JP7078064B2 - ロータリ圧縮機 - Google Patents

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Description

本発明は、空気調和機装置の冷凍サイクルに使用されるロータリ圧縮機に関する。
図７は、従来のロータリ圧縮機の第１、第２の圧縮部を示す拡大断面図である。図７に示すように、従来のロータリ圧縮機は、側部に放射状に吸入孔（図示せず）及びベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔが設けられた環状のシリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔと、このシリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔの端部を閉塞する端板（図示せず）と、モータにより回転駆動される回転軸の偏芯部１５２Ｓ、１５２Ｔ（図示せず）に嵌合されシリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔのシリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔに沿ってシリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔ内を公転しシリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔとの間に作動室１３０Ｓ、１３０Ｔを形成する環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔと、シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔに設けられたベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔ内から作動室１３０Ｓ、１３０Ｔ内に突出して環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔに当接し作動室１３０Ｓ、１３０Ｔを吸入室１３１Ｓ、１３１Ｔと圧縮室１３３Ｓ、１３３Ｔとに区画するベーン１２７Ｓ、１２７Ｔと、を備える圧縮部１２を有し、端板（図示せず）のベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔ近傍に、圧縮室１３３Ｓ、１３３Ｔ内の圧縮冷媒を圧縮室１３３Ｓ、１３３Ｔ外に吐出する吐出孔１９０Ｓ、１９０Ｔが設けられ、シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔのベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔ近傍には、圧縮室１３３Ｓ、１３３Ｔ内の圧縮冷媒を吐出孔１９０Ｓ、１９０Ｔに導く切欠き部（吐出溝）１３７Ｓ、１３７Ｔが設けられている。
切欠き部１３７Ｓ、１３７Ｔの内周面と圧縮室側のシリンダ内壁面とで形成される切欠き部の縁部の一方は、ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔの内周面と圧縮室側のシリンダ内壁面とで形成される角部に位置するように配置されている。すなわち、切欠き部１３７Ｓ、１３７Ｔの内周面とシリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔの面とで形成される切欠き部縁部の一方と、ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔの内周面とシリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔの面とで形成される角部とが、重なるように配置されている。そのため、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔが反時計回りに公転し、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔと第１、第２シリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔとの接点が第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔに近づき、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔが第１、第２吐出孔１９０Ｓ、１９０Ｔを完全に塞いだ後も、切欠き部１３７Ｓ、１３７Ｔが、第１、第２圧縮室１３３Ｓ、１３３Ｔの第１、第２小空間１３８Ｓ、１３８Ｔと、第１、第２吐出孔１９０Ｓ、１９０Ｔとを連通させ、第１、第２小空間１３８Ｓ、１３８Ｔ内の圧縮冷媒ガスを第１、第２吐出孔１９０Ｓ、１９０Ｔに逃がして、冷媒の過圧縮を防ぎ、過圧縮損失を低減させて、圧縮効率を向上せることが可能となっている。
