(57)【要約】【課題】プレート部の疲労破壊を抑制し、かつ、ベーンの片当たり、焼き付きを抑制することが可能なロータリコンプレッサを提供すること。【解決手段】回転シャフト１６を駆動する駆動部１３と、この回転シャフト１６に連結された圧縮機本体１４と、がケーシング１５内部に収納されて構成されたロータリコンプレッサであって、圧縮機本体１４は、ケーシング１５内部に設けられたシリンダ１８と、このシリンダ１８内を偏心回転するように設けられたローリングピストン１９と、シリンダ１８の上端面および下端面に設けられた軸受２１、２２と、からなる。シリンダ１８には、シリンダ１８、ローリングピストン１９、および軸受２１、２２によって形成される圧縮室２３を２分するベーン３１が内部に挿入されたベーン溝２７と、スリット２８とが設けられる。スリット２８は、このスリット２８のベーン溝側側面の中央とシリンダ１８の中心とを結ぶ直線とベーン溝２７の軸とによって規定される角度が９°以上１４°以下になるように形成される。【選択図】図２
2011069249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉されたケーシングと、
このケーシングに収納された駆動部と、
この駆動部により回転する回転シャフトと、
この回転シャフトに連結され、前記ケーシングに収納された圧縮機本体と、
を有し、
前記圧縮機本体は、シリンダ室を形成するシリンダと、
このシリンダ室の内周面の一部に接するように前記シリンダ室の内部に配置され、前記回転シャフトの回転により、前記回転シャフトの回転中心軸から偏心して前記シリンダ室内を回転するローリングピストンと、
前記シリンダに設けられた冷媒の吸入部と吐出部との間の内周面において開口し、この開口から前記シリンダの半径方向に向かって、前記シリンダの上端面から下端面にかけて貫通するように設けられたベーン溝と、
一端が前記ローリングピストンに接するように前記ベーン溝に挿入され、前記シリンダ室を吸込み室と圧縮室に２分するベーンと、
前記シリンダの前記吸入部と前記ベーン溝との間の内周面において開口し、この開口から前記シリンダの半径方向に向かって、前記シリンダの上端面から下端面にかけて貫通するように設けられたスリットと、
を具備し、
前記スリットの前記ベーン溝側の側面中央と前記シリンダの中心とを結ぶ直線と、前記ベーン溝の溝幅方向の中心とシリンダの中心とを結ぶ直線とによって規定されるスリットの角度が、９°以上１４°以下になるように前記スリットが設けられていることを特徴とするロータリコンプレッサ。
【請求項２】
前記スリットは、このスリットの角度が、９°以上１３°以下になるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のロータリコンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリコンプレッサに関し、特に、ロータリコンプレッサのシリンダの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアコン等の空調機に使用される従来のロータリコンプレッサは、モータロータおよびモータステータからなる駆動部および、この駆動部に連結された圧縮機本体が、密閉容器であるケーシング内に収容されて構成されている。
【０００３】
駆動部において、モータステータはケーシングの内周面に固設されている。モータロータは、モータステータの内部に、回転シャフトの上端に固定されて配置されている。
【０００４】
回転シャフトの下端部近傍は、圧縮機本体に連結されている。また、回転シャフトの下端部は、ケーシング内の底部に貯留された潤滑油に浸漬されている。
【０００５】
圧縮機本体は、シリンダ、ローリングピストン、クランク、第１の軸受、第２の軸受からなる。シリンダは、回転シャフトの回転中心軸を軸とする円筒形状であり、その外周面がケーシングの内壁に固着されている。
【０００６】
クランクは、回転シャフトの下端部近傍に回転シャフトの回転中心軸と偏心して一体形成されている。また、ローリングピストンは、このクランクに嵌入されており、シリンダの内周面の一部に接触して収納されている。
【０００７】
