JP3408005B2 - 多気筒回転圧縮機 - Google Patents

多気筒回転圧縮機

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JP3408005B2 JP01286195A JP1286195A JP3408005B2 JP 3408005 B2 JP3408005 B2 JP 3408005B2 JP 01286195 A JP01286195 A JP 01286195A JP 1286195 A JP1286195 A JP 1286195A JP 3408005 B2 JP3408005 B2 JP 3408005B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/02Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids specially adapted for several pumps connected in series or in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/001Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は複数のシリンダを備え
ると共に容量制御運転を可能にした多気筒回転圧縮機に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来この種の多気筒回転圧縮機は例えば
特公平6−33782号公報に示されているように構成
されている。以下、図7に基づいて説明する。
【0003】1は密閉容器で、この容器内には上側に回
転軸2を有する電動要素3と、下側にこの電動要素によ
って駆動される回転圧縮要素4とがそれぞれ収納されて
いる。
【0004】回転圧縮要素4は中間仕切板5と、この仕
切板の上下に取り付けられたシリンダ6,7と、回転軸
2に180°回転角をずらして設けられた偏心部8,9
と、これらの偏心部によってシリンダ6,7内を回転す
るローラ10,11と、シリンダ6,7の開口を封じる
上軸受12及び下軸受13と、これらの軸受にそれぞれ
取り付けられたカップマフラ14,15とで構成されて
いる。
【0005】上軸受12のカップマフラ14には電動要
素3と回転圧縮要素4との間に形成される空間20に開
口する吐出口21が設けられている。
【0006】22は密閉容器1の上壁に取り付けられた
吐出管である。
【0007】そして、この圧縮機には、前記回転圧縮要
素4に圧縮行程中のガスの一部を逃がす通路23を形成
し、この通路内に制御弁25を収納すると共にこの通路
を接続管24を介して外部冷媒回路の低圧側に連通させ
ることにより、容量制御運転を可能としたものがある。
【0008】また、特開昭62−7086号公報に開示
されているように、上記容量制御装置を構成する上で、
仕切板5の内部に孔30,31,32とピストン33を
設けたものがある。
【0009】この構造を図8及び図9に基づいて説明す
ると、仕切板5に両シリンダ6,7内へ開口する第一の
孔30,31を設けると共に、この第一の孔30,31
に連通し内部にピストン33とこのピストンを付勢する
コイルバネ34とを収納した第二の孔32を設け、更
に、この第二の孔32と外部冷媒回路の低圧側又は高圧
側に選択的に連通する第三の孔35を設けて構成されて
いる。
【0010】この構成により、ピストン33に低圧が背
圧として作用する場合には、図8の如く、ピストン33
が図中右方向に移動し、第一の孔30,31と第二の孔
32が連通して、圧縮行程中にあるシリンダ6側から吸
入工程中にあるシリンダ7側へガスが流れ、容量制御運
転が行われる一方、ピストン33に高圧が背圧として作
用する場合には、図9の如く、ピストン33が図中左方
向に移動し、第一の孔30,31と第二の孔32が遮断
されて、ガスの移動は無くなり、通常運転となる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者に
記載した従来の容量制御装置は、ガスを圧縮機の外部へ
取り出すために接続管24等の太い配管が必要となり、
また、圧縮機から外部冷媒回路の低圧側配管までの長い
配管が必要となるため、製造コストが高騰し配管構成が
複雑となるばかりでなく、ガスの流路抵抗が大きくな
り、容量制御効率が低下してしまうという問題があっ
た。
【0012】また、後者の場合は、容量制御時にガスが
