JP2993299B2 - ロータリ圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、冷暖房用空調機や冷
凍機等に使用されるロータリ圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ロータリ圧縮機としては、図３に
示すように、円筒形状のシリンダ室１ａとそのシリンダ
室１ａに開口する穴１２とを有するハウジング１と、上
記シリンダ室１ａ内に配置され、半径方向に延びる板状
のブレード２ａを有する円筒形状のロータ２と、回転軸
３に偏心して固定され、上記ロータ２の内周に回転自在
に嵌合された偏心円板４とを備えたものがある。そし
て、上記穴１２は、上記シリンダ室１ａの円周上に開口
すると共に、軸方向に延びる円柱形状の穴１２ｂと、その
穴１２ｂの上部に設けた断面が矩形の穴１２ａとからな
る。そして、上記円柱形状の穴１２ｂには、断面が半円
形状の揺動ブッシュ５，６を配置し、この揺動ブッシュ
５，６の平面が上記ロータ２のブレード２ａの両側面を
摺接するようにしている。上記ブレード２ａとロータ２
によりシリンダ室１ａは、低圧側の吸入室１０と高圧側
の圧縮室１１に分かれる。上記ハウジング１は、上記穴
１２の右側に吸入室１０に開口する吸入ポート１ｂを設
け、上記穴１２の左側に圧縮室１１に開口する吐出ポー
ト１ｃを設けている。この吐出ポート１ｃから弁９を経
由して、圧縮されたガス冷媒が吐出される。また、上記
揺動ブッシュ５，６とブレード２ａで仕切られた空間１
３は、通路４０により吸入ポート１ｂと連通させて、ポ
ンピングロスを少なくしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ロータリ圧縮機は、圧縮された高圧のガス冷媒が圧縮室
１１から、ブレード２ａの側面と揺動ブッシュ５の平面
との間の隙間を経由して上記揺動ブッシュ５，６で仕切
られた低圧側の空間１３にガス冷媒が洩れる。そして、
この空間１３から通路４０を通って上記吸入ポート１ｂ
にガス冷媒が洩れる。

【０００４】このように、上記従来のロータリ圧縮機に
は、ガス冷媒が高圧側から低圧側へ洩れ、動力損失が大
きいという欠点がある。

【０００５】そこで、この発明の目的は、ガス冷媒が圧
縮室側から吸入室側へ洩れるのを防止することができる
ロータリ圧縮機を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１のロータリ圧縮機は、シリンダ室とそのシ
リンダ室に開口する穴を有するハウジングと、上記シリ
ンダ室内に配置され、半径方向に延びるブレードを有す
るロータと、回転軸に偏心して固定され、上記ロータの
内周に回転自在に嵌合された偏心円板と、上記穴内に揺
動自在に設けられ、上記ブレードを揺動自在かつ進退自
在に支持する揺動ブッシュとを備えたロータリ圧縮機に
おいて、上記ブレードと上記揺動ブッシュとを平坦面同
士で摺接させる構成とし、上記ブレードの先端と対向す
る側で、かつ上記揺動ブッシュの外側である上記ハウジ
ングに密閉空間を形成し、その密閉空間に上記ブレード
の先端を開放させたことを特徴としている。

【０００７】また、請求項２のロータリ圧縮機は、互い
に軸方向に間隔をあけて配列したシリンダ室と上記各シ
リンダ室に夫々開口する穴を有するハウジングと、上記
各シリンダ室内に夫々配置され、半径方向に延びるブレ
ードを有するロータと、回転軸に偏心して固定され、上
記各ロータの内周に夫々回転自在に嵌合され、互いに一
定の位相を異ならせて回転軸に固定された偏心円板と、
上記各穴内に揺動自在に設けられ、上記各ブレードを揺
動自在かつ進退自在に支持する揺動ブッシュとを備えた
ロータリ圧縮機において、上記各ブレードと上記各揺動
ブッシュとを平坦面同士で夫々摺接させる構成とし、上
記各ブレードの先端と対向する側で、かつ上記各揺動ブ
ッシュの外側である上記ハウジングに、相互に連通する
密閉空間を夫々形成し、上記各密閉空間に上記各ブレー
ドの先端を夫々開放させたことを特徴としている。

