JP2604835B2 - 回転式圧縮機 - Google Patents

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、特に摺動損失の少ない構成に係わる。

従来の技術 従来の構成を第７図，第８図，第９図，第10図，第11
図を用いて説明する。

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,ベーン6,主軸受7,副軸受
８により構成される機械部本体９と連結している。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3dが形成されると共に、クランク
3cには給油孔3e,給油溝3fが設けられている。10はベー
ン背面に設けられたスプリングである。11a,11bはシリ
ンダ４内で、ローラ5,ベーン6,主軸受7,副軸受８により
構成される吸入室と圧縮室である。12はシャフト３と連
結する給油機構であり、シャフト３の穴3d,給油孔3e,給
油溝3fと連通すると共に、ローラ５の内周面とクランク
3c及び主軸受７は副軸受８で囲まれた空間12aとも連通
する。13はベーン６のローラ５との接触面に対し反対側
の背面と、シリンア４と主軸受７と副軸受８により構成
された背圧室である。又、主軸受７には第１の油通路7a
及び第３の油通路7bが設けられると共に、ベーン６にも
第２の油通路6aが設けられている。これらの油通路7a,7
b,6aは第９図に示す様にベーン６がクランク回転角度θ
＝0.2πの上死点Ａの近傍にあるときには、全てが連通
し、第８図と第10図に示す様にベーン６がクランク回転
角度θ＝πの下死点Ｂの近傍にあるときは、全てが連通
しない様に閉孔されている。

14は吸入管であり、副軸受8,シリンダ４の吸入通路15
を介して吸入室11aと連通している。16は吐出部であり
吐出弁（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は吐出管であり密閉シーケンス１内に開放
している。18は冷媒が一部溶け込んだ潤滑油である。

次に回転式圧縮機の圧縮機構について説明する。冷却
システム（図示せず）から冷媒ガスは、吸入管14,吸入
通路15より導かれシリンダ４内の吸入室11aに至る。吸
入室11aに至った冷媒ガスは、シャフト３のクランク3c
に回転自在に収納されたローラ５とベーン６により仕切
られた圧縮室11bで、電動機部２の回転に伴うシャフト
３の回転運動により漸次圧縮される。圧縮された冷媒ガ
スは、吐出部16,吐出弁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。

次に冷媒が一部溶け込んだ潤滑油18の流れについて説
明する。潤滑油18は供給機構12と穴3dを介して、シャフ
ト３と主軸受7,副軸受８間を潤滑し密閉ケーシング１の
下部に戻ると共に、一部は給油孔3e,給油溝3fよりロー
ラ５とクランク3c間を潤滑し、更に空間12aを介してロ
ーラ５の端面より圧縮室11bに入り、冷媒ガスと共に吐
出され密閉ケーシング１の下部に戻る。

ベーン６とシリンダ４間については、ベーン６が上死
点にきたとき、密閉ケーシング１下部の潤滑油18部と背
圧室13が油通路7a,7b,6aを介して連通し背圧室13内に高
圧の潤滑油18が流入する。そしてベーン６が往復摺動す
る間に、吸入室11a,圧縮室11bへと漏れベーン６とシリ
ンダ４間を潤滑すると共にシールしている。

ところで、上死点Ａ近傍で高圧の潤滑油を吸入した
後、ベーン６が上死点Ａ→下死点Ｂに動く間は、背圧部
Ｂと密閉ケーシング１下部の潤滑油18とは連通せず又背
圧室13の容積が増加するため背圧室13の圧力が低下し、
高圧圧力P_dと低圧圧力P_Sの中間圧力P_Mとなり、次に下死
点Ｂ→上死点Ａに動く間は同じく潤滑油18とは連通せず
又背圧室13の容積が減少するため背圧室13の圧力が再度
上昇し高圧圧力となる。

