JP2009287407A - ロータリ圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】加工コスト及び組立コストの低い油分離板を備えるロータリ圧縮機を得ること。
【解決手段】圧縮機筐体と、前記圧縮機筐体内に設置され、吸入部を通して冷凍サイクルの低圧側から冷媒ガスを吸入し、吐出部から冷凍サイクルの高圧側に冷媒ガスを吐出する圧縮部と、前記圧縮機筐体の上部に設置され、回転軸を介して前記圧縮部を駆動するモータと、を備えるロータリ圧縮機において、前記モータのロータに設けられ前記モータの下方の冷媒ガスを上方へ通すガス孔と、中央円筒部、該中央円筒部に連続して径方向へ湾曲する湾曲部及び該湾曲部に連続する外周円板部を有し、前記中央円筒部の下端部が、全周に亘って前記ロータの上端又はロータ上端板に密着するように、リベットにより前記ロータ上に固定された油分離板と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、冷凍装置や空気調和機等の冷凍サイクルに使用されるロータリ圧縮機に関するものである。

従来、ケーシングの内底部をオイル溜とするとともに、該ケーシング内に回転圧縮要素を下部に配置する一方、固定子と積層鉄心に設けた突部に永久磁石を埋め込んだ回転子とからなる電動機要素を上部に配置し、前記回転圧縮機要素から吐出したガス冷媒が前記電動機要素を通過して前記ケーシングの上部に設けた吐出口から外部の冷媒回路に吐出される密閉型回転圧縮機において、前記ガス冷媒とミスト状のオイルを通すよう前記回転子の積層鉄心に上下方向に貫通形成された複数の冷媒通過孔と、前記冷媒通過孔の出口の上方に配され、前記回転子の上面との間に油分離空間を形成するための複数のスペーサ部を放射状に備えた非磁性材からなる油分離板と、前記油分離板のスペーサ部に貫挿され、該油分離板を前記回転子に固定する固定部材を通すために前記積層鉄心に上下方向に貫通形成された挿通孔とを備えた密閉型回転圧縮機がある（例えば、特許文献１参照）。

また、ロータリコンプレッサのケーシング内に保持されたステータと、このステータの内部に回転自在に保持され軸方向に冷媒通路が形成されたロータコアとからなり、ロータリコンプレッサのクランクシャフトの駆動を行うＤＣモータであって、前記ロータコアの上端部に取付けられる端板に、前記冷媒通路の上部開口から流出したガス冷媒流が衝突する油分離部を形成したロータリコンプレッサのＤＣモータがある（例えば、特許文献２参照）。

また、所定の位置より上方に吐出口を有する密閉容器と、この密閉容器内に設けられたステータ及びこのステータの内側に配されたロータからなるモータと、前記密閉容器内の前記モータより下方に設けられ前記ロータに嵌挿される駆動軸により駆動される圧縮機構部と、この圧縮機構を潤滑する潤滑油を前記密閉容器底部に封入し、少なくとも前記モータのロータには上下両端を軸方向に連通する複数の貫通孔からなるガス流路を形成し、前記ガス流路部の上端から所定の間隔を隔てて保持され前記ロータと共に回転する略円板形状の油分離板と、を具備してなる密閉電動圧縮機において、前記油分離板は、円板部と、この円板部に対して直角に立設され、中抜き穴を回転中心部に形成した円筒壁と、を具備し、前記円筒壁の内側は、前記駆動軸が締まり嵌めにて嵌挿され保持される密閉電動圧縮機がある（例えば、特許文献３参照）。

特開平８−２８４７６号公報 実開平７−１０４８６号公報 特開２００７−２５５２１４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来の技術によれば、冷媒通過孔の出口の上方に配され、回転子の上面との間に油分離空間を形成するための複数のスペーサ部を放射状に備えた油分離板を用いているので、油分離板の形状が複雑であり、焼結、鍛造又は切削等で製作することになる。そのため、厚肉で材料の使用量が多くなり、また、製造コストが高くなる、という問題がある。

特許文献２に記載された従来の技術によれば、ロータコアの上端部に取付けられる端板に、前記冷媒通路の上部開口から流出したガス冷媒流が衝突する油分離部をプレス成型して複雑な凹凸形状としているので、プレス成型時に破れが発生しないように、複数回に分けて成型する必要がある。そのため多くのプレス金型が必要となり、上記と同様に製造コストが高くなる、という問題がある。

