JP2010223088A - 回転式圧縮機と空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、密閉容器に対するアキュームレータの位置を設定して設計自由度の向上を図り、必要とする潤滑油の油量を確保した回転式圧縮機と、この回転式圧縮機を備えて冷凍サイクルを構成し、冷凍サイクル効率の向上を図れる空気調和機を提供する。
【解決手段】回転式圧縮機Ａは、油溜り部１６を備えた密閉容器１内に中間仕切り板７を挟んでシリンダ室１４ａ，１４ｂを有する圧縮機構部２を収容し、中間仕切り板に半径方向に冷媒を吸込み案内する主吸込み通路１５から各シリンダ室に連通する複数の分岐通路１５ａ，１５ｂを備え、密閉容器から離間してアキュームレータＥを備え、アキュームレータと主吸込み通路とを吸込み冷媒管Ｐで連通し、この吸込み冷媒管は少なくとも主吸込み通路に接続される第１の吸込み冷媒管Ｐａと、この第１の吸込み冷媒管開口端に接続されアキュームレータに連通する第２の吸込み冷媒管Ｐｂとから形成し、第１の吸込み冷媒管開口端の高さ位置を油溜り部１６の潤滑油液面よりも高い位置に設定した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アキュームレータが一体に付設される回転式圧縮機と、冷凍サイクル構成部品として前記回転式圧縮機を備えた空気調和機に関する。

［特許文献１］および［特許文献２］に開示されるように、近時、２シリンダタイプの回転式圧縮機が多用される傾向にある。このような回転式圧縮機において、冷媒の漏れ損失を低減し、圧縮効率を向上するためには、摺動部分で最も漏れの大きいローラ外周面とシリンダ室内周面間からの漏れを低減することが望ましい。

そのために、シリンダの厚み（軸方向長さ）を、より小さく縮小化する一方で、シリンダ相互に介在する仕切り板の肉厚が充分に厚く形成される。上記仕切り板には、側面開口から略中央部に延びる１つの主吸込み通路と、この主吸込み通路からそれぞれのシリンダ室に連通する分岐吸込み通路が設けられる。

上記シリンダ外周面の主吸込み通路端部に吸込み管が接続され、回転式圧縮機を構成する密閉容器を貫通し、外部で上方に屈曲形成される。［特許文献２］では、吸込み管端部にアキュームレータ（気液分離器）が接続される。［特許文献１］にはアキュームレータの記載はないが、［特許文献２］と同様構造であることは言うまでもない。

さらに、密閉容器の側面部にバンド等の締付け具が取付けられ、ここにアキュームレータが締結固定される。密閉容器とアキュームレータは互いに隣接した状態で一体に組立てられ、室内機と室外機とからなる空気調和機において、室外機の所定のスペースに配置される。

特開平９−２５０４７７号公報 特開２００３−１６１２７８号公報

このような空気調和機では、以下のような問題がある。
室外機は、室外熱交換器と送風機を収容する熱交換室と、回転式圧縮機および四方切換え弁や配管類等を収容する機械室とに区画される。室外熱交換器は、熱交換効率を上げるために、ある程度大型になる。そのため、熱交換室のスペースが大であり、機械室は室外機全体の略１／３程度しかない。

小さいスペースの機械室に、密閉容器とアキュームレータを隣接した状態で配置すると、他の弁類や配管類を機械室に組込むための作業スペースと、これらの配置スペースの確保が困難となる。すなわち、一体構成化している密閉容器とアキュームレータのために、室外機のスペース効率が悪く、設計自由度が制限されている。

また、回転式圧縮機を組立てた状態で密閉容器内に潤滑油を注入し、密閉容器下部側に収容される圧縮機構部を潤滑油中にほとんど浸漬させる作業が行われる。この油注入作業を、仕切り板に吸込み管を接続したあとで、アキュームレータを上記吸込み管に接続する前に、吸込み管の開口端から行えば短時間ですむ。

ところが、吸込み管開口端の高さ位置が、必要とする潤滑油の液面よりも低い場合は、必要量の潤滑油を密閉容器に注入できない。吸込み管開口端位置を充分に高くすれば、必要な油量を確保できるが、その分、吸込み管に接続されるアキュームレータの上端部が回転式圧縮機から上方へ大きく突出して、据付けスペースがさらに増大してしまう。

