(57)【要約】  本発明は、容積可変型ロータリ圧縮機及びその運転方法、並びにそれを備えたエアコンの運転方法に関するもので、複数の吐出口２２、３２を形成し、そのうち１つの吐出口を、吸入口１２に選択的に連結できるように、圧力差によってスライドバルブ８１により開閉されるバイパス孔３４に連結することにより、圧縮機の容積可変運転時の冷却能力低下率を大きくしてエアコンを多様に調節できるようにし、圧縮機とこれを採用したエアコンの不要な電力消費を減らすことができる。また、安価で信頼性の高いパイロットバルブ９１を利用してスライドバルブ８１の背面圧力が迅速かつ正確に切り替えられるように構成することにより、冷却能力の調節を頻繁に行う圧縮機又はエアコンに広く適用することができるだけでなく、これを採用した圧縮機又はエアコン全体の効率低下を未然に防止することができる。
2008508473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発器に連通するガス吸入管及び凝縮器に連通するガス吐出管を備えるケーシングと、
ローリングピストンが旋回運動して冷媒を圧縮するようにその中央に内部空間が形成され、前記内部空間に前記ガス吸入管が連通するように半径方向に貫通する吸入口が形成され、前記ローリングピストンに半径方向に接して前記内部空間を圧縮室と吸入室に区画するベーンを支持するように半径方向にベーンスリットが形成されて、前記ケーシングの内部に固定設置されるシリンダと、
前記シリンダの上下両側を覆蓋して共に内部空間を形成し、前記シリンダの内部空間に連通して圧縮冷媒を吐出する複数の吐出口が同一軸線上に形成され、一方の吐出口に連通して前記シリンダの吸入口に連通するようにバイパス孔が形成される複数のベアリングプレートと、
前記各ベアリングプレートの吐出口を開閉するように前記各吐出口の先端面に設置される複数の吐出バルブと、
前記ベアリングプレートのバイパス孔を選択的に開閉して圧縮冷媒の一部を前記吸入口から排除するように前記ベアリングプレートに結合される容積可変ユニットと、
前記容積可変ユニットが圧縮機の運転モードに応じて前記バイパス孔を開閉するように前記容積可変ユニットに背圧を差別的に供給する背圧切替ユニットと、
を含むことを特徴とする容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項２】
蒸発器に連通するガス吸入管及び凝縮器に連通するガス吐出管を備えるケーシングと、
ローリングピストンが旋回運動して冷媒を圧縮するようにその中央に内部空間が形成され、前記内部空間に前記ガス吸入管が連通するように半径方向に貫通する吸入口が形成され、前記ローリングピストンに半径方向に接して前記内部空間を圧縮室と吸入室に区画するベーンを支持するように半径方向にベーンスリットが形成されて、前記ケーシングの内部に固定設置されるシリンダと、
前記シリンダの上下両側を覆蓋して共に内部空間を形成し、前記シリンダの内部空間に連通して圧縮冷媒を吐出する複数の吐出口が異なる軸線上に形成され、一方の吐出口に連通して前記シリンダの吸入口に連通するようにバイパス孔が形成される複数のベアリングプレートと、
前記各ベアリングプレートの吐出口を開閉するように前記各吐出口の先端面に設置される複数の吐出バルブと、
前記ベアリングプレートのバイパス孔を選択的に開閉して圧縮冷媒の一部を前記吸入口から排除するように前記ベアリングプレートに結合される容積可変ユニットと、
前記容積可変ユニットが圧縮機の運転モードに応じて前記バイパス孔を開閉するように前記容積可変ユニットに背圧を差別的に供給する背圧切替ユニットと、
を含むことを特徴とする容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項３】
蒸発器に連通するガス吸入管及び凝縮器に連通するガス吐出管を備えるケーシングと、
ローリングピストンが旋回運動して冷媒を圧縮するようにその中央に内部空間が形成され、前記内部空間に前記ガス吸入管が連通するように半径方向に貫通する吸入口が形成され、前記ローリングピストンに半径方向に接して前記内部空間を圧縮室と吸入室に区画するベーンを支持するように半径方向にベーンスリットが形成され、周面には冷媒ガスの一部をバイパスするように吐出口が形成されて、前記ケーシングの内部に固定設置されるシリンダと、
前記シリンダの上下両側を覆蓋して共に内部空間を形成し、一方のベアリングプレートには、前記シリンダの内部空間に連通して圧縮冷媒を前記ケースの内部に吐出する吐出口が前記シリンダの吐出口と軸中心が直交するように形成され、他の一方のベアリングプレートには、前記シリンダの吐出口が前記吸入口に連通するようにバイパス孔が形成される複数のベアリングプレートと、
前記各ベアリングプレートの吐出口を開閉するようにこれら吐出口の先端面に設置される複数の吐出バルブと、
前記ベアリングプレートのバイパス孔を選択的に開閉して圧縮冷媒の一部を前記吸入口から排除するように前記ベアリングプレートに結合される容積可変ユニットと、
前記容積可変ユニットが圧縮機の運転モードに応じて前記バイパス孔を開閉するように前記容積可変ユニットに背圧を差別的に供給する背圧切替ユニットと、
を含むことを特徴とする容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項４】
蒸発器に連通するガス吸入管及び凝縮器に連通するガス吐出管を備えるケーシングと、
ローリングピストンが旋回運動して冷媒を圧縮するようにその中央に内部空間が形成され、前記内部空間に前記ガス吸入管が連通するように半径方向に貫通する吸入口が形成され、前記ローリングピストンに半径方向に接して前記内部空間を圧縮室と吸入室に区画するベーンを支持するように半径方向にベーンスリットが形成され、周面には冷媒ガスの一部をバイパスするように吐出口が形成されて、前記ケーシングの内部に固定設置されるシリンダと、
前記シリンダの上下両側を覆蓋して共に内部空間を形成し、一方のベアリングプレートには、前記シリンダの内部空間に連通して圧縮冷媒を前記ケースの内部に吐出する吐出口が前記シリンダの吐出口と軸中心が一致しないように形成され、他の一方のベアリングプレートには、前記シリンダの吐出口が前記吸入口に連通するようにバイパス孔が形成される複数のベアリングプレートと、
前記各ベアリングプレートの吐出口を開閉するようにこれら吐出口の先端面に設置される複数の吐出バルブと、
前記ベアリングプレートのバイパス孔を選択的に開閉して圧縮冷媒の一部を前記吸入口から排除するように前記ベアリングプレートに結合される容積可変ユニットと、
前記容積可変ユニットが圧縮機の運転モードに応じて前記バイパス孔を開閉するように前記容積可変ユニットに背圧を差別的に供給する背圧切替ユニットと、
を含むことを特徴とする容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項５】
