JPS62199994A - ロ−タリコンプレツサ - Google Patents

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 本発明は冷蔵庫、ショーケース等の冷凍装置に使用され
るロータリコンプレッサに関するものである。

従来の技術 ］ンプレッサをサイクリング運転することにより庫内を
冷却する装置においては、停止時に、システム内の高圧
側に存在する高温冷媒が低圧の冷却器に流れ込み熱負荷
となるため、装置の消費電力費が増大する。この現象を
防止するために、コンプレッサ内に停止時に低圧側、高
圧側の冷媒路を閉鎖する技術が提案されている。

以下第６図を参照しながら上述した従来のコンプレッサ
について説明する。

第６図において、１はロータリコンプレッサ、２は密閉
容器で、３はシリンダプレート、３ａはシリンダ、４は
クランク軸で、その偏心部４ａには、ローラ６が摺動自
在に配置しである。６は、圧縮室γ内を高・低圧室に仕
切るベーンである。

８は逆止弁作用をなす吸入弁であり、図示しない吸入管
と連通ずる吸入ポートを閉鎖する。また９は吐出弁で、
圧縮室γ内で圧縮された冷媒ガスは吐出弁９を通過して
、密閉容器２内に吐出される。

１０はロータリコンプレッサ１の運転時に開路、停止時
に閉路する高圧バルブである。この高圧バルブ１０は、
密閉容器２を貫通する吐出管１１に連通した高圧側出口
ポート１２と、常時密閉容器２内に連通ずる高圧側入口
ポート１３を備えている。また導圧管１４にて吸入路１
５と連通ずる低圧側ポート１６を備えている。１７は高
圧側出口ポート１２と低圧側ポート１６を交互に開閉す
るボール弁である。１８は常にボール弁１７を高圧側出
口ポート１２側へ偏倚さすバイアスバネである。

カカる構成において、コンプレッサ１が停止中において
は、導圧管１４内の圧力と密閉容器２内の圧力は均衡し
ており、バイアスバネ１８の力および密閉容器２内の圧
力と冷却システム側圧力の差により生じる力によりボー
ル弁１７は高圧側出口ポート１２を閉鎖している。従っ
て密閉容器２の空間内に充填している高圧高温ガスは、
吐出管１１を介して冷却システムへ流出することはない
。

またこのとき逆止弁動作する吸入弁８も閉鎖しており、
吸入管（図示せず）を介して冷却システムへ流出するこ
とも阻止される。

次に起動時について説明する。起動により圧縮室Ｙ内の
低圧室の圧力低下により吸入路１６、導圧管１４内の圧
力が低下して高圧バルブ１０の高圧側入口ポート１３側
と低圧ポート１６側に圧力差を生じて、高圧側出口ポー
ト１２に吸着しているボール弁１７をバイアスバネ１８
の力に抗して引きはなし、高圧側出口ポート１２を開路
し、ボール弁１７は低圧側ポート１６に吸着シールし、
通常の運転に入るものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、ボール弁１７とこ
のボール弁１７が摺動するバルブシリンダ１９との間の
クリアランスの存在によりボール弁１７を高圧側出口ポ
ートより引きはなすだめの開弁力となる低圧側ポートの
圧力低下がえにくく、クリアランスを最小限に押える必
要があるが、このことは加工精度、マツチング組立等の
加工コストの上昇をまぬがれぬばかりでなく、運転中の
回転摺動部から発生する摩耗粉等の異物が、クリアラン
ス内に入り込み最悪の場合は、ボール弁１７においても
、一般スプール弁にみられるハイドロリックロック現象
に似た現象を生じ、ボール弁１７の動作不能を生じかね
ない。またクリアランスの減少化を回避するために、ボ
ール弁１７の有効受圧面積を増大することが考えられる
が、このことは高圧バルブ１０の組込みスペースが増大
するばかりか、重量の増加により動作時の衝撃音の発生
等の問題もある。更に図示した従来例においては、ボー
ル弁１７のポートとして３次元曲面を成形しやすい黄銅
等の軟質金属が使用されるだめ部品点数、組立工数が増
加する。更にまた導圧管１４についても同様でコスト上
昇を避けられない。

