JPH04175490A - ロータリ圧縮機 - Google Patents

ロータリ圧縮機

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JPH04175490A
JPH04175490A JP30235490A JP30235490A JPH04175490A JP H04175490 A JPH04175490 A JP H04175490A JP 30235490 A JP30235490 A JP 30235490A JP 30235490 A JP30235490 A JP 30235490A JP H04175490 A JPH04175490 A JP H04175490A
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JP
Japan
Prior art keywords
crankshaft
force
eccentric
cylinder
bearing
Prior art date
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Pending
Application number
JP30235490A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Sekiguchi
浩一 関口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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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、主として空調用に使用嘔れるロータリ圧縮機
:二係り、籍に−圧縮機の信傾注り確保S=ひ、入力、
振JEll+7)低減(=好適なロータリ圧縮機に関す
る。
〔従来の技術〕
従来のロータリ圧aSを@5図ないし第8図を参照して
説明する。
第5図は、従来のロータリ王m機の縦″I#面図、第6
図は、第5図のVl−Vl矢視図、第7図、ga図はガ
ス圧縮力を示す説明因である。
第5図に示すロータリ圧縮機は、回転子1aと固定子1
bとからなる電動機1と圧縮機構部2とをクランク軸3
で連結して密閉容器13C:収納したものである。
圧縮機構部2は、密閉容器15::固定されたシリンダ
4と、このシリンダ4内に設けられたクランク軸3の偏
心部3aに自転自在に嵌合されたローリングピストン5
と、ローリングピストン5の回転に追従して往復動する
ベーン6と、シリンダ4の上、下端を密閉するとともに
クランク軸3を支持する主軸受7、副軸受8とからなっ
ている。
クランク軸5の偏心部53ζ、コーリングどストン5に
当接するビン部9と、主軸受7.jill−受8に当憂
するスラスト部10とから構底嘔れている。
第6図に示す様に、ビン部9の軸心OrX、クランク軸
3の軸心Oに対し、rg feけ偏心して?ジ、この偏
心量r、に起因するアンバランス量fil、L@ rg
がビン部に存在する。ここでm、rlビン部の質量であ
る。
スラスト部10は、ビン部9の軸心O′を中心とする円
弧ACBと、クランク軸3の軸心0を中心とする円弧A
DBとで囲まれる部分で構成もれている。不構成でも円
弧の軸心の違いによるアンバランス量m0・roが存在
する。
以上クランク軸の偏心部3. l=Hピン部のアンバラ
ンス量m1・rJk、スラスト部のアンバランス量1゜
・roが存在し、その総和M−Rが偏心部自体の形状に
よるアンバランスtとなる。
さらに、ローリングピストン5は、ビン部と同一偏心中
心でシリンダ内を回転するため、ローリングピストンの
質量を3a二する二m、 −rJ:Qアンバランス量が
発生しビン部?:二1わること:二なる。
クランク軸が角速皇ωで可転すると、偏心部にに不つり
あいに=る遠心力3”3=(M”R十m、1・r、)ω
2が働くことになるが、この遠心力の浄用方向二、ビン
部9の偏心方向、すなわち、ベクトル0f)7)方向で
ある。
ここで不つシあい力Fよを約9合わせるための睡りとし
て、クランク軸3の主軸受側1:固定された回転子1.
