JP2022147381A - 密閉型ロータリ圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】密閉容器内の油溜りの圧力を低減して潤滑油中への冷媒溶解量を低減すると共に、圧縮機構部の摺動部への給油を差圧給油で行う。【解決手段】密閉型ロータリ圧縮機は、潤滑油を貯留する油溜りを有する密閉容器と、密閉容器内に設けられ、シリンダと、該シリンダ内で偏心回転するローラと、このローラを揺動させるクランク軸と、該クランク軸を支持する軸受部を備える圧縮機構部と、圧縮機構部のシリンダ内に冷媒を吸入する吸入流路と、圧縮機構部で圧縮された冷媒を吐出する吐出流路を備える。また、シリンダ内で圧縮された冷媒または圧縮途中の冷媒の一部を前記密閉容器に導く連通路と、連通路内の圧力と密閉容器内の圧力との圧力差により連通路を開閉し、密閉容器内の潤滑油が貯留されている油溜りの圧力を、吐出流路から吐出される冷媒の吐出圧力と、吸入流路から吸入される冷媒の吸入圧力との間の圧力に調整する開閉装置を備える。【選択図】図１

Description

本発明は冷蔵庫や空気調和機等の冷凍サイクル装置に使用される密閉型ロータリ圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫に関し、特に、可燃性冷媒を用いる密閉型ロータリ圧縮機に好適なものである。

冷蔵庫や空気調和機等に使用される密閉型ロータリ圧縮機としては、特許４０２０６２２号公報（特許文献１）に記載されているものなどがある。この特許文献１のものは、密閉容器内に電動要素と、電動要素により駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、前記第１の回転圧縮要素で圧縮された冷媒ガスを前記密閉容器内に吐出し、更にこの吐出された中間圧力の冷媒ガスを前記第２の回転圧縮要素で圧縮するようにして、密閉容器内の圧力を中間圧力にしている。

ところで、近年、冷蔵庫や空気調和機に使用される冷媒として、地球温暖化係数（ＧＷＰ）の低い冷媒であるイソブタン（Ｒ６００ａ）やＲ３２等の可燃性冷媒が使用されている。特に、家庭用の冷蔵庫に使用されているイソブタンは強燃性の冷媒であるため、その使用量には厳しい制限があり、冷蔵庫１台あたりに封入できる冷媒量は非常に少ない量に制限されている。即ち、電気用品安全法により技術基準が定められており、例えば、家庭用冷蔵庫のイソブタンの使用量は１００ｇ以下に制限されている。

特許４０２０６２２号公報

上述したように、冷蔵庫や空気調和機に使用される冷媒として、可燃性冷媒が使用される場合、冷凍サイクルに封入される冷媒量をできるだけ少なくすることが求められている。

上記冷凍サイクルに使用される冷媒圧縮機として密閉型ロータリ圧縮機を採用する場合、密閉型ロータリ圧縮機は、圧縮機構部で圧縮された冷媒（冷媒ガス）が摺動部を潤滑した潤滑油（冷凍機油、以下、油ともいう）と共に密閉容器内に吐出されて油と分離される。前記密閉容器内の底部には圧縮機構部の摺動部を潤滑するための潤滑油を溜める油溜りが設けられており、密閉容器内に吐出されて分離された油は前記油溜りに溜り、油を分離した冷媒は冷凍サイクルへ送られる。

このように、密閉型ロータリ圧縮機の密閉容器内には、圧縮機構部で圧縮された冷媒が吐出されるため、密閉容器内は高圧（吐出ガス圧力）の雰囲気となっている。冷媒の冷凍機油に対する溶解量は圧力が高いほど冷凍機油に吸収されるので、冷媒は圧力が高いほど冷凍機油に溶解する量が増加する。このため、冷蔵庫や空気調和機用の冷媒圧縮機として、密閉型ロータリ圧縮機を採用すると、密閉容器内が高圧雰囲気のため、冷凍機油への冷媒溶解量が多くなり、その結果、冷媒封入量が多くなる課題があった。

上記特許文献１のものでは、回転圧縮要素（シリンダやピストン等）を２段に設け、１段目の回転圧縮要素で圧縮された冷媒ガスを密閉容器内に吐出し、更にこの吐出された中間圧力の冷媒ガスを２段目の回転圧縮要素で圧縮するようにして、密閉容器内の圧力を中間圧力にしている。このような密閉型ロータリ圧縮機を採用すれば、密閉容器内の圧力を吐出圧力よりも低い中間圧力にできるので、密閉容器内圧力を低下できる分、冷凍機油への冷媒溶解量を低減できるから、冷媒封入量も低減することは可能になる。

