JPS621118B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は密閉容器内に収納した回転型圧縮機に
関し、特に小型、小動力で高圧縮比を要する低温
用冷凍機などに適した回転型圧縮機に関するもの
である。シリンダ、ローラ、ブレード、吐出ポー
ト、吸込ポートからなる圧縮要素を１組み有する
回転型圧縮機は、駆動電動機の円筒形と合いまつ
て、圧縮部を円形に設計できるので、往復動型圧
縮機のように駆動回転軸に対し直角方向の寸法が
大きく伸びずに軽量小型であり、圧縮部の回転部
分の往復質量が少ないので平衡が取りやすく、か
つ圧縮作用が連続的であるので吐出ガスの脈動が
少ないことから振動が少ない。また回転型圧縮機
は往復動型圧縮機とちがつて密閉容器内で冷媒ガ
スを過熱することなくシリンダに吸い込むことが
できるので指示効率が優れ低動力であることなど
の多くの利点がある。このため小型の空調用の冷
凍機として比較的圧縮比の小さい圧縮機によく使
用されている。しかし、従来の回転型圧縮機を特
に冷蔵庫などの低温用として高圧縮比で使用する
場合には、圧縮要素の内外圧力差の増大により嵌
合部分からの圧縮ガス洩れが多くなり、容積効率
が低下し、その分だけ形状を大きくしなければな
らない。この欠点を補うために圧縮機の回転数を
定格以上に増やすことができる回転数制御の圧縮
機が知られているが、この場合ブレード、吐出ポ
ート、吸込ポートなどの圧縮要素がシリンダ内の
片側に設けられているために回転数の増加ととも
に振動が目立つて大きくなる。また、ブレード押
えばねはベーンのリフト相当量が毎回たわみつづ
けるので、ブレード押えばねの強度上の信頼性が
低下してしまうという欠点が生じてしまう。ま
た、従来の１組の圧縮要素の回転型圧縮機では圧
縮比が高くなると指示効率が低下し、このため駆
動動力を増強しなければならない。さらに回転型
圧縮機の密閉容器は吐出ガスで満たされた高圧容
器になつているので、吐出ガスの温度上昇と共に
駆動電動機の巻線温度も上昇し、耐熱限界を越え
てしまうという欠点を有している。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除
去し、低温用冷凍機などに適した回転型圧縮機を
提供するにある。

上記目的を達成するために本発明は、圧縮機の
シリンダ内に、シリンダ中心を通る直線上に２つ
のブレードを相対向しローラに当接して設けると
ともに、ブレード、吐出ポート、吸込ポートから
なる圧縮要素を２組設けて高速回転時における振
動を小さくし、そして、低圧側と高圧側の各々圧
縮比を一段で圧縮するよりも低下せしめ、かつ高
圧側の冷媒の吸込ガス温度を低下させることによ
り、断熱圧縮仕事を低減し、さらに吐出ガス温度
の上昇を抑えてコイル温度上昇を防止するように
したものである。

以下、本発明を第１図に示す一実施例によつて
説明する。第１図において、低圧側（１段目）の
吸込・吐出装置は１０〜１２からなる部分で、ま
た高圧側（２段目）の吸込・吐出装置は１３〜１
５からなる部分である。すなわち低圧側吸込・吐
出装置は低圧側吸込ポート１０、低圧側ブレード
１１および低圧側吐出ポート１２からなり、また
高圧側吸込・吐出装置は高圧側吸込ポート１５、
高圧側ブレード１４および高圧側吐出ポート１３
から成り、かつシリンダ３と偏心部を有する駆動
軸５により回転するローラ４とがなすシリンダ空
間の２つのブレード１１，１４によつて低圧側シ
リンダ空間７と高圧側シリンダ空間８の２つに区
画している。

ここで、特に前記低圧側ブレード１１と高圧側
ブレード１４はシリンダ中心を通る直線上でロー
ラ４を挟むように配置し、かつ相対向させて設け
たものであり、更に低圧側ブレード１１および高
圧側ブレードの背部にＵ字形をしたロツド状のブ
レード押えばね６を高圧チヤンバ空間２の開いた
空間を通して係止したものである。

また９は低圧側吸込ポート１０に接続された冷
凍サイクル（図示せず）と継ぐ低圧配管、１７は
低圧側吐出ポート１２に接続された低圧吐出配
管、１６は高圧側吸込ポート１５に接続された高
圧配管であつて、高圧配管１６と低圧吐出配管１
７との間には低圧側から吐出したガスを冷却する
冷却器１８が設けられている。

