JPH05157073A - ローリングピストン型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブレード背面に作用する流体圧力を切換え
て、ブレード先端面とローラ外周面との摺動による機械
損失を低減する。 【構成】 ブレード溝（５ｂ）とブレード背面（１１
ａ）との間に背圧空間（１２）を形成する。シリンダ
（５）に、ケーシング内部空間の高圧を背圧空間（１
２）に導入する高圧導入通路（１８）と、吸入路（５
ａ）の低圧を背圧空間（１２）に導入する低圧導入通路
（１９）とを形成する。ローラ（６）の上死点付近で
は、背圧空間（１２）に前記高圧導入通路（１８）から
高圧を導入してブレード（１１）による低圧室（９ａ）
と高圧室（９ｂ）との区画を確実に行わせる。一方、ロ
ーラ（６）の下死点付近では、背圧空間（１２）に前記
低圧導入通路（１９）から低圧を導入して、ブレード先
端面とローラ外周面との間の摩擦による機械損失を低減
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ローリングピストン型
圧縮機に係り、特に、ローラ外周面とブレード先端面と
の摺動による機械損失の低減対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、冷凍機等に設けられる圧縮機の
１タイプとして、例えば、特開昭６３−１６７０９５号
公報に示されるようなローリングピストン型圧縮機が知
られている。この種の圧縮機は、ケーシング内に、電動
モータと該電動モータにクランク軸を介して連繋された
圧縮機本体とが収納されて構成されている。そして、前
記圧縮機本体は、図８に示すように、シリンダ（ａ）内
に、ローリングピストンとしてのローラ（ｂ）が配設さ
れていると共に、シリンダ（ａ）の上下各端面に図示し
ないフロントヘッド及びリヤヘッドが取付けられてお
り、前記シリンダ（ａ）の内周面とローラ（ｂ）の外周
面との間に圧縮室（ｃ）が形成されている。また、前記
ローラ（ｂ）は、前記電動モータから延びるクランク軸
のカム部が嵌入されていることにより前記シリンダ
（ａ）に対して偏心して配設されている。これによっ
て、ローラ（ｂ）は、その外周面の一部がシリンダ
（ａ）の内周面に当接するようになっている。更に、前
記シリンダ（ａ）には、流体の吸入路（ｄ）及び吐出路
（ｅ）が形成されていると共に、この吸入路（ｄ）と吐
出路（ｅ）との間には、ブレード（ｆ）が圧縮室（ｃ）
内に出没自在となるように設けられており、このブレー
ド（ｆ）の先端面がローラ（ｂ）の外周面に当接されて
いることによって前記圧縮室（ｃ）を高圧室（ｃ１）と
低圧室（ｃ２）とに区画している。

【０００３】そして、この圧縮機の駆動時には、クラン
ク軸の回転に伴うローラ（ｂ）の回転（図８の矢印Ａ）
により各圧縮室（ｃ１），（ｃ２）の容積を変化させる
ことによって、冷媒等の流体を吸入路（ｄ）から圧縮室
（ｃ）内に流入し、この流体を圧縮した後、吐出路
（ｅ）から吐出するようにしている。

【０００４】また、前記ブレード（ｆ）による高圧室
（ｃ１）と低圧室（ｃ２）との区画を行うために、ブレ
ード（ｆ）の背面側には、ローラ（ｂ）に向う付勢力を
与えるスプリング（ｇ）が配設されているばかりでな
く、圧縮されて高圧となっている流体の一部を前記ブレ
ード（ｆ）の背面側に導いて（図８の矢印Ｂ）、このブ
レード背面側に高圧を作用させ、ブレード（ｆ）の先端
面をローラ（ｂ）の外周面に押圧するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うにローリングピストン型圧縮機においては、ブレード
（ｆ）の先端面とローラ（ｂ）の外周面とが常に接触し
た状態であり、且つブレード（ｆ）は前記スプリング
（ｇ）及び流体圧（Ｂ）によってローラ（ｂ）側へ向う
大きな付勢力が常に与えられているために、この両者
（ｂ），（ｆ）間の摺動による機械損失が大きく、圧縮
機効率の低下に繋がっていた。

【０００６】この点に鑑み、前記ブレード（ｆ）に与え
られる付勢力を低く設定することが考えられるが、これ
では、高圧室（ｃ１）と低圧室（ｃ２）との区画が十分
に行われないことがある。つまり、図８に仮想線で示す
ようなローラ（ｂ）の回転状態では高圧室（ｃ１）内の
圧力がかなり高くなっており、この際、上述したように
付勢力が低く設定されていると、高圧室（ｃ１）内の圧
力がスプリング（ｇ）及び流体圧（Ｂ）による付勢力に
うち勝ってブレード（ｆ）の先端面がローラ（ｂ）の外
周面から離隔して高圧室（ｃ１）と低圧室（ｃ２）とが
連通してしまい、所定の圧縮動作が行われなくなること
があるといった不具合があった。

