JP2000179472A - ロータリ圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機の密閉容器内へ封入された冷凍機油
が、冷媒ガス等と共に密閉容器外へ吐出されて、油量が
減少し油面が低下すると、差圧給油は不可能となり、ブ
レ−ドやガイドの摺動損失増加、ガス漏れが生じる。 【解決手段】 シリンダ４にブレ−ド運動空間１７を設
け、この空間に冷凍機油を供給するための油供給手段を
設けたロ−タリ圧縮機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍空調装置に用
いる、ブレードを一体的に設けたピストンを備えたロー
タリ圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４、図５、図６は、それぞれ、特開平
９−１１２４６６号公報に示された従来のブレード一体
ピストン型のロータリ圧縮機の縦断面図、圧縮機構部の
横断面図及び図５のＡ−Ａ断面における要部縦断面図で
ある。図４、図５において、従来のブレード一体ピスト
ン型のロータリ圧縮機は固定子１及び回転子２からなる
電動機部ａ及びこの電動機部ａにより駆動される圧縮機
構部ｂにより構成される。これら電動機部ａ、及び圧縮
機構部ｂは密閉容器３内に収納されている。圧縮機構部
ｂは吸入口４ｂ及び吐出口４ｃが開口するシリンダ室４
ａを有するシリンダ４、駆動軸５の偏心軸部５ａに回転
自在に嵌入され、上記シリンダ４ａ内に配置されたピス
トン６、該ピストン６に一体的に設けられ、シリンダ室
４ａを吸入口４ｂに通じる低圧室７と吐出口４ｃに通じ
る圧縮室８とに区画するブレード６ａ、シリンダ４に形
成された円筒穴部４ｄに回転自在に嵌入され、ブレード
６ａを往復且つ揺動自在に支持するガイド９、駆動軸５
を回転自在に支持しシリンダ室４ａの両端面開口部を閉
塞するフレーム１０、シリンダヘッド１１、及び駆動軸
５等から構成されている。また、図５のＡ−Ａ断面にお
ける要部縦断面図を示した図６において、上記フレーム
１０およびシリンダヘッド１１の端面１０ａ、１１ａに
は、ブレード６ａの上下端面６ｂ、６ｃ及びガイド９の
上下端面９ａ、９ｂとの間に所定量の隙間δ１を形成す
るための座ぐり１０ｂ、１１ｂが形成されている。

