JP4594301B2 - Hermetic rotary compressor - Google Patents
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Description
本発明は、例えば空気調和機の冷凍サイクルを構成する密閉型回転式圧縮機に関する。 The present invention relates to a hermetic rotary compressor constituting a refrigeration cycle of an air conditioner, for example.
一般的な密閉型回転式圧縮機の構成は、密閉ケース内に電動機部およびこの電動機部と連結される圧縮機構部を収容しており、圧縮機構部で圧縮したガスを一旦密閉ケース内に吐出する、ケース内高圧形となっている。 A general hermetic rotary compressor has a configuration in which an electric motor unit and a compression mechanism unit connected to the electric motor unit are accommodated in a hermetic case, and gas compressed by the compression mechanism unit is once discharged into the hermetic case. It is a high pressure type inside the case.
上記圧縮機構部は、シリンダに設けられるシリンダ室に偏心ローラが収容される。また、シリンダにはブレード室が設けられていて、ここにブレードが摺動自在に収納される。上記ブレードの先端縁は、常にシリンダ室側へ突出して偏心ローラの周面に弾性的に当接するよう圧縮ばねによって押圧付勢される。したがって、シリンダ室はブレードによって偏心ローラの回転方向に沿い、吸込み室と圧縮室に区画される。 In the compression mechanism section, an eccentric roller is accommodated in a cylinder chamber provided in the cylinder. The cylinder is provided with a blade chamber in which the blade is slidably accommodated. The tip edge of the blade is pressed and urged by a compression spring so as to always protrude toward the cylinder chamber and elastically contact the peripheral surface of the eccentric roller. Therefore, the cylinder chamber is divided into a suction chamber and a compression chamber along the rotation direction of the eccentric roller by the blade.
ところで、近年、上記圧縮機構部を上下に2セット備えた、2シリンダタイプの密閉型回転式圧縮機が標準化されつつある。そして、このような圧縮機において、常時圧縮作用をなす圧縮機構部と、必要に応じて圧縮−停止の切換えを可能とした圧縮機構部を備えることができれば、仕様が拡大されて有利となる。 By the way, in recent years, a two-cylinder hermetic rotary compressor provided with two sets of the compression mechanism section above and below is being standardized. If such a compressor can be provided with a compression mechanism part that always performs a compression action and a compression mechanism part that can be switched between compression and stop if necessary, the specifications are expanded and advantageous.
例えば、特開平1−247786号公報には、シリンダ室を2室備え、必要に応じていずれか一方のブレードの背面側を中間圧にするとともに、シリンダ室に高圧を導入する高圧導入手段を備え、ブレード先端側と背面側の圧力差によりブレードを偏心ローラから強制的に離間保持して圧縮作用を中断させる技術が開示されている。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-247786 includes two cylinder chambers, and includes a high-pressure introduction unit that introduces a high pressure into the cylinder chamber while setting the back side of one of the blades to an intermediate pressure as necessary. A technique is disclosed in which the compression action is interrupted by forcibly holding the blade away from the eccentric roller due to a pressure difference between the blade tip side and the back surface side.
この種の圧縮機は機能的に極めて優れるが、高圧導入手段を構成するために、一方のシリンダ室と密閉ケース内とを連通する高圧導入孔を設け、また、ブレードの背面側を中間圧にするために密閉するとともに、冷凍サイクルに二段絞り機構を設け、この絞り機構の中間部から分岐して一方側のブレード室に連通し、中途部に電磁開閉弁を備えたバイパス冷媒管を設けてなる。 This type of compressor is extremely functionally superior, but in order to constitute a high-pressure introduction means, a high-pressure introduction hole that communicates one cylinder chamber and the inside of the sealed case is provided, and the back side of the blade is set to an intermediate pressure. The refrigeration cycle is provided with a two-stage throttle mechanism, branched from an intermediate portion of the throttle mechanism, communicated with the blade chamber on one side, and provided with a bypass refrigerant pipe having an electromagnetic on-off valve in the middle. It becomes.
すなわち、圧縮機に対して高圧導入手段をなすための孔明け加工が必要であるとともに、冷凍サイクル上の絞り装置を二段絞り機構としなければならず、さらにこの二段絞り機構とシリンダ室との間にバイパス冷媒管を接続するなど、配管長が長くなってしまう。そのため、構成が複雑化してコストに悪影響があるばかりでなく、通常運転時の吸込み抵抗が大きくなって効率が低下する虞れがある。 That is, it is necessary to make a hole for making a high-pressure introduction means for the compressor, and the throttle device on the refrigeration cycle must be a two-stage throttle mechanism. Further, the two-stage throttle mechanism, the cylinder chamber, The pipe length becomes long, such as connecting a bypass refrigerant pipe between. Therefore, not only does the structure become complicated and the cost is adversely affected, but also the suction resistance during normal operation may increase and the efficiency may decrease.
