JPS6229787A

JPS6229787A - ロ−タリコンプレツサ

Info

Publication number: JPS6229787A
Application number: JP16805585A
Authority: JP
Inventors: Masao Ozu; 政雄小津
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-07-30
Filing date: 1985-07-30
Publication date: 1987-02-07
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPH0730743B2

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】〔発明の技術分野〕この発明は、空気調和装置、冷蔵庫等に用いられるロー
タリコンプレッサに間する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

空気調和装置、冷蔵庫等に用いられるロータリコンプレ
ッサにあっては、２つの圧縮室を使って冷媒を圧縮する
ようにしたものがある。こうしたロータリコンプレッサ
の圧縮機部には、従来、第７図に示すようにシリンダａ
に、複数の圧縮室す。

Ｃを形成するための２つのブレードｄ、ｄを対角に設け
て吸入管ｅ、ｅからそれぞれ圧縮室す、Ｃに冷媒を吸込
むようにして、各吸込んだ冷媒を各圧縮室す、ｃで圧縮
した後、密閉ケースｆ内に吐出させ、その後、密閉ケー
スｆの外部へ吐出するようにしたものが採用されていた
。

ところが、こうしたロータリコンプレッサは、低圧から
高圧に一度に圧縮するために１圧縮当りのトルク変動が
大きい問題をもっている。このため、振動ならびに騒音
の点で良くない事情にあった。しかも、こうした一段の
圧縮は高圧縮比運転の限界が低い問題をもっていた。

〔発明の目的〕

この発明はこのような問題点に着目してなされたもので
、その目的とするところは、複数の圧縮室を使って、ト
ルク変動を小さく、かつ高圧縮比運転を可能としだロー
タリコンプレッサを提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、圧縮機部を、流体を順次多段圧縮する？！
数の圧縮室を有して構成することで、必要な圧力を多段
圧縮から得て、１圧縮当りのトルク変動を小さくする他
、多段圧縮によって高圧縮比を得ることができるように
しようとするものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明を第１図ないし第３図に示す第１の実施
例にもとづいて説明する。第１図は空気調和！ｒ１１．
冷蔵庫などに用いられるロータリコンプレッサの平断面
を、第２図は側断面をそれぞれ示し、１は密閉ケース、
２はその密閉ケース１内の上段に設置された電動機部、
３は密閉ケース１内の下段に設置された圧縮機部である
。電動機部２は、固定子２ａと回転子２ｂとから構成さ
れる。

また圧縮１１部３はつぎのようになっている。

すなわち、４はシリンダ、５および６はシリンダ４の上
下両側にシリンダ４を挟むように設置されたメインベア
リングおよびサブベアリング、７はそのメインベアリン
グ５および°サブベアリング６で囲まれて形成されるシ
リンダ室に偏心回転自在に配したローラ、８はメインベ
アリング５の側面の大部分を覆うようにしてメインベア
リング５の外周面に取着された上部バルブカバー（マフ
ラーを兼ねる）、９はサブベアリング６の側面を覆うよ
うにしてサブベアリング６の外周面に取着された下部バ
ルブカバー（マフラーを兼ねる〉である。そして、シリ
ンダ４には、シリンダ４の中心に対し両側に位置して、
２つのブレード１０ａ。

１０ｂがローラ７の外周面に対し進退可能に設けられて
いて、２つのブレードｉｏａ、ｉｏｂをむすぶ線上の両
側にそれぞれ２つく複数）の圧縮室Ａ、Ｂ、吸込室Ｃ，
Ｄを形成する構造としている。

なお、ブレード１０ａ、１０ｂ間は圧縮室Ｂ、吸込室り
側が圧縮室Ａ、吸込室Ｃ側に比べ狭く定め　　。

られ、圧縮室Ｂの排除容積の比を圧縮室Ａに対し小さく
している。もちろん、各圧縮室Ａ、８．吸込室Ｃ，Ｄは
ブレード１０ａ、１０ｂ間でなされるローラ７のシリン
ダ４の内周面に対する摺接によって形成される。一方、
シリンダにはブレード１０ａに隣接して圧縮室Ａｌｌに
吐出ボート１１ａが設けられている他、ブレード１０ｂ
に隣接して吸込室Ｃ側に吸込ボート１２ａが設けられて
いる。

