JP2013104360A - Rotary compressor - Google Patents
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Abstract
【課題】回転式圧縮機において、スラスト軸受の摺動面における摺動損失及び摩耗を十分に低減する。
【解決手段】回転式圧縮機では、偏心部の下端面にリアヘッド(35)の上端面と摺接するスラスト軸受面が形成されている。リアヘッド(35)の上端面における駆動軸が挿通される孔部の周辺部には、駆動軸の軸心Oからブレードに向かう角度を0度として該0度から該駆動軸の回転方向に角度が増大するとした場合に、シリンダ(34)の内周面とピストン(50)の外周面との間の隙間が最小となる最小隙間角度以上360度未満の第1領域に重ならない第2領域の少なくとも一部であって90度を含む所定の角度範囲に、周方向に延びて内周縁部に弾性軸受を形成する円弧溝(61)を形成する。
【選択図】図3In a rotary compressor, sliding loss and wear on a sliding surface of a thrust bearing are sufficiently reduced.
In a rotary compressor, a thrust bearing surface that is in sliding contact with the upper end surface of a rear head (35) is formed on the lower end surface of an eccentric portion. In the peripheral portion of the hole portion through which the drive shaft is inserted in the upper end surface of the rear head (35), the angle from the axis O of the drive shaft toward the blade is 0 degree, and the angle from 0 degrees to the rotation direction of the drive shaft. In the case of increasing, at least a second region that does not overlap with the first region that is not less than 360 ° and not less than the minimum gap angle at which the gap between the inner circumferential surface of the cylinder (34) and the outer circumferential surface of the piston (50) is minimized. A circular groove (61) that extends in the circumferential direction and forms an elastic bearing at the inner peripheral edge is formed in a predetermined angle range including 90 degrees.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、回転式圧縮機に関し、特にスラスト軸受面の焼き付き対策に係るものである。 The present invention relates to a rotary compressor, and particularly relates to measures against seizure of a thrust bearing surface.
従来からシリンダと、該シリンダ内に配置されて駆動軸の偏心部に外嵌されたピストンと、シリンダの軸方向の端部を閉塞する端板とを有し、シリンダ内においてピストンが偏心回転することによって流体が圧縮される回転式圧縮機が知られている(例えば、下記特許文献1を参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a cylinder, a piston disposed in the cylinder and externally fitted to an eccentric portion of a drive shaft, and an end plate that closes an axial end portion of the cylinder, the piston rotates eccentrically in the cylinder. There is known a rotary compressor in which a fluid is compressed (see, for example, Patent Document 1 below).
上記回転式圧縮機では、偏心部の下端面にリアヘッドの上端面と摺接するスラスト軸受面が形成され、該スラスト軸受面とリアヘッドの上端面とがスラスト軸受の摺動面を構成している。また、スラスト軸受の摺動面間には潤滑油が供給され、該潤滑油によって摺動面を冷却することによって該摺動面の焼き付きを抑制することとしている。 In the above rotary compressor, a thrust bearing surface that is in sliding contact with the upper end surface of the rear head is formed on the lower end surface of the eccentric portion, and the thrust bearing surface and the upper end surface of the rear head constitute a sliding surface of the thrust bearing. Further, lubricating oil is supplied between the sliding surfaces of the thrust bearing, and seizure of the sliding surfaces is suppressed by cooling the sliding surfaces with the lubricating oil.
ところで、上述のような構成の回転式圧縮機では、圧縮室の内圧がピストンを介して駆動軸の偏心部に作用する。そのため、高負荷運転等の圧縮室の内圧が比較的高い際には駆動軸が大きく撓むおそれがあった。駆動軸が撓むと、リアヘッドの上端面と内周面とによって形成される角部が駆動軸の主軸部に摺接する所謂角当たりが生じてしまう。角当たりが生じると、接触面圧が増大して、リアヘッドの軸受部における摺動損失及び摩耗が増大し、回転式圧縮機の運転効率及び信頼性の低下を招いてしまう。 Incidentally, in the rotary compressor configured as described above, the internal pressure of the compression chamber acts on the eccentric portion of the drive shaft via the piston. For this reason, when the internal pressure of the compression chamber is relatively high during high load operation or the like, the drive shaft may be greatly bent. When the drive shaft is bent, a so-called corner contact occurs in which a corner portion formed by the upper end surface and the inner peripheral surface of the rear head is in sliding contact with the main shaft portion of the drive shaft. When the angular contact occurs, the contact surface pressure increases, the sliding loss and wear at the bearing portion of the rear head increase, and the operating efficiency and reliability of the rotary compressor are reduced.
そこで、上記回転式圧縮機では、リアヘッドの上端面に環状溝を形成して駆動軸を弾性的に支持する所謂弾性軸受を構成することによって、角当たりによる接触面圧の増大を抑制するようにしている。 Therefore, in the rotary compressor, an increase in the contact surface pressure due to angular contact is suppressed by forming a so-called elastic bearing that elastically supports the drive shaft by forming an annular groove on the upper end surface of the rear head. ing.
しかしながら、上述のようにリアヘッドの上端面に環状溝を設けると、偏心部のスラスト軸受面とリアヘッドの上端面との間の隙間に供給される潤滑油が上記環状溝に流入して減圧され、該潤滑油に溶け込んでいたガス流体が潤滑油から分離されてしまう。潤滑油から分離されたガス流体は潤滑油に比べて比重が軽いため、環状溝の上部に至り、やがてスラスト軸受の摺動面間に流入して摺動面の冷却を阻害してしまう。このように潤滑油から分離されたガス流体によってスラスト軸受の摺動面の潤滑油による冷却が阻害されると、スラスト軸受の摺動面の高圧室側では高温で厳しい摺動となるため、焼き付きが十分に抑制されないという問題があった。その結果、スラスト軸受の摺動面の面圧が増大して摺動損失及び摩耗が増大し、回転式圧縮機の運転効率及び信頼性の低下を招いていた。 However, when the annular groove is provided on the upper end surface of the rear head as described above, the lubricating oil supplied to the gap between the thrust bearing surface of the eccentric portion and the upper end surface of the rear head flows into the annular groove and is depressurized. The gas fluid dissolved in the lubricating oil is separated from the lubricating oil. Since the gas fluid separated from the lubricating oil has a lower specific gravity than the lubricating oil, it reaches the upper part of the annular groove and eventually flows between the sliding surfaces of the thrust bearing to inhibit the cooling of the sliding surfaces. When the gas fluid separated from the lubricating oil impedes cooling of the sliding surface of the thrust bearing by the lubricating oil, the sliding surface of the thrust bearing slides severely at high temperatures on the high pressure chamber side. There was a problem that was not sufficiently suppressed. As a result, the surface pressure of the sliding surface of the thrust bearing is increased to increase the sliding loss and wear, resulting in a decrease in operating efficiency and reliability of the rotary compressor.
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転式圧縮機において、スラスト軸受の摺動面における摺動損失及び摩耗を十分に低減することにある。 This invention is made | formed in view of such a point, The objective is to fully reduce the sliding loss and abrasion in the sliding surface of a thrust bearing in a rotary compressor.
第1の発明は、偏心部(26)が形成されて上下に延びる駆動軸(23)を有する駆動機構(20)と、上記偏心部(26)の外周を覆って筒状のシリンダ室(C2)を形成するシリンダ(34)と、上記シリンダ室(C2)内に配置されて上記偏心部(26)に外嵌されたピストン(50)と、該ピストン(50)の径方向に延びて上記シリンダ室(C2)を低圧室(C21)と高圧室(C22)とに仕切るブレード(51)と、上記シリンダ(34)の上端を閉塞する上端板(33)と、上記シリンダ(34)の下端を閉塞する下端板(35)とを有する圧縮機構(30)とを備え、上記偏心部(26)の下端面に上記下端板(35)の上端面と摺接するスラスト軸受面(26a)が形成された回転式圧縮機であって、上記下端板(35)の上端面における上記駆動軸(23)が挿通される孔部の周辺部には、上記駆動軸(23)の軸心から上記ブレード(51)に向かう角度を0度として該0度から該駆動軸(23)の回転方向に角度が増大するとした場合に、上記シリンダ(34)の内周面と上記ピストン(50)の外周面との間の隙間が最小となる最小隙間角度以上360度未満の第1領域に重ならない第2領域の少なくとも一部であって90度を含む所定の角度範囲に、周方向に延びて内周縁部に弾性軸受を形成する円弧溝(61)が形成されている。 The first invention includes a drive mechanism (20) having a drive shaft (23) that is formed with an eccentric portion (26) and extending vertically, and a cylindrical cylinder chamber (C2) that covers the outer periphery of the eccentric portion (26). ) Forming a cylinder (34), a piston (50) disposed in the cylinder chamber (C2) and fitted on the eccentric part (26), and extending in the radial direction of the piston (50) A blade (51) that partitions the cylinder chamber (C2) into a low pressure chamber (C21) and a high pressure chamber (C22), an upper end plate (33) that closes the upper end of the cylinder (34), and a lower end of the cylinder (34) And a compression mechanism (30) having a lower end plate (35) that closes the shaft, and a thrust bearing surface (26a) that is in sliding contact with the upper end surface of the lower end plate (35) is formed on the lower end surface of the eccentric portion (26). In the rotary compressor, a peripheral portion of the hole portion through which the drive shaft (23) is inserted in the upper end surface of the lower end plate (35) When the angle from the axis of the drive shaft (23) toward the blade (51) is 0 degree and the angle increases from 0 degree in the rotation direction of the drive shaft (23), the cylinder (34) The gap between the peripheral surface and the outer peripheral surface of the piston (50) is at least a part of the second region that does not overlap the first region that is equal to or greater than the minimum clearance angle and less than 360 degrees, and includes 90 degrees. An arc groove (61) that extends in the circumferential direction and forms an elastic bearing at the inner peripheral edge is formed in the angular range.
第1の発明では、駆動軸(23)が回転すると、偏心部(26)に外嵌されたピストン(50)がシリンダ室(C2)内において偏心回転する。これにより、低圧室(C21)及び高圧室(C22)の形状が変化し、低圧室(C21)には流体が吸入される一方、高圧室(C22)では流体が圧縮される。ところで、ピストン(50)がシリンダ室(C2)の最も下側(ブレード(51)と逆側)の位置(下死点)にある際に、ピストン(50)を介して偏心部(26)に加わる高圧室(C22)の内圧が作用する受圧面の面積が最大となり、駆動軸(23)に加わる荷重が最大になる。このとき、軸心からブレード(51)に向かう角度を0度として駆動軸(23)の回転方向に角度が増大するとした場合に、ピストン(50)の外周面の180度〜360度の範囲が受圧面となり、駆動軸(23)に加わる荷重の方向は90度の方向となる。 In the first invention, when the drive shaft (23) rotates, the piston (50) fitted on the eccentric portion (26) rotates eccentrically in the cylinder chamber (C2). As a result, the shapes of the low pressure chamber (C21) and the high pressure chamber (C22) change, and fluid is sucked into the low pressure chamber (C21) while fluid is compressed in the high pressure chamber (C22). By the way, when the piston (50) is at the lowest position (bottom dead center) of the cylinder chamber (C2) (on the opposite side to the blade (51)), the piston (50) is inserted into the eccentric part (26) via the piston (50). The area of the pressure receiving surface on which the internal pressure of the applied high pressure chamber (C22) acts is maximized, and the load applied to the drive shaft (23) is maximized. At this time, when the angle from the shaft center toward the blade (51) is 0 degree and the angle is increased in the rotation direction of the drive shaft (23), the outer peripheral surface of the piston (50) has a range of 180 to 360 degrees. The direction of the load applied to the drive shaft (23) becomes the pressure receiving surface and is 90 degrees.
第1の発明では、下端板(35)の上端面における駆動軸(23)が挿通される孔部の周辺部には、90度を含む所定の角度範囲に周方向に延びて内周縁部に弾性軸受を形成する円弧溝(61)が形成されている。つまり、駆動軸(23)に加わる荷重が最大となるピストン(50)の下死点において駆動軸(23)に荷重が加わる方向に弾性軸受が設けられている。そのため、駆動軸(23)は流体圧による荷重が最大の位置において、弾性軸受によって弾性的に支持されることとなる。その結果、駆動軸(23)の撓みによる角当たりが回避される。 In the first invention, the peripheral portion of the hole portion through which the drive shaft (23) is inserted in the upper end surface of the lower end plate (35) extends in the circumferential direction within a predetermined angle range including 90 degrees and extends to the inner peripheral edge portion. An arc groove (61) forming an elastic bearing is formed. That is, the elastic bearing is provided in the direction in which the load is applied to the drive shaft (23) at the bottom dead center of the piston (50) where the load applied to the drive shaft (23) is maximum. Therefore, the drive shaft (23) is elastically supported by the elastic bearing at the position where the load due to the fluid pressure is maximum. As a result, angular contact due to bending of the drive shaft (23) is avoided.
