(57)【要約】【課題】  圧縮機からのオイル吐出量を低減して、性能の確保と騒音発生の低減を図る。【解決手段】  密閉容器１２内に駆動要素としての電動要素１４とその下側に当該電動要素１４の回転軸１６にて駆動される圧縮要素としての第１及び第２の回転圧縮要素とを収納して成るロータリコンプレッサ１０（圧縮機）において、密閉容器１２内上部に連通して設けられた冷媒吐出管９６と、回転軸１６内に形成され、電動要素１４の上側にて密閉容器１２内に開口した吐出通路１７とを備え、第２の回転圧縮要素３４にて圧縮された冷媒を、吐出通路１７内を経て開口より密閉容器１２内に吐出させる。【選択図】      図２
2006161592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に駆動要素とその下側に当該駆動要素の回転軸にて駆動される圧縮要素とを収納して成る圧縮機において、
前記密閉容器内上部に連通して設けられた冷媒吐出管と、
前記回転軸内に形成され、前記駆動要素の上側にて前記密閉容器内に開口した吐出通路とを備え、
前記圧縮要素にて圧縮された冷媒を、前記吐出通路内を経て前記開口より前記密閉容器内に吐出させることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記回転軸の軸受けに貫通形成され、前記圧縮要素の吐出マフラ室に連通した連通路と、該連通路に対応する位置の前記回転軸周囲に形成され、前記吐出通路に連通した環状溝とを備えたことを特徴とする請求項１の圧縮機。
【請求項３】
前記密閉容器内底部に構成されたオイル溜と、
前記回転軸内下部に形成され、前記オイル溜からオイルを吸い上げるためのオイルポンプとを備え、
前記吐出通路は、前記オイルポンプの上方の離間した位置に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉容器内に駆動要素とその下側に当該駆動要素の回転軸にて駆動される圧縮要素とを収納して成る圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種圧縮機、例えば、内部高圧型のロータリコンプレッサは、密閉容器内の上側に駆動要素とその下側に駆動要素の回転軸にて駆動される回転圧縮要素とを収納して成る。また、密閉容器内底部には当該回転圧縮要素や回転軸などの摺動部を潤滑するためのオイルが貯留されている。
【０００３】
そして、回転圧縮要素の吸込ポートから冷媒ガスがシリンダの低圧室側に吸入され、ローラとベーンの動作により圧縮され高温高圧となった冷媒ガスは、シリンダの高圧室側より吐出ポートを介して吐出消音室に吐出される。吐出消音室に吐出された冷媒ガスは、当該吐出消音室と密閉容器内とを連通し、上方の駆動要素に指向する吐出管から密閉容器内に吐出される。密閉容器内に吐出された冷媒ガスは駆動要素の隙間を通って駆動要素の上側に設けられた冷媒吐出管から外部に吐出される構成とされていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−９９１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述の如く吐出管から密閉容器内に吐出された冷媒は、当該オイルの油面や駆動要素の隙間を通過してコンプレッサ外部へ吐出される構成とされていたため、コンプレッサから外部に吐出されるオイル量が多く、冷媒回路内へのオイル流出により性能の悪化や摺動部への給油不足などの問題が生じていた。
【０００５】
また、密閉容器内に貯留されたオイルが前記吐出管内に流入して異音が発生するという問題も生じていた。
【０００６】
本発明は、係る従来技術を解決するために成されたものであり、圧縮機からのオイル吐出量を低減して性能の確保を図ると共に、騒音の発生を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の圧縮機は、密閉容器内に駆動要素とその下側に当該駆動要素の回転軸にて駆動される圧縮要素とを収納して成るものであって、密閉容器内上部に連通して設けられた冷媒吐出管と、回転軸内に形成され、駆動要素の上側にて密閉容器内に開口した吐出通路とを備え、圧縮要素にて圧縮された冷媒を、吐出通路内を経て開口より密閉容器内に吐出させるものである。
【０００８】
請求項２の発明の圧縮機は、上記発明において回転軸の軸受けに貫通形成され、圧縮要素の吐出マフラ室に連通した連通路と、この連通路に対応する位置の回転軸周囲に形成され、吐出通路に連通した環状溝とを備えたものである。
