(57)【要約】フレームを介して容器に圧縮機構を支持し、かつ圧縮機への潤滑油の確保と電動機のエネルギーロスを防止可能な、信頼性の高い横形の回転式圧縮機、およびこの圧縮機を備える冷凍サイクル装置を提案する。回転式圧縮機は、密閉ケース（１１）と、電動機（１２）と、圧縮機構（１３）と、密閉ケース内を電動機室（２１）および圧縮機構室（２２）に区分するフレーム（２３）と、フレームに圧縮機構を固定する複数のボルト（２５）とを備えている。圧縮機構は、シリンダ（３１）の電動機に近い側の端面（３１ａ）に固定されてシリンダ室（２９）を塞ぐ主軸受（１６）を備えている。シリンダの端面の、主軸受に接する軸受接合面（５１）は、軸受接合面よりもシリンダの径方向外側に配置されてフレームに接するフレーム接合面（５２）よりも電動機に近く、フレーム接合面の表面粗さは、軸受接合面の表面粗さよりも粗く、フレームの接合面（２３ａ）は、複数のボルトのうち最も低い位置に配置されるボルト（２５ａ）よりも上側において、連続した一平面である。
2019146028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油を貯留可能な横長形状の容器と、  前記容器に収容される電動機と、  前記容器に収容される圧縮機構と、  前記容器の長手方向に伸びて前記電動機と前記圧縮機構とを連結する回転軸と、  前記容器に前記圧縮機構を支持して前記容器内を前記電動機が収容される電動機室、および前記圧縮機構が収容される圧縮機構室に区分し、前記電動機室から前記圧縮機構室へ圧縮冷媒を案内する少なくとも１つの圧縮冷媒通路と、前記電動機室と前記圧縮機構室との間で潤滑油を往来させる潤滑油通路と、を有するフレームと、  前記圧縮機構を前記フレームに固定する複数の固定部材と、を備え、  前記圧縮機構は、    シリンダ室を有するシリンダと、    前記電動機に近い側の前記シリンダの端面に固定されて前記シリンダ室を塞ぎ、かつ前記回転軸を回転自在に支持する主軸受と、を備え、  前記シリンダは、前記電動機に近い側の端面が前記フレームのシリンダ接合面に固定され、  前記電動機に近い側の前記シリンダの端面は、前記主軸受に接する軸受接合面と、前記軸受接合面よりも前記シリンダの径方向外側に配置されて前記フレームに接するフレーム接合面と、を有し、  前記軸受接合面は、前記フレーム接合面よりも前記電動機に近く、  前記フレーム接合面の表面粗さは、前記軸受接合面の表面粗さよりも粗く、  前記フレーム接合面に接する前記シリンダ接合面は、前記複数の固定部材のうち最も低い位置に配置される前記固定部材よりも上側において、連続した一平面である回転式圧縮機。
【請求項２】
前記容器および前記シリンダを貫いて前記シリンダ室に接続されて前記容器の外部から前記シリンダ室へ作動流体を案内する吸込通路を備え、  前記吸込通路の近傍の前記シリンダと前記フレームとの間に、隙間を有する請求項１に記載の回転式圧縮機。
【請求項３】
前記フレームの前記シリンダ接合面は、Ｃ形に突出する凸部である請求項２に記載の回転式圧縮機。
【請求項４】
前記隙間は、前記容器内の前記潤滑油に満たされている請求項２または３に記載の回転式圧縮機。
【請求項５】
前記作動流体は二酸化炭素であり、  前記圧縮冷媒通路の通路断面積の総和を第一面積とし、  前記吸込通路の通路断面積の総和を第二面積としたとき、  前記第一面積と前記第二面積との関係が  ０．５＜（第一面積÷第二面積）＜０．８５である請求項２から４のいずれか１項に記載の回転式圧縮機。
【請求項６】
前記容器を貫いて前記容器の内部から前記圧縮冷媒を吐出させる吐出通路を備え、  前記容器の中心線を基準にして、前記圧縮冷媒通路と前記吐出通路との間の角度は、１０度以上であり、  前記圧縮冷媒通路は、前記圧縮機構室内の前記潤滑油の油面方向へ向かって傾斜している請求項１から５のいずれか１項に記載の回転式圧縮機。
【請求項７】
前記圧縮冷媒通路の少なくとも１つに設けられて、前記電動機室と前記圧縮機構室２２との差圧が予め定める差圧に達すると開放される差圧弁を備える請求項１から６のいずれか１項に記載の回転式圧縮機。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の回転式圧縮機と、  放熱器と、  膨張装置と、  吸熱器と、  前記回転式圧縮機と前記放熱器と前記膨張装置と前記吸熱発器とを接続して冷媒を流通させる冷媒管と、を備える冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明に係る実施形態は、回転式圧縮機、および冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  横形の回転式圧縮機が知られている。横形の回転式圧縮機は、横長形状の密閉容器と、横長形状の密閉容器の長手方向に伸びる回転軸と、この回転軸によって連結される電動機、および圧縮機構と、を備えている。