JPS6350695A

JPS6350695A - ロ−タリコンプレツサ

Info

Publication number: JPS6350695A
Application number: JP19458586A
Authority: JP
Inventors: Masao Ozu; 政雄小津
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-08-20
Filing date: 1986-08-20
Publication date: 1988-03-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、ローラを回転させてガスを圧縮するロータ
リコンプレッサに関する。

（従来の技術）冷凍装置（空調機、冷蔵庫等）に使用される密閉形のロ
ータリコンプレッサでは、従来より、冷媒を直接、シリ
ンダ室に導き入れて、これを密閉ケース内に吐出させ、
その後、吐出管を通じ外部に吐出するケース内高圧式が
用いられている。

具体的には、第６図に示されるように縦長の密閉ケース
ａ内に電動機部ｂ（ステータＣおよびロータｄよりなる
もの）と、圧縮機部ｅ（ローラｆならびにブレードｐを
回転自在に配したシリンダｇの両側にメイン・サブベア
リングｈ、【を設けてなるもの）とを設け、この電動機
部すのロータｄと圧縮機部ｅのローラｆとをシャフト」
で相互に連結する。そして、シリンダｇに吸込管ｋを接
続する他、吐出弁（図示しない）を密閉ケースａ内に開
口させた構造が用いられ、シリンダ室で圧縮した冷媒を
吐出弁から密閉ケースａ内に吐出させ、その後、密閉ケ
ースａから吐出管ｍへ吐出させていた。

ところで、こうしたケース内高圧式のロータリコンプレ
ッサは、液冷媒を多量にシリンダ室に吸入しやすい欠点
がある。

このためケース内高圧式では、第６図に示されるように
吸込側にアキュームレータｎを設けている。

そのため、こうしたケース内高圧式のものはアキューム
レータｎの設置が余儀無くされる分、小形化、コスト高
となる問題をもっている。

そこで、密閉ケースａ内を低圧にしてアキュームレータ
をなくすことが考えられる。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、そのままでは吸込ガスが電動機部ｄの熱を受け
て過熱されてしまい、その分、冷凍能力が損われる難題
をもっていて、実現がされていない事情にある。

この発明はこのような問題点に着目してなされたもので
、その目的とするところは、高い能力をもつケース低圧
式のロータリコンプレッサを提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段と作用）この発明は、密
閉ケース１内を圧縮機部５で仕切る他、圧縮機部５のロ
ーラ６と電動機部２のロータ４とを結ぶシャフト１５内
に軸方向に沿う貫通孔１６を設け、さらに貫通孔１６の
電動機部２側と対向する密閉ケース１に吸込管２０を設
ける他、圧縮機部５に貫通孔１６からの吸込ガスを受け
る吸込孔１９を設けることにより、電動機部２の熱に触
れずに吸込ガスを圧縮機部５側・−＼導き、気液分離し
て後、吸込孔１９からシリンダ室へ吸入させる。

（実施例）以ド、この考案を第１図ないし第４図に示す第１の実施
例にもとづいて説明する。第１図はたとえば冷蔵庫（冷
凍装置）・に使用する横形のロータリコンプレッサを示
し、１は下部側を浦溜め部１ａとした横長の密閉ケース
、２はその密閉ケース１内の右側に据付けられた電動機
部である。電動機部２には、ケース内面にステータ３を
取着する他、このステータ３の内腔部にロータ４を回転
自在に配する構造が用いられている。そして、この電動
機部２に隣接して密閉ケース１の左側に圧縮機部５が据
付けられている。

圧縮機部５について説明すれば、圧縮機部５には第２図
でも示されるように回転自在なローラ６ならび進退自在
なブレード７をシリンダ室に配したシリンダ８の両側に
メインベアリング９．サブベアリング１０を配する。さ
らにメインベアリング９の端部に、密閉ケース１の内腔
形状と対応した形状をもつ板状のフレーム１１を配する
他、サブベアリング１０の端面に器状のカバー１２（プ
ラスチックなどの熱伝導性の悪いものからなる）を配し
て、これらの相互を復数のボルト１３・・・で結合した
構造が用いられている。そして、フレーム１１の周縁に
形成されたスカート部１４がケース内面に取着され、密
閉ケース１内を左右２つに仕切りつつ、圧縮機部５の全
体を据付けている。

またローラ６と電動機部２のロータ４とは、メイン・サ
ブベアリング９．１０に回転自在に支持されたバイブ材
よりなるシャフト１５で同軸に連結されている。なお、
１５ａはシャフト１５の一部に形成されたクランク部（
ローラ６と嵌合する部位）である。そして、このシャフ
ト１５の内部に形成された軸方向沿いの貫通孔１６を使
ってシリンダ室に冷媒を導き、またシリンダ８に連結さ
れた吐出管１７を使ってダイレクトに圧縮を終えた冷媒
を外部へ吐出する構造としている。