特開２０１４－８８８３６号公報
しかしながら、特許文献１に示された従来技術では、切欠き部１３７Ｓ、１３７Ｔの内周面とシリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔの面とで形成される切欠き部の縁部の一方と、ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔの内周面とシリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔの面とで形成される角部とは、設計上は重なるように配置されているが、製作する上において、切欠き部縁部の一方と同角部がずれてしまう場合は、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔの上死点の直前において、第１、第２小空間１３８Ｓ、１３８Ｔが残ってしまい、その結果、冷媒の過圧縮を防ぎきれないという問題があった。
また、切欠き部１３７Ｓ、１３７Ｔの切欠き部の縁部の一方が、ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔの内周面と圧縮室側のシリンダ内壁面とで形成される角部の位置と重なると、ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔの内周面と切欠き部１３７Ｓ、１３７Ｔの内周面とで形成される壁部が鋭角状に形成されるので、同鋭角状に形成される壁部が欠けやすくなるという信頼性面での問題もあった。
上記課題に鑑み、本発明の第１の目的は、冷媒の過圧縮を防ぎ過圧縮損失を低減させて、圧縮効率を向上させることであり、本発明の第２の目的は、ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔの内壁面と切欠き部１３７Ｓ、１３７Ｔの内周壁面とで形成される壁部が鋭角状に形成されないようにし信頼性に優れたロータリ圧縮機を提供するものである。
本発明の一態様は、吸入孔及びベーン溝が設けられた環状のシリンダと、シリンダの端部を閉塞する端板と、端板に設けられ、一部がシリンダのシリンダ内壁の外側に位置する吐出孔と、モータにより回転駆動される回転軸の偏芯部に嵌合されシリンダ内壁に沿って該シリンダ内を公転しシリンダ内壁との間に作動室を形成する環状ピストンと、シリンダに設けられたベーン溝から作動室内に突出して環状ピストンに当接し、作動室を吸入孔が連通している吸入室と吐出孔が連通している圧縮室とに区画するベーンと、圧縮室側のシリンダ内壁に形成されて、圧縮室と吐出孔とに連通する吐出溝と、を備え、圧縮室が環状ピストンの公転に伴って縮小して冷媒を圧縮するロータリ圧縮機において、吐出孔は、ベーン溝の内壁と圧縮室側のシリンダ内壁とで形成される角部を臨み、吐出溝の内周壁とシリンダ内壁とで形成される吐出溝の両側縁部は、ベーン溝の内壁と圧縮室側のシリンダ内壁とで形成され角部と離間して、吐出溝の一部が、吐出孔よりもシリンダの周方向であって環状ピストンの公転方向とは反対側の方向にはみ出ているロータリ圧縮機である。
本発明の他の態様は、一態様のロータリ圧縮機において、前記圧縮室側の前記シリンダ内壁には、前記圧縮室と前記吐出孔とに連通する吐出溝が形成され、前記吐出溝の内周壁と前記シリンダ内壁とで形成される前記吐出溝の両側縁部は、前記ベーン溝の内壁と前記圧縮室側のシリンダ内壁とで形成される前記角部と離間しているロータリ圧縮機である。
一態様のロータリ圧縮機によれば、前記吐出孔は、前記ベーン溝の内壁と前記圧縮室側のシリンダ内壁とで形成される角部を臨むため、シリンダ内壁と環状ピストンとの間で形成される圧縮室は、環状ピストンが上死点に至るまで吐出孔と連通するので、圧縮室で圧縮された圧縮冷媒が残ることがなく、冷媒の過圧縮を抑制することができる。
