JP2004011573A - 横型ロータリコンプレッサ - Google Patents

Abstract

【課題】オイルポンプによるオイルの供給を円滑に行いながら、コンプレッサの消費電力の増大も抑制できる横型ロータリコンプレッサを提供する。
【解決手段】回転圧縮要素３２にて圧縮された冷媒ガスを密閉容器１２外のディスーパーヒータにて冷却した後、電動要素１４の回転圧縮要素３２とは反対側より密閉容器１２内に吸入し、電動要素１４の回転圧縮要素３２側より外部に吐出すると共に、電動要素１４にはガス通路１００を構成し、当該ガス通路１００により電動要素１４の回転圧縮要素３２側とその反対側の密閉容器１２内に所定の差圧を構成し、且つ、冷媒ガスの流通を確保する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転圧縮要素で圧縮された冷媒ガスを密閉容器外のディスーパーヒータにて冷却した後、密閉容器内に吸入して外部に吐出する横型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】
従来この種の横型ロータリコンプレッサは、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る。この圧縮された冷媒ガスは、シリンダの高圧室側より吐出ポートを経て密閉容器外に吐出され、ディスーパーヒータにて冷却された後、密閉容器の電動要素側から密閉容器内に吸入される。そして、電動要素の回転圧縮要素側から外部に吐出される構成とされている。前記ディスーパーヒータは回転圧縮要素で圧縮された冷媒ガスを一端、外部に吐出させて、この冷媒ガスを冷却するものであり、冷却された冷媒ガスを電動要素側から密閉容器内に導入することで、この冷媒ガスによって電動要素を冷却することができ、これにより、電動要素の運転性能の向上を図っている。
【０００３】
また、密閉容器内の底部はオイル溜めとされており、回転圧縮要素の電動要素とは反対側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、回転圧縮要素に供給されて摺動部の摩耗を防いでいる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような横型ロータリコンプレッサでは、ディスーパーヒータにて冷却された冷媒ガスが密閉容器内に戻され、電動要素を通過して回転圧縮要素側から外部に吐出されるため、電動要素のステータには冷媒ガスを通過させるためのガス通路が構成される。このガス通路における通路抵抗が大きい場合は過圧縮ロスが生じる。
【０００５】
また、密閉容器内のオイル溜めにはオイルが貯溜されることになるが、オイルポンプは回転圧縮要素の電動要素とは反対側にあるが、前記電動要素のガス通路が大きくなると、密閉容器内の電動要素側の圧力が上がらず、オイルポンプ側の油面が低下して吸い上げが円滑に行われなくなり、回転圧縮要素の摺動部の摩耗による入力（消費電力）の増大や耐久性の低下をもたらすと云う問題がある。
【０００６】
本発明は、係る技術的課題を解決するために成されたものであり、オイルポンプによるオイルの供給を円滑に行いながら、コンプレッサの消費電力の増大も抑制できる横型ロータリコンプレッサを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の横型ロータリコンプレッサでは、回転圧縮要素にて圧縮された冷媒ガスを密閉容器外のディスーパーヒータにて冷却した後、電動要素の回転圧縮要素とは反対側より密閉容器内に吸入し、電動要素の回転圧縮要素側より外部に吐出すると共に、電動要素にはガス通路を構成し、当該ガス通路により電動要素の回転圧縮要素側とその反対側の密閉容器内に所定の差圧が構成され、且つ、冷媒ガスの流通を確保するようにしたので、例えば請求項２の如くガス通路の総断面積を３％以上６％以下とすれば、電動要素内の冷媒ガスの流通を確保しながら、密閉容器内に電動要素の回転圧縮要素側より電動要素の回転圧縮要素とは反対側が高い差圧を構成することができるようになる。
【０００８】
【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は本発明を適用した一実施例の横型ロータリコンプレッサの縦断側面図である。図１において、実施例の横型ロータリコンプレッサ１０は内部高圧型の横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は両端が密閉された横長円筒状の密閉容器１２を備え、この密閉容器１２の底部をオイル溜めとしている。この密閉容器１２内には電動要素１４と、電動要素１４の回転軸１６により駆動される回転圧縮要素３２が収納されている。
【０００９】
