ロータリ圧縮機

【目的】ガス冷媒が圧縮室から吸入室へ漏れるのを防止することができるロータリ圧縮機を提供する。
【構成】揺動ブッシュ５，６で仕切られたロータ２，１０２のブレード２ａ，１０２ａの先端側の空間１３，１１３を互いにのみ連通させた密閉空間とする。偏心円板４と偏心円板１０４を１８０度位相を異ならせて回転軸３に固定する。圧縮室１１内の高圧のガス冷媒は揺動ブッシュ５，６の両平面とブレード２ａの両側面との間でシールする。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、冷暖房用空調機や冷凍機等に使用されるロータリ圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ロータリ圧縮機としては、図３に示すように、円筒形状のシリンダ室１ａとそのシリンダ室１ａに開口する穴１２とを有するハウジング１と、上記シリンダ室１ａ内に配置され、半径方向に延びる板状のブレード２ａを有する円筒形状のロータ２と、回転軸３に偏心して固定され、上記ロータ２の内周に回転自在に嵌合された偏心円板４とを備えたものがある。そして、上記穴１２は、上記シリンダ室１ａの円周上に開口すると共に、軸方向に延びる円柱形状の穴１２ｂと、その穴１２ｂの上部に設けた断面が矩形の穴１２ａとからなる。そして、上記円柱形状の穴１２ｂには、断面が半円形状の揺動ブッシュ５，６を配置し、この揺動ブッシュ５，６の平面が上記ロータ２のブレード２ａの両側面を摺接するようにしている。上記ブレード２ａとロータ２によりシリンダ室１ａは、低圧側の吸入室１０と高圧側の圧縮室１１に分かれる。上記ハウジング１は、上記穴１２の右側に吸入室１０に開口する吸入ポート１ｂを設け、上記穴１２の左側に圧縮室１１に開口する吐出ポート１ｃを設けている。この吐出ポート１ｃから弁９を経由して、圧縮されたガス冷媒が吐出される。また、上記揺動ブッシュ５，６とブレード２ａで仕切られた空間１３は、通路４０により吸入ポート１ｂと連通させて、ポンピングロスを少なくしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来のロータリ圧縮機は、圧縮された高圧のガス冷媒が圧縮室１１から、ブレード２ａの側面と揺動ブッシュ５の平面との間の隙間を経由して上記揺動ブッシュ５，６で仕切られた低圧側の空間１３にガス冷媒が洩れる。そして、この空間１３から通路４０を通って上記吸入ポート１ｂにガス冷媒が洩れる。
【０００４】このように、上記従来のロータリ圧縮機には、ガス冷媒が高圧側から低圧側へ洩れ、動力損失が大きいという欠点がある。
【０００５】そこで、この発明の目的は、ガス冷媒が圧縮室側から吸入室側へ洩れるのを防止することができるロータリ圧縮機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項１のロータリ圧縮機は、シリンダ室とそのシリンダ室に開口する穴を有するハウジングと、上記シリンダ室内に配置され、半径方向に延びるブレードを有するロータと、回転軸に偏心して固定され、上記ロータの内周に回転自在に嵌合された偏心円板と、上記穴内に揺動自在に設けられ、上記ブレードを揺動自在かつ進退自在に支持する揺動ブッシュとを備えたロータリ圧縮機において、上記揺動ブッシュで仕切られた上記ブレードの先端側の空間が密閉空間となっていることを特徴としている。
