(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機筐体の下部に配置され、冷媒ガスを圧縮し、上、下マフラーカバーを介して前記圧縮機筐体内へ吐出する圧縮部と、
前記圧縮機筐体の上部に配置され回転軸を介して前記圧縮部を駆動するモータと、
前記圧縮機筐体の底部に貯留された潤滑油と、
前記回転軸の下部の軸穴に挿入され前記回転軸の回転により前記下マフラーカバーの吸入口から前記潤滑油を前記軸穴に吸上げて前記圧縮部に給油する螺旋状のポンプ羽根と、
を備えるロータリ圧縮機において、
前記下マフラーカバーの吸入口を、前記回転軸の下端よりも下方へ突出する筒状孔としたことを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項２】
前記筒状孔を、下方ほど内径が小さいテーパ状としたことを特徴とする請求項１に記載のロータリ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の冷凍サイクルに使用されるロータリ圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータリ圧縮機において、圧縮機構の各摺動部に給油するために、回転軸の下端内部にポンプ用羽根を挿着し、下マフラーカバーの給油入口径をポンプ用羽根の外径未満となるようにした給油装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、回転軸の下端部に設けられ、回転軸の回転に応じて、密閉容器の下端部分の油溜め部に貯留された潤滑油を、回転軸の軸心方向に延びるように設けられた油通路に吸上げて圧縮要素の摺動箇所に潤滑油を供給する油ポンプと、下部軸受の軸受部の摺動面に設けられ、回転軸の外表面に潤滑油を供給するため、回転軸の軸方向に沿って延びる給油溝と、を備え、給油溝の一端側は、シリンダ側の端面において解放し、他端側は、回転軸の下端部側において閉塞されている、ロータリ圧縮機が開示されている（例えば、特許文献２参照）。また、回転軸の下端に油ポンプを備えたロータリ圧縮機が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−０４２４８５号公報（図２）
【特許文献２】特開２００９−１２１３１６号公報（第３頁、図６）
【特許文献３】特開２００９−１８０１０８号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の技術によれば、暖房運転起動時（圧縮機停止時に密閉容器内に多量の冷媒が流入し、密閉容器下部に貯留した潤滑油に冷媒が溶け込み、圧縮機を再起動したときに油面が上昇して潤滑油が密閉容器外へ流出しやすい）や高速運転時に、潤滑油の油面位置が給油装置の吸込み可能位置よりも低くなり、給油量が不足する。そのため、圧縮機構の各摺動部に焼付きや摩耗等が発生する、という問題がある。
【０００５】
また、上記特許文献２に記載された従来の技術によれば、潤滑油の油面位置が低くなることに対応するためには、下部軸受を下方へ延ばす必要があり、軸受が大形になって材料費が増え、それを製作するための鋳物型が大形化し重くなる、という問題がある。また、上記特許文献３に開示された従来の技術によれば、回転軸の下端に装着した油ポンプが、吸込み可能位置を低くするので、信頼性が向上するが、部品数が増え、回転軸下端部の構造が複雑になり、コストアップとなる、という問題がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低コストで、潤滑油の吸込み油面位置を低くすることができるロータリ圧縮機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、圧縮機筐体の下部に配置され、冷媒ガスを圧縮し、上、下マフラーカバーを介して前記圧縮機筐体内へ吐出する圧縮部と、前記圧縮機筐体の上部に配置され回転軸を介して前記圧縮部を駆動するモータと、前記圧縮機筐体の底部に貯留された潤滑油と、前記回転軸の下部の軸穴に挿入され前記回転軸の回転により前記下マフラーカバーの吸入口から前記潤滑油を前記軸穴に吸上げて前記圧縮部に給油する螺旋状のポンプ羽根と、を備えるロータリ圧縮機において、前記下マフラーカバーの吸入口を、前記回転軸の下端よりも下方へ突出する筒状孔としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、構造が簡単で、低コストで、潤滑油の吸込み油面位置を低くすることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例１を示す縦断面図である。
【図２】図２は、第１、第２の圧縮部の横断面図である。
【図３】図３は、実施例１の給油ポンプを示す縦断面図である。
【図４】図４は、実施例１の給油ポンプを示す下面図である。
【図５】図５は、実施例２の給油ポンプを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかるロータリ圧縮機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例１を示す縦断面図であり、図２は、第１、第２の圧縮部の横断面図であり、図３は、実施例１の給油ポンプを示す縦断面図であり、図４は、実施例１の給油ポンプを示す下面図である。
