JP2003343468A - 回転圧縮機 - Google Patents

回転圧縮機

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rollers
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Seikai Cho
成海 趙
Sung-Yeon Park
性衍 朴
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 必要に応じて容量を可変させ得る回転圧縮機
を提供すること。 【解決手段】 回転力を発生させる駆動装置、第１端部
が前記駆動装置に連結され、前記駆動装置の回転力によ
り回転する回転軸と、前記回転軸の第２端部が通過する
シリンダと、前記回転軸の軸線方向に二つ以上の圧縮室
が連続して配設されるように前記シリンダ内に設けられ
た二つ以上の圧縮室と、前記二つ以上の圧縮室内に多数
のローラーが配設されるように前記回転軸に対して偏心
して設置される多数のローラーと、前記多数のローラー
の少なくとも一つに前記回転軸の回転力を伝達するた
め、該回転軸に設置されたクラッチとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は冷凍サイクルに用い
られる回転圧縮機に係り、より詳しくは必要に応じて容
量を可変させ得る回転圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、回転圧縮機は、冷媒を媒介体と
して、圧縮→凝縮→膨張→蒸発の過程が連続的に行う空
気調和機、冷蔵庫などの冷却装置に用いられ、冷媒を高
圧で圧縮して排出する機器である。
【０００３】従来の一般の回転圧縮機は、図１に示すよ
うに、密閉容器１内に回転力を発生させる駆動装置２
と、該駆動装置２から回転力を受けて冷媒を圧縮する圧
縮装置３と、駆動装置２により回転して圧縮装置３に回
転力を伝達する回転軸４とを備えている。
【０００４】圧縮装置３は、内部に冷媒が圧縮される圧
縮室５と、該圧縮室５内で回転軸４により回転するロー
ラー６とを有するもので、ローラー６の回転により圧縮
室５内で冷媒が圧縮されるようになっている。
【０００５】しかし、このような回転圧縮機は、一旦製
造された後には容量の変更ができないため、回転圧縮機
が用いられる冷凍サイクルの冷凍負荷が変化しても、こ
れに対応できないので、無駄に大きな電力損失が発生し
得るという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明は
前述したような問題点を解決するためになされたもの
で、その目的は、必要に応じて容量を可変させ得る回転
圧縮機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を発生するた
め、本発明は、回転力を発生させる駆動装置、第１端部
が前記駆動装置に連結され、前記駆動装置の回転力によ
り回転する回転軸、及び前記回転軸の第２端部が通過す
るシリンダを備える回転圧縮機において、前記回転軸の
軸線方向に二つ以上の圧縮室が連続して配設されるよう
に前記シリンダ内に設けられた二つ以上の圧縮室と、前
記二つ以上の圧縮室内に多数のローラーが配設されるよ
うに前記回転軸に対して偏心して設置される多数のロー
ラーと、前記多数のローラーの少なくとも一つに前記回
転軸の回転力を伝達するため、該回転軸に設置されたク
ラッチとを含む回転圧縮機を提供する。
【０００８】前記クラッチは、前記回転軸が所定の回転
速度で回転する場合にだけ該回転軸の回転力を伝達する
一方向クラッチであることが好ましい。
【０００９】前記回転圧縮機は、前記多数のローラーの
少なくとも他のローラーに前記回転軸の回転力を伝達す
るため、該回転軸に設置される他の一方向クラッチを含
み、他の前記一方向クラッチは、該回転軸が反対方向に
回転する場合にだけ他の回転軸の回転力を他の前記ロー
