JPS61212685A - ロ−タリコンプレツサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は冷蔵庫、ショーケース等の冷凍装置に使用され
るロータリコンプレッサに関するものである。

従来の技術 ］ンプレッサをサイクリング運転することにより庫内を
冷却する装置においては、停止時に、システム内の高圧
側に存在する高温冷媒が低圧の冷却器に流れ込み熱負荷
となるため、装置の消費電力量が増大する。この現象を
防止するために、コンプレフサ内に停止時に低圧側、高
圧側の冷媒路を閉鎖する技術が提案されている。

以下筒　図を参照しながら上述した従来のコンプレッサ
について説明する。

＠６図において、１はロータリコンプレッサ、２は密閉
容器で、３はシリンダプレート、３ａはシリンダ、４は
クランク軸で、その偏心部４ａには、ローラ６が摺動自
在に配置しである。６は、圧縮室７内を高・低圧室に仕
切るベーンで°ある。

８は逆止弁作用をなす吸入弁であり、図示しない吸入管
と連通ずる吸入ポートを閉鎖する。また９は吐出弁で、
圧縮室Ｔ内で圧縮された冷媒ガスは吐出弁９を通過して
、密閉容器２内に吐出される。

１ｏはロータリコンプレッサ１の運転時に開路、停止時
に閉略する高圧バルブである。この高圧バルブ１ｏは、
密閉容器２を貫通する吐出管１１に連通した高圧側出口
ポート１２と、常時密閉容器２内に連通ずる高圧側入口
ポート１３を備えている。また導圧管１４にて吸入路１
６と連通ずる低圧側ポート１６を備えている。１７は高
圧側出口ポート１２と低圧側ポート１６を交互に開閉す
るボール弁である。１８は常にボール弁１７を高圧側出
口ポート１２側へ偏倚さすバイアスバネである。

かかる構成において、コンプレッサ１が停止中において
は、導圧管１４内の圧力と密閉容器２内の圧力は均衡し
ており、バイアスバネ１８の力および密閉容器２内の圧
力と冷却システム側圧力の差により生じる力によりボー
ル弁１７は高圧側出口ポート１２を閉鎖している。従っ
て密閉容器２の空間内に充填している高圧高温ガスは、
吐出管１１を介して冷却システムへ流出することはない
。

またこのとき逆止弁動作する吸入弁８も閉鎖しており、
吸入管（図示せず）を介して冷却システムへ流出するこ
とも阻止される。

次に起動時について説明する。起動により圧縮室７内の
低圧室の圧力低下にょシ吸入路１６、導圧管１４内の圧
力が低下して高圧バルブ１０の高圧側入口ポート１３何
と低圧ポート１６側に圧力差を生じて、高圧側出口ポー
ト１２に吸着しているボール弁１７をバイアスバネ１８
のカに抗して引きはなし、高圧側出口ポート１２を開路
し、ボール弁１７は低圧側ポート１６に吸着シールし、
通常の運転に入るものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、ボール弁１７とこ
のボール弁１７が摺動するバルブシリンダ１９との間の
クリアランスの存在によシボール弁１７を高圧側出口ポ
ートよシ引きはなすための開弁力となる低圧側ポートの
圧力低下がえにくく、クリアランスを最小限に押える必
要があるが、このことは加工精度、マツチング組立等の
加工コストの上昇をまぬがれぬばかりでなく、運転中の
回転摺動部から発生する摩耗粉等の異物が、クリアラン
ス内に入り込み最悪の場合は、ボール弁１７においても
、一般スプール弁にみられるハイドロリックロック現象
に似た現象を生じ、ボール弁１７の動作不能を生じかね
ない。またクリアランスの減少化を回避するために、ボ
ール弁１７の有効受圧面積を増大することが考えられる
が、このことは高圧バルブ１００組込みスペースが増大
するばかりか、重量の増加によシ動作時の衝撃音の発生
等の問題もある。更に図示した従来例においては、ボー
ル弁１７のポートとして３次元曲面を成形しやすい黄銅
等の軟質金属が使用されるため部品点数、組立工数が増
加する。更にまた導圧管１４についても同様でコスト上
昇を避けられず、かつ流路圧力損失による必要圧力の低
減を悪化させるものである。

