(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、シリンダ室を形成するシリンダと、前記回転軸に設けられて前記シリンダ室に収容された偏心部とを備えた回転式圧縮機において、
前記回転軸の軸方向における前記シリンダ室の上側の開口部を閉塞するとともに、前記回転軸に加わる前記回転軸の径方向の荷重を受ける軸受部と、
前記軸方向における前記シリンダ室の下側の開口部を閉塞するとともに、前記軸方向における前記回転軸の下面を摺動可能に支持して、前記回転軸に加わる前記軸方向の荷重を受けるシリンダプレートと、を備え、
前記シリンダプレートは、前記シリンダ室の外部に通じる連通通路を有し、
前記回転軸は、該回転軸の内部に設けられて前記連通通路に連通するとともに、前記軸受部に油を供給する給油通路を有し、
前記給油通路は、
前記回転軸の中心軸と同軸状に設けられ、前記連通通路に連通した第１部分と、
前記軸方向における前記第１部分の上側に設けられ、前記第１部分を介して前記連通通路から油が流入するとともに、前記回転軸の中心軸に対して前記径方向に偏心して設けられた第２部分と、
を有し、
前記第２部分の内径は、前記第１部分の内径に比べて大きい回転式圧縮機。
【請求項２】
前記回転軸の半径をＲｓ、前記偏心部の半径をＲｃ、前記回転軸の中心軸に対する前記偏心部の偏心量をｅとした場合に、
０＜ΔＬ＝Ｒｓ−Ｒｃ＋ｅ
の関係式を満たす請求項１に記載の回転式圧縮機。
【請求項３】
前記連通通路のうち、前記シリンダ室の外側に向けて開口する外側開口部は、前記シリンダ室の内側に向けて開口する内側開口部に比べて大きい請求項１または請求項２に記載の回転式圧縮機。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の回転式圧縮機と、
前記回転式圧縮機に接続された凝縮器と、
前記凝縮器に接続された膨張装置と、
前記膨張装置と前記回転式圧縮機との間に接続された蒸発器と、
を備えた冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、回転式圧縮機及び冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、空気調和装置などの冷凍サイクル装置に使用される回転式圧縮機として、回転軸と、回転軸を回転させる電動機部と、回転軸の回転により流体（冷媒）を圧縮する圧縮機構部と、これら回転軸、電動機部及び圧縮機構部を収納する密閉容器と、を備えたものが知られている。
圧縮機構部は、シリンダ室と、上述した回転軸の偏心部に取り付けられて回転軸の回転によりシリンダ室内で偏心回転するローラと、を備えている。圧縮機構部は、ローラがシリンダ室内で偏心回転することで、シリンダ室内の冷媒を圧縮する。
【０００３】
回転軸の内部には、該回転軸の軸方向に沿って延びる給油通路が形成されている。給油通路には、密閉容器内に収容される潤滑油が回転軸の回転に伴い流入する。給油通路は、流入した潤滑油を回転軸の偏心部とローラとの間、及び回転軸と軸受部との間など、圧縮機構部における摺動部分に供給する。
【０００４】
ところで、上記のような回転式圧縮機では、摺動損失の低減を図るために偏心部を小型化しようとすると、摺動部分に対して十分な量の潤滑油を供給することが難しくなる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１４１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、摺動損失の低減を図ることができるとともに、摺動部分に対して十分な量の潤滑油を供給することができる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】
【０００７】
