(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉ケースと、この密閉ケースに収納された電動要素と、この電動要素により駆動され、かつ、偏心運動するローラが収容され、ベーン溝内を往復動するベーンにより圧力的に仕切られたシリンダ室が設けられたロータリ式圧縮要素とを具備するロータリコンプレッサにおいて、ベーンスラスト力が作用する前記ベーンのシリンダ室突出面積を決める前記ローラのローラ回転偏心量をｅとし、前記ベーン溝と前記シリンダ室との交差部の低圧側に形成された面取り部をベーン摺動方向に沿って測定した面取り量をＣｓとするとき、このＣｓとｅとの間にＣｓ／ｅ≦０．０５の関係が成立するように設定されたことを特徴とするロータリコンプレッサ。
【請求項２】
請求項１に記載のロータリコンプレッサにおいて、上記ベーン溝とシリンダ室との交差部の高圧側には、上記Ｃｓに等しい面取り量を有する面取り部が形成されたことを特徴とするロータリコンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空調用、冷凍用等に用いられるロータリコンプレッサに係わり、特に吐出側高圧圧縮室と吸い込み側低圧圧縮室に分離するベーンの摺動摩擦損失を低減したロータリコンプレッサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にロータリコンプレッサは、電動機部により回転駆動される圧縮機部に設けられたシリンダに形成されたベーン溝内を往復動するベーンにより高圧と低圧に仕切られている。
【０００３】
図４に示すように、従来のベーン溝２１は、断面が長方形状で細長い溝形状をなし、このベーン溝２１とシリンダ室２２との交差部の低圧側には面取り部２１ｓが形成されている。そして、シリンダ２２内を偏心回転するローラ２３のローラ回転偏心量ｅ０にかかわらず、潤滑油量を確保するために、面取り部２１ｓの面取り量Ｃｓ０は、ベーン摺動方向に０．４〜１．２ｍｍだけ採られている。
【０００４】
しかしながら、面取り量Ｃｓが大きくなると、圧縮機部２４での差圧により受けるベーン２５のスラスト力が増加して、電力入力値が増大し、ＣＯＰが低下する問題があった。このＣＯＰの低下の割合は、ローラ回転偏心量ｅ０により影響を受けて、変化する。すなわち、Ｃｓ０とローラ回転偏心量ｅ０との比（Ｃｓ０／ｅ０）が大きいほど、影響を受け易いという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、ベーンのスラスト力の増大による電力の入力値を最小限に抑え、安定した高ＣＯＰのロータリ圧縮機が要望されていた。
【０００６】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、ベーンのスラスト力の増大による電力の入力値を最小限に抑え、安定した高ＣＯＰのロータリ圧縮機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、密閉ケースと、この密閉ケースに収納された電動要素と、この電動要素により駆動され、かつ、偏心運動するローラが収容され、ベーン溝内を往復動するベーンにより圧力的に仕切られたシリンダ室が設けられたロータリ式圧縮要素とを具備するロータリコンプレッサにおいて、ベーンスラスト力が作用する前記ベーンのシリンダ室突出面積を決める前記ローラのローラ回転偏心量をｅとし、前記ベーン溝と前記シリンダ室との交差部の低圧側に形成された面取り部をベーン摺動方向に沿って測定した面取り量をＣｓとするとき、このＣｓとｅとの間にＣｓ／ｅ≦０．０５の関係が成立するように設定されたことを特徴とするロータリコンプレッサが提供される。これにより、ベーンのスラスト力の増大による電力の入力値を最小限に抑え、安定した高ＣＯＰのロータリ圧縮機が実現される。
【０００８】
好適な一例では、上記ベーン溝とシリンダ室との交差部の高圧側には、上記Ｃｓに等しい面取り量を有する面取り部が形成される。
【０００９】
これにより、製造性が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるロータリコンプレッサの実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は本発明に係わるロータリコンプレッサの第１実施形態の概念図であり、図２はその断面図である。
【００１２】
図１に示すように、ロータリコンプレッサ１は、密閉ケース２の内部に電動要素３とロータリ式圧縮要素４とを内装して構成され、圧縮要素４は電動要素３から延びる回転軸５を主軸受６と副軸受７に挿通され、この主軸受６と副軸受７との間に、仕切板８を介して同一形状を有する２基のシリンダ９を配設し、各シリンダ９に設けられたシリンダ室１０内において、回転軸５に形成された偏心部５ａにそれぞれ円筒状のローラ１１を嵌合させる一方、図２に示すように、各シリンダ９に設けられたベーン溝１２の高圧側溝側面１２ｄおよび低圧側溝側面１２ｓ間を摺動するベーン１３が配設されている。このベーン１３は、スプリング収納部１４に収納されたスプリング１５によって常時ローラ１１方向に押圧され、偏心部５ａ及びローラ１１の回転に応じて各ローラ外周面に摺接しながらベーン溝１２内を往復動し、各シリンダ室１０内部を吸込シリンダ室１０ｓと圧縮シリンダ室１０ｄとに圧力的に仕切る役割を果している。
