JP2017150466A

JP2017150466A - 高圧圧縮機及びそれを備えた冷凍サイクル装置

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Publication number: JP2017150466A
Application number: JP2016141960A
Authority: JP
Inventors: リージンギュ; Jingyu Lee; パクチョンヒョン; Jeonghyeon Park; コヨンチョル; Yeongcheol Ko
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2016-07-20
Publication date: 2017-08-31
Anticipated expiration: 2036-07-20
Also published as: TWI656310B; JP6291533B2; US10309700B2; US20170248353A1; TW201730488A; KR101738458B1

Abstract

【課題】圧縮機の停止時に差圧運転を継続することによりエネルギー効率を高めると共に、圧縮機の再起動時に吸入圧と吐出圧を迅速に平衡圧にすることにより圧縮機の再起動を円滑にする高圧圧縮機及びそれを備えた冷凍サイクル装置を提供する。
【解決手段】本発明による高圧圧縮機及びそれを備えた冷凍サイクル装置は、圧縮部から吐出される冷媒を駆動モータが設けられた内部空間１０ａに充填するケーシング１０と、前記圧縮部の吸入口に直接連結される吸入管１５と、ケーシング１０の内部空間１０ａに連結される吐出管１６と、吐出管１６又は吸入管１５に設けられ、前記駆動モータが停止すると吐出された冷媒が高圧側から低圧側に流動することを抑制する第１バルブ１１０と、前記圧縮部を中心として吐出側と吸入側とを連結するバイパス管１２０と、バイパス管１２０に設けられ、前記駆動モータが再起動すると高圧側の冷媒がバイパス管１２０を介して低圧側に移動するように制御する第２バルブ１３０とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮機に関し、特にケーシングの内部空間が高圧部を形成する高圧圧縮機及びそれを備えた冷凍サイクル装置に関する。

一般に、圧縮機は、冷蔵庫やエアコンなどの蒸気圧縮式冷凍サイクル（以下、冷凍サイクルという）に適用される。

圧縮機は、冷媒を圧縮室に吸入する方式によって間接吸入方式の圧縮機と直接吸入方式の圧縮機に分けられる。間接吸入方式は、冷凍サイクルを循環する冷媒を圧縮機ケーシングの内部空間に流入させてから圧縮室に吸入する方式であり、直接吸入方式は、冷媒を直接圧縮室に吸入する方式である。間接吸入方式の圧縮機は低圧圧縮機に、直接吸入方式の圧縮機は高圧圧縮機に分類することもある。

低圧圧縮機は、冷媒が圧縮機ケーシングに先に流入することにより液冷媒やオイルが圧縮機ケーシングで濾過されるのでアキュムレータを備えないのに対して、高圧圧縮機は、液冷媒やオイルが圧縮室に流入することを防止するために通常吸入側にアキュムレータを備える。

このような高圧圧縮機は、圧縮機ケーシングの内部空間が吐出空間である高圧部を形成し、アキュムレータの内部空間が低圧部を形成する。従って、運転中に冷凍サイクルの電源がオフになった場合、吸入側の圧力と吐出側の圧力の差が大きいので瞬時再起動が不可能である。よって、高圧圧縮機を使用するほとんどのエアコンは、圧縮機の運転が停止（オフ）してから所定時間運転停止を継続することで均圧時間を確保する、いわゆる「３分再起動」という運転をさらに行っている。

特に、北米地域におけるユニタリエアコン（unitary air-conditioner）分野では、圧縮機が停止して３分再起動などの運転をさらに行っている間、冷凍サイクルのファンを動作させ、冷凍サイクル装置の運転中に発生した差圧が平衡圧に達するまでの潜熱を用いることにより、冷凍サイクル装置の効率を最大化する方法を用いている。

しかし、冷凍サイクル装置の差圧が平衡圧に達する時間（以下、差圧区間又は均圧所要時間という）が長くなると、圧縮機内の油面が低くなるだけでなく、圧縮機が再起動されなくなるので、高圧圧縮機をエアコンなどの冷凍装置に適用することが困難であるという問題があった。すなわち、圧力差により圧縮機内のオイルが部材間の隙間から低圧のアキュムレータに流入し、圧縮機内の油面が低くなる。特に、ロータリ圧縮機は、その特性上、吸入圧と吐出圧の差圧が約１ｋｇｆ／ｃｍ²と小さい状態でも再起動されない。つまり、圧縮機が一旦停止すると再起動が容易でないが、その過程で入力電源が継続して投入されてモータに過負荷が発生し、結局過負荷防止装置（ＯＬＰ）が動作して圧縮機の停止状態が長くなることがある。よって、圧縮機が平衡圧に達する時間を長くしてはならないので、均圧所要時間に潜熱を用いる方式はロータリ圧縮機などの高圧圧縮機の分野においては適用が困難である。また、冷凍サイクル装置の効率を重視する地域では高圧圧縮機をエアコンなどの冷凍装置に適用することが困難である。