【０００７】そこで、本発明の発明者らは、ローラ
（ｂ）が上死点から下死点へ向う回転状態（図８に実線
で示すような状態）ではローラ（ｂ）がブレード（ｆ）
から離隔する方向へ移動することになるために、前記ス
プリング（ｇ）及び流体圧（Ｂ）による付勢力を大きく
確保してブレード（ｆ）がローラ（ｂ）の回転移動に追
従するようにしておく必要があるが、下死点から上死点
へ向う回転状態ではローラ（ｂ）がブレード（ｆ）に向
って移動する状態となっているために、この状態で高圧
室（ｃ１）内の圧力が未だ高圧になっていない場合に
は、前記スプリング（ｇ）及び流体圧（Ｂ）による付勢
力は比較的小さくてもブレード（ｆ）による各室（ｃ
１），（ｃ２）の区画が確実に行えることに着目した。

【０００８】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
あって、ローラが下死点から上死点に向って回転するよ
うな状態ではブレード先端面とローラ外周面との間の摺
動による機械損失を低減できるようにすることを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、ローラの回転に応じたブレードの出没移
動位置によって、該ブレードの背面側に作用する流体圧
力を可変とするようにした。具体的に、請求項１記載の
発明は、ケーシング（２）内に、駆動手段（３）と該駆
動手段（３）に連繋された圧縮手段（４）とを収容し、
前記圧縮手段（４）を、シリンダ（５）内にローラ
（６）を収容すると共に前記シリンダ（５）の両端面に
ヘッド部（７），（８）を配設形成して前記シリンダ
（５）の内周面とローラ（６）の外周面との間に圧縮室
（９）を形成して成す。また、前記ローラ（６）に、前
記駆動手段（３）の駆動軸（３ｂ）の軸心から所定方向
に偏心して形成された偏心部（３ｆ）を挿入することに
より、ローラ（６）をシリンダ（５）に対して偏心させ
て、ローラ（６）外周面の一部をシリンダ（５）内周面
に当接させるようにする。更に、前記シリンダ（５）
に、前記圧縮室（９）に出没自在とされたブレード（１
１）を配設し、該ブレード（１１）の背面（１１ａ）に
流体圧を作用させることにより、その先端面を前記ロー
タ（６）の外周面に押圧させて、前記圧縮室（９）を低
圧室（９ａ）と高圧室（９ｂ）とに区画する。そして、
前記圧縮室（９）に、流体の吸入路（５ａ）及び吐出路
（５ｄ）を接続させ、前記駆動手段（３）の駆動に伴な
ってローラ（６）をシリンダ（５）内で回転させて、前
記吸入路（５ａ）から圧縮室（９）内へ流体を吸入させ
て該流体を圧縮するように構成したローリングピストン
型圧縮機を前提としている。そして、前記ローラ（６）
の回転位置に応じて前記ブレード（１１）の背面（１１
ａ）に作用する前記流体圧を高圧と低圧とに切換え、少
なくともローラ（６）の上死点状態では背面（１１ａ）
に高圧を作用させると共に、少なくともローラ（６）の
下死点状態では背面（１１ａ）に低圧を作用させる流体
圧切換手段（２０）を設けるような構成とした。

【００１０】請求項２記載の発明は、前記請求項１記載
のローリングピストン型圧縮機において、ブレード（１
１）をシリンダ（５）に形成されたブレード溝（５ｂ）
に挿通させ、このブレード溝（５ｂ）とブレード（１
１）の背面（１１ａ）との間に背圧空間（１２）を形成
する。そして、流体圧切換手段（２０）を、ケーシング
内部空間（２ａ）の流体圧力を背圧空間（１２）に導入
する高圧導入通路（１８）と、吸入路（５ａ）の流体圧
力を背圧空間（１２）に導入する低圧導入通路（１９）
とを備えさせて成すようにした。

【００１１】請求項３記載の発明は、前記請求項１記載
のローリングピストン型圧縮機において、ブレード（１
１）をシリンダ（５）に形成されたブレード溝（５ｂ）
に挿通させ、このブレード溝（５ｂ）とブレード（１
１）の背面（１１ａ）との間に背圧空間（１２）を形成
する。そして、流体圧切換手段（２０）を、ケーシング
内部空間（２ａ）の流体圧力を背圧空間（１２）に導入
する高圧導入通路（１８）と、低圧室（９ａ）の流体圧
力を背圧空間（１２）に導入する低圧導入路（２１）と
を備えさせて成すようにした。

【００１２】

【作用】上記構成により、本発明では、以下に述べるよ
うな作用が得られる。請求項１記載の発明では、駆動手
段（３）の駆動に伴ない、圧縮手段（４）のローラ
（６）がシリンダ（５）内で回転し、これによって吸入
路（５ａ）を経て圧縮室（９）内に流体を流入し該流体
を圧縮する。その後、この圧縮された流体は吐出路（５
ｄ）からケーシング（２）の内部空間（２ａ）に吐出す
る。この動作に伴い、少なくともローラ（６）の上死点
状態では、流体圧切換手段（２０）によってブレード
（１１）の背面（１１ａ）に高圧を作用させる。これに
より、ブレード（１１）の先端面はローラ（６）の外周
面に高い圧力でもって押圧されることになり、低圧室
（９ａ）と高圧室（９ｂ）との区画を確実に行うことに
なって、高圧室（９ｂ）から作用する圧縮流体の作用に
よりブレード（１１）がローラ（６）の外周面から離隔
するといったようなことはない。一方、少なくともロー
ラ（６）の下死点状態では、流体圧切換手段（２０）に
よってブレード（１１）の背面（１１ａ）に低圧を作用
させる。これにより、ローラ（６）下死点でのブレード
（１１）の押圧力が低く設定されることになり、このブ
レード（１１）の先端面とローラ（６）の外周面との摺
動による機械損失は低減される。また、この下死点状態
から上死点状態に向ってローラ（６）が回転する場合、
このローラ（６）はブレード（１１）に近接する方向に
移動することになるために、このようにブレード（１
１）の押圧力が僅かであっても、ブレード（１１）がロ
ーラ（６）から離隔するようなことはない。また、この
際、ローラ（６）の回転を阻害する方向に働くブレード
（１１）の押圧力が低いため、ローラ（６）の回転が円
滑に行われる。

