JP2012122400A - 密閉型圧縮機、及び冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
隣設された３つ以上の圧縮機構部を挟むように配置された２つの軸受で支持される場合、軸受間の距離が長いため、圧縮機構部から受ける圧縮反力により、回転軸に大きな軸たわみが生じる。この大きな軸たわみにより、圧縮機構部や、軸受の各摺動面で面同士の接触や干渉が発生し、密閉型圧縮機の信頼性の低下の原因となる。
【解決手段】
密閉型圧縮機は、密閉ケース内に、回転軸と、回転軸の一端側に設けられた電動機部と、回転軸の他端側に、同軸状に設けられた少なくとも３つの圧縮機構部と、を有する密閉型圧縮機において、前記回転軸は前記圧縮機構部のうち、隣設するいずれかの圧縮機構部の間で分割して形成されており、前記分割して形成された回転軸同士を互いに同期回転可能に連結する連結部と、前記回転軸を支持する圧縮機構部の数以上の軸受と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施の形態は、密閉型圧縮機及び、この密閉型型圧縮機を備えた冷凍サイクル装置に関する。

圧縮機構部を有する密閉型圧縮機には、単位回転数あたりの冷媒の吐出量を大きくするために、複数の圧縮機構部を備えた密閉型圧縮機がある。一般的な密閉型圧縮機には、２つの圧縮機構部を有しているものが有るが、さらに冷媒の吐出量を大きくするために３つ以上の圧縮機構部を有している密閉型圧縮機が知られている。
３つ以上の圧縮機構部は回転軸により連結されており、仕切り板により仕切られて隣設して構成されている。
回転軸の一端側には、電動機構部が設けられており、他端側には上述した複数の圧縮機構部が設けられている。この回転軸は、隣設された３つ以上の圧縮機構部を挟むように配置された２つの軸受によって支持される。

特開平０５−１６８６号公報

しかし、上述のように回転軸が、隣設された３つ以上の圧縮機構部を挟むように配置された２つの軸受で支持される場合、軸受間の距離が長いため、圧縮機構部から受ける圧縮反力により、回転軸に大きな軸たわみが生じる。この大きな軸たわみにより、圧縮機構部や、軸受の各摺動面で面同士の接触や干渉が発生し、密閉型圧縮機の信頼性の低下の原因となる。

本発明の実施形態は、回転軸により連結された３つ以上の圧縮機構部を有する密閉型圧縮機において、回転軸の軸たわみを抑制し、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供する。

本発明の実施形態の密閉型圧縮機は、密閉ケース内に、回転軸と、回転軸の一端側に設けられた電動機部と、回転軸の他端側に、同軸状に設けられた少なくとも３つの圧縮機構部と、を有する密閉型圧縮機において、回転軸は圧縮機構部のうち、隣設するいずれかの圧縮機構部の間で分割して形成されており、分割して形成された回転軸同士を互いに同期回転可能に連結する連結部と、回転軸を支持し、圧縮機構部の数以上の数設けられた軸受を有する。

また、本発明の実施形態の密閉型圧縮機は、密閉ケース内に、分割して形成されるとともに、連結部により互いに同期回転可能に連結された第１の回転軸と第２の回転軸と、第１の回転軸の一端に設けられた電動機部と、第１の回転軸の他端側に設けられた第１の圧縮機構部、及び、第１の圧縮機構部と仕切り板で仕切られた第２の圧縮機構部と、第１、第２の圧縮機構部を挟み、第１の回転軸を回転自在に支持する主軸受と第１の副軸受と、第２の回転軸に設けられた第３の圧縮機構部と、第２の回転軸を回転自在に支持する第２の副軸受と、を有する。

また、本発明の実施形態の密閉型圧縮機は、密閉ケース内に、分割して形成されるとともに、連結部により互いに同期回転可能に連結された第１の回転軸と第２の回転軸と、第１の回転軸の一端に設けられた電動機部と、第１の回転軸の他端側に設けられた第１の圧縮機構部、及び、第１の圧縮機構部と仕切り板で仕切られた第２の圧縮機構部と、第１、第２の圧縮機構部を挟み、第１の回転軸を回転自在に支持する第１の主軸受と第１の副軸受と、第２の回転軸に設けられた第３の圧縮機構部、及び、第３の圧縮機構部と仕切り板で仕切られた第４の圧縮機構部と、第３、第４の圧縮機構部を挟み第２の回転軸を回転自在に支持する第２の主軸受と第２の副軸受と、を有する。

第１の実施形態に係る密閉型圧縮機の縦断面図。 第２の実施形態に係る密閉型圧縮機の縦断面図。 第２の実施形態に係る第１、第２の回転軸の連結部の水平断面図。 第３の実施形態に係る密閉型圧縮機の縦断面図。 実施形態に係る密閉型圧縮機を備えた冷凍サイクル装置の概略図。

