JP2014231801A - ロータリ圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】吸入冷媒の受熱を抑制する技術を提供する。【解決手段】ロータリ圧縮機１００は、密閉容器１、シリンダ５、１５、ピストン８、２８、上軸受部材６、下軸受部材７、ベーン３２、３３、吸入口１９、２０、吐出口４０、４１及び区画部材９、１０を有する。区画部材９、１０は、吐出口４０、４１を通じて吐出室２５ｂ、２６ｂから吐出された冷媒の流路としての冷媒吐出空間５１、５２を形成するように、上軸受部材６および下軸受部材７に取り付けられている。上軸受部材６および下軸受部材７には、それぞれ凹部６ｔ、７ｔが設けられている。オイル溜まり２２に溜められたオイルの一部が凹部６ｔ、７ｔに浸入することによってオイル保持部５３、５４が形成されており、それを貫通孔４７で連通させている。【選択図】図１

Description

本発明は、ロータリ圧縮機に関する。

ロータリ圧縮機は、空気調和装置、暖房装置、給湯機などの電化製品に広く使用されている。ロータリ圧縮機の効率を改善するための取り組みの１つとして、圧縮室に吸入された冷媒（吸入冷媒）が周囲から熱を受け取ることによる効率の低下、いわゆる熱ロスを抑制する技術が提案されている。特許文献１のロータリ圧縮機は、吸入冷媒の受熱を抑制する手段として、シリンダの吸入側部分に密閉空間を有している。この密閉空間は、密閉容器内の高温の冷媒からシリンダの内壁への熱の伝達を抑制する。

特開平２−１４０４８６号公報

しかし、特許文献１のようにシリンダに密閉空間を形成することは必ずしも容易ではない。そのため、吸入冷媒の受熱を効果的に抑制できる別の技術が望まれている。

すなわち、本開示は、オイル溜まりを有する密閉容器と、前記密閉容器の内部に配置されたシリンダと、前記シリンダの内部に配置されたピストンと、前記シリンダと前記ピストンとの間にシリンダ室を形成するように、前記シリンダに取り付けられ、前記シリンダとは反対側に凹部を備えた２つの軸受部材と、前記シリンダ室を吸入室と吐出室とに仕切るベーンと、圧縮されるべき冷媒を前記吸入室に導く吸入口と、前記軸受部材の内、少なくとも一つに圧縮された冷媒を前記吐出室から吐出させる吐出口を備え、前記軸受部材に取り付けられ、前記軸受部材とともに、前記吐出口を通じて前記吐出室から吐出された冷媒が滞在できる冷媒吐出空間を形成している区画部材と、を備え、前記２つの軸受部材の凹部には前記オイル溜まりに溜められたオイルの一部が浸入することでオイル保持部が形成されており、前記２つの軸受部材の前記オイル保持部は、前記シリンダおよび前記軸受部材に設けた貫通孔を介して連通しているロータリ圧縮機を提供する。

上記のロータリ圧縮機によれば、オイル溜まりのオイルの一部が２つの軸受部材に設けられた凹部に浸入することによってオイル保持部が形成されており、２つの端板部材に設けたオイル保持部を一体化することで断熱オイルのボリューム効果による断熱性が増し、より低温のオイルでシリンダ室を上下から断熱化して吸入冷媒の受熱を抑制する。

本発明の実施形態１に係るロータリ圧縮機の縦断面図 図１に示すロータリ圧縮機のＩＩＡ−ＩＩＡ線に沿った横断面図 図１に示すロータリ圧縮機のＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿った横断面図 本発明の実施形態１に係る下軸受部材の下平面図 本発明の実施形態１に係る上軸受部材の上平面図

本開示の第１の態様は、底部にオイル溜まりを有する密閉容器と、前記密閉容器の内部に配置されたシリンダと、前記シリンダの内部に配置されたピストンと、前記シリンダと前記ピストンとの間にシリンダ室を形成するように、前記シリンダに取り付けられ、前記シリンダとは反対側にそれぞれ凹部を備えた２つの軸受部材と、前記シリンダ室を吸入室と吐出室とに仕切るベーンと、圧縮されるべき冷媒を前記吸入室に導く吸入口と、前記２つの軸受部材の内少なくとも一つに形成され、圧縮された冷媒を前記吐出室から吐出させる吐出口と、前記軸受部材に取り付けられ、前記軸受部材とともに、前記吐出口を通じて前記吐出室から吐出された冷媒が滞在できる冷媒吐出空間を形成している区画部材と、を備え、前記２つの軸受部材の各々に形成されている前記凹部には前記オイル溜まりに溜められたオイルの一部が浸入することでオイル保持部が形成されており、前記２つの軸受部材の前記オイル保持部は、前記シリンダおよび前記軸受部材に設けた貫通孔を介して連通しているロータリ圧縮機を提供する。このような構造によれば、断熱オイルのボリューム効果による断熱性が増し、より低温のオイルでシリンダ室を上下から断熱化して吸入冷媒の受熱を抑制することができる。

