JPH0674170A - ローリングピストン型ロータリー圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はピストン端面でのシール性を確保し
つつシリンダ内へオイルを定量給油することにより、高
エネルギー効率でしかも摩耗に対して信頼性の高い圧縮
機を提供することを目的とする。 【構成】 吐出ガスを密閉容器内に開放する高圧式のロ
ーリングピストン型ロータリー圧縮機であって、ピスト
ン１９の回転によって軸受板７ａの少なくとも一方の内
面のシリンダ８内空間７ｃと連通する区間、前記ピスト
ン１９の端面で閉塞される区間、及び前記ピストン１９
の内側と連通する区間の３区間となる位置に油溜め凹部
７ｂを形成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷蔵庫等に使用される
ローリングピストン型ロータリー圧縮機に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、ローリングピストン型ロータリー
圧縮機（以下圧縮機という）は、高エネルギー効率・高
信頼性への改良が多数実施されている。

【０００３】以下図面を参照しながら、従来の圧縮機に
ついて説明する。図６〜図７は特開平１−１７０７８４
号公報に示されている圧縮機を示すもので、図６は圧縮
機の断面図、図７は図６の要部拡大断面図である。

【０００４】図において、密閉容器１の上部に電動要素
２、下部に圧縮要素３が配設され、電動要素２は固定子
４と回転子５とからなる。前記圧縮要素３はシャフト６
と、このシャフト６を保持する１対の軸受板７と１対の
軸受板７とによって挟時されたシリンダ８と、シャフト
６の偏芯部（図示せず）に回転自在に嵌合され、端面に
テーパまたは段差１１を有するピストン９と、シリンダ
８室内でピストン９に押圧されたベーン１０とによって
構成される。

【０００５】以上のように構成された圧縮機について、
以下その動作について説明する。吸込管（図示せず）か
ら吸い込まれた冷媒ガスは圧縮要素３内にはいり、ピス
トン９の回転により徐々に圧縮され、高圧になったの
ち、バルブ（図示せず）を通って高圧の密閉形容器１内
へ吐出され、さらに吐出管（図示せず）よりサイクル
（図示せず）へ吐出される。

【０００６】また、シャフト６に設けた給油ポンプ（図
示せず）によって搬送されるオイルは、シャフト６系を
潤滑するが、一部のオイルは、密閉容器１内の高圧ガス
とシリンダ８内低圧ガスとの差圧によりシリンダ８内へ
侵入しピストン９及びベーン１０の摺動部分を潤滑した
あと、冷媒ガスと共にバルブ（図示せず）より高圧の密
閉容器１内へ吐出される。このときピストン端面のシー
ル幅をテーパまたは段差によって狭くしているためシリ
ンダ８内への潤滑に必要なオイルが十分確保される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成は、ピストン端面のシール幅を狭くすることに
よりシリンダ内への給油を確保する構造上の問題から圧
縮過程においてシリンダ内の高圧室から低圧室へ冷媒ガ
スが漏れやすくなりエネルギー効率を低下させる。ま
た、エネルギー効率を上げる為めには、ピストン端面の
シール幅を広くする必要がありシリンダ内への十分な給
油が行えない、更に、ピストンと軸受板とのクリアラン
スのばらつきによってシリンダ内への給油量のばらつき
が非常に大きいので、信頼性がいちじるしく低下すると
いう問題点があった。

【０００８】本発明は従来の課題を解決するもので、ピ
ストン端面のシール幅を十分に確保することにより高エ
ネルギー効率で、しかも、シリンダ内へのオイルの給油
を定量的に行うことのできる信頼製の高い圧縮機を得る
ことを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の圧縮機は、ピストンの回転によって軸受板の少
なくとも一方の内面のシリンダ内空間またはシリンダ内
空間の高圧室と連通する区間、ピストンの端面で閉塞さ
れる区間、及びピストンの内側と連通する区間の３区間
となる位置に油溜め凹部を形成したものである。

【００１０】また、この目的を達成するために本発明の
圧縮機は、ピストンの回転によって軸受板の少なくとも
一方の内面にシリンダ内空間又はシリンダ内区空間の高
圧室と連通する区間、ピストンの端面で閉塞される区
間、及びピストンの内側と連通する区間の３区間となる
溝形状の油溜め凹部を形成したものである。

