JP2017532488A - 回転式圧縮機及びこれを備える冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

貯液器１と、第１方向切替アセンブリ４９と、圧縮機構とを備え、圧縮機構は、二つのシリンダ４５１，４５２と二つの気体吐出口４４１，４４２とを有し、一方のシリンダ４５１上のスライドーベーン４７１は当該シリンダ４５１内のピストン４６１の外周壁に当接され、一方の気体吐出口４４１は当該シリンダ４５１内へ冷媒を流入させ、他方のシリンダ４５２上のスライドーベーン４７２は当該シリンダ４５２内のピストン４６２と選択可能に接触又は分離することができ、他方の気体吐出口４４２は当該シリンダ４５２へ一方向に冷媒を流入させ、第１方向切替アセンブリ４９の第１弁口４９１は、他方のシリンダの吸気口に接続され、第２弁口４９２は貯液器１に接続され、第３弁口４９３は排気口に連通され、第２弁口４９２及び第３弁口４９３が選択可能に第１弁口４９１に連通される回転式圧縮機７００及びそれを有する冷凍サイクル装置１０００。【選択図】 図２

Description

本発明は、圧縮機設備分野に関し、特に回転式圧縮機及びこれを備える冷凍サイクル装置に関する。

関連技術で指摘されるのは、ある応用の場合で、例えば低温度環境におけるヒートポンプの応用は、蒸発温度の低下により、冷凍サイクルシステムの性能が低下してしまい、普通の一段回転式圧縮機の場合、性能が悪くなって、使用することができなくなり、大容量のＥＶＩ（エンタルピ増加インジェクションという手段を採用する場合、冷凍サイクルシステムの能力を有効的に向上させることができるが、普通の大容量ダブルシリンダ型ＥＶＩ式圧縮機は、圧縮負荷が小さい場合にも、相変わらずダブルシリンダを作動させるため、作動効率が悪くなってしまう。

本発明の目的は、従来技術における少なくとも一つの技術的課題を解決することである。そのため、本発明は、構造が簡単で且つ合理的であり、作動効率が高く、適用範囲が広く、低温加熱効果が優れる等のメリットを有する回転式圧縮機を提供する。

本発明は、上記回転式圧縮機を備える冷凍サイクル装置を更に提供する。

本発明の第１態様に係る回転式圧縮機は、貯液器と、該貯液器の外側に設けられ、排出口が設けられたハウジングと、該ハウジング内に設けられ、主軸受と、シリンダアセンブリと、副軸受と、二つのピストンと、二つのスライドーベーンとを有する圧縮機構とを備え、前記主軸受及び前記副軸受が、それぞれ前記シリンダアセンブリの軸方向の両端に設けられ、前記シリンダアセンブリが、圧縮室を備える二つのシリンダと、二つの該シリンダの間に設けられる仕切り板とを有し、前記シリンダ毎に、スライドーベーン溝と、吸気口と、排気口とが設けられ、各前記ピストンが、対応する前記圧縮室内に設けられ、且つ前記圧縮室の内壁に沿って転動可能であり、各前記スライドーベーンは、対応する前記スライドーベーン溝内に移動可能に設けられ、二つの前記シリンダのうち一方の前記シリンダの前記スライドーベーンの頭部が、対応する前記ピストンの外周壁に当接され、二つの前記シリンダのうち他方の前記シリンダの前記スライドーベーンが、対応する前記ピストンと選択可能に接触又は分離し、前記圧縮機構には、一方の前記シリンダの前記圧縮室内へ冷媒を流入させるための第１気体吐出口と、他方の前記シリンダの前記圧縮室内へ一方向に前記冷媒を流入させるための第２気体吐出口と、第１弁口、第２弁口及び第３弁口を有し、前記第１弁口が他方の前記シリンダの前記吸気口に接続され、前記第２弁口が前記貯液器に接続され、前記第３弁口が前記排気口に連通され、前記第２弁口または前記第３弁口のうちの一方が前記第１弁口に連通される第１方向切替アセンブリとが設けられている。

本態様に係る回転式圧縮機には、作動効率が高い、適用範囲が広い、低温加熱効果が優れている等のメリットがある。

なお、本発明の上記実施態様に係る回転式圧縮機は、下記の付加的な技術的特徴を更に備えていてもよい。

本発明の変形例として、前記第１気体吐出口及び前記第２気体吐出口が、前記仕切り板に形成されていてもよい。

本発明の変形例として、前記第１気体吐出口及び前記第２気体吐出口が、それぞれ前記主軸受及び前記副軸受に形成されていてもよい。

本発明の変形例として、前記第２気体吐出口が、前記第１気体吐出口の前記ピストンの転動方向に沿う、前記排気口に近接する側に位置していてもよい。

本発明の変形例として、前記回転式圧縮機が、前記第２気体吐出口に設けられ、他方の前記シリンダの前記圧縮室内へ一方向に前記冷媒を流入させるための逆止弁を更に備えていてもよい。

本発明の変形例として、他方の前記シリンダの前記スライドーベーンの尾部にスライドーベーン制動装置が設けられ、前記スライドーベーンの尾部の圧力と前記スライドーベーンの頭部の圧力との差が、前記スライドーベーン制動装置の前記スライドーベーンに対する制動力より大きい場合、前記スライドーベーンが前記スライドーベーン制動装置と分離され、且つ前記スライドーベーンの頭部が、対応する前記ピストンの外周壁に当接されていてもよい。

