(57)【要約】【課題】  小能力運転時における運転効率を改善することができる多気筒回転圧縮機を提供する。【解決手段】  駆動要素としての電動要素１４の回転数を調整すると共に、パワーセーブ機構１６０の作動を制御する制御手段としてのコントローラＣ１を備え、コントローラＣ１は、ロータリコンプレッサ１０（多気筒回転圧縮機）が構成する冷媒回路の小能力運転時にパワーセーブ機構１６０を作動させ、第１のシリンダ３８の高圧室側と第２のシリンダ４０の低圧室側とを連通させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に駆動要素と該駆動要素の回転軸にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を収納し、該第１及び第２の回転圧縮要素を、第１及び第２のシリンダと、前記回転軸に形成された偏心部に嵌合されて前記各シリンダ内でそれぞれ偏心回転する第１及び第２のローラと、該第１及び第２のローラに当接して前記各シリンダ内を低圧室側と高圧室側にそれぞれ区画する第１及び第２のベーンとから構成すると共に、前記第１のシリンダの高圧室側と前記第２のシリンダの低圧室側とを所定の位相で連通させるパワーセーブ機構を備えた多気筒回転圧縮機において、
前記パワーセーブ機構の作動及び前記駆動要素の回転数を制御する制御手段を備え、該制御手段は、前記多気筒回転圧縮機が構成する冷媒回路の小能力運転時に前記パワーセーブ機構を作動させ、前記第１のシリンダの高圧室側と前記第２のシリンダの低圧室側とを連通させて、前記駆動要素の回転数を上昇することを特徴とする多気筒回転圧縮機。
【請求項２】
前記第１のシリンダ内で圧縮された冷媒を吐出するための吐出ポートと、該吐出ポートを開閉する吐出弁とを備え、
前記制御手段は、前記パワーセーブ機構により前記冷媒回路の小能力運転時において前記吐出弁が開放する前記第１のローラの位相角度付近にて前記第１のシリンダの高圧室側と前記第２のシリンダの低圧室側とを連通することを特徴とする請求項１の多気筒回転圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御手段により駆動要素の回転数を制御された多気筒回転圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種多気筒回転圧縮機を備えた空気調和機は、利用側（室内側熱交換器）の能力に応じて、多気筒回転圧縮機の能力が制御装置により制御されるものが主流である。特に、近年インバータを用いて多気筒回転圧縮機の回転数をリニアに制御するものが多く、これにより多気筒圧縮機の回転数を０から所定の回転数まで任意に変動させることが可能となる。
【０００３】
この多気筒回転圧縮機、例えば、第１及び第２の回転圧縮要素を備えた二気筒回転圧縮機は、密閉容器内に駆動要素とこの駆動要素の回転軸にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を収納して成る。この第１及び第２の回転圧縮要素は、第１及び第２のシリンダと、回転軸に形成された偏心部に嵌合されて各シリンダ内でそれぞれ偏心回転する第１及び第２のローラと、この第１及び第２のシリンダに当接して各シリンダ内を低圧室側と高圧室側にそれぞれ区画する第１及び第２のベーンから構成されている。また、第１及び第２のベーンはバネ部材によりそれぞれ第１及び第２のローラに常時付勢されている。
【０００４】
そして、前記制御装置により駆動要素が駆動されると、吸込ポートを介して第１及び第２の回転圧縮要素の各シリンダの低圧室側に低圧の冷媒ガスが吸入され、各ローラと各ベーンの動作によりそれぞれ圧縮され高温高圧の冷媒ガスとなり、各シリンダの高圧室側より吐出ポートを介して吐出消音室に吐出された後、密閉容器内に吐出され、外部に吐出される構成とされていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−９９１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような多気筒回転圧縮機は、軽負荷時や低速回転などの小能力運転時となると、インバータの出力に基づいて、制御装置により多気筒回転圧縮機の回転数を下げられて運転されていた。しかしながら、回転数が下がりすぎると駆動要素の効率が低下すると共に、漏れ損失が増大して運転効率が著しく低下するという問題が生じていた。
【０００６】
本発明は、係る従来技術の問題を解決するために成されたものであり、小能力運転時における運転効率を改善することができる多気筒回転圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の多気筒回転圧縮機は、密閉容器内に駆動要素とこの駆動要素の回転軸にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を収納し、この第１及び第２の回転圧縮要素を、第１及び第２のシリンダと、回転軸に形成された偏心部に嵌合されて各シリンダ内でそれぞれ偏心回転する第１及び第２のローラと、この第１及び第２のローラに当接して各シリンダ内を低圧室側と高圧室側にそれぞれ区画する第１及び第２のベーンとから構成すると共に、第１のシリンダの高圧室側と第２のシリンダの低圧室側とを所定の位相で連通させるパワーセーブ機構を備えた多気筒回転圧縮機において、パワーセーブ機構の作動及び駆動要素の回転数を制御する制御手段を備え、この制御手段は、多気筒回転圧縮機が構成する冷媒回路の小能力運転時にパワーセーブ機構を作動させ、第１のシリンダの高圧室側と第２のシリンダの低圧室側とを連通させて、前記駆動要素の回転数を上昇するものである。