【００１３】請求項２記載の発明では、背圧空間（１
２）に高圧を導入する際には、高圧導入通路（１８）に
よってケーシング内部空間（２ａ）の流体圧力を導入す
る。一方、背圧空間（１２）に低圧を導入する際には、
低圧導入通路（１９）によって吸入路（５ａ）の流体圧
力を導入する。このため、背圧空間（１２）に導入され
る高圧と低圧との差を大きくとることができ、低圧導入
時における機械損失が大幅に低減される。

【００１４】請求項３記載の発明では、背圧空間（１
２）に高圧を導入する際には、高圧導入通路（１８）に
よってケーシング内部空間（２ａ）の流体圧力を導入す
る。一方、背圧空間（１２）に低圧を導入する際には、
低圧導入路（２１）によって低圧室（９ａ）の流体圧力
を導入する。このため、シリンダ（５）に低圧導入のた
めの通路を形成する必要がなくなり、簡単な構造で低圧
を導入するための手段を得ることができる。

【００１５】

【実施例】

（第１実施例）次に、請求項１及び２記載の発明に係る
第１実施例を図面に基づいて説明する。図１に示すよう
に、本発明に係るローリングピストン型圧縮機（１）
は、ケーシング（２）内に駆動手段（３）と圧縮手段と
しての圧縮機本体（４）とが収納されて構成されてい
る。

【００１６】駆動手段（３）は、電動モータ（３ａ）と
駆動軸としてのクランク軸（３ｂ）とから成っている。
電動モータ（３ａ）は、ケーシング（２）の内部空間
（２ａ）の上部に配設され、該ケーシング（２）の内周
面に固着されたステータ（３ｃ）と、該ステータ（３
ｃ）の中央部に配設されたロータ（３ｄ）とによって構
成されている。クランク軸（３ｂ）は、その上端部が前
記ロータ（３ｄ）の中央部に接続されていると共に、下
端部が下方へ延長されて前記圧縮機本体（４）に連繋さ
れている。また、ケーシング（２）内の底部には潤滑油
（Ｏ）が貯留されており、前記クランク軸（３ｂ）の下
端は、この潤滑油（Ｏ）に浸漬されている。そして、こ
のクランク軸（３ｂ）の下端には遠心ポンプ（３ｅ）が
配設されていると共に、クランク軸（３ｂ）内には上下
方向に延びる図示しない給油路が貫通形成されていて、
圧縮機（１）の駆動時には、遠心ポンプ（３ｅ）によっ
て、潤滑油（Ｏ）が給油路に汲上げられた後、圧縮機
（１）の各摺動部分に供給されるようになっている。

【００１７】一方、圧縮機本体（４）は、固定翼形であ
って、前記電動モータ（３ａ）の下方に配設されてい
る。この圧縮機本体（４）は、図１及び図２に示すよう
に、前記ケーシング（２）の内壁に固着された円筒状の
シリンダ（５）内に、ローラ（６）が収容されていると
共に、前記シリンダ（５）の上端面にヘッド部としての
フロントヘッド（７）が、下端面に同じくヘッド部とし
てのリヤヘッド（８）が夫々取付けられており、このフ
ロントヘッド（７）及びリヤヘッド（８）によってシリ
ンダ（５）の内周面とローラ（６）の外周面との間には
圧縮室（９）が形成されている。また、前記フロント及
びリヤヘッド（７），（８）には前記クランク軸（３
ｂ）の径と略同径に形成されて上下方向に延びる貫通孔
（７ａ），（８ａ）が形成され、この貫通孔（７ａ），
（８ａ）にクランク軸（３ｂ）がメタルシール等を介し
て回転自在に支持されている。また、前記シリンダ
（５）には圧縮室（９）に開口する冷媒の吸入路（５
ａ）が形成されており、該吸入路（５ａ）には図示しな
いアキュームレータから延びる吸入管（１０）が連結さ
れている。一方、前記ローラ（６）の中央部には、クラ
ンク軸（３ｂ）と一体形成され、該クランク軸（３ｂ）
の軸心に対して所定方向に偏心されて成る偏心部として
のカム部（３ｆ）が嵌入されている。これにより、前記
ローラ（６）はシリンダ（５）に対して偏心して設けら
れ、該ローラ（６）の外周面の一部がシリンダ（５）の
内周面に常に接するようになっている。

