JP2010077961A - 密閉型圧縮機と冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】密閉容器1内に、第2のシリンダ6Bに設けられる第2のブレード室10bの圧力を吐出圧と吸込み圧に切換えるための圧力切換え弁Kの少なくとも一部を内蔵し、この圧力切換え弁は軸方向に沿ってスライダ用孔25を有する弁本体21と、スライダ用孔に配置されるスライダ24とを有し、上記スライダは、第2のブレード室と密閉容器内空間とを連通する第1の動作位置と、第2のブレード室と第2のシリンダ室に接続される吸込み連通路26とを連通する第2の動作位置とに切換え可能とした。
【選択図】 図1
Description
スライダを移動させて吸込み通路を開放し、ブレード室と吸込み管が連通すると、ブレード室が低圧となる。ブレードはばね部材で引っ張られ、一方のシリンダ室では圧縮作用が行われないが、他方のシリンダ室では圧縮運転をなす。
上記電動機部に連結する回転軸に第1の偏心部と第2の偏心部を設けて、これらを第1のシリンダ室と第2のシリンダ室にそれぞれに収容し、第1の偏心部と第2の偏心部に第1の偏心ローラと第2の偏心ローラを嵌合して、第1のシリンダ室と第2のシリンダ室内で回転駆動する。
第1のブレード室と第2のブレード室に、第1のブレードと第2のブレードを移動自在に収容して、第1の偏心ローラと第2の偏心ローラそれぞれに当接させ、第1のシリンダ室と第2のシリンダ室を区画する。第2のブレードは、第2のブレード室に導く吐出圧によって第2の偏心ローラに接触するよう押圧付勢し、第2のブレード室に導く吸込み圧によって第2の偏心ローラから離間保持する。
密閉容器内に、第2のブレード室の圧力を吐出圧と吸込み圧に切換えるための圧力切換え弁の少なくとも一部を内蔵し、上記圧力切換え弁はスライダ用孔を有する弁本体と、この弁本体のスライダ用孔に配置されるスライダとを有する。
上記スライダは、第2のブレード室と密閉容器内空間とを連通する第1の動作位置と、第2のブレード室と第2のシリンダ室の吸込み側とを連通する第2の動作位置とに切換え可能である。
図1は、密閉型圧縮機Rの一部を省略した断面構造と、この密閉型圧縮機Rを備えた冷凍サイクル装置の冷凍サイクル構成を示す図である。(なお、図面上の煩雑さを避けるために、説明しても符号を付していない部品がある。以下同)
はじめに密閉型圧縮機Rから説明すると、1は密閉容器であって、この密閉容器1内の下部には中間仕切り板2を介して第1の圧縮機構部3Aと、第2の圧縮機構部3Bが設けられ、上部には電動機部4が設けられる。これら第1の圧縮機構部3Aおよび第2の圧縮機構部3Bは、回転軸5により電動機部4に連結される。
つぎに、上記圧力切換え弁Kについて詳述する。
上記電磁コイル22は、上記弁本体21の吐出連通路28が設けられる側の端面に一体に連設されていて、上記スライダ用孔25と略同一直径の内周部29を有する。
また、上記ブレード室連通路27は第2のブレード室10bに対して開口され、上記吐出連通路28は密閉容器1内の油溜り部15に対して開口される。
磁性部材23とスライダ24が圧縮ばねの弾性力を受け、スライダ24は第2の動作位置に移動変位される。したがって、切欠き部30に対してブレード室連通路27と吸込み連通路26が連通され、第2のブレード室10bと第2の吸込み管Pbが圧力切換え弁Kを介して連通される。
結局、第1のシリンダ室Saのみで圧縮作用が行われ、第2のシリンダ室Sbでは圧縮作用が行われない、能力半減運転となる。
第2のシリンダ室Sbにおける圧縮作用時には、圧力切換え弁Kの切換え動作によって第2のブレード室10bに吐出圧が導入されるので、圧縮休止状態から圧縮作用への切換えが短時間ででき、冷凍サイクル効率の向上化を得られる。
第2のシリンダ室Sbにおける圧縮作用時には、第2のブレード11bの往復動によって第2のブレード室10bに潤滑油の出入があるため、ブレード室連通路27と吐出連通路28は断面積が大であるのが望ましい。また、吸込み連通路26は、第2のブレード室10bと連通後はガス冷媒もしくは潤滑油の出入が無いので、断面積は小さくてよい。
すなわち、スライダ24を往復動させるだけの簡単な機構でありながら、第2のブレード室10bに導かれる吐出圧と吸込み圧を円滑に、かつ確実に切換えることができる。
したがって、第2のブレード室10bに高圧の潤滑油を導くことができ、第2のブレード室10bと第2のブレード11bとの摺動面に潤滑油が効率良く導入されるので、第2のブレード11bの摺動性が良好に保たれる。
図4は、圧力切換え弁Kaを備えた密閉型圧縮機R要部の縦断面図。図5と図6は、互いに異なる状態の圧力切換え弁Kaを拡大した縦断面図である。
また、図4は圧力切換え弁Kaの概略を示して、一部の構成部品にのみ符号を付し、図5、図6においては詳細を示し、全ての構成部品に符号を付している。
