(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に複数の圧縮要素を順次直列接続した多段圧縮機構と前記多段圧縮機構の駆動軸に連結する電動機とを収納し、前記圧縮要素の各シリンダ内を出没（前進・後退）しつつ吸入室と圧縮室とに区画する各ベーンの内の最終段圧縮要素の最終段ベーンの最終段背面室と前記最終段圧縮要素の最終段吐出側とを連通する一方、前記最終段圧縮要素を除く前記圧縮要素の前記各ベーンの背面室に、前記最終段圧縮要素を除く前記各圧縮要素の吐出相当圧力の潤滑油を導入すると共に、前記密閉容器内を前段圧縮要素の吐出相当圧力以下の気体で充満させた構成において、最終段圧縮要素に隣接した最終段吐出室の底部の油溜と前記最終段背面室とを連通したロータリ式多段圧縮機。
【請求項２】
最終段吐出室は、駆動軸を支持すべく多段圧縮機構に配置され且つ最終段圧縮要素の吐出口を備えた軸受と、最終段背面室の開口部とを囲む様態で形成された請求項１記載のロータリ式多段圧縮機。
【請求項３】
吐出口を開閉する吐出弁装置を収納すべく軸受に凹設された吐出弁室の吐出口側を最終段背面室の開口部の方向に向け請求項２記載のロータリ式多段圧縮機。
【請求項４】
密閉容器内空間から隔離して最終段吐出室を形成すべく軸受と、最終段背面室の開口部とを囲む様態で最終段圧縮要素のシリンダに固定された吐出カバーを密閉容器に固定した請求項２記載のロータリ式多段圧縮機。
【請求項５】
最終段吐出室から圧縮機外部への吐出気体排出通路の最上流通路が油溜とは反対側の前記最終段吐出室の上面壁に向かって突出開口して配置された請求項２記載のロータリ式多段圧縮機。
【請求項６】
密閉容器内に複数の圧縮要素を順次直列接続した多段圧縮機構と前記多段圧縮機構の駆動軸に連結する電動機とを収納し、前記圧縮要素の各シリンダ内を出没（前進・後退）しつつ吸入室と圧縮室とに区画する各ベーンの内の最終段圧縮要素の最終段ベーンの最終段背面室と前記最終段圧縮要素の最終段吐出側とを連通する一方、前記最終段圧縮要素を除く前記圧縮要素の前記各ベーンの背面室に、前記最終段圧縮要素を除く前記各圧縮要素の吐出相当圧力の潤滑油を導入すると共に、密閉容器内を初段圧縮要素の吸入相当圧力の気体で充満させ、最終段背面室の潤滑油を順次・前段背面室に減圧流入させる給油通路を設けたロータリ式多段圧縮機。
【請求項７】
初段背面室と密閉容器内との間を絞り通路で連通させた請求項６記載のロータリ式多段圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロータリ式多段圧縮機の給油手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の地球環境保護問題に端を発して、従来から継続使用されているフロン冷媒に替わり自然冷媒、特に、二酸化炭素（ＣＯ２）冷媒を用いたヒートポンプシステムの研究開発が各分野で盛んに行われている。
【０００３】
しかしながら、従来のフロン冷媒を用いた冷凍サイクルでは、高圧側が３ＭＰａ以下であるのに対して、二酸化炭素（ＣＯ２）冷媒を用いた冷凍サイクルでは、低圧側が２．５〜５ＭＰａ，高圧側が１２〜１５ＭＰａにも達して高低圧力差が極めて大きく、圧縮機シリンダ内での圧縮途中気体漏れ損失の過大が懸念されている。
【０００４】
このような理由から、二酸化炭素（ＣＯ２）冷媒を用いた圧縮機として、従来からの多段圧縮機の改良検討が進められている。
【０００５】
特に、家庭用ヒートポンプシステムに搭載される圧縮機としては、生産性と耐久性および小型化の観点からロータリ式２段圧縮機が注目を浴びている。二酸化炭素（ＣＯ２）冷媒を用いた圧縮機は高圧側圧力が高いことから、安全性と摺動部への給油性および圧縮効率を鑑みて、電動機を収納する密閉容器内を、吸入圧力と吐出圧力との中間圧力にする構成が適していることが知られている。
【０００６】
このような電動機を収納する密閉容器内を中間圧力にする構成は、例えば、特開昭５０−７２２０５号公報で代表される。更には特開平２−２９４５８６号公報、特開平２−２９４５８７号公報などでも提案されている。図７は特開平２−２９４５８７号公報で示されたフロン冷媒を使用するローリングピストン型ロータリ式２段圧縮機の縦断面図、図８は同圧縮機の横断面図である。
【０００７】
