JP3762043B2

JP3762043B2 - ロータリ式密閉形圧縮機および冷凍サイクル装置

Info

Publication number: JP3762043B2
Application number: JP14915397A
Authority: JP
Inventors: 政雄小津; 功川邉
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Toshiba Carrier Corp
Priority date: 1997-01-17
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2017-06-06
Also published as: KR19980070128A; CN1127625C; JPH10259787A; CN1190160A; TW360753B; KR100299590B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば空気調和機の冷凍サイクルを構成するロータリ式密閉形圧縮機と、この圧縮機で冷凍サイクルを構成する冷凍サイクル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なロータリ式密閉形圧縮機の構成は、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。
【０００３】
上記圧縮機構部は、シリンダ内に偏心ローラが偏心回転自在に収容される。また、シリンダにはベーン収納溝が設けられていて、ここにベーンが摺動自在に収納される。ベーンの先端縁は上記偏心ローラの周面に当接するよう押圧付勢体によって押圧付勢される。
【０００４】
したがって、シリンダ内はベーンによって偏心ローラの回転方向に沿い二室に区分される。一室側に吸込み部が連通され、他室側に吐出部が連通される。吸込み部には吸込み管が接続され、吐出部は密閉ケース内に開口される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ベーンを押圧付勢する押圧付勢手段として、通常は弾性部材であるコイルスプリングが用いられる。このコイルスプリングの一端部を密閉ケース内周面に当接させ、他端部をベーン背面に当接させることにより、自由端側に当接するベーンを弾性的に押圧付勢する。上記コイルスプリングは常時ベーンを押圧付勢するから、起動直後から圧縮作用が開始される。
【０００６】
そして、特に最近の主流になっている２シリンダのような多気筒ロータリ式の密閉形圧縮機の場合は、シリンダ単体の肉厚が薄くなり、かつコイルスプリングを収納するスペースの存在でシリンダの剛性が低下してしまう。そのため、シリンダの外径寸法をより大にして、シリンダの剛性低下を補う必要があるが、今度は密閉ケースの直径寸法が大となる。
【０００７】
さらに、各シリンダにコイルスプリングを挿入するための横孔を設けるため、加工手間がかかる。２シリンダであるから２本のコイルスプリングを用意しなければならず、部品費がかさむ。各コイルスプリングの挿入工程を終えた状態で、再び飛び出さないように保持しなければならず、作業が非常に面倒である。
【０００８】
また、各シリンダにコイルスプリング挿入用の横孔を設けることによって、ベーン溝の変形に対する強度が低下する。したがって、たとえばアークスポット溶接などの手段により各シリンダを密閉ケースに取付け固定すると、溶接時に生じる応力の影響でベーン溝が変形して、ベーンの円滑な動作が損なわれるなどの悪影響が生じる。
【０００９】
一方、従来より多用されているＲ２２冷媒に代わる新たな冷媒として、塩素原子を含まないＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）混合冷媒が採用される予定となっている。
【００１０】
このＨＦＣ混合冷媒を圧縮して高圧高温ガスに変え、冷凍サイクルに循環させる圧縮機としては、回転効率がよく、したがって圧縮性能の高いロータリ式密閉形圧縮機が最適である。
【００１１】
