JPS5898693A - ロ−タリ−コンプレツサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷凍装置の運転効率の向上を図るロータリーコ
ンプレッサに関する。

日本市場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ッ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
形コンプレッサはレシプロＩで 式が主流であった。これは小形則ち小気筒容積のコンプ
レッサであるためロータリー化を図った場合には圧縮要
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った。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ッサが採用されているの
が現況である。

しかし発明者の研究によるとロータリーコンプレッサの
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ＩＩＳ　Ｃ９
６０７による「家庭用冷蔵庫の消費電力試験」に従って
評価した効率が大巾に異ることが判明した。その−例を
記述するとコンプレッ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
タリ一式は約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
比べてロータリ一式は約６％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
はサーモスタットにより温度制御されているコンプレッ
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
レッ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
ションラインー蒸発器へと流入するものと、密閉容器−
凝縮器一減圧器一蒸発器へと流入する２流路より流入し
、蒸発器を加熱す“１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
ロータリ一式は密閉容器内が高温高圧の大容量容器であ
り、蒸発器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
ッ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、作動不増大などの信頼性の
低下をきたす等の欠点を有している。尚吐出管または吸
入管のいずれか一方に電磁弁を設けても２流路の一方が
成立するためほとんど効果のないことも確認している。

本発明は以上の点を鑑みてコンプレッサの停止時にコン
プレｙすより凝縮器およびサクションラインへ流出する
過熱ガスを閉塞し、家庭用冷蔵庫の如き小形冷凍装置に
用いた時にも高効率な運転を可能にするロータリーコン
プレッサを提供せんとするものである。

以下に第１図〜第６図を用いて本発明の一実施例につい
て説明する。１はいわゆるローリングピストン式ロータ
リコンプレッサで、密閉容器２内には電動要素３と圧縮
要素４を圧入固着している。

中空円筒状のシリンダ６の軸心には前記電動要素３に直
結し偏心部６ａを有するシャフト６がその軸心が一致す
る様に取りつけである。シャフト６の偏心部６ａには円
筒状のロー２７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６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６には細溝８を設け、細溝８内には
摺動自在に平板状のべ一７９を収納し、ベーン９はぺ〜
ン用バネ１０によってロー２７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っている。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１６を設けてお
り、シリンダ室１１よりの冷媒ガスはいったん密閉容器
２内に吐出される。一方シリンダ６の吸入路１６には冷
媒ガスを吸入中は開略し、逆方向流には閉路する低圧側
逆止弁１７を設けている。１８は圧縮要素４に流入する
ゴミなどの異物を除去するフィルタである。１９は密閉
容器２に固着され凝縮器、減圧器、蒸発器（図示せず）
へと接続される吐出管で、この吐出管１９には、密閉容
器２内に吐出された冷媒ガスがコンプレッサ停止中に密
閉容器２より凝縮器へ流出するのを停止する第２吐出弁
装置２０が設けられている。第２吐出弁装置２ｏは、弁
体２１、弁体２１を付勢するバネ２２、弁座２３及び弁
ストップ２４より成る。すなわち弁座２３は吐出管１ｅ
内において弁ストップ２４より所定間隔を隔てて配置固
定され、この所定間隔内に弁座２３に接離して流路の開
閉を行なう弁部２１ａと、弁ストップ２４に接離してス
トローク規制を行なうストップ部２１ｂとより略Ｔ字状
に形成した弁体２１を配置し、さらにバネ２２を弁座２
３、ストップ部２１ｂ間に配置して常時弁座２３を開成
する方向に付勢したものである。又、シャフト６の端面
にはシャフト６の軸方向に拡がるよう形成されたループ
バネ２５がねじにて装備されている。このループバネ２
６のシャフト６中心軸線より偏心した側面２５ａ　、２
６ｂには、一定の質量を有する重量体２６ａ、２６ｂを
備え、又ループバネ２５の吐出管１９の中心軸線上には
、先端が弁体２１のストップ部２１ｂの中心に接離する
ニードル２８が固定されている。そしてシャフト６の非
回転時はループバネ２６の付勢力がバネ２２の付勢力に
打ち勝ってニードル２８−てストップ部２１ｂを押圧し
、もって弁部２１ａが弁座２３に当接するよう各々が設
定かつ配置されている。尚３ｏはコンプレッサの適切な
オイル潤滑を行うための給油ポンプであり、本発明の主
旨には直接関係がないので詳細は省略する。

次に作用について述べる。先づコンプレッサが運転中は
圧縮要素４の圧縮作用によシシリンダ６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。又、シャフト１６の回転により、ループバネ２５
が回転する為ループバネ２６に固定された重量体２ｅａ
　、　２ｅｂに遠心力が作用し、ループバネ２６のバネ
力に打勝ち、重量体２６ａ、２６ｂは密閉容器２側で且
つ反吐出管１９側に移動する。従ってニードル２８は、
弁体２１のストップ部２１ｂから離れ、その結果バネ２
２の付勢力により弁体２１の弁部２１ａが弁座２３より
離れストップ部２１ｂが弁ストップ２６まで移動する。

