JPS6345595Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は冷蔵庫，空気調和機等の各種冷凍装置
用として使用されるロータリーコンプレツサに関
するものである。

我国においてはルームエアコンを中心とするい
わゆる中形ロータリーコンプレツサが高効率化の
点より全盛をきわめている。一方家庭用冷蔵庫な
どに使用される小形コンプレツサはレシプロ式が
主流であつた。これは小形即ち小気筒容積のコン
プレツサであるためロータリー化を図つた場合に
は圧縮要素を構成するシリンダ，ピストン等より
の洩れ損失が大きく、その効率がレシプロ式より
低いためであつた。しかし近年の加工技術の向上
により前記洩れ損失も小さくなり、大巾な効率向
上が図れ、家庭用冷蔵庫の如き小形圧縮機にもロ
ータリーコンプレツサが採用されているのが現況
である。

従来の技術 以下、上記従来のロータリーコンプレツサにつ
いて説明する。

一般にロータリーコンプレツサの効率はカロリ
メータテストの如き連続運転状態で評価した効率
と家庭用冷蔵庫に組込んで評価するJISC9607に
よる「家庭用冷蔵庫の消費電力試験」に従つて評
価した効率が大巾に異ることが判明した。その一
例を記述するとコンプレツサのカロリメータテス
トにおけるエネルギー有効率（EER）はレシプ
ロ式に比べてロータリー式は約1.2倍であるにも
かかわらず、家庭用冷蔵庫の消費電力試験におけ
る消費電力量はレシプロ式に比べてロータリー式
は約５％程度の低減であり、実装時の効率は大巾
に低下しているのが実情である。この原因はサー
モスタツトにより温度制御されているコンプレツ
サの停止中に密閉容器内の多量の高温高圧ガスが
コンプレツサの圧縮要素のメカニカルシール部分
を介してシリンダ室に流入し、流入した過熱ガス
はシリンダ室→サクシヨンライン→エバポレータ
へと流入するものと、シリンダ室→コンデンサ→
キヤピラリーチユーブ→エバポレータへと流入す
る２流路より流入し、エバポレータを加熱するの
で最終的には冷蔵庫の熱負荷となり、冷蔵庫の運
転率の増大をまねき、消費電力量の増加となり運
転効率の低下をきたしている訳である。特にロー
タリー式は密閉容器内が高温高圧の大容量容器で
あり、エバポレータに流入する熱量も非常に大き
い訳である。前記欠点を除去するためには一般的
な方法としてコンプレツサの吐出管および吸入管
に電磁弁等を設ける方法があるが高価であると共
に電磁弁自身が電力を消費するので効率の低下を
きたすと共に、作動不良の発生，溶接部分の増加
による洩れの危険率の増大などの信頼性の低下を
きたす等の欠点を有しており広く採用されるに至
つていない。

このため、例えば実開昭54−173311号に示され
る如く吸入マフラーの冷媒入口管に逆止弁を設け
た構成の回転形圧縮機が提案されている。

上記構成によれば圧縮機停止時に高温高圧冷媒
が密閉容器内からサクシヨンラインを通つて蒸発
器へ逆流するのを防止できる。また、電磁弁によ
る電力消費もないので効率を向上させることがで
きる。

また、米国特許第2326093号には、コンプレツ
サ・コンデンサ・キヤピラリチユウブ・エバポレ
ータ・吸入管を順次、環状に連接して成る冷媒サ
イクルにおいて、キヤピラリチユウブの出口と吸
入管の間に冷媒の圧力差によつて作動する流体制
御弁を設けた冷凍システムの構成が提案されてい
る。

