(57)【要約】【課題】  圧縮動作を行うとき偏心ブッシュのスリップが発生しないようにして衝突による騒音を防止でき、且つ、機器の耐久性が高められる容量可変回転圧縮機を提供する。【解決手段】  本発明に係る容量可変回転圧縮機は、異なる容積を持つ第１圧縮室と第２圧縮室が形成されるハウジングと、前記第１及び第２圧縮室の内部に配設される回転軸と、前記第１及び第２圧縮室内の回転軸の外面にそれぞれ取り付けられた第１及び第２偏心カムと、前記第１及び第２偏心カムの外面に回転可能に取り付けられた第１及び第２偏心ブッシュと、前記回転軸の回転方向の変化にしたがって前記第１及び第２偏心ブッシュが互いに相反して偏心されたり偏心解除された状態でかかるようにするロック装置と、前記回転軸が回転するさい遠心力により前記回転軸の外側へ突出しながら前記偏心ブッシュを拘束する拘束装置とを含む。【選択図】      図２
2005023924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる容積を持つ第１圧縮室と第２圧縮室が形成されるハウジングと；
前記第１及び第２圧縮室の内部に配設される回転軸と；
前記第１及び第２圧縮室内の回転軸の外面にそれぞれ取り付けられた第１及び第２偏心カムと；
前記第１及び第２偏心カムの外面に回転可能に取り付けられた第１及び第２偏心ブッシュと；
前記回転軸の回転方向の変化にしたがって前記第１及び第２偏心ブッシュが互いに相反して偏心されたり偏心解除された状態でかかるようにするロック装置と；
前記回転軸が回転するさい遠心力により前記回転軸の外側へ突出しながら前記偏心ブッシュを拘束する拘束装置とを含む容量可変回転圧縮機。
【請求項２】
前記拘束装置は、
前記回転軸の回転に伴う遠心力により前記回転軸の外側へ突出するように前記回転軸の半径方向に進退可能に設けられる拘束部材と；
前記拘束部材が突出するとき前記偏心ブッシュがかかって拘束されるように前記偏心ブッシュに形成されるロック部と；
前記回転軸が回転しないとき前記拘束部材を前記回転軸の中心側に加圧して前記偏心ブッシュの拘束を解除するように前記回転軸に取り付けられるリターンバネと；を含むことを特徴とする請求項１に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項３】
前記拘束装置は、前記拘束部材の進退案内及び進退範囲の制限のために前記拘束部材を進退方向に貫いて前記回転軸に固定される支持ピンをさらに含み、前記リターンバネは、前記支持ピンが貫通する前記拘束部材の内面と前記支持ピンの外面との間に配設されることを特徴とする請求項２に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項４】
前記ロック装置は、
前記回転軸の外面に結合され、その外面から突出されるロックピンと；
前記回転軸の回転にしたがって前記ロックピンが前記偏心ブッシュの偏心位置と偏心解除位置でそれぞれかかるように、前記偏心ブッシュの対向する両側に設けられた２箇所のロック部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項５】
前記拘束装置は、
前記回転軸の回転に伴う遠心力により前記回転軸の外側へ突出するように前記ロックピンの反対側に前記回転軸の半径方向に進退可能に設けられ、前記２箇所のロック部のうち前記ロックピンの反対側に位置するロック部を拘束する拘束部材と；
前記拘束部材の進退案内及び進退範囲の制限のために前記拘束部材を進退方向に貫いて前記回転軸に固定される支持ピンと；
前記回転軸が回転しないとき前記拘束部材を前記回転軸の中心側に加圧して前記偏心ブッシュの拘束を解除するように、前記支持ピンが貫通する前記拘束部材の内面と前記支持ピンの外面との間に配設されるリターンバネとを含むことを特徴とする請求項４に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項６】
異なる容積を有する第１及び第２圧縮室が形成されたハウジングと；
前記第１及び第２圧縮室の内部に配設される回転軸と；
前記第１及び第２圧縮室内の回転軸外面にそれぞれ取り付けられた第１及び第２偏心カムと；
前記第１及び第２偏心カムの外面に回転可能に取り付けられた第１及び第２偏心ブッシュと；
