特開 2015-161295 ロータリ圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-161295(P2015-161295A)

(43)【公開日】2015年9月7日

(54)【発明の名称】ロータリ圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04C 18/356 20060101AFI20150811BHJP

   F04C 23/00 20060101ALI20150811BHJP

【ＦＩ】

   F04C18/356 N

   F04C23/00 F

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-39064(P2014-39064)

(22)【出願日】2014年2月28日

(71)【出願人】

【識別番号】000006611

【氏名又は名称】株式会社富士通ゼネラル

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】森下 卓

【テーマコード（参考）】

3H129

【Ｆターム（参考）】

3H129AA04

3H129AA05

3H129AA13

3H129AA32

3H129AB03

3H129BB31

3H129BB44

3H129CC03

3H129CC05

(57)【要約】

【課題】ベーンの幅を大きくする必要がなく、環状ピストンの偏心量を小さくする必要もなく、ベーン及びローラの耐久性が高いロータリ圧縮機を得ること。
【解決手段】ロータリ圧縮機において、ベーン幅をＷ、偏心部の偏心量をｅ、ベーン先端曲率半径をＲ_ｖ、環状ピストン半径をＲ_ｒｏ、ベーン先端両側部の非摺動領域幅をＷ_ｔとすると、次の（Ａ）式により定義されるベーン先端両側部の非摺動領域幅Ｗ_ｔが、（Ｂ）式を満足する値となるように、ベーン幅Ｗ及びベーン先端曲率半径Ｒ_ｖを設定すること。
Ｗ_ｔ＝（Ｗ／２）−ｅ×Ｒ_ｖ／（Ｒ_ｖ＋Ｒ_ｒｏ）・・・（Ａ）
０．３ｍｍ≦Ｗ_ｔ≦０．６ｍｍ ・・・・・・・・・（Ｂ）
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部に冷媒の吐出部が設けられ下部側面に冷媒の吸入部が設けられ密閉された縦置きの圧縮機筐体と、
前記圧縮機筐体の下部に配置され、環状のシリンダと、軸受部及び吐出弁部を有し前記シリンダの一端部を閉塞する端板と、軸受部を有し前記シリンダの他端部を閉塞する端板又は中間仕切板と、前記軸受部に支持された回転軸の偏芯部に嵌合され前記シリンダのシリンダ内壁に沿って該シリンダ内を公転し前記シリンダ内壁との間に作動室を形成する環状ピストンと、前記シリンダに設けられたベーン溝内から前記作動室内に突出して前記環状ピストンに当接し前記作動室を吸入室と圧縮室とに区画するベーンと、を備える圧縮部と、
前記圧縮機筐体の上部に配置され、前記回転軸を介して前記圧縮部を駆動するモータと、
を備え、前記吸入部を通して冷媒を吸入し、前記圧縮機筐体内を通して前記吐出部から冷媒を吐出するロータリ圧縮機において、
ベーン幅をＷ、偏心部の偏心量をｅ、ベーン先端曲率半径をＲ_ｖ、環状ピストン半径をＲ_ｒｏ、ベーン先端両側部の非摺動領域幅をＷ_ｔとすると、次の（Ａ）式により定義されるベーン先端両側部の非摺動領域幅Ｗ_ｔが、（Ｂ）式を満足する値となるように、ベーン幅Ｗ及びベーン先端曲率半径Ｒ_ｖを設定することを特徴とするロータリ圧縮機。
Ｗ_ｔ＝（Ｗ／２）−ｅ×Ｒ_ｖ／（Ｒ_ｖ＋Ｒ_ｒｏ）・・・（Ａ）
０．３ｍｍ≦Ｗ_ｔ≦０．６ｍｍ ・・・・・・・・・（Ｂ）

【請求項2】

前記冷媒は、Ｒ３２冷媒、若しくは、Ｒ３２冷媒を少なくとも２５重量％以上含む混合冷媒であることを特徴とする請求項１に記載のロータリ圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気調和機や冷凍機などに用いられるロータリ圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

