(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が高圧に保持されたケーシング（２）と、
前記ケーシング（２）内に配置され、ブレード（２１ｂ）を有する回転ピストン（１２ｂ）が収容されるシリンダ室（１３，１３ｂ）と、前記回転ピストン（１２ｂ）から離れた側の前記ブレード（２１ｂ）の端部近傍に設けられたブレード背後空間（２０）とを含むシリンダ（８ｂ）と、
前記シリンダ室（１３，１３ｂ）を閉塞するとともに前記シリンダ（８ｂ）を上下から挟持するように設けられたフロントヘッド（７）およびリアヘッド（１０）とを備え、
前記ケーシング（２）内には前記リアヘッド（１０）が浸される油溜（３０）があり、
前記フロントヘッド（７）により前記ブレード背後空間（２０）の一端を閉塞する一方で、前記リアヘッド（１０）側からのみ前記ブレード背後空間（２０）を前記油溜（３０）と常時連通させることを特徴とする、ロータリ圧縮機。
【請求項２】
前記ブレード背後空間（２０）直下に位置する前記リアヘッド（１０）に貫通孔（１９）を設けることにより、前記ブレード背後空間（２０）を前記油溜（３０）と連通させる、請求項１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項３】
前記ブレード背後空間（２０）直下に位置する前記リアヘッド（１０）の外周縁（１０ａ）を前記シリンダ室（１３）から最も離れた前記ブレード背後空間（２０）の外端部（２０ａ）よりも前記シリンダ室（１３）側に配置することにより、前記ブレード背後空間（２０）を前記油溜（３０）と連通させる、請求項１に記載のロータリ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷暖房用空調機や冷凍機などに使用されるロータリ圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来のロータリ圧縮機内に配置される圧縮部１１の内部構造を示す断面図である。図７は、図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【０００３】
図６に示されるように、シリンダ８は、円筒形状のシリンダ室１３ａと、このシリンダ室１３ａ内に開口する吸入ポート２４と、吐出ポート２７と、ブレード背後空間２０とを有する。シリンダ室１３ａ内には、半径方向に延びるブレード２１ａを有する円筒形状の回転ピストン１２ａが配置される。回転ピストン１２ａの内周には、偏心部１４ａを有するクランク軸６が嵌着されている。ブレード背後空間２０とシリンダ室１３ａとの間には、ブレード２１ａを揺動自在かつ進退自在に支持する半円形状の１対の揺動ブッシュ２３が設けられる。また、吐出ポート２７の先端には弁２８が設けられる。
【０００４】
次に、図７を用いて、図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面構造について説明する。図７に示されるように、回転ピストン１２ａと同一構造の回転ピストン１２ｂが軸方向に間隔をあけて配置され、上記のシリンダ室１３ａと同一形状のシリンダ室１３ｂ内に回転ピストン１３ｂが配置される。この回転ピストン１２ｂは板状のブレード２１ｂを有している。また、回転ピストン１２ｂの内周には偏心部１４ｂを有するクランク軸６が嵌着される。回転ピストン１２ａと回転ピストン１２ｂの間には、ミドルプレート９が配置され、回転ピストン１２ａ，１２ｂを上下から挟持するようにフロントヘッド７とリアヘッド１０とが設けられる。ブレード背後空間２０は、このフロントヘッド７と、リアヘッド１０と、シリンダ８とによって規定され、図７に示されるように密閉空間となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにブレード背後空間２０は密閉空間とされていたため、ブレード背後空間２０内は、図６に示される高圧の圧縮室２６と低圧の吸入室２５との間の中間圧となる。それは、ガス冷媒がブレード２１ａと揺動ブッシュ２３との界面を通って圧縮室２６内からブレード背後空間２０内に洩れるからである。
【０００６】