実施形態の回転式圧縮機は、回転軸と、シリンダと、軸受部と、シリンダプレートとを持つ。前記シリンダは、シリンダ室を形成する。前記シリンダ室には、前記回転軸に設けられた偏心部が収容される。前記軸受部は、前記回転軸の軸方向における前記シリンダ室の上側の開口部を閉塞するとともに、前記回転軸に加わる前記回転軸の径方向の荷重を受ける。前記シリンダプレートは、前記軸方向における前記シリンダ室の下側の開口部を閉塞するとともに、前記軸方向における前記回転軸の下面を摺動可能に支持して、前記回転軸に加わる前記軸方向の荷重を受ける。前記シリンダプレートは、前記シリンダ室の外部に通じる連通通路を有する。前記回転軸は、該回転軸の内部に設けられて前記連通通路に連通するとともに、前記軸受部に油を供給する給油通路を有する。前記給油通路は、前記回転軸の中心軸と同軸状に設けられ、前記連通通路に連通した第１部分と、前記軸方向における前記第１部分の上側に設けられ、前記第１部分を介して前記連通通路から油が流入するとともに、前記回転軸の中心軸に対して前記径方向に偏心して設けられた第２部分とを有する。前記第２部分の内径は、前記第１部分の内径に比べて大きい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態の回転式圧縮機を含む冷凍サイクル装置の概略構成図。
【図２】図１中に示された回転式圧縮機の一部を拡大して示す断面図。
【図３】図２中に示された回転軸のＦ３−Ｆ３線に沿う断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態の回転式圧縮機及び冷凍サイクル装置を、図面を参照して説明する。
始めに、冷凍サイクル装置について簡単に説明する。
図１に示すように、本実施形態の冷凍サイクル装置１は、回転式圧縮機２と、回転式圧縮機２に接続された凝縮器３と、凝縮器３に接続された膨張装置４と、膨張装置４と回転式圧縮機２との間に接続された蒸発器５と、を備えている。
【００１０】
回転式圧縮機２は、いわゆるロータリ式の圧縮機であって、内部に取り込まれる低圧の気体冷媒（流体）を圧縮して高温・高圧の気体冷媒とする。なお、回転式圧縮機２の具体的な構成については後述する。
【００１１】
凝縮器３は、回転式圧縮機２から送り込まれる高温・高圧の気体冷媒から熱を放熱させ、高温・高圧の気体冷媒を高圧の液体冷媒にする。
膨張装置４は、凝縮器３から送り込まれる高圧の液体冷媒の圧力を下げ、高圧の液体冷媒を低温・低圧の液体冷媒にする。
蒸発器５は、膨張装置４から送り込まれる低温・低圧の液体冷媒を気化させ、低温・低圧の液体冷媒を低圧の気体冷媒にする。そして、蒸発器５において、低圧の液体冷媒が気化する際に周囲から気化熱を奪い、周囲が冷却される。なお、蒸発器５を通過した低圧の気体冷媒は、上述した回転式圧縮機２内に取り込まれる。
【００１２】
このように、本実施形態の冷凍サイクル装置１では、作動流体である冷媒が気体冷媒と液体冷媒とに相変化しながら循環し、気体冷媒から液体冷媒に相変化する過程で放熱され、液体冷媒から気体冷媒に相変化する過程で吸熱され、これらの放熱や吸熱を利用して暖房や冷房などが行われる。
【００１３】
次に、上述した回転式圧縮機２について説明する。
本実施形態の回転式圧縮機２は、圧縮機本体１１と、アキュムレータ１２とを備える。
アキュムレータ１２は、いわゆる気液分離器であって、上述した蒸発器５と圧縮機本体１１との間に設けられている。アキュムレータ１２は、吸い込みパイプ２１を通して圧縮機本体１１の後述するシリンダ４１に接続されており、蒸発器５で気化された気体冷媒、及び蒸発器５で気化されなかった液体冷媒のうち、気体冷媒のみを圧縮機本体１１に供給するように構成されている。
【００１４】
圧縮機本体１１は、回転軸３１と、回転軸３１を回転させる電動機部３２と、回転軸３１の回転により気体冷媒を圧縮する圧縮機構部３３と、これら回転軸３１、電動機部３２及び圧縮機構部３３を収納する円筒状の密閉容器３４と、を備えている。なお、密閉容器３４内には、潤滑油Ｊが収容されており、圧縮機構部３３の一部が潤滑油Ｊ内に浸漬されている。
【００１５】
密閉容器３４及び回転軸３１は、軸線Ｏ１に沿って同軸状に配置されている。なお、軸線Ｏ１は、「回転軸の中心軸」の一例に該当する。回転軸３１のうち、軸線Ｏ１に沿う上側に電動機部３２が配置され、下側に圧縮機構部３３が配置されている。なお、以下の説明では、軸線Ｏ１に沿う方向を単に軸方向といい、軸方向に直交する方向を径方向、軸線Ｏ１周りの方向を周方向という。
