JP3298126B2 - 冷媒圧縮機 - Google Patents
冷媒圧縮機Info
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- JP3298126B2 JP3298126B2 JP00448992A JP448992A JP3298126B2 JP 3298126 B2 JP3298126 B2 JP 3298126B2 JP 00448992 A JP00448992 A JP 00448992A JP 448992 A JP448992 A JP 448992A JP 3298126 B2 JP3298126 B2 JP 3298126B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷凍・空調用機器に使
用される冷媒圧縮機に係り、特に冷凍・空調用機器の負
荷に応じて圧縮機の吐出し量を変えることができる冷媒
圧縮機に関する。
用される冷媒圧縮機に係り、特に冷凍・空調用機器の負
荷に応じて圧縮機の吐出し量を変えることができる冷媒
圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の冷媒用圧縮機においては、冷凍・
空調用機器の負荷に応じて圧縮機の吐出し量を変化させ
る機構として、例えば特開昭５７−８６５８８号公報に
記載のごとく、圧縮室に取り込まれた冷媒ガスを、一部
吸入側へ戻す流路を備え、この流路を必要に応じて開閉
することにより圧縮機の吐出し量を変える。あるいは冷
凍６２巻７２０号第７０頁から第７５頁（ＶＯＬ．６
２、No７２０、Ｐ７０〜７５）に記載のごとく、圧縮機
をインバータで駆動することにより、圧縮機の回転速度
を変え、これに応じて吐出し量を変化させるなどの方法
が採用されていた。
空調用機器の負荷に応じて圧縮機の吐出し量を変化させ
る機構として、例えば特開昭５７−８６５８８号公報に
記載のごとく、圧縮室に取り込まれた冷媒ガスを、一部
吸入側へ戻す流路を備え、この流路を必要に応じて開閉
することにより圧縮機の吐出し量を変える。あるいは冷
凍６２巻７２０号第７０頁から第７５頁（ＶＯＬ．６
２、No７２０、Ｐ７０〜７５）に記載のごとく、圧縮機
をインバータで駆動することにより、圧縮機の回転速度
を変え、これに応じて吐出し量を変化させるなどの方法
が採用されていた。
【０００３】又、特開昭６３−１８６９７３号公報に記
載のように、カ−ク−ラ用圧縮機として用いられる半密
閉形の可変容量式圧縮機が開示されている。
載のように、カ−ク−ラ用圧縮機として用いられる半密
閉形の可変容量式圧縮機が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来技術で
は、吐出量の調整範囲が小さく、特開昭５７−８６５８
８号公報に記載のものでは吐出量の調整範囲は、６０〜
１００％、冷凍６２巻７２０号第７０頁から第７５頁に
記載のものでも２０〜１００％程度である。また吐出し
量を減らした容量制御時には効率が大きく低下するな
ど、冷凍・空調用機器に用いる際には、使い勝手が悪
い。吐出し量を減らした割に消費電力が低下しないなど
の欠点を有していた。
は、吐出量の調整範囲が小さく、特開昭５７−８６５８
８号公報に記載のものでは吐出量の調整範囲は、６０〜
１００％、冷凍６２巻７２０号第７０頁から第７５頁に
記載のものでも２０〜１００％程度である。また吐出し
量を減らした容量制御時には効率が大きく低下するな
ど、冷凍・空調用機器に用いる際には、使い勝手が悪
い。吐出し量を減らした割に消費電力が低下しないなど
の欠点を有していた。
【０００５】又、カ−ク−ラ用圧縮機として用いられる
可変容量式の圧縮機は、斜板の傾転角の制御に、吐出圧
力あるいは吸入圧力のいずれか一方のみで制御している
ため、ル−ムク−ラ、パッケ−ジ形空気調和機のように
急速な運転変化を要求される場合に対応できないもので
あった。又、密閉形圧縮機のように、電動機部を有さな
いため、電動機部の効率も含めた全体の効率について
は、配慮されていないものであった。
可変容量式の圧縮機は、斜板の傾転角の制御に、吐出圧
力あるいは吸入圧力のいずれか一方のみで制御している
ため、ル−ムク−ラ、パッケ−ジ形空気調和機のように
急速な運転変化を要求される場合に対応できないもので
あった。又、密閉形圧縮機のように、電動機部を有さな
いため、電動機部の効率も含めた全体の効率について
は、配慮されていないものであった。
【０００６】本発明の第１の目的は、上記従来技術の課
題に鑑み、圧縮機の吐出し量の変化範囲が大きく、吐出
し量にかかわらず性能低下が少なく、容量制御応答性の
良い冷媒圧縮機を提供することにある。
題に鑑み、圧縮機の吐出し量の変化範囲が大きく、吐出
し量にかかわらず性能低下が少なく、容量制御応答性の
良い冷媒圧縮機を提供することにある。
【０００７】また本発明の第２の目的は、圧縮機の吐出
し容量を変えて運転する際に、効率の良い（電力消費量
の少ない）運転ができる冷媒圧縮機を提供することにあ
る。
し容量を変えて運転する際に、効率の良い（電力消費量
の少ない）運転ができる冷媒圧縮機を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために本発明の冷媒圧縮機は、圧縮機構部と該圧縮機
構部と駆動軸によって連結され圧縮機構部を駆動する電
動機部とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機において、
前記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に円周
方向に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復
運動するピストンと該ピストンに係合されたコンロッド
と各々のコンロッドを支持するとともに回り止め機構に
より自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストン
サポ−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合さ
れピストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜
板の傾転角度を制御する手段を備えるものであって、前
記圧縮機構部から吐出冷媒の吐出される空間と前記圧縮
機構部が収納される空間が異なる圧力となるようにシ−
ル部で区画されているものである。
るために本発明の冷媒圧縮機は、圧縮機構部と該圧縮機
構部と駆動軸によって連結され圧縮機構部を駆動する電
動機部とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機において、
前記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に円周
方向に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復
運動するピストンと該ピストンに係合されたコンロッド
と各々のコンロッドを支持するとともに回り止め機構に
より自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストン
サポ−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合さ
れピストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜
板の傾転角度を制御する手段を備えるものであって、前
記圧縮機構部から吐出冷媒の吐出される空間と前記圧縮
機構部が収納される空間が異なる圧力となるようにシ−
ル部で区画されているものである。
【０００９】又、圧縮機構部と該圧縮機構部と駆動軸に
よって連結され圧縮機構部を駆動する電動機部とを密閉
容器内に収納した冷媒圧縮機において、前記圧縮機構部
が前記駆動軸の軸線に対して平行に円周方向に複数個配
置されたシリンダと該シリンダ内を往復運動するピスト
ンと該ピストンの上死点位置をほとんど変えないように
ストロークを変化させて吐出し量を調整する可変容量手
段とを備え、吐出圧力と吸入圧力とをそれぞれ制御弁を
介して前記圧縮機構部に導き、前記可変容量手段のスト
ロ−クを制御するものである。
よって連結され圧縮機構部を駆動する電動機部とを密閉
容器内に収納した冷媒圧縮機において、前記圧縮機構部
が前記駆動軸の軸線に対して平行に円周方向に複数個配
置されたシリンダと該シリンダ内を往復運動するピスト
ンと該ピストンの上死点位置をほとんど変えないように
ストロークを変化させて吐出し量を調整する可変容量手
段とを備え、吐出圧力と吸入圧力とをそれぞれ制御弁を
介して前記圧縮機構部に導き、前記可変容量手段のスト
ロ−クを制御するものである。
【００１０】又、圧縮機構部と該圧縮機構部と駆動軸に
よって連結され圧縮機構部を駆動するインバ−タ駆動の
電動機部とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機におい
て、前記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に
円周方向に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を
往復運動するピストンと該ピストンに係合されたコンロ
ッドと各々のコンロッドを支持するとともに回り止め機
構により自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピス
トンサポ−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結
合されピストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と
該斜板の傾転角度を圧縮機構部の圧力を制御する手段に
より制御するものである。
よって連結され圧縮機構部を駆動するインバ−タ駆動の
電動機部とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機におい
て、前記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に
円周方向に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を
往復運動するピストンと該ピストンに係合されたコンロ
ッドと各々のコンロッドを支持するとともに回り止め機
構により自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピス
トンサポ−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結
合されピストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と
該斜板の傾転角度を圧縮機構部の圧力を制御する手段に
より制御するものである。
【００１１】又、駆動軸の軸線に対して平行に円周方向
に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復運動
するピストンと該ピストンに係合されたコンロッドと各
々のコンロッドを支持するとともに回り止め機構により
自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストンサポ
−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合されピ
ストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜板の
傾転角度を制御する手段とを備え圧縮機の吐出し量を調
整する圧縮機構部と、該圧縮機構部を駆動する電動機部
とを、密閉容器内に収納したものである。
