(57)【要約】【課題】摺動部に所定の圧力の潤滑油が供給でき、シリンダ室内にも潤滑油が供給され、圧縮室のシール性を向上して性能低下を抑制することができる密閉型回転式圧縮機を提供する。【解決手段】密閉型回転式圧縮機１では、密閉容器２内に電動機部３と電動機部３により駆動される圧縮機構部４を収納し、冷媒を密閉容器２内の空間を介して圧縮機構部４に吸込むようになっており、潤滑油９９中に吸込口を浸漬させて容積式給油ポンプ装置１００を設け、容積式給油ポンプ装置１００から吐出される潤滑油９９を圧縮機構部４の摺動部に供給し、潤滑油の密閉容器２への戻り通路に、戻り通路内の潤滑油の圧力を制御する圧力制御機構としての潤滑油戻し機構５０を設けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に潤滑油を貯留した密閉容器内に、電動機部と前記電動機部により駆動される圧縮機構部を収納し、冷媒を前記密閉容器内の空間を介して前記圧縮機構部に吸込む密閉型回転式圧縮機において、
前記潤滑油中に吸込み口を浸漬させて容積式給油ポンプ装置を設け、前記容積式給油ポンプ装置から吐出される前記潤滑油を前記圧縮機構部の摺動部に供給し、前記潤滑油の前記密閉容器への戻り通路に、前記戻り通路内の潤滑油の圧力を制御する圧力制御機構を設けたことを特徴とする密閉型回転式圧縮機。
【請求項２】
前記圧力制御機構は、前記給油経路内の潤滑油の圧力が冷媒の吐出圧力を超えた時に、前記潤滑油が前記密閉容器内に戻されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の密閉型回転式圧縮機。
【請求項３】
前記圧力制御機構は、前記給油経路内の潤滑油の圧力が冷媒の吐出圧力と吸込圧力の間の所定の圧力又は吐出圧力よりも所定の値だけ低い圧力となったときに潤滑油が前記密閉容器内に戻されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の密閉型回転式圧縮機。
【請求項４】
前記圧縮機構部が、前記電動機部よりも上部に位置されることを特徴とする請求項１に記載の密閉型回転式圧縮機。
【請求項５】
前記容積式給油ポンプ装置は複数段設けられ、前記各段の前記容積式給油ポンプ装置の吐出側に、前記潤滑油の圧力を制御する前記圧力制御機構を設けたことを特徴とする請求項１に記載の密閉型回転式圧縮機。
【請求項６】
前記容積式給油ポンプ装置は複数段設けられ、前記各段の前記容積式給油ポンプ装置の吐出側に、前記潤滑油の圧力を制御する前記圧力制御機構を設けられ、最終段の前記容積式給油ポンプ装置の吐出側は前記圧縮機の給油経路に連通され、
最終段の前記容積式給油ポンプ装置における前記潤滑油の吐出圧力を、前記圧縮機構部の吐出圧力に応じて変化させるとともに前段の前記容積式給油ポンプ装置における前記潤滑油の吐出圧は所定の圧力となるように、前記圧力制御機構が圧力の調整を行うように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の密閉型回転式圧縮機。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の前記密閉型回転式圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器を備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉型回転式圧縮機および冷凍サイクル装置に関し、特に、冷媒を密閉容器内の空間を介して圧縮機構部に吸込む密閉型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】
密閉容器内に冷媒ガスの吸込圧が導入される回転式の圧縮機は、密閉容器内が冷媒ガスの吐出圧になるものに比較して性能や信頼性が劣るとされている。その理由としては、密閉容器内が冷媒ガスの吐出圧になる場合には、回転軸の底部より吸込んで摺動部に送られる潤滑油が吐出圧となり、この潤滑油がシリンダ室内の低圧側にローラとシリンダ室を形成する軸受等の隙間を通って入り込み、圧縮室のシール性が保たれる。これに対して、密閉容器内が冷媒ガスの吸込圧の場合には、摺動部に送られる潤滑油は吸込圧となり、潤滑油がシリンダ室内に入り込みにくいために圧縮室のシール性が悪化する。
【０００３】
また、圧縮室を仕切るベーンとシリンダのベーン溝との摺動部には、密閉容器内が吐出圧の場合はベーンの背部側から、密閉容器内の吐出圧とシリンダ室内の圧力との圧力差により潤滑油が供給されるが、密閉容器内が吸込圧の場合は圧力差による潤滑油の供給がなく、ベーンとシリンダのベーン溝との摺動部には磨耗やカジリが発生する恐れがある。この問題に対する対応として、密閉容器内のシリンダの吸込パイプに小穴の吸込口をあけ、潤滑油をシリンダ室内に吸い込ませることが考えられているが、吸込パイプの小穴の吸込口からの給油量は、圧縮機の回転数によって大きく変動するために調節が難しく、回転数が高すぎると潤滑油を循環させる余分な仕事が増加し、回転数が低すぎると圧縮室のシール不足になり、いずれも性能を低下させる。
