(57)【要約】【課題】ケーシングの内壁面に沿って油溜め部に戻される潤滑油流れを阻害することのないように、圧縮気体の吐出を可能とする吐出口構造を有する第２マフラを備えるロータリー圧縮機を提供することにある。【解決手段】この第２マフラー１７Ａは、カップ形状を有し、クランク軸を中心に第１マフラ吐出口１６ａ，１６ｂの位置から９０度異なる方向に対称に配置され、第２マフラクランク軸孔１７ｈから外方に向かう半円弧形状の切欠領域ｎ１，ｎ２を有している。【選択図】図１
2008180141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸(7)の回転にともない気体を圧縮する回転圧縮要素(4)と、前記回転圧縮要素(4)により圧縮された気体を吐出する吐出ポート(14)と、前記吐出ポート(14)を覆い前記クランク軸(7)を取り囲むように設けられるマフラー(17A)とを備える、ロータリー圧縮機であって、
前記マフラー(17A)には、前記クランク軸(7)を通過させるマフラクランク軸孔(17h)と、前記吐出ポート(14)から吐出された圧縮気体を、前記クランク軸(7)の外表側に向かって吐出させるためのマフラ吐出領域(n1,n2)とが設けられる、ロータリー圧縮機。
【請求項２】
前記マフラ吐出領域は、前記マフラー(17)の平面視において、前記クランク軸孔(17h)から半径方向の外方に向かう切欠領域(n1,n2)である、請求項１に記載のロータリー圧縮機。
【請求項３】
前記マフラーは、前記吐出ポート(14)を覆い前記クランク軸(7)を取り囲むように設けられる第１マフラー(16)と、前記第１マフラー(16)を覆い前記クランク軸(7)を取り囲むように設けられる第２マフラー(17A)とを有し、
前記第１マフラー(16)には、前記クランク軸(7)を通過させる第１マフラクランク軸孔(16h)と、第１マフラ吐出口(16a,16b)とが設けられ、
前記第２マフラー(17A)には、前記クランク軸(7)を通過させる第２マフラクランク軸孔(17h)と、前記クランク軸(7)の外表側に向かって吐出させるため、前記マフラ吐出領域(n1,n2)としての第２マフラ吐出領域(n1,n2)とが設けられる、請求項１または２に記載のロータリー圧縮機。
【請求項４】
前記第１マフラ吐出口(16a,16b)は、前記クランク軸(7)を中心に前記吐出ポート(14)の位置から９０度異なる方向に対称に配置され、
前記第２マフラ吐出領域(n1,n2)は、前記クランク軸(7)を中心に前記第１マフラ吐出口(16a,16b)の位置から９０度異なる方向に対称に配置される、請求項３に記載のロータリー圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ロータリー圧縮機に関し、より特定的には、ロータリー圧縮機の構造の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
＜ロータリー圧縮機の全体構成＞
図３から図５を参照して、ロータリー圧縮機の全体構成を説明する。なお、図３は、ロータリー圧縮機の全体構成を示す縦断面図であり、図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図であり、図５は、マフラー内での圧縮気体の流れを模式的に示す図である。
【０００３】
このロータリー圧縮機は、ケーシング１を有し、このケーシング１は、内部が密閉された円筒形状を有している。下端側には、圧縮要素４が配設され、その上方には圧縮要素４を作動させる駆動要素３が配設されている。ケーシング１の上部には吐出管２が配設されている。ケーシング１の下端部分には、潤滑油Ｏを貯溜する油溜め部２１が形成され、その他の空間においては圧縮気体を貯溜する貯溜空間２２が形成されている。
【０００４】
＜圧縮要素４＞
圧縮要素４は、横断面形状が円形のシリンダ室９ａを有するシリンダ９を有し、このシリンダ９の上下両面には、中央にボス状の軸受部１２ａを有するフロントヘッド１２と、同じく中央にボス状の軸受部１３ａを有するリヤヘッド１３とが複数本のスルーボルト（図示省略）で締結されることにより、シリンダ室９ａを密閉状態としている。シリンダ９のシリンダ室９ａにはピストン１１が配置されている。このピストン１１は、クランク軸７のローラ１０によってシリンダ室９ａに偏心配置されている。
