(57)【要約】【課題】効率低下を抑制できる圧縮機を提案する。【解決手段】圧縮機は、上側端板部材(５０)と下側端板部材(６０)に挟まれたシリンダ(２１)内にローラ(２７)が配置され、クランク軸(１０)の偏心部(２６)の回転動作によりローラ(２７)がシリンダ(２１)内の内周面に沿って公転する圧縮機構部(２)を備える。クランク軸(１０)の偏心部(２６)の軸方向高さの中心が、シリンダ(２１)の軸方向高さの中心よりも上側に配置される。偏心部(２６)の上部と上側端板部材(５０)の下端面(５０ａ)との隙間(Ｈ１)が、ローラ(２７)の上側端面(２７ａ)と上側端板部材(５０)の下端面(５０ａ)との隙間(Ｌ)よりも小さく、かつ、偏心部(２６)の下部と下側端板部材(６０)の上端面(６０ａ)との隙間(Ｈ２)が隙間(Ｌ)よりも大きい。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側端板部材(５０)と下側端板部材(６０)に挟まれたシリンダ(２１)内にローラ(２７)が配置され、クランク軸(１０,１１０)の偏心部(２６,１２６)の回転動作により上記ローラ(２７)が上記シリンダ(２１)内の内周面に沿って公転する圧縮機構部(２)を備え、
上記クランク軸(１０,１１０)の上記偏心部(２６,１２６)の軸方向高さの中心が、上記シリンダ(２１)の軸方向高さの中心よりも上側に配置され、
上記偏心部(２６,１２６)の上部と上記上側端板部材(５０)の下端面(５０ａ)との隙間(Ｈ１)が、上記ローラ(２７)の上側端面(２７ａ)と上記上側端板部材(５０)の下端面(５０ａ)との隙間(Ｌ)よりも小さく、かつ、上記偏心部(２６,１２６)の下部と上記下側端板部材(６０)の上端面(６０ａ)との隙間(Ｈ２)が上記隙間(Ｌ)よりも大きいことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載の圧縮機において、
上記クランク軸(１１０)の上記偏心部(１２６)の外周面と上記ローラ(２７)の内周面とが摺動する部分の軸方向高さの中心と、上記シリンダ(２１)の軸方向高さの中心とが、軸方向に対して直交する同一平面上にあることを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項２に記載の圧縮機において、
上記クランク軸(１１０)の上記偏心部(１２６)の偏心方向を基準角度０°としたときの上記クランク軸(１１０)の回転方向の角度が０°〜１８０°の範囲において、上記偏心部(１２６)の外周面と上記ローラ(２７)の内周面とが摺動する部分の軸方向高さの中心と上記シリンダ(２１)の軸方向高さの中心とが、軸方向に対して直交する同一平面上にあることを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮機としては、ローラ内側の上下の油室への各連通部終端に絞り部を設けたものがある(例えば、特公昭６１−０５７９５６号公報号公報(特許文献１)参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭６１−０５７９５６号公報号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記圧縮機では、ローラ内側の上下の油室への各連通部終端の隙間を絞り部により絞っているため、ローラの内周面と偏心部の外周面とが摺動する部分の潤滑油の排出が滞り、潤滑油による冷却作用が低下して、潤滑性能が悪くなる。このため、摺動損失が増加して効率が低下するという問題がある。
【０００５】
本開示では、効率低下を抑制できる圧縮機を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の圧縮機は、
上側端板部材と下側端板部材に挟まれたシリンダ内にローラが配置され、クランク軸の偏心部の回転動作により上記ローラが上記シリンダ内の内周面に沿って公転する圧縮機構部を備え、
上記クランク軸の上記偏心部の軸方向高さの中心が、上記シリンダの軸方向高さの中心よりも上側に配置され、
上記偏心部の上部と上記上側端板部材の下端面との隙間が、上記ローラの上側端面と上記上側端板部材の下端面との隙間よりも小さく、かつ、上記偏心部の下部と上記下側端板部材の端面との隙間が上記隙間よりも大きいことを特徴とする。
【０００７】