前記複数の吐出口が全て最大圧縮角度に形成されることを特徴とする請求項１又は３に記載の容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項６】
前記ケーシングの内部に連通する吐出口は最大圧縮角度に形成され、前記バイパス孔に連通する吐出口は、その中心が前記ベーンから前記ローリングピストンの回転方向に１７０〜２００゜の範囲に位置するように形成されることを特徴とする請求項２又は４に記載の容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項７】
前記複数の吐出口が同一の直径を有するように形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項８】
前記複数の吐出口のうち、前記バイパス孔に連通する吐出口の直径が他の吐出口に比べて相対的に広く形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項９】
前記複数の吐出バルブが同一の弾性係数を有するように形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項１０】
前記複数の吐出バルブのうち、前記バイパス孔に連通する吐出口側の吐出バルブの弾性係数が相対的に小さく形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項１１】
前記ベアリングプレートは、その内部に前記バイパス孔に直交するようにバルブ孔が形成され、前記バルブ孔に前記容積可変ユニットが設置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項１２】
前記容積可変ユニットは、
前記バルブ孔にスライド挿入されて、前記背圧切替ユニットによる圧力差によって前記バルブ孔で移動して前記バイパス孔を開閉するスライドバルブと、
前記スライドバルブの移動方向を弾性支持して両端の圧力差がないとき、前記スライドバルブを閉位置に移動させる少なくとも１つのバルブスプリングと、
前記スライドバルブの離脱を防止するように前記バルブ孔を遮蔽するバルブストッパと、
からなることを特徴とする請求項１１に記載の容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項１３】
前記スライドバルブは、
前記バイパス孔の両側に位置して前記バルブ孔の内周面に滑り接触するように形成され、前記背圧切替ユニットから伝えられた圧力により移動して少なくとも１つが前記バイパス孔を開閉できるように形成される複数の圧力部と、
前記複数の圧力部間を連結し、その外周面と前記バルブ孔との間にガス通路が形成される連通部と、
からなることを特徴とする請求項１２に記載の容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項１４】
前記バルブスプリングは、前記スライドバルブの両端の圧力が同一の場合、一方の圧力部が前記バイパス孔を閉鎖するように設置されることを特徴とする請求項１３に記載の容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項１５】
前記バルブスプリングは、前記スライドバルブの両端の圧力が同一の場合、前記連通部が前記バイパス孔に重なって該バイパス孔を開放するように設置されることを特徴とする請求項１２に記載の容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項１６】
前記スライドバルブの圧力部には、前記弾性部材を挿入して固定できるように、スプリング固定溝が形成されることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項１７】
前記バルブ孔は、その両側面に前記背圧切替ユニットの出口にそれぞれ連通する第１背圧通孔及び第２背圧通孔が形成されることを特徴とする請求項１１に記載の容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項１８】
前記背圧切替ユニットは、
前記ガス吸入管と前記ガス吐出管にそれぞれ連通し、これらガス吸入管とガス吐出管が前記容積可変ユニットの両側に交差して連結されるように形成される圧力切替バルブ組立体と、
前記圧力切替バルブ組立体の第１出口を前記容積可変ユニットの一側に連結する第１連結管と、
前記圧力切替バルブ組立体の第２出口を前記容積可変ユニットの他側に連結する第２連結管と、
からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項１９】
前記圧力切替バルブ組立体は、
前記ガス吸入管を連結する低圧側入口、前記ガス吐出管を連結する高圧側入口、前記第１連結管を連結する第１出口、及び前記第２連結管を連結する第２出口が形成される切替バルブハウジングと、
前記切替バルブハウジングの内部にスライド結合されて、前記低圧側入口と前記第１出口及び前記高圧側入口と前記第２出口、又は前記低圧側入口と前記第２出口及び前記高圧側入口と前記第１出口を選択的に連結する切替バルブと、
前記切替バルブハウジングの一側に設置されて電源の供給により前記切替バルブを移動させる電磁石と、
前記電磁石に供給されていた電源の遮断時に前記切替バルブを復元させる弾性部材と、
からなることを特徴とする請求項１７に記載の容積可変型ロータリ圧縮機。
【請求項２０】
請求項１又は３に記載の容積可変型ロータリ圧縮機の運転方法であって、
圧縮機の起動時、容積可変ユニットがバイパス孔を遮断した状態で運転して最大冷却能力を発揮するパワー運転モードと、
前記パワー運転モード中に制御部で前記圧縮機の適正冷却能力を算出して冷却能力を下げる必要があるとき、背圧切替ユニットを作動させることにより、前記容積可変ユニットが前記バイパス孔を開放してシリンダの圧縮冷媒全体を吸入口から排除するセーブ運転モードと、
を交互に行うことを特徴とする容積可変型ロータリ圧縮機の運転方法。
【請求項２１】
前記セーブ運転モードは、高圧側と低圧側との圧力差があるか否かを検出して継続するか否かを決定することを特徴とする請求項２０に記載の容積可変型ロータリ圧縮機の運転方法。
【請求項２２】
凝縮器と蒸発器の温度を検出して、これらの温度が設定された温度範囲であると、前記高圧側と低圧側との圧力差が有効な圧力差であると判断して前記セーブ運転を延長し、前記設定された温度範囲から外れると、前記背圧切替ユニットを作動させて直ちに前記パワー運転モードに切り替えることを特徴とする請求項２１に記載の容積可変型ロータリ圧縮機の運転方法。
【請求項２３】
請求項２又は４に記載の容積可変型ロータリ圧縮機の運転方法であって、
圧縮機の起動時、容積可変ユニットがバイパス孔を開放してシリンダの圧縮冷媒の一部を吸入口から排除するミドル運転モードと、