【０００３】駆動軸５の回転により、ピストン６はブレ
ード６ａを介してガイド９の回転中心位置９ｄを支点に
揺動運動するようにシリンダ室４ａの内壁に沿って公転
し、この公転により吸入口４ｂから吸入した冷媒ガス等
の圧縮性流体を圧縮し、吐出口４ｃから吐出するように
構成されている。またピストン６の公転運動に伴い、ガ
イド９はその回転中心位置９ｄのまわりに揺動運動を行
う。この時、ブレード６ａの上下端面６ｂ、６ｃ及びガ
イド９の上下端面９ａ、９ｂは、フレーム１０およびシ
リンダヘッド１１のそれぞれの端面１０ａ、１１ａと摺
動するが、フレーム１０およびシリンダヘッド１１の端
面１０ａ、１１ａに形成された座ぐり１０ｂ、１１ｂに
より、ブレード６ａ及びガイド９はその上下端面６ｂ、
６ｃ及び９ａ、９ｂの全面で摺動することなく実質の摺
動面積が小さくなる。（図６では、ブレード６ａの上下
端面６ｂ、６ｃがフレーム１０及びシリンダヘッド１１
のそれぞれの端面１０ａ、１１ａと摺動していないが、
実際はピストン６の自重などをシリンダヘッド１１の端
面１１ａで支持しているので摺動する。実際の圧縮機運
転時において、ブレード６ａの上下端面６ｂ、６ｃがフ
レーム１０及びシリンダヘッド１１のそれぞれの端面１
０ａ、１１ａと摺動しないケースは殆ど無い。）これに
より、座ぐり１０ｂ、１１ｂを形成しない場合に比べて
摺動損失を小さくすることができる。尚、前記のように
ガイド９はその回転中心位置９ｄのまわりに揺動運動を
行う一方で、ブレード６ａはフレーム１０及びシリンダ
ヘッド１１に対し往復且つ揺動運動を行うので、相対的
にはガイド９のすべり速度よりもブレード６ａのすべり
速度の方が大きくなり、すべり速度に比例する摺動損失
は当然のことながらブレード６ａの上下端面６ｂ、６ｃ
における摺動損失の方がガイド９の上下端面９ａ、９ｂ
における摺動損失よりも大きくなる。また、上記ガイド
９の上下端面９ａ、９ｂにおける潤滑は、シリンダ４に
形成された給油口１５を介して、高圧である密閉容器３
内の圧力と座ぐり１０ｂ、１１ｂにおける圧力との差を
利用した差圧給油により行われる。ここで、密閉容器３
内の圧力は高圧である一方で、圧縮室８と低圧室７から
は、ブレード６ａとガイド９の摺動部を介して冷媒ガス
等が漏れるため、上記座ぐり１０ｂ、１１ｂの近傍にお
ける圧力は、高圧である前記密閉容器３内の圧力よりも
相対的に低くなるので上記差圧給油が成立し、冷凍機油
１４をガイド９の上下端面９ａ、９ｂに供給可能とされ
ている。尚、『機械工学便覧』（昭和６２年４月１５日
日本機械学会発行）のＢ５−１５９頁の図３７３及び
その説明に、ピストンとブレードが一体化されて、ピス
トンが揺動運動することにより、シリンダ内をピストン
が偏心回転運動する前記ブレード一体ピストン型のロー
タリ圧縮機と類似の構造が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４、
図５、図６に示す従来のブレード一体ピストン型のロー
タリ圧縮機においては、前記のようにブレード６ａの上
下端面６ｂ、６ｃに加えて、ガイド９の上下端面９ａ、
９ｂまでも、フレーム１０およびシリンダヘッド１１の
それぞれの端面１０ａ、１１ａとの摺動面積を減少させ
ることは、フレーム１０およびシリンダヘッド１１のそ
れぞれの端面１０ａ、１１ａに座ぐり１０ｂ、１１ｂを
形成しない場合に比べて、密閉容器３内の空間と圧縮室
８並びに低圧室７とのシールに寄与するガイド９の上下
端面９ａ、９ｂにおけるシリンダ４の半径方向シール長
さが減少させることにつながり、高圧雰囲気である密閉
容器３内から給油口１５及び油路１６を介して圧縮室８
および低圧室７への冷媒ガス等の漏れ量が増加してしま
う。図５において、フレーム１０およびシリンダヘッド
１１のそれぞれの端面１０ａ、１１ａに座ぐり１０ｂ、
１１ｂを形成しない場合のシール長さはＬ０、一方座ぐ
り１０ｂ、１１ｂを形成した場合のシール長さはＬ１と
なり、Ｌ１の方がＬ０よりも短くなる。また、本明細書
で引用した特開平９−１１２４６６号公報に示された従
来の圧縮機とは異なり密閉容器３内が低圧雰囲気となる
ような圧縮機の場合には、上記とは逆に冷媒ガス等の漏
れ経路は、圧縮室８から油路１６及び給油口１５を介し
て密閉容器３内へとなる。従って密閉容器３内が高圧及
び低圧雰囲気であることを問わず、冷媒ガス等の漏れ量
が増加するので、著しく圧縮機の効率を低下させてしま
う問題点があった。加えて、ガイド９の上下端面９ａ、
９ｂと、フレーム１０およびシリンダヘッド１１のそれ
ぞれの端面１０ａ、１１ａとの摺動面積を減少させるこ
とは、ガイド９を軸方向に支持する面積が小さくなるの
でガイド９の安定性が損なわれてしまう。従って、ガイ
ド９の揺動運動時における挙動が不安定となり、逆に摺
動損失が増加してしまうので、圧縮機の効率や信頼性の
低下を引き起こす問題点があった。更には、ガイド９の
上下端面９ａ、９ｂにおける潤滑は、シリンダ４に形成
された給油口１５を介して、高圧である密閉容器３内の
圧力と座ぐり１０ｂ、１１ｂにおける圧力との差を利用
した差圧給油のみにより行われる構成であるので、例え
ば冷凍サイクル中へ密閉容器３内へ封入された冷凍機油
１４が冷媒ガス等と共に密閉容器３外へ吐出されて、密
閉容器３内に封入された冷凍機油１４の油量が相対的に
減少すると、その冷凍機油１４の油面は低下するので、
前記の圧力差を利用した給油を行おうとしても、冷凍機
油１４の油面が、ガイド９の上下端面９ａ、９ｂへの冷
凍機油１４の供給源である給油口１５よりも常に高い位
置になければ圧力差に乗じて行われる給油は不可能とな
ってしまい、ガイド９の上下端面９ａ、９ｂにおける潤
滑に支障をきたしてしまう。また密閉容器３内が低圧雰
囲気となる場合には、上記とは逆に密閉容器３内の圧力
は低圧である一方で、圧縮室８と低圧室７からは、ブレ
ード６とガイド９の摺動部を介して冷媒ガス等が漏れる
ため、上記座ぐり１０ｂ、１１ｂの近傍における圧力
は、低圧である前記密閉容器３内の圧力よりも相対的に
高くなってしまい、例え冷凍機油１４の油面が給油口１
５よりも高い位置にあっても、ガイド９の上下端面９
ａ、９ｂへ冷凍機油１４を供給することができず、その
摺動特性が悪化する問題点を有していた。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので，圧縮室のシール性を損なうこと
なくブレードやガイドの上下端面における摺動損失を安
定的に低減することにより、高効率で信頼性の高い圧縮
機を得ることを目的とする。また、地球環境に好ましい
炭化水素系冷媒、及びＨＦＣ１３４ａ冷媒を使用した冷
凍空調機器に搭載した場合においても、シ−ル性と摺動
損失の低減が図れるとともに地球環境により好ましい圧
縮機を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成させる
ために、この発明に係わる第１の発明のロータリ圧縮機
は、シリンダ室及び該シリンダ室の半径方向外側に設け
られた円筒穴部を有するシリンダと、シリンダ室内で偏
心して公転するピストンと、ピストンに一体的に設けら
れ、シリンダ室内を圧縮室と低圧室とに区画するブレー
ドと、円筒穴部に回転自在に嵌入され、ブレードを往復
且つ揺動自在に支持するガイドと、ピストンの内周面に
嵌入されてピストンを公転させる駆動軸と、シリンダ室
の両端開口部を閉塞するように配置され、少なくともそ
の一方の端面には、ブレード及びガイドの上下端面との
間に所定量の隙間が形成されるように逃がし部が設けら
れ、駆動軸を回転自在に支持するフレーム及びシリンダ
ヘッドと、各摺動部を潤滑する冷凍機油とを密閉容器内
に備えたロータリ圧縮機において、シリンダ室の半径方
向外側で、かつ、円筒穴部の外側のシリンダ内に、油室
が設けられ、該油室に、ポンプ作用による強制的給油を
含む油供給手段により給油するものである。

