(57)【要約】  ポンプアセンブリ及びそれを備えた圧縮機であって、ポンプアセンブリは、１段目シリンダ（４０）と、１段目シリンダ（４０）と重なり、互いに分離されている複数の作動チャンバ（６３，６４）が形成され、各作動チャンバ（６３，６４）は、それぞれ吸気口（６１，６２）及び排気口（５１，５２）を有し、複数の作動チャンバ（６３，６４）のうちの少なくとも１つが圧縮動作をする際に、残りの作動チャンバのうちの少なくとも１つが連通状態にある２段目シリンダ（６）と、を含む。このポンプアセンブリの２段目シリンダ（６）は、複数の作動チャンバで気体圧縮をして排気を実現するモードを用いるため、このポンプアセンブリの排気量を効果的に増加させるとともに、２段目シリンダ（６）の排気損失を効果的に低減し、ポンプアセンブリの信頼性を向上させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１段目シリンダ（４０）と、
前記１段目シリンダ（４０）と重なり、互いに分離されている複数の作動チャンバが形成され、各作動チャンバの各々が吸気口及び排気口を有し、複数の前記作動チャンバのうちの少なくとも１つが圧縮動作をする際に、残りの前記作動チャンバのうちの少なくとも１つが連通状態にある２段目シリンダ（６）と、
を含むことを特徴とするポンプアセンブリ。
【請求項２】
前記２段目シリンダ（６）は、
スライドベーンを含み、前記スライドベーンが複数であり、複数の前記スライドベーンは、前記２段目シリンダ（６）の作動時に前記２段目シリンダ（６）の内部チャンバを複数の前記作動チャンバに仕切る、
ことを特徴とする請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項３】
前記スライドベーンは、第１のスライドベーン（２６）及び第２のスライドベーン（２７）を含み、前記第１のスライドベーン（２６）の軸線と前記第２のスライドベーン（２７）の軸線とが重なり合う、または挟角をなす、
ことを特徴とする請求項２に記載のポンプアセンブリ。
【請求項４】
前記第１のスライドベーン（２６）の軸線と前記第２のスライドベーン（２７）の軸線とが挟角をなし、前記挟角がβ（１５０°≦β≦２１０°）である、
ことを特徴とする請求項３に記載のポンプアセンブリ。
【請求項５】
前記第１のスライドベーン（２６）及び前記第２のスライドベーン（２７）は、前記２段目シリンダ（６）の内部チャンバを第１の作動チャンバ（６３）及び第２の作動チャンバ（６４）に仕切り、前記第１の作動チャンバ（６３）は、第１の吸気口（６１）及び第１の排気口（６５）を有し、前記第２の作動チャンバ（６４）は、第２の吸気口（６２）及び第２の排気口（６６）を有する、
ことを特徴とする請求項３に記載のポンプアセンブリ。
【請求項６】
前記第１の吸気口（６１）及び前記第２の排気口（６６）は、それぞれ前記第１のスライドベーン（２６）の両側にあり、前記第２の吸気口（６２）及び前記第１の排気口（６５）は、それぞれ前記第２のスライドベーン（２７）の両側にある、
ことを特徴とする請求項５に記載のポンプアセンブリ。
【請求項７】
前記ポンプアセンブリは、一端が前記１段目シリンダ（４０）の排気口に連通し、他端が前記２段目シリンダ（６）の各前記吸気口に連通する中圧通路をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項８】
前記中圧通路内には、前記２段目シリンダ（６）内に吸い込まれた気流の逆流を防止するための弁が設けられている、
ことを特徴とする請求項７に記載のポンプアセンブリ。
【請求項９】
前記中圧通路は、複数を含み、かつ各前記吸気口と１対１で設けられ、各前記中圧通路は、一端が前記１段目シリンダ（４０）の排気口に連通し、他端が対応する前記２段目シリンダ（６）の前記吸気口に連通する、
ことを特徴とする請求項７に記載のポンプアセンブリ。
【請求項１０】
前記ポンプアセンブリは、
前記中圧通路に連通するＥＶＩ通路（２４）をさらに含む、
ことを特徴とする請求項７に記載のポンプアセンブリ。
【請求項１１】
前記１段目シリンダ（４０）は、
第１の１段目シリンダ（９）と、
第２の１段目シリンダ（１３）と、を含み、前記第１の１段目シリンダ（９）、前記第２の１段目シリンダ（１３）が前記２段目シリンダ（６）と重なり、前記第１の１段目シリンダ（９）と前記第２の１段目シリンダ（１３）とが前記２段目シリンダ（６）の同一側にあり、前記２段目シリンダ（６）の各前記吸気口が前記第１の１段目シリンダ（９）の排気口及び前記第２の１段目シリンダ（１３）の排気口に連通する、
ことを特徴とする請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項１２】
前記２段目シリンダ（６）には第１の吸気口（６１）及び第２の吸気口（６２）が開設され、前記ポンプアセンブリは、中圧通路をさらに含み、前記中圧通路は、
