JP2012149545A - ロータリー式圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シャフト23において、下側の偏心軸部40Bの下方に接触シュー部50Aを形成した。シャフト23およびピストンロータ21A、21Bは、接触シュー部50Aの下面50aと、凹部52の底面52aとが面接触することで、その荷重が支持される。そして、接触シュー部50Aの下面50aと、凹部52の底面52aとの間には、冷媒中に混在させられた潤滑油が介在し、この潤滑油が、下側の軸受29Bとシャフト23との上下方向(スラスト方向)の相対変位に対してダンピング効果を発揮する。
【選択図】図3
Description
そして、シリンダ2とピストンロータ3との間に形成された圧縮室に冷媒を吸い込み、ピストンロータ3の回転により圧縮室容積が減少して冷媒を圧縮して吐出する。
しかし、このような構成では、ピストンロータ3と下側の軸受5Bとの摩擦が大きくなるので、シャフト4の回転駆動力のロスが増大し、冷媒の圧縮効率の低下を招く。
しかし、このような構成では、磁界を弱める制御がされる領域においては、モータ6で発生する磁界が弱くなり、ロータ6Aおよびシャフト4を上方に浮き上がらせる力が弱まり、シャフト4が下降して下側の軸受5Bに接触してしまい、騒音が発生する。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、騒音の発生を有効に抑制することのできるロータリー式圧縮機を提供することを目的とする。
このように、接触シュー部が、下側の軸受の上面に接触してシャフトおよびピストンロータの荷重を受けることで、接触シュー部と下側の軸受の上面との間には、冷媒に含まれる潤滑油が供給されて介在することになる。この潤滑油によりダンピング効果が得られる。このとき、接触シュー部は、シャフトの外径よりも大きな外径を有し、シャフトと同軸状に形成された円板状とすることで、潤滑油の保持性が高まり、接触シュー部と下側の軸受の上面との接触面積も大きく確保できる。
また、接触シュー部は、ピストンロータの内周面よりも大きな外径を有し、ピストンロータに、接触シュー部との干渉を防ぐ逃げ凹部を形成しても良い。
[第一の実施形態]
図1は、本実施の形態におけるロータリー式の圧縮機10の構成を示す図である。
この図1に示すように、圧縮機10は、図1において上下方向に中心軸を有した円筒状の密閉型のケース11内に、ディスク状のシリンダ20A、20Bが上下2段に設けられた、いわゆる2気筒タイプである。シリンダ20A、20Bの中央部には、それぞれ、上下方向に軸線を有した円筒状のシリンダ内壁面20Sが形成されている。
ここで、上段側のピストンロータ21Aと、下段側のピストンロータ21Bとは、その位相が互いに異なるように設けられている。
また、上下のシリンダ20A、20Bの間には、ディスク状の仕切板24が設けられている。仕切板24により、上段側のシリンダ20A内の空間Rと、下段側のシリンダ20Bの空間Rとが互いに連通せずに圧縮室R1と圧縮室R2とに仕切られている。
そして、シャフト23には、ピストンロータ21A、21Bの内側に、シャフト23の中心軸から直交する方向にオフセットした偏心軸部40A、40Bが形成されている。偏心軸部40A、40Bは、ピストンロータ21A、21Bの内径よりもわずかに小さな外径を有している。これにより、シャフト23が回転すると、偏心軸部40A、40Bがシャフト23の中心軸周りに旋回し、上下のピストンロータ21A、21Bがシリンダ20A、20B内で、偏心転動する。このとき、ブレード25は、コイルバネ28により押圧されているため、先端部25bがピストンロータ21A、21Bの動きに追従して進退し、ピストンロータ21A、21Bに常に押し付けられる。
アキュムレータ14には、アキュムレータ14内の冷媒を圧縮機10に吸入させるための吸入管16A、16Bが設けられている。吸入管16A、16Bの先端部は、開口部12A、12Bを通して、吸入ポート30A、30Bに接続されている。
そして、ピストンロータ21A、21Bの偏心転動により、圧縮室R1、R2の容積が徐々に減少して冷媒が圧縮される。シリンダ20A、20Bの所定の位置には、冷媒を吐出する吐出穴(図示無し)が形成されており、この吐出穴にはリード弁(図示無し)が備えられている。これにより、圧縮された冷媒の圧力が高まると、リード弁を押し開き、冷媒をシリンダ20A、20Bの外部に吐出する。吐出された冷媒は、ケース11の上部に設けられた吐出口42から外部の図示しない配管に排出される。
接触シュー部50Aの下面50aと、凹部52の底面52aとの間には、冷媒中に混在させられた潤滑油が介在し、この潤滑油が、下側の軸受29Bとシャフト23(の接触シュー部50A)との上下方向(スラスト方向)の相対変位に対してダンピング効果を発揮する。