本発明の変形例として、前記制動力が２Ｎ〜１０Ｎであってもよい。

本発明の変形例として、前記第３弁口が前記排出口又は前記ハウジングの内部に直接接続されてもよい。

本発明の変形例として、前記第１方向切替アセンブリが三方弁であってもよい。

本発明の第２態様に係る冷凍サイクル装置は、本発明の第１実施形態に係る回転式圧縮機と、第１接続口、第２接続口、第３接続口及び第４接続口を有し、前記第１接続口が前記回転式圧縮機の前記排出口に接続され、前記第４接続口が前記貯液器に接続される第２方向切替アセンブリと、第１端が前記第２接続口に接続される室外熱交換器と、第１端が前記第３接続口に接続され、第２端が前記室外熱交換器の第２端に接続される室内熱交換器と、前記室内熱交換器の前記第２端と前記室外熱交換器の前記第２端との間に接続され、前記回転式圧縮機の前記第１気体吐出口及び前記第２気体吐出口に接続されるフラッシュタンクとを備える。

本発明に係る冷凍サイクル装置に、第１態様の回転式圧縮機を設けることにより、冷凍サイクル装置全体の性能が向上される。

本発明の付加的な特徴及び利点は、一部が下記の説明の中で示され、一部が下記の説明により明らかになり、本発明の実践により理解される。

本発明の一実施形態に係る回転式圧縮機の一角度における断面図である。 図１の回転式圧縮機の他の角度における断面図であり、当該図面において、第１方向切替アセンブリの第１弁口が第２弁口と連通されている。 図１の回転式圧縮機の他の角度における断面図であり、当該図面において、第１方向切替アセンブリの第１弁口が第３弁口と連通されている。 図２のＤ−Ｄ線断面図である。 本発明の変形例に係る回転式圧縮機の断面図である。 本発明のさらなる変形例に係る回転式圧縮機の断面図である。 本発明の他の実施形態に係る冷凍サイクル装置のシステム構造概略図である。

１０００：冷凍サイクル装置
１００：第２方向切替アセンブリ、１０１：第１接続口、１０２：第２接続口、
１０３：第３接続口、１０４：第４接続口、
２００：室外熱交換器、３００：室内熱交換器、４００：フラッシュタンク、
５００：第１絞り部品、６００：第２絞り部品、
７００：回転式圧縮機、
１：貯液器、１１：第１吸気管、１２：第２吸気管、
２：ハウジング、２１：排出口、２２：排気管、３：モータ、
４１：クランク軸、
４２１：主軸受、４２１１：第１排気弁、
４２２：副軸受、４２２１：第２排気弁、
４３１：第１消音器、４３２：第２消音器、
４４：気体吐出管、４４１：第１気体吐出口、４４２：第２気体吐出口、４４３：逆止弁、
４５１：第１シリンダ、４５１１：第１圧縮室、４５１２：第１スライドーベーン溝、４５１３：第１吸気口、４５１４：第１排気口、
４５２：第２シリンダ、４５２１：第２圧縮室、４５２２：第２スライドーベーン溝、４５２３：第２吸気口、４５２４：第２排気口、
４５３：仕切り板、４５３１：第１仕切り板、４５３２：第２仕切り板、
４６１：第１ピストン、４６２：第２ピストン、
４７１：第１スライドーベーン、４７２：第２スライドーベーン、
４８１：バネ、４８２：スライドーベーン制動装置、
４９：第１方向切替アセンブリ、４９１：第１弁口、４９２：第２弁口、４９３：第３弁口。

以下に、本発明の実施形態を詳細に説明する。前述の実施形態の一例が図面に示されるが、同一または類似する符号は、常に、相同又は類似の部品、或いは、相同又は類似の機能を有する部品を表す。以下に、図面を参照しながら説明される実施形態は例示的なものであり、本発明を解釈するためだけに用いられ、本発明を限定するものと理解されてはならない。

以下の説明において、多くの異なる実施形態または一例を提供することにより本発明の異なる構造を実現する。本発明の説明を簡素化するため、以下に特定の例の部材及び配置について説明する。勿論、これらは一例に過ぎず、本発明を限定することを意図していない。また、本発明は、異なる実施形態において符号の数字及び／または符号のアルファベットを重複することができる。このような重複は、簡素化及び明瞭化するためであり、その自体は、検討される各種の実施形態及び／または配置の関係を示すものではない。また、本発明は、さまざまな特定のプロセス及び材料の一例を挙げているが、当業者は、他のプロセスの適用及び／または他の材料の使用も考慮することが可能である。

以下に、図１から図６を参照して、本発明の第１実施形態に係る回転式圧縮機７００を説明する。

図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る回転式圧縮機７００は、貯液器１と、ハウジング２と、圧縮機構と、第１方向切替アセンブリ４９とを備える。

具体的に、ハウジング２は貯液器１の外側に設けられ、ハウジング２に排出口２１が設けられる。図１に示すように、回転式圧縮機７００は直立式圧縮機であってもよい。この場合、ハウジング２は、大体中空で且つ密閉された略円柱筒形であり、中心軸線が鉛直方向に沿って延伸するように形成される。排出口２１は、ハウジング２の上壁を上下方向に沿って貫通することができ、排出口２１には、鉛直方向に延伸するように排気管２２が挿設され、ハウジング２内部の気体状態の冷媒（又は、一部の液体状態の冷媒及び潤滑油が混合される）を排出する。貯液器１は、ハウジング２の外部に設けられる。無論、本発明はこれに限定されるものではない。本発明に係る回転式圧縮機７００は横型圧縮機であってもよい。この場合、ハウジング２の中心軸線は、水平方向に沿って延伸可能である。以下、回転式圧縮機７００が直立式圧縮機であるものを一例として説明する。

