JPH10103274A - 回転圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機構の構造簡素化や耐久性の向上等を図
った回転圧縮機を提供する。 【解決手段】 シリンダ３１の圧縮空間５７側には、メ
インフレーム２１およびベアリングプレート２３を貫通
する吐出ポート６１と、この吐出ポート６１とベーンス
ロット５１とを連通する連通路６３とが形成されてい
る。連通路６３の内部には、円盤状の弁体６５と圧縮コ
イルスプリング６７とからなる逆止弁６９が設けられて
いる。ベーン５３には、圧縮側側面７１に圧縮空間５７
に連通する凹状部７３が形成されている。この凹状部７
３は、ベーン５３がベーンスロット５１内に所定量押し
込まれた状態で、圧縮空間５７と連通路６３とを連通す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫や空気調和
機等に使用される回転圧縮機に係り、詳しくは、圧縮機
構の構造簡素化等を図る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷蔵庫や空気調和機等には種々の形式の
圧縮機が用いられるが、構造が比較的単純で、製造も容
易なことから、羽根固定型の回転圧縮機が主流となって
いる。この圧縮機は、円柱状のシリンダ空間を有するシ
リンダ、シリンダの上下に位置するメインフレームおよ
びベアリングプレート、シリンダの内壁に摺接しながら
回転する偏心ロータ、シリンダに摺動自在に保持されて
偏心ロータに摺接するベーン等からなる圧縮機構を備え
ている。吸入ポートから圧縮機構のシリンダ内に吸入さ
れたガス冷媒は、シリンダ内壁と偏心ロータとベーンと
により画成された圧縮空間に導入され、ロータの回転に
伴う圧縮空間の縮小により圧縮された後、インフレーム
およびベアリングプレートにそれぞれ形成された吐出ポ
ートから圧縮機ケーシング内に吐出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した圧縮機構で
は、吸入行程におけるガス冷媒の逆流を防止するための
他、ガス冷媒の圧力を所定値以上に上昇させて圧縮機ケ
ーシング内に吐出する都合上、各吐出ポートに吐出弁が
設けられる。通常、吐出弁はリードバルブとバルカバル
ブとからなっており、これらがリベット等の締結部材に
よりメインフレームやベアリングプレートに締結され
る。そして、このことは、吐出ポート周辺へのバルブシ
ート加工も相俟って、圧縮機構の構成部品点数や加工工
数を増大させると共に、圧縮機全体のコストを上昇させ
る要因となっていた。

【０００４】一方、圧縮機構のシリンダでは吐出ポート
とリードバルブとが所定の間隔をとって設けられるた
め、圧縮行程終期において圧縮された冷媒ガスの一部は
圧縮空間に閉じこめられることになり、これによって圧
縮効率が低下する問題があった。また、リードバルブ
は、圧縮機の運転中に高頻度で弾性変形を繰り返すた
め、ごく長期間に亘る運転が行われた場合等には、疲労
・折損して圧縮機の圧縮機能を損なう虞があった。

【０００５】本発明は、上記状況に鑑みなされたもの
で、圧縮機構の構造簡素化や耐久性の向上等を図った回
転圧縮機を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明では、シリンダ内で偏心回転するロ
ータにベーンを摺接させてなる圧縮機構を有した回転圧
縮機において、前記ベーンの圧縮側側面に形成され、当
該シリンダの圧縮空間に連通する凹状溝と、前記シリン
ダに形成され、前記ベーンが所定の位置にあるときに、
前記凹状溝と前記圧縮機構の吐出ポートとを連通する連
通路とを備えたものを提案する。

【０００７】この発明によれば、例えば、圧縮行程後期
にベーンがロータによりシリンダ内の所定の位置に押し
込まれると、圧縮空間と吐出ポートとが凹状溝と連通路
とを介して連通され、圧縮空間内の流体が吐出される。
また、請求項２のシリンダ内で偏心回転するロータにベ
ーンを摺接させてなる圧縮機構を有した回転圧縮機にお
いて、前記ベーンの圧縮側側面に形成され、当該シリン
ダの圧縮空間に連通する凹状溝と、前記シリンダに形成
され、前記ベーンが所定の位置にあるときに、前記凹状
溝と前記圧縮機構の吐出ポートとを連通する連通路と、
当該連通路に形成され、前記凹状溝側から前記吐出ポー
ト側へのみ流体を流通させる逆止弁とを備えたものを提
案する。

【０００８】この発明によれば、例えば、圧縮行程後期
にベーンがロータによりシリンダ内の所定の位置に押し
込まれると、圧縮空間と吐出ポートとが凹状溝と連通路
とを介して連通され、圧縮空間内の流体が吐出される。
そして、吸入行程に移行して圧縮空間内の圧力が低下す
ると、逆止弁により連通路が遮断され、ガス冷媒の逆流
が防止される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づき詳細に説明する。図１には、本発明に係る回転
圧縮機の縦断面を示してある。同図に示したように、本
実施形態の圧縮機１は、いわゆる電動縦型であり、電動
機要素３と圧縮機構５とが円筒状のケーシング７内に上
下に収納されている。電動機要素３は、ケーシング７の
内壁に固着した固定子１１と、固定子１１の内側に位置
する回転子１３とから構成されている。

