JP3802940B2 - ロータリー圧縮機及び冷凍装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ロータリー圧縮機及びロータリー圧縮機を組み込んだ冷凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ロータリー圧縮機は、例えば実開昭６１−１１４０８２号公報に記載されている。この従来の圧縮機は図５及び図６で示したように、密閉ケーシング内にモータで駆動される圧縮要素Ａを配設しており、この圧縮要素Ａは、シリンダ室ＢをもったシリンダＣと、前記モータから延びる駆動軸Ｄの偏心部に挿嵌され、該駆動軸Ｄの回転により前記シリンダ室Ｂ内を公転するローラＥと、前記シリンダＣに設けた吸入口Ｆと吐出口Ｇとの中間部位に進退動可能に配設されたブレードＨとを備えており、このブレードＨは、その背面側に、前記吐出口Ｇから吐出された高圧ガスの一部を背圧として作用させ、この背圧により前記ブレードＨの先端部を前記ローラＥの外周面一部に常時接触させることにより、前記シリンダ室Ｂを圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに区画するようにしている。また、前記吐出口Ｇには、その出口周りに形成される弁座面に衝合して前記吐出口Ｇを開閉する板状の弁体Ｉを設けている。
【０００３】
そして、前記駆動軸Ｄの回転により前記ローラＥをシリンダ室Ｂ内で公転させながら、前記ブレードＨで画成されるシリンダ室Ｂ内の圧縮室Ｘでガスを圧縮し、この圧縮行程を終了して吐出行程に移行したとき、圧縮された高圧ガスを前記弁体Ｉの開動作で前記吐出口Ｇからケーシング内へと吐出させ、また、吐出行程を終了して吸入行程に移行するとき、前記弁体Ｉを閉動作させて前記吐出口Ｇを閉鎖し、前記吸入口Ｆから前記シリンダ室Ｂ内の前記ブレードＨで画成される吸入室Ｙへと低圧ガスを吸入して、前記圧縮行程と吐出行程とを繰り返すのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、以上のように、ブレードＨをシリンダＣに進退動可能に支持すると共に背圧を作用させて、該ブレードＨの先端をローラＥの外周面に接触させ、このブレードＨとローラＥとを相対移動させるようにした場合、前記ブレードＨには背圧を作用させて該ブレードＨの先端をローラ外周面に押圧して、接触させる必要があり、しかも、ブレードＨのローラ外周面との接触部は、給油されにくいことから境界潤滑状態となり、金属接触の状態に成る場合が生じやすく、焼き付きが生じる問題があった。
【０００５】
特に、圧縮機に使用する作動流体として、ＨＣＦＣ系のフロン冷媒（例えばＲ２２）を使用する場合には、潤滑不良が生じても、フロン冷媒中に含まれる塩素により塩化物被膜が形成されていたので、この塩化物被膜により焼き付きが多少なりとも抑えられていたが、ＨＦＣ系の代替フロン冷媒を適用する場合、この代替フロン冷媒に対して使用する潤滑油（主に合成油）は通常従来のフロン冷媒に使用していた潤滑油（鉱油）に比べて潤滑性能が低下するだけでなく、代替フロン冷媒に塩素が含まれていないことから、塩素被膜も形成されないし、前記境界潤滑部では、部分的に高温となるので、油が劣化して、加水分解を起こしたり、スラッジが発生する問題が生じていた。
【０００６】
さらに、従来のロータリー圧縮機を冷凍回路に組み込んだ冷凍装置においては、冷凍装置の減圧機構にキャピラリーチューブを用いるとき、このチューブ内に油劣化により発生したスラッジが多量に付着し、冷媒流量の低下を招いて冷凍装置の信頼性を損なう問題も発生したのである。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑み発明したもので、目的の一つとして、代替フロン冷媒を用いながら、圧縮機内での油の劣化を防止することができるロータリー圧縮機を提供することにあり、他の目的として、油劣化が発生しないロータリー圧縮機を有する冷凍装置を提供して、冷凍装置の信頼性を向上することにある。
【０００８】
