(57)【要約】【課題】  外部へのオイル吐出量を低減できる縦型ロータリコンプレッサを提供する。【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、この電動要素１４により駆動される回転圧縮機構部１８とを収納して成る縦型ロータリコンプレッサ１０において、回転圧縮機構部１８にて圧縮され、吐出された冷媒中のオイルを遠心分離するオイル分離手段としてのオイル分離機構１００を密閉容器１２内の密閉容器１２と回転圧縮機構部１８との間の空間に設けた。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に駆動要素と、該駆動要素により駆動される回転圧縮機構部とを収納して成る縦型ロータリコンプレッサにおいて、
前記回転圧縮機構部にて圧縮され、吐出された冷媒中のオイルを遠心分離するオイル分離手段を前記密閉容器内に設けたことを特徴とする縦型ロータリコンプレッサ。
【請求項２】
前記オイル分離手段を、前記密閉容器と前記回転圧縮機構部との間の空間の当該回転圧縮機構部近傍に設けたことを特徴とする請求項１の縦型ロータリコンプレッサ。
【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、この駆動要素により駆動される回転圧縮機構部とを収納して成る縦型ロータリコンプレッサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種ロータリコンプレッサ、例えば、第１及び第２の回転圧縮要素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では、密閉容器内に駆動要素とこの駆動要素にて駆動される回転圧縮機構部とにより構成されている。
【０００３】
そして、第１の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て中間圧となりシリンダの高圧室側より吐出ポート、吐出消音室を経て密閉容器内に吐出される。そして、この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込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段目の圧縮が行なわれて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側より吐出ポート、吐出消音室を経てコンプレッサの外部に吐出される構成とされている。
【０００４】
また、密閉容器内の底部はオイル溜めとされ、回転軸の一端（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て、回転圧縮機構部の摺動部等に供給されて潤滑とシールを行っている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２５０７０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の如く第１の回転圧縮要素で圧縮された冷媒ガス中に混入したオイルは、密閉容器内に吐出され、当該密閉容器内の空間を移動する過程で冷媒ガスからある程度分離されるが、第２の回転圧縮要素で圧縮された冷媒ガス中に混入したオイルは、冷媒ガスと共にそのままコンプレッサの外部に吐出されていた。
【０００６】
このため、オイル溜めのオイルが不足し、摺動性能やシール性が低下すると云う問題が生じていた。また、コンプレッサ外部に吐出されたオイルにより、冷媒回路内の冷媒循環に支障をきたすなど、冷媒回路に悪影響を及ぼす恐れもあった。
【０００７】
また、密閉容器の外部の配管にオイルセパレータを接続して吐出冷媒ガスからオイルを分離し、コンプレッサに戻す工夫も成されているが、設置スペースが拡大するなどの問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明の縦型ロータリコンプレッサでは、密閉容器内に駆動要素と、この駆動要素により駆動される回転圧縮機構部とを収納して成るものであって、回転圧縮機構部にて圧縮され、吐出された冷媒中のオイルを遠心分離するオイル分離手段を密閉容器内に設けたものである。
【０００９】
請求項２の発明の縦型ロータリコンプレッサは、上記発明においてオイル分離手段を、密閉容器と回転圧縮機構部との間の空間の当該回転圧縮機構部近傍に設けたものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、回転圧縮機構部にて圧縮され、吐出された冷媒中のオイルを遠心分離するオイル分離手段を密閉容器内に設けたので、ロータリコンプレッサの大型化を防止できると共に、ロータリコンプレッサの外部へ吐出されるオイル量を著しく低減させることができるようになる。
【００１１】
以て、当該ロータリコンプレッサを備えた冷媒回路の大型化を防止し、機器の小型化に貢献することができるようになる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、上記発明に加えてオイル分離手段を設けることによるロータリコンプレッサの全長の拡大を避けることができるようになる。
【００１３】
特に、オイル分離手段を密閉容器内の回転圧縮機構部近傍に設けたので、当該回転圧縮機構部で圧縮された冷媒がオイル分離手段に入るまでの経路を短縮とすることができるようになり、ロータリコンプレッサの設計変更を最小限に抑えることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、係る従来技術を解決するために、外部へのオイル吐出量を低減できる縦型ロータリコンプレッサを提供することを目的とする。以下に図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明の縦型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）圧縮式のロータリコンプレッサ１０の縦断面図を示している。
【００１６】
