JP2002070772A - ヘリカルコンプレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンプレッサ停止時に、ローラの逆回転を円滑
かつ確実に防止し、信頼性が高く、高いコンプレッサ性
能を維持できるヘリカルコンプレッサを提供する。 【解決手段】ヘリカルコンプレッサ１１は密閉ケース１
６内にメインベアリング２４およびサブベアリング２５
を備えたヘリカルブレード式の圧縮機構１９が収容され
る。圧縮機構１９はシリンダ２７とこのシリンダ２７内
に偏心して収容されたローラ２８と、このローラ２８と
シリンダ２７との間に介装されたヘリカルブレード２９
とを有する。密閉ケース１６内には、外部からの冷媒ガ
スが圧縮機構１９の吸込部３６に案内される吸込通路４
６が形成される。この吸込通路４６は、サブベアリング
２５の吸込孔、スラストシート３３の吸込口、シリンダ
２７の吸込孔４５で構成され、シリンダ２７の吸込孔が
圧縮機構１９の吸込部３６に伝達される。シリンダ２７
の吸込通路に逆止弁５０を設けられ、ローラ２８の逆転
防止機構４６が構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷凍サイクル装置に
備えられるヘリカルコンプレッサに係り、特に逆転防止
機構を備えたヘリカルコンプレッサに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に冷蔵庫や冷凍・冷却ショーケー
ス、空気調和装置等には冷凍サイクル装置が備えられて
おり、この冷凍サイクル装置には冷媒ガスを圧縮し、高
圧化するコンプレッサが組み込まれる。コンプレッサに
はレシプロ式コンプレッサやロータリ式コンプレッサの
他、螺旋状ブレードを採用したヘリカルコンプレッサが
知られている。

【０００３】ヘリカルコンプレッサは、密閉ケース内に
電動機とこの電動機にて回転駆動されるヘリカルブレー
ド式の圧縮機構とが収容される。圧縮機構は、シリンダ
と、シリンダ内に偏心して設置されるローラと、このロ
ーラとシリンダとの間に介装されたヘリカルブレードと
を有する。圧縮機構のローラは電動機にて駆動され、シ
リンダ内を公転運動するようになっている。

【０００４】ローラの公転運動により、ヘリカルブレー
ドはローラの螺旋状溝内に出し入れされ、このヘリカル
ブレードによりシリンダとローラとの間に複数の圧縮室
がローラの軸方向に沿って形成される。ヘリカルブレー
ドはローラの螺旋状溝と一致する不等ピッチに形成する
ことで、複数の圧縮室はローラ軸方向に漸次容積が減少
するように形成される。

【０００５】ヘリカルブレード式圧縮機構は、ローラが
公転運動することにより、シリンダとローラとの間に形
成される圧縮室が、ローラの軸方向に螺旋状に移動して
容積が漸次連続的に減少し、冷媒ガスを圧縮し、高圧化
させている。

【０００６】従来のヘリカルコンプレッサには、冷媒ガ
スの圧縮作用が円滑かつスムーズに行なわれるように、
ローラの逆回転を防止する逆転防止機構が設けられてい
る。

【０００７】この逆転防止機構は、ヘリカルコンプレッ
サの吸込管に吸込弁機構を設けて構成したり、また、圧
縮機構のシリンダあるいはサブベアリングに弁座を設
け、この弁座に吸込弁を当接可能に構成している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の逆転防止機構と
して吸込管に吸込弁機構を設けたものでは、吸込管内部
に弁座機構を備えた弁部品機構が必要となり、吸込弁機
構が複雑で吸気騒音等の発生要因となり易く、また、吸
込管内に吸込弁機構を組み立てて配置するため、吸気通
路の通路面積が著しく制約を受け、通路抵抗が増大し
て、信頼性を低下させる要因となっている。

【０００９】また、ヘリカルブレード式圧縮機構のシリ
ンダあるいはサブベアリングのような機械部の吸込部廻
りに弁座部を設けた弁構造では、弁座部の加工に高い精
度と精密性が要求され、弁座加工が複雑で高価となった
り、また、吸込弁が弁座部に高速にて衝突を繰り返すた
めに、弁座部に機械的・物理的に高い強度と剛性が要求
され、信頼性の面でも問題があった。

【００１０】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、ローラの逆回転を円滑かつ確実に防止し、信
頼性が高く、コンプレッサ性能を長期間維持できるヘリ
カルコンプレッサを提供することを目的とする。