具体的には、圧縮機構はハウジング２内に設けられ、圧縮機構は、主軸受４２１と、シリンダアセンブリと、副軸受４２２とを有し、主軸受４２１及び副軸受４２２が、それぞれシリンダアセンブリの軸方向の両端に設けられる。また、図１の一例において主軸受４２１はシリンダアセンブリの頂部に設けられてもよく、副軸受４２２はシリンダアセンブリの底部に設けられてもよい。

更に、シリンダアセンブリは、圧縮室を備える二つのシリンダと、二つのシリンダの間に設けられる仕切り板４５３とを有する。すなわち、シリンダアセンブリは二つのシリンダを有し、仕切り板４５３は二つのシリンダの間に設けられ、シリンダ毎に圧縮室を備える。また、図１及び図２に示すように、シリンダアセンブリは、仕切り板４５３の上方に設けられる第１シリンダ４５１と、仕切り板４５３の下方に設けられる第２シリンダ４５２とを有し、主軸受４２１と、第１シリンダ４５１と、仕切り板４５３との間は、第１圧縮室４５１１を限定して得る。仕切り板４５３と、第２シリンダ４５２と、副軸受４２２との間は、第２圧縮室４５２１を限定して得る。

また、圧縮機構は、二つのピストンと二つのスライドーベーンとを更に備える。シリンダ毎に、スライドーベーン溝と、吸気口と、排気口とが設けられる。各ピストンは、対応する圧縮室内に設けられ、且つ圧縮室の内壁に沿って転動可能である。各スライドーベーンは、対応するスライドーベーン溝の内部に移動可能に設けられ、各排気口は、いずれもハウジング２の内部に直接的または間接的に連通されて、排出口２１に連通されるようになる。

例えば、図１及び図２の例において、二つのスライドーベーンは、それぞれ第１スライドーベーン４７１及び第２スライドーベーン４７２であり、二つのピストンは、それぞれ第１ピストン４６１及び第２ピストン４６２である。第１シリンダ４５１には、第１スライドーベーン溝４５１２と、第１吸気口４５１３と、第１排気口４５１４とが設けられる。第１ピストン４６１は、第１圧縮室４５１１内に設けられ、第１圧縮室４５１１の内壁に沿って転動可能であり、第１スライドーベーン溝４５１２は、第１シリンダ４５１の径方向に沿って延伸することができる。第１スライドーベーン４７１は、第１スライドーベーン溝４５１２内に第１スライドーベーン溝４５１２の長手方向に沿って移動可能に設けられる。第２シリンダ４５２には、第２スライドーベーン溝４５２２と、第２吸気口４５２３と、第２排気口４５２４とが設けられる。第２ピストン４６２は、第２圧縮室４５２１内に設けられ、第２圧縮室４５２１の内壁に沿って転動可能であり、第２スライドーベーン溝４５２２は、第２シリンダ４５２の径方向に沿って延伸することができ、第２スライドーベーン４７２は、第２スライドーベーン溝４５２２内に第２スライドーベーン溝４５２２の長手方向に沿って移動可能に設けられる。

二つのシリンダのうち一方のシリンダのスライドーベーンの頭部は、対応するピストンの外周壁に当接され、二つのシリンダのうち他方のシリンダのスライドーベーンは、対応するピストンと選択可能に接触又は分離することができる。すなわち、以下のような二つの可能性がある。一つ目の可能性は、第１シリンダ４５１の第１スライドーベーン４７１の頭部が第１ピストン４６１の外周壁に当接される場合、第２シリンダ４５２の第２スライドーベーン４７２が第２ピストン４６２と選択可能に接触又は分離することができる。二つ目の可能性は、第２シリンダ４５２の第２スライドーベーン４７２の頭部が第２ピストン４６２の外周壁に当接される場合、第１シリンダ４５１の第１スライドーベーン４７１が第１ピストン４６１と選択可能に接触又は分離することができる。以下、一つ目の可能性を一例として説明するが、無論、当業者は下記の技術案を読むことにより、二つ目の可能性をも明らかに理解することができる。なお、スライドーベーンの頭部が、スライドーベーンの、相応する圧縮室の中心軸線に近い一端であり、この反対の他端がスライドーベーンの尾部である。すなわち、スライドーベーンの、相応する圧縮室の中心軸線から離れた一端であると理解してもいい。

好ましくは、図２に示すように、第１スライドーベーン４７１の尾部とハウジング２の内側壁との間に、バネ４８１が設けられてもよい。バネ４８１は、第１スライドーベーン４７１の頭部を常に推し進めて第１ピストン４６１の外周壁に当接するようにする。第２スライドーベーン４７２の尾部とハウジング２の内側壁との間に、スライドーベーン制動装置４８２が設けられてもよい。スライドーベーン制動装置４８２は、ある作動状態において、第２スライドーベーン４７２の頭部が第２ピストン４６２の外周壁に当接されるように制御し、他の作動状態において、第２スライドーベーン４７２の頭部が第２ピストン４６２の外周壁と分離されるように制御する。なお、第１スライドーベーン４７１及び第２スライドーベーン４７２を制御する装置は、バネ４８１及びスライドーベーン制動装置４８２に限定されない。なお、スライドーベーン制動装置４８２について、以下に詳細に説明するので、ここでは省略する。