図７、図８において１００１は密閉容器、１００２は密閉容器１００１内に設けられた電動機部、１００３は電動機部１００２の下に位置する１段目シリンダー（低段側シリンダブロック）、１００４は１段目シリンダー（低段側シリンダブロック）１００３の下方に位置する２段目シリンダー（高段側シリンダブロック）、１００５は密閉容器１００１に固定され１段目シリンダー（低段側シリンダブロック）１００３と２段目シリンダー（高段側シリンダブロック）１００４に挟まれた中板である。１００６は２段目シリンダー（高段側シリンダブロック）１００４の下に位置する下軸受端板（副軸受）、１００７は電動機部１００２と圧縮機部とを連結しているクランク軸（駆動軸）、１００８は１段目シリンダー（低段側シリンダブロック）１００３内で動く１段目ピストン（低段ピストン）、１００９は２段目シリンダー（高段側シリンダブロック）１００４内で動く２段目ピストン（高段ピストン）、１０１０は平板（高段吐出カバー）である。１０１１は１段目吸入管（低段吸入管）、１０１２は２段目吐出冷媒を直接、密閉容器１の外に出す２段目吐出管である。１０１３は２段目ベーン（高段ベーン）、１０１４は２段目ベーン（高段ベーン）１０１３を押さえているベーンバネ、１０１５は、２段目ベーン（高段ベーン）１０１３、中板１００５、下軸受端板（副軸受）１００６および２段目のシリンダーベーン溝により密閉容器１００１内の冷媒と密閉隔離されたベーン背面室（高段背面室）１０１６は下軸受端板（副軸受）１００６、平板（高段吐出カバー）１０１０に囲まれた２段目吐出弁室（高段吐出室）、１０１７はベーン背面室（高段背面室）１０１５と２段目吐出弁室（高段吐出室）１０１６を連通している導入路である。
【０００８】
このような構成において、２段目吐出弁室（高段吐出室）１０１６の吐出冷媒ガスの一部は、導入路１０１７を介してベーン背面室（高段背面室）１０１５に導かれて、ベーンバネと共に２段目ベーン（高段ベーン）１０１３の先端を２段目ピストン（高段ピストン）１００９に適正な力で押付け、シリンダ内空間を吸入側と圧縮側とに仕切る構成である。
【０００９】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながらこのような構成では、ベーン背面室（高段背面室）１０１５の吐出冷媒ガスが２段目ベーン（高段ベーン）１０１３の摺動部微小隙間を通して圧縮室に漏洩流入するので、圧縮効率が著しく低下すると共に、２段目ベーン（高段ベーン）１０１３の摺動部微小隙間への給油不足から２段目ベーン（高段ベーン）１０１３の耐久性確保が困難であるという課題があった。
【００１０】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、高段側ベーン背面室への潤滑油供給確保を図ることを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、高段（最終段）吐出側の油溜と高段側（最終段）ベーン背面室とを連通して、高段側（最終段）ベーン背面室への十分な潤滑油供給通路の確保を図るものである。
【００１２】
上記高段側（最終段）ベーン背面室への十分な潤滑油供給通路の確保によって、シリンダ内圧縮空間への吐出冷媒ガスの流入を防止し、圧縮効率とベーン耐久性を向上できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、密閉容器内に複数の圧縮要素を順次直列接続した多段圧縮機構と多段圧縮機構の駆動軸に連結する電動機とを収納し、圧縮要素の各シリンダ内を出没（前進・後退）しつつ吸入室と圧縮室とに区画する各ベーンの内の最終段圧縮要素の最終段ベーンの最終段背面室と最終段圧縮要素の最終段吐出側とを連通する一方、最終段圧縮要素を除く圧縮要素の各ベーンの背面室に、最終段圧縮要素を除く各圧縮要素の吐出相当圧力の潤滑油を導入すると共に、密閉容器内を前段圧縮要素の吐出相当圧力以下の気体で充満させた構成において、最終段圧縮要素に隣接した最終段吐出室の底部の油溜と最終段背面室とを連通したものである。そしてこの構成によれば、最終段吐出圧力が作用する潤滑油を最終段背面室に供給してベーンの摺動面に給油し、摺動部における油膜形成によって最終段背面室からシリンダ内への気体漏洩を防止できる。