吸込み管開口端の高さ位置が、必要とする潤滑油の液面よりもわずかでも高い状態にあれば、必要量の潤滑油を密閉容器に注入することは可能である。しかしながら、つぎの工程として、吸込み管開口端とアキュームレータとのロー付けによる接続作業を行うが、このとき吸込み管開口端が潤滑油で濡れていると、潤滑油に引火の虞れがある。

本発明は上記事情にもとづきなされたものであり、その目的とするところは、密閉容器に対するアキュームレータの位置を設定して設計自由度の向上を図り、必要とする潤滑油の油量を確保し、組立て作業性の向上を得られる回転式圧縮機と、この回転式圧縮機を備えて冷凍サイクルを構成し、冷凍サイクル効率の向上を図れる空気調和機を提供しようとするものである。

上記目的を満足するため本発明の回転式圧縮機は、内部に潤滑油を集溜する油溜り部が設けられる密閉容器内に中間仕切り板を挟んでシリンダ室を有する回転式の圧縮機構部を収容し、中間仕切り板に半径方向に設けられ冷媒を吸込み案内する主吸込み通路および主吸込み通路から各圧縮機構部のシリンダ室に連通するように分岐される複数の分岐通路を備え、密閉容器から離間してアキュームレータを備え、このアキュームレータと仕切り板の主吸込み通路とを吸込み管で連通してなり、この吸込み管は少なくとも中間仕切り板の主吸込み通路に接続される第１の吸込み管と、この第１の吸込み管の開口端に接続されアキュームレータに連通する第２の吸込み管とから形成し、第１の吸込み管開口端の高さ位置を密閉容器内における油溜り部の潤滑油液面よりも高い位置に設定した。

上記目的を満足するため本発明の空気調和機は、回転式圧縮機と、この回転式圧縮機に、冷媒管を介して順次接続される四方切換え弁、室内熱交換器、膨張装置、室外熱交換器とを備えた。

本発明によれば、密閉容器に対するアキュームレータの位置を設定して設計自由度の向上を図り、潤滑油の必要とする油量を確保し、組立て作業性の向上を得られる回転式圧縮機と、この回転式圧縮機を備えて冷凍サイクルを構成し、冷凍サイクル効率の向上を図れる等の効果を奏する。

本発明における第１の実施の形態に係る、回転式圧縮機の縦断面図と、冷凍機の冷凍サイクル構成図。 同第１の実施の形態に係る、空気調和機の冷凍サイクル作用を説明する図。 同第１の実施の形態に係る、吸込み管長に対する共鳴周波数の特性図。 同第１の実施の形態に係る、本発明と比較例との、運転周波数に対する騒音低減の特性図。 本発明における第２の実施の形態に係る、回転式圧縮機の縦断面図。 本発明における第３の実施の形態に係る、回転式圧縮機の縦断面図。

以下、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて説明する。
図１は、本発明における第１の実施の形態での、２気筒回転式圧縮機Ａの断面構造と、この２気筒回転式圧縮機Ａを備えた空気調和機Ｒの冷凍サイクル構成図である。（なお、図面上の煩雑さを避けるために、説明をしても符号の付していない構成部品については、図示していない、もしくは図示しているが図面上に符号を付していない。以下、同じ）
はじめに、空気調和機Ｒの構成から説明すると、２気筒回転式圧縮機Ａと、凝縮器Ｂと、膨張装置Ｃと、蒸発器Ｄおよび気液分離器Ｅを備えていて、これら構成部品は順次、冷媒管Ｐを介して連通される。
後述するように２気筒回転式圧縮機Ａで圧縮された冷媒ガスは冷媒管Ｐに吐出され、以上の構成部品の順に循環して空気調和作用をなし、再び２気筒回転式圧縮機Ａに吸込まれるようになっている。

つぎに、上記２気筒回転式圧縮機Ａについて詳述する。
２気筒回転式圧縮機Ａは、吸込み冷媒管（吸込み管）Ｐを介して連通する圧縮機本体ＡａとアキュームレータＥとから構成されている。

はじめに圧縮機本体Ａａから説明すると、図中１は密閉容器であり、この密閉容器１内の下部には圧縮機構部２が収容され、上部には電動機部３が収容される。これら圧縮機構部２と電動機部３は、回転軸４を介して連結される。
上記電動機部３は、たとえばブラシレスＤＣ同期モータ（ＡＣモータもしくは商用モータでもよい）が用いられていて、密閉容器１内面に圧入固定されるステータ５と、このステータ５の内側に所定の間隙を存して配置され、上記回転軸４に嵌着されるロータ６を備えている。

