(57)【要約】【課題】従来のロータリ圧縮機に比して、上死点状態における高圧室側ブッシュの移動量を小さくでき、高圧室側ブッシュによる保持穴への衝突による異音や振動を軽減可能なロータリ圧縮機を提供する。【解決手段】内部空間に形成されたシリンダ室Ｂ１と、シリンダ室Ｂ１に外部から冷媒を吸入する吸入穴９ａと、シリンダ室Ｂ１の外側に設けられた保持穴９ｂとを有するシリンダ９と、シリンダ室Ｂ１内に配置されたローラ８ａと、ローラ８ａの外周面から保持穴９ｂ内を通過するように延在し、且つ、シリンダ室Ｂ１を、吸入穴９ａを介して冷媒を吸入する低圧室ＬＢ１と、冷媒を圧縮する高圧室ＨＢ１とに区画するブレード８ｂと、ブレード８ｂの両側において保持穴９ｂ内にそれぞれ配置された低圧室側ブッシュ１４と高圧室側ブッシュ１５とを備え、保持穴９ｂ内における高圧室側ブッシュ１５のブレード８ｂの延在方向についての移動可能距離は、保持穴９ｂ内における低圧室側ブッシュ１４のブレード８ｂの延在方向についての移動可能距離より短い。【選択図】図３
2010031690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間に形成されたシリンダ室と、前記シリンダ室に外部から冷媒を吸入する吸入穴と、前記シリンダ室の外側に設けられた保持穴とを有するシリンダと、
前記シリンダ室内に配置されたローラと、
前記ローラの外周面から前記保持穴内を通過するように延在し、且つ、前記シリンダ室を、前記吸入穴を介して前記冷媒を吸入する低圧室と、前記冷媒を圧縮する高圧室とに区画するブレードと、
前記ブレードの両側において前記保持穴内にそれぞれ配置された高圧室側ブッシュ及び低圧室側ブッシュとを備え、
前記保持穴内における前記高圧室側ブッシュの前記ブレードの延在方向についての移動可能距離は、前記保持穴内における前記低圧室側ブッシュの前記ブレードの延在方向についての移動可能距離より短いことを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項２】
前記保持穴は、平面視において略円形であると共に、
前記高圧室側ブッシュ及び低圧室側ブッシュのそれぞれの前記保持穴の内周面に対向した外周面は、平面視において略円形であって、
前記高圧室側ブッシュの外周面と前記保持穴の内周面との曲率半径の差は、前記低圧室側ブッシュの外周面と前記保持穴の内周面との曲率半径の差より小さいことを特徴とする請求項１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項３】
前記冷媒は、ＣＯ２冷媒であることを特徴とする請求項１または２に記載のロータリ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ室の外側の保持穴においてブレードの両側にそれぞれ配置されたブッシュを備えるロータリ圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のロータリ圧縮機は、ケーシングや、このケーシングで覆われた、油溜部、モータ、クランク軸、シリンダ及びピストンや、ケーシング上部に設けられた吐出管等で構成される。シリンダは、シリンダ室や、このシリンダ室から外周部に向けて貫通する吸入口を有している。また、シリンダ室の外側には、保持穴が設けられている。
【０００３】
ピストンは、シリンダ室の内部に配置されるローラや、このローラの外周面から保持穴の内部を延在するブレードを有している。そして、このローラ及びブレードによって、シリンダ室は、圧縮した冷媒を吐出弁の開閉によって吐出ポートから吐出する高圧室と、吸入口を介して冷媒を吸入する低圧室とに区画されている。このような構成によれば、モータを介したクランク軸の回転によって、低圧室に吸入された冷媒を高圧室で圧縮し、圧縮した冷媒を吐出ポートから吐出可能である。
