JPH08247061A - ロータリコンプレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷媒の封入使用量を少なくすると共に、吐出
時の脈動を防止する。 【構成】 潤滑油ＯＬが封入された密閉ケース１内に吸
込通路３によって導かれた冷媒を、圧縮機構部５で圧縮
し、吐出通路４５を介して密閉ケース１の外へ吐出する
ロータリコンプレッサにおいて、前記圧縮機構部５を、
シリンダ１７と、シリンダ１７内を偏心回転するローラ
１９と、ローラ１９の外周面に常時接触し、圧縮室３１
を形成するブレード２９とで構成すると共に圧縮機構部
５に、前記圧縮室３１と連通し合う吐出室３７を設け、
吐出室３７に密閉ケース１の外へ延長された吐出通路４
５を接続したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、冷凍機や空気調和装
置等に適するロータリコンプレッサに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、冷凍機や空気調和装置の冷媒に
は、物性が安定し、扱い易い所からフロン系の冷媒が用
いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】フロン系冷媒は、物性
が安定し、扱い易い反面、オゾン層を破壊するといわ
れ、地球環境に悪影響を与える所から、準備期間を設け
て将来は全面使用禁止となる。

【０００４】そこで、代替冷媒としてＨＦＣ系冷媒やプ
ロパン、ブタン等のＨＣ系冷媒が候補になっている。こ
れらの冷媒は、地球環境保護のため、温暖化防止、及び
限られた資源を有効利用する点からその使用量を抑制す
る等、世界的な課題となっている。

【０００５】そこで、この発明は、冷媒封入量を少なく
して、省資源を達成すると共に振動を防止し、かつ、吐
出冷媒中の潤滑油を分離できるロータリコンプレッサを
提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、潤滑油が封入された密閉ケース内に吸
込通路によって導かれた冷媒を、圧縮機構部で圧縮し、
吐出通路を介して密閉ケースの外へ吐出するロータリコ
ンプレッサにおいて、前記圧縮機構部を、シリンダと、
シリンダ内を偏心回転するローラと、ローラの外周面に
常時接触し、圧縮室を形成するブレードとで構成すると
共に圧縮機構部に、前記圧縮室と連通し合う吐出室を設
け、吐出室に密閉ケースの外へ延長された吐出通路を接
続する。

【０００７】また、吐出室に、吐出冷媒中の潤滑油を分
離して低圧側に潤滑油を戻す潤滑油戻し手段を設けるも
のである。

【０００８】

【作用】かかるロータリコンプレッサによれば、吸込通
路によって密閉ケース内に冷媒が導かれる低圧タイプと
なるため、潤滑油に対する冷媒の溶け込み量が小さく抑
えられるようになる。このため、潤滑油への溶け込み量
を見こして余分に冷媒量を封入する必要がなくなり、そ
の分、冷媒封入量を減らすことが可能となる。

【０００９】一方、吐出ポートから間欠的に吐出される
吐出ガスは、所定の広さを備えた吐出室内へ吐出される
際に、脈動が吸収され、配管振動は起きない。また、吐
出室内において、分離された潤滑油は、潤滑油戻し手段
によって低圧側に戻されるようになる。

【００１０】

【実施例】以下、図１乃至図５の図面を参照しながらこ
の発明の実施例を具体的に説明する。

【００１１】図１において、１はコンプレッサの密閉ケ
ースを示しており、密閉ケース１は、密閉ケース１の上
部に設けられた第１の吸込通路３によって冷媒が導かれ
る低圧タイプとなっている。第１の吸込通路３は、吸込
管により形成され、一端３ａは密閉ケース１内に臨み、
他方は外部へ延長されている。密閉ケース１内の下方に
は、圧縮機構部５が、上方には圧縮機構部５に回転動力
を与える駆動機構部７がそれぞれ収容配置されると共
に、底部には、一定量の潤滑油ＯＬが封入されている。

【００１２】駆動機構部７は、ロータ９とステータ１１
とから成り、ステータ１１は密閉ケース１の内壁面に固
定支持されている。ロータ９はシャフト１３に固定支持
され、ステータ１１に電流が流れることでロータ９に回
転動力が与えられるようになっている。