そしてＨＦＣ混合冷媒は、理論冷凍能力が従来より用いられる冷媒の理論冷凍能力よりも大きい。なかでも、高圧・高能力の冷媒Ｒ４１０Ａに変更することにより、現行のＲ２２冷媒より高効率（ＣＯＰ）が期待できる。
【００１２】
ただし、冷媒の持つ冷凍能力と作動圧力がＲ２２比で約１．５倍と大きく、回転軸などの摺動部品にかかる圧力をＲ２２と等価にするためには、シリンダの肉厚を薄くして対処する以外にない。
【００１３】
しかしながら、シリンダの肉厚を薄くすれば当然、剛性が低下してしまう。シリンダの剛性が低下すれば、部品加工時の精度が出ないことはもちろん、組立て時の変形が増加して、ガス漏れによる効率低下を招く。
【００１４】
しかも、２シリンダの圧縮機では、それぞれのシリンダの肉厚が１シリンダタイプに対して薄いから、Ｒ４１０Ａ冷媒を用いる場合はシリンダの外径寸法を大にしなければならないなど、課題を助長する結果となっている。
【００１５】
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、複数のシリンダを備えることを前提として、少なくとも１つのシリンダのベーンに対する押圧付勢手段を省略し、部品数と加工手間の軽減を図るとともに、そのシリンダの剛性を落とすことなく小型および薄肉化して、信頼性の向上を図れるロータリ式密閉形圧縮機および、このロータリ式密閉形圧縮機を備えた冷凍サイクルを構成する冷凍サイクル装置を提供しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を満足するため、本発明のロータリ式密閉形圧縮機は、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、上記圧縮機構部で圧縮したガスを一旦密閉ケース内に吐出してケース内高圧とするロータリ式密閉形圧縮機において、
上記圧縮機構部は、それぞれ偏心ローラが偏心回転自在に収容される複数のシリンダと、これらシリンダに設けられ、その先端縁が上記偏心ローラの周面に当接するよう押圧付勢手段によって押圧付勢され、偏心ローラの回転方向に沿ってシリンダ内を二室に区分するベーンとを具備し、
一方のベーンを押圧付勢する押圧付勢手段は、常時、一方のベーンを弾性的に押圧して先端縁を偏心ローラに当接させ、電動機部の運転開始とともに一方のシリンダ内でガス圧縮を行わせ密閉ケース内へ吐出させる弾性部材であり、
他方のベーンを押圧付勢する押圧付勢手段は、一方のシリンダ内から密閉ケース内へ吐出されるガス量が増大し、密閉ケース内が所定の高圧条件になった状態で他方のベーンに背圧をかけ、先端縁を偏心ローラに当接させて他方のシリンダ内でガス圧縮を行わせる密閉ケース内の高圧ガスのみである。
【００２０】
好ましくは、上記電動機部は、運転周波数の調整が可能なインバータと、起動時は低い運転周波数とし、吐出圧力が所定圧力に到達した時点で運転周波数を高くするよう制御する制御手段とに電気的に接続される。
【００２４】
上記目的を満足するため、本発明の冷凍サイクル装置は、密閉ケース内に、電動機部と連結されるロータリ式の圧縮機構部を収容し、この圧縮機構部で圧縮したガスを一旦密閉ケース内に吐出しケース内高圧とするロータリ式密閉形圧縮機であり、上記圧縮機構部は、それぞれ偏心ローラが偏心回転自在に収容される複数のシリンダと、これらシリンダに設けられ、その先端縁が上記偏心ローラの周面に当接するよう押圧付勢体によって押圧付勢され、偏心ローラの回転方向に沿ってシリンダ内を二室に区分するベーンとを具備し、一方のベーンを押圧付勢する押圧付勢手段として、常時、一方のベーンを弾性的に押圧して先端縁を偏心ローラに当接させ、電動機部の運転開始とともに一方のシリンダ内でガス圧縮を行わせ密閉ケース内へ吐出させる弾性部材を用い、他方のベーンを押圧付勢する押圧付勢手段として、一方のシリンダ内から密閉ケース内へ吐出されるガス量が増大し、密閉ケース内が所定の高圧条件になった状態で他方のベーンに背圧をかけ、先端縁を偏心ローラに当接させて他方のシリンダ内でガス圧縮を行わせる密閉ケース内の高圧ガスのみを用いたロータリ式密閉形圧縮機と、凝縮器、膨張機構および蒸発器とともに冷凍サイクルを構成した。
