JP2017120047A - Rotary Compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロータリ圧縮機に関する。 The present invention relates to a rotary compressor.
ピストンの外周面から延びるブレードを有するロータリ圧縮機では、ブレードが、ピストンおよびブレードの収容されるシリンダの開口を塞ぐ部材(例えば、フロントヘッド、リアヘッド、ミドルプレート等)と摺動し、ブレードが焼き付くおそれがある。 In a rotary compressor having a blade extending from the outer peripheral surface of a piston, the blade slides with a member (for example, a front head, a rear head, a middle plate, etc.) that closes an opening of a piston and a cylinder in which the blade is accommodated, and the blade is seized. There is a fear.
これに対し、例えば特許文献1(特開2008−45415号公報)には、ブレードが出入りするブレード出入り空間に冷凍機油が供給される構成が開示されている。ロータリ圧縮機をこのような構成とすることで、ブレードとシリンダの開口を塞ぐ部材との摺動部に冷凍機油が供給されやすくなり、ブレードの焼付きの発生を抑制できる。 On the other hand, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-45415) discloses a configuration in which refrigeration oil is supplied to a blade entrance / exit space where the blade enters and exits. With such a configuration of the rotary compressor, the refrigerating machine oil is easily supplied to the sliding portion between the blade and the member that closes the opening of the cylinder, and the occurrence of seizure of the blade can be suppressed.
しかし、特許文献1(特開2008−45415号公報)のような構成では、ブレードとシリンダの開口を塞ぐ部材との摺動部に冷凍機油が供給されない状態の発生は抑制されるものの、運転条件によっては摺動部が高温になり、ブレードの焼付きが生じる場合があるため、ロータリ圧縮機の運転条件が制限される。 However, in the configuration as in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-45415), although the occurrence of a state in which no refrigerating machine oil is supplied to the sliding portion between the blade and the member that closes the opening of the cylinder is suppressed, the operating condition Depending on the case, the sliding part may become high temperature and the blade may be seized, so that the operating condition of the rotary compressor is limited.
本発明の課題は、ピストンの外周面から延びるブレードを有するロータリ圧縮機であって、ブレードの温度上昇を抑制し、ブレードの焼付きの発生を防止することが容易な、適用可能な運転条件の広いロータリ圧縮機を提供することにある。 An object of the present invention is a rotary compressor having a blade extending from the outer peripheral surface of a piston, which can be applied to operating conditions that can easily suppress blade temperature rise and prevent occurrence of blade seizure. It is to provide a wide rotary compressor.
本発明の第1観点に係るロータリ圧縮機は、筒状のピストンと、ブレードと、両端が開口したシリンダと、第1部材と、第2部材と、を備える。ブレードは、ピストンの外周面から延びる。シリンダは、内部にピストンおよびブレードを収容する。シリンダには、ピストンの偏心回転に応じてブレードが出入りするブレード出入り空間が形成されている。第1部材は、シリンダの開口の一方を塞ぎ、シリンダの内周面とピストンの外周面との間に形成される圧縮室の天面を形成する。第2部材は、シリンダの開口の他方を塞ぎ、圧縮室の底面を形成する。第1部材および第2部材の少なくとも一方には、圧縮室から離れた場所であって、ブレード出入り空間に面する第1領域、および/又は、第1領域の近傍の第2領域に、座グリ部が形成される。ブレードには、少なくとも間欠的に座グリ部と連通する溝が形成されている。 A rotary compressor according to a first aspect of the present invention includes a cylindrical piston, a blade, a cylinder with both ends opened, a first member, and a second member. The blade extends from the outer peripheral surface of the piston. The cylinder houses a piston and a blade inside. The cylinder is formed with a blade entrance / exit space in which the blade enters and exits according to the eccentric rotation of the piston. The first member closes one of the openings of the cylinder and forms the top surface of the compression chamber formed between the inner peripheral surface of the cylinder and the outer peripheral surface of the piston. The second member closes the other of the cylinder openings and forms the bottom surface of the compression chamber. At least one of the first member and the second member is provided with a spot facing in a first region that is away from the compression chamber and that faces the blade access space and / or a second region in the vicinity of the first region. Part is formed. The blade is formed with a groove that at least intermittently communicates with the spot facing portion.
本発明の第1観点に係るロータリ圧縮機では、ブレードに形成された溝を座グリ部と連通させることで、溝に冷凍機油の流れを生じさせることができ、ブレードの冷却が促進される。その結果、ブレードの温度上昇が抑制されるため、ブレードの焼付きを防止することが容易である。 In the rotary compressor according to the first aspect of the present invention, the groove formed in the blade is communicated with the counterbore part, whereby the flow of the refrigerating machine oil can be generated in the groove, and the cooling of the blade is promoted. As a result, since the temperature rise of the blade is suppressed, it is easy to prevent the blade from being seized.
本発明の第2観点に係るロータリ圧縮機は、第1観点に係るロータリ圧縮機であって、溝は、座グリ部と間欠的に連通する。 The rotary compressor which concerns on the 2nd viewpoint of this invention is a rotary compressor which concerns on a 1st viewpoint, Comprising: A groove | channel communicates with a spot facing part intermittently.
本発明の第2観点に係るロータリ圧縮機では、冷凍機油が、常時、溝に流れることを防止できるため、溝の一端側に向かって冷凍機油が偏って流れやすい状態にあっても、他端側近傍における冷凍機油の不足を防止できる。 In the rotary compressor according to the second aspect of the present invention, since the refrigerating machine oil can be prevented from always flowing into the groove, the other end of the refrigerating machine oil is likely to flow unevenly toward the one end side of the groove. The shortage of refrigeration oil in the vicinity of the side can be prevented.
本発明の第3観点に係るロータリ圧縮機は、第1観点又は第2観点に係るロータリ圧縮機であって、溝は、少なくともピストンの回転角が−90度から+90度までの間、座グリ部と連通する。 A rotary compressor according to a third aspect of the present invention is the rotary compressor according to the first aspect or the second aspect, wherein the groove has a counterbore for at least a rotation angle of the piston from −90 degrees to +90 degrees. Communicate with the department.