図３に示すように、ロータリ圧縮機のベーン先端は、ベーン先端曲率半径Ｒ_Ｖの円弧面に形成されている。この円弧面とベーン側面とが交差して形成される稜線部がローラ（環状ピストン）の外周面に当接すると、ローラの異常摩耗を引き起こす。図４に示すように、ベーンの非摺動（非接触）領域幅Ｗ_ｔは、ローラが上死点にある位置を０°とすると、ローラが上死点から９０°及び２７０°公転した位置で最小となる。従来、ベーンの稜線部がローラの外周面に当接してローラが異常摩耗しないように、ベーン先端曲率半径Ｒ_Ｖを小さく、ベーン幅Ｗを大きくし（例えば、Ｗ＝４ｍｍ）、ベーンの非摺動領域幅Ｗ_ｔを、０．８ｍｍ〜１．０ｍｍとしている。

【0003】

しかしながら、ベーン先端とローラの当接部（ローラ・ベーン摺動領域）は、低外気温暖房時など、冷媒ガスの低圧側と高圧側の圧力比が高い条件下では、高圧側のガス温度が高く、ガス流量が少なくなるため、ベーン先端の温度が高温となり、油膜形成が困難となる。特に、Ｒ４１０Ａ冷媒に対してガス密度が小さく、吐出温度が高温となるＲ３２冷媒では、ベーンとローラの摺動面の温度が、Ｒ４１０Ａ冷媒に対してさらに高温となるため、ベーンとローラに異常摩耗が発生し、信頼性が確保できない、という問題がある。

【0004】

上記の問題を解決するロータリ圧縮機として、従来、吸入口と吐出口を有するシリンダと、シリンダ軸線上に配置されるクランク部を有する回転軸と、クランク部とシリンダの間に配設されて偏心回転するローラと、シリンダに設けられる溝内を往復運動してローラの外周面に接触するベーンを有するロータリ圧縮機において、ベーンがローラに向けて往復動を開始する位置をローラの回転角の基準としたときに、ローラの回転角が９０度の近傍と２７０度のいずれかあるいは両方にある際のローラに対するベーンの接触面は、その曲率がローラの曲率以下の値を有するロータリ圧縮機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平７−２２９４８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の技術によれば、ベーン先端面を曲率の異なる複数の面で構成しているため、生産管理が複雑になる、という問題がある。また、ベーン先端面の曲率半径Ｒの面とローラの曲率以下の値を有する面との接続部は、ベーン先端面の曲率半径Ｒよりも小さい曲率半径にしなければならないので、接続部のヘルツ応力が上昇し、ローラ外周部に異常摩耗が発生する可能性がある。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ベーン先端面を曲率の異なる複数の面で構成することなく、単純な形状にし、ベーン及びローラ（環状ピストン）の耐久性が高いロータリ圧縮機を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、上部に冷媒の吐出部が設けられ下部側面に冷媒の吸入部が設けられ密閉された縦置きの圧縮機筐体と、前記圧縮機筐体の下部に配置され、環状のシリンダと、軸受部及び吐出弁部を有し前記シリンダの一端部を閉塞する端板と、軸受部を有し前記シリンダの他端部を閉塞する端板又は中間仕切板と、前記軸受部に支持された回転軸の偏芯部に嵌合され前記シリンダのシリンダ内壁に沿って該シリンダ内を公転し前記シリンダ内壁との間に作動室を形成する環状ピストンと、前記シリンダに設けられたベーン溝内から前記作動室内に突出して前記環状ピストンに当接し前記作動室を吸入室と圧縮室とに区画するベーンと、を備える圧縮部と、前記圧縮機筐体の上部に配置され、前記回転軸を介して前記圧縮部を駆動するモータと、を備え、前記吸入部を通して冷媒を吸入し、前記圧縮機筐体内を通して前記吐出部から冷媒を吐出するロータリ圧縮機において、ベーン幅をＷ、偏心部の偏心量をｅ、ベーン先端曲率半径をＲ_ｖ、環状ピストン半径をＲ_ｒｏ、ベーン先端両側部の非摺動領域幅をＷ_ｔとすると、次の（Ａ）式により定義されるベーン先端両側部の非摺動領域幅Ｗ_ｔが、（Ｂ）式を満足する値となるように、ベーン幅Ｗ及びベーン先端曲率半径Ｒ_ｖを設定することを特徴とするロータリ圧縮機。
Ｗ_ｔ＝（Ｗ／２）−ｅ×Ｒ_ｖ／（Ｒ_ｖ＋Ｒ_ｒｏ）・・・（Ａ）
０．３ｍｍ≦Ｗ_ｔ≦０．６ｍｍ ・・・・・・・・・（Ｂ）