前記ミドル運転モードを所定時間行った後、背圧切替ユニットを作動させることにより、前記容積可変ユニットが前記バイパス孔を遮断した状態で運転して最大冷却能力を発揮するパワー運転モードと、
前記パワー運転モード中に制御部で前記圧縮機の適正冷却能力を算出して冷却能力を下げる必要があるとき、前記背圧切替ユニットを反対に作動させることにより、前記容積可変ユニットが前記バイパス孔を開放して前記シリンダの圧縮冷媒の一部を前記吸入口から排除するミドル運転モードと、
を交互に行うことを特徴とする容積可変型ロータリ圧縮機の運転方法。
【請求項２４】
前記ミドル運転モードは、高圧側と低圧側との圧力差があるか否かを検出して継続するか否かを決定することを特徴とする請求項２３に記載の容積可変型ロータリ圧縮機の運転方法。
【請求項２５】
凝縮器と蒸発器の温度を検出して、これらの温度が設定された温度範囲であると、前記高圧側と低圧側との圧力差が有効な圧力差であると判断して前記ミドル運転モードを延長し、前記設定された温度範囲から外れると、前記背圧切替ユニットを作動させて直ちに前記パワー運転モードに切り替えることを特徴とする請求項２４に記載の容積可変型ロータリ圧縮機の運転方法。
【請求項２６】
前記ミドル運転モード中に制御部で前記圧縮機の適正冷却能力を算出して冷却能力をゼロに下げる必要があるとき、電源を遮断して前記圧縮機を停止させる停止モードをさらに行うことを特徴とする請求項２３に記載の容積可変型ロータリ圧縮機の運転方法。
【請求項２７】
請求項１又は３に記載の容積可変型ロータリ圧縮機を備えたエアコンの運転方法であって、
電源の供給と共に室内温度と設定温度（Ａ）とを比較して室内温度が設定温度（Ａ）よりも高い場合、圧縮機の容積可変ユニットがシリンダの内部空間に連通するバイパス孔を遮断した状態で運転して最大冷却能力を発揮する最大冷却能力モードと、
前記最大冷却能力モード中に室内温度と設定温度（Ａ）とを比較して室内温度が設定温度（Ａ）よりも高い場合は、前記最大冷却能力モードを継続して行い、室内温度が設定温度（Ａ）よりも低い場合は、前記容積可変ユニットが前記バイパス孔を開放して前記シリンダの内部空間の圧縮冷媒全体を吸入口から排除する最小冷却能力モードと、
前記最小冷却能力モード中に室内温度と設定温度（Ｂ）とを比較して室内温度が設定温度（Ｂ）よりも低い場合、電源を遮断して前記圧縮機を停止させる停止モードと、
を行うことを特徴とする容積可変型ロータリ圧縮機を備えたエアコンの運転方法。
【請求項２８】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の容積可変型ロータリ圧縮機を備えたエアコンの運転方法であって、
電源の供給と共に室内温度と設定温度（Ａ）とを比較して室内温度が設定温度（Ａ）よりも高い場合、圧縮機の容積可変ユニットがシリンダの内部空間に連通するバイパス孔を開放して前記シリンダ内部の圧縮冷媒の一部を吸入口から排除する中間冷却能力モードと、
前記中間冷却能力モード中に室内温度と設定温度（Ａ）とを比較して室内温度が設定温度（Ａ）よりも高い場合、前記容積可変ユニットが前記シリンダの内部空間に連通するバイパス孔を遮断した状態で運転して最大冷却能力を発揮する最大冷却能力モードと、
前記最大冷却能力モード中に室内温度と設定温度（Ａ）とを比較して室内温度が設定温度（Ａ）よりも低い場合、前記バイパス孔を開放して圧縮ガスの一部を排除して運転する中間冷却能力モードと、
前記中間冷却能力モード中に室内温度と設定温度（Ｂ）とを比較して室内温度が設定温度（Ｂ）よりも低い場合、電源を遮断して前記圧縮機を停止させる停止モードと、
を行うことを特徴とする容積可変型ロータリ圧縮機を備えたエアコンの運転方法。
【請求項２９】
モードの切替時に必要な前記圧縮機の合計冷却能力と、それによる各モードの運転時間を決定する合計冷却能力決定段階を先に行うことを特徴とする請求項２７又は２８に記載の容積可変型ロータリ圧縮機を備えたエアコンの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は容積可変型ロータリ圧縮機に関し、特に、圧縮室の冷媒ガスを必要に応じて排気して冷却能力を調節できるようにする容積可変型ロータリ圧縮機及びその運転方法、並びにそれを備えたエアコンの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ロータリ圧縮機は、主にエアコンなどの空気調和機に適用するもので、最近、エアコンの機能の多様化によって、容積を変化させることのできるロータリ圧縮機が要求されている。
【０００３】
ロータリ圧縮機の容積を変化させる技術としては、インバータモータを採用して圧縮機の回転数を制御する、いわゆるインバータ方式がよく知られている。しかし、この技術は、インバータモータ自体が高価であるためコスト負担が大きいだけでなく、大部分のエアコンが冷房機として使用されるにもかかわらず、冷房条件での冷却能力を向上させることが暖房条件での冷却能力を向上させることに比べて難しいという問題があった。
【０００４】
このような理由により、近年、インバータ方式に代えて、シリンダで圧縮される冷媒ガスの一部をシリンダの外部にバイパスして圧縮室の容積を変化させる、いわゆる「排除容積切替による冷却能力可変技術」（排除容積切替技術）が広く知られている。
【０００５】
しかし、排除容積切替技術による容積可変型圧縮機の大部分は、冷媒ガスがバルブを通過してバイパスされるようにすることによってバイパス回路の抵抗が大きくなり、これにより、容積排除運転時の冷却能力低下率が容積充満運転時の８０〜８５％に止まるという問題があった。
【０００６】
また、運転モードを迅速に切り替えることができず、頻繁な冷却能力の調節を必要とする圧縮機又はエアコンへの適用には限界があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来のロータリ圧縮機が有する問題を解決するためになされたもので、容積排除運転時の冷却能力低下率を増加させることにより、エアコンを多様に調節できるようにすると共に、不要な電力消費を未然に防止できる容積可変型ロータリ圧縮機及びその運転方法、並びにそれを備えたエアコンの運転方法を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の他の目的は、運転モードを迅速に切り替えることができるようにして、冷却能力の調節を頻繁に行う圧縮機又はエアコンに適用できる容積可変型ロータリ圧縮機及びその運転方法、並びにそれを備えたエアコンの運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明は、蒸発器に連通するガス吸入管及び凝縮器に連通するガス吐出管を備えるケーシングと、ローリングピストンが旋回運動して冷媒を圧縮するようにその中央に内部空間が形成され、