第２の態様は、第１の態様に加え、前記軸受部材に設けた凹部は、前記ベーンが前記シリンダの中心軸に向かって最も突出したときの前記ベーンの中心と前記シリンダの前記中心軸とを含む基準平面から見て前記吸入口と同じ側に設けられていてもよい、ロータリ圧縮機を提供する。このような位置にオイル保持部が形成されることにより、シリンダ室へと導かれた吸入冷媒の受熱をより効果的に抑制することができる。

第３の態様は、第１または第２の態様に加え、前記２つの軸受部材の前記オイル保持部が、複数の前記貫通孔で連通していてもよい、ロータリ圧縮機を提供する。このような構造によれば、前記シリンダに設けた前記貫通孔の内部のオイルが、前記シリンダ外側の比較的高温のオイル溜まりからの熱移動を抑制することができる。

第４の態様は、第１から第３の態様のいずれか１つに加え、前記オイル溜まりに溜められたオイルの一部を取り込むためのオイル連通路を、前記オイル保持部に開口するように設けてもよい、ロータリ圧縮機を提供する。このような構造によれば、オイル連通路を通じて、オイル溜まりのオイルがオイル保持部に浸入できる。

第５の態様は、第１から第４の態様のいずれか１つに加え、前記ピストンが取り付けられたシャフトをさらに備え、前記ロータリ圧縮機は、前記シャフトの回転軸が重力方向に平行であり、かつ前記オイル溜まりが前記密閉容器の底部に形成されている縦型のロータリ圧縮機であって、前記オイル連通路は２つの前記オイル保持部の内、上部のオイル保持部と前記オイル溜まりを連通させてもよい、ロータリ圧縮機を提供する。前記オイル連通路を上部のオイル保持部に設けることで、重力によりオイルがオイル保持部へと浸入しやすくなるとともに、圧縮機運転中にオイルに溶け込んだ冷媒が飽和状態となり分離した際も、比重差によりガス冷媒が上部に設けたオイル連通路から密閉容器へと排出することができる。

第６の態様は、第１から第５の態様のいずれか１つに加え、仕切り部材を介して２つの前記シリンダ室を備え、その両端に前記軸受部材が取り付けられるとともに、前記仕切り部材にも前記貫通孔を備えることで２つのオイル保持部を連通させてもよいロータリ圧縮機を提供する。このような構造によれば、それぞれのシリンダ室から排出された冷媒が滞在する冷媒吐出空間からより多く受熱され易い２シリンダロータリ圧縮機において、連通したオイル保持部の効果をより顕著に発揮することができる。

第７の態様は、第１から第６の態様のいずれか１つに加え、前記貫通孔は、前記ベーンが前記シリンダの中心軸に向かって最も突出したときの前記ベーンの中心と前記シリンダ
の前記中心軸とを含む基準平面から見て前記吸入口と同じ側に設けられていてもよいロータリ圧縮機を提供する。このような位置に貫通孔が形成されることにより、シリンダ側面からシリンダ室へと伝わる熱を貫通孔により遮断することができ、シリンダ室へと導かれた吸入冷媒の受熱をより効果的に抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１に示すように、本実施形態のロータリ圧縮機１００は、密閉容器１、モータ２、圧縮機構１０２及びシャフト４を備えている。圧縮機構１０２は、密閉容器１の下部に配置されている。モータ２は、密閉容器１の内部において、圧縮機構１０２の上に配置されている。シャフト４によって、圧縮機構１０２とモータ２とが連結されている。密閉容器１の上部には、モータ２に電力を供給するための端子２１が設けられている。密閉容器１の底部には、潤滑用のオイルを保持するためのオイル溜まり２２が形成されている。
モータ２は、ステータ１７及びロータ１８で構成されている。ステータ１７は、密閉容器１の内壁に固定されている。ロータ１８は、シャフト４に固定されており、かつシャフト４とともに回転する。

密閉容器１の上部には、吐出管１１が設けられている。吐出管１１は、密閉容器１の上部を貫通しているとともに、密閉容器１の内部空間１３に向かって開口している。吐出管１１は、圧縮機構１０２で圧縮された冷媒を密閉容器１の外部に導く吐出流路としての役割を担う。ロータリ圧縮機１００の動作時において、密閉容器１の内部空間１３は、圧縮された冷媒で満たされる。