前記第１の１段目シリンダ（９）、前記第２の１段目シリンダ（１３）及び前記２段目シリンダ（６）に開設され、一端が前記第１の吸気口（６１）に連通し、他端が前記第１の１段目シリンダ（９）の排気口及び前記第２の１段目シリンダ（１３）の排気口にそれぞれ連通する第１の中圧通路（３３）を含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項１３】
前記中圧通路は、
前記第１の１段目シリンダ（９）、前記第２の１段目シリンダ（１３）及び前記２段目シリンダ（６）に開設され、前記第１の中圧通路（３３）と互いに独立し、一端が前記第２の吸気口（６２）に連通し、他端が前記第１の１段目シリンダ（９）の排気口及び前記第２の１段目シリンダ（１３）の排気口にそれぞれ連通する第２の中圧通路（３４）をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載のポンプアセンブリ。
【請求項１４】
前記１段目シリンダ（４０）の内部チャンバ容積は、前記２段目シリンダ（６）の内部チャンバ容積よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項１５】
ポンプアセンブリを備えた圧縮機であって、前記ポンプアセンブリは、請求項１〜１４のうちのいずれか一項に記載のポンプアセンブリであることを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアコンデバイスの技術分野に関し、具体的には、ポンプアセンブリ及びそれを備えた圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、低温環境下で冷媒の比容積を大きくするには、通常の１段式ローター圧縮機の単位容積あたりの吸気量が小さいため、圧縮機の暖房能力が不足である。同時に、圧縮機の圧縮比が大きく、排気温度が高く、圧縮機の信頼性が低下する結果となる。
【０００３】
このため、現在、低温環境下での冷房量及び信頼性を向上させるために２段式ＥＶＩ（enhanced vapor injection、高められた蒸気注入）圧縮機が広く応用されている。従来の２段式ＥＶＩ圧縮機の１段目及び２段目シリンダは、中間仕切り板により仕切られている。１つのシリンダは排気口が１つのみである。１段目シリンダの排気は、下フランジチャンバ又は中部仕切り板チャンバを通過し、その後、中間流道を通過した後ＥＶＩによるアフタエアーと混合し、２段圧縮の吸気として、２段目圧縮機用シリンダに入る。２段目シリンダで圧縮された高圧気体は、直接上フランジから吐き出されて、圧縮機のハウジング内に入る。
【０００４】
２段式圧縮機全体の排気量がますます大きくなるにつれ、現在、多シリンダ２段式ＥＶＩ圧縮機を用いる。即ち、１段圧縮に１つ又は複数のシリンダがある。１段目シリンダの排気量が大きく、同時に、ＥＶＩにより、２段目シリンダの吸気量が大幅に増加する。一方、２段目シリンダの圧縮比が比較的に小さく、排気の開度が小さく、１つの圧縮周期内の排気時間が長く、排気が２段目シリンダの排気口を通過する排気損失が大幅に増大し、圧縮機の指示効率に影響を与える要因の１つである。特に、１段目シリンダの数が２つ以上である場合、圧縮機の吸気、排気損失への影響が非常に目立つ。同時に、２段目シリンダでは、単一の排気口のサイズを大きくすることが困難であり、排気口を大幅に広げることで排気抵抗を減少することができない。また、２段目シリンダと１段目シリンダは、単一の吸気通路を介してのみ連通することができ、１段吸気と１段排気との間に大きな位相差があり、吸気がスムーズに行われず、吸気抵抗が大きい。さらに、排気量の増大に伴い、ＥＶＩ量が相対的に小さいため、圧縮機の冷房量の向上が不十分である。
【０００５】
上記問題は、圧縮機のエネルギー効率の低下を招き、大排気量２段式ＥＶＩ圧縮機に特に目立っており、２段式ＥＶＩ圧縮機の排気量の増加を制限する重要なボトルネックとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主な目的は、従来技術において圧縮機の排気口の排気損失が大きい問題を解決するように、ポンプアセンブリ及びそれを備えた圧縮機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、１段目シリンダと、１段目シリンダと重なり、互いに分離されている複数の作動チャンバが形成され、各作動チャンバは、それぞれ吸気口及び排気口を有し、複数の作動チャンバのうちの少なくとも１つが圧縮動作をする際に、残りの作動チャンバのうちの少なくとも１つが連通状態にある２段目シリンダと、を含むポンプアセンブリを提供する。
【０００８】
さらに、２段目シリンダは、スライドベーンを含み、スライドベーンが複数であり、複数のスライドベーンは、２段目シリンダの作動時に２段目シリンダの内部チャンバを複数の作動チャンバに仕切る。
