JP2003120560A - ロータリコンプレッサ及びその製造方法 - Google Patents

ロータリコンプレッサ及びその製造方法

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Masaru Matsuura
大 松浦
Takayasu Saito
隆泰 斎藤
Toshiyuki Ebara
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Atsushi Oda
淳志 小田
Takashi Sato
孝 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸込ガスの通路抵抗を減少でき、シリンダへ
の吸込ポートや吐出ポートの加工を容易としたロータリ
コンプレッサ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 ロータリコンプレッサは、密閉容器内に
電動要素と、この電動要素にて駆動される回転圧縮要素
を設けて成るものであって、回転圧縮要素を構成するた
めのシリンダ３８及び電動要素の回転軸に形成された偏
心部に嵌合されてシリンダ内で偏心回転するローラと、
シリンダの開口面を閉塞すると共に回転軸の軸受けを有
する支持部材と、支持部材に形成された吸込通路と、シ
リンダに傾斜して形成され、支持部材の吸込通路に対応
して当該吸込通路をシリンダ内に連通させる吸込ポート
１６１とを備え、この吸込ポートの吸込通路側の縁部
は、半円弧状とされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密閉容器内に電動
要素と、この電動要素にて駆動される回転圧縮要素を設
けて成るロータリコンプレッサ及びその製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種ロータリコンプレッサ、特
に、内部中間圧型多段圧縮式のロータリコンプレッサで
は、第１の回転圧縮要素の吸込通路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
通路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
通路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、高圧室側より吐出通路を経て吐出され、
放熱器に流入して放熱した後、膨張弁で絞られて蒸発器
で吸熱し、第１の回転圧縮要素に吸入されるサイクルを
繰り返す。
【０００３】係るロータリコンプレッサに、高低圧差の
大きい冷媒、例えば炭酸ガスの一例としての二酸化炭素
（ＣＯ2）を冷媒として用いた場合、吐出冷媒圧力は高
圧となる第２の回転圧縮要素で１２ＭＰａＧに達し、一
方、低段側となる第１の回転圧縮要素で８ＭＰａＧ（中
間圧）となる（第１の回転圧縮要素の吸込圧力は４ＭＰ
ａ）。
【０００４】このように高圧となる回転圧縮要素のシリ
ンダは厚さ寸法が薄いものが使用される。そのため、シ
リンダの厚さ内で吸込通路や吐出通路を形成することが
できないので、シリンダの開口面を閉塞して軸受けを有
する支持部材側に吸込通路と吐出通路を形成し、シリン
ダにはこれら吸込通路と吐出通路をシリンダ内に連通さ
せるための前記吸込ポートと吐出ポートを斜めに形成し
ている。
【０００５】図２１及び図２２はこれら吸込ポート及び
吐出ポートの従来の加工方法を示している。各図におい
て２０１は回転圧縮要素を構成するシリンダであり、２
０２はこのシリンダ２０１に傾斜して形成された吸込ポ
ート、２０３は吐出ポートである。このうち吸込ポート
２０２を形成する場合には、シリンダ２０１に対して先
端平坦なエンドミルＭＬ１を斜め、即ち、吸込ポート２
０２の傾斜面に対して垂直となる方向に宛い、図２１中
矢印の如く吸込ポート２０２の傾斜方向に移動させるこ
とでシリンダ２０１に対して傾斜した溝を形成する。
【０００６】一方、吐出ポート２０３を形成する際に
は、シリンダ２０１に対してエンドミルＭＬ１を斜め、
この場合は、吐出ポート２０３の傾斜方向に向けて宛
い、図２２中矢印の如く吐出ポート２０３の傾斜方向に
押し出すことでシリンダ２０１に対して傾斜した切欠を
形成していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように従来はシリ
ンダ２０１に吸込ポート２０２と吐出ポート２０３を形
成していたため、吸込ポート２０２の吸込通路側の縁部
（図２１の右上縁）が直線状となり、吸込通路との連通
部分で吸込ガスの気流が乱れ、通路抵抗が大きくなる問
題があった。また、エンドミルＭＬ１をシリンダ２０１
に対して斜めに宛わなければならないため、他のネジ孔
や肉抜き孔などと同じドリル加工とは別に加工を行わな
ければならなくなり、工程数が増大して生産コストが高
騰する問題もあった。
【０００８】本発明は、係る従来技術の課題を解決する
ために成されたものであり、吸込ガスの通路抵抗を減少
でき、シリンダへの吸込ポートや吐出ポートの加工を容
易としたロータリコンプレッサ及びその製造方法を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】即ち、請求項１の発明の
ロータリコンプレッサは、密閉容器内に電動要素と、こ
の電動要素にて駆動される回転圧縮要素を設けて成るも
のであって、回転圧縮要素を構成するためのシリンダ及
び電動要素の回転軸に形成された偏心部に嵌合されてシ
リンダ内で偏心回転するローラと、シリンダの開口面を
閉塞すると共に回転軸の軸受けを有する支持部材と、支