圧縮機構１０２は、冷媒を圧縮するようにモータ２によって動かされる。具体的に、圧縮機構１０２は、第１圧縮ブロック３、第２圧縮ブロック３０、上軸受部材６、下軸受部材７、仕切り部材３８、第１区画部材９（第１マフラー部材又は第１閉塞部材）及び第２区画部材１０（第２マフラー部材又は第２閉塞部材）を有する。冷媒は、第１圧縮ブロック３又は第２圧縮ブロック３０で圧縮される。第１圧縮ブロック３及び第２圧縮ブロック３０は、オイル溜まり２２に溜められたオイルに浸漬されている。本実施形態において、第１圧縮ブロック３は、第２圧縮ブロック３０を構成する部品と共通の部品で構成されている。従って、第１圧縮ブロック３は、第２圧縮ブロック３０の吸入容積に等しい吸入容積を有する。

図２に示すように、第１圧縮ブロック３は、第１シリンダ５、第１ピストン８、第１ベーン３２、第１吸入口１９、第１吐出口４０及び第１ばね３６で構成されている。図３に示すように、第２圧縮ブロック３０は、第２シリンダ１５、第２ピストン２８、第２ベーン３３、第２吸入口２０、第２吐出口４１及び第２ばね３７で構成されている。第１シリンダ５及び第２シリンダ１５は、互いに上下方向に同心状に配置されている。

シャフト４は、第１偏心部４ａ及び第２偏心部４ｂを有する。偏心部４ａ及び４ｂは、それぞれ、半径方向の外向きに突出している。第１ピストン８及び第２ピストン２８は、それぞれ、第１シリンダ５及び第２シリンダ１５の内部に配置されている。第１シリンダ５の内部において、第１偏心部４ａに第１ピストン８が取り付けられている。第２シリンダ１５の内部において、第２偏心部４ｂに第２ピストン２８が取り付けられている。第１シリンダ５及び第２シリンダ１５には、それぞれ、第１ベーン溝３４及び第２ベーン溝３５が形成されている。シャフト４の回転方向において、第１ベーン溝３４の位置は、第２ベーン溝３５の位置に一致している。第１偏心部４ａは、第２偏心部４ｂの突出方向と１８０度反対の方向に突出している。つまり、第１ピストン８と第２ピストン２８との間の
位相差が１８０度である。この構成は、振動及び騒音を低減する効果を奏する。

上軸受部材６は、第１シリンダ５の内周面と第１ピストン８の外周面との間に第１シリンダ室２５を形成するように第１シリンダ５に取り付けられている。下軸受部材７は、第２シリンダ１５の内周面と第２ピストン２８の外周面との間に第２シリンダ室２６を形成するように第２シリンダ１５に取り付けられている。詳細には、上軸受部材６は第１シリンダ５の上部に取り付けられ、下軸受部材７は第２シリンダ１５の下部に取り付けられている。第１シリンダ５と第２シリンダ１５との間には仕切り部材３８が配置されている。

第１吸入口１９及び第２吸入口２０は、それぞれ、第１シリンダ５及び第２シリンダ１５に形成されている。第１吸入口１９及び第２吸入口２０は、それぞれ、第１シリンダ室２５及び第２シリンダ室２６に向かって開口している。第１吸入口１９及び第２吸入口２０には、それぞれ、第１吸入管１４及び第２吸入管１６が接続されている。

第１吐出口４０及び第２吐出口４１は、それぞれ、上軸受部材６及び下軸受部材７に形成されている。第１吐出口４０及び第２吐出口４１は、それぞれ、第１シリンダ室２５及び第２シリンダ室２６に向かって開口している。第１吐出口４０を開閉するように、第１吐出口４０に第１吐出弁４３が設けられている。第２吐出口４１を開閉するように、第２吐出口４１に第２吐出弁４４が設けられている。

第１ベーン溝３４には、第１ベーン３２（ブレード）がスライドできるように配置されている。第１ベーン３２は、第１シリンダ室２５を第１ピストン８の周方向に沿って仕切っている。つまり、第１シリンダ室２５が第１吸入室２５ａと第１吐出室２５ｂとに仕切られている。第２ベーン溝３５には、第２ベーン３３（ブレード）がスライドできるように配置されている。第２ベーン３３は、第２シリンダ室２６を第２ピストン２８の周方向に沿って仕切っている。つまり、第２シリンダ室２６が第２吸入室２６ａと第２吐出室２６ｂとに仕切られている。第１吸入口１９及び第１吐出口４０は、それぞれ、第１ベーン３２の左右に位置している。第２吸入口２０及び第２吐出口４１は、それぞれ、第２ベーン３３の左右に位置している。第１吸入口１９を通じて、圧縮されるべき冷媒が第１シリンダ室２５（第１吸入室２５ａ）に供給される。第２吸入口２０を通じて、圧縮されるべき冷媒が第２シリンダ室２６（第２吸入室２６ａ）に供給される。第１シリンダ室２５で圧縮された冷媒は、第１吐出弁４３を押し開き、第１吐出口４０を通じて第１吐出室２５ｂから吐出される。第２シリンダ室２６で圧縮された冷媒は、第２吐出弁４４を押し開き、第２吐出口４１を通じて第２吐出室２６ｂから吐出される。