すなわち、吸込側にはシャフト１５の左端部をカバー１
２に貫通させて、貫通孔１６の圧縮機部５側の開口を密
閉ケース１内の左側の空間Ａに臨ませる。そして、カバ
ー１２の底壁に孔部］８を設ける他、サブベアリング１
０上、シリンダ室の吸込側に対応する部位に吸込孔１９
を設ける。さらに貫通孔１６の電動機部２側の開口が対
向する空間Ｃを形成するケース部位に吸込管２０を設け
た構造が用いられ、シリンダ室で発生する負正により、
冷媒を吸込管２０から空間Ｃ９貫通孔１６゜空間Ａ、カ
バー１２内内眼吸込孔９を通じシリンダ室へ吸込ませる
ようにしている。つまり、空間Ａ、カバー１２を通過す
る段階で気液分離させた後、冷媒をシリンダ室に導くこ
とができる構造としている。なお、吸込管２０とシャフ
ト１５の端部との間には、ロータ４のエンド部４ａに支
持された気液分離板２１が介在されていて、十分な気液
分離をなす構造となっている。

また吐出側には、メインベアリング９の内部に弁装置２
２ならびに吐出マフラー２３を設けた構造が用いられて
いる。具体的には、吐出マフラー２３にはメインベアリ
ング９の電動機部２側の端面上に、ブレード７側から該
ブレード７とは１８０’異なる部位かけて半月状に凹部
２４を形成して、メインベアリング９とフラットなフレ
ーム１１との間の空間にマフラー空間を構成した構造が
用いられる。なお、凹部２４はボルト１３・・・の部分
を避けて形成されているものである。そして、この凹部
２４にブレード７の近辺のシール面に設けた吐出孔２５
を連通させる。一方、弁装置ｕ２２には第３図に示され
るように、帯状板を略Ｕ字状に成形してなるバルブスト
ッパ２６に帯状の吐出弁２７をＬ字状の爪２８および係
合孔２９を使って組合わせたものが用いられる。また弁
装置２２を受ける構造には、凹部２４の底壁上、ブレー
ド７のバネ室７ａ（ブレード７を付勢するバネ７ｂを収
容する部位）と対応するシリンダ取付面に矩形の弁取付
孔３０を設ける他、この弁取付孔２６と吐出孔２７と結
ぶ凹部２４の底壁部分にガイド溝を形成した構造が用い
られる。そして、組合わせたバルブストッパ２６．吐出
弁２７を弁取付孔３０からガイド溝に沿って押込むこと
により正規の位置に弁装置２２を装着している（第３図
に示す如く）。そして、先の吐出マフラー２３はシリン
ダ８のサイド部に形成した通路３２を通じ吐出管１７と
連通していて、ローラ６で圧縮された冷媒を吐出弁２７
．吐出マフラー２３１通路３２、吐出管１７を通じケー
ス外へ吐出させるようにしている。

また、圧縮機部５には貫通孔１６を流れる冷媒の流速を
利用して、浦溜め部１ａの潤滑油３３をメインベアリン
グ９．シリンダ８．ローラ６、シャフト１５の各摺動部
に給送することが行なわれている。

詳しくは、メインベアリング９のシャフト摺動画からク
ランク部１５ａを通じサブベアリング１０のボス部まで
の間に、互いに連通ずる油溝３４．３５．３６をそれぞ
れ軸方向沿いに形成する。そして、この有底となった直
線状の溝のサブベアリング１０側（溝底部側）をフラン
ジ部１０ａに形成した油孔３７を通じ油溜め部１ａに連
通させる。さらに、メインベアリング９のボス端直後の
シャフト部分に径方向沿いに横孔３８を形成する他、ボ
ス端にキャップ３９を嵌挿して、キャップ内部の通路、
横孔３８を通じ貫通孔１６と油溝３７とを連通させた構
造が用いられ、貫通孔１６を流れる吸込ガスのエゼクタ
−効果により、潤滑油３３を油孔３７から吸い上げ、シ
ャフト１５の外側の油溝３４，３５．３６に導いて、各
摺動部（シャフト１５の外周面等）へ給送するようにし
ている。但し、４０は横孔３８が開口する貫通孔部分に
内装された、管内を流れる流速を高めるための絞り部材
（絞り部）である。

なお、フレーム１１の油溜め部１ａと対応する板面上に
は両側の空間を連通ずる油流通用の孔４１．４１が設け
られていて、潤滑油３３を流動させることができるよう
にしている。但し、４２・・・は同様な作用をなすステ
ータ３の外周部に設けた切欠部である。

