JP4005035B2 - 容量可変回転圧縮機 - Google Patents

容量可変回転圧縮機 Download PDF

Info

Publication number
JP4005035B2
JP4005035B2 JP2004085310A JP2004085310A JP4005035B2 JP 4005035 B2 JP4005035 B2 JP 4005035B2 JP 2004085310 A JP2004085310 A JP 2004085310A JP 2004085310 A JP2004085310 A JP 2004085310A JP 4005035 B2 JP4005035 B2 JP 4005035B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
eccentric
compression
drive motor
capacity
rotary compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004085310A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2004293552A (ja
Inventor
成 海 趙
承 甲 李
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020040015385A external-priority patent/KR20040086559A/ko
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JP2004293552A publication Critical patent/JP2004293552A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4005035B2 publication Critical patent/JP4005035B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/04—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids specially adapted for reversible pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/08—Rotary pistons
    • F01C21/0809—Construction of vanes or vane holders
    • F01C21/0818—Vane tracking; control therefor
    • F01C21/0827—Vane tracking; control therefor by mechanical means
    • F01C21/0845—Vane tracking; control therefor by mechanical means comprising elastic means, e.g. springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C11/00—Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations
    • F04C11/001—Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations of similar working principle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/356—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
    • F04C18/3562—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surfaces substantially parallel to the axis of rotation
    • F04C18/3564—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surfaces substantially parallel to the axis of rotation the surfaces of the inner and outer member, forming the working space, being surfaces of revolution
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations 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
    • F04C23/001—Combinations 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations 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
    • F04C23/008—Hermetic pumps