【０００３】  従来の横形の回転式圧縮機は、密閉容器内に仕切板を備えている。仕切板は、密閉容器内を、圧縮機構が収容される第一空間、および電動機が収容される第二空間に区分する。密閉容器の内部には、潤滑油が貯留されている。潤滑油による電動機のエネルギーロスを防止すること、および潤滑油により圧縮機構を確実に潤滑すること、などの観点から、第一空間における潤滑油の油面は第二空間における潤滑油の油面よりも高い。２つの空間の間の油面の高さの差は、第一空間と第二空間との圧力差（差圧）によって生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  ところで、密閉容器の内壁面に固定される環状のフレームと、このフレームに固定されるシリンダと、を備える回転式圧縮機が知られている（例えば、特開平９-１５８８８３号公報）。つまり、圧縮機構は、シリンダに固定されたフレームを介して密閉容器内に支持されている。【０００６】  このような圧縮機構の支持構造（支持様式）を横形の回転式圧縮機に適用する場合がある。その場合には、圧縮機構が収容される第一空間の潤滑油の油面の高さと電動機が収容される第二空間の潤滑油の油面の高さとを高精度に制御するため、フレームとシリンダとの接合面における高圧冷媒の漏れは、抑制されなければならない。【０００７】  そこで、本発明は、フレームを介して容器に圧縮機構を支持し、かつ圧縮機への潤滑油の確保と電動機のエネルギーロスを防止可能な、信頼性の高い横形の回転式圧縮機、およびこの圧縮機を備える冷凍サイクル装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る回転式圧縮機は、潤滑油を貯留可能な横長形状の容器と、前記容器に収容される電動機と、前記容器に収容される圧縮機構と、前記容器の長手方向に伸びて前記電動機と前記圧縮機構とを連結する回転軸と、前記容器に前記圧縮機構を支持して前記容器内を前記電動機が収容される電動機室、および前記圧縮機構が収容される圧縮機構室に区分し、前記電動機室から前記圧縮機構室へ圧縮冷媒を案内する少なくとも１つの圧縮冷媒通路と、前記電動機室と前記圧縮機構室との間で潤滑油を往来させる潤滑油通路と、を有するフレームと、前記圧縮機構を前記フレームに固定する複数の固定部材と、を備え、前記圧縮機構は、シリンダ室を有するシリンダと、前記電動機に近い側の前記シリンダの端面に固定されて前記シリンダ室を塞ぎ、かつ前記回転軸を回転自在に支持する主軸受と、を備え、前記シリンダは、前記電動機に近い側の端面が前記フレームに固定され、前記電動機に近い側の前記シリンダの端面は、前記主軸受に接する軸受接合面と、前記軸受接合面よりも前記シリンダの径方向外側に配置されて前記フレームに接するフレーム接合面と、を有し、前記軸受接合面は、前記フレーム接合面よりも前記電動機に近く、前記フレーム接合面の表面粗さは、前記軸受接合面の表面粗さよりも粗く、前記フレーム接合面に接する前記フレームの接合面は、前記複数の固定部材のうち最も低い位置に配置される前記固定部材よりも上側において、連続した一平面である。【０００９】  本発明の実施形態に係る回転式圧縮機は、前記容器および前記シリンダを貫いて前記シリンダ室に接続されて前記容器の外部から前記シリンダ室へ作動流体を案内する吸込通路を備え、前記吸込通路の近傍の前記シリンダと前記フレームとの間に、隙間を有することが好ましい。【００１０】  本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の前記フレームのシリンダ接合面は、Ｃ形に突出する凸部であることが好ましい。【００１１】  本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の前記隙間は、前記容器内の前記潤滑油に満たされていることが好ましい。【００１２】  本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の前記作動流体は二酸化炭素であり、前記圧縮冷媒通路の通路断面積の総和を第一面積とし、前記吸込通路の通路断面積の総和を第二面積としたとき、前記第一面積と前記第二面積との関係が０．５＜（第一面積÷第二面積）＜０．８５であることが好ましい。【００１３】  本発明の実施形態に係る回転式圧縮機は、前記容器を貫いて前記容器の内部から前記圧縮冷媒を吐出させる吐出通路を備え、前記容器の中心線を基準にして、前記圧縮冷媒通路と前記吐出通路との間の角度は、１０度以上であり、前記圧縮冷媒通路は、前記圧縮機構室内の前記潤滑油の油面方向へ向かって傾斜していることが好ましい。【００１４】  本発明の実施形態に係る回転式圧縮機は、前記圧縮冷媒通路の少なくとも１つに設けられて、前記電動機室と前記圧縮機構室２２との差圧が予め定める差圧に達すると開放される差圧弁を備えていることが好ましい。【００１５】  また、本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置は、前記回転式圧縮機と、放熱器と、膨張装置と、吸熱器と、前記回転式圧縮機と前記放熱器と前記膨張装置と前記放熱器とを接続して冷媒を流通させる冷媒管と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の縦断面図を含む冷凍サイクル装置の概略的な図。