【００１１】本発明の他の目的は、弁構造を簡素化し、
騒音の発生を未然にかつ有効的に防止し、安価に製造で
きるヘリカルコンプレッサを提供する。

【００１２】また、本発明の他の目的は、加工精度が要
求される弁座部の加工を不要とし、安価で信頼性が高
く、しかも長期間安定した運転を保証できるヘリカルコ
ンプレッサを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係るヘリカルコ
ンプレッサは、上述した課題を解決するために、請求項
１に記載したように、密閉ケース内にメインベアリング
とサブベアリングを備えたヘリカルブレード式の圧縮機
構を設け、この圧縮機構はシリンダとこのシリンダ内に
偏心して収容されたローラと、このローラとシリンダと
の間に介装されたヘリカルブレードとを有するヘリカル
コンプレッサにおいて、前記ベアリングに密閉ケースの
外部から案内される冷媒ガスの吸込通路を形成し、この
吸込通路に対向して前記圧縮機構の吸込部に冷媒ガスを
案内する吸込通路をシリンダ内に形成し、このシリンダ
の吸込通路に逆止弁を設けたものである。

【００１４】また、上述した課題を解決するために、本
発明に係るヘリカルコンプレッサは、請求項２に記載し
たように、前記圧縮機構のローラとベアリングとの間に
耐摩耗性に優れたスラストシートを介装し、このスラス
トシートでローラのスラスト面を支持したものであり、
さらに、請求項３に記載したように、前記逆止弁はスプ
リングと弁体とからなるフリー弁構造に構成され、上記
弁体の弁座ストッパをスラストシートに兼用させたもの
である。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に係るヘリカルコンプレッ
サの実施の形態について添付図面を参照して説明する。

【００１６】図１は、本発明に係るヘリカルコンプレッ
サを、一例として冷蔵庫、冷凍ショーケース、ワインク
ーラ等の冷凍サイクル１０に組み込んだ例を示す。冷凍
サイクル１０はヘリカルコンプレッサ１１、凝縮器１
２、キャピラリチューブ等の絞り機構１３および蒸発器
１４を順次冷媒配管１５で接続して原理的に構成され
る。

【００１７】ヘリカルコンプレッサ１１は、図１に示す
ように、螺旋状のブレードを採用した横置きタイプのコ
ンプレッサである。横形ヘリカルコンプレッサ１１は密
閉ケース１６内に電源端子１７からの通電により駆動さ
れる電動機１８と、この電動機１８にて駆動されるヘリ
カルブレード式圧縮機構１９とを収容している。

【００１８】電動機１８は密閉ケース１６内の一側に圧
入固定されるステータ２０と、このステータ２０内に収
容されるロータ２１とを有する。ロータ２１はクランク
シャフト２２に回転一体に軸装され、固定される。クラ
ンクシャフト２２は、圧縮機構１９に備えられたメイン
ベアリング２４とサブベアリング２５により回転自在に
支持される。

【００１９】クランクシャフト２２を支持するメインベ
アリング２４は両側に突出するボス部を、また、サブベ
アリング２５も突出ボス部をそれぞれ備え、クランクシ
ャフト２２を支持する軸受面の軸方向長さを長くとって
いる。これにより、クランクシャフト２２はメインベア
リング２４とサブベアリング２５により安定的に回転自
在に支持される。

【００２０】ヘリカルブレード式圧縮機構１９は、密閉
ケース１６内に収容され、固定されるスリーブ状シリン
ダ２７と、このシリンダ２７内に偏心して配置されるロ
ーラ２８と、このローラ２８とシリンダ２７との間に介
装されるヘリカルブレード２９とを有し、上記シリンダ
２７両側に外周フランジ２７ａ，２７ｂが一体に設けら
れ、上記外周フランジ２７ａ，２７ｂにメインベアリン
グ２４とサブベアリング２５が締付ねじ等の締着手段で
固定される。

【００２１】圧縮機構１９のローラ２８は、クランクシ
ャフト２２のクランク部２２ａに回転フリーに軸装さ
れ、クランクシャフト２２の回転運動に伴って偏心旋回
運動するようになっている。ローラ２８とサブベアリン
グ２５との間にオルダム機構３１が設けられ、ローラ２
８の回転（自転）を防止している。このオルダム機構３
１によりローラ２８はシリンダ２２内を公転するように
なっている。

【００２２】また、ローラ２８とサブベアリング２５と
の間に高硬度の鋼製スラストシート３３が介装され、こ
のスラストシート３３でローラ２８のスラスト面を面接
触にて支持し、ローラスラスト面の焼付き等の損傷を防
止している。スラストシート３３は摺動特性に優れた高
硬度のスウェーデン鋼等が用いられる。