【０００４】
特許文献１には、前記問題を解消するロータリ式の圧縮機が提案されている。特許文献１の圧縮機では、密閉容器内に電動機部と圧縮機構部を収容し、密閉容器内には吸込ガスが導かれ、その後、密閉容器外に設けられた配管を通ってシリンダ室の吸込口に導かれる。密閉容器外の吐出通路には油分離器が設けられ、油分離器で分離された潤滑油がベーン室と回転軸回りの摺動部に導かれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６―２５８００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１に記載のものは、潤滑油がシリンダ室から冷媒ガスとともに吐出され、油分離器で分離されて摺動部に戻され、摺動部の隙間からシリンダ室内に入って循環することになるが、この場合は次の問題がある。すなわち、圧縮機構部の給油経路に供給された潤滑油は、シリンダ室内に入るほかに、回転軸と軸受との隙間等から密閉容器内部に漏れ出て密閉容器の底部の潤滑油溜まりに入るために、シリンダ室、油分離器、給油経路、シリンダ室と循環する潤滑油量は徐々に少なくなっていき、給油不足により摺動部の焼き付きやカジリが生じる恐れがある。
【０００７】
この不都合を解消するために、シリンダ室への吸込口に小さな穴をあけて吸込ガスとともにシリンダ室内に導入することが特許文献１の図１に記載されている。しかし、シリンダ室への吸込口からの給油量は、圧縮機の回転数によって大きく変動するために調整が難しく、給油量が多すぎると油分離器が満液になって分離能力を失い、逆に給油量少なすぎると給油不足になる。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、摺動部に適切な圧力の潤滑油が供給でき、通常の密閉容器内が吐出圧となっている回転式圧縮機と同様にシリンダ室内にも潤滑油が供給され、圧縮室のシール性を向上して性能低下を抑制することができる密閉型回転式圧縮機および冷凍サイクル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の密閉型回転式圧縮機は、底部に潤滑油を貯留した密閉容器内に、電動機部と前記電動機部により駆動される圧縮機構部を収納し、冷媒を前記密閉容器内の空間を介して前記圧縮機構部に吸込む密閉型回転式圧縮機において、
前記潤滑油中に吸込み口を浸漬させて容積式給油ポンプ装置を設け、前記容積式給油ポンプ装置から吐出される前記潤滑油を前記圧縮機構部の摺動部に供給し、前記潤滑油の前記密閉容器への戻り通路に、前記戻り通路内の潤滑油の圧力を制御する圧力制御機構を設けたことを特徴とする。上記構成によれば、摺動部に冷媒の吸込み圧力より高い適切な圧力の潤滑油を供給でき、シリンダ室内にも潤滑油が供給され、圧縮室のシール性を向上して性能低下を抑制することができる。
【００１０】
本発明の冷凍サイクル装置は、前記密閉型回転式圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器を備えたことを特徴とする。上記構成によれば、密閉型回転式圧縮機の摺動部に冷媒の吸込み圧力より高い適切な圧力の潤滑油を供給でき、シリンダ室内にも潤滑油が供給され、圧縮室のシール性を向上して性能低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、摺動部に適切な圧力の潤滑油が供給でき、シリンダ室内にも潤滑油が供給され、圧縮室のシール性を向上して性能低下を抑制することができる密閉型回転式圧縮機および冷凍サイクル装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の密閉型回転式圧縮機の実施形態１を示す縦断面図である。
【図２】シリンダ室とローラと回転軸の偏心部を示しており、図２（Ａ）は、これらの要素の平面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）におけるＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】潤滑油戻し機構の構造例を示す断面図である。
【図４】図４（Ａ）は、本発明の実施形態２を示す縦断面図であり、図４（Ｂ）は、本発明の実施形態３を示す縦断面図である。
【図５】本発明の密閉型回転式圧縮機の実施形態４を示す縦断面図である。
【図６】本発明の密閉型回転式圧縮機の実施形態５を示す縦断面図である。
【図７】本発明の密閉型回転式圧縮機の実施形態６を示す縦断面図である。
【図８】本発明の密閉型回転式圧縮機の実施形態７を示す縦断面図である。
【図９】本発明の密閉型回転式圧縮機の実施形態８を示す縦断面図である。
【図１０】図９における潤滑油戻し機構の構造例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