特許文献３に記載された従来の技術によれば、油分離板は、円板部と、この円板部に対して直角に立設され、中抜き穴を回転中心部に形成した円筒壁と、を具備し、前記円筒壁の内側は、駆動軸が締まり嵌めにて嵌挿され保持されるので、高精度で切削加工する必要のある駆動軸をロータ上端面よりも上に延ばす必要があり、また、圧入装置により油分離板を駆動軸に圧入しなければならず、圧入工程と圧入装置を追加する必要がある。そのため、加工、組立時間が増え、上記と同様に高コストとなる、という問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加工コスト及び組立コストの低い油分離板を備えるロータリ圧縮機を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、上部に冷媒ガスの吐出部が設けられ下部に冷媒ガスの吸入部が設けられ密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体と、前記圧縮機筐体の下部に設置され、前記吸入部を通して冷凍サイクルの低圧側から冷媒ガスを吸入し、前記圧縮機筐体内を通して前記吐出部から冷凍サイクルの高圧側に冷媒ガスを吐出する圧縮部と、前記圧縮機筐体の上部に設置され、回転軸を介して前記圧縮部を駆動するモータと、前記回転軸の給油縦孔内に設置され前記圧縮機筐体の下部に貯留された潤滑油を前記圧縮部の摺動部分に供給する給油機構と、を備えるロータリ圧縮機において、前記モータのロータに設けられ前記モータの下方の冷媒ガスを上方へ通すガス孔と、中央円筒部、該中央円筒部に連続して径方向へ湾曲する湾曲部及び該湾曲部に連続する外周円板部を有し、前記中央円筒部の下端部が、全周に亘って前記ロータの上端又はロータ上端板に密着するように、リベットにより前記ロータ上に固定された油分離板と、を備えることを特徴とする。

本発明にかかるロータリ圧縮機は、加工コスト及び組立コストの低い油分離板を備えるロータリ圧縮機が得られる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例１を示す縦断面図であり、図２は、第１、第２の圧縮部の横断面図であり、図３−１は、実施例１のロータリ圧縮機のロータを示す下面図であり、図３−２は、図３−１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

図１に示すように、実施例１のロータリ圧縮機１は、密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体１０の下部に設置された圧縮部１２と、圧縮機筐体１０の上部に設置され、回転軸１５を介して圧縮部１２を駆動するモータ１１と、を備えている。

モータ１１のステータ１１１は、圧縮機筐体１０の内周面に焼きばめされて固定されている。モータ１１のロータ１１２は、ステータ１１１の中央部に配置され、モータ１１と圧縮部１２とを機械的に接続する回転軸１５に焼きばめされて固定されている。

圧縮部１２は、第１の圧縮部１２Ｓと、第１の圧縮部１２Ｓと並列に設置され第１の圧縮部１２Ｓの上側に積層された第２の圧縮部１２Ｔと、を備えている。第１、第２の圧縮部１２Ｓ、１２Ｔは、短円筒状の第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔを備えている。

図２に示すように、第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔには、モータ１１と同心に、円形の第１、第２シリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔが形成されている。第１、第２シリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔ内には、シリンダ内径よりも小さい外径の環状の第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔが夫々配置され、第１、第２シリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔと、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔとの間に、冷媒ガスを吸入し圧縮して吐出する第１、第２作動室１３０Ｓ、１３０Ｔ（圧縮空間）が形成される。

第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔには、第１、第２シリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔから径方向に、シリンダ高さ全域に亘る第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔが形成され、第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔ内に、夫々平板状の第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔが嵌合されている。

図示しないが、第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔの奥部には、第１、第２スプリングが配置されている。常時は、この第１、第２スプリングの反発力により、第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔが、第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔ内から第１、第２作動室１３０Ｓ、１３０Ｔ内に突出し、その先端が、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔの外周面に当接し、第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔにより、第１、第２作動室１３０Ｓ、１３０Ｔ（圧縮空間）が、第１、第２吸入室１３１Ｓ、１３１Ｔと、第１、第２圧縮室１３３Ｓ、１３３Ｔとに区画される。

また、第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔには、第１、第２ベーン溝１２８Ｓ、１２８Ｔの奥部と圧縮機筐体１０内とを連通して、第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔに、圧縮された冷媒ガスの圧力により背圧をかける背圧導入路１２９Ｓ、１２９Ｔが形成されている。

第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔには、第１、第２吸入室１３１Ｓ、１３１Ｔに外部から冷媒を吸入するために、第１、第２吸入室１３１Ｓ、１３１Ｔと外部とを連通させる第１、第２吸入孔１３５Ｓ、１３５Ｔが設けられている。

また、図１に示すように、第１シリンダ１２１Ｓと第２シリンダ１２１Ｔの間には、中間仕切板１４０が設置され、第１シリンダ１２１Ｓの第１作動室１３０Ｓと第２シリンダ１２１Ｔの第２作動室１３０Ｔとを区画している。第１シリンダ１２１Ｓの下端部には、下端板１６０Ｓが設置され、第１シリンダ１２１Ｓの第１作動室１３０Ｓを閉塞している。また、第２シリンダ１２１Ｔの上端部には、上端板１６０Ｔが設置され、第２シリンダ１２１Ｔの第２作動室１３０Ｔを閉塞している。