第１の軸受は、シリンダの上端面に設けられている。同様に、第２の軸受は、シリンダの下端面に設けられている。そして、これらの第１、第２の軸受によって、シリンダの内周面とローリングピストンとの間に、シリンダ室が形成される。
【０００８】
また、シリンダには、上述のシリンダ室に連通する吸入管が接続形成されており、この吸入管から、圧縮室内に所望の冷媒が吸入される。
【０００９】
さらに、シリンダには、上述の吸入管に連通する吸入路および吐出路が設けられており、さらに、これらの間には、ベーン溝が設けられている。
【００１０】
上述の吐出路は、ケーシングの内部空間に開口する開口部と連通しており、圧縮室内の冷媒は、吐出路から、開口部を介してケーシング内に吐出される。なお、ケーシング内に吐出された冷媒は、ケーシングの上部に設けられた吐出管から、外部に吐出される。
【００１１】
ここで、ベーン溝は、シリンダの内周面において開口し、この開口から半径方向に向かって伸びるように形成されており、その端部は、穴部に連通している。さらに、このベーン溝および穴部は、シリンダの上端面から下端面にかけて貫通するように形成されている。
【００１２】
このベーン溝には、この溝の内部からシリンダ内にはみ出すようにベーンが挿入されている。このベーンは、一端が穴部に設けられたスプリングによって、ベーン溝に沿う方向に移動可能に支持されている。
【００１３】
ベーンの他端は、ローリングピストンの外周面に常に当接している。これにより、上述のシリンダ室は、吸込み室と圧縮室とに分離されている。
【００１４】
このような構成の従来のロータリ圧縮機において、ベーンは、高圧の圧縮室と低圧の吸込み室との間に介在する。従って、ベーンは、これらの圧力差によりベーン溝と吸入路との間のシリンダに片当たりしながらベーン溝に沿って摺動する。これにより、プレート部が磨耗し、疲労破壊されるという問題がある。
【００１５】
これに対し、シリンダのベーン溝と吸入路との間に、スリットが設けられた構成が知られている（特許文献１等参照）。このスリットは、シリンダの半径方向に向かってベーン溝と同様にして設けられている。このようにスリットを設けることにより、ベーン溝とスリットとの間のシリンダ（以降、この箇所をプレート部と称す）を弾性変形し易い構造にすることができる。従って、プレート部にかかる接触面圧を低下することができ、プレート部の磨耗による疲労破壊が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００６−１１２３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかし、本願発明者等は、シリンダに単にスリットを設けただけでは、プレート部の疲労破壊および、ベーンの片当たり、焼き付きを抑制することは困難であることを発見した。
【００１８】
例えば、ベーン溝の近くにスリットが形成された場合、プレート部の厚みが薄くなるため柔構造となり、ベーンの片当たり、焼き付きを抑制することができる。その結果、プレート部とベーンとの接触面積を大きくすることができるため、プレート部にかかる接触面圧を低減することができる。しかし、プレート部の機械的強度は低下するため、これによって疲労破壊し易くなるという問題がある。
【００１９】
これとは反対に、ベーン溝から遠くにスリットが形成された場合、プレート部の厚みが厚くなるため弾性変形し難い構造となる。従って、ベーンの片当たり、焼き付きを抑制することは困難となる。
【００２０】
そこで、本発明は、本願発明者等によって発見された問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、プレート部の疲労破壊および、ベーンの片当たり、焼き付きを抑制することが可能なロータリコンプレッサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明のロータリコンプレッサは、密閉されたケーシングと、このケーシングに収納された駆動部と、この駆動部により回転する回転シャフトと、この回転シャフトに連結され、前記ケーシングに収納された圧縮機本体と、からなり、前記圧縮機本体は、シリンダ室を形成するシリンダと、このシリンダ室の内周面の一部に接するように