Description

本発明は、容量可変回転圧縮機に関し、さらに詳細には、冷媒の圧縮能力を広帯域多段に可変させられる容量可変回転圧縮機に関する。
最近の空気調和装置や冷蔵庫の冷却装置は、最適の冷却を行うと同時にエネルギーを低減するため、冷却条件(冷却空間の温度など)の変化にしたがって冷却能力が可変されるようにしており、このため、冷却装置には、通常、冷媒の圧縮能力を可変させられる容量可変回転圧縮機が採用される。
周知の容量可変回転圧縮機は、冷媒を加圧して吐出させる圧縮装置と、圧縮装置を駆動させる駆動モータとを含む。また、この圧縮機の駆動モータには、入力電源の可変にしたがって回転速度を変化させられる通常のインバータモータやＢＬＤＣモータが採用される。この種の圧縮機は、入力電源を調節することによって圧縮装置を駆動する駆動モータの回転速度を変化させ、冷媒の圧縮能力(圧縮容量)を可変させられる構造となっている。
しかし、このような容量可変回転圧縮機は、単に駆動モータの回転速度を調節することによって圧縮装置の動作速度を増加または減少させる方式で冷媒の圧縮容量を可変させるものであるため、冷媒の圧縮容量を広帯域多段に調節し難い問題があった。
また、上記の方式で駆動される回転圧縮機は、圧縮容量を大きくするにあたり、駆動モータを高速に回転させて圧縮装置の動作速度を高めるため、その分、部品の摩耗速度も速まり、駆動モータと圧縮装置の短寿命化を招く問題があった。また、駆動モータの回転速度が急激に変化すると、それに伴って圧縮装置の運転条件も急速に変化するため、機器の動作に無理がかかってしまう。つまり、高速と低速運転における給油条件が異なってくることから時には圧縮装置への給油が円滑にされなくなる問題があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動モータの電気的な制御を用いた容量可変に加えて圧縮装置の機構的な構造を利用した容量可変を可能にすることによって、駆動モータの回転速度変化幅を縮めながらも広帯域多段の容量可変ができる容量可変回転圧縮機を提供することにある。
本発明の他の目的は、駆動モータと圧縮装置に無理を与えないながらも広帯域多段の容量可変ができる容量可変回転圧縮機を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明の一側面による容量可変回転圧縮機は、異なる容積を持つ第１圧縮室と第２圧縮室を備えたハウジングと、前記第１及び第２圧縮室内で回転する回転軸と、前記第１及び第２圧縮室の内部に設けられ、前記回転軸の回転方向の変化にしたがって前記第１及び第２圧縮室のうちいずれか一方で選択的に圧縮動作がなされるようにする圧縮ユニットと、前記回転軸を正方向または逆方向に回転させながら電気的な制御を通じて回転速度を可変させる駆動モータとを含む。
また、前記圧縮ユニットは、前記第１及び第２圧縮室内にそれぞれ設けられる第１及び第２スリップと、前記回転軸に設けられ、前記回転軸の回転方向の変化にしたがって前記第１及び第２圧縮室内部の第１及び第２スリップのうちいずれか一つを偏心状態で圧縮回転させ、残りの一つを空回転させるように相互反対に動作する第１及び第２偏心装置と、前記各圧縮室に半径方向に進退可能に設けられた第１及び第２ベーンとを含むことを特徴とする。
また、前記駆動モータは、ＢＬＤＣモータまたはインバータモータである。
また、前記第１及び第２偏心装置は、前記第１及び第２圧縮室の回転軸外面にそれぞれ設けられる第１及び第２偏心カムと、前記２偏心カムの外面にそれぞれ回転可能に結合される第１及び第２偏心ブッシュと、前記回転軸の回転方向の変化にしたがって前記第１及び第２偏心ブッシュのうちいずれか一つは偏心され、残りの一つは偏心解除された状態でかかるようにする止め装置とを含むことを特徴とする。
また、前記圧縮ユニットは、前記第１及び第２偏心ブッシュの偏心方向が相互反対である前記第１及び第２偏心ブッシュを連結する円筒形連結部をさらに含み、前記止め装置は、前記連結部の円周方向に沿って形成される結合溝と、前記結合溝に進入してかかるように前記回転軸に結合される止めピンとを含むことを特徴とする。
また、前記第１及び第２ベーンは、前記第１及び第２圧縮室の吸入口と吐出口との間にそれぞれ設けられ、前記第１及び第２スリップの外面と接した状態で半径方向に進退することを特徴とする。
また、本発明の他の側面による容量可変回転圧縮機は、異なる容積を持つ第１圧縮室と第２圧縮室を備えたハウジングと、前記２圧縮室内で回転する回転軸と、前記各圧縮室内にそれぞれ設けられる第１及び第２スリップと、前記回転軸の外面に設けられ、前記回転軸が第１方向に回転するとき前記第１及び第２スリップのうちいずれか一つは偏心回転しながら圧縮動作を行い、残りの一つは空回転するようにし、また、前記回転軸が第２方向に回転するとき前記第１及び第２スリップの動作が前記回転軸が第１方向に回転する時と反対となるようにする偏心装置と、前記回転軸を第１または第２方向に回転させながら電気的な制御を通じて回転速度を可変させる駆動モータとを含む。