【０００４】
また、保持穴には、ブレードの両側において、シリンダ室の高圧室側に配置されるブッシュ（以下、高圧室側ブッシュとする）と、シリンダ室の低圧室側に配置されるブッシュ（以下、低圧室側ブッシュとする）がそれぞれ配置されている。また、高圧室側ブッシュと保持穴の内周面との間に形成される隙間（以下、高圧室側ブッシュ隙間とする）と、低圧室側ブッシュと保持穴の内周面との間に形成される隙間（以下、低圧室側ブッシュ隙間とする）とは、略同じである（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１４７３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような従来のロータリ圧縮機では、上述した吐出弁が開いている状態（以下、吐出弁開状態という）では、高圧室の内部圧力は、ケーシングの内部圧力に比して高くなる。そして、この圧力差によって、高圧室側ブッシュは、ブレードの延在方向に押圧され、保持穴のケーシング側に向けて移動する。
【０００６】
一方、ローラが上死点に位置するとき（以下、上死点状態という）では、高圧室と低圧室が連通するので、高圧室の内部圧力は急激に低下し、高圧室の内部圧力とケーシングの内部圧力との圧力差が大きくなる。そして、この大きな圧力差によって、保持穴のケーシング側に位置していた高圧室側ブッシュは、ブレードの延在方向に押圧され、保持穴の高圧室側に向けて移動する。この移動によって、高圧室側ブッシュは保持穴の高圧室側の内周面に衝突し、その衝突力によって異音や振動が発生するという問題があった。
【０００７】
そこで、この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、従来のロータリ圧縮機に比して、上死点状態における高圧室側ブッシュの移動量を小さくでき、高圧室側ブッシュによる保持穴への衝突による異音や振動を軽減可能なロータリ圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係るロータリ圧縮機は、内部空間に形成されたシリンダ室と、シリンダ室に外部から冷媒を吸入する吸入穴と、シリンダ室の外側に設けられた保持穴とを有するシリンダと、シリンダ室内に配置されたローラと、ローラの外周面から保持穴内を通過するように延在し、且つ、シリンダ室を、吸入穴を介して冷媒を吸入する低圧室と、冷媒を圧縮する高圧室とに区画するブレードと、ブレードの両側において保持穴内にそれぞれ配置された高圧室側ブッシュ及び低圧室側ブッシュとを備え、保持穴内における高圧室側ブッシュのブレードの延在方向についての移動可能距離は、保持穴内における低圧室側ブッシュのブレードの延在方向についての移動可能距離より短い。
【０００９】
このロータリ圧縮機では、高圧室側ブッシュ隙間は、低圧側ブッシュ隙間に比して小さい。したがって、高圧室側ブッシュ隙間と低圧側ブッシュ隙間が略同じである従来のロータリ圧縮機に比して、高圧室側ブッシュの移動距離を小さくできる。このため、従来のロータリ圧縮機に比して、上死点状態における高圧室側ブッシュによる保持穴への衝突力を小さくでき、衝突時の異音や振動を軽減できる。
【００１０】
第２の発明に係るロータリ圧縮機は、第１の発明に係るロータリ圧縮機において、保持穴は、平面視において略円形であると共に、高圧室側ブッシュ及び低圧室側ブッシュのそれぞれの保持穴の内周面に対向した外周面は、平面視において略円形であって、高圧室側ブッシュの外周面と保持穴の内周面との曲率半径の差は、低圧室側ブッシュの外周面と保持穴の内周面との曲率半径の差より小さい。
【００１１】
