JP2017524870A - ロータリ圧縮機、ヒートポンプ、及び家庭用機器 - Google Patents

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Abstract

ロータリ圧縮機１であって、円筒状ハウジング８と、該ハウジング８に収容された円筒状ローラ１０と、前記ハウジング８の側壁１５に沿って前記ローラ１０を回転させるためのカム１４を有した、前記ローラ１０を通って延在するモータ軸１３と、ボトムカバー１２を貫通する排出口１８と、を有しており、前記ローラ１０の高さ対半径比ｈｒ／ｒｒは１．６〜１．２であり、前記モータ軸１３の半径ｒｓは８．０ｍｍ又はそれ未満であり、カム高さｈｃは１４ｍｍ又はそれ未満であって、前記排出口１８の面積Ｑは１７ｍｍ２又はそれ以上であり、前記排出口１８の厚さｄは２．５ｍｍ又はそれ未満である。圧縮機１の操作のために、トップカバー１９がハウジング８の上方の開放側に載せられてよい。トップカバー１９は軸１３用のブシュを有していてよい。ヒートポンプＰは圧縮機１を有している。家庭用機器Ｈ、特に洗濯用装置Ｈは、ヒートポンプＰを有している。

Description

本発明は、ロータリ圧縮機であって、第１の長手方向軸線を有した円筒状ハウジングと、第２の長手方向軸線を有した円筒状ローラであって、前記第２の長手方向軸線が、前記第１の長手方向軸線から間隔を置いて、該第１の長手方向軸線に対して平行に整列するように、前記ハウジング内に収容されている円筒状ローラと、前記ハウジングの側壁に沿って前記ローラを回転させるためのカムを有した、前記ローラを通って延在する回転可能なモータ軸と、ボトムカバーを貫通する排出口と、を有したロータリ圧縮機に関する。本発明はさらに、家庭用機器用のヒートポンプであって、このような圧縮機と、凝縮器と、絞り弁と、蒸発器とを有したヒートポンプに関する。本発明はさらに、このようなヒートポンプを有した家庭用機器、特に洗濯用装置に関する。
ヒートポンプを備えた洗濯乾燥機は通常、冷媒回路及び空気経路を有する。冷媒回路は、冷媒管路によって直列に接続される圧縮機、凝縮器、絞り弁、蒸発器を有している。冷媒は、圧縮機、凝縮器、絞り弁、蒸発器をこの順番で流過する。冷媒は、凝縮器によって、空気経路を流れる処理空気に熱を放出し、蒸発器によって、空気経路を流れる処理空気から熱と湿分を抽出する。圧縮機は、力を吸収し、冷媒回路内の冷媒を圧縮する。
空気経路又は処理空気回路内では、処理空気がドラムから蒸発器へと流れる。ドラム出口では、空気は中温かつ比較的湿分を含んでいる。蒸発器では、空気は冷却され、除湿されてから、凝縮器へと流れ、そこで加熱される。高温かつ乾燥した空気は次いで再びドラムへと導入され、そこではドラム内に含まれている洗濯物から湿分を吸収することができる。従って、蒸発器及び凝縮器は、冷媒側及び処理空気側を有した熱交換器として機能している。例えば、特許文献、欧州特許第２１３２３７０号明細書（EP 2 132 370 B1）、欧州特許第２２１２４６３号明細書（EP 2 212 463 B1）、米国特許第８３５６４２３号明細書（US 8,356,423 B2）、欧州特許出願公開第１６３２７３６号明細書（EP 1 632 736 A2）、欧州特許第１５９３７７０号明細書（EP 1 593 770 B1）、国際公開第２０１３／０６０６２６号（WO 2013/060626 A1）、国際公開第２０１３／０２３９５８号（WO 2013/023958 A1）、国際公開第２０１２／０６５９１６号（WO 2012/065916 A1）、国際公開第２０１１／０８００４５号（WO 2011/080045 A1）、米国特許出願公開第２０１０／０１５４２４８号明細書（US 2010/0154248 A1）、及び米国特許出願公開第２０１１／０２０９４８４号明細書（US 2011/0209484 A1）に示されているように、衣類乾燥機におけるヒートポンプの使用及びその一般的な配置は当業界ではよく知られている。
