(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ室及びこれに連通するブッシュ収納室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを備え、
前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、
前記ベーンは前記ブッシュ収納室内に延在させ、
前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に吸込室側揺動ブッシュと圧縮室側揺動ブッシュに分割して配置させ、
前記圧縮室側揺動ブッシュは、圧縮室の圧力が所定圧力以上になると反シリンダ室方向に移動すると共に、圧縮室の圧力が所定圧力以下になるとシリンダ室方向に移動するように配置し、前記圧縮室と前記シリンダの外部の吐出側空間とを連通する連通路を前記圧縮室側揺動ブッシュの移動によって開閉するように設けた
ことを特徴とする揺動ピストン形圧縮機。
【請求項２】
シリンダ室、これに連通するブッシュ収納室及びこれに連通するポンプ室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを備え、
前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、
前記ベーンは前記ブッシュ収納室に延在させ、
前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に吸込室側揺動ブッシュと圧縮室側揺動ブッシュに分割して配置させ、
前記圧縮室側揺動ブッシュは、前記圧縮室に面する部分と前記ポンプ室に面する部分とを有し、前記圧縮室に面する部分に加わる荷重と前記ポンプ室に面する部分に加わる荷重との合力が所定以上になると反シリンダ室方向に移動すると共にその合力が所定以下になるとシリンダ室方向に移動するように配置し、前記圧縮室と前記シリンダの外部の吐出側空間とを連通する連通路を前記圧縮室側揺動ブッシュの移動によって開閉するように設けた
ことを特徴とする揺動ピストン形圧縮機。
【請求項３】
シリンダ室、これに連通するブッシュ収納室及びこれに連通するポンプ室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを有する圧縮機構部を備え、
前記ポンプ室は吐出高圧側及び前記圧縮機構部の摺動部に連通し、
前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、
前記ベーンは、前記ブッシュ収納室から前記ポンプ室に延在させ、そのベーンの運動により前記ポンプ室にポンプ機能を持たせ、
前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に吸込室側揺動ブッシュと圧縮室側揺動ブッシュに分割して配置させ、
前記圧縮室側揺動ブッシュは、前記圧縮室に面する部分と前記ポンプ室に面する部分とを有し、前記圧縮室に面する部分に加わる荷重と前記ポンプ室に面する部分に加わる荷重との合力が所定以上になると反シリンダ室方向に移動すると共にその合力が所定以下になるとシリンダ室方向に移動するように配置し、前記圧縮室と前記シリンダの外部の吐出側空間とを連通する連通路を前記圧縮室側揺動ブッシュの移動によって開閉するように設けた
ことを特徴とする揺動ピストン形圧縮機。
【請求項４】
シリンダ室、これに連通するブッシュ収納室及びこれに連通するポンプ室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを備え、
前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、
前記ベーンは前記ブッシュ収納室に延在させ、
前記ブッシュ収納室を形成するブッシュ収納孔は、その圧縮室側を前記シリンダ室に近い方からシリンダ室側円弧部、中間直線部、反シリンダ室側円弧部で構成し、
前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に吸込室側揺動ブッシュと圧縮室側揺動ブッシュに分割して配置させ、
前記圧縮室側揺動ブッシュは、前記圧縮室に面する部分と前記ポンプ室に面する部分とを有し、前記圧縮室に面する部分に加わる荷重と前記ポンプ室に面する部分に加わる荷重との合力が所定以上になると反シリンダ室方向に移動すると共にその合力が所定以下になるとシリンダ室方向に移動するように配置し、前記圧縮室と前記シリンダの外部の吐出側空間とを連通する連通路を前記圧縮室側揺動ブッシュの移動によって開閉するように設けた
ことを特徴とする揺動ピストン形圧縮機。
【請求項５】
シリンダ室、これに連通するブッシュ収納室及びこれに連通するポンプ室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを備え、
前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、
前記ベーンは前記ブッシュ収納室に延在させ、
前記ブッシュ収納室を形成するブッシュ収納孔は、吸込室側と圧縮室側とを非対称に形成し、この吸込側を半円弧部で構成し、圧縮室側を前記シリンダ室に近い方からシリンダ室側円弧部、中間直線部、反シリンダ室側円弧部で構成し、