持部材に形成された吸込通路と、シリンダに傾斜して形
成され、支持部材の吸込通路に対応して当該吸込通路を
シリンダ内に連通させる吸込ポートとを備え、この吸込
ポートの吸込通路側の縁部は、半円弧状とされているこ
とを特徴とする。
【００１０】請求項１の発明によれば、密閉容器内に電
動要素と、この電動要素にて駆動される回転圧縮要素を
設けて成るロータリコンプレッサにおいて、回転圧縮要
素を構成するためのシリンダ及び電動要素の回転軸に形
成された偏心部に嵌合されてシリンダ内で偏心回転する
ローラと、シリンダの開口面を閉塞すると共に回転軸の
軸受けを有する支持部材と、支持部材に形成された吸込
通路と、シリンダに傾斜して形成され、支持部材の吸込
通路に対応して当該吸込通路をシリンダ内に連通させる
吸込ポートとを備え、この吸込ポートの吸込通路側の縁
部を、半円弧状としているので、吸込ポートと吸込通路
との連通部分における通路抵抗が軽減され、気流の乱れ
を少なくして効率的な運転を実現することができるよう
になる。
【００１１】請求項２の発明の製造方法は、密閉容器内
に電動要素と、この電動要素にて駆動される回転圧縮要
素を設けて成り、この回転圧縮要素を構成するためのシ
リンダ及び電動要素の回転軸に形成された偏心部に嵌合
されてシリンダ内で偏心回転するローラと、シリンダの
開口面を閉塞すると共に回転軸の軸受けを有する支持部
材と、支持部材に形成された吸込通路と、シリンダに傾
斜して形成され、支持部材の吸込通路に対応して当該吸
込通路をシリンダ内に連通させる吸込ポートとを備えた
ロータリコンプレッサを製造する際、シリンダに対して
垂直に先端平面のエンドミルを宛い、当該垂直状態を保
ったままシリンダに対して傾斜する方向に移動させるこ
とで吸込ポートを加工することを特徴とする。
【００１２】請求項２の発明によれば、先端平面のエン
ドミルをシリンダに対して垂直状態としたまま傾斜した
吸込ポートをシリンダに形成することができるので、他
のネジ孔や肉抜き孔などのドリル加工と同じ工程で吸込
ポートを形成することができるようになり、工程数の削
減による生産コストの低減を図ることが可能となる。ま
た、係る加工により先端平面のエンドミルによっても吸
込ポートの吸込通路側の縁部が半円弧状となるので、前
述同様に吸込ポートと吸込通路との連通部分における通
路抵抗を軽減でき、気流の乱れを少なくして効率的な運
転を実現することが可能となる。
【００１３】請求項３の発明の製造方法は、密閉容器内
に電動要素と、この電動要素にて駆動される回転圧縮要
素を設けて成り、この回転圧縮要素を構成するためのシ
リンダ及び電動要素の回転軸に形成された偏心部に嵌合
されてシリンダ内で偏心回転するローラと、シリンダの
開口面を閉塞すると共に、回転軸の軸受けを有する支持
部材と、支持部材に形成された吐出通路と、シリンダに
傾斜して形成され、支持部材の吐出通路に対応して当該
吐出通路をシリンダ内に連通させる吐出ポートとを備え
たロータリコンプレッサを製造する際、シリンダに対し
て垂直に先端山型のエンドミルの一部を宛うことによ
り、吐出ポートを加工することを特徴とする。
【００１４】請求項３の発明によれば、先端山型のエン
ドミルの一部をシリンダに対して垂直に宛うことで傾斜
した吐出ポートをシリンダに形成することができるの
で、他のネジ孔や肉抜き孔などのドリル加工と同じ工程
で吐出ポートを形成することができるようになり、工程
数の削減による生産コストの低減を図ることが可能とな
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、図面に基づき本発明の実施
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、３
４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、図２はロータリコンプレ
ッサ１０の正面図、図３ロータリコンプレッサ１０の側
面図、図４はロータリコンプレッサ１０のもう一つの縦
断面図、図５はロータリコンプレッサ１０の更にもう一
つの縦断面図、図６はロータリコンプレッサ１０の電動
要素１４部分の平断面図、図７はロータリコンプレッサ
１０の回転圧縮機構部１８の拡大断面図をそれぞれ示し
ている。
【００１６】各図において、１０は二酸化炭素（Ｃ
Ｏ2）を冷媒として使用する内部中間圧型多段圧縮式の
ロータリコンプレッサで、このロータリコンプレッサ１
０は鋼板からなる円筒状の密閉容器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。実施例の
ロータリコンプレッサ１０の高さ寸法は２２０ｍｍ（外
径１２０ｍｍ）、電動要素１４の高さ寸法は約８０ｍｍ
（外径１１０ｍｍ）、回転圧縮機構部１８の高さ寸法は
約７０ｍｍ（外径１１０ｍｍ）で、電動要素１４と回転
圧縮機構部１８との間隔は約５ｍｍとなっている。ま
た、第２の回転圧縮要素３４の排除容積は第１の回転圧
縮要素３２の排除容積よりも小さく設定されている。
【００１７】密閉容器１２は実施例では厚さ４．５ｍｍ
の鋼板より構成され、底部をオイル溜とし、電動要素１
４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】この場合、ターミナル２０の周囲のエンド
キャップ１２Ｂには、座押成形によって所定曲率の段差
部１２Ｃが環状に形成されている。また、ターミナル２
０は電気的端子１３９が貫通して取り付けられた円形の
ガラス部２０Ａと、このガラス部２０Ａの周囲に形成さ
れ、斜め外下方に鍔状に張り出した金属製の取付部２０
Ｂとから構成されている。取付部２０Ｂの厚さ寸法は