本発明の第3観点に係るロータリ圧縮機では、少なくともピストンが180度回転する間、溝と座グリ部とが連通するため、冷凍機油が溝を流れる期間を十分確保でき、ブレードを冷却して、その焼付きを防止することが容易である。 In the rotary compressor according to the third aspect of the present invention, since the groove and the counterbore part communicate with each other at least during the rotation of the piston by 180 degrees, a sufficient period of time for the refrigerating machine oil to flow through the groove can be secured, It is easy to prevent the seizure.
本発明の第4観点に係るロータリ圧縮機は、第1観点から第3観点のいずれかに係るロータリ圧縮機であって、ブレードを挟んで揺動可能に支持する1対の半円筒形状のブッシュを更に備える。ブレード出入り空間には、ブッシュが収容されるブッシュ収容空間を含む。座グリ部は、ピストンを駆動する駆動軸の軸方向視において、1対のブッシュの回転中心を通過する第1仮想直線よりも、ピストンに対して遠方側に形成される。 A rotary compressor according to a fourth aspect of the present invention is a rotary compressor according to any one of the first to third aspects, and is a pair of semi-cylindrical bushes supported so as to be swingable with a blade interposed therebetween. Is further provided. The blade access space includes a bush housing space in which the bush is housed. The spot facing portion is formed farther from the piston than the first imaginary straight line passing through the center of rotation of the pair of bushes in the axial direction of the drive shaft that drives the piston.
本発明の第4観点に係るロータリ圧縮機では、座グリ部と圧縮室とが離れているため、座グリ部が圧縮室と連通し、ロータリ圧縮機の性能が低下することを防止できる。 In the rotary compressor according to the fourth aspect of the present invention, since the spot facing portion and the compression chamber are separated from each other, it is possible to prevent the spot facing portion from communicating with the compression chamber and to reduce the performance of the rotary compressor.
本発明の第5観点に係るロータリ圧縮機は、第1観点から第3観点のいずれかに係るロータリ圧縮機であって、ピストンを駆動する駆動軸の軸方向視において、座グリ部は、ブレードがブレード出入り空間から最も突出した状態において、圧縮室とブレード出入り空間との仮想境界線と交わる、ブレードの縁部上の2つの仮想点を、ブレードがブレード出入り空間に最も侵入した状態において通過する第2仮想直線よりも、ピストンに対して遠方側に形成される。 A rotary compressor according to a fifth aspect of the present invention is the rotary compressor according to any one of the first to third aspects, wherein the spot facing portion is a blade when viewed in the axial direction of the drive shaft that drives the piston. In the state where the blade protrudes most from the blade entry / exit space, it passes through two virtual points on the edge of the blade that intersect the virtual boundary line between the compression chamber and the blade entry / exit space in the state where the blade enters the blade entry / exit space most. It is formed farther from the piston than the second virtual straight line.
本発明の第5観点に係るロータリ圧縮機では、座グリ部と圧縮室とが離れているため、座グリ部が圧縮室と連通し、ロータリ圧縮機の性能が低下することを防止できる。 In the rotary compressor according to the fifth aspect of the present invention, since the spot facing portion and the compression chamber are separated from each other, it is possible to prevent the spot facing portion from communicating with the compression chamber and to reduce the performance of the rotary compressor.
本発明の第6観点に係るロータリ圧縮機は、第1観点から第5観点のいずれかに係るロータリ圧縮機であって、座グリ部は、第1領域であって、移動中のブレードと対向する第3領域に形成される。 A rotary compressor according to a sixth aspect of the present invention is the rotary compressor according to any of the first to fifth aspects, wherein the spot facing portion is in the first region and faces the moving blade. Formed in the third region.
本発明の第6観点に係るロータリ圧縮機では、座グリ部が移動中のブレードと対向する領域を超えて形成されるのではなく、移動中のブレードと対向する領域内に形成されているため、座グリ部を設けても、第1部材および第2部材の間でブレードをしっかりと保持できる。 In the rotary compressor according to the sixth aspect of the present invention, the spot facing portion is not formed beyond the region facing the moving blade but is formed in the region facing the moving blade. Even if the spot facing portion is provided, the blade can be firmly held between the first member and the second member.
本発明の第1観点に係るロータリ圧縮機では、ブレードに形成された溝を座グリ部と連通させることで、溝に冷凍機油の流れを生じさせることができ、ブレードの冷却が促進される。その結果、ブレードの温度上昇が抑制されるため、ブレードの焼付きを防止することが容易である。 In the rotary compressor according to the first aspect of the present invention, the groove formed in the blade is communicated with the counterbore part, whereby the flow of the refrigerating machine oil can be generated in the groove, and the cooling of the blade is promoted. As a result, since the temperature rise of the blade is suppressed, it is easy to prevent the blade from being seized.
本発明の第2観点に係るロータリ圧縮機では、溝の一端側に向かって冷凍機油が偏って流れやすい状態にあっても、他端側近傍における冷凍機油の不足を防止できる。 In the rotary compressor according to the second aspect of the present invention, deficiency of refrigerating machine oil in the vicinity of the other end can be prevented even when the refrigerating machine oil tends to be biased and flow toward one end of the groove.
本発明の第3観点に係るロータリ圧縮機では、冷凍機油が溝を流れる期間を十分確保でき、ブレードを冷却して、その焼付きを防止することが容易である。 In the rotary compressor according to the third aspect of the present invention, a sufficient period of time for the refrigerating machine oil to flow through the groove can be secured, and it is easy to cool the blade and prevent its seizure.
本発明の第4観点又は第5観点に係るロータリ圧縮機では、座グリ部が圧縮室と連通し、ロータリ圧縮機の性能が低下することを防止できる。 In the rotary compressor according to the fourth aspect or the fifth aspect of the present invention, the spot facing portion communicates with the compression chamber, and the performance of the rotary compressor can be prevented from being deteriorated.
本発明の第6観点に係るロータリ圧縮機では、座グリ部を設けても、第1部材および第2部材の間でブレードをしっかりと保持できる。 In the rotary compressor according to the sixth aspect of the present invention, the blade can be firmly held between the first member and the second member even if the spot facing portion is provided.