【０００８】

【作用】上記請求項１の構成によれば、上記ブレードと
上記揺動ブッシュとを平坦面同士で摺接させる構成と
し、上記ブレードの先端と対向する側で、かつ揺動ブッ
シュの外側である上記ハウジングに、ブレードの先端を
開放させた密閉空間を形成しているので、ガス冷媒が洩
れる経路は、シリンダ室の高圧側→ブレード先端の密閉
空間→シリンダ室の低圧側となる。つまり、ガス冷媒は
上記高圧側のシリンダ室から上記ブレードの側面と揺動
ブッシュの平面との間の隙間を通りブレード先端側の密
閉空間に入り、さらに、この密閉空間から上記ブレード
の側面と揺動ブッシュの平面との間の隙間を通ってシリ
ンダ室の低圧側に洩れる。このため、上記揺動ブッシュ
の両側の平面と上記ブレードの両側面との間の往復経路
によってガス冷媒をシールする。したがって、従来のロ
ータリ圧縮機に比べて、ガス冷媒を密封するシール長さ
を略２倍にすることができ、ガス冷媒の洩れを低減でき
る。なお、上記密閉空間の容積を大きくすれば、ブレー
ドの往復運動によるポンピングロスを小さくすることが
できる。

【０００９】上記請求項２の構成によれば、上記各ブレ
ードと上記各揺動ブッシュとを平坦面同士で夫々摺接さ
せる構成とし、上記各ブレードの先端と対向する側で、
かつ各揺動ブッシュの外側である上記ハウジングに、相
互に連通する密閉空間を夫々形成し、各密閉空間に各ブ
レードの先端を夫々開放させたので、ガス冷媒が洩れる
経路は、シリンダ室の高圧側→ブレード先端の密閉空間
→シリンダ室の低圧側となる。このため、上記揺動ブッ
シュの両側の平面と上記ブレードの両側面との間の往復
経路によってガス冷媒をシールする。したがって、従来
のロータリ圧縮機に比べて、ガス冷媒を密封するシール
長さを略２倍にすることができ、ガス冷媒の洩れを低減
できる。また、上記ロータ内の各偏心円板は互いに一定
の位相が異なるように回転軸に固定している。このた
め、上記各ブレードの先端側の密閉空間全体は、容積が
常に略一定か、または、容積変化が小さくなる。したが
って、上記各ブレードが往復運動しても上記密閉空間に
おいてガス冷媒を殆んど圧縮しないので、ポンピングロ
スを無くすことでき、また、上記密閉空間において潤滑
油と液冷媒の圧縮を防止して、損傷を防止できる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明のロータリ圧縮機を図示の実
施例により詳細に説明する。

【００１１】図１はこの発明の実施例のロータリ圧縮機
の断面図を示しており、１は円筒形状のシリンダ室１ａ
と、このシリンダ室１ａ内に開口する吸入ポート１ｂ，
吐出ポート１ｃおよび穴１２を有するハウジング、２は
上記シリンダ室１ａ内に配置され、半径方向に延びるブ
レード２ａを有する円筒形状のロータ、３は上記ロータ
２の内周に回転自在に嵌合した偏心円板４が固定された
回転軸、５，６は上記穴１２に揺動自在に設けられ、上
記ブレード２ａを揺動自在かつ進退自在に支持する半円
形状の揺動ブッシュである。上記穴１２は、上記シリン
ダ室１ａの円周上に開口すると共に、軸方向に延びる円
柱形状の穴１２ｂと、その穴１２ｂの上部に設けた断面
が矩形の穴１２ａとからなる。そして、上記円柱形状の
穴１２ｂには、断面が半円形状の揺動ブッシュ５，６を
配置し、この揺動ブッシュ５，６の平面が上記ロータ２
のブレード２ａの両側面に摺接するようにしている。

【００１２】図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、上記
ロータ２と同一構造のロータ１０２を軸方向に間隔をお
いて配置している。すなわち、上記シリンダ室１ａと同
一形状のシリンダ室１０１ａに上記ロータ１０２を配置
し、そのロータ１０２の板状のブレード１０２ａの両側
面を、穴１１２に配置した半円形状の揺動ブッシュ（図
示せず）の平面部によって揺動自在に支持している。こ
のロータ１０２の内周に、回転軸３に固定した偏心円板
１０４を回転自在に嵌合している。上記偏心円板１０４
は、前述の偏心円板４とは、１８０度位相を異ならせて
回転軸３に固定している。上記ロータ２，１０２と偏心
円板４，１０４の両側面は、ハウジング１，７，８に摺
動自在に接触している。上記ブレード２ａ，１０２ａの
先端側の各空間１３，１１３は、互いにのみ連通した密
閉空間としている。

