(57)【要約】【課題】    起動トルクを低減し、良好な起動を可能にする。【解決手段】    圧縮機（10）は、冷媒を圧縮すると共に、ケーシング（20）の内部が高圧空間（22）に形成されている。圧縮機（10）は、冷媒を冷媒循環系（6a）から直接に吸入するように構成されている。ケーシング（20）とケーシング（20）に接続された吸入管（11）との間には、ケーシング（20）内の高圧空間（22）と吸入管（11）とを繋ぐバイパス管（70）が接続されている。バイパス管（70）には開閉機構（71）が設けられている。開閉機構（71）は、起動時に開口してバイパス管（70）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】
冷媒を圧縮すると共に、ケーシング（20）の内部が高圧空間（22）に形成された圧縮機であって、
冷媒を冷媒循環系（6a）から直接に吸入するように構成される一方、
吸入側と吐出側とを繋ぐバイパス管（70）が設けられ、
該バイパス管（70）には開閉機構（71）が設けられている
ことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、
上記開閉機構（71）は、起動時に開口してバイパス管（70）を連通させる
ことを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項１において、
上記バイパス管（70）は、ケーシング（20）内の高圧空間（22）とケーシング（20）に接続された吸入管（11）とを繋ぐようにケーシング（20）と吸入管（11）とに接続されている
ことを特徴とする圧縮機。
【請求項４】
請求項１において、
上記バイパス管（70）は、ケーシング（20）に接続された吸入管（11）とケーシング（20）に接続された吐出管（12）とを繋ぐように吸入管（11）と吐出管（12）とに接続されている
ことを特徴とする圧縮機。
【請求項５】
請求項１において、
上記バイパス管（70）は、ケーシング（20）に接続された吸入管（11）と同じ外径に形成されている
ことを特徴とする圧縮機。
【請求項６】
請求項１において、
ケーシング（20）には、冷媒の圧縮機構（30）と該圧縮機構（30）を駆動する駆動機構（50）とが収納され、
上記圧縮機構（30）は、シリンダ室（3a）を有するシリンダ（31）と、該シリンダ室（3a）に収納されたロータリピストン（32）と、該ロータリピストン（32）に一体形成され、シリンダ（31）に揺動自在に且つ進退自在に挿入されたブレード（36）とを備え、上記ロータリピストン（32）がシリンダ（31）に対して揺動して回転するように構成されている
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、圧縮機に関し、特に、起動対策に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍回路に設けられる圧縮機には、特許文献１に開示されているように、ロータリ圧縮機がある。このロータリ圧縮機は、冷媒の圧縮機構と該圧縮機構を駆動するモータとを備え、ケーシング内に圧縮機構とモータとが収納されている。
【０００３】
上記圧縮機構は、いわゆる揺動ピストン型に構成されている。つまり、上記圧縮機構は、シリンダとロータリピストンとを備え、該ロータリピストンがシリンダのシリンダ室に収納されている。上記ロータリピストンは、ブレードが一体に形成され、該ブレードがブッシュを介してシリンダに挿入されている。そして、モータが駆動すると、ブレードがシリンダに対して進退すると同時に、ロータリピストンがシリンダに対して揺動して回転する。
【０００４】
一方、上記ケーシングには、冷媒の吸入管と吐出管とが接続されている。該吸入管にはアキュムレータが設けられている。
【０００５】
したがって、液相の冷媒は、アキュムレータによって除去され、ガス相の冷媒のみがシリンダ室に流入し、圧縮されて高圧冷媒となり、この高圧冷媒がケーシング内に吐出された後、吐出管より流出する。
【特許文献１】特開２００３−２６２１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の圧縮機は、吸入管にアキュムレータを設けているため部品点数が多いという問題があった。
【０００７】
そこで、上記圧縮機よりアキュムレータを削除すると、起動時に、高圧圧力と低圧圧力との差圧が大きくなると共に、吸入圧力が脈動するという問題があった。つまり、図４に示すように、上記アキュムレータを削除すると、シリンダ室より吐出する高圧冷媒圧力Ａが高く維持される一方、シリンダ室に流入する低圧冷媒圧力Ｂが低くなりすぎる。この結果、高圧冷媒圧力Ａと低圧冷媒圧力Ｂとの差圧が大きくなる。このため、大きな起動トルクを要するという問題があった。