図１において、１０は内部中間圧型多段圧縮式の縦型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、鋼板からなる縦型円筒状の密閉容器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）からなる回転圧縮機構部１８にて構成されている。
【００１７】
密閉容器１２は、底部をオイル溜め１３とし、電動要素１４と回転圧縮機構部１８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、且つ、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。
【００１８】
電動要素１４は、密閉容器１２の上部空間の内周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配置されたロータ２４とからなる。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。  
【００１９】
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、この積層体３０内に永久磁石ＭＧを挿入して構成されている。
【００２０】
前記回転圧縮機構部１８は、第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４をそれぞれ構成するための上下シリンダ３８、４０と、これら上下シリンダ３８、４０内にそれぞれ設けられた上下偏心部４２、４４に嵌合されて偏心回転する上下ローラ４６、４８と、上下シリンダ３８、４０及びローラ４６、４８の間に介在して第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４を仕切る中間仕切板３６と、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ベーン５０、５２と、上シリンダ３８の上側開口面及び下シリンダ４０の下側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。
【００２１】
上部支持部材５４及び下部支持部材５６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６０（上側の吸込通路は図示せず）と、一部を凹陥させ、この凹陥部を上部カバー６６、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６２、６４とが設けられている。
【００２２】
この場合、下部カバー６８は周辺部を主ボルト１２９・・・によって下から下部支持部材５６に固定されている。この主ボルト１２９・・・の先端は上部支持部材５４に螺合する。
【００２３】
尚、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いる。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や中間仕切板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。
【００２４】
また、密閉容器１２内の上部カバー６６の上方には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は周辺部が主ボルト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・・・の先端は下部支持部材５６に螺合する。
【００２５】
一方、回転軸１６内には軸中心に鉛直方向のオイル孔８０と、このオイル孔８０に連通する横方向の給油孔８２、８４（上下偏心部４２、４４にも形成されている）が形成されており、ここから回転圧縮機構部１８の摺動部等にオイルが供給される。
【００２６】
そして、この場合潤滑油としてのオイルは、例えば鉱物油（ミネラルオイル）、ＰＡＧ（ポリアルキレングリコール）、アルキルベンゼン油、エーテル油、エステル油等該存のオイルが使用される。
【００２７】
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５６の吸込通路６０（上側の吸込通路は図示せず）、上部カバー６６の上側（電動要素１４の下端に略対応する位置）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１４４と略９０度ずれた位置にある。
【００２８】
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の図示しない吸込通路に連通される。この冷媒導入管９２は密閉容器１２の上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。
【００２９】
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に連通される。また、スリーブ１４３内には冷媒吐出管９６が挿入接続され、この冷媒吐出管９６の一端は後述するオイル分離手段としてのオイル分離機構１００に接続されている。
【００３０】
密閉容器１２内の前記回転圧縮機構部１８の近傍であって、当該回転圧縮機構部１８と密閉容器１２の内周面との間に形成された隙間（空間）には、第２の回転圧縮要素３４で圧縮され、吐出された冷媒中のオイルを分離するためのオイル分離機構１００が設けられている。
【００３１】
ここで、図２を用いて前述したオイル分離機構１００について説明する。即ち、このオイル分離機構１００は、本体１０１と、この本体１０１内に縦長円筒状に形成され、上面が開口した空間部１０２と、当該空間部１０２の上面の開口部を閉塞する連通管１０４と、上部支持部材５４内に形成された連通路６３を介して第２の回転圧縮要素３４の吐出消音室６２とオイル分離機構１００の空間部１０２とを連通する連通孔１０６と、空間部１０２の下側に形成された細孔１０８にて構成されている。
【００３２】
前記連通管１０４は、空間部１０２の内径と略同一の大きさで形成されており、当該空間部１０２の上面の開口部から挿入接続されている。この連通管１０４は先端部１０４Ａ（下端）が所定の長さで他の部分より配管の厚みが薄く形成されており、先端部１０４Ａは、空間部１０２内で下方に向かって開口している。また、空間部１０２と連通管１０４の先端部１０４Ａの間には隙間が形成されている。前記連通孔１０６は連通管１０４の先端部１０４Ａの上端と略対応する位置に形成され、吐出消音室６２からの冷媒が連通路６３を介して当該連通孔１０６から連通管１０４の先端部１０４Ａの外壁面に向かって吐出されるように形成されている。尚、連通管１０４の上方に形成されたもう一方の開口には、冷媒吐出管９６が挿入接続されている。