【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記載の発明は、駆動軸２１の偏心部２２に嵌合するローラ７の径方向外方に、シリンダ室４１内を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに区画するブレード８を一体的に設けて、このブレード８の突出側先端部を、静止部材に回転可能に支持する支持体１１の受入溝１１ａに受け入れさせると共に、前記シリンダ室４１内に給排する作動流体に代替フロン冷媒であるＲ４０７ｃを、潤滑油にエーテル油をそれぞれ用い、駆動軸２１内に設けられた給油路２３がローラ７と偏心部２２との摺接面に開口したロータリー圧縮機を構成したのである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、駆動軸２１の偏心部２２に嵌合するローラ７の径方向外方に、シリンダ室４１内を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに区画するブレード８を一体的に設けて、このブレード８の突出側先端部を、静止部材に回転可能に支持する支持体１１の受入溝１１ａに受け入れさせて成るロータリー圧縮機ＣＰを形成して、この圧縮機ＣＰを、減圧機構にキャピラリーチューブＫを用いた冷凍回路に組み込むと共に、冷凍回路に循環させる作動流体に代替フロン冷媒であるＲ４０７ｃを、圧縮機ＣＰの潤滑油にエーテル油をそれぞれ用い、駆動軸２１内に設けられた給油路２３がローラ７と偏心部２２との摺接面に開口した冷凍装置を構成したのである。
【００１０】
請求項３記載の発明は、駆動軸２１の偏心部２２に嵌合するローラ７の径方向外方に、シリンダ室４１内を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに区画するブレード８を一体的に設けて、このブレード８の突出側先端部を、静止部材に回転可能に支持する支持体１１の受入溝１１ａに受け入れさせると共に、シリンダ室４１内に給排する作動流体に代替フロン冷媒であるＲ４０７ｃを、潤滑油にエーテル油をそれぞれ用い、駆動軸２１内に設けられた給油路２３がローラ７と偏心部２２との摺接面に開口したロータリー圧縮機ＣＰにより圧縮された冷媒ガスを冷却する凝縮器Ｌと、この凝縮器Ｌの高圧冷媒を減圧する膨張機構Ｋと、この膨張機構Ｋにより減圧された液冷媒をガス化する蒸発器Ｊとを配管Ｐにより連結して冷凍回路を構成した冷凍装置である。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記ロータリー圧縮機ＣＰと凝縮器Ｌおよび蒸発器Ｊとの間の管路に四路切換弁Ｍを設けて、この四路切換弁Ｍの切換によりヒートポンプ式の可逆サイクルを構成したのである。
【００１２】
【作用】
請求項１記載の発明のロータリー圧縮機では、環境の安全性を考慮した代替フロン冷媒を使用できながら、ブレード８をローラ７に一体的に設けているので、従来のような境界潤滑状態をなくすことができ、圧縮機内の摺動部の摩擦損失及び動力損失を軽減して、焼き付きを防止し、かつ、潤滑油の油劣化を防止することができるのである。
【００１３】
請求項２記載の発明の冷凍装置では、作動流体に代替フロン冷媒を、潤滑油に代替フロン冷媒対応油をそれぞれ用い、冷凍回路に、駆動軸２１の偏心部２２に嵌合するローラ７の径方向外方に、シリンダ室４１内を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに区画するブレード８を一体的に設けて、このブレード８の突出側先端部を、静止部材に回転可能に支持する支持体１１の受入溝１１ａに受け入れさせて成るロータリー圧縮機ＣＰを組み込むと共に、減圧機構にキャピラリーチューブＫを用いたから、環境安全性を考慮した代替フロン冷媒を使用できながら、前記ロータリー圧縮機ＣＰ内での油の劣化を防止して、前記キャピラリーチューブＫ内への油のスラッジの付着を防止できるので、冷媒の流量低下を防止でき、冷凍装置の信頼性を向上することができるのである。
【００１４】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の発明の作用に加えて、代替フロン冷媒を冷凍回路に適応した場合でも信頼性の高い冷凍装置を提供することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明では、請求項２記載の発明の作用に加えて、環境安全性を考慮したヒートポンプ式の冷凍装置を提供することができる。
【００１６】
【実施例】
図２に示したロータリー圧縮機は、密閉ケーシング１の内方上部にモータ２を配設すると共に、該モータ２の下部側に圧縮要素３を配設して、前記モータ２から延びる駆動軸２１を前記圧縮要素３に連動連結させている。
【００１７】
この圧縮要素３は、内部にシリンダ室４１をもつシリンダ４と、該シリンダ４の上下開放部に対設されたフロントヘッド５及びリヤヘッド６と、前記シリンダ室４１内に公転可能に内装されたローラ７とを備え、前記各ヘッド５，６に設けた軸受部に前記駆動軸２１の下部側を軸受支持すると共に、この駆動軸２１の偏心部２２に前記ローラ７を摺動自由に挿嵌させて、前記駆動軸２１の回転に伴いその偏心部２２に対し前記ローラ７を摺接させながら公転させるようにしている。
【００１８】
