(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底が油貯留部となっている密閉容器内に収納された電動要素部及び圧縮要素部と、前記圧縮要素部によって圧縮された圧縮ガスを前記密閉容器内に放出する前記圧縮要素部に設けたガス流路と、密閉容器内の圧縮ガスを密閉容器外へ吐出する吐出パイプとを備えた横置形回転式圧縮機において、前記圧縮要素部に設けたガス流路の端部に設けた圧縮ガス吹き出し開口部と前記油貯留部に貯留された潤滑油の油面と前記吐出パイプの圧縮ガス入り口とに関して、前記圧縮ガス吹き出し開口部を油面と前記圧縮ガス入り口の上下方向で略中心に設け、かつ、前記密閉容器内に放出する圧縮ガス吹き出し方向を、回転軸に対して略垂直に放出するとともに油面を巻き上げないように油面と略水平に向けたことを特徴とする横置形回転式圧縮機。
【請求項２】
前記圧縮要素部に設けたガス流路の端部に設けた圧縮ガス吹き出し開口部を含み回転軸に垂直な平面と前記吐出パイプの圧縮ガス入り口を含み回転軸に垂直な平面との間にかかる範囲の油面上に遮板を設けたことを特徴とする請求項１記載の横置形回転式圧縮機。
【請求項３】
前記吐出パイプの圧縮ガス入り口と前記圧縮要素部からの最短距離を吐出パイプの内径以下としたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の横置形回転式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は冷凍装置あるいは空調機等の冷媒ガスを圧縮する密閉形の横置形回転式圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は例えば特開平５−２８０４８３号公報に示された従来の横置形回転式圧縮機を示す断面図である。また、図７は圧縮要素部を図６の矢印Ａ方向より見た正面図である。図６、図７において、１は横置形回転式圧縮機の外郭をなす密閉容器で底が潤滑油１００の油貯留部となっている。２は密閉容器１内に装着した固定子、３は固定子２の中央空間部に所定の間隔を隔てて位置する回転子、４は固定子２及び回転子３からなる電動要素部である。６は回転子３に圧入した回転軸、７は回転軸６と一体に形成したクランク軸である。８は回転軸６を軸支する主軸受けで、９は回転軸６を軸支する端軸受けである。１０は密閉容器１内に装着したシリンダであり、この左右の二面に主軸受け８と端軸受け９が各々固定されている。１１は回転軸６のクランク軸７に嵌着したローリングピストンであり、シリンダ１０内の中央空間部の内壁面に線接触状態にて可動式に配設されている。また、このローリングピストン１１はシリンダ１０内に配設されたベーン（図示せず）とも当接状態となっている。１２は主軸受け８、端軸受け９、シリンダ１０、及びローリングピストン１１からなる圧縮要素部である。１３はシリンダ１０とローリングピストン１１との隙間に形成される吸入・圧縮室であり、シリンダ１０内に配設されたベーン（図示せず）により高圧の圧縮室と低圧の吸入室に区別されている。そして、ローリングピストン１１の偏心回転により、冷媒ガス等の被圧縮媒体を吸入パイプ１４より吸入する行程から圧縮する行程へと順次移行する一連の吸入・圧縮行程を連続して繰り返す。
また、高圧の密閉容器１と低圧の吸入・圧縮室１３との圧力差によって主軸受け８に設けた潤滑油流路８ａから潤滑油１００を吸い上げて圧縮要素部１２へ給油することにより、圧縮要素部１２の摺動部の潤滑性と吸入・圧縮室１３の気密性を確保している。
【０００３】
圧縮されたガスは圧縮要素部１２へ給油された潤滑油１００とともに吐出バルブ（図示せず）、仕切板１６、吐出マフラー１７を通り、再び端軸受け９とシリンダ１０に設けられたガス流路１０ａを通り抜ける。１０ｂは圧縮ガス流路１０ａの端部に設けた圧縮ガス吹き出し開口部であり、密閉容器１内に水平方向より下方で、密閉容器に対する法線より下方向に圧縮ガスが放出されるように設けてある。圧縮ガスは、ガス流路１０ａの端部に設けた圧縮ガス吹き出し開口部１０ｂから密閉容器１内へ放出され、吐出パイプ１５を流れ、冷凍回路へ送り込まれる。