一方、ブレード２１ａと１対の揺動ブッシュ２３との間の潤滑は、シリンダ室１３ａ内に供給された潤滑油が圧縮室２６とブレード背後空間２０との間の差圧およびブレード背後空間２０と吸入室２５との間の差圧によりブレード２５ａと１対の揺動ブッシュ２３との間にそれぞれ供給されることにより行なわれる。このとき、圧縮室２６内が高圧であるため、ブレード２１ａは吸入室２５側に位置する揺動ブシュ２３に押付けられる。そのため、中間圧であるブレード背後空間２０と吸入室２５との間の差圧のみでは、吸入室２５側に位置するブレード２１ａと揺動ブッシュ２３との間の界面に十分に潤滑油を供給できないという問題があった。この問題を回避すべく回転ピストン１２ａの表面に設けられた段差を大きくすることによりフロントヘッド７あるいはリアヘッド１０と回転ピストン１２ａとの間の隙間を拡げ、シリンダ室１３ａ内への給油量を確保することも考えられるが、このように隙間を拡げることによりガス冷媒の洩れが増大するという問題が新たに生じる。
【０００７】
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る。この発明の目的は、ガス冷媒の洩れを効果的に抑制するとともにブレードと揺動ブッシュとの間に潤滑油を効率的に供給可能なロータリ圧縮機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に記載のロータリ圧縮機は、内部が高圧に保持されたケーシングと、ケーシング内に配置され、ブレードを有する回転ピストンが収容されるシリンダ室と、回転ピストンから離れた側のブレードの端部近傍に設けられたブレード背後空間とを含むシリンダと、シリンダ室を閉塞するとともにこのシリンダを挟持するように設けられたフロントヘッドおよびリアヘッドとを備える。上記のケーシング内にはリアヘッドが浸される油溜があり、フロントヘッドによりブレード背後空間の一端を閉塞する一方で、リアヘッド側からのみブレード背後空間を油溜と常時連通させる。
【０００９】
また、請求項２に記載のロータリ圧縮機では、ブレード背後空間直下に位置するリアヘッドに貫通孔を設けることにより、ブレード背後空間を油溜と連通させる。
【００１０】
また、請求項３に記載のロータリ圧縮機では、ブレード背後空間直下に位置するリアヘッドの外周縁をシリンダ室から最も離れたブレード背後空間の外端部よりもシリンダ室側に配置することにより、ブレード背後空間を油溜と連通させる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５を用いて、この発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１におけるロータリ圧縮機１を示す断面図である。図１を参照して、密閉されかつ内部が高圧に保持されたケーシング２内には、電動要素となるモータ５と圧縮要素となる圧縮部１１とが配置されている。モータ５は、固定子３と回転子４とを有する。固定子３は、ケーシング２の内壁に取付けられかつ磁束線を通しやすい材料よりなる筒状のステータコア３ａと、ステータコア３ａの上下両端の各々に配設されたコイル３ｂとを有する。回転子４は、永久磁石からなり、固定子３の中央空間部にエアギャップ１７を介在して設けられている。
【００１３】
回転子４にはクランク軸６が圧入されており、このクランク軸６を介してモータ５と圧縮部１１とが連結される。圧縮部１１は、この場合であれば２つのシリンダ８ａ，８ｂを有している。この２つのシリンダ８ａ，８ｂは、それぞれシリンダ室１３ａ，１３ｂを有する。また、この２つのシリンダ８ａ，８ｂ間にはミドルプレート９が配置され、シリンダ室１３ａ，１３ｂを閉塞するとともに２つのシリンダ８ａ，８ｂを上下から挟持するようにフロントヘッド７とリアヘッド１０とがそれぞれ設けられる。
【００１４】
シリンダ室１３ａ内には偏心部１４ａを介在してクランク軸６の外周に取付けられた回転ピストン１２ａが配置され、シリンダ室１３ｂ内には偏心部１４ｂを介在してクランク軸６の外周に取付けられた回転ピストン１２ｂが配置される。シリンダ８ａ，８ｂには、ガス冷媒をシリンダ室１３ａ，１３ｂ内にそれぞれ送り込むための吸入管１５ａ，１５ｂが接続されている。
【００１５】
また、フロントヘッド７の上端面には、圧縮後のガス冷媒をケーシング２内に吐出する際の騒音を抑制するための吐出マフラー１６ａが取付けられている。また、リアヘッド１０の下端面には吐出マフラー１６ｂが取り付けられている。なお、ケーシング２には、高圧に圧縮されたガス冷媒を外部に吐出するための吐出管１８が取付けられている。また、ケーシング２の底部には、リアヘッド１０等が浸される油溜３０がある。