【００３３】
また、空間部１０２の下端は、細孔１０８に向かって徐々に細くなる略円錐形状を呈しており、この細孔１０８の下端は密閉容器１２の底部に形成されたオイル溜め１３に向かって開口している。
【００３４】
そして、当該オイル分離機構１００は、図示しないネジにて密閉容器１２側から回転軸１６側に向かってネジ止めすることにより上部支持部材５４の外面に取り付けられている。
【００３５】
以上の構成で次に動作を説明する。ターミナル２０およ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と一体に設けた上下偏心部４２、４４に嵌合された上下ローラ４６、４８が上下シリンダ３８、４０内を前述の如く偏心回転する。
【００３６】
これにより、冷媒導入管９４および下部支持部材５６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ガスは、ローラ４８とベーン５２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、下部支持部材５６に形成された吐出消音室６４から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。
【００３７】
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及び上部支持部材５４に形成された吸込通路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とベーン５０の動作により２段目の圧縮が行な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。吐出消音室６２に吐出された冷媒は、前記連通路６３を介して、オイル分離機構１００の連通孔１０６から空間部１０２に吐出される。このとき、冷媒ガス及び当該冷媒ガス中に混入したオイルは、図２に矢印で示す如く連通孔１０６から空間部１０２内の連通管１０４の先端部１０４Ａの外壁面に向かって吐出され、吐出された冷媒ガス及びオイルは、吐出時の勢いにより先端部１０４Ａの外壁面及び空間部１０２の内周面の間に形成された隙間を螺旋状に周りながら空間部１０２を降下して行く。
【００３８】
この過程で、冷媒ガス中に混入したオイルが冷媒ガスから遠心分離され、空間部１０２の外壁面等に付着し、当該外壁面を伝わって、空間部１０２の下側に形成された細孔１０８に至り、そこから、密閉容器１２の下部のオイル溜めに戻される。
【００３９】
このように、第２の回転圧縮要素３４で圧縮された冷媒ガス中に混入したオイルをオイル分離機構１００にて遠心分離することで、冷媒ガス中に混入したオイルを効果的に分離することができる。
【００４０】
これにより、コンプレッサ１０から吐出されるオイル吐出量を著しく低減することができるので、コンプレッサ１０内がオイル不足となる不都合や冷媒回路内に悪影響を及ぼす不都合も未然に回避することができるようになる。
【００４１】
また、オイル分離機構１００を密閉容器１２と回転圧縮機構部１８との間の空間に設けたので、当該オイル分離機構１００を設置することによるコンプレッサ１０の大型化を防止することができるようになる。
【００４２】
更に、コンプレッサ１０の密閉容器１２内にオイル分離機構１００を設けることで、当該コンプレッサ１０を備えた冷媒回路の大型化を防止し、機器の小型化に貢献することができるようになる。
【００４３】
更に、オイル分離機構１００を第２の回転圧縮要素３４の吐出消音室６２が形成された上部支持部材５４の外面に取り付けることで、第２の回転圧縮要素３４で圧縮され吐出消音室６２に吐出された冷媒がオイル分離機構１００に入るまでの経路を最短とすることができるようになり、ロータリコンプレッサ１０の設計変更を最小限に抑えることができるようになる。これにより、生産コストの増大を極力抑制することができるようになる。
【００４４】
尚、本実施例では縦型ロータリコンプレッサとして、第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４を備えた２段圧縮式の縦型ロータリコンプレッサを用いて説明したが、これに限らず、請求項１では単シリンダの縦型ロータリコンプレッサや内部高圧型ロータリコンプレッサ又は回転圧縮要素を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有効である。また、請求項３の発明では２段以上の回転圧縮要素を備えた内部中間圧の縦型ロータリコンプレッサであれば構わない。
【００４５】
また、本実施例ではオイル分離機構１００にて分離されたオイルを密閉容器１２内のオイル溜めに戻すものとしたが、これに限らず、回転圧縮機構部１８の摺動部等に戻すものしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の縦型ロータリコンプレッサの縦断面図である。
【図２】オイル分離機構における冷媒ガスの流れを示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
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
２８  ステータコイル
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
４２、４４  偏心部
４６、４８  ローラ
５０、５２  ベーン
５４  上部支持部材
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  オイル分離機構
１０２  空間部
１０４  連通管
１０４Ａ  先端部
１０６  連通孔
１０８  細孔
１４１、１４２、１４３、１４４  スリーブ
【図１】
2005105986.tif 000003
【図２】
2005105986.tif 000004