【００２５】
上述の課題を解決する手段を採用することにより、シリンダの肉厚が薄くなっても、ベーンを押圧付勢するのに充分な信頼性が得られる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、ロータリ式密閉形圧縮機の一実施の形態を、図面にもとづいて説明する。この圧縮機は、たとえば空気調和機の冷凍サイクルを構成しており、ここで用いられる冷媒はＨＦＣ混合冷媒である。そして、ＨＦＣ混合冷媒のうちで、好ましくはＲ４１０Ａを採用するとよい。
【００２７】
このＲ４１０Ａは、ジフルオロメタン（Ｒ３２）と、ペンタフルオロエタン（Ｒ１２５）とを互いに５０％（重量比）の割合で混合したものである。
図１に示すように、ロータリ式圧縮機は密閉ケース１を有する。この密閉ケース１内の下部には後述する圧縮機構部２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と圧縮機構部２とは回転軸４を介して連結される。
【００２８】
電動機部３は、密閉ケース１の内面に固定されたステータ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、かつ上記回転軸４が介挿されるロータ６とから構成される。
【００２９】
上記電動機部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、インバータを介して、このインバータ３０を制御する制御手段である制御部４０に電気的に接続される。
【００３０】
上記圧縮機構部２は、回転軸４の下部に、仕切り板７を介して上下に配設された２つのシリンダ８Ａ，８Ｂを備えている。これらシリンダ８Ａ，８Ｂは、使用する冷媒がＲ４１０Ａ高圧冷媒であるところから、単位容積当りの熱輸送量が大きい。そのため、肉厚は従来のＲ２２冷媒を用いたものよりも薄くして、排除容積の減少を図ってある。
【００３１】
上部シリンダ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に取付固定される。下部シリンダ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を介して上部シリンダ８Ａに取付固定される。
【００３２】
一方、上記回転軸４は、中途部と下端部が上記主軸受９と上記副軸受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。偏心部４ａ，４ｂは各シリンダ８Ａ，８Ｂ内に位置され、かつこの周面にはローラ１３ａ，１３ｂが嵌合される。
【００３３】
シリンダ８Ａ，８Ｂは、上記仕切り板７および主軸受９と副軸受１１で上下面が区画され、その内部にシリンダ室１４ａ，１４ｂが形成される。それぞれのシリンダ室１４ａ，１４ｂには偏心ローラ１３ａ，１３ｂが偏心回転自在に収容されていて、シリンダ室自体平面視で三日月状をなす。
【００３４】
各シリンダ８Ａ，８Ｂ内には、シリンダ室１４ａ，１４ｂを高圧側と低圧側に仕切るベーン１５ａ，１５ｂを備えている。それぞれのベーン１５ａ，１５ｂは、後述する押圧付勢手段である押圧付勢体によって偏心ローラ１３ａ，１３ｂ側へ押圧付勢されるようになっている。
【００３５】
両シリンダ８Ａ，８Ｂにはそれぞれ吸込み管１６ａ，１６ｂが接続され、その一端側は密閉ケース１の外側で合流してアキュームレータ１７に接続される。一方、密閉ケース１の上端部には導出管１８が接続される。この導出管１８は、凝縮器１９と、膨張機構２０および蒸発器２１を介して上記アキュームレータ１７に接続される。このようにして、たとえば空気調和機の冷凍サイクルが構成される。
【００３６】
つぎに、図２にもとづいて各シリンダ８Ａ，８Ｂと、上記押圧付勢体について詳述する。
上部シリンダ８Ａと、下部シリンダ８Ｂには、互いに同一直径のシリンダ室１４ａ，１４ｂを形成する開口部が設けられるとともに、このシリンダ室１４ａ，１４ｂの周囲に互いに同一ピッチ径の複数の取付け用孔２２…が設けられる。上部シリンダ８Ａ側の取付け用孔２２はねじ孔、下部シリンダ８Ｂ側の取付け用孔２２は通し孔とする。