また、最終段吐出室で最終段吐出気体から分離した潤滑油を簡単且つ効率良く流下させ最終段背面室に供給できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、最終段吐出室が、駆動軸を支持すべく多段圧縮機構に配置され且つ最終段圧縮要素の吐出口を備えた軸受と、最終段背面室の開口部とを囲む様態で形成されたものである。そしてこの構成によれば、吐出口から排出した吐出気体から分離した潤滑油が軸受外周底部の油溜に効率良く収集され、油溜の一部を兼ねる最終背面室への十分な給油ができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、吐出口を開閉する吐出弁装置を収納すべく軸受に凹設された吐出弁室の吐出口側を最終段背面室の開口部の方向に向けものである。そしてこの構成によれば、吐出気体と共に排出された潤滑油を効率良く最終背面室に供給できる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、密閉容器内空間から隔離して最終段吐出室を形成すべく軸受と最終段背面室の開口部とを囲む様態で最終段圧縮要素のシリンダに固定された吐出カバ
ーを密閉容器に固定したものである。そしてこの構成によれば、密閉容器内空間から隔離した最終段吐出室の形成と多段圧縮機構の密閉容器への固定とを同時に実現できる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、最終段吐出室から圧縮機外部への吐出気体排出通路の最上流通路が油溜とは反対側の前記最終段吐出室の上面壁に向かって突出開口して配置されたものである。そしてこの構成によれば、圧縮機外部への排出気体による油溜の潤滑油最巻き込みを少なくすることができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、密閉容器内に複数の圧縮要素を順次直列接続した多段圧縮機構と前記多段圧縮機構の駆動軸に連結する電動機とを収納し、前記圧縮要素の各シリンダ内を出没（前進・後退）しつつ吸入室と圧縮室とに区画する各ベーンの内の最終段圧縮要素の最終段ベーンの最終段背面室と前記最終段圧縮要素の最終段吐出側とを連通する一方、前記最終段圧縮要素を除く前記圧縮要素の前記各ベーンの背面室に、前記最終段圧縮要素を除く前記各圧縮要素の吐出相当圧力の潤滑油を導入すると共に、密閉容器内を初段圧縮要素の吸入相当圧力の気体で充満させ、最終段背面室の潤滑油を順次・前段背面室に減圧流入させる給油通路を設けたものである。そしてこの構成によれば、耐圧容器としての圧縮機の安全性を確保すると共に、圧縮機外部への潤滑油吐出量を少なくし、各ベーンの背面室の潤滑油不足を防ぎ、潤滑油膜の有効活用を図ることができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、初段背面室と密閉容器内との間を絞り通路で連通させたものである。そしてこの構成によれば、圧縮機外部への潤滑油吐出量を少なくし、圧縮機内の潤滑油不足を防ぎ、圧縮機耐久性を向上できる。
【００２０】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２１】
（実施例１）
図１は二酸化炭素冷媒を使用したローリングピストン型ロータリ式２段圧縮機の縦断面を表し、図２は図１における２段圧縮機構部の部分縦断面を表し、図３は図２の部分詳細を表し、図４は図２におけるＡ−Ａ線に沿った横断面を表す。
【００２２】
密閉容器１の内部に、電動機２とその下部に２段圧縮機構３が配置されている。２段圧縮機構３は、高段（最終段）圧縮要素４と、その下部に配置された低段（初段）圧縮要素５と、高段（最終段）圧縮要素４および低段（初段）圧縮要素５の間に配置された中板６と、高段（最終段）圧縮要素４および低段（初段）圧縮要素５を駆動すべく電動機２の回転子２ａに連結された駆動軸７と、駆動軸７を支持すべく高段（最終段）圧縮要素４の高段（最終段）側シリンダブロック８に固定された主軸受９および低段（初段）圧縮要素５の低段（初段）側シリンダブロック１０に固定された副軸受１１とから成る。
【００２３】
高段（最終段）側シリンダブロック８に固定され且つその外周部が密閉容器１に溶接固定された高段（最終段）吐出カバー１２は、主軸受９のシリンダブロック取付フランジ部９ａを囲み且つ軸受本体９ｂの外周部を囲む様態で配置されて高段（最終段）吐出室１３を形成している。高段（最終段）吐出室１３の底部は油溜１４を形成し、高段（最終段）ベーン１５の反圧縮室側に形成された高段（最終段）背面室１６に常時連通している。