【００１３】また、上記ロータリ圧縮機の回転軸３の一
端は図示しないモータに連結して、図１において矢印Ｒ
の方向に回転軸３を回転させて、上記回転軸３に固定さ
れた偏心円板４をロータ２の内側で偏心回転運動させる
ようにしている。上記偏心円板４に応じてロータ２は、
シリンダ室１ａ内を摺接しながら半径方向に移動し、上
記ブレード２ａを中心として揺動運動する。このとき、
ブレード２ａの先端面は、上記揺動運動により穴１２ａ
内で僅かに左右に揺れながら上下に往復運動する。上記
回転軸３を中心に偏心円板４が回転すると、上記ブレー
ド２ａとロータ２により上記シリンダ室１ａは、吸入室
１０と圧縮室１１に分かれる。上記吸入室１０は、上記
吸入ポート１ｂからガス冷媒を吸入し、上記圧縮室１１
はガス冷媒を圧縮し、圧縮工程でガス冷媒が所定以上の
圧力になったとき、上記吐出ポート１ｃから弁９を経由
して吐き出す。このように、上記回転動作を繰り返すこ
とにより、このロータリ圧縮機は吸入，圧縮，吐出を連
続して行う。また、もう一方のロータ１０２の吸入，圧
縮，吐出動作は、図２において、上記偏心円板４と１０
４との位相が１８０度異なることを除いて同じである。
したがって、各シリンダの吸入，圧縮，吐出の動作は互
いに位相が１８０度ずれて行われる。

【００１４】上記シリンダ室１ａ内の高圧のガス冷媒
は、圧縮室１１から圧縮室１１側に面するブレード２ａ
の側面と揺動ブッシュ５の平面との間の隙間を経由し
て、上記ブレード２ａの先端側の空間１３にガス冷媒が
洩れる。そして、上記空間１３に洩れたガス冷媒は、吸
入室１０側に面するブレード２ａの側面と揺動ブッシュ
６の平面との間の隙間を経由して、低圧の吸入室１０に
洩れる。上記ブレード２ａの先端側の空間１３は密閉空
間となるので、ガス冷媒が洩れる経路は、ブレード２ａ
の両側面と揺動ブッシュ５，６の両平面との間の隙間だ
けとなり、圧縮室１１（高圧側）→空間１３→吸入室１
０（低圧側）となる。また、もう一方のシリンダのガス
冷媒が洩れる経路も、図２においてブレード１０２ａの
両側面と図示しない揺動ブッシュの平面との間の隙間だ
けとなる。したがって、従来のロータリ圧縮機の圧縮室
（高圧側）→ブレード先端側の空間→通路→吸入ポート
の経路に比べて、ガス冷媒を密封するシール長さが略２
倍になり、ガス冷媒の洩れを低減できる。したがって、
動力損失を低減できる。

【００１５】また、図２に示すように、上記ロータ２，
１０２内の各偏心円板４，１０４は互いに１８０度位相
が異なるように回転軸３に固定しているので、上記ブレ
ード２ａ，１０２ａの先端側の互いに連通している両空
間１３，１１３からなる全密閉空間は、容積が常に一定
となる。したがって、上記各ブレード２ａ，１０２ａが
上下運動しても、空間１３，１１３内でガス冷媒が圧縮
されることがなく、ポンピングロスを無くすことでき、
また、上記空間１３，１１３内での潤滑油と液冷媒の圧
縮を防止して、損傷を防止できる。

【００１６】上記実施例では、２シリンダ構成のロータ
リ圧縮機としたが、１シリンダ構成のロータリ圧縮機と
した場合も、上記２シリンダ構成のロータリ圧縮機と同
様に、冷媒を密封するシール長さを略２倍にすることが
でき、ガス冷媒の洩れを低減できる。そして、ブレード
先端の空間の容積を大きくすることにより、ブレードの
往復運動によるポンピングロスを小さくすることができ
る。

【００１７】また、上記実施例では、ロータリ圧縮機を
構成するシリンダの数を２とし、各偏心円板を互いに１
８０度位相を異ならせて回転軸に固定したが、シリンダ
の数と偏心円板の各位相は上記のものに限定されないの
は勿論である。例えば、シリンダの数が３個の構成で、
偏心円板を１２０度ずつ位相を異ならせてよく、シリン
ダの数が４個の構成で、偏心円板を９０度ずつ位相を異
ならせてもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明のロータリ圧縮機は、ブレードと揺動ブッシュとを平
坦面同士で摺接させる構成とし、上記ブレードの先端と
対向する側で、かつ揺動ブッシュの外側であるハウジン
グに密閉空間を形成し、その密閉空間にブレードの先端
を開放させたものである。したがって、この発明によれ
ば、ガス冷媒が洩れる経路は、ブレード両側面と揺動ブ
ッシュの両平面との間の隙間となるので、従来のロータ
リ圧縮機に比べて、ガス冷媒を密封するシール長さを略
２倍にすることができ、ガス冷媒の洩れを大幅に低減し
て、洩れによる動力損失を少なくすることができる。ま
た、上記密閉空間の容積を大きくすることができ、ブレ
ードの往復運動によるポンピングロスを大幅に低減する
ことができる。