【００２３】さらに、ローラ２８の外周面には螺旋状の
溝３４が形成されている。この螺旋状溝３４はサブベア
リング２５からメインベアリング２４側に向って溝ピッ
チが小さくなる不等ピッチに形成される。ローラ２８の
螺旋状溝３４にヘリカルブレード２９が嵌め込まれる。
このヘリカルブレード２９によりシリンダ２７とローラ
２８との間に複数の圧縮室３５が軸方向に沿って複数個
形成される。

【００２４】ヘリカルブレード２９は、射出成形可能な
合成樹脂材で構成され、柔軟性、耐熱性、耐環境性（冷
凍機油、温度、冷媒）、低摩擦係数等のブレード特性を
考慮してフッ素樹脂材が用いられる。

【００２５】フッ素樹脂材としては、パーフルオロアル
コキシ樹脂材（ＰＦＡ樹脂材）の他に、パーフルオロエ
チレンプロピレン（ＦＥＰ）樹脂材、エチレン四フッ化
エチレン（ＥＴＦＥ）樹脂材、ポリ三フッ化クロルエチ
レン（ＰＣＴＦＥ）樹脂材等がある。ヘリカルブレード
２９の機械的・物理的強度を向上させるために、フッ素
樹脂材、例えばＰＦＡ樹脂材にガラス繊維や炭素繊維等
の強化材を配設してもよく、さらにヘリカルブレード２
９の自己潤滑性を改善するために、例えばＰＦＡ樹脂材
に冷凍機油等の潤滑油を予め含浸させてもよい。

【００２６】ヘリカルブレード２９自体に自己潤滑性を
持たせることにより、ローラ２８の螺旋状溝３４へのヘ
リカルブレード２９の出入れがスムーズになり、シール
性が向上する一方、ヘリカルブレード２９の機械強度や
耐摩耗性を改善することができる。

【００２７】ヘリカルブレード２９は射出成形機（図示
せず）にて生産性良く、高いブレード精度を持って製造
される。ヘリカルブレード２９の内径寸法は、組立やシ
ール性を考慮し、ローラ２８の外径寸法より大に形成さ
れる一方、ローラ２８の螺旋状溝３４と同じピッチを有
するように成形される。

【００２８】ヘリカルブレード式圧縮機構１９の組立
は、ヘリカルブレード２９がローラ２８の螺旋状溝３４
に直径を強制的に縮小させた状態で嵌め込まれ、ヘリカ
ルブレード２９の外周面がシリンダ２７の内周面に全周
に亘り、弾力的に接触する状態で組み付けられ、シリン
ダ内周面をヘリカルブレード２９でシールしている。

【００２９】このようにして、圧縮機構１９のシリンダ
２７とローラ２８との間にヘリカルブレード２９で仕切
られた複数の圧縮室３５が形成され、各圧縮室３５はロ
ーラ２８の公転運動（偏心旋回運動）によりローラ２８
の軸方向に螺旋状に移動し、螺旋状に移動する間に容積
が漸次連続的に縮小せしめられる。

【００３０】圧縮機構１９のサブベアリング２５側の吸
込部３６から圧縮室３５に吸い込まれた冷媒ガスは、ロ
ーラ２８の公転運動により連続的な圧縮作用を受けて高
圧化し、メインベアリング２４側の吐出孔３７を経て密
閉ケース１６内に吐出される。密閉ケース１６内に吐出
された冷媒ガスは、密閉ケース１６の内部を通って吐出
ポート３８から冷凍サイクル１０に吐出される。

【００３１】密閉ケース１６の吐出ポート３８と同じ側
に吸込ポート３９が形成されている。吸込ポート３９は
冷凍サイクル１０の吸込配管４０に接続される一方、密
閉ケース１６内の吸込通路４３を経て圧縮機構１９の吸
込部３６に連通される。吸込通路４３はサブベアリング
２５からスラストシート３３、シリンダ２７を経て圧縮
機構１９の吸込部３６に延設される。

【００３２】ヘリカルブレード式圧縮機構１９の吸込部
３６に連通される吸込通路４３は、サブベアリング２
５、プレート状のスラストシート３３およびシリンダ２
７の外周フランジ２７ｂ部を通して形成される。図２
（Ａ）および（Ｂ）に示すように、シリンダ２７の外周
フランジ部２７ｂには、スラストシート３３側に開口す
る吸込孔４５が形成され、この吸込孔４５にローラ２８
の逆回転を防止する逆転防止機構４６が設けられる。吸
込孔４５はシリンダ２７の吸込通路を構成している。