【００１３】ロータ９には、圧縮機構部５と反対側の上
方端部に、回転可能なディスク１４が設けられ、ディス
ク１４の中央部位には、後述する第２の吸込通路１５の
入口１５ａ側が配置されている。これにより、ディスク
１４の回転により潤滑油等が四方に拡散されることで、
第２の吸込通路１５内に潤滑油等が吸い込まれることが
ないようになっている。第２の吸込通路１５の入口１５
ａ側と前記した第１の吸込通路３の端部３ａとは接近し
た位置に配置されたレイアウトとなっている。

【００１４】圧縮機構部５は、シリンダ１７とローラ１
９とから成り、シリンダ１７は密閉ケース１の内壁面に
固定支持されている。ローラ１９には前記シャフト１３
が貫通し、シャフト１３は主軸受２１と副軸受２３とに
より回転自在に両端支持されている。

【００１５】ローラ１９は、前記シャフト１３に設けら
れた偏心軸部２５に軸架され、偏心軸部２５の回転によ
り、偏心回転が与えられるようになっている。

【００１６】シリンダ１７には、前記ローラ１９の外周
面と常時接触運動し合うブレード２９により圧縮室３１
が作られるようになっていて、ブレード２９には図３に
示す如く、背面室３０に吐出される吐出圧によりローラ
１９側へ向かう背圧が作用するようになっている。

【００１７】圧縮室３１は、シャフト１３の軸心Ｘと直
交する方向で、前記シリンダ１７に設けられた吸込ポー
ト３３と、主軸受２１及び副軸受２３に設けられ開閉弁
３４を有する吐出ポート３５，３５を介して主軸受２１
側の吐出室３７と副軸受２３側の吐出室３７とそれぞれ
連通し、各吐出室３７，３７は連通路３９を介して連通
している。

【００１８】各吐出室３７，３７は、主軸受２１と副軸
受２３にシール部材４１を介して設けられた吐出カバー
４３の内側に形成され、主軸受２１側の吐出室３７に
は、シャフト１３の軸心Ｘと直交する方向で、シリンダ
１７から密閉ケース１の外へ延長され吐出管によって形
成された吐出通路４５が接続連通している。

【００１９】この場合、吐出通路４５は、図４に示す如
く副軸受２３側の吐出室３７と接続連通するようにして
もよい。あるいは、図５に示す如く、主軸受２１側の吐
出室３７と副軸受２３側の吐出室３７を結ぶ連通路３９
と接続するようシリンダ１７に直接吐出通路４５を設け
ることも可能である。

【００２０】各吐出室３７，３７は、オイルセパータと
して機能すると共に吐出冷媒中に分離された潤滑油は、
下位の吐出室１７内に溜まり潤滑油戻し手段となるキャ
ピラリチューブ４７を介して低圧側となる密閉ケース１
の油溜め部内に戻されるようになっている。

【００２１】この場合、キャピラリチューブ４７にかえ
て径の細い貫通孔でもよい。また、吐出室３７内に潤滑
油を保有する金属メッシュを充填してもよい。

【００２２】第２の吸込通路１５は、吸込管によって形
成されると共に一端が前記ディスク１４の中央部位に配
置され、他端は密閉ケース１の外側を通り、前記シリン
ダ１７の吸込ポート３３と接続連通している。

【００２３】第２の吸込通路１５の中間部には、熱交換
器４９が設けられ、熱交換器４９を冷媒が通過する時
に、熱交換されて冷却されるようになっている。この場
合、熱交換器４９は必ずしも必要としない。

【００２４】一方、冷媒には、プロパン、イソブタン等
のＨＣ系冷媒が用いられる一方、潤滑油ＯＬには、冷媒
がＨＦＣ系の場合には鉱油が、冷媒がＨＣ系の場合には
フッソ系又はＰＡＧ系（ポリアルキレングリコール）等
の潤滑油が用いられている。

【００２５】潤滑油ＯＬは、シャフト１３の下端側に設
けられた油供給路５５に沿って設けられた羽根ポンプ５
７により送り込まれ、圧縮機構部５の各摺動部に供給さ
れるようになっている。