【０００７】また、この発明に係わる第２の発明のロー
タリ圧縮機は、シリンダ室及び該シリンダ室の半径方向
外側に設けられた円筒穴部を有するシリンダと、シリン
ダ室内で偏心して公転するピストンと、ピストンに一体
的に設けられ、シリンダ室内を圧縮室と低圧室とに区画
するブレードと、円筒穴部に回転自在に嵌入され、ブレ
ードを往復且つ揺動自在に支持するガイドと、ピストン
の内周面に嵌入されてピストンを公転させる駆動軸と、
シリンダ室の両端開口部を閉塞するように配置され、駆
動軸を回転自在に支持するフレーム及びシリンダヘッド
と、各摺動部を潤滑する冷凍機油とを密閉容器内に備え
るロータリ圧縮機において、シリンダ室の半径方向外側
で、かつ、円筒穴部の外側のシリンダ内に、ブレ−ド先
端部が往復且つ揺動運動するブレ−ド運動空間が設けら
れ、フレーム及びシリンダヘッドの少なくとも一方の端
面に、ガイドの上下端面は含まず、ブレ−ド運動空間の
ブレードの上下端面との間に、所定量の隙間が形成され
るように、逃がし部が設けられているものである。

【０００８】またこの発明に係わる第３の発明のロータ
リ圧縮機は、第２の発明において、逃がし部は、ガイド
の外周よりもシリンダの半径方向外側に設けられている
ものである。

【０００９】またこの発明に係わる第４の発明のロータ
リ圧縮機は、第２の発明または第３の発明において、ポ
ンプ作用による強制的給油を含む油供給手段によりブレ
ード運動空間に給油し、ブレード運動空間を油室を兼ね
るようにしたものである。

【００１０】またこの発明に係わる第５の発明のロータ
リ圧縮機は、第１の発明乃至第４の発明において、使用
冷媒を炭化水素系冷媒またはＨＦＣ１３４ａ冷媒とし、
密閉容器内に使用冷媒と非相溶の冷凍機油を封入したも
のである。

【００１１】またこの発明に係わる第６の発明のロータ
リ圧縮機は、第１の発明乃至第４の発明において、使用
冷媒を炭化水素系冷媒またはＨＦＣ１３４ａ冷媒とし、
密閉容器内に使用冷媒と相溶性を有する冷凍機油を封入
したものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下この発明の実
施の形態１を図を使用して説明する。図１は、本実施の
形態を示す縦断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面に
おける横断面図である。図１において、ブレード一体ピ
ストン型のロータリ圧縮機は固定子１及び回転子２から
なる電動機部ａ及びこの電動機部ａにより駆動される圧
縮機構部ｂにより構成される。これら電動機部ａ、及び
圧縮機構部ｂは密閉容器３内に収納されている。図１、
図２において、圧縮機構部ｂはガイド９を回転自在に嵌
入する円筒穴部４ｄと、該円筒穴部４ｄの半径方向外側
に形成されたブレード運動空間１７と、吸入口４ｂ及び
吐出口４ｃが開口するシリンダ室４ａとを有するシリン
ダ４、駆動軸５の偏心軸部５ａに回転自在に嵌入され、
上記シリンダ４ａ内に配置されたピストン６、該ピスト
ン６に一体的に設けられ、シリンダ室４ａを吸入口４ｂ
に通じる低圧室７と吐出口４ｃに通じる圧縮室８とに区
画して、その長さが駆動軸５の回転角度１８０゜の位置
（図２に示す下支点の位置）において、ガイド９からそ
の先端部が半径方向外側のブレ−ド運動空間１７に突出
するように形成されたブレード６ａ、シリンダ４に形成
された前記円筒穴部４ｄに回転自在に嵌入され、ブレー
ド６ａを往復且つ揺動自在に支持するガイド９、駆動軸
５を回転自在に支持しシリンダ室４ａの両端開口部を閉
塞するフレーム１０及びシリンダヘッド１１、駆動軸５
の下端に設けられ該駆動軸５内を軸方向に延びる給油路
５ｃを介してシリンダ室４ａ、フレーム１０、シリンダ
ヘッド１１、偏心軸部５ｂに冷凍機油１４を供給するポ
ンプ１３、及び駆動軸５等から構成されている。また、
図１においては、ブレード６ａやガイド９のフレ−ム１
０やシリンダヘッド１１との摺動面に冷凍機油１４を供
給するために、ブレ−ド６ａの先端部が往復且つ揺動運
動するブレード運動空間１７をフレーム１０の端面１０
ａ及びシリンダヘッド１１の端面１１ａとにより囲って
油室１２が形成される。前記油室１２への冷凍機油１４
の供給は、前記の給油ポンプ１３により、給油路５ｃを
経て駆動軸５を回転自在に支持しているフレーム１０、
シリンダヘッド１１や偏心軸部５ａの各軸受部に冷凍機
油１４を供給した後、または、給油路５ｃから直接フレ
ーム１０のボス部上端面１０ｃに排出され、この排出さ
れた冷凍機油１４を、フレーム１０のつば部上端面１０
ｄに周回状に形成された油回収溝１０ｅにより回収し、
前記油室１２との連通路１０ｆを介して前記油室１２へ
滴下する、即ち、油ポンプ１３、給油路５ｃ、軸受部の
油路、油回収溝１０ｅに至る油路、油回収溝１０ｅ、連
通路１０ｆ等の一連の油供給手段１８により行われる。
また、図２においては、前記フレーム１０およびシリン
ダヘッド１１の端面１０ａ、１１ａには、ブレード６ａ
の上下端面６ｂ、６ｃとのみ所定量の隙間δ２を形成す
るための座ぐり（逃がし部）１０ｂ、１１ｂが形成され
ている。この座ぐりは、ガイド９の外周面９ｃよりも前
記シリンダ４の半径方向外側に設けられている。

