JPS6245990A - 能力可変型ロ−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］ 本発明は能力可変型ロークリコンプレッサに係り、特に
シリンダ内を吸込側と圧縮側どにｆ１切る２つのブレー
ドを設けることを可能にし、コンプレッサの最大能力時
において一方のブレードによりシリンダ内を完全に吸込
側と圧縮側とに仕切り、能力可変時において他方のブレ
ードにより圧縮側の圧縮ガス冷媒を吸込側にレリースさ
せることのできる能力可変型ロータリコンプレッサに関
する。

［発明の技術的背賄とその問題点１ 空気調和機あるいは各種冷凍機器では能力可変型のロー
タリコンプレッサが採用されるに至っている。

従来、この種のロータリコンプレッサとしてはインバー
タ方式、レリース方式、ブレード制御方式が知れている
。

一般に、インバータ方式はコンプレッサの電動要素に供
給される電源の周波数を変化させて電動要素の回転数を
低速域から高速域に亙って制御するものである。

レリース方式は第６図に示すように、ローラ１に圧接さ
れるブレード２にＪ：り仕切られるシリンダ３内の吸込
側△と圧縮側［）とをレリース通路４で連通したもので
ある。このレリース通路３と圧縮側Ｂとの間にはレリー
ス弁５がｉｉｏ　ｃ−ｔられており、このレリース弁５
は最大能力時には開状態となり、能力可変時には開状態
どなってレリース通路１を介して圧縮側Ｂの圧縮ガス冷
媒を吸込側Ａにレリースさせて］ンプレッザの能力を可
変制御している。

また、第７図及び第８図はブレード制御方式を示したも
のである。最大能力時におけるブレード２は第７図に示
すようにローラ１に圧接してシリンダ３内を吸込側Ａと
圧縮側Ｂとに仕切り、能力可変時においては吸込側Ａと
圧縮側Ｂとを連通ずるようになっている。能力可変時に
おけるブレード２はその引掛部２ａをソレノイドコイル
６に引掛けることにより圧縮側Ｂの圧縮ガス冷媒を吸込
側Ａにレリースするようになっている。ブレード制御方
式はこのような状態をコンプレッサの必要能力に応じて
繰り返すことにより、二コンプレッサの可変制御を可能
にしている。

ところが、従来この３方式による能力可変型ロータリコ
ンプレッサにおいてはそれぞれ以下の問題を有していた
。

■　まず、電気的に制御するインバータ方式にあっては
、消費電力が多く、コスｉ〜高になる問題があった。

■　次にレリース方式はレリース弁５の信頼性に勤点か
あり、しかもレリース弁５に起因する騒音が大きいとい
う問題があった。また、シリンダ３の外部にレリース回
路を設ける必要があるとともに、レリース率が小さくな
る問題があっｌこ　。

■　第７図および第８図に示すブレード制御方式はソレ
ノイドコイル６の信頼性に難点があるとともにブレード
２による騒音、ブレード２の引掛部２ａにおける摩耗が
大きい問題があった。

［発明の目的］ 本発明は従来の能力可変型［］−タリコンプレッサにお
りる問題点を有効に解決すべく創案されたものである。

本発明の目的はシリンダ内を吸込側と圧縮側とに仕切る
２つのブレードを互いに使い分Ｉ−１で利用し、コンプ
レッサのレリース率が大ぎく、低コスト化、低騒音化を
達成し、高い信頼性を有することのできる能力可変型口
−タリコンプレッザを提供することにある。

［発明の概要］ 上記目的を達成するために、本発明はシリンダに形成さ
れたブレード溝に開動自在に設けられるとともにクラン
ク軸によって回転するローラに圧接され、上記シリンダ
内を吸込側と圧縮側とに仕切るブレードを備えたロータ
リコンプレッサにおいて、上記ブレードをコンプレッサ
の能力可変時に上記吸込側と圧縮側とを連通ずるレリー
ス孔を有する第１のブレードとその第１のブレードと互
いに重ね合わされて設けられコンプレッサの最大６一 能力時に上記レリース孔を閉塞する第２のブレードとに
より構成するどともに、上記第２のブレードを」ンゾレ
ツリ−の能力可変時に上記１１ノード溝に収納させる収
納手段を設（Ｊで構成し、コンプレツリの最大能力時に
は上記第２のブレードにＪ：リシリンダ内を吸込側と圧
縮側とに仕切り、能力類９１＋、’ｌには第２のブレー
ドをブレード溝に収納し、第１のブレードに形成された
レリース孔を介して１１縮側のＩＴ縮ガス冷媒を吸込側
にレリースざゼるようにしたものである。