に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復運動
するピストンと該ピストンに係合されたコンロッドと各
々のコンロッドを支持するとともに回り止め機構により
自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストンサポ
−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合されピ
ストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜板の
傾転角度を制御する手段とを備え圧縮機の吐出し量を調
整する圧縮機構部と、該圧縮機構部を駆動する電動機部
とを、密閉容器内に収納したものである。
【００１２】又、前記傾転角度を制御する手段が、ピス
トン頭部に作用するガス圧縮に伴う力とピストン背面に
加わる圧力による力の大きさを変えものである。
トン頭部に作用するガス圧縮に伴う力とピストン背面に
加わる圧力による力の大きさを変えものである。
【００１３】又、前記可変容量手段がピストンの上死点
位置をほとんど変えないようにストロークを変化させる
ように構成されているものである。
位置をほとんど変えないようにストロークを変化させる
ように構成されているものである。
【００１４】又、前記傾転角度を制御する手段が、吐出
圧力と吸入圧力とをそれぞれ制御弁を介して前記圧縮機
構部に導いたものである。
圧力と吸入圧力とをそれぞれ制御弁を介して前記圧縮機
構部に導いたものである。
【００１５】上記第２の目的を達成するために本発明の
冷媒圧縮機は、圧縮機構部と該圧縮機構部と駆動軸によ
って連結され圧縮機構部を駆動するインバ−タ駆動の電
動機部とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機において、
前記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に円周
方向に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復
運動するピストンと該ピストンに係合されたコンロッド
と各々のコンロッドを支持するとともに回り止め機構に
より自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストン
サポ−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合さ
れピストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜
板の傾転角度を制御する手段と圧縮機構部および電動機
部の効率を予め記憶し斜板の傾転角度および電動機部の
回転速度を制御する制御装置とを備えるものであって、
要求される吐出し量に対し圧縮機構部と電動機部の効率
の積が最大となるように前記斜板の傾転角度および電動
機の回転速度とを制御するものである。
冷媒圧縮機は、圧縮機構部と該圧縮機構部と駆動軸によ
って連結され圧縮機構部を駆動するインバ−タ駆動の電
動機部とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機において、
前記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に円周
方向に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復
運動するピストンと該ピストンに係合されたコンロッド
と各々のコンロッドを支持するとともに回り止め機構に
より自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストン
サポ−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合さ
れピストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜
板の傾転角度を制御する手段と圧縮機構部および電動機
部の効率を予め記憶し斜板の傾転角度および電動機部の
回転速度を制御する制御装置とを備えるものであって、
要求される吐出し量に対し圧縮機構部と電動機部の効率
の積が最大となるように前記斜板の傾転角度および電動
機の回転速度とを制御するものである。
【００１６】又、圧縮機構部と該圧縮機構部と駆動軸に
よって連結され圧縮機構部を駆動する極数変換電動機部
とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機において、前記圧
縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に円周方向に
複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復運動す
るピストンと該ピストンに係合されたコンロッドと各々
のコンロッドを支持するとともに回り止め機構により自
転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストンサポ−
トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合されピス
トンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜板の傾
転角度を制御する手段と圧縮機構部および電動機部の効
率を予め記憶し斜板の傾転角度および極数変換電動機部
の回転速度を制御する制御装置とを備えるものであっ
て、要求される吐出し量に対し圧縮機構部と電動機部の
効率の積が高くなるように前記斜板の傾転角度および極
数変換電動機の回転速度とを制御するものである。
よって連結され圧縮機構部を駆動する極数変換電動機部
とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機において、前記圧
縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に円周方向に
複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復運動す
るピストンと該ピストンに係合されたコンロッドと各々
のコンロッドを支持するとともに回り止め機構により自
転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストンサポ−
トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合されピス
トンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜板の傾
転角度を制御する手段と圧縮機構部および電動機部の効
率を予め記憶し斜板の傾転角度および極数変換電動機部
の回転速度を制御する制御装置とを備えるものであっ
て、要求される吐出し量に対し圧縮機構部と電動機部の
効率の積が高くなるように前記斜板の傾転角度および極
数変換電動機の回転速度とを制御するものである。
【００１７】又、圧縮機構部と該圧縮機構部と駆動軸に
よって連結され圧縮機構部を駆動するインバ−タ駆動の
電動機部とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機におい
て、前記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に
円周方向に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を
往復運動するピストンと該ピストンに係合されたコンロ
ッドと各々のコンロッドを支持するとともに回り止め機
構により自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピス
トンサポ−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結
合されピストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と
該斜板の傾転角度を制御する手段と圧縮機構部および電
動機部の効率を予め記憶し斜板の傾転角度および電動機
部の回転速度を制御する制御装置とを備えるものであっ
て、前記電動機の設定最小駆動回転速度をＮ1、設定最
大駆動回転速度をＮ2としたとき、電動機の回転速度が
Ｎ1からＮ2の範囲では圧縮機構部のピストンストローク
を最大の状態で運転し、設定最小駆動回転速度ではピス
トンストロークを変えることにより圧縮機の吐出し量を
変化させるものである。
よって連結され圧縮機構部を駆動するインバ−タ駆動の
電動機部とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機におい
て、前記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に
円周方向に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を
往復運動するピストンと該ピストンに係合されたコンロ
ッドと各々のコンロッドを支持するとともに回り止め機
構により自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピス
トンサポ−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結
合されピストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と
該斜板の傾転角度を制御する手段と圧縮機構部および電
動機部の効率を予め記憶し斜板の傾転角度および電動機
部の回転速度を制御する制御装置とを備えるものであっ
て、前記電動機の設定最小駆動回転速度をＮ1、設定最
大駆動回転速度をＮ2としたとき、電動機の回転速度が
Ｎ1からＮ2の範囲では圧縮機構部のピストンストローク
を最大の状態で運転し、設定最小駆動回転速度ではピス
トンストロークを変えることにより圧縮機の吐出し量を
変化させるものである。
【００１８】又、圧縮機構部と該圧縮機構部と駆動軸に
よって連結され圧縮機構部を駆動するインバ−タ駆動の
電動機部とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機におい
て、前記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に
円周方向に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を
往復運動するピストンと該ピストンに係合されたコンロ
ッドと各々のコンロッドを支持するとともに回り止め機
構により自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピス
トンサポ−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結
合されピストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と
該斜板の傾転角度を制御する手段と圧縮機構部および電
動機部の効率を予め記憶し斜板の傾転角度および電動機
部の回転速度を制御する制御装置とを備えるものであっ
て、要求される吐出し量に対して圧縮機構部と電動機部
の効率の積が高い方に前記斜板の傾転角度および電動機
の回転速度とを制御するものである。
よって連結され圧縮機構部を駆動するインバ−タ駆動の
電動機部とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機におい
て、前記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に
円周方向に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を