ところで、上述のような回転式圧縮機では、通常、吐出開始直前の高圧室(C22)が最大圧力となる回転角度付近においてシリンダ(34)の内周面とピストン(50)の外周面との間の隙間(以下、CP隙間と称する)が最小となるように設計されている(例えば、特許第4019620号公報参照)。これは、吐出開始直前の最高圧力時における高圧室(C22)から低圧室(C21)への流体の漏れを抑制するためである。つまり、駆動軸(23)の回転角度が、CP隙間が最小となる最小隙間角度以上且つ吐出が完了する360度未満である際には、高圧室(C22)の圧力及び温度が最も高くなっている。そのため、スラスト軸受の摺動面の最小隙間角度以上360度未満の第1領域では、摺動が厳しくなり、焼き付きのおそれが上記第1領域に重ならない第2の領域よりも各段に大きくなる。 By the way, in the rotary compressor as described above, normally, the high pressure chamber (C22) immediately before the start of discharge has a rotation angle at which the maximum pressure is reached between the inner peripheral surface of the cylinder (34) and the outer peripheral surface of the piston (50). It is designed so that the gap between them (hereinafter referred to as CP gap) is minimized (see, for example, Japanese Patent No. 4019620). This is to suppress fluid leakage from the high pressure chamber (C22) to the low pressure chamber (C21) at the maximum pressure immediately before the start of discharge. That is, when the rotation angle of the drive shaft (23) is equal to or greater than the minimum clearance angle at which the CP clearance is minimum and less than 360 degrees to complete the discharge, the pressure and temperature of the high pressure chamber (C22) are the highest. Yes. Therefore, in the first region where the sliding surface of the thrust bearing is at least the minimum clearance angle of less than 360 degrees, the sliding becomes severe, and the risk of seizure becomes larger in each step than the second region which does not overlap the first region. .
第1の発明では、円弧溝(61)は、下端板(35)の上端面におけるCP隙間が最小となるときの駆動軸(23)の回転角度である最小隙間角度以上360度未満の第1領域に重ならない第2領域の少なくとも一部に形成されている。つまり、上記円弧溝(61)は、焼き付きのおそれが他の箇所よりも各段に高い第1領域には形成されていない。そのため、上記回転式圧縮機では、他の箇所よりも高温で焼き付きが生じ易い第1領域が潤滑油によって十分に冷却される。 In the first invention, the arc groove (61) is a first gap of not less than 360 degrees and not less than a minimum gap angle that is a rotation angle of the drive shaft (23) when the CP gap on the upper end surface of the lower end plate (35) is minimized. It is formed in at least a part of the second region that does not overlap the region. That is, the arc groove (61) is not formed in the first region where the risk of seizure is higher in each step than in other locations. For this reason, in the rotary compressor, the first region where seizure is likely to occur at a higher temperature than other portions is sufficiently cooled by the lubricating oil.
第2の発明は、第1の発明において、上記円弧溝(61)は、上記下端板(35)の上端面における0度以上180度以下の角度範囲に形成されている。 In a second aspect based on the first aspect, the arc groove (61) is formed in an angle range of 0 degrees or more and 180 degrees or less on the upper end surface of the lower end plate (35).
第2の発明では、下端板(35)の上端面における0度以上180度以下の角度範囲に円弧溝が設けられている。ここで、スラスト軸受の摺動面における0度以上180度以下の領域は、180度から360度までの間の領域と比較すると、吸入側に位置するために温度が低く、摺動による焼き付きが生じるおそれが低いため、潤滑油による冷却の必要性が低い。一方、下端板(35)の0度以上180度以下の領域は、高圧室(C22)の内圧が比較的高くなる際(駆動軸(23)の回転角度が180〜360度の際)に、高圧室(C22)の高い内圧によって駆動軸(23)に加わる荷重を受け止める箇所となる。そのため、上述のように下端板(35)の上端面における0度以上180度以下の角度範囲に円弧溝(61)を形成して弾性軸受を構成することによって、駆動軸(23)が大きく撓んだとしても角当たりが回避される一方、円弧溝(61)において潤滑油から分離されたガス流体がスラスト軸受の摺動面の円弧溝(61)の外周側に流入して潤滑油による冷却が阻害されたとしても焼き付きが生じるおそれがない。 In the second invention, the arc groove is provided in an angle range of 0 degrees to 180 degrees on the upper end surface of the lower end plate (35). Here, the region of 0 ° to 180 ° on the sliding surface of the thrust bearing is located on the suction side compared to the region between 180 ° and 360 °, so the temperature is low, and seizure due to sliding occurs. The need for cooling with a lubricating oil is low because it is unlikely to occur. On the other hand, when the internal pressure of the high pressure chamber (C22) is relatively high (when the rotation angle of the drive shaft (23) is 180 to 360 degrees), the region of the lower end plate (35) of 0 degree or more and 180 degrees or less is The high pressure chamber (C22) serves as a location for receiving the load applied to the drive shaft (23) by the high internal pressure. For this reason, as described above, the elastic shaft is formed by forming the circular groove (61) in the angle range of 0 ° to 180 ° on the upper end surface of the lower end plate (35), whereby the drive shaft (23) is greatly bent. However, the angular contact is avoided, but the gas fluid separated from the lubricating oil in the arc groove (61) flows into the outer peripheral side of the arc groove (61) of the sliding surface of the thrust bearing and is cooled by the lubricating oil. There is no possibility that seizure will occur even if the hindrance is inhibited.
第3の発明は、第2の発明において、上記下端板(35)の360度未満の角度位置であって360度付近には、上記高圧室(C22)において圧縮された流体を吐出するための吐出ポート(56)が形成されると共に、該吐出ポート(56)の出口には該吐出ポート(56)を開閉する吐出弁(57)が設けられ、上記円弧溝(61)は、上記下端板(35)の上端面における50度以上180度以下の角度範囲に形成されている。 According to a third invention, in the second invention, the lower end plate (35) is disposed at an angular position of less than 360 degrees and near 360 degrees to discharge the fluid compressed in the high pressure chamber (C22). A discharge port (56) is formed, and a discharge valve (57) for opening and closing the discharge port (56) is provided at an outlet of the discharge port (56), and the arc groove (61) It is formed in an angle range of 50 degrees to 180 degrees on the upper end surface of (35).
第3の発明では、高圧室(C22)の流体が昇圧されて吐出弁(57)が開くと、吐出ポート(56)を介して高圧室(C22)の圧縮流体が吐出される。このとき、吐出ポート(56)の容積分は流体が吐出されずに残るため、死容積となる。そのため、通常、下端板(35)の吐出ポート(56)付近(0度付近)の領域は、厚みを可能な限り薄くして死容積を低減することとしているが、このような領域に円弧溝(61)を形成すると、さらに厚みが薄くなって強度を確保することができなくなるおそれがある。しかしながら、上記構成では、下端板(35)の上端面における50度以上180度以下の角度範囲に円弧溝(61)が設けられている。つまり、下端板(35)の吐出ポート(56)からある程度離れた角度位置に円弧溝(61)が設けられている。 In the third invention, when the fluid in the high pressure chamber (C22) is pressurized and the discharge valve (57) is opened, the compressed fluid in the high pressure chamber (C22) is discharged through the discharge port (56). At this time, since the volume of the discharge port (56) remains without being discharged, it becomes a dead volume. For this reason, the region near the discharge port (56) (near 0 degrees) of the lower end plate (35) is usually made as thin as possible to reduce the dead volume. When (61) is formed, the thickness may be further reduced and the strength may not be ensured. However, in the above configuration, the arc groove (61) is provided in an angle range of 50 degrees or more and 180 degrees or less on the upper end surface of the lower end plate (35). In other words, the circular arc groove (61) is provided at an angular position somewhat away from the discharge port (56) of the lower end plate (35).
第4の発明は、第1乃至第3のいずれか1つの発明において、上記駆動軸(23)は、上記偏心部(26)の上方に上側偏心部(25)をさらに備え、上記圧縮機構(30)は、上記上側偏心部(25)の外周を覆って筒状の上側シリンダ室(C1)を形成する上側シリンダ(32)と、該上側シリンダ室(C1)内に配置されて上記上側偏心部(25)に外嵌された上側ピストン(40)と、該上側ピストン(40)の径方向に延びて上記上側シリンダ室(C1)を低圧室(C11)と高圧室(C12)とに仕切る上側ブレード(41)と、上記上側シリンダ(32)の上端を閉塞する最上端板(31)とをさらに備え、上記上側シリンダ(32)の下端は上記上端板(33)によって閉塞されている。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the drive shaft (23) further includes an upper eccentric portion (25) above the eccentric portion (26), and the compression mechanism ( 30) includes an upper cylinder (32) that covers the outer periphery of the upper eccentric portion (25) to form a cylindrical upper cylinder chamber (C1), and the upper eccentric chamber disposed in the upper cylinder chamber (C1). An upper piston (40) externally fitted to the portion (25) and extending in the radial direction of the upper piston (40) to partition the upper cylinder chamber (C1) into a low pressure chamber (C11) and a high pressure chamber (C12) An upper blade (41) and an uppermost end plate (31) for closing the upper end of the upper cylinder (32) are further provided, and the lower end of the upper cylinder (32) is closed by the upper end plate (33).
第4の発明では、圧縮機構(30)が2つのシリンダ室(C1,C2)を有する所謂2気筒の圧縮機構に構成されている。このような2気筒の圧縮機構では、1気筒の圧縮機構に比べて軸方向の長さが長くなるため、主軸受と副軸受間の距離も長くなる。その結果、高圧室(C22)の内圧による駆動軸(23)の撓みが1気筒の圧縮機構に比べて大きくなり、所謂角当たりが起こり易い。しかしながら、上記構成では、ピストン(50)が下死点にある際に駆動軸(23)に加わる荷重が最大となるが、その際に駆動軸(23)に荷重が加わる方向に弾性軸受が設けられている。そのため、駆動軸(23)は流体圧による荷重が最大の位置において、弾性軸受によって弾性的に支持されることとなり、下端板(35)の上端面と内周面とによって形成される角部が駆動軸(23)の主軸部に摺接する所謂角当たりが回避される。 In the fourth invention, the compression mechanism (30) is configured as a so-called two-cylinder compression mechanism having two cylinder chambers (C1, C2). In such a two-cylinder compression mechanism, since the axial length is longer than that of the one-cylinder compression mechanism, the distance between the main bearing and the sub-bearing is also increased. As a result, the deflection of the drive shaft (23) due to the internal pressure of the high-pressure chamber (C22) becomes larger than that of the one-cylinder compression mechanism, and so-called angular contact tends to occur. However, in the above configuration, the load applied to the drive shaft (23) becomes maximum when the piston (50) is at the bottom dead center. At this time, an elastic bearing is provided in the direction in which the load is applied to the drive shaft (23). It has been. Therefore, the drive shaft (23) is elastically supported by the elastic bearing at the position where the load due to the fluid pressure is maximum, and the corner formed by the upper end surface and the inner peripheral surface of the lower end plate (35) The so-called corner contact that is in sliding contact with the main shaft portion of the drive shaft (23) is avoided.