【００３７】
各シリンダ８Ａ，シリンダ８Ｂのシリンダ室１４ａ，１４ｂから外径側に向かって、それぞれ同一幅で、同一長さのベーン収納溝２３ａ，２３ｂが設けられている。これらベーン収納溝２３ａ，２３ｂはたとえばブローチ加工によるものであるので、ブローチ歯の逃げとして、両収納溝の端部において縦孔２４ａ，２４ｂが設けられる。
【００３８】
上部シリンダ８Ａのみ、外周面とベーン収納溝２３ａの縦孔２４ａと連通するよう横孔２５が設けられていて、ここに押圧付勢体として弾性部材であるコイルスプリング２６が収納される。このシリンダ８Ａの外径寸法は、上記密閉ケース１の内径寸法とほぼ同一である。
【００３９】
再び図１に示すように、上部シリンダ８Ａの外径部は密閉ケース１の内径部に嵌着固定される。この状態で、上記コイルスプリング２６の一端部はベーン収納溝２３ａに収納されるベーン１５ａの一側壁に当接し、他端部は密閉ケース１の内径部に当接する。
【００４０】
上記コイルスプリング２６は、ベーン１５ａを偏心ローラ１３ａ側へ弾性的に押圧付勢する。ベーン１５ａ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周壁に摺接抵抗がほとんどない状態で、偏心ローラ１３ａの回転角度にかかわらずベーン１５ａは追従して線接触する。
【００４１】
よって、偏心ローラ１３ａがシリンダ室１４ａの内周壁に沿って偏心回転すれば、ベーン１５ａはベーン収納溝２３ａに沿って往復運動することとなる。
再び図２に示すように、上部シリンダ８Ａには、上記取付け用孔２２のピッチ径よりも大きなピッチ径で、それぞれが平面視で湾曲状に形成される複数のガス抜き孔２７が設けられる。
【００４２】
一方、下部シリンダ８Ｂは、その外径寸法が上部シリンダ８Ａの外径寸法よりも小さく形成される。実際には、取付け用孔２２とベーン収納溝２３ｂが設けられる最小限の外径寸法でしかなく、シリンダ室１４ｂを形成する開口部に対して外径部は偏心している。
【００４３】
上記ベーン収納溝２３ｂには、上部シリンダ８Ａに設けられるベーン１５ａと同一寸法形状のベーン１５ｂが摺動自在に収容される。このベーン１５ｂを偏心ローラ１３ｂ側に押圧付勢する押圧付勢体は、上，下部シリンダ室８Ａ，８Ｂで圧縮され密閉ケース１内に吐出される高圧ガスである。
【００４４】
しかして、制御部４０がインバータ３０を介して電動機部３に運転信号を送ると回転軸４が回転駆動され、上，下部シリンダ８Ａ，８Ｂに備えられる偏心ローラ１３ａ，１３ｂはシリンダ室１４ａ，１４ｂ内で偏心回転を行う。
【００４５】
図３（Ａ）に示すように、上部シリンダ８Ａにおいては、ベーン１５ａが上記コイルスプリング２６によって常に弾性的に押圧付勢されるところから、ベーン１５ａの先端縁が偏心ローラ１３ａ周壁に摺接して、シリンダ室１４ａ内を二分する。
【００４６】
偏心ローラ１３ａのシリンダ室１４ａ内周面転接位置とベーン１５ａの偏心ローラ当接位置とがほぼ一致する状態で、シリンダ室１４ａの空間容量が最大となる。冷媒ガス、すなわち低圧のＨＦＣ混合冷媒であるＲ４１０Ａガスはアキュームレータ１７から吸込管１６ａを介して上部シリンダ室１４ａに吸込まれ充満する。
【００４７】
偏心ローラ１３ａの偏心回転にともなって、偏心ローラのシリンダ室１４ａ内周面に対する転接位置が移動し、この転接位置から回転方向側へベーン１５ａの偏心ローラ当接位置までの区画されたシリンダ室１４ａ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。
【００４８】
回転軸４が継続して回転され、シリンダ室１４ａの容量がさらに減少して、ここに導かれたガスが圧縮され、所定圧まで上昇したところで図示しない吐出弁が開放し、バルブカバーａを介して高圧ガスが密閉ケース１内に吐出され充満する。そして、密閉ケース１内に充満した高圧ガスは密閉ケース上部の導出管１８から吐出される。
【００４９】
なお、電動機部３の起動直後は、上部シリンダ室１４ａで圧縮され密閉ケース１内に吐出される高圧ガスの量がごくわずかであり、密閉ケース内は完全な高圧状態になっていない。
【００５０】