【００１１】

【作用】本発明の圧縮機は、運転中にシャフトの１回転
によって、油溜め凹部がピストンの内側に位置し、この
ピストン内側のオイルが供給される状態、ピストンの端
面で油溜め凹部が塞がれ油溜め凹部に溜まったオイルが
油溜め凹部内に保持されたままの状態、および油溜め凹
部がピストン外側に位置し、油溜め凹部からオイルがシ
リンダ内空間に流出する状態となり、従って圧縮機の運
転によるシャフトの１回転当たり、油溜め凹部の容積に
比例した量のオイルが圧力条件に関係なく、しかも、ピ
ストン端面のシール幅に関係なくシリンダ内空間へ供給
できるので、エネルギー効率の高い、信頼性の高い圧縮
機が得られる。そして油溜め凹部を高圧室側に設けた場
合には圧縮開始後オイルがシリンダ内に供給されるので
体積効率が低下しないから更にエネルギー効率の高い圧
縮機が得られる。

【００１２】また、ピストンの肉厚がシャフトの偏芯量
の２倍より大きな寸法を有する圧縮機であっても軸受板
の内面に溝形状の油溜め凹部を形成することによりピス
トンの回転によって油溜め凹部の一端がピストンの内側
に連通し、このピストン内側のオイルが供給される状
態、ピストンの端面で油溜め凹部が塞がれ油溜め凹部に
溜まったオイルが油溜め凹部内に保持されたままの状
態、及び油溜め凹部の一端がピストン外側に連通し、油
溜め凹部からオイルがシリンダ内空間に流出する状態と
なり、従って圧縮機の運転によるシャフトに１回転当た
り、油溜め凹部の容積に比例した量のオイルが、圧力条
件に関係なく、しかもピストン端面のシール幅に関係な
くシリンダ内空間へ供給できるので、エネルギー効率の
高い、信頼性の高い圧縮機が得られる。そして、油溜め
凹部を高圧室側に設けた場合には圧縮開始後オイルがシ
リンダ内に供給されるので体積効率が低下しないから更
にエネルギー効率の高い圧縮機が得られる。

【００１３】

【実施例】以下本発明による圧縮機の第１の実施例につ
いて図面を参照しながら説明する。なお従来と同一構成
については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【００１４】図１は本発明の第１の実施例による圧縮機
の断面図である。図２は、同実施例の要部拡大断面図で
ある。図３は、同実施例の要部拡大断面図である。

【００１５】図１，図２，図３において、７ｂは軸受板
の内面に設けた油溜め凹部であり、シャフト６が１回転
する間にピストン１９の偏芯回転によりシリンダ８内高
圧室７ｃに連通する区間、ピストン１９の端面で閉塞さ
れる区間、及びピストン１９の内側と連通する区間とな
る位置に形成されている。

【００１６】以上のように構成された圧縮機について、
以下にその動作を説明する。電動要素２によってシャフ
ト６が回転することにより吸込管（図示せず）から吸い
込まれた冷媒ガスは圧縮要素３内に入り、ピストン１９
の回転により徐々に圧縮され、高圧になったのち、一端
高圧の密閉容器１内へ吐出され、さらに吐出管（図示せ
ず）よりサイクル（図示せず）へ吐出される。

【００１７】また、シャフト６に設けた給油ポンプ（図
示せず）によって搬送されるオイルはシャフト６系を潤
滑するが、一部のオイルは、密閉容器１内の高圧ガスと
シリンダ８内低圧ガスとの差圧によりシリンダ８内へ侵
入しピストン１９及びベーン１０の摺動部分を潤滑した
あと、冷媒ガスと共にバルブ（図示せず）より高圧の密
閉容器１内へ吐出される。

【００１８】そして本実施例では、運転中にシャフト６
の１回転によって、油溜め凹部７ｂがピストン１９の内
側に位置し、この状態でシャフト６系を潤滑しているオ
イルが油溜め凹部７ｂに供給される。次にピストン１９
の端面で油溜め凹部７ｂが閉塞されている状態では、油
溜め凹部７ｂ内にオイルは保持されている。さらに、油
溜め凹部７ｂがシリンダ８の高圧室へ連通した状態で
は、油溜め凹部７ｂに保持されていたオイルの圧力が高
圧室内の冷媒ガスの圧力より高いため、保持されていた
オイルはシリンダ８内の高圧室に供給された後ピストン
１９及びベーン１０の摺動部分を潤滑し、最終的には冷
媒ガスと同様に密閉容器１内へ吐出される。したがっ
て、圧縮機の運転によるシャフト６の１回転当たり油溜
め凹部７ｂの容積に比例した油量の潤滑油が圧力条件や
ピストン１９端面のシール幅・クリアランスに関係な
く、高圧室に供給され、安定した潤滑状態が可能とな
る。

