(57)【要約】【課題】回転圧縮要素に供給するオイル量を減らさずに、冷凍サイクルへのオイル流出を極力低減することができるロータリコンプレッサを提供する。【解決手段】ロータリコンプレッサ１０において、回転圧縮機構部１８内に、第２の回転圧縮要素３４から冷媒と共に吐出されたオイルを分離して貯溜するためのオイル溜め１００を形成すると共に、このオイル溜め１００を、絞り部材１０２（絞り機能を有する細孔が形成された部材）を有するリターン通路１１０を介して密閉容器１２内に連通させる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に電動要素と該電動要素にて駆動される回転圧縮要素とを備え、該回転圧縮要素で圧縮された冷媒を外部に吐出するロータリコンプレッサにおいて、
前記回転圧縮要素内に、当該回転圧縮要素から冷媒と共に吐出されたオイルを分離して貯溜するためのオイル溜めを形成すると共に、該オイル溜めを、絞り機能を有するリターン通路を介して前記密閉容器内に連通させたことを特徴とするロータリコンプレッサ。
【請求項２】
密閉容器内に電動要素と該電動要素にて駆動される回転圧縮機構部とを備え、該回転圧縮機構部を第１及び第２の回転圧縮要素とから構成し、前記第１の回転圧縮要素で圧縮された冷媒を前記密閉容器内に吐出すると共に、この吐出された中間圧の冷媒を前記第２の回転圧縮要素で圧縮して外部に吐出するロータリコンプレッサにおいて、
前記回転圧縮機構部内に、前記第２の回転圧縮要素から冷媒と共に吐出されたオイルを分離して貯溜するためのオイル溜めを形成すると共に、該オイル溜めを、絞り機能を有するリターン通路を介して前記密閉容器内に連通させたことを特徴とするロータリコンプレッサ。
【請求項３】
前記第２の回転圧縮要素を構成する第２のシリンダと、
中間仕切板を介して前記第２のシリンダ下方に配置され、前記第１の回転圧縮要素を構成する第１のシリンダと、
前記第１のシリンダの下面を閉塞する第１の支持部材と、
前記第２のシリンダの上面を閉塞する第２の支持部材と、
前記第１の回転圧縮要素の吸込通路とを備え、
前記オイル溜めを、前記吸込通路以外の部分の前記第１のシリンダ内に形成したことを特徴とする請求項２のロータリコンプレッサ。
【請求項４】
前記第２のシリンダ、前記中間仕切板及び第１のシリンダを上下に貫通する貫通孔により前記オイル溜めを構成したことを特徴とする請求項３のロータリコンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密閉容器内に電動要素と、回転圧縮要素とを備えたロータリコンプレッサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種ロータリコンプレッサ、例えば内部中間圧型の多段圧縮式ロータリコンプレッサでは、第１の回転圧縮要素の吸入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て中間圧となり、シリンダの高圧室側の吐出ポート、吐出消音室を経て密閉容器内に吐出される。そして、密閉容器内の中間圧の冷媒ガスは第２の回転圧縮要素の吸入ポートから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２段目の圧縮が行われて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側の吐出ポート、吐出消音室を経て外部の放熱器などに流入する構成とされている（特許第２５０７０４７号公報参照）。また、ロータリコンプレッサの密閉容器内の底部はオイル溜めとされ、回転軸の下端に取り付けられたオイルポンプ（給油手段）によりオイル溜めからオイルが吸い上げられ、回転軸や回転圧縮要素内の摺動部に供給されて潤滑とシールを行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなロータリコンプレッサでは、第２の回転圧縮要素で圧縮された冷媒ガスはそのまま外部に吐出されることになるが、この冷媒ガス中には、第２の回転圧縮要素内の摺動部に供給された前記オイルが混入しており、冷媒ガスと共にこのオイルも外部に吐出されてしまうことになる。そのため、密閉容器内のオイル溜めのオイルが不足してしまい、摺動部の潤滑性能が悪化すると共に、冷凍サイクルの冷媒回路中に当該オイルが多量に流出して冷凍サイクルの性能を悪化させると云う問題も生じていた。また、これを防止するために第２の回転圧縮要素へのオイル供給量を減らしてしまうと、今度は第２の回転圧縮要素の摺動部の循環性に問題が生じる。
【０００４】
本発明は、係る技術的課題を解決するために成されたものであり、回転圧縮要素に供給するオイル量を減らさずに、冷凍サイクルへのオイル流出を極力低減することができるロータリコンプレッサを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明では、ロータリコンプレッサにおいて、回転圧縮要素内に、当該回転圧縮要素から冷媒と共に吐出されたオイルを分離して貯溜するためのオイル溜めを形成すると共に、このオイル溜めを、絞り機能を有するリターン通路を介して密閉容器内に連通させたので、回転圧縮要素からロータリコンプレッサ外部に吐出されるオイル量を低減することができるようになる。