ヒートポンプを備えた衣類乾燥機は、電気ヒータしか使用しない従来の衣類乾燥機と比較してエネルギの使用に関して（例えば、ｋＷｈ／ｋｇで）改善された効率を有している。従って、原理的に、ヒートポンプを備えた衣類乾燥機の操作に関連して生じる二酸化炭素放出量は、電力消費量が低いことにより、従来の乾燥機と比較して低くなっている。しかしながらヒートポンプで使用される冷媒は、そのＧＷＰ（「地球温暖化係数」）を考慮する必要がある。昨今、ヒートポンプで使用される典型的な冷媒は、Ｒ４０７Ｃ及びＲ１３４ａのようなフッ素化炭化水素化合物（ＨＦＣ）であり、そのＧＷＰは１３００より高い。
これらのシステムのＴＥＷＩ（直接的及び間接的なエミッションを含む「総等価温暖化因子」）を削減する１つの可能性は、Ｒ−２９０（プロパン）及びＲ−１２７０（プロピレン）のような低ＧＷＰを有する炭化水素冷媒を使用することである。これら冷媒の主たる欠点は、それが可燃性であることであり、従ってＩＥＣ６０３３５−２−１１基準は、その最大充填量を１つの洗濯乾燥機につき１５０ｇに制限している。一般に公知であるように、最良の冷媒充填量を特別なシステムのために見出すことはできるが、ＩＥＣ６０３３５−２−１１基準により規定された１５０ｇという冷媒の制限は通常、洗濯乾燥機の従来のヒートポンプのための冷媒の最適な充填量よりも少ない。
効率は、圧縮機によっても影響される。例えば、ロータリ圧縮機の効率は、構成要素の形状により影響される。これら形状の相違は、機械的摩擦の相違及び圧縮機内側の冷媒の熱力学的挙動の相違を意味している。より詳細には、効率を決定する圧縮機の損失は以下のものを含む：モータ損失に起因するエネルギ損失、摩擦損失、理想的ではない圧縮による圧縮損失、ガスの脈動及び過剰な圧縮による弁損失、及び潤滑油のポンプ損失、並びにバルブ及びシリンダヘッド寸法によるクリアランス体積損失に起因する質量流量損失、漏れ損失、逆流損失、シリンダ入口におけるガス密度による吸込ガス加熱損失、及び潤滑油流による損失。
ロータリ圧縮機又は「スクロール型」圧縮機は例えば、特許文献、米国特許第７０２９２５１号明細書（US 7,029,251 B2）、米国特許第６７９６７７９号明細書（US 6,796,779 B1）、米国特許第６６７２８５２号明細書（US 6,672,852 B1）、及び米国特許第６４１３０６０号明細書（US 6,413,060 B1）に記載されている。
本発明の課題は、この分野、特に、家庭用機器、特に衣類処理機器用のヒートポンプに関する問題点のうちの少なくともいくつかを少なくとも部分的に解決することであり、特に、減じられたＧＷＰと改善された効率を達成する家庭用機器、特に衣類処理機器用のヒートポンプ用の又はヒートポンプのロータリ圧縮機を提供することである。
本発明によれば、この課題は、独立請求項の特徴によって達成される。好適な態様は特に、従属請求項に記載されていて、以下の説明により概略を記載し、添付の図面に示す。
従って、本発明の課題はロータリ圧縮機であって、第１の長手方向軸線を有した円筒状ハウジングと、第２の長手方向軸線を有した円筒状ローラであって、前記第２の長手方向軸線が、前記第１の長手方向軸線から間隔を置いて、該第１の長手方向軸線に対して平行に整列するように、前記ハウジング内に収容されている円筒状ローラと、前記ハウジングの側壁に沿って前記ローラを回転させるためのカムを有した、前記ローラを通って延在する回転可能なモータ軸と、ボトムカバーを貫通する排出口と、を有したロータリ圧縮機であって、前記ローラの高さ対半径比は１．６〜１．２であり、前記モータ軸の半径は８ｍｍ又はそれ未満であり、前記カムの高さは１４ｍｍ又はそれ未満であり、前記排出口の有効面積は１７ｍｍ２又はそれ以上であり、前記排出口の厚さは２．５ｍｍ又はそれ未満である、ロータリ圧縮機により達成される。