本発明は上記した問題点に鑑み、起動時における必要圧
力差をクリアランスの減少あるいはバルブの有効受圧面
積の増加等をすることなしに得られるようにし、かつ取
付スペースを減少するとともに部品点数を減少し裏道コ
ストを低減することを目的としている。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のロータリコンプレ
ッサは、密閉容器と、この密閉容器内に収納される圧縮
要素とモータとを備え、前記圧縮要素は、クランク軸を
軸支する軸受部を有するサイドプレートと、ロータを回
転自在に収納するシリンダプレートと、前記サイドプレ
ートとシリン。ダブレートとを重合して圧縮室を構成し
、前記圧縮室を低圧室と高圧室に仕切るベーンと、前記
低圧室と前記高圧室とに各々連通し、前記ベーンと近接
して配置される逆止弁作用をなす吸入弁と吐出弁とを備
え、前記密閉容器内に常時連通する高圧側入口ポートと
、吐出管に常時連通する高圧側出口ポートと、前記圧縮
室の低圧室に直接連通する低圧側ポートとを備え、前記
高圧側入口ポートと低圧ポートとを一側面にて同時に閉
鎖し、他端面で前記低圧側ポートを閉鎖可能なディスク
状の高圧バルブを備えたという構成のものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、起動時において、高圧
入口ポートおよび出口ポートが同時に閉鎖されているた
め、低圧側ポートの圧力低下は極めて急峻に実現でき、
従って、停止時に低減するシステム内圧力と、はぼ高圧
状態に維持される密閉容器内圧力との差により生ずる力
にて高圧出口ポートに強力に吸着している高圧バルブを
開路することが可能でこの初期の引き離し後は、速やか
に低圧側ポートを閉鎖するものである。また、停止直後
において、シリンダ内の圧力は密閉容器内の圧力と例え
ばベーンとシリンダ間のクリアランス等を介して急速に
均衡する。一方、低圧側ポートなので容積を最小限に設
定できる構成であるため低圧側ポート内と密閉容器内の
圧力均衡を短時間ででき、従って低圧側ポートからの引
き離しも短時間で行なわれ、バイアスバネ力によって高
圧側入口、出口ポートを急速に閉鎖する。

実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。

８１図において、ｓｏ／ｄロータリコングレッサで、６
１は密閉容器、６２はロータ６２ａ、ステータ６２ｂよ
シなる電動要素、６３は圧縮要素である。６４はロータ
５２ａに圧入固定したクランク軸でサイドプレー）５５
．５６に形成した軸受部５５ａ、Ｓｅａに回転自在に軸
支される。６７はシリンダプレートで、クランク軸６４
の偏心部５４ａに装着したロータ６８が回転自在に装着
されている。６９はロータ６８の外周とシリンダ６９の
内周およびサイドプレート５５．５６で画定される圧縮
室６ｏを低圧室６１と高圧室６２に仕切るベーンであシ
、５９ａはベーン溝である。