しかし、特許文献１のものでは、２段目の回転圧縮要素に吸入される冷媒の圧力は中間圧力であり、油溜りの圧力と同じであるため、２段目の回転圧縮要素に圧力差で給油（差圧給油）することはできず、このため充分な給油圧力を得ることのできるギヤポンプ（トロコイドポンプ等）やらせん溝を用いた粘性ポンプ等を設ける必要があり、構造が複雑で高価になる課題がある。

本発明の目的は、密閉容器内の油溜りの圧力を吐出圧力よりも低減して潤滑油中への冷媒溶解量を低減できると共に、圧縮機構部の摺動部への給油を差圧給油で行うことのできる密閉型ロータリ圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫を得ることにある。

上記目的を達成するため、本発明は、潤滑油を貯留する油溜りを有する密閉容器と、前記密閉容器内に設けられ、シリンダと、該シリンダ内で偏心回転するローラと、このローラを揺動させるクランク軸と、該クランク軸を支持する軸受部を備える圧縮機構部と、前記圧縮機構部の前記シリンダ内に冷媒を吸入する吸入流路と、前記圧縮機構部で圧縮された冷媒を吐出する吐出流路を備える密閉型ロータリ圧縮機であって、前記シリンダ内で圧縮された冷媒または圧縮途中の冷媒の一部を前記密閉容器に導く連通路と、前記連通路内の圧力と前記密閉容器内の圧力との圧力差により前記連通路を開閉し、前記密閉容器内の前記潤滑油が貯留されている油溜りの圧力を、前記吐出流路から吐出される冷媒の吐出圧力と、前記吸入流路から吸入される冷媒の吸入圧力との間の圧力に制御する開閉装置と、を備えることを特徴とする。

また、本発明は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を備え、冷媒として強燃性冷媒を使用して冷凍サイクルを構成し、前記蒸発器で冷気を作り出して庫内に放出する冷蔵庫であって、前記圧縮機として上述した密閉型ロータリ圧縮機を用いている密閉型ロータリ圧縮機を用いた冷蔵庫であることを特徴とする。

本発明によれば、密閉容器内の油溜りの圧力を吐出圧力よりも低減して潤滑油中への冷媒溶解量を低減できると共に、圧縮機構部の摺動部への給油を差圧給油で行うことのできる密閉型ロータリ圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫を得ることができる効果がある。

本発明の密閉型ロータリ圧縮機の実施例１を示す縦断面図である。 図１のII－II線矢視断面図である。 図１におけるＡ部の部分拡大図である。 密閉容器内の圧力と圧縮機のＣＯＰ（成績係数）との関係を説明する線図である。 本発明の密閉型ロータリ圧縮機の実施例２を示す縦断面図である。 図１におけるＢ部の部分拡大図である。 本発明の実施例３を説明する図で、本発明の密閉型ロータリ圧縮機を搭載した冷蔵庫の縦断面図である。

以下、本発明の密閉型ロータリ圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫の具体的実施例を、図面に基づいて説明する。各図において、同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分である。

本発明の密閉型ロータリ圧縮機の実施例１を図１～図４を用いて説明する。本実施例の密閉型ロータリ圧縮機は冷蔵庫や空気調和機等の冷凍サイクル装置を構成する冷媒圧縮機として利用されるものである。

図１は本発明の密閉型ロータリ圧縮機の実施例１を示す縦断面図、図２は図１のII－II線矢視断面図であり、本実施例１の密閉型ロータリ圧縮機１００の全体構成を図１、図２を用いて説明する。

図１において、１は潤滑油（冷凍機油）が封入されている密閉容器、２は前記密閉容器１内に固定して設けられた電動機部で、この電動機部２は固定子２ａ及び回転子２ｂを備えている。３は前記電動機部２の回転子２ｂに一体に固定されたクランク軸である。４は前記密閉容器１内設けられた圧縮機構部で、この圧縮機構部４は前記電動機部２により前記クランク軸３を介して駆動される。