前記第１及び第２偏心ブッシュの偏心位置が相互反対となるように前記第１及び第２偏心ブッシュを連結する円筒形連結部と；
前記回転軸の回転方向の変化にしたがって前記第１及び第２偏心ブッシュが互いに相反して偏心されたり偏心解除された状態でかかるようにするロック装置と；
前記回転軸が回転するとき遠心力により前記回転軸の外側へ突出しながら前記偏心ブッシュを拘束する拘束装置とを含む容量可変回転圧縮機。
【請求項７】
前記ロック装置は、
前記回転軸の外面に結合され、その外面から突出されるロックピンと；
前記ロックピンが進入して所定区間回動するように前記連結部に円周方向に長く形成され、その両端のロック部のいずれか一端に前記ロックピンがかかる時、前記第１及び第２偏心ブッシュのうち一つが偏心され、残りの一つが偏心解除されるようにするロック溝とを含むことを特徴とする請求項６に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項８】
前記ロックピンは、前記回転軸にねじ結合方式により固定されることを特徴とする請求項７に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項９】
前記拘束装置は、
前記回転軸の回転に伴う遠心力により前記回転軸の外側へ突出するように前記ロックピンの反対側に前記回転軸の半径方向に沿って進退可能に設けられ、前記ロックピンの反対側に位置する前記ロック溝のロック部を拘束する拘束部材と；
前記回転軸が回転しないとき前記拘束部材を前記回転軸の中心側に加圧して前記偏心ブッシュの拘束を解除するように前記回転軸に取り付けられるリターンバネとを含むことを特徴とする請求項７に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項１０】
前記拘束装置は、
前記拘束部材の進退案内及び進退範囲の制限のために前記拘束部材を進退方向に貫通して前記回転軸に固定される支持ピンをさらに含み、前記リターンバネは、前記支持ピンが貫通する前記拘束部材の内面と前記支持ピンの外面との間に配設されることを特徴とする請求項９に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項１１】
前記拘束装置は、前記拘束ピンの端部に外径が大きくなるように形成された段差型止め部と；前記拘束部材の内面に形成される段差型止め部と；をさらに含み、
前記リターンバネは、一端が前記段差型止め部に支持され、他端が前記段差型止め部に支持されることを特徴とする請求項１０に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項１２】
前記拘束部材は、前記回転軸半径方向の外側へ行くほど外径が大きくなる段差型の外面を有し、前記回転軸には前記拘束部材を進退可能に収容するように前記拘束部材の外面と同形状に形成された段差型の結合部が形成されたことを特徴とする請求項９に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項１３】
前記連結部内側の前記回転軸外面には、前記ロック装置と前記拘束装置の取付けのために前記偏心カムと同じ形態の偏心部が設けられたことを特徴とする請求項６に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項１４】
回転軸を回転可能に支持する上部及び下部フランジと；
前記ハウジング内部に配設されて第１圧縮室と第２圧縮室を区画する仕切り板とをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項１５】
前記第１及び第２偏心カムの外面にそれぞれ回転可能に取り付けられる第１及び第２ローラと；
第１圧縮室の吸入口と吐出口との間に設けられて第１ローラの外面と接した状態で半径方向に進退する第１ベーンと；
第２圧縮室の吸入口と吐出口との間に設けられて第２ローラの外面と接した状態で半径方向に進退する第２ベーンと；
前記第１及び第２ベーンをそれぞれ支持する第１及び第２ベーンバネと；をさらに含み、
前記第１及び第２圧縮室の吸入口と吐出口は第１及び第２ベーンを基準に相互対向する位置にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項６に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項１６】
