JPH0424558B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、コンプレツサに係り、更に詳細には
逆転可能な密閉型コンプレツサユニツトに係る。

発明の背景 ヒートポンプに於ては、加熱モードより冷却モ
ードへの切換え及びこれは逆の切換えにより冷媒
の流れ方向が逆転され、コンデンサ及びエバポレ
ータとして各々作用していたコイルがそれぞれ逆
の機能を果すようになる。コンプレツサが一方向
にのみ作動する場合には、冷媒の流れ方向の逆転
は一般にコンプレツサの外部に配置された弁装置
により達成される。コンプレツサそれ自身が逆転
可能である場合には、コンプレツサを何れかの方
向へ選択的に運転することにより冷媒を所望の方
向へ流すことができる。しかし、モータを単純に
逆転してもそれ自体ではコンプレツサの性能を両
方向に満足し得る性能にすることはできない。コ
ンプレツサの両方向の性能が不均一であること
は、高圧側コンプレツサ作動と低圧側コンプレツ
サ作動との間の切換え、冷却要件及び冷却流体流
の変化、ポートの機能及び開閉の方向の逆転等に
起因する。

発明の概要 本発明の一つの目的は、逆転可能な弁無し回転
翼型ロータリコンプレツサがモータの回転方向を
逆転させることによつて逆流を効率的に供給し得
るようにする機構を提供することである。

本発明の他の一つの目的は、流体の流れ方向を
逆転させる目的でヒートポンプシステムに使用さ
れている４方向弁を代替することにある。

本発明の更に他の一つの目的は、ヒートポンプ
の用途に使用される弁無し単一吐出口回転翼型ロ
ータリコンプレツサの性能を改善することであ
る。

本発明の更に他の一つの目的は、逆転可能なコ
ンプレツサに両方向に作動する補助吸入ポートを
設けることである。

上述の目的は、本願発明によれば、第一の導管
と第二の導管に接続されたシエルと、前記シエル
内に設置されたロータリコンプレツサと、前記シ
エル内に設置され前記ロータリコンプレツサを選
択的に時計方向又は反時計方向に回転駆動させる
モータと、を含む逆転可能な密閉型コンプレツサ
ユニツトであつて、前記ロータリコンプレツサ
が、圧縮室と、前記圧縮室に受入れられ複数個の
ベーンを担持し前記モータにより回転駆動される
ベーン支持体と、前記第一の導管と前記圧縮室と
を流体的に直結する第一の流体路と、前記第二の
導管と前記圧縮室とを流体的に直結する第二の流
体路と、前記圧縮室と流体的に連通し補助吸入ポ
ートとして働く第一のリセスと移動制限のための
ノブとを有し前記第一の流体路及び前記第二の流
体路の圧力差によつて所定範囲内で回転移動する
デイスクと、前記第一の流体路に流体的に連通し
前記デイスクの位置に応答して選択的に前記デイ
スクの前記第一のリセスと流体的に連通する第三
の流体路と、前記第二の流体路に流体的に連通し
前記デイスクの位置に応答して選択的に前記デイ
スクの前記第一のリセスと流体的に連通する第四
の流体路と、前記デイスクの前記ノブを受入れる
ろ形状の第二のリセスを有し圧縮室に対して固定
されているカバーと、前記カバーの前記第二のリ
セス長さ方向の一端と前記第一の流体路とをつな
ぐ第二の細い流路と前記第二のリセスの長さ方向
の他端と前記第二の流体路とをつなぐ第二の細い
流路と、を含み、前記モータの回転方向に応答し
て前記第一の細い流路及び前記第二の細い流路を
通つて前記第二のリセスの両端に各々供給される
前記第一の流体路の圧力及び前記第二の流体路の
圧力の圧力差により前記ノブが前記第二のリセス
の低圧側となる端部へ移動され、かくして前記デ
イスクが回転移動し、前記デイスク内の前記第一
のリセスが前記第三の流体路及び前記第四の流体
路のうち吸入側である何れか一方のみと選択的に
流体接続し補助吸気ポートとして働くよう構成さ
れていることを特徴とする逆転可能な密閉型コン
プレツサユニツトにより達成される。

