JPH09100791A

JPH09100791A - スイング圧縮機

Info

Publication number: JPH09100791A
Application number: JP25774295A
Authority: JP
Inventors: Takashi Hirouchi; 隆廣内; Takekuni Chin; 建国沈; Kenichi Saito; 健一斉藤; Takeshi Fukunaga; 剛福永; Katsuzo Kato; 勝三加藤; Katsumi Kawahara; 克己河原; Takeyoshi Okawa; 剛義大川
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1995-10-04
Filing date: 1995-10-04
Publication date: 1997-04-15

Abstract

(57)【要約】【課題】少ない部品でロータリーピストン及びブレー
ドの上端面とサイドハウジングとの間を確実にシール
し、部品管理及び組付けの容易化を図りながら、洩れ損
失を抑制して性能の向上を図るとともに、加工精度及び
部品寸法管理を緩やかにしてコストダウン化を図る。【解決手段】シリンダの軸方向両側にそのシリンダ室
を閉鎖するようにサイドハウジングを配置する。シリン
ダ室内に、駆動軸の偏心軸部に回転自在に嵌合するロー
タリーピストン（１５）を配置する。ロータリーピスト
ンに一体的に設けたブレード（３１）によりシリンダ室
を吸入口に通じる低圧室と吐出口に通じる高圧室とに区
画する。シリンダの穴内に配置した揺動ブッシュにより
ブレードの先端側を揺動自在にかつ進退自在に支持す
る。ロータリーピストン及びブレードの上下両端面に各
々一連に連続するシール溝（４１）を形成し、該各シー
ル溝内にチップシール（４２）を一つずつ嵌め込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調装置や冷凍装
置等に使用されるスイング圧縮機に関し、特に、ロータ
リーピストン端面とサイドハウジングとの間のシール対
策に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、スイング圧縮機（スイングロ
ータリー圧縮機ともいう）として、例えば特開平５−２
０２８７４号公報に開示されるように、吸入口及び吐出
口が開口するシリンダ室を有するシリンダと、駆動軸の
偏心軸部に回転自在に嵌合され、上記シリンダ室内に配
置されたロータリーピストンと、該ロータリーピストン
に一体的に設けられ、上記シリンダ室を吸入口に通じる
低圧室と吐出口に通じる高圧室とに区画するブレード
と、上記シリンダにそのシリンダ室に臨んで形成された
穴内に回動自在に設けられ、上記ブレードの先端側を揺
動自在にかつ進退自在に支持する揺動ブッシュとを備
え、駆動軸の回転によりロータリーピストンがブレード
を介して揺動ブッシュを支点に揺動するようシリンダ室
の外周壁に沿って公転し、この公転毎に吸入口から吸入
した冷媒ガス等の流体を圧縮して吐出口から吐出するよ
うにしたものは知られている。この場合、上記シリンダ
の軸方向両側にはサイドハウジングとしてのフロントヘ
ッドとリヤヘッドとが設けられ、これら三者でシリンダ
室を密閉空間に形成しており、上記駆動軸はフロントヘ
ッド及びリヤヘッドを貫通して設けられている（上記例
示公報の図１３参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
スイング圧縮機においては、シリンダの高圧室から圧縮
された流体が低圧室へブレードの端面とサイドハウジン
グ（フロントヘッド又はリヤヘッド）との間の隙間を通
して洩れるのを抑制するとともに、シリンダ室とロータ
リーピストンの駆動軸が嵌合する中空部との間で流体が
ロータリーピストンの端面とサイドハウジングとの間の
隙間を通して流れるのを抑制するために、機械加工精度
を高めたり、部品寸法管理を厳しくしたりして隙間を可
及的に小さくするようにしており、上記例示の公報のも
のには、シリンダの高圧室側と低圧室側との熱膨張の差
をも考慮して部品寸法管理を行うことが開示されてい
る。しかし、ロータリーピストンのスムーズな回転（公
転）を確保する上で上記隙間を小さくすることには限界
があり、特に、ロータリーピストン及びブレードの上端
面とサイドハウジングとの間にはある程度の隙間が必然
的に生じ、洩れ損失を充分に抑制できないのが実情であ
る。また、機械加工精度を高めることによりコストが高
くなるという問題もある。