前記シリンダ室の内部に配置され、前記回転シャフトの回転により、前記回転シャフトの回転中心軸から偏心して前記シリンダ室内を回転するローリングピストンと、前記シリンダに設けられた冷媒の吸入部と吐出部との間の内周面において開口し、この開口から前記シリンダの半径方向に向かって、前記シリンダの上端面から下端面にかけて貫通するように設けられたベーン溝と、一端が前記ローリングピストンに接するように前記ベーン溝に挿入され、前記シリンダ室を吸込み室とに２分するベーンと、前記シリンダの前記吸入部と前記ベーン溝との間の内周面において開口し、この開口から前記シリンダの半径方向に向かって、前記シリンダの上端面から下端面にかけて貫通するように設けられたスリットと、を具備し、前記スリットの前記ベーン溝側の側面中央と前記シリンダの中心とを結ぶ直線と、前記ベーン溝の溝幅方向の中心とシリンダの中心とを結ぶ直線とによって規定されるスリットの角度が９°以上１４°以下になるように前記スリットが設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、プレート部に発生する応力を疲労強度限界より小さくし、かつ、プレート部が適当に弾性変形するように、シリンダに対してスリットを設けるため、プレート部の疲労破壊および、ベーンの片当たり、焼き付きを抑制することが可能なロータリコンプレッサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態に係るロータリコンプレッサを示す縦断面図である。
【図２】図１の一点鎖線Ａ−Ａ´に沿った断面図である。
【図３】プレート部の解析において用いられるＦＥＭモデルを示す。
【図４】図３のＦＥＭモデルの一要素を直交座標系において示す拡大図である。
【図５】図４に示された一要素を変換された在表敬において示す拡大図である。
【図６】プレート部の解析結果を示す図である。
【図７Ａ】スリット角が１３°より大きい場合において、プレート部にかかる圧力分布を示す解析結果である。
【図７Ｂ】スリット角が１３°の場合において、プレート部にかかる圧力分布を示す解析結果である。
【図７Ｃ】スリット角が１３°より小さい場合において、プレート部にかかる圧力分布を示す解析結果である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本実施形態に係るロータリコンプレッサについて説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態に係るロータリコンプレッサの縦断面図である。図１に示すように、本実施形態のロータリコンプレッサは、円筒状のモータロータ１１およびモータステータ１２からなる駆動部１３および、この駆動部１３に連結された圧縮機本体１４が、密閉容器であるケーシング１５内に収容されて構成されている。
【００２６】
駆動部１３のモータステータ１２はケーシング１５の内周面に固設されている。モータロータ１１は回転シャフト１６の上端部に固定されており、この状態でモータステータ１２の内部に配置されている。
【００２７】
回転シャフト１６の下端部近傍は、圧縮機本体１４に連結されている。また、回転シャフト１６の下端部は、ケーシング１５内の底部に貯留された潤滑油１７に浸漬されている。この潤滑油１７は、回転シャフトの下端部に設けられたオイルポンプ（図示せず）によって、例えば、後述する第１、第２の軸受２１、２２と回転シャフト１６との間、ベーン３１とベーン溝２７との間等の各摺動部分に供給される。
【００２８】
圧縮機本体１４は、シリンダ１８、ローリングピストン１９、クランク２０、第１の軸受２１、第２の軸受２２からなる。シリンダ１８は、回転シャフト１６の回転中心を軸とする略円筒形状であり、その外周面がケーシング１５の内壁に固着され、内周部にシリンダ室２３を形成している。
【００２９】
クランク２０は、円柱状であり、回転シャフト１６の下端部近傍に回転シャフト１６の回転中心とは偏心して一体形成されている。また、ローリングピストン１９は、円筒形状であり、クランク２０に嵌入されている。このようなローリングピストン１９は、シリンダ室２３内周面の一部に接触してシリンダ室２３内に収納されている。
【００３０】