本発明は上記した問題点に鑑み、起動時における必要圧
力差をクリアランスの減少あるいはバルブの有効受圧面
積の増加等をすることなしに得られるようにし、かつ取
付スペースを減少するとともに部品点数を減少し製造コ
ストを低減するとともに、組立時の寸法バラツキにより
生じるシール面の許容寸法を拡大し、組みやすくまた。

コンプレッサの起動時における急激なガス流圧により高
圧バルブが不用な挙動（例えば斜きによる低圧側ポート
へのシーテイング遅れ）等の低減を図ることを目的とし
ている。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するだめに本発明のロータリコンプレ
ッサは、密閉容器と、この密閉容器内に収納される圧縮
要素とモータとを備え、前記圧縮要素は、クランク軸を
軸支する軸受部を有するサイドプレートと、ロータを回
転自在に収納するシリンダプレートと、前記サイドプレ
ートとシリンダプレートとを重合して圧縮室を構成し、
前記圧縮室を低圧室と高圧室に仕切るベーンと、前記低
圧室と前記高圧室とに各々連通し、前記ベーンと近接し
て配置される逆止弁作用をなす吸入弁と吐出弁と、前記
密閉容器内に常時連通する高圧側入口ポートと、吐出管
に常時連通する高圧側出口ポートと、前記圧縮室の低圧
室に直接連通する低圧側ポートとを備え、前記高圧側入
口ポートと低圧ポートとを一側面にて同時に閉鎖し、他
端面で前記低圧側ポートを閉鎖可能なディスク状の高圧
バルブを備えるとともに、前記入口ポートを前記高圧バ
ルブの略中央に向けて外方より傾斜して前記サイドプレ
ートに形成したという構成のものである０ 作　　用 本発明は上記した構成によって、起動時において、高圧
入口ポートおよび出口ポートが同時に閉鎖されているた
め、低圧側ポートの圧力低下は極めて急峻に実現でき、
従って、停止時に低減する７ステム内圧力と、はぼ高圧
状態に維持される密閉容器内圧力との差により生ずる力
にて高圧出口ポートに強力に吸着している高圧バルブを
開路することが可能でこの初期の引き離し後に高圧側入
口よりガス流が低圧側ポートに流れ入んでも極端なガス
流圧による傾斜が生じにくく、速やかに低圧側ポートを
閉鎖するものである。また、停止直後において、シリン
ダ内の圧力は密閉容器内の圧力と例えばベーンとシリン
ダ間のクリアランス等を介しそ急速に均衡する。一方、
低圧側ポートなので容積を最小限に設定できる構成であ
るため低圧側ポート内と密閉容器内の圧力均衡を短時間
でてき′、従って低圧側ポートからの引き離しも短時間
で行われ、バイアスバネ力によって高圧側入口。

出口ポートを急速に閉鎖する。

実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図において、６ｏはロータリコンプレッサで、５１
は密閉容器、５２はロータ６２ａ１ステータ５２ｂより
なる電動要素、５３は圧縮要素である。５４はロータ５
２ａに圧入固定したクランク軸でサイドプレート６５．
５６に形成した軸受部５５ａ、５６ａに回転自在に軸支
される。５７はシリンダプレートで、クランク軸６４の
偏心部６４ａに装着したロータ５８が回転自在に装着さ
レテイる。５９はロータ６８の外周とシリンダ５９の内
周およびサイドプレート５５．５６で固定される圧縮室
６ｏを低圧室６１と高圧室６２に仕切るベーンであり、
６９ａはベーン溝である。６３はサイドプレート５５，
５６、シリンダプレート５７を重合固定するボルトであ
る。６４は蒸発器６６から冷媒ガスを圧縮室６ｏに導く
吸入管で、サイドプレート５５の圧入ボア６６に圧入固
定されている。圧入ボア６６のシリンダプレート６７側
の鏡板端面はディスク状の吸入弁６６のバルブシート面
を構成している。この圧入ボア６５に連らなりベーン５
９に近接し、シリンダ６９に連通ずる吸入路６７には、
前記吸入弁６６が収納されるとともに、常に弱い力でこ
の弁６６を閉鎖状態を保つバイアスバネ６８が収納され
ている。また６９は吸入弁６６の開放時の動きを規制す
る段部である。７ｏは圧縮室６ｏの圧縮された冷媒ガス
を直接あるいはプリクーラパイプ（図示せず）を経由し
て密閉容器５１内に導出する吐出弁である（第２図）。