【０００７】また、請求項２のロータリ圧縮機は、互いに軸方向に間隔をあけて配列したシリンダ室と上記各シリンダ室に夫々開口する穴を有するハウジングと、上記各シリンダ室内に夫々配置され、半径方向に延びるブレードを有するロータと、回転軸に偏心して固定され、上記各ロータの内周に夫々回転自在に嵌合され、互いに一定の位相を異ならせて回転軸に固定された偏心円板と、上記各穴内に揺動自在に設けられ、上記各ブレードを揺動自在かつ進退自在に支持する揺動ブッシュとを備えたロータリ圧縮機において、上記各揺動ブッシュで仕切られた上記各ブレードの先端側の各空間は相互にのみ連通していることを特徴としている。
【０００８】
【作用】上記請求項１の構成によれば、上記揺動ブッシュで仕切られたブレードの先端側の空間は密閉空間としているので、ガス冷媒が洩れる経路は、シリンダ室の高圧側→ブレード先端の空間→シリンダ室の低圧側となる。つまり、ガス冷媒は上記高圧側のシリンダ室から上記ブレードの側面と揺動ブッシュの平面との間の隙間を通りブレード先端側の空間に入り、さらに、この空間から上記ブレードの側面と揺動ブッシュの平面との間の隙間を通ってシリンダ室の低圧側に洩れる。このため、上記揺動ブッシュの両側の平面と上記ブレードの両側面との間の往復経路によってガス冷媒をシールする。したがって、従来のロータリ圧縮機に比べて、ガス冷媒を密封するシール長さを略２倍にすることができ、ガス冷媒の洩れを低減できる。なお、上記密閉空間の容積を大きくすれば、ブレードの往復運動によるポンピングロスを小さくすることができる。
【０００９】上記請求項２の構成によれば、上記各揺動ブッシュで仕切られたブレードの先端側の各空間は互いにのみ連通しているので、ガス冷媒が洩れる経路は、シリンダ室の高圧側→ブレード先端の空間→シリンダ室の低圧側となる。このため、上記揺動ブッシュの両側の平面と上記ブレードの両側面との間の往復経路によってガス冷媒をシールする。したがって、従来のロータリ圧縮機に比べて、ガス冷媒を密封するシール長さを略２倍にすることができ、ガス冷媒の洩れを低減できる。また、上記ロータ内の各偏心円板は互いに一定の位相が異なるように回転軸に固定している。このため、上記各ブレードの先端側の空間全体は、容積が常に略一定か、または、容積変化が小さくなる。したがって、上記各ブレードが往復運動しても上記空間においてガス冷媒を殆んど圧縮しないので、ポンピングロスを無くすことでき、また、上記空間において潤滑油と液冷媒の圧縮を防止して、損傷を防止できる。
【００１０】
【実施例】以下、この発明のロータリ圧縮機を図示の実施例により詳細に説明する。
【００１１】図１はこの発明の実施例のロータリ圧縮機の断面図を示しており、１は円筒形状のシリンダ室１ａと、このシリンダ室１ａ内に開口する吸入ポート１ｂ，吐出ポート１ｃおよび穴１２を有するハウジング、２は上記シリンダ室１ａ内に配置され、半径方向に延びるブレード２ａを有する円筒形状のロータ、３は上記ロータ２の内周に回転自在に嵌合した偏心円板４が固定された回転軸、５，６は上記穴１２に揺動自在に設けられ、上記ブレード２ａを揺動自在かつ進退自在に支持する半円形状の揺動ブッシュである。上記穴１２は、上記シリンダ室１ａの円周上に開口すると共に、軸方向に延びる円柱形状の穴１２ｂと、その穴１２ｂの上部に設けた断面が矩形の穴１２ａとからなる。そして、上記円柱形状の穴１２ｂには、断面が半円形状の揺動ブッシュ５，６を配置し、この揺動ブッシュ５，６の平面が上記ロータ２のブレード２ａの両側面に摺接するようにしている。
【００１２】図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、上記ロータ２と同一構造のロータ１０２を軸方向に間隔をおいて配置している。すなわち、上記シリンダ室１ａと同一形状のシリンダ室１０１ａに上記ロータ１０２を配置し、そのロータ１０２の板状のブレード１０２ａの両側面を、穴１１２に配置した半円形状の揺動ブッシュ（図示せず）の平面部によって揺動自在に支持している。このロータ１０２の内周に、回転軸３に固定した偏心円板１０４を回転自在に嵌合している。上記偏心円板１０４は、前述の偏心円板４とは、１８０度位相を異ならせて回転軸３に固定している。上記ロータ２，１０２と偏心円板４，１０４の両側面は、ハウジング１，７，８に摺動自在に接触している。上記ブレード２ａ，１０２ａの先端側の各空間１３，１１３は、互いにのみ連通した密閉空間としている。