第１ピストン８と第１ベーン３２とが単一の部品、すなわち、スイングピストンで構成されていてもよい。第２ピストン２８と第２ベーン３３とが単一の部品、すなわち、スイングピストンで構成されていてもよい。第１ベーン３２及び第２ベーン３３は、それぞれ、第１ピストン８及び第２ピストン２８に結合していてもよい。ロータリ圧縮機の詳細な型式は特に限定されず、ローリングピストン型、スイングピストン型などの型式を広く採用できる。

第１ベーン３２の背後及び第２ベーン３３の背後には、それぞれ、第１ばね３６及び第２ばね３７が配置されている。第１ばね３６及び第２ばね３７は、それぞれ、第１ベーン３２及び第２ベーン３３をシャフト４の中心に向かって押している。第１ベーン溝３４の後部及び第２ベーン溝３５の後部は、それぞれ、密閉容器１の内部空間１３に連通している。従って、密閉容器１の内部空間１３の圧力が第１ベーン３２の背面及び第２ベーン３３の背面に加えられる。また、第１ベーン溝３４及び第２ベーン溝３５には、オイル溜まり２２に溜められたオイルが供給される。

図１に示すように、第１区画部材９は、第１吐出口４０を通じて第１吐出室２５ｂから吐出された冷媒が滞在できる冷媒吐出空間５１を上軸受部材６から見て第１シリンダ室２５の反対側に形成するように、上軸受部材６に取り付けられている。詳細には、第１区画部材９は、冷媒吐出空間５１を上軸受部材６の上方に形成するように、上軸受部材６の上部に取り付けられている。第１区画部材９は、上軸受部材６とともに冷媒吐出空間５１を形成している。第１吐出弁４３は、第１区画部材９によって覆われている。第１区画部材９には、冷媒吐出空間５１から密閉容器１の内部空間１３に冷媒を導くための吐出口９ａが形成されている。

第２区画部材１０は、第２吐出口４１を通じて第２吐出室２６ｂから吐出された冷媒が滞在できる冷媒吐出空間５２を下軸受部材７から見て第２シリンダ室２６の反対側に形成するように、下軸受部材７に取り付けられている。詳細には、第２区画部材１０は、冷媒吐出空間５２を下軸受部材７の下方に形成するように、下軸受部材７の下部に取り付けられている。第２区画部材１０は、下軸受部材７とともに冷媒吐出空間５２を形成している。第２吐出弁４４は、第２区画部材１０によって覆われている。冷媒吐出空間５１及び５２は、それぞれ、冷媒の流路としての役割を担う。シャフト４は、第１区画部材９の中央部及び第２区画部材１０の中央部を貫通しているとともに、上軸受部材６及び下軸受部材７によって回転可能に支持されている。

冷媒吐出空間５２は、貫通流路４６によって冷媒吐出空間５１に連通している。貫通流路４６は、下軸受部材７、第２シリンダ１５、仕切り部材３８、第１シリンダ５及び上軸受部材６をシャフト４の回転軸と平行な方向に貫通している。第２圧縮ブロック３０で圧縮された冷媒は、第１圧縮ブロック３で圧縮された冷媒と第１区画部材９の内部空間、すなわち、冷媒吐出空間５１において合流する。そのため、冷媒吐出空間５２の容積が不足気味であったとしても、第１区画部材９の内部で冷媒吐出空間５１による消音効果を得ることができる。また、貫通流路４６の断面積（流路面積）は、第２吐出口４１の断面積（流路面積）よりも大きい。これにより、圧力損失の増大を防ぐことができる。

図３に示すように、本明細書において、第１基準平面Ｈ_１、第２基準平面Ｈ_２及び第３基準平面Ｈ_３を以下のように定義する。第２ベーン３３が第２シリンダ１５の中心軸Ｏ_１に向かって最も突出したときの第２ベーン３３の中心と第２シリンダ１５の中心軸Ｏ_１とを含む平面を第１基準平面Ｈ_１と定義する。第１基準平面Ｈ_１は、第２ベーン溝３５の中心を通っている。また、中心軸Ｏ_１を含み、かつ第１基準平面Ｈ_１に垂直な平面を第２基準平面Ｈ_２と定義する。第２吸入口２０の中心及び中心軸Ｏ_１を含む平面を第３基準平面Ｈ_３と定義する。なお、第２シリンダ１５の中心軸Ｏ_１は、シャフト４の回転軸及び第１シリンダ５の中心軸にほぼ一致している。