前記内部空間に前記ガス吸入管が連通するように半径方向に貫通する吸入口が形成され、前記ローリングピストンに半径方向に接して前記内部空間を圧縮室と吸入室に区画するベーンを支持するように半径方向にベーンスリットが形成されて、前記ケーシングの内部に固定設置されるシリンダと、前記シリンダの上下両側を覆蓋して共に内部空間を形成し、前記シリンダの内部空間に連通して圧縮冷媒を吐出する複数の吐出口が同一軸線上に形成され、一方の吐出口に連通して前記シリンダの吸入口に連通するようにバイパス孔が形成される複数のベアリングプレートと、前記各ベアリングプレートの吐出口を開閉するように前記各吐出口の先端面に設置される複数の吐出バルブと、前記ベアリングプレートのバイパス孔を選択的に開閉して圧縮冷媒の一部を前記吸入口から排除するように前記ベアリングプレートに結合される容積可変ユニットと、前記容積可変ユニットが圧縮機の運転モードに応じて前記バイパス孔を開閉するように前記容積可変ユニットに背圧を差別的に供給する背圧切替ユニットとを含むことを特徴とする容積可変型ロータリ圧縮機を提供する。
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明は、蒸発器に連通するガス吸入管及び凝縮器に連通するガス吐出管を備えるケーシングと、ローリングピストンが旋回運動して冷媒を圧縮するようにその中央に内部空間が形成され、前記内部空間に前記ガス吸入管が連通するように半径方向に貫通する吸入口が形成され、前記ローリングピストンに半径方向に接して前記内部空間を圧縮室と吸入室に区画するベーンを支持するように半径方向にベーンスリットが形成されて、前記ケーシングの内部に固定設置されるシリンダと、前記シリンダの上下両側を覆蓋して共に内部空間を形成し、前記シリンダの内部空間に連通して圧縮冷媒を吐出する複数の吐出口が異なる軸線上に形成され、一方の吐出口に連通して前記シリンダの吸入口に連通するようにバイパス孔が形成される複数のベアリングプレートと、前記各ベアリングプレートの吐出口を開閉するように前記各吐出口の先端面に設置される複数の吐出バルブと、前記ベアリングプレートのバイパス孔を選択的に開閉して圧縮冷媒の一部を前記吸入口から排除するように前記ベアリングプレートに結合される容積可変ユニットと、前記容積可変ユニットが圧縮機の運転モードに応じて前記バイパス孔を開閉するように前記容積可変ユニットに背圧を差別的に供給する背圧切替ユニットとを含むことを特徴とする容積可変型ロータリ圧縮機を提供する。
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明は、圧縮機の起動時、容積可変ユニットがバイパス孔を遮断した状態で運転して最大冷却能力を発揮するパワー運転モードと、前記パワー運転モード中に制御部で前記圧縮機の適正冷却能力を算出して冷却能力を下げる必要があるとき、背圧切替ユニットを作動させることにより、前記容積可変ユニットが前記バイパス孔を開放してシリンダの圧縮冷媒全体を吸入口から排除するセーブ運転モードとを交互に行うことを特徴とする請求項１又は３に記載の容積可変型ロータリ圧縮機の運転方法を提供する。
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明は、圧縮機の起動時、容積可変ユニットがバイパス孔を開放してシリンダの圧縮冷媒の一部を吸入口から排除するミドル運転モードと、前記ミドル運転モードを所定時間行った後、背圧切替ユニットを作動させることにより、前記容積可変ユニットが前記バイパス孔を遮断した状態で運転して最大冷却能力を発揮するパワー運転モードと、前記パワー運転モード中に制御部で前記圧縮機の適正冷却能力を算出して冷却能力を下げる必要があるとき、前記背圧切替ユニットを反対に作動させることにより、前記容積可変ユニットが前記バイパス孔を開放して前記シリンダの圧縮冷媒の一部を前記吸入口から排除するミドル運転モードとを交互に行うことを特徴とする請求項２又は４に記載の容積可変型ロータリ圧縮機の運転方法を提供する。
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明は、電源の供給と共に室内温度と設定温度（Ａ）とを比較して室内温度が設定温度（Ａ）よりも高い場合、圧縮機の容積可変ユニットがシリンダの内部空間に連通するバイパス孔を遮断した状態で運転して最大冷却能力を発揮する最大冷却能力モードと、前記最大冷却能力モード中に室内温度と設定温度（Ａ）とを比較して室内温度が設定温度（Ａ）よりも高い場合は、前記最大冷却能力モードを継続して行い、室内温度が設定温度（Ａ）よりも低い場合は、前記容積可変ユニットが前記バイパス孔を開放して前記シリンダの内部空間の圧縮冷媒全体を吸入口から排除する最小冷却能力モードと、前記最小冷却能力モード中に室内温度と設定温度（Ｂ）とを比較して室内温度が設定温度（Ｂ）よりも低い場合、電源を遮断して前記圧縮機を停止させる停止モードとを行うことを特徴とする請求項１又は３に記載の容積可変型ロータリ圧縮機を備えたエアコンの運転方法を提供する。
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明は、電源の供給と共に室内温度と設定温度（Ａ）とを比較して室内温度が設定温度（Ａ）よりも高い場合、圧縮機の容積可変ユニットがシリンダの内部空間に連通するバイパス孔を開放して前記シリンダ内部の圧縮冷媒の一部を吸入口から排除する中間冷却能力モードと、前記中間冷却能力モード中に室内温度と設定温度（Ａ）とを比較して室内温度が設定温度（Ａ）よりも高い場合、前記容積可変ユニットが前記シリンダの内部空間に連通するバイパス孔を遮断した状態で運転して最大冷却能力を発揮する最大冷却能力モードと、前記最大冷却能力モード中に室内温度と設定温度（Ａ）とを比較して室内温度が設定温度（Ａ）よりも低い場合、前記バイパス孔を開放して圧縮ガスの一部を排除して運転する中間冷却能力モードと、前記中間冷却能力モード中に室内温度と設定温度（Ｂ）とを比較して室内温度が設定温度（Ｂ）よりも低い場合、電源を遮断して前記圧縮機を停止させる停止モードとを行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の容積可変型ロータリ圧縮機を備えたエアコンの運転方法を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による容積可変型ロータリ圧縮機及びその運転方法、並びにそれを備えたエアコンの運転方法は、複数の吐出口を形成し、そのうち１つの吐出口を、吸入口に選択的に連結できるように、圧力差によってスライドバルブにより開閉されるバイパス孔に連結することにより、圧縮機の容積可変運転時の冷却能力低下率を大きくしてエアコンを多様に調節できるようにし、圧縮機とこれを採用したエアコンの不要な電力消費を減らすことができる。
【００１６】