図１乃至図５を用いて本発明の実施形態について説明を行う。
（第１の実施形態）
第１の実施形態の密閉型圧縮機１について図１を用いて説明する。
密閉型圧縮機１は縦長円筒状の密閉ケース１１と、気液二相の冷媒を重力により気相と液相に分離するための気液分離器４０を備えている。気液分離器４０は密閉ケース１１の上側側面に並設して設けられている。
密閉ケース１１の上端中央には、密閉ケース１１外部へ突出した吐出管１１ａが設けられている。

また、気液分離器４０の下端と密閉ケース１１の下側側面は、３本の吸込管１１ｂを介して接続されており、気液分離器４０へ流入した気液二相の冷媒を分離して、後述の密閉ケース１１内の各圧縮機構部へ導通する。
また、密閉ケース１１の下方には、潤滑油が貯留されている。

密閉ケース１１の内部には、軸方向が上下方向である回転軸２が設けられている。回転軸２は、上方に位置する第１の回転軸２２と、下方に位置する第２の回転軸２３とに分割されて構成されている。
第１の回転軸２２の一端は密閉ケース１１の上方に位置しており、第２の回転軸２３の他端は密閉ケース１１の下方に位置している。また、第１の回転軸２２の他端と、第２の回転軸２３の一端は、テーパにより圧力嵌めされた連結部５０によって連結されており、第１、第２の回転軸２２，２３は同期回転可能に連結されている。
また、第１、第２の回転軸２２，２３には、中心軸に沿って油通路５７が設けられており、第２の回転軸２３の他端から、第１の回転軸２２の一端方向に向って潤滑油を汲み上げるための、図示しない油ポンプが設けられている。

第１の回転軸２２の一端には電動機部１２が設けられており、他端側には第１の圧縮機構部１３と第２の圧縮機構部１４が設けられている。電動機部１２は第１の回転軸２２の一端側に固着された回転子１２ｂと、密閉ケース１１の内部壁面に固着された固定子１２ａを備えている。
第２の回転軸２３には第３の圧縮機構部１５が設けられている。

第１の回転軸２２の他端側には、第１、第２の軸偏心部２４、２５が設けられており、第２の回転軸２３には第３の軸偏心部２６が設けられている。

第１、第２、第３の圧縮機構部１３、１４、１５は、第１、第２の回転軸２２、２３に設けられた第１、第２、第３の軸偏心部２４、２５、２６と、第１、第２、第３の軸偏心部２４、２５、２６に嵌めこまれた第１、第２、第３のローラ４１、４２、４３と、シリンダ室を有する第１、第２、第３のシリンダ５１、５２、５３を備えている。
また、第１、第２の圧縮機構部１３、１４間には、第１のシリンダ５１と第２のシリンダ５２を仕切る仕切り板５８が備えられて、第２、第３のシリンダ５２、５３はフレーム６７によって固定支持されている。

フレーム６７は、第３のシリンダ５３を支持する底面部６７ａと、底面部６７ａの上方へ向って延出した円筒状の側面部６７ｂと、底面部６７ａから所定の間隔で離間して側面部６７ｂの内周面から内側に突出して形成された固定部６７ｃを有している。

側面部６７ｂの外面の一部は密閉ケース１１内面に当接し、アークスポット溶接にて固着されている。また、側面部６７ｂの上端には電動機部１２の固定子１２ａが当接している。底面部６７ａの中心部には、第２の回転軸２３を挿通するための孔が設けられている。固定部６７ｃの中心部には、後述する第１の副軸受６２が挿通される孔が設けられている。

第１の軸偏心部２４には、第１のローラ４１が嵌め合わされており、第１のシリンダ５１に設けられた内周面を摺動回転可能に配置されている。第１のシリンダ５１の下面には仕切り板５８を挟んで、第２のシリンダ５２が当接されており、第１の回転軸２２が貫通して設けられている。

更に、第１のシリンダ５１の上面には主軸受６１が当接して設けられており、第１の回転軸２２を回転自在に支持している。また、第２のシリンダ５２の下面には第１の副軸受６２が当接して設けられており、第１の回転軸２２を回転自在に支持している。

第１のシリンダ５１と第１のローラ４１と仕切り板５８と主軸受６１とで第１の圧縮機構部１３が形成されており、第１のシリンダ５１のシリンダ室の内周面とローラ４１と仕切り板５８と主軸受６１とで囲まれた空間によって第１の圧縮室が形成されている。
また、第２のシリンダ５２とローラ４２と仕切り板５８と第１の副軸受６２とで、第２の圧縮機構部１４が形成されており、第１のシリンダ５２のシリンダ室の内周面とローラ４２と仕切り板５８と第１の軸受６２とで囲まれた空間によって第２の圧縮室が形成されている。