本発明は上記事情にもとづきなされたものであり、その目的とするところは、複数の圧縮機構部を備えることを前提として、少なくとも1つの圧縮機構部は圧縮運転をなす通常運転と圧縮運転を行わない非圧縮運転とを切換え可能とし、かつ配管長を短縮して、配管の簡略化によるコストの抑制を図り、小型で高性能の密閉型回転式圧縮機を提供しようとするものである。 The present invention has been made on the basis of the above circumstances, and the purpose thereof is to provide at least one compression mechanism section for performing a normal operation and a compression operation on the assumption that a plurality of compression mechanism sections are provided. It is intended to provide a compact and high-performance hermetic rotary compressor that can switch between non-compressed operation and shorten the piping length to reduce the cost by simplifying the piping.
上記目的を満足するため、本発明の密閉型回転式圧縮機は、密閉ケース内に回転軸を介し電動機部と複数の圧縮機構部とを連結して収容し、少なくとも1つの圧縮機構部はブレードをブレード背面部に作用する密閉ケース内圧力とブレード先端部に作用するシリンダ室内の圧力との圧力差によって押圧付勢し、シリンダ室内に吸込み孔を介して低圧冷媒を導入し圧縮運転を行う通常運転と、シリンダ室内に高圧冷媒を導入し、ブレード背面部に作用する密閉ケース内圧力と上記シリンダ室に導かれた高圧冷媒の圧力とが均衡して上記ブレード前後端部で押圧が均衡し、上記ブレードの先端縁が上記偏心ローラの外周面から離間して圧縮運転を行わない非圧縮運転とを切換え可能とし、運転切換えを可能とする圧縮機構部のシリンダ室に一端が直接開口する開口部を備えるとともに、他端が密閉ケース内に連通する高圧導入通路を設け、この高圧導入通路の中途部に高圧導入通路を開閉する開閉手段を設ける。 In order to satisfy the above object, a hermetic rotary compressor of the present invention accommodates an electric motor unit and a plurality of compression mechanism units in a hermetic case via a rotary shaft, and at least one compression mechanism unit is a blade. The pressure is urged by the pressure difference between the pressure in the sealed case acting on the back of the blade and the pressure in the cylinder chamber acting on the blade tip, and the compression operation is performed by introducing low-pressure refrigerant into the cylinder chamber via the suction hole. High pressure refrigerant is introduced into the cylinder chamber, the pressure inside the sealed case acting on the back of the blade and the pressure of the high pressure refrigerant guided to the cylinder chamber are balanced, and the pressure is balanced at the front and rear ends of the blade, leading edge of the blade to allow switching between non-compression operation is not performed compression operation at a distance from the outer peripheral surface of the eccentric roller, one end in the cylinder chamber of the compression mechanism that enables operation select With an opening for contact opening, it provided a high pressure introduction passage and the other end communicates with the inside of the sealed casing, provided with closing means for opening and closing the high-pressure introduction passage in the middle portion of the high pressure introducing passage.
以下、本発明の一実施の形態を、図面にもとづいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、密閉型回転式圧縮機Rの断面構造と、この密閉型回転式圧縮機Rを備えた冷凍装置の冷凍サイクル構成図である。 FIG. 1 is a cross-sectional structure of a hermetic rotary compressor R and a refrigeration cycle configuration diagram of a refrigeration apparatus including the hermetic rotary compressor R.