本発明に係る容量可変回転圧縮機は、駆動モータの回転方向変更を用いた圧縮装置の機構的な容量可変に加え、電気的な制御を通じて駆動モータの回転速度を制御できるため、従来に比べて回転速度の変化幅を縮めながらも広帯域多段の容量可変が具現できる。
また、本発明は、駆動モータに無理を与える過度な高速や低速回転が避けられるとともに広帯域多段の容量可変が可能なため、駆動モータと圧縮装置に無理を与えず、機器の長寿命化と製品の高信頼性が図られる。
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図面中、同一の構成要素には可能な限り同一の参照番号または符号を共通使用し、周知技術については適宜説明を省略するものとする。
本発明に係る容量可変回転圧縮機は、図１に示すように、密閉容器１０の内部に設けられるものであり、回転力を発生させる上側の駆動モータ２０と、この駆動モータ２０と回転軸２１を通じて連結される下側の圧縮装置３０とを含む。
駆動モータ２０は、密閉容器１０の内面に固定される円筒形の固定子２２と、この固定子２２の内部に回転可能に設けられ、その中心部の回転軸２１に結合される回転子２３とを含み、回転速度の調節が可能で、正回転と逆回転可能な速度可変モータからなる。速度可変モータには、電気的な制御を通じて回転速度を可変できるインバータモータやＢＬＤＣモータを採用するといい。これは、電気的な制御を通じて回転速度を増加または減少させる方式で圧縮装置３０の動作速度を調節し、圧縮容量を可変させられるためである。
圧縮装置３０は、異なる容積を持つ円筒形の第１圧縮室３１と第２圧縮室３２がそれぞれ形成され、上下に配置される上部ハウジング３３ａと下部ハウジング３３ｂ、この上部ハウジング３３ａと下部ハウジング３３ｂとの間に配設されて第１及び第２圧縮室３１、３２を口画する中間板３４を含む。また、圧縮装置３０は、第１圧縮室３１の上部と第２圧縮室３２の下部を閉鎖すると同時に、回転軸２１を回転可能に支持するために上部ハウジング３３ａの上面と下部ハウジング３３ｂの下面にそれぞれ装着される上部及び下部フランジ３５、３６を含む。
また、圧縮装置３０は、第１及び第２圧縮室３１、３２内に設けられ、回転軸２１が回転するとき第１及び第２圧縮室３１、３２で圧縮動作が行われるようにするものの、回転軸２１の回転方向の変化にしたがって第１及び第２圧縮室３１、３２のうちいずれか一方でのみ圧縮動作が行われるようにする圧縮ユニットを備える。この圧縮ユニットは、図２ないし図４に示すように、第１圧縮室３１と第２圧縮室３２内の回転軸２１にそれぞれ設置される上部の第１偏心装置４０及び下部の第２偏心装置５０と、これら偏心装置４０、５０の外面にそれぞれ回転可能に設けられる第１スリップ３７及び第２スリップ３８とを含む。また、各圧縮室３１、３２の吸入口６３、６４と吐出口６５、６６との間に半径方向に進退可能に設けられて各スリップ３７、３８の外面と接した状態で圧縮動作がなされるようにする第１ベーン６１と第２ベーン６２を含む。ここで、第１及び第２ベーン６１、６２はそれぞれ、第１及び第２ベーンばね６１ａ、６２ａにより支持される。第１及び第２圧縮室３１、３２の吸入口６３、６４と吐出口６５、６６はベーン６１、６２を基準に相対向する位置に配設される。
第１及び第２偏心装置４０、５０は、各圧縮室３１、３２に対応する位置の回転軸２１外面に同方向に偏心するように形成される第１偏心カム４１と第２偏心カム５１を含み、この第１及び第２偏心カム４１、５１の外面に回転可能に結合される上部の第１偏心ブッシュ４２と下部の第２偏心ブッシュ５２を含む。ここで、上部の第１偏心ブッシュ４２と下部の第２偏心ブッシュ５２は、図２に示すように、円筒形状の連結部４３を介して一体に連結され、偏心方向は相互反対となるように配置される。そして、第１及び第２スリップ３７、３８は、第１及び第２偏心ブッシュ４２、５２の外面にそれぞれ回転可能に結合される。