以下に、本発明の一実施形態に係るロータリ圧縮機100について、図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態は、例示に過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更可能である。
Below,
(1)全体構成
図1は、ロータリ圧縮機100の概略縦断面図である。
(1) Overall Configuration FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a
以下の説明において、ロータリ圧縮機100の位置関係や方向を示すために、「上」、「下」といった表現を用いる場合があるが、特記無き場合、図1中の矢印Uの方向を上方向とする。
In the following description, expressions such as “up” and “down” may be used to indicate the positional relationship and direction of the
ロータリ圧縮機100は、空気調和機やヒートポンプ式の給湯機などの冷凍装置において冷媒を圧縮するために用いられる機器である。ロータリ圧縮機100は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路(図示せず)の一部を構成する。ロータリ圧縮機100は、冷媒回路の低圧の冷媒を吸入して圧縮し、高圧になった冷媒を冷媒回路に吐出する。ロータリ圧縮機100には、冷媒として例えばR32が使用される。ただし、冷媒の種類は、これに限定されるものではない。
The
ロータリ圧縮機100は、図1に示すように、1シリンダ型のロータリ圧縮機である。ロータリ圧縮機100は、ケーシング20と、モータ30と、駆動軸40と、圧縮機構50と、を主に備えている。ケーシング20には、モータ30と、駆動軸40と、圧縮機構50とが収容されている。ケーシング20内には、モータ30がケーシング20の上下方向における中央部付近に配置されており、その下方に圧縮機構50が配置されている。
As shown in FIG. 1, the
圧縮機構50は、後述するシリンダ51、フロントヘッド52、リアヘッド53、ピストン61、ブレード62、およびブッシュ63、を有する(図1および図2参照)。
The
(2)詳細構成
(2−1)ケーシング
ケーシング20は、縦型円筒状の容器である。ケーシング20は、上下が開口した円筒状の円筒部材21と、円筒部材21の上端および下端にそれぞれ設けられ、円筒部材21の上下の開口端を閉じる椀状の上蓋22aおよび下蓋22bと、を有する(図1参照)。円筒部材21と、上蓋22aおよび下蓋22bとは、気密を保つように溶接により固定されている。
(2) Detailed configuration (2-1) Casing The
円筒部材21の下部には、圧縮機構50と連結され、図示しない冷媒回路から圧縮機構50内に(具体的には、後述する圧縮機構50の圧縮室S1に)冷媒を供給する吸入管23が設けられている(図1参照)。円筒部材21の上部には、圧縮機構50により圧縮された高圧の冷媒を図示しない冷媒回路に吐出する吐出管24が設けられている(図1参照)。
A
ケーシング20の下部には、圧縮機構50等を潤滑するための冷凍機油Lが貯留される、油溜空間25が形成される(図1参照)。
An
(2−2)モータ
モータ30は、圧縮機構50を駆動する機構である。
(2-2) Motor The
モータ30は、図1に示すように、ケーシング20の上下方向における中央部に収容されている。モータ30は、圧縮機構50の上方に配置される。
As shown in FIG. 1, the
モータ30は、主として、ステータ31と、ロータ32とを有する。
The
ステータ31は、環状に形成されている。ステータ31は、その外周面が、円筒部材21の内面と固定されている。ステータ31は、圧入により円筒部材21の内面と固定されている。ただし、ステータ31と円筒部材21との固定方法は例示であって、これに限定されるものではない。
The
ロータ32は、円筒状の部材である。ロータ32は、環状に形成されたステータ31の内側に、ステータ31とわずかな隙間を隔てて配置される。ロータ32の中空部には、駆動軸40が挿嵌されている。ロータ32は、ステータ31に巻き付けられた巻線(図示せず)に電流が流されることで発生する回転磁界により回転する。ロータ32が回転すると、駆動軸40が回転し、駆動軸40を介して、モータ30から圧縮機構50に駆動力が付与される。
The
(2−3)駆動軸
駆動軸40は、圧縮機構50とモータ30のロータ32とを連結するよう、上下方向に延びる部材である(図1参照)。
(2-3) Drive shaft The
駆動軸40の上部は、モータ30のロータ32と連結されている。
The upper part of the
駆動軸40は、モータ30の下方で、圧縮機構50と連結されている。具体的には、駆動軸40は、駆動軸40の軸心Oに対して偏心している偏心部41を有し、偏心部41が、後述する圧縮機構50のシリンダ51の内周面51dに囲まれた空間に配置されるピストン61と連結されている(図1参照)。より具体的には、偏心部41は、モータ30の力を伝達可能な状態で、円筒状のピストン61の内部に嵌っている。
The
駆動軸は、後述する圧縮機構50の、フロントヘッド52の上部軸受部52a、および、リアヘッド53の下部軸受部53aによって、回転自在に支持されている。
The drive shaft is rotatably supported by an
駆動軸40は、モータ30が駆動されると、軸心O周りに回転する。軸心Oに対して返信している偏心部41は、軸心Oに対して偏心回転し、圧縮機構50のピストン61を公転させる。
The
駆動軸40の下端部には、油溜空間25の冷凍機油Lを吸引するための油ポンプ42が固定されている。駆動軸40の内部には、油ポンプ42によって吸引された冷凍機油Lが流れる給油通路43が形成されている(図1参照)。給油通路43は、駆動軸40に沿って上下方向に延びる主給油通路43aを有する(図1参照)。また、給油通路43は、主給油通路43aから駆動軸40の径方向外方へ延びる複数の副給油通路(図示せず)を有する。副給油通路は、上部軸受部52aの下端付近、下部軸受部53aの上端付近、および偏心部41において駆動軸40の側面に開口し、複数の給油口43bを形成する(図1参照)。油溜空間25から、油ポンプ42によって吸引された冷凍機油Lは、主給油通路43aおよび副給油経路を通過して、給油口43bから駆動軸40やピストン61の各摺動部に供給される。
An
(2−4)圧縮機構
圧縮機構50は、吸入管23を介して吸入した冷媒を圧縮する機構である。圧縮機構50は、図1に示すように、モータ30の下方に配置されている。圧縮機構50は、シリンダ51、フロントヘッド52、リアヘッド53、ピストン61、ブレード62、およびブッシュ63、を主に有する(図1および図2参照)。ピストン61およびブレード62は、一体に形成されている。ブレード62は、円筒状のピストン61の外周面61aから延びる。
(2-4) Compression Mechanism The
(2−4−1)シリンダ
シリンダ51は、両端が開口した円筒形状に形成された部材である。円筒形状のシリンダ51は、その軸方向が上下方向に延びるようにケーシング20の内部に配置される。つまり、シリンダ51は、その上下の端部が開口している。
(2-4-1) Cylinder The