【００１９】また、請求項２の発明のロータリ圧縮機
は、回転軸に偏心して固定され、各ロータの内周に夫々
回転自在に嵌合された偏心円板を、互いに一定の位相を
異ならせて回転軸に固定し、各ブレードと各揺動ブッシ
ュとを平坦面同士で夫々摺接させる構成とし、上記各ブ
レードの先端と対向する側で、かつ各揺動ブッシュの外
側であるハウジングに、相互に連通する密閉空間を夫々
形成し、各密閉空間に各ブレードの先端を夫々開放させ
たものである。したがって、この発明によれば、ガス冷
媒の洩れを少なくするという効果に加えて、ブレードに
よるポンピングロスを低減でき、かつ、ブレードによる
潤滑油と液冷媒の圧縮を無くして、損傷を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の一実施例のロータリ圧縮機
の断面図である。

【図２】 図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】 図３は従来のロータリ圧縮機の断面図であ
る。

【符号の説明】

１，７，８…ハウジング、２，１０２…ロータ、２ａ，
１０２ａ…ブレード、３…回転軸、４，１０４…偏心円
板、５，６…揺動ブッシュ、１０…吸入室、１１…圧縮
室、１２，１１２…穴、１３，１１３…空間。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ室（１ａ）とそのシリンダ室
   （１ａ）に開口する穴（１２）を有するハウジング
   （１）と、上記シリンダ室（１ａ）内に配置され、半径
   方向に延びるブレード（２ａ）を有するロータ（２）
   と、回転軸（３）に偏心して固定され、上記ロータ
   （２）の内周に回転自在に嵌合された偏心円板（４）
   と、上記穴（１２）内に揺動自在に設けられ、上記ブレ
   ード（２ａ）を揺動自在かつ進退自在に支持する揺動ブ
   ッシュ（５，６）とを備えたロータリ圧縮機において、 上記ブレード（２ａ）と上記揺動ブッシュ（５，６）と
   を平坦面同士で摺接させる構成とし、上記ブレード（２
   ａ）の先端と対向する側で、かつ上記揺動ブッシュ
   （５，６）の外側である上記ハウジング（１）に密閉空
   間（１３）を形成し、その密閉空間（１３）に上記ブレ
   ード（２ａ）の先端を開放させたことを特徴とするロー
   タリ圧縮機。
2. 【請求項２】 互いに軸方向に間隔をあけて配列したシ
   リンダ室（１ａ，１０１ａ）と上記各シリンダ室（１
   ａ，１０１ａ）に夫々開口する穴（１２，１１２）を有
   するハウジング（１，７，８）と、上記各シリンダ室
   （１ａ，１０１ａ）内に夫々配置され、半径方向に延び
   るブレード（２ａ，１０２ａ）を有するロータ（２，１
   ０２）と、回転軸（３）に偏心して固定され、上記各ロ
   ータ（２，１０２）の内周に夫々回転自在に嵌合され、
   互いに一定の位相を異ならせて回転軸に固定された偏心
   円板（４，１０４）と、上記各穴（１２，１１２）内に
   揺動自在に設けられ、上記各ブレード（２ａ，１０２
   ａ）を揺動自在かつ進退自在に支持する揺動ブッシュ
   （５，６）とを備えたロータリ圧縮機において、 上記各ブレード（２ａ,１０２ａ）と上記各揺動ブッシ
   ュ（５，６）とを平坦面同士で夫々摺接させる構成と
   し、上記各ブレード（２ａ,１０２ａ）の先端と対向す
   る側で、かつ上記各揺動ブッシュ（５，６）の外側であ
   る上記ハウジング（１）に、相互に連通する密閉空間
   （１３,１１３）を夫々形成し、上記各密閉空間（１３,
   １１３）に上記各ブレード（２ａ,１０２ａ）の先端を
   夫々開放させたことを特徴とするロータリ圧縮機。