前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に吸込室側揺動ブッシュと圧縮室側揺動ブッシュに分割して配置させ、
前記吸込室側揺動ブッシュは前記ブッシュ収納孔の吸込室側の半円弧部と略同じ半円弧部の外形を有し、
前記圧縮室側揺動ブッシュは、前記圧縮室に面する部分と前記ポンプ室に面する部分とを有し、前記圧縮室に面する部分に加わる荷重と前記ポンプ室に面する部分に加わる荷重との合力が所定以上になると反シリンダ室方向に移動すると共にその合力が所定以下になるとシリンダ室方向に移動するように配置し、前記圧縮室と前記シリンダの外部の吐出側空間とを連通する連通路を前記圧縮室側揺動ブッシュの移動によって開閉するように設けた
ことを特徴とする揺動ピストン形圧縮機。
【請求項６】
シリンダ室、これに連通するブッシュ収納室及びこれに連通するポンプ室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを備え、
前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、
前記ベーンは前記ブッシュ収納室に延在させ、
前記ブッシュ収納室を形成するブッシュ収納孔の圧縮室側は、前記シリンダ室に近い方からシリンダ室側円弧部、中間直線部、反シリンダ室側円弧部で構成し、前記中間直線部を前記ベーンの圧縮室側への最大揺動角の状態の前記ベーンと略平行となるように外側に拡大するように設け、
前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に吸込室側揺動ブッシュと圧縮室側揺動ブッシュに分割して配置させ、
前記圧縮室側揺動ブッシュは、前記圧縮室に面する部分と前記ポンプ室に面する部分とを有し、前記圧縮室に面する部分に加わる荷重と前記ポンプ室に面する部分に加わる荷重との合力が所定以上になると反シリンダ室方向に移動すると共にその合力が所定以下になるとシリンダ室方向に移動するように配置し、前記圧縮室と前記シリンダの外部の吐出側空間とを連通する連通路を前記圧縮室側揺動ブッシュの移動によって開閉するように設けた
ことを特徴とする揺動ピストン形圧縮機。
【請求項７】
シリンダ室及びこれに連通するブッシュ収納室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを備え、
前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、
前記ベーンは前記ブッシュ収納室内に延在させ、
前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に吸込室側揺動ブッシュと圧縮室側揺動ブッシュに分割して配置させ、
前記圧縮室側揺動ブッシュは、圧縮機の吐出行程で圧縮室の圧力が所定圧力以上になると反シリンダ室方向に移動すると共に、圧縮機の吐出工程が終了して圧縮室の圧力が所定圧力以下になるとシリンダ室方向に移動するように配置し、前記圧縮室と前記シリンダの外部の吐出側空間とを連通する連通路を前記圧縮室側揺動ブッシュの移動によって開閉するように設けた
ことを特徴とする揺動ピストン形圧縮機。
【請求項８】
揺動ピストン形圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器及びレシーバタンクを配管で連結して冷凍サイクルを構成し、
前記揺動ピストン形圧縮機は、シリンダ室、これに連通するブッシュ収納室及びこれに連通するポンプ室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを備え、
前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、
前記吸込室は前記レシーバタンクからの配管を連通させ、
前記ベーンは前記ブッシュ収納室に延在させ、
前記ブッシュ収納室を形成するブッシュ収納孔の圧縮室側は、前記シリンダ室に近い方からシリンダ室側円弧部、中間直線部、反シリンダ室側円弧部で構成し、前記中間直線部を前記ベーンの圧縮室側への最大揺動角の状態の前記ベーンと略平行となるように外側に拡大するように設け、
前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に吸込室側揺動ブッシュと圧縮室側揺動ブッシュに分割して配置させ、
前記圧縮室側揺動ブッシュは、前記圧縮室に面する部分と前記ポンプ室に面する部分とを有し、前記圧縮室に面する部分に加わる荷重と前記ポンプ室に面する部分に加わる荷重との合力が所定以上になると反シリンダ室方向に移動すると共にその合力が所定以下になるとシリンダ室方向に移動するように配置し、前記圧縮室と前記シリンダの外部の吐出側空間とを連通する連通路を前記圧縮室側揺動ブッシュの移動によって開閉するように設けた
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項９】
揺動ピストン形圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器及びレシーバタンクを配管で連結して冷凍サイクルを構成し、
