JPH0494493A - 回転式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、冷凍サイクル等に使用する回転式圧縮機に関
し、特に体積効率が良好な構成及び機械損失低減による
効率向上に係わる。

従来の技術 従来の構成を第４図、第６図、第６図、第７図を用いて
説明する。尚、第７図中の矢印は冷媒の漏れを示す。

１は密閉ケーシング、２は電動機部であり、シャフト３
を介してシリンダ４．ローラ５．往復板６、主軸受７．
副軸受８によ多構成される機械部本体９と連結している
。また、往復板′６はシリンダ４内に設けられたベーン
溝４ａ内に収納されており、シャフト３は主軸３ａ、副
軸３ｂ、クランク３Ｃよりなる。また、シャフト３の中
心には穴３ｅが形成される。１０は往復板背面に設けら
れたスプリングである。１１はシリンダ４内で、ローラ
５．往復板６．主軸受７．副軸受８によ多構成される圧
縮室である。１２はシャフト３と連結する給油機構であ
る。１３は副軸受８に固定された吸入管であり、副軸受
８の吸入通路１４ａ（図示せず）、シリンダ４の吸入通
路１４ｂを介して圧縮室１１と連通している。１６は吐
出孔であり吐出弁１６（図示せず）を介して密閉ケーシ
ング１内と連通している。１７は吐畠管であり密閉ケー
シング１内に開放している。１８は潤滑油である。

また電動機部２は回転子２ａと固定子２ｂにより構成さ
れ回転子２ａにはバランヌウェイ）　２　ｃ。

２ｄが固定されている。

冷却シヌテム（図示せず）からの冷媒ガヌは、吸入管１
３．吸入通路１４ａ、１４ｂより導かれ、シリンダ４内
の圧縮室１１に至る。圧縮室１１に至った冷媒ガスは、
シャフト３のクランク３ｃに嵌合されたローラ６と往復
板６によシ仕切られた圧縮室１１において、電動機部２
の回転に伴うシャフト３及びローラ５０回転運動によシ
漸次圧縮される。従って圧縮途中において、高圧室１１
ａと低圧室１１ｂとが存在することになる。

圧縮された冷媒ガスは、副軸受８に備えている吐出孔１
５．吐出弁１６を介して密閉ケーシング１内に一旦吐出
された後、吐出管１７を介し冷却システムに吐出される
。

又、潤滑油１８は、給油機構１２によりシャフト３と主
軸受７．副軸受８等の摺動部に供給される。

また、往復板６の背面側は密閉ケーシング１内に溜めら
れている潤滑油１８内に往復運動する際に浸り、往復板
６とベーン溝４ａ、主軸受７及び副軸受８間の摺動部へ
給油される。

例えば、特開昭６２−１９９９９０号公報にて示される
。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、シリンダや往復板
９両軸受の加工精度が悪かったシ、組立時の歪等のため
に、往復板の両軸受に対向する両端面と両軸受の端面間
の隙間を必要以上にとらなければならず（例えば冷蔵庫
用だと１ｏ〜２０μｍ程度）、前記隙間が小さいと、往
復板と両軸受の端面間の摩擦損失が極端に増大する。ま
た、この隙間を流れる潤滑油の漏れ量は隙間長さの３乗
に比例するため、ベーンがいずれかの軸受側に片寄った
場合は、ベーンが両軸受間の中央に保持された時と比べ
て漏れ量は４倍となる。従って、圧縮機運転中において
、往復板はいずれかの軸受側に片寄ったまま往復運動を
することが多いため、この隙間を介して密閉ケーシング
内に吐出された高温高圧の冷媒を含んだ潤滑油がシリン
ダ内の高圧室や低圧室に漏れ込む量が多く、体積効率が
低く圧縮効率が悪いという欠点を有していた。

また、クランクに回転自在に収納されたローラは、主軸
受、副軸受の端面に対して傾斜することが多く、ローラ
にその先端が当接する往復板の両軸受に対向する両端面
も両軸受端面に対して傾斜する。そのだめ往復板と両軸
受間において、局部的に隙間の小さい箇所が発生し、摺
動損失の増大による効率の低下、局部的な摩耗といった
信頼性の問題があった。

本発明は上記従来例の欠点を解決するものであり、圧縮
機運転時に、往復板と両軸受の端面間の隙間を介してシ
リンダ内の高圧室、低圧室への冷媒を含んだ潤滑油の流
入量を低減し、圧縮機の効率を向上させると共に、往復
板と両軸受間との摺動損失を低減させ圧縮機の効率及び
信頼性を向上させることを目的としている。