第1の発明によれば、下端板(35)の駆動軸(23)を支持する軸受部(駆動軸(23)が挿通される孔部の周辺部)のうちの90度を含む所定の角度範囲の部分を、弾性軸受に構成した。つまり、駆動軸(23)に加わる荷重が最大となるピストンの下死点において駆動軸(23)に荷重が加わる方向に弾性軸受を設けたため、駆動軸(23)に加わる流体圧による荷重が最大となる回転角度において、弾性軸受によって駆動軸(23)を弾性的に支持することができる。従って、駆動軸(23)に加わる流体圧による荷重と共に駆動軸(23)の撓みが増大しても、下端板(35)の上端面と内周面とによって形成される角部が駆動軸(23)の主軸部に摺接する所謂角当たりを抑制することができる。その結果、角当たりによる接触面圧の増大を抑制でき、下端板(35)の軸受部における摺動損失及び摩耗の増大を抑制することができる。 According to the first invention, the predetermined angle including 90 degrees of the bearing portion (the peripheral portion of the hole portion through which the drive shaft (23) is inserted) that supports the drive shaft (23) of the lower end plate (35). The range portion was configured as an elastic bearing. In other words, since the elastic bearing is provided in the direction where the load is applied to the drive shaft (23) at the bottom dead center of the piston where the load applied to the drive shaft (23) is maximum, the load due to the fluid pressure applied to the drive shaft (23) is maximum. The drive shaft (23) can be elastically supported by the elastic bearing at a rotation angle of Therefore, even if the deflection of the drive shaft (23) increases along with the load due to the fluid pressure applied to the drive shaft (23), the corner formed by the upper end surface and the inner peripheral surface of the lower end plate (35) becomes the drive shaft ( 23), the so-called angular contact with the main shaft portion can be suppressed. As a result, an increase in contact surface pressure due to corner contact can be suppressed, and an increase in sliding loss and wear in the bearing portion of the lower end plate (35) can be suppressed.
また、第1の発明によれば、下端板(35)の上端面における駆動軸(23)が挿通される孔部の周辺部の全周に溝を設けるのではなく、最小隙間角度以上360度未満の第1領域に重ならない第2領域の少なくとも一部であって90度を含む所定の角度範囲に円弧溝(61)を形成して部分的に弾性軸受を構成することとした。つまり、円弧溝(61)は、下端板(35)の上端面において焼き付きのおそれが他の箇所よりも各段に高い最小隙間角度以上360度未満の第1領域には形成されていない。そのため、スラスト軸受の摺動面の焼き付きのおそれが高い第1領域に潤滑油から分離されたガス流体が流入することを防止することができる。従って、スラスト軸受の摺動面を潤滑油によって十分に冷却して焼き付きを防止することができる。 Further, according to the first invention, a groove is not provided in the entire circumference of the peripheral portion of the hole portion through which the drive shaft (23) is inserted in the upper end surface of the lower end plate (35), but a minimum clearance angle of 360 degrees or more. The arc bearing (61) is formed in a predetermined angle range including 90 degrees at least a part of the second region that does not overlap the first region, and the elastic bearing is partially configured. In other words, the arc groove (61) is not formed in the first region where the risk of seizure on the upper end surface of the lower end plate (35) is higher than the minimum gap angle at each step and less than 360 degrees. Therefore, it is possible to prevent the gas fluid separated from the lubricating oil from flowing into the first region where there is a high risk of seizure of the sliding surface of the thrust bearing. Therefore, the sliding surface of the thrust bearing can be sufficiently cooled by the lubricating oil to prevent seizure.
つまり、第1の発明によれば、下端板(35)の上端面において角当たりのおそれが他の箇所よりも各段に高い90度を含む所定の角度範囲には弾性軸受を形成する円弧溝(61)を形成する一方、焼き付きのおそれが他の箇所(第2領域)よりも各段に高い箇所(第1領域)には弾性軸受を形成する円弧溝(61)を形成しないこととすることで、角当たりによる下端板(35)の軸受部の焼き付きとスラスト軸受の摺動面における焼き付きとを抑制することができる。従って、下端板(35)の軸受部及びスラスト軸受における摺動損失及び摩耗の増大を抑制することができる。 In other words, according to the first invention, the arc groove that forms the elastic bearing in a predetermined angle range including 90 degrees where the risk of hitting the corners on the upper end surface of the lower end plate (35) is higher in each step than other portions. While forming (61), the arc groove (61) that forms the elastic bearing is not formed at a location (first region) where the risk of seizure is higher in each step than the other location (second region). Thus, seizure of the bearing portion of the lower end plate (35) due to corner contact and seizure on the sliding surface of the thrust bearing can be suppressed. Therefore, an increase in sliding loss and wear in the bearing portion of the lower end plate (35) and the thrust bearing can be suppressed.
また、第2の発明によれば、駆動軸(23)に加わる流体圧による荷重と共に駆動軸(23)の撓みが増大しても、下端板(35)の上端面と内周面とによって形成される角部が駆動軸(23)の主軸部に摺接する所謂角当たりを抑制することができる。また、円弧溝(61)がスラスト軸受の摺動面における比較的潤滑油による冷却の必要性が低い箇所に形成されている。そのため、円弧溝(61)において潤滑油に溶け込んでいたガス流体が分離されて摺動面に流入して該摺動面の潤滑油による冷却性能が低下したとしても、摺動面が焼き付くおそれが低い。従って、下端板(35)の軸受部及びスラスト軸受における摺動損失及び摩耗の増大を抑制することができる。 According to the second invention, even if the deflection of the drive shaft (23) increases with the load due to the fluid pressure applied to the drive shaft (23), it is formed by the upper end surface and the inner peripheral surface of the lower end plate (35). It is possible to suppress the so-called corner contact in which the corner portion is in sliding contact with the main shaft portion of the drive shaft (23). Further, the arc groove (61) is formed at a location where the need for cooling by the lubricating oil is relatively low on the sliding surface of the thrust bearing. Therefore, even if the gas fluid dissolved in the lubricating oil in the arc groove (61) is separated and flows into the sliding surface and the cooling performance of the sliding surface by the lubricating oil is reduced, the sliding surface may be seized. Low. Therefore, an increase in sliding loss and wear in the bearing portion of the lower end plate (35) and the thrust bearing can be suppressed.
また、第3の発明によれば、下端板(35)の吐出ポート(56)からある程度離れた角度位置に円弧溝(61)を形成したため、下端板(35)の吐出ポート(56)付近の強度を確保することができる。 According to the third aspect of the invention, since the arc groove (61) is formed at an angular position somewhat apart from the discharge port (56) of the lower end plate (35), the vicinity of the discharge port (56) of the lower end plate (35) is formed. Strength can be secured.
また、第4の発明によれば、高圧室(C12,C22)の内圧による駆動軸(23)の撓みが大きくなり易い所謂2気筒の圧縮機構(30)を備えた回転式圧縮機において、駆動軸(23)に加わる荷重が最大となるピストン(50)の下死点において駆動軸(23)に荷重が加わる方向に弾性軸受を設けたため、駆動軸(23)に加わる流体圧による荷重が最大となる回転角度において、弾性軸受によって駆動軸(23)を弾性的に支持することができる。従って、駆動軸(23)に加わる流体圧による荷重と共に駆動軸(23)の撓みが増大しても、下端板(35)の上端面と内周面とによって形成される角部が駆動軸(23)の主軸部に摺接する所謂角当たりを抑制することができる。 According to the fourth aspect of the invention, in the rotary compressor provided with a so-called two-cylinder compression mechanism (30) in which the deflection of the drive shaft (23) due to the internal pressure of the high pressure chamber (C12, C22) is likely to increase. Since the elastic bearing is provided in the direction where the load is applied to the drive shaft (23) at the bottom dead center of the piston (50) where the load applied to the shaft (23) is maximum, the load due to the fluid pressure applied to the drive shaft (23) is maximum. The drive shaft (23) can be elastically supported by the elastic bearing at a rotation angle of Therefore, even if the deflection of the drive shaft (23) increases along with the load due to the fluid pressure applied to the drive shaft (23), the corner formed by the upper end surface and the inner peripheral surface of the lower end plate (35) becomes the drive shaft ( 23), the so-called angular contact with the main shaft portion can be suppressed.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
《発明の実施形態1》
本発明の実施形態1に係る回転式圧縮機(10)は、例えば空気調和装置の冷媒回路に設けられ、蒸発器から吸入した冷媒を圧縮して放熱器へ吐出する。図1に示すように、回転式圧縮機(10)は、ケーシング(11)と電動機(20)と圧縮機構(30)とを備えている。
Embodiment 1 of the Invention
The rotary compressor (10) according to Embodiment 1 of the present invention is provided, for example, in a refrigerant circuit of an air conditioner, compresses refrigerant sucked from an evaporator, and discharges the refrigerant to a radiator. As shown in FIG. 1, the rotary compressor (10) includes a casing (11), an electric motor (20), and a compression mechanism (30).
上記ケーシング(11)は、円筒状の胴部(12)と、該胴部(12)の上端側を閉塞する上部鏡板(13)と、該胴部(12)の下端側を閉塞する下部鏡板(14)とを備えている。上記胴部(12)には、該胴部(12)の下側部分を貫通して第1吸入管(15a)及び第2吸入管(15b)が取り付けられている。また、上部鏡板(13)の上側部分には、該鏡板(13)を貫通するように吐出管(16)が取り付けられている。ケーシング(11)には、上記電動機(20)及び圧縮機構(30)が収容されている。また、下部鏡板(14)の底部には、上記圧縮機構(30)の摺動部を潤滑する潤滑油が貯留される油溜まり(17)が形成されている。 The casing (11) includes a cylindrical body part (12), an upper end panel (13) that closes the upper end side of the body part (12), and a lower end panel that closes the lower end side of the body part (12). (14). A first suction pipe (15a) and a second suction pipe (15b) are attached to the trunk part (12) through the lower part of the trunk part (12). A discharge pipe (16) is attached to the upper part of the upper end plate (13) so as to penetrate the end plate (13). The electric motor (20) and the compression mechanism (30) are accommodated in the casing (11). Further, an oil reservoir (17) is formed at the bottom of the lower end plate (14) in which lubricating oil for lubricating the sliding portion of the compression mechanism (30) is stored.
上記電動機(20)は、円筒状のステータ(21)と円筒状のロータ(22)と駆動軸(23)とを備えている。ステータ(21)は上記ケーシング(11)の胴部(12)に固定されている。一方、ロータ(22)は、ステータ(21)の中空部に配置されている。ロータ(22)の中空部には、該ロータ(22)を貫通するように駆動軸(23)が固定されている。 The electric motor (20) includes a cylindrical stator (21), a cylindrical rotor (22), and a drive shaft (23). The stator (21) is fixed to the body (12) of the casing (11). On the other hand, the rotor (22) is disposed in the hollow portion of the stator (21). A drive shaft (23) is fixed in the hollow portion of the rotor (22) so as to penetrate the rotor (22).
上記駆動軸(23)は、上下に延びる主軸部(24)と、該主軸部(24)の下端寄りに該主軸部(24)と一体に形成された2つの偏心部(25,26)とを有している。該2つの偏心部(25,26)は、上方の上側偏心部(25)と該上側偏心部(25)の下方に設けられた下側偏心部(26)とによって構成され、いずれも主軸部(24)よりも大径に形成されている。上側偏心部(25)及び下側偏心部(26)は、それぞれの軸心が主軸部(24)の軸心に対して所定距離だけ偏心している。なお、本実施形態1では、上側偏心部(25)と下側偏心部(26)の主軸部(24)に対する偏心方向は180度ずれている。また、下側偏心部(26)の下端面には、後述するリアヘッド(35)の上端面と摺接するスラスト軸受面(26a)が形成されている。スラスト軸受面(26a)は、図2に示すように、下側偏心部(26)の下端面のその他の部分よりも下方に位置するように下方に突出する突出部の端面によって構成されている。 The drive shaft (23) includes a main shaft portion (24) extending vertically and two eccentric portions (25, 26) formed integrally with the main shaft portion (24) near the lower end of the main shaft portion (24). have. The two eccentric parts (25, 26) are constituted by an upper upper eccentric part (25) and a lower eccentric part (26) provided below the upper eccentric part (25), both of which are main shaft parts. It has a larger diameter than (24). Each of the upper eccentric portion (25) and the lower eccentric portion (26) has an axis that is eccentric from the axis of the main shaft portion (24) by a predetermined distance. In the first embodiment, the eccentric directions of the upper eccentric portion (25) and the lower eccentric portion (26) with respect to the main shaft portion (24) are shifted by 180 degrees. A thrust bearing surface (26a) is formed on the lower end surface of the lower eccentric portion (26) so as to be in sliding contact with the upper end surface of a rear head (35) described later. As shown in FIG. 2, the thrust bearing surface (26a) is configured by an end surface of a protruding portion that protrudes downward so as to be positioned below other portions of the lower end surface of the lower eccentric portion (26). .