また、前記駆動軸２１の中心側に、前記ケーシング１における底部油溜め１ｂに開口する給油路２３を設け、この給油路２３の入口にポンプ要素２４を取付け、前記給油路２３の中間出口を、前記ローラ７と偏心部２２との摺接面に開口させて、前記ポンプ要素２４で前記油溜め１ｂから汲上げた潤滑油を、前記給油路２３から前記摺接面に供給するようにしている。
【００１９】
また、前記圧縮要素３には、図１に示すように、前記シリンダ４のシリンダ室４１に開口する吸入ガス流体の吸入口３ａと、同じく前記シリンダ室４１に開口する圧縮ガス流体の吐出口３ｂとをそれぞれ形成する。
【００２０】
例えば、図１で明らかなように、前記シリンダ４の側壁に前記シリンダ室４１に開口する吸入口３ａを、また、該吸入口３ａの近くで前記シリンダ４の側壁に前記シリンダ室４１に開口する吐出口３ｂをそれぞれ形成して、これら吸入口３ａと吐出口３ｂとの中間部位に、前記シリンダ室４１内を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに画成するブレード８を設けると共に、前記吐出口３ｂには、その出口周りに形成される弁座面に衝合して前記吐出口３ｂを開閉する板状の弁体９を配設する。
【００２１】
尚、図１において、１０は前記弁体９の受板、また、図２において、１ａは前記ケーシング１の上部側に接続した外部吐出管である。
【００２２】
しかして以上のロータリー圧縮機において、前記シリンダ室４１内に給排する作動流体に代替フロン冷媒を、潤滑油に代替フロン冷媒対応油をそれぞれ用いると共に、図１で明らかにしたように、前記ブレード８を前記ローラ７の外周一部に、該ローラ７の径方向外方に向けて突出するように一体成形すると共に、前記シリンダ４における前記吸入口３ａと吐出口３ｂとの中間内方部に円筒形の筒状保持孔４２を設けて、この保持孔４２に、横断面が半円形状の２つの半円柱状部材１２，１２から成る支持体１１を、これら各半円柱状部材１２，１２の平坦面が相対向するように回動可能に保持して、これら各半円柱状部材１２，１２の平坦面の間に、一端が前記シリンダ室４１側に開口される受入溝１１ａを形成し、この受入溝１１ａ内に前記ブレード８の突出側先端部を摺動可能に挿入させる。
【００２３】
尚、前記ローラ７の外周一部に前記ブレード８を設けるに際しては、前記ローラ７側に前記ブレード８の基端一部を挿入可能とした取付溝を形成し、この取付溝内に前記ブレード８の基端一部を挿入させて接着剤で接着一体化させるか或はロウ付けにより一体化させるようにしてもよいし、前記ブレード８の基端部をピン等により前記ローラ７に固定するようにしてもよい。
【００２４】
さらに、前記支持体１１は、一つの円柱状部材から形成し、この部材に前記ブレード８が摺動可能な切欠溝を形成して受入溝を形成するようにしてもよい。
【００２５】
そして、前記駆動軸２１の駆動に伴い前記ローラ７に設けたブレード８を、その突出先端部を前記支持体１１の受入溝１１ａ内で出入させ、かつ、該支持体１１の回動を伴い、揺動しながら径方向へと進退動させることにより、前記シリンダ室４１の内部を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに画成するのである。
【００２６】
また、代替フロン冷媒としては、Ｒ４０７ｃを使用し、潤滑油として使用する代替フロン冷媒対応油は、エーテル油である。
【００２７】
以上の構成とすることにより、前記ローラ７を、偏心部２２に対し自転することなく公転させ、従来のように前記ブレード８の先端部が前記ローラ７の外周面に接触しながら、ブレード８とローラ７とが相対移動することがないため、作動流体に代替フロン冷媒を、潤滑油に代替フロン冷媒対応油をそれぞれ用いても、前記ブレード８とローラ７との摩擦による焼き付きで、油が劣化するのを防止することができるのである。
【００２８】
さらに、図３に示す参考例のように、前記ローラ７の内周面と前記駆動軸２１の偏心部２２との間に、筒状メタル７２を嵌合してもよい。
【００２９】
次に、前記した第１実施例のロータリー圧縮機をヒートポンプ式の冷凍装置に組み込んだ実施例について図４に基づいて説明する。
【００３０】
図４に示すヒートポンプ式の冷凍装置は、ロータリー圧縮機ＣＰ、暖房時凝縮器となり冷房時蒸発器となる利用側熱交換器Ｊ、膨張機構として作用するキャピラリーチューブＫ、暖房時蒸発器となり冷房時凝縮器となる熱源側熱交換器Ｌを備えた冷凍回路からなり、これら各機器は、四路切換弁Ｍを介して可逆サイクルを構成する如く配管Ｐにより接続されている。尚、Ｎは、前記ロータリー圧縮機ＣＰの吸入側に配設されるアキュムレータである。
【００３１】