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、ベーンの幅を大きくする必要がなく、ローラの偏心量を小さくする必要もなく、ベーン及びローラ（環状ピストン）の耐久性が高いロータリ圧縮機が得られる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明が適用されるロータリ圧縮機を示す縦断面図である。

【図2】図２は、第１及び第２の圧縮部の上から見た横断面図である。

【図3】図３は、図２の部分拡大図である。

【図4】図４は、図３の部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

【実施例】

【0012】

図１は、本発明に係るロータリ圧縮機の実施例を示す縦断面図であり、図２は、実施例の第１及び第２の圧縮部の上から見た横断面図である。

【0013】

図１に示すように、実施例のロータリ圧縮機１は、密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体１０の下部に配置された圧縮部１２と、圧縮機筐体１０の上部に配置され、回転軸１５を介して圧縮部１２を駆動するモータ１１と、を備えている。

【0014】

モータ１１のステータ１１１は、円筒状に形成され、圧縮機筐体１０の内周面に焼きばめされて固定されている。モータ１１のロータ１１２は、円筒状のステータ１１１の内部に配置され、モータ１１と圧縮部１２とを機械的に接続する回転軸１５に焼きばめされて固定されている。

【0015】

圧縮部１２は、第１の圧縮部１２Ｓと、第１の圧縮部１２Ｓと並列に配置され第１の圧縮部１２Ｓの上側に積層された第２の圧縮部１２Ｔと、を備えている。図２に示すように、第１及び第２の圧縮部１２Ｓ，１２Ｔは、第１及び第２側方張出部１２２Ｓ，１２２Ｔに、放射状に第１及び第２吸入孔１３５Ｓ，１３５Ｔ、第１及び第２ベーン溝１２８Ｓ，１２８Ｔが設けられた環状の第１及び第２シリンダ１２１Ｓ，１２１Ｔを備えている。

【0016】

図２に示すように、第１及び第２シリンダ１２１Ｓ，１２１Ｔには、モータ１１の回転軸１５と同心に、円形の第１及び第２シリンダ内壁１２３Ｓ，１２３Ｔが形成されている。第１及び第２シリンダ内壁１２３Ｓ，１２３Ｔ内には、シリンダ内径よりも小さい外径の第１及び第２環状ピストン１２５Ｓ，１２５Ｔが夫々配置され、第１及び第２シリンダ内壁１２３Ｓ，１２３Ｔと、第１及び第２環状ピストン１２５Ｓ，１２５Ｔとの間に、冷媒ガスを吸入し圧縮して吐出する第１及び第２作動室１３０Ｓ，１３０Ｔが形成される。

【0017】

第１及び第２シリンダ１２１Ｓ，１２１Ｔには、第１及び第２シリンダ内壁１２３Ｓ，１２３Ｔから径方向に、シリンダ高さ全域に亘る第１及び第２ベーン溝１２８Ｓ，１２８Ｔが形成され、第１及び第２ベーン溝１２８Ｓ，１２８Ｔ内に、夫々平板状の第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔが、摺動自在に嵌合されている。

【0018】

図２に示すように、第１及び第２ベーン溝１２８Ｓ,１２８Ｔの奥部には、第１及び第２シリンダ１２１Ｓ，１２１Ｔの外周部から第１及び第２ベーン溝１２８Ｓ，１２８Ｔに連通するように第１及び第２スプリング穴１２４Ｓ，１２４Ｔが形成されている。第１及び第２スプリング穴１２４Ｓ，１２４Ｔには、第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔの背面を押圧する第１及び第２ベーンスプリング（図示せず）が挿入されている。

【0019】

ロータリ圧縮機１の起動時は、この第１及び第２ベーンスプリングの反発力により、第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔが、第１及び第２ベーン溝１２８Ｓ，１２８Ｔ内から第１及び第２作動室１３０Ｓ，１３０Ｔ内に突出し、その先端が、第１及び第２環状ピストン１２５Ｓ，１２５Ｔの外周面に当接し、第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔにより、第１及び第２作動室１３０Ｓ，１３０Ｔが、第１及び第２吸入室１３１Ｓ，１３１Ｔと、第１及び第２圧縮室１３３Ｓ，１３３Ｔとに区画される。