【０００９】
さらに、スライドベーンは、第１のスライドベーン及び第２のスライドベーンを含み、第１のスライドベーンの軸線と第２のスライドベーンの軸線とが重なり合う、または挟角をなす。
【００１０】
さらに、第１のスライドベーンの軸線と第２のスライドベーンの軸線とが挟角をなし、挟角がβ（１５０°≦β≦２１０°）である。
【００１１】
さらに、第１のスライドベーン及び第２のスライドベーンは、２段目シリンダの内部チャンバを第１の作動チャンバ及び第２の作動チャンバに仕切り、第１の作動チャンバは、第１の吸気口及び第１の排気口を有し、第２の作動チャンバは、第２の吸気口及び第２の排気口を有する。
【００１２】
さらに、第１の吸気口及び第２の排気口は、それぞれ第１のスライドベーンの両側にあり、第２の吸気口及び第１の排気口は、それぞれ第２のスライドベーンの両側にある。
【００１３】
さらに、ポンプアセンブリは、一端が１段目シリンダの排気口に連通し、他端が２段目シリンダの各吸気口に連通する中圧通路をさらに含む。
【００１４】
さらに、中圧通路内には、２段目シリンダ内に吸い込まれた気流の逆流を防止するための弁が設けられている。
【００１５】
さらに、中圧通路は、複数を含み、かつ各吸気口と１対１で設けられ、各中圧通路は、一端が１段目シリンダの排気口に連通し、他端が対応する２段目シリンダの吸気口に連通する。
【００１６】
さらに、ポンプアセンブリは、中圧通路に連通するＥＶＩ通路をさらに含む。
【００１７】
さらに、１段目シリンダは、第１の１段目シリンダと、第２の１段目シリンダと、を含み、第１の１段目シリンダ、第２の１段目シリンダが２段目シリンダと重なり、第１の１段目シリンダと第２の１段目シリンダとが２段目シリンダの同一側にあり、２段目シリンダの各吸気口が第１の１段目シリンダの排気口及び第２の１段目シリンダの排気口に連通する。
【００１８】
さらに、２段目シリンダには第１の吸気口及び第２の吸気口が開設され、ポンプアセンブリは、中圧通路をさらに含み、中圧通路は、第１の１段目シリンダ、第２の１段目シリンダ及び２段目シリンダに開設され、一端が第１の吸気口に連通し、他端が第１の１段目シリンダの排気口及び第２の１段目シリンダの排気口にそれぞれ連通する第１の中圧通路を含む。
【００１９】
さらに、中圧通路は、第１の１段目シリンダ、第２の１段目シリンダ及び２段目シリンダに開設され、第１の中圧通路と互いに独立し、一端が第２の吸気口に連通し、他端が第１の１段目シリンダの排気口及び第２の１段目シリンダの排気口にそれぞれ連通する第２の中圧通路をさらに含む。
【００２０】
さらに、１段目シリンダの内部チャンバ容積は、２段目シリンダの内部チャンバ容積よりも大きい。
【００２１】
本発明の他の一態様によれば、ポンプアセンブリを備えた圧縮機であって、ポンプアセンブリは、請求項１〜１４のうちのいずれか一項に記載のポンプアセンブリである圧縮機を提供する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の技術的構成を応用すると、ポンプアセンブリは、１段目シリンダと、１段目シリンダと重なり、互いに分離されている複数の作動チャンバが形成され、各作動チャンバは、それぞれ吸気口及び排気口を有し、複数の作動チャンバのうちの少なくとも１つが圧縮動作をする際に、残りの作動チャンバのうちの少なくとも１つが連通状態にある２段目シリンダと、を含む。このポンプアセンブリの２段目シリンダは、複数の作動チャンバで気体圧縮をして排気を実現するモードを用いるため、このポンプアセンブリの排気量を効果的に増加させるとともに、２段目シリンダの排気損失を効果的に低減し、ポンプアセンブリの信頼性を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による圧縮機の実施例の模式図を示している。
【図２】図１におけるポンプアセンブリの構造の模式図を示している。
【図３】図１におけるポンプアセンブリの上フランジの構造の模式図を示している。
【図４】図１におけるポンプアセンブリの上フランジアセンブリの構造の模式図を示している。
【図５】図１における２段目シリンダ排気過程においてローラが第１の位置にある際の模式図を示している。
【図６】図１における２段目シリンダ排気過程においてローラが第２の位置にある際の模式図を示している。
【図７】図１における２段目シリンダ排気過程においてローラが第３の位置にある際の模式図を示している。
【図８】図１における２段目シリンダ排気過程においてローラが第４の位置にある際の模式図を示している。
【図９】図１における２段目シリンダの実施例２の構造の模式図を示している。
【図１０】本発明による圧縮機の実施例２の構造の模式図を示している。
【図１１】本発明による圧縮機の実施例３の構造の模式図を示している。
