(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に収納された電動素子のクランク軸にて駆動する回転圧縮要素を、仕切板を介して２段に仕切られた第１及び第２のシリンダにて形成し、これら各シリンダの圧縮室にて交互に供給される冷媒ガスを圧縮して外部の冷媒ユニット回路に吐出させてなる一方、
前記回転圧縮要素に設けた前記圧縮室内の容量制御を行なう容量制御機構を、前記第１及び第２のシリンダの外周方向の側壁にそれぞれ設けた各々の圧縮室に連通する第１の孔と、これら各々の第１の孔に連通するように前記各々のシリンダの内周近傍に前記仕切板を間に介して互いに前記クランク軸の回転軸方向に対接させてそれぞれ貫通した第２の孔と、これら各々の第２の孔を互いに連通させるように前記仕切板に貫通させて設けた第３の孔と、前記各々の第２の孔に摺動自在にそれぞれ設けた各々の第１の孔を開閉する第１及び第２のピストンと、これら両ピストンを前記各々の第１の孔の開弁方向に付勢するように前記仕切板に形成した第３の孔に挿通させて設けた圧縮スプリングとで構成してなる密閉型回転圧縮機において、
前記容量制御機構の圧縮スプリングの中間部を、前記仕切板の第３の孔に保持させたことを特徴とする密閉型回転圧縮機。
【請求項２】
容量制御機構の圧縮スプリングの中間部は、大径の螺旋部からなり、この中間螺旋部を仕切板の第３の孔の内周側面に形成した螺合部に螺合させて保持したことを特徴とする請求項１に記載の密閉型回転圧縮機。
【請求項３】
密閉容器の内底面の油溜め部に貯溜された潤滑オイルを背圧媒体となるように冷媒ユニット回路に接続したことを特徴とする請求項１または２に記載の密閉型回転圧縮機。
【請求項４】
冷媒ユニット回路の高圧側に接続される油分離器に貯溜された潤滑オイルを背圧媒体としたことを特徴とする請求項１または２に記載の密閉型回転圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば空調機あるいは冷凍機等に搭載される２気筒式の密閉型回転圧縮機に関し、特に、回転圧縮要素に設けられる容量制御機構に改良を施すことにより、容量制御機構のピストンを駆動する圧縮スプリングの摩耗や折損などによるトラブルの発生及び圧縮効率の低下を防止するようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の２気筒式の密閉型回転圧縮機においては、図６に示すように、密閉容器１内に電動要素２と、この電動要素２のクランク軸３にて駆動される回転圧縮要素４とを収納してなる一方、前記密閉容器１の内底面を前記電動要素２及び回転圧縮要素４の駆動部に供給される潤滑オイルＯの油溜め部１Ａとしてなる一方、前記回転圧縮要素４として、仕切板５で上下に仕切られた第１及び第２のシリンダ６Ａ，６Ｂ内に設けたピストンローラ７Ａ，７Ｂを、前記電動要素２のクランク軸３にて交互に偏心回転させ、これら各シリンダ６Ａ，６Ｂとピストンローラ７Ａ，７Ｂとで形成される圧縮室８Ａ，８Ｂに、前記密閉容器１の一方の外側部１ａ側から臨ませた吸入管９Ａを通して冷媒ガスＧを交互に供給し、吸入・圧縮工程を繰り返しながら圧縮された冷媒ガスＧを前記密閉容器１の頂部に設けた図示しない冷媒ユニット回路に接続された吐出管９Ｂから外部に吐出させてなるとともに、前記密閉容器１の他方の外側部１ｂ側に前記回転圧縮要素４の容量制御を行なう容量制御機構１０を設けてなる構成を有するものがある。
【０００３】