そして、前記ロータリー圧縮機ＣＰは、図１に示す前記した第１実施例の圧縮機から構成するのであって、駆動軸２１の偏心部２２に嵌合するローラ７の径方向外方に、シリンダ室４１内を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに区画するブレード８を一体的に設けて、このブレード８の突出側先端部を、前記シリンダ４に回転可能に支持する支持体１１の受入溝１１ａに受け入れさせているのである。
【００３２】
さらに、冷凍回路に循環させる作動流体に第１実施例と同様の代替フロン冷媒を、ロータリー圧縮機ＣＰの潤滑油に第１実施例と同様の代替フロン冷媒対応油をそれぞれ用いている。
【００３３】
本発明の冷凍装置では、環境安全性を考慮した代替フロン冷媒を使用できながら、前記ロータリー圧縮機ＣＰ内での油の劣化を防止して、前記キャピラリーチューブＫ内への油のスラッジの付着を防止できるので、冷媒の流量低下を防止でき、冷凍装置の信頼性を向上することができるのである。
【００３４】
尚、冷凍装置に組み込むロータリー圧縮機ＣＰとしては、前記した参考例のロータリー圧縮機を組み込むようにしてもよく、斯くするときは、さらに、摩擦損失及び動力損失を低減できるのである。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明のロータリー圧縮機によれば、環境安全性を考慮した代替フロン冷媒を使用できながら、ブレード８をローラ７に一体的に設けているので、従来のような境界潤滑状態をなくすことができ、圧縮機内の摺動部の摩擦損失及び動力損失を軽減して、焼き付きを防止し、かつ、潤滑油の油劣化を防止することができるのである。
【００３６】
請求項２記載の発明の冷凍装置によれば、作動流体に代替フロン冷媒であるＲ４０７ｃを、潤滑油にエーテル油をそれぞれ用い、冷凍回路に、駆動軸２１の偏心部２２に嵌合するローラ７の径方向外方に、シリンダ室４１内を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに区画するブレード８を一体的に設けて、このブレード８の突出側先端部を、静止部材に回転可能に支持する支持体１１の受入溝１１ａに受け入れさせて成るロータリー圧縮機ＣＰを組み込むと共に、減圧機構にキャピラリーチューブＫを用いたから、環境安全性を考慮した代替フロン冷媒を使用できながら、前記ロータリー圧縮機ＣＰ内での油の劣化を防止して、前記キャピラリーチューブＫ内への油のスラッジの付着を防止できるので、冷媒の流量低下を防止でき、冷凍装置の信頼性を向上することができるのである。
【００３７】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明の効果に加えて、代替フロン冷媒を冷凍回路に適応した場合でも信頼性の高い冷凍装置を提供することができる。
【００３８】
請求項４記載の発明によれば、請求項２記載の発明の効果に加えて、環境安全性を考慮したヒートポンプ式の冷凍装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のロータリー圧縮機に備えるシリンダの要部を示す平断面図である。
【図２】 ロータリー圧縮機の全体構造を示す縦断面図である。
【図３】 参考例を説明するシリンダの要部を示す平断面図である。
【図４】 本発明の冷凍装置を示す冷凍回路である。
【図５】 従来のロータリー圧縮機の圧縮要素を示す平断面図である。
【図６】 同従来のロータリー圧縮機の部分断面図である。
【符号の説明】
１１ 支持体
１１ａ 受入溝
２１ 駆動軸
２２ 偏心部
４１ シリンダ室
７ ローラ
７２ 筒状メタル
８ ブレード
Ｘ 圧縮室
Ｙ 吸入室
Ｋ キャピラリーチューブ
【産業上の利用分野】
本発明は、ロータリー圧縮機及びロータリー圧縮機を組み込んだ冷凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ロータリー圧縮機は、例えば実開昭６１−１１４０８２号公報に記載されている。この従来の圧縮機は図５及び図６で示したように、密閉ケーシング内にモータで駆動される圧縮要素Ａを配設しており、この圧縮要素Ａは、シリンダ室ＢをもったシリンダＣと、前記モータから延びる駆動軸Ｄの偏心部に挿嵌され、該駆動軸Ｄの回転により前記シリンダ室Ｂ内を公転するローラＥと、前記シリンダＣに設けた吸入口Ｆと吐出口Ｇとの中間部位に進退動可能に配設されたブレードＨとを備えており、このブレードＨは、その背面側に、前記吐出口Ｇから吐出された高圧ガスの一部を背圧として作用させ、この背圧により前記ブレードＨの先端部を前記ローラＥの外周面一部に常時接触させることにより、前記シリンダ室Ｂを圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに区画するようにしている。また、前記吐出口Ｇには、その出口周りに形成される弁座面に衝合して前記吐出口Ｇを開閉する板状の弁体Ｉを設けている。
