(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器、前記密閉容器内に収納される電動機部及び前記電動機部の回転軸により駆動される２個のシリンダを有し、前記各シリンダ内で前記回転軸に設けた偏心部に嵌合されるローラを偏心回転させると共にベーンにより前記各シリンダ内を仕切り、冷媒ガスを吸込んで圧縮して吐出する回転圧縮機構部を備え、前記回転圧縮機構部は、低圧の冷媒ガスを吸込んで圧縮する低段側圧縮部、前記低段側圧縮部で圧縮され中間圧に昇圧された冷媒ガスを吸込んで圧縮する高段側圧縮部及び前記両圧縮部の間に介設され前記回転軸を挿通する孔を形成した中間仕切板を含む、２シリンダ型２段圧縮ロータリーコンプレッサにおいて、
前記回転軸に設けられる２個の偏心部は１８０度の位相差を有しかつ前記両偏心部の相互間を連結する連結部の軸径及び前記偏心部を介して前記連結部に連なる回転軸端部の軸径を共に前記回転軸の軸径より小さく設定するようにしたことを特徴とする、２シリンダ型２段圧縮ロータリーコンプレッサ。
【請求項２】
前記２個の偏心部の径を同径に設定するようにした、請求項１記載の２シリンダ型２段圧縮ロータリーコンプレッサ。
【請求項３】
前記２個の偏心部のうち、前記連結部と前記回転軸端部との間にある偏心部の径を他の偏心部の径より小さく設定するようにした、請求項１記載の２シリンダ型２段圧縮ロータリーコンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は２シリンダ型２段圧縮ロータリーコンプレッサに関し、特にたとえば簡単な構成により排除容積を変えることができる２シリンダ型２段圧縮ロータリーコンプレッサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、密閉容器内に回転圧縮機構部を上下に配置した２シリンダ型ロータリーコンプレッサにおいては、上下回転圧縮機構部での回転軸偏心量は上下で同一としている。そして、２段圧縮ロータリーコンプレッサでは排除容積の変更を回転軸に設けた偏心部の偏心量とこの偏心部に嵌合されてシリンダ内を偏心回転するローラの外径を変えることで対応している。この場合、排除容積の最大値は回転軸偏心量と回転軸偏心部径と軸受径で決まるものであるが、従来技術では２段圧縮ロータリーコンプレッサにおいても、回転軸偏心部径と軸受径は１段目（低段側）と２段目（高段側）で同一となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そのために、２段圧縮ロータリーコンプレッサにおける排除容積の設定を行う場合、設定の自由度に制約があり生産性が悪くまたやコストも高くなるという問題がある。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、簡単な構成により排除容積の設定が容易に行うことができる２シリンダ型２段圧縮ロータリーコンプレッサを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、密閉容器、この密閉容器内に収納される電動機部及び電動機部の回転軸により駆動される２個のシリンダを有し、各シリンダ内で回転軸に設けた偏心部に嵌合されるローラを偏心回転させると共にベーンにより各シリンダ内を仕切り、冷媒ガスを吸込んで圧縮して吐出する回転圧縮機構部を備え、この回転圧縮機構部は、低圧の冷媒ガスを吸込んで圧縮する低段側圧縮部、この低段側圧縮部で圧縮され中間圧に昇圧された冷媒ガスを吸込んで圧縮する高段側圧縮部及び両圧縮部の間に介設され回転軸を挿通する孔を形成した中間仕切板を含む、２シリンダ型２段圧縮ロータリーコンプレッサにおいて、回転軸に設けられる２個の偏心部は１８０度の位相差を有しかつ両偏心部の相互間を連結する連結部の軸径及び偏心部を介して連結部に連なる回転軸端部の軸径を共に回転軸の軸径より小さく設定するようにしたことを特徴とする、２シリンダ型２段圧縮ロータリーコンプレッサである。
【０００６】
【作用】
２シリンダ型２段圧縮コンプレッサにおいて、回転軸に設けた２つの偏心部の偏心部径および軸受径（軸径）を低段側（１段目）と高段側（２段目）とで変えることにより排除容積の変更が可能となる。例えば、１段目の低段側軸受径を小さくし２段目の高段側軸受径を大きくすることで対応できるものである。
【０００７】
【発明の効果】
この発明によれば、排除容積の設定の自由度が向上し、それに伴い生産性の向上とコストの低減が可能となる。
【０００８】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴及び利点は、図面を参照して以下に行う実施例の詳細な説明により一層明らかとなろう。
【０００９】
【実施例】