第２のシリンダ５２の下面は、フレーム６７の固定部６７ｃの上面に固定されており、フレーム６７の底面部６７ａの下面には第３のシリンダ５３が当接されている。また、第３のシリンダ５３の下面には第２の副軸受６３が設けられている。

第３のシリンダ５３のシリンダ室内に配設された第３の軸偏心部２６には、第３のローラ４３が嵌め合わされており、第３のシリンダ５３のシリンダ室内を摺動回転可能に設けられている。
そして、第３のシリンダ５３の内周面と第３のローラ４３と第２の副軸受６３の上面とフレーム６７の底面部とで囲まれた空間によって第３の圧縮室が形成されている。

ここで、第１、第２、第３の圧縮室は図示しないブレードによって吸込み側と吐出側に仕切られている。

第２のシリンダ５２は図示しないボルトによって、フレーム６７の固定部６７ｃに固定されており、主軸受６１と第１のシリンダ５１と仕切り板５８と第１の副軸受６２は、図示しないボルトにより第２のシリンダ５２に固定されている。
また、第３のシリンダ５３と第２の副軸受６３は、図示しないボルトによりフレーム６７の底面部６７ａに固定されている。

第１の副軸受６２には図示しない吐出口が設けられており、フレーム６７と第１の副軸受６２に囲まれた吐出室７０とが連通されている。
主軸受６１の上面側には、吐出マフラ６５が設けられており、第１の圧縮室は、図示しない吐出弁を介して吐出マフラ６５内と連通されている。
また、主軸受６１と第１のシリンダ５１と仕切り板５８と第２のシリンダ５２と第１の副軸受６２には、吐出マフラ６５と吐出室７０とを連通する導通路６８が設けられている。
フレーム６７の底面部には図示しない吐出口と吐出弁が設けられており、フレーム６７の吐出室７０と第３の圧縮室とを連通している。

密閉ケース１１内の電動機部１２の上方側に位置する空間と、フレーム６７の吐出室７０は、側面部６７ｂと電動機部１２の固定子１２ａに設けられている吐出通路７１によって連通されている。

ここで、第１の回転軸２２の外周面と、主軸受６１及び、第１の副軸受６２の内周面から成る摺動面には所定の間隙が設けられている。
また、第１、第２、第３の軸偏心部２４、２５、２６の外周面と、第１、第２、第３のローラ４１、４２、４３の内周面から成る摺動面の間、及び、第１、第２、第３のローラ４１、４２、４３の外周面と、第１、第２、第３のシリンダ５１、５２、５３の内周面との各摺動面の間にも所定の間隙が設けられている。
これら所定の間隙は、各摺動面の潤滑油による潤滑が良好に行われ、回転軸２が滑らかに回転可能で、且つ、各圧縮室内で圧縮された冷媒の漏れが最小となるように設定されている。

次に上記密閉型圧縮機１が運転した時の状態について説明する。
電動機部１２が駆動すると、第１、第２の回転軸２２，２３が一体的に回転し、第１、第２、第３のシリンダ５１、５２、５３のシリンダ室で、第１、第２、第３の軸偏心部２４、２５、２６及び、第１、第２、第３のローラ４１、４２、４３が偏心回転し、吸込管１１ｂから吸込まれた冷媒が第１、第２、第３の圧縮機構部１３、１４、１５で圧縮される。

第１の圧縮機１３で圧縮された冷媒は、図示しない吐出口と吐出弁を介して吐出マフラ６５内に吐出され、冷媒導通路６８を介して吐出室７０へ導かれる。また、第２、第３の圧縮機構部１４、１５で圧縮された冷媒は、図示しない吐出口と吐出弁を介して吐出室７０へ吐出される。吐出室７０へ吐出された冷媒はフレーム６７と電動機部１２の固定子１２ａに設けられた吐出通路７１を通り、密閉ケース１１内の電動機部１２の上方の空間へ導かれる。そして、密閉ケース１１の上端に設けられた吐出管１１ａから密閉型圧縮機１の外部へ吐出される。

上述のように構成された密閉型圧縮機１とすることで、以下のような効果が得られる。
シリンダを３つ有する密閉型圧縮機においても、第１、第２のシリンダ５１、５２に当接させた主軸受６１、及び第１、第２の副軸受６２、６３により第１、第２の回転軸２２、２３を支持することで、軸受間の距離を小さくでき、第１、第２の回転軸２２、２３の回転時に発生する軸たわみを抑制することができる。これにより、吐出容量の大きい3シリンダの密閉型圧縮機において、圧縮機構部の各摺動面の間隙を小さくしても、軸たわみによる各摺動面の接触・干渉が無く、性能と信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。

