JP2010133317A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】底部にオイル溜を有する密閉容器内に、電動機およびこの電動機と連結される圧縮機構部を収容し、上記圧縮機構部で圧縮したガスを一旦密閉容器内に吐出して容器内高圧とする密閉型圧縮機において、圧縮室の部品間での摺動損失によって省エネ性が損なわれる原因となっていた。
【解決手段】本発明は、圧縮機構部４を構成するピストン８の側壁部に窪み１４を設けることにより、ピストン８の形状を変えることのみで、ピストン外周部とベーン先端部が断続的に接触するため発生する、運転中のトルク変動を防止し、より高効率で、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供するものである。
【選択図】図３

Description

本発明は冷凍サイクルを構成する、密閉型回転式圧縮機に関し、特にそのピストンの形状に関するものである。

一般的に、密閉型圧縮機の圧縮室はシリンダ、ベーン、上軸受け、下軸受け、ピストンで構成されているが、圧縮機の運転時にはこれらの部品が相互に接触し、摺動する。このとき発生する摺動損失は、圧縮機の効率を低下させる大きな要因のひとつであった。また、潤滑油不足などから、表面磨耗が促進されるという課題があった。そのため特許文献１に示すように、ピストンの側面に放射状方向に延びた凹部を設け、給油量を増加させ機械部の摩耗を促進させないようにしていた。

図４は、特許文献１に記載された従来の圧縮機を示すものである。図４に示すように、ピストン１８の側面に放射状方向に延びた凹部を設けている。
特開平７−０４２６８４号公報

従来の方法では、給油量は増加させることができるが、ピストン外周部とベーン先端部が断続的に接触するため、運転中のトルク変動が発生し、運転効率の低下があった。

本発明は上記事情に基づきなされたものであり、その目的とするところは、ピストンの形状を変えることのみで、圧縮機の機能を損なうことなく上記不具合を解決し、より高効率で、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供しようとするものである。

上記目的を満足するため、本発明の密閉型圧縮機には、側壁に窪みを設けたピストンを使用する。

本発明は上記事情に基づきなされたものであり、その目的とするところは、ピストンの形状を変えることのみで、圧縮機の機能を損なうことなく上記不具合を解決し、より高効率で、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供しようとするものである。

（実施の形態１）
本発明における圧縮機の断面図を図１に示す。固定子１と回転子２から構成される電動機には回転軸３が取り付けられ、下部の圧縮機部４と接続されている。圧縮室はシリンダ５、上軸受け６、下軸受け７、ピストン８、ベーン９によって構成されており、上記回転軸３の偏心部１０に挿入されたピストン８が回転して圧縮運動を行う。

圧縮機構部の断面を図２に示す。ピストン８に正接するように設置されたベーン９は、シリンダに設けられたベーン溝１１に挿入されており、回転軸３の回転運動に伴って偏心回転するピストンに追従して往復運動を行う。その作用により、吸入孔１２より圧縮室に流入した冷媒ガスは圧縮され、吐出孔１３より吐出される。

本発明におけるピストンの形状を図３に示す。図３（ａ）はピストンの斜視図、（ｂ）
はＸ部拡大断面図である。ピストンの側壁部に溝１４を設けてある。ベーン９はピストン８に追従して往復運動を行うため、上記側壁は上軸受け６および下軸受け７と接触する。上記ピストンにおいては、側壁の窪み１４によって接触面積を低減しており、摺動による損失を低減することができる。このことにより、省エネ性に優れた圧縮機を構成できる。また、圧縮機の運転中には、上記窪み１４には冷凍機油が滞留するため、軸受け端面との隙間には容易に油膜が形成できる。このことにより、ピストン８と上軸受け６および下軸受け７の端面間での異常磨耗や焼きつき等の不具合を解消でき、信頼性に優れた圧縮機を構成できる。

（実施の形態２）
また、近年オゾン層保護の観点から、塩素を含まないＨＦＣ冷媒を用いた圧縮機が開発されている。当機構を有した圧縮機をこのようなＨＦＣ冷媒に用いることも可能である。

（実施の形態３）
また、近年地球温暖化防止の観点から二酸化炭素、ヘリウム、アンモニア等の自然冷媒を用いた圧縮機が開発されている。そのような自然冷媒を用いた圧縮機に当発明を適用することも可能である。

（実施の形態４）
通常圧縮機には、使用する冷媒や圧縮機構部４に用いられる材質によって様々な種類のオイルが使用されている。当発明は、圧縮機で主に用いられているナフテン油、パラフィン油、アルキルベンゼン油などの天然物あるいは天然物由来のオイル、およびポリエーテル系油、ポリオールエステル系油などの合成オイル、または上記天然物あるいは天然物由来のオイルと合成オイルの混合オイルなどにも適用することが可能である。

以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、冷凍サイクルを構成するものであれば、空気調和機ばかりではなく、除湿機などにも適用できる。

密閉型圧縮機の縦断面図 実施の形態１における圧縮機構部断面図 （ａ）実施の形態１におけるピストン斜視図（ｂ）同Ｘ部拡大断面図 従来の圧縮機を示す斜視図

符号の説明

１ 固定子
２ 回転子
３ 回転軸
４ 圧縮機部
５ シリンダ
６ 上軸受け
７ 下軸受け
８ ピストン
９ ベーン
１０ 偏心部
１１ ベーン溝
１２ 吸入孔
１３ 吐出孔
１４ ピストン側壁部窪み

Claims (4)

1. 底部にオイル溜を有する密閉容器内に電動機と圧縮機構部を備えた密閉型圧縮機において、上記圧縮機構部に用いられているピストンが、側壁に窪みを設置した形状であることを特徴とする密閉型圧縮機。
2. 塩素を含まないＨＣＦＣやＨＦＣ等を冷媒とした請求項１記載の密閉型圧縮機。
3. 二酸化炭素やアンモニア、ヘリウム等の自然冷媒を冷媒とした請求項１記載の密閉型圧縮機。
4. ナフテン油、パラフィン油、アルキルベンゼン油などの天然物あるいは天然物由来のオイル、およびポリエーテル系油、ポリオールエステル系油などの合成オイル、または上記天然物あるいは天然物由来のオイルと合成オイルの混合オイルを使用した請求項１記載の密閉型圧縮機。