【００３３】シリンダ２７の吸込孔４５は、図２（Ａ）
および（Ｂ）に示すように、シリンダ２７の軸方向に延
設される一方、この吸込孔４５は、スラストシート３３
の吸込口４８およびサブベアリング２５の吸込孔４９を
経て吸込ポート３９に連通される。逆転防止機構４６を
構成する逆止弁５０は、シリンダ２７の吸込孔４５に収
容される。逆止弁５０は、コイル状スプリング５１と弁
体５２とを有するフリー弁構造に構成され、この弁体５
２の弁座をスラストシート３３で構成している。スラス
トシート３３の吸込口４８は、逆止弁５０の弁体５２の
外径より小さな穴径に形成される。

【００３４】スラストシート３３は、図３に示すように
構成され、中央の開口５３廻りがスラストシート摺動面
５４を構成し、このスラストシート摺動面５４でローラ
２８の端面を当接支持し、ローラ２８のスラスト荷重を
支持している。スラストシート３３は吸込口４８周り
に、弁座ストッパ５５を構成しており、この弁座ストッ
パ５５が逆止弁５０の弁体５２の弁座を兼ねる一方、ス
トッパを構成して弁体の移動ストロークを規制してい
る。弁体５２の背側にスプリング５１が装着される。し
かして、逆止弁５０は図２（Ａ）および（Ｂ）に示すよ
うに吸込孔４５内を弁体５２がフリーに動くように収容
され、吸込孔４５には、圧縮機構１９の吸込部３６に通
ずる切欠きあるいは側孔が形成されている。なお、符号
５６は装着孔である。

【００３５】また、密閉ケース１６の下部には、図１に
示すように潤滑油５９が貯溜されており、貯溜された潤
滑油５９はオイルポンプ装置６０により吸い上げられ、
クランクシャフト２２の潤滑部に供給されるようになっ
ている。オイルポンプ装置６０はクランクシャフト２２
の回転に連動して作動し、ポンプ作用を行なうようにな
っている。

【００３６】次に、ヘリカルコンプレッサ１１の作用を
説明する。

【００３７】ヘリカルコンプレッサ１１は、電動機１８
に電源端子１７を通じて通電することにより駆動され、
電動機１８のロータ２１が回転せしめられる。このロー
タ２１の回転駆動力はクランクシャフト２２を介してヘ
リカルブレード式圧縮機構１９に伝達され、圧縮機構１
９のローラ２８を偏心旋回運動させる。その際、ローラ
２８の回転（自転）はオルダム機構３１により規制され
るので、ローラ２８ははクランクシャフト２２の回転に
伴い公転運動する。

【００３８】ヘリカルブレード式圧縮機構１９はローラ
２８の公転運動（偏心旋回運動）により、ヘリカルブレ
ード２９がローラ２８の螺旋状溝３４内に出し入れされ
る。圧縮機構１９のローラ２８の公転運動により、この
ローラ２８とシリンダ２７との間に形成される圧縮室３
５はローラ２８の軸方向に螺旋状に移動し、この移動の
間に圧縮室３５の容積が漸次、連続的に縮小せしめら
れ。冷媒ガスは圧縮作用を受ける。

【００３９】一方、ヘリカルコンプレッサ１１の通常運
転時には、逆転防止機構４６は、図２（Ｂ）に示す状態
となり、蒸発器１４からの低圧の冷媒ガスが吸込通路４
３を通って圧縮機構１１の吸込部３６に吸い込まれる。
吸込部３６に案内された冷媒ガスは、圧縮室３５に流入
し、ローラ２８の公転運動に伴ってローラ２８の軸方向
に螺旋状に移動し、その間に連続的な圧縮作用をうけて
高圧化し、吐出孔３７から密閉ケース１６内に吐出され
る。密閉ケース１６内に吐出された高圧の冷媒ガスは、
密閉ケース１６の内部を通って吐出ポート３８に案内さ
れ、吐出ポート３８から冷凍サイクル１０に吐出され
る。

【００４０】その際、ヘリカルコンプレッサ１１は、ヘ
リカルブレード式の圧縮機構１９により連続的かつ滑ら
かな圧縮作用を受けるので、吐出脈動の発生を有効的に
かつ未然に防止できる。したがって、吐出脈動が生じな
い高圧の冷媒ガスを吐出ポート３８から冷凍サイクル１
０に安定して吐出させることができる。