【０００８】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、起動トルクを低減し、良好な起動を可能にすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
〈発明の概要〉
本発明は、高圧冷媒の一部を吸入側にバイパスするようにしたものである。
【００１０】
〈解決手段〉
具体的に、図１に示すように、第１の発明は、冷媒を圧縮すると共に、ケーシング（20）の内部が高圧空間（22）に形成された圧縮機を対象としている。そして、冷媒を冷媒循環系（6a）から直接に吸入するように構成されている。更に、吸入側と吐出側とを繋ぐバイパス管（70）が設けられている。加えて、該バイパス管（70）には開閉機構（71）が設けられている。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記開閉機構（71）が起動時に開口してバイパス管（70）を連通させる構成としている。
【００１２】
第３の発明は、上記第１の発明において、上記バイパス管（70）が、ケーシング（20）内の高圧空間（22）とケーシング（20）に接続された吸入管（11）とを繋ぐようにケーシング（20）と吸入管（11）とに接続された構成としている。
【００１３】
第４の発明は、上記第１の発明において、上記バイパス管（70）が、ケーシング（20）に接続された吸入管（11）とケーシング（20）に接続された吐出管（12）とを繋ぐように吸入管（11）と吐出管（12）とに接続された構成としている。
【００１４】
第５の発明は、上記第１の発明において、上記バイパス管（70）が、ケーシング（20）に接続された吸入管（11）と同じ外径に形成された構成としている。
【００１５】
第６の発明は、上記第１の発明において、ケーシング（20）に、冷媒の圧縮機構（30）と該圧縮機構（30）を駆動する駆動機構（50）とが収納されている。そして、上記圧縮機構（30）は、シリンダ室（3a）を有するシリンダ（31）と、該シリンダ室（3a）に収納されたロータリピストン（32）と、該ロータリピストン（32）に一体形成され、シリンダ（31）に揺動自在に且つ進退自在に挿入されたブレード（36）とを備え、上記ロータリピストン（32）がシリンダ（31）に対して揺動して回転するように構成されている。
【００１６】
〈作用〉
すなわち、上記第１の発明では、圧縮された冷媒がケーシング（20）の高圧空間（22）から吐出される一方、吸入する冷媒が冷媒循環系（6a）から直接に流入する。そして、所定条件において、バイパス管（70）の開閉機構（71）が開口し、高圧冷媒の一部が吸入側にバイパスされる。この結果、高圧冷媒圧力と低圧冷媒圧力との差圧が小さくなる。
【００１７】
具体的に、上記第２の発明では、上記バイパス管（70）の開閉機構（71）が起動時において開口し、高圧冷媒の一部が吸入側にバイパスされる。
【００１８】
また、上記第３の発明では、上記バイパス管（70）が、ケーシング（20）内の高圧空間（22）とケーシング（20）に接続された吸入管（11）とを繋ぐので、ケーシング（20）の高圧空間（22）から高圧冷媒の一部が吸入管（11）にバイパスされる。
【００１９】
また、上記第４の発明では、上記バイパス管（70）が、ケーシング（20）に接続された吸入管（11）とケーシング（20）に接続された吐出管（12）とを繋ぐので、吐出管（12）から高圧冷媒の一部が吸入管（11）にバイパスされる。
【００２０】
また、上記第６の発明では、先ず、駆動機構（50）を駆動すると、ロータリピストン（32）が回転し、この回転に伴って冷媒がシリンダ室（3a）に流入する。上記ロータリピストン（32）が更に回転し、冷媒の吸入行程が終了すると、シリンダ室（3a）の低圧側と吸入通路（3f）との連通が遮断され、ロータリピストン（32）の回転に伴って冷媒が圧縮される。上記冷媒圧力が所定値となると、高圧冷媒がシリンダ室（3a）からケーシング（20）内に吐出される。
【発明の効果】
【００２１】
したがって、本発明によれば、高圧冷媒の一部を吸入側にバイパスするようにしたために、高圧冷媒圧力を従来に比して低下させることができる一方、低圧冷媒圧力を従来に比して上昇させることができる。この結果、高圧冷媒圧力と低圧冷媒圧力との差圧を小さくすることができる。
【００２２】
また、低圧冷媒圧力は、ケーシング（20）の内部がバッファとなるので、脈動を小さく抑制することができる。この結果、高圧冷媒圧力と低圧冷媒圧力との差圧をより小さくすることができるので、駆動トルクを小さくすることとができる。駆動トルクを小さくすることができることから、良好な運転を確保することができる。