前記揺動ピストン形圧縮機は、シリンダ室、これに連通するブッシュ収納室及びこれに連通するポンプ室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを備え、
前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、
前記吸込室は前記レシーバタンクからの配管を連通させ、
前記ベーンは前記ブッシュ収納室に延在させ、
前記ブッシュ収納室を形成するブッシュ収納孔の圧縮室側は、前記シリンダ室に近い方からシリンダ室側円弧部、中間直線部、反シリンダ室側円弧部で構成し、前記中間直線部を前記ベーンの圧縮室側への最大揺動角の状態の前記ベーンと略平行となるように外側に拡大するように設け、
前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に吸込室側揺動ブッシュと圧縮室側揺動ブッシュに分割して配置させ、
前記圧縮室側揺動ブッシュは、前記圧縮室に面する部分と前記ポンプ室に面する部分とを有し、前記圧縮室に面する部分に加わる荷重と前記ポンプ室に面する部分に加わる荷重との合力が所定以上になると反シリンダ室方向に移動すると共にその合力が所定以下になるとシリンダ室方向に移動するように配置し、前記圧縮室と前記シリンダの外部の吐出側空間とを連通する連通路を前記圧縮室側揺動ブッシュの移動によって開閉するように設けた
ことを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、揺動ピストン形圧縮機及び冷凍装置に係わり、特にロータとベーンを一体に形成した揺動ピストン形圧縮機及びこれを用いた空気調和機，冷蔵庫，冷凍機等の冷凍装置に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の揺動ピストン形圧縮機としては、シリンダ室及びこれに連通するブッシュ収納室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを備え、前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、前記ベーンは前記ブッシュ収納室内に延在させ、前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に圧縮室側揺動ブッシュと吸込室側揺動ブッシュに分割してとして配置させたものがある。
【０００３】
この揺動ピストン形圧縮機は、ローラの公転運動に伴い、揺動ブッシュがブッシュ収納室内を揺動してベーンの揺動及び進退運動を吸収し、これにより吸込室の容積を拡大すると共に圧縮室の容積を縮小し、吸込室に冷媒を吸込み、圧縮室にて冷媒を圧縮してシリンダの外側に吐出するものである。
【０００４】
従来の揺動ピストン形圧縮機に関連するものとしては、例えば特開平７−１５８５７４号公報に記載されたものが挙げられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の揺動ピストン形圧縮機は、起動直後等に液冷媒または湿り冷媒をシリンダ室に吸込んだ場合に、シリンダ室内に吸込まれた瞬間に容積膨張を起こしたり、液に近い状態のまま圧縮が進み、揺動ピストンのローラとベーンとが一体に形成されているので、過圧縮状態となってしまうものである。
【０００６】
そこで、圧縮室に連通するデッドスペースを設けて、起動時等に発生する過渡的な過圧縮を緩和することが考えられる。しかし、定常運転時において、このデッドスペースの存在は、吐出行程の終了時に高圧の吐出ガスがシリンダ室内に残存することとなり、次行程での再膨張が発生し、吸込み時の圧力損失を引き起こし、冷凍能力の低下を招くものである。
【０００７】
本発明の目的は、簡単な構成で、定常運転時の性能の低下を招くことなく過圧縮を防止できると共に、吐出工程終了後の冷媒の再膨張を防止することができることにより、信頼性が高く、性能が優れた揺動ピストン形圧縮機及び冷凍装置を得ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の第１の特徴は、シリンダ室及びこれに連通するブッシュ収納室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを備え、前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、前記ベーンは前記ブッシュ収納室内に延在させ、前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に吸込室側揺動ブッシュと圧縮室側揺動ブッシュに分割して配置させ、前記圧縮室側揺動ブッシュは、圧縮室の圧力が所定圧力以上になると反シリンダ室方向に移動すると共に、圧縮室の圧力が所定圧力以下になるとシリンダ室方向に移動するように配置し、前記圧縮室と前記シリンダの外部の吐出側空間とを連通する連通路を前記圧縮室側揺動ブッシュの移動によって開閉するように設けたことにある。
【０００９】