下端板１６０Ｓには、下軸受部１６１Ｓが形成され、下軸受部１６１Ｓに、回転軸１５の下軸受支持部１５１が回転自在に支持されている。上端板１６０Ｔには、上軸受部１６１Ｔが形成され、上軸受部１６１Ｔに、回転軸１５の上軸受支持部１５３が回転自在に支持されている。また、上端板１６０Ｔの外周部には、円弧長孔状の６個の外周貫通孔１６０ＴＡが設けられている。外周貫通孔１６０ＴＡは、圧縮部１２で冷媒ガスと混合されて圧縮機筐体１０の上部に吹出された潤滑油が、冷媒ガスと分離して圧縮機筐体１０の下部に戻るための孔である。

回転軸１５は、互いに１８０°位相をずらして偏心させた第１偏芯部１５２Ｓと第２偏芯部１５２Ｔとを備え、第１偏芯部１５２Ｓは、第１の圧縮部１２Ｓの第１環状ピストン１２５Ｓを回転自在に保持し、第２偏芯部１５２Ｔは、第２の圧縮部１２Ｔの第２環状ピストン１２５Ｔを回転自在に保持している。

回転軸１５が回転すると、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔが、第１、第２シリンダ内壁１２３Ｓ、１２３Ｔに沿って第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔ内を図２の時計回りに公転し、これに追随して第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔが往復運動する。この第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔ及び第１、第２ベーン１２７Ｓ、１２７Ｔの運動により、第１、第２吸入室１３１Ｓ、１３１Ｔ及び第１、第２圧縮室１３３Ｓ、１３３Ｔの容積が連続的に変化し、圧縮部１２は、連続的に冷媒ガスを吸入し圧縮して吐出する。

図１に示すように、下端板１６０Ｓの下側には、下マフラーカバー１７０Ｓが設置され、下端板１６０Ｓとの間に下マフラー室１８０Ｓを形成している。そして、第１の圧縮部１２Ｓは、下マフラー室１８０Ｓに開口している。すなわち、下端板１６０Ｓの第１ベーン１２７Ｓ近傍には、第１シリンダ１２１Ｓの第１圧縮室１３３Ｓと下マフラー室１８０Ｓとを連通する第１吐出孔１９０Ｓ（図２参照）が設けられ、第１吐出孔１９０Ｓには、圧縮された冷媒ガスの逆流を防止する第１吐出弁２００Ｓが設置されている。第１吐出孔１９０Ｓ及び第１吐出弁２００Ｓは、第１吐出弁部を構成している。

下マフラー室１８０Ｓは、環状に連通された１つの室であり、第１の圧縮部１２Ｓの吐出側を、下端板１６０Ｓ、第１シリンダ１２１Ｓ、中間仕切板１４０、第２シリンダ１２１Ｔ及び上端板１６０Ｔを貫通する図示しない冷媒通路を通して上マフラー室１８０Ｔ内に連通させる連通路の一部である。下マフラー室１８０Ｓは、吐出冷媒ガスの圧力脈動を低減させる。また、第１吐出弁２００Ｓに重ねて、第１吐出弁２００Ｓの撓み開弁量を制限するための第１吐出弁押さえ２０１Ｓが、第１吐出弁２００Ｓとともにリベットにより固定されている。

図１に示すように、上端板１６０Ｔの上側には、上マフラーカバー１７０Ｔが設置され、上端板１６０Ｔとの間に上マフラー室１８０Ｔを形成している。上端板１６０Ｔの第２ベーン１２７Ｔ近傍には、第２シリンダ１２１Ｔの第２圧縮室１３３Ｔと上マフラー室１８０Ｔとを連通する第２吐出孔１９０Ｔ（図２参照）が設けられ、第２吐出孔１９０Ｔには、圧縮された冷媒ガスの逆流を防止する第２吐出弁２００Ｔが設置されている。第２吐出孔１９０Ｔ及び第２吐出弁２００Ｔは、第２吐出弁部を構成している。上マフラーカバー１７０Ｔと上軸受部１６１Ｔとの間には、隙間（マフラー吐出孔）１７０ＴＳが設けられ、第２吐出弁部から吐出された冷媒ガスを圧縮機筐体１０内に流出させる。

また、第２吐出弁２００Ｔに重ねて、第２吐出弁２００Ｔの撓み開弁量を制限するための第２吐出弁押さえ２０１Ｔが、第２吐出弁２００Ｔとともにリベットにより固定されている。上マフラー室１８０Ｔは、吐出冷媒の圧力脈動を低減させる。