【図２】本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の縦断面図の部分的な拡大図。
【図３】本発明の実施形態に係る回転式圧縮機のシリンダ、主軸受、およびフレームの接合面の関係を表す図。
【図４】本発明の実施形態に係る回転式圧縮機のシリンダの接合面の図。
【図５】本発明の実施形態に係る回転式圧縮機のフレームの接合面の図。
【図６】本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の図。
【図７】本発明の実施形態に係る回転式圧縮機のフレームの他の例の縦断面図。
【図８】本発明の実施形態に係る回転式圧縮機のフレームの他の例の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】  本発明に係る回転式圧縮機、および冷凍サイクル装置の実施形態について、図１から図７を参照して説明する。なお、複数の図面中、同一または相当する構成には同一の符号が付されている。
【００１８】  図１は、本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の縦断面図を含む冷凍サイクル装置の概略的な図である。
【００１９】  図２は、本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の縦断面図の部分的な拡大図である。
【００２０】  図１および図２に示すように、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１は、横形の回転式圧縮機２と、放熱器３と、膨張装置５と、吸熱器６と、冷媒管８と、を備えている。冷媒管８は、回転式圧縮機２と凝縮器３と膨張装置５と蒸発器６とを順次に接続して冷媒を流通させる。
【００２１】  本実施形態に係る回転式圧縮機２は、横長形状の容器としての密閉ケース１１を横臥させて設置される。回転式圧縮機２は、潤滑油Ｏを貯留可能な横長形状の密閉ケース１１と、密閉ケース１１に収容される電動機１２と、電動機１２とともに密閉ケース１１に収容される圧縮機構１３と、電動機１２と圧縮機構１３とを互いに連結する回転軸１５と、回転軸１５を回転自在に支持する主軸受１６と、主軸受１６と協働して回転軸１５を回転自在に支持する副軸受１７と、密閉ケース１１の側部に設けられたアキュムレータ７と、を備えている。
【００２２】  また、回転式圧縮機２は、密閉ケース１１に圧縮機構１３を支持し、密閉ケース１１内を電動機１２が収容される電動機室２１、および圧縮機構１３が収容される圧縮機構室２２に区分するフレーム２３と、圧縮機構１３をフレーム２３に固定する複数の固定部材としてのボルト２５と、を備えている。
【００２３】  密閉ケース１１は、円筒状の横長形状である。密閉ケース１１の長手方向、つまり円筒の中心線に沿う方向は、接地面に対して横倒しにされている。密閉ケース１１は、両端が開放された胴部１１ａと、胴部１１ａのそれぞれの端部を塞ぐ一対の鏡板１１ｂと、を備えている。密閉ケース１１内には潤滑油Ｏが貯留されている。
【００２４】  電動機１２は、圧縮機構１３の回転駆動力を発生する。電動機１２は密閉ケース１１の内壁に固定される固定子２６と、回転軸１５の一方の端部１５ａに固定されて固定子２６に周囲を囲まれる回転子２７と、を備えている。
【００２５】  回転軸１５は、電動機１２と圧縮機構１３とを互いに連結している。回転軸１５は、電動機１２が発生させる回転駆動力を圧縮機構１３へ伝達する。回転軸１５は、密閉ケース１１の長手方向に伸びている。回転軸１５は、密閉ケース１１の中心線上に配置されている。
【００２６】  回転軸１５の中間部分１５ｂは、主軸受１６に回転自在に支持されている。回転軸１５の他方の端部１５ｃは、副軸受１７に回転自在に支持されている。回転軸１５は、圧縮機構１３を貫通している。
【００２７】  また、回転軸１５は偏心部２８を備えている。偏心部２８は、回転軸１５の中心に不一致な中心を有する円盤、あるいは円柱である。
【００２８】  圧縮機構１３は、電動機１２が回転軸１５を回転駆動することによって、作動流体（ガス状の冷媒）を吸込んで圧縮し、かつ電動機室２１へ吐出する。