【図１２】図１における２段目シリンダと従来のシングルスライドベーン構造の２段式圧縮機用シリンダの吸気口の容積の比較図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
なお、衝突しない限り、本願の実施例及びび実施例中の構成要件を組み合わせることができる。以下、図面を参照しつつ実施例を結合して本発明を詳しく説明する。
【００２５】
本願の一部を構成する明細書用図面は、本発明をさらに理解させるためのものであり、本発明の模式的実施例及びびその説明は本発明を説明するものであり、本発明を不当に限定するものではない。
【００２６】
ここに使用される用語は、あくまでも具体的な実施形態を説明するためのものであり、本願による例示的な実施形態を限定することを意図していないことに注意が必要である。ここに使用されるように、文脈上、そうでないとする明確な指示がない限り、単数形が使用されていても、複数形を含むものとする。また、本明細書に「含む」及び／又は「有する」といった用語が使用される場合、特徴、ステップ、操作、デバイス、アセンブリー及び／又はそれらの組み合わせがあることを示す。
【００２７】
なお、本願の明細書及び特許請求の範囲並びに上記図面に言及された「第１」、「第２」等の用語は、類似した対象を区別するためのものであり、特定の順番又は前後順序を説明するためのものではない。ここで説明した本発明の実施例をここで示した又は説明した順番以外の順番で実施可能なものにするために、このように使用された数字は適した場合であれば互いに取り替え可能なことは、理解されるべきである。また、用語である「含む」、「有する」及びそれらの如何なる変形は、排他的にならずに含まれたものをカバーすることがその意図であり、例えば、一連のステップ又はユニットを含めたプロセス、方法、システム、製品又は機器は、明確に示したステップ又はユニットに限定される必要がなく、これらのプロセス、方法、製品又は機器に対して明確に示していなかったり、固有であったりする他のステップ又はユニットを含むことができる。
【００２８】
説明のために、ここでは空間上相対的な用語、例えば、「・・・の上にある」、「・・・の上方にある」、「・・・の上面に」、「上の」等を使うことで、図示されるようなデバイス又は特徴と他のデバイス又は特徴との空間位置関係を表すことができる。空間上相対的な用語は、デバイスの図示される方位以外の使用又は操作における方位を含むことを意図することは、理解されるべきである。例えば、図面におけるデバイスが反転される場合、「他のデバイス又は構造の上方にある」又は「他のデバイス又は構造の上にある」と記載されたデバイスは、反転された後、「他のデバイス又は構造の下方にある」又は「他のデバイス又は構造の下にある」ように説明される。このため、示例的な用語である「・・・の上方にある」は、「・・・の上方にある」と「・・・の下方にある」という２つの方位を含むことができる。このデバイスは、他の異なる方式で位置決められてもよく（９０度回転するか、或いは他の方位にある）、これに応じて、ここに使用される空間上相対的な説明について解釈する。
【００２９】
今、図面を参照しながら、本願の示例的な実施形態についてさらに詳しく説明する。しかし、これらの示例的な実施形態は、様々な異なる形式で実施されることができ、ここに説明される実施形態に限定されると理解してはならない。これらの実施方式を提供するのは、本願の開示を徹底的かつ完全なものにし、これらの示例的な実施形態を当業者に充分に伝えるためであり、図面において、明確にするために、層及び領域の厚さを大きくする可能性があり、また、同一のデバイスに対して同一の符号を付するため、それらに関する説明を省略することは、理解されるべきである。
【００３０】
図１に示すように、本発明の一態様によれば、ポンプアセンブリを提供する。このポンプアセンブリは、１段目シリンダ４０と２段目シリンダ６とを含む。２段目シリンダ６が１段目シリンダ４０と重なり、２段目シリンダ６内には、互いに分離されている複数の作動チャンバが形成され、各作動チャンバは、それぞれ吸気口及び排気口を有し、複数の作動チャンバのうちの少なくとも１つが圧縮動作をする際に、残りの作動チャンバのうちの少なくとも１つが連通状態にある。
【００３１】
本実施例において、このポンプアセンブリの２段目シリンダ６は、複数の作動チャンバで気体圧縮をして排気を実現するモードを用いるため、このポンプアセンブリの排気量を効果的に増加させるとともに、２段目シリンダ６の排気損失を効果的に低減し、ポンプアセンブリの信頼性を向上させる。
【００３２】
２段目シリンダ６は、スライドベーンを含む。スライドベーンが複数であり、複数のスライドベーンは、２段目シリンダ６の作動時に２段目シリンダ６の内部チャンバを複数の作動チャンバに仕切る。このように設けることで、２段目シリンダ６は、その１つの圧縮周期内に、圧縮を複数回実現することができるとともに、圧縮を完成するたびに、２段目シリンダ６は圧縮後の気体をタイムリーに吐き出すことができ、２段目シリンダ６の排気損失を効果的に低減し、ポンプアセンブリの圧縮性能を効果的に向上させる。