往復運動するピストンと該ピストンに係合されたコンロ
ッドと各々のコンロッドを支持するとともに回り止め機
構により自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピス
トンサポ−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結
合されピストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と
該斜板の傾転角度を制御する手段と圧縮機構部および電
動機部の効率を予め記憶し斜板の傾転角度および電動機
部の回転速度を制御する制御装置とを備えるものであっ
て、要求される吐出し量に対して圧縮機構部と電動機部
の効率の積が高い方に前記斜板の傾転角度および電動機
の回転速度とを制御するものである。
【００１９】又、前記圧縮機構部に圧力センサを備える
ものであって、該圧力センサの出力に基づいて前記制御
弁を制御するものである。
ものであって、該圧力センサの出力に基づいて前記制御
弁を制御するものである。
【００２０】又、前記圧縮機構部に斜板の傾転角を計測
するセンサを備えるものであって、該センサの出力に基
づいて前記制御弁を制御するものである。
するセンサを備えるものであって、該センサの出力に基
づいて前記制御弁を制御するものである。
【００２１】
【作用】本発明の冷媒圧縮機は、圧縮機構部と該圧縮機
構部と駆動軸によって連結され圧縮機構部を駆動するイ
ンバ−タ駆動の電動機部とを密閉容器内に収納した冷媒
圧縮機において、前記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に
対して平行に円周方向に複数個配置されたシリンダと該
シリンダ内を往復運動するピストンと該ピストンに係合
されたコンロッドと各々のコンロッドを支持するととも
に回り止め機構により自転を拘束された状態で揺動運動
を行なうピストンサポ−トと該ピストンサポ−トと回転
可能に軸受結合されピストンサポ−トの傾転角度を可変
にする斜板と該斜板の傾転角度を圧縮機構部の圧力を制
御する手段により制御しているので、圧縮機構部でのピ
ストンストロークを変えることにより、圧縮機の吐出し
量を変えることができることに加え、これを駆動する電
動機の駆動回転速度も変えることができるので、非常に
広い範囲にわたり圧縮機の吐出し量を調整することがで
きる。
構部と駆動軸によって連結され圧縮機構部を駆動するイ
ンバ−タ駆動の電動機部とを密閉容器内に収納した冷媒
圧縮機において、前記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に
対して平行に円周方向に複数個配置されたシリンダと該
シリンダ内を往復運動するピストンと該ピストンに係合
されたコンロッドと各々のコンロッドを支持するととも
に回り止め機構により自転を拘束された状態で揺動運動
を行なうピストンサポ−トと該ピストンサポ−トと回転
可能に軸受結合されピストンサポ−トの傾転角度を可変
にする斜板と該斜板の傾転角度を圧縮機構部の圧力を制
御する手段により制御しているので、圧縮機構部でのピ
ストンストロークを変えることにより、圧縮機の吐出し
量を変えることができることに加え、これを駆動する電
動機の駆動回転速度も変えることができるので、非常に
広い範囲にわたり圧縮機の吐出し量を調整することがで
きる。
【００２２】又、駆動軸の軸線に対して平行に円周方向
に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復運動
するピストンと該ピストンに係合されたコンロッドと各
々のコンロッドを支持するとともに回り止め機構により
自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストンサポ
−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合されピ
ストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜板の
傾転角度を制御する手段とを備え圧縮機の吐出し量を調
整する圧縮機構部と、該圧縮機構部を駆動する電動機部
とを、密閉容器内に収納しているので、冷凍空調機器の
負荷が小さく、圧縮機の吐出し量が少なくても良い場合
にも容量制御可能で小形軽量な圧縮機を実現できる。
に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復運動
するピストンと該ピストンに係合されたコンロッドと各
々のコンロッドを支持するとともに回り止め機構により
自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストンサポ
−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合されピ
ストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜板の
傾転角度を制御する手段とを備え圧縮機の吐出し量を調
整する圧縮機構部と、該圧縮機構部を駆動する電動機部
とを、密閉容器内に収納しているので、冷凍空調機器の
負荷が小さく、圧縮機の吐出し量が少なくても良い場合
にも容量制御可能で小形軽量な圧縮機を実現できる。
【００２３】又、前記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に
対して平行に円周方向に複数個配置されたシリンダと該
シリンダ内を往復運動するピストンと該ピストンの上死
点位置をほとんど変えないようにストロークを変化させ
て吐出し量を調整する可変容量手段とを備え、吐出圧力
と吸入圧力とをそれぞれ制御弁を介して前記圧縮機構部
に導き、前記可変容量手段のストロ−クを制御している
ので、冷凍空調機器の負荷が小さく、圧縮機の吐出し量
が少なくても良い場合にもピストンのトップクリアラン
スの増加による効率の低下を小さく抑えることができる
ので、広い吐出し量の範囲にわたり、高い効率を維持す
ることが可能な小形で軽量な圧縮機を実現でき、吐出圧
力と吸入圧力とで圧縮機構部の圧力を制御できるので、
容量制御応答性を良くすることができる。
対して平行に円周方向に複数個配置されたシリンダと該
シリンダ内を往復運動するピストンと該ピストンの上死
点位置をほとんど変えないようにストロークを変化させ
て吐出し量を調整する可変容量手段とを備え、吐出圧力
と吸入圧力とをそれぞれ制御弁を介して前記圧縮機構部
に導き、前記可変容量手段のストロ−クを制御している
ので、冷凍空調機器の負荷が小さく、圧縮機の吐出し量
が少なくても良い場合にもピストンのトップクリアラン
スの増加による効率の低下を小さく抑えることができる
ので、広い吐出し量の範囲にわたり、高い効率を維持す
ることが可能な小形で軽量な圧縮機を実現でき、吐出圧
力と吸入圧力とで圧縮機構部の圧力を制御できるので、
容量制御応答性を良くすることができる。
【００２４】圧縮機構部と該圧縮機構部と駆動軸によっ
て連結され圧縮機構部を駆動する電動機部とを密閉容器
内に収納した冷媒圧縮機において、前記圧縮機構部が前
記駆動軸の軸線に対して平行に円周方向に複数個配置さ
れたシリンダと該シリンダ内を往復運動するピストンと
該ピストンに係合されたコンロッドと各々のコンロッド
を支持するとともに回り止め機構により自転を拘束され
た状態で揺動運動を行なうピストンサポ−トと該ピスト
ンサポ−トと回転可能に軸受結合されピストンサポ−ト
の傾転角度を可変にする斜板と該斜板の傾転角度を制御
する手段を備えるものであって、前記圧縮機構部から吐
出冷媒の吐出される空間と前記圧縮機構部が収納される
空間がシ−ル部で区画されているので、圧縮機構部を低
圧にでき、斜板の傾転角の制御性を良くできるととも
に、吐出冷媒の吐出される空間で脈動を小さくできる。
て連結され圧縮機構部を駆動する電動機部とを密閉容器
内に収納した冷媒圧縮機において、前記圧縮機構部が前
記駆動軸の軸線に対して平行に円周方向に複数個配置さ
れたシリンダと該シリンダ内を往復運動するピストンと
該ピストンに係合されたコンロッドと各々のコンロッド
を支持するとともに回り止め機構により自転を拘束され
た状態で揺動運動を行なうピストンサポ−トと該ピスト
ンサポ−トと回転可能に軸受結合されピストンサポ−ト
の傾転角度を可変にする斜板と該斜板の傾転角度を制御
する手段を備えるものであって、前記圧縮機構部から吐
出冷媒の吐出される空間と前記圧縮機構部が収納される
空間がシ−ル部で区画されているので、圧縮機構部を低
圧にでき、斜板の傾転角の制御性を良くできるととも
に、吐出冷媒の吐出される空間で脈動を小さくできる。
【００２５】又、 又、圧縮機構部と該圧縮機構部と駆
動軸によって連結され圧縮機構部を駆動するインバ−タ
駆動の電動機部とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機に
おいて、前記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平
行に円周方向に複数個配置されたシリンダと該シリンダ
内を往復運動するピストンと該ピストンに係合されたコ
ンロッドと各々のコンロッドを支持するとともに回り止
め機構により自転を拘束された状態で揺動運動を行なう
ピストンサポ−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸
受結合されピストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜
板と該斜板の傾転角度を制御する手段と圧縮機構部およ
び電動機部の効率を予め記憶し斜板の傾転角度および電
動機部の回転速度を制御する手段により制御する、ある
いは、要求される吐出し量に対し圧縮機構部と電動機部
の効率の積が最大となるように前記斜板の傾転角度およ
び電動機の回転速度とを制御している、あるいは、要求
される吐出し量に対して圧縮機構部と電動機部の効率の
積が高い方に前記斜板の傾転角度および電動機の回転速
度とを制御しているので、圧縮機構部の効率と電動機の
効率（インバータ等の周波数変換装置を介して電動機を
駆動する場合は、これらの効率も含む）を考慮した運転
が可能となり、ピストンのストロークと電動機の駆動回
転速度の両方を制御するため、全体の効率が高く、電力
消費量の少ない運転が可能となる。
動軸によって連結され圧縮機構部を駆動するインバ−タ
駆動の電動機部とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機に
おいて、前記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平
行に円周方向に複数個配置されたシリンダと該シリンダ
内を往復運動するピストンと該ピストンに係合されたコ
ンロッドと各々のコンロッドを支持するとともに回り止
め機構により自転を拘束された状態で揺動運動を行なう
ピストンサポ−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸
受結合されピストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜
板と該斜板の傾転角度を制御する手段と圧縮機構部およ
び電動機部の効率を予め記憶し斜板の傾転角度および電
動機部の回転速度を制御する手段により制御する、ある
いは、要求される吐出し量に対し圧縮機構部と電動機部
の効率の積が最大となるように前記斜板の傾転角度およ
び電動機の回転速度とを制御している、あるいは、要求
される吐出し量に対して圧縮機構部と電動機部の効率の
積が高い方に前記斜板の傾転角度および電動機の回転速
度とを制御しているので、圧縮機構部の効率と電動機の
効率（インバータ等の周波数変換装置を介して電動機を
駆動する場合は、これらの効率も含む）を考慮した運転
が可能となり、ピストンのストロークと電動機の駆動回