【０００６】
請求項２の発明では、所謂内部中間圧型の多段圧縮式ロータリコンプレッサにおいて、回転圧縮機構部内に、第２の回転圧縮要素から冷媒と共に吐出されたオイルを分離して貯溜するためのオイル溜めを形成すると共に、このオイル溜めを、絞り機能を有するリターン通路を介して密閉容器内に連通させたので、第２の回転圧縮要素からロータリコンプレッサ外部に吐出されるオイル量を低減することができるようになる。
【０００７】
請求項３の発明では請求項２の発明に加えて、第２の回転圧縮要素を構成する第２のシリンダと、中間仕切板を介して第２のシリンダ下方に配置され、第１の回転圧縮要素を構成する第１のシリンダと、第１のシリンダの下面を閉塞する第１の支持部材と、第２のシリンダの上面を閉塞する第２の支持部材と、第１の回転圧縮要素の吸込通路とを備え、オイル溜めを、吸込通路以外の部分の第１のシリンダ内に形成したので、スペース効率を向上させることができるようになる。
【０００８】
請求項４の発明では請求項３の発明に加えて、第２のシリンダ、中間仕切板及び第１のシリンダを上下に貫通する貫通孔によりオイル溜めを構成したので、オイル溜めを構成するための加工作業性を著しく改善することができるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づき本発明の実施の形態を詳述する。図１は本発明のロータリコンプレッサの実施例として、第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４を備えた内部中間圧型多段（２段）圧縮式ロータリコンプレッサ１０の縦断面図を示している。
【００１０】
図１において、実施例のロータリコンプレッサ１０は内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサで、このロータリコンプレッサ１０は、鋼板からなる円筒状の密閉容器１２Ａ、及びこの密閉容器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とで形成されるケースとしての密閉容器１２と、この密閉容器１２の容器本体１２Ａの内部空間の上側に配置収納された電動要素１４と、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により駆動される第１の回転圧縮要素３２及び第２の回転圧縮要素３４からなる回転圧縮機構部１８とにより構成されている。
【００１１】
尚、密閉容器１２は底部をオイル溜め１２Ｃとする。また、前記容器本体１２Ａの側面には電動要素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。
【００１２】
電動要素１４は、密閉容器１２の上部空間の内面に沿って環状に取り付けられたステータ２２と、このステータ２２の内側に若干の隙間を設けて挿入設置されたロータ２４とからなる。そして、このロータ２４には鉛直方向に延びる回転軸１６が固定されている。
【００１３】
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、分布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。
【００１４】
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が狭持されている。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シリンダ（第２のシリンダ）３８、下シリンダ（第１のシリンダ）４０と、上下シリンダ３８、４０内を１８０度の位相差を有して回転するように回転軸１６に設けられた偏心部４２、４４に嵌合されて偏心回転する上下ローラ４６、４８と、この上下ローラ４６、４８に当接して上下シリンダ３８、４０内をそれぞれ低圧室側と高圧室側に区画する図示しないベーンと、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（第２の支持部材）５４及び下部支持部材（第１の支持部材）５６にて構成される。
【００１５】
上下シリンダ３８、４０には、図示しない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５８、６０が設けられている。また、上部支持部材５４には、上シリンダ３８内で圧縮された冷媒を図示しない吐出ポートから上部支持部材５４の凹陥部を壁としてのカバーによって閉塞することにより形成された吐出消音室６２が設けられている。即ち、吐出消音室６２は当該吐出消音室６２を画成する壁としての上部カバー６６にて閉塞される。