【００１６】
次に、図２と図３を用いて、この実施の形態１におけるロータリ圧縮機１の特徴部分について説明する。図２は、図１における矢印Ａに従って見たロータリ圧縮機１の底面図である。なお、図１には、図示の便宜上、後述する貫通孔１９は示していない。
【００１７】
図２を参照して、シリンダ室１３ｂ内に配置される回転ピストン１２ｂは、その外周から突出するブレード２１ｂを有する。回転ピストン１２ｂから離れた側のブレード２１ｂの端部近傍にブレード背後空間２０が設けられる。ブレード２１ｂは、ブレード背後空間２０とシリンダ室１３ｂとの間に配置される１対の揺動ブッシュ２３によって進退自在に挟持される。また、揺動ブッシュ２３は、ブレード２１ｂを挟持した状態で揺動可能にシリンダ８ｂに嵌入されている。そして、リアヘッド１０に、ブレード背後空間２０に連通する貫通孔１９が設けられる。
【００１８】
図３には、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面構造が示されている。この図３に示されるように、ブレード背後空間２０は、シリンダ室１３ａ内に配置される回転ピストン１２ａが有するブレード２１ａの背後からシリンダ室１３ｂ内に配置される回転ピストン１２ｂが有するブレード２１ｂの背後へと延在しており、このブレード背後空間２０とケーシング２の内部空間とを連通させるようにリアヘッド１０に貫通孔１９が設けられている。リアヘッド１０は、図１に示されるように、通常油溜３０内に配置されているので、図３に示される矢印に従って油溜３０からブレード背後空間２０内に油が供給される。
【００１９】
それにより、ブレード背後空間２０を高圧の油で充填することができ、揺動ブッシュ２３とブレード２１ａ，２１ｂとの間に直接かつ効率的に潤滑油を供給することが可能となる。その結果、ブレード２１ａ，２１ｂと揺動ブッシュ２３との間の潤滑性を向上させることが可能となる。
【００２０】
また、上記のようにブレード２１ａ，２１ｂと揺動ブッシュ２３との間に効率的に油を供給できるので、回転ピストン１２ａ，１２ｂの表面に給油確保のために設けられる段差を低減することが可能となる。それにより、ガス冷媒の洩れを低減することが可能となる。
【００２１】
さらに、ブレード背後空間２０を高圧の油で充填することにより、揺動ブッシュ２３の挙動をも安定させることができ、揺動ブッシュ２３の挙動が不安定なことに起因する音の発生をも効果的に抑制することが可能となる。
【００２２】
さらに、図３に示されるように、リアヘッド１０側にのみ貫通孔１９を設けフロントヘッド７側は閉塞することにより、ブレード２１ａ，２１ｂの往復運動による油面の乱れや油上がりの増加をも効果的に抑制することが可能となる。
【００２３】
さらに、ケーシング２内における油面がリアヘッド１０の底面１０ｂより下に移動するまでブレード背後空間２０を高圧の油溜として維持できるので、シリンダ８ａ，８ｂの位置を高くすることやケーシング２内に導入される油量を低減することも可能となる。
【００２４】
（実施の形態２）
次に、図４および図５を用いて、この発明の実施の形態２について説明する。図４は、この発明の実施の形態２におけるロータリ圧縮機１を示す断面図である。図５は、図４における矢印Ａに従って見たロータリ圧縮機１の底面図である。
【００２５】
図４を参照して、本実施の形態２では１シリンダ型のロータリ圧縮機１に本発明の思想を適用した場合が示されている。具体的には、圧縮部１１は、１つのシリンダ室１３を取囲む１つのシリンダ８と、このシリンダ８を上下から挟持するように設けられるフロントヘッド７およびリアヘッド１０とを備える。シリンダ室１３内には偏心部１４を介してクランク軸６に取付けられた回転ピストン１２が配置される。シリンダ室１３内には吸入管１５からガス冷媒が送り込まれ、フロントヘッド７の上端面には吐出マフラー１６が取付けられる。それ以外の構成に関しては図１に示される実施の形態１の場合と同様である。
【００２６】
本実施の形態２では、リアヘッド１０の外周縁１０ａに本発明特有の加工を施すことを重要な特徴としている。この特徴について図５を用いて説明する。図５に示されるように、リアヘッド１０の外周縁１０ａがブレード背後空間２０の直下に位置するようにリアヘッド１０の外周にラウンド加工が施されている。このような加工を施すことにより、上記の実施の形態１の場合と同様に、ブレード背後空間２０内に油溜３０から油を供給することが可能となり、ブレード背後空間２０を高圧の油で充填することが可能となる。それにより、上記の実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。