転速度の両方を制御するため、全体の効率が高く、電力
消費量の少ない運転が可能となる。
【００２６】又、前記電動機の設定最小駆動回転速度を
Ｎ1、設定最大駆動回転速度をＮ2としたとき、電動機の
回転速度がＮ1からＮ2の範囲では圧縮機構部のピストン
ストロークを最大の状態で運転し、設定最小駆動回転速
度ではピストンストロークを変えることにより圧縮機の
吐出し量を変化させているので、トップクリアランスと
容積の比の小さい運転範囲で運転することができ、圧縮
機構部の効率の低下を小さく抑えることができるので、
広い吐出し量の範囲にわたり、高い効率を維持すること
が可能な小形で軽量な圧縮機を実現できる。
Ｎ1、設定最大駆動回転速度をＮ2としたとき、電動機の
回転速度がＮ1からＮ2の範囲では圧縮機構部のピストン
ストロークを最大の状態で運転し、設定最小駆動回転速
度ではピストンストロークを変えることにより圧縮機の
吐出し量を変化させているので、トップクリアランスと
容積の比の小さい運転範囲で運転することができ、圧縮
機構部の効率の低下を小さく抑えることができるので、
広い吐出し量の範囲にわたり、高い効率を維持すること
が可能な小形で軽量な圧縮機を実現できる。
【００２７】又、圧縮機構部と該圧縮機構部と駆動軸に
よって連結され圧縮機構部を駆動する極数変換電動機部
とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機において、前記圧
縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に円周方向に
複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復運動す
るピストンと該ピストンに係合されたコンロッドと各々
のコンロッドを支持するとともに回り止め機構により自
転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストンサポ−
トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合されピス
トンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜板の傾
転角度を制御する手段と圧縮機構部および電動機部の効
率を予め記憶し斜板の傾転角度および極数変換電動機部
の回転速度を制御する制御装置とを備えるものであっ
て、要求される吐出し量に対し圧縮機構部と電動機部の
効率の積が高くなるように前記斜板の傾転角度および極
数変換電動機の回転速度とを制御しているので、全運転
範囲のうち一部分の運転範囲で効率の良い運転ができ、
電力消費量を少なくできる。
よって連結され圧縮機構部を駆動する極数変換電動機部
とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機において、前記圧
縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に円周方向に
複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復運動す
るピストンと該ピストンに係合されたコンロッドと各々
のコンロッドを支持するとともに回り止め機構により自
転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストンサポ−
トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合されピス
トンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜板の傾
転角度を制御する手段と圧縮機構部および電動機部の効
率を予め記憶し斜板の傾転角度および極数変換電動機部
の回転速度を制御する制御装置とを備えるものであっ
て、要求される吐出し量に対し圧縮機構部と電動機部の
効率の積が高くなるように前記斜板の傾転角度および極
数変換電動機の回転速度とを制御しているので、全運転
範囲のうち一部分の運転範囲で効率の良い運転ができ、
電力消費量を少なくできる。
【００２８】
【実施例】以下、本発明の一実施例に係る冷媒圧縮機に
ついて、図１から図３を参照しながら説明する。図１は
圧縮機の全体構造を示す縦断面図で、ピストンストロー
クが最大の状態を、図３はピストンストロークが最小の
状態を示している。
ついて、図１から図３を参照しながら説明する。図１は
圧縮機の全体構造を示す縦断面図で、ピストンストロー
クが最大の状態を、図３はピストンストロークが最小の
状態を示している。
【００２９】第１図に示すように、本実施例の冷媒圧縮
機は、圧縮機構部と電動機部が密閉容器１内に収納され
ている。密閉容器１は、薄い肉圧の円筒状の容器と、こ
の円筒状の容器の一方の端部に溶接などにより固定され
る吐出配管１３、吸入パイプ１２が取付られたカバ−
と、円筒状の容器の他端を封止するために溶接などによ
り固定されるカバ−とから構成されるが、この密閉容器
１内には、図示のように圧縮機構部に取付られた吐出カ
バ−４（必要であればシ−ル材などによるシール部３８
で吐出カバ−と密閉容器１の内壁との間のシ−ルを行う
ように構成することができる。）により、電動機部と圧
縮機構部を収納する低圧雰囲気の第１チャンバ室１０１
と圧縮ガスが排出される高圧雰囲気の第２チャンバ室１
０２に分離されている。固定子２１と回転子２２から構
成される電動機部は、低圧雰囲気である第１チャンバ室
１０１内にあって、電動機の固定子２１は、密閉容器１
の内壁に、圧入、焼ばめなどの方法により内接して固定
されている。又、斜板室２０２が形成されているフレー
ム２も、密閉容器１の内壁に固定されて支持されてい
る。回転子２２が取り付けられた駆動軸５は、フレーム
２に設けられた軸受２３と、フレーム２に結合されたシ
リンダブロック３の中心部に設けられた軸受２４により
回転自在に支持されており、軸受２３、２４の間の位置
でこの駆動軸５にドライブプレート６が固定されてい
る。又、この駆動軸５は、シリンダブロック３およびフ
レ−ム２に設けられたスラスト軸受７１、７２によって
軸方向のスラスト力を受けるようになっている。フレー
ム２に固定されたシリンダブロック３には、駆動軸５の
軸線と平行でかつ駆動軸５の軸線を中心とした円周方向
には複数個のシリンダ３６が形成されて配置されてお
り、それぞれのシリンダ３６内を往復運動するピストン
１０が組み込まれている。ピストン１０には、ピストン
リング１０ａ、１０ｂが装着されており、ピストン１０
がシリンダ３６内を往復運動するときの圧縮ガスが漏洩
するのを防いでいる。駆動軸５に固定されて結合された
ドライブプレート６には、ガイド溝６１が設けられ、ガ
イド溝６１には、斜板７に設けられたピポットピン１５
が嵌合された状態で移動可能に取り付けられている。ガ
イド溝６１は１つの閉曲線で形成され、その形状はピボ
ットピン１５がこのガイド溝６１内を移動してもピスト
ンの上死点の位置が変化しないように形成されている。
又、駆動軸５には、スリーブ１４が駆動軸５に対し軸方
向に滑動可能に組み込まれており、スリーブ１４と斜板
７とは、図２に示すようにスリーブピン１６により係合
されている。又、駆動軸５にはストッパ８０が設けられ
ており、スリ−ブ１４が当接することによりピストンス
トロ−クが最小となる位置を規制している。斜板７には
スラスト軸受２５とラジアル軸受２６を介してピストン
サポート８が回転可能に軸受支持されており、かつ潤滑
油が溜められている圧縮機の下部位置で、半径方向にサ
ポートピン２７が圧入、ねじ込み、あるいは塑性結合な
どの方法で固定され、サポートピン２７には、図２に示
すようにフレーム２の内周部に設けられた軸方向案内溝
２０１内を往復運動するスライドシュー２８が、回転及
び滑動自在に装着されている。このサポ−トピン２７
は、ピストンサポート８が駆動軸５のまわりに回転しな
いように、軸まわりの運動を規制している。
機は、圧縮機構部と電動機部が密閉容器１内に収納され
ている。密閉容器１は、薄い肉圧の円筒状の容器と、こ
の円筒状の容器の一方の端部に溶接などにより固定され
る吐出配管１３、吸入パイプ１２が取付られたカバ−
と、円筒状の容器の他端を封止するために溶接などによ
り固定されるカバ−とから構成されるが、この密閉容器
１内には、図示のように圧縮機構部に取付られた吐出カ
バ−４（必要であればシ−ル材などによるシール部３８
で吐出カバ−と密閉容器１の内壁との間のシ−ルを行う
ように構成することができる。）により、電動機部と圧
縮機構部を収納する低圧雰囲気の第１チャンバ室１０１
と圧縮ガスが排出される高圧雰囲気の第２チャンバ室１
０２に分離されている。固定子２１と回転子２２から構
成される電動機部は、低圧雰囲気である第１チャンバ室
１０１内にあって、電動機の固定子２１は、密閉容器１
の内壁に、圧入、焼ばめなどの方法により内接して固定
されている。又、斜板室２０２が形成されているフレー
ム２も、密閉容器１の内壁に固定されて支持されてい
る。回転子２２が取り付けられた駆動軸５は、フレーム
２に設けられた軸受２３と、フレーム２に結合されたシ
リンダブロック３の中心部に設けられた軸受２４により
回転自在に支持されており、軸受２３、２４の間の位置
でこの駆動軸５にドライブプレート６が固定されてい
る。又、この駆動軸５は、シリンダブロック３およびフ
レ−ム２に設けられたスラスト軸受７１、７２によって
軸方向のスラスト力を受けるようになっている。フレー
ム２に固定されたシリンダブロック３には、駆動軸５の
軸線と平行でかつ駆動軸５の軸線を中心とした円周方向
には複数個のシリンダ３６が形成されて配置されてお
り、それぞれのシリンダ３６内を往復運動するピストン
１０が組み込まれている。ピストン１０には、ピストン
リング１０ａ、１０ｂが装着されており、ピストン１０
がシリンダ３６内を往復運動するときの圧縮ガスが漏洩
するのを防いでいる。駆動軸５に固定されて結合された
ドライブプレート６には、ガイド溝６１が設けられ、ガ
イド溝６１には、斜板７に設けられたピポットピン１５
が嵌合された状態で移動可能に取り付けられている。ガ
イド溝６１は１つの閉曲線で形成され、その形状はピボ
ットピン１５がこのガイド溝６１内を移動してもピスト
ンの上死点の位置が変化しないように形成されている。
又、駆動軸５には、スリーブ１４が駆動軸５に対し軸方
向に滑動可能に組み込まれており、スリーブ１４と斜板
７とは、図２に示すようにスリーブピン１６により係合
されている。又、駆動軸５にはストッパ８０が設けられ
ており、スリ−ブ１４が当接することによりピストンス
トロ−クが最小となる位置を規制している。斜板７には
スラスト軸受２５とラジアル軸受２６を介してピストン
サポート８が回転可能に軸受支持されており、かつ潤滑
油が溜められている圧縮機の下部位置で、半径方向にサ
ポートピン２７が圧入、ねじ込み、あるいは塑性結合な
どの方法で固定され、サポートピン２７には、図２に示
すようにフレーム２の内周部に設けられた軸方向案内溝
２０１内を往復運動するスライドシュー２８が、回転及
び滑動自在に装着されている。このサポ−トピン２７
は、ピストンサポート８が駆動軸５のまわりに回転しな
いように、軸まわりの運動を規制している。
【００３０】図２にピストンサポート部の詳細を示す。
ピストンサポート８には、シリンダ３１と同数の凹部９
１ａから９１ｆが形成されており、両端にボ−ル９１、
９２を有するコンロッド９の一端が、その凹部にボール
９１の中心まわりに回転自在に取つけられいる。一方、
コンロッド９の他端はボール９２の中心まわりに回転自
在にピストン１０が取り付けられている。シリンダ３６
が設けられているシリンダブロック３と吐出カバ−との
間には、吸入弁が形成された弁板３４、吐出弁が形成さ
れた弁板３５と各シリンダ３６のそれぞれに対応して、
吸入ポート１２１と吐出ポート１２２が設けられたシリ
ンダヘッド１２０とが取付られており、シリンダ３６、
ピストン１０などにより形成される圧縮室と吐出カバ−