【００２４】
高段（最終段））背面室１６のベーンバネ装着穴１７の終端は高段（最終段）側シリンダブロック８に圧入されたメクラ栓１８によって封止されている。高段（最終段）背面室１６と密閉容器１の内部とは、メクラ栓１８に設けられた絞り機能を有する油戻し通路１８ａにより連通している。
【００２５】
高段（最終段）吐出室１３は、主軸受９のシリンダブロック取付フランジ部９ａに立ち上げ固定された排出管１９を経由し且つ密閉容器１の側壁を貫通して形成された吐出冷媒ガス排出通路２０によって圧縮機外部吐出配管系２１に通じている。
【００２６】
主軸受９に設けられた高段（最終段）圧縮要素４の圧縮室に開口する吐出口２２は、シリンダブロック取付フランジ部９ａに凹設された吐出弁室２３に取付られた吐出弁装置２４によって開閉される。吐出弁室２３の吐出口側端は、圧縮室から吐出冷媒ガスと共に吐出口２２から排出した潤滑油が高段（最終段）背面室１６に流入容易なように、高段（最終段）背面室１６に向かって配置されている。
【００２７】
副軸受１１と共に低段（初段）側シリンダブロック１０に固定された低段（初段）吐出カバー２６は、副軸受１１と共に低段（初段）吐出室２７を形成する。低段（初段）吐出室２７は、副軸受１１と低段（初段）シリンダブロック１０と中板６と高段（最終段）シリンダブロック８と高段（最終段）吐出カバー１２を順次連通して形成された中間ガス通路２８を経由して電動機２が収納されている電動機室２９に通じている。
【００２８】
中間ガス通路２８の終端は、高段（最終段）吐出カバー１２に装着された放出管２９によって電動機２のコイルエンド２ｃに接近している。放出管２９とは反対側位置のコイルエンド２ｃの近傍に開口する中間連通管３０が密閉容器１の側壁を貫通している。
【００２９】
中間ガス通路２８の途中から分岐して接続された中間通路連通管３１が密閉容器１の側壁を貫通している。
【００３０】
密閉容器１の底部の油溜３２と電動機室２９との間は、高段（最終段）吐出カバー１２に設けられた油落とし穴３３を介して連通している。
【００３１】
低段（初段）圧縮要素５の低段（初段）背面室３３は、ベーンバネ装着穴３４を介して油溜３２に連通している。低段（初段）圧縮要素５の吸入側通路は副軸受１１に設けられた極細孔３５を介して油溜３２に連通している。
【００３２】
以上のように構成された二酸化炭素冷媒ガスを使用したローリングピストン型ロータリ式２段圧縮機について、その動作を説明する。
【００３３】
密閉容器１の側壁を貫通する低段（初段）吸入管３６を通じて低段（初段）圧縮要素５のシリンダ内に取り込まれた冷媒ガスは副軸受１１に設けられた極細孔３５を通じて油溜３２から減圧導入された潤滑油を混入状態で圧縮された後、低段（初段）吐出室２７に排出され、電動機室２９と中間連通管３１に分流排出される。
【００３４】
電動機室２９に流入した冷媒ガスは、コイルエンド２ｃに衝突する。その際に、冷媒ガスに混入する潤滑油が分離される。その後、冷媒ガスはコイルエンド２ｃの内外側面を１８０度迂回して中間連通管３０から排出する。この冷媒ガスのコイルエンド２ｃの内外側面流れによって冷媒ガスに混入する潤滑油が分離されると共に、電動機２が冷却される。
【００３５】
一方、中間連通管３１から排出された冷媒ガスは、熱交換器（図示なし）を介して空気（２段圧縮機が空調機に使用される場合）または水（２段圧縮機が給湯機に使用される場合）と熱交換して冷却された後、中間連通管３０から排出した冷媒ガスと合流の後、密閉容器１の側壁を貫通した高段（最終段）吸入管３７を介して高段（最終段）圧縮要素４のシリンダ内に取り込まれる。冷媒ガスと共に中間連通管３１を通じて高段（最終段）圧縮要素４のシリンダ内に取り込まれた潤滑油は、圧縮室の微小隙間の油膜密封作用に供され、冷媒ガスと圧縮の後、吐出口２２から高段（最終段）吐出室１３に排出される。
【００３６】
吐出口２２から排出された冷媒ガスの一部は、吐出弁室２３に沿って高段（最終段）背面室１６の方向に流れ、高段（最終段）吐出カバー１２の内壁面に衝突し、冷媒ガスに混入する潤滑油が分離され、高段（最終段）背面室１６に流入する。吐出口２２から排出された残りの冷媒ガスは、高段（最終段）吐出カバー１２の内壁面全域と衝突し、冷媒ガスから分離した潤滑油が主軸受９のシリンダブロック取り付けフランジ部９ａの外周囲の油溜１４に収集された後、高段（最終段）背面室１６に流入する。