【００４１】また、ヘリカルコンプレッサ１１の通常運
転中、吸込弁としての逆止弁５０の弁体５２は、冷媒ガ
スのガス圧力の作用を受けてスプリング５１を押し下げ
る。逆止弁５０の弁体５２は、冷媒ガスの吸込圧力の大
小に応じて押下げストロークを異にする。弁体５２は、
冷媒ガスのガス圧力に応じ、弁座ストッパ５５までのス
トローク間で自由に移動し、吸込通路４３としての冷媒
ガス流路が開放される。

【００４２】ヘリカルコンプレッサ１１の通常運転中に
は、密閉ケース１６内の高圧と吸い込冷媒圧力との差圧
分が図４に示すように、ローラ２８の軸方向に作用し、
ローラ２８をスラストシート３３の方向に押し付ける。
ローラ２８はスラストシート３３上をシールしながら摺
動する。その際、スラストシート３３は図３に示すよう
に、プレート状に形成され、摺動特性に優れた高硬度の
鋼材が使用されるので、ローラスラスト面の焼付き等の
損傷を防止できる。

【００４３】また、ヘリカルコンプレッサ１１の運転が
停止すると、凝縮器１２に滞留する吐出冷媒ガス（高温
・高圧のガス）が、密閉ケース１６内に作用し、密閉ケ
ース１６内のヘリカルブレード式圧縮機構１９に図２
（Ａ）に示すように作用する。その際、圧縮機構１９に
はヘリカルブレード２９が使用され、螺旋状に傾斜して
いるため、通常運転中とは逆方向にローラ２８の回転を
生じさせ、逆回転させようとする。

【００４４】このローラ２８の逆回転を防止するため
に、逆転防止機構４６が設けられる。

【００４５】ヘリカルコンプレッサ１１の運転停止後
は、逆転防止機構４６を構成する逆止弁５０は、スプリ
ング５１のばね力と逆流冷媒ガスの圧力により、弁体５
２を逆方向に移動させて弁座ストッパ側に押し付ける。
これにより、弁体５２はシリンダ２７とサブベアリング
２５との間に介装されたスラストシート３３の弁座スト
ッパ面に密着せしめられる。

【００４６】逆止弁５０の弁体５２がスラストシート３
３の弁座ストッパ５５に密着することにより、逆止弁５
０は閉塞され、吸込管４０を逆流する蒸発器１４側への
流れを防止できる。この冷媒ガスの逆流防止により、高
温の冷媒ガスが蒸発器１４に案内されるのを未然にかつ
確実に防止でき、蒸発器１４の温度上昇を防止できる。
したがって、ヘリカルコンプレッサ１１再起動時の消費
電力の低減が図れ、省エネルギ化を図ることができる。

【００４７】その際、吸込弁を兼ねる逆止弁５０には高
速で膨脹する逆流冷媒ガスのガス圧力により、弁体５２
がスラストシート３３に衝突する。しかし、スラストシ
ート３３は平坦度が高い高硬度の鋼材で形成され、弁座
ストッパ５５を兼ねているので、弁体５２のストッパ部
材を独立して設ける必要がなく、構造が簡素化され、安
価な設計が可能となる。

【００４８】また、スラストシート３３は高硬度の鋼材
で形成され、高平面度の確保を容易に維持できるので、
弁体５２の衝突が円滑かつスムーズになり、衝突による
弁体５２の局部応力の発生等による破損を有効的に防止
できる。さらに、スラストシート３３には、吸込口４８
の周辺を弁座に構成でき、冷媒ガスの吸込口４８を開口
させるだけで弁座を形成するために特別な機械加工を要
しないので、弁座部の加工が容易になる。

【００４９】逆止弁５０およびスラストシート３３によ
り逆転防止機構４６を構成し、ローラ２８の逆転を防止
することにより、クランクシャフト２２やローラ２８、
ヘリカルブレード２９廻りの摺動部の摺動面の潤滑油切
れを防止することができ、ヘリカルコンプレッサ１１の
信頼性を向上させることができる。

【００５０】また、図５は図３に用いられるスラストシ
ート３３の変形例を示すものである。この変形例に示さ
れたスラストシート３３Ａは、図３のスラストシート３
３に油ポケット孔６２を追設したものである。スラスト
シート３３Ａに油ポケット孔６２を追設することで、油
ポケット孔６２に潤滑油を貯溜させることができ、スラ
ストシート３３の摺動面の潤滑性能を向上させることが
できる。