一方、高圧圧縮機を適用するユニタリエアコンでは、差圧から平衡圧への到達を迅速にするために凝縮器と蒸発器間にオリフィスを設ける方式を採用してもよい。しかし、オリフィスを用いて均圧所要時間を短縮する場合は、差圧区間の潜熱を用いることができないので、効率面で不利であり、やはり高圧圧縮機をエアコンなどの冷凍装置に適用することが困難であるという問題があった。

本発明の目的は、圧縮機の停止時に吸入圧と吐出圧の差圧が解消される均圧所要時間を十分に確保しながらも、再起動時には迅速に平衡圧に達するようにした高圧圧縮機を提供することにある。

本発明の他の目的は、圧縮機の一時停止時に均圧所要時間の間冷凍サイクル装置が熱交換を行えるようにした冷凍サイクル装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、圧縮部から吐出される冷媒を駆動モータが設けられた内部空間に充填するケーシングと、前記圧縮部の吸入口に直接連結される吸入管と、前記ケーシングの内部空間に連結される吐出管と、前記吐出管又は前記吸入管に設けられ、前記駆動モータが停止すると吐出された冷媒が高圧側から低圧側に流動することを抑制する第１バルブと、前記圧縮部を中心として吐出側と吸入側とを連結するバイパス管と、前記バイパス管に設けられ、前記駆動モータが再起動すると高圧側の冷媒が前記バイパス管を介して低圧側に移動するように制御する第２バルブとを含む高圧圧縮機を提供する。

ここで、前記第１バルブは、前記ケーシングの外部又は内部において前記吐出管に設けられてもよい。

また、前記第１バルブは、前記吸入管に設けられてもよい。

さらに、前記吸入管には、前記ケーシングの内部空間と分離した内部空間を有するアキュムレータが連結され、前記第１バルブは、前記アキュムレータの内部空間に連通する吸入側又は吐出側に設けられるようにしてもよい。

さらに、前記吸入管には、前記ケーシングの内部空間と分離した内部空間を有するアキュムレータが連結され、前記バイパス管は、前記吐出管と前記アキュムレータの内部空間に連通する吸入側又は吐出側とを連結するようにしてもよい。

さらに、前記吸入管には、前記ケーシングの内部空間と分離した内部空間を有するアキュムレータが連結され、前記バイパス管は、前記ケーシングの内部空間と前記アキュムレータの内部空間とを連結するようにしてもよい。

さらに、前記圧縮部は、前記ケーシングの内部空間に備えられて圧縮空間を形成するシリンダと、前記シリンダの圧縮空間で回転して冷媒を圧縮するローラと、前記ローラの外周面に接して当該ローラにより前記シリンダを摺動することで前記圧縮空間を吸入室と圧縮室とに分離するベーンとを含んでもよい。

そして、上記目的を達成するために、本発明は、内部空間が高圧部を形成し、前記内部空間に圧縮部が備えられるケーシングと、前記圧縮部を基準として吸入側と吐出側とを連結する第１冷媒流路と、前記第１冷媒流路から分岐し、前記圧縮部を基準として前記圧縮部の吸入側に連結される前記第１冷媒流路の入口と前記圧縮部の吐出側に連結される前記第１冷媒流路の出口間の距離を短縮する第２冷媒流路と、前記第２冷媒流路に備えられて当該第２冷媒流路を選択的に開閉するソレノイドバルブとを含む高圧圧縮機を提供する。

ここで、前記第１冷媒流路には、高圧側の冷媒が低圧側に流動することを防止するチェックバルブが設けられてもよい。

また、前記チェックバルブは、前記第１冷媒流路において前記第２冷媒流路が分岐する地点よりも前記圧縮部を基準として後流側に配置されてもよい。

さらに、前記第１冷媒流路には、前記ケーシングの内部空間と分離した内部空間を有するアキュムレータが連結され、前記チェックバルブは、前記アキュムレータの内部空間に連通する吸入側又は吐出側に設けられるようにしてもよい。