【０００４】
また、図８は特開昭６０−２１９４９１に示された従来の横置形回転式圧縮機を示す断面図であり、圧縮ガスは圧脈動を抑えるための吐出マフラー１７に一時滞留した後、吐出マフラー１７に設けられた吐出開口部１７ａより密閉容器１内へ略垂直方向に放出される。
【０００５】
また、図９は実開昭６３−１３８４８９に示された従来の横置形回転式圧縮機を示す断面図であり、圧縮機運転直後は密閉容器１内の圧力に比べて圧縮ガスの方が圧力が高いため、圧縮要素部１２に直接取り付けられたパイプ１９から密閉容器１内に圧縮ガスが放出されるが、密閉容器１内が圧縮ガスと同じ圧力となった後には圧縮ガスは密閉容器１内にほとんど放出されずにパイプ１９より放出された圧縮ガスが吐出パイプ１５を流れて直接冷凍回路へと送り込まれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の横置形回転式圧縮機は以上のように構成されているので、図６、図７で示された特願平０４−０７３６６２の場合は、冷凍装置あるいは空調機の設置場所の傾斜、またはベーン（図示せず）両側面摺動部への給油目的のために油量を増加した結果、さらには密閉容器１の寸法変更等で潤滑油１００の油面１００ａの水準が上昇した場合には、シリンダ１０に設けたガス流路１０ａの端部に設けた圧縮ガス吹き出し開口部１０ｂが、密閉容器１内に水平方向より下方で、密閉容器に対する法線より下方向に圧縮ガスを放出するので、圧縮ガス吹き出し開口部１０ｂから吹き出した圧縮ガスによって潤滑油１００の油面１００ａが巻き上げられてしまい、潤滑油１００を含んだ圧縮ガスは、密閉容器１内での十分な油分離が行えずに吐出パイプ１５より潤滑油１００を含んだ状態で冷凍回路へ送り出され、冷凍回路内の熱交換率を悪化させたり、圧縮機内の必要潤滑油量を満たすことができなくなるほど減少し回転軸６と主軸受け８または端軸受け９が焼きつけを起こすなどの問題があった。
【０００７】
また、図８で示された特開昭６０−２１９４９１では、潤滑油１００の油面１００ａを巻き上げないように圧縮ガスを吐出マフラー１７に設けられた吐出開口部１７ａから略鉛直上向きに放出しているため、密閉容器１内へ圧縮ガスを放出する吐出開口部１７ａと吐出パイプ１５の距離が短く、かつ吐出パイプ１５とのヘッド差が十分に確保できなくなり開口部１７ａより放出された圧縮ガスに含まれている霧状の潤滑油は密閉容器１内で冷媒ガスとの比重の差による油分離も十分にされないまま吐出パイプ１５より冷凍回路へ送り出されてしまうという問題があった。
【０００８】
また、図９で示された実開昭６３−１３８４８９では、圧縮機運転開始直後以外には圧縮ガスが密閉容器１内にほとんど放出されずにパイプ１９から吐出パイプ１５を流れて直接冷凍回路へ送り込まれるため、圧縮ガスに含まれている霧状の潤滑油が分離されないまま冷凍回路内へ送り出されてしまうという問題があった。
【０００９】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、横置形回転式圧縮機の密閉容器内で十分な油分離を行うことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる請求項１記載の横置形回転式圧縮機は、底が油貯留部となっている密閉容器内に収納された電動要素部及び圧縮要素部と、圧縮要素部によって圧縮された圧縮ガスを密閉容器内に放出する圧縮要素部に設けたガス流路と、密閉容器内の圧縮ガスを密閉容器外へ吐出する吐出パイプとを備えた横置形回転式圧縮機において、圧縮要素部に設けたガス流路の端部に設けた圧縮ガス吹き出し開口部と油貯留部に貯留された潤滑油の油面と吐出パイプの圧縮ガス入り口とに関して、前記圧縮ガス吹き出し開口部を油面と前記圧縮ガス入り口の上下方向で略中心に設け、かつ、前記密閉容器内に放出する圧縮ガス吹き出し方向を、回転軸に対して略垂直に放出するとともに油面を巻き上げないように油面と略水平に向けたものである。