【００１６】
電動機部３２は、いわゆるインナーロータ型のＤＣブラシレスモータである。具体的には、電動機部３２は、密閉容器３４の内壁面に焼嵌めなどにより固定された筒状の固定子３５と、固定子３５の内側に径方向に間隔をあけて配置されるとともに、回転軸３１の上部に固定された円柱状の回転子３６と、を備えている。
【００１７】
圧縮機構部３３は、筒状のシリンダ４１と、軸受部４２と、シリンダプレート４３と、を備えている。シリンダ４１は、回転軸３１が貫通するシリンダ室４６を形成する。軸受部４２は、軸方向におけるシリンダ室４６の上側の開口部を閉塞するとともに、回転軸３１に加わる径方向の荷重を受ける。シリンダプレート４３は、軸方向におけるシリンダ室４６の下側の開口部を閉塞するとともに、回転軸３１に加わる軸方向の荷重を受ける。そして、シリンダ４１、軸受部４２、及びシリンダプレート４３により画成された空間がシリンダ室４６を形成している。なお、シリンダ４１には、上述した吸い込みパイプ２１が接続されている。これにより、アキュムレータ１２で気液分離された気体冷媒は、吸い込みパイプ２１を介してシリンダ室４６内に取り込まれる。
【００１８】
上述した回転軸３１は、軸受部４２によって回転可能に支持されている。回転軸３１のうち、シリンダ室４６内に位置する部分には、軸線Ｏ１に対して径方向に偏心する偏心部（クランク部、クランク軸）５１が形成されている。
偏心部５１にはローラ５３が外嵌されている。ローラ５３は、回転軸３１の回転に伴い、外周面がシリンダ４１の内周面に摺接しながら、軸線Ｏ１に対して偏心回転可能に構成されている。
【００１９】
ここで、本実施形態の偏心部５１について詳しく説明する。
図２は、偏心部５１の周囲を拡大して示す。
図２中の（ａ）は、偏心部５１の周囲を側方から見た断面図である。図２中の（ｂ）は、図２中の（ａ）中に示された回転軸３１のｂ−ｂ線に沿う断面図である。なお、以下では説明の便宜上、回転軸３１のなかで偏心部５１を外れた部分を「主軸５２」と称する。なお、上述した回転軸３１の軸線Ｏ１は、主軸５２の軸線（主軸５２の中心軸）を意味する。
【００２０】
図２中の（ｂ）に示すように、偏心部５１は、円柱状に形成される。偏心部５１は、該偏心部５１の中心を軸方向に通る軸線（中心軸）Ｏ２を有する。
本実施形態では、回転軸３１の半径（主軸５２の半径）をＲｓ、偏心部５１の半径をＲｃ、回転軸３１の軸線Ｏ１に対する偏心部５１の偏心量をｅとした場合に、
０＜ΔＬ＝Ｒｓ−Ｒｃ＋ｅ
の関係式を満たす程度まで、偏心部５１が小型化されている。なお、偏心量ｅは、回転軸３１の軸線Ｏ１と、偏心部５１の軸線０２との間の距離である。
【００２１】
以上を言い換えると、偏心部５１は、回転軸３１の軸線Ｏ１に対する偏心側の端部である第１端部５１ａと、第１端部５１ａとは反対側に位置した第２端部５１ｂとを有する。第２端部５１ｂは、主軸５２の外形（外周面Ｓ）の少なくとも一部に対して、主軸５２の内側（中心側）に位置する。すなわち、第２端部５１ｂは、偏心部５１の偏心方向とは反対方向において、主軸５２の外形（外周面Ｓ）よりも外周側に突出していない。
【００２２】
次に、回転式圧縮機２の内部に設けられる給油構造について説明する。
図１に示すように、回転軸３１の内部には、軸方向に沿って延びる給油通路５５が形成されている。この給油通路５５は、軸方向において回転軸３１の全長に亘って延在するとともに、その両端部が回転軸３１の両端面でそれぞれ開口している。
【００２３】
詳しく述べると、回転軸３１は、軸方向の両端面である下端面３１ａと上端面３１ｂとを有する。本実施形態では、給油通路５５は、回転軸３１の下端面３１ａから軸方向に沿って回転軸３１の内部に延びた第１部分５５ａと、回転軸３１の上端面３１ｂから軸方向に沿って回転軸３１の内部に延びた第２部分５５ｂと、を含む。給油通路５５は、第１部部分５５ａと第２部分５５ｂとが互いに接続されることで形成されている。
【００２４】