【０００４】そこで、このような問題を解決するため
に、ロータリーピストンの端面及びブレードの端面にそ
れぞれシール溝を形成し、該両シール溝内にサイドハウ
ジングとの間をシールするチップシールを各々別々に設
けることが考えられるが、この場合、部品点数が多くな
り、部品管理や組付け等が面倒なものになるとともに、
各チップシールが別々に動作をして充分なシール効果を
発揮できない虞がある。

【０００５】本発明はかかる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、少ない部品でもって
ロータリーピストン及びブレードの上端面とサイドハウ
ジングとの間を確実にシールすることにより、部品管理
及び組付けの容易化を図りながら、洩れ損失を抑制して
性能の向上を図るとともに、加工精度及び部品寸法管理
を緩やかにしてコストダウン化を図るようにするもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、スイング圧縮機として、図
１及び図２に示すように、吸入口（２１）及び吐出口
（２２）が開口するシリンダ室（１１）を有するシリン
ダ（１２）と、該シリンダ（１２）の軸方向両側にシリ
ンダ室（１１）を閉鎖するように配置されたサイドハウ
ジング（１３），（１４）と、駆動軸（３）の偏心軸部
（３ａ）に回転自在に嵌合され、上記シリンダ室（１
１）内に配置されたロータリーピストン（１５）と、該
ロータリーピストン（１５）に一体的に設けられ、上記
シリンダ室（１１）を吸入口（２１）に通じる低圧室
（３３）と吐出口（２２）に通じる高圧室（３４）とに
区画するブレード（３１）と、上記シリンダ（１２）に
そのシリンダ室（１１）に臨んで形成された穴（２５）
内に回動自在に設けられ、上記ブレード（３１）の先端
側を揺動自在にかつ進退自在に支持する揺動ブッシュ
（３２）とを備えることを前提とする。そして、図３に
示すように、上記ロータリーピストン（１５）及びブレ
ード（３１）の少なくとも上端面に一連に連続するシー
ル溝（４１）を形成し、該シール溝（４１）内にサイド
ハウジング（１３）との間をシールする一つのチップシ
ール（４２）を嵌め込むことを特徴とする。

【０００７】これにより、請求項１に係る発明では、ロ
ータリーピストン（１５）及びブレード（３１）の上端
面とサイドハウジング（１３）との間をシールするチッ
プシール（４２）が設けられているため、その隙間から
の流体の洩れを抑制して洩れ損失を低減することができ
る。また、従来の如くシール性を確保するために加工精
度及び部品寸法管理をそれ程厳しくする必要はなく、そ
の分コストダウン化を図ることができる。その上、ロー
タリーピストン（１５）及びブレード（３１）の上端面
とサイドハウジング（１３）との間のシール性は、一つ
のチップシール（４２）のみによって確保されるので、
部品点数を少なくして部品管理及び組付けの容易化を図
ることができる。さらに、シール溝（４１）のロータリ
ーピストン（１５）側又はブレード（３１）側でチップ
シール（４２）との間に圧縮流体が入するとチップシー
ル（４２）全体がシール溝（４１）内から浮き上がりサ
イドハウジング（１３）との間をシールするようになる
ので、シール効果を確実に発揮することができる。