この回転圧縮要素３２の電動要素１４とは反対側、即ち、回転軸１６の回転圧縮要素３２側の端部には給油手段としてのオイルポンプ１０１が形成されている。このオイルポンプ１０１は、密閉容器１２内の底部に構成されたオイル溜めから潤滑用のオイルを吸い上げて回転圧縮要素３２の摺動部に供給し、摩耗を防止するために設けられており、このオイルポンプ１０１からは密閉容器１２の底部に向かってオイル吸上パイプ１０２が降下し、オイル溜めにて開口している。
【００１０】
また、密閉容器１２は電動要素１４及び回転圧縮要素３２を収納する容器本体１２Ａと、この容器本体１２Ａの開口部を閉塞するエンドキャップ１２Ｂとからなり、このエンドキャップ１２Ｂには円形の取付孔１２Ｄが形成され、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２０が取り付けられている。
【００１１】
電動要素１４は、密閉容器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の内側に若干の間隔を設けて挿入設置されたロータ２４とからなり、このロータ２４は中心を通り密閉容器１２の軸心方向（横方向）に延在する回転軸１６に固定されている。
【００１２】
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。そして、前記ロータ２４もステータ２２と同様に電磁鋼板の積層体３０で形成されている。
【００１３】
ここで、前記ステータ２２には軸心方向（横方向）に貫通するガス通路１００が形成されている。このガス通路１００はステータ２２の回転圧縮要素３２側とその反対側とを連通しており、電動要素１４側の回転圧縮要素３２側とその反対側の密閉容器内に所定の差圧を構成する。即ち、回転圧縮要素３２で圧縮され、後述するディスーパーヒータ１０５により冷却された後、電動要素１４の回転圧縮要素３２とは反対側より密閉容器１２内に吸入された冷媒ガスがステータ２２内に形成されたガス通路１００を通ることにより差圧が構成される。
【００１４】
この差圧によって密閉容器１２内の底部に貯溜されたオイルは電動要素１４の回転圧縮要素３２側に移動し、回転圧縮要素３２側のオイルレベルが上昇する。これにより、オイル吸上パイプ１０２の開口は支障なくオイル中に浸漬されるようになるので、オイルポンプ１０１による回転圧縮要素３２の摺動部へのオイル供給が円滑に行われるようになる。
【００１５】
また、ガス通路１００は、冷媒ガスの流れを阻害しない程度に小さく、例えばガス通路１００の総断面積を電動要素１４の断面積（横断面積）に対して３％以上６以下になるように形成しているので、磁束密度を比較的高く保つことができ、コンプレッサ１０の消費電力の増加を抑制することができるようになる。
【００１６】
一方、ディスーパーヒータ１０５により冷却され、密閉容器１２の電動要素１４の回転圧縮要素３２側とは反対側から吸入された冷媒ガスは支障無く回転圧縮要素３２側に供給される。
【００１７】
尚、前述するディスーパーヒータ１０５は回転圧縮要素３２で圧縮された冷媒ガスを冷却するために設けられたものである。このディスーパーヒータ１０５により冷却された冷媒ガスを電動要素１４の回転圧縮要素３２とは反対側から密閉容器１２内に吸入して、この冷媒ガスを電動要素１４内を通過させることで、電動要素１４を冷却することができるようになる。
【００１８】
これにより、ガス通路１００の回転圧縮要素３２側のオイルレベルを確保して給油を確実に行いながら電動要素１４を冷却できるようになり、電動要素１４の運転性能を向上させて、冷媒ガスの吸込・圧縮・吐出と云うコンプレッサ１０としての各性能を確保することができるようになる。
【００１９】
また、ディスーパーヒータ１０５を経て密閉容器１２内の電動要素１４の回転圧縮要素３２とは反対側に吸入された冷媒ガスは、前述の如く電動要素１４の断面積（横断面積）に対して総断面積が３％以上６以下になるように形成したガス通路１００を通過するため、この狭いガス通路１００を通過することで当該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ようになり、冷媒ガスと共に冷媒吐出管９６からロータリコンプレッサ１０の外部に吐出されるオイル量を著しく減らすことができるようになる。
【００２０】
前記回転圧縮要素３２はシリンダ４０と、回転軸１６に設けた偏心部４４に嵌合されてシリンダ４０内を偏心回転するローラ４８と、このローラ４８に当接してシリンダ４０内を低圧室側と高圧室側に区画する図示しないベーンと、シリンダ４０の両側（図１では左右）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５４、５６にて構成されている。
【００２１】