【００３７】
高段（最終段）背面室１６の潤滑油は、高段（最終段）ベーン１５の往復運動によってポンプ作用を受けて油溜１４に出入りするが、潤滑油の一部は高段（最終段）ベーンの摺動部隙間を通して高段（最終段）圧縮要素４のシリンダ内に差圧流入する一方、メクラ栓１８に設けた油戻し通路１８ａを介して油溜３２に減圧流入する。
【００３８】
排出管１９を通じて高段（最終段）吐出室１３から圧縮機外部に排出された吐出冷媒ガスは、油分離器（図示なし）を通して潤滑油を分離される。油分離器の潤滑油は、減圧された後、密閉容器１の側壁を貫通して配置された油戻し管３８を介して油溜３２に戻される。
【００３９】
以上のように上記実施例によれば、密閉容器１内に低段（初段）圧縮要素５と高段（最終段）圧縮要素４を直列接続した２段圧縮機構３とその２段圧縮機構３の駆動軸７に連結する電動機２とを収納し、各圧縮要素４，５の各シリンダ内を出没（前進・後退）しつつ吸入室と圧縮室とに区画する各ベーンの内の高段（最終段）圧縮要素４の高段（最終段）ベーン１５の高段（最終段）背面室１６と高段（最終段）吐出室１３とを連通する一方、低段（初段）圧縮要素５の低段（初段）ベーンの低段（初段）背面室３３に、低段（初段）圧縮要素５の吐出圧力が作用する電動機室２９の油溜３２の潤滑油を導入した構成において、高段（最終段）圧縮要素４の高段（最終段）吐出室１３とその下部の高段（最終段）背面室１６とを連通したことにより、高段（最終段）吐出圧力が作用する潤滑油を高段（最終段）背面室１６に供給して高段（最終段）ベーン１５の摺動面に給油し、摺動部における油膜形成によって高段（最終段）ベーン１５の摺動部摩擦抵抗の低減と摺動部隙間を密封し、高段（最終段）ベーン１５の耐久性向上並びに高段（最終段）背面室１６からシリンダ内への吐出気体漏洩防止による圧縮効率向上を図ることができる。
【００４０】
また上記実施例によれば、高段（最終段）圧縮要素４に隣接した高段（最終段）吐出室１３の底部の油溜１４とその下部位置に配置した高段（最終段）背面室１６とを連通したことにより、高段（最終段）吐出室１３で高段（最終段）吐出気体から分離した潤滑油を短い経路で簡単且つ効率良く高段（最終段）背面室１６に効率良く確実に供給し、高段ベーン１５の耐久性並びに圧縮効率の一層の向上を図ることができる。
【００４１】
また上記実施例によれば、高段（最終段）吐出室１３は、駆動軸７を支持すべく２段圧縮機構３に配置され且つ高段（最終段）圧縮要素４の吐出口２２を備えた主軸受９と、高段（最終段）背面室１５の開口部とを囲む様態で形成されたことにより、吐出口２２から排出した吐出気体から分離した潤滑油が主軸受９のシリンダブロック取付フランジ部９ａの外周底部の油溜１４に効率良く収集され、高段（最終段）背面室１６への十分な給油を行い、高段（最終段）ベーン１５の耐久性並びに圧縮効率の一層の向上を図ることができる。
【００４２】
また上記実施例によれば、高段（最終段）背面室１６に供給された潤滑油を減圧して低段（初段）圧縮要素５の低段（初段）ベーンの低段（初段）背面室３３とに通じる電動機室２９に供給する油戻し通路１８ａを形成したことにより、高段（最終段）吐出側に吐出気体と共に排出された潤滑油の圧縮機外部への排出量を少なくし、圧縮機内潤滑油確保に
よる圧縮機信頼性向上と、冷凍サイクル配管系における熱交換効率を向上できる。
【００４３】
また上記実施例によれば、吐出口２２を開閉する吐出弁装置２４を収納すべく主軸受９に凹設された吐出弁室２３の吐出口側を高段（最終段）背面室１６の開口部の方向に向けて配置したことにより、吐出気体と共に排出された潤滑油を効率良く高段（最終段）背面室１６に供給し、高段（最終段）ベーン１５の耐久性並びに圧縮効率の一層の向上を図ることができる。
【００４４】
また上記実施例によれば、低段（初段）吐出気体が充満した密閉容器１内空間から隔離して高段（最終段）吐出室１３を形成すべく主軸受９と高段（最終段）背面室１６の開口部とを囲む様態で高段（最終段）側シリンダブロック８に固定された高段（最終段）吐出カバー１２を密閉容器１に固定したことにより、密閉容器１内空間から隔離した高段（最終段）吐出室１３の形成と２段圧縮機構３の密閉容器１への固定とを同時に行い、圧縮機信頼性向上とコスト低減ができる。
【００４５】