より詳しく述べると、図２中の（ａ）に示すように、第１部分５５ａは、回転軸３１の下端面３１ａから偏心部５１の内部に延びている。例えば、第１部分５５ａは、下端面３１ａからドリルのような切削工具で掘削されることで形成される。第１部分５５ａは、回転軸３１の軸線Ｏ１と同軸状に設けられる。第１部分５５ａは、後述するシリンダプレート４３の連通通路７１に連通する。例えば、第１部分５５ａの内径φ１は、後述する連通通路７１の内側開口部７７の内径φ４と略同じか、それよりも大きい。
一方で、第２部分５５ｂは、上端面３１ｂから偏心部５１の内部に延びている。例えば、第２部分５５ｂは、上端面３１ｂからドリルのような切削工具で掘削されることで形成される。第２部分５５ｂは、軸方向における第１部分５５ａの上側に位置し、第１部分５５ａを介して連通通路７１に連通する。第２部分５５ｂには、第１部分５５ａを介して潤滑油Ｊが流入する。第２部分５５ｂの内径φ２は、第１部分５５ａの内径φ１に比べて大きい。
【００２５】
ここで本実施形態では、第２部分５５ｂは、回転軸３１の軸線Ｏ１に対して径方向に偏心して設けられる。第２部分５５ｂは、回転軸３１の軸線Ｏ１に対して、回転軸３１の偏心部５１が偏心する側と同じ側に偏心している。なお、本願で言う「回転軸の偏心部が偏心する側と同じ側に偏心」とは、回転軸３１の軸線Ｏ１に対する偏心部５１の偏心方向と、回転軸３１の軸線Ｏ１に対する第２部分５５ｂの偏心方向とが一致する場合に限定されない。「回転軸の偏心部が偏心する側と同じ側に偏心」とは、回転軸３１の軸線Ｏ１に対する偏心部５１の偏心方向と、回転軸３１の軸線Ｏ１に対する第２部分５５ｂの偏心方向との間の角度が９０度未満であることを意味する。なお、本実施形態では、回転軸３１の軸線Ｏ１に対する偏心部５１の偏心方向と、回転軸３１の軸線Ｏ１に対する第２部分５５ｂの偏心方向とは略一致する。
【００２６】
また、図２中の（ａ）に示すように、第１部分５５ａと第２部分５５ｂとは、偏心部５１の内部で互いに接続されている。すなわち、第１部分５５ａおよび第２部分５５ｂは、互いに一部が重なるように形成されることで、互いに連通している。例えば、第２部分５５ｂは、軸方向において、偏心部５１の中心よりも下方まで延びている。第１部分５５ａと第２部分５５ｂとは、軸方向において、偏心部５１の中心よりも下方で互いに接続されている。言い換えると、第２部分５５ｂは、比較的下方まで設けられている。
【００２７】
また、図２中の（ａ）に示すように、回転軸３１のうち、偏心部５１よりも軸方向の上側に位置する部分には、給油孔（給油出口穴）５６が形成されている。給油孔５６の一端は、回転軸３１（主軸５２）の外周面Ｓに開口している。一方で、給油孔５６の他端は、第２部分５５ｂ内に連通している。給油孔５６は、給油通路５５内を流通する潤滑油Ｊを回転軸３１の径方向に吐出することで、偏心部５１とローラ５３との間や、軸受部４２と回転軸３１との間など、圧縮機構部３３における摺動部分に潤滑油Ｊを給油する。
【００２８】
なお、図２中の（ａ）では、説明の便宜上、回転軸３１の周方向における給油孔５６の位置を模式的に示している。
図３は、図２中の（ａ）に示された回転軸３１のＦ３−Ｆ３線に沿う断面図である。
図３に示すように、給油孔５６は、回転軸３１の軸線Ｏ１に対して、給油通路５５の第２部分５５ｂが偏心する側と同じ側に設けられる。さらに言えば、本実施形態の給油孔５６は、回転軸３１の軸線Ｏ１に対する偏心部５１の偏心方向に沿って設けられ、偏心部５１の偏心方向において回転軸３１の外部に開口する。
【００２９】
なお、給油通路５５のうち、給油孔５６よりも上部に位置する部分は、給油孔５６よりも上方まで移動した潤滑油Ｊや潤滑油Ｊ内に混入した冷媒（気体冷媒）を給油通路５５から排出するためのガス抜き通路５９として機能する。
【００３０】
次に、シリンダ４１、軸受部４２、およびシリンダプレート４３について説明する。
シリンダ４１には、径方向に沿ってスライド移動可能なブレード（不図示）が設けられている。ブレードは、図示しない付勢手段により径方向の内側に向けて付勢されるとともに、その先端部がシリンダ室４６内においてローラ５３の外周面に当接している。これにより、ブレードは、ローラ５３の回転動作に応じてシリンダ室４６内に進退可能に構成されている。シリンダ室４６は、ローラ５３及びブレードによって吸込室側と圧縮室側とに区画されている。そして、ローラ５３の回転動作及びブレードの進退動作により、シリンダ室４６内で圧縮動作が行われる。
