JP2003148364A - Rotary compressor - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ロータリ圧縮機において、ベーンとローラとの
接触部の応力を低減することにより、信頼性及び圧縮効
率の向上を図る。
【解決手段】作動室を形成するシリンダ6と、シリンダ
6の両端面を閉塞する遮蔽部材5、7と、作動室内でク
ランク軸4の偏心部4aに嵌合されたローラ8と、ロー
ラ8の外周に当接しながらローラ8の偏心回転に追従し
て作動室内を低圧部側18と高圧部側19に仕切るベー
ンとを備えて圧縮機構部22を構成し、ベーン9のロー
ラ8に当接する側の円弧面8aを中央部の曲率が小さく
かつ端部側の曲率が大きい異なった曲率の円弧面で成形
する。
(57) Abstract: In a rotary compressor, reliability and compression efficiency are improved by reducing stress at a contact portion between a vane and a roller. A cylinder (6) forming a working chamber, shielding members (5, 7) for closing both end surfaces of the cylinder (6), a roller (8) fitted to an eccentric part (4a) of a crankshaft (4) in the working chamber, and a roller (8). The compression mechanism 22 is provided with a vane that partitions the working chamber into a low-pressure section 18 and a high-pressure section 19 following the eccentric rotation of the roller 8 while abutting on the outer periphery. Is formed with an arc surface having a different curvature having a small curvature at the center portion and a large curvature at the end portion.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ロータリ圧縮機に
係り、特に空気調和機、冷気応用製品等の冷凍機に用い
るロータリ圧縮機に好適なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary compressor, and more particularly to a rotary compressor used for a refrigerator such as an air conditioner or a cold air application product.
【0002】[0002]
【従来の技術】ロータリ圧縮機は、小形、軽量、高効率
な圧縮方式として広く採用されている。その構造は、ク
ランク軸で連結された電動機部と圧縮機構部とを密閉容
器内に収納し、圧縮機構部は、作動室を有するシリンダ
と、このシリンダの両端面を閉塞する遮蔽部材と、シリ
ンダ内でクランク軸の偏心部に嵌合されたローラと、こ
のローラの外周に当接しながらこのローラの偏心回転に
追従して往復運動し、作動室内を低圧部側と高圧部側に
仕切るベーンと、を備えている。2. Description of the Related Art Rotary compressors are widely adopted as compact, lightweight and highly efficient compression systems. The structure is such that an electric motor unit connected by a crankshaft and a compression mechanism unit are housed in a closed container, and the compression mechanism unit includes a cylinder having a working chamber, a shield member closing both end surfaces of the cylinder, and a cylinder. A roller fitted in the eccentric portion of the crankshaft, and a reciprocating motion that follows the eccentric rotation of the roller while contacting the outer circumference of the roller, and a vane that partitions the working chamber into the low pressure side and the high pressure side. , Are provided.
【0003】係るロータリ圧縮機のベーンとローラの摺
動構造を図10及び図11を参照しながら説明する。図
10は回転角度90度の状態を示し、図11は回転角度
270度の状態を示す。シリンダ6のベーン挿入溝6b
内を往復動するベーン9はローラに当接する側の面9a
を曲率半径rの円弧面に形成されている。この曲率半径
rは一般にベーン9の厚さ寸法とほぼ同じ程度に設定さ
れている。この円弧面9aは、ローラ8の外周の円弧面
8aに当接され、ローラ8の偏心回転に追従して往復動
される。円弧面8aの曲率半径R0は、円弧面9aの曲
率半径rよりはるかに大きい。図10及び図11から明
らかなように、円弧面8aに対する円弧面9aの接触位
置は、ローラ8の偏心回転に伴ってある範囲内を移動し
ながら往復動する(図では左右の範囲内で移動する)。The sliding structure between the vane and the roller of the rotary compressor will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 shows a state where the rotation angle is 90 degrees, and FIG. 11 shows a state where the rotation angle is 270 degrees. Vane insertion groove 6b of cylinder 6
The vane 9 that reciprocates inside has a surface 9a that is in contact with the roller.
Is formed on an arc surface having a radius of curvature r. The radius of curvature r is generally set to be approximately the same as the thickness dimension of the vane 9. The circular arc surface 9a is brought into contact with the circular arc surface 8a on the outer periphery of the roller 8 and reciprocates following the eccentric rotation of the roller 8. The radius of curvature R0 of the arcuate surface 8a is much larger than the radius of curvature r of the arcuate surface 9a. As is clear from FIGS. 10 and 11, the contact position of the circular arc surface 9a with respect to the circular arc surface 8a reciprocates while moving within a certain range in accordance with the eccentric rotation of the roller 8 (in the figures, it moves in the left and right ranges). To).