【００１２】
図１に示すように、実施例１のロータリ圧縮機１は、密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体１０の下部に設置された圧縮部１２と、圧縮機筺体１０の上部に設置され、回転軸１５を介して圧縮部１２を駆動するモータ１１と、を備えている。
【００１３】
モータ１１のステータ１１１は、圧縮機筐体１０の内周面に焼きばめされて固定されている。モータ１１のロータ１１２は、ステータ１１１の中央部に配置され、モータ１１と圧縮部１２とを機械的に接続する回転軸１５に焼きばめされて固定されている。
【００１４】
圧縮部１２は、第１の圧縮部１２Ｓと、第１の圧縮部１２Ｓと並列に設置され第１の圧縮部１２Ｓの上側に積層された第２の圧縮部１２Ｔと、を備えている。第１、第２の圧縮部１２Ｓ、１２Ｔは、第１、第２吸入孔１３５Ｓ、１３５Ｔ、第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔ及び第１、第２背圧室１２９Ｓ、１２９Ｔを設けるための第１、第２張出し部１２２Ｓ、１２２Ｔを有する環状の第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔを備えている。
【００１５】
図１及び図２に示すように、第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔには、モータ１１と同心に、円形の第１、第２シリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔが形成されている。第１、第２シリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔ内には、シリンダ内径よりも小さい外径の第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔが夫々配置され、第１、第２シリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔと、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔとの間に、冷媒ガスを吸入し圧縮して吐出する第１、第２作動室１３０Ｓ、１３０Ｔ（圧縮空間）が形成される。
【００１６】
第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔには、第１、第２シリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔから径方向に、シリンダ高さ全域に亘る第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔが形成され、第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔ内に、夫々平板状の第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔが、気密且つ摺動自在に嵌合されている。
【００１７】
図示しないが、第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔの奥部には、第１、第２スプリングが配置されている。常時は、この第１、第２スプリングの反発力により、第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔが、第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔ内から第１、第２作動室１３０Ｓ、１３０Ｔ内に突出し、その先端が、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔの外周面に当接し、第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔにより、第１、第２作動室１３０Ｓ、１３０Ｔ（圧縮空間）が、第１、第２吸入室１３１Ｓ、１３１Ｔと、第１、第２圧縮室１３３Ｓ、１３３Ｔとに区画される。
【００１８】
また、第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔには、第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔの奥部と圧縮機筐体１０内とを、図１の開口部Ｒで連通して圧縮機筐体１０内の圧縮された冷媒ガスを導入し、第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔに、冷媒ガスの圧力により背圧をかける第１、第２背圧室１２９Ｓ、１２９Ｔが形成されている。
【００１９】
第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔの第１、第２張出し部１２２Ｓ、１２２Ｔには、第１、第２吸入室１３１Ｓ、１３１Ｔに外部から冷媒を吸入するために、第１、第２吸入室１３１Ｓ、１３１Ｔと外部とを連通させる第１、第２吸入孔１３５Ｓ、１３５Ｔが設けられている。