前記圧縮機構部４は、前記クランク軸３の前記電動機部２側を支持するボス部５ａを有する主軸受（軸受部）５と、前記クランク軸３の下部側を支持するボス部６ａを有する副軸受（軸受部）６と、前記主軸受５と前記副軸受６との間に挟持され締結ボルト７で一体に固定されたシリンダ８を備える。

また、前記圧縮機構部４は、前記シリンダ８内に収容され前記クランク軸３に形成された偏心ピン３ａの偏心回転により公転駆動されるローラ９と、ローラ９の外周側から外径方向に延びローラ９の公転運動（偏心運動）に応じて前記シリンダ８に設けられた収納部に出入りするベーン（図示せず）と、このベーンを前記ローラ９に押し付けるスプリング１０（図２参照）も備えている。

更に、前記圧縮機構部４には、シリンダ８、ローラ９、ベーン、主軸受５及び副軸受６により圧縮室（シリンダ室）１１が形成される。前記主軸受５は前記圧縮室１１の電動機部側の壁面を形成する壁面部５ｂを備え、前記副軸受６は前記圧縮室１１の反電動機部側の壁面を形成する壁面部６ｂを備えている。

また、前記圧縮機構部４には、前記圧縮室１１内に冷媒ガスを吸入するための吸入ポート（図示せず）が設けられている。冷凍サイクルの冷媒は吸入管（吸入流路）１２（図２参照）を介して前記吸入ポートに導入される。更に、前記シリンダ８内を前記ローラ９が公転運動することにより、吸入した冷媒を前記圧縮室１１で圧縮し、この圧縮室１１で圧縮された冷媒（冷媒ガス）を吐出する吐出ポート（図示せず）が前記主軸受５に形成されている。また、図２に示すように、前記吐出ポートの出口側には該吐出ポートを開閉する吐出弁（本実施例ではリード弁）１３が前記主軸受５に設けられている。

前記主軸受５はその外周壁部５ｃで密閉容器１に溶接などで固定されている。この主軸受５に、前記シリンダ８と前記副軸受６が前記締結ボルト７で固定されている。
なお、１４は前記電動機部２に電気を供給するための電源端子、１５は密閉容器１の底部に形成された油溜りである。

前記油溜り１５に貯留されている潤滑油（冷凍機油；油）は、クランク軸３下端に設けられた油流入部１６から該クランク軸３に形成された給油通路１７を経て、クランク軸３と主軸受５及び副軸受６との摺動面、偏心ピン３ａとローラ９との摺動面、ローラ９とシリンダ８及びベーンとの摺動面等の圧縮機構部４の各摺動面に差圧により給油される。即ち、本実施例においては、密閉容器１内の圧力を利用して、密閉容器１内の圧力よりも低い圧力力の圧縮機構部４の摺動部へ差圧により給油する差圧給油路を形成している。

本実施例では、図１、図２に示すように、前記吐出ポート及び吐出弁１３を覆うように前記主軸受５の外側（反圧縮室側）に吐出カバー１８が前記締結ボルト７により前記主軸受５に固定されている。この吐出カバー１８と前記主軸受５により吐出流路１９が形成され、この吐出流路１９に前記圧縮室１１で圧縮された冷媒が前記吐出ポート及び前記吐出弁１３を介して吐出される。

前記吐出流路１９に吐出された冷媒には、前記圧縮機構部４の摺動部を潤滑した潤滑油が混入しており、吐出ポートから前記吐出弁１３を押し上げて前記吐出流路１９に吐出される。前記吐出流路１９に吐出された油を含む冷媒は、吐出流路を形成している吐出カバー１８の壁面に衝突することにより、油は冷媒ガスから分離され、前記壁を伝わって前記吐出流路１９の底部に溜まる。一方、油を分離した圧縮冷媒ガスは吐出管２０を通って圧縮機の外部、例えば冷蔵庫等の冷凍サイクルに送られる。

前記吐出流路１９は、図２に示すように、前記クランク軸３の周囲を囲むように形成されており、この吐出流路１９における前記吐出弁１３が設けられている空間から離れた末端側には、密閉容器１内と連通する連通路２１（図１参照）の開口部２１ａが形成されている。また、前記吐出カバー１８における前記締結ボルト７が設けられている部分は内径側に突出した凸状部１８ａに形成されており、この凸状部１８ａにより、前記吐出流路１９の流路幅は狭められている。これにより、吐出ポートから吐出流路１９に吐出された油を含む冷媒は、吐出流路１９を形成している凸状部１８ａの壁に衝突して油分離を効率良く行えるようにしている。

