JPH05332250A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮機内部に異常高圧が発生するのを防止
し、圧縮機構成部品の破損防止及び圧縮機消費動力の低
減を図った圧縮機の提供。 【構成】 冷楳ガスが吸入される吸入口１１に連通し、
低圧の冷楳ガスが流れる前側及び後側低圧通路２ｃ及び
２ｄと、圧縮された高圧の冷楳ガスが吐出されて流れる
高圧通路２ｅとが隔壁２０により仕切られている構造を
有する圧縮機。隔壁２０に、高圧通路２ｅ内の圧力が所
定の高圧以上になったときに開いて低圧通路２ｃ及び２
ｄと高圧通路２ｅとの間を連通させる開閉弁３０が設け
られている。開閉弁３０が開くと、高圧通路２ｅ内の高
圧の冷楳ガスの一部が低圧通路に戻されるバイパス運転
が行なわれ、この運転により高圧通路内の圧力が低下す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷楳ガスが吸入される
吸入口に連通し、低圧の冷楳ガスが流れる低圧側空間
と、圧縮された高圧の冷楳ガスが吐出されて流れる高圧
側空間とが隔壁により仕切られている構造を有する圧縮
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような圧縮機としては、例え
ば、特公昭４９ー４６３２３号公報に開示された斜板式
圧縮機がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に、上記従来技術
のような斜板式圧縮機あるいは他の形式の圧縮機（例え
ば揺動板式圧縮機）では、例えば、圧縮機内部に冷楳液
が溜まった状態で圧縮機を起動させた場合に、液圧縮が
起こり、この液圧縮により圧縮機内部に異常高圧が発生
してしまったり、あるいは、圧縮機が異常な高回転で駆
動された場合に、冷凍回路中に凝縮器の能力を越えた量
の冷楳が流れてしまい、これによって圧縮機内部に異常
高圧が発生してしまうことがある。

【０００４】このような異常高圧が圧縮機内部に発生す
ると、圧縮機内部に過大な力が作用し、吸入弁、吐出弁
等の圧縮機構成部品が破損してしまったり、圧縮機の消
費動力が過大になってしまう等の問題が生じる。

【０００５】本発明は、このような従来の問題点に着目
して為されたもので、圧縮機内部に異常高圧が発生する
のを防止し、圧縮機構成部品の破損防止及び圧縮機の消
費動力の低減を図った圧縮機を提供することを目的とし
ている。

【０００６】

【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、冷楳ガスが吸入される吸入口に連通し、
低圧の冷楳ガスが流れる低圧側空間と、圧縮された高圧
の冷楳ガスが吐出されて流れる高圧側空間とが隔壁によ
り仕切られている構造を有する圧縮機において、前記隔
壁に、前記高圧側空間内の圧力が所定の高圧以上になっ
たときに開いて前記両空間を連通させる開閉弁が設けら
れているものである。

【０００７】

【作用】上記圧縮機では、高圧側空間内の圧力が所定の
高圧より低いときには、開閉弁は閉じたままであり、高
圧側空間内の高圧の冷楳ガスが全て吐出口から圧縮機外
部に吐出される通常運転が行なわれ、高圧側空間内の圧
力が所定の高圧以上になったときには、開閉弁が開くの
で、高圧側空間内の高圧の冷楳ガスの一部が低圧側空間
内に戻されるバイパス運転が行なわれ、このバイパス運
転により、圧縮機内部の冷楳液が圧縮機内部の熱でガス
化して冷楳ガスになっていき、これによって液圧縮が少
なくなって高圧側空間内の圧力が低下すると共に、吐出
口から吐出される冷楳ガス量が減少し、これによっても
高圧側空間内の圧力が低下する。

【０００８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の各実施例を説
明する。なお、各実施例の説明において同様の部位には
同一の符号を付して重複した説明を省略する。