【０００８】
請求項２の発明の多気筒回転圧縮機は、上記発明に加えて第１のシリンダ内で圧縮された冷媒を吐出するための吐出ポートと、この吐出ポートを開閉する吐出弁とを備え、制御手段は、パワーセーブ機構により冷媒回路の小能力運転時において吐出弁が開放する第１のローラの位相角度付近にて第１のシリンダの高圧室側と第２のシリンダの低圧室側とを連通するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、制御手段は多気筒回転圧縮機が構成する冷媒回路の小能力運転時にパワーセーブ機構を作動させ、第１のシリンダの高圧室側と第２のシリンダの低圧室側とを連通させるので、第１のシリンダの高圧室側の冷媒を第２のシリンダの低圧室側に逃がすことができるようになる。
【００１０】
これにより、第１のシリンダから吐出される冷媒量が減少すると共に、第２のシリンダへの吸い入み冷媒量が減少して、冷媒回路内を流れる冷媒循環量が低下するため、その分、駆動要素の回転数を上昇することができるようになり、低回転時における駆動要素の運転効率の低下や各回転圧縮要素における冷媒漏れ損失の増大を抑制することができるようになる。
【００１１】
また、請求項２の発明の如く制御手段は、パワーセーブ機構により冷媒回路の小能力運転時において吐出弁が開放する第１のローラの位相角度付近にて第１のシリンダの高圧室側と第２のシリンダの低圧室側とを連通するものとすれば、第１のシリンダの高圧室側の冷媒を効率よく第２のシリンダの低圧室側に逃がすことができるようになる。
【００１２】
更に、冷凍装置の冷媒回路を、上記各発明の多気筒回転圧縮機により構成し、例えば、冷媒回路を多気筒回転圧縮機、熱源側熱交換器、絞り手段及び利用側熱交換器を環状に配管接続して構成して、当該多気筒回転圧縮機を上記各発明の如く制御することで、冷凍装置全体の性能及び信頼性の向上を図ることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は、本発明の多気筒回転圧縮機により冷媒回路が構成された冷凍装置としての空気調和機の冷媒回路図を示している。即ち、本実施例の多気筒回転圧縮機は、室内を空調する空気調和機の冷媒回路の一部を構成するものであり、後述するコントローラＣ１により運転を制御されている。本実施例の空気調和機の冷媒回路は、ロータリコンプレッサ１０（多気筒回転圧縮機）、熱源側熱交換器としての室外側熱交換器１５２、絞り手段としての膨張弁１５４、利用側熱交換器としての室内側熱交換器１５６を環状に配管接続して構成されている。
【００１４】
そして、室外側ユニットＡＯには、ロータリコンプレッサ１０（多気筒回転圧縮機）、室外側熱交換器１５２等が設置されている。また、室内側ユニットＡＩには、膨張弁１５４、室内側熱交換器１５６等が設置されている。即ち、ロータリコンプレッサ１０の冷媒吐出管９６は室外側熱交換器１５２の入口に接続されている。室外側熱交換器１５２の出口に接続された配管は膨張弁１５４に接続され、膨張弁１５４を出た配管は室内側熱交換器１５６に接続されている。また、室内側熱交換器１５６の出口側にはロータリコンプレッサ１０の冷媒配管１００が接続されている。
【００１５】
本実施例では多気筒回転圧縮機として、第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４を備えた内部高圧型のロータリコンプレッサ１０を使用するものとする。ここで、当該ロータリコンプレッサ１０の構成について図２及び図３を用いて説明する。図２及び図３はロータリコンプレッサ１０の縦断側面図をそれぞれ示している。
【００１６】
各図において、実施例のロータリコンプレッサ１０は内部高圧型のロータリコンプレッサで、鋼板からなる縦型円筒状の密閉容器１２内に、この密閉容器１２の内部空間の上側に配置された駆動要素としての電動要素１４と、この電動要素１４の下側に配置され、電動要素１４の回転軸１６により駆動される第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４から成る回転圧縮機構部１８を収納している。尚、ロータリコンプレッサ１０の電動要素１４は後述するインバータＩＮＶにより回転数が制御されている。
【００１７】
密閉容器１２は底部をオイル溜として、電動要素１４と回転圧縮機構部１８を収納する容器本体１２Ａと、この容器本体１２Ａの上部開口を閉塞する略椀状のエンドキャップ（蓋体）１２Ｂとで構成されており、且つ、このエンドキャップ１２Ｂの上面には円形の取付孔１２Ｄが形成され、この取付孔１２Ｄには電動要素１４に電力を供給するためのターミナル（配線を省略）２０が取り付けられている。