ラーに伝達することが好ましい。
【００１０】前記二つ以上の圧縮室は第１及び第２圧縮
室を含み、前記多数のローラーは前記第１及び第２圧縮
室内に設けられる第１及び第２ローラーを含み、前記一
方向クラッチは前記第１及び第２ローラーの少なくとも
一つの内部に設けられることが好ましい。
【００１１】前記第１ローラーは、前記回転軸が第１回
転方向に回転する場合にだけ該回転軸の回転力を該第１
ローラーに伝達する一方向クラッチを備えることが好ま
しい。
【００１２】前記第１ローラーは、前記回転軸が前記第
１回転方向と反対の第２回転方向に回転する場合にだけ
該回転軸の回転力を該第１ローラーに伝達する一方向ク
ラッチを備え、前記第２ローラーは、前記回転軸が前記
第２回転方向に回転する場合にだけ該回転軸の回転力を
該第２ローラーに伝達する他の一方向クラッチを備える
ことが好ましい。
【００１３】前記一方向クラッチは、円筒状クラッチ本
体と、前記円筒状クラッチ本体の外周面側に段々深くな
るように前記円筒状クラッチ本体の内側面に形成された
多数のローラー収容溝と、前記多数のローラー収容溝に
設けられるローラーベアリングとを含んでなることが好
ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を添付図
面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】本発明による回転圧縮機は、図２及び図３
に示すように、密閉容器１０内に、電源を受けて駆動し
て動力を発生させる駆動装置２０と、該駆動装置２０の
回転力を受けて、冷媒を吸入、圧縮及び吐出する圧縮装
置３０とを含んでなる。
【００１６】密閉容器１０は回転圧縮機の外観をなすも
ので、その上部には圧縮冷媒を吐き出す冷媒吐出管１１
が設けられ、下部には冷媒を流入させる冷媒流入管１２
が設けられる。
【００１７】駆動装置２０は、電源を受けて磁場を形成
する固定子２１と、該固定子２１に回転可能に設置され
る回転子２２と、棒状に形成され、一端は回転子２２に
固定され、他端は圧縮装置３０を貫通するように設置さ
れ、回転子２２とともに回転する回転軸４０とを備え
る。
【００１８】このような駆動装置２０から回転軸４０を
介して回転力を受けて作動する圧縮装置３０は、内部に
第１及び第２可変圧縮室３１ａ、３１ｂが設けられたシ
リンダ３１と、第１及び第２可変圧縮室３１ａ、３１ｂ
に設けられ、回転軸４０から回転力を受けて回転し、冷
媒を圧縮する第１及び第２ローラー３２ａ、３２ｂとを
含む。
【００１９】この際、第１及び第２可変圧縮室３１ａ、
３１ｂはシリンダ３１に回転軸４０の軸線方向に平行に
１対が設けられ、第１及び第２可変圧縮室３１ａ、３１
ｂにはそれぞれ第１及び第２ローラー３２ａ、３２ｂが
配設される。本実施例においては、便宜上、図面の上側
に位置する可変圧縮室３１ａ及びローラー３２ａを第１
可変圧縮室３１ａ及び第１ローラー３２ａといい、下側
に位置する可変圧縮室３１ｂ及びローラー３２ｂを第２
可変圧縮室３１ｂ及び第２ローラー３２ｂという。
【００２０】前記第１及び第２ローラー３２ａ、３２ｂ
は第１及び第２可変圧縮室３１ａ、３１ｂ内の冷媒を圧
縮するために回転軸４０に対して偏心して設置される。
このため、１対の偏心カム３３ａ、３３ｂを回転軸４０
と第１ローラー３２ａ及び第２ローラー３２ｂとの間に
設けることで、偏心カム３３ａ、３３ｂにより二つのロ
ーラー３２ａ、３２ｂが回転軸４０に対して偏心回転さ
れる。ここで、第１ローラー３２ａに設けられた偏心カ
ムを第１偏心カム３３ａといい、第２ローラー３２ｂに
設けられた偏心カムを第２偏心カム３３ｂという。
【００２１】また、偏心カム３３ａ、３３ｂと回転軸４
０との間には、回転軸４０が第１回転方向及び第２回転
方向のいずれか一方向に回転する場合に限り回転軸４０
の回転力を偏心カム３３ａ、３３ｂに伝達する一方向ク
ラッチ５０ａ、５０ｂがそれぞれ設けられている。ここ
で、第１偏心カム３３ａに設けられた一方向クラッチを