【０００５】
＜駆動要素３＞
駆動要素３は、ステータ５とロータ８とで構成された電動モータを備え、ステータ５はケーシング１の内壁面に固定支持されている。ロータ８はステータ５の内側に周方向に所定の隙間６をあけて同心円状に配置されている。ロータ８の内側にはクランク軸７の上半部分が軸心回りに回転一体に装着され、クランク軸７の下半部分はフロントヘッド１２およびリヤヘッド１３の両軸受部１２ａ，１３ａに回転可能に嵌挿支持されている。フロントヘッド１２に設けられた吐出ポート１４には、板ばね状の吐出弁１５が設けられ、圧縮気体のシリンダ室９ａへの逆流を防止している。
【０００６】
＜マフラー構造＞
フロントヘッド１２の軸受部１２ａ周りには、吐出ポート１４を覆いクランク軸７を取り囲むように設けられる第１マフラー１６と、第１マフラー１６を覆いクランク軸７を取り囲むように設けられる第２マフラー１７とが配設されている。このような２重マフラー構造を備えるロータリー圧縮機は、下記特許文献１（特開平５−１３３３７７号公報）に開示されている。
【０００７】
図４に示すように、第１マフラー１６には、クランク軸７およびクランク軸７を取り囲むフロントヘッド１２の軸受部１２ａを通過させる第１マフラクランク軸孔１６ｈと、クランク軸７を中心に吐出ポート１４の位置から９０度異なる方向に対称に配置される第１マフラ吐出口１６ａ，１６ｂとが設けられている。また、第２マフラー１７には、クランク軸７を取り囲むフロントヘッド１２の軸受部１２ａを通過させる第２マフラクランク軸孔１７ｈと、クランク軸７を中心に第１マフラ吐出口１６ａ，１６ｂの位置から９０度異なる方向に対称に配置される第２マフラ吐出口１７ａ，１７ｂとが設けられている。
【０００８】
図５に示すように、吐出ポート１４から吐出された圧縮気体は、第１マフラー１６の第１マフラ吐出口１６ａ，１６ｂを通過し、さらに、第２マフラー１７の第２マフラ吐出口１７ａ，１７ｂを順次通過する。これにより、マフラーによる２段階の消音効果（特に、８００Ｈｚ帯のバンド音の低減）を期待することができる。
【０００９】
ここで、第２マフラー１７の外形形状は、図３に示すように、カップ形状を有しているが、その側面は傾斜領域が大部分を占めている。図６に、第２マフラー１７の平面図を示し、傾斜領域を斜線で示す。第２マフラ吐出口１７ａ，１７ｂはそれぞれ対向する位置に設けられているが、傾斜部分を含むように穴が形成されている。これは、傾斜領域を避けて第２マフラ吐出口１７ａ，１７ｂを設けようとした場合には、第２マフラ吐出口１７ａ，１７ｂの開口径が小さくなり、吐出圧損が大きくなってしまうからである。
【００１０】
このように、傾斜部分を含むように第２マフラ吐出口１７ａ，１７ｂが形成された場合、第２マフラ吐出口１７ａ，１７ｂの一部は、ケーシング１側に向いて開口することになる。その結果、図７の断面模式図に示すように、第２マフラ吐出口１７ａ，１７ｂから吐出される圧縮気体は、ケーシング１に向かって吐出されることになる（図中矢印Ｇ１方向）。
【００１１】
ここで、第２マフラ吐出口１７ａ，１７ｂから吐出される圧縮気体には、気体だけでなく潤滑油も含まれており、ケーシング１の上部に設けられた吐出管２に向かう間に、圧縮気体と潤滑油とが分離される。その後、図７に示すように、潤滑油が分離された圧縮気体は吐出管２から吐出される（図中矢印Ｇ２方向）。一方、圧縮気体から分離された潤滑油は、ケーシング１の内壁面に沿って、油溜め部２１に戻されることになる（図中矢印Ｏ１方向）。
【００１２】
しかし、上記したように、第２マフラ吐出口１７ａ，１７ｂから吐出される圧縮気体は、ケーシング１に向かって吐出されるため（図中矢印Ｇ１方向）、圧縮気体の吐出方向（Ｇ１方向）と、潤滑油の戻り方向（Ｏ１方向）とが、ケーシング１の内壁面において衝突することとなる。その結果、ケーシング１内部での潤滑油戻りが阻害されることが懸念される。
【特許文献１】特開平５−１３３３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