【００１８】
また、エンドキャップ１２Ｂには後述する冷媒吐出管９６が取り付けられ、この冷媒導入管９６の一端は密閉容器１２内と連通している。そして、密閉容器１２の底部には取付用台座１１０が設けられている。
【００１９】
電動要素１４は、密閉容器１２の内周面に沿って環状に溶接固定されたステータ２２と、このステータ２２の内側に若干の間隔を設けて挿入設置されたロータ２４とから構成されており、このロータ２４は中心を通り鉛直方向に延びる回転軸１６に固定される。
【００２０】
前記ステータ２２は、ドーナッツ状の電磁鋼板を積層した積層体２６と、この積層体２６の歯部に直巻き（集中巻き）方式により巻装されたステータコイル２８を有している。また、ロータ２４もステータ２２と同様に電磁鋼板の積層体３０で形成されている。
【００２１】
前記第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４との間には中間仕切板３６が挟持されている。即ち、第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４は、中間仕切板３６と、この中間仕切板３６の上下に配置された第１及び第２のシリンダ３８、４０と、この第１及び第２シリンダ３８、４０内を１８０度の位相差を有して回転軸１６に設けた上下偏心部４２、４４に嵌合されて各シリンダ３８、４０内でそれぞれ偏心回転する第１及び第２のローラ４６、４８と、この第１及び第２ローラ４６、４８に当接して各シリンダ３８、４０内を低圧室側と高圧室側にそれぞれ区画する第１及び第２のベーン５０、５２と、第１のシリンダ３８の上側の開口面及び第２のシリンダ４０の下側の開口面を閉塞して回転軸１６の軸受けを兼用する支持部材としての上部支持部材５４及び下部支持部材５６にて構成される。
【００２２】
また、第１及び第２のシリンダ３８、４０には図示しない吸込ポートを介して第１及び第２のシリンダ３８、４０の内部とそれぞれ連通する吸込通路５８、６０が設けられており、当該吸込通路５８、６０には後述する冷媒導入管９２、９４がそれぞれ連通接続されている。
【００２３】
また、上部支持部材５４の上側には吐出消音室６２が設けられており、第１の回転圧縮要素３２で圧縮された冷媒ガスが吐出ポート４７を介して当該吐出消音室６２に吐出される。この吐出消音室６２は、中心に回転軸１６及び回転軸１６の軸受けを兼用する上部支持部材５４が貫通するための孔を有して上部支持部材５４の電動要素１４側（上側）を覆う略椀状のカップ部材６３内に形成されている。そして、カップ部材６３の上方には、カップ部材６３と所定間隔を存して、電動要素１４が設けられている。
【００２４】
下部支持部材５６の下側には吐出消音室６４が設けられており、第２の回転圧縮要素３４で圧縮された冷媒ガスが吐出ポート４９を介して当該吐出消音室６４に吐出される。この吐出消音室６４は、中心に回転軸１６及び回転軸１６の軸受けを兼用する下部支持部材５６が貫通するための孔を有して下部支持部材５６の電動要素１４とは反対側（下側）を覆う略椀状のカップ部材６８内に形成されている。尚、各シリンダ３８、４０の高圧室側と各吐出消音室６２、６４とは吐出ポート４７、４９を介して連通されている。また、吐出消音室６２の下面には、吐出ポート４７を開閉可能に閉塞する吐出弁４７Ａが設けられている。吐出弁４７Ａは縦長略矩形状の金属板からなる弾性部材にて構成されており、吐出弁４７Ａの上側には吐出弁抑え板としてのバッカーバルブが配置され、上部支持部材５４に取り付けられている。
【００２５】
そして、吐出弁４７Ａの一端が、吐出ポート３７に当接して密閉すると共に、他側は吐出ポート３７と所定の間隔を存して設けられた上部支持部材５４の図示しない取付孔にカシメピンにより固着されている。
【００２６】
そして、第１のシリンダ３８内で圧縮され、所定の圧力に達した冷媒ガスが、図の下方から吐出ポート３７を閉じている吐出弁４７Ａを押し上げて吐出ポート３７を開き、吐出消音室６２へ吐出させる。このとき、吐出弁４７Ａは他側を上部支持部材５４に固着されているので吐出ポート３７に当接している一側が反り上がり、吐出弁４７Ａの開き量を規制しているバッカーバルブに当接する。冷媒ガスの吐出が終了する時期になると、吐出弁４７Ａがバッカーバルブから離れ、吐出ポート３７を閉塞する。
【００２７】
他方、吐出消音室６４の上面には、吐出ポート４９を開閉可能に閉塞する吐出弁４９Ａが設けられている。吐出弁４９Ａは上記吐出弁４７Ａと同様に縦長略矩形状の金属板からなる弾性部材にて構成されており、吐出弁４９Ａの上側には吐出弁抑え板としてのバッカーバルブが配置され、下部支持部材５６に取り付けられている。
【００２８】
そして、吐出弁４９Ａの一端が、吐出ポート３９に当接して密閉すると共に、他側は吐出ポート３９と所定の間隔を存して設けられた下部支持部材５６の図示しない取付孔にカシメピンにより固着されている。
【００２９】
そして、第２のシリンダ４０内で圧縮され、所定の圧力に達した冷媒ガスが、図の上方から吐出ポート３９を閉じている吐出弁４９Ａを押し下げて吐出ポート３９を開き、吐出消音室６４へ吐出させる。このとき、吐出弁４７Ａは他側を下部支持部材５６に固着されているので吐出ポート３９に当接している一側が反り上がり、吐出弁４９Ａの開き量を規制しているバッカーバルブに当接する。冷媒ガスの吐出が終了する時期になると、吐出弁４９Ａがバッカーバルブから離れ、吐出ポート３９を閉塞する。