【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１記載のス
イング圧縮機において、上記チップシール（４２）の好
ましい形態を示す。すなわち、チップシール（４２）
を、ブレード（３１）の先端部からブレード（３１）の
基端部を通ってロータリーピストン（１５）の低圧室
（３３）又は高圧室（３４）に対応する部位にまで延び
る線状に形成する。この線状のチップシール（４２）で
は変形し易いことから、加工時や使用時等に外力又は内
力がある程度作用してもチップシール（４２）が割れな
どを生じることはない。また、ロータリーピストン（１
５）及びブレード（３１）の上端面とサイドハウジング
（１３）との間の隙間からの流体の洩れは、シリンダ
（１２）の高圧室（３４）から圧縮された流体が低圧室
（３３）へブレード（３１）の端面とサイドハウジング
（１３）との間の隙間を通して洩れる場合と、シリンダ
室（１１）とロータリーピストン（１５）の駆動軸
（３）が嵌合する中空部（１５ａ）（詳しくは駆動軸
（３）との隙間）との間で流体がロータリーピストン
（１５）の端面とサイドハウジング（１３）との間の隙
間を通して流出する場合とに分けられるが、後者の場
合、ロータリーピストン（１５）の中空部（１５ａ）内
が低圧となるいわゆる低圧ドーム型のスイング圧縮機で
は、高圧室（３４）の流体が低圧のロータリーピストン
（１５）の中空部（１５ａ）内へロータリーピストン
（１５）の高圧室（３４）に対応する部位の端面を通し
て流出するだけであり、一方、ロータリーピストン（１
５）の中空部（１５ａ）内が高圧となるいわゆる高圧ド
ーム型のスイング圧縮機では、その中空部（１５ａ）内
の流体が低圧室（３３）へロータリーピストン（１５）
の低圧室（３３）に対応する部位の端面を通して流出す
るだけである。従って、シリンダ室（１１）とロータリ
ーピストン（１５）の中空部（１５ａ）との間のシール
性は、スイング圧縮機が低圧ドーム型のものか高圧ドー
ム型のものかに応じて、ロータリーピストン（１５）の
端面全周のうち、低圧室（３３）又は高圧室（３４）に
対応する部位のみをシールすればよいので、上述の如き
線状のチップシール（４２）でも流体の洩れを効果的に
抑制して洩れ損失を低減することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１０】図１は本発明の一実施形態に係るスイング
圧縮機の全体構成を示し、（１）は密閉ケーシングであ
って、該ケーシング（１）内の上部にはモータ（２）が
配置されているとともに、下部には該モータ（２）から
延びる駆動軸（３）で回転駆動される圧縮機本体として
の圧縮要素（４）が配置されている。

【００１１】上記圧縮要素（４）は、内部にシリンダ室
（１１）を有するシリンダ（１２）と、該シリンダ（１
２）の軸方向両側にシリンダ室（１１）を閉鎖するよう
に設けられたサイドハウジングとしてのフロントヘッド
（１３）及びリヤヘッド（１４）と、上記シリンダ室
（１１）内に配置されたロータリーピストン（１５）と
を備えている。図２に示すように、上記シリンダ室（１
１）の外周壁は、断面略円形状に形成されており、上記
ロータリーピストン（１５）は円環状に形成され、その
中空部（１５ａ）内には上記駆動軸（３）の偏心軸部
（３ａ）が回転自在に嵌合されており、駆動軸（３）
は、フロントヘッド（１３）及びリヤヘッド（１４）に
各々形成された貫通孔（１３ａ），（１４ａ）内を上下
方向に貫通している。上記偏心軸部（３ａ）の軸心は、
駆動軸（３）の中心点より所定量オフセットされてい
て、駆動軸（３）の回転時にはロータリーピストン（１
５）が自転することなくその外周面の一個所でシリンダ
室（１１）の外周壁に接触又は近接しつつ外周壁に沿っ
て公転するようになっている。