シリンダ51の内部には、ピストン61およびブレード62が収容されている。具体的には、円筒形状のシリンダ51の内周面51dにより囲まれた空間(以後、シリンダ空間と呼ぶ)に、ブレード62と一体に形成されたピストン61が収納される。
A
シリンダ51の、シリンダ空間の外周側(シリンダ51の内周面51dより外周側)には、ブッシュ63が回転自在に挿入されたブッシュ保持孔51a(ブッシュ63が収容されるブッシュ収容区間を囲むブッシュ保持孔51a)、および、ブッシュ保持孔51aに連通する給油孔51bが形成されている(図2参照)。また、シリンダ51には、シリンダ空間に連通する吸入通路51cが形成されている(図2参照)。
On the outer peripheral side of the cylinder space of the cylinder 51 (outer peripheral side from the inner
ブッシュ保持孔51aおよび給油孔51bの内部には、後述するピストン61の偏心回転に応じて、ブレード62が出入りするブレード出入り空間56が形成されている。ここでは、ブレード出入り空間56は、シリンダ51の内周面51dより外周側であって、ブッシュ保持孔51aおよび給油孔51bに囲まれた空間である。給油孔51bは、後述する、シリンダ51の下方の開口を閉塞するリアヘッド53に形成された給油連通孔(図示せず)と、上端が給油連通孔に接続され下端が油溜空間25内に配置されるオイルピックアップ(図示せず)の内部に形成された流路(図示せず)と、を介して油溜空間25に連通している。油溜空間25の冷凍機油Lは、圧力差により給油孔51bまで吸い上げられ、摺動部の潤滑に利用される。
Inside the
吸入通路51cは、円筒形状のシリンダ51の内周面51dにより囲まれたシリンダ空間に連通するように、シリンダ51の外周面から内周面51dまで、径方向に沿ってシリンダ51を貫通して形成されている。吸入通路51cには、吸入管23の先端部が挿入され、吸入管23から吸入通路51cを介してシリンダ空間へと冷媒が導かれる。
The
(2−4−2)フロントヘッド
フロントヘッド52は、図1に示すように、シリンダ51の上方に配置される。フロントヘッド52は、シリンダ51の上方の開口を塞ぐ。言い換えれば、フロントヘッド52は、円筒形状のシリンダ51の内周面51dにより囲まれたシリンダ空間の上方の開口を塞ぐ。そして、フロントヘッド52は、シリンダ51の内周面51dと、シリンダ空間に配置されるピストン61の外周面61aとの間に形成される圧縮室S1の天面を形成する。また、フロントヘッド52は、ブレード出入り空間56の上方の開口を塞ぐ。なお、フロントヘッド52には、圧縮室S1に連通する図示しない吐出通路が形成されており、圧縮室S1で圧縮された冷媒は、吐出通路を通って圧縮室S1から流出する。
(2-4-2) Front Head The
フロントヘッド52の上部には、駆動軸40を回転自在に支持する円筒状の上部軸受部52aが形成されている。
A cylindrical
フロントヘッド52には、圧縮室S1から離れた場所であって、言い換えれば円筒形状のシリンダ51の内周面51dにより囲まれたシリンダ空間と離れた場所であって、ブレード出入り空間56に面する第1領域R1(図3参照)内に、座グリ部52ba(図2参照)が形成される。より具体的には、座グリ部52baは、第1領域R1であって、移動中のブレード62と対向する第3領域R3(図3参照)に形成される。座グリ部52baは、フロントヘッド52の上面52b(図1参照)に上方に凹むように(つまり、フロントヘッド52とブレード62との間に隙間が空くように)形成されている。
The
なお、ここで、第1領域R1および第3領域R3について、図3を用いて具体的に説明する。第1領域R1は、フロントヘッド52の上面52bのブレード出入り空間56に面する領域である。言い換えれば、第1領域R1は、ブッシュ保持孔51aおよび給油孔51bと対向する領域である。一方、第3領域R3(図3において、一点鎖線で囲まれている領域)は、ピストン61がシリンダ51の内周面51dに沿って偏心回転運動をする時に、ブッシュ63に支持されて搖動するブレード62と対向する領域である。図3の一点鎖線は、ブレード62の移動する軌跡の外縁を描画したものである。
Here, the first region R1 and the third region R3 will be specifically described with reference to FIG. The first region R1 is a region facing the blade entrance /
図2では、座グリ部52baの形成される範囲を二点鎖線で描画している。二点鎖線の内部が、座グリ部52baの形成される位置である。座グリ部52baの形成される範囲を示す二点鎖線の、図2における上方側および左右の側方側の線は、ロータリ圧縮機100を運転中にブレード62が通過する領域の軌跡の内側に(つまり、第3領域R3の内部に)配置されている。座グリ部52baの形成される範囲を示す二点鎖線の、図2における下側(ピストン61側)の線は、後述する1対のブッシュ63の回転中心A1,A2を通過する第1仮想直線B1と概ね一致する。つまり、座グリ部52baは、ピストン61を駆動する駆動軸40の軸方向視において、言い換えれば平面視において、1対のブッシュ63の回転中心A1,A2を通過する第1仮想直線B1よりも、ピストン61に対して遠方側に形成される(図2では、座グリ部52baの形成される範囲を示す二点鎖線の、図2における下側の線は、第1仮想直線B1と重なっている)。
In FIG. 2, a range in which the spot facing portion 52ba is formed is drawn with a two-dot chain line. The inside of the two-dot chain line is the position where the spot facing portion 52ba is formed. The upper and left and right side lines in FIG. 2 of the two-dot chain line indicating the range where the spot facing portion 52ba is formed are inside the locus of the region through which the
なお、図2に描画されている座グリ部52baの形状は、例示であって、これに限定されるものではない。例えば、フロントヘッド52の上面52bには、第3領域R3内に配置され、第1仮想直線B1よりもピストン61に対して遠方側に配置される、平面視において円形状や矩形状に形成された座グリ部が設けられてもよい。
The shape of the spot facing portion 52ba depicted in FIG. 2 is an example, and the present invention is not limited to this. For example, the
(2−4−3)リアヘッド
リアヘッド53は、図1に示すように、シリンダ51の下方に配置される。リアヘッド53は、シリンダ51の下方の開口を塞ぐ。言い換えれば、円筒形状のシリンダ51の内周面51dにより囲まれたシリンダ空間の下方の開口を塞ぐ。そして、リアヘッド53は、シリンダ51の内周面51dと、シリンダ空間に配置されるピストン61の外周面61aとの間に形成される圧縮室S1の底面を形成する。また、リアヘッド53は、ブレード出入り空間56の下方の開口を塞ぐ。
(2-4-3) Rear Head The