【００３０】
一方、両シリンダ３８、４０には、第１及び第２のベーン５０、５２を収納する案内溝７０、７２がそれぞれ形成されており、各案内溝７０、７２の外側、即ち、各ベーン５０、５２の背面側には、バネ部材としてのスプリング７４、７６を収納する収納部７０Ａ、７２Ａが形成されている。これらスプリング７４、７６は各ベーン５０、５２の背面側端部に当接し、常時各ベーン５０、５２を各ローラ４６、４８側に付勢する。また、収納部７０Ａ、７２Ａには、例えば密閉容器１２内の後述する吐出側圧力（高圧）も導入され、各ベーン５０、５２の背圧として印加される。そして、収納部７０Ａ、７２Ａは案内溝７０、７２側と密閉容器１２（容器本体１２Ａ）側に開口しており、各収納部７０Ａ、７２Ａに収納されたスプリング７４、７６の密閉容器１２側には金属製のプラグ１３７、１３８が設けられ、各スプリング７４、７６の抜け止めの役目を果たす。
【００３１】
前記密閉容器１２の容器本体１２Ａの側面には、第１のシリンダ３８と第２のシリンダ４０の吸込通路５８、６０に対応する位置にスリーブ１４１、１４２がそれぞれ溶接固定されている。そして、スリーブ１４１内には第１のシリンダ３８に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管９２の一端が挿入接続され、この冷媒導入管９２の一端は第１のシリンダ３８の吸込通路５８と連通する。この冷媒導入管９２の他端はアキュムレータ１４６内にて開口している。
【００３２】
スリーブ１４２内には第２のシリンダ４０に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管９４の一端が挿入接続され、この冷媒導入管９４の一端は第２のシリンダ４０の吸込通路６０と連通する。この冷媒導入管９４の他端は前記冷媒導入管９２と同様にアキュムレータ１４６内にて開口している。
【００３３】
上記アキュムレータ１４６は吸込冷媒の気液分離を行うタンクであり、密閉容器１２の容器本体１２Ａの上部側面にブラケット１４７を介して取り付けられている。そして、アキュムレータ１４６には冷媒導入管９２及び冷媒導入管９４が底部から挿入され、当該アキュムレータ１４６内の上方に他端の開口がそれぞれ位置している。また、アキュムレータ１４６内の上部には冷媒配管１００の一端が挿入されている。
【００３４】
尚、吐出消音室６４と吐出消音室６２とは、第１及び第２のシリンダ３８、４０や中間仕切板３６を軸心方向（上下方向）に貫通する連通路１２０を介して連通されている。そして、第２の回転圧縮要素３４で圧縮され、吐出消音室６４に吐出された高温高圧の冷媒ガスが当該連通路１２０を介して吐出消音室６２に吐出され、第１の回転圧縮要素３２で圧縮された高温高圧の冷媒ガスと合流する。
【００３５】
また、吐出消音室６２と密閉容器１２内とはカップ部材６３を貫通する図示しない孔にて連通されており、この孔から第１の回転圧縮要素３２及び第２の回転圧縮要素３４で圧縮され、吐出消音室６２に吐出された高温高圧の冷媒ガスが密閉容器１２内に吐出される。
【００３６】
一方、前記回転圧縮機構部１８にはパワーセーブ機構１６０が設けられている。パワーセーブ機構１６０は、第１のシリンダ３８の高圧室側と第２のシリンダ４０の低圧室側とを所定の位相で連通させるものである。即ち、パワーセーブ機構１６０は、冷媒回路の小能力運転時において前記吐出弁４７Ａが開放する第１のローラ５０の位相角度付近にて第１のシリンダ３８との高圧室側と第２のシリンダ４０の低圧室側とを連通する。本実施例では、ロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事（ｋＷ）が所定の下限値（例えば、２．３ｋＷ等）に低下した運転状態において、吐出弁４７Ａが開放する第１のローラ４６の位相角度１２０°付近（第１のローラ４６が第１のベーン５０の案内溝７０を通過する上死点から第１のローラ４６の回転方向に１００°〜１４０°回転した辺り）の第１のシリンダ３８の内壁面に後述する貫通孔１６８が形成されている。
【００３７】
当該パワーセーブ機構１６０は、両シリンダ３８、４０及び中間仕切板３６の外周部を上下方向に貫通する連通孔１６２と、該連通孔１６２に摺動自在に保持された上下一対のピストンバルブ１６４、１６５と、これらピストンバルブ１６４、１６５の一面に当接し、これらを互いに離間する方向に付勢するバネ部材としてのスプリング１６７と、該連通孔１６２と第１のシリンダ３８の高圧室側及び第２のシリンダ４０の低圧室側とをそれぞれ連通する貫通孔１６８、１７０と、両ピストンバルブ１６４、１６５の他面に冷媒圧力を印加するための冷媒導入孔１７２及び後述する冷媒導入管１７４とを主要構成部材としている。尚、連通孔１６２は中間仕切部材３６において、内径がピストンバルブ１６４、１６５の外径より小径となるように形成されている。
【００３８】