また、安価で信頼性の高いパイロットバルブを利用してスライドバルブの背面圧力が迅速かつ正確に切り替えられるように構成することにより、冷却能力の調節を頻繁に行う圧縮機又はエアコンに広く適用することができるだけでなく、これを採用した圧縮機又はエアコン全体の効率低下を未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明による容積可変型ロータリ圧縮機及びその運転方法、並びにそれを備えたエアコンの運転方法の好ましい実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施形態による容積可変型ロータリ圧縮機を備えたエアコンの系統図であり、図２は本発明の一実施形態による容積可変型ロータリ圧縮機の一例を示す、図３のII−II線断面図であり、図３は図２のＩ−Ｉ線断面図であり、図４及び図５は本発明の一実施形態による容積可変型ロータリ圧縮機におけるパワー運転過程及びセーブ運転過程を示す動作図であり、図６及び図７は本発明の一実施形態による容積可変型ロータリ圧縮機を採用したエアコンの運転態様を示す概略図及びフローチャートであり、図８は本発明の他の実施形態による容積可変型ロータリ圧縮機を示す、図２のＩ−Ｉ線断面図であり、図９及び図１０は本発明の他の実施形態による容積可変型ロータリ圧縮機におけるパワー運転過程及びミドル運転過程を示す動作図であり、図１１及び図１２は本発明の他の実施形態による容積可変型ロータリ圧縮機を採用したエアコンの運転態様を示す概略図及びフローチャートである。
【００１９】
図１〜図３に示すように、本発明によるロータリ圧縮機は、ガス吸入管（ＳＰ）及びガス吐出管（ＤＰ）が連通して設置されるケーシング１と、ケーシング１の上側に設置されて回転力を発生する電動機構部と、ケーシング１の下側に設置されて前記電動機構部から発生した回転力で冷媒を圧縮する圧縮機構部とから構成される。
【００２０】
前記電動駆動部は、ケーシング１の内部に固定されて外部から電源が供給される固定子（Ｍｓ）と、固定子（Ｍｓ）の内部に所定の孔隙をおいて配置されて固定子（Ｍｓ）との相互作用により回転する回転子（Ｍｒ）とからなる。
【００２１】
前記圧縮機構部は、環状に形成されてケーシング１の内部に設置されるシリンダ１０と、シリンダ１０の上下両側を覆蓋して共に内部空間（Ｖ）を形成するメインベアリングプレート（メインベアリング）２０及びサブベアリングプレート（サブベアリング）３０と、回転子（Ｍｒ）に圧入されてメインベアリング２０及びサブベアリング３０に支持されて回転力を伝える回転軸４０と、回転軸４０の偏心部４１に回転可能に結合されてシリンダ１０の内部空間で旋回することにより冷媒を圧縮するローリングピストン５０と、ローリングピストン５０の外周面に圧接するようにシリンダ１０に半径方向に移動可能に結合されて、シリンダ１０の内部空間（Ｖ）を吸入室と圧縮室に区画するベーン６０と、メインベアリング２０及びサブベアリング３０にそれぞれ備えられた第１吐出口２２及び第２吐出口３２の先端に開閉可能に結合される第１吐出バルブ７１及び第２吐出バルブ７２とを含む。
【００２２】
また、前記圧縮機構部は、サブベアリング１０の一方側に備えられて前記圧縮室の容積を変化させる容積可変ユニット８０と、容積可変ユニット８０に連結され、前記圧縮機の運転モードによる圧力差によって容積可変ユニット８０を動作させる背圧切替ユニット９０とをさらに含む。
【００２３】
シリンダ１０は、図１〜図３に示すように、ローリングピストン５０が相対運動できるように環状に形成され、その一方側には、ベーン６０が半径方向に直線運動できるようにベーンスリット１１が線状に形成され、ベーンスリット１１の一方側には、ガス吸入管（ＳＰ）に連通する吸入口１２が半径方向に貫通形成され、ベーンスリット１１の他方側には、メインベアリング２０の第１吐出口２２及びサブベアリング３０の第２吐出口３２に連通して冷媒ガスの吐出を案内するように第１ガス案内溝１３ａ及び第２ガス案内溝１３ｂが形成され、吸入口１２の軸方向下方には、その吸入口１２に連通して後述するバイパス孔３４を通過する冷媒をシリンダ１０の内部空間（Ｖ）に案内するように貫通する連通孔１４が形成される。
【００２４】
メインベアリング２０は、その中央に回転軸４０を半径方向に支持するベアリング孔２２を備えるように円板状に形成され、シリンダ１０のベーンスリット１１の一方側、すなわち、最大圧力角度である、ベーンスリット１１からローリングピストン５０の回転方向に約３４５゜の地点に第１吐出口２２が形成され、メインベアリング２０の上面には、第１吐出口２２を収容するように共鳴室を備える第１マフラ２３が固定設置される。
【００２５】
サブベアリング３０は、その中央に回転軸４０を半径方向に支持するベアリング孔３２を備えるように円板状に形成され、シリンダ１０のベーンスリット１１の一方側、すなわち、最大圧力角度である、ベーンスリット１１からローリングピストン５０の回転方向に約３４５゜の地点に第２吐出口３２が形成され、サブベアリング３０の底面には、第２吐出口３２とシリンダ１０の連通孔１４を収容するように共鳴室を備える第２マフラ３３が固定設置される。ここで、サブベアリング３０の底面には、第２吐出口３２とシリンダ１０の連通孔１４を連結し、第２マフラ３３と共にバイパス孔３４を形成するように、所定の深さを有するガス流路（バイパス孔と混用する）を形成することが好ましい。
【００２６】
第２吐出口３２は、図３に示すように、第１吐出口２２と軸方向に一致するように一直線上に形成することができるが、場合によっては、図８に示すように、その入口端のシリンダ圧力がケーシング１内部の圧力よりも低くなる位置、すなわち、ベーンスリット１１から吸入口１２方向（すなわち、ローリングピストンの回転方向）に約１７０〜２００゜（より詳しくは、１８０〜１９０゜）の範囲に形成することが、セーブ運転時の冷却能力を５０％まで変化させることができて好ましい。
【００２７】
第２吐出口３２は、第１吐出口２２と同一の直径を有するように形成することができるが、場合によっては、第１吐出口２２よりも広く形成することが、第２吐出バルブ７２を容易に開くことができて好ましい。
【００２８】
また、サブベアリング３０の一方側、すなわち、シリンダ１０の吸入口１２に垂直な位置には、後述する容積可変ユニット８０のスライドバルブ８１をスライド挿入できるように、平面投影時に吸入口１２と直交する方向にバルブ孔３５が形成される。
【００２９】
バルブ孔３５は、サブベアリング３０の一方側外周面に溝状に凹んで形成され、その側面は後述するバルブスプリング８２の一端を支持するか、スライドバルブ８１の第１圧力部８１ａの背面を支持するように壁面で形成され、前面は開口しており、後述するスライドバルブ８１の第２圧力部８１ｂの背面を支持するようにバルブストッパ８３が圧入固定される。ここで、バルブ孔３５の壁面中央とバルブストッパ８３の中央には、後述する背圧切替ユニット９０の第１連結管９２と第２連結管９３をそれぞれ連結してスライドバルブ８１に高圧又は低圧雰囲気を供給するための第１背圧通孔３５ａと第２背圧通孔８３ａがそれぞれ形成される。
