JPS6229789A - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、空気調和装置、冷蔵庫等の冷凍サイクル装
置に用いられるロータリコンプレッサに関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

空気調和装置、冷蔵庫等に用いられるロータリコンプレ
ッサにあっては、従来、特開昭６０−６９２８８号公報
でも示されるように、２つのベーンを使ってシリンダ内
に２つの圧縮室を形成するようにしたものがある。こう
したロータリコンプレッサには、第６図に示すように２
つのベアリングａ、ｂで挟まれたシリンダＣ内にゴーラ
ｄを設ける他、ローラｄを介し互いに対向する位置にそ
れぞれベーンｅ、ｆを設け、各ベーンｅ、ｆで仕切られ
たシリンダＣの各空間に吸込孔、吐出孔（図示しない）
を設けた圧縮機部ｑが採用され、各吸込孔から吸込まれ
た冷媒（流体）を各圧縮室で圧縮した後、密閉ケースｈ
内に放出し、その後、ケース外部へ冷媒を吐出して、得
られる高温高圧の冷媒で冷凍サイクルを駆動するように
していた。

ところで、こうした複数の圧縮室をもつロータリコンプ
レッサでは、振動ならびに騒音が小さく、かつ可変幅が
大きくできるようにした能力可変が見られない。すなわ
ち、能力可変技術には、圧縮途上の冷媒を戻し管を使っ
て吸込側へ戻すレリース、圧縮機部９の回転数を可変す
るインバータなどがあるが、レリースではレリース孔を
通じ高低圧側に冷媒がリークするなどを理由に能力可変
率が３０％どまりと小さく、またインバータは低周波数
域の運転では撮動が大きく、高周波数域の運転では騒音
が大きくなる欠点をもつ。

〔発明の目的〕

この発明はこのような事情に着目してなされたもので、
その目的とするところは、低振動ならびに低騒音で、可
変幅が大なる能力制御を実現することができるロータリ
コンプレッサを提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、各吸込孔からシリンダ内の各空間へ吸込ま
れる流体を制御するｉｌｌ　１１１手段を設けることに
より、各空間を必要に応じ使った圧縮運転を行なうよう
にするものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明を第１図および第２図に示す第１の実施
例にもとづいて説明する。第１図中１ａは密閉式のロー
タリコンプレッサである。ロータリコンプレッサ１ａに
ついて説明すれば、１は密閉ケース、２はその密閉ケー
ス１内の上段に設置された電動機部、３は密閉ケース１
内の下段に設置された圧縮機部である。電ｌｌＩ機部２
は、固定子２ａと回転子２ｂとから構成され°る。また
圧縮機部３はつぎのようになっている。

すなわち、４はシリンダ、５および６はシリンダ４の上
下両側にシリンダ４を挟むように設置されたメインベア
リングおよびサブベアリング、７はそのメインベアリン
グ５およびサブベアリング６で囲まれて形成されるシリ
ンダ室に偏心回転自在に配されたローラ、８はメインベ
アリング５の側面を覆うようにしてメインベアリング５
の外周面に取着された上部バルブカバー（マフラーを兼
ねる）、９はサブベアリング６の側面を覆うようにして
サブベアリング６の外周面に取着された下部バルブカバ
ー（マフラーを兼ねる）である。そして、シリンダ４に
は、第２図に示すようにシリンダ４の中心を介して対向
する両側の位置に、２つのブレード１０ａ、１０ｂがロ
ーラ７の外周面　　電に対し進退可能に設けられている
。またこれらブレード１０ａ、１０ｂは１つのＣ形影状
のばね１１でＯ−ラフの外周面に押し付けられ、ブレー
ド１０ａ、１０ｂでシリンダ４内を仕切り分割して、２
つのブレード１０ａ、１０ｂをむすぶ線上の両側にそれ
ぞれ２つ（複数）の圧縮室Ａ、Ｂ、吸込室Ｃ，Ｄを形成
している。もちろん、各圧縮室Ａ。

Ｂ、吸込ＷＣ，Ｄはブレード１０ａ、１０ｂ間でなされ
るローラ７のシリンダ４の内周面に対する摺接によって
形成される。一方、シリンダにはブレード１０ａに隣接
して圧縮室Ａｌｌに吐出孔１１ａが設けられている他、
ブレード１０ｂに隣接して吸込室Ｃ側に吸込孔１２ａが
設けられている。

