JPS62147091A - 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
圧側の冷媒路を閉鎖する技術が提案されている。

以下第７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７図において、１はロータリコンプレッサ、２ｉ１″
３：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Ｔ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γ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。

１０はロータリコンプレッサ１の運転時に開路、停止時
に閉路する高圧パルプである。この高圧パルプ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を弁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より吸入管１６、導圧管１４内の圧
力が低下して高圧パルプ１０の高圧側入口ポート１３側
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が摺動するパルプシリンダ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の有効受圧面積全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
するばかりか、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パルプの有効受圧面
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、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
して構成される圧縮室とへ、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
す吸入弁および吐出弁と、前記密閉容器内に常時連通す
る高圧側入口ポートと、吐出管例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、前記高圧側入口ポートと前記高圧側出口ポー
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パルプとを備え、前
記高圧パルプのバイアスバネの自由長を、シリンダプレ
ートに設けたパルプシリンダへ嵌入した時、その端部が
、シリンダプレート端面から出ないようにし、さらに高
圧側出ロポトの通過断面積を、高圧側入口ポートの通過
断面積より大きくした構成のものである。

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
側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
力にて高圧側入口ポートおよび高圧側出口ポートに強力
に吸着している高圧パルプ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、停止厘後において、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
、高圧側出口ポートの通過断面積を高圧側入口ポートの
通過断面積より大きくとり、コンプレッサ停止時に、高
圧パルプが、凝縮機へのガスの流れにより、高圧パルプ
が、高圧側出口ポートへ引込まれる力と、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。また、バイアスバネの自
由長を、シリンダプレート端面から出ない範囲に設定し
たので、組立時、高圧パルプが邪魔にならず、シリンダ
プレートとサイドプレートを密着固定することができる
。

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、５ｏはロータリコンプレッサで、６１
は密閉容器、６２はロータ６２ａ、ステータ５２ｂより
なる電動要素、６３は圧縮要素である。６４はロータ５
２ａに圧入固定しこクランク軸でサイドプレー）５５．
５６に形成した軸受部５５ａ、６６ａ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５４＆に装着したロータ５８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
ンであジ、６９ａはベーン溝である。

６３はサイドプレート５６，５６、シリンダプレート６
７を重合固定するボルトである。６４は蒸発器５４ａか
ら冷媒ガスを圧縮室６０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６５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に連らなりベーン６９に近接し、シリンダ
プレート６７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
０７ｏ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６
１内に導出する吐出弁である（第２図）。７１は高圧パ
ルプ装置であり、クランク軸６４とほぼ同一高さに配置
されている。この高圧パルプ７１は、サイドプレート６
６にクランク軸５４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。そして高
圧側出口ポート穴は高圧側入口ポート穴より大きく加工
されである。

更にシリンダプレート６７には、隣接した前記各ボー）
７２．７４に相対応して形成した共通のバルプシリンダ
７６が備えてあり、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
高圧パルプで、−側にて前記入口、出口ポー）７２．７
４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、出口ポート７２．７４
を閉鎖するように付勢するバイアスバネであり、その自
由長は、バルブシリンダ７６の深さより短くしである。

７６は低圧側ポート７６と一方のサイドグレート６６側
の開口アロａよりシリンダプレート６７の低圧室θ１に
直接連通する導圧路であり、開口アロ＆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
入ロポート了２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、則ち、蒸発器６
４ａ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８０お
よび蒸発器６４ａへの流れを阻止され、蒸発器６６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５４が回転し、圧
縮室６０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了とバルブシリンダ７５間の比較的ラ
フなりリアランス（例えば０．１門程度〕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則ち密閉容器６１内圧力
とバルブシリンダ７６内の圧力差が高圧パルプ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６ｏ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６１内の高圧ガス
は例えばベーン６９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。

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、密閉容器６１内のガ
スが高圧側出口ポート７４よりシステムへ流れるために
、高圧側出口ポート部の圧力低下と、バイアスバネ了８
の力により高圧パルプ７７は低圧側ポート７６金離れ、
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。このとき、高圧側出口ポート７４の通過断面
積を高圧側入口ポート７２の通過断面積より大きく形成
しているため、高圧側出口ポート部の圧力低下が大きく
、高圧パルプ７７が確実に高圧側出口ポート側に移動す
るようにしている。