２．４±０．５ｍｍとされている。そして、ターミナル
２０は、そのガラス部２０Ａを下側から取付孔１２Ｄに
挿入して上側に臨ませ、取付部２０Ｂを取付孔１２Ｄの
周縁に当接させた状態でエンドキャップ１２Ｂの取付孔
１２Ｄ周縁に取付部２０Ｂを溶接することで、エンドキ
ャップ１２Ｂに固定されている。
【００１９】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の内側に若干の間隙を設けて挿入
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。
【００２０】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２
８を有している（図６）。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。
【００２１】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が挟持されてい
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
下に配置された比較的肉厚の小さいシリンダ３８、シリ
ンダ４０と、この上下シリンダ３８、４０の圧縮室３８
Ａ（図１５）、４０Ａ内を１８０度の位相差を有して回
転軸１６に設けた上下偏心部４２、４４に嵌合されて偏
心回転する上下ローラ４６、４８と、この上下ローラ４
６、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後述する上下ベーン５
０（下側のベーンは図示せず）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５４及び下部支持部材５６にて構成される。
【００２２】上シリンダ３８には前記圧縮室３８Ａの縁
部から斜めに上昇する吸込ポート１６１が形成されると
共に、この吸込ポート１６１と図１５の如くベーン５０
を挟んで反対側には吐出ポート１７１が圧縮室３８Ａの
縁部においてこれも斜めに形成されている。また、下シ
リンダ４０にも圧縮室４０Ａの縁部から斜めに上昇する
吸込ポート１６２が形成されると共に、この吸込ポート
１６２と前述したベーンを挟んで反対側には吐出ポート
（図示せず）が圧縮室４０Ａの縁部においてこれも斜め
に形成されている。
【００２３】一方、上部支持部材５４には吸込通路５８
と吐出通路３９がそれぞれ形成され、下部支持部材５６
には、吸込通路６０と吐出通路４１がそれぞれ形成され
ている。この場合、各吸込通路５８、６０には前記吸込
ポート１６１、１６２が対応し、それらを介して上下シ
リンダ３８、４０内部の圧縮室３８Ａ、４０Ａにそれぞ
れ連通する。また、各吐出通路３９、４１には前記吐出
ポート１７１（シリンダ４０については図示せず）が対
応し、それらを介して上下シリンダ３８、４０内部の圧
縮室３８Ａ、４０Ａにそれぞれ連通する。
【００２４】上部支持部材５４及び下部支持部材５６に
は更に、凹陥した吐出消音室６２、６４が形成されると
共に、これら両吐出消音室６２、６４の開口部はそれぞ
れカバーにより閉塞される。即ち、吐出消音室６２はカ
バーとしての上部カバー６６、吐出消音室６４はカバー
としての下部カバー６８にて閉塞される。
【００２５】この場合、上部支持部材５４の中央には軸
受け５４Ａが起立形成されており、この軸受け５４Ａ内
面には筒状のブッシュ１２２が装着されている。また、
下部支持部材５６の中央には軸受け５６Ａが貫通形成さ
れており、この軸受け５６Ａ内面にも筒状のブッシュ１
２３が装着されている。これらブッシュ１２２、１２３
は後述する如き摺動性の良い材料にて構成されており、
回転軸１６はこれらブッシュ１２２、１２３を介して上
部支持部材５４の軸受け５４Ａと下部支持部材５６の軸
受け５６Ａに保持される。
【００２６】この場合、下部カバー６８はドーナッツ状
の円形鋼板から構成されており、周辺部の４カ所を主ボ
ルト１２９・・・によって下から下部支持部材５６に固
定され、吐出通路４１にて第１の回転圧縮要素３２の下
シリンダ４０内部の圧縮室４０Ａと連通する吐出消音室
６４の下面開口部を閉塞する。この主ボルト１２９・・
・の先端は上部支持部材５４に螺合する。下部カバー６
８の内周縁は下部支持部材５６の軸受け５６Ａ内面より
内方に突出しており、これによって、ブッシュ１２３の
下端面は下部カバー６８によって保持され、脱落が防止
されている（図９）。図１０は下部支持部材５６の下面
を示しており、１２８は吐出消音室６４内において吐出
通路４１を開閉する第１の回転圧縮要素３２の吐出弁で
ある。
【００２７】ここで、下部支持部材５６は鉄系の焼結材
料（若しくは鋳物でも可）により構成されており、下部
カバー６８を取り付ける側の面（下面）は、平面度０．
１ｍｍ以下に加工された後、スチーム処理が加えられて
いる。このスチーム処理によって下部カバー６８を取り
付ける側の面は酸化鉄となるため、焼結材料内部の孔が
塞がれてシール性が向上する。これにより、下部カバー
６８と下部支持部材５６間にガスケットを介設する必要
が無くなる。
【００２８】尚、吐出消音室６４と密閉容器１２内にお
ける上部カバー６６の電動要素１４側は、上下シリンダ
３８、４０や中間仕切板３６を貫通する孔である連通路
６３にて連通されている（図４）。この場合、連通路６
３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は上方の電動要素１４のステータ２２
に巻装された相隣接するステータコイル２８、２８間の
隙間に指向している（図６）。