図1に示すように、駆動軸(23)の下端には、油溜まり(18)に浸漬する遠心ポンプ(27)が設けられている。駆動軸(23)の内部には、遠心ポンプ(27)が汲み上げた潤滑油が流通する給油通路(油通路)(70)が軸方向に形成されている。給油通路(70)には、第1〜第5通路(70a〜70e)が接続されている。第1〜第5通路(70a〜70e)は、それぞれ駆動軸(23)の径方向に延び、それぞれの流出端が駆動軸(23)の外周面において開口している。第1通路(70a)は、給油通路(70)の内部で発泡した冷媒ガスを排出するための排ガス通路であり、第2〜第5通路(70b〜70e)は、給油通路(70)に汲み上げられた潤滑油を流出させるための油流出通路である。 As shown in FIG. 1, a centrifugal pump (27) immersed in an oil sump (18) is provided at the lower end of the drive shaft (23). An oil supply passage (oil passage) (70) in which the lubricating oil pumped up by the centrifugal pump (27) flows is formed in the drive shaft (23) in the axial direction. The first to fifth passages (70a to 70e) are connected to the oil supply passage (70). The first to fifth passages (70a to 70e) respectively extend in the radial direction of the drive shaft (23), and the respective outflow ends are opened on the outer peripheral surface of the drive shaft (23). The first passage (70a) is an exhaust gas passage for discharging the foamed refrigerant gas inside the oil supply passage (70), and the second to fifth passages (70b to 70e) are pumped into the oil supply passage (70). It is an oil outflow passage for flowing out the lubricating oil.
具体的には、第1通路(70a)は、駆動軸(23)の圧縮機構(30)の上端の上側近傍に形成されている。第2通路(70b)は、駆動軸(23)の上側偏心部(25)の上側近傍に形成され、第3通路(70c)は、上側偏心部(25)の内部に形成されている。第4通路(70d)は、下側偏心部(26)の内部に形成され、第5通路(70e)は、駆動軸(23)の下側偏心部(26)の下側近傍に形成されている。上側偏心部(25)に形成された第3通路(70c)と下側偏心部(26)に形成された第4通路(70d)とは、各偏心部(25,26)の偏心方向に対して120°位相がずれ、且つ互いに180°位相がずれる方向に延びている。 Specifically, the first passage (70a) is formed near the upper end of the upper end of the compression mechanism (30) of the drive shaft (23). The second passage (70b) is formed in the vicinity of the upper eccentric portion (25) of the drive shaft (23), and the third passage (70c) is formed in the upper eccentric portion (25). The fourth passage (70d) is formed inside the lower eccentric portion (26), and the fifth passage (70e) is formed near the lower side of the lower eccentric portion (26) of the drive shaft (23). Yes. The third passage (70c) formed in the upper eccentric portion (25) and the fourth passage (70d) formed in the lower eccentric portion (26) are in an eccentric direction of each eccentric portion (25, 26). 120 ° out of phase and 180 ° out of phase with each other.
駆動軸(23)の外周面には、第1及び第2縦溝(71,72)が形成されている。第1縦溝(71)は、駆動軸(23)の上側偏心部(25)の外周面において軸方向に延び、上記第3通路(70c)の流出端が開口している。第1縦溝(71)は、上側偏心部(25)の上端面の潤滑油を下端面と後述するミドルプレート(33)の上端面との間に導く。第2縦溝(72)は、駆動軸(23)の下側偏心部(26)の外周面において軸方向に延び、上記第4通路(70d)の流出端が開口している。第2縦溝(72)は、下側偏心部(26)の上端面の潤滑油を下端面と後述するリアヘッド(35)の上端面(35b)との間に導く。 First and second longitudinal grooves (71, 72) are formed on the outer peripheral surface of the drive shaft (23). The first vertical groove (71) extends in the axial direction on the outer peripheral surface of the upper eccentric portion (25) of the drive shaft (23), and the outflow end of the third passage (70c) is opened. The first vertical groove (71) guides the lubricating oil on the upper end surface of the upper eccentric portion (25) between the lower end surface and the upper end surface of a middle plate (33) described later. The second vertical groove (72) extends in the axial direction on the outer peripheral surface of the lower eccentric portion (26) of the drive shaft (23), and the outflow end of the fourth passage (70d) is opened. The second vertical groove (72) guides the lubricating oil on the upper end surface of the lower eccentric portion (26) between the lower end surface and the upper end surface (35b) of the rear head (35) described later.
また、駆動軸(23)の外周面には、第1及び第2環状溝(73,74)が形成されている。第1環状溝(73)は、駆動軸(23)の上側偏心部(25)の上側近傍の外周面において周方向に延び、上記第2通路(70b)の流出端が開口している。第1環状溝(73)は、第2通路(70b)から流出した潤滑油を周方向に導いて上側偏心部(25)の上端面と後述するフロントヘッド(31)の下端面との間に流入させる。第2環状溝(74)は、駆動軸(23)の下側偏心部(26)の下側近傍の外周面において周方向に延び、上記第5通路(70e)の流出端が開口している。第2環状溝(74)は、第5通路(70e)から流出した潤滑油を周方向に導いて下側偏心部(26)の下端面と後述するリアヘッド(35)の上端面との間に流入させる。 Moreover, the 1st and 2nd annular groove (73,74) is formed in the outer peripheral surface of a drive shaft (23). The first annular groove (73) extends in the circumferential direction on the outer peripheral surface near the upper side of the upper eccentric portion (25) of the drive shaft (23), and the outflow end of the second passage (70b) is opened. The first annular groove (73) guides the lubricating oil flowing out from the second passage (70b) in the circumferential direction between the upper end surface of the upper eccentric portion (25) and the lower end surface of the front head (31) described later. Let it flow. The second annular groove (74) extends in the circumferential direction on the outer peripheral surface near the lower side of the lower eccentric portion (26) of the drive shaft (23), and the outflow end of the fifth passage (70e) is opened. . The second annular groove (74) guides the lubricating oil flowing out from the fifth passage (70e) in the circumferential direction between the lower end surface of the lower eccentric portion (26) and the upper end surface of the rear head (35) described later. Let it flow.
このような構成により、上記駆動軸(23)の回転に伴って上記遠心ポンプ(27)によって上記油溜まり(17)の潤滑油が給油通路(70)へ汲み上げられる。給油通路(70)に汲み上げられた潤滑油は、第2〜第5通路(70b〜70e)のそれぞれから流出し、第1及び第2縦溝(71,72)や第1及び第2環状溝(73,74)を介して圧縮機構(30)の摺動部に流れて該摺動部を潤滑及び冷却する。 With such a configuration, the lubricating oil in the oil reservoir (17) is pumped up to the oil supply passage (70) by the centrifugal pump (27) as the drive shaft (23) rotates. The lubricating oil pumped into the oil supply passage (70) flows out from each of the second to fifth passages (70b to 70e), and the first and second longitudinal grooves (71, 72) and the first and second annular grooves. It flows to the sliding part of the compression mechanism (30) through (73, 74) and lubricates and cools the sliding part.
上記圧縮機構(30)は、環状に形成されたフロントヘッド(31)、上側シリンダ(32)、ミドルプレート(33)、下側シリンダ(34)及びリアヘッド(35)を有している。これらの環状部材(31〜35)は、上側から下側に向かって順に積層され、軸方向に延びる複数のボルトによって締結されている。上記駆動軸(23)は、上記環状部材(31〜35)を上下に貫通している。 The compression mechanism (30) has a front head (31), an upper cylinder (32), a middle plate (33), a lower cylinder (34), and a rear head (35) formed in an annular shape. These annular members (31 to 35) are stacked in order from the upper side to the lower side, and are fastened by a plurality of bolts extending in the axial direction. The drive shaft (23) vertically penetrates the annular member (31 to 35).
上記上側シリンダ(32)及び下側シリンダ(34)は、それぞれ肉厚の円筒部材によって構成されている。一方、フロントヘッド(31)、ミドルプレート(33)及びリアヘッド(35)は、肉厚の円板部材によって構成され、それぞれ中心部に上述した駆動軸(23)が挿通される孔部が形成されている。上記フロントヘッド(31)及びリアヘッド(35)における孔部を形成する内周縁部は、それぞれ上記駆動軸(23)の主軸部(24)を回転自在に支持する滑り軸受部(31a,35a)を構成している。なお、実施形態1では、フロントヘッド(31)が主軸受を構成し、リアヘッド(35)が副軸受を構成している。 The upper cylinder (32) and the lower cylinder (34) are each constituted by a thick cylindrical member. On the other hand, the front head (31), the middle plate (33), and the rear head (35) are constituted by thick disk members, each having a hole through which the drive shaft (23) is inserted. ing. Inner peripheral edge portions that form holes in the front head (31) and the rear head (35) have sliding bearing portions (31a, 35a) that rotatably support the main shaft portion (24) of the drive shaft (23), respectively. It is composed. In the first embodiment, the front head (31) constitutes the main bearing, and the rear head (35) constitutes the auxiliary bearing.
上側シリンダ(32)は、上端がフロントヘッド(31)によって閉塞される一方、下端がミドルプレート(33)によって閉塞され、内部の閉空間が上側シリンダ室(C1)を構成している。該上側シリンダ室(C1)内には、上記駆動軸(23)の上側偏心部(25)に摺動自在に外嵌された上側ピストン(40)が収容されている。図3に示すように、上側ピストン(40)の外周面には、該外周面から径方向外側へ延びる上側ブレード(41)が一体に形成されている。上側シリンダ室(C1)は、上側ブレード(41)によって第1吸入管(15a)に連通する低圧室(C11)と後述する上側吐出ポート(46)が開口する高圧室(C12)とに仕切られている。 The upper cylinder (32) is closed at the upper end by the front head (31) and closed at the lower end by the middle plate (33), and the inner closed space constitutes the upper cylinder chamber (C1). The upper cylinder chamber (C1) accommodates an upper piston (40) slidably fitted on the upper eccentric portion (25) of the drive shaft (23). As shown in FIG. 3, an upper blade (41) extending radially outward from the outer peripheral surface is integrally formed on the outer peripheral surface of the upper piston (40). The upper cylinder chamber (C1) is partitioned by an upper blade (41) into a low pressure chamber (C11) communicating with the first suction pipe (15a) and a high pressure chamber (C12) in which an upper discharge port (46) described later opens. ing.
なお、図3は、圧縮機構(30)の上側シリンダ室(C1)付近の横断面図であるが、下側シリンダ室(C2)付近の横断面の構成も上側シリンダ室(C1)付近の横断面の構成とほぼ同様であるため、下側シリンダ室(C2)における各構成部材の符号を括弧内に記載して図示を省略している。 3 is a cross-sectional view of the compression mechanism (30) in the vicinity of the upper cylinder chamber (C1), but the cross-sectional configuration in the vicinity of the lower cylinder chamber (C2) is also a cross-section in the vicinity of the upper cylinder chamber (C1). Since it is almost the same as the configuration of the surface, the reference numerals of the constituent members in the lower cylinder chamber (C2) are shown in parentheses and are not shown.
一方、下側シリンダ(34)は、図1に示すように、上端がミドルプレート(33)によって閉塞される一方、下端がリアヘッド(35)によって閉塞され、内部の閉空間が下側シリンダ室(C2)を構成している。該下側シリンダ室(C2)内には、上記駆動軸(23)の下側偏心部(26)に摺動自在に外嵌された下側ピストン(50)が収容されている。図3に示すように、下側ピストン(50)の外周面には、該外周面から径方向外側へ延びる下側ブレード(51)が一体に形成されている。下側シリンダ室(C2)は、下側ブレード(51)によって第2吸入管(15b)に連通する低圧室(C21)と後述する下側吐出ポート(56)が開口する高圧室(C22)とに仕切られている。 On the other hand, as shown in FIG. 1, the lower cylinder (34) is closed at the upper end by the middle plate (33) and closed at the lower end by the rear head (35). C2). The lower cylinder chamber (C2) accommodates a lower piston (50) slidably fitted on the lower eccentric portion (26) of the drive shaft (23). As shown in FIG. 3, a lower blade (51) extending radially outward from the outer peripheral surface is integrally formed on the outer peripheral surface of the lower piston (50). The lower cylinder chamber (C2) includes a low pressure chamber (C21) communicated with the second suction pipe (15b) by a lower blade (51), and a high pressure chamber (C22) in which a lower discharge port (56) described later opens. It is divided into.