【００１０】圧縮機構５は、メインフレーム２１および
ベアリングプレート２３に支持されて回転子１３と一体
に回転するクランクシャフト２５の他、クランクシャフ
ト２５の偏心部２７に嵌合したロータ２９や、ロータ２
９の外周面に摺接するベーン（図１には示さず）、ロー
タ２９がその内周面３２に摺接するシリンダ３１等から
構成されている。メインフレーム２１には、ガス冷媒流
出口３３が形成されたメインフレームカップ３５が取り
付けられる一方、ベアリングプレート２３には、ベアリ
ングプレートキャップ３７が取り付けられている。図１
中、４１はケーシング７の側面に取り付けられたアキュ
ムレータ、４３はケーシング７の上部に形成された冷媒
吐出管、４５はケーシング７の下部に貯留されて圧縮機
構５の潤滑に供される冷凍機油である。

【００１１】図２には圧縮機構５の横断面を示し、図３
には図２中のＡ−Ａ断面を示してある。これらの図に示
したように、シリンダ３１に形成されたベーンスロット
５１にはロータ２９に摺接するベーン５３が摺動自在に
保持されており、シリンダ３１の内周面３２とロータ２
９とベーン５３とにより、シリンダ３１の内部が吸入空
間５５と圧縮空間５７とに区画されている。尚、本実施
形態では、ロータ２９がクランクシャフト２５に駆動さ
れて時計回りに回転する。

【００１２】シリンダ３１の吸入空間５５側には、ベー
ンスロット５１に対して所定の角度をもって吸入ポート
５９が穿設されており、この吸入ポート５９を介して前
述したアキュムレータ４１と吸入空間５５とが連通され
ている。また、シリンダ３１の圧縮空間５７側には、メ
インフレーム２１およびベアリングプレート２３を貫通
する吐出ポート６１と、この吐出ポート６１とベーンス
ロット５１とを連通する連通路６３とが形成されてい
る。連通路６３は、ベーンスロット５１への開口部位が
小径となった段付きに形成されており、その内部に円盤
状の弁体６５と圧縮コイルスプリング６７とからなる逆
止弁６９が設けられている。この逆止弁６９は、ベーン
スロット５１側の圧力が吐出ポート６１側の圧力より所
定値以上高くなったときに連通路６３を開放し、それ以
外のときには連通路６３を遮断する。図中、７０は、連
通路６３の加工開口を閉鎖するねじプラグである。

【００１３】ベーン５３には、図４に示したように、圧
縮空間５７側の側面（すなわち、圧縮側側面）７１に圧
縮空間５７に連通する凹状部７３が形成されている。こ
の凹状部７３は、ベーン５３がベーンスロット５１内に
所定量押し込まれた状態で、圧縮空間５７と連通路６３
とを連通する。本実施形態の場合、凹状部７３による圧
縮空間５７と連通路６３との連通は、クランクシャフト
２５の回転角度（図２中でロータ２９が最上部に位置し
た状態からの角度：以下、クランク角と記す）が１５０
゜となったときに一旦中断され、２１０゜となったとき
に再び開始される。すなわち、圧縮空間５７と連通路６
３との凹状部７３による連通は、クランク角が１５０゜
〜２１０゜の範囲で遮断される一方、連通面積はクラン
ク角が０゜となったときに最大となる。尚、ベーン５３
の吸入空間５５側の側面（すなわち、吸入側側面）７５
には、前述した従来装置と同様、凹状部等は形成されて
いない。

【００１４】以下、図５〜図９に基づき、本実施形態の
作用を説明する。尚、説明にあたっては、図面が煩雑に
なることを避けるため、逆止弁６９は弁体６５のみを図
示する。図５，図６に示すように、クランクシャフト２
５の回転に伴ってロータ２９が吸入ポート５９を通過す
ると、吸入ポート５９からのガス冷媒が吸入空間５５内
に吸入され、吸入行程が開始される。この時点では、吸
入空間５５と圧縮空間５７とがベーン５３により区画さ
れているため、圧縮空間５７内の高圧の冷媒ガスが吸入
空間５５に逆流することはない。

【００１５】図７に示すように、クランクシャフト２５
が一回転し、ロータ２９が吸入ポート５９を再び通過す
ると、吸入行程が終了して吸入空間５５が圧縮空間５７
に移行する。この時点では、ロータ２９によりベーンス
ロット５１内にベーン５３が押し込まれ、凹状部７３を
介して圧縮空間５７と連通路６３とが連通される。とこ
ろが、吐出ポート６１の圧力（すなわち、ケーシング７
内の圧力）が圧縮空間５７内の圧力より高いため、弁体
６５により連通路６３が遮断され、圧縮空間５７にケー
シング７内のガス冷媒が逆流することが防止される。