従って、背圧室13の圧力は、高圧圧力P_d〜中間圧力P_M
の間で変動するベーン６とローラ５が離れる限界圧力P_C
より大きい為にベーン６の背圧を常に高圧圧力P_dとする
場合に比べると、ベーン６とローラ５の接触荷重が軽減
し摺動損失が低下し、又信頼性が向上するとの効果があ
った。例えば、特開昭61−106992号公報にて示される。

発明が解決しようとする課題 この様な従来の構成では、一旦背圧室内に流入した潤
滑油は、ベーンとシリンダ間の隙間を介して一部が吸入
室や圧縮室に流出するが、隙間が小さいためにこの量は
僅かであり、また、背圧室内圧力は上死点で高圧圧力と
なるために、背圧室と潤滑油部が連通しても潤滑油が殆
ど補給されないことになる。従って、背圧室内は潤滑油
の出入りが少なく潤滑油の温度が上昇し、ベーンとシリ
ンダの摺動部の温度が上昇し、粘性低下による潤滑不良
等の課題があると共に、摩擦粉が背圧室内に蓄積し、そ
れが焼付きの原因となることの信頼性の点での課題があ
った。又、偏心量が小さい等の仕様においては上死点と
下死点位置での背圧室の容積度化が小さく、中間圧力P_M
がP_Cに近付くまで十分落ちない課題があった。

更に、下死点→上死点への行程では、背圧室内で圧縮
作用を行ない圧力がP_M→P_dに上昇するため余計なトルク
が必要となり、摺動損失の低減効果が少ない課題があっ
た。

本発明は、上記従来例の欠点を解消するものであり、
背圧室内の圧力を特に下死点の近傍位置で低下させるこ
とにより、下死点→上死点への圧縮に必要なトルクを減
らし性能の向上を図ると共に背圧室へ圧縮室内の潤滑油
を供給し、信頼性を確保することを目的としている。

課題を解決するための手段 本発明は、一端が背圧室に連通し、他端がローラの偏
心回転に伴い圧縮室と間欠的に連通する連通路を備えた
ものである。

作用 本発明は、上記した構成により、背圧室が圧縮行程中
の圧縮室と連通すると背圧室の冷媒と潤滑油が流出し背
圧室の圧力が低下すると共に、連通区間中に新しい潤滑
油が一部供給される。特に、背圧室と圧縮室を背圧室の
容積が最も大きい下死点位置で連通されることにより、
下死点→上死点での圧力が下り、圧縮トルクを減らすと
共に、背圧案内の潤滑油が少しづつ入れ替ることにな
り、信頼性を向上することができる。

実 施 例 以下本発明の一実施例を第１図から第６図にて説明す
る。尚、従来例と同一部分は同一符号を付し詳細な説明
を省略する。19は主軸受であり、従来と同様に主軸3aを
収納している。又主軸受19は、吸入室11a,圧縮室11bを
構成すると共に、クランク3cとローラ５に囲まれた空間
12aを構成する。又、20は背圧室である。

21は主軸受19に設けられた連通路であり、第一の開孔
部21aが背圧室20に常に連通すると共に、第２の開孔部2
1bが、ローラ５の回転に伴い開閉される位置に設置され
ている。

即ち、ローラ５が、クランク回転角度θ＝πの下死点
Ｂの近傍にあるときは、第２の開孔部21bは、圧縮室11b
と連通している。又、クランク回転角度θが、Ｂ点近傍
以外の点にあるときは、第２の開孔部21bは、ローラ５
の端面で閉止されている。

従来と同様に、冷媒ガスは、吸入管14,吸入通路15を
介して吸入室11aに吸入され、圧縮室11bにて圧縮された
後吐出部16,密閉ケーシング1,吐出管17を介して吐出さ
れる。