したがって、下部シリンダ８Ｂにおいてはベーン１５ｂを押圧付勢する高圧ガスが存在せず、同図（Ａ）に示すようにシリンダ室１４ｂ内で偏心ローラが１３ｂが回転するけれども、ベーン１５ｂはベーン収納溝２３ｂ内に完全収容され、その先端縁は偏心ローラに押されてシリンダ室へは突出しない。
【００５１】
いわば、下部シリンダ室１４ｂにおいて偏心ローラ１３ｂが空廻りするのみであり、このシリンダ室では少しの圧縮作用もなされない。
所定時間が経過すると、上部シリンダ室１４ｂから吐出される高圧ガスの量が増大して、密閉ケース１内が所定の高圧条件となる。すると、下部シリンダ８Ｂに備えられるベーン１５ｂに大きな背圧がかり、同図（Ｂ）に示すようにベーンは偏心ローラ１３ｂ周壁に当接するよう押圧付勢される。
【００５２】
したがって、下部シリンダ室１４ｂにおいても、先に説明したような圧縮作用が開始される。上部シリンダ室１４ａにおいては引き続いて圧縮作用が継続される。これ以後は、運転停止に至るまで、密閉ケース１内が高圧を保持するから、下部シリンダ室１４ｂにおける圧縮作用は継続される。
【００５３】
図１に示すように、密閉ケース１から導出管１８を介して導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、再び吸込み管１６ａ，１６ｂから圧縮機の圧縮機構部２に吸込まれて上述の経路を循環する。
【００５４】
なお、下部シリンダ室１４ｂにおける圧縮開始時間を早くしたい場合は、制御部４０はインバータ３０を制御して、運転開始時から回転軸４の回転数を大きくしケース内圧を短時間で所定圧まで上昇させるようにすればよい。
【００５５】
逆に運転開始時間を遅くしたい場合には、制御部４０はインバータ３０を制御して、運転開始時から回転軸４の回転数を小さくしケース内圧が所定圧まで上昇するのに時間をかける。そして、下部シリンダ室１４ｂ内へベーン１５ｂの突出が完了したと思われる時間のあと、回転数を上げてもよい。
【００５６】
下部シリンダ室１４ｂ側のベーン１５ｂは、密閉ケース１内圧と、このシリンダ室１４ｂ圧力との圧力差で突出するが、下部シリンダ室１４ｂでは圧縮が開始されるまではシステムの低圧側にあり、ケース内圧がこれより多くても０．１メガパスカル（ＭＰａ）高ければ、ほぼ上部シリンダ室１４ａのベーン１５ａを押圧付勢するコイルスプリング２６の押圧力と等価であり、ベーン１５ｂの突出と偏心ローラ１３ｂの回転運動の追従は可能である。
【００５７】
通常、商用電源（５０／６０Ｈｚ）では数秒以内に、かつインバータ電源で１０Ｈｚからのスタートであれば最大１０秒以内に、下部シリンダ室１４ｂへ突出するようベーン１５ｂに対する押圧付勢のための圧力発生が可能である。
【００５８】
このようにして、下部シリンダ室１４ｂ側へベーン１５ｂを押圧付勢する押圧付勢手段として、密閉ケース１内の高圧ガスを利用しても、機能上は少しの問題もない。
【００５９】
ちなみに、運転を継続してシステムが安定した条件では、ケース内圧力によるベーン１５ｂの押圧付勢力は、上部シリンダ８Ａに備えられるコイルスプリング２６の押圧付勢力（弾性力）の数十倍もあり、本来、コイルスプリングは機能上は必要ないどころか、若干の仕事量の増加を発生させることとなる。
【００６０】
また、本発明の圧縮機では、起動時に１シリンダ（ここでは、上部シリンダ８Ａ）だけの圧縮作用をなすので、回転軸４などの摺動部品にかかる負荷を半減させる特徴がある。すなわち、空気調和機のような冷媒封入量の多い機器では、使用条件によっては起動時に瞬間的に多量の液冷媒をシリンダ室に吸込んで液圧縮を生じる。このとき、各摺動部品が破損する恐れがある。
【００６１】
しかるに、本発明の構成を採用すれば、摺動部品にかかる負荷を軽減しているので破損の防止を図れる。これはまた、この種のロータリ式圧縮機に常備されているアキュームレータ１７の省略をなすことも可能である。
【００６２】
いずれにしても、少なくともベーン１５ｂを押圧付勢する手段として密閉ケース１内の高圧ガスを利用する下部シリンダ８Ｂにおいては、コイルスプリング２６を挿入するための横孔２５が不要となり、このシリンダの肉厚が薄くても剛性の向上を図ることができ、ベーン収納溝２３ｂの変形が最小となる。