第１シリンダ１２１Ｓ、下端板１６０Ｓ、下マフラーカバー１７０Ｓ、第２シリンダ１２１Ｔ、上端板１６０Ｔ、上マフラーカバー１７０Ｔ及び中間仕切板１４０は、ボルト１７５により一体に締結されている。ボルト１７５により一体に締結された圧縮部１２のうち、上端板１６０Ｔの外周部が、圧縮機筐体１０にスポット溶接により固着され、圧縮部１２を圧縮機筐体１０に固定している。

図示しないが、円筒状の圧縮機筐体１０の外周壁には、軸方向に離間して下部から順に、第１、第２貫通孔１０１、１０２が、第１、第２吸入管１０４、１０５を通すために設けられている。また、圧縮機筐体１０の外側部には、独立した円筒状の密閉容器からなるアキュムレータ２５Ｔが、アキュムホルダー及びアキュムバンド２５３により保持されている。

アキュムレータ２５Ｔの天部中心には、冷凍サイクルの低圧側と接続するシステム接続管２５５が接続され、アキュムレータ２５の底部に設けられた底部貫通孔２５７には、一端がアキュムレータ２５Ｔの内部上方まで延設され、他端が、第１、第２吸入管１０４、１０５の他端に接続される第１、第２低圧連絡管３１Ｓ、３１Ｔが接続されている。

冷凍サイクルの低圧冷媒をアキュムレータ２５を介して第１、第２の圧縮部１２Ｓ、１２Ｔに導く第１、第２低圧連絡管３１Ｓ、３１Ｔは、吸入部としての第１、第２吸入管を介して第１、第２シリンダ１２１Ｓ、１２１Ｔの第１、第２吸入孔１３５Ｓ、１３５Ｔ（図２参照）に接続されている。すなわち、第１、第２吸入孔１３５Ｓ、１３５Ｔは、冷凍サイクルの低圧側に並列に連通している。

圧縮機筐体１０の天部には、冷凍サイクルの高圧側と接続し高圧冷媒ガスを冷凍サイクルの高圧側に吐出する吐出部としての吐出管１０７が接続されている。すなわち、第１、第２吐出孔１９０Ｓ、１９０Ｔは、冷凍サイクルの高圧側に連通している。

圧縮機筐体１０内には、およそ第２シリンダ１２１Ｔの高さまで潤滑油が封入されている。回転軸１５には、中心部を貫通する給油縦孔（図示せず）が設けられるとともに、給油縦孔と連通する給油横孔（図示せず）が設けられている。給油横孔は、夫々下軸受部１６１Ｓ、第１、第２環状ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔ及び上軸受部１６１Ｔに対応させて複数設けられている。また、下軸受部１６１Ｓ及び上軸受部１６１Ｔ、又は、これに対応する回転軸１５の部位には、給油横孔に連通する油溝（図示せず）を設けている。

給油縦穴内には、羽根（図示せず）を挿入し、回転軸１５の回転とともに回転する羽根により潤滑油に遠心力を与えて給油性能を向上させ、特に、潤滑油面より高い位置に位置する上軸受部１６１Ｔを確実に潤滑するようにしている。

以上説明した給油機構１５５Ａにより、圧縮機筐体１０の下部に貯留された潤滑油は、回転軸１５の下端から汲み上げられ、下軸受部１６１Ｓ、第１、第２ピストン１２５Ｓ、１２５Ｔ及び上軸受部１６１Ｔを潤滑する。各部を潤滑した後の潤滑油は、第１、第２の圧縮部１２Ｓ、１２Ｔを区画する部品同士の微小隙間から第１、第２作動室１３０Ｓ、１３０Ｔに入って第１、第２作動室１３０Ｓ、１３０Ｔの摺動部分の潤滑と微小隙間の圧力シールを行うが、潤滑油の大半は、上軸受部１６１Ｔの油溝上端と下軸受部１６１Ｓの油溝下端から排出される。

図３−１及び図３−２に示すように、実施例１のロータリ圧縮機１の特徴的な構成として、鋼板を積層して円柱状に形成されたロータ１１２には、中心に軸孔１１２Ｂが設けられ、外周部６ヶ所に軸方向のリベット孔１１２Ｃが設けられている。また、内周部６ヶ所に、圧縮部１２から吐出されたモータ１１の下方の冷媒ガスをモータ１１の上方の吐出管１０７側へ通す長孔状のガス孔１１２Ａが設けられている。

ロータ１１２の下端には、ロータ下端板１１３Ａが固着され、上端には、ロータ上端板１１３Ｂが固着されている。ロータ下端板１１３Ａ上には、円弧状の下バランサ１１４Ａが配置され、下バランサ１１４Ａと１８０°位相をずらしたロータ上端板１１３Ｂ上には、円弧状の上バランサ１１４Ｂが配置され、圧縮部１２の回転バランスをとっている。