【0004】係る従来のロータリ圧縮機に関連する文献
としては、特開2001−140782号公報が挙げら
れる。As a document relating to such a conventional rotary compressor, there is JP-A-2001-140782.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ロータリ圧縮機では、ベーン9の大きな曲率の円弧部9
aとローラ8の円弧部8aとの接触であり、実質的に線
接触に近い状態で互いに摺動する。この状態で、ベーン
9とローラ8との接触部を通って高圧側から低圧側に冷
媒ガスが漏洩しないようにするためには、ベーン9の押
圧力を極めて大きなものとする必要がある。ベーン9の
押圧力を大きくすると、接触部における応力が増大す
る。この応力の増大により、ベーン9の線接触部の摩耗
量が増大することとなる。この摩耗が進行すると、ベー
ン9の端部に鋭角部が生じ、この鋭角部によりローラ8
を損傷するおそれがある。However, in the conventional rotary compressor, the arc portion 9 of the vane 9 having a large curvature is used.
a and the circular arc portion 8a of the roller 8, and they slide with each other in a state of being substantially linear contact. In this state, in order to prevent the refrigerant gas from leaking from the high pressure side to the low pressure side through the contact portion between the vane 9 and the roller 8, it is necessary to make the pressing force of the vane 9 extremely large. When the pressing force of the vane 9 is increased, the stress at the contact portion increases. Due to this increase in stress, the amount of wear of the line contact portion of the vane 9 increases. As this wear progresses, an acute angle portion is generated at the end of the vane 9, and the roller 8 is caused by this acute angle portion.
May be damaged.
【0006】特に、HCFC系冷媒の代替冷媒であるH
FC系冷媒を用いる場合には、HCFC系冷媒のように
極圧潤滑性の有る塩素原子を含有していないため、線接
触の状態でベーン9の押圧力を大きくすることにより、
接触部の潤滑性が著しく低下する。これにより、ベーン
9の線接触部の摩耗がの進行が極めて早くなってしま
う。In particular, H which is an alternative refrigerant to the HCFC refrigerant
When the FC type refrigerant is used, it does not contain chlorine atoms having an extreme pressure lubricity unlike the HCFC type refrigerant, so by increasing the pressing force of the vane 9 in the line contact state,
The lubricity of the contact part is significantly reduced. As a result, the wear of the line contact portion of the vane 9 progresses extremely quickly.
【0007】また、表面硬化処理を施したベーン9を用
いる場合(例えば特開2001−140782号公報に
記載のものの場合)には、接触部における応力が増大す
ると、表面硬化処理層が摩耗して母材が露出し、この母
材によりローラ8を損傷するおそれがある。Further, when the surface-hardened vane 9 is used (for example, the one described in JP 2001-140782 A), when the stress in the contact portion increases, the surface-hardened layer is worn. The base material is exposed and the base material may damage the roller 8.
【0008】さらには、ベーン9とローラ8との接触面
間の楔角度が大きくなるために、両者9、8の曲面上に
存在する潤滑油による油膜圧力が小さくなり、接触部に
おける応力が増大と相俟って両者9、8間での金属接触
が発生するおそれがある。Furthermore, since the wedge angle between the contact surfaces of the vane 9 and the roller 8 becomes large, the oil film pressure due to the lubricating oil present on the curved surfaces of both 9 and 8 becomes small, and the stress at the contact portion increases. Combined with this, there is a possibility that metal contact may occur between the both 9 and 8.
【0009】これらにより、圧縮機の信頼性の低下を招
くと共に、接触部における冷媒の漏洩が増大して圧縮効
率の低下を招くという課題があった。As a result, there is a problem that the reliability of the compressor is deteriorated and the leakage of the refrigerant at the contact portion is increased to deteriorate the compression efficiency.
【0010】本発明の目的は、ベーンとローラとの接触
部の応力を低減することにより、信頼性及び圧縮効率の
向上を図ることができるロータリ圧縮機を提供すること
にある。An object of the present invention is to provide a rotary compressor capable of improving reliability and compression efficiency by reducing stress at a contact portion between a vane and a roller.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るロータリ圧縮機の構成は、クランク
軸で連結された電動機部と圧縮機構部とを密閉容器内に
収納し、前記圧縮機構部は、作動室を形成するシリンダ
と、該シリンダの両端面を閉塞する遮蔽部材と、前記シ
リンダ内で前記クランク軸の偏心部に嵌合されたローラ
と、該ローラの外周に当接しながら該ローラの偏心回転
に追従して往復運動し、前記作動室内を低圧部側と高圧
部側に仕切るベーンとを備え、前記ベーンは前記ローラ
に当接する側の円弧面を中央部の曲率が小さくかつ端部
側の曲率が大きい異なった曲率の円弧面で成形したもの
である。In order to achieve the above object, the structure of a rotary compressor according to the present invention is such that an electric motor part and a compression mechanism part connected by a crankshaft are housed in a hermetically sealed container, The compression mechanism section includes a cylinder that forms a working chamber, a shielding member that closes both end surfaces of the cylinder, a roller fitted to an eccentric portion of the crankshaft in the cylinder, and an outer periphery of the roller. A vane that reciprocates while following the eccentric rotation of the roller while contacting and partitions the working chamber into a low-pressure side and a high-pressure side, the vane having an arcuate surface on the side contacting the roller with a central curvature Is small and the curvature on the end side is large.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の複数の実施例を図
を用いて説明する。従来例を含む各図における同一符号
のものは同一物または相当物を示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A plurality of embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings including the conventional example, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.
