(57)【要約】  【課題】横形回転圧縮機において、運転中に密閉容器内のオイル溜めの油面をほぼ水平状態に保持できるようにする。  【解決手段】横置きの密閉容器１内に電動要素５と、この電動要素５により駆動される回転圧縮要素６とを配設する。回転圧縮要素６は、低段側回転圧縮要素８と高段側回転圧縮要素９とを備え、低段側回転圧縮要素８で圧縮した中間圧の冷媒ガスを密閉容器１内に吐出する。電動要素５と回転圧縮要素６との間の空間部Ｓに気流抑制手段Ｔを設ける。この気流抑制手段Ｔは、例えば気流抑制板２４をオイル溜め１５の油面１５ａのやや上方で且つ前記密閉容器１の内面に近接する箇所に位置させて、電動要素５側のカバー板１７にほぼ水平に固定する。運転時に電動要素５のロータ５ｂの回転により生じる回転気流を気流抑制板２４によって抑えることができる。このため、密閉容器１の底部におけるオイル溜め１５に回転気流の押上げ力が殆ど作用せず、運転中にオイル溜め１５の油面１５ａをほぼ水平状態に保持することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
横置された密閉容器内に電動要素と、この電動要素により回転軸を介して駆動される回転圧縮要素とが配設され、前記密閉容器の底部にオイル溜めを形成した横形回転圧縮機であって、前記電動要素と回転圧縮要素との間の空間部に、前記オイル溜めの油面をほぼ水平状態に保持するための気流抑制手段を設けたことを特徴とする横形回転圧縮機。
【請求項２】
前記気流抑制手段は、前記電動要素におけるロータの回転方向に対して対向するようにして設けた気流抑制板からなることを特徴とする請求項１に記載の横形回転圧縮機。
【請求項３】
前記気流抑制板は、前記オイル溜めの油面のやや上方で且つ前記密閉容器の内面に近接する箇所に位置させて、前記回転圧縮要素に取り付けられている電動要素側のカバー板にほぼ水平に固定したことを特徴とする請求項２に記載の横形回転圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、横形回転圧縮機に係わるもので、特に運転中に密閉容器の底部におけるオイル溜めの油面をほぼ水平状態に保持できるようにした横形回転圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、密閉容器を横置きし、内部に電動要素とこの電動要素により回転軸を介して駆動される回転圧縮要素とを配設した横形回転圧縮機が知られている（例えば、特許文献１）。この種の横形回転圧縮機においては、通常密閉容器の底部にオイル溜めが形成され、オイルポンプによりオイル溜めからオイルを汲み上げて回転圧縮要素の摺動部分や回転軸の軸受け部分等に供給することで摩耗から保護し、又回転圧縮要素における圧縮部のオイルシール性を向上させることで圧縮性能を高めている。
【特許文献１】特開平７−２２９４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の横形回転圧縮機において、図３（ａ）は非運転時での密閉容器のオイル溜めの状態を示す概略縦断側面図であり、密閉容器Ａの底部におけるオイル溜めＢの油面Ｃは水平状態を保持している。図３（ｂ）は運転時での密閉容器のオイル溜めの状態を示す概略縦断側面図であり、オイル溜めＢの油面Ｃは水平状態ではなく、密閉容器Ａの内面に沿った湾曲状態になっている。この図３（ｂ）はやや誇張して描いてあるが、とにかく運転中にオイル溜めＢの油面Ｃが傾くことが観察されている。運転中にオイル溜めＢの油面Ｃが傾くと、前記オイルポンプによるオイルの汲み上げが不充分となり、回転圧縮要素の摺動部分や回転軸の軸受け部分等に供給するオイル量が不足し、又回転圧縮要素における圧縮部のオイルシール性が低下することになる。
【０００４】