の下端部に第一のバランサ14、上2!!1部シー第二
のバランサ15を取りつσる構造としている。また、バ
ランサの構成では第一、第二のバランサの他:二、クラ
ンク軸5の副軸受側端部ζ:第三のバランサ16を配設
したものもある。これらのバランサは、ビン部9の偏心
方向に対し0°あるいは180Qの角度で取付けている
次に、ローリングピストン5がシリンダ4内を回転しガ
スを圧縮する際に、ローリングピストン5を介してクラ
ンク軸3に作用するガス圧縮力?。
な第7図2よび第8図の様(:なる、すなわち、回転角
2tl]′)〜27a0 の範囲で最大1をと9、そっ
浄用万苅はクランク軸が00から560’ lで一回転
する間90°から180°の万回:二回い℃いるという
特徴がある。
ここでガス圧1力?、μ、クランク軸5;二作用すると
同時にシリンダを−F、D力で押しているため、圧縮機
内部ではつりあっていることから、特につシあい錘夛は
必要としない、しかし、その力はシリンダを回転さぜる
トルクとして作用するため、圧縮機を回転方向に振動さ
せる加振力となる。
さて、クランク軸の偏心部3.には不つ夛あい力Fとガ
ス圧縮力P′つの合力Fg+ F、が作用する。この合
力によってクランク軸3がたわむため、−軸受内部では
クランク軸3が片あたシする。この片あ光夛C:よって
生じる軸受反力は、合力が大きいほど大きくなり、軸受
のもつ限界荷重を越えれば。
軸受が焼き付きC;至るなどの間層を生じることがあゐ
壜た、合カフ、 +7.の一回転中に8ける変化量が大
きければ、それだけ軸受内でクランク軸3が振n回るこ
と::なρクランク113/)!肋が増重することにな
る。
なsl このsO良菫として胸遵するものC二ζ、iM
えば、″#開平1−104996号公報が挙げられる。
〔発明が屏決し=うとするa環〕
上記従来技術において、圧縮機の回転数を高速化し、か
つ高負荷で使用する場合、クランク軸の偏心部に働く不
つ)おい力は角速叢ωの二乗(:比テjして増加し、ま
た、ガス圧縮力は負荷によって増加するので、クランク
軸の偏心部に加わる不つりあい力とガス圧縮力の合力が
増加し、クランク軸のたわみ量が増大し、主軸受Sよび
副軸受の上下端の片あたシ量が増大するという問題があ
った。
この片あたシ量の増大によ夕、軸受の上下端でクランク
軸と軸受の焼き付きを発生させるため信頼性が低下する
という問題があった。さらに片あたシによシ摺動ロスが
増加し圧縮機の入力が増加するという問題があった。1
凱合力の増加に伴い、クランク軸の振動が増大し、圧縮
機の振動増加の原因となるという問題点もあった0以上
の間厘に=9、王am回転故を高速化する場合書二に負
荷を軽くする必要があり、1几、高負荷で使用する時は
回転数を低くgさ、tなければならす、圧#磯の高出力
化二二は限度があった。
本発明の目的は、クランク軸の偏心部に加わる遠心力と
ガス圧縮力の合力を低減でき、主軸受および副軸受の上
下端の片あたシ童を低下葛<、圧縮機を高速、かつ、高
負荷で運転させる際の信頼性を確保し、圧縮機の入力3
よび振動を低減しうるロータリ圧縮機を提供することに
ある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成する丸めに、本発明に係るロータリ圧縮
機の構成は、電動機と圧縮機構部をクランク軸で連結し
て密閉容器内C:収納したものであって、前記圧縮機構
Hに、シリンダと、シリンダ内に設けられたクランク軸
の偏心部に嵌合されたローリングピストンと、前記ロー
リングピストンの回転に追従して往復動するベーンと、
前機シリンダの両端を密閉するとともに前機クランク軸
を支持する主、副軸受とからな)、前機りランク軸D4
jI心Sa、  コー:Jングピストン;二当妥す已ビ
ン部と、主軸受、 all軸受に当接するスラスト部を
もつコータリ圧S礪二Sいて、クランク軸の偏心部の重
心偏心による不つり合い力の方向を偏心方向からクラン
ク軸の回転の進行冑:二丁らし、その不りクあい力をつ
りあわせるパランサを回転子の上下あるいは回転子の上
下とクランク軸の副軸受側端部に設けたものである。 
 ′ 〔作用〕 本発明を開発した考え方と上記技術手段にもとづく働き
は次の過多である。
クランク軸に加わるガス圧縮力が最大となる回転角は、
負荷東件Sよび寸法2:よって変化するが、はぼ20’
から270°の範囲に入る。この場合、クランク軸の偏
心方向とガス圧縮力?、のなす角は90°以上シ:なる
のは幾何学的に明白である。従来の圧縮機では不つりあ
い力Fgの作用方向はクランク軸の偏心方向と一致して
いたから、遠心力Fとガス圧縮力Fpのな丁角αは18