（実施形態１）
図１は、本発明の密閉型回転式圧縮機の実施形態１を示す縦断面図である。
【００１５】
図１に示すように、密閉型回転式圧縮機１と、凝縮器１５２と、膨張装置１５３と、蒸発器１５４は、サイクル状に連通することで冷凍サイクル装置Ｒを構成している。冷凍サイクル装置Ｒは、冷媒としてＨＦＣ冷媒や、ＨＣ（炭化水素系）冷媒、あるいは二酸化炭素冷媒を用いている。
【００１６】
図１に示す密閉型回転式圧縮機１は、密閉容器２を有しており、この密閉容器２内に低圧の冷媒ガスが満たされているロータリ式の圧縮機である。この密閉容器２の内部には、電動機部３と圧縮機構部４が配置され、電動機部３は圧縮機構部４の上部に配置されている。密閉型回転式圧縮機１では、密閉容器２の底部２Ａに潤滑油９９を貯留している。冷媒ガスは、冷凍サイクル装置Ｒの吸込パイプ９Ｂから密閉空間２内の上部空間に導入され、密閉容器２内の上部空間から外部の吸込パイプ９Ａを介して、圧縮機構部４のシリンダ８のシリンダ室８ａ内に吸込むようになっている。
【００１７】
図１に示すように、電動機部３は、Ｚ方向に沿った回転軸５を有している。電動機部３は、回転子３ａと固定子３ｂからなり、インバータで駆動される永久磁石形同期モータ、ＡＣモータ、もしくは商用電源で駆動されるＡＣモータでも良い。
【００１８】
圧縮機構部４は、主軸受６と副軸受７とシリンダ８を有している。回転軸５は、主軸受６の軸貫通孔６Ｂと副軸受７の軸貫通孔７Ｂに挿入され、主軸受６と副軸受７により回転可能に支持されている。主軸受６が副軸受７よりも上側に配置され、シリンダ８が、主軸受６と副軸受７の間に配置されている。回転軸５の内部には、Ｚ方向に沿って給油経路１１が形成されている。
【００１９】
図２は、シリンダ室９とローラ１０と回転軸５の偏心部５Ａを示しており、図２（Ａ）は、これらの要素の平面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）におけるＡ−Ａ線における断面図である。
【００２０】
図１と図２に示すように、このシリンダ８は、シリンダ室９を有しており、図２（Ａ）に示すようにシリンダ室９内には、円筒状のローラ１０が配置されている。シリンダ８は、吸込口８Ａと吐出口８Ｂを有している。シリンダ８にはベーン溝１１Ｍが設けられており、このベーン溝１１Ｍ内にはベーン１２が配置されている。このベーン１２の先端部は、スプリング１４により常時ローラ１０の外周面側に押圧されている。シリンダ室９は、ベーン１２とローラ１０の外周面とシリンダ８の内周面で区分けされている。ベーン１２で区分けされた吸込口８Ａ側が、潤滑油を含んだ冷媒ガスの吸込室９Ｐであり、ベーン１２で区分けされた吐出口８Ｂ側が、潤滑油を含んだ冷媒ガスの圧縮室９Ｒである。回転軸５には偏心部５Ａが形成されている。このローラ１０の内周面は、回転軸５の偏心部５Ａの外周面に嵌め合わされている。
【００２１】
図１と図２（Ｂ）に示すように、前記スプリング１４は、ベーン背室１３に収容されており、ベーン室１３は潤滑油の貯留部の機能を有している。図１に示すベーン１２は、回転軸５の偏心部５Ａとローラ１０の回転に応じて、ローラ１０の外周面に摺接しながら、ベーン溝１１Ｍ内をＸ方向（密閉容器２の半径方向）に沿って往復移動するようになっている。Ｘ方向とＺ方向は直交している。
【００２２】
図１に示すように、吸込パイプ９Ａが密閉容器２の上部空間と図２（Ａ）に示すシリンダ８の吸込口８Ａを通じてシリンダ室９の内部とを接続している。吸込パイプ９Ａは密閉容器２の外部に配置されている。密閉容器２の上端部には吸込パイプ９Ｂが接続されている。
【００２３】
図１に示す油分離器１５は、吐出パイプ１６を介して、図２（Ａ）に示すシリンダ室９の吐出口８Ｂ側に連通されている。図１に示す油分離器１５の底部１５Ａは、油戻し通路１７を介して密閉容器２の底部２Ａに接続されている。油分離器１５は、冷媒ガスと潤滑油を分離する分離器である。油分離器１５は密閉容器２に取り付けられており、油分離器１５の底部１５Ａは、密閉容器２の底部２Ａよりも高い位置にある。
【００２４】
図１に示す吐出パイプ１６は、ほぼＬ字形状を有し、開口端部１６Ａが油分離器１５の内部の高さのほぼ１／３の位置において上方に向いて開口している。密閉容器２の底部２Ａと油分離器１５の底部１５Ａには、潤滑油９９が収容されている。密閉容器２の底部２Ａ内の潤滑油９９の液面高さは、主軸受６の上端部分にまで達しているが、電動機部３には達しないようになっている。
【００２５】
油戻し通路１７は、ステップ状に形成され、開口一端部１７Ａは油分離器１５の底部１５Ａに開口され、開口他端部１７Ｂは密閉容器２の底部２Ａに開口されている。油戻し通路１７の途中には、油戻し弁２２が設けられている。
【００２６】
図１に示すように、給油路６Ａは、主軸受６の軸貫通孔６Ｂの周囲に形成されている。同様にして、給油路７Ａは、副軸受７の軸貫通孔７Ｂの周囲に形成されている。給油路６、７Ａは、共にリング状でありＬ字状の縦断面を有している。給油路６、７Ａは、給油経路１１につながっている。