ここで、前記凝縮器ファン又は前記蒸発器ファンの少なくとも一方は、前記圧縮機が停止した状態で動作するようにしてもよい。

また、前記凝縮器ファン又は前記蒸発器ファンの少なくとも一方は、前記第２バルブが閉鎖された状態で動作するようにしてもよい。

さらに、前記圧縮機は、前記第２バルブが閉鎖された状態で停止し、前記第２バルブが開放された状態で動作するようにしてもよい。

そして、上記目的を達成するために、本発明は、圧縮機と、前記圧縮機に連結される凝縮器と、前記凝縮器の一側に備えられる凝縮器ファンと、前記凝縮器に連結される蒸発器と、前記蒸発器の一側に備えられる蒸発器ファンとを含み、前記圧縮機が前記高圧圧縮機である冷凍サイクル装置を提供する。

本発明による高圧圧縮機及びそれを備えた冷凍サイクル装置は、冷媒が高圧側から低圧側に流動することを防止するチェックバルブを設けると共に、冷媒を高圧側から低圧側にバイパスするバイパス管及び当該バイパス管を選択的に開閉するソレノイドバルブを設けることにより、ロータリ圧縮機などの高圧圧縮機を適用した冷凍サイクル装置において圧縮機が一時停止しても、その停止した時間の間冷凍サイクル装置のファンを動作させるいわゆる差圧運転を継続することができるので、エネルギー効率を高めることができる。

また、再起動時に吸入圧と吐出圧が迅速に平衡圧となって圧縮機の再起動が円滑になるので、信頼性が向上する。

本発明による冷凍サイクル装置を示す系統図である。図１の冷凍サイクル装置におけるアキュムレータを有するロータリ圧縮機を示す縦断面図である。図２の圧縮機における第１バルブを示す縦断面図である。図２の圧縮機における第２バルブを示す縦断面図である。図２の冷凍サイクル装置における差圧運転を説明するための概略図である。図２の冷凍サイクル装置における再起動運転を説明するための概略図である。図２の冷凍サイクル装置における第１バルブの設置位置の他の実施形態を示す概略図である。図２の冷凍サイクル装置における第１バルブの設置位置のさらに他の実施形態を示す概略図である。図２の冷凍サイクル装置における第１バルブの設置位置のさらに他の実施形態を示す概略図である。図２の冷凍サイクル装置における第２バルブの設置位置の他の実施形態を示す概略図である。図２の冷凍サイクル装置における第２バルブの設置位置のさらに他の実施形態を示す概略図である。

以下、本発明による圧縮機、それを備えた冷凍サイクル装置、及びその冷凍サイクル装置の運転方法を、添付図面に示す一実施形態に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明による冷凍サイクル装置を示す系統図であり、図２は図１の冷凍サイクル装置におけるアキュムレータを有するロータリ圧縮機を示す縦断面図である。

図１に示すように、本実施形態による冷凍サイクル装置は、圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３及び蒸発器４からなる。前記冷凍サイクル装置をユニタリエアコンに適用する場合は、室外機に圧縮機、室外側熱交換器（凝縮器又は蒸発器）及び膨張弁が設けられ、室内機に室内側熱交換器（蒸発器又は凝縮器）が設けられる。

図２に示すように、本実施形態によるロータリ圧縮機１は、圧縮機ケーシング１０の内部空間に電動部が設けられ、前記電動部の下方に圧縮部が設けられている。前記電動部と圧縮部は回転軸により機構的に連結されている。

前記電動部は、圧縮機ケーシング１０の内部に固定子２１が圧入固定されており、固定子２１の内部には回転子２２が回転可能に挿入されている。回転子２２の中心には回転軸２３が圧入結合されている。

前記圧縮部は、圧縮機ケーシング１０の内周面に回転軸２３を支持するメインベアリング３１が固定結合されており、メインベアリング３１の下方にはメインベアリング３１と共に回転軸２３を支持するサブベアリング３２が所定の間隔をおいてメインベアリング３１に固定されており、メインベアリング３１とサブベアリング３２間には圧縮空間３３ａを形成するシリンダ３３が設けられている。シリンダ３３の圧縮空間３３ａにはその圧縮空間３３ａで回転軸２３と共に旋回運動して冷媒を圧縮するローリングピストン３４が備えられており、シリンダ３３の内壁にはローリングピストン３４と共に圧縮空間３３ａを吸入室と圧縮室に区画するベーン３５が摺動可能に挿入されている。

