JP2008088871A - 回転圧縮機及び冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クラスタがターミナルから離脱する不都合を回避することができる回転圧縮機を提供する。
【解決手段】密閉容器１２内に電動要素１４と、電動要素１４により回転軸１６を介して駆動されると共に回転軸１６を支持する第１の軸受け５４，５６を含む回転圧縮要素３４、３２とが配設され、回転軸１６には電動要素１４を挟んで第１の軸受け５４、５６と反対側に第２の軸受け３を備え、第２の軸受け３を支持する先端部軸受支持部材２が配設され、外部と電動要素１４又は回転圧縮要素３４、３２を電気的に接続するためのターミナル２０と、密閉容器１２内に電動要素１４又は回転圧縮要素３４、３２とターミナル２０とを電気的に接続するためのクラスタ３１と、を備え、クラスタ３１のターミナル２０と反対側の面が先端部軸受支持部材２と接触している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、横型の密閉容器内に、電動要素と、回転軸を支持する第１の軸受けを有する回転圧縮要素と、電動要素を挟んで第１の軸受けと反対側に第２の軸受けを備え、第２の軸受けを支持する先端部軸受支持部材を備えた横型回転圧縮機に関するものである。また、本発明は、前記横型回転圧縮機の第２の軸受けに、オイル分離機により冷媒から分離されたオイルを噴射する冷凍サイクル装置に関するものである。

従来、家庭用給湯器等に用いられる回転軸が垂直な縦型の圧縮機は、密閉容器内に電動要素とこの電動要素により回転軸を介して駆動される圧縮要素を備え、この圧縮要素は回転軸を支持する第１の軸受けを有していた。この圧縮機は電動要素を挟んで前記第１の軸受けと反対側には回転軸を支持する軸受けを備えていない片持ち構造の軸受け構造であった。

このような圧縮機は回転軸が垂直であり、振動をほとんど被らない場所に設置されるため、片持ち構造であっても、軸受けの強度・軸受けの剛性の観点からは、圧縮機の信頼性に問題はなかった。

一方、自動車に積載される横型の圧縮機は、自動車が被る振動の他、自動車自体に起因する振動の影響を受ける。この場合、上記の片持ち構造では、振動を受けた際に電動要素を構成するモータロータの自重により発生する加振力を前記第１の軸受けが受け止めることとなる。したがって、軸受けの強度・軸受けの剛性が劣化し、軸受けの寿命を縮めることになる。また、上記加振力が回転軸を振動させるため、電動要素を構成するロータとステータ間の許容クリアランスを確保できず、ロータ・ステータの接触を引き起こす恐れがある。

そこで、密閉容器内に、電動要素と、回転軸を支持する第１の軸受けを有する回転圧縮要素と、電動要素を挟んで第１の軸受けと反対側に第２の軸受けを備える、いわゆる両持ち構造の横型の回転圧縮機が提案されている（例えば、特許文献１）。

また、従来の圧縮機は、密閉容器内に収納された電動要素に給電するためのターミナルが取り付けられている。このターミナルには複数の導電ピンが絶縁部材を介してターミナル本体に支持される。一方、密閉容器内には、電動要素から引き出されたリード線がクラスタに接続され、このクラスタには前記リード線が電気的に導通された凹部が設けられている。ターミナルの導電ピンをクラスタの凹部に差し込むことにより、密閉容器内の電動要素と外部の制御装置が、リード線、クラスタ、ターミナルを介して電気的に接続される。

上述した家庭用給湯器等に用いられる圧縮機は、クラスタの凹部にターミナルの導電ピンを差し込むだけであった。しかし、振動をほとんど被らない場所に設置されるため、クラスタがターミナルから離脱することがなかった。
特開２００６−２０７５２５号公報

一方、自動車に積載される横型の圧縮機の場合、上述したように、振動の影響を大きく受ける。ターミナルに差し込んでいるクラスタは、ターミナルの導電ピンとクラスタ内部の端子挟み込み部品との嵌め合わせ構造であり、他に固定手段を備えていないため、前述の振動を受けた場合には、ターミナルとクラスタが離脱し、結線不良を引き起こす恐れがあるという問題があった。また、一度離脱したターミナルとクラスタとの結合部は、放置しておいても自然に復帰することはないという不都合が生じる恐れがあるという問題があった。