ここで、図4(a)に示すように、接触シュー部50Aの下面50aは、円形となる。これに対し、接触シュー部50Aを備えない場合には、偏心軸部40Bの下面40bは三日月状となる。図4(a)に示したように、下側の軸受29Bとの間で潤滑油が介在する部分が円形である接触シュー部50Aの下面50aの方が、図4(b)に示したように三日月状である場合よりも接触面積も多く、また全周で均一に接触するので、潤滑油を確実に保持できる。また、下側の軸受29Bの接触面積も大きくなる。
さらに、凹部52により外周側が囲われているため潤滑油が逃げにくく、潤滑性能の維持を安定して行うことができる。
次に、本発明にかかるロータリー式圧縮機の第二の実施形態を示す。以下に示す第二の実施形態においては、上記第一の実施形態との差異は一部の構成のみであり、それ以外の圧縮機10の全体的な構成は上記第一の実施形態と同様である。したがって、以下においては、上記第一の実施形態と異なる構成を中心に説明を行い、上記第一の実施形態と共通する構成については同符号を付してその説明を省略する。
図5を示すように、本実施形態における圧縮機10においては、シャフト23において、下側の偏心軸部40Bの下方に、シャフト23の外径よりも大きな外径を有し、シャフト23の中心軸に同軸状に形成された接触シュー部50Bが形成されている。
この接触シュー部50Bの下面50bは、下側の軸受29Bの上面29bと面接触している。
接触シュー部50Bの下面50bと、下側の軸受29Bの上面29bとの間には、冷媒中に混在させられた潤滑油が介在し、この潤滑油が、下側の軸受29Bとシャフト23(の接触シュー部50)との上下方向(スラスト方向)の相対変位に対してダンピング効果を発揮する。
また、ピストンロータ21Bの内径で制限される以上の面積を大きくとれることにより、ダンピング効果を大きく得ることができる。
上記第一の実施形態、第二の実施形態で示した接触シュー部50A、50Bは、シャフト23に一体に同材料で形成するようにしたが、これに限るものではない。
図6(a)、(b)に示すように、接触シュー部50A、50Bを、シャフト23とは別体とし、これをシャフト23に嵌合させる構成とすることもできる。
このような構成によれば、接触シュー部50A、50Bと下側の軸受29Bとの接触面だけでなく、接触シュー部50A、50Bと下側の偏心軸部40Bとの間においても潤滑油が介在することになるため、潤滑油の介在によるダンピング効果が増大する。
これにより、接触シュー部50A、50B自体によってもダンピング効果を発揮することができる。
これにより、接触シュー部50A、50Bと下側の軸受29Bとの接触面に潤滑油を確実に介在させることができ、安定してダンピング効果を発揮することができる。
また、上記では、二組のシリンダ20A、20Bとピストンロータ21A、21Bとを備える2気筒の圧縮機10を例に挙げたが、1気筒、または3気筒以上の圧縮機にも本発明は適用できる。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
Claims (6)
- 外殻を形成するケース内に、
内部に冷媒が供給されるシリンダと、
前記シリンダの上下に設けられた軸受に回転自在に支持され、前記シリンダ内を貫通するシャフトと、
前記シャフトをその中心軸周りに回転駆動させるモータと、
前記シャフトの中心軸に対し直交する方向に偏心して設けられ、前記シリンダ内で前記シリンダの中心に対して偏心して回転駆動されるピストンロータと、
前記シャフトにおいて、前記ピストンロータの下側に形成され、下側の前記軸受の上面に接触することで前記シャフトおよび前記ピストンロータの荷重を受ける接触シュー部と、を備え、
前記接触シュー部は、前記シャフトの外径よりも大きな外径を有し、当該シャフトと同軸状に形成された円板状であることを特徴とするロータリー式圧縮機。 - 下側の前記軸受の上面に、前記接触シュー部を収容し、前記接触シュー部の厚さよりも小さな深さを有する凹部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のロータリー式圧縮機。
- 前記接触シュー部は、前記ピストンロータの内周面よりも大きな外径を有し、前記ピストンロータに、前記接触シュー部との干渉を防ぐ逃げ凹部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のロータリー式圧縮機。
- 前記接触シュー部は、前記シャフトと別体とされていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のロータリー式圧縮機。
- 前記接触シュー部は、前記シャフトよりも柔軟な材料で形成されていることを特徴とする請求項4に記載のロータリー式圧縮機。
- 前記シャフトは、前記接触シュー部の下面と下側の前記軸受の上面との間に潤滑油を供給する供給路を有することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のロータリー式圧縮機。
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