【０００３】
そして、前記駆動軸Ｄの回転により前記ローラＥをシリンダ室Ｂ内で公転させながら、前記ブレードＨで画成されるシリンダ室Ｂ内の圧縮室Ｘでガスを圧縮し、この圧縮行程を終了して吐出行程に移行したとき、圧縮された高圧ガスを前記弁体Ｉの開動作で前記吐出口Ｇからケーシング内へと吐出させ、また、吐出行程を終了して吸入行程に移行するとき、前記弁体Ｉを閉動作させて前記吐出口Ｇを閉鎖し、前記吸入口Ｆから前記シリンダ室Ｂ内の前記ブレードＨで画成される吸入室Ｙへと低圧ガスを吸入して、前記圧縮行程と吐出行程とを繰り返すのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、以上のように、ブレードＨをシリンダＣに進退動可能に支持すると共に背圧を作用させて、該ブレードＨの先端をローラＥの外周面に接触させ、このブレードＨとローラＥとを相対移動させるようにした場合、前記ブレードＨには背圧を作用させて該ブレードＨの先端をローラ外周面に押圧して、接触させる必要があり、しかも、ブレードＨのローラ外周面との接触部は、給油されにくいことから境界潤滑状態となり、金属接触の状態に成る場合が生じやすく、焼き付きが生じる問題があった。
【０００５】
特に、圧縮機に使用する作動流体として、ＨＣＦＣ系のフロン冷媒（例えばＲ２２）を使用する場合には、潤滑不良が生じても、フロン冷媒中に含まれる塩素により塩化物被膜が形成されていたので、この塩化物被膜により焼き付きが多少なりとも抑えられていたが、ＨＦＣ系の代替フロン冷媒を適用する場合、この代替フロン冷媒に対して使用する潤滑油（主に合成油）は通常従来のフロン冷媒に使用していた潤滑油（鉱油）に比べて潤滑性能が低下するだけでなく、代替フロン冷媒に塩素が含まれていないことから、塩素被膜も形成されないし、前記境界潤滑部では、部分的に高温となるので、油が劣化して、加水分解を起こしたり、スラッジが発生する問題が生じていた。
【０００６】
さらに、従来のロータリー圧縮機を冷凍回路に組み込んだ冷凍装置においては、冷凍装置の減圧機構にキャピラリーチューブを用いるとき、このチューブ内に油劣化により発生したスラッジが多量に付着し、冷媒流量の低下を招いて冷凍装置の信頼性を損なう問題も発生したのである。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑み発明したもので、目的の一つとして、代替フロン冷媒を用いながら、圧縮機内での油の劣化を防止することができるロータリー圧縮機を提供することにあり、他の目的として、油劣化が発生しないロータリー圧縮機を有する冷凍装置を提供して、冷凍装置の信頼性を向上することにある。
【０００８】
【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記載の発明は、駆動軸２１の偏心部２２に嵌合するローラ７の径方向外方に、シリンダ室４１内を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに区画するブレード８を一体的に設けて、このブレード８の突出側先端部を、静止部材に回転可能に支持する支持体１１の受入溝１１ａに受け入れさせると共に、前記シリンダ室４１内に給排する作動流体に代替フロン冷媒であるＲ４０７ｃを、潤滑油にエーテル油をそれぞれ用い、駆動軸２１内に設けられた給油路２３がローラ７と偏心部２２との摺接面に開口したロータリー圧縮機を構成したのである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、駆動軸２１の偏心部２２に嵌合するローラ７の径方向外方に、シリンダ室４１内を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに区画するブレード８を一体的に設けて、このブレード８の突出側先端部を、静止部材に回転可能に支持する支持体１１の受入溝１１ａに受け入れさせて成るロータリー圧縮機ＣＰを形成して、この圧縮機ＣＰを、減圧機構にキャピラリーチューブＫを用いた冷凍回路に組み込むと共に、冷凍回路に循環させる作動流体に代替フロン冷媒であるＲ４０７ｃを、圧縮機ＣＰの潤滑油にエーテル油をそれぞれ用い、駆動軸２１内に設けられた給油路２３がローラ７と偏心部２２との摺接面に開口した冷凍装置を構成したのである。
【００１０】