一方、圧縮機ケーシング１０は、中空の円筒体１１と、円筒体１１の上下両端を覆蓋して圧縮機ケーシング１０の内部空間１０ａを密封する上部キャップ１２及び下部キャップ１３とからなるようにしてもよい。円筒体１１の下半部には、後述するアキュムレータ４０の出口側に連結される吸入管１５が結合され、上部キャップ１２には、後述する凝縮器２の入口側に連結される吐出管１６が結合されるようにしてもよい。吸入管１５は、円筒体１１を貫通してシリンダ３３の吸入口３３ｂに直接連結され、吐出管１６は、上部キャップ１２を貫通して圧縮機ケーシング１０の内部空間１０ａに連通するようにしてもよい。

圧縮機ケーシング１０の一側には、アキュムレータ４０が配置され、アキュムレータ４０の内部には、圧縮機ケーシング１０の内部空間１０ａと分離した内部空間４０ａが所定の体積を有するように形成されるようにしてもよい。アキュムレータ４０の上部には、蒸発器４に連結される冷媒管４１が連結され、アキュムレータ４０の下部には、圧縮機ケーシング１０のシリンダ３３に連結される吸入管１５が連結されるようにしてもよい。

冷媒管４１は、アキュムレータ４０の上面に連結され、吸入管１５は、Ｌ字状に形成され、アキュムレータ４０の下面を貫通してアキュムレータ４０の内部空間４０ａ内に所定の高さだけ深く挿入されて連結されるようにしてもよい。

よって、冷媒流路は、圧縮部を基準として吸入側と吐出側とを連結する第１冷媒流路Ｐ１と、第１冷媒流路Ｐ１から分岐し、前記圧縮部を基準として前記圧縮部の吸入側に連結される第１冷媒流路Ｐ１の入口と前記圧縮部の吐出側に連結される第１冷媒流路Ｐ１の出口間の距離を短縮する第２冷媒流路Ｐ２とからなる。第１冷媒流路Ｐ１には後述するチェックバルブ１１０が設けられ、第２冷媒流路Ｐ２には後述するソレノイドバルブ１３０が設けられるようにしてもよい。

同図において、符号３１ａは吐出口であり、符号３６は吐出マフラーである。

このような本実施形態によるロータリ圧縮機１は、固定子２１に電源が供給されると、固定子２１の内部で回転子２２と回転軸２３が回転することによりローリングピストン３４が旋回運動し、そのローリングピストン３４の旋回運動により吸入室の体積が変化して冷媒がシリンダ３３に吸入される。

シリンダ３３に吸入された冷媒は、ローリングピストン３４とベーン３５により圧縮されてメインベアリング３１に備えられた吐出口３１ａから圧縮機ケーシング１０の内部空間１０ａに吐出され、圧縮機ケーシング１０の内部空間１０ａに吐出された冷媒は、吐出管１６を介して前記冷凍サイクル装置に排出され、前記冷凍サイクル装置に排出された冷媒は、凝縮器２、膨張弁３及び蒸発器４を経てアキュムレータ４０に流入し、アキュムレータ４０に流入した冷媒は、シリンダ３３に吸入される前にアキュムレータ４０を経ることにより、ガス冷媒と液冷媒やオイルとが分離され、ガス冷媒はシリンダ３３に吸入され、液冷媒はアキュムレータ４０で蒸発した後にシリンダ３３に吸入される一連の過程が繰り返される。

このとき、圧縮機１が一時停止（オフ）しても、圧縮機１から前記冷凍サイクルに排出された冷媒は、圧力差により、相対的に高圧である凝縮器２から相対的に低圧である蒸発器４方向に移動する。よって、圧縮機１が停止した状態で前記冷凍サイクル装置のファンを動作させることで冷媒が圧力差により移動する間の潜熱を用いて熱交換を継続することができ、それにより冷凍サイクル装置の効率を高めることができる。