はじめに密閉型回転式圧縮機Rから説明すると、1は密閉ケースであって、この密閉ケース1内の下部には後述する第1の圧縮機構部2Aと第2の圧縮機構部2Bが設けられ、上部には電動機部3が設けられる。これら電動機部3と第1、第2の圧縮機構部2A,2Bは、回転軸4を介して連結される。 First, the sealed rotary compressor R will be described. 1 is a sealed case, and a lower portion in the sealed case 1 is provided with a
上記電動機部3は、例えばブラシレスDC同期モータ(ACモータもしくは商用モータでもよい)が用いられていて、密閉ケース1の内面に固定されるステータ5と、このステータ5の内側に所定の間隙を存して配置され、上記回転軸4に嵌着されるロータ6とから構成される。そして電動機部3は、運転周波数を可変するインバータ30に接続されるとともに、このインバータを介してインバータ制御する制御部40に電気的に接続される。 For example, a brushless DC synchronous motor (which may be an AC motor or a commercial motor) is used for the
上記第1、第2の圧縮機構部2A,2Bは、それぞれが回転軸4の下部に中間仕切り板7を介して上下に配設される第1のシリンダ8Aと、第2のシリンダ8Bを備えている。これら第1、第2のシリンダ8A,8Bは、互いに外形形状寸法が相違し、かつ内径寸法が同一となるよう設定されている。第1のシリンダ8Aの外径寸法は密閉ケース1の内径寸法よりも僅かに大に形成され、密閉ケース1内周面に圧入されたうえに、密閉ケース1外部からの溶接加工によって位置決め固定される。 Each of the first and second
第1のシリンダ8Aの上面部には主軸受9が重ね合わされ、バルブカバーaとともに取付けボルト10を介してシリンダ8Aに取付け固定される。第2のシリンダ8Bの下面部には副軸受11が重ね合わされ、バルブカバーbとともに取付けボルト12を介して第2のシリンダ8Bに取付け固定される。 A
上記中間仕切り板7および副軸受11の外径寸法は第2のシリンダ8Bの内径寸法よりもある程度大であり、しかもこのシリンダ8Bの内径位置がシリンダ中心からずれている。そのため、第2のシリンダ8Bの外周一部は中間仕切り板7および副軸受11の外径よりも径方向に突出している。 The outer diameter dimensions of the
一方、上記回転軸4は、中途部と下端部が主軸受9と副軸受11に回転自在に枢支される。さらに回転軸4は各シリンダ8A,8B内部を貫通するとともに、略180°の位相差をもって形成される2つの偏心部4a,4bを一体に備えている。各偏心部4a,4bは互いに同一直径をなし、各シリンダ8A,8B内径部に位置するよう組立てられる。各偏心部4a,4bの周面には、互いに同一直径をなす偏心ローラ13a,13bが嵌合される。 On the other hand, the rotary shaft 4 is pivotally supported by the main bearing 9 and the
上記第1のシリンダ8Aと第2のシリンダ8Bは、上記中間仕切り板7と主軸受9および副軸受11で上下面が区画され、それぞれの内部にシリンダ室14a,14bが形成される。各シリンダ室14a,14bは互いに同一直径および高さ寸法に形成され、各シリンダ室14a,14bに上記偏心ローラ13a,13bがそれぞれ偏心回転自在に収容される。 The
各偏心ローラ13a,13bの高さ寸法は、各シリンダ室14a,14bの高さ寸法と略同一に形成される。したがって、偏心ローラ13a,13bは互いに180°の位相差があるが、シリンダ室14a,14bで偏心回転することにより、シリンダ室において同一の排除容積に設定される。各シリンダ8A,8Bには、シリンダ室14a,14bと連通するブレード室22a,22bが設けられている。各ブレード室22a,22bには、ブレード15a,15bがシリンダ室14a,14bに対して突没自在に収容される。 The height of each
図2は、第1の圧縮機構部2Aと第2の圧縮機構部2Bのそれぞれ一部を分解して示す斜視図である。 FIG. 2 is an exploded perspective view showing a part of each of the first
上記ブレード室22a,22bは、ブレード15a,15bの両側面が摺動自在に移動できるブレード収納溝23a,23bと、各ブレード収納溝23a,23b端部に一体に連設されブレード15a,15bの後端部が収容される縦孔部24a,24bとからなる。特に、上記第1のシリンダ8Aには、外周面とブレード室22aとを連通する横孔25が設けられ、ばね部材26が収容される。ばね部材26は、ブレード15aの背面側端面と密閉ケース1内周面との間に介在され、ブレード15aに弾性力(背圧)を付与して、この先端縁を偏心ローラ13aに接触させる圧縮ばねである。 The