作動に於ては、モータの回転方向の逆転により
コンプレツサの作動が逆転され、これによりコン
プレツサを横切る差圧の方向が逆転される。吸入
側圧力及び吐出側圧力が各々カバーに設けられた
リセス内に供給されるので、該リセス内にに受入
れられるデイスクのノブは、差圧の方向に応じて
低圧側へ移動せしめられる。ノブの移動に伴つて
デイスクに設けられた第一のリセスはコンプレツ
サの吸入側通路に連通し、補助吸入ポートとして
機能する。従つて、コンプレツサの作動の向きに
拘らず吸入側に於ては、圧縮室に直接吸入する主
吸入ポートと並列して補助吸入ポートが開設さ
れ、一層多量の流体が吸入されるようになる。か
くして、コンプレツサの性能はその作動の向きに
拘らず良好となる。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例
について詳細に説明する。

好ましい実施例の説明 添付の図面に於て、符号１０はシエル１２を有
する密閉型モーターコンプレツサユニツトを示し
ている。コンプレツサ１４との流体的連通は導管
２０及び２１に与えられている。コンプレツサ１
４はシヤフト１８を介してコンプレツサ１４に接
続された逆転可能なモータ１６により逆転可能に
駆動されるようになつている。モータ１６は密閉
型コンプレツサに使用されるに適した任意の通常
の逆転可能なモータであつてよい。シヤフト１８
はブロツク３６に設けられ壁で囲まれているオフ
セツトされた円筒形の圧縮室３４内に配置された
円柱形のベース支持体３０に接続されており、支
持体を回転駆動するようになつている。ベーン支
持体３０は半径方向に延在する半径方向に往復動
可能な複数個のベーン３２を担持しており、各ベ
ーンはシヤフト１８の回転により生じる遠心力に
よつて円柱形の圧縮室３４を郭定する壁に接触す
るよう半径方向外方へ付勢されており、これによ
り隣接するベーン３２の間に複数個の密閉空間３
４ａを郭定している。もし必要若しくは望ましい
ならば、各ベーン３２を偏倚させるばねを使用す
ることにより、各ベーンに十分で均等な付勢力を
与えることもできる。

第２図乃至第４図に最もよく示されている如
く、ブロツク３６は符号３６ａ〜３６ｃにて示さ
れた部分に於てシエル１２の内壁面と接触してい
る。更にブロツク３６は符号３６ｄ〜３６ｆにて
示された多数の切欠を有しており、これらの切欠
はシエル１２の内壁面と共働してそれぞれプレナ
ム１３６ｄ〜１３６ｆを郭定している。ブロツク
３６内には二つの水平のボア３８ａ及び３８ｂが
設けられており、第一の流体路であるボア３８ａ
は導管２０と直接流体的に連通しており、ボア３
８ｂはプレナム１３６と直接流体的に連通して第
二の流体路を構成している。第１図に最もよく示
されている如く、軸線方向、即ち垂直に延在する
３個のボア３９ａ〜３９ｃが設けられており、ボ
ア３９ａ及び３９ｃはボア３８ａと直接流体的に
連通しており、ボア３９ｂはボア３８ｂと直接流
体的に連通している。

デイスク４０及びカバー４２がブロツク３６に
重なつて延在し且これに接触している。デイスク
４０はカバー４２内に回転可能に配置されてい
る。カバー４２はボルト（図示せず）の如き任意
の好適な通常の手段によりブロツク３６に固定さ
れている。第２図に最もよく示されている如く、
カバー４２には弓形状リセス４２ａが形成されて
おり、該リセスは第一の細い流路である通路４２
ｂを経てプレナム１３６ｄと流体的に連通接続さ
れている。更に弓状リセス４２ａは通路４２ｃ、
導管５０、及びボア３９ｃにより構成されている
第二の細い流路を経て導管２０と流体的に連通し
ている。第４図に最もよく示れている如く、デイ
スク４０は補助吸入ポートを郭定する弓状リセス
４０ａを有している。第２図及び第５図に於て、
デイスク４０は軸線方向に延在する円柱形のノブ
４１を有しており、該ノブは通路４２ｂにより供
給される圧力と通路４２ｃにより供給される圧力
との間の差圧に応答して弓状リセス４２ａ内を運
動し得るようになつている。かくしてノブ４１は
実質的にピストンであり、リセス４２ａはピスト
ン室である。ノブ４１はピストンとして作用する
ので、コンプレツサの効率を維持し、またノブ４
１を横切る差圧を維持するためには、通路４２ｂ
と通路４２ｃとの間の流体の漏洩は最小限に抑え
られなければならない。しかしノブ４１はそれを
横切る差圧に起因して運動し得るに十分なほど自
由な状態になければならない。導管２０はボア３
８ａ及び３９ｃ、導管５０、通路４２ｃを経てリ
セス４２ａ及びノブ４１と連通している。他方導
管２１はシエル１２により郭定されたプレナム、
プレナム１３６ｄ、通路４２ｂを経てリセス４２
ａ及びノブ４１と連通している。