【００１８】そして、前記シリンダ（５）における前記
吸入路（５ａ）の配設位置近傍には、ブレード溝（５
ｂ）が形成されている。該ブレード溝（５ｂ）は、シリ
ンダ（５）の半径方向に延びていると共に、該シリンダ
（５）の上下両端面に貫通し、且つ、その外周側は外周
壁（５ｃ）で閉鎖されている。そして、このブレード溝
（５ｂ）には、本例における特徴とする部材の１つであ
るブレード（１１）が、シリンダ（５）内に出没自在に
挿通されている。該ブレード（１１）は、その背面（１
１ａ）と前記ブレード溝（５ｂ）との間で背圧空間（１
２）を形成するようになっており、該背圧空間（１２）
内に配設されているスプリング（１３）の付勢力等によ
り、その先端面がローラ（６）の外周面に押圧され、前
記圧縮室（９）を低圧室（９ａ）と高圧室（９ｂ）とに
区画している。

【００１９】また、前記ブレード（１１）の配設位置よ
りも高圧室（９ｂ）側には吐出路（５ｄ）が設けられて
いる。この吐出路（５ｄ）は、一端がシリンダ（５）の
内周面に開口されており、この開口部分には高圧室（９
ｂ）内の圧力上昇に伴なって開放可能な図示しないリー
ド弁が設けられている。一方、この吐出路（５ｄ）の他
端は、前記ケーシング（２）の内部空間（２ａ）に開口
されている。そして、前記ケーシング（２）の上面には
図示しない凝縮器へ繋がる吐出管（１４）が接続されて
おり、圧縮機本体（４）から吐出された高温高圧の冷媒
は、この吐出管（１４）から凝縮器側へ導出されるよう
になっている。このような構成により、圧縮機駆動時に
は、電動モータ（３ａ）の駆動によるクランク軸（３
ｂ）の回転に伴なって、ローラ（６）がシリンダ（５）
内で回転して各圧縮室（９ａ），（９ｂ）を収縮するよ
うになっている。

【００２０】次に、本例の特徴とする部分について説明
する。本例の特徴とする構成は前記ブレード（１１）及
び該ブレード（１１）の配設位置周辺の構成にある。先
ず、ブレード（１１）の構成について説明する。このブ
レード（１１）を示す図３において、図３（ａ）は、図
３（ｃ）におけるIII −III線に沿った断面図、図３
（ｂ）はブレード（１１）の背面図、図３（ｃ）はブレ
ード（１１）の側面図を夫々示している。本図に示すよ
うに、ブレード（１１）は、左右両側面（１１ｂ），
（１１ｃ）に左右対称な第１及び第２凹部（１１ｄ），
（１１ｅ）が形成されている。第１凹部（１１ｄ）はブ
レード（１１）の左側面（１１ｂ）に形成されており、
ブレード長手方向（図３（ａ）における左右方向）の略
中央部分において、該ブレード（１１）の上面（１１
ｆ）から下面（１１ｇ）に亘って、前記左側面（１１
ｂ）の一部が切欠かれて形成されている。一方、第２凹
部（１１ｅ）はブレード（１１）の右側面（１１ｃ）に
形成されており、前記第１凹部（１１ｄ）と同様に、ブ
レード長手方向の略中央部分において、該ブレード（１
１）の上面（１１ｆ）から下面（１１ｇ）に亘って、前
記右側面（１１ｃ）の一部が切欠かれて形成されてい
る。これにより、図２の如く、このブレード（１１）が
ブレード溝（５ｂ）内に挿通された状態では、前記第１
凹部（１１ｄ）とブレード溝（５ｂ）との間で高圧導入
空間（１５）が形成されていると共に、前記第２凹部
（１１ｅ）とブレード溝（５ｂ）との間で低圧導入空間
（１６）が形成されている。

【００２１】また、このブレード（１１）の内部には圧
力導入通路（１７）がブレード（１１）の高さ方向に所
定間隔を存した３箇所に形成されている。この圧力導入
通路（１７）は第１通路（１７ａ）及び第２通路（１７
ｂ）から成っている。第１通路（１７ａ）は、前記第１
及び第２凹部（１１ｄ），（１１ｅ）の前端部近傍位置
においてブレード（１１）の幅方向（図３（ａ）におけ
る上下方向）に延長して形成されており、一端が前記高
圧導入空間（１５）に開口していると共に、他端が前記
低圧導入空間（１６）に開口するようになっている。つ
まり、前記高圧導入空間（１５）と低圧導入空間（１
６）とは、この第１通路（１７ａ）によって連通される
ようになっている。一方、第２通路（１７ｂ）は、ブレ
ード（１１）の長手方向に延長されて形成されており、
一端が前記第１通路（１７ａ）に開口していると共に、
他端がブレード（１１）の背面（１１ａ）に開口してい
る。このようにして第１通路（１７ａ）及び第２通路
（１７ｂ）が形成されていることにより、前記高圧導入
空間（１５）及び低圧導入空間（１６）は、この圧力導
入通路（１７）を経て前記背圧空間（１２）と連通する
ようになっている。

【００２２】次に、このブレード（１１）の配設位置周
辺構造における本例の特徴とする構成について説明す
る。図２に示すように、このブレード（１１）の配設位
置の周辺には高圧導入通路（１８）及び低圧導入通路
（１９）が設けられている。