本発明者らは、このようなオイル溜めＢの油面Ｃの傾き原因を追求した結果、前記電動要素におけるロータの回転に伴って密閉容器Ａ内にロータの回転方向Ｄに沿う回転気流Ｅが発生し、この回転気流Ｅがオイル溜めＢに作用して油面Ｃを押し上げる現象に起因していることを見出した。
【０００５】
そこで、本発明は、密閉容器Ａ内に発生する回転気流Ｅがオイル溜めＢの油面Ｃに作用する押上げ力を抑制することにより、運転中に油面Ｃをほぼ水平状態に保持できるようにした横形回転圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための手段として、本発明の請求項１は、横置された密閉容器内に電動要素と、この電動要素により回転軸を介して駆動される回転圧縮要素とが配設され、前記密閉容器の底部にオイル溜めを形成した横形回転圧縮機であって、前記電動要素と回転圧縮要素との間の空間部に、前記オイル溜めの油面をほぼ水平状態に保持するための気流抑制手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２は、請求項１に記載の横形回転圧縮機において、前記気流抑制手段は、前記電動要素におけるロータの回転方向に対して対向するようにして設けた気流抑制板からなることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３は、請求項２に記載の横形回転圧縮機において、前記気流抑制板は、前記オイル溜めの油面のやや上方で且つ前記密閉容器の内面に近接する箇所に位置させて、前記回転圧縮要素に取り付けられている電動要素側のカバー板にほぼ水平に固定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記請求項１の発明によれば、密閉容器内における電動要素と回転圧縮要素との間の空間部に気流抑制手段を設けたので、運転時に電動要素のロータの回転により生じる回転気流を極力抑制することができる。このため、密閉容器の底部におけるオイル溜めに回転気流の押上げ力が殆ど作用せず、運転中にオイル溜めの油面をほぼ水平状態に保持することができる。これにより、運転中にオイルポンプによるオイルの汲み上げが充分となり、回転圧縮要素の摺動部分や回転軸の軸受け部分等に必要量のオイルを供給して摩耗から保護し、又回転圧縮要素における圧縮部のオイルシール性を向上させて圧縮性能を高めることができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、請求項１の横形回転圧縮機において、前記気流抑制手段は、前記電動要素におけるロータの回転方向に対して対向するようにして設けた気流抑制板からなるので、きわめて簡単な構成部材により且つ安価に製造することができる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、請求項２の横形回転圧縮機において、前記気流抑制板は、前記オイル溜めの油面のやや上方で且つ前記密閉容器の内面に近接する箇所に位置させて、前記回転圧縮要素に取り付けられている電動要素側のカバー板にほぼ水平に固定したので、運転中に発生する回転気流を効率良く抑制することができ、且つ気流抑制板の取り付けが容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明に係る横形回転圧縮機の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る横形回転圧縮機の実施形態を示す概略縦断面図である。図２は図１の横形回転圧縮機における気流抑制手段（例えば気流抑制板）の取付状態を示す概略縦断側面図である。
【００１３】
図１において、１は金属製の密閉容器であり、円筒状に形成された横置きの容器２と、この容器２の開口端部にそれぞれ溶接されたエンドキャップ３、４とから構成されている。この密閉容器１内に電動要素５と、この電動要素５により駆動される回転圧縮要素６とが左右に位置して配設されている。
【００１４】