本開示によれば、クランク軸の偏心部の上部と上側端板部材の下端面との隙間を、ローラの上側端面と上側端板部材の下端面との隙間よりも狭くして絞りを設けることで、シリンダ室への油の流入を抑えて効率低下を抑制できる。
【０００８】
また、一実施形態の圧縮機では、
上記クランク軸の上記偏心部の外周面と上記ローラの内周面とが摺動する部分の軸方向高さの中心と、上記シリンダの軸方向高さの中心とが、軸方向に対して直交する同一平面上にある。
【０００９】
上記実施形態によれば、シリンダ内の内周面に沿って公転するローラのモーメント荷重によるクランク軸のこじりを抑えることができる。
【００１０】
また、一実施形態の圧縮機では、
上記クランク軸の上記偏心部の偏心方向を基準角度０°としたときの上記クランク軸の回転方向の角度が０°〜１８０°の範囲において、上記偏心部の外周面と上記ローラの内周面とが摺動する部分の軸方向高さの中心と上記シリンダの軸方向高さの中心とが、軸方向に対して直交する同一平面上にある。
【００１１】
上記実施形態によれば、ピストンの下死点を基準角度０°としたとき、シリンダ内の内周面に沿って公転するローラのモーメント荷重を受ける角度範囲０°〜１８０°(クランク軸の回転方向の角度)内においてクランク軸のこじりを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の第１実施形態のロータリー圧縮機の縦断面図である。
【図２】上記ロータリー圧縮機の圧縮機構部の要部の平面図である。
【図３】上記ロータリー圧縮機のクランク軸の要部の側面図である。
【図４】上記クランク軸の要部の上面図である。
【図５】上記クランク軸の要部を斜め上方から見た斜視図である。
【図６】上記クランク軸の要部の下面図である。
【図７】上記クランク軸の要部を斜め下方から見た斜視図である。
【図８】上記圧縮機構部の断面模式図である。
【図９】上記圧縮機構部の断面模式図である。
【図１０】上記圧縮機構部の潤滑油の流れを示す模式図である。
【図１１】本開示の第２実施形態のロータリー圧縮機のクランク軸の要部の側面図である。
【図１２】上記クランク軸の要部の上面図である。
【図１３】上記クランク軸の要部を斜め上方から見た斜視図である。
【図１４】上記ロータリー圧縮機の圧縮機構部の断面模式図である。
【図１５】上記圧縮機構部の断面模式図である。
【図１６】上記圧縮機構部の潤滑油の流れを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態を説明する。なお、図面において、同一の参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものである。また、長さ、幅、厚さ、深さ等の図面上の寸法は、図面の明瞭化と簡略化のために実際の尺度から適宜変更されており、実際の相対寸法を表してはいない。
【００１４】
〔第１実施形態〕
図１は本開示の第１実施形態のロータリー圧縮機の縦断面図である。
【００１５】
第１実施形態のロータリー圧縮機は、図１に示すように、密閉容器１と、密閉容器１内の下側に配置された圧縮機構部２と、密閉容器１内かつ圧縮機構部２の上側に配置されたモータ３とを備えている。モータ３のロータ６と圧縮機構部２とをクランク軸１０によって連結して、モータ３により圧縮機構部２を駆動するようにしている。圧縮機構部２は、アキュームレータ(図示せず)から冷媒ガスを吸入管１１を介して吸入する。
【００１６】
上記ロータリー圧縮機は、圧縮した高温高圧の冷媒ガスを、圧縮機構部２から吐出して密閉容器１の内部に満たすと共に、モータ３のステータ５とロータ６との間の隙間を通して、モータ３を冷却した後、モータ３の上側に設けられた吐出管１２から外部に吐出するようにしている。
【００１７】
上記密閉容器１内の高圧領域の下部には、潤滑油を貯める油溜まり部９が形成されている。クランク軸１０の下側に油ポンプ(図示せず)と給油路７０(図８に示す)とが設けられている。油ポンプは、クランク軸１０の回転に伴って油溜まり部９に貯留された潤滑油を汲み上げる。そして、汲み上げられた潤滑油は、クランク軸１０の内部に上下方向に形成された給油路７０を介して、上側端板部材５０および下側端板部材６０の各軸受部分に供給される。
【００１８】
上記圧縮機構部２は、シリンダ２１と、シリンダ２１の上側端部に取り付けられている上側端板部材５０と、シリンダ２１の下側端部に取り付けられている下側端板部材６０とを備える。上記シリンダ２１と上側端板部材５０と下側端板部材６０によってシリンダ室２２が形成される。