【００２０】
また、図１に示すように、第１シリンダ１２１Ｓと第２シリンダ１２１Ｔの間には、中間仕切板（閉塞板）１４０が設置され、第１シリンダ１２１Ｓの第１作動室１３０Ｓと第２シリンダ１２１Ｔの第２作動室１３０Ｔとを区画している。第１シリンダ１２１Ｓの下端部には、下端板（閉塞板）１６０Ｓが設置され、第１シリンダ１２１Ｓの第１作動室１３０Ｓを閉塞している。また、第２シリンダ１２１Ｔの上端部には、上端板（閉塞板）１６０Ｔが設置され、第２シリンダ１２１Ｔの第２作動室１３０Ｔを閉塞している。
【００２１】
下端板１６０Ｓには、下軸受部１６１Ｓが形成され、下軸受部１６１Ｓに、回転軸１５の下軸受支持部１５１が回転自在に支持されている。上端板１６０Ｔには、上軸受部１６１Ｔが形成され、上軸受部１６１Ｔに、回転軸１５の上軸受支持部１５３が回転自在に支持されている。
【００２２】
回転軸１５は、互いに１８０°位相をずらして偏芯させた第１偏芯部１５２Ｓと第２偏芯部１５２Ｔとを備え、第１偏芯部１５２Ｓは、第１の圧縮部１２Ｓの第１環状ピストン１２５Ｓと回転自在に嵌合し、第２偏芯部１５２Ｔは、第２の圧縮部１２Ｔの第２環状ピストン１２５Ｔと回転自在に嵌合している。
【００２３】
回転軸１５が回転すると、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔが、第１、第２シリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔに沿って第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔ内を図２の反時計回りに公転し、これに追随して第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔが往復運動する。この第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔ及び第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔの運動により、第１、第２吸入室１３１Ｓ、１３１Ｔ及び第１、第２圧縮室１３３Ｓ、１３３Ｔの容積が連続的に変化し、圧縮部１２は、連続的に冷媒ガスを吸入し圧縮して吐出する。
【００２４】
図１に示すように、下端板１６０Ｓの下側には、下マフラーカバー１７０Ｓが設置され、下端板１６０Ｓとの間に下マフラー室１８０Ｓを形成している。そして、第１の圧縮部１２Ｓは、下マフラー室１８０Ｓに開口している。すなわち、下端板１６０Ｓの第１ベーン１２７Ｓ近傍には、第１シリンダ１２１Ｓの第１圧縮室１３３Ｓと下マフラー室１８０Ｓとを連通する第１吐出孔１９０Ｓ（図２参照）が設けられ、第１吐出孔１９０Ｓには、圧縮された冷媒の逆流を防止する第１吐出弁２００Ｓが設置されている。
【００２５】
下マフラー室１８０Ｓは、環状に連通された１つの室であり、第１の圧縮部１２Ｓの吐出側を、下端板１６０Ｓ、第１シリンダ１２１Ｓ、中間仕切板１４０、第２シリンダ１２１Ｔ及び上端板１６０Ｔを貫通する冷媒通路１３６（図２参照）を通して後述の上マフラー室１８０Ｔ内に連通させる連通路の一部である。また、第１吐出弁２００Ｓに重ねて、第１吐出弁２００Ｓの撓み開弁量を制限するための第１吐出弁押さえ２０１Ｓが、第１吐出弁２００Ｓとともにリベットにより固定されている。第１の圧縮部１２Ｓで圧縮された冷媒ガスは、下マフラー室１８０Ｓを通って圧力脈動が低減され、上マフラー室１８０Ｔ内に吐出される。
【００２６】
図１に示すように、上端板１６０Ｔの上側には、上マフラーカバー１７０Ｔが設置され、上端板１６０Ｔとの間に上マフラー室１８０Ｔを形成している。上端板１６０Ｔの第２ベーン１２７Ｔ近傍には、第２シリンダ１２１Ｔの第２圧縮室１３３Ｔと上マフラー室１８０Ｔとを連通する第２吐出孔１９０Ｔ（図２参照）が設けられ、第２吐出孔１９０Ｔには、圧縮された冷媒の逆流を防止する第２吐出弁２００Ｔが設置されている。
【００２７】
また、第２吐出弁２００Ｔに重ねて、第２吐出弁２００Ｔの撓み開弁量を制限するための第２吐出弁押さえ２０１Ｔが、第２吐出弁２００Ｔとともにリベットにより固定されている。第１、第２の圧縮部１２Ｓ、１２Ｔで圧縮された冷媒ガスは、上マフラー室１８０Ｔを通って圧力脈動が低減され、圧縮機筐体１０内に吐出される。
【００２８】
第１シリンダ１２１Ｓ、下端板１６０Ｓ、下マフラーカバー１７０Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔ、上端板１６０Ｔ、上マフラーカバー１７０Ｔ及び中間仕切板１４０は、ボルト１７５により一体に締結されている。ボルト１７５により一体に締結された圧縮部１２のうち、上端板１６０Ｔの外周部が、圧縮機筐体１０にスポット溶接により固着され、圧縮部１２を圧縮機筐体１０に固定している。
【００２９】
円筒状の圧縮機筺体１０の外周壁には、軸方向に離問して下部から順に、第１、第２貫通孔１０１、１０２が、第１、第２吸入管１０４、１０５を通すために設けられている。また、圧縮機筺体１０の外側部には、独立した円筒状の密閉容器からなるアキュムレータ２５が、アキュムホルダー２５２及びアキュムバンド２５３により保持されている。