【００１３】上記のように構成されたロータリ圧縮機に
おいては、圧縮機駆動軸５の回転によりピストン６はブ
レード６ａを介してガイド９の回転中心位置９ｄを支点
に揺動運動するようにシリンダ室４ａの内壁に沿って公
転運動し、この公転運動により吸入口４ｂから吸入した
冷媒ガス等の圧縮性流体を圧縮し、吐出口４ｃから吐出
するようになっている。また、前記ポンプ１３により駆
動軸５内を軸方向に延びる給油路５ｃ、前記フレーム１
０のつば部上端面１０ｄに周回状に形成された油回収溝
１０ｅ、及び前記油室１２との連通路１０ｆを介して前
記油室１２へ冷凍機油１４を滴下するように構成した油
供給手段１８により、前記油室１２には常に冷凍機油１
４が貯溜される。この油供給手段１８により、たとえ冷
凍機油１４が密閉容器３内から冷凍サイクル内へ持ち出
されて、密閉容器３内の冷凍機油１４の量が減少し、冷
凍機油１４の油面が相対的に低下したとしても、ポンプ
１３の先端は密閉容器３の底に近い位置に設けられてい
るので、そのような場合においても、確実に冷凍機油１
４をポンプ１３により駆動軸５内を軸方向に延びる給油
路５ｃ、前記フレーム１０のつば部上端面１０ｄに周回
状に形成された油回収溝１０ｅ、及び前記油室１２との
連通路１０ｆを介して前記油室１２へ冷凍機油１４を滴
下することが可能となり、前記油室１２は常に冷凍機油
１４が貯溜されることとなる。従って、ブレード６ａや
ガイド９の摺動面には安定的に冷凍機油１４が供給され
る。これによりブレード６ａやガイド９は、前記油室１
２に貯溜された冷凍機油１４に常に曝されて、ブレード
６ａやガイド９のスムーズな摺動を確保することが可能
となる。また、この構成によれば、ポンプ１３により駆
動軸５を回転自在に支持しているフレーム１０、シリン
ダヘッド１１や偏心軸部５ａの各軸受部に冷凍機油１４
を供給した後、フレーム１０のボス部上端面１０ｃより
排出される冷凍機油１４を、フレーム１０のつば部上端
面１０ｄに周回状に形成された油回収溝１０ｅにより回
収し、前記油室１２との連通路１０ｆを介して前記油室
１２へ滴下する一連の油供給手段１８を備えているの
で、従来例のように圧力差を利用した給油とは異なり密
閉容器３内の圧力雰囲気が高圧、低圧の如何を問わず、
油室１２に貯溜される冷凍機油１４により、確実にブレ
ード６ａ及びガイド９への給油が可能となる。加えて圧
縮室８や低圧室７のシールに寄与しているブレード６ａ
やガイド９の摺動面に冷凍機油１４を確実に供給するこ
とができるので、圧縮室８や吸入室７の油シールが可能
となり、冷媒ガス等の漏れを抑制することができる。更
には前記油室１２に貯溜された冷凍機油１４によりブレ
ード６ａやガイド９は冷却されるので、摺動に伴い発生
する摩擦熱を除去することができる。また、圧縮機の起
動時には、前記油室１２に冷凍機油１４が貯留されてい
るので、圧縮機起動時の不安定な状態においても確実に
ブレード６ａやガイド９の摺動面への冷凍機油１４の供
給が可能となる。従って該摺動部での異常摩耗や焼き付
き等が起こり難くなり、且つ上記の様に冷媒ガス等の漏
れ量を少なくすることができるので、信頼性が高く、高
効率のロータリ圧縮機を得ることが可能となる。