【００３１】
図２に示すように、軸受部４２は、回転軸３１が挿通される筒部６１と、筒部６１における軸方向の下縁から径方向の外側に向けて突設され、軸方向の上側からシリンダ室４６を閉塞するフランジ部６２と、を備えている。筒部６１の内周面には、回転軸３１の給油孔５６から軸受部４２に供給される潤滑油Ｊの少なくとも一部が入る油溝（不図示）が設けられている。例えば、油溝は、筒部６１の内周面に螺旋状に形成されている。一方で、フランジ部６２には、図示しない吐出孔と、シリンダ室４６内外の圧力差に応じて吐出孔を開閉可能な図示しない吐出弁機構と、が配設されている。
【００３２】
軸受部４２には、軸受部４２を軸方向の上側から覆うマフラ６３が設けられている。図示の例において、マフラ６３は、軸受部４２とともにシリンダ４１に固定されている。この場合、吐出孔を通して吐出される高温・高圧の気体冷媒は、マフラ６３と軸受部４２（筒部６１）との間を通って密閉容器３４内に吐出される。
【００３３】
シリンダプレート４３は、鋳造などによって形成された円板状の部材であり、軸方向の下側からシリンダ４１に固定されている。シリンダプレート４３には、回転軸３１における軸方向の下面が摺動可能に近接または当接している。また、シリンダプレート４３には、シリンダ室４６の外部に通じる連通通路７１が設けられている。連通通路７１は、シリンダプレート４３を軸方向に貫通して、密閉容器３４内と回転軸３１の給油通路５５の第１部分５５ａ内に連通する。
【００３４】
ここで、連通通路７１は、軸方向の下側に位置する大径部７２と、軸方向の上側に位置するとともに、大径部７２よりも小径の小径部７３と、を有している。なお、シリンダプレート４３のうち、少なくとも大径部７２及び小径部７３の内面は鋳肌面とされ、シリンダ室４６内に露出する面（軸方向における上面）は研磨面とされている。
【００３５】
大径部７２は、軸線Ｏ１と同軸状に配置されるとともに、軸方向に沿って一定の内径で延在している。大径部７２のうち、軸方向の下部はシリンダプレート４３における軸方向の下面においてシリンダ室４６の外側に向けて開口し、軸方向の上部はシリンダプレート４３における軸方向の中途部分に位置している。
【００３６】
小径部７３は、軸線Ｏ１と同軸状に配置されるとともに、軸方向に沿って一定の内径で延在している。小径部７３のうち、軸方向の下部は大径部７２内に連通し、軸方向の上部はシリンダプレート４３における軸方向の上面において、給油通路５５の第１部分５５ａ内に向けて開口している。
【００３７】
連通通路７１のうち、シリンダ室４６の外側に開口する外側開口部７６の内径（大径部７２の内径）φ３は、シリンダ室４６内（給油通路５５内）に開口する内側開口部７７の内径（小径部７３の内径）φ４に比べて大きい（φ３＞φ４）。
また、図示の例において、シリンダプレート４３のうち、大径部７２が位置する部分の厚さ（大径部７２の深さ）Ｈ１は、小径部７３が位置する部分の厚さ（小径部７３の深さ）Ｈ２に比べて大きい（Ｈ１＞Ｈ２）。
【００３８】
このように構成された回転式圧縮機２において、図１に示すように電動機部３２の固定子３５に電力が供給されることで、回転軸３１が回転子３６とともに軸線Ｏ１周りに回転する。そして、回転軸３１の回転に伴い、偏心部５１及びローラ５３がシリンダ室４６内で偏心回転する。このとき、ローラ５３がシリンダ４１の内周面に摺接することで、吸い込みパイプ２１を通してシリンダ室４６内に気体冷媒が取り込まれるとともに、シリンダ室４６内に取り込まれた気体冷媒が圧縮される。
【００３９】
圧縮された気体冷媒は、軸受部４２の吐出孔を通してシリンダ室４６の外側に吐出され、その後マフラ６３と軸受部４２（筒部６１）との間を通って密閉容器３４内に吐出される。なお、密閉容器３４内に吐出された気体冷媒は、上述したように凝縮器３に送り込まれる。
【００４０】