【００１３】また、上記ロータリ圧縮機の回転軸３の一端は図示しないモータに連結して、図１において矢印Ｒの方向に回転軸３を回転させて、上記回転軸３に固定された偏心円板４をロータ２の内側で偏心回転運動させるようにしている。上記偏心円板４に応じてロータ２は、シリンダ室１ａ内を摺接しながら半径方向に移動し、上記ブレード２ａを中心として揺動運動する。このとき、ブレード２ａの先端面は、上記揺動運動により穴１２ａ内で僅かに左右に揺れながら上下に往復運動する。上記回転軸３を中心に偏心円板４が回転すると、上記ブレード２ａとロータ２により上記シリンダ室１ａは、吸入室１０と圧縮室１１に分かれる。上記吸入室１０は、上記吸入ポート１ｂからガス冷媒を吸入し、上記圧縮室１１はガス冷媒を圧縮し、圧縮工程でガス冷媒が所定以上の圧力になったとき、上記吐出ポート１ｃから弁９を経由して吐き出す。このように、上記回転動作を繰り返すことにより、このロータリ圧縮機は吸入，圧縮，吐出を連続して行う。また、もう一方のロータ１０２の吸入，圧縮，吐出動作は、図２において、上記偏心円板４と１０４との位相が１８０度異なることを除いて同じである。したがって、各シリンダの吸入，圧縮，吐出の動作は互いに位相が１８０度ずれて行われる。
【００１４】上記シリンダ室１ａ内の高圧のガス冷媒は、圧縮室１１から圧縮室１１側に面するブレード２ａの側面と揺動ブッシュ５の平面との間の隙間を経由して、上記ブレード２ａの先端側の空間１３にガス冷媒が洩れる。そして、上記空間１３に洩れたガス冷媒は、吸入室１０側に面するブレード２ａの側面と揺動ブッシュ６の平面との間の隙間を経由して、低圧の吸入室１０に洩れる。上記ブレード２ａの先端側の空間１３は密閉空間となるので、ガス冷媒が洩れる経路は、ブレード２ａの両側面と揺動ブッシュ５，６の両平面との間の隙間だけとなり、圧縮室１１（高圧側）→空間１３→吸入室１０（低圧側）となる。また、もう一方のシリンダのガス冷媒が洩れる経路も、図２においてブレード１０２ａの両側面と図示しない揺動ブッシュの平面との間の隙間だけとなる。したがって、従来のロータリ圧縮機の圧縮室（高圧側）→ブレード先端側の空間→通路→吸入ポートの経路に比べて、ガス冷媒を密封するシール長さが略２倍になり、ガス冷媒の洩れを低減できる。したがって、動力損失を低減できる。
【００１５】また、図２に示すように、上記ロータ２，１０２内の各偏心円板４，１０４は互いに１８０度位相が異なるように回転軸３に固定しているので、上記ブレード２ａ，１０２ａの先端側の互いに連通している両空間１３，１１３からなる全密閉空間は、容積が常に一定となる。したがって、上記各ブレード２ａ，１０２ａが上下運動しても、空間１３，１１３内でガス冷媒が圧縮されることがなく、ポンピングロスを無くすことでき、また、上記空間１３，１１３内での潤滑油と液冷媒の圧縮を防止して、損傷を防止できる。
【００１６】上記実施例では、２シリンダ構成のロータリ圧縮機としたが、１シリンダ構成のロータリ圧縮機とした場合も、上記２シリンダ構成のロータリ圧縮機と同様に、冷媒を密封するシール長さを略２倍にすることができ、ガス冷媒の洩れを低減できる。そして、ブレード先端の空間の容積を大きくすることにより、ブレードの往復運動によるポンピングロスを小さくすることができる。