機能的相互作用における高さ対半径比、軸半径とカム高さは、明らかに摩擦損失を減じ、従って圧縮機の操作効率を向上する。このことは例えば、より低い電力入力で、公知のロータリ圧縮機と同じ冷却能力に達するために利用することができる。特に、高さ対半径比の減少により、ローラの摩擦損失が減じられる。軸半径の減少は、接触面又は摩擦面が小さくなることにより、及び、摩擦面における線速度が低くなることにより、摩擦損失を減少させる。カム高さの減少により、摩擦面積が小さくなるので、摩擦損失が減じられる。
これらの摩擦を減じる寸法との機能的相互作用及び組み合わせにおいて、今や比較的大きな排出口面積により、冷媒が弁を通過する際の圧力降下が減じられる。これによりエネルギ損失が減じられ、さらには圧縮機の操作効率が向上する。排出口の厚さが比較的小さいことにより、その他の特徴との機能的組み合わせにおいて、より小さい死体積により体積損失が減じられ、従って圧縮機の体積効率がさらに向上する。
組み合わせにより、この圧縮機をＲ２９０及びＲ１２７０のような可燃性冷媒により作動させることにより、明らかに改善された効率及び／又はより低いＴＥＷＩ（総等価温暖化因子）の値が達成される。そして効率の改善は、Ｒ４０７Ｃのような標準的なＨＦＣ冷媒による作動によっても達成される。
ハウジングはクランクケースとみなしてもよい。
ローラの下方の端面又は底面は、特に、ハウジングのボトムカバーの底壁上に沿って滑動してよい。ローラの上方の端面又は上面は、特に、ハウジングのトップカバーに相対的にかつトップカバーに接触して滑動してよい。ローラの上面及びハウジングのトップカバー、ローラの底面及びトップカバーは従って、互いに関連する摩擦面を形成する。トップカバーは軸用のブシュを有していてよい。
カムは、軸のカム部分又は偏心部分としてみなすことができる。カムはローラをハウジングの側壁へと押し付けることができる。１４ｍｍというカムの高さは、ハウジングの内側壁に対する接触面又は摩擦面として使用することもできるカムの側壁で測定されてよい。この観点で、カムの高さは、カムとローラの内側壁との間の接触・摩擦線又は接触・摩擦領域の高さに等しい。
排出口は、ボトムカバーを貫通してよい。従って排出口の厚さは、排出口の回りのボトムカバーの高さに相当する。
ローラの半径と軸の半径とは特に、ローラの外面と軸の外面とに対してそれぞれ測定されてよい。
排出口の有効面積は特に、ハウジングによって覆われていない領域であってよい。排出口が覆われていないならば、排出口面積は全面積に等しい。特に排出口は、ハウジングから各領域を切断することにより提供されてよい。
有利な態様では、圧縮機がカム（軸の部分）とローラとの間に軸受を有している。これにより摩擦損失をさらに減じることができる。さらに有利な態様では、圧縮機が軸とローラとの間に軸受を有している。軸はもはやカム部分を有している必要はない。又は軸受がカムとして使用される。これにより摩擦損失をさらに減じることができる。