また、図２に示すように、第１偏心カム４１と第２偏心カム５１との間の回転軸２１外面には偏心カム４１、５１と同形態に偏心された偏心部４４が設けられ、この偏心部４４と連結部４３との間には回転軸２１の回転方向の変化にしたがって第１及び第２偏心ブッシュ４２、５２を回転軸２１と偏心状態に回転させたり、偏心が解除された状態に回転させたりする止め装置８０が設けられる。この止め装置８０は、偏心部４４の一側外面に形成される平面部に突出するようにねじ結合される止めピン８１と、回転軸２１の回転にしたがって止めピン８１が偏心ブッシュ４２、５２の偏心位置と偏心解除位置でそれぞれかかるように連結部４３の円周方向に沿って長く形成される結合溝８２を含む。この構成によれば、回転軸２１に結合された止めピン８１が連結部４３の結合溝８２に進入した状態で回転軸２１の回転にしたがって所定区間回動して結合溝８２の両端部８２ａ、８２ｂのうちいずれか一方にかかり、これにより、第１及び第２偏心ブッシュ４２、５２が回転軸２１とともに回転できるようになる。且つ、止めピン８１が結合溝８２の両端部８２ａ、８２ｂのうちいずれか一方にかかるとき、第１及び第２偏心ブッシュ４２、５２のいずれか一つは偏心した状態になり、残りの一つは偏心解除された状態になるので、第１及び第２圧縮室３１、３２のうちいずれか一方では圧縮動作がなされ、残りの一方では空回転がなされる。勿論、回転軸２１の回転方向が変わると、第１及び第２偏心ブッシュ４２、５２の偏心状態も反対となる。
また、本発明に係る容量可変回転圧縮機は、図１に示すように、吸入配管６９の冷媒が第１圧縮室３１の吸入口６３と第２圧縮室３２の吸入口６４のうち、圧縮動作が行われる吸入口側にのみ冷媒が吸入されるように吸入流路を可変させる流路可変装置７０を備える。
この流路可変装置７０は、円筒形の胴体部７１と、胴体部７１内に設けられるバルブ装置を含む。ここで、胴体部７１の上部中央の入口７２には吸入配管６９が連結され、胴体部７１の下部両側の第１出口７３と第２出口７４には第１圧縮室３１の吸入口６３と第２圧縮室３２の吸入口６４にそれぞれ連結される第１及び第２配管６７、６８が連結される。胴体部７１内部のバルブ装置は、中央に設けられる円筒形のバルブシート７５、このバルブシート７５両端を開閉するために胴体部７１の両側内部に進退可能に設けられる第１開閉部材７６と第２開閉部材７７、そして第１及び第２開閉部材７６、７７が一緒に動くように第１及び第２開閉部材７６、７７をお互い連結する連結部材７８から構成される。このように構成される流路可変装置７０では、第１圧縮室３１と第２圧縮室３２のうちいずれか一方で圧縮動作が行われるとき、第１及び第２出口７３、７４側に作用する圧力差により胴体部７１の内部の第１開閉部材７６と第２開閉部材７７が圧力の低い側に移動しながら自動で吸入流路を転換する。
次に、このように構成される容量可変回転圧縮機の回転軸回転方向の変化による圧縮装置の機構的な容量可変動作について説明する。
図３に示すように、回転軸２１が第１方向(反時計方向)に回転する場合は、第１圧縮室３１の第１偏心ブッシュ４２の外面が回転軸２１と偏心された状態で止めピン８１が結合溝８２の一端にかかった状態になるので、第１スリップ３７が第１圧縮室３１の内面と接して回転しながら第１圧縮室３１の圧縮動作がなされる。この時、第２圧縮室３２は、図４に示すように、第２偏心ブッシュ５２の外面が回転軸２１と同心を持つ状態になり、第２スリップ３８が第２圧縮室３２の内面から離隔された状態になるので空回転がなされる。また、第１圧縮室３１で圧縮動作がなされると、流路可変装置７０の動作により第１圧縮室３１の吸入口６３側にのみ冷媒が吸入される。
このような動作は、第１偏心カム４１と第２偏心カム５１が同方向に偏心され、第１偏心ブッシュ４２と第２偏心ブッシュ５２は相互反対の方向に偏心される構造であるゆえに可能である。つまり、第１偏心カム４１の最大偏心部と第１偏心ブッシュ４２の最大偏心部の方向が一致するとき、第２偏心カム５１の最大偏心部と第２偏心ブッシュ５２の最大偏心部の方向は相互反対になるためである。
一方、駆動モータ２０の回転速度は上記の場合におけると同一であり、回転軸２１が上記の場合と反対である第２方向(時計方向)に回転する場合には、図５に示すように、第１圧縮室３１の第１偏心ブッシュ４２の外面が回転軸２１と偏心解除された状態で止めピン８１が結合溝８２の他端にかかった状態になり、第１スリップ３７が第１圧縮室３１の内面から離隔された状態で回転するので第１圧縮室３１では空回転がなされる。この時、第２圧縮室３２では圧縮動作がなされる。つまり、図６に示すように、第２偏心ブッシュ５２の外面が回転軸２１と偏心した状態になり、第２スリップ３８が第２圧縮室３２の内面と接して回転する状態となるので、第２圧縮室３２では圧縮動作が行われる。また、第２圧縮室３２で圧縮動作がなされると、流路可変装置７０の動作により第２圧縮室３２側にのみ冷媒が吸入される。
このように、本発明は、回転軸２１の回転方向を変更するだけでも圧縮装置３０の機構的な動作により容量可変が可能になる。つまり、回転軸２１が第２方向に回転して第２圧縮室３２で圧縮動作がなされる場合には第２圧縮室３２が第１圧縮室３１に比べて小さいため、駆動モータ２０が同速度で回転しても圧縮容量がそれだけ少なくなる。例えば、第２圧縮室３２の容積を第１圧縮室３１容積の５０％にすると、回転速度が同一な状態で第２圧縮室３２の圧縮容量は第１圧縮室３１の５０％となる。