また、上述した両持ち構造の軸受け構造の場合、前記第２の軸受けの潤滑のために、前記第１の軸受け付近から吸い上げたオイルを前記第２の軸受けまで搬送することは困難であった。

そこで、本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであり、クラスタがターミナルから離脱する不都合を回避することができる横型回転圧縮機、さらに、第２の軸受けの潤滑を容易に実現できる冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明の回転圧縮機は、密閉容器内に電動要素と、当該電動要素により回転軸を介して駆動されると共に前記回転軸を支持する第１の軸受けを含む回転圧縮要素とが配設され、前記回転軸には前記電動要素を挟んで第１の軸受けと反対側に第２の軸受けを備え、前記第２の軸受けを支持する先端部軸受支持部材が配設され、外部と前記電動要素又は回転圧縮要素を電気的に接続するためのターミナルと、前記密閉容器内に前記電動要素又は前記回転圧縮要素と前記ターミナルとを電気的に接続するためのクラスタと、を備え、前記クラスタの前記ターミナルと反対側の面が前記先端部軸受支持部材と接触していることを特徴とするものである。

請求項２の発明の回転圧縮機は、密閉容器内に電動要素と、当該電動要素により回転軸を介して駆動されると共に前記回転軸を支持する第１の軸受けを含む回転圧縮要素とが配設され、前記回転軸には前記電動要素を挟んで第１の軸受けと反対側に第２の軸受けを備え、前記第２の軸受けを支持する先端部軸受支持部材が配設され、外部と前記電動要素又は回転圧縮要素を電気的に接続するためのターミナルと、前記密閉容器内に前記電動要素又は前記回転圧縮要素と前記ターミナルとを接続するためのクラスタと、を備え、前記クラスタの前記ターミナルと反対側の面と、前記先端部軸受支持部材の前記クラスタと対向する面との距離が所定の距離以下であることを特徴とするものである。

請求項３の発明の回転圧縮機は、請求項２に記載の発明において、前記所定の距離が２ｍｍであることを特徴とするものである。

請求項４の発明の回転圧縮機は、密閉容器内に電動要素と、当該電動要素により回転軸を介して駆動されると共に前記回転軸を支持する第１の軸受けを含む回転圧縮要素とが配設され、前記回転軸には前記電動要素を挟んで第１の軸受けと反対側に第２の軸受けを備え、前記第２の軸受けを支持する先端部軸受支持部材が配設され、外部と前記電動要素又は回転圧縮要素を電気的に接続するためのターミナルと、前記密閉容器内に前記電動要素又は前記回転圧縮要素と前記ターミナルとを接続するためのクラスタと、を備え、前記クラスタの前記ターミナルと反対側の面と、前記先端部軸受支持部材の前記クラスタと対向する面との間に弾性部材が挿入されていることを特徴とするものである。

請求項５の発明の冷凍サイクル装置は、横置きの密閉容器内に電動要素と、当該電動要素により回転軸を介して駆動されると共に前記回転軸を支持する第１の軸受けを含む回転圧縮要素とが配設され、前記回転軸には前記電動要素を挟んで第１の軸受けと反対側に第２の軸受けを備え、前記第２の軸受けを支持する先端部軸受支持部材が配設された横型回転圧縮機と、凝縮器、減圧装置、蒸発器を環状に接続してなる冷媒回路を備え、前記圧縮機から吐出されたオイルを含む冷媒からオイルをオイル分離器にて分離し、オイル戻し管を介して、前記オイルを前記第２の軸受けに向けて噴射することにより前記圧縮機に戻してなるものである。

請求項６の発明の冷凍サイクル装置は、請求項５の発明の冷凍サイクル装置において、前記オイル戻し管が、前記圧縮機の前記第２の軸受けの上部に接続されることを特徴とするものである。

請求項１の発明の回転圧縮機は、回転軸に電動要素を挟んで第１の軸受けと反対側に第２の軸受けを備えて、第２の軸受けを支持する先端部軸受支持部材を配設して、ターミナルと、このターミナルと電気的に接続するクラスタを備え、クラスタのターミナルと反対側の面を先端部軸受支持部材と接触させるものである。

これにより、クラスタがターミナルから離脱するのを防止することができるようになる。

請求項２の発明の回転圧縮機は、回転軸に電動要素を挟んで第１の軸受けと反対側に第２の軸受けを備えて、第２の軸受けを支持する先端部軸受支持部材を配設して、ターミナルと、このターミナルと接続するクラスタを備え、クラスタのターミナルと反対側の面と、先端部軸受支持部材のクラスタと対向する面との距離を所定の距離以下とするものである。