このような従来構造における容量制御機構１０は、図７に示すように、前記第１及び第２のシリンダ６Ａ，６Ｂの外周方向の側壁にそれぞれ設けた前記各々の圧縮室７Ａ，７Ｂに連通する第１の孔１１Ａ，１１Ｂと、これら各々の第１の孔１１Ａ，１１Ｂに連通するように前記各々のシリンダ６Ａ，６Ｂの内周近傍に前記仕切板５を間に介して互いに前記クランク軸３の回転軸方向に対接させてそれぞれ貫通した第２の孔１２Ａ，１２Ｂと、これら各々の第２の孔１２Ａ，１２Ｂを互いに連通させるように前記仕切板５に貫通つせて設けた第３の孔１３と、前記各々の第２の孔１２Ａ，１２Ｂに摺動自在にそれぞれ設けた前記各々の第１の孔１１Ａ，１１Ｂを開閉する第１及び第２のピストン１４Ａ，１４Ｂと、これら両ピストン１４Ａ，１４Ｂを前記各々の第１の孔１１Ａ，１１Ｂの開弁方向に付勢するように前記仕切板５に形成した第３の孔１３に挿通させて設けた圧縮スプリング１５とから構成されている。
【０００４】
この圧縮スプリング１５は、低圧条件下において、その付勢力により前記各々の第１及び第２のピストン１４Ａ，１４Ｂを前記各々の第１の孔１１Ａ，１１Ｂが開弁状態を維持するように付勢し、これによって、圧縮工程中における前記圧縮室８Ａまたは８Ｂ内の冷媒ガスＧを前記第１の孔１１Ａまたは１１Ｂから第３の孔１３を通して、他方の吸入工程中における圧縮室８Ａまたは８Ｂ内に第１の孔１１Ａまたは１１Ｂを通して交互に流すことにより、容量制御運転が行なわれるようになっているものである。
【０００５】
そして、前記各々のシリンダ６Ａ，６Ｂの内周近傍には、前記第１及び第２のピストン１４Ａ，１４Ｂの各々のピストンヘッド側の第２の孔１２Ａ，１２Ｂに連通する背圧空間１６が形成されていて、この背圧空間１６に前記密閉容器１の外側部１ｂから臨ませた流入管１７から高圧な背圧媒体Ｐを流入させることにより、図８に示すように、前記各々の第１及び第２のピストン１４Ａ，１４Ｂを前記圧縮スプリング１５の付勢力に抗して移動させて、前記各々の第１の孔１１Ａ，１１Ｂを閉弁し、容量制御運転を停止するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の密閉型回転圧縮機、特に、容量制御機構１０の構造では、容量制御用ピストン１４Ａ，１４Ｂを作動させるための駆動力となる圧縮スプリング１５が、仕切板５に貫通形成した第３の孔１３に遊挿状態で挿入され、しかも、上下両方のピストン１４Ａ，１４Ｂを一体で作動させていることから、圧縮スプリング１５の全長が長くなり、各々のピストン１４Ａ，１４Ｂを背圧で作動させる際の容量制御運転の停止時に、圧縮スプリング１５が圧縮されて短縮すると、圧縮スプリング１５に歪み（曲がり）が生じ、このような圧縮スプリング１５の歪み（曲がり）によって、圧縮スプリング１５における仕切板５の第３の孔１３への挿通部周側面が、仕切板５の第３の孔１３の内周側面等に接触して、摩耗や折損などによるトラブルが発生し易い。
【０００７】
しかも、従来では、前記各々のピストン１４Ａ，１４Ｂに加える背圧を、冷媒ユニット回路の途中から分岐した高圧側の冷媒ガスの配管系に流入管１７を接続することにより、高圧側の冷媒ガスのガス圧を背圧媒体Ｐとしているために、第２の孔１２Ａ，１２Ｂと、これら各々の第２の孔１２Ａ，１２Ｂ内に摺動する各々のピストン１４Ａ，１４Ｂとの間の間隙を極力小さくしないと、背圧媒体Ｐが圧縮室８Ａ，８Ｂ内に漏れ、加圧圧力が低下し、容量制御運転の停止時における各々のピストン１４Ａ，１４Ｂが圧縮スプリング１５の付勢力（反発力）に負けて不要に作動するばかりでなく、圧縮効率を低下させるといった問題があった。
【０００８】