圧縮機の外部には出ない構成であるため、配管増加によ
る容量制御率の低下は無いものの、容量制御用のピスト
ン33やコイルバネ34が仕切板5に設けられているた
め、仕切板5の肉厚が厚くなり、回転圧縮要素4の高さ
圧縮機の背高さが高くなると共に、軸受12,13の軸
受スパンが長くなり、回転軸2の強度低下を起こすとい
う問題がある。
【0013】この発明は上記の問題を解決するもので、
外部配管を必要としたり、仕切板の肉厚が増加して回転
圧縮要素の高さが高くなったり、軸受の軸受スパンが長
くなること無く高性能な容量制御運転を行うことができ
る多気筒回転圧縮機を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明は、密閉容器内
に回転圧縮要素が収納され、この回転圧縮要素は中間仕
切板と、この仕切板の両側にそれぞれ設けられたシリン
ダと、互いに回転角を180゜ずらした偏心部を有する
回転軸と、この回転軸の偏心部にそれぞれ嵌め合わされ
て前記シリンダ内を回転するローラと、前記シリンダの
それぞれの開口を封じる軸受とを備えた多気筒回転圧縮
機において、前記両シリンダの内側壁に各々設けられた
第一の孔と、この各々の第一の孔と連通するよう前記両
シリンダに設けられた第二の孔と、この2つの第二の孔
を連通するよう前記中間仕切板に設けられた第三の孔と
を備え、一方のシリンダ内で圧縮行程中にあるガスを第
一、第二、第三の孔を介して吸入工程中にある他方のシ
リンダ内へ流すよう構成したものである。
【0015】即ち、この発明は、請求項1に記載の如
、密閉容器内に回転圧縮要素が収納され、この回転圧
縮要素は中間仕切板と、この仕切板の両側にそれぞれ設
けられたシリンダと、互いに回転角を180゜ずらした
偏心部を有する回転軸と、この回転軸の偏心部にそれぞ
れ嵌め合わされて前記シリンダ内を回転するローラと、
前記シリンダのそれぞれの開口を封じる軸受とを備えた
多気筒回転圧縮機において、前記両シリンダの内側壁に
各々設けられた第一の孔と、この各々の第一の孔と連通
するよう前記両シリンダに設けられた第二の孔と、この
2つの第二の孔を連通するよう前記中間仕切板に設けら
れた第三の孔と、前記両シリンダの第二の孔内の各々に
収納されたピストンと、この両ピストンに跨って配設さ
れた弾性体とを備えると共に、前記第二の孔に低圧又は
高圧を選択的に引加して前記両ピストンを摺動させるこ
とにより前記両第一の孔を開閉し、一方のシリンダ内で
圧縮行程中にあるガスを第一、第二、第三の孔を介して
吸入工程中にある他方のシリンダ内へ流すよう構成した
ものである。
【0016】また、請求項2の記載の如く、密閉容器内
に回転圧縮要素が収納され、この回転圧縮要素は中間仕
切板と、この仕切板の両側にそれぞれ設けられたシリン
ダと、互いに回転角を180゜ずらした偏心部を有する
回転軸と、この回転軸の偏心部にそれぞれ嵌め合わされ
て前記シリンダ内を回転するローラと、前記シリンダの
それぞれの開口を封じる軸受とを備えた多気筒回転圧縮
機において、前記両シリンダの内側壁に各々設けられた
第一の孔と、この各々の第一の孔と連通するよう前記両
シリンダに設けられた第二の孔と、この2つの第二の孔
を連通するよう前記中間仕切板に設けられた第三の孔
と、前記両シリンダの第二の孔内の各々に収納されたピ
ストンと、この両ピストンに跨って配設された弾性体
と、前記シリンダ又は軸受の少なくとも一方に形成され
た凹所により前記両シリンダの各々の第二の孔と連通す
るよう両シリンダに形成された第四の孔と、この第四の
孔と外部冷媒回路の低圧側又は高圧側とを選択的に連通
させる通路とを備えると共に、前記第二の孔に低圧又は
高圧を選択的に引加して前記両ピストンを摺動させるこ
とにより前記両第一の孔を開閉し、一方のシリンダ内で
圧縮行程中にあるガスを第一、第二、第三の孔を介して
吸入工程中にある他方のシリンダ内へ流すよう構成した
ものである。
【0017】更に、請求項3に記載したように、密閉容
器内に回転圧縮要素が収納され、この回転圧縮要素は中
間仕切板と、この仕切板の両側にそれぞれ設けられたシ
リンダと、互いに回転角を180゜ずらした偏心部を有
する回転軸と、この回転軸の偏心部にそれぞれ嵌め合わ
されて前記シリンダ内を回転するローラと、前記シリン
ダのそれぞれの開口を封じる軸受とを備えた多気筒回転
圧縮機において、前記両シリンダの内側壁に各々設けら
れた第一の孔と、この各々の第一の孔と連通するよう前
記両シリンダに設けられた第二の孔と、この2つの第二