【００２３】
また、従来のアキュムレータを省略することができるので、部品点数の低減を図ることができる。
【００２４】
また、第２発明によれば、起動時に開閉機構（71）を開口し、高圧冷媒の一部を吸入側にバイパスするようにしたために、起動トルクを小さくすることとができる。この起動トルクを小さくすることができることから、良好な起動を確保することができる。
【００２５】
また、第３発明によれば、上記バイパス管（70）をケーシング（20）と吸入管（11）とに接続するようにしたために、吸入管（11）に流れる高圧冷媒の抵抗損失を小さくすることができる。この結果、高圧冷媒のバイパスが確実に行われる。
【００２６】
また、第４発明によれば、上記バイパス管（70）を吸入管（11）と吐出管（12）とに接続するようにしたために、接続構造の容易化を図りつつ、高圧冷媒のバイパスを確実に行うことができる。
【００２７】
また、第５発明によれば、上記バイパス管（70）と吸入管（11）との外径を同じにするようにしたために、流入抵抗が小さく、高圧冷媒がより確実にバイパスする。
【００２８】
また、第６発明によれば、上記圧縮機構（30）が、ロータリピストン（32）が揺動して回転するいわゆるスイング型に構成されている場合であっても、起動トルクが小さいので、良好な起動を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
図１及び図２に示すように、本実施形態の圧縮機（10）は、揺動ピストン型のロータリ圧縮機であり、全密閉の高圧ドーム型に構成されている。上記圧縮機（10）は、円筒型のケーシング（20）と、該ケーシング（20）に収納され、冷媒を圧縮するための圧縮機構（30）と、上記ケーシング（20）に収納され、該圧縮機構（30）を駆動軸（40）を介して駆動するモータ（50）とを備えている。
【００３１】
上記圧縮機（10）は、図３に示すように、冷媒回路（60）に設けられ、該冷媒回路（60）は、空気調和装置などの冷凍装置に設けられている。該冷媒回路（60）は、圧縮機（10）と利用側熱交換器である室内熱交換器（61）と膨張機構である膨張弁（62）と熱源側熱交換器である室外熱交換器（63）とが冷媒配管（64）によって順に接続され、暖房専用回路に構成されている。したがって、圧縮機（10）で圧縮された高圧冷媒が室内熱交換器（61）で凝縮し、凝縮した液冷媒は膨張弁（62）で減圧した後、室外熱交換器（63）で蒸発する。蒸発した冷媒が圧縮機（10）に戻り、この循環を繰り返して暖房運転が行われる。尚、上記室内熱交換器（61）には室内ファン（65）が設けられ、室外熱交換器（63）には室外ファン（66）が設けられている。
【００３２】
上記ケーシング（20）の下部には、低圧冷媒の吸入管（11）が接続される一方、上部には、高圧冷媒の吐出管（12）が接続されている。また、上記ケーシング（20）内の底部は、油溜め（21）に構成されている。
【００３３】
上記モータ（50）は、駆動機構を構成し、ケーシング（20）内の上部に配置され、ステータ（51）とロータ（52）とを備えている。上記ステータ（51）は、ケーシング（20）に固定される一方、ロータ（52）には、駆動軸（40）が嵌め込まれている。そして、上記ロータ（52）の回転により、圧縮機構（30）が駆動する。
【００３４】
上記圧縮機構（30）は、モータ（50）の下方に位置し、ケーシング（20）内の下部に配置されている。上記圧縮機構（30）は、シリンダ（31）とスイングタイプのロータリピストン（32）とを備えている。上記シリンダ（31）は、シリンダ室（3a）が形成される一方、ケーシング（20）に取り付けられたシリンダ本体（33）と、シリンダ室（3a）を閉塞するフロントヘッド（34）及びリアヘッド（35）とを備えている。
【００３５】
上記ロータリピストン（32）は、ブレード（36）が一体に形成され、シリンダ室（3a）に収納されている。そして、上記フロントヘッド（34）とロータリピストン（32）とリアヘッド（35）とを貫通して駆動軸（40）が設けられている。
【００３６】
上記ロータリピストン（32）は、駆動軸（40）の偏心部（41）に嵌め込まれ、シリンダ室（3a）を低圧室（3c）と高圧室（3d）とに区画している。
【００３７】
上記ブレード（36）は、シリンダ本体（33）に形成されたブレード溝（3e）にブッシュ（37）を介して挿入されている。上記ブッシュ（37）は、ブレード溝（3e）に揺動自在に配置されている。上記ブレード（36）は、ブッシュ（37）によって進退移動自在に且つ揺動自在に支持されている。そして、上記駆動軸（40）が回転すると、揺動するブッシュ（37）を中心としてロータリピストン（32）が揺動して回転する。