さらにシリンダ４にはブレード１０ｂに隣接して圧縮室
Ｂ側に吐出ボート１１ｂが設けられている他、ブレード
１０ａに隣接して吸込室り側に吸込ボート１２ｂが設け
られている。そして、各ボートのうち吸込ボート１２ａ
は密閉ケース１を貫通してシリンダ４に連結された吸込
管１３に接続され、吐出ボート１１ａはサブベアリング
６に設けた、吐出部１４（吐出孔１４ａならびに吐出弁
１４ｂで構成されるもの）を通じ下部バルブカバー９内
に連通される他、吸込ボート１２ｂは密閉ケース１内に
連通され、吐出ボート１１ｂはメインベアリング５に設
けた、吐出部１６（吐出孔１６ａならびに吐出弁１６ｂ
で構成されるもの）を通じ上部バルブカバー８内に連通
されていて、ローラ７を矢印の方向（時計回り）へ回転
させることにより、ブレード１０ａ、ブレード１０ｂを
境とした両側で冷媒（流体）を圧縮することができるよ
うにしている。また下部バルブカバー９内と密閉ケース
１内とは、サブベアリング６、シリンダ４．メインベア
リング５の厚み方向に渡り形成された連通孔１７で連通
され、上部バルブカバー８には密閉ケース１を介し吐出
管１８が接続されていて、吸込管１３から吸込まれる冷
媒を一方の排除容積が大きい圧縮室Ａで１段圧縮、その
中間圧となった冷媒を密閉ケース１内に放出、その放出
した冷媒を他方の排除容積が小さい圧縮室Ｂで２段圧縮
してケース外部へ吐出させることができる構造としてい
る。つまり、複数の圧縮室Ａ。

Ｂで順次冷媒を多段圧縮させて、高圧圧力の冷媒を得る
ことができるようにしている。

そして、このように構成された圧縮機部３のローラ７と
電動１１１部２の回転子２ｂとが回転軸１９を介し連結
され、電動機部２を駆動源に圧縮機部３を駆動すること
ができるようにしている。そして、図示はしないが、こ
うして構成されたロータリコンプレッサに、冷凍サイク
ル改器が順次連結されて、空気調和装置あるいは冷蔵庫
などの冷凍サイクルを構成する。

つぎに、このように構成されたロータリコンプレッサの
作用について説明する。今、電動機部２を励磁する。こ
れにより、回転子２ｂから得られた回転力が回転軸１９
を介してローラ７へ伝達される。そして、このローラ７
の偏心回転に伴い、冷凍サイクルの蒸発器（図示しない
）から冷媒が吸込管１３ならびに吸込ボート１２ａから
シリンダ４内へ吸込まれる。そして、吸込まれた冷媒は
１段目の吸込室Ｃを経て１段目の圧縮室Ａに至り、ここ
で１段目の圧縮が行われる。この段階では冷媒は、それ
程、高温高圧でない、中間の圧力に圧縮される。そして
、この中間圧力をもつ冷媒は、吐出孔１４ａ、吐出弁１
４ｂを経て下部バルブカバー９内に吐出され、連通孔１
７．上部バルブカバー８内を経て密閉ケース１内に吐出
されていく。

この密閉ケース１内へ吐出する段階で、冷媒と共に吸込
まれた潤滑油が分離され、密閉ケース１の内底部に形成
された油溜め部２０へ集溜されていく。一方、密閉ケー
ス１内に吐出された冷媒は、吸込ボート１２ｂから再び
シリンダ４内に吸込まれ、２段目の吸込至りを経て２段
目の圧縮室Ｂに至る。そして、この圧縮室Ｂで２段目の
圧縮が行われ、中間圧の冷媒を高温な高圧圧力にまで圧
縮することになる。そして、この高圧（高温）圧力とな
った冷媒が吐出孔１６ａ、吐出弁１６ｂ、上部バルブカ
バー８を経て吐出管１８から冷凍サイクルの凝縮器（図
示しない）へ吐出されていく。

しかるに、必要な冷媒の圧力を２段（多段）圧縮から得
ることができることとなる。この結果、１圧縮当りのト
ルク変動は小さく（滑らか）なり、その分、振動、騒音
を減少させることができる。

しかも、１段目の圧縮を従来と同様の圧力にすれば、高
圧縮比の運転が可能で、２段目の圧縮分、圧力ならびに
温度が高い吐出冷媒が得られる利点装置などに有効であ
る。

また、上述した実施例のように１段圧縮した冷媒を一旦
、密閉ケース１内に放出して後、２段圧縮を行なうよう
にした構造は、第３図に示すモリエル線図でも示すよう
にコンプレッサの吸込圧力Ｐｓとコンプレッサの吐出圧
力Ｐｄとの中間上、温度の低い中間圧力ｐｍが密閉ケー
ス１内に吐出するために、密閉ケース１内の温度を低く
しつつ、吐出圧力だけを高めることができる利点をもち
、電動機部２が熱によって劣化、密閉ケース１内に集溜
された潤滑油２１が分解するなどの支障を防止つつ高圧
の吐出圧力を得ることができる効果をもたらす。なお、
第３図においてＴｄは吐出圧力Ｐｄの温度、Ｔｍは中間
圧力Ｐｍの温度を示す。

しかも、密閉ケース１の容積で吐出脈動を極めて小さく
なった冷媒が圧縮されるために２段目における吸入効率
は高く、効率に優れた運転を行なうことができる利点も
ある。加えて、こうした２段圧縮ならびに密閉ケース１
内に冷媒を吐出するものは、液冷媒に対しても優れた効
果を秦する。すなわち、急激に液冷媒を吸込むと、１段
目の圧縮では摺動部品が液圧縮のショックを受けるが、
そのショックは圧縮室が分割されているために小さくて
すむ。しかも、密閉ケース１内に吐出された冷媒が再び
圧縮されるために、密閉ケース１がアキュームレータの
役割をはたして２段目の圧縮における液吸込みをほとん
どなくすことができるなどが挙げられる。こうしたこと
は、ロータリコンプレッサで必要とされる外部アキュー
ムレータをなくす、あるいは小形化にすることにもつな
がり、その効果は高い。