【0020】

また、第１及び第２シリンダ１２１Ｓ，１２１Ｔには、第１及び第２ベーン溝１２８Ｓ，１２８Ｔの奥部と圧縮機筐体１０内とを、図１に示す開口部Ｒで連通して圧縮機筐体１０内の圧縮された冷媒ガスを導入し、第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔに、冷媒ガスの圧力により背圧をかける第１及び第２圧力導入路１２９Ｓ，１２９Ｔが形成されている。

【0021】

第１及び第２シリンダ１２１Ｓ，１２１Ｔには、第１及び第２吸入室１３１Ｓ，１３１Ｔに外部から冷媒を吸入するために、第１及び第２吸入室１３１Ｓ，１３１Ｔと外部とを連通させる第１及び第２吸入孔１３５Ｓ，１３５Ｔが設けられている。

【0022】

また、図１に示すように、第１シリンダ１２１Ｓと第２シリンダ１２１Ｔの間には、中間仕切板１４０が配置され、第１シリンダ１２１Ｓの第１作動室１３０Ｓ（図２参照）と第２シリンダ１２１Ｔの第２作動室１３０Ｔ（図２参照）とを区画、閉塞している。中間仕切板１４０は、第１シリンダ１２１Ｓの上端部と第２シリンダ１２１Ｔの下端部を閉塞している。第１シリンダ１２１Ｓの下端部には、下端板１６０Ｓが配置され、第１シリンダ１２１Ｓの第１作動室１３０Ｓを閉塞している。また、第２シリンダ１２１Ｔの上端部には、上端板１６０Ｔが配置され、第２シリンダ１２１Ｔの第２作動室１３０Ｔを閉塞している。下端板１６０Ｓは、第１シリンダ１２１Ｓの下端部を閉塞し、上端板１６０Ｔは、第２シリンダ１２１Ｔの上端部を閉塞している。

【0023】

下端板１６０Ｓには、副軸受部１６１Ｓが形成され、副軸受部１６１Ｓに、回転軸１５の副軸部１５１が回転自在に支持されている。上端板１６０Ｔには、主軸受部１６１Ｔが形成され、主軸受部１６１Ｔに、回転軸１５の主軸部１５３が回転自在に支持されている。

【0024】

回転軸１５は、互いに１８０°位相をずらして偏心させた第１偏心部１５２Ｓと第２偏心部１５２Ｔとを備え、第１偏心部１５２Ｓは、第１の圧縮部１２Ｓの第１環状ピストン１２５Ｓに回転自在に嵌合し、第２偏心部１５２Ｔは、第２の圧縮部１２Ｔの第２環状ピストン１２５Ｔに回転自在に嵌合している。

【0025】

回転軸１５が回転すると、第１及び第２環状ピストン１２５Ｓ，１２５Ｔが、第１及び第２シリンダ内壁１２３Ｓ，１２３Ｔに沿って第１及び第２シリンダ１２１Ｓ，１２１Ｔ内を図２の時計回りに公転し、これに追随して第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔが往復運動する。この第１及び第２環状ピストン１２５Ｓ，１２５Ｔ及び第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔの運動により、第１及び第２吸入室１３１Ｓ，１３１Ｔ及び第１及び第２圧縮室１３３Ｓ，１３３Ｔの容積が連続的に変化し、圧縮部１２は、連続的に冷媒ガスを吸入し圧縮して吐出する。

【0026】

図１に示すように、下端板１６０Ｓの下側には、下マフラーカバー１７０Ｓが配置され、下端板１６０Ｓとの間に下マフラー室１８０Ｓを形成している。そして、第１の圧縮部１２Ｓは、下マフラー室１８０Ｓに開口している。すなわち、下端板１６０Ｓの第１ベーン１２７Ｓ近傍には、第１シリンダ１２１Ｓの第１圧縮室１３３Ｓと下マフラー室１８０Ｓとを連通する第１吐出孔１９０Ｓ（図２参照）が設けられ、第１吐出孔１９０Ｓには、圧縮された冷媒ガスの逆流を防止するリード弁型の第１吐出弁２００Ｓが配置されている。