この発明の目的は、容量制御機構のピストンを駆動する圧縮スプリングの摩耗や折損などによるトラブルの発生及び圧縮効率の低下を防止することができるようにした密閉型回転圧縮機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、この発明は、密閉容器内に収納された電動素子のクランク軸にて駆動する回転圧縮要素を、仕切板を介して２段に仕切られた第１及び第２のシリンダにて形成し、これら各シリンダの圧縮室にて交互に供給される冷媒ガスを圧縮して外部の冷媒ユニット回路に吐出させてなる一方、前記回転圧縮要素に設けた前記圧縮室内の容量制御を行なう容量制御機構を、前記第１及び第２のシリンダの外周方向の側壁にそれぞれ設けた各々の圧縮室に連通する第１の孔と、これら各々の第１の孔に連通するように前記各々のシリンダの内周近傍に前記仕切板を間に介して互いに前記クランク軸の回転軸方向に対接させてそれぞれ貫通した第２の孔と、これら各々の第２の孔を互いに連通させるように前記仕切板に貫通させて設けた第３の孔と、前記各々の第２の孔に摺動自在にそれぞれ設けた各々の第１の孔を開閉する第１及び第２のピストンと、これら両ピストンを前記各々の第１の孔の開弁方向に付勢するように前記仕切板に形成した第３の孔に挿通させて設けた圧縮スプリングとで構成してなる密閉型回転圧縮機において、前記容量制御機構の圧縮スプリングの中間部を、前記仕切板の第３の孔に保持させてなる構成としたものである。
【００１０】
上記の構成において、前記容量制御機構の圧縮スプリングの中間部は、大径の螺旋部からなり、この中間螺旋部を仕切板の第３の孔の内周側面に形成した螺合部に螺合させて保持させてなることを特徴とするものである。
【００１１】
また、この発明は、前記密閉容器の内底面の油溜め部に貯溜された潤滑オイルを背圧媒体となるように前記冷媒ユニット回路に接続してなることを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、この発明は、前記冷媒ユニット回路の高圧側に接続される油分離器に貯溜された潤滑オイルを背圧媒体としてなることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１から図５に示す図面に基づいて詳細に説明する。なお、この発明の図示の実施の形態において、図６から図８に示す従来構造のものと構成が重複する部分は同一符号を用いて説明する。
【００１４】
図１から図４は、この発明に係る密閉型回転圧縮機における第１の実施の形態を示し、この密閉型回転圧縮機は、図６に示す従来構造のものと基本的に同一な全体構成となっている。
【００１５】
すなわち、密閉容器１内に電動要素２と、この電動要素２のクランク軸３にて駆動される回転圧縮要素４とを収納し、前記密閉容器１の内底面を前記電動要素２及び回転圧縮要素４の駆動部に供給される潤滑オイルＯの油溜め部１Ａとしてなる一方、前記回転圧縮要素４として、仕切板５で上下に仕切られた第１及び第２のシリンダ６Ａ，６Ｂ内に設けたピストンローラ７Ａ，７Ｂを、前記電動要素２のクランク軸３にて交互に偏心回転させ、これら各シリンダ６Ａ，６Ｂとピストンローラ７Ａ，７Ｂとで形成される圧縮室８Ａ，８Ｂに、前記密閉容器１の一方の外側部１ａ側から臨ませた吸入管９Ａを通して冷媒ガスＧを交互に供給し、吸入・圧縮工程を繰り返しながら圧縮された冷媒ガスＧを前記密閉容器１の頂部に設けた後述する外部の冷媒ユニット回路２０に接続した吐出管９Ｂから外部に吐出させてなるとともに、前記密閉容器１の他方の外側部１ｂ側に前記回転圧縮要素４の容量制御を行なう容量制御機構１０を設けてなる構成を有する。
【００１６】
このような容量制御機構１０は、図１に示すように、前記第１及び第２のシリンダ６Ａ，６Ｂの外周方向の側壁にそれぞれ設けた前記各々の圧縮室８Ａ，８Ｂに連通する第１の孔１１Ａ，１１Ｂと、これら各々の第１の孔１１Ａ，１１Ｂに連通するように前記各々のシリンダ６Ａ，６Ｂの内周近傍に前記仕切板５を間に介して互いに前記クランク軸３の回転軸方向に対接させてそれぞれ貫通した第２の孔１２Ａ，１２Ｂと、これら各々の第２の孔１２Ａ，１２Ｂを互いに連通させるように前記仕切板５に貫通つせて設けた第３の孔１３と、前記各々の第２の孔１２Ａ，１２Ｂに摺動自在にそれぞれ設けた前記各々の第１の孔１１Ａ，１１Ｂを開閉する第１及び第２のピストン１４Ａ，１４Ｂと、これら両ピストン１４Ａ，１４Ｂを前記各々の第１の孔１１Ａ，１１Ｂの開弁方向に付勢するように前記仕切板５に形成した第３の孔１３に挿通させて設けた圧縮スプリング１５とから構成されている。