また、本発明は、上述した圧縮装置３０の機構的な容量可変に加えて、駆動モータ２０の回転速度制御を通じた容量可変を同時に行うことによって圧縮容量の可変範囲を広帯域多段に調節することができる。つまり、駆動モータ２０の回転方向を可変させると同時に、駆動モータ２０に印加される入力電源の周波数を２０Hz〜１２０Hz範囲に可変しながら回転速度を調節することによって圧縮容量の可変範囲を広帯域にすることができる。
例えば、第２圧縮室３２の容積を第１圧縮室３１容積の５０％にし、駆動モータ２０に印加される入力電源の周波数を２０Hz、６０Hz、１２０Hzに調節して回転速度がそれぞれ低速、中速、高速となるようにし、また、回転方向を第１または第２方向に調節すると、図７の表に示すような広帯域多段の容量可変が具現可能になる。ここで、図７の結果は、駆動モータ２０が第１方向に回転して第１圧縮室３１で圧縮動作がなされ、且つ、回転速度が中速(６０Hz)である場合の圧縮容量を１００％に想定した時、各運転条件における相対的圧縮容量変化を示したものである。
図７に示すように、第１例は、駆動モータ２０が第１方向(反時計方向、図３参照)に回転して第１圧縮室３１で圧縮動作がなされるようにし、また、回転速度を低速(２０Hz)に調節した場合であり、この時の圧縮容量は第２例の３３％となる。
第２例は、駆動モータ２０が第１方向に回転して第１圧縮室３１で圧縮動作がなされるようにし、回転速度を中速(６０Hz)に調節した場合であり、この時の圧縮容量は１００％となる。
第３例は、駆動モータ２０が第１方向に回転して第１圧縮室３１で圧縮動作がなされるようにし、回転速度を高速(１２０Hz)に調節した場合であり、この時の圧縮容量は第２例の２００％となる。
第４例は、駆動モータ２０が第２方向(時計方向、図６参照)に回転して第２圧縮室３２で圧縮動作がなされるようにし、回転速度を低速(２０Hz)に調節した場合であり、この時の圧縮容量は第２例の１６.６％となる。
第５例は、駆動モータ２０が第２方向に回転して第２圧縮室３２で圧縮動作がなされるようにし、回転速度を中速(６０Hz)に調節した場合であり、この時の圧縮容量は第２例の５０％される。
第６例は、駆動モータ２０が第２方向に回転して第２圧縮室３２で圧縮動作がなされるようにし、回転速度を高速(１２０Hz)に調節した場合であり、この時の圧縮容量は第２例と同様に１００％となる。
したがって、本発明は、駆動モータ２０の回転方向変更を用いた圧縮装置３０の機構的な容量可変に加えて電気的な制御を通じて駆動モータ２０の回転速度を制御することによって広帯域多段の容量可変が具現できる。
特に、本発明は、図７に示すように、第２例の条件で運転する時の圧縮容量と第６例の条件で運転する時の圧縮容量が同一であって、いずれかの運転条件を選択しても同じ結果が得られる。しかし、この場合には、駆動モータ２０の回転速度を増加させなく且つ機器に無理を与えないことから機器の寿命を延長できながらも同一の圧縮容量が得られる第２例の条件を選択することが好ましい。つまり、本発明は、同一の圧縮容量が得られる複数の運転条件のうちできるだけ駆動モータ２０と圧縮装置３０に無理を与えない条件を選択することができる。
また、図７には示されていないが、駆動モータ２０に印加される電源周波数を２０Hz、６０Hz、１２０Hzの他に様々に変更することによって駆動モータ２０の回転速度をより多様に調節できるが、この場合も同様に、駆動モータ２０の過度な高速回転や低速回転を避けられながらも同一の圧縮容量が得られるような制御条件を設定することによって圧縮装置３０と駆動モータ２０に無理が与えられるのを防止できる。
本発明に係る容量可変回転圧縮機の構成を示す縦方向断面図である。 本発明に係る容量可変回転圧縮機の偏心装置の構成を示す斜視図である。 本発明に係る容量可変回転圧縮機の回転軸が第１方向に回転するとき第１圧縮室の圧縮動作を示す断面図である。 本発明に係る容量可変回転圧縮機の回転軸が第１方向に回転するとき第２圧縮室の空回転動作を示す断面図である。 本発明に係る容量可変回転圧縮機の回転軸が第２方向に回転するとき第１圧縮室の空回転動作を示す断面図である。 本発明に係る容量可変回転圧縮機の回転軸が第２方向に回転するとき第２圧縮室の圧縮動作を示す断面図である。 本発明に係る容量可変回転圧縮機の運転条件変化による圧縮容量変化を示す表の図である。
符号の説明
１０ 密閉容器
２０ 駆動モータ
２１ 回転軸
３１、３２ 第１及び第２圧縮室
４０、５０ 第１及び第２偏心装置
４１、５１ 第１及び第２偏心カム
４３ 連結部
４４ 偏心部
４２、５２ 第１及び第２偏心ブッシュ
７０ 流路可変装置
８０ 止め装置

