JP3718964B2

JP3718964B2 - Rotary compressor

Info

Publication number: JP3718964B2
Application number: JP17153797A
Authority: JP
Inventors: 健一斉藤; 和宏古庄
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1997-06-27
Filing date: 1997-06-27
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2017-06-27
Also published as: JPH1113664A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒循環回路中の中間圧ガス冷媒をインジェクションガスとして圧縮機に導入するようにした冷凍装置に適用されるロータリ圧縮機に係り、特に、インジェクション量を増加させるための構成の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、冷凍回路の凝縮器能力向上などを目的として、中間圧のガス冷媒を圧縮機にインジェクションする冷凍装置として、例えば、特開平４−１７７０６２号公報に開示されているものが知られている。具体的には、圧縮機、室内熱交換器、第１減圧弁、気液分離器、第２減圧弁、室外熱交換器が冷媒配管によって接続されて成る冷媒回路を備えている。また、気液分離器と圧縮機とはインジェクション管によって接続されている。このインジェクション管にはインジェクションバルブが設けられており、インジェクション要求に応じて開放されるようになっている。
【０００３】
例えば暖房運時には、圧縮機から吐出した高圧冷媒が、室内熱交換器で凝縮し、第１減圧弁で中間圧まで減圧する。この中間圧冷媒は気液分離器でガス冷媒と液冷媒とに分離され、液冷媒は第２減圧弁で減圧した後、室外熱交換器で蒸発して圧縮機に戻る。一方、インジェクションバルブが開放されている状態では、気液分離器内のガス冷媒は該気液分離器の内圧（中間圧）と圧縮機の圧縮室内圧（圧縮動作初期時の低圧）との差圧によってインジェクション管を経て圧縮機の圧縮室に吸入される。これにより、室内熱交換器を流れる冷媒量が増大し暖房能力の向上が図れる。一方、冷房運転時にあっては室内熱交換器で蒸発する冷媒の熱交換量が増大し冷房能力の向上が図れる。
【０００４】
また、この種の装置に適用される圧縮機の一例としてロータリピストン型のものがある。この圧縮機は、図１３（圧縮機構部分のみを示す図）の如く、シリンダ(a)内にリング状のロータ(b)が偏心して収容され、ロータ(b)の外周面の一部がシリンダ(a)の内周面に略接触している。これにより、ロータ(b)の外周面とシリンダ(a)の内周面との間に圧縮室(c)が形成される。また、シリンダ(a)には圧縮室(c)に対して出没自在で且つ先端がロータ(b)の外周面に押圧されるブレード(d)が設けられている。ロータ(b)の内部には、クランク軸(e)の偏心カム(f)が挿入されている。これにより、クランク軸(e)の回転に伴ってロータ(b)がシリンダ(a)内部で回転し、圧縮室(c)を収縮して該圧縮室(c)内の冷媒を圧縮するようになっている。
【０００５】
また、圧縮室(c)の底面を構成しているリヤヘッド(g)にはインジェクション通路の下流端（以下、インジェクション孔(h)という）が開口している。このインジェクション孔(h)の位置は、圧縮室(c)内の圧力が低い（図１３の如くロータ(b)の回転角度が比較的小さい）状態では圧縮室(c)内に臨む一方、圧縮室(c)内の圧力が高い（図１４の如くロータ(b)の回転角度が比較的大きい）状態では回転するロータ(b)の外周面よりも内周側に位置して圧縮室(c)内に臨まないように設定されている。これにより、圧縮室(c)内から気液分離器へ向かう冷媒の逆流や潤滑油の排出が抑制される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したロータリピストン型圧縮機にあっては、その能力などに応じ設計段階において、シリンダ(a)やロータ(b)の形状、シリンダ(a)に対するロータ(b)の偏心量、ロータ(b)の半径方向の幅寸法（図１４における寸法ｔ）が設定される。そして、これらの設計条件によりインジェクション孔(h)の大きさは制限されるものであった。つまり、このインジェクション孔(h)の径を大きく設定することは、インジェクション量の増大が図れて装置全体としての能力の向上を図ることができものの、ロータ(b)の回転角度が所定角度に達した際にインジェクション孔(h)がロータ(b)外周面よりも内周側に位置するように該インジェクション孔(h)の開口位置を設定しながら該インジェクション孔(f)の径を大きくしようとすると、ピストン(b)の幅寸法(ｔ)が十分に得られていない設計条件の場合には、図１４に示すように、ロータ(b)の回転角度位置によっては、インジェクション孔(h)がロータ(b)の内周面よりも内方に位置してしまうことがある。つまり、インジェクション孔(h)がロータ(a)の内部空間に臨むことになる。一般にこの種の圧縮機はケーシング内全体が高圧状態となるいわゆる高圧ドーム型に構成されており、この場合、ロータ(b)の内部空間にも高圧が導入されている。即ち、図１４に示す状態ではインジェクション孔(h)が高圧空間に臨むことになるため、上述した気液分離器へ向かう冷媒の逆流や潤滑油の排出が懸念される状態になる。
【０００７】
この懸念があるため、従来では、インジェクション孔(h)を小径に設定しておかねばならず、十分なインジェクション量を確保するには限界があった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷媒回路中の中間圧ガス冷媒がインジェクションガスとして導入されるロータリ圧縮機に対し、圧縮室から気液分離器へ向かう冷媒の逆流や潤滑油の排出を回避しながらもインジェクション孔を大径に設定可能とすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ロータの内周面に、所定のロータ回転角度位置において、インジェクション孔を閉塞する閉塞部を一体的に設けることで、インジェクション孔がロータ内部の高圧空間に臨むことを防止するようにした。
【００１０】
具体的に、請求項１および２記載の発明は、図３に示すように、ケーシング(15)内が高圧雰囲気に設定されると共に該ケーシング(15)内に圧縮機構(12)が収容された圧縮機であって、圧縮機構(12)の構成として、シリンダ(20)内に円筒状のロータ(21)が収容されていると共にシリンダ(20)の端面にヘッド部(22,23)が設けられてシリンダ(20)の内周面とロータ(21)の外周面との間に圧縮室(24)が形成され、上記ロータ(21)が、シリンダ(20)に対して偏心し、ロータ(21)外周面の一部がシリンダ(20)内周面に略接触しながら回転することにより圧縮室(24)を収縮させて該圧縮室(24)内の冷媒を圧縮するようにしている。また、この圧縮した冷媒が循環する冷媒回路(8)の中間圧ガス冷媒がインジェクション通路(10a,23b)を経て圧縮室(24)に供給されるようになっているロータリ圧縮機を前提としている。上記インジェクション通路(10a,23b)の下流端をヘッド部(22),(23)に開口させる。この開口を、ロータ(21)の回転角度が所定の範囲内にあるときには該ロータ(21)の外周面よりも外側に位置する一方、ロータ(21)の回転角度が他の所定の範囲内にあるときには該ロータ(21)の内周面よりも内周側に位置する箇所に形成する。更に、ロータ(21)に、ロータ(21)の回転角度が上記他の所定の範囲内にあるときに、インジェクション通路(10a,23b)の下流端のロータ内部に臨む部分を閉塞可能とする閉塞部(21b)を設けた構成としている。
【００１１】
この特定事項により、冷媒回路(8)の中間圧ガス冷媒を圧縮室(24)へ供給する動作として、ロータ(21)の回転角度が所定の範囲内にあってインジェクション通路(10a,23b)の下流端開口がロータ(21)の外周面よりも外側に位置している場合には、中間圧ガス冷媒がインジェクション通路(10a,23b)を経て下流端開口から圧縮室(24)に導入される。一方、ロータ(21)の回転角度が他の所定の範囲内にあってインジェクション通路(10a,23b)の下流端開口がロータ(21)の内周面よりも内周側に位置している場合には、閉塞部(21b)が下流端開口を閉塞し該開口がロータ(21)内部の高圧空間に臨むことを防止する。
【００１２】
さらに、請求項１記載の発明は、図５に示すように、ロータ(21)に、外周面の一部がシリンダ(20)内周面に略接触する円筒状のロータ本体部(21a)と、該ロータ本体部(21a)の端部内面から内方に、クランク軸（ 16 ）と間隔を存するように突出した上記閉塞部(21b)とを備えさせ、これら両者を一体形成している。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、ロータ(21)に、外周面の一部がシリンダ(20)内周面に略接触する円筒状のロータ本体部(21a)と、該ロータ本体部(21a)の端部内面から内方に、クランク軸（ 16 ）と間隔を存するように突出した上記閉塞部(21b)とを備えさせている。また、図７に示すように、これら両者を個別に形成して互いに一体的に組み付けている。
【００１４】
これら特定事項により、インジェクション通路(10a,23b)の下流端開口の閉塞機能を有するロータ(21)の構成を具体化できる。特に、請求項２記載の発明では、ロータ本体部(21a)と閉塞部(21b)とを一体形成する場合に比べて各部の加工を容易に行うことができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、ロータとブレードとが分離したロータリピストン型の圧縮機に本発明を適用したものである。つまり、上記請求項１または２記載のロータリ圧縮機において、図３に示すように、シリンダ(20)に、圧縮室(24)内に出没自在なブレード(25)を設け、該ブレード(25)をロータ(21)の外周面に当接させて圧縮室(24)を高圧室(24a)と低圧室(24b)とに仕切る。この状態でロータ(21)が回転して冷媒を圧縮するようにしている。また、閉塞部(21b)をロータ本体部(21a)の内周面の全周に亘って設けている。