また、本実施形態1では、下側シリンダ(34)及び下側ピストン(50)は、下側シリンダ(34)の内周面と下側ピストン(50)との隙間(以下、単に「CP隙間」と称する)が、吐出開始直前の高圧室(C22)が最大圧力となる回転角度付近において最小となるように設計されている。具体的には、本実施形態1では、上記CP隙間が最小となる角度位置を最小隙間角度θとすると、該最小隙間角度θが270度となるように下側シリンダ(34)及び下側ピストン(50)とが設計されている。これは、吐出開始直前の最高圧力時における高圧室(C22)から低圧室(C21)への冷媒の漏れを抑制するためである。 In the first embodiment, the lower cylinder (34) and the lower piston (50) are defined as a gap between the inner peripheral surface of the lower cylinder (34) and the lower piston (50) (hereinafter simply referred to as “CP gap”). Is designed so that the high pressure chamber (C22) immediately before the start of discharge is minimized near the rotation angle at which the maximum pressure is reached. Specifically, in the first embodiment, when the angle position where the CP gap is minimum is the minimum gap angle θ, the lower cylinder (34) and the lower piston are set so that the minimum gap angle θ is 270 degrees. (50) and are designed. This is to suppress the leakage of refrigerant from the high pressure chamber (C22) to the low pressure chamber (C21) at the maximum pressure immediately before the start of discharge.
図3に示すように、上側シリンダ(32)には、平面視で円形の溝が形成されている。該円形溝は、一対のブッシュ(43,43)を収容するブッシュ溝(42)に構成されている。該ブッシュ溝(42)には、平面視で半月状に形成された一対のブッシュ(43,43)が上側ブレード(41)を挟むような状態で内嵌されている。一方、下側シリンダ(34)にも、上側シリンダ(32)と同様に、平面視で円形の溝が形成されている。該円形溝は、一対のブッシュ(53,53)を収容するブッシュ溝(52)に構成されている。該ブッシュ溝(52)には、平面視で半月状に形成された一対のブッシュ(53,53)が下側ブレード(51)を挟むような状態で内嵌されている。 As shown in FIG. 3, the upper cylinder (32) is formed with a circular groove in plan view. The circular groove is formed in a bush groove (42) that accommodates the pair of bushes (43, 43). In the bush groove (42), a pair of bushes (43, 43) formed in a half-moon shape in plan view are fitted in a state of sandwiching the upper blade (41). On the other hand, similarly to the upper cylinder (32), the lower cylinder (34) is also formed with a circular groove in plan view. The circular groove is formed in a bush groove (52) that accommodates a pair of bushes (53, 53). In the bush groove (52), a pair of bushes (53, 53) formed in a half-moon shape in plan view is fitted in a state of sandwiching the lower blade (51).
また、上側シリンダ(32)には、内周面と外周面との間を径方向へ貫通する吸入貫通路(44)が形成されている。該吸入貫通路(44)に、第1吸入管(15a)の端部が挿入されている(図1参照)。一方、下側シリンダ(34)には、内周面と外周面との間を径方向へ貫通する吸入貫通路(54)が形成されている。該吸入貫通路(54)には、第2吸入管(15b)の端部が挿入されている。 The upper cylinder (32) is formed with a suction through passage (44) penetrating in a radial direction between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface. The end of the first suction pipe (15a) is inserted into the suction through passage (44) (see FIG. 1). On the other hand, the lower cylinder (34) is formed with a suction through passage (54) penetrating radially between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface. The end of the second suction pipe (15b) is inserted into the suction through path (54).
図1に示すように、上記フロントヘッド(31)の上面には、上方に向かって開口する凹部が形成され、該凹部は内側カバー(36)によって覆われている。また、該内側カバー(36)の上面は、外側カバー(37)によって覆われている。上記凹部が形成されたフロントヘッド(31)の上面と内側カバー(36)との間には内側吐出空間(81)が形成される一方、内側カバー(36)と外側カバー(37)との間には外側吐出空間(82)が形成されている。 As shown in FIG. 1, the upper surface of the front head (31) is formed with a recess that opens upward, and the recess is covered with an inner cover (36). The upper surface of the inner cover (36) is covered with the outer cover (37). An inner discharge space (81) is formed between the upper surface of the front head (31) in which the concave portion is formed and the inner cover (36), and between the inner cover (36) and the outer cover (37). Is formed with an outer discharge space (82).
上記フロントヘッド(31)には、上下方向に貫通して内側吐出空間(81)と上側シリンダ室(C1)の高圧室(C12)とを連通する上側吐出ポート(46)が形成されている。また、フロントヘッド(31)には、上側吐出ポート(46)を開閉するための吐出弁(47)が取り付けられている。該吐出弁(47)が開閉することによって上側吐出ポート(46)は、上側シリンダ(32)の内部に形成される高圧室(C12)に間欠的に連通する。さらに、内側カバー(36)には、内側吐出空間(81)と外側吐出空間(82)とを連通する貫通孔(図示省略)が形成され、外側カバー(37)には、外側吐出空間(82)とケーシング(11)の内部空間とを連通する貫通孔(図示省略)が形成されている。 The front head (31) is formed with an upper discharge port (46) penetrating in the vertical direction and communicating the inner discharge space (81) with the high pressure chamber (C12) of the upper cylinder chamber (C1). A discharge valve (47) for opening and closing the upper discharge port (46) is attached to the front head (31). As the discharge valve (47) opens and closes, the upper discharge port (46) intermittently communicates with a high pressure chamber (C12) formed in the upper cylinder (32). Further, the inner cover (36) is formed with a through hole (not shown) that communicates the inner discharge space (81) and the outer discharge space (82), and the outer cover (37) has an outer discharge space (82). ) And a through hole (not shown) that communicates with the internal space of the casing (11).
上記リアヘッド(35)の下面には、周方向に延びて下方に向かって開口する凹部が形成され、該凹部は閉塞板(38)によって覆われ、内部に閉空間が形成されている。該閉空間は、下側吐出空間(83)を構成している。該下側吐出空間(83)は、リアヘッド(35)、下側シリンダ(34)、ミドルプレート(33)、上側シリンダ(32)及びフロントヘッド(31)を貫通する冷媒貫通孔(84)を介してフロントヘッド(31)と内側カバー(36)との間に形成された内側吐出空間(81)と連通している。 A recess extending in the circumferential direction and opening downward is formed on the lower surface of the rear head (35). The recess is covered with a closing plate (38), and a closed space is formed inside. The closed space constitutes a lower discharge space (83). The lower discharge space (83) is connected to the rear head (35), the lower cylinder (34), the middle plate (33), the upper cylinder (32), and a refrigerant through hole (84) that passes through the front head (31). And communicates with an inner discharge space (81) formed between the front head (31) and the inner cover (36).
上記リアヘッド(35)には、上下方向に貫通して下側吐出空間(83)と下側シリンダ室(C2)における高圧室(C22)とを連通する下側吐出ポート(56)が形成されている。また、リアヘッド(35)には、下側吐出ポート(56)を開閉するための吐出弁(57)が取り付けられている。該吐出弁(57)が開閉することによって下側吐出ポート(56)は、下側シリンダ(34)の内部に形成される高圧室(C22)に間欠的に連通する。さらに、リアヘッド(35)の上記吐出弁(57)が取り付けられる周辺部分は他の部分よりも薄肉に形成されている。 The rear head (35) is formed with a lower discharge port (56) penetrating in the vertical direction to communicate the lower discharge space (83) and the high pressure chamber (C22) in the lower cylinder chamber (C2). Yes. In addition, a discharge valve (57) for opening and closing the lower discharge port (56) is attached to the rear head (35). As the discharge valve (57) opens and closes, the lower discharge port (56) intermittently communicates with a high pressure chamber (C22) formed in the lower cylinder (34). Further, the peripheral portion of the rear head (35) to which the discharge valve (57) is attached is formed thinner than the other portions.
ここで、上述のように、リアヘッド(35)の孔部を形成する内周縁部は、駆動軸(23)の主軸部(24)の下端部を回転自在に支持する滑り軸受部(35a)に構成されている。また、図4に示すように、リアヘッド(35)には、上端面における駆動軸(23)が挿通される孔部の周辺部に平面視において円弧状の溝部(61)が形成されている。 Here, as described above, the inner peripheral edge portion forming the hole portion of the rear head (35) is a sliding bearing portion (35a) that rotatably supports the lower end portion of the main shaft portion (24) of the drive shaft (23). It is configured. As shown in FIG. 4, the rear head (35) is formed with an arcuate groove (61) in plan view in the periphery of the hole through which the drive shaft (23) is inserted in the upper end surface.
上記溝部(61)は、駆動軸(23)の軸心Oから下側ブレード(51)に向かう角度位置を0度として駆動軸(23)の軸心O回りに該駆動軸(23)の回転方向(図4の矢印方向)に角度が増大するとした場合に、90度の角度位置を含む所定の角度範囲に周方向に延びるように形成されている。より具体的には、上記溝部(61)は、リアヘッド(35)の上端面において50度以上180度以下の角度範囲に形成されている。また、言い換えると、上記溝部(61)は、リアヘッド(35)の上端面における最小隙間角度θ(270度)以上360度未満の第1領域に重ならない第2領域(0度以上270度未満の領域)の一部の角度範囲に形成されている。 The groove (61) rotates the drive shaft (23) around the axis O of the drive shaft (23) with the angular position from the axis O of the drive shaft (23) toward the lower blade (51) as 0 degree. When the angle increases in the direction (arrow direction in FIG. 4), it is formed so as to extend in the circumferential direction within a predetermined angle range including an angular position of 90 degrees. More specifically, the groove (61) is formed in an angle range of 50 degrees or more and 180 degrees or less on the upper end surface of the rear head (35). In other words, the groove (61) is a second region (0 ° or more and less than 270 °) that does not overlap the first region of the minimum clearance angle θ (270 °) or more and less than 360 ° on the upper end surface of the rear head (35). (Region) is formed in a part of the angular range.
リアヘッド(35)の上端面に上述のような円弧状の溝部(61)を形成することにより、リアヘッド(35)の駆動軸(23)の主軸部(24)の下端部を支持する滑り軸受部(35a)のうちの上記溝部(61)の内側の部分が、駆動軸(23)を弾性的に支持する所謂弾性軸受に構成される。つまり、駆動軸(23)の主軸部(24)の下端部に溝部(61)方向に荷重が加えられた場合に、滑り軸受部(35a)の上記溝部(61)の内側の部分が撓んで溝部(61)内に陥入することによって、駆動軸(23)が弾性的に支持される。 A slide bearing portion that supports the lower end portion of the main shaft portion (24) of the drive shaft (23) of the rear head (35) by forming the arc-shaped groove portion (61) as described above on the upper end surface of the rear head (35). A portion inside (35a) of the groove (61) is configured as a so-called elastic bearing that elastically supports the drive shaft (23). That is, when a load is applied to the lower end portion of the main shaft portion (24) of the drive shaft (23) in the direction of the groove portion (61), the inner portion of the groove portion (61) of the sliding bearing portion (35a) is bent. The drive shaft (23) is elastically supported by being recessed into the groove (61).
なお、上記下側吐出ポート(56)は、リアヘッド(35)の360度未満の角度位置であって360度付近に形成されている。つまり、上記溝部(61)は、リアヘッド(35)の下側吐出ポート(56)からある程度離れた角度位置に設けられている。 The lower discharge port (56) is formed at an angular position of less than 360 degrees and around 360 degrees of the rear head (35). That is, the groove (61) is provided at an angular position that is separated from the lower discharge port (56) of the rear head (35) to some extent.
−運転動作−
上記回転式圧縮機(10)では、上記電動機(20)が起動されて駆動軸(23)が回転に伴って、各偏心部(25,26)に外嵌された各ピストン(40,50)が各シリンダ室(C1,C2)内において偏心回転する。これにより、各ピストン(40,50)と各シリンダ室(C1,C2)の低圧室(C11,C21)と高圧室(C12,C22)との容積が周期的に変動し、該高圧室(C12,C22)において冷媒の吸入動作、圧縮動作及び吐出動作が連続的に行われる。
-Driving action-
In the rotary compressor (10), the piston (40, 50) externally fitted to each eccentric part (25, 26) as the electric motor (20) is started and the drive shaft (23) rotates. Rotates eccentrically in each cylinder chamber (C1, C2). As a result, the volumes of the low pressure chambers (C11, C21) and the high pressure chambers (C12, C22) of the pistons (40, 50) and the cylinder chambers (C1, C2) are periodically changed, and the high pressure chambers (C12 , C22), the refrigerant suction operation, compression operation, and discharge operation are continuously performed.
