WO2014064974A1 - ロータリ圧縮機 - Google Patents

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WO2014064974A1
WO2014064974A1 PCT/JP2013/068863 JP2013068863W WO2014064974A1 WO 2014064974 A1 WO2014064974 A1 WO 2014064974A1 JP 2013068863 W JP2013068863 W JP 2013068863W WO 2014064974 A1 WO2014064974 A1 WO 2014064974A1
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piston
cylinder
vane
compression
rotary compressor
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哲英 横山
将吾 諸江
関屋 慎
太郎 加藤
英明 前山
高橋 真一
岩崎 俊明
白藤 好範
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三菱電機株式会社
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
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    • F04C18/3562Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surfaces substantially parallel to the axis of rotation
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
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    • F01C17/06Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
    • F01C17/066Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements with an intermediate piece sliding along perpendicular axes, e.g. Oldham coupling
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    • F04C23/001Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
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    • F04C23/008Hermetic pumps
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    • F04C28/24Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves
    • F04C28/26Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves using bypass channels
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    • F04C29/12Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet

Definitions

  • the present invention relates to a rotary compressor which is a kind of refrigerant compressor used in heat pump equipment.
  • heat pump equipment is equipped with a refrigeration cycle formed by connecting refrigerant compressors, condensers, decompression means, and evaporators with pipes, and performs operations according to applications (for example, air conditioning applications and hot water supply applications). It can be done.
  • the rotary compressor accommodates the compression mechanism portion and the electric motor portion in a sealed container, and is energized by a piston rotatably mounted on an eccentric shaft portion of a drive shaft in a cylinder of the compression mechanism portion and a spring.
  • a structure is provided with a vane that partitions the cylinder chamber in the cylinder into a suction chamber and a compression chamber by always contacting the tip of the piston with the outer peripheral surface.
  • This type of rotary compressor includes a rolling piston type and a swinging piston type.
  • the rolling piston type is a type in which the piston moves eccentrically along the cylinder inner peripheral surface of the cylinder chamber while rotating around the eccentric shaft as the drive shaft rotates.
  • the oscillating piston type is a type in which the piston moves eccentrically along the cylinder inner peripheral surface of the cylinder chamber without rotating about the eccentric shaft.
  • Non-Patent Document 1 discloses a type in which a vane tip is fitted into a recess formed on a side surface of a piston so that the piston swings (separated swing piston). Compared with the rolling piston type, the sliding speed between the vane tip and the piston is slow, and it can be expected that the mechanical friction loss can be reduced. Non-Patent Document 1 shows a theoretical study, and it has been verified that mechanical friction loss of the swing piston type is reduced.
  • Patent Document 1 The rotary compressor of Patent Document 1 is a single-cylinder rotary compressor having one cylinder chamber, but in recent years, a two-cylinder rotary compressor having two cylinder chambers is also being standardized.
  • Patent Document 2 discloses a compressor in which both of two pistons of two cylinder chambers in a two-cylinder rotary compressor are oscillating pistons.
  • Patent Documents 1 and 2 are mainly for solving this problem.
  • the heating capacity required when starting the air conditioner in heating operation is 100%
  • the heating capacity required at all times is about 10% to 50%.
  • the operation time at the rated conditions throughout the year is very short, and most of the operation time throughout the year is operated in a low load region of about 10% to 50%. Therefore, the efficiency in the low load region has a larger influence on the real APF than the rated capacity.
  • the ON / OFF control has been used for a long time as a means for adjusting the air conditioning capacity, and there are problems such as a large temperature control fluctuation range and vibration noise, and loss of energy saving.
  • inverter control for changing the number of revolutions of an electric motor that drives a compressor has become widespread in order to solve this problem.
  • air conditioners are required to have a rated capacity that exceeds a certain level because there is a demand for shortening the startup time and a demand for operation in a harsher environment (low temperature or high temperature).
  • a harsher environment low temperature or high temperature
  • Patent Document 3 discloses a technique in which a displacement volume can be mechanically changed in a two-cylinder rolling piston type rotary compressor.
  • one refrigerant mechanism is compressed during low load, and the other compressor mechanism is non-compressed, thereby reducing the refrigerant circulation flow rate by half.
  • Patent Document 3 discloses that a high pressure and an intermediate pressure are obtained by setting a high pressure in the cylinder chamber of the compression mechanism portion that performs non-compression operation and setting the vane back pressure chamber on the back of the vane to an intermediate pressure.
  • JP-A-10-299679 (5th page, FIG. 1, FIG. 3, FIG. 4) JP-A-1-247786 (2nd page, FIG. 1)
  • the vane In the rotary compressor, in order to partition the cylinder chamber into the suction chamber and the compression chamber as described above, the vane protrudes into the cylinder and is pressed against the recess provided in the piston.
  • the back surface of the vane is pressed by a spring, or the pressure of the discharged refrigerant in the compressor casing is applied to the back surface of the vane in addition to the pressure by the spring, The vane can be pressed against the outer peripheral surface of the cylindrical piston by the pressure difference.
  • Patent Document 2 vane jumping itself at the time of start-up and liquid compression can be prevented, but there is a problem that the structure of a lever that presses the back surface of the vane becomes complicated. Further, in the design of the compressor, a compact design (reducing the piston outer diameter and increasing the eccentricity) is required, so that the depth of the recess is limited. Therefore, when the amount of retraction of the vane with respect to the piston is set to be equal to or less than the depth of the concave portion of the piston, the lever is required to have high accuracy, resulting in cost increase.
  • the present invention has been made in view of the above points, and has a simple structure and provides a rotary compressor capable of re-fitting the vane tip portion into the concave portion of the piston after the vane jump.
  • the first purpose is to be described in detail below.
  • the present invention provides a high-efficiency rotary compressor that enables mechanical capacity control in a cylinderless operation mode in a two-cylinder rotary compressor in which at least one piston is a swinging piston type. Is the second purpose.
  • a rotary compressor includes an electric motor unit, a compression mechanism unit that is coupled to the electric motor unit via a drive shaft, and compresses the refrigerant by a driving force transmitted from the electric motor unit via the drive shaft, an electric motor unit, A compression container that contains a sealed container in which refrigerant compressed by the compression mechanism is discharged; the compression mechanism is rotatable about the cylinder in which the cylinder chamber is formed and the eccentric shaft of the drive shaft
  • a rotary compressor having a piston mounted on the piston, and a vane that advances and retreats in a vane groove provided in the cylinder by partitioning the cylinder chamber into a suction chamber and a compression chamber with the tip abutting against the outer peripheral surface of the piston.
  • An oscillating piston mechanism that pivots the piston along the cylinder inner peripheral surface of the cylinder chamber as the drive shaft rotates so that the tip of the vane is fitted in a recess provided on the outer peripheral surface of the piston, and a piston A protrusion provided on the outer peripheral surface of the ton and an insertion hole provided on the inner peripheral surface of the cylinder chamber into which the tip end of the protrusion is inserted.
  • a rotary compressor includes an electric motor unit, two compression mechanism units that are coupled to the electric motor unit via a drive shaft, and compress the refrigerant by a driving force transmitted from the electric motor unit via the drive shaft. And a sealed container in which the refrigerant compressed by the two compression mechanism parts is discharged and at least one of the two compression mechanism parts is formed with a cylinder chamber.
  • one of the compression mechanisms is configured such that the tip of the vane is fitted in a recess provided in the outer peripheral surface of the piston in the cylinder.
  • a swinging piston mechanism that rotates the piston along the cylinder inner peripheral surface of the cylinder chamber as the drive shaft rotates, a protrusion provided on the outer peripheral surface of the piston, and a protrusion provided on the cylinder inner peripheral surface of the cylinder chamber.
  • a rotation stop mechanism that restricts the piston from rotating about the eccentric shaft portion beyond the range, and maintains the state where the tip of the vane of one compression mechanism portion is separated from the concave portion of the piston, Is provided with a cylinder resting type capacity control mechanism that enables a cylinder resting operation in which the compression action is stopped.
  • the present invention it is possible to realize re-fitting of the vane tip portion to the concave portion of the piston after the vane jump by the rotation prevention mechanism having a simple structure by the protrusion provided on the outer peripheral surface of the piston and the insertion hole. Further, in a two-cylinder rotary compressor in which at least one of the pistons is a swinging piston type, it is possible to perform a mechanical capacity control of a cylinderless operation system by a cylinderless capacity control mechanism, and a highly efficient rotary compressor can be obtained. .
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 and showing a compressed state in a first compression mechanism.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1 and shows a compressed state in a second compression mechanism.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 and shows a vane jumping state in a first compression mechanism.
  • FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1 and shows a cylinder resting state in a second compression mechanism.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 8 and shows a cylinder resting state in a second compression mechanism.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 8, showing a compressed state in the second compression mechanism.
  • the 1st trigonometric projection figure (a front view, a top view, a side view) which shows the schematic structure of the piston of the 1st compression mechanism part which concerns on Embodiment 3 of this invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 8 and shows a cylinder resting state in a second compression mechanism.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 8, showing a compressed state in the second compression mechanism.
  • the 1st trigonometric projection figure (a front view, a top view, a side view) which shows the schematic structure of the piston of the 1st compression mechanism part which concerns on Embodiment 3 of this invention.
  • FIG. 9 is a schematic longitudinal sectional view showing the structure of a rotary compressor according to Embodiment 3 of the present invention, and is a sectional view taken along the line AA in FIG. 8 and showing a compressed state in a first compression mechanism section.
  • It is the 1st trigonometric projection figure (a front view, a top view, a side view) which shows the schematic structure of the piston of the 1st compression mechanism part which concerns on Embodiment 3 of this invention.
  • It is the 1st trigonometric projection figure (a front view, a side view) which shows schematic structure of the piston of the 1st compression mechanism part which concerns on Embodiment 4 of this invention.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • FIG. 8 shows a compressed state in the first compression mechanism section according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 8 and shows a compressed state in the first compression mechanism section according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 9 is a sectional view taken along line BB in FIG. 8 and shows a structure of a piston of a first compression mechanism unit according to Embodiment 7 of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing the structure of a rotary compressor according to Embodiment 1 of the present invention, in which a first compression mechanism portion is in a compressed state and a second compression mechanism portion is in a closed cylinder state.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 and shows a compressed state in the first compression mechanism section.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1 and shows a compressed state in the second compression mechanism.
  • the rotary compressor 100A is one of the components of the refrigeration cycle employed in heat pump equipment such as an air conditioner and a water heater.
  • the rotary compressor 100A has a function of sucking fluid (for example, refrigerant or heat medium (water, antifreeze liquid, etc.)), compressing it, and discharging it in a high temperature / high pressure state.
  • sucking fluid for example, refrigerant or heat medium (water, antifreeze liquid, etc.
  • the rotary compressor 100 ⁇ / b> A is connected to the internal space 8 a of the hermetic container 3 by an electric motor unit 9, and is connected to the electric motor unit 9 via a drive shaft 6, and is driven by a driving force transmitted from the electric motor unit 9 via the drive shaft 6.
  • a compression mechanism 99 for compressing The drive shaft 6 is disposed in the sealed container 3 so as to extend in the vertical direction, and the rotor 9a of the electric motor unit 9 is attached to the upper long shaft portion 6a of the drive shaft 6 with the compression mechanism 99 as a boundary.
  • the compression mechanism 99 is attached to the short shaft 6b on the lower side.
  • the drive shaft 6 is supported by the bearing portion 60 a of the first (long axis) support member 60 on the upper side of both ends thereof and supported by the bearing portion 70 a of the second (short axis) support member 70. Yes.
  • a lubricating oil storage part 3a for storing lubricating oil for lubricating the compression mechanism part 99 is provided on the lowest side in the axial direction of the drive shaft 6.
  • the lubricating oil stored in the lubricating oil storage section 3a passes through the driving shaft 6 by the oil supply mechanism (not shown) provided at the lower end of the driving shaft 6 and is slid to each sliding portion of the driving shaft 6 and the compression mechanism section 99. Supplied.
  • a compressor discharge pipe 2 is provided above the sealed container 3 so as to communicate with the internal space 8 a of the sealed container 3. *
  • the electric motor unit 9 includes a rotor 9 a attached to the drive shaft 6 and a stator 9 b that rotationally drives the rotor 9 a, and the stator 9 b is fixed to the hermetic container 3.
  • the energization of the stator 9 b is started to rotate the rotor 9 a, and the rotational power is transmitted to the compression mechanism unit 99 via the drive shaft 6.
  • the compression mechanism 99 includes a first compression mechanism 10A and a second compression mechanism 20A.
  • the compression mechanism 99 includes the discharge side surface 60b of the first (long axis) support member 60, the first compression mechanism 10A, the intermediate partition plate 5, and the second compression mechanism from the upper side to the lower side. 20A and the discharge side surface 70b of the second (short axis) support member 70 are sequentially stacked, and the compression mechanism 99 is configured in such a state.
  • the first compression mechanism 10A includes a cylinder 11, a piston 13, a vane 14, and the like.
  • the second compression mechanism portion 20A includes a cylinder 21, a piston 23A, a vane 24, and the like.
  • the cylinders 11 and 21 are constituted by flat plates arranged in parallel to each other, and a substantially cylindrical through hole is formed in the upper direction at a substantially center thereof.
  • the through hole is closed by the first support member 60, the intermediate partition plate 5, and the second support member 70, and forms a cylindrical cylinder chamber 12 in the cylinder 11 and a cylindrical cylinder chamber 22 in the cylinder 21.
  • the pistons 13 and 23A are disposed in the cylinder chambers 12 and 22, respectively.
  • the drive shaft 6 connects the eccentric shaft portion 6c positioned in the cylinder chamber 12 of the cylinder 11, the eccentric shaft portion 6d positioned in the cylinder chamber 22 of the cylinder 21, and the eccentric shaft portion 6c and the eccentric shaft portion 6d. And an intermediate shaft portion 6e.
  • the pistons 13 and 23A are formed in a ring shape, and are rotatably inserted into the eccentric shaft portions 6c and 6d of the drive shaft 6.
  • the pistons 13 and 23A are provided with their rotational phases shifted by 180 degrees from the viewpoint of smoothing torque fluctuations. That is, the piston 13 and the piston 23 ⁇ / b> A are provided symmetrically about the drive shaft 6.
  • Each of the cylinders 11 and 21 is formed with vane grooves 19 and 29 that communicate with the cylinder chambers 12 and 22 and extend in the radial direction of the cylinder chambers 12 and 22.
  • vane grooves 19 and 29 vanes 14 and 24 are provided so as to freely advance and retract.
  • springs 16 and 26 are disposed in the vane back pressure chambers 19 a and 29 a on the back side of the vanes 14 and 24, and the back surfaces of the vanes 14 and 24 are pressed by the springs 16 and 26. ing.
  • the vane back pressure chamber 19a communicates with the inside of the sealed container 3, and directly receives the pressure in the sealed container 3. Therefore, during the compression operation, when the inside of the hermetic container 3 is in a high-pressure refrigerant gas atmosphere, the vane back pressure chamber 19a becomes high pressure, and the vane 14 moves to the piston 13 due to the differential pressure with the cylinder chamber 12 and the spring pressure of the spring 16. Pressed. Thus, the vane 14 is pressed against the piston 13, and the cylinder chamber 12 is partitioned into two spaces (a low pressure suction chamber 12a and a high pressure compression chamber 12b).