しかし、このようなロータリ圧縮機は、その特性上、吸入圧と吐出圧の圧力差が約１ｋｇｆ／ｃｍ²と小さい場合も再起動が不可能であるので、均圧所要時間を長くしてはならない。均圧所要時間を長く設定した場合は、使用者が前記冷凍サイクル装置を再動作させようとしても、圧縮機の再起動に必要な平衡圧に達していない状態であるので、圧縮機を再起動することができない。それに対して、均圧所要時間を短く設定した場合は、差圧区間の潜熱を用いることができないので、その分エネルギー効率が低下する。

これに鑑み、本実施形態においては、圧縮機ケーシングの外部において吐出管の中間にチェックバルブ（以下、第１バルブという）を設け、吐出された冷媒が圧縮機の外部から内部に逆流しないようにすることにより、均圧所要時間に該当する差圧区間での差圧運転を長く運用すると共に、吐出管の中間とアキュムレータの吸入側間に配置されるバイパス管及び当該バイパス管を選択的に開閉するソレノイドバルブ（以下、第２バルブという）を設け、再起動時に迅速に平衡圧に達する再起動運転を行えるようにすることにより、ロータリ圧縮機などの高圧圧縮機の再起動が円滑に行われるようにする。

図３Ａ及び図３Ｂは図２の圧縮機における第１バルブ及び第２バルブをそれぞれ示す縦断面図であり、図４Ａ及び図４Ｂは図２の冷凍サイクル装置における差圧運転及び再起動運転を説明するための概略図である。

図２を参照すると、第１バルブ１１０は、冷媒が圧縮機ケーシング１０に流動することを防止する一方向バルブからなるようにしてもよい。当然ながら、第１バルブ１１０は、電子式バルブにしてもよいが、コストや信頼性などを考慮すると機械式バルブにすることが好ましい。

図３Ａに示すように、第１バルブ１１０は、吐出管１６の中間に連通するように設けられるハウジング１１１と、ハウジング１１１に収容されて両側の圧力差により移動することでハウジング１１１を開閉するバルブ体１１２とからなるようにしてもよい。

ハウジング１１１は、両端が開口して第１開口端（凝縮器側開口端）１１１ａと第２開口端（圧縮機側開口端）１１１ｂが形成され、第１開口端１１１ａと第２開口端１１１ｂ間にはバルブ体１１２が移動できるようにバルブ空間１１１ｃが拡張形成されてもよい。

第１開口端１１１ａは開口して吐出管１６が連結され、第２開口端１１１ｂにはバルブ体１１２により開閉される貫通孔１１３ａを有するバルブカバー１１３が結合されてもよい。

バルブ体１１２は、ピストン状に形成されてもよいが、バルブ応答性などを考慮すると薄い板体で形成されることが好ましい。

バルブ体１１２は、その中央部にガス連通孔１１２ａが形成されていてもよい。こうすることにより、バルブ体１１２が第１開口端１１１ａに接すると第１開口端１１１ａが開放され、バルブ体１１２が第２開口端１１１ｂに接すると第２開口端１１１ｂに備えられたバルブカバー１１３の貫通孔１１３ａが完全に閉塞される。

図４Ａを参照すると、本実施形態においては、このような第１バルブ１１０により、圧縮機ケーシング１０の内部空間１０ａから吐出管１６を介して凝縮器方向に排出された冷媒が圧縮機の停止時に行われる均圧過程で圧縮機ケーシング１０の内部空間１０ａに逆流することを防止することができるので、冷媒が圧力差により凝縮器２から膨張弁３と蒸発器４を経てアキュムレータ４０方向にのみ移動することになる。その過程で凝縮器ファン２ａ又は蒸発器ファン４ａを動作させると、凝縮器２と蒸発器４を通過する冷媒が空気と熱交換し、冷凍サイクル装置のエネルギー効率が向上する。

一方、前述したように、吐出管１６の中間とアキュムレータ４０の吸入側間にはバイパス管１２０が設けられ、バイパス管１２０の中間には当該バイパス管１２０を選択的に開閉する第２バルブ（ソレノイドバルブ）１３０が設けられてもよい。また、第２バルブ１３０は、当該第２バルブ１３０をはじめとして冷凍サイクル装置全体を制御する制御部１４０に電気的に接続されるようにしてもよい。