【００３３】
図１に示すように、ポンプアセンブリは、中圧通路をさらに含む。中圧通路は、一端が１段目シリンダ４０の排気口に連通し、他端が２段目シリンダ６の各吸気口に連通する。このように設けることで、１段目シリンダ４０により圧縮された気体を２段目シリンダ６にタイムリーに導入することができ、２段目シリンダ６と１段目シリンダ４０との間の吸気を効果的に増加させることができ、よりスムーズになる。
【００３４】
２段目シリンダ６内に吸い込まれた気流の逆流を防止するために、中圧通路内に弁が設けられている。弁は、逆止弁であることが好ましい。
【００３５】
１段目シリンダ４０の排気がスムーズに２段目シリンダ６内に入る効果をさらに高めるために、中圧通路を複数設けることができ、複数の中圧通路は、各吸気口と１対１で設けられ、各中圧通路は、一端が１段目シリンダ４０の排気口に連通し、他端が対応する２段目シリンダ６の吸気口に連通する。
【００３６】
また、図１に示すように、ポンプアセンブリは、ＥＶＩ通路２４をさらに含む。ＥＶＩ通路２４は、中圧通路に連通する。このように設けることで、ポンプアセンブリの圧縮性能を効果的に向上させることができる。
【００３７】
図２に示すように、スライドベーンは、第１のスライドベーン２６と第２のスライドベーン２７とを含み、第１のスライドベーン２６の軸線と第２のスライドベーン２７の軸線とが重なり合う。即ち、第１のスライドベーン２６と第２のスライドベーン２７とは、２段目シリンダ６に対向配置されている。このように設けることで、第１のスライドベーン２６及び第２のスライドベーン２７のヘッダがそれぞれローラの外周面に当接するため、２段目シリンダ６内に２つの作動チャンバが形成される。
【００３８】
もちろん、図９に示すように、第１のスライドベーン２６の軸線と第２のスライドベーン２７の軸線とは、挟角をなすようにされてもよい。挟角がβであり、１５０°≦β≦２１０°である。これにより、異なる吸気口の配置を満足するとともに、吸気の逆流の一部を低減することができる。このように設けることで、同様に２段目シリンダ６内に２つの作動チャンバが形成されることを実現できる。第２のスライドベーン２７の位置をローラ７回転角度の０°とし、ローラ７が回転方向ω（図９におけるローラ付近の矢印方向）に沿って回転し、ローラ７回転角度がθである。
【００３９】
さらに、図５に示すように、第１のスライドベーン２６及び第２のスライドベーン２７は、２段目シリンダ６の内部チャンバを第１の作動チャンバ６３及び第２の作動チャンバ６４に仕切り、第１の作動チャンバ６３は、第１の吸気口６１及び第１の排気口６５を有し、第２の作動チャンバ６４は、第２の吸気口６２及び第２の排気口６６を有する。図５において、ローラ７回転角度θが０＜θ＜９０°の角度である場合、第２の作動チャンバ６４は、ローラ７により吸気チャンバ６４１及び圧縮チャンバ６４２に仕切られる。θの増大に伴って、吸気チャンバ６４１の容積が増大し、第２の吸気口６２から中圧通路を介して１段目シリンダ４０から吐き出された冷媒及びＥＶＩ管路からの冷媒を吸い込んでいく。一方、圧縮チャンバ６４２の容積が徐々に減小し、チャンバ内の圧力が大きくなり、排気背圧に達した後、第２の排気口６６を介して２段目シリンダ６から吐き出される。同時に、この角度の回転範囲では、第１の作動チャンバ６３が１つの独立した圧縮チャンバとなり、その容積がますます増大し、第１の吸気口６１から中圧通路を介して１段目シリンダから吐き出された冷媒及びＥＶＩ管路からの冷媒を吸い込んでいく。
【００４０】
また、図５に示すように、第１の吸気口６１及び第２の排気口６６は、それぞれ第１のスライドベーン２６の両側に位置し、第２の吸気口６２及び第１の排気口６５は、それぞれ第２のスライドベーン２７の両側に位置する。このように設けることで、ポンプアセンブリの圧縮性能を効果的に向上させることができる。
【００４１】
図６に示すように、ローラ７回転角度θが９０°＜θ＜１８０°の角度である場合、第２の作動チャンバ６４は、ローラ７により吸気チャンバ６４１及び圧縮チャンバ６４２に仕切られたままとなる。θの増大に伴って、吸気チャンバ６４１の容積が増大し、第２の吸気口６２から中圧通路を介して１段目シリンダ４０から吐き出された冷媒及びＥＶＩ管路からの冷媒を吸い込んでいく。一方、圧縮チャンバ６４２の容積が徐々に減小し、チャンバ内の圧力が大きくなり、排気背圧に達した後、第２の排気口６６を介して２段目シリンダから吐き出される。同時に、この角度の回転範囲では、第１の作動チャンバ６３は、１つの独立した圧縮チャンバのままであり、その容積が徐々に減小し、この時、ローラ７は第１の吸気口６１を閉鎖せず、圧縮作用を果たすことができず、この場合、第１の作動チャンバ６３における冷媒のほんの一部は、中圧通路に逆流する。