本発明の第２の特徴は、シリンダ室、これに連通するブッシュ収納室及びこれに連通するポンプ室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを備え、前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、前記ベーンは前記ブッシュ収納室に延在させ、前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に吸込室側揺動ブッシュと圧縮室側揺動ブッシュに分割して配置させ、前記圧縮室側揺動ブッシュは、前記圧縮室に面する部分と前記ポンプ室に面する部分とを有し、前記圧縮室に面する部分に加わる荷重と前記ポンプ室に面する部分に加わる荷重との合力が所定以上になると反シリンダ室方向に移動すると共にその合力が所定以下になるとシリンダ室方向に移動するように配置し、前記圧縮室と前記シリンダの外部の吐出側空間とを連通する連通路を前記圧縮室側揺動ブッシュの移動によって開閉するように設けたことにある。
【００１０】
本発明の第３の特徴は、シリンダ室、これに連通するブッシュ収納室及びこれに連通するポンプ室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを有する圧縮機構部を備え、前記ポンプ室は吐出高圧側及び前記圧縮機構部の摺動部に連通し、前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、前記ベーンは、前記ブッシュ収納室から前記ポンプ室に延在させ、そのベーンの運動により前記ポンプ室にポンプ機能を持たせ、前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に吸込室側揺動ブッシュと圧縮室側揺動ブッシュに分割して配置させ、前記圧縮室側揺動ブッシュは、前記圧縮室に面する部分と前記ポンプ室に面する部分とを有し、前記圧縮室に面する部分に加わる荷重と前記ポンプ室に面する部分に加わる荷重との合力が所定以上になると反シリンダ室方向に移動すると共にその合力が所定以下になるとシリンダ室方向に移動するように配置し、前記圧縮室と前記シリンダの外部の吐出側空間とを連通する連通路を前記圧縮室側揺動ブッシュの移動によって開閉するように設けたことにある。
【００１１】
本発明の第４の特徴は、シリンダ室、これに連通するブッシュ収納室及びこれに連通するポンプ室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを備え、前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、前記ベーンは前記ブッシュ収納室に延在させ、前記ブッシュ収納室を形成するブッシュ収納孔は、その圧縮室側を前記シリンダ室に近い方からシリンダ室側円弧部、中間直線部、反シリンダ室側円弧部で構成し、前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に吸込室側揺動ブッシュと圧縮室側揺動ブッシュに分割して配置させ、前記圧縮室側揺動ブッシュは、前記圧縮室に面する部分と前記ポンプ室に面する部分とを有し、前記圧縮室に面する部分に加わる荷重と前記ポンプ室に面する部分に加わる荷重との合力が所定以上になると反シリンダ室方向に移動すると共にその合力が所定以下になるとシリンダ室方向に移動するように配置し、前記圧縮室と前記シリンダの外部の吐出側空間とを連通する連通路を前記圧縮室側揺動ブッシュの移動によって開閉するように設けたことにある。
【００１２】
本発明の第５の特徴は、シリンダ室、これに連通するブッシュ収納室及びこれに連通するポンプ室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを備え、前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、前記ベーンは前記ブッシュ収納室に延在させ、前記ブッシュ収納室を形成するブッシュ収納孔は、吸込室側と圧縮室側とを非対称に形成し、この吸込側を半円弧部で構成し、圧縮室側を前記シリンダ室に近い方からシリンダ室側円弧部、中間直線部、反シリンダ室側円弧部で構成し、前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に吸込室側揺動ブッシュと圧縮室側揺動ブッシュに分割して配置させ、前記吸込室側揺動ブッシュは前記ブッシュ収納孔の吸込室側の半円弧部と略同じ半円弧部の外形を有し、前記圧縮室側揺動ブッシュは、前記圧縮室に面する部分と前記ポンプ室に面する部分とを有し、前記圧縮室に面する部分に加わる荷重と前記ポンプ室に面する部分に加わる荷重との合力が所定以上になると反シリンダ室方向に移動すると共にその合力が所定以下になるとシリンダ室方向に移動するように配置し、前記圧縮室と前記シリンダの外部の吐出側空間とを連通する連通路を前記圧縮室側揺動ブッシュの移動によって開閉するように設けたことにある。
【００１３】