上記第2のシリンダ8B側のブレード室22bにはブレード15b以外に何らの部材も収容されていないが、後述するようにブレード室22bの設定環境と、後述する圧力切換え機構(手段)Kの作用に応じて、ブレード15bの先端縁を上記偏心ローラ13bに接触させるようになっている。 The
各ブレード15a,15bの先端縁は平面視で半円状に形成されており、平面視で円形状の偏心ローラ13a,13b周壁に、偏心ローラの回転角度にかかわらず線接触できる。そして、上記偏心ローラ13a,13bがシリンダ室14a,14bの内周壁に沿って偏心回転したとき、ブレード15a,15bはブレード収納溝23a,23bに沿って往復運動し、シリンダ室14a,14bを吸込み室と圧縮室に仕切る。そして、ブレード15a,15bの後端部は縦孔部24a,24bから進退自在となる。 The leading edges of the
上述したように、上記第2のシリンダ8Bの外形形状寸法と、上記中間仕切板7および副軸受11の外形寸法との関係から、第2のシリンダ8Bの外形一部は密閉ケース1内に露出する。この密閉ケース1への露出部分が上記ブレード室22bに相当するように設計されており、したがってブレード室22bおよびブレード15b後端部はケース内圧力を直接的に受けることになる。 As described above, a part of the outer shape of the
特に、第2のシリンダ8Bおよびブレード室22bは構造物であるからケース内圧力を受けても何らの影響もないが、ブレード15bはブレード室22bに摺動自在に収容され、かつ後端部がブレード室22bの縦孔部24bに位置するので、ケース内圧力を直接的に受ける。 In particular, since the
さらに、ブレード15bの先端部が第2のシリンダ室14bに対向しており、ブレード先端部はシリンダ室14b内の圧力を受ける。結局、ブレード15bは先端部と後端部が受ける互いの圧力の大小に応じて、圧力の大きい方から圧力の小さい方向へ移動するよう構成されている。 Furthermore, the tip of the
第2のシリンダ8Bに設けられるブレード室22bの縦孔部24bと隣設され、通常運転時にシリンダ室14bに導かれる吸込み圧力と、ブレード室22bに導かれる密閉ケース1内圧力との差圧よりも小さい力で、ブレード15bを偏心ローラ13aから引き離す方向に付勢する保持機構35が設けられる。上記保持機構35は、永久磁石、電磁石もしくは弾性体のいずれかを用いればよい。 From the differential pressure between the suction pressure that is provided adjacent to the
なお説明すると、保持機構35は第2のシリンダ室14bにかかる吸込み圧力とブレード溝22にかかる密閉ケース1内圧力との差圧よりも小さい力で、上記ブレード15を偏心ローラ13から引き離す方向に付勢保持する。保持機構35として永久磁石を備えることにより、常に所定の力でブレード15を磁気吸引する。 In other words, the holding
あるいは、永久磁石に代って電磁石を備え、必要に応じて磁気吸引するようにしてもよい。あるいは、保持機構35は弾性体である引張りばねとする。この引張りばねの一端部をブレード15の背面端部に掛止して、常に所定の弾性力で引張り付勢するようにしてもよい。 Alternatively, an electromagnet may be provided instead of the permanent magnet, and magnetic attraction may be performed as necessary. Alternatively, the holding
各シリンダ8A,8Bには取付けボルト10,12が挿通するもしくは螺挿される取付け用孔もしくはねじ孔が設けられ、第1のシリンダ8Aのみ円弧状のガス通し用孔部27が設けられている。 Each
再び図1に示すように、上記密閉型回転式圧縮機Rにおいてはパイプからなる高圧導入通路(高圧導入手段)Pを備えていて、この高圧導入通路の中途部には電磁開閉弁(開閉手段)28が設けられ、高圧導入通路Pを開閉自在となす。 As shown in FIG. 1 again, the hermetic rotary compressor R includes a high-pressure introduction passage (high-pressure introduction means) P formed of a pipe, and an electromagnetic on-off valve (opening-closing means) is provided in the middle of the high-pressure introduction passage. ) 28 is provided to open and close the high pressure introduction passage P.