前記第１及び第２偏心カムは、前記第１及び第２圧縮室内に配設された回転軸の外面に、前記回転軸と同方向に偏心されるようにそれぞれ取り付けられたことを特徴とする請求項６に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項１７】
前記第１及び第２ローラは、前記第１及び第２偏心ブッシュの外面に回転可能にそれぞれ取り付けられることを特徴とする請求項１５に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項１８】
前記偏心部は、前記第１偏心カムと第２偏心カムとの間の回転軸の外面に、前記第１及び第２偏心カムと同方向に偏心されるように取り付けられることを特徴とする請求項１３に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項１９】
吸入配管からの冷媒が第１圧縮室の吸入口または第２圧縮室の吸入口に流入されるように吸入流路を可変させる流路可変装置をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の容量可変回転圧縮機。
【請求項２０】
異なる容積を有する第１及び第２圧縮室が形成されたハウジングを含む容量可変回転圧縮機において、
前記第１及び第２圧縮室の内部に配設される回転軸と；
前記回転軸が回転して圧縮動作がなされるとき遠心力により前記回転軸の外側へ突出しながら前記圧縮室内の偏心ブッシュを拘束し、前記偏心ブッシュのスリップを防止する拘束装置と；を含む容量可変回転圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転圧縮機に関し、さらに詳細には、冷媒の圧縮能力を可変させられる容量可変回転圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、圧縮機は冷サイクルを用いて所定の空間内の空気を冷却する機能を持っている空気調和機及び冷蔵庫などの冷却装置に組み込まれる。冷却装置において圧縮機は、冷却装置の冷凍回路を通じて循環する冷媒を圧縮させる機能を有している。かかる圧縮機の圧縮容量によって冷却装置の冷却能力が決定される。したがって、圧縮機がその圧縮容量を望むとおりに可変させられるように構成された場合、冷却装置を周囲温度と設定された基準温度間の差に基づいて最適の条件で動作させるのが可能であり、これにより、所定の空間内の空気を効率的に冷却させ得ると同時に、エネルギーが節減できる。
【０００３】
上記のような冷却装置では、回転圧縮機、往復圧縮機などの様々な圧縮機が使用されてきたが、本発明は後述するように回転圧縮機に関する。
【０００４】
従来の回転圧縮機は、内部に固定子と回転子が設置された密閉容器を含む。回転子を貫通して回転軸が延長されており、回転軸の外面には偏心カムが一体に備えられている。圧縮室にはローラが偏心カムの外周に結合された状態に設けられている。このように構成された回転圧縮機は、次のように動作する。回転軸が回転すると偏心カムとローラが圧縮室内で偏心回転するようになり、このとき、圧縮室内に冷媒ガスが吸入され、圧縮された後密閉容器の外部に吐出される。
【０００５】
しかし、かかる従来の回転圧縮機は、圧縮容量が固定されているため、周囲温度と設定された基準温度との差に基づいて圧縮容量が可変できないといった問題があった。
【０００６】
つまり、周囲の温度が設定された基準温度より非常に高い場合、周囲の温度を迅速に下げるためには大容量圧縮モードで圧縮機を動作させる必要がある。一方、周囲温度と設定された基準温度との差が大きくない場合には、エネルギー節減のために小容量の圧縮モードで圧縮機を動作させる必要がある。