好適な態様では、圧縮機の押しのけ量は６ｃｃ〜９．５ｃｃの範囲であって、特に７．９ｃｃ〜８．３ｃｃの範囲であって、特に８．１ｃｃである。圧縮機押しのけ量が９．５ｃｃよりも大きいと規定される場合、圧縮機から伝達されたエネルギを適切に散逸させることができるように、凝縮器における熱容量の上昇が必要となる。しかしながら熱容量の増大のためには、凝縮器のより大きな面積と体積が必要となるだろう。また、凝縮器における冷媒の凝縮を可能にするために冷媒充填量の増大が必要だろう。しかしながらこのことは、可燃性冷媒に関する１５０ｇという明文化された乾燥機安全基準制限によりしばしば不可能である。他方、圧縮機押しのけ量が６ｃｃよりも小さい場合、冷媒質量流量は減じられ、このことは、熱交換器内のエネルギ伝達に不都合な影響を及ぼすだろう。
カムの高さが１２．８ｍｍ又はそれ未満であれば好適な態様である。これにより摩擦損失を驚くほど大きく減じることができる。
排出口の有効面積が１７ｍｍ２又はそれ以上であるならば好適な態様である。これにより圧力降下を特に大きく減じることができる。
一般に、冷媒の最大の部分は、凝縮器及び圧縮機に（冷媒とオイルとの混合物として）存在する。圧縮機内のオイルに溶解した冷媒の部分は、エネルギ伝達目的のためには熱交換器において利用できない。従って、圧縮機内のオイルに溶解した冷媒の量が多いほど、最良の作業点に達するために熱交換器（凝縮器、蒸発器）で使用可能な冷媒の量は少なくなる。何故ならば、乾燥機基準ＩＥＣ６０３３５−２−１１によると可燃性冷媒の１５０ｇの制限があるからである。従って、オイルへの冷媒の溶解は、圧縮機及びヒートポンプの効率に影響を与える。
オイル分離機能を備えていないシステムでは、圧縮機から蒸発器に運ばれる潤滑剤／オイルは、蒸発温度で冷媒と十分に混和できなければならず、これにより冷媒・オイル混合物は、膨張後一定期間蒸発器内にとどまり、熱交換器に沿って圧縮機へと戻されるために十分に低い粘性である。冷媒流体との混和性が悪いために蒸発器内でオイルが分離すると、又は混合物粘度が高すぎると、オイル又はオイルと冷媒との混合物が、蒸発器内に閉じ込められやすくなる。これは、ヒートポンプの冷却能力及び効率に悪影響を与える。
さらに、オイルの動粘度は、圧縮機温度で気体の冷媒を吸収した後であっても摩擦損失を低く維持するために圧縮機の効果的な潤滑のために十分でなければならない。特に、Ｒ２９０のような低密度の冷媒の場合、圧縮機体積効率の改善による動粘度の増加により全体的な利点が得られ、全体として驚くほど高い圧縮機効率がもたらされることがわかった。
圧縮機での使用に好適なのは、ポリアルキレングリコール（「ＰＡＧ」）とポリオールエステル（「ＰＯＥ」）オイルである。特に好適な態様では、圧縮機で使用されるＰＡＧ系のオイルがそれぞれ４０℃で９５〜１０５ｃＳｔの動粘度を有している。特に好適な別の態様では、圧縮機で使用されるＰＯＥ系のオイルがそれぞれ４０℃で６０〜１０５ｃＳｔの動粘度を有している。
ロータリ圧縮機が、純オイルにつき４０℃で１００ｍｍ２／ｓ又はｃＳｔの動粘度を有するＰＡＧ系のオイルＰＺ１００Ｓ（出光興産株式会社）、６８ｃＳｔの動粘度を有するＰＯＥ ＲＢ−Ｐ６８ＥＰ（ＪＸエネルギー株式会社）、１００ｃＳｔの動粘度を有するＰＯＥ ＲＰ−１００ＥＰ（ＪＸエネルギー株式会社）、又は同等のものを有しているならば好適な態様である。これらのオイルは圧縮機の長い耐用期間を支持し、ヒートポンプの効果的な作動点に達するために、冷媒（例えばＲ２９０）との有利な混和性を有している。これらのオイルはまた、圧縮機の体積効率を改善し、これにより圧縮機の効率を改善するために、良好な内部漏れシールを保証するのに好適なオイル動粘度の有利な値を示すという利点を有している。これらのオイルは、ヒートポンプ乾燥機圧縮機で通常使用される、ＰＯＥ ＲＢ−６８ＥＰのような同じタイプの別のオイルと比較して冷媒との溶解度が比較的低いという付加的な利点を有している。