弁体２１が弁座２３より離れることにより、密閉容器２
内に吐出された冷媒ガスは、冷凍装置へと流出し、連続
的に冷凍作用を行なう。

次に停止中について述べる。圧縮要素４の停止により、
重量体２６ａ、２６ｂに作用していた遠心力がなくなり
、ループバネ２６のばね力がバネ２２のばね力に勝り、
ニードル２８が弁体２１、ストップ部２１ｂを押圧して
弁部２１ａを弁座２３に押付ける為、吐出管１９は閉路
し凝縮器、減圧器を介して蒸発器への過熱冷媒ガスの流
入を防止し、蒸発器の温度上昇を防止する。

第６図は、同一冷蔵庫のコンプレッサを従来品と本発明
品を交換して測定した実験結果であり、同一庫内温度に
設定された各圧縮機の運転状況と蒸発器温度（庫内温度
とは異なる）の関係を示している。

即ち、同一庫内温度に冷却するためのコンプレッサ運転
時間は、従来品よりも本発明品が短かく、このことは前
回停止中の蒸発器への流入ガスによる加熱量が少ないこ
とに起因する。そして停止中においては、蒸発器の高、
低圧側からの冷媒流入が減少し、従来品の温度上昇率に
比べて本発明品の場合の温度上昇率は低く庫内温度の加
熱が低減できるため停止時間が延長される。

本発明は上記したように、吸入路に低圧側逆止弁を設け
、吐出管内にコンプレッサ運転中には開略し、コンプレ
ッサ停止中には閉路する吐出弁装置を備えたものであり
、吐出弁の動作を、コンプレッサ内のシャフトの回転に
応動するようにした為従来のように電磁弁が不要であり
、省電力であるとともに、蒸発器への過熱ガスの流入を
防止し運転率の低減、消費電力の低減が計れる。

更に、吐出弁装置は吐出管内に弁体、弁体を付勢するバ
ネ、及び弁体により通路を開閉する弁座を設け、且つシ
ャフトにシャフト中心軸線上から偏心した位置に重量体
を有するループバネを固定し、ループバネの吐出管中心
軸線上にニードルを設け、前記弁体をニードルにより動
作させることにより、コンプレッサが運転中には冷媒ガ
スを正常に冷媒装置に供給でき、コンプレッサ停止中に
は低圧側逆上弁が閉路し、ループバネのばね力により弁
体が弁座に押付けられることにより吐出弁装置は閉路し
、密閉容器内の過熱ガスは高圧側と低圧側の両者とも閉
路されるので冷凍装置の蒸発器への流入を防止できるの
で過熱ガスによる蒸発器の温度上昇は少なく、また蒸発
器の平均温度も低く運転率も小さく冷凍効果は非常に大
きくなる。

また電気冷蔵庫のＪＩＳＣ９ｅｏ了による家庭用冷蔵庫
の消費電力試験では約２０チの消費電力量の低減が図れ
、更に電磁弁等で行うものに比べて非常に安価であると
共に、電磁弁の様に電力を消費しないので電磁弁方式に
比べて約１０％の省電力化が図れると共に信頼性の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるロータＩＪ−コンプ
レッサの断面図、第２図は第１図のＡ　−Ａ７線におけ
る断面図、第３図は、ループバネの概略斜視図、第４図
はコンプレッサ運転中の吐出弁装置の詳細断面図、第６
図はコンプレッサ停止中の吐出弁装置詳細断面図、第６
図は冷凍装置の蒸発器温度と時間の関係を示す図である
。 ４・・・・・・圧縮要素％１７・・・・・・低圧側逆止
弁１１９　、、、、、、吐出管、２０　、、、、、、第
２吐出弁装置（吐出弁装置）、２１　、、、、、、弁体
、２２　、、、、、、バネ、２３　、、、、、、弁座、
２５　、、、、、、ループバネ、２６ａ　　２６ｂ、、
、、、、重量体、２８　、、、、、、　、ニードル。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１２
１！１ θ 第　３　ｒＭ 第４図 第５ｒＭ ？０１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮要素の吸入路に低圧側逆止弁を設け、コンプ
   レッサの吐出管に、コンプレッサの運転中に一基開路し
   、コンプレッサ停止中には閉路する吐出弁装置を備えた
   ロータリーコンプレッサ。
2. （２）前記吐出弁装置は前記吐出管内に弁体、弁体を付
   勢するバネ、及び弁体により通路を開閉する弁座を設け
   、シャフトにシャフト中心軸線上から偏心した位置に重
   量体を有するループバネを固定し、ループバネの吐出管
   中心軸線上に前記弁体を動作させるニードルを設けた特
   許請求の範囲第１項記載のロータリーコンプレッサ。