このとき、背圧室20は、クランク回転角度θ＝πの下
死点Ｂの近傍で、低圧圧力P_Sと高圧圧力P_dの中間の圧力
で、従来例の中間圧力P_Mより低く、限界圧力P_Cより僅か
に高い中間圧力P_M′にまで圧力が上昇している圧縮室11
bと連通する様に、第２の開孔部21bの位置が設定されて
いる。その結果、第２の開孔部21bが圧縮室11bと連通し
ている間に背圧室20の圧力は中間圧力P_M′にまで低下す
ると共に背圧室20内の潤滑油の一部が流出し、その後圧
縮室11b内の潤滑油が流入する。又、これ以外のクラン
ク回転角度の点においては、第２の連通路21bがローラ
５の端面により閉止されており、従ってその間の背圧室
20の圧力は、ベーン６の往復運動による背圧室20の容積
変化に伴い変化する。

従って、背圧室20の圧力は、ベーン５とベーン６が離
れる限界圧力であるP_Cより僅かに高く、従来の中間圧力
P_Mより十分低い中間圧力P_M′と高圧圧力P_dより僅かに低
い高圧圧力P_d′の間でコントロールされることになる。

従って、全てのクランク回転角度θの領域で、ベーン
６とローラ５の接触荷重が減少し従来より摺動損失が低
下する。又、背圧室20と圧縮室11bとの連通時に潤滑油
の流入，流出が起り、潤滑油の流れが形成されることに
なり、温度上昇による潤滑不良が防止でき、焼付きも防
止できる。

又、例えば密閉ケーシング内の高圧圧力の潤滑油を背
圧室に導入した後、低圧圧力や中間圧力の部屋と背圧室
を連通し背圧圧力を下げ且つ潤滑油を背圧室に供給する
方法に比べて、高低圧間の短絡回路が少なくてすみ、体
積効率が良好となる効果もある。

発明の効果 以上の説明から明らかな様に本発明は、シリンダと、
シリンダの両端に固定された主軸および副軸受と、主軸
受と副軸受内に回転自在に収納されクランクを有するシ
ャフトと、シャフトのクランクに嵌められシリンダ内を
偏心回転するローラと、シリンダの溝内を往復運動しロ
ーラと当接することによりシリンダ内を吸入室と圧縮室
に分割するベーンと、ベーンの背面に形成された背圧室
と、第１の開孔部が背圧部と連通し、第２の開孔部がロ
ーラの偏心回転に伴い圧縮室とに間欠的に連通する連通
路を備えたものであるから、摺動損失が低下し、体積効
率が良好で又潤滑不良、焼付き等の問題が減るため、効
率と信頼性の高い圧縮機を提供することができる。

【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縦断面
図、第２図は第１図のII−II′線におけるクランク角度
θ＝0,2πでの矢視図、第３図は同様にθ＝π/2での矢
視図、第４図は同じくθ＝πでの矢視図、第５図は同じ
くθ＝3/2πでの矢視図、第６図は第１図の実施例の連
通路の開閉状況図と背圧室圧力の変化曲線図、第７図は
従来の回転式圧縮機の縦断面図、第８図は第７図のIIX
−IIX′線における矢視図、第９図は従来の背圧室部の
上死点での断面図、第10図は従来の背圧室部の下死点で
の断面図、第11図は従来の油通路の開閉状況図と背圧室
圧力の変化曲線図である。 ３……シャフト、3c……クランク、４……シリンダ、５
……ローラ、６……ベーン、８……副軸受、11a……吸
入室、11b……圧縮室、19……主軸受、20……背圧室、2
1……連通路、21a……第１の開孔部、21b……第２の開
孔部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダと、前記シリンダの両端に固定さ
   れた主軸受および副軸受と、前記主軸受と副軸受内に回
   転自在に収納され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嵌められ前記シリンダ内を偏心回転
   するローラと、前記シリンダの溝内を往復運動し前記ロ
   ーラと当接することにより前記シリンダ内を吸入室と圧
   縮室に分割するベーンと、前記ベーンの背面に形成され
   た背圧室と、第１の開孔部が前記背圧室と連通し第２の
   開孔部が前記ローラの偏心回転に伴い前記圧縮室と間欠
   的に連通する連通路を備えた回転式圧縮機。