JPH08193584A - ロータリ式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、組立て性を損なうことなく吐出弁を
不要化して、吐出ポートの開閉ロスの低減化を図り、い
わゆるＣＯＰの向上と低騒音化を図ったロータリ式圧縮
機を提供する。 【構成】ロータリ式圧縮機において、ローラ９端面と吐
出ポート１８が設けられる主軸受具１２のシリンダ室１
４内面との間に介在され、かつ回転軸３の偏心部３ａに
嵌着されて回転軸と一体にシリンダ室内を回転する吐出
用円板１０と、この吐出用円板に設けられ、所定の回転
角度において上記吐出ポートに連通する吐出案内孔２５
とを具備した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロータリ式圧縮機にお
いて、特にシリンダ室から高圧ガスを吐出する吐出ポー
ト構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば空気調和機や、冷蔵庫などを構
成する冷凍サイクル装置に用いられるロータリ式圧縮機
は、従来、図４に示すような圧縮機構部から構成され
る。図中ａは回転軸であり、この上部に図示しない電動
機部が設けられる。回転軸ａには偏心部ｂが一体に設け
られていて、ここにローラｃが嵌合される。ローラｃ
は、シリンダｄと主，副軸受具ｅ，ｆとから形成される
シリンダ室ｇ内で偏心回転するようになっている。

【０００３】上記ローラｃ周面に、図示しないブレード
の先端部が弾性的に当接してシリンダ室ｇ内が区分され
る。上記シリンダｄには吸込み管ｈが接続され、シリン
ダ室内に吸込みポートｉが連通する。

【０００４】上記主軸受具ｅには吐出ポートｊが設けら
れていて、シリンダ室ｇ内に連通する。そして、吐出ポ
ートｊ上面に対向する主軸受具ｅ上には弁受けｋおよび
吐出弁ｍが開閉自在に設けられている。これら弁受けｋ
および吐出弁ｍを囲撓するようにして、主軸受具ｅには
バルブカバーｎが設けられていて、案内孔ｐを介して図
示しない密閉ケース内部に連通する。

【０００５】しかして、回転軸ａの回転にともなって吸
込み管ｈから吸込みポートｉを介して被圧縮ガスがシリ
ンダ室ｇ内に吸込まれる。シリンダ室ｇ内では、回転軸
ａの偏心部ｂとともにローラｃが偏心回転し、かつロー
ラ周面にブレード先端部が摺接してシリンダ室内を区分
する。

【０００６】シリンダ室ｇ内に吸込まれたガスは、区分
されたシリンダ室内の容積低減にともなって徐々に圧縮
され、ついには高圧化する。所定圧まで上昇したところ
で、区分されたシリンダ室が吐出ポートｊに連通すると
ともに、これを閉成していた吐出弁ｍが開放する。高圧
ガスは、シリンダ室ｇ内から吐出ポートｊを介してバル
ブカバーｎ内に吐出され、さらに案内孔ｐから密閉ケー
ス内に導出されることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このようにして作用す
るロータリ式圧縮機であるが、主たる欠点として、シリ
ンダ室ｇ内で圧縮された高圧ガスが、この圧力で吐出弁
ｍを押し上げて吐出ポートｊから吐出されるところか
ら、吐出弁ｍの開閉動作の安定性を欠き易い。

【０００８】すなわち、吐出弁ｍを必要とするので、圧
縮機としての体積効率が低く、吐出弁の動作ロスがあっ
て、いわゆるＣＯＰ（成績係数）に悪影響を及ぼしてい
る。そして、吐出弁ｍの開閉にともなって開閉音が生
じ、運転騒音の要因となる。

【０００９】本発明は、上述した事情に鑑みなされたも
のであり、その目的とするところは、組立て性を損なう
ことなく吐出弁を不要化して、いわゆるＣＯＰの向上と
低騒音化を図ったロータリ式圧縮機を提供しようとする
ものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を満足するため
本発明のロータリ式圧縮機は、請求項１として、回転軸
の偏心部にローラを嵌合し、このローラをシリンダと軸
受具とから形成されるシリンダ室内で偏心回転させると
ともに、ローラ周面にブレード端部を弾性的に当接して
シリンダ室内を区分し、上記シリンダに設けられる吸込
みポートからシリンダ室内に吸込まれた被圧縮ガスを圧
縮して上記軸受具に設けられる吐出ポートから吐出する
ロータリ式圧縮機において、上記ローラ端面と吐出ポー
トが設けられる軸受具のシリンダ室内面との間に介在さ
れ、かつ上記回転軸に嵌着されて回転軸と一体にシリン
ダ室内を回転する吐出用円板と、この吐出用円板に設け
られ、所定の回転角度において上記吐出ポートと連通す
る吐出案内孔とを具備したことを特徴とする。