リアヘッド53の下部には、駆動軸40を回転自在に支持する円筒状の下部軸受部53aが形成されている。
A cylindrical
リアヘッド53には、シリンダ51の給油孔51bに囲まれた空間と連通する給油連通孔(図示せず)が形成されている。給油連通孔は、リアヘッド53の下部に取り付けられたオイルピックアップ(図示せず)の内部に形成されている流路(図示せず)と連通している。オイルピックアップの下端は油溜空間25に配置されている。油溜空間25の冷凍機油Lは、圧力差により、オイルピック内の流路および給油連通孔を経て、給油孔51bの内部に供給される。
The
(2−4−4)ピストン
ピストン61は、円筒状に形成された部材である。ピストン61は、ブレード62と一体に形成されている(図2参照)。ピストン61の内部には、駆動軸40の偏心部41が嵌め込まれている(図1参照)。
(2-4-4) Piston The
ピストン61は、シリンダ51、フロントヘッド52、およびリアヘッド53と共に、圧縮室S1を形成する。圧縮室S1は、ピストン61の外周面61aと、シリンダ51の内周面51dと、フロントヘッド52の下面と、リアヘッド53の上面と、により囲まれた空間である。駆動軸40が回転すると、ピストン61は、シリンダ51の内周面51dに沿って偏心回転運動を行い(シリンダ51の内周面51dに沿って公転し)、シリンダ51の吸入通路51cを介して圧縮室S1に吸入される冷媒を圧縮する。
The
(2−4−5)ブレード
ブレード62は、圧縮室S1を、低圧室S1aと高圧室S1bとに区画する部材である。ブレード62は、ピストン61と一体に形成された板状の部材である。ブレード62は、円筒状のピストン61の外周面61aから、径方向外側に向かって延びる。ブレード62は、シリンダ51のブッシュ保持孔51aに配置された一対のブッシュ63により挟みこまれ、ブッシュ63により揺動可能に支持される。駆動軸40が回転すると、ブッシュ63により支持されるブレード62は、ピストン61の偏心回転に応じてブレード出入り空間56を出入りする。ブレード62により、ピストン61の自転が規制される。
(2-4-5) Blade The
ブレード62の上面には、溝64が形成されている。具体的には、一体に形成されたピストン61およびブレード62の上面(フロントヘッド52側の面)には、ブレード62およびピストン61にわたって溝64が形成されている。溝64は、平面視において、ブレード62の延伸方向における中央付近から、ピストン61の内周縁まで延びる。
A
溝64は、駆動軸40が駆動された際に、フロントヘッド52に形成された座グリ部52baと間欠的に連通するよう形成されている。
The
座グリ部52baと溝64との連通について、図4から図7を用いて説明する。図4から図7は、ピストン61およびブレード62の周りを拡大して描画した平面図である。図4から図7の中で、ハッチングの付された領域は、シリンダ51の上方に配置されるフロントヘッド52の、座グリ部52baが形成された領域を示している。図4は、ピストン61が上死点に配置された状態を描画している。ピストン61が上死点に位置する時、ブレード62は、最もブレード出入り空間56内に侵入した状態にある。図5は、ピストン61の回転角が+90度の状態(つまり、ピストン61が上死点にある状態から、ピストン61の回転方向に90度回転した状態)を描画している。図6は、ピストン61が下死点に配置された状態を描画している。ピストン61が下死点に位置する時、ブレード62は、ブレード出入り空間56の外に最も突出した状態にある。図7は、ピストン61の回転角が−90度の状態(つまり、ピストン61が上死点にある状態から、ピストン61の回転方向とは逆方向に90度回転した状態)を描画している。
Communication between the spot facing portion 52ba and the
駆動軸40が回転し、ピストン61が公転すると、少なくとも、ピストン61の回転角が−90度の状態(すなわち図7の状態)から、ピストン61が上死点(すなわち図4の状態)を通過して、ピストン61の回転角が+90度の状態(すなわち図5の状態)になるまでの間、溝64と、座グリ部52baとは連通する。このように溝64と座グリ部52baとが連通することで、溝64に冷凍機油Lの流れが発生する。特に、ここでは、座グリ部52baとピストン61の内部の空間とが連通することで、溝64に冷凍機油Lの流れが発生しやすい。そして、溝64を冷凍機油Lが流れることで、ブレード62の冷却が促進される。
When the
一方で、ピストン61の回転角が+90度より大きな所定角度となった時点から、ピストン61が下死点(すなわち図4の状態)を通過して、ピストン61の回転角が−90度より小さな(負の値で、絶対値が90よりも大きな)所定角度となる時点までの間は、溝64と座グリ部52baとは連通しない。これにより、冷凍機油Lが、常時、溝64に流れることを防止できるため、溝64の一端側(座グリ部52ba側すなわち給油孔51b側、又は、ピストン61の内部側)に向かって冷凍機油Lが偏って流れやすい状態にあっても、他端側における冷凍機油Lの不足を防止できる。
On the other hand, when the rotation angle of the
(2−4−6)ブッシュ
圧縮機構50は、1対のブッシュ63を有する。1対のブッシュ63は、ブレード62を挟んで揺動可能に支持する部材である。
(2-4-6) Bushing The
ブッシュ63は、ブッシュ保持孔51aに配置される。言い換えれば、ブッシュ63は、ブッシュ保持孔51aにより囲まれるブッシュ収容空間に収容される。各ブッシュ63は、半円筒形状(円柱を軸方向に沿って2つに分割した形状)の部材である。1対のブッシュ63は、その間でブレード62を挟み、ブレード62を揺動可能に支持する。
The
(3)運転動作
ロータリ圧縮機100の運転動作について説明する。
(3) Operation Operation Operation operation of the
ロータリ圧縮機100では、モータ30が運転され、ロータ32が回転すると、駆動軸40が回転し偏心部41が偏心回転する。そして、偏心部41が内部に嵌め込まれたピストン61がシリンダ51の内周面51dに沿って公転する。ピストン61の自転は、ピストン61と一体に形成されたブレード62によって規制される。
In the
公転するピストン61の動きにより、以下のようにして、冷媒が、ロータリ圧縮機100の外部から吸入され、圧縮される。
By the movement of the revolving
まず、吸入行程について説明する。ピストン61の回転角が0度の状態(すなわちピストン61が上死点にある図4の状態)から(図4では時計回りに)回転すると、吸入通路51cから、低圧室S1aへの冷媒の吸入が開始される。駆動軸40の回転角が大きくなると、次第に、低圧室S1aの容積が増大し(図5〜図7参照)、低圧室S1aへ吸入される冷媒量が増加する。
First, the inhalation process will be described. When the rotation angle of the
この後、吐出行程へと移行する。具体的には、ピストン61が360度(ピストン61の回転角が0度の状態(すなわちピストン61が上死点にある図4の状態)まで)回転し、更にピストン61が回転すると、低圧室S1aにおける冷媒の閉じ込みが完了し、吸入通路51cに繋がっていた低圧室S1aが、フロントヘッド52に形成された図示しない吐出通路に繋がる高圧室S1bとなる。ピストン61の回転角が大きくなると、高圧室S1bの容積が減少し、それに伴って高圧室S1bの圧力が上昇する。そして、高圧室S1bの圧力が所定圧力を上回ると、吐出通路に設けられた図示しない吐出弁が開き、高圧室S1bの冷媒が、吐出通路を介してケーシング20の内部空間へ吐出され、吐出管24を介してロータリ圧縮機100の外部へと吐出される。冷媒の吐出行程は、ピストン61の回転角が360度になるまで(再び、ピストン61の回転角が0度の状態になるまで)続く。