前記吐出管２０の前記吐出流路１９内における入口部２０ａは、前記凸状部１８ａを挟んで前記吐出ポートから反対側の吐出流路１９内に開口している。前記入口部２０ａの径方向位置は、前記凸状部１８ａの内径端部よりも外径側に位置するように構成しており、吐出ポートから吐出され、油を分離した冷媒ガスは前記入口部２０ａに向かって曲りながら流れる。従って、油を分離した冷媒ガスに、分離した油を再び混入させることなく、吐出管２０に流入するように構成されている。

なお、前記吐出管２０はその入口部２０ａの高さ方向の中心位置も、前記吐出流路１９の高さ方向の中心よりも上方に配置して、吐出管２０の下端が吐出流路１９の底部よりも上方に離して配置されるようにすれば、冷媒ガスへの油の再混入防止効果を更に高めることができる。

前記吐出流路１９の底部は、前記連通路２１が配置されている末端側に向かって、ステップ状に或いはテーバ状に深くなるように形成されている。これにより、吐出流路１９の吐出弁１３側で分離した油を、吐出流路１９の底部に沿って前記連通路２１側にスムーズに流すことができる。なお、図２は吐出流路１９の底部を末端側に向かってステップ状に形成したものを示しているが、前記底部をテーバ状に形成する場合に比べて容易に製作することができる。

なお、図２において、２３は、密閉容器１内の圧縮機構部４上方の空間と、圧縮機構部４下方の油溜り１５側の空間とを連通する連通孔であり、図２に示す例では、前記連通孔２３は主軸受５の外周側で且つ周方向に６か所設けられている。

次に、本実施例における前記連通路２１付近の構成を図１～図３を用いて説明する。図３は図１のＡ部の部分拡大図である。
図１～図３に示すように、吐出流路１９の末端側に開口している連通路２１は、主軸受５に径方向に形成され、前記吐出流路１９と前記密閉容器１内空間を連通するように構成されている。

また、前記連通路２１の密閉容器１内への開口部側には、前記連通路２１内の圧力（吐出流路１９内の圧力）と、前記密閉容器１内の圧力との圧力差により前記連通路２１を開閉する開閉装置２２が設けられている。前記開閉装置２２により、前記密閉容器１の前記潤滑油が貯留されている油溜り１５の圧力を、前記吐出流路１９から冷凍サイクルに吐出される冷媒の吐出圧力と、前記吸入管（吸入流路）１２から圧縮機構部４に吸入される冷媒の吸入圧力との間の圧力（以下「中間圧力」とも言う）に制御されるように構成されている。

本実施例では、前記開閉装置２２は、前記連通路２１に設けられた弁体２２ａと、この弁体２２ａを押圧する弁ばね（弾性体）２２ｂを有する弁機構で構成され、前記弁体２２ａの上流側と下流側の差圧（弁体前後の差圧）が一定値以上となった場合に前記弁体２２ａが開くように前記弁ばね２２ｂの強さが決められている。

更に具体的に説明すると、前記弁機構は、前記連通路２１の密閉容器側開口端の周囲に設けられた弁座２２ｃ、この弁座２２ｃに接して前記連通路２１を開閉する前記弁体２２ａ、該弁体２２ａを前記弁座２２ｃ側に押圧する弁ばね２２ｃ及び前記弁ばね２２ｃを保持し且つ前記主軸受５に固定されているリテーナ２２ｄにより構成されている。前記弁ばね２２ｃの強さは、潤滑油が貯留されている油溜り１５の圧力が、前記吐出流路１９（または前記連通路２１）内の圧力である吐出圧力と、圧縮機構部４に吸入される冷媒の吸入圧力との間の圧力（中間圧力）になるように決められている。

このように構成することにより、前記連通路２１（または吐出流路１９）内の圧力と前記密閉容器１内の圧力との圧力差が、予め決めた一定の圧力差になると、前記弁機構の弁体２２ａは弁ばね２２ｂの押圧力に打ち勝って弁座２２ｃから離れ、前記連通路２１は密閉容器１内と連通する。これにより、前記吐出流路１９内で分離された油は、前記連通路２１から密閉容器１内に排出され油溜り１５に溜まる。また、前記弁体２２ａが開くことで前記密閉容器１内の圧力は上昇し、弁体２２ａ前後の圧力差が所定値よりも小さくなると、前記弁ばね２２ｂの押圧力で前記弁体２２ａは閉じられる。このように、前記弁体２２ａは該弁体前後（弁体の上流側と下流側）の圧力差が予め決められた値になると開閉するので、密閉容器１内の圧力を吐出圧力よりも低く、吸込圧力よりも高い任意の中間圧力の範囲に保持することができる。