【００１１】請求項２として、請求項１記載の上記吐出
用円板は、上記回転軸の偏心部に嵌着され、かつローラ
に密接することを特徴とする。請求項３として、請求項
１記載の上記吐出ポートの直径寸法は、上記吐出案内孔
の直径寸法よりも大きく設定されることを特徴とする。

【００１２】請求項４として、請求項１記載の上記吐出
案内孔の直径寸法は、上記ブレードの幅寸法よりも小さ
く設定されることを特徴とする。請求項５として、上記
吐出案内孔は、複数設けられることを特徴とする。

【００１３】

【作用】吐出用円板がローラ端面と吐出ポートが設けら
れる軸受具のシリンダ室内面との間に介在され、かつ回
転軸と一体にシリンダ室内を回転する。この吐出用円板
に設けられる吐出案内孔が、所定の回転角度において吐
出ポートに連通して、シリンダ室内から高圧ガスを吐出
案内する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、たとえば冷凍サ
イクル装置に備えられるロータリ式圧縮機として、図面
にもとづいて説明する。図１に示す、図中１は、密閉ケ
ースである。これは、上下両端が開口する円筒状胴部１
ａの上下両側の開放端に、それぞれ蓋体１ｂ，１ｃを嵌
合し、かつ溶接によって完全密閉状に形成される。

【００１５】この密閉ケース１内には、電動圧縮機本体
２が収容される。上記電動圧縮機本体２は、垂直方向に
向けられる回転軸３の上部側に電動機部４、下部側に圧
縮機構部５が連設されて構成される。

【００１６】密閉ケース１の内底部には潤滑油を収容す
る油溜り部６が形成されていて、上記圧縮機構部５の一
部が浸漬される。上記電動機部４は、密閉ケース１の円
筒状胴部１ａ内壁に固定する固定子７と、この固定子の
内周面と狭少の間隙を存して配設され、上記回転軸３に
嵌着される回転子８とからなる。

【００１７】上記回転軸３の圧縮機構部５部位に偏心部
３ａが一体に設けられていて、この偏心部外周にローラ
９および後述する吐出用円板１０が嵌合されている。ま
た、これら偏心部３ａとローラ９および吐出用円板１０
は、密閉ケース１に挿嵌されるシリンダ１１内に収容さ
れる。上記シリンダ１１の上面には主軸受具１２が設け
られ、下面には副軸受具１３が設けられていて、シリン
ダの上端開口部が主軸受具１２で、かつ下部開口部が副
軸受具１３で閉成される。

【００１８】上記シリンダ１１内周面と、主軸受具１２
および副軸受具１３とで囲撓される空間部をシリンダ室
１４と呼ぶ。このシリンダ室１４に上記ローラ９と偏心
部３ａが偏心回転自在に、かつ吐出用円板１０が回転自
在に収容される。

【００１９】特に、図２にのみ示すように、上記シリン
ダ１１にはブレード１５が弾性的に押圧付勢された状態
で取付けられていて、この先端部は上記ローラ９周面に
のみ弾性的に当接される。したがって、このブレード１
５によってシリンダ室１４内が区分される。

【００２０】再び図１に示すように、上記シリンダ１１
の内周面から外周面に亘って吸込みポート１６が貫通し
て設けられ、ここに外部の冷凍サイクル機器である蒸発
器に連通する吸込み管１７が密閉ケース１を貫通して接
続される。

【００２１】一方、上記主軸受具１２には吐出ポート１
８が設けられていて、シリンダ室１４内に連通する。そ
して、この吐出ポート１８を囲撓するようにして、主軸
受具１２にはバルブカバー１９が設けられている。この
バルブカバー１９には案内孔２０が開口されていて、密
閉ケース１内部と連通する。

【００２２】上記回転軸３の下端部には給油機構２１が
設けられていて、回転軸の回転にともなって油溜り部６
の潤滑油を吸い上げ、回転軸に設けられる給油路２２を
介して上記主軸受具１２や副軸受具１３およびローラ９
の各摺動部に給油するようになっている。

【００２３】さらに、密閉ケース１の上端部に外部の冷
凍サイクル機器である凝縮器に連通する吐出管２３が接
続されている。つぎに、上記吐出用円板１０について詳
述する。