  • the vane back pressure chamber 29a the high-pressure refrigerant in the hermetic container 3 is supplied through a vane back pressure introduction pipe 52 described later, and the inside of the vane back pressure chamber 29a becomes high pressure. Therefore, the vane 24 is pressed against the piston 23 ⁇ / b> A by the differential pressure between the vane back pressure chamber 29 a and the cylinder chamber 22 and the spring pressure of the spring 26. In this manner, the vane 24 is pressed against the piston 23A, and the inside of the cylinder chamber 22 is partitioned into two spaces (a low pressure suction chamber 22a and a high pressure compression chamber 22b).
  • concave portions 31 and 41 having curvatures slightly larger than the curvatures of the vane tip portions 14a and 24a of the vanes 14 and 24 are formed on the outer peripheral surfaces of the pistons 13 and 23A.
  • the vanes 14 and 24 have their vane tip portions 14a and 24a pressed against the concave portions 31 and 41 by the high pressure and spring pressure of the vane back pressure chamber 19a to be fitted into the concave portions 31 and 41, and on the bottom surfaces of the concave portions 31 and 41. In contact.
  • the cylindrical pistons 13 and 23A rotate along the cylinder inner peripheral surfaces 11a and 21a of the cylinder chambers 12 and 22 in the cylinder chambers 12 and 22 along with the rotation of the drive shaft 6 (hereinafter referred to as “rotating motion”).
  • This is called a swinging piston motion). That is, the vanes 14 and 24 advance and retreat (reciprocate) in the vane grooves 19 and 29 while being in contact with the bottom surfaces of the recesses 31 and 41 as the drive shaft 6 rotates, and the pistons 13 and 23A move to the vanes of the recesses 31 and 41.
  • the refrigerant is compressed in the cylinder chamber 12 while swinging around the contact points 31a and 41a with the tip portions 14a and 24a as support points.
  • vanes 14 and 24 vane grooves 19 and 29, springs 16 and 26, and concave portions 31 and 41 constitute swing piston mechanisms 30 and 40.
  • the cylinders 11 and 21 are provided with cylinder suction passages 17 and 27 communicating with the suction chambers 12a and 22a of the cylinder chambers 12 and 22, respectively. As shown in FIG. 1, the cylinder suction passages 17 and 27 are connected by piping so as to communicate with a later-described suction muffler 7.
  • the cylinders 11 and 21 are further provided with discharge ports 18 and 28 for discharging the refrigerant compressed in the compression chambers 12b and 22b of the cylinder chambers 12 and 22 from the cylinder chambers 12 and 22, respectively.
  • Discharge mufflers 63 and 73 are attached to the first support member 60 and the second support member 70 so as to cover the discharge ports 18 and 28.
  • the suction muffler 7 separates the refrigerant that has flowed into the container 7b from the refrigerant circuit outside the rotary compressor 100A through the inflow pipe 7a into liquid refrigerant and gas refrigerant, and only the gas refrigerant from the outflow pipes 7c and 7d. 7b is allowed to flow out.
  • the gas refrigerant flowing out from the outflow pipe 7c is guided to the cylinder suction flow path 17 of the first compression mechanism section 10A, and the gas refrigerant flowing out from the outflow pipe 7d is guided to the cylinder suction flow path 27 of the second compression mechanism section 20A.
  • the suction muffler 7 and the rotary compressor 100A are connected by piping.
  • the outflow pipe 7 c passes through the cylinder 11 of the first compression mechanism portion 10 ⁇ / b> A and communicates with the cylinder suction passage 17.
  • the outflow pipe 7d communicates with the cylinder suction passage 27 of the second compression mechanism portion 20A via a later-described four-way valve 51a and a pipe 54.
  • the rotary compressor 100A can be switched between a normal operation performed at a rated load condition and a half capacity operation performed at a low load condition.
  • the normal operation is an operation mode in which the compression operation is performed in both the first compression mechanism unit 10A and the second compression mechanism unit 20A (hereinafter referred to as double-sided compression mode (excluded volume 100%)).
  • the first compression mechanism unit 10A performs a compression operation
  • the second compression mechanism unit 20A performs a cylinder rest operation described later, and an operation mode (hereinafter referred to as a one-side compression mode (hereinafter referred to as a one-side compression mode)). (Excluded volume 50%)).
  • the vane 14 is urged by the spring 16 and the vane tip portion 14a is pressed and fitted into the concave portion 31 of the piston 13 to move inside the cylinder chamber 12. It is divided into a suction chamber 12a and a compression chamber 12b.
  • the vane 24 is urged by the spring 26, the vane tip portion 24a is pressed and fitted into the concave portion 41 of the piston 23, and the suction chamber 22a and the compression chamber are formed in the cylinder chamber 12. 22b.
  • the suction chambers 12a and 22a are supplied with the low-pressure gas refrigerant separated by the suction muffler 7 through the cylinder suction passages 17 and 27. 12a and 22a are gradually expanded, and the gas refrigerant is sucked during this time. Then, when the area of the suction chambers 12a and 22a starts to decrease after being maximized, the suction chambers 12a and 22a become the compression chambers 12b and 22b and compress the internal gas refrigerant. When the compressed gas refrigerant reaches a predetermined pressure, the compressed gas refrigerant is discharged from the discharge ports 18 and 28 to the internal space 8a of the sealed container 3. The high-pressure gas refrigerant discharged to the internal space 8a is discharged from the compressor discharge pipe 2 to the outside of the sealed container 3. The above compression process is repeated in the opposite phase in the first compression mechanism unit 10A and the second compression mechanism unit 20A.
  • the vane back pressure chamber 19a receives a pressure in the sealed container 3 and becomes a high pressure. Therefore, when the inside of the sealed container 3 becomes a high-pressure gas atmosphere for a while after the activation, a high pressure is applied to the back surface of the vane 14 together with the spring force of the spring 16, and the vane 14 is directed toward the recess 31 with a larger pressing force than immediately after the activation. Then, the compression action is performed.
  • the vane back pressure chamber 19a is supplied with high-pressure lubricating oil from the communicating portion with the hermetic container 3 to lubricate the vane sliding.
  • the second compression mechanism portion 20A when the inside of the sealed container 3 becomes a high-pressure gas atmosphere for a while after starting, a part of the high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor discharge pipe 2 to the outside of the sealed container 3 is distributed.
  • the air is guided to the vane back pressure chamber 29a through the flow path 55, the four-way valve 51a, and the vane back pressure introduction pipe 52. Therefore, a high pressure acts on the back surface of the vane 24 together with the spring force of the spring 26, and the vane 24 is pressed toward the concave portion 41 with a larger pressing force than that immediately after starting, and the compression action is continued. Further, high-pressure lubricating oil is supplied to the vane back pressure chamber 29a via the oil introduction passage 53, and lubricates the vane sliding.
  • the present invention facilitates re-fitting of the vane tip portions 14a and 24a after the vane jumps to the recesses 31 and 41 of the pistons 13 and 23A, and at least one piston is a rotary piston type rotary.
  • the purpose of the compressor is to make it possible to perform mechanical capacity control in a cylinder resting mode.
  • the anti-rotation mechanisms 35 and 45 for achieving the first object and the operation thereof will be described, and then the cylinder resting capacity control mechanism 50A and the operation for achieving the second object will be described. .
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 and shows a vane jumping state in the first compression mechanism.
  • FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. Since the anti-rotation mechanism 35 on the first compression mechanism section 10A side and the anti-rotation mechanism 45 on the second compression mechanism section 20A side have the same configuration, here, referring to FIG. 4, the first compression mechanism section 10A side The rotation stop mechanism 35 will be described.
  • the rotation preventing mechanism 35 is configured so that the piston 13 exceeds the range in which the vane tip portion 14a can be re-fitted into the recess 31.
  • This is a mechanism for restricting rotation about the center OA of the eccentric shaft portion 6c.
  • the rotation stop mechanism 35 is provided on the protrusion 36 provided on the outer peripheral surface of the piston 13 and the cylinder inner peripheral surface 11a of the cylinder chamber 12, and the insertion hole 37 into which the tip of the protrusion 36 is inserted.
  • the protrusion 36 and the insertion hole 37 are provided on the suction chamber 12 a side in the rotation direction R from the recess 31.
  • the insertion hole 37 uses a part of the cylinder suction channel 17 (opening on the suction chamber 12a side) as it is.
  • the protrusion 36 is fixed to the outer peripheral surface of the piston 13 so that a triangular mountain-shaped thin plate member is aligned with the center height position of the cylinder suction passage 17.
  • the protrusion 36 is not limited to this configuration, but with this configuration, the projection 36 can function as a rotation stopper without hindering the flow of the gas refrigerant sucked from the cylinder suction passage 17 as much as possible.
  • the protrusion 36 is inserted into the insertion hole 37 at all times while the piston 13 is operating the swinging piston. From the viewpoint of preventing wear, the protrusion 36 is inserted into the insertion hole during normal swinging piston operation other than during vane jumping.
  • the positions and sizes of the protrusion 36 and the insertion hole 37 are designed so as not to contact the end of the piston 13 on the side of the piston 13. Specifically, it is designed as in 1) and 2) below.
  • the distance d between the outer peripheral surface of the piston 13 and the cylinder inner peripheral surface 11a of the cylinder chamber 12 is twice as much as the eccentric amount d 'of the eccentric shaft portion 6c. For this reason, it is a necessary condition in design that the height h from the outer peripheral surface of the piston 13 to the tip of the protrusion 36 is larger than twice the eccentric amount d ′. By making the design satisfying this condition, the tip of the projection 36 can always be inserted into the insertion hole 37 while the piston 13 is operating as a swinging piston.
  • the opening area of the insertion hole 37 is as follows. From the movement locus region (hereinafter referred to as the protrusion swinging movement region) in which the tip of the protrusion 36 moves in the insertion hole 37 while the drive shaft 6 rotates from 0 degrees to 360 degrees during the swing piston operation.
  • the opening area is large (corresponding to the area of the cylinder suction passage 17 in the first embodiment).
  • a rotation stop mechanism 45 is constituted by the protrusion 46 and the insertion hole 47 of the piston 23A. Yes.
  • the piston 13 is eccentric in a range r (see FIG. 5) in which the protrusion 36 is in contact with the other end 37b from one end (hereinafter referred to as an end of the insertion hole) 37a in the radial direction of the insertion hole 37. It rotates around the center OA of the shaft 6c.
  • the dotted line in FIG. 5 shows a state in which the protrusion 36 is in contact with the other end 37b.
  • the protrusion 36 and the insertion portion can be inserted so that the vane tip 14a can return to the state where it is fitted in the original recess 31 (see FIG. 4) after the vane jumps.
  • the size of the hole 37 is adjusted. That is, the protrusion 36 and the insertion hole 37 restrict the rotation of the piston 13 around the center OA of the eccentric shaft portion 6c beyond the range where the vane tip portion 14a can be re-fitted into the recess 31. It is configured.
  • the insertion hole 37 is formed so that the opening area thereof is larger than the protrusion swinging movement region, and the concave portion 31 remains in the vane tip portion 14a even if the piston 13 rotates in the range r when the vane jumps. It will be formed so that the position which opposes can be ensured.
  • the piston 13 moves in the rotational direction of the drive shaft 6, so that the inclined surface in the traveling direction of the triangular protrusion 36 is pressed in contact with the insertion hole end 37 a on the cylinder inner peripheral side. .
  • the insertion hole end portion 37a is chamfered or rounded. This also applies to the insertion hole 47 of the rotation stop mechanism 45.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1 and shows a cylinder resting state of the second compression mechanism portion.
  • the cylinder restless capacity control mechanism 50A (see FIG. 1) will be described with reference to FIGS.
  • the non-cylinder capacity control mechanism 50A retracts the vane 24 of the second compression mechanism portion 20A in the vane groove 19 in the one-side compression mode to stop the compression action in the cylinder chamber 22 and to stop the second compression mechanism portion 20A. Is a mechanism in which the cylinder is in a cylinder resting operation state.
  • the cylinder resting capacity control mechanism 50A includes a four-way valve 51a, a vane back pressure introduction pipe 52, and a pipe 54 that serves as a high pressure introduction pipe in the one-side compression mode and serves as an intake gas refrigerant introduction pipe in the two-side compression mode.
  • a high-pressure introduction pipe 54 when the pipe 54 functions as a high-pressure introduction pipe, it is referred to as a high-pressure introduction pipe 54, and when the pipe 54 functions as an intake gas refrigerant introduction pipe, it is referred to as an intake gas refrigerant introduction pipe 54.
  • the four-way valve 51a is switched to the state shown by the solid line in FIG. 1, and connects the distribution flow path 55 (see FIG. 1) branched from the compressor discharge pipe 2 to the high-pressure introduction pipe 54, and suction muffler. 7 is connected to the vane back pressure introduction pipe 52.
  • the four-way valve 51a is switched to the state shown by the dotted line in FIG. 1 and connects the distribution flow path 55 (see FIG. 1) branched from the compressor discharge pipe 2 to the vane back pressure introduction pipe 52.
  • the outflow pipe 7 d of the suction muffler 7 is connected to the suction gas refrigerant introduction pipe 54.
  • the four-way valve 51a is switched to the state shown by the solid line in FIG. For this reason, a part of the high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor discharge pipe 2 flows into the cylinder chamber 22 through the high-pressure introduction pipe 54 and the cylinder suction passage 27, and the inside of the cylinder chamber 22 becomes high pressure.
  • the low-pressure gas refrigerant that has flowed out from the outflow pipe 7d of the suction muffler 7 flows into the vane back pressure chamber 29a, and the vane 24 moves back along the vane groove 29 due to the differential pressure at the front and rear ends.
  • An elastic body stopper 56 configured to reduce the passage area of the vane 24 toward the rear is provided on the inner peripheral surface of the rear of the vane groove 29. Therefore, when the vane 24 is retracted along the vane groove 29, the movement of the vane 14 is fixed while being sandwiched between the vane grooves 29 by the elastic body stopper 56. In this state, the opening on the vane groove 29 side of the oil introduction channel 53 is closed by the vane 24 and the high-pressure lubricating oil is prevented from flowing into the vane back pressure chamber 29a, so that the vane back pressure chamber 29a has a low pressure. It becomes a state.
  • the rotation prevention mechanism 35, 45 having the simple structure of the protrusions 36, 46 provided on the outer peripheral surface of the piston 13 and the insertion holes 37, 47 allows the post-vane jumping. Refit of the vane tip portions 14a, 24a to the recesses 31, 41 of the pistons 13, 23A can be realized.
  • the insertion holes 37 and 47 are formed by using a part of the cylinder suction passages 17 and 27 as they are. However, as shown in FIG. 7, the cylinder chamber 12 of the cylinder suction passage 17 is used. An enlarged insertion hole 38 having a larger diameter than the cylinder suction flow path 17 in the opening on the side (the illustration of the insertion hole on the cylinder suction flow path 27 side may be omitted).
  • the pistons 13 and 23A are not in contact with the end portions of the insertion holes 37 and 47 on the piston 13 side.
  • the projections 36 and 46 may come into contact with the insertion holes 37 and 47 depending on the diameter of the cylinder suction passages 17 and 27.