さらに、本発明の上記利点を達成するためには、又は支持するためには、オイルの混合粘度が考慮される。特にヒートポンプ乾燥機作業点では、混合粘度１．５ｍｍ２／ｓ（ｃＳｔ）〜４ｍｍ２／ｓが好適である。ヒートポンプ乾燥機作業点は、圧縮機内で約２６ｂａｒの圧力（即ち、７０℃での凝縮圧力）と、８０℃のオイルと冷媒との混合温度と、を有していてよい。従来使用されているオイルよりも高い値を有した粘度の範囲は、圧縮機内で良好な内部漏れシールを確実にするために好適であり、（これはＲ２９０の密度が低いことにより特に好適であり）、従って圧縮機体積効率が改善される。
表１には、上述したオイルがＲ２９０と混合された場合の比較が示されている。
Figure 2017524870
 約２６ｂａｒの圧力と８０℃の冷媒Ｒ２９０との圧縮機における混合温度とに関する値が示されている。
好適な態様では、圧縮機内のオイル量は、１５０ｃｃ〜２１０ｃｃ、特に１８０ｃｃ又はそれ未満である。
圧縮機の押しのけ量は、７．９ｃｃ〜８．３ｃｃの範囲、特に８．１ｃｃであるならば、特に冷媒としてＲ２９０を使用するために好適な態様である。
上記課題はさらに、圧縮機、凝縮器、絞り弁、蒸発器を有していて、この場合、圧縮機が上述したようなロータリ圧縮機である家庭用機器用の、特に洗濯用装置用のヒートポンプによっても解決される。このヒートポンプは、圧縮機と同じ課題及び同じ利点を達成する。
好適な態様では、可燃性冷媒がヒートポンプ内で使用される。特に、Ｒ２９０は、１５０ｇ又はそれ未満の量の冷媒として使用されてよい。選択的に、Ｒ１２７０も、上述した量で、可燃性冷媒として使用されてよい。
選択的な有利な態様ではＲ４０７Ｃ又はＲ１３４ａが冷媒として使用される。
上記課題は、上述したようなヒートポンプを有した家庭用機器によっても解決される。この家庭用機器は、上述したようなヒートポンプ及び圧縮機と同じ課題及び同じ利点を達成する。特に、この家庭用機器は、より高い出力でヒートポンプの操作を達成することができ、これにより乾燥プロセスにおいてより短い乾燥時間と、全体的に見てより低いエネルギ消費とを達成することができる。この家庭用機器は、洗濯用装置であってよい。この洗濯用装置は、衣類乾燥機、特にタンブル乾燥機であってよい（単独機械、又は洗濯機と組み合わされた乾燥機）。この家庭用機器は、洗濯機、冷却器（冷蔵庫等）等であってもよい。
可燃性冷媒の場合、１５０ｇの制限があり、システム効率向上のために冷媒量をそれ以上増大させることはできない。従って、（ｉ）冷媒との溶解性と（ｉｉ）この混合物の動粘度との間に良好な関係を有するオイルを比較的少量使用することで、所定の圧縮機電力消費量でこのような圧縮機を有するヒートポンプにおいて冷媒の質量流量をより高くすることができる。従って、このようなヒートポンプの効率は、熱交換器を通過する利用可能な冷媒（有効冷媒）の量が増えることにより改善され、熱交換特性を向上し、より短い乾燥時間が達成される。
洗濯用装置がタンブル乾燥機能を有していると好適である。
ロータリ圧縮機であって、該ロータリ圧縮機は９．５ｃｃ未満かつ６ｃｃ以上の押しのけ量を有していて、高さ対半径比が１．６〜１．２のローラを有し、８．０ｍｍよりも小さい軸半径を有し、１４ｍｍよりも小さいカム高さを有し、１７ｍｍ２よりも大きな有効排出口面積を有し、２．５ｍｍよりも小さい排出口厚さを有し、オイルとしてＰＡＧ ＰＺ１００Ｓ又はＰＯＥ ＲＢ−Ｐ６８ＥＰ、又はＰＯＥ ＲＰ−１００ＥＰ、又はこれらの１つと同等のものを使用し、２１０ｃｃ未満のオイル量を有したロータリ圧縮機と共に冷媒としてプロパン（Ｒ２９０）が使用されるのは有利な態様である。
別の有利な態様では、Ｒ２９０の代わりに、特にＲ１２７０である別の可燃性冷媒を、特にヒートポンプでの使用のために、特に家庭用機器で、特にタンブル乾燥機で使用する。