第１一方向クラッチ５０ａといい、第２偏心カム３３ｂ
に設けられた一方向クラッチを第２一方向クラッチ５０
ｂという。
【００２２】本実施例において、第１回転方向とは時計
方向及び反時計方向のいずれか一方を言い、第２回転方
向とは、時計方向及び反時計方向のうちで、第１回転方
向と反対の方向を言う。
【００２３】第１一方向クラッチ５０ａは、回転軸４０
が第１回転方向に回転する場合に限り、回転軸４０の回
転力が第１偏心カム３３ａを介して第１ローラー３２ａ
に伝達されるようになっており、第２一方向クラッチ５
０ｂは、回転軸４０が第２回転方向に回転する場合に限
り、回転軸４０の回転力が第２偏心カム３３ｂを介して
第２ローラー３２ｂに伝達されるようになっている。
【００２４】第１及び第２一方向クラッチ５０ａ、５０
ｂは一方向ローラークラッチであって、円筒状に形成さ
れた本体部５１と、本体部５１の内周面に設けられ、円
周方向に進行し、段々深さの大きくなるように形成され
たローラー収容溝５２と、該ローラー収容溝５２に設け
られたローラーベアリング５３とを備えている。
【００２５】本実施例では一方向ローラークラッチが開
示されているが、必要に応じてそのほかの多様なクラッ
チを適用することもできる。また、本実施例において、
一方向クラッチは第１偏心カム３３ａ及び第２偏心カム
３３ｂの両方に設けられているが、図４に示すように、
第１ローラー３２ａにだけ一方向クラッチ５０ａを設け
る構成もできる。
【００２６】つぎに、このように構成された本発明によ
る回転圧縮機の動作及び作用効果を図面に基づいて詳細
に説明する。
【００２７】まず、駆動装置２０に電源が印加され、回
転軸４０が第１回転方向に回転すると、回転軸４０の回
転力は第１方向クラッチ５０ａと第１偏心カム３３ａを
介して第１ローラー３２ａに伝達される。したがって、
第１ローラー３２ａが回転し、第１可変圧縮室３１ａの
冷媒を圧縮する。
【００２８】一方、第２一方向クラッチ５０ｂは回転軸
４０が第２回転方向に回転する場合にだけ第２ローラー
３２ｂに回転力を伝達するようになっているので、第２
ローラー３２ｂは停止した状態に維持され、第２圧縮室
３１ｂでは冷媒の圧縮が行われない。したがって、第１
可変圧縮室３１ａでだけ冷媒の圧縮が行われる圧縮空間
として作用する。
【００２９】つぎに、回転軸４０が第２回転方向に回転
すると、第１一方向クラッチ５０ａは回転軸４０が第１
回転方向に回転する場合にだけ第１ローラー３２ａに回
転力を伝達することができるので、第１ローラー３２ａ
は停止した状態を維持する。したがって、第１可変圧縮
室３１ａでは冷媒の圧縮が行われない。
【００３０】一方、回転軸４０の回転力は第２一方向ク
ラッチ５０ｂと第２偏心カム３３ｂを介して第２ローラ
ー３２ｂに伝達され、よって第２ローラー３２ｂが回転
して第２可変圧縮質３１ｂ内の冷媒を圧縮する。したが
って、第１可変圧縮室３１ｂのみが冷媒の圧縮が行われ
る圧縮空間として作用する。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による回転
圧縮機は、駆動装置から回転力を受けて回転しながら冷
媒を圧縮するローラーが一方向クラッチと偏心カムを介
して駆動装置の回転軸に設けられているので、回転軸の
回転方向を転換して特定のローラーのみを選択的に回転
させることにより、回転圧縮機の容量を可変させること
ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の回転圧縮機の断面図である。
【図２】 本発明による回転圧縮機の断面図である。
【図３】 図２に示す回転圧縮機に含まれた回転軸と偏
心カムを示す斜視図である。
【図４】 本発明の第２実施例による回転圧縮機の断面
図である。
【符号の説明】
１０ 密閉容器 ２０ 駆動装置 ３０ 圧縮装置 ３１ａ、３１ｂ 圧縮室 ３２ａ、３２ｂ ローラー ３３ａ、３３ｂ 偏心カム ４０ 回転軸 ５０ａ、５０ｂ 一方向クラッチ