【0027】

下マフラー室１８０Ｓは、環状に形成された１つの室であり、第１の圧縮部１２Ｓの吐出側を、下端板１６０Ｓ、第１シリンダ１２１Ｓ、中間仕切板１４０、第２シリンダ１２１Ｔ及び上端板１６０Ｔを貫通する冷媒通路１３６（図２参照）を通して上マフラー室１８０Ｔ内に連通させる連通路の一部である。下マフラー室１８０Ｓは、吐出冷媒ガスの圧力脈動を低減させる。また、第１吐出弁２００Ｓに重ねて、第１吐出弁２００Ｓの撓み開弁量を制限するための第１吐出弁押え２０１Ｓが、第１吐出弁２００Ｓとともにリベットにより固定されている。第１吐出孔１９０Ｓ、第１吐出弁２００Ｓ及び第１吐出弁押え２０１Ｓは、下端板１６０Ｓの第１吐出弁部を構成している。

【0028】

図１に示すように、上端板１６０Ｔの上側には、上マフラーカバー１７０Ｔが配置され、上端板１６０Ｔとの間に上マフラー室１８０Ｔを形成している。上端板１６０Ｔの第２ベーン１２７Ｔ近傍には、第２シリンダ１２１Ｔの第２圧縮室１３３Ｔと上マフラー室１８０Ｔとを連通する第２吐出孔１９０Ｔ（図２参照）が設けられ、第２吐出孔１９０Ｔには、圧縮された冷媒ガスの逆流を防止するリード弁型の第２吐出弁２００Ｔが配置されている。また、第２吐出弁２００Ｔに重ねて、第２吐出弁２００Ｔの撓み開弁量を制限するための第２吐出弁押え２０１Ｔが、第２吐出弁２００Ｔとともにリベットにより固定されている。上マフラー室１８０Ｔは、吐出冷媒の圧力脈動を低減させる。第２吐出孔１９０Ｔ、第２吐出弁２００Ｔ及び第２吐出弁押え２０１Ｔは、上端板１６０Ｔの第２吐出弁部を構成している。なお、図示はしないが、ロータリ圧縮機が単シリンダ式である場合は、シリンダの上、下端部は、夫々端板により閉塞され、シリンダの下端部を閉塞する端板には、吐出弁部を設けなくともよい。

【0029】

第１シリンダ１２１Ｓ、下端板１６０Ｓ、下マフラーカバー１７０Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔ、上端板１６０Ｔ、上マフラーカバー１７０Ｔ及び中間仕切板１４０は、複数の通しボルト１７５等により一体に締結されている。通しボルト１７５等により一体に締結された圧縮部１２のうち、上端板１６０Ｔの外周部が、圧縮機筐体１０にスポット溶接により固着され、圧縮部１２を圧縮機筐体１０に固定している。

【0030】

円筒状の圧縮機筐体１０の外周壁には、軸方向に離間して下部から順に、第１及び第２貫通孔１０１，１０２が、第１及び第２吸入管１０４，１０５を通すために設けられている。また、圧縮機筐体１０の外側部には、独立した円筒状の密閉容器からなるアキュムレータ２５が、アキュムホルダー２５２及びアキュムバンド２５３により保持されている。

【0031】

アキュムレータ２５の天部中心には、冷媒回路の蒸発器に接続するシステム接続管２５５が接続され、アキュムレータ２５の底部に設けられた底部貫通孔２５７には、一端がアキュムレータ２５の内部上方まで延設され、他端が、第１及び第２吸入管１０４，１０５の他端に接続される第１及び第２低圧連絡管３１Ｓ，３１Ｔが接続されている。

【0032】

冷媒回路の低圧冷媒をアキュムレータ２５を介して第１及び第２の圧縮部１２Ｓ，１２Ｔに導く第１及び第２低圧連絡管３１Ｓ，３１Ｔは、吸入部としての第１及び第２吸入管１０４，１０５を介して第１及び第２シリンダ１２１Ｓ，１２１Ｔの第１及び第２吸入孔１３５Ｓ，１３５Ｔ（図２参照）に接続されている。すなわち、第１及び第２吸入孔１３５Ｓ，１３５Ｔは、冷媒回路の蒸発器に並列に接続されている。

【0033】

圧縮機筐体１０の天部には、冷媒回路と接続し高圧冷媒ガスを冷媒回路の凝縮器側に吐出する吐出部としての吐出管１０７が接続されている。すなわち、第１及び第２吐出孔１９０Ｓ，１９０Ｔは、冷媒回路の凝縮器に接続されている。