【００２９】また、上部カバー６６は吐出通路３９にて
第２の回転圧縮要素３４の上シリンダ３８内部の圧縮室
３８Ａと連通する吐出消音室６２の上面開口部を閉塞
し、密閉容器１２内を吐出消音室６２と電動要素１４側
とに仕切る。この上部カバー６６は図１１に示す如く厚
さ２ｍｍ以上１０ｍｍ以下（実施例では最も望ましい６
ｍｍとされている）であって、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おり、上部支持部材５４との
間にビード付きのガスケット１２４を挟み込んだ状態
で、当該ガスケット１２４を介して周辺部が４本の主ボ
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。
【００３０】上部カバー６６を係る厚さ寸法とすること
で、密閉容器１２内よりも高圧となる吐出消音室６２の
圧力に十分に耐えながら、小型化を達成し、電動要素１
４との絶縁距離を確保することもできるようになる。更
に、この上部カバー６６の内周縁と軸受け５４Ａの外面
間にはＯリング１２６が設けられている（図１２）。係
るＯリング１２６により軸受け５４Ａ側のシールを行う
ことで、上部カバー６６の内周縁で十分にシールを行
い、ガスリークを防ぐことができるようになり、吐出消
音室６２の容積拡大が図れると共に、Ｃリングにより上
部カバー６６の内周縁側を軸受け５４Ａに固定する必要
も無くなる。ここで、図１１において１２７は吐出消音
室６２内において吐出通路３９を開閉する第２の回転圧
縮要素３４の吐出弁である。
【００３１】ここで、上記上シリンダ３８（下シリンダ
４０も同様）の吸込ポート１６１と吐出ポート１７１の
加工方法について図１９と図２０を用いて説明する。吸
込ポート１６１を形成する場合には、シリンダ３８に対
して先端平坦なエンドミルＭＬ１を図１９中垂下する矢
印の如く垂直に宛い、当該垂直状態を保ったまま図１９
中斜め左下方に向いた矢印の如くシリンダ３８に対して
傾斜した方向に圧縮室３８Ａまで移動させることでシリ
ンダ３８に対して傾斜した溝を形成する。
【００３２】一方、吐出ポート１７１を形成する際に
は、図２０の如くシリンダ３８の圧縮室３８Ａの縁部に
対して先端山型のエンドミルＭＬ２の半分を垂直に宛う
ことでシリンダ３８に対して傾斜した切欠を形成する。
【００３３】このように吸込ポート１６１と吐出ポート
１７１を加工することで、エンドミルＭＬ１、ＭＬ２を
シリンダ３８に対して垂直状態としたまま傾斜した吸込
ポート１６１や吐出ポート１７１をシリンダ３８に形成
することができるので、図１５に示すような他のネジ孔
Ｈ１（主ボルト７８などを通す孔）や肉抜き孔Ｈ２など
のドリル加工と同じ工程で吸込ポート１６１や吐出ポー
ト１７１を形成することができるようになり、工程数の
削減による生産コストの低減を図ることが可能となる。
【００３４】特に、吸込ポート１６１の場合には、係る
加工により先端平面のエンドミルＭＬ１によっても吸込
ポート１６１の吸込通路５８側の縁部が図１５に示すよ
うに半円弧状となるので、従来の如き縁部が直線状のも
のに比べて、吸込ポート１６１と吸込通路５８との連通
部分における通路抵抗を軽減でき、気流の乱れを少なく
して効率的な運転を実現することが可能となる。
【００３５】次に、上シリンダ３８の下側の開口面及び
下シリンダ４０の上側の開口面を閉塞する中間仕切板３
６内には、上シリンダ３８内の吸込側に対応する位置
に、図１３、図１４に示す如く外周面から内周面に至
り、外周面と内周面とを連通して給油路を構成する貫通
孔１３１が穿設されており、この貫通路１３１の外周面
側の封止材１３２を圧入して外周面側の開口を封止して
いる。また、この貫通孔１３１の中途部には上側に延在
する連通孔１３３が穿設されている。
【００３６】一方、上シリンダ３８の吸込ポート１６１
（吸込側）には中間仕切板３６の連通孔１３３に連通す
る連通孔１３４が穿設されている。また、回転軸１６内
には図７に示す如く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（回転軸１６の上下偏心部４２、４４にも形成され
ている）が形成されており、中間仕切板３６の貫通孔１
３１の内周面側の開口は、これらの給油孔８２、８４を
介してオイル孔８０に連通している。
【００３７】後述する如く密閉容器１２内は中間圧とな
るため、２段目で高圧となる上シリンダ３８内にはオイ
ルの供給が困難となるが、中間仕切板３６を係る構成と
したことにより、密閉容器１２内底部のオイル溜めから
汲み上げられてオイル孔８０を上昇し、給油孔８２、８
４から出たオイルは、中間仕切板３６の貫通孔１３１に
入り、連通孔１３３、１３４から上シリンダ３８の吸込
側（吸込ポート１６１）に供給されるようになる。
【００３８】図１６中Ｌは上シリンダ３８の吸入側の圧
力変動を示し、図中Ｐ１は中間仕切板３６の内周面の圧
力を示す。この図にＬ１で示す如く上シリンダ３８の吸
込側の圧力（吸入圧力）は、吸入過程においては吸入圧
損により中間仕切板３６の内周面側の圧力よりも低下す
る。この期間に中間仕切板３６の貫通孔１３１、連通孔
１３３から上シリンダ３８の連通孔１３４を介して上シ
リンダ３８内に給油が成されることになる。
【００３９】上述の如く上下シリンダ３８、４０、中間
仕切板３６、上下支持部材５４、５６及び上下カバー６
６、６８はそれぞれ４本の主ボルト７８・・・と主ボル
ト１２９・・・にて上下から締結されるが、更に、上下
シリンダ３８、４０、中間仕切板３６、上下支持部材５
４、５６は、これら主ボルト７８、１２９の外側に位置
する補助ボルト１３６、１３６により締結される（図
