JP2004522060A - 圧縮機のシリンダ組立体 - Google Patents

Abstract

圧縮機のシリンダ組立体が、回転軸（２１）の区画板（３０）が挿入されて内部に第１、２空間に区画される円筒状の内部空間（Ｗ）が形成され、該空間の両方側面に夫々環状に切削形成された突条挿入部（１１６）が備えられたシリンダ（１００）と、中央部に回転軸（２１）が嵌合されると共にシリンダの内部空間を覆蓋するようにシリンダの上方側の突条挿入部（１１６）に挿入、結合される第１ベアリング（１６０）と、中央部に回転軸（２１）が嵌合されると共に、シリンダの内部空間を覆蓋するようにシリンダの下方側の突条挿入部（１１６）に挿入、結合される第２ベアリング（１７０）とを具備する。

Description

【０００１】
＜技術分野＞
本発明は、圧縮機のシリンダ組立体に関し、詳しくは、ガスを圧縮するシリンダ及びそれに結合される各ベアリング間の同心度を高めることで、圧縮ガスの漏洩を防止すると共に死体積を低減した圧縮機のシリンダ組立体に関する。
【０００２】
＜背景技術＞
一般に、圧縮機は、ガスを圧縮する機器であって、圧縮機の構成は、通常、所定の内部空間を有する密閉容器及び該密閉容器の内部に装着されて駆動力を発生する電動機構部と、該電動機構部の駆動力の伝達を受けてガスを圧縮する圧縮機構部とを含んで成る。
圧縮機は、ガスを圧縮する圧縮機構部の形態によって、回転式圧縮機、往復動式圧縮機及びスクロール圧縮機など多様な形態に分類される。
【０００３】
図１、２、３は、従来の圧縮機の圧縮機構部を示した図である。図１、２、３に図示するように、従来の圧縮機の圧縮機構部は、先ず、円筒状の内部空間Ｖを形成すると共に、該内部空間Ｖに夫々連通する吸入流路１１及び吐出流路１２が備えられたシリンダ組立体Ｋに回転軸２０が挿入される。
【０００４】
該回転軸２０は、所定長さを有する軸部２１の一方側に正弦波形状の波形曲面が形成された区画板３０を含む。
従って、回転軸２０の軸部２１が駆動力を発生させる電動機構部Ｍに結合されて、区画板３０がシリンダ組立体Ｋの内部空間Ｗに位置するようになることで、該内部空間Ｗを第１、２空間１３、１４に区画させる。
【０００５】
シリンダ組立体Ｋの上下両面に所定厚さ及び所定面積を有するべーン４０、４１が夫々挿入される。
べーン４０、４１の両側がシリンダ組立体Ｋの内側壁及び回転軸２０の外周面に夫々接触すると共に、その下面が区画板３０の接触面に夫々恒常接触するように弾性支持されて区画板３０が回転する。こうして、第１、２空間１３、１４を夫々吸入領域１３ａ、１４ａ及び圧縮領域１３ｂ、１４ｂに転換する。
【０００６】
シリンダ組立体Ｋの両方側面に形成された吐出流路１２を夫々開閉することで、第１、２空間１３、１４の圧縮領域１３ｂ、１４ｂで圧縮されたガスを吐出させる開閉手段５０が係合されている。
【０００７】
シリンダ組立体Ｋは、図３に示すように、区画板３０が挿入されるように円筒状の内部空間Ｖが備えられたシリンダ１０と、該シリンダ１０の上部（図面上）に覆蓋結合されて回転軸２０を支持する第１ベアリング６０と、シリンダ１０の下部（図面上）に結合されて回転軸２０を支持する第２ベアリング７０とを含んで成る。
【０００８】
第１、２ベアリング６０、７０は、円板状に形成された各ベアリング台６１、７１と、それら円板状のベアリング台６１、７１の上下面に所定高さを有して突出された環状の支持部６２、７２と、それら支持部６２、７２の中央に穿孔形成されて回転軸２０に挿入される軸挿入孔６３、７３と、各ベアリング台６１、７１の下面及び上面に一体に突成されて、シリンダ１０の内部空間Ｗの内径と相応する外径及び所定高さを有する各結合突起部６４、７４とを含んで成る。
【０００９】
各ベアリング台６１、７１には、各べーン４０、４１が挿入されるべーンスロット６５、７５が夫々切削形成されている。ベーンスロット６５、７５の各側部は、結合突起部６４、７４の外周面に対応している。
【００１０】
第１、２ベアリングのベアリング台６１、７１には、吐出流路１２が貫通形成され、ベアリング台６１、７１の側方に吐出孔を開閉する開閉手段５０が係合される。
