JPS6157478B2

JPS6157478B2 -

Info

Publication number: JPS6157478B2
Application number: JP9167180A
Authority: JP
Inventors: Masaru Oota; Takahisa Hirano; Koji Takeshita
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1980-07-07
Filing date: 1980-07-07
Publication date: 1986-12-06
Also published as: JPS5718492A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ロータリ圧縮機、ことに住宅、業
務、車両空調用のローリングピストン形ロータリ
圧縮機の改良に関する。

従来技術第１図に従来のローリングピストン形のロータ
リ圧縮機の圧縮機構部を示す。

この図において参照番号１は図示されていない
モータまたはエンジン等により駆動されるクラン
クシヤフトで矢印の方向に偏心回転運動する。ク
ランクシヤフト１には円筒状のロータ２が嵌合さ
れている。シリンダ３にはばね５により常にロー
タ２と接触を保つようになされたブレード４が設
けてある。吸入孔６よりシリンダ３内に吸入され
た冷媒は、ブレード４、ロータ２およびシリンダ
３に囲まれた空間の容積が、クランクシヤフト１
の回転に伴なつて減少することにより圧縮され、
吐出孔７、吐出弁８を経て図示されていないハウ
ジング内等に吐出される。

発明が解決しようとする問題点このように構成されたローリングピストン形ロ
ータリ圧縮機はクランクシヤフト１回転に１回吐
出する。この時ガス圧力によりクランクシヤフト
にかかるトルクは第８図に点線Ａで示すように１
回転の周期でトルクの最大値は平均トルクの300
〜400％になる。この大きなトルク変動のため、
圧縮機には大きな振動が生じ、配管および架台等
の部分を振動させ騒音増大の原因となつている。
また空調用の密閉圧縮機においては、始動トルク
の大きなモータを必要としている。

問題点を解決するための手段本発明は従来のローリングピストン形ロータリ
圧縮機の上述の欠点を改善することを目的とす
る。すなわち本発明は、シリンダ内で偏心回転運
動するクランクシヤフトとこのクランクシヤフト
に嵌合した円筒状のロータとを包含するローリン
グピストン形のロータリ圧縮機において、ブレー
ド、吸入孔および吐出弁を少なくとも２組設けて
少なくとも２つの圧縮室を形成し、それぞれの吸
入孔に低圧ガス冷媒回路を連通せしめると共に、
それぞれの吸入通路にシリンダ内ガスの逆流を阻
止する手段を配設したことを特徴とするロータリ
圧縮機にある。

実施例以下本発明を添付図面第２図以下に例示した本
発明の好適な実施例について詳述する。

第２図に示した本発明の第１の実施例はブレー
ド、吸入孔および吐出弁を２組とした実施例であ
る。

図中、第１図と同一部材には同一の符号を付し
た。すなわち、従来のブレード４、ばね５、吸入
孔６、吐出孔７、吐出弁８に加えて、第２のブレ
ード９、ばね１０、吸入孔１１、吐出孔１２およ
び吐出弁１３をそれぞれ点対称の位置に付加した
ものである。

また、吸入孔６，１１の吸入通路には吸入弁１
４，１６およびばね１５，１７を設けてある。

第６図にこの実施例の場合のクランクシヤフト
回転角とシリンダ容積の関係を示す。（なお、シ
リンダ内は２枚のブレードと接触点により３つの
部屋に分けられるがその１つの部屋の容積変化を
示したものである。）第７図に、第２図の吸入通路に吸入弁１４，１
６およびばね１５，１７がない場合（以下これを
吸入弁なし、という）のシリンダ内圧力変化を実
線で示す。シリンダ内圧力が吐出管内圧力以上に
なつた時に吐出弁が開口し、吐出中はシリンダ内
圧力は上昇しない。360゜になつて始めて吸入口
がロータによつて閉じられシリンダ内が密封され
圧縮が開始される。最大容積は、クランク回転角
270゜で生じるが同一シリンダおよびロータ寸法
の従来のブレード１枚のものの押のけ量の1/2よ
り大きく、その約1.5倍となる。しかし、吸入弁
がないと、クランクシヤフトが270゜から360゜に
回転する間、シリンダ内の冷媒ガスは僅かの圧縮
で、吸入通路中の冷媒ガス圧より高圧になるため
シリンダ内に入つた冷媒ガスは吸入通路を経て、
もどつてしまう。したがつてこの間圧縮作用は行
なわれず、シリンダ内圧力の変化は第７図実線の
ようになる。吸入弁がある場合には、シリンダ最
大容積270゜からさらにクランクシヤフトが回転
すると、ばね１７およびシリンダ内圧力と吸入通
路内圧力との圧力差により、吸入弁１６が閉じ、
シリンダ内のガスは吸入通路１１にもどることな
く、したがつて圧縮が開始される。この時のシリ
ンダ内圧力変化を第７図に破線で示す。またクラ
ンクシヤフトに作用するトルクは第８図の鎖線Ｂ
（吸入弁なし）から実線Ｃ（吸入弁あり）のよう
になる。

この第８図の実線Ｃに示すようにブレードを２
枚とし、かつ吸入弁をつけることにより、トルク
の最大値をさらに小さくすることができ、かつト
ルクの最小値が正となり、トルク変動はさらに小
さくなり、圧縮機の振動および騒音を低減させる
ことができる。