第１の軸受２１は、シリンダ１８の上端面に設けられている。同様に、第２の軸受２２は、シリンダ１８の下端面に設けられている。そして、これらの第１、第２の軸受２１、２２によって、シリンダ１８の内周面とローリングピストン１９との間に、シリンダ室２３が形成される。
【００３１】
また、シリンダ１８には、シリンダ室２３に連通する吸入管２４が接続されている。
【００３２】
図２は、図１の一点鎖線Ａ−Ａ´に沿った断面図である。図２に示すように、シリンダ１８には、吸入路２５、吐出路２６、ベーン溝２７およびスリット２８がそれぞれ、シリンダ１８の内周面に開口し、この開口部分からシリンダ１８の半径方向に沿って外周面側に伸びるように設けられている。
【００３３】
このうち、吸入路２５は、図１に示される吸入管２４に連通されており、冷媒は、吸入管２４、吸入路２５を介してシリンダ室２３内に吸入される。
【００３４】
吐出路２６は、図１に示されるケーシング１５の内部空間に開口する開口部（図示せず）と連通しており、シリンダ室２３内の冷媒は、吐出路２６から、開口部（図示せず）を介してケーシング１５内に吐出される。なお、ケーシング１５内に吐出された冷媒は、図１に示すように、ケーシング１５の上部に設けられた吐出管２９から外部に吐出される。
【００３５】
ベーン溝２７は、吸入路２５と吐出路２６との間に形成されている。このベーン溝２７の端部は、穴部３０に連通している。さらに、このベーン溝２７および穴部３０は、シリンダ１８の上端面から下端面にかけて貫通するように形成されている。
【００３６】
このベーン溝２７には、この溝２７の内部からシリンダ室２３内に突出すようにベーン３１が挿入されている。このベーン３１は、一端が穴部３０に設けられたスプリング３２によって、ベーン溝２７に沿う方向に移動可能に支持されている。
【００３７】
ベーン３１の他端は、ローリングピストン１９の外周面に常に当接している。これにより、上述のシリンダ室２３は、吸込み室２３−１と圧縮室２３−２とに分離されている。
【００３８】
スリット２８は、ベーン溝２７と吸入路２５との間に設けられている。このスリット２８は、ベーン溝２７とスリット２８との間のシリンダ１８（以下、プレート部３３と称す）の疲労破壊を抑制し、かつ、ベーン３１の片当たり、焼き付きを抑制することが可能なように設けられている。
【００３９】
具体的には、スリット２８は、以下に説明するように形成されている。すなわち、図２に示すように、ベーン溝２７の溝幅方向の中心とシリンダ１８の中心Ｏとを結ぶ一点鎖線Ｂと、スリット２８のベーン溝側の側面中央ｂとシリンダ１８の中心Ｏとを結ぶ破線Ｃと、によって形成される角度をΨとする（以下、このΨをスリット２８の角度Ψと称す）。ここで、一点鎖線ＢをΨ＝０とする。このようにスリット２８の角度Ψを定義すると、スリット２８は、この角度Ψが９°≦Ψ≦１４°の範囲になるように形成されている。なお、このスリットの角度Ψの範囲は、以下に説明する解析により求められた範囲である。
【００４０】
解析においては、プレート部３３およびベーン３１の表面状態が、混合潤滑状態であると考える。混合潤滑状態とは、ベーン３１とプレート部３３とが、互いの表面粗さによって、ある部分においては油膜を介して接触しており、他の部分においては直接接触している状態である。
【００４１】
この状態に基づいて、まず、油膜による圧力ｐおよび直接接触による圧力ｐｃによってプレート部３３にかかる圧力分布を計算する。そして、プレート部３３にかかる圧力分布とプレート部３３の弾性変形量とを釣り合わせる。これにより、プレート部３３に発生する引っ張り応力をスリット角Ψ毎に求めた。
【００４２】
油膜による圧力ｐは、修正Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程式である以下の式１により算出した。
【数１】
2011069249.tif 000003
【００４３】
2011069249.tif 000004
【数２】
2011069249.tif 000005
【００４４】
また、直接接触による圧力ｐｃは、Ｇｒｅｅｎｗｏｏｄ−Ｔｒｉｐｐ理論に基づいて導かれたＰａｔｉｒとＣｈｅｎｇによる近似式である以下の式３により算出した。
【数３】
