JPS6293494A - 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・ソザ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３Ａ−。

シリンダ、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り、図示しない吸入管
と連通ずる吸入ポートを閉鎖する。寸た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
に閉路する高圧バルブである。この高圧バルブ１０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内に連通する高圧側入口
ポート１３を備えている。また導圧管１４にて吸入路１
５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。１日は常にボール弁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９、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より吸入路１５、導圧管１４内の圧
力が低下して高圧パルプ１ｏ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」二記のような構成では、ボール弁５ベー
ジ 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
組立等の加エコス１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
リアランス内に入シ込み最悪の場合は、ボール弁１７に
おいても、一般スプール弁にみられるノ）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。まだ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１ｏ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。更にまだ導圧管６　ベ一７ 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製造コ
ストを低減するとともに、組立時の寸法バラツキにより
生じるシール面の許容寸法を拡大し、組みやすくまた、
限られたスペース内でポート径を大きくとり流路抵抗の
低下を図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、前記圧縮室
の低圧室に直接連通すと る低圧側ポートゞを備え、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パルプを備える
とともに、前記高圧側出口、入口ポートを略法線方向に
並設して前記サイドプレートに形成したという構成のも
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シ生ずる力
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
開路することか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弁して急速に
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。また、高圧側
ポートを前述のように配設しているため、サイドプレー
トがこれを固定するボルトとのクリアランスの存在によ
る円周方向の遊びに対しバルブとのラップ代に変化が出
如＜り、シール面の確保が組立精度の向上を伴なわずに
可能である。また、ポート径を大きくとれるため、損失
を低減できる。

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、５１
は密閉容器、６２はロータ６２ａ１ステータ５２ｂより
なる電動要素、５３け圧縮要素である。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）５５．
５６に形成した軸受部５５ａ、５６ａ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。５９はロータ５８の外周とシリンダ５９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、
５９ｄ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５
７を重合固定するボルトである。このボルト６３はボル
ト孔６３ａと組立上クリアランスＣがとってあり、従っ
て、サイドプレート５５がわずかではあるが円周方向に
移動可能である。６４は蒸発器６５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６５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６６１
０、−あ のバルブシート面を構成している。この圧入ボア６５に
連らなりベー７６９に近接し、シリンダ５９に連通ずる
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。７ｏは圧縮室６０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）。７１は高
圧バルブ装置であり、クランク軸５４とほぼ同一高さに
配置されている。

この高圧パルプ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ポート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口ポ
ート７４を備えている。この入口、出口ポー）７２．７
４は第３図および第４図より明らかなように、サイドプ
レート５７の法線方向に並設しており、内側に出口ポー
ト７４を、外側に入口ポート７２を配置している。但し
、図中Ｏはクランク軸中心を表わす。更にシリンダプ１
１　　Ａ　。

レート５７には、隣接した前記各ポー）７２．７４に相
対応して形成した共通のバルブシリンダ７５カ備工てあ
シ、このバルブシリンダ７５の底部には低圧側ポート７
６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、出口ポー）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７
６と一方のサイドプレート６６側の開１］　７６　ａよ
シシリンダ５９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Ｉ・５６によシ閉鎖され
る。

以上のように構成されたロータリコンプレッザについて
、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、また高圧パルプ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６
５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力によシ閉鎖して
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６６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５２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７７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０．１ｍｍ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７
９、低圧側ポート７６、バルブシリンダ７６内の圧力低
下と１３、。

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も開略し、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５４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６３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５９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、導圧路子９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
力により高圧パルプ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。

１４、、、 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６６へ流出するのを
阻止する。

更に、高圧側入口ポート７２、高圧側出口ポート７４は
、法線方向に並設しであるため、サイドプレート６７の
組立時に半径方向の移動が生じても、入口、出口ポー）
７２．７４を円周方向に配列した場合に比べて、バルブ
７７とのラップ代の変化量は格段に減少できる。

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、吐出管に常時連通ずる高圧側出口ポー
　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、前記高と 圧側入口ポート９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ボーとを閉鎖可能なディスク状
の高圧パルプを備えたので、従来例のどとく、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、高圧パルプの開弁駆動力となる低
圧側ポートの圧１６Ａ−７ カ低下を確実に、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
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讐の増大もない。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。

また、高圧側入口、出口ポートの配列を略法線方向に配
置しであるため、サイドプレートの組立時に生ずる円周
方向のバラツキに対し、ポートとパルプのラップ代の変
化量が少ないので組立精度を向上することない。更にラ
ップ代の変化量を過大に設定する必要がないので、限ら
れたスペース内で圧力損失の低い高圧側バルブを構成で
きる等の効果を有する。

【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■Ｕ／線、ｎ＋−
ｍ’線における断面図、第４図は第３のＩＶ　−ＩＶ’
線における断面図、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、５３・・・・・・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、
５９・・・・・・ベーン、６６・・・・・・吸入弁、７
ｏ・・・・・・吐出弁、７２・・・・・・高圧側入口ポ
ート、７４・・・・・・高圧側出口ポート、７３・・・
・・・吐出管、７６・・・・・・導圧路、了７・・・・
・・高圧バルブ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名６ノ
　−−−イ１〈ノＥ［ミ 第５図 ″門ヤ 第６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
   縮室と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るとともに、前記高圧側入口ポ
   ートと前記高圧側出口ポートを略法線方向に並設して、
   前記サイドプレートに形成したロータリコンプレッサ。