JPS6032531Y2 - 冷凍サイクル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は冷凍サイクルの改良に関するものである。

従来の冷凍サイクルを第１図により説明すると、ａがロ
ータリ圧縮機、ｂが凝縮器、Ｃが第１のキャピラリ、ｄ
が気液分離器、ｅが第２のキャピラリ、ｆが蒸発器、ｇ
１〜ｇ６が上記機器ａ ”−ｆを連通ずる冷媒循環通路
、ｈが上記気液分離器ｄ内と後述するロータリ圧縮機ａ
のインジェクション六ｇとを連通ずる冷媒通路である。

次に前記ロータリ圧縮機ａを第２図により説明すると、
ｉがハウジング、ｊがシリンダ、ｋが同シリンダｊの中
心０１を中心として回転するクランクシャフト、１が同
クランクシャフトｋに嵌合したロータ、ｍが上記シリン
ダｊにその半径方向への前後進を可能に装着したブレー
ド、ｎが同ブレードｍを上記ロータ１に常に接触せるた
めにブレードｍ背後の上記シリンダｊ内に設けたバネ、
ｐが上記シリンダｊに設けた吸入孔で、前記冷媒循環通
路＆に接続している。

またｑが上記シリンダｊの側壁に設けたインジェクショ
ン孔で、前記冷媒通路りに接続している。

また同インジェクション孔ｑは、ロータ１とシリンダｊ
との接触点ｔが吸入孔ｐを通り過ぎてシリンダｊ内のｊ
２側が圧縮行程に入ると開口し、開基側のガス圧力が気
液分離器ｄ内のガス圧力に等しくなると閉じる位置に設
けられている。

またＳが上記シリンダｊに設けた吐出孔、ｒが同吐出孔
Ｓの出口側に設けた吐出弁で、ロータリ圧縮機ａから吐
出された冷媒ガスは凝縮器すに送られて液化され、第１
のキャピラリＣを経て気液分離器ｄに送られてガスと液
とに分離され、同気液分離器ｄにより分離された液は第
２のキャピラリｅを経て蒸発器ｆに送られてガス化され
る。

一方、ロータリ圧縮機ａでは、クランクシャフトｋが矢
印方向に回転し、ロータ１がシリンダｊ内で偏心回転運
動を行っており、ロータ１とシリンダｊとの接触点ｔが
吸入孔ｐを通り過ぎると、シリンダｊ内の五個では三日
月形の空隙が増大してゆくし、ｊ２側では三日月形の空
隙が縮少してゆく。

そのため前記蒸発器ｆ内のガスは冷媒循環通路風吸入孔
ｐを経てｊ１側に吸引されるし、すでに吸引されたガス
はｊ２側で圧縮され始める。

またこの時期にインジェクションポートｑが開口するの
で、前記気液分離器ｄにより分離されたガスは冷媒通路
ｈインジェクション孔ｑを経てｊ２側に供給される。

また同襲側のガス圧力が気液分離器ｄ内のガス圧力に等
しくなるとインジェクション孔ｑは閉じられるし、圧縮
された吐出孔Ｓから吐出弁ｒを押し上げることにより吐
出されて、前記凝縮器すに送られるようになっている。

前記ロータリ圧縮機では、シリンダｊの側壁に設けたイ
ンジェクション孔ｑをロータ１により開閉しているので
、（Ｉ）インジェクション孔ｑの穿設位置に制約を受け
る。

（ｎ）インジェクション孔ｑの通路面積を大きくできな
くて、通路抵抗を増大させる。

（ＩＩＩ）運転条件が変化した場合にシリンダｊ内のガ
スを気液分離器ｄに逆流させて、ガスインジェクション
の効率を低下させるという問題があった。

本案は前記の問題点に対処するもので、ロータリ圧縮機
がシリンダと同シリンダ内をその内周面に接触しながら
偏心回転運動を行うロータと上記シリンダ壁面から半径
方向内方へ背後のバネにより前進させられて内端部が上
記ロータの外周面に常時接触するブレードと上記ロータ
の接触点が同ブレードを通過した直後の位置に対応する
シリンダ壁部分に設けた吸入孔と上記ロータの接触点が
同ブレードに近づく位置に対応するシリンダ壁部分に設
けた吐出孔とを有し、同ロータリ圧縮機の吐出孔から吐
出した冷媒を凝縮器と膨張手段と気液分離器と蒸発器と
を経て上記ロータリ圧縮機の吸入孔へ導いて循環させる
冷凍サイクルにおいて、前記ロータリ圧縮機のシリンダ
壁内から半径方向内方へ背後のバネにより前進させられ
て内端部が前記ロータの外周面に常時接触するピストン
を前記ロータの接触点が前記吸入孔を通過した後の位置
に対応するシリンダ壁部分に設け、同ピストンが前記ロ
ータの偏心回転運動に追従して後退したときに同ピスト
ンにより閉じられる冷媒通路を前記シリンダ壁内に設け
、同冷媒通路の内端部を前記ロータの接触点が上記ピス
トンを通過した後の位置に対応するシリンダの内面に開
口するとともに同冷媒通路の外端部を前記気液分離器か
ら延びた冷媒通路に連通したことを特徴とする冷凍サイ
クルに係わり、その目的とする処は、気液分離器からシ
リンダ内へ延びた冷媒通路（インジェクション孔）の穿
設位置に制約を受けない。