【００２３】高圧導入通路（１８）は、一端がシリンダ
（５）の外周部を経てケーシング（２）の内部空間（２
ａ）に開口するようになっていると共に、他端が前記ブ
レード溝（５ｂ）の一側面の所定位置に開口している。
そして、この他端の開口位置は、ブレード（１１）の圧
縮室（９）への突出量が最小となるローラ（６）が上死
点にある状態（図４に示す状態）において前記高圧導入
空間（１５）に開口される一方、ブレード（１１）の圧
縮室（９）への突出量が最大となるローラ（６）が下死
点にある状態（図５に示す状態）においてブレード（１
１）の左側面（１１ｂ）によって閉塞されるような位置
に設定されている。

【００２４】低圧導入通路（１９）は、一端が前記吸入
路（５ａ）に開口していると共に、他端が前記ブレード
溝（５ｂ）の一側面の所定位置に開口している。そし
て、この他端の開口位置は、ブレード（１１）の圧縮室
（９）への突出量が最小となるローラ（６）が上死点に
ある状態（図４に示す状態）においてブレード（１１）
の右側面（１１ｃ）によって閉塞される一方、ブレード
（１１）の圧縮室（９）への突出量が最大となるローラ
（６）が下死点にある状態（図５に示す状態）において
前記低圧導入空間（１６）に開口するような位置に設定
されている。

【００２５】このようにして高圧導入通路（１８）及び
低圧導入通路（１９）が設けられていることにより、ロ
ーラ（６）が上死点にある状態（図４に示す状態）で
は、ケーシング（２）の内部空間（２ａ）内の高圧が高
圧導入通路（１８）、高圧導入空間（１５）及び圧力導
入通路（１７）を経て背圧空間（１２）に導入されるよ
うになっている一方、ローラ（６）が下死点にある状態
（図５に示す状態）では、吸入路（５ａ）内の低圧が低
圧導入通路（１９）、低圧導入空間（１６）及び圧力導
入通路（１７）を経て背圧空間（１２）に導入されるよ
うになっている。つまり、ローラ上死点にあってはブレ
ード（１１）のローラ（６）への付勢力が大きく確保さ
れる一方、ローラ下死点にあってはブレード（１１）の
ローラ（６）への付勢力が小さくなるような構成とされ
ている。このような構成により本発明でいう流体圧切換
手段（２０）が構成されている。

【００２６】次に、このローリングピストン型圧縮機
（１）の運転時について説明する。先ず、電動モータ
（３ａ）を駆動すると、この駆動力がクランク軸（３
ｂ）のカム部（３ｆ）を介して圧縮機本体（４）のロー
ラ（６）に伝達し、該ローラ（６）がシリンダ（５）内
で圧縮室（９）を収縮するように回転する。これによ
り、冷媒ガスが吸入管（１０）より吸入路（５ａ）を経
て圧縮機本体（４）の低圧室（９ａ）に流入する。その
後、前記ローラ（６）の回転に伴い、低圧室（９ａ）が
高圧室（９ｂ）となるに従って、冷媒ガスを圧縮し、こ
の冷媒ガスの圧力が所定値に達すると、この圧力によっ
て前記リード弁が開放し、高圧状態の冷媒ガスが吐出路
（５ｄ）からケーシング（２）の内部空間（２ａ）へ吐
出し、その後、吐出管（１４）によって凝縮器側に導出
される。このような運転状態において、ケーシング
（２）の内部空間（２ａ）は高圧雰囲気となっている。
また、前記クランク軸（３ｂ）の回転に伴って遠心ポン
プ（３ｅ）によって給油路に汲上げられた潤滑油（Ｏ）
は、圧縮機（１）内の各摺動部分に供給されて、その各
部の潤滑を行う。

