JPS6332192A - 可逆圧縮機 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、空気調和様等に組込まれる可逆圧縮
機に関する。

（従来の技術） 例えば、空気調和様に組込まれる冷凍サイクルは、冷房
時、圧縮機で圧縮された冷媒ガスを四方弁を介して室外
熱交換器（凝縮器）へ移送してこれを熱交換して液化し
、これをキャピラリチューブを通して減圧し、しかる後
、この減圧された液冷媒を学内熱交換器（蒸発器）へ移
送し、こ・でこれを熱交換して室内を冷房すると共に、
熱交換して仕事を了した冷媒ガスを上記四方弁を介して
再び上記圧縮機へ還流する。

他方、上記冷凍サイクルは、暖房時、予め、上記四方弁
を切換え、次に、上記圧縮機を駆動して冷媒を圧縮し、
この圧縮された冷媒ガスを四方弁を介して室内熱交換へ
移送し、こ）で熱交換して室内を暖房づ−ると共に、熱
交換した冷媒をキャビラリ−チューブを通して減圧し、
しかる後、室外熱交換器を通して気化し、さらに、これ
を上記四方弁を通して再び圧ＭＡＲへ還流するようにな
っている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した冷凍サイクルは、圧縮機を常に
正回転すると共に、冷媒の流れる方向を１．７Ｊ　ｌｆ
ｉえるには、必ず、四方弁を使用して切換えることを余
儀なくされ、上記四方弁を冷凍サイクルに組込まなくて
はならなかった。そのため、コストが大幅に増大し、ま
た、配管接続作業も多くなりｙＪ造性が想い欠点があっ
た。

そこで、上記四方弁を使用しない可逆圧縮機があらたに
提案されている。

即ら、取に提案されているこの種の可逆圧縮機は、モー
タ、すなわち圧縮装置の回転軸を正回転又は逆回転する
と共に、この時に生ずる高圧又は低圧の冷媒ガスを通路
切換機構へ導いて、通路を切換え、冷凍サイクルの冷媒
の流れる方向を切換えるようにしている。

しかしながら、上）ホした可逆圧縮は（ま、（１）、冷
媒ガスの圧力差が反転するまで、つまり、冷凍サイクル
の圧力差がバランスして圧縮■の圧力が反転するまで上
記通路切換機構が切換ねらず、しかも、（２）、切換門
構のポート容積が大きクイ１す、その分だけｒＪＥ縮装
置のトップクリアランスボリュームが大幅に増大し、こ
れに起因して、圧縮効率や体積効率が低下する等の欠点
がある。

本発明は、上述した欠点を解消し、冷凍サイクルに独立
した四方弁を組込むことなく、かつ、冷媒の圧縮効率を
低下することなしに冷凍サイクルの冷媒の流れる方向を
切換えることのできる可逆圧縮機を提供することを目的
とするものである。

Ｃ発明の構成〕 （問題点を解決するための手段とその作用）本発明は、
吐出方向と吸込方向とを選択的に切換可能な可逆圧縮識
において、一対の吸込ポートを有する圧縮装どの軸受に
可逆回転する回転軸を軸装し、この軸受に吸込ポート切
換通路を備えたロータリーバルブを回動自在に設け、上
記ロータリーバルブの外がわにバルブカバーを一体的に
設け、上記回転軸と上記軸受の端面との間に切換クラッ
チ機構を設け、この切換クラッチ機構で上記ロータリー
バルブの位置を切換えて吸込ポートを切換えるようにし
、上記回転軸を可逆回転することにより、上記切換クラ
ッチ機構で上記ロータリーバルブの位置を切換えて、冷
媒の吐出方向と吸込方向とを反転させるようにしたもの
である。

（実施例） 以下、本発明を図示の一実施例について説明する。

第１図乃至第４図において、符号１は、吐出方向と吸込
方向とを選択的に切換可能な可逆圧縮鳴における縦長に
形成された密閉ケースであって、この１ぞ閉ケース１内
の上部には、ステータ２とローター３とで構成されるモ
ータ４が設けられており、このモータ４の下位の上記密
閉ケース１には、ロータリータイプの圧縮装青５力ＣＭ
Ｊ置されている。

即ら、この圧＄ｌ？ｉ装置５は、第１図及び第７図（Ａ
＞に示されるように、シリンダ一本体８の上・下部に主
軸受９と０１軸受１０を第７図（△＞、（８）。

（Ｃ）に示される各取付ボルト１０ａで取着し、この両
軸受９，１０に上記ロータ３と一体をなず回転軸１１を
軸装し、上記シリンダ一本体８の位置する上記回転軸１
１にクランク部１１８をローラ１２を介して設けると共
に、第７図（Ａ）に示されるように、上記シリンダ一本
体８のシリンダー８ａにブレード１３をばね１４で上記
ローラ１２へ当接するようにして、シリンダー８ａ内を
２室に区分して形成するように設けたものである。

又一方、第１図及び第７図（Ａ＞に示されるように、上
記シリンダ一本体８には、第１可逆ポート１５、第２可
逆ポート１６及び吐出通路を形成でる中間ポート１７が
それぞれＬ字形に形成して設けられており、この第１可
逆ポート１５は、正回転時にアキュームレータ層面を発
揮する第１貯溜休１８に接続されており、上記第２可逆
ポート１６は、正回転時に吐出マフラー典能を発揮づ”
る第２貯溜休１つに接続されている。又、上記中間ポー
ト１７４ま、第１図に示されるように、上記密閉ケース
１の外がわに突出した連結管２０に接続されており、こ
の連結管２０の一端部２０ａは上記密閉ケース１内に吐
出開口して接続されている。

なお、上記シリンダ一本体８には、吐出通路を構成づる
第１ポート２１ａ１第２ポート２１ｂが穿設されており
、この第１．第２ポート２１ａ。

２１ｂは、第７図＜８）に示される副軸受１０に穿設さ
れた第３ポート２２ａ、第４ポート２２ｂに連通されて
いる。又、上記副軸受１０には、第１連通口２３ａと第
２連通口２４ａが上記第１可逆ポート１５及び第２可逆
ボー１〜１６に連通ずるようにして穿設されると共に、
この内側の部分には第１吸込吐出ポート２３ｂ１第２吸
込吐出ポート２４ｂが設けられている。またさらに、副
軸受１０には上記中間ポート１７に連通ずる吐出連通７
Ｌ１０　ｄが形成されている。さらに、上記副軸受１０
には、一対の吐出口２５ａ、２５ｂを備えた円板状のロ
ータリーバルブ２６が回動自在に設けられており、この
ロータリーバルブ２６には、第７図（Ｃ）に示されるよ
うに、円弧状をなす各長孔２７ａ、２７ｂが穿設されて
おり、この各長孔２７ａ、２７ｂにｔよ、上記各取付ボ
ルト１０ａの頭部が緩く引ぎ通されており、このロータ
リーバルブ２６は上記長孔２７ａ、２７ｂの両端縁が取
付ボルト１０ａの頭部に当接する範囲内で回動ザるよう
になっている。さらに、又、上記ロータリーバルブ２６
には、各吐出弁２８ａ、２８ｂが上記各吐出口２５ａ、
２５ｂを閉弁し１７るようにして設けられており、この
各吐出弁２８ａ、２８ｂは、１１を記圧縮装置５で圧縮
された冷媒によって開弁しく９るようになっている。

また、上記長孔２７ａ、２７ｂの間には吐出長孔２７ｃ
が形成されており、この吐出長孔２７ｃはロークリバル
ブ２６の位置が切換えられた場合にも、常にＤＩ軸受１
０の吐出連通孔１０　ｄ　＋、：連通されるようにされ
ている。ざらに、このロータリバルブ２６にはその切換
位置によって上記副軸受１０の第３、第４ポート２２ａ
、２２ｂ及び第１、第２連通孔２３ａ、２４ａに連通ず
る第５ポート２７（ｌＳ第６ポート２７ｅ、ｍ７ポート
２７ｆ、第８ポート２７ｇが、また、後述する第３図に
明示するように、上記切換位置によってＤｊ軸受１０に
形成された第１連日２３８と第１吸込吐出ポート２３ｂ
１第２連通口２４ａと第２吸込吐出ポート２４ｂを連通
させる吸込ポート切換通路２６ａが溝によって形成され
ている。

他方、第１図及び第２図に示されるように、また、第７
図（Ｃ）に２点鎖線で示されるように、上記ロータリー
バルブ２６の外がわには、バルブカバー２９が吐出マフ
ラー室３０を形成するようにして一体的に取着されてお
り、このバルブカバー２９には、第１図及び第７図（Ｃ
）に示されるように、各連通路３１ａ、３１ｂが形成さ
れており、この各連通路３１ａ、３１ｂは、上記ロータ
リバルブ２６の第５ポート２７ｄ１第８ポート２７９に
跨って連通するようになっている。又、上記連通路３１
ｂは、上記ロークリバルブ２６の第６ポート２７ｅ、第
７ポート２７ｆに跨って連通づるようになっている。

又一方、第２図乃至第６図に示されるように、上記回転
軸１１の下端部と上記副軸受１０との間には、切換クラ
ッチ殿構３２が上記ロータリーバルブ２６を切換えるよ
うにして設けられている。

即ち、第２図に拡大して示されるように、上記回転軸１
１の下端部には、複数のボール嵌合穴３３がリング状に
穿設されており、上記各ボール嵌合穴３３の外周に位置
する上記副軸受１０の端面には、第３図に示されるよう
に、凹凸に形成されたカム部（端面カム）１０ｂ、１０
ｃが設けられている。又、上記各ボール嵌合穴３３と上
記カム部１０ｂ、１０ｃの位置する上記回転４ＩＩｌ１
１１には、複数のボール３４を備えた切換クラッチ板３
５がリングばね３６を介してフランジ部材３７で取付け
られており、この切換クラッチ板３５は、上・下方向へ
上記リングばね３６の弾力に抗して移動するようになっ
ている。なお、上記ボール３４は、上記各ボール１茨合
穴３３に嵌合しく！１ろように４＾っている。又、上記
切換クラッチ板３５の両瑞部には、各係止爪３５ａが形
成されており、この各係止爪３５ａは、萌記バルブカバ
ー２９に形成された切欠等に嵌合している。

従って、上記回転軸１１が正回転（第７図（Ａ）で時計
方向）すると、上記切換クラッチ機構３２の切換クラッ
チ板３５が、第５図及び第６図に示されるように、上記
回転軸１１と一体のフランジ部材３７とリング板ばね３
６との摩擦力により回転し、係止爪３５ａはカム部１０
Ｃから１０ｂに移動ザるため、クラッチ板３５の各ボー
ル３４は嵌合穴３３にｔよまり込み、強力なトルクが与
えられてバルブカバー２９を回動する。回動の後半では
再びクラッチ板３５【まカム部１０ｂから１０ｃにのり
上げ、バルブカバーは回転角θの回動を完了する。すな
わち、切換クラッチ板３５は、第７図（Ｃ）に示される
ように、回転軸１１の周りに角度θだけ回動して下方へ
突出したカム部１０Ｇへ回転して乗上げる。さらに、上
記切換クラッチ板３５は、各係止爪３５ａでバルブカバ
ー２９を回動するので、このバルブカバー２９と一体を
なすロータリーバルブ２６の各長孔２７ａ、２７ｂの端
縁部が各取付ボルト１０ａの頭部に係合するまで回動し
て停止する。これによって、上記ロータリーバルブ２６
は角Ｉｆθだけ回動じて切換えられる。

又一方、可逆回転する前記モータ４の回転軸１１が逆回
転（第７図（Ａ）で反時計方向）したときら、第６図の
状態から第５図を経て再び第６図に示されるようにして
、上記ロータリーバルブ２６は、上記切換クラッチ機構
３２によって切換えられる。

以下、本発明の作用について説明する。

（１）　回転軸１１が正回転したときの冷媒の流れ 第１図及び第７図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）において、モ
ータ４が駆動して、回転軸１１が正回転（実線矢印で示
す時計方向）を開始すると、第５図及び第６図に示され
るように、前述した切換クラッチ機構３２によって上記
バルブカバー２９と一体のロータリーバルブ２６を角度
θだけ回動して切換える。すると、第１図及び第７図（
△）。

（Ｂ）、−（Ｃ）に示されるような位置関係になり、冷
凍サイクルを構成する第１貯溜体１８からの冷媒は、第
１可逆ポート１５−第１連通ロ２３ａ−吸込ポート切換
通路２６８−第１吸込吐出ポート２３ｂ−シリンダー８
ａ内へ流入し、こ）で圧縮される。しかして圧縮された
冷媒は第２吸込吐出ポート２４ｂ−吐出口２５ａ−吐出
弁２８ａ−吐出マフラー室３０−吐出艮孔２７ｃ−副軸
受１０に穿たれた連通孔１０ｄ−中間ポート１７（第１
図参照）一連通管２０−主軸受９に穿たれた流出口（図
示せず）−第１ポート２１ａ−第３ポート２２ａ−１５
ポート２７ｄ一連通路３１ａ−第８ポート２７０−第２
連通ロ２／１ａ−第２可逆ポート１６−第１貯溜休（吐
出マフラー）１９へ流出し、仕事をした後、上記第１貯
溜体１８へ還流ザる。

（２）　回転軸１１が逆回転したとぎの冷媒の流れ 第１図及び第８図（Ａ＞、（Ｂ）、（Ｃ）において、モ
ータ４が逆回転し、このモータ４の回転軸１１が逆回転
（破線矢印で示す反時ｈ１方向）を開始すると、前述し
たように、切換クラッチ機構３２によって、第５図及び
第６図に示されるように切換えられる。即ち、上記切換
クラッチは構３２がバルブカバー２９と一体のロータリ
ーバルブ２６を角度θだけ逆回動して切換える。すると
、第１図及び第８図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示される
ような位置関係になり、第２貯溜体１９からの冷媒は、
第２可逆ポート１６−第２連通ロ２４ａ−吸込ポート切
換通路２６ａ−第２吸込吐出ポート２４ｂ−シリンダー
８ａ内へ流入し、こ）で圧縮される。そして、圧縮され
た冷媒は、第１吸込吐出ポート２３ｂ−吐出口２５ｂ−
吐出口２８ｂ−吐出マフラー室３０−吐出長孔２７Ｃ−
副軸受１０に穿たれた吐出連通孔１０ｄ−中間ポート１
７一連通管２〇−主軸受９に穿たれた流出口３８（第１
図参照）−第２ポート２１ｂ−第４ポート２２ｂ−第６
ポート２７ｅ一連通路３１ｂ−第７ポート２７ｆ−第１
連通ロ２３ａ−第１可逆ポート１５−第２貯溜休１８へ
流出し、仕事を了えた曵、上記第１貯溜体１９へ還流す
る。

上記実施例によれば、回転軸１１の回転を利用した切換
スイッチは構３２によりロークリバルブ２６の位置を回
転軸１１の回転方向に応じて強Ｌｌ的に切換え、圧縮装
置の吸込みポートを切換えるようにしたので、四方弁を
用いることなしに冷凍サイクルの冷媒の流れる方向に確
実に切換えることができる。

また、強制的な切換クラッチ門構３２を備えているので
、ロークリバルブ２６の位置を瞬時に切換えることがで
きると共に、トップクリアランスボリュームの増加もほ
とんどなく、圧縮効率、体積効率の低下も防止できる。

因に、上述した切換クラッチ纏構３２は、上記副軸受１
０がわに設けた具体例について説明したけれども、本発
明の要旨を変更しない範囲内で、例えば、主軸受９がわ
に設置プるように設に１変更することは自由である。

また、第９図は本発明の他の実施例を示したものであっ
て、主軸受９に一対の吐出ボー１〜４０８゜４０ｂ、吐
出弁４１ａ、４１ｂ及び吐出マフラ室４２を形成する第
２のバルブカバー１１３を設けたものである。この実施
例では貯溜体１８　（１９）から吸込ポート切換通路２
６ａを介してシリンダー８ａ内に吸込まれた冷媒は、こ
こで圧縮されて吐出ポート４０ａ　（４０ｂ）　、吐出
弁４１ａ（４１ｂ）を介して吐出マフラ室４２に吐出さ
れる。さらに、この冷媒は主軸受９及びシリンダ一本体
８に連通して形成された吐出通路４４を介して連結管２
０に導かれ、この連結管２０を介して密閉ケース１内上
部に導かれる。またさらに、この冷媒は第２のバルブカ
バー４３から」］−タツリバルブ２にわたって形成され
た連通路４５を介して第１のバルブカバー２９内に導か
れ貯溜体１９（１８）に吐出されるようにされている。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、吐出方向と吸込方向
とを選択的に切換可能な可逆圧縮機において、一対の吸
込ポートを有する圧縮装置の軸受に可逆回転する回転軸
を軸装し、この軸受に吸込ポート切換回路を備えたロー
タリバルブを回動自在に設け、上記ロータリーバルブの
外がわにバルブカバーを一体的に設け、上記回転軸と上
記軸受の端面との間に切換クラッヂ機構を設け、この切
換クラッチ纏構で上記ロータリーバルブの位置を切換え
て吸込ポートを切換えるように設けであるので、回転軸
を可逆転して瞬間的に圧縮装置の冷媒の吐出方向と吸込
方向とを切換えることができるし、四方弁を用いること
なしに冷凍ナイクルの冷媒の流れる方向を確実に切換え
ることができる。

また、圧縮装置のトップクリアランスボリュームの増大
を防止して圧縮効率や体積効率の低下を防止づることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の可逆圧縮機の断面図、第２図は、本
発明の要部を取出して承り拡大断面図、第３図は、本発
明に組込まれるシリンダ一本体と軸受及びロータリーバ
ルブ等の分解断面図、第４図は、本発明に組込まれる切
換クラッチ纏構の一部を示ず底面図、第５図及び第６図
は、上記ｌ、ｌｌＪ換クラッチり構の作用を説明するた
めの各図、第７図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び第８図（
Ａ）。 （Ｂ）、（Ｃ）は、上記切換クラッヂ例構によって切換
えたときの冷媒の流れを説明するための各図、第９図は
本発明の他の実施例に係る可逆ｆｆ−綿様の要部断面図
である。 １・・・密閉ケース、４・・・モータ、５・・・圧縮装
置、９・・・主軸受、１０・・・０１軸受、１１・・・
回転軸、２３ｂ・・・第１吸込吐出ポート、２／ｌｂ・
・・第２吸込吐出ポート、２５ａ、２５ｂ・・・吐出口
、２６・・・ロータリーバルブ、２６ａ・・・吸込ポー
ト１．７Ｊ換通路、２８ａ、２８ｂ・・・吐出弁、２９
・・・バルブカバー、３０・・・吐出マフラー宇、３２
・・・切換クラッチ１構、３３・・・ボール嵌合穴、３
４・・・ボール、３５・・・切換クラッチ板、３６・・
・リングばね、３７・・・フランジ部材。 出願人代理人　　咋　　控　　−雄 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吐出方向と吸込方向とを選択的に切換可能な可逆圧縮機
   において、一対の吸込ポートを有する圧縮装置の軸受に
   可逆回転する回転軸を軸装し、上記軸受に吸込ポート切
   換通路を備えたロータリーバルブを回動自在に設け、上
   記ロータリーバルブの外がわにバルブカバーを一体的に
   設け、上記回転軸と上記軸受の端面との間に切換クラッ
   チｎ構を設け、この切換クラッチ機構で上記ロータリー
   バルブの位置を切換えて吸込ポートを切換えるようにし
   たことを特徴とする可逆圧縮機。