圧縮機構に、上記の一方のシリンダ（すなわち、内部にスライドーベーンの頭部がピストンの外周壁に当接されるように設けられるシリンダ）の圧縮室内へ冷媒を流入させるための第１気体吐出口４４１と、上記の他方のシリンダ（すなわち、内部にスライドーベーンが、対応するピストンと選択可能に接触又は分離するように設けられるシリンダ）の圧縮室内へ一方向に冷媒を流入させるための第２気体吐出口４４２とが設けられる。例えば、図２の一例において、圧縮機構には、第１シリンダ４５１の第１圧縮室４５１１内へ冷媒を流入させるための第１気体吐出口４４１が設けられ、第２シリンダ４５２の第２圧縮室４５２１内へ一方向に冷媒を流入させるための第２気体吐出口４４２が更に設けられる。ここで、一方向に流入させるとは、第２圧縮室４５２１内の冷媒が第２気体吐出口４４２へ逆流することはないと理解してもよい。なお、第１気体吐出口４４１及び第２気体吐出口４４２の具体的な構造は、以下に詳細に説明するので、ここでは省略する。

好ましくは、逆止弁４４３を設けることによって逆止め機能を実現することができる。即ち、回転式圧縮機７００は、逆止弁４４３を更に備えていてもよい。逆止弁４４３は第２気体吐出口４４２に設けられ、上記の他方のシリンダ（即ち、内部にスライドーベーンが、対応するピストンと選択可能に接触又は分離するように設けられるシリンダ）の圧縮室内へ一方向に冷媒を流入させる。図２の一例において、逆止弁４４３は第２気体吐出口４４２に設けられ、第２シリンダ４５２の第２圧縮室４５２１内へ一方向に冷媒を流入させ、第２圧縮室４５２１内の冷媒が第２気体吐出口４４２へ逆流することを防止する。無論、本発明はこれに限定されず、その他の装置を設置することによって逆止め機能を実現することもできる。

更に、図２及び図３を参照して、第１方向切替アセンブリ４９は、第１弁口４９１、第２弁口４９２及び第３弁口４９３を有し、第１弁口４９１が、上述の他方のシリンダ（即ち、内部にスライドーベーンが、対応するピストンと選択可能に接触又は分離するように設けられるシリンダ）の吸気口に接続され、第２弁口４９２が、貯液器１に接続され、第３弁口４９３が、排気口（第１排気口４５１４及び第２排気口４５２４のどちらでもよい）に連通され、第２弁口４９２または第３弁口４９３のうちの一方が、第１弁口４９１に選択可能に連通される。即ち、ある作動状態において、第２弁口４９２が第１弁口４９１に連通され（図２参照）、他の作動状態において、第３弁口４９３が第１弁口４９１に連通される（図３参照）。第１方向切替アセンブリ４９が三方弁であることが好ましい。無論、本発明はこれに限定されない。第１方向切替アセンブリ４９は三方の切り替え効果を実現可能なその他の構造形態として構成されてもよい。

なお、第３弁口４９３が排気口に連通され、排気口がハウジング２の内部及び排出口２１に連通されるため、第３弁口４９３がハウジング２の内部及び排出口２１に連通されるようになる。即ち、第３弁口４９３は、排気圧力を排気管２２又は密閉されたハウジング２から排出することができる。図１から図３に示すように、第３弁口４９３が排出口２１に接続されることにより、排気口との連通が実現される。または、好ましくは、図６に示すように、第３弁口４９３がハウジング２の内部に直接接続されることにより、排気口との連通が実現される。よって、加工及び実現が便利となる。

例えば、図１から図３の一例において、第１シリンダ４５１上の第１吸気口４５１３が、貯液器１に接続且つ連通され、第２シリンダ４５２上の第２吸気口４５２３が、第１方向切替アセンブリ４９の第１弁口４９１に接続且つ連通される。第１シリンダ４５１の第１排気口４５１４は、ハウジング２の内部に直接連通されるか、又は下記第１消音器４３１を介して間接連通される。第２シリンダ４５２上の第２排気口４５２４は、ハウジング２の内部に直接連通されるか、又は下記第２消音器４３２を介して間接連通される。そうすると、第１排気口４５１４及び第２排気口４５２４は、ハウジング２の内部を介して排出口２１まで連通される。

図２に示すように、第１方向切替アセンブリ４９の第２弁口４９２は貯液器１に接続且つ連通され、第２弁口４９２が第１弁口４９１に連通される場合、貯液器１は第２吸気口４５２３を介して第２圧縮室４５２１へ冷媒を輸送することができる。図３に示すように、第１方向切替アセンブリ４９の第３弁口４９３は、第１排気口４５１４又は第２排気口４５２４に連通される。言い換えると、第１方向切替アセンブリ４９の第３弁口４９３がハウジング２の内部と排出口２１とに連通されるため、第３弁口４９３が第１弁口４９１に連通された場合、第２吸気口４５２３がハウジング２の内部と排出口２１とに連通されるようになる。

このように、回転式圧縮機７００の作業過程において、第１方向切替アセンブリ４９の二つの連通モードを切り替えることにより、二つの作業モードを実現することができる。即ち、全負荷作業モードと一部負荷作業モードを実現することができる。

具体的に、図１及び図２に示すように、回転式圧縮機７００が全負荷作業モードを採用する場合、第１弁口４９１と第２弁口４９２とが連通するように第１方向切替アセンブリ４９が設置され、第２シリンダ４５２の第２吸気口４５２３が貯液器１に連通されるようになる。この場合、冷凍サイクル装置１０００（以下に詳細に説明する）からの蒸発側圧力がＰｓである低圧冷媒が、貯液器１を経由してから、第１吸気口４５１３を介して第１シリンダ４５１に流入し、同時に第１方向切替アセンブリ４９及び第２吸気口４５２３を介して第２シリンダ４５２に流入し、この場合、第１シリンダ４５１及び第２シリンダ４５２のいずれも正常的に作動する。低圧冷媒が、それぞれ第１シリンダ４５１及び第２シリンダ４５２により圧縮され、圧力がＰｄまで上げられた後、それぞれ第１排気口４５１４及び第２排気口４５２４を経由して、密閉されたハウジング２の内部に流入し、排出口２１の排気管２２から排出される。この場合、回転式圧縮機７００はダブルシリンダ作動であり、回転式圧縮機７００は全負荷作業モードで作動する。