【００１３】
上記圧縮機１は、電動要素３の駆動によってローラ１１をシリンダ１０室内において偏心回転させることにより、吸込口１６を通り、シリンダ室１０内の吸込シリンダ室１０ｓに吸入したガスを圧縮シリンダ室１０ｄ方向に移動させながら圧縮して吐出口１７から吐出する。
【００１４】
以下、上記２基のシリンダ４は同一形状を有するので、下段のシリンダを例にとって説明する。
【００１５】
図２および図３に示すように、シリンダ室１０内を偏心回転するローラ１１は、そのローラ回転偏心量がｅに設定してあり、ベーン溝１２は、断面が長方形、で細長い溝形状をなし、ベーン溝１２とシリンダ室１０との交差部、すなわち、ベーン溝１２の端部に面取り部１２ｓ、１２ｄが形成されている。そして、面取り部１２ｓの面取り量Ｃｓは、ベーン摺動方向に沿って測定されたとき、このＣｓとローラ回転偏心量ｅとの比（Ｃｓ／ｅ）が、Ｃｓ／ｅ≦０．０５の関係を成立させるように設定されている。Ｃｓ／ｅが０．０５を超えると、ベーンスラスト摺動による入力増加を５％以内に抑えることができず、安定した高ＣＯＰを実現できない。
【００１６】
また、ベーン溝１２とシリンダ室１０との交差部の高圧側には、面取り部１２ｓの面取り量Ｃｓに等しい面取り量Ｃｄを有する面取り部１２ｄが形成されている。これにより、製造性が向上する。
【００１７】
なお、本発明に係わるロータリコンプレッサは、高圧側にも面取り部が設けられるのが好ましいが、低圧側に面取り部が設けられていれば、必ずしも設ける必要はなく、また、その面取り量を設定する必要はない。また、上記面取り部は、傾斜する直線により形成されているが、弧ないし円弧などで形成されるようにしてもよい。
【００１８】
次に本発明に係わる実施形態のロータリコンプレッサを用いた冷媒圧縮作用について説明する。
【００１９】
図１に示すように、いずれも図示しない冷凍サイクルの低温側熱交換器で蒸発し気体になって密閉ケース２に戻った冷媒は、圧縮要素３のシリンダ室１０に吸込まれ、ローラ１１の回転により圧縮され、高温側熱交換器に吐出される。
【００２０】
図２および図３に示すように、この冷媒の圧縮過程において、常時スプリング１５により押圧されローラ１１に当接するベーン１３は、偏心回転するローラ１１の回転に伴なって、ベーン溝１２内を摺動しながら往復動を繰返す。このベーン溝１２内を往復動するベーン１３は、圧縮シリンダ室１０ｄと吸込シリンダ室１０ｓとの圧力差によってベーン１３に荷重がかかり、ベーン１３と低圧側溝側面１２ａおよび高圧側溝側面１２ｂがベーンスラスト力により線接触して、摺動することにより、摺動摩擦損失による電力の入力値が増加する。またベーンスラスト力は、圧力差ΔＰ×ベーンの圧縮室内突出面積Ｓに比例する。また、この圧縮室内突出面積Ｓをローラ回転偏心量ｅ×シリンダ高さで表わすことができ、Ｓは(e＋Ｃｓ)／ｅ＝１＋Ｃｓ／ｅの割合で比例増減する。ここで、増加部分をＣｓ／ｅとすると、この値を一定値以下に定めることにより、ベーンスラスト摺動による電力の入力増加を一定の割合以下に抑えることが可能となる。
【００２１】
従って、Ｃｓ／ｅ≦０．０５とすることにより、ベーンスラスト摺動による入力増加を５％以内に抑えることができ、安定した高ＣＯＰを実現させることができる。また、ロータリ式圧縮要素の製造工程において、Ｃｓ／ｅ≦０．０５が成立するように、Ｃｓとｅとを設定すればよいので、容易いかつ再現性よく、汎用性の高い製造工程を実現させることができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に係わるロータリコンプレッサによれば、ベーンのスラスト力の増大による電力の入力値を最小限に抑え、安定した高ＣＯＰのロータリ圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるロータリコンプレッサの実施形態の縦断面図。
【図２】本発明に係わるロータリコンプレッサの実施形態の横断面図。
【図３】本発明に係わるロータリコンプレッサの実施形態のベーン近傍の平面図。
【図４】従来のロータリコンプレッサのベーン近傍の平面図。
【符号の説明】
１  ロータリコンプレッサ
２  密閉ケース
３  電動要素
４  ロータリ式圧縮要素
５  回転軸
５ａ  偏心部
６  主軸受
７  副軸受
８  仕切板
９  シリンダ
１０  シリンダ室
１０ｄ  圧縮シリンダ室
１０ｓ  吸込シリンダ室
１１  ローラ
１２  ベーン溝
１２ａ  低圧側溝側面
１２ｂ  高圧側溝側面
１２ｓ、１２ｄ  面取り部
１３  ベーン
１４  スプリング収納部
１５  スプリング
１６  吸込口
１７  吐出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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