【００２９】  圧縮機構１３は、シリンダ室２９を有するシリンダ３１と、シリンダ３１の両端面に設けられてシリンダ室２９を閉塞する一対の閉塞板としての主軸受１６および副軸受１７と、シリンダ３１内に配置されるローラ３２と、を備えている。
【００３０】  シリンダ３１は、円形のシリンダ室２９を有している。シリンダ室２９の中心は、実質的に回転軸１５の回転中心に重なっている。シリンダ室２９は、シリンダ３１の内側の空間であって、主軸受１６および副軸受１７によって塞がれている。シリンダ室２９内には、回転軸１５の偏心部２８が配置されている。
【００３１】  主軸受１６は、電動機１２に近い側のシリンダ３１の端面３１ａを塞いでいる。主軸受１６は、第二固定部材としてのボルト３５によってシリンダ３１に固定されている。主軸受１６には、シリンダ室２９内で圧縮された冷媒を吐出する吐出弁機構３７と、吐出マフラ３８と、が設けられている。吐出マフラ３８は、吐出弁機構３７に覆い被さっている。吐出マフラ３８は、吐出口（図示省略）を有している。吐出マフラ３８内の空間は、吐出口を介して電動機室２１に繋がっている。吐出弁機構３７は、シリンダ室２９に接続されている。吐出弁機構３７は、圧縮機構１３の圧縮作用にともないシリンダ室２９と吐出マフラ３８内の空間の差圧（つまりシリンダ室２９と電動機室２１との差圧）が予め定める差圧値に達したときに開放して、圧縮冷媒を吐出マフラ３８内に吐出する。
【００３２】  副軸受１７は、電動機１２から遠い側のシリンダ３１の端面３１ｂを塞いでいる。副軸受１７は、第三固定部材としてのボルト４１によってシリンダ３１に固定されている。
【００３３】  ローラ３２は、回転軸１５の偏心部２８に嵌合され、かつシリンダ室２９に収容されている。ローラ３２は、回転軸１５の回転にともなって、ローラ３２の外周面の一部をシリンダ室２９の内周面に接触させながら偏心運動する。なお、ローラ３２とシリンダ３１との接触は直接的な接触ではなく、油膜（図示省略）を介在させた間接的なものであるが、説明の便宜のために、これら油膜を介した接触を単に「接触」と表現する。ローラ３２と偏心部２８との間、ローラ３２と主軸受１６との間、ローラ３２と副軸受１７との間も同じである。
【００３４】  フレーム２３は、密閉ケース１１に溶接で固定されている。フレーム２３は、鋳物製または焼結材製である。フレーム２３は、電動機室２１から圧縮機構室２２へ圧縮冷媒を案内する少なくとも１つの圧縮冷媒通路４５と、電動機室２１と圧縮機構室２２との間で潤滑油Ｏを往来させる潤滑油通路４６と、を有している。シリンダ３１は、電動機１２に近い側の端面３１ａが、フレーム２３に固定されている。
【００３５】  潤滑油通路４６は、電動機１２の回転子２７の最下端よりも下方に配置されている。電動機室２１の潤滑油Ｏの油面ＯＳが、回転子２７外周面の下端より下がると、潤滑油Ｏは回転子２７の回転を妨げない。
【００３６】  さらに、回転式圧縮機２は、密閉ケース１１およびシリンダ３１を貫いてシリンダ室２９に接続されて密閉ケース１１の外部からシリンダ室２９へ作動流体を案内する吸込通路４８と、密閉ケース１１を貫いて密閉ケース１１の内部から圧縮冷媒を吐出させる吐出通路４９と、を備えている。吸込通路４８および吐出通路４９は冷媒管８に繋がっている。
【００３７】  吸込通路４８は、密閉ケース１１の下方から上へ向かって伸びて密閉ケース１１の外部からシリンダ３１に達している。
【００３８】  吐出通路４９は、密閉ケース１１の圧縮機構室２２に繋がっている。
【００３９】  回転式圧縮機２は、電動機１２を運転し、圧縮機構１３を動作させる。圧縮機構１３は、ローラ３２をシリンダ室２９で偏心運動させることによって、吸込通路４８から作動流体である冷媒をシリンダ室２９へ吸い込み、かつシリンダ室２９に吸い込んだ冷媒を圧縮する。そして、圧縮機構１３は、圧縮した冷媒（圧縮冷媒）を電動機室２１へ吐出する。回転式圧縮機２は、電動機室２１に吐出した圧縮冷媒を、フレーム２３の圧縮冷媒通路４５を介して圧縮機構室２２へ流出させ、次いで、圧縮機構室２２に流出した圧縮冷媒を吐出通路４９から密閉ケース１１外へ吐出させる。
【００４０】  そして、回転式圧縮機２は、電動機室２１と圧縮機構室２２との圧力差によって、両空間における潤滑油Ｏの液位（油面ＯＳの高さ）の差を生じさせる。
【００４１】  図３は、本発明の実施形態に係る回転式圧縮機のシリンダ、主軸受、およびフレームの接合面の関係を表す図である。
【００４２】  図４は、本発明の実施形態に係る回転式圧縮機のシリンダの接合面の図である。
【００４３】  図５は、本発明の実施形態に係る回転式圧縮機のフレームの接合面の図である。
【００４４】  なお、図３の実線矢印Ｇは、回転式圧縮機２の設置状態における鉛直下向きを表している。
【００４５】  図１に加えて図３および図４に示すように、本実施形態に係る回転式圧縮機２のシリンダ３１は、電動機１２に近い側の端面３１ａを有している。