［発明の実施例］ 以下本発明の一実施例を添付図面に従って詳述づる。

第１図に示４ように、コンプレッサの圧縮要素を形成づ
るシリンダ３が設けられる。

このシリンダ３内にはその内周部を偏心して回転するロ
ーラ１がクランク軸７に係合して設けられている。

また、シリンダ３にはブレード溝８が設けられ、このブ
レード溝８にはブレード９が摺動自在に設けられている
。

特に、本発明にお【フるブレード９は第１のブレード９
ａおよび第２のブレード９ｂから構成される。

第１のブレード９ａはその一端側をブレードスプリング
１０に付勢されることによりローラ１に圧接され、シリ
ンダ３内を吸込側Ａと圧縮側Ｂとに仕切るようになって
いる。

また、第１のブレード９ａはこれを貫通するレリース孔
１１を有している。このレリース孔１１は］ンプレッザ
の能力可変時において上記吸込側Ａと圧縮側Ｂとを連通
し、圧縮側Ｂの圧縮ガス冷媒を吸込側Ａにレリースする
Ｊ：うになっている。

このように形成されたレリース孔１１はその開閉ポイン
トがブレード９を基準にしてクランク軸７の回転方向の
ある回転角に設定されるように、第１のブレード９ａの
所定位置に位置付（Ｊられている。たとえば、クランク
軸７の回転方向にその回転角がＯ〜１６０°の間のある
角度で開ぎ始め、２００〜３６０°の間のある角度で閉
じ終るように、本実施例におけるレリース孔１１の位置
が設定されている。

また、ブレード溝８には−に記憶１のブレード９ａに重
ね合わされて第２のブレード９ｂが摺動自在に設（−Ｊ
られる。

この第２のブレード９１）はコンプレッサの最大能力時
に上記レリース孔１１を閉塞するとともに、ローラ１に
圧接されてシリンダ３内を吸込側△と圧縮側Ｂとに仕切
るようになっている。

このように構成された第２のブレード９ｂには収納手段
が設けられる。

この収納手段は第２のブレード９ｂの一端に設けられる
形状記憶合金バネ１２とこの形状記憶合金バネ１２を加
熱するヒータ１３とから構成されている。形状記憶合金
バネ１２はコンプレッサの最大能力時に延びきった状態
となって第２のブレード９ｂをローラ１に圧接させるべ
く付勢するようになっている。また、コンプレッサの能
力可変時に形状記憶合金バネ１２を加熱し、これを縮ま
せてブレード溝８に第２のブレード９ｈを収納させるよ
うにヒータ１３が構成されている。

したがって、常時、ローラ７に圧接される第１のブレー
ド９ａに対し、第２のブレード９ｈはその収納手段によ
りコンプレッサの最大能力にはローラ１に圧接され、能
力可変時にはブレード溝８に収納されることになる。

なお、上記収納手段は形状記憶合金バネ１２に直接通電
してこれを加熱するように構成してもよい。また、ソレ
ノイドコイルによって第２のブレード９ｂをブレード溝
８に収納するようにしてもよい。

次に以上の構成からなる本発明の作用について述べる。

コンプレッサの最大能力時は第２図に示すように、シリ
ンダ３内を完全に吸込側Ａと圧縮側Ｂとに仕切るために
、第２のブレード９ｂはローラ１に圧接すべく付勢され
ることなる。したがって、ヒータ１３には通電されず、
第２のブレード９ｂは形状記憶合金バネ１２の付勢力お
よびブレード９背部に作用する高圧ガス冷媒により第１
のプレ−ド９ａのレリース孔１１を閉塞するどどもにロ
ーラ１に圧接される。

一方、コンプレッサの能力可変時にはヒータ１２が通電
されて形状記憶合金バネ１２が縮むことにより、第２の
ブレード９］）はブレード溝８に収納されることになる
。すなわち、能力可変時においては第１のブレード９ａ
のみがローラ１に圧接されて動作することとなる。

具体的には、まず、レリース開始時は第３図に示すよう
に、ブレード９の位置を基準にしてクランク軸７０回転
方向の回転角がＯ〜１６０°の予め設定された位置にな
ると、第１のブレード９ａのレリース孔１１が開き始め
る。このクランク軸７の回転角のある角度でレリース孔
１１が開き始め゛ると圧縮側Ｂの圧縮ガス冷媒Ｃはレリ
ース孔１１を介して吸込側Ａに流入する。すなわち、圧
縮ガス冷媒のレリースが開始されることになる。

なお、クランク軸７がＯ〜１６０°に至るまでは圧縮行
程がなされ、その分ロスとなるが、レリース孔１１の開
口位置がＯ〜１６０°の間のある角度に設定されている
ために、過圧縮を２〜３ｋ。

７ｃｍ”に抑制でき、従来のレリース弁方式に劣らない
レリース効率を得ることができる。

このようにレリースが開始された後、レリース中におい
て第４図に示すように、レリース孔１１が全開となる。

また、このときのクランク軸７は無負荷に近い状態で回
転駆動する。

次に、クランク軸７０回転角が２００〜３６０°の間に
達すると、この間のある角度でレリース孔１１が閉じ終
り、圧縮行程が開始される。？ｌなわち、この圧縮行程
はレリース聞始詩期のクランク軸７の予め設定された回
転角に相当するものぐある。