ここで、回転軸３１の回転に伴う遠心力により、密閉容器３４内に貯留された潤滑油Ｊが給油通路５５内に汲み上げられる。具体的に、密閉容器３４内の潤滑油Ｊは、シリンダプレート４３の連通通路７１（大径部７２及び小径部７３）を経て、給油通路５５の第１部分５５ａに流入する。第１部分５５ａに流入した潤滑油Ｊは、第１部分５５ａを軸方向の上方に向けて流れ、第２部分５５ｂに流入する。
【００４１】
ここで、本実施形態では第２部分５５ｂが回転軸３１の軸線Ｏ１に対して偏心しているため、第２部分５５ｂに流入した潤滑油Ｊには、回転軸３１の回転に伴い比較的大きな遠心力が作用する。第２部分５５ｂに流入した潤滑油Ｊは、この比較的大きな遠心力によって、勢いよく上方に向けて汲み上げられて給油孔５６から回転軸３１の外部に向けて吐出される（図２の（ａ）中の矢印参照）。給油孔５６から吐出された潤滑油Ｊは、偏心部５１とローラ５３との間や、軸受部４２と回転軸３１との間など、圧縮機構部３３の摺動部分に向けて供給される。これにより、圧縮機構部３３の潤滑性能が確保される。なお、圧縮機構部３３の摺動部分に供給された潤滑油Ｊは、その後密閉容器３４内に戻され、再び連通通路７１を通って給油通路５５内に汲み上げられるようになっている。
【００４２】
一方、給油通路５５内において、給油孔５６よりも上方まで移動した潤滑油Ｊや、潤滑油Ｊ中に混入した気体冷媒は、ガス抜き通路５９内に流入する。ガス抜き通路５９内に流入した潤滑油Ｊや冷媒は、回転軸３１の上端面３１ｂから排出され、密閉容器３４内に戻される。
【００４３】
このように、本実施形態の回転式圧縮機２は、シリンダ室４６の下側の開口部を閉塞するとともに回転軸３１における軸方向の下面を摺動可能に支持するシリンダプレート４３を備える。この構成によれば、例えば回転軸３１の両端部をそれぞれ軸受部により支持する構成に比べて、低コスト化や組付性の向上を図ることができる。
【００４４】
ここで、回転式圧縮機２の運転時には、例えば偏心部５１とローラ５３との間で摺動損失が生じる。この摺動損失を低減するひとつの方法としては、偏心部５１の小型化を図り、偏心部５１とローラ５３との間の摺動面積を小さくするともに、回転軸３１に作用する摩擦トルクを小さくすることが考えられる。
ただし、偏心部５１の小型化を図ろうとすると、回転軸３１の内部に太い給油通路５５を形成することが困難になる場合がある。給油通路５５を太く形成することが困難な場合、給油通路５５に流入した潤滑油Ｊに十分な遠心力が作用しにくくなる。潤滑油Ｊに十分な遠心力が作用しないと、潤滑油Ｊの汲み上げ量が減少し、圧縮機構部３３の摺動部分に対して十分な潤滑油を供給することが難しくなる場合がある。
【００４５】
しかしながら、本実施形態の回転式圧縮機２では、給油通路５５の少なくとも一部は、回転軸３１の軸線Ｏ１に対して径方向に偏心して設けられている。
このような構成によれば、給油通路５５が比較的細い場合であっても、給油通路５５に流入した潤滑油Ｊには、比較的大きな遠心力が作用する。この遠心力により潤滑油Ｊは、勢いよく給油通路５５の上部に向けて汲み上げられ、給油孔５６から軸受部４２など圧縮機構部３３の摺動部分へ供給される。このため、上記構成によれば、偏心部５１の小型化による摺動損失の低減を図るとともに、圧縮機構部３３の摺動部分に対して十分な量の潤滑油を供給することができる。また上記構成によれば、遠心力が働きにくい低速運転時においても、圧縮機構部３３の摺動部分に対して十分な量の潤滑油を供給することができる。これにより、高効率で信頼性の高い回転式圧縮機２を提供することができる。
【００４６】
本実施形態では、給油通路５５は、第１部分５５ａと、第２部分５５ｂとを有する。第１部分５５ａは、回転軸３１の軸線Ｏ１と同軸状に設けられ、連通通路７１に連通する。第２部分５５ｂは、軸方向における第１部分５５ａの上側に設けられる。第２部分５５ｂは、第１部分５５ａを介して連通通路７１から油が流入するとともに、回転軸３１の軸線Ｏ１に対して径方向に偏心して設けられている。このような構成によれば、給油通路５５は、連通通路７１と同軸状に設けられた第１部分５５ａによって連通通路７１に連通する。このため、連通通路７１と給油通路５５との間の通路抵抗を小さくすることができる。これにより、少なくとも一部が偏心した給油通路５５内に効率的に潤滑油Ｊを流入させることができる。その結果、圧縮機構部３３の摺動部分に対して十分な量の潤滑油Ｊをさらに確実に供給することができる。
