JPH0633782B2 - ２気筒回転式密閉型電動圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は回転圧縮機構部を有する密閉型電動圧縮機に関
するものである。

従来の技術 従来、この種の圧縮機構部は第４図〜第５図に示す如
く、２個の圧縮空間ａ、ｂを得るため、２個のシリンダ
を用い、かつ前記シリンダｃ、ｄ間を中間プレートｅで
仕切るために中間プレートｅの内径部ｅ′はクランク軸
ｆのクランクピン部ｆ′の外径より大きく設定され、か
つ、前記クランクピン部に回転自在にピストンｇが配設
されている。そして、前記クランク軸ｆは上部軸受端板
ｈ、下部軸受端板ｉで支承される構造であり、又、前記
ピストン端面ｇ′はほぼピストン内、外径寸法差ので決
まる長さを有している。したがって軸受端板と接するピ
ストン端面ｇ′は、前記ピストン内、外径寸法差のシー
ル長さを有するが、中間プレートｅと接するピストン端
面部ｇ″は、中間プレートの内径部ｅ′、前記クランク
軸ｆのクランクピストン部ｆ′の外径よりも大きく設定
され、かつクランクピン部ｆ′が偏心しているため、前
記ピストンｇの端面部ｇ″は一部中間プレートの内径部
ｅ′より内径側にはみだす形になっていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記の如き構成では、軸受端板とピスト
ン端面で形成される箇所でピストン端面ｇ′に作用する
ガス圧力と、中間プレートとピストン端面で形成される
箇所でピストン端面ｇ″に作用するガス圧力は第６図の
如くなり、ピストン端面方向に作用するガス圧力の平均
値は前記端面ｇ′、ｇ″により異なり、吸入側空間ｂと
クランク軸内部空間ｊとの圧力差によりピストン端面
ｇ′に作用するガス圧力の平均値がｇ′に作用するガス
圧力の平均値より大きいため、結果的にピストンｇには
ピストン端面方向に、軸受端板に当接する如くスラスト
力が生ずる。

その結果、従来構成においては、軸受端板、ピストン間
に摩擦力を生じ、圧縮機効率を低下させると共に、ピス
トン軸受端板の摩耗を誘発する問題点があった。

本発明は、従来例で見られたピストンに作用するスラス
ト力を発生しないような構成とすることにより、圧縮機
の性能向上や寿命と信頼性の向上を可能にする圧縮機構
造を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記従来例で見られる欠点を解決するために、本発明
は、ピストンと軸受端板間で形成される当接部の面積及
びシール長と、ピストンと中間プレートで形成される当
接部の面積及びシール長が同一となる如く、ピストン端
面の形状、寸法を、ピストンと中間プレートの当接する
箇所で、ピストンが中間プレート内径部より内側に位置
する領域になるピストン端面領域をピストン端面全周に
わたって段差を設け、また軸受端板とピストンの当接す
る箇所にも、前記ピストンと中間プレートで形成される
当接部のピストン端面に設けられた段差と同一形状、寸
法の段差を設け、ピストン上、下端面の中間プレート、
軸受端板との当接するそれぞれの面の面積、シール長を
同一となる構成としたものである。

作 用 上記構成により、本発明の圧縮機は、ピストン上、下端
面に、それぞれ、軸受端板及び中間プレートと当接する
領域の形状、寸法が同一となる如く、同一形状の段差を
設けた構成としたことにより、ピストンの上部端面に作
用するガス圧力とピストンの下部端面に作用するガス圧
力を等しくすることができ、結果的に、ピストン端面方
向に作用するガス圧力の差によるスラスト力をなくすこ
とが可能になる。

したがって、ピストンに作用するスラスト力による摩擦
力によって圧縮機効率の低下、及び摩耗の発生を抑制す
ることができ、従来問題になっていた寿命等の信頼性の
向上を可能にする。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図を参照して説
明する。

