JPS62147089A - 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、コンプレッサ内に停止時に低圧側、高
圧側の冷媒路閉鎖する技術が提案されている。

以下第６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。

第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はンリンダ、４は
クランク軸で、その偏心部４ａには、ローラ５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シ、図示しない吸入管
と連通する吸入ボートを閉鎖する。また９は吐出弁で、
圧縮室７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
に閉路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
ボート１２と、常時密閉容器２内に連通ずる高圧側入口
ボート１３を備えている。また導圧管１４にて吸入路１
５と連通ずる低圧側ボート１６を備えている。１７は高
圧側出口ボート１２と低圧側ボート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）を介して冷却ノ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より吸入路１５、導圧管１４内の圧
力が低下して高圧バルブ１０の高圧側入口ボート１３側
と低圧ボート１６側に圧力差を生じて、高圧側出口ボー
ト１２に吸着しているボール弁１７をバイアスバネ１８
の力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は低圧側ボート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りボール弁１７を高圧側出口ポ
ートより引きはなすための開弁力となる低鎖側ボートの
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１了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、このことは高圧パルプ１０の組込みスペースが増
大するばかりが、重量の増加により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のボートとして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
低減を悪化きせるものである。

本発明は上記した問題点に鑑み、起動時における必要圧
力差を極端なり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
製造コストを低減することを目的としている。

問題点を解決するだめの手段 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、前記圧線要素は、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
て配置される逆上弁作用をなす吸入弁と吐出弁とを備え
、略円筒状のバルブシリンダを備え、このバルブシリン
ダの一端面に吐出管に常時連通する高圧側出口ボートを
、他端面に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、前記高圧側出口ポートを一端面にて閉鎖
し、他端面で前記低圧側ポートを閉鎖可能な樹脂性の円
筒状の高圧バルブを前記バルブシリンダ内に遊嵌させた
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、樹脂性の円筒状バルブ
の側面と、このバルブが摺動するバルブシリンダとの間
のクリアランスは面で相対するため、このクリアランス
間はオイルの保持性が高く比較的ゆるい嵌合にて十分な
シール性が得られるため、起動時において、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５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側入口
ポートおよび高圧側出口ボ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
の圧力と例えばべ−一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。

第１図において、５０はロータリコンプレッサで、５１
は密閉容器、５２はロータ６２ａ、ステータ５２ｂより
なる電動要素、５３は圧縮要素である。６４はロータ５
２ａに圧入固定したクランク軸でサイドプレート６５，
５６に形成した軸受部５５ａ、５６ａに回転自在に軸支
される。５７はシリンダプレートで、クランク軸５４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５８の外周とシリンダプレート
５７の内周およびサイドプレー）５５，５６で画定され
る圧縮室６０を低圧室６１と高圧室６２に仕切るベーン
であり、５９ａはベーン溝である。

６３はサイドプレート５５．５６．シリンダプレート５
７を重合固定するボルトである。６４は蒸発器６４ａか
ら冷媒ガスを圧縮室６ｏに導びく吸入管で、サイドプレ
ート５５の圧入ボア６６に圧入固定されている。圧入ボ
ア６５のシリンダプレート５７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６５に連らなりべ−１５９に近接し、シリンダ
プレート５７に連通ずる吸入路６７には、前記吸入弁６
６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
。７ｏ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５
１内に導出する吐出弁である（第２図）。工」は高圧バ
ノ、レプ装置であり、クランク軸５４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５６にクランク軸５４の軸方向にのびる高圧側入口ボ
ート７２と、密閉容器５１を貫通する吐出管７３に連通
ずる高圧側出ロボート了４を備えている。更にシリンダ
プレート５７には、隣接した前記各ポート７２．了４に
相対応して形成した共通の略円筒状のパルプシリンダ７
６が備エテあり、このパルプシリンダ７５の他端面には
低圧側ポート７６が形成しである。７７は樹脂性の円筒
状の高圧バルブで、−側にて前記出口ポート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は常に高圧側出口ポート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５６側の開口アロａより゛シリン
ダプレート５７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。

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、逆上弁作用する低
圧弁６６は閉鎖しており、また高圧パルプ７７は高圧側
出口ボート７４を閉鎖している。

このとき高圧パルプ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６４ａ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５１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の力により閉鎖している。

従って、密閉容器５１内の高温高圧ガスは凝縮器８ｏお
よび蒸発器６４ａへの流れを阻止され、蒸発器ｅ５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５２の通電によりクランク軸５４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
下は高圧パルプ７了とパルプシリンダ７６間の比較的ラ
フなりリアランス（例えば０．１　ｗｔｈ程度）におい
ても、高圧パルプ７７とパルプシリンダ７５のクリアラ
ンスはオイルにてシールされるため、確実に極めて短時
間に行われる。