  • the protrusion 36 does not contact the end of the insertion hole 37 on the piston 13 side. Can be.
  • the piston 13 is centered on the center OA of the eccentric shaft portion 6c beyond the range where the vane tip portion 14a can be re-fitted into the recess 31.
  • the enlarged insertion hole 38 is formed so that the rotation can be restricted.
  • the insertion holes 37 and 47 are not limited to using a part of the cylinder suction passages 17 and 27 as they are, and the cylinder inner peripheral surfaces 11a of the cylinder chambers 12 and 22 are separated from the cylinder suction passages 17 and 27. It is good also as a recessed part provided in another part of 21a. In this case, of course, the positions of the protrusions 36 and 46 are changed in accordance with the position of the recess.
  • the positions of the insertion holes 37 and 47 are not limited to a part of the cylinder suction passages 17 and 27, but it is possible to provide a new recess in the cylinder inner peripheral surfaces 11a and 21a of the cylinder chambers 12 and 22, This may lead to a decrease in compression efficiency and increase the manufacturing cost. Therefore, it is preferable to use a part of the cylinder suction passages 17 and 27.
  • both end surfaces in the axial direction of the cylinders 11 and 21 upper and lower surfaces in FIG. 1).
  • notches 39 and 49 extending in the axial direction and connected to the insertion holes 37 and 47 and the enlarged insertion hole 38 (see FIGS. 6 and 7).
  • the pistons 13 and 23 may be inserted into the cylinder chambers 12 and 22 together with the drive shaft 6 through the projections 36 and 46 through the notches 39 and 49.
  • vane jumping also occurs in a single-cylinder oscillating scroll type rotary compressor.
  • a stopping mechanism may be applied.
  • the cylinder resting capacity control mechanism 50A is provided and the vane 24 is moved backward so that the compression action in the cylinder chamber 22 of the second compression mechanism portion 20A is not performed. It is possible to perform mechanical displacement control by a moving piston type and a cylinder resting operation method.
  • the oscillating piston can be operated with the pistons 13 and 23 on both sides to reduce the mechanical loss and improve the reliability. Furthermore, under low load conditions, the cooling capacity and heating capacity can be reduced without reducing the rotational speed in the one-side compression mode (exclusion volume 50%).
  • the compressor can be used in both rated load conditions and low load conditions. Loss can be reduced, compressor efficiency can be improved, and the rotational speed range can be expanded, improving energy-saving performance during actual load operation.
  • Embodiment 2 FIG. In the first embodiment, both the pistons 13 and 23 are of the swinging piston type, but in the second embodiment, one is the swinging piston type and the other is the rolling piston type. In the second embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described, and the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Further, the modification applied to the same components as those in the first embodiment is similarly applied to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view showing the structure of the rotary compressor according to the second embodiment of the present invention, in which the first compression mechanism portion is in a compressed state and the second compression mechanism portion is in a closed cylinder state.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 8 and shows a cylinder resting state in the second compression mechanism portion.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 8 and showing a compressed state in the second compression mechanism section.
  • the rotary compressor 100B according to the second embodiment is the same as the first compression mechanism portion 10A in the swing piston type as in the first embodiment, and the first in the rolling piston type in place of the second compression mechanism portion 20A in the first embodiment. 2 compression mechanism part 20B. Further, the rotary compressor 100B includes a cylinder resting capacity control mechanism 50B instead of the cylinder resting capacity control mechanism 50A of the first embodiment.
  • the second compression mechanism portion 20B is not provided with the swing piston mechanism 40 and the rotation stop mechanism 45, and any of the double-side compression mode, the one-side compression mode (when the cylinder is closed), and the transitional vane jumping state.
  • the (rotating) piston 23B also moves eccentrically.
  • the second compression mechanism 20B is further different from the second compression mechanism 20A in that the spring 26 in the second compression mechanism 20A is omitted.
  • the three-way valve 51b is switched to the dotted line side in FIG. 8 and guides the high-pressure lubricant in the lubricant reservoir 3a to the vane back pressure chamber 29a via the vane back pressure introduction pipe 52. Further, in the cylinder resting capacity control mechanism 50B, the distribution channel 55 is omitted.
  • the three-way valve 51b is switched to the state shown by the solid line in FIG. For this reason, both the cylinder chamber 22 and the vane back pressure chamber 29 a are connected to the same low pressure gas side as the suction muffler 7. Once the low pressure is introduced into the vane back pressure chamber 29a, the vane tip 24a side and the vane back side are in the same low pressure state. In the second embodiment, since there is no spring 26 that presses the back surface of the vane 24, the vane 24 is in a neutral state, and vane jump is likely to occur due to the high-speed eccentric rotation of the (rotating) piston 23B.
  • the piston 23B on the cylinder-removing side is a rolling piston type
  • the piston 23B on the cylinder-removing side is a rolling piston type
  • the vane 24 is separated from the rotating piston (hereinafter, synonymous with the rolling piston) 23B
  • it is eccentrically rotated together with the eccentric shaft portion 6d.
  • No sliding friction loss occurs between the inner peripheral side of the rotating piston 23B and the outer peripheral side of the eccentric shaft portion 6d.
  • the one-side compression mode of the second embodiment has an advantage that the compressor efficiency can be improved as compared with the one-side compression mode of the first embodiment in which the cylinder 23A on the cylinder closing side is a swinging piston type.
  • the gas refrigerant and the lubricating oil in the hermetic container 3 are in a high pressure state by the high-pressure gas refrigerant compressed on the first compression mechanism section 10A side.
  • the vane 24 which is in a neutral state because there is no spring, is pressed from the back side, and the vane tip 24a is In contact with the rotary piston 23B, the cylinder chamber 22 is divided into a suction chamber 22a and a compression chamber 22b, and compression is started.
  • the high-pressure lubricating oil in the lubricating oil reservoir 3a flows into the vane back pressure chamber 29a from the oil introduction passage 53, and lubricates the vane sliding.
  • the piston 23B on the cylinder closing side is a rolling piston type
  • the inner circumferential side and the eccentricity of the rolling piston 23B that moves eccentrically together with the eccentric shaft portion 6d are eccentric.
  • the one-side compression mode of the second embodiment has an advantage that the compressor efficiency can be improved as compared with the one-side compression mode of the first embodiment in which the cylinder 23A on the cylinder closing side is a swinging piston type.
  • the sliding speed between the vane tip 24a during the compression operation and the outer peripheral surface of the rotary piston 23B is faster than that of the swinging piston type, so that the dynamic friction loss is large. Therefore, in the double-sided compression mode of the second embodiment, the compressor efficiency is lower than that of the double-sided compression mode of the first embodiment in which the pistons on both sides are oscillating pistons.
  • the idle cylinder side is the oscillating piston 23A (Embodiment 1) or the rotating piston 23B (Embodiment 2) can be selected which is advantageous for the energy saving performance in the actual load operation. That's fine.
  • the specific gravity of the low load condition is high, it is advantageous to make the idle cylinder side a rolling piston type (second embodiment).
  • the specific gravity under a high load condition such as a rating is high, it is advantageous to make the idle cylinder side into a swinging piston type (the first embodiment).
  • At least one piston adopts a swinging piston type that can be highly efficient, and mechanical capacity control is possible by the idle cylinder operation method.
  • the compressor loss can be reduced under both conditions, the compressor efficiency can be improved and the rotation speed range can be expanded, and the energy saving performance in the actual load operation can be improved.
  • the triangular protrusion 36 is attached to the outer peripheral surface of the rotary piston 23. This manufacturing method will be described with reference to FIG.
  • FIG. 11 is a first trigonometric projection (front view, plan view, side view) showing a schematic structure of the piston of the first compression mechanism section according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the protrusion 36 is turned into a circular shape of 4 t / 5 of the outer peripheral surface of the rotary piston 13 in a normal circular shape, where t is the thickness in the height direction of the rotary piston 13.
  • the remaining t / 5 minutes are turned into a larger circular shape than usual.
  • the triangular protrusion 36 protruding outward from the outer peripheral surface of the rotary piston 13 at a predetermined height and angle is cut so that the protrusion 36 can be processed, and a structure integrated with the rotary piston 13 is obtained. Produced.
  • the triangular shape of the protrusion 36 is not particularly limited, but it is preferable that the inclination angle on the rotation direction side is gentler than the inclination angle on the reverse rotation side. This is because the protrusion 36 comes into contact with the corner of the insertion hole 37 on the cylinder inner peripheral side on the inclined surface 36a on the rotation direction side when the vane is separated, but the contact angle is made gentle.
  • Embodiment 3 Although not described in the first and second embodiments, in the third embodiment, the shape of the protrusion 36 of the rotation stopping mechanism 35 and the integration of the protrusion 36 and the piston 13 are advantageous in mass production. A method for manufacturing the structure will be described.
  • FIG. 12 is a schematic longitudinal sectional view showing the structure of the rotary compressor according to the third embodiment of the present invention, and is a sectional view taken along the line AA of FIG. is there.
  • FIG. 13 is a trigonometric projection (front view, plan view, side view) showing a schematic structure of the piston of the first compression mechanism section according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the third embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment.
  • the rotary compressor of the third embodiment includes a first compression mechanism unit 10C instead of the first compression mechanism unit 10A of the first embodiment.
  • the first compression mechanism portion 10C is a rocking piston type compression mechanism portion as in the first and second embodiments. In the embodiments described later, the “first compression mechanism portion” is the same in that it is a compression mechanism portion of the swing piston type.
  • the rotation stop mechanism 80 of the first compression mechanism portion 10C has a protrusion 81 and an insertion hole 37, and the protrusion 81 is formed separately from the piston 13A and is fixed to the piston 13A.
  • the protrusion 81 is formed by integrally processing a hemispherical tip 81a, a cylindrical body 81b, and a single-leg (rod-shaped) rear end 81c.
  • the material of the protrusion 81 is the same as that of the vane 14 and maintains good sliding characteristics with the cylinder 11.
  • the piston 13A is provided with a through hole 82 penetrating in the thickness direction of the piston 13A.
  • a round hole 83 on the outer peripheral side of the piston in the through hole 82 is formed to be about 0.2 mm larger than the diameter of the body 81b, and the body 81b is engaged with the round hole 83 with a gap of about 0.1 mm.
  • the protrusion 81 is caulked and fixed to the piston 13A by a stopper 85 from the inner peripheral side of the piston 13A. Specifically, here, the stopper 85 is brought into pressure contact with the stepped circular hole 84 on the inner peripheral side of the piston in the through hole 82, and the single leg-shaped rear end portion 81 c is inserted into the hollow shaft portion of the stopper 85. As a result, the protrusion 81 is caulked and fixed to the piston 13A.
  • the sliding friction loss between the piston 13A and the vane 14 is reduced, and the effect of improving the compressor efficiency is obtained.
  • the cylinder capacity control of the cylinder resting operation method becomes possible.
  • Embodiment 4 As in the third embodiment, the fourth embodiment relates to the shape of the protrusion for rotation prevention and a method for producing an integrated structure of the protrusion and the piston, and is different from the third embodiment. Is described.
  • FIG. 14 is a first trigonometric projection (front view, side view) showing a schematic structure of the piston of the first compression mechanism section according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the rotary compressor according to the fourth embodiment includes a protrusion 81B instead of the protrusion 81 of the rotation stop mechanism 80 according to the third embodiment.
  • the protrusion 81B has a configuration in which a hemispherical tip 81a, a cylindrical body 81b, a rear end 81e whose outer peripheral surface is threaded, and a hexagonal tightening portion 81d are integrated. is doing.
  • the material of the protrusion 81B is the same as that of the vane 14 and maintains good sliding characteristics with the cylinder 11.
  • the piston 13B is provided with a through hole 82B penetrating in the thickness direction of the piston 13B.
  • the inner peripheral surface of the round hole 84B on the inner peripheral side of the piston is threaded.
  • the protrusion 81B is fixed to the piston 13B by screwing the rear end 81e of the protrusion 81B into the threaded round hole 84B and tightening the hexagonal tightening part 81d to the stepped part of the through hole 83B.
  • Embodiment 5 the inclined surface of the rotation-preventing projection 36 makes the stress concentration at the time of pressing against the insertion hole end 37a on the cylinder inner peripheral side moderate.
  • the part 37a is chamfered or rounded. It is necessary to determine whether or not the protrusion 36 can accept this stress concentration by comprehensively considering the strength, durability, and reliability.
  • the cylinder 11 is provided with an elastic flexible structure 90 that is flexibly deformed according to the pressing force of the protrusion 81 against the insertion hole end 37a.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 8 and shows a compressed state in the first compression mechanism unit according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the fifth embodiment includes a rotation stopping mechanism 80C in place of the rotation stopping mechanism 80 of the third embodiment.
  • the rotation stop mechanism 80C has a configuration having an elastic flexible structure 90 in addition to the rotation stop mechanism 80 of the third embodiment shown in FIG.
  • the elastic flexible structure 90 is configured by a groove 86 provided on the inner peripheral side of the cylinder 11 and adjacent to the insertion hole 37 on the rotation direction side, and a cylinder 11 portion between the groove 86 and the insertion hole 37. And a thin plate 87 (usually about 1 mm) that can be elastically deformed.
  • the anti-rotation mechanism 80C configured as described above, when the projection 81 comes into contact with the insertion hole end 37a and a pressing force is applied, the free end side of the plate 87 is bent and deformed, so that the stress acting on the projection 81 is exerted. Concentration can be relaxed, and damage to the protrusion 81 can be prevented.
  • the protrusion is the protrusion 81 of the third embodiment, but it may of course be the protrusion 36 of the first and second embodiments or the protrusion 81B of the fourth embodiment.
  • Embodiment 6 FIG.
  • the cylinder side when the projection 81 comes into contact with the insertion hole end portion 37a and a large pressing force is applied impactively, the cylinder side is made flexible as a measure for easing the stress concentration acting on the projection 81. It shows another form of the elastic structure to be deformed.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 8 and shows a compressed state in the first compression mechanism section according to Embodiment 6 of the present invention.
  • the sixth embodiment includes a rotation stop mechanism 80D instead of the rotation stop mechanism 80C of the fifth embodiment.
  • the anti-rotation mechanism 80D is different from the anti-rotation mechanism 80C of the fifth embodiment in the structure of the elastic flexible structure, and includes an elastic flexible structure 90B instead of the elastic flexible structure 90.
  • the elastic flexible structure 90B is disposed so as to partition the recess 88 provided on the inner circumferential side of the cylinder 11 and adjacent to the insertion hole 37 on the rotation direction side, and the insertion hole 37 and the recess 88.
  • a partition plate 87b and a spring 89 that has one end fixed to the recess 88 and the other end fixed to the partition plate 87b and movably supporting the partition plate 87b in the rotational direction of the piston 13A are provided.
  • the anti-rotation mechanism 80D configured in this way, when the projection 81 comes into contact with the insertion hole end 37a and a pressing force is applied, the spring 89 contracts and the partition plate 87b moves into the recess 88. Thus, the stress concentration acting on the protrusion 81 can be moderated and damage to the protrusion 81 can be prevented.
  • Embodiment 7 FIG.
  • the structure in which the elastic flexible structure portion is provided on the cylinder 11 side has been described.