【００１４】また、上記の構成によれば、ガイド９がそ
の回転中心位置９ｄのまわりに揺動運動を行う際には、
ブレード６ａの上下端面６ｂ、６ｃは、フレーム１０お
よびシリンダヘッド１１のそれぞれの端面１０ａ、１１
ａと摺動するが、ガイド９の外周面９ｃよりもシリンダ
４の半径方向外側で、フレーム１０およびシリンダヘッ
ド１１の端面１０ａ、１１ａに形成された座ぐり１０
ｂ、１１ｂにより、ブレード６ａはその上下端面６ｂ、
６ｃの全面で摺動することなく、即ち、ブレ−ド運動空
間１７内の上下端面６ｂ、６ｃは摺動されることなく、
実質の摺動面積が小さくなるので、座ぐり１０ｂ、１１
ｂを形成しない場合に比べて摺動損失を小さくすること
ができる。従って、前記のようにブレード６ａやガイド
９への確実な給油を行うための油室１２を形成しつつ、
フレーム１０およびシリンダヘッド１１の端面１０ａ、
１１ａに形成された座ぐり１０ｂ、１１ｂにより、ブレ
ード６ａの上下端面６ｂ、６ｃにおける摺動損失をも小
さくすることが可能となる。尚、前記のように、ガイド
９はその回転中心位置９ｄのまわりに揺動運動を行う一
方で、ブレード６ａはフレーム１０やシリンダヘッド１
１に対し往復且つ揺動運動を行うので、相対的にはガイ
ド９のすべり速度よりもブレード６ａのすべり速度の方
が大きくなり、すべり速度に比例する摺動損失は当然の
ことながらブレード６ａの上下端面６ｂ、６ｃにおける
摺動損失の方がガイド９の上下端面９ａ、９ｂにおける
摺動損失よりも大きくなる。前記の事由により、ガイド
９の上下端面９ａ、９ｂにおける摺動損失は小さいの
で、後述の圧縮室８のシール性に関する特性も鑑みる
と、ガイド９の上下端面９ａ，９ｂの一部までも非摺動
とすることによる摺動損失の低減効果はさほど期待でき
ず、かえって圧縮室８のシール性を損ねることとなり、
性能低下という弊害や、ガイド９の軸方向の実質支持面
積が小さくなることによって生ずる揺動運動時の挙動不
安定さが摺動状態の悪化を引き起こす可能性がある。従
って、本実施の形態においては、その摺動損失が小さい
ことに加えて、軸方向の支持面積を確保し揺動運動時に
おける挙動の安定化を図るために、ガイド９の上下端面
９ａ、９ｂについてはフレーム１０及びシリンダヘッド
１１の端面１０ａ及び１１ａとの間に隙間を形成しては
いない。

【００１５】また、上記のように構成されたロータリ圧
縮機においては、前記フレーム１０およびシリンダヘッ
ド１１の端面１０ａ、１１ａに形成された座ぐり１０
ｂ、１１ｂは、ガイド９の外周面９ｃよりも前記シリン
ダ４の半径方向外側に配置されているので、密閉容器３
内の空間（圧力はブレ−ド運動空間１７、油室１２の圧
力と同じ）と圧縮室８、吸入室７とのシール長さが減少
することはない。つまり、図２に示すように、座ぐり１
０ｂ、１１ｂを形成しない場合のシール長さＬ２と、座
ぐり１０ｂ、１１ｂを形成した場合のシール長さＬ３に
差はなく、座ぐり１０ｂ、１１ｂを形成しない場合と同
等のシール長さを確保することが可能である。この構成
により、密閉容器３内の圧力雰囲気が高圧であるいわゆ
る高圧シェルタイプの圧縮機に採用した場合において
は、密閉容器３内から油室１２を介して圧縮室８、吸入
室７への冷媒ガスなどの漏れ量を、密閉容器３内の圧力
雰囲気が低圧であるいわゆる低圧シェルタイプの圧縮機
に採用した場合には、圧縮室８から油溜まり空間１２を
介して密閉容器３内への冷媒ガス等の漏れ量を少なくす
ることが可能となり、高性能なロータリ圧縮機を得るこ
とができる。

【００１６】上記実施の形態では、座ぐりをフレ−ム１
０とシリンダヘッド１１との両方に設けた場合を示した
が、かならずしも両方に設ける必要はなく、少なくとも
一方に設ければ、ほぼ同様の効果が得られる。また、上
記実施の形態では、座ぐり１０ｂ、１１ｂをガイド９の
外周面９ｃよりもシリンダ４の半径方向外側に設け、ブ
レ−ド運動空間１７内のブレ−ド６ａの上下端面６ｂ、
６ｃを非摺動としているが、前記のような油室１２を設
けた場合は、座ぐり１０ｂ、１１ｂを前記のようにガイ
ド９の外周面より外側にせずに、ガイド９の一部分を含
めて設けてもよい。この場合、油室１２の貯溜油により
ブレ−ド６ａ、ガイド９とフレ−ム１０、シリンダヘッ
ド１１との摺動面への給油が常に充分行われ、シ−ル長
さが減少しても、油シ−ルにより冷媒ガスの漏れは防止
できる。さらに、上記の実施の形態では、油室１２（ブ
レ−ド運動空間１７）においては、ブレ−ド６ａの先端
部が往復且つ揺動運動するようにしているが、油室１４
を円筒穴部４ｄと連通するようにしておけば、従来の技
術で示したように、ブレ−ド６ａは、ガイド９内に収ま
るようにしても、同様の効果がえられる。