全負荷作業モードにおいて、第２吸気口４５２３の圧力が低圧力Ｐｓであり、第２スライドーベーン４７２の尾部背圧が密閉ハウジング２内部の高圧力Ｐｄであるため、第２スライドーベーン４７２が圧力差の作用下でスライドーベーン制動装置４８２から離れ（図２参照）、第２スライドーベーン４７２の頭部が第２ピストン４６２の外周壁に接触して作動し、第２シリンダ４５２は正常的に作動することができる。この場合、冷凍サイクル装置１０００からの圧力がＰｍであるエンタルピ増加冷媒は、第１気体吐出口４４１を介して第１圧縮室４５１１へ気体吐出するのと同時に、エンタルピ増加冷媒が第２気体吐出口４４２を介して第２圧縮室４５２１へ一方向に気体吐出することにより、回転式圧縮機７００のダブルシリンダの気体吐出作動を実現することができる。

具体的に、図１及び図３に示すように、回転式圧縮機７００が一部負荷作業モードを採用する場合、第１弁口４９１と第３弁口４９３とが連通するように第１方向切替アセンブリ４９が設置され、第２シリンダ４５２の第２吸気口４５２３がハウジング２の内部及び排出口２１に連通されるようになる。この場合、冷凍サイクル装置１０００からの蒸発側圧力がＰｓである低圧冷媒が、貯液器１を経由してから、第１吸気口４５１３のみを介して第１シリンダ４５１に流入し、第１シリンダ４５１は正常的に作動する。同時に、第２吸気口４５２３がハウジング２の内部及び排出口２１に連通されるため、第２圧縮室４５２１内が高圧冷媒であり、第２吸気口４５２３の圧力が高圧力Ｐｄであり、同時に第２スライドーベーン４７２の尾部背圧が密閉ハウジング２内部の高圧力Ｐｄである。第２スライドーベーン４７２は、充分な圧力差の作用がないため、スライドーベーン制動装置４８２により第２スライドーベーン溝４５２２内にストップされて静止している（図３参照）。また、第２スライドーベーン４７２の頭部が第２ピストン４６２の外周壁から離れ、第２シリンダ４５２は停止するようになり、この場合、回転式圧縮機７００は一部負荷作業モードで作動する。

一部負荷作業モードにおいて、冷凍サイクル装置１０００からの圧力がＰｍであるエンタルピ増加冷媒は、第１気体吐出口４４１を介して第１圧縮室４５１１へ気体吐出するのと同時に、第２圧縮室内の圧力がＰｄである高圧冷媒は、逆止弁４４３によって逆止され、第２気体吐出口４４２へ流れることができなく、回転式圧縮機７００のシングルシリンダの気体吐出作動が実現される。

本発明の第１実施形態に係る回転式圧縮機７００は、可変容量ＥＶＩ型圧縮機であり、二つの連通モード間で切り替え可能な第１方向切替アセンブリ４９を設けることにより、回転式圧縮機７００は、全負荷作業モードと一部負荷作業モードといった二つの作業モード間で、便利に切り替えることができる。具体的には、回転式圧縮機７００は、システムの負荷が小さい場合、一部負荷作業モードで作動し、システムの作動効率が高められる。回転式圧縮機７００が全負荷作業モードで作動する場合、回転式圧縮機７００の気体輸送能力が向上され、低温加熱応用場合の加熱効果が大いに向上され、回転式圧縮機７００の構造がより合理的で、作動効率がより高く、適用範囲がより広く、低温加熱効果がより優れるようになる。

以下、図１から図６を参照して、本発明の第１実施形態の具体的な一例に係る回転式圧縮機７００を簡単に説明する。

図１及び図２を参照して、回転式圧縮機７００は、ハウジング２と、ハウジング２内に設けられた電機３と圧縮機構とを備えている。電機３は、圧縮機構に接続され、圧縮機構は、第１シリンダ４５１と、第２シリンダ４５２と、仕切り板４５３とを備えている。仕切り板４５３は、第１仕切り板４５３１と、第２仕切り板４５３２とを備えている。第１シリンダ４５１の頂部に主軸受４２１が設けられ、第２シリンダ４５２の底部に副軸受４２２が設けられる。

図１及び図２に示すように、第１シリンダ４５１内に第１圧縮室４５１１が設けられ、第１シリンダ４５１内に第１ピストン４６１（転動ピストン）及び第１スライドーベーン４７１が設けられ、第１ピストン４６１は、第１シリンダ４５１の第１圧縮室４５１１内で偏心回転する。第１スライドーベーン４７１は第１スライドーベーン溝４５１２内に収納され、第１スライドーベーン４７１の頭部（前端）は第１ピストン４６１の外周壁に接触され、第１スライドーベーン４７１の尾部（後端）にバネ４８１が設けられる。

図１及び図２に示すように、第２シリンダ４５２内に第２圧縮室４５２１が設けられ、第２シリンダ４５２内に偏心的に載置された第２ピストン４６２（転動ピストン）及び第２スライドーベーン４７２が設けられ、第２ピストン４６２は、第２シリンダ４５２の第２圧縮室４５２１内で偏心回転する。第２スライドーベーン４７２は第２スライドーベーン溝４５２２内に収納され、第２スライドーベーン４７２の頭部は第２ピストン４６２の外周壁に選択可能に接触又は分離し、第２スライドーベーン４７２の尾部にスライドーベーン制動装置４８２が設けられる