同インジェクション孔の通路面積を大きくできて、通路
抵抗を減少できる。

さらに運転条件が変化してもシリンダ内のガスを気液分
離器に逆流させることがなくて、ガスインジェクション
の効率を常に最適の状態に保持できる改良された冷凍サ
イクルを供する点にある。

本案は前記のようにロータリ圧縮機がシリンダと同シリ
ンダ内をその内周面に接触しながら偏心回転運動を行な
うロータと上記シリンダ壁内から半径方向内方へ背後の
バネにより前進させられて内端部が上記ロータの外周面
に常時接触するブレードと上記ロータの接触点が同ブレ
ードを通過した直後の位置に対応するシリンダ壁部分に
設けた吸入孔と上記ロータの接触点が同ブレードに近づ
く位置に対応するシリンダ壁部分に設けた吐出孔とを有
し、同ロータリ圧縮機の吐出孔から吐出した冷媒を凝縮
器と膨張手段と気液分離器と蒸発器とを経て上記ローク
リ圧縮機の吸入孔へ導いて循環させる冷凍サイクルにお
いて、前記ロータリ圧縮機のシリンダ壁内から半径方向
内方へ背後のバネにより前進させられて内端部が前記ロ
ータの外周面に常時接触するピストンを前記ロータの接
触点が前記吸入孔を通過した後の位置に対応するシリン
ダ壁部分に設け、同ピストンが前記ロータの偏心回転運
動に追従して後退したときに同ピストンにより閉じられ
る冷媒通路を前記シリンダ壁内に設け、同冷媒通路の内
端部を前記ロータの接触点が上記ピストンを通過した後
の位置に対応するシリンダの内面に開口するとともに同
冷媒通路の外端部を前記気液分離器から延びた冷媒通路
に連通して、ロータの接触点が吸入孔を通過したときに
、ピストンを半径方向外方へ後退させて、シリンダ壁内
の冷媒通路を開き、シリンダ内の圧力が冷媒通路の圧力
に近づいたときに、ピストンを半径方向内方へ前進させ
て、冷媒通路を閉じるようにしており、インジェクショ
ン孔（冷媒通路のシリンダ内に対する開口部）をロータ
の偏心回転運動の軌跡に関係なく決めることができる。

従って（Ｉ）インジェクション孔の穿設位置に制約を受
けない。

（ＩＩ）インジェクション孔の通路面積を大きくできて
、通路抵抗を減少できる。

（ｍ）運転条件が変化してもシリンダ内のガスを気液分
離器に逆流させることがなくて、ガスインジェクション
の効率を常に最適に保持できるものである。

次に本案の冷凍サイクルを第３． ４． ５図に示す一
実施例により説明すると、第３図の１がロータリ圧縮機
、２が凝縮器、３が第１のキャピラリ、４が気液分離器
、５が第２のキャピラリ、６が蒸発器、７ａ〜７ｆが上
記各機器１〜６を連通ずる冷媒循環通路、８が上記気液
分離器４内と後述するロータリ圧縮機１の冷媒通路１６
とを連通ずる冷媒通路である。

次に前記ロータリ圧縮機１を第４図により説明すると、
９がハウジング、１０がシリンダ、１１が同シリンダ１
０の中心ｏ１を中心として回転するクランクシャフト、
１２が同クランクシャフト１１に嵌合したロータ、１３
が上記シリンダ１０にその半径方向への前後進を可能に
装着したブレード、１４が同ブレード１３を上記ロータ
１２に常に接触させるためにブレード１３背後の上記シ
リンダ１０に設けたバネ、１５が上記シリンダ１０に設
けた吸入孔で、前記冷媒循環通路７ｆに接続している。

また１６が前記冷媒通路８に連通ずるように前記シリン
ダ１０に設けた冷媒通路、１８が同冷媒通路１６と前記
シリンダ１０内とを連通ずるように前記シリンダ１０に
設けた冷媒通路、１９が同冷媒通路１６．１８の間を前
記シリンダ１０の半径方向に前後進できるように前記シ
リンダ１０に設けたピストン、１７が同ピストン１９の
外周面に設けた環状溝状の冷媒通路、２０が上記ピスト
ン１９の先端部を前記ロータ１２に常に接触さるために
同ピストン１９と止めねじ２１との間に介装したバネ、
２２が前記シリンダ１０に設けた吐出孔、２３が同吐出
孔２２の出口側に設けた吐出弁である。

次に前記冷凍サイクルの作用を説明する。

ロータリ圧縮機１から吐出された冷媒ガスは凝縮器２に
送られて液化され、第１のキャピラリ３を経て気液分離
器４に送られてガスと液とに分離され、同気液分離器４
により分離された液は第２のキャピラリ５を経て蒸発器
６に送られてガス化される。