【００３０】
第１吐出バルブ７１と第２吐出バルブ７２とは、同一の弾性係数を有するように形成することができるが、場合によっては、第２吐出バルブ７２の弾性係数を第１吐出バルブ７１の弾性係数よりも小さく形成することが、第２吐出バルブ７２を容易に開くようにして圧縮冷媒を迅速にバイパスするのに好ましい。
【００３１】
容積可変ユニット８０は、図２〜図５に示すように、バルブ孔３５にスライド挿入されて、背圧切替ユニット９０による圧力差によってバルブ孔３５で移動してバイパス孔３４を開閉するスライドバルブ８１と、スライドバルブ８１の移動方向を弾性支持して両端の圧力差がないとき、スライドバルブ８１を閉位置に移動させる少なくとも１つのバルブスプリング８２と、スライドバルブ８１の離脱を防止するようにバルブ孔３５を遮蔽するバルブストッパ８３とからなる。
【００３２】
スライドバルブ８１は、バルブ孔３５の内周面に滑り接触するように形成され、バルブ孔３５の壁面側に位置して背圧切替ユニット９０から伝えられた圧力によりバイパス孔３５を開閉する第１圧力部８１ａと、バルブ孔３５の内周面に滑り接触するように形成され、バルブストッパ８３側に位置して背圧切替ユニット９０から圧力が伝えられる第２圧力部８１ｂと、これら第１圧力部８１ａと第２圧力部８１ｂとを連結し、バイパス孔３４に連通するように、その外周面とバルブ孔３５との間にガス通路が形成される連通部８１ｃとからなる。
【００３３】
第１圧力部８１ａは、バイパス孔３４の直径よりも長く形成され、バルブスプリング８２を挿入して固定できるように第１圧力部８１ａの後方端から内側にスプリング固定溝８１ｄを形成することが、バルブ長の最小化に好ましい。
【００３４】
背圧切替ユニット９０は、ガス吸入管（ＳＰ）とガス吐出管（ＤＰ）にそれぞれ連通し、これらガス吸入管（ＳＰ）とガス吐出管（ＤＰ）が容積可変ユニット８０の両側に交差して連結されるように形成される圧力切替バルブ組立体９１と、圧力切替バルブ組立体９１の第１出口９４ｃを容積可変ユニット８０の第１圧力部８１ａ側に連結する第１連結管９２と、圧力切替バルブ組立体９１の第２出口９４ｄを容積可変ユニット８０の第２圧力部８１ｂ側に連結する第２連結管９３とからなる。
【００３５】
圧力切替バルブ組立体９１は、ガス吸入管（ＳＰ）を連結する低圧側入口９４ａ、ガス吐出管（ＤＰ）を連結する高圧側入口９４ｂ、第１連結管９２を連結する第１出口９４ｃ、及び第２連結管９３を連結する第２出口９４ｄが形成される切替バルブハウジング９４と、切替バルブハウジング９４の内部にスライド結合されて、低圧側入口９４ａと第１出口９４ｃ及び高圧側入口９４ｂと第２出口９４ｄ、又は低圧側入口９４ａと第２出口９４ｄ及び高圧側入口９４ｂと第１出口９４ｃを選択的に連結する切替バルブ９５と、切替バルブハウジング９４の一側に設置されて電源の供給により切替バルブ９５を移動させる電磁石９６と、電磁石９６に供給されていた電源の遮断時に切替バルブ９５を復元させるように圧縮スプリングで形成される切替バルブスプリング９７とからなる。
【００３６】
電磁石９６は、できるだけ小型で消費電力が約１５Ｗａｔｔ／Ｈｏｕｒ以下と少ないことが、信頼性を高め、コストを下げ、電気消費を減らすことができて好ましい。
【００３７】
図中、符号２は凝縮器、３は膨張機構、４は蒸発器、５はアキュムレータ、６は凝縮器送風ファン、７は蒸発器送風ファン、１１３はバルブストッパ、１１４はプラグである。
【００３８】
前述した本発明による容積可変型ロータリ圧縮機は次のような作用効果を有する。電動機構部に電源が供給されると、回転軸４０が回転し、ローリングピストン５０がシリンダ１０の内部空間（Ｖ）で旋回運動することによりベーン６０との間に容積を形成して冷媒を吸入・圧縮した後にケーシング１の内部に吐出し、この冷媒ガスは、ガス吐出管（ＤＰ）を介して冷凍サイクル装置の凝縮器２に噴出されて膨張機構３と蒸発器４を順次経た後、ガス吸入管（ＳＰ）を介して再びシリンダ１０の内部空間（Ｖ）に吸入される一連の過程を繰り返す。
【００３９】
ここで、容積可変型圧縮機は、これを採用したエアコンの運転状態によってセーブ運転又はパワー運転を行うが、これを詳細に説明すると次のとおりである。まず、パワー運転においては、図４に示すように、パイロットバルブである背圧切替ユニット９０の電磁石９６に電源を供給して、切替バルブ９５が切替バルブスプリング９７の弾性力を克服して移動することにより、高圧側入口９４ａと第１連結管９２とを連通させると共に低圧側入口９４ｂと第２連結管９３とを連通させる。そして、ガス吐出管（ＤＰ）から吐出された高圧の冷媒ガスを第１連結管９２を介してスライドバルブ８１の第１圧力部８１ａ側に流入させ、ガス吸入管（ＳＰ）に吸入される低圧の冷媒ガスは第２連結管９３を介してスライドバルブ８１の第２圧力部８１ｂ側に流入させて、スライドバルブ８１が第２圧力部８１ｂ側に移動して第１圧力部８１ａがバイパス孔３４を遮断するようにする。このとき、シリンダ１０の内部空間（Ｖ）で圧縮された圧縮ガスは、第１吐出バルブ７１と第２吐出バルブ７２を克服してそれぞれ第１吐出口２２と第２吐出口３２を通過して第１マフラ２３と第２マフラ３３に排出されるが、そのうち、第２マフラ３３に排出される圧縮ガスは、スライドバルブ８１がバイパス孔３４を遮断することによって、運転初期にのみ少しの間排出されるだけでそれ以上排出されないため、つまり、全ての圧縮ガスは第１吐出口２２からケーシング１の内部に吐出されて凝縮器２に移動する。このような運転は、運転起動時に第１連結管９２の内部圧力と第２連結管９３の内部圧力が平衡していることを鑑みると、別途の背圧切替ユニット９０を作動させなくても、バルブスプリング８２の弾性力のみでスライドバルブ８１の第１圧力部８１ａがバイパス孔３４を遮断して、前述したパワー運転モードが行われるようにすることができる。
【００４０】
次に、セーブ運転においては、図５に示すように、パイロットバルブである背圧切替ユニット９０の電磁石９６への電源を遮断して、切替バルブ９５が切替バルブスプリング９７の復元力により移動して、高圧側入口９４ａと第２連結管９３とを連通させると共に低圧側入口９４ｂと第１連結管９２とを連通させる。そして、ガス吐出管（ＤＰ）から吐出された高圧の冷媒ガスを第２連結管９３を介してスライドバルブ８１の第２圧力部８１ｂ側に流入させ、ガス吸入管（ＳＰ）に吸入される低圧の冷媒ガスをスライドバルブ８１の第１圧力部８１ａ側に流入させて、スライドバルブ８１がバルブスプリング８２の弾性力を克服して第１圧力部８１ａ側に移動して、バイパス孔３４がスライドバルブ８１の連通部８１ｃに合って開くようにする。このとき、第２マフラ３３に排出される圧縮ガスは、バイパス孔３４を通過して吸入口１２に流入するため、第２マフラ３３が第１マフラ２３に比べて相対的に低圧となり、これにより、シリンダ１０から吐出される冷媒ガスは相対的に低圧の第２吐出口３２側にのみ吐出されることによって、圧縮機はほとんど圧縮を行わなくなる。