Claims (4)

  1. 異なる容積を持つ第１圧縮室と第２圧縮室を備えたハウジングと；
    前記第１及び第２圧縮室内で回転する回転軸と；
    前記第１及び第２圧縮室の内部に設けられ、前記回転軸の回転方向の変化にしたがって 前記第１及び第２圧縮室のうちいずれか一方で選択的に圧縮動作がなされるようにする圧縮ユニットと；
    前記回転軸を第１方向と第２方向に回転させながら電気的な制御を通じて回転速度を可変させる駆動モータとを含む容量可変回転圧縮機であって、
    前記回転軸は、後記の第１偏心カムと、後記の第２偏心カムと、前記第１偏心カムと第２偏心カムとの間にあって前記第１偏心カムと第２偏心カムと同形態に偏心された偏心部とを有する形状であり、
    前記圧縮ユニットは、
    前記第１及び第２圧縮室内にそれぞれ設けられる第１及び第２スリップと；
    前記回転軸に設けられ、前記回転軸の回転方向の変化にしたがって前記第１及び第２圧縮室内部の第１及び第２スリップのうちいずれか一つを偏心状態で圧縮回転させ、残りの一つを空回転させ、相互反対に動作する第１及び第２偏心装置と；
    前記各圧縮室に半径方向に進退可能に設けられた第１及び第２ベーンとを含む構成であり、
    前記第１及び第２偏心装置は、前記第１及び第２圧縮室の回転軸外面にそれぞれ設けられる前記第１及び第２偏心カムと、前記２偏心カムの外面にそれぞれ回転可能に結合される第１及び第２偏心ブッシュとを含み、前記圧縮ユニットは、前記回転軸の回転方向の変化にしたがって前記第１及び第２偏心ブッシュのうちいずれか一つは偏心され、残りの一つは偏心解除された状態でかかるようにする止め装置をさらに含む構成であり、
    前記圧縮ユニットは、前記第１及び第２偏心ブッシュの偏心方向が相互反対である前記第１及び第２偏心ブッシュを相互連結する円筒形連結部をさらに含み、前記止め装置は、前記連結部の円周方向に沿って形成される結合溝と、前記結合溝に進入してかかるように前記回転軸の前記偏心部に結合される止めピンとを含むことを特徴とする容量可変回転圧縮機。
  2. 前記駆動モータは、ＢＬＤＣモータであることを特徴とする請求項１に記載の容量可変回転圧縮機。
  3. 前記駆動モータは、インバータモータであることを特徴とする請求項１に記載の容量可変回転圧縮機。
  4. 前記第１及び第２ベーンは、前記第１及び第２圧縮室の吸入口と吐出口との間にそれぞれ設けられ、前記第１及び第２スリップの外面と接した状態で半径方向に進退することを特徴とする請求項１に記載の容量可変回転圧縮機。
JP2004085310A 2003-03-27 2004-03-23 容量可変回転圧縮機 Expired - Fee Related JP4005035B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20030019060 2003-03-27
KR1020040015385A KR20040086559A (ko) 2003-03-27 2004-03-08 용량가변 회전압축기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004293552A JP2004293552A (ja) 2004-10-21
JP4005035B2 true JP4005035B2 (ja) 2007-11-07