【0034】

圧縮機筐体１０内には、およそ第２シリンダ１２１Ｔの高さまで潤滑油が封入されている。また、潤滑油は、回転軸１５の下部に挿入される図示しないポンプ羽根により、回転軸１５の下端部に取付けられた給油パイプ１６から吸上げられ、圧縮部１２を循環し、摺動部品の潤滑を行なうと共に、圧縮部１２の微小隙間のシールをする。

【0035】

次に、図３及び図４を参照して、実施例のロータリ圧縮機１の特徴的な構成について説明する。図３は、図２の部分拡大図であり、図４は、図３の部分拡大図である。図３及び図４に示すように、第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔが、背圧によるベーン押付け力Ｐにより、第１及び第２環状ピストン１２５Ｓ，１２５Ｔに押付けられると、次の（１）式及び（２）式で示される最大接触応力σ_ｍａｘが発生する。

【数1】

σ_ｍａｘ＝２Ｐ／（πａ）・・・・・（２）
ここで、σ_ｍａｘ：最大接触応力、ａ：接触幅、Ｐ：ベーン押付け力、Ｒ_ｖ：ベーン先端曲率半径、Ｒ_ｒｏ：環状ピストン半径、Ｅ_ｖ：ベーン弾性係数、Ｅ_ｒｏ：環状ピストン弾性係数、ν_ｖ：ベーンポアソン比、ν_ｒｏ：環状ピストンポアソン比。

【0036】

また、第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔの先端両側部の非摺動領域幅Ｗ_ｔは、次の（Ａ）式で示される（図４の相似三角形の寸法関係参照）。
Ｗ_ｔ＝（Ｗ／２）−ｅ×Ｒ_ｖ／（Ｒ_ｖ＋Ｒ_ｒｏ）・・・・・（Ａ）
ここで、Ｗ_ｔ：ベーン先端両側部の非摺動領域幅、Ｗ：ベーン幅、ｅ：偏心部の偏心量。

【0037】

ロータリ圧縮機１が、過酷な運転条件下（例えば、低外気温暖房時など、冷媒ガスの低圧側と高圧側の圧力比が大きく、また、高圧側のガス温度が高く、ガス流量が少なくなる運転条件下）で、第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔと第１及び第２環状ピストン１２５Ｓ，１２５Ｔとの接触応力が大きくなると、第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔ及び第１及び第２環状ピストン１２５Ｓ，１２５Ｔに異常摩耗が生じるので、極力、（２）式で示される最大接触応力σ_ｍａｘを小さくする必要がある。

【0038】

最大接触応力σ_ｍａｘを小さくするためには、第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔのベーン幅Ｗを小さくして、圧縮機筐体１０内の冷媒ガスの背圧によるベーン押付け力Ｐを小さくすることが有効である｛（２）式参照｝。また、ベーン先端曲率半径Ｒ_ｖを大きくすれば、（１）式で示す、第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔと第１及び第２環状ピストン１２５Ｓ，１２５Ｔとの接触幅ａ（接触幅ａは、第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔと第１及び第２環状ピストン１２５Ｓ，１２５Ｔとの接点での弾性変形による周方向の接触幅である。図４では、接触点としか見えない。）を大きくすることができ、（２）式で示す最大接触応力σ_ｍａｘを下げることができる。

【0039】

しかしながら、ベーン先端曲率半径Ｒ_ｖを大きくしすぎると、（Ａ）式で示す、第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔの先端両側部の非摺動領域幅Ｗ_ｔが、０となり、図３に示すベーン稜線部が、第１及び第２環状ピストン１２５Ｓ，１２５Ｔの外周面に当たり、最大接触応力σ_ｍａｘが増大して外周面の異常摩耗を引き起こす。

【0040】

そこで、第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔの製作公差、第１及び第２ベーン溝１２８Ｓ，１２８Ｔの製作公差、第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔの撓みなどがあっても、非摺動領域幅Ｗ_ｔが、０となって、ベーン稜線部が第１及び第２環状ピストン１２５Ｓ，１２５Ｔの外周面に当たることがないように、（Ａ）式で定義される第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔの先端両側部の非摺動領域幅Ｗ_ｔが、次の（Ｂ）式を満足する値となるように、ベーン幅Ｗ及びベーン先端曲率半径Ｒ_ｖを設定する。
０．３ｍｍ≦Ｗ_ｔ≦０．６ｍｍ・・・・・（Ｂ）
非摺動領域幅Ｗ_ｔを、（Ｂ）式を満足する値（非摺動領域幅Ｗ_ｔが、背景技術に記載した従来値よりも１０％以上狭い）とすることにより、ベーン幅Ｗが、従来よりも薄くなり、背圧によるベーン押付け力Ｐを２０％小さくして、最大接触応力σ_ｍａｘを小さくすることができる。