【0013】本発明の第1実施例を図1から図7を用い
て説明する。A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
【0014】先ず、第1実施例のロータリ圧縮機の全体
構成を図1及び図2を参照しながら説明する。図1は本
発明の第1実施例に係るロータリ圧縮機の縦断面図、図
2は図1の圧縮機構部のA−A断面図である。First, the overall construction of the rotary compressor of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 is a vertical sectional view of a rotary compressor according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of the compression mechanism portion of FIG.
【0015】図1に示すロータリ圧縮機20は、潤滑油
15を貯溜した密閉容器1内の上部に固定子2及び回転
子3からなる電動機部21を有し、その下部に該電動機
部21にクランク軸4で連結された圧縮機構部22が収
納されている。このロータリ圧縮機20は、空気調和
機、冷気応用品などの冷凍機における冷凍サイクルの一
部を構成するように用いられる。かかる冷凍サイクルは
HCFC系冷媒の代替冷媒であるHFC系冷媒が用いら
れている。The rotary compressor 20 shown in FIG. 1 has an electric motor part 21 composed of a stator 2 and a rotor 3 in an upper part of a closed container 1 in which a lubricating oil 15 is stored, and in the lower part of the electric motor part 21. A compression mechanism section 22 connected by the crankshaft 4 is housed. The rotary compressor 20 is used to form a part of a refrigeration cycle in a refrigerator such as an air conditioner or a cold air application product. In such a refrigeration cycle, an HFC-based refrigerant that is an alternative refrigerant to the HCFC-based refrigerant is used.
【0016】圧縮機構部22はクランク軸4、主軸受
5、シリンダ6、副軸受7、ローラ8、ベーン9を主な
構成要素としている。The compression mechanism section 22 has a crankshaft 4, a main bearing 5, a cylinder 6, an auxiliary bearing 7, a roller 8 and a vane 9 as main constituent elements.
【0017】クランク軸4は、上部が回転子3に固定さ
れ、下部に偏心部4aが形成され、中央部を貫通する給
油孔4bが形成されている。クランク軸4の下端部には
給油ピース14が取付けられている。この給油ピース1
4は、下端開口が潤滑油15に浸漬されて連通され、上
部が給油孔4bに連通されている。なお、潤滑油15
は、給油ピース14及び給油孔4bを通して圧縮機構部
22の各摺動部に供給される。The crankshaft 4 has an upper portion fixed to the rotor 3, an eccentric portion 4a formed at the lower portion, and an oil supply hole 4b penetrating the central portion. A refueling piece 14 is attached to the lower end of the crankshaft 4. This refueling piece 1
4, the lower end opening is immersed in the lubricating oil 15 to communicate with it, and the upper part is communicated with the oil supply hole 4b. The lubricating oil 15
Is supplied to each sliding part of the compression mechanism part 22 through the oil supply piece 14 and the oil supply hole 4b.
【0018】主軸受5は密閉容器1に溶接などにより固
定されている。この主軸受5にはクランク軸3が回転自
在に支持されている。クランク軸4の偏心部4aにはロ
ーラ8が回転自在に嵌入されている。このローラ8は、
偏心部4aの偏心運動に伴ってシリンダ6の内周円筒面
6a内で偏心回転する。The main bearing 5 is fixed to the closed container 1 by welding or the like. A crankshaft 3 is rotatably supported on the main bearing 5. A roller 8 is rotatably fitted in the eccentric portion 4a of the crankshaft 4. This roller 8
With the eccentric movement of the eccentric portion 4a, the cylinder 6 rotates eccentrically within the inner peripheral cylindrical surface 6a.
【0019】シリンダ6は主軸受5にボルトで締結され
て支持されている。シリンダ6には内周円筒孔6a(図
2参照)が形成され、これにより作動室が構成される。
なお、主軸受5はシリンダ6の端面を閉鎖する遮蔽部材
を兼ねている。The cylinder 6 is supported by being fastened to the main bearing 5 with bolts. An inner peripheral cylindrical hole 6a (see FIG. 2) is formed in the cylinder 6, and a working chamber is constituted by this.