７１は高圧バルブ装置であり、クランク軸６４とほぼ同
一高さに配置されている。この高圧バルブ７１は、サイ
ドプレート５５にクランク軸６４の軸方向にのびる高圧
側入口ポート７２と、密閉容器６１を貫通する吐出管７
３に連通ずる高圧側出口ポート７４を備えている。吐出
管７３は圧入孔７３＆に圧入固定しである。この入口、
出口ポート７２．７４は第３図および第４図より明らか
なように、入口ポート７２が高圧バルブ７１の略中央に
向けて外方より斜口に穿設しである。

またサイドプレート５７の法線方向に各ポート７２゜７
４が並設しており、内側に出口ポート７４を、外側に入
口ポート７２を配置している。但し、図中０はクランク
軸中心を表わす。更にシリンダプレート６７には、隣接
した前記各ポート７２．７４に相対応して形成した共通
のバルブシリンダ７５が備えてあり、このバルブシリン
ダ７５の底部には低圧側ポート７６が形成しである。７
７はディスク状の高圧バルブで、−側にて前記入口、出
口ポート７２．ア４を閉鎖可能で、他側にて低圧側ポー
ト７６を閉鎖可能である。７８は常に高圧側入口、出口
ポート７２．７４を閉鎖するように付勢するバイアスバ
ネである。７９は低圧側ポート７６と一方のサイドプレ
ート６６側の開口アロａよりシリンダ５９の低圧室６１
に直接連通ずる導圧路であり、開口アロａはサイドプレ
ート５６により閉鎖される。

以上のように構成されたロータリコンプレッサについて
、以下その動作について説明する。

第１図は停止中の状態を示しており、逆止弁作用する低
圧弁６６は閉鎖しており、また高圧バルブ７７は高圧側
入口ポート７２および高圧側出口ポート７４の双方を同
時に閉鎖している。このとき高圧バルブ７７は高圧側出
口ポート７４の上流・下流間の圧力差、即ち、蒸発器６
５の配置されている冷却室温度における凝縮飽和圧力と
、密閉容器５１の温度における飽和圧力との圧力差によ
る力およびわずかなバイアスバネ７８力により閉鎖して
いる。

従って、密閉容器５１内の高温高圧ガスは凝縮器８ｏお
よび蒸発器６６への流れを阻止され、蒸発器６５への侵
入熱負荷を軽減する。

次に起動時について説明する。

電動要素５２の通電によりクランク軸５４が回転し、圧
縮室６０の低圧室６１の圧力低下が生じる。この圧力低
下は高圧バルブ７７とバルブシリンダ７６間の比較的ラ
フなりリアランス（例えば０．１１１程度）においても
、高圧側入口ポート７２が閉鎖しているため確実に極め
て短時間に行われる。この圧力低下は、当然導圧路７９
、低圧側ポート７６、バルブシリンダ７６内の圧力低下
となり、高圧側入口ポート７２即ち密閉容器５１内圧力
とバルブシリンダ７５内の圧力差が高圧バルブ７７に作
用し、強力に高圧側量ロポート了２側に吸着している高
圧バルブ７７を引きはなす。この高圧バルブ７７の初期
引きはなし動作ののちは、高圧バルブ７７の略中央に向
けて流れるガス流の動圧も加味されて高圧バルブ７７は
バイアスバネ７８の力に抗して低圧側ポート７６を閉鎖
し、開弁動作を完了する。一方吸入弁６６も開路し、通
常の冷却運転が行われる。

次に停止時の動作について説明する。

クランク軸５４の回転停止すると、吸入管６４内のガス
流の停止により吸入弁６６が閉鎖する。

またシリンダ６０内を高圧室６３と低圧室６１に区画し
ているオイルシールが破れ、密閉容器６１内の高圧ガス
は例えばベーン５９とベーン溝５９ａのクリアランス等
より低圧室６１内を昇圧する。

この昇圧作用は、導圧路７９をへて低圧側ポート７６に
およびかつ、導圧路７９の容積が小さく形成できるため
昇圧時間を短縮できる。低圧側ポート７６内の圧力と密
閉容器５１内の圧力が均圧すると、バイアスバネ７８の
力により高圧バルブ７７は低圧側ポート７６を離れ、高
圧側入口ポート７２と高圧側出口ポート７４を同時に閉
鎖する。