前記スプリング１６７は、両ピストンバルブ１６４、１６５の当該スプリング１６７に当接しない側の面（他面）から所定値以上の高圧が作用したときに完全に圧縮するように設定されている。
【００３９】
連通孔１６２は、中間仕切板３６の近傍に穿孔された前記貫通孔１６８、１７０を介して両シリンダ３８、４０と連通されている。また、両シリンダ３８、４０及び中間仕切板３６には、連通孔１６２に平行する前記冷媒導入孔１７２が貫通形成されており、この冷媒導入孔１７２に冷媒導入管１７４からの冷媒ガスが導入される。また、冷媒導入管１７２は、中間仕切板３６内に水平方向に形成され、冷媒導入孔１７２と密閉容器１２内とに開口する孔内に挿入接続され、一端は当該冷媒導入孔１７２にて開口している。更に、上部支持部材５４の下面の前記連通孔１６２の上端に対応する箇所と下部支持部材５６の上面の連通孔１６２の下端に対応する箇所には連通孔１６２と冷媒導入孔１７２とを連通するための連通凹部１７６、１７８がそれぞれ形成されている。
【００４０】
他方、前記冷媒配管１００の途中部には冷媒配管１０１が連通接続されており、当該冷媒配管１０１は前記電磁弁１０５を介して前述した冷媒導入管１７４に接続されている。また、前記冷媒吐出管９６の途中部にも冷媒配管１０２が連通接続されており、上記冷媒配管１０１と同様に電磁弁１０６を介して前記冷媒導入管１７２に接続されている。尚、電磁弁１０５及び電磁弁１０６は後述するコントローラＣ１により開閉が制御されている。
【００４１】
ここで、前述したコントローラＣ１は、室外側ユニットＡＯの制御を司る制御手段であり、ＣＰＵを始め、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されている。このコントローラＣ１は、室内側ユニットＡＩのコントローラＣ２との間で相互に信号の授受を行い、このコントローラＣ２からの制御信号、及び、インバータＩＮＶの二次電流・電圧及び一次電流・電圧をそれぞれ検出する各センサＳ１、Ｓ２からの入力情報等に基づき、内蔵した制御プログラムに従ってロータリコンプレッサ１０（多気筒回転圧縮機）の回転数をインバータＩＮＶにより制御する。尚、コントローラＣ１は、ロータリコンプレッサ１０の電動要素１４（ＤＣモータ）を予め設定された最高回転数ＨｚＭＡＸ（例えば、１５０Ｈｚ）と最低回転数ＨｚＭＩＮ（例えば、１０Ｈｚ）の範囲内で運転するように制御する。また、コントローラＣ１はパワーセーブ機構１６０も制御する。
【００４２】
上記コントローラＣ２は、室内側熱交換器１５６（利用側熱交換器）にて冷房される被冷却空間の温度Ｔｒを検出する温度センサからの出力などに基づき、この被冷却空間の温度Ｔｒを所望の設定値Ｔｒｓに近づけるように前記コントローラＣ１に制御信号を送信する。
【００４３】
即ち、コントローラＣ２は被冷却空間の温度Ｔｒが設定値Ｔｒｓより高い場合、コントローラＣ１にロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事を増大するよう制御信号を送信する。この制御信号を受信したコントローラＣ１はインバータＩＮＶを制御し、前記最高回転数ＨｚＭＡＸを上限として電動要素１４の回転数を上昇させる。負荷に対抗して電動要素１４の回転数を上昇させるためにインバータＩＮＶから電動要素１４に流れる二次電流も上昇し、ロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事（ｋＷ）も上昇する。これによって、冷媒回路内の冷媒循環量も増大するので冷媒回路の冷凍能力は増大し、被冷却空間は室内側熱交換器１５６により強力に冷房されていく。
【００４４】
コントローラＣ２は所定のサンプリング周期毎に上述の制御信号をコントローラＣ１に送信する。そして、依然被冷却空間の温度Ｔｒが設定値Ｔｒｓより高い場合には、更にロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事を上げるよう制御信号を送信する。コントローラＣ２は前述同様にして更に所定ステップ電動要素１４の回転数を上昇させ（前記最高回転数ＨｚＭＡＸが上限）、ロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事を上昇させて冷媒回路の冷凍能力を更に上昇させる。
【００４５】
このような冷房により、被冷却空間の温度Ｔｒが低下して設定値Ｔｒｓに近づいていくと、コントローラＣ２は今度はコントローラＣ１にロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事を下げるよう制御信号を送信する。この制御信号を受信したコントローラＣ１は、インバータＩＮＶを制御し、前記最低回転数ＨｚＭＩＮを下限として電動要素１４の回転数を所定ステップ低下させる。回転数の低下によって電動要素１４の負荷も軽くなるのでインバータＩＮＶから電動要素１４に流れる二次電流も低下し、ロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事（ｋＷ）も低下する。これによって、冷媒回路内の冷媒循環量も減少するので冷媒回路の冷凍能力も低下し、被冷却空間の冷房効果は弱くなっていく。
【００４６】