上記シリンダ４０には吸込ポートにてシリンダ４０内の低圧室側と連通する吸込通路６０が形成されている。この吸込通路６０は後述する冷媒導入管９４の一端と連通されており、冷媒導入管９４から吸込通路６０及び吸込ポートを経てシリンダ４０内に冷媒ガスが吸入される。
【００２２】
尚、密閉容器内に封入される潤滑油としてのオイルとしては、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、ＰＡＧ（ポリアルキルグリコール）等既存のオイルが使用される。
【００２３】
密閉容器１２の容器本体１２Ａの側面には、シリンダ４０の吸込通路６０、シリンダ４０の吸込通路６０とは反対側、シリンダ４０のオイルポンプ１０１側（オイルポンプ１０１の上方に略対応する位置）に対応する位置に、スリーブ１４１、１４２、１４３がそれぞれ溶接固定されている。スリーブ１４２と１４３は左右に隣接すると共に、スリーブ１４２とスリーブ１４１とは略対向に位置している。
【００２４】
そして、スリーブ１４１内にはシリンダ４０に冷媒ガスを導入するための冷媒通路としての冷媒導入管９４の一端が挿入接続され、この冷媒導入管９４の一端はシリンダ４０の吸込通路６０と連通する。また、冷媒導入管９４の他端は図示しないアキュムレータの下端に接続されている。
【００２５】
また、スリーブ１４２内にはシリンダ４０で圧縮された冷媒ガスを密閉容器１２外に吐出してディスーパーヒータ１０５にて冷却した後に、密閉容器１２内にエンドキャップ１２Ｂから導入するための中間吐出管９６の一端が挿入接続され、この中間吐出管９６の一端はシリンダ４０内の高圧室側と連通する。また、ディスーパーヒータ１０５を経た中間吐出管９６の他端は密閉容器１２のエンドキャップ１２Ｂに挿入接続されている。
【００２６】
スリーブ１４３内には冷媒吐出管９８が挿入接続され、この冷媒導入管９８の一端は密閉容器１２内と連通されており、ディスーパーヒータ１０５にて冷却され、密閉容器１２内の電動要素１４の回転圧縮要素３２とは反対側から吸入されて、電動要素１４の回転圧縮要素３２側に供給された冷媒ガスが冷媒吐出管９８から外部の図示しない放熱器などに供給される。更に、密閉容器１２の底部には取付用台座１１０が設けられている。
【００２７】
以上の構成で次にロータリコンプレッサ１０の動作を説明する。ターミナル２０及び図示し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。
【００２８】
そして、ロータ２４の回転により回転軸１６と一体に設けられた偏心部４４に嵌合されたローラ４８がシリンダ４０内で偏心回転する。これにより、冷媒吐出管９４から吸込通路６０、吸込ポートを介して回転圧縮要素３２のシリンダ４０の低圧室側に冷媒ガスが吸入される。
【００２９】
シリンダ４０の低圧室側に吸入された冷媒ガスは、ローラ４８と図示しないベーンの動作により圧縮され高圧となり、シリンダ４０の高圧室側より中間吐出管９６に吐出され、ディスーパーヒータ１０５にて放熱された後、電動要素１４の回転圧縮要素３２とは反対側から密閉容器１２内に吸入され、ステータ２２に形成されたガス通路１００を通って電動要素１４の回転圧縮要素３２側に流入する。
【００３０】
ここで、冷媒ガスがガス通路１００を通過することにより、電動要素１４の回転圧縮要素３２とは反対側の圧力が電動要素１４の回転圧縮要素３２側の圧力より高くなる（差圧）。そして、冷媒ガス中に混入したオイルは、ガス通路１００を通過することで分離される。また、この差圧により、密閉容器１２内のオイルは電動要素１４の回転圧縮要素３２側に押し込められるので、電動要素１４の回転圧縮要素３２側の油面が上昇する。これにより、オイルはオイル吸上パイプ１０２を介してオイルポンプ１０１により円滑に吸い上げられる。
【００３１】
一方、電動要素１４はガス通路１００を通過する冷媒ガスによって冷却される。これにより、ガス通路１００の回転圧縮要素３２側のオイルレベルを確保して給油を確実に行いながら、電動要素１４のオイルによる冷却も行い、総じて冷媒ガスの吸込・圧縮・吐出と云うコンプレッサとしての各性能を確保することができるようになる。
【００３２】
そして、回転圧縮要素３２側に流入した高圧の冷媒ガスは冷媒吐出管９８から外部の放熱器などに流入することになる。
【００３３】
このように、回転圧縮要素３２にて圧縮された冷媒ガスを密閉容器１２外のディスーパーヒータ１０５にて冷却した後、電動要素１４の回転圧縮要素３２とは反対側より密閉容器１２内に吸入し、電動要素１４の回転圧縮要素３２側より外部に吐出すると共に、電動要素１４にはガス通路１００を構成し、当該ガス通路１００により電動要素１４の回転圧縮要素３２側とその反対側の密閉容器１２内に所定の差圧を構成したので、密閉容器１２内の圧力は電動要素１４の回転圧縮要素３２側よりその反対側が高くなる。
【００３４】