0’)α〉90°の関係にあった1本発明で、不つ(あ
いによる遠心力の方向を偏心方間からクランク軸の回転
の道行貴に丁らすこと(:工9、遠心力3′よとガス圧
縮力?、のなす角α′に1800ンα′〉αン90’の
関係ζ二なであり#−αの場合よシθ=α′の万がtr
 十i+p が小路くなるのに明白である。すなわち、本発明では、
遠心力F8、ガス圧縮力?、のそれぞれの大きさに同一
であってもそれらの合力を小さくすることが可能となる
。従ってクランク軸のたわみ量を低下させることができ
、主軸受Sよび副軸受の上下端の片あたり量を低減する
ことができる。
〔実施例〕
以下1本発明の実施例を第1図ないし第4図によ)説明
する。
第1図は、本発明の一実施例に係るロータリ圧縮機の縦
断面図、第2図は第1図の■−■矢視断面図、第3図は
本発明の第二の実施例の説明図、纂4図は本発明の第三
の実施例の説明図である。
第1図に示すローメリ圧纏磯隠1回転子1.と固定子1
.とからなる電動機1と圧aS構部2とをクランク軸5
で連結して密閉容器15内C:収納してなるものである
。圧allの底部には冷凍機油12が貯留しである。
圧縮機構部2は、密閉容器15に固定場れたシリンダ4
と、このシリンダ4内C二設けられたクランク軸Sの偏
心部5.1−自転自在に嵌合されたローリングピストン
5と、ローリングピストン5の回転J:追従して往復動
するベーン6と、シリンダ4の上、下端を密閉するとと
もにクランク軸3を支持する主軸受7、副軸受aとから
なっている。
クランク軸3の偏心部3.ハ、ローリングピストン5に
当接するピンi!l$9と、主軸受7、副軸受aに当接
するスラスト部10から構成されている。
ここでクランク軸3の偏心部31のスラスト部10は偏
心方向に対し回転の進行儒C二肉盛)部17を設けてい
る。また、ピン部9は回転の反進行側に複数個の貫通孔
18を配設した構造としている。
本実施例に8ける不つ)あい力の方向は偏心方向;二対
し15°回転軸の迩行淘;:イtt7を九め、こD不つ
りあい力を釣り合わイるバラ/すの構:it区、回転子
11の下瑞1;偏心方回から195’EUfhの運行i
ll二ずれた位JIC巣−のバランサ14を、(ロ)モ
モ11の上S≦ユニー心方角から15°回転の進行側C
二ずれ几泣麓に第二のバランf15を、またクランク軸
5valls軸受II瑞部(;に偏心方向う195°回
転の進行側にずれた角、叢に第三のバランサ16を投#
1jるものとして−いる。
本実jIに、Cる不つりあい力?とガス圧縮力F。
の合力の大きさは、従来例に比べ、10%低減すること
が可能となったため、軸受の上下端C二加わる片あた)
反力も10慢低減でき、同一回転数(二Xいて負荷を1
0チ増加石ぜて使用することができる様になった。また
、高速高負荷東件での圧縮機入力は従来よ)1.5憾、
振動は1〇−低減でさた。
813図は本発明の第二の実施例を示したものである。
Iにの実施1P11に、第一の実施例の肉盛シ部17を
設けず、1g1転の反進行側に複数個の貫通孔を配役し
t1′eσDlll造のものである。不つりあい力の方
、司に16方回に対し70回社の進行!#−二−Cれ、
七のイれ量二巣−の実施チ1=ジ小路くなるり為?8と
?、の合力の大ささ瓜従来列=ρ5慢小嘔くすることが
可能となる。
第4具は本発明の第三の実M列を示し友ものである。ビ
ンH9:;瓜偏心方向;;対し回転の進行側には、ピン
部9工9比重の大さい金属19をうめ込み、回転の反進
行11に区貫通孔18を配設し次ものである。ここで本
実施例ではビン部の材料は勇鉄(比重Z2)に対しうめ
込み金属としてしんちゅう(比重aS)を用いた。この
結果、不つりあい力の方向線偏心方向(二対し回転の進
行側に10°ずらすことができ、Fgと?、の合力の大
きでは従来例よfi6fi低下させることができた。
〔発明の効果〕
本発明によれば、クランク軸の偏心部1:加わる不つシ
あいによる遠心カーとガス圧縮力?、の合力の太き嘔を
低減でさ、主軸受8工び副軸受の上下端の片あたシ量を
低下嘔せ、圧N機を高速かつ高負荀で運転させる#!D
信頼性を確保し、圧縮機の入力及び振動を低減しうるロ
ーメリ王JI条を提供することかでさる。
【図面の簡単な説明】
第1凶は、本発明の一実施例1:糸るロータリ圧縮機の
縦断面図、第2凶は第1図の■−■矢視断面図、第5図
は、不発明の第二の実施例である■−n矢視相当部の断
面図、第4図は、本発明の第三の実施例の■−■矢視相
当部の断面図、第5図は従来のロータリ圧縮機の縦断面
図、纂6図に第5図■〜■矢視断面図、第7図、第8図