上記圧縮機構部２は、第１の圧縮機構部２Ａおよび第２の圧縮機構部２Ｂとから構成される。上記第１の圧縮機構部２Ａは上部側に形成され、第１のシリンダ８Ａを備えている。第２の圧縮機構部２Ｂは第１のシリンダ８Ａとは中間仕切り板７を介して下部に形成され、第２のシリンダ８Ｂを備えている。

第１のシリンダ８Ａは、密閉容器１内周面に圧入固定されていて、この上面部に主軸受１１が重ね合わされ、取付けボルトを介して固定される。上記第２のシリンダ８Ｂの下面部には副軸受１２とバルブカバーが重ね合わされ、取付けボルトを介して中間仕切り板７に取付け固定される。

上記回転軸４における第１のシリンダ８Ａと第２のシリンダ８Ｂのそれぞれ内部を貫通する部位は、回転軸４の中心軸から偏心するクランク軸部となっている。各クランク軸部は、互いに略１８０°の位相差をもって、回転軸４の中心軸から互いに同一量ずつ偏心し、互いに同一直径をなす。
上部のクランク軸部には第１のローラ１３ａが嵌合され、下部のクランク軸部には第２のローラ１３ｂが嵌合される。これら第１、第２のローラ１３ａ，１３ｂは、互いに同一外径に形成される。

第１のシリンダ８Ａと第２のシリンダ８Ｂにおけるそれぞれの内径部は、上記主軸受１１と中間仕切り板７および副軸受１２で上下面が区画される。第１のシリンダ８Ａの内径部に第１のシリンダ室１４ａが形成され、第２のシリンダ８Ｂの内径部に第２のシリンダ室１４ｂが形成される。

上記第１のローラ１３ａは、上記第１のシリンダ室１４ａに偏心回転自在に収容され、第２のローラ１３ｂは、上記第２のシリンダ室１４ｂに偏心回転自在に収容される。第１、第２のローラ１３ａ，１３ｂは互いに１８０°の位相差があり、それぞれの軸方向に沿う周面一部がシリンダ室１４ａ，１４ｂ周壁に線接触しながら偏心回転できる。

第１、第２のシリンダ８Ａ，８Ｂには、ブレードと圧縮ばねが収容されるブレード室が設けられる。圧縮ばねはブレードに弾性力（背圧）を付与して、この先端縁を各ローラ１３ａ，１３ｂ周面の軸方向に沿って線接触させる。ブレードはブレード室に沿って往復運動し、シリンダ室１４ａ，１４ｂを二室に仕切る。
上記主軸受１１と副軸受１２には、吐出弁機構が設けられていて、それぞれが各シリンダ室１４ａ，１４ｂに連通し、かつバルブカバーで覆われる。

上記中間仕切り板７は、その厚さが各シリンダ８Ａ，８Ｂの厚さよりも大に形成されている。中間仕切り板７の外周壁から軸芯方向に向って主吸込み通路１５が設けられていて、この主吸込み通路１５の中間仕切り板７外周壁開口端に、アキュームレータＥから密閉容器１を貫通して上記吸込み冷媒管Ｐが接続される。

中間仕切り板７に設けられる上記主吸込み通路１５は、吸込み冷媒管Ｐが接続される中間仕切り板７の開口端から、この内径部との略中間部位において、斜め上方に向けた第１の分岐吸込み通路１５ａと、斜め下方に向けた第２の分岐吸込み通路１５ｂとに分岐される。

すなわち、主吸込み通路１５は中間仕切り板７の外周部において１本の吸込み冷媒管Ｐが接続されるよう１つの開口端を有するが、中間仕切り板７内部において主吸込み通路１５の先端部から、第１の分岐吸込み通路１５ａと第２の分岐吸込み通路１５ｂに、二股状に分岐することになる。

第１の分岐吸込み通路１５ａは、第１のシリンダ８Ａに設けられる第１のシリンダ室１４ａに開口する切欠部に連通する。この切欠部は、第１のシリンダ室１４ａの吸込み部を形成する。
第２の分岐吸込み通路１５ｂは、第２のシリンダ８Ｂに設けられる第２のシリンダ室１４ｂに開口する切欠部に連通する。この切欠部１６ｂは、第２のシリンダ室１４ｂの吸込み部を形成する。