他の態様のロータリ圧縮機によれば、前記吐出溝の内周壁と前記シリンダ内壁とで形成される前記吐出溝の両側縁部は、前記ベーン溝の内壁と前記圧縮室側のシリンダ内壁とで形成される前記角部と離間しているため、ベーン溝の内壁面と切欠き部の内周壁面とで形成される壁部が欠けやすくなるということを抑制することができる。
本発明に係るロータリ圧縮機の縦断面図である。 本発明に係るロータリ圧縮機の圧縮部を示す平面図である。 実施例１の圧縮部の拡大平面図である。 図３のＡ－Ａ線に沿う断面図である。 上死点直前の圧縮部を示す拡大平面図である。 実施例２の圧縮部を示す拡大平面図である。 従来のロータリ圧縮機の圧縮部を示す平面図である。 実施例１の吐出孔の入口面積Ｃの圧縮部のシリンダ室の排除容積Ｖに対する比Ｃ／Ｖと効率との関係を示す図である。 実施例１のベーンのシール幅Ｂと効率との関係を示す図である。
以下に、本発明に係るロータリ圧縮機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
図１は、本発明に係るロータリ圧縮機の実施例を示す縦断面図であり、図２は、実施例１の第１、第２の圧縮部を示す平面図である。
図１に示すように、実施例のロータリ圧縮機１は、密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体１０の下部に配置された圧縮部１２と、圧縮機筐体１０の上部に配置され、回転軸１５を介して圧縮部１２を駆動するモータ１１と、を備えている。
モータ１１のステータ１１１は、円筒状に形成され、圧縮機筐体１０の内周面に焼きばめされて固定されている。モータ１１のロータ１１２は、円筒状のステータ１１１の内部に配置され、モータ１１と圧縮部１２とを機械的に接続する回転軸１５に焼きばめされて固定されている。
圧縮部１２は、第１の圧縮部１２Ｓと、第１の圧縮部１２Ｓと並列に配置され第１の圧縮部１２Ｓの上側に積層された第２の圧縮部１２Ｔと、を備えている。図２に示すように、第１の圧縮部１２Ｓ、第２の圧縮部１２Ｔは、第１側方張出し部１２２Ｓ、第２側方張出し部１２２Ｔに、放射状に第１吸入孔１３５Ｓ、第２吸入孔１３５Ｔ、第１ベーン溝１２８Ｓ、第２ベーン溝１２８Ｔが設けられた環状の第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔを備えている。
図２に示すように、第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔには、モータ１１の回転軸１５と同心に、円形の第１シリンダ内壁１２３Ｓ、第２シリンダ内壁１２３Ｔが形成されている。第１シリンダ内壁１２３Ｓ、第２シリンダ内壁１２３Ｔ内には、シリンダ内径よりも小さい外径の第１環状ピストン１２５Ｓ、第２環状ピストン１２５Ｔが夫々配置され、第１シリンダ内壁（内周面）１２３Ｓ、第２シリンダ内壁（内周面）１２３Ｔと、第１環状ピストン１２５Ｓの外周面１２５Ｓａ、第２環状ピストン１２５Ｔの外周面１２５Ｔａとの間に、冷媒ガスを吸入し圧縮して吐出する第１作動室１３０Ｓ、第２作動室１３０Ｔが形成される。
第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔには、第１シリンダ内壁１２３Ｓ、第２シリンダ内壁１２３Ｔから径方向に、シリンダ高さ全域に亘る第１ベーン溝１２８Ｓ、第２ベーン溝１２８Ｔが形成され、第１ベーン溝１２８Ｓ、第２ベーン溝１２８Ｔ内に、夫々平板状の第１ベーン１２７Ｓ、第２ベーン１２７Ｔが、摺動自在に嵌合されている。尚、回転軸に直角な面で切断した第１ベーン１２７Ｓ、第２ベーン１２７Ｔの断面は、すなわち、ベーンの端面は、短辺と長辺で構成された細長状の矩形であり、ベーンの端面の短辺側の幅を、以下において、第１ベーン１２７Ｓの端面の幅、第２ベーン１２７Ｔの端面の幅と言う。
図２に示すように、第１ベーン溝１２８Ｓ、第２ベーン溝１２８Ｔの奥部には、第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔの外周部から第１ベーン溝１２８Ｓ、第２ベーン溝１２８Ｔに連通するように第１スプリング穴１２４Ｓ、第２スプリング穴１２４Ｔが形成されている。第１スプリング穴１２４Ｓ、第２スプリング穴１２４Ｔには、第１ベーン１２７Ｓ、第２ベーン１２７Ｔの背面を押圧するベーンスプリング（図示せず）が挿入されている。ロータリ圧縮機１の起動時は、このベーンスプリングの反発力により、第１ベーン１２７Ｓ、第２ベーン１２７Ｔが、第１ベーン溝１２８Ｓ、第２ベーン溝１２８Ｔ内から第１作動室１３０Ｓ、第２作動室１３０Ｔ内に突出し、その先端が、第１環状ピストン１２５Ｓ、第２環状ピストン１２５Ｔの外周面に当接し、第１ベーン１２７Ｓ、第２ベーン１２７Ｔにより、第１作動室１３０Ｓ、第２作動室１３０Ｔが、第１吸入室１３１Ｓ、第２吸入室１３１Ｔと、第１圧縮室１３３Ｓ、第２圧縮室１３３Ｔとに区画される。