上記電動要素５は密閉容器１の内面に固定されている円環状のステータ５ａと、このステータ５ａ内を回転するロータ５ｂとから構成され、ロータ５ｂは回転軸７の左方端部に軸着されている。図示は省略したが、前記エンドキャップ３にはターミナルが取り付けられ、このターミナルの接続端子は内部リード線を介してステータ５ａに接続されると共に、外部リード線を介して外部電源に接続される。そして、ターミナルを介してステータ５ａに給電するとロータ５ｂが回転し、このロータ５ｂの回転に伴って回転軸７が回転する。
【００１５】
前記回転圧縮要素６は、低段側回転圧縮要素８と高段側回転圧縮要素９とを備え、これらは仕切板１０によって仕切られて並設されている。低段側回転圧縮要素８は、シリンダ８ａの内部に圧縮室８ｂが設けられ、前記回転軸７に形成されている低段側偏心部７ａに嵌合しているローラ８ｃが圧縮室８ｂ内を偏心回転する。又低段側回転圧縮要素８には、図示は省略したがベーンがバネにより付勢されてローラ８ｃの外周面に圧接し、圧縮室８ｂ内を低圧室と高圧室とに区画している。これと同様に、高段側回転圧縮要素９は、シリンダ９ａの内部に圧縮室９ｂが設けられ、前記回転軸７に形成されている高段側偏心部７ｂに嵌合しているローラ９ｃが圧縮室９ｂ内を偏心回転する。又高段側回転圧縮要素９には、図示は省略したがベーンがバネにより付勢されてローラ９ｃの外周面に圧接し、圧縮室９ｂ内を低圧室と高圧室とに区画している。尚、前記回転軸７における低段側偏心部７ａと、高段側偏心部７ｂとは１８０°位相をずらして形成されている。
【００１６】
上記低段側回転圧縮要素８にはサブフレーム１１が取り付けられ、このサブフレーム１１の右側にカバー板１２が取り付けられている。サブフレーム１１は中央に軸受け部１１ａが設けられて前記回転軸７の右方端部を軸支しており、この軸受け部１１ａの外周には消音室１１ｂが凹部状に設けられ、この消音室１１ｂの開口面は上記カバー板１２により閉塞されている。又、カバー板１２の中央には孔が開けられ、回転軸７に係合するオイルポンプ１３が装着されており、このオイルポンプ１３には吸い上げ管１４が取り付けられ、その下端部はオイル溜め１５に挿入されている。
【００１７】
前記高段側回転圧縮要素９にはメインフレーム１６が取り付けられ、このメインフレーム１６の左側にカバー板１７が取り付けられている。メインフレーム１６は中央に軸受け部１６ａが設けられて前記回転軸７のほぼ中央部を軸支しており、この軸受け部１６ａの基部外周には消音室１６ｂが凹部状に設けられ、この消音室１６ｂの開口面は上記カバー板１７により閉塞されている。
【００１８】
前記密閉容器１には冷媒ガスの第１の導入口１８が設けられ、この第１の導入口１８は上記サブフレーム１１に形成されている吸入ポート（図略）及びシリンダ８ａに形成されている通路（図略）を介して低段側回転圧縮要素８の低圧室に接続している。又、サブフレーム１１には吐出ポート（図略）が形成されていて、この吐出ポートを介して低段側回転圧縮要素８の高圧室とサブフレーム１１における消音室１１ｂとが接続されている。更に、サブフレーム１１の消音室１１ｂには中間吐出管１９の一端が開口しており、この中間吐出管１９は前記低段側回転圧縮要素８、仕切板１０、高段側回転圧縮要素９、メインフレーム１６、カバー板１７を貫通して取り付けられ、他端が密閉容器１内に開口している。これにより、第１の導入口１８から導入される冷媒ガスは、低段側回転圧縮要素８で中間圧に圧縮されると共に、中間吐出管１９を通って密閉容器１内に吐出される。
【００１９】