Thereafter, the process proceeds to the discharge stroke. Specifically, when the
ロータリ圧縮機100では、この吸入行程と吐出行程とを繰り返すことで、冷媒の吸入/圧縮動作が連続的に行われる。
In the
ロータリ圧縮機100の運転中の、摺動部への給油について以下に説明する。
The oil supply to the sliding part during the operation of the
上述したように、圧縮機構50において圧縮された冷媒が吐出されるケーシング20の内部空間は、冷凍回路における高圧になる。そのため、ケーシング20の下部の油溜空間25に溜まった冷凍機油Lの圧力も、実質的に冷凍回路における高圧になる。油溜空間25の高圧の冷凍機油Lは、駆動軸40の下端部に設けられた油ポンプ42および給油通路43を経て、圧縮機構50へ供給される。圧縮機構50へ供給された高圧の冷凍機油Lは給油口43bから、駆動軸40と上部軸受部52aとの隙間、駆動軸40と下部軸受部53aとの隙間、および、ピストン61と偏心部41との隙間に流入する。また、圧縮機構50へ供給された高圧の冷凍機油Lは、ピストン61の上端面とフロントヘッド52との隙間、および、ピストン61の下端面とリアヘッド53との隙間にも流入する。また、油溜空間25の高圧の冷凍機油Lは、オイルピックアップ(図示せず)の流路(図示せず)およびリアヘッド53の給油連通孔(図示せず)を通過して、給油孔51bの内部にも供給される。
As described above, the internal space of the
なお、少なくとも、ピストン61の回転角が−90度の状態(すなわち図7の状態)から、ピストン61の回転角が+90度の状態(すなわち図5の状態)になるまでの間、溝64と、座グリ部52baとは連通する。このように溝64と座グリ部52baとが連通することで、座グリ部52baとピストン61の内周面との間で、溝64を介した冷凍機油Lの流れが発生する。これにより、ブレード62の冷却が促進される。
At least during the period from when the rotation angle of the
(4)特徴
(4−1)
本実施形態に係るロータリ圧縮機100は、筒状のピストン61と、ブレード62と、両端が開口したシリンダ51と、第1部材の一例としてのフロントヘッド52と、第2部材の一例としてのリアヘッド53と、を備える。ブレード62は、ピストン61の外周面61aから延びる。シリンダ51は、内部にピストン61およびブレード62を収容する。シリンダ51には、ピストン61の偏心回転に応じてブレード62が出入りするブレード出入り空間56が形成されている。フロントヘッド52は、シリンダ51の開口の一方(上方の開口)を塞ぎ、シリンダ51の内周面51dとピストン61の外周面61aとの間に形成される圧縮室S1の天面を形成する。リアヘッド53は、シリンダ51の開口の他方(下方の開口)を塞ぎ、圧縮室S1の底面を形成する。フロントヘッド52には、圧縮室S1から離れた場所であって、ブレード出入り空間56に面する第1領域R1に、座グリ部52baが形成される。ブレード62には、少なくとも間欠的に座グリ部52baと連通する溝64が形成されている。
(4) Features (4-1)
The
ここでは、ブレード62に形成された溝64を座グリ部52baと連通させることで、溝64に冷凍機油Lの流れを生じさせることができ、ブレード62の冷却が促進される。その結果、ブレード62の温度上昇が抑制されるため、ブレード62の焼付きを防止することが容易である。
Here, by making the
(4−2)
本実施形態に係るロータリ圧縮機100では、溝64は、座グリ部52baと間欠的に連通する。
(4-2)
In the
ここでは、冷凍機油Lが、常時、溝64に流れることを防止できるため、溝64の一端側に向かって冷凍機油Lが偏って流れやすい状態にあっても、他端側近傍における冷凍機油Lの不足を防止できる。
Here, since the refrigerating machine oil L can be prevented from always flowing into the
(4−3)
本実施形態に係るロータリ圧縮機100では、溝64は、少なくともピストン61の回転角が−90度から+90度までの間、座グリ部52baと連通する。
(4-3)
In the
ここでは、少なくともピストン61が180度回転する間、溝64と座グリ部52baとが連通するため、冷凍機油Lが溝64を流れる期間を十分確保でき、ブレード62を冷却して、その焼付きを防止することが容易である。
Here, since the
(4−4)
本実施形態に係るロータリ圧縮機100は、ブレード62を挟んで揺動可能に支持する1対の半円筒形状のブッシュ63を更に備える。ブレード出入り空間56には、ブッシュ63が収容されるブッシュ収容空間(ブッシュ保持孔51aにより囲まれる空間)を含む。座グリ部52baは、ピストン61を駆動する駆動軸40の軸方向視において、1対のブッシュ63の回転中心を通過する第1仮想直線B1よりも、ピストン61に対して遠方側(ピストン61の配置される側とは反対側)に形成される。
(4-4)
The
ここでは、座グリ部52baと圧縮室S1とが離れているため、座グリ部52baと圧縮室S1と連通し、ロータリ圧縮機100の性能が低下することを防止できる。
Here, since the spot facing portion 52ba and the compression chamber S1 are separated from each other, the spot facing portion 52ba and the compression chamber S1 communicate with each other, and the performance of the
(4−5)
本実施形態に係るロータリ圧縮機100では、座グリ部52baは、第1領域R1であって、移動中のブレード62と対向する第3領域R3に形成される。
(4-5)
In the
ここでは、座グリ部52baが移動中のブレード62と対向する領域を超えて形成されるのではなく、移動中のブレード62と対向する領域内に形成されているため、座グリ部52baを設けても、フロントヘッド52およびリアヘッド53の間でブレード62をしっかりと保持できる。
Here, the spot facing portion 52ba is not formed beyond the area facing the moving
(5)変形例
以下に、本実施形態の変形例を示す。なお、各変形例は、矛盾しない範囲で、他の変形例と適宜組み合わされてもよい。
(5) Modifications Modifications of the present embodiment are shown below. Each modified example may be appropriately combined with other modified examples within a consistent range.
(5−1)変形例A