【００４６】  そして、電動機１２に近い側のシリンダ３１の端面３１ａは、主軸受１６に接する軸受接合面５１と、軸受接合面５１よりもシリンダ３１の径方向外側に配置されてフレーム２３に接するフレーム接合面５２と、を有している。
【００４７】  シリンダ３１の端面３１ａは、軸受接合面５１とフレーム接合面５２との境界部に段部５３を有している。軸受接合面５１は、段部５３よりも内側（シリンダ室２９に近い側）を占めている。フレーム接合面５２は、段部５３よりも外側（シリンダ室２９から遠い側）を占めている。軸受接合面５１とフレーム接合面５２とは、段部５３を境にして隣り合っている。軸受接合面５１は、フレーム接合面５２よりもシリンダ３１の厚み方向へ突出している。換言すると、軸受接合面５１は、フレーム接合面５２よりも電動機１２に近い。
【００４８】  そして、シリンダ３１は、シリンダ室２９の中心線に沿う方向から見て、外周部を部分的に切り欠いた円形を有している。また、シリンダ３１は、シリンダ室２９内に開放されるベーン溝６１と、ベーン溝６１のシリンダ室２９から遠い側の端部に繋がるベーン背室６２と、を有している。ベーン溝６１は、シリンダ３１の径方向に伸びる溝である。ベーン溝６１には、ベーン（図示省略）が配置される。ベーンは、シリンダ室２９内に突出した状態で、ローラ３２の回転角度に拘わらず、円形状のローラ３２の外周面に油膜を介して線接触する。ベーン背室６２は、密閉ケース１１内に開放されている。
【００４９】  軸受接合面５１は、ベーン溝６１に分断される部位を除けば環状の平面である。軸受接合面５１には、ネジ穴６４が穿たれている。ネジ穴６４には、主軸受１６をシリンダ３１に固定するボルト３５が締め込まれる。ネジ穴６４は、ボルト３５と同数あって、シリンダ３１の周方向に均等に配列されている。軸受接合面５１は、フレーム接合面５２よりもシリンダ３１の厚み方向へ突出しているため、フレーム接合面５２に邪魔されることなく、例えば研磨加工を容易に行うことが可能である。換言すると、軸受接合面５１は、フレーム接合面５２に比べて滑らかな表面に容易に加工できる。
【００５０】  段部５３は、軸受接合面５１の外周およびフレーム接合面５２の内周に連接している。
【００５１】  フレーム接合面５２は、軸受接合面５１の周囲を環状に囲んでいる。フレーム接合面５２の外縁の形状は、シリンダ３１の外縁の形状に倣う。フレーム接合面５２には、貫通孔６５が穿たれている。貫通孔６５には、シリンダ３１をフレーム２３に固定するボルト２５が挿し通される。貫通孔６５は、ボルト２５と同数あって、シリンダ３１の周方向に均等に配列されている。また、フレーム接合面５２には、フレーム２３と同様に、電動機室２１と圧縮機構室２２との間で潤滑油Ｏを往来させる潤滑油通路６６が穿たれている。
【００５２】  フレーム接合面５２の表面粗さは、軸受接合面５１の表面粗さよりも粗い。フレーム２３は、シリンダ３１のフレーム接合面５２に接するシリンダ接合面２３ａを有し、主軸受１６は、シリンダ３１の軸受接合面５１に接する接合面１６ａを有している。フレーム２３のシリンダ接合面２３ａは、シリンダ３１のフレーム接合面５２と同程度の表面粗さを有していれば良く、主軸受１６の接合面１６ａは、シリンダ３１の軸受接合面５１と同程度の表面粗さを有していれば良い。つまり、フレーム２３の接合面２３ａの表面粗さは、主軸受１６の接合面１６ａの表面粗さよりも粗くて良い。
【００５３】  シリンダ３１の軸受接合面５１と主軸受１６の接合面１６ａとの間の隙間は、シリンダ室２９で圧縮される作動流体の漏れに関係する一方、シリンダ３１のフレーム接合面５２とフレーム２３のシリンダ接合面２３ａとの間の隙間は、電動機室２１と圧縮機構室２２との間の漏れに関係する。シリンダ３１の軸受接合面５１および主軸受１６の接合面１６ａの表面粗さの方が、シリンダ３１のフレーム接合面５２およびフレーム２３の接合面２３ａの表面粗さよりも良好であり、シリンダ３１と主軸受１６との隙間は、シリンダ３１とフレーム２３との隙間よりも冷媒が漏れ難い。
【００５４】  図１に加えて図３および図５に示すように、本実施形態に係る回転式圧縮機２のフレーム２３は、環形である。フレーム２３は、シリンダ３１のフレーム接合面５２に接するシリンダ接合面２３ａである凸部７１を備えている。凸部７１は、隙間７２で途切れたＣ形に突出している。凸部７１、および接合面２３ａは、フレーム２３に同心の円弧形を描いている。
【００５５】  接合面２３ａには、ネジ穴７３が穿たれている。ネジ穴７３には、シリンダ３１をフレーム２３に固定するボルト２５が締め込まれる。ネジ穴７３は、ボルト２５と同数あって、フレーム２３の周方向に均等に配列されている。また、接合面２３ａには、電動機室２１と圧縮機構室２２との間で潤滑油Ｏを往来させる潤滑油通路４６が穿たれている。潤滑油通路４６は、シリンダ３１の潤滑油通路６６と実質的に一直線に並ぶ。