バイパス管１２０の一端は第１バルブ１１０を基準として凝縮器２側に連結され、バイパス管１２０の他端はアキュムレータ４０の吸入側に連結された冷媒管４１の中間に連結されるようにしてもよい。バイパス管１２０の一端は第１バルブ１１０を基準として圧縮機１側に連結されるようにしてもよいが、その場合は、圧縮機１と凝縮器２間の冷媒管に対して均圧動作を行わなければならないので、その分均圧所要時間が長くなる。

また、バイパス管１２０の内径Ｄ１は、吐出管１６や冷媒管４１の内径Ｄ２と同じか又は小さくしてもよい。バイパス管１２０の内径Ｄ１が吐出管１６や冷媒管４１の内径Ｄ２より大きい場合は、冷媒の流速が低下するので均圧所要時間が長くなるだけでなく、第２バルブ１３０のサイズをその分大きくしなければならないのでコストが増加する。

第２バルブ１３０は、制御部１４０により電気的に開度が制御される双方向バルブからなるようにしてもよい。よって、第２バルブ１３０の開度を制御することで均圧所要時間を調整することができる。

図３Ｂに示すように、第２バルブ１３０は、バイパス管１２０の中間に設けられ、バイパス管１２０の高圧側１２１と低圧側とを連通する連通路１３１ａが形成されるハウジング１３１と、ハウジング１３１の内部に形成され、制御部１４０に電気的に接続される駆動部１３２と、駆動部１３２の可動子（符号なし）に結合され、駆動部１３２に電源が供給されるか否かによって移動して連通路１３１ａを開閉するバルブ体１３３とからなるようにしてもよい。

本実施形態においては、このような第２バルブ１３０により、使用者が一時停止した冷凍サイクル装置の再動作を選択した場合に吸入側の圧力と吐出側の圧力が迅速に平衡圧に達するようにするので、ロータリ圧縮機などの高圧圧縮機においても再起動が円滑に行われるようにすることができる。

つまり、図４Ｂを参照すると、使用者が一時停止した冷凍サイクル装置の再動作を選択した場合、第２バルブ１３０が開放状態に切り替えられることにより、相対的に高圧である吐出管側の冷媒がバイパス管１２０を介して相対的に低圧である吸入管側（すなわち、アキュムレータの吸入側に連結された冷媒管）に迅速に移動し、短時間で圧縮機の吸入側の圧力と吐出側の圧力とが平衡をなすことになる。それにより、吸入側の圧力と吐出側の圧力とがほぼ同じであるかその差が１ｋｇｆ／ｃｍ²以内となり、ロータリ圧縮機を再起動できる条件が整う。

こうすることにより、ロータリ圧縮機などの高圧圧縮機を適用した冷凍サイクル装置において一時停止しても、その停止した時間の間冷凍サイクル装置のファンを動作させるいわゆる差圧運転を継続することができるので、エネルギー効率を高めることができる。また、再起動時に吸入圧と吐出圧が迅速に平衡圧となって圧縮機の再起動が円滑になるので、信頼性が向上する。

以下、図５〜図７を参照して、本発明によるロータリ圧縮機における第１バルブの設置位置の他の実施形態を説明する。

まず、前述した実施形態においては、第１バルブが圧縮機ケーシングの外部に設けられているのに対して、図５の実施形態においては、第１バルブ１１０が圧縮機ケーシング１０の内部空間１０ａに設けられている。

この場合、第１バルブ１１０は、吐出管１６に連通する別途の管路を用いて設けてもよいが、吐出管１６の端部に第１バルブ１１０のハウジング１１１を連結して設けてもよい。

このように第１バルブ１１０が圧縮機ケーシング１０の内部空間１０ａに設けられた場合、第２バルブ１３０は前述した実施形態と同じ位置に設けられてもよいが、それによる基本的な構成と作用効果は前述した実施形態と同様であるのでその具体的な説明は省略する。

図５の実施形態においては、第１バルブ１１０が圧縮機ケーシング１０の内部空間１０ａに設けられることにより、前述した実施形態のように第１バルブ１１０が吐出管１６の中間に設けられた場合に比べて、圧縮機１の実質的な内部体積を減少させることができ、それにより均圧所要時間をさらに短縮することができる。

次に、前述した実施形態においては、第１バルブが圧縮機ケーシングの外部又は内部において吐出管に設けられているのに対して、図６及び図７の実施形態においては、第１バルブ１１０がアキュムレータ４０の入口側又は出口側に設けられている。