また、第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔには、第１ベーン溝１２８Ｓ、第２ベーン溝１２８Ｔの奥部と圧縮機筐体１０内とを、図１に示す開口部Ｒで連通して圧縮機筐体１０内の圧縮された冷媒ガスを導入し、第１ベーン１２７Ｓ、第２ベーン１２７Ｔに、冷媒ガスの圧力により背圧をかける第１圧力導入路１２９Ｓ、第２圧力導入路１２９Ｔが形成されている。
第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔには、第１吸入室１３１Ｓ、第２吸入室１３１Ｔに外部から冷媒を吸入するために、第１吸入室１３１Ｓ、第２吸入室１３１Ｔと外部とを連通させる第１吸入孔１３５Ｓ、第２吸入孔１３５Ｔが設けられている。
また、図１に示すように、第１シリンダ１２１Ｓと第２シリンダ１２１Ｔの間には、中間仕切板１４０が配置され、第１シリンダ１２１Ｓの第１作動室１３０Ｓと第２シリンダ１２１Ｔの第２作動室１３０Ｔとを区画、閉塞している。第１シリンダ１２１Ｓの下端部には、下端板１６０Ｓが配置され、第１シリンダ１２１Ｓの第１作動室１３０Ｓを閉塞している。また、第２シリンダ１２１Ｔの上端部には、上端板１６０Ｔが配置され、第２シリンダ１２１Ｔの第２作動室１３０Ｔを閉塞している。
下端板１６０Ｓには、副軸受部１６１Ｓが形成され、副軸受部１６１Ｓに、回転軸１５の副軸部１５１が回転自在に支持されている。上端板１６０Ｔには、主軸受部１６１Ｔが形成され、主軸受部１６１Ｔに、回転軸１５の主軸部１５３が回転自在に支持されている。
回転軸１５は、互いに１８０°位相をずらして偏心させた第１偏心部１５２Ｓと第２偏心部１５２Ｔとを備え、第１偏心部１５２Ｓは、第１の圧縮部１２Ｓの第１環状ピストン１２５Ｓに回転自在に嵌合し、第２偏心部１５２Ｔは、第２の圧縮部１２Ｔの第２環状ピ
ストン１２５Ｔに回転自在に嵌合している。
回転軸１５が回転すると、第１環状ピストン１２５Ｓ、第２環状ピストン１２５Ｔが、第１シリンダ内壁１２３Ｓ、第２シリンダ内壁１２３Ｔに沿って第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔ内を図２の反時計回りに公転し、これに追随して第１ベーン１２７Ｓ、第２ベーン１２７Ｔが往復運動する。この第１環状ピストン１２５Ｓ、第２環状ピストン１２５Ｔ及び第１ベーン１２７Ｓ、第２ベーン１２７Ｔの運動により、第１吸入室１３１Ｓ、第２吸入室１３１Ｔ及び第１圧縮室１３３Ｓ、第２圧縮室１３３Ｔの容積が連続的に変化し、圧縮部１２は、連続的に冷媒ガスを吸入し圧縮して吐出する。圧縮部１２の特徴的な構成については後述する。
図１に示すように、下端板１６０Ｓの下側には、下マフラーカバー１７０Ｓが配置され、下端板１６０Ｓとの間に下マフラー室１８０Ｓを形成している。そして、第１の圧縮部１２Ｓは、下マフラー室１８０Ｓに開口している。すなわち、下端板１６０Ｓの第１ベーン１２７Ｓ近傍には、第１シリンダ１２１Ｓの第１圧縮室１３３Ｓと下マフラー室１８０Ｓとを連通する第１吐出孔１９０Ｓ（図２参照）が設けられ、第１吐出孔１９０Ｓには、圧縮された冷媒ガスの逆流を防止するリード弁型の第１吐出弁２００Ｓが配置されている。
下マフラー室１８０Ｓは、環状に形成された１つの室であり、第１の圧縮部１２Ｓの吐出側を、下端板１６０Ｓ、第１シリンダ１２１Ｓ、中間仕切板１４０、第２シリンダ１２１Ｔ及び上端板１６０Ｔを貫通する冷媒通路１３６（図２参照）を通して上マフラー室１８０Ｔ内に連通させる連通路の一部である。下マフラー室１８０Ｓは、吐出冷媒ガスの圧力脈動を低減させる。また、第１吐出弁２００Ｓに重ねて、第１吐出弁２００Ｓの撓み開弁量を制限するための第１吐出弁押さえ２０１Ｓが、第１吐出弁２００Ｓとともにリベットにより固定されている。第１吐出孔１９０Ｓ、第１吐出弁２００Ｓ及び第１吐出弁押さえ２０１Ｓは、下端板１６０Ｓの第１吐出弁部を構成している。
