JPH0524990U - 容量制御形圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 潤滑油の持ち出しが無く信頼制の高い、効率
の良い、負荷に応じて直列、並列運転の可能な容量制御
形圧縮機を得る。 【構成】 圧縮要素内に低段側圧縮要素２の吐出室３０
と高段側圧縮要素３の吸入路３３を連通するＡ通路３２
と、このＡ通路３２を開閉する開閉機構と、低段側圧縮
要素２の吐出室３０と圧縮機チャンバ１７内を連通する
Ｂ通路３７と、このＢ通路３７を開閉する逆止弁と、高
段側圧縮要素２の吸入通路に逆止弁４０を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、低段側と高段側の２つの圧縮要素を持つ容量制御形圧縮機に関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

図３は例えば特開昭５９−１５０９９１号公報に示された従来の容量制御冷凍 サイクルであり、図４は上記冷凍サイクルに使用される密閉形圧縮機である。図 において、１は低段側圧縮要素２と高段側圧縮要素３とを有する密閉形圧縮機、 ４は凝縮器、５は減圧器、６は蒸発器、７は密閉形圧縮機１の高圧側と凝縮器４ を結ぶ高圧側配管、８は密閉形圧縮機１と蒸発器６を結ぶ低圧側配管、９は低段 側圧縮要素２の吐出側と高圧側配管７とを結ぶ吐出管で、途中に容量制御時に冷 媒の流れを止める高圧側逆止弁１０を設けている。１１は高段側圧縮要素３の吐 出側と高圧側配管７とを結ぶ吐出管、１２は低段側圧縮要素２の低圧側と低圧側 配管８を結ぶ吸入管、１３は高段側圧縮要素３の低圧側と低圧側配管８を結ぶ吸 入管で、途中に容量制御時に冷媒の流れを止める低圧側逆止弁１４を設けている 。１５は低圧側逆止弁１４の高段側圧縮要素側と高圧側逆止弁１０の低段側圧縮 要素側とを結ぶバイパス管で、途中に容量制御時に冷媒を流すバイパス制御用二 方弁１６を設けている。 前記密閉形圧縮機１を図４を使用してさらに詳細に説明すると、１７はチャン バで、このチャンバ１７内に低段側圧縮要素２と高段側圧縮要素３と電導要素１ ８が収納されている。上記圧縮要素２、３と電導要素１８はクランク軸１９によ り連結され、低段側圧縮要素２はクランク軸１９を回転可能に保持する下ベアリ ング２０、シリンダ２１、シリンダ２１内のクランク軸の偏心部１９ａへ回転可 能に嵌合されたローラ２２から成り、高段側圧縮要素３は同じく上ベアリング２ ３、シリンダ２４、ローラ２５から成る。上記２つの圧縮要素２、３は仕切板２ ６により分離されている。

【０００３】 次に動作について説明する。密閉形圧縮機１の各圧縮要素２、３のシリンダ２ １、２４にはそれぞれの吸入管１２、１３から低圧の冷媒ガスが吸込まれ、その 低圧ガスはそれぞれの圧縮要素２、３にて偏心回転させられるローラ２２、２５ の作用により圧縮され高圧ガスとなる。低段側圧縮要素２により圧縮された冷媒 ガスは、吐出弁２７から吐出カバー２９と下ベアリング２０により形成された吐 出室３０内へ吐出される。その後、下ベアリング２０と低段側シリンダ２１に設 けられた吐出路３１を通り、低段側吐出管９から吐出される。一方、高段側圧縮 要素３により圧縮された冷媒ガスは、吐出弁２８から高圧圧力室であるチャンバ １７内に吐出され、その後、電導要素１８内を通って吐出管１１より吐出される 。

【０００４】 次に容量制御をしないフル運転時の冷凍サイクルの動作について説明すると、 この場合にはバイパス制御用二方弁１６が閉になる。密閉形圧縮機１はバイパス 制御用二方弁１６が閉の状態で運転され、低段側、高段側それぞれの圧縮要素２ 、３を出た冷媒はそれぞれ吐出管９、１１を通り、合流後、高圧側配管７から凝 縮器４、減圧器５、蒸発器６へ流れて行く。蒸発器６を出た冷媒は、低圧側配管 ８を通り、低段側圧縮要素２へは吸入管１２を通って吸込まれ、高段側圧縮要素 ３へは低圧側逆止弁１４、吸入管１３を通って吸込まれ、サイクルを完了する。

【０００５】 一方、負荷が小さくなって容量制御をする場合には、バイパス制御用二方弁１ ６が開になる。密閉形圧縮機１はバイパス制御用二方弁１６が開の状態で運転さ れ、低段側圧縮要素を出た冷媒は、バイパス管１５、二方弁１６を通り、高段側 圧縮要素３の吸入管１３へ導かれる。このとき、低圧側逆止弁１４は低段側圧縮 要素吸入管１２側と高段側圧縮要素吸入管１３側がそれぞれ、低段側圧縮要素２ の吸込み側と吐出側の関係になるので後者のほうが前者より圧力が高くなり、低 圧側逆止弁１４は閉塞状態となる。したがって、低圧配管８から高段側圧縮要素 吸入管１３へ冷媒が流れることはなく、前記バイパス管１５を通って高段側圧縮 要素吸入管１３へ導かれた冷媒のみが高段側圧縮要素３内へ吸こまれて圧縮され る。