図１及び図２に示すように、圧縮機構はクランク軸４１を更に備え、第１ピストン４６１及び第２ピストン４６２はいずれもクランク軸４１に嵌めて設けられ、クランク軸４１を介して第１ピストン４６１及び第２ピストン４６２が、対応する圧縮室内で転動するように同時に駆動する。

図１及び図２に示すように、第１シリンダ４５１に第１吸気口４５１３及び第１排気口４５１４が設けられ、第１シリンダ４５１に第１吸気管１１が更に設けられ、第１吸気管１１の一端が第１吸気口４５１３に接続され、他端が貯液器１に接続される。第１排気口４５１４は、主軸受４２１上の第１排気弁４２１１及び第１消音器４３１を介して密閉されたハウジング２の内部に連通される。

図１及び図２に示すように、第２シリンダ４５２に第２吸気口４５２３及び第２排気口４５２４が設けられ、第２シリンダ４５２に第２吸気管１２が更に設けられ、第２吸気管１２の一端が第２吸気口４５２３に接続され、他端が第１方向切替アセンブリ４９（例えば、三方弁）を介して貯液器１及び排出口２１（または、ハウジング２の内部）にそれぞれ連通される。第２排気口４５２４は、副軸受４２２上の第２排気弁４２２１及び第２消音器４３２を介して密閉されたハウジング２の内部に連通される

更に、仕切り板４５３に第１圧縮室４５１１に連通される第１気体吐出口４４１と、第２圧縮室４５２１に連通される第２気体吐出口４４２とを設けることができる。即ち、第１気体吐出口４４１と第２気体吐出口４４２とは、仕切り板４５３に形成されることができる。この場合、図２に示すように、回転式圧縮機７００は気体吐出管４４を更に備え、第１気体吐出口４４１及び第２気体吐出口４４２は、それぞれ気体吐出管４４に接続され、第２気体吐出口４４２と気体吐出管４４との間に逆止弁４４３が設けられ、気体は気体吐出管４４から逆止弁４４３を経由して第２気体吐出口４４２へ一方向に流れる。この場合、第１気体吐出口４４１及び第２気体吐出口４４２は、それぞれ第１ピストン４６１及び第２ピストン４６２の転動に伴い、周期的に開閉することができる。よって、加工が便利となり、第１気体吐出口４４１及び第２気体吐出口４４２の開閉制御も便利となる。

回転式圧縮機７００は、二つの作業モードにおいて、第１シリンダ４５１がずっと作業状態にあり、即ち、第１シリンダ４５１は、負荷が小さい場合に作動する必要があるため、回転式圧縮機７００の負荷が小さい場合、気体吐出の終了が早いため、第１気体吐出口４４１が早めに閉められるべきである。一方、第２シリンダ４５２は、負荷が大きい場合に作動すると、気体吐出量を高めるために、第２気体吐出口４４２が遅めに閉められてもよい。よって、図４に示すように、第２気体吐出口４４２は、第１気体吐出口４４１のピストンの転動方向に沿う、相応する排気口（第１排気口４５１４と第２排気口４５２４とは、下記基準平面上への投影がほぼ重なるため、ここの排気口は第１排気口４５１４及び第２排気口４５２４のどちらに理解されでもよい）に近接する側に配置すべきである。言い換えると、第２気体吐出口４４２は、第１気体吐出口４４１に対して、圧縮機の回転方向に沿って排気口に更に近い位置にある。よって、回転式圧縮機７００は、全負荷作業モード及び一部負荷作業モードという二つの作業モードをよりよく且つより効率的に切り替えることができ、作動効率がより高く、適用範囲がより広く、低温加熱効果がより優れるようになる。

例えば、図４に示すように、クランク軸４１の中心軸線に垂直する基準平面上に、第１排気口４５１４と第２排気口４５２４との投影は重なり、クランク軸４１の中心軸線と基準平面との交点を原点をとし、第１排気口４５１４（又は、第２排気口４５２４）が基準平面上に投影する中点と原点との接続線と、第１気体吐出口４４１が基準平面上に投影する端点と原点との接続線と、の間が限定して得た夾角Ａは、第１気体吐出口４４１の第１排気口４５１４（又は第２排気口４５２４）に対する夾角を示すことができる。第１排気口４５１４（又は、第２排気口４５２４）が基準平面上に投影する中点と原点との接続線と、第２気体吐出口４４２が基準平面上に投影する端点と原点との接続線と、の間が限定して得た夾角Ｂは、第２気体吐出口４４２の第１排気口４５１４（又は、第２排気口４５２４）に対する夾角を示すことができる。夾角Ｂは夾角Ａより小さいため、第２気体吐出口４４２は、第１気体吐出口４４１のピストンの転動方向に沿う、第１排気口４５１４（又は、第２排気口４５２４）に近接する側に位置する。

無論、本発明はこれに限定されるものではない。図５に示すように、第１気体吐出口４４１と第２気体吐出口４４２は、それぞれ主軸受４２１と副軸受４２２に設けられることができる。即ち、第１気体吐出口４４１が主軸受４２１に設けられ、第２気体吐出口４４２が副軸受４２２に設けられる。この場合、第１気体吐出口４４１及び第２気体吐出口４４２は、同じく、それぞれ第１ピストン４６１及び第２ピストン４６２の転動に伴い、周期的に開いたり閉じたりすることができる。同じく、図４に示すように、第２気体吐出口４４２は、第１気体吐出口４４１のピストンの回動方向に沿う、相応する排気口に近接する側に位置する。即ち、第２気体吐出口４４２は、第１気体吐出口４４１に対して、圧縮機の回転方向に沿って排気口にさらに近い。よって、加工が便利となり、第１気体吐出口４４１及び第２気体吐出口４４２の開閉制御を実現する。