従ってコンプレッサ停止中において、密閉容器６１内の
高圧高温ガス全凝縮器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、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高圧側出口
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）ｋ閉鎖可能なディスク状の高圧パルプ金偏えた
ので、従来例のごとく、ボール弁とこの弁の摺動するノ
（ルプシリンダ間のクリアランスを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−トの圧力低
下を確実に、かつ甑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、生産性を同上できる。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。さらに、高圧パルプのバイアスバネの自由長は、パ
ルプシリンダに嵌入した時、その端部がシリンダプレー
ト端面から出ないようにしたので、組立時に、高圧パル
プが邪魔にならず、組立てが容易になる等の多くの実用
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■ｎ／線　［ｎ　
　ｍ／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６図は高圧パルプ装置の閉
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７図は従来のロータリコンプレッサの
断面図である。 ６１・・・・・・密閉容器、６３・・・・・・圧縮要素
、５２・・・・・・電動要素、５４・・・・・・クラン
ク軸、６５．５６・・・・・・サイドプレート、６７・
・・・・・シリンダプレート、５８・・・・・・ロータ
、６ｏ・・・・・・圧縮室、６１・・・・・低圧室、６
２・・・・・・高圧室、５９・・・・・・ベーン、６６
・・・・・・吸入弁、７０・・・・・・吐出弁、７２・
・・・・・高圧側入口ボー）、７４・・・・・・高圧側
出口ポート、７５・・・・・パルプシリンダ、７６・・
・・・・低圧側ポート、７７・・・中高圧パルプ、７３
・・・・・・吐出ｉＦ、７ｓ・・・・・・バイアスハネ
、７９・・・・・・導圧路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
１　面 ｓｔ　−−−笠Ｆ／１　Ｇ　’Ｊｙ　　　　　　　　７
ｚ−−−Ｉｔｌ；ｒ−ｘｖｈロｓニートＪ２　−ｍ−電
゛デｒｒ４　　業、　　　　　　　　　　７ｊ　−ｍ−
０に＝ｚ　！５３−−−　丑Ｍ萼ｔ、　　　　　　　７
４−−一南圧到エロ、↑ぐ一ト６４　−−・　グラ〉フ
ナ―　　　　　　　　　乙ｒ−−−ハ゛Ｉげ一゛１ノフ
゛、ｆ、５．ｆ６−−−１ドヂし−ｒ−７ローーイｔ３
．圧イｒ３ノＴζ−トＪ７　−−−　　已゛Ｂ１フ’レ
ート　　　　　　　　７７　−−−　　Ｉｖｌｉバー＋
ｂ７−６ｚ　−−−ＩｆＩ圧支　　　　　　　　　　７
δ　、、−パーイア人ハ・牛６６−・ｇ（入作　　　　
　　７２−一一導Ｐ−蚤Ｊ’４−−〜　クラン７細 Ｊ７−−−　ジ］′／グデレート 力−　　ｃ−’１ σ７−−−　　へ−一一 ６θ−−−／Ｌｊ、ｆｆ、！ ６１−−一　低圧ｔ ｔｚ−−−、ｆ７凪？ 第２図　　　　　　　６６−１−ν丸＼升ん−−−Ｖ４
．ｉ升 ７６−・−ｆ〜圧便Ｊ庄ζ−と ７フーーー尚玉パル７゜ クデ　−−−　導圧５ト ５７−−−　シフ、７デレート　　　　′第　３　図　
　　　　　　　　　　　　　７２−−−　ＩＩＩ已づＮ
−１八口ｉ−”−トハー−−ｇｆ北管 有４図 ７ｐ　　　　　７３ 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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構成
   される圧縮室と、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
   および吐出弁と、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、前記高圧側入口ポートと前記高圧側出口ポ
   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とを備え、
   前記高圧側入口ポートおよび高圧側出力ポートを閉鎖す
   る方向に前記高圧バルブを押圧するバイアスバネの自由
   長を、前記シリンダプレートに設けたバルブシリンダに
   嵌入した時、その端部がシリンダプレート端面から出な
   い範囲に設定し、かつ、高圧側出口ポートの通過断面積
   を高圧側入口ポートの通過断面積より大きくしたロータ
   リコンプレッサ。