【００２７】
図１に示すように、回転軸５の下端部には、容積式給油ポンプ装置１００が設けられている。この容積式給油ポンプ装置１００は、図示しないが例えばトロコイド式のものが採用できる。容積式給油ポンプ装置１００は、潤滑油９９中に吸込み口（図示せず）を浸漬させて設けられおり、容積式給油ポンプ装置１００から吐出される潤滑油を圧縮機構部４の摺動部に供給するようになっている。すなわち、容積式給油ポンプ装置１００は、密閉容器２の底部２Ａ内の潤滑油溜まりの潤滑油９９を吸い込む。そして、図１に示す容積式給油ポンプ装置１００は、図２（Ｂ）に示す回転軸５内に設けられた給油通路１１と給油穴１１Ｐ、１１Ｑと図１に示す給油路６Ａ、７Ａを通じて、図２（Ｂ）に示す矢印のように、上下の主軸受６と副軸受７と回転軸５との摺動部１０１と、ローラ１０とシリンダ８との摺動部１０２と、ローラ１０と回転軸５の偏心部５Ａとの摺動部１０３に供給するようになっている。このように容積式給油ポンプ装置１００は、摺動部１０１，１０２，１０３に潤滑油９９を供給することで、回転軸５周りの摺動部に適切な圧力の潤滑油９９を積極的に供給できる。これにより、通常の密閉容器内が吐出圧となっているロータリ式圧縮機と同様にシリンダ室９内にも潤滑油が供給され、圧縮室のシール性を向上して性能低下を抑制することができる。このため、摺動部のシールをして、冷媒ガスの漏れを防ぐ。
【００２８】
図１に示すように、主軸受６内には、潤滑油戻し機構５０が設けられている。この潤滑油戻し機構５０は、本発明の実施形態における圧力制御機構に相当する。潤滑油戻し機構５０は、回転軸５の給油経路１１に連通して設けられており、給油された潤滑油のなかで、上述したようにシリンダ室９内の摺動部１０２，１０３に導入されたり、回転軸５と上下の主軸受６と副軸受７との隙間等から密閉容器２の底部２Ａに漏れる以外の余分な潤滑油９９は、この潤滑油戻し機構５０により密閉容器２の底部２Ａに戻されるようになっている。この潤滑油戻し機構５０が潤滑油の密閉容器２内への戻り通路に配置されているので、容積式給油ポンプ装置１００による潤滑油の給油過多の場合でも、給油経路１１内の圧力が異常に上昇することが無く、容積式給油ポンプ装置１００の損傷や、摺動部の摺動損失の増大を防げる。
【００２９】
図３は、この潤滑油戻し機構５０の構造例を示す断面図である。
【００３０】
図３に示すように、潤滑油戻し機構５０は、戻り通路内の潤滑油の圧力を制御するものである。この潤滑油戻し機構５０は、吐出経路５５、円筒穴５６、ピストン５７、横穴５８、スプリング５９を有している。吐出経路５５と円筒穴５６は、主軸受６内においてつながって形成されており、円筒穴５６の途中にはピストン５７とスプリング５９が配置されている。横穴５８は円筒穴５６の途中に接続されており、円筒穴５６は、横穴５８を通じて密閉容器２内に通じている。円筒穴５６は、図１に示す給油経路１１Ｒと給油路６Ａを介して給油経路１１に接続されている。
【００３１】
図３に示すように、ピストン５７の一端部５７Ａは給油経路１１側に面し、ピストン５７の他端部５７Ｂは吐出経路５５側に面している。これにより、ピストン５７の他端部５７Ｂには、吐出通路５５を介して吐出室５４の吐出圧が導入されている。吐出室５４には、吐出パイプ１６開口端部１６Ｂが接続されている。このように、図３では、給油経路１１とピストン５７の一端部５７Ａ側は、円筒穴５６と横穴５８を通じて吸込圧に開放され、ピストン５７の他端部５７Ｂ側は吐出室５４の吐出圧が導入されている。
【００３２】
次に、上述した密閉型回転式圧縮機１の動作例を説明する。
【００３３】
密閉型回転式圧縮機１の運転時には、密閉容器２内の低圧の冷媒ガスは、シリンダ８内を偏心回転するローラ１０により圧縮されて潤滑油９９を含む高圧の冷媒ガスとなり、吐出パイプ１６の開口端部１６Ａから油分離器１５の上方に向かって噴出される。油分離器１５内では、この潤滑油９９を含む高圧の冷媒ガスの噴出により、潤滑油９９を含む高圧ガスから潤滑油９９が分離されて、潤滑油９９は油分離器１５の底部１５Ａに貯留される。
【００３４】
一方、油分離器１５は高圧の冷媒ガスが充満して高圧になっており、底部１５Ａに貯留された潤滑油９９は高圧の冷媒ガスの圧力により潤滑油９９は押圧されて、差圧により油戻通路１７の開口一端部１７Ａから密閉容器２の底部２Ａに戻される。なお、油分離器１５の底部１５Ａの油面に応じて油戻し弁２２を開閉し、油分離器内の高圧の冷媒ガスが密閉容器２の底部２Ａに戻されることがないようにしている。
【００３５】
ここで、上述した潤滑油戻し機構５０の動作を説明する。
【００３６】