本発明の第１実施形態の好ましい一例において、上記の他方のシリンダ（すなわち、内部にスライドーベーンが、対応するピストンと選択可能に接触又は分離するように設けられるシリンダ）のスライドーベーンの尾部にスライドーベーン制動装置４８２が設けられる。スライドーベーンの尾部の圧力とスライドーベーンの頭部の圧力との差が、スライドーベーン制動装置４８２のスライドーベーンに対する制動力より大きい場合、スライドーベーンはスライドーベーン制動装置４８２と分離され、スライドーベーンの頭部は、対応するピストンの外周壁に当接される。制動力は、２Ｎ〜１０Ｎであることが好ましい。よって、回転式圧縮機７００が全負荷作業モード及び一部負荷作業モードという二つの作業モードを切り替えることを確実に確保することができる。

例えば、図２及び図３に示すように、スライドーベーン制動装置４８２が磁石であってもよく、第２シリンダ４５２内において第２スライドーベーン４７２の後端とハウジング２の内側壁との間に固定される。第２スライドーベーン４７２は、後端と先端との間の圧力差により第２スライドーベーン溝４５２２内で摺動する。第２スライドーベーン４７２の後端の圧力と第２スライドーベーン４７２の先端の圧力との差が制動力より大きい場合、第２スライドーベーン４７２が第２圧縮室４５２１内に向かって摺動してスライドーベーン制動装置４８２と分離され、第２スライドーベーン４７２の先端が第２ピストン４６２の外周壁に当接される（図２参照）。第２スライドーベーン４７２の後端の圧力と第２スライドーベーン４７２の先端の圧力との差が制動力より小さい場合、第２スライドーベーン４７２がスライドーベーン制動装置４８２と相対的に静止するようにスライドーベーン制動装置４８２に密着され、第２ピストン４６２の外周壁と分離されるようになる（図３参照）。

本発明の第２実施形態に係る冷凍サイクル装置１０００は、本発明の上記第１実施形態に係る回転式圧縮機７００と、第２方向切替アセンブリ１００（例えば、四方切換弁）と、室外熱交換器２００と、室内熱交換器３００と、フラッシュタンク４００とを備える。なお、フラッシュタンク４００が気液分離機能を有することは、当業者に熟知されるべきものであり、ここでは省略する。

具体的には、図７に示すように、第２方向切替アセンブリ１００は、第１接続口１０１と、第２接続口１０２と、第３接続口１０３と、第４接続口１０４とを有する。第１接続口１０１は回転式圧縮機７００の排出口２１に接続され、第４接続口１０４は貯液器１に接続される。室外熱交換器２００の第１端は第２接続口１０２に接続され、室内熱交換器３００の第１端は第３接続口１０３に接続され、室内熱交換器３００の第２端は室外熱交換器２００の第２端に接続される。フラッシュタンク４００は室内熱交換器３００の第２端と室外熱交換器２００の第２端との間に接続され、フラッシュタンク４００は回転式圧縮機７００の第１気体吐出口４４１及び第２気体吐出口４４２に接続される。なお、室外熱交換器２００とフラッシュタンク４００との間に、第１絞り部品５００が直列接続可能であり、フラッシュタンク４００と室内熱交換器３００との間に第２絞り部品６００が直列接続可能である。よって、冷媒の循環流れを実現し、冷凍サイクル装置１０００は冷凍、加熱作業を行うことができる。また、冷凍サイクル装置１０００の作業原理は当業者に熟知されるべきものであり、ここでは省略する。なお、図７における矢印は、冷凍サイクル装置１０００の一種の作業モードでの冷媒の流れ方向を指す。

本実施形態に係る冷凍サイクル装置１０００は、上記第１実施形態に係る回転式圧縮機７００を設置することにより、作動効率がより高く、適用範囲がより広くなる。

本発明の説明において、「中心」、「上」、「下」、「前」、「後」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などの用語が示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づき、本発明を便利にまたは簡単に説明するために使用されるものであり、指定された装置又は部品が特定の方位にあり且つ特定の方位において構造され操作されると指示又は暗示するものではないので、本発明に対する限定と理解されるものではない。

一方、「第１」、「第２」との用語は目的を説明するためだけに使用されるものであり、相対的な重要性を指示又は示唆する、或いは指定された技術的特徴の数量を暗黙的に指定すると理解されるものではない。よって、「第１」、「第２」と限定されている特徴は、一つ又は複数の当該特徴を含んでいることを、明示又は暗黙的に指定している。本発明の説明で、特に明確且つ具体的な限定がない限り、「複数」の意味は二つまたは二つ以上である。

本発明の説明において、明確な規定と限定がない限り、「取り付け」、「互いに接続」、「接続」、「固定」などの用語の意味は広く理解されるべきである。例えば、固定接続や、着脱可能な接続や、あるいは一体的な接続でも可能である。直接的に接続することや、中間媒体を介して間接的に接続することや、二つの部品の内部が連通することや、あるいは二つの部品の間に相互の作用関係があること等も可能である。当業者おいては、具体的な場合に応じて上記用語の本発明においての具体的な意味を理解することができる。