上記各吸入管(15a,15b)から上記各シリンダ室(C1,C2)の低圧室(C11,C21)へ吸入された冷媒は、各シリンダ室(C1,C2)の高圧室(C12,C22)で圧縮された後、各吐出ポート(46,56)から吐出される。上側吐出ポート(46)から吐出された冷媒は、上記内側吐出空間(81)へ流入する。一方、上記下側吐出ポート(56)から下側吐出空間(83)に吐出された冷媒は、冷媒貫通孔(84)を介して内側吐出空間(81)に流入し、該内側吐出空間(81)において上側シリンダ室(C1)から吐出された冷媒と合流する。内側吐出空間(81)において合流した上側シリンダ室(C1)と下側シリンダ室(C2)の吐出冷媒は、内側カバー(36)に形成された貫通孔を介して外側吐出空間(82)へ流入した後、外側カバー(37)に形成された貫通孔を介してケーシング(11)の内部空間に流入し、やがて吐出管(16)からケーシング(11)の外部へ流出する。 The refrigerant sucked from the suction pipes (15a, 15b) into the low pressure chambers (C11, C21) of the cylinder chambers (C1, C2) is supplied to the high pressure chambers (C12, C22) of the cylinder chambers (C1, C2). After being compressed in step 1, the liquid is discharged from the discharge ports (46, 56). The refrigerant discharged from the upper discharge port (46) flows into the inner discharge space (81). On the other hand, the refrigerant discharged from the lower discharge port (56) into the lower discharge space (83) flows into the inner discharge space (81) through the refrigerant through hole (84), and the inner discharge space (81 ) And the refrigerant discharged from the upper cylinder chamber (C1). The refrigerant discharged from the upper cylinder chamber (C1) and the lower cylinder chamber (C2) merged in the inner discharge space (81) flows into the outer discharge space (82) through a through hole formed in the inner cover (36). After that, it flows into the internal space of the casing (11) through the through hole formed in the outer cover (37), and eventually flows out from the discharge pipe (16) to the outside of the casing (11).
ところで、上記回転式圧縮機(10)では、下側偏心部(26)の下端面にリアヘッド(35)の上端面と摺接するスラスト軸受面(26a)が形成され、該スラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面とがスラスト軸受の摺動面を構成している。また、上記回転式圧縮機(10)では、各シリンダ室(C1,C2)の内圧が各ピストン(40,50)を介して駆動軸(23)の各偏心部(25,26)に作用する。そのため、高負荷運転等の各シリンダ室(C1,C2)の内圧が比較的高い際には駆動軸(23)が大きく撓むおそれがあった。駆動軸(23)が撓むと、リアヘッド(35)の上端面と内周面とによって形成される角部が駆動軸(23)の主軸部(24)に摺接する所謂角当たりが生じてしまう。角当たりが生じると、接触面圧が増大して、リアヘッド(35)の滑り軸受部(35a)における摺動損失及び摩耗が増大し、回転式圧縮機の運転効率及び信頼性の低下を招いてしまう。 Incidentally, in the rotary compressor (10), a thrust bearing surface (26a) is formed on the lower end surface of the lower eccentric portion (26) so as to be in sliding contact with the upper end surface of the rear head (35), and the thrust bearing surface (26a) And the upper end surface of the rear head (35) constitute a sliding surface of the thrust bearing. In the rotary compressor (10), the internal pressure of each cylinder chamber (C1, C2) acts on each eccentric part (25, 26) of the drive shaft (23) via each piston (40, 50). . Therefore, when the internal pressure of each cylinder chamber (C1, C2) is relatively high during high load operation, the drive shaft (23) may be greatly bent. When the drive shaft (23) bends, so-called corner contact occurs in which the corner portion formed by the upper end surface and the inner peripheral surface of the rear head (35) is in sliding contact with the main shaft portion (24) of the drive shaft (23). When the angular contact occurs, the contact surface pressure increases, the sliding loss and wear at the sliding bearing portion (35a) of the rear head (35) increase, and the operating efficiency and reliability of the rotary compressor are reduced. End up.
特に、下側ピストン(50)が下側シリンダ室(C2)の最も下側(下側ブレード(51)と逆側)の位置(下死点)にある際に、下側ピストン(50)を介して下側偏心部(26)に加わる高圧室(C22)の内圧が作用する受圧面の面積が最大となり、駆動軸(23)に加わる荷重が最大になる。このとき、下側ピストン(50)の外周面の180度〜360度の範囲が受圧面となり、駆動軸(23)に加わる荷重の方向は90度の方向となる。 In particular, when the lower piston (50) is at the lowermost position (bottom dead center) of the lower cylinder chamber (C2) (bottom dead center), the lower piston (50) Accordingly, the area of the pressure receiving surface on which the internal pressure of the high pressure chamber (C22) applied to the lower eccentric portion (26) acts is maximized, and the load applied to the drive shaft (23) is maximized. At this time, the range of 180 ° to 360 ° on the outer peripheral surface of the lower piston (50) is the pressure receiving surface, and the direction of the load applied to the drive shaft (23) is 90 °.
そこで、本実施形態1では、上述のように、リアヘッド(35)の上端面における90度を含む所定の角度範囲に平面視において円弧状の溝部(61)を形成して、滑り軸受部(35a)の溝部(61)の内側の部分を弾性軸受に構成している。これにより、駆動軸(23)は流体圧(冷媒の圧力)による荷重が最大となる位置において、弾性軸受によって弾性的に支持される。その結果、駆動軸(23)の撓みによる所謂角当たりが回避される。 Therefore, in the first embodiment, as described above, the arc-shaped groove portion (61) is formed in a predetermined angle range including 90 degrees on the upper end surface of the rear head (35) in a plan view, and the sliding bearing portion (35a ) Is formed as an elastic bearing. Thus, the drive shaft (23) is elastically supported by the elastic bearing at a position where the load due to the fluid pressure (refrigerant pressure) is maximized. As a result, so-called angular contact due to bending of the drive shaft (23) is avoided.
−潤滑油による冷却−
上記駆動軸(23)が回転すると、遠心ポンプ(27)によって油溜まり(17)の潤滑油が駆動軸(23)の内部の給油通路(70)に汲み上げられる。給油通路(70)に汲み上げられた潤滑油は、下方から上方に向かって流れた後、遠心力を受けて第2〜第5通路(70b〜70e)から駆動軸(23)の外周面に流出する。
-Cooling with lubricating oil-
When the drive shaft (23) rotates, the lubricating oil in the oil reservoir (17) is pumped up into the oil supply passage (70) inside the drive shaft (23) by the centrifugal pump (27). The lubricating oil pumped up in the oil supply passage (70) flows upward from below, and then receives centrifugal force and flows out from the second to fifth passages (70b to 70e) to the outer peripheral surface of the drive shaft (23). To do.
第2通路(70b)から流出した潤滑油は、第1環状溝(73)に溜まる。第1環状溝(73)に溜まった潤滑油は、フロントヘッド(31)の滑り軸受部(31a)の内周面に形成された図示しない螺旋溝を伝ってフロントヘッド(31)の上端まで導かれ、その際に、フロントヘッド(31)の滑り軸受部(31a)と駆動軸(23)の主軸部(24)との間の摺動面を潤滑すると共に冷却する。また、第1環状溝(73)に溜まった潤滑油は、上側ピストン(40)の上端面とフロントヘッド(31)の下端面との間の摺動面に流入し、該摺動面を潤滑すると共に冷却する。 The lubricating oil that has flowed out of the second passage (70b) accumulates in the first annular groove (73). The lubricating oil accumulated in the first annular groove (73) is guided to the upper end of the front head (31) through a spiral groove (not shown) formed on the inner peripheral surface of the sliding bearing (31a) of the front head (31). At that time, the sliding surface between the sliding bearing portion (31a) of the front head (31) and the main shaft portion (24) of the drive shaft (23) is lubricated and cooled. The lubricating oil accumulated in the first annular groove (73) flows into the sliding surface between the upper end surface of the upper piston (40) and the lower end surface of the front head (31), and lubricates the sliding surface. And cool down.
第3通路(70c)から流出した潤滑油は、第1縦溝(71)に溜まる。第1縦溝(71)に溜まった潤滑油は、駆動軸(23)の上側偏心部(25)と上側ピストン(40)の滑り軸受部との間の摺動面に流入し、該摺動面間を潤滑すると共に冷却する。また、第1縦溝(71)に溜まった潤滑油は、上側ピストン(40)の下端面とミドルプレート(33)の上端面との間の摺動面間に流入し、該摺動面を潤滑すると共に冷却する。 The lubricating oil that has flowed out of the third passage (70c) accumulates in the first vertical groove (71). The lubricating oil accumulated in the first vertical groove (71) flows into the sliding surface between the upper eccentric portion (25) of the drive shaft (23) and the sliding bearing portion of the upper piston (40), and the sliding Lubricate and cool between the surfaces. Further, the lubricating oil accumulated in the first vertical groove (71) flows into the sliding surface between the lower end surface of the upper piston (40) and the upper end surface of the middle plate (33). Lubricate and cool.
第4通路(70d)から流出した潤滑油は、第2縦溝(72)に溜まる。第2縦溝(72)に溜まった潤滑油は、駆動軸(23)の下側偏心部(26)と下側ピストン(50)の滑り軸受部との間の摺動面に流入し、該摺動面間を潤滑すると共に冷却する。また、第2縦溝(72)に溜まった潤滑油は、下側ピストン(50)の上端面とミドルプレート(33)の下端面との間の摺動面及び駆動軸(23)の下側偏心部(26)の下端面のスラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との間の摺動面間に流入し、各摺動面間を潤滑すると共に冷却する。 The lubricating oil that has flowed out of the fourth passage (70d) accumulates in the second vertical groove (72). The lubricating oil accumulated in the second vertical groove (72) flows into the sliding surface between the lower eccentric portion (26) of the drive shaft (23) and the sliding bearing portion of the lower piston (50), and Lubricate and cool between the sliding surfaces. The lubricating oil accumulated in the second vertical groove (72) is the sliding surface between the upper end surface of the lower piston (50) and the lower end surface of the middle plate (33) and the lower side of the drive shaft (23). It flows between the sliding surfaces between the thrust bearing surface (26a) at the lower end surface of the eccentric portion (26) and the upper end surface (35b) of the rear head (35), and lubricates and cools between the sliding surfaces.
第5通路(70e)から流出した潤滑油は、第2環状溝(74)に溜まる。第2環状溝(74)に溜まった潤滑油は、リアヘッド(35)の滑り軸受部(35a)と駆動軸(23)の主軸部(24)との間の摺動面及び駆動軸(23)の下側偏心部(26)の下端面のスラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との間の摺動面、即ち、スラスト軸受の摺動面間に流入し、各摺動面間を潤滑すると共に冷却する。 The lubricating oil that has flowed out of the fifth passage (70e) accumulates in the second annular groove (74). The lubricating oil accumulated in the second annular groove (74) is the sliding surface between the sliding bearing portion (35a) of the rear head (35) and the main shaft portion (24) of the drive shaft (23) and the drive shaft (23). Flows into the sliding surface between the thrust bearing surface (26a) at the lower end surface of the lower eccentric portion (26) and the upper end surface (35b) of the rear head (35), that is, between the sliding surfaces of the thrust bearing, Lubricate and cool between each sliding surface.