【００１７】
この圧縮スプリング１５は、低圧条件下において、その付勢力により前記各々の第１及び第２のピストン１４Ａ，１４Ｂを前記各々の第１の孔１１Ａ，１１Ｂが開弁状態を維持するように付勢し、これによって、圧縮工程中における前記圧縮室８Ａまたは８Ｂ内の冷媒ガスＧを前記第１の孔１１Ａまたは１１Ｂから第３の孔１３を通して、他方の吸入工程中における圧縮室８Ａまたは８Ｂ内に第１の孔１１Ａまたは１１Ｂを通して交互に流すことにより、容量制御運転が行なわれるようになっている。
【００１８】
また、前記各々のシリンダ６Ａ，６Ｂの内周近傍には、前記第１及び第２のピストン１４Ａ，１４Ｂの各々のピストンヘッド側の第２の孔１２Ａ，１２Ｂに連通する背圧空間１６が形成されていて、この背圧空間１６に前記密閉容器１の外側部１ｂから臨ませた流入管１７から高圧な背圧媒体Ｐを流入させることにより、図２に示すように、前記各々の第１及び第２のピストン１４Ａ，１４Ｂを前記圧縮スプリング１５の付勢力に抗して移動させ、これによって、前記各々の第１の孔１１Ａ，１１Ｂを閉弁し、容量制御運転を停止するようになっている。
【００１９】
さらに、前記容量制御機構１０の圧縮スプリング１５の中間部は、図３に示すように、大径の螺旋部１５ａに形成され、この中間螺旋部１５ａは、前記仕切板５の第３の孔１３の内周側面に形成した螺合部１３ａに螺合させることにより保持させてなる構成を有するものである。
【００２０】
そして、図４に示すように、図中２０は密閉型回転圧縮機の外部に接続されるにおける冷媒ユニット回路で、この冷媒ユニット回路２０は、前記子密閉容器１の吐出管９Ｂから吐出される冷媒ガスを凝縮器２１及び膨張機構２２を介して蒸発器２３に導き、熱交換後の冷媒ガスを前記吸入管９Ｂを介して回転圧縮要素４に供給してなるもので、前記蒸発器２３の下流側に分岐させた分岐冷媒回路２０Ａを前記容量制御機構１０の流入管１７を減圧用電磁弁２４を介して接続するとともに、この減圧用電磁弁２４と前記流入管１７との間から加圧用電磁弁２５を介して分岐させてなる背圧回路２０Ｂの下流側に前記密閉容器１の内底部の油溜め部１Ａに連通する流出管１８を接続することによって、前記密閉容器１の油溜め部１Ａに貯溜された潤滑オイルＯを背圧媒体Ｐとしてなるものである。
【００２１】
また、図５はこの発明に係る背圧回路の第２の実施の形態を示すもので、前記冷媒ユニット回路２０に減圧用キャピラリーチューブ２６と共に接続される油分離器２７の内底部に貯溜する潤滑オイルＯを、背圧媒体Ｐとしてなる構成を有するものである。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明は、密閉容器内に収納された電動素子のクランク軸にて駆動する回転圧縮要素を、仕切板を介して２段に仕切られた第１及び第２のシリンダにて形成し、これら各シリンダの圧縮室にて交互に供給される冷媒ガスを圧縮して外部の冷媒ユニット回路に吐出させてなる一方、回転圧縮要素に設けた圧縮室内の容量制御を行なう容量制御機構を、第１及び第２のシリンダの外周方向の側壁にそれぞれ設けた各々の圧縮室に連通する第１の孔と、これら各々の第１の孔に連通するように各々のシリンダの内周近傍に仕切板を間に介して互いにクランク軸の回転軸方向に対接させてそれぞれ貫通した第２の孔と、これら各々の第２の孔を互いに連通させるように仕切板に貫通させて設けた第３の孔と、各々の第２の孔に摺動自在にそれぞれ設けた各々の第１の孔を開閉する第１及び第２のピストンと、これら両ピストンを各々の第１の孔の開弁方向に付勢するように仕切板に形成した第３の孔に挿通させて設けた圧縮スプリングとで構成してなる密閉型回転圧縮機において、容量制御機構の圧縮スプリングの中間部を、仕切板の第３の孔に保持させてなることから、従前のような圧縮スプリングの歪み（曲がり）による摩耗や折損などのトラブルの発生を防止することができる。