The main bearing 5 also serves as a shielding member that closes the end surface of the cylinder 6.
【0020】シリンダ6には上下に貫通するベーン挿入
溝6b(図2参照)が形成されている。このベーン挿入
溝6bにはベーン9が水平方向に摺動自在に嵌入されて
いる。ベーン9はバネ10によりローラ8の外周に押し
付けられている。このベーン9の押付け力は、ベーン9
の往復動に見合って設定されている。ベーン9は作動室
を吸込室18と圧縮室19とに分離している。The cylinder 6 is formed with a vane insertion groove 6b (see FIG. 2) which penetrates vertically. The vane 9 is horizontally slidably fitted in the vane insertion groove 6b. The vane 9 is pressed against the outer circumference of the roller 8 by the spring 10. The pressing force of this vane 9 is
It is set to match the reciprocating motion of. The vane 9 separates the working chamber into a suction chamber 18 and a compression chamber 19.
【0021】副軸受7は吐出サイレンサカバー16と共
にボルト17によりシリンダ6に締結されている。な
お、副軸受7はシリンダ6の端面を閉鎖する遮蔽部材を
兼ねている。内周円筒面6a、主軸受5、副軸受7及び
ローラ8で囲まれた空間で作動室が構成される。The auxiliary bearing 7 is fastened to the cylinder 6 together with the discharge silencer cover 16 by bolts 17. The auxiliary bearing 7 also serves as a shielding member that closes the end surface of the cylinder 6. A working chamber is defined by a space surrounded by the inner peripheral cylindrical surface 6 a, the main bearing 5, the sub bearing 7, and the roller 8.
【0022】吸込みパイプ11は、外部サイクルの低圧
配管に接続されると共に、シリンダ6の作動室(吸込室
18)に連通されている。吐出パイプ12は、密閉容器
1内の高圧空間に連通されると共に、外部サイクルの高
圧配管に接続されている。The suction pipe 11 is connected to the low-pressure pipe of the external cycle and communicates with the working chamber (suction chamber 18) of the cylinder 6. The discharge pipe 12 communicates with the high-pressure space in the closed container 1 and is connected to the high-pressure pipe of the external cycle.
【0023】而して、クランク軸4が回転することによ
り、シリンダ6の作動室内でローラ8が偏心回動する。
これにより、冷媒ガスは、低温低圧の状態で吸込室18
に吸込パイプ11を通して吸込まれ、この吸込パイプ1
1から切換わった圧縮室19で圧縮された後、吐出サイ
レンサカバー16を通して密閉容器1内に高温高圧の状
態で吐出される。密閉容器1内の冷媒ガスは、吐出パイ
プ12を通して外部サイクルへ吐出される。The rotation of the crankshaft 4 causes the roller 8 to eccentrically rotate within the working chamber of the cylinder 6.
As a result, the refrigerant gas is kept in the low temperature and low pressure state in the suction chamber 18
Is sucked in through the suction pipe 11, and this suction pipe 1
After being compressed in the compression chamber 19 switched from No. 1, it is discharged into the closed container 1 through the discharge silencer cover 16 in a high temperature and high pressure state. The refrigerant gas in the closed container 1 is discharged to the external cycle through the discharge pipe 12.
【0024】次に、ベーン9とローラ8の接触状態を図
3から図7を参照しながら説明する。図3は図1の圧縮
機構部の一回転の動作説明図、図4は図3の回転角90
度におけるベーンとローラの接触部の拡大図、図5は図
3の回転角270度におけるベーンとローラの接触部の
拡大図、図6は図3に対応する比較例の図、図7は図4
に対応する比較例の図である。Next, the contact state between the vane 9 and the roller 8 will be described with reference to FIGS. 3 to 7. FIG. 3 is an explanatory view of one rotation of the compression mechanism portion of FIG. 1, and FIG. 4 is a rotation angle 90 of FIG.
5 is an enlarged view of the contact portion between the vane and the roller at various degrees, FIG. 5 is an enlarged view of the contact portion between the vane and the roller at a rotation angle of 270 degrees in FIG. 3, FIG. 6 is a diagram of a comparative example corresponding to FIG. 3, and FIG. Four
It is a figure of the comparative example corresponding to.