第２ベーン溝３５は、第２シリンダ室２６に面している開口を有する。第２シリンダ１５の内周面の周方向において、第２ベーン溝３５の開口の中心の位置を基準位置と定義したとき、第１基準平面Ｈ_１は、この基準位置を通り、中心軸Ｏ_１を含む平面でありうる。すなわち、「第２ベーン溝３５の中心」は、第２ベーン溝３５の開口の中心を意味する。第１基準平面Ｈ_１は、第２シリンダ１５の中心軸Ｏ_１と、第２ベーン３３が第２シリンダ１５の中心軸Ｏ_１に向かって最も突出したときの第２シリンダ１５と第２ピストン２８との接点（詳細には、接線）と、を含む平面でありうる。また、第２シリンダ１５の中心軸Ｏ_１は、詳細には、第２シリンダ１５の円筒状の内周面の中心軸を意味する。

図１に示すように、圧縮機構１０２は、さらに、オイル保持部５３、５４を有する。オイル保持部５４は、第１基準平面Ｈ_１から見て第１吸入口１９と同じ側に位置しており、上軸受部材６に設けられた凹部６ｔを含む。オイル保持部５４は、上軸受部材６から見て第１シリンダ室２５の反対側に形成されている。詳細には、オイル保持部５４は、上軸受
部材６の上面に接している。オイル保持部５３は、第１基準平面Ｈ_１から見て第２吸入口２０と同じ側に位置しており、下軸受部材７に設けられた第１凹部７ｔを含む。オイル保持部５３は、下軸受部材７から見て第２シリンダ室２６の反対側に形成されている。詳細には、オイル保持部５３は、下軸受部材７の下面に接している。

凹部６ｔ、７ｔにはそれぞれ貫通孔４７が接続され、第１シリンダ５、第２シリンダ１５および仕切り部材３８に設けた貫通孔４７を介して、上軸受部材６に形成したオイル保持部５４と下軸受部材７に形成したオイル保持部５３が連通するよう構成している。オイル保持部５４は、後述するオイル連通路６ｐを通じて、オイル溜まり２２に溜められたオイルの一部が凹部６ｔに浸入することによって形成されている。オイル保持部５３は、凹部６ｔに浸入したオイルが貫通孔４７を通じて、凹部７ｔに浸入することによって形成されている。オイル保持部５３、５４は、このオイル保持部５３、５４におけるオイルの流れがオイル溜まり２２におけるオイルの流れよりも抑制されるように構成されている。オイル保持部５３、５４におけるオイルの流れは、オイル溜まり２２におけるオイルの流れよりも緩やかであり、高温の吐出冷媒と接することがないため、オイル溜まり２２のオイルと比較して低温状態に保たれる。特に、オイル保持部５３のオイルは、貫通孔４７およびオイル保持部５４、オイル連通路６ｐを介さなければオイル溜まり２２のオイルと入れ替わることがなく、高い断熱性により吸入冷媒への受熱抑制効果を発揮する。

ロータリ圧縮機１００において、オイル溜まり２２の油面は、常時もしくは少なくとも一時的に、第１区画部材９の下端よりも上に存在し、従って、オイル溜まり２２のオイルはオイル保持部５４、５３に浸入できる。

圧縮されるべき冷媒は、低温低圧の状態にある。他方、圧縮された冷媒は、高温高圧の状態にある。そのため、ロータリ圧縮機１００の運転中において、下軸受部材７には特定の温度分布が生じる。具体的には、下軸受部材７を吸入側部分と吐出側部分とに分けたとき、吸入側部分が比較的低温を帯び、吐出側部分が比較的高温を帯びる。吸入側部分は、下軸受部材７を第１基準平面Ｈ_１で分けることによって得られた２つの部分のうち、第２吸入口２０の真下の部分を含む部分である。吐出側部分は、２つの部分のうち、第２吐出口４１が設けられている部分である。本実施形態では、第１基準平面Ｈ_１から見て第１吸入口１９と同じ側にオイル保持部５４が形成されている。オイル保持部５４は、上軸受部材６の上面に接している。オイル保持部５４のオイルは、第１シリンダ室２５に吸入された冷媒（吸入冷媒）が周囲から熱を受け取ることを抑制する。詳細には、以下の主要な理由により、オイル保持部５４は吸入冷媒の受熱を抑制する。