【００３８】
上記シリンダ本体（33）には、吸入通路（3f）が形成される一方、フロントヘッド（34）には、吐出口（3g）が形成されている。上記吸入通路（3f）は、シリンダ室（3a）の低圧室（3c）に連通し、吸入管（11）が接続されている。また、上記吐出口（3g）は、シリンダ室（3a）の高圧室（3d）とケーシング（20）の内部とを連通し、該ケーシング（20）の内部が高圧空間（22）に構成されている。上記吐出口（3g）には、図示しないが、吐出弁が設けられている。
【００３９】
尚、上記駆動軸（40）の下部には、給油ポンプ（42）が設けられている。
【００４０】
また、上記吐出管（12）は室内熱交換器（61）に接続される一方、上記吸入管（11）は、室外熱交換器（63）に接続されている。つまり、上記圧縮機（10）は、図３に２点鎖線で示すように、アキュムレータ（1a）が省略されたアキュムレータレスに構成され、冷媒循環系（6a）の室外熱交換器（63）で蒸発した冷媒が該冷媒循環系（6a）から直接にシリンダ室（3a）に吸入されるように構成されている。尚、ここでいう冷媒循環系（6a）は、圧縮機（10）の吐出管（12）から吸入管（11）までの冷媒回路（60）を意味している。
【００４１】
上記圧縮機（10）は、バイパス管（70）を備えている。該バイパス管（70）は、圧縮機（10）の吐出側と吸入側とを繋ぐように構成され、本実施形態では、ケーシング（20）と吸入管（11）とを繋いでいる。具体的に、上記バイパス管（70）の一端は、吸入管（11）に接続される一方、他端は、ケーシング（20）の上部に接続されている。上記バイパス管（70）は、例えば、吸入管（11）と同じ外径に形成され、つまり、吸入管（11）と同一の径に設定されている。
【００４２】
また、上記バイパス管（70）には、開閉機構（71）が設けられている。該開閉機構（71）は、電磁弁で構成され、圧縮機（10）の起動時から所定時間開口し、ケーシング（20）内の高圧冷媒の一部が吸入管（11）にバイパスするように構成されている。
【００４３】
−運転動作−
次に、上記圧縮機（10）の圧縮動作について説明する。
【００４４】
先ず、モータ（50）を駆動すると、ロータリピストン（32）が回転し、この回転に伴って低圧室（3c）の容積が拡大し、冷媒が該低圧室（3c）に流入する。上記ロータリピストン（32）が更に回転し、冷媒の吸入行程が終了すると、低圧室（3c）と吸入通路（3f）との連通が遮断され、該低圧室（3c）が高圧室（3d）になり、ロータリピストン（32）の回転に伴って高圧室（3d）の容積が減少し、冷媒が圧縮される。上記高圧室（3d）の冷媒圧力が所定値となると、吐出弁が開き、高圧冷媒が高圧室（3d）からケーシング（20）内に吐出される。
【００４５】
上記圧縮機（10）で圧縮された高圧冷媒が室内熱交換器（61）で凝縮する。凝縮した液冷媒は膨張弁（62）で減圧した後、室外熱交換器（63）で蒸発する。蒸発した冷媒は、室外熱交換器（63）からそのまま吸入管（11）を経て直接に圧縮機（10）に戻り、この循環を繰り返して暖房運転が行われる。
【００４６】
一方、上記圧縮機（10）の起動時において、バイパス管（70）の開閉機構（71）が開口し、ケーシング（20）の内部と吸入管（11）と連通する。したがって、圧縮機（10）のケーシング（20）内の高圧冷媒の一部は、吸入管（11）に流れてバイパスされる。
【００４７】
その後、例えば、起動から所定時間を経過すると、開閉機構（71）は閉鎖され、高圧冷媒のバイパスを終了する。
【００４８】
上記圧縮機（10）の起動時において、バイパス管（70）の開閉機構（71）が開口するので、高圧圧力と低圧圧力との差圧が小さくなると共に、吸入圧力の脈動が抑制される。つまり、図４に示すように、上記バイパス管（70）の開閉機構（71）が開口すると、高圧冷媒の一部が吸入管（11）に流れるので、高圧冷媒圧力Ｃが低下する。一方、シリンダ室（3a）に流入する低圧冷媒圧力Ｄは、高圧冷媒の一部が吸入管（11）に流れるので、上昇する。この結果、高圧冷媒圧力Ｃと低圧冷媒圧力Ｄとの差圧が小さくなる。
【００４９】
また、低圧冷媒圧力Ｄは、ケーシング（20）の内部がバッファとなるので、脈動が小さくなる。この結果、高圧冷媒圧力Ｃと低圧冷媒圧力Ｄとの差圧がより小さくなる。
【００５０】
−実施形態の効果−
以上のように、本実施形態によれば、ケーシング（20）内の高圧冷媒の一部を吸入管（11）にバイパスするようにしたために、高圧冷媒の一部が吸入管（11）に流れるので、高圧冷媒圧力Ｃを従来に比して低下させることができる一方、低圧冷媒圧力Ｄを従来に比して上昇させることができる。この結果、高圧冷媒圧力Ｃと低圧冷媒圧力Ｄとの差圧を小さくすることができる。
【００５１】