【００１６】
この特定事項により、この種の圧縮機ではロータ(21)が自転するが、閉塞部(21b)はロータ本体部(21a)の内周面の全周に亘って設けられているので、如何なる自転位置にあっても閉塞部(21b)によるインジェクション通路(10a,23b)の下流端開口の閉塞が可能である。
【００１７】
請求項４記載の発明は、ロータとブレードとが一体化されたロータリピストン型の圧縮機（スイング圧縮機とも呼ばれる）に本発明を適用したものである。つまり、上記請求項１または２記載のロータリ圧縮機において、図１１に示すように、ロータ(21)にブレード(25)を一体形成する。該ブレード(25)を、シリンダ(20)に形成された支持孔(32)に揺動自在に且つ進退自在に揺動ブッシュ(31,31)を介して支持させ、ロータ(21)がシリンダ(20)内を自転することなく公転して冷媒を圧縮するようにしている。また、閉塞部(21b)をロータ(21)に対するインジェクション通路(10a,23b)の下流端開口の相対的な移動軌跡上にのみ形成している。
【００１８】
この特定事項により、特に、この種の圧縮機はロータ(21)が自転することはないので、該ロータ(21)とインジェクション通路(10a,23b)の下流端開口との相対的な位置関係が変化することはない。つまり、下流端開口はロータ(21)に対して相対的に一定の範囲内で円形軌跡を画くように移動する。このため、この部分のみに閉塞部(21b)を設けることでインジェクション通路(10a,23b)の下流端開口の閉塞が可能であり、全周に亘って閉塞部を設ける場合に比べてロータ(21)全体を軽量化できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本形態では、本発明に係る圧縮機が備えられた冷凍装置を空気調和装置として適用した場合について説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
先ず、第１の実施形態について説明する。
−冷媒回路の説明−
図１に示すように、本形態に係る空気調和装置の主冷媒回路(8)は、ヒートポンプ式のものであって、圧縮機(1)、四路切換弁(2)、室外熱交換器(3)、第１電動弁(EV-1)、気液分離器(4)、第２電動弁(EV-2)、室内熱交換器(5)、アキュムレータ(6)が冷媒配管(7)によって接続されて成っている。
【００２１】
四路切換弁(2)は、圧縮機(1)の吐出側及び吸入側に対する各熱交換器(3,5)の接続状態が切り換え可能となっている。つまり、四路切換弁(2)が図中実線側に切り換えられた状態では、圧縮機(1)の吐出側が室外熱交換器(3)に、吸入側が室内熱交換器(5)にそれぞれ接続されて室内の冷房運転が可能となる。一方、四路切換弁(2)が図中破線側に切り換えられた状態では、圧縮機(1)の吐出側が室内熱交換器(5)に、吸入側が室外熱交換器(3)にそれぞれ接続されて室内の暖房運転が可能となる構成である。
【００２２】
また、気液分離器(4)の上端と圧縮機(1)との間はインジェクション管(10)によって接続されている。また、このインジェクション管(10)には開閉制御されるインジェクションバルブ(11)が設けられている。このインジェクションバルブ(11)は、気液分離器(4)内のガス冷媒を圧縮機(1)に導入（インジェクション）する際に開放されるものである。
【００２３】
これにより、冷房運転時にインジェクションバルブ(11)が開放されてガスインジェクション動作が行われると、ガス冷媒が室内熱交換器(5)に導入してしまうことが回避され、該室内熱交換器(5)で蒸発する冷媒の熱交換量を増大できて冷房能力の向上が図れる。一方、暖房運転時にガスインジェクション動作が行われると、圧縮機の容量（運転周波数等）を増大することなしに凝縮器となる室内熱交換器(5)を流れる冷媒流量が増大して暖房能力の向上が図れるようになっている。
−圧縮機の説明−
次に、本発明が特徴とする圧縮機(1)の構成について説明する。図２及び図３（圧縮機の圧縮機構部分のみを示す）の如く、本形態に係る圧縮機(1)は、ロータリピストン型のものである。以下、この圧縮機(1)の圧縮機構(12)について説明する。該圧縮機構(12)は、圧縮機ケーシング(15)内の下部に配置されており、該ケーシング(15)内の上部に配置された図示しない電動モータの回転駆動力がクランク軸(16)を介して伝達されて所定の圧縮動作を行うようになっている。
【００２４】
この圧縮機構(12)について詳しく説明すると、圧縮機ケーシング(15)の内壁に固着された円筒状のシリンダ(20)と、該シリンダ(20)内に収容された同じく円筒状のロータ(21)とが備えられている。シリンダ(20)の上端面にはフロントヘッド(22)が、下端面にはリヤヘッド(23)が夫々取付けられており、この各ヘッド(22,23)によってシリンダ(20)の内周面とロータ(21)の外周面との間に圧縮室(24)が形成されている。また、これら各ヘッド(22,23)の中心部にはクランク軸(16)の径と略同径に形成されて上下方向に延びる貫通孔(22a,23a)が形成され、これら貫通孔(22a,23a)にクランク軸(16)が回転自在に支持されている。また、シリンダ(20)には圧縮室(24)に開口する冷媒の吸入路としての吸入ポート(20a)が形成されており、該吸入ポート(20a)にはアキュームレータ(6)から延びる吸入管(7a)が連結されている。
【００２５】
一方、クランク軸(16)においてロータ(21)の内部に位置する部分には、該クランク軸(16)の軸心に対して所定方向に偏心されて成るカム部(16a)が一体形成されている。このカム部(16a)の外径寸法はロータ(21)の内径寸法に略一致しており、このカム部(16a)がロータ(21)内に挿入されている。これにより、ロータ(21)はシリンダ(20)に対して偏心して配置され、該ロータ(21)の外周面の一部がシリンダ(20)の内周面に対して略接触するようになっている。また、このカム部(16a)の高さ寸法は、ロータ(21)の高さ寸法よりも僅かに小さく設定されている。このため、カム部(16a)の上端面及び下端面と各ヘッド(22,23)との間には所定高さ寸法を有する空間が形成されている。更に、カム部(16a)の下側でロータ(21)の内部に位置する部分には、リヤヘッド(23)の貫通孔(23a)よりも僅かに大径のスラスト受け部(16b)が形成されており、このスラスト受け部(16b)の下端面がリヤヘッド(23)の上端面に当接することでスラスト方向の荷重を受けている。
【００２６】
シリンダ(20)における吸入ポート(20a)の配設位置近傍には、該シリンダ(20)の半径方向に延びるブレード溝(20b)が形成され、該ブレード溝(20b)にはブレード(25)が、圧縮室(24)内に出没自在に配設されている。また、ブレード溝(20b)の外側端はケーシング(15)の内部空間に臨んでおり、ブレード(25)は、その後端面に作用する冷媒ガスの圧力により、先端がロータ(21)の外周面に押圧され、圧縮室(24)を高圧室(24a)と低圧室(24b)とに区画可能となっている（図３及び図４参照）。
【００２７】
更に、上記ブレード(25)の配設位置近傍の高圧室側には図示しない吐出ポートが設けられている。この吐出ポートは、一端がシリンダ(20)の内周面に開口しており、この開口部分には高圧室内の圧力上昇に伴なって開放可能な図示しないリード弁が設けられている。一方、この吐出ポートの他端は、上記ケーシング(15)の内部空間に開口している。これにより、圧縮機(1)の運転時には、ケーシング(15)の内部空間が常に高圧状態に保たれるようになっている。
【００２８】
また、ケーシング(15)の上面には四路切換弁(2)に繋がる図示しない吐出管が接続されており、圧縮機(1)から吐出管へ吐出された高温高圧の冷媒は、四路切換弁(2)を経て凝縮器となる熱交換器へ導出されるようになっている。このような構成により、圧縮機(1)の駆動時には、クランク軸(16)の回転に伴ってロータ(21)がシリンダ(20)内で回転して圧縮室(24)を収縮するようになっている。
【００２９】
そして、上記インジェクション管(10)は、圧縮機(1)のケーシング(15)を貫通し且つリヤヘッド(23)に挿通されている。また、リヤヘッド(23)には、インジェクション管(10)の先端開口と圧縮室(24)とを連通するインジェクション孔(23b)が形成されている。これにより、上記インジェクション管(10)の内部通路(10a)と、このインジェクション孔(23b)とによりインジェクション通路が構成され、インジェクションガスがインジェクション管(10)の内部通路(10a)及びインジェクション孔(23b)を経て圧縮室(24)に導入するようになっている。
【００３０】
また、このインジェクション孔(23b)の圧縮室(24)に臨む開口位置は、ロータ(21)の回転角度が所定角度以上になった状態ではロータ(21)の外周面よりも内側に位置するように設定されている。つまり、図３に示す状態（ロータ回転角度＝９０°）である場合にはインジェクション孔(23b)の下流端の少なくとも一部が圧縮室(24)に臨み、且つ図４に示すように、ロータ回転角度が例えば１４０°に達した際にはロータ(21)が連通孔(23b)の下流端を覆い隠して閉塞するようになっている。つまり、高圧室(24a)が比較的高圧になる状況では、インジェクション孔(23b)の開口位置がロータ(21)の外周面よりも内側に位置してインジェクション孔(23b)が圧縮室(24)に臨まない構成となっている。
【００３１】
本形態の特徴はロータ(21)の下端部の構成にある。図２及び図５（ａはロータの平面図、ｂはａのB-B線断面図）の如く、本形態のロータ(21)は、その内周面の下端部にリング状のシール板部(21b)が一体形成されている。つまり、このロータ(21)は、円筒状であって本来のロータとして機能する部分であるロータ本体部(21a)と、該ロータ本体部(21a)の下端部内面から内方に突出されたシール板部(21b)とから成っている。シール板部(21b)の下面は、ロータ本体部(21a)の下面と面一に形成されており、この両下面がリヤヘッド(23)の上面に当接するようになっている。
【００３２】