つぎに、このように構成されたロータリコンプレッサの
作用について説明する。まず、電動機部２を励磁する。

これにより、回転力がロータ４゜シャフト１５を通じロ
ーラ６に伝達されていく。

そのシリンダ室の圧縮行程で発生する負圧により、冷媒
が吸込管２０から吸込まれていく。すなわち、吸込まれ
た冷媒は、まず、回転する気液分離板２１に衝止して液
体分と気体性とに分離される。

そして、その分離された冷媒がそのままシャフト１５の
端部から貫通孔１６に吸込まれていく。これにより、冷
媒はステータ３．ロータ４の熱に影響されないで、圧縮
機部５側に送られる。ついで、貫通孔１６から流出した
冷媒が密閉ケース１の左側壁に衝止し、ここで、再び気
液分離が行なわれる。そして、このようにして十分にガ
ス分に分離された冷媒が、カバー１２内を通じ吸込孔１
９からシリンダ室へ至り、ローラ４で圧縮されていく。

かくして、吸込ガスをほとんど温度上昇させずにシリン
ダ室へ導けることがわかる。これ故、大なる体積効率で
圧縮を行なうことができ、大なる冷凍能力を得ることが
できる°こととなる。もちろん、密閉ケース１内を低圧
にして、内部で冷媒を気液分離するから、構造、コスト
の障害となるアキュームレータが不要ですむ。但し、気
液分離板２１は確実に液分離を行なう上で設けられてい
るものである。

一方、圧縮を終えた冷媒は、吐出孔２５．吐出弁２７．
吐出マフラー２３１通路３２および吐出管１７を経て、
シリンダ室から外部へダイレクトに吐出されていく。な
お、この際、吐出マフラー２３に至る吐出ガスの圧力が
、弁取付孔３０からブレード７に背圧として加わるから
良好な圧縮がなされていく。

そして、こうしｔ；圧縮中、絞り部材４０内を流れる冷
媒のエゼクタ−効果によって、油孔３７から油溜め部１
ａの潤滑油３３を吸い上げて、潤滑が必要とされる各部
を潤滑している。すなわち、吸い上げた潤滑油３３は、
各油溝３４．３５゜３６を通じ各摺動部に給送され、そ
の後の余った油が貫通孔１６から油溜め部１ａに戻され
るサイクルで循環していく（第１図に破線で示す）。

ここで、潤滑油３３の油面が変化するに伴い給送性能が
低下することが懸念されるが、フレーム１１に孔４１．
４１を設けて、油孔３７側が有る空間Ａの曲面を常に高
レベルに維持しているために、この様なことはない。

すなわち、各空間Ａ、フレーム１１とステータ３ならび
ロータ４とで囲まれる空間Ｂ、吸込管２０が所在する空
間Ｃにおける圧力ＰＡ、ＰＢ。

ｐｃを見ると、ＰＡ　＜ＰＢ−Ｐｃの関係で表わされる
　（切欠部４２・・・によりＰＢ、ｐｃは略等しい）。

これ故、圧縮運転が行なわれるに伴い、潤滑油３３が孔
４１．４１を流通して空間Ａの曲面を高くすることとな
る。しかも、空間Ｂ、Ｃの曲面が低くなることで、ロー
タ４が潤滑油３３に干渉することを防いでいる。

なお、吸込ガスで電動機部２を冷却したい場合は、フレ
ーム１１の板面に空間Ａと空間Ｂとを連通ずる小孔４３
を設けて、吸込ガスの一部を電動機部２へ導出させたり
（第１図、第２図に示す如＜）、また小孔４３にバイメ
タル（図示しない）を設けて電動機部２が過熱するおそ
れがあるとき、小孔４３を開放して吸込ガスを電動機部
２へ導出させればよい。

また、横形のロータリコンプレッサにこの発明を適用し
たが、縦形のロータリコンプレッサにも適用することが
できる。

具体的には、第５図に示されるような第２の実施例が挙
げられる。すなわち、第２の実施例はシャフト１５の端
部、サブベアリング１０のボス端を覆うカバー１２を採
用して（貫通孔１６からの吸込ガスを直接的に受ける構
造）、縦形としている。その他、第２の実施例ではメイ
ンベアリング９のボス端とこれに対向するロータ４の端
部との間にスラストリング５０を介装して、油溝３６を
横孔３８に連通する構造を用いている。もちろん、この
構造を先の第１の実施例に用いてもよい。但し、第５図
において、第１図と同一構成部品は同一符号を附してそ
の説明を省略した。

また、第１および第２の実施例共、フレーム１１で密閉
ケース１内を電動機部２側と圧縮機部５側とに仕切るよ
うにしたが、メインベアリング９、シリンダ８．又はサ
ブベアリング１０の外形を密閉ケース１の内径と同等の
大きさに定め、この部分を密閉ケース１の内周面に取着
して密閉ケース１の内部を仕切るようにしてもよい。

加えて、第１および第２の実施例では吸込管２２とシャ
フト１５との間に気液分離板２１を配したが、吸込管２
２を延長して先端部を貫通孔１６内に配するようにして
もよい。このようにすれば、吸込ガスが直接、圧縮機部
２に送られることになるから、−層、吸込ガスの過熱を
防ぐことができる。

［発明の効果］以上説明したようにこの発明によれば、電動機部の熱で
過熱されることなく、吸込ガスを吸込管１貫通孔を通じ
圧縮機部側へ導き、該圧縮機部側で気液分離させた後、
シリンダ室へ吸入させることになる。

この結果、大なる体積効率で圧縮を行なうことができ、
高い能力をもつケース低圧式のコンプレッサを実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の第１の実施例を示し、
第１図はケース低圧式のロータリコンプレッサを示す正
断面図、第２図はそのＸ−Ｘ線に沿う側断面図、第３図
はその弁装置廻りの構造を拡大して示す側断面図、第４
図はその弁装置を示す分解斜視図、第５図はこの発明の
第２の実施例の縦形タイプのロータリコンプレッサを示
す正断面図、第６図は従来の一般的なロータリコンプレ
ッサを示す正断面図である。１・・・密閉ケース、１ａ・・・密閉ケース、２・・・
電動機部、５・・・圧縮機部、８・・・シリンダ、９・
・・メインベアリング、１０・・・サブベアリング、１
１・・・フレーム、１２・・・カバー、１５・・・シャ
フト、１６・・・貫通孔、１７・・・吐出管、１９・・
・吸込孔、２０・・・吸込管、３４，３５．３６・・・
油溝、３７・・・油孔、３８・・・横孔、３９・・・キ
ャップ、４０・・・絞り部材（絞り部）、４１・・・孔
、５０・・・スラストリング、Ｃ・・・空間。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第２図第３図ａ第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）密閉ケース内に設けた電動機部と、前記密閉ケー
ス内に内部を仕切るように前記電動機部に隣接して設置
された圧縮機部と、この圧縮機部のローラと前記電動機
部のロータとを連結するシャフトと、このシャフト内の
軸心方向に沿って形成された貫通孔と、この貫通孔の電
動機部側の開口が対向する空間を形成する前記密閉ケー
スに設けられた吸込管と、前記圧縮機部に形成され前記
貫通孔からの吸込ガスを圧縮機部のシリンダ室に導く吸
込孔とを具備したことを特徴とするロータリコンプレッ
サ。
（２）密閉ケース内の仕切形態は、圧縮機部の板状のフ
レームを密閉ケースの内腔と対応する大きさに定め、こ
れを密閉ケースの内周面に取着してなることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載のロータリコンプレッサ
。
（３）密閉ケース内の仕切形態は、圧縮機部のメインベ
アリング、シリンダ、又はサブベアリングの外形を密閉
ケースの内腔と対応する大きさに定め、これを密閉ケー
スの内周面に取着してなることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載のロータリコンプレッサ。
（４）密閉ケース内を仕切る仕切部分は、仕切部分を境
に両側の空間を連通する油流通用の孔が設けられている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のロータ
リコンプレッサ。
（５）圧縮機部は、シャフトの外側に位置して軸方向沿
いに、一端が密閉ケース内の油溜め部に連通する他、他
端が径方向から貫通孔の内腔と連通する潤滑用の油溝が
設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載のロータリコンプレッサ。
（６）油溝が開口する貫通孔の内腔部分は、流速を高め
るための絞り部が形成されていることを特徴とする特許
請求の範囲第５項に記載のロータリコンプレッサ。
（７）油溝の貫通孔と連通する側は、圧縮機部のメイン
ベアリングのボス端にキャップを被せて径方向沿いの通
路を形成してなることを特徴する特許請求の範囲第５項
に記載のロータリコンプレッサ。
（８）油溝の貫通孔と連通する側は、圧縮機部のメイン
ベアリングのボス端とこれに対向する電動機部のロータ
端との間にスラストリングを介装して、径方向沿いの通
路を形成してなることを特徴する特許請求の範囲第５項
に記載のロータリコンプレッサ。
（９）電動機部は、ロータのエンド部に、吸込管とシャ
フトとの間に介在する気液分離板が設けられていること
を特徴する特許請求の範囲第１項に記載のロータリコン
プレッサ。
（１０）シャフトは、パイプ材から構成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のロータリコ
ンプレッサ。