【０００９】図１は本発明の第１実施例に係る斜板式圧
縮機を示している。

【００１０】図１に示す圧縮機１は、シリンダブロック
２と、このシリンダブロック２の一側開口端に弁板３を
介して固定されたフロントヘッド４と、シリンダブロッ
ク２の他側開口端に弁板５を介して固定されたリヤヘッ
ド６と、このリヤヘッド６の端面にＯリング０1を介し
て固定された端板７とから構成されている。

【００１１】図１に示すように、前記シリンダブロック
２は、その中央部でＯリングＯ2によりシールされて接
合されている。このシリンダブロック２の中心軸部に
は、回転軸８が軸受９、９により回転自在に支持されて
いる。シリンダブロック２の中央部には、回転軸８と一
体に回転する斜板１０が配置されている。また、シリン
ダブロック２には、複数（例えば５個）のシリンダ（図
示省略）が周方向に略等間隔で形成されている。各シリ
ンダ内には、前側ピストン部（弁板３側のピストン部）
と後側ピストン部（弁板５側ピストン部）とを有する両
頭のピストン（図示省略）が摺動自在に設けられてい
る。これらの各ピストンは、前記各シリンダ内で斜板１
０の回転に連動して往復運動し、これによって各シリン
ダ内の前側圧縮室（シリンダ、弁板３及び前側ピストン
部で画成される空間）及び後側圧縮室（シリンダ、弁板
５及び後側ピストン部で画成される空間）内で冷楳ガス
の吸入及び圧縮が順に行なわれるようになっている。

【００１２】図７に示すように、前記端板７には、冷楳
ガスが吸入される吸入口１１と冷楳ガスが吐出される吐
出口１４とが形成されている。前記弁板５とリヤヘッド
６との間には、吸入口１１に連通した吸入室１２と、前
記各シリンダの後側圧縮室に対応して弁板５に穿設され
た不図示の各吸入ポート及び各吸入ポートを開閉する各
吸入弁を介して各シリンダの後側圧縮室に連通した後部
吸入空間１３と、吐出口１４に連通した吐出通路１５
と、各シリンダの後側圧縮室に対応して弁板５に穿設さ
れた不図示の各吐出ポート及び各吐出ポートを開閉する
各吐出弁を介して各シリンダの後側圧縮室に連通した後
部吐出空間１６とが画成されている。前記吸入室１２と
後部吸入空間１３とは隔壁６ａにより、後部吸入空間１
３と前記吐出通路１５とは隔壁６ｂによりそれぞれ仕切
られている。

【００１３】前記弁板３とフロントヘッド４との間に
は、前記各シリンダの前側圧縮室に対応して弁板３に穿
設された不図示の各吸入ポート及び各吸入ポートを開閉
する各吸入弁を介して各シリンダの前側圧縮室に連通し
た前部吸入空間１７と、各シリンダの前側圧縮室に対応
して弁板３に穿設された不図示の各吐出ポート及び各吐
出ポートを開閉する各吐出弁を介して各シリンダの前側
圧縮室に連通した前部吐出空間１８とが画成されてい
る。この前部吐出空間１８は、前部吸入空間１７の周囲
に、この吸入空間１７とは隔壁４ａにより仕切られて環
状に形成されている。

【００１４】そして、前記吸入口１１から吸入室１２に
吸入される冷楳ガスは、弁板５の連通口５ａ及びシリン
ダブロック２の低圧通路２ａを介して斜板室２ｂ内に流
入し、この斜板室２ｂから、前側低圧通路２ｃ及び弁板
３の連通口３ｂを介して前部吸入空間１７に流入すると
共に、後側低圧通路２ｄ及び弁板５の連通口５ｂを介し
て後部吸入空間１３に流入し、さらに、前部吸入空間１
７及び後部吸入空間１３から前記各シリンダの前側圧縮
室及び後側圧縮室にそれぞれ吸入されるようになってい
る。

【００１５】また、前記各シリンダの前側圧縮室内で圧
縮された高圧の冷楳ガスは前部吐出空間１８に、各シリ
ンダの後側圧縮室内で圧縮された高圧の冷楳ガスは後部
吐出空間１６にそれぞれ吐出され、各吐出空間１８、１
６内に吐出された高圧の冷楳ガスは、弁板３、５の連通
口３ｃ、５ｃをそれぞれ介してシリンダブロック２内の
高圧通路２ｅ内に流入して合流し、さらに、弁板５の連
通口５ｄ、前記吐出通路１５及び吐出口１４を介して吐
出されるようになっている。