別の有利な態様では、Ｒ２９０の代わりに、ＨＦＣ冷媒Ｒ４０７Ｃを、特にヒートポンプでの使用のために、特に家庭用機器で、特にタンブル乾燥機で使用する。
添付の図面では、本発明が実施形態により概略的に強調されて示されており、この実施形態を参照してさらに以下に説明される。
ヒートポンプを使用する家庭用タンブル乾燥機を概略的に示す図である。 開放されたロータリ圧縮機を示す平面図である。 図２の開放されたロータリ圧縮機を示す断面図である。
図１には、家庭用タンブル乾燥機Ｈの形態の衣類処理器具が示されている。タンブル乾燥機ＨはヒートポンプＰを有しており、このヒートポンプＰは構成要素として、少なくとも１つの圧縮機１と、（例えば、チューブ・フィンタイプの）凝縮器２と、絞り弁３（例えば、バルブ）と、（例えばチューブ・フィンタイプの）蒸発器４とを有している。構成要素１〜４は、図示した順番で冷媒管路５によって直列接続されていて、冷媒回路又は流路を形成している。
タンブル乾燥機Ｈはさらに、処理空気Ａが流れる処理空気回路又は流路６を有している。空気回路６は処理すべき衣類を保持するための回転ドラム７を有している。空気Ａは中温かつ湿気を有してドラム７から出る。次いで空気Ａは蒸発器４へと流れる。蒸発器４は空気回路６においてドラム７の下流に位置し、熱交換器として機能する。蒸発器４で、空気Ａは冷却されて凝縮する。生じた凝縮液は、水タンクＷに集められる。蒸発器４では、空気Ａはさらに、蒸発器４における熱エネルギの一部を冷却し、蒸発器４内の冷媒Ｒに伝達する。これにより、蒸発器４は、冷媒Ｒを液状から蒸気状に変化させることができる。
空気回路６のさらに下流では、今や乾燥し低温となった空気Ａが、凝縮器２を通過する。ここでは凝縮器２及び冷媒Ｒからそれぞれ空気Ａへの熱伝達が、空気Ａを加熱し、冷媒Ｒを冷却して液状にする作用をする。その後、暖かく除湿・乾燥された空気Ａがドラム７内に再び導入され、衣類を暖め、湿気を受け取る。冷媒Ｒは、冷媒回路１〜５内で圧縮機１により動かされる。冷媒Ｒは可燃性冷媒、特にＲ２９０である。可燃性冷媒Ｒの量は１５０ｇ又はそれ未満である。
従って、蒸発器４と凝縮器２とは熱交換器として使用される。
このような（冷媒回路１〜５を有した）ヒートポンプＰを備えたタンブル乾燥機Ｈの動作・機能及びその空気回路６はよく知られているので、これ以上詳細に説明する必要はない。
図２には、家庭用タンブル乾燥機Ｈの開放されたロータリ圧縮機１の平面図が示されている。図３には、図２の開放されたロータリ圧縮機の断面図が示されている。
圧縮機１は中空の円筒状ハウジング８を有していて、このハウジング８は、中空の円筒状ローラ１０を収容するキャビティ９を有している。ローラ１０の下端面１１はボトムカバー１２によって支持されている。ローラ１０の下端面１１はボトムカバー１２の内面に沿って動く又は滑ることができる。ハウジング８の長手方向軸線Ｌ１と、ローラ１０の長手方向軸線Ｌ２とは平行に整列しているが、互いに間隔を置いて位置している。ローラ１０は、電気モータ（図示せず）に接続された軸１３によって、ハウジング８内で転動回転させられる。軸１３はハウジング８に対して同心的に位置しているので、ローラ１０に対しては偏心的である。ハウジング８内でローラ１０を回転させることができるように、軸１３は横方向に位置するカム１４又はカム部分（図３にのみ示す）を有しており、このカムはローラ１０をハウジング８の側壁１５の内面に押し付ける。従ってローラ１０は、側壁１５との接触線Ｋを有している。軸１３が回転するとき、軸はローラ１０を側壁１５に沿って転動させる。
内側の側壁１５における接触線Ｋの移動経路は、このとき閉ループを描く。ローラ１０の１回転当たりの圧縮機１の押しのけ量は６ｃｃ〜９．５ｃｃであり、特に７．９ｃｃ〜８．３ｃｃの範囲であり、特に８．１ｃｃである。接触線Ｋの長さは、側壁１５におけるローラ１０の高さｈｒに対応する。