【００１１】
この発明に係わる請求項２記載の横置形回転式圧縮機は、請求項１記載の横置形回転式圧縮機において、圧縮要素部に設けたガス流路の端部に設けた圧縮ガス吹き出し開口部を含み回転軸に垂直な平面と吐出パイプの圧縮ガス入り口を含み回転軸に垂直な平面との間にかかる範囲の油面上に遮板を設けたものである。
【００１２】
この発明に係わる請求項３記載の横置形回転式圧縮機は、請求項１または請求項２記載の横置形回転式圧縮機において、吐出パイプの圧縮ガス入り口と前記圧縮要素部からの最短距離を吐出パイプの内径以下としたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面とともに説明する。なお前記従来例の構成部分と同一または相当する構成部品は、従来例と同一番号を付し、説明を省略する。
【００１４】
実施の形態１．
以下、実施の形態１について図に基づいて説明する。図１は横置形回転式圧縮機の要部断面を示す断面図である。図２は圧縮要素部１２を図１の矢印Ａ方向より見た正面図である。１０ｃはシリンダ１０に圧縮ガスを密閉容器１内に回転軸６に対して略垂直に放出するよう設けられた圧縮ガスのガス流路である。１０ｄはガス流路１０ｃの端部に設けた圧縮ガス吹き出し開口部であり、潤滑油１００の油面１００ａと吐出パイプ１５の圧縮ガス入り口１５ａと上下方向で略中心に設けられ、圧縮ガス吹き出し開口部１０ｄから密閉容器１内に放出される圧縮ガスの吹き出し方向は、放出された圧縮ガスが直接油面１００ａを叩かずに密閉容器１の内側壁面に吹き付けられるように設定してある。図３（ａ）は圧縮ガス吹きだし方向θと冷凍回路内の油循環量の関係グラフであり、図３（ｂ）は、その説明図であり、図２に相当するものである。
【００１５】
この実施例は上記のように構成され、圧縮ガスを密閉容器１内に回転軸６に対して略垂直に放出するようシリンダ１０に設けたガス流路１０ｃの端部に設けた圧縮ガス吹き出し開口部１０ｄを油面１００ａと吐出パイプ１５の圧縮ガス入り口１５ａと上下方向で略中心に設け、圧縮ガス吹き出し方向は、放出された圧縮ガスが直接油面１００ａを叩かずに密閉容器１の内側壁面に吹き付けられるように設定する。圧縮ガス吹き出し開口部１０ｄから放出された圧縮ガスに含まれている霧状の潤滑油は、密閉容器１内側壁面との衝突による分離作用により分離される。また、圧縮ガス吹き出し方向は、放出された圧縮ガスが直接油面１００ａを叩かずに密閉容器１の内側壁面に吹き付けられるように設定されされているため、衝突前や衝突時に圧縮ガスによって油面１００ａを巻き上げることなく、さらに、圧縮ガス吹き出し開口部１０ｄを油面１００ａと吐出パイプ１５の圧縮ガス入り口１５ａと上下方向で略中心に設けているので、衝突後も吐出パイプ１５までのヘッド差が十分確保されているため、吐出パイプ１５の設けてある圧縮機上部へ霧状の潤滑油が飛散する量が少なくなり、冷凍回路内へ流出する潤滑油が少なくなる。
【００１６】
図３の実験にて求めた圧縮ガス吹き出し方向（吹き出し方向θは図３のように水平方向に対する角度とし、上側にプラス、下側にマイナスとする）と冷凍回路内油循環量の関係からも、圧縮ガスを水平面より下向きに放出すると油面１００ａを巻き上げてしまうため油循環量は急激に大きくなり、逆に水平面より上向きに放出すると吐出パイプまでの距離が短くなりヘッド差が確保できなくなり密閉容器１内での十分な油分離が行えなくなるために油循環量が緩やかに多くなる。そして油面とほぼ水平となるθがほぼ０゜方向へ圧縮ガスを放出すると冷凍回路内の油循環量が最少となる。
【００１７】
尚、ここではシリンダ１０にガス流路１０ｃおよび圧縮ガス吹き出し開口部１０ｄが設けられた場合について説明したが、ガス流路および圧縮ガス吹き出し開口部は圧縮要素部１２の他の構成要素に設けても良い。
【００１８】
実施の形態２．
実施の形態２について説明する。実施の形態２は、前記実施の形態１に下記説明する遮板１８を設けたものである。