４）。この補助ボルト１３６は上部支持部材５４側から
挿入され、先端は下支持部材５６に螺合している。
【００４０】また、この補助ボルト１３６は前述したベ
ーン５０の後述する案内溝７０の近傍に位置している。
このように補助ボルト１３６、１３６を追加して回転圧
縮機構部１８を一体化することで、内部が極めて高圧と
なることに対するシール性の確保が成されると共に、ベ
ーン５０の案内溝７０の近傍を締め付けるので、ベーン
５０に加える高圧の背圧のリークも防止できるようにな
る。
【００４１】一方、上シリンダ３８内には前述したベー
ン５０を収納する案内溝７０と、この案内溝７０の外側
に位置してバネ部材としてのスプリング７６を収納する
収納部７０Ａが形成されており、この収納部７０Ａは案
内溝７０側と密閉容器１２（容器本体１２Ａ）側に開口
している（図８）。前記スプリング７６はベーン５０の
外側端部に当接し、常時ベーン５０をローラ４６側に付
勢する。そして、このスプリング７６の密閉容器１２側
の収納部７０Ａ内には金属製のプラグ１３７が設けら
れ、スプリング７６の抜け止めの役目を果たす。
【００４２】この場合、プラグ１３７の外寸は収納部７
０Ａの内寸よりも小さく設定され、プラグ１３７は収納
部７０Ａ内に隙間嵌めにより挿入される。また、プラグ
１３７の周面には当該プラグ１３７と収納部７０Ａの内
面間をシールするためのＯリング１３８が取り付けられ
ている。そして、上シリンダ３８の外端、即ち、収納部
７０Ａの外端と密閉容器１２の容器本体１２Ａ間の間隔
は、Ｏリング１３８からプラグ１３７の密閉容器１２側
の端部までの距離よりも小さく設定されている。そし
て、ベーン５０の案内溝７０に連通する図示しない背圧
室には第２の回転圧縮要素３４の吐出圧力である高圧が
背圧として加えられる。従って、プラグ１３７のスプリ
ング７６側は高圧、密閉容器１２側は中間圧となる。
【００４３】係る寸法関係としたことにより、プラグ１
３７を収納部７０Ａ内に圧入固定する場合の如く、上シ
リンダ３８が変形して上部支持部材５４との間のシール
性が低下し、性能悪化を来す不都合を未然に回避するこ
とができるようになる。また、係る隙間嵌めであって
も、上シリンダ３８と密閉容器１２間の間隔をＯリング
１３８からプラグ１３７の密閉容器１２側の端部までの
距離よりも小さく設定しているので、スプリング７６側
の高圧（ベーン５０の背圧）によってプラグ１３７が収
納部７０Ａから押し出される方向に移動しても、密閉容
器１２に当接して移動が阻止された時点で依然Ｏリング
１３８は収納部７０Ａ内に位置してシールするので、プ
ラグ１３８の機能には何ら問題は生じない。
【００４４】ところで、回転軸１６と一体に１８０度の
位相差を持って形成される上下偏心部４２、４４の相互
間を連結する連結部９０は、その断面形状を回転軸１６
の円形断面より断面積を大きくして剛性を持たせるため
に非円形状の例えばラグビーボール状とされている（図
１７）。即ち、回転軸１６に設けた上下偏心部４２、４
４を連結する連結部９０の断面形状は上下偏心部４２、
４４の偏心方向に直交する方向でその肉厚を大きくして
いる（図中ハッチングの部分）。
【００４５】これにより、回転軸１６に一体に設けられ
た上下偏心部４２、４４を連結する連結部９０の断面積
が大きくし、断面２次モーメントを増加させて強度（剛
性）を増し、耐久性と信頼性を向上させている。特に使
用圧力の高い冷媒を２段圧縮する場合、高低圧の圧力差
が大きいために回転軸１６にかかる荷重も大きくなる
が、連結部９０の断面積を大きくしてその強度（剛性）
を増し、回転軸１６が弾性変形してしまうのを防止して
いる。
【００４６】この場合、上側の偏心部４２の中心をＯ１
とし、下側の偏心部４４の中心をＯ２とすると、偏心部
４２の偏心方向側の連結部９０の面の円弧の中心はＯ
１、偏心部４４の偏心方向側の連結部９０の面の円弧の
中心はＯ２としている。これにより、回転軸１６を切削
加工機にチャックして上下偏心部４２、４４と連結部９
０を切削加工する際、偏心部４２を加工した後、半径の
みを変更して連結部９０の一面を加工し、チャック位置
を変更して連結部９０の他面を加工し、半径のみを変更
して偏心部４４を加工すると云う作業が可能となる。こ
れにより、回転軸１６をチャックし直す回数が減少して
生産性が著しく改善されるようになる。
【００４７】そして、この場合冷媒としては地球環境に
やさしく、可燃性および毒性等を考慮して自然冷媒であ
る炭酸ガスの一例としての前記二酸化炭素（ＣＯ2）を
使用し、潤滑油としてのオイルは、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
テル油等既存のオイルが使用される。
【００４８】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５
８、６０、吐出消音室６２及び上部カバー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１４
１の略対角線上にある。また、スリーブ１４４はスリー
ブ１４１と略９０度ずれた位置にある。
【００４９】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に連通される。この冷媒導入管９
２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。
【００５０】また、スリーブ１４２内には下シリンダ４
０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。この冷媒導入管９４
の他端はアキュムレータ１４６の下端に接続されてい