この発明が解決しようとする課題は、第２マフラ吐出口から吐出される圧縮気体の吐出方向と、潤滑油の戻り方向とが、ケーシングの内壁面において衝突することにより、ケーシング内部での潤滑油戻りが阻害される点にある。したがって、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ケーシングの内壁面に沿って油溜め部に戻される潤滑油流れを阻害することのないように、圧縮気体の吐出を可能とする吐出口構造を備える第２マフラを備えるロータリー圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明に基づいたロータリー圧縮機においては、クランク軸の回転にともない気体を圧縮する回転圧縮要素と、上記回転圧縮要素により圧縮された気体を吐出する吐出ポートと、上記吐出ポートを覆い上記クランク軸を取り囲むように設けられるマフラーとを備える、ロータリー圧縮機であって、以下の構成を備えている。
【００１５】
上記マフラーには、上記クランク軸を通過させるマフラクランク軸孔と、上記吐出ポートから吐出された圧縮気体を、上記クランク軸の外表側に向かって吐出させるためのマフラ吐出領域とが設けられている。
【発明の効果】
【００１６】
この発明に基づいたロータリー圧縮機によれば、マフラーには、クランク軸の外表側に向かって圧縮気体を吐出させるためのマフラ吐出領域が設けられている。このように、クランク軸の外表側に向かって圧縮気体を吐出させる構成を採用することで、吐出管に向かう圧縮気体の流れが、ケーシングの内壁面に沿うことを抑制し、クランク軸の外表面および電動要素の回りに沿うものとなる。これは、圧縮気体をクランク軸の外表側に向かって吐出させることで、圧縮気体のクランク軸の外表面および電動要素に沿いながら流れる性質（コアンダ効果）が支配的となるからである。
【００１７】
その結果、吐出管に向かう圧縮気体の流れが、ケーシングの内壁面に沿って油溜め部に戻される潤滑油流れを阻害することが抑制され、ケーシングの内壁面に沿って潤滑油をスムースに油溜め部に戻すことを可能とする。
【００１８】
たとえば、マフラ吐出領域として、マフラーの平面視において、クランク軸孔から半径方向の外方に向かう切欠領域を採用することで、マフラー上部の平面部に吐出面積を十分に確保させて、クランク軸の外表側に向かって圧縮気体を吐出させることを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に基づいたロータリー圧縮機の実施の形態について、図１および図２を参照しながら説明する。なお、図１は、本実施の形態におけるロータリー圧縮機に採用される第２マフラー１７Ａの平面図であり、図２は、本実施の形態における第２マフラー１７Ａを組み込んだロータリー圧縮機における圧縮気体流れ、および潤滑油流れを示す、断面模式図である。
【００２０】
また、本実施の形態におけるロータリー圧縮機の基本的構成は、図３および図４を用いて説明した２重マフラ構造を有するロータリー圧縮機の構造と同じであり、クランク軸７の回転にともない気体を圧縮する回転圧縮要素４と、回転圧縮要素４により圧縮された圧縮気体を吐出する吐出ポート１４と、吐出ポート１４を覆いクランク軸７を取り囲むように設けられる第１マフラー１６と、第１マフラー１６を覆いクランク軸７を取り囲むように設けられる第２マフラー１７とを備えるロータリー圧縮機である。
【００２１】
また、第１マフラー１６には、前記クランク軸７を通過させる第１マフラクランク軸孔１６ｈと、クランク軸７を中心に吐出ポート１４の位置から９０度異なる方向に対称に配置される第１マフラ吐出口１６ａ，１６ｂとが設けられている。
【００２２】
したがって、以降の説明において、図３および図４を用いて説明した２重マフラ構造を有するロータリー圧縮機と同一または相当部分については、同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないこととし、本発明の特徴的構成部分のみを、以下詳細に説明することとする。
【００２３】
まず、図１を参照して、本実施の形態における第２マフラー１７Ａは、カップ形状を有し、クランク軸７およびクランク軸７を取り囲むフロントヘッド１２の軸受部１２ａを通過させる第２マフラクランク軸孔１７ｈと、クランク軸７を中心に第１マフラ吐出口１６ａ，１６ｂの位置から９０度異なる方向に対称に配置され、第２マフラー１７Ａの平面視において、第２マフラクランク軸孔１７ｈから半径方向の外方に向かう半円弧形状の切欠領域ｎ１，ｎ２と有している。
【００２４】