本発明の第６の特徴は、シリンダ室、これに連通するブッシュ収納室及びこれに連通するポンプ室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを備え、前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、前記ベーンは前記ブッシュ収納室に延在させ、前記ブッシュ収納室を形成するブッシュ収納孔の圧縮室側は、前記シリンダ室に近い方からシリンダ室側円弧部、中間直線部、反シリンダ室側円弧部で構成し、前記中間直線部を前記ベーンの圧縮室側への最大揺動角の状態の前記ベーンと略平行となるように外側に拡大するように設け、前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に吸込室側揺動ブッシュと圧縮室側揺動ブッシュに分割して配置させ、前記圧縮室側揺動ブッシュは、前記圧縮室に面する部分と前記ポンプ室に面する部分とを有し、前記圧縮室に面する部分に加わる荷重と前記ポンプ室に面する部分に加わる荷重との合力が所定以上になると反シリンダ室方向に移動すると共にその合力が所定以下になるとシリンダ室方向に移動するように配置し、前記圧縮室と前記シリンダの外部の吐出側空間とを連通する連通路を前記圧縮室側揺動ブッシュの移動によって開閉するように設けたことにある。
【００１４】
本発明の第７の特徴は、シリンダ室及びこれに連通するブッシュ収納室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを備え、前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、前記ベーンは前記ブッシュ収納室内に延在させ、前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に吸込室側揺動ブッシュと圧縮室側揺動ブッシュに分割して配置させ、前記圧縮室側揺動ブッシュは、圧縮機の吐出行程で圧縮室の圧力が所定圧力以上になると反シリンダ室方向に移動すると共に、圧縮機の吐出工程が終了して圧縮室の圧力が所定圧力以下になるとシリンダ室方向に移動するように配置し、前記圧縮室と前記シリンダの外部の吐出側空間とを連通する連通路を前記圧縮室側揺動ブッシュの移動によって開閉するように設けたことにある。
【００１５】
本発明の第８の特徴は、
揺動ピストン形圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器及びレシーバタンクを配管で連結して冷凍サイクルを構成し、前記揺動ピストン形圧縮機は、シリンダ室、これに連通するブッシュ収納室及びこれに連通するポンプ室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを備え、前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、前記吸込室は前記レシーバタンクからの配管を連通させ、前記ベーンは前記ブッシュ収納室に延在させ、前記ブッシュ収納室を形成するブッシュ収納孔の圧縮室側は、前記シリンダ室に近い方からシリンダ室側円弧部、中間直線部、反シリンダ室側円弧部で構成し、前記中間直線部を前記ベーンの圧縮室側への最大揺動角の状態の前記ベーンと略平行となるように外側に拡大するように設け、前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に吸込室側揺動ブッシュと圧縮室側揺動ブッシュに分割して配置させ、前記圧縮室側揺動ブッシュは、前記圧縮室に面する部分と前記ポンプ室に面する部分とを有し、前記圧縮室に面する部分に加わる荷重と前記ポンプ室に面する部分に加わる荷重との合力が所定以上になると反シリンダ室方向に移動すると共にその合力が所定以下になるとシリンダ室方向に移動するように配置し、前記圧縮室と前記シリンダの外部の吐出側空間とを連通する連通路を前記圧縮室側揺動ブッシュの移動によって開閉するように設けたことにある。
【００１６】
本発明の第９の特徴は、揺動ピストン形圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器及びレシーバタンクを配管で連結して冷凍サイクルを構成し、前記揺動ピストン形圧縮機は、シリンダ室、これに連通するブッシュ収納室及びこれに連通するポンプ室を形成するシリンダと、前記シリンダ室に配置されたピストンと、前記ブッシュ収納室に配置された揺動ブッシュとを備え、前記ピストンは、前記シリンダ室内で公転運動するローラと、このローラと共に前記シリンダ室内を吸込室と圧縮室に区画するベーンとを一体に有し、前記吸込室は前記レシーバタンクからの配管を連通させ、前記ベーンは前記ブッシュ収納室に延在させ、前記ブッシュ収納室を形成するブッシュ収納孔の圧縮室側は、前記シリンダ室に近い方からシリンダ室側円弧部、中間直線部、反シリンダ室側円弧部で構成し、前記中間直線部を前記ベーンの圧縮室側への最大揺動角の状態の前記ベーンと略平行となるように外側に拡大するように設け、前記揺動ブッシュは前記ベーンの両側に吸込室側揺動ブッシュと圧縮室側揺動ブッシュに分割して配置させ、前記圧縮室側揺動ブッシュは、前記圧縮室に面する部分と前記ポンプ室に面する部分とを有し、前記圧縮室に面する部分に加わる荷重と前記ポンプ室に面する部分に加わる荷重との合力が所定以上になると反シリンダ室方向に移動すると共にその合力が所定以下になるとシリンダ室方向に移動するように配置し、前記圧縮室と前記シリンダの外部の吐出側空間とを連通する連通路を前記圧縮室側揺動ブッシュの移動によって開閉するように設けたことにある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施例を図を用いて説明する。