【０００６】 このようにして、冷媒は低段側圧縮要素２、高段側圧縮要素３の順に流れ、最 終的に高段側圧縮要素吐出管１１から吐出され、高段側配管７、凝縮器４、減圧 器５、蒸発器６の順に流れ、低圧側配管８から低段側圧縮要素吸入管１２、低段 側圧縮要素２へ戻り、サイクルを完結する。 なお、高圧側逆止弁１０は、バイパス管１５側と高圧側配管７側がそれぞれ高 段側圧縮要素３の吸込み側と吐出側の関係になることから、後者のほうが前者よ り圧力が高くなり、高圧側逆止弁１０は閉塞状態となるので、低段側圧縮要素２ を出た冷媒が高圧側配管７へ流れることはない。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

従来の容量制御形圧縮機は以上のように構成されているので、容量制御をしな いフル運転時においては、高段側圧縮要素からの吐出ガスに、圧縮過程において 混入した潤滑油は、電動要素を通過する際、チャンバ内で分離され、密閉形圧縮 機からは冷媒ガスのみが吐出されるが、低段側圧縮要素からの吐出ガスは、その 吐出経路に油分離を行う構造を持たないため、多量の潤滑油を含んだままチャン バ外へ吐出され、そのため密閉形圧縮機内の潤滑油が減少し、密閉形圧縮機内の 摺動部が損傷したり、冷凍サイクルの熱交換能力の低下により効率低下をまねき 、また、容量制御運転時においては、低段側圧縮要素では吸込み圧力から中間圧 力まで、高段側圧縮要素では中間圧力から吐出圧力まで２段階で圧縮するが、そ の際、低段側圧縮要素の吐出側から高段側圧縮要素の吸込み側までのバイパス管 内にて圧力損失を生じ、図５の密閉形圧縮機の仕事を表わすＰ−Ｖ線図に示すよ うに、斜線部の余分な仕事が増え、圧縮機の効率が低下する。さらに、圧縮機外 の配管が複雑になる等の問題点があった。

【０００８】 この考案は上記のような問題点を解消するためになされたものであり、冷凍サ イクルの配管を簡素化するとともに、効率の良い容量制御形圧縮機を得ることを 目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案に係る容量制御形圧縮機は、圧縮要素内に低段側圧縮要素の吐出室と 高段側圧縮要素の吸入路を連通するＡ通路と、このＡ通路を開閉する開閉機構と 、低段側圧縮要素の吐出室と圧縮機チャンバ内を連通するＢ通路と、このＢ通路 を開閉する逆止弁と、高段側圧縮要素の吸入通路に逆止弁を設けたものである。

【００１０】

【作用】

この考案における容量制御形圧縮機は、圧縮要素内に低段側圧縮要素の吐出室 と高段側圧縮要素の吸入路を連通するＡ通路と、このＡ通路を開閉する開閉機構 と、低段側圧縮要素の吐出室と圧縮機チャンバ内を連通するＢ通路と、このＢ通 路を開閉する逆止弁と、高段側圧縮要素の吸入通路に逆止弁を設けたことにより 、密閉形圧縮機のフル運転時に、Ａ通路の開閉機構を閉塞させ、低段側圧縮要素 と高段側圧縮要素が独立した並列運転を行う。また、密閉形圧縮機の容量制御運 転時に、Ａ通路の開閉機構を開放させ、低段側圧縮要素と高段側圧縮要素とが直 列運転を行う。

【００１１】

【実施例】

実施例１． 以下、この考案の一実施例を図について説明する。図１において、３２は下ベ アリング２０、低段側シリンダ２１、仕切板２６、高段側シリンダ２４を貫通し て、低段側吐出室３０と高段側圧縮要素吸入路３３を連通するＡ通路、３４は通 路３２を横断して低段側圧縮要素２のシリンダ２１に設けられた開閉弁孔で、内 部に摺動可能な弁体３５、およびスプリング３６が保持されている。３７は下ベ アリング２０、低段側シリンダ２１、仕切板２６、高段側シリンダ２４、上側シ リンダ２３を貫通して、低段側吐出室３０とチャンバ１７内空間とを連通するＢ 通路で、その途中に弁体３８、係止具３９からなる逆止弁が設けられている。４ ０は高段側圧縮要素吸入管１３の途中に設けられた逆止弁で、ハウジング４１の 内部には摺動可能な弁体４２、スプリング４３が保持されている。４４は内部に 低段側、高段側それぞれの吸入管１２、１３を保持しているマキュムレーダで、 その上部には共通吸入管４５が設けられている。４６は前記開閉弁孔３４に連通 する制御パイプで、他端は三方弁（図示せず）を介して冷凍サイクルの高圧側及 び低圧側へ連通している。