【００１６】前記前側低圧通路２ｃ及び後側低圧通路２
ｄと高圧通路２ｅとは、シリンダブロック２内の隔壁２
０により仕切られている。

【００１７】前記隔壁２０には、前記高圧通路（高圧側
空間）２ｅ内の圧力が所定の高圧以上になったときに開
いて前記両低圧通路（低圧側空間）２ｃ、２ｄと高圧通
路２ｅとの間を連通させる開閉弁３０が設けられてい
る。

【００１８】前記開閉弁３０は、図２に示すように、前
記隔壁２０に穿設された弁取付孔２０ａに圧入された環
状の弁本体３１と、弁体３２と、止め環３３と、流路形
成部材３４と、ばね３５とから成る。

【００１９】前記弁取付孔２０ａは、加工しやすいよう
に、前記隔壁２０に斜めに穿設されている。この弁取付
孔２０ａの途中には、段部２０ｂが形成されている。

【００２０】前記弁本体３１の一端側には、弁体３２の
頭部３２ａが着座するシート面３１ａを形成するための
環状の傾斜部３１ｂと、前記頭部３２ａにより開閉され
る開口部３１ｃとが形成されている。弁本体３１の他端
側内周面には、前記止め環３３が螺合するめねじ３１ｄ
が形成されている。この弁本体３１は、前記取付孔２０
ａに圧入された状態でその他端が弁取付孔２０ａの段部
２０ｂに当接しており、これによって弁本体３１が前記
後側低圧通路２ｄ側に抜けないようになっている。ま
た、この弁本体３１の一部は、隔壁２０に熔接により固
定されている。

【００２１】図２及び図３に示すように、前記弁体３２
の中空軸部３２ｂは、流路形成部材３４の中央孔３４ａ
に摺動自在に嵌合している。

【００２２】前記流路形成部材３４は、前記弁本体３１
の内周に摺動自在に嵌合し、且つ前記止め環３３により
抜け止めされている。この流路形成部材３４には、その
周方向の４箇所に流路３４ｂが形成されている（図４を
参照）。

【００２３】そして、前記弁体３２の頭部３２ａと流路
形成部材３４との間には、この弁体３２を図２に示す閉
弁位置側に付勢するばね３５が設けられている。

【００２４】次に、上記構成を有する第１実施例の作動
を説明する。

【００２５】圧縮機１の起動時あるいは運転中におい
て、高圧通路（高圧側空間）２ｅ内の圧力が所定の高圧
より低い正常な高圧であるときには、開閉弁３０の弁体
３２は図２に示す閉弁位置にあって開閉弁３０は閉じた
ままであり、高圧通路２ｅ内に上述のように流入する高
圧の冷楳ガスが全て吐出口１４から圧縮機外部に吐出さ
れる通常運転が行なわれる。

【００２６】高圧通路２ｅ内の圧力が所定の高圧以上の
異常高圧になったときには、開閉弁３０の弁体３２が図
３に示す開弁位置に変位して開閉弁３０が開くので、高
圧通路２ｅ内に流入する高圧の冷楳ガスの一部が後側低
圧通路２ｄ及び前側低圧通路２ｃ内に戻されるバイパス
運転が行なわれる。このバイパス運転により、圧縮機１
内部の冷楳液が圧縮機内部の熱で気化して冷楳ガスにな
っていき、これによって液圧縮が少なくなって高圧通路
２ｅ内の圧力が低下すると共に、吐出口１４から吐出さ
れる冷楳ガス量が減少し、これによっても高圧通路２ｅ
内の圧力が低下する。

【００２７】このようなバイパス運転により高圧通路２
ｅ内の圧力が所定の高圧より低い正常な高圧に戻ると、
前記開閉弁３０が再び閉じるので、上記バイパス運転が
終了して上記通常運転に戻る。