【００４２】
図７に示すように、ローラ７回転角度θが１８０°＜θ＜２７０°の角度である場合、第２の作動チャンバ６４による排気が終了し、第２の作動チャンバ６４は独立した吸気チャンバとなり、容積が増大し、第２の吸気口６２から中圧通路を介して１段目シリンダ４０から吐き出された冷媒及びＥＶＩ管路からの冷媒を吸い込んでいく。同時に、この角度の回転範囲では、第１の作動チャンバ６３はローラ７により吸気チャンバ６３１及び圧縮チャンバ６３２に仕切られる。θの増大に伴って、吸気チャンバ６３１の容積が増大し、第１の吸気口６１から中圧通路を介して１段目シリンダ４０から吐き出された冷媒及びＥＶＩ管路からの冷媒を吸い込んでいく。一方、圧縮チャンバ６３２の容積が徐々に減小し、チャンバ内の圧力が大きくなり、排気背圧に達した後、第１の排気口６５を介して２段目シリンダ６から吐き出される。
【００４３】
図８に示すように、ローラ７回転角度θが２７０°＜θ＜３６０°の角度である場合、第２の作動チャンバ６４は、１つの独立した圧縮チャンバのままであり、その容積が徐々に減小し、この時、ローラ７は第２の吸気口６２を閉鎖せず、圧縮作用を果たすことができないため、この場合、第２の作動チャンバ６４における冷媒のほんの一部は、中圧通路に逆流する。第１の作動チャンバ６３は、ローラ７により吸気チャンバ６３１及び圧縮チャンバ６３２に仕切られたままとなる。θの増大に伴って、吸気チャンバ６３１の容積が増大し、第１の吸気口６１から中圧通路を介して１段目シリンダ４０から吐き出された冷媒及びＥＶＩ管路からの冷媒を吸い込んでいく。一方、圧縮チャンバ６３２の容積が徐々に減小し、チャンバ内の圧力が大きくなり、排気背圧に達した後、第１の排気口６５を介して２段目シリンダ６から吐き出される。
【００４４】
図５ないし図８により２段目シリンダ６の吸排気過程が完成される。しかし、通常のシングルスライドベーンの２段式圧縮用シリンダは、１つの周期内に吸排気を１回しか行わない。かつ、吸気口及び排気用傾斜切欠きは、それぞれ１つのみであり、上フランジには１つの排気口のみがあり、排気口のサイズは、シリンダの構造が制限されるため、効果的に広くすることができず、吸気、排気抵抗が大きくなる。一方、本実施例における２段目シリンダ６には２つのスライドベーン（第１のスライドベーン２６、第２のスライドベーン２７）が設けられるため、１つのシリンダに２つの圧縮チャンバを有し、２段式圧縮用シリンダは、１つの周期３６０°内に２回の吸気及び２回の排気過程を完成し、これにより、このポンプアセンブリの吸気及び排気がよりスムーズになる。同時に、２つの排気口（第１の排気口６５、第２の排気口６６）が配置されることで、排気口の流通面積を効果的に拡大し、排気抵抗を低下させる。また、１つのシリンダに２つの吸気チャンバがある構造により、吸気容積の大幅な増加を実現する。図１２に示すように、従来のシングル吸気チャンバ型シリンダの１つの周期内の吸気容積を１とする。同じサイズ構造の場合、デュアルスライドベーン構造により、１つのシリンダに２つの吸気チャンバを有することを実現し、単一の吸気チャンバ（第１の作動チャンバ６３／第２の作動チャンバ６４）で０．７７の吸気容積を実現することができ、１つの周期内に２回の吸気が行われ、吸気容積が１．５４に達し、即ち、１つの周期内の吸気量が５４％増加されることができる。このようにして、２段目シリンダ６の吸気によるＥＶＩ量を大幅に増加し、冷房量を効果的に向上させ、ＥＶＩ量が小さい問題を解決する。
【００４５】
図１に示すように、１段目シリンダ４０は、第１の１段目シリンダ９と第２の１段目シリンダ１３とを含む。第１の１段目シリンダ９、第２の１段目シリンダ１３は、２段目シリンダ６と重なり、第１の１段目シリンダ９と第２の１段目シリンダ１３とは、２段目シリンダ６の同一側にあり、２段目シリンダ６の各吸気口は、第１の１段目シリンダ９の排気口及び第２の１段目シリンダ１３の排気口に連通する。このように設けることで、１段目シリンダ４０の排気量を効果的に増加させることができ、さらに、このポンプアセンブリの圧縮性能を効果的に向上させることができる。
【００４６】
図１、図５乃至図９に示すように、２段目シリンダ６には第１の吸気口６１及び第２の吸気口６２が開設され、ポンプアセンブリは、中圧通路をさらに含む。中圧通路は、第１の中圧通路３３と第２の中圧通路３４とを含む。第１の中圧通路３３は、第１の１段目シリンダ９、第２の１段目シリンダ１３及び２段目シリンダ６に開設され、第１の中圧通路３３は、一端が第１の吸気口６１に連通し、他端が第１の１段目シリンダ９の排気口及び第２の１段目シリンダ１３の排気口にそれぞれ連通する。第２の中圧通路３４は、第１の１段目シリンダ９、第２の１段目シリンダ１３及び２段目シリンダ６に開設され、第２の中圧通路３４と第１の中圧通路３３とが互いに独立し、第２の中圧通路３４は、一端が第２の吸気口６２に連通し、他端が第１の１段目シリンダ９の排気口及び第２の１段目シリンダ１３の排気口にそれぞれ連通する。第１の中圧通路３３及び第２の中圧通路３４には、それぞれ、逆止め機能を有する逆止弁２５が設けられている。即ち、中圧冷媒は、逆止弁２５を介して２段目シリンダ６の吸気口に入ることができ、逆流することがない。その働きは、２段目シリンダ６の吸気後に発生する逆流問題を防止し、２段目シリンダ６の有効な吸気容積を保証し、圧縮機の性能を向上させることにある。