Family

ID=33422274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004085310A Expired - Fee Related JP4005035B2 (ja) 2003-03-27 2004-03-23 容量可変回転圧縮機

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20040241010A1 (ja)
JP (1) JP4005035B2 (ja)
CN (1) CN1324241C (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4331725B2 (ja) * 2003-10-29 2009-09-16 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 冷蔵庫の圧縮機の運転制御方法及びその装置
JP2005307835A (ja) * 2004-04-20 2005-11-04 Toyota Industries Corp 変速機付き圧縮機
KR100802015B1 (ko) * 2004-08-10 2008-02-12 삼성전자주식회사 용량가변 회전압축기
KR100765161B1 (ko) * 2004-10-29 2007-10-15 삼성전자주식회사 용량가변 회전압축기
JP2006177194A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Sanyo Electric Co Ltd 多気筒回転圧縮機
US20060140791A1 (en) * 2004-12-29 2006-06-29 Deming Glenn I Miniature rotary compressor, and methods related thereto
KR100802017B1 (ko) * 2005-03-29 2008-02-12 삼성전자주식회사 용량가변 회전압축기
CN1908441A (zh) * 2005-08-02 2007-02-07 上海日立电器有限公司 一种容量控制式压缩机
KR100747496B1 (ko) * 2006-11-27 2007-08-08 삼성전자주식회사 로터리 압축기 및 그 제어방법 그리고 이를 이용한공기조화기
JP4877054B2 (ja) * 2007-04-27 2012-02-15 株式会社富士通ゼネラル ロータリ圧縮機
WO2012007125A2 (de) * 2010-07-16 2012-01-19 Magna Powertrain Ag & Co Kg Flügelzellenpumpe
JP5830671B2 (ja) * 2011-01-27 2015-12-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ロータリコンプレッサ及びその製造方法
JP6015055B2 (ja) * 2012-03-27 2016-10-26 株式会社富士通ゼネラル ロータリ圧縮機
CN105257539A (zh) * 2015-11-02 2016-01-20 广东美芝制冷设备有限公司 多缸旋转式压缩机和具有其的制冷系统
CN106014990A (zh) * 2016-07-15 2016-10-12 上海日立电器有限公司 一种双缸旋转压缩机及其空调系统
CN106247657A (zh) * 2016-07-22 2016-12-21 西安交通大学 一种二氧化碳电冰箱制冷系统