  • the seventh embodiment is similar to the effect obtained by providing the elastic flexible structure portion in the fifth and sixth embodiments. This effect is achieved by changing the structure on the protrusion side.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 8 and shows the structure of the piston of the first compression mechanism unit according to the seventh embodiment of the present invention.
  • the seventh embodiment includes a protrusion 91 in place of the protrusion 81 of the third embodiment.
  • the projecting portion 91 includes a distal end portion 91a made of a thin plate elastic structure (thin plate spring structure) member that can be deformed in the rotational direction of the piston 13A, a cylindrical body 91b, and a single leg-shaped (rod-shaped) rear end.
  • the tip 91a and the body 91b are integrated by welding.
  • the material of the tip 91a is selected to maintain good sliding characteristics with the cylinder 11.
  • the structure for fixing the protrusion 91 to the piston 13A is the same as that of the third embodiment, and the protrusion 91 is caulked and fixed to the piston 13A by a stopper 85.
  • the stopper 85 is brought into pressure contact with the stepped circular hole 84 on the inner peripheral side of the piston in the through hole 82, and the single leg-shaped rear end portion 91 c is inserted into the hollow shaft portion of the stopper 85.
  • the protrusion 91 is caulked and fixed to the piston 13A.
  • the projecting portion 91 configured in this way, when the distal end portion 91a of the projecting portion 91 comes into contact with the insertion hole end portion 37a and a pressing force is applied, the distal end portion 91a is bent and deformed. Thus, the stress concentration acting on the surface becomes gentle and damage to the protrusion 91 can be prevented.
  • the sliding friction loss between the rotary piston and the vane is reduced, and the effect of improving the compressor efficiency is obtained.
  • the cylinder capacity control of the cylinder resting operation method becomes possible.
  • the piston on the cylinder closing side is the rolling piston type, but the invention is not limited to this, and a sliding vane type in which the vane is housed on the piston side or a kinney type in which the vane and the piston are integrated are also possible.
  • a sliding vane type in which the vane is housed on the piston side or a kinney type in which the vane and the piston are integrated are also possible.
  • a rotary compressor provided with a swinging piston mechanism and a rotation stop mechanism is included in the present invention regardless of the type on the other piston side. .
  • the high-pressure hermetic shell type two-cylinder rotary compression type compressor has been described, but the same effect can be obtained by using the same means in other shell types.
  • the same effect can be obtained in the case of a semi-sealing type.
  • the same effect can be obtained in the case of the intermediate pressure shell type.
  • the rotary compressor may be configured by appropriately combining the characteristic configurations of the embodiments.

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Abstract

 ピストン13の外周面に設けた突起部36と、シリンダ室22のシリンダ内周面に設けられ、突起部36の先端部が挿入される挿入穴37とを有し、ベーン14の先端部14aがピストン13の外周面に設けた凹部31から離れてベーン溝19内を後退するベーン跳びが発生した際に、ベーン14の先端部が凹部31に再嵌合可能な範囲を超えてピストン13が偏心軸部6cを中心として回転するのを規制する回転止め機構35を備えた。

Description

ロータリ圧縮機
 本発明は、ヒートポンプ機器に使用される冷媒圧縮機の一種であるロータリ圧縮機に関するものである。
 従来から、空調機や給湯機などのヒートポンプ機器では、冷媒圧縮機を用いた蒸気圧縮式冷凍サイクルが一般的である。つまり、ヒートポンプ機器は、冷媒圧縮機、凝縮器、減圧手段、蒸発器を配管で接続して形成された冷凍サイクルが搭載され、用途(たとえば、空調用途や給湯用途など)に応じた運転を実行できるようになっている。
 ロータリ圧縮機は、密閉容器内に圧縮機構部と電動機部とを収納すると共に、圧縮機構部のシリンダ内に、駆動軸の偏心軸部に回転自在に装着されたピストンと、バネによって付勢され、ピストンの外周面に常時その先端部を接触させてシリンダ内のシリンダ室を吸入室と圧縮室とに仕切るベーンとを備えた構造が一般的である。
 この種のロータリ圧縮機では、シリンダ室において吸入室側から圧縮室側に冷媒が漏洩するのを防ぐため、ベーンがピストンの外周面に強く押圧しておく必要がある。したがって、ベーン先端部がピストンとの相対摺動による摩擦で摩耗し、圧縮機効率の低下が生じる。そこで、特許文献1には、ピストンの外周面に凹部を設け、ベーン先端部が凹部に嵌合するようにし、ピストンの回転を防止することで摩擦を防止し、圧縮機効率の低下を改善するようにしたロータリ圧縮機が開示されている。
 この種のロータリ圧縮機の形式には、ローリングピストン形式と揺動ピストン形式とがある。ローリングピストン形式は、駆動軸の回転に伴い、ピストンが偏心軸を中心として回転しながら、シリンダ室のシリンダ内周面に沿って偏心移動する形式である。揺動ピストン形式は、ピストンが偏心軸を中心とした回転はせずに、シリンダ室のシリンダ内周面に沿って偏心移動する形式である。
 非特許文献1には、ベーン先端がピストン側面に形成した凹部に嵌合されて、ピストンが揺動運動する形式(分離形揺動ピストン形式)が開示されている。ローリングピストン形式に比べてベーン先端とピストンとの間の摺動速度が遅く、機械摩擦損失の低減が図れることが期待できる。非特許文献1では理論的な検討が示され、揺動ピストン形式の機械摩擦損失の低減されることが検証されている。
 特許文献1のロータリ圧縮機は、シリンダ室を一つ備えた単気筒ロータリ圧縮機であるが、近年では、シリンダ室を二つ備えた2気筒ロータリ圧縮機も標準化されつつある。また、特許文献2には、2気筒ロータリ圧縮機において2つのシリンダ室の2つのピストンの両方を揺動ピストン形式とした圧縮機が開示されている。
 地球温暖化防止の観点から、1997年京都議定書にフロン冷媒を含む温室効果ガスの排出規制が盛り込まれ、2005年国際法として発効された。そして、CO排出量を削減する省エネルギー技術として、ヒートポンプ機器の普及促進と、GWP(地球温暖化係数)の小さな冷媒への転換がグローバル的に進められている。近年では、自然冷媒ではCO冷媒が注目され、国内の電気式ヒートポンプ給湯機として実用化されている。低GWPの代替フロン冷媒として、短中期的にはR32冷媒が広く空調機用途として有力である。しかしながら、CO冷媒やR32冷媒は高圧で動作するため、圧縮機構部にかかる荷重が増加し、上述したように摺動部の摩擦力増加による圧縮機効率の低下と耐久性、信頼性の低下が問題であった。
 このような地球温暖化防止対策が進められるなか、過去には、その当時、R22冷媒から比較的高圧な代替冷媒(R410A冷媒)転換が進められたことがある。この際、ロータリ圧縮機のベーン先端部とピストン外周面との相対摺動に起因して、ベーン先端部の異常摩耗という問題や、スラッジの発生による冷凍空調機器の絞り部の閉塞という信頼性に関する問題が発生した。特許文献1~2は、主にこの問題を解決するために成されたものである。
 更に、近年、空調機器の省エネ規制が各国で強化され、実運転に近い運転基準に変更されつつある。国内では従来の定格条件での成績係数である冷暖平均COPでの効率改善から、2011年より、実運転条件に近い指標としてAPF(通年エネルギー消費効率)表示に変更となった。今後、更に、実運転に近い新規格へ変更されることが予測される。
 例えば、暖房運転で空調機の起動時に必要な定格暖房能力を100%とすると、常時(起動後の運転時)に必要な暖房能力は10%から50%程度である。言い換えれば、年間を通じて定格条件で運転される時間は非常に短く、年間を通した運転時間のうち、その大半が10%から50%程度の低負荷領域で運転されることになる。よって、この低負荷領域での効率の方が、定格能力より実質APFに与える影響が大きい。
 冷暖房能力を調整する手段として古くからON-OFF制御が用いられており、温調変動幅や振動騒音が大きいこと、省エネが損なわれる等の問題点があった。近年、これを解決するため圧縮機を駆動する電動機の回転数を可変するインバーター制御が普及してきた。近年、空調機に対しては、起動時間の短縮の要求や、より厳しい環境(低温又は高温)での運転要求があることから、一定以上の定格能力が必要となっている。しかし、その一方で、高断熱住宅化が進んで常時必要な能力は小さくなり、運転時の能力範囲が広がっている。そのため、インバーターによる圧縮機の回転数可変範囲が広がり、圧縮機の高効率が要求される回転数範囲が広がる傾向にある。このため、従来の空調機は、特に低負荷能力条件下において、回転数を下げて圧縮機を連続運転しつつ圧縮機の高効率を維持することが難しくなっている。
 そこで、近年、機械的に排除容積を変更する手段(機械式容量制御)を用いた冷媒圧縮機が再び注目されている。例えば、特許文献3には、2気筒のローリングピストン形式のロータリ圧縮機において、機械的に排除容積を変更可能とした技術が開示されている。この特許文献3では、低負荷時に一方の圧縮機構部を圧縮運転させ、且つ他方の圧縮機構部を非圧縮運転させることで、冷媒循環流量を半減させるようにしている。非圧縮運転の方法としては、特許文献3には、非圧縮運転する圧縮機構部のシリンダ室内を高圧にすると共に、ベーン背面のベーン背圧室を中間圧にすることにより、高圧と中間圧との圧力差によりベーンをピストンから離間させる方式(休筒運転方式)が開示されている。
 このような機械式容量制御では、低負荷時に圧縮機の回転数を落とさずに能力を半減できるため、圧縮機効率を向上できることが知られている。逆に言えば、低負荷時に能力を下げるべく圧縮機の回転数を落とすと、モータ損失と圧縮したガスの漏れ損失とが増大して圧縮機効率の低下を招く。よって、機械式容量制御によって圧縮機の回転数を落とさずに運転できることで、圧縮機効率を向上させることができるのである。
実開昭55-180989号公報(第3頁、第4頁、図3) 特開平10-299679号公報(第5頁、図1、図3、図4) 特開平1-247786号公報(第2頁、図1)
新宅秀信,他5名,"揺動ピストン形ロータリ圧縮機の損失に関する研究",日本機械学会論文集,Vol.75 , No.756, (2009), pp.1608-1616.
 ロータリ圧縮機では、上述したようにシリンダ室内を吸入室と圧縮室とに仕切るために、シリンダ内にベーンを突出させてピストンに設けた凹部に押し付けている。運転時は、特許文献1のように、ベーンの背面をバネにより押圧する、あるいは、バネによる押圧に加えてベーンの背面に、圧縮機筐体内の吐出冷媒の圧力を作用させ、シリンダ内との圧力差により、ベーンを円筒形状ピストンの外周面に押し付けることができる。
 しかし、起動時には、ベーンの背面とシリンダ室との圧力差が無く、また、シリンダ室内に液冷媒が流入する液圧縮時には、シリンダ室の圧力がベーンの背面の圧力より大きくなる。この場合、ベーンをピストン側に押圧する力はバネによる押圧力だけとなる。よって、バネによる押圧力が不足していると、ベーンがピストンから後退してピストンの凹部からベーン先端部が抜ける(ベーン跳び)現象が起きやすい。
