、前記主軸受及び副軸受内を回転摺動し且つ
クランクを有するシャフトと、前記シャフトのクランク
に自転自在に収納されたローラと、前記ローラに当接し
且つ前記シリンダに設けられた溝内を往復摺動するベー
ンと、前記ローラの前記主軸受及び副軸受と対向する端
面のそれぞれに、前記ローラの円周方向に沿って、一方
の自転方向に対して断面積が減少する複数の凹部と、断
面積が増加する複数の凹部とを備えた回転式圧縮機。