【００５６】  そして、接合面２３ａは、複数のボルト２５（複数のネジ穴７３）のうち最も低い位置に配置されるボルト２５ａ（ネジ穴７３ａ）よりも上側において、連続した一平面である。換言すると、最も低い位置に配置されるボルト２５ａよりも上側の領域において、シリンダ３１のフレーム接合面５２とフレーム２３のシリンダ接合面２３ａとが途切れることなく連続して接している。ボルト２５ａ、およびボルト穴７３ａは、密閉ケース１１内の潤滑油Ｏに浸っている。
【００５７】  つまり、本実施形態に係る回転式圧縮機２は、最も低い位置に配置されるボルト２５ａよりも上側の領域において、シリンダ３１の環状のフレーム接合面５２とフレーム２３のＣ形の接合面２３ａとを、途切れることなく連続して接触させている。この最も低い位置に配置されるボルト２５ａは、密閉ケース１１内の潤滑油Ｏに没しているので、シリンダ３１のフレーム接合面５２とフレーム２３の接合面２３ａとが途切れることなく連続して接している部分は、Ｃ形の開放された末端部分を潤滑油に埋没させる一方で、電動機室２１内であって圧縮冷媒に満たされている空間と圧縮機構室２２内であって圧縮冷媒に満たされている空間とを、確実に分断する。シリンダ３１とフレーム２３との接合面（フレーム接合面５２、シリンダ接合面２３ａ）における圧縮冷媒の漏れは、フレーム２３の圧縮冷媒通路４５を通って電動機室２１から圧縮機構室２２へ流れ出る圧縮冷媒の流通量に比較して、極めて小さく、無視できる。したがって、電動機室２１内の圧縮冷媒は、確実に圧縮冷媒通路４５を通過して圧縮機構室２２へ流れ出ることになる。つまり、回転式圧縮機２は、電動機室２１と圧縮機構室２２との圧力差を高精度に制御することが可能であり、ひいては、圧縮機構室２２における潤滑油Ｏの油面ＯＳを適宜の位置に確実に確保することができる。
【００５８】  また、本実施形態に係る回転式圧縮機２は、シリンダ３１のフレーム接合面５２とフレーム２３のシリンダ接合面２３ａとが途切れることなく連続して接している部分をボルト２５で結合している。そのため、回転式圧縮機２は、フレーム２３にシリンダ３１を固定する際のシリンダ３１の変形を極力抑制できる。また、回転式圧縮機２は、シリンダ３１とフレーム２３との接合面（摩擦接合面）により大きい摩擦力を一様に作用させることができる。このことは、例えば輸送過程で受ける外的負荷荷重に対するシリンダ３１とフレーム２３との接合面のズレを確実に抑制する。
【００５９】  さらに、シリンダ３１のフレーム接合面５２およびフレーム２３のシリンダ接合面２３ａの表面粗さの方が、シリンダ３１の軸受接合面５１および主軸受１６の接合面１６ａの表面粗さよりも粗い。そのため、フレーム２３は主軸受１６よりも強固に固定される。
【００６０】  なお、シリンダ接合面２３ａのうち圧縮冷媒通路４５が穿たれている部分は、シリンダ３１のフレーム接合面５２に接触していない。つまり、圧縮冷媒通路４５がシリンダ３１に塞がれることはない。
【００６１】  また、フレーム２３の内周部は、シリンダ３１の軸受接合面５１の外周部に覆い被さるように重なっているが、この重なり部分は、軸受接合面５１に接していない。つまり、フレーム２３の凸部７１の突出量（突出高さ寸法）は、軸受接合面５１とフレーム接合面５２との段部５３の高さ寸法よりも大きい。
【００６２】  シリンダ３１とフレーム２３との間には、吸込通路４８の近傍に、フレーム２３の径方向に貫通する隙間７２を有している。隙間７２は、フレーム２３のＣ形に突出している凸部７１が途切れている箇所（図５中の二点鎖線のクロスハッチング領域Ａ）に相当する。隙間７２は、密閉ケース１１内の潤滑油Ｏに満たされている。
【００６３】  ところで、シリンダ室２９に繋がる吸込通路４８を形成する吸込み管４８ａは、密閉ケース１１の外側からシリンダ３１の吸込み孔３１ｂへ圧入されている。そこで、シリンダ３１とフレーム２３との間の隙間７２は、吸込通路４８が圧入される際のシリンダ３１の変形を許容し、シリンダ３１とフレーム２３との接合面（フレーム接合面５２、および接合面２３ａ）へのシリンダ３１の変形の影響を抑制する。
【００６４】  また、隙間７２は、潤滑油Ｏに没しているので、シリンダ３１の吸込通路４８の近傍も潤滑油に没している。そのため、圧縮冷媒による吸込通路４８の近傍の加熱が妨げられる。したがって、吸込通路４８からシリンダ室２９へ吸い込まれる作動流体（冷媒）の加熱が軽減されて、回転式圧縮機２の性能が向上する。
【００６５】  図６は、図１のＶ−Ｖ線における、本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の図である。
【００６６】  図６に示すように、本実施形態に係る回転式圧縮機２は、密閉ケース１１の中心線を基準にして、圧縮冷媒通路４５と吐出通路４９との間に角度θを有している。密閉ケース１１の中心線を基準にして、圧縮冷媒通路４５と吐出通路４９との間の角度θは、１０度以上である。