これにより、クラスタがターミナルから離脱するのを防止することができるようになる。

請求項３の発明の回転圧縮機は、請求項２に記載の発明において、前記所定の距離を２ｍｍとするものである。

請求項４の発明の回転圧縮機は、回転軸に電動要素を挟んで第１の軸受けと反対側に第２の軸受けを備えて、第２の軸受けを支持する先端部軸受支持部材を配設して、ターミナルと、このターミナルと接続するクラスタを備え、クラスタのターミナルと反対側の面と、先端部軸受支持部材のクラスタと対向する面との間に弾性部材を挿入するものである。

これにより、クラスタがターミナルから離脱するのを防止することができ、且つ、回転圧縮機が振動を受けても、弾性部材がクラスタ及び先端部軸受支持部材からの圧力を吸収し、クラスタ又は先端部軸受支持部材が磨耗又は破損することを抑制することができる。

請求項５の発明の冷凍サイクル装置は、回転軸に電動要素を挟んで第１の軸受けと反対側に第２の軸受けを備えて、第２の軸受けを支持する先端部軸受支持部材を配設した横型回転圧縮機と、凝縮器、減圧装置、蒸発器を環状に接続してなる冷媒回路を備えて、前記横型回転圧縮機から吐出されたオイルを含む冷媒からオイルをオイル分離器によって分離して、オイル戻し管を介して、オイルを第２の軸受けに向けて噴射することによって、容易に第２の軸受けにオイルを供給することができるようになる。

これにより、容易に第２の軸受けの潤滑を実現することができ、回転軸及び第２の軸受けの磨耗等を防止でき、軸受け及び回転軸の信頼性を向上させることができる。

請求項６の発明の冷凍サイクル装置は、オイル戻し管を横型回転圧縮機の第２の軸受けの上部に接続することによって、オイルを第２の軸受けの上部から自由落下を利用して噴射することができるため、簡便な構造で第２の軸受けにオイルを噴射することができるようになる。

以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。

図１は、本発明のコンプレッサの一実施形態としての横型多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０の側断面図を示している。この横型多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０は、二酸化炭素（ＣＯ２）を冷媒とする内部中間圧型の横型２段圧縮式ロータリコンプレッサで、同横型２段圧縮式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。密閉容器１２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）から構成される回転圧縮機構部１８と、を備え、その底部外面には当該横型２段圧縮式ロータリコンプレッサ１０を固定するための脚部１１０が設けられている。

密閉容器１２は、電動要素１４及び回転圧縮機構部１８とを収納する容器本体１２Ａと、この容器本体１２Ａの電動要素１４側の端部を閉塞する略椀上のエンドキャップ（蓋体）１２Ｂとで構成され、且つこのエンドキャップ１２Ｂの中心部には円形の取付孔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２０（配線を省略）が取り付けられている。さらに、このターミナル２０には、密閉容器１２内において、電動要素１４に電力を供給するためのクラスタ３１（配線を省略）が嵌め込まれている。したがって、外部電源（図示しない）からターミナル２０及びクラスタ３１を介して電動要素１４に電力を供給することができる。

電動要素１４は、密閉容器１２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とを備える。このロータ２４は中心を通り密閉容器１２の軸心方向に延在する回転軸１６に固定されている。ここで、ステータ２２は、ドーナッツ状の電磁鋼板を積層した図示しない積層体と、この積層体の歯部に直巻き方式により巻装されたステータコイル２８とを有している。そして、ロータ２４もステータ２２と同様に電磁鋼板の積層体で形成され、この積層体内に永久磁石を挿入して形成されている。

回転軸１６の回転圧縮機構部１８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内の底部のオイル溜めからオイル吸引通路１０１Ａを経由して潤滑油としてのオイルを吸い上げて回転圧縮機構部１８の摺動部に供給して摩耗を防止するために設けられており、オイルポンプ支持部材６７により固定されている。

そして、この回転軸１６における電動要素１４側の先端部付近の外周面は、先端部軸受支持部材２の中心部に固定されている第２の軸受けとしての先端部軸受３により支持されている。これにより、先端部軸受支持部材２の抵抗を排除しながら、強い加振力が加わって回転軸１６の電動要素１４側が振れた場合には回転軸１６の電動要素１４側を受けることができるようになる。これによって、ロータリーコンプレッサ１０の運転効率を極力維持しながら、ロータ２４がステータ２２と接触する不都合を未然に回避することができるようになる。