【００４１】
前述した本発明による容積可変装置を備えたロータリ圧縮機は、図７に示すように運転する。すなわち、圧縮機の起動時、容積可変ユニット８０のスライドバルブ８１がバルブスプリング８２によりサブベアリング３０のバイパス孔３４を遮断した状態で運転して最大冷却能力を発揮するパワー運転モードを行う。
【００４２】
次に、前記パワー運転モード中に制御部で前記圧縮機の適正冷却能力を算出して冷却能力を下げる必要があるとき、背圧切替ユニット９０を作動させることにより、高圧側入口９４ａと第１連結管９２には高圧の冷媒ガスを、低圧側入口９４ｂと第２連結管９３には低圧の冷媒ガスをそれぞれ供給して、容積可変ユニット８０のスライドバルブ８１がバイパス孔３４を開放してシリンダ１０の圧縮冷媒全体を吸入口１２から排除するセーブ運転モードを行う。ここで、セーブ運転を長く（通常、１分以上）継続すると、システムの圧力差がなくなり、スライドバルブ８１を切り替えて意図的にパワー運転を行うことができなくなる。すなわち、高圧側と低圧側間に必要な最低圧力差がなくなり、セーブ運転からパワー運転への切替が行われなくなるため、セーブ運転の最長時間は、運転条件に応じて決定するか、凝縮器２と蒸発器４の温度又はこれらの温度差に応じて決定するか、又は高低圧力を検出する方法などを利用して決定することが好ましいが、通常、凝縮器２と蒸発器４の温度とこれらの温度差を利用して決定することが最も経済的である。
【００４３】
本発明による容積可変型ロータリ圧縮機を備えたエアコンは、図７に示すように運転することができる。まず、電源の供給と共に室内温度と設定温度（Ａ）とを比較して圧縮機が最大冷却能力を発揮する最大冷却能力運転（パワー運転）を行う。すなわち、室内温度を検出して設定温度（Ａ）と比較し、その室内温度が設定温度（Ａ）よりも高い場合、背圧切替ユニット９０を調節して容積可変ユニット８０がバイパス孔３４を遮断した状態で圧縮機を運転する。ここで、最大冷却能力運転で起動する前に室内温度と設定温度（Ａ）とを比較した後、その温度差に応じて必要な圧縮機の合計冷却能力を決定してそれに応じて運転することにより、エアコンの冷却能力を多様に調節してエアコン効率を高め、不要な電力消費を未然に防止することができる。
【００４４】
次に、最大冷却能力運転中に室内温度と設定温度（Ａ）とを比較して室内温度が設定温度（Ａ）よりも高い場合は、最大冷却能力運転を継続して行い、室内温度が設定温度（Ａ）よりも低い場合は、背圧切替ユニット９０を調節して、容積可変ユニット８０がバイパス孔３４を開放するようにし、シリンダ１０で圧縮される冷媒ガス全体を吸入口１２から排除することにより、圧縮機の冷却能力をゼロ状態にする最小冷却能力運転（セーブ運転）を行う。ここで、エアコンの場合、比較的短い時間（例えば３分）室内温度をフィードバックして冷却能力を制御するが、最小冷却能力運転においては、約１分以上運転するとシステムの圧力差がなくなり、圧縮機のスライドバルブ８１を切り替えて意図的に最大冷却能力運転に切り替えることができない。従って、圧縮機の運転方法と同様に、最小冷却能力運転の最長時間は、運転条件に応じて決定するか、凝縮器と蒸発器の温度又はこれらの温度差に応じて決定するか、又は高低圧力を検出する方法などにより決定することが好ましいが、最小冷却能力運転を行う圧縮機のセーブ運転は、高圧側と低圧側間に必要な最低圧力差が存在するように、運転時間をパワー運転時間の３０〜４０％に制限することが好ましい。
【００４５】
例えば、本実施形態の容積可変装置を備えたロータリ圧縮機において、セーブ運転時の冷却能力はゼロであるので、圧縮機の合計冷却能力を４０％にする場合、３分間、パワー運転を０．４*時間（ｔ）行い、セーブ運転を０．６*時間（ｔ）行えばよい。このとき、セーブ運転は１分以上行うことができないため、パワー運転を０．４分行ってセーブ運転を１分間行うことにより、圧縮機の能力を制御する一連の運転モードを頻繁に切り替えて、エアコンの運転を最適化する。このようなセーブ運転中に、圧縮機を停止させて消費電力を最小化することもできる。
【００４６】
以下、本発明の他の実施形態について説明する。すなわち、前述した一実施形態は、複数の吐出口２２、３２を同一軸線上に配置して、圧縮機の運転をパワー運転モード（冷却能力；１００％運転）とセーブ運転モード（冷却能力；０％運転）の２つのモードに区分して行うものであり、これを適用したエアコンも、最大冷却能力運転（圧縮機のパワー運転）と最小冷却能力運転（圧縮機のセーブ運転）に区分し、室内温度と設定温度とを比較して最大冷却能力運転の運転時間と最小冷却能力運転の運転時間を調節することにより最適の空調効果を得ようとするものであるが、本実施形態は、図８に示すように、第１吐出口２２と第２吐出口３２を異なる軸線上に所定の間隔をおいて形成するものである。この場合、バイパス孔３４を閉鎖して運転するパワー運転モードは、同一軸線上の場合とほぼ類似している。ただし、バイパス孔３４が開放される場合は、一部の冷媒ガスが第２吐出口３２から排除され、残りの冷媒ガスはローリングピストン５０により第１吐出口２２側に移動してさらに圧縮されて吐出されるので、圧縮機は最大運転（すなわち、パワー運転モード）の約５０％の容積で運転を行う。これにより、同一の構成において圧縮機の構造を簡素化すると共に圧縮機の容積を約５０％減らすことができ、多様な運転モードを行うことができるだけでなく、圧縮機効率を高めることができる。
【００４７】
前述のように、複数の吐出口を異なる軸線上に配置する場合は、起動負荷を下げることができるミドル運転モードで圧縮機の運転を起動することができる。例えば、図９に示すように、スライドバルブ８１を支持するバルブスプリング８２を第２圧縮部８１ｂの背面に配置して、圧縮機の停止時に高圧側と低圧側が平衡しているとき、スライドバルブ８１がバルブスプリング８２の弾性力により図の右側に移動した状態にすることにより、スライドバルブ８１の連通部８１ｃがバイパス孔３４に重なる位置に置かれるようにする。この状態で圧縮機が起動すると、圧縮冷媒の一部が第２吐出口３２からバイパス孔３４に漏れ、残りはそのまま圧縮されて第１吐出口２２からケーシング１に吐出され、圧縮機はミドル運転モードで起動される。
【００４８】
次に、図１０に示すように、背圧切替ユニット９０を反対に作動して、高圧の冷媒ガスをスライドバルブ８１の第１圧縮部８１ａの背面に供給することにより、スライドバルブ８１が図の左側に移動して第１圧縮部８１ａがバイパス孔３４を閉鎖するようにして、シリンダ１０の全ての圧縮冷媒が第１吐出口２２からケーシング１に吐出され、圧縮機はパワー運転モードで運転される。
【００４９】