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転力を発生させる駆動装置、第１端部
    が前記駆動装置に連結され、該駆動装置の回転力により
    回転する回転軸、及び前記回転軸の第２端部が通過する
    シリンダを備える回転圧縮機において、 前記回転軸の軸線方向に二つ以上の圧縮室が連続して配
    設されるように前記シリンダ内に設けられた二つ以上の
    圧縮室と、 前記二つ以上の圧縮室内に多数のローラーが配設される
    ように前記回転軸に対して偏心して設置される多数のロ
    ーラーと、 前記多数のローラーの少なくとも一つに前記回転軸の回
    転力を伝達するため、前記回転軸に設置されたクラッチ
    とを含むことを特徴とする回転圧縮機。
  2. 【請求項２】 前記クラッチは、前記回転軸が所定の回
    転速度で回転する場合にだけ該回転軸の回転力を伝達す
    る一方向クラッチであることを特徴とする請求項１に記
    載の回転圧縮機。
  3. 【請求項３】 前記回転圧縮機は、前記多数のローラー
    の少なくとも他のローラーに前記回転軸の回転力を伝達
    するため、該回転軸に設置される他の一方向クラッチを
    含み、他の前記一方向クラッチは、前記回転軸が反対方
    向に回転する場合にだけ該回転軸の回転力を他の前記ロ
    ーラーに伝達することを特徴とする請求項１に記載の回
    転圧縮機。
  4. 【請求項４】 前記二つ以上の圧縮室は第１及び第２圧
    縮室を含み、前記多数のローラーは前記第１及び第２圧
    縮室内に設けられる第１及び第２ローラーを含み、前記
    一方向クラッチは前記第１及び第２ローラーの少なくと
    も一つの内部に設けられることを特徴とする請求項２に
    記載の回転圧縮機。
  5. 【請求項５】 前記第１ローラーは、前記回転軸が第１
    回転方向に回転する場合にだけ該回転軸の回転力を前記
    第１ローラーに伝達する一方向クラッチを備えることを
    特徴とする請求項４に記載の回転圧縮機。
  6. 【請求項６】 前記第１ローラーは、前記回転軸が前記
    第１回転方向と反対の第２回転方向に回転する場合にだ
    け該回転軸の回転力を前記第１ローラーに伝達する一方
    向クラッチを備え、前記第２ローラーは、前記回転軸が
    前記第２回転方向に回転する場合にだけ該回転軸の回転
    力を該第２ローラーに伝達する他の一方向クラッチを備
    えることを特徴とする請求項４に記載の回転圧縮機。
  7. 【請求項７】 前記一方向クラッチは、 円筒状クラッチ本体と、 前記円筒状クラッチ本体の外周面側に段々深くなるよう
    に前記円筒状クラッチ本体の内側面に形成された多数の
    ローラー収容溝と、 前記多数のローラー収容溝に設けられるローラーベアリ
    ングとを含んでなることを特徴とする請求項２に記載の
    回転圧縮機。
  8. 【請求項８】 前記回転圧縮機は、前記回転軸の回転の
    うちに前記第１及び第２ローラーを偏心回転させるた
    め、前記回転軸と前記第１ローラー間と、前記回転軸と
    前記第２ローラー間に設けられた第１および第２偏心カ
    ムをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の回転
    圧縮機。
  9. 【請求項９】 前記一方向クラッチは、 円筒状クラッチ本体と、 前記円筒状クラッチ本体の外周面側に段々深くなるよう
    に前記円筒状クラッチ本体の内側面に形成された多数の
    ローラー収容溝と、 前記多数のローラー収容溝に設けられるローラーベアリ
    ングとを含んでなることを特徴とする請求項４に記載の
    回転圧縮機。
  10. 【請求項１０】 前記一方向クラッチは、 円筒状クラッチ本体と、 前記円筒状クラッチ本体の外周面側に段々深くなるよう