課題を解決するだめの手段 本発明は、ベーン溝を有するシリンダと、シリンダの端
面に固定された主軸受及び副軸受と、主軸受及び副軸受
内を回転摺動し且つクランクを有するシャフトと、シャ
フトのクランクに回転自在に収納されたローラと、ベー
ン溝を往復運動し且つ背面からローラと当接する先端に
向って断面積が増大する溝及び断面積が減少する溝とを
主軸受及び副軸受に対向する両端面に有するベーンとを
備えたものである。

作　　　用 本発明は上記した構成によシ、ベーン溝内に収納された
ベーンが往復運動する際に、両軸受に対向する両端面に
設けられた往復運動する方向に断面積が変化する溝内に
潤滑油が流入し、それが断面積が小さくなるにつれて圧
力が発生する。その圧力の発生はベーンの上下端面で同
時に起こシ、上下端面で発生する圧力がバランヌする位
置にベーンが保持される。すなわち、ベーン端面と軸受
端面間の隙間が小さくなるとベーン端面の溝で発生する
圧力が高くなシベーンを他の軸受側に押しもどし、隙間
が大きくなると発生する圧力が小さくなシペーンが軸受
側に近づく。そのため、ベーンの両軸受に対向する両端
面と両軸受間の両隙間はほぼ等しい状態を保つことがで
きる。さらにベーンの往復運動方向に複数個の溝を備え
ることによりベーン端面は両軸受端面に対して傾斜する
ことなくほぼ平行状態を保つことができる。

従って、ベーンと上下軸受間の隙間を均等に保つことに
よシ、この隙間を介して密閉ケーシング内の高温高圧の
冷媒を含んだ潤滑油がシリンダ内の低圧室、高圧室内に
流入する量が減少するとともにベーンが摩耗することも
低減でき、信頼性が向上する。

実施例 以下本発明の一実施例を第１図、第２図、第３図にて説
明する。尚、従来例と同一部分は同一符号を付し説明を
省略する。

１９はベーンであシ、その主軸受７側の端面１９Ｐｋに
は背面１９ｃ側からローラに当接する先端１９ｄ側に向
って断面積が増大する溝２０ａ　。

２０ｂ及び断面積が減少する溝２１　ａ　、　２１　ｂ
が交互に設けられている。又、同様に副軸受８側の端面
１９ｂにも、断面積が増大する溝２０ｃ　。

２ｏｄ及び断面積が減少する溝２１ｃ、２１ｄが設けら
れている。

上記構成において、ベーン１９は圧縮機運転中において
シリンダ４に設けられたベーン溝４ａ内に収納された状
態で往復運動をする。そしてその際に、密閉ケーシング
１内に溜められた潤滑油１８にベーン１９が浸シ、ベー
ン１９を潤滑する。

まず、ベーン１９がシリンダ４の中心に向って動く場合
について説明する。この時にはベーン１９の主軸受７側
の端面１９ａに設けられた背面１９ｃから先端１９ｄに
向って断面積が増大する溝２０ａ。

２０ｂの流入部２０ｅ、２０ｇにある潤滑油１８は、ベ
ー７１９がシリンダ４の中心側に動くために封止部２ｏ
ｆ、２ｏｈに導かれる。そしてこの封止部２０ｆ、２０
ｇに導かれる間にクサビ効果により潤滑油１８の圧力が
上昇する。また同様に、ベー７１９の副軸受７側の端面
１９ｂにおいても溝２０Ｃ，２０ｄにおいて潤滑油１８
の圧力が上昇する。

次に、ベーン１９がシリンダ４の中心側からベン１９の
背面１９ｃ側に設けられたスプリング１ｏ側に動く場合
について説明する。この時には、ベーン１９の端面１９
ａに設けられた背面側１９ｃから先端１９ｄに向って断
面積が減少する溝２１＆。

２１ｂの流入部２１　ｅ　、　２１　ｈにある潤滑油１
８は、ベーンがスプリング１０側に動くために封止部２
１ｆ、２１ｇに導かれる。そしてこの封止部２１ｆ、２
１ｇに導かれる間にクサビ効果によシ潤滑油１８の圧力
が上昇する。また同様に、ベーン１９の副軸受７側の端
面１９ｂにおいても溝２１　ｃ　、　２１　ｄにおいて
潤滑油１８の圧力が上昇する。

そして、ベーン１９の端面１９ａと主軸受７間の隙間δ
ａと、ベーン１９の端面１９ｂと副軸受８間の隙間δｂ
はδａ＝δｂとなるよう保持される。これは、ベーン１
９の両端面１９ａ、１９ｂで発生する油圧力がそれぞれ
等しいためである。