また、上記密閉容器１の内底部には、潤滑油を貯留する油溜り部１６が形成されていて、圧縮機構部２のほとんど大部分は、油溜り部１６の潤滑油中に浸漬状態にある。潤滑油として、ポリオールエステル油または、エーテル系油でもよく、使用冷媒によっては鉱油、アルキルベンゼン、ＰＡＧ、フッ素系油でもよい。

一方、上記回転軸４には、回転軸４の回転にともなって潤滑油を吸上げ、圧縮機構部２の各摺接部に潤滑油を導く油ポンプと給油通路が設けられる。
油溜り部１６の静止液面位置の設定は、圧縮機構部２に対して充分な潤滑性を確保するために、本来必要な潤滑油の油収容量の基準になる。ここでは、油溜り部１６の静止液面位置を、中間仕切り板７に形成される主吸込み通路１７を基準にした高さ位置「Ｌ０」に設定していて、圧縮機構部２のほとんど大部分が潤滑油中に浸漬する位置でもある。

このようにして構成される圧縮機本体Ａａに対して上記アキュームレータＥは、ケース本体２０内にフィルタ組立て２１が収容される。フィルタ組立て２１は、流通してくるガス冷媒から、含まれている異物を捕捉する機能を有する。

上記蒸発器Ｄと連通する冷媒管Ｐは、ケース本体２０の上端部から貫通し、開口端をフィルタ組立て２１に対向して接続される。上記圧縮機本体Ａａに連通する吸込み冷媒管Ｐはケース本体２０の底部から貫通し、この開口端はフィルタ組立て２１に近接する位置まで延出される。

圧縮機本体Ａａを構成する密閉容器１に対してアキュームレータＥは、離間した位置に配置される。実際には、回転式圧縮機Ａを配置するにあたって、他の冷凍サイクル構成部品とは干渉せず、配置作業に支障のないスペースを選択するようにした。したがって、設計上の自由度の向上化を得られる。

さらに、アキュームレータＥと中間仕切り板７の主吸込み通路１５とを連通する吸込み冷媒管Ｐは、第１の吸込み冷媒管（第１の吸込み管）Ｐａと、第２の吸込み冷媒管（第２の吸込み管）Ｐｂとを連結してなる。

第１の吸込み冷媒管Ｐａは、一方端部の開口端が中間仕切り板７の主吸込み通路１５端部に接続され、ここから密閉容器１を貫通して外部に突出する。密閉容器１外部において上方へ屈曲形成され、密閉容器１周壁と略並行に上部に延出される。主吸込み通路１５の接続部位を基準にして、「Ｌ１」の高さに他方端部の開口端の位置を設定する。

なお、上記第１の吸込み冷媒管Ｐａは中間仕切り板７の主吸込み通路１５に圧入等により接続される第１の部分と、密閉容器１の外側で上記第１の部分にロウ付け等により接続される第２の部分とから形成しても良い。

第２の吸込み冷媒管Ｐｂは、一方端部が第１の吸込み冷媒管Ｐａ開口端に接続され、一旦上方へ延出したあと、逆Ｕ字状に曲成される。所定部位で水平に折曲され、さらに再び上方へ折曲されて、アキュームレータＥを構成するケース本体２０の底部を貫通し、フィルタ組立て２１の近傍位置に他方端部の開口端が位置決めされる。

吸込み冷媒管Ｐとしての総延長と、中間仕切り板７の主吸込み通路１５と、第１の分岐吸込み通路１５ａもしくは第２の分岐吸込み通路１５ｂの長さの和である、アキュームレータＥ内部の吸込み冷媒管Ｐの開口端から第１、第２のシリンダ室１４ａ，１４ｂの吸込み部までの吸込み通路総延長長さを、「Ｌｓ１」に設定する。

以上の構成において、２気筒回転式圧縮機Ａの電動機部３に通電すると、回転軸４が回転駆動され、第１のシリンダ室１４ａで第１のローラ１３ａが偏心移動し、同時に、第２のシリンダ室１４ｂで第２のローラ１３ｂが偏心移動する。各シリンダ室１４ａ，１４ｂはブレードで二室に仕切られ、一方室にガス冷媒が吸込まれる。

ガス冷媒は、アキュームレータＥで気液分離されて吸込み冷媒管Ｐを流通し、圧縮機本体Ａａにおいて主吸込み通路１５から第１の分岐吸込み通路１５ａと、第２の分岐吸込み通路１５ｂに案内されたものである。
回転軸４に設けられるクランク軸部が互いに１８０°の位相差が存在するように形成されているので、第１、第２の分岐吸込み通路１５ａ，１５ｂから各シリンダ室１４ａ，１４ｂ内にガス冷媒が吸込まれるタイミングも、互いに１８０°の位相差が存在する。