【００１６】図８に示すように、クランク角が２１０゜
を越えて圧縮行程後期になると、圧縮空間５７内の圧力
が十分に高まると同時に、凹状部７３を介して圧縮空間
５７と連通路６３とが連通され始める。これにより、弁
体６が移動して連通路６３が開放され、圧縮空間５７内
で高圧となったガス冷媒は、凹状部７３および連通路６
３を経由して、吐出ポート６１からケーシング７内に吐
出される。この際、凹状部７３がベーン５３に形成され
ているため、図９に示すように、圧縮行程終期に至って
も圧縮空間５７からのガス冷媒の吐出が行われ、圧縮空
間５７内に冷媒ガスが閉じこめられることがない。吐出
されたガス冷媒は、図１に示したように、メインフレー
ムカップ３５に形成されたガス冷媒流出口３３からケー
シング７内に流出し、冷媒吐出管４３を介して図示しな
い冷媒配管に供給される。

【００１７】以上述べたように、本実施形態では、ベー
ン５３に凹状部７３を形成すると共に、この凹状部７３
と吐出ポート６１とを逆止弁６９が設けられた連通路６
３を介して連通することにより、従来装置に比べて部品
点数が少なく、かつ加工工数も低減させながら、同等以
上の圧縮性能を有する圧縮機１を製作することができ
た。

【００１８】以上で具体的実施形態の説明を終えるが、
本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、凹状部による圧縮空間と連
通路との連通がクランク角が１５０゜〜２１０゜の範囲
で遮断されるようにしたが、その範囲を増減させてもよ
いし、連通が常時行われてクランク角が１８０゜で連通
面積が最小となるように設定してもよい。また、上記実
施形態では、逆止弁に円盤状の弁体と圧縮コイルスプリ
ングとを用いたが、球状の弁体を用いてもよい。更に、
本発明を横型圧縮機や内燃機関等で駆動される圧縮機に
適用してもよいし、圧縮機を構成する各部材等について
も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更可能で
ある。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の圧縮機に
よれば、シリンダ内で偏心回転するロータにベーンを摺
接させてなる圧縮機構を有した回転圧縮機において、前
記ベーンの圧縮側側面に形成され、当該シリンダの圧縮
空間に連通する凹状溝と、前記シリンダに形成され、前
記ベーンが所定の位置にあるときに、前記凹状溝と前記
圧縮機構の吐出ポートとを連通する連通路とを備えるよ
うにしたため、例えば、圧縮行程後期にベーンがロータ
によりシリンダ内の所定の位置に押し込まれると、圧縮
空間と吐出ポートとが凹状溝と連通路とを介して連通さ
れ、圧縮空間内の流体が吐出されることになる。これに
より、従来装置で必要としていたリードバルブやバルカ
バルブが不要となり、圧縮機構の構成が単純になって圧
縮機の低コスト化が図られると共に、圧縮行程終期にお
いても圧縮空間に流体が閉じこめられなくなり、圧縮効
率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る圧縮機の一実施形態を示した縦断
面図である。

【図２】実施形態における圧縮機構の横断面図である。

【図３】図２中のＡ−Ａ断面図である。

【図４】ベーンの斜視図である。

【図５】実施形態の作用をあらわす説明図である。

【図６】実施形態の作用をあらわす説明図である。

【図７】実施形態の作用をあらわす説明図である。

【図８】実施形態の作用をあらわす説明図である。

【図９】実施形態の作用をあらわす説明図である。

【符号の説明】

５ 圧縮機構 ７ ケーシング ２１ メインフレーム ２３ ベアリングプレート ２５ クランクシャフト ２９ ロータ ３１ シリンダ ５３ ベーン ５５ 吸入空間 ５７ 圧縮空間 ５９ 吸入ポート ６１ 吐出ポート ６３ 連通路 ６９ 逆止弁 ７３ 凹状部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内で偏心回転するロータにベー
   ンを摺接させてなる圧縮機構を有した回転圧縮機におい
   て、 前記ベーンの圧縮側側面に形成され、当該シリンダの圧
   縮空間に連通する凹状溝と、 前記シリンダに形成され、前記ベーンが所定の位置にあ
   るときに、前記凹状溝と前記圧縮機構の吐出ポートとを
   連通する連通路とを備えたことを特徴とする回転圧縮
   機。
2. 【請求項２】 シリンダ内で偏心回転するロータにベー
   ンを摺接させてなる圧縮機構を有した回転圧縮機におい
   て、 前記ベーンの圧縮側側面に形成され、当該シリンダの圧
   縮空間に連通する凹状溝と、 前記シリンダに形成され、前記ベーンが所定の位置にあ
   るときに、前記凹状溝と前記圧縮機構の吐出ポートとを
   連通する連通路と、 当該連通路に形成され、前記凹状溝側から前記吐出ポー
   ト側へのみ流体を流通させる逆止弁とを備えたことを特
   徴とする回転圧縮機。