例えば隙間δａとδｂとが等しくなく、δａ〉δｂとな
った時には、ベーン１９の端面１９ａで発生する油圧力
がベーン１９の端面１９ｂで発生する油圧力よりも小さ
くなり、そのためベーン１９が主軸受７側に動き、隙間
δａが小さくなり、端面１９ａで発生する油圧力が増大
する。そして両側面１９ａ、１９ｂで発生する油圧力が
バランスする位置、即ちδａ−δｂの位置にベーン１９
が保持される。

さらに、ベーン１９の背面１９ｃから先端１９ｄに向っ
て断面積が増大する溝２０ａ〜２０ｄ、断面積が減少す
る溝２１ａ〜２１ｄを複数個設けることによシ、ベーン
１９の両軸受７，８に対向する両端面１９ａ、１９ｂは
両軸受７，８の両端面に対して平行に保持される。

その結果、ベーン１９の端面１９ａ、１９ｂと主軸受７
．副軸受８間の隙間を介して圧縮室１１に漏れる冷媒を
含んだ潤滑油を最小限にまで低減でき体積効率の向上が
図れる。また、ベーン１９の端面１９ａ、１９ｂは両軸
受７，８に対して常に平行に保持されるため局部的に隙
間の小さな箇所がなくなるため、摺動損失を低下させる
ことがテキると共にベーン１９の端面１９ａ、１９ｂの
局部的な摩耗がなくなυ、信頼性が向上する。

尚、本実施例では、溝の断面積を変化させるものとして
溝の幅を変えたものを示したが、溝の深さを変化させる
ものでも良いことは言うまでもない。また、本実施例で
は、溝をベーンの両軸受に対向する両端面に設けたが、
両軸受の端面に設けても良いことは言うまでもない。

発明の効果 以上の説明から明らかな様に本発明は、ベーン溝を有す
るシリンダと、シリンダの端面に固定された主軸受及び
副軸受と、主軸受及び副軸受内を回転摺動し且つクラン
クを有するシャフトと、シャフトのクランクに回転自在
に収納されたローラと、ベーン溝を往復運動し且つ背面
からローラと当接する先端に向って断面積が増大する溝
及び断面積が減少する溝とを主軸受、副軸受に対向する
両端面に有するベーンとを備えたものであるから、ベー
ンの両軸受に対向する両端面と両軸受間の隙間を均等、
且つ平行に保つことができるため、漏れ損失が減少し体
積効率が向上する。さらに、局部的に隙間の小さな箇所
がなくなるため、摺動損失が減少すると共にベーンの局
部的な摩耗がなくなり信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回転式圧縮機の機械部
の拡大断面図、第２図は本発明のベーンの上面図、第３
図はベーンと押付板間のクリアランスと油圧力の変化曲
線図、第４図は従来の回転式圧縮機の機械部の拡大断面
図、第５図は従来の回転式圧縮機の縦断面図、第６図は
第５６図におけるＩ−Ｉ’線の矢視図、第７図は第６図
の回転式圧縮機の要部拡大図である。 ３・・・・・・シャフト、３Ｃ・・・・・・クランク、
４・・・・・・シリンダ、４ａ・・・・・・ベーン溝、
６・・・・・・ローラ、７・・・・・主軸受、８・・・
・・・副軸受、１９・・・・・・ベーン、１９ａ。 １９ｂ・・・・・・ベーン端面、１９ｃ・・・・・・ベ
ーン背面、１９　ｄ　・−−−−−ベーン先端、２０ａ
　、２０ｂ　、２０ｃ。 ２０ｄ・・・・・・断面積が増大する溝、２１ａ、２１
ｂ。 ２１　Ｃ、２１ｄ・・・・・・断面積が減少する溝。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名２−
　シマフト ３Ｃクランク 第 図 第 図 クリアランス（ＥＩＩＬ、Ｓｂ） 太 第 図 ／ 乙 第 図 第 図 ＼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ベーン溝を有するシリンダと、前記シリンダの端面に固
   定された主軸受及び副軸受と、前記主軸受及び副軸受内
   を回転摺動し且つクランクを有するシャフトと、前記シ
   ャフトのクランクに回転自在に収納されたローラと、前
   記ベーン溝を往復運動し且つ背面から前記ローラと当接
   する先端に向って断面積が増大する溝及び断面積が減少
   する溝とを前記主軸受及び副軸受に対向する両端面に有
   するベーンとを備えた回転式圧縮機。