【００２４】図３（Ａ）に示すように、吐出用円板１０
の偏心位置には取付け用開口部１０ａが設けられてい
て、上記回転軸３の偏心部３ａに圧入嵌着される。すな
わち吐出用円板１０は、ローラ９上端面と主軸受具１２
のシリンダ室１４内側面との間に介在され、ローラ９上
端面に密着して回転軸３と一体にシリンダ室内を回転駆
動される一方、主軸受具１２内面には密に摺接するの
で、この摺接面からのガスリークを防止する。

【００２５】吐出用円板１０の所定位置には、小径で複
数（ここでは４個）の吐出案内孔２５…が設けられる。
それぞれの吐出案内孔２５の直径寸法φｄ1 は、上記吐
出ポート１８の直径寸法φｄ2 よりも小さく設定され
る。

【００２６】さらに、各吐出案内孔２５の直径寸法φｄ
1 は、上記ブレード１５の幅寸法ｓ1 よりも小さく設定
される。各吐出案内孔２５は、吐出用円板１０の所定の
回転角度において吐出ポート１８に連通する位置に設け
られている。

【００２７】このようにして構成されるロータリ式圧縮
機であり、電動機部４に通電することにより回転軸３が
回転駆動され、ここに一体に設けられる偏心部３ａおよ
びローラ９がシリンダ室１４で偏心回転するとともに吐
出用円板１０が回転する。

【００２８】この回転にともなって、吸込み管１７から
低圧の冷媒ガスが吸込みポート１６を介してシリンダ室
１４内に吸込まれる。図２における左側最上図に示すよ
うに、ローラ９のシリンダ室１４内周面転接位置とブレ
ード１５のローラ９当接位置とがほぼ一致する状態で、
シリンダ室１４の空間容量が最大となる。冷媒ガスは吸
込みポート１６からシリンダ室１４全体に導かれ、充満
する。

【００２９】この状態で、主軸受具１２に設けられる吐
出ポート１８と吐出用円板１０に設けられ吐出案内孔２
５…との位置は互いに異なっている。上記吐出ポート１
８は吐出用円板１０、ローラ９上端面もしくは偏心部３
ａ上端面によって閉成され、かつ吐出案内孔２５は主軸
受具１２によって閉成される。

【００３０】以下、矢印に沿って説明すると、ローラ９
の偏心回転にともなって、ローラ９はシリンダ室１４内
周面との転接位置が移動し、この転接位置から回転方向
側へブレード１５のローラ当接位置までのシリンダ室１
４容積が減少する。すなわち、先にシリンダ室１４に導
かれたガスが徐々に圧縮される。

【００３１】そして、ローラ９とともに吐出用円板１０
が回転して、この吐出用円板に設けられる吐出案内孔２
５…の位置が移動する。回転軸３が継続して回転され、
シリンダ室１４の容量がさらに減少して、ここに導かれ
たガスが圧縮され、所定圧まで上昇したところで、吐出
案内孔２５…位置が吐出ポート１８位置に一致して、互
いに連通する。

【００３２】厳密に言うと、吐出案内孔２５…は複数設
けられているので、個々に吐出ポート１８に連通するこ
とになる。吐出ポート１８は開放状態になり、シリンダ
室１４内の高圧ガスはバルブカバー１９内に吐出され
る。

【００３３】先に説明したように、上記吐出ポート１８
の直径寸法φｄ2 を、上記吐出案内孔２５の直径寸法φ
ｄ1 よりも大きく設定したから、吐出ポート１８と吐出
案内孔２５が互いに連通する時間を長くとることがで
き、冷媒ガスの過圧縮を防止できる。

【００３４】そして、上記吐出案内孔２５の直径寸法φ
ｄ1 を、上記ブレード１５の幅寸法ｓ1 よりも小さく設
定したから、各吐出案内孔２５がブレード１５を跨い
で、この両側のシリンダ室１４に同時に連通することが
ない。したがって、区分されたシリンダ室１４の高圧側
から低圧側へのガスリークを防止する。

【００３５】そして、各吐出案内孔２５は必然的に直径
寸法φｄ1 が小となり、そのままでは流路抵抗が大にな
るが、この案内孔を複数設けることで、流路抵抗を低下
させ得る。

【００３６】上記バルブカバー１９内で脈動の低減と均
圧化がなされた高圧ガスは、密閉ケース１内に導かれて
充満し、ケース上部の吐出管２３から吐出される。回転
軸３および吐出用円板１０の回転が継続して、各吐出案
内孔２５が吐出ポート１８位置を通過すると、再び吐出
ポート１８は吐出用円板１０、ローラ９もしくは偏心部
３ａ上端面によって閉成され、かつ吐出案内孔２５は主
軸受具１２によって閉成される。