2011069249.tif 000006
【００４５】
2011069249.tif 000007
【００４６】
また、上述の油膜による圧力ｐと直接接触による圧力ｐｃとの総和と、プレート部３３の弾性変形量との釣り合わせは、以下のように計算した。
【００４７】
まず、プレート部３３を、図３に示されるＦＥＭモデルのようにメッシュ状に各要素Ｍに分割し、上述の式１、式３から、プレート部３３のベーン溝２７側の表面（以下、プレート部３３の表面と称す）上の節点の弾性変形量を有限要素法により求めた。
【００４８】
各節点の自由度分変位を｛ｕ｝とすると、離散化された弾性変形式は式４のように示される。
【数４】
2011069249.tif 000008
【００４９】
この式４において、[Ｃ]は影響係数マトリックス、｛ｆ｝は各節点に作用する外部荷重である。本解析において｛ｆ｝は、プレート部３３の表面における圧力分布（油膜による圧力ｐと直接接触による圧力ｐｃとの和）に等価な節点荷重ベクトルである。
【００５０】
なお、式４は、式５に示される剛性方程式を変形させた式である。
【数５】
2011069249.tif 000009
【００５１】
従って、式４における影響係数マトリックス[Ｃ]は、式５における剛性係数マトリックス[Ｋ]の逆マトリックスである。なお、この剛性マトリックス［Ｋ］は、図３に示されるようなＦＥＭモデル毎に異なるものであり、スリット角Ψを変えることは、剛性マトリックス［Ｋ］を変えることに相当する。
【００５２】
以上のようにして、油膜による圧力ｐと直接接触による圧力ｐｃとの総和と、プレート部３３の弾性変形量との釣り合わせを計算した。
【００５３】
なお、剛性マトリックス［Ｋ］は、図３に示されるようなＦＥＭモデルの全要素Ｍについて要素剛性マトリックス[ｋ]を計算し、共通節点の重ね合わせを行うことにより算出される。要素剛性マトリックス[ｋ]は、以下の式６から算出される。
【数６】
2011069249.tif 000010
【００５４】
式６において、[Ｂ]は形状マトリックス、[Ｄ]は材料物性マトリックス、ｚはｚ軸方向、すなわち、図３に示されるＦＥＭモデルの厚さ方向（図３の紙面に対して垂直方向）の座標である。
【００５５】
ここで、ＦＥＭモデルの各要素Ｍは、図４に示されるような四角形からなる。本解析においては、図４に示されるｘｙ直交座標系における四角形の各頂点座標（ｘ、ｙ）を、図５に示されるように正規化されたξη座標系の座標（ξ、η）に変換する。この変換は、座標変換の関数Ｎｉ´を用いた以下の式７を用いて行われる。
【数７】
2011069249.tif 000011
【００５６】
また、要素Ｍ内の任意の点のｘ軸方向、ｙ軸方向の変位をｕｘ、ｕｙとし、節点ｉにおける変位を式８のように定義する。
【数８】
2011069249.tif 000012
【００５７】
ここで、内挿関数Ｎｉにて要素内の任意点の変位を節点変位で表すと式９のようになる。
【数９】
2011069249.tif 000013
【００５８】
なお、本解析において、上述の要素をアイソパラメトリック要素と考えると、式９における内挿関数Ｎｉは、式７における座標変換の関数Ｎｉ´と同一である。
【００５９】
内挿関数Ｎｉおよび、この関数の偏導関数は、式１０に示される通りである。
【数１０】
2011069249.tif 000014
【００６０】
ここで、ξη座標系の要素Ｍ´が有する各頂点をｍｉ（ξ、η）＝ｍ１（−１、−１）、ｍ２（１、−１）、ｍ３（１、１）、ｍ４（−１、１）とすると、式１０は、以下の式１１のようになる。
【数１１】
2011069249.tif 000015
【００６１】
以上に基づいて、式６に示される要素剛性マトリックス[ｋ]は、以下の式１２のように変換される。
【数１２】
2011069249.tif 000016
【００６２】
ここで、[Ｊ]はＪａｃｏｂｉａｎマトリックスであり、[Ｊ]、ｄｅｔ[Ｊ]は、以下の式１３で示される。
【数１３】
2011069249.tif 000017
【００６３】
また、[Ｂ]は形状マトリックス、[Ｄ]は材料物性マトリックスはそれぞれ、式１４、式１５で示される。
【数１４】
2011069249.tif 000018
【００６４】