図１に示すように、上端板１６０Ｔの上側には、上マフラーカバー１７０Ｔが配置され、上端板１６０Ｔとの間に上マフラー室１８０Ｔを形成している。上端板１６０Ｔの第２ベーン１２７Ｔ近傍には、第２シリンダ１２１Ｔの第２圧縮室１３３Ｔと上マフラー室１８０Ｔとを連通する第２吐出孔１９０Ｔ（図２参照）が設けられ、第２吐出孔１９０Ｔには、圧縮された冷媒ガスの逆流を防止するリード弁型の第２吐出弁２００Ｔが配置されている。また、第２吐出弁２００Ｔに重ねて、第２吐出弁２００Ｔの撓み開弁量を制限するための第２吐出弁押さえ２０１Ｔが、第２吐出弁２００Ｔとともにリベットにより固定されている。上マフラー室１８０Ｔは、吐出冷媒の圧力脈動を低減させる。第２吐出孔１９０Ｔ、第２吐出弁２００Ｔ及び第２吐出弁押さえ２０１Ｔは、上端板１６０Ｔの第２吐出弁部を構成している。
第１シリンダ１２１Ｓ、下端板１６０Ｓ、下マフラーカバー１７０Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔ、上端板１６０Ｔ、上マフラーカバー１７０Ｔ及び中間仕切板１４０は、複数の通しボルト１７５等により一体に締結されている。通しボルト１７５等により一体に締結された圧縮部１２のうち、上端板１６０Ｔの外周部が、圧縮機筐体１０にスポット溶接により固着され、圧縮部１２を圧縮機筐体１０に固定している。
円筒状の圧縮機筐体１０の外周壁には、軸方向に離間して下部から順に、第１貫通孔１０１、第２貫通孔１０２が、第１吸入管１０４、第２吸入管１０５を通すために設けられている。また、圧縮機筐体１０の外側部には、独立した円筒状の密閉容器からなるアキュムレータ２５が、アキュムホルダー２５２及びアキュムバンド２５３により保持されている。
アキュムレータ２５の天部中心には、冷凍サイクルの蒸発器に接続するシステム接続管
２５５が接続され、アキュムレータ２５の底部に設けられた底部貫通孔２５７には、一端がアキュムレータ２５の内部上方まで延設され、他端が、第１吸入管１０４、第２吸入管１０５の他端に接続される第１低圧連絡管３１Ｓ、第２低圧連絡管３１Ｔが接続されている。
冷凍サイクルの低圧冷媒をアキュムレータ２５を介して第１の圧縮部１２Ｓ、第２の圧縮部１２Ｔに導く第１低圧連絡管３１Ｓ、第２低圧連絡管３１Ｔは、吸入部としての第１吸入管１０４、第２吸入管１０５を介して第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔの第１吸入孔１３５Ｓ、第２吸入孔１３５Ｔ（図２参照）に接続されている。すなわち、第１吸入孔１３５Ｓ、第２吸入孔１３５Ｔは、冷凍サイクルの蒸発器に並列に接続されている。
圧縮機筐体１０の天部には、冷凍サイクルと接続し高圧冷媒ガスを冷凍サイクルの凝縮器側に吐出する吐出部としての吐出管１０７が接続されている。すなわち、第１吐出孔１９０Ｓ、第２吐出孔１９０Ｔは、冷凍サイクルの凝縮器に接続されている。
圧縮機筐体１０内には、およそ第２シリンダ１２１Ｔの高さまで潤滑油が封入されている。また、潤滑油は、回転軸１５の下部に挿入された羽根ポンプ（図示せず）により、回転軸１５の下端部に取付けられた給油パイプ１６から吸上げられ、圧縮部１２を循環し、摺動部品の潤滑を行なうと共に、圧縮部１２の微小隙間のシールをしている。
次に、図３～図５を参照して、実施例１のロータリ圧縮機１の特徴的な構成について説明する。図３は、図２で示した圧縮部の拡大平面図であり、図４は、図３のＡ－Ａ線に沿う断面図であり、図５は、環状ピストンが上死点の直前に位置する場合の圧縮部の拡大平面図である。尚、今後の説明おいて、第１環状ピストン１２５Ｓと第２環状ピストン１２５Ｔのように共通する構成の内容については、名称の「第１」、「第２」や符号の添え字「Ｓ」、「Ｔ」の記載を省略し、重複する説明を省略する場合がある。
下端板１６０Ｓ及び上端板１６０Ｔの、第１圧縮室１３３Ｓ、第２圧縮室１３３Ｔ側には、第１圧縮室１３３Ｓ、第２圧縮室１３３Ｔに連通する第１吐出孔１９０Ｓ、第２吐出孔１９０Ｔが設けられている。第１吐出孔１９０Ｓ、第２吐出孔１９０Ｔは、一部が第１シリンダ内壁１２３Ｓ、第２シリンダ内壁１２３Ｔの外側に位置すると共に、第１ベーン溝１２８Ｓの第１ベーン溝内壁１２８Ｓｂ、第２ベーン溝１２８Ｔの第２ベーン溝内壁１２８Ｔｂと圧縮室側の第１シリンダ内壁１２３Ｓ、第２シリンダ内壁１２３Ｔとで形成される第１角部１２８Ｓａ、第２角部１２８Ｔａ（以下、ベーン溝の圧縮室側シリンダ内壁の第１角部１２８Ｓａ、第２角部１２８Ｔａという。）を臨む位置に配置されている。つまり、回転軸１５の軸方向から見て、第１吐出孔１９０Ｓ、第２吐出孔１９０Ｔは、その内側に、ベーン溝の圧縮室側シリンダ内壁の第１角部１２８Ｓａ、ベーン溝の圧縮室側シリンダ内壁の第２角１２８Ｔａが入るように配置されている。