次に、前述のように、ミドル運転モードに切り替えられてから所定時間（１分以内）後に再びパワー運転モードに切り替えられる過程を繰り返し行って、図１１に示すような圧縮機運転を継続する。
【００５０】
以下、複数の吐出口を異なる位置に配置する容積可変型ロータリ圧縮機を適用したエアコンの運転について詳細に説明する。すなわち、電源の供給と共に前記シリンダ内部の圧縮ガスの一部を所定時間バイパス孔３４から排除して運転するミドル運転モードを行う。
【００５１】
次に、室内温度と設定温度（Ａ）とを比較して室内温度が設定温度（Ａ）よりも高い場合、容積可変ユニット８０のスライドバルブ８１がバイパス孔３４を遮断した状態で運転して最大冷却能力を発揮する最大冷却能力運転（パワー運転）を行う。
【００５２】
次に、最大運転モード中に室内温度と設定温度（Ａ）とを比較して室内温度が設定温度（Ａ）よりも低い場合、バイパス孔３４を開放して圧縮ガスの一部を排除して運転するミドル冷却能力運転を行う。ここで、ミドル冷却能力運転中に、室内温度が設定温度（Ａ）よりも低い場合は、その室内温度が設定温度（Ｂ）より高いか否かを比較して、設定温度（Ｂ）以上であるとミドル冷却能力運転を継続して行い、設定温度（Ｂ）以下であると圧縮機を停止させる。
【００５３】
次に、ミドル運転モード中に室内温度と設定温度（Ｂ）とを比較して室内温度が設定温度（Ｂ）よりも低い場合は、電源を遮断して圧縮機を停止させる。ここで、パワー運転又はミドル運転を行う前に室内温度と設定温度（Ａ）とを比較した後、その温度差に応じて必要な圧縮機の合計冷却能力を決定してそれに応じて運転することにより、エアコンの冷却能力を多様に調節してエアコン効率を高め、不要な電力消費を未然に防止することができる。例えば、圧縮機の合計冷却能力を２０％にする場合、３分間、パワー運転を０．２*時間（ｔ）行い、ミドル運転を０．８*時間（ｔ）行えばよい。また、起動と共にミドル冷却能力運転を行うことにより、圧力負荷を下げて圧縮機を容易に起動することができるだけでなく、高圧側の圧力と低圧側の圧力が完全には平衡していない状態でも圧縮機を運転することができ、再起動に必要な時間を短縮することができる。また、起動時に発生する圧縮機の振動を減らすと共に圧縮ガスの逆流により発生する回転軸の逆回転を防止することにより、圧縮機の信頼性を高めることができる。さらに、本実施形態においても、ミドル運転中に圧縮機の冷却能力が過度に大きい場合は、停止とミドル運転を頻繁に切り替えて空調を最適化することができる。
【００５４】
一方、本発明による容積可変型ロータリ圧縮機は、第２吐出口３２を第２サブベアリング３０に形成することもできるが、場合によっては、シリンダ１１０の内周面から外周面に貫通形成することもできる。すなわち、図１３に示すように、冷媒ガスの一部をバイパスするように、シリンダ１１０の一方側周面に第２吐出口１１１を形成し、シリンダ１１０の上面を覆蓋するメインベアリング１２０には、第１吐出口（図示せず）を形成し、シリンダ１１０の下面を覆蓋するサブベアリング１３０には、第２吐出口１１１に連通し、その第２吐出口１１１がシリンダ１１０の吸入口（図示せず）に連通するように、バイパス孔１３２を形成する。
【００５５】
この場合、第２吐出口１１１の直径や第２吐出バルブ１１２の弾性係数は、前述した一実施形態を適用することが好ましい。
【００５６】
また、第１吐出口を開閉する吐出バルブ（図示せず）は一端が固定されたリード型バルブで形成し、第２吐出バルブ１１２はスライドして開閉できるように板型バルブで形成するが、このために、シリンダ１１０に別途のバルブ孔１１０ａを第２吐出口１１１に連通するように半径方向に貫通形成する。
【００５７】
このように、複数の吐出口と複数の吐出バルブを備えるが、そのうち１つは位置角度を自由に変更できるように構成することにより、能力低下モードでの冷却能力を０〜１００％の範囲で任意に設定して多様な条件に応じて空調を行うことができる。
【００５８】
また、小型で消費電力が少なくて信頼性の高いパイロットバルブを設置し、圧縮機内の容積可変装置を操作して能動的に運転モードを切り替えることにより、空調機の快適性を向上させて気候による負荷に応じて最適の空調を行うので、年間電気消費量を改善することができる。
【００５９】
また、インバータ能力制御方式に比べてコストを大きく下げることができ、システムが簡素になり、信頼性を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明による容積可変型ロータリ圧縮機及びその運転方法、並びにそれを備えたエアコンの運転方法は、エアコン、冷蔵庫、ショーケースなど圧縮機を必要とする全ての装置に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施形態による容積可変型ロータリ圧縮機を備えたエアコンの系統図である。
【図２】本発明の一実施形態による容積可変型ロータリ圧縮機の一例を示す、図３のII−II線断面図である。
【図３】図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による容積可変型ロータリ圧縮機におけるパワー運転過程を示す動作図である。
【図５】本発明の一実施形態による容積可変型ロータリ圧縮機におけるセーブ運転過程を示す動作図である。
【図６】本発明の一実施形態による容積可変型ロータリ圧縮機を採用したエアコンの運転態様を示す概略図である。
【図７】本発明の一実施形態による容積可変型ロータリ圧縮機を採用したエアコンの運転態様を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施形態による容積可変型ロータリ圧縮機を示す、図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態による容積可変型ロータリ圧縮機におけるパワー運転過程を示す動作図である。
【図１０】本発明の他の実施形態による容積可変型ロータリ圧縮機におけるミドル運転過程を示す動作図である。
【図１１】本発明の他の実施形態による容積可変型ロータリ圧縮機を採用したエアコンの運転態様を示す概略図である。
【図１２】本発明の他の実施形態による容積可変型ロータリ圧縮機を採用したエアコンの運転態様を示すフローチャートである。
【図１３】本発明による容積可変型ロータリ圧縮機のバイパス孔の変形例を示す部分断面図である。
【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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【図１３】
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【国際調査報告】
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