上記実施形態では、フロントヘッド52に座グリ部52baが形成され、フロントヘッド52と対向するブレード62の上面に溝64が形成されるが、これに限定されるものではない。フロントヘッド52に代えて、あるいは、フロントヘッド52に加えて、リアヘッド53に座グリ部が形成され、これに対応する溝が、リアヘッド53と対向するブレード62の下面に形成されてもよい。
(5-1) Modification A
In the embodiment described above, the spot facing portion 52ba is formed in the
(5−2)変形例B
上記実施形態では、少なくともピストン61の回転角が−90度から+90度までの間、溝64およびフロントヘッド52の座グリ部52baが連通するが、これに限定されるものではない。
(5-2) Modification B
In the above embodiment, the
例えば、より短い期間、つまりピストン61が180度回転するより短い期間、溝64および座グリ部52baが連通するよう構成されてもよい。ただし、少なくともピストン61の回転角が−90度から+90度までの間、溝64および座グリ部52baが連通するよう構成されることで、ブレード62の冷却が促進されやすい。
For example, the
(5−3)変形例C
上記実施形態では、溝64および座グリ部52baは間欠的に連通するが、これに限定されるものではない。
(5-3) Modification C
In the said embodiment, although the groove |
例えば、溝64および座グリ部52baは、常に(つまり、ピストン61が360度回転する間、継続的に)連通するよう構成されてもよい。
For example, the
具体的には、例えば、図8のように、溝64’が、ピストン61の内周縁からブレード62の給油孔51b側の端部まで延びるように形成されてもよい。
Specifically, for example, as shown in FIG. 8, the
ただし、溝64および座グリ部52baが間欠的に連通するよう構成される方が、溝64の一端側に向かって冷凍機油Lが偏って流れやすい圧力状態にあっても(例えば、ピストン61の内部空間から、座グリ部52baに向かって冷凍機油Lが流れやすい状態にあっても)、他端側における冷凍機油Lの不足を防止できる。
However, the direction in which the
(5−4)変形例D
上記実施形態では、座グリ部52baは、ブレード出入り空間56に面する第1領域R1に、より具体的には移動中のブレード62と対向する第3領域R3に形成される。ただし、これに限定されるものではない。
(5-4) Modification D
In the above embodiment, the spot facing portion 52ba is formed in the first region R1 facing the blade entrance /
例えば、図9のように、座グリ部152ba(ハッチングの付された領域)は、第3領域R3内だけではなく、ブレード出入り空間56に面する第1領域R1内であって移動中のブレード62とは対向しない領域(第1領域R1内の、第3領域R3以外の領域)にわたって形成されてもよい。
For example, as shown in FIG. 9, the spot facing portion 152ba (the hatched region) is not only in the third region R3 but also in the first region R1 facing the blade entry /
(5−5)変形例E
上記実施形態では、座グリ部52baは、ブレード出入り空間56に面する第1領域R1に形成される。ただし、これに限定されるものではない。
(5-5) Modification E
In the above embodiment, the spot facing portion 52ba is formed in the first region R1 facing the blade entrance /
例えば、図10のように、座グリ部252ba(ハッチングの付された領域)は、ブレード出入り空間56に面する第1領域R1内だけではなく、ブレード出入り空間に面する第1領域の近傍の第2領域R2(図3参照)にわたって形成されてもよい。なお、第2領域R2とは、ブレード出入り空間56とは面しない領域、つまり、ブッシュ保持孔51aおよび給油孔51bと対向しない領域であって、第1領域R1の近傍の領域である。例えば、第2領域R2は、平面視において給油孔51bの外側の、給油孔51bと隣接する領域である。
For example, as shown in FIG. 10, the spot facing portion 252ba (hatched area) is not only in the first area R1 facing the blade entry /
(5−6)変形例F
上記実施形態では、座グリ部52baは、第1仮想直線B1よりも、ピストン61に対して遠方側に形成されるが、これに限定されるものではない。例えば、座グリ部は、以下の条件を満たすように形成されてもよい。
(5-6) Modification F
In the embodiment described above, the spot facing portion 52ba is formed on the far side with respect to the
ピストン61を駆動する駆動軸40の軸方向視において、座グリ部352ba(図12においてハッチングの付された部分)は、ブレード62がブレード出入り空間56から最も突出した状態(すなわちピストン61が下死点に位置する状態、図11参照)において、圧縮室S1とブレード出入り空間56との仮想境界線Kと交わる、ブレード62の縁部上の2つの仮想点P1,P2(図11参照)を、ブレード62がブレード出入り空間56に最も侵入した状態(すなわちピストン61が上死点に位置する状態、図12参照)において通過する第2仮想直線B2よりも、ピストン61に対して遠方側に形成される。図12では、座グリ部352baの形成される範囲を示す二点鎖線の、図12における下側の線は、第2仮想直線B2と重なっている。なお、仮想境界線Kとは、平面視においてシリンダ51の内周面51dとブッシュ保持孔51aの縁部とが交わる点を結んだ直線である。 このような条件で座グリ部352baが形成されれば、座グリ部352baと圧縮室S1とが離れているため、座グリ部352baが圧縮室S1と連通し、ロータリ圧縮機100の性能が低下することを防止できる。
When the
(5−7)変形例G
上記実施形態では、ロータリ圧縮機100は1シリンダ型のロータリ圧縮機であるが、これに限定されるものではない。ロータリ圧縮機は、複数シリンダ型(例えば2シリンダ側)のロータリ圧縮機であってもよい。そして、座グリ部は、シリンダの間に配置される部材(ミドルプレート)に形成されるものであってもよい。
(5-7) Modification G
In the above embodiment, the
本発明は、ピストンの外周面から延びるブレードを有するロータリ圧縮機に適用可能で有用である。 The present invention is applicable and useful for a rotary compressor having a blade extending from the outer peripheral surface of a piston.