【００４７】
本実施形態では、給油通路５５の第２部分５５ｂは、回転軸３１の軸線Ｏ１に対して、回転軸３１の偏心部５１が偏心する側と同じ側に偏心している。このような構成によれば、回転軸３１の内部において給油通路５５の第２部分５５ｂの内径φ２を大きくしやすくなる。このため、圧縮機構部３３の摺動部分に対して十分な量の潤滑油Ｊをさらに供給しやすくなる。なお、本実施形態では、回転軸３１の軸線Ｏ１に対する給油通路５５の第２部分５５ｂの偏心方向は、回転軸３１の軸線Ｏ１に対する偏心部５１の偏心方向と略一致する。このような構成によれば、給油通路５５の第２部分５５ｂの内径φ２をさらに大きくしやすくなる。
【００４８】
また、本実施形態では、給油孔５６は、回転軸３１の軸線Ｏ１に対して、給油通路５５の第２部分５５ｂが偏心する側と同じ側に設けられる。このような構成によれば、給油通路５５で比較的大きな遠心力が与えられた潤滑油Ｊは、その比較的大きな遠心力を有したまま回転軸３１の外部に向けて吐出されやすい。これにより、圧縮機構部３３の摺動部分に対してさらに効率的に潤滑油Ｊを供給することができる。
【００４９】
本実施形態では、給油通路５５の第２部分５５ｂの内径φ２は、第１部分５５ａの内径φ１よりも大きい。給油通路５５の第２部分５５ｂの内径φ２が大きいと、給油通路５５の第２部分５５ｂに流入した潤滑油Ｊに、さらに大きな遠心力を作用させることができる。また、給油通路５５の第２部分５５ｂの内径φ２が大きいと、回転軸３１の軸線Ｏ１に対して第２部分５５ｂが偏心している場合でも、給油通路５５の第１部分５５ａと第２部分５５ｂとの間の接続部（連通部）を比較的大きく形成することができる。第１部分５５ａと第２部分５５ｂとの接続部を比較的大きく形成することができると、第１部分５５ａと第２部分５５ｂとの間の通路抵抗を小さくすることができ、給油通路５５内にさらに効率的に潤滑油Ｊを流入させることができる。
一方で、給油通路５５の第１部分５５ａの内径φ１が小さいと、回転軸３１の下端部の太さを細くすることができる。回転軸３１の下端部の太さを細くすることができると、回転軸３１の下端面３１ａとシリンダプレート４３との間の摺動損失を小さくすることができるとともに、偏心部５１に対するロータ５３の取り付け性などを向上させることができる。
【００５０】
本実施形態の回転式圧縮機２は、回転軸３１の半径をＲｓ、偏心部５１の半径をＲｃ、回転軸３１の軸線Ｏ１に対する偏心部５１の偏心量をｅとした場合に、０＜ΔＬ＝Ｒｓ−Ｒｃ＋ｅの関係式を満たす。このような構成によれば、偏心部５１の小型化によって偏心部５１の摺動損失の低減を図ることができる。言い換えると、本実施形態では、上記関係式を満たす程度まで偏心部５１が小型化された回転式圧縮機２によっても、圧縮機構部３３の摺動部分に対して十分な量の潤滑油Ｊを供給することができる。
【００５１】
本実施形態によれば、給油通路５５の第１部分５５ａと第２部分５５ｂとは、軸方向において、偏心部５１の中心よりも下方で互いに接続されている。言い換えると、給油通路５５の第２部分５５ｂは、比較的下方まで延びている。このように給油通路５５の第２部分５５ｂが比較的下方まで延びていると、給油通路５５に流入した潤滑油Ｊに対して早い段階から大きな遠心力が作用する。このため、圧縮機構部３３の摺動部分に対して十分な量の潤滑油Ｊをさらに確実に供給しやすくなる。
【００５２】
本実施形態によれば、連通通路７１のうち、外側開口部７６が内側開口部７７に比べて大きい。このため、連通通路７１内で通路抵抗が小さく、給油通路５５内に効率的に潤滑油Ｊを流入させることができる。その結果、給油通路５５内への潤滑油Ｊの給油量を確保することができる。
また、シリンダプレート４３の肉厚化を図ることができるので、シリンダプレート４３の剛性を確保し、回転軸３１に加わる軸方向の荷重をシリンダプレート４３により支持することができる。
したがって、回転軸３１に加わる軸方向の荷重を支持した上で、給油通路５５内に効率的に潤滑油Ｊを供給できる。
【００５３】