【００１９】
上記上側端板部材５０は、円板状の本体部５１と、本体部５１の中央に立設されたボス部５２とを有する。本体部５１およびボス部５２は、クランク軸１０が挿通されている。
【００２０】
上記上側端板部材５０の本体部５１には、シリンダ室２２に連通する吐出ポート５１ａ(図２に示す)が設けられている。上記本体部５１に関してシリンダ２１と反対側に位置するように、本体部５１に、吐出ポート５１ａを開閉する吐出弁(図示せず)を設けている。
【００２１】
また、本体部５１には、シリンダ２１と反対側に、カップ型のマフラカバー４０が取り付けられている。このマフラカバー４０は、ボルト(図示せず)などによって本体部５１に固定されている。上記マフラカバー４０は、ボス部５２が挿通されている。マフラカバー４０および上側端板部材５０によって、マフラ室４１を形成している。上記マフラ室４１とシリンダ室２２とは、吐出ポート５１ａを介して連通されている。マフラカバー４０は、マフラ室４１とマフラカバー４０の外側とを連通する孔部(図示せず)を有する。
【００２２】
また、下側端板部材６０は、円板状の本体部６１と、この本体部６１の中央から下方へ突出して設けられたボス部６２とを有する。本体部６１およびボス部６２には、クランク軸１０が挿通されている。
【００２３】
このように、クランク軸１０の一端部は、上側端板部材５０のボス部５２の軸受部分および下側端板部材６０のボス部６２の軸受部分により回転自在に支持されている。上記クランク軸１０の一端部(支持端側)は、シリンダ室２２の内部に進入している。
【００２４】
上記クランク軸１０の支持端側には、圧縮機構部２側のシリンダ室２２内に位置するように、偏心部２６を設けている。この偏心部２６は、ピストン２９のローラ２７に嵌合している。このピストン２９は、シリンダ室２２内で、公転可能に収容され、このピストン２９の公転運動で圧縮作用を行うようにしている。
【００２５】
次に、圧縮機構部２のシリンダ２１の圧縮作用を図２に従って説明する。
【００２６】
図２は圧縮機構部２の要部の平面図である。図２において、図１と同一の構成部には同一参照番号を付している。
【００２７】
このロータリー圧縮機は、図２に示すように、ローラ２７とブレード２８が一体に設けられたピストン２９を備え、上側端板部材５０(図１に示す)と下側端板部材６０(図１に示す)とに挟まれたシリンダ２１内においてピストン２９が揺動する。上記ピストン２９のブレード２８によってシリンダ室２２内を仕切っている。すなわち、ブレード２８の右側の室は、吸入管１１がシリンダ室２２の内面に開口して、吸入室(低圧室)２２ａを形成している。一方、ブレード２８の左側の室は、吐出ポート５１ａ(図２に示す)がシリンダ室２２の内面に開口して、吐出室(高圧室)２２ｂを形成している。
【００２８】
上記ブレード２８の両側面には、一対の半円柱状のブッシュ２５,２５が密着してシールを行っている。ブレード２８とブッシュ２５,２５との間は、潤滑油で潤滑される。上記ブッシュ２５,２５によりブレード２８を両側から挟んで進退可能に支持している。このブレード２８は、シリンダ２１に設けられた空間３０に出没する。
【００２９】
そして、クランク軸１０の回転動作によって偏心部２６が偏心回転して、偏心部２６に嵌合したローラ２７は、外周面がシリンダ室２２の内周面に接しながら公転する。上記ローラ２７がシリンダ室２２内で公転するのに伴って、ブレード２８は、両側面がブッシュ２５,２５によって支持されて進退動する。
【００３０】
上記ローラ２７の公転により、吸入管１１から低圧の冷媒ガスを吸入室２２ａに吸入して、吐出室２２ｂで圧縮して高圧にした後、吐出ポート５１ａから高圧の冷媒ガスを吐出する。その後、吐出ポート５１ａから吐出された冷媒ガスは、図１に示すマフラ室４１を経由してマフラカバー４０の外側に排出される。
【００３１】
図３はクランク軸１０の要部の側面図であり、図４はクランク軸１０の要部の上面図である。また、図５はクランク軸１０の要部を斜め上方から見た斜視図である。
【００３２】
図３〜図５に示すように、クランク軸１０には、図２に示す圧縮機構部２側のシリンダ室２２内に位置するように、ピストン２９のローラ２７に嵌合する偏心部２６を設けている。偏心部２６の上端面２６ａは、平面である。