図６の実施形態において、第１バルブ１１０は、アキュムレータ４０の入口側に連結された冷媒管４１に設けられ、バイパス管１２０は、高圧側が吐出管１６に連結されて低圧側が第１バルブ１１０よりも電流側（蒸発器側）に連結されるようにしてもよい。こうすることにより、冷媒がアキュムレータ４０から蒸発器方向に流動することを防止することができる。

図７の実施形態において、第１バルブ１１０は、アキュムレータ４０の出口側に連結された吸入管（通常、Ｌ管）１５に設けられ、バイパス管１２０は、高圧側が圧縮機ケーシング１０に連結されて低圧側が吸入管１５に連結されるようにしてもよい。こうすることにより、圧縮機ケーシング１０の内部空間１０ａでオイルと混和した冷媒が各部品間の隙間からアキュムレータ４０方向に流動することを防止することができる。

よって、図６及び図７の実施形態においても、前述した実施形態と同様に、差圧区間を十分に確保して圧縮機が停止した状態でも冷凍サイクル装置のファンを動作させてエネルギー効率を向上させると共に、再起動時には迅速に平衡圧に達するようにして圧縮機の再起動を円滑にするという効果を奏する。

ただし、図６及び図７の実施形態においては、圧縮機ケーシングの内部にオイルを封入する際に吐出管を用いることにより、オイル封入管を設けなくてもよいので、第１バルブが吐出管に設けられた場合に比べて、材料コストを低減すると共に製造工程を簡素化することができる。より具体的には、前述した実施形態においては、吐出管に一方向バルブである第１バルブが設けられることにより、吐出管を用いてオイルを封入することができないので、オイル封入管を必要とするが、図６及び図７の実施形態においては、吐出管を用いてオイルを封入することができるので、オイル封入管を必要としない。

以下、図８及び図９を参照して、本発明によるロータリ圧縮機における第２バルブの設置位置の他の実施形態を説明する。

前述した実施形態においては、第２バルブが吐出管とアキュムレータの吸入側冷媒管間に連結されるバイパス管の中間に設けられているのに対して、図８及び図９の実施形態においては、バイパス管１２０の一端が圧縮機ケーシング１０の内部空間１０ａに連結されている。

ここで、バイパス管１２０は、図８の実施形態においては、高圧側が圧縮機ケーシング１０の内部空間１０ａに連結され、低圧側がアキュムレータ４０の出口側に連結された吸入管１５の中間に連結され、図９の実施形態においては、高圧側が圧縮機ケーシング１０の内部空間１０ａに連結され、低圧側がアキュムレータ４０の内部空間４０ａに連結される。

このようにバイパス管１２０の一端が圧縮機ケーシング１０の内部空間１０ａに連結された場合も、それによる第２バルブの基本的な構成と作用効果は前述した実施形態と同様であるのでその具体的な説明は省略する。

ただし、バイパス管１２０の一端が圧縮機ケーシング１０の内部空間１０ａに連結され、バイパス管１２０の他端が吸入管１５又はアキュムレータ４０の内部空間４０ａに連結された場合は、実質的に平衡圧となっている圧縮機ケーシング１０の内部空間１０ａとアキュムレータ４０の内部空間４０ａ間の距離が短くなり、均圧所要時間をさらに短縮することができる。

また、第１バルブ１１０は、前述した実施形態のように吐出管１６又はアキュムレータ４０の吸入側冷媒管４１に設けられてもよいが、本実施形態のようにアキュムレータ４０の吐出側吸入管１５に設けられてもよい。この場合、第１バルブ１１０は、バイパス管１２０の他端より高圧側である圧縮機ケーシング１０側に設けられることが好ましい。

以上、ロータリ圧縮機を例に挙げて説明したが、本発明は、ケーシングの内部空間が吐出空間である全ての高圧圧縮機に同様に適用することができる。

１圧縮機
２凝縮器
２ａ凝縮器ファン
４蒸発器
４ａ蒸発器ファン
１０圧縮機ケーシング
１０ａ内部空間
１５吸入管
１６吐出管
３１メインベアリング
３２サブベアリング
３３シリンダ
３３ａ圧縮空間
３４ローリングピストン
３５ベーン
４０アキュムレータ
４０ａ内部空間
１１０第１バルブ（チェックバルブ）
１２０バイパス管
１３０第２バルブ（ソレノイドバルブ）
Ｐ１第１冷媒流路
Ｐ２第２冷媒流路