【００６３】
なお、上記ベーン１５ｂの急激な飛び出しは偏心ローラ１３ｂとベーンとの打音発生の要因となるので、急激な運転周波数の増大は避けた方がよい。ケース内圧の急速な圧力上昇を避ける手段として、制御部４０はインバータ３０を制御して、電動機部３の運転周波数を起動時に低くし、ケース内圧を高圧化するのに時間をかけてベーン１５ｂの突出速度を遅くし、このあと運転周波数を高くすればよい。また、膨張機構２０を構成する膨張弁の絞りを緩めたり、図示しない除霜用弁を開放するなどの手段も有効である。
【００６４】
上記実施の形態においては、上部シリンダ８Ａにおけるベーン１５ａを押圧付勢する手段としてコイルスプリング２６を備え、この上部シリンダ外径部を密閉ケース１内径部に嵌着固定し、かつ下部シリンダ８Ｂにおけるベーン１５ｂを押圧付勢する手段として密閉ケース内の高圧ガスを用いたが、これに限定されるものではなく、以下に述べるように構成してもよい。
【００６５】
すなわち、図４に示すような、ロータリ式密閉形圧縮機とする。先に図１で説明した圧縮機とは、後述するように上部シリンダ８０Ａにおけるベーン１５ａの押圧付勢手段と、下部シリンダ８０Ｂにおけるベーン１５ｂの押圧付勢手段のみ相違する。
【００６６】
この他、図面上は構成の細部において若干の相違があるが、基本的には全く同一部品からなるので、同番号を付して新たな説明は省略する。そして、電気制御と冷凍サイクルの構成は、先のものと同一であるので、ここでは省略する。
【００６７】
上部シリンダ８０Ａは、図５（Ａ）に示すような平面視形状をなす。すなわち、円形状の開口部であるシリンダ室１４ａと同心の円形状のシリンダ本体８０ａが形成される。
【００６８】
このシリンダ本体８０ａの周面一部に、ほぼ扇状をなす比較的大きな面積の第１の鍔部８０ｂが一体に突設される。そして、この第１の鍔部８０ｂ中心のほぼ１８０°存した位置に、ほぼ矩形状をなし、第１の鍔部よりも小面積の第２の鍔部８０ｃが突設される。
【００６９】
上記第１の鍔部８０ｂ外周面および第２の鍔部８０ｃ外周面は、シリンダ室１４ａおよびシリンダ本体８０ａと同心であり、しかも密閉ケース１内径部と同一半径の円弧状をなす。
【００７０】
シリンダ本体８０ａには、シリンダ室１４ａに開口し、ベーン１５ａを収納するためのベーン収納溝２３ａが設けられている。そして、シリンダ本体８０ａと第１の鍔部８０ｂとの境目部分にベーン収納溝２３ａ加工上の逃げ孔である縦孔２４ａが設けられる。
【００７１】
また、シリンダ本体８０ａの所定位置には取付けねじ１０を介して、主軸受９を上部シリンダ８０Ａに取付け固定するための複数のねじ孔２２が設けられている。
【００７２】
下部シリンダ８０Ｂは、図５（Ｂ）に示すような平面視形状をなす。すなわち、円形状の開口部であるシリンダ室１４ｂと同心の円形状のシリンダ本体８０ａが形成される。このシリンダ本体８０ａの周面一部に、ほぼ矩形状をなす鍔部８０ｄが突設される。
【００７３】
シリンダ本体８０ａには、シリンダ室１４ｂに開口し、ベーン１５ｂを収納するためのベーン収納溝２３ｂが設けられていて、シリンダ本体８０ａと鍔部８０ｄとの境目部分にベーン収納溝２３ｂ加工上の逃げ孔である縦孔２４ｂが設けられる。
【００７４】
さらに、この縦孔２４ｂの中間部には上記ベーン収納溝２３ｂと連通するよう横孔２５が設けられていて、ここに押圧付勢手段としての弾性部材であるコイルスプリング２６が挿入され、かつ横孔２５端面は、図４にのみ示す蓋体２８によって閉塞される。
【００７５】
また、シリンダ本体８０ａの所定位置には、取付けねじ１２を介して下部シリンダ８０Ｂと仕切り板７および副軸受１１を上部シリンダ８０Ａに取付け固定させるための複数の通し孔２２が設けられる。
【００７６】
再び図４に示すように、上部シリンダ８０Ａ外径部は密閉ケース１内径部に嵌着固定される。したがって、特に図示しないが、先に説明したシリンダ本体８０ａ、第１の鍔部８０ｂ、第２の鍔部８０ｃおよび密閉ケース１内径部との間に、ガス抜き用の空間部が形成されることになる。
【００７７】