オイルは液体であり、大きい粘度を有している。また、オイル保持部５４を形成している凹部６ｔにオイル溜まり２２からオイルが浸入することによって、凹部６ｔにおいてオイルを淀ませることができる。従って、オイル保持部５４のオイルの流速は、オイル溜まり２２のオイルの流速よりも遅い。一般に、物体の表面における熱伝達率は、流体の速度の平方根に比例するので、オイル保持部５４のオイルの流速が遅いとき、上軸受部材６の上面における熱伝達率も小さい。その結果、熱は、オイル保持部５４のオイルから上軸受部材６に穏やかに移動する。上軸受部材６がオイルから熱を受け取りにくいので、吸入冷媒が上軸受部材６から熱を受け取ることも抑制される。更に、オイル保持部５４のオイルは、高温の吐出冷媒と接することがないため、オイル溜まり２２のオイルと比較して低温状態に保たれ、この低温化による効果も上軸受部材６から吸入冷媒に熱が伝わり難くする効果を発揮する。この効果は、オイル溜まり２２のオイルとの入れ替わりがより一層生じ難いオイル保持部５３で更に顕著に表れる。

吸入冷媒の受熱を抑制する効果は、オイル保持部５３、５４だけでなく、冷媒吐出空間５１、５２の大部分が第１基準平面Ｈ_１から見て第１吐出口４０、第２吐出口４１と同じ
側に形成されていることにも起因している。すなわち、本実施形態によれば、吐出冷媒の熱が吸入冷媒に伝わるときの熱の移動距離を十分に稼ぐことができる。詳細には、冷媒吐出空間５１、５２の吐出冷媒から第１吸入室２５ａ、第２吸入室２６ａの吸入冷媒に熱が伝わるためには、熱が上軸受部材６、下軸受部材７の内部の伝熱経路を通る必要があるが、本実施形態ではその伝熱経路が比較的長い。フーリエの法則より、伝熱量は伝熱経路の距離に反比例する。つまり、本実施形態によれば、吐出冷媒から吸入冷媒に熱が移動するときの熱抵抗を上げることができる。

また、オイル保持部５３、５４および貫通孔４７、オイル連通路６ｐの容積に相当する量のオイルを密閉容器１の中に余分に蓄えることができる。そのため、オイル保持部５３、５４および貫通孔４７は、ロータリ圧縮機１００の信頼性の向上に寄与する。

図１に示すように、本実施形態では、下軸受部材７に設けられた凹部７ｔが第２区画部材１０で閉じられることによってオイル保持部５３が形成されている。このような構造によれば、下軸受部材７の肉厚の増加を回避できるので、部品コストの増加を回避できるだけでなく、ロータリ圧縮機１００の軽量化にとって有利である。ただし、第２区画部材１０とは別の部材で凹部７ｔが閉じられることによってオイル保持部５３が形成されていてもよい。

図１及び図５に示すように、本実施形態では、上軸受部材６に設けられた凹部６ｔが第１区画部材９で閉じられることによってオイル保持部５４が形成されている。ただし、この時、上軸受部材６および第１区画部材９の間には、オイル連通路６ｐが設けられている。オイル連通路６ｐは、オイル溜まり２２とオイル保持部５４とを連通するように横方向に延びている。オイル連通路６ｐを通じて、オイル溜まり２２のオイルがオイル保持部５４に浸入できる。オイル連通路６ｐは、オイル保持部５３、５４にオイルが浸入する必要十分な大きさに調整されている。このような構成により、オイル保持部５３、５４におけるオイルの流れは、オイル溜まり２２におけるオイルの流れよりも緩やかである。従って、オイル保持部５３、５４において、オイルは、比較的安定な温度成層を形成する。オイル保持部５４とオイル溜まり２２との間のオイルの移動をできるだけ抑制するために、オイル連通路６ｐは、上軸受部材６に１つのみ設けられていてもよい。本実施形態では、オイル連通路６ｐは、上軸受部材６に設けた小さい溝と第１区画部材９で構成されている。

また、オイル保持部５４は第１区画部材９で閉じられることなく、上軸受部材６に設けられた凹部６ｔのみで構成されていてもよい。この時、オイル連通路６ｐは、凹部６ｔの開口部を意味し、上記同様に、オイル溜まり２２のオイルがオイル保持部５４へ浸入できる大きさに調整されていてもよい。

また、上軸受部材６と第１区画部材９で閉じられることによって、オイル保持部５４とは区画された冷媒吐出空間５１が形成されている。同様に、下軸受部材７と第２区画部材１０で閉じられることによって、オイル保持部５３とは区画された冷媒吐出空間５２が形成されている。冷媒吐出空間５１、５２には圧縮された高温の冷媒が滞在しているため、オイル保持部５３、５４と区画することにより、高温の冷媒とオイル保持部５３，５４が熱交換することを抑制している。