また上記実施例によれば、高段（最終段）吐出室１３から圧縮機外部への吐出気体排出通路の最上流通路が油溜１４とは反対側の高段（最終段）吐出室１３の上面壁に向かって突出開口して配置されたことにより、圧縮機外部への排出気体による油溜の潤滑油最巻き込みを少なくし、圧縮機内潤滑油確保による圧縮機信頼性向上と、冷凍サイクル配管系における熱交換効率を向上できる。
【００４６】
（実施例２）
図５は上記実施例１における高段（最終段）背面室と圧縮機外部吐出配管系に配置された油分離器（図示なし）の油溜との間を逆止弁装置５１を介して連通した構成である。
【００４７】
すなわち、高段（最終段）吐出室１３の油溜１４に連通する高段（最終段）背面室１６ｂの終端を塞ぐメクラ栓１８ｂには、圧縮機外部の油分離器（図示なし）からの油戻し管５２が連通している。高段（最終段）背面室１６ｂと油溜３２との間は、高段（最終段）側シリンダブロック８ｂに設けた絞り通路（図示なし）を介して連通している。その他の構成は、実施例１の場合と同様である。
【００４８】
このような構成において、高段（最終段）ベーン１５がシリンダ中心側に向かう前進行程の時（シリンダ内への吸入気体容積が拡大行程にある時）、高段（最終段）背面室１６ｂは高段（最終段）ベーン１５の往復運動に起因するポンプ作用における吸入行程の状態である。このタイミングにおいて、圧縮機外部の油分離器（図示なし）から潤滑油が高段（最終段）背面室１６ｂに導入される。
【００４９】
高段（最終段）ベーン１５がシリンダ中心側から離れる後退行程の時（シリンダ内での圧縮行程が進行している時）、高段（最終段）背面室１６ｂは高段（最終段）ベーン１５の往復運動に起因するポンプ作用における排出行程の状態である。このタイミングにおいて、高段（最終段）背面室１６ｂは逆止弁装置５１の逆止作用によって圧縮機外部の油分離器（図示なし）への連通が遮断される。
【００５０】
圧縮機運転停止後は、圧縮機外部の油分離器（図示なし）から自重によって潤滑油が高段背面室１６ｂに戻される。
【００５１】
上記実施例によれば、密閉容器１ｂ内を低段（初段）圧縮要素５の吐出圧力気体で充満させた構成において、高段（最終段）圧縮要素４の吐出側に設けた油分離器（図示なし）の油溜と高段（最終段）背面室１６ｂとを逆止弁装置５１を介して油戻し管５２により連通したことにより、圧縮機外部に排出した潤滑油を高段（最終段）ベーン１５の摺動部潤
滑に有効活用し、高段（最終段）ベーン１５の耐久性向上並びに高段（最終段）背面室１６ｂからシリンダ内への吐出気体漏洩防止による圧縮効率向上を図ることができる。
【００５２】
（実施例３）
図６は、実施例１における密閉容器内を吸入気体圧力で充満させた構成を示す。
【００５３】
すなわち、密閉容器１ｃの側壁を吸入管６１が貫通して電動機室２９ｃに通じている。電動機２のコイルエンド２ｃに近接開口して配置された低段（初段）吸入管３６ｃが低段（初段）圧縮要素５ｃの吸入側に連通している。
【００５４】
高段（最終段）圧縮要素４ｃの高段（最終段）背面室１６ｃの終端はメクラ栓１８ｃによって閉塞されている。低段（初段）圧縮要素５ｃの低段（初段）背面室３３ｃは、低段（初段）背面室３３ｃの終端に配置されたメクラ栓６４に設けた絞り通路６３を介して、電動機室２９ｃの底部の油溜３２ｃに連通している。高段（最終段）背面室１６ｃと低段（初段）背面室３３ｃとは、中板６ｃに設けた絞り通路６２を介して連通している。その他の構成は、実施例１の場合と同様である。
【００５５】
このような構成において、冷凍サイクルの吸入側から吸入管６１を介して電動機室２９ｃに流入した冷媒ガスは、コイルエンド２ｃに衝突する。この際に、冷媒ガス中に混入する潤滑油が分離し油溜３２ｃに収集する。その後、冷媒ガスは低段（初段）吸入管３６ｃを経て低段（初段）圧縮要素５ｃのシリンダ内に取り込まれ、圧縮される。
【００５６】
油溜３２ｃの油面高さが高くなると、余分な潤滑油が吸入冷媒ガスと共に低段（初段）吸入管から吸い込まれ、圧縮室微小隙間の油膜密封と摺動部潤滑に供される。
【００５７】
高段（最終段）吐出室で吐出冷媒ガスから分離した潤滑油は、高段（最終段）背面室１６ｃに流入後、中板６ｃに設けた絞り通路６２を経由して減圧され、低段（初段）背面室３３ｃに供給される。低段（初段）背面室３３ｃの潤滑油は、更に絞り通路６３を経由して減圧され、油溜３２ｃに戻される。
【００５８】