従ってコンプレッサ停止中において、密閉容器６１内の
高圧高温ガスを凝縮器８０、蒸発器６５へ流出するのを
阻止する。また、第４図より明らかなように、傾斜した
入口ポート７２により吐出管７３の圧入時の偏肉厚が緩
和でき、圧入によるシール性を向上できる。

発明の、効果 以上のように本発明は、密閉容器内に常時連通する高圧
側入口ポートと、吐出管に常時連通する高圧側出口ポー
トと、導圧路により圧縮室の低圧室に直接連通する低圧
側ポートとを備え、前記高圧側入口ポートと低圧ポート
とを一側面にて同時に閉鎖し、他端面で前記低圧側ポー
トを閉鎖可能なディスク状の高圧バルブを備え、前記入
口ポートを前記高圧バルブの略中央に向けて外方より傾
斜するように形成したので、従来例のごとく、ボール弁
とこの弁の摺動するバルブシリンダ間のクリアランスを
減少する必要がなく、高圧バルブの開弁駆動力となる低
圧側ポートの圧力低下を確実に、かつ極めて短時間で行
える。従って安定した開弁動作を得られるばかりでなく
、加工精度９組立精度を緩和でき、生産性を向上できる
。更に異物による弁のロック現象等を起こすことがない
。またバルブの有効面積を増大することがなく、コンパ
クトに構成できるとともに動作音の増大もない。

一方間弁動作においては圧縮室の低圧室に直接連通ずる
導圧路を形成しであるため、導圧管等の部品が不用であ
るばかりでなく導圧路容積を減少し、停止後の低圧側ポ
ート内圧力の昇圧時間を短縮し高圧側出口ポートの閉鎖
所用時間を短かくできる。

また、高圧側入口ポートを前述のように傾斜して配置し
であるため、起動時の入口ポートから低圧ポートへのガ
ス流がほぼ高圧バルブの中央に衝突するため、過度な高
圧バルブの傾きが減少し、着座を円滑に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すロータリコンプレッサ
の断面図、第２図、第３図は第１図の■ｎ／線、ｍ−ｍ
’線における断面図、第４図は第３のＩＶ−ＩＶ’線に
おける断面図、第６図はシリンダプレートの要部斜視図
、第６図は従来のロータリコンプレッサの断面図である
。 ６１・・・・・・密閉容器、６３・川・・圧縮要素、６
２・・・・・・電動要素、５４・旧・・クランク軸、５
５．５６・・・・・・サイトフレート、５７・・・・・
・シリンダプレート、６０・・・・・・圧縮室、６１・
川・・低圧室、６２・川・・高圧室、５９・旧・・ベー
ン、６６・・・・・・吸入弁、７０叩・・吐出弁、７２
・・・・・・高圧側入口ポート、７４・川・・高圧側出
口ポート、７３・・・・・・吐出管、７６・・・・・・
導圧路、７７・・・・・・高圧バルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 密閉容器と、この密閉容器内に収納される圧縮要素と電
   動要素とを備え、前記圧縮要素は、クランク軸を軸支す
   る軸受部を有するサイドプレートと、ロータを回転自在
   に収納するシリンダプレートと、前記サイドプレートと
   シリンダプレートとを重合して圧縮室を構成し、前記圧
   縮室と低圧室と高圧室に仕切るベーンと、前記低圧室と
   前記高圧室とに各々連通し、前記ベーンと近接して配置
   される逆止弁作用をなす吸入弁と吐出弁と、前記密閉容
   器内に常時連通する高圧側入口ポートと、吐出管に常時
   連通する高圧側出口ポートと、導圧路にて前記圧縮室の
   低圧室に直接連通する低圧側ポートとを備え、前記高圧
   側入口ポートと出口ポートとを一側面にて同時に閉鎖し
   、他端面で前記低圧側ポートを閉鎖可能なディスク状の
   高圧バルブを備えるとともに、前記高圧側入口ポートを
   前記高圧バルブの略中央に向けて外方より傾斜して、前
   記サイドプレートに形成したロータリコンプレッサ。