また、シール板部(21b)の高さ寸法は、クランク軸(16)のカム部(16a)に干渉しないように比較的薄肉に設定されている。つまり、この高さ寸法は、カム部(16a)の下面とリヤヘッド(23)の上面との間に形成されている空間の高さ寸法よりも小さく設定されている。更に、シール板部(21b)の内周側への突出寸法は、クランク軸(16)の回転に伴って回転するスラスト受け部(16b)に接触しない寸法に設定されている。
【００３３】
これにより、例えば、図６に示すように、ロータ回転角度が２２０°に達し、インジェクション孔(23b)の一部がロータ本体部(21a)の内周面よりも内側に位置している状態であっても、このインジェクション孔(23b)はシール板部(21b)によって閉塞されるようになっている。
−圧縮機運転動作−
次に、上記の如く構成された圧縮機(1) の運転時について説明する。先ず、電動モータが駆動すると、この駆動力がクランク軸(16)及び該クランク軸(16)のカム部(16a)を介してロータ(21)に伝達し、該ロータ(21)がシリンダ(20)内で回転する。これにより、冷媒ガスが吸入管(7a)より吸入ポート(20a)を経て低圧室(24b)に流入する。その後、ロータ(21)の回転に伴い、低圧室(24b)が高圧室(24a)となるに従って、冷媒ガスを圧縮し、この冷媒の圧力が所定値に達すると、この圧力によってリード弁が開放し、高圧状態の冷媒ガスが吐出ポートからケーシング(15)の内部空間へ吐出し、その後、吐出管によって凝縮器側に導出される。
【００３４】
このような圧縮機(1)の運転動作において、中間圧冷媒のインジェクション動作が行われている際、つまりインジェクションバルブ(11)が開放されている場合であって、圧縮室(24)内の圧力がインジェクションガス圧力（中間圧）よりも低い場合には、この差圧により、気液分離器(4)で分離された中間圧ガス冷媒がインジェクション管(10)を経て圧縮室(24)に導入される。この際、ロータ(21)の回転角度が比較的小さい状態では、インジェクション孔(23b)の一部はロータ(21)の外周面よりも外側に位置している（図３参照）。つまり、インジェクション孔(23b)は圧縮室(24)に臨んでいる。従って、気液分離器(4)で分離された中間圧ガス冷媒の圧縮室(24)への導入が可能である。一方、ロータ(21)の回転角度が大きくなり、図４に示す状態を経て図６に示す状態になると、インジェクション孔(23b)の一部がロータ本体部(21a)の内周面よりも内側に位置することになるが、インジェクション孔(23b)はシール板部(21b)によって閉塞されている。従って、ロータ(21)の内部空間からインジェクション孔(23b)に向かってガス冷媒や潤滑油が漏れ出るといった状況が回避される。このため、圧縮機(1)の圧縮動作が良好に行われ、圧縮機効率を高く維持することができる。
−本実施形態の効果−
以上説明したように、本形態の構成によれば、インジェクション孔(23b)の一部がロータ本体部(21a)の内周面よりも内側に位置しても、このインジェクション孔(23b)をシール板部(21b)によって閉塞することができる。このため、従来のようにインジェクション孔(23b)がロータ(21)の内部空間に臨んでしまうといったことが回避可能になるので、インジェクション孔(23b)を大径にしながらも、インジェクション孔(23b)からのガス冷媒や潤滑油の漏れが防止できる。従って、このガス冷媒の漏れ防止と、インジェクション孔(23b)を大径にすることに伴うインジェクション量の増大との相乗効果により空調能力の向上を図ることができる。
【００３５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本形態は、ロータ(21)の変形例であって、その他の構成は上述した第１実施形態と同様である。従って、ここでは、ロータ(21)の構成についてのみ説明する。
【００３６】
図７（ａはロータの平面図、ｂはａのB-B線断面図）に示すように、本形態のロータ(21)は、ロータ本体部(21a)とシール板部(21b)とが別体で構成されている。つまり、ロータ本体部(21a)の下端部分の内周部にシール板部(21b)が一体的に嵌め込まれている。この場合にも、ロータ本体部(21a)の下端面とシール板部(21b)の下端面とは面一になっている。また、ロータ本体部(21a)の内周面とシール板部(21b)の外周面との間に隙間が生じないように例えば焼き嵌め等の手段によってシール板部(21b)が一体的に嵌め込まれている。
【００３７】
このように、ロータ本体部(21a)とシール板部(21b)とを別体で構成した場合には、各部品個々の加工を容易に行うことができる。
【００３８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本形態は、圧縮室(24)に対しするインジェクションガスの供給方向及びシール板部(21b)の配設位置の変形例である。
【００３９】
図８に示すように、インジェクション管(10)は、フロントヘッド(22)に接続されており、インジェクション管(10)の下流端と圧縮室(24)とを連通するインジェクション孔(22b)はフロントヘッド(22)に形成されている。
【００４０】
本形態のシール板部(21b)は、ロータ本体部(21a)の上端部分の内周面に設けられている。本形態のようなシール板部(21b)の配設位置とした場合においても、ロータ本体部(21a)とシール板部(21b)とは第１実施形態の如く一体形成してもよく、第２実施形態の如く別体で形成してもよい。図８は別体で形成した場合を示している。この別体構造の場合、シール板部(21b)が落下して、該シール板部(21b)の上面とフロントヘッド(22)の下面との間に隙間が生じないように該シール板部(21b)をロータ本体部(21a)に強固に嵌め込んでおく必要がある。
【００４１】
本形態の場合、クランク軸(16)のカム部(16a)の上側はスラスト受け部が設けられていないため、上述した実施形態のように、シール板部(21b)の形状がスラスト受け部の存在のために制約を受けるといったことはない。つまり、シール板部(21b)の形状の自由度が向上できることになる。
【００４２】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。本形態は、本発明をいわゆるツインロータコンプレッサに適用した場合である。
【００４３】
本形態に係る圧縮機は、図９に示すように、圧縮手段としての上側圧縮機構(12A)及び下側圧縮機構(12B)がミドルプレート(30)を介して上下に配設されている。各圧縮機構(12A,12B)は、上述した各実施形態のものと同様に、シリンダ(20A,20B)内でロータ(21A,21B)が偏心した状態で回転することにより各々圧縮動作を行うようになっている。
【００４４】
また、クランク軸(16)の各カム部(16a-A,16a-B)は互いに反対方向に偏心しており、各圧縮機構(12A,12B)の動的バランスを保つようになっている。
【００４５】
そして、上側圧縮機構(12A)では、上述した第３実施形態のように、圧縮室(24A)の上側からインジェクションガスが供給されるようになっている。一方、下側圧縮機構(12B)では、上述した第１実施形態のように、圧縮室(24B)の下側からインジェクションガスが供給されるようになっている。即ち、上側圧縮機構(12A)のロータ(21A)のシール板部(21b-A)は、ロータ本体部(21a-A)の上端部に、下側圧縮機構(12B)のロータ(21B)のシール板部(21b-B)は、ロータ本体部(21a-B)の下端部にそれぞれ設けられている。
【００４６】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。本形態も、本発明をいわゆるツインロータコンプレッサに適用した場合である。ここでは、上述した第４実施形態との相違点についてのみ説明する。図１０に示すように、本形態では、インジェクション管(10)がミドルプレート(30)に接続されており、このミドルプレート(30)にはインジェクション管(10)の下流端を各圧縮室(24A,24B)に連通させるインジェクション孔(30a)が形成されている。
【００４７】
そして、本形態におけるシール板部(21b-A,21b-B)は、各圧縮機構(12A,12B)のロータ(21A,21B)におけるミドルプレート(30)側の端面部分に設けられている。
【００４８】
この場合にも、シール板部(21b-A,21b-B)によって、インジェクション孔(30a)がロータ(21A,21B)の内部空間に臨んでしまうといったことが回避可能になるので、インジェクション孔(30a)を大径にしながらも、該インジェクション孔(30a)からのガス冷媒や潤滑油の漏れが防止できる。
【００４９】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。本形態は、ロータ(21)とブレード(25)とが一体形成されて成るロータリピストン型圧縮機（スイング圧縮機とも呼ばれる）に本発明を適用した場合である。
【００５０】
本形態に係る圧縮機(1)は、図１１に示すように、上述した各実施形態の圧縮機において、ロータ(21)とブレード(25)とを一体的に形成し、ロータ(21)がシリンダ(20)内で公転することにより冷媒を圧縮するようにしたものである。
【００５１】
つまり、吸入ポート(20a)の近傍に揺動ブッシュ(31)を嵌入するための円形のブッシュ孔(32)が設けられている。このブッシュ孔(32)内には、断面が略半円形状の一対の揺動ブッシュ(31,31)が揺動自在に配置されている。ブレード(25)の先端側は、この揺動ブッシュ(31,31)間に挿入されている。つまり、この両揺動ブッシュ(31,31)は、ブレード(25)の先端側を挟んだ状態に配置されると共に、ブレード(25)がブッシュ孔(32)内を進退移動するのを許容し、且つ、ブレード(25)と一体的にブッシュ孔(32)内で揺動するように設けられている。
【００５２】
本形態の特徴は、この種の圧縮機はロータ(21)が自転することなく公転することを利用している。つまり、図１１及び図１２に示すように、シール板部(21b)は、ロータ本体部(21a)の下端部の内面の一部のみに一体に設けられている。つまり、上述した各実施形態では、ロータ(21)が自転するため、該ロータ(21)が如何なる自転位置にあってもインジェクション孔(23b)の閉塞を可能とするようにシール板部(21b)をリング状に形成しておく必要があった。しかし、ロータ(21)が自転しない本圧縮機では、該ロータ(21)とインジェクション孔(23b)との相対位置は一定範囲内に決まる（インジェクション孔(23b)はロータ(21)の図１１における左下隅部分において円形軌跡上を相対的に移動することになる。）。従って、この部分にのみシール板部(21b)を形成しておくことで、必要最小限の面積のシール板部(21b)でもってインジェクション孔(23b)の閉塞を可能とすることができる。つまり、ロータ(21)全体としての軽量化を図りながらインジェクション孔(23b)の閉塞を確実に行うことができる。