第１ローラ１３ａが第１のシリンダ室１４ａ内で偏心移動し、第２のローラ１３ｂが第２のシリンダ室１４ｂ内で偏心移動して、それぞれのシリンダ室１４ａ，１４ｂに設けられる吐出弁機構側の室の容積が減少し、その分圧力が上昇する。

吐出弁機構側の室の容積が所定の容積になったとき、この室で圧縮されたガス冷媒は所定の圧力まで上昇する。同時に吐出弁機構が開放され、圧縮されて高温高圧化したガス冷媒はバルブカバー内に吐出される。圧縮されたガス冷媒が吐出弁機構へ吐出されるタイミングも１８０°の位相差が存在する。

圧縮されたガス冷媒は各バルブカバーから、密閉容器１内の圧縮機構部２と電動機部３との間の空間部へ導出される。そして、回転軸４と電動機部３を構成するロータ６との間、ロータ６とステータ５との間、ステータ５と密閉容器１内周壁との間等に形成される間隙を流通し、電動機部３の上部側に形成される密閉容器１内空間部に充満する。

密閉容器１内に充満するガス冷媒は、圧縮機本体Ａａから冷媒管Ｐへ導出され、凝縮器Ｂに導かれて凝縮液化し、膨張装置Ｃに導かれて断熱膨張し、蒸発器Ｄに導かれて蒸発し、周囲から蒸発潜熱を奪って冷凍作用をなす。
蒸発器Ｄで蒸発した冷媒は、アキュームレータＥに導かれて気液分離され、ガス分のみが２気筒回転式圧縮機Ａを構成する圧縮機構部２に吸込まれ再度圧縮される。これ以降は、以上説明したサイクルを繰り返す。

図２は、冷暖房運転の切換えが可能なヒートポンプ式冷凍サイクルを備えた空気調和機の冷凍サイクル構成図である。
アキュームレータＥを備えた２気筒回転式圧縮機Ａは、図１で説明したものと全く同一であり、先に説明した構成要件は何らの変更もないので、ここでは同図を適用して新たな説明を省略する。

回転式圧縮機Ａに接続される冷媒管Ｐには四方切換え弁３０が設けられ、さらに、室外熱交換器３１と、膨張装置３２と、室内熱交換器３３を介して再び四方切換え弁３０に接続される。この四方切換え弁３０からアキュームレータＥに接続され、アキュームレータＥと圧縮機本体Ａａとの間は先に説明したとおりの構成をなす。

室内熱交換器３３のみ室内機に配置され、回転式圧縮機Ａと、四方切換え弁３０と、膨張装置３２および室外熱交換器３１は室外機に配置される。この室外機において、回転式圧縮機Ａを構成する圧縮機本体Ａａと、この圧縮機本体Ａａに付設されるアキュームレータＥとを吸込み冷媒管Ｐを介して離れた位置に配置することは、ここでも変らない。

冷房運転時は、四方切換え弁３０の切換え位置により、冷媒は図中実線矢印に示す方向に導かれる。すなわち、２気筒回転式圧縮機Ａで圧縮された高温高圧のガス冷媒は、四方切換え弁３０を介して室外熱交換器３１に導かれ凝縮液化する。液冷媒は膨張装置３２に導かれて断熱膨張し、室内熱交換器３３に導かれて室内空気と熱交換し、蒸発する。

このとき室内空気から蒸発潜熱を奪って冷却し、室内空気を冷気に変える。冷気は室内に吹出されて冷房作用をなす。室内熱交換器３３で蒸発した冷媒はアキュームレータＥに導かれて気液分離され、吸込み冷媒管Ｐを介して圧縮機構部２に吸込まれ圧縮される。これ以降は、以上説明した冷凍サイクルを繰り返す。

暖房運転時は、四方切換え弁３０の切換え位置により、冷媒は図中破線矢印に示す方向に導かれる。すなわち、２気筒回転式圧縮機Ａで圧縮された高温高圧のガス冷媒は、四方切換え弁３０を介して室内熱交換器３３に導かれ凝縮液化する。このとき室内空気へ凝縮熱を放出し、室内空気を暖気に変える。暖気は室内に吹出されて暖房作用をなす。