一方、ロータリ圧縮機１では、クランクシャフト１１が
シリンダ１０内で偏心回転運動を行っており、ロータ１
２とシリンダ１０との接触点ｔが吸入孔１５を通り過ぎ
ると、シリンダ１０内の１０ａ側では三日月形の空隙が
増大してゆくし、１０ｂ側では三日月形の空隙が縮小し
てゆく。

そのため前記蒸発器６内のガスは冷媒循環通路７ｆ吸入
孔１５を経て１０ａ側に吸引されるし、すでに吸引され
たガスは１０ｂ側で圧縮され始める。

が、このとき、ピストン１９がロータ１２により半径方
向外方に押され後退して、冷媒通路１６゜１８を冷媒通
路１７により連通ずるので、気液分離器４内のガスが冷
媒通路８． １６． １７． １８を経てシリンダ１０
内に供給されて、同様に圧縮され始める。

また上記接触点ｔがさらに進み、１０ｂ側のガス圧力が
さらに上昇して、気液分離器４及び冷媒通路８，１６内
のガス圧力に近づけば、ピストン１９がバネ２０により
半径方向内方に押され前進して、冷媒通路１６．１８間
を閉塞するし、圧縮されたガスは吐出孔２２から吐出弁
２３を押上げることにより吐出されて、凝縮器２に送ら
れる。

従って前記所期の効果を達成できるが、第４゜５図の実
施例では、ピストン１９をブレード１３からクランクシ
ャフト１１及びロータ１２の偏心回転運動方向に１３０
°隔った位置に配設して、同ピストン１９にクランクシ
ャフト１１及びロータ１２を押圧するバランスピストン
の機能を与えており、次の作用効果も達成できる。

即ち、クランクシャフト１１駆動用電動機（図示せず）
に作用するトルクは、ロータ１２とシリンダ１０との接
触点ｔがブレード１３付近に達して、シリンダ１０内全
体のガス圧力が吸込圧力に等しくなったときには、最低
値を示し、上記接触点ｔがブレード１３から偏心回転運
動方向に２００°位置付近に達して、シリンダ１０内１
０ｂ側のガス圧力が所定圧力になったときに、最高値を
示すというように変動するが、第３，４図のロークリ圧
縮機１では、上記接触点ｔがクランクシャフト１１及び
口−タ１２の回転中心０□とピストン１９の軸線とを結
ぶ線を越えたときから１８００回転する間は、クランク
シャフト１１及びロータ１２に、スプリング２０の力と
偏心か□−〜との積に相当する軸トルクを発生させ、そ
れ以外のピストン１９が後退するときには、スプリング
２０を蓄勢する。

そのためクランクシャフト１１駆動用電動機に作用する
トルク変動を小さくできて、振動騒音を低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷凍サイクルを示す系統図、第２図は同
冷凍サイクルに使用しているロータリ圧縮機を示す縦断
側面図、第３図は本案に係る冷凍サイクルを示す系統図
、第４図は同冷凍サイクルに使用しているロータリ圧縮
機を示す縦断側面図、第５図は同ロータリ圧縮機に使用
しているピストンを示す斜視図である。 １・・・ロータリ圧縮機、２・・・凝縮器、３・・・膨
張手段、４・・・気液分離器、６・・・蒸発器、８．
１６． １７．１８・・・冷媒通路、１０・・・シリン
ダ、１２・・・ロータ、１５・・・吸入孔、１９・・ゼ
ストン、ｔ・・・ロータ１２とシリンダ１０との接触点
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ロータリ圧縮機がシリンダと同シリンダ内をその内周面
   に接触しながら偏心回転運動を行うロータと上記シリン
   ダ壁内から半径方向内方へ背後のバネにより前進させら
   れて内端部が上記ロータの外周面に常時接触するブレー
   ドと上記ロータの接触点が同ブレードを通過した直後の
   位置に対応するシリンダ壁部分に設けた吸入孔と上記ロ
   ータの接触点が同ブレードに近づく位置に対応するシリ
   ンダ壁部分に設けた吐出孔とを有し、同ロータリ圧縮機
   の吐出孔から吐出した冷媒を凝縮器と膨張手段と気液分
   離器と蒸発器とを経て上記ロータリ圧縮機の吸入孔へ導
   いて循環させる冷凍サイクにおいて、前記ロータリ圧縮
   機のシリンダ壁内から半径方向内方へ背後のバネにより
   前進させられて内端部が前記ロータの外周面に常時接触
   するピストンを前記ロータの接触点が前記吸入孔を通過
   した後の位置に対応するシリンダ壁部分に設け、同ピス
   トンが前記ロータの偏心回転運動に追従して後退したと
   きに同ピストンにより閉じられる冷媒通路を前記シリン
   ダ壁内に設け、同冷媒通路の内端部を前記ロータの接触
   点が上記ピストンを通過した後の位置に対応するシリン
   ダの内面に開口するとともに同冷媒通路の外端部を前記
   気液分離器から延びた冷媒通路に連通したことを特徴と
   する冷凍サイクル。