そして、シリンダ室１４ａには偏心ローラ１３ａが偏心回転自在に収容され、ベーン収納溝２３ａにはベーン１５ａが収納されているけれども、このベーンを押圧する手段として密閉ケース１内の高圧ガスを用いるところから、ベーン以外の収納はない。
【００７８】
下部シリンダ８０Ｂのシリンダ室１４ｂには偏心ローラ１３ｂが偏心回転自在に収容され、ベーン収納溝２３ｂにはベーン１５ｂが収納される。このベーン１５ｂは、コイルスプリング２６によって偏心ローラ１３ｂ周面に当接するよう弾性的に押圧付勢される。
【００７９】
このようにして構成されるロータリ式密閉形圧縮機であって、電動機部３の起動直後は、下部シリンダ室１４ｂで圧縮され密閉ケース１内に吐出される高圧ガスの量がごくわずかであり、密閉ケース内は完全な高圧状態になっていない。
【００８０】
したがって、上部シリンダ８０Ａにおいてはベーン１５ａを押圧付勢する高圧ガスが存在せず、シリンダ室１４ａ内で偏心ローラが１３ａが回転するけれども、ベーン１５ａはベーン収納溝２３ａ内に完全収容され、その先端縁はローラに押されてシリンダ室へは突出しない。偏心ローラ１３ａは空廻りするだけで、このシリンダ室１４ａでは少しの圧縮作用もなされない。
【００８１】
所定時間が経過すると、下部シリンダ室１４ｂから吐出される高圧ガスの量が増大して、密閉ケース１内が所定の高圧条件となる。したがって、上部シリンダ８０Ａに備えられるベーン１５ａに大きな背圧がかり、ベーンは偏心ローラ１３ａ周壁に当接するよう押圧付勢される。
【００８２】
したがって、上部シリンダ室１４ａにおいても、先に説明したような圧縮作用が開始される。下部シリンダ室１４ｂにおいては引き続いて圧縮作用が継続される。これ以後は、運転停止に至るまで、密閉ケース１内が高圧を保持するから、上部シリンダ室１４ａにおける圧縮作用は継続される。
【００８３】
なお、図１の圧縮機および図４の圧縮機に拘らず、密閉ケース１内の高圧ガスによって押圧付勢されるベーン１５ａ，１５ｂの背面は、図６もしくは図７に示すようにするとよい。
【００８４】
はじめに図６から説明すると、ベーン収納溝加工用逃げ孔としての縦孔２４ａ，２４ｂの半径をＲc としたとき、ベーン１５ａ，１５ｂの縦孔側端部背面は半径Ｒv である断面円弧状に形成される。そして、ベーン１５ａ，１５ｂの断面円弧状の半径Ｒv は縦孔の半径Ｒc よりも小（Ｒv ＜Ｒc ）に形成される。
【００８５】
特に、ケース内圧によって押圧付勢されるベーンの起動開始から、ケース内圧とそのシリンダ室圧力との差圧が０．１MPa になるまでの極めて短時間の間は、ベーン先端部と偏心ローラ周面およびベーン背面と縦孔周面とが断続的に接触するため、断続音が発生する虞れがある。
【００８６】
図６の構成を採用することにより、ベーン１５ａ，１５ｂの先端部はもちろんのこと、背面においてもＲ面同士が接触するため、断続音の発生がより抑制される。そして、材質的に脆いベーンやシリンダに欠けや傷が付かずにすみ、よってベーンとシリンダとの食いつき等が防止される。
【００８７】
つぎに、図７を説明すると、ここでは縦孔２４ａ，２４ｂの半径は所定寸法あればよい。ただし、ベーン１５ａ，１５ｂの背面両エッジ部を半径１mm以下のＲ部とする。
【００８８】
したがって、ベーン１５ａ，１５ｂ背面においてＲ面同士が接触するため、断続音の発生がより抑制される。そして、材質的に脆いベーンやシリンダに欠けや傷が付かずにすみ、ベーンとシリンダとの食いつき等が防止されることは変わりがない。
【００８９】
なお上記実施の形態によれば、シリンダ室を２つ備えた２シリンダ式の圧縮機について説明したが、これに限定されるものではなく、２シリンダ以上の多シリンダのロータリ式密閉形圧縮機に適用することが可能である。
【００９０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のロータリ式密閉形圧縮機によれば、一方のベーンを押圧付勢する手段として弾性部材を用い、他方のベーンを押圧付勢する手段として密閉ケース内の高圧ガスのみを用いたから、高圧ガスを押圧付勢手段としたシリンダ側における部品点数の削減と、加工の軽減化を図れるなどの効果を奏する。