【0025】クランク軸4が回転すると、図3(a)〜
(d)のようにベーン9とローラ8の接触状態が変化す
る。クランク軸4の回転角度が0度の時には、図3
(a)に示すように、ベーン9が回転軸の中心より最も
離れた状態となる。この状態では、ベーン9の中央部が
ローラ8に接触すると共に、この接触部の中央を中心に
して左右対称に接触する。さらに、クランク軸4の回転
角度が90度に進んだ時には、図3(b)に示すよう
に、ベーン9の当接面における最も右端部側でベーン9
がローラ8に接触された状態となる。換言すると、一回
転のうちでローラ8に対するベーン9の接触位置がベー
ン9の接触中心から最も一側に離れた位置での接触状態
となる。さらに、クランク軸4の回転角度が270度に
進んだ時には、図3(c)に示すように、ベーン9が回
転軸の中心に最も近づいた状態となる。この状態では、
ベーン9の中央部がローラ8に接触すると共に、この接
触部の中央を中心にして左右対称に接触する。さらに、
クランク軸4の回転角度が270度に進んだ時には、図
3(d)に示すように、ベーン9の当接面における最も
左端部側でベーン9がローラ8に接触された状態とな
る。換言すると、一回転のうちでローラ8に対するベー
ン9の接触位置がベーン9の接触中心から最も他側に離
れた位置での接触状態となる。なお、図3(d)の状態
から図3(a)の状態に戻り、以下これを繰り返す。When the crankshaft 4 rotates, as shown in FIG.
The contact state between the vane 9 and the roller 8 changes as shown in (d). When the rotation angle of the crankshaft 4 is 0 degree,
As shown in (a), the vane 9 is in the farthest state from the center of the rotating shaft. In this state, the central portion of the vane 9 comes into contact with the roller 8 and also comes into symmetrical contact with the center of the contact portion as the center. Further, when the rotation angle of the crankshaft 4 advances to 90 degrees, as shown in FIG. 3B, the vane 9 is located at the rightmost end of the contact surface of the vane 9.
Is in contact with the roller 8. In other words, the contact position of the vane 9 with respect to the roller 8 in one rotation is the position farthest from the contact center of the vane 9 to the one side. Further, when the rotation angle of the crankshaft 4 advances to 270 degrees, the vane 9 is in the state of being closest to the center of the rotation shaft, as shown in FIG. In this state,
The central portion of the vane 9 comes into contact with the roller 8 and also comes into contact with the center of the contact portion symmetrically. further,
When the rotation angle of the crankshaft 4 advances to 270 degrees, as shown in FIG. 3D, the vane 9 is in contact with the roller 8 at the leftmost end of the contact surface of the vane 9. In other words, the contact position of the vane 9 with respect to the roller 8 in one rotation is in the contact position farthest from the contact center of the vane 9 to the other side. The state of FIG. 3D is returned to the state of FIG. 3A, and this is repeated thereafter.
【0026】ベーン9は、図4及び図5に示すように、
ローラ8に当接する側の円弧面9aを中央部の曲率が小
さく(換言すると曲率半径Rが大きく)かつ端部側の曲
率が大きい(換言すると曲率半径rが小さい)異なった
曲率の円弧面で成形されている。そして、中央部の曲率
半径Rは従来例の曲率半径rより小さく設定されてい
る。The vane 9, as shown in FIGS. 4 and 5,
The arcuate surface 9a on the side abutting the roller 8 is an arcuate surface having different curvatures at the center (in other words, the radius of curvature R is large) and at the end side is large (in other words, the radius of curvature r is small). It is molded. The radius of curvature R of the central portion is set smaller than the radius of curvature r of the conventional example.
【0027】一般的に曲面どうしの接触部に生ずる応力
はヘルツ接触応力と呼ばれる。いま、ローラ8の曲率半
径をROとすると、本実施例によるヘルツ接触応力と従
来例によるヘルツ接触応力の比は次の式(1)で表され
る。Generally, the stress generated at the contact portion between curved surfaces is called Hertzian contact stress. Now, assuming that the radius of curvature of the roller 8 is RO, the ratio of the Hertz contact stress according to this embodiment and the Hertz contact stress according to the conventional example is expressed by the following equation (1).
【0028】
{(1/R+1/RO)/(1/r+1/RO)}1/2 (1)
ちなみに、通常の空気調和機に使用されている程度の寸
法で、本実施例の曲率半径Rを従来例の曲率半径rの3
倍程度に設定すると、ヘルツ接触応力を概ね半分に低減
することができる。従って、曲率半径Rを曲率半径rの
3倍程度以上に設定することにより、ヘルツ接触応力を
格段に低減することができる。なお、曲率半径Rの上限
はローラ8の曲率半径R0以下とし、中央部側の円弧面
と端部側円弧面への曲率の変化が急激ならないようにす
ることが望ましい。{(1 / R + 1 / RO) / (1 / r + 1 / RO)} 1/2 (1) By the way, the radius of curvature R of the present embodiment is about the size used in a normal air conditioner. Is 3 of the radius of curvature r of the conventional example
If set to about double, the Hertzian contact stress can be reduced to about half. Therefore, the Hertzian contact stress can be remarkably reduced by setting the radius of curvature R to about 3 times or more of the radius of curvature r. It is desirable that the upper limit of the radius of curvature R be equal to or less than the radius of curvature R0 of the roller 8 so that the change of the curvature between the circular arc surface on the central side and the circular arc surface on the end side is not abrupt.