また、各圧縮機構部で圧縮された冷媒を、圧縮機構部の上方へ直接吐出せずに、フレーム６７の吐出室７０内へ一旦導き、フレーム６７の側面部６７ｂと電動機部１２の固定子１２ａに形成された吐出通路７１を介して、密閉ケース１１の側面に固着された固定子１２ａの側面付近から吐出するようにしたことで、密閉ケース１１の上端中央に位置する吐出管１１ａから、冷媒とともに吐出される潤滑油の量を低減することができ、潤滑油不足を抑えることができる。したがって、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。

さらに、回転軸２を第１の回転軸２２と第２に回転軸２３とに分割して形成し、連結部５０により同期回転可能に連結させる構造とすることで、密閉型圧縮機１の製造過程において、第１、第２の圧縮機構部１３、１４と、第３の圧縮機構部１５とを別々に組立てることができる。また、同一のフレーム６７に第２のシリンダ５２及び第３のシリンダ５３を固定させることで、第２の圧縮機構部１４と第３の圧縮機構部１５の調芯作業が容易となる。これにより各圧縮機構部の組付け作業が容易となる。

また、複数の圧縮機構部を電動機部１２の下方に集中させて配置させることにより、密閉ケース１１に並設された単一の気液分離器４０から各圧縮機構部へ冷媒を導通させることができる。
（第２の実施形態）

第２の実施形態について、図２と図３を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を用い、説明を省略する。

本実施形態の密閉型圧縮機１Ａは、第１の実施形態の密閉型圧縮機１と略同一の構成として、密閉ケース１１と、気液分離器４０と、密閉ケース１１内に設けられた電動機部１２と、第１、第２の圧縮機構部１３、１４を備えている。また、第１の実施形態の密閉型圧縮機１と異なる構成として、第３の圧縮機構部１５Ａと、フレーム６７Ａと、連結部５０Ａを有している。

第３の圧縮機構部１５Ａは、第３のシリンダ５３と、第３の軸偏心部２６と、第３のローラ４３と、第２の主軸受６４と、第２の副軸受６３を有している。
第３の軸偏心部２６には、第３のローラ４３が嵌め合わされており、第３のシリンダ５３に設けられたシリンダ室内を摺動回転可能に配置されている。第３のシリンダ５３の上面には第２の副軸受６４が当接して設けられており、第２の回転軸２３を回転自在に支持している。また、第３のシリンダ５３の下面には第２の副軸受６３が当接して設けられており、第２の回転軸２３を回転自在に支持している。

フレーム６７Ａは、中央に第２の主軸受６４を挿通するための孔を有した底面部６７Ａａと、底面部６７ａの上方へ向って延出した円筒状の側面部６７Ａｂと、底面部６７Ａａから所定の間隔で離間して側面部６７Ａｂの内周面から内側に突出して形成された固定部６７Ａｃを有している。
側面部の外面は密閉ケース１１内面に当接し、アークスポット溶接にて固着されている。底面部６７Ａａの中心部には、第２の回転軸２３を連通するための孔が設けられている。固定部６７Ａｃの中心部には、後述する第１の副軸受６２が挿通される孔が設けられている。

第２のシリンダ５２は図示しないボルトによって、フレーム６７Ａの固定部６７Ａｃに固定されており、主軸受６１と第１のシリンダ５１と仕切り板５８と第１の副軸受６２は、図示しないボルトにより第２のシリンダ５２に固定されている。
また、第３のシリンダ５３は図示しないボルトによって、フレーム６７Ａの底面部６７ａに固定されており、第２の主軸受６４と第２の副軸受６３は、図示しないボルトにより第３のシリンダ５３に固定されている。

連結部５０Ａは、インボリュートスプライン軸継ぎ手であり、第１、第２の外歯車部材５５、５６（図３参照）と内歯車部材７５とで形成されている。
第１の回転軸２２の他端には、第１の外歯車部材５５の一端が固着されており、第２の回転軸の一端には、第２の外歯車部材５６の他端が固着されている。第１の外歯車部材５５の他端には外歯車５５ａが形成されており、第２の外歯車部材５６の一端には外歯車５６ａが形成されている。ここで、外歯車５５ａ、５６ａはインボリュート歯車で形成されている。
また、第１、第２の外歯車部材５５、５６の中心には軸方向に貫通した油通路５７が設けられており、第１、第２の回転軸２２、２３の油通路５７と連通している。

内歯車部材７５は内周面を有する円筒状に形成されており、内周面には外歯車５５ａ、５６ａに噛合う内歯車の歯面を備えている。

連結部５０Ａは、第１、第２の外歯車部材５５、５６の外歯車５５ａ、５６ａと、内歯車部材７５の内歯車の歯面を噛合わせることで、第１、第２の回転軸２２、２３を同軸状で同期回転させるものである。