【００５１】図６ないし図９は、本発明に係るヘリカル
コンプレッサの第２実施形態を示すものである。

【００５２】図６は、横形ヘリカルコンプレッサ１１Ａ
に本発明を適用した例を示す。横形ヘリカルコンプレッ
サ１１Ａの全体的構成は、図１に示されたヘリカルコン
プレッサ１１と異ならないので、同一符号を付し説明を
省略する。

【００５３】この横形ヘリカルコンプレッサ１１Ａは、
潤滑油の排油装置６５をヘリカルブレード式圧縮機構１
９のサブベアリング２５に設けたものである。この排油
装置６５を設けることにより、密閉ケース１６の下部に
貯溜された潤滑油５９と摺動部の潤滑に供される潤滑油
とのオイル循環を向上させ、油潤滑による冷却作用を効
率的に行なうようになっている。

【００５４】密閉ケース１６の下部に貯溜された潤滑油
はオイルポンプ装置６０のポンプ作用により、クランク
シャフト２２の摺動部、ローラ２８の螺旋状溝３４やス
ラスト摺動面およびオルダム機構３１の摺動面に供給さ
れ、各潤滑部を油潤滑するようになっている。

【００５５】オルダム機構３１は、図７（Ａ）および
（Ｂ）に示すように、ヘリカルブレード式圧縮機構１９
のローラ２８の自転を規制するもので、ローラ２８の端
部とサブベアリング２５との間に設けられる。オルダム
機構３１は、サブベアリング２５の周溝６６に収容され
るオルダムリング６７を有する。オルダムリング６７は
図８（Ｂ）に示すローラ２８の摺動溝６８と図９（Ａ）
および（Ｂ）に示すサブベアリング２５の摺動溝６９に
スライド自在に係合する係合歯（突起）７０，７１を両
側に一体に備える。

【００５６】ヘリカルブレード式圧縮機構１９のローラ
２８は、図８（Ａ）および（Ｂ）に示すように構成さ
れ、ローラ２８の外周面に不等ピッチの螺旋状溝３４を
有する一方、ローラ２８のスラスト端面に放射方向の摺
動溝６８が形成される。このローラ２８の摺動溝６８に
オルダムリング６７一側の係合歯７０がスライド自在に
係合せしめられる。ローラ２８の摺動溝６８は、例えば
直径方向に対向して一対形成される。

【００５７】また、ヘリカルブレード式圧縮機構１９の
サブベアリング２５には、図９（Ａ）および（Ｂ）に示
すように、ローラ２８側に周溝６６が形成される一方、
この周溝６６内に放射方向に延設された摺動溝６９が続
いて形成される。サブベアリング２５の周溝６６内にオ
ルダムリング６７が収納され、オルダムリング６７他側
の係合歯７１が周溝６６に続く摺動溝６９に摺動自在に
係合している。サブベアリング２５の摺動溝６９は、オ
ルダムリング６７の係合歯７１の逃げ用に構成され、例
えば周溝６６の直径方向に対向して一対形成される。

【００５８】さらに、サブベアリング２５には周溝６６
内に開口する排油孔７４と、摺動溝６９に開口して放射
方向に延びる排油孔７５とを形成しており、これら２系
統の排油孔７４，７５により潤滑油の排油装置６５を構
成している。

【００５９】なお、図９（Ａ）において、符号７６は、
吸込ポート３９からの吸込通路４３を形成する吸込孔で
あり、符号７７はサブベアリング２５をシリンダ２７の
外周フランジ２７ｂに固定させるための装着孔である。

【００６０】この横形ヘリカルコンプレッサ１１Ａは、
電動機１８への通電により、ロータ２１が回転駆動せし
められる。このロータ２１の回転駆動力はクランクシャ
フト２２を介してヘリカルブレード式圧縮機構１９に伝
達され、この圧縮機構１９のローラ２８をシリンダ２７
内で偏心旋回運動（公転運動）させる。

【００６１】ローラ２８の公転運動により、吸込ポート
３９を経て圧縮機構１９の吸込部３６に吸い込まれた冷
媒は圧縮作用を受ける。圧縮機構１９のシリンダ２７と
ローラ２８との間にヘリカルブレード２９により圧縮室
３５が形成されており、この圧縮室３５はローラ２８の
公転運動によりローラ軸方向に螺旋状に移動し、この移
動の間に圧縮室３５に案内されて冷媒が連続的な圧縮作
用を受けて高圧化し、吐出孔３７から密閉ケース１６内
に吐出され、続いて密閉ケース１６の内部を通って吐出
ポート３８から外部に吐出される。