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4236874A (en) * 1979-03-02 1980-12-02 Westinghouse Electric Corp. Dual capacity compressor with reversible motor and controls arrangement therefor
US4248053A (en) * 1979-03-05 1981-02-03 Westinghouse Electric Corp. Dual capacity compressor with reversible motor and controls arrangement therefor
DE2946906C2 (de) * 1979-11-21 1985-02-14 Bitzer Kühlmaschinenbau GmbH & Co KG, 7032 Sindelfingen Rollkolbenverdichter
US4479419A (en) * 1982-11-02 1984-10-30 Westinghouse Electric Corp. Dual capacity reciprocating compressor
US4494447A (en) * 1982-11-02 1985-01-22 Westinghouse Electric Corp. Self-latching eccentric cam for dual stroke compressor or pump
JPS6270686A (ja) * 1985-09-20 1987-04-01 Sanyo Electric Co Ltd 多気筒回転圧縮機
US5006051A (en) * 1987-12-03 1991-04-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Rotary two-cylinder compressor with delayed compression phases and oil-guiding bearing grooves
JP2699724B2 (ja) * 1991-11-12 1998-01-19 松下電器産業株式会社 ２段気体圧縮機
JPH0678582A (ja) * 1992-08-21 1994-03-18 Sanyo Electric Co Ltd 圧縮機の運転制御方法
EP0652372B1 (en) * 1993-10-27 1998-07-01 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Reversible rotary compressor
TW336270B (en) * 1997-01-17 1998-07-11 Sanyo Electric Ltd Compressor and air conditioner
US5780990A (en) * 1997-03-06 1998-07-14 Weber; Harold J. Parasynchronous induction motor control method and apparatus
US6092993A (en) * 1997-08-14 2000-07-25 Bristol Compressors, Inc. Adjustable crankpin throw structure having improved throw stabilizing means
US6099259A (en) * 1998-01-26 2000-08-08 Bristol Compressors, Inc. Variable capacity compressor
US6190137B1 (en) * 1999-09-24 2001-02-20 Tecumseh Products Company Reversible, variable displacement compressor
JP2001342954A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Sanyo Electric Co Ltd 電動圧縮機及びそれを用いた冷却装置
ATE408758T1 (de) * 2001-06-01 2008-10-15 Lg Electronics Inc Verdichter mit doppelter leistung
US6619926B2 (en) * 2001-09-12 2003-09-16 Tecumseh Products Company Cam and crank engagement for a reversible, variable displacement compressor and a method of operation therefor
US6609896B2 (en) * 2002-01-28 2003-08-26 Bristol Compressors, Inc. Device and method for reducing forces in mechanisms

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004293552A (ja) 2004-10-21
US20040241010A1 (en) 2004-12-02
CN1534196A (zh) 2004-10-06
CN1324241C (zh) 2007-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4005035B2 (ja) 容量可変回転圧縮機
KR100595766B1 (ko) 로터리 압축기의 용량 가변 장치 및 이를 적용한 에어콘
WO2005108793A1 (ja) 回転式圧縮機
WO2011077724A1 (ja) シングルスクリュー圧縮機
JP4091525B2 (ja) 可変容量回転圧縮機
JP5228905B2 (ja) 冷凍装置
WO2011114637A1 (ja) シングルスクリュー圧縮機
KR20070101896A (ko) 용량가변 회전압축기 및 그의 용량가변방법
KR20050012633A (ko) 용량 조절식 스크롤 압축기
JP5338314B2 (ja) 圧縮機および冷凍装置
JP4040605B2 (ja) 容量可変回転圧縮機
JP4005039B2 (ja) 容量可変回転圧縮機
KR100486603B1 (ko) 스크롤 압축기의 용량 가변 장치
JP2013127203A (ja) スクリュー圧縮機
JP4735757B2 (ja) シングルスクリュー圧縮機
JP2002062020A (ja) 冷蔵庫
JP5526760B2 (ja) シングルスクリュー圧縮機
KR100590496B1 (ko) 선회베인 압축기의 용량 가변장치
JP2013177868A (ja) スクリュー圧縮機
KR100621026B1 (ko) 로터리 압축기의 용량 가변 장치
KR100480122B1 (ko) 스크롤 압축기의 용량 가변 장치
KR101194608B1 (ko) 용량 가변형 로터리 압축기
KR20040086559A (ko) 용량가변 회전압축기
KR100585811B1 (ko) 용량 가변형 스크롤 압축기
JP5321055B2 (ja) 冷凍装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132

Effective date: 20070116

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070328

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070807

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070822

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100831

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees