KR101083218B1 - 압축 시스템, 다기통 회전 압축기 및 그것을 사용한 냉동장치 - Google Patents

압축 시스템, 다기통 회전 압축기 및 그것을 사용한 냉동장치 Download PDF

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히로유키 사와베
히로유키 요시다
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Abstract

양(兩) 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 된 다기통 회전 압축기를 구비한 압축 시스템의 제2의 베인의 충돌음의 발생을 회피하는 것을 목적으로 하는 것으로, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로 전환할 때, 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가한 후, 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력을 인가하며, 제1의 운전 모드로부터 제2의 운전 모드로 전환할 때는, 밸브 장치에 의해 제2의 실린더에의 냉매 유입을 차단한 후, 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축요소의 흡입측 압력을 인가하는 것을 요지로 한다.

Description

압축 시스템, 다기통 회전 압축기 및 그것을 사용한 냉동 장치 {COMPRESSION SYSTEM, MULTICYLINDER ROTARY COMPRESSOR, AND REFRIGERATION APPARATUS USING THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시예의 압축 시스템의 다기통 회전 압축기의 종단(縱斷) 측면도이다.
도 2는 도 1의 다기통 회전 압축기의 또 하나의 종단 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예의 압축 시스템을 사용한 공기 조화기의 냉매 회로도이다.
도 4는 도 1의 다기통 회전 압축기의 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 변환 동작을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2의 압축 시스템의 다기통 회전 압축기의 종단 측면도이다.
도 6은 도 5의 다기통 회전 압축기의 제1의 운전 모드로부터 제2의 운전 모드로의 변환 동작을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 5의 다기통 회전 압축기의 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 변환 동작을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예 3의 압축 시스템의 다기통 회전 압축기의 종단 측 면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 5의 압축 시스템의 다기통 회전 압축기의 제2의 운전 모드에 있어서의 각 전자 밸브의 동작을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예 7의 다기통 회전 압축기의 종단 측면도이다.
도 11은 다기통 회전 압축기의 실시예 8의 제2의 실린더의 평단면도(平斷面圖)이다.
도 12는 본 발명의 다기통 회전 압축기의 실시예 11의 제2의 회전 압축 요소의 제2의 롤러가 상사점(上死點)에 위치하는 경우의 제2의 실린더의 평단면도이다.
도 13은 본 발명의 다기통 회전 압축기의 실시예 11의 제2의 회전 압축 요소의 제2의 롤러가 하사점(下死點)에 위치하는 경우의 제2의 실린더의 평단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시예 14의 다기통 회전 압축기의 종단 측면도이다.
도 15는 도 14의 다기통 회전 압축기의 또 하나의 종단 측면도이다.
도 16은 도 14의 다기통 회전 압축기의 제2의 회전 압축 요소의 제2의 실린더의 평단면도이다.
도 17은 실시예 14의 압축 시스템을 사용한 공기 조화기의 냉매 회로도이다.
도 18은 실시예 14의 다기통 회전 압축기의 제1의 운전 모드에 있어서의 냉매의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 19는 실시예 14의 다기통 회전 압축기의 제2의 운전 모드에 있어서의 냉매의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 20은 다른 실시예의 다기통 회전 압축기의 제1의 운전 모드에 있어서의 냉매의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시예 15의 다기통 회전 압축기의 종단 측면도이다.
도 22는 도 21의 다기통 회전 압축기의 또 하나의 종단 측면도이다.
도 23은 도 21의 다기통 회전 압축기의 제2의 회전 압축 요소의 미약 스프링의 확대도이다.
도 24는 도 23의 다기통 회전 압축기의 다른 실시예의 제2의 회전 압축 요소의 미약 스프링의 확대도이다.
도 25는 도 23의 다기통 회전 압축기의 또 다른 실시예의 제2의 회전압축 요소의 미약 스프링의 확대도이다.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
CS : 압축 시스템 10, 110, 310 : 로터리 컴프레서
12 : 밀폐 용기 14 : 전동(電動) 요소
16 : 회전축 18 : 회전 압축 기구부
20 : 터미널 22 : 스테이터
24 : 로터 26 : 적층체
28 : 스테이터 코일 30 : 적층체
32 : 제1의 회전 압축 요소 34 : 제2의 회전 압축 요소
36 : 중간 칸막이 판 38 : 제1의 실린더
40 : 제2의 실린더 42, 44 : 편심부
46 : 제1의 롤러 48 : 제2의 롤러
50 : 제1의 베인 52 : 제2의 베인
58, 60 : 흡입 통로 62, 64 : 토출 소음실
63 : 컵 부재 66 : 상부 커버
70, 72 : 안내 홈 70A : 수납부
72A : 배압실 74 : 스프링
75 : 배관 92, 94 : 냉매 도입관
96 : 냉매 토출관 100, 101, 102 : 냉매 배관
105, 106, 200 : 전자(電磁) 밸브 152 : 실외측 열교환기
154 : 팽창 밸브 156 : 실내측 열교환기
210 : 컨트롤러
본 발명은, 압축 시스템 및 이를 구성하는 다기통 회전 압축기, 및 이를 사용한 냉동 장치에 관한 것이다.
종래 이 종류의 압축 시스템은 다기통 회전 압축기와 해당 다기통 회전 압축기의 운전을 제어하는 제어장치 등에 의해 구성되어 있다. 이 다기통 회전 압축기, 예를 들면 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 구비한 2기통 회전 압축기는, 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하여 이루어진다. 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소는, 제1 및 제2의 실 린더와, 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1 및 제2의 실린더에 접촉하며 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2의 베인으로부터 구성되어 있다. 또, 제1 및 제2의 베인은 스프링 부재에 의해 각각 제1 및 제2의 롤러에 상시 가압되고 있다.
그리고, 상기 제어장치에 의해 구동 요소가 구동되면, 흡입 통로로부터 제1 및 제2의 회전 압축 요소의 각 실린더의 저압실측에 저압의 냉매 가스가 흡입되고, 각 롤러와 각 베인의 동작에 의해 각각 압축되어 고온 고압의 냉매 가스로 되며, 각 실린더의 고압실측으로부터 토출 포토를 통하여 토출 소음실에 토출된 후, 밀폐 용기 내에 토출되고, 외부로 토출되는 구성으로 되어 있었다(예를 들면, 특개평 5-99172호 공보 참조).
이와 같은 다기통 회전 압축기를 구비한 압축 시스템에서는, 경부하(輕負荷)시나 저속 회전시 등의 소능력 영역에 있어서, 제1 및 제2의 양 실린더에 의해 압축 운전을 한 경우, 양 실린더의 배제 용적 분의 냉매 가스를 흡입하여 압축하지 않으면 안 되므로, 그 만큼, 제어 장치에 의해 구동 요소의 회전수가 저하되어 운전되고 있었다. 그렇지만, 회전수가 너무 저하되면, 구동 요소의 효율이 저하하는 동시에, 누설 손실이 증대하여 운전 효율이 현저하게 저하된다고 하는 문제가 생기고 있었다.
이 때문에, 이러한 문제를 감안하여 능력에 따라 1 실린더 운전과 2 실린더 운전을 전환 가능하게 한 압축 시스템이 개발되고 있다. 즉, 다기통 회전 압축기의 제1 및 제2의 베인을 제1 및 제2의 롤러에 가압하고 있는 스프링 부재 중 어느 한쪽의 스프링 부재, 예를 들면 제2의 베인을 제2의 롤러에 가압하고 있는 스프링 부재를 삭제하고, 제어장치에 의해 2 실린더 운전시에는, 제2의 베인의 배압(背壓)으로서 양 회전 압축 요소의 토출측의 냉매 압력을 인가하는 것으로 한다. 이것에 의해, 제2의 베인은 제2의 롤러측으로 가압되어 압축 작업이 이루어진다.
한편, 상기 2 실린더 운전으로부터 1 실린더 운전으로 전환할 때에는, 제어 장치에 의해 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 흡입측의 냉매 압력을 인가하는 것으로 한다. 이 흡입 압력은 저압이므로, 제2의 베인을 제2의 롤러측으로 가압할 수 없다. 이 때문에, 제2의 회전 압축 요소에서는 실질적으로 압축 작업이 행해지지 않고, 제1의 회전 압축 요소에 의해서만 냉매의 압축 작업이 행해지게 된다.
이와 같이, 소능력 영역에서 1 실린더 운전으로 함으로써, 압축되는 냉매 가스의 양을 줄일 수 있으므로, 그 만큼 회전수를 상승시킬 수 있게 된다. 이것에 의해, 구동 요소의 운전 효율을 개선하고, 또한 누설 손실도 저감할 수 있게 된다.
여기서, 상술한 바와 같이 2 실린더 운전시에 스프링 부재를 설치하지 않는 제2의 회전 압축 요소에 있어서, 제2의 롤러를 가압하는 양 회전 압축 요소의 토출측 압력은 압력 변동이 크고, 이 압력 변동에 의해 베인의 추종성이 악화되며, 제2의 롤러와 제2의 베인과의 사이에 충돌음이 발생하기 때문에, 출원인은 제2의 롤러의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력을 인가하는 것을 시도하였다.
그렇지만, 제2의 베인의 배압으로서 상술하는 중간 압력을 인가한 경우, 1 실린더 운전으로부터 2 실린더 운전으로 전환할 때에, 제2의 베인을 제2의 롤러에 추종시키는데 시간이 걸리며, 그 사이에 제2의 베인과 제2의 롤러가 충돌하여, 충돌음이 발생하는 문제가 생기고 있었다.
한편, 1 실린더 운전시에는, 제2의 실린더 내의 압력과 제2의 베인의 배압에 동일한 흡입측 압력이 인가되기 때문에, 2 실린더 운전으로부터 1 실린더 운전으로 전환할 때에, 제2의 베인은 제2의 실린더 내로부터 쉽게 들어가지 않고, 그 사이에 제2의 롤러에 충돌하여 역시 충돌음이 발생하고 마는 문제가 있었다.
다른 한편, 다기통 회전 압축기의 운전시의 베인의 롤러에의 가압 동작에 의해, 베인의 배압측(롤러와는 반대측)에는 압력 맥동(脈動)이 발생하지만, 스프링 부재를 설치하지 않는 제2의 베인은 이러한 압력 맥동에 의해, 제2의 베인의 추종성이 악화되고 제2의 롤러에 충돌하여, 충돌음이 발생하는 문제가 생기고 있었다.
또한, 제2의 베인의 배압으로서 인가되는 양 회전 압축 요소의 토출측 압력은 압력 변동이 크고, 이것에 의해서도 스프링 부재를 설치하지 않는 제2의 베인의 추종성이 악화되고, 제2의 롤러와 제2의 베인과의 사이에서 충돌음이 발생하고 있었다.
또, 1 실린더 운전시에는, 제2의 회전 압축 요소에서는 제2의 롤러가 공전한 상태로 되지만, 이 때 제2의 실린더 내의 압력 및 제2의 베인의 배압에 동일한 흡입측 압력이 인가되기 때문에, 양 공간의 밸런스의 변동으로 제2의 베인이 제2의 실린더 안으로 나오고 말아, 제2의 롤러에 충돌하여 역시 충돌음이 발생하고 마는 문제가 있었다.
본 발명은, 이러한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 제1의 베인만을 스프링 부재에 의해 제1의 롤러에 가압하고, 양 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 된 다기통 회전 압축기를 구비한 압축 시스템에 있어서, 운전 모드의 전환시에 있어서의 제2의 베인의 충돌음의 발생을 회피하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은, 제1의 베인만을 스프링 부재에 의해 제1의 롤러에 가압하는 다기통 회전 압축기를 구비한 압축 시스템에 있어서, 기동시에 있어서의 제2의 베인의 충돌음의 발생을 회피하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은, 제1의 베인만을 스프링 부재에 의해 제1의 롤러에 가압하는 다기통 회전 압축기 및 해당 다기통 회전 압축기를 구비한 압축 시스템에 있어서, 제2의 베인의 추종성을 개선하고, 제2의 베인의 충돌음의 발생을 회피하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 압축 시스템은, 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하고, 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소를, 제1 및 제2의 실린더와, 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1및 제2의 롤러 에 접촉하며 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2의 베인으로 구성하는 동시에, 제1 베인만을 스프링 부재에 의해 제1의 롤러에 가압하고, 양 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 된 다기통 회전 압축기를 구비한 것으로서, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로 전환할 때, 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가한 후, 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력을 인가하는 것이다.
또, 본 발명의 압축 시스템은, 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하고, 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소를, 제1 및 제2의 실린더와, 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1 및 제2의 롤러에 접촉하며 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2의 베인으로 구성하는 동시에, 제1의 베인만을 스프링 부재에 의해 제1의 롤러에 가압하고, 양 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 된 다기통 회전 압축기를 구비한 것으로서, 제2의 실린더에의 냉매 유통을 제어하기 위한 밸브 장치를 설치하고, 제1의 운전 모드로부터 제2의 운전 모드로 전환할 때, 밸브 장치에 의해 제2의 실린더에의 냉매 유입을 차단한 후, 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 인가하는 것이다.
또, 본 발명의 압축 시스템은, 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하고, 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소를, 제1 및 제2의 실린더와, 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1 및 제2의 롤러에 접촉하며 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2의 베인으로 구성하는 동시에, 제1의 베인만을 스프링 부재에 의해 제1의 롤러에 가압하고, 양 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 된 다기통 회전 압축기를 구비한 것으로서, 제2의 실린더에의 냉매 유통을 제어하기 위한 밸브 장치를 설치하고, 제1의 운전 모드에서는 밸브 장치에 의해 제2의 실린더에 냉매를 유입시키고, 또한 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력을 인가하며, 제2의 운전 모드에서는 밸브 장치에 의해 제2의 실린더에의 냉매 유입을 정지하고, 또한 제2 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 인가하는 동시에, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로 전환할 때, 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가한 후, 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력을 인가하며, 제1의 운전 모드로부터 제2의 운전 모드로 전환할 때에는, 밸브 장치에 의해 제2의 실린더에의 냉매 유입을 차단한 후, 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 인가하는 것이다.
또, 본 발명의 압축 시스템에서는, 상기 각 발명에 있어서 모드 전환시에는, 다기통 회전 압축기의 구동 요소를 저속 회전시키고, 제1의 회전 압축 요소 또는 양 회전 압축 요소의 압축비를 3.0 이하로 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 제2의 운전 모드로부터 상기 제1의 운전 모드로 전환할 때, 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가한 후, 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력을 인가하므로, 양 회전 압축 요소의 토출측 압력에 의해 제2의 베인을 제2의 롤러측으로 조기에 이동시킬 수 있게 된다. 이것에 의해, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 전환시에 있어서의 제2의 베인의 추종성을 개선하고, 운전 효율을 개선하며, 또한 제2의 베인의 충돌음의 발생을 회피할 수 있게 된다.
또, 제2의 베인에 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가하고, 제2의 베인이 제2의 롤러에 추종한 후에, 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력을 인가하는 것으로, 제2의 베인의 배압에 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가한 경우보다, 압력 변동이 현저히 작아지므로, 운전 모드 전환 후에 있어서의 다기통 회전 압축기의 제2의 베인의 추종성을 개선하고, 제2의 회전 압축 요소의 압축 효율을 개선하며, 또한 제1의 운전 모드에 있어서, 제2의 롤러와 제2의 베인과의 충돌음의 발생을 미연에 회피할 수 있게 된다.
또, 제1의 운전 모드로부터 제2의 운전 모드로 전환할 때, 밸브 장치에 의해 제2의 실린더에의 냉매 유입을 차단한 후, 제2 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 인가하므로, 제2의 실린더 내의 압력을 제2의 베인의 배압보다 높게 할 수 있게 된다. 이것에 의해, 다기통 회전 압축기의 제2의 베인은 제2의 실 린더 내의 압력에 의해 제2의 롤러와는 반대측으로 밀려서, 제2의 실린더 안으로 나오지 않게 되므로, 제2의 롤러에 충돌하여 충돌음을 발생시키는 문제를 미연에 회피할 수 있게 된다.
그리고, 이상에 의해 제1 및 제2의 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 하는 다기통 회전 압축기의 성능 및 신뢰성을 향상시키며, 압축 시스템으로서 현저한 성능의 향상을 도모할 수 있게 된다.
특히, 모드 전환시에는, 다기통 회전 압축기의 구동 요소를 저속 회전시키고, 제1의 회전 압축 요소 또는 양 회전 압축 요소의 압축비를 3.0 이하로 하면, 운전 모드 전환시에 있어서의 압력 변동을 억제할 수 있게 된다.
또, 본 발명의 냉동 장치는, 상기 각 발명의 압축 시스템을 사용하여 냉매 회로가 구성되는 것이다.
본 발명에 의하면, 냉동 장치의 냉매 회로를 상기 각 발명의 압축 시스템을 사용하여 구성하므로, 냉동 장치 전체의 운전 효율의 개선도 도모할 수 있게 된다.
즉, 본 발명의 압축 시스템은, 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하고, 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소를, 제1 및 제2의 실린더와, 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1 및 제2의 롤러에 접촉하며 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2의 베인으로 구성하는 동시에, 제1의 베인만을 스프링 부재에 의해 제1의 롤 러에 가압하는 다기통 회전 압축기를 구비한 것으로서, 다기통 회전 압축기를 기동할 때, 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축요소의 흡입측 압력을 인가하는 상태로 기동하는 동시에, 기동한 후에 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가하고, 그 후 제2의 베인의 배압을 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력으로 하는 것이다.
또, 본 발명의 압축 시스템에서는, 상기 발명에 있어서 다기통 회전 압축기는, 양 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 되는 것이다.
본 발명에 의하면, 다기통 회전 압축기를 기동할 때, 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 인가하는 상태로 기동함으로써, 제2의 회전 압축 요소에서는 실질적으로 압축 작업이 이루어지지 않게 된다.
또, 기동한 후에 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가하는 것으로, 제2 베인을 제2의 롤러에 가압하고, 제2의 회전 압축 요소에 있어서의 압축 작업이 개시되게 된다.
또한, 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가한 후에 제2의 베인의 배압을 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력으로 하는 것으로, 제2의 베인의 배압에 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가한 경우보다, 압력 변동이 현저히 작아지므로, 기동 후의 통상 운전시에 있어서의 다기통 회전 압축기의 제2의 베인의 추종성을 개선하고, 제2의 회전 압축 요소의 압축 효율을 개선하며, 제2의 롤러와 제2의 베인과의 충돌음의 발생을 미연에 회피할 수 있게 된다.
특히, 제1 및 제2의 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 하는 다기통 회전 압축기의 성능 및 신뢰성을 향상시키고, 압축 시스템으로서 현저한 성능의 향상을 도모할 수 있게 된다.
또, 본 발명의 냉동 장치는, 상기 각 발명의 압축 시스템을 사용하여 냉매 회로가 구성되는 것이다.
본 발명에 의하면, 냉동 장치의 냉매 회로를 상기 각 발명의 압축 시스템을 사용하여 구성하는 것으로, 냉동 장치 전체의 운전 효율의 개선도 도모할 수 있게 된다.
즉, 본 발명의 다기통 회전 압축기는, 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하고, 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소를, 제1 및 제2의 실린더와, 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1 및 제2의 롤러에 접촉하며 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2의 베인으로 각각 구성하는 동시에, 제1의 베인만을 스프링 부재에 의해 제1의 롤러에 가압하는 것으로서, 제2의 베인에 배압을 인가하여 제2의 롤러에 가압하기 위한 배압실을 구비하며, 이 배압실을 소정의 공간 용적을 갖는 머플러실로 한 것이다.
본 발명에서는, 배압실을 소정의 공간 용적을 갖는 머플러실로 하는 것으로, 해당 공간 용적에 의해, 제2의 베인의 가압 동작에 의해 발생하는 압력 맥동을 저감하고, 또한 제2의 베인의 배압으로서 인가되는 양 회전 압축 요소의 토출측 압력의 압력 변동도 저감할 수 있게 된다.
이것에 의해, 제2의 베인의 추종성을 개선하고, 제2의 회전 압축 요소의 압축 효율을 개선하며, 또한 제2의 롤러와 제2의 베인의 충돌음의 발생을 극력 회피할 수 있게 된다.
그리고, 이상에 의해 제1 및 제2의 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 하는 다기통 회전 압축기의 성능 및 신뢰성의 향상을 도모할 수 있게 된다.
또, 본 발명의 다기통 회전 압축기는, 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하고, 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소를, 제1 및 제2의 실린더와, 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1 및 제2의 롤러에 접촉하며 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2의 베인으로 각각 구성하는 동시에, 제1의 베인만을 스프링 부재에 의해 제1의 롤러에 가압하는 것으로서, 제2의 베인에 배압을 인가하기 위한 배압용 통로를 구비하고, 이 배압용 통로의 단면적을 제2의 실린더 내에 노출하는 제2 베인의 표면적의 평균치 이상으로 한 것이다.
본 발명에서는, 배압용 통로의 단면적을, 제2의 실린더 내에 노출하는 제2의 베인의 표면적의 평균치 이상으로 하는 것으로, 해당 배압용 통로를 충분히 확보할 수 있게 되고, 제2의 베인의 가압 동작에 의해 발생하는 압력 맥동을 저감하며, 또한, 제2의 베인의 배압으로서 인가되는 냉매의 압력 변동도 저감할 수 있게 된다.
이것에 의해, 제2의 베인의 추종성을 개선하고, 제2의 회전 압축 요소의 압축 효율을 개선하며, 또한 제2의 롤러와 제2의 베인의 충돌음의 발생을 극력 회피할 수 있게 된다.
이상에 의해, 제1의 베인만을 스프링 부재에 의해 제1의 롤러에 가압하는 다기통 회전 압축기의 성능 및 신뢰성의 향상을 도모할 수 있게 된다.
또, 본 발명의 다기통 회전 압축기는, 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하고, 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소를, 제1 및 제2의 실린더와, 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1 및 제2의 롤러에 접촉하며 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2의 베인으로 구성하는 동시에, 제1의 베인을 스프링 부재에 의해 제1의 롤러에 가압하고, 양 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 된 것으로서, 제2의 베인을 제2의 롤러에 가압하는 가압 수단을 설치하고, 이 가압 수단의 가압력을, 양 회전 압축 요소, 또는 제1의 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 제2의 베인의 배압으로서 인가한 경우의 가압력 이하로 한 것이 다.
또, 본 발명의 다기통 회전 압축기에서는, 상기 발명에 있어서 제2의 실린더에의 냉매 유통을 제어하기 위한 밸브 장치를 설치하고, 제1의 운전 모드에서는 밸브 장치에 의해 제2의 실린더에 냉매를 유입시키고, 또한 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력, 혹은 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가하며, 제2의 운전 모드에서는 밸브 장치에 의해 제2의 실린더에의 냉매 유입을 차단하고, 또한 제2 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 인가하는 것이다.
또, 본 발명의 압축 시스템은, 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하고, 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소를, 제1 및 제2의 실린더와, 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1 및 제2의 롤러에 접촉하며 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2의 베인으로 구성하는 동시에, 제1의 베인을 스프링 부재에 의해 제1의 롤러에 가압하고, 양 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 된 다기통 회전 압축기를 구비한 것으로서, 제2의 실린더에의 냉매 유통을 제어하기 위한 밸브 장치와, 제2 베인을 제2의 롤러에 가압하는 가압 수단을 설치하고, 이 가압 수단의 가압력을, 양 회전 압축 요소, 또는 제1의 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 제2의 베인의 배압으로서 인가한 경우의 가압력 이하로 하는 동 시에, 제1의 운전 모드에서는 밸브 장치에 의해 제2의 실린더에 냉매를 유입시키고, 또한 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력, 혹은 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가하며, 제2의 운전 모드에서는 밸브 장치에 의해 제2의 실린더에의 냉매 유입을 차단하고, 또한 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 인가하는 것이다.
또, 본 발명의 다기통 회전 압축기는, 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하고, 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소를, 제1 및 제2의 실린더와, 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1 및 제2의 롤러에 접촉하며 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2의 베인으로 구성하는 동시에, 제1의 베인을 스프링 부재에 의해 제1의 롤러에 가압하고, 양 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 된 것으로서, 제2의 베인의 제2의 롤러측과는 반대측에 인장 하중용의 미약(weak) 스프링을 설치하고, 이 미약 스프링의 인장력을, 양 회전 압축 요소, 또는 제1의 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 제2 베인의 배압으로서 인가한 경우의 가압력 이하로 한 것이다.
본 발명에 의하면, 예를 들면 미약 스프링 등에 의해 구성된 가압 수단에 의해 제1의 운전 모드에 있어서의 제2의 베인의 추종성을 개선할 수 있게 된다. 특히, 제1의 운전 모드로 밸브 장치에 의해 제2의 실린더에 냉매를 유입시키고, 또한 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력, 혹은 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가했을 때에, 이러한 중간 압력, 혹은 토출측 압력의 압력 맥동에 의해 제2의 베인의 추종성이 악화되는 문제를, 해당 가압 수단에 의해 미연에 회피할 수 있게 된다.
또, 가압 수단의 가압력을, 양 회전 압축 요소, 또는 제1의 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 제2의 베인의 배압으로서 인가한 경우의 가압력 이하로 하고, 제2의 운전 모드에서는 밸브 장치에 의해 제2의 실린더에의 냉매 유입을 차단하고, 또한 제2의 베인의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 인가하는 것으로, 제2의 실린더 내의 압력에 의해 제2의 베인을 배압측에 가압하는 가압력을 제2의 베인을 제2의 롤러에 가압하는 흡입측 압력과 가압 수단의 가압력보다 크게 할 수 있게 된다.
이것에 의해, 제2의 베인을 제2의 롤러에 가압하는 가압 수단을 설치한 경우라도, 또는 제2의 운전 모드에 있어서 가압 부재를 설치한 경우라도, 다기통 회전 압축기의 제2의 베인은 제2의 실린더 내의 압력에 의해, 제2의 실린더 안으로 나오지 않게 되므로, 제2의 롤러에 충돌하여 충돌음을 발생시키는 문제를 미연에 회피할 수 있게 된다.
그리고, 이상에 의해 제1 및 제2의 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 하는 다기통 회전 압축기의 성능 및 신뢰성을 향상시키고, 압축 시스템으로서 현저한 성능의 향상을 도모할 수 있게 된다.
또, 인장 하중용의 미약 스프링에 의해 제2의 운전 모드에 있어서, 해당 미약 스프링의 인장력에 의해 제2 베인이 제2의 실린더 안으로 나오지 않게 되므로, 제2의 롤러에 충돌하여 충돌음을 발생시키는 문제를 미연에 회피할 수 있게 된다.
<바람직한 실시예의 설명>
이하, 도면에 의거하여 본 발명의 실시 형태를 상세히 기술한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 압축 시스템(CS: compression system)의 다기통 회전 압축기의 실시예로서, 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 구비한 내부 고압형의 로터리 컴프레서(10)의 종단 측면도, 도 2는 도 1의 로터리 컴프레서(10)의 종단 측면도(도 1과 다른 단면을 나타냄)를 각각 나타내고 있다. 또한, 본 실시예의 압축 시스템(CS)은, 실내를 공기 조절하는 냉동 장치로서의 공기 조화기의 냉매 회로의 일부를 구성하는 것이다.
각 도면에 있어서, 실시예의 로터리 컴프레서(10)는 내부 고압형의 로터리 컴프레서이며, 강판으로 이루어지는 세로형 원통 형상의 밀폐 용기(12) 내에, 이 밀폐 용기(12)의 내부 공간의 상부측에 배치된 구동 요소로서의 전동 요소(14)와, 이 전동 요소(14)의 아래쪽에 배치되고 전동 요소(14)의 회전축(16)에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소(32, 34)로 이루어지는 회전 압축 기구부(18)를 수납하고 있다.
밀폐 용기(12)는 바닥부를 오일 저장소로 하고, 전동 요소(14)와 회전 압축기구부(18)를 수납하는 용기 본체(12A)와, 이 용기 본체(12A)의 상부 개구를 폐색 하는 대략 사발 형상의 엔드 캡(덮개체)(12B)으로 구성되어 있고, 또한 이 엔드 캡(12B)의 상부면에는 원형의 장착 구멍(12D)이 형성되며, 이 장착 구멍(12D)에는 전동 요소(14)에 전력을 공급하기 위한 터미널(배선을 생략)(20)이 장착되어 있다.
또, 엔드 캡(12B)에는 후술하는 냉매 토출관(96)이 장착되고, 이 냉매 도입관(96)의 일단은 밀폐 용기(12) 내와 연통하고 있다. 그리고, 밀폐 용기(12)의 바닥부에는 장착용 베이스(11)가 설치되어 있다.
전동 요소(14)는, 밀폐 용기(12)의 상부 공간의 내주면을 따라 환상(環狀)으로 용접 고정된 스테이터(22)와, 이 스테이터(22)의 내측에 약간의 간격을 두고서 삽입 설치된 로터(24)로 구성되어 있고, 이 로터(24)는 중심을 통과하며 연직 방향으로 뻗는 회전축(16)에 고정된다.
상기 스테이터(22)는, 도넛 형상의 전자(電磁) 강판을 적층한 적층체(26)와, 이 적층체(26)의 톱니부에 직접 감기(집중 감기) 방식에 의해 권장(卷裝)된 스테이터 코일(28)을 갖고 있다. 또, 로터(24)도 스테이터(22)와 동일하게 전자 강판의 적층체(30)로 형성되어 있다.
상기 제1의 회전 압축 요소(32)와 제2의 회전 압축 요소(34)의 사이에는 중간 칸막이 판(36)이 협지(挾持)되어 있다. 즉, 제1의 회전 압축 요소(32)와 제2의 회전 압축 요소(34)는, 중간 칸막이 판(36)과, 이 중간 칸막이 판(36)의 상하에 배치된 제1 및 제2의 실린더(38, 40)와, 이 제1 및 제2 실린더(38, 40) 내를 180도의 위상차를 가지고 회전축(16)에 설치한 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞춰지며 각 실린더(38, 40) 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러(46, 48)와, 이 제1 및 제2 롤러(46, 48)에 접촉하며 각 실린더(38, 40) 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2의 베인(50, 52)과, 제1의 실린더(38)의 상부측의 개구면 및 제2의 실린더(40)의 하부측의 개구면을 폐색하며 회전축(16)의 베어링을 겸용하는 지지 부재로서의 상부 지지 부재(54) 및 하부 지지 부재(56)에 의해 구성된다.
상기 제1 및 제2 실린더(38, 40)에는, 해당 제1 및 제2의 실린더(38, 40) 내부와 각각 연통하는 흡입 통로(58, 60)가 설치되어 있고, 해당 흡입 통로(58, 60)에는 후술하는 냉매 도입관(92, 94)이 각각 연통 접속되어 있다.
또, 상부 지지 부재(54)의 상부측에는 토출 소음실(62)이 설치되어 있고, 제1의 회전 압축 요소(32)로 압축된 냉매 가스가 해당 토출 소음실(62)에 토출된다. 이 토출 소음실(62)은, 중심에 회전축(16) 및 회전축(16)의 베어링을 겸용하는 상부 지지 부재(54)가 관통하기 위한 구멍을 가지며 상부 지지 부재(54)의 전동 요소(14)측(상부측)을 덮는 대략 사발 형상의 컵 부재(63) 내에 형성되어 있다. 그리고, 컵 부재(63)의 위쪽에는, 컵 부재(63)와 소정 간격을 가지고 전동 요소(14)가 설치되어 있다.
하부 지지 부재(56)에는 해당 하부 지지 부재(56)의 하부측에 형성된 오목 함몰부를 벽으로서의 커버에 의해 폐색함으로써 형성된 토출 소음실(64)이 설치되어 있다. 즉, 토출 소음실(64)은 토출 소음실(64)을 구획 형성하는 하부 커버(68)에 의해 폐색된다.
상기 제1의 실린더(38)에는, 전술한 제1의 베인(50)을 수납하는 안내 홈(70)이 형성되어 있고, 이 안내 홈(70)의 외측, 즉 제1의 베인(50)의 배면측에는, 스프 링 부재로서의 스프링(74)을 수납하는 수납부(70A)가 형성되어 있다. 이 스프링(74)은 제1의 베인(50)의 배면측 단부에 접촉하며, 상시 제1의 베인(50)을 제1의 롤러(46)측에 가압한다. 또, 수납부(70A)에는 예를 들면 밀폐 용기(12) 내의 후술하는 토출측 압력(고압)도 도입되며, 제1 베인(50)의 배압으로서 인가된다. 그리고, 이 수납부(70A)는 안내 홈(70)측과 밀폐 용기(12)(용기 본체(12A))측에 개구되어 있고, 수납부(70A)에 수납된 스프링(74)의 밀폐 용기(12)측에는 금속제의 플러그(137)가 설치되며, 스프링(74)의 빠짐 방지의 기능을 한다.
또, 상기 제2의 실린더(40)에는, 제2의 베인(52)을 수납하는 안내 홈(72)이 형성되어 있고, 이 안내 홈(72)의 외측, 즉 제2의 베인(52)의 배면측에는 배압실(72A)이 형성되어 있다. 이 배압실(72A)은 안내 홈(72)측과 밀폐 용기(12)측에 개구되어 있고, 해당 밀폐 용기(12)측의 개구에는 후술하는 배관(75)이 연통 접속되며 밀폐 용기(12) 내와 씰되어 있다.
밀폐 용기(12)의 용기 본체(12A)의 측면에는, 제1의 실린더(38)와 제2의 실린더(40)의 흡입 통로(58, 60)에 대응하는 위치에, 슬리브(141 및 142)가 각각 용접 고정되어 있다. 이들 슬리브(141 및 142)는 상하로 인접한다.
그리고, 슬리브(141) 내에는 제1의 실린더(38)에 냉매 가스를 도입하기 위한 냉매 도입관(92)의 일단이 삽입 접속되고, 이 냉매 도입관(92)의 일단은 상부 실린더(38)의 흡입 통로(58)와 연통한다. 이 냉매 도입관(92)의 타단은 어큐뮬레이터(146) 내에서 개구되어 있다.
슬리브(142) 내에는 제2의 실린더(40)에 냉매 가스를 도입하기 위한 냉매 도 입관(94)의 일단이 삽입 접속되고, 이 냉매 도입관(94)의 일단은 제2의 실린더(40)의 흡입 통로(60)와 연통한다. 이 냉매 도입관(94)의 타단은 상기 냉매 도입관(92)과 동일하게 어큐뮬레이터(146) 내에서 개구되어 있다.
상기 어큐뮬레이터(146)는 흡입 냉매의 기액(氣液) 분리를 행하는 탱크이며, 밀폐 용기(12)의 용기 본체(12A)의 상부측면에 브래킷(147)을 통하여 장착되어 있다. 그리고, 어큐뮬레이터(146)에는 냉매 도입관(92) 및 냉매 도입관(94)이 바닥부로부터 삽입되며, 해당 어큐뮬레이터(146) 내의 위쪽에 타단의 개구가 각각 위치하고 있다. 또, 어큐뮬레이터(146) 내의 상부에는 냉매 배관(100)의 일단이 삽입되어 있다.
또한, 토출 소음실(64)과 토출 소음실(62)은, 상하 지지 부재(54, 56)나, 제1 및 제2의 실린더(38, 40)나, 중간 칸막이 판(36)을 축심 방향(상하 방향)으로 관통하는 연통로(120)를 통하여 연통되어 있다. 그리고, 제2의 회전 압축 요소(34)로 압축되어 토출 소음실(64)에 토출된 고온 고압의 냉매 가스가 해당 연통로(120)를 통하여 토출 소음실(62)에 토출되며, 제1의 회전 압축 요소(32)로 압축된 고온 고압의 냉매 가스와 합류한다.
또, 토출 소음실(62)과 밀폐 용기(12) 내는 컵 부재(63)를 관통하는 도시하지 않는 구멍에 의해 연통되어 있고, 이 구멍으로부터 제1의 회전 압축 요소(32) 및 제2의 회전 압축 요소(34)로 압축되고 토출 소음실(62)에 토출된 고압의 냉매 가스가 밀폐 용기(12) 내에 토출된다.
여기서, 상기 냉매 배관(100)의 도중부에는 냉매 배관(101)이 연통 접속되어 있고, 해당 배관은 전자 밸브(105)를 통하여 전술한 배관(75)에 접속되어 있다. 또, 전술한 냉매 토출관(96)의 도중부에도 냉매 배관(102)이 연통 접속되어 있고, 상기 냉매 배관(101)과 동일하게 전자 밸브(106)를 통하여 상기 배관(75)에 접속되어 있다. 또, 이들 전자 밸브(105, 106)는 각각 후술하는 컨트롤러(210)에 의해 개폐가 제어되고 있다. 즉, 컨트롤러(210)에 의해 밸브 장치(105)가 열리고 밸브 장치(106)가 닫혀지면, 냉매 배관(101)과 배관(75)이 연통된다. 이것에 의해, 냉매 배관(100)을 흘러서 어큐뮬레이터(146)에 유입하는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 냉매의 일부가 냉매 배관(101)에 들어가며, 배관(75)으로부터 배압실(72A)에 유입한다. 이것에 의해, 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력이 인가되게 된다.
또, 컨트롤러(210)에 의해 밸브 장치(105)가 닫혀지고 밸브 장치(106)가 열리면, 냉매 토출관(96)과 배관(75)이 연통된다. 이것에 의해, 밀폐 용기(12)로부터 토출되어 냉매 토출관(96)을 통과하는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 냉매의 일부가 냉매 배관(102)을 거쳐서, 배관(75)으로부터 배압실(72A)에 유입한다. 이것에 의해, 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력이 인가되게 된다.
여기서, 전술한 컨트롤러(210)는, 본 발명의 압축 시스템(CS)의 일부를 구성하는 것이며, 로터리 컴프레서(10)의 전동 요소(14)의 회전수를 제어하고 있다. 또, 상술한 바와 같이 상기 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105), 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)의 개폐를 제어하고 있다.
다음에, 도 3은 압축 시스템(CS)을 사용하여 구성된 상기 공기 조화기의 냉매 회로도를 나타내고 있다. 즉, 실시예의 압축 시스템(CS)은 도 3에 나타내는 공기 조화기의 냉매 회로의 일부를 구성하고 있고, 상술한 로터리 컴프레서(10)와 컨트롤러(210) 등으로 구성되어 있다. 로터리 컴프레서(10)의 냉매 토출관(96)은 실외측 열교환기(152)의 입구에 접속되어 있다. 상기 컨트롤러(210)나 로터리 컴프레서(10), 실외측 열교환기(152)는 공기 조화기의 도시하지 않는 실외기(室外機)에 설치되어 있다. 이 실외측 열교환기(152)의 출구에 접속된 배관은 감압 수단으로서의 팽창 밸브(154)에 접속되고, 팽창 밸브(154)를 나온 배관은 실내측 열교환기(156)에 접속되어 있다. 이들 팽창 밸브(154)나 실내측 열교환기(156)는 공기 조화기의 도시하지 않는 실내기(室內機)에 설치되어 있다. 또, 실내측 열교환기(156)의 출구측에는 로터리 컴프레서(10)의 상기 냉매 배관(100)이 접속되어 있다.
또한, 냉매로서는 HFC나 HC계의 냉매를 사용하며, 윤활유로서의 오일은, 예를 들면 광물유(미네랄 오일), 알킬 벤젠 오일, 에테르 오일, 에스테르 오일 등 기존의 오일이 사용된다.
다음에, 이상과 같이 구성된 로터리 컴프레서(10)의 동작을 설명한다.
(1) 제1의 운전 모드(통상 부하 혹은 고부하시의 운전)
먼저, 양 회전 압축 요소(32, 34)가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드에 대해 설명한다. 전술한 실내기에 설치된 도시하지 않는 실내기 측의 컨트롤러의 운전 지령 입력에 의거하여, 컨트롤러(210)는 로터리 컴프레서(10)의 전동 요소(14)의 회전수를 제어하는 동시에, 실내가 통상 부하 혹은 고부하 상태인 경우, 컨트롤러 (210)는 제1의 운전 모드를 실행한다. 이 제1의 운전 모드에서 컨트롤러(210)는, 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105) 및 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 닫는다.
그리고, 터미널(20) 및 도시하지 않는 배선을 통하여 전동 요소(14)의 스테이터 코일(28)에 통전하면, 전동 요소(14)가 기동하여 로터(24)가 회전한다. 이 회전에 의해, 회전축(16)과 일체로 설치된 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞춰져서 제1 및 제2의 롤러(46, 48)가 제1 및 제2의 실린더(38, 40) 내를 편심 회전한다.
이것에 의해, 저압 냉매가 로터리 컴프레서(10)의 냉매 배관(100)으로부터, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한다. 상술한 바와 같이 냉매 배관(100)의 전자 밸브(105)는 닫혀져 있으므로, 냉매 배관(100)을 통과하는 냉매는, 배관(75)에 유입하는 일 없이 모두 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한다.
그리고, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한 저압 냉매는, 그곳에서 기액 분리된 후, 냉매 가스만이 해당 어큐뮬레이터(146) 내에 개구한 각 냉매 토출관(92, 94) 내에 들어간다. 냉매 도입관(92)에 들어간 저압의 냉매 가스는 흡입 통로(58)를 거쳐서, 제1의 회전 압축 요소(32)의 제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된다.
제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제1의 롤러(46)와 제1의 베인(50)의 동작에 의해 압축되고 고온 고압의 냉매 가스로 되며, 제1의 실린더(38)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(62)에 토출된다.
한편, 냉매 도입관(94)에 들어간 저압의 냉매 가스는 흡입 통로(60)를 거쳐, 제2의 회전 압축 요소(34)의 제2의 실린더(40)의 저압실측에 흡입된다. 제2의 실린 더(40)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제2의 롤러(48)와 제2의 베인(52)의 동작에 의해 압축된다.
이 때, 전술한 바와 같이 전자 밸브(105) 및 전자 밸브(106)는 닫혀져 있기 때문에, 제2의 베인(52)의 배압실(72A)에 연결되는 배관(75) 내는 폐쇄 공간으로 되어 있다. 또한, 배압실(72A)에는 제2의 베인(52)과 수납부(70A)의 사이로부터는 제2의 실린더(40) 내의 냉매가 적잖게 흘러들기 때문에, 제2의 베인(52)의 배압실(72A) 내의 압력은, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력으로 되며, 이 중간 압력이 제2의 베인(52)의 배압으로서 인가되는 상태로 된다. 이 중간 압력에 의해, 스프링 부재를 사용하는 일 없이, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 충분히 가압할 수 있게 된다.
또, 종래에는 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력인 고압을 인가하고 있었으나, 이 경우, 토출측 압력은 맥동이 크고, 게다가 스프링 부재가 없으므로, 이 맥동에 의해 제2의 베인(52)의 추종성이 악화되어 압축 효율이 저하되며, 또한 제2의 베인(52)과 제2의 롤러(48)와의 사이에 충돌음이 발생하는 문제가 생기고 있었다.
그렇지만, 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력과 토출측 압력의 사이의 중간 압력을 인가하는 것으로, 상술한 바와 같이 토출측 압력을 인가한 경우와 비교하여, 압력 맥동은 현저히 작아진다. 특히, 본 실시예에서는, 전자 밸브(105, 106)를 닫아서 배관(75)으로부터의 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 냉매와 토출측 냉매의 유입을 차단한 상태로 하고 있으므로, 제2의 베인(52)의 배압의 맥동을 보다 더욱 억제할 수 있게 된다. 이것에 의해, 제1의 운전 모드에 있어서의 제2의 베인(52)의 추종성은 개선되며, 제2의 회전 압축 요소(34)의 압축 효율도 향상된다.
또한, 제2의 롤러(48)와 제2의 베인(52)의 동작에 의해 압축되고 고온 고압으로 된 냉매 가스는, 제2의 실린더(40)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(64)에 토출된다. 토출 소음실(64)에 토출된 냉매 가스는, 상기 연통로(120)를 경유하여 토출 소음실(62)에 토출되며, 상기 제1의 회전 압축 요소(32)로 압축된 냉매 가스와 합류한다. 그리고, 합류된 냉매 가스는, 컵 부재(63)를 관통하는 도시하지 않는 구멍으로부터 밀폐 용기(12) 내에 토출된다.
그 후, 밀폐 용기(12) 내의 냉매는, 밀폐 용기(12)의 엔드 캡(12B)에 형성된 냉매 토출관(96)으로부터 외부에 토출되어 실외측 열교환기(152)에 유입한다. 그곳에서 냉매 가스는 방열하며, 팽창 밸브(154)로 감압된 후, 실내측 열교환기(156)에 유입한다. 그곳에서 냉매가 증발하며, 그 때에 실내에 순환되는 공기로부터 흡열함으로써 냉각 작용을 발휘하여 실내를 냉방한다. 그리고, 냉매는 실내측 열교환기(156)로부터 나와서 로터리 컴프레서(10)에 흡입되는 사이클을 반복한다.
(2) 제2의 운전 모드(경부하시의 운전)
다음에, 제2의 운전 모드에 대해 설명한다. 컨트롤러(210)는 실내가 경부하 상태인 경우 제2의 운전 모드로 이행한다. 이 제2의 운전 모드는, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)만이 압축 작업을 하는 모드이며, 실내가 경부하로 되어서 상기 제1의 운전 모드에서는 전동 요소(14)가 저속 회전으로 되고 마는 경우에 행해지는 운전 모드이다. 압축 시스템(CS)의 소능력 영역에 있어서, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)에만 압축 작업을 시키는 것으로, 제1 및 제2의 양 실린더(38, 40)로 압축 작업을 하는 경우보다, 압축하는 냉매 가스의 양을 줄일 수 있기 때문에, 그 만큼, 경부하시에도 전동 요소(14)의 회전수를 상승시키고, 전동 요소(14)의 운전 효율을 개선하며, 또한 냉매의 누설 손실도 저감하는 것이 가능해지기 때문이다.
이 경우, 컨트롤러(210)는 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 열고, 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 닫는다. 이것에 의해, 냉매 배관(101)과 배관(75)이 연통되고, 배압실(72A)에 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 냉매가 유입하며, 제2 베인(52)의 배압으로서 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력이 인가되게 된다.
한편, 컨트롤러(210)는 전술한 바와 같이 터미널(20) 및 도시하지 않는 배선을 통하여 전동 요소(14)의 스테이터 코일(28)에 통전하며, 전동 요소(14)의 로터(24)를 회전시킨다. 이 회전에 의해, 회전축(16)과 일체로 설치된 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞춰져서 제1 및 제2의 롤러(46, 48)가 제1 및 제2의 실린더(38, 40) 내를 편심 회전한다.
이것에 의해, 저압 냉매가 로터리 컴프레서(10)의 냉매 배관(100)으로부터, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한다. 이 때, 상술한 바와 같이 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)가 열려 있으므로, 냉매 배관(100)을 통과하는 제1의 회전 압축 요소 (32)의 흡입측의 냉매의 일부는, 냉매 배관(101)으로부터 배관(75)을 거쳐 배압실(72A)에 유입한다. 이것에 의해, 배압실(72A)은 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력으로 되며, 제2의 베인(52)의 배압으로서 해당 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력이 인가되게 된다.
여기서, 제2의 회전 압축 요소(34)의 배압으로서 인가되는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력은 저압이기 때문에, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 가압할 수 없다. 이 때문에, 제2의 회전 압축 요소(34)에서는 실질적으로 압축 작업이 행해지지 않고, 스프링(74)이 설치된 제1의 회전 압축 요소(32)에 의해서만 냉매의 압축 작업이 이루어진다.
한편, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한 저압 냉매는, 그곳에서 기액 분리된 후, 냉매 가스만이 해당 어큐뮬레이터(146) 내에 개구한 냉매 토출관(92) 내에 들어간다. 냉매 도입관(92)에 들어간 저압의 냉매 가스는 흡입 통로(58)를 거쳐서, 제1의 회전 압축 요소(32)의 제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된다.
제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제1의 롤러(46)와 제1의 베인(50)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압의 냉매 가스로 되고, 제1의 실린더(38)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(62)에 토출된다. 이 때, 해당 제2의 운전 모드에서는 토출 소음실(62)이 팽창형의 소음실로서 기능하며, 토출 소음실(64)이 공명형의 소음실로서 기능하기 때문에, 제1의 회전 압축 요소(32)로 압축된 냉매의 압력 맥동을 보다 저감할 수 있다. 이것에 의해, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)만으로 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드에 있어서 소음 효과를 보다 향상시킬 수 있게 된다.
토출 소음실(62)에 토출된 냉매 가스는, 컵 부재(63)를 관통하는 도시하지 않는 구멍으로부터 밀폐 용기(12) 내에 토출된다. 그 후, 밀폐 용기(12) 내의 냉매는, 밀폐 용기(12)의 엔드 캡(12B)에 형성된 냉매 토출관(96)으로부터 외부에 토출되어 실외측 열교환기(152)에 유입한다. 그곳에서 냉매 가스는 방열하며, 팽창 밸브(154)로 감압된 후, 실내측 열교환기(156)에 유입한다. 해당 실내측 열교환기(156)에 의해 냉매가 증발하며, 실내에 순환되는 공기로부터 흡열함으로써 냉각 작용을 발휘하여 실내를 냉방한다. 그리고, 냉매는 실내측 열교환기(156)로부터 나와서 로터리 컴프레서(10)에 흡입되는 사이클을 반복한다.
(3) 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 전환
다른 한편, 컨트롤러(210)는 실내가 상술하는 경부하 상태로부터 통상 부하 혹은 고부하 상태로 되면, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로 이행한다. 여기서, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 변환 동작에 대해 도 4를 이용하여 설명한다. 이 경우, 컨트롤러(210)는 전동 요소(14)를 저속 회전(회전수 50㎐ 이하)시키고, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 압축비가 3.0 이하가 되도록 제어한다. 또, 컨트롤러(210)는 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 닫고 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 연다(도 4의 (2)).
이것에 의해, 냉매 배관(102)과 배관(75)이 연통되고, 배압실(72A)에 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 냉매가 유입하며, 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력이 인가되게 된다.
제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하는 것으로, 제2의 베인(52)의 배압실(72A)은 제2의 실린더(40) 내보다 현저히 높은 압력으로 되기 때문에, 제2의 베인(52)은, 배압실(72A)이 이러한 고압에 의해 제2의 롤러(48)측으로 밀려서 추종하게 된다.
여기서, 전환시에 제2 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가하는 것으로, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)측에 충분히 밀어낼 수 있게 된다. 즉, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로 이행할 때에, 제2의 베인(52)의 배압으로서 전술한 제1의 운전 모드의 통상 운전시와 같이 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력을 인가한 경우, 이러한 중간 압력에서는, 제2의 실린더(40) 내와 배압실(72A)과의 압력차가 적기 때문에, 제2의 베인(52)이 제2의 롤러(48)에 추종하기까지 시간이 걸리고 말아, 그 사이에 제2의 베인(52)과 제2의 롤러(48)가 충돌하여 충돌음이 발생하는 문제가 생기고 있었다.
그렇지만, 본 발명에서는 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 전환시에 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하는 것으로, 해당 토출측 압력에 의해 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)측에 충분히 가압하고, 제2의 롤러(48)에 조기에 추종시킬 수 있게 된다.
이것에 의해, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 전환시에 있어서의 제2의 베인(52)의 추종성을 개선하고, 운전 효율을 개선하며, 또한 제2의 베인(52)의 충돌음의 발생을 회피할 수 있게 된다.
또, 전환시에, 컨트롤러(210)는 전동 요소(14)를 저속 회전(회전수 50㎐ 이하)시키고, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 압축비가 3.0 이하가 되도록 제어한다. 이것에 의해, 압력 변동을 억제할 수 있으므로, 제2의 회전 압축 요소(34)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가한 경우라도, 이러한 압력 변동에 의한 영향을 받기 어려워진다.
또한, 컨트롤러(210)는, 제2의 베인(52)에 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하고, 제2의 베인(52)이 제2의 롤러(48)에 추종한 후에, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력을 인가한다(도 4의 (3)). 이것에 의해, 전술한 바와 같이 제2의 베인(52)의 배압에 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가한 경우보다, 압력 변동이 현저하게 작아지므로, 운전 모드로 전환한 후에 있어서의 로터리 컴프레서(10)의 제2의 베인(52)의 추종성을 개선하고, 제2의 회전 압축 요소(34)의 압축 효율을 개선하며, 또한 제1의 운전 모드에 있어서, 제2의 롤러(52)와 제2 베인(48)과의 충돌음의 발생을 미연에 회피할 수 있게 된다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의해 제1 및 제2의 회전 압축 요소(32, 34)가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 하는 로터리 컴프레서(10)를 구비한 압축 시스템(CS)의 성능 및 신뢰성의 향상을 도모할 수 있게 된다.
이것에 의해, 이러한 압축 시스템(CS)을 사용하여 공기 조화기의 냉매 회로 를 구성하는 것으로, 해당 공기 조화기의 운전 효율 및 성능이 향상되며, 소비 전력의 저감도 도모할 수 있게 된다.
(실시예 2)
다음에, 본 발명의 압축 시스템(CS)의 다른 실시예에 대해 설명한다. 도 5는 이 경우의 압축 시스템(CS)의 다기통 회전 압축기로서, 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 구비한 내부 고압형의 로터리 컴프레서(110)의 종단 측면도를 나타내고 있다. 또한, 도 5에 있어서 도 1 내지 도 4와 동일한 부호가 부여되어 있는 것은 동일, 혹은 유사한 효과를 나타내는 것이다.
도 5에 있어서, 200은 밸브 장치이며, 어큐뮬레이터(146)의 출구측에 있어서, 밀폐 용기(12)의 입구측의 냉매 도입관(94)의 도중부에 설치되어 있다. 이 전자 밸브(200)는 제2의 실린더(40)에의 냉매 유입을 제어하기 위한 밸브 장치이며, 제어 장치로서의 전술한 컨트롤러(210)에 의해 제어되고 있다.
또한, 본 실시예에 있어서 냉매로서 상기 실시예와 동일하게 HFC나 HC계의 냉매를 사용하며, 윤활유로서의 오일은, 예를 들면 광물유(미네랄 오일), 알킬 벤젠 오일, 에테르 오일, 에스테르 오일 등 기존의 오일이 사용된다.
다음에, 이상과 같이 구성된 로터리 컴프레서(110)의 동작을 설명한다.
(1) 제1의 운전 모드(통상 부하 혹은 고부하시의 운전)
먼저, 양 회전 압축 요소(32, 34)가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드에 대해 설명한다. 전술한 실내기에 설치된 도시하지 않는 실내기 측의 컨트롤러의 운전 지령 입력에 의거하여, 컨트롤러(210)는 로터리 컴프레서(110)의 전동 요소(14)의 회전수를 제어하는 동시에, 실내가 통상 부하 혹은 고부하 상태인 경우, 컨트롤러(210)는 제1의 운전 모드를 실행한다. 이 제1의 운전 모드에서 컨트롤러(210)는, 냉매 도입관(94)의 전자 밸브(200)를 열고, 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105) 및 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 닫는다.
그리고, 터미널(20) 및 도시하지 않는 배선을 통하여 전동 요소(14)의 스테이터 코일(28)에 통전하면, 전동 요소(14)가 기동하여 로터(24)가 회전한다. 이 회전에 의해, 회전축(16)과 일체로 설치된 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞춰져서 제1 및 제2의 롤러(46, 48)가 제1 및 제2의 실린더(38, 40) 내를 편심 회전한다.
이것에 의해, 저압 냉매가 로터리 컴프레서(110)의 냉매 배관(100)으로부터, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한다. 상술한 바와 같이 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)는 닫혀져 있으므로, 냉매 배관(100)을 통과하는 냉매는, 배관(75)에 유입하는 일 없이 모두 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한다.
그리고, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한 저압 냉매는, 그곳에서 기액 분리된 후, 냉매 가스만이 해당 어큐뮬레이터(146) 내에 개구한 각 냉매 토출관(92, 94) 내에 들어간다. 냉매 도입관(92)에 들어간 저압의 냉매 가스는 흡입 통로(58)를 거쳐, 제1의 회전 압축 요소(32)의 제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된다.
제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제1의 롤러(46)와 제1의 베인(50)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압의 냉매 가스로 되며, 제1의 실린더(38)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(62)에 토출된다.
한편, 냉매 도입관(94)에 들어간 저압의 냉매 가스는 흡입 통로(60)를 거쳐, 제2의 회전 압축 요소(34)의 제2의 실린더(40)의 저압실측에 흡입된다. 제2의 실린더(40)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제2의 롤러(48)와 제2의 베인(52)의 동작에 의해 압축된다.
이 때, 전술한 바와 같이 전자 밸브(105) 및 전자 밸브(106)는 닫혀져 있기 때문에, 제2의 베인(52)의 배압실(72A)에 연결되는 배관(75) 내는 폐쇄 공간으로 되어 있다. 또한, 배압실(72A)에는 제2의 베인(52)과 수납부(70A)의 사이로부터는 제2의 실린더(40) 내의 냉매가 적잖게 흘러들기 때문에, 제2의 베인(52)의 배압실(72A) 내의 압력은, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력으로 되며, 이 중간 압력이 제2의 베인(52)의 배압으로서 인가되는 상태로 된다. 이 중간 압력에 의해, 스프링 부재를 사용하는 일 없이, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 충분히 가압할 수 있게 된다.
이것에 의해, 상기 실시예와 같이 제1의 운전 모드에 있어서의 제2의 베인(52)의 추종성이 개선되며, 제2의 회전 압축 요소(34)의 압축 효율의 향상을 도모할 수 있게 된다.
또한, 제2의 롤러(48)와 제2의 베인(52)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압으로 된 냉매 가스는, 제2의 실린더(40)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(64)에 토출된다. 토출 소음실(64)에 토출된 냉매 가스는, 상기 연통로(120)를 경유하여 토출 소음실(62)에 토출되고, 상기 제1의 회전 압축 요소(32)로 압축된 냉매 가스와 합류한다. 그리고, 합류된 냉매 가스는, 컵 부재(63)를 관통하는 도시하지 않는 구멍으로부터 밀폐 용기(12) 내에 토출된다.
그 후, 밀폐 용기(12) 내의 냉매는, 밀폐 용기(12)의 엔드 캡(12B)에 형성된 냉매 토출관(96)으로부터 외부에 토출되며, 실외측 열교환기(152)에 유입한다. 그곳에서 냉매 가스는 방열하며 팽창 밸브(154)로 감압된 후, 실내측 열교환기(156)에 유입한다. 해당 실내측 열교환기(156)에 의해 냉매가 증발하며, 실내에 순환되는 공기로부터 흡열함으로써 냉각 작용을 발휘하여 실내를 냉방한다. 그리고, 냉매는 실내측 열교환기(156)로부터 나와서 로터리 컴프레서(110)에 흡입되는 사이클을 반복한다.
(2) 제1의 운전 모드로부터 제2의 운전 모드로의 전환
다음에, 컨트롤러(210)는 실내가 상술하는 통상 부하 혹은 고부하 상태로부터 경부하 상태로 되면, 제1의 운전 모드로부터 제2의 운전 모드로 이행한다.
여기서, 제1의 운전 모드로부터 제2의 운전 모드로의 전환 동작에 대해 도 6을 이용하여 설명한다. 또한, 모드 전환시에는, 컨트롤러(210)는 전동 요소(14)를 저속으로 회전시키며, 예를 들면 회전수를 50㎐ 이하로 하고, 양 회전 압축 요소(32)의 압축비가 3.0 이하로 되도록 제어하는 것으로 한다.
먼저, 컨트롤러(210)는 전술한 전자 밸브(200)를 닫아서, 제2의 실린더(40)에의 냉매 유입을 차단한다(도 6의(2)). 이것에 의해, 제2의 회전 압축 요소(34)에서는 압축 작업은 이루어지지 않게 된다. 제2의 실린더(40)에의 냉매 유입이 저지되면, 제2의 실린더(40) 내는 전술한 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력보 다 약간 높은 압력(제2의 롤러(48)가 회전하고 있고, 또한 밀폐 용기(12) 내의 고압이 제2의 실린더(40)의 틈새 등으로부터 약간 흘러들기 때문에, 제2의 실린더(40) 내는 흡입측 압력보다 약간 높은 압력으로 된다)으로 된다.
또한, 상기 제1의 운전 모드에서 전술한 바와 같이 배압실(72A) 내의 압력은, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력으로 되므로, 제2의 실린더(40) 내의 압력과 제2의 베인(52)의 배압실(72A) 내의 압력은 거의 같은 압력으로 된다.
그리고, 컨트롤러(210)는 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 연다. 또한, 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)는 닫혀진 상태로 있다(도 6의(3)). 이것에 의해, 냉매 배관(101)과 배관(75)이 연통되며, 배압실(72A)에 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 냉매가 유입하고, 제2의 베인(52)의 배압으로서 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력이 인가되게 된다.
이것에 의해, 냉매 배관(100)을 통과하는 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측의 냉매의 일부는, 냉매 배관(101)으로부터 배관(75)을 거쳐 배압실(72A)에 유입한다. 이것에 의해, 배압실(72A)은 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력으로 되며, 제2의 베인(52)의 배압으로서 해당 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력이 인가되게 된다.
전술한 바와 같이 제2의 실린더(40)는 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력보다 높은 압력으로 되어 있으므로, 제2의 베인(52)의 배압으로서 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력을 인가하는 것으로, 제2 베인(52)의 배압실(72A)보다 제2의 실린더(40)의 압력이 높아진다. 이 때문에, 제2의 베인(52)은 제2의 실린더(40) 내의 압력에 의해, 제2의 롤러(48)와는 반대측인 배압실(72A)측으로 밀려서 안내 홈(72) 내에 수용된다. 이것에 의해, 제2의 운전 모드로의 전환시에, 제2 베인(52)을 조기에 제2의 실린더(40) 내로부터 들어가게 하고, 안내 홈(72) 내에 수용할 수 있게 되므로, 제2의 베인(52)이 제2의 롤러(48)와 충돌하여 충돌음이 발생하는 문제를 미연에 회피할 수 있게 된다.
(3) 제2의 운전 모드
다음에, 제2의 운전 모드에 있어서의 로터리 컴프레서(110)의 동작에 대해 설명한다. 로터리 컴프레서(110)의 냉매 배관(100)으로부터 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한 저압 냉매는, 그곳에서 기액 분리된 후, 냉매 가스만이 해당 어큐뮬레이터(146) 내에 개구한 냉매 토출관(92) 내에 들어간다. 냉매 도입관(92)에 들어간 저압의 냉매 가스는 흡입 통로(58)를 거쳐서, 제1의 회전 압축 요소(32)의 제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된다.
제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제1의 롤러(46)와 제1의 베인(50)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압의 냉매 가스로 되고, 제1의 실린더(38)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(62)에 토출된다. 토출 소음실(62)에 토출된 냉매 가스는, 컵 부재(63)를 관통하는 도시하지 않는 구멍으로부터 밀폐 용기(12) 내에 토출된다.
그 후, 밀폐 용기(12) 내의 냉매는, 밀폐 용기(12)의 엔드 캡(12B)에 형성된 냉매 토출관(96)으로부터 외부에 토출되며, 실외측 열교환기(152)에 유입한다. 그 곳에서 냉매 가스는 방열하며, 팽창 밸브(154)로 감압된 후, 실내측 열교환기(156)에 유입한다. 그곳에서 냉매가 증발하며, 그 때에 실내에 순환되는 공기로부터 흡열함으로써 냉각 작용을 발휘하여 실내를 냉방한다. 그리고, 냉매는 실내측 열교환기(156)로부터 나와서 로터리 컴프레서(110)에 흡입되는 사이클을 반복한다.
또한, 이러한 제2의 운전 모드에서, 컨트롤러(210)는 전술한 전자 밸브(200)를 닫아서 제2의 실린더(40)에의 냉매 유입을 저지한 상태로 운전하는 것으로, 제2의 운전 모드에 있어서, 제2의 실린더(40) 내의 압력이 제2의 베인(52)의 배압보다 높은 상태인 채로 유지된다. 이 때문에, 제2의 베인(52)은 제2의 실린더(40) 내의 압력에 의해, 제2의 롤러(48)와는 반대측인 배압실(72A)측으로 밀려서, 제2의 실린더(40) 내에 나오지 않게 된다. 이것에 의해, 제2의 운전 모드의 운전 중에 제2의 베인(52)이 제2의 실린더(40) 내에 나와 제2의 롤러(48)와 충돌하여 충돌음이 발생하는 문제를 미연에 회피할 수 있게 된다.
(4) 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 전환
다른 한편, 컨트롤러(210)는 실내가 상술하는 경부하 상태로부터 통상 부하 혹은 고부하 상태로 되면, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로 이행한다. 여기서, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 변환 동작에 대해 도 7을 이용하여 설명한다. 이 경우, 컨트롤러(210)는 전자 밸브(200)를 열어서 제2의 실린더(40)에 냉매를 유입시키는 동시에, 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 닫고 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 연다(도 7의 (2)).
이것에 의해, 냉매 배관(102)과 배관(75)이 연통되고, 배압실(72A)에 양 회 전 압축 요소(32, 34)의 토출측 냉매가 유입하며, 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력이 인가되게 된다.
제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하는 것으로, 제2의 베인(52)의 배압실은 제2의 실린더(40) 내보다 현저히 높은 압력으로 되기 때문에, 제2의 베인(52)은, 배압실(72A)이 이러한 고압에 의해 제2의 롤러(48)측으로 밀려서 추종하게 된다.
여기서, 전환시에 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가하는 것으로, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러측에 충분히 밀어 낼 수 있게 된다. 즉, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로 이행할 때에, 제2의 베인(52)의 배압으로서 전술한 제1의 운전 모드의 통상 운전시와 같이 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력을 인가한 경우, 이러한 중간 압력에서는, 제2의 실린더(40) 내와 배압실(72A)과의 압력차가 적기 때문에, 제2의 베인(52)이 제2의 롤러(48)에 추종하기까지 시간이 걸리고 말아, 그 사이에 제2의 베인(52)과 제2의 롤러(48)가 충돌하여 충돌음이 발생하는 문제가 생기고 있었다.
그렇지만, 본 발명에서는 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 전환시에, 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하는 것으로, 해당 토출측 압력에 의해 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)측으로 충분히 가압하고, 제2의 롤러(48)에 조기에 추종시키는 것이 가능하게 된다.
이것에 의해, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 전환시에 있어서 의 제2의 베인(52)의 추종성을 개선하고, 운전 효율을 개선하며, 또한 제2의 베인(52)의 충돌음의 발생을 회피할 수 있게 된다.
또, 전환시에, 컨트롤러(210)는 전동 요소(14)를 저속 회전(회전수 50㎐ 이하)시키고, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 압축비가 3.0 이하가 되도록 제어한다. 이것에 의해, 압력 변동을 억제할 수 있으므로, 제2의 회전 압축 요소(34)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가한 경우라도, 이러한 압력 변동에 의한 영향을 받기 어려워진다.
또한, 컨트롤러(210)는, 제2의 베인(52)에 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하고, 제2의 베인(52)이 제2의 롤러(48)에 추종한 후에, 전자 밸브(106)를 닫고(도 7의 (3)), 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력을 인가한다. 이것에 의해, 전술한 바와 같이 제2의 베인의 배압에 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가한 경우보다, 압력 변동이 현저히 작아지므로, 운전 모드로 전환한 후에 있어서의 로터리 컴프레서(110)의 제2의 베인(52)의 추종성을 개선하고, 제2의 회전 압축 요소(34)의 압축 효율을 개선하며, 또한 제1의 운전 모드에 있어서, 제2의 롤러(52)와 제2의 베인(48)과의 충돌음의 발생을 미연에 회피할 수 있게 된다.
이상 상술한 바와 같이, 본 실시예에 있어서도 제1 및 제2의 회전 압축 요소(32, 34)가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 하는 로터리 컴프레서(110)를 구비한 압축 시스템(CS)의 성능 및 신뢰성의 향상을 도모할 수 있게 된다.
이것에 의해, 이러한 압축 시스템(CS)을 사용하여 공기 조화기의 냉매 회로를 구성하는 것으로, 해당 공기 조화기의 운전 효율 및 성능이 향상되며, 소비 전력의 저감도 도모할 수 있게 된다.
(실시예 3)
상기 각 실시예에서는 냉매로서 HFC나 HC계의 냉매를 사용하는 것으로 하였으나, 이산화탄소 등의 고저압차가 큰 냉매, 예를 들면 냉매로서 이산화탄소와 PAG(폴리 알킬 글리콜)를 조합한 것을 사용하는 것으로 해도 된다. 이 경우에는, 각 회전 압축 요소(32, 34)로 압축된 냉매는 매우 고압으로 되기 때문에, 상기 각 실시예와 같이 토출 소음실(62)을 상부 지지 부재(54)의 상부측을 컵 부재(63)에 의해 덮는 형상으로 하면, 이러한 고압에 의해 컵 부재(63)가 파손할 우려가 있다.
이 때문에, 양 회전 압축 요소(32, 34)에 의해 압축된 냉매가 합류하는 상부 지지 부재(54)의 상부측의 토출 소음실의 형상을 도 8에 나타내는 것과 같은 형상으로 하면, 내압성을 확보할 수 있게 된다. 즉, 도 8의 토출 소음실(162)은, 상부 지지 부재(54)의 상부측 오목 함몰부를 형성하고, 오목 함몰부를 커버로서의 상부 커버(66)에 의해 폐색함으로써 구성하고 있다. 이것에 의해, 이산화탄소와 같이 고저압차가 큰 냉매를 함유한 경우라도, 본 발명이 적용 가능해진다.
(실시예 4)
다음에, 본 발명의 압축 시스템(CS)의 기동시의 동작에 대해 설명한다. 또한, 본 실시예에서는, 실시예 1에서 사용한 도 1 내지 도 3의 압축 시스템(CS), 다 기통 회전 압축기 및 냉매 회로와 동일한 것을 사용하는 것으로 한다. 이 때문에, 이들 구성의 설명은 생략한다. 또한, 사용하는 냉매도, 상기 각 실시예와 같이 HFC나 HC계의 냉매를 사용하고, 윤활유로서의 오일은, 예를 들면 광물유(미네랄 오일), 알킬 벤젠 오일, 에테르 오일, 에스테르 오일 등 기존의 오일이 사용된다.
여기서, 본 실시예의 로터리 컴프레서(10)의 기동시의 동작을 도 9를 이용하여 설명한다. 전술한 실내기에 설치된 도시하지 않는 실내기 측의 컨트롤러의 운전 지령 입력에 의거하여, 컨트롤러(210)는 로터리 컴프레서(10)의 전동 요소(14)에 통전한다. 이 때, 컨트롤러(210)는 전동 요소(14)에의 통전과 동시에, 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 열고, 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 닫는다(도 9의 (1)). 이것에 의해, 냉매 배관(101)과 배관(75)이 연통되고, 컨트롤러(210)는 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력을 인가하는 상태로, 로터리 컴프레서(10)의 전동 요소(14)의 회전수를 제어하여 기동한다.
그리고, 터미널(20) 및 도시하지 않는 배선을 통하여 전동 요소(14)의 스테이터 코일(28)에 통전하면, 전동 요소(14)가 기동하여 로터(24)가 회전한다. 이 회전에 의해, 회전축(16)과 일체로 설치된 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞춰져서 제1 및 제2의 롤러(46, 48)가 제1 및 제2의 실린더(38, 40) 내를 편심 회전한다.
이것에 의해, 냉매가 로터리 컴프레서(10)의 냉매 배관(100)으로부터, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한다. 이 때, 상술한 바와 같이 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)가 열려 있으므로, 냉매 배관(100)을 통과하는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측의 냉매의 일부는, 냉매 배관(101)으로부터 배관(75)을 거쳐 배압실(72A) 에 유입한다.
한편, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한 냉매는, 그곳에서 기액 분리된 후, 냉매 가스만이 해당 어큐뮬레이터(146) 내에 개구한 냉매 도입관(92) 내에 들어간다. 냉매 도입관(92)에 들어간 냉매 가스는 흡입 통로(58)를 거쳐서, 제1의 회전 압축 요소(32)의 제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된다.
제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제1의 롤러(46)와 제1의 베인(50)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압의 냉매 가스로 되며, 제1의 실린더(38)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(62)에 토출된다. 토출 소음실(62)에 토출된 냉매 가스는, 컵 부재(63)를 관통하는 도시하지 않는 구멍으로부터 밀폐 용기(12) 내에 토출된다.
여기서, 냉매 회로 내는 로터리 컴프레서(10)의 기동시는 평형압으로 된다. 즉, 로터리 컴프레서(10)는 전회(前回)의 운전 정지 후에, 서서히 균압(均壓)되어 소정 시간 경과하면 냉매 회로 내가 평형압으로 되기 때문에, 냉매 회로 내가 평형압으로 되는 상황에서 로터리 컴프레서(10)를 기동한 경우, 로터리 컴프레서(10)의 기동 직후는, 제2 베인(52)의 배압으로서 인가되는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 냉매의 압력은 대략 평형압으로 된다. 동일하게, 제2의 실린더(40) 내의 압력도 대략 평형압으로 된다. 이 때문에, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 가압할 수 없으므로, 제2의 회전 압축 요소(34)에서는 실질적으로 압축 작업이 행해지지 않고, 스프링(74)이 설치된 제1의 회전 압축 요소(32)에 의해서만 냉매의 압축 작업이 이루어진다.
그 후, 밀폐 용기(12) 내의 냉매는, 밀폐 용기(12)의 엔드 캡(12B)에 형성된 냉매 토출관(96)으로부터 외부에 토출되고, 실외측 열교환기(152)에 유입한다. 그곳에서 냉매 가스는 방열하며, 팽창 밸브(154)로 감압된 후, 실내측 열교환기(156)에 유입한다. 실내측 열교환기(156)에 유입한 냉매는 그곳에서 증발하며, 실내에 순환되는 공기로부터 흡열함으로써 냉각 작용을 발휘하여 실내를 냉방한다. 그리고, 냉매는 실내측 열교환기(156)로부터 나와서 로터리 컴프레서(10)에 흡입되는 사이클을 반복한다.
한편, 로터리 컴프레서(10)가 기동하여 소정 시간 경과하면, 냉매 회로 내에 고저 압력차가 구성되며 냉매 회로 내의 상태가 안정되어 간다. 또한, 이 시점에서, 제2의 베인(52)의 배압으로서 인가되는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 냉매의 압력은 저압으로 되지만, 이러한 저압에서는 제2 베인(52)을 제2의 롤러(48)측으로 가압할 수 없으므로, 상술한 바와 같이, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)에 의해서만 압축 작업이 이루어진다.
여기서, 로터리 컴프레서(10)가 기동하여 소정 시간 경과하면, 컨트롤러(210)는 도 9의 (2)에 나타내는 바와 같이 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 닫고, 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 연다. 이것에 의해, 냉매 배관(102)과 배관(75)이 연통되며, 로터리 컴프레서(10)의 냉매 배관(100)을 흐르는 냉매는 모두 어큐뮬레이터(146) 내에 유입하게 된다.
또, 밀폐 용기(12) 내로부터 냉매 토출관(96)에 토출된 냉매의 일부는, 냉매배관(102)으로부터 배관(75)을 거쳐 배압실(72A)에 유입한다. 이것에 의해, 배압실 (72A)은 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력으로 되며, 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력이 인가되게 된다.
제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하는 것으로, 제2 베인(52)의 배압실은 제2의 실린더(40) 내보다 현저히 높은 압력으로 되기 때문에, 제2의 베인(52)은, 배압실(72A)의 이러한 고압에 의해 제2의 롤러(48)측으로 가압되어 추종하며, 제2의 회전 압축 요소(34)에 있어서 압축 작업이 개시되게 된다.
즉, 어큐뮬레이터(146) 내에서 기액 분리된 냉매 가스만이, 해당 어큐뮬레이터(146) 내에 개구한 각 냉매 토출관(92, 94) 내에 들어간다. 냉매 도입관(92)에 들어간 저압의 냉매 가스는 전술한 바와 같이 흡입 통로(58)를 거쳐서, 제1의 회전 압축 요소(32)의 제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된다.
제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제1의 롤러(46)와 제1의 베인(50)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압의 냉매 가스로 되며, 제1의 실린더(38)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(62)에 토출된다.
한편, 냉매 도입관(94)에 들어간 저압의 냉매 가스는 흡입 통로(60)를 거쳐, 제2의 회전 압축 요소(34)의 제2의 실린더(40)의 저압실측에 흡입된다. 제2의 실린더(40)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제2의 롤러(48)와 제2의 베인(52)의 동작에 의해 압축된다.
여기서, 컨트롤러(210)가 전자 밸브(105)를 닫고 전자 밸브(106)를 열며, 제 2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하는 상태로, 로터리 컴프레서(10)를 기동한 경우, 전술한 바와 같이 기동 직후는 냉매 회로 내의 압력은 대략 평형압이기 때문에, 전자 밸브(106)를 열어도, 제2의 베인(52)의 배압으로서 인가되는 압력은 해당 평형압이며, 이들 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력이 고압으로 될 때까지 시간이 걸린다. 이 때문에, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력이 어느 정도 상승할 때까지는, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 추종시킬 수 없었다.
또, 기동 직후는 냉매 회로 내의 상태가 불안정하기 때문에, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력의 맥동도 현저히 커진다. 따라서, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하는 상태로 기동한 경우, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력의 맥동에 의해 제2의 베인(52)의 추종성이 악화되고, 제2의 베인(52)이 제2의 롤러(48)에 충돌하여 충돌음이 발생한다고 하는 문제가 생기고 있었다.
그렇지만, 본 발명과 같이 전자 밸브(105)를 열어서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력을 인가하는 상태로 기동하고, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 추종시키지 않고, 제2의 회전 압축 요소(34)에서의 압축 작업을 실질적으로 무효로 하는 동시에, 기동하여 냉매 회로 내가 안정된 상태로, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하고, 해당 토출측 압력에 의해 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)측으로 가압하여, 제2의 롤러(38)에 추종시키는 것으로, 상기 문제를 회피하고, 기동시에 있어서의 제2의 베인(52)의 추종성을 개선할 수 있게 된다.
이것에 의해, 로터리 컴프레서(10)의 운전 효율을 개선하며, 또한 제2의 베인(52)의 충돌음의 발생을 회피할 수 있게 된다.
또한, 제2의 롤러(48)와 제2의 베인(52)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압으로 된 냉매 가스는, 제2의 실린더(40)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(64)에 토출된다. 토출 소음실(64)에 토출된 냉매 가스는, 상기 연통로(120)를 경유하여 토출 소음실(62)에 토출되며, 상기 제1의 회전 압축 요소(32)로 압축된 냉매 가스와 합류한다. 그리고, 합류된 냉매 가스는, 컵 부재(63)를 관통하는 도시하지 않는 구멍으로부터 밀폐 용기(12) 내에 토출된다.
그 후, 밀폐 용기(12) 내의 냉매는, 밀폐 용기(12)의 엔드 캡(12B)에 형성된 냉매 토출관(96)으로부터 외부로 토출되고, 실외측 열교환기(152)에 유입한다. 또, 냉매 토출관(96)을 통과하는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 냉매의 일부는, 전술한 바와 같이 전자 밸브(106)가 열려 있으므로, 냉매 배관(102)으로부터 배관(75)을 거쳐서 배압실(72A)에 유입한다. 이것에 의해, 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력이 인가된다.
한편, 실외측 열교환기(152)에 유입한 냉매 가스는 그곳에서 방열하며, 팽창 밸브(154)로 감압된 후, 실내측 열교환기(156)에 유입한다. 해당 실내측 열교환기(156)에 의해 냉매가 증발하며, 실내에 순환되는 공기로부터 흡열함으로써 냉각 작용을 발휘하여 실내를 냉방한다. 그리고, 냉매는 실내측 열교환기(156)로부터 나와서 로터리 컴프레서(10)에 흡입되는 사이클을 반복한다.
다른 한편, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하고, 제2의 베인(52)이 제2의 롤러(48)에 추종하면, 컨트롤러(210)는 그 후 전자 밸브(106)를 닫는다(도 9의 (3)). 이것에 의해, 제2의 베인(52)의 배압실(72A)에 연결되는 배관(75) 내는 폐쇄 공간으로 된다. 여기서, 배압실(72A)에는 제2의 베인(52)과 수납부(70A)의 사이로부터 제2의 실린더(40) 내의 냉매가 적잖게 흘러들기 때문에, 제2의 베인(52)의 배압실(72A) 내의 압력은, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력으로 되며, 이 중간 압력이 제2의 베인(52)의 배압으로서 인가되는 상태로 된다. 이 중간 압력에 의해, 스프링 부재를 사용하는 일 없이, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 충분히 가압할 수 있게 된다.
여기서, 제2의 베인(52)의 배압으로서 상술하는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력인 고압을 계속 인가한 경우, 토출측 압력은 맥동이 크고, 게다가 제2의 회전 압축 요소(34)에는 스프링 부재가 없으므로, 이 맥동에 의해 제2의 베인(52)의 추종성이 악화되어 압축 효율이 저하하고, 또한 제2 베인(52)과 제2의 롤러(48)와의 사이에 충돌음이 발생하는 문제가 생기고 있었다.
또, 로터리 컴프레서(10)를 기동하고, 제2 베인(52)의 배압으로서 상술하는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력인 고압을 인가하는 일 없이, 배압실(72A)을 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력으로 한 경우에는, 이러한 중간 압력으로는, 제2의 실린더(40) 내와 배압실(72A)과의 압력차가 적기 때문에, 제2의 베인(52)이 제2의 롤러(48)에 추종하기까지 시간이 걸리고 말아, 그 사이에 제2의 베인(52)과 제2의 롤러(48)가 충돌하여 충돌음 이 발생하는 문제가 생기고 있었다.
따라서, 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하고, 해당 토출측 압력에 의해 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)측으로 가압하여, 제2의 롤러(48)에 추종시킨 후에, 배압실(72A)을 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력으로 하는 것으로, 제2의 베인(52)의 추종성을 개선하고, 제2의 회전 압축 요소(34)의 압축 효율을 개선하며, 또한 기동시에 있어서의 제2의 롤러(52)와 제2의 베인(48)과의 충돌음의 발생을 미연에 회피할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에 있어서 컨트롤러(210)는, 전동 요소(14)에의 통전과 동시에 전자 밸브(105)를 열고 전자 밸브(106)를 닫도록 제어하는 것으로 하였으나, 전자 밸브(105, 106)의 개폐는 로터리 컴프레서(10)의 기동전이면 되고, 예를 들면 컨트롤러(210)는 전동 요소(14)에의 통전 전에 전자 밸브(105)를 열고 전자 밸브(106)를 닫는 것으로 해도 상관없다.
또, 통상 부하 혹은 고부하시에 행해지는 제1의 운전 모드 및 경부하시에 행해지는 제2의 운전 모드에 대해서는, 실시예 1과 동일한 동작이기 때문에 설명을 생략한다.
(실시예 5)
또한, 본 발명의 압축 시스템(CS)에 있어서, 상기 실시예 2의 도 5에 나타내는 바와 같이 어큐뮬레이터(146)의 출구측에 있어서, 밀폐 용기(12)의 입구측의 냉매 도입관(94)의 도중부에 전자 밸브(200)를 설치하고, 해당 전자 밸브(200)를 컨 트롤러(210)에 의해 제어하는 것으로 해도 상관없다.
이와 같이, 냉매 도입관(94)에 전자 밸브(200)를 설치하고, 기동시에 전자 밸브를 폐쇄하여 제2의 회전 압축 요소(34)에의 냉매 유입을 완전히 차단하고, 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 열 때에, 해당 전자 밸브(200)를 여는 것으로 해도 본 발명은 유효하다.
또, 제2의 운전 모드에 있어서 컨트롤러(210)에 의해 전자 밸브(200)를 닫고, 제2의 실린더(40)에의 냉매 유입을 저지한 상태로 운전하는 것으로, 제2의 실린더(40) 내를 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력보다 높은 압력으로 할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서 냉매로서 상기 실시예와 동일하게 HFC나 HC계의 냉매를 사용하고, 윤활유로서의 오일은, 예를 들면 광물유(미네랄 오일), 알킬 벤젠 오일, 에테르 오일, 에스테르 오일 등 기존의 오일이 사용된다.
이 경우의 동작을 설명한다. 컨트롤러(210)는 전술한 전자 밸브(200)를 닫아서 제2의 실린더(40)에의 냉매 유입을 저지한다. 이것에 의해, 제2의 회전 압축 요소(34)에서는 압축 작업은 이루어지지 않게 된다. 또, 제2의 실린더(40)에의 냉매 유입이 저지되면, 제2의 실린더(40) 내는 전술한 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력보다 약간 높은 압력(제2의 롤러(48)가 회전하고 있고, 또한 밀폐 용기(12)내의 고압이 제2의 실린더(40)의 틈새 등으로부터 약간 흘러들기 때문에, 제2의 실린더(40) 내는 흡입측 압력보다 약간 높은 압력으로 된다)으로 된다.
또, 컨트롤러(210)는 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 열고, 냉매 배관 (102)의 전자 밸브(106)를 닫는다. 이것에 의해, 냉매 배관(101)과 배관(75)이 연통되며, 배압실(72A)에 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 냉매가 유입되고, 제2의 베인(52)의 배압으로서 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력이 인가되게 된다.
그리고, 로터리 컴프레서(110)의 냉매 배관(100)을 통과하는 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측의 냉매의 일부는, 냉매 배관(101)으로부터 배관(75)을 거쳐 배압실(72A)에 유입한다. 이것에 의해, 배압실(72A)은 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력으로 되며, 제2의 베인(52)의 배압으로서 해당 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력이 인가되게 된다.
여기서, 전자 밸브(200)를 닫아서 제2의 실린더(40) 내에의 냉매 유입을 저지하고, 제2의 실린더(40) 내를 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력보다 높은 압력으로 하면, 제2의 베인(52)의 배압으로서 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력을 인가하는 것으로, 제2의 실린더(40) 내의 압력이 제2의 베인(52)의 배압보다 높아진다. 이 때문에, 제2의 베인(52)은 제2의 실린더(40) 내의 압력에 의해, 제2의 롤러(48)와는 반대측인 배압실(72A)측으로 밀려서, 제2의 실린더(40) 안으로 나오지 않게 된다. 이것에 의해, 제2의 베인(52)이 제2의 실린더(40) 안으로 나와서 제2의 롤러(48)와 충돌하여 충돌음이 발생하는 문제를 미연에 회피할 수 있게 된다.
한편, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한 저압 냉매는, 그곳에서 기액 분리된 후, 냉매 가스만이 해당 어큐뮬레이터(146) 내에 개구한 냉매 토출관(92) 내에 들 어간다. 냉매 도입관(92)에 들어간 저압의 냉매 가스는 흡입 통로(58)를 거쳐서, 제1의 회전 압축 요소(32)의 제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된다.
제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제1의 롤러(46)와 제1의 베인(50)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압의 냉매 가스로 되며, 제1의 실린더(38)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(62)에 토출된다. 토출 소음실(62)에 토출된 냉매 가스는, 컵 부재(63)를 관통하는 도시하지 않는 구멍으로부터 밀폐 용기(12) 내에 토출된다.
그 후, 밀폐 용기(12) 내의 냉매는, 밀폐 용기(12)의 엔드 캡(12B)에 형성된 냉매 토출관(96)으로부터 외부로 토출되고, 실외측 열교환기(152)에 유입한다. 그곳에서 냉매 가스는 방열하며, 팽창 밸브(154)로 감압된 후, 실내측 열교환기(156)에 유입된다. 해당 실내측 열교환기(156)에 있어서 냉매가 증발하며, 실내에 순환되는 공기로부터 흡열함으로써 냉각 작용을 발휘하여 실내를 냉방한다. 그리고, 냉매는 실내측 열교환기(156)로부터 나와서 로터리 컴프레서(110)에 흡입되는 사이클을 반복한다.
이와 같이, 냉매 도입관(94)의 도중부에 전자 밸브(200)를 설치하고, 제2의 운전 모드에 있어서 컨트롤러(210)에 의해 전자 밸브(200)를 닫아서, 제2의 실린더(40)에의 냉매 유입을 저지한 상태로 운전하는 것으로, 제2의 운전 모드에 있어서, 제2의 실린더(40) 내의 압력이 제2의 베인(52)의 배압보다 높은 상태인 채로 유지된다. 이 때문에, 제2의 베인(52)은 제2의 실린더(40) 내의 압력에 의해, 제2의 롤러(48)와는 반대측인 배압실(72A)측으로 밀려서, 제2의 실린더(40) 안으로 나오지 않게 된다. 이것에 의해, 제2의 운전 모드의 운전 중에 제2 베인(52)이 제2의 실린더(40) 안으로 나와서 제2의 롤러(48)와 충돌하여 충돌음이 발생하는 문제를 미연에 회피할 수 있게 된다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의해 제1 및 제2의 회전 압축 요소(32, 34)가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 하는 로터리 컴프레서(110)를 구비한 압축 시스템(CS)의 성능 및 신뢰성의 향상을 도모할 수 있게 된다.
이것에 의해, 이러한 압축 시스템(CS)을 사용하여 공기 조화기의 냉매 회로를 구성하는 것으로, 해당 공기 조화기의 운전 효율 및 성능이 향상되며, 소비 전력의 저감도 도모할 수 있게 된다.
(실시예 6)
또, 상기 실시예 4 및 실시예 5에서는 냉매로서 HFC나 HC계의 냉매를 사용하는 것으로 하였으나, 이산화탄소 등의 고저압 차가 큰 냉매, 예를 들면 냉매로서 이산화탄소와 PAG(폴리 알킬 글리콜)를 조합한 것을 사용하는 것으로 해도 상관없다. 이 경우에는, 각 회전 압축 요소(32, 34)로 압축된 냉매는 매우 고압으로 되기 때문에, 상기 각 실시예와 같이 토출 소음실(62)을 상부 지지 부재(54)의 상부측을 컵 부재(63)에 의해 덮는 형상으로 하면, 이러한 고압에 의해 컵 부재(63)가 파손될 우려가 있다.
이 때문에, 양 회전 압축 요소(32, 34)에 의해 압축된 냉매가 합류하는 상부 지지 부재(54)의 상부측의 토출 소음실의 형상을 도 8에 나타내는 형상으로 하면, 내압성을 확보할 수 있게 된다. 즉, 도 8의 토출 소음실(162)은, 상부 지지 부재(54)의 상부측에 오목 함몰부를 형성하고, 오목 함몰부를 커버로서의 상부 커버(66)에 의해 폐색함으로써 구성하고 있다. 이것에 의해, 이산화탄소와 같이 고저압 차가 큰 냉매를 함유한 경우라도 본 발명이 적용 가능해진다.
(실시예 7)
다음에, 본 발명의 다기통 회전 압축기의 또 다른 실시예에 대해 설명한다. 도 10은 이 경우의 본 발명의 다기통 회전 압축기의 종단 측면도이다. 또한, 본 실시예의 다기통 회전 압축기의 또 하나의 종단 측면도는 실시예 1의 도 1과 동일하고, 또 냉매 회로도도 실시예 1의 도 3과 동일하다. 따라서, 본 실시예에서는 실시예 1의 구성과 다른 구성만을 설명한다. 또한, 본 실시예에 있어서, 도 1 내지 도 3과 동일한 부호가 부여되어 있는 것은 동일하거나 혹은 유사한 효과를 나타내는 것으로 한다.
이 실시예의 배압실(172A)은 안내 홈(72)측과 밀폐 용기(12)측에 개구하고 있고, 해당 밀폐 용기(12)측의 개구에는 후술하는 배관(75)이 연통 접속되며, 밀폐 용기(12) 내와 씰되어 있다.
또, 본 발명의 배압실(172A)은, 소정의 공간 용적을 갖는 머플러실로 되어 있다. 실시예의 배압실(172A)은, 도 10에 나타내는 바와 같이 하부 지지 부재(56)의 상부측의 상기 배관(75)과 안내 홈(72)과의 접속 개소로 되는 위치에 소정의 공간 용적을 가진 오목 함몰 형상의 실(室)을 갖는 형상으로 되어 있다. 즉, 본 실시 예의 배압실(172A)은, 상기 제2의 실린더(40)의 하부측의 개구면을 폐색하는 하부 지지 부재(56)의 상부면의 배관(75)과 안내 홈(72)에 대응하는 위치에 형성된 오목 함몰부를, 제2의 실린더(40)의 하부면의 개구부를 해당 하부 지지 부재(56)에 의해 폐색하는 것으로 형성되어 있다.
이와 같이, 배압실(172A)을 소정의 공간 용적을 갖는 형상으로 하는 것으로, 해당 배압실(172A)에 의해, 제2의 베인(52)의 가압 동작에 의해 생기는 압력 맥동 및 제2의 베인(52)의 배압으로서 인가되는 압력의 맥동을 저감 할 수 있게 된다.
또한, 냉매로서는 HFC나 HC계의 냉매를 사용하며, 윤활유로서의 오일은, 예를 들면 광물유(미네랄 오일), 알킬 벤젠 오일, 에테르 오일, 에스테르 오일 등 기존의 오일이 사용된다.
다음에, 이상과 같이 구성된 로터리 컴프레서(10)의 동작을 설명한다.
(1) 제1의 운전 모드(통상 부하 혹은 고부하시)
먼저, 양 회전 압축 요소(32, 34)가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드에 대해 설명한다. 전술한 실내기에 설치된 도시하지 않는 실내기 측의 컨트롤러의 운전 지령 입력에 의거하여, 컨트롤러(210)는 로터리 컴프레서(10)의 전동 요소(14)의 회전수를 제어하는 동시에, 실내가 통상 부하 혹은 고부하 상태인 경우, 컨트롤러(210)는 제1의 운전 모드를 실행한다. 이 제1의 운전 모드에서 컨트롤러(210)는, 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 닫고, 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 연다. 이것에 의해, 냉매 배관(102)과 배관(75)이 연통되며, 배압실(172A)에 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 냉매가 유입하고, 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회 전 압축 요소(32)의 흡입측 압력이 인가되게 된다.
그리고, 터미널(20) 및 도시하지 않는 배선을 통하여 전동 요소(14)의 스테이터 코일(28)에 통전하면, 전동 요소(14)가 기동하여 로터(24)가 회전한다. 이 회전에 의해 회전축(16)과 일체로 설치된 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞춰져서 제1 및 제2의 롤러(46, 48)가 제1 및 제2의 실린더(38, 40) 내를 편심 회전한다.
이것에 의해, 저압 냉매가 로터리 컴프레서(10)의 냉매 배관(100)으로부터, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한다. 상술한 바와 같이 냉매 배관(100)의 전자 밸브(105)는 닫혀져 있으므로, 냉매 배관(100)을 통과하는 냉매는 배관(75)에 유입하는 일 없이, 모두 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한다.
그리고, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한 저압 냉매는, 그곳에서 기액 분리된 후, 냉매 가스만이 해당 어큐뮬레이터(146) 내에 개구한 각 냉매 토출관(92, 94) 내에 들어간다. 냉매 도입관(92)에 들어간 저압의 냉매 가스는 흡입 통로(58)를 거쳐서, 제1의 회전 압축 요소(32)의 제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된다.
제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제1의 롤러(46)와 제1의 베인(50)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압의 냉매 가스로 되며, 제1의 실린더(38)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(62)에 토출된다.
한편, 냉매 도입관(94)에 들어간 저압의 냉매 가스는 흡입 통로(60)를 거쳐서, 제2의 회전 압축 요소(34)의 제2의 실린더(40)의 저압실측에 흡입된다. 제2의 실린더(40)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제2의 롤러(48)와 제2의 베인(52)의 동작에 의해 압축된다.
이 때, 전술한 바와 같이 제2의 베인(52)의 제2의 롤러(48)에의 가압 동작에 의해, 제2의 베인(52)의 제2의 롤러(48)와는 반대측으로 되는 배압실(172A)측에서는 압력 맥동이 생긴다. 이 경우, 종래 스프링 부재를 설치하지 않는 제2의 회전 압축 요소(34)에서는 해당 압력 맥동에 의해 제2의 베인(52)의 제2의 롤러에의 추종성이 악화된다고 하는 문제가 생기고 있었다.
또한, 제2의 베인(52)의 배압으로서 인가되는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력은 맥동이 크고, 게다가 스프링 부재가 없으므로, 이 맥동에 의해 제2 베인(52)의 추종성이 악화되고, 이들에 의해 압축 효율이 저하되며, 또한 제2의 베인(52)과 제2의 롤러(48)와의 사이에서 충돌음이 발생하는 문제가 생기고 있었다.
그렇지만, 본 발명과 같이 배압실(172A)을 소정의 공간 용적을 갖는 머플러실로 하는 것으로, 제2의 베인(52)의 가압 동작에 의해 생긴 압력 맥동을 저감할 수 있게 된다. 또, 배관(75)으로부터의 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 냉매는, 이러한 배압실(172A)을 통과하는 과정에서 압력 맥동이 현저히 작아진다. 이것에 의해, 스프링 부재를 사용하는 일 없이, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 충분히 가압할 수 있게 된다.
이것에 의해, 제1의 운전 모드에 있어서의 제2의 베인(52)의 추종성은 개선되며, 제2의 회전 압축 요소(34)의 압축 효율도 향상된다. 또한, 제2 베인(52)의 추종성이 개선된 것으로, 상술한 제2의 롤러(48)에의 충돌을 회피할 수 있게 된다. 따라서, 제2의 롤러(48)와의 사이에서 충돌음이 발생하는 문제도 극력 회피할 수 있다.
또한, 제2의 롤러(48)와 제2 베인(52)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압으로 된 냉매 가스는, 제2의 실린더(40)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(64)에 토출된다. 토출 소음실(64)에 토출된 냉매 가스는, 상기 연통로(120)를 경유하여 토출 소음실(62)에 토출되며, 상기 제1의 회전 압축 요소(32)로 압축된 냉매 가스와 합류한다. 그리고, 합류된 냉매 가스는, 컵 부재(63)를 관통하는 도시하지 않는 구멍으로부터 밀폐 용기(12) 내에 토출된다.
그 후, 밀폐 용기(12) 내의 냉매는, 밀폐 용기(12)의 엔드 캡(12B)에 형성된 냉매 토출관(96)으로부터 외부에 토출되며, 실외측 열교환기(152)에 유입한다. 한편, 전술한 바와 같이 컨트롤러(210)에 의해 전자 밸브(106)가 열려 있으므로, 냉매 토출관(96)을 흐르는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 냉매의 일부는, 냉매 배관(102)으로부터 배관(75)을 거쳐서, 배압실(172A) 내에 유입한다. 이것에 의해, 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력이 인가된다.
다른 한편, 실외측 열교환기(152)에 유입한 냉매 가스는 그곳에서 방열하며, 팽창 밸브(154)로 감압된 후, 실내측 열교환기(156)에 유입한다. 해당 실내측 열교환기(156)에 의해 냉매가 증발하고, 실내에 순환되는 공기로부터 흡열함으로써 냉각 작용을 발휘하여 실내를 냉방한다. 그리고, 냉매는 실내측 열교환기(156)로부터 나와서 로터리 컴프레서(10)에 흡입되는 사이클을 반복한다.
또한, 상술한 제1의 운전 모드에 있어서, 컨트롤러(210)는 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 닫고 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 열어서, 냉매 배관(102)과 배관(75)을 연통시키며, 제2의 베인(52)의 배압으로서 고압인 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하는 것으로 하였으나, 해당 제1의 운전 모드에 있어서 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력을 인가하는 것으로 해도 상관없다. 이 경우, 예를 들면 컨트롤러(210)에 의해 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105) 및 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 닫아서, 제2의 베인(52)의 배압실(172A)에 연결되는 배관(75) 내를 폐쇄 공간으로 하면, 배압실(172A)에는 제2의 베인(52)과 수납부(70A)의 사이로부터 제2의 실린더(40) 내의 냉매가 적잖게 흘러들기 때문에, 제2의 베인(52)의 배압실(172A) 내의 압력은, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력으로 되며, 이 중간 압력이 제2의 베인(52)의 배압으로서 인가된다.
이와 같이, 제2의 베인(52)의 배압으로서 중간 압력을 인가한 경우에도 스프링 부재를 사용하는 일 없이, 해당 중간 압력에 의해 제2 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 충분히 가압시킬 수 있게 된다. 또한, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가한 경우보다, 압력 맥동은 현저히 작아지므로, 전술한 배압실(172A)에 의한 맥동 저감 효과에 더하여, 보다 한층의 맥동의 저감을 도모할 수 있게 된다. 특히, 상술한 바와 같이 전자 밸브(105, 106)를 닫아서 배관(75)으로부터의 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 냉매와 토출측 냉매의 유입을 차단한 상태로 하는 것으로, 제2의 베인(52)의 배압의 맥동을 보다 한층 억제할 수 있게 된다.
(2) 제2의 운전 모드(경부하시의 운전)
다음에, 제2의 운전 모드에 대해 설명한다. 컨트롤러(210)는 실내가 경부하 상태인 경우, 제2의 운전 모드로 이행한다. 이 제2의 운전 모드는, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)만이 압축 작업을 하는 모드이며, 실내가 경부하로 되어서 상기 제1의 운전 모드에서는 전동 요소(14)가 저속 회전으로 되고 마는 경우에 행해지는 운전 모드이다. 소능력 영역에 있어서, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)에만 압축 작업을 시키는 것으로, 제1 및 제2의 양 실린더(38, 40)로 압축 작업을 하는 경우보다, 압축하는 냉매 가스의 양을 줄일 수 있기 때문에, 그 만큼 경부하시에도 전동 요소(14)의 회전수를 상승시켜서, 전동 요소(14)의 운전 효율을 개선하며, 또한 냉매의 누설 손실도 저감하는 것이 가능해지기 때문이다.
이 경우, 컨트롤러(210)는 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 열고, 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 닫는다. 이것에 의해, 냉매 배관(101)과 배관(75)이 연통되고, 배압실(172A)에 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 냉매가 유입하며, 제2 베인(52)의 배압으로서 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력이 인가되게 된다.
한편, 컨트롤러(210)는 전술한 바와 같이 터미널(20) 및 도시하지 않는 배선을 통하여 전동 요소(14)의 스테이터 코일(28)에 통전하여, 전동 요소(14)의 로터(24)를 회전시킨다. 이 회전에 의해 회전축(16)과 일체로 설치된 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞춰져서 제1 및 제2의 롤러(46, 48)가 제1 및 제2의 실린더(38, 40) 내를 편심 회전한다.
이것에 의해, 저압 냉매가 로터리 컴프레서(10)의 냉매 배관(100)으로부터, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한다. 이 때, 상술한 바와 같이 냉매 배관(100)의 전자 밸브(105)가 열려 있으므로, 냉매 배관(100)을 통과하는 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측의 냉매의 일부는, 냉매 배관(101)으로부터 배관(75)을 거쳐서 배압실(172A)에 유입한다. 이것에 의해, 배압실(172A)은 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력으로 되며, 제2의 베인(52)의 배압으로서 해당 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력이 인가되게 된다.
여기서, 제2의 회전 압축 요소(34)의 배압으로서 인가되는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력은 저압이기 때문에, 제2 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 가압할 수 없다. 이 때문에, 제2의 회전 압축 요소(34)에서는 실질적으로 압축 작업이 행해지지 않고, 스프링(74)이 설치된 제1의 회전 압축 요소(32)에 의해서만 냉매의 압축 작업이 이루어진다.
이 경우, 제2의 실린더(40) 내의 압력과 제2의 베인의 배압과 동일한 흡입측 압력이 인가되기 때문에, 종래에서는 양(兩) 공간의 밸런스의 변동으로 제2의 베인이 제2의 실린더 안으로 나오고 말아, 제2의 롤러에 충돌하여 역시 충돌음이 발생하고 마는 문제가 있었다. 그렇지만, 본 발명의 소정의 공간 용적을 갖는 배압실(172A)에 의해 변동을 저감할 수 있게 되기 때문에, 제2의 베인(52)이 제2의 실린더(40) 내에 나와서 제2의 롤러(48)와 충돌하여 충돌음이 발생하는 문제를 극력 회피할 수 있게 된다.
한편, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한 저압 냉매는, 그곳에서 기액 분리된 후, 냉매 가스만이 해당 어큐뮬레이터(146) 내에 개구한 냉매 토출관(92) 내에 들어간다. 냉매 도입관(92)에 들어간 저압의 냉매 가스는 흡입 통로(58)를 거쳐서, 제1의 회전 압축 요소(32)의 제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된다.
제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제1의 롤러(46)와 제1의 베인(50)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압의 냉매 가스로 되며, 제1의 실린더(38)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(62)에 토출된다. 토출 소음실(62)에 토출된 냉매 가스는, 컵 부재(63)를 관통하는 도시하지 않는 구멍으로부터 밀폐 용기(12) 내에 토출된다.
그 후, 밀폐 용기(12) 내의 냉매는, 밀폐 용기(12)의 엔드 캡(12B)에 형성된 냉매 토출관(96)으로부터 외부에 토출되며, 실외측 열교환기(152)에 유입한다. 그곳에서 냉매 가스는 방열하며 팽창 밸브(154)로 감압된 후, 실내측 열교환기(156)에 유입한다. 이 실내측 열교환기(156)에 의해 냉매가 증발하며, 실내에 순환되는 공기로부터 흡열함으로써 냉각 작용을 발휘하여 실내를 냉방한다.
그리고, 냉매는 실내측 열교환기(156)로부터 나와서 로터리 컴프레서(10)에 흡입되는 사이클을 반복한다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의해 제1 및 제2의 회전 압축 요소(32, 34)가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32) 만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 하는 로터리 컴프레서(10)의 성능 및 신뢰성의 향상을 도모할 수 있게 된다.
이것에 의해, 이러한 로터리 컴프레서(10)를 사용하여 공기 조화기의 냉매 회로를 구성하는 것으로, 해당 공기 조화기의 운전 효율 및 성능이 향상되며, 소비 전력의 저감도 도모하는 것이 가능해진다.
(실시예 8)
또한, 실시예 7에서는 배압실(172A)을 소정의 공간 용적을 갖는 오목 함몰 형상의 실(室)을 갖는 형상으로 하였으나, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 배압실은 소정의 공간 용적을 갖는 것이면 상관없다. 예를 들면, 배압실을 도 11에 나타내는 형상으로 한 경우에도 본 발명은 유효하다. 또한, 도 11은 이 경우의 제2의 실린더의 평단면도이다. 도 11에 있어서 도 1 내지 도 10과 동일한 부호가 부여되어 있는 것은 동일하거나 또는 유사한 효과를 나타내는 것으로 한다.
도 11에 있어서, 49는 제2의 회전 압축 요소(34)의 토출 포트이다. 이 배압실(272A)은 제2의 실린더(40)의 횡방향으로 소정의 공간 용적의 확장부를 가지며, 전체적으로 대략 원통 형상을 나타내고 있다. 이와 같이 배압실(272A)을 본 실시예와 같은 형상으로 한 경우에도, 해당 배압실(272A)에 의해 이러한 압력 맥동을 저감하고, 제2의 베인(52)의 추종성을 개선하며, 제2의 롤러(48)에의 충돌을 회피할 수 있게 된다.
(실시예 9)
또한, 상기 실시예 및 실시예 8의 경우라도, 도 5에 나타내는 바와 같이, 로터리 컴프레서(10)의 어큐뮬레이터(146)의 출구측에 있어서, 밀폐 용기(12)의 입구측의 냉매 도입관(94)의 도중부에 제2의 회전 압축 요소(34)에의 냉매 유입을 제어하는 전자 밸브(200)를 설치하고, 제2의 운전 모드에 있어서, 전자 밸브(200)를 닫 아서 제2의 실린더(40)에의 냉매 유입을 차단하는 것으로 해도 상관없다.
이 경우, 제2의 실린더(40)에의 냉매 유입이 차단되면, 제2의 실린더(40) 내는 전술한 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력보다 약간 높은 압력(제2의 롤러(48)가 회전하고 있고, 또한 밀폐 용기(12) 내의 고압이 제2의 실린더(40)의 틈새 등으로부터 약간 흘러들기 때문에, 제2의 실린더(40) 내는 흡입측 압력보다 약간 높은 압력으로 된다)으로 된다.
이 때문에, 제2의 베인(52)은 제2의 실린더(40) 내의 압력에 의해, 제2의 롤러(48)와는 반대측인 배압실(172A)(혹은 배압실(272A))측으로 밀려서, 제2의 실린더(40) 안으로 나오지 않게 된다. 이것에 의해, 전술하는 배압실(172A)(혹은 배압실(272A))의 효과에 더하여, 제2의 베인(52)과 제2의 롤러(48)의 충돌이 생기는 문제를 보다 효과적으로 회피할 수 있게 된다.
(실시예 10)
상기 실시예 7, 실시예 8 및 실시예 9에서는 냉매로서 HFC나 HC계의 냉매를 사용하는 것으로 하였으나, 이산화탄소 등의 고저압 차가 큰 냉매, 예를 들면 냉매로서 이산화탄소와 PAG(폴리 알킬 글리콜)를 조합한 것을 사용하는 것으로 해도 상관없다. 이 경우에는, 각 회전 압축 요소(32, 34)로 압축된 냉매는 매우 고압으로 되기 때문에, 상기 각 실시예와 같이 토출 소음실(62)을 상부 지지 부재(54)의 상부측을 컵 부재(63)에 의해 덮는 형상으로 하면, 이러한 고압에 의해 컵 부재(63)가 파손될 우려가 있다.
이 때문에, 양 회전 압축 요소(32, 34)에 의해 압축된 냉매가 합류하는 상부 지지 부재(54)의 상부측의 토출 소음실의 형상을 도 8에 나타내는 것과 같은 형상으로 하면, 내압성을 확보할 수 있게 된다. 즉, 도 8의 토출 소음실(162)은, 상부 지지 부재(54)의 상부측에 오목 함몰부를 형성하고, 오목 함몰부를 커버로서의 상부 커버(66)에 의해 폐색함으로써 구성하고 있다. 이것에 의해, 이산화탄소와 같이 고저압 차가 큰 냉매를 함유한 경우라도, 본 발명이 적용 가능해진다.
(실시예 11)
다음에, 본 발명의 다기통 회전 압축기의 또 다른 실시예에 대해 도 12 및 도 13을 이용하여 설명한다. 도 12는 본 발명의 다기통 회전 압축기의 제2의 회전 압축 요소의 제2의 롤러가 상사점에 위치하는 경우의 제2의 실린더의 평단면도, 도 13은 제2의 회전 압축 요소의 제2의 롤러가 하사점에 위치하는 경우의 제2의 실린더의 평단면도이다.
또한, 이 실시예의 다기통 회전 압축기의 종단 측면도는 실시예 1의 도 1 및 도 2와 동일하게 되며, 냉매 회로도도 실시예 1의 도 3과 동일하기 때문에 생략한다. 따라서, 본 실시예에서는 실시예 1의 구성과 다른 부분만을 설명한다. 또한, 본 실시예에 있어서, 도 1 내지 도 3과 동일한 부호가 부여되어 있는 것은 동일하거나 혹은 유사한 효과를 나타내는 것으로 한다.
여기서, 제2의 베인(52)의 배면측에는 배압실(72A)이 형성되어 있다. 배압실(72A)은 안내 홈(72)측과 밀폐 용기(12)측에 개구되어 있고, 해당 밀폐 용기(12)측의 개구로부터 배압용 통로로서의 배관(375)이 연통 접속되며(도 12 내지 도 13), 밀폐 용기(12)내와 씰되어 있다.
상기 배관(375)은, 제2의 회전 압축 요소(34)의 제2의 베인(52)에 배압을 인가하기 위한 배압용 통로이며, 후술하는 냉매 배관(101)을 통하여 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측의 냉매 배관(100)과, 냉매 배관(102)을 통하여 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측의 냉매 토출관(96)과 각각 연통하고 있다. 그리고, 배관(75)으로부터 배압실(72A)에 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 냉매, 또는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 냉매가 유입하며, 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력이나 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력이 인가된다.
또, 본 발명에서는 배관(375)의 단면적은, 상기 제2의 실린더(40) 내에 노출하는 제2의 베인(52)의 표면적의 평균치 이상으로 되어 있다. 즉, 제2의 실린더(40) 내를 편심 회전하는 제2의 롤러(48)에 추종하는 제2의 베인(52)이 도12에 나타내는 바와 같이, 가장 제2의 실린더(40) 내에 노출하지 않는 상태로 되는 상사점으로부터 제2의 베인(52)이 도 13에 나타내는 바와 같이 제2의 실린더(40) 내에 가장 노출한 상태로 되는 하사점(도 13의 제2의 베인(52)의 파선은 제2의 실린더(40) 내에 노출한 부분을 나타내고 있다)에 이르기까지의 사이에, 제2의 실린더(40) 내에 노출하는 제2의 베인(52)의 표면적의 평균치를 산출하고, 상기 배관(375)의 단면적을 해당 표면적의 평균치 이상이 되도록 설정하고 있다.
이와 같이, 배관(375)의 단면적을 제2의 실린더(40) 내에 노출하는 제2의 베인(52)의 표면적의 평균치 이상으로 하는 것으로, 제2의 베인(52)의 상기 제2의 롤러(48)와는 반대측으로 되는 배압실(72A)측의 면적을 충분히 확보할 수 있게 된다.
또한, 냉매로서는 HFC나 HC계의 냉매를 사용하며, 윤활유로서의 오일은, 예를 들면 광물유(미네랄 오일), 알킬 벤젠 오일, 에테르 오일, 에스테르 오일 등 기존의 오일이 사용된다.
다음에, 이상과 같이 구성된 로터리 컴프레서(10)의 동작을 설명한다.
(1) 제1의 운전 모드(통상 부하 혹은 고부하시)
먼저, 양 회전 압축 요소(32, 34)가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드에 대해 설명한다. 전술한 실내기에 설치된 도시하지 않는 실내기 측의 컨트롤러의 운전 지령 입력에 의거하여, 컨트롤러(210)는 로터리 컴프레서(10)의 전동 요소(14)의 회전수를 제어하는 동시에, 실내가 통상 부하 혹은 고부하 상태인 경우, 컨트롤러(210)는 제1의 운전 모드를 실행한다. 이 제1의 운전 모드에서 컨트롤러(210)는, 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 닫고, 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 연다. 이것에 의해, 냉매 배관(102)과 배관(375)이 연통되고, 배압실(72A)에 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 냉매가 유입하며, 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력이 인가되게 된다.
그리고, 터미널(20) 및 도시하지 않는 배선을 통하여 전동 요소(14)의 스테이터 코일(28)에 통전하면, 전동 요소(14)가 기동하여 로터(24)가 회전한다. 이 회전에 의해 회전축(16)과 일체로 설치된 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞춰져서 제1 및 제2의 롤러(46, 48)가 제1 및 제2의 실린더(38, 40) 내를 편심 회전한다.
이것에 의해, 저압 냉매가 로터리 컴프레서(10)의 냉매 배관(100)으로부터, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한다. 상술한 바와 같이 냉매 배관(100)의 전자 밸브 (105)는 닫혀져 있으므로, 냉매 배관(100)을 통과하는 냉매는 배관(375)에 유입하는 일 없이 모두 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한다.
그리고, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한 저압 냉매는, 그곳에서 기액 분리된 후, 냉매 가스만이 해당 어큐뮬레이터(146) 내에 개구한 각 냉매 토출관(92, 94) 내에 들어간다. 냉매 도입관(92)에 들어간 저압의 냉매 가스는 흡입 통로(58)를 거쳐, 제1의 회전 압축 요소(32)의 제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된다.
제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제1의 롤러(46)와 제1의 베인(50)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압의 냉매 가스로 되며, 제1의 실린더(38)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(62)에 토출된다.
한편, 냉매 도입관(94)에 들어간 저압의 냉매 가스는 흡입 통로(60)를 거쳐서, 제2의 회전 압축 요소(34)의 제2의 실린더(40)의 저압실측에 흡입된다. 제2의 실린더(40)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제2의 롤러(48)와 제2의 베인(52)의 동작에 의해 압축된다.
이 때, 전술한 바와 같이 제2의 베인(52)의 제2의 롤러(48)에의 가압 동작에 의해, 제2의 베인(52)의 제2의 롤러(48)와는 반대측으로 되는 배압실(72A)측에서는 압력 맥동이 생긴다. 이 경우, 종래 스프링 부재를 설치하지 않는 제2의 회전 압축 요소(34)에서는 해당 압력 맥동에 의해 제2의 베인(52)의 제2의 롤러에의 추종성이 악화된다고 하는 문제가 생기고 있었다.
또한, 제2의 베인(52)의 배압으로서 인가되는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력은 맥동이 크고, 게다가 제2의 회전 압축 요소(34)에는 스프링 부재가 없으므로, 이 맥동에 의해 제2의 베인(52)의 추종성이 악화되고, 이들에 의해 압축 효율이 저하하며, 또한 제2의 베인(52)과 제2의 롤러(48)와의 사이에서 충돌음이 발생하는 문제가 생기고 있었다.
그렇지만, 상술한 바와 같이 배관(375)의 단면적을 제2의 실린더(40) 내에 노출하는 제2의 베인(52)의 표면적의 평균치 이상으로 하는 것으로, 제2의 베인(52)의 제2의 롤러(48)와는 반대측으로 되는 배압실(72A)측의 면적을 충분히 확보할 수 있게 되고, 제2의 베인(52)의 가압 동작에 의해 생긴 압력 맥동을 저감할 수 있게 된다. 또, 배관(375)으로부터의 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 냉매는, 이러한 배관(375)을 통과하는 과정에서 압력 맥동이 현저히 작아진다. 이것에 의해, 스프링 부재를 사용하는 일 없이, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 충분히 가압할 수 있게 된다.
이것에 의해, 제1의 운전 모드에 있어서의 제2의 베인(52)의 추종성이 개선되며, 제2의 회전 압축 요소(34)의 압축 효율도 향상한다. 또한, 제2의 베인(52)의 추종성이 개선된 것으로, 상술한 제2의 롤러(48)에의 충돌을 회피할 수 있게 된다. 따라서, 제2의 롤러(48)와의 사이에서 충돌음이 발생하는 문제도 극력 회피할 수 있다.
또한, 제2의 롤러(48)와 제2의 베인(52)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압으로 된 냉매 가스는, 제2의 실린더(40)의 고압실측으로부터 토출 포트(49) 내를 통과하여 토출 소음실(64)에 토출된다. 토출 소음실(64)에 토출된 냉매 가스는, 상 기 연통로(120)를 경유하여, 토출 소음실(62)에 토출되고, 제1의 회전 압축 요소(32)로 압축된 냉매 가스와 합류한다. 합류된 냉매 가스는, 컵 부재(63)를 관통하는 도시하지 않는 구멍으로부터 밀폐 용기(12) 내에 토출된다.
그 후, 밀폐 용기(12) 내의 냉매는, 밀폐 용기(12)의 엔드 캡(12B)에 형성된 냉매 토출관(96)으로부터 외부에 토출되고, 실외측 열교환기(152)에 유입한다. 여기서, 전술한 바와 같이 배관(102)의 전자 밸브(106)는 열려 있으므로, 냉매 토출관(96)을 통과하는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 냉매의 일부는, 전술한 바와 같이 냉매 배관(102)으로부터 배관(375)에 들어가며, 제2의 베인(52)의 배압으로서 인가된다.
다른 한편, 실외측 열교환기(152)에 유입한 냉매 가스는, 그곳에서 방열하며, 팽창 밸브(154)로 감압된 후, 실내측 열교환기(156)에 유입한다. 해당 실내측 열교환기(156)에 있어서 냉매는 증발하며, 실내에 순환되는 공기로부터 흡열함으로써 냉각 작용을 발휘하여 실내를 냉방한다. 그리고, 냉매는 실내측 열교환기(156)로부터 나와서 로터리 컴프레서(10)에 흡입되는 사이클을 반복한다.
또한, 상술한 제1의 운전 모드에 있어서, 컨트롤러(210)는 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 닫고 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 열어서, 냉매 배관(102)과 배관(375)을 연통시켜서, 제2의 베인(52)의 배압으로서 고압인 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하는 것으로 하였으나, 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력을 인가하는 것으로 해도 상관없다. 이 경우, 예를 들면, 컨트롤러(210)에 의해 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105) 및 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 닫아서, 제2의 베인(52)의 배압실(72A)에 연결되는 배관(375) 내를 폐쇄 공간으로 하면, 배압실(72A)에는 제2의 베인(52)과 수납부(70A)의 사이로부터 제2의 실린더(40) 내의 냉매가 적잖게 흘러들기 때문에, 제2의 베인(52)의 배압실(72A) 내의 압력은, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력으로 되며, 이 중간 압력이 제2의 베인(52)의 배압으로서 인가된다.
이와 같이, 제2의 베인(52)의 배압으로서 중간 압력을 인가한 경우에도, 해당 중간 압력에 의해 스프링 부재를 사용하는 일 없이, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 충분히 가압시킬 수 있게 된다. 또한, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가한 경우보다, 압력 맥동은 현저히 작아지므로, 전술한 배관(375)에 의한 효과에 더하여, 보다 한층의 맥동 저감을 도모할 수 있게 된다. 특히, 상술한 바와 같이 전자 밸브(105, 106)를 닫아서, 배관(375)으로부터의 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 냉매와 토출측 냉매의 유입을 차단한 상태로 하는 것으로, 제2의 베인(52)의 배압의 맥동을 한층 더 억제할 수 있게 된다.
(2) 제2의 운전 모드(경부하시의 운전)
다음에, 제2의 운전 모드에 대해 설명한다. 컨트롤러(210)는 실내가 경부하 상태인 경우, 제2의 운전 모드로 이행한다. 이 제2의 운전 모드는, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)만이 압축 작업을 하는 모드이며, 실내가 경부하로 되어서 상기 제1의 운전 모드에서는 전동 요소(14)가 저속 회전으로 되고 마는 경우에 행해지는 운전 모드이다. 소능력 영역에 있어서, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소 (32)에만 압축 작업을 시키는 것으로, 제1 및 제2의 양 실린더(38, 40)로 압축 작업을 하는 경우보다, 압축하는 냉매 가스의 양을 줄일 수 있기 때문에, 그 만큼 경부하시에도 전동 요소(14)의 회전수를 상승시켜서, 전동 요소(14)의 운전 효율을 개선하고, 또한 냉매의 누설 손실도 저감하는 것이 가능해지기 때문이다.
이 경우, 컨트롤러(210)는 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 열고, 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 닫는다. 이것에 의해, 냉매 배관(101)과 배관(375)이 연통되어서 배압실(72A)에 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 냉매가 유입하며, 제2의 베인(52)의 배압으로서 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력이 인가되게 된다.
한편, 컨트롤러(210)는 전술한 바와 같이 터미널(20) 및 도시하지 않는 배선을 통하여 전동 요소(14)의 스테이터 코일(2B)에 통전하여, 전동 요소(14)의 로터(24)를 회전시킨다. 이 회전에 의해 회전축(16)과 일체로 설치된 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞춰져서 제1 및 제2의 롤러(46, 48)가 제1 및 제2의 실린더(38, 40) 내를 편심 회전한다.
이것에 의해, 저압 냉매가 로터리 컴프레서(10)의 냉매 배관(100)으로부터, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한다. 이 때, 상술한 바와 같이 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)가 열려 있으므로, 냉매 배관(100)을 통과하는 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측의 냉매의 일부는, 냉매 배관(101)으로부터 배관(375)을 거쳐 배압실(72A)에 유입한다. 이것에 의해, 배압실(72A)은 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력으로 되며, 제2 베인(52)의 배압으로서 해당 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력이 인가되게 된다.
여기서, 제2의 회전 압축 요소(34)의 배압으로서 인가되는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력은 저압이기 때문에, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 가압할 수 없다. 이 때문에, 제2의 회전 압축 요소(34)에서는 실질적으로 압축 작업이 행해지지 않고, 스프링(74)이 설치된 제1의 회전 압축 요소(32)에 의해서만 냉매의 압축 작업이 이루어진다.
이 경우, 제2의 실린더(40) 내의 압력과 제2의 베인(52)의 배압과 동일한 흡입측 압력이 인가되기 때문에, 종래에는 양 공간의 밸런스의 변동으로 제2의 베인(52)이 제2의 실린더(40) 안으로 나오고 말아, 제2의 롤러(48)에 충돌하여 역시 충돌음이 발생하고 마는 문제가 있었다. 그렇지만, 본 발명과 같이 제2의 베인(52)의 배압실(72A)에 연통 접속된 배관(375)의 단면적을 제2의 실린더(40) 내에 노출하는 제2의 베인(52)의 표면적의 평균치 이상으로 하는 것으로, 해당 배관(375)에 의해, 변동을 저감할 수 있게 되기 때문에, 제2의 베인(52)이 제2의 실린더(40) 안으로 나와서 제2의 롤러(48)와 충돌하여, 충돌음이 발생하는 문제를 극력 회피할 수 있게 된다.
한편, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한 저압 냉매는, 그곳에서 기액 분리된 후, 냉매 가스만이 해당 어큐뮬레이터(146) 내에 개구한 냉매 토출관(92) 내에 들어간다. 냉매 도입관(92)에 들어간 저압의 냉매 가스는 흡입 통로(58)를 거쳐서, 제1의 회전 압축 요소(32)의 제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된다.
제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제1의 롤러(46)와 제1 의 베인(50)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압의 냉매 가스로 되며, 제1의 실린더(38)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(62)에 토출된다. 토출 소음실(62)에 토출된 냉매 가스는, 컵 부재(63)를 관통하는 도시하지 않는 구멍으로부터 밀폐 용기(12) 내에 토출된다.
그 후, 밀폐 용기(12) 내의 냉매는, 밀폐 용기(12)의 엔드 캡(12B)에 형성된 냉매 토출관(96)으로부터 외부에 토출되고, 실외측 열교환기(152)에 유입한다. 그곳에서 냉매 가스는 방열하며, 팽창 밸브(154)로 감압된 후, 실내측 열교환기(156)에 유입한다. 실내측 열교환기(156)에 유입한 냉매는 그곳에서 증발하며, 실내에 순환되는 공기로부터 흡열함으로써 냉각 작용을 발휘하여 실내를 냉방한다. 그리고, 냉매는 실내측 열교환기(156)로부터 나와서 로터리 컴프레서(10)에 흡입되는 사이클을 반복한다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의해 제1 및 제2의 회전 압축 요소(32, 34)가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 하는 로터리 컴프레서(10)의 성능 및 신뢰성의 향상을 도모할 수 있게 된다.
이것에 의해, 이러한 로터리 컴프레서(10)를 사용하여 공기 조화기의 냉매 회로를 구성하는 것으로, 해당 공기 조화기의 운전 효율 및 성능이 향상되며, 소비 전력의 저감도 도모할 수 있게 된다.
(실시예 12)
또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 로터리 컴프레서(10)의 어큐뮬레이터 (146)의 출구측에 있어서, 밀폐 용기(12)의 입구측의 냉매 도입관(94)의 도중부에 제2의 회전 압축 요소(34)의 제2의 실린더(40)에의 냉매 유입을 제어하는 전자 밸브(200)를 설치하고, 제2의 운전 모드에 있어서, 전자 밸브(200)를 닫아서 제2의 실린더(40)에의 냉매 유입을 차단하는 것으로 해도 상관없다. 또한, 도 5에 있어서 도 1 내지 도 13과 같은 부호가 부여되어 있는 것은 동일한 효과를 나타내는 것으로 한다.
이 경우, 제2의 실린더(40)에의 냉매 유입이 차단되면, 제2의 실린더(40) 내는 전술한 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력보다 약간 높은 압력(제2의 롤러(48)가 회전하고 있고, 또한 밀폐 용기(12) 내의 고압이 제2의 실린더(40)의 틈새 등으로부터 약간 흘러들기 때문에, 제2의 실린더(40) 내는 흡입측 압력보다 약간 높은 압력으로 된다)으로 된다.
이 때문에, 제2의 베인(52)은 제2의 실린더(40) 내의 압력에 의해, 제2의 롤러(48)와는 반대측인 배압실(72A) 측으로 밀려서, 제2의 실린더(40) 안으로 나오지 않게 된다. 이것에 의해, 전술하는 배관(375)의 효과에 더하여, 제2 베인(52)과 제2의 롤러(48)의 충돌이 생기는 문제를 보다 한층 효과적으로 회피할 수 있게 된다.
(실시예 13)
또한, 상기 실시예 11 및 실시예 12에서는 냉매로서 HFC나 HC계의 냉매를 사용하는 것으로 하였으나, 이산화탄소 등의 고저압 차가 큰 냉매, 예를 들면 냉매로서 이산화탄소와 PAG(폴리 알킬 글리콜)를 조합한 것을 사용하는 것으로 해도 상관없다. 이 경우에는, 각 회전 압축 요소(32, 34)로 압축된 냉매는 매우 고압으로 되 기 때문에, 상기 각 실시예와 같이 토출 소음실(62)을 상부 지지 부재(54)의 상부측을 컵 부재(63)에 의해 덮는 형상으로 하면, 이러한 고압에 의해 컵 부재(63)가 파손될 우려가 있다.
이 때문에, 양 회전 압축 요소(32, 34)에 의해 압축된 냉매가 합류하는 상부지지 부재(54)의 상부측의 토출 소음실의 형상을 상기 도 8에 나타내는 형상으로 하면, 내압성을 확보할 수 있게 된다. 즉, 도 8의 토출 소음실(162)은, 상부 지지 부재(54)의 상부측에 오목 함몰부를 형성하고, 오목 함몰부를 커버로서의 상부 커버(66)에 의해 폐색함으로써 구성하고 있다. 이것에 의해, 이산화탄소와 같이 고저압 차가 큰 냉매를 함유한 경우라도, 본 발명이 적용 가능해진다.
(실시예 14)
다음에, 본 발명의 압축 시스템(CS)의 다른 실시예에 대해 설명한다. 도 14는 본 발명의 압축 시스템(CS)의 다기통 회전 압축기의 실시예로서, 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 구비한 내부 고압형의 로터리 컴프레서(10)의 종단 측면도, 도 15는 도 1의 로터리 컴프레서(10)의 종단 측면도(도 1과 다른 단면을 나타냄)를 각각 나타내고 있다. 또한, 본 실시예의 압축 시스템(CS)은, 실내를 공기 조절하는 냉동 장치로서의 공기 조화기의 냉매 회로의 일부를 구성하는 것이다. 또한, 도 14 및 도 15에 있어서, 상기 각 실시예의 도 1 내지 도 13과 동일한 부호가 부여되어 있는 것은 동일하거나 혹은 유사한 효과를 나타내는 것으로 하여 설명을 생략한다.
또, 상기 제2의 실린더(40)에는, 제2의 베인(52)을 수납하는 안내 홈(72)이 형성되어 있고, 이 안내 홈(72)의 외측, 즉, 제2의 베인(52)의 배면측에는, 도 16 에 나타내는 바와 같이 가압 수단으로서의 미약 스프링(76)을 수납하는 수납부(472A)가 형성되어 있다. 이 수납부(472A)는 안내 홈(72)측과 밀폐 용기(12)측에 개구되어 있고, 해당 밀폐 용기(12)측의 개구에는 후술하는 배관(75)이 연통 접속되며, 밀폐 용기(12) 내와 씰되어 있다.
상술한 미약 스프링(76)은, 제2 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 가압하기 위한 것이며, 일단이 제2의 베인(52)의 배면측 단부에 접촉하고, 타단이 수납부(472A)의 밀폐 용기(12)측으로부터 연통 접속된 배관(75)의 선단에 부착되어 고정되어 있다. 또, 해당 미약 스프링(76)의 가압력은, 양 회전 압축 요소(32, 34), 또는 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력을 제2 베인(52)의 배압으로서 인가한 경우의 가압력 이하로 설정되어 있다.
또, 어큐뮬레이터(146)의 출구측에 있어서, 밀폐 용기(12)의 입구측의 냉매 도입관(94)의 도중부에는 전자 밸브(200)가 설치되어 있다. 이 전자 밸브(200)는 제2의 실린더(40)에의 냉매 유입을 제어하기 위한 밸브 장치이며, 제어 장치로서의 후술하는 컨트롤러(210)에 의해 제어되고 있다.
여기서, 전술한 컨트롤러(210)는, 본 발명의 압축 시스템(CS)의 일부를 구성하는 것이며, 로터리 컴프레서(10)의 전동 요소(14)의 회전수를 제어하고 있다. 또, 상술한 바와 같이 상기 냉매 도입관(94)의 전자 밸브(200), 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105), 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)의 개폐를 제어하고 있다.
다음에, 도 17은 압축 시스템(CS)을 사용하여 구성된 상기 공기 조화기의 냉매 회로도를 나타내고 있다. 즉, 실시예의 압축 시스템(CS)은 도 17에 나타내는 공 기 조화기의 냉매 회로의 일부를 구성하고 있으며, 상술한 로터리 컴프레서(10)와 컨트롤러(210) 등으로 구성되어 있다. 로터리 컴프레서(10)의 냉매 토출관(96)은 실외측 열교환기(152)의 입구에 접속되어 있다. 상기 컨트롤러(210)나 로터리 컴프레서(10), 실외측 열교환기(152)는 공기 조화기의 도시하지 않는 실외기에 설치되어 있다. 이 실외 열교환기(152)의 출구에 접속된 배관은 감압 수단으로서의 팽창 밸브(154)에 접속되며, 팽창 밸브(154)를 나온 배관은 실내측 열교환기(156)에 접속되어 있다. 이들 팽창 밸브(154)나 실내측 열교환기(156)는 공기 조화기의 도시하지 않는 실내기에 설치되어 있다. 또, 실내측 열교환기(156)의 출구측에는 로터리 컴프레서(10)의 상기 냉매 배관(100)이 접속되어 있다.
또한, 냉매로서는 HFC나 HC계의 냉매를 사용하며, 윤활유로서의 오일은, 예를 들면 광물유(미네랄 오일), 알킬 벤젠 오일, 에테르 오일, 에스테르 오일 등 기존의 오일이 사용된다.
다음에, 이상과 같이 구성된 로터리 컴프레서(10)의 동작을 설명한다.
(1) 제1의 운전 모드(통상 부하 혹은 고부하시의 운전)
먼저, 양 회전 압축 요소(32, 34)가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드에 대해 도 18을 이용하여 설명한다. 또한, 도 18은 로터리 컴프레서(10)의 제1의 운전 모드에 있어서의 냉매의 흐름을 나타내는 도면이다(도면 중 굵은 선은 냉매의 흐름을 나타내고 있다).
전술한 실내기에 설치된 도시하지 않는 실내기 측의 컨트롤러의 운전 지령 입력에 의거하여, 컨트롤러(210)는 로터리 컴프레서(10)의 전동 요소(14)에 통전한 다. 이 때, 컨트롤러(210)는 전동 요소(14)에의 통전과 동시에, 냉매 도입관(94)의 전자 밸브(200) 및 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 열고, 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 닫는다(도 18). 이것에 의해, 냉매 배관(102)과 배관(75)이 연통되고, 컨트롤러(210)는 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하는 상태로, 로터리 컴프레서(10)의 전동 요소(14)의 회전수를 제어하여 기동한다. 또한, 컨트롤러(210)는, 전동 요소(14)에의 통전과 동시에 전자 밸브(200) 및 전자 밸브(106)를 열고, 전자 밸브(105)를 닫도록 제어하는 것으로 하였으나, 전자 밸브(200) 및 전자 밸브(105, 106)의 개폐는 로터리 컴프레서(10)의 기동전이면 되며, 예를 들면 컨트롤러(210)는 전동 요소(14)에의 통전 전에 전자 밸브(200) 및 전자 밸브(106)를 열고, 전자 밸브(105)를 닫는 것으로 해도 상관없다.
그리고, 터미널(20) 및 도시하지 않는 배선을 통하여 전동 요소(14)의 스테이터 코일(28)에 통전하면, 전동 요소(14)가 기동하여 로터(24)가 회전한다. 이 회전에 의해 회전축(16)과 일체로 설치된 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞춰져서 제1 및 제2의 롤러(46, 48)가 제1 및 제2의 실린더(38, 40) 내를 편심 회전한다.
이것에 의해, 냉매가 로터리 컴프레서(10)의 냉매 배관(100)으로부터, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한다. 이 때, 상술한 바와 같이 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)는 닫혀져 있으므로, 냉매 배관(100)을 통과하는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측의 냉매는 배관(75)에 흐르는 일 없이 모두 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한다.
어큐뮬레이터(146) 내에 유입한 냉매는, 그곳에서 기액 분리된 후, 냉매 가스만이 해당 어큐뮬레이터(146) 내에 개구한 냉매 도입관(92) 및 냉매 도입관(94) 내에 들어간다. 냉매 도입관(92)에 들어간 냉매 가스는 흡입 통로(58)를 거쳐서, 제1의 회전 압축 요소(32)의 제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된다.
제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제1의 롤러(46)와 제1의 베인(50)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압의 냉매 가스로 되며, 제1의 실린더(38)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(62)에 토출된다.
한편, 냉매 도입관(94)에 들어간 저압의 냉매 가스는 흡입 통로(60)를 거쳐서, 제2의 회전 압축 요소(34)의 제2의 실린더(40)의 저압실측에 흡입된다. 제2의 실린더(40)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제2의 롤러(48)와 제2의 베인(52)의 동작에 의해 압축된다.
여기서, 냉매 회로 내는 로터리 컴프레서(10)의 기동시는 평형압으로 된다. 즉, 로터리 컴프레서(10)는 전회의 운전 정지 후에 서서히 균압되고, 소정 시간 경과하면 냉매 회로 내 전체가 평형압으로 되기 때문에, 이러한 냉매 회로 내 전체가 평형압으로 되는 상황에서 로터리 컴프레서(10)를 기동한 경우, 로터리 컴프레서(10)의 기동 직후는, 제2의 베인(52)의 배압으로서 인가되는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 냉매의 압력은 대략 평형압으로 된다. 동일하게 제2의 실린더(40) 내의 압력도 대략 평형압으로 된다.
이 때문에, 제2의 베인(52)을 배압만으로 제2의 롤러에 가압하는 구성으로 한 경우에는, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력이 어느 정도 상승할 때까지는, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 추종시킬 수 없었다. 따라서, 제2의 회전 압축 요소(34)에서는 실질적으로 압축 작업이 행해지지 않고, 스프링(74)이 설치된 제1의 회전 압축 요소(32)에 의해서만 냉매의 압축 작업이 이루어지고 있었다.
또, 기동 직후는 냉매 회로 내 상태가 불안정하기 때문에, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력의 맥동도 현저히 커진다. 이것에 의해, 제2의 베인(52)에 어떠한 가압 수단을 설치하지 않고, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하는 상태로 기동한 경우, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력의 맥동에 의해 제2의 베인(52)의 추종성이 악화되고, 제2 베인(52)이 제2의 롤러(48)에 충돌하여 충돌음이 발생한다고 하는 문제가 생기고 있었다.
그렇지만, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 가압하는 미약 스프링(76)을 설치하는 것으로, 제2의 실린더(40) 내와 수납부(472A)가 대략 동압(평형압)인 기동시에라도, 미약 스프링(76)의 가압력에 의해 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 추종시킬 수 있게 된다. 이것에 의해, 기동시에 있어서의 제2의 베인(52)의 추종성을 개선할 수 있게 된다. 또, 기동시부터 제2의 회전 압축 요소(34)에서도 압축 작업을 행할 수 있게 되기 때문에, 해당 로터리 컴프레서(10)를 구비한 공기 조화기의 성능의 향상을 도모할 수 있게 된다.
또한, 제2의 롤러(48)와 제2의 베인(52)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압으로 된 냉매 가스는, 제2의 실린더(40)의 고압실측으로부터 토출 포트(49) 내를 통과하여 토출 소음실(64)에 토출된다. 토출 소음실(64)에 토출된 냉매 가스는, 상기 연통로(120)를 경유하여 토출 소음실(62)에 토출되고, 상기 제1의 회전 압축 요소(32)로 압축된 냉매 가스와 합류한다. 그리고, 합류된 냉매 가스는, 컵 부재(63)를 관통하는 도시하지 않는 구멍을 거쳐 밀폐 용기(12) 내에 토출된다.
그 후, 밀폐 용기(12) 내의 냉매는, 밀폐 용기(12)의 엔드 캡(12B)에 형성된 냉매 토출관(96)으로부터 외부로 토출되고, 실외 열교환기(152)에 유입한다. 한편, 전술한 바와 같이 컨트롤러(210)에 의해 전자 밸브(106)가 열려 있으므로, 냉매 토출관(96)을 통과하는 냉매의 일부는, 냉매 배관(102)으로부터 배관(75)을 거쳐 수납부(472A)에 유입한다.
다른 한편, 실외 열교환기(152)에 유입한 냉매 가스는 방열하며, 팽창 밸브(154)로 감압된 후, 실내측 열교환기(156)에 유입한다. 해당 실내측 열교환기(156)에서 냉매가 증발하며, 실내에 순환되는 공기로부터 흡열함으로써 냉각 작용을 발휘하여 실내를 냉방한다. 그리고, 냉매는 실내측 열교환기(156)로부터 나와서 로터리 컴프레서(10)에 흡입되는 사이클을 반복한다.
(2) 제1의 운전 모드로부터 제2의 운전 모드(경부하시의 운전)로의 전환
다음에, 컨트롤러(210)는 실내가 상술하는 통상 부하 혹은 고부하 상태로부터 경부하 상태로 되면, 제1의 운전 모드로부터 제2의 운전 모드로 이행한다. 이 제2의 운전 모드는, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)만이 압축 작업을 하는 모드이며, 실내가 경부하로 되어서 상기 제1의 운전 모드에서는 전동 요소(14)가 저속 회전으로 되어 버리는 경우에 행해지는 운전 모드이다. 압축 시스템(CS)의 소 능력 영역에 있어서, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)에만 압축 작업을 시키는 것으로, 제1 및 제2의 양 실린더(38, 40)로 압축 작업을 하는 경우보다, 압축하는 냉매 가스의 양을 줄일 수 있기 때문에, 그 만큼 경부하시에도 전동 요소(14)의 회전수를 상승시켜서, 전동 요소(14)의 운전 효율을 개선하며, 또한 냉매의 누설 손실도 저감하는 것이 가능해지기 때문이다.
여기서, 제1의 운전 모드로부터 제2의 운전 모드로의 모드 전환시에는, 컨트롤러(210)는 전동 요소(14)를 저속으로 회전시키며, 예를 들면 회전수를 50㎐ 이하로 하고, 양 회전 압축 요소(32)의 압축비가 3.0 이하로 되도록 제어하는 것으로 한다.
그리고, 컨트롤러(210)는 도 19와 같이 전술한 전자 밸브(200)를 닫아서 제2의 실린더(40)에의 냉매 유입을 차단한다. 이것에 의해, 제2의 회전 압축 요소(34)에서는 압축 작업은 이루어지지 않게 된다. 제2의 실린더(40)에의 냉매 유입이 차단되면, 제2의 실린더(40) 내는 전술한 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력보다 약간 높은 압력(제2의 롤러(48)가 회전하고 있고, 또한 밀폐 용기(12) 내의 고압이 제2의 실린더(40)의 틈새 등으로부터 약간 흘러들기 때문에, 제2의 실린더(40) 내는 흡입측 압력보다 약간 높은 압력으로 된다)으로 된다.
그리고, 컨트롤러(210)는 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 열고, 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 닫는다. 이것에 의해, 냉매 배관(101)과 배관(75)이 연통되며, 냉매 배관(100)을 통과하는 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측의 냉매의 일부는, 냉매 배관(101)으로부터 배관(75)을 거쳐 수납부(472A)에 유입한다. 이 것에 의해, 수납부(472A)는 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력으로 되며, 제2 베인(52)의 배압으로서 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력이 인가되게 된다.
여기서, 미약 스프링(76)의 제2의 롤러(48)에의 가압력은, 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력 이하로 설정되어 있기 때문에, 전술한 바와 같이 제2의 실린더(40) 내를 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력보다 높은 압력으로 하고, 제2의 베인(52)의 배압으로서 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력을 인가하는 것으로, 제2 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 가압하는 수납부(472A)의 압력과 미약 스프링(76)의 가압력보다 제2의 실린더(40) 내의 압력이 높아진다.
즉, 제2의 실린더(40) 내의 압력에 의해 제2 베인(52)을 배압측(수납부(472A)측)에 가압하는 가압력이 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 가압하는 수납부(472A)의 압력과 미약 스프링(76)의 가압력보다 커지기 때문에, 제2의 베인(52)은 제2의 롤러(48)와는 반대측인 수납부(472A)측에 밀려서 안내 홈(72) 내에 수용된다. 이것에 의해, 제2의 운전 모드로의 전환시에, 제2의 베인(52)을 조기에 제2의 실린더(40) 내로부터 들어가게 하고, 안내 홈(72) 내에 수용할 수 있게 된다.
이 때, 제2의 베인(53)의 배압측에 가압 수단을 설치하지 않는 경우, 전환시에 제2의 베인(52)이 제2의 실린더(40) 내의 압력에 밀려서, 제2의 실린더(40) 내로부터 들어갈 때에, 제2의 베인(52)이 수납부(472A)의 벽부나 배관(75)의 선단에 충돌하여 충돌음이 발생하는 문제가 생기고 있었다. 그렇지만, 미약 스프링(76)을 설치하는 것으로, 제2의 베인(52)이 제2의 실린더(40) 내로부터 들어갈 때에, 해당 미약 스프링(76)에 의해 충격을 흡수할 수 있게 된다. 이들에 의해, 제2의 베인(52)이 제2의 롤러(48)와 충돌하여 충돌음이 발생하는 문제를 미연에 회피하고, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)만으로 압축 작업이 이루어지는 제2의 운전 모드로 이행할 수 있게 된다.
(3) 제2의 운전 모드
다음에, 제2의 운전 모드에 있어서의 로터리 컴프레서(10)의 동작에 대해 설명한다. 또한, 상기 제1의 운전 모드로부터 제2의 운전 모드로의 전환시와 동일하게, 냉매 도입관(94)의 전자 밸브(200)는 닫혀지고 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)는 열리며, 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)는 닫혀진 상태로 있다(도 19). 로터리 컴프레서(10)의 냉매 배관(100)으로부터 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한 저압 냉매는, 그곳에서 기액 분리된 후, 냉매 가스만이 해당 어큐뮬레이터(146) 내에 개구한 냉매 토출관(92) 내에 들어간다. 냉매 도입관(92)에 들어간 저압의 냉매 가스는 흡입 통로(58)를 거쳐서, 제1의 회전 압축 요소(32)의 제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된다.
한편, 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)는 컨트롤러(210)에 의해 열려 있으므로, 냉매 배관(100)을 통과하는 일부의 냉매는 냉매 배관(101)으로부터 배관(75)을 거쳐서 수납부(472A)에 유입한다. 이것에 의해, 수납부(472A)는 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력으로 되며, 제2의 베인(52)의 배압으로서 해당 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력이 인가되게 된다.
다른 한편, 제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제1의 롤러 (46)와 제1의 베인(50)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압의 냉매 가스로 되고, 제1의 실린더(38)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(62)에 토출된다. 토출 소음실(62)에 토출된 냉매 가스는, 컵 부재(63)를 관통하는 도시하지 않는 구멍으로부터 밀폐 용기(12) 내에 토출된다.
그 후, 밀폐 용기(12) 내의 냉매는, 밀폐 용기(12)의 엔드 캡(12B)에 형성된 냉매 토출관(96)으로부터 외부에 토출되고, 실외 열교환기(152)에 유입한다. 또한, 전술한 바와 같이 전자 밸브(106)는 닫혀져 있으므로, 냉매 토출관(96)을 흐르는 제1의 회전 압축 요소(32)의 토출측의 냉매는, 배관(75)에 흐르는 일 없이 모두 실외 열교환기(152)에 유입한다. 그리고, 실외 열교환기(152)에 유입한 냉매 가스는 방열하며, 팽창 밸브(154)로 감압된 후, 실내측 열교환기(156)에 유입한다. 그곳에서 냉매가 증발하며, 그 때에 실내에 순환되는 공기로부터 흡열함으로써 냉각 작용을 발휘하여 실내를 냉방한다. 그리고, 냉매는 실내측 열교환기(156)로부터 나와서 로터리 컴프레서(10)에 흡입되는 사이클을 반복한다.
또한, 이러한 제2의 운전 모드에서, 컨트롤러(210)는 전술한 전자 밸브(200)를 닫아서 제2의 실린더(40)에의 냉매 유입을 차단한 상태로 운전하는 것으로, 제2의 운전 모드에 있어서, 제2의 실린더(40) 내의 압력이 제2의 베인(52)의 배압보다 높은 상태인 채로 유지된다. 이 때문에, 제2 베인(52)은 제2의 실린더(40) 내의 압력에 의해, 제2의 롤러(48)와는 반대측인 수납부(472A)측(미약 스프링(76)측)으로 밀려서, 제2의 실린더(40) 안으로 나오지 않게 된다. 이것에 의해, 제2의 운전 모드의 운전 중에 제2의 베인(52)이 제2의 실린더(40) 안으로 나와서 제2의 롤러(48) 와 충돌하여 충돌음이 발생하는 문제를 미연에 회피할 수 있게 된다.
(4) 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 전환
다른 한편, 컨트롤러(210)는 실내가 상술하는 경부하 상태로부터 통상 부하 혹은 고부하 상태로 되면, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로 이행한다. 여기서, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 변환 동작에 대해 설명한다. 이 경우, 컨트롤러(210)는 전동 요소(14)를 저속 회전(회전수 50㎐ 이하)시키고, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 압축비가 3.0 이하가 되도록 제어한다. 컨트롤러(210)는 전자 밸브(200)를 열어서 제2의 실린더(40)에 냉매를 유입시키는 동시에, 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 닫고 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 연다.
이것에 의해, 냉매 배관(102)과 배관(75)이 연통되고, 수납부(472A)에 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 냉매가 유입하며, 제2 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력이 인가되게 된다.
제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하는 것으로, 제2의 베인(52)의 수납부(472A)는 제2의 실린더(40) 내보다 높은 압력으로 되기 때문에, 제2의 베인(52)은, 수납부(472A)가 이러한 고압과 미약 스프링(76)에 의해 제2의 롤러(48)측으로 밀려서 추종하게 된다. 이것에 의해, 제2의 회전 압축 요소(34)로 압축 작업이 재개된다.
이와 같이, 미약 스프링(76)을 설치하는 것으로, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 전환시에 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)측에 충분히 가압하고, 제2의 롤러(48)에 조기에 추종시키는 것이 가능해진다.
이것에 의해, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 전환시에 있어서의 제2의 베인(52)의 추종성을 개선하고, 운전 효율을 개선하며, 또한 제2의 베인(52)의 충돌음의 발생을 회피할 수 있게 된다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의해 제1 및 제2의 회전 압축 요소(32, 34)가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 하는 로터리 컴프레서(10)를 구비한 압축 시스템(CS)의 성능 및 신뢰성의 향상을 도모할 수 있게 된다.
이것에 의해, 이러한 압축 시스템(CS)을 사용하여 공기 조화기의 냉매 회로를 구성하는 것으로, 해당 공기 조화기의 운전 효율 및 성능이 향상되며, 소비 전력의 저감도 도모할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에서는 제1의 운전 모드, 기동시, 및, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 전환 운전시에 있어서, 컨트롤러(210)에 의해 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 열고, 냉매 배관(102)과 배관(75)을 연통하며, 수납부(472A)에 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 냉매를 유입시키고, 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하는 것으로 하였으나, 이것에 한정되지 않고, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력을 제2의 베인(52)의 배압으로서 인가하는 것으로 해도 상관없다.
이 경우, 예를 들면, 도 20에 나타내는 바와 같이 컨트롤러(210)에 의해 전 자 밸브(105) 및 전자 밸브(106)를 닫고, 제2의 베인(52)의 수납부(472A)에 연결되는 배관(75) 내를 폐쇄 공간으로 하면, 수납부(472A)에는 제2의 베인(52)과 수납부(70A)의 사이로부터 제2의 실린더(40) 내의 냉매가 적잖게 흘러들기 때문에, 제2의 베인(52)의 수납부(472A) 내의 압력은, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력으로 되며, 이 중간 압력이 제2의 베인(52)의 배압으로서 인가된다.
이와 같이, 제2의 베인(52)의 배압으로서 중간 압력을 인가한 경우에도 상기 실시예와 같이 미약 스프링(76)의 가압력이 가해지는 것으로, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 충분히 가압시켜서 조기에 추종시킬 수 있다.
(실시예 15)
다음에, 본 발명의 다른 실시예의 압축 시스템의 다기통 회전 압축기(로터리 컴프레서)에 대해 설명한다. 도 21 및 도 22는 각각 본 실시예에 있어서의 로터리 컴프레서(310)의 종단 측면도이다. 또한, 도 21 및 도 22에 있어서 도 1 내지 도 20과 동일한 부호가 부여되어 있는 것은, 동일하거나 혹은 유사한 효과를 나타내는 것으로 한다.
도 22에 있어서, 176은 인장 하중용의 미약 스프링이며, 제2의 회전 압축 요소(34)의 제2의 베인(52)을 수납하는 안내 홈(72)의 외측, 즉 제2의 베인(52)의 배면측의 수납부(472A)에 설치되어 있다. 이 미약 스프링(167)은, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)와는 반대측으로 잡아당기기 위한 것이며, 일단이 제2의 베인(52)의 선단에 장착되고 타단이 배관(75)에 장착되어 있다. 또, 해당 미약 스프링(176)의 인장력은 양 회전 압축 요소(32, 34), 또는 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력을 제2의 베인(52)의 배압으로서 인가한 경우의 가압력 이하로 되어 있다.
여기서, 해당 미약 스프링(176)의 설치 방법에 대해 도 23을 이용하여 설명한다. 이 미약 스프링(176)은, 양단의 지름이 다른 부분보다 크게 형성되어 있다. 그리고, 제2의 베인(52)의 제2의 롤러(48)와 접촉하지 않는 쪽의 단부의 중심에 해당 미약 스프링(176)의 일단이 합치하는 것과 같은 홈(52A)을 형성하고, 이 홈(52A)에 미약 스프링(176)의 일단을 끼워 넣는다. 동일하게, 수납부(472A)에 접속되는 배관(75)의 내벽에, 해당 미약 스프링(176)의 타단이 합치하는 것과 같은 홈(75A)을 형성하고, 이 홈(75A)에 미약 스프링(176)의 타단을 끼워 넣는다. 이것에 의해, 미약 스프링(176)을 제2의 베인(52)의 배면측에 부착할 수 있고, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)와는 반대측으로 잡아당길 수 있게 된다. 또한, 상기와 같이 양단의 지름이 크고 다른 부분이 작은 미약 스프링(176)을 사용한 경우에 한정되지 않고, 예를 들면 도 24와 같이 전체의 지름이 동일한 것을 사용한 경우에는, 해당 스프링의 양단부의 피치를 크게 하면, 제2의 베인(52)에 미약 스프링이 닿는 일 없이 부착할 수 있게 된다. 또, 도 25와 같이 미약 스프링의 일단에 훅(177)을 설치하고 해당 훅(177)을 제2의 베인(52)에 부착하여(제2의 베인(52)에는 훅(177)을 부착하기 위한 구멍(178)을 형성), 제2의 베인(52)을 잡아당기는 것으로 해도 상관없다.
다음에, 이상과 같이 구성된 로터리 컴프레서(310)의 동작을 설명한다.
(1) 제1의 운전 모드(통상 부하 혹은 고부하시의 운전)
먼저, 양 회전 압축 요소(32, 34)가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드에 대해 설명한다. 전술한 실내기에 설치된 도시하지 않는 실내기 측의 컨트롤러의 운전 지령 입력에 의거하여, 컨트롤러(210)는 로터리 컴프레서(310)의 전동 요소(14)에 통전한다. 이 때, 컨트롤러(210)는 전동 요소(14)에의 통전과 동시에, 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 열고, 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 닫는다. 이것에 의해, 냉매 배관(102)과 배관(75)이 연통되며, 컨트롤러(210)는 제2 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하는 상태로, 로터리 컴프레서(310)의 전동 요소(14)의 회전수를 제어하여 기동한다. 또한, 컨트롤러(210)는, 전동 요소(14)에의 통전과 동시에 전자 밸브(106)를 열고, 전자 밸브(105)를 닫도록 제어하는 것으로 하였으나, 전자 밸브(105, 106)의 개폐는 로터리 컴프레서(310)의 기동전이면 되며, 예를 들면, 컨트롤러(210)는 전동 요소(14)에의 통전 전에 전자 밸브(106)를 열고, 전자 밸브(105)를 닫는 것으로 해도 상관없다.
그리고, 터미널(20) 및 도시하지 않는 배선을 통하여 전동 요소(14)의 스테이터 코일(28)에 통전하면, 전동 요소(14)가 기동하여 로터(24)가 회전한다. 이 회전에 의해, 회전축(16)과 일체로 설치된 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞춰져서 제1 및 제2의 롤러(46, 48)가 제1 및 제2의 실린더(38, 40) 내를 편심 회전한다.
이것에 의해, 냉매가 로터리 컴프레서(310)의 냉매 배관(100)으로부터, 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한다. 이 때, 상술한 바와 같이 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)는 닫혀져 있으므로, 냉매 배관(100)을 통과하는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측의 냉매는, 배관(75)에 흐르는 일 없이 모두 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한다.
어큐뮬레이터(146) 내에 유입한 냉매는, 그곳에서 기액 분리된 후, 냉매 가스만이 해당 어큐뮬레이터(146) 내에 개구한 냉매 도입관(92) 및 냉매 도입관(94) 내에 들어간다. 냉매 도입관(92)에 들어간 냉매 가스는 흡입 통로(58)를 거쳐서, 제1의 회전 압축 요소(32)의 제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된다.
제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제1의 롤러(46)와 제1의 베인(50)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압의 냉매 가스로 되며, 제1의 실린더(38)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(62)에 토출된다.
여기서, 냉매 회로 내는 로터리 컴프레서(310)의 기동시는 평형압으로 된다. 즉, 로터리 컴프레서(310)는 전회의 운전 정지 후에 서서히 균압되고, 소정 시간 경과하면 냉매 회로 내 전체가 평형압으로 되기 때문에, 이러한 냉매 회로 내 전체가 평형압으로 되는 상황에서 로터리 컴프레서(310)를 기동한 경우, 로터리 컴프레서(310)의 기동 직후는, 제2의 베인(52)의 배압으로서 인가되는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 냉매의 압력은 대략 평형압으로 된다. 동일하게 제2의 실린더(40) 내의 압력도 대략 평형압으로 된다.
이 때문에, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력이 어느 정도 상승할 때까지는, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 추종시킬 수 없다. 따라서, 제2의 회전 압축 요소(34)에서는 실질적으로 압축 작업이 행해지지 않고, 스프링(74)이 설치된 제1의 회전 압축 요소(32)에 의해서만 냉매의 압축 작업이 이루어진다.
이 경우, 기동 직후는 냉매 회로 내 상태가 불안정하기 때문에, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력의 맥동도 현저히 커진다. 이것에 의해, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하는 상태로 기동한 경우, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력의 맥동에 의해 제2의 베인(52)의 추종성이 악화되고, 제2 베인(52)이 제2의 롤러(48)에 충돌하여 충돌음이 발생한다고 하는 문제가 생기고 있었다.
그렇지만, 본 실시예에서는, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)와는 반대측으로 잡아당기는 인장 하중용의 미약 스프링(176)을 설치하는 것으로, 미약 스프링(76)의 인장력에 의해 제2의 베인(52)이 제2의 실린더(40) 안으로 나오지 않게 되므로, 제2 베인(52)이 제2의 롤러(48)에 충돌하여 충돌음을 일으키게 하는 문제를 미연에 회피할 수 있게 된다.
한편, 상기 제1의 회전 압축 요소(32)로 압축되어 토출 소음실(62)에 토출된 냉매 가스는, 컵 부재(63)를 관통하는 도시하지 않는 구멍을 거쳐서 밀폐 용기(12) 내에 토출된다.
그 후, 밀폐 용기(12) 내의 냉매는, 밀폐 용기(12)의 엔드 캡(12B)에 형성된 냉매 토출관(96)으로부터 외부에 토출되며, 실외 열교환기(152)에 유입된다. 한편, 전술한 바와 같이 컨트롤러(210)에 의해 전자 밸브(106)가 열려 있으므로, 냉매 토출관(96)을 통과하는 냉매의 일부는, 냉매 배관(102)으로부터 배관(75)을 거쳐 수납부(472A)에 유입한다.
다른 한편, 실외 열교환기(152)에 유입한 냉매 가스는 방열하며, 팽창 밸브 (154)로 감압된 후, 실내측 열교환기(156)에 유입한다. 해당 실내측 열교환기(156)에 의해 냉매가 증발하며, 실내에 순환되는 공기로부터 흡열함으로써 냉각 작용을 발휘하여 실내를 냉방한다. 그리고, 냉매는 실내측 열교환기(156)로부터 나와서 로터리 컴프레서(310)에 흡입되는 사이클을 반복한다.