【００２７】次に、本例の特徴とする作用を説明する。
上述したような運転状態における圧縮機（１）におい
て、図４に示すようにローラ（６）が上死点にある状態
では、ブレード（１１）がブレード溝（５ｂ）に没入さ
れた状態となっている。そして、この状態では、低圧導
入通路（１９）の一端の開口部分がブレード（１１）の
右側面（１１ｃ）によって閉塞される一方、高圧導入通
路（１８）の一端の開口部分は、前記高圧導入空間（１
５）に開口される。これによって、ケーシング（２）の
内部空間（２ａ）内の高圧が高圧導入通路（１８）、高
圧導入空間（１５）及び圧力導入通路（１７）を経て背
圧空間（１２）に導入されることになり、この背圧空間
（１２）が高圧雰囲気となってブレード（１１）の背面
（１１ａ）に前記スプリング（１３）の付勢力に加えて
この導入された高圧が作用する。このため、ブレード
（１１）の先端面はローラ（６）の外周面に高い圧力で
もって押圧されることになり、低圧室（９ａ）と高圧室
（９ｂ）との区画を確実に行うことになって、高圧室
（９ｂ）から作用する圧縮冷媒の作用によりブレード
（１１）がローラ（６）の外周面から離隔するといった
ようなことはない。このような状態からローラ（６）が
回転し（図２の矢印Ｃ）、この回転に伴ってブレード
（１１）がブレード溝（５ｂ）に沿って突出移動して、
図５に示すようにローラ（６）が下死点に達すると、ブ
レード（１１）の突出量が最大となる。そして、この状
態では、高圧導入通路（１８）の一端の開口部分がブレ
ード（１１）の左側面（１１ｂ）によって閉塞される一
方、低圧導入通路（１９）の一端の開口部分は、前記低
圧導入空間（１６）に開口される。これによって、吸入
路（５ａ）内の低圧が低圧導入通路（１９）、低圧導入
空間（１６）及び圧力導入通路（１７）を経て背圧空間
（１２）に導入されることになり、この背圧空間（１
２）が低圧雰囲気となってブレード（１１）の背面（１
１ａ）には、前記スプリング（１３）の付勢力と僅かな
流体圧力（略大気圧程度）が作用する。このため、ブレ
ード（１１）のローラ（６）への押圧力は低く設定され
ることになる。このように、背圧空間（１２）に導入さ
れる高圧（ケーシング内吐出圧）と低圧（吸入圧）との
差を大きくとって、ローラ（６）下死点でのブレード
（１１）の押圧力を低く設定するようにしたことによ
り、このブレード（１１）の先端面とローラ（６）の外
周面との摺動による機械損失は低減されており、また、
この状態から更にローラ（６）が回転する場合、このロ
ーラ（６）はブレード（１１）に近接する方向に移動す
ることになるために、このようにブレード（１１）の押
圧力が僅かであっても、ブレード（１１）がローラ
（６）から離隔するようなことはない。また、この際、
ローラ（６）の回転を阻害する方向に働くブレード（１
１）の押圧力が低いため、ローラ（６）の回転が円滑に
行われ、また、クランク軸（３ｂ）のカム部（３ｆ）の
外周面とローラ（６）の内周面との摺動による機械損失
も低減される。

【００２８】このように、本例の構成によれば、ブレー
ド（１１）の背面（１１ａ）に作用する流体圧を切換え
ることにより、圧縮機の運転状態に支障を与えることな
しに、ブレード（１１）のローラ（６）への押圧力の平
均値を小さくすることで、摺動による機械損失が大幅に
低減でき、圧縮機効率の向上を図ることができる。

【００２９】（変形例）次に、上述した第１実施例の変
形例について説明する。本例は、ブレード（１１）及び
該ブレード（１１）の周辺構造の変形例であって、その
他の構成は上述した第１実施例と同様であるために、説
明を省略し、本例の特徴とする構成のみについて述べる
に止める。

【００３０】図６に示すように、本例のブレード（１
１）及びその周辺構造にあっては、高圧導入通路（１
８）及び高圧導入空間（１５）は上述した第１実施例と
同様に構成されていると共に、ブレード溝（５ｂ）の所
定位置にスリット（５ｅ）が形成されている。このスリ
ット（５ｅ）の形成位置について説明すると、図６
（ａ）に示すようなローラ（６）が上死点にある状態に
あっては、このスリット（５ｅ）の前端部（図６におけ
る下端部）が前記高圧導入空間（１５）に臨み且つその
後端部（図６における上端部）が背圧空間（１２）に臨
むように設定されている。また、図６（ｂ）に示すよう
なローラ（６）が下死点にある状態にあっては、スリッ
ト（５ｅ）の前端部が前記高圧導入空間（１５）に臨む
ことなしにブレード（１１）の左側面（１１ｂ）に対向
するか又は背圧空間（１２）に臨むように設定されてい
る。

【００３１】一方、本例の低圧導入通路（１９）は、上
述した第１実施例のものに比べてシリンダ（５）の外周
側に位置されている。そして、この低圧導入通路（１
９）のブレード溝（５ｂ）側への開口位置は、図６
（ａ）に示すようなローラ（６）が上死点にある状態で
は、ブレード（１１）の右側面（１１ｃ）によって閉塞
され、また、図６（ｂ）に示すようなローラ（６）が下
死点にある状態では、背圧空間（１２）に臨むように設
定されている。

【００３２】そして、本例の圧縮機の駆動時において、
図６（ａ）の如く、ローラ（６）が上死点にある状態で
は、低圧導入通路（１９）の一端がブレード（１１）の
右側面（１１ｃ）によって閉塞される一方、高圧導入通
路（１８）が高圧導入空間（１５）に連通し、スリット
（５ｅ）の前端部が高圧導入通路（１５）に連通し、更
に、スリット（５ｅ）の後端部が背圧空間（１２）に連
通している。これにより、ケーシング（２）の内部空間
（２ａ）の高圧が前記高圧導入通路（１８）、高圧導入
空間（１５）及びスリット（５ｅ）を経て背圧空間（１
２）に導入され、ブレード（１１）の背面（１１ａ）に
高圧が作用される。一方、図６（ｂ）の如く、ローラ
（６）が下死点にある状態では、高圧導入通路（１８）
の一端の開口がブレード（１１）の左側面（１１ｂ）に
よって閉塞され、低圧導入通路（１９）が背圧空間（１
２）に臨むことになる。これによって、吸入路（５ａ）
内の低圧が低圧導入路（１９）を経て背圧空間（１２）
に導入され、ブレード（１１）の背面（１１ａ）に作用
される圧力が低圧となる。