40 駆動軸
51 シリンダ
51d 内周面
52 フロントヘッド(第1部材)
52ba,152ba,252ba,352ba 座グリ部
53 リアヘッド(第2部材)
56 ブレード出入り空間
61 ピストン
61a 外周面
62 ブレード
63 ブッシュ
64,64' 溝
100 ロータリ圧縮機
A1,A2 回転中心
K 仮想境界線
B1 第1仮想直線
B2 第2仮想直線
P1,P2 仮想点
R1 第1領域
R2 第2領域
R3 第3領域
S1 圧縮室
40
52ba, 152ba, 252ba, 352ba
56 Blade entry /
Claims (6)
前記ピストンの外周面(61a)から延びるブレード(62)と、
内部に前記ピストンおよび前記ブレードを収容し、前記ピストンの偏心回転に応じて前記ブレードが出入りするブレード出入り空間(56)が形成されている、両端が開口したシリンダ(51)と、
前記シリンダの開口の一方を塞ぎ、前記シリンダの内周面(51d)と前記ピストンの前記外周面との間に形成される圧縮室(S1)の天面を形成する第1部材(52)と、
前記シリンダの開口の他方を塞ぎ、前記圧縮室の底面を形成する第2部材(53)と、
を備え、
前記第1部材および前記第2部材の少なくとも一方には、前記圧縮室から離れた場所であって、前記ブレード出入り空間に面する第1領域(R1)、および/又は、前記第1領域の近傍の第2領域(R2)に、座グリ部(52ba,152ba,252ba,352ba)が形成され、
前記ブレードには、少なくとも間欠的に前記座グリ部と連通する溝(64,64')が形成されている、
ロータリ圧縮機(100)。 A cylindrical piston (61);
A blade (62) extending from the outer peripheral surface (61a) of the piston;
A cylinder (51) having both ends open, wherein the piston and the blade are accommodated therein, and a blade entrance / exit space (56) in which the blade enters and exits in response to eccentric rotation of the piston is formed;
A first member (52) which closes one of the openings of the cylinder and forms a top surface of a compression chamber (S1) formed between the inner peripheral surface (51d) of the cylinder and the outer peripheral surface of the piston; ,
A second member (53) for closing the other opening of the cylinder and forming a bottom surface of the compression chamber;
With
At least one of the first member and the second member has a first region (R1) that is located away from the compression chamber and faces the blade access space, and / or the vicinity of the first region. In the second region (R2), spot facings (52ba, 152ba, 252ba, 352ba) are formed,
Grooves (64, 64 ') communicating with the spot facings at least intermittently are formed in the blade,
Rotary compressor (100).
請求項1に記載のロータリ圧縮機。 The groove (64) communicates intermittently with the spot facing portion.
The rotary compressor according to claim 1.
請求項1又は2に記載のロータリ圧縮機。 The groove communicates with the spot facing portion at least during a rotation angle of the piston from −90 degrees to +90 degrees.
The rotary compressor according to claim 1 or 2.
を更に備え、
前記ブレード出入り空間には、前記ブッシュが収容されるブッシュ収容空間を含み、
前記座グリ部は、前記ピストンを駆動する駆動軸(40)の軸方向視において、前記1対の前記ブッシュの回転中心(A1,A2)を通過する第1仮想直線(B1)よりも、前記ピストンに対して遠方側に形成される、
請求項1から3のいずれか1項に記載のロータリ圧縮機。 A pair of semi-cylindrical bushes (63) supporting the blade in a swingable manner;
Further comprising
The blade access space includes a bush accommodating space in which the bush is accommodated,
The spot facing portion is more than the first virtual straight line (B1) passing through the rotation centers (A1, A2) of the pair of bushes in the axial direction of the drive shaft (40) that drives the piston. Formed on the far side of the piston,
The rotary compressor of any one of Claim 1 to 3.
請求項1から3のいずれか1項に記載のロータリ圧縮機。 In the axial view of the drive shaft (40) for driving the piston, the spot facing portion has a virtual boundary line between the compression chamber and the blade entry / exit space in a state where the blade protrudes most from the blade entry / exit space ( K), the two imaginary points (P1, P2) on the edge of the blade crossing the second imaginary straight line (B2) passing through the blade in the state where the blade most enters the blade entry / exit space. Formed on the far side of the
The rotary compressor of any one of Claim 1 to 3.
請求項1から5のいずれか1項に記載のロータリ圧縮機。 The spot facing portions (52ba, 352ba) are formed in the first region and the third region (R3) facing the moving blade.
The rotary compressor according to any one of claims 1 to 5.
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