しかし、周囲の温度と設定された基準温度との差に基づいて回転圧縮機の容量を可変させるのが不可能であり、その結果、従来の回転圧縮機は温度変化に有効に対処できず、エネルギーの浪費を招いてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転軸に取付けられた偏心装置により異なる容積を有する２つの圧縮室のうちいずれか一方でのみ圧縮動作が行えるようにすることによって、圧縮容量を望むとおりに可変させられるように構成した容量可変回転圧縮機を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、圧縮動作を行うさい偏心ブッシュのスリップが発生しなくすることよって騒音を防止でき、機器の耐久性が高められるようにした容量可変回転圧縮機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、本発明に係る容量可変回転圧縮機は、異なる容積を持つ第１圧縮室と第２圧縮室が形成されるハウジングと、前記第１及び第２圧縮室の内部に配設される回転軸と、前記第１及び第２圧縮室内の回転軸の外面にそれぞれ取り付けられた第１及び第２偏心カムと、前記第１及び第２偏心カムの外面に回転可能に取り付けられた第１及び第２偏心ブッシュと、前記回転軸の回転方向の変化にしたがって前記第１及び第２偏心ブッシュが互いに相反して偏心されたり偏心解除された状態でかかるようにするロック装置と、前記回転軸が回転するさい遠心力により前記回転軸の外側へ突出しながら前記偏心ブッシュを拘束する拘束装置とを含む。
【００１０】
また、前記拘束装置は、前記回転軸の回転に伴う遠心力により前記回転軸の外側へ突出するように前記回転軸の半径方向に進退可能に設けられる拘束部材と、前記拘束部材が突出するとき前記偏心ブッシュがかかって拘束されるように前記偏心ブッシュに形成されるロック部と、前記回転軸が回転しないとき前記拘束部材を前記回転軸の中心側に加圧して前記偏心ブッシュの拘束を解除するように前記回転軸に取り付けられるリターンバネとを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、前記拘束装置は、前記拘束部材の進退案内及び進退範囲の制限のために前記拘束部材を進退方向に貫いて前記回転軸に固定される支持ピンをさらに含み、前記リターンバネは前記支持ピンが貫通する前記拘束部材の内面と前記支持ピンの外面との間に配設されることを特徴とする。
【００１２】
また、前記ロック装置は、前記回転軸の外面に結合され、その外面から突出されるロックピンと、前記回転軸の回転にしたがって前記ロックピンが前記偏心ブッシュの偏心位置と偏心解除位置でそれぞれかかるように、前記偏心ブッシュの対向する両側に設けられた２箇所のロック部とを含む。
【００１３】
また、前記拘束装置は、前記回転軸の回転に伴う遠心力により前記回転軸の外側へ突出するように前記ロックピンの反対側に前記回転軸の半径方向に沿って進退可能に設けられ、前記２箇所のロック部のうち前記ロックピンの反対側に位置するロック部を拘束する拘束部材と、前記拘束部材の進退案内及び進退範囲の制限のために前記拘束部材を進退方向に貫いて前記回転軸に固定される支持ピンと、前記回転軸が回転しないとき前記拘束部材を前記回転軸の中心側に加圧して前記偏心ブッシュの拘束を解除するように、前記支持ピンが貫通する前記拘束部材の内面と前記支持ピンの外面との間に配設されるリターンバネとを含むことを特徴とする。
【００１４】
また、前記第１及び第２偏心ブッシュは、お互い反対方向に偏心されるように配置され、円筒形の連結部を介して相互一体に連結され、前記ロック装置は、前記回転軸の外面に結合され、その外面から突出されるロックピンと、前記ロックピンが進入して所定区間回動するように前記連結部に円周方向に長く形成され、その両端のロック部のうちいずれか一方に前記ロックピンがかかるとき前記第１及び２偏心ブッシュのうち一つが偏心され、残りの一つが偏心解除されるようにするロック溝とを含むことを特徴とする。
【００１５】
前記拘束装置は、前記回転軸の回転に伴う遠心力により前記回転軸の外側へ突出するように前記ロックピンの反対側に前記回転軸の半径方向に沿って進退可能に設けられ、前記ロックピンの反対側に位置する前記ロック溝のロック部を拘束する拘束部材を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、前記リターンバネは、一端が、前記拘束ピンの端部に外径が大きくなるように形成された段差型止め部に支持され、他端が、前記拘束部材の内面に形成される段差型止め部に支持されることを特徴とする。
【００１７】
