JP3334024B2 - ヒートポンプ用圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンで駆動
して冷媒回路中の冷媒を循環させるヒートポンプ用圧縮
機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ヒートポンプは、例えば、圧縮機を駆動
するエンジンと、圧縮機により冷媒回路中の冷媒を循環
させるようにし、空気調和機あるいは冷凍機として用い
られることがある。

【０００３】このヒートポンプは、例えば圧縮機が冷媒
回路の途中に配置され、少なくとも２つの壁部材の内部
に形成され、冷媒が加圧される加圧室と、２つの壁部材
の一方が他方に対して相対的に運動することにより冷媒
を加圧する加圧手段と、加圧室ヘ冷媒回路の内の低圧回
路から冷媒を導く低圧側冷媒通路と、加圧室から吐出さ
れる冷媒を冷媒回路の内の高圧回路ヘ導く高圧側冷媒通
路を有する圧縮機を備え、高圧回路あるいは高圧側冷媒
通路の内少なくとも１つに加圧された冷媒中の潤滑用オ
イルを分離し貯留するオイル溜まりを配置し、オイル溜
まりと低圧側冷媒通路とを連通するオイル通路を配置し
たものがある。

【０００４】これにより、運転中のオイル溜まりの圧力
と低圧側冷媒通路との圧力との差圧により潤滑用オイル
を低圧側冷媒通路ヘ循環させ、２つの壁部材の間の潤滑
を行い、その後加圧された冷媒とともに高圧側冷媒通路
に入り、オイル溜まりに戻り、潤滑を継続可能としてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、圧縮機が停
止されると、低圧回路、低圧側冷媒通路中の冷媒が低温
低圧であるので、高圧回路、高圧側冷媒通路中の冷媒よ
り先に凝縮し、高圧側冷媒通路と低圧側冷媒通路の間
に、運転が停止しても圧力差が生じる。

【０００６】このため、冷媒回路において冷媒の移動が
なくても、オイル通路を通ってオイル溜まりの潤滑用オ
イルが低圧側冷媒通路へ流れる。また、低圧回路におい
て冷媒の移動がないので、冷媒回路を潤滑用オイルが逆
流することが起こる。

【０００７】従って、オイル溜まりの潤滑用オイルが全
て低圧側冷媒通路から低圧回路へ流出してしまい、圧縮
機を再度運転する時、オイル通路を通してオイル溜まり
の潤滑用オイルを供給することができない。且つ、低圧
回路中の潤滑用オイルは直ちに２つの壁部材の間の潤滑
を行うことができない。

【０００８】この発明は、かかる点に鑑みてなされたも
ので、請求項１記載の発明は、再度運転する時の加圧室
の潤滑を円滑に行なうことが可能なヒートポンプ用圧縮
機を提供することを目的としている。また、請求項２記
載の発明は、再駆動した後に、加圧室のみならず潤滑部
の潤滑を円滑に行なうことが可能なヒートポンプ用圧縮
機を提供することを目的としている。さらに、請求項３
記載の発明は、再度運転する時の潤滑を円滑に行うこと
を可能なヒートポンプ用圧縮機を提供することを目的と
している。請求項４記載の発明は、簡単で、かつコンパ
クトな構造で、再度運転する時の潤滑を円滑に行なうこ
とが可能なヒートポンプ用圧縮機を提供することを目的
としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ヒート
ポンプの冷媒回路の途中に配置され、少なくとも２つの
壁部材の内部に形成され、冷媒が加圧される加圧室と、
前記２つの壁部材の一方が他方に対して相対的に運動す
ることにより冷媒を加圧する加圧手段と、前記加圧室へ
前記冷媒回路の内の低圧回路から冷媒を導く低圧側冷媒
通路と、前記加圧室から吐出される冷媒を前記冷媒回路
の内の高圧回路ヘ導く高圧側冷媒通路を有する圧縮機を
備え、前記高圧回路あるいは前記高圧側冷媒通路の内少
なくとも１つに加圧された冷媒中の潤滑用オイルを分離
し貯留するオイル溜まりを配置し、このオイル溜まり
と、前記圧縮機内の前記低圧側冷媒通路と前記低圧回路
からなる低圧冷媒通路とを連通する第１のオイル通路を
配置したヒートポンプ用圧縮機の潤滑装置において、前
記第１のオイル通路のオイル溜まり側開口より上位の位
置に配置した開口を有し、前記低圧冷媒通路とを連通す
る第２のオイル通路を配置し、前記第２のオイル通路の
開口は、運転時は油面下に位置してオイル供給可能であ
り、運転停止直後等でオイルの逆流が生じて油面が下が
った時は油面上に位置するように構成したことを特徴と
している。