図３において、給油経路１１の圧力が低いときは、ピストン５７が吐出室５４内の吐出圧力と給油経路１１の圧力との圧力差及びスプリング５９の弾性力によって図３の左方向である矢印Ｘ２方向に押され、横穴５８はピストン５７によって塞がれる。給油経路１１に容積式給油ポンプ装置１００から潤滑油が供給され、給油経路１１の圧力が徐々に高まる。給油経路１１の圧力が、吐出圧力とスプリング５９の弾性力との合計の力よりも大きくなると、ピストン５７がスプリング５９の力に抗してＸ１方向に押し込まれ、給油経路１１がシリンダ６の横穴５８に連通する。潤滑油が給油経路１１から横穴５８を通じて密閉容器２内に排出される。このように、給油経路１１内の圧力が吐出圧を超えた時に、潤滑油が密閉容器２内に戻されるため、給油経路１１から各摺動部に供給される潤滑油も吐出圧に近い圧力の潤滑油が供給されることになる。したがって、通常の密閉容器１１内が吐出圧となっているロータリ式の圧縮機と同様にシリンダ室９内にも容易に潤滑油が供給され、圧縮室のシール性が向上して性能低下が抑制される。また、潤滑油戻し機構５０があるので、容積式給油ポンプ装置１００による給油過多の場合でも、給油経路１１内の圧力が異常に上昇することが無く、容積式給油ポンプ装置１００の損傷や損失の増大を防げる。
【００３７】
一方、給油経路１１の圧力が低下すると、ピストン５７がスプリング５９の力によりＸ２方向に押し戻されて、横穴５８がピストン５７により閉鎖される。これにより、潤滑油が給油経路１１から横穴５８を通じて密閉容器２内に排出されることが無くなる。
【００３８】
以上説明したように、吐出圧の潤滑油９９が各摺動部１０１，１０２，１０３に吐出圧で適量に給油され、シリンダ室９内にはローラ１０と主軸受６及び副軸受７間の隙間を通って潤滑油９９が供給されるために、密閉容器２内が吐出圧になるロータリ式の圧縮機と同様の潤滑および圧縮室のシールが行えるので、性能低下や信頼性の低下を防止できる。また、潤滑油戻し機構５０は給油経路１１の圧力を適切に保つので、圧力の過度な上昇により損失が増大したり、容積式給油ポンプ装置１００に過大な負荷がかかることがない。
【００３９】
なお、密閉型回転式圧縮機１が停止すると、冷凍サイクル装置Ｒと密閉型回転式圧縮機１内の圧力がバランスして、密閉容器２内の潤滑油９９の油面と油分離器１５内の潤滑油９９の油面が同一になる。
【００４０】
次に、本発明の密閉型回転式圧縮機の別の実施形態を説明する。
【００４１】
以下に説明する本発明の実施形態が、図１〜図３に示す本発明の実施形態１と実質的に同じ箇所には同じ符号を記してその説明を用いることにする。
【００４２】
（実施形態２）
図４（Ａ）は、本発明の実施形態２を示す縦断面図である。
【００４３】
図４（Ａ）に示す潤滑油戻し機構５０は圧力制御機構に相当する。潤滑油戻し機構５０は、主軸受６内に設けられており、経路５５Ａ、円筒穴５６、ピストン５７、横穴５８、スプリング５９を有している。経路５５Ａと円筒穴５６は、主軸受６内においてつながって形成されており、円筒穴５７の途中にはピストン５７とスプリング５９が配置されている。横穴５８は円筒穴５６の途中に接続されており、円筒穴５６は、横穴５８を通じて密閉容器２内に通じている。円筒穴５６は、図１に示す給油経路１１Ｒと給油路６Ａを介して給油経路１１に接続されている。
【００４４】
図４（Ａ）に示すように、ピストン５７の一端部５７Ａは給油経路１１側に面している。ピストン５７の他端部５７Ｂは、通路５５Ａを介して密閉容器２内（吸込圧）に開放されている。吐出室５４には、吐出パイプ１６の開口端部１６Ｂが接続されている。このように、図４（Ａ）では、給油経路１１とピストン５７の一端部５７Ａ側は、円筒穴５６と横穴５８を通じて吸込圧に開放可能であり、ピストン５７の他端部５７Ｂ側は、吸込圧に開放されている。
【００４５】
図４（Ａ）において、給油経路１１の圧力が高まると、ピストン５７がスプリング５９の力に打ち勝ってＸ１方向に押し込まれ、給油経路１１がシリンダ６の横穴５８に連通する。これにより、潤滑油が給油経路１１から横穴５８を通じて密閉容器２内に排出される。
【００４６】
一方、給油経路１１の圧力が低下すると、ピストン５７がスプリング５９の力によりＸ２方向に押し戻されて、横穴５８がピストン５７により閉鎖される。これにより、潤滑油が給油経路１１から横穴５８を通じて密閉容器２内に排出されることがなくなる。スプリング５９の押し付け力の設定値によって、給油経路１１の圧力は、吸込圧と吐出圧の間の適切な中間圧に概ね保たれる。これにより、給油経路１１内が高圧になる場合の効果は実施形態１の場合と同じであるが、容積式給油ポンプ装置１００の給油圧力が吐出力よりも小さくなるので、容積式給油ポンプ装置１００にかかる負荷が軽減され、給油のための動力が小さくなって効率が向上する。
【００４７】
（実施形態３）
図４（Ｂ）は、本発明の実施形態３を示す縦断面図である。
【００４８】