又、密閉容器１には第１の導出口２０、第２の導入口２１、第２の導出口２２がそれぞれ設けられており、第１の導出口２０は密閉容器１内の中間圧の冷媒ガスを密閉容器１外に取り出すためのものであり、この第１の導出口２０と第２の導入口２１とは接続管２３により接続されている。これにより、密閉容器１外に取り出した中間圧の冷媒ガスを、接続管２３を介して第２の導入口２１に導入することができる。第２の導入口２１は、前記メインフレーム１６に形成されている吸入ポート（図略）及びシリンダ９ａに形成されている通路（図略）を介して高段側回転圧縮要素９の低圧室に接続している。メインフレーム１６には吐出ポート（図略）が形成されていて、この吐出ポートを介して高段側回転圧縮要素９の高圧室とメインフレーム１６における消音室１６ｂとが接続され、この消音室１６ｂは上記第２の導出口２１に連通している。これにより、第２の導入口２１から導入される中間圧の冷媒ガスは、高段側回転圧縮要素９で高圧に圧縮されると共に、第２の導出口２２から密閉容器１外に吐出される。
【００２０】
本実施形態では、密閉容器１内における電動要素５と回転圧縮要素６との間の空間部Ｓに気流抑制手段Ｔを設ける。この気流抑制手段Ｔは、例えば気流抑制板２４を前記カバー板１７に取り付けることで構成する。この気流抑制板２４は、図２に示すように密閉容器１の底部に形成されるオイル溜め１５の油面１５ａのやや上方で且つ前記密閉容器１の内面に近接する箇所に位置させて、上記カバー板１７にほぼ水平に固定する。
【００２１】
運転中に、前記電動要素５のロータ５ｂが矢印Ｒ方向に回転すると、密閉容器１内に吐出されている中間圧の冷媒ガスが同方向に回流して回転気流２５が発生する。この回転気流２５は、遠心力の作用を受けて密閉容器１の内周面近傍に沿って多量に流れるが、上記気流抑制板２４が回転気流２５の回転方向に対して対向するように位置付けられているため、この気流抑止板２４によって流れが抑制される。このため、オイル溜め１５のオイルに回転気流２５が直接作用してオイルを押し上げることはない。これにより、オイル溜め１５の油面１５ａが湾曲状に傾くのを抑えることができる。尚、図示は省略したが、電動要素５とエンドキャップ３との間の空間部にも気流抑制手段（例えば気流抑制板）を設けることができる。又、前記気流抑制板２４は、板幅ｄの比較的狭いものを使用しているが、この板幅ｄを広くして例えば密閉容器１の内径の約１／２に相当する板幅に構成してもよく、更に単なる平板状ではなくて例えば断面Ｌ字形や断面Ｕ字形、波形等の他の形状を用いるようにしてもよい。
【００２２】
このように構成された横形回転圧縮機の作用について説明する。前記ターミナル（図略）を介して電動要素５のステータ５ａに給電すると、ロータ５ｂが回転して運転が開始される。前記第１の導入口１８から導入される冷媒ガスは、サブフレーム１１に形成されている吸入ポート（図略）に吸入されると共に、シリンダ８ａに形成されている通路（図略）を通って低段側回転圧縮要素８における圧縮室８ｂの低圧室に吸入され、前記ローラ８ｃの偏心回転によって中間圧に圧縮される。
【００２３】
中間圧に圧縮された冷媒ガスは、低段側回転圧縮要素８の高圧室から前記サブフレーム１１に形成されている吐出ポート（図略）を通って消音室１１ｂに吐出され、この消音室１１ｂから中間吐出管１９を通って密閉容器１内に吐出される。密閉容器１内に吐出された中間圧冷媒ガスの一部は、回転圧縮要素６と密閉容器１上部とのわずかな隙間（図略）を通ってエンドキャップ４側に移動し、前記第１の導出口２０から密閉容器１外に取り出される。そして、密閉容器１外に取り出された中間圧の冷媒ガスは、前記接続管２３を通って第２の導入口２１に導入される。
【００２４】
第２の導入口２１から導入される中間圧の冷媒ガスは、前記メインフレーム１６に形成されている吸入ポート（図略）に吸入されると共に、シリンダ９ａに形成されている通路（図略）を通って高段側回転圧縮要素９における圧縮室９ｂの低圧室に吸入され、前記ローラ９ｃの偏心回転によって高圧に圧縮される。
【００２５】
高圧に圧縮された冷媒ガスは、高段側回転圧縮要素９の高圧室から前記メインフレーム１６に形成されている吐出ポート（図略）を通って消音室１６ｂに吐出され、この消音室１６ｂに連通している第２の導出口２２から密閉容器１外に吐出される。密閉容器１外に吐出された高圧の冷媒ガスは、第２の導出口２２に接続している冷媒ガス供給管（図略）を介してエアコン等の冷凍サイクルに供給される。そして、冷凍サイクルを回った後に、冷媒ガスは冷媒ガス戻し管（図略）を介して前記第１の導入口１８から圧縮機に戻される。