同様にコントローラＣ２は所定のサンプリング周期毎に上述の制御信号をコントローラＣ１に送信する。そして、依然被冷却空間の温度Ｔｒが低下して例えば設定値Ｔｒｓより低くなると、更にロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事を下げるよう制御信号を送信する。コントローラＣ２は前述同様にして更に所定ステップ電動要素１４の回転数を低下させ（前記最低回転数ＨｚＭＩＮが下限）、ロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事を低下させて冷媒回路の冷凍能力を更に低下させる。
【００４７】
ここで、前記センサＳ１はインバータＩＮＶの二次電流及び二次電圧（インバータＩＮＶの出力電流及び電圧）を検出すると共に、センサＳ２はインバータＩＮＶの一次電流及び一次電圧（インバータＩＮＶの入力電流及び電圧）を検出してそれぞれコントローラＣ１に出力している。そして、コントローラＣ１はセンサＳ１が検出するインバータＩＮＶの二次電流及び二次電圧（電動要素１４の入力）からロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事（ｋＷ）を算出している。
【００４８】
コントローラＣ１はこのようにして算出されたロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事（ｋＷ）が所定の下限値ＷＬ（例えば２．３ｋＷ等）より高い場合（通常運転）には、前記パワーセーブ機構１６０をＯＦＦしている。即ち、通常運転時においてはコントローラＣ１は電磁弁１０５を閉じ、電磁弁１０６を開くことにより冷媒吐出管９６と冷媒導入管１７４とが連通された状態とする。
【００４９】
これにより、ピストンバルブ１６４の上面及びピストンバルブ１６５の下面にはロータリコンプレッサ１０の吐出側圧力が印加される。当該吐出側圧力の印加により、スプリング１６７は両ピストンバルブ１６４、１６５により上下方向から押圧され、完全に圧縮される。そして、両ピストンバルブ１６４、１６５の外周面により両貫通孔１６８、１７０が完全に閉塞されるため、第１のシリンダ３８内と第２のシリンダ４０内との冷媒流通は行われなくなる。
【００５０】
この状態では第１のシリンダ３８の高圧室側と第２のシリンダ４０の低圧室側とは連通されないので、両回転圧縮要素３２及び３４は１００％運転となる。
【００５１】
一方、前述のように被冷却空間の温度Ｔｒが低下していき、負荷が軽くなって前述の如く算出されたロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事（ｋＷ）が下限値ＷＬ以下に低下すると（この状態が冷媒回路の冷凍能力が小さくなる小能力運転である）、コントローラＣ１は、パワーセーブ機構１６０をＯＮする。即ち、係る小能力運転時には電磁弁１０５を開き、電磁弁１０６を閉じる。これにより、冷媒配管１００と冷媒導入管１７４とが連通され、ピストンバルブ１６４の上面及びピストンバルブ１６５の下面にロータリコンプレッサ１０の吸込側圧力が印加されるようになる。
【００５２】
このとき、両ピストンバルブ１６４、１６５の一面に印加される吸込側圧力より、スプリングのバネ力の方が大きいため、ピストンバルブ１６４とピストンバルブ１６５とは当該スプリング１６７によりそれぞれ離間する方向に付勢され、ピストンバルブ１６４は上部支持部材５４の下面に、ピストンバルブ１６５は下部支持部材５６の上面に押しつけられる。これにより、両貫通孔１６８、１７０が開放されて、第１のシリンダ３８の高圧室側と第２のシリンダ４０の低圧室側が連通され、第１のシリンダ３８の高圧室側の冷媒の一部が第２のシリンダ４０の低圧室側に流入するようになる。
【００５３】
これにより、第１のシリンダ３８の高圧室側の冷媒の一部は第２のシリンダ４０の低圧室側に逃げることになる。尚、第１のシリンダ３８の高圧室側の冷媒が第２のシリンダ４０の低圧室側に逃げることで、第１のシリンダ３８から吐出される冷媒量が減少すると共に、第２のシリンダ４０への吸い込み冷媒量が減少するため、ロータリコンプレッサ１０の体積効率が低下する。体積効率の低下により、冷媒回路内を流れる冷媒循環量も低下するため、冷媒回路の冷凍能力は一層低下するので、室内側熱交換器１５６にて冷却される被冷却空間の温度は上昇していくようになる。
【００５４】
被冷却空間の温度が上昇すると、前述の如くコントローラＣ２によりコントローラＣ１にロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事を上げるよう制御信号が送信される。この制御信号を受信したコントローラＣ１は、前述同様にインバータＩＮＶによってロータリコンプレッサ１０の電動要素１４の回転数を所定ステップ上昇させる。
【００５５】
これにより、係る小能力運転時においてもロータリコンプレッサ１０の電動要素１４の回転数は高く維持されることになり、低回転数における電動要素１４の運転効率の低下や回転圧縮要素３２、３４における冷媒漏れ損失の増大を抑制することができる。
【００５６】