【００５３】
尚、上述した各実施形態では、本発明に係る圧縮機(1)が備えられた冷凍装置を空気調和装置として適用した場合について説明したが、これに限らず、その他の冷凍装置に対しても適用可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、以下のような効果が発揮される。
【００５５】
請求項１および２記載の発明では、冷媒回路(8)の中間圧ガス冷媒がインジェクションされる高圧ドーム型のロータリ圧縮機に対し、ロータ(21)に、所定のロータ回転角度位置において、インジェクション通路(10a,23b)の下流端開口を閉塞する閉塞部(21b)を設けることで、この下流端開口がロータ内部の高圧空間に臨むことを防止するようにした。このため、インジェクション通路(10a,23b)を大径にしながらも、圧縮室(24)からのガス冷媒や潤滑油の漏れが防止できる。従って、このガス冷媒の漏れ防止と、インジェクション通路(10a,23b)の大径化を可能にすることに伴うインジェクション量の増大との相乗効果により冷凍能力の向上を図ることができる。
【００５６】
さらに、請求項１記載の発明は、ロータ(21)をロータ本体部(21a)と閉塞部(21b)とで成し、これらを一体形成している。また、請求項２記載の発明も、ロータ(21)をロータ本体部(21a)と閉塞部(21b)とで成している。また、これら両者を個別に形成して互いに一体的に組み付けている。これら発明により、ロータ(21)の構成を具体化できる。特に、請求項２記載の発明では、ロータ本体部(21a)と閉塞部(21b)とを一体形成する場合に比べて各部の加工を容易に行うことができ、その実用化の向上が図れる。
【００５７】
請求項３記載の発明は、ロータ(21)とブレード(25)とが分離したロータリピストン型の圧縮機に適用したものである。この種の圧縮機の場合、ロータ(21)が自転するが、閉塞部(21b)をロータ本体部(21a)の内周面の全周に亘って設けていることで、如何なる自転位置にあっても閉塞部(21b)によるインジェクション通路(10a,23b)の下流端開口の閉塞が可能であり、冷媒漏れ防止機能の信頼性の向上を確保することができる。
【００５８】
請求項４記載の発明は、ロータ(21)とブレード(25)とが一体化されたロータリピストン型の圧縮機に適用したものである。この種の圧縮機はロータ(21)が自転することはないので、閉塞部(21b)をロータ(21)に対するインジェクション通路(10a,23b)の下流端開口の相対的な移動軌跡上にのみ形成することでインジェクション通路(10a,23b)の下流端開口の閉塞が可能である。従って、ロータ(21)全体としての軽量化を図りながらこの下流端開口の閉塞を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る空気調和装置の冷媒回路図である。
【図２】第１実施形態におけるロータリピストン型圧縮機の圧縮機構及びインジェクション管の接続状態を示す断面図である。
【図３】図２におけるIII-III線に対応した位置における圧縮機構の断面図である。
【図４】ロータ回転角度１４０°の場合を示す図３相当図である。
【図５】ロータの形状を示す図である。
【図６】ロータ回転角度２２０°の場合を示す図３相当図である。
【図７】第２実施形態における図５相当図である。
【図８】第３実施形態における図２相当図である。
【図９】第４実施形態における図２相当図である。
【図１０】第５実施形態における図２相当図である。
【図１１】第６実施形態における図６相当図である。
【図１２】第６実施形態における図５相当図である。
【図１３】従来例における図３相当図である。
【図１４】従来例における図６相当図である。
【符号の説明】
(1) 圧縮機
(8) 主冷媒回路
(10a) 内部通路（インジェクション通路）
(12) 圧縮機構（圧縮手段）
(15) 圧縮機ケーシング
(20) シリンダ
(21) ロータ
(21a) ロータ本体部
(21b) シール板部（閉塞部）
(22) フロントヘッド（第１ヘッド）
(23) リヤヘッド（第２ヘッド）
(22b,23b)インジェクション孔（インジェクション通路）
(24) 圧縮室
(24a) 高圧室
(24b) 低圧室
(25) ブレード
(30) ミドルプレート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a rotary compressor applied to a refrigeration apparatus in which an intermediate-pressure gas refrigerant in a refrigerant circulation circuit is introduced into a compressor as an injection gas, and more particularly to an improvement in a configuration for increasing the injection amount. .
[0002]
[Prior art]
  2. Description of the Related Art Conventionally, as a refrigeration apparatus for injecting an intermediate-pressure gas refrigerant into a compressor for the purpose of improving the condenser capacity of a refrigeration circuit, for example, a refrigeration apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4-177062 is known. . Specifically, it includes a refrigerant circuit in which a compressor, an indoor heat exchanger, a first pressure reducing valve, a gas-liquid separator, a second pressure reducing valve, and an outdoor heat exchanger are connected by a refrigerant pipe. The gas-liquid separator and the compressor are connected by an injection pipe. The injection pipe is provided with an injection valve that is opened in response to an injection request.
[0003]
  For example, during heating operation, the high-pressure refrigerant discharged from the compressor is condensed by the indoor heat exchanger and reduced to an intermediate pressure by the first pressure reducing valve. This intermediate pressure refrigerant is separated into a gas refrigerant and a liquid refrigerant by a gas-liquid separator, and after the pressure of the liquid refrigerant is reduced by a second pressure reducing valve, it is evaporated by an outdoor heat exchanger and returned to the compressor. On the other hand, when the injection valve is opened, the gas refrigerant in the gas-liquid separator is the difference between the internal pressure (intermediate pressure) of the gas-liquid separator and the compression chamber pressure (low pressure at the beginning of the compression operation) of the compressor. It is sucked into the compression chamber of the compressor through the injection pipe by pressure. Thereby, the refrigerant | coolant amount which flows through an indoor heat exchanger increases, and the improvement of a heating capability can be aimed at. On the other hand, during the cooling operation, the heat exchange amount of the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger increases, and the cooling capacity can be improved.