図１に示すこの発明の一実施例である内部低圧式の２シリンダ型２段圧縮ロータリーコンプレッサ１０は、鋼板からなる円筒状密閉容器１２、この容器１２の内部空間に配置収納された電動機部１４、この電動機部１４の下方空間に配置されかつこの電動機部に連結される回転軸１６により駆動される回転圧縮機構部１８を含む。円筒状密閉容器１２は底部をオイル溜とし、電動機部１４及び回転圧縮機構部１６を収納する上面開口の容器本体１２Ａと、この容器本体１２Ａの上面開口を閉塞する蓋体１２Ｂとの２部材で構成され、蓋体１２Ｂには電動機部１４に電力を供給するターミナル端子２０（配線を省略）を取り付けている。
【００１０】
また、電動機部１４は、円筒状密閉容器１２の上部内周面に沿って取り付けられた環状のステータ２２と、このステータ２２の内側に若干の間隙を設けて配置されたロータ２４とからなる。このロータ２４にはその中心を通り鉛直方向に延びる回転軸１６が設けられている。
【００１１】
ステータ２２は、リング状の電磁鋼板を積層した積層体２６と、この積層体２６に装着された３相のステータコイル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で構成され、これにより交流モータとしている。なお、交流モータに代わりに永久磁石をロータに埋設したＤＣモータを用いることも可能である。
【００１２】
回転圧縮機構部１８は、高段側圧縮部３２と低段側圧縮部３４及び回転軸１６を挿通せしめる挿入孔３６ａを有する中間仕切板３６を含みかつ高段側圧縮部３２は中間仕切板３６の上側に配置され、低段側圧縮部３４は中間仕切板３６の下側に配置されている。
【００１３】
すなわち、中間仕切板３６と、この中間仕切板３６の上下両側に設けられた上下シリンダ３８，４０と、この上下シリンダ３８、４０内を回転軸１６に設けた上下偏心部４２、４４に嵌合されて偏心回転する上下ローラ４６，４８と、この上下ローラ４６、４８に当接して上下シリンダ３８、４０内をそれぞれ低圧室側３８ａ、４０ａと高圧室側３８ｂ、４０ｂに区分する上下ベーン５０，５２と、上下シリンダ３８、４０の各開口面を閉塞すると共に回転軸１６の高段側軸受５４ａを兼用する上部支持枠体５４と低段側軸受５６ａを兼用する下部支持枠体５６とで構成される。
【００１４】
そして、高段側軸受５４ａの内径よりも低段側軸受５６ａの内径を小さくしている。その理由については回転軸１６、上下偏心部４２、４４の偏心量及び各偏心部径との関係において後程詳しく説明する。
【００１５】
また、上部支枠体５４及び下部支持枠体５６には、上下シリンダ３８、４０と適宜連通する吸込通路５８、６０及び消音室兼用吐出通路６２、６４が一体に形成されると共にそれらの開口部は上部プレート６６と下部プレート６８で閉塞される。さらに、上下ベーン５０、５２は上下シリンダ３８、４０のシリンダ壁に形成された径方向の案内溝７０、７２に往復動可能に収納されかつスプリング７４、７６により上下ローラ４６、４８に常時当接するように付勢される。
【００１６】
そして、下シリンダ４０では１段目（低段側）の圧縮作用が行われ、上シリンダ３８では下シリンダ４０で１段目の圧縮がなされた冷媒ガスをさらに圧縮して高圧にする２段目（高段側）の圧縮作用が行われる。
【００１７】
また、回転圧縮機構部１８を構成する各エレメントは、上部支持枠体５４、上シリンダ３８、中間仕切板３６、下シリンダ４０及び下部支持枠体５６の順に配置され、上部プレート６６及び下部プレート６８と共に複数本の取付ボルト７８を用いて一体的に連結される。
【００１８】
更に、回転軸１６には軸中心に鉛直方向のオイル穴８０が形成されると共に、このオイル穴８０に連通する横方向の給油孔８２、８４及び螺旋状給油溝８６、８８を設けている。
【００１９】
そして、この実施例では、冷媒として地球環境、可燃性及び毒性等を考慮して例えば自然冷媒である炭酸ガス（ＣＯ２）を使用し、また、潤滑油としてのオイルは、例えば鉱物油（ミネラルオイル）、アルキルベンゼン油、エーテル油、エステル油等の既存オイルが使用される。
【００２０】
また、上部支持枠体５４及び下部支持枠体５６には吸込通路５８、６０を経由して上下シリンダ３８、４０に冷媒を導入する上下冷媒導入管９０、９２と上下シリンダ３８、４０で圧縮された冷媒を消音室兼用吐出通路６２、６４を経由して吐出する上下冷媒吐出管９４、９６がそれぞれ接続されている。
【００２１】
さらに、上下冷媒導入管９０、９２及び上下冷媒吐出管９４、９６にはそれぞれ冷媒配管９８，１００、１０２及び１０４が接続されると共に、冷媒配管９８と１０４との間にはアキュムレータ１０６が接続されている。なお、円筒状密閉容器１２の外底部には取付用台座１０８が熔接等により固定されている。
【００２２】
ところで、図１における回転軸１６は、図３に示されるように上下ローラ４６、４８を嵌合する上下偏心部４２、４４のうち、下偏心部４４を設ける回転軸下部、すなわち上下偏心部４２、４４の相互間を連結すると連結部１１０の軸径及び下部支持枠体５６に設けた低段側軸受５６ａで軸支される回転軸下端部１１２の軸径を上部支持枠体５４に設けた高段側軸受５４ａで軸支される回転軸１６の軸径よりも小さく設定している。