この圧力低下は、当然導圧路子９．低圧側ボートアロ、
バルブシリンダ了５内の圧力低下となり、高圧側式ロポ
ート了２即ち密閉容器５１内圧力とパルプ７リンダ７５
内の圧力差が高圧パルプ７７に作用し、強力に高圧側出
口ボート７２側に吸着している高圧パルプ７７を引きは
なす。

この高圧パルプ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パルプ７７はバイアスバネ
７８の力に抗して低圧側ボート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
の冷却運転が行われる。

次に停止時の動作について説明する。

クランク軸５４の回転が停止すると、吸入管桝内のガス
流の停止により吸入弁６６が閉鎖する。

またシリーンダ６ｏ内を高圧室６２と低圧室ら１に区画
しているオイルミールが破れ、密閉容器５１内の高圧ガ
スは例えばペー７５９とベーン溝５９ａのクリアランス
等より低圧室６１内を昇圧する。

との昇圧作用は、導圧路７９ｆ、へて低圧側ボート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′に短縮できる。低圧側ボート７６内の圧力
と密閉容器５１内の圧力が均圧すると、バイアスバイ、
７８の力により高圧パルプ７了は低圧側ボート７６を離
れ、高圧側出口ポート７４を閉鎖する。

従ってコンプレッサ停止中において、密閉容器５１内の
高圧高温ガスを凝縮器８０、蒸発器６４ａ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、略円筒状のバルブシリンダを備
え、このバルブシリンダの一端面に吐出管に常時連通す
る高圧側出口ポートを、他端面に導圧路により圧縮室の
低圧室に直接連通する低圧側ボートとを備え、前記高圧
側出口ボートを一端面にて閉鎖し、他端面で前記低圧側
ボートを閉鎖可能な樹脂性の円筒状の高圧パルプを前記
パルプシリンダ内に遊嵌させたので、従来例のごとく、
ポール弁とこの弁の摺動するバルプンリング間のクリア
ランスを極端に減少する必要がなく、高圧パルプの開弁
駆動力となる低圧側ボートの圧力低下を確実に、かつ極
めて短時間で行える。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。

またパルプ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り
でなく導圧路容積を減少し、停止後の低圧側ボート内圧
力の昇圧時間を短縮し、高圧側出口ボートの閉鎖所用時
間を短かくできる等の多くの実用効果を有する。

【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、第２図、第３図は第１図のＢｎｌ線、ｔｎ−
ｎｒ′線における断面図、第４図は高圧パルプ装置の開
弁状態を示す要部断面図、第５図はシリンダグレートの
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、５
２・・・・・・電動要素、５４・・・・・・クランク軸
、５５．５６・・サイドプレート、５７・・・・・・シ
リンダプレート、５８・・・・・ロータ、６０・・・・
・・圧縮室、６１・・・・・低圧室、６２・・・・・・
高圧室、５９・・・・・・ベーン、６６・・・・・・吸
入弁、７ｏ・・・・・・吐出弁、７２・・・・・・高圧
側入口ポート、７４・・・・・・嵩圧側出ロボート、７
３・・・・・・吐出管、７９・・・・・・導圧路、７６
・・・・・・低圧側ポート、７７・・・・・・高圧パル
プ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名５１
−＠閉容器　　６乙−吸入弁 ５２−　　叢勧要系　　　７？−高圧引入ロボー戸Ｓ３
−　　圧賄要楽　　　７３−［１土出管巽−クランク軸
　　　７４−　　高圧倶１出ロボートｔ２−　　高圧室
　　　　７７−　　高圧パルプ゛７９−　　導圧路 ５４−−−　クランク軸 ５７−−−　シリンダプレート ５６−　　ロータ ５９−　　ベーン ６０−　　圧縮室 ６Ｉ−低圧室 ７０−　　吐出弁 ７６−　　低圧側ポート ７７−　　高圧パルプ゛ ７９−　　導圧路 Ｓ７−　　シリンダプレート ７２−　　高圧刷人口ボ一ト ７３−　吐出管 ７４−　　高圧便ｊ出ロゴート

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、略円
   筒状のバルブシリンダを備え、このバルブシリンダの一
   端面に、吐出管に常時連通する高圧側出口ポートを他端
   面に導圧路にて前記圧縮室の低圧室に直接連通する低圧
   側ポートを備え、前記高圧側出口ポートを一側面にて閉
   鎖し、他端面で前記低圧側ポートを閉鎖可能な樹脂性の
   円筒状の高圧バルブを前記バルブシリンダ内に遊嵌させ
   たロータリコンプレッサ。