４に設けられた吸入室４１と吐出室４２とが吸入ポ−ト
１２１、吸入弁あるいは吐出ポ−ト、吐出弁を介してそ
れぞれ通じている。この弁板１２３とシリンダヘッド１
２０とは、シリンダブロック３の中央部にねじ止めされ
ることおよび吐出カバ−４の外周部ではさみ込むことに
より固定されている。吸入室４１には吸入パイプ１２が
接続され、直接圧縮機外部の冷凍サイクル機器（図示せ
ず）とつながっている。又、吐出カバ−４に設けられた
吐出室４２と連通する第１チャンバ室１０１には、密閉
容器１に取付けられた吐出側配管１３を介して冷凍サイ
クルの機器（図示せず）とつながっている。
ピストンサポート８には、シリンダ３１と同数の凹部９
１ａから９１ｆが形成されており、両端にボ−ル９１、
９２を有するコンロッド９の一端が、その凹部にボール
９１の中心まわりに回転自在に取つけられいる。一方、
コンロッド９の他端はボール９２の中心まわりに回転自
在にピストン１０が取り付けられている。シリンダ３６
が設けられているシリンダブロック３と吐出カバ−との
間には、吸入弁が形成された弁板３４、吐出弁が形成さ
れた弁板３５と各シリンダ３６のそれぞれに対応して、
吸入ポート１２１と吐出ポート１２２が設けられたシリ
ンダヘッド１２０とが取付られており、シリンダ３６、
ピストン１０などにより形成される圧縮室と吐出カバ−
４に設けられた吸入室４１と吐出室４２とが吸入ポ−ト
１２１、吸入弁あるいは吐出ポ−ト、吐出弁を介してそ
れぞれ通じている。この弁板１２３とシリンダヘッド１
２０とは、シリンダブロック３の中央部にねじ止めされ
ることおよび吐出カバ−４の外周部ではさみ込むことに
より固定されている。吸入室４１には吸入パイプ１２が
接続され、直接圧縮機外部の冷凍サイクル機器（図示せ
ず）とつながっている。又、吐出カバ−４に設けられた
吐出室４２と連通する第１チャンバ室１０１には、密閉
容器１に取付けられた吐出側配管１３を介して冷凍サイ
クルの機器（図示せず）とつながっている。
【００３１】さらに、圧縮機構部や電動機部を収納して
いる低圧雰囲気の第１チャンバ室１０１と吸入側配管１
２及び吐出側配管１３あるいは高圧雰囲気の第２チャン
バ室１０２とは、それぞれ途中に制御弁３１０、３２０
を介して、配管３１、３２によりつながっている。
いる低圧雰囲気の第１チャンバ室１０１と吸入側配管１
２及び吐出側配管１３あるいは高圧雰囲気の第２チャン
バ室１０２とは、それぞれ途中に制御弁３１０、３２０
を介して、配管３１、３２によりつながっている。
【００３２】次に、以上述べたように構成された冷媒圧
縮機の動作について説明する。電動機部により駆動軸５
が回転され、駆動軸５に固定されたドライブプレート６
が回転すると、ドライブプレート６から斜板７にガイド
溝６１と嵌合されたピポットピン１５を介して回転力が
与えられ、斜板７が回転する。サポ−トピン２７により
ピストンサポート８が駆動軸５のまわりに回転しないよ
うに規制しており、スラスト軸受２５とラジアル軸受２
６を介してピストンサポート８が斜板７に対して回転可
能に軸受支持されているので、斜板７の回転に応じて、
ピストンサポート８が揺動運動を行い、ピストン１０を
シリンダ３６内で往復運動させる。ピストン１０がシリ
ンダ３６内を往復運動することにより、冷凍サイクル
（図示せず）から帰還した冷媒は、吸入パイプ１２から
吸入室４１に流入し、シリンダヘッド１２０に設けられ
た吸入ポート１２１から吸入弁、吸入ポ−ト１２１を介
してシリンダ３６内に導かれる。シリンダ３６内でピス
トン１０がシリンダヘッド１２０側に動くことにより、
圧縮室の容積が縮小して昇圧された冷媒は、吐出ポート
１２２から吐出弁を介して吐出室４２へ送り出され、さ
らに吐出カバ−４に設けられた連通穴１２３を通って、
吐出カバ−４の外側に設けられた第２チャンバ室１０２
に吐出され、その後吐出パイプ１３から外部へ排出され
る。密閉容器１の第１チャンバ室１０１の底部には潤滑
油が溜められているが、フレーム２の内周部に設けられ
た軸方向案内溝２０１内を往復運動するスライドシュー
２８の潤滑、ガイド溝６１と嵌合されたピポットピン１
５との間の潤滑、軸受２３、２４の潤滑、コンロッド９
の両端のボ−ル９１、９２とピストンサポ−ト８に設け
られた凹部との間の潤滑等は、密閉容器１の第１チャン
バ室１０１の底部に溜まった潤滑油をはねかけることに
より行われる。
縮機の動作について説明する。電動機部により駆動軸５
が回転され、駆動軸５に固定されたドライブプレート６
が回転すると、ドライブプレート６から斜板７にガイド
溝６１と嵌合されたピポットピン１５を介して回転力が
与えられ、斜板７が回転する。サポ−トピン２７により
ピストンサポート８が駆動軸５のまわりに回転しないよ
うに規制しており、スラスト軸受２５とラジアル軸受２
６を介してピストンサポート８が斜板７に対して回転可
能に軸受支持されているので、斜板７の回転に応じて、
ピストンサポート８が揺動運動を行い、ピストン１０を
シリンダ３６内で往復運動させる。ピストン１０がシリ
ンダ３６内を往復運動することにより、冷凍サイクル
（図示せず）から帰還した冷媒は、吸入パイプ１２から
吸入室４１に流入し、シリンダヘッド１２０に設けられ
た吸入ポート１２１から吸入弁、吸入ポ−ト１２１を介
してシリンダ３６内に導かれる。シリンダ３６内でピス
トン１０がシリンダヘッド１２０側に動くことにより、
圧縮室の容積が縮小して昇圧された冷媒は、吐出ポート
１２２から吐出弁を介して吐出室４２へ送り出され、さ
らに吐出カバ−４に設けられた連通穴１２３を通って、
吐出カバ−４の外側に設けられた第２チャンバ室１０２
に吐出され、その後吐出パイプ１３から外部へ排出され
る。密閉容器１の第１チャンバ室１０１の底部には潤滑
油が溜められているが、フレーム２の内周部に設けられ
た軸方向案内溝２０１内を往復運動するスライドシュー
２８の潤滑、ガイド溝６１と嵌合されたピポットピン１
５との間の潤滑、軸受２３、２４の潤滑、コンロッド９
の両端のボ−ル９１、９２とピストンサポ−ト８に設け
られた凹部との間の潤滑等は、密閉容器１の第１チャン
バ室１０１の底部に溜まった潤滑油をはねかけることに
より行われる。
【００３３】又、第１チャンバ室１０１には、圧力セン
サ８１が設けられており、この圧力センサ８１の出力は
Ａ／Ｄ変換器８２に入力され、その出力が制御装置８３
に入力されるように構成されている。この制御装置８３
では、検出した第１チャンバ室１０１内の圧力と傾転角
を設定された値に保つための設定圧力との差を比較し、
制御弁３１０、３２０の開閉制御を行うための指令値を
出力する。
サ８１が設けられており、この圧力センサ８１の出力は
Ａ／Ｄ変換器８２に入力され、その出力が制御装置８３
に入力されるように構成されている。この制御装置８３
では、検出した第１チャンバ室１０１内の圧力と傾転角
を設定された値に保つための設定圧力との差を比較し、
制御弁３１０、３２０の開閉制御を行うための指令値を
出力する。
【００３４】次に、圧縮機の運転制御について説明す
る。圧縮機と凝縮器、膨張弁、蒸発器、四方弁とそれら
を接続する配管から構成される冷凍サイクル（図示せ
ず）の負荷が大きい場合、すなわち冷房運転の場合は外
気温度が高い、暖房運転の場合は外気温度が低い場合な
どは、冷媒圧縮機は、斜板７の傾斜角が最大の状態、す
なわち、ピストン１０の往復運動行程が最大の状態で運
転される。このとき、圧縮途中でピストン１０とシリン
ダ３６の隙間からピストン１０の背面の斜板室２０２へ
漏れ出たブローハイガスは、第１チャンバ室１０１内の
圧力を高めるが、室内ユニット（図示せず）に設けられ
た制御器の指令に応答して、制御弁３１０が開状態とな
り、第１チャンバ室１０１と吸入配管１２（あるいは冷
凍サイクル中の吸入路でもよい）とを結ぶ配管３１を介
して、吸入側に戻され、第１チャンバ室１０１の圧力は
吸入側の圧力とはほぼ同じ圧力に保たれるため、斜板７
の傾斜角が最大の状態で運転が持続される。
る。圧縮機と凝縮器、膨張弁、蒸発器、四方弁とそれら
を接続する配管から構成される冷凍サイクル（図示せ
ず）の負荷が大きい場合、すなわち冷房運転の場合は外
気温度が高い、暖房運転の場合は外気温度が低い場合な
どは、冷媒圧縮機は、斜板７の傾斜角が最大の状態、す
なわち、ピストン１０の往復運動行程が最大の状態で運
転される。このとき、圧縮途中でピストン１０とシリン
ダ３６の隙間からピストン１０の背面の斜板室２０２へ
漏れ出たブローハイガスは、第１チャンバ室１０１内の
圧力を高めるが、室内ユニット（図示せず）に設けられ
た制御器の指令に応答して、制御弁３１０が開状態とな
り、第１チャンバ室１０１と吸入配管１２（あるいは冷
凍サイクル中の吸入路でもよい）とを結ぶ配管３１を介
して、吸入側に戻され、第１チャンバ室１０１の圧力は
吸入側の圧力とはほぼ同じ圧力に保たれるため、斜板７
の傾斜角が最大の状態で運転が持続される。
【００３５】これに対し、冷凍サイクルの負荷が小さ
く、圧縮機の吐出し量を抑える場合には、第１チャンバ
室１０１と吸入側とを結ぶ配管３１に設けられた制御弁
３１０を閉じる。制御弁３１０を閉じると、圧縮途中で
ピストン１０とシリンダ３６の隙間から斜板室２０２に
漏れ出たブローハイガスにより、第１チャンバ室１０１
の圧力が昇圧される。さらに第１チャンバ室１０１の圧
力を迅速に昇圧する必要がある場合には、第１チャンバ
室１０１と吐出側配管とを結ぶ配管３２の途中に設けら
れた制御弁３２０を開き、高圧ガスを第１チャンバ室１
０１へ導入して昇圧する。第１チャンバ室１０１が昇圧
されると、ピストン１０の背面に加わる力が大きくな
り、斜板７は、ドライブプレート６に設けられたガイド
溝６１に沿って傾斜角を変えるとともに、斜板７を傾き
自在に支持するスリーブ１４がシリンダヘッド１２方向
に移動し、斜板７の傾転角に応じてピストン１０のスト
ロークが小さくなり、圧縮機の吐出量が減少する。この
とき、上述したように、ガイド溝６１の形状をピボット
ピン１５がガイド溝６１内を移動してもピストンの上死
点の位置が変化しないように形成しているので、上死点
時におけるピストン位置がほぼ変わらないため、圧縮機
の性能が大幅に低下することない。
く、圧縮機の吐出し量を抑える場合には、第１チャンバ
室１０１と吸入側とを結ぶ配管３１に設けられた制御弁
３１０を閉じる。制御弁３１０を閉じると、圧縮途中で
ピストン１０とシリンダ３６の隙間から斜板室２０２に
漏れ出たブローハイガスにより、第１チャンバ室１０１
の圧力が昇圧される。さらに第１チャンバ室１０１の圧
力を迅速に昇圧する必要がある場合には、第１チャンバ
室１０１と吐出側配管とを結ぶ配管３２の途中に設けら
れた制御弁３２０を開き、高圧ガスを第１チャンバ室１
０１へ導入して昇圧する。第１チャンバ室１０１が昇圧
されると、ピストン１０の背面に加わる力が大きくな
り、斜板７は、ドライブプレート６に設けられたガイド
溝６１に沿って傾斜角を変えるとともに、斜板７を傾き
自在に支持するスリーブ１４がシリンダヘッド１２方向
に移動し、斜板７の傾転角に応じてピストン１０のスト
ロークが小さくなり、圧縮機の吐出量が減少する。この
とき、上述したように、ガイド溝６１の形状をピボット
ピン１５がガイド溝６１内を移動してもピストンの上死
点の位置が変化しないように形成しているので、上死点
時におけるピストン位置がほぼ変わらないため、圧縮機
の性能が大幅に低下することない。
【００３６】このように制御弁３１０、３２０の開閉を
制御することにより、第１チャンバ室１０１の圧力を調
整し、ピストンストロークを任意に変えることができ
る。このとき、制御弁３１０、３２０の開閉制御として
デュ−ティ比制御などを適用することができる。この第
１チャンバ室１０１の圧力を調整する方法として、第１
チャンバ室１０１内に設けられた圧力センサ８１の出力
を制御装置にフィ−ドバックして、第１チャンバ室１０
１内の圧力が高い場合は、制御弁３１０を開き圧力を低
下させ、第１チャンバ室１０１内の圧力が低い場合は、
制御弁３２０を開き圧力を上昇させる方法がある。又、
ピストンスリ−ブなどの変位を測定する、あるいは斜板