【００４７】
１段目シリンダ４０の内部チャンバ容積は、２段目シリンダ６の内部チャンバ容積よりも大きい。多シリンダ２段式ＥＶＩ圧縮機のポンプアセンブリにおける２段目シリンダをデュアル圧縮チャンバを有する構造とすることで、１つの周期内の２回の吸気、排気を実現することができる。吸排気抵抗損失を効果的に低減するとともに、ＥＶＩ量を高め、圧縮機の性能を向上させる。
【００４８】
上述した実施例におけるポンプアセンブリは、さらに圧縮機の技術分野に適用されることができ、本発明の他の一態様によれば、圧縮機を提供する。この圧縮機は、ポンプアセンブリを備え、ポンプアセンブリは、上述した実施例におけるポンプアセンブリである。このポンプアセンブリは、１段目シリンダ４０と２段目シリンダ６とを含む。２段目シリンダ６が１段目シリンダ４０と重なり、２段目シリンダ６内には、互いに分離されている複数の作動チャンバが形成され、各作動チャンバは、それぞれ吸気口及び排気口を有し、複数の作動チャンバのうちの少なくとも１つが圧縮動作をする際に、残りの作動チャンバのうちの少なくとも１つが連通状態にある。
【００４９】
具体的には、図１、図３及び図４に示すように、従来の多シリンダ２段式ＥＶＩ圧縮機の排気量がますます大きくなり、２段目シリンダの吸気及び圧縮量が大幅に増加するため、吸気及び排気損失が大幅に増大し、ＥＶＩ量が不足である等の問題を解決するために、本実施例は、ロータリングローター型多シリンダ２段式ＥＶＩ圧縮機を提供する。この圧縮機は、モータステータ１と、モータローター２と、ポンプアセンブリとを備える構造となる。ポンプアセンブリは、２段目シリンダ６、第１の１段目シリンダ９、第２の１段目シリンダ１３を含み、２段目シリンダ６と第１の１段目シリンダ９とは、上部仕切り板８により仕切られ、第１の１段目シリンダ９と第２の１段目シリンダ１３とは、中部仕切り板１１及び下部仕切り板１２により仕切られ、中部仕切り板１１と下部仕切り板１２とが積層されることで、仕切り板空洞３２が形成される。２段目シリンダ６の上方が上フランジ５であり、第２の１段目シリンダ１３の下方が下フランジ１５である。クランクシャフト３が上フランジ５及び下フランジ１５の軸受孔内に取り付けられ、ローラ７、ローラ１０、ローラ１４は、それぞれ２段目シリンダ６、第１の１段目シリンダ９、第２の１段目シリンダ１３内に配置されながら、クランクシャフト３の上、中、下偏心部に外挿する。また、下フランジ１５の下端が下蓋板１６によってシールされて、下フランジ空洞３１が形成される。ポンプアセンブリの内部には、２段目シリンダ６の第１の吸気口６１及び第２の吸気口６２と、仕切り板空洞３２と、下フランジ空洞３１とを接続する２つの中間中圧通路である第１の中圧通路３３と第２の中圧通路３４を有する。上述したモータ、ポンプアセンブリは、それぞれハウジング４の内壁に固定され、ハウジング４は、上蓋アセンブリ３０及び下蓋１７によりシールされて、高圧容積チャンバが形成される。
【００５０】
圧縮機の稼働原理は、モータステータ１に通電した後、モータローター２及びこれに固定接続されるクランクシャフト３が回転するように駆動し、クランクシャフト３は、シリンダ内のローラが回転してそれぞれのシリンダ内の冷媒を圧縮するように動かすことである。
【００５１】
本実施例において、圧縮機の外部の空気調和システムは、凝縮器２２、蒸発器１８、フラッシュエバポレーター２０、１段目絞り機構２１、２段目絞り機構１９等を含む。そして、ＥＶＩ回路に電磁弁２３及び逆止弁２５が設けられ、電磁弁２３の開閉により、システムのＥＶＩのスイッチ制御を実現することができる。
【００５２】
この圧縮機及びシステムの冷媒循環過程について、図１における矢印に示されるように、蒸発器１８を通過した低圧Ｐｓ冷媒は、圧縮機の第１の１段目シリンダ９、第２の１段目シリンダ１３の吸気口にそれぞれ流れ込み、第１の１段目シリンダ９及び第２の１段目シリンダ１３により圧縮される。第２の１段目シリンダ１３で圧縮された中圧冷媒は、下フランジの排気口を介して下フランジ空洞３１に吐き出される。第１の１段目シリンダ９で圧縮された中圧冷媒は、中部仕切り板１１の排気口を介して仕切り板空洞３２に吐き出される。中圧冷媒は、さらに２つの中間中圧通路（第１の中圧通路３３及び第２の中圧通路３４）を通過しながら、ＥＶＩ通路２４の流入口を流れた中圧Ｐｍ冷媒と混合し、その後、２段目シリンダ６の第１の吸気口６１及び第２の吸気口６２にそれぞれ入り、２段目シリンダ６により吸い込まれた後、２次圧縮され、２段圧縮された後の冷媒は、圧縮機から吐き出された後、凝縮器２２に入り、その後、１段目絞り機構２１により絞られた後、フラッシュエバポレーター２０に入ってフラッシュされ、中圧Ｐｍ気体冷媒がＥＶＩ管路に流れ込み、電磁弁２３及び逆止弁２５を通過し、ＥＶＩ通路２４の流入口を介して圧縮機内部の中圧流道に入って、中圧冷媒と混合する。フラッシュエバポレーター２０における液体冷媒は、２段目絞り機構１９により絞られた後、蒸発器１８に入り、さらに１段目シリンダ４０の吸気口に入り、ここまで冷媒の１サイクルが完成される。