【００２６】このように構成されたロータリコンプレッ
サによれば、第１の吸込通路３によって密閉ケース１内
に送り込まれた冷媒は、第２の吸込通路１５内を流れ、
吸込ポート３３を介して圧縮室３１で圧縮される。圧縮
された吐出ガスは、開閉弁３４を有する吐出ポート３５
から吐出され、吐出室３７、吐出通路４５を通り、外へ
吐出される。この時、吐出ポート３５からの吐出時に脈
動が起きるが、所定の広さを有する吐出室３７によって
吸収され配管振動が抑えられる。

【００２７】潤滑油ＯＬは、羽根ポンプ５７によって圧
縮機構部５の各摺動部に供給されるようになる。

【００２８】この運転中において、密閉ケース１内は、
第１の吸込通路３によって冷媒が導かれる低圧タイプの
ため、潤滑油ＯＬに対する冷媒の溶け込み量は小さく抑
えられる結果、潤滑油ＯＬへの溶け込み量を見こして余
分に冷媒量を封入する必要がなくなり、その分、冷媒封
入量を減らすことが可能となる。

【００２９】ちなみに、４５０リッタークラスの冷凍装
置にあっては、全封入冷媒量を１００％とした際に、吐
出ガスが密閉ケース１内に吐出される高圧タイプにおい
て、相溶性の場合には、冷媒が約２０％溶け込むように
なる。

【００３０】したがって、２０％余分に封入量を増やす
必要があるが、本実施例の場合には、溶け込み量の考慮
が不要となるため、単純計算で２０％冷媒封入量が少な
くて済むようになる。

【００３１】一方、吐出冷媒中の潤滑油は、副軸受２３
側の吐出室３７において分離され、分離された潤滑油Ｏ
Ｌは、高圧空間側となる吐出室３７側と、低圧空間とな
る密閉ケース１内を区画すると共に、キャピラリチュー
ブ４７によって低圧側の油溜り部へ戻されるようにな
る。したがって、潤滑油の消費が抑えられ、長期間に亘
り安定した潤滑状態が得られる。

【００３２】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明のロー
タリコンプレッサによれば、密閉ケース内を、潤滑油に
対する溶け込み量を小さく抑えられて低圧タイプにでき
るため、冷媒の封入使用量を少なくし、省資源を達成で
きる。また、吐出室により、脈動が抑えられ配管振動の
阻止ができると共に吐出冷媒中に分離した潤滑油を、低
圧側へ戻せるようになる。この結果、潤滑油の消費が抑
えられ、長期間にわたり安定した潤滑状態が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかるロータリコンプレッサの概要
切断面図。

【図２】圧縮機構部の拡大図。

【図３】ローラとブレードとの関係を示した説明図。

【図４】吐出通路を副軸受側の吐出室に接続した図２と
同様の拡大図。

【図５】吐出通路をシリンダ側に設けた図２と同様の拡
大図。

【符号の説明】

１ 密閉ケース ３ 吸込通路 ５ 圧縮機構部 １７ シリンダ １９ ローラ ２９ ブレード ３１ 圧縮室 ３７ 吐出室 ４５ 吐出通路 ＯＬ 潤滑油

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 岳 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝住空間システム技術研究所内 (72)発明者 鹿島 弘次 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝住空間システム技術研究所内 (72)発明者 佐野 哲夫 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝住空間システム技術研究所内 (72)発明者 小津 政雄 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝住空間システム技術研究所内 (72)発明者 小鮒 照男 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潤滑油が封入された密閉ケース内に吸込
   通路によって導かれた冷媒を、圧縮機構部で圧縮し、吐
   出通路を介して密閉ケースの外へ吐出するロータリコン
   プレッサにおいて、前記圧縮機構部を、シリンダと、シ
   リンダ内を偏心回転するローラと、ローラの外周面に常
   時接触し、圧縮室を形成するブレードとで構成すると共
   に圧縮機構部に、前記圧縮室と連通し合う吐出室を設
   け、吐出室に密閉ケースの外へ延長された吐出通路を接
   続したことを特徴とするロータリコンプレッサ。
2. 【請求項２】 吐出室に、吐出冷媒中の潤滑油を分離し
   て低圧側に潤滑油を戻す潤滑油戻し手段を設けたことを
   特徴とする請求項１記載のロータリコンプレッサ。