JP2003161279A

JP2003161279A - ロータリコンプレッサ

Info

Publication number: JP2003161279A
Application number: JP2001359131A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Sato; 里　　和哉; Kenzo Matsumoto; 兼三松本; Masaru Matsuura; 大松浦; Takayasu Saito; 隆泰斎藤; Masaya Tadano; 昌也只野; Haruhisa Yamazaki; 晴久山崎
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-11-26
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2003-06-06
Anticipated expiration: 2021-11-26
Also published as: JP3762690B2

Abstract

(57)【要約】【課題】バネ部材の脱落を防止するためのプラグを所
定位置に設けられ、且つ、シリンダの変形も防止可能な
ロータリコンプレッサを提供する。【解決手段】ロータリコンプレッサの回転圧縮要素３
４を構成するための上シリンダ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上シリンダ内で偏心
回転するローラ４６と、このローラに当接して上シリン
ダ内を低圧室側と高圧室側に区画するベーン５０と、こ
のベーンを常時ローラ側に付勢するためのスプリング７
６と、上シリンダに形成され、ベーン側と密閉容器１２
側に開口したスプリングの収納部７０Ａと、スプリング
の密閉容器側に位置して収納部内に隙間嵌めにて挿入さ
れたプラグ１３７とを備え、このプラグ１３７のスプリ
ング７６側に位置する収納部７０Ａの内壁には、プラグ
１３７が所定位置にて当接する係止部２０１を形成し
た。

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第１及び第２の回
転圧縮要素を備え、第１の回転圧縮要素で圧縮されたガ
スを密閉容器内に吐出し、更にこの吐出された中間圧の
ガスを第２の回転圧縮要素で圧縮するロータリコンプレ
ッサ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、吐出消音室を経て吐出される。そして、この吐出
された冷媒ガスは、例えば給湯装置の場合には、その後
放熱器に流入し、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
ａＧ）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなロータリコ
ンプレッサに取り付けられたベーンは、シリンダの半径
方向に設けられた溝にシリンダの半径方向に移動自在に
挿入されている。そして、ベーンの後側（密閉容器側）
にシリンダの外側に開口するスプリング孔（収納部）を
設け、このスプリング孔にベーンを常時ローラ側に付勢
するコイルスプリング（バネ部材）を挿入し、シリンダ
外側の開口からスプリング孔にＯリングを挿入した後、
プラグ（抜け止め）で閉塞してスプリングの飛び出しを
防いでいた。

【０００５】この場合、ローラの偏心回転によってプラ
グはスプリング孔から外側に押し出される方向の力を受
けることになる。特に、内部中間圧型のロータリコンプ
レッサでは、密閉容器内が第２の回転圧縮要素のシリン
ダ内よりも低圧となるため、シリンダ内外の圧力差によ
ってもプラグは押し出されるかたちとなる。そのため、
従来ではプラグをスプリング孔に圧入することでシリン
ダに固定していたが、この圧入によってシリンダが膨ら
むように変形してしまい、シリンダの開口面を塞ぐ支持
部材（軸受け）との間に隙間ができて、シリンダ内のシ
ール性が確保できなくなり、性能が低下してしまうと云
う問題が発生していた。

【０００６】そこで、例えばプラグの外径寸法をスプリ
ング孔の内径寸法よりも小さくしてシリンダの変形を阻
止しようとすると（尚、その場合はプラグが密閉容器側
に抜けないようにする必要がある。）、ロータリコンプ
レッサが停止してシリンダ内の高圧側の圧力が低下した
場合に、密閉容器内の中間圧によってプラグがスプリン
グ側に押し込まれ、スプリングを潰して動作に支障が生
じるようになる不都合が発生する。

【０００７】一方、例えばプラグの外径寸法をシリンダ
が変形しない程度にスプリング孔の内径寸法より大きく
した場合、スプリング孔にプラグを圧入していく過程で
どこまで挿入したらよいか判別し難くなる問題が発生す
る。

