JPS63212797A - 2シリンダ型ロ−タリ式圧縮機 - Google Patents

2シリンダ型ロ−タリ式圧縮機

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Publication number
JPS63212797A
JPS63212797A JP4450787A JP4450787A JPS63212797A JP S63212797 A JPS63212797 A JP S63212797A JP 4450787 A JP4450787 A JP 4450787A JP 4450787 A JP4450787 A JP 4450787A JP S63212797 A JPS63212797 A JP S63212797A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
discharge
suction
gate valve
pipe
Prior art date
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Pending
Application number
JP4450787A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasumi Irino
入野 保己
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS63212797A publication Critical patent/JPS63212797A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/10Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075Details of compressors or related parts with parallel compressors

Landscapes

  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、吐出容量の異なる2つのシリンダを備えたロ
ータリ式圧縮機に係り、特にその運転制御構造の改良に
関する。
(従来の技術) 冷凍サイクル装置に用いられるロータリに圧縮機は、普
通、1つのシリンダを備えてなるが、近時、圧縮効率の
向上を因るために2つのシリンダを備えた圧縮機が多用
される傾向にある。その運転I制御手段としては、たと
えばインバータ駆動によって2シリンダの圧縮回転数を
可変させ、その冷凍能力を調整している。
この種圧縮線をなお説明すれば、2シリンダが同時に冷
媒ガスを吸込んで圧縮し、吐出をなす。
特に、小さい冷凍効果を得る小容量運転を行う場合には
、インバータ駆動の回転数を極く低下させる必要がある
。しかるにロータリ式圧縮機の場合には、回転数を低く
し過ぎると各摺動部分に給油するオイルポンプの性能も
低下してしまう。このために潤滑に不具合が生じ易く、
場合によっては焼損事故の発生につながる恐れもある。
さらにまた、回転数の低下にともない回転振動が増大し
振動騒音が増大する傾向にあるので、現状での最低回転
数は約2Orpm止まりに調整している。
一方、この種圧縮機を空気調和機に搭載した場合に、特
に暖房運転の際に高温の空気吹出しによる暖房作用をな
し快適性の保持を図るには、圧縮機の吐出圧力(すなわ
ち凝縮温度)を高くするように運転制御しなければなら
ない。したがって、吐出圧力が高くなり、その反面、吸
込圧力が低い運転状態で圧縮比が大きくなり、圧縮ロス
の発生および効率低下を招くという不具合がある。
このような2つのシリンダを並列運転させる形態の他に
、2つのシリンダを直列に連通して圧縮作用をなす、い
わゆる2段圧縮型の圧縮機もある。
これは、同一の吐出容積の2つのシリンダを備え、はじ
め一方のシリンダ内に冷媒ガスを導入して圧縮し、ここ
から吐出した冷媒ガスを他方のシリンダ内に導入して圧
縮するものである。この場合においても、上述の並列運
転をなす圧縮機と同様の不具合を有するとともに並列運
転型および2段圧縮型ともにその運転形態は常時変らず
、必要に応じた切換ができない。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上述したような2シリンダ型のものにおける
運転制御の不具合を除去し、効率がよく、冷凍能力の大
幅な拡大と高圧縮比運転を可能とした2シリンダ型ロー
タリ式圧縮機を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) すなわち本発明は、吐出容積が小さい第1のシリンダお
よび吐出容積が大きい第2のシリンダを有し、第1のシ
リンダおよび第2のシリンダの吸込ポートにそれぞれ接
続した吐出管の中途部にそれぞれ第1の吸込仕切弁と第
2の吸込仕切弁を設け、上記第1のシリンダと第2のシ