    に前記円筒状クラッチ本体の内側面に形成された多数の
    ローラー収容溝と、 前記多数のローラー収容溝に設けられるローラーベアリ
    ングとを含んでなることを特徴とする請求項６に記載の
    回転圧縮機。
  11. 【請求項１１】 回転力により回転する回転軸と該回転
    軸の端部が通過する円筒部を有する回転圧縮機におい
    て、 前記回転軸の長手方向の軸線が延在する方向に連続して
    配設されるように前記円筒部内に設けられる多数の圧縮
    室と、 前記多数のローラーの一つが前記多数の圧縮室内に配設
    されるように前記回転軸に対して偏心して設けられる多
    数のローラーと、 前記回転軸の回転力を前記多数のローラーの少なくとも
    一つに伝達するため、該回転軸に設けられるクラッチと
    を含むことを特徴とする回転圧縮機。
  12. 【請求項１２】 前記回転圧縮機は、前記回転軸の回転
    のうちに前記第１及び第２ローラーを偏心回転させるた
    め、該回転軸と前記多数のローラーの第１ローラー間
    と、該回転軸と前記多数のローラーの第２ローラー間に
    設けられる第１及び第２偏心カムをさらに含むことを特
    徴とする請求項１１に記載の回転圧縮機。
  13. 【請求項１３】 前記一方向クラッチは前記回転軸の回
    転力を選択ローラーに伝達する一方向クラッチであり、
    前記選択ローラーの圧縮作用は該回転軸の回転方向によ
    って与えられるか又は抑制されることを特徴とする請求
    項１１に記載の回転圧縮機。
  14. 【請求項１４】 前記回転圧縮機は、前記回転軸の回転
    力を他の選択ローラーに伝達するため、該回転軸に設け
    られる他の一方向クラッチをさらに含み、他の前記一方
    向クラッチは前記回転軸の回転力を他の前記選択ローラ
    ーに伝達し、他の前記選択ローラーの圧縮作用は該選択
    ローラーの圧縮作用が抑制される場合に与えられ、又は
    他の前記選択ローラーの圧縮作用は該選択ローラーの圧
    縮作用が与えられる場合に抑制されることを特徴とする
    請求項１３に記載の回転圧縮機。
  15. 【請求項１５】 前記それぞれの一方向クラッチは、 クラッチ本体と、 前記クラッチ本体の内側面に形成された多数のローラー
    収容溝と、 前記多数のローラー収容溝内に設けられるローラーベア
    リングとを含んでなることを特徴とする請求項１４に記
    載の回転圧縮機。
  16. 【請求項１６】 前記多数のローラー収容溝は前記クラ
    ッチ本体の外周面側に段々深くなり、前記クラッチ本体
    は円筒形であることを特徴とする請求項１５に記載の回
    転圧縮機。
  17. 【請求項１７】 多数の圧縮室のなかで、一つ以上の圧
    縮室が回転軸の第１回転方向にだけ圧縮し、前記回転軸
    の回転方向によって回転圧縮機の圧縮容量が変化するよ
    うに少なくとも一つの他の前記圧縮室が該回転軸の第１
    回転方向と反対の第２回転方向にだけ圧縮することを特
    徴とする回転軸を有する回転圧縮機。
  18. 【請求項１８】 多数の圧縮室のなかで、一つ以上の圧
    縮室が回転軸の第１回転方向にだけ圧縮し、前記回転軸
    の回転方向によって回転圧縮機の圧縮容量が変化するよ
    うに少なくとも一つの他の前記圧縮室が該回転軸の第１
    回転方向又は該第１回転方向と反対の第２回転方向に圧
    縮することを特徴とする回転軸を有する回転圧縮機。
  19. 【請求項１９】 前記回転圧縮機は可変圧縮室として作
    動する多数の圧縮室を含むことを特徴とする回転圧縮
    機。
  20. 【請求項２０】 回転軸の回転方向によって回転圧縮室
    の総容量を変化させるために作動する多数の圧縮室を含
    むことを特徴とする回転圧縮機。
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