【００１０】従って、運転停止により、第１のオイル通
路及び第２のオイル通路の両オイル通路とも両端部の差
圧が生じ、潤滑用オイルがオイル溜まりから低圧冷媒通
路へ流れる。しかし、第２のオイル通路の開口がオイル
油面から出るようになると、高圧側冷媒通路を経て冷媒
が第の２オイル通路を通って低圧冷媒通路へ流れる。こ
れは潤滑用オイルより粘性の低い気体の冷媒の方が流れ
易いので、第１のオイル通路の潤滑用オイルの流れより
多量に流れ、両オイル通路の両端部の差圧を直ちに無く
すので、第１のオイル通路の潤滑用オイルの流れは止ま
り、第１のオイル通路の開口と第２のオイル通路の開口
との間の高さのオイルレベルの潤滑用オイルがオイル溜
まりに残留する。

【００１１】このため、圧縮機を再駆動すると両オイル
通路に差圧が生じ、第２のオイル通路を冷媒が通過する
が、第１のオイル通路を通って潤滑用オイルが流れるの
で初期の加圧室における潤滑不良を無くすことができ
る。その後、運転停止時低圧冷媒通路へ流出した潤滑用
オイルはオイル溜まりに戻り、第２のオイル通路の開口
より上部にオイルレベルが戻る。また、第２のオイル通
路の開口は、運転時は油面下に位置してオイル供給可能
であり、運転停止直後等でオイルの逆流が生じて油面が
下がった時は油面上に位置するから、第２のオイル通路
はオイルに代わって高圧の冷媒ガスが流れる通路に自動
的に切り替わりオイルの逆流を防止でき、また一部逆流
したオイルも圧力がバランスされた後には第１のオイル
通路を通ってオイル溜まりに戻ってくる。

【００１２】請求項２記載の発明は、前記壁部材の内一
方を静止し、他方を運動させるとともに、この他方の運
動する壁部材を駆動するとともに潤滑部を有する駆動装
置を配置し、前記第１のオイル通路の途中に前記潤滑部
を配置することにより、前記オイル溜まりからの潤滑用
オイルを潤滑部を経由した後前記低圧側冷媒通路に導く
ようにしたことを特徴としている。

【００１３】これにより、第１のオイル通路のオイル溜
まり側開口が低位にあるので、圧縮機を再駆動すると
き、この開口から第１のオイル通路に入る潤滑用オイル
が潤滑部を経由して低圧冷媒通路へ流出し、この潤滑用
オイルがさらに加圧室を潤滑する。

【００１４】請求項３記載の発明は、前記低圧側冷媒通
路の途中に加圧室の方向への流れを許容する逆止弁を配
置し、この逆止弁の下流側において少なくとも第２のオ
イル通路を連通したことを特徴としている。

【００１５】従って、圧縮機を停止した時、第２のオイ
ル通路を通って低圧側冷媒通路に流出する潤滑用オイル
は、逆止弁の下流側であり、これ以上上流側に流出する
ことはない。よって圧縮機の再駆動時、この潤滑用オイ
ルは早く加圧室を潤滑し、オイル溜まりに戻る。

【００１６】請求項４記載の発明は、前記第１のオイル
通路と第２のオイル通路を一体化して１つのオイル通路
とし、このオイル通路の前記オイル溜まり側の開口を２
つとし、この第１の開口と第２の開口の位置を上下に設
定したことを特徴としている。

【００１７】従って、運転停止しても、オイル通路を通
って潤滑用オイルが流れオイルレベルが下がり第２の開
口がオイルレベル上に露出すると、第２の開口からは冷
媒が、第ｌの開口からは潤滑用オイルがオイル通路に導
かれ、気液混合状態で低圧冷媒通路へ流れる。そして、
差圧がなくなり、第１の開口と第２の開口の中間部にオ
イルレベルがくる。この後、再度圧縮機を駆動すると、
オイル通路に差圧が生じ、オイルと気相の冷媒の混合流
体が低圧冷媒通路へ流れ、加圧室の潤滑を行う。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明のヒートポンプ用
圧縮機を備える空気調和機の実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１９】図１はヒートポンプ用圧縮機を備える空気
調和機