【００２３】
しかも、請求項２において、圧縮スプリングの中間部を大径の螺旋部に形成して、この中間螺旋部を仕切板の第３の孔の内周側面に形成した螺合部に螺合させることにより保持してなることから、従前のように、圧縮スプリングが一体で形成することができ、これによって、各々のシリンダと、この各々のシリンダに組み込まれるピストンローラ及びクランク軸等の最適なクリアランスを確保しながらの組立てに支障を来たすことなく、後からの圧縮スプリングの組込みを容易に行なうことができる。
【００２４】
また、請求項３において、密閉容器の内底面の油溜め部に貯溜された潤滑オイルを背圧媒体となるように冷媒ユニット回路に接続することにより、従前のような冷媒ガスを背圧媒体としてなるものと比較して、第２の孔とピストンとの間の間隙を大きくすることができ、これによって、両部間の加工精度を低下させることができるために、加工費を低減化を図ることができる。
【００２５】
さらに、請求項４において、冷媒ユニット回路の高圧側に接続される油分離器に貯溜された潤滑オイルを背圧媒体としてなることから、冷媒ユニットを組み立てる際、冷媒ユニット回路側に組み込まれる容量制御機構の電磁弁と加圧用油の供給回路とを、冷媒ユニット回路側に先に接続することができるために、冷媒ユニット回路と圧縮機本体との接続配管数を低減させることができ、これによって、組立工数を削減化させることができるとともに、圧縮機本体からの油の取り出しも不要になり、価格低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る密閉型回転圧縮機の第１の実施の形態を示す回転圧縮要素の容量制御機構の容量制御運転時における要部拡大断面図。
【図２】同じく回転圧縮要素の容量制御機構の容量制御運転停止時におけるピストン作動状態を示す要部拡大断面図。
【図３】図１のＡ部における要部拡大断面図。
【図４】同じく冷媒ユニット回路への接続状態を示す説明図。
【図５】この発明に係る第２の実施の形態を示す冷媒ユニット回路への接続状態の説明図。
【図６】従来の密閉型回転圧縮機の全体構成の断面図。
【図７】同じく従来の回転圧縮要素における回転圧縮要素の容量制御機構の容量制御運転時における要部拡大断面図。
【図８】同じく従来の回転圧縮要素の容量制御機構の容量制御運転停止時におけるピストン作動状態を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
１・・・密閉容器、
１ａ，１ｂ・・・外側部、
１Ａ・・・油溜め部、
２・・・電動要素、
３・・・クランク軸、
４・・・回転圧縮要素、
５・・・仕切板、
６Ａ，６Ｂ・・・シリンダ、
７Ａ，７Ｂ・・・ピストンローラ、
８Ａ，８Ｂ・・・圧縮室、
９Ａ・・・吸入管、
９Ｂ・・・吐出管、
１０・・・容量制御機構、
１１Ａ，１１Ｂ・・・第１の孔、
１２Ａ，１２Ｂ・・・第２の孔、
１３・・・第３の孔、
１３ａ・・・内周側面（螺合部）、
１４Ａ，１４Ｂ・・・ピストン、
１５・・・圧縮スプリング、
１５ａ・・・中間螺旋部、
１６・・・背圧空間、
１７・・・流入管、
１８・・・流出管、
２０・・・冷媒ユニット回路、
Ｇ・・・冷媒ガス、
Ｐ・・・背圧媒体、
Ｏ・・・潤滑オイル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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