また、上述の実施例のようにブレード１０ａ。

１０ｂの配置を変えて、２段目の圧縮空間を１段目の圧
縮空間に対し小さくする構造は、２段目の圧縮における
吸入圧力の低下（・ワイヤドローイング）を少な（する
ことができる利点をもち、その分、圧縮効率を高める効
果をもたらす。

また、この発明は上述した第１の実施例に限定されるも
のではなく、第４図ないし第６図に示す第２の実施例の
ようにしてもよい。第２の実施例は、第１の実施例おけ
る複数のブレードを用いて複数の圧縮室を構成して、冷
媒を順次多段圧縮するようにしたものに代わり、１つの
ベーンを配したシリンダを複数連設して複数の圧縮室を
構成したものである。詳しくは、中間ベアリング３０の
一方のシール面上に第５図に示すような１つのシリンダ
３１に対し各々１つのＯ−ラ３２．ベーン３３を配した
、従来の１段圧縮と同じ構成の圧縮機器を設ける仙、他
方のシール面上に第６図に示すような同じく１つのシリ
ンダ４１に対し各々１つのローラ４２．ベーン４３を配
した圧縮部を設けて、下段を１段目、上段を２段目とし
た複数の圧縮室Ａ、Ｃを構成する。なお、４４はメイン
ベアリング、４５はサブベアリングである。そして、１
段目のシリンダ３１の吸込側に吸込管１３を接続、２段
目のシリンダ４１の吐出側に吐出！！１８を吐出部１６
を介し接続する他、１段目のシリンダ３１の吐出側に下
部バルブカバー９内に開口する吐出部１４を設け、２段
目のシリンダ３１の吸込側に密閉ケース１内に開口する
吸込ボート４４を設ける。そして、サブベアリング４５
．シリンダ３１．中間ベアリング３０．シリンダ４１．
メインベアリング４４の厚み方向に渡り、下部バルブカ
バー９内と密閉ケース１内と連通ずる連通孔４６を設け
て、圧縮機部３を構成したものである。

もちろん、各ロー５３２，４２は回転軸１９に連結され
る。

こうした圧縮機部３の作用としては、回転軸１９の回転
に伴い、吸込管１３から吸込まれた冷媒を１段目のシリ
ンダ３１内で圧縮し、その圧縮した冷媒が吐出部１００
下部パルプカバー９内。

連通孔４６を通じ密閉ケース１内に吐出される。

そして、その密閉ケース１内の冷媒が吸込ボー１−４４
を通じ、２段目のシリンダ４１に吸込まれて圧縮され、
その２段圧縮された冷媒が吐出管１８から冷凍サイクル
機器へ吐出される。

このようにしても上述した第１の実施例と同様の効果を
奏する。但し、第４図ないし第６図において、第１の実
施例と同一構成部分は同一符号を附してその説明を省略
した。

なお、第１および第２の実施例共、２つの圧縮室を使っ
て多段圧縮するようにしたものを一例に挙げたが、これ
に限らず、３段以上の多段圧縮としてもよい。また上述
した第１および第２の実施例共、多段圧縮の途中の冷媒
を一旦を密閉ケース内に吐出させたが、１段目の圧縮を
終えた冷媒を直接２段目の圧縮室に導いてそのまま２段
圧縮するようにしてもよい。もちろん、これは３段以上
の多段圧縮にもいえる。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、必要な圧力を多
段圧縮から得て、１圧縮当りのトルク変動を小さくする
ことができる他、多段圧縮によって高圧縮比運転を可能
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の第１の実施例を示し、
第１図はロータリコンプレッサの圧縮機部を示す平断面
図、第２図は圧縮機部を、ロータリコンプレッサの全体
の構造と共に示す側断面図、第３図は密閉ケース内に中
間圧を吐出して多段圧縮したときの変化状態を示すモリ
エル線図、第４図ないし第６図はこの発明の第２の実施
例を示し、第４図はロータリコンプレッサの側断面図、
第５図はその圧１１機部の下段側の構造を示す平断面図
、第６図はその圧縮機部の上段側の構造を示す平断面図
、第７図が従来の２つの圧縮室を使ったロータリコンプ
レッサを示す平断面図である。１・・・密閉ケース、３・・・圧縮機部、Ａ、Ｃ・・・
圧縮室。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第２図エンタルピ（ｉ）第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）密閉ケース内に圧縮機部を設けてなるロータリコ
ンプレッサにおいて、前記圧縮機部は、流体を順次多段
圧縮する複数の圧縮室を有して構成されることを特徴と
するロータリコンプレッサ。
（２）圧縮室は、１つのシリンダに複数のベーンを設け
てなることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
ロータリコンプレッサ。
（３）圧縮室は、１つのベーンを配したシリンダを複数
連設してなることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載のロータリコンプレッサ。