先端部軸受３はボールベアリングからなる。さらに、先端部軸受支持部材２の電動要素１４側には先端部軸受３が嵌め合わされて固定され、先端部軸受支持部材２の背面はエンドキャップ１２Ｂ側に向けられている。したがって先端部材軸受支持部材２の背面は、ターミナル２０に嵌め込まれたクラスタ３１の背面と対向している。

ここで、クラスタ３１の背面、すなわち、クラスタ３１のターミナル２０と反対側の面は、先端部軸受支持部材２と接触している。これにより、クラスタ３１がターミナル２０から離脱することを防止することができる。本実施例においては、クラスタ３１の背面が平面となっており、また、先端部軸受支持部材２のクラスタ３１と対向する側はクラスタ３１に対応する部分２Ａが平面となっている。そして、クラスタ３１の背面全体が、先端部軸受支持部材２の前記平面と接触している。

ここで、先端部軸受支持部材２のクラスタ３１と対向する側のうちクラスタ３１に対応する部分２Ａがクラスタ３１の一部が嵌るような凹部を有し、この凹部にクラスタ３１の一部が嵌められることによりクラスタ３１が固定される構造となっていてもよい。このような構造の場合においても、クラスタ３１がターミナル２０から離脱することを防止することができる。

先端部軸受支持部材２は、ターミナル２０側及び電動要素１４側は容器本体１２Ａの内周面に沿って、数箇所スポット的に溶接固定されている。これにより先端部軸受指示部材２と容器本体１２Ａの内周面との間に隙間ができ、この隙間により当該先端部軸受部材２の前後で冷媒が流通可能となっている。この先端部軸受支持部材３は、上記の如く先端部軸受３を取付可能に中心部が凹状になっている。

先端部軸受支持部材２は、上述したように、クラスタ３１の背面と接触していることにより、ターミナル２０に嵌め込まれたクラスタ３１がターミナル２０から外れることを防止している。また、車載時の振動によりクラスタ３１が離脱する前に、クラスタ３１がターミナル２０から離れる距離を制限する効果を有する。

ここで、本実施例においては、上述したように、クラスタ３１のターミナル２０と反対側の面は、先端部軸受支持部材２のクラスタ３１と対向するある面と接触しているが、クラスタ３１がターミナル２０から離脱しない所定の距離が設けられていてもよい。この所定の距離は２ｍｍ以下であるのが好ましい。

また、クラスタ３１のターミナル２０と反対側の面と、先端部軸受支持部材２のクラスタ３１と対向する面の間に弾性部材が挿入されていてもよい。この場合には、クラスタ３１がターミナル２０から離脱するのを防止することができるのに加えて、横型２段圧縮式ロータリンコンプレッサ１０が振動を受けても、弾性部材が衝撃や、クラスタ３１及び先端部支持部材２からの圧力を吸収するため、クラスタ３１と先端部支持部材２が衝突したり応力が加わったりしてクラスタ３１又は先端部支持部材２が磨耗したり破損したりすることを防止することができる。この弾性部材の構成材料としては、シリコン系ゴム等が好ましい。これらの材料は、横型２段圧縮式ロータリコンプレッサ１０が高温になっても弾性を保持でき、冷媒やオイルが接触しても弾性を保持でき、冷媒やオイルに悪影響を及ぼさないからである。また、この弾性部材の厚みとしては、５ｍｍ程度が好ましい。

回転圧縮機構部１８の第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４は第１及び第２のシリンダ３８、４０により構成され、これらシリンダ３８、４０間には中間仕切板３６が狭持されている。また、第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４は、それぞれ中間仕切板３６の両側（図１では左右）に配置された第１及び第２のシリンダ３８、４０と、回転軸１６に設けられ１８０度の位相差を持つ第１及び第２の偏心部４２、４４に嵌合され、第１及び第２のシリンダ３８、４０内を偏心回転する第１及び第２のローラ４６、４８と、これらローラ４６、４８にそれぞれ当接してシリンダ３８、４０内をそれぞれ低圧室側と高圧室側とに区画する第１及び第２のベーン５０、５２と、シリンダ４０の電動要素１４側の開口面とシリンダ３８の電動要素１４とは反対側の開口面をそれぞれ閉塞して回転軸１６の軸受（第１の軸受け）を兼用する支持部材５４、５６とから構成されている。