【００１７】図３は、実施の形態１における油供給手段
１８の変形例である。前記ブレード運動空間１７を、ブ
レ−ド運動空間１７から密閉容器３内への流体の流れの
みを許容する逆止弁１９が設けられたフレーム１０の端
面１０ａと、密閉容器３内から前記運動空間１７へのみ
流体の流れを許容する逆止弁２０が設けられたシリンダ
ヘッド１１の端面１１ａとにより密閉化し、シリンダヘ
ッド１１には、その下端が冷凍機油１４に浸かるように
給油パイプ２１が装着され、その上端は前記逆止弁２０
に連通している。そして、密閉化されたブレード運動空
間１７内でブレード６ａが運動することにより生じるブ
レ−ド運動空間１７の容積変化を利用して、具体的に
は、ブレ−ド運動空間１７の容積が増加する時には、給
油パイプ２１から逆止弁２０を介してブレ−ド運動空間
１７へ冷凍機油１４を吸い上げ、ブレ−ド運動空間１７
の容積が減じる時には、シリンダヘッド１１に設けられ
た逆止弁２０が閉じて、代わりにフレーム１０に設けら
れた逆止弁１９が開くことによりブレ−ド運動空間１７
内の容積変化に伴う圧力上昇を回避し、圧縮動力の増加
を防止する。この一連の給油行程により、冷凍機油１４
はブレード運動空間１７、即ち、油室１２へ供給され、
ブレ−ド６ａ、ガイド９への給油がなされる。

【００１８】実施の形態２．次に本発明の実施の形態２
について説明する。本例のロータリ圧縮機は、実施の形
態１の様に構成された圧縮機において、プロパン、イソ
ブタン等の炭化水素系冷媒、またはＨＦＣ１３４ａ冷媒
を使用する際には、密閉容器３内にはプロパン、イソブ
タン等の炭化水素系冷媒、またはＨＦＣ１３４ａ冷媒と
非相溶の冷凍機油１４が封入されている。ＨＦＣ１３４
ａ冷媒用の非相溶の冷凍機油１４としては、ナフテン
系、パラフィン系等の鉱油や、アルキルベンゼン系油等
の合成油を用いる。

【００１９】このように構成されたロータリ圧縮機で
は、プロパン、イソブタン等の炭化水素系冷媒、または
ＨＦＣ１３４ａ冷媒が冷凍機油１４に溶け込むことが無
いために、冷凍機油１４の実質の粘度が低下することな
く各摺動部に供給されるため、摺動部の異常摩耗、焼き
付き等を防止することが可能となる。

【００２０】また、プロパン、イソブタン等の炭化水素
系の可燃性冷媒を使用した場合においては、冷凍機油１
４への可燃性冷媒の溶け込みが殆ど無いので、冷凍機油
１４への冷媒の溶け込み量を見越し余分な冷媒を封入す
る必要が無くなり、冷凍空調機器への冷媒の封入量を減
らすことが可能となる。このため、封入冷媒が室内に漏
洩した場合での爆発限界に達することはない。

【００２１】実施の形態３．次に本発明の実施の形態３
について説明する。本例のロータリ圧縮機は、実施の形
態１の様に構成された圧縮機において、プロパン、イソ
ブタン等の炭化水素系冷媒、またはＨＦＣ１３４ａ冷媒
に対して相溶性を有する冷凍機油１４が密閉容器３内に
封入されている。前記炭化水素系冷媒用の相溶性を有す
る冷凍機油１４としては、ナフテン系、パラフィン系な
どの鉱油や、アルキルベンゼン系油等の合成油を用い
る。また、ＨＦＣ１３４ａ冷媒用の相溶性を有する冷凍
機油１４としては、エステル系油、ポリアルキレングリ
コ−ル系油、エ−テル系油、フッ素系油等を用いる。こ
のように構成されたロータリ圧縮機では、たとえ密閉容
器３内から冷凍サイクル中へ冷凍機油１４が持ち出さ
れ、密閉容器３内の冷凍機油１４の量が減少したとして
も、プロパン、イソブタン等の炭化水素系冷媒、または
ＨＦＣ１３４ａ冷媒と冷凍機油１４とが相溶性を有して
いるので、冷凍サイクル中を流れる冷媒によって再度密
閉容器３内へ返油されて、密閉容器３内の冷凍機油１４
が枯渇することはなく、各摺動部への冷凍機油１４の供
給が確保される。