第１圧縮室１３３Ｓ側、第２圧縮室１３３Ｔ側の第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔには、第１シリンダ内壁１２３Ｓ、第２シリンダ内壁１２３Ｔ、及び、第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔの端面に開口する第１吐出溝１３７Ｓ、第２吐出溝１３７Ｔが形成されており、第１吐出溝１３７Ｓ、第２吐出溝１３７Ｔは、第１圧縮室１３３Ｓ、第２圧縮室１３３Ｔと第１吐出孔１９０Ｓ、第２吐出孔１９０Ｔとを連通させる。第１吐出溝１３７Ｓ、第２吐出溝１３７Ｔの内周壁と第１圧縮室側のシリンダ内壁１２３Ｓ、第２圧縮室側のシリンダ内壁１２３Ｔとで形成される第１吐出溝１３７Ｓ、第２吐出溝１３７Ｔの両側の第１縁部１２８Ｓｃ、第２縁部１２８Ｔｃは、ベーン溝の圧縮室側シリンダ内壁の第１角部１２８Ｓａ、第２角部１２８Ｔａと離間する位置に配置されている。
第１吐出溝１３７Ｓ、第２吐出溝１３７Ｔの第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔの端面に形成された開口は円弧状であって、第１吐出孔１９０Ｓ、第２吐出孔１９０Ｔの半径Ｒ１と等しいか近似する曲率半径Ｒ２（例えば、０．９Ｒ１≦Ｒ２≦１．１Ｒ１）であり、第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔの端面に形成された開口から内部側に向かうにしたがって、第１シリンダ内壁１２３Ｓ、第２シリンダ内壁１２３Ｔからの深さが浅くなるように、第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔの端面から第１シリンダ内壁１２３Ｓ、第２シリンダ内壁１２３Ｔに向かって傾斜した半円状（又は、半円錐状）に形成されている。図４に示すように、第１吐出溝１３７Ｓ、第２吐出溝１３７Ｔは、第１シリンダ内壁１２３Ｓ、第２シリンダ内壁１２３Ｔの下端板１６０Ｓ、上端板１６０Ｔに近い部分にのみ形成されている。第１吐出溝１３７Ｓ、第２吐出溝１３７Ｔを、第１シリンダ内壁１２３Ｓ、第２シリンダ内壁１２３Ｔの上下方向全域に亘って形成すると、第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔの機械的強度が低下すると共に、第１吐出溝１３７Ｓ、第２吐出溝１３７Ｔ内に留まった圧縮冷媒ガスが、第１圧縮室１３３Ｓ、第２圧縮室１３３Ｔに逆流して冷媒圧縮の体積効率が低下するからである。
図５に示すように、実施例１のロータリ圧縮機１は、第１吐出孔１９０Ｓ、第２吐出孔１９０Ｔは、ベーン溝の圧縮室側シリンダ内壁の第１角部１２８Ｓａ、第２角部１２８Ｔａを臨む位置に配置されているため、第１環状ピストン１２５Ｓ、第２環状ピストン１２５Ｔが反時計回りに公転して上死点に至るまでに、第１シリンダ内壁１２３Ｓ、第２シリンダ内壁１２３Ｔと第１環状ピストン１２５Ｓ、第２環状ピストン１２５Ｔの第１外周面１２５Ｓａ、第２外周面１２５Ｔａと第１ベーン１２７Ｓ、第２ベーン１２７Ｔにより囲まれて形成される第１小空間１３８Ｓ、第２小空間１３８Ｔ（図５におけるハッチング部）が、第１吐出孔１９０Ｓ、第２吐出孔１９０Ｔに連通する。そのため、第１小空間１３８Ｓ、第２小空間１３８Ｔ内の圧縮冷媒ガスを第１吐出孔１９０Ｓ、第２吐出孔１９０Ｔに逃がし、冷媒の過圧縮を防ぎ、過圧縮損失を低減させて、圧縮効率を向上させる。
また、実施例１のロータリ圧縮機１は、第１吐出溝１３７Ｓ、第２吐出溝１３７Ｔの内周壁と圧縮室側のシリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔとで形成される第１吐出溝１３７Ｓ、第２吐出溝１３７Ｔの両側の第１縁部１２８Ｓｃ、第２縁部１２８Ｔｃは、ベーン溝の圧縮室側シリンダ内壁の第１角部１２８Ｓａ、第２角部１２８Ｔａと離間する位置に配置されているので、第１ベーン溝内壁１２８Ｓｂ、第２ベーン溝内壁１２８Ｔｂと第１吐出溝１３７Ｓ、第２吐出溝１３７Ｔの内周面とで形成される壁部が鋭角状に形成されなくなるため、その端部が欠けやすくなるということを抑制することができる。