中央円筒部１１９Ｂ、中央円筒部１１９Ｂに連続して径方向へ湾曲する湾曲部１１９Ｃ及び湾曲部１１９Ｃに連続する外周円板部１１９Ａを有する油分離板１１９が、中央円筒部１１９Ｂの下端部がロータ１１２の上端及びロータ上端板１１３Ｂの中央孔の内周部に密着するようにロータ１１２上に固定されている。

油分離板１１９の中央円筒部１１９Ｂの内径は、回転軸１５に接触しないように、回転軸１５の外径より大きく形成されている。また、外周円板部１１９Ａの外径は、ロータ１１２の外径と略同じに形成されている。油分離板１１９の外周円板部１１９Ａには、ロータ１１２のリベット孔１１２Ｃに対向する位置にリベット孔が設けられている。

油分離板１１９は、円板１１９Ａの中央部に円筒部１１９Ｂを有する単純な形状であるので、最小限の板材により製作することができ、プレス成型も容易であり、低コストで製作することができる。プレス成型をより容易にするために、湾曲部１１９Ｃをできるだけ大きな曲率半径とするのがよい。リベット孔をできるだけ外周円板部１１９Ａの外縁部に設けることにより、湾曲部１１９Ｃの曲率半径を大きくすることができる。

外周円板部１１９Ａとロータ上端板１１３Ｂとの間の６ヶ所のリベット孔１１２Ｃの位置に、６個の筒状スペーサ１１６を配置し、下バランサ１１４Ａ又は上バランサ１１４Ｂ、ロータ下端板１１３Ａ、ロータ１１２、ロータ上端板１１３Ｂ、筒状スペーサ１１６及び外周円板部１１９を貫通して６本のリベット１１５を通し、６本のリベット１１５により、油分離板１１９をロータ１１２に固定する。

油分離板１１９は、ロータ１１２のカシメ工程の中で、他のロータ構成部材と同時にカシメ固定することができるので、新たに工程を追加したり、製造設備を追加する必要がなく、コストを増大させることなくロータ１１２に取付けることができる。

次に、以上説明した実施例１の油分離板１１９の作用について説明する。モータ１１の下部に位置する圧縮部１２で圧縮された冷媒ガスは、ロータ１１２のガス孔１１２Ａ内を上昇して、吐出管１０７からロータリ圧縮機１外に吐出される。圧縮部１２を潤滑する油の一部は、冷媒ガスとともにガス孔１１２Ａ内を上昇し、油分離板１１９に衝突して遠心分離され、重力によって圧縮機１の底部の油溜めに戻る。

油分離効率を良くするためには、できるだけ多くの冷媒ガスが、ガス孔１１２Ａを通過するようにして、より多くの油を遠心分離させる必要がある。油分離板１１９は、遠心力によって油分離板１１９の中心から外周方向に向かう冷媒ガス流れを発生させるので、ガス孔１１２Ａからモータ１１の下部の冷媒ガスを吸引し、ガス孔１１２Ａを通過する冷媒ガスを増大させる働きもしている。冷媒ガスの吸引力を増大させるために、ガス孔１１２Ａをできる限りロータ中心寄りに設けるのがよい。

図４は、本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例２の油分離板を示す縦断面図である。図４に示すように、中央円筒部２１９Ｂ、中央円筒部２１９Ｂに連続して径方向へ湾曲する湾曲部２１９Ｃ及び湾曲部２１９Ｃに連続する外周円板部２１９Ａを有する油分離板２１９が、中央円筒部２１９Ｂの下端部２１９Ｄが、ロータ上端板１１３Ｂの中央孔の外縁部に上から密着するようにロータ１１２上にリベット１１５により固定されている。

油分離板２１９の中央円筒部２１９Ｂの内径は、回転軸１５に接触しないように、回転軸１５の外径より大きく形成されている。また、外周円板部２１９Ａの外径は、ロータ１１２の外径と略同じに形成されている。

油分離板２１９の下端部２１９Ｄは、プレス成型後、切削加工され、全周に亘ってロータ上端板１１３Ｂに隙間なく密着している。それ故、中央円筒部２１９Ｂの内側空間Ｖから外側空間Ｗに、冷媒ガスが漏れるのを防いでいる。下端部２１９Ｄとロータ上端板１１３Ｂとの間に隙間があると、中央円筒部２１９Ｂの内側空間Ｖから外側空間Ｗに冷媒ガスを吸引してしまい、ガス孔１１２Ａからモータ１１下部の冷媒ガスを吸引する量が減少して油分離効率が低下する。