軸１３は中空円筒体として形成されており、圧縮機１内にオイルを供給するようにオイルポンプ（図示せず）に接続することができる。圧縮機１内のオイル量は１５０ｃｃ〜２１０ｃｃであり、好適には１８０ｃｃ又はそれ未満である。オイルは特にＰＡＧ ＰＺ１００Ｓ、ＰＯＥ ＲＢ−Ｐ６８ＥＰ、又はＰＯＥ ＲＰ−１００ＥＰ又はこれと同等のものであってよい。
ハウジング８のキャビティ９内にはブレード１６が突入しており、このブレード１６はローラ１０の外側の側面に接触する。ハウジング８はさらに、冷媒Ｒをキャビティ９内へと吸い込むためのハウジングの壁を貫通する吸込口１７と、冷媒Ｒを排出するためのボトムカバー１２を貫通する排出口１８とを有している。ハウジング８の側壁１５は、排出口１８が覆われるのを阻止するために、排出口１８の上方でこの排出口１８に隣接する切欠区分２０を有している。排出口１８の横断面積Ｑは２３ｍｍ２又はそれ以上であり、好適には２８ｍｍ２よりも大きく、好適には３４ｍｍ２又はそれ以上である。排出口１８の厚さｄは（長手方向軸線Ｌ１に沿ったその高さに対応していて）、２．５ｍｍ又はそれ未満である。
圧縮機１の操作のためには、カバーリッド又はトップカバー１９（点線として示されている）がハウジング８の開放側に載せられる。トップカバー１９は軸１３用のブシュを有していてよい。
図３では、ローラ１０の半径ｒｒに対する高さｈｒの比ｈｒ／ｒｒ（「高さ対半径比」ｈｒ／ｒｒ）は１．６〜１．２であり、好適には１．６未満である。
軸１３の（カム１４を除く）半径ｒｓは８．０ｍｍ又はそれ未満である。
圧縮機１の内部の構成要素８，１０〜１４，１６，１９は、圧縮機１の運転中、異なる回転速度で動いている。この相対的な速度差が、これら構成要素８，１０〜１４，１６，１９間に摩擦を発生させる。
このような摩擦に伴う摩擦損失は２種の潤滑により生じる。（ｉ）流体潤滑、及び（ｉｉ）境界潤滑である。流体潤滑により、動いている接触面の間にオイルの全膜が存在している。流体潤滑では、摩擦力は、オイルをニュートン流体として考えて計算することができる。即ち、Ｆ＝μ・Ａ・ｕ／ｙの式を使う。この場合、Ｆは、互いに距離ｙを置いて位置する面積Ａの２つの平行な表面を一定の速度ｕで動かすために必要な力である。μは、面（「接触面」又は「摩擦面」）の間のオイルの動的粘度を表している。境界潤滑では、動いている面の間にオイルの薄膜が位置している。この場合、面の間には直接接触が形成される。各摩擦力Ｆを計算するために、よく知られているＦ＝μ・Ｎの線形の摩擦法則を使用することができる。この場合、μは、摩擦係数であり、Ｎは垂直力である。圧縮機１の計算により、圧縮機１が著しく低い摩擦損失を有していることを確認した。これは特に、ローラ１０とカム１４との間の摩擦及びモータ軸１３とハウジング８の底壁１２との間の摩擦の減少によるものである。これは、圧縮機１の摩擦面の間の比較的小さい摩擦面積及び低い直線速度により生じる。
もちろん、本発明は、示した実施の形態に限定されない。
１ 圧縮機
２ 凝縮器
３ 絞り弁
４ 蒸発器
５ 冷媒管路
６ 空気回路
７ 回転ドラム
８ ハウジング
９ キャビティ
１０ ローラ
１１ ローラの下端面
１２ ボトムカバーの底壁
１３ 軸
１４ カム
１５ ハウジングの側壁
１６ ブレード
１７ 吸込口
１８ 排出口
１９ トップカバー
２０ ハウジングの切欠区分
Ａ 空気
ｄ 排出口の厚さ
Ｈ タンブル乾燥機
ｈｃ カムの高さ
ｈｒ ローラの高さ
Ｋ 接触線
Ｌ１ ハウジングの長手方向軸線
Ｌ２ ローラの長手方向軸線
Ｐ ヒートポンプ
Ｑ 排出口面積
Ｒ 冷媒
ｒｒ ローラの半径
ｒｓ 軸の半径