【００２８】このように、上記第１実施例によれば、高
圧通路２ｅ内の圧力が所定の高圧以上になると、高圧通
路２ｅ内の圧力が所定の高圧より低くなるまで開閉弁３
０が開状態に維持されて上記バイパス運転が行なわれる
ことにより、高圧通路２ｅ内の圧力が低下するので、液
圧縮により圧縮機内部に異常高圧が発生したり、あるい
は、圧縮機が異常な高回転で駆動されて冷凍回路中に凝
縮器の能力を越えた量の冷楳が流れることにより圧縮機
内部に異常高圧が発生したりするのが防止される。その
結果、圧縮機内部に過大な力が作用したりせず、吸入
弁、吐出弁等の圧縮機構成部品が破損してしまったり、
圧縮機の消費動力が過大になるのが防止される。

【００２９】さらに、上記第１実施例によれば、高圧通
路２ｅ内の圧力が所定の高圧以上になったときに上記バ
イパス運転が行なわれることにより、冷楳ガスに含まれ
るオイルも冷楳ガスと一緒に圧縮機内部を循環するの
で、圧縮機内部が高圧になったときにオイルが圧縮機外
部に吐出される量が少なくなり、圧縮機内部の潤滑が十
分に確保される。

【００３０】また、上記第１実施例によれば、低圧通路
２ｃ、２ｄと高圧通路２ｅとを仕切る隔壁２０に開閉弁
３０を設けただけの簡単な構成により上記異常高圧の発
生を防止できるので、圧縮機１の外形を大きくしたり、
あるいはその内部構造を大きく変更したりする必要がな
く、従って製造コストが安く、実用上極めて優れてい
る。

【００３１】図５は本発明の第２実施例に係る斜板式圧
縮機の要部を示している。

【００３２】この第２実施例に係る斜板式圧縮機は、上
記第１実施例では開閉弁３０を低圧通路２ｃ、２ｄと高
圧通路２ｅとを仕切る隔壁２０に設けたのに対し、前記
前部吸入空間（低圧側空間）１７と前部吐出空間（高圧
側空間）１８とを仕切る隔壁４ａに前記開閉弁３０を設
けたものである。その他の構成は、上記第１実施例と同
じである。

【００３３】なお、上記第１実施例では、前記開閉弁３
０を後側低圧通路２ｄと高圧通路２ｅとの間の隔壁２０
に設けているが、この開閉弁３０を、前側低圧通路２ｃ
と高圧通路２ｅとの間の隔壁２０に、あるいは前記後部
吐出空間１３と吐出通路１５とを仕切る前記隔壁６ｂに
設けてもよい。

【００３４】図６は本発明の第３実施例に係る揺動板式
圧縮機の要部を示している。

【００３５】図６に示す揺動板式圧縮機１´では、冷楳
ガスが吸入される不図示の吸入口に連通し、低圧の冷楳
ガスが流れる吸入室（低圧側空間）６０と、シリンダ６
１内で圧縮された高圧の冷楳ガスが吐出されて流れる吐
出空間（高圧側空間）６２とが隔壁６３により仕切られ
ている。

【００３６】この隔壁６３に、上記第１実施例と同じ前
記開閉弁３０が設けられている。

【００３７】次に、図７乃至図９に基づいて本発明の第
４実施例を説明する。

【００３８】この第４実施例は、吐出口から吐出される
高圧の冷楳ガスの脈動を低減するために、脈動低減用の
絞り部を吐出口直前の吐出通路（吐出室）内に配置した
圧縮機に関する。

【００３９】従来、このような圧縮機としては、例え
ば、図１０に示すような斜板式圧縮機１００が知られて
いる。すなわち、この斜板式圧縮機では、脈動低減用の
絞り部１１０ａを有する絞り部材１１０が吐出口１００
ａ直前の吐出通路１００ｂ内に配置されている。