次に、第１、第２吐出孔１９０の入口面積Ｃ（ｍｍ２）の、１２１の排除容積Ｖ（ｍｍ３）に対する比Ｃ／Ｖとロータリ圧縮機１の効率Ｅとの関係を図３と図８に基づいて説明する。
吐出孔１９０の入口面積Ｃは、図３のハッチングで示した範囲であり、入口面積Ｃは、吐出孔１９０がベーン１２７とシリンダ１２１の端面とに重ならずに端板１６０に露出する部分の面積Ｄと、吐出孔１９０と吐出溝１３７が重なる部分の面積Ｅの和である。入口面積Ｃは、圧縮された冷媒が流れる吐出孔１９０の実質的な面積である。図８から明らかなように、実験によって、３．０≦Ｃ／Ｖは≦４．５とすることにより、効率Ｅが向上する結果が得られた。
次に、吐出孔１９０とベーン１２７のシール幅Ｂ（ベーン１２７の端面の幅）とロータリ圧縮機１の効率Ｅとの関係を図３と図９に基づいて説明する。
吐出孔１９０とベーン１２７のシール幅Ｂは、図３に示された、ベーン１２７の幅方向において、ベーン１２７の幅から吐出孔１９０とベーン１２７とが重なった部分を除いた部分の幅である。図９から明らかなように、２．２（ｍｍ）≦Ｂとすることにより、効率Ｅが向上する結果が、実験によって得られた。
尚、実施例１では、第１シリンダ内壁１２３Ｓ、第２シリンダ内壁１２３Ｔに、第１圧縮室１３３Ｓ、第２圧縮室１３３Ｔと第１吐出孔１９０Ｓ、第２吐出孔１９０Ｔとを連通させる第１吐出溝１３７Ｓ、第２吐出溝１３７Ｔを設けているが、必ずしも設ける必要はない。しかし、第１吐出孔１９０Ｓ、第２吐出孔１９０Ｔの入口面積を十分に確保するためには有効であるので、第１吐出溝１３７Ｓ、第２吐出溝１３７Ｔを設けることが望ましい。
次に、図６を参照して、実施例２のロータリ圧縮機１の特徴的な構成について説明する。尚、実施例に１と共通する構成は同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。図６は、実施例２の第１、第２の圧縮部を示す拡大断面図である。
図６に示すように、下端板１６０Ｓ及び上端板１６０Ｔの、第１圧縮室１３３Ｓ、第２圧縮室１３３Ｔ側の、第１ベーン溝１２８Ｓ、第２ベーン溝１２８Ｔ近傍には、一部は、第１シリンダ内壁１２３Ｓ、第２シリンダ内壁１２３Ｔの外側に位置すると共に、第１圧縮室１３３Ｓ、第２圧縮室１３３Ｔに連通する第１吐出孔１９０Ｓ、第２吐出孔１９０Ｔが、第１ベーン１２７Ｓ、第２ベーン１２７Ｔとは重ならないように設けられている。
また、第１圧縮室１３３Ｓ側、第２圧縮室１３３Ｔ側の第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔには、第１シリンダ内壁１２３Ｓ、第２シリンダ内壁１２３Ｔ及び第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔの端面に開口する第１吐出溝２３７Ｓ、第２吐出溝２３７Ｔが形成されており、第１吐出溝２３７Ｓ、第２吐出溝２３７Ｔは、第１圧縮室１３３Ｓ、第２圧縮室１３３Ｔと第１吐出孔１９０Ｓ、第２吐出孔１９０Ｔとを連通させる。また、第１吐出溝２３７Ｓ、第２吐出溝２３７Ｔは、第１圧縮室１３３Ｓ側、第２圧縮室１３３Ｔ側の第１ベーン溝内壁１２８Ｓｂ、第２ベーン溝内壁１２８Ｔｂにも開口している。
第１吐出溝２３７Ｓ、第２吐出溝２３７Ｔの第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔの端面に形成された開口は円弧状であって、第１吐出孔１９０Ｓ、第２吐出孔１９０Ｔの半径Ｒ１より大きい曲率半径であり、第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔの端面に形成された開口から内部側に向かうにしたがって、第１シリンダ内壁１２３Ｓ、第２シリンダ内壁１２３Ｔからの深さが浅くなるように、第１シリンダ１２１Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔの端面から第１シリンダ内壁１２３Ｓ、第２シリンダ内壁１２３Ｔに向かって傾斜した半円状（又は、半円錐状）に形成されている。また、第１吐出溝２３７Ｓ、第２吐出溝２３７Ｔの内周壁と第１ベーン溝１２８Ｓ、第２ベーン溝１２８Ｔの第１ベーン溝内壁１２８Ｓｂ、第２ベーン溝内壁１２８Ｔｂとが交わって形成される縁部の角度は略直角か直角よりも大きい角度となっている。