【００１２】上記シリンダ（１２）にはそのシリンダ室
（１１）の外周壁に各々開口する吸入口（２１）及び吐
出口（２２）が設けられ、吸入口（２１）には密閉ケー
シング（１）の外部から吸入管（２３）が接続されてい
る一方、吐出口（２２）にはシリンダ室（１１）（詳し
くは後述する高圧室（３４））内の圧力が所定値以上に
なったときに開く吐出弁（２４）が設けられている。ま
た、シリンダ（１２）には吸入口（２１）と吐出口（２
２）との間の位置に軸方向に貫通するブッシュ穴（２
５）が形成され、該ブッシュ穴（２５）は、円周の一部
でシリンダ室（１１）に臨んで開口する略円柱形状の穴
部（２５ａ）と、該穴部（２５ａ）のシリンダ室（１
１）と反対側に位置する断面が略矩形状の穴部（２５
ｂ）とからなる。

【００１３】上記ロータリーピストン（１５）にはその
外周面から半径方向に突出して延びるブレード（３１）
が一体的に設けられており、該ブレード（３１）は、ロ
ータリーピストン（１５）と鋳造により一体成形されて
いる。上記ブレード（３１）の先端側は上記ブッシュ穴
（２５）内に挿入されている一方、ブッシュ穴（２５）
の穴部（２５ａ）内には断面が略半円形状の一対の揺動
ブッシュ（３２），（３２）が配置され、該両揺動ブッ
シュ（３２），（３２）は、ブレード（３１）を挟んだ
状態のまま該ブレード（３１）がブッシュ穴（２５）内
を進退移動するのを許容するとともにブレード（３１）
と一体にブッシュ穴（２５）の穴部（２５ａ）内で揺動
（回動）するように設けられている。そして、上記ブレ
ード（３１）は、シリンダ（１２）の内周面とロータリ
ーピストン（１５）の外周面との間のシリンダ室（１
１）を吸入口（２１）に通じる低圧室（３３）と吐出口
（２２）に通じる高圧室（３４）とに区画しており、こ
の状態でロータリーピストン（１５）がブレード（３
１）を介して揺動ブッシュ（３２）を支点に揺動するよ
うシリンダ（１２）の内周面つまりシリンダ室（１１）
の外周壁に沿って公転し、この公転毎に吸入口（２１）
から吸入した冷媒ガス等の流体を圧縮して吐出口（２
２）から吐出するように構成されている。

【００１４】そして、本発明の特徴点として、上記ロー
タリーピストン（１５）及びブレード（３１）の上下両
端面には、図１及び図３に示すように、それぞれピスト
ン（１５）の全周とブレード（３１）の略全長とに一連
に連続するシール溝（４１），（４１）が形成され、該
各シール溝（４１）内にはそれぞれフロントヘッド（１
３）又はリヤヘッド（１４）との間をシールするチップ
シール（４２）が一つずつ嵌め込められている。

【００１５】尚、図２中、（４３）はシリンダ（１２）
を軸方向に貫通して設けられた締結ボルトであり、この
締結ボルト（４３）によりシリンダ（１２）を挟んでフ
ロントヘッド（１３）及びリヤヘッド（１４）が組み付
けられる。また、図示のスイング圧縮機は、吸入管（２
３）からの吸入ガスを直接シリンダ室（１１）に導入す
る一方、吐出口（２２）から吐出される高圧のガスがケ
ーシング（１）内に充満することから高圧ドーム型と呼
ばれる。

【００１６】したがって、上記実施形態においては、ロ
ータリーピストン（１５）及びブレード（３１）の上下
両端面に、それぞれサイドハウジングであるフロントヘ
ッド（１３）又はリヤヘッド（１４）との間をシールす
るチップシール（４２），（４２）が設けられているた
め、その隙間からの圧縮流体の洩れを抑制して洩れ損失
を低減することができ、性能の向上を図ることができ
る。しかも、各チップシール（４２）は、ロータリーピ
ストン（１５）及びブレード（３１）の上端面又は下端
面においてピストン（１５）の全周とブレード（３１）
の略全長とに一連に連続して形成されたシール溝（４
１）内に単に一つだけ設けられているに過ぎず、シール
性を確保するための部品点数を少なくすることができる
ので、部品管理及び組付けの容易化を図ることができ
る。