なお、上述のように、本実施形態1では、リアヘッド(35)の上端面の駆動軸(23)が挿通される孔部の周辺部の全周に溝部(61)を設けるのではなく、所定の角度範囲に円弧状の溝部(61)を形成して部分的に弾性軸受を構成している。ここで、弾性軸受を形成するための溝部(61)が環状に形成されている場合には、該溝部(61)において潤滑油から分離されたガス冷媒が、スラスト軸受の摺動面の全域に流入してしまう。しかしながら、上記構成によれば、所定の角度範囲のみに円弧状の溝部(61)を形成しているため、スラスト軸受の摺動面の所定の角度範囲以外の領域へのガス冷媒の流入を防止することができる。 As described above, in the first embodiment, the groove portion (61) is not provided on the entire periphery of the peripheral portion of the hole portion through which the drive shaft (23) on the upper end surface of the rear head (35) is inserted. An arc-shaped groove portion (61) is formed in the angle range to partially constitute an elastic bearing. Here, when the groove (61) for forming the elastic bearing is formed in an annular shape, the gas refrigerant separated from the lubricating oil in the groove (61) is spread over the entire sliding surface of the thrust bearing. Inflow. However, according to the above configuration, since the arc-shaped groove (61) is formed only in the predetermined angle range, the inflow of the gas refrigerant to the region other than the predetermined angle range of the sliding surface of the thrust bearing is prevented. can do.
また、上記回転式圧縮機(10)では、駆動軸(23)の回転角度が最小隙間角度θ(270度)以上360度未満である際には、高圧室(C22)の温度が最小隙間角度θ(270度)未満の回転角度の際よりも高温となる。そのため、スラスト軸受の摺動面の最小隙間角度θ(270度)以上360度未満の第1領域では、摺動が厳しくなり、焼き付きのおそれが上記第1領域に重ならない第2領域よりも各段に大きくなる。 In the rotary compressor (10), when the rotation angle of the drive shaft (23) is not less than the minimum clearance angle θ (270 degrees) and less than 360 degrees, the temperature of the high pressure chamber (C22) is the minimum clearance angle. The temperature becomes higher than that at the rotation angle of less than θ (270 degrees). Therefore, in the first region where the minimum clearance angle θ (270 degrees) and less than 360 degrees of the sliding surface of the thrust bearing is less than 360 degrees, the sliding becomes severe, and the risk of seizure is higher than each of the second regions where it does not overlap the first region. It grows in steps.
そこで、本実施形態1では、上述のように、円弧状の溝部(61)は、リアヘッド(35)の上端面における最小隙間角度θ(270度)以上360度未満の第1領域に重ならない第2領域の少なくとも一部に形成されている。言い換えると、溝部(61)は、リアヘッド(35)の上端面の最小隙間角度θ(270度)以上360度未満の第1領域には形成されていない。つまり、リアヘッド(35)の上端面において焼き付きのおそれが他の箇所よりも各段に高い第1領域には、上記円弧状の溝部(61)が形成されていない。そのため、リアヘッド(35)の上端面において焼き付きのおそれが他の箇所(第2領域)よりも各段に高い箇所(第1領域)に、上記溝部(61)において潤滑油から分離されたガス冷媒が流入することがなく、リアヘッド(35)の上端面の上記角度範囲が潤滑油によって十分に冷却されることとなる。 Therefore, in the first embodiment, as described above, the arc-shaped groove portion (61) does not overlap the first region of the minimum clearance angle θ (270 degrees) or more and less than 360 degrees on the upper end surface of the rear head (35). It is formed in at least a part of the two regions. In other words, the groove (61) is not formed in the first region of the minimum clearance angle θ (270 degrees) or more and less than 360 degrees of the upper end surface of the rear head (35). That is, the arc-shaped groove portion (61) is not formed in the first region where the risk of seizure on the upper end surface of the rear head (35) is higher in each step than in other locations. Therefore, the gas refrigerant separated from the lubricating oil in the groove (61) at a position (first area) where the risk of seizure on the upper end surface of the rear head (35) is higher in each step than the other positions (second area). Does not flow in, and the angle range of the upper end surface of the rear head (35) is sufficiently cooled by the lubricating oil.
−実施形態1の効果−
実施形態1によれば、リアヘッド(35)の駆動軸(23)を支持する軸受部(35a)のうちの90度を含む所定の角度範囲の部分を弾性軸受に構成した。つまり、下側ピストン(50)が下死点にある際には駆動軸(23)に加わる荷重が最大となるが、その際に駆動軸(23)に荷重が加わる方向に弾性軸受を設けたため、駆動軸(23)に加わる流体圧による荷重が最大となる回転角度において、弾性軸受によって駆動軸(23)を弾性的に支持することができる。従って、駆動軸(23)に加わる流体圧による荷重と共に駆動軸(23)の撓みが増大しても、下端板(35)の上端面と内周面とによって形成される角部が駆動軸の主軸部(24)に摺接する所謂角当たりを抑制することができる。その結果、角当たりによる接触面圧の増大を抑制でき、リアヘッド(35)の滑り軸受部(35a)における摺動損失及び摩耗の増大を抑制することができる。
-Effect of Embodiment 1-
According to the first embodiment, a portion in a predetermined angle range including 90 degrees in the bearing portion (35a) that supports the drive shaft (23) of the rear head (35) is configured as an elastic bearing. In other words, when the lower piston (50) is at the bottom dead center, the load applied to the drive shaft (23) becomes maximum, but at that time, the elastic bearing is provided in the direction in which the load is applied to the drive shaft (23). The drive shaft (23) can be elastically supported by the elastic bearing at the rotation angle at which the load due to the fluid pressure applied to the drive shaft (23) is maximized. Therefore, even if the deflection of the drive shaft (23) increases with the load due to the fluid pressure applied to the drive shaft (23), the corner formed by the upper end surface and the inner peripheral surface of the lower end plate (35) It is possible to suppress so-called corner contact that is in sliding contact with the main shaft portion (24). As a result, an increase in contact surface pressure due to corner contact can be suppressed, and an increase in sliding loss and wear in the sliding bearing portion (35a) of the rear head (35) can be suppressed.
また、実施形態1によれば、リアヘッド(35)の上端面における駆動軸(23)が挿通される孔部の周辺部の全周に溝を設けるのではなく、最小隙間角度以上360度未満の第1領域に重ならない第2領域の少なくとも一部であって90度を含む所定の角度範囲に円弧溝(61)を形成して部分的に弾性軸受を構成することとした。つまり、円弧溝(61)は、リアヘッド(35)の上端面において焼き付きのおそれが他の箇所よりも各段に高い最小隙間角度以上360度未満の第1領域には形成されていない。そのため、スラスト軸受の摺動面の焼き付きのおそれが高い箇所(第1領域)に潤滑油から分離されたガス冷媒が流入することを防止することができる。従って、スラスト軸受の摺動面を潤滑油によって十分に冷却して焼き付きを防止することができる。 In addition, according to the first embodiment, grooves are not provided in the entire periphery of the hole portion through which the drive shaft (23) is inserted in the upper end surface of the rear head (35), but the minimum clearance angle is less than 360 degrees. The arcuate groove (61) is formed in a predetermined angle range including at least a part of the second region that does not overlap with the first region and includes 90 degrees to partially constitute the elastic bearing. That is, the arc groove (61) is not formed in the first region where the risk of seizure on the upper end surface of the rear head (35) is higher than the minimum gap angle at each step and less than 360 degrees. Therefore, it is possible to prevent the gas refrigerant separated from the lubricating oil from flowing into a portion (first region) where there is a high risk of seizure of the sliding surface of the thrust bearing. Therefore, the sliding surface of the thrust bearing can be sufficiently cooled by the lubricating oil to prevent seizure.
つまり、実施形態1によれば、リアヘッド(35)の上端面において角当たりのおそれが他の箇所よりも各段に高い箇所には弾性軸受を形成する一方、焼き付きのおそれが他の箇所よりも各段に高い箇所には弾性軸受を形成するための溝を形成しないこととすることで、角当たりによるリアヘッド(35)の滑り軸受部(35a)の焼き付きとスラスト軸受の摺動面における焼き付きとを抑制することができる。従って、リアヘッド(35)の滑り軸受部(35a)及びスラスト軸受における摺動損失及び摩耗の増大を抑制することができる。 That is, according to the first embodiment, an elastic bearing is formed at a position where the risk of hitting the corners on the upper end surface of the rear head (35) is higher in each step than in other places, while the risk of seizure is higher than in other places. The groove for forming the elastic bearing is not formed at the high place in each step, and seizure of the sliding bearing portion (35a) of the rear head (35) due to corner contact and seizure on the sliding surface of the thrust bearing Can be suppressed. Accordingly, it is possible to suppress an increase in sliding loss and wear in the sliding bearing portion (35a) of the rear head (35) and the thrust bearing.
また、実施形態1では、リアヘッド(35)の上端面において比較的温度が低いために摺動による焼き付きが生じるおそれが低く、潤滑油による冷却の必要性の低い0度以上180度以下の角度範囲に円弧溝(61)を設けた。一方、高圧室(C22)の高い内圧によって駆動軸(23)に加わる荷重を受け止めるリアヘッド(35)の0度以上180度以下の角度範囲に円弧溝(61)を形成して弾性軸受を構成することとしている。そのため、実施形態1によれば、駆動軸(23)に加わる流体圧による荷重と共に駆動軸(23)の撓みが増大しても、リアヘッド(35)の上端面と内周面とによって形成される角部が駆動軸(23)の主軸部(24)に摺接する所謂角当たりを抑制することができる。また、円弧溝(61)がスラスト軸受の摺動面における比較的潤滑油による冷却の必要性が低い箇所に形成されている。そのため、円弧溝(61)において潤滑油に溶け込んでいたガス冷媒が分離されて摺動面に流入して該摺動面の潤滑油による冷却性能が低下したとしても、摺動面が焼き付くおそれが低い。従って、リアヘッド(35)の滑り軸受部(35a)及びスラスト軸受における摺動損失及び摩耗の増大を抑制することができる。 In the first embodiment, the upper end surface of the rear head (35) has a relatively low temperature, so that there is little risk of seizure due to sliding, and an angle range of 0 ° to 180 ° with a low need for cooling with lubricating oil. An arc groove (61) was provided on the surface. On the other hand, an elastic groove is formed by forming an arc groove (61) in an angle range of 0 degrees or more and 180 degrees or less of the rear head (35) that receives the load applied to the drive shaft (23) by the high internal pressure of the high pressure chamber (C22). I am going to do that. Therefore, according to the first embodiment, even if the deflection of the drive shaft (23) increases with the load due to the fluid pressure applied to the drive shaft (23), the upper end surface and the inner peripheral surface of the rear head (35) are formed. The so-called corner contact in which the corner portion is in sliding contact with the main shaft portion (24) of the drive shaft (23) can be suppressed. Further, the arc groove (61) is formed at a location where the need for cooling by the lubricating oil is relatively low on the sliding surface of the thrust bearing. Therefore, even if the gas refrigerant dissolved in the lubricating oil in the arc groove (61) is separated and flows into the sliding surface and the cooling performance of the sliding surface by the lubricating oil decreases, the sliding surface may be seized. Low. Accordingly, it is possible to suppress an increase in sliding loss and wear in the sliding bearing portion (35a) of the rear head (35) and the thrust bearing.
ところで、下側シリンダ室(C2)の高圧室(C22)において冷媒が昇圧されて吐出弁(57)が開くと、吐出ポート(56)を介して高圧室(C22)の圧縮冷媒が吐出される。このとき、吐出ポート(56)の容積分は冷媒が吐出されずに残るため、死容積となる。そのため、通常、リアヘッド(35)の吐出ポート(56)付近(0度付近)の領域は、厚みを可能な限り薄くして死容積を低減することとしているが、このような領域に円弧溝(61)を形成すると、さらに厚みが薄くなって強度を確保することができなくなるおそれがある。しかしながら、実施形態1によれば、リアヘッド(35)の上端面における50度以上180度以下の角度範囲に円弧溝(61)を設けることで、リアヘッド(35)の吐出ポート(56)からある程度離れた角度位置に円弧溝(61)を形成することとした。そのため、リアヘッド(35)の吐出ポート(56)付近の強度を確保することができる。 By the way, when the refrigerant is pressurized in the high pressure chamber (C22) of the lower cylinder chamber (C2) and the discharge valve (57) is opened, the compressed refrigerant in the high pressure chamber (C22) is discharged through the discharge port (56). . At this time, since the volume of the discharge port (56) remains without being discharged, it becomes a dead volume. For this reason, the area near the discharge port (56) (near 0 degrees) of the rear head (35) is usually made as thin as possible to reduce the dead volume. If 61) is formed, the thickness may be further reduced and the strength may not be ensured. However, according to the first embodiment, the arc groove (61) is provided in the angle range of 50 degrees or more and 180 degrees or less on the upper end surface of the rear head (35), so that it is separated from the discharge port (56) of the rear head (35) to some extent. The arc groove (61) was formed at the angular position. Therefore, the strength in the vicinity of the discharge port (56) of the rear head (35) can be ensured.