【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、バネ部材の脱落を防止する
ためのプラグを所定位置に設けられ、且つ、シリンダの
変形も防止可能なロータリコンプレッサを提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明のロータリ
コンプレッサは、密閉容器内に電動要素と、この電動要
素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、
第１の回転圧縮要素で圧縮されたガスを密閉容器内に吐
出し、更にこの吐出された中間圧のガスを第２の回転圧
縮要素で圧縮するものであって、第２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、このローラに当接してシリンダ内を低圧室側と高
圧室側に区画するベーンと、このベーンを常時ローラ側
に付勢するためのバネ部材と、シリンダに形成され、ベ
ーン側と密閉容器側に開口したバネ部材の収納部と、バ
ネ部材の密閉容器側に位置して収納部内に設けられ、当
該収納部を封止するためのプラグとを備え、このプラグ
のバネ部材側に位置する収納部の内壁には、プラグが所
定位置にて当接する係止部を形成したことを特徴とす
る。

【００１０】請求項２の発明のロータリコンプレッサ
は、上記においてプラグの外径は、当該プラグを収納部
内に挿入した場合に、シリンダが変形しない範囲で収納
部の内径よりも大きく設定されていることを特徴とす
る。

【００１１】請求項３の発明のロータリコンプレッサ
は、請求項１においてプラグの外径は、収納部の内径よ
りも小さく設定されていることを特徴とする。

【００１２】請求項４の発明のロータリコンプレッサ
は、上記各発明において係止部は、収納部の内周壁を段
差状に縮径させて形成されていることを特徴とする。

【００１３】請求項５の発明のロータリコンプレッサ
は、上記各発明において第１及び第２の回転圧縮要素
は、ＣＯ₂ガスを冷媒として圧縮することを特徴とす
る。

【００１４】本発明によれば、密閉容器内に電動要素
と、この電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧
縮要素を備え、第１の回転圧縮要素で圧縮されたガスを
密閉容器内に吐出し、更にこの吐出された中間圧のガス
を第２の回転圧縮要素で圧縮するロータリコンプレッサ
において、第２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、このローラに当
接してシリンダ内を低圧室側と高圧室側に区画するベー
ンと、このベーンを常時ローラ側に付勢するためのバネ
部材と、シリンダに形成され、ベーン側と密閉容器側に
開口したバネ部材の収納部と、バネ部材の密閉容器側に
位置して収納部内に設けられ、当該収納部を封止するた
めのプラグとを備え、このプラグのバネ部材側に位置す
る収納部の内壁には、プラグが所定位置にて当接する係
止部を形成したので、プラグはこの係止部によりそれ以
上バネ部材側に移動できなくなる。

【００１５】これにより、プラグの位置を所定位置に規
定することが可能となる。従って、例えば請求項２の如
く、プラグの外径を、当該プラグを収納部内に挿入した
場合に、シリンダが変形しない範囲で収納部の内径より
も大きく設定したときには、プラグ挿入によるシリンダ
の変形を回避しながら、プラグを収納部内に圧入する際
の位置決めが行え、プラグの取り付け作業性が向上す
る。

【００１６】また、例えば請求項３の如くプラグの外径
を、収納部の内径よりも小さく設定した場合には、ロー
タリコンプレッサが停止した際に、密閉容器内の中間圧
によってプラグがバネ部材側に押し込まれる不都合を回
避することができるようになるものである。

【００１７】請求項４の発明によれば、上記各発明に加
えて係止部を、収納部の内周壁を段差状に縮径させるこ
とで形成しているので、シリンダの収納部に係止部を容
易に形成することができるようになり、生産コストが削
減されるものである。

【００１８】特に、請求項５の発明の如くＣＯ₂ガスを
冷媒として用い、圧力差が大きくなる場合に、本発明は
ロータリコンプレッサの性能改善に著しい効果を奏する
ものである。

【００１９】

【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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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
下に配置されたシリンダ３８、シリンダ４０と、この上
下シリンダ３８、４０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。

【００２６】上部支持部材５４および下部支持部材５６
には、吸込ポート１６１、１６２にて上下シリンダ３
８、４０の内部とそれぞれ連通する吸込通路５８、６０
と、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。