また、前述の如くロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事（ｋＷ）が所定の下限値（例えば、２．３ｋＷ等）に低下した運転状態において、吐出弁４７Ａが開放する第１のローラ４６の位相角度１２０°付近にて第１のシリンダ３８の高圧室側と第２のシリンダ４０の低圧室側とを連通させることで、第１のシリンダの高圧室側の冷媒を効率よく第２のシリンダの低圧室側に逃がすことができるようになる。
【００５７】
尚、コントローラＣ１は前述の如く算出されたロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事が所定の復帰値ＷＲ（例えば、２．５ｋＷ等）まで上昇したら、前記パワーセーブ機構１６０をＯＦＦして回転圧縮要素３２、３４を１００％運転に復帰させる。
【００５８】
以上の構成で空気調和機の動作を説明する。前述した室内側ユニットＡＩのコントローラＣ２の運転指令に基づき、コントローラＣ１はインバータＩＮＶを制御して電動要素１４を駆動する。尚、起動時において、コントローラＣ１は冷媒配管１０１の電磁弁１０５を閉じて、冷媒配管１０２の電磁弁１０６を開く。これにより、冷媒配管１０２と冷媒導入管１７４が連通され、ピストンバルブ１６４の上面及びピストンバルブ１６５の下面にはロータリコンプレッサ１０の吐出側圧力が印加される。当該吐出側圧力の印加により、スプリング１６７は両ピストンバルブ１６４、１６５により上下方向から押圧され、完全に圧縮される。そして、両ピストンバルブ１６４、１６５の外周面により両貫通孔１６８、１７０が完全に閉塞されるため、第１のシリンダ３８内と第２のシリンダ４０内との冷媒流通は行われなくなる。
【００５９】
この状態では第１のシリンダ３８の高圧室側と第２のシリンダ４０の低圧室側とは連通されないので、両回転圧縮要素３２及び３４は１００％運転となる。
【００６０】
そして、電動要素１４が起動してロータ２４が回転すると回転軸１６と一体に設けられた上下偏心部４２、４４に嵌合された第１及び第２のローラ４６、４８が第１及び第２のシリンダ３８、４０内を偏心回転する。
【００６１】
これにより、低圧冷媒がロータリコンプレッサ１０の冷媒配管１００から、アキュムレータ１４６内に流入する。上述の如く冷媒配管１００の電磁弁１０５は閉じられているので、冷媒配管１００を通過する冷媒は、冷媒導入管１７４に流入することなく、全てアキュムレータ１４６内に流入する。
【００６２】
そして、アキュムレータ１４６内に流入した低圧冷媒は、そこで気液分離された後、冷媒ガスのみが当該アキュムレータ１４６内に開口した各冷媒吐出管９２、９４内に入る。冷媒導入管９２に入った低圧の冷媒ガスは吸込通路５８を経て、第１の回転圧縮要素３２の第１のシリンダ３８の低圧室側に吸入される。
【００６３】
第１のシリンダ３８の低圧室側に吸入された冷媒ガスは、第１のローラ４６と第１のベーン５０の動作により圧縮され、高温高圧の冷媒ガスとなり、第１のシリンダ３８の高圧室側から吐出ポート４７内を通り吐出消音室６２に吐出される。
【００６４】
一方、冷媒導入管９４に入った低圧の冷媒ガスは吸込通路６０を経て、第２の回転圧縮要素３４の第２のシリンダ４０の低圧室側に吸入される。第２のシリンダ４０の低圧室側に吸入された冷媒ガスは、第２のローラ４８と第２のベーン５２の動作により圧縮される。
【００６５】
その後、第２のシリンダ４０内で圧縮された冷媒ガスは、第２のシリンダ４０の高圧室側から吐出ポート４９内を通り吐出消音室６４に吐出され、前記連通路１２０を経由して、吐出消音室６２に吐出され、第１の回転圧縮要素３２で圧縮された冷媒と合流する。合流した冷媒は、カップ部材６３を貫通する図示しない孔より密閉容器１２内に吐出される。
【００６６】
その後、密閉容器１２内の冷媒は、密閉容器１２のエンドキャップ１２Ｂに形成された冷媒吐出管９６から外部に吐出され、室外側熱交換器１５２に流入する。ここで、前述の如く配管１０２の電磁弁１０６は開かれているので、冷媒吐出管９６を通過する両回転圧縮要素３２、２４の吐出側冷媒の一部は、冷媒配管１０２から冷媒導入管１７４に入り、前記ピストンバルブ１６４の上面及びピストンバルブ１６５の下面に印加される。
【００６７】
他方、室外熱交換器１５２に流入した冷媒ガスは、そこで放熱して、膨張弁１５４で減圧された後、室内側熱交換器１５６に流入する。当該室内側熱交換器１５６において冷媒は蒸発し、室内に循環される空気から吸熱することにより冷却作用を発揮して室内を冷房する。そして、冷媒は室内側熱交換器１５６から出てロータリコンプレッサ１０に吸入されるサイクルを繰り返す。
【００６８】
一方、被冷却空間の温度Ｔｒが低下して、負荷が軽くなり前述の如く算出されたロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事（ｋＷ）が下限値ＷＬ以下に低下すると（小能力運転）、コントローラＣ１は、パワーセーブ機構１６０をＯＮする。即ち、コントローラＣ１は、電磁弁１０５を開き、電磁弁１０６を閉じる。これにより、冷媒配管１００と冷媒導入管１７４とが連通され、ピストンバルブ１６４の上面及びピストンバルブ１６５の下面にロータリコンプレッサ１０の吸込側圧力が印加される。
【００６９】