図３（ａ）、図３（ｂ）に連結部５０Ａの歯車が噛合いつつ回転している状態の水平断面図を示す。図中の実線矢印は外歯車５５ａ、５６ａの歯面に掛かる力ｆの向きを表している。
第１、第２の外歯車部材５５、５６の外歯車５５ａ、５６ａは歯数が８枚のインボリュート歯車である。図３（ｂ）に示すように、外歯車５５ａ、５６ａと内歯車７５ａの回転中心がずれた場合、歯面が受ける力ｆの合力Ｆが中心方向へ向かう向きとなり、回転中に自動調芯され軸ズレを抑制することができる。

次に上記密閉型圧縮機１Ａが運転した時の状態について説明する。
電動機部１２が駆動すると、第１、第２の回転軸２２，２３が回転し、第１、第２、第３のシリンダ５１、５２、５３の内周で、第１、第２、第３の軸偏心部２４、２５、２６及び、第１、第２、第３のローラ４１、４２、４３が偏心回転し、吸込管１１ｂから吸込まれた冷媒が第１、第２、第３の圧縮機構部１３、１４、１５Ａで圧縮される。
第１の圧縮機１３で圧縮された冷媒は、図示しない吐出口と吐出弁を介して吐出マフラ６５に吐出され、冷媒導通路６８を介して吐出室７０へ導かれる。また、第２、第３の圧縮機構部１４、１５Ａで圧縮された冷媒は、図示しない吐出口と吐出弁を介して吐出室７０へ吐出される。吐出室７０へ吐出された冷媒はフレーム６７Ａと電動機部１２の固定子１２ａに設けられた吐出通路７１を通り、密閉ケース１１内の電動機部１２の上方の空間へ導かれる。そして、密閉ケース１１の上端に設けられた吐出管１１ａから密閉型圧縮機１の外部へ吐出される。

上述のように構成された密閉型圧縮機１Ａとすることで、以下のような効果が得られる。
第１、第２のシリンダ５１、５２に当接された主軸受６１、及び第１の副軸受６２により第１の回転軸２２を支持し、第３のシリンダ５３に当接された第２の主軸受６４、及び第２の副軸受６３により第２の回転軸２３を支持することで、軸受間の距離を小さくでき、第１、第２の回転軸２２、２３の回転時に発生する軸たわみを抑制することができる。これにより、吐出容量の大きい3シリンダの密閉型圧縮機において、圧縮機構部の各摺動面の間隙を小さくしても、軸たわみによる各摺動面の接触・干渉が無く、性能と信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。

第１、第２の回転軸２２、２３がインボリュートスプライン軸継ぎ手である連結部５０Ａによって連結されることで、第１、第２の回転軸２２、２３の回転中に軸ズレの自動調芯が行われ、各圧縮機構部で発生する圧縮反力による中心軸の偏心を抑制し、連結部５０Ａでの損失増加を抑制することができ、回転動力の伝達効率の低下を抑えた密閉型圧縮機１Ａを提供することができる。

また、回転軸２を第１の回転軸２２と第２に回転軸２３とに分割して形成し、連結部５０Ａにより同期回転可能に連結させる構造とすることで、密閉型圧縮機１Ａの製造過程において、第１、第２の圧縮機構部１３、１４と、第３の圧縮機構部１５とを別々に組立てることができる。
さらに、回転軸２の連結部５０Ａが歯車軸継ぎ手であるため、組立てた第３の圧縮機構部１５をフレーム６７に固定し、フレーム６７を密閉ケース１１内に固着して組付けた後でも、第１、第２の圧縮機構部１３、１４をフレーム６７に組付けて、第１の回転軸２２と第２に回転軸２３とを容易に連結することができる。また、同一のフレーム６７Ａに第２のシリンダ５２及び第３のシリンダ５３を固定させることで、第２の圧縮機構部１４と第３の圧縮機構部１５Ａの調芯作業が容易となる。これにより、各圧縮機構部の組み立てと、各圧縮機構部の密閉ケース１１内への組付けが容易となる。

なお、本実施形態の連結部５０Ａの形態は、歯数が８枚のインボリュートスプライン軸継ぎ手を用いたが、上記形態に限定されるものではなく、インボリュート歯車を有する歯車軸継ぎ手で有れば種々の歯車軸継ぎ手を用いて良い。
（第３の実施形態）