【００１７】また、上記実施例では、ロータリ圧縮機を構成するシリンダの数を２とし、各偏心円板を互いに１８０度位相を異ならせて回転軸に固定したが、シリンダの数と偏心円板の各位相は上記のものに限定されないのは勿論である。例えば、シリンダの数が３個の構成で、偏心円板を１２０度ずつ位相を異ならせてよく、シリンダの数が４個の構成で、偏心円板を９０度ずつ位相を異ならせてもよい。
【００１８】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発明のロータリ圧縮機は、揺動ブッシュで仕切られたブレードの先端側の空間を密閉空間としたものである。したがって、この発明によれば、ガス冷媒が洩れる経路は、ブレード両側面と揺動ブッシュの両平面との間の隙間となるので、従来のロータリ圧縮機に比べて、ガス冷媒を密封するシール長さを略２倍にすることができ、ガス冷媒の洩れを大幅に低減して、洩れによる動力損失を少なくすることができる。
【００１９】また、請求項２の発明のロータリ圧縮機は、回転軸に偏心して固定され、各ロータの内周に夫々回転自在に嵌合された偏心円板を、互いに一定の位相を異ならせて回転軸に固定し、各揺動ブッシュで仕切られた各ブレードの先端側の各空間を相互にのみ連通したものである。したがって、この発明によれば、ガス冷媒の洩れを少なくするという請求項１の効果に加えて、ブレードによるポンピングロスを低減でき、かつ、ブレードによる潤滑油と液冷媒の圧縮を無くして、損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の一実施例のロータリ圧縮機の断面図である。
【図２】図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は従来のロータリ圧縮機の断面図である。
【符号の説明】
１，７，８…ハウジング、２，１０２…ロータ、２ａ，１０２ａ…ブレード、３…回転軸、４，１０４…偏心円板、５，６…揺動ブッシュ、１０…吸入室、１１…圧縮室、１２，１１２…穴、１３，１１３…空間。

【特許請求の範囲】
【請求項１】シリンダ室（１ａ）とそのシリンダ室（１ａ）に開口する穴（１２）を有するハウジング（１）と、上記シリンダ室（１ａ）内に配置され、半径方向に延びるブレード（２ａ）を有するロータ（２）と、回転軸（３）に偏心して固定され、上記ロータ（２）の内周に回転自在に嵌合された偏心円板（４）と、上記穴（１２）内に揺動自在に設けられ、上記ブレード（２ａ）を揺動自在かつ進退自在に支持する揺動ブッシュ（５，６）とを備えたロータリ圧縮機において、上記揺動ブッシュ（５，６）で仕切られた上記ブレード（２ａ）の先端側の空間（１３）が密閉空間となっていることを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項２】互いに軸方向に間隔をあけて配列したシリンダ室（１ａ，１０１ａ）と上記各シリンダ室（１ａ，１０１ａ）に夫々開口する穴（１２，１１２）を有するハウジング（１，７，８）と、上記各シリンダ室（１ａ，１０１ａ）内に夫々配置され、半径方向に延びるブレード（２ａ，１０２ａ）を有するロータ（２，１０２）と、回転軸（３）に偏心して固定され、上記各ロータ（２，１０２）の内周に夫々回転自在に嵌合され、互いに一定の位相を異ならせて回転軸に固定された偏心円板（４，１０４）と、上記各穴（１２，１１２）内に揺動自在に設けられ、上記各ブレード（２ａ，１０２ａ）を揺動自在かつ進退自在に支持する揺動ブッシュ（５）とを備えたロータリ圧縮機において、上記各揺動ブッシュ（５）で仕切られた上記各ブレード（２ａ，１０２ａ）の先端側の各空間（１３，１１３）は相互にのみ連通していることを特徴とするロータリ圧縮機。

【図１】