ベーン５０、５２の外側（図１では上側）には、ベーン５０、５２の外側端部に当接して、常時ベーン５０、５２をローラ４６、４８側に付勢するスプリング７４、７６が設けられている。更に、スプリング７４、７６の密閉容器１２側には金属製のプラグ１２２、１２３が設けられ、スプリング７４、７６の抜け止めの役目を果たす。また、第２のベーン５２には図示しない背圧室が構成され、この背圧室にはシリンダ４０内の高圧室側の圧力が背圧として印加される。

また、支持部材５４、５６には、一部を凹陥させ、この凹陥部をそれぞれ後述するバッフル板１００及びカバー６８にてそれぞれ閉塞することにより形成される吐出消音室６２、６４とが設けられている。即ち、吐出消音室６２は支持部材５４の凹陥部をバッフル板１００にて閉塞することにより、吐出消音室６４は支持部材５６の凹陥部をカバー６８にて閉塞することにより形成されている。

吐出消音室６４と密閉容器１２内は、シリンダ３８、４０や中間仕切板３６、バッフル板１００を貫通して電動要素１４側に開口する中間吐出管路１２１にて連通されており、この中間吐出管路１２１から第１の回転圧縮要素３２で圧縮された中間圧の冷媒ガスが密閉容器１２内の電動要素１４側に吐出される。このとき、冷媒ガス中には第１の回転圧縮要素３２に供給されたオイルが混入しているが、このオイルも密閉容器１２内の電動要素１４側に吐出されることになる。ここで、冷媒ガス中に混入したオイルは冷媒ガスから分離して密閉容器１２内底部のオイル溜めに溜まる。

また、密閉容器１２には冷媒ガスを第１の回転圧縮要素３２に導入するための冷媒導入管９４と、中間吐出管路１２１より密閉容器１２内に吐出された冷媒ガスを配管９５を介して第２の回転圧縮要素３４に導入するための中間冷媒吐出管９２及び中間冷媒導入管９３と、第２の回転圧縮要素３４により高圧に圧縮された冷媒ガスを吐出するための冷媒吐出管９６と、冷媒吐出管９６から吐出された、オイルを含む冷媒から後述するオイル分離器１５８にてオイルを分離し、分離したオイルを第２の軸受け３に向けて噴射することによりロータリーコンプレッサ１０に戻すためのオイル戻し管９８が挿入接続されている。

そして、前述したバッフル板１００は密閉容器１２内を電動要素１４側と回転圧縮機構部１８側とに区画して、密閉容器１２内に差圧を構成するために設けられる。このバッフル板１００は、ドーナッツ状の鋼板からなるもので、前記密閉容器１２とは所定の間隔Ｓを存して設けられている。この間隔Ｓは、密閉容器１２の内径をＤ１、バッフル板１００の外径をＤ２とした場合、Ｓ＝Ｄ１−Ｄ２で表され、間隔Ｓは密閉容器１２の内径に対して５％以下（（Ｓ／Ｄ１）×１００が５％以下）となるように設定されている。従って、密閉容器１２の内面とバッフル板１００の外縁との間、即ち半径方向の間隔Ｓ／２は密閉容器１２の内径Ｄ１に対して２．５％以下となる。

本実施例では、この半径方向の間隔Ｓ／２を２ｍｍ以下としており、具体的には、密閉容器１２の内径Ｄ１を１０９ｍｍ、バッフル板１００の外径Ｄ２を１０６ｍｍとしている。これにより、半径方向の間隔Ｓ／２は１．５ｍｍとなる（間隔Ｓは密閉容器１２の内径Ｄ１に対して２．８％、半径方向の間隔Ｓ／２は密閉容器１２の内径Ｄ１に対して１．３８％）。

このように、間隔Ｓを密閉容器１２の内径Ｄ１に対して５％以下（半径方向の間隔Ｓ／２は密閉容器１２の内径Ｄ１に対して２．５％以下）とすることにより、バッフル板１００を介して、電動要素１４側と回転圧縮機構部１８側との間に所望の差圧を構成することができる。