図４（Ｂ）に示す潤滑油戻し機構５０は圧力制御機構に相当する。潤滑油戻し機構５０は、主軸受６内に設けられており、吐出経路５５、円筒穴５６、ピストン５７、横穴５８、スプリング５９を有している。吐出経路５５と円筒穴５６は、主軸受６内においてつながって形成されており、円筒穴５６の途中にはピストン５７とスプリング５９が配置されている。ただし、図３に示す実施形態１の場合と異なり、ピストン５７とスプリング５９の配列順序が逆になっている。すなわち、スプリング５９が給油経路１１側に配置され、ピストン５７が吐出経路５５側に配置されている。スプリング５９はその弾性力により、ピストン５７を図４（Ｂ）の右方向であるＸ１方向に付勢するようにされている。円筒穴５６は、横穴５８を通じて密閉容器２内に通じることが可能であり、給油経路１１は、密閉容器２内の圧力（吸込圧）に開放されている。円筒穴５６は、図１に示す給油経路１１Ｒと給油路６Ａを介して給油経路１１に接続されている。
【００４９】
図４（Ｂ）に示すように、ピストン５７の一端部５７Ａは給油経路１１側に面し、ピストン５７の他端部５７Ｂは吐出経路５５側に面している。これにより、ピストン５７の他端部５７Ｂには、吐出通路５５を介して吐出室５４の吐出圧が導入されている。吐出室５４には、吐出パイプ１６の開口端部１６Ｂが接続されている。このように、図４（Ｂ）では、給油経路１１とピストン５７の一端部５７Ａ側は、円筒穴５６と横穴５８を通じて吸込圧に開放され、ピストン５７の他端部５７Ｂ側には吐出室５４の吐出圧が導入されている。スプリング５９の力によりピストン５７がＸ１方向に押されていることで、給油経路１１と横穴５８を通じて密閉容器２内に通じており、給油経路１１内の圧力による力とスプリング５９の押す力との合計の力が、吐出圧による力よりも大きくなった時に、ピストン５７がＸ１方向に押し込まれ、給油経路１１が円筒穴５６と横穴５８をつなげて、潤滑油が密閉容器２内に排出される。
【００５０】
これによって、スプリング５９の力でバイアス力をかけることができ、給油経路１１内は、吐出圧よりも一定値だけ低い圧力に保たれる。これにより、吐出圧よりも一定の値だけ低い圧力で潤滑油が低圧側である密閉容器２内に戻るようにすることができる。給油経路内が高圧になる場合の効果は実施形態１の場合と同じであるが、実施形態２の場合と同様に、容積式給油ポンプ装置１００の給油圧力が吐出力よりも小さくなるので、容積式給油ポンプ装置１００にかかる負荷が軽減され、給油のための動力が小さくなって効率が向上する。
【００５１】
図４（Ａ）と図４（Ｂ）の実施形態では、潤滑油が摺動部に給油されるために、密閉容器内が吐出圧になるロータリ式の圧縮機と同様の潤滑および圧縮室のシールが行えるので、性能低下や信頼性の低下を防止できる。しかも、容積式給油ポンプ装置の給油圧力が吐出圧よりも一定の値だけ低いので、容積式給油ポンプ装置にかかる負荷が軽減され、給油のための動力が小さくなり効率が向上する。
【００５２】
（実施形態４）
図５は、本発明の密閉型回転式圧縮機の実施形態４を示す縦断面図である。
【００５３】
図５に示す実施形態４の密閉型回転式圧縮機１Ａは、図１に示す実施形態１の密閉型回転式圧縮機１とほとんど同じ構造を有しているが、さらにベーン背室１３がシリンダ８のベーン１２の背面側に形成され、給油経路１１がこのベーン背室１３に対して給油経路１４Ｔにより連通されている。これにより、ベーン１２の摺動部には、給油経路１１、１４Ｔを介して潤滑油９９が確実に供給できるので、潤滑油不足によるベーン１２の焼き付きや摺動損失の増大を防止できる。
【００５４】
（実施形態５）
図６は、本発明の密閉型回転式圧縮機の実施形態５を示す縦断面図である。
【００５５】
図６に示す実施形態５の密閉型回転式圧縮機１Ｂでは、図１に示す実施形態１の密閉型回転式圧縮機１と図５に示す実施形態４の密閉型回転式圧縮機１Ａと異なり、圧縮機構部４が電動機部３の上部に位置されている。電動機部３の回転軸５は、電動機部３を貫通して電動機部３の下部にのばされており、回転軸５の下端部には容積式給油ポンプ装置１００が設けられている。
【００５６】
シリンダ８の吸込口９Ｃは、密閉容器２内に開放されている。なお、このシリンダ８の吸込口９Ｃは、密閉容器２の吸込みパイプ９Ｂの近傍は避けて、吸込みガスに混じって密閉容器２内に入ってくる液冷媒を吸い込まないようにする。上記構成によれば、吸込みガスを導くために図１に示す実施形態１と図５に示す実施形態４のように密閉容器２の外側に吸込通路９Ａを設ける必要がなくなる。また、密閉容器２の外側に吸込通路９Ａを設ける必要がないので、吸込ガスが外部に引き出されて過熱されることがなく、吸込ガスの過熱による性能低下がない。このように、上記構成によれば、シリンダの冷媒ガスの吸込口が潤滑油面より上になるために吸込口を密閉容器内に直接開放して設けることができる。従って、密閉容器の外部に配管を引きまわして設ける必要がない。また、吸込ガスが外部に引き出されないので外気により加熱されることがなく、吸込ガスの加熱による性能低下がない。
【００５７】
なお、本実施形態において、次に述べる実施形態６のように、圧縮機の外部の吐出通路に油分離器に設け、この油分離器からの油戻し通路が、圧縮機の圧縮機構部の給油経路を介して給油経路に連通されるようにしてもよい。
【００５８】
（実施形態６）
図７は、本発明の密閉型回転式圧縮機の実施形態６を示す縦断面図である。
【００５９】