【００９３】
そして、高圧ガスを押圧付勢体としたシリンダにおいて、ローラとベーンとの打音の解消を得られる。
【００９４】
また、本発明の冷凍サイクル装置によれば、冷凍サイクルにおける、特に圧縮機の構成部品の削減と、組立て工数の削減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す、ロータリ式密閉形圧縮機の縦断面図。
【図２】同実施の形態の、上部シリンダと下部シリンダを分解した斜視図。
【図３】（Ａ）は同実施の形態の、起動直後の上部シリンダ室と下部シリンダ室の状態説明図。
（Ｂ）は、圧縮安定時の上部シリンダ室と下部シリンダ室の状態説明図。
【図４】他の実施の形態を示す、ロータリ式密閉形圧縮機の縦断面図。
【図５】（Ａ）は同実施の形態の、上部シリンダの平面図。
（Ｂ）は下部シリンダの平面図。
【図６】さらに異なる他の実施の形態の、ベーン背面と縦孔の平面図。
【図７】さらに異なる他の実施の形態の、ベーン背面と縦孔の平面図。
【符号の説明】
１…密閉ケース、
３…電動機部、
２…圧縮機構部、
１３ａ，１３ｂ…偏心ローラ、
８Ａ，８０Ａ…上部シリンダ、
８Ｂ，８０Ｂ…下部シリンダ、
２６…押圧付勢体（コイルスプリング）、
１５ａ，１５ｂ…ベーン、
３０…インバータ、
４０…制御手段（制御部）、
２４ａ，２４ｂ…縦孔。

Claims

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ロータリ式の圧縮機構部を収容し、上記圧縮機構部で圧縮したガスを一旦密閉ケース内に吐出してケース内高圧とするロータリ式密閉形圧縮機において、
上記圧縮機構部は、
それぞれ偏心ローラが偏心回転自在に収容される複数のシリンダと、
これらシリンダに設けられ、その先端縁が上記偏心ローラの周面に当接するよう押圧付勢手段によって押圧付勢され、偏心ローラの回転方向に沿ってシリンダ内を二室に区分するベーンとを具備し、
一方のベーンを押圧付勢する押圧付勢手段は、
常時、一方のベーンを弾性的に押圧して先端縁を偏心ローラに当接させ、電動機部の運転開始とともに一方のシリンダ内でガス圧縮を行わせ密閉ケース内へ吐出させる弾性部材であり、
他方のベーンを押圧付勢する押圧付勢手段は、
一方のシリンダ内から密閉ケース内へ吐出されるガス量が増大し、密閉ケース内が所定の高圧条件になった状態で他方のベーンに背圧をかけ、先端縁を偏心ローラに当接させて他方のシリンダ内でガス圧縮を行わせる密閉ケース内の高圧ガスのみであることを特徴とするロータリ式密閉形圧縮機。
上記電動機部は、運転周波数の調整が可能なインバータと、起動時は低い運転周波数とし、吐出圧力が所定圧力に到達した時点で運転周波数を高くするよう制御する制御手段とに電気的に接続されることを特徴とする請求項１記載のロータリ式密閉形圧縮機。
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ロータリ式の圧縮機構部を収容し、上記圧縮機構部で圧縮したガスを一旦密閉ケース内に吐出してケース内高圧とするロータリ式密閉形圧縮機であり、
上記圧縮機構部は、それぞれ偏心ローラが偏心回転自在に収容される複数のシリンダと、これらシリンダに設けられ、その先端縁が上記偏心ローラの周面に当接するよう押圧付勢体によって押圧付勢され、偏心ローラの回転方向に沿ってシリンダ内を二室に区分するベーンとを具備し、
一方のベーンを押圧付勢する押圧付勢手段として、常時、一方のベーンを弾性的に押圧して先端縁を偏心ローラに当接させ、電動機部の運転開始とともに一方のシリンダ内でガス圧縮を行わせ密閉ケース内へ吐出させる弾性部材を用い、
他方のベーンを押圧付勢する押圧付勢手段として、一方のシリンダ内から密閉ケース内へ吐出されるガス量が増大し、密閉ケース内が所定の高圧条件になった状態で他方のベーンに背圧をかけ、先端縁を偏心ローラに当接させて他方のシリンダ内でガス圧縮を行わせる密閉ケース内の高圧ガスのみを用いたロータリ式密閉形圧縮機と、凝縮器、膨張機構および蒸発器とともに冷凍サイクルを構成したことを特徴とする冷凍サイクル装置。