【００２７】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。

【００２８】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、吐出ポート４１にて第１の回転圧縮要素３２の
下シリンダ４０内部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６８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内において吐出ポート４１
を開閉する第１の回転圧縮要素３２の吐出弁である。

【００２９】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。

【００３０】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）。

【００３１】また、上部カバー６６は吐出ポート３９に
て第２の回転圧縮要素３４の上シリンダ３８内部と連通
する吐出消音室６２の上面開口部を閉塞し、密閉容器１
２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１
０ｍｍ以下（実施例では最も望ましい６ｍｍ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。

【００３２】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内において吐出ポート３９を開閉する第２の回転
圧縮要素３４の吐出弁である。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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、収納部７０Ａの外側（密閉容器
１２側）の開口から金属製のプラグ１３７が圧入されて
設けられ、スプリング７６の抜け止めの役目を果たす。

【００４０】この場合、プラグ１３７の外径寸法は、そ
れを収納部７０Ａ内に圧入した際に上シリンダ３８が変
形を起こさない程度、収納部７０Ａの内径寸法よりも大
きく設定されている。即ち、実施例ではプラグ１３７の
外径寸法は、収納部７０Ａの内径寸法よりも４μｍ〜２
３μｍ大きく設計されている。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。

【００４１】また、図１９に拡大して示すように、プラ
グ１３７の外端が収納部７０Ａの外側（密閉容器１２
側）の開口縁（収納部７０Ａの外端）に位置する所定位
置までプラグ１３７を圧入した時点で、当該プラグ１３
７のスプリング７６側の端部（内端）が位置する収納部
７０Ａの箇所には、当該プラグ１３７の内端が当接する
係止部２０１が形成されている。この係止部２０１は収
納部７０Ａを上シリンダ３８内に切削加工する際に、そ
れより内側（ベーン５０側）の収納部７０Ａの内径を切
削加工するドリルを外側を切削加工するものよりも細い
ものに変更して、収納部７０Ａの内周壁を段差状に縮径
させることで形成されている。

【００４２】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の外端（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。また、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１３
７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】プラグ１３７と収納部７０Ａの寸法関係を
上記の如くしたことにより、プラグ１３７の圧入によっ
て上シリンダ３８が変形し、上部支持部材５４との間の
シール性が低下して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、係る構造としたこ
とにより、プラグ１３７を収納部７０Ａの外側の開口か
ら圧入して行った場合に、図１９に示す所定位置（プラ
グ１３７の外端が収納部７０Ａの外側の開口縁に位置す
る状態）となったところで、プラグ１３７が係止部２０
１に当接してそれ以上圧入できなくなるので、プラグ１
３７を収納部７０Ａ内に圧入する際の位置決めが行え、
プラグ１３７の取り付け作業性が向上する。特に、無理
にプラグ１３７を押し込むことが無くなるので、無理な
圧入による上シリンダ３８の変形も未然に回避できるよ
うになる。

【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４１、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を経て中間吐出管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、上記実施例ではプラグ１３７の外径寸
法を収納部７０Ａの内径寸法よりも、上シリンダ３８が
変形しない程度に大きく設定し、プラグ１３７を収納部
７０Ａ内に圧入するようにしたが、それに限らず、プラ
グ１３７の外径寸法を収納部７０Ａの内径寸法よりも小
さく設定し、プラグ１３７を収納部７０Ａ内に隙間嵌め
により挿入してもよい。

【００６３】係る寸法関係とすれば、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確実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、前述の如く
上シリンダ３８と密閉容器１２間の間隔をＯリング１３
８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１
２に当接して移動が阻止された時点で依然Ｏリング１３
８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。

【００６４】また、ロータリコンプレッサ１０が停止す
ると、冷媒回路を介して上シリンダ３８内の圧力が低圧
側に影響され、密閉容器１２内の中間圧よりも低下す
る。係る場合、プラグ１３７は密閉容器１２内の圧力に
よってスプリング７６側に押し込まれようとするが、係
る場合にもプラグ１３７は係止部２０１に当接してそれ
以上スプリング７６側に移動できないので、スプリング
７６が係るプラグ１３７の移動によって潰されてしまう
不都合も生じなくなる。