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の一端は吐出消音室６２
に連通される。
【００５１】上記アキュムレータ１４６は吸込冷媒の気
液分離を行うタンクであり、密閉容器１２の容器本体１
２Ａの上部側面に溶接固定された密閉容器側のブラケッ
ト１４７にアキュムレータ側のブラケット１４８を介し
て取り付けられている。このブラケット１４８はブラケ
ット１４７から上方に延在し、アキュムレータ１４６の
上下方向の略中央部を保持しており、その状態でアキュ
ムレータ１４６は密閉容器１２の側方に沿うかたちで配
置される。冷媒導入管９２はスリーブ１４１から出た
後、実施例では右方に屈曲した後、上昇しており、アキ
ュムレータ１４６の下端はこの冷媒導入管９２に近接す
るかたちとなる。そこで、アキュムレータ１４６の下端
から降下する冷媒導入管９４は、スリーブ１４１から見
て冷媒導入管９２の屈曲方向とは反対の左側を迂回して
スリーブ１４２に至るように引き回されている（図
３）。
【００５２】即ち、上部支持部材３８と下部支持部材４
０の吸込通路５８、６０にそれぞれ連通する冷媒導入管
９２、９４は密閉容器１２から見て水平方向で反対の方
向に屈曲されたかたちとされており、これにより、アキ
ュムレータ１４６の上下寸法を拡大して容積を増やして
も、各冷媒導入管９２、９４が相互に干渉しないように
配慮されている。
【００５３】また、スリーブ１４１、１４３、１４４の
外面周囲には配管接続用のカプラが係合可能な鍔部１５
１が形成されており、スリーブ１４２の内面には配管接
続用のネジ溝１５２が形成されている。これにより、ス
リーブ１４１、１４３、１４４にはロータリコンプレッ
サ１０の製造工程における完成検査で気密試験を行う場
合に試験用配管のカプラを鍔部１５１に容易に接続でき
るようになると共に、スリーブ１４２にはネジ溝１５２
を使用して試験用配管を容易にネジ止めできるようにな
る。特に、上下で隣接するスリーブ１４１と１４２は、
一方のスリーブ１４１に鍔部１５１が、他方のスリーブ
１４２にネジ溝１５２が形成されていることで、狭い空
間で試験用配管を各スリーブ１４１、１４２に接続可能
となる。
【００５４】そして、実施例のロータリコンプレッサ１
０は図１８に示すような給湯装置１５３の冷媒回路に使
用される。即ち、ロータリコンプレッサ１０の冷媒吐出
管９６は水加熱用のガスクーラ１５４の入口に接続され
る。このガスクーラ１５４が給湯装置１５３の図示しな
い貯湯タンクに設けられる。ガスクーラ１５４を出た配
管は減圧装置としての膨張弁１５６を経て蒸発器１５７
の入口に至り、蒸発器１５７の出口は冷媒導入管９４に
接続される。また、冷媒導入管９２の中途部からは図
２、図３では図示していないが除霜回路を構成するデフ
ロスト管１５８が分岐し、流路制御装置としての電磁弁
１５９を介してガスクーラ１５４の入口に至る冷媒吐出
管９６に接続されている。尚、図１８ではアキュムレー
タ１４６は省略されている。
【００５５】以上の構成で次に動作を説明する。尚、加
熱運転では電磁弁１５９は閉じているものとする。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１
４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
偏心回転する。
【００５６】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を経由して吸込ポ
ート１６２から下シリンダ４０の低圧室側に吸入された
低圧（一段目吸入圧ＬＰ：４ＭＰａＧ）の冷媒ガスは、
ローラ４８とベーンの動作により圧縮されて中間圧（Ｍ
Ｐ１：８ＭＰａＧ）となり下シリンダ４０の高圧室側よ
り吐出ポート、吐出通路４１を経て下部支持部材５６に
形成された吐出消音室６４から連通路６３を通り、中間
吐出管１２１から密閉容器１２内に吐出される。
【００５７】このとき、中間吐出管１２１は上方の電動
要素１４のステータ２２に巻装された相隣接するステー
タコイル２８、２８間の隙間に指向しているので、未だ
比較的温度の低い冷媒ガスを電動要素１４方向に積極的
に供給できるようになり、電動要素１４の温度上昇が抑
制されるようになる。また、これによって、密閉容器１
２内は中間圧（ＭＰ１）となる。
【００５８】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（中間吐出圧は前記ＭＰ
１）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を経由して吸込ポート１６１から上シリン
ダ３８の低圧室側に吸入される（２段目吸入圧ＭＰ
２）。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（２段目吐出圧ＨＰ：１２ＭＰａ
Ｇ）、高圧室側から吐出ポート１７１と吐出通路３９を
通り上部支持部材５４に形成された吐出消音室６２、冷
媒吐出管９６を経由してガスクーラ１５４内に流入す
る。このときの冷媒温度は略＋１００℃まで上昇してお
り、係る高温高圧の冷媒ガスは放熱して、貯湯タンク内
の水を加熱し、約＋９０℃の温水を生成する。
【００５９】一方、ガスクーラ１５４において冷媒自体
は冷却され、ガスクーラ１５４を出る。そして、膨張弁
１５６で減圧された後、蒸発器１５７に流入して蒸発
し、アキュムレータ１４６（図１８では示していない）
を経て冷媒導入管９４から第１の回転圧縮要素３２内に
吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【００６０】特に、低外気温の環境ではこのような加熱