【００１７】また、上記シール溝（４１）のロータリー
ピストン（１５）側又はブレード（３１）側でチップシ
ール（４２）との間に圧縮流体が流入するとチップシー
ル（４２）全体がシール溝（４１）内から浮き上がりフ
ロントヘッド（１３）又はリヤヘッド（１４）との間を
シールするようになるので、シール効果を確実に発揮す
ることができる。さらに、従来の如くシール性を確保す
るために加工精度及び部品寸法管理をそれ程厳しくする
必要はなく、その分コストダウン化を図ることもでき
る。

【００１８】尚、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、その他種々の変形形態を包含するものであ
る。例えば上記実施形態では、ロータリーピストン（１
５）及びブレード（３１）の上下両端面に、それぞれピ
ストン（１５）の全周とブレード（３１）の略全長とに
一連に連続するシール溝（４１），（４１）を形成し、
該各シール溝（４１）内にそれぞれフロントヘッド（１
３）又はリヤヘッド（１４）との間をシールするチップ
シール（４２）を一つずつ嵌め込むようにしたが、ロー
タリーピストン（１５）及びブレード（３１）の下端面
とリヤヘッド（１４）との間の隙間は、ロータリーピス
トン（１５）及びブレード（３１）の自重により極僅か
であることから、本発明は、ロータリーピストン（１
５）及びブレード（３１）の上端面にのみシール溝（４
１）を形成し、該シール溝（４１）内にフロントヘッド
（１３）との間をシールするチップシール（４２）を嵌
め込むようにしてもよい。

【００１９】また、ロータリーピストン（１５）及びブ
レード（３１）の上端面とフロントヘッド（１３）との
間の隙間からの流体の洩れは、シリンダ（１２）の高圧
室（３４）から圧縮された流体が低圧室（３３）へブレ
ード（３１）の端面とフロントヘッド（１３）との間の
隙間を通して洩れる場合と、シリンダ室（１１）とロー
タリーピストン（１５）の駆動軸（３）が嵌合する中空
部（１５ａ）との間で流体がロータリーピストン（１
５）の端面とフロントヘッド（１３）との間の隙間を通
して流出する場合とに分けられ、後者の場合、ロータリ
ーピストン（１５）の中空部（１５ａ）内が低圧となる
いわゆる低圧ドーム型のスイング圧縮機では、図４
（ａ）に示すように、高圧室（３４）の流体が低圧のロ
ータリーピストン（１５）の中空部（１５ａ）内へロー
タリーピストン（１５）の高圧室（３４）に対応する部
位の端面を通して流出するだけであり、一方、ロータリ
ーピストン（１５）の中空部（１５ａ）内が高圧となる
いわゆる高圧ドーム型のスイング圧縮機では、図４
（ｂ）に示すように、その中空部（１５ａ）内の流体が
低圧室（３３）へロータリーピストン（１５）の低圧室
（３３）に対応する部位の端面を通して流出するだけで
ある。従って、シール性を必要とする個所は、図４
（ａ），（ｂ）に斜線で示すように、ブレード（３１）
とロータリーピストン（１５）の全周のうちの低圧室
（３３）又は高圧室（３４）に対応する部位とだけであ
り、図５に示すように、チップシール（４２）を、ブレ
ード（３１）の先端部からブレード（３１）の基端部を
通ってロータリーピストン（１５）の低圧室（３３）又
は高圧室（３４）に対応する部位にまで延びる線状に形
成するようにしてもよい。ちなみに、図１及び図２に示
すスイング圧縮機は高圧ドーム型であるので、線状のチ
ップシール（４２）としては、ブレード（３１）の先端
部からブレード（３１）の基端部を通ってロータリーピ
ストン（１５）の低圧室（３３）に対応する部位にまで
延びるように形成する（図４（ｂ）参照）。このような
線状のチップシール（４２）は変形し易いことから、加
工時や使用時等に外力又は内力がある程度作用してもチ
ップシール（４２）が割れなどを生じることはなく、取
扱いが容易であるという効果をも有する。