【００３７】結局、吐出ポート１８に対する開閉動作が
静粛になされることになり、何らの騒音発生もない。従
来のような吐出弁が不要となり、回転軸３の回転角の設
定によって吐出開始タイミングをとることができ、高い
体積効率が得られる。

【００３８】また、吐出用円板１０を上記回転軸３の偏
心部３ａにローラ９とともに嵌着するだけで組立てを行
うことができるので、組立て性がよい。なお上記実施例
においては、吐出用円板１４に円形の吐出案内孔２５を
備えたが、これに限定されるものではなく、図３（Ｂ）
に示すように、長孔状の吐出案内孔２５Ａであってもよ
い。

【００３９】この場合も、上記吐出ポート１８の直径寸
法φｄ2 は、上記吐出案内孔２５Ａの幅寸法ｓ2 および
長さ寸法ｌ2 よりも大きく設定しなければならず、した
がって吐出ポート１８と吐出案内孔２５Ａが互いに連通
する時間を長くとることができ、冷媒ガスの過圧縮を防
止する。

【００４０】そして、上記吐出案内孔２５Ａの幅寸法ｓ
2 を、上記ブレード１５の幅寸法ｓ1 よりも狭く設定し
たから、各吐出案内孔がブレードを跨ぐことがなく、し
たがって区分されたシリンダ室１４の高圧側から低圧側
へのガスリークを防止する。そして、各吐出案内孔２５
Ａを複数設けることで流路抵抗を低下させ得る。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、吐出用円
板をローラ端面と吐出ポートが設けられる軸受具のシリ
ンダ室内面との間に介在し、かつ回転軸に嵌着する。こ
の吐出用円板に、所定の回転角度において吐出ポートに
連通する吐出案内孔を設けたものである。

【００４２】したがって、吐出用円板を回転軸に嵌着す
るだけでよいので、組立てが容易に行える。従来のよう
な吐出弁を不要化して、吐出ポートの開閉動作ロスの低
減化を図ることができ、いわゆるＣＯＰの向上化を得ら
れる。さらに、吐出ポート開閉にともなう開閉音がなく
なって低騒音化を図れ、静粛運転を得られるなどの効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す、ロータリ式圧縮機の
縦断面図。

【図２】同実施例の、圧縮工程を順に説明する図。

【図３】（Ａ）は、同実施例の、吐出用円板の平面図。
（Ｂ）は、他の実施例の、吐出用円板の平面図。

【図４】従来例の、ロータリ式圧縮機の要部の縦断面
図。

【符号の説明】

３…回転軸、３ａ…偏心部，９…ローラ、１２…主軸受
具、１４…シリンダ室、１５…ブレード、１６…吸込み
ポート、１８…吐出ポート、１０…吐出用円板、２５…
吐出案内孔。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸の偏心部にローラを嵌合し、このロ
   ーラをシリンダと軸受具とから形成されるシリンダ室内
   で偏心回転させるとともに、ローラ周面にブレード端部
   を弾性的に当接してシリンダ室内を区分し、上記シリン
   ダに設けられる吸込みポートからシリンダ室内に吸込ま
   れた被圧縮ガスを圧縮して上記軸受具に設けられる吐出
   ポートから吐出するロータリ式圧縮機において、 上記ローラ端面と吐出ポートが設けられる軸受具のシリ
   ンダ室内面との間に介在され、かつ上記回転軸に嵌着さ
   れて回転軸と一体にシリンダ室内を回転する吐出用円板
   と、 この吐出用円板に設けられ、所定の回転角度において上
   記吐出ポートと連通する吐出案内孔とを具備したことを
   特徴とするロータリ式圧縮機。
2. 【請求項２】上記吐出用円板は、上記回転軸の偏心部に
   嵌着され、かつローラに密接することを特徴とする請求
   項１記載のロータリ式圧縮機。
3. 【請求項３】上記吐出ポートの直径寸法φｄ2 は、上記
   吐出案内孔の直径寸法φｄ1 よりも大きく設定されるこ
   とを特徴とする請求項１記載のロータリ式圧縮機。
4. 【請求項４】上記吐出案内孔の直径寸法φｄ1 は、上記
   ブレードの幅寸法ｓ1 よりも小さく設定されることを特
   徴とする請求項１記載のロータリ式圧縮機。
5. 【請求項５】上記吐出案内孔は、複数設けられることを
   特徴とする請求項４記載のロータリ式圧縮機。