Claims

圧縮部から吐出される冷媒を駆動モータが設けられた内部空間に充填するケーシングと、
前記圧縮部の吸入口に直接連結される吸入管と、
前記ケーシングの内部空間に連結される吐出管と、
前記吐出管又は前記吸入管に設けられ、前記駆動モータが停止すると吐出された冷媒が高圧側から低圧側に流動することを抑制する第１バルブと、
前記圧縮部を中心として吐出側と吸入側とを連結するバイパス管と、
前記バイパス管に設けられ、前記駆動モータが再起動すると高圧側の冷媒が前記バイパス管を介して低圧側に移動するように制御する第２バルブとを含むことを特徴とする高圧圧縮機。
前記第１バルブは、前記ケーシングの外部又は内部において前記吐出管に設けられることを特徴とする請求項１に記載の高圧圧縮機。
前記第１バルブは、前記吸入管に設けられることを特徴とする請求項１に記載の高圧圧縮機。
前記吸入管には、前記ケーシングの内部空間と分離した内部空間を有するアキュムレータが連結され、
前記第１バルブは、前記アキュムレータの内部空間に連通する吸入側又は吐出側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の高圧圧縮機。
前記吸入管には、前記ケーシングの内部空間と分離した内部空間を有するアキュムレータが連結され、
前記バイパス管は、前記吐出管と前記アキュムレータの内部空間に連通する吸入側又は吐出側とを連結することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の高圧圧縮機。
前記吸入管には、前記ケーシングの内部空間と分離した内部空間を有するアキュムレータが連結され、
前記バイパス管は、前記ケーシングの内部空間と前記アキュムレータの内部空間とを連結することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の高圧圧縮機。
前記圧縮部は、
前記ケーシングの内部空間に備えられて圧縮空間を形成するシリンダと、
前記シリンダの圧縮空間で回転して冷媒を圧縮するローラと、
前記ローラの外周面に接して当該ローラにより前記シリンダを摺動することで前記圧縮空間を吸入室と圧縮室とに分離するベーンとを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の高圧圧縮機。
内部空間が高圧部を形成し、前記内部空間に圧縮部が備えられるケーシングと、
前記圧縮部を基準として吸入側と吐出側とを連結する第１冷媒流路と、
前記第１冷媒流路から分岐し、前記圧縮部を基準として前記圧縮部の吸入側に連結される前記第１冷媒流路の入口と前記圧縮部の吐出側に連結される前記第１冷媒流路の出口間の距離を短縮する第２冷媒流路と、
前記第２冷媒流路に備えられて当該第２冷媒流路を選択的に開閉するソレノイドバルブとを含むことを特徴とする高圧圧縮機。
前記第１冷媒流路には、高圧側の冷媒が低圧側に流動することを防止するチェックバルブが設けられることを特徴とする請求項８に記載の高圧圧縮機。
前記チェックバルブは、前記第１冷媒流路において前記第２冷媒流路が分岐する地点よりも前記圧縮部を基準として後流側に配置されることを特徴とする請求項９に記載の高圧圧縮機。
前記第１冷媒流路には、前記ケーシングの内部空間と分離した内部空間を有するアキュムレータが連結され、
前記チェックバルブは、前記アキュムレータの内部空間に連通する吸入側又は吐出側に設けられることを特徴とする請求項９又は１０に記載の高圧圧縮機。
圧縮機と、
前記圧縮機に連結される凝縮器と、
前記凝縮器の一側に備えられる凝縮器ファンと、
前記凝縮器に連結される蒸発器と、
前記蒸発器の一側に備えられる蒸発器ファンとを含み、
前記圧縮機が請求項１〜１１のいずれかに記載の高圧圧縮機であることを特徴とする冷凍サイクル装置。
前記凝縮器ファン又は前記蒸発器ファンの少なくとも一方は、前記圧縮機が停止した状態で動作することを特徴とする請求項１２に記載の冷凍サイクル装置。
前記凝縮器ファン又は前記蒸発器ファンの少なくとも一方は、前記第２バルブが閉鎖された状態で動作することを特徴とする請求項１２に記載の冷凍サイクル装置。
前記圧縮機は、前記第２バルブが閉鎖された状態で停止し、前記第２バルブが開放された状態で動作することを特徴とする請求項１２に記載の冷凍サイクル装置。