【００３０】
アキュムレータ２５の天部中心には、冷凍サイクルの低圧側と接続するシステム接続管２５５が接続され、アキュムレータ２５の底部に設けられた底部連通孔２５７には、一端がアキュムレータ２５の内部上方まで延設され、他端が、第１、第２吸入管１０４、１０５の他端に接続される第１、第２低圧連絡管３１Ｓ、３１Ｔが挿通されている。
【００３１】
冷凍サイクルの低圧冷媒をアキュムレータ２５を介して第１、第２の圧縮部１２Ｓ、１２Ｔに導く第１、第２低圧連絡管３１Ｓ、３１Ｔは、吸入部としての第１、第２吸入管１０４、１０５を介して第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔの第１、第２吸入孔１３５Ｓ、１３５Ｔ（図２参照）に接続されている。すなわち、第１、第２吸入孔１３５Ｓ、１３５Ｔは、冷凍サイクルの低圧側に並列に連通している。
【００３２】
圧縮機筺体１０の天部には、冷凍サイクルの高圧側と接続し高圧冷媒ガスを冷凍サイクルの高圧側に吐出する吐出部としての吐出管１０７が接続されている。すなわち、第１、第２吐出孔１９０Ｓ、１９０Ｔは、冷凍サイクルの高圧側に連通している。
【００３３】
圧縮機筺体１０の底部には、およそ第２シリンダ１２１Ｔの高さまで潤滑油が封入され貯留されている。また、潤滑油は、回転軸１５の下部の軸穴に挿入された螺旋状のポンプ羽根１７３によって前記軸穴に吸上げられ、圧縮部１２に給油され、摺動部品の潤滑及び微小隙間によって圧縮冷媒の圧縮空間を区画している箇所のシールをしている。
【００３４】
次に、図１、図３及び図４を参照して、実施例１のロータリ圧縮機１の特徴的な構成について説明する。図１、図３及び図４に示すように、下マフラーカバー１７０Ｓの吸入口１７１Ｓを、下方へ突出する筒状孔１７２Ｓとすることにより、低コストで、吸込み油面位置を低くすることができ、給油の信頼性が向上する。筒状孔１７２Ｓは、プレス加工若しくはバーリング加工により形成することができる。
【００３５】
以下に、筒状孔１７２Ｓによる潤滑油の吸上げ原理を説明する。下マフラーカバー１７０Ｓは、回転軸１５の下端部で、第１シリンダ１２１Ｓから下マフラー室１８０Ｓ内に吐出された冷媒ガスが回転軸１５の軸穴に回り込まないように、下軸受部１６１Ｓの下端に圧接されたシール部で冷媒ガスをシールしている。一方、下マフラーカバー１７０Ｓの筒状孔１７２Ｓは、前記シール部により下マフラー室１８０Ｓから隔離され、回転軸１５が回転してポンプ羽根１７３が回転すると、回転軸１５の軸穴内が負圧になり、筒状孔１７２Ｓを介して、潤滑油を吸い上げる。
【実施例２】
【００３６】
図５は、実施例２の給油ポンプを示す縦断面図である。図５に示すように、実施例２においては、筒状孔１７２Ｓを、下方ほど内径が小さいテーパ状にすることにより、吸入口１７１Ｓの口径が絞られ、より潤滑油が流入しやすくなり、更に給油の信頼性が向上する。
【符号の説明】
【００３７】
１  ロータリ圧縮機
１０  圧縮機筐体
１１  モータ
１２  圧縮部
１５  回転軸
２５  アキュムレータ
３１Ｓ  第１低圧連絡管
３１Ｔ  第２低圧連絡管
１０１  第１貫通孔
１０２  第２貫通孔
１０４  第１吸入管
１０５  第２吸入管
１０７  吐出管（吐出部）
１１１  ステータ
１１２  ロータ
１２Ｓ  第１の圧縮部
１２Ｔ  第２の圧縮部
１２１Ｓ  第１シリンダ
１２１Ｔ  第２シリンダ
１２２Ｓ  第１張出し部
１２２Ｔ  第２張出し部
１２３Ｓ  第１シリンダ内壁
１２３Ｔ  第２シリンダ内壁
１２５Ｓ  第１環状ピストン
１２５Ｔ  第２環状ピストン
１２７Ｓ  第１ベーン
１２７Ｔ  第２ベーン
１２８Ｓ  第１ベーン溝
１２８Ｔ  第２ベーン溝
１２９Ｓ  第１背圧室
１２９Ｔ  第２背圧室
１３０Ｓ  第１作動室
１３０Ｔ  第２作動室
１３１Ｓ  第１吸入室
１３１Ｔ  第２吸入室
１３３Ｓ  第１圧縮室
１３３Ｔ  第２圧縮室
１３５Ｓ  第１吸入孔
１３５Ｔ  第２吸入孔
１３６  冷媒通路
１４０  中間仕切板（閉塞板）
１５１  下軸受支持部
１５２Ｓ  第１偏芯部
１５２Ｔ  第２偏芯部
１５３  上軸受支持部
１６０Ｓ  下端板（閉塞板）
１６０Ｔ  上端板（閉塞板）
１６１Ｓ  下軸受部
１６１Ｔ  上軸受部
１７０Ｓ  下マフラーカバー
１７０Ｔ  上マフラーカバー
１７１Ｓ  吸入口
１７２Ｓ  筒状孔
１７３  ポンプ羽根
１７５  ボルト
１８０Ｓ  下マフラー室
１８０Ｔ  上マフラー室
１９０Ｓ  第１吐出孔
１９０Ｔ  第２吐出孔
２００Ｓ  第１吐出弁
２００Ｔ  第２吐出弁
２０１Ｓ  第１吐出弁押さえ
２０１Ｔ  第２吐出弁押さえ
２５２  アキュムホルダー
２５３  アキュムバンド
２５５  システム接続管
２５７  底部貫通孔
Ｒ  第１、第２背圧室の開口部
【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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