なお、式１５において、νはポアソン比、Ｅはヤング率を示す。
【００６５】
以上のようにして、図３に示されるようなＦＥＭモデルの全要素Ｍについて要素剛性マトリックス[ｋ]を計算し、共通節点の重ね合わせを行うことにより剛性マトリックス［Ｋ］を算出する。
【００６６】
解析においては、まずスリット角Ψを規定して剛性マトリックス［Ｋ］を計算する。その後、上述したように、式１、式３を用いてプレート部３３にかかる圧力分布を計算し、式４を用いてプレート部３３にかかる圧力分布とプレート部３３の弾性変形量とを釣り合わせる。これにより、プレート部３３に発生する応力をスリット角Ψ毎に求めた。その結果を図６に示す。なお、解析条件は以下の通りである。
【００６７】
シリンダ半径：３６．５ｍｍ
ローリングピストン外径：３０．６ｍｍ
ベーン溝長：２０．０ｍｍ
ベーン表面粗さ：０．１μｍ（Ｒｑ）
ベーン溝表面粗さ：０．８μｍ（Ｒｑ）
スリット長：２．５ｍｍ
スリット半径：２．５ｍｍ
油の粘度：４．２ｅ−３Ｐａ・ｓ
回転数：６０Ｈｚ
冷媒：ＣＯ２
図６は、スリットの角度Ψ［ｄｅｇ］とプレート部３３の最大応力［ＭＰａ］との関係を示すグラフである。図６より、スリット角Ψを大きくすると、プレート部３３の最大応力が小さくなることがわかった。これは、スリット角Ψが大きくなる毎に、プレート部３３の厚さが厚くなり、弾性変形し難い構造となるためである。
【００６８】
さらに、スリットの角度Ψ［ｄｅｇ］とプレート部３３の最大応力［ＭＰａ］との関係において、スリット角Ψが９°の点および１４°の点に変曲点を有することが発見された。すなわち、スリット角Ψが９°より小さい場合、プレート部３３の最大応力が急激に増大し、スリット角Ψが１４°より大きい場合、プレート部３３の最大応力が急激に減少することが発見された。
【００６９】
スリット角Ψが９°より小さい場合、プレート部３３の最大応力が急激に増大しているが、これは、スリット角Ψが９°より小さくなると、プレート部３３が急激に柔構造となるためである。従って、ベーン３１の片当たり、焼きつきの抑制には有効である。しかし、プレート部３３の疲労強度限界は一般に２００［ＭＰａ］であることが知られており、本解析においては、マージンをとって疲労強度限界を１００［ＭＰａ］と定めると、スリット角Ψが９°より小さい場合、プレート部３３の最大応力が１００［ＭＰａ］を超えてしまい、プレート部３３の機械的強度が弱くなるため、疲労破壊されてしまう。
【００７０】
一方で、スリット角Ψが１４°より大きい場合、プレート部３３の最大応力が急激に減少しているが、これは、スリット角Ψが１４°より大きくなると、スリット２８によるプレート部３３の弾性変形効果が得られなくなることを意味する。すなわち、スリット角Ψが１４°より大きい場合、ベーン３１の片当たり、焼きつきを抑制する効果を期待することはできない。
【００７１】
なお、上述の結果は、解析条件を変えてもほぼ同様の結果が得られた。
【００７２】
以上より、プレート部３３は、この角度Ψが９°≦Ψ≦１４°の範囲になるように形成されることにより、プレート部３３の疲労破壊が抑制されるとともに、ベーン３１の片当たり、焼きつきが抑制されることが分かった。
【００７３】
また、上述の解析により、プレート部３３において最大応力が発生する箇所は、プレート部３３の角度Ψとともに移動することが発見された。図７Ａ乃至図７Ｃは、それぞれのスリット角Ψにおいて、プレート部３３にかかる圧力分布を示しており、横軸に、プレート部３３の端部からの距離[ｍｍ]、縦軸に面圧[ＭＰａ]を示している。ここでプレート部３３の端部とは、プレート部３３のうち、圧縮室２３に接する位置を意味する。すなわち、図３に示すように、プレート部３３の端部からの距離Ｙ０[ｍｍ]は、プレート部３３の端部をＹ０＝０としたときのベーン溝２７方向の位置を示す。
【００７４】
まず、プレート部３３の角度Ψが１３°より大きいとき、図７Ａに示すように、プレート部３３の端部において面圧が最大になっていることが分かる。
【００７５】
しかし、プレート部３３の角度Ψが１３°になると、図７Ｂに示すように、プレート部３３の端部にかかる面圧が図５Ａと比較して低下するとともに、プレート部３３の端部からおよそ２．５ｍｍの点における面圧が、プレート部３３の端部の面圧よりわずかに大きくなることが分かる。