上記実施例によれば、密閉容器１ｃ内に低段（初段）圧縮要素５ｃと高段（最終段）圧縮要素４ｃを直列接続した２段圧縮機構３ｃとその駆動軸７に連結する電動機２とを収納し、各圧縮要素４ｃ，５ｃの各シリンダ内を出没（前進・後退）しつつ吸入室と圧縮室とに区画する各ベーンの内の高段（最終段）圧縮要素４ｃの高段（最終段）ベーン１５の高段（最終段）背面室１６ｃと高段（最終段）吐出室１３とを連通する一方、低段（初段）圧縮要素５ｃの低段（初段）背面室３３ｃに、高段（最終段）背面室１６ｃの潤滑油を低段吐出圧力まで減圧供給すると共に、最終段圧縮要素を除く各圧縮要素の吐出相当圧力の潤滑油を導入すると共に、密閉容器１ｃ内を低段（初段）圧縮要素５ｃの吸入圧力気体で充満させたことにより、密閉容器１ｃの耐圧力を低くして圧力容器としての圧縮機の耐圧・気密の信頼性を確保することができる。
【００５９】
また上記実施例によれば、高段（最終段）吐出室１３で吐出冷媒ガスから分離した潤滑油を高段（最終段）背面室１６ｃを経由して低段（初段）圧縮要素５ｃの低段（初段）背面室３３ｃに供給の後、低段（初段）圧縮要素５ｃの吸入圧力気体で充満させた密閉容器１ｃ内に油戻しすることにより、圧縮機外部への潤滑油吐出量を少なくし、圧縮機内の潤滑油不足を防ぎ、潤滑油膜の有効活用による摺動部耐久性の向上と、圧縮室隙間密封による圧縮効率向上を図ることができる。
【００６０】
なお、上記実施例では２段圧縮機について説明したが、各圧縮要素を順次・直列接続して、３段圧縮、４段圧縮など多段圧縮機構に展開できる。
【００６１】
また、上記実施例２では圧縮機外部吐出配管系に配置した油分離器の油溜を高段（最終段）背面室に接続したが、高段（最終段）背面室への給油が充分確保できる場合は、低段（初段）背面室に絞り通路を介して連通しても良く、逆止弁装置を不要にできる。
【００６２】
なお、上記実施例では二酸化炭素冷媒を使用したローリングピストン型ロータリ式２段圧縮機について説明したが、他の気体（例えば、酸素，窒素，ヘリウム，空気など）を圧縮する２段ローリングピストン型ロータリ式圧縮機の場合も同様な作用・効果を生じるものである。
【００６３】
また、上記実施例では実施例１〜実施例３について個別に説明したが、２段圧縮機の運転条件や圧縮負荷条件などによって、実施例１〜実施例３の構成を適宜組み合わせることにより、一層の高効率・耐久性に優れた２段圧縮機を実現することができる。
【００６４】
また、上記実施例では縦置き形圧縮機について説明したが、ベーンの背面室を圧縮機底部に配置した構成の横置き形ローリングピストン型ロータリ式２段圧縮機についても類似構成によって、上記同様の作用効果が期待できる。この横置き形構成では、高段吐出室を電動機側に配置した主軸受と、電動機から離れた副軸受側とのいずれかの側に配置することができる。
【００６５】
【発明の効果】
上記実施例から明かなように、請求項１に記載の発明は、密閉容器内に複数の圧縮要素を順次直列接続した多段圧縮機構と多段圧縮機構の駆動軸に連結する電動機とを収納し、圧縮要素の各シリンダ内を出没（前進・後退）しつつ吸入室と圧縮室とに区画する各ベーンの内の最終段圧縮要素の最終段ベーンの最終段背面室と最終段圧縮要素の最終段吐出側とを連通する一方、最終段圧縮要素を除く圧縮要素の各ベーンの背面室に、最終段圧縮要素を除く各圧縮要素の吐出相当圧力の潤滑油を導入すると共に、密閉容器内を前段圧縮要素の吐出相当圧力以下の気体で充満させた構成において、最終段圧縮要素に隣接した最終段吐出室の底部の油溜とそれよりも下部に設けた最終段背面室とを連通したもので、この構成によれば、最終段吐出圧力が作用する潤滑油を最終段背面室に供給してベーンの摺動面に給油し、摺動部における油膜形成によって最終段ベーンの摺動部摩擦抵抗の低減と摺動部隙間を密封し、最終段ベーンの耐久性向上並びに最終段背面室からシリンダ内への吐出気体漏洩防止による圧縮効率向上を図ることができる。また、最終段吐出室で最終段吐出気体から分離した潤滑油を簡単且つ効率良く流下させ最終段背面室に供給できる。
【００６６】
請求項２に記載の発明は、最終段吐出室が、駆動軸を支持すべく多段圧縮機構に配置され且つ最終段圧縮要素の吐出口を備えた軸受と、最終段背面室の開口部とを囲む様態で形成されたもので、この構成によれば、吐出口から排出した吐出気体から分離した潤滑油が軸受外周底部の油溜に効率良く収集され、油溜の一部を構成する最終段背面室への十分な給油が容易にできるので、最終段ベーンの耐久性並びに圧縮効率の一層の向上を図ることができる。