【００６２】横形ヘリカルコンプレッサ１１Ａの運転中
には、密閉ケース１６の下部に貯溜される潤滑油５９
は、オイルポンプ装置６０のポンプ作用を受けてクラン
クシャフト２２の摺動部、ローラ２８のスラスト摺動
面、サブベアリング２５の摺動部やオルダム機構３１の
摺動面に供給され、各摺動部を潤滑している。

【００６３】中でも、クランクシャフト２２の回転に連
動するオイルポンプ装置６０により、サブベアリング２
５内径やクランクシャフト２２およびそのクランク部２
２ａの油孔からローラ２８とサブベアリング２５の閉鎖
空間７８に潤滑油が供給され、この潤滑油でローラ２８
のスラスト面およびオルダム機構３１の摺動面を油潤滑
させる。

【００６４】また、ヘリカルブレード式圧縮機構１９の
ローラ２８とサブベアリング２５で閉鎖された空間７８
と密閉ケース１６内とは潤滑油の排油装置６５で連通さ
れている。具体的には、図９（Ａ）に示すように、サブ
ベアリング２５に形成される２系統の排油孔７４，７５
で連通されている。

【００６５】潤滑油の排油装置６５でヘリカルブレード
式圧縮機構１９内の密閉空間７８と密閉ケース１６内と
を連通させることにより、油潤滑に混入する異物、摩耗
粉、ローラ２８のスラスト面やオルダム機構３１の摺動
面で発生した摩耗粉を排油することができる。

【００６６】潤滑油の排油装置６５を設けることによ
り、オイルポンプ装置６０から供給される潤滑油を排油
装置６５で回収し、密閉ケース１６の下部に戻すことが
できるので、密閉ケース１６内での潤滑油のオイル循環
が促進され、圧縮機構１９の内部を冷却し、ローラ２８
内部の温度を低い温度に維持可能である。

【００６７】図９（Ａ）および（Ｂ）に示すように、サ
ブベアリング２５に潤滑油の排油装置６５を設け、２系
統の排油孔７４，７５を形成することで、オルダムリン
グ６７摺動面で発生した摩耗粉を密閉ケース１６内に即
時排出できる。その際、排油孔７４，７５を密閉ケース
１６のケース中心より上部に位置させることにより、ロ
ーラ２８の内径部に潤滑油を滞留させ、ローラ２８のス
ラスト面やオルダムリング６７の摺動面に安定した給油
を実施できる。

【００６８】ヘリカルブレード式圧縮機構１９のローラ
２８とサブベアリング２５により閉鎖された空間７８に
は、ローラスラスト面を通る潤滑油が供給されるが、サ
ブベアリング２５に２系統の排油孔７４，７５を設ける
ことにより、ローラ２８のスラスト摺動面で発生する摩
耗粉やスラストリング６７の摺動面で発生する摩耗粉を
圧縮機構１９の外部に排油でき、ローラスラスト面やス
ラストリング摺動面を円滑かつスムーズに異常摩耗を生
じさせることなくオイル潤滑することができる。

【００６９】なお、図６ないし図９に示す横形ヘリカル
コンプレッサ１１Ａにおいては２系統の排油孔７４，７
５を設けた例を説明したが、潤滑油の排油装置はヘリカ
ルブレード式圧縮機構と密閉ケース内とを連通するもの
であれば、１系統であってもよい。

【００７０】また、本発明の実施形態においては、横形
ヘリカルコンプレッサの例を示したが、縦形ヘリカルコ
ンプレッサにも同様に適用できる。

【００７１】さらに、実施の形態では、横形ヘリカルコ
ンプレッサに備えられるヘリカルブレード式圧縮機構は
ローラの外周面に螺旋状溝を形成した例を示したが、こ
の螺旋状溝はローラの外周面に形成する代りに、あるい
はローラの外周面とともにシリンダの内周壁面に形成し
てもよい。

【００７２】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明に係るヘリ
カルコンプレッサにおいては、密閉ケースの外部からヘ
リカルブレード式圧縮機構の吸込部に冷媒ガスを案内す
る吸込通路に逆止弁を設けたので、この逆止弁の弁作用
によりローラの逆回転を未然にかつ有効的に防止し、冷
媒ガスが吸込ポート側に逆流するのを確実に防止したの
で、信頼性が高く、長期間に亘り安定したコンプレッサ
運転を行なうことができ、コンプレッサ性能を良好に維
持することができる。