【００２０】

【発明の効果】以上の如く、本発明のスイング圧縮機に
よれば、ロータリーピストン（１５）及びブレード（３
１）の上端面に一連に連続するシール溝（４１）を形成
し、該シール溝（４１）内に一つのチップシール（４
２）を嵌め込むことにより、部品点数を少なくして部品
管理及び組付けの容易化を図りながら、シール効果を確
実に発揮することができ、洩れ損失を低減して性能の向
上を図ることができる。またシール性を確保するために
加工精度及び部品寸法管理をそれ程厳しくする必要はな
く、その分コストダウン化を図ることができる。

【００２１】特に、請求項２に係る発明では、チップシ
ール（４２）がブレード（３１）の先端部からブレード
（３１）の基端部を通ってロータリーピストン（１５）
の低圧室（３３）又は高圧室（３４）に対応する部位に
まで延びる線状のものであるため、加工時や使用時等に
外力又は内力がある程度作用してもチップシール（４
２）が割れなどを生じることはなく、その取扱いが容易
であるという効果をも有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るスイング圧縮機の全体
構成を示す縦断側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。

【図３】ロータリーピストン及びチップシールの分解斜
視図である。

【図４】ロータリーピストン及びブレードの上端面とフ
ロントヘッドとの間の隙間からの流体の洩れを説明する
ための模式図である。

【図５】本発明の変形形態を示すチップシールの平面図
である。

【符号の説明】

３駆動軸３ａ偏心軸部４圧縮要素１１シリンダ室１２シリンダ１３フロントヘッド（サイドハウジング）１４リヤヘッド（サイドハウジング）１５ロータリーピストン１５ａ中空部２１吸入口２２吐出口２５ブッシュ穴３１ブレード３２揺動ブッシュ３３低圧室３４高圧室４１シール溝４２チップシール

フロントページの続き (72)発明者斉藤健一大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者福永剛大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者加藤勝三大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者河原克己大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者大川剛義大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸入口（２１）及び吐出口（２２）が開
口するシリンダ室（１１）を有するシリンダ（１２）
と、該シリンダ（１２）の軸方向両側にシリンダ室（１１）
を閉鎖するように配置されたサイドハウジング（１
３），（１４）と、駆動軸（３）の偏心軸部（３ａ）に回転自在に嵌合さ
れ、上記シリンダ室（１１）内に配置されたロータリー
ピストン（１５）と、該ロータリーピストン（１５）に一体的に設けられ、上
記シリンダ室（１１）を吸入口（２１）に通じる低圧室
（３３）と吐出口（２２）に通じる高圧室（３４）とに
区画するブレード（３１）と、上記シリンダ（１２）にそのシリンダ室（１１）に臨ん
で形成された穴（２５）内に回動自在に設けられ、上記
ブレード（３１）の先端側を揺動自在にかつ進退自在に
支持する揺動ブッシュ（３２）とを備えたスイング圧縮
機において、上記ロータリーピストン（１５）及びブレード（３１）
の少なくとも上端面には一連に連続するシール溝（４
１）が形成され、該シール溝（４１）内にはサイドハウ
ジング（１３）との間をシールする一つのチップシール
（４２）が嵌め込められていることを特徴とするスイン
グ圧縮機。
【請求項２】請求項１記載のスイング圧縮機であっ
て、上記チップシール（４２）は、ブレード（３１）の先端
部からブレード（３１）の基端部を通ってロータリーピ
ストン（１５）の低圧室（３３）又は高圧室（３４）に
対応する部位にまで延びる線状に形成されていることを
特徴とするスイング圧縮機。