【００６７】  つまり、密閉ケース１１の中心線と圧縮冷媒通路４５の中心線とを結ぶ線分を線分Ｌ１と、密閉ケース１１の中心線と吐出通路４９の中心線（密閉ケース１１の開口箇所における中心）とを結ぶ線分を線分Ｌ２としたとき、線分Ｌ１と線分Ｌ２とのなす角θが、位相差θであり、１０度以上に設定されている。
【００６８】  圧縮冷媒通路４５と吐出通路４９との角度θは、吐出通路４９から回転式圧縮機２の外側への潤滑油Ｏの吐出を防ぐ。
【００６９】  次に、本実施形態に係る回転式圧縮機２のフレーム２３の他の例を説明する。なお、各例で説明するフレーム２３Ａおよび２３Ｂにおいて、フレーム２３と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００７０】  図７は、本発明の実施形態に係る回転式圧縮機のフレームの他の例の縦断面図である。
【００７１】  図７に示すように、本実施形態に係る回転式圧縮機２のフレーム２３Ａは、傾斜した圧縮冷媒通路４５Ａを有している。圧縮冷媒通路４５Ａは、圧縮機構室２２内の潤滑油Ｏの油面ＯＳの方向へ向かって傾斜している（傾斜角θ２）。つまり、圧縮冷媒通路４５Ａは、回転軸１５の回転中心線、密閉ケース１１の中心線、シリンダ３１の中心線、およびフレーム２３Ａの中心線に対して傾いている。圧縮冷媒通路４５Ａは、密閉ケース１１内の電動機室２１から圧縮機構室２２へ向かって、回転軸１５の回転中心線、密閉ケース１１の中心線、シリンダ３１の中心線、およびフレーム２３Ａの中心線に近づく方向へ傾いている。
【００７２】  傾斜した圧縮冷媒通路４５Ａは、吐出通路４９から回転式圧縮機２の外側への潤滑油Ｏの吐出を防ぐ。例えば従来の回転式圧縮機の仕切板は、圧縮冷媒通路４５Ａの通路長さが不十分であって、傾斜した圧縮冷媒通路４５Ａのように圧縮冷媒を圧縮機構室２２内の潤滑油Ｏの油面ＯＳ方向へ向かって指向させることは難しい。
【００７３】  図８は、本発明の実施形態に係る回転式圧縮機のフレームの他の例の正面図である。
【００７４】  図８に示すように、本実施形態に係る回転式圧縮機２のフレーム２３Ｂは、複数の圧縮冷媒通路４５Ｂと、圧縮冷媒通路４５Ｂの少なくとも１つに設けられて、電動機室２１と圧縮機構室２２との差圧が予め定める差圧に達すると開放される差圧弁８１と、を備えている。
【００７５】  電動機室２１と圧縮機構室２２との圧力差は、回転式圧縮機２の圧縮冷媒の吐出流量に比例する。そこで、差圧弁８１は、回転式圧縮機２の圧縮冷媒の吐出流量に係わらず、電動機室２１と圧縮機構室２２との圧力差を適宜に確保して電動機室２１の潤滑油Ｏの油面ＯＳと圧縮機構室２２の潤滑油Ｏの油面ＯＳとの差異（液位の差異）を適正に保つ。
【００７６】  ところで、回転式圧縮機２の冷媒に二酸化炭素を適用する場合には、圧縮冷媒通路４５、４５Ａ、４５Ｂの通路断面積の総和を第一面積とし、吸込通路４８の通路断面積の総和を第二面積としたとき、第一面積と第二面積との関係が、０．５＜（第一面積÷第二面積）＜０．８５であることが好ましい。このような第一面積と第二面積との関係は、電動機室２１と圧縮機構室２２との圧力差を適宜に確保して電動機室２１の潤滑油Ｏの油面ＯＳと圧縮機構室２２の潤滑油Ｏの油面ＯＳとの差異（液位の差異）を適正に保つ一方、過剰な液位の差異の発生（圧縮機構室２２の液位が高くなりすぎる。電動機室２１の液位が低くなりすぎる。）を防ぐ。
【００７７】  なお、フレーム２３、２３Ａ、２３Ｂは、主軸受１６に一体化されていても良い。その場合、シリンダ３１の端面３１ａに段部５３は必要なく、フレーム接合面５２と軸受接合面５１との区分けはなくなる。
【００７８】  本実施形態に係る回転式圧縮機２および冷凍サイクル装置１は、フレーム接合面５２よりも電動機１２に近い軸受接合面５１を有するシリンダ３１と、最も低い位置に配置されるボルト２５ａよりも上側において、連続した一平面である接合面２３ａを有するフレーム２３と、を備えている。そのため、回転式圧縮機２および冷凍サイクル装置１は、電動機室２１と圧縮機構室２２との圧力差を高い精度で制御することができる。つまり、回転式圧縮機２および冷凍サイクル装置１は、電動機室２１の潤滑油Ｏの油面ＯＳと圧縮機構室２２の潤滑油Ｏの油面ＯＳとの差異を高い精度で制御することができる。また、フレーム接合面５２の表面粗さは、軸受接合面５１の表面粗さよりも粗い。そのため、回転式圧縮機２および冷凍サイクル装置１は、フレーム２３にシリンダ３１を強固に固定することができる。このことは、例えば輸送過程で受ける外的負荷荷重に対するシリンダ３１とフレーム２３との接合面のズレを確実に抑制する。