図５は、本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例３の油分離板を示す縦断面図である。図５に示すように、中央円筒部３１９Ｂ、中央円筒部３１９Ｂに連続して径方向へ湾曲する湾曲部３１９Ｃ及び湾曲部３１９Ｃに連続する外周円板部３１９Ａを有する油分離板３１９が、中央円筒部３１９Ｂの下端外周部３１９Ｆがロータ上端板１１３Ｂの中央孔の内周部３１９Ｅに全周に亘って密着し、ロータ１１２の上端とは離間するように、ロータ１１２上にリベット１１５及び筒状スペーサ１１６により固定されている。

油分離板３１９の中央円筒部３１９Ｂの内径は、回転軸１５に接触しないように、回転軸１５の外径より大きく形成されている。また、外周円板部３１９Ａの外径は、ロータ１１２の外径と略同じに形成されている。

図６は、本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例４の油分離板を示す縦断面図である。図６に示すように、中央円筒部４１９Ｂ、中央円筒部４１９Ｂに連続して径方向へ湾曲する湾曲部４１９Ｃ及び湾曲部４１９Ｃに連続する外周円板部４１９Ａを有する油分離板４１９が、中央円筒部４１９Ｂの下端外周部４１９Ｆがロータ１１２の軸孔１１２Ｂの内周上端部に全周に亘って密着するように、ロータ１１２上にリベット１１５及び筒状スペーサ１１６により固定されている。

油分離板４１９の中央円筒部４１９Ｂの下端が、回転軸１５の上端に接触しないように、回転軸１５を軸孔１１２Ｂの上端まで挿入しないようにする。

図７は、本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例５の油分離板を示す縦断面図である。図７に示すように、中央円筒部５１９Ｂ、中央円筒部５１９Ｂに連続して径方向へ湾曲する湾曲部５１９Ｃ及び湾曲部５１９Ｃに連続する外周円板部５１９Ａを有する油分離板５１９が、中央円筒部５１９Ｂの下端外周部がロータ上端板５１３Ｂの中央円筒部５１３Ｃの内周部に全周に亘って密着するように、ロータ１１２上にリベット１１５及び筒状スペーサ１１６にいり固定されている。中央円筒部５１３Ｃの高さを高くすれば、油分離板５１９との密着面積を大きくすることができ、確実に冷媒ガス漏れを防ぎ、油分離効率を向上することができる。

実施例３〜５の油分離板３１９、４１９，５１９は、中央円筒部３１９Ｂ、４１９Ｂ、５１９Ｂの下端外周部が、夫々、ロータ上端板１１３Ｂの中央孔の内周部３１９Ｅ、ロータ１１２の軸孔１１２Ｂの内周上端部、ロータ上端板５１３Ｂの中央円筒部５１３Ｂの内周部に、全周に亘って密着するように固定されている。

油分離板をプレス成型するとき、中央円筒部の下端の平面度を精度よく形成するよりも、下端外周部の真円度を精度よく成型する方が容易であり、実施例２（図４参照）の油分離板２１９よりも、実施例３〜５（図５〜７参照）の油分離板３１９、４１９、５１９の方が低コストで製作することができる。

図８−１は、本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例５のロータを示す下面図であり、図８−２は、図８−１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図８−１及び図８−２に示すように、実施例５のロータリ圧縮機は、概ね、実施例１のロータリ圧縮機１と同じであるが、円弧状の下バランサ１１４Ａが、円柱状下バランサ６１４Ａとなっている点が異なっている。

円弧状のバランサ１１４Ａは、２本又は３本のリベット１１５で固定する必要がある。円弧状のバランサ１１４Ａをリベット１本で固定すると、バランサ１１４Ａがリベット１１５を中心に回転する可能性があり、バランサ１１４Ａの重心位置が変化してバランスを崩し、ロータリ圧縮機の振動を増大させるほか、ロータ外周部に位置するステータ１１１にバランサが衝突して運転不可能となるなど、不具合が発生する。

実施例６のロータリ圧縮機は、下バランサを円柱状下バランサ６１４Ａとすることにより、バランサ６１４Ａが回転したときにも重心位置が変化しないほか、ステータ１１１にバランサ６１４Ａが衝突することもないので、リベット１本で固定しても不具合は発生しない。

上バランサは、円弧状のバランサ１１４Ｂとし、２本のリベット１１５で固定しているので、リベット１１５は、合計３本使用されている。図３−１及び図３−２に示す実施例１のロータリ圧縮機１では、リベット１１５を合計６本使用しているのに対し、下バランサを円柱状とすることによりリベット数が減り、部品点数の削減とカシメ工程の時間短縮により製造コストを下げることができる。

また、リベット１１５は、ガス孔１１２Ａを通過してきた冷媒ガスの通路面積を減少させているので、リベット本数を減らすことにより、冷媒ガス流量を増大させることができ、油分離効率を向上させることができる。