【0041】

（Ａ）式で定義される第１及び第２ベーン１２７Ｓ，１２７Ｔの先端両側部の非摺動領域幅Ｗ_ｔを、（Ｂ）式を満足するように設定することにより、ロータリ圧縮機１の信頼性を向上させるために最適なベーン幅Ｗ及びベーン先端曲率半径Ｒ_ｖを得ることができる。それにより、冷媒ガスの吐出温度が高温となる過酷な運転条件下で、ロータリ圧縮機１を使用することができる。

【0042】

本発明に係るロータリ圧縮機は、特に、Ｒ４１０Ａ冷媒に対してガス密度が小さく、吐出温度が高温となるＲ３２冷媒、若しくは、Ｒ３２冷媒を少なくとも２５重量％以上含む混合冷媒を使用する場合に有効である。

【符号の説明】

【0043】

１ ロータリ圧縮機
１０ 圧縮機筐体
１１ モータ
１２ 圧縮部
１５ 回転軸
２５ アキュムレータ
３１Ｓ 第１低圧連絡管
３１Ｔ 第２低圧連絡管
１０１ 第１貫通孔
１０２ 第２貫通孔
１０４ 第１吸入管
１０５ 第２吸入管
１０７ 吐出管（吐出部）
１１１ ステータ
１１２ ロータ
１２Ｓ 第１の圧縮部
１２Ｔ 第２の圧縮部
１２１Ｓ 第１シリンダ（シリンダ）
１２１Ｔ 第２シリンダ（シリンダ）
１２２Ｓ 第１側方張出し部
１２２Ｔ 第２側方張出し部
１２３Ｓ 第１シリンダ内壁（シリンダ内壁）
１２３Ｔ 第２シリンダ内壁（シリンダ内壁）
１２４Ｓ 第１スプリング穴
１２４Ｔ 第２スプリング穴
１２５Ｓ 第１環状ピストン（環状ピストン）
１２５Ｔ 第２環状ピストン（環状ピストン）
１２７Ｓ 第１ベーン（ベーン）
１２７Ｔ 第２ベーン（ベーン）
１２８Ｓ 第１ベーン溝（ベーン溝）
１２８Ｔ 第２ベーン溝（ベーン溝）
１２９Ｓ 第１圧力導入路
１２９Ｔ 第２圧力導入路
１３０Ｓ 第１作動室（作動室）
１３０Ｔ 第２作動室（作動室）
１３１Ｓ 第１吸入室（吸入室）
１３１Ｔ 第２吸入室（吸入室）
１３３Ｓ 第１圧縮室（圧縮室）
１３３Ｔ 第２圧縮室（圧縮室）
１３５Ｓ 第１吸入孔（吸入孔）
１３５Ｔ 第２吸入孔（吸入孔）
１３６ 冷媒通路
１４０ 中間仕切板
１５１ 副軸部
１５２Ｓ 第１偏心部（偏心部）
１５２Ｔ 第２偏心部（偏心部）
１５３ 主軸部
１６０Ｓ 下端板（端板）
１６０Ｔ 上端板（端板）
１６１Ｓ 副軸受部（軸受部）
１６１Ｔ 主軸受部（軸受部）
１７０Ｓ 下マフラーカバー
１７０Ｔ 上マフラーカバー
１７５ 通しボルト
１８０Ｓ 下マフラー室
１８０Ｔ 上マフラー室
１９０Ｓ 第１吐出孔（吐出弁部）
１９０Ｔ 第２吐出孔（吐出弁部）
２００Ｓ 第１吐出弁（吐出弁部）
２００Ｔ 第２吐出弁（吐出弁部）
２０１Ｓ 第１吐出弁押さえ（吐出弁部）
２０１Ｔ 第２吐出弁押さえ（吐出弁部）
２５２ アキュムホルダー
２５３ アキュムバンド
２５５ システム接続管
２５７ 底部貫通孔
Ｒ 開口部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2015年6月10日

