JP3580959B2 - ロータリー圧縮機及び冷却システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫等に使用されるロータリー圧縮機（以下圧縮機という）及び、これを用いた冷却システムの低コスト化ならびに高信頼性化に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の圧縮機は、特開平７−２５９７６８号公報に記載されたものが知られる。
【０００３】
図３にＲ１３４ａ等のＨＦＣを主体とする冷媒を使用し、オイルにはヒンダント系のエステルの油を使用した従来の圧縮機の構造を示しており、１は略円筒形の密閉容器で、ステータ２及びロータ３からなるモータＭと、前記モータＭにより駆動される圧縮要素Ｃが収納されている。４はオイルで、密閉容器１の下方に溜っている。５はシリンダー、６は主サイドハウジング、７は副サイドハウジングで、シリンダー５の両側に密着され、圧縮室８を形成する。９は前記ロータ３と結合されたシャフトで偏心部１０を有する。１１は前記偏心部１０に嵌装された鋳鉄材のローラで、圧縮室８に内装されている。１２は固体潤滑剤を配合したアルミ溶浸カーボン材のベーンで、前記ローラ１１に圧接しており、前記圧縮室８を高低圧に仕切っている。
【０００４】
以上のような構成において、ロータ３の回転はシャフト９に伝わり、偏心部１０に嵌装されたローラ１１を圧縮室８内で偏心回転運動させる。同時にベーン１２は前記ローラ１１の偏心回転運動に圧接しながら追従して往復運動をし、前記ローラ１１と前記ベーン１２の接触部はＨＦＣを主体とする冷媒とエステル系のオイルの環境下で線接触の摺動運動をしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、ＨＦＣ系の冷媒はエステル系のオイルとの相溶性が比較的良い為に、ローラ１０とベーン１２の接触部に形成された油膜が、溶けた冷媒の蒸発によって洗い流されやすく、潤滑のための油膜が形成保持されにくい。加えて、冷媒の自己潤滑性も塩素を含まないため劣り、結果的に、ローラ１０とベーン１２の接触部の摩耗が大きくなってしまう。この欠点を補うため、ベーン１２に従来のアルミ溶浸カーボン材を用いることに加え固体潤滑材を配合する必要があるが、このことによってコストが高くなってしまうという課題を有していた。
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決しようとするもので、ローラとベーンの接触部の潤滑性を向上させより低コストで信頼性の高い圧縮機、及び冷却システムの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、オイルは鉱油またはアルキルベンゼンを主体とし、かつ、ベーンは固体潤滑剤を含まないアルミ溶浸カーボンとし、ローラは鋳鉄を主成材料としたものである。
【０００８】
これにより、アルミ溶浸カーボン材のオイルの保持性を向上させ、ローラとベーンの接触部の潤滑性を向上させることで耐摩耗性が改善される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、シリンダー内で偏心回転するローラと、先端部が前記ローラと圧接して前記圧縮室を仕切るベーンとを備え、オイルは鉱油またはアルキルベンゼンを主体としたオイルとすることにより、前記ベーンを固体潤滑剤を含まないアルミ溶浸カーボン材とし、かつ、前記ローラは鋳鉄を主成材料としたものであり、冷媒とオイルの相溶性を落とし、ローラとベーンの接触部の油膜形成及び保持力を向上さることにより、潤滑性をより向上させ、ローラとベーンの接触部の耐摩耗性をより向上させるものである。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の発明は、圧縮機は請求項１のロータリー圧縮機をを備えるとともに、蒸発器より下に位置した冷却システムであり、ローラとベーンの接触部の油膜形成及び保持力をより向上させた圧縮機を用いることにより、冷却システムの信頼性を向上させるものである。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図１〜図２を用いて説明する。
【００１２】
（実施例１）
図１は請求項１に示す本発明の一実施例による、圧縮機の側面断面図であり、１３は横手方向に長い略円筒形の密閉容器で、ステータ１４及びロータ１５からなるモータＭ２と、前記モータＭ２により駆動される圧縮要素Ｃ２が収納されている。１６はオイルでＶＧ１０相当のナフテン系の鉱油を使用し、密閉容器１３の下方に溜っている。１７はシリンダー、１８は主サイドハウジング、１９は副サイドハウジングで、シリンダー１７の両側に密着され、圧縮室２０を形成する。２１は前記ロータ１５と結合されたシャフトで偏心部２２を有する。２３は前記偏心部２２に嵌装された共晶黒鉛鋳鉄材のローラで、圧縮室２０に内接している。２４は多孔質のカーボン焼結基材にアルミを溶融加圧含浸したアルミ溶浸カーボン材のベーンで、前記ローラ２３に圧接しており、前記圧縮室２０を高低圧に仕切っている。冷媒は、冷蔵庫等で使用されているＲ１３４ａや空調用等で使用されるＲ４０７ｃ、Ｒ４０４ａ等のＨＦＣを主体とする冷媒を用いる。