【００１２】 次に動作について説明する。図１は容量制御をしないフル運転時の動作を表わ すもので、制御パイプ４６には三方弁の切替えにより高圧ガスが供給され、弁体 ３５はガス圧により開閉弁孔３４内を摺動し、シリンダ内部方向へと押し付けら れ、Ａ通路３２を閉塞する。低圧側圧縮要素２の吐出ガスは、Ａ通路３２が閉塞 されたため他方のＢ通路３７を通り、高圧側逆止弁の弁体３８を押し上げ、チャ ンバ１７内へと流れる。低圧側の逆止弁４０は、吸入路３３が低圧となるため、 冷媒の流れにより弁体４２が押し下げられ、逆止弁が連通し、低圧冷媒ガスは高 段側圧縮要素３内に導入される。その結果、低段側圧縮要素２と高段側圧縮要素 ３が独立した並列運転を行う。

【００１３】 次に容量制御時の運転について図２にて説明する。三方弁は低圧側へ切替えら れ、制御パイプ４６には低圧ガスが供給される。弁体３５はスプリング３６及び Ａ通路３２内の吐出ガス圧により、シリンダ外部方向へと移動し、Ａ通路３２が 連通する。低段側圧縮要素２の吐出ガスはＡ通路３２の連通により高段側圧縮要 素３の吸入路３３へと送られる。低圧側逆止弁４０はスプリング４３及び吸入路 ３３内の低段側圧縮要素２の吐出ガスの力により弁体４２が押し上げられ、吸入 管１３は閉塞される。高圧側逆止弁はＢ通路３７の低段側吐出室３０側が吸入圧 と吐出圧の中間の圧力となるため、チャンバ１７内の圧力により弁体３８が押し 下げられて閉塞状態となる。その結果、低段側圧縮要素２の吐出ガスは高段側圧 縮要素３内へ供給され、さらに高段側圧縮要素３にて圧縮される直列運転となる 。

【００１４】 このように並列運転時においては、低段側圧縮要素２の吐出ガスは通路３７を 通りチャンバ１７内へ放出され高段側圧縮要素３の吐出ガスと合流し、油分離後 、吐出管１１よりチャンバ１７外へ送られるため、チャンバ１７外へ潤滑油が持 ち出される恐れが無い。また直列運転時には低段側圧縮要素２の吐出側から高段 側圧縮要素３の吸込み側への通路３２が短かいため、圧力損失が小さく、圧縮機 の効率の低下が無い。さらに複雑な外部配管が不要となる。

【００１５】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば圧縮要素内に低段側圧縮要素の吐出室の高段 側圧縮要素の吸入路を連通するＡ通路と、このＡ通路を開閉する開閉機構と、低 段側圧縮要素の吐出室と圧縮機チャンバ内を連通するＢ通路と、このＢ通路を開 閉する逆止弁と、高段側圧縮要素の吸入通路に逆止弁とを設けた構成としたので 、信頼制が高く、効率を向上でき、また、よりコンパクトな容量制御形圧縮機が 得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例による容量制御形圧縮機の
フル運転時の状態を示す断面図である。

【図２】この考案の一実施例による容量制御形圧縮機の
容量制御時の状態を示す断面図である。

【図３】従来の容量制御冷凍サイクルを示すサイクル構
成図である。

【図４】従来の容量制御形圧縮機を示す断面図である。

【図５】図４の密閉形圧縮機の仕事を表わすＰ−Ｖ線図
である。

【符号の説明】

１ 密閉形圧縮機 ２ 低段側圧縮要素 ３ 高段側圧縮要素 ４ 凝縮器 ５ 減圧器 ６ 蒸発器 ７ 高圧側配管 ８ 低圧側配管 １７ チャンバ ３０ 吐出室 ３２ Ａ通路 ３３ 吸入路 ３７ Ｂ通路 ４０ 逆止弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 及川 智明 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株式 会社静岡製作所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 低段側圧縮要素と高段側圧縮要素とを有
   する圧縮機、高圧側配管、凝縮器、減圧器、蒸発器、低
   圧側配管、前記圧縮機へと冷媒が循環し、負荷に応じて
   前記２つの圧縮要素を直列運転、並列運転に切替えるよ
   うにした容量制御冷凍サイクルの容量制御形圧縮機にお
   いて、前記圧縮要素内に低段側圧縮要素の吐出室と高段
   側圧縮要素の吸入路を連通するＡ通路と、このＡ通路を
   開閉する開閉機構と、低段側圧縮要素の吐出室と圧縮機
   チャンバ内を連通するＢ通路と、このＢ通路を開閉する
   逆止弁と、高段側圧縮要素の吸入通路に逆止弁を設けた
   ことを特徴とする容量制御形圧縮機。