【０００９】
請求項３の発明の圧縮機は、上記各発明に加えて密閉容器内底部に構成されたオイル溜と、回転軸内下部に形成され、オイル溜からオイルを吸い上げるためのオイルポンプとを備え、吐出通路は、オイルポンプの上方の離間した位置に形成されるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の圧縮機によれば、吐出通路により、圧縮要素にて圧縮された冷媒を駆動要素の隙間やオイル面を通過させることなく、駆動要素の上側に吐出させることができるようになる。
【００１１】
これにより、密閉容器内に吐出された冷媒にオイルが混入する不都合を極力回避することができるようになり、圧縮機外部へのオイル吐出量を低減して、圧縮機の性能を確保することができるようになる。
【００１２】
また、圧縮要素にて圧縮された冷媒を、吐出通路を通過させることで、当該吐出通路を通過させる過程で冷媒の脈動を抑えることができ、騒音の発生を低減することができるようになる。
【００１３】
更に、請求項２の発明の如く連通路と、この連通路に対応する位置の回転軸周囲に形成され、吐出通路に連通した環状溝により、回転軸の回転にかかわらず、吐出通路と吐出マフラ室とを常時連通させることができるようになる。
【００１４】
これにより、圧縮要素にて圧縮された冷媒を当該吐出通路から円滑に密閉容器内に吐出させることができるようになる。
【００１５】
請求項３の発明では、上記各発明に加えて吐出通路は、オイルポンプの上方の離間した位置に形成されているので、オイルポンプと吐出通路が連通せず、当該吐出通路から冷媒を支障なく駆動要素の上側の密閉容器内に吐出させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明の圧縮機の実施例として、第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４を備えた内部高圧型多段（２段）圧縮式の縦型ロータリコンプレッサ１０の縦断側面図である。
【００１７】
図１において、当該ロータリコンプレッサ１０は、縦型円筒状の密閉容器１２内に駆動要素と、その下側に駆動要素の回転軸１６にて駆動される圧縮要素とを収納して成る。即ち、ロータリコンプレッサ１０は、密閉容器１２と、この密閉容器１２の内部空間の上側に配置収納された駆動要素としての電動要素１４及びこの電動要素１４の下側に配置され、電動要素１４の回転軸１６により駆動される圧縮要素としての第１の回転圧縮要素３２（１段目）及び第２の回転圧縮要素３４（２段目）から成る回転圧縮機構部１８にて構成されている。
【００１８】
密閉容器１２は底部をオイル溜として、電動要素１４と回転圧縮機構部１８とを収納する容器本体１２Ａと、この容器本体１２Ａの上部開口を閉塞する略椀状のエンドキャップ（蓋体）１２Ｂとで構成されている。このエンドキャップ１２Ｂの上面中心には円形の取付孔１２Ｄが形成されており、この取付孔１２Ｄには電動要素１４に電力を供給するためのターミナル（配線を省略）２０が取り付けられている。
【００１９】
前記電動要素１４は、密閉容器１２の内周面に沿って環状に溶接固定されたステータ２２と、このステータ２２の内側に若干の間隔を設けて挿入設置されたロータ２４とから構成されており、このロータ２４は中心を通り鉛直方向に延びる回転軸１６に固定されている。この回転軸１６は、電動要素１４及び回転圧縮機構部１８の中心部の上下方向に形成された孔内に挿入接続され、上端は電動要素の上側に位置し、下端は回転圧縮機構部１８の下側に位置する。また、当該回転軸１６内下部（下端）にはオイルポンプ１００が設けられている。このオイルポンプ１００は密閉容器１２内底部に形成されたオイル溜からオイルを吸い上げるためのものであり、当該オイル溜にてオイルポンプ１００のオイル吸上部の下端が開口している。
【００２０】
また、ステータ２２は、ドーナッツ状の電磁鋼板を積層した積層体２６と、この積層体２６の歯部に直巻き（集中巻き）方式により巻装されたステータコイル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で形成されている。
【００２１】