上記高圧導入通路Pについてなお説明すると、この一端部は密閉ケース1を貫通して内部に臨ませられる。そして、高圧導入通路Pは密閉ケース1の外周面と並行して、軸方向に沿って下部側へ延出され、中途部には上記電磁開閉弁28が設けられる。 The high-pressure introduction passage P will be further described. One end of the high-pressure introduction passage P passes through the sealed case 1 and faces the inside. The high-pressure introduction passage P extends to the lower side along the axial direction in parallel with the outer peripheral surface of the sealed case 1, and the electromagnetic on-off
高圧導入通路Pの他端部は密閉ケース1の下部において、再び密閉ケース1を貫通して内部に延出され、さらに第2の圧縮機構部2Bを構成する第2のシリンダ8Bに形成される開口部である孔部eに接続され、第2のシリンダ室14b内に直接開口している。 The other end portion of the high-pressure introduction passage P extends through the sealing case 1 again in the lower portion of the sealing case 1 and is further formed in the
図5は、吸込み管16bが接続される吸込み孔dと高圧導入通路Pの開口部を構成する上記孔部eの第2のシリンダ8Bに対する接続位置の設定条件を示す図である。すなわち、高圧導入通路Pの開口部を構成する孔部eは、偏心ローラ13bが上記吸込み孔dを閉じる位置(圧縮開始位置)から、さらに90度回転する範囲で偏心ローラ13bによって閉じられる位置(孔部eが圧縮室と分断される位置)に設けられる。 FIG. 5 is a diagram showing the setting conditions of the connection position of the hole e that constitutes the opening of the high-pressure introduction passage P and the suction hole d to which the
再び図1に示すように、このようにして構成される密閉型回転式圧縮機Rは冷凍サイクル装置の冷凍サイクル回路に組み込まれている。すなわち、密閉ケース1の上端部には、吐出管18が接続される。この吐出管18は、凝縮器19と、膨張機構20および蒸発器21を介してアキュームレータ17に接続される。 As shown in FIG. 1 again, the hermetic rotary compressor R configured as described above is incorporated in the refrigeration cycle circuit of the refrigeration cycle apparatus. That is, the
上記アキュームレータ17底部には、圧縮機Rに対する吸込み管16a,16bが接続される。一方の吸込み管16aは密閉ケース1を貫通し、第1のシリンダ8Aに形成された吸込み孔を介して第1のシリンダ室14a内に直接連通する。他方の吸込み管16bは中途部に逆止弁29を備えて密閉型回転式圧縮機Rに接続される。すなわち、吸込み管16bは密閉ケース1を貫通し、第2のシリンダ8Bに形成された上記吸込み孔dを介して第2のシリンダ室14b内に直接連通する。図5のみに示すように、上記高圧導入通路Pの第2のシリンダ室14bに開口する孔部eは、上記吸込み管16bの近傍位置に接続されている。
上記電磁開閉弁28を中途部に備えた高圧導入通路Pと、第2のシリンダ室14bに接続され中途部に逆止弁29を備えた吸込み管16bとで圧力切換え機構Kが構成される。この圧力切換え機構Kの切換え作動である電磁開閉弁28の開閉操作に応じて、後述するように第2のシリンダ室14bに密閉ケース1内に吐出される高圧ガスが導かれ、もしくはアキュームレータ17を通過した低圧ガスが導かれるようになっている。
つぎに、上述の密閉型回転式圧縮機Rを備えた冷凍サイクル装置の作用について説明する。
(1) 通常運転(全能力運転)を選択した場合:
図3は、このときの作用を説明する図であり、同図の上段は密閉型回転式圧縮機Rとアキュームレータ17における作用と冷媒の流れを概略的に示し、同図の下段は第2の圧縮機構部2Bにおける作用を概略的に示している。
通常運転(全能力運転)を選択すると、上記制御部40は、高圧導入通路Pに設けられる電磁開閉弁28を閉成するよう制御し、さらに制御部40はインバータ30を介して電動機部3のインバータ回路に運転信号を送る。回転軸4が回転駆動され、第1の圧縮機構部2Aと第2の圧縮機構部2Bが同時に作用する。A pressure switching mechanism K is constituted by the high-pressure introduction passage P provided with the electromagnetic on-off
Next, the operation of the refrigeration cycle apparatus provided with the above-described hermetic rotary compressor R will be described.