【００２２】

【発明の効果】この発明の第１の発明に係わるロータリ
圧縮機によれば、シリンダ室及び該シリンダ室の半径方
向外側に設けられた円筒穴部を有するシリンダと、シリ
ンダ室内で偏心して公転するピストンと、ピストンに一
体的に設けられ、シリンダ室内を圧縮室と低圧室とに区
画するブレードと、円筒穴部に回転自在に嵌入され、ブ
レードを往復且つ揺動自在に支持するガイドと、ピスト
ンの内周面に嵌入されてピストンを公転させる駆動軸
と、シリンダ室の両端開口部を閉塞するように配置さ
れ、少なくともその一方の端面には、ブレード及びガイ
ドの上下端面との間に所定量の隙間が形成されるように
逃がし部が設けられ、駆動軸を回転自在に支持するフレ
ーム及びシリンダヘッドと、各摺動部を潤滑する冷凍機
油とを密閉容器内に備えたロータリ圧縮機において、シ
リンダ室の半径方向外側で、かつ、円筒穴部の外側のシ
リンダ内に、油室が設けられ、該油室に、ポンプ作用に
よる強制的給油を含む油供給手段により給油するので、
たとえ冷凍機油が密閉容器内から冷凍サイクル内へ持ち
出されて、密閉容器内の冷凍機油の量が減少し、冷凍機
油の油面が相対的に低下したとしても、油供給手段によ
り油室への給油がなされ、油室よりブレードやガイドの
摺動面には安定的に冷凍機油を供給することが可能とな
り、逃し部の作用も加えて、摺動損失の低減が図れると
ともに、シ−ル長さが減少しても油膜形成による油シ−
ルが可能となり、シリンダ室と密閉容器内との間の冷媒
ガス漏れが防止できる。よって、信頼性が高く高効率の
ロータリ圧縮機を得ることが可能となる。

【００２３】この発明の第２の発明に係わるロータリ圧
縮機によれば、シリンダ室及び該シリンダ室の半径方向
外側に設けられた円筒穴部を有するシリンダと、シリン
ダ室内で偏心して公転するピストンと、ピストンに一体
的に設けられ、シリンダ室内を圧縮室と低圧室とに区画
するブレードと、円筒穴部に回転自在に嵌入され、ブレ
ードを往復且つ揺動自在に支持するガイドと、ピストン
の内周面に嵌入されてピストンを公転させる駆動軸と、
シリンダ室の両端開口部を閉塞するように配置され、駆
動軸を回転自在に支持するフレーム及びシリンダヘッド
と、各摺動部を潤滑する冷凍機油とを密閉容器内に備え
るロータリ圧縮機において、シリンダ室の半径方向外側
で、かつ、円筒穴部の外側のシリンダ内に、ブレ−ド先
端部が往復且つ揺動運動するブレ−ド運動空間が設けら
れ、フレーム及びシリンダヘッドの少なくとも一方の端
面に、ガイドの上下端面は含まず、ブレ−ド運動空間の
ブレードの上下端面との間に、所定量の隙間が形成され
るように、逃がし部が設けられているので、逃し部がガ
イドの上下端面を含まず、ガイドの摺動不安定による摺
動損失の増加がなくなるとともに、摺動損失の大きなブ
レ−ド上下端面の摺動が逃し部により低減されることに
より、摺動損失の低減が図れる。また、ガイドの上下端
面は逃し部に含まれないので、シリンダ室と密閉容器内
との間の冷媒ガスの漏れが低減できる。よって、信頼性
が高く、効率の高いロータリ圧縮機を得ることができ
る。

【００２４】この発明の第３の発明に係わるロータリ圧
縮機によれば、第２の発明において、逃がし部は、ガイ
ドの外周よりもシリンダの半径方向外側に設けられてい
るので、第２の発明の効果に加えて、シ−ル長さが長く
なり、冷媒ガスの漏れ量をより少なくすることが可能と
なり、より高効率なロータリ圧縮機を得ることができ
る。

【００２５】この発明の第４の発明に係わるロータリ圧
縮機によれば、第２の発明または第３の発明において、
ポンプ作用による強制的給油を含む油供給手段によりブ
レード運動空間に給油し、ブレード運動空間を油室を兼
ねるようにしたので、各発明の効果に加えて、油室から
各摺動面に油の供給が充分になされ、摺動損失の低減及
びシ−ル性の改善がより一層図れる。

【００２６】この発明の第５の発明に係わるロータリ圧
縮機によれば、第１の発明乃至第４の発明において、使
用冷媒を炭化水素系冷媒またはＨＦＣ１３４ａ冷媒と
し、密閉容器内に使用冷媒と非相溶の冷凍機油を封入し
たので、冷凍機油の実質の粘度が低下することなく各摺
動部に供給されるため、各摺動部において異常摩耗の防
止が可能となる。更には、使用冷媒を可燃性を有する炭
化水素系冷媒とした場合には、冷凍機油への冷媒の溶け
込み量を見越し余分な冷媒を封入する必要が無くなり、
冷凍空調機器への冷媒の封入量を減らすことが可能とな
り、安全性がより確実となる。このため、これらの冷媒
を使っても第１の発明から第４の発明の効果が得られる
とともに、地球環境により好ましいロータリ圧縮機を得
ることができる。

【００２７】この発明の第６の発明に係わるロータリ圧
縮機によれば、第１の発明乃至第４の発明において、使
用冷媒を炭化水素系冷媒またはＨＦＣ１３４ａ冷媒と
し、密閉容器内に使用冷媒と相溶性を有する冷凍機油を
封入したので、たとえ密閉容器内から冷凍サイクル中へ
冷凍機油が持ち出され、密閉容器内の冷凍機油の量が減
少したとしても、プロパン、イソブタン等の炭化水素系
冷媒またはＨＦＣ１３４ａ冷媒と冷凍機油とが相溶性を
有しているので、冷凍サイクル中を流れる冷媒によって
再度密閉容器内へ返油されて、密閉容器内の冷凍機油が
枯渇することはない。従って、これらの冷媒を使っても
第１の発明乃至第４の発明の効果が得られるとともに、
地球環境により好ましいロータリ圧縮機を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す圧縮機の縦断
面図。