このとき、両ピストンバルブ１６４、１６５の一面に印加される吸込側圧力より、スプリングのバネ力の方が大きいため、ピストンバルブ１６４とピストンバルブ１６５とは当該スプリング１６７によりそれぞれ離間する方向に付勢され、ピストンバルブ１６４は上部支持部材５４の下面に、ピストンバルブ１６５は下部支持部材５６の上面に押しつけられる。これにより、両貫通孔１６８、１７０が開放されて、第１のシリンダ３８の高圧室側と第２のシリンダ４０の低圧室側が連通され、第１のシリンダ３８の高圧室側の冷媒の一部が第２のシリンダ４０の低圧室側に流入する。
【００７０】
これにより、第１のシリンダ３８の高圧室側の冷媒の一部は第２のシリンダ４０の低圧室側に逃げる。第１のシリンダ３８の高圧室側の冷媒が第２のシリンダ４０の低圧室側に逃げることで、第１のシリンダ３８から吐出される冷媒量が減少すると共に、第２のシリンダ４０への吸い込み冷媒量が減少するため、ロータリコンプレッサ１０の体積効率が低下する。体積効率の低下により、冷媒回路内を流れる冷媒循環量も低下するため、冷媒回路の冷凍能力は一層低下するので、前述の如く室内側熱交換器１５６にて冷却される被冷却空間の温度は上昇していく。
【００７１】
被冷却空間の温度が上昇すると、前述の如くコントローラＣ２によりコントローラＣ１にロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事を上げるよう制御信号が送信される。この制御信号を受信したコントローラＣ１は、前述同様にインバータＩＮＶによってロータリコンプレッサ１０の電動要素１４の回転数を所定ステップ上昇させる。
【００７２】
そして、コントローラＣ１は前述の如く算出されたロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事が所定の復帰値ＷＲ（例えば、２．５ｋＷ等）まで上昇したら、前記パワーセーブ機構１６０をＯＦＦして、電磁弁１０５を閉じ、電磁弁１０６を開く。これにより、冷媒吐出管９６と冷媒導入管１７４とが連通され、ピストンバルブ１６４の上面及びピストンバルブ１６５の下面にはロータリコンプレッサ１０の吐出側圧力が印加されるので、両貫通孔１６８、１７０が完全に閉塞されるため、第１のシリンダ３８内と第２のシリンダ４０内との冷媒流通は行われなくなり、回転圧縮要素３２、３４を１００％運転に復帰させることができる。
【００７３】
以上のように、空気調和機の冷媒回路をロータリコンプレッサ１０により構成し、コントローラＣ１にて上述の如く制御することで、空気調和機全体の性能及び信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００７４】
尚、本実施例では、コントローラＣ１がロータリコンプレッサ１０の圧縮仕事を算出して、圧縮仕事が所定の下限値ＷＬになると、パワーセーブ機構１６０をＯＮし、所定の復帰値となるとＯＦＦするものとしたが、このような圧縮仕事によりパワーセーブ機構１６０をＯＮ／ＯＦＦする制御に限らず、コントローラＣ１は、冷媒回路の小能力運転時にパワーセーブ機構を作動するものであればどのようなものであっても構わない。例えば、ロータリコンプレッサ１０の回転数によりパワーセーブ機構をＯＮ／ＯＦＦ制御するものであっても有効である。
【００７５】
また、上記実施例では回転軸１６を  縦置型としたロータリコンプレッサを用いて説明したが、この発明は回転軸を横置型としたロータリコンプレッサにも適応することは言うまでもない。更に、３気筒、或いは、それ以上の回転圧縮要素を備えた多気筒ロータリコンプレッサに適応しても差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の冷凍装置の冷媒回路図である。
【図２】図１の多気筒回転圧縮機の縦断側面図である。
【図３】図１の多気筒回転圧縮機のもう一つの縦断側面図である。
【図４】図１の多気筒回転圧縮機のパワーセーブ機構１６０の拡大図である。
【符号の説明】
【００７７】
Ｃ１、Ｃ２  コントローラ
１０  ロータリコンプレッサ
１２  密閉容器
１４  電動要素
１６  回転軸
１８  回転圧縮機構部
２０  ターミナル
２２  ステータ
２４  ロータ
２６  積層体
２８  ステータコイル
３０  積層体
３２  第１の回転圧縮要素
３４  第２の回転圧縮要素
３６  中間仕切板
３８  第１のシリンダ
４０  第２のシリンダ
４２、４４  偏心部
４６  第１のローラ
４８  第２のローラ
４７、４９  吐出ポート
４７Ａ、４９Ａ  吐出弁
５０  第１のベーン
５２  第２のベーン
５４  上部支持部材
５６  下部支持部材
５８、６０  吸込通路
６２、６４  吐出消音室
６３、６８  カップ部材
９２、９４、１７４  冷媒導入管
９６  冷媒吐出管
１００、１０１、１０２  冷媒配管
１０５、１０６  電磁弁
１５２  室外側熱交換器
１５４  膨張弁
１５６  室内側熱交換器
【図１】
2006177194.tif 000003
【図２】
2006177194.tif 000004
【図３】
2006177194.tif 000005
【図４】
2006177194.tif 000006