(1) When normal operation (full capacity operation) is selected:
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation at this time. The upper part of FIG. 3 schematically shows the action and the flow of refrigerant in the hermetic rotary compressor R and the
When normal operation (full capacity operation) is selected, the
すなわち、偏心ローラ13a,13bは各シリンダ室14a,14b内で偏心回転を行う。第1の圧縮機構部2Aにおいては、ブレード15aがばね部材26によって常に弾性的に押圧付勢されるところから、ブレード15aの先端縁が偏心ローラ13a周壁に摺接して第1のシリンダ室14a内を吸込み室と圧縮室に二分する。偏心ローラ13aのシリンダ室14a内周面転接位置とブレード収納溝23aが一致し、ブレード15aが最も後退した状態で、このシリンダ室14aの空間容量が最大となる。冷媒ガスはアキュームレータ17から第1の吸込み管16aを介して第1のシリンダ室14aに吸込まれ、充満する。 That is, the
偏心ローラ13aの偏心回転にともなって、偏心ローラの第1のシリンダ室14a内周面に対する転接位置が移動し、シリンダ室14aの区画された圧縮室の容積が減少する。すなわち、先にシリンダ室14aに導かれたガスが徐々に圧縮される。回転軸4が継続して回転され、第1のシリンダ室14aにおける圧縮室の容量がさらに減少してガスが圧縮され、所定圧まで上昇したところで図示しない吐出弁が開放する。高圧ガスはバルブカバーaを介して密閉ケース1内に吐出され充満する。そして、密閉ケース上部の吐出管18から吐出される。 With the eccentric rotation of the
また、高圧導入通路Pに設けられる電磁開閉弁28が閉成されているので、密閉ケース1内に充満する高圧ガスが高圧導入通路Pの一端部からに侵入しても、中途部で遮断され他端部である第2のシリンダ室14bへ吐出圧(高圧)が導かれることはない。 Further, since the electromagnetic on-off
その一方で、蒸発器21で蒸発しアキュームレータ17で気液分離された低圧の蒸発冷媒は、第2の吸込み管16bから逆止弁29を介して第2の圧縮機構部2Bである第2のシリンダ室14bに導かれる。第2のシリンダ室14bは吸込み圧(低圧)雰囲気となる一方で、このブレード室22bが密閉ケース1内に露出して吐出圧(高圧)下にある。上記ブレード15bにおいては、先端部が低圧条件となり、かつ後端部が高圧条件となって、前後端部で差圧が存在する。 On the other hand, the low-pressure evaporative refrigerant evaporated by the
この差圧の影響で、ブレード15bの先端部が偏心ローラ13bに摺接するように押圧付勢される。すなわち、第1のシリンダ室14a側のブレード15aがばね部材26により押圧付勢され圧縮作用が行われるのと全く同様の圧縮作用が、第2のシリンダ室14bにおいても行われる。結局、密閉型回転式圧縮機Rにおいては、第1の圧縮機構部2Aと、第2の圧縮機構部2Bとの両方で圧縮作用がなされる、全能力運転が行われることになる。 Due to the effect of this differential pressure, the tip of the
密閉ケース1から吐出管18を介して吐出される高圧ガスは、凝縮器19に導かれて凝縮液化し、膨張機構20で断熱膨張し、蒸発器21で熱交換空気から蒸発潜熱を奪って冷房作用をなす。そして、蒸発したあとの冷媒はアキュームレータ17に導かれて気液分離され、再び各吸込み管16a,16bから圧縮機Rの第1、第2の圧縮機構部2A,2Bに吸込まれて上述の経路を循環する。 The high-pressure gas discharged from the sealed case 1 through the
(2) 特別運転(能力半減運転)を選択した場合:
図4は、このときの作用を説明する図であり、同図の上段は密閉型回転式圧縮機Rとアキュームレータ17における作用と冷媒の流れを概略的に示し、同図の下段は第2の圧縮機構部2Bにおける作用を概略的に示している。(2) When special operation (half-capacity operation) is selected:
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation at this time. The upper part of the figure schematically shows the action and the refrigerant flow in the hermetic rotary compressor R and the
特別運転(能力半減運転)を選択すると、制御部40は高圧導入通路Pに設けられた開閉弁28を開放するように切換え設定する。第1の圧縮機構部2Aにおいては上述したように通常の圧縮作用がなされ、密閉ケース1内に吐出された高圧ガスが充満してケース内高圧となる。 When the special operation (capability half operation) is selected, the
密閉ケース1内に充満する高圧ガスは吐出管18から吐出されるのであるが、一部の高圧ガスは密閉ケース1から直接、高圧導入通路Pに導かれ、開放される電磁開閉弁28を介して第2のシリンダ室14b内に導入される。第2のシリンダ室14bが吐出圧(高圧)雰囲気にある一方で、ブレード室22bはケース内高圧と同一の状況下にあることには変りがない。 The high-pressure gas filling the sealed case 1 is discharged from the
そのため、ブレード15bは前後端部とも高圧の影響を受けていて、前後端部において差圧が存在しない。ブレード15bは偏心ローラ13b外周面から離間した位置で移動することなく停止状態を保持し、第2のシリンダ室14bでの圧縮作用は行われず第2の圧縮機構部2Bは停止状態にある。結局、第1の圧縮機構部2Aでの圧縮作用のみが有効であり、能力を半減した運転がなされることになる。 Therefore, the
なお、第2のシリンダ室14bに充満した高圧ガスの一部は第2の吸込み管16bに逆流してアキュームレータ17に戻ろうとする。しかしながら、この吸込み管16bには逆止弁29が設けられているので、アキュームレータへの逆流が阻止される。また、第2のシリンダ室14bの内部は高圧となっているところから、密閉ケース1内から第2のシリンダ室14b内への圧縮ガスの漏れは発生せず、それによる損失も発生しない。したがって、圧縮効率の低下なしに能力を半減した運転が可能となる。 A part of the high-pressure gas filled in the