また、前記拘束部材は、前記回転軸半径方向の外側へ行くほど外径が大きくなる段差型の外面を有し、前記回転軸には前記拘束部材を進退可能に収容するように前記拘束部材の外面と同形状の段差型の結合部が形成されたことを特徴とする。
【００１８】
また、前記連結部内の前記回転軸の外面には前記ロック装置と前記拘束装置の取付けのために前記偏心カムと同じ形態の偏心部が設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る容量可変回転圧縮機は、第１または第２方向に回転する偏心装置によって容積の異なる２つの圧縮室のうち一方で圧縮動作が行えるようにしたため、圧縮容量を所望のとおりに変化させることができる。
【００２０】
本発明に係る容量可変回転圧縮機は、圧縮動作を行うさい回転軸の回転に伴う遠心力によって拘束部材が偏心部の外側へ突出しながら偏心ブッシュを拘束して偏心ブッシュのスリップ現象を防止できるため、衝突による騒音を防止でき、且つ、機器の耐久性と信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る好ましい実施例を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図面中、同一の構成要素には可能な限り同一の参照番号及び符号を共通使用し、周知技術については適宜説明を省略するものとする。
【００２２】
本発明に一実施例による容量可変回転圧縮機は、図１に示すように、密閉容器１０と、密閉容器１０の内部に設けられ、回転力を発生させる上側の駆動部２０と、駆動部２０と回転軸２１を介して連結される下側の圧縮部３０とを含めてなる。駆動部２０は、密閉容器１０の内面に固定される円筒形の固定子２２と、固定子２２の内部に回転可能に設けられ、その中心部の回転軸２１に結合される回転子２３とから構成される。この駆動部２０は回転軸２１を正回転または逆回転させる。
【００２３】
圧縮部３０は、上部と下部に異なる容積を有する円筒形の第１圧縮室３１と第２圧縮室３２がそれぞれ形成された上部ハウジング３３ａと下部ハウジング３３ｂとを備える。また、上部ハウジング３３ａの上面と下部ハウジング３３ｂの下面には第１圧縮室３１の上部と第２圧縮室３２の下部を閉鎖すると同時に、回転軸２１を回転可能に支持する２つのフランジ３５、３６がそれぞれ設けられ、上部及び下部ハウジング３３ａ、３３ｂの間には第１圧縮室３１と第２圧縮室３２を区画する仕切り板３４が配設される。
【００２４】
第１圧縮室３１と第２圧縮室３２内部の回転軸２１には、図２ないし図４に示すように、上部の第１偏心装置４０と下部の第２偏心装置５０がそれぞれ設けられ、これら偏心装置４０、５０の外面には第１ローラ３７と第２ローラ３８がそれぞれ回転可能な状態に結合される。また、各圧縮室３１、３２の吸入口６３、６４と吐出口６５、６６との間には各ローラ３７、３８の外面と接した状態で半径方向に進退しながら圧縮動作がなされるようにする第１ベーン６１と第２ベーン６２がそれぞれ設けられ、第１及び第２ベーン６１、６２はそれぞれ、ベーンバネ６１ａ、６２ａにより支持される。また、第１及び第２圧縮室３１、３２の吸入口６３、６４と吐出口６５、６６はベーン６１、６２を基準に相互対向する位置に配置される。
【００２５】
第１及び第２偏心装置４０、５０は、第１及び第２圧縮室３１、３２に対応する位置の回転軸２１の外面に同方向に偏心されるように形成される第１偏心カム４１と第２偏心カム５１を備え、第１及び第２偏心カム４１、５１の外面に回転可能に結合される上部の第１偏心ブッシュ４２と下部の第２偏心ブッシュ５２とを備える。ここで、上部の第１偏心ブッシュ４２と下部の第２偏心ブッシュ５２は、図２に示すように、円筒形からなる連結部４３を介して一体に連結され、偏心方向は相互反対となるように構成される。そして、上述した第１及び第２ローラ３７、３８は第１及び第２偏心ブッシュ４２、５２の外面に回転可能に結合される。
【００２６】
また、図２及び図３に示すように、第１偏心カム４１と第２偏心カム５１との間の回転軸２１の外面には偏心カム４１、５１と同方向に偏心された偏心部４４が設けられ、この偏心部４４には、回転軸２１の回転方向の変化に応じて第１及び第２偏心ブッシュ４２、５２が回転軸２１と偏心状態に回転したり偏心解除された状態で回転できるようにするロック装置８０と、回転軸２１の回転により発生する遠心力によって回転軸２１の半径方向外側へ突出しながら偏心ブッシュ４２、５２を拘束する拘束装置９０が配設される。