다른 한편, 로터리 컴프레서(310)를 기동하여 소정 시간 경과하면, 냉매 회로(10) 내에 고저압 차가 생긴다. 즉, 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력이 저압으로 되고, 토출측 압력이 고압으로 된다. 이것에 의해, 제2 베인(52)은 이러한 토출측 압력에 의해 제2의 롤러(48)에 추종하며, 제2의 회전 압축 요소(34)에서도 압축 작업이 이루어지게 된다. 여기서, 미약 스프링(176)의 인장력은 전술한 바와 같이 제1의 회전 압축 요소(32)(혹은, 양 회전 압축 요소(32, 34))의 흡입측 압력을 제2의 베인(52)의 배압으로서 인가한 경우의 가압력 이하로 되어 있으므로, 제2의 베인(52)을 해당 토출측 압력인 고압에 의해 지장 없이 제2의 롤러(48)에 추종시킬 수 있다.
또한, 제2의 롤러(48)와 제2의 베인(52)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압으로 된 냉매 가스는, 제2의 실린더(40)의 고압실측으로부터 토출 포트(49) 내를 통과하여 토출 소음실(64)에 토출된다. 토출 소음실(64)에 토출된 냉매 가스는, 상기 연통로(120)를 경유하여 토출 소음실(62)에 토출되고, 상기 제1의 회전 압축 요소(32)로 압축된 냉매 가스와 합류한다. 그리고, 합류된 냉매 가스는, 컵 부재(63)를 관통하는 도시하지 않는 구멍을 거쳐서 밀폐 용기(12) 내에 토출된다.
그 후, 밀폐 용기(12) 내의 냉매는, 밀폐 용기(12)의 엔드 캡(12B)에 형성된 냉매 토출관(96)으로부터 외부에 토출되고, 실외 열교환기(152)에 유입한다. 한편, 전술한 바와 같이 컨트롤러(210)에 의해 전자 밸브(106)가 열려 있으므로, 냉매 토출관(96)을 통과하는 냉매의 일부는, 냉매 배관(102)으로부터 배관(75)을 거쳐 수납부(472A)에 유입한다.
다른 한편, 실외 열교환기(152)에 유입한 냉매 가스는 방열하며, 팽창 밸브(154)로 감압된 후, 실내측 열교환기(156)에 유입한다. 해당 실내측 열교환기(156)에 의해 냉매가 증발하며, 실내에 순환되는 공기로부터 흡열함으로써 냉각 작용을 발휘하여 실내를 냉방한다. 그리고, 냉매는 실내측 열교환기(156)로부터 나와서 로터리 컴프레서(310)에 흡입되는 사이클을 반복한다.
(2) 제1의 운전 모드로부터 제2의 운전 모드(경부하시의 운전)로의 전환
다음에, 컨트롤러(210)는 실내가 상술하는 통상 부하 혹은 고부하 상태로부터 경부하 상태로 되면, 제1의 운전 모드로부터 제2의 운전 모드로 이행한다. 이 제2의 운전 모드는, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)만이 압축 작업을 하는 모드이며, 실내가 경부하로 되어서 상기 제1의 운전 모드에서는 전동 요소(14)가 저속 회전으로 되고 마는 경우에 행해지는 운전 모드이다. 압축 시스템(CS)의 소능력 영역에 있어서, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)에만 압축 작업을 시키는 것으로, 제1 및 제2의 양 실린더(38, 40)로 압축 작업을 하는 경우보다, 압축하는 냉매 가스의 양을 줄일 수 있기 때문에, 그 만큼 경부하시에도 전동 요소(14)의 회전수를 상승시켜서, 전동 요소(14)의 운전 효율을 개선하며, 또한 냉매의 누설 손실도 저감하는 것이 가능해지기 때문이다.
여기서, 제1의 운전 모드로부터 제2의 운전 모드로의 모드 전환시에는, 컨트롤러(210)는 전동 요소(14)를 저속으로 회전하며, 예를 들면 회전수를 50㎐ 이하로 하고, 양 회전 압축 요소(32)의 압축비가 3.0 이하로 되도록 제어하는 것으로 한다.
그리고, 컨트롤러(210)는 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 열고, 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 닫는다. 이것에 의해, 냉매 배관(101)과 배관(75)이 연통되고, 냉매 배관(100)을 통과하는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측의 냉매의 일부는, 냉매 배관(101)으로부터 배관(75)을 거쳐 수납부(472A)에 유입한다. 이것에 의해, 수납부(472A)는 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력으로 되며, 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력이 인가되게 된다.
여기서, 제2의 실린더(40) 내와 제2의 베인(52)의 배압은 동일한 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력으로 된다. 이 때, 제2의 베인(52)의 배압측에 미약 스프링(176)을 설치하지 않는 경우, 상술한 바와 같이 제2의 실린더(40) 내와 제2의 베인(52)이 동일한 압력으로 되기 때문에, 제2의 베인(52)이 제2의 실린더(40) 내로부터 들어가는데 시간이 걸리고, 그 사이에 제2 베인(52)이 제2의 롤러(48)에 충돌하여 충돌음이 발생하는 문제가 생기고 있었다.
그렇지만, 인장 하중용의 미약 스프링(176)을 설치하는 것으로, 해당 미약 스프링(176)의 인장력에 의해 제2의 베인(52)은 제2의 롤러(48)와는 반대측인 수납부(472A)측으로 잡아당겨져서 안내 홈(72) 내에 수용된다. 이것에 의해, 제2의 운 전 모드로의 전환시에, 제2의 베인(52)을 조기에 제2의 실린더(40) 내로부터 들어가게 하여 안내 홈(72) 내에 수용할 수 있게 된다.
이것에 의해, 제2 베인(52)이 제2의 롤러(48)와 충돌하여 충돌음이 발생하는 문제를 미연에 회피하고, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)만으로 압축 작업이 이루어지는 제2의 운전 모드로 이행할 수 있게 된다.
(3) 제2의 운전 모드
다음에, 제2의 운전 모드에 있어서의 로터리 컴프레서(310)의 동작에 대해 설명한다. 또한, 상기 제1의 운전 모드로부터 제2의 운전 모드로의 전환시와 동일하게, 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)는 열리고, 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)는 닫혀진 상태로 있다. 로터리 컴프레서(310)의 냉매 배관(100)으로부터 어큐뮬레이터(146) 내에 유입한 저압 냉매는, 그곳에서 기액 분리된 후, 냉매 가스만이 해당 어큐뮬레이터(146) 내에 개구한 냉매 토출관(92) 내에 들어간다. 냉매 도입관(92)에 들어간 저압의 냉매 가스는 흡입 통로(58)를 거쳐서, 제1의 회전 압축 요소(32)의 제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된다.
한편, 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)는 컨트롤러(210)에 의해 열려 있으므로, 냉매 배관(100)을 통과하는 일부의 냉매는 냉매 배관(101)으로부터 배관(75)을 거쳐서 수납부(472A)에 유입한다. 이것에 의해, 수납부(472A)는 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력으로 되며, 제2의 베인(52)의 배압으로서 해당 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력이 인가되게 된다.
다른 한편, 제1의 실린더(38)의 저압실측에 흡입된 냉매 가스는, 제1의 롤러 (46)와 제1의 베인(50)의 동작에 의해 압축되어 고온 고압의 냉매 가스로 되며, 제1의 실린더(38)의 고압실측으로부터 도시하지 않는 토출 포트 내를 통과하여 토출 소음실(62)에 토출된다. 토출 소음실(62)에 토출된 냉매 가스는, 컵 부재(63)를 관통하는 도시하지 않는 구멍으로부터 밀폐 용기(12) 내에 토출된다.
그 후, 밀폐 용기(12) 내의 냉매는, 밀폐 용기(12)의 엔드 캡(12B)에 형성된 냉매 토출관(96)으로부터 외부에 토출되고, 실외 열교환기(152)에 유입한다. 또한, 전술한 바와 같이 전자 밸브(106)는 닫혀져 있으므로, 냉매 토출관(96)을 흐르는 제1의 회전 압축 요소(32)의 토출측의 냉매는, 배관(75)에 흐르는 일 없이 모두 실외 열교환기(152)에 유입한다. 그리고, 실외 열교환기(152)에 유입한 냉매 가스는 방열하며, 팽창 밸브(154)로 감압된 후, 실내측 열교환기(156)에 유입한다. 그곳에서 냉매가 증발하며, 그 때에 실내에 순환되는 공기로부터 흡열함으로써 냉각 작용을 발휘하여 실내를 냉방한다. 그리고, 냉매는 실내측 열교환기(156)로부터 나와서 로터리 컴프레서(310)에 흡입되는 사이클을 반복한다.
또한, 상기 미약 스프링(176)에 의해, 이러한 제2의 운전 모드에서, 제2의 베인(52)은 제2의 롤러(48)와는 반대측인 수납부(472A)측(미약 스프링(176)측)에 잡아당겨져서, 제2의 실린더(40) 안으로 나오지 않게 된다. 이것에 의해, 제2의 운전 모드의 운전 중에 제2의 베인(52)이 제2의 실린더(40) 안으로 나와서 제2의 롤러(48)와 충돌하여 충돌음이 발생하는 문제를 미연에 회피할 수 있게 된다.
(4) 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 전환
다른 한편, 컨트롤러(210)는 실내가 상술하는 경부하 상태로부터 통상 부하 혹은 고부하 상태로 되면, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로 이행한다. 여기서, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 변환 동작에 대해 설명한다. 이 경우, 컨트롤러(210)는 전동 요소(14)를 저속 회전(회전수 50㎐ 이하)시키고, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 압축비가 3.0 이하로 되도록 제어한다. 컨트롤러(210)는 냉매 배관(101)의 전자 밸브(105)를 닫고 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 연다.
이것에 의해, 냉매 배관(102)과 배관(75)이 연통되고, 수납부(472A)에 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 냉매가 유입하며, 제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력이 인가되게 된다.
제2의 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하는 것으로, 제2 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 가압하는 가압력이, 미약 스프링(176)의 인장력보다 커지기 때문에, 제2의 베인(52)은, 수납부(472A)의 이러한 고압에 의해 제2의 롤러(48)측으로 밀려서 추종하게 된다. 이것에 의해, 제2의 회전 압축 요소(34)로 압축 작업이 재개된다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의해 제1 및 제2의 회전 압축 요소(32, 34)가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 제1의 회전 압축 요소(32)만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 하는 로터리 컴프레서(310)를 구비한 압축 시스템(CS)의 성능 및 신뢰성의 향상을 도모할 수 있게 된다.
이것에 의해, 이러한 압축 시스템(CS)을 사용하여 공기 조화기의 냉매 회로 를 구성하는 것으로, 해당 공기 조화기의 운전 효율 및 성능이 향상되며, 소비 전력의 저감도 도모할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에서는 제1의 운전 모드, 기동시, 및, 제2의 운전 모드로부터 제1의 운전 모드로의 전환 운전시에 있어서, 컨트롤러(210)에 의해 냉매 배관(102)의 전자 밸브(106)를 열고, 냉매 배관(102)과 배관(75)을 연통하며, 수납부(472A)에 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 냉매를 유입시키고, 제2 베인(52)의 배압으로서 양 회전 압축 요소(32, 34)의 토출측 압력을 인가하는 것으로 하였으나, 이것에 한정되지 않고, 양 회전 압축 요소(32, 34)의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력을 제2 베인(52)의 배압으로서 인가하는 것으로 해도 상관없다. 이 경우라도, 미약 스프링(176)의 인장력은 상기 양 회전 압축 요소(32, 34), 또는 제1의 회전 압축 요소(32)의 흡입측 압력을 제2의 베인(52)의 배압으로서 인가한 경우의 가압력 이하로 설정되어 있기 때문에, 제2의 베인(52)을 제2의 롤러(48)에 지장 없이 추종시킬 수 있다.
또한, 상기 각 실시예에서는 냉매로서 HFC나 HC계의 냉매를 사용하는 것으로 하였으나, 이산화탄소 등의 고저압 차가 큰 냉매, 예를 들면 냉매로서 이산화탄소와 PAG(폴리 알킬 글리콜)를 조합한 것을 사용하는 것으로 해도 상관없다. 이 경우에는, 각 회전 압축 요소(32, 34)로 압축된 냉매는 매우 고압으로 되기 때문에, 상기 각 실시예와 같이 토출 소음실(62)을 상부 지지 부재(54)의 상부측을 컵 부재(63)에 의해 덮는 형상으로 하면, 이러한 고압에 의해 컵 부재(63)가 파손할 우려가 있다.
이 때문에, 양 회전 압축 요소(32, 34)에 의해 압축된 냉매가 합류하는 상부 지지 부재(54)의 상부측의 토출 소음실의 형상을 도 8에 나타내는 형상으로 하면, 내압성을 확보할 수 있게 된다. 즉, 도 8의 토출 소음실(162)은, 상부 지지 부재(54)의 상부측에 오목 함몰부를 형성하고, 오목 함몰부를 소정의 두께를 가진 커버로서의 상부 커버(66)에 의해 폐색함으로써 구성한 것이다. 이것에 의해, 이산화탄소와 같이 고저압 차가 큰 냉매를 함유한 경우라도, 본 발명이 적용 가능해진다.
또한, 상기 각 실시예에서는 회전축(16)을 세로 배치형으로 한 로터리 컴프레서를 사용하여 설명하였으나, 본 발명은 회전축을 가로 배치형으로 한 로터리 컴프레서를 사용한 경우에도 적응할 수 있음은 말할 것도 없다.
또한, 상기 각 실시예에서는 2기통의 로터리 컴프레서를 사용하였으나, 3기통 혹은 그 이상의 회전 압축 요소를 구비한 다기통 로터리 컴프레서를 구비한 압축 시스템에 적응해도 지장 없다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 제1의 베인만을 스프링 부재에 의해 제1의 롤러에 가압하는 다기통 회전 압축기 및 이러한 다기통 회전 압축기를 구비한 압축 시스템에 있어서, 제2의 베인의 추종성을 개선하고, 제2의 베인의 충돌음의 발생을 회피하는 것을 목적으로 한다.

Claims (15)

  1. 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하고, 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소를, 제1 및 제2의 실린더와, 상기 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 상기 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1 및 제2의 롤러에 접촉하며 상기 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2의 베인으로 구성하는 동시에, 상기 제1의 베인만을 스프링 부재에 의해 상기 제1의 롤러에 가압하고, 상기 양 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 상기 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 된 다기통 회전 압축기를 구비한 압축 시스템으로서,
    상기 제2의 운전 모드로부터 상기 제1의 운전 모드로 전환할 때, 상기 제2의 베인의 배압으로서 상기 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가한 후, 상기 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력을 인가하는 것을 특징으로 하는 압축 시스템.
  2. 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하고, 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소를, 제1 및 제2의 실린더와, 상기 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 상기 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1 및 제2의 롤러에 접촉하며 상 기 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2의 베인으로 구성하는 동시에, 상기 제1의 베인만을 스프링 부재에 의해 상기 제1의 롤러에 가압하고, 상기 양 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 상기 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 된 다기통 회전 압축기를 구비한 압축 시스템으로서,
    상기 제2의 실린더에의 냉매 유통을 제어하기 위한 밸브 장치를 설치하고, 상기 제1의 운전 모드로부터 상기 제2의 운전 모드로 전환할 때, 상기 밸브 장치에 의해 상기 제2의 실린더에의 냉매 유입을 차단한 후, 상기 제2의 베인의 배압으로서 상기 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 인가하는 것을 특징으로 하는 압축 시스템.
  3. 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하고, 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소를, 제1 및 제2의 실린더와, 상기 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 상기 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1 및 제2의 롤러에 접촉하며 상기 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2의 베인으로 구성하는 동시에, 상기 제1의 베인만을 스프링 부재에 의해 상기 제1의 롤러에 가압하고, 상기 양 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 상기 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 된 다기통 회전 압축기를 구비한 압축 시스템으로서,
    상기 제2의 실린더에의 냉매 유통을 제어하기 위한 밸브 장치를 설치하고,
    상기 제1의 운전 모드에서는 상기 밸브 장치에 의해 상기 제2의 실린더에 냉매를 유입시키고, 또한 상기 제2의 베인의 배압으로서 상기 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력을 인가하며, 상기 제2의 운전 모드에서는 상기 밸브 장치에 의해 상기 제2의 실린더에의 냉매 유입을 저지하고, 또한 상기 제2의 베인의 배압으로서 상기 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 인가하는 동시에,
    상기 제2의 운전 모드로부터 상기 제1의 운전 모드로 전환할 때, 상기 제2의 베인의 배압으로서 상기 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가한 후, 상기 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력을 인가하며, 상기 제1의 운전 모드로부터 상기 제2의 운전 모드로 전환할 때, 상기 밸브 장치에 의해 상기 제2의 실린더에의 냉매 유입을 차단한 후, 상기 제2의 베인의 배압으로서 상기 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 인가하는 것을 특징으로 하는 압축 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모드 전환시에는, 상기 다기통 회전 압축기의 상기 구동 요소를 저속 회전시키고, 상기 제1의 회전 압축 요소 또는 양 회전 압축 요소의 압축비를 3.0 이하로 하는 것을 특징으로 하는 압축 시스템.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 압축 시스템을 사용하여 냉매 회로가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동 장치.
  6. 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하고, 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소를, 제1 및 제2의 실린더와, 상기 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 상기 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1 및 제2의 롤러에 접촉하며 상기 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2의 베인으로 구성하는 동시에, 상기 제1의 베인만을 스프링 부재에 의해 상기 제1의 롤러에 가압하는 다기통 회전 압축기를 구비한 압축 시스템으로서,
    상기 다기통 회전 압축기를 기동할 때, 상기 제2의 베인의 배압으로서 상기 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 인가하는 상태로 기동하는 동시에, 기동한 후에 상기 제2의 베인의 배압으로서 상기 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가하며, 그후 상기 제2의 베인의 배압을 상기 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력으로 하는 것을 특징으로 하는 압축 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 다기통 회전 압축기는, 상기 양 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 상기 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 압축 시스템.
  8. 제6항 또는 제7항에 기재된 압축 시스템을 사용하여 냉매 회로가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동 장치.
  9. 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하고, 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소를, 제1 및 제2의 실린더와, 상기 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 상기 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1 및 제2의 롤러에 접촉하며 상기 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2의 베인으로 각각 구성하는 동시에, 상기 제1의 베인만을 스프링 부재에 의해 상기 제1의 롤러에 가압하는 다기통 회전 압축기로서,
    상기 제2의 베인에 배압을 인가하여 상기 제2의 롤러에 가압하기 위한 배압실을 구비하고,
    이 배압실을, 소정의 공간 용적을 갖는 머플러실로 한 것을 특징으로 하는 다기통 회전 압축기.
  10. 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하고, 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소를, 제1 및 제2의 실린더와, 상기 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 상기 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1 및 제2의 롤러에 접촉하며 상기 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2의 베인으로 각각 구성하는 동시에, 상기 제1의 베인만을 스프링 부재에 의해 상기 제1의 롤러에 가압하는 다기통 회전 압축기로서,
    상기 제2의 베인에 배압을 인가하기 위한 배압용 통로를 구비하고,
    배압용 통로의 단면적을, 상기 제2의 실린더 내에 노출하는 상기 제2의 베인의 표면적의 평균치 이상으로 한 것을 특징으로 하는 다기통 회전 압축기.
  11. 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하고, 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소를, 제1 및 제2의 실린더와, 상기 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 상기 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1 및 제2의 롤러에 접촉하며 상기 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2의 베인으로 구성하는 동시에, 상기 제1의 베인을 스프링 부재에 의해 상기 제1의 롤러에 가압하고, 상기 양 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 상기 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 된 다기통 회전 압축기로서,
    상기 제2의 베인을 상기 제2의 롤러에 가압하는 가압 수단을 설치하고,
    이 가압 수단의 가압력을, 상기 양 회전 압축 요소, 또는 제1의 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 상기 제2의 베인의 배압으로서 인가한 경우의 가압력 이하로 한 것을 특징으로 하는 다기통 회전 압축기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2의 실린더에의 냉매 유통을 제어하기 위한 밸브 장치를 설치하고,
    상기 제1의 운전 모드에서는 상기 밸브 장치에 의해 상기 제2의 실린더에 냉매를 유입시키며, 또한 상기 제2의 베인의 배압으로서 상기 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력, 혹은 상기 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가하고, 상기 제2의 운전 모드에서는 상기 밸브 장치에 의해 상기 제2의 실린더에의 냉매 유입을 차단하며, 또한 상기 제2의 베인의 배압으로서 상기 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 인가하는 것을 특징으로 하는 다기통 회전 압축기.
  13. 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하고, 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소를, 제1 및 제2의 실린더와, 상기 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 상기 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1 및 제2의 롤러에 접촉하며 상기 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 구획하는 제1 및 제2의 베인으로 구성하는 동시에, 상기 제1의 베인을 스프링 부재에 의해 상기 제1의 롤러에 가압하고, 상기 양 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 상기 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 된 다기통 회전 압축기를 구비한 압축 시스템으로서,
    상기 제2의 실린더에의 냉매 유통을 제어하기 위한 밸브 장치와,
    상기 제2의 베인을 상기 제2의 롤러에 가압하는 가압 수단을 설치하고,
    이 가압 수단의 가압력을, 상기 양 회전 압축 요소, 또는 제1의 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 상기 제2의 베인의 배압으로서 인가한 경우의 가압력 이하로 하는 동시에,
    상기 제1의 운전 모드에서는 상기 밸브 장치에 의해 상기 제2의 실린더에 냉매를 유입시키고, 또한 상기 제2의 베인의 배압으로서 상기 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력과 토출측 압력 사이의 중간 압력, 혹은 상기 양 회전 압축 요소의 토출측 압력을 인가하며, 상기 제2의 운전 모드에서는 상기 밸브 장치에 의해 상기 제2의 실린더에의 냉매 유입을 차단하고, 또한 상기 제2의 베인의 배압으로서 상기 양 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 인가하는 것을 특징으로 하는 압축 시스템.
  14. 밀폐 용기 내에 구동 요소와 이 구동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2의 회전 압축 요소를 수납하고, 이 제1 및 제2의 회전 압축 요소를, 제1 및 제2의 실린더와, 상기 회전축에 형성된 편심부에 끼워 맞춰지며 상기 각 실린더 내에서 각각 편심 회전하는 제1 및 제2의 롤러와, 이 제1 및 제2의 롤러에 접촉하며 상기 각 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 각각 구획하는 제1 및 제2 베인으로 구성하는 동시에, 상기 제1 베인을 스프링 부재에 의해 상기 제1의 롤러에 가압하고, 상기 양 회전 압축 요소가 압축 작업을 하는 제1의 운전 모드와, 실질적으로 상기 제1의 회전 압축 요소만이 압축 작업을 하는 제2의 운전 모드를 전환하여 사용 가능하게 된 다기통 회전 압축기로서,
    상기 제2의 베인의 상기 제2의 롤러측과는 반대측에 인장 하중용의 미약 스프링을 설치하고,
    이 미약 스프링의 인장력을, 상기 양 회전 압축 요소, 또는 제1의 회전 압축 요소의 흡입측 압력을 상기 제2의 베인의 배압으로서 인가한 경우의 가압력 이하로 한 것을 특징으로 하는 다기통 회전 압축기.
  15. 제4항에 기재된 압축 시스템을 사용하여 냉매 회로가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동 장치.
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