 ベーンは、一旦凹部から抜けると、高速回転するピストンの凹部にベーン先端部を再嵌合することは難しく、ベーン先端部がピストン凹部と衝突し、損傷する原因となり信頼性低下を招くことが問題であった。
 特許文献2の2気筒揺動ピストン型ロータリ圧縮機では、起動時及び液圧縮時において、ベーンが凹部から外れない対策を提案した技術が開示されている。この特許文献2では、両端部に押圧部を有し、2つのピストンの並設方向と直交する方向の軸に中心が回転可能に支持されたレバーを備えている。そして、そのレバーの両端の押圧部で、2つのベーンのそれぞれの背面を押圧することで、レバーを介してのベーンのピストンに対する後退量をピストンの凹部の深さ以下とし、ベーンがピストンの外周に設けた凹部から外れないようにしている。
 特許文献2によれば、起動時及び液圧縮時のベーン跳び自体を防止できるが、ベーンの背面を押圧するレバーの構造が複雑になることが問題である。また、圧縮機の設計においては、コンパクト(ピストン外径を小さくし偏心量を大きくする)設計が要求されるため、凹部の深さが制限される。よって、ベーンのピストンに対する後退量をピストンの凹部の深さ以下とするにあたり、レバーに対して精度が要求され、コストアップを招く。
 特許文献3の2気筒のローリングピストン形式のロータリ圧縮機では、休筒運転方式による機械式容量制御により、低負荷条件での効率低下の改善が可能である。しかし、特許文献3はローリングピストン形式であるため、揺動ピストン形式に比べて圧縮機構部の摺動摩擦損失の割合が増加して機械効率が低下する。このため、圧縮機効率が期待ほどに改善しないことが問題であった。そこで、動作圧力が高い冷媒に優位な揺動ピストン形式で、且つ休筒運転方式による機械式容量制御が可能な2気筒ロータリ圧縮機が求められるが、未だ実現されておらず、これに類する先行技術文献も見あたらない。
 本発明は、このような点を鑑みてなされたものであって、簡単な構造で、ベーン跳び後のベーン先端部のピストンの凹部への再嵌合を可能とするロータリ圧縮機を得ることを第1の目的とする。
 本発明は、第1の目的に加え、少なくとも一方のピストンが揺動ピストン形式の2気筒ロータリ圧縮機において、休筒運転方式の機械式容量制御を可能とし、高効率なロータリ圧縮機を得ることを第2の目的とする。
 本発明に係るロータリ圧縮機は、電動機部と、電動機部に駆動軸を介して連結され、駆動軸を介して電動機部から伝達される駆動力によって冷媒を圧縮する圧縮機構部と、電動機部及び圧縮機構部を収容し、圧縮機構部で圧縮された冷媒が内部に吐出される密閉容器とを備え、圧縮機構部が、シリンダ室が形成されたシリンダと、駆動軸の偏心軸部に回転自在に装着されたピストンと、先端部がピストンの外周面に当接してシリンダ室内を吸入室と圧縮室とに仕切り、シリンダに設けられたベーン溝内を進退するベーンとを有するロータリ圧縮機において、ピストンの外周面に設けた凹部にベーンの先端部が嵌合されるようにして、駆動軸の回転に伴ってピストンをシリンダ室のシリンダ内周面に沿って旋回させる揺動ピストン機構と、ピストンの外周面に設けた突起部と、シリンダ室のシリンダ内周面に設けられて突起部の先端部が挿入される挿入穴とを有し、ベーンの先端部が凹部から離れてベーンがベーン溝内を後退するベーン跳びが発生した際に、ベーンの先端部が凹部に再嵌合可能な範囲を超えてピストンが偏心軸部を中心として回転するのを規制する回転止め機構とを備えたものである。
 また、本発明に係るロータリ圧縮機は、電動機部と、電動機部に駆動軸を介して連結され、駆動軸を介して電動機部から伝達される駆動力によって冷媒を圧縮する2つの圧縮機構部と、電動機部及び2つの圧縮機構部を収容し、2つの圧縮機構部で圧縮された冷媒が内部に吐出される密閉容器とを備え、2つの圧縮機構部の少なくとも一方は、シリンダ室が形成されたシリンダと、シリンダ内において駆動軸の偏心軸部に回転自在に装着されたピストンと、先端部がピストンの外周面に当接してシリンダ室内を吸入室と圧縮室とに仕切り、シリンダに設けられたベーン溝内を進退するベーンと、を有するロータリ圧縮機において、一方の圧縮機構部は、シリンダ内のピストンの外周面に設けた凹部にベーンの先端部が嵌合されるようにして、駆動軸の回転に伴ってピストンをシリンダ室のシリンダ内周面に沿って旋回させる揺動ピストン機構と、ピストンの外周面に設けた突起部と、シリンダ室のシリンダ内周面に設けられて突起部の先端部が挿入される挿入穴とを有し、ベーンの先端部が凹部から離れてベーン溝内を後退するベーン跳びが発生した際に、ベーンの先端部が凹部に再嵌合可能な範囲を超えてピストンが偏心軸部を中心として回転するのを規制する回転止め機構とを備え、一方の圧縮機構部のベーンの先端部をピストンの凹部から離間させた状態を保持し、シリンダ室における圧縮作用を休止する休筒運転を可能とする休筒式容量制御機構を備えたものである。
 本発明によれば、ピストンの外周面に設けた突起部と挿入穴とによる簡単な構造の回転止め機構により、ベーン跳び後のベーン先端部のピストンの凹部への再嵌合を実現できる。また、少なくとも一方のピストンが揺動ピストン形式の2気筒ロータリ圧縮機において、休筒式容量制御機構により休筒運転方式の機械式容量制御を可能とし、高効率なロータリ圧縮機を得ることができる。
本発明の実施の形態1に係るロータリ圧縮機の構造を示す概略縦断面図である。 図1のA-A断面図で、第1圧縮機構部における圧縮状態を示した図である。 図1のB-B断面図で、第2圧縮機構部における圧縮状態を示した図である。 図1のA-A断面図で、第1圧縮機構部におけるベーン跳び状態を示した図である。 図4の一部拡大図である。 図1のB-B断面図で、第2圧縮機構部における休筒状態を示した図である。 挿入穴の変形例を示す図である。 本発明の実施の形態2に係るロータリ圧縮機の構造を示す概略縦断面図である。 図8のB-B断面図で、第2圧縮機構部における休筒状態を示した図である。 図8のB-B断面図で、第2圧縮機構部における圧縮状態を示した図である。 本発明の実施の形態3に係る第1圧縮機構部のピストンの概略構造を示す第三角法投影図(正面図、平面図、側面図)である。 本発明の実施の形態3に係るロータリ圧縮機の構造を示す概略縦断面図であり、図8のA-A断面図で、第1圧縮機構部における圧縮状態を示した図である。 本発明の実施の形態3に係る第1圧縮機構部のピストンの概略構造を示す第三角法投影図(正面図、平面図、側面図)である。 本発明の実施の形態4に係る第1圧縮機構部のピストンの概略構造を示す第三角法投影図(正面図、側面図)である。 図8のB-B断面図で、本発明の実施の形態5に係る第1圧縮機構部における圧縮状態を示した図である。 図8のB-B断面図で、本発明の実施の形態6に係る第1圧縮機構部における圧縮状態を示した図である。 図8のB-B断面図で、本発明の実施の形態7に係る第1圧縮機構部のピストンの構造を示す図である。
 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
 図1は、本発明の実施の形態1に係るロータリ圧縮機の構造を示す概略縦断面図であり、第1圧縮機構部が圧縮状態で、第2圧縮機構部が休筒状態を示している。図2は、図1のA-A断面図で、第1圧縮機構部における圧縮状態を示した図である。図3は、図1のB-B断面図で、第2圧縮機構部における圧縮状態を示した図である。
 図1~図3に基づいて、ロータリ圧縮機100Aの基本構造及び動作を説明する。なお、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、縦断面図(図1)と横断面図(図2から後述の図6)で、吐出口18、28、及び、油導入流路53の3次元的な位置関係は、必ずしも一致していない。
 ロータリ圧縮機100Aは、例えば空調機や給湯機等のヒートポンプ機器に採用される冷凍サイクルの構成要素の一つとなるものである。このロータリ圧縮機100Aは、流体(例えば、冷媒や熱媒体(水や不凍液等))を吸入し、圧縮して高温・高圧の状態として吐出させる機能を有している。
 <ロータリ圧縮機100Aの基本構成>
 ロータリ圧縮機100Aは、密閉容器3の内部空間8aに、電動機部9と、電動機部9に駆動軸6を介して接続され、駆動軸6を介して電動機部9から伝達される駆動力によって冷媒を圧縮する圧縮機構部99とを備えている。駆動軸6は密閉容器3内に上下方向に延びるように配置されており、駆動軸6において圧縮機構部99を境とした上部側の長軸部6aに電動機部9の回転子9aが取り付けられ、下部側の短軸部6bに圧縮機構部99が取り付けられる。また、駆動軸6は、その両端のうちの上側が第1(長軸)支持部材60の軸受部60aで支持され、下側が第2(短軸)支持部材70の軸受部70aで支持されている。
 密閉容器3の内部空間8aにおいて、駆動軸6の軸方向の最も下側には、圧縮機構部99を潤滑する潤滑油が貯蔵される潤滑油貯蔵部3aが設けられている。潤滑油貯蔵部3aに貯蔵された潤滑油は、駆動軸6の下端に設けた給油機構(図示せず)により駆動軸6内を通って駆動軸6及び圧縮機構部99の各摺動部に供給される。また、密閉容器3の上部には、圧縮機吐出管2が密閉容器3の内部空間8aと連通するように設けられている。  
 電動機部9は、駆動軸6に取り付けられた回転子9aと、回転子9aを回転駆動する固定子9bとを備えており、固定子9bは密閉容器3に固定されている。電動機部9では、固定子9bへの通電が開始されることにより回転子9aが回転し、駆動軸6を介して圧縮機構部99に回転動力が伝達されるようになっている。
 圧縮機構部99は、第1圧縮機構部10Aと第2圧縮機構部20Aとを有している。そして、圧縮機構部99は、上側から下側に向かって、第1(長軸)支持部材60の吐出側面60bと、第1圧縮機構部10Aと、中間仕切板5と、第2圧縮機構部20Aと、第2(短軸)支持部材70の吐出側面70bと、が順次に積層されており、このような状態で圧縮機構部99が構成されている。
 第1圧縮機構部10Aは、シリンダ11、ピストン13及びベーン14等を備えている。第2圧縮機構部20Aも同様に、シリンダ21、ピストン23A及びベーン24等を備えている。
 シリンダ11、21は、互いに平行に配置された平板で構成され、その略中心には、略円筒状の貫通孔が上方方向に貫通形成されている。この貫通孔は、第1支持部材60、中間仕切板5、第2支持部材70によって閉塞され、シリンダ11内に円筒形状のシリンダ室12を形成すると共に、シリンダ21内に円筒形状のシリンダ室22を形成する。そして、シリンダ室12、22内にピストン13、23Aが配置されている。
 駆動軸6は、シリンダ11のシリンダ室12に位置する偏心軸部6cと、シリンダ21のシリンダ室22に位置する偏心軸部6dと、偏心軸部6cと偏心軸部6dとを接続している中間軸部6eとを有している。
 ピストン13、23Aは、リング状に形成されており、駆動軸6の偏心軸部6c、6dに回転可能に嵌挿されている。なお、ピストン13、23Aは、トルク変動平滑化の観点から、互いの回転位相を180度ずらして設けられている。即ち、ピストン13とピストン23Aとは、駆動軸6を中心に対称に設けられている。
 また、シリンダ11、21のそれぞれには、シリンダ室12、22に連通し、シリンダ室12、22の半径方向に延びるベーン溝19、29が形成されている。そして、このベーン溝19、29には、進退自在にベーン14、24が設けられている。ベーン溝19、29においてベーン14、24の背面側のベーン背圧室19a、29aには、バネ16、26が配置されており、ベーン14、24は、その背面がバネ16、26によって押圧されている。
 また、ベーン背圧室19aは密閉容器3内と連通しており、密閉容器3内の圧力を直接的に受ける。よって、圧縮運転中、密閉容器3内が高圧冷媒ガス雰囲気となると、ベーン背圧室19aは高圧となり、シリンダ室12との差圧と、バネ16のバネ圧とにより、ベーン14がピストン13に押し付けられる。このようにベーン14がピストン13に押し付けられ、シリンダ室12内は、2つの空間(低圧の吸入室12aと高圧の圧縮室12b)に仕切られる。
 ベーン背圧室29aも同様に、圧縮運転中、密閉容器3内の高圧冷媒が後述のベーン背圧導入管52を介して供給されてベーン背圧室29a内が高圧となる。よって、ベーン背圧室29aとシリンダ室22との差圧と、バネ26のバネ圧とにより、ベーン24がピストン23Aに押し付けられている。このようにベーン24がピストン23Aに押し付けられ、シリンダ室22内は、2つの空間(低圧の吸入室22aと高圧の圧縮室22b)に仕切られる。
 また、ピストン13、23Aの外周面には、上記ベーン14、24のベーン先端部14a、24aの曲率より少し大きい曲率の凹部31、41が形成されている。ベーン14、24は、そのベーン先端部14a、24aがベーン背圧室19aの高圧及びバネ圧によって凹部31、41側に押し付けられて凹部31、41に嵌合され、凹部31、41の底面に接触している。
 よって、圧縮運転中、円筒形状のピストン13、23Aは、駆動軸6の回転に伴い、シリンダ室12、22内でシリンダ室12、22のシリンダ内周面11a、21aに沿って旋回運動(以下、揺動ピストン運動という)する。即ち、ベーン14、24は、駆動軸6の回転に伴い凹部31、41の底面に接触したままベーン溝19、29内を進退(往復移動)し、ピストン13、23Aは凹部31、41のベーン先端部14a、24aとの接触点31a、41aを支持点にして揺動しながら、シリンダ室12内で冷媒を圧縮する。
 以上のベーン14、24、ベーン溝19、29、バネ16、26及び凹部31、41により揺動ピストン機構30、40が構成されている。
 また、シリンダ11、21には、シリンダ室12、22の吸入室12a、22aに連通するシリンダ吸入流路17、27が設けられている。シリンダ吸入流路17、27は図1に示すように後述の吸入マフラ7に連通するように配管接続されている。シリンダ11、21には更に、シリンダ室12、22の圧縮室12b、22b内で圧縮された冷媒をシリンダ室12、22から吐出する吐出口18、28が設けられている。そして、吐出口18、28を覆うように吐出マフラ63、73が第1支持部材60、第2支持部材70に取り付けられている。
 吸入マフラ7は、ロータリ圧縮機100Aの外部における冷媒回路から流入管7aを介して容器7b内に流入した冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離し、ガス冷媒のみを流出管7c、7dから容器7b外に流出させるものである。
 流出管7cから流出したガス冷媒は第1圧縮機構部10Aのシリンダ吸入流路17に導かれ、流出管7dから流出したガス冷媒は第2圧縮機構部20Aのシリンダ吸入流路27に導かれるように吸入マフラ7とロータリ圧縮機100Aとが配管接続されている。具体的には、流出管7cは、第1圧縮機構部10Aのシリンダ11を貫通してシリンダ吸入流路17に連通している。流出管7dは、後述の四方弁51a及び配管54を介して第2圧縮機構部20Aのシリンダ吸入流路27に連通している。
 このロータリ圧縮機100Aは、定格負荷条件時に行われる通常運転と、低負荷条件時に行われる能力半減運転とを切り換えて実施可能である。通常運転は、第1圧縮機構部10Aと第2圧縮機構部20Aとの両方にて圧縮運転を行う運転モード(以下、両側圧縮モード(排除容積100%)という)であり、能力半減運転は、第1圧縮機構部10Aは圧縮運転を行う一方、第2圧縮機構部20Aは後述の休筒運転を行い、モータ回転数を落とさないで圧縮機能力を半減する運転モード(以下、片側圧縮モード(排除容積50%)という)である。
 <ロータリ圧縮機の基本動作>
 以下、ロータリ圧縮機の基本動作として、両側運転モード時の動作について図1~図3を参照して説明する。
(両側運転モード)
