JP2001003886A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摺動部の摩耗を低減させ長期信頼性が確保で
きるロータリ圧縮機を提供する。 【解決手段】 シリンダー４内に冷媒を吸入する吸入口
６と、吸入された冷媒をシリンダー４内で偏心回転する
ローラ２と、弾性手段３にて常時ローラ２に押圧された
べーン１とで圧縮し、シリンダー４外に吐出する吐出口
７とを備えた圧縮機において、圧縮機内の圧力を検出す
る圧力検出手段と、該圧力検出手段による検出値が所定
値以上の場合に、前記弾性手段３による押圧力を減少さ
せる押圧力可変手段11，12と、を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気調和装
置や冷蔵庫等の冷凍サイクルに使用される偏心ローラと
ベーンとを有するロータリー圧縮機に関し、特に冷媒と
してクロロフルオロカーボン（以下、ＣＦＣと略記す
る）に代わるハイドロフルオロカーボン（以下、ＨＦＣ
と略記する）を使用するのに好適な圧縮機に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ロータリー圧縮機では、一般にベーンは
ローラ面とのシール性を維持するため油圧、バネ等の弾
性手段によりローラ面に押圧され、ローラは常時このよ
うにベーンが押圧された状態で偏心回転する。

【０００３】ここで、図５を参照して、従来のロータリ
ー圧縮機の概略構造について説明する。図５は、圧縮機
の圧縮要素部を示す要部断面図であって、１はベーン、
２はローラ、３はベーン１をローラ２に常時押圧させる
ためのバネ、４はローラ２がその内周面に沿って偏心回
転するシリンダー、５はクランク軸、６はシリンダー４
内に冷媒を吸入する冷媒吸入口、７は圧縮された冷媒を
シリンダー４外に吐出する冷媒吐出口である。

【０００４】そして、斯かるロータリ圧縮機では、圧縮
機の運転停止時にはベーン１は、バネ３により押圧付勢
され、ローラ２に押し付けられて気密性を保持している
が、圧縮機運転時には、圧縮機の密閉容器内が圧縮ガス
で満たさせる構造となっているため、バネ３による押圧
力に加えて、圧縮ガスの圧力による押圧力も加わり、ベ
ーン１が大きな荷重により押し付けられてローラ２と摺
動することになる。

【０００５】ところで、圧縮機に使用されている冷媒
は、ＣＦＣ系等のフロンであったが、オゾン層破壊およ
び地球温暖化等の環境問題の高まりから、最近では代替
冷媒として塩素の含まないＨＦＣ系のフロンの使用が試
みられてきており、例えばＲ−１３４ａとして知られる
1,1,1,2-テトラフルオロエタン〔ＣＨ₂ＦＣＦ₃〕等が挙
げられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
のフロンは環境への弊害は少ないが、従来のＣＦＣ系フ
ロン等に比べて、潤滑油の潤滑性が劣るという問題点を
有している。

【０００７】具体的には、ＨＦＣ系フロンを用いたロー
タリ圧縮機で使用可能な潤滑油として、従来、ＣＦＣ系
フロン等を用いた冷凍装置で使用されて潤滑性や耐久性
が十分検討されている鉱油系潤滑油を用いることができ
ず、新しく開発されている潤滑油の中で、有力な潤滑油
であるエステル油、エーテル油でも、鉱油系潤滑油と比
較して潤滑性が劣っている。

【０００８】従って、ＨＦＣ系フロンを用いたロータリ
圧縮機では、上記潤滑油の問題により摺動部であるロー
ラやベーンが摩耗が進みやすい環境にある。

【０００９】本発明は斯かる点に鑑みて為されたもので
あって、ＨＦＣ系フロンを用いたロータリー圧縮機にお
いて、摺動部の摩耗を低減させ長期信頼性が確保できる
ロータリ圧縮機を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】本発明は、シリンダー内に
冷媒を吸入する吸入口と、吸入された冷媒をシリンダー
内で偏心回転するローラと、弾性手段にて常時ローラに
押圧されたべーンとで圧縮し、シリンダー外に吐出する
吐出口とを備えた圧縮機において、圧縮機内の圧力を検
出する圧力検出手段による検出値が所定値以上の場合、
若しくは圧縮機の運転開始後、所定時間経過した場合
に、前記弾性手段による押圧力を減少させる押圧力可変
手段を有していることを特徴とする圧縮機である。