【図２】 図１のＡ−Ａ断面における横断面図。

【図３】 この発明の実施の形態１における油供給手段
の変形例を示す縦断面図。

【図４】 従来のブレード一体ピストン型のロータリ圧
縮機を示す縦断面図。

【図５】 従来のブレード一体ピストン型のロータリ圧
縮機の圧縮機構部を示す横断面図。

【図６】 図４のＡ−Ａ断面における要部縦断面図。

【符号の説明】

３ 密閉容器、 ４ シリンダ、 ４ａ シリンダ室、
４ｄ 円筒穴部、５ 駆動軸、 ６ ピストン、 ６
ａ ブレード、 ６ｂ ブレ−ド上端面、６ｃ 下端
面、 ７ 低圧室、 ８ 圧縮室、 ９ ガイド、 ９
ａ ガイド上端面、 ９ｂ ガイド下端面、 ９ｃ ガ
イド外周、 １０ フレーム、 １０ａ フレ−ム端
面、 １０ｂ フレ−ム逃がし部、 １１ シリンダヘ
ッド、１１ａ シリンダヘッド端面、 １１ｂ シリン
ダヘッド逃がし部、 １２ 油室、 １７ ブレ−ド運
動空間、 １８ 油供給手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 英治 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 山本 隆史 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 郡嶋 宗久 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3H029 AA04 AA13 AA21 AB03 BB04 BB09 BB16 BB43 CC03 CC05 CC19 CC34

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ室及び該シリンダ室の半径方向
   外側に設けられた円筒穴部を有するシリンダと、前記シ
   リンダ室内で偏心して公転するピストンと、前記ピスト
   ンに一体的に設けられ、前記シリンダ室内を圧縮室と低
   圧室とに区画するブレードと、前記円筒穴部に回転自在
   に嵌入され、前記ブレードを往復且つ揺動自在に支持す
   るガイドと、前記ピストンの内周面に嵌入されて前記ピ
   ストンを公転させる駆動軸と、前記シリンダ室の両端開
   口部を閉塞するように配置され、少なくともその一方の
   端面には、前記ブレード及びガイドの上下端面との間に
   所定量の隙間が形成されるように逃がし部が設けられ、
   前記駆動軸を回転自在に支持するフレーム及びシリンダ
   ヘッドと、各摺動部を潤滑する冷凍機油とを密閉容器内
   に備えたロータリ圧縮機において、 前記シリンダ室の半径方向外側で、かつ、前記円筒穴部
   の外側のシリンダ内に、油室が設けられ、該油室に、ポ
   ンプ作用による強制的給油を含む油供給手段により給油
   することを特徴とするロータリ圧縮機。
2. 【請求項２】 シリンダ室及び該シリンダ室の半径方向
   外側に設けられた円筒穴部を有するシリンダと、前記シ
   リンダ室内で偏心して公転するピストンと、前記ピスト
   ンに一体的に設けられ、前記シリンダ室内を圧縮室と低
   圧室とに区画するブレードと、前記円筒穴部に回転自在
   に嵌入され、前記ブレードを往復且つ揺動自在に支持す
   るガイドと、前記ピストンの内周面に嵌入されて前記ピ
   ストンを公転させる駆動軸と、前記シリンダ室の両端開
   口部を閉塞するように配置され、前記駆動軸を回転自在
   に支持するフレーム及びシリンダヘッドと、各摺動部を
   潤滑する冷凍機油とを密閉容器内に備えるロータリ圧縮
   機において、 前記シリンダ室の半径方向外側で、かつ、前記円筒穴部
   の外側のシリンダ内に、前記ブレ−ド先端部が往復且つ
   揺動運動するブレ−ド運動空間が設けられ、前記フレー
   ム及びシリンダヘッドの少なくとも一方の端面に、前記
   ガイドの上下端面は含まず、前記ブレ−ド運動空間の前
   記ブレードの上下端面との間に、所定量の隙間が形成さ
   れるように、逃がし部が設けられていることを特徴とす
   るロータリ圧縮機。
3. 【請求項３】 前記の逃がし部は、前記ガイドの外周よ
   りも前記シリンダの半径方向外側に設けられていること
   を特徴とする請求項２記載のロータリ圧縮機。
4. 【請求項４】 ポンプ作用による強制的給油を含む油供
   給手段により前記ブレード運動空間に給油し、前記ブレ
   ード運動空間を油室を兼ねるようにしたことを特徴とす
   る請求項２または請求項３記載のロータリ圧縮機。
5. 【請求項５】 使用冷媒を炭化水素系冷媒またはＨＦＣ
   １３４ａ冷媒とし、前記密閉容器内に前記使用冷媒と非
   相溶の冷凍機油を封入したことを特徴とする請求項１乃
   至請求項４記載のロータリ圧縮機。
6. 【請求項６】 使用冷媒を炭化水素系冷媒またはＨＦＣ
   １３４ａ冷媒とし、前記密閉容器内に前記使用冷媒と相
   溶性を有する冷凍機油を封入したことを特徴とする請求
   項１乃至請求項４記載のロータリ圧縮機。