リンダの吐出ポートにそれぞれ第1の吐出弁と第2の吐
出弁を有する吐出管を接続し、第1のシリンダの吸込ポ
ートと第1の吸込仕切弁との間の吸込管中途部と第2の
シリンダの吐出ポートに接続する吐出管の中途部とを第
1の吐出仕切弁を有するバイパス管で連通し、上記第2
のシリンダ側の吐出管で上記バイパス管の接続部の下流
側に第2の吐出仕切弁を設けたことを特徴とする2シリ
ンダ型ロータリ式圧縮機である。
(作用) このようにして構成することにより、第1゜第2の吸込
仕切弁を開閉操作し、°かつ第1.第2の吐出仕切弁を
開閉操作して、各シリンダの単独選択運転による最小容
量運転および小容量運転ができるとともに、各シリンダ
の同時並列運転と、各シリンダを直列に連通した2段圧
縮運転の切換が容易にでき、条件に適合する運転制御が
可能である。
(実施例) 以下、本発明の一実施例をヒートポンプ式の空気調和機
に適用し、図面にもとづいて説明する。
図中1は後述する2シリンダ型ロータリ式圧縮機1であ
り、ここに接続される吸込管2および吐出管3に四方切
換弁4が接続される。さらにこの四方切換弁4には、室
外側熱交換器5.膨張弁6゜空白側熱交換器7が冷媒管
8を介して連通し、これらでヒートポンプ式の冷凍サイ
クル回路Sが構成される。
つぎに上記2シリンダ型ロータリ式圧縮機1について説
明する。図中11は吐出容量が小さい第1のシリンダで
あり、12はこれよりも吐出容lが大きい第2のシリン
ダである。上記第1のシリンダ11の吐出容積は第2の
シリンダ12の吐出容積の約60%あるとよい。これら
第1.第2のシリンダ11.12内には、同一の回転軸
13に嵌合する互いに直径の異なるローラ14a。
14bが偏心回転自在に収容される。各ローラ14a、
14bにはブレード15a、15bが弾性的に当接して
各シリンダ11.12内を区画すること、従来と同一で
ある。上記第1のシリンダ11の吸込ポート16aに接
続される上記吸込管2の中途部には、第1の吸込仕切弁
17が設けられる。上記第2のシリンダ12の吸込ポー
ト16bに接続される吸込管2の中途部には、第2の吸
込仕切弁18が設けられる。上記第1のシリンダ11の
吐出ポート19aは第1の吐出弁20で、かつ第2のシ
リンダ12の吐出ポート19bは第2の吐出弁21で開
閉されるようになっている。互いの吐出ポート19a、
19bには上記吐出管3が接続する。一方、第1のシリ
ンダ11の吸込ポート16aと第1の吸込仕切弁17と
の間の吸込管2の中途部と、第2のシリンダ12の吐出
ポート19bに接続する吐出管3の中途部とはバイパス
管22で連通する。このバイパス管22の中途部には、
第1の吐出仕切弁23が設けられる。上記第2のシリン
ダ12に接続する吐出管3の中途部で、かつ上記バイパ
ス管22の接続部の下流側には第2の吐出仕切弁24が
設けられる。
このように、圧縮機1には合計4個の仕切弁が備えられ
、指令にもとずいた開閉操作を自動的になすようになっ
ている。
しかして、冷房運転時には、2シリンダ型ロータリ式圧
縮機1を駆動して冷媒ガスを圧縮し、四方切換弁4−空
外側熱交換器5−膨張弁6−g内側熱交換器7−四方切
換弁4−圧縮機1の順に循環する。室内側熱交換器7で
冷媒ガスが蒸発して冷房作用をなす。暖房運転時には、
2シリンダ型ロータリ式圧縮I11を駆動して冷媒ガス
を圧縮し、四方切換弁4−室内側熱交換器7−膨張弁6
−空外側熱交換器5−四方切換弁4−圧縮111の順に
循環する。室内側熱交換器7で冷媒ガスが凝縮して暖房
作用をなす。
なお空調負荷に応じて、以下に述べるように圧縮機1の
運転を制御することができる。すなわち、空調能力を最
も小さくした運転を得るには、第1の吸込仕切弁17を
開放して第2の吸込仕切弁18を閉成し、第1.第2の
吐出仕切弁23゜24はともに閉成する。したがって、
四方切換弁4から圧縮機1に導かれる冷媒ガスは、第1
の吸込仕切弁17を介して第1のシリンダ11に吸込ま
れる。第2の吸込仕切弁18は閉成しているところから
、第2のシリンダ12に冷媒ガスが吸込まれない。よっ
て、吐出容量の小さい第1のシリンダ11における圧縮
作用がなされ、ここから吐出ポート19aを介して吐出
管3に圧縮した冷媒ガスが導かれる。吐出容量の小ざい
第1のシリンダ11のみの圧縮作用であるので、得られ
る空調能力は最も小さい。
これよりも空調能力を上げる場合には、第1の吸込仕切
弁17を閉成し、第2の吸込仕切弁18を開放する。ま
た第1の吐出仕切弁23は閉成し、第2の吐出仕切弁2
4を開放する。したがって、四方切換弁4から圧縮機1
に導かれる冷媒ガスは、第2の吸込仕切弁18を介して
第2のシリンダ12に吸込まれる。なお、第1の吸込仕
切弁17が閉成しているところから、第1のシリンダ1
1に冷媒ガスは吸込まれない。よって、吐出容量の大き
い第2のシリンダ12で圧縮作用がなされ、ここから吐
出ポート19bおよび第2の吐出仕切弁24を介して吐
出管3に圧縮した冷媒ガスが導かれる。第1のシリンダ