【００１１】
第１、２ベアリング６０、７０のべーンスロット６５、７５には、べーン４０、４１が夫々挿入され、それらべーン４０、４１は、弾性支持手段４３により夫々弾性支持される。
【００１２】
以下、このように構成された従来の圧縮機の作用を説明する。
先ず、電動機構部Ｍの駆動力の伝達を受けて回転軸２０が回転すると、該回転軸２０の回転により該回転軸２０に結合された区画板３０がシリンダ組立体Ｋの内部空間Ｖで回転する。
【００１３】
区画板３０がシリンダ組立体Ｋの内部空間Ｖで回転すると、第１空間１３及び第２空間１４が、吸入領域１３ａ、１４ａ及び圧縮領域１３ｂ、１４ｂに夫々転換されながら、シリンダ１０のシリンダ台６１、７１に夫々貫通形成された吸入流路１１が、第１空間１３及び第２空間１４に連通することで、冷媒ガスが夫々吸入されて圧縮されながら各吐出流路１２を通して吐出される。
【００１４】
然るに、このような従来の圧縮機においては、シリンダ１０の上下両面に当接される第１、２ベアリング６０、７０の結合突起部６４、７４がシリンダ１０の内部に挿入された構造になっている。従って、第１、２ベアリング６０、７０とシリンダ１０との同心度を一致させ、シリンダ内部空間Ｖの高温高圧状態のガスの漏洩を防止するために、第１、２ベアリング６０、７０の結合突起部６４、７４の厚さが厚く形成する必要がある。然しながら、この場合、死体積となる吐出流路１２の経路長が増加し、再膨脹損失が大きくなることで、圧縮効率が低下するという問題がある。
【００１５】
＜発明の開示＞
本発明は、ガスを圧縮するシリンダ及び該シリンダに係合される各ベアリング間の同心度を高めて圧縮ガスの漏洩を防止すると共に、死体積を減少した圧縮機のシリンダ組立体を提供することを目的とする。
【００１６】
このような目的を達成するため、本発明に係る圧縮機のシリンダ組立体は、回転軸の区画板が挿入されて内部に第１、２空間に区画される円筒状の内部空間が形成され、該空間の上下両方側面に夫々環状に切削形成された突条挿入部を有するシリンダと、中央部に前記回転軸が嵌合されると共に、前記シリンダの内部空間を覆蓋するように前記シリンダの上方側の前記突条挿入部に挿入、結合される第１ベアリングと、中央部に前記回転軸が嵌合されると共に、前記シリンダの内部空間を覆蓋するように前記シリンダの下方側の前記突条挿入部に挿入、結合される第２ベアリングとを具備する。
【００１７】
本発明に係る圧縮機のシリンダ組立体は、回転軸の区画板が挿入されて内部が第１、２空間に区画される円筒状の内部空間が備えられ、その上下両方側面に夫々環状に切削形成された突条挿入部を有するシリンダと、該シリンダの中央に前記回転軸が嵌合されると共に、前記シリンダの内部空間を覆蓋するように前記シリンダの上方側に形成された突条挿入部に挿入、結合される第１ベアリングと、シリンダの中央部に前記回転軸が嵌合されると共に、前記シリンダの内部空間を覆蓋するように前記シリンダの下方側に形成された突条挿入部に挿入、結合される第２ベアリングと、それら第１、２ベアリング間に夫々挿入して結合されて前記回転軸に嵌合されて回転する区画板の回転に従って、前記シリンダの第１、２空間を夫々吸入領域及び圧縮領域に転換する各べーンと、前記第１、２ベアリングと前記べーンとの間に弾力的に結合される弾性支持手段と、前記第１、２ベアリングに切削形成された吐出孔を開閉する開閉手段とを具備する。
【００１８】
＜好ましい実施の形態＞
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図４、５、６は、本発明の実施形態による圧縮機のシリンダ組立体を有した圧縮機の圧縮機構部を示している。
【００１９】
図４、５、６に示すように、円筒状の内部空間Ｗが形成され、該内部空間Ｗに夫々連通して吸入流路１１１及び吐出流路１１２が形成され中央縦方向に回転軸２０が挿入されることで、シリンダ組立体Ｒが構成されている。
【００２０】
回転軸２０は、所定長さを有する軸部２１の一方側に正弦波形状の波形曲面の区画板３０を含む。