前記第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４との間には中間仕切板３６が挟持されている。即ち、第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４は、中間仕切板３６と、この中間仕切板３６の上下に配置された上下シリンダ３８、４０と、各シリンダ３８、４０内を１８０度の位相差を有して回転軸１６に設けた上下偏心部４２、４４に嵌合されて各シリンダ３８、４０内でそれぞれ偏心回転するローラ４６、４８と、各ローラ４６、４８に当接して各シリンダ３８、４０内を低圧室側と高圧室側にそれぞれ区画するベーン５０、５２と、上シリンダ３８の上側の開口面及び下シリンダ４０の下側の開口面を閉塞して回転軸１６の軸受けを兼用する支持部材としての上部支持部材５４及び下部支持部材５６にて構成される。
【００２２】
上部支持部材５４及び下部支持部材５６には、吸込ポートにて上下シリンダ３８、４０の内部とそれぞれ連通する吸込通路６０（第２の回転圧縮要素３４の吸込通路は図示せず）が形成されている。また、下部支持部材５６には、当該下部支持部材５６の下面の一部を凹陥させ、この凹陥部を下部カバー６８にて閉塞することにより形成される吐出消音室６４が設けられている。
【００２３】
上部支持部材５４には、当該上部支持部材５４の上面一部を凹陥させ、この凹陥部を上部カバー６６にて一部を閉塞することにより吐出消音室６２が形成されている。そして、この上部カバー６６の上側には、当該上部カバー６６と所定間隔を存して電動要素１４が設けられる。
【００２４】
上部カバー６６は前記吐出消音室６２を閉塞するカバーとしての本体部と中心に形成された凸部とから構成されており、凸部の中心には、前記上部支持部材５４の軸受け５４Ａが貫通する孔が形成されている。また、凸部の内側（軸受け５４Ａ側）には所定の空間が形成されており、当該空間と前記吐出消音室６２とが一部連通している。そして、上部カバー６６の周辺部は複数の主ボルト７８・・・により、上から上部支持部材５４に固定されている。この主ボルト７８・・・は上部支持部材５４を貫通し、それらの先端は下部支持部材５６に螺合して、上部カバー６６、上部支持部材５４、上シリンダ３８、中間仕切板３６、下シリンダ４０及び下部支持部材５６を一体化する。また、また、下部カバー６８は下からボルト７９・・にて下部支持部材５６に固定されている。
【００２５】
また、図２に示すように前記上部支持部材５４の軸受け５４Ａには、連通路５５、５７が形成されている。連通路５５、５７は、軸受け５４Ａに水平方向に貫通形成された通路であり、連通路５５と連通路５７とは、回転軸１６の中心を通る対角線上に配置されている。そして、各連通路５５、５７の一端は前記上部カバー６６の凸部内側に形成された空間を介して前記吐出消音室６２（吐出マフラ室）と連通し、他端は回転軸１６の周囲に形成された後述する環状溝１９に連通する。
【００２６】
ここで、前記回転軸１６内には、吐出通路１７が形成されている。この吐出通路１７は、前記第２の回転圧縮要素３４で圧縮された冷媒を密閉容器１２内に吐出させるための通路であり、電動要素１４の上側にて密閉容器１２内に開口している。本実施例の吐出通路１７は、回転軸１６の上端にて当該吐出通路１７の一端が開口し、ここから第２の回転圧縮要素３４で圧縮された高温高圧の冷媒が密閉容器１２の電動要素１４の上側に吐出される。そして、吐出通路１７は当該一端から回転軸１６内の軸心方向（下方向）に延在し、他端は、第２の回転圧縮要素３４の上部支持部材５４の軸受け５４Ａに形成された前記連通路５５、５７と対応する位置に在る。
【００２７】
そして、吐出通路１７の他端が位置する回転軸１６の外周面には全周に渡って前述した環状溝１９が形成されており、当該環状溝１９から中心部の吐出通路１７に向かって水平方向に複数の孔１７Ａ・・が形成されており、当該孔１７Ａ・・を介して環状溝１９と吐出通路１７とが連通している。
【００２８】
従って、本実施例のロータリコンプレッサ１０は、第２の回転圧縮要素３４の上シリンダ３８内で圧縮され、吐出消音室６２に吐出された高温高圧の冷媒ガスが上部カバー６６の凸部内側に形成された空間を介して各連通路５５、５７から環状溝１９、孔１７Ａ・・を経由し、吐出通路１７を通って、当該吐出通路１７の一端の開口より密閉容器１２内に吐出される構成とされている。
【００２９】
また、吐出通路１７は前記回転軸１６内の下部に取り付けられたオイルポンプ１００の上方の離間した位置に形成されている。即ち、回転軸１６内でオイルポンプ１００と吐出通路１７とは連通されることなく設置される。
【００３０】
前記密閉容器１２の容器本体１２Ａの側面には、上部支持部材５４と下部支持部材の各吸込通路６０（第２の回転圧縮要素３４の吸込通路は図示されない）、吐出消音室６４及び電動要素１４の上方に対応する位置に、スリーブ１４１、１４２、１４５及び１４６がそれぞれ溶接固定されている。
【００３１】
そして、スリーブ１４１内には上シリンダ内に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管９２の一端が挿入接続され、この冷媒導入管９２の一端は上部支持部材５４に形成された前記吸込通路と連通する。この冷媒導入管９２は密閉容器１２の外周を通過して、スリーブ１４５に至り、他端はスリーブ１４５内に挿入接続されて、下部支持部材５６に形成された吐出消音室６４と連通する。
【００３２】
スリーブ１４２内には下シリンダ４０内に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管９４の一端が挿入接続され、この冷媒導入管９４の一端は下部支持部材５６に形成された吸込通路６０と連通する。また、スリーブ１４６内には冷媒吐出管９６が挿入接続され、この冷媒吐出管９６の一端は密閉容器１２内上部と連通する。尚、図１において、１３は当該密閉容器１２内に貯留されたオイルの油面を示している。
【００３３】
以上の構成で、本実施例のロータリコンプレッサ１０の動作を説明する。ターミナル２０及び図示しない配線を介して電動要素１４のステータコイル２８に通電されると、電動要素１４が起動してロータ２４が回転する。この回転により回転軸１６と一体に設けられた偏心部４２、４４に嵌合されて上下ローラ４６、４８が上下シリンダ３８、４０内を偏心回転する。
【００３４】
これにより、低圧の冷媒ガスがロータリコンプレッサ１０の冷媒導入管９４から吸込通路６０、図示しない吐出ポートを経由して下シリンダ４０内の低圧室側に吸入される。下シリンダ４０の低圧室側に吸入された冷媒ガスは、ローラ４８とベーン５２の動作により圧縮され、中間圧となる。圧縮された冷媒は下シリンダ４０の高圧室側から図示しない吐出ポートを経由して吐出消音室６４に吐出される。
【００３５】
吐出消音室６４に吐出された冷媒ガスは冷媒導入管９２に入り、ロータリコンプレッサ１０から出る。ここで、ロータリコンプレッサ１０から出た冷媒導入管９２内の冷媒ガスは、当該冷媒導入管９２を通過する過程で周囲の空気、若しくは、図示しない放熱器等により冷却され、放熱する。
【００３６】
その後、冷媒はロータリコンプレッサ１０に戻り、冷媒導入管９２から上部支持部材５４に形成された図示しない吸込通路、吸込ポートを経て上シリンダ３８の低圧室側に吸入される。上シリンダ３８の低圧室側に吸入された冷媒ガスは、ローラ４６とベーン５０の動作により圧縮され、上シリンダ３８の高圧室側から図示しない吐出ポートを介して吐出消音室６２内に吐出される。
【００３７】
吐出消音室６２に吐出された冷媒ガスは、前記上部カバー６６の凸部内側に形成された前記空間を介して、上部支持部材５４の軸受け５４Ａに形成された各連通路５５、５７から回転軸１６の周囲に形成された環状溝１９に入る。そして、当該環状溝１９から孔１７Ａ・・・を経由して他端側から吐出通路１７内に流入する。吐出通路１７内に流入した冷媒ガスは吐出通路１７内を上昇し、一端の開口から電動要素１４の上方の密閉容器１２内に吐出され、容器本体１２Ａ側面に形成された冷媒吐出管９６から外部に吐出される。
【００３８】
このように、本発明の吐出通路１７により、第２の回転圧縮要素３４にて圧縮された冷媒を電動要素１４の上側の密閉容器１２に吐出させることができる。従来、第２の回転圧縮要素３４で圧縮された冷媒は上部カバー６６に形成され、吐出消音室６２と密閉容器１２とを連通する吐出管から密閉容器１２内に吐出されていた。この場合、吐出消音室６２から吐出された冷媒ガスは、密閉容器１２内のオイルの油面や電動要素１４の隙間を通過して、コンプレッサ外部に吐出されるため、密閉容器１２内において冷媒ガス中にオイルが混入してしまい、コンプレッサ１０の外部への吐出オイル量が多く、冷媒回路内の配管や各機器等に悪影響を及ぼしたり、油面が低下してロータリコンプレッサ１０の摺動部への給油が不足するという問題が生じて、性能の悪化を招いていた。
【００３９】
また、摺動部への充分な給油を確保するためには、密閉容器１２内に充分なオイルを貯留する必要があり、図１に示すように（図１に示す１３）回転圧縮機構部１８の上側に油面が位置する場合、オイルが吐出消音室６２と密閉容器１２とを連通する前記吐出管内に流入して、異音が発生するという問題も生じていた。
【００４０】
しかしながら、本発明により第２の回転圧縮要素３４で圧縮された冷媒ガスを電動要素１４の上側に吐出させることが可能となるので、密閉容器１２内に吐出された冷媒ガスにオイルが混入する不都合を極力回避することができるようになる。
【００４１】
これにより、ロータリコンプレッサ１０の外部へのオイル吐出量が低減して、ロータリコンプレッサ１０の摺動部への給油も円滑に行うことができるようになり、ロータリコンプレッサ１０の性能を確保することが可能となる。
【００４２】
また、第２の回転圧縮要素３４で圧縮された冷媒ガスを吐出通路１７を通過させることで、当該吐出通路１７を通過させる過程で冷媒の脈動を抑えることができるので、吐出消音室６２の消音効果に加えて、より効果的に騒音及び振動の発生を低減することができるようになる。
【００４３】
更に、本実施例では、軸受け５４Ａに貫通形成され、上部カバー６６の凸部内側に形成された空間を介して第２の回転圧縮要素３４の吐出消音室６２に連通した連通路５５、５７と連通路５５、５７に対応する位置の回転軸１６周囲に形成された環状溝１９と、該環状溝１９と吐出通路１７とを連通する複数の孔１７Ａ・・とにより、回転軸１６の回転にかかわらず、吐出通路１７と吐出消音室６２とを常時連通させることができるようになる。
【００４４】
これにより、第２の回転圧縮要素３４にて圧縮された冷媒を吐出通路１７から円滑に密閉容器１２内に吐出させることができる。
【００４５】
更にまた、前述の如く吐出通路１７は、回転軸１６内のオイルポンプ１００の上方の離間した位置に形成されているので、オイルポンプ１００と吐出通路１７が連通せず、当該吐出通路１７から冷媒を支障なく電動要素１４の上方の密閉容器１２内に吐出させることができる。
【００４６】
以上により、本発明によりロータリコンプレッサ１０の性能及び信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００４７】
尚、上記実施例では、回転軸１６の上端にて当該吐出通路１７の一端が開口し、ここから第２の回転圧縮要素３４で圧縮された高温高圧の冷媒が密閉容器１２の電動要素１４の上側に吐出されるものとしたが、このように回転軸１６の上端にて吐出通路１７が開口する構造に限らず、電動要素１４の上側に開口を有するものであれば良く、例えば、電動要素１４の上側の回転軸１６の途中部に吐出通路１７と密閉容器１２内とを連通する水平方向の連通孔を形成し、そこから密閉容器１２内に冷媒を吐出させる構造とした場合にも本発明は有効である。
【００４８】
また、冷媒吐出管９６を電動要素１４の上方に設けるものとしたが、これに限らず、例えば、電動要素１４に対応する容器本体１２Ａの側面に冷媒吐出管を取り付けて、密閉容器１２の内周面と電動要素１４のステータ２２との間に上方から冷媒吐出管が設けられた箇所まで溝を形成して、電動要素１４の上側に吐出された冷媒を当該溝を通過させて、冷媒吐出管に流入させる構成とした場合であっても構わない。
【００４９】
更に、上記実施例では第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４を備えた２段圧縮式ロータリコンプレッサを用いて説明したが、本発明は、圧縮要素にて圧縮された冷媒を密閉容器内に吐出させる圧縮機であれば良く、例えば、１段圧縮のものや、３段以上の圧縮要素を備えた圧縮機等にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施例の多段圧縮式ロータリコンプレッサの縦断側面図である。
【図２】図１の多段圧縮式ロータリコンプレッサの上部支持部材の軸受けの拡大図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  ロータリコンプレッサ
１２  密閉容器
１４  電動要素
１６  回転軸
１７  吐出通路
１７Ａ  孔
１８  回転圧縮機構部
１９  環状溝
２０  ターミナル
２２  ステータ
２４  ロータ
２６  積層体
２８  ステータコイル
３０  積層体
３２  第１の回転圧縮要素
３４  第２の回転圧縮要素
３８、４０  シリンダ
４６、４８  ローラ
５０、５２  ベーン
５４  上部支持部材
５５、５７  連通路
５６  下部支持部材
６２、６４  吐出消音室
９２、９４  冷媒導入管
９６  冷媒吐出管
１００  オイルポンプ
【図１】
2006161592.tif 000003
【図２】
2006161592.tif 000004