にガス圧縮力の説明図である。 3・・・クランク軸% 31  ・・・偏心部、5・・
・ローリングピストン、9・・・ピン部、10・・・ス
ラスト部、17・・・肉1&り部、18・・・貫通孔、
19・・・比重大のうめ込み金属。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、電動機と圧縮機構部とをクランク軸で連結して密閉
    容機内に収納したものであって、前記圧縮機構部は、シ
    リンダと、前記シリンダ内に設けられた前記クランク軸
    の偏心部に嵌合されたローリングピストンと、前記ロー
    リングピストンの回転に追従して往復動するベーンと、
    前記シリンダの両端を密閉するとともに前記クランク軸
    を支持する主、副軸受とからなるロータリ圧縮機におい
    て、 前記クランク軸の偏心部にかかる不つりあい力の方向を
    偏心方向から前記クランク軸の回転の進行側にすらした
    ことを特徴とするロータリ圧縮機。
JP30235490A 1990-11-09 1990-11-09 ロータリ圧縮機 Pending JPH04175490A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30235490A JPH04175490A (ja) 1990-11-09 1990-11-09 ロータリ圧縮機

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JP30235490A JPH04175490A (ja) 1990-11-09 1990-11-09 ロータリ圧縮機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04175490A true JPH04175490A (ja) 1992-06-23

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ID=17907904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30235490A Pending JPH04175490A (ja) 1990-11-09 1990-11-09 ロータリ圧縮機

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JP (1) JPH04175490A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020165314A (ja) * 2019-03-28 2020-10-08 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 圧縮機
US12320354B1 (en) 2024-09-19 2025-06-03 Mahle International Gmbh Compression device having integrated discharge chamber(s) and compressor with compression device having integrated discharge chamber(s)
US12523223B1 (en) 2024-09-19 2026-01-13 Mahle International Gmbh Balanced rolling piston compressor with central mass reductions for improved compressor stability

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020165314A (ja) * 2019-03-28 2020-10-08 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 圧縮機
US12320354B1 (en) 2024-09-19 2025-06-03 Mahle International Gmbh Compression device having integrated discharge chamber(s) and compressor with compression device having integrated discharge chamber(s)
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