【００２６】
圧縮機の運転中において、前記オイルポンプ１３は吸い上げ管１４を介してオイル溜め１５のオイルを汲み上げ、回転軸７の端部に供給する。回転軸７の端部に供給されたオイルは、回転軸７の内部に形成されている軸孔（図略）に沿って遠心力により移動し、一部のオイルは回転軸７の適所に形成されている複数の小孔（図略）から外周面に沁み出し、前記サブフレーム１１の軸受け部１１ａ、メインフレーム１６の軸受け部１６ａ、低段側回転圧縮要素８におけるローラ８ｃの摺動部分、高段側回転圧縮要素９におけるローラ９ｃの摺動部分等を潤滑する。回転軸７の軸孔（図略）を通り抜けたオイルは、密閉容器１内に吐出されると共に落下してオイル溜め１５に戻る。
【００２７】
この圧縮機の運転中、密閉容器１内に吐出される中間圧の冷媒ガスは、図２のように電動要素５のロータ５ｂ回転の影響を受けてロータ５ｂの回転方向Ｒ（回転軸７の回転方向）に回転気流２５が生じるが、この回転気流２５は前記気流抑制板２４により抑制され、又は阻止されるため、オイル溜め１５の油面１５ａをほぼ水平に保持することができる。このため、前記オイルポンプ１３によるオイルの汲み上げが充分に行われ、回転圧縮要素６の摺動部分や回転軸７の軸受け部分等に必要量のオイルを供給して摩耗から保護し、又回転圧縮要素６における圧縮部のオイルシール性を向上させて圧縮性能を高めることができる。
【００２８】
密閉容器１内において、電動要素５側と回転圧縮要素６側とで差圧が生じ、中間圧の冷媒ガスが前記第１の導出口２０側に移動することから、その影響を受けて電動要素５側の領域のオイルが回転圧縮要素６と密閉容器１底部との僅かな隙間（図略）を通って、回転圧縮要素６側の領域に移動する。このため、オイル溜め１５の油面１５ａレベルは電動要素５側の領域が低く、回転圧縮要素６側の領域が高くなる。これにより、吸い上げ管１４の下端部がオイル溜め１５に深く挿入している状態を保持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、内部中間圧式の横形回転圧縮機に限定されずに、内部高圧式の横形回転圧縮機に適用することが可能である。又、本発明に係る横形回転圧縮機は、エアコンに限らず冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機等に組み込んで使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る横形回転圧縮機の実施形態を示す概略縦断面図である。
【図２】図１の横形回転圧縮機における気流抑制手段（例えば気流抑制板）の取付状態を示す概略縦断側面図である。
【図３】（ａ）は従来の横形回転圧縮機における非運転時での密閉容器のオイル溜めの状態を示す概略縦断側面図、（ｂ）は運転時での密閉容器のオイル溜めの状態を示す概略縦断側面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  密閉容器
２  容器
３、４  エンドキャップ
５  電動要素
５ｂ  ロータ
６  回転圧縮要素
７  回転軸
８  低段側回転圧縮要素
９  高段側回転圧縮要素
１０  仕切板
１１  サブフレーム
１２  カバー板
１３  オイルポンプ
１４  吸い上げ管
１５  オイル溜め
１５ａ  油面
１６  メインフレーム
１７  カバー板
２４  気流抑制板
２５  回転気流
Ｓ  空間部
Ｔ  気流抑制手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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