上バランサを円柱状とし、下バランサを円弧状としてもよい。この場合、油分離板１１９の設置高さと円柱状の上バランサの高さを同一にすれば、上バランサの筒状スペーサ１１６を省略することができる。ただし、円柱状の上バランサの外径が大きいと、冷媒ガス通路が狭くなり、油分離効率が低下するほか、油分離板１１９の湾曲部１１９Ｃの曲率半径を小さくしなければならず、油分離板１１９のプレス成型が難しくなる。従って、円柱状上バランサの外径をできるだけ小さくするのが望ましい。

上下両方のバランサを円柱状としてもよい。この場合、リベット１１５は、合計２本とすることができる。ただし、リベット２本では固定箇所が少ないので、端板１１３Ａ、１１３Ｂやロータ１１２の積層鋼板が一部浮いてしまう恐れがある。端板１１３Ａ、１１３Ｂを厚くするなどの対策が必要となる。

円柱状バランサ６１４Ａは、プレスで打抜いた鋼板を積層することにより、低コストで製作することができる。円柱状バランサ６１４Ａの外径をロータ１１２の軸孔１１２Ｂの内径以下とすれば、軸孔１１２Ｂを打抜いた鋼板の余りを使用することができ、さらに低コストとなる。

円弧状バランサの下側に突起を設け、端板に窪みを設け、突起を窪みに嵌合させるようにすれば、リベット１本で固定してもバランサの回転を防止することができる。また、バランサの外周形状と同じ形状に端板を切欠き、バランサ全体を嵌合するようにして回転を防止してもよい。

次に、以上説明した実施例１〜６のロータリ圧縮機の作用について説明する。モータ１１の下部に配置された圧縮部１２で圧縮された冷媒ガスは、モータ１１内を通ってモータ１１の上方に設けられた吐出管１０７から圧縮機外に吐出される。

圧縮部１２を潤滑する油の一部は、冷媒ガスとともにロータ１１２のガス孔１１２Ａを上昇し、油分離板に衝突して遠心分離され、重力により圧縮機底部の油溜めに戻る。油分離板に中央円筒部を形成し、中央円筒部の下端部を全周に亘ってロータ１１２又はロータ端板１１３Ｂと密着させているので、油分離板の遠心力によりガス孔１１２Ａからモータ１１の下部の冷媒ガスを有効に吸引することができる。ガス孔１１２Ａを通る冷媒ガスが増大し、より多くの油を遠心分離するので油分離効率を高めることができる。

油分離板は、円板部の中央に円筒部を形成した単純な形状であるので、低コストで容易にプレス成型することができる。油分離板の中央円筒部の下端部を全周に亘ってロータ１１２又はロータ端板１１３Ｂと密着させているので、油分離効率が高い。油分離板は、規格サイズの筒状スペーサ１１６を介してリベット１１５によりロータ１１２に固定するので、低コストである。

油分離板は、ロータ１１２のリベットカシメ工程で、他の部材と同時にカシメ固定するので、新たに工程を追加したり、製造設備を追加する必要がなく、コストアップすることはない。バランサを円柱状とすれば、リベット１１５の数を減らして冷媒ガスの通路面積を増やすことができ、油分離効率を向上させることができる。また、リベット１１５の数を減らすことにより、部品点数の削減とカシメ工程の時間短縮が可能となり、コストを低減することができる。

以上のように、本発明にかかるロータリ圧縮機は、冷凍サイクルの配管の長い冷凍機や空気調和機に適している。

本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例１を示す縦断面図である。 第１、第２の圧縮部の横断面図である。 実施例１のロータリ圧縮機のロータを示す下面図である。 図３−１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例２の油分離板を示す縦断面図である。 本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例３の油分離板を示す縦断面図である。 本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例４の油分離板を示す縦断面図である。 本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例５の油分離板を示す縦断面図である。 本発明にかかるロータリ圧縮機の実施例５のロータを示す下面図である。 図８−１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