上記弁本体21Aは、上記第2のシリンダ6Bの下面に、第2のブレード室10bの下側開放面を閉成するよう取付けられる。弁本体21Aの左右両端面間に亘ってスライダ用孔25Aが貫通して設けられ、このスライダ用孔25Aにスライダ24Aが摺動自在に収容される。
このことにより、弁本体21Aの端面に形成される開口である吐出連通路28Aが閉成される。同時に、スライダ24Aの切欠き部30Aは、ブレード室連通路27Aと吸込み連通路26Aとの両方に対向する位置にある。
スライダ24Aは、図5に示す第1の動作位置に移動変位され、ブレード室連通路27Aと吐出連通路28Aが連通される。したがって、第2のブレード室10Bと油溜り部15が圧力切換え弁Kaを介して連通される。
アキュームレータ20で気液分離された低圧のガス冷媒は、第1の吸込み管Paとともに、第2の吸込み管Pbを介して第2のシリンダ室Sbに導かれる。第2のシリンダ室Sbに低圧のガス冷媒が充満して、吸込み圧(低圧)雰囲気となる。
作用的には先に第2の実施の形態で説明したものと同様であるので、作用説明は省略し、構成についてのみ説明する。
上記第2のブレード室10bの上面は中間仕切り板2によって閉止されるが、下面は密閉容器1内に開放状態にあり吐出圧にさらされるので、何らかの閉止部材が必要である。
図8は、第4の実施の形態として密閉型圧縮機Rの要部の縦断面図である。
上記吸込み案内路40は、中間仕切り板2A内部において2本の案内路40a、40bに分岐され、一方の分岐案内路40aが第1のシリンダ室Saに連通し、他方の分岐案内路40bが第2のシリンダ室Sbに連通するよう形成される。
ただし、弁本体21Aに設けられる吸込み連通路26Aと、中間仕切り板2に設けられる吸込み案内路40とを連通するための孔部42を、第2のシリンダ6Bの上下端面を貫通して設けるとともに、中間仕切り板2Aにも設ける必要がある。
すなわち、回動軸24Dの周面一部を切欠き加工した第1の切欠き部30Daが設けられるとともに、この第1の切欠き部30Daとは180°対向する周面部位で、かつ軸方向に位置をずらせて第2の切欠き部30Dbが設けられる。回動軸24Dの端部は、パルスモータ等のアクチュエータ50に連結される。
第6の実施の形態として、スライダ24Aを第2の動作位置に変位したときの、スライダ24Aに対する位置決め手段について説明する。
通常運転を選択すると、電磁コイル22Bに通電されスライダ付勢部材としての圧縮ばね35の弾性力に抗して磁性部材23Aが磁気的に吸引される。
図10(B)に示すように、スライダ24Aの先端面がブレード室連通路27Aを越えて弁本体21Bの端面に設けられる段差部60に衝止される。この状態で電磁コイル22Bへの通電を中止しても圧縮ばね35の弾性力によりスライダ24Aの位置は保持される。
いずれにしても、スライダ24Aに対する位置決め手段として段差部60を備えたことにより、スライダ24Aの位置精度を確保し易く、より正確な位置決めを可能とする。
スライダ24A自体の構造と、このスライダ24Aに取付けられる電磁コイル22Bと、磁性部材23Aと、圧縮ばね35については何ら変りがない。そして、他の構成は、先に図10(A)(B)で示したものと同一であるので、同番号を付して新たな説明を省略する。
さらに、副軸受8Aの延長部分に吸込み連通路26Aと、ブレード室連通路27Aおよび吐出連通路28Aが設けられる。
図13(A)(B)は能力半減運転時の状態を示し、図14(A)(B)は全能力運転時の状態を示している。
上記ガイドパイプ70に非磁性体からなる円筒部材31が挿通されていて、ガイドパイプ70に対して円筒部材31は高周波誘導加熱により接合固着されている。
第7の実施の形態とは相違する構成についてのみ記載し、同一部品と同一構成については図13および図14を適用し、同番号を付して説明を省略する。
すなわち、ガイドパイプ70と補助パイプ73はロウ付け加工の際に加熱されるが、これらは剛性が小さい材質のものが選択されていて、密閉容器1に取付けられる円筒部材31の変形を防止できる。したがって、円筒部材31の内部に収容されるスライダ24Aの動作不良を防ぎ、信頼性の向上を得られる。
ブレードは縦長の板状をなしているのに対して、永久磁石はブレードを確実に磁気吸着するとともに、確実にシリンダに取付け固定するために、軸方向をシリンダ端面からブレード室に向けた円柱状のものが用いられる。
円柱状に成形される永久磁石は、径方向に磁化されているが、外周側に磁性部材が無い。そのため、磁気回路の抵抗が大きくて磁束が少なく、充分な磁力を発生できない。所定の磁力を得るためには、さらに永久磁石を大型化せざるを得ない他の不具合がある。
以下、たとえば第2のブレード室10bを対象として説明するが、第1のブレード室10aに対象を変えても何ら支障がない。