【００１８】
まず、本発明の第１実施例を図１から図６を用いて説明する。図１は本発明の第１実施例の揺動ピストン形圧縮機の縦断面図、図２は図１の揺動ピストン形圧縮機のシリンダのＡ−Ａ矢視図、図３は図１の揺動ピストン形圧縮機の圧縮機構部の定常運転時における吐出行程を終了する状態のＡ−Ａ矢視図、図４は図１の揺動ピストン形圧縮機の圧縮機構部の起動時における吐出行程を終了する状態のＡ−Ａ矢視図、図５は図１の揺動ピストン形圧縮機の動作説明図、図６は図１の揺動ピストン形圧縮機を用いた冷凍装置の冷凍サイクル図である。
【００１９】
密閉容器１は、横長で円筒状の本体部１ａ及びその両側の蓋部１ｂ、１ｃにより構成されている。この密閉容器１内には、電動機部２、圧縮機構部３及びクランク軸４等が収納されている。
【００２０】
電動機部２は、ステータ２ａ及びロータ２ｂを備え、ステータ２ａが密閉容器１内の一側に固着され、ロータ２ｂがステータ２ａ内で回転可能に配置されている。
【００２１】
また、圧縮機構部３は、二つのシリンダ５、両側の端板６１、６２及び中間の端板６３、二つのピストン７、そして二つの揺動ブッシュ８を備えている。ピストン７を構成するローラ７ａとベーン７ｂは一体に形成されている。この圧縮機構部３は端板６１を介して密閉容器１内の他側に固定されている。
【００２２】
前記二つのシリンダ５は、円筒状内周面５ａを有し、二つのシリンダ間に端板６３を挟持し、二つのシリンダの両側に端板６１、６２を配置することにより、これらで囲まれた二つの空間をシリンダ室１１として形成している。このシリンダ５は、シリンダ室１１に連通する吸込切欠溝１０及び吐出切欠溝１２を隣接して形成している。この吐出切欠溝１２は、端板６１、６２に形成された吐出口１３に連通している。
【００２３】
また、シリンダ５は、シリンダ室１１に連通するブッシュ収納室２１を形成するブッシュ収納孔５ｂが設けられ、さらに、このブッシュ収納室２１に連通するポンプ室２２を形成するポンプ孔５ｃが設けられている。
【００２４】
このブッシュ収納孔５ｂは、図２で明らかなように、両側が非対称である。このブッシュ収納孔５ｂの圧縮室側は、シリンダ室１１に近い方からシリンダ室側円弧部５ｂ１、中間直線部５ｂ２、反シリンダ室側円弧部５ｂ３で形成されており、他方の吸込室側は半円弧部で形成されている。なお、この中間直線部５ｂ３は、所定寸法Ｌで形成されている。
【００２５】
前記ブッシュ収納室２１は、連通路２３を介してシリンダ５の外側の密閉容器内高圧空間と連通している。この連通路２３は、ブッシュ収納孔５ｂのシリンダ室側円弧部５ｂ１の一部に開口するように形成されている。なお、この連通路は、この実施例ではシリンダ５に形成されているが、それに対向する端板６１，６２，６３に形成してもよい。
【００２６】
クランク軸４は、一側が電動機部２のロータ２ｂに固定され、他側が圧縮機構部３に連結され、端板６１、６２に設けた軸受けにより回転可能に支持されている。このクランク軸４はピストン７の二つのローラ７ａ内に位置する二つの偏心部４ａが形成されている。また、クランク軸４はその中心部に給油孔４ｂが貫通して形成されている。
【００２７】
電動機部２のステータ２ａに通電することによりロータ２ｂが回転する。これにより、クランク軸４が回転し、このクランク軸４の二つの偏心部４ａが二つのローラ７ａ内で偏心して回転する。これによりローラ７ａがシリンダ５内で図５に示すように公転運動を行う。
【００２８】
ローラ７ａに一体的に形成されたベーン７ｂは、図５に示すように前記ローラ７ａの公転運動に伴って中心線に対して揺動角αで揺動しつつ、シリンダ室１１内に進退できるように揺動ブッシュ８に支持されている。また、ベーン７ｂは、シリンダ室１１を吸込室１１ａと圧縮室１１ｂとに区画するように吸込切欠溝１０と吐出切欠溝１２間に配置されている。さらに、ベーン７ｂは、ブッシュ収納室２１からポンプ室２２に延長して配置されている。
【００２９】
揺動ブッシュ８は、図３及び図４で明らかなように、ブッシュ収納孔５ｂ内にベーン７ｂの両側に吸込室側揺動ブッシュ８ａと圧縮室側揺動ブッシュ８ｂに分割して配置され、半円弧部と直線部とよりなる半円柱状にそれぞれ形成されている。この揺動ブッシュ８の半円弧部の外径はブッシュ収納孔５ｂのシリンダ室側円弧部５ｂ１及び半円弧部５ｂ４の内径より極わずか小さく、具体的には、両者の間に油膜形成可能な微小隙間が形成される寸法に設定されている。また、圧縮室側揺動ブッシュ８ｂは、中間直線部５ｂ２の寸法分だけ移動可能に配置されている。そして、揺動ブッシュ８は、吸込室１１ａ及び圧縮室１１ｂに一部が面するように配置されている。
【００３０】