の位置を直接測定することにより、この値をフィ−ドバ
ックしてもよい。 以上は、ピストン１０の背面の部屋
の圧力を昇圧させて斜板傾斜角を変える制御（加圧制
御）について述べたが、吸入路を絞り、シリンダ３１入
口側の圧力をピストン１０の背面の圧力よりも低下させ
る制御（減圧制御）よっても、同様のことが行える。ま
た、斜板７を支持するスリーブ１４に直接力を加えて、
スリーブ１４を駆動軸上で滑動させて斜板７の傾転角を
変え、圧縮機の吐出し量を変えることも可能である。
制御することにより、第１チャンバ室１０１の圧力を調
整し、ピストンストロークを任意に変えることができ
る。このとき、制御弁３１０、３２０の開閉制御として
デュ−ティ比制御などを適用することができる。この第
１チャンバ室１０１の圧力を調整する方法として、第１
チャンバ室１０１内に設けられた圧力センサ８１の出力
を制御装置にフィ−ドバックして、第１チャンバ室１０
１内の圧力が高い場合は、制御弁３１０を開き圧力を低
下させ、第１チャンバ室１０１内の圧力が低い場合は、
制御弁３２０を開き圧力を上昇させる方法がある。又、
ピストンスリ−ブなどの変位を測定する、あるいは斜板
の位置を直接測定することにより、この値をフィ−ドバ
ックしてもよい。 以上は、ピストン１０の背面の部屋
の圧力を昇圧させて斜板傾斜角を変える制御（加圧制
御）について述べたが、吸入路を絞り、シリンダ３１入
口側の圧力をピストン１０の背面の圧力よりも低下させ
る制御（減圧制御）よっても、同様のことが行える。ま
た、斜板７を支持するスリーブ１４に直接力を加えて、
スリーブ１４を駆動軸上で滑動させて斜板７の傾転角を
変え、圧縮機の吐出し量を変えることも可能である。
【００３７】以上述べたように、本実施例によれば、圧
縮機構部と電動機部とを密閉容器１内に収め、吐出圧力
と吸入圧力とを斜板の傾転角の制御に用いているので、
運転条件に即応できる圧縮機を提供できる。又、第１チ
ャンバ室１０１に排出されるブローバイガスや、密閉容
器１の内壁を通した放熱により、電動機の冷却が促進さ
れ、小形で軽量かつ、信頼性の高い圧縮機を得ることが
できる。また、ピストン１０のストロークにかかわら
ず、ピストン１０の上死点位置が変わらないので、圧縮
機の吐出し量を変えても効率の変化が少なく、広い容量
範囲にわたり、高い効率を維持することが可能となる。
縮機構部と電動機部とを密閉容器１内に収め、吐出圧力
と吸入圧力とを斜板の傾転角の制御に用いているので、
運転条件に即応できる圧縮機を提供できる。又、第１チ
ャンバ室１０１に排出されるブローバイガスや、密閉容
器１の内壁を通した放熱により、電動機の冷却が促進さ
れ、小形で軽量かつ、信頼性の高い圧縮機を得ることが
できる。また、ピストン１０のストロークにかかわら
ず、ピストン１０の上死点位置が変わらないので、圧縮
機の吐出し量を変えても効率の変化が少なく、広い容量
範囲にわたり、高い効率を維持することが可能となる。
【００３８】次に、本発明の他の実施例を図４から図７
により説明する。本実施例では、駆動回転速度を変える
ことのできる電動機部５１０と圧縮機構部５２０を組み
合わせた場合について説明する。図４、図５は、電動機
の極数を変えることにより、電動機部５１０の回転速度
を２段階に変えた場合の例を示している。本実施例で
は、電動機の駆動は、極数変換回路５３０を経て、密閉
容器１内の電動機部に給電されるようになっている。図
５は、この極数変換回路５３０および電動機部５１０と
図１に示した圧縮機を組み合わせた時の圧縮機の吐出し
量の変化を示した図である。
により説明する。本実施例では、駆動回転速度を変える
ことのできる電動機部５１０と圧縮機構部５２０を組み
合わせた場合について説明する。図４、図５は、電動機
の極数を変えることにより、電動機部５１０の回転速度
を２段階に変えた場合の例を示している。本実施例で
は、電動機の駆動は、極数変換回路５３０を経て、密閉
容器１内の電動機部に給電されるようになっている。図
５は、この極数変換回路５３０および電動機部５１０と
図１に示した圧縮機を組み合わせた時の圧縮機の吐出し
量の変化を示した図である。
【００３９】電動機の回転速度を高速側（一定速度）に
設定したまま、上述したように、圧縮機構部のピストン
ストロ−クを変えることにより圧縮機の吐出し量を調整
すると吐出し量はＡ−Ｃ間で変化する。又、電動機の回
転速度を低速側（一定速度）に設定して、ピストンスト
ロークを変えて圧縮機の吐出し量を調整すると吐き出し
量はＣ−Ｄ間で変化する。なお、ＢＣ間は、電動機の回
転速度を低速側に切り換え、ピストンストロークの大き
な範囲を用いて、Ｄ−Ｆ間を用いる運転も可能である。
従って、このような容量範囲では圧縮機構部と電動機部
のそれぞれの効率を考慮して、全体の効率が最も高くな
る組合せを選び、効率の良い方に切り換えて運転するこ
とができる。
設定したまま、上述したように、圧縮機構部のピストン
ストロ−クを変えることにより圧縮機の吐出し量を調整
すると吐出し量はＡ−Ｃ間で変化する。又、電動機の回
転速度を低速側（一定速度）に設定して、ピストンスト
ロークを変えて圧縮機の吐出し量を調整すると吐き出し
量はＣ−Ｄ間で変化する。なお、ＢＣ間は、電動機の回
転速度を低速側に切り換え、ピストンストロークの大き
な範囲を用いて、Ｄ−Ｆ間を用いる運転も可能である。
従って、このような容量範囲では圧縮機構部と電動機部
のそれぞれの効率を考慮して、全体の効率が最も高くな
る組合せを選び、効率の良い方に切り換えて運転するこ
とができる。
【００４０】図６、図７はインバータ回路５４０を用い
て駆動速度を可変にすることができる電動機５１０と圧
縮機構部５２０と組合せた場合の例を示している。図７
は、電動機の回転速度と、圧縮機のピストンストローク
を変えたときそれぞれに対応して圧縮機の吐出し量の変
化を示した図である。例えば図中のＡ−Ｃ間は、圧縮機
構部のピストンストロークを最大側に維持したまま、電
動機の回転速度を変えることによる圧縮機の吐出し量の
変化範囲を示したものであり、Ｃ−Ｄ間は、電動機の回
転速度を最小に維持したまま、圧縮機構部のピストンス
トロークを変えることによる圧縮機の吐き出し量の変化
範囲を示したものである。このように、電動機の回転速
度を最小に維持し、ピストンストロ−クを小さくするこ
とにより、さらに圧縮機の吐出し量を低下させさせるこ
とができるので、非常に広い範囲にわたり、圧縮機の吐
出し容量を制御することができる。また、吐出し容量を
Ａ点からＤ点まで変えるにあたり、電動機の回転速度
と、圧縮機構部のピストンストロークの組合せは、例え
ば図中に示したごとく、Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｄなる経路に沿っ
て、電動機の回転速度と圧縮機構部のピストンストロー
クを変えることによっても制御を行うことができるよう
に、電動機の回転速度と圧縮機構部のピストンストロー
クとの組合せは、Ａ−Ｃ−Ｄ−Ｆで囲まれた範囲内で多
岐にわたって選ぶことができる。
て駆動速度を可変にすることができる電動機５１０と圧
縮機構部５２０と組合せた場合の例を示している。図７
は、電動機の回転速度と、圧縮機のピストンストローク
を変えたときそれぞれに対応して圧縮機の吐出し量の変
化を示した図である。例えば図中のＡ−Ｃ間は、圧縮機
構部のピストンストロークを最大側に維持したまま、電
動機の回転速度を変えることによる圧縮機の吐出し量の
変化範囲を示したものであり、Ｃ−Ｄ間は、電動機の回
転速度を最小に維持したまま、圧縮機構部のピストンス
トロークを変えることによる圧縮機の吐き出し量の変化
範囲を示したものである。このように、電動機の回転速
度を最小に維持し、ピストンストロ−クを小さくするこ
とにより、さらに圧縮機の吐出し量を低下させさせるこ
とができるので、非常に広い範囲にわたり、圧縮機の吐
出し容量を制御することができる。また、吐出し容量を
Ａ点からＤ点まで変えるにあたり、電動機の回転速度
と、圧縮機構部のピストンストロークの組合せは、例え
ば図中に示したごとく、Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｄなる経路に沿っ
て、電動機の回転速度と圧縮機構部のピストンストロー
クを変えることによっても制御を行うことができるよう
に、電動機の回転速度と圧縮機構部のピストンストロー
クとの組合せは、Ａ−Ｃ−Ｄ−Ｆで囲まれた範囲内で多
岐にわたって選ぶことができる。
【００４１】例えば、電力消費量を低く抑えたい場合に
は、次のようにする。ここで圧縮機構部の効率をηｃ、
電動機部（インバータ等を介して駆動する場合はこれも
含め）の効率をηｍとすると、これらの値は、回転速度
やピストンストロークにより変わるが、全体の効率ηｔ
は ηｔ＝ηｃ×ηｍ で表される。このηｔが圧縮機の吐出し容量に対して最
大となるよう、電動機の回転速度と圧縮機構部のピスト
ンストロークを制御することにより、電力消費量を最も
低く抑えることが可能となる。
は、次のようにする。ここで圧縮機構部の効率をηｃ、
電動機部（インバータ等を介して駆動する場合はこれも
含め）の効率をηｍとすると、これらの値は、回転速度
やピストンストロークにより変わるが、全体の効率ηｔ
は ηｔ＝ηｃ×ηｍ で表される。このηｔが圧縮機の吐出し容量に対して最
大となるよう、電動機の回転速度と圧縮機構部のピスト
ンストロークを制御することにより、電力消費量を最も
低く抑えることが可能となる。
【００４２】又、振動や騒音を低く抑えた運転を行いた
い場合には、必要とされている圧縮機の吐出し容量に対
して、圧縮機構部のピストンストロークを低下させて最
小にし、さらに容量を低下させる場合には電動機の回転
速度を低下させるような制御、すなわち図７に示すＡ−
Ｆ−Ｅ−Ｄの経路に沿った制御を行うことにより、静粛
な運転が可能となる。これらの運転制御は、前述した制
御装置８３に予め圧縮機構部の効率ηｃと電動機部の効
率ηｍをデ−タベ−スとして記憶させておき、要求され
る吐き出し量に対し最大となる全体の効率ηｔとなる組
合せを計算し、それぞれの値を指令値としてインバ−タ
回路５４０、制御弁３１０、３２０へ出力することによ
って行うことができる。このように、好みに応じた多岐
にわたる容量の制御が可能となり、多機能化に大きく貢
献することができる。
い場合には、必要とされている圧縮機の吐出し容量に対
して、圧縮機構部のピストンストロークを低下させて最
小にし、さらに容量を低下させる場合には電動機の回転
速度を低下させるような制御、すなわち図７に示すＡ−
Ｆ−Ｅ−Ｄの経路に沿った制御を行うことにより、静粛
な運転が可能となる。これらの運転制御は、前述した制
御装置８３に予め圧縮機構部の効率ηｃと電動機部の効
率ηｍをデ−タベ−スとして記憶させておき、要求され
る吐き出し量に対し最大となる全体の効率ηｔとなる組
合せを計算し、それぞれの値を指令値としてインバ−タ
回路５４０、制御弁３１０、３２０へ出力することによ
って行うことができる。このように、好みに応じた多岐
にわたる容量の制御が可能となり、多機能化に大きく貢
献することができる。
【００４３】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、圧縮
機構部でのピストンストロークを変えることにより、圧
縮機の吐出し量を変えることができることに加え、これ
を駆動する電動機の駆動回転速度も変えることができる
ので、非常に広い範囲にわたり圧縮機の吐出し量を調整
することができる。又、圧縮機構部のピストンストロー
クに加え電動機の回転速度も変えることができるので、
さらに広い容量範囲を実現できるとともに、目的に応じ
て、吐出し容量を、ピストンストロークの増減あるいは
電動機の回転速度の両者を種々組み合わせることによ
り、最も電力消費量の少ない運転、静粛な運転など、好
みに応じた運転をすることが可能となり、多機能化に大
きく寄与することができる。
機構部でのピストンストロークを変えることにより、圧
縮機の吐出し量を変えることができることに加え、これ