第３の実施形態について、図４を用いて説明する。なお、第１、第２の実施形態と同様の構成については、同一の符号を用い、説明を省略する。
本実施形態の密閉型圧縮機１Ｂは、第２の実施形態の密閉型圧縮機１Ａと略同一の構成として、密閉ケース１１内に電動機部１２と、第１、第２の圧縮機構部１３、１４を備えている。また、第２の実施形態の密閉型圧縮機１Ａと異なる構成として、第３の圧縮機構部１５Ａと第４の圧縮機構部１６を有している。また、密閉ケース１１の側面には、気液分離器４０から導出された４本の吸込管１１ｂが接続されており、第１、第２、第３、第４の圧縮機構部１３、１４、１５Ｂ、１６へ冷媒を導くようになっている。

第２の回転軸２３には第３、第４の圧縮機構部１５、１６の軸偏心部２６、２７が設けられている。
第３、第４の圧縮機構部１５Ｂ、１６は、第３、第４の回転軸２４、２５に設けられた第３、第４の軸偏心部２４、２５と、第３、第４の軸偏心部２６、２７に嵌めこまれた第３、第４のローラ４３、４４と、内周面を有する第３、第４のシリンダ５３、５４を備えている。

第３のシリンダ５２の内周面と第３のローラ４３と第２の主軸受６４の下面と仕切り板５９の上面とで囲まれた空間によって第３の圧縮室が形成されている。また、第４のシリンダ５４の内周面と第４のローラ４４と第２の副軸受６３の上面と仕切り板５９の下面とで囲まれた空間によって第３の圧縮室が形成されている。

ここで、第１、第２、第３、第４の圧縮室は図示しないブレードによって吸込み側と吐出側に仕切られている。

また、第３のシリンダ５３と第４のシリンダ５４を仕切る仕切り板５９と、第２、第３のシリンダ５２、５３を支持するフレーム６７Ａを備えている。

第２の主軸受６４には図示しない吐出口が設けられており、第３の圧縮室で圧縮された冷媒はフレーム６７Ａと第１の副軸受６２及び第２の主軸受６４とに囲まれた吐出室７０に、連通されている。

第２の主軸受６４の下面側には、吐出マフラ６６が設けられており、第４の圧縮室は、図示しない吐出弁を介して吐出マフラ６５内と連通されている。
また、第２の主軸受６４と、第３のシリンダ５３と、仕切り板５９と、第２のシリンダ５２と、第１の副軸受６２には、吐出マフラ６６と吐出室７０とを連通する導通路６９が設けられている。
フレーム６７Ａの底面部６７Ａａには図示しない吐出口と吐出弁が設けられており、フレーム６７Ａの吐出室７０と第３の圧縮室とを図示しない吐出弁を介して連通している。

フレーム６７Ａは、中央に第２の主軸受６４を挿通するための孔を有した底面部６７Ａａと、側面を囲むように形成された側面部６７ｂと、底面部６７ａから所定の間隔で離間して側面部６７ｂ内周の全周に渡り形成された固定部６７ｃを有している。側面部６７ｂは密閉ケース１１の内周面にアークスポット溶接などで固着されている。

第３の圧縮機構部１５Ｂは、第３のシリンダ５３と、第３の軸偏心部２６と、第３のローラ４３と、第２の主軸受６４と、仕切り板５９とで形成されており、第４の圧縮機構部１６は、第２の副軸受６３を有しており、第４のシリンダ５４と、第４の軸偏心部２７と、第４のローラ４４と、第２の副軸受６３と、仕切り板５９とで形成されている。
第３の軸偏心部２６には、第３のローラ４３が嵌めあわされており、第３のシリンダ５３に設けられた内周面を摺動回転可能に配置されている。第３のシリンダ５３の上面には第２の主軸受６４が当接されており、第２の回転軸２３を回転自在に支持している。また、第３のシリンダ５３の下面には第２の副軸受６３が当接して設けられており、第２の回転軸２３を回転自在に支持している。

フレーム６７Ａの側面部６７Ａｂの外周面は密閉ケース１１内面に当接し、アークスポット溶接にて固着されている。底面部６７Ａａの中心部には、第２の回転軸２３を連通するための孔が設けられている。固定部６７Ａｃの中心部には、後述する第１の副軸受６２が挿通される孔が設けられている。

第２のシリンダ５２は図示しないボルトによって、フレーム６７Ａの固定部６７Ａｃに固定されており、主軸受６１と第１のシリンダ５１と仕切り板５８と第１の副軸受６２は、図示しないボルトにより第２のシリンダ５２に固定されている。
また、第３のシリンダ５３は図示しないボルトによって、フレーム６７Ａの底面部６７Ａａに固定されており、第２の主軸受６４と仕切り板５９と第４のシリンダ５４と第２の副軸受６３は、図示しないボルトにより第３のシリンダ５３に固定されている。