このロータリ圧縮機では、高圧室側ブッシュの外周面と保持穴の内周面との曲率半径の差を、低圧室側ブッシュの外周面と保持穴の内周面との曲率半径の差より小さくできるため、保持穴内における高圧室側ブッシュのブレードの延在方向についての移動可能距離を、保持穴内における低圧室側ブッシュのブレードの延在方向についての移動平均距離よりも容易に短くできる。
【００１２】
第３の発明に係るロータリ圧縮機は、第１または第２の発明に係るロータリ圧縮機において、シリンダ室に外部から吸入される冷媒はＣＯ２冷媒である。
【００１３】
このロータリ圧縮機では、外部からシリンダ室にＣＯ２冷媒が吸入される。一般的に、ＣＯ２冷媒は他の冷媒に比して圧力が高く、吐出弁開状態において高圧室側ブッシュが保持穴に衝突する力は、他の冷媒に比して大きくなる。この点、本発明では、従来のロータリ圧縮機に比して高圧室側ブッシュの移動距離を小さくできるため、衝突時の異音や振動を軽減できる点で特に有効である。
【発明の効果】
【００１４】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
第１の発明では、高圧室側ブッシュ隙間と低圧側ブッシュ隙間が略同じである従来のロータリ圧縮機に比して、高圧室側ブッシュの移動距離を小さくできる。このため、従来のロータリ圧縮機に比して、上死点状態における高圧室側ブッシュによる保持穴への衝突力を小さくでき、衝突時の異音や振動を軽減できる。
【００１６】
また、第２の発明では、高圧室側ブッシュの外周面と保持穴の内周面との曲率半径の差を、低圧室側ブッシュの外周面と保持穴の内周面との曲率半径の差より小さくできるため、保持穴内における高圧室側ブッシュのブレードの延在方向についての移動可能距離を、保持穴内における低圧室側ブッシュのブレードの延在方向についての移動平均距離よりも容易に短くできる。
【００１７】
また、第３の発明では、外部からシリンダ室にＣＯ２冷媒が吸入される。一般的に、ＣＯ２冷媒は他の冷媒に比して圧力が高く、上死点状態において高圧室側ブッシュが保持穴に衝突する力は、他の冷媒に比して大きくなる。この点、本発明では、従来のロータリ圧縮機に比して高圧室側ブッシュの移動距離を小さくできるため、衝突時の異音や振動を軽減できる点で特に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて、本発明に係るロータリ圧縮機の実施形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係るロータリ圧縮機の断面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。以下、図１〜図３を参照して、ロータリ圧縮機１について詳細に説明する。
【００２０】
図１に示すように、ロータリ圧縮機１は、１シリンダ型ロータリ圧縮機であって、密閉ケーシング２と、密閉ケーシング２内に配置される駆動機構３及び圧縮機構４とを備えている。このロータリ圧縮機１は、いわゆる高圧ドーム型の圧縮機であって、密閉ケーシング２内において、圧縮機構４が駆動機構３の下側に配置される。また、密閉ケーシング２の下部には、圧縮機構４の各摺動部に供給される潤滑油５が貯留されている。
【００２１】
駆動機構３は、圧縮機構４を駆動するために設けられており、駆動源となるモータ６と、モータ６に取り付けられるシャフト７とを備えている。
【００２２】
モータ６は、ロータ６ａと、このロータ６ａの径方向外側にエアギャップを介して配置されるステータ６ｂとを有している。このロータ６ａには、シャフト７が回転可能に取り付けられている。そして、ロータ６ａは、積層された電磁鋼板からなるロータ本体と、このロータ本体に埋設された磁石とを有している。また、ステータ６ｂは、鉄からなるステータ本体と、このステータ本体に巻回されたコイルとを有している。モータ６は、コイルに電流を流すことによってステータ６ｂに発生する電磁力により、ロータ６ａをシャフト７と共に回転させる。
【００２３】