の孔を連通するよう前記中間仕切板に設けられた第三の
孔と、前記両シリンダの第二の孔内の各々に収納された
ピストンと、この両ピストンを付勢するよう前記各々の
第二の孔内に収納された弾性体とを備えると共に、前記
第二の孔の各々に低圧又は高圧を選択的に引加して前記
両ピストンを摺動させることにより前記両第一の孔を開
閉し、一方のシリンダ内で圧縮行程中にあるガスを第
一、第二、第三の孔を介して吸入工程中にある他方のシ
リンダ内へ流すよう構成したものである。
【0018】
【作用】この発明は上記の請求項1のように構成したこ
とにより、容量制御機構に必要な孔やピストンやバネ等
をシリンダ内に配設することができ、仕切板を薄く形成
することを可能とし、回転圧縮要素の高さを低減して、
軸受の軸受スパンを短縮し小型で高性能な容量制御運転
を行うことができる多気筒回転圧縮機を提供できる。
【0019】また、請求項2のように構成したことによ
り容量制御用のピストンを両シリンダに跨って相対的に
配置することができ、バネを兼用して部品点数を低減で
きるばかりでなく、ピストンやバネが収納される第二の
孔を加工する上で同軸加工が可能となり、孔位置の加工
精度も向上できる。
【0020】また、請求項3のように構成したことによ
り、容量制御用ピストンに背圧を加える通路の構成は、
仕切板に対して両シリンダに相対的に構成され、常時両
ピストンに均等に加えることができるため、両ピストン
を同時にしかもバランス良く作動させることができ、容
量制御の性能を向上できる。また、主な孔となる第二、
第四の孔は両シリンダの軸方向に形成されるため、加工
性を向上できる。
【0021】更に、請求項4のように構成したことによ
り、バネ長さを短縮でき、バネに加わる負荷を小さくで
きることからバネの設計の自由度を向上できると共に、
容量制御装置の信頼性を向上できる。
【0022】
【実施例】以下この発明を図1乃至図6に基づいて説明
する。
【0023】尚、容量制御装置に関係しない構成は図7
に示した従来例と同様であるため図7と同符号を用いて
その説明を省略する。
【0024】図1はこの発明の一実施例を示す多気筒回
転圧縮機の容量制御装置を示す縦断面図である。
【0025】この容量制御装置は、両シリンダ6,7の
内側壁に各々設けられた第一の孔40,41と、この各
々の第一の孔40,41と連通するよう前記両シリンダ
6,7に設けられた第二の孔42,43と、この2つの
第二の孔42,43を連通するよう中間仕切板5に設け
られた第三の孔44と、前記両シリンダ6,7の第二の
孔42,43内の各々に収納されたピストン45,46
と、この両ピストン45,46に跨って配設されたコイ
ルバネ47(弾性体であれば板バネやベローズ体でも良
い)と、前記シリンダ6,7に形成された凹所48(図
2中にA部で示しその拡大図を図3に示す)により前記
両シリンダ6,7の各々の第二の孔42,43と連通す
るよう両シリンダ6,7に形成された第四の孔49,5
0と、この第四の孔49,50と図示しない外部冷媒回
路の低圧側又は高圧側とを切り替え弁等で選択的に連通
させる通路51とを備えて構成される。
【0026】ここで、前記シリンダ6,7に形成された
凹所48は、図4に示すように軸受12,13の端面に
凹所52として形成して第四の孔49,50と連通させ
ても良い。
【0027】そして、この容量制御装置の容量制御時
は、図1の如く、前記通路51、第四の通路49,5
0、凹所48を介して、第二の孔42,43に低圧側圧
力を背圧室として加えることにより、ピストン45,4
6上死点に移動させ、前記両第一の孔40,41を開放
することにより、一方のシリンダ6内で圧縮行程中にあ
るガスを第一の孔40、第二の孔42、第三の孔44、
第二の孔43、第一の孔41を介して吸入工程中にある
他方のシリンダ7内へ流すよう構成する一方、この通常
運転時は、図2の如く、前記通路51、第四の通路4
9,50、凹所48を介して、第二の孔42,43に高
圧側圧力を背圧室として加えることにより、ピストン4
5,46下死点に移動させ、前記両第一の孔40,41
を閉塞することにより、両シリンダ6,7間でのガスの
移動を無くした構成としたものである。
【0028】この構成によれば、容量制御機構に必要な
孔40,41,42,43,44,49,50やピスト
ン45,46やバネ47等をシリンダ6,7内に配設す
ることができ、仕切板5を薄く形成することを可能と
し、回転圧縮要素4の高さを低減して、軸受12,13