同図において、１は密閉型電動圧縮機の密閉容器で、圧
縮機構部２の構成部品であるクランク軸３は１８０゜偏
心位置が異なる上部偏心カム３ａと下部偏心カム３ｂが
設けられており、前記偏心カム部には回転自在に上部ピ
ストン４ａ、下部ピストン４ｂが配設されている。又前
記クランク軸３は上部軸受端板５ａ、下部軸受端板５ｂ
により支承され、かつ、前記ピストン４ａ、４ｂと共に
シリンダ６内に回転自在に収納されている。又、前記シ
リンダ６に圧縮空間７及び８を吸入側空間７ａ、８ａ圧
縮側空間７ｂ、８ｂに仕切る上部仕切ベーン（図示せ
ず）、及び下部仕切ベーン（図示せず）を収納するため
のベーン溝（図示せず）が設けられ、かつ上部ピストン
４ａ、上部仕切ベーンと下部ピストン４ｂと下部仕切ベ
ーンを仕切り、上部圧縮空間７と下部圧縮空間８を形成
するための中間プレート９が配設されている。

又、中間プレート９の内径部９ａの直径はクランク軸３
の上部偏心カム３ａと、下部偏心カム３ｂの中間に設置
するために、前記中間プレート９の内径部９ａの直径は
前記偏心カム３ａ、３ｂの外径よりも若干大きくした構
成としている。

又、前記上部軸受端板５ａ、下部軸受端板５ｂにはそれ
ぞれ吐出ポート（図示せず）が設けられ、かつ吐出弁
（図示せず）、及びストッパー(図示せず)が配設されて
おり、各軸受端板には覆うが如く吐出マフラ１０ａ、１
０ｂが設けられている。

又、前記上部軸受端板５ａ、下部軸受端板５ｂ、シリン
ダ６には上部吐出マフラー内空間１１ａと下部吐出マフ
ラー内空間１１ｂを連通させる吐出通路（図示せず）が
設けられると共に、前記上部軸受端板５ａ、下部軸受端
板５ｂ、シリンダ６、及び上部吐出マフラーには前記下
部吐出マフラー内空間１１ｂと密閉容器内空間１ａを連
通させる吐出通路（図示せず）が設けられている。

又、前記シリンダ６には吸入口６ａが設けられており、
前記密閉容器１には吐出管１ｂが設けられ、かつ電動機
部１２のステータ１２ａが配設されている。

又、ピストン４ａ、４ｂの端面部は、第２図で示す如く
ピストン４ａ、４ｂ端面４ｃ、４ｄが中間プレート９の
内径部９ａより内側にくる箇所をピストン端面内周全周
にわたって段差４ｃ′、４ｄ′を設けると共に、軸受端
板５ａ、５ｂと当接するピストン端面部４ｅ、４ｆも、
中間プレート９と当接するピストン端面の段差部４
ｃ′、４ｄ′と全く同一寸法の段差４ｅ′、４ｆ′を設
けた構成になっている。

又、段差は製造上、製作しやすいようにピストン端面内
部をｃカットして構成している。

上記構成において、電動機部１２が駆動きれると、前記
クランク軸３が回転し、前記上部ピストン４ａと下部ピ
ストン４ｂは互いに１８０゜位相を異にしながら、前記
圧縮空間７、８内を転動するために、周知の構造からな
る冷凍サイクル中の冷媒が、前記吸入口６ａから吸入さ
れ、シリンダ６内で工程の進行に従って圧縮され、前記
軸受端板５ａ、５ｂにそれぞれ設けられた吐出ポート
（図示せず）を通り、吐出弁（図示せず）を押し上げて
前記吐出マフラー内空間１１ａ、１１ｂにそれそれ、前
記クランク軸３の１回転中に１８０゜位相を異にして１
回ずつ吐出される。

又、前記上部吐出マフラー内空間１１ａに吐出されたガ
スは前記吐出通路（図示せず）を通り、前記吐出マフラ
ー内空間１１ｂに達し、前記吐出マフラー内空間１１ｂ
に吐出されたガスと共に、前記吐出通路（図示せず）を
通って密閉容器内空間１ａに吐出され、さらに吐出管１
ｂを通って再び冷凍サイクル中に放出される。