【００７９】  また、本実施形態に係る回転式圧縮機２および冷凍サイクル装置１は、シリンダ３１とフレーム２３との間に隙間７２を有している。この隙間７２は、吸込通路４８の近傍にあって、フレーム２３の径方向に貫通している。そのため、回転式圧縮機２および冷凍サイクル装置１は、吸込通路４８の敷設にともなうシリンダ３１の変形の影響を、シリンダ３１とフレーム２３との接合面に及ぼすことを防ぎ、電動機室２１と圧縮機構室２２とを確実に分断して電動機室２１の潤滑油Ｏの油面ＯＳと圧縮機構室２２の潤滑油Ｏの油面ＯＳとの差異を高い精度で制御することができる。
【００８０】  さらに、本実施形態に係る回転式圧縮機２および冷凍サイクル装置１は、隙間７２で途切れたＣ形に突出し、かつシリンダ３１のフレーム接合面５２に接する接合面２３ａを有する凸部７１を備えている。そのため、回転式圧縮機２および冷凍サイクル装置１は、シリンダ３１とフレーム２３との接合面に容易に隙間７２を形成できる。
【００８１】  さらにまた、本実施形態に係る回転式圧縮機２および冷凍サイクル装置１は、密閉ケース１１内の潤滑油Ｏに満たされている隙間７２を有している。そのため、回転式圧縮機２および冷凍サイクル装置１は、隙間７２近傍の吸込通路４８が圧縮冷媒によって加熱されることを防ぎ、ひいてはシリンダ室２９に吸い込まれる冷媒が加熱されることを防いで、性能を向上させる。
【００８２】  また、本実施形態に係る回転式圧縮機２および冷凍サイクル装置１は、圧縮冷媒通路４５の通路断面積の総和を第一面積とし、吸込通路４８の通路断面積の総和を第二面積としたとき、第一面積と第二面積との関係を０．５＜（第一面積÷第二面積）＜０．８５に設定される。冷媒に二酸化炭素を用いる場合に好適である。
【００８３】  さらに、本実施形態に係る回転式圧縮機２および冷凍サイクル装置１は、圧縮冷媒通路４５と吐出通路４９との位相差θを１０度以上に設定されている。そのため、回転式圧縮機２および冷凍サイクル装置１は、圧縮機構室２２内の潤滑油Ｏが圧縮冷媒通路４５から吐出通路４９へ流れる圧縮冷媒に巻き上げられて回転式圧縮機２から流出すること（吐油と呼ばれる）を防ぐことができる。
【００８４】  さらにまた、本実施形態に係る回転式圧縮機２および冷凍サイクル装置１は、圧縮機構室２２内の潤滑油Ｏの油面ＯＳへ向かって傾斜する圧縮冷媒通路４５Ａを備えている。そのため、回転式圧縮機２および冷凍サイクル装置１は、圧縮機構室２２内の潤滑油Ｏが圧縮冷媒通路４５Ａから吐出通路４９へ流れる圧縮冷媒に巻き上げられて回転式圧縮機２から流出することを防ぐことができる。
【００８５】  また、本実施形態に係る回転式圧縮機２および冷凍サイクル装置１は、圧縮冷媒通路４５Ｂの少なくとも１つに設けられて、電動機室２１と圧縮機構室２２との差圧が予め定める差圧に達すると開放される差圧弁８１を備えている。そのため、回転式圧縮機２および冷凍サイクル装置１は、電動機室２１の潤滑油Ｏの油面ＯＳと圧縮機構室２２の潤滑油Ｏの油面ＯＳとの差異を高い精度で、かつ容易に制御することができる。
【００８６】  したがって、本実施形態の回転式圧縮機２および、回転式圧縮機２を備える冷凍サイクル装置１によれば、フレーム２３を介して密閉ケース１１に圧縮機構１３を支持し、かつ圧縮機構１３への潤滑油の確保と電動機１２のエネルギーロスを防止可能であって、信頼性が高い。
【００８７】  本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８８】  １…冷凍サイクル装置、２…回転式圧縮機、３…放熱器、５…膨張装置、６…吸熱器、７…アキュムレータ、８…冷媒管、１１…密閉ケース、１１ａ…胴部、１１ｂ…鏡板、１２…電動機、１３…圧縮機構、１５…回転軸、１５ａ…一方の端部、１５ｂ…中間部分、１５ｃ…他方の端部、１６…主軸受、１６ａ…接合面、１７…副軸受、２１…電動機室、２２…圧縮機構室、２３、２３Ａ、２３Ｂ…フレーム、２３ａ…シリンダ接合面、２５、２５ａ…ボルト、２６…固定子、２７…回転子、２８…偏心部、２９…シリンダ室、３１…シリンダ、３１ａ…端面、３１ｂ…端面、３２…ローラ、３５…ボルト、３７…吐出弁機構、３８…吐出マフラ、４１…ボルト、４５、４５Ａ、４５Ｂ…圧縮冷媒通路、４６…潤滑油通路、４８…吸込通路、４９…吐出通路、５１…軸受接合面、５２…フレーム接合面、５３…段部、６１…ベーン溝、６２…ベーン背室、６４…ネジ穴、６５…貫通孔、６６…潤滑油通路、７１…凸部、７２…隙間、７３、７３ａ…ネジ穴、８１…差圧弁。
【図１】
2019146028.tif 000003
【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】
2019146028.tif 000009
【図８】
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【国際調査報告】
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2019146028.tif 000012
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