【００５３】
具体的には、上述した圧縮過程は、主として、２段目シリンダ６に２つのスライドベーンが備えられる方式で完成される。それぞれが第１のスライドベーン２６及び第２のスライドベーン２７である。第１のスライドベーン２６と第２のスライドベーン２７とは、１８０°の間隔を置いて対向配置されてもよい。第１のスライドベーン２６及び第２のスライドベーン２７はローラ７と共に、２段目シリンダ６の内部チャンバを第１の作動チャンバ６３及び第２の作動チャンバ６４に仕切る。同時に、２段目シリンダ６には、さらに第１の吸気口６１と第２の吸気口６２及び第１の排気口６５と第２の排気口６６が設けられている。第１の吸気口６１及び第２の排気口６６は、それぞれローラ回転方向に沿って第１のスライドベーン２６の両側にある。第２の吸気口６２及び第１の排気口６５は、それぞれローラ回転方向に沿って第２のスライドベーン２７の両側にある。２段目シリンダ６の上方に取り付けられた上フランジ５は、図３に示すように、それぞれ排気口５１及び排気口５２である２つの排気口を有する。排気口５１が２段目シリンダ６の第１の排気口６５を覆い、排気口５２が２段目シリンダ６の第２の排気口６６を覆っている。上フランジ５の排気口５１及び排気口５２のそれぞれに、図４に示すように、排気バルブシート２９及びバルブシートストッパー２８が取り付けられている。前記２段目シリンダ６の第１の吸気口６１及び第２の吸気口６２は、それぞれポンプアセンブリ内部の第１の中圧通路３３と第２の中圧通路３４と、及び第１の作動チャンバ６３と第２の作動チャンバ６４とを連通する。１段目シリンダ４０から吐き出された中圧冷媒は、それぞれ中圧通路を通過した後、２段目シリンダ６の吸気口に入り、そして、それぞれ２段目シリンダ６の圧縮チャンバに吸い込まれて圧縮される。この圧縮機は、排気損失が大きい問題を解決し、圧縮機のＥＶＩ量を大幅に高めるとともに、シングルシリンダデュアルスライドベーン構造の容積効率が低く、スライドベーンの摩擦損失が大きい問題を解決する。さらに、２段目シリンダの吸気抵抗が大きい問題を解決する。
【００５４】
図１、図１０及び図１１に示すように、ＥＶＩ通路２４は、仕切り板空洞３２にある中圧通路に連通することができる他、下フランジ空洞３１にある中圧通路に連通することもできる。上述した圧縮機は、縦置き式の圧縮機に限られず、横置き式の圧縮機等であってもよい。
【００５５】
以上は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を限定することは意図していない。当業者であれば、本発明に様々な変更や変形が可能である。本発明の思想や原則内の如何なる修正、均等の置き換え、改良なども、本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
【符号の説明】
【００５６】
１…モータステータ、２…モータローター、３…クランクシャフト、４…ハウジング、５…上フランジ、５１…排気口、５２…排気口、６…２段目シリンダ、６１…第１の吸気口、６２…第２の吸気口、６３…第１の作動チャンバ、６３１…吸気チャンバ、６３２…圧縮チャンバ、６４…第２の作動チャンバ、６４１…吸気チャンバ、６４２…圧縮チャンバ、６５…第１の排気口、６６…第２の排気口、７…ローラ、８…上部仕切り板、９…第１の１段目シリンダ、１０…ローラ、１１…中部仕切り板、１２…仕切り板、１３…第２の１段目シリンダ、１４…ローラ、１５…下フランジ、１６…下蓋板、１７…下蓋、１８…蒸発器、１９…２段目絞り機構、２０…フラッシュエバポレーター、２１…１段目絞り機構、２２…凝縮器、２３…電磁弁、２４…ＥＶＩ通路、２５…逆止弁、２６…第１のスライドベーン、２７…第２のスライドベーン、２８…バルブシートストッパー、２９…排気バルブシート、３０…上蓋アセンブリ、３１…下フランジ空洞、３２…仕切り板空洞、３３…第１の中圧通路、３４…第２の中圧通路、４０…１段目シリンダ。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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