本実施例によれば、密閉容器１内の圧力を吐出圧力よりも低い圧力、即ち任意の中間圧力に保持することができるから、冷媒の潤滑油への溶解量を低減することができる。また、潤滑油への冷媒の溶解量を低減できる分だけ冷凍サイクル運転をするために必要な冷媒量を増加でき、その分封入冷媒量を低減することも可能になる。従って、Ｒ６００ａなどの強燃性冷媒やＲ３２などの可燃性冷媒の封入量を低減できる冷蔵庫や空気調和機等の冷凍サイクル装置を実現できる。

特に、家庭用の冷蔵庫には強燃性のＲ６００ａが使用されることが多いが、その使用量には厳しい制限があり、冷蔵庫１台あたりに封入できる冷媒量は非常に少ない量に制限されている。このため、冷媒封入量が多くなる密閉型ロータリ圧縮機の採用は困難であったが、本発明を採用することにより、効率の良い密閉型ロータリ圧縮機を採用することが可能となる。

また、本実施例では、密閉容器１内の油溜り１５の圧力を吸入圧力よりも高い任意の中間圧力に保持できるので、油溜り１５の油を中間圧力と吸入圧力との差圧で圧縮機構部４の各摺動部に供給することも可能になる。

このように、本実施例では、シリンダ８とローラ９が１組の１シリンダ方式、即ち多段圧縮ではなく、単段圧縮タイプの密閉型ロータリ圧縮機で、密閉容器１内の圧力を吸入圧力と吐出圧力との間の任意の中間圧力にすることを実現できる。これにより潤滑油中への冷媒溶解量を低減できると共に圧縮機構部４に差圧給油することが可能となる。従って、圧縮機構部４への給油を、ギヤポンプや粘性ポンプ等の複雑で高価なポンプを採用することなく、簡単な構成で実現することができる。

なお、図１の例では、クランク軸３下端部の給油通路１７内に遠心タイプの給油ポンプも内蔵しているが、本実施例では、差圧給油が可能であるので、前記遠心ポンプは必ずしも必要なものではない。本実施例では、より給油を確実に行うための補助として簡単な構成の給油ポンプも設けているものである。

また、上述した実施例では、前記連通路２１が、前記シリンダ８内で圧縮された冷媒、即ち前記吐出流路１９内の冷媒の一部を前記密閉容器１内に導く例を説明したが、これに限られず、前記シリンダ８内における圧縮途中の冷媒ガスの一部を前記密閉容器１内に導くように前記連通路２１を構成しても良く、同様の効果が得られる。

本実施例を採用することにより、弁ばね２２ｂの強さを調整すれば、密閉容器１内の圧力を所望の任意の圧力範囲に調整することが可能になる。ここで、密閉容器１内の圧力が高いと潤滑油への冷媒溶解量が増えるため、冷凍サイクルへ送られる冷媒量は減少し、冷凍サイクルの効率が低下する。一方、密閉容器１内の圧力が低いと、圧縮室と密閉容器内との圧力差が大きくなるため、圧縮機構部からの圧縮冷媒の漏れが増加する。また、ベーンをローラ９に押し付けるスプリング１０の押付力が増大する構成となるので摩擦損失も増加する。

このため、密閉容器１内の圧力と、密閉型ロータリ圧縮機を用いた冷凍サイクル装置の成績係数（ＣＯＰ）との間には、図４の線図に示す関係があることが分かった。図４において、Ｐｓは密閉型ロータリ圧縮機における吸込圧力、Ｐｄは吐出圧力である。

図４から、密閉型ロータリ圧縮機では、密閉容器１内の圧力を吸込圧力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄの中間点の圧力よりも高く、吐出圧力よりも低い圧力になるように、前記開閉装置（弁機構）２２の弁ばね２２ｂの強さを調整することにより、より効率の良い密閉型ロータリ圧縮機が得られることが分かった。これを冷蔵庫や空気調和機等に採用することにより、成績係数のより高い冷凍サイクル装置を実現することも可能となる。