図７に示す実施形態６の密閉型回転式圧縮機１Ｃでは、圧縮機１Ｃの外部の吐出通路１６に油分離器１５に設け、この油分離器１５からの油戻し通路１７が、圧縮機１Ｃの圧縮機構部４の給油経路１４Ｔを介して給油経路１１に連通されている。
【００６０】
一般に、シリンダ室から吐出ガスを直接密閉容器の外に導く圧縮機においては、吐出ガスに含まれる潤滑油を分離し、この潤滑油を密閉容器内の油溜まりに戻すことが行われる。このようにするのは、油分離器を設けないと冷凍サイクル装置を循環する潤滑油の量が多くなり、熱交換の阻害等により性能が低下したり、密閉容器内の潤滑油溜まりの油面が低下して給油不足を発生するからである。密閉容器内に吸込ガスが導かれる圧縮機においては、油分離器で分離された潤滑油を密閉容器内の潤滑油溜まりに戻す際には、吐出ガスが戻らないようにするために、油分離器内の油面を検知して動作する油戻し弁を設けて制御する必要がある。
【００６１】
これに対して、図７に示すように油分離器１５からの油戻し通路１７が、圧縮機１Ｃの圧縮機構部４の給油経路１４Ｔを介して給油経路１１に連通されているように構成することで、油戻し通路１７が潤滑油９９を戻す先は、圧力が吐出圧近傍の給油経路１４Ｔであり、油戻し弁を設ける必要がない。なお、油分離器は、分離された潤滑油が重力の作用で給油経路に戻されるような高さに設けることが望ましい。
【００６２】
また、図４（Ａ）に示す本発明の実施形態２と図４（Ｂ）に示す本発明の実施形態３のように、給油経路１１を吐出圧よりも低い圧力とした場合には、油分離器で分離された潤滑油は圧力差で自然に戻るようにできるが、この場合は吐出ガスが戻らないように油分離器内の油面を検知して動作する油戻し弁を設けて制御する必要がある。
【００６３】
図７の実施形態６では、潤滑油を吐出圧近傍の経路に戻すので、高圧の潤滑油が持っているエネルギを吸込圧に戻して無駄に放出することがない。
【００６４】
（実施形態７）
図８は、本発明の密閉型回転式圧縮機の実施形態７を示す縦断面図である。
【００６５】
図８に示す実施形態７の密閉型回転式圧縮機１Ｄでは、図７に示す実施形態６の密閉型回転式圧縮機１Ｃにおける油戻し通路１７に対して、逆止弁１２９が追加して設けられている。逆止弁１２９は、圧縮機の給油経路１１，１４Ｔから油戻し通路１７を通じて油分離器１５に潤滑油９９が入るのを防ぐために設けられる。これにより、圧縮機の回転数が高く、容積式給油ポンプ装置１００の給油量が大きい場合でも、給油された潤滑油９９が油分離器１５側に入り込み油分離器１５が満液になって分離能力を失うことを防げる。
【００６６】
（実施形態８）
図９は、本発明の密閉型回転式圧縮機の実施形態８を示す縦断面図である。
【００６７】
図９に示す実施形態７の密閉型回転式圧縮機１Ｅは、図１に示す実施形態７の密閉型回転式圧縮機１と基本的には同じ構造を有しているが、多段の容積式給油ポンプ装置１００Ｐ、１００Ｒを備えていることが異なる。この例では、２段の容積式給油ポンプ装置を示しているが、段数に限定されない。第１段目（前段）の容積式給油ポンプ装置１００Ｐと第２段目（最終段）の容積式給油ポンプ装置１００Ｒは、図示しないが例えばトロコイド式のものが採用できる。
【００６８】
第１段目の容積式給油ポンプ装置１００Ｐが、密閉容器２内の潤滑油９９を吸い込むと、吸い込んだ潤滑油９９は、油溜まり１２４を介して次段の容積式給油ポンプ装置１００Ｒに吐出されるが、この油溜まり１２４には、圧力制御機構としての下側の潤滑油戻し機構５０が設けられている。油溜まり１２４は第２段目の容積式給油ポンプ装置１００Ｒに連通され、第２段目の容積式給油ポンプ装置１００Ｒは給油経路１１を通じて別の上側の潤滑油戻し機構５０に連通されている。
【００６９】
このように、多段の容積式給油ポンプ装置１００Ｐ、１００Ｒが設けられているので、圧縮機の吸込圧と吐出圧の差が大きい場合でも、給油経路１１を所定の高圧に保つように潤滑油９９を加圧できる。最終段の容積式給油ポンプ装置１００Ｒにおける潤滑油９９の吐出圧が、密閉型回転式圧縮機１Ｅの吐出圧に応じて変化させるとともに前段の容積式給油ポンプ装置１００Ｐにおける潤滑油９９の吐出圧は所定の圧力となるように、各圧力制御機構５０が圧力の調整を行う。
【００７０】
このため、各摺動部には常に適量の給油がなされ、シリンダ室９内にはローラ１０と主軸受６及び副軸受７間の隙間を通って潤滑油が供給されるために、密閉容器２内が吐出圧になるロータリ式圧縮機と同様の潤滑および圧縮室のシールがなされ、性能低下や信頼性低下が防止できる。また、潤滑油戻し機構５０，５０により、各段の潤滑油の圧力が適切に保たれ、圧力の過度な上昇により圧力損失が増大したり、容積式給油ポンプ装置に過大な負荷がかからない。
【００７１】
図９に示す圧力制御機構としての２つの潤滑油戻し機構５０，５０は、図３に示す構造や、図４（Ａ）と図４（Ｂ）に示す構造を採用することができる。また、２つの潤滑油戻し機構５０，５０は、図１０に示す構造を採用することができる。
【００７２】