ここで、第１の回転圧縮要素３２で圧縮され、密閉容器１２内の電動要素１４側に吐出された中間圧の冷媒ガスは、間隔Ｓを通って回転圧縮機構部１８側に流入することになるが、係るバッフル板１００の存在により、密閉容器１２内にはバッフル板１００の電動要素１４側の圧力は高く、回転圧縮機構部１８側が低い差圧が構成される。この差圧により、中間吐出管路１２１より密閉容器１２内に吐出される冷媒ガスとこの冷媒ガスから分離するオイルが回転圧縮機後部１８側に容易に流入するようになる。また、バッフル板１００は、前述のように支持部材５４の一部を凹陥させて形成した吐出消音室６２のカバーを兼ねているので、部品点数の削減による構造の簡素化とコストの低減並びに寸法の小型化を図ることができるようになる。

また冷媒としては、可燃性及び毒性等を考慮して自然冷媒である前記二酸化炭素（ＣＯ２）を使用し、密閉容器１２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。

以上の構成で次に本実施例における横型２段圧縮式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及び図示され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。この回転により回転軸１６と一体に設けた上下の偏心部４２、４４に嵌合された上下のローラ４６、４８が上下のシリンダ３８、４０内を偏心回転する。

これにより、冷媒導入管９４及び支持部材５６に形成された図示しない吸込通路を経由して第１の回転圧縮要素３２のシリンダ３８の低圧室側に低圧の冷媒ガスが吸入され、ローラ４６とベーン５０の動作により当該冷媒ガス圧縮されて中間圧となり、シリンダ３８の高圧室側より中間吐出管路１２１を介して密閉容器１２内の電動要素１４側に吐出される。このとき、密閉容器１２内の電動要素１４側に吐出された中間圧の冷媒ガス中には、第１の回転圧縮要素３２に供給されたオイルが混入しており、このオイルは分離され密閉容器１２内底部のオイル溜めに溜まる。

また、冷媒ガスがバッフル板１００と密閉容器１２との間に形成された間隔Ｓを通過することにより、前述の如く密閉容器１２内の圧力は、電動要素１４側より回転圧縮機構部１８側の方が低くなり、この差圧により、分離されたオイルは密閉容器１２内の底部に溜められた後、回転圧縮機構部１８側のオイル溜めに戻る。これにより、回転圧縮機構部１８側のオイルレベルは高くなるので、オイルポンプ１０１はオイル吸引通路１０１Ａを介して円滑にオイルを吸い上げることができる。

そして、オイルポンプ１０１によりオイルは、第１の回転圧縮部３２及び第２の回転圧縮部３４に供給され当該回転圧縮部を潤滑する。

次に、図２は本発明のロータリコンプレッサ１０を用いて冷媒回路１４０が構成された冷凍サイクル装置の冷媒回路図である。この冷媒回路１４０は前記ロータリコンプレッサ１０、凝縮器としてのガスクーラ１５４、減圧装置としての膨張弁１５５及び蒸発器１５７を順次環状に配管接続することにより構成されている。即ち、ロータリコンプレッサ１０の冷媒吐出管９６はオイル分離器１５８の入り口に接続されている。また、オイル分離器の第１の出口は配管１４１を介してガスクーラ１５４の入口に接続されている。オイル分離器の第２の出口は配管１４２を介してロータリーコンプレッサ１０のオイル戻し管９８に接続されている。ガスクーラ１５４を出た配管は膨張弁１５５を経て蒸発器１５５の入口に接続されている。また、蒸発器１５５の出口にはロータリコンプレッサ１０の冷媒導入管９４が接続されている。

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。この回転により回転軸１６と一体に設けられた偏心部４２、４４に嵌合されたローラ４６、４８がシリンダ３８、４０内で偏心回転する。

これにより、冷媒導入管９４及び支持部材５６に形成された図示しない吸込通路を経由して図示しない吸込ポートから第１の回転圧縮要素３２のシリンダ４０の低圧室側に低圧の冷媒ガスが吸入され、ローラ４８とベーン５２の動作により圧縮されて中間圧となり、シリンダ４０の高圧室側より連通路１２０を経てバッフル板１００の電動要素１４側に吐出される。このとき、密閉容器１２内のバッフル板１００の電動要素１４側に吐出された中間圧の冷媒ガス中には、第１の回転圧縮要素３２に供給されたオイルが混入しており、このオイルは分離して密閉容器１２内底部のオイル溜めに溜まる。