なお、本実施例１の説明では、上記開閉装置２２として、弁ばね２２ｂの強さを調節して、前記弁体２２ａの上流側と下流側の差圧が一定値以上となった場合に前記弁体２２ａが開くようにした弁機構で構成している例について説明したが、本発明はこの構成に限られない。例えば、前記弁体２２ａの上流側の圧力である吐出流路１９側の圧力（吐出圧力）と、前記弁体２２ａの下流側の圧力である密閉容器１内の圧力を圧力センサで測定し、その圧力差が所定値より大きくなると、前記連通路２１を開くように制御装置で弁を開閉するように制御する構成としても良い。

次に、図５及び図６を用いて本発明の密閉型ロータリ圧縮機の実施例２を説明する。図５及び図６において、図１～図３と同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分であり、本実施例２の説明においては、実施例１と異なる部分を中心に説明する。

実施例１では吐出流路１９と密閉容器１内を連通する連通路２１を主軸受５に水平方向（クランク軸３に対し直角方向）に設けているが、本実施例２では、前記吐出流路１９と前記密閉容器１内を連通する連通路２１を鉛直方向（クランク軸３と平行）に設けたものである。即ち、図６に示すように、本実施例２における連通路２１は、主軸受５、シリンダ８及び副軸受６を貫通する鉛直方向に設けられており、この連通路２１の上端側は開口部２１ａを介して吐出流路１９と連通し、下端側は密閉容器１内の油溜り１５（図５参照）の上方に開口するように形成されている。

また、前記連通路２１の下端部、即ち、密閉容器１内への開口部側には、実施例１と同様に、前記連通路２１内の圧力と、前記密閉容器１内の圧力との圧力差により前記連通路２１を開閉する開閉装置２２が設けられている。前記開閉装置２２により、前記密閉容器１内の前記潤滑油が貯留されている油溜り１５の圧力を、前記吐出流路１９から冷凍サイクルに吐出される冷媒の吐出圧力と、前記吸入管（吸入流路）１２から圧縮機構部４に吸入される冷媒の吸入圧力との間の圧力に制御される。

本実施例２においても、前記開閉装置２２は、前記連通路２１に設けられた弁体２２ａと、この弁体２２ａを押圧する弁ばね（弾性体）２２ｂを有する弁機構で構成され、前記弁体２２ａの上流側と下流側の差圧が一定値以上となった場合に、前記弁体２２ａが開くように前記弁ばね２２ｂの強さが決められている。

前記弁機構は、具体的には、前記連通路２１の密閉容器側開口端の周囲に設けられた弁座２２ｃ、この弁座２２ｃに接して前記連通路２１を開閉する前記弁体２２ａ、該弁体２２ａを前記弁座２２ｃ側に押圧する弁ばね２２ｃ及び前記弁ばね２２ｃを保持し且つ前記主軸受５に固定されているリテーナ２２ｄにより構成されている。前記弁ばね２２ｃの強さは、油溜り１５の圧力が、圧縮機構部４から吐出される冷媒の吐出圧力と冷媒の吸入圧力との間の圧力になるように決められている。

このように構成することにより、実施例１と同様に、密閉容器１内の圧力と連通路２１内の圧力との圧力差が所定の圧力差になると、前記弁体２２ａは弁ばね２２ｂの押圧力に打ち勝って弁座２２ｃから離れ、前記連通路２１は密閉容器１内と連通する。これにより、前記吐出流路１９内で分離された油は、前記連通路２１から密閉容器１内に排出され、油溜り１５に溜まる。また、前記弁体２２ａが開くことで前記密閉容器１内の圧力は上昇し、弁体２２ａ前後の圧力差が所定値よりも小さくなると、前記弁体２２ａは閉じられる。このように、前記弁体２２ａは該弁体前後の圧力差が予め決められた値になると開閉するので、密閉容器１内の圧力は、吐出圧力よりも低く吸込圧力よりも高い、弁ばね２２ｂの押付力に応じた任意の中間圧力範囲に保持できる。

本実施例２のように構成しても、実施例１と同様に、密閉容器１内の圧力を吐出圧力よりも低い圧力に保持することができ、冷媒の潤滑油への溶解量を低減できる。従って、潤滑油への冷媒の溶解量を低減できるので、冷凍サイクル運転をするために必要な冷媒量を増加でき、その分封入冷媒量を低減することも可能になる。