【００６７】
請求項３に記載の発明は、吐出口を開閉する吐出弁装置を収納すべく軸受に凹設された吐出弁室の吐出口側を最終段背面室の開口部の方向に向けたもので、この構成によれば、吐出気体と共に排出された潤滑油を効率良く最終背面室に供給できるので、最終段ベーンの耐久性並びに圧縮効率の一層の向上を図ることができる。
【００６８】
請求項４に記載の発明は、密閉容器内空間から隔離して最終段吐出室を形成すべく軸受と最終段背面室の開口部とを囲む様態で最終段圧縮要素のシリンダに固定された吐出カバーを密閉容器に固定したもので、この構成によれば、密閉容器内空間から隔離した最終段
吐出室の形成と多段圧縮機構の密閉容器への固定とを同時に実現できるので、圧縮機信頼性向上とコスト低減ができる。
【００６９】
請求項５に記載の発明は、最終段吐出室から圧縮機外部への吐出気体排出通路の最上流通路が油溜とは反対側の前記最終段吐出室の上面壁に向かって突出開口して配置されたもので、この構成によれば、圧縮機外部への排出気体による油溜の潤滑油最巻き込みを少なくすることができるので、圧縮機内潤滑油確保による圧縮機信頼性向上と、冷凍サイクル配管系における熱交換効率を向上できる。
【００７０】
請求項６に記載の発明は、密閉容器内に複数の圧縮要素を順次直列接続した多段圧縮機構と前記多段圧縮機構の駆動軸に連結する電動機とを収納し、前記圧縮要素の各シリンダ内を出没（前進・後退）しつつ吸入室と圧縮室とに区画する各ベーンの内の最終段圧縮要素の最終段ベーンの最終段背面室と前記最終段圧縮要素の最終段吐出側とを連通する一方、前記最終段圧縮要素を除く前記圧縮要素の前記各ベーンの背面室に、前記最終段圧縮要素を除く前記各圧縮要素の吐出相当圧力の潤滑油を導入すると共に、密閉容器内を初段圧縮要素の吸入相当圧力の気体で充満させ、最終段背面室の潤滑油を順次・前段背面室に減圧流入させる給油通路を設けたもので、この構成によれば、密閉容器の耐圧力を低くして耐圧容器としての圧縮機の安全性を確保すると共に、密閉容器の薄肉化による軽量化とコスト低減ができる。また、圧縮機外部への潤滑油吐出量を少なくし、各ベーンの背面室の潤滑油不足を防ぎ、潤滑油膜の有効活用を図ることができる。
【００７１】
請求項７に記載の発明は、初段背面室と密閉容器内との間に絞り通路で連通させたもので、この構成によれば、圧縮機外部への潤滑油吐出量を少なくできるので、圧縮機内の潤滑油不足を防ぎ、潤滑油膜の有効活用による摺動部耐久性の向上と、圧縮室隙間密封による圧縮効率を向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例を示すローリングピストン型ロータリ式２段圧縮機の縦断面図
【図２】  同圧縮機における圧縮機構部の部分断面図
【図３】  同圧縮機構部の部分詳細図
【図４】  図１におけるＡ−Ａ線に沿った横断面図
【図５】  別の実施例におけるローリングピストン型ロータリ式２段圧縮機の部分縦断面図
【図６】  更に別の実施例におけるローリングピストン型ロータリ式２段圧縮機の部分縦断面図
【図７】  従来のローリングピストン型ロータリ式２段圧縮機の縦断面図
【図８】  同圧縮機のＢ−Ｂ線に沿った横断面図
【符号の説明】
１  密閉容器
１ｃ  密閉容器
２  電動機
３  ２段圧縮機構
３ｃ  ２段圧縮機構
４  高段（最終段）圧縮要素
４ｃ  高段（最終段）圧縮要素
５  低段（初段）圧縮要素
５ｃ  低段（初段）圧縮要素
７  駆動軸
８  高段（最終段）側シリンダブロック
９  主軸受
１２  高段（最終段）吐出カバー
１３  高段（最終段）吐出室
１４  油溜
１５  高段（最終段）ベーン
１６  高段（最終段）背面室
１６ｂ  高段（最終段）背面室
１６ｃ  高段（最終段）背面室
１８ａ  油戻し通路
２２  吐出口
２３  吐出弁室
２４  吐出弁装置
２９  電動機室
３２  油溜
３３  低段（初段）背面室
３３ｃ  低段（初段）背面室
５１  逆止弁装置
５２  油戻し管
【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】
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【図８】
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