【００２７】
ロック装置８０は、偏心部４４の一側外面に形成される平面部にねじ結合方式により固定され、その平面部から突出されるロックピン８１と、回転軸２１の回転とともにロックピン８１が偏心ブッシュ４２、５２の偏心位置と偏心解除位置でそれぞれかかるように、第１偏心ブッシュ４２と第２偏心ブッシュ５２を連結する連結部４３に円周方向に長く形成されるロック溝８２とを含む。この構成によれば、回転軸２１の偏心部４４に結合されたロックピン８１が連結部４３のロック溝８２に進入した状態で回転軸２１の回転にしたがって所定区間回動してロック溝８２のロック部８２ａ、８２ｂのうちいずれか一方にかかり、これにより、第１及び第２偏心ブッシュ４２、５２が回転軸２１とともに回転できるようになる。且つ、ロックピン８１がロック溝８２のロック部８２ａ、８２ｂのうちいずれか一方にかかるとき、第１及び第２偏心ブッシュ４２、５２のいずれか一つは偏心した状態になり、残りの一つは偏心解除された状態になるので、第１及び第２圧縮室３１、３２のうちいずれか一方では圧縮動作がなされ、残りの一方では空回転がなされる。勿論、回転軸２１の回転方向が変わると、第１及び第２偏心ブッシュ４２、５２の偏心状態も上述の場合と反対になる。
【００２８】
拘束装置９０は、図２及び図７に示すように、ロックピン８１の反対側に設けられ、回転軸２１の回転により発生する遠心力によって偏心部４４の外側に突出されるように回転軸２１の半径方向に進退可能に設けられる拘束部材９１と、拘束部材９１の進退を案内すると同時に進退範囲を制限する支持ピン９２と、回転軸２１が回転しないとき拘束部材９１を回転軸２１の中心側に加圧するリターンバネ９３とを含む。
【００２９】
拘束部材９１は、回転軸２１の半径方向の外側へ行くほど外径が大きくなる段差型の外面を有し、この拘束部材９１が進退可能に収容され得るように回転軸２１の偏心部４４には拘束部材９１の外面形状と同形状に形成された段差型の結合部９４が形成される。また、拘束部材９１の中心部には進退方向に沿って貫通穴９１ａが形成され、この貫通穴９１ａには拘束部材９１の進退を案内する支持ピン９２が貫かれ、該支持ピン９２は結合部９４の内側にねじ結合方式により固定される。そして、リターンバネ９３は、拘束部材９１の内面と支持ピン９２の外面との間に設けられるが、リターンバネ９３は、一端が、拘束ピン９２の端部において外径が大きくなるように形成された段差型止め部９２ａに支持され、他端が、拘束部材９１の内面に突出するように形成される段差型止め部９１ｂに支持される。
【００３０】
図８に示すように、拘束装置９０では、回転軸２１が回転する時に発生する遠心力により拘束部材９１が半径方向に突出しながらロックピン８１の反対側に位置するロック溝８２の一側ロック部８２ｂを拘束することによって偏心ブッシュ４２、５２が拘束される。つまり、ロック部８１ａ、８１ｂのいずれか一つによりロックピン８１がかかった状態でロック部８１ａ、８１ｂのうち残りの一つにより拘束部材９１がかかることによって回転軸２１が回転されるとき偏心ブッシュ４２、５２が完全に拘束されるのである。そして、回転軸２１が回転しない時には拘束部材９１がリターンバネ９３の弾性により偏心部４４の内側に進入し、偏心ブッシュ４２、５２の拘束は解除される。
【００３１】
また、本発明に係る容量可変回転圧縮機は、図１に示すように、吸入配管６９の冷媒が第１圧縮室３１の吸入口６３と第２圧縮室３２の吸入口６４のうち、圧縮動作が行われる吸入口側にのみ流入されるように吸入流路を可変させる流路可変装置７０を備える。
【００３２】
この流路可変装置７０は、円筒形の胴体部７１と、胴体部７１内に設けられるバルブ装置を含む。ここで、胴体部７１の上部中央の入口７２には吸入配管６９が連結され、胴体部７１の下部両側の第１出口７３と第２出口７４には第１圧縮室３１の吸入口６３と第２圧縮室３２の吸入口６４にそれぞれ連結される第１及び第２配管６７、６８が連結される。胴体部７１内部のバルブ装置は、中央に設けられる円筒形のバルブシート７５、このバルブシート７５両端を開閉するために胴体部７１の両側内部に進退可能に設けられる第１開閉部材７６及び第２開閉部材７７、そして第１及び第２開閉部材７６、７７が一緒に動くように第１及び第２開閉部材７６、７７をお互い連結する連結部材７８から構成される。このように構成される流路可変装置７０では、第１圧縮室３１と第２圧縮室３２のうちいずれか一方で圧縮動作が行われるとき、第１及び第２出口７３、７４側に作用する圧力差により胴体部７１の内部の第１開閉部材７６と第２開閉部材７７が圧力の低い側に移動しながら自動で吸入流路を転換する。