【００３３】このようにして、本変形例にあってもロー
ラ（６）の回転状態に応じてブレード（１１）の背面
（１１ａ）に作用する圧力を切換えることができるの
で、ブレード（１１）の先端面とローラ（６）の外周面
との摺動による機械損失を大幅に低減させることができ
る。また、本変形例の構成では、第１実施例の構成にお
いて必要であった圧力導入通路（１７）やブレード右側
面（１１ｃ）の凹部（１１ｅ）が不要となるので構成の
簡略化が図れるばかりでなく、ブレード（１１）の剛性
が向上され、その長寿命化を図ることもできる。

【００３４】（第２実施例）次に、請求項３記載の発明
に係る第２実施例について説明する。本例も、ブレード
（１１）及び該ブレード周辺構造の変形例であって、そ
の他の構成は上述した第１実施例と同様であるために、
説明を省略し、本例の特徴とする構成のみについて述べ
るに止める。

【００３５】図７に示すように、本例のブレード（１
１）及びその周辺構造にあっては、高圧導入通路（１
８）及び高圧導入空間（１５）は上述した第１実施例と
同様に構成されており、低圧導入通路（１９）を備えて
いないものである。また、圧力導入通路（１７）は上述
した第１通路（１７ａ）のみで成っており、上述した第
２通路（１７ｂ）は備えていないものとなっている。そ
して、ブレード（１１）の右側面（１１ｃ）には、低圧
導入路（２１）が形成されている。この低圧導入路（２
１）は、ブレード（１１）の右側面（１１ｃ）に形成さ
れた溝で成っており、その前端位置は前記第１通路（１
７ａ）の配設位置よりも僅かに前方（図７における下
方）に設定され、後端部はブレード（１１）の背面（１
１ａ）に開放されている。また、この低圧導入路（２
１）の前端位置は、図７に示すように、ローラ（６）が
下死点にある状態においてのみ、その前端部分が低圧室
（９ａ）に臨むように設定されている。

【００３６】そして、本例の圧縮機の駆動時において、
ローラ（６）が上死点にある状態では、低圧導入路（２
１）が低圧室（９ａ）に臨むことなしに、高圧導入通路
（１８）が高圧導入空間（１５）に連通し、ケーシング
（２）の内部空間（２ａ）の高圧が高圧導入通路（１
８）、高圧導入空間（１５）、圧力導入通路（１７）及
び低圧導入路（２１）を経て背圧空間（１２）に導入さ
れるようになっている。一方、図７の如く、ローラ
（６）が下死点にある状態では、高圧導入通路（１８）
の一端の開口がブレード（１１）の左側面（１１ｂ）に
よって閉塞され、低圧導入路（２１）の前端部分が低圧
室（９ａ）に臨むことになる。これによって、低圧室
（９ａ）内の低圧が低圧導入路（２１）を経て背圧空間
（１２）に導入されるようになっている。

【００３７】このように、本例の構成にあってもローラ
（６）の回転状態に応じてブレード（１１）の背面（１
１ａ）に作用する圧力を切換えることができるので、ブ
レード（１１）の先端面とローラ（６）の外周面との摺
動による機械損失を大幅に低減させることができる。ま
た、本例の構成では、第１実施例の構成において必要で
あった第２通路（１７ｂ）や低圧導入通路（１９）が不
要となるので構成の簡略化を図ることができる。

【００３８】尚、上述した各実施例は空調機器に具備さ
れる圧縮機に関して述べたが本発明は、これに限らず、
種々の流体圧縮機に適用可能である。

【００３９】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば以下に
述べるような効果が発揮される。請求項１記載の発明に
よれば、ローラ（６）の回転位置に応じてブレード（１
１）の背面（１１ａ）に作用する流体圧を高圧と低圧と
に切換え、少なくともローラ（６）の上死点状態では背
面（１１ａ）に高圧を作用させると共に、少なくともロ
ーラ（６）の下死点状態では背面（１１ａ）に低圧を作
用させる流体圧切換手段（２０）を設けるような構成と
したために、ローラ（６）下死点付近でのブレード（１
１）のローラ（６）外周面への押圧力が低く設定でき、
ローラ（６）の回転全域に亘ってブレード（１１）がロ
ーラ（６）から離隔することを防止しながらも、このブ
レード（１１）の先端面とローラ（６）の外周面との摺
動による機械損失の低減を図ることができ、圧縮機効率
の向上が図れる。また、ローラ（６）の下死点状態から
上死点状態に向う回転を阻害する方向に働くブレード
（１１）の押圧力が低く設定されることになるために、
ローラ（６）の回転を円滑に行わせることもできる。

【００４０】請求項２記載の発明によれば、流体圧切換
手段（２０）を、ケーシング内部空間（２ａ）の流体圧
力を背圧空間（１２）に導入する高圧導入通路（１８）
と、吸入路（５ａ）の流体圧力を背圧空間（１２）に導
入する低圧導入通路（１９）とを備えさせて成すように
したために、背圧空間（１２）に導入される高圧と低圧
との差を大きくとることができ、ブレード（１１）の押
圧力の平均値を大幅に低減できるので、圧縮機効率の大
幅な向上が図れる。