 両側運転モードでは、四方弁51aが図1の点線側に切り換えられる。そして、制御装置110(図8参照)により電動機部9が駆動されると、駆動軸6が図2の回転方向Rに回転(図2に示すようにベーン位置を基準に回転位相θ)する。駆動軸6が回転することにより、偏心軸部6c及び偏心軸部6dが、シリンダ室12、22内を、それぞれ位相180度遅れるように偏心移動する。それに伴い、ピストン13、23Aがシリンダ室12、22内を揺動運動する。
 ロータリ圧縮機100Aの起動時、第1圧縮機構部10Aにおいては、ベーン14がバネ16により付勢され、ベーン先端部14aがピストン13の凹部31に押圧されて嵌合し、シリンダ室12内を吸入室12aと圧縮室12bとに区分する。第2圧縮機構部20Aにおいても同様に、ベーン24がバネ26により付勢され、ベーン先端部24aがピストン23の凹部41に押圧されて嵌合し、シリンダ室12内を吸入室22aと圧縮室22bとに区分する。
 吸入室12a、22aには、吸入マフラ7で分離された低圧のガス冷媒がシリンダ吸入流路17、27を介して供給されており、ピストン13、23が揺動ピストン運動することにより、吸入室12a、22aが徐々に拡大し、この間、ガス冷媒の吸入が行われる。そして、吸入室12a、22aの面積が最大を経て縮小に転じると、吸入室12a、22aは圧縮室12b、22bとなり内部のガス冷媒を圧縮する。そして、圧縮されたガス冷媒は所定の圧力になると、吐出口18、28から密閉容器3の内部空間8aへ吐出される。内部空間8aへ吐出された高圧ガス冷媒は、圧縮機吐出管2から密閉容器3外へ吐出される。以上の圧縮過程が、第1圧縮機構部10Aと第2圧縮機構部20Aとで逆位相に繰り返される。
 密閉容器3内では、内部空間8aへ吐出された高圧ガス冷媒により、内部のガスと潤滑油とが高圧状態となる。すると、第1圧縮機構部10Aにおいてベーン背圧室19aは、密閉容器3内の圧力を受けて高圧となる。よって、起動後しばらくして密閉容器3内が高圧ガス雰囲気となると、ベーン14の背面にはバネ16のバネ力と共に高圧が作用し、起動直後よりも大きい押圧力でベーン14が凹部31に向けて押圧され、引き続き圧縮作用が行われる。また、ベーン背圧室19aには密閉容器3との連通部分から高圧の潤滑油が供給され、ベーン摺動を潤滑する。
 一方、第2圧縮機構部20Aにおいては、起動後しばらくして密閉容器3内が高圧ガス雰囲気となると、圧縮機吐出管2から密閉容器3外へ吐出された高圧ガス冷媒の一部が、分配流路55、四方弁51a及びベーン背圧導入管52を介してベーン背圧室29aに導かれる。よって、ベーン24の背面にはバネ26のバネ力と共に高圧が作用し、起動直後よりも大きい押圧力でベーン24が凹部41に向けて押圧され、引き続き圧縮作用が行われる。また、ベーン背圧室29aには油導入流路53を介して高圧の潤滑油が供給され、ベーン摺動を潤滑する。
 <ロータリ圧縮機100Aの特徴的な構成>
 次に、本実施の形態1の特徴的な構成について説明する。本発明は、上述したようベーン跳び後のベーン先端部14a、24aのピストン13、23Aの凹部31、41への再嵌合を容易に行うことと、少なくとも一方のピストンが揺動ピストン形式のロータリ圧縮機において、休筒運転方式の機械式容量制御を可能とすることとを目的としている。ここではまず、最初の目的を達成するための回転止め機構35、45及びその動作について説明し、続いて、2つめの目的を達成するための休筒式容量制御機構50A及びその動作について説明する。
(回転止め機構35)
 図4は、図1のA-A断面図で、第1圧縮機構部におけるベーン跳び状態を示した図である。図5は、図4の一部拡大図である。第1圧縮機構部10A側の回転止め機構35と、第2圧縮機構部20A側の回転止め機構45とは同じ構成であるため、ここでは図4を参照して第1圧縮機構部10A側の回転止め機構35について説明する。
 回転止め機構35は、ベーン先端部14aが凹部31から離れてベーン溝19内を後退するベーン跳びが発生した際、ベーン先端部14aが凹部31に再嵌合可能な範囲を超えてピストン13が偏心軸部6cの中心OAを中心として回転するのを規制する機構である。具体的には、回転止め機構35は、ピストン13の外周面に設けた突起部36と、シリンダ室12のシリンダ内周面11aに設けられ、突起部36の先端部が挿入される挿入穴37とを備えている。突起部36及び挿入穴37は、凹部31より回転方向Rの吸入室12a側に設けられている。なお、挿入穴37は、実施の形態1では、シリンダ吸入流路17の一部(吸入室12a側の開口)をそのまま利用したものである。
 突起部36は、三角形の山型の薄板部材を、シリンダ吸入流路17の中心高さ位置に合せるようにしてピストン13の外周面に固定されている。なお、突起部36はこの構成に限られたものではないが、この構成とすると、シリンダ吸入流路17から吸入されるガス冷媒の流れを極力妨げることなく、回転止めとしての機能を発揮できる。
 突起部36は、ピストン13が揺動ピストン運転中、常にその先端部が挿入穴37に挿入し、且つ、摩耗防止の観点から、ベーン跳び時以外の通常の揺動ピストン運転中には挿入穴37のピストン13側の端部に接触しないよう、突起部36と挿入穴37との互いの位置及び大きさが設計される。具体的には、以下の1)、2)のように設計する。
 1)図5に示すように、ピストン13の外周面とシリンダ室12のシリンダ内周面11aとの間の距離dは、偏心軸部6cの偏心量d’の2倍離れる。このため、ピストン13の外周面から突起部36の先端までの高さhは、偏心量d’の2倍より大きいことが設計上、必要な条件である。この条件を満足する設計とすることで、ピストン13が揺動ピストン運転中、常に突起部36の先端部が挿入穴37に挿入された状態とすることができる。
 2)挿入穴37の開口面積を以下のようにする。揺動ピストン運転中に駆動軸6が0度から360度まで回転する間に突起部36の先端部が挿入穴37内で移動する移動軌跡領域(以下、突起部揺動移動領域という。)より大きな開口面積(実施の形態1では、シリンダ吸入流路17の面積に相当)とする。このような開口面積の挿入穴37とすることで、圧縮運転中にピストン13が揺動ピストン運転している間、突起部36が挿入穴37のピストン13側の端部に接触しないようにすることができる。
 ロータリ圧縮機100Aの第2圧縮機構部20Aについても、第1圧縮機構部10Aと同様に、図3に示すようにピストン23Aの突起部46と挿入穴47とにより回転止め機構45が構成されている。
 <本実施の形態1の特徴的な動作1>
 以下、本実施の形態1の特徴的な動作1として、回転止め機構35、45の動作について図5を参照して説明する。回転止め機構35、45の動作は同じであるため、以下では、回転止め機構35の例で説明する。
 起動時又は液冷媒がシリンダ室12内に流入して液圧縮を起こす等してベーン跳びが発生すると、ピストン13は偏心軸部6cの中心OAを中心として回転しようとする。しかし、このとき、ピストン13に設けた突起部36が、挿入穴37のピストン13側の端部に接触し、その回転が規制される。
 よって、ベーン跳びが発生しても、ピストン13の凹部31がベーン先端部14aと対向する位置に位置する状態が保たれる。よって、ベーン跳び後、ベーン先端部14aが凹部31に再嵌合する状態に容易に戻すことができる。
 なお、ピストン13は、厳密に言えば、突起部36が、挿入穴37の径方向の一端(以下、挿入穴端部という)37aから他端37bに接触する範囲r(図5参照)で偏心軸部6cの中心OAを中心として回転する。図5の点線は、突起部36が他端37bに接触した状態を示している。しかし、この範囲rでピストン13が回転しても、ベーン跳び後にベーン先端部14aが元の凹部31に嵌合された状態(図4参照)に戻ることができるように、突起部36及び挿入穴37の大きさが調整されている。つまり、突起部36と挿入穴37とは、ベーン先端部14aが凹部31に再嵌合可能な範囲を超えてピストン13が偏心軸部6cの中心OAを中心として回転するのを規制するように構成されている。
 よって、挿入穴37は、上述したように、その開口面積が突起部揺動移動領域よりも大きく形成されると共に、ベーン跳び時にピストン13が範囲rで回転しても凹部31がベーン先端部14aと対向する位置を確保できるように形成されることになる。
 また、ベーン跳び時には、ピストン13が駆動軸6の回転方向に移動するので、三角形状の突起部36の進行方向の傾斜面が、シリンダ内周側の挿入穴端部37aと接触して押し付けられる。この接触押し付け時の応力集中を緩やかにするため、挿入穴端部37aには面取り加工や、R加工が施されている。この点は、回転止め機構45の挿入穴47についても同様である。
(休筒式容量制御機構50A)
 図6は、図1のB-B断面図で、第2圧縮機構部の休筒状態を示している。以下、休筒式容量制御機構50A(図1参照)について図6及び図1を参照して説明する。
 休筒式容量制御機構50Aは、片側圧縮モードの際に、第2圧縮機構部20Aのベーン24をベーン溝19内で後退させ、シリンダ室22における圧縮作用を休止し、第2圧縮機構部20Aを休筒運転状態とする機構である。
 休筒式容量制御機構50Aは、四方弁51aと、ベーン背圧導入管52と、片側圧縮モード時に高圧導入管となり両側圧縮モード時に吸入ガス冷媒導入管となる配管54とを備えている。なお、以下では、配管54が高圧導入管として機能する場合には高圧導入管54といい、配管54が吸入ガス冷媒導入管として機能する場合には吸入ガス冷媒導入管54という。
 四方弁51aは、片側圧縮モードでは、図1の実線で示す状態に切り換えられ、圧縮機吐出管2を分岐した分配流路55(図1参照)を高圧導入管54に接続すると共に、吸入マフラ7の流出管7dをベーン背圧導入管52に接続する。一方、両側運転モードでは、四方弁51aは、図1の点線で示す状態に切り換えられ、圧縮機吐出管2を分岐した分配流路55(図1参照)をベーン背圧導入管52に接続すると共に、吸入マフラ7の流出管7dを吸入ガス冷媒導入管54に接続する。
 <本実施の形態1の特徴的な動作2>
(片側運転モード)
 以下、片側運転モード時の動作について図6及び図1を参照して説明する。なお、第1圧縮機構部10Aでは、上述の両側運転モード時と同様に圧縮運転を行っており、動作は両側運転モード時と同様である。よって、ここでは、第2圧縮機構部20Aの動作について説明する。第2圧縮機構部20Aは、片側運転モードでは休筒運転を行うことから、以下、休筒運転について説明する。
 片側圧縮モードでは、四方弁51aが上述したように図1の実線で示す状態に切り換えられる。このため、圧縮機吐出管2から吐出された高圧ガス冷媒の一部が高圧導入管54及びシリンダ吸入流路27を介してシリンダ室22に流入し、シリンダ室22内が高圧となる。一方、ベーン背圧室29aには吸入マフラ7の流出管7dから流出した低圧ガス冷媒が流入し、ベーン24は、前後端部の差圧により、ベーン溝29に沿って後退する。
 ベーン溝29の後方の内周面には、後方に向かうにしたがってベーン24の通過領域を縮小するように構成された弾性体ストッパ56が設けられている。よって、ベーン24がベーン溝29に沿って後退すると、弾性体ストッパ56によりベーン溝29に挟まった状態でベーン14の動きが固定される。この状態では、油導入流路53のベーン溝29側の開口がベーン24によって閉塞され、高圧の潤滑油がベーン背圧室29aへ流入することが阻止されるため、ベーン背圧室29aは低圧状態となる。
 このようにしてベーン24が後退して弾性体ストッパ56によりその動きが固定された状態では、シリンダ室22内の圧縮室22bと吸入室22aとが連通し、第2圧縮機構部20Aでは、シリンダ室22内での圧縮作用が行われない。
 よって、片側運転モードでは、第1圧縮機構部10Aのシリンダ室12のみで圧縮作用が行われるため、能力を半減した運転が行われることになる。以上の構成及び動作により、揺動ピストン形式で、且つ休筒運転方式による機械式容量制御が可能となる。
 <実施の形態1のロータリ圧縮機100Aの奏する効果>
 以上のように本実施の形態1によれば、ピストン13の外周面に設けた突起部36、46と挿入穴37、47とによる簡単な構造の回転止め機構35、45により、ベーン跳び後のベーン先端部14a、24aのピストン13、23Aの凹部31、41への再嵌合を実現できる。
 なお、本実施の形態1では、挿入穴37、47をシリンダ吸入流路17、27の一部をそのまま利用したものとしたが、図7に示すように、シリンダ吸入流路17のシリンダ室12側の開口にシリンダ吸入流路17よりも大径に形成した拡大挿入穴38(シリンダ吸入流路27側の挿入穴については図示省略)としてもよい。
 上記の説明では、ピストン13、23Aが揺動ピストン運転している間、ピストン13、23Aが挿入穴37、47のピストン13側の端部に接触しないとしたが、シリンダ吸入流路17、27の一部をそのまま挿入穴37、47として利用する場合、シリンダ吸入流路17、27の径によっては、突起部36、46が挿入穴37、47に接触する可能性がある。この場合には、図7に示すようにシリンダ吸入流路17の径よりも大径に拡大挿入穴38を設けることで、突起部36が挿入穴37のピストン13側の端部に接触しないようにすることができる。なお、このように拡大挿入穴38を大径に形成した場合であっても、ベーン先端部14aが凹部31に再嵌合可能な範囲を超えてピストン13が偏心軸部6cの中心OAを中心として回転するのを規制できるように拡大挿入穴38が形成されることはもちろんである。
 また、挿入穴37、47は、シリンダ吸入流路17、27の一部をそのまま利用することに限られず、シリンダ吸入流路17、27とは別にシリンダ室12、22のシリンダ内周面11a、21aの別の部分に設けた凹部としてもよい。この場合、その凹部の位置に合わせて突起部36、46の位置を変更することはもちろんである。このように、挿入穴37、47の位置は、シリンダ吸入流路17、27の一部に限定されないが、シリンダ室12、22のシリンダ内周面11a、21aに新たに凹部を設けることは、圧縮効率の低下に繋がり、また製造コストが嵩む可能性がある。よって、シリンダ吸入流路17、27の一部とする方が好ましい。
 また、突起部36、46を形成したピストン13、23Aを、駆動軸6と一緒にシリンダ室12、22内に挿入するためには、シリンダ11、21の軸方向両端面(図1の上下面)の何れかから軸方向に延びて挿入穴37、47、拡大挿入穴38に繋がる切り込み39、49が必要である(図6及び図7参照)。この切り込み39、49に突起部36、46を通して、ピストン13、23を駆動軸6と一緒にシリンダ室12、22内に挿入するとよい。
 また、本実施の形態1では2気筒のロータリ圧縮機100Aを図示したが、ベーン跳びは単気筒の揺動スクロール型ロータリ圧縮機でも発生するため、単気筒の揺動スクロール型ロータリ圧縮機に回転止め機構を適用しても、もちろんよい。
 また、本実施の形態1では、休筒式容量制御機構50Aを設け、ベーン24を後退させて第2圧縮機構部20Aのシリンダ室22内での圧縮作用が行われないようにしたので、揺動ピストン形式で、且つ休筒運転方式による機械式容量制御が可能となる。
 よって、定格負荷条件においては、両側圧縮モード(排除容積100%)で、両側のピストン13、23で揺動ピストン運転し、機械損失の低減と信頼性の向上を図ることができる。更に、低負荷条件においては、片側圧縮モード(排除容積50%)で、回転数を下げることなく、冷房能力及び暖房能力を下げることができる。
 以上説明したように、高効率化が可能な揺動ピストン形式を採用し、また、休筒運転方式による機械式容量制御を可能としたことで、定格負荷条件と低負荷条件の両方において圧縮機損失を低減し、圧縮機効率改善と、回転数範囲拡大が可能となり、実負荷運転での省エネ性能を改善することができる。
実施の形態2.