シヤフト１８、円柱形の支持体３０、及びベー
ン３２が時計廻り方向へ回転されている状態を示
す第１図乃至第５図に於て、導管２０は吸入導管
であり、導管２１は吐出導管である。吸入圧力の
冷媒が導管２０を経てコンプレツサ１４へ供給さ
れる。特に吸入圧力の冷媒は導管２０より第一の
流体路であるボア３８ａを経て圧縮室３４へ直接
供給される。更に吸入圧力の冷媒は第一の流体路
であるボア３８ａより第三の流体路であるボア３
９ａ及び補助吸入ポートであるリセス４０ａを経
て圧縮室３４へ供給される。ボア３８ａ内の冷媒
は、ボア３９ｃ、導管５０、通路４２ｃを経てノ
ブ４１及びリセス４２ａと流体的に連通してい
る。かくしてボア３８ａは圧縮室３４に対する主
吸入ポートであり、リセス４０ａは副吸入ポート
である。ボア３８ａ及びリセス４０ａを経て供給
される冷媒ガスは圧縮されて圧縮室３４よりボア
３８ｂを経て吐出される。第１図に最もよく示さ
れている如く、ボア３８ｂはプレナム１３６ｄ内
へ冷媒を吐出する。プレナム１３６ｄはモータ１
６が時計廻り方向へ回転している場合にはシエル
１２により郭定されたプレナムと連通し、従つて
吐出導管である導管２１と連通する。更に吐出圧
はシエル１２により郭定されたプレナムよりプレ
ナム１３６ｄへ供給され、プレナム３６ｄより通
路４２ｂを経てリセス４２ａへ供給され、リセス
４２ａ内に於て通路４２ｃを経て供給される流体
圧（吸入圧）に対抗してノブ４１に作用する。ノ
ブ４１に作用する吐出圧はノブ４１に作用する吸
入圧よりも高いので、モータが時計廻り方向へ回
転している場合には、デイスク４０は第２図の位
置へ変位される。デイスク４０が第２図の位置に
ある場合には、ボア３９ｂは閉塞され、なんらの
機能をも果さない。

モータ１６が反時計廻り方向へ回転されると、
導管２１は吸入導管となり、シエル１２は吸入プ
レナムを郭定し、導管２０は吐出導管となる。デ
イスク４０が第２図の位置にあるようモータ１６
が時計廻り方向へ回転していたものと仮定すれ
ば、全てのポートの開閉は上述の開閉状態とは逆
になり、リセス４０ａは最初のうちは副吐出ポー
トとして作用する。吐出側に於けるよりも吸入側
に於ける方が流体の流れの体積が遥かに大きいの
で、デイスク４０が第２図の位置より第６図の位
置へ変位するまで作動は非効率的である。吐出圧
の冷媒はボア３８ａより第二の細い流路を構成す
るボア３９ｃ、導管５０、及び通路４２ｃを経て
リセス４２ａへ供給され、リセス４２ａ内に於て
ノブ４１に作用する。導管２１を経てシエル１２
により郭定された吸入プレナムへ供給される吸入
圧の冷媒は、プレナム１３６ｄ及び第一の細い流
路である通路４２ｂを経てリセス４２ａへ供給さ
れ、該リセスに於て吐出圧に対抗してノブ４１に
作用する。吐出圧が十分に高くなると、デイスク
４０はノブ４１を横切る差圧により第４図の位置
より第６図の位置へ変位される。第６図の位置に
於ては、リセス４０ａは第四の流体路であるボア
３９ｂと流体的に連通し、ボア３９ａは閉塞さ
れ、なんらの機能をも果さない。モータ１６が反
時計廻り方向へ回転し、デイスク４０が第６図の
位置にある場合には、吸入圧の冷媒は導管２１を
経てシエル１２により郭定された吸入プレナムへ
供給される。冷媒はシエル１２により郭定された
吸入プレナムよりシエル１２とカバー４２とブロ
ツク３６との間を経てプレナム１３６ｄへ流れ、
該プレナムと共に第三の流体路を構成するボア３
８ｂを経て円筒形の圧縮室３４へ流れる。更に冷
媒はボア３８ｂよりボア３９ｂを経て圧縮室３４
と流体的に連通する副吸入ポートとして作用する
リセス４０ａへ流れる。吐出圧の冷媒は圧縮室３
４よりボア３８ａを経て吐出される。ボア３８ａ
は導管２０と直接流体的に連通している。