こうして、回転軸２０の軸部２１が駆動力を発生する電動機構部Ｍと結合され、内部空間Ｗを夫々第１及び第２空間１１３、１１４に区画するように、区画板３０がシリンダ組立体Ｒの内部空間Ｗに配置される。
【００２１】
シリンダ組立体Ｒの両方側面に所定厚さ及び所定面積を有するべーン４０、４１が結合される。
べーン４０、４１の両方側壁面は、シリンダ組立体Ｒの内部空間Ｗの内側壁面と回転軸２０の外周面とに夫々接触すると共に、その上下面が区画板３０の上下接触面に夫々行き違って接触するように弾性支持される。区画板３０が回転することにより、第１、２空間１１３、１１４が夫々吸入領域１１３ａ、１１４ａと圧縮領域１１３ｂ、１１４ｂとに転換される。
【００２２】
シリンダ組立体Ｒの両方側面には、吐出流路１１２を夫々開閉しながら第１、２空間１１３、１１４の圧縮領域１１３ｂ、１１４ｂで圧縮されたガスを吐出させる開閉手段５０が結合される。
【００２３】
シリンダ組立体Ｒは、図６に示すように、シリンダ体１１５の内部に区画板３０が挿入されるように円筒状の内部空間Ｗが切削形成され、そのシリンダ体１１５の上下両側壁面が所定高さを有するよう切削されることで、突条挿入部１１６が夫々形成されたシリンダ１１０と、シリンダ突条挿入部１１６の上下面に係合されるように各々外径及び所定厚さを有して形成された第１及び第２ベアリング１６０、１７０とを含んで成る。
【００２４】
それら第１及び第２ベアリング１６０、１７０は、中央に穿孔形成された各軸挿入孔１６３、１７３により回転軸２０に嵌合される環状の各支持部１６２、１７２と、それら支持部１６２、１７２の下方及び上方の水平方向に夫々連続して拡張形成された円板状の各ベアリング台１６１、１７１と、それらベアリング台１６１、１７１に夫々切削形成されて後述する各べーン４０、４１が挿入される各べーンスロット１６４、１７４と、から構成されている。
【００２５】
即ち、シリンダ１１０の突条挿入部１１６の内径を内部空間Ｗの内径より大きく形成することで、シリンダ１１０の上下両面の突条挿入部１１６に第１及び第２ベアリング台１６１、１７１が夫々挿入、固定されるようになっている。
【００２６】
以下、シリンダ組立体Ｒの組立を説明する。
第１ベアリング１６０は、シリンダ１１０の内部空間Ｗに、区画板３０が嵌合された回転軸２０に挿入されるとき、先ず、その軸挿入孔１６３が挿入された後、シリンダ１１０の内部空間Ｗの上方側を覆蓋するように突条挿入部１１６に挿入されて固定される。
【００２７】
次いで、第２ベアリング１７０が軸挿入孔１７３により回転軸２０に挿入されると共に、シリンダ１１０の内部空間Ｗの下方側を覆蓋するように突条挿入部１１６に挿入されて固定される。
【００２８】
このとき、第１、２ベアリング１６０、１７０のベアリング台１６１、１７１に吐出流路１１２が夫々切削形成され、その側方に該吐出流路１１２を開閉する開閉手段５０としてのバルブが係合されている。
【００２９】
シリンダ１１０の一方側壁には、ガスが吸入される吸入流路１１１が切削形成されている。
第１、２ベアリング１６０、１７０のべーンスロット１６４、１７４には、各べーン４０、４１が夫々挿入され、それらべーン４０、４１は、弾性支持手段４３としてのコイル又はスプリングにより弾性支持される。
【００３０】
以下、本発明に係る圧縮機のシリンダ組立体の作用、効果を説明する。
先ず、電動機構部Ｍの駆動力の伝達を受けて回転軸２０が回転すると、該回転軸２０の回転により回転軸２０の区画板３０がシリンダ組立体Ｒの内部空間Ｗで回転する。
【００３１】
次いで、区画板３０の回転により第１空間１１３と第２空間１１４との各吸入流路１１１で冷媒ガスが夫々吸入されて圧縮されながら各開閉手段５０としてのバルブが動作することにより吐出流路１１２を通して吐出される。
【００３２】
本発明は、シリンダ１１０の内部空間Ｗを両方側で覆蓋すると共に、回転軸２０に嵌合された第１ベアリング１６０及び第２ベアリング１７０がシリンダ１１０の両側壁面に形成された突条挿入部１１６に挿入、結合されているため、シリンダ１１０の内部空間Ｗで圧縮される高温高圧状態のガスが、シリンダ１１０と第１、２ベアリング１６０、１７０間から漏洩されることを防止すると共に、シリンダ１１０と第１、２ベアリング１６０、１７０との結合時の同心度を正確に維持し得る。
【００３３】
更に、第１、２ベアリング１６０、１７０がシリンダ１１０の突条挿入部１１６に夫々挿入された状態で結合されるため、第１、２ベアリング１６０、１７０の厚さを相対的に減らし、それら第１、２ベアリング１６０、１７０に貫通形成された吐出流路１１２の容積を相対的に減少し得る。
【００３４】
以上説明したように、本発明に係る圧縮機のシリンダ組立体においては、シリンダの内部空間で圧縮される高温高圧状態のガスの漏洩を防止すると共に、前記シリンダと第１、２ベアリングとの同心度を高度にさせることで、圧縮性能を高上させて構成部品の動作を円滑にし、且つ、死体積を減少させて再膨脹損失を減らすことで、圧縮効率を一層向上し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来の圧縮機の圧縮機構部を示した縦断面図である。
【図２】
従来の圧縮機の圧縮機構部を示した平面図である。
【図３】
従来の圧縮機の圧縮機構部を示した分解斜視図である。
【図４】
本発明に係る圧縮機のシリンダ組立体の圧縮機構部を示した部分縦断面図である。
【図５】
本発明に係る圧縮機のシリンダ組立体の圧縮機構部を示した平面図である。
【図６】
本発明に係る圧縮機のシリンダ組立体の圧縮機の構部を分解して示した斜視図である。

Claims (8)

1. 回転軸の区画板が挿入されて内部に第１及び第２空間に区画される円筒状の内部空間が形成され、該空間の両方側面に夫々環状に切削形成された突条挿入部を有するシリンダと、
   中央部に前記回転軸が嵌合されると共に、前記シリンダの内部空間を覆蓋するように前記シリンダの上方側の前記突条挿入部に挿入、結合される第１ベアリングと、
   中央部に前記回転軸が嵌合されると共に、前記シリンダの内部空間を覆蓋するように前記シリンダの下方側の前記突条挿入部に挿入、結合される第２ベアリングとを具備する圧縮機のシリンダ組立体。
2. 前記第１、２ベアリングの外径と前記シリンダの突条挿入部の内径とが相互相応するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機のシリンダ組立体。
3. 前記シリンダの突条挿入部の内径は、前記シリンダの内部空間の径より大きく形成されたことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機のシリンダ組立体。
4. 回転軸の区画板が挿入されて内部が第１、２空間に区画される円筒状の内部空間が備えられ、上下両方側面に夫々環状に切削形成された突条挿入部を有するシリンダと、
   該シリンダの中央部に前記回転軸が嵌合されると共に、前記シリンダの内部空間を覆蓋するように前記シリンダの上方側に形成された突条挿入部に挿入、結合される第１ベアリングと、
   シリンダの中央部に前記回転軸が嵌合されると共に、前記シリンダの内部空間を覆蓋するように前記シリンダの下方側に形成された突条挿入部に挿入、結合される第２ベアリングと、
   それら第１、２ベアリング間に夫々挿入して結合され、前記回転軸に嵌合されて回転する区画板の回転に従って、前記シリンダの第１、２空間を夫々吸入領域及び圧縮領域に転換する各べーンと、
   前記第１、２ベアリングと前記べーンとの間に弾力的に結合される弾性支持手段と、
   前記第１、２ベアリングに切削形成された吐出孔を開閉する開閉手段とを具備する圧縮機のシリンダ組立体。
5. 前記第１、２ベアリングの外径と前記シリンダの突条挿入部の内径とは、相互相応するように形成されたことを特徴とする請求項４に記載の圧縮機のシリンダ組立体。
6. 前記シリンダの突条挿入部の内径は、前記シリンダの内部空間の外径より大きく形成されたことを特徴とする請求項４に記載の圧縮機のシリンダ組立体。
7. 前記弾性支持手段は、圧縮コイルスプリングであることを特徴とする請求項４に記載の圧縮機のシリンダ組立体。
8. 前記弾性支持手段は、板スプリングであることを特徴とする請求項４に記載の圧縮機のシリンダ組立体。