本実施の形態は、図４のようにシリンダ１０に設けたガス流路１０ｃの端部に設けた圧縮ガス吹き出し開口部１０ｄを含み回転軸６に垂直な平面と吐出パイプ１５の圧縮ガス入り口１５ａを含み回転軸６に垂直な平面との間にかかる範囲の油面１００ａ上に遮板１８を水平に設ける。密閉容器１内の油面１００ａ全面を遮板で覆うのではなく、圧縮ガス吹き出し開口部１０ｄを含み回転軸６に垂直な平面と吐出パイプ１５の圧縮ガス入り口１５ａを含み回転軸６に垂直な平面との間にかかる範囲の油面１００ａ上にのみ遮板を設けたため複雑な形状とはならず、圧縮ガス吹き出し開口部１０ｄから密閉容器１内に放出された圧縮ガスによる油面１００ａの巻き上げが効果的に抑えられ、密閉容器１内の圧縮ガスを密閉容器１外へ吐出する吐出パイプ１５の設けてある圧縮機上部方向へ潤滑油が飛散する量が少なくなるため、冷凍回路内へ流出する潤滑油が少なくなる。
【００１９】
尚、本実施の形態は、ガス流路１０ｃ及び圧縮ガス吹き出し開口部１０ｄを実施の形態１に記載のものとし、冷凍回路内へ流出する潤滑油を減らす効果を一層大きくしているが遮板１８を設置することにより、ガス流路及び圧縮ガス吹き出し開口部を実施の形態１に記載のようにしなくても潤滑油持ち出し減少の効果は得られる。
また、ここではシリンダ１０にガス流路１０ｃおよび圧縮ガス吹き出し開口部１０ｄが設けられた場合について説明したが、ガス流路および圧縮ガス吹き出し開口部は圧縮要素部１２の他の構成要素に設けても良い。
【００２０】
実施の形態３．
実施の形態３について説明する。本実施の形態は、実施の形態１で、図５のように密閉容器１内の圧縮ガスを密閉容器１外へ吐出する吐出パイプ１５の圧縮ガス入り口１５ａと圧縮要素部１２との最短距離を吐出パイプ１５の内径以下に設けるものである。圧縮ガスは前記内径以下とした最短距離を通って吐出パイプ１５に入るが、吐出パイプ１５の圧縮ガス入り口１５ａと圧縮要素部１２との最短距離を吐出パイプ１５の内径以下としたため、圧縮ガスの流路に対して圧縮要素部１２が障害となり、圧縮ガスに含まれている霧状の潤滑油が分離されるので、冷凍回路内へ流出する潤滑油が少なくなる。
また、別に吐出パイプ１５の圧縮ガス入口１５ａに至る流路に障害物を設けて流路の狭い部分を吐出パイプ１５の内径以下としても同様な効果が得られるが、別途障害物を設けるためコストアップとなる。
【００２１】
尚、本実施の形態は、ガス流路１０ｃ及び圧縮ガス吹き出し開口部１０ｄを実施の形態１に記載のものとし、冷凍回路内へ流出する潤滑油を減らす効果を一層大きくしているが、圧縮ガスの流路に対して圧縮要素部１２を障害物とすることにより、ガス流路及び圧縮ガス吹き出し開口部を実施の形態１に記載のようにしなくても潤滑油持ち出し減少の効果は得られる。
【００２２】
前記各実施の形態１、２及び３における特徴的構成要素である実施の形態１における圧縮ガス吹き出し開口部１０ｄを油面と吐出パイプ１５と上下方向で略中心に設け、その圧縮ガス吹き出し方向を油面と略水平に向けること、実施の形態２の遮板１８の設置及び実施の形態３の吐出パイプ１５の圧縮ガス入口と圧縮要素部１２との最短距離を吐出パイプ１５の内径以下とすることは、それぞれ単独でも圧縮機から潤滑油の持ち出しを減少する効果があるが、これらの要素を２個、３個組み合せることにより、効果が一層増加する。
前記特徴的構成要素を組み合わせることにより、圧縮ガス吹き出し開口部からに放出された圧縮ガスに含まれている霧状の潤滑油は、最初に密閉容器内側壁面との衝突によって分離され、その後圧縮ガスは油面を巻き上げることなく吐出パイプの圧縮ガス入り口へと向かい、最後に吐出される直前においても圧縮要素部がガス流路の障害となり霧状の潤滑油が分離されるため、圧縮機内での油分離の効果を向上することができる。