【００３３】
次に、本発明に係る容量可変回転圧縮機の動作を説明する。
【００３４】
図３に示すように、回転軸２１がある方向に回転する場合は、第１圧縮室３１の第１偏心ブッシュ４２の外面が回転軸２１と偏心された状態でロックピン８１がロック溝８２の一側のロック部８２ａにかかった状態になるので、第１ローラ３７が第１圧縮室３１の内面と接して回転しながら第１圧縮室３１の圧縮動作がなされる。この時、第２圧縮室３２では、図４に示すように、第１偏心ブッシュ４２と反対方向に偏心された第２偏心ブッシュ５２の外面が回転軸２１と同心を持つ状態になり、第２ローラ３８が第２圧縮室３２の内面から離隔された状態になるので空回転がなされる。また、第１圧縮室３１で圧縮動作がなされる際には流路可変装置７０の動作により第１圧縮室３１の吸入口６３の方へ冷媒が吸入される必要があり、流路可変装置７０の動作により第１圧縮室３１の方にのみ冷媒が流入されるように吸入流路が形成される。
【００３５】
このような動作は、第１偏心カム４１と第２偏心カム５１が同方向に偏心され、第１偏心ブッシュ４２と第２偏心ブッシュ５２は相互反対の方向に偏心される構造であるゆえに可能である。つまり、第１偏心カム４１の最大偏心部と第１偏心ブッシュ４２の最大偏心部の方向が一致するとき、第２偏心カム５１の最大偏心部と第２偏心ブッシュ５２の最大偏心部の方向は相互反対になるためである。
【００３６】
また、図８に示すように、上記のような圧縮動作がなされる時には回転軸２１の回転に伴う遠心力によって拘束部材９１が回転軸２１の外側方向に突出しながらロックピン８１の反対側に位置するロック溝８２のロック部８２ｂにかかり、偏心ブッシュ４２、５２を拘束するようになる。そして、このような拘束部材９１の作用によれば、偏心ブッシュ４２、５２が偏心カムより早く回転することから起こるスリップ(Slip)現象を防止することができ、結果としてロックピン８１とロック溝８２両端の２つのロック部８２ａ、８２ｂとの衝突現象を防止できるようになる。つまり、従来の容量可変回転圧縮機では、圧縮がなされる側の偏心ブッシュが吐出口とベーンの位置を経由し吸入口側へ回転する時点で吐出口側の圧縮ガスの一部が圧縮室の内部に再膨脹してしまい、偏心ブッシュが偏心カムより瞬間的に早く回転することからスリップ現象が発生したが、本発明は、拘束部材９１が偏心ブッシュ４２、５２を拘束した状態であるのでスリップ及び衝突現象が発生しなくなり、その結果、騒音が減少し、且つ、機器の耐久性と信頼性が向上する。
【００３７】
圧縮機の動作が停止する時、拘束装置９０では、リターンバネ９３の弾性により拘束部材９１が偏心部４４の内側に進入しながら偏心ブッシュ４２、５２の拘束を解除する。そして、この状態で回転軸２１が上述した場合と反対方向に回転すると、ロックピン８１がロック溝８２に沿って反対側へ移動する間、拘束部材９１が偏心部４４内に進入した状態であるので、拘束部材９１は連結部４３との干渉無しに回転するようになり、その結果、ロックピン８１の位置と拘束部材９１の位置が容易に変わる。ロックピン８１の位置と拘束部材９１の位置が変わる間には、回転軸２１だけが偏心ブッシュ４２、５２の回転無しに所定区間を回転する。
【００３８】
回転軸２１が図３に示した場合と反対に回転しながら圧縮動作を行う時には、図５に示すように、第１圧縮室３１の第１偏心ブッシュ４２の外面が回転軸２１と偏心解除された状態でロックピン８１がロック溝８２の他側のロック部８２ｂにかかった状態になるので、第１ローラ３７が第１圧縮室３１の内面から離隔された状態で回転し、第１圧縮室３１では空回転がなされる。この時、第２圧縮室３２では、図６に示すように、第２偏心ブッシュ５２の外面が回転軸２１と偏心された状態になり、第２ローラ３８が第２圧縮室３２の内面と接して回転する状態になるので、圧縮動作がなされる。
【００３９】