上述のような密閉型圧縮機１Ｂとすることで、以下のような効果が得られる。
圧縮機構部を４つ有する密閉型圧縮機１Ｂにおいて、第１、第２のシリンダ５１、５２に当接された主軸受６１、及び第１の副軸受６２により第１の回転軸２２を支持し、第３、第４のシリンダ５３、５４に当接された第２の主軸受６４、及び第２の副軸受６３により第２の回転軸２３を支持することで、軸受間の距離を小さくでき、第１、第２の回転軸２２、２３の回転時に発生する軸たわみを抑制することができる。これにより、吐出容量の大きい3シリンダの密閉型圧縮機において、圧縮機構部の各摺動面の間隙を小さくしても、軸たわみによる各摺動面の接触・干渉が無く、性能と信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。

また、各圧縮機構部で圧縮された冷媒を、圧縮機構部の上方へ直接吐出せずに、フレーム６７Ａの吐出室７０内へ一端導き、吐出通路７１を介して、密閉ケース１１の側面に固着された固定子１２ａの側面付近から吐出したので、密閉ケース１１の上端中央に位置する吐出管１１ａから、冷媒とともに吐出される潤滑油の量を低減することができ、潤滑油不足を抑えることができ、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。

また、回転軸２を第１の回転軸２２と第２に回転軸２３とに分割して形成し、連結部５０Ａにより同期回転可能に連結させる構造とすることで、密閉型圧縮機１Ａの製造過程において、第１、第２の圧縮機構部１３、１４と、第３、第４の圧縮機構部１５Ｂ、１６とを別々に組立てることができる。
さらに、回転軸２の連結部５０Ａが歯車軸継ぎ手であるため、組立てた第３、第４の圧縮機構部１５Ｂ、１６をフレーム６７Ａに固定し、フレーム６７Ａを密閉ケース１１内に固着して組付けた後でも、第１、第２の圧縮機構部１３、１４をフレーム６７Ａに組付けて、第１の回転軸２２と第２に回転軸２３とを容易に連結することができる。また、同一のフレーム６７Ａに第２のシリンダ５２及び第３のシリンダ５３を固定させることで、第２の圧縮機構部１４と第３の圧縮機構部１５Ｂの調芯作業が容易となる。これにより、各圧縮機構部の組み立てと、各圧縮機構部の密閉ケース１１内への組付けが容易となる。

上述のように、第１乃至第３の実施形態の密閉型圧縮機は、同軸上に３つ以上の圧縮機構部と、圧縮機構部の数以上の軸受を有している。
そして、隣設する圧縮機構部は、多くとも２つの圧縮機構部毎にグループ分けされ、各グループ毎に、回転軸を支持する２つの軸受が、１つ又は２つの圧縮機構部を挟むように配置される。
このよう軸受を配置することで、回転軸の軸たわみを抑制し、信頼性の高い密閉型圧縮機とすることができる。
さらに、回転軸は、グループ間で隣設する圧縮機構部の間で分割されており、グループ毎に分割された回転軸は、圧力嵌めや歯車軸継ぎ手などにより同期回転可能に連結される。これにより、製造時における圧縮機構部の組み立てを容易にすることができる。
ここで、１組のグループに圧縮機構部が１つだけの場合には、第１の実施形態における第３の圧縮機構部１５のように、１つの軸受により、分割されたそのグループの回転軸を支持しても良い。
（第４の実施形態）

第４の実施形態では、上述した密閉型圧縮機１（１Ａ、１Ｂ）を冷房、暖房を行う空気調和機などの冷凍サイクル装置１００に使用した場合について、図５を用いて説明する。
図５に示す冷凍サイクル装置は、密閉型圧縮機１（１Ａ、１Ｂ）と四方弁１０１と室外熱交換器１０２と膨張装置１０３と室内熱交換器１０４を備え、順次配管１０６で接続して構成されている。この冷凍サイクル装置１００内には作動流体である冷媒が封入されている。

冷房時には、密閉型圧縮機１（１Ａ、１Ｂ）から吐出される作動冷媒は、四方弁１０１を介して実線矢印で示すように室外熱交換器１０２に供給され、ここで外気と熱交換して凝縮される。

この凝縮された作動冷媒は、室外熱交換器１０２から、膨張装置１０３で減圧されつつ室内熱交換器１０４に流動され、ここで室内空気と熱交換して蒸発しつつ、室内空気を冷却する。室内熱交換器１０４から流出された作動冷媒は、四方弁１０１を介して圧縮機１内に吸い込まれる。

また、暖房時には、密閉型圧縮機１（１Ａ，１Ｂ）から吐出された作動冷媒は、四方弁１０１を介して破線矢印で示すように、室内熱交換器１０４に流動され、ここで室内空気と熱交換して凝縮され、室内空気を加熱する。この凝縮された冷媒は室内熱交換器１０４から、膨張装置１０３で減圧されつつ室外熱交換器１０２に流動され、ここで室外空気と熱交換して蒸発する。
この蒸発した冷媒は、室外熱交換器１０２から流出し、四方弁１０１を介して密閉型圧縮機１（１Ａ，１Ｂ）内に吸い込まれる。以後、順次同様に冷媒が流されて冷凍サイクルの運転が継続される。