Ｗ 水タンク

Claims (14)

  1. ロータリ圧縮機（１）であって、
    第１の長手方向軸線（Ｌ１）を有した円筒状ハウジング（８）と、
    第２の長手方向軸線（Ｌ２）を有した円筒状ローラ（１０）であって、前記第２の長手方向軸線（Ｌ２）が、前記第１の長手方向軸線（Ｌ１）から間隔を置いて、該第１の長手方向軸線（Ｌ１）に対して平行に整列するように、前記ハウジング（８）内に収容されている円筒状ローラ（１０）と、
    前記ハウジング（８）の側壁（１５）に沿って前記ローラ（１０）を回転させるためのカム（１４）を有した、前記ローラ（１０）を通って延在する回転可能なモータ軸（１３）と、
    ボトムカバー（１２）を貫通する排出口（１８）と、を有しており、
    前記ローラ（１０）の高さ対半径比（ｈｒ／ｒｒ）は１．６〜１．２であり、
    前記モータ軸（１３）の半径（ｒｓ）は８ｍｍ又はそれ未満であり、
    前記カム（１４）の高さ（ｈｃ）は１４ｍｍ又はそれ未満であり、
    前記排出口（１８）の有効面積（Ｑ）は１７ｍｍ２又はそれ以上であり、
    前記排出口（１８）の厚さ（ｄ）は２．５ｍｍ又はそれ未満である、ロータリ圧縮機（１）。
  2. 前記圧縮機（１）の押しのけ量は、６ｃｃ〜９．５ｃｃである、請求項１記載のロータリ圧縮機（１）。
  3. 前記押しのけ量は、７．９ｃｃ〜８．３ｃｃの範囲、特に８．１ｃｃである、請求項２記載のロータリ圧縮機（１）。
  4. 前記カム（１４）の前記高さ（ｈｃ）は、１２．８ｍｍ又はそれ未満である、請求項１から３までのいずれか１項記載のロータリ圧縮機（１）。
  5. 前記排出口（１８）の有効面積（Ｑ）は１７ｍｍ２又はそれ以上である、請求項１から４までのいずれか１項記載のロータリ圧縮機（１）。
  6. 動粘度が４０℃で９５ｃＳｔ〜４０℃で１０５ｃＳｔであるＰＡＧ系のオイル及び、動粘度が４０℃で６０ｃＳｔ〜４０℃で１０５ｃＳｔであるＰＯＥ系のオイルを含むグループから選択されるオイルを有した、請求項１から５までのいずれか１項記載のロータリ圧縮機（１）。
  7. 前記圧縮機（１）内の前記オイルのオイル量は、１５０ｃｃ〜２１０ｃｃ、特に１８０ｃｃ又はそれ未満である、請求項６記載のロータリ圧縮機（１）。
  8. 前記ロータリ圧縮機（１）は、ヒートポンプ（Ｐ）の一部として使用するために提供されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のロータリ圧縮機（１）。
  9. 家庭用機器（Ｈ）用のヒートポンプ（Ｐ）であって、圧縮機（１）と、凝縮器（２）と、絞り弁（３）と、蒸発器（４）とを有しており、前記圧縮機（１）は、請求項１から８までのいずれか１項記載のロータリ圧縮機（１）である、家庭用機器（Ｈ）用のヒートポンプ（Ｐ）。
  10. 前記ヒートポンプ（Ｐ）と共に使用される冷媒（Ｒ）は、１５０ｇ又はそれ未満の充填量を有する可燃性冷媒（Ｒ）である、請求項９記載のヒートポンプ（Ｐ）。
  11. 前記冷媒（Ｒ）としてＲ２９０が使用される、請求項１０記載のヒートポンプ（Ｐ）。
  12. 前記冷媒（Ｒ）としてＲ４０７Ｃ又はＲ１３４ａが使用される、請求項１０記載のヒートポンプ（Ｐ）。
  13. 家庭用機器（Ｈ）、特に洗濯用装置であって、ヒートポンプ（Ｐ）を有しており、該ヒートポンプ（Ｐ）は、請求項９から１２までのいずれか１項記載のヒートポンプ（Ｐ）である、家庭用機器（Ｈ）。
  14. 前記家庭用機器（Ｈ）が、タンブル乾燥機能を有した洗濯用装置である、請求項１３記載の家庭用機器（Ｈ）。
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