【００１３】
以上のような構成において、ロータ１５の回転はシャフト２１に伝わり、偏心部２２に嵌装されたローラ２３を圧縮室２０内で偏心回転運動をさせる。同時にベーン２４は前記ローラ２３の偏心回転運動に圧接しながら追従して往復運動をし、前記ローラ２３と前記ベーン２４の接触部はＨＦＣを主体とする冷媒とナフテン系鉱油の環境下で線接触の摺動運動をしている。
【００１４】
以上のような構成において、ＨＦＣを主体とする冷媒はナフテン系鉱油との間では比較的相溶性が悪い。つまり、ローラ２３とベーン２４の接触部に形成された油膜が冷媒によって洗い流されるといった現象が極めて生じにくく、オイルがアルミ溶浸カーボン材のベーン２４の先端に吸着、保持されやすい。その結果、潤滑のための油膜が形成保持され、ローラ２３とベーン２４の接触部の耐摩耗性が向上する。従って、アルミ溶浸カーボン材のベーンに固体潤滑剤を配合するといった必要がなく、安価で高い信頼性を有したロータリー圧縮機が得られる。なお、本実施例では横型のロータリー圧縮機を示したが、従来例に示すような縦型のロータリー圧縮機においてもその作用、効果は全く同じである。
【００１５】
（実施例２）
図２は請求項２に示す本発明の一実施例による冷却システムの概略図であり、２５は実施例１の圧縮機、２６は凝縮器、２７はドライヤ、２８はキャピラリ、２９は蒸発器で前記圧縮機２５の上方に位置している。
【００１６】
以上の様な構成において、圧縮機２５で圧縮されたガスは凝縮器２６で凝縮し液化され、ドライヤー２７を経てキャピラリー２８で減圧され、蒸発器２９で蒸発気化されることにより蒸発器２９が冷却され圧縮機２５で再び吸入圧縮される。圧縮機２５は実施例１の圧縮機であり、冷却システムの信頼性を決定する圧縮機の耐摩耗性が改善されている事から、高い信頼性を確保した冷却システムが得られるとともに、蒸発器２９は圧縮機２５の上方に位置するため、蒸発器２９から圧縮機２５までの間はガスの流れに加え、自重による力が加わる為に圧縮機２５から持ち出されたオイルが圧縮機に戻りやすく、圧縮機のオイル切れを防ぐ事ができる。
【００１７】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、シリンダー内で偏心回転するローラと、先端部が前記ローラに圧接し、圧縮室を仕切るベーンとを備え、オイルは鉱油またはアルキルベンゼンを主体としたオイルでとすることにより、前記ベーンを固体潤滑剤を含まないアルミ溶浸カーボン材とし、かつ、前記ローラは鋳鉄を主成材料としたことにより、ローラとベーンの接触部の潤滑性を向上させ、より耐摩耗性を向上させることによってベーン材に固体潤滑剤を配合する事なく、より低コストで信頼性を高くする効果がえられる。
【００１８】
また、請求項２記載の発明によれば、圧縮機は請求項１記載のロータリー圧縮機を備えるとともに、蒸発器より下に位置したことにより、より低コストで冷却システムの信頼性を高くする効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載した本発明の実施例１におけるロータリー圧縮機の縦断面図
【図２】請求項２に記載した本発明の実施例２における冷却システムの概略図
【図３】従来のロータリー圧縮機の縦断面図
【符号の説明】
１３ 密閉容器
Ｃ２ 圧縮要素
Ｍ２ モータ
１６ オイル
１７ シリンダ
１８ 主サイドハウジング
１９ 副サイドハウジング
２３ ローラ
２４ ベーン
２５ 圧縮機
２６ 凝縮器
２７ ドライヤー
２８ キャピラリー
２９ 蒸発器

Claims (2)

1. ＨＦＣを主体とする冷媒を使用し、密閉容器内にオイルと圧縮要素及び前記圧縮機要素を駆動するモータを備えるとともに、前記圧縮要素を構成するシリンダと、前記シリンダの両端面を封止し、圧縮室を形成するモータ側の主サイドハウジングと、反モータ側の副サイドハウジングと、前記シリンダ内で偏心回転するローラと、先端部が前記ローラに圧接し、前記圧縮室を仕切るベーンを備え、前記オイルは鉱油またはアルキルベンゼンを主体としたオイルとすることにより、前記ベーンを固体潤滑剤を含まないアルミ溶浸カーボン材とし、かつ、前記ローラは鋳鉄を主成材料としたロータリー圧縮機。
2. 少なくとも、圧縮機と、凝縮器と、ドライヤーと、キャピラリーと、蒸発器を有し、前記圧縮機は請求項１記載のロータリー圧縮機を備えるとともに、前記蒸発器より下に位置することを特徴とした冷却システム。

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