請求項３記載の発明は、駆動軸２１の偏心部２２に嵌合するローラ７の径方向外方に、シリンダ室４１内を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに区画するブレード８を一体的に設けて、このブレード８の突出側先端部を、静止部材に回転可能に支持する支持体１１の受入溝１１ａに受け入れさせると共に、シリンダ室４１内に給排する作動流体に代替フロン冷媒であるＲ４０７ｃを、潤滑油にエーテル油をそれぞれ用い、駆動軸２１内に設けられた給油路２３がローラ７と偏心部２２との摺接面に開口したロータリー圧縮機ＣＰにより圧縮された冷媒ガスを冷却する凝縮器Ｌと、この凝縮器Ｌの高圧冷媒を減圧する膨張機構Ｋと、この膨張機構Ｋにより減圧された液冷媒をガス化する蒸発器Ｊとを配管Ｐにより連結して冷凍回路を構成した冷凍装置である。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記ロータリー圧縮機ＣＰと凝縮器Ｌおよび蒸発器Ｊとの間の管路に四路切換弁Ｍを設けて、この四路切換弁Ｍの切換によりヒートポンプ式の可逆サイクルを構成したのである。
【００１２】
【作用】
請求項１記載の発明のロータリー圧縮機では、環境の安全性を考慮した代替フロン冷媒を使用できながら、ブレード８をローラ７に一体的に設けているので、従来のような境界潤滑状態をなくすことができ、圧縮機内の摺動部の摩擦損失及び動力損失を軽減して、焼き付きを防止し、かつ、潤滑油の油劣化を防止することができるのである。
【００１３】
請求項２記載の発明の冷凍装置では、作動流体に代替フロン冷媒を、潤滑油に代替フロン冷媒対応油をそれぞれ用い、冷凍回路に、駆動軸２１の偏心部２２に嵌合するローラ７の径方向外方に、シリンダ室４１内を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに区画するブレード８を一体的に設けて、このブレード８の突出側先端部を、静止部材に回転可能に支持する支持体１１の受入溝１１ａに受け入れさせて成るロータリー圧縮機ＣＰを組み込むと共に、減圧機構にキャピラリーチューブＫを用いたから、環境安全性を考慮した代替フロン冷媒を使用できながら、前記ロータリー圧縮機ＣＰ内での油の劣化を防止して、前記キャピラリーチューブＫ内への油のスラッジの付着を防止できるので、冷媒の流量低下を防止でき、冷凍装置の信頼性を向上することができるのである。
【００１４】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の発明の作用に加えて、代替フロン冷媒を冷凍回路に適応した場合でも信頼性の高い冷凍装置を提供することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明では、請求項２記載の発明の作用に加えて、環境安全性を考慮したヒートポンプ式の冷凍装置を提供することができる。
【００１６】
【実施例】
図２に示したロータリー圧縮機は、密閉ケーシング１の内方上部にモータ２を配設すると共に、該モータ２の下部側に圧縮要素３を配設して、前記モータ２から延びる駆動軸２１を前記圧縮要素３に連動連結させている。
【００１７】
この圧縮要素３は、内部にシリンダ室４１をもつシリンダ４と、該シリンダ４の上下開放部に対設されたフロントヘッド５及びリヤヘッド６と、前記シリンダ室４１内に公転可能に内装されたローラ７とを備え、前記各ヘッド５，６に設けた軸受部に前記駆動軸２１の下部側を軸受支持すると共に、この駆動軸２１の偏心部２２に前記ローラ７を摺動自由に挿嵌させて、前記駆動軸２１の回転に伴いその偏心部２２に対し前記ローラ７を摺接させながら公転させるようにしている。
【００１８】
また、前記駆動軸２１の中心側に、前記ケーシング１における底部油溜め１ｂに開口する給油路２３を設け、この給油路２３の入口にポンプ要素２４を取付け、前記給油路２３の中間出口を、前記ローラ７と偏心部２２との摺接面に開口させて、前記ポンプ要素２４で前記油溜め１ｂから汲上げた潤滑油を、前記給油路２３から前記摺接面に供給するようにしている。
【００１９】
また、前記圧縮要素３には、図１に示すように、前記シリンダ４のシリンダ室４１に開口する吸入ガス流体の吸入口３ａと、同じく前記シリンダ室４１に開口する圧縮ガス流体の吐出口３ｂとをそれぞれ形成する。
【００２０】
例えば、図１で明らかなように、前記シリンダ４の側壁に前記シリンダ室４１に開口する吸入口３ａを、また、該吸入口３ａの近くで前記シリンダ４の側壁に前記シリンダ室４１に開口する吐出口３ｂをそれぞれ形成して、これら吸入口３ａと吐出口３ｂとの中間部位に、前記シリンダ室４１内を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに画成するブレード８を設けると共に、前記吐出口３ｂには、その出口周りに形成される弁座面に衝合して前記吐出口３ｂを開閉する板状の弁体９を配設する。
【００２１】
尚、図１において、１０は前記弁体９の受板、また、図２において、１ａは前記ケーシング１の上部側に接続した外部吐出管である。
【００２２】