このように、第２マフラクランク軸孔１７ｈから半径方向の外方に向かう切欠領域ｎ１，ｎ２を設けることで、図２に示すように、第１マフラ吐出口１６ａ，１６ｂから吐出された圧縮気体は、第２マフラー１７Ａに設けられる傾斜面１７ｔおよび半円弧形状の切欠領域ｎ１，ｎ２により、クランク軸７の外表面側に向かって圧縮気体が吐出させることが可能となる（図中矢印Ｇ１方向）。
【００２５】
その結果、圧縮気体は、クランク軸７の外表面に沿って流れる性質（コアンダ効果）に基づき（図２中矢印Ｇ１方向）、クランク軸７の外表面および電動要素３の回りに沿った状態で吐出管２に向かうことになる（図２中矢印Ｇ２方向）。
【００２６】
これにより、吐出管２に向かう圧縮気体の流れが、ケーシング１の内壁面に沿って油溜め部に戻される潤滑油流れ（図２中矢印Ｏ１方向）を阻害することが抑制され、ケーシング１の内壁面に沿って潤滑油をスムースに油溜め部２１に戻すことが可能となる。
【００２７】
また、第２マフラクランク軸孔１７ｈから外方に向かう切欠領域を設ける構成においては、第２マフラー１７Ａの上部の平面部に十分な吐出面積（切欠面積）を確保することができるため、吐出される圧縮気体の圧損の発生を抑制することも可能となる。
【００２８】
なお、本実施の形態においては、第２マフラクランク軸孔１７ｈから外方に向かう切欠領域の形状として、半円弧形状を採用した場合について説明しているが、切欠領域の形状は、半円弧形状に限定されるものではなく、三角形状、多角形状等その他様々な形状の採用が可能であり、第１マフラ吐出口１６ａ，１６ｂから吐出される圧縮気体を、クランク軸７の外表面に沿って吐出させるための領域を構成するものであれば、どのような形状であっても構わない。また、切欠領域が設けられる数量においても、２箇所に限定されるものではく、要求される消音効果に応じて、１箇所、または、３箇所以上、切欠領域を設けることが可能である。
【００２９】
さらに、上記実施の形態においては、２重マフラ構造を有するロータリー圧縮機に本発明を適用した場合について説明しているが、本発明の適用範囲は、２重マフラ構造を有するロータリー圧縮機に限定されるものではない。たとえば、要求される消音効果の観点から、１重マフラ構造を採用するロータリー圧縮機の場合であっても、フロントヘッド１２に設けられた吐出ポート１４から吐出された圧縮気体を、クランク軸７の外表側に向かって吐出させるためのマフラ吐出領域の一例として、半円弧形状の切欠領域ｎ１，ｎ２を設けることにより、上記実施の形態と同様の作用効果を得ることが可能である。また、設ける数量においても、２箇所に限定されるものではなく、１箇所、または、３箇所以上、マフラ吐出領域を設けることが可能である。
【００３０】
したがって、今回開示した上記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。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明に基づいた実施の形態におけるロータリー圧縮機に採用される第２マフラーの平面図である。
【図２】この発明に基づいた実施の形態における第２マフラーを組み込んだロータリー圧縮機における圧縮気体流れ、および潤滑油流れを示す、断面模式図である。
【図３】背景技術におけるロータリー圧縮機の構造を示す縦断面図である。
【図４】図３中ＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。
【図５】マフラー内における圧縮気体の流れを示す模式図である。
【図６】背景技術における第２マフラーの平面図である。
【図７】背景技術におけるロータリー圧縮機における圧縮気体流れ、および潤滑油流れを示す、断面模式図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ケーシング、２  吐出管、３  駆動要素、４  圧縮要素、５  ステータ、７  クランク軸、８  ロータ、９  シリンダ、９ａ  シリンダ室、１０  ローラ、１１  ピストン、１２  フロントヘッド、１２ａ，１３ａ  軸受部、１３  リヤヘッド、１４  吐出ポート、１５  吐出弁、１６  第１マフラー、１６ａ，１６ｂ  第１マフラ吐出口、１６ｈ  第１マフラクランク軸孔、１７，１７Ａ  第２マフラー、１７ａ，１７ｂ  第２マフラ吐出口、１７ｈ  第２マフラクランク軸孔、２１  油溜め部、２２  貯溜空間、ｎ１，ｎ２  切欠領域。