【００６５】更に、実施例ではロータリコンプレッサ１
０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。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、密閉
容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される第１
及び第２の回転圧縮要素を備え、第１の回転圧縮要素で
圧縮されたガスを密閉容器内に吐出し、更にこの吐出さ
れた中間圧のガスを第２の回転圧縮要素で圧縮するロー
タリコンプレッサにおいて、第２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、このローラに当接してシリンダ内を低圧室側と高圧
室側に区画するベーンと、このベーンを常時ローラ側に
付勢するためのバネ部材と、シリンダに形成され、ベー
ン側と密閉容器側に開口したバネ部材の収納部と、バネ
部材の密閉容器側に位置して収納部内に設けられ、当該
収納部を封止するためのプラグとを備え、このプラグの
バネ部材側に位置する収納部の内壁には、プラグが所定
位置にて当接する係止部を形成したので、プラグはこの
係止部によりそれ以上バネ部材側に移動できなくなる。

【００６７】これにより、プラグの位置を所定位置に規
定することが可能となる。従って、例えば請求項２の如
く、プラグの外径を、当該プラグを収納部内に挿入した
場合に、シリンダが変形しない範囲で収納部の内径より
も大きく設定したときには、プラグ挿入によるシリンダ
の変形を回避しながら、プラグを収納部内に圧入する際
の位置決めが行え、プラグの取り付け作業性が向上す
る。

【００６８】また、例えば請求項３の如くプラグの外径
を、収納部の内径よりも小さく設定した場合には、ロー
タリコンプレッサが停止した際に、密閉容器内の中間圧
によってプラグがバネ部材側に押し込まれる不都合を回
避することができるようになるものである。

【００６９】請求項４の発明によれば、上記各発明に加
えて係止部を、収納部の内周壁を段差状に縮径させるこ
とで形成しているので、シリンダの収納部に係止部を容
易に形成することができるようになり、生産コストが削
減されるものである。

【００７０】特に、請求項５の発明の如くＣＯ₂ガスを
冷媒として用い、圧力差が大きくなる場合に、本発明は
ロータリコンプレッサの性能改善に著しい効果を奏する
ものである。

【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
縮要素のプラグ部分の拡大断面図である。

【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上下シリンダ３９、４１吐出ポート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）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１３７プラグ１３８Ｏリング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２０１係止部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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)発明者只野昌也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Ｆターム(参考） 3H029 AA05 AA13 AB03 AB08 BB32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉容器内に電動要素と、該電動要素に
て駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、前記
第１の回転圧縮要素で圧縮されたガスを前記密閉容器内
に吐出し、更にこの吐出された中間圧のガスを前記第２
の回転圧縮要素で圧縮するロータリコンプレッサにおい
て、前記第２の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、該ローラに当接して前記シリンダ内を低圧室側と高圧室
側に区画するベーンと、該ベーンを常時前記ローラ側に付勢するためのバネ部材
と、前記シリンダに形成され、前記ベーン側と前記密閉容器
側に開口した前記バネ部材の収納部と、前記バネ部材の前記密閉容器側に位置して前記収納部内
に設けられ、当該収納部を封止するためのプラグとを備
え、該プラグの前記バネ部材側に位置する前記収納部の内壁
には、前記プラグが所定位置にて当接する係止部を形成
したことを特徴とするロータリコンプレッサ。
【請求項２】前記プラグの外径は、当該プラグを前記
収納部内に挿入した場合に、前記シリンダが変形しない
範囲で前記収納部の内径よりも大きく設定されているこ
とを特徴とする請求項１のロータリコンプレッサ。
【請求項３】前記プラグの外径は、前記収納部の内径
よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１
のロータリコンプレッサ。
【請求項４】前記係止部は、前記収納部の内周壁を段
差状に縮径させて形成されていることを特徴とする請求
項１、請求項２又は請求項３のロータリコンプレッサ。
【請求項５】前記第１及び第２の回転圧縮要素は、Ｃ
Ｏ₂ガスを冷媒として圧縮することを特徴とする請求項
１、請求項２、請求項３又は請求項４のロータリコンプ
レッサ。