【００７６】
さらに、プレート部３３の角度Ψが１３°より小さくなると、図７Ｃに示すように、プレート部３３の端部からおよそ２．５ｍｍの点において面圧が最大となっていることが分かる。
【００７７】
なお、この現象も、解析条件を変えてもほぼ同様の結果が得られた。
【００７８】
このように、プレート部３３の角度Ψを１３°以下にすることにより、プレート部３３の端部に大きな面圧がかかることを抑制できる。すなわち、ベーン３１の片当たり、焼き付きをより効果的に抑制することができる。このように、プレート部３３は、この角度Ψが９°≦Ψ≦１３°の範囲になるように形成されることがより好ましい。
【００７９】
以上に説明したロータリコンプレッサは、以下のように動作する。まず、モータステータ１２によりモータロータ１１に磁界を発生させる。すると、この磁界の作用により、モータロータ１１に固定された回転シャフト１６は回転する。このとき、回転シャフト１６の下端部近傍に一体形成されたクランク２０は、この回転シャフト１６の回転中心軸から偏心して回転する。クランク２０が回転すると、これに嵌入されたローリングピストン１９は、シリンダ１８内を偏心して回転する。
【００８０】
ここで、例えばＣＯ２からなる冷媒が吸入路２５を介して吸込み室２３−１に吸入される。吸込み室２３−１は、ローリングピストン１９が偏心回転し、吸入路２５を通過すると圧縮室２３−２に切換わる。圧縮室２３−２はローリングピストン１９の偏心回転とともに容積が縮小され、これに伴って圧縮室２３−２内の冷媒が圧縮される。さらにローリングピストン１９の偏心回転により圧縮室２３−２内の冷媒の圧力が吐出圧力に到達すると、吐出路２６に設けられた図示しない吐出弁が開き、冷媒が、吐出路２６、開口部（図示せず）を介してケーシング１５内に吐出され、さらにケーシング１５上部に設けられた吐出管２９から外部に吐出される。
【００８１】
以上に説明したロータリコンプレッサによれば、スリット２８の角度Ψが９°≦Ψ≦１４°の範囲になるようにスリット２８が形成されているため、上述のシミュレーション結果から明らかなように、プレート部３３の疲労破壊を抑制し、かつ、ベーン３１の片当たり、焼きつきを抑制することができる。
【００８２】
なお、スリット２８の角度Ψは９°≦Ψ≦１３°の範囲になるように形成されることが、より好ましい。
【００８３】
以上に、本実施形態のロータリコンプレッサについて説明した。しかし、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々に変形可能である。
【００８４】
また、上述の実施形態においては、冷媒としてＣＯ２が適用された。ＣＯ２は、圧縮室２３−２において、例えば１２ＭＰａ程度まで圧縮されるものである。このように、冷媒を極めて高圧に圧縮する場合には、本発明は特に有効である。しかし、例えば温室効果ガスであるＨＦＣ冷媒を冷媒として適用する場合、圧縮室２３−２において４ＭＰａ程度までしか圧縮されないが、このような冷媒を適用した場合であっても、本発明は有効である。このように、本発明においては、適用される冷媒は限定されない。さらに、シリンダを複数有するロータリコンプレッサにも適用可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１１・・・モータロータ
１２・・・モータステータ
１３・・・駆動部
１４・・・圧縮機本体
１５・・・ケーシング
１６・・・回転シャフト
１７・・・潤滑油
１８・・・シリンダ
１９・・・ローリングピストン
２０・・・クランク
２１・・・第１の軸受
２２・・・第２の軸受
２３・・・シリンダ室
２３−１・・・吸込み室
２３−２・・・圧縮室
２４・・・吸入管
２５・・・吸入路
２６・・・吐出路
２７・・・ベーン溝
２８・・・スリット
２９・・・吐出管
３０・・・穴部
３１・・・ベーン
３２・・・スプリング
３３・・・プレート部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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