さらにシリンダ４にはブレード１０ｂに隣接して圧縮室
Ｂ側に吐出孔１１ｂが設けられている他、ブレード１０
ａに隣接して吸込室り側に吸込孔１２ｂが設けられ、仕
切られたシリンダ４内の各空間にそれぞれ吸・吐出孔を
配している。そして、合孔のうち吸込孔１２ａおよび吸
込孔１２ｂは、密閉ケース１を貫通してシリンダ４に連
結された２本の吸込管１３ａ、１３ｂにそれぞれ接続さ
れ、吐出孔１１ａはメインベアリング５に設けた吐出部
１４（吐出孔１４ａならびに吐出弁１４ｂで構成される
もの）を通じ上部バルブカバー８内に連通される他、吐
出孔１１ｂはサブベアリング６に設けた吐出部１６（吐
出孔１６ａならびに吐出弁１６ｂで構成されるもの）を
通じ下部バルブカバー９内に連通されている。また下部
バルブカバー９内と上部バルブカバー８内とは、サブベ
アリング６、シリンダ４．メインベアリング５の厚み方
向に渡り形成された連通孔１７で連通されていて、ロー
ラ７を矢印の方向（時計回り）へ回転させることにより
、ブレードｉ　ｏａ、ブレード１０ｂを境とした両側で
冷媒（流体）を圧縮するとともに、圧縮した冷媒を上部
バルブカバー８に設けた透孔Ｂａ、密閉ケース１内を通
じ密閉ケース１の上部壁に設けた吐出管１８から外部へ
吐出することをことができるようにしている。

そして、この圧縮機部３のロー５７と電動機部２の回転
子２ｂとが回転軸１９を介し連結され、電動機部２を駆
動源に圧縮機部３を駆動することができるようにしてい
る他、吸込管１３ａ、１３ｂの入口部にアキュームレー
タ２０が接続されて、ロータリコンプレッサの全体を構
成している。なお、２１はアキュームレ〜り２０の入口
部と吐出管１８との間に渡り接続された、四方弁２２．
室外側熱交換器２３．膨張弁２４（減圧装置）、室内側
熱交換器２５で構成された冷暖房運転可能な冷凍サイク
ル回路である。

そして、このように構成されたロータリコンプレッサの
圧縮機部３に、この発明の要部となる制御手段が設けら
れている。この制御手段は、たとえば吸込管１３ａに電
１ｆｉ２方弁２６を設ける他、この電！ｉ２方弁２６に
制御回路２７の出力部を接続して構成される。そして、
副葬回路２７にて、室内温度に応じ電１２方弁２６を開
閉制御して能力を可変するようにしている。詳しくは、
制御回路２７の入力部には室内の温度を入力するための
センサー２８が設けられる他、制御回路２７には、たと
えば設定温度（図示しない操作パネルなどから入力され
る温度）と室内温度との差から、冷房時の室内温度が高
いとき、あるいは暖房時の室内温度が低いときに電１２
方弁２６を開放させる他、除霜時（いずれも高負荷）に
も開放させ、それ以外の負荷のときには閉じる制御がな
されていて、高負荷のとき分割されたシリンダ４内の全
てを使った圧縮運転を、それ以外の負荷のときシリンダ
４内の一部のみを使った圧縮運転を行なわせて、能力可
変できるようにしている。但し、制御回路２７には負荷
が異常に高くなるとき、その異常負荷によって電動機部
２のトルクが負けることを原因としたブレークダウン（
停止）を防ぐために、一時的に電磁２方弁２６を閉じて
圧縮機部３の負荷を軽減するｌｆＪ　ＩＩがなされてい
る。なお、ｌ！Ｉａ２方弁２６の開閉時期は、室外側あ
るいは室内側熱交換器２３．２５の温度、圧力などによ
って決めるようにしてもよい。

を冷房へ切換えて、電ｉｌ１機部２を励磁する。これに
より、回転子２ｂから得られた回転力が回転軸１９を介
してローラ７へ伝達される。そして、この口〜う７の偏
心回転に伴い、室内側熱交換器２５から冷媒が吸込管１
３ａ、１３ｂ、吸込孔１１ａ、１７ｂを通じ、シリンダ
４内へ吸込まれる。

ここで、Ｎ磁２方弁２６は、今の状態が冷房の始めであ
るから（室内温度が設定温度よりも高い）、制御回路２
７によって開かれているものである。

これにより、吸込まれた冷媒は各吸込室Ｃ，Ｄを経て各
圧縮室Ａ、Ｂに至り、両者の圧縮ＷＡ、Ｂを使った圧縮
、すなわちシリンダ４の全ての容積を使ったフル圧縮が
行なわれる。そして、圧縮室Ａで圧縮された冷媒が吐出
部１４．上部パルプカバー８内を経て密閉ケース１内へ
、また圧縮室Ｂで圧縮された冷媒が吐出部１６．下部バ
ルブカバー９内、連通孔１７．上部バルブカバー８内を
経て密閉ケース１内へ共に吐出され、その密閉ケース１
内の圧縮冷媒が吐出管１８から室外側熱交換器２５へ吐
出されていく。しかるに、圧縮機部３の圧縮能力を最大
限（１００％）に使った冷房運転が行われることになる
。