また、同一寸法のシリンダおよびロータにおい
て、押のけ量を1.5倍とすることができ、圧縮機
を軽量、小形とすることができる。

なお、第２図では吸入弁として板状のものの例
を示したが、ボール状等いわゆる逆止弁の作用を
するものであれば何んでもよく、またばねは必ず
しも必要ではない。

第３図に示す第２の実施例では前述の吸入弁の
代りに流体ダイオード１８，１９を用いてある。
流体ダイオードの第１導入管２０を吸入孔６また
は１１と接続し、第２導入管２１をシリンダ内に
接続させてある。（第４図参照）流体ダイオード１８または１９は第４図ａに示
すように第１導入管２０から第２導入管２１へガ
スが流れる場合には流路抵抗が低く通常の流れを
示すが、ｂに示すように第２導入管２１から第１
導入管２０へ流れる場合には流路抵抗が高く、逆
流を防止することができる。したがつて吸入弁と
同様な作用を行なう。

なお、第３図、第４図には、流体ダイオードと
して渦巻形ダイオードを示したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、シリンダ内に流入す
る方向の流れに対しては低抵抗になり、シリンダ
内から逆流する場合に対しては高抵抗になれば、
どのようなものであつてもよい。

この実施例の場合前述の吸入弁付の場合の効果
に加えて、流体ダイオードの可動部分がないこと
により信頼性を向上させることができる。また、
弁打音が生じないことにより低騒音となる。

第５図に示す第３の実施例では、吸入弁の近傍
に、アンロードピストン用穴２４を設け、その中
にアンロードピストン２２を入れ、アンロードピ
ストンに負荷する制御圧力Pdのオンオフにより
吸入弁１４の作動をオン・オフするようにしてあ
る。参照番号２３は制御圧力Pdを負荷するため
の制御配管である。

この実施例によると、通常時には第５図ｂに示
すように、制御配管２３には圧力をかけない。ア
ンロードピストン２２はアンロードピストン用穴
２４内に納まり吸入弁は第２図の吸入弁付ブレー
ド２枚のロータリ圧縮機の吸入弁と同様の働きを
する。冷房負荷が下つた時、もしくは車両用の場
合の高速回転時のように冷房能力が大きくなりす
ぎた場合、制御配管２３に高圧Pdをかけること
により、アンロードピストン２２は吸入弁を押し
下げる。（第５図ａ）この時、吸入弁１４と１６
の両方を押し下げてアンロードすれば、吸入弁の
ないブレード２枚のロータリ圧縮機と同様の働き
をし、冷房能力は約65％にダウンする。また吸入
弁１４または１６の一方のみを押し下げれば、冷
房能力は約78％にダウンとなる。すなわち、吸入
弁をアンロード（不作動）させることにより、最
大３段階の容量制御が可能となるのである。

このようにして３段階（ブレード２枚のとき）
の容量制御（たとえば100％、78％、65％）を行
なうことにより、ロータリ圧縮機のオンオフの回
数を減らし、負荷に適合した冷房能力とすること
により、年間を通じての省エネルギ化を計ること
ができるとともに、フイーリングを向上させるこ
とができる。

なおここでは圧力によつて作動するアンロード
ピストンによる例を示したが、電磁力あるいは車
両用の場合にはエンジン負圧等によつて作動する
アンロードピストン、吸入弁または流体ダイオー
ドをバイパスさせるなど、吸入弁または流体ダイ
オードを不作動にさせるものであればどのような
ものであつてもよい。また吸入弁、流体ダイオー
ドは必ずしも全部の吸入通路に配設しなくともよ
い。

発明の効果上述の本発明によれば、第８図に示されるよう
にトルク変動および始動トルクが小さく、このた
め振動や騒音を低減することができる。さらに従
来と同一寸法のシリンダ、ロータを有するもので
ありながら1.5倍の押のけ量を得ることができ、
小型、高性能の圧縮機となるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のローリングピストン形ロータリ
圧縮機の縦断面図、第２図は本発明のローリング
ピストン形ロータリ圧縮機の第１の実施例の同様
な図、第３図は本発明の第２の実施例の同様な
図、第４図は第２の実施例に用いる流体ダイオー
ドの縦断面図、第５図は本発明の第３の実施例の
要部の縦断面図、第６図はふたつのブレードを有
するロータリ圧縮機のクランクシヤフト回転角に
対するシリンダ容積の変化を示すグラフ、第７図
は吸入弁の有無によるクランクシヤフト回転角に
対するシリンダ内圧力の相違を示すグラフ第８図
はクランクシヤフト回転角に対するトルクの変化
を示すグラフである。１……クランクシヤフト、２……ロータ、３…
…シリンダ、４，９……ブレード、５，１０……
ばね、６，１１……吸入孔、７，１２……吐出
孔、８，１３……吐出弁、１４，１６……吸入
弁、１５，１７……ばね、１８，１９……流体ダ
イオード、２０……第１導入管、２１……第２導
入管、２２……アンロードピストン、２３……制
御配管、２４……アンロードピストン用穴。

Claims

【特許請求の範囲】

１シリンダ内で偏心回転運動するクランクシヤ
フトとこのクランクシヤフトに嵌合した円筒状の
ロータとを包含するローリングピストン形のロー
タリ圧縮機において、ブレード、吸入孔および吐
出弁を少なくとも２組設けて少なくとも２つの圧
縮室を形成し、それぞれの吸入孔に低圧ガス冷媒
回路を連通せしめると共に、それぞれの吸入通路
にシリンダ内ガスの逆流を阻止する手段を配設し
たことを特徴とするロータリ圧縮機。