【００７３】また、逆止弁の弁座ストッパをスラストシ
ートで兼用させることにより、弁座を形成するための正
確で高精度な機械加工が不要となり、弁構造を簡素化
し、安価で信頼性の高い逆転防止機構を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るヘリカルコンプレッサの第１の実
施形態を示すもので、このヘリカルコンプレッサを備え
た冷凍サイクルの原理図。

【図２】本発明に係るヘリカルコンプレッサに組み込ま
れるヘリカルブレード式の圧縮機構を示すもので、
（Ａ）は上記圧縮機構の運転停止時を示す縦断面図、
（Ｂ）は上記圧縮機構の通常運転時の作動状態を示す縦
断面図。

【図３】ヘリカルブレード式圧縮機構に組み込まれるス
ラストシートを示す図。

【図４】ヘリカルブレード式圧縮機構のローラに作用す
る圧力関係を示す図。

【図５】図３に示されたスラストシートの変形例を示す
図。

【図６】本発明に係るヘリカルコンプレッサの第２の実
施形態を示す縦断面図。

【図７】（Ａ）および（Ｂ）は、図６の横形ヘリカルコ
ンプレッサのヘリカルブレード式圧縮機構に備えられる
オルダムリングの正面図および側断面図。

【図８】（Ａ）および（Ｂ）は、上記ヘリカルブレード
式圧縮機構に備えられるサブベアリングの正面図および
側面図。

【図９】（Ａ）および（Ｂ）は、上記ヘリカルブレード
式圧縮機構に備えられるサブベアリングの正面図および
図９（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う側断面図。

【符号の説明】

１０ 冷凍サイクル １１，１１Ａ ヘリカルコンプレッサ １２ 凝縮器 １３ 絞り機構 １４ 蒸発器 １５ 冷媒配管 １６ 密閉ケース １７ 電源端子 １８ 電動機 １９ 圧縮機構 ２０ ステータ ２１ ロータ ２２ クランクシャフト ２２ａ クランク部 ２４ メインベアリング ２５ サブベアリング ２７ シリンダ ２７ａ，２７ｂ 外周フランジ ２８ ローラ ２９ ヘリカルブレード ３１ オルダム機構 ３３，３３Ａ スラストシート ３４ 螺旋状溝 ３５ 圧縮室 ３６ 吸込部 ３７ 吐出孔 ３８ 吐出ポート ３９ 吸込ポート ４０ 吸込配管 ４３ 吸込通路 ４５ 吸込孔（シリンダ） ４６ 逆転防止機構 ４８ 吸込口 ４９ 吸込孔（サブベアリング） ５０ 逆止弁 ５１ スプリング ５２ 弁体 ５３ 中央開口 ５４ スラストシート摺動面 ５５ 弁座ストッパ ５６ 装置孔 ５９ 潤滑油 ６０ オイルポンプ装置 ６５ 潤滑油の排油装置 ６６ 周溝 ６７ オルダムリング ６８，６９ 摺動溝 ７０，７１ 係合歯 ７４，７５ 排油孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H029 AA01 AA14 AB03 BB49 CC14 CC18 CC19 CC24 CC38 3H040 AA09 BB00 BB10 CC03 CC07 CC08 DD14 DD22 DD27 DD36

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉ケース内にメインベアリングとサブ
   ベアリングを備えたヘリカルブレード式の圧縮機構を設
   け、この圧縮機構はシリンダとこのシリンダ内に偏心し
   て収容されたローラと、このローラとシリンダとの間に
   介装されたヘリカルブレードとを有するヘリカルコンプ
   レッサにおいて、前記ベアリングに密閉ケースの外部か
   ら案内される冷媒ガスの吸込通路を形成し、この吸込通
   路に対向して前記圧縮機構の吸込部に冷媒ガスを案内す
   る吸込通路をシリンダ内に形成し、このシリンダの吸込
   通路に逆止弁を設けたことを特徴とするヘリカルコンプ
   レッサ。
2. 【請求項２】 前記圧縮機構のローラとベアリングとの
   間に耐摩耗性に優れたスラストシートを介装し、このス
   ラストシートでローラのスラスト面を支持した請求項１
   に記載のヘリカルコンプレッサ。
3. 【請求項３】 前記逆止弁はスプリングと弁体とからな
   るフリー弁構造に構成され、上記弁体の弁座ストッパを
   スラストシートに兼用させた請求項１記載のヘリカルコ
   ンプレッサ。