【００３３】
図６はクランク軸１０の要部の下面図であり、図７は上記クランク軸１０の要部を斜め下方から見た斜視図である。クランク軸１０は、図６,図７に示すように、偏心部２６の下側に設けられ、下側端板部材６０の上端面６０ａ(図８に示す)に摺接するスラスト軸受部２０と、偏心部２６の偏心方向側かつスラスト軸受部２０の径方向外側に設けられた三日月状の段部２６ｂを有する。
【００３４】
図８,図９は圧縮機構部２の断面模式図である。なお、図９において、Ｈ３はシリンダ２１の軸方向高さである。
【００３５】
図８に示すように、クランク軸１０の偏心部２６の軸方向高さの中心を通りかつ軸方向に対して直交する平面Ｍ２が、シリンダ２１の軸方向高さの中心を通りかつ軸方向に対して直交する平面Ｍ１よりも上側に配置されている。
【００３６】
これにより、図９に示すように、偏心部２６の上端面２６ａと上側端板部材５０の下端面５０ａとの隙間Ｈ１が、ローラ２７の上側端面２７ａと上側端板部材５０の下端面５０ａとの隙間Ｌよりも小さくなっていると共に、偏心部２６の段部２６ｂと下側端板部材６０の上端面６０ａとの隙間Ｈ２が隙間Ｌよりも大きくなっている。
【００３７】
クランク軸１０には、下端から上方に延びる給油路７０を設けている。また、クランク軸１０には、給油路７０から分岐する第１分岐給油路７１と第２分岐給油路７２と第３分岐給油路７３とを設けている。
【００３８】
図１０は圧縮機構部２の潤滑油の流れを示す模式図である。図１０に示すように、クランク軸１０の偏心部２６よりも上側部分の外周に、斜め上方に向かって延びる給油溝８０を設けている。
【００３９】
クランク軸１０の下端部に設けられた油ポンプ(図示せず)によって、クランク軸１０の回転に伴って油溜まり部９(図１に示す)に貯留された潤滑油を汲み上げて、給油路７０,第１分岐給油路７１を介して、下側端板部材６０の軸受部分Ｂ１に潤滑油を供給する。
【００４０】
また、給油路７０,第２分岐給油路７２を介して、クランク軸１０の偏心部２６の外周面とローラ２７の内周面との摺動部分Ｂ２に潤滑油を供給する。さらに、給油路７０,第３分岐給油路７３および給油溝８０を介して、上側端板部材５０の軸受部分Ｂ３に潤滑油を供給する。
【００４１】
また、クランク軸１０の偏心部２６の外周面とローラ２７の内周面との摺動部分Ｂ２に供給された潤滑油は、偏心部２６の下部側から下側端板部材６０の軸受部分Ｂ１を介して油溜まり部９(図１に示す)に排出される。
【００４２】
上記第１実施形態のロータリー圧縮機は、クランク軸１０の偏心部２６の上端面２６ａと上側端板部材５０の下端面５０ａとの隙間Ｈ１を、ローラ２７の上側端面２７ａと下側端板部材６０の上端面６０ａとの隙間Ｌよりも狭くして絞りを設けることで、シリンダ室２２への油の流入を抑えて効率低下を抑制することができる。
【００４３】
また、クランク軸１０の偏心部２６の段部２６ｂと下側端板部材６０の上端面６０ａとの隙間Ｈ２を、ローラ２７の上側端面２７ａと上側端板部材５０の下端面５０ａとの隙間Ｌよりも広げることで、偏心部２６の外周面とローラ２７の内周面とが摺動する部分の潤滑後の油を偏心部２６の下部側から排出することが容易になり、信頼性が向上する。
【００４４】
〔第２実施形態〕
図１１は本開示の第２実施形態のロータリー圧縮機のクランク軸１１０の要部の側面図である。この第２実施形態のロータリー圧縮機は、クランク軸１１０を除いて第１実施形態のロータリー圧縮機と同様の構成をしている。
【００４５】
第２実施形態のロータリー圧縮機のクランク軸１１０は、図１１に示すように、偏心部１２６の上端面１２６ａの外縁の周方向にテーパー面１２６ｃを設けた点で上部第１実施形態のクランク軸１０と相違する。
【００４６】
図１２はクランク軸１１０の要部の上面図であり、Ｏ１はクランク軸１１０の中心、Ｏ２は偏心部１２６の中心を示している。また、図１３はクランク軸１１０の要部を斜め上方から見た斜視図である。
【００４７】
偏心部１２６のテーパー面１２６ｃは、図１２に示すように、クランク軸１１０の偏心部１２６の偏心方向(矢印Ｒ１の方向)を基準角度０°としたとき、クランク軸１１０の回転方向(矢印Ｒ２の方向)の角度０°〜１８０°の範囲に設けられている。
【００４８】