また、実施形態1では、圧縮機構(30)が2つのシリンダ室(C1,C2)を有する所謂2気筒の圧縮機構に構成されている。このような2気筒の圧縮機構では、1気筒の圧縮機構に比べて軸方向の長さが長くなるため、主軸受(フロントヘッド(31))と副軸受(リアヘッド(35))間の距離も長くなる。その結果、下側シリンダ室(C2)の高圧室(C22)の内圧による駆動軸(23)の撓みが1気筒の圧縮機構に比べて大きくなり、所謂角当たりが起こり易い。しかしながら、実施形態1では、ピストン(50)が下死点にある際に、駆動軸(23)に加わる荷重が最大となるが、その際に駆動軸(23)に荷重が加わる方向に弾性軸受を設けることとした。そのため、駆動軸(23)に加わる流体圧による荷重が最大となる回転角度において、弾性軸受によって駆動軸(23)を弾性的に支持することができる。従って、駆動軸(23)に加わる流体圧による荷重と共に駆動軸(23)の撓みが増大しても、リアヘッド(35)の上端面と内周面とによって形成される角部が駆動軸(23)の主軸部(24)に摺接する所謂角当たりを抑制することができる。 In the first embodiment, the compression mechanism (30) is a so-called two-cylinder compression mechanism having two cylinder chambers (C1, C2). In such a two-cylinder compression mechanism, the axial length is longer than that of the one-cylinder compression mechanism, so the distance between the main bearing (front head (31)) and the sub-bearing (rear head (35)) is also small. become longer. As a result, the deflection of the drive shaft (23) due to the internal pressure of the high pressure chamber (C22) of the lower cylinder chamber (C2) becomes larger than that of the compression mechanism of one cylinder, and so-called angular contact is likely to occur. However, in the first embodiment, when the piston (50) is at the bottom dead center, the load applied to the drive shaft (23) is maximized. In this case, the elastic bearing is applied in the direction in which the load is applied to the drive shaft (23). It was decided to provide. Therefore, the drive shaft (23) can be elastically supported by the elastic bearing at the rotation angle at which the load due to the fluid pressure applied to the drive shaft (23) is maximized. Therefore, even if the deflection of the drive shaft (23) increases with the load due to the fluid pressure applied to the drive shaft (23), the corner formed by the upper end surface and the inner peripheral surface of the rear head (35) is the drive shaft (23 ) So-called angular contact with the main shaft portion (24) can be suppressed.
《発明の実施形態2》
実施形態2の回転式圧縮機(10)は、実施形態1の溝部(61)の形成箇所を変更したものである。具体的には、図5に示すように、溝部(61)は、リアヘッド(35)の上端面において0度以上180度以下の角度範囲に形成されている。このように形成することとしても実施形態1と同様の効果を奏することができる。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
The rotary compressor (10) of the second embodiment is obtained by changing the location where the groove (61) of the first embodiment is formed. Specifically, as shown in FIG. 5, the groove (61) is formed in an angle range of 0 degrees or more and 180 degrees or less on the upper end surface of the rear head (35). Even if it forms in this way, there can exist an effect similar to Embodiment 1. FIG.
《その他の実施形態》
上記各実施形態では、回転式圧縮機(10)は、圧縮機構(30)が2つのシリンダ室(C1,C2)を有する所謂2気筒の圧縮機構に構成されていた。しかしながら、本発明に係る回転式圧縮機の圧縮機構は、下側シリンダ室(C2)のみを有する所謂1気筒の圧縮機構であってもよい。具体的には、下側シリンダ(34)は、上端がフロントヘッド(31)によって閉塞される一方、下端がリアヘッド(35)によって閉塞され、内部の閉空間によって下側シリンダ室(C2)が構成されるものであってもよい。このような1気筒の圧縮機構であってもリアヘッド(35)の上端面に平面視において円弧形状の溝部(61)を形成することにより、実施形態1と同様の効果を奏することができる。
<< Other Embodiments >>
In each of the above embodiments, the rotary compressor (10) is configured as a so-called two-cylinder compression mechanism in which the compression mechanism (30) has two cylinder chambers (C1, C2). However, the compression mechanism of the rotary compressor according to the present invention may be a so-called one-cylinder compression mechanism having only the lower cylinder chamber (C2). Specifically, the lower cylinder (34) is closed at the upper end by the front head (31) and closed at the lower end by the rear head (35), and the lower cylinder chamber (C2) is constituted by the internal closed space. It may be done. Even with such a one-cylinder compression mechanism, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by forming the arc-shaped groove portion (61) in a plan view on the upper end surface of the rear head (35).
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.
以上説明したように、本発明は、回転式圧縮機について有用である。 As described above, the present invention is useful for a rotary compressor.
10 回転式圧縮機
20 電動機(駆動機構)
23 駆動軸
24 主軸部
25 上側偏心部
26 下側偏心部(偏心部)
26a スラスト軸受面
30 圧縮機構
31 フロントヘッド(最上端板)
32 上側シリンダ
33 ミドルプレート(上端板)
34 下側シリンダ(シリンダ)
35 リアヘッド(下端板)
35a 軸受部
40 上側ピストン
41 上側ブレード
50 下側ピストン
51 下側ブレード
56 下側吐出ポート(吐出ポート)
57 吐出弁
61 溝部(円弧溝)
C1 上側シリンダ室
C2 下側シリンダ室(シリンダ室)
C11 低圧室
C12 高圧室
C21 低圧室
C22 高圧室
10 Rotary compressor
20 Electric motor (drive mechanism)
23 Drive shaft
24 Spindle part
25 Upper eccentric part
26 Lower eccentric part (Eccentric part)
26a Thrust bearing surface
30 Compression mechanism
31 Front head (top plate)
32 Upper cylinder
33 Middle plate (top plate)
34 Lower cylinder (cylinder)
35 Rear head (bottom plate)
35a Bearing part
40 Upper piston
41 Upper blade
50 Lower piston
51 Lower blade
56 Lower discharge port (discharge port)
57 Discharge valve
61 Groove (arc groove)
C1 Upper cylinder chamber
C2 Lower cylinder chamber (cylinder chamber)
C11 Low pressure chamber C12 High pressure chamber C21 Low pressure chamber C22 High pressure chamber
Claims (4)
上記偏心部(26)の外周を覆って筒状のシリンダ室(C2)を形成するシリンダ(34)と、上記シリンダ室(C2)内に配置されて上記偏心部(26)に外嵌されたピストン(50)と、該ピストン(50)の径方向に延びて上記シリンダ室(C2)を低圧室(C21)と高圧室(C22)とに仕切るブレード(51)と、上記シリンダ(34)の上端を閉塞する上端板(33)と、上記シリンダ(34)の下端を閉塞する下端板(35)とを有する圧縮機構(30)とを備え、
上記偏心部(26)の下端面に上記下端板(35)の上端面と摺接するスラスト軸受面(26a)が形成された回転式圧縮機であって、
上記下端板(35)の上端面における上記駆動軸(23)が挿通される孔部の周辺部には、上記駆動軸(23)の軸心から上記ブレード(51)に向かう角度を0度として該0度から該駆動軸(23)の回転方向に角度が増大するとした場合に、上記シリンダ(34)の内周面と上記ピストン(50)の外周面との間の隙間が最小となる最小隙間角度以上360度未満の第1領域に重ならない第2領域の少なくとも一部であって90度を含む所定の角度範囲に、周方向に延びて内周縁部に弾性軸受を形成する円弧溝(61)が形成されている
ことを特徴とする回転式圧縮機。 A drive mechanism (20) having a drive shaft (23) formed with an eccentric portion (26) and extending vertically;
A cylinder (34) that covers the outer periphery of the eccentric portion (26) to form a cylindrical cylinder chamber (C2), and is disposed in the cylinder chamber (C2) and is externally fitted to the eccentric portion (26). A piston (50), a blade (51) extending in the radial direction of the piston (50) to partition the cylinder chamber (C2) into a low pressure chamber (C21) and a high pressure chamber (C22), and the cylinder (34) A compression mechanism (30) having an upper end plate (33) for closing the upper end and a lower end plate (35) for closing the lower end of the cylinder (34);
A rotary compressor in which a thrust bearing surface (26a) that is in sliding contact with the upper end surface of the lower end plate (35) is formed on the lower end surface of the eccentric part (26),
The angle from the axial center of the drive shaft (23) toward the blade (51) is set to 0 degree at the periphery of the hole portion through which the drive shaft (23) is inserted in the upper end surface of the lower end plate (35). When the angle increases in the rotational direction of the drive shaft (23) from 0 degrees, the minimum gap between the inner peripheral surface of the cylinder (34) and the outer peripheral surface of the piston (50) is minimized. An arc groove (circular groove) extending in the circumferential direction and forming an elastic bearing at the inner peripheral edge within a predetermined angle range including 90 degrees that is at least part of the second area that does not overlap the first area of the gap angle of more than 360 degrees 61) A rotary compressor characterized by being formed.
上記円弧溝(61)は、上記下端板(35)の上端面における0度以上180度以下の角度範囲に形成されている
ことを特徴とする回転式圧縮機。 In claim 1,
The rotary compressor according to claim 1, wherein the arc groove (61) is formed in an angle range of 0 degrees to 180 degrees on the upper end surface of the lower end plate (35).
上記下端板(35)の360度未満の角度位置であって360度付近には、上記高圧室(C22)において圧縮された流体を吐出するための吐出ポート(56)が形成されると共に、該吐出ポート(56)の出口には該吐出ポート(56)を開閉する吐出弁(57)が設けられ、
上記円弧溝(61)は、上記下端板(35)の上端面における50度以上180度以下の角度範囲に形成されている
ことを特徴とする回転式圧縮機。 In claim 2,
A discharge port (56) for discharging the fluid compressed in the high pressure chamber (C22) is formed at an angular position of less than 360 degrees of the lower end plate (35) and in the vicinity of 360 degrees. A discharge valve (57) for opening and closing the discharge port (56) is provided at the outlet of the discharge port (56),
The arcuate groove (61) is formed in an angle range of 50 degrees or more and 180 degrees or less on the upper end surface of the lower end plate (35).
上記駆動軸(23)は、上記偏心部(26)の上方に上側偏心部(25)をさらに備え、
上記圧縮機構(30)は、上記上側偏心部(25)の外周を覆って筒状の上側シリンダ室(C1)を形成する上側シリンダ(32)と、該上側シリンダ室(C1)内に配置されて上記上側偏心部(25)に外嵌された上側ピストン(40)と、該上側ピストン(40)の径方向に延びて上記上側シリンダ室(C1)を低圧室(C11)と高圧室(C12)とに仕切る上側ブレード(41)と、上記上側シリンダ(32)の上端を閉塞する最上端板(31)とをさらに備え、上記上側シリンダ(32)の下端は上記上端板(33)によって閉塞されている
ことを特徴とする回転式圧縮機。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The drive shaft (23) further includes an upper eccentric part (25) above the eccentric part (26),
The compression mechanism (30) is disposed in the upper cylinder chamber (C1) and an upper cylinder (32) that covers the outer periphery of the upper eccentric portion (25) to form a cylindrical upper cylinder chamber (C1). The upper piston (40) externally fitted to the upper eccentric portion (25), and the upper cylinder chamber (C1) extending in the radial direction of the upper piston (40) are divided into the low pressure chamber (C11) and the high pressure chamber (C12). ) And an upper end plate (31) for closing the upper end of the upper cylinder (32), and the lower end of the upper cylinder (32) is closed by the upper end plate (33). A rotary compressor characterized by being made.
Priority Applications (1)
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JP2011248935A JP2013104360A (en) | 2011-11-14 | 2011-11-14 | Rotary compressor |
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JP2011248935A JP2013104360A (en) | 2011-11-14 | 2011-11-14 | Rotary compressor |
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JP2013104360A true JP2013104360A (en) | 2013-05-30 |
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ID=48624109
Family Applications (1)
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JP2011248935A Pending JP2013104360A (en) | 2011-11-14 | 2011-11-14 | Rotary compressor |
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- 2011-11-14 JP JP2011248935A patent/JP2013104360A/en active Pending
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