そして、こうした高い能力での冷房運転が続き、室内温
度が設定温度よりも低くなると、これを受けて電磁２方
弁２６が閉じる。これにより、今まで２つの圧縮室Ａ、
Ｂで行なっていた冷媒の圧縮が圧縮ＷＡによる一方の圧
縮（シリンダ４の容積の一部による圧縮）となる。しか
るに、圧縮機部３の圧縮能力の半分しか使わない冷房運
転が行われることになる。

なお、説明はしないが、暖房に際しても同様な能力可変
副部が行われることを記しておく。

したがって、大なる可変幅をもって能力を制御すること
ができるのである。しかも、こうした能力可変は分割シ
リンダ４内の使い分けで行われるから、従来のようなリ
ークによる損失がない他、圧縮機部３を低回転、高回転
させる必要がないため、振動、騒音が少なくてすむ。特
に、低能力運転時は、回転軸７９の１回転当りの圧縮ト
ルクの絶対値が小さく、その分、回転軸１９にかかる力
を小さくなることを理由に、撮動を減少させることがで
きる利点をもつ。また、先のように述べたようにＣ形影
状のばね１１を使ってベーン１０ａ。

１０ｂを押えるようにした構造は、ばね自身の伸縮がほ
とんどなくベーン１０ａ、１０ｂに同期したばね１１の
往復動の動きですむために、繰返し応力がばね１５にか
かりにくい利点をもつ。

なお、この発明はＭｌの実施例に限定されるものではな
く、第３図に示す第２の実施例、第４図に示す第３の実
施例、第５図に示す第４の実施例のようにしてもよい。

すなわち、第２の実施例はベーン１０ａ、１０ｂを非対
称に配して、圧縮室Ａ、Ｂの容積を異ならせたものであ
る。このような１！造は容積の違いから一層大なる能力
可変を行なうことができる利点をもつ。

第３の実施例は、シリンダ４内における高低圧側のリー
クを小さくするよう、シリンダ４の内周面を吐出孔１１
ａ、吐出孔１１ｂへ近づくにしたがいに狭めて吐出孔１
１８．１１ａ付近でロー５７とシリンダ４とのクリアラ
ンスを最小にするようにしたものである。詳しくは、１
２０°付近から１８０°付近までの半径ｒを徐々に大き
くして元の真円に戻す対称形にシリンダ４の内径を定め
ている。

第４の実施例は、第１の実施例で示すロータリコンプレ
ッサを冷蔵庫の冷凍サイクルに適用したもので、詳しく
は、吸込管１３ａ、１３ｂにそれぞれ蒸発器３０．３０
を接続する他、蒸発器３０゜３０に膨張弁３１を介し凝
縮器３２を接続して、冷凍サイクルを構成するようにし
たものである。

なお、いずれの実施例共、シリンダ内を２つに仕切り、
２つの圧縮室を形成して、そのうちの一方の吸入を制御
することにより、能力可変するようにしたが、シリンダ
内にそれ以上複数の圧縮室（それぞれ容積が異なるもの
も含む）を形成して各吸入を制御して１００％まで細分
的に能力を可変するようにしても、また第２の実施例の
１ｉ１ｔ１２方弁を小刻みに開閉制御して、小さい能力
から１００％の能力まで無段階的に変速するようにして
もよい。

（発明の効果〕 以上説明したようにこの発明によれば、シリンダ内の仕
切られた各空間を必要に応じ使った圧縮運転を行なうこ
とができるようになる。

この結果、低振動ならびに低騒音で、大なる可変幅をも
つ能力制卸を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の第１の実施例を示し、
第１図はロータリコンプレッサを、空調回路と共に示す
側断面図、第２図はその圧縮機部の平断面図、第３図は
この発明の第２の実施例を示す平断面図、第４図はこの
発明の第３の実施例の実施例を示す平断面図、第５図は
この発明の第４の実施例を示す構成図、第６図は従来の
２つの圧縮室を使ったロータリコンプレッサを示す側断
面図である。 ３・・・圧縮機部、４・・・シリンダ、５・・・メイン
ベアリング、６・・・サブベアリング、７・・・ローラ
、１０ａ、１０ｂ・・・ブレード、１１ａ、１１ｂ・・
・吐出孔、１２ａ、１２ｂ−・・吸込孔、２６．２７・
・・電磁２方弁、制御回路（制御手段）。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 藁３図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ローラを配したシリンダ内にそのシリンダ内を複数に分
   割する複数のブレードを設けるとともに、各仕切られた
   シリンダ内の空間にそれぞれ吸込孔、吐出孔を設けてな
   る圧縮機部と、前記吸込孔からシリンダ内の各空間へ吸
   込まれる流体を制御する制御手段とを具備してなること
   を特徴とするロータリコンプレッサ。