[0004]
  Moreover, there exists a rotary piston type as an example of the compressor applied to this kind of apparatus. In this compressor, as shown in FIG. 13 (showing only the compression mechanism), the ring-shaped rotor (b) is eccentrically accommodated in the cylinder (a), and a part of the outer peripheral surface of the rotor (b) is a cylinder. It is substantially in contact with the inner peripheral surface of (a). Thus, a compression chamber (c) is formed between the outer peripheral surface of the rotor (b) and the inner peripheral surface of the cylinder (a). Further, the cylinder (a) is provided with a blade (d) that can be moved into and out of the compression chamber (c) and whose tip is pressed against the outer peripheral surface of the rotor (b). An eccentric cam (f) of the crankshaft (e) is inserted into the rotor (b). Thus, the rotor (b) rotates inside the cylinder (a) as the crankshaft (e) rotates, and the compression chamber (c) is contracted to compress the refrigerant in the compression chamber (c). It has become.
[0005]
  The rear head (g) constituting the bottom surface of the compression chamber (c) has a downstream end (hereinafter referred to as an injection hole (h)) of the injection passage. The position of the injection hole (h) faces the compression chamber (c) when the pressure in the compression chamber (c) is low (the rotation angle of the rotor (b) is relatively small as shown in FIG. 13). When the pressure in the chamber (c) is high (the rotation angle of the rotor (b) is relatively large as shown in FIG. 14), the compression chamber (c) is located on the inner peripheral side of the outer peripheral surface of the rotating rotor (b). ) Is set so that it does not face. Thereby, the reverse flow of the refrigerant and the discharge of the lubricating oil from the compression chamber (c) to the gas-liquid separator are suppressed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, in the above-described rotary piston compressor, in the design stage according to its capacity, the shape of the cylinder (a) and the rotor (b), the eccentric amount of the rotor (b) relative to the cylinder (a), the rotor ( The radial width dimension (dimension t in FIG. 14) of b) is set. The size of the injection hole (h) is limited by these design conditions. In other words, setting the diameter of the injection hole (h) to be large can increase the injection amount and improve the performance of the entire apparatus, but the rotational angle of the rotor (b) reaches a predetermined angle. The injection hole (h) is positioned so that the injection hole (h) is positioned on the inner peripheral side of the outer peripheral surface of the rotor (b), and the diameter of the injection hole (f) is increased while setting the opening position of the injection hole (h). Then, in the case of design conditions where the width dimension (t) of the piston (b) is not sufficiently obtained, the injection hole (h) may be formed depending on the rotational angle position of the rotor (b) as shown in FIG. The rotor (b) may be located inward from the inner peripheral surface. That is, the injection hole (h) faces the inner space of the rotor (a). In general, this type of compressor has a so-called high-pressure dome shape in which the entire casing is in a high-pressure state. In this case, high pressure is also introduced into the internal space of the rotor (b). That is, in the state shown in FIG. 14, since the injection hole (h) faces the high-pressure space, there is a concern about the backflow of the refrigerant toward the gas-liquid separator and the discharge of the lubricating oil.
[0007]
  Because of this concern, conventionally, the injection hole (h) has to be set to a small diameter, and there is a limit to securing a sufficient injection amount.
[0008]
  The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a gas-liquid separator from a compression chamber to a rotary compressor into which an intermediate-pressure gas refrigerant in a refrigerant circuit is introduced as an injection gas. This is to make it possible to set the injection hole to a large diameter while avoiding the backflow of the refrigerant toward and the discharge of the lubricating oil.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a closed portion for closing the injection hole at a predetermined rotor rotation angle position on the inner peripheral surface of the rotor so that the injection hole is a high-pressure space inside the rotor. It was made to prevent it from meeting.
[0010]
  Specifically,Claims 1 and 2As shown in FIG. 3, the described invention is a compressor in which the inside of a casing (15) is set to a high-pressure atmosphere, and the compression mechanism (12) is accommodated in the casing (15). 12), the cylindrical rotor (21) is accommodated in the cylinder (20) and the head (22, 23) is provided on the end surface of the cylinder (20) to A compression chamber (24) is formed between the outer surface of the rotor and the rotor (21), the rotor (21) is eccentric with respect to the cylinder (20), and a part of the outer peripheral surface of the rotor (21) is (20) The compression chamber (24) is contracted by rotating while being substantially in contact with the inner peripheral surface to compress the refrigerant in the compression chamber (24). Further, it is assumed that the intermediate pressure gas refrigerant of the refrigerant circuit (8) through which the compressed refrigerant circulates is supplied to the compression chamber (24) through the injection passage (10a, 23b). . The downstream ends of the injection passages (10a, 23b) are opened in the head portions (22), (23). This opening is positioned outside the outer peripheral surface of the rotor (21) when the rotation angle of the rotor (21) is within a predetermined range, while the rotation angle of the rotor (21) is within another predetermined range. In some cases, it is formed at a location located on the inner peripheral side of the inner peripheral surface of the rotor (21). Furthermore, when the rotation angle of the rotor (21) is in the other predetermined range, the rotor (21) is closed so that the portion facing the rotor inside at the downstream end of the injection passage (10a, 23b) can be closed. The portion (21b) is provided.
[0011]
  Due to this specific matter, the operation of supplying the intermediate pressure gas refrigerant of the refrigerant circuit (8) to the compression chamber (24), the rotation angle of the rotor (21) is within a predetermined range, and the injection passage (10a, 23b) When the downstream end opening is located outside the outer peripheral surface of the rotor (21), the intermediate pressure gas refrigerant is introduced into the compression chamber (24) from the downstream end opening through the injection passage (10a, 23b). . On the other hand, when the rotation angle of the rotor (21) is within another predetermined range and the downstream end opening of the injection passage (10a, 23b) is located on the inner peripheral side of the inner peripheral surface of the rotor (21) The closed portion (21b) closes the downstream end opening and prevents the opening from reaching the high-pressure space inside the rotor (21).
[0012]
  Furthermore, the invention of claim 1As shown in FIG. 5, the rotor (21) has a cylindrical rotor main body (21a) in which a part of the outer peripheral surface substantially contacts the inner peripheral surface of the cylinder (20), and the rotor main body (21a).Crankshaft (inward from the inner surface of the end 16 ) And the above protrudingThe closed portion (21b) is provided, and both of them are integrally formed.
[0013]
  The invention according to claim 2The rotor (21) has a cylindrical rotor main body (21a) in which a part of the outer peripheral surface substantially contacts the inner peripheral surface of the cylinder (20), and the rotor main body (21a)Crankshaft (inward from the inner surface of the end 16 ) And the above protrudingAnd a blocking portion (21b). Moreover, as shown in FIG. 7, both of these are formed individually and assembled together.
[0014]
  With these specific matters, the configuration of the rotor (21) having a function of closing the downstream end opening of the injection passage (10a, 23b) can be realized. In particular,Claim 2In the described invention, each part can be easily processed as compared with the case where the rotor main body (21a) and the closed part (21b) are integrally formed.
[0015]
  Claim 3In the described invention, the present invention is applied to a rotary piston type compressor in which a rotor and a blade are separated. That is, the aboveClaim 1 or 2In the described rotary compressor, as shown in FIG. 3, the cylinder (20) is provided with a blade (25) which can be moved into and out of the compression chamber (24), and the blade (25) is provided on the outer peripheral surface of the rotor (21). The compression chamber (24) is partitioned into a high pressure chamber (24a) and a low pressure chamber (24b). In this state, the rotor (21) rotates to compress the refrigerant. Further, the closing portion (21b) is provided over the entire circumference of the inner peripheral surface of the rotor body portion (21a).
[0016]
  Due to this specific matter, the rotor (21) rotates in this type of compressor, but the closed portion (21b) is provided over the entire inner peripheral surface of the rotor body (21a), so any rotation is possible. Even at the position, the downstream end opening of the injection passage (10a, 23b) can be blocked by the blocking portion (21b).
[0017]
  Claim 4In the described invention, the present invention is applied to a rotary piston type compressor (also called a swing compressor) in which a rotor and a blade are integrated. That is, the aboveClaim 1 or 2In the described rotary compressor, as shown in FIG. 11, a blade (25) is formed integrally with a rotor (21). The blade (25) is supported in a support hole (32) formed in the cylinder (20) through a swing bush (31, 31) so as to be swingable and reciprocating. 20) Revolves around the inside without rotating to compress the refrigerant. Further, the closed portion (21b) is formed only on the relative movement locus of the downstream end opening of the injection passage (10a, 23b) with respect to the rotor (21).
[0018]
  With this particular matter, in particular, in this type of compressor, since the rotor (21) does not rotate, there is a relative positional relationship between the rotor (21) and the downstream end opening of the injection passage (10a, 23b). There is no change. That is, the downstream end opening moves so as to draw a circular locus within a certain range relative to the rotor (21). For this reason, it is possible to close the downstream end opening of the injection passage (10a, 23b) by providing the closed portion (21b) only in this portion, and compared to the case where the closed portion is provided over the entire circumference, the rotor (21 ) The overall weight can be reduced.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. This form demonstrates the case where the refrigeration apparatus provided with the compressor based on this invention is applied as an air conditioning apparatus.