【００１１】この構成を用いることにより、定常運転時
におけるベーンのローラへの押付け力が過大となること
なく、ベーンやローラの摩耗量を低減させることができ
る。

【００１２】また、前記弾性手段は、一端が保持部材に
当接し、他端がベーンに当接して該ベーンをローラに押
圧付勢させる弾性体で構成され、前記押圧力可変手段
は、前記保持部材の位置を可変させて前記弾性体による
押圧力を減少させる構成としても良い。そして具体的に
は、前記押圧力可変手段は、前記保持部材を所定の第１
位置に位置させるように押圧付勢する第２バネと、該第
２バネによる押圧力に反して前記保持部材を電磁吸着さ
せて該保持部材を第２位置に位置させる電磁部材とを有
し、該電磁部材を動作させて前記弾性体による押圧力を
減少させている。

【００１３】さらに、冷媒としてハイドロフルオロカー
ボン系のフロンを用いる構成としても良い。この構成を
用いることにより上述した効果が顕著である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態
を、図面を参照しながら説明する。尚、前述の従来例と
同じ構成については同一符号を付しておりこれらの部分
の詳細な説明は省略する。

【００１５】図１は本発明の一実施形態例を示す圧縮機
の圧縮要素部の要部断面図である。この圧縮機では、ベ
ーン１を押圧してローラ２に常時摺動させるバネ３が、
ベーン１のローラ２側と反対側に一端が当接して、他端
が保持部材10に固定されている。そして、この保持部材
10のバネ３の当接側と反対側から第２バネ11によって押
圧付勢されて、保持部材10が所定の第１位置に位置して
いる。図１の保持部材10位置が第１位置であり、第２バ
ネ11の押圧力によって保持部材10が圧縮機の密閉容器筐
体に設けられた係合部と当接して第１位置に位置するこ
ととなり、圧縮機の停止時及び起動時にはこの状態とな
っている。

【００１６】また、保持部材10の第２バネ11の当接側に
は、電磁部材である電磁石12が対向するように密閉容器
筐体に設けられており、外部からの電圧供給により第２
バネ11の押圧力に反して保持部材10を電磁吸着させて、
保持部材10をベーン１と反対側に退避させた第２位置に
位置させる。保持部材10を第２位置に位置させた状態を
図２に示している。このように、保持部材10を第２位置
に可変させてバネ３によるベーン１への押圧力を減少さ
せる。

【００１７】そして、電磁石12は、圧縮機の吐出圧力を
検出する圧力検出手段である圧力センサ（図示せず）に
よる検出値が、予め設定された所定の設定値以上となっ
ている場合に動作させている。そして、第２バネ11及び
電磁石12と、圧力センサの検出値に基づいて電磁石12へ
の電圧供給を制御する制御部（図示せず）により、前述
した押圧力可変手段を構成している。

【００１８】これは、圧縮機の運転時には、圧縮機の密
閉容器内が圧縮ガスで満たさせる構造となっているた
め、バネ３による押圧力に加えて、圧縮ガスの圧力によ
る押圧力も加わり、ベーン１が大きな荷重でローラ２に
押圧されて摺動するためである。このため、本実施形態
例では、圧縮機の圧縮ガス圧が所定値以上の場合に、電
磁石12を動作させてバネ３による押圧力を減少させて、
ベーン１によるローラ２への押圧力を減少させて摺動部
の摩耗を低減させている。

【００１９】次に、本発明の押圧力可変手段による動作
について説明する。図３は、圧縮機の運転時間と圧縮ガ
ス圧変化の関係図である。図４は、圧縮機の運転時間
と、ベーン１によるローラ２への押圧力変化との関係図
である。

【００２０】図３から分かるように、圧縮機では圧縮ガ
ス圧は圧縮機の運転開始と共に上昇し、所定時間経後に
は定常運転となり定格圧力に維持される。

【００２１】このため、図４に波線で示すように、従来
構成の圧縮機では、ベーン１に押圧付勢しているバネ３
による押圧力と、圧縮ガス圧による押圧力とが加わり、
定常運転時には非常に大きな押圧力が摺動部に加わって
いる。