の軸受スパンを短縮し小型で高性能な容量制御運転を行
うことができる多気筒回転圧縮機を提供できる。
【0029】また、容量制御用のピストン45,46を
両シリンダ6,7に跨って相対的に配置することがで
き、バネ47を兼用して部品点数を低減できるばかりで
なく、ピストン45,46やバネ47が収納される第二
の孔42,43を加工する上で同軸加工が可能となり、
孔位置の加工精度も向上できる。
【0030】更に、容量制御用ピストン45,46に背
圧を加える通路となる第四の孔49,50の構成は、仕
切板5に対して両シリンダ6,7に相対的に構成され、
常時両ピストン45,46に均等に加えることができる
ため、両ピストン45,46を同時にしかもバランス良
く作動させることができ、容量制御の性能を向上でき
る。また、主な孔となる第二の孔42,43、第四の孔
49,50は両シリンダ6,7の軸方向に形成されるた
め、加工性を向上できる。
【0031】また、図5及び図6は他の実施例を示し、
両シリンダ6,7の内側壁に各々設けられた第一の孔6
0,61と、この各々の第一の孔と連通するよう前記両
シリンダ6,7に設けられた第二の孔62,63と、こ
の2つの第二の孔62,63を連通するよう中間仕切板
5に設けられた第三の孔64と、前記両シリンダ6,7
の第二の孔62,63内の各々に収納されたピストン6
5,66と、この両ピストン65,66を付勢するよう
前記各々の第二の孔62,63内に収納されたコイルバ
ネ67,68とを備えると共に、前記第二の孔62,6
3の各々に2本の配管通路69,70を介して外部冷媒
回路から低圧又は高圧を選択的に引加して前記両ピスト
ン65,66を摺動させることにより前記両第一の孔6
0,61を開閉し、一方のシリンダ内6,7で圧縮行程
中にあるガスを第一の孔60,61、第二の孔62,6
3、第三の孔64を介して吸入工程中にある他方のシリ
ンダ内へ流すよう構成したものである。
【0032】この構成によれば、コイルバネ67,68
が別個に2個あるため、各々のバネ長さを短縮でき、バ
ネに加わる負荷を小さくできることからバネの設計の自
由度を向上できると共に、容量制御装置の信頼性を向上
できる。
【0033】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、請求項
1のように構成したことにより、容量制御機構に必要な
孔やピストンやバネ等をシリンダ内に配設することがで
き、仕切板を薄く形成することを可能とし、回転圧縮要
素の高さを低減して、軸受の軸受スパンを短縮し小型で
高性能な容量制御運転を行うことができる多気筒回転圧
縮機を提供できる。
【0034】また、容量制御用のピストンを両シリンダ
に跨って相対的に配置することができ、バネを兼用して
部品点数を低減できるばかりでなく、ピストンやバネが
収納される第二の孔を加工する上で同軸加工が可能とな
り、孔位置の加工精度も向上できる。
【0035】また、請求項2のように構成したことによ
り、容量制御用ピストンに背圧を加える通路の構成は、
仕切板に対して両シリンダに相対的に構成され、常時両
ピストンに均等に加えることができるため、両ピストン
を同時にしかもバランス良く作動させることができ、容
量制御の性能を向上できる。また、主な孔となる第二、
第四の孔は両シリンダの軸方向に形成されるため、加工
性を向上できる。
【0036】更に、請求項3のように構成したことによ
り、バネ長さを短縮でき、バネに加わる負荷を小さくで
きることからバネの設計の自由度を向上できると共に、
容量制御装置の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の多気筒回転圧縮機の容量制御運転時
を示す要部縦断面図である。
【図2】図1の通常運転時の動作状態を示す容量制御装
置の縦断面図である。
【図3】図1のA部を示す拡大断面図である。
【図4】同じくA部の他の実施例を示す拡大断面図であ
る。
【図5】他の実施例を示す容量制御運転時の動作状態を
示す要部縦断面図である。
【図6】他の実施例を示す通常運転時の動作状態を示す
要部縦断面図である。
【図7】従来の多気筒回転圧縮機を示す縦断面図であ
る。
【図8】他の従来例を示す容量制御運転時の要部縦断面
図である。
【図9】図8の通常運転時の動作状態を示す容量制御装
置の縦断面図である。
【符号の説明】