６３はサイドプレー）５５’、５６、シリンダプレート
６７を重合固定するボルトである。６４は蒸発器６６か
ら冷媒ガスを圧縮室６Ｑに導びく吸入管で、サイドプレ
ート６６の圧入ボア６６に圧入固定されている。圧入ボ
ア６６のシリンダプレート６７側の鏡板端面はディスク
状の吸入弁６６のバルブシート面を構成している。この
圧入ボア６６に連らなシペーン６９に近接し、シリンダ
６９に連通する吸入路６７には、前記吸入弁６６が収納
されるとともに、常に弱い力でこの弁６６を閉鎖状態を
保つバイアスバネ６８が収納されている。また６９は吸
入弁６６の開放時の動きを規制する段部である。Ｔｏは
圧縮室６ｏの圧縮された冷媒ガスを直接あるいはプリク
ーラパイプ（図示せず）を経由して密閉容器５１内に導
出する吐出弁である（第２図）ｏ７１は高圧バルブ装置
であシ、クランク軸６４とほぼ同一高さに配置されてい
る。この高圧バルブ７１は、サイドプレート６６にクラ
ンク軸６４の軸方向にのびる複数個の高圧側入口ポート
７２と、密閉容器６１を貫通する吐出管７３に連通ずる
高圧側出口ポート７４を備えている。更にシリンダプレ
ート６７には、隣接した前記各ポート７２．７４に相対
応して形成し水共通のバルブシリンダＴ６が備えてあシ
、このバルブシリンダ７６の底部には低圧側ポート７６
が形成しである。７７はディスク状の高圧バルブで、−
側にて前記入口、出口ポート７２゜７４を閉鎖可能で、
他側にて低圧側ポート７６を閉鎖可能である。７８は常
に高圧側入口、出口水−）７２．７４を閉鎖するように
付勢するバイアスバネである。７９は低圧側ポート７６
と一方のサイドプレート６６側の開口アロａよりシリン
ダ６９の低圧室６１に直接連通ずる導圧路であり、開口
アロａはサイドプレート６６により閉鎖される０ 以上のように構成されたロータリコンプレッサについて
、以下その動作について説明する。

第１図は停止中の状態を示しており、逆止弁作用する低
圧弁６６は閉鎖しており、また高圧バルブ７７は高圧側
入口ポート７２および高圧側出口ポート７４の双方を同
時に閉鎖している。このとキ高圧バルブ７７は高圧側出
口ポート７４の上流・下流間の圧力差、即ち、蒸発器６
６の配置されている冷却室温度における凝縮飽和圧力と
、密閉容器６１の温度における飽和圧力との圧力差によ
る力およびわずかなバイアスバネ７８カにより閉鎖して
いる。

従って、密閉容器６１内の高温高圧ガスは凝縮器８ｏお
よび蒸発器６５への流れを阻止され、蒸発器ｅ６への侵
入熱負荷を軽減する。

次に起動時について説明する。

電動要素６２の通電によりクランク軸６４が回転し、圧
縮室６ｏの低圧室６１の圧力低下が生じる。この圧力低
下は高圧バルブ７７とバルブシリンダ７６間の比較的ラ
フなりリアランス（例えば０．１．程度）においても、
高圧側入口ポート７２が閉鎖しているため確実に極めて
短時間に行なわれる。この圧力低下は、当然導圧路７９
．低圧側ポート７６、バルブシリンダ７６内の圧力低下
となり、高圧側入口ポート７２即ち密閉容器６１内圧力
とバルブシリンダ７６内の圧力差が高圧バルブ７７に作
用し、強力に高圧側出口ポート７２側に吸着している高
圧バルブ７７を引きはなす。

この高圧バルブ７７の初期引きはなし動作ののちは、ガ
ス流の動圧も加味されて高圧バルブ７７はバイアスバネ
７８の力に抗して低圧側ポート７６を閉鎖し、開弁動作
を完了する。一方吸入弁６６も開路し、通常の冷却運転
が行なわれる。

次に停止時の動作について説明する。

クランク軸６４の回転停止すると、吸入管６４内のガス
流の停止により吸入弁６６が閉鎖する。

またシリンダ６０内を高圧室６２と低圧室６１に区画し
ているオイルシールが破れ、密閉容器５１内の高圧ガス
は例えばベーン６９とベーン溝５９１１のクリアランス
等より低圧室６１内を昇圧する。