この差圧により、密閉容器１２内底部に溜まるオイルは電動要素１４の回転圧縮要素３２側に移動し、そこに設けられたオイルポンプ１０１により吸引されるようになるので、回転圧縮要素３２などの摺動部への給油を円滑に行うことができるようになる。
【００３５】
特にこの場合、ガス通路１００により冷媒ガスの流通を確保したので、冷媒ガスの移動も阻害されなくなる。これにより、電動要素１４をディスーパーヒータ１０５にて冷却された冷媒ガスにより円滑に冷却することが可能となり、総じて電動要素１４の回転圧縮要素３２側のオイルレベルを確保して給油を確実に行いながら、冷媒ガスの吸込・圧縮・吐出と云うコンプレッサとしての各性能を確保することができるようになる。
【００３６】
更に、ガス通路１００を冷媒ガスの流通が支障なく行える程度に極力小さくなるので、これにより、コンプレッサ１０の消費電力の増加を抑制できるようになる。
【００３７】
尚、本実施例においてはガス通路１００を電動要素１４のステータ２２内に形成して、ステータ２２内を軸心方向に貫通する孔としたが、これに限らす、電動要素１４の周辺部、即ち、電動要素１４と密閉容器１２間に形成されたものでもよい。
【００３８】
また、密閉容器１２内を電動要素１４側と回転圧縮要素３２側とに区画して、密閉容器１２内の電動要素１４側と回転圧縮要素３２側とに差圧を構成させるバッフル板を更に設けた場合にも本発明は有効である。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明の横型ロータリコンプレッサによれば、回転圧縮要素にて圧縮された冷媒ガスを密閉容器外のディスーパーヒータにて冷却した後、電動要素の回転圧縮要素とは反対側より密閉容器内に吸入し、電動要素の回転圧縮要素側より外部に吐出すると共に、電動要素にはガス通路を構成し、当該ガス通路により電動要素の回転圧縮要素側とその反対側の密閉容器内に所定の差圧が構成し、且つ、冷媒ガスの流通を確保するようにしたので、例えば請求項２の如くガス通路の総断面積を３％以上６％以下とすれば、電動要素内の冷媒ガスの流通を確保しながら、密閉容器内に電動要素の回転圧縮要素側より電動要素の回転圧縮要素とは反対側が高い差圧を構成することができるようになる。
【００４０】
この差圧により、密閉容器内底部に溜まるオイルは電動要素の回転圧縮要素側に移動し、そこに設けられたオイルポンプにより吸引されるようになるので、回転圧縮要素などの摺動部への給油を円滑に行うことができるようになる。
【００４１】
この場合、ガス通路により冷媒ガスの流通は確保されるので、冷媒ガスの移動も阻害されなくなり、過圧縮ロスも解消される。これにより、オイルポンプ側のオイルレベルを確保して給油を確実に行いながら、冷媒ガスの吸込・圧縮・吐出と云うコンプレッサとしての各性能を確保することができるようになるものである。
【００４２】
また、給油が円滑に行われ、回転圧縮要素の摺動抵抗が減少するので、電動要素のガス通路も縮小できて、差圧を確保することができるので、コンプレッサの消費電力の増大も抑制することができるようになるものである。
【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側面図である。
【符号の説明】
１０　ロータリコンプレッサ
１２　密閉容器
１２Ａ　容器本体
１２Ｂ　エンドキャップ
１４　電動要素
１６　回転軸
２２　ステータ
２４　ロータ
２８　ステータコイル
３２　回転圧縮要素
４０　シリンダ
４４　偏心部
４８　ローラ
５４、５６　支持部材
６０　吸込通路
９４　冷媒導入管
９６　中間吐出管
９８　冷媒吐出管
１００　ガス通路
１０１　オイルポンプ
１０２　オイル吸上パイプ

Claims (2)

1. 横型の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と、該回転圧縮要素の前記電動要素とは反対側に設けられ、前記密閉容器内底部のオイル溜めのオイルを吸引するオイルポンプとを備えて成る横型ロータリコンプレッサであって、
   前記回転圧縮要素にて圧縮された冷媒ガスを前記密閉容器外のディスーパーヒータにて冷却した後、前記電動要素の前記回転圧縮要素とは反対側より前記密閉容器内に吸入し、前記電動要素の前記回転圧縮要素側より外部に吐出すると共に、
   前記電動要素にはガス通路を構成し、当該ガス通路により前記電動要素の前記回転圧縮要素側とその反対側の前記密閉容器内に所定の差圧を構成し、且つ、冷媒ガスの流通を確保したことを特徴とする横型ロータリコンプレッサ。
2. 前記ガス通路の総断面積は、前記電動要素の断面積の３％以上６％以下であることを特徴とする請求項１の横型ロータリコンプレッサ。

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