【００１６】
一方、下シリンダ４０内で圧縮された冷媒ガスは図示しない吐出ポートから下部支持部材５６の電動要素１４とは反対側（密閉容器１２の底部側）に形成された吐出消音室６４に吐出される。この吐出消音室６４は、下部支持部材５６の電動要素１４とは反対側を覆うカップ６５にて構成されている。このカップ６５は、中心に回転軸１６及び回転軸１６の軸受けを兼用する下部支持部材５６の後述する軸受け５６Ａが貫通するための孔を有する。
【００１７】
この場合、上部支持部材５４の中央には軸受け５４Ａが起立形成されている。又、下部支持部材５６の中央には前述する軸受け５６Ａが貫通形成されており、回転軸１６は上部支持部材５４の軸受け５４Ａと下部支持部材５６の軸受け５６Ａにて保持されいる。
【００１８】
そして、第１の回転圧縮要素３２の吐出消音室６４と密閉容器１２内とは連通路にて連通されており、この連通路は下部支持部材５６、上部支持部材５４、上部カバー６６、上下シリンダ３８、４０、中間仕切板３６を貫通する図示しない孔である。この場合、連通路の上端には中間吐出管１２１が立設されており、この中間吐出管１２１から密閉容器１２内に中間圧の冷媒が吐出される。
【００１９】
また、上部カバー６６は第２の回転圧縮要素３４の上シリンダ３８内部と図示しない吐出ポートにて連通する吐出消音室６２を画成し、この上部カバー６６の上側には、上部カバー６６と所定間隔を存して、電動要素１４が設けられている。この上部カバー６６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た略ドーナッツ状の円形鋼板から構成されている。
【００２０】
尚、密閉容器１２内に封入される潤滑油としてのオイルとしては、例えば鉱物油（ミネラルオイル）、アルキルベンゼン油、エーテル油、エステル油、ＰＡＧ（ポリアルキルグリコール）等既存のオイルが使用される。
【００２１】
また、密閉容器１２の容器本体１２Ａの側面には、上下シリンダ３８、４０の吸込通路５８、６０、上シリンダ３８の吸込通路５８とは反対側、ロータ２４の下側（電動要素１４の直下）に対応する位置に、スリーブ１４１、１４２、１４３及び１４４がそれぞれ溶接固定されている。スリーブ１４１と１４２は上下に隣接すると共に、スリーブ１４３はスリーブ１４１の略対角線上にある。また、スリーブ１４４はスリーブ１４１の上方に位置する。
【００２２】
そして、スリーブ１４１内には上シリンダ３８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の一端は上シリンダ３８の吸込通路５８と連通する。この冷媒導入管９２は密閉容器１２の外側を通過してスリーブ１４４に至り、他端はスリーブ１４４内に挿入接続されて密閉容器１２内に連通する。
【００２３】
また、スリーブ１４２内には下シリンダ４０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の一端は下シリンダ４０の吸込通路６０と連通する。また、スリーブ１４３内には冷媒吐出管９６が挿入接続され、この冷媒導入管９６の一端は後述する吐出通路８０と連通する。
【００２４】
前述した吐出通路８０は吐出消音室６２と冷媒吐出管９６とを連通する通路である。この吐出通路８０は後述するオイル溜め１００の途中から分岐するかたちで上シリンダ３８内に水平方向に形成され、この吐出通路８０には前記冷媒吐出管９６の一端が挿入接続される。
【００２５】
そして、第２の回転圧縮要素３４で圧縮されて吐出消音室６２内に吐出された冷媒はこの吐出通路８０を通って、冷媒吐出管９６からロータリコンプレッサ１０の外部に吐出される。
【００２６】
また、前記オイル溜め１００は第２の回転圧縮要素３４の吸込通路６０と反対側に位置する部分（吸込通路６０以外の部分）の下シリンダ４０内に形成されている。当該オイル溜め１００は、上シリンダ３８、中間仕切板３６及び下シリンダ４０を上下に貫通する孔により構成されている。このオイル溜め１００の上端は吐出消音室６２に連通し、下端は下部支持部材５６により閉塞されている。そして、前記吐出通路８０は係るオイル溜め１００の上端より少許下がった位置に連通する。
【００２７】
また、このオイル溜め１００の下端より少許上の位置にはリターン通路１１０が分岐するかたちで設けられている。このリターン通路１１０はオイル溜め１００から外側（密閉容器１２側）に向かって下シリンダ４０内に水平方向に形成された孔であり、このリターン通路１１０内には絞り機能を奏する細孔が形成された絞り部材１０２が設けられている。これにより、リターン通路１１０は絞り部材１０２の細孔を介してオイル溜め１００内と密閉容器１２内と連通している。そして、オイル溜め１００の下部に溜まったオイルは、リターン通路１１０内の絞り部材１０２の細孔を通過し、その過程で減圧されて密閉容器１２内に流出する。この流出したオイルは密閉容器１２内底部のオイル溜め１２Ｃに戻る。