しかして以上のロータリー圧縮機において、前記シリンダ室４１内に給排する作動流体に代替フロン冷媒を、潤滑油に代替フロン冷媒対応油をそれぞれ用いると共に、図１で明らかにしたように、前記ブレード８を前記ローラ７の外周一部に、該ローラ７の径方向外方に向けて突出するように一体成形すると共に、前記シリンダ４における前記吸入口３ａと吐出口３ｂとの中間内方部に円筒形の筒状保持孔４２を設けて、この保持孔４２に、横断面が半円形状の２つの半円柱状部材１２，１２から成る支持体１１を、これら各半円柱状部材１２，１２の平坦面が相対向するように回動可能に保持して、これら各半円柱状部材１２，１２の平坦面の間に、一端が前記シリンダ室４１側に開口される受入溝１１ａを形成し、この受入溝１１ａ内に前記ブレード８の突出側先端部を摺動可能に挿入させる。
【００２３】
尚、前記ローラ７の外周一部に前記ブレード８を設けるに際しては、前記ローラ７側に前記ブレード８の基端一部を挿入可能とした取付溝を形成し、この取付溝内に前記ブレード８の基端一部を挿入させて接着剤で接着一体化させるか或はロウ付けにより一体化させるようにしてもよいし、前記ブレード８の基端部をピン等により前記ローラ７に固定するようにしてもよい。
【００２４】
さらに、前記支持体１１は、一つの円柱状部材から形成し、この部材に前記ブレード８が摺動可能な切欠溝を形成して受入溝を形成するようにしてもよい。
【００２５】
そして、前記駆動軸２１の駆動に伴い前記ローラ７に設けたブレード８を、その突出先端部を前記支持体１１の受入溝１１ａ内で出入させ、かつ、該支持体１１の回動を伴い、揺動しながら径方向へと進退動させることにより、前記シリンダ室４１の内部を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに画成するのである。
【００２６】
また、代替フロン冷媒としては、Ｒ４０７ｃを使用し、潤滑油として使用する代替フロン冷媒対応油は、エーテル油である。
【００２７】
以上の構成とすることにより、前記ローラ７を、偏心部２２に対し自転することなく公転させ、従来のように前記ブレード８の先端部が前記ローラ７の外周面に接触しながら、ブレード８とローラ７とが相対移動することがないため、作動流体に代替フロン冷媒を、潤滑油に代替フロン冷媒対応油をそれぞれ用いても、前記ブレード８とローラ７との摩擦による焼き付きで、油が劣化するのを防止することができるのである。
【００２８】
さらに、図３に示す参考例のように、前記ローラ７の内周面と前記駆動軸２１の偏心部２２との間に、筒状メタル７２を嵌合してもよい。
【００２９】
次に、前記した第１実施例のロータリー圧縮機をヒートポンプ式の冷凍装置に組み込んだ実施例について図４に基づいて説明する。
【００３０】
図４に示すヒートポンプ式の冷凍装置は、ロータリー圧縮機ＣＰ、暖房時凝縮器となり冷房時蒸発器となる利用側熱交換器Ｊ、膨張機構として作用するキャピラリーチューブＫ、暖房時蒸発器となり冷房時凝縮器となる熱源側熱交換器Ｌを備えた冷凍回路からなり、これら各機器は、四路切換弁Ｍを介して可逆サイクルを構成する如く配管Ｐにより接続されている。尚、Ｎは、前記ロータリー圧縮機ＣＰの吸入側に配設されるアキュムレータである。
【００３１】
そして、前記ロータリー圧縮機ＣＰは、図１に示す前記した第１実施例の圧縮機から構成するのであって、駆動軸２１の偏心部２２に嵌合するローラ７の径方向外方に、シリンダ室４１内を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに区画するブレード８を一体的に設けて、このブレード８の突出側先端部を、前記シリンダ４に回転可能に支持する支持体１１の受入溝１１ａに受け入れさせているのである。
【００３２】
さらに、冷凍回路に循環させる作動流体に第１実施例と同様の代替フロン冷媒を、ロータリー圧縮機ＣＰの潤滑油に第１実施例と同様の代替フロン冷媒対応油をそれぞれ用いている。
【００３３】
本発明の冷凍装置では、環境安全性を考慮した代替フロン冷媒を使用できながら、前記ロータリー圧縮機ＣＰ内での油の劣化を防止して、前記キャピラリーチューブＫ内への油のスラッジの付着を防止できるので、冷媒の流量低下を防止でき、冷凍装置の信頼性を向上することができるのである。
【００３４】
尚、冷凍装置に組み込むロータリー圧縮機ＣＰとしては、前記した参考例のロータリー圧縮機を組み込むようにしてもよく、斯くするときは、さらに、摩擦損失及び動力損失を低減できるのである。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明のロータリー圧縮機によれば、環境安全性を考慮した代替フロン冷媒を使用できながら、ブレード８をローラ７に一体的に設けているので、従来のような境界潤滑状態をなくすことができ、圧縮機内の摺動部の摩擦損失及び動力損失を軽減して、焼き付きを防止し、かつ、潤滑油の油劣化を防止することができるのである。