運転で蒸発器１５７には着霜が成長する。その場合には
電磁弁１５９を開放し、膨張弁１５６は全開状態として
蒸発器１５７の除霜運転を実行する。これにより、密閉
容器１２内の中間圧の冷媒（第２の回転圧縮要素３４か
ら吐出された少量の高圧冷媒を含む）は、デフロスト管
１５８を通ってガスクーラ１５４に至る。この冷媒の温
度は＋５０〜＋６０℃程であり、ガスクーラ１５４では
放熱せず、当初は逆に冷媒が熱を吸収するかたちとな
る。そして、ガスクーラ１５４から出た冷媒は膨張弁１
５６を通過し、蒸発器１５７に至るようになる。即ち、
蒸発器１５７には略中間圧の比較的温度の高い冷媒が減
圧されずに実質的に直接供給されるかたちとなり、これ
によって、蒸発器１５７は加熱され、除霜されることに
なる。
【００６１】ここで、第２の回転圧縮要素３４から吐出
された高圧冷媒を減圧せずに蒸発器１５７に供給して除
霜した場合には、膨張弁１５６が全開のために第１の回
転圧縮要素３２の吸込圧力が上昇し、これにより、第１
の回転圧縮要素３２の吐出圧力（中間圧）が高くなる。
この冷媒は第２の回転圧縮要素３４を通って吐出される
が、膨張弁１５６が全開のために第２の回転圧縮要素３
４の吐出圧力が第１の回転圧縮要素３２の吸込圧力と同
様となってしまうために第２の回転圧縮要素３４の吐出
（高圧）と吸込（中間圧）で圧力の逆転現象が発生して
しまう。しかしながら、上述の如く第１の回転圧縮要素
３２から吐出された中間圧の冷媒ガスを密閉容器１２か
ら取り出して蒸発器１５７の除霜を行うようにしている
ので、係る高圧と中間圧の逆転現象を防止することがで
きるようになる。
【００６２】尚、ロータリコンプレッサとしては実施例
の如き内部中間圧型多段圧縮式のロータリコンプレッサ
に限らず、単一シリンダのロータリコンプレッサにも有
効である。更に、実施例ではロータリコンプレッサ１０
を給湯装置１５３の冷媒回路に用いたが、これに限ら
ず、室内の暖房用などに用いても本発明は有効である。
【００６３】
【発明の効果】以上詳述した如く請求項１の発明によれ
ば、密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動さ
れる回転圧縮要素を設けて成るロータリコンプレッサに
おいて、回転圧縮要素を構成するためのシリンダ及び電
動要素の回転軸に形成された偏心部に嵌合されてシリン
ダ内で偏心回転するローラと、シリンダの開口面を閉塞
すると共に回転軸の軸受けを有する支持部材と、支持部
材に形成された吸込通路と、シリンダに傾斜して形成さ
れ、支持部材の吸込通路に対応して当該吸込通路をシリ
ンダ内に連通させる吸込ポートとを備え、この吸込ポー
トの吸込通路側の縁部を、半円弧状としているので、吸
込ポートと吸込通路との連通部分における通路抵抗が軽
減され、気流の乱れを少なくして効率的な運転を実現す
ることができるようになる。
【００６４】請求項２の発明によれば、先端平面のエン
ドミルをシリンダに対して垂直状態としたまま傾斜した
吸込ポートをシリンダに形成することができるので、他
のネジ孔や肉抜き孔などのドリル加工と同じ工程で吸込
ポートを形成することができるようになり、工程数の削
減による生産コストの低減を図ることが可能となる。ま
た、係る加工により先端平面のエンドミルによっても吸
込ポートの吸込通路側の縁部が半円弧状となるので、前
述同様に吸込ポートと吸込通路との連通部分における通
路抵抗を軽減でき、気流の乱れを少なくして効率的な運
転を実現することが可能となる。
【００６５】請求項３の発明によれば、先端山型のエン
ドミルの一部をシリンダに対して垂直に宛うことで傾斜
した吐出ポートをシリンダに形成することができるの
で、他のネジ孔や肉抜き孔などのドリル加工と同じ工程
で吐出ポートを形成することができるようになり、工程
数の削減による生産コストの低減を図ることが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のロータリコンプレッサの縦断
面図である。
【図２】図１のロータリコンプレッサの正面図である。
【図３】図１のロータリコンプレッサの側面図である。
【図４】図１のロータリコンプレッサのもう一つの縦断
面図である。
【図５】図１のロータリコンプレッサの更にもう一つの
縦断面図である。
【図６】図１のロータリコンプレッサの電動要素部分の
平断面図である。
【図７】図１のロータリコンプレッサの回転圧縮機構部
の拡大断面図である。
【図８】図１のロータリコンプレッサの第２の回転圧縮
要素のベーン部分の拡大断面図である。
【図９】図１のロータリコンプレッサの下部支持部材及
び下部カバーの断面図である。
【図１０】図１のロータリコンプレッサの下部支持部材
の下面図である。
【図１１】図１のロータリコンプレッサの上部支持部材
及び上部カバーの上面図である。
【図１２】図１のロータリコンプレッサの上部支持部材
及び上カバーの断面図である。
【図１３】図１のロータリコンプレッサの中間仕切板の
上面図である。
【図１４】図１３Ａ−Ａ線断面図である。
【図１５】図１のロータリコンプレッサの上シリンダの
上面図である。
【図１６】図１のロータリコンプレッサの上シリンダの
吸入側の圧力変動を示す図である。
【図１７】図１のロータリコンプレッサの回転軸の連結
部の形状を説明するための断面図である。
【図１８】図１のロータリコンプレッサを適用した給湯
装置の冷媒回路図である。
【図１９】図１のロータリコンプレッサの第２の回転圧
縮要素の吸込ポートの加工方法を説明する図である。
【図２０】図１のロータリコンプレッサの第２の回転圧
縮要素の吐出ポートの加工方法を説明する図である。