【００４０】このような従来の斜板式圧縮機では、例え
ば、圧縮機内部に冷楳液が溜まった状態で圧縮機を起動
させて液圧縮が起こった場合、前記絞り通路１１０ａの
抵抗による圧力損失が大きいために、絞り部材１１０の
前後において非常に大きな圧力差が生じてしまい、これ
によって圧縮機の消費動力が急激に増加してしまうとい
う問題点があった。

【００４１】このような問題点を解決するために、図７
に示す第４実施例に係る圧縮機が提案されている。

【００４２】図７に示す斜板式圧縮機１は、前記開閉弁
３０が設けられていない点、及び吐出口１４の直前の吐
出通路１５内に絞り通路３００Ａを有する開閉弁３００
が設けられている点を除く構成は上記第１実施例と同じ
である。

【００４３】すなわち、図７及び図８に示すように、前
記吐出口１４直前の吐出通路１５内には、この吐出通路
１５内の圧力が所定の高圧以上になったときに開いて通
路面積を拡大する開閉弁３００が設けられている。

【００４４】前記開閉弁３００は、図８に示すように、
前記吐出室１５内に圧入された環状の弁本体３１０と、
弁体３２０と、止め環３３０と、流路形成部材３４０
と、ばね３５０とから成る。

【００４５】前記弁本体３１０の一端側には、弁体３２
０の頭部３２０ａが着座するシート面３１０ａを形成す
るための環状の傾斜部３１０ｂと、前記頭部３２０ａに
より開閉される開口部３１０ｃとが形成されている。弁
本体３１の他端側内周面には、前記止め環３３０が螺合
するめねじ３１０ｄが形成されている。この弁本体３１
０の傾斜部３１０ｂの外面は前記吐出通路１５の段部１
５ａに当接し、且つ弁本体３１０の他端面は前記端板７
の端面に当接しており、これによって弁本体３１０が吐
出通路１５内に固定保持されている。

【００４６】前記弁体３２０の中空軸部３２０ｂは、流
路形成部材３４０の中央孔３４０ａに摺動自在に嵌合し
ている。この中空軸部３２０ｂ内の通路が絞り通路３０
０Ａとなっている。

【００４７】前記流路形成部材３４０は、前記弁本体３
１０の内周に摺動自在に嵌合し、且つ前記止め環３３０
により抜け止めされている。また、流路形成部材３４０
は、図２及び図４に示す上記第１実施例の流路形成部材
３４と同じ構造を有している。すなわち、この流路形成
部材３４０には、その周方向の４箇所に流路３４０ｂが
形成されている。

【００４８】そして、前記弁体３２０の頭部３２０ａと
流路形成部材３４０との間には、この弁体３２０を図８
に示す閉弁位置側に付勢するばね３５０が設けられてい
る。

【００４９】次に、上記構成を有する第４実施例の作動
を説明する。

【００５０】圧縮機１の起動時あるいは運転中におい
て、吐出通路１５内の圧力が所定の高圧より低い正常な
高圧であるときには、開閉弁３００の弁体３２０は図８
に示す閉弁位置にあって開閉弁３００は閉じたままであ
り、前記高圧通路２ｅから吐出通路１５内に流入した高
圧の冷楳ガスは全て絞り通路３００Ａを通って吐出口１
４から圧縮機外部に吐出される。

【００５１】上記液圧縮が起こって吐出通路１５内の圧
力が所定の高圧以上の異常高圧になったときには、開閉
弁３００の弁体３２０が図９に示す開弁位置に変位して
開閉弁３００が開くので、高圧通路２ｅから吐出通路１
５内に流入する高圧の冷楳ガスは、絞り通路３００Ａを
通ると共に弁体３２０の周囲空間から流路形成部材３４
０の各流路３４０ｂを通って吐出口１４から圧縮機外部
に吐出される。このように、開閉弁３００が開くことに
より高圧の冷楳ガスが通過する流路面積が拡大されるの
で、絞り通路３００Ａでの圧力損失が低減され、これに
よって吐出通路１５内の圧力が低下する。

【００５２】前記開閉弁３００が開いた状態で運転が継
続されることにより、吐出通路１５内の圧力が所定の高
圧より低い正常な高圧に戻ると、開閉弁３００の弁体３
２０が再び図８に示す閉弁位置に戻る。