冷凍サイクル装置１００に密閉型圧縮機１（１Ａ、１Ｂ）を用いることで、圧縮機構部が１つ、又は２つである密閉型圧縮機を使用する場合と比較して、電動機部１２の回転数を高くすることなく、単位時間あたりの吐出量を大きくすることができる。また、回転軸２の回転中において、軸たわみによる摺動面の接触・干渉が無く、冷媒とともに吐出される潤滑油の量が少ない、信頼性の高い密閉型圧縮機１（１Ａ、１Ｂ）を用いることで、信頼性の高い冷凍サイクル装置を提供することができる。

本発明は、上記実施形態に限定されない。さらに、本発明の実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、本発明の実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

1…密閉型圧縮機、2…回転軸、11…密閉ケース、11ａ…吐出管、11ｂ…吸込管、12…電動機部、12ａ…固定子、12ｂ…回転子、13…第１の圧縮機構部、14…第２の圧縮機構部、15…第３の圧縮機構部、16…第４の圧縮機構部、22…第１の回転軸、23…第２の回転軸、24…第１の軸偏心部、25…第２の軸偏心部、26…第３の軸偏心部、40…気液分離器、41…第１のローラ、42…第２のローラ、43…第３のローラ、44…第４のローラ、50…連結部、51…第１のシリンダ、52…第２のシリンダ、53…第３のシリンダ、54…第４のシリンダ、55…第１の外歯車部材、61…主軸受、62…第１の副軸受、63…第２の副軸受、64…第２の主軸受、65…吐出マフラ、66…吐出マフラ、67…フレーム、67a…底面部、67ｂ…側面部、67ｃ…固定部、68…冷媒導通路、69…冷媒導通路、70…吐出室、71…吐出通路、75…内歯車部材

Claims (7)

1. 密閉ケース内に、
   回転軸と、
   前記回転軸の一端側に設けられた電動機部と、
   前記回転軸の他端側に、同軸状に設けられた少なくとも３つの圧縮機構部と、
   を有する密閉型圧縮機において、
   前記回転軸は前記圧縮機構部のうち、隣設するいずれかの圧縮機構部の間で分割して形成されており、
   前記分割して形成された回転軸同士を互いに同期回転可能に連結する連結部と、
   前記回転軸を支持する圧縮機構部の数以上の軸受と、
   を有することを特徴とする密閉型圧縮機。
2. 密閉ケース内に、
   分割して形成されるとともに、連結部により互いに同期回転可能に連結された第１の回転軸と第２の回転軸と、
   前記第１の回転軸の一端に設けられた電動機部と、
   前記第１の回転軸の他端側に設けられた第１の圧縮機構部、及び、前記第１の圧縮機構部と仕切り板で仕切られた第２の圧縮機構部と、
   前記第１、第２の圧縮機構部を挟み、前記第１の回転軸を回転自在に支持する主軸受と第１の副軸受と、
   前記第２の回転軸に設けられた第３の圧縮機構部と、
   前記第２の回転軸を回転自在に支持する第２の副軸受と、
   を有することを特徴とする密閉型圧縮機。
3. 密閉ケース内に、
   分割して形成されるとともに、連結部により互いに同期回転可能に連結された第１の回転軸と第２の回転軸と、
   第１の回転軸の一端に設けられた電動機部と、
   第１の回転軸の他端側に設けられた第１の圧縮機構部、及び、前記第１の圧縮機構部と仕切り板で仕切られた第２の圧縮機構部と、
   前記第１、第２の圧縮機構部を挟み、前記第１の回転軸を回転自在に支持する第１の主軸受と第１の副軸受と、
   前記第２の回転軸に設けられた第３の圧縮機構部、及び、前記第３の圧縮機構部と仕切り板で仕切られた第４の圧縮機構部と、
   前記第３、第４の圧縮機構部を挟み前記第２の回転軸を回転自在に支持する第２の主軸受と第２の副軸受と、
   を有することを特徴とする密閉型圧縮機。
4. 前記連結部が歯車継ぎ手であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の密閉型圧縮機。
5. 前記連結部を挟んで隣設する２つの前記圧縮機構部を互いに、固定するフレームを備えたことを特徴とする請求項１乃至４に記載の密閉型圧縮機。
6. 前記各圧縮機構部の吐出口が、前記フレームと、前記フレームに固定された２つの前記圧縮機構部とで囲まれた吐出室へ連通していることを特徴とする請求項５に記載の密閉型圧縮機。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の密閉型圧縮機を備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
   

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