を駆動する電動機の駆動回転速度も変えることができる
ので、非常に広い範囲にわたり圧縮機の吐出し量を調整
することができる。又、圧縮機構部のピストンストロー
クに加え電動機の回転速度も変えることができるので、
さらに広い容量範囲を実現できるとともに、目的に応じ
て、吐出し容量を、ピストンストロークの増減あるいは
電動機の回転速度の両者を種々組み合わせることによ
り、最も電力消費量の少ない運転、静粛な運転など、好
みに応じた運転をすることが可能となり、多機能化に大
きく寄与することができる。
【００４４】又、駆動軸の軸線に対して平行に円周方向
に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復運動
するピストンと該ピストンに係合されたコンロッドと各
々のコンロッドを支持するとともに回り止め機構により
自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストンサポ
−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合されピ
ストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜板の
傾転角度を制御する手段とを備え圧縮機の吐出し量を調
整する圧縮機構部と、該圧縮機構部を駆動する電動機部
とを、密閉容器内に収納しているので、冷凍空調機器の
負荷が小さく、圧縮機の吐出し量が少なくても良い場合
にも容量制御可能で小形軽量な圧縮機を実現できる。
に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復運動
するピストンと該ピストンに係合されたコンロッドと各
々のコンロッドを支持するとともに回り止め機構により
自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストンサポ
−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合されピ
ストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜板の
傾転角度を制御する手段とを備え圧縮機の吐出し量を調
整する圧縮機構部と、該圧縮機構部を駆動する電動機部
とを、密閉容器内に収納しているので、冷凍空調機器の
負荷が小さく、圧縮機の吐出し量が少なくても良い場合
にも容量制御可能で小形軽量な圧縮機を実現できる。
【００４５】又、前記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に
対して平行に円周方向に複数個配置されたシリンダと該
シリンダ内を往復運動するピストンと該ピストンの上死
点位置をほとんど変えないようにストロークを変化させ
て吐出し量を調整する可変容量手段とを備え、吐出圧力
と吸入圧力とをそれぞれ制御弁を介して前記圧縮機構部
に導き、前記可変容量手段のストロ−クを制御している
ので、冷凍空調機器の負荷が小さく、圧縮機の吐出し量
が少なくても良い場合にもピストンのトップクリアラン
スの増加による効率の低下を小さく抑えることができる
ので、広い吐出し量の範囲にわたり、高い効率を維持す
ることが可能な小形で軽量な圧縮機を実現でき、吐出圧
力と吸入圧力とで圧縮機構部の圧力を制御できるので、
容量制御応答性を良くすることができる。
対して平行に円周方向に複数個配置されたシリンダと該
シリンダ内を往復運動するピストンと該ピストンの上死
点位置をほとんど変えないようにストロークを変化させ
て吐出し量を調整する可変容量手段とを備え、吐出圧力
と吸入圧力とをそれぞれ制御弁を介して前記圧縮機構部
に導き、前記可変容量手段のストロ−クを制御している
ので、冷凍空調機器の負荷が小さく、圧縮機の吐出し量
が少なくても良い場合にもピストンのトップクリアラン
スの増加による効率の低下を小さく抑えることができる
ので、広い吐出し量の範囲にわたり、高い効率を維持す
ることが可能な小形で軽量な圧縮機を実現でき、吐出圧
力と吸入圧力とで圧縮機構部の圧力を制御できるので、
容量制御応答性を良くすることができる。
【００４６】前記圧縮機構部から吐出冷媒の吐出される
空間と前記圧縮機構部が収納される空間がシ−ル部で区
画されているので、圧縮機構部を低圧にでき、斜板の傾
転角の制御性を良くできるとともに、吐出冷媒の吐出さ
れる空間で脈動を小さくできる。
空間と前記圧縮機構部が収納される空間がシ−ル部で区
画されているので、圧縮機構部を低圧にでき、斜板の傾
転角の制御性を良くできるとともに、吐出冷媒の吐出さ
れる空間で脈動を小さくできる。
【００４７】又、圧縮機構部と該圧縮機構部と駆動軸に
よって連結され圧縮機構部を駆動するインバ−タ駆動の
電動機部とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機におい
て、前記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に
円周方向に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を
往復運動するピストンと該ピストンに係合されたコンロ
ッドと各々のコンロッドを支持するとともに回り止め機
構により自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピス
トンサポ−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結
合されピストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と
該斜板の傾転角度を制御する手段と圧縮機構部および電
動機部の効率を予め記憶し斜板の傾転角度および電動機
部の回転速度を制御する手段により制御する、あるい
は、要求される吐出し量に対し圧縮機構部と電動機部の
効率の積が最大となるように前記斜板の傾転角度および
電動機の回転速度とを制御している、あるいは、要求さ
れる吐出し量に対して圧縮機構部と電動機部の効率の積
が高い方に前記斜板の傾転角度および電動機の回転速度
とを制御しているので、圧縮機構部の効率と電動機の効
率（インバータ等の周波数変換装置を介して電動機を駆
動する場合は、これらの効率も含む）を考慮した運転が
可能となり、ピストンのストロークと電動機の駆動回転
速度の両方を制御するため、全体の効率が高く、電力消
費量の少ない運転が可能となる。
よって連結され圧縮機構部を駆動するインバ−タ駆動の
電動機部とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機におい
て、前記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に
円周方向に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を
往復運動するピストンと該ピストンに係合されたコンロ
ッドと各々のコンロッドを支持するとともに回り止め機
構により自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピス
トンサポ−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結
合されピストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と
該斜板の傾転角度を制御する手段と圧縮機構部および電
動機部の効率を予め記憶し斜板の傾転角度および電動機
部の回転速度を制御する手段により制御する、あるい
は、要求される吐出し量に対し圧縮機構部と電動機部の
効率の積が最大となるように前記斜板の傾転角度および
電動機の回転速度とを制御している、あるいは、要求さ
れる吐出し量に対して圧縮機構部と電動機部の効率の積
が高い方に前記斜板の傾転角度および電動機の回転速度
とを制御しているので、圧縮機構部の効率と電動機の効
率（インバータ等の周波数変換装置を介して電動機を駆
動する場合は、これらの効率も含む）を考慮した運転が
可能となり、ピストンのストロークと電動機の駆動回転
速度の両方を制御するため、全体の効率が高く、電力消
費量の少ない運転が可能となる。
【００４８】又、前記電動機の設定最小駆動回転速度を
Ｎ1、設定最大駆動回転速度をＮ2としたとき、電動機の
回転速度がＮ1からＮ2の範囲では圧縮機構部のピストン
ストロークを最大の状態で運転し、設定最小駆動回転速
度ではピストンストロークを変えることにより圧縮機の
吐出し量を変化させているので、トップクリアランスと
容積の比の小さい運転範囲で運転することができ、圧縮
機構部の効率の低下を小さく抑えることができるので、
広い吐出し量の範囲にわたり、高い効率を維持すること
が可能な小形で軽量な圧縮機を実現できる。
Ｎ1、設定最大駆動回転速度をＮ2としたとき、電動機の
回転速度がＮ1からＮ2の範囲では圧縮機構部のピストン
ストロークを最大の状態で運転し、設定最小駆動回転速
度ではピストンストロークを変えることにより圧縮機の
吐出し量を変化させているので、トップクリアランスと
容積の比の小さい運転範囲で運転することができ、圧縮
機構部の効率の低下を小さく抑えることができるので、
広い吐出し量の範囲にわたり、高い効率を維持すること
が可能な小形で軽量な圧縮機を実現できる。
【００４９】又、圧縮機構部と該圧縮機構部と駆動軸に
よって連結され圧縮機構部を駆動する極数変換電動機部
とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機において、前記圧
縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に円周方向に
複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復運動す
るピストンと該ピストンに係合されたコンロッドと各々
のコンロッドを支持するとともに回り止め機構により自
転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストンサポ−
トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合されピス
トンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜板の傾
転角度を制御する手段と圧縮機構部および電動機部の効
率を予め記憶し斜板の傾転角度および極数変換電動機部
の回転速度を制御する制御装置とを備えるものであっ
て、要求される吐出し量に対し圧縮機構部と電動機部の
効率の積が高くなるように前記斜板の傾転角度および極
数変換電動機の回転速度とを制御しているので、全運転
範囲のうち一部分の運転範囲で効率の良い運転ができ、
電力消費量を少なくできる。
よって連結され圧縮機構部を駆動する極数変換電動機部
とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機において、前記圧
縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に円周方向に
複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復運動す
るピストンと該ピストンに係合されたコンロッドと各々
のコンロッドを支持するとともに回り止め機構により自
転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストンサポ−
トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合されピス
トンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜板の傾
転角度を制御する手段と圧縮機構部および電動機部の効
率を予め記憶し斜板の傾転角度および極数変換電動機部