 上記実施の形態1は、ピストン13、23の両方が揺動ピストン形式であったが、実施の形態2は、一方を揺動ピストン形式、他方をローリングピストン形式としている。実施の形態2では、実施の形態1との相違点を中心に説明し、実施の形態1と同一部分には、同一符号を付す。また、実施の形態1と同様の構成部分について適用される変形例は、本実施の形態2についても同様に適用される。
 図8は、本発明の実施の形態2に係るロータリ圧縮機の構造を示す概略縦断面図であり、第1圧縮機構部が圧縮状態、第2圧縮機構部が休筒状態を示している。図9は、図8のB-B断面図で、第2圧縮機構部における休筒状態を示した図である。図10は、図8のB-B断面図で第2圧縮機構部における圧縮状態を示した図である。
 <ロータリ圧縮機100Bの特徴的な構成>
 実施の形態2のロータリ圧縮機100Bは、実施の形態1と同様の揺動ピストン形式の第1圧縮機構部10Aと、実施の形態1の第2圧縮機構部20Aに代えてローリングピストン形式の第2圧縮機構部20Bとを備えている。また、ロータリ圧縮機100Bは、実施の形態1の休筒式容量制御機構50Aに代えて休筒式容量制御機構50Bを備えている。
(1)第2圧縮機構部20Bの相違点
 まず、第2圧縮機構部20Bと実施の形態1の第2圧縮機構部20Aとの相違点について説明する。上記ロータリ圧縮機100Aの第2圧縮機構部20Aでは、ピストン23が、シリンダ21の内周面を揺動しながら移動する揺動ピストン形式とした。これに対し、ロータリ圧縮機100Bの第2圧縮機構部20Bでは、ピストン23Bが偏心軸部6dまわりに回転移動するローリングピストン形式としている。また、(回転)ピストン23Bの外周面上には凹部41と突起部46とが無い点も、第2圧縮機構部20Aのピストン23Aと相違している。つまり、第2圧縮機構部20Bには、揺動ピストン機構40と回転止め機構45が設けられておらず、両側圧縮モード、片側圧縮モード(休筒運転時)、過渡的なベーン跳び状態の何れにおいても、(回転)ピストン23Bが偏心回転移動する。第2圧縮機構部20Bでは更に、第2圧縮機構部20Aでのバネ26が省略されている点も、第2圧縮機構部20Aと相違している。
(2)休筒式容量制御機構50Bの相違点
 次に、休筒式容量制御機構50Bと実施の形態1の休筒式容量制御機構50Aとの相違点について説明する。休筒式容量制御機構50Bは、四方弁51aに代わって三方弁51bが用いられ、片側圧縮モードと両側圧縮モードとで冷媒の流れを切り換える。片側圧縮モードでは三方弁51bが図8の実線側に切り換えられ、吸入マフラ7の流出管7dから流出してシリンダ吸入流路27へ向かう低圧ガス冷媒の一部をベーン背圧導入管52を介してベーン背圧室29aに導く。両側圧縮モードでは、三方弁51bが図8の点線側に切り換えられ、潤滑油貯蔵部3a内の高圧の潤滑油をベーン背圧導入管52を介してベーン背圧室29aに導く。また、休筒式容量制御機構50Bでは、分配流路55が省略されている。
 <ロータリ圧縮機100Bの特徴的な動作>
(片側圧縮モード)
 以下、片側運転モード時の動作について図8、図9を参照して説明する。なお、片側運転モードにおける第1圧縮機構部10Aの動作は、実施の形態1の両側運転モードの場合と同様(図2参照)であるため、ここでは、第2圧縮機構部20Bにおける休筒運転について説明する。
 片側運転モードでは、三方弁51bが上述したように図8の実線で示す状態に切り換えられる。このため、シリンダ室22及びベーン背圧室29aは共に、吸入マフラ7と同じ低圧ガス側に接続される。一旦、ベーン背圧室29aに低圧が導入されると、ベーン先端部24a側とベーン背面側とが同じ低圧状態となる。本実施の形態2ではベーン24の背面を押圧するバネ26が無いので、ベーン24は中立状態となり、(回転)ピストン23Bの高速偏心回転によりベーン跳びが起きやすい。
 一旦、ベーン跳びでベーン先端部24aがピストン外周側面上から離間すると、ベーン背圧室29aの後方に取り付けた磁石ストッパ57に吸引されてベーン24の動きが固定される。これにより第2圧縮機構部20Bが休筒状態となる。また、この状態では、油導入流路53のベーン溝29側の開口がベーン24によって閉塞され、高圧の潤滑油がベーン背圧室29aへ流入することが阻止されるため、ベーン背圧室29aは低圧状態となる。
 このように、休筒側のピストン23Bをローリングピストン形式としたので、ベーン24が回転ピストン(以下、ローリングピストンと同義)23Bから離間する休筒状態では、偏心軸部6dと一緒に偏心回転移動する回転ピストン23Bの内周側と偏心軸部6dの外周側との間に摺動摩擦損失が発生しない。このため実施の形態2の片側圧縮モードでは、休筒側のピストン23Aを揺動ピストン形式とした実施の形態1の片側圧縮モードに比べて圧縮機効率が改善できる利点がある。
(両側圧縮モード)
 以下、両側圧縮モード時の動作について図8、図10を参照して説明する。両側圧縮モードでは、三方弁51bが図8の点線側に切り換えられ、第1圧縮機構部10Aが図2の状態となり、第2圧縮機構部20Bが図10の状態となる。第1圧縮機構部10Aの動作は、実施の形態1の両側運転モードの場合と同様であるため、ここでは、第2圧縮機構部20Bにおける圧縮運転について説明する。
 起動時には、まず、第1圧縮機構部10A側で圧縮された高圧ガス冷媒により、密閉容器3内のガス冷媒と潤滑油とが高圧状態となる。次に、ベーン背圧室29aにベーン背圧導入管52から高圧の潤滑油が導入されると、バネが無いために中立状態であったベーン24が背面側から押圧され、ベーン先端部24aが回転ピストン23Bと接触してシリンダ室22を吸入室22aと圧縮室22bとに区分し、圧縮を開始する。また、この状態では、潤滑油貯蔵部3aの高圧の潤滑油が油導入流路53からベーン背圧室29aに流入し、ベーン摺動を潤滑する。
 <実施の形態2のロータリ圧縮機100Bの奏する効果>
 以上のように本実施の形態2によれば、回転止め機構35による実施の形態1と同様の作用効果が得られると共に、少なくとも一方のピストンを揺動ピストン形式とした2気筒ロータリ圧縮機において、休筒式容量制御機構50Bにより、休筒運転方式の機械式容量制御が可能となる。
 よって、定格負荷条件においては、両側圧縮モード(排除容積100%)で、両側ピストンで揺動ピストン運転し、機械損失の低減と信頼性の向上を図ることができる。更に、低負荷条件においては、片側圧縮モード(排除容積50%)で、回転数を下げることなく、冷房能力及び暖房能力を下げることができる。
 また、休筒側のピストン23Bをローリングピストン形式としたので、ベーン24がローリングピストン23Bから離間する休筒状態では、偏心軸部6dと一緒に偏心回転移動するローリングピストン23Bの内周側と偏心軸部6dの外周側との間に摺動摩擦損失が発生しない。このため実施の形態2の片側圧縮モードでは、休筒側のピストン23Aを揺動ピストン形式とした実施の形態1の片側圧縮モードに比べて圧縮機効率が改善できる利点がある。
 また、ローリングピストン形式では、上述したように揺動ピストン形式に比べて圧縮運転中のベーン先端部24aと回転ピストン23Bの外周面との間の摺動速度が速いため、動摩擦損失が大きい。よって、実施の形態2の両側圧縮モードでは、両側のピストンを揺動ピストン形式とした実施の形態1の両側圧縮モードに比べると、圧縮機効率が低くなる。
 このため、休筒側を揺動ピストン23A(実施の形態1)にするか、あるいは、回転ピストン23B(実施の形態2)にするかは、実負荷運転での省エネ性能に有利な方を選べばよい。低負荷条件の比重が高い場合は、休筒側をローリングピストン形式(本実施の形態2)とした方が有利である。一方、定格等の高負荷条件の比重が高い場合は、休筒側を揺動ピストン形式(本実施の形態1)にした方が有利である。
 以上説明したように、少なくとも一方のピストンに、高効率化が可能な揺動ピストン形式を採用し、また、休筒運転方式による機械式容量制御を可能としたことで、定格負荷条件と低負荷条件の両方において圧縮機損失を低減し、圧縮機効率改善と、回転数範囲拡大が可能となり、実負荷運転での省エネ性能を改善することができる。
 また、上記実施の形態1と2では、三角形状の突起部36を回転ピストン23の外周面に取り付けてある。この作製方法を次の図11により説明する。
 図11は、本発明の実施の形態2に係る第1圧縮機構部のピストンの概略構造を示す第三角法投影図(正面図、平面図、側面図)である。
 図11に示すように突起部36は、例えば、回転ピストン13の高さ方向の厚みをtとして、回転ピストン13の外周面のうちで、4t/5分を通常通りの円形状に旋盤加工し、残りt/5分を通常より大きな円形状で旋盤加工する。その後、突起部36を加工できるように、回転ピストン13の外周面から所定の高さと角度で外側へと突出した三角形状の突起部36を切削加工して、回転ピストン13と一体化した構造を作製した。
 突起部36の三角形状は特に限定するものではないが、回転方向側の傾斜角度が、逆回転側の傾斜角度より緩やかとすることが好ましい。これは、突起部36が、ベーン離間時に回転方向側の傾斜面36aでシリンダ内周側の挿入穴37の角と接触するが、その接触角度を緩やかにするためである。
実施の形態3.
 上記実施の形態1と2では説明しなかったが、本実施の形態3では、量産する上で優位な、回転止め機構35の突起部36の形状と、突起部36とピストン13との一体化構造の作製方法とについて説明する。
 図12は、本発明の実施の形態3に係るロータリ圧縮機の構造を示す概略縦断面図であり、図8のA-A断面図で、第1圧縮機構部における圧縮状態を示した図である。図13は、本発明の実施の形態3に係る第1圧縮機構部のピストンの概略構造を示す第三角法投影図(正面図、平面図、側面図)である。以下、実施の形態3が実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
 <ピストン13Aと回転止め用突起部81の特徴的な構成>
 実施の形態3のロータリ圧縮機は、実施の形態1の第1圧縮機構部10Aに代えて第1圧縮機構部10Cを備えている。第1圧縮機構部10Cは実施の形態1、2と同様に、揺動ピストン形式の圧縮機構部である。なお、後述の実施の形態においても、「第1圧縮機構部」は揺動ピストン形式の圧縮機構部である点は同じである。また、第1圧縮機構部10Cの回転止め機構80は、突起部81及び挿入穴37を有し、突起部81はピストン13Aとは別体に形成され、ピストン13Aに固定されている。
 突起部81は、半球形状の先端部81aと、円筒形状の胴体81bと、一本足形状(棒形状)の後端部81cとが一体加工して形成されたものである。突起部81の材料はベーン14と同じ材料とし、シリンダ11との良好な摺動特性を保っている。
 ピストン13Aにはピストン13Aの厚み方向に貫通する貫通穴82が設けられている。貫通穴82のうちピストン外周側の丸穴83は胴体81bの直径よりも0.2mm程度大きく形成され、この丸穴83内に胴体81bが0.1mm程度の隙間でかん合されている。そして、ピストン13Aの内周側から突起部81が止め具85によりピストン13Aにカシメ固定されている。具体的には、ここでは、止め具85を、貫通穴82のうちピストン内周側の段差丸穴84に圧接し、止め具85の中空軸部内に一本足形状の後端部81cを挿入して締め付けることにより、突起部81がピストン13Aにカシメ固定されている。
 <実施の形態3のロータリ圧縮機の奏する効果>
 以上のように本実施の形態3によれば、回転止め用の突起部81とピストン13Aとを比較的簡単な構造で一体化にすることが可能となり、量産に適したロータリ圧縮機の製造が実現できる。
 また、実施の形態1と2と同様にして、ピストン13Aとベーン14との摺動摩擦損失が低減され、圧縮機効率の改善効果が得られる。同時に、実施の形態1と2と同様にして、少なくとも一方のピストンを揺動ピストン形式とした2気筒ロータリ圧縮機において、休筒運転方式の機械式容量制御が可能となる。
実施の形態4.
 実施の形態4は、実施の形態3と同様に、回転止め用の突起部の形状と、突起部とピストンとの一体化構造の作製方法とに関するもので、実施の形態3とは別の形態について説明するものである。
 図14は、本発明の実施の形態4に係る第1圧縮機構部のピストンの概略構造を示す第三角法投影図(正面図、側面図)である。
 <ピストン13Bと回転止め用突起部81Bの特徴的な構成>
 実施の形態4のロータリ圧縮機は、実施の形態3の回転止め機構80の突起部81に代えて、突起部81Bを備えている。突起部81Bは、半球形状の先端部81aと、円筒形状の胴体81bと、外周面にネジ山加工が施された後端部81eと、六角形締付け部81dとが一体化された構成を有している。突起部81Bの材料はベーン14と同じ材料とし、シリンダ11との良好な摺動特性を保っている。
 ピストン13Bにはピストン13Bの厚み方向に貫通する貫通穴82Bが設けられている。貫通穴82Bのうちピストン内周側の丸穴84Bの内周面にはネジ加工が施されている。このようにネジ加工された丸穴84Bに突起部81Bの後端部81eを螺合し、六角形締付け部81dを貫通穴83Bの段差部に締め付けることで、突起部81Bがピストン13Bに固定される。
 <実施の形態4のロータリ圧縮機の奏する効果>
 以上のように本実施の形態4によれば、実施の形態3と同様の効果が得ることが可能である。
実施の形態5.
 実施の形態1と2では、上述したように回転止め用の突起部36の傾斜面が、シリンダ内周側の挿入穴端部37aと接触押し付け時の応力集中を緩やかにするため、挿入穴端部37aには面取り加工や、R加工が施されている。この応力集中に突起部36が許容できるかどうかの設計判断は、強度、耐久性、信頼性によって総合的に考慮して決定することが必要である。本実施の形態5は、突起部81が挿入穴端部37aと接触して衝撃的に大きな押し付け力が働く場合に、突起部81に働く応力集中を緩やかにする方策を講じたものである。具体的には、突起部81の挿入穴端部37aに対する押し付け力に応じて柔軟に変形する弾性柔構造部90をシリンダ11に設けた構造とした。
 図15は、図8のB-B断面図で、本発明の実施の形態5に係る第1圧縮機構部における圧縮状態を示した図である。以下、実施の形態5が図12に示した実施の形態3と異なる部分を中心に説明する。
 実施の形態5は実施の形態3の回転止め機構80に代えて、回転止め機構80Cを備えている。回転止め機構80Cは、図12に示した実施の形態3の回転止め機構80に加えて更に、弾性柔構造部90を有した構成となっている。弾性柔構造部90は、シリンダ11の内周側であって、挿入穴37に隣接して回転方向側に設けられた溝86と、溝86と挿入穴37との間のシリンダ11部分により構成され、弾性変形可能な薄厚(通常、1mm程度)の板87とを有している。
 このように構成された回転止め機構80Cでは、突起部81が挿入穴端部37aに接触して押し付け力が働くと、板87の自由端側が撓んで変形することで、突起部81に働く応力集中を緩やかにすることができ、突起部81の損傷を防ぐことができる。
 <実施の形態5のロータリ圧縮機の奏する効果>
 以上のように本実施の形態5によれば、実施の形態3と同様の効果に加えて、突起部81の損傷を防ぐことができ、信頼性の向上を図ることが可能である。なお、ここでは、突起部を実施の形態3の突起部81としたが、実施の形態1、2の突起部36又は実施の形態4の突起部81Bとしてももちろんよい。
実施の形態6.
 本実施の形態6は、突起部81が挿入穴端部37aと接触し、衝撃的に大きな押し付け力が働く場合に、突起部81に働く応力集中を緩やかにする方策として、シリンダ側を柔軟に変形させる弾性構造の別形態を示すものである。
 図16は、図8のB-B断面図で、本発明の実施の形態6に係る第1圧縮機構部における圧縮状態を示した図である。以下、実施の形態6が、実施の形態5と異なる部分を中心に説明する。
 実施の形態6は、実施の形態5の回転止め機構80Cに代えて、回転止め機構80Dを備えている。回転止め機構80Dは、弾性柔構造部の構造が実施の形態5の回転止め機構80Cと異なるもので、弾性柔構造部90に代えて弾性柔構造部90Bを備えている。
 弾性柔構造部90Bは、シリンダ11の内周側であって挿入穴37に隣接して回転方向側に設けられた凹部88と、挿入穴37と凹部88との間を仕切るように配置された仕切り板87bと、一端が凹部88に固定され、他端が仕切り板87bに固定されて仕切り板87bをピストン13Aの回転方向に可動可能に支持するバネ89とを備えている。
 このように構成された回転止め機構80Dでは、突起部81が挿入穴端部37aに接触して押し付け力が働くと、バネ89が縮んで、仕切り板87bが凹部88の中へ移動することで、突起部81に働く応力集中を緩やかになり突起部81の損傷を防ぐことができる。
 <実施の形態6のロータリ圧縮機の奏する効果>
 以上のように本実施の形態6によれば、実施の形態5と同様の効果を得ることが可能である。
実施の形態7.