シャフト７は、上記したロータ６ａと共に回転することによって、圧縮機構４のローラ８ａを回転させる。このシャフト７には、後述するシリンダ９のシリンダ室Ｂ１内に位置するように偏心部７ａが設けられている。偏心部７ａには、ローラ８ａが装着されている。これにより、シャフト７の回転に伴って、偏心部７ａに装着されるローラ８ａがシリンダ室Ｂ１で回転可能である。
【００２４】
一方、圧縮機構４は、アキュムレータ（図示せず）から吸入穴９ａ（図３参照）を介して吸入したＣＯ２冷媒（以下、冷媒と略記する）を圧縮及び吐出するために設けられている。この圧縮機構４により吐出された冷媒は、駆動機構３のステータ６ｂとロータ６ａとの間のエアギャップを通過して、駆動機構３を冷却した後、吐出管１０から吐出される。この圧縮機構４は、駆動機構３のシャフト７の回転軸に沿って上から下に向かって、フロントマフラ１１と、フロントヘッド１２と、シリンダ９と、ローラ８ａと、リアヘッド１３とを有している。
【００２５】
フロントマフラ１１は、フロントヘッド１２との間にマフラ空間Ａ１を形成して、冷媒の吐出に伴う騒音の低減を図っている。このフロントマフラ１１は、ハット形状であって、フロントヘッド１２の弁収容室１２ｄ（図２参照）を閉塞するように取り付けられる。
【００２６】
フロントヘッド１２は、シリンダ９の上側に配置され、シリンダ９のシリンダ室Ｂ１の上方の開口を閉塞する。図２に示すように、フロントヘッド１２は、シャフト７が嵌挿される軸受け穴１２ａを有する円板状の本体部１２ｂと、軸受け穴１２ａを囲むように本体部１２ｂから上方に突出する環状のボス部１２ｃとを有している。
【００２７】
そして、本体部１２ｂには、上方が開口した凹状の弁収容室１２ｄと、弁収容室１２ｄに連通する吐出ポート１２ｅとが形成されている。これにより、シリンダ９のシリンダ室Ｂ１におけるローラ８ａの回転駆動によって圧縮された冷媒は、吐出ポート１２ｅを介して弁収容室１２ｄに導かれる。そして、弁収容室１２ｄ内の冷媒は、上記したマフラ空間Ａ１を介して、フロントマフラ１１に形成される吐出穴（図示せず）から吐出される。また、弁収容室１２ｄ内には、吐出ポート１２ｅの出口を開閉する吐出弁１２ｆと、吐出弁１２ｆの開放を規制する押え部材（図示せず）とが設けられている。
【００２８】
図３に示すように、シリンダ９には、シャフト７の回転に伴って偏心運動するローラ８ａが配置されるシリンダ室Ｂ１が設けられる。このシリンダ室Ｂ１とマフラ空間Ａ１とは、吐出ポート１２ｅ（図２参照）を介して連通される。したがって、シャフト７の偏心部７ａに装着されるローラ８ａの偏心運動によって圧縮された冷媒は、シリンダ室Ｂ１から吐出ポート１２ｅを介してマフラ空間Ａ１に導かれる。
【００２９】
シリンダ９には、外周部からシリンダ室Ｂ１に貫通する吸入穴９ａが形成されている。シリンダ室Ｂ１には、この吸入穴９ａを介して外部から冷媒が吸入される。また、シリンダ室Ｂ１の外側には、保持穴９ｂが形成されている。
【００３０】
ローラ８ａの外周面には、保持穴９ｂの内部を通過するように延在するブレード８ｂが形成されている。そして、ローラ８ａ及びブレード８ｂによって、ピストン８が形成されている。
【００３１】
シリンダ室Ｂ１は、ブレード８ｂによって、吸入穴９ａを介して冷媒を吸入する低圧室ＬＢ１と、吸入された冷媒を圧縮する高圧室ＨＢ１とに区画される。保持穴９ｂの低圧室ＬＢ１側及び高圧室ＨＢ１側には、それぞれ、低圧室側ブッシュ１４及び高圧室側ブッシュ１５が配置されている。
【００３２】
吐出ポート１２ｅ（図３参照）の出口を開閉する吐出弁１２ｆ（図３参照）が開いた状態（以下、吐出弁開状態という）では、高圧室ＨＢ１の内部圧力は、ケーシング２（図１参照）の内部圧力に比して高くなる。そして、この圧力差によって、高圧室側ブッシュ１５は、ブレード８ｂの延在方向に押圧され、保持穴９ｂのケーシング２側に向けて移動する。