の回転速度を制御する制御装置とを備えるものであっ
て、要求される吐出し量に対し圧縮機構部と電動機部の
効率の積が高くなるように前記斜板の傾転角度および極
数変換電動機の回転速度とを制御しているので、全運転
範囲のうち一部分の運転範囲で効率の良い運転ができ、
電力消費量を少なくできる。
【００５０】
【図１】本発明の一実施例を示す冷媒圧縮機の縦断面図
である。
である。
【図２】ピストンサポート部の詳細な構造を示す横断面
図である。
図である。
【図３】ピストンストロークが最小となった状態を示す
部分縦断面図である。
部分縦断面図である。
【図４】電動機と圧縮機構部の組合せの一実施例を示す
図である。
図である。
【図５】圧縮機の容量制御方法の一実施例を示す概念図
である。
である。
【図６】電動機と圧縮機構部の組合せの一実施例を示す
図である。
図である。
【図７】圧縮機の容量制御方法の一実施例を示す概念図
である。
である。
１…密閉容器、２…フレーム、３…シリンダブロック、
４…吐出カバー、５…駆動軸、６…ドライブプレート、
７…斜板、８…ピストンサポート、９…コンロッド、１
０…ピストン、１４…スリーブ、３１…制御弁、３２…
制御弁。
４…吐出カバー、５…駆動軸、６…ドライブプレート、
７…斜板、８…ピストンサポート、９…コンロッド、１
０…ピストン、１４…スリーブ、３１…制御弁、３２…
制御弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−41480（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−22476（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭43−18931（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04B 27/08 F04B 27/14
Claims (13)
- 【請求項１】圧縮機構部と該圧縮機構部と駆動軸によっ
て連結され圧縮機構部を駆動する電動機部とを密閉容器
内に収納した冷媒圧縮機において、前記圧縮機構部が前
記駆動軸の軸線に対して平行に円周方向に複数個配置さ
れたシリンダと該シリンダ内を往復運動するピストンと
該ピストンに係合されたコンロッドと各々のコンロッド
を支持するとともに回り止め機構により自転を拘束され
た状態で揺動運動を行なうピストンサポ−トと該ピスト
ンサポ−トと回転可能に軸受結合されピストンサポ−ト
の傾転角度を可変にする斜板と該斜板の傾転角度を制御
する手段を備えるものであって、前記圧縮機構部から吐
出冷媒の吐出される空間と前記圧縮機構部が収納される
空間が異なる圧力となるようにシ−ル部で区画されてい
ることを特徴とする冷媒圧縮機。 - 【請求項２】圧縮機構部と該圧縮機構部と駆動軸によっ
て連結され圧縮機構部を駆動する電動機部とを密閉容器
内に収納した冷媒圧縮機において、前記圧縮機構部が前
記駆動軸の軸線に対して平行に円周方向に複数個配置さ
れたシリンダと該シリンダ内を往復運動するピストンと
該ピストンの上死点位置をほとんど変えないようにスト
ロークを変化させて吐出し量を調整する可変容量手段と
を備え、吐出圧力と吸入圧力とをそれぞれ制御弁を介し
て前記圧縮機構部に導き、前記可変容量手段のストロ−
クを制御することを特徴とする冷媒圧縮機。 - 【請求項３】圧縮機構部と該圧縮機構部と駆動軸によっ
て連結され圧縮機構部を駆動するインバ−タ駆動の電動
機部とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機において、前
記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に円周方
向に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復運
動するピストンと該ピストンに係合されたコンロッドと
各々のコンロッドを支持するとともに回り止め機構によ
り自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストンサ
ポ−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合され
ピストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜板
の傾転角度を制御する手段と圧縮機構部および電動機部
の効率を予め記憶し斜板の傾転角度および電動機部の回
転速度を制御する制御装置とを備えるものであって、要
求される吐出し量に対し圧縮機構部と電動機部の効率の
積が最大となるように前記斜板の傾転角度および電動機
の回転速度とを制御することを特徴とする冷媒圧縮機。 - 【請求項４】圧縮機構部と該圧縮機構部と駆動軸によっ
て連結され圧縮機構部を駆動する極数変換電動機部とを
密閉容器内に収納した冷媒圧縮機において、前記圧縮機
構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に円周方向に複数
個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復運動するピ
ストンと該ピストンに係合されたコンロッドと各々のコ
ンロッドを支持するとともに回り止め機構により自転を
拘束された状態で揺動運動を行なうピストンサポ−トと
該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合されピストン
サポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜板の傾転角
度を制御する手段と圧縮機構部および電動機部の効率を
予め記憶し斜板の傾転角度および極数変換電動機部の回
転速度を制御する制御装置とを備えるものであって、要
求される吐出し量に対し圧縮機構部と電動機部の効率の
積が高くなるように前記斜板の傾転角度および極数変換
電動機の回転速度とを制御することを特徴とする冷媒圧
縮機。 - 【請求項５】圧縮機構部と該圧縮機構部と駆動軸によっ
て連結され圧縮機構部を駆動するインバ−タ駆動の電動
機部とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機において、前
記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に円周方
向に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復運
動するピストンと該ピストンに係合されたコンロッドと
各々のコンロッドを支持するとともに回り止め機構によ
り自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストンサ
ポ−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合され
ピストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜板
の傾転角度を圧縮機構部の圧力を制御する手段により制
御することを特徴とする冷媒圧縮機。 - 【請求項６】圧縮機構部と該圧縮機構部と駆動軸によっ
て連結され圧縮機構部を駆動するインバ−タ駆動の電動
機部とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機において、前
記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に円周方
向に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復運
動するピストンと該ピストンに係合されたコンロッドと
各々のコンロッドを支持するとともに回り止め機構によ
り自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストンサ
ポ−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合され
ピストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜板
の傾転角度を制御する手段と圧縮機構部および電動機部
の効率を予め記憶し斜板の傾転角度および電動機部の回
転速度を制御する制御装置とを備えるものであって、前
記電動機の設定最小駆動回転速度をＮ1、設定最大駆動
回転速度をＮ2としたとき、電動機の回転速度がＮ1から
Ｎ2の範囲では圧縮機構部のピストンストロークを最大
の状態で運転し、設定最小駆動回転速度ではピストンス
トロークを変えることにより圧縮機の吐出し量を変化さ
せることを特徴とする冷媒圧縮機。 - 【請求項７】圧縮機構部と該圧縮機構部と駆動軸によっ
て連結され圧縮機構部を駆動するインバ−タ駆動の電動
機部とを密閉容器内に収納した冷媒圧縮機において、前
記圧縮機構部が前記駆動軸の軸線に対して平行に円周方
向に複数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復運
動するピストンと該ピストンに係合されたコンロッドと
各々のコンロッドを支持するとともに回り止め機構によ
り自転を拘束された状態で揺動運動を行なうピストンサ
ポ−トと該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合され
ピストンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜板
の傾転角度を制御する手段と圧縮機構部および電動機部
の効率を予め記憶し斜板の傾転角度および電動機部の回
転速度を制御する制御装置とを備えるものであって、要
求される吐出し量に対して圧縮機構部と電動機部の効率
の積が高い方に前記斜板の傾転角度および電動機の回転
速度とを制御することを特徴とする冷媒圧縮機。 - 【請求項８】駆動軸の軸線に対して平行に円周方向に複
数個配置されたシリンダと該シリンダ内を往復運動する
ピストンと該ピストンに係合されたコンロッドと各々の
コンロッドを支持するとともに回り止め機構により自転
を拘束された状態で揺動運動を行なうピストンサポ−ト
と該ピストンサポ−トと回転可能に軸受結合されピスト
ンサポ−トの傾転角度を可変にする斜板と該斜板の傾転
角度を制御する手段とを備え圧縮機の吐出し量を調整す
る圧縮機構部と、該圧縮機構部を駆動する電動機部と
を、密閉容器内に収納したことを特徴とする冷媒圧縮
機。 - 【請求項９】前記傾転角度を制御する手段が、ピストン
頭部に作用するガス圧縮に伴う力とピストン背面に加わ
る圧力による力の大きさを変えものである請求項３、
４、６、７又は８に記載の冷媒圧縮機。 - 【請求項１０】前記可変容量手段がピストンの上死点位
置をほとんど変えないようにストロークを変化させるよ
うに構成されている請求項１、３、４、５、６、７又は
８に記載の冷媒圧縮機。 - 【請求項１１】前記傾転角度を制御する手段が、吐出圧
力と吸入圧力とをそれぞれ制御弁を介して前記圧縮機構
部に導いたものである請求項３、４、６、７又は８に記
載の冷媒圧縮機。 - 【請求項１２】前記圧縮機構部に圧力センサを備えるも
のであって、該圧力センサの出力に基づいて前記制御弁
を制御する請求項２又は１１に記載の冷媒圧縮機。 - 【請求項１３】前記圧縮機構部に斜板の傾転角を計測す
るセンサを備えるものであって、該センサの出力に基づ
いて前記制御弁を制御する請求項２、１１又は１２に記
載の冷媒圧縮機。
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| JP00448992A JP3298126B2 (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 冷媒圧縮機 |
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