従来の圧縮機のように、一方の圧縮機構部にブレードを上死点で固定する複雑な機構が不要となり、ブレードを付勢するばね部材を省略できる。しかも、中途部に電磁開閉弁29を設けた高圧導入通路Pを密閉ケース1と第2のシリンダ室14b間に連通し、吸込み管16bに逆止弁29を設けることで圧力切換え機構Kを構成でき、単純な構造で容量可変が可能となり、コスト的に有利であり、製造性に優れ、かつ高効率の密閉型回転式圧縮機を提供できる。 Unlike a conventional compressor, a complicated mechanism for fixing the blade to one compression mechanism at the top dead center is not required, and a spring member for biasing the blade can be omitted. Moreover, the pressure switching mechanism K is configured by communicating the high pressure introduction passage P provided with the electromagnetic opening / closing
なお、上記高圧導入通路Pの一端開口部である孔部eを、第2のシリンダ8Bに設けるようにしたが、これに限定されるものではない。 In addition, although the hole e which is one end opening part of the said high voltage | pressure introduction channel | path P was provided in the
図6は、本発明における他の実施の形態を示す圧縮機構部の側面図である。例えば図6に示すように、第1の圧縮機構部2Aと第2の圧縮機構部2Bとの間に介在される中間仕切り板7に孔部50を設け、ここに高圧導入通路Pの端部を接続するようにしてもよい。 FIG. 6 is a side view of a compression mechanism showing another embodiment of the present invention. For example, as shown in FIG. 6, a hole 50 is provided in the
中間仕切り板7に設けられる孔部50は、この周面に一端部が開口して高圧導入通路Pが接続され、第2のシリンダ室14bに他端部が開口する。中間仕切り板7周面に開口する孔部50の位置は、上記と同様に、偏心ローラ13bが第2のシリンダ室14bに開口する吸込み孔を閉じる位置(圧縮開始位置)からさらに90度回転する範囲で偏心ローラ13bによって閉じられるように、第1の圧縮機構部2Aに連通する吸込み管16aと第2の圧縮機構部2Bに接続される吸込み管16bの接続位置から所定の角度θの範囲内とすることは、言うまでもない。 The hole 50 provided in the
さらにまた、高圧導入通路Pの一端部が接続される孔部として、例えば副軸受11に設けるようにしてもよい。上記孔部の位置選択条件は、第2のシリンダ8Bに設ける場合や、中間仕切り板7に設ける場合と全く同様であるので、ここでは新たな説明を省略する。 Furthermore, for example, the
いずれにしても、上述の密閉型回転式圧縮機Rを備えることにより、複数の圧縮機構部2A,2Bのうちの少なくとも一つの圧縮機構部(2B)を空運転(非圧縮運転)させるための高圧導入通路Pを、所定のシリンダ(8B)に直接開口して設けるので、複雑な配管構造にすることなしに通常運転と圧縮運転を行わない非圧縮運転とを切換えることができる。 In any case, by providing the above-described hermetic rotary compressor R, at least one compression mechanism part (2B) of the plurality of
なお、高圧導入通路Pは通常運転時に再膨張損失を生じるデッドクリアランスボリュームとなるが、偏心ローラ13bが上記吸込み孔dを閉じる位置からさらに90度回転する範囲で偏心ローラ13bによって閉じられる位置に開口部である孔部eを設けることにより、この損失を極めて小さくすることができる。そして、高圧導入通路を短縮化できるので、密閉ケース1に吐出されたばかりのガスを圧力損失が生じることなくシリンダ室に導くことができ、ブレード先端部と背面部に作用する圧力差をほとんどなくすることができる。
また、第2の圧縮機構部2Bを空運転(非圧縮運転)状態とする特別運転(能力半減運転)時において、第2の圧縮機構部2Bのブレード15bを保持する保持機構35の保持力が小さくてすむ。すなわち、保持機構35として磁石を用いた場合は、磁気吸着力が小さくてすみ、磁石の小型化を図れる。磁気吸着力を小さくできるので、磁力と逆方向にかける圧力が小さくてすみ、通常運転(全能力運転)から特別運転(能力半減運転)への切換え性が向上する。The high-pressure introduction passage P has a dead clearance volume that causes re-expansion loss during normal operation, but is opened at a position where the
Further, during a special operation (a half-capacity operation) in which the second
さらに、冷凍サイクルを構成するアキュームレータ17と圧縮機Rとを連通する第2の吸込み管16bの中途部に分岐管を接続する必要がない。すなわち、第2のシリンダ室14bに直接高圧ガスを導入する手段として、密閉ケース1に接続される吐出管18に高圧導入通路の一端部を分岐接続し、他端部を第2の吸込み管16bに分岐接続して、冷凍サイクルの高圧圧力を第2の吸込み管に導くことが考えられる。 Furthermore, it is not necessary to connect a branch pipe to the midway part of the
この場合は、特に第2の圧縮機構部2Bにおける吸込み通路が長くなってしまい、通常運転時の吸込み抵抗が大きくなって、効率が低下することが考えられる。そのため、吸込み管16bを必要最小限の長さで設ければよく、吸込み損失がなく、圧縮機Rの背低化を図れる。 In this case, it is conceivable that the suction passage in the second