室内熱交換器３３から出た液冷媒は膨張装置３２に導かれて断熱膨張し、室外熱交換器３１に導かれて外気と熱交換し、蒸発する。蒸発冷媒はアキュームレータＥに導かれて気液分離され、吸込み冷媒管Ｐを介して圧縮機構部２に吸込まれ圧縮される。これ以降は、以上説明した冷凍サイクルを繰り返す。

上述したように、室外機において、圧縮機本体Ａａを構成する密閉容器１に対してアキュームレータＥを離間した位置に配置した。したがって、アキュームレータＥを他の冷凍サイクル構成部品とは干渉せず、少しの支障もないスペースに選択して配置でき、設計上の自由度の向上化を得られる。

回転式圧縮機Ａの組立てにあたって、密閉容器１内に電動機部３と圧縮機構部２を収容し、第１の吸込み冷媒管Ｐａを中間仕切り板７に接続し、この開口端の主吸込み通路１５からの高さ位置を上記Ｌ１に設定する。そして、潤滑油を第１の吸込み冷媒管Ｐａの開口端から密閉容器１内に注入する。

第１の吸込み冷媒管Ｐａ開口端の主吸込み通路１５からの高さ位置Ｌ１は、本来必要な油溜り部１６の静止液面位置である主吸込み通路１５からの高さ位置Ｌ０よりも高い位置に設定されている。

したがって、必要な量の潤滑油を密閉容器１内に注入したところで、第１の吸込み冷媒管Ｐａの開口端から潤滑油が溢れ出ることは全くなく、安心して作業を行える。潤滑油の注入作業を終った後、第１の吸込み冷媒管Ｐａの開口端に第２の吸込み冷媒管Ｐｂの端部をロー付けするが、このとき潤滑油に引火する虞れが無く、作業性の向上を得る。

アキュームレータＥは、圧縮機本体Ａａを構成する密閉容器１から離れた位置に配置される一方で、吸込み冷媒管Ｐは第１の吸込み冷媒管Ｐａと第２の吸込み冷媒管Ｐｂとから構成されるので、第１の吸込み冷媒管Ｐａの開口端位置を高くしても、アキュームレータＥ自体の高さ寸法を高くとる必要がない。

上記回転式圧縮機Ａを室外機に配置するため、アキュームレータＥ内部の吸込み冷媒管Ｐの開口端から第１、第２のシリンダ室１４ａ，１４ｂの吸込み部までの吸込み通路総延長長さを、「Ｌｓ１」に設定した。
そして、ＪＩＳ Ｃ ９６１２による、４つのカロリ測定条件（暖房定格条件、冷房定格条件、暖房中間条件、冷房中間条件）から、回転式圧縮機Ａにおけるカロリ性能と、騒音特性を測定した。

たとえば、Ｌｓ１を１，６００ｍｍに設定した場合の共鳴周波数（過給周波数）は１３Ｈｚ、５００ｍｍに設定した場合の共鳴周波数は３８Ｈｚであった。これに対して、上記［特許文献２］の従来構造のように、密閉容器にバンドを介してアキュームレータを取付ける場合は、Ｌｓ１が２３０ｍｍ程度であり、共鳴周波数は７５Ｈｚである。
空気調和機において、共鳴周波数と圧縮機の運転周波数が一致すると、過給損失（能力は増えるが、効率は低下する）が生じることが知られている。

この点、本実施の形態構造では、共鳴周波数が低下するが、上記Ｌｓ１を変えると、過給損失を生じる運転周波数が変化する。空気調和機の場合、長時間運転する運転周波数、例えば、上記ＪＩＳ Ｃ ９６１２による、４つのカロリ測定条件（暖房定格条件、冷房定格条件、暖房中間条件、冷房中間条件での圧縮機の運転周波数を、過給損失を生じる運転周波数と一致させないように、上記Ｌｓ１を設定すればよい。

図３は、上記結果をまとめた特性図であり、横軸に吸込み管の長さＬｓ（ｍｍ）をとり、縦軸に共鳴周波数ｆ（Ｈｚ）をとった。これにより、吸込み冷媒管の長さをより長くすれば、より低い共鳴周波数となることが分るので、空気調和機の空調運転時に最も多く運転する運転周波数を避けた長さを選択すると良い。

なお、回転式圧縮機Ａとしての成績係数（ＣＯＰ）は、上記カロリ性能試験結果にもとづくセット条件において、本実施の形態のものと従来構造のものと略同一であり、回転式圧縮機単体でも、本実施の形態のものと従来構造のものと略同一であった。