11よりは吐出容量の大きい第2のシリンダ12での圧
縮作用であるので、得られる空調能力は先の場合よりも
大である。
さらにこれよりも一段空調能力を上げるには、第1.第
2のシリンダ11.12の同時並列運転をなす。すなわ
ち、第1.第2の吸込仕切弁17゜18をともに開放し
、第1の吐出仕切弁23を閉成して第2の吐出仕切弁2
4を開放する。すると、四方切換弁4から圧縮*iに導
かれる冷媒ガスは、第1の吸込仕切弁17を介して第1
のシリンダ11に吸込まれるとともに、第2の吸込仕切
弁18を介して第2のシリンダ12に吸込まれる。
それぞれのシリンダ11.12において圧縮作用が同時
進行し、圧縮された冷媒ガスは吐出管3に導かれ合流す
る。よって、第2のシリンダ12での単独運転よりも能
力を増大させた運転ができる。
最も空調能力を上げるには、各シリンダ11゜12を直
列に連通し、一度圧縮した冷媒ガスをさらに圧縮して圧
縮比を高める、2段圧縮運転をなす。すなわち、第1の
吸込仕切弁17を閉成して第2の吸込仕切弁18は開放
する。第1の吐出仕切弁23を開放して第2の吐出仕切
弁24は開成する。四方切換弁4から圧縮機1に導かれ
る冷媒ガスは、第2の吸込仕切弁18を介して第2のシ
リンダ12に吸込まれ圧縮される。第1の吸込仕切弁1
7は閉成しているところから、冷媒ガスは吸込管2から
直接筒1のシリンダ11に吸込まれない。しかしながら
、第2のシリンダ12で圧縮され吐出ポート19bから
吐出される冷媒ガスは、第1の吐出仕切弁23が開放し
ているので、バイパス管22を介して第1のシリンダ1
1に吸込まれ圧縮される。なお、第2の吐出仕切弁24
は閉成しているところから、ここから先の吐出管3には
直接流れない。すなわち、第2のシリンダ12で圧縮さ
れた冷媒ガスは、全て第1のシリンダ11に導かれるこ
とになり、圧縮比が最も大きな2段圧縮がなされ、ここ
から吐出される冷媒ガスによって最も能力の大きい空調
作用がなされる。
このように、各吸込仕切弁と吐出仕切弁の開閉操作によ
り、最小容量運転から最大容量の2段圧縮運転まで4段
階に亘る能力可変をなす運転11JI!1が可能である
。そしてまた、この圧縮111をインバータ駆動するこ
とにより、さらに広範囲に亘る運転制御が可能となるこ
と勿論である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、能力可変幅が拡大
して運転効率の向上を図れるとともに、高圧縮比運転時
におけるC0P(成績係数)が従来の2段圧縮式のもの
よりも約15〜25%も向上する結果を得た。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示す2シリンダ型ロータリ式
圧縮機を備えた冷凍サイクルの構成図である。 11・・・第1のシリンダ、12・・・第2のシリンダ
、16a、16b・・・吸込ポート、2・・・吸込管、
17・・・第1の吸込仕切弁、18・・・第2の吸込仕
切弁、19a、19b・・・吐出ポート、20・・・第
1の吐出弁、21・・・第2の吐出弁、3・・・吐出管
、22・・・バイパス管、23・・・第1の吐出仕切弁
、24・・・第2の吐出仕切弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 吐出容積が小さい第1のシリンダと、吐出容積が大きい
    第2のシリンダとを有するものにおいて、第1のシリン
    ダおよび第2のシリンダの吸込ポートにそれぞれ吸込管
    を接続し、これら吸込管の中途部にそれぞれ第1の吸込
    仕切弁と第2の吸込仕切弁を設け、上記第1のシリンダ
    と第2のシリンダの吐出ポートにそれぞれ第1の吐出弁
    と第2の吐出弁を有するとともに吐出管を接続し、第1
    のシリンダの吸込ポートと第1の吸込仕切弁との間の吸
    込管中途部と第2のシリンダの吐出ポートに接続する吐
    出管の中途部とをバイパス管で連通し、このバイパス管
    の中途部に第1の吐出仕切弁を設け、上記第2のシリン
    ダ側の吐出管で上記バイパス管の接続部の下流側に第2
    の吐出仕切弁を設けたことを特徴とする2シリンダ型ロ
    ータリ式圧縮機。
JP4450787A 1987-02-27 1987-02-27 2シリンダ型ロ−タリ式圧縮機 Pending JPS63212797A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4115905A1 (de) * 1990-05-15 1991-11-21 Toshiba Kawasaki Kk Kaeltekreisanordnung mit einer zwei gleichzeitig angetriebene verdichtereinheiten aufweisenden verdichtereinrichtung
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