 実施の形態5、6では、弾性柔構造部をシリンダ11側に設けた構造について説明したが、実施の形態7は、実施の形態5、6において弾性柔構造部を設けたことによる効果と同様の効果を、突起部側の構造を変えることで達成しようとするものである。
 <ピストン13Aと回転止め用突起部91の特徴的な構成>
図17は、図8のB-B断面図で、本発明の実施の形態7に係る第1圧縮機構部のピストンの構造を示す。以下、本実施の形態7が、図13に示した実施の形態3と異なる部分を中心に説明する。
 実施の形態7は、実施の形態3の突起部81に代えて、突起部91を備えている。突起部91は、ピストン13Aの回転方向に変形可能な薄板弾性構造(薄板バネ構造)部材で構成された先端部91aと、円筒形状の胴体91bと、一本足形状(棒形状)の後端部91cとを有している。先端部91aと胴体91bとは溶接により一体化されている。先端部91aの材料は、シリンダ11との良好な摺動特性を保つものを選定する。突起部91のピストン13Aへの固定構造は実施の形態3と同様であり、止め具85により突起部91がピストン13Aにカシメ固定されている。具体的には、ここでは、止め具85を、貫通穴82のうちピストン内周側の段差丸穴84に圧接し、止め具85の中空軸部内に一本足形状の後端部91cを挿入して締め付けることにより、突起部91がピストン13Aにカシメ固定される。
 このように構成された突起部91を用いることで、突起部91の先端部91aが挿入穴端部37aに接触して押し付け力が働くと、先端部91aが撓んで変形するので、突起部91に働く応力集中が緩やかになり突起部91の損傷を防ぐことができる。
 <実施の形態7のロータリ圧縮機の奏する効果>
 以上のように本実施の形態7によれば、実施の形態3と同様に回転止め用の突起部91とピストン13Aとを比較的簡単な構造で一体化にすることが可能となり、量産に適したロータリ圧縮機の製造が実現できる。
 また、上述したように、突起部91の先端部91aが挿入穴端部37aに接触して押し付け力が働いた際の、突起部91の損傷を防ぐことができる。
 また、実施の形態1と2と同様にして、回転ピストンとベーンとの摺動摩擦損失が低減され、圧縮機効率の改善効果が得られる。同時に、実施の形態1と2と同様にして、少なくとも一方のピストンを揺動ピストン形式とした2気筒ロータリ圧縮機において、休筒運転方式の機械式容量制御が可能となる。
 以上の実施の形態2~7では、休筒側のピストンをローリングピストン形式としたが、これに限らず、ベーンをピストン側に収納したスライディングベーン形式や、ベーンとピストンが一体のキニー形式としてもよい。つまり、少なくとも一方のピストンを揺動ピストン形式とした2気筒ロータリ圧縮機において、他方のピストン側の形式が何であれ、揺動ピストン機構及び回転止め機構を備えたロータリ圧縮機は本発明に含まれる。
 以上の実施の形態1~7では、高圧密閉シェル形式の2気筒ロータリ圧縮形の圧縮機について説明したが、その他のシェル形式においても同様の手段を用いて同様の効果が得られる。例えば、半密閉式の場合も同様の効果が得られる。あるいは、中間圧シェル形式の場合も同様の効果が得られる。
 なお、上記実施の形態1~7においてそれぞれ別の実施の形態として説明したが、各実施の形態の特徴的な構成を適宜組み合わせてロータリ圧縮機を構成してもよい。
 2 圧縮機吐出管、3 密閉容器、3a 潤滑油貯蔵部、5 中間仕切板、6 駆動軸、6a 長軸部、6b 短軸部、6c 偏心軸部、6d 偏心軸部、6e 中間軸部、7 吸入マフラ、7a 流入管、7b 容器、7c 流出管、7d 流出管、8a 内部空間、9 電動機部、9a 回転子、9b 固定子、10A 第1圧縮機構部、10C 第1圧縮機構部、11 シリンダ、11a シリンダ内周面、12 シリンダ室、12a 吸入室、12b 圧縮室、13 ピストン、13 回転ピストン、13A ピストン、13B ピストン、14 ベーン、14a ベーン先端部、16 バネ、17 シリンダ吸入流路、18 吐出口、19 ベーン溝、19a ベーン背圧室、20A 第2圧縮機構部、20B 第2圧縮機構部、21 シリンダ、21a シリンダ内周面、22 シリンダ室、22a 吸入室、22b 圧縮室、23 回転ピストン、23 ピストン、23A ピストン、23B 回転ピストン(ローリングピストン)、24 ベーン、24a ベーン先端部、26 バネ、27 シリンダ吸入流路、28 吐出口、29 ベーン溝、29a ベーン背圧室、30 揺動ピストン機構、31 凹部、31a 接触点、35 回転止め機構、36 突起部、36a 傾斜面、37 挿入穴、37a 挿入穴端部、37b 他端、38 拡大挿入穴、39 切り込み、40 揺動ピストン機構、41 凹部、45 回転止め機構、46 突起部、47 挿入穴、49 切り込み、50A 休筒式容量制御機構、50B 休筒式容量制御機構、51a 四方弁、51b 三方弁、52 ベーン背圧導入管、53 油導入流路、54 配管(高圧導入管、吸入ガス冷媒導入管)、55 分配流路、56 弾性体ストッパ、57 磁石ストッパ、60 支持部材、60a 軸受部、60b 吐出側面、63 吐出マフラ、70 支持部材、70a 軸受部、70b 吐出側面、73 吐出マフラ、80 回転止め機構、80C 回転止め機構、80D 回転止め機構、81 突起部(回転止め用の突起部)、81B 突起部(回転止め用の突起部)、81a 先端部、81b 胴体、81c 後端部、81d 六角形締付け部、81e (ネジ山)後端部、82 貫通穴、82B 貫通穴、83 (かん合)丸穴、83B 丸穴、84 (止め具止め)段差丸穴、84B 丸穴、85 止め具、86 溝、87 板、87b 仕切り板、88 凹部、89 バネ、90 弾性柔構造部、90B 弾性柔構造部、91 突起部、91 回転止め用突起部、91a 先端部、91b 胴体、91c 後端部、99 圧縮機構部、100A ロータリ圧縮機、100B ロータリ圧縮機、110 制御装置。

Claims (17)

  1.  電動機部と、
     前記電動機部に駆動軸を介して連結され、前記駆動軸を介して前記電動機部から伝達される駆動力によって冷媒を圧縮する圧縮機構部と、
     前記電動機部及び前記圧縮機構部を収容し、前記圧縮機構部で圧縮された冷媒が内部に吐出される密閉容器と、を備え、
     前記圧縮機構部が、シリンダ室が形成されたシリンダと、前記駆動軸の偏心軸部に回転自在に装着されたピストンと、先端部が前記ピストンの外周面に当接して前記シリンダ室内を吸入室と圧縮室とに仕切り、前記シリンダに設けられたベーン溝内を進退するベーンとを有するロータリ圧縮機において、
     前記ピストンの外周面に設けた凹部に前記ベーンの先端部が嵌合されるようにして、前記駆動軸の回転に伴って前記ピストンを前記シリンダ室のシリンダ内周面に沿って旋回させる揺動ピストン機構と、
     前記ピストンの外周面に設けた突起部と、前記シリンダ室のシリンダ内周面に設けられて前記突起部の先端部が挿入される挿入穴とを有し、
     前記ベーンの先端部が前記凹部から離れて前記ベーンが前記ベーン溝内を後退するベーン跳びが発生した際に、前記ベーンの先端部が前記凹部に再嵌合可能な範囲を超えて前記ピストンが前記偏心軸部を中心として回転するのを規制する回転止め機構と
    を備えたことを特徴とするロータリ圧縮機。
  2.  前記回転止め機構は、前記凹部より回転方向の前記吸入室側に設けられていることを特徴とする請求項1記載のロータリ圧縮機。
  3.  前記シリンダは前記吸入室に冷媒を導くシリンダ吸入流路を有し、前記シリンダ吸入流路の前記吸入室側の開口が前記挿入穴を兼ねることを特徴とする請求項2記載のロータリ圧縮機。
  4.  前記突起部の高さは、前記ピストンの偏心量の2倍より大きいことを特徴とする請求項1~請求項3の何れか一項に記載のロータリ圧縮機。
  5.  前記シリンダの軸方向両端面の何れかから軸方向に延びて前記挿入穴に繋がる切り込みを有し、前記切り込みを通って、前記突起部を形成した前記ピストンを、前記駆動軸と一緒に前記シリンダ室内に挿入可能なことを特徴とする請求項1~請求項4の何れか一項に記載のロータリ圧縮機。
  6.  前記シリンダは、前記挿入穴の前記ピストン側の端部に、前記ピストンの回転方向に変形自在な弾性柔構造部を備えたことを特徴とする請求項1~請求項5の何れか一項に記載のロータリ圧縮機。
  7.  前記弾性柔構造部は、前記シリンダの内周側であって、前記挿入穴に隣接して回転方向側に設けられた溝と、前記溝と前記挿入穴との間の前記シリンダ部分により構成され、弾性変形可能な板とを備えたことを特徴とする請求項6記載のロータリ圧縮機。
  8.  前記弾性柔構造部は、前記シリンダの内周側であって前記挿入穴に隣接して回転方向側に設けられた凹部と、前記挿入穴と前記凹部との間を仕切るように配置された仕切板と、一端が前記凹部に固定され、他端が前記仕切り板に固定されて前記仕切り板を前記ピストンの回転方向に可動可能に支持するバネとを備えたことを特徴とする請求項6記載のロータリ圧縮機。
  9.  前記突起部の前記先端部を、前記ピストンの回転方向に変形可能な弾性構造部材としたことを特徴とする請求項1~請求項5の何れか一項に記載のロータリ圧縮機。
  10.  前記突起部は前記ピストンとは別体に構成され、別体で構成された前記突起部は、前記ピストンを径方向に貫通して設けられた貫通穴に固定されていることを特徴とする請求項1~請求項9の何れか一項に記載のロータリ圧縮機。
  11.  前記突起部は、後端部が前記貫通穴に挿入された状態で、前記ピストンの内周側からカシメ固定されていることを特徴とする請求項10記載のロータリ圧縮機。
  12.  電動機部と、
     前記電動機部に駆動軸を介して連結され、前記駆動軸を介して前記電動機部から伝達される駆動力によって冷媒を圧縮する2つの圧縮機構部と、
     前記電動機部及び前記2つの圧縮機構部を収容し、前記2つの圧縮機構部で圧縮された冷媒が内部に吐出される密閉容器とを備え、
     前記2つの圧縮機構部の少なくとも一方は、シリンダ室が形成されたシリンダと、前記シリンダ内において前記駆動軸の偏心軸部に回転自在に装着されたピストンと、先端部が前記ピストンの外周面に当接して前記シリンダ室内を吸入室と圧縮室とに仕切り、前記シリンダに設けられたベーン溝内を進退するベーンとを有するロータリ圧縮機において、
     前記一方の圧縮機構部は、
     前記シリンダ内の前記ピストンの外周面に設けた凹部に前記ベーンの先端部が嵌合されるようにして、前記駆動軸の回転に伴って前記ピストンを前記シリンダ室のシリンダ内周面に沿って旋回させる揺動ピストン機構と、
     前記ピストンの外周面に設けた突起部と、前記シリンダ室のシリンダ内周面に設けられて前記突起部の先端部が挿入される挿入穴とを有し、前記ベーンの先端部が前記凹部から離れて前記ベーン溝内を後退するベーン跳びが発生した際に、前記ベーンの先端部が前記凹部に再嵌合可能な範囲を超えて前記ピストンが前記偏心軸部を中心として回転するのを規制する回転止め機構と
    を備えたことを特徴とするロータリ圧縮機。
  13.  前記一方の圧縮機構部の前記ベーンの先端部を前記ピストンの前記凹部から離間させた状態を保持し、前記シリンダ室における圧縮作用を休止する休筒運転を可能とする休筒式容量制御機構を備えたことを特徴とする請求項12記載のロータリ圧縮機。
  14.  他方の圧縮機構部は、前記一方の圧縮機構部と同様、前記揺動ピストン機構及び前記回転止め機構を備えた圧縮機構部であることを特徴とする請求項13記載のロータリ圧縮機。
  15.  前記2つの圧縮機構部の両方で圧縮運転する両側圧縮モードと、前記一方の圧縮機構部を前記休筒運転し、且つ前記他方の圧縮機構部を圧縮運転する片側圧縮モードとを切り換える切り換え機構を備えたことを特徴とする請求項13又は請求項14記載のロータリ圧縮機。
  16.  他方の圧縮機構部は、シリンダ室が形成されたシリンダと、前記シリンダ内において前記駆動軸の偏心軸部に回転自在に装着されたピストンと、先端部が前記ピストンの外周面に当接して前記シリンダ室内を吸入室と圧縮室とに仕切り、前記シリンダに設けられたベーン溝内を進退するベーンとを有し、前記他方の圧縮機構部における前記ベーンの先端部を前記ピストンの前記凹部から離間させた状態を保持し、前記シリンダ室における圧縮作用を休止する休筒運転を可能とする休筒式容量制御機構を備えたことを特徴とする請求項12記載のロータリ圧縮機。
  17.  前記2つの圧縮機構部の両方で圧縮する両側圧縮モードと、前記他方の圧縮機構部を前記休筒運転し、且つ前記一方の圧縮機構部を圧縮運転する片側圧縮モードとを切り換える切り換え機構を備えたことを特徴とする請求項16記載のロータリ圧縮機。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106382225A (zh) * 2015-07-31 2017-02-08 钱建忠 油气分离式空调压缩机
WO2020098037A1 (zh) * 2018-11-16 2020-05-22 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 滑片结构、泵体组件及压缩机
CN112343818A (zh) * 2020-11-13 2021-02-09 珠海格力电器股份有限公司 一种泵体结构和空调器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57120787U (ja) * 1981-01-20 1982-07-27
JPH0463996A (ja) * 1990-07-04 1992-02-28 Mitsubishi Electric Corp ローリングピストン型回転式圧縮機
JPH10259786A (ja) * 1996-09-18 1998-09-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd ロータリ圧縮機
JP2005299653A (ja) * 2004-04-06 2005-10-27 Lg Electronics Inc ローリングピストン及びそれを備えた回転式圧縮機のガス漏れ防止装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5950547B2 (ja) * 1981-01-20 1984-12-08 日本国有鉄道 弁装置
JPH10299679A (ja) * 1997-02-26 1998-11-10 Mitsubishi Electric Corp 回転式圧縮機

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57120787U (ja) * 1981-01-20 1982-07-27
JPH0463996A (ja) * 1990-07-04 1992-02-28 Mitsubishi Electric Corp ローリングピストン型回転式圧縮機
JPH10259786A (ja) * 1996-09-18 1998-09-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd ロータリ圧縮機
JP2005299653A (ja) * 2004-04-06 2005-10-27 Lg Electronics Inc ローリングピストン及びそれを備えた回転式圧縮機のガス漏れ防止装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106382225A (zh) * 2015-07-31 2017-02-08 钱建忠 油气分离式空调压缩机
WO2020098037A1 (zh) * 2018-11-16 2020-05-22 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 滑片结构、泵体组件及压缩机
CN112343818A (zh) * 2020-11-13 2021-02-09 珠海格力电器股份有限公司 一种泵体结构和空调器

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