そして、冷媒ガスはバッフル板１００と密閉容器１２の内周との間に形成された隙間を通過してバッフル板１００の回転圧縮機構部１８側に流入する。このとき、冷媒ガスがバッフル板１００と密閉容器１２の内周との間に形成された隙間を通過すると云う作用により、バッフル板１００の電動要素１４側の圧力が回転圧縮機構部１８側の圧力より高くなる。

この差圧により、密閉容器１２内のオイルはバッフル板１００の回転圧縮機構部１８側に流入しやすくなるので、回転圧縮機構部１８側の油面が上昇する。これにより、オイルはオイル吸引通路１０１Ａを介してオイルポンプ１０１により円滑に吸い上げられる。

更に、回転圧縮機構部１８側に流入した中間圧の冷媒ガスは図示しない連通孔から、シリンダ３８に形成された図示しない吸込通路を経由して図示しない吸込ポートから上シリンダ３８の低圧室側に吸入される。

第２の回転圧縮要素３４に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段目の圧縮が行われて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側から図示しない吐出ポートを通り吐出消音室６２に吐出される。吐出消音室６２に吐出された冷媒ガスは、冷媒吐出管９６を経てロータリーコンプレッサ１０の外部のオイル分離器１５８に流入する。冷媒吐出管９６から吐出された冷媒は冷媒ガスとオイルの混合物であるが、オイル分離器１５８に流入した冷媒は、オイル分離器１５８によってオイルと、冷媒ガスとに分離される。

オイル分離器１５８によって分離されたオイルは、配管１４２を介しオイル戻り管９８を経由して、ロータリーコンプレッサ１０内に流入する。ここで、オイル戻り管９８は、先端部軸受３の上部に配設されているため、オイル戻り管９８からロータリーコンプレッサ１０内に戻されたオイルは、自由落下を利用して、簡便な構造で先端部軸受３に噴射することができる。この先端部軸受３はボールベアリングにより構成されている。ボールベアリングは転動体が露出しているため、オイル戻り管９８から噴射されたオイルにより回転軸１６との潤滑が容易になされる。

冷媒吐出管９６からロータリーコンプレッサ１０外に吐出される冷媒の圧力は高いため、冷媒回路のうちロータリーコンプレッサ１０のすぐ下流に設置されたオイル分離器１５８内の冷媒圧力も高いものとなる。よって、オイル分離器１５８により分離されたオイルは、オイル分離器１５８内の高圧ガスによって押し出される。このようにして押し出されたオイルは、中間圧力を有する、ロータリーコンプレッサ１０内の電動要素１４側に射出される。

すなわち、ロータリーコンプレッサ１０の冷媒吐出管９６から吐出されたオイルと冷媒の混合流から、オイル分離器１５８にて分離されたオイルを、中間圧力のロータリーコンプレッサ１０内に戻す際に、新たな動力を用いることなく、リターン圧力を活かして強制的に先端部軸受３に噴射することが可能である。

また、先端部軸受３を固定している先端部軸受支持部材２は、オイル戻り管９８からロータリーコンプレッサ１０内に戻されたオイルが直接的にターミナル２０やクラスタ３１近辺に付着することを防止する効果を有する。

一方、オイル分離器１５８によって分離された冷媒ガスは配管１４１を介してガスクーラ１５４に流入する。

ガスクーラ１５４に流入した冷媒は、空冷方式により放熱した後、膨張弁１５５にて減圧され、蒸発器１５７に流入する。そこで冷媒は蒸発し、周囲の空気から吸熱することにより冷却作用を発揮して車内を冷却する。

また、蒸発器１５７を出た冷媒は冷媒導入管９４からロータリーコンプレッサ１０の第１の回転圧縮要素３２に吸い込まれるサイクルを繰り返す。

また、本実施例では、横型ロータリコンプレッサ１０を第１と第２の回転圧縮要素３２、３４を備えた２段圧縮式の横型ロータリコンプレッサで説明したが、これに限らず、密閉容器内にステータとロータから成る電動要素と、この側方に位置してロータの回転軸にて駆動される回転圧縮機構部とを備えた横型ロータリコンプレッサであれば、どのようなものであっても本発明は有効である。