以上の説明より、デイスク４０が回転され、ポ
ートの開閉状態がノブ４１に作用する導管２０及
び２１内の圧力の間の差圧に応答して変化される
ことが明らかであろう。かかるデイスク４０の回
転は吸入導管及び吐出導管を逆転させるモータ１
６の回転方向の変化に応答して、モータの逆転時
に自動的に生じる。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳
細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々
の実施例が可能であることは当業者にとつて明ら
かであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は第３図の線−に沿う本発明のモー
ターコンプレツサユニツトの縦断面図である。第
２図はモータが時計廻り方向へ回転している場合
に於ける種々の部材の位置を示す第１図の線−
に沿う平断面図である。第３図はモータが時計
廻り方向へ回転している場合に於ける種々の部材
の位置を示す第１図の線−に沿う平断面図で
ある。第４図はモータが時計廻り方向へ回転して
いる場合に於ける種々の部材の位置を示す第１図
の線−に沿う平断面図である。第５図は第２
図の線−に沿う部分縦断面図である。第６図
はモータが反時計廻り方向へ回転している場合に
於ける第２図に対応する平断面図である。第７図
はモータが反時計廻り方向へ回転している場合に
於ける第３図に対応する平断面図である。 １０…モーターコンプレツサユニツト、１２…
シエル、１４…コンプレツサ、１６…モータ、１
８…シヤフト、２０，２１…導管、３０…ベーン
支持体、３２…ベーン、３４…圧縮室、３６…ブ
ロツク、３６ｄ〜３６ｆ…切欠、３８ａ，３８
ｂ，３９ａ〜３９ｃ…ボア、４０…デイスク、４
１…ノブ、４２…カバー、４２ａ…リセス、４２
ｂ，４２ｃ…通路、１３６ｄ〜１３６ｆ…プレナ
ム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第一の導管と第二の導管に接続されたシエル
   と、前記シエル内に設置されたロータリコンプレ
   ツサと、 前記シエル内に設置され前記ロータリコンプレ
   ツサを選択的に時計方向又は反時計方向に回転駆
   動させるモータと、を含む逆転可能な密閉型コン
   プレツサユニツトであつて、 前記ロータリコンプレツサが、 圧縮室と、 前記圧縮室に受入れられ複数個のベーンを担持
   し前記モータにより回転駆動されるベーン支持体
   と、 前記第一の導管と前記圧縮室とを流体的に直結
   する第一の流体路と、 前記第二の導管と前記圧縮室とを流体的に直結
   する第二の流体路と、 前記圧縮室と流体的に連通し補助吸入ポートと
   して働く第一のリセスと移動制限のためのノブと
   を有し前記第一の流体路及び前記第二の流体路の
   圧力差によつて所定範囲内で回転移動するデイス
   クと、 前記第一の流体路に流体的に連通し前記デイス
   クの位置に応答して選択的に前記デイスクの前記
   第一のリセスと流体的に連通する第三の流体路
   と、 前記第二の流体路に流体的に連通し前記デイス
   クの位置に応答して選択的に前記デイスクの前記
   第一のリセスと流体的に連通する第四の流体路
   と、 前記デイスクの前記ノブを受入れる弓形状の第
   二のリセスを有し圧縮室に対して固定されている
   カバーと、 前記カバーの前記第二のリセス長さ方向の一端
   と前記第一の流体路とをつなぐ第一の細い流路と 前記第二のリセスの長さ方向の他端と前記第二
   の流体路とをつなぐ第二の細い流路と、 を含み、 前記モータの回転方向に応答して前記第一の細
   い流路及び前記第二の細い流路を通つて前記第二
   のリセスの両端に各々供給される前記第一の流体
   路の圧力及び前記第二の流体路の圧力の圧力差に
   より前記ノブが前記第二のリセスの低圧側となる
   端部へ移動され、かくして前記デイスクが回転移
   動し、前記デイスク内の前記第一のリセスが前記
   第三の流体路及び前記第四の流体路のうち吸入側
   である何れか一方のみと選択的に流体接続し補助
   吸気ポートとして働くよう構成されていることを
   特徴とする逆転可能な密閉型コンプレツサユニツ
   ト。