[0020]
  (First embodiment)
  First, the first embodiment will be described.
-Description of refrigerant circuit-
  As shown in FIG. 1, the main refrigerant circuit (8) of the air conditioner according to this embodiment is of a heat pump type, and includes a compressor (1), a four-way switching valve (2), an outdoor heat exchanger ( 3) The first motorized valve (EV-1), the gas-liquid separator (4), the second motorized valve (EV-2), the indoor heat exchanger (5), and the accumulator (6) are connected by the refrigerant pipe (7). Made of connected.
[0021]
  The four-way switching valve (2) can switch the connection state of the heat exchangers (3, 5) to the discharge side and the suction side of the compressor (1). That is, when the four-way selector valve (2) is switched to the solid line side in the figure, the discharge side of the compressor (1) is connected to the outdoor heat exchanger (3), and the suction side is connected to the indoor heat exchanger (5). Thus, the indoor cooling operation becomes possible. On the other hand, when the four-way switching valve (2) is switched to the broken line side in the figure, the discharge side of the compressor (1) is connected to the indoor heat exchanger (5), and the suction side is connected to the outdoor heat exchanger (3). Thus, the indoor heating operation can be performed.
[0022]
  The upper end of the gas-liquid separator (4) and the compressor (1) are connected by an injection pipe (10). The injection pipe (10) is provided with an injection valve (11) that is controlled to open and close. The injection valve (11) is opened when the gas refrigerant in the gas-liquid separator (4) is introduced (injected) into the compressor (1).
[0023]
  Thus, when the injection valve (11) is opened during the cooling operation and the gas injection operation is performed, it is avoided that the gas refrigerant is introduced into the indoor heat exchanger (5), and the indoor heat exchanger (5 ) Can increase the heat exchange amount of the evaporated refrigerant and improve the cooling capacity. On the other hand, if the gas injection operation is performed during heating operation, the flow rate of refrigerant flowing through the indoor heat exchanger (5), which becomes a condenser, increases without increasing the capacity of the compressor (operating frequency, etc.). Improvements can be made.
-Description of compressor-
  Next, the configuration of the compressor (1) characterized by the present invention will be described. As shown in FIGS. 2 and 3 (only the compression mechanism portion of the compressor is shown), the compressor (1) according to this embodiment is of a rotary piston type. Hereinafter, the compression mechanism (12) of the compressor (1) will be described. The compression mechanism (12) is disposed in the lower part of the compressor casing (15), and the rotational driving force of an electric motor (not shown) disposed in the upper part of the casing (15) causes the crankshaft (16) to move. And a predetermined compression operation is performed.
[0024]
  The compression mechanism (12) will be described in detail. A cylindrical cylinder (20) fixed to the inner wall of the compressor casing (15), and a cylindrical rotor (21) housed in the cylinder (20). And are provided. A front head (22) is attached to the upper end surface of the cylinder (20), and a rear head (23) is attached to the lower end surface. The head (22, 23) attaches the inner peripheral surface of the cylinder (20) to the rotor. A compression chamber (24) is formed between the outer peripheral surface of (21). In addition, through holes (22a, 23a) are formed in the central portion of each head (22, 23) so as to be substantially the same diameter as the crankshaft (16) and extend in the vertical direction. 23a), the crankshaft (16) is rotatably supported. The cylinder (20) is formed with a suction port (20a) as a refrigerant suction path that opens to the compression chamber (24), and the suction port (20a) has a suction pipe extending from the accumulator (6) ( 7a) is linked.
[0025]
  On the other hand, a cam portion (16a) that is eccentric in a predetermined direction with respect to the axial center of the crankshaft (16) is integrally formed at a portion of the crankshaft (16) that is positioned inside the rotor (21). Yes. The outer diameter dimension of the cam portion (16a) substantially matches the inner diameter dimension of the rotor (21), and the cam portion (16a) is inserted into the rotor (21). Thereby, the rotor (21) is arranged eccentrically with respect to the cylinder (20), and a part of the outer peripheral surface of the rotor (21) comes into substantially contact with the inner peripheral surface of the cylinder (20). Yes. The height dimension of the cam portion (16a) is set slightly smaller than the height dimension of the rotor (21). For this reason, a space having a predetermined height is formed between the upper end surface and the lower end surface of the cam portion (16a) and each head (22, 23). Further, a thrust receiving portion (16b) having a slightly larger diameter than the through hole (23a) of the rear head (23) is formed in a portion located inside the rotor (21) below the cam portion (16a). The thrust receiving portion (16b) receives the load in the thrust direction by contacting the upper end surface of the rear head (23).
[0026]
  A blade groove (20b) extending in the radial direction of the cylinder (20) is formed in the cylinder (20) near the position where the suction port (20a) is disposed, and the blade (25) is provided in the blade groove (20b). It is arranged in the compression chamber (24) so as to be able to appear and disappear. Further, the outer end of the blade groove (20b) faces the inner space of the casing (15), and the blade (25) has a tip on the outer peripheral surface of the rotor (21) due to the pressure of the refrigerant gas acting on the rear end surface. When pressed, the compression chamber (24) can be divided into a high pressure chamber (24a) and a low pressure chamber (24b) (see FIGS. 3 and 4).
[0027]
  Further, a discharge port (not shown) is provided on the high pressure chamber side near the position where the blade (25) is disposed. One end of the discharge port is opened on the inner peripheral surface of the cylinder (20), and a reed valve (not shown) that can be opened as the pressure in the high-pressure chamber increases is provided at the opening. On the other hand, the other end of the discharge port opens into the internal space of the casing (15). Thereby, when the compressor (1) is operated, the internal space of the casing (15) is always kept in a high pressure state.
[0028]
  Also, a discharge pipe (not shown) connected to the four-way switching valve (2) is connected to the upper surface of the casing (15), and the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor (1) to the discharge pipe is switched to the four-way switching. It is led out to the heat exchanger which becomes a condenser through valve (2). With this configuration, when the compressor (1) is driven, the rotor (21) rotates in the cylinder (20) as the crankshaft (16) rotates, and the compression chamber (24) contracts. ing.
[0029]
  The injection pipe (10) passes through the casing (15) of the compressor (1) and is inserted through the rear head (23). The rear head (23) is formed with an injection hole (23b) that communicates the tip opening of the injection pipe (10) and the compression chamber (24). Thus, an injection passage is configured by the internal passage (10a) of the injection pipe (10) and the injection hole (23b), and the injection gas is injected into the internal passage (10a) and the injection hole (23b) of the injection pipe (10). ) Through the compression chamber (24).
[0030]
  Further, the opening position of the injection hole (23b) facing the compression chamber (24) is located inside the outer peripheral surface of the rotor (21) when the rotation angle of the rotor (21) is equal to or larger than a predetermined angle. Is set to That is, in the state shown in FIG. 3 (rotor rotation angle = 90 °), at least a part of the downstream end of the injection hole (23b) faces the compression chamber (24), and as shown in FIG. When the rotation angle reaches, for example, 140 °, the rotor (21) covers the downstream end of the communication hole (23b) and closes it. That is, in a situation where the high pressure chamber (24a) is at a relatively high pressure, the opening position of the injection hole (23b) is located inside the outer peripheral surface of the rotor (21) and the injection hole (23b) is located in the compression chamber (24). It is the composition which does not face to.
[0031]
  The feature of this embodiment is the configuration of the lower end of the rotor (21). As shown in FIGS. 2 and 5 (a is a plan view of the rotor, b is a cross-sectional view taken along line BB of a), the rotor (21) of this embodiment has a ring-shaped seal plate (21b) at the lower end portion of the inner peripheral surface thereof. ) Are integrally formed. That is, the rotor (21) is a cylindrical main part that functions as an original rotor and a seal that protrudes inward from the inner surface of the lower end of the rotor main part (21a). It consists of a plate part (21b). The lower surface of the seal plate portion (21b) is formed flush with the lower surface of the rotor body portion (21a), and both lower surfaces are in contact with the upper surface of the rear head (23).
[0032]
  Further, the height dimension of the seal plate portion (21b) is set to be relatively thin so as not to interfere with the cam portion (16a) of the crankshaft (16). That is, this height dimension is set smaller than the height dimension of the space formed between the lower surface of the cam portion (16a) and the upper surface of the rear head (23). Further, the projecting dimension of the seal plate part (21b) toward the inner peripheral side is set to a dimension that does not contact the thrust receiving part (16b) that rotates as the crankshaft (16) rotates.
[0033]
  Thereby, for example, as shown in FIG. 6, the rotor rotation angle reaches 220 °, and a part of the injection hole (23b) is located on the inner side of the inner peripheral surface of the rotor body (21a). Even in this case, the injection hole (23b) is closed by the seal plate portion (21b).
−Compressor operation−
  Next, the operation of the compressor (1) configured as described above will be described. First, when the electric motor is driven, this driving force is transmitted to the rotor (21) via the crankshaft (16) and the cam portion (16a) of the crankshaft (16), and the rotor (21) is transferred to the cylinder (20 ). As a result, the refrigerant gas flows from the suction pipe (7a) through the suction port (20a) into the low pressure chamber (24b). Then, as the rotor (21) rotates, the refrigerant gas is compressed as the low pressure chamber (24b) becomes the high pressure chamber (24a), and when the pressure of the refrigerant reaches a predetermined value, the reed valve is opened by this pressure. Then, the refrigerant gas in a high pressure state is discharged from the discharge port to the internal space of the casing (15), and then led out to the condenser side by the discharge pipe.
[0034]
  In the operation operation of the compressor (1), when the intermediate pressure refrigerant injection operation is performed, that is, when the injection valve (11) is opened, the pressure in the compression chamber (24) Is lower than the injection gas pressure (intermediate pressure), the intermediate pressure gas refrigerant separated by the gas-liquid separator (4) is introduced into the compression chamber (24) through the injection pipe (10) due to this differential pressure. Is done. At this time, when the rotation angle of the rotor (21) is relatively small, a part of the injection hole (23b) is located outside the outer peripheral surface of the rotor (21) (see FIG. 3). That is, the injection hole (23b) faces the compression chamber (24). Therefore, the intermediate pressure gas refrigerant separated by the gas-liquid separator (4) can be introduced into the compression chamber (24). On the other hand, when the rotation angle of the rotor (21) is increased and the state shown in FIG. 6 is obtained after the state shown in FIG. 4, a part of the injection hole (23b) is located inside the inner peripheral surface of the rotor body (21a). However, the injection hole (23b) is closed by the seal plate (21b). Therefore, a situation in which gas refrigerant or lubricating oil leaks from the inner space of the rotor (21) toward the injection hole (23b) is avoided. For this reason, the compression operation of the compressor (1) is performed well, and the compressor efficiency can be kept high.
-Effects of this embodiment-
  As described above, according to the configuration of the present embodiment, even if a part of the injection hole (23b) is located inside the inner peripheral surface of the rotor body (21a), the injection hole (23b) is sealed. It can be blocked by the plate portion (21b). Therefore, it is possible to avoid that the injection hole (23b) faces the internal space of the rotor (21) as in the prior art, so the injection hole (23b) has a large diameter while the injection hole (23b) has a large diameter. Leakage of gas refrigerant and lubricating oil can be prevented. Therefore, the air conditioning capability can be improved by a synergistic effect of the prevention of the leakage of the gas refrigerant and the increase in the injection amount accompanying the increase in the diameter of the injection hole (23b).
[0035]
  (Second Embodiment)
  Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment is a modification of the rotor (21), and other configurations are the same as those of the first embodiment described above. Therefore, only the configuration of the rotor (21) will be described here.
[0036]
  As shown in FIG. 7 (a is a plan view of the rotor, b is a cross-sectional view taken along the line BB of a), the rotor (21) of this embodiment has a separate rotor body (21a) and seal plate (21b). It consists of That is, the seal plate portion (21b) is integrally fitted into the inner peripheral portion of the lower end portion of the rotor body portion (21a). Also in this case, the lower end surface of the rotor body (21a) and the lower end surface of the seal plate (21b) are flush with each other. Further, the seal plate portion (21b) is integrally fitted by means such as shrink fitting so that there is no gap between the inner peripheral surface of the rotor body (21a) and the outer peripheral surface of the seal plate portion (21b). It is.
[0037]
  As described above, when the rotor main body (21a) and the seal plate (21b) are configured separately, each component can be easily processed.
[0038]
  (Third embodiment)
  Next, a third embodiment of the present invention will be described. This embodiment is a modification of the injection gas supply direction to the compression chamber (24) and the arrangement position of the seal plate portion (21b).
[0039]
  As shown in FIG. 8, the injection pipe (10) is connected to the front head (22), and the injection hole (22b) communicating the downstream end of the injection pipe (10) and the compression chamber (24) It is formed on the head (22).
[0040]
  The seal plate portion (21b) of the present embodiment is provided on the inner peripheral surface of the upper end portion of the rotor body portion (21a). Even in the case where the sealing plate portion (21b) is disposed as in the present embodiment, the rotor body portion (21a) and the sealing plate portion (21b) may be integrally formed as in the first embodiment. It may be formed separately as in the second embodiment. FIG. 8 shows a case where it is formed separately. In the case of this separate structure, the seal plate portion (21b) is dropped and the seal plate portion (21b) is prevented from generating a gap between the upper surface of the seal plate portion (21b) and the lower surface of the front head (22). 21b) needs to be firmly fitted into the rotor body (21a).
[0041]
  In the case of this embodiment, since the thrust receiving portion is not provided on the upper side of the cam portion (16a) of the crankshaft (16), the shape of the seal plate portion (21b) is the There are no restrictions due to existence. That is, the degree of freedom of the shape of the seal plate portion (21b) can be improved.
[0042]
  (Fourth embodiment)
  Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the present invention is applied to a so-called twin rotor compressor.
[0043]
  In the compressor according to this embodiment, as shown in FIG. 9, an upper compression mechanism (12A) and a lower compression mechanism (12B) as compression means are arranged up and down via a middle plate (30). Each compression mechanism (12A, 12B) performs a compression operation by rotating in a state where the rotor (21A, 21B) is eccentric in the cylinder (20A, 20B), as in the above-described embodiments. It has become.
[0044]
  Further, the cam portions (16a-A, 16a-B) of the crankshaft (16) are eccentric in opposite directions, and the dynamic balance of the compression mechanisms (12A, 12B) is maintained.
[0045]
  In the upper compression mechanism (12A), the injection gas is supplied from the upper side of the compression chamber (24A) as in the third embodiment described above. On the other hand, in the lower compression mechanism (12B), the injection gas is supplied from the lower side of the compression chamber (24B) as in the first embodiment described above. That is, the seal plate portion (21b-A) of the rotor (21A) of the upper compression mechanism (12A) is placed on the upper end portion of the rotor body portion (21a-A) of the rotor (21B) of the lower compression mechanism (12B). The seal plate (21b-B) is provided at the lower end of the rotor body (21a-B).
[0046]
  (Fifth embodiment)
  Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. This embodiment is also a case where the present invention is applied to a so-called twin rotor compressor. Here, only differences from the above-described fourth embodiment will be described. As shown in FIG. 10, in this embodiment, the injection pipe (10) is connected to the middle plate (30), and the downstream end of the injection pipe (10) is connected to each compression chamber (24A) on the middle plate (30). , 24B) is formed with an injection hole (30a).
[0047]
  The seal plate portions (21b-A, 21b-B) in the present embodiment are provided on the end surface portion on the middle plate (30) side of the rotor (21A, 21B) of each compression mechanism (12A, 12B).
[0048]
  Also in this case, it becomes possible to avoid that the injection hole (30a) faces the internal space of the rotor (21A, 21B) by the seal plate portion (21b-A, 21b-B). While increasing the diameter of 30a), it is possible to prevent leakage of gas refrigerant and lubricating oil from the injection hole (30a).
[0049]
  (Sixth embodiment)
  Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the present invention is applied to a rotary piston compressor (also called a swing compressor) in which a rotor (21) and a blade (25) are integrally formed.
[0050]
  As shown in FIG. 11, the compressor (1) according to the present embodiment is the compressor of each embodiment described above, in which the rotor (21) and the blade (25) are integrally formed, and the rotor (21) The refrigerant is compressed by revolving in the cylinder (20).
[0051]
  That is, a circular bush hole (32) for inserting the swing bush (31) is provided in the vicinity of the suction port (20a). In the bush hole (32), a pair of swing bushes (31, 31) having a substantially semicircular cross section is disposed so as to be swingable. The tip side of the blade (25) is inserted between the swing bushes (31, 31). That is, the two swinging bushes (31, 31) are arranged with the tip end side of the blade (25) sandwiched between them, and allow the blade (25) to move forward and backward in the bush hole (32). In addition, the blade (25) and the blade (25) are provided so as to swing within the bush hole (32).
[0052]
  The feature of this embodiment is that this type of compressor utilizes the fact that the rotor (21) revolves without rotating. That is, as shown in FIGS. 11 and 12, the seal plate portion (21b) is integrally provided only on a part of the inner surface of the lower end portion of the rotor body portion (21a). That is, in each embodiment described above, since the rotor (21) rotates, the seal plate portion (21b) is configured so that the injection hole (23b) can be closed regardless of the rotation position of the rotor (21). Had to be formed in a ring shape. However, in this compressor in which the rotor (21) does not rotate, the relative position between the rotor (21) and the injection hole (23b) is determined within a certain range (the injection hole (23b) is shown in FIG. 11 of the rotor (21)). It moves relatively on the circular locus in the lower left corner.) Therefore, by forming the seal plate portion (21b) only in this portion, the injection hole (23b) can be closed with the seal plate portion (21b) having the minimum necessary area. That is, the injection hole (23b) can be reliably closed while reducing the weight of the rotor (21) as a whole.