【００５３】このように、上記第１実施例によれば、液
圧縮が起こって吐出通路１５内の圧力が所定の高圧以上
の異常高圧になると、開閉弁３００が開いて高圧の冷楳
ガスが通過する流路面積が拡大されるので、絞り通路３
００Ａでの圧力損失が低減され、これによって吐出通路
１５内の圧力が低下する。従って、圧縮機の消費動力を
減少させることができ、圧縮機内部に異常高圧が発生し
たりするのを防止できる。その結果、圧縮機内部に過大
な力が作用したりせず、吸入弁、吐出弁等の圧縮機構成
部品が破損するのが防止される。

【００５４】また、上記第４実施例によれば、吐出通路
１５内に開閉弁３００を設けただけの簡単な構成により
圧縮機の消費動力を減少させることができるので、圧縮
機１の外形を大きくしたり、あるいはその内部構造を大
きく変更したりする必要がなく、従って製造コストが安
く、実用上極めて優れている。

【００５５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
冷楳ガスが吸入される吸入口に連通し、低圧の冷楳ガス
が流れる低圧側空間と、圧縮された高圧の冷楳ガスが吐
出されて流れる高圧側空間とが隔壁により仕切られてい
る構造を有する圧縮機において、前記隔壁に、前記高圧
側空間内の圧力が所定の高圧以上になったときに開いて
前記両空間を連通させる開閉弁が設けられている構成に
より、高圧側空間内の圧力が所定の高圧以上になったと
きに開閉弁が開くので、高圧側空間内の高圧の冷楳ガス
の一部が低圧側空間内に戻されるバイパス運転が行なわ
れ、このバイパス運転により、圧縮機内部の冷楳液が圧
縮機内部の熱でガス化して冷楳ガスになっていき、これ
によって液圧縮が少なくなって高圧側空間内の圧力が低
下すると共に、吐出口から吐出される冷楳ガス量が減少
し、これによっても高圧側空間内の圧力が低下する。従
って、圧縮機内部に異常高圧が発生するのを防止でき、
圧縮機構成部品の破損を防止でき、且つ圧縮機消費動力
を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る斜板式圧縮機を示す
縦断面図である。

【図２】図１の一部を拡大して示した断面図で、開閉弁
が閉じた状態を示す図である。

【図３】図２と同様の断面図で、開閉弁が開いた状態を
示す図である。

【図４】図２のIVーIV線に沿う断面図である。

【図５】本発明の第２実施例に係る斜板式圧縮機の主要
部を示す縦断面図である。

【図６】本発明の第３実施例に係る揺動板式圧縮機の主
要部を示す縦断面図である。

【図７】本発明の第４実施例に係る斜板式圧縮機を示す
縦断面図である。

【図８】図７の一部を拡大して示した断面図で、開閉弁
が閉じた状態を示す図である。

【図９】図８と同様の断面図で、開閉弁が開いた状態を
示す図である。

【図１０】従来の斜板式圧縮機を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 １１ 吸入口 ３０ 開閉弁 ２ｃ 前側低圧通路（低圧側空間） ２ｄ 後側低圧通路（低圧側空間） １３ 後部吸入空間（低圧側空間） １７ 前部吸入空間（低圧側空間） ６０ 吸入室（低圧側空間） ２ｅ 高圧通路（高圧側空間） １５ 吸入通路（高圧側空間） １８ 前部吐出空間（高圧側空間） ６２ 吐出空間（高圧側空間） ４ａ、６ｂ、２０、６３ 隔壁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷楳ガスが吸入される吸入口に連通し、
   低圧の冷楳ガスが流れる低圧側空間と、圧縮された高圧
   の冷楳ガスが吐出されて流れる高圧側空間とが隔壁によ
   り仕切られている構造を有する圧縮機において、前記隔
   壁に、前記高圧側空間内の圧力が所定の高圧以上になっ
   たときに開いて前記両空間を連通させる開閉弁が設けら
   れていることを特徴とする圧縮機。