前述したローラ７ａの公転運動に伴い、ローラ７ａ、ベーン７ｂ及び揺動ブッシュ８は、定常運転において、図５の状態（ａ）から状態（ｄ）のように変位する。これを各状態毎に説明する。クランク角が０°（３６０°）の時の状態（ａ）は、吸込開始及び吐出完了の状態であり、揺動角αが０°で、ベーン７ｂがシリンダ室１１に最も突出しない状態、かつポンプ室に２２に最も突出した状態である。この状態からローラ７ａが回転すると、吸込室１１ａの容積が拡大すると共に圧縮室１１ｂの容積が縮小するが、クランク角が９０°の時の状態（ｂ）は、揺動角αが最大となり、ベーン７ｂがシリンダ室１１への突出量が大きくなると共にポンプ室２２への突出量が小さくなる。この状態からローラ７ａがさらに回転してクランク角が１８０°の時の状態（ｃ）は、揺動角αが０°となり、ベーン７ｂがシリンダ室１１内に最も突出した状態かつポンプ室に最も突出しない状態となる。この状態からローラ７ａがさらに回転してクランク角が２７０°の時の状態（ｄ）は、揺動角αが反対側に最大の状態となり、ベーン７ｂがシリンダ室１１への突出量が小さくなると共にポンプ室２２への突出量が大きくなる。この状態からローラ７ａがさらに回転すると、最初の状態（ａ）に戻り、以下、これを繰り返す。
【００３１】
圧縮室側揺動ブッシュ８ｂは、圧縮室１１ｂとポンプ室２２とに面する部分に加わる荷重の合力によってその位置が決まるが、定常運転においては、全てのクランク角でシリンダ室方向に合力が加わり、シリンダ室側円弧部５ｂ１に当接するように押しつけられる。これによって、連通路２３は、揺動ブッシュ８により閉じられた状態である。
【００３２】
前記ポンプ室２１は、密閉容器１内の下部に位置して配置され、流体ダイオードを介して密閉容器１内の下部に貯溜する冷凍機油に連通している。このポンプ室２１には、図５に示すようにベーン７ｂが出入りすることにより、密閉容器１内の冷凍機油は、流体ダイオードを介してポンプ室２１内に流入し、さらに圧縮機構部等の各摺動部に供給され、各摺動部の潤滑を行う。
【００３３】
吸込パイプ９及び吐出パイプ１５は、密閉容器１を貫通して設けられ、一側が外部の冷凍サイクルと連結されている。吸込パイプ９は他側が吸込切欠溝１０に連通され、吐出パイプ１５は他側が密閉容器内の高圧空間に連通されている。吸込パイプ９より吸い込まれた冷媒ガスは、端板６１、６２の吸込口からシリンダ５の吸込切欠溝１０を通ってシリンダ室１１へ吸い込まれる。この吸込まれた冷媒は、図５で明らかなように圧縮室１１ｂの容積変化により圧縮されて、シリンダ５の吐出切欠溝１２通って端板６１、６２の吐出口１３から吐出弁１４を押し上げて第１の吐出サイレンサ７１内に吐出される。この吐出された高圧の冷媒は、第２のサイレンサ７２を通って密閉容器１内の空間に吐出される。密閉容器１内の冷媒ガスは、吐出パイプ１５から外部の冷凍サイクルへ吐出される。
【００３４】
冷凍サイクルは、図６に示すように、図１に示す揺動ピストン形圧縮機３０、凝縮器３１、キャピラリチューブよりなる減圧装置３２、蒸発器３３及びレシーバタンク３４を配管３５で連結して構成されている。なお、この冷凍サイクルを用いた冷凍装置は、この実施例では冷蔵庫である。
【００３５】
この冷凍サイクルが運転されると、冷凍サイクル内の冷媒は、揺動ピストン形圧縮機３０で圧縮されて高圧ガスとなって凝縮器３１に至り、この凝縮器３１で放熱され液化して減圧装置３２に至り、この減圧装置３２で減圧され低圧となって蒸発器３３に至り、この蒸発器３３で膨張して周囲より吸熱した後にレシーバタンク３４に至り、このレシーバタンク３４で液が分離されて揺動ピストン形圧縮機３０に戻り、所定の冷却が行われる。
【００３６】
そして、この冷凍サイクルの運転が停止すると、蒸発器３３は低温であるために、蒸発器３３内に冷媒が液化して貯溜される。このため、冷凍サイクルの運転を再開すると、再開直後の揺動ピストン形圧縮機３０の起動運転時に、液冷媒または湿り冷媒が揺動ピストン形圧縮機３０内に吸込まれるという過渡現象が発生する。
【００３７】
この起動運転時の揺動ピストン形圧縮機３０の動作を説明する。
【００３８】
揺動ピストン形圧縮機３０が起動し、ロータ７ａが回転して液冷媒または湿り冷媒が吸込まれて圧縮工程に移行した場合において、低圧の吸い込み冷媒を圧縮して行くことにより圧縮室１１ｂ内の冷媒の圧力が上昇し、この圧縮された冷媒の圧力が密閉容器１内の空間の圧力になると、吐出弁１４が開き、圧縮室１１ｂとシリンダ５の外側の密閉容器１内の空間とが連通する。この圧縮工程において、圧縮室側揺動ブッシュ８ｂの圧縮室１１ｂとポンプ室２２とに面する部分に加わる荷重の合力がシリンダ室方向に加わるように設定されており、圧縮室側揺動ブッシュ８ｂがシリンダ室側円弧部５ｂ１に当接するように押しつけられる。これによって、連通路２３は、圧縮室側揺動ブッシュ８ｂにより閉じられた状態となっている。このように、圧縮室側揺動ブッシュ８ｂの圧縮室１１ｂに面する部分に加わる荷重とポンプ室２２に面する部分に加わる荷重との合力が所定以上になると反シリンダ室方向に圧縮室側揺動ブッシュ８ｂを移動すると共に、その合力が所定以下になるとシリンダ室方向に圧縮室側揺動ブッシュ８ｂが移動するようにしているので、ポンプ室２２の圧力を使用して確実に過圧縮を防止することができる。
【００３９】