[0053]
  In each of the above-described embodiments, the case where the refrigeration apparatus provided with the compressor (1) according to the present invention is applied as an air conditioner has been described. Applicable.
[0054]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, the following effects are exhibited.
[0055]
  Claims 1 and 2In the described invention, with respect to the high-pressure dome type rotary compressor into which the intermediate-pressure gas refrigerant of the refrigerant circuit (8) is injected, the injection passage (10a, 23b) is inserted into the rotor (21) at a predetermined rotor rotational angle position. By providing a closing portion (21b) that closes the downstream end opening, the downstream end opening is prevented from facing the high-pressure space inside the rotor. For this reason, it is possible to prevent leakage of gas refrigerant and lubricating oil from the compression chamber (24) while increasing the diameter of the injection passage (10a, 23b). Therefore, the refrigerating capacity can be improved by a synergistic effect of the prevention of the leakage of the gas refrigerant and the increase in the injection amount associated with the increase in the diameter of the injection passages (10a, 23b).
[0056]
  Further claim 1In the described invention, the rotor (21) is composed of a rotor main body (21a) and a closing part (21b), which are integrally formed.Claim 2In the described invention, the rotor (21) is composed of the rotor main body portion (21a) and the closing portion (21b). Moreover, both of these are formed individually and assembled together. By these inventions, BThe configuration of the data (21) can be realized. In particular,Claim 2In the described invention, each part can be easily processed as compared with the case where the rotor main body (21a) and the closing part (21b) are integrally formed, and the practical use thereof can be improved.
[0057]
  Claim 3The described invention is applied to a rotary piston type compressor in which a rotor (21) and a blade (25) are separated. In the case of this type of compressor, the rotor (21) rotates, but the closed portion (21b) is provided over the entire inner peripheral surface of the rotor main body (21a), so that any rotation position can be obtained. Even in this case, the downstream end opening of the injection passage (10a, 23b) can be blocked by the blocking portion (21b), and the reliability of the refrigerant leakage prevention function can be ensured.
[0058]
  Claim 4The described invention is applied to a rotary piston type compressor in which a rotor (21) and a blade (25) are integrated. In this type of compressor, since the rotor (21) does not rotate, the closed portion (21b) is formed only on the relative movement trajectory of the downstream end opening of the injection passage (10a, 23b) with respect to the rotor (21). By doing so, the downstream end opening of the injection passage (10a, 23b) can be closed. Therefore, the downstream end opening can be reliably closed while reducing the weight of the rotor (21) as a whole.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of an air conditioner according to an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a connection state of a compression mechanism and an injection pipe of the rotary piston compressor in the first embodiment.
3 is a cross-sectional view of the compression mechanism at a position corresponding to line III-III in FIG.
FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 3 showing a case where the rotor rotation angle is 140 °.
FIG. 5 is a diagram showing the shape of a rotor.
6 is a view corresponding to FIG. 3, showing a case where the rotor rotation angle is 220 °. FIG.
FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 5 in the second embodiment.
FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 2 in the third embodiment.
FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 2 in the fourth embodiment.
FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 2 in the fifth embodiment.
FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 6 in the sixth embodiment.
FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 5 in the sixth embodiment.
FIG. 13 is a view corresponding to FIG. 3 in a conventional example.
14 is a view corresponding to FIG. 6 in a conventional example.
[Explanation of symbols]
  (1) Compressor
  (8) Main refrigerant circuit
  (10a) Internal passage (injection passage)
  (12) Compression mechanism (compression means)
  (15) Compressor casing
  (20) Cylinder
  (21) Rotor
  (21a) Rotor body
  (21b) Seal plate (blocking part)
  (22) Front head (first head)
  (23) Rear head (second head)
  (22b, 23b) Injection hole (injection passage)
  (24) Compression chamber
  (24a) High pressure chamber
  (24b) Low pressure chamber
  (25) Blade
  (30) Middle plate

Claims

The inside of the casing (15) is set to a high pressure atmosphere and the compression mechanism (12) is accommodated in the casing (15) ,
The compression mechanism (12) includes a cylinder (20) in the cylindrical rotor (21) with a head portion (22, 23) is provided on the end face of the cylinder (20) with is housed in the cylinder (20) A compression chamber (24) is formed between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the rotor (21) , and the rotor (21) is eccentric with respect to the cylinder (20) , and a part of the outer peripheral surface of the rotor (21) There while being configured to compression chamber (24) is contracted by rotating while substantially contact with the peripheral surface in the cylinder (20) for compressing the refrigerant of the compression chamber (24) inside,
In the rotary compressor in which the intermediate pressure gas refrigerant of the refrigerant circuit (8) through which the compressed refrigerant circulates is supplied to the compression chamber (24) via the injection passage (10a, 23b) ,
The downstream end of the injection passageway (10a, 23b) the head portion (22), has an opening (23), opening, said rotor (21 when the rotation angle of the rotor (21) is within a predetermined range ) Is located outside the outer peripheral surface of the rotor (21) , and when the rotation angle of the rotor (21) is in another predetermined range, it is formed at a location located on the inner peripheral side of the inner peripheral surface of the rotor (21). And
The rotor (21) includes a closing portion that can close a portion facing the rotor at the downstream end of the injection passage (10a, 23b) when the rotation angle of the rotor (21) is within the other predetermined range. (21b) is provided,
The rotor (21) has a cylindrical rotor main body (21a) in which a part of the outer peripheral surface substantially contacts the inner peripheral surface of the cylinder (20), and an inner surface from the inner surface of the end of the rotor main body (21a) . A rotary compressor comprising: a crankshaft ( 16 ); and the closing portion (21b) protruding so as to be spaced apart from each other.

The inside of the casing (15) is set to a high pressure atmosphere and the compression mechanism (12) is accommodated in the casing (15) ,
The compression mechanism (12) includes a cylinder (20) in the cylindrical rotor (21) with a head portion (22, 23) is provided on the end face of the cylinder (20) with is housed in the cylinder (20) A compression chamber (24) is formed between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the rotor (21) , and the rotor (21) is eccentric with respect to the cylinder (20) , and a part of the outer peripheral surface of the rotor (21) There while being configured to compression chamber (24) is contracted by rotating while substantially contact with the peripheral surface in the cylinder (20) for compressing the refrigerant of the compression chamber (24) inside,
In the rotary compressor in which the intermediate pressure gas refrigerant of the refrigerant circuit (8) through which the compressed refrigerant circulates is supplied to the compression chamber (24) via the injection passage (10a, 23b) ,
The downstream end of the injection passageway (10a, 23b) the head portion (22), has an opening (23), opening, said rotor (21 when the rotation angle of the rotor (21) is within a predetermined range ) Is located outside the outer peripheral surface of the rotor (21) , and when the rotation angle of the rotor (21) is in another predetermined range, it is formed at a location located on the inner peripheral side of the inner peripheral surface of the rotor (21). And
The rotor (21) includes a closing portion that can close a portion facing the rotor at the downstream end of the injection passage (10a, 23b) when the rotation angle of the rotor (21) is within the other predetermined range. (21b) is provided,
The rotor (21) has a cylindrical rotor main body (21a) in which a part of the outer peripheral surface substantially contacts the inner peripheral surface of the cylinder (20), and an inner surface from the inner surface of the end of the rotor main body (21a) . A rotary compressor comprising: a crankshaft ( 16 ); and the closing portion (21b) protruding so as to be spaced from each other, both of which are formed separately and integrally assembled with each other.

The rotary compressor according to claim 1 or 2 ,
The cylinder (20) is provided with a blade (25) that can freely move in and out of the compression chamber (24), and the blade (25) abuts on the outer peripheral surface of the rotor (21) to bring the compression chamber (24) into the high pressure chamber. (24a) and the low pressure chamber (24b), the rotor (21) rotates while partitioning to compress the refrigerant,
The closing part (21b) is provided over the entire circumference of the inner peripheral surface of the rotor body part (21a).

The rotary compressor according to claim 1 or 2 ,
The rotor (21) is integrally formed with a blade (25),
The blade (25) is supported by a support hole (32) formed in the cylinder (20) via a swing bush (31, 31) so as to be swingable and reciprocating, and the rotor (21) is 20) Revolving without rotating inside and compressing refrigerant,
A rotary compressor characterized in that the blocking portion (21b) is formed only on the relative movement trajectory of the downstream end opening of the injection passage (10a, 23b) with respect to the rotor (21).