【図２１】従来のロータリコンプレッサの回転圧縮要素
の吸込ポートの加工方法を説明する図である。
【図２２】同じく従来のロータリコンプレッサの回転圧
縮要素の吐出ポートの加工方法を説明する図である。
【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 ２０ ターミナル ３２ 第１の回転圧縮要素 ３４ 第２の回転圧縮要素 ３６ 中間仕切板 ３８、４０ シリンダ ３９、４１ 吐出通路 ４２ 偏心部 ４４ 偏心部 ４６ ローラ ４８ ローラ ５０ ベーン ５４ 上部支持部材 ５６ 下部支持部材 ５８、６０ 吸込通路 ６２ 吐出消音室 ６４ 吐出消音室 ６６ 上部カバー ６８ 下部カバー ７０ 案内溝 ７０Ａ 収納部 ７６ スプリング（バネ部材） ７８、１２９ 主ボルト ９０ 連結部 ９２、９４ 冷媒導入管 ９６ 冷媒吐出管 １３１ 貫通孔（給油路） １３２ 封止材 １３３、１３４ 連通孔 １４１、１４２、１４３、１４４ スリーブ １４６ アキュムレータ １４７、１４８ ブラケット １５１ 鍔部 １５３ 給湯装置 １５４ ガスクーラ １５６ 膨張弁 １５７ 蒸発器 １５８ デフロスト管 １５９ 電磁弁 １６１、１６２ 吸込ポート １７１ 吐出ポート
フロントページの続き (72)発明者 山崎 晴久 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 松本 兼三 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 松浦 大 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 斎藤 隆泰 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 江原 俊行 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 今井 悟 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 小田 淳志 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 佐藤 孝 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 松森 裕之 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3H003 AA05 AB04 AC03 CC06 CD03 CD05 CE05 CE06 3H029 AA04 AA09 AA13 AB03 BB31 BB43 CC03 CC06 CC14 CC24 CC26

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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を設けて成るロータリコンプ
    レッサにおいて、 前記回転圧縮要素を構成するためのシリンダ及び前記電
    動要素の回転軸に形成された偏心部に嵌合されて前記シ
    リンダ内で偏心回転するローラと、 前記シリンダの開口面を閉塞すると共に、前記回転軸の
    軸受けを有する支持部材と、 前記支持部材に形成された吸込通路と、 前記シリンダに傾斜して形成され、前記支持部材の吸込
    通路に対応して当該吸込通路を前記シリンダ内に連通さ
    せる吸込ポートとを備え、 該吸込ポートの前記吸込通路側の縁部は、半円弧状とさ
    れていることを特徴とするロータリコンプレッサ。
  2. 【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要素を設けて成り、該回転圧縮要
    素を構成するためのシリンダ及び前記電動要素の回転軸
    に形成された偏心部に嵌合されて前記シリンダ内で偏心
    回転するローラと、前記シリンダの開口面を閉塞すると
    共に、前記回転軸の軸受けを有する支持部材と、前記支
    持部材に形成された吸込通路と、前記シリンダに傾斜し
    て形成され、前記支持部材の吸込通路に対応して当該吸
    込通路を前記シリンダ内に連通させる吸込ポートとを備
    えたロータリコンプレッサにおいて、 前記シリンダに対して垂直に先端平面のエンドミルを宛
    い、当該垂直状態を保ったまま前記シリンダに対して傾
    斜する方向に移動させることで前記吸込ポートを加工す
    ることを特徴とするロータリコンプレッサの製造方法。
  3. 【請求項３】 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を設けて成り、該回転圧縮要
    素を構成するためのシリンダ及び前記電動要素の回転軸
    に形成された偏心部に嵌合されて前記シリンダ内で偏心
    回転するローラと、前記シリンダの開口面を閉塞すると
    共に、前記回転軸の軸受けを有する支持部材と、前記支
    持部材に形成された吐出通路と、前記シリンダに傾斜し
    て形成され、前記支持部材の吐出通路に対応して当該吐
    出通路を前記シリンダ内に連通させる吐出ポートとを備
    えたロータリコンプレッサにおいて、 前記シリンダに対して垂直に先端山型のエンドミルの一
    部を宛うことにより、前記吐出ポートを加工することを
    特徴とするロータリコンプレッサの製造方法。
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