本発明において、明確な規定と限定がない限り、第一特徴が第二特徴の「上」又は「下」にあることは、第一特徴と第二特徴とが直接的に接触することであってもよいし、第一特徴と第二特徴とが中間媒体を介して間接的に接触することであってもよい。また、第一特徴が第二特徴の「上」、「上方」又は「上面」にあることは、第一特徴が第二特徴の真上及び斜め上にあることを含む、或いは、単に第一特徴の水平高さが第二特徴より高いことだけを表す。第一特徴が第二特徴の「下」、「下方」又は「下面」にあることは、第一特徴が第二特徴の真下及び斜め下にあることを含む、或いは、単に第一特徴の水平高さが第二特徴より低いことだけを表す。

本発明の説明において、「一実施形態」、「他の実施形態」、「一例」、「具体的な一例」、或いは「変形例」などの用語を参考した説明は、該実施形態或いは一例に合わせて説明された具体的な特徴、構成、材料或いは特徴が、本発明の少なくとも一つの実施形態或いは一例に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語に対する例示的な説明は、必ずしも同じ実施形態或いは一例を示すことではない。又、説明された具体的な特徴、構成、材料或いは特徴は、いずれか一つ或いは複数の実施形態又は一例において適切に結合することができる。なお、お互いに矛盾しない場合、当業者は本明細書で説明された異なる実施形態或いは一例、及び異なる実施形態或いは一例の特徴を結合且つ組み合わせることができる。

本発明の実施例を示して説明したが、当業者は、本発明の原理及び主旨から逸脱することなく、これらの実施例に対して各種の変化、修正、切り替え及び変形を行うことができる。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその等価物により限定される。

Claims (10)

1. 貯液器と、
   該貯液器の外側に設けられ、排出口が設けられたハウジングと、
   該ハウジング内に設けられ、主軸受と、シリンダアセンブリと、副軸受と、二つのピストンと、二つのスライドーベーンとを有する圧縮機構とを備え、
   前記主軸受及び前記副軸受が、それぞれ前記シリンダアセンブリの軸方向の両端に設けられ、
   前記シリンダアセンブリが、圧縮室を備える二つのシリンダと、二つの該シリンダの間に設けられる仕切り板とを有し、前記シリンダ毎に、スライドーベーン溝と、吸気口と、排気口とが設けられ、
   各前記ピストンが、対応する前記圧縮室内に設けられ、且つ前記圧縮室の内壁に沿って転動可能であり、
   各前記スライドーベーンは、対応する前記スライドーベーン溝内に移動可能に設けられ、二つの前記シリンダのうち一方の前記シリンダの前記スライドーベーンの頭部が、対応する前記ピストンの外周壁に当接され、二つの前記シリンダのうち他方の前記シリンダの前記スライドーベーンが、対応する前記ピストンと選択可能に接触又は分離し、
   前記圧縮機構には、
   一方の前記シリンダの前記圧縮室内へ冷媒を流入させるための第１気体吐出口と、
   他方の前記シリンダの前記圧縮室内へ一方向に前記冷媒を流入させるための第２気体吐出口と、
   第１弁口、第２弁口及び第３弁口を有し、前記第１弁口が他方の前記シリンダの前記吸気口に接続され、前記第２弁口が前記貯液器に接続され、前記第３弁口が前記排気口に連通され、前記第２弁口または前記第３弁口のうち一方が前記第１弁口に連通される第１方向切替アセンブリとが設けられている回転式圧縮機。
2. 前記第１気体吐出口及び前記第２気体吐出口が、前記仕切り板に形成されている請求項１に記載の回転式圧縮機。
3. 前記第１気体吐出口及び前記第２気体吐出口が、それぞれ前記主軸受及び前記副軸受に形成されている請求項１に記載の回転式圧縮機。
4. 前記第２気体吐出口が、前記第１気体吐出口の前記ピストンの転動方向に沿う、前記排気口に近接する側に位置する請求項１から請求項３のいずれかに記載の回転式圧縮機。
5. 前記第２気体吐出口に設けられ、他方の前記シリンダの前記圧縮室内へ一方向に前記冷媒を流入させるための逆止弁を更に備える請求項１から請求項４のいずれかに記載の回転式圧縮機。
6. 他方の前記シリンダの前記スライドーベーンの尾部にスライドーベーン制動装置が設けられ、前記スライドーベーンの尾部の圧力と前記スライドーベーンの頭部の圧力との差が、前記スライドーベーン制動装置の前記スライドーベーンに対する制動力より大きい場合、前記スライドーベーンが前記スライドーベーン制動装置と分離され、且つ前記スライドーベーンの頭部が、対応する前記ピストンの外周壁に当接される請求項１から請求項５のいずれかに記載の回転式圧縮機。
7. 前記制動力が２Ｎ〜１０Ｎである請求項６に記載の回転式圧縮機。
8. 前記第３弁口が前記排出口又は前記ハウジングの内部に直接接続される請求項１から請求項７のいずれかに記載の回転式圧縮機。
9. 前記第１方向切替アセンブリが三方弁である請求項１から請求項８のいずれかに記載の回転式圧縮機。
10. 請求項１から請求項９のいずれかに記載の回転式圧縮機と、
    第１接続口、第２接続口、第３接続口及び第４接続口を有し、前記第１接続口が前記回転式圧縮機の前記排出口に接続され、前記第４接続口が前記貯液器に接続される第２方向切替アセンブリと、
    第１端が前記第２接続口に接続される室外熱交換器と、
    第１端が前記第３接続口に接続され、第２端が前記室外熱交換器の第２端に接続される室内熱交換器と、
    前記室内熱交換器の前記第２端と前記室外熱交換器の前記第２端との間に接続され、前記回転式圧縮機の前記第１気体吐出口及び前記第２気体吐出口に接続されるフラッシュタンクとを備える冷凍サイクル装置。

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