【0029】式(1)から明らかなように曲率半径Rを
大きく設定する程ヘルツ接触応力を低減することが可能
になるが、ローラ8の当接側全体にわたって単に曲率半
径を大きく設定した場合、図6及び図7に示すようにベ
ーン9の側面の鋭角部9bでの接触が生じ、鋭角部9b
でローラ8の外周面8aが削られることになり、信頼性
を著しく損なう。As is clear from the equation (1), the larger the radius of curvature R is set, the more the Hertzian contact stress can be reduced. However, when the radius of curvature is simply set large over the entire contact side of the roller 8, As shown in FIGS. 6 and 7, the contact occurs at the acute angle portion 9b on the side surface of the vane 9, and
As a result, the outer peripheral surface 8a of the roller 8 is scraped, and the reliability is significantly impaired.
【0030】そこで、本実施例では、上述したようにロ
ーラ8の端部側の曲率が大きく形成され、ベーン9の側
面の角部に中央部より曲率の大きい円弧部が設けられて
いる。これにより、鋭角部での接触を防止することがで
きるようになっている。Therefore, in this embodiment, as described above, the curvature of the end portion side of the roller 8 is formed large, and the corner portion of the side surface of the vane 9 is provided with the arc portion having the larger curvature than the central portion. This makes it possible to prevent contact at sharp corners.
【0031】また、端部側の円弧部の曲率半径R’は1
mm以上とすることが好ましい。曲率半径R’が例えば
図8に示すように極めて小さい場合には、ベーン9に対
する横方向荷重Fが大きくなり、ベーン9が挿入されて
いるベーン挿入溝6bの対向面側の摩耗が大きくなる。
これにより、ベーン挿入溝6bとベーン9との隙間から
圧縮された冷媒ガスが漏洩し、圧縮性能の低下を招くか
らである。The radius of curvature R'of the circular arc portion on the end side is 1
It is preferable to set it to mm or more. When the radius of curvature R ′ is extremely small as shown in FIG. 8, for example, the lateral load F on the vane 9 becomes large, and the wear on the facing surface side of the vane insertion groove 6b in which the vane 9 is inserted becomes large.
This is because the compressed refrigerant gas leaks from the gap between the vane insertion groove 6b and the vane 9 and the compression performance is deteriorated.
【0032】また、ベーン9とローラ8の接触部におい
て、両者9、8の曲面9a、8a間の楔角度が小さく鋭
くなるので、両曲面9a、8a上に存在する潤滑油によ
る油膜圧力が大きくなり、両円弧面9a、8aの間での
金属接触を生じにくくする効果も有る。特に、ベーン9
の高圧部側の端部の曲率を中央部の曲率より大きく形成
することが高圧の冷媒ガスが漏洩することを防止するこ
とについて効果が大きい。さらには、曲率半径Rを大き
くすることにより、接触部におけるガスの漏洩も少なく
出来るので、漏洩による圧縮性能の低下を軽減すること
ができる。Further, at the contact portion between the vane 9 and the roller 8, since the wedge angle between the curved surfaces 9a, 8a of both 9 and 8 is small and sharp, the oil film pressure due to the lubricating oil present on both curved surfaces 9a, 8a is large. Therefore, there is also an effect of making it difficult for metal contact to occur between the arcuate surfaces 9a and 8a. In particular, vane 9
It is very effective to prevent the high-pressure refrigerant gas from leaking by forming the curvature of the end portion on the high-pressure portion side larger than that of the central portion. Further, by increasing the radius of curvature R, the gas leakage at the contact portion can be reduced, so that the deterioration of the compression performance due to the leakage can be reduced.
【0033】ベーン9の中央部の曲率から端部側の曲率
に連続する境界部分は、ロータリ圧縮機20が初めて運
転を開始される初期状態で、ベーン9がローラ8に当接
する範囲内に位置させている。これにより、ベーン9の
ローラ8に当接する範囲が初期状態から広くなり、ベー
ン9の幅を有効に利用して接触部の漏洩防止を図ること
ができる。The boundary portion continuing from the curvature of the central portion of the vane 9 to the curvature of the end portion is located within the range in which the vane 9 abuts on the roller 8 in the initial state where the rotary compressor 20 starts to operate for the first time. I am letting you. As a result, the range in which the vane 9 comes into contact with the roller 8 is widened from the initial state, and the width of the vane 9 can be effectively used to prevent leakage of the contact portion.