この構成によれば、コンプレツサ停止時には、
流体制御弁がエバポレータ入口側の通路を閉じる
ので比較的温度の高い冷媒のエバポレータへの流
入が防止される。

しかしながら、前者の構成では、サクシヨンラ
インを通る高温冷媒の逆流は防止できるが、吐出
ラインからの高温冷媒の流入は防止できないもの
であつた。

これに対して後者の構成によれば、蒸発器に対
する吐出ラインからの高温冷媒の流入も防止でき
るものである。しかしながら、後者の構成におけ
る流体制御弁を採用するに際しては、単に部品数
が増加するだけでなく、コンプレツサの外部の配
管中に接続されるものであるため、依然として溶
接部分が多いという問題が残つていた。さらに、
後者の構成においては、上記流体制御弁は冷凍空
間に対する熱影響を避けるため断熱材で被覆しな
ければならなかつた。

上記問題点に鑑み本出願人は、圧縮要素の一部
に、密閉容器内に充満された高圧冷媒雰囲気中に
連通する流入路と吐出管に連通する流出路とに連
通した弁孔と、この弁孔内に上記流入路と流出路
を開閉すべく移動自在に収納され弁体と、上記弁
孔内に設けられ連通路を介して上記圧縮要素の低
圧側に連通される作動室と、上記弁体を上記流出
路と流入路を常時閉じる方向に付勢する上記作動
室内に設けられたバネとから成る第２吐出弁装置
を備えたロータリーコンプレツサについて、先に
特願昭56−86447号（特開昭57−200697号公報）
として出願している。上記構成によれば、冷媒ガ
スの差圧により作動する吐出弁装置を密閉容器内
に設けることによりコンプレツサ停止時、蒸発器
に対する吐出ラインからの高温冷媒の流入を防止
して運転効率を向上させると同時に、上記吐出弁
装置の部品数を少くし、冷媒配管に接続するため
の溶接部分をなくすることにより、製造コストを
低減し、信頼性を向上させることができる。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら上記特願昭56−86447号のロータ
リーコンプレツサにおいては、弁体が弁孔の直径
より微小寸法小さいので、流入路から流入した高
圧冷媒ガスが弁体と弁孔の隙間を通つて作動室へ
洩れるものであり、このため作動室の圧力が若干
上昇して弁体の流入路，流出路の開放位置を狂わ
せ、結果的に吐出効率が低下するという問題があ
つた。

本考案は上記問題点に鑑み、第２吐出弁装置に
おける弁孔と弁体の微小隙間から作動室へ漏洩す
る高圧冷媒ガスの流れを遮断することにより、吐
出効率の低下を防止したロータリーコンプレツサ
を提供せんとするものである。

問題点を解決するための手段 本考案は上記目的を達成するために、第２吐出
弁装置における弁体の作動室側端部近傍に弁孔の
直径より微小寸法大きいピストンリングを設ける
という構成を備えたものである。

作 用 上記構成によれば、ロータリーコンプレツサの
運転中は、作動室は低圧側に連通された連通路に
よつて低圧になり且、ピストンリングによつて、
弁孔と弁体の隙間から漏洩する高圧冷媒ガスの流
入がなくなるため、作動室の低圧状態が正常に維
持されることになり、従つて弁体も正しく作動す
ることになる。

実施例 以下に第１図〜第５図を用いて本考案の一実施
例について説明する。１はいわゆるローリングピ
ストン式ロータリーコンプレツサで、密閉容器２
内には電動要素３と圧縮要素４を装備している。
中空円筒状のシリンダ５の軸心には前記電動要素
３に直結し偏心部６ａを有するシヤフト６がその
軸心が一致する様に取りつけてある。シヤフト６
の偏心部６ａには円筒状のローラ７が回転自在に
設けられ前記ローラ７の外遠部はシリンダ５の内
面と微小間隙を有して気密を保持している。シリ
ンダ５には細溝８を設け、細溝８内には摺動自在
に平板状のベーン９を収納し、ベーン９はバネ１
０によつてローラ７に密着する様に付勢され、シ
リンダ室１１を高圧側と低圧側に仕切つている。
なお前記シリンダ室１１を構成するためシリンダ
５の両側には側板１２，１３が強固に取りつけら
れている。シリンダ５の吐出路１４には第一吐出
弁装置１５を設けており、シリンダ室１１よりの
冷媒ガスはいつたん密閉容器２内に吐出される。