【００４１】請求項３記載の発明によれば、流体圧切換
手段（２０）を、ケーシング内部空間（２ａ）の流体圧
力を背圧空間（１２）に導入する高圧導入通路（１８）
と、低圧室（９ａ）の流体圧力を背圧空間（１２）に導
入する低圧導入路（２１）とを備えさせて成すようにし
たために、シリンダ（５）に低圧導入のための通路を形
成する必要がなくなり、簡単な構造で低圧の導入を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例におけるローリングピストン型圧縮
機の縦断面図である。

【図２】図１におけるII−II線に対応した位置における
断面図である。

【図３】ブレードを示す図である。

【図４】ローラの上死点状態におけるブレード周辺の横
断面図である。

【図５】ローラの下死点状態におけるブレード周辺の横
断面図である。

【図６】第１実施例の変形例を示す図４及び図５相当図
である。

【図７】第２実施例における図５相当図である。

【図８】従来のローリングピストン型圧縮機における図
２相当図である。

【符号の説明】

（１） ローリングピストン型圧縮機 （２） ケーシング （３） 駆動手段 （３ｂ） クランク軸（駆動軸） （３ｆ） カム部（偏心部） （４） 圧縮機本体（圧縮手段） （５） シリンダ （５ａ） 吸入路 （５ｂ） ブレード溝 （５ｄ） 吐出路 （６） ローラ （７） フロントヘッド（ヘッド部） （８） リヤヘッド（ヘッド部） （９） 圧縮室 （９ａ） 低圧室 （９ｂ） 高圧室 （１１） ブレード （１１ａ） 背面 （１２） 背圧空間 （１６） 低圧導入空間 （１８） 高圧導入通路 （１９） 低圧導入通路 （２０） 流体圧切換手段 （２１） 低圧導入路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング（２）内に、駆動手段（３）
   と該駆動手段（３）に連繋された圧縮手段（４）とが収
   容され、前記圧縮手段（４）は、シリンダ（５）内にロ
   ーラ（６）が収容されていると共に前記シリンダ（５）
   の両端面にヘッド部（７），（８）が配設形成されて前
   記シリンダ（５）の内周面とローラ（６）の外周面との
   間に圧縮室（９）が形成されており、 前記ローラ（６）には、前記駆動手段（３）の駆動軸
   （３ｂ）の軸心から所定方向に偏心して形成された偏心
   部（３ｆ）が挿入されていることにより、ローラ（６）
   がシリンダ（５）に対して偏心されていて、ローラ
   （６）外周面の一部がシリンダ（５）内周面に当接する
   ようになっており、 前記シリンダ（５）には前記圧縮室（９）に出没自在と
   されたブレード（１１）が配設されていて、該ブレード
   （１１）は、その背面（１１ａ）に流体圧が作用されて
   いることにより、その先端面が前記ロータ（６）の外周
   面に押圧されて、前記圧縮室（９）を低圧室（９ａ）と
   高圧室（９ｂ）とに区画しており、 前記圧縮室（９）には流体の吸入路（５ａ）及び吐出路
   （５ｄ）が接続されており、前記駆動手段（３）の駆動
   に伴なってローラ（６）がシリンダ（５）内で回転し
   て、前記吸入路（５ａ）から圧縮室（９）内へ流体を吸
   入して該流体を圧縮するように構成されたローリングピ
   ストン型圧縮機において、 前記ローラ（６）の回転位置に応じて前記ブレード（１
   １）の背面（１１ａ）に作用する前記流体圧を高圧と低
   圧とに切換え、少なくともローラ（６）の上死点状態で
   は背面（１１ａ）に高圧を作用させると共に、少なくと
   もローラ（６）の下死点状態では背面（１１ａ）に低圧
   を作用させる流体圧切換手段（２０）が設けられている
   ことを特徴とするローリングピストン型圧縮機。
2. 【請求項２】 請求項１記載のローリングピストン型圧
   縮機において、ブレード（１１）はシリンダ（５）に形
   成されたブレード溝（５ｂ）に挿通されており、このブ
   レード溝（５ｂ）とブレード（１１）の背面（１１ａ）
   との間には背圧空間（１２）が形成されており、流体圧
   切換手段（２０）は、ケーシング内部空間（２ａ）の流
   体圧力を背圧空間（１２）に導入する高圧導入通路（１
   ８）と、吸入路（５ａ）の流体圧力を背圧空間（１２）
   に導入する低圧導入通路（１９）とを備えて成っている
   ことを特徴とするローリングピストン型圧縮機。
3. 【請求項３】 請求項１記載のローリングピストン型圧
   縮機において、ブレード（１１）はシリンダ（５）に形
   成されたブレード溝（５ｂ）に挿通されており、このブ
   レード溝（５ｂ）とブレード（１１）の背面（１１ａ）
   との間には背圧空間（１２）が形成されており、流体圧
   切換手段（２０）は、ケーシング内部空間（２ａ）の流
   体圧力を背圧空間（１２）に導入する高圧導入通路（１
   ８）と、低圧室（９ａ）の流体圧力を背圧空間（１２）
   に導入する低圧導入路（２１）とを備えて成っているこ
   とを特徴とするローリングピストン型圧縮機。