なお、レリース孔１１の開閉ポイントを上記クランク軸
７の回転角の範囲で変えることにより、圧縮ガス冷媒の
レリース率を可変できることになる。

このように本発明は第２のブレード９ｂのみを動作制御
し、コンプレッサの最大能力時において上記憶２のブレ
ード９ｂによりシリンダ３内を完全に吸込側Ａと圧縮側
Ｂとに仕切り、能力可変時においては第１のブレード９
ａに形成されたレリース孔１１により吸込側Δと圧縮側
Ｂとが連通され、圧縮ガス冷媒Ｃのレリースがなされる
。

したがって、従来例のような、レリース弁が不要になる
とともに、レリース弁にり発する騒音がなくなり、極め
て静粛なレリース運転をすることができる。また、ヒー
タ１３に通電するだけで最大能力時と能力可変時とを切
り換えることができ、しかも、切換時においては一瞬の
ブレード音のみで電磁開閉音がない。

また、シリンダ３の外部にレリース回路を設ける必要が
なくなるために、低コスト化および冷凍サイクルの簡略
化を達成し得る。

さらに、従来のレリース弁方式に劣ることなく大きなレ
リース効率を１ｑることができる。

なお、コンプレッサの起動時においては第１のブレード
に形成されたレリース孔１１はアンローダとして機能さ
せることができ、応用性に富むものである。この場合に
はコンプレッサの起動時にヒータ１３に通電させて第２
のブレード９ｂをブレード溝８に収納させることにＪ：
す、圧縮側Ｂの圧縮ガス冷媒を吸込側△にレリースさせ
ることになる。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、次の如き優れた効果を発
揮する。

（１）　　第２のブレードを動作制御し、］ンブレツサ
の最大能力時には第２のブレードを、能力可変時にはレ
リース孔を有する第２のブレードを用いることにより、
レリース弁が不要とになるためにレリース弁より発する
騒音がなくなるとともに、電磁開閉音もなく、低騒音化
を達成でき、コンプレッサの信頼性を向上させることが
できる。

（２）　　シリンダの外部にレリース回路を設ける必要
がなくなり、低コスト化および冷媒サイクルの簡略化を
達成できる。

（３）　　大きなレリース効率を得ることができる。

（４）　　コンプレッサの起動時にはアンローダとして
機能させることができ応用性に富む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロータリ］ンブレッ１ノの一実施
例の要部を示す断面図、第２図は最大能力前におりる状
態を示す断面図、第３図はレリース開始時におＣフる状
態を示す断面図、第４図はレリース中における状態を示
す断面図、第５図は圧縮開始時における状態を示す断面
図、第６図はレリース方式の従来例を示す断面図、第７
図及び第８図はブレード制御方式の従来例を示（断面図
である。 図中、１はローラ、３はシリンダ、７はクランク軸、８
はブレード溝、９ａは第１のブレード、９ｂは第２のブ
レード、１１はレリース孔、１２は形状記憶合金バネ、
１３はヒータ、Ａは吸込側、Ｂは圧縮側である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダに形成されたブレード溝に摺動自在に設
   けられるとともにクランク軸によって回転するローラに
   圧接され、上記シリンダ内を吸込側と圧縮側とに仕切る
   ブレードを備えたロータリコンプレッサにおいて、上記
   ブレードをコンプレッサの能力可変時に上記吸込側と圧
   縮側とを連通するレリース孔を有する第１のブレードと
   該第１のブレードと互いに重ね合わされて設けられコン
   プレッサの最大能力時に上記レリース孔を閉塞する第２
   のブレードとにより構成するとともに上記第２のブレー
   ドをコンプレッサの能力可変時に上記ブレード溝に収納
   させる収納手段を備えたことを特徴とする能力可変型ロ
   ータリコンプレッサ。
2. （２）上記レリース孔が、上記ブレードの位置を基準に
   上記クランク軸の回転方向の回転角が０〜１６０°の間
   のある角度で開きはじめ２００〜３６０°の間のある角
   度で閉じ終るように上記第１のブレードの所定位置に設
   けられた上記特許請求の範囲第１項記載の能力可変型ロ
   ータリコンプレッサ。
3. （３）上記収納手段が、上記第２のブレードを上記ロー
   ラに圧接するべく付勢する形状記憶合金バネと、該形状
   記憶合金バネをコンプレツサの能力可変時に加熱して第
   ２のブレードを上記ブレード溝に収納させるヒータとか
   ら構成された上記特許請求の範囲第１項記載の能力可変
   型ロータリコンプレツサ。
4. （４）上記収納手段がコンプレッサの能力可変時に上記
   第２のブレードを上記ブレード溝に収納させるソレノイ
   ドコイルによって構成された上記特許請求の範囲第１項
   または第３項記載の能力可変型ロータリコンプレッサ。