しかも本実施形態では、シリンダプレート４３に大径部７２が形成されることで、シリンダプレート４３の肉厚化に伴い小径部７３の通路長が増加することを抑制することができる。これにより、連通通路７１内での通路抵抗の増加を確実に抑制することができる。
【００５４】
そして、本実施形態の冷凍サイクル装置１においては、上述した回転式圧縮機２を備えているため、高効率で信頼性の高い冷凍サイクル装置１を提供できる。
【００５５】
なお、上記実施形態では、回転式圧縮機２として、ロータリ式の圧縮機について説明したが、これに限らず、スクロール式の圧縮機にも適宜採用することができる。
また、本実施形態の回転式圧縮機２を、シリンダ室４６を２つ有するツインロータリ式の圧縮機に採用することも可能である。
【００５６】
上記実施形態では、給油通路５５は、連通通路７１と同軸状に設けられた第１部分５５ａを含む。ただし、給油通路５５は、上記例に限らず、その全体が回転軸３１の軸線Ｏ１に対して偏心して設けられてもよい。
また、給油通路５５の第２部分５５ｂの内径φ２は、第１部分５５ａの内径φ１に比べて大きなものに限定されない。給油通路５５の第２部分５５ｂの内径φ２は、第１部分５５ａの内径φ１と略同じでもよい。
回転軸３１の周方向における給油孔５６の位置は、上記例に限定されない。給油通路５５の周方向における給油孔５６の位置は、適宜設定可能である。また、給油孔５６は、上述した位置に加えて、偏心部５１に設けられてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、シリンダプレート４３に対して大径部７２及び小径部７３からなる連通通路７１を一体的に形成した場合について説明したが、これに限られない。例えば、大径部７２が形成された第１プレートと、小径部７３が形成された第２プレートとが重ね合わされることで、シリンダプレートが構成されてもよい。また、連通通路７１は、外側開口部７６から内側開口部７７に向かうに従い内径が漸次縮小するテーパ状に形成されてもよい。
【００５８】
また、上述した実施形態では、給油通路５５が回転軸３１の両端面３１ａ，３１ｂで開口する構成について説明したが、これに限らず、少なくとも下端面３１ａで開口していればよい。この場合、回転軸３１のうち、軸受部４２よりも軸方向の上側に位置する部分に、回転軸３１の外周面Ｓで開口するとともにガス抜き通路５９内に連通する排出孔が形成されても構わない。この構成によれば、電動機部３２に潤滑油Ｊが付着することを抑制して、電動機部３２の回転性能を維持することができる。
さらに、給油孔５６の形成箇所や数などについては、適宜設計変更が可能である。
また、給油通路５５内に、ポンプ部材（例えば、羽根車など）を設け、給油通路５５内に潤滑油Ｊを誘導しやすくしても構わない。
【００５９】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、回転式圧縮機の回転軸は、該回転軸の内部に設けられてシリンダプレートの連通通路に連通するとともに、軸受部に油を供給する給油通路を有する。前記給油通路の少なくとも一部は、前記回転軸の中心軸に対して前記回転軸の径方向に偏心して設けられている。このような構成によれば、摺動損失の低減を図ることができるとともに、摺動部分に対して十分な量の潤滑油を供給することができる。
【００６０】
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同様に、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ものである。
【符号の説明】
【００６１】
１…冷凍サイクル装置、２…回転式圧縮機、３…凝縮器、４…膨張装置、５…蒸発器、３１…回転軸、３３…圧縮機構部、４１…シリンダ、４２…軸受部、４３…シリンダプレート、５５…給油通路、５５ａ…第１部分、５５ｂ…第２部分、７１…連通通路、７６…外側開口部、７７…内側開口部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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