また、本実施例では、密閉容器１内の油溜り１５の圧力を吸入圧力よりも高い中間圧力に保持できるので、油溜り１５の油を、中間圧力と吸入圧力との差圧で圧縮機構部４の各摺動部に供給できる。

このように、本実施例２においても、密閉型ロータリ圧縮機で、密閉容器１内の圧力を吸入圧力と吐出圧力との間の圧力にすることを実現できる。従って、冷媒封入量を低減できると共に圧縮機構部４に差圧給油することも可能となり、圧縮機構部４への給油を簡単な構成で実現することができる。

なお、上述した実施例１及び２では、密閉型ロータリ圧縮機１００の圧縮機構部４が、シリンダ８とローラ９が１組の１シリンダ方式（シングルタイプ）の密閉型ロータリ圧縮機に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は１シリンダ方式の密閉型ロータリ圧縮機には限られない。即ち、前記圧縮機構部４が、シリンダ８とローラ９を２組備えた２シリンダ方式で単段圧縮の密閉型ロータリ圧縮機にも同様に適用できるものである。この２シリンダ方式の密閉型ロータリ圧縮機に本発明を適用する場合、主軸受５と副軸受６との間に、シリンダ８とローラ９を、中仕切板を挟んで両側にそれぞれ配置する。また、上側のシリンダ（圧縮要素）に対しては、主軸受（上軸受）に、実施例１や実施例２と同様に、吐出カバー１８を設け、下側のシリンダ（圧縮要素）に対しては、副軸受（下軸受）に、実施例１や実施例２と同様の吐出カバーを設けるようにすれば良い。更に、少なくとも何れか一方のシリンダから吐出された冷媒の一部を、前記連通路２１と前記弁機構（開閉装置２２）を介して前記密閉容器１内に導く構成とすれば良い。

次に、本発明に係る密閉型ロータリ圧縮機を搭載した機器の一例である冷蔵庫について説明する。図７は、本発明に係る密閉型ロータリ圧縮機（圧縮機）１００を搭載した冷蔵庫２００の縦断面図である。

冷蔵庫２００は断熱箱体２０１を有している。圧縮機は、上述した実施例１や実施例２の密閉型ロータリ圧縮機１００が採用され、前記断熱箱体２０１と仕切部２０３で囲まれた領域であって、冷凍サイクル装置である冷蔵庫２００の下方側に設置されている。

前記密閉型ロータリ圧縮機１００、放熱パイプ等で構成された凝縮器、キャピラリーチューブや膨張弁で構成された膨張装置、冷却器２０２等で構成された蒸発器を繋ぐことで、Ｒ６００ａ等の強燃性冷媒を用いた冷凍サイクルが形成されている。

冷蔵庫２００は、貯蔵室の一例として冷蔵室２０４、上段冷凍室２０５、下段冷凍室２０６、野菜室２０７を有しており、これら庫内空間は、前記密閉型ロータリ圧縮機１００の駆動により、冷凍サイクル（図示せず）が動作することで冷却される。

前述した通り、家庭用の冷蔵庫には強燃性のイソブタンが使用されることが多いが、その使用量には厳しい制限がある。即ち、冷蔵庫１台あたりに封入できるイソブタンの使用量は１００ｇ以下に制限されている。このため、レシプロ式の圧縮機に比べ、一般的に冷媒封入量が多くなる密閉型ロータリ圧縮機の採用は困難であったが、本発明を採用することにより、冷媒封入量を低減できるので、効率の良い密閉型ロータリ圧縮機を家庭用冷蔵庫に採用することが可能となる。

なお、図７では本発明に係る密閉型ロータリ圧縮機１００を搭載する機器として冷蔵庫を例にとり説明したが、本発明の密閉型ロータリ圧縮機１００は冷蔵庫に限られず、空気調和機や冷凍冷蔵ショーケース等の種々の冷凍サイクル装置に適用できる。

また、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
更に、上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