【００２８】
このようなオイル溜め１００を回転圧縮機構部１８内に形成したことにより、第２の回転圧縮要素３４で圧縮され、吐出された冷媒ガスとオイルは、吐出消音室６２から出た後、オイル溜め１００内を流下し、冷媒ガスは吐出通路８０に向かい、オイルはそのままオイル溜め１００下部に流下することになる。これにより、第２の回転圧縮要素３４から冷媒ガスと共に吐出されたオイルは円滑に分離されてオイル溜め１００下部に溜まることになるので、ロータリコンプレッサ１０の外部に吐出されるオイル量を低減することができるようになり冷凍サイクルの冷媒回路中に当該オイルが多量に流出して冷凍サイクルの性能を悪化させるという不都合を極力防ぐことができるようになる。
【００２９】
また、このオイル溜め１００に貯留したオイルは絞り部材１０２を有するリターン通路１１０にて密閉容器１２内底部に形成されたオイル溜め１２Ｃに戻すようにしているので、密閉容器１２内のオイルが不足する不都合も回避することができるようになる。
【００３０】
総じて、冷媒サイクルの冷媒回路中へのオイル吐出を極力低減することができるようになると共に、密閉容器１２内のオイルを円滑に供給することができるようになり、ロータリコンプレッサ１０の性能及び信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００３１】
更に、オイル溜め１００を中間仕切板３６及び下シリンダ４０を上下に貫通する貫通孔にて形成しているので、簡単な構造で、ロータリコンプレッサ１０外部へのオイルの流出を極力低減することができるようになる。
【００３２】
更にまた、オイル溜め１００を下シリンダ４０の吸込通路６０と反対側に位置する下シリンダ４０内に形成したので、スペース効率も向上させることができるようになる。
【００３３】
以上の構成で次に動作を説明する。ターミナル２０及び図示され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上下偏心部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、冷媒導入管９４及び下シリンダ４０に形成された吸込通路６０を経由して図示しない吸込ポートから下シリンダ４０の低圧室側に吸入された低圧の冷媒は、ローラ４８と図示しないベーンの動作により圧縮されて中間圧となり下シリンダ４０の高圧室側より図示しない吐出ポート、吐出消音室６４、図示しない連通路を経て中間吐出管１２１から密閉容器１２内に吐出される。これによって、密閉容器１２内は中間圧となる。
【００３５】
そして、密閉容器１２内の中間圧の冷媒ガスは、スリーブ１４４から出て冷媒導入管９２及び上シリンダ３８に形成した吸込通路５８を経由して図示しない吸込ポートから上シリンダ３８の低圧室側に吸入される。吸入された中間圧の冷媒ガスは、ローラ４６と図示しないベーンの動作により２段目の圧縮が行われて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側から図示しない吐出ポートを通り上部支持部材５４に形成された吐出消音室６２に吐出される。
【００３６】
ここで、第２の回転圧縮要素３４で圧縮される冷媒ガス中には第２の回転圧縮要素３４に供給されるオイルも混入しており、このオイルも吐出消音室６２内に吐出される。そして、吐出消音室６２に吐出された冷媒ガスと当該冷媒ガス中に混入したオイルはオイル溜め１００に至る。このオイル溜め１００に入った後、冷媒ガスは吐出通路８０に向かい、オイルは分離して前述の如くオイル溜め１００の下部に溜まる。オイル溜め１００に溜まったオイルは前述するリターン通路１１０を経て、絞り部材１０２内に流入する。この絞り部材１０２に流入したオイルは、ここで減圧されて、密閉容器１２内に流出する。この流出したオイルは密閉容器１２の容器本体１２Ａの壁面や下シリンダ４０及び下部支持部材５６等の密閉容器１２内底部のオイル溜め１２Ｃに戻る。一方、冷媒ガスは吐出通路８０から冷媒吐出管９６を経てロータリコンプレッサ１０の外部に吐出される。
【００３７】
このように、回転圧縮機構部１８内に、第２の回転圧縮要素３４から冷媒ガスと共に吐出されたオイルを分離して貯溜するためのオイル溜め１００を形成すると共に、このオイル溜め１００を、絞り部材１０２を有するリターン通路１１０を介して密閉容器１２内に連通させたので、第２の回転圧縮要素３４で圧縮された冷媒ガスと共に、ロータリコンプレッサ１０の外部に吐出されるオイル量を低減することができるようになる。
【００３８】
これにより、冷凍サイクルの冷媒回路中に当該オイルが多量に流出して冷凍サイクルの性能を悪化させるという不都合を極力防ぐことができるようになる。
【００３９】
また、オイル溜め１００を吸込通路６０と反対側に位置する部分の下シリンダ４０内に形成したので、スペース効率を向上させることができるようになる。
【００４０】