【００１９】また、オイルが高圧室に供給される時には
既に吸入行程が終了しているので、体積効率が低下する
こともなく高いエネルギー効率の圧縮機が得られる。

【００２０】次に本発明による圧縮機の第２の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。なお、第１の実施
例と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明
は省略する。

【００２１】図４は本発明の第２の実施例による圧縮機
の要部拡大断面図である。図５は同実施例の要部拡大断
面図である。

【００２２】図４，図５において、５９はピストンでシ
ャフト５６の偏芯部に嵌入されておりシリンダ８の内壁
に沿って転動する。ピストン５９の肉厚はシャフト５６
の偏芯寸法の２倍より大きな寸法に構成されている。５
７ｂはシリンダ８の両端面を閉塞する一対の軸受板であ
り、シャフト５６の回転によって内面にシリンダ８内高
圧室と連通する区間、ピストンの端面で閉塞される区
間、及びピストン５９の内側と連通する区間の３区間と
なる溝形状の油溜め凹部を有している。

【００２３】以上のように構成された圧縮機について、
以下にその動作を説明する。電動要素によってシャフト
５６が回転することにより吸込管（図示せず）から吸い
込まれた冷媒ガスは圧縮要素３内にはいり、ピストン５
９の回転により徐々に圧縮され、高圧になったのち、い
ったん高圧の密閉容器内へ吐出され、さらに吐出管（図
示せず）よりサイクル（図示せず）へ吐出される。

【００２４】また、シャフト５６に設けた給湯ポンプ
（図示せず）によって搬送されるオイルはシャフト５６
系を潤滑するが、一部のオイルは、密閉容器内の高圧ガ
スとシリンダ８内低圧ガスとの差圧によりシリンダ８内
へ侵入しピストン５９及びベーン１０の摺動部分を潤滑
したあと、冷媒ガスと共にバルブ（図示せず）より高圧
の密閉容器内へ吐出される。

【００２５】そして本実施例では、運転中にシャフト５
６の１回転によって、油溜め凹部５７ｂの一端がピスト
ン５９の内側に位置し、この状態で、シャフト５６系を
潤滑しているオイルが油溜め凹部５７ｂに供給される。
次にピストン５９の端面で油溜め凹部５７ｂが閉塞され
ている状態では、油溜め凹部５７ｂ内にオイルは保持さ
れている。さらに油溜め凹部５７ｂの一端がシリンダ８
の高圧室へ連通した状態では、油溜め凹部５７ｂに保持
されていたオイルの圧力が高圧室内の冷媒ガスの圧力よ
り高いため、保持されていたオイルは油溜め凹部の一端
よりシリンダ８内の高圧室に供給された後ピストン５９
及びベーン１０の摺動部分を潤滑し、最終的には冷媒ガ
スと同様に密閉容器内へ吐出される。したがって、軸受
板内面に溝形状の油溜め凹部を形成することにより圧縮
機の運転によるシャフト５６の１回転あたり油溜め凹部
５７ｂの容積に比例した油量の潤滑油が圧力条件やピス
トン５９端面のシール幅・クリアランスに関係なく、高
圧室に供給され、安定した潤滑状態が可能となる。

【００２６】また、オイルが高圧室に供給される時には
既に吸入行程が終了しているので、体積効率が低下する
こともなく高いエネルギー効率の圧縮機が得られる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ピストン
の回転によって軸受板の少なくとも一方の内面でシリン
ダ内空間と連通する区間、前記ピストンの端面で閉塞さ
れる区間、及び前記ピストンの内側と連通する区間の３
区間となる位置に油溜め凹部を有する請求項１に対応す
る効果はピストン端面のシール幅を保ちながらオイルを
シリンダ内空間に定量供給できるので高エネルギー効率
でしかも摩耗に対して信頼性の高い圧縮機が得られる。