【0034】なお、ベーン9の少なくともローラ8に当
接する側の面に表面硬化処理層を有し、この表面硬化処
理層の深さ寸法をベーン中央部の曲率から端部側の曲率
に変わる境界部分までの往復動方向の寸法より実質的に
大きくすれば、中央部の摩耗が進行した場合に、端部側
の曲率部分の円弧面の表面硬化処理層が当接するように
なり、母材の露出を防止することができる。A surface hardening treatment layer is provided on at least the surface of the vane 9 that is in contact with the roller 8, and the depth dimension of the surface hardening treatment layer is a boundary at which the curvature changes from the curvature at the center of the vane to the curvature at the end. If it is made substantially larger than the dimension in the reciprocating direction up to the part, when the wear of the central part progresses, the surface hardening treatment layer of the arc surface of the curvature part on the end side comes into contact, and the base material Exposure can be prevented.
【0035】次に、本発明の第2実施例を図9を用いて
説明する。図9は本発明の第2実施例のロータリ圧縮機
の縦断面図である。この第2実施例は、次に述べる通り
第1実施例と相違するものであり、その他の点について
は第1実施例と基本的には同一である。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a vertical sectional view of a rotary compressor according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment as described below, and is basically the same as the first embodiment in other points.
【0036】この第2実施例のロータリ圧縮機20で
は、圧縮機構部22は、二つのシリンダ6、二つのロー
ラ8及び二つのベーン(図示せず)を有する二つの圧縮
要素で形成し、該二つの圧縮要素は180度回転した対
称形状に配置されている。二つの圧縮要素の間には中仕
切り板31が設けられている。また、それぞれの圧縮要
素には、二つの吸込みパイプ11が接続されている。な
お、この二つの吸込みパイプ11は、気液分離器32を
介して外部サイクルに接続されている。In the rotary compressor 20 of the second embodiment, the compression mechanism section 22 is formed by two compression elements having two cylinders 6, two rollers 8 and two vanes (not shown), The two compression elements are arranged in a symmetrical shape rotated by 180 degrees. A partition plate 31 is provided between the two compression elements. Two suction pipes 11 are connected to each compression element. The two suction pipes 11 are connected to an external cycle via a gas-liquid separator 32.
【0037】この2シリンダタイプのロータリ圧縮機2
0においては、二つのシリンダ6と中仕切り板31とを
高さ方向に配置するため、圧縮機構部22の高さ寸法が
必然的に大きくなる。同一気筒容積を確保して高さ寸法
を小さくするための方策としては、個々のシリンダ6の
高さ寸法を小さくしてローラ8の偏心量を大きくするこ
とが行なわれるが、第1実施例で説明したベーン9とロ
ーラ8との接触構造をこの第2実施例で採用することに
より、ベーンとローラとの接触部の応力を低減すること
についてより一層有効である。This two-cylinder type rotary compressor 2
In 0, since the two cylinders 6 and the intermediate partition plate 31 are arranged in the height direction, the height dimension of the compression mechanism portion 22 is necessarily increased. As a measure to secure the same cylinder volume and reduce the height dimension, the height dimension of each cylinder 6 is reduced to increase the eccentric amount of the roller 8. However, in the first embodiment. By adopting the contact structure between the vane 9 and the roller 8 described in this second embodiment, it is much more effective to reduce the stress at the contact portion between the vane and the roller.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ベーンとローラとの接触部の応力を低減すること
により、信頼性及び圧縮効率の向上を図ることができる
ロータリ圧縮機を得ることができる。As described in detail above, according to the present invention, the rotary compressor capable of improving the reliability and the compression efficiency by reducing the stress at the contact portion between the vane and the roller is provided. Obtainable.
【図1】本発明の第1実施例に係るロータリ圧縮機の縦
断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a rotary compressor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1の圧縮機構部のA−A断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the compression mechanism section in FIG.
【図3】図1の圧縮機構部の一回転の動作説明図であ
る。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of one rotation of the compression mechanism portion of FIG.
【図4】図3の回転角90度におけるベーンとローラの
接触部の拡大図である。4 is an enlarged view of a contact portion between a vane and a roller at a rotation angle of 90 degrees in FIG.
【図5】図3の回転角270度におけるベーンとローラ
の接触部の拡大図である。5 is an enlarged view of a contact portion between a vane and a roller at a rotation angle of 270 degrees in FIG.
【図6】図3に対応する比較例の説明図である。6 is an explanatory diagram of a comparative example corresponding to FIG.
【図7】図4に対応する比較例の説明図である。7 is an explanatory diagram of a comparative example corresponding to FIG.
【図8】ベーン角部形状の影響を説明するための局部拡
大図である。FIG. 8 is a local enlarged view for explaining the influence of the vane corner portion shape.
【図9】本発明の第2実施例のロータリ圧縮機の縦断面
図である。FIG. 9 is a vertical sectional view of a rotary compressor according to a second embodiment of the present invention.
【図10】従来例のロータリ圧縮機の回転角90度にお
けるベーンとローラの接触部の要部平面図である。FIG. 10 is a plan view of a main part of a contact portion between a vane and a roller at a rotation angle of 90 degrees in a conventional rotary compressor.