更に、オイル溜め１００を中間仕切板３６及び上下シリンダ３８、４０を上下に貫通する貫通孔としたので、簡単な構造で、コンプレッサ外部へのオイルの流出を極力低減することができるようになる。
【００４１】
尚、本実施例では第２の回転圧縮要素３４の吐出通路８０を上シリンダ３８内に形成すると共に、この吐出通路８０、冷媒吐出管９６を経て外部に吐出する構成としたが、これに限らず、第２の回転圧縮要素３４の吐出通路８０を上部支持部材５４内に形成した場合にも本発明は有効である。
【００４２】
この場合には、オイル溜め１００の上端を吐出消音室６２内か、或いは、当該吐出消音室６２から出た後の吐出通路８０の途中に連通させるとよい。
【００４３】
また、本実施例では、リターン通路１１０を下シリンダ４０に設ける構造としたが、これに限らず、下部支持部材５６などに形成しても構わない。
【００４４】
更に、ロータリコンプレッサを第１及び第２の回転圧縮要素を備えた２段圧縮式ロータリコンプレッサで説明したが、これに限らず、内部低圧型の単段圧縮式ロータリコンプレッサや回転圧縮要素を３段、４段或いはそれ以上の回転圧縮要素を備えた多段圧縮式ロータリコンプレッサに適応しても差し支えない。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、回転圧縮要素内に、当該回転圧縮要素から冷媒と共に吐出されたオイルを分離して貯溜するためのオイル溜めを形成すると共に、このオイル溜めを、絞り機能を有するリターン通路を介して密閉容器内に連通させたので、回転圧縮要素からロータリコンプレッサ外部に吐出されるオイル量を低減することができるようになる。
【００４６】
これにより、冷凍サイクルの冷媒回路中に当該オイルが多量に流出して冷凍サイクルの性能を悪化させるという不都合を極力防ぐことができるようになる。
【００４７】
また、このオイル溜めに貯留したオイルを絞り機能を有するリターン通路にて密閉容器内に戻すようにしたので、密閉容器内のオイルが不足する不都合も回避することができるようになる。
【００４８】
総じて、冷媒サイクルの冷媒回路中へのオイル吐出を極力低減することができるようになると共に、密閉容器内のオイルを円滑に供給することができるようになり、ロータリコンプレッサ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。
【００４９】
請求項２の発明では、所謂内部中間圧型の多段圧縮式ロータリコンプレッサにおいて、回転圧縮機構部内に、第２の回転圧縮要素から冷媒と共に吐出されたオイルを分離して貯溜するためのオイル溜めを形成すると共に、このオイル溜めを、絞り機能を有するリターン通路を介して密閉容器内に連通させたので、ロータリコンプレッサ外部に吐出されるオイル量を低減することができるようになる。
【００５０】
これにより、冷凍サイクルの冷媒回路中に当該オイルが多量に流出して冷凍サイクルの性能を悪化させるという不都合を極力防ぐことができるようになる。
【００５１】
また、このオイル溜めに貯留したオイルを絞り機能を有するリターン通路にて密閉容器内に戻すようにしたので、密閉容器内のオイルが不足する不都合も回避することができるようになる。
【００５２】
総じて、冷媒サイクルの冷媒回路中へのオイル吐出を極力低減することができるようになると共に、密閉容器内のオイルを円滑に供給することができるようになり、ロータリコンプレッサ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。
【００５３】
請求項３の発明では請求項２の発明に加えて、第２の回転圧縮要素を構成する第２のシリンダと、中間仕切板を介して第２のシリンダ下方に配置され、第１の回転圧縮要素を構成する第１のシリンダと、第１のシリンダの下面を閉塞する第１の支持部材と、第２のシリンダの上面を閉塞する第２の支持部材と、第１の回転圧縮要素の吸込通路とを備え、オイル溜めを、吸込通路以外の部分の第１のシリンダ内に形成したので、スペース効率を向上させることができるようになる。
【００５４】
請求項４の発明では請求項３の発明に加えて、第２のシリンダ、中間仕切板及び第１のシリンダを上下に貫通する貫通孔によりオイル溜めを構成したので、オイル溜めの加工作業性も改善することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した実施例の内部中間圧型の多段圧縮式ロータリコンプレッサの縦断面図である。
【符号の説明】
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
１８　回転圧縮機構部
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
５４　上部支持部材
５６　下部支持部材
６２、６４　吐出消音室
６５　カップ
６６　上部カバー
８０　吐出通路
１００　オイル溜め
１０２　絞り部材
１１０　リターン通路
【図１】
2004092469.tif 000003