この昇圧作用は、導圧路７９をへて低圧側ポート７６に
およびかつ、導圧路７９の容積が小さく形成できるため
昇圧時間を短縮できる。低圧側ポート７６内の圧力と密
閉容器６１内の圧力が均圧すると、バイアスバネ７８の
力により高圧バルブ７７は低圧側ポート７６を離れ、高
圧側入口ポート７２と高圧側出口ポート７４を同時に閉
鎖する。

従ってコンプレッサ停止中において、密閉容器６１内の
高圧高温ガスを凝縮器８ｏ、蒸発器６６へ流出するのを
阻止する。

発明の効果 以上のように本発明は、密閉容器内に常時連通する高圧
側入口ポートと、吐出管に常時連通する高圧側出口ポー
トと、導圧路により圧縮室の低圧室に直接連通する低圧
側ポートとを備え、前記高圧側入口ポートと低圧ポート
とを一側面にて同時に閉鎖し、他端面で前記低圧側ポー
トを閉鎖可能なディスク状の高圧バルブを備えたので、
従来例のごとく、ボール弁とこの弁の摺動するバルブシ
リンダ間のクリアランスを減少する必要がなく、高圧バ
ルブの開弁駆動力となる低圧側ポートの圧力低下を確実
に、かつ極めて短時間で行なえる。

従って安定した開弁動作を得°られるばかりでなく、加
工精度、組立精度を緩和でき、生産性を向上できる。更
に異物による弁のロック現象等を起こすことがない。ま
たバルブの有効面積を増大することがなく、コンパクト
に構成できるとともに動作音の増大もない。一方間弁動
作においては圧縮室の低圧室に直接連通ずる導圧路を形
成しであるため、導圧管等の部品が不用であるばか９で
なく導圧路容積を減少し、停止後の低圧側ポート内圧力
の昇圧時間を短縮し、高圧側出口ポートの閉鎖所用時間
を短かくできる等の多くの実用効果を有する０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すロータリコンプレッサ
の断面図、＠２図、第３図は第１図の■ｎ／線、ｍ−ｍ
’線における断面図、第４図は高圧バルブ装置の開弁状
態を示す要部断面図、第６図はシリンダプレートの要部
斜視図、第６図は従来のロータリコンプレッサの断面図
である。 ５１・・・・・・密閉容器、６３・・・・・・圧縮要素
、６２・・・・・・電動要素、６４・・・・・・クラン
ク軸、５５，５６・・・・・・サイドプレート、５７・
・・・・・シリンダプレート、６０・・・・・・圧縮室
、６１・・・・・・低圧室、６２・・・・・・高圧室、
６９・・・・・・ベーン、６６・−・・・・吸入弁、Ｔ
ｏ吐出弁、７２・・・・・・高圧側入口ポート、７４・
・・・・・高圧側出口ポート、６４・・・・・・吐出管
、７９・・・・・・導圧路、７７・・・・・・高圧バル
ブ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ｔｌか４名第
５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　密閉容器と、この密閉容器内に収納される圧縮要素と
   電動要素とを備え、前記圧縮要素は、クランク軸を軸支
   する軸受部を有するサイドプレートと、ロータを回転自
   在に収納するシリンダプレートと、前記サイドプレート
   とシリンダプレートとを重合して圧縮室を構成し、前記
   圧縮室を低圧室と高圧室に仕切るベーンと、前記低圧室
   と前記高圧室とに各々連通し、前記ベーンと近接して配
   置される逆止弁作用をなす吸入弁と吐出弁とを備え、前
   記密閉容器内に常時連通する高圧側入口ポートと、吐出
   管に常時連通する高圧側出口ポートと、導圧路にて前記
   圧縮室の低圧室に直接連通する低圧側ポートとを備え、
   前記高圧側入口ポートと低圧ポートとを一側面にて同時
   に閉鎖し、他端面で前記低圧側ポートを閉鎖可能なディ
   スク状の高圧バルブを備えたロータリコンプレッサ。