【００２８】また本発明は、ピストンの肉厚がシャフト
の偏芯部の偏芯寸法の２倍より大きな寸法を有するロー
リングピストン型ロータリー圧縮機であって、前記ピス
トンの回転によって軸受板の少なくとも一方の内面にシ
リンダ内空間と連通する区間、前記ピストンの端面で閉
塞される区間、及び前記ピストンの内側と連通する区間
の３区間となる溝形状の油溜め凹部を有することにより
請求項３に対応する効果はピストン端面のシール幅を十
分に広く形成してもオイルをシリンダ内空間に定量供給
できるので、高エネルギー効率で、しかも、一層、摩耗
に対して信頼性の高い圧縮機が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による圧縮機の第１の実施例の断面図

【図２】図１の要部拡大断面図

【図３】図１の要部拡大断面図

【図４】本発明による圧縮機の第２の実施例の要部拡大
断面図

【図５】本発明による圧縮機の第２の実施例の要部拡大
断面図

【図６】従来の圧縮機の断面図

【図７】図６の要部拡大断面図

【符号の説明】

１ 密閉容器 ２ 電動要素 ６ シャフト ７ａ，５７ａ 軸受板 ７ｂ，５７ｂ 油溜め凹部 ８ シリンダ １０ ベーン １９，５９ ピストン ５６ シャフト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 剛 大阪府東大阪市高井田本通３丁目22番地 松下冷機株式会社内 (72)発明者 佐藤 純 大阪府東大阪市高井田本通３丁目22番地 松下冷機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉容器内にオイルを貯留し、かつ、電
   動要素によって駆動されるシャフトと、前記シャフトに
   設けられた偏芯部に嵌合されたシリンダの内壁面に沿っ
   て転動するピストンと、前記ピストンの外周面に接して
   前記シリンダ内空間を高圧室と低圧室とに仕切るベーン
   と、前記シリンダの両端面を閉塞する１対の軸受板とを
   有するとともに、吐出ガスを前記密閉容器内に開放する
   高圧式のローリングピストン型ロータリー圧縮機であっ
   て、前記ピストンの回転によって前記軸受板の少なくと
   も一方の内面で前記シリンダ内空間と連通する区間、前
   記ピストンの端面で閉塞される区間、及び前記ピストン
   の内側と連通する区間の３区間となる位置に油溜め凹部
   を有することを特徴とするローリングピストン型ロータ
   リー圧縮機。
2. 【請求項２】 ピストンの回転によって軸受板の少なく
   とも一方の内面で前記シリンダ内空間の高圧室と連通す
   る区間、前記ピストンの端面で閉塞する区間、及び前記
   ピストンの内側と連通する区間の３区間となる位置に油
   溜め凹部を有することを特徴する請求項１記載のローリ
   ングピストン型ロータリー圧縮機。
3. 【請求項３】 密閉容器内にオイルを貯留し、かつ電動
   要素によって駆動されるシャフトと、前記シャフトに設
   けられた偏芯部に嵌合されてシリンダの内壁面に沿って
   転動するピストンと、前記ピストンの外周面に接して前
   記シリンダ内空間を高圧室と低圧室とに仕切るベーン
   と、前記シリンダの両端面を閉塞する１対の軸受板とを
   有するとともに、吐出ガスを前記密閉容器内に開放する
   高圧式で、前記ピストンの肉厚が前記シャフトの偏芯部
   の偏芯寸法の２倍より大きな寸法を有するローリングピ
   ストン型ロータリー圧縮機であって、前記ピストンの回
   転によって前記軸受板の少なくとも一方の内面に前記シ
   リンダ内空間と連通する区間、前記ピストンの端面で閉
   塞される区間、及び前記ピストンの内側と連通する区間
   の３区間となる溝形状の油溜め凹部を有することを特徴
   とするローリングピストン型ロータリー圧縮機。
4. 【請求項４】 ピストンの回転によって軸受板の少なく
   とも一方の内面でシリンダ内空間の高圧室と連通する区
   間、前記ピストンの端面で閉塞される区間、及び前記ピ
   ストンの内側と連通する区間の３区間となる溝形状の油
   溜め凹部を有することを特徴とする請求項３記載のロー
   リングピストン型ロータリー圧縮機。