【００２２】これに対して、本発明の圧縮機では、圧縮
ガス圧による押圧力は同じであるが、圧縮機のガス圧が
所定値Ｐs（本実施形態では、定格圧力Ｐの約８０％の
圧力値に設定している）に達すると、電磁石12を動作さ
せて保持部材10を第２位置に可変してバネ３による押圧
力を減少させている。従って、図４に実線で示すよう
に、従来構成に比べ定常運転時に摺動部に加わる押圧力
が低減され、ベーン１やローラ２の摩耗量を低減して圧
縮機の長期信頼性を確保できることになる。特に、上述
したように、冷媒としてハイドロフルオロカーボン系の
フロンを用いる圧縮機においてその効果が顕著である。

【００２３】上記実施の形態の説明は、本発明を説明す
るためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を
限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許
請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能で
ある。

【００２４】例えば、上記実施形態の説明では、圧力セ
ンサの検出値に基づいて電磁石12の動作を制御する場合
について説明したが、これに限らず、例えば、予め実験
により所定の圧縮ガス圧に達する運転時間が確認してお
き、その運転時間に達した際に電磁石12を動作させるよ
うにしても構わない。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたとおり本発明によれば、ベー
ンやローラの摩耗量を低減し、長期間にわたって本来の
圧縮機の性能を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例を示す圧縮機の圧縮要素
部を示す要部断面図である。

【図２】図１の電磁石12を動作させた場合の要部断面図
である。

【図３】圧縮機の運転時間と圧縮ガス圧変化の関係図で
ある。

【図４】圧縮機の運転時間と、ベーン１によるローラ２
への押圧力変化との関係図である。

【図５】従来のロータリ圧縮機の圧縮要素部を示す要部
断面図である。

【符号の説明】

１ ベーン ２ ローラ ３ バネ（弾性体） ４ シリンダー ５ クランク軸 ６ 冷媒吸入口（吸入口） ７ 冷媒吐出口（吐出口） 10 保持部材 11 第２バネ 12 電磁石（電磁部材）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダー内に冷媒を吸入する吸入口
   と、吸入された冷媒をシリンダー内で偏心回転するロー
   ラと、弾性手段にて常時ローラに押圧されたべーンとで
   圧縮し、シリンダー外に吐出する吐出口とを備えた圧縮
   機において、 圧縮機内の圧力を検出する圧力検出手段と、 該圧力検出手段による検出値が所定値以上の場合に、前
   記弾性手段による押圧力を減少させる押圧力可変手段
   と、を有していることを特徴とする圧縮機。
2. 【請求項２】 シリンダー内に冷媒を吸入する吸入口
   と、吸入された冷媒をシリンダー内で偏心回転するロー
   ラと、弾性手段にて常時ローラに押圧されたべーンとで
   圧縮し、シリンダー外に吐出する吐出口とを備えた圧縮
   機において、 圧縮機の運転開始後、所定時間経過した場合に、前記弾
   性手段による押圧力を減少させる押圧力可変手段と、を
   有していることを特徴とする圧縮機。
3. 【請求項３】 前記弾性手段は、一端が保持部材に当接
   し、他端がベーンに当接して該ベーンをローラに押圧付
   勢させる弾性体で構成され、 前記押圧力可変手段は、前記保持部材の位置を可変させ
   て前記弾性体による押圧力を減少させること特徴とする
   請求項１又は２に記載の圧縮機。
4. 【請求項４】 前記押圧力可変手段は、前記保持部材を
   所定の第１位置に位置させるように押圧付勢する第２バ
   ネと、該第２バネによる押圧力に反して前記保持部材を
   電磁吸着させて該保持部材を第２位置に位置させる電磁
   部材とを有し、該電磁部材を動作させて前記弾性体によ
   る押圧力を減少させることを特徴とする請求項３に記載
   の圧縮機。
5. 【請求項５】 冷媒としてハイドロフルオロカーボン系
   のフロンを用いることを特徴とする請求項１乃至４のい
   ずれかに記載の圧縮機。