符号の説明

１ ロータリ圧縮機
１０ 圧縮機筐体
１１ モータ
１２ 圧縮部
１５ 回転軸
２５Ｔ アキュムレータ
３１Ｓ，３１Ｔ 低圧連絡管
１０１ 第１貫通孔
１０２ 第２貫通孔
１０４ 第１吸入管
１０５ 第２吸入管
１０７ 吐出管（吐出部）
１１１ ステータ
１１２ ロータ
１１２Ａ ガス孔
１１２Ｂ 軸孔
１１２Ｃ リベット孔
１１３Ａ ロータ下端板
１１３Ｂ，５１３Ｂ ロータ上端板
５１３Ｃ 円筒部
１１４Ａ 下バランサ
６１４Ａ 円柱状下バランサ
１１４Ｂ 上バランサ
１１５ リベット
１１６ 筒状スペーサ
１１９，２１９，３１９，４１９，５１９ 油分離板
１１９Ａ，２１９Ａ，３１９Ａ，４１９Ａ，５１９Ａ 外周円板部
１１９Ｂ，２１９Ｂ，３１９Ｂ，４１９Ｂ，５１９Ｂ 中央円筒部
１１９Ｃ，２１９Ｃ，３１９Ｃ，４１９Ｃ，５１９Ｃ 湾曲部
２１９Ｄ 下端部
３１９Ｅ 端板内周部
３１９Ｆ，４１９Ｆ 下端外周部
Ｖ 外側空間
Ｗ 内側空間
１２Ｓ 第１の圧縮部
１２Ｔ 第２の圧縮部
１２１Ｓ 第１シリンダ
１２１Ｔ 第２シリンダ
１２３Ｓ 第１シリンダ内壁
１２３Ｔ 第２シリンダ内壁
１２５Ｓ 第１環状ピストン
１２５Ｔ 第２環状ピストン
１２７Ｓ 第１ベーン
１２７Ｔ 第２ベーン
１２８Ｓ 第１ベーン溝
１２８Ｔ 第２ベーン溝
１２９Ｓ，１２９Ｔ 背圧導入路
１３０Ｓ 第１作動室
１３０Ｔ 第２作動室
１３１Ｓ 第１吸入室
１３１Ｔ 第２吸入室
１３３Ｓ 第１圧縮室
１３３Ｔ 第２圧縮室
１３５Ｓ 第１吸入孔
１３５Ｔ 第２吸入孔
１４０ 中間仕切板
１５１ 下軸受支持部
１５２Ｓ 第１偏芯部
１５２Ｔ 第２偏芯部
１５３ 上軸受支持部
１５５ 給油縦孔
１５５Ａ 給油機構
１５６ 給油横孔
１５７ 油溝
１６０Ｓ 下端板
１６０Ｔ 上端板
１６０ＴＡ 外周貫通孔
１６１Ｓ 下軸受部
１６１Ｔ 上軸受部
１７０Ｓ 下マフラーカバー
１７０Ｔ 上マフラーカバー
１７０ＴＳ 隙間（マフラー吐出孔）
１７５ ボルト
１８０Ｓ 下マフラー室
１８０Ｔ 上マフラー室
１９０Ｓ 第１吐出孔
１９０Ｔ 第２吐出孔（吐出弁部）
２００Ｓ 第１吐出弁
２００Ｔ 第２吐出弁（吐出弁部）
２０１Ｓ 第１吐出弁押さえ
２０１Ｔ 第２吐出弁押さえ
２５３ アキュムバンド
２５５ システム接続管
２５７ 底部貫通孔

Claims (6)

1. 上部に冷媒ガスの吐出部が設けられ下部に冷媒ガスの吸入部が設けられ密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体と、
   前記圧縮機筐体の下部に設置され、前記吸入部を通して冷凍サイクルの低圧側から冷媒ガスを吸入し、前記圧縮機筐体内を通して前記吐出部から冷凍サイクルの高圧側に冷媒ガスを吐出する圧縮部と、
   前記圧縮機筐体の上部に設置され、回転軸を介して前記圧縮部を駆動するモータと、
   を備えるロータリ圧縮機において、
   前記モータのロータに設けられ前記モータの下方の冷媒ガスを上方へ通すガス孔と、
   中央円筒部、該中央円筒部に連続して径方向へ湾曲する湾曲部及び該湾曲部に連続する外周円板部を有し、前記中央円筒部の下端部が、全周に亘って前記ロータの上端又はロータ上端板に密着するように、リベットにより前記ロータ上に固定された油分離板と、
   を備えることを特徴とするロータリ圧縮機。
2. 前記油分離板は、前記中央円筒部の下端外周部が、全周に亘って前記ロータの軸孔の内周上端部又はロータ上端板の中央孔の内周部に密着するように、前記ロータ上に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のロータリ圧縮機。
3. 前記油分離板は、前記リベットが挿通された筒状スペーサを前記ロータ上端板との間に挟んで前記リベットにより前記ロータ上に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のロータリ圧縮機。
4. 前記リベットは、前記ロータにバランサを固定するリベットを兼用していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のロータリ圧縮機。
5. 前記バランサは、円柱状バランサであることを特徴とする請求項４に記載のロータリ圧縮機。
6. 前記油分離板は、円柱状下バランサを前記ロータに固定する１本のリベットと、円弧状の上バランサを前記ロータに固定する２本のリベットにより、前記ロータ上に固定されていることを特徴とする請求項４に記載のロータリ圧縮機。

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