【００３３】
一方、ローラ８ａが上死点に位置するとき（以下、上死点状態という）では、高圧室と低圧室が連通するので、高圧室ＨＢ１の内部圧力は急激に低下し、高圧室ＢＨ１の内部圧力とケーシング２の内部圧力との圧力差が大きくなる。そして、この大きな圧力差によって、保持穴９ｂのケーシング２側に位置していた高圧室側ブッシュ１５は、ブレード８ｂの延在方向に押圧され、保持穴９ｂの高圧室ＢＨ１側に向けて移動する。この移動によって、高圧室側ブッシュ１５は保持穴９ｂの高圧室ＢＨ１側の内周面に衝突する。
【００３４】
図４は、図３に示した低圧室側ブッシュ１４及び高圧室側ブッシュ１５周辺の拡大図である。図に示す符号Ｒ穴、ＲＬＢ、ＲＨＢは、保持穴９ｂの内周面、低圧室側ブッシュ１４の外周面、高圧室側ブッシュ１５の外周面の曲率半径をそれぞれ示している。同図に示すように、曲率半径ＲＬＢ、ＲＨＢは、いずれも曲率半径Ｒ穴より小さく、且つ、曲率半径ＲＨＢと曲率半径Ｒ穴との差（高圧室側ブッシュ隙間）は、曲率半径ＲＬＢと曲率半径Ｒ穴との差（低圧室側ブッシュ隙間）より小さい。
【００３５】
本発明のロータリ圧縮機１では、高圧室側ブッシュ隙間と低圧室側ブッシュ隙間が略同じである従来のロータリ圧縮機に比して、吐出弁開状態における高圧室側ブッシュ１５の移動距離を小さくできる。このため、高圧室側ブッシュ１５による保持穴９ｂの高圧室ＢＨ１側への衝突力を小さくできる。この結果、本発明のロータリ圧縮機１では、従来のロータリ圧縮機に比して、衝突時の異音や振動を軽減できる。
【００３６】
また、一般的に、シリンダ９の剛性は吸入穴９ａの周辺で弱まるため、吸入穴９ａの周辺ではシリンダ９が変形しやすい。そのため、この変形による保持穴９ｂへの影響を考慮すれば、ある程度の低圧室側ブッシュ隙間を確保する必要がある。この点、本発明では、曲率半径ＲＬＢと曲率半径Ｒ穴の差を、曲率半径ＲＨＢと曲率半径Ｒ穴との差より大きくできる。換言すれば、低圧側ブッシュ隙間を高圧室側ブッシュ隙間に比して大きくできる。このため、本発明では、低圧側ブッシュ隙間を、シリンダ９の変形による保持穴９ａへの影響を考慮した適切な大きさに保つことができる。
【００３７】
以上、この実施形態では、従来のロータリ圧縮機に比して、上死点状態における高圧室側ブッシュ１５の移動量を小さくできる。したがって、高圧室側ブッシュ１５による保持穴９ａの高圧室ＢＨ１側への衝突力を小さくできる。このため、従来のロータリ圧縮機に比して、衝突時の異音や振動を軽減できる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明を利用すれば、従来のロータリ圧縮機に比して、上死点状態における高圧室側ブッシュの移動量を小さくでき、高圧室側ブッシュによる保持穴への衝突による異音や振動を軽減可能なロータリ圧縮機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係るロータリ圧縮機の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図４】図３に示した低圧室側ブッシュ及び高圧室側ブッシュ周辺の拡大図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  ロータリ圧縮機
２  密閉ケーシング
３  駆動機構
４  圧縮機構
８  ピストン
８ａ  ローラ
８ｂ  ブレード
９  シリンダ
９ａ  吸入穴
９ｂ  保持穴
１４  低圧室側ブッシュ
１５  高圧室側ブッシュ
Ａ１  マフラ空間
Ｂ１  シリンダ室
ＬＢ１  低圧室
ＨＢ１  高圧室
【図１】
2010031690.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2010031690.tif 000006