【００２３】
そして、図５に示される従来の回転軸１６の軸心に対する下偏心部４４の偏心量をＡとすると、図３に示すようにこの発明では回転軸下端部１１２の軸径を回転軸１６の軸径よりも小さく設定することにより、上下偏心部４２、４４の径を同径とした場合、回転軸１６の軸心に対する下偏心部４４の偏心量Ｂは従来例における偏心量Ａよりも大きく（Ｂ＞Ａ）できる。その結果、例えば低段側（１段目）の下シリンダ４０における排除容積をより大きくすることができる。
【００２４】
また、図４に示すこの発明による他の実施態様は、回転軸１６に設けた上下偏心部４２、４４の相互間を連結する連結部１１０及び下部支持枠体５６の軸受５６ａで軸支される回転軸下端部１１２の軸径を上部支持枠体５４の軸受５４ａで軸支される回転軸１６の軸径より小さく設定すると共に下偏心部４４の径Ｄを上偏心部４２の径Ｃより小さく（Ｄ＜Ｃ）設定することにより、中間仕切板３６に形成される挿入孔３６ａの径を小さくでき、その結果、下偏心部４４に嵌合される下ローラ４８の厚さ（肉厚）を大きくできるため、下ローラ４８と中間仕切板３６とのシール部の接触面積を広くできガスリークが少なくなる。従って、圧縮効率や体積効率が向上する。
【００２５】
ここで、図１及び図２を参照して上述の実施例の動作概要を説明する。
【００２６】
先ず、ターミナル端子２０及び図示されない配線を介して電動機部１４のステータタコイル２８に通電すると、電動機部１４が起動してロータ２４に固定された回転軸１６が回転する。この回転により回転軸１６に設けた上下偏心部４２、４４に嵌合された上下ローラ４６、４８は上下シリンダ３８、４０内を偏心回転する。
【００２７】
これにより、冷媒配管１００、下冷媒導入管９２及び下部支持枠体５６に形成された吸込通路６０を経由して、図２に示す如く吸込ポート１１８から下シリンダ４０の低圧室側４０ａに吸入された低圧の冷媒ガスは、下ローラ４８と下ベーン５２の動作により１段目（低段側）の圧縮が行われて下シリンダ４０の高圧室側４０ｂより吐出ポート１２０、下支持枠体５６の消音室兼用吐出通路６４、下冷媒吐出管９６及び冷媒配管１０４よりアキュムレータ１０６に送出される。
【００２８】
つぎに、アキュムレータ１０６から冷媒配管９８、上冷媒導入管９０、上部支持枠体５４に形成された吸込通路５８を経由して図２に示す如く吸込ポート１１４から上シリンダ３８の低圧室側３８ａに吸入された中間圧の冷媒ガスは、上ローラ４６と上ベーン５０の動作により２段目（高段側）の圧縮が行われて高圧の圧縮冷媒ガスとなり、上シリンダ３８の高圧室側３８ｂより吐出ポート１１６、上部支持枠体５４に形成された消音室兼用吐出通路６２、上冷媒吐出管９４、及び冷媒配管１０２を経由して冷凍サイクルを構成する外部冷媒回路（図示せず）に送出される。以後上述の経路で冷媒ガスは循環して冷却作用を発揮する。
【００２９】
また、回転軸１６の回転により円筒状密閉容器１２の底部に貯溜されている潤滑オイル（図示せず）は、回転軸１６の軸中心に形成された鉛直方向のオイル穴８０を上昇し、途中に設けた横方向の給油孔８２、８４及び螺旋状給油溝８６、８８より各軸受部及び上下偏心部４２、４４にそれぞれ給油されて円滑な回転を維持する。
【００３０】
なお、この発明は上述の実施例に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態はいずれも回転軸１６を縦置型とした２シリンダ型２段圧縮ロータリーコンプレッサ１０について説明したが、これに代えて回転軸を横置型とした２シリンダ型２段圧縮ロータリーコンプレッサでも良いことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す内部低圧式の２シリンダ型２段圧縮ロータリーコンプレッサの要部縦断面図である。
【図２】図１における各圧縮部の構成を模式的に示す図解図である。
【図３】図１における上下偏心部を含む回転軸の正面図である。
【図４】図３に相当する他の実施態様を示す回転軸の正面図である。
【図５】図３及び図４に対応する従来例の回転軸の正面図である。
【符号の説明】
１０  …２シリンダ型２段圧縮ロータリーコンプレッサ
１２  …円筒状密閉容器
１４  …電動機部
１６  …回転軸
１８  …回転圧縮機構部
３２  …高段側圧縮部
３４  …低段側圧縮部
３６  …中間仕切板
３６ａ  …挿入孔
４２、４４  …上下偏心部
５４ａ  …高段側軸受（２段目の軸受）
５６ａ  …低段側軸受（１段目の軸受）
１１０  …連結部
１１２  …回転軸下端部
【図１】
0003579323.tif 000002
【図２】
0003579323.tif 000003
【図３】
0003579323.tif 000004
【図４】
0003579323.tif 000005
【図５】
0003579323.tif 000006