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１に係わる発明では、底が油貯留部となっている密閉容器内に収納された電動要素部及び圧縮要素部と、圧縮要素部によって圧縮された圧縮ガスを密閉容器内に放出する圧縮要素部に設けたガス流路と、密閉容器内の圧縮ガスを密閉容器外へ吐出する吐出パイプとを備えた横置形回転式圧縮機において、圧縮要素部に設けたガス流路の端部に設けた圧縮ガス吹き出し開口部と油貯留部に貯留された潤滑油の油面と吐出パイプの圧縮ガス入り口とに関して、前記圧縮ガス吹き出し開口部を油面と前記圧縮ガス入り口の上下方向で略中心に設け、かつ、前記密閉容器内に放出する圧縮ガス吹き出し方向を、回転軸に対して略垂直に放出するとともに油面を巻き上げないように油面と略水平に向けたため、圧縮ガス吹き出し開口部から放出された圧縮ガスに含まれている霧状の潤滑油は、密閉容器内側壁面との衝突による分離作用により分離される。また、圧縮ガスが潤滑油の油面を巻き上げることなく、吐出パイプまでのヘッド差が確保されているために、密閉容器内での油分離が十分に行われて、冷凍回路内へ流出する潤滑油が少なくなる。
【００２４】
請求項２に係わる発明では、請求項１の横置形回転式圧縮機において、圧縮要素部に設けたガス流路の端部に設けた圧縮ガス吹き出し開口部を含み回転軸に垂直な平面と吐出パイプの圧縮ガス入り口を含み回転軸に垂直な平面との間にかかる範囲の油面上に遮板を設けたため、遮板は複雑な形状とはならずに圧縮ガスによる油面の巻き上げが効果的に抑えられ、密閉容器内を霧状の潤滑油が飛散する量が少なくなるため、冷凍回路内へ流出する潤滑油が少なくなる。
【００２５】
請求項３に係わる発明では、請求項１または請求項２の横置形回転式圧縮機において、吐出パイプの圧縮ガス入り口と前記圧縮要素部からの最短距離を吐出パイプの内径以下としたため、圧縮ガスの流路は圧縮要素部が障害となり、圧縮ガスに含まれている霧状の潤滑油が分離されるので、冷凍回路内へ流出する潤滑油が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係わる横置形回転式圧縮機の要部断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係わる横置形回転式圧縮機の圧縮要素部の正面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係わる横置形回転式圧縮機の吐出ガス吹き出し方向角度と油循環量の関係図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係わる横置形回転式圧縮機の要部断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係わる横置形回転式圧縮機の要部断面図である。
【図６】従来の横置形回転式圧縮機の一例を示す要部断面図である。
【図７】従来の横置形回転式圧縮機の一例を示す圧縮要素部の正面図である。
【図８】従来の横置形回転式圧縮機の別の一例を示す断面図である。
【図９】従来の横置形回転式圧縮機のさらに別の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  密閉容器、  ４  電動要素部、  ８ａ  潤滑油流路、  １０ｃ  ガス流路、  １０ｄ  圧縮ガス吹き出し開口部、  １２  圧縮要素部、  １５  吐出パイプ、  １８  遮板、  １００  潤滑油、  １００ａ  油面。
【図１】
0003572959.tif 000002
【図２】
0003572959.tif 000003
【図３】
0003572959.tif 000004
【図４】
0003572959.tif 000005
【図５】
0003572959.tif 000006
【図６】
0003572959.tif 000007
【図７】
0003572959.tif 000008
【図８】
0003572959.tif 000009
【図９】
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