上記構成を採用した場合、高圧導入通路も長くなってしまい、圧力損失によってシリンダ室内の圧力がブレードの背面に作用する密閉ケース内圧力よりも小さくなる。したがって、非圧縮運転時にブレードがガタつき易くなるが、その対策として、ブレードを保持する保持機構35の保持力をより大きくすると、特別運転から通常運転への切換えがスムーズに行われなくなる。そして、配管相互の接続箇所が多くなるので、製造性が悪いなどの不具合が生じてしまうことになる。 When the above configuration is adopted, the high-pressure introduction passage becomes longer, and the pressure in the cylinder chamber becomes smaller than the pressure in the sealed case acting on the back surface of the blade due to pressure loss. Therefore, although the blade is likely to rattle during non-compression operation, as a countermeasure, if the holding force of the
本発明によれば、複雑な配管構造にすることなしに通常運転と圧縮運転を行わない非圧縮運転とを切換えることができるとともに、吸込み通路抵抗を増大することがなく、通常運転時における圧縮仕事に影響を及ぼすことがないなどの効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to switch between a normal operation and a non-compression operation in which a compression operation is not performed without using a complicated piping structure, and without increasing the suction passage resistance, the compression work during the normal operation There is an effect such as not affecting.
Claims (2)
少なくとも1つの圧縮機構部は、
ブレードをブレード背面部に作用する密閉ケース内圧力とブレード先端部に作用するシリンダ室内の圧力との圧力差によって押圧付勢し、
上記シリンダ室内に吸込み孔を介して低圧冷媒を導入し圧縮運転を行う通常運転と、上記シリンダ室内に高圧冷媒を導入し、ブレード背面部に作用する密閉ケース内圧力と上記シリンダ室に導かれた高圧冷媒の圧力とが均衡して上記ブレード前後端部で押圧が均衡し、上記ブレードの先端縁が上記偏心ローラの外周面から離間して圧縮運転を行わない非圧縮運転とを切換え可能とした密閉型回転式圧縮機において、
上記運転切換えを可能とする圧縮機構部のシリンダ室に一端が直接開口する開口部を備えるとともに、他端が密閉ケース内に連通する高圧導入通路と、
この高圧導入通路の中途部に設けられ、この高圧導入通路を開閉する開閉手段と、
を具備することを特徴とする密閉型回転式圧縮機。In the sealed case, the motor unit and the plurality of compression mechanism units are connected and accommodated via the rotating shaft,
At least one compression mechanism section is
The blade is pressed and biased by the pressure difference between the pressure in the sealed case that acts on the back surface of the blade and the pressure in the cylinder chamber that acts on the tip of the blade,
Normal operation in which low-pressure refrigerant is introduced into the cylinder chamber via a suction hole to perform compression operation, high-pressure refrigerant is introduced into the cylinder chamber, and the pressure in the sealed case acting on the back of the blade is guided to the cylinder chamber The pressure of the high-pressure refrigerant is balanced and the pressure is balanced at the front and rear ends of the blade, and the leading edge of the blade is separated from the outer peripheral surface of the eccentric roller and can be switched to a non-compression operation where the compression operation is not performed. In a hermetic rotary compressor,
A high-pressure introduction passage having one end directly opened in the cylinder chamber of the compression mechanism portion enabling the operation switching, and the other end communicating with the sealed case;
An opening / closing means provided in the middle of the high-pressure introduction passage, for opening and closing the high-pressure introduction passage;
A hermetic rotary compressor characterized by comprising:
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