また、第２圧縮室３２で圧縮動作がなされる時には、第２圧縮室３２の吸入口６４側に冷媒が吸入される必要があり、流路可変装置７０の動作により第２圧縮室３２側にのみ冷媒が吸入されるように吸入流路が形成される。また、この時も同様に、回転軸２１の回転に伴う遠心力によって拘束部材９１が回転軸２１の外側方向へ突出しながらロックピン８１の反対側に位置するロック溝８２のロック部８２ａにかかりながら偏心ブッシュ４２、５２の拘束がなされる。
【００４０】
図９は、本発明に係る容量可変回転圧縮機の偏心装置の他の実施例を示す図であって、第１偏心ブッシュ４２０と第２偏心ブッシュ５２０が相互分離され、第１偏心ブッシュ４１０と第２偏心ブッシュ５１０のためのロック装置８１０、８２０と拘束装置９１０、９２０がそれぞれ別途構成された例を示す。図９に示した容量可変回転圧縮機は、第１偏心ブッシュ４１０と第２偏心ブッシュ５１０が別途構成され、ロック装置８１０、８２０と拘束装置９１０、９２０がそれぞれ別途構成される点を除いては図１ないし図８に示した圧縮機と同様に構成される。
【００４１】
また、図９の実施例では回転軸２１０に取り付けられる第１偏心カム４１０と第２偏心カム５１０の偏心方向が同方向に配置され、第１及び第２ロック装置８１０、８２０と第１及び第２拘束装置９１０、９２０の取付け方向もまた同方向となっている例を示しているが、第１偏心カム４１０の位置と第２偏心カム５１０の偏心位置が相互反対となるように配置し、第１及び第２ロック装置８１０、８２０の位置及び第１及び第２拘束装置９１０、９２０の位置も相互反対となるように配置する場合にも、上述した場合と実質的に同じ作用・効果が発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例による容量可変回転圧縮機の構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の容量可変回転圧縮機における偏心装置の構成を示す斜視図である。
【図３】図１の容量可変回転圧縮機において回転軸が第１方向に回転する時、第１圧縮室の圧縮動作を示す断面図である。
【図４】図１の容量可変回転圧縮機において回転軸が第１方向に回転する時、第２圧縮室の空回転動作を示す断面図である。
【図５】図１の容量可変回転圧縮機において回転軸が第２方向に回転する時、第１圧縮室の空回転動作を示す断面図である。
【図６】図１の容量可変回転圧縮機において回転軸が第２方向に回転する時、第２圧縮室の圧縮動作を示す断面図である。
【図７】図１の容量可変回転圧縮機における拘束装置の構成を示す断面図であり、拘束解除状態を示す図である。
【図８】図１の容量可変回転圧縮機における拘束装置の構成を示す断面図であり、拘束状態を示す図である。
【図９】本発明に係る容量可変回転圧縮機偏心装置の他の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０    密閉容器
２０    駆動部
２１    回転軸
２２    固定子
２３    回転子
３０    圧縮部
３１    第１圧縮室
３２    第２圧縮室
３３ａ  上部ハウジング
３３ｂ  下部ハウジング
３４    仕切り板
３５、３６  フランジ
３７    第１ローラ
３８    第２ローラ
４０    第１偏心装置
４１    第１偏心カム
４２    第１偏心ブッシュ
４３    連結部
４４    偏心部
５０    第２偏心装置
５１    第２偏心カム
５２    第２偏心ブッシュ
６１    第１ベーン
６２    第２ベーン
６３    第１吸入口
６４    第２吸入口
６５    第１吐出口
６６    第２吐出口
６７    第１配管
６８    第２配管
６９    吸入配管
７０    流路可変装置
７１    胴体部
７２    入口
７３    第１出口
７４    第２出口
７５    バルブシート
７６    第１開閉部材
７７    第２開閉部材
７８    連結部材
８０    ロック装置
８１    ロックピン
８２    ロック溝
８２ａ、８２ｂ  ロック部
９０    拘束装置
９１    拘束部材
９２    支持ピン
９３    リターンバネ
９４    結合部
【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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