また、低圧冷媒圧力Ｄは、ケーシング（20）の内部がバッファとなるので、脈動を小さく抑制することができる。この結果、高圧冷媒圧力Ｃと低圧冷媒圧力Ｄとの差圧をより小さくすることができるので、駆動トルクを小さくすることとができる。この駆動トルクを小さくすることができることから、良好な運転を確保することができる。
【００５２】
また、従来のアキュムレータを省略することができるので、部品点数の低減を図ることができる。
【００５３】
特に、起動時に開閉機構（71）を開口し、ケーシング（20）内の高圧冷媒の一部を吸入管（11）にバイパスするようにしたために、起動トルクを小さくすることとができる。起動トルクを小さくすることができることから、良好な起動を確保することができる。
【００５４】
また、上記バイパス管（70）をケーシング（20）と吸入管（11）とに接続するようにしたために、吸入管（11）に流れる高圧冷媒の抵抗損失を小さくすることができる。この結果、高圧冷媒のバイパスが確実に行われる。
【００５５】
また、上記バイパス管（70）と吸入管（11）との外径を同じにするようにしたために、流入抵抗が小さく、高圧冷媒がより確実にバイパスする。
【００５６】
また、上記圧縮機構（30）が、ロータリピストン（32）が揺動して回転するいわゆるスイング型に構成されている場合であっても、起動トルクが小さいので、良好な起動を確保することができる。
【００５７】
〈その他の実施形態〉
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００５８】
上記バイパス管（70）は、ケーシング（20）と吸入管（11）との間に設ける場合の他、吐出管（12）と吸入管（11）との間に設けるようにしてもよい。この場合、接続構造の容易化を図りつつ、高圧冷媒のバイパスを確実に行うことができる。要するに、本発明は、高圧冷媒が吸入側にバイパスするものであればよい。
【００５９】
また、上記開閉機構（71）は、起動時に開口しておればよく、起動前から開口していてもよいことは勿論のこと、閉鎖は、所定条件の充足により瞬時に行われてもよく、徐々に閉鎖されるものであってもよい。
【００６０】
また、冷媒回路（60）は、暖房専用回路に限定されるものではなく、冷房専用回路であってもよく、また、冷暖房を切り変えて行う冷暖房回路であってもよい。
【００６１】
また、上記バイパス管（70）は、第１の発明においては吸入管（11）より小径であってもよい。
【００６２】
また、第１の発明における圧縮機（10）は、揺動ピストン型のロータリ圧縮機の他、ローリングピストン型のロータリ圧縮機やスクロール型圧縮機などであってもよい。
【００６３】
また、上記冷媒回路（60）における膨張機構は、膨張弁（62）に代えてキャピラリチューブで構成してもよい。特に、上記キャピラリチューブの場合、内径が一定に定まっているため、起動時における高圧冷媒圧力Ｃと低圧冷媒圧力Ｄとの差圧が低下し難い。したがって、上記圧縮機（10）にバイパス管（70）を設けることにより、圧縮機（10）の起動時において、バイパス管（70）の開閉機構（71）を開口し、高圧冷媒圧力Ｃと低圧冷媒圧力Ｄとの差圧を確実に小さくすることができ、本発明の効果をより顕著に発揮させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上説明したように、本発明は、冷媒を圧縮する圧縮機に有用であり、特に、アキュムレータを設けない圧縮機に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態における圧縮機の縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態における圧縮機の横断面図である。
【図３】本発明の実施形態における冷媒回路の回路図である。
【図４】本発明と従来例の起動時における高圧冷媒圧力と定圧冷媒圧力を示す特性図である。
【符号の説明】
【００６６】
10        圧縮機
11        吸入管
12        吐出管
20        ケーシング
22        高圧空間
30        圧縮機構
31        シリンダ
32        ロータリピストン
36        ブレード
40        駆動軸
50        モータ（駆動機構）
60        冷媒回路
6a        冷媒循環系
70        バイパス管
71        開閉機構
【図１】
2005320930.tif 000003
【図２】
2005320930.tif 000004
【図３】
2005320930.tif 000005
【図４】
2005320930.tif 000006