【図11】従来例のロータリ圧縮機の回転角270度に
おけるベーンとローラの接触部の要部平面図である。FIG. 11 is a plan view of a main part of a contact portion between a vane and a roller at a rotation angle of 270 degrees of a conventional rotary compressor.
1…密閉容器、2…固定子、3…回転子、4…クランク
軸、4a…偏心部、4b…給油孔、5…主軸受、6…シ
リンダ、6a…内周円筒面、6b…ベーン挿入溝、7…
副軸受、8…ローラ、8a…ローラ円弧面、9…ベー
ン、9a…ベーン円弧面、9b…鋭角部、10…バネ、
11…吸込みパイプ、12…吐出パイプ、14…給油ピ
ース、15…潤滑油、16…吐出サイレンサカバー、1
7…ボルト、18…吸込室、19…圧縮室、20…ロー
タリ圧縮機、21…電動機部、22…圧縮機構部、31
…中仕切り板、32…気液分離器。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Airtight container, 2 ... Stator, 3 ... Rotor, 4 ... Crankshaft, 4a ... Eccentric part, 4b ... Oil supply hole, 5 ... Main bearing, 6 ... Cylinder, 6a ... Inner peripheral cylindrical surface, 6b ... Vane insertion Groove, 7 ...
Secondary bearing, 8 ... Roller, 8a ... Roller arc surface, 9 ... Vane, 9a ... Vane arc surface, 9b ... Acute angle portion, 10 ... Spring,
11 ... Suction pipe, 12 ... Discharge pipe, 14 ... Oil supply piece, 15 ... Lubricating oil, 16 ... Discharge silencer cover, 1
7 ... Bolt, 18 ... Suction chamber, 19 ... Compression chamber, 20 ... Rotary compressor, 21 ... Electric motor part, 22 ... Compression mechanism part, 31
... a partition plate, 32 ... a gas-liquid separator.
Claims (5)
構部とを密閉容器内に収納し、 前記圧縮機構部は、作動室を形成するシリンダと、該シ
リンダの両端面を閉塞する遮蔽部材と、前記シリンダ内
で前記クランク軸の偏心部に嵌合されたローラと、該ロ
ーラの外周に当接しながら該ローラの偏心回転に追従し
て往復運動し、前記作動室内を低圧部側と高圧部側に仕
切るベーンとを備え、 前記ベーンは前記ローラに当接する側の円弧面を中央部
の曲率が小さくかつ端部側の曲率が大きい異なった曲率
の円弧面で成形したことを特徴とするロータリ圧縮機。1. An electric motor section connected by a crankshaft and a compression mechanism section are housed in a closed container, the compression mechanism section forming a working chamber, and a shielding member closing both end surfaces of the cylinder. And a roller fitted in the eccentric portion of the crankshaft in the cylinder, and reciprocates while following the eccentric rotation of the roller while contacting the outer periphery of the roller, and reciprocates in the working chamber to a high pressure side and a high pressure side. And a vane for partitioning the vane, wherein the vane is formed by forming an arcuate surface on the side abutting on the roller into arcuate surfaces having different curvatures with a small central curvature and a large end curvature. Rotary compressor.
系冷媒を用いたことを特徴とするロータリ圧縮機。2. The refrigerant to be compressed according to claim 1, wherein the refrigerant is HFC.
A rotary compressor characterized by using a system refrigerant.
曲率半径はベーン板厚の3倍程度以上に設定したことを
特徴とするロータリ圧縮機。3. The rotary compressor according to claim 1, wherein the radius of curvature of the central portion of the vane is set to about three times or more the vane plate thickness.
の高圧部側の端部の曲率は中央部の曲率より大きく形成
したことを特徴とするロータリ圧縮機。4. The rotary compressor according to claim 1, wherein a curvature of at least an end portion of the vane on a high pressure portion side is larger than a curvature of a central portion.
曲率は1mm以上に設定したことを特徴とするロータリ
圧縮機。5. The rotary compressor according to claim 1, wherein the curvature on the end side of the vane is set to 1 mm or more.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001341516A JP2003148364A (en) | 2001-11-07 | 2001-11-07 | Rotary compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001341516A JP2003148364A (en) | 2001-11-07 | 2001-11-07 | Rotary compressor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003148364A true JP2003148364A (en) | 2003-05-21 |
Family
ID=19155529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001341516A Withdrawn JP2003148364A (en) | 2001-11-07 | 2001-11-07 | Rotary compressor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003148364A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007092575A (en) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Mitsubishi Electric Corp | Rotary compressor |
-
2001
- 2001-11-07 JP JP2001341516A patent/JP2003148364A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007092575A (en) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Mitsubishi Electric Corp | Rotary compressor |
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