図１０は、潤滑油戻し機構５０の別の構造を示している縦断面図である。潤滑油戻し機構５０は、経路５５Ａ、円筒穴５６、ピストン５７、横穴５８、スプリング５９を有している。経路５５Ａと円筒穴５６はつながって形成されており、円筒穴５７の途中にはピストン５７とスプリング５９が配置されている。横穴５８は円筒穴５６の途中に接続されており、円筒穴５６は、横穴５８を通じて密閉容器２内に通じることが可能であり、経路５５Ａも密閉容器２（吸込圧）内に通じている。円筒穴５６は、図９の油溜まり１２４に接続されている。
【００７３】
図１０のピストン５７の一端部５７Ａは図９の油溜まり１２４を介して給油経路１１に面し、給油経路１１とピストン５７の一端部５７Ａ側は、円筒穴５６と横穴５８を通じて密閉容器２内（吸込圧）に開放可能である。ピストン５７の他端部５７Ｂは経路５５Ａを介して密閉容器２内に面していて吸込圧が導入される。
【００７４】
図１０において、給油経路１１の圧力が高まると、ピストン５７がスプリング５９の力に打ち勝ってＸ１方向に押し込まれ、給油経路１１がシリンダ６の横穴５８に連通する。これにより、潤滑油が給油経路１１から横穴５８を通じて密閉容器２内に排出される。
【００７５】
一方、給油経路１１の圧力が低下すると、ピストン５７がスプリング５９の力によりＸ２方向に押し戻されて、横穴５８がピストン５７により閉鎖される。これにより、スプリング５９の押し付け力の設定によって、給油経路１１は所定の値に保たれる。
【００７６】
図９に示す第１段の容積式給油ポンプ装置１００Ｐは、所定の圧力に設定する。例えば、第２段目の容積式給油ポンプ装置１００Ｒにおいて、第１段目の容積式給油ポンプ装置１００Ｐの吐出圧を圧縮機の吸込圧＋５ＭＰａの設定をした場合に、圧縮機の吐出圧が１０ＭＰａとすると、第２段目の容積式給油ポンプ装置１００Ｒは５ＭＰａの加圧をすれば良い。一方、圧縮機の吐出圧が３ＭＰａとなった場合には、潤滑油戻し機構５０により給油経路１１の圧力は３ＭＰａ近傍に保たれるため、第２段目の容積式給油ポンプ装置１００Ｒでは、５ＭＰａから３ＭＰａ近傍まで減圧される。
【００７７】
複数段の容積式給油ポンプ装置と圧力制御機構である潤滑油戻し機構が設けられると、容積式給油ポンプ装置は複数段設けられ、各段の容積式給油ポンプ装置の吐出側に、潤滑油の圧力を制御する圧力制御機構を設けられ、最終段の容積式給油ポンプ装置の吐出側は圧縮機の給油経路に連通され、最終段の容積式給油ポンプ装置における潤滑油の吐出圧が、密閉型回転式圧縮機の吐出圧に応じて変化させるとともに前段の容積式給油ポンプ装置における潤滑油の吐出圧は所定の圧力となるように、圧力制御機構が圧力の調整を行う。
【００７８】
以上説明したように、圧縮機の吐出圧と吸込圧の差が大きく、１段の容積式給油ポンプ装置では潤滑油を所定の圧力まで加圧できない場合でも、容積式給油ポンプ装置を複数段あるいは多段にすることにより、潤滑油は所定の高圧まで加圧できる。また、各容積式給油ポンプ装置には、潤滑油戻し機構５０が設けられているので、給油過多の場合でも給油経路内の圧力が異常に上昇することが無く、容積式給油ポンプ装置の損傷や摺動損失の増大を防げる。圧縮機の運転条件によって吐出圧が変化しても吐出圧に追従して給油経路内の圧力が常に最適に保たれ、シリンダ８内に最適の潤滑油供給がなされて、圧縮室のシール性が向上し、圧縮機の性能が向上する。
【００７９】
本発明は、上記実施形態に限定されない。さらに、本発明の実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、本発明の実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１…密閉型回転式圧縮機、２…密閉容器、２Ａ…密閉容器の底部、３…電動機部、５…回転軸、５Ａ…回転軸の偏心部、４…圧縮機構部、６…主軸受、７…副軸受、８…シリンダ、９…シリンダ室、９Ａ…吸込パイプ、１０…ローラ、１１…給油通路、１１Ｍ…ベーン溝、１２…ベーン、１３…ベーン室、１４…スプリング、１５…油分離器、１５Ａ…油分離器の底部、１６…吐出パイプ、１７…油戻し通路、２２…油戻し弁、５０…潤滑油戻し機構、５５…吐出経路、５６…円筒穴、５７…ピストン、５８…横穴、５９…スプリング、９９…潤滑油、１００…容積式給油ポンプ装置、Ｒ…冷凍サイクル装置、          
【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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【図６】
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【図７】
2011058431.tif 000009
【図８】
2011058431.tif 000010
【図９】
2011058431.tif 000011
【図１０】
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