冷媒吐出空間５２とオイル保持部５３の関係について説明する。中心軸Ｏ_１に垂直な平面に冷媒吐出空間５２及びオイル保持部５３を投影（正射影）することによって得られた投影図において、冷媒吐出空間５２に対応する領域の面積がＳ_３、オイル保持部５３に対応する領域の面積がＳ_４であるとき、冷媒吐出空間５２に対応する領域の面積Ｓ_３がオイル保持部５３に対応する領域の面積Ｓ_４よりも小さくてもよい。このような構成は、吸入冷媒の受熱を抑制する観点で望ましい。面積Ｓ_３及び面積Ｓ_４は、例えば、１．１≦（Ｓ
_４／Ｓ_３）≦５の関係を満足する。また、冷媒吐出空間５２の容積がＶ_３、オイル保持部５３の容積がＶ_４であるとき、例えば、１．１≦（Ｖ_４／Ｖ_３）≦１０の関係が満たされる。オイル保持部５３の面積及び／又は容積を十分に確保することにより、吸入冷媒の受熱を抑制する効果を十分に得ることができる。ただし、面積Ｓ_３が面積Ｓ_４に一致していてもよい。容積Ｖ_３が容積Ｖ_４に一致していてもよい。

冷媒吐出空間５２及びオイル保持部５３の位置についてさらに詳しく説明する。図３に示すように、ロータリ圧縮機１００を第１基準平面Ｈ_１及び第２基準平面Ｈ_２で分けることによって得られた４つのセグメントのうち、第２吸入口２０を含むセグメントを第１象限セグメントＱ_１と定義する。４つのセグメントのうち、第２吐出口４１を含むセグメントを第２象限セグメントＱ_２と定義する。４つのセグメントのうち、第１象限セグメントＱ_１の向かい側かつ第２象限セグメントＱ_２に隣接するセグメントを第３象限セグメントＱ_３と定義する。４つのセグメントのうち、第２象限セグメントＱ_２の向かい側かつ第１象限セグメントＱ_１に隣接するセグメントを第４象限セグメントＱ_４と定義する。

図４は、下軸受部材７の下面図である。左右の反転を無視すれば、図４は、中心軸Ｏ_１に垂直な平面に第１〜第４象限セグメントＱ_１〜Ｑ_４、冷媒吐出空間５２及びオイル保持部５３を投影（正射影）することによって得られた投影図に対応している。本実施形態では、この投影図において、第２象限セグメントＱ_２に対応する領域及び第３象限セグメントＱ_３に対応する領域を合計した領域の範囲内に冷媒吐出空間５２に対応する領域の全部が収まっている。また、第１象限セグメントＱ_１に対応する領域、第３象限セグメントＱ_３に対応する領域及び第４象限セグメントＱ_４に対応する領域を合計した領域の範囲内にオイル保持部５３に対応する領域の全部が収まっている。第２象限セグメントＱ_２及び第３象限セグメントＱ_３に対応する領域は、先に説明したように、比較的高温を帯びる吐出側部分に対応している。従って、第２象限セグメントＱ_２及び第３象限セグメントＱ_３に冷媒吐出空間５２が形成されていることには、一定の合理性がある。

なお、貫通流路４６は、例えば、第３象限セグメントＱ_３で冷媒吐出空間５２に向かって開口している。貫通流路４６は、第２象限セグメントＱ_２で冷媒吐出空間５２に向かって開口していてもよい。貫通孔４７は、例えば、第１象限セグメントＱ_１およびＱ_４でオイル保持部５３に向かって複数開口している。貫通孔４７は、オイル保持部５４からオイル保持部５３へとオイルを導く役割の他に、図２、図３に示すように、第１シリンダ５および第２シリンダ１５から吸入冷媒への受熱を抑制する役割も有している。つまり、第１シリンダ５および第２シリンダ１５の外側のオイル溜まり２２のオイルよりも低温のオイルを貫通孔４７に滞在させることにより、第１シリンダ５および第２シリンダ１５のシリンダ室表面温度を低下させる効果を発揮し、複数設けることでその効果は増大する。従って、吸入冷媒がシリンダ室へ導かれる第１象限セグメントＱ_１及び吸入冷媒が流れる方向の第４象限セグメントＱ_４に貫通孔４７が形成されていることには、一定の合理性がある。貫通孔４７は、第１象限セグメントＱ_１のみ、または第４象限セグメントＱ_４のみでオイル保持部５３に向かって開口していてもよい。貫通孔４７は、複数設けることなく、単一のみ設けてもよい。以上の構成および効果は、上軸受部材６における冷媒吐出空間５１及びオイル保持部５４についても同様である。

本実施形態のロータリ圧縮機１００は、縦型のロータリ圧縮機であり、オイル連通路６ｐをオイル保持部５４の上部に設けている。ロータリ圧縮機１００の運転時において、シャフト４の回転軸が重力方向に平行であり、オイル溜まり２２が密閉容器１の底部に形成されている。一度、オイル保持部５３、５４に浸入したオイルは、ロータリ圧縮機１００の運転時において、たとえオイル溜まり２２の油面が低下し、オイル連通路６ｐよりも低下した場合においても、オイル保持部５３、５４のオイルは保持されるため、オイル保持部５３、５４における断熱効果は維持される。またこのような構造によれば、圧縮機製造
時に、オイルを封入した後のオイル保持部５３、５４に空気が残ることも防止できる。