図４は、本実施の形態での回転式圧縮機Ａと、密閉容器にバンドを介してアキュームレータを取付けるとともに、アキュームレータと第１、第２のシリンダ室を２本の吸込み冷媒管で連通する従来構造の回転式圧縮機との騒音比較をなす特性図であり、横軸に運転周波数をとり、縦軸に測定した騒音の大きさをとる。

各運転周波数における図中ハッチング部分は、従来構造の回転式圧縮機と比較して本実施の形態での回転式圧縮機Ａの方が騒音低下し、騒音対策として改善されたことを示す。図中、黒塗り部分は、従来構造よりも本実施の形態構造の方が大なる騒音を測定して、従来構造よりも悪化したことを示している。

従来構造よりも本実施の形態構造の方が悪化した部分は極く一部であるのに対して、改善が見られた部分ははるかに多い。結果として、本実施の形態構造を採用することで、運転騒音の低減化を得られ、より静粛運転がなされて快適性の向上を得られる。

図５は、本発明における第２の実施の形態での回転式圧縮機Ａ１の縦断面図である。
回転式圧縮機Ａ１を構成する密閉容器１とアキュームレータＥを離した位置に配置し、中間仕切り板７の主吸込み通路１５と、アキュームレータＥとを吸込み冷媒管Ｐで連通することと、吸込み冷媒管Ｐは、中間仕切り板７側の第１の吸込み冷媒管Ｐａと、アキュームレータＥに接続される第２の吸込み冷媒管Ｐｂとからなることは変りがない。

ここでは、第１の吸込み冷媒管Ｐａの先端に、第１の中間ボリュウムタンクＴａを設けている。さらに、第１の中間ボリュウムタンクＴａの先に接続される第２の吸込み冷媒管Ｐｂに第２の中間ボリュウムタンクＴｂを設けている。

それぞれの中間ボリュウムタンクＴａ，Ｔｂは、圧縮機構部２における各シリンダ室１４ａ，１４ｂの排除容積以上の容量であることが必要である。また、組立て時に発生し易いロー付けカスなどの異物を除去するためのフィルタ（ただし、圧損の少ないもの）を内部に備えてもよい。

第１の中間ボリュウムタンクＴａ出口に接続される第１の吸込み冷媒管Ｐａ端部から第１、第２のシリンダ室１４ａ，１４ｂの吸込み部までの吸込み通路総延長長さを「Ｌｓ５」とするが、この冷媒管Ｐａ開口端の高さ位置は第１の実施の形態における第１の吸込み冷媒管Ｐａの開口端の高さ位置Ｌ１と同一である
第２の中間ボリュウムタンクＴｂ出口から第２の吸込み冷媒管Ｐｂを介して第１の中間ボリュウムＴａ入口までの吸込み通路長さを「Ｌｓ６」とする。アキュームレータＥ内部に挿入される第２の吸込み冷媒管Ｐｂの開口端から、アキュームレータＥを出て第２の中間ボリュウムタンクＴｂ入口までに至る吸込み通路長さを「Ｌｓ７」とする。
そのうえで、先に説明したような条件でカロリ性能試験を行った。上記Ｌｓ５を３００ｍｍに設定したときの共鳴周波数は６０Ｈｚであった。

すなわち、中間ボリュウムタンクＴａ，Ｔｂを吸込み冷媒管Ｐに備えた場合は、この中間ボリュウムタンクＴａ，Ｔｂからシリンダ室１４ａ，１４ｂ吸込み部までの長さが共鳴周波数に関係するので、長時間運転する運転周波数と共鳴周波数が一致しないようにＬｓ５を設定することが容易となる。この状態で、上記Ｌｓ６，Ｌｓ７の長さは適宜で良く、設定条件を阻害しない。

図６は、本発明における第３の実施の形態での回転式圧縮機Ａ２の縦断面図である。
回転式圧縮機Ａ２において、密閉容器１と、アキュームレータＥとを離して配置し、中間仕切り板７の主吸込み通路１５とアキュームレータＥを吸込み冷媒管Ｐで連通することと、吸込み冷媒管Ｐを中間仕切り板７側の第１の吸込み冷媒管Ｐａと、アキュームレータＥに接続される第２の吸込み冷媒管Ｐｂとからなることは変りがない。