更に、ロータ７ａが回転して吐出行程に移行した場合において、圧縮室１１ｂの圧力が所定圧力以上に上昇すると、圧縮室側揺動ブッシュ８ｂの圧縮室１１ｂとポンプ室２２とに面する部分に加わる荷重の合力が反シリンダ室方向に加わるように設定されており、圧縮室側揺動ブッシュ８ｂが反シリンダ室側円弧部５ｂ３に当接するように移動して押しつけられる。これにより、連通路２３は圧縮室側揺動ブッシュ８ｂによる閉鎖から開放される。従って、圧縮室１１ｂはこの連通路２３を通して密閉容器１内の空間と連通することになるので、圧縮室１１内の冷媒はこの連通路２３を通して密閉容器１内の空間に吐出されることになり、液冷媒または湿り冷媒を圧縮すことによる過圧縮を防止することができ、信頼性を向上することができる。
【００４０】
そして、この吐出行程が終了して圧縮工程に戻ると、圧縮室１１ｂ内の圧力は吸込圧に低下するので、圧縮室側揺動ブッシュ８ｂの圧縮室１１ｂとポンプ室２２とに面する部分に加わる荷重の合力がシリンダ室方向に加わるようになる。これにより圧縮室側ブッシュ８ｂは、シリンダ室側円弧部５ｂ１に当接するように押しつけられ、連通路２３を閉じる。従って、吐出行程から圧縮工程に戻る際に、密閉容器１内の空間の冷媒が連通路２３を介して圧縮室１１ｂに戻るのを防ぐことができ、冷凍能力の低下を防ぐことができる。
【００４１】
上述した揺動ピストン形圧縮機３０においては、シリンダ室１１を形成するブッシュ収納孔５ｂの圧縮室側は、シリンダ室１１に近い方からシリンダ室側円弧部５ｂ１、中間直線部５ｂ２、反シリンダ室側円弧部５ｂ３で構成しているので、簡単な形状で、圧縮室側揺動ブッシュ８ｂを、中間直線部５ｂ２を介して滑らかに移動することができると共に、シリンダ室側円弧部５ｂ１及び反シリンダ室側円弧部５ｂ３に確実に当接することができる。
【００４２】
また、上述した揺動ピストン形圧縮機３０を冷凍サイクルに適用した冷凍装置においては、レシーバタンク３４を小型にすることができる。
【００４３】
次に、本発明の第２実施例を図７及び図８を用いて説明する。図７は本発明の第２実施例の揺動ピストン形圧縮機の圧縮機構部の説明図、図８は図７の揺動ピストン形圧縮機の動作説明図である。なお、第２実施例の説明において、第１実施例と共通する部分の構成及び重複する説明は省略する。
【００４４】
この第２実施例のものは、ブッシュ収納孔５ｂの圧縮室側の中間直線部５ｂ２が図７で明らかなように最大揺動角αの状態のベーン７ｂと略平行となるように外側に広がって形成されている点にて、第１実施例と相違し、その他の点は第１実施例と同じである。
【００４５】
この第２実施例のように構成することにより、第１実施例と同様の効果を奏すると共に、クランク角が１８０°以下においても圧縮室側揺動ブッシュ８ｂを移動するように設定することが可能である。
【００４６】
なお、上記実施例においては、圧縮室側揺動ブッシュ８ｂをポンプ室２２に面するように構成しているが、これに限定されるものではない。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な構成で、定常運転時の性能の低下を招くことなく過圧縮を防止できると共に、吐出工程終了後の冷媒の再膨張を防止することができることにより、信頼性が高く、性能が優れた揺動ピストン形圧縮機及び冷凍装置を得ることができる。
【００４８】
また、本発明によれば、揺動ピストン形圧縮機の信頼性が高く、性能が優れ、レシーバタンクを小型にできる冷凍装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の揺動ピストン形圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１の揺動ピストン形圧縮機のシリンダのＡ−Ａ矢視図である。
【図３】図１の揺動ピストン形圧縮機の圧縮機構部の定常運転時におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図４】図１の揺動ピストン形圧縮機の圧縮機構部の過圧縮運転時におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図５】図１の揺動ピストン形圧縮機の動作説明図である。
【図６】図１の揺動ピストン形圧縮機を用いた冷凍装置の冷凍サイクル図である。
【図７】本発明の第２実施例の揺動ピストン形圧縮機の圧縮機構部の説明図である。
【図８】図７の揺動ピストン形圧縮機の動作説明図である。
【符号の説明】
１…密閉容器、２…電動機部、２ａ…ステータ、２ｂ…ロータ、３…圧縮機構部、４…クランク軸、４ａ…偏心部、５…シリンダ、５ａ…円筒状内周面、５ｂ…ブッシュ収納孔、５ｃ…ポンプ孔、６１、６２、６３…端板、７…ピストン、７ａ…ローラ、７ｂ…ベーン、８…揺動ブッシュ、９…吸込パイプ、１０…吸込切欠溝、１１…シリンダ室、１１ａ…吸込室、１１ｂ…圧縮室、１２…吐出切欠溝、１３…吐出口、１４…吐出弁、１５…吐出パイプ、２１…ブッシュ収納室、２２…ポンプ室、２３…連通路、３０…揺動ピストン形圧縮機、３１…凝縮器、３２…減圧装置、３３…蒸発器、３４…レシーバタンク、３５…配管。
【図１】
0003914364.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003914364.tif 000007
【図７】
0003914364.tif 000008
【図８】
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