この時、第３図で示される如く、中間プレート９とピス
トン端面間４ｃ、４ｄ、４ｃ′４ｄ′には、吸入側７ａ
又は圧縮側空間７ｂとクランク軸３とピストン４ａ又は
４ｂの内側部空間１３のガス圧力により、スラスト力が
作用する。又、軸受端板５ａ、５ｂとピストン４ａ、４
ｂの当接する箇所４ｅ、４ｆにも同様に、前記、中間プ
レート９とピストン端面４ｃ、４ｄ、４ｃ′、４ｄ′間
に作用する前記ガス圧力によるスラスト力方向と反対方
向にスラスト力が発生するが、軸受端板５ａ、５ｂと当
接するピストン端面４ｅ、４ｆ部にも前記段差部４
ｃ′、４ｄ′と同一寸法、形状の段差部４ｅ′、４ｆ′
を設けているため、前記ピストン端面部４ｅ、４ｆ、４
ｅ′、４ｆ′に作用するスラスト力は前記ピストン端面
部４ｃ、４ｄ、４ｃ′、４ｄ′に作用するスラスト力と
大きさが同一で、方向が反対の関係をピストン４ａ、４
ｂの回転の全工程にわたって維持することができ、結果
的にピストンに作用するスラスト力をなくすことができ
る。

発明の効果 上記実施例より明らかなように、本発明の２気筒回転式
密閉型電動圧縮機は、ピストンに作用するスラスト力の
発生を抑制する如き構成を可能としたものであり、従来
問題となっていた、スラスト力による摩擦力の発生によ
る圧縮機効率の低下、及び、軸受端板ピストンの摩耗等
の発生をなくし、圧縮機寿命等信頼性の向上ができる
等、種々の利点を有するものである。又、４ｃ′、４
ｄ′のＣカット部がなくても同様な効果を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における回転式密閉型電動圧
縮機の側断面図、第２図は同圧縮機の圧縮機構部の断面
図、第３図は同圧縮機におけるピストンに作用するガス
圧力関係図、第４図は従来例を示す２気筒回転式圧縮機
の側面断面図、第５図は同圧縮機の圧縮機構部の断面
図、第６図は同圧縮機ピストンに作用するガス圧力関係
図である。 １……密閉容器、２……圧縮機構部、３ａ……上部偏心
カム、３ｂ……下部偏心カム、４ａ……上部ピストン、
４ｂ……下部ピストン、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ……ピ
ストン端面部、４ｃ′、４ｄ′、４ｅ′、４ｆ′……ピ
ストン端面段差部、５ａ……上部軸受端板、５ｂ……下
部軸受端板、６……シリンダ、７……上部圧縮空間、８
……下部圧縮空間、９……中間プレート、９ａ……中間
プレート内径部、１０ａ……上部吐出マフラー、１０ｂ
……下部吐出マフラー、１１ａ、１１ｂ……吐出マフラ
ー内空間１２……電動機、１３……クランク軸、ピスト
ン間内側部空間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動機とこの電動機により駆動される回転
   圧縮機構部を密閉容器の中に配設し、かつ前記回転圧縮
   機構部の構成部品であるクランク軸に２個の偏心カムを
   １８０゜取付角度をずらせて設けると共に、前記偏心カ
   ム部に回転自在に配設される２個のピストンと、前記２
   個のピストンを収納する２個のシリンダと、前記クラン
   ク軸を支承しかつ、吸入、圧縮空間を閉塞するように設
   けられた軸受端板を有し、閉塞空間を吸入側空間と圧縮
   側空間に仕切る２個の仕切ベーンを配設し、かつ前記シ
   リンダにクランク軸の偏心カム部の直径より大きな内径
   寸法を持つ中間プレートを、前記シリンダ内の上部圧縮
   空間と下部圧縮空間を仕切るように配設した圧縮機にお
   いて、ピストンと軸受端板間でピストンが軸受端板に当
   接する端面部のシール長、及び面積と、ピストンと中間
   プレート間でピストンが中間プレートに当接する端面部
   のシール長、面積を同一となるようなピストン上下端面
   寸法及び形状とした２気筒回転式密閉型電動圧縮機。