１：密閉容器、２：電動機部、３：クランク軸、３ａ：偏心ピン、
４：圧縮機構部、５：主軸受（軸受部）、５ｂ：壁面部、５ｃ：外周壁部、
６：副軸受（軸受部）、６ａ：ボス部、６ｂ：壁面部、７：締結ボルト、
８：シリンダ、９：ローラ、１０：スプリング、１１：圧縮室、
１２：吸入管（吸入流路）、１３：吐出弁、１４；電源端子、
１５：油溜り、１６：油流入部、１７：給油通路、
１８：吐出カバー、１８ａ：凸状部、１９：吐出流路、
２０：吐出管、２０ａ：入口部、２１：連通路、２１ａ：開口部、
２２：開閉装置（弁機構）、２２ａ：弁体、２２ｂ：弁ばね（弾性体）、
２２ｃ：弁座、２２ｄ：リテーナ、２３：連通孔、
１００：密閉型ロータリ圧縮機、
２００：冷蔵庫、２０１：断熱箱体、２０２：冷却器、２０３：仕切部、
２０４：冷蔵室、２０５：上段冷凍室、２０６：下段冷凍室、２０７：野菜室。

Claims (10)

1. 潤滑油を貯留する油溜りを有する密閉容器と、
   前記密閉容器内に設けられ、シリンダと、該シリンダ内で偏心回転するローラと、このローラを揺動させるクランク軸と、該クランク軸を支持する軸受部を備える圧縮機構部と、
   前記圧縮機構部の前記シリンダ内に冷媒を吸入する吸入流路と、
   前記圧縮機構部で圧縮された冷媒を吐出する吐出流路を備える密閉型ロータリ圧縮機であって、
   前記シリンダ内で圧縮された冷媒または圧縮途中の冷媒の一部を前記密閉容器に導く連通路と、
   前記連通路内の圧力と前記密閉容器内の圧力との圧力差により前記連通路を開閉し、前記密閉容器内の前記潤滑油が貯留されている油溜りの圧力を、前記吐出流路から吐出される冷媒の吐出圧力と、前記吸入流路から吸入される冷媒の吸入圧力との間の圧力に調整する開閉装置と、
   を備えることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機。
2. 請求項１に記載の密閉型ロータリ圧縮機であって、前記開閉装置は、前記連通路に設けられた弁と、この弁を押圧する弾性体を有する弁機構で構成され、前記弁の上流側と下流側の差圧が一定値以上となった場合に前記弁が開くように前記弾性体の強さが決められていることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機。
3. 請求項２に記載の密閉型ロータリ圧縮機であって、前記弾性体は弁ばねであることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機。
4. 請求項１に記載の密閉型ロータリ圧縮機であって、前記密閉容器の油溜りに貯留されている潤滑油が、密閉容器内の圧力よりも低い圧力の前記圧縮機構部の摺動部に差圧により供給される差圧給油路を備えていることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機。
5. 請求項１に記載の密閉型ロータリ圧縮機であって、前記連通路は、前記シリンダ内で圧縮されて吐出された吐出ガスが流れる吐出流路から分岐して前記密閉容器内に開口する通路であり、前記吐出流路に流入した吐出ガスの一部を、前記開閉装置を介して前記密閉容器内に導き、前記吐出流路に流入した吐出ガスの残りは前記吐出流路に接続された吐出管を介して圧縮機の外部に吐出されることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機。
6. 請求項１に記載の密閉型ロータリ圧縮機であって、前記連通路は、前記シリンダ内で圧縮されている圧縮途中の冷媒ガスの一部を導入する流路であることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機。
7. 請求項１に記載の密閉型ロータリ圧縮機であって、前記圧縮機構部は。前記シリンダと前記ローラが１組の１シリンダ方式であることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機。
8. 請求項１に記載の密閉型ロータリ圧縮機であって、前記圧縮機構部は、前記シリンダと前記ローラが２組設けられた２シリンダ方式であり、少なくとも何れか一方のシリンダから吐出された冷媒の一部を前記連通路と前記開閉装置を介して前記密閉容器内に導く構成としていることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機。
9. 圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を備え、冷媒として強燃性冷媒を使用して冷凍サイクルを構成し、前記蒸発器で冷気を作り出して庫内に放出する冷蔵庫であって、前記圧縮機として請求項１に記載の密閉型ロータリ圧縮機を用いていることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機を用いた冷蔵庫。
10. 請求項９に記載の密閉型ロータリ圧縮機を用いた冷蔵庫であって、前記強燃性冷媒としてイソブタン（Ｒ６００ａ）を用い、前記イソブタンの冷凍サイクルへの封入量は１００ｇ以下であることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機を用いた冷蔵庫。

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