本発明の横型回転圧縮機の一実施例であるロータリーコンプレッサの横断側面図である。 本発明の冷凍サイクル装置の一実施例の冷媒回路図である。

符号の説明

２ 先端部軸受支持部材
３ 先端部軸受
１０ ロータリーコンプレッサ
１２ 密閉容器
１２Ａ 容器本体
１２Ｂ エンドキャップ
１２Ｄ 取り付け孔
１４ 電動要素
１６ 回転軸
１８ 回転圧縮機構部
２０ ターミナル
２２ ステータ
２４ ロータ
２８ ステータコイル
３１ クラスタ
３２ 第１の回転圧縮要素
３４ 第２の回転圧縮要素
３８、４０ シリンダ
４２、４４ 偏心部
４６、４８ ベーン
５４、５６ 支持部材（軸受け）
６２、６４ 吐出消音室
６７ オイルポンプ支持部材
６８ カバー
７４、７６ スプリング
９２ 中間冷媒吐出管
９３ 中間冷媒導入管
９４ 冷媒導入管
９５ 配管
９６ 冷媒吐出管
９８ オイル戻し管
１０１ オイルポンプ
１０１Ａ オイル吸引通路
１１０ 脚部
１２１ 中間吐出管路
１４０ 冷媒回路
１４１、１４２ 配管
１５４ ガスクーラ
１５５ 膨張弁
１５７ エバポレータ
１５８ オイル分離器

Claims (6)

1. 密閉容器内に電動要素と、当該電動要素により回転軸を介して駆動されると共に前記回転軸を支持する第１の軸受けを含む回転圧縮要素とが配設され、
   前記回転軸には前記電動要素を挟んで第１の軸受けと反対側に第２の軸受けを備え、
   前記第２の軸受けを支持する先端部軸受支持部材が配設され、
   外部と前記電動要素又は回転圧縮要素を電気的に接続するためのターミナルと、
   前記密閉容器内に前記電動要素又は前記回転圧縮要素と前記ターミナルとを電気的に接続するためのクラスタと、
   を備え、
   前記クラスタの前記ターミナルと反対側の面が前記先端部軸受支持部材と接触していることを特徴とする回転圧縮機。
2. 密閉容器内に電動要素と、当該電動要素により回転軸を介して駆動されると共に前記回転軸を支持する第１の軸受けを含む回転圧縮要素とが配設され、
   前記回転軸には前記電動要素を挟んで第１の軸受けと反対側に第２の軸受けを備え、
   前記第２の軸受けを支持する先端部軸受支持部材が配設され、
   外部と前記電動要素又は回転圧縮要素を電気的に接続するためのターミナルと、
   前記密閉容器内に前記電動要素又は前記回転圧縮要素と前記ターミナルとを接続するためのクラスタと、
   を備え、
   前記クラスタの前記ターミナルと反対側の面と、前記先端部軸受支持部材の前記クラスタと対向する面との距離が所定の距離以下であることを特徴とする回転圧縮機。
3. 前記所定の距離が２ｍｍであることを特徴とする請求項２に記載の回転圧縮機。
4. 密閉容器内に電動要素と、当該電動要素により回転軸を介して駆動されると共に前記回転軸を支持する第１の軸受けを含む回転圧縮要素とが配設され、
   前記回転軸には前記電動要素を挟んで第１の軸受けと反対側に第２の軸受けを備え、
   前記第２の軸受けを支持する先端部軸受支持部材が配設され、
   外部と前記電動要素又は回転圧縮要素を電気的に接続するためのターミナルと、
   前記密閉容器内に前記電動要素又は前記回転圧縮要素と前記ターミナルとを接続するためのクラスタと、
   を備え、
   前記クラスタの前記ターミナルと反対側の面と、前記先端部軸受支持部材の前記クラスタと対向する面との間に弾性部材が挿入されていることを特徴とする回転圧縮機。
5. 横置きの密閉容器内に電動要素と、当該電動要素により回転軸を介して駆動されると共に前記回転軸を支持する第１の軸受けを含む回転圧縮要素とが配設され、
   前記回転軸には前記電動要素を挟んで第１の軸受けと反対側に第２の軸受けを備え、
   前記第２の軸受けを支持する先端部軸受支持部材が配設された横型回転圧縮機と、
   凝縮器、減圧装置、蒸発器を環状に接続してなる冷媒回路を備え、
   前記圧縮機から吐出されたオイルを含む冷媒からオイルをオイル分離器にて分離し、オイル戻し管を介して、前記オイルを前記第２の軸受けに向けて噴射することにより前記圧縮機に戻してなる冷凍サイクル装置。
6. 前記オイル戻し管が、前記圧縮機の前記第２の軸受けの上部に接続されることを特徴とする冷凍サイクル装置。

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