図17(A)は、第2のブレード11bを第2のブレード室10bに保持する第1の保持部材80Aの平面図、図17(B)は、第2のブレード11bを第2のブレード室10bに保持する第2の保持部材80Bの平面図である。
図18(A)は第1の保持部材の斜視図、図18(B)は第1の保持部材の正面図、図18(C)は第1の保持部材の側面図である。
第2の保持部材80Bは、第2のブレード室10bの周面一部に沿うよう湾曲成されるとともに、この一面に保持用突部nが一体に設けられてなる。第2のブレード室10bの軸方向長さと、第2の保持部材80Bの長さが一致する。
永久磁石Zがブレード11bに直接対面するので、永久磁石Zの磁力がブレード11bに確実に作用して、より信頼性の向上を得られる。
すなわち、休筒運転をなす側のシリンダ室の排除容積を適宜変更することで、全能力運転と、任意の圧縮能力での運転切換えが可能となる。
Claims (10)
- 密閉容器内に、電動機部と圧縮機構部とを収容し、
上記圧縮機構部は、
中間仕切り板を介在して設けられ、それぞれの内径部にシリンダ室が形成されるとともに、それぞれのシリンダ室に連通するブレード室を備えた第1のシリンダおよび第2のシリンダと、
上記第1のシリンダと第2のシリンダのシリンダ室にそれぞれに収容され、第1の偏心部と第2の偏心部を有し、上記電動機部に連結される回転軸と、
この回転軸の上記第1の偏心部と第2の偏心部それぞれに嵌合された第1の偏心ローラおよび第2の偏心ローラと、
上記ブレード室に移動自在に収容され、上記第1の偏心ローラと第2の偏心ローラそれぞれに当接してシリンダ室を区画する第1のブレードおよび第2のブレードとを具備し、
上記第2のブレードは、上記第2のブレード室に導かれる吐出圧によって、上記第2の偏心ローラに接触するよう押圧付勢されるとともに、第2のブレード室に導かれる吸込み圧によって第2の偏心ローラから離間保持され、
上記密閉容器に、第2のシリンダに設けられる第2のブレード室の圧力を吐出圧と吸込み圧に切換える圧力切換え弁の少なくとも一部を内蔵し、
上記圧力切換え弁は、スライダ用孔を有する弁本体と、この弁本体の上記スライダ用孔に配置されるスライダとを有し、
上記スライダは、
上記第2のブレード室と、密閉容器内空間とを連通する第1の動作位置と、
上記第2のブレード室と、第2のシリンダ室の吸込み側とを連通する第2の動作位置とに切換え可能とした
ことを特徴とする密閉型圧縮機。 - 上記圧力切換え弁のスライダ用孔に、
上記第2のブレード室と連通するブレード室連通路と、
上記第2のシリンダ室の吸込み側と連通する吸込み連通路および、上記密閉容器内に連通する吐出連通路が接続され、
上記スライダの周面一部に、スライダの位置に応じて、ブレード室連通路に対し吸込み連通路もしくは吐出連通路が連通するよう切欠き部が設けられる
ことを特徴とする請求項1記載の密閉型圧縮機。 - 上記圧力切換え弁のスライダが、上記ブレード室連通路と上記吸込み連通路が連通する位置に制止されるように、圧力切換え弁にスライダ位置決め手段を備えた
ことを特徴とする請求項2記載の密閉型圧縮機。 - 上記密閉容器内底部に、潤滑油を集溜する油溜り部が設けられ、
上記圧力切換え弁は、上記油溜り部の潤滑油中に浸漬される
ことを特徴とする請求項1記載の密閉型圧縮機。 - 上記圧力切換え弁は、
上記スライダと一体形成またはスライダに連結される磁性部材と、上記磁性部材の周面に設けられる電磁コイルとの組合せにより、スライダを往復駆動し、
上記磁性部材と電磁弁との間に、一端が閉止され、他端が開口される円筒部材が上記密閉容器を貫通して介設され、
上記円筒部材の開口端は上記弁本体に固着され、円筒部材の閉止端は上記密閉容器外部に突出され、上記電磁コイルは円筒部材の閉止端外周面に取付けられる
ことを特徴とする請求項1記載の密閉型圧縮機。 - 上記円筒部材は、密閉容器に設けられるガイドパイプに、高周波誘導加熱加工により接着される
ことを特徴とする請求項5記載の密閉型圧縮機。 - 上記圧力切換え弁の弁本体を、上記中間仕切り板で兼用させた
ことを特徴とする請求項1記載の密閉型圧縮機。 - 上記圧力切換え弁に設けられ、第2のブレード室と第2のシリンダ室とを連通する吸込み連通路は、上記中間仕切り板に設けられる横孔にて形成される
ことを特徴とする請求項7記載の密閉型圧縮機。 - 上記ブレード室に、圧縮運転停止時にブレードをローラから離間保持する永久磁石を備えた
ことを特徴とする請求項1記載の密閉型圧縮機。 - 上記請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の密閉型圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器を備えて冷凍サイクルを構成する
ことを特徴とする冷凍サイクル装置。
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