【００３６】
請求項２記載の発明の冷凍装置によれば、作動流体に代替フロン冷媒であるＲ４０７ｃを、潤滑油にエーテル油をそれぞれ用い、冷凍回路に、駆動軸２１の偏心部２２に嵌合するローラ７の径方向外方に、シリンダ室４１内を圧縮室Ｘと吸入室Ｙとに区画するブレード８を一体的に設けて、このブレード８の突出側先端部を、静止部材に回転可能に支持する支持体１１の受入溝１１ａに受け入れさせて成るロータリー圧縮機ＣＰを組み込むと共に、減圧機構にキャピラリーチューブＫを用いたから、環境安全性を考慮した代替フロン冷媒を使用できながら、前記ロータリー圧縮機ＣＰ内での油の劣化を防止して、前記キャピラリーチューブＫ内への油のスラッジの付着を防止できるので、冷媒の流量低下を防止でき、冷凍装置の信頼性を向上することができるのである。
【００３７】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明の効果に加えて、代替フロン冷媒を冷凍回路に適応した場合でも信頼性の高い冷凍装置を提供することができる。
【００３８】
請求項４記載の発明によれば、請求項２記載の発明の効果に加えて、環境安全性を考慮したヒートポンプ式の冷凍装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のロータリー圧縮機に備えるシリンダの要部を示す平断面図である。
【図２】 ロータリー圧縮機の全体構造を示す縦断面図である。
【図３】 参考例を説明するシリンダの要部を示す平断面図である。
【図４】 本発明の冷凍装置を示す冷凍回路である。
【図５】 従来のロータリー圧縮機の圧縮要素を示す平断面図である。
【図６】 同従来のロータリー圧縮機の部分断面図である。
【符号の説明】
１１ 支持体
１１ａ 受入溝
２１ 駆動軸
２２ 偏心部
４１ シリンダ室
７ ローラ
７２ 筒状メタル
８ ブレード
Ｘ 圧縮室
Ｙ 吸入室
Ｋ キャピラリーチューブ
Claims (4)
- 駆動軸（２１）の偏心部（２２）に嵌合するローラ（７）の径方向外方に、シリンダ室（４１）内を圧縮室（Ｘ）と吸入室（Ｙ）とに区画するブレード（８）を一体的に設けて、このブレード（８）の突出側先端部を、静止部材に回転可能に支持する支持体（１１）の受入溝（１１ａ）に受け入れさせると共に、前記シリンダ室（４１）内に給排する作動流体に代替フロン冷媒であるＲ４０７ｃを、潤滑油にエーテル油をそれぞれ用い、前記駆動軸（２１）内に設けられた給油路（２３）が前記ローラ（７）と前記偏心部（２２）との摺接面に開口していることを特徴とするロータリー圧縮機。
- 駆動軸（２１）の偏心部（２２）に嵌合するローラ（７）の径方向外方に、シリンダ室（４１）内を圧縮室（Ｘ）と吸入室（Ｙ）とに区画するブレード（８）を一体的に設けて、このブレード（８）の突出側先端部を、静止部材に回転可能に支持する支持体（１１）の受入溝（１１ａ）に受け入れさせて成るロータリー圧縮機（ＣＰ）を形成して、この圧縮機（ＣＰ）を、減圧機構にキャピラリーチューブ（Ｋ）を用いた冷凍回路に組み込むと共に、冷凍回路に循環させる作動流体に代替フロン冷媒であるＲ４０７ｃを、前記圧縮機（ＣＰ）の潤滑油にエーテル油をそれぞれ用い、前記駆動軸（２１）内に設けられた給油路（２３）が前記ローラ（７）と前記偏心部（２２）との摺接面に開口していることを特徴とする冷凍装置。
- 駆動軸（２１）の偏心部（２２）に嵌合するローラ（７）の径方向外方に、シリンダ室（４１）内を圧縮室（Ｘ）と吸入室（Ｙ）とに区画するブレード（８）を一体的に設けて、このブレード（８）の突出側先端部を、静止部材に回転可能に支持する支持体（１１）の受入溝（１１ａ）に受け入れさせると共に、前記シリンダ室（４１）内に給排する作動流体に代替フロン冷媒であるＲ４０７ｃを、潤滑油にエーテル油をそれぞれ用い、前記駆動軸（２１）内に設けられた給油路（２３）が前記ローラ（７）と前記偏心部（２２）との摺接面に開口したロータリー圧縮機（ＣＰ）により圧縮された冷媒ガスを冷却する凝縮器（Ｌ）と、この凝縮器（Ｌ）の高圧冷媒を減圧する膨張機構（Ｋ）と、この膨張機構（Ｋ）により減圧された液冷媒をガス化する蒸発器（Ｊ）とを配管（Ｐ）により連結して冷凍回路を構成したことを特徴とする冷凍装置。
- 前記ロータリー圧縮機（ＣＰ）と凝縮器（Ｌ）および蒸発器（Ｊ）との間の管路に四路切換弁（Ｍ）を設けて、この四路切換弁（Ｍ）の切換によりヒートポンプ式の可逆サイクルを構成したことを特徴とする請求項３記載の冷凍装置。
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