尚、上記実施例の構成とは別に、第一吐出弁装
置１５から吐出された冷媒ガスを密閉容器２外に
導出し、冷却した後、密閉容器２内に吐出，充満
させる構成でも良い。

次にシリンダ５の吸入路１６には低圧側逆止弁
１７が設けられている。低圧側逆止弁１７は冷媒
ガスの吸入時は開路し、逆方向流に対しては閉路
するものである。

１８は冷凍装置のエバポレータ（図示せず）か
ら冷媒ガスを吸入する吸入管で、一部にフイルタ
ー１８′を内装している。

１９は圧縮要素４を構成するシリンダ５の一部
に設けられた第２吐出弁装置である。この第２吐
出弁装置１９は、密閉容器２内に一端を開口する
流入路２０と、一端を吐出管２１′に連通する流
出路２１と、上記流入路２０と流出路２１の夫々
の他端と連通する弁孔２２と、この弁孔２２内に
摺動自在に収納された弁体２４及び後記するバネ
２７から構成されている。上記弁孔２２の上端と
下端は上記側板１２，１３により密閉されてい
る。また、上記弁体２４は弁孔２２の長さより短
かい寸法で且直径も微小寸法小さく形成されてお
り、中間部には環状の切欠部２３が設けられてい
る。２６は弁孔２２内の弁体２４と側板１３間に
形成された作動室である。そして上記バネ２７は
作動室２６内に設けられている。このバネ２７は
圧縮コイルバネであり、流入路２０と流出路２１
との連通を常時閉じる方向に弁体２４を付勢して
いる。２８は同じく作動室２６内に収納されたス
リーブである。このスリーブ２８は弁体２４の下
端が当接するとそれ以上、下方へ摺動させないよ
うに弁体２４の作動巾を規制するものであり、両
者が当接した状態において上記切欠部２３が流入
路２０，流出路２１の位置と一致するような寸法
となつている。

３１は吸入路１６と作動室２６間に連通路を形
成する低圧側連通管であり、その先端はテーパ状
になつており、側板１２に設けられた、吸入管１
６および作動室２６とそれぞれ連通した流入孔２
９，３２に圧入されている。また弁体２４の切欠
部２３と作動室２６側端面の間には、弁体２４円
周に浅い細溝３３が設けてあり、この細溝３３内
には、弁体２４の直径より微小寸法大きい、円形
のピストンリング３４が嵌合されている。そして
このピストンリング３４は弾性力を持つており、
常に弁孔２２内面を押すように力がかかつてい
る。

尚、３０は各摺動部分に給油するための給油ポ
ンプである。

以下、上記実施例の構成における作用について
説明する。

先ずコンプレツサが運転中は圧縮要素４の圧縮
作用によりシリンダ５に設けられた吸入路１６は
低圧力となり低圧側逆止弁１７は開路状態とな
る。吸入路１６が低圧力になると連通路２９を介
して連通している第２の吐出弁装置１９の作動室
２６は低圧力となり、一方、流入路２０が高圧と
なつて高圧冷媒ガスの一部は弁体２４と弁孔２２
間の微小隙間を通つて弁孔２２内の弁体２４と側
板１２間に形成される気室２５へ漏洩する。一
方、上記微小隙間を通る高圧冷媒ガスはピストン
リング３４によつて遮断されるため作動室２６に
流入することはない。従つて気室２５は吐出圧力
と同程度の高圧になるが、作動室２６は吸入路１
６と同様の低圧状態に維持される。この結果、両
室２５，２６間に所定の差圧が生じ、弁体２４は
バネ２７に抗して所定の下降位置に保持されるも
のである。