これにより、図１４に示すように、偏心部１２６の外周面とローラ２７の内周面とが摺動する部分の軸方向高さの中心とシリンダ２１の軸方向高さの中心とが、軸方向に対して直交する同一平面Ｍ３上にある。また、図１５に示すように、偏心部１２６の上端面１２６ａと上側端板部材５０の下端面５０ａとの隙間Ｈ１が、ローラ２７の上側端面２７ａと上側端板部材５０の上端面６０ａとの隙間Ｌよりも小さくなっていると共に、偏心部１２６の段部１２６ｂと下側端板部材６０の上端面６０ａとの隙間Ｈ２が隙間Ｌよりも大きくなっている。
【００４９】
また、図１６は圧縮機構部２の潤滑油の流れを示す模式図である。図１６に示すように、クランク軸１１０の偏心部１２６よりも上側部分の外周に、斜め上方に向かって延びる給油溝１８０を設けている。
【００５０】
クランク軸１１０の下端部に設けられた油ポンプ(図示せず)によって、クランク軸１１０の回転に伴って油溜まり部９(図１に示す)に貯留された潤滑油を汲み上げて、給油路７０,第１分岐給油路７１を介して、下側端板部材６０の軸受部分Ｂ１に潤滑油を供給する。
【００５１】
また、給油路７０,第２分岐給油路７２を介して、クランク軸１１０の偏心部１２６の外周面とローラ２７の内周面との摺動部分Ｂ２に潤滑油を供給する。さらに、給油路７０,第３分岐給油路７３および給油溝１８０を介して、上側端板部材５０の軸受部分Ｂ３に潤滑油を供給する。
【００５２】
また、クランク軸１１０の偏心部１２６の外周面とローラ２７の内周面との摺動部分Ｂ２に供給された潤滑油は、偏心部１２６の下部側から下側端板部材６０の軸受部分Ｂ１を介して油溜まり部９(図１に示す)に排出される。
【００５３】
上記第２実施形態のロータリー圧縮機では、ピストン２９の下死点(図２に示すピストン２９の位置)を基準角度０°とし、クランク軸１１０の回転方向を時計回りとしたとき、シリンダ２１内の内周面に沿って公転するローラ２７のモーメント荷重を受ける角度範囲０°〜１８０°内においてクランク軸１１０のこじりを抑えることができる。
【００５４】
また、上記第２実施形態のロータリー圧縮機は、第１実施形態のロータリー圧縮機と同様の効果を有する。
【００５５】
上記第２実施形態では、偏心部１２６の上端面１２６ａの外縁の周方向に設けたテーパー面１２６ｃは、偏心部１２６の偏心方向を基準角度０°としたときのクランク軸１１０の回転方向(矢印Ｒ２の方向)の角度範囲０°〜１８０°としたが、偏心部の上端面の外縁の周方向の全周にテーパー面を設けてもよい。この場合も、シリンダ２１内の内周面に沿って公転するローラ２７のモーメント荷重によるクランク軸１１０のこじりを抑えることができる。
【００５６】
上記第１,第２実施形態では、ローラ２７とブレード２８が一体に設けられたピストン２９を備えたロータリー圧縮機について説明したが、ローラとブレードが別体の圧縮機に本開示の技術を適用してもよい。
【００５７】
本開示の具体的な実施の形態について説明したが、本開示は上記第１,第２実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々変更して実施することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１…密閉容器
２…圧縮機構部
３…モータ
５…ステータ
６…ロータ
９…油溜まり部
１０,１１０…クランク軸
１１…吸入管
１２…吐出管
２０,１２０…スラスト軸受部
２１…シリンダ
２２…シリンダ室
２５…ブッシュ
２６,１２６…偏心部
２６ａ,１２６ａ…上端面
２６ｂ,１２６ｂ…段部
２７…ローラ
２８…ブレード
２９…ピストン
３０…空間
４０…マフラカバー
４１…マフラ室
５０…上側端板部材
５０ａ…下端面
５１…本体部
５１ａ…吐出ポート
５２…ボス部
６０…下側端板部材
６０ａ…上端面
６１…本体部
６２…ボス部
７０…給油路
７１…第１分岐給油路
７２…第２分岐給油路
７３…第３分岐給油路
８０,１８０…給油溝
１２６ｃ…テーパー面
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2019190287.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2019190287.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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