実施例２のロータリ圧縮機１は、第１環状ピストン１２５Ｓ、第２環状ピストン１２５Ｔが反時計回りに公転し、第１環状ピストン１２５Ｓ、第２環状ピストン１２５Ｔと第１シリンダ内壁１２３Ｓ、第２シリンダ内壁１２３Ｔの接点が第１ベーン溝１２８Ｓ、第２ベーン溝１２８Ｔに近づき、第１環状ピストン１２５Ｓ、第２環状ピストン１２５Ｔが第１吐出孔１９０Ｓ、第２吐出孔１９０Ｔを完全に塞いだ後も、第１吐出溝２３７Ｓ、第２吐出溝２３７Ｔが、第１圧縮室１３３Ｓ、第２圧縮室１３３Ｔの第１小空間１３８Ｓ、第２小空間１３８Ｔ（図７参照）を、第１吐出孔１９０Ｓ、第２吐出孔１９０Ｔに連通させ、第１小空間１３８Ｓ、第２小空間１３８Ｔ内の圧縮冷媒ガスを第１吐出孔１９０Ｓ、第２吐出孔１９０Ｔに逃がし、冷媒の過圧縮を防ぎ、過圧縮損失を低減させて、圧縮効率を向上させる。
また、実施例２のロータリ圧縮機１は、第１吐出溝２３７Ｓ、第２吐出溝２３７Ｔの内周壁と第１ベーン溝１２８Ｓ、第２ベーン溝１２８Ｔの第１ベーン溝内壁１２８Ｓｂ、第２ベーン溝内壁１２８Ｔｂとが交わって形成される縁部の角度は略直角か直角よりも大きい角度となっているので、第１ベーン溝内壁１２８Ｓｂ、第２ベーン溝内壁１２８Ｔｂと第１吐出溝２３７Ｓ、第２吐出溝２３７Ｔの内周面とで形成される壁部が鋭角状に形成されなくなるため、その端部が欠けやすくなるということを抑制することができる。
なお、実施例１及び２では、２シリンダ型ロータリ圧縮機の実施例を説明したが、本発明のロータリ圧縮機は、単シリンダ型ロータリ圧縮機及び２段圧縮型ロータリ圧縮機にも適用することができる。
１…ロータリ圧縮機、１０…圧縮機筐体（密閉容器）、１１…モータ、１２Ｓ、Ｔ…圧縮部、１５…回転軸、１２１Ｓ、Ｔ…シリンダ、１２３Ｓ、Ｔ…シリンダ内壁、１２５Ｓ、Ｔ…環状ピストン、１２５Ｓａ、Ｔａ…環状ピストンの外周面、１２７Ｓ、Ｔ…ベーン、１２７Ｓｗ、Ｔｗ…ベーン端面、１２８Ｓ、Ｔ…ベーン溝、１２８Ｓａ、Ｔａ…ベーン溝の圧縮室側壁部の端部、１２８Ｓｂ、Ｔｂ…ベーン溝内壁、１２８Ｓｃ、Ｔｃ…ベーン溝縁部、１３０Ｓ、Ｔ…作動室、１３１Ｓ、Ｔ…吸入室、１３３Ｓ、Ｔ…圧縮室、１３５Ｓ、Ｔ…吸入孔、１３７Ｓ、Ｔ…吐出溝、１３８Ｓ、Ｔ…小空間、１５２Ｓ、Ｔ…偏心部、１６０Ｓ、Ｔ…端板、１６７Ｓ、Ｔ…隙間、１９０Ｓ、Ｔ…吐出孔、２３７Ｓ、Ｔ…吐出溝

Claims (3)

  1. 吸入孔及びベーン溝が設けられた環状のシリンダと、
    前記シリンダの端部を閉塞する端板と、
    前記端板に設けられ、一部が前記シリンダのシリンダ内壁の外側に位置する吐出孔と、
    モータにより回転駆動される回転軸の偏芯部に嵌合され前記シリンダ内壁に沿って該シリンダ内を公転し前記シリンダ内壁との間に作動室を形成する環状ピストンと、
    前記シリンダに設けられた前記ベーン溝から前記作動室内に突出して前記環状ピストンに当接し、該作動室を前記吸入孔が連通している吸入室と前記吐出孔が連通している圧縮室とに区画するベーンと、
    前記圧縮室側の前記シリンダ内壁に形成されて、前記圧縮室と前記吐出孔とに連通する吐出溝と、を備え、
    前記圧縮室が前記環状ピストンの公転に伴って縮小して冷媒を圧縮するロータリ圧縮機において、
    前記吐出孔は、前記ベーン溝の内壁と前記圧縮室側のシリンダ内壁とで形成される角部を臨み、
    前記吐出溝の内周壁と前記シリンダ内壁とで形成される前記吐出溝の両側縁部は、前記ベーン溝の内壁と前記圧縮室側のシリンダ内壁とで形成される前記角部と離間して、前記吐出溝の一部が、前記吐出孔よりも前記シリンダの周方向であって前記環状ピストンの公転方向とは反対側の方向にはみ出ていることを特徴とするロータリ圧縮機。
  2. 前記ベーンの端面の幅における、前記吐出孔と重ならない部分の幅Ｂが、下記関係式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のロータリ圧縮機。
    ２．２（ｍｍ）≦Ｂ。
  3. 前記吐出孔の入口面積Ｃと、前記シリンダの排除容積Ｖと、が下記関係式を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載のロータリ圧縮機。
    Ｃ＝Ｄ＋Ｅ
    Ｄ＝吐出孔が端板に露出する部分の面積
    Ｅ＝吐出孔と吐出溝が重なる部分の面積
    ３．０（ｍｍ－１）≦Ｃ／Ｖ≦４．５（ｍｍ－１）
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