【００２７】
なお、リアヘッド１０の外周縁１０ａは、シリンダ室１３から最も離れたブレード背後空間２０の外端部２０ａよりもシリンダ室１３側に配置されればよく、図５に示される場合に限られない。また、図５に示されるように、リアヘッド１０の全周についてラウンド加工を施すことは必ずしも必要でなく、ブレード背後空間２０の直下に位置するリアヘッド１０の外周縁１０ａにのみ加工を施してもよい。さらに、上記の実施の形態２に開示された思想は２シリンダ型のロータリ圧縮機にも適用可能である。また、前述の実施の形態１における思想についても、１シリンダ型のロータリ圧縮機に適用可能である。
【００２８】
以上のようにこの発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１に記載のロータリ圧縮機では、リアヘッド側からブレード背後空間と油溜とを連通させている。ロータリ圧縮機のケーシング内は高圧に保持されているので、このようにブレード背後空間と油溜とを連通させることによりブレード背後空間を高圧の油で充填することが可能となる。それにより、ブレード背後空間とシリンダ室との間にブレードを挟持するように配置される１対の揺動ブッシュとブレードとの間に油を直接かつ効率的に供給することが可能となる。その結果、揺動ブッシュとブレードとの間の潤滑性を従来例よりも著しく向上させることが可能となる。また、このように揺動ブッシュとブレードとの間に油を効率的に供給できるので、シリンダ室内への給油を確保すべく回転ピストン表面に設けられる段差を低減することが可能となる。それにより、ガス冷媒の洩れをも効果的に抑制することが可能となる。さらに、ブレード背後空間を高圧の油で充填できるので、シリンダ室内の圧力変化に伴う揺動ブッシュの前後動をも効果的に抑制でき、このような揺動ブッシュの挙動に起因する音の発生をも効果的に抑制することか可能となる。さらに、リアヘッド側からのみブレード背後空間を油溜と連通させることにより、ブレードの往復運動による油面の乱れや油上がりをも効果的に抑制することが可能となる。さらに、シリンダ位置を高くすることやケーシング内に導入される油の量をも低減することが可能となる。
【００３０】
また、請求項２に記載のロータリ圧縮機では、ブレード背後空間直下に位置するリアヘッドに貫通孔を設けている。それにより、ブレード背後空間と油溜とを連通させることができ、上述の効果が得られる。
【００３１】
また、請求項３に記載のロータリ圧縮機では、ブレード背後空間直下に位置するリアヘッドの外周縁をシリンダ室から最も離れたブレード背後空間の外端部よりもシリンダ室側に配置している。この場合にも、ブレード背後空間と油溜とを連通させることができ、上述の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１におけるロータリ圧縮機を示す断面図である。
【図２】図１における矢印Ａに従って見たロータリ圧縮機の底面図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２におけるロータリ圧縮機を示す断面図である。
【図５】図４における矢印Ａに従って見たロータリ圧縮機の底面図である。
【図６】従来のロータリ圧縮機のシリンダ室の一部とその近傍を示す断面図である。
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１  ロータリ圧縮機
２  ケーシング
７  フロントヘッド
８，８ａ，８ｂ  シリンダ
１０  リアヘッド
１０ａ  外周縁
１１  圧縮部
１２，１２ａ，１２ｂ  回転ピストン
１３，１３ａ，１３ｂ  シリンダ室
１９  貫通孔
２０  ブレード背後空間
２０ａ  外端部
２１，２１ａ，２１ｂ  ブレード
３０  油溜
【図１】
0003617221.tif 000002
【図２】
0003617221.tif 000003
【図３】
0003617221.tif 000004
【図４】
0003617221.tif 000005
【図５】
0003617221.tif 000006
【図６】
0003617221.tif 000007
【図７】
0003617221.tif 000008