なお１は密閉ケース、２は高圧側吐出ポート１
３から出たガスを溜める高圧チヤンバ空間、６は
ブレード押えばねである。

次にこのように構成した圧縮機の動作を説明す
る。密閉ケース１外の冷凍サイクル（図示せず）
から低圧配管９に戻つた低温低圧の冷媒ガスはシ
リンダ３の低圧側吸込ポート１０から低圧側シリ
ンダ空間７に吸い込まれ、ローラ４のシリンダ３
の内壁と接触した偏芯回動運動と低圧側ブレード
１１のリフト（シリンダ３の外方向への移動）運
動を伴いながらブレード１１の締め切りにより、
所定の高圧縮レベルより低い中間圧力まで圧縮さ
れて、低圧側吐出ポート１２より低圧吐出配管１
７をへて吐出される。吐出されたガスは一旦、密
閉ケース１外の配管に導き、ある程度温度上昇し
た冷媒ガスを冷却器１８で冷却して、再び密閉ケ
ース１内の高圧側配管１６に戻して、低温中圧と
なつた冷媒ガスを高圧側吸込ポート１５から高圧
側シリンダ空間８に、前記低圧側シリンダ空間７
での圧縮作用に同期して、前記高圧側ブレード１
４の下降（シリンダ３の内方向への移動）運動と
締め切り作用を伴つて吸い込ませ、再びローラ４
の回転運動と高圧側ブレード１４の締め切りによ
り所定の高圧力まで圧縮することにより、圧縮仕
事を果たすという２段に圧縮作用を行う。

以上に述べたように、本発明によれば次のよう
な効果がある。

(1) 従来の１段の回転型圧縮機では、回転が高速
になるに従つて前記のブレート、吐出ポート、
吸込ポートからなる圧縮要素が片側に偏在して
いるため振動が大きくなつてしまうところ、本
発明の２組の圧縮機はそれらの圧縮要素を180
度対象にバランス良く配置しているので、高速
回転でも振動の発生を少なくすることができ
る。

(2) 従来の圧縮機ではブレード押えばねはロツド
状ばねの片側の端部をシリンダに係止したり、
ブレードの背部にコイルスプリングを設けたり
した構造をとつているが、これらのブレード押
えばねには毎回ブレードの直線方向の往復動の
ストローク分だけひずみ、荷重が加わることに
なり、高速回転になるに従つて信頼性が低下す
るのに対して、本発明のブレード押えばねは、
ローラを挟んだ構造をとる２つのブレードに係
止して、ブレードの動きに乗つて同じ方向に移
動するとともに、２つのブレードの間隙はほぼ
ローラ径に近い長さを保持するので、高速回転
になつても係止時の初期荷重が保持されるの
で、この部品の信頼性を高めることができる。

(3) 従来の１段の回転型圧縮機では、特に冷凍冷
蔵庫などの低温用の冷凍サイクルに適用するに
は吐出ガス温度が高温になりすぎ、この高温高
圧ガスが密閉ケース内に吐出されるのでモータ
のコイル巻線温度は高温吐出ガスの影響を直接
受け、耐熱限界を越えてしまう。しかし本発明
の圧縮機によれば、中間圧力での冷却により高
圧側の吸込温度を低くでき、したがつて高圧側
の吐出ガス温度を低くおさえることができるの
で、コイル巻線温度を耐熱限界内に抑えること
ができる。

(4) 従来の回転型圧縮機では、第２図に示すモリ
エル線図上で、イ−ロ−ハ−ホ−ヘ−ト−イの
冷凍サイクルを形成し、このうちイ−ロ−ハに
沿つた断熱圧縮仕事を行う。このイ−ロ−ハの
なす線は飽和ガス線２０に近いほど、その勾配
が立つ傾向にある。したがつて、その分だけエ
ンタルピーの減少があり、断熱圧縮仕事の減少
が計れる。

本発明は２段圧縮を行うことによりイ−ロ，
ニ−ホの断熱圧縮仕事を行うことにより、上記
特徴を生かすことができて、圧縮機効率が向上
する。

(5) ２段に圧縮することにより圧縮比が低下する
から、従来よりも圧縮ガス洩れ量が減少し、低
温用に使用しても容積効率を下げることなく、
圧縮効率を保持もしくは向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の２段圧縮機構を示す断面図、
第２図は従来の断熱圧縮と本発明の断熱圧縮を示
すモリエル線図である。 １０……低圧側吸込ポート、１１……低圧側ブ
レード、１２……低圧側吐出ポート、１３……高
圧側吐出ポート、１４……高圧側ブレード、１５
……高圧側吸込ポート、１８……冷却器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 密閉容器内に収納した回転型圧縮機におい
   て、該回転型圧縮機の１つのシリンダ内にブレー
   ド、吐出ポート、吸込ポートからなる２組の圧縮
   要素が配置され、２つのブレードはシリンダ中心
   を通る直線上に対向してローラに当接して配置さ
   れ、かつ２つのブレードのそれぞれが１つのロツ
   ド状のブレード押えばねの両端でそれぞれで係止
   されていることを特徴とする回転型圧縮機。