【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】

上部に冷媒の吐出部が設けられ下部側面に冷媒の吸入部が設けられ密閉された縦置きの圧縮機筐体と、
前記圧縮機筐体の下部に配置され、環状のシリンダと、軸受部及び吐出弁部を有し前記シリンダの一端部を閉塞する端板と、軸受部を有し前記シリンダの他端部を閉塞する端板又は中間仕切板と、前記軸受部に支持された回転軸の偏芯部に嵌合され前記シリンダのシリンダ内壁に沿って該シリンダ内を公転し前記シリンダ内壁との間に作動室を形成する環状ピストンと、前記シリンダに設けられたベーン溝内から前記作動室内に突出して前記環状ピストンに当接し前記作動室を吸入室と圧縮室とに区画するベーンと、を備える圧縮部と、
前記圧縮機筐体の上部に配置され、前記回転軸を介して前記圧縮部を駆動するモータと、
を備え、前記吸入部を通して冷媒を吸入し、前記圧縮機筐体内を通して前記吐出部から冷媒を吐出するロータリ圧縮機において、
ベーン幅をＷ、偏心部の偏心量をｅ、ベーン先端曲率半径をＲ_ｖ、環状ピストン半径をＲ_ｒｏ、ベーン先端両側部の非摺動領域幅をＷ_ｔとすると、ベーン幅Ｗを３．２ｍｍ以下とするとともに、次の（Ａ）式により定義されるベーン先端両側部の非摺動領域幅Ｗ_ｔが、（Ｂ）式を満足する値となるように、ベーン幅Ｗ及びベーン先端曲率半径Ｒ_ｖを設定することを特徴とするロータリ圧縮機。
Ｗ_ｔ＝（Ｗ／２）−ｅ×Ｒ_ｖ／（Ｒ_ｖ＋Ｒ_ｒｏ）・・・（Ａ）
０．３ｍｍ≦Ｗ_ｔ≦０．５ｍｍ ・・・・・・・・・（Ｂ）

【請求項2】

前記冷媒は、Ｒ３２冷媒、若しくは、Ｒ３２冷媒を少なくとも２５重量％以上含む混合冷媒であることを特徴とする請求項１に記載のロータリ圧縮機。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、上部に冷媒の吐出部が設けられ下部側面に冷媒の吸入部が設けられ密閉された縦置きの圧縮機筐体と、前記圧縮機筐体の下部に配置され、環状のシリンダと、軸受部及び吐出弁部を有し前記シリンダの一端部を閉塞する端板と、軸受部を有し前記シリンダの他端部を閉塞する端板又は中間仕切板と、前記軸受部に支持された回転軸の偏芯部に嵌合され前記シリンダのシリンダ内壁に沿って該シリンダ内を公転し前記シリンダ内壁との間に作動室を形成する環状ピストンと、前記シリンダに設けられたベーン溝内から前記作動室内に突出して前記環状ピストンに当接し前記作動室を吸入室と圧縮室とに区画するベーンと、を備える圧縮部と、前記圧縮機筐体の上部に配置され、前記回転軸を介して前記圧縮部を駆動するモータと、を備え、前記吸入部を通して冷媒を吸入し、前記圧縮機筐体内を通して前記吐出部から冷媒を吐出するロータリ圧縮機において、ベーン幅をＷ、偏心部の偏心量をｅ、ベーン先端曲率半径をＲ_ｖ、環状ピストン半径をＲ_ｒｏ、ベーン先端両側部の非摺動領域幅をＷ_ｔとすると、ベーン幅Ｗを３．２ｍｍ以下とするとともに、次の（Ａ）式により定義されるベーン先端両側部の非摺動領域幅Ｗ_ｔが、（Ｂ）式を満足する値となるように、ベーン幅Ｗ及びベーン先端曲率半径Ｒ_ｖを設定することを特徴とするロータリ圧縮機。
Ｗ_ｔ＝（Ｗ／２）−ｅ×Ｒ_ｖ／（Ｒ_ｖ＋Ｒ_ｒｏ）・・・（Ａ）
０．３ｍｍ≦Ｗ_ｔ≦０．５ｍｍ ・・・・・・・・・（Ｂ）