次にロータリーコンプレツサの運転が停止され
ると圧縮要素４の低圧側に対し、シリンダ５と側
板１２，１３などの微小隙間から高圧冷媒ガスが
徐々に流入するので吸入路１６及び連通管３１の
圧力も徐々に上昇する。従つて、作動室２６の圧
力が徐々に上昇するので、気室２５の圧力と均衡
することになり、その結果、バネ２７の付勢力に
より弁体２４が上方に即ち、気室２５側へ摺動移
動する。このため第４図に示すように流入路２０
と流出路２１の連通状態が弁体２４によつて遮断
され、従つて密閉容器２内の高温高圧冷媒ガスが
吐出管２１′から冷凍装置のコンデンサ（図示せ
ず）を経てエバポレータへ流入することが防止さ
れる。

以上述べたことから明らかなように本実施例の
ロータリーコンプレツサは圧縮要素４の一部に設
けられた第２吐出弁装置１９における弁体２４の
切欠部２３と作動室２６側端面との間に弁孔２２
の直径より微小寸法大きいピストンリング３４を
設けたことにより、運転時における流入孔２０か
ら作動室２６への高圧冷媒ガスの漏洩を遮断して
作動室２６内を正常な低圧状態に維持し、この結
果、弁体２４を正しい開放状態に保持するため、
冷媒ガスの吐出効率が損なわれることがなくなる
ものである。

考案の効果 上記実施例から明らかなように、本考案はロー
タリーコンプレツサにおいて、圧縮要素の一部に
設けられた第２吐出弁装置における弁体の作動室
側部近傍に弁孔の直径より微小寸法大きいピスト
ンリングを設けたものであるから、運転中におい
て、作動室は低圧側に連通された連通路によつて
低圧になるとともに、ピストンリングによつて弁
孔と弁体の隙間から漏洩する高圧冷媒ガスの流入
が遮断されるため、低圧状態が正常に維持される
ことになり、このことによつて、弁体の開放状態
も正しい位置に安定して保持されることになり、
従つて吐出効率が損なわれることがなくなるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例におけるロータリー
コンプレツサの断面図、第２図は第１図の−
′線における断面図、第３図、第４図は第２図
の−′線における断面図で、第３図はコンプ
レツサ運転中の状態を示す断面図、第４図はコン
プレツサ停止中の状態を示す断面図、第５図は第
３図Ａ部の拡大断面図である。 ２……密閉容器、３……電動要素、４……圧縮
要素、５……シリンダ、６……シヤフト、７……
ローラ、９……ベーン、１５……第１吐出弁、１
８……吸入管、１９……第２吐出弁装置、２０…
…流入路、２１……流出路、２２……弁孔、２４
……弁体、２６……作動室、２７……バネ、３１
……連通路（連通管）、３４……ピストンリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電動要素並びに、シリンダとこのシリンダの両
   側面に気密に設けられる側板と上記シリンダ内に
   設けられるロータとこのローラの外周面に弾性的
   に圧接されるベーン等から成る圧縮要素と、上記
   電動要素と圧縮要素を連結するシヤフトと、これ
   らを密閉内蔵するとともに低圧冷媒を上記圧縮要
   素に吸入する吸入管と、高圧冷媒を外部に吐出す
   る吐出管を有する密閉容器とを備え、上記圧縮要
   素は、上記圧縮要素に設けられ該圧縮要素から高
   圧冷媒を吐出する第１吐出弁装置と、同じく上記
   圧縮要素の一部に設けられ、上記第１吐出弁装置
   から吐出され密閉容器内に充満された高圧冷媒雰
   囲気中に連通する流入路と上記吐出管に連通する
   流出路とに連通した弁孔と、この弁孔内に上記流
   入路と流出路を開閉すべく移動自在に収納される
   弁体と、上記弁孔内に設けられ連通路を介して上
   記圧縮要素の低圧側に連通される作動室と、上記
   弁体を上記流出路と流入路を常時閉じる方向に付
   勢する上記作動室内に設けられたバネとから成る
   第２吐出弁装置を備え、上記弁体の作動室側端部
   近傍に上記弁孔の直径より微小寸法大きいピスト
   ンリングを設けたことを特徴とするロータリーコ
   ンプレツサ。