【図１】
2008180141.tif 000003
【図２】
2008180141.tif 000004
【図３】
2008180141.tif 000005
【図４】
2008180141.tif 000006
【図５】
2008180141.tif 000007
【図６】
2008180141.tif 000008
【図７】
2008180141.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月3日(2008.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸(7)の回転にともない気体を圧縮する回転圧縮要素(4)と、前記回転圧縮要素(4)により圧縮された気体を吐出する吐出ポート(14)と、前記吐出ポート(14)を覆い前記クランク軸(7)を取り囲むように設けられるマフラー(17A)とを備える、ロータリー圧縮機であって、
前記マフラー(17A)上部の平面部には、前記クランク軸(7)を通過させるマフラクランク軸孔(17h)と、前記吐出ポート(14)から吐出された圧縮気体を、前記クランク軸(7)の外表側に向かって吐出させるためのマフラ吐出領域(n1,n2)とが設けられる、ロータリー圧縮機。
【請求項２】
前記マフラ吐出領域は、前記マフラー(17)の平面視において、前記クランク軸孔(17h)から半径方向の外方に向かう切欠領域(n1,n2)である、請求項１に記載のロータリー圧縮機。
【請求項３】
クランク軸(7)の回転にともない気体を圧縮する回転圧縮要素(4)と、前記回転圧縮要素(4)により圧縮された気体を吐出する吐出ポート(14)と、前記吐出ポート(14)を覆い前記クランク軸(7)を取り囲むように設けられるマフラー(17A)とを備える、ロータリー圧縮機であって、
前記マフラー(17A)には、前記クランク軸(7)を通過させるマフラクランク軸孔(17h)と、
前記吐出ポート(14)から吐出された圧縮気体を、前記クランク軸(7)の外表側に向かって吐出させるためのマフラー傾斜面(17t)および切欠領域(n1,n2)と、が設けられるロータリー圧縮機。
【請求項４】
前記マフラーは、前記吐出ポート(14)を覆い前記クランク軸(7)を取り囲むように設けられる第１マフラー(16)と、前記第１マフラー(16)を覆い前記クランク軸(7)を取り囲むように設けられる第２マフラー(17A)とを有し、
前記第１マフラー(16)には、前記クランク軸(7)を通過させる第１マフラクランク軸孔(16h)と、第１マフラ吐出口(16a,16b)とが設けられ、
前記第２マフラー(17A)には、前記クランク軸(7)を通過させる第２マフラクランク軸孔(17h)と、前記クランク軸(7)の外表側に向かって吐出させるため、前記マフラ吐出領域(n1,n2)としての第２マフラ吐出領域(n1,n2)とが設けられる、請求項１から３のいずれかに記載のロータリー圧縮機。
【請求項５】
クランク軸(7)の回転にともない気体を圧縮する回転圧縮要素(4)と、前記回転圧縮要素(4)により圧縮された気体を吐出する吐出ポート(14)と、前記吐出ポート(14)を覆い前記クランク軸(7)を取り囲むように設けられるマフラー(17A)とを備える、ロータリー圧縮機であって、
前記マフラーは、前記吐出ポート(14)を覆い前記クランク軸(7)を取り囲むように設けられる第１マフラー(16)と、前記第１マフラー(16)を覆い前記クランク軸(7)を取り囲むように設けられる第２マフラー(17A)とを有し、
前記第１マフラー(16)には、前記クランク軸(7)を通過させる第１マフラクランク軸孔(16h)と、第１マフラ吐出口(16a,16b)とが設けられ、
前記第２マフラー(17A)には、前記クランク軸(7)を通過させる第２マフラクランク軸孔(17h)と、前記クランク軸(7)の外表側に向かって吐出させるため、前記マフラ吐出領域(n1,n2)としての第２マフラ吐出領域(n1,n2)とが設けられ、
前記第１マフラ吐出口(16a,16b)は、前記クランク軸(7)を中心に前記吐出ポート(14)の位置から９０度異なる方向に対称に配置され、
前記第２マフラ吐出領域(n1,n2)は、前記クランク軸(7)を中心に前記第１マフラ吐出口(16a,16b)の位置から９０度異なる方向に対称に配置される、ロータリー圧縮機。