1 密閉容器 2 回転軸 3 電動要素 4 回転圧縮要素 5 中間仕切板 6,7 シリンダ 8,9 偏心部 10,11 ローラ 12 上軸受 13 下軸受 40,41 第一の孔 42,43 第二の孔 44 第三の孔 45,46 ピストン 48 凹所 49,50 第四の孔 51 通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04C 23/00 - 29/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉容器内に回転圧縮要素が収納され、
    この回転圧縮要素は中間仕切板と、この仕切板の両側に
    それぞれ設けられたシリンダと、互いに回転角を180
    ゜ずらした偏心部を有する回転軸と、この回転軸の偏心
    部にそれぞれ嵌め合わされて前記シリンダ内を回転する
    ローラと、前記シリンダのそれぞれの開口を封じる軸受
    とを備えた多気筒回転圧縮機において、前記両シリンダ
    の内側壁に各々設けられた第一の孔と、この各々の第一
    の孔と連通するよう前記両シリンダに設けられた第二の
    孔と、この2つの第二の孔を連通するよう前記中間仕切
    板に設けられた第三の孔と、前記両シリンダの第二の孔
    内の各々に収納されたピストンと、この両ピストンに跨
    って配設された弾性体とを備えると共に、前記第二の孔
    に低圧又は高圧を選択的に引加して前記両ピストンを摺
    動させることにより前記両第一の孔を開閉し、一方のシ
    リンダ内で圧縮行程中にあるガスを第一、第二、第三の
    孔を介して吸入工程中にある他方のシリンダ内へ流すよ
    う構成したことを特徴とする多気筒回転圧縮機。
  2. 【請求項2】 密閉容器内に回転圧縮要素が収納され、
    この回転圧縮要素は中間仕切板と、この仕切板の両側に
    それぞれ設けられたシリンダと、互いに回転角を180
    ゜ずらした偏心部を有する回転軸と、この回転軸の偏心
    部にそれぞれ嵌め合わされて前記シリンダ内を回転する
    ローラと、前記シリンダのそれぞれの開口を封じる軸受
    とを備えた多気筒回転圧縮機において、前記両シリンダ
    の内側壁に各々設けられた第一の孔と、この各々の第一
    の孔と連通するよう前記両シリンダに設けられた第二の
    孔と、この2つの第二の孔を連通するよう前記中間仕切
    板に設けられた第三の孔と、前記両シリンダの第二の孔
    内の各々に収納されたピストンと、この両ピストンに跨
    って配設された弾性体と、前記シリンダ又は軸受の少な
    くとも一方に形成された凹所により前記両シリンダの各
    々の第二の孔と連通するよう両シリンダに形成された第
    四の孔と、この第四の孔と外部冷媒回路の低圧側又は高
    圧側とを選択的に連通させる通路とを備えると共に、前
    記第二の孔に低圧又は高圧を選択的に引加して前記両ピ
    ストンを摺動させることにより前記両第一の孔を開閉
    し、一方のシリンダ内で圧縮行程中にあるガスを第一、
    第二、第三の孔を介して吸入工程中にある他方のシリン
    ダ内へ流すよう構成したことを特徴とする多気筒回転圧
    縮機。
  3. 【請求項3】 密閉容器内に回転圧縮要素が収納され、
    この回転圧縮要素は中間仕切板と、この仕切板の両側に
    それぞれ設けられたシリンダと、互いに回転角を180
    ゜ずらした偏心部を有する回転軸と、この回転軸の偏心
    部にそれぞれ嵌め合わされて前記シリンダ内を回転する
    ローラと、前記シリンダのそれぞれの開口を封じる軸受
    とを備えた多気筒回転圧縮機において、前記両シリンダ
    の内側壁に各々設けられた第一の孔と、この各々の第一
    の孔と連通するよう前記両シリンダに設けられた第二の
    孔と、この2つの第二の孔を連通するよう前記中間仕切
    板に設けられた第三の孔と、前記両シリンダの第二の孔
    内の各々に収納されたピストンと、この両ピストンを付
    勢するよう前記各々の第二の孔内に収納された弾性体と
    を備えると共に、前記第二の孔の各々に低圧又は高圧を
    選択的に引加して前記両ピストンを摺動させることによ
    り前記両第一の孔を開閉し、一方のシリンダ内で圧縮行
    程中にあるガスを第一、第二、第三の孔を介して吸入工
    程中にある他方のシリンダ内へ流すよう構成したことを
    特徴とする多気筒回転圧縮機。
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