ここでは、第１の吸込み冷媒管Ｐａの密閉容器１外部における水平部分から分岐し、第２の吸込み冷媒管Ｐｂのケース本体２０外部における水平部分に合流する、第３の吸込み冷媒管Ｐｃを備えている。

第１の吸込み冷媒管Ｐａと第２の吸込み冷媒管Ｐｂとからなる吸込み冷媒管Ｐの吸込み通路総延長長さを、第１の実施の形態と同様１６００ｍｍとし、上記した第３の吸込み冷媒管の吸込み通路長さを５００ｍｍに設定する。

特に、第２の吸込み冷媒管Ｐｂにおける第１の吸込み冷媒管Ｐａとの接続部近傍に第１の開閉弁Ｖａを設け、第３の吸込み冷媒管Ｐｃに第２の開閉弁Ｖｂを設けて、これら第１の開閉弁Ｖａもしくは第２の開閉弁Ｖｂを互いに逆の開閉操作をなす。

アキュームレータＥから導かれる冷媒は、第１の吸込み冷媒管Ｐａと第２の吸込み冷媒管Ｐｂを介して各シリンダ室１４ａ，１４ｂに導かれる第１の吸込み回路Ｋａと、第２の吸込み冷媒管Ｐｂの中途部から第３の吸込み冷媒管Ｐｃに導かれ、第１の吸込み冷媒管Ｐａの中途部から各シリンダ室１４ａ，１４ｂに導かれる第２の吸込み回路Ｋｂとの、２つの吸込み回路が構成される。

具体的には、定格条件を含む高運転周波数域では第１の吸込み回路Ｋａを用い、中間条件を含む低運転周波数域では第２の吸込み回路Ｋｂを用いることとする。したがって、共鳴周波数を避けて過給によるＣＯＰの低下の防止を図れる。

なお、第２の吸込み回路Ｋｂは、図６に二点鎖線で示すように、第２の吸込み冷媒管Ｐの逆Ｕ字状に曲成される部分で、対向する垂直部分を連通する第４の吸込み冷媒管Ｐｄであっても良い。この場合も、第２の開閉弁Ｖｂを第４の吸込み冷媒管Ｐｄに設けることは何ら変りがなく、同様の作用効果が得られる。

また、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。

１６…油溜り部、１…密閉容器、７…中間仕切り板、１４ａ…第１のシリンダ室、１４ｂ…第２のシリンダ室、２…圧縮機構部、１５…主吸込み通路、１５ａ…第１の分岐吸込み通路、１５ｂ…第２の分岐吸込み通路、Ｐ…吸込み冷媒管、Ｐａ…第１の吸込み冷媒管、Ｐｂ…第２の吸込み冷媒管、Ｖａ…第１の中間ボリュウムタンク、Ｖｂ…第２の中間ボリュウムタンク、Ａ…回転式圧縮機、３０…四方切換え弁、３３…室内熱交換器、３２…膨張装置、３１…室外熱交換器。

Claims (3)

1. 内部に潤滑油を集溜する油溜り部が設けられる密閉容器内に、中間仕切り板を挟んで、シリンダ室を有する回転式の圧縮機構部を収容し、
   上記中間仕切り板に半径方向に設けられ冷媒を吸込み案内する主吸込み通路および、この主吸込み通路から各圧縮機構部のシリンダ室に連通するように分岐される複数の分岐通路を備えた回転式圧縮機において、
   上記密閉容器から離間してアキュームレータを備え、
   このアキュームレータと、上記中間仕切り板の上記主吸込み通路とを、吸込み管で連通してなり、
   上記吸込み管は、少なくとも、中間仕切り板の主吸込み通路に接続される第１の吸込み管と、この第１の吸込み管の開口端に接続され上記アキュームレータに連通する第２の吸込み管とから形成し、
   上記第１の吸込み管における開口端の高さ位置を、上記密閉容器内における上記油溜り部の潤滑油液面よりも高い位置に設定した
   ことを特徴とする回転式圧縮機。
2. 上記第１の吸込み管は、上記各圧縮機構部のシリンダ室における排除容積以上の空間ボリュームを有するタンクを有する
   ことを特徴とする請求項１記載の回転式圧縮機。
3. 上記請求項１記載の回転式圧縮機と、この回転式圧縮機に、冷媒管を介して順次接続される四方切換え弁、室内熱交換器、膨張装置、室外熱交換器とを備えた
   ことを特徴とする空気調和機。

Images