本発明は、給湯機、温水暖房装置、空気調和装置などの電気製品に利用できる冷凍サイクル装置の圧縮機に有用である。

１ 密閉容器
２ モータ
３ 第１圧縮ブロック
４ シャフト
４ａ 第１偏心部
４ｂ 第２偏心部
５ 第１シリンダ
６ 上軸受部材
６ｐ オイル連通路
６ｔ 凹部
７ 下軸受部材
７ｔ 凹部
８ 第１ピストン
９ 第１区画部材
１０ 第２区画部材
１１ 吐出管
１３ 内部空間
１４ 第１吸入管
１５ 第２シリンダ
１６ 第２吸入管
１７ ステータ
１８ ロータ
１９ 第１吸入口
２０ 第２吸入口
２１ 端子
２２ オイル溜まり
２５ 第１シリンダ室
２５ａ 第１吸入室
２５ｂ 第１吐出室
２６ 第２シリンダ室
２６ａ 第２吸入室
２６ｂ 第２吐出室
２８ 第２ピストン
３０ 第２圧縮ブロック
３２ 第１ベーン
３３ 第２ベーン
３４ 第１ベーン溝
３５ 第２ベーン溝
３６ 第１ばね
３７ 第２ばね
３８ 仕切り部材
４０ 第１吐出口
４１ 第２吐出口
４３ 第１吐出弁
４４ 第２吐出弁
４６ 貫通流路
４７ 貫通孔
５１ 冷媒吐出空間
５２ 冷媒吐出空間
５３ オイル保持部
５４ オイル保持部
１００ ロータリ圧縮機
１０２ 圧縮機構

Claims (7)

1. 底部にオイル溜まりを有する密閉容器と、
   前記密閉容器の内部に配置されたシリンダと、
   前記シリンダの内部に配置されたピストンと、
   前記シリンダと前記ピストンとの間にシリンダ室を形成するように、前記シリンダに取り付けられ、前記シリンダとは反対側にそれぞれ凹部を備えた２つの軸受部材と、
   前記シリンダ室を吸入室と吐出室とに仕切るベーンと、
   圧縮されるべき冷媒を前記吸入室に導く吸入口と、
   前記２つの軸受部材の内少なくとも一つに形成され、圧縮された冷媒を前記吐出室から吐出させる吐出口と、
   前記軸受部材に取り付けられ、前記軸受部材とともに、前記吐出口を通じて前記吐出室から吐出された冷媒が滞在できる冷媒吐出空間を形成している区画部材と、を備え、
   前記２つの軸受部材の各々に形成されている前記凹部には前記オイル溜まりに溜められたオイルの一部が浸入することでオイル保持部が形成されており、
   前記２つの軸受部材の前記オイル保持部は、前記シリンダおよび前記軸受部材に設けた貫通孔を介して連通しているロータリ圧縮機。
2. 前記凹部は、前記ベーンが前記シリンダの中心軸に向かって最も突出したときの前記ベーンの中心と前記シリンダの前記中心軸とを含む基準平面から見て前記吸入口と同じ側に設けられている、請求項１に記載のロータリ圧縮機。
3. 前記２つの軸受部材の前記オイル保持部が、複数の前記貫通孔で連通している請求項１または２に記載のロータリ圧縮機。
4. 前記オイル溜まりに溜められたオイルの一部を取り込むためのオイル連通路を、前記オイル保持部に開口するように設けた請求項１から３のいずれか１項に記載のロータリ圧縮機。
5. 前記ピストンが取り付けられたシャフトをさらに備え、
   前記ロータリ圧縮機は、前記シャフトの回転軸が重力方向に平行であり、かつ前記オイル溜まりが前記密閉容器の底部に形成されている縦型のロータリ圧縮機であって、
   前記オイル連通路は２つの前記オイル保持部の内、上部のオイル保持部と前記オイル溜まりを連通させた請求項１から４の内いずれか１項に記載のロータリ圧縮機。
6. 仕切り部材を介して２つの前記シリンダ室を備え、その両端に前記軸受部材が取り付けられるとともに、前記仕切り部材にも前記貫通孔を備えることで２つのオイル保持部を連通させた、請求項１から５の内いずれか１項に記載のロータリ圧縮機。
7. 前記貫通孔は、前記ベーンが前記シリンダの中心軸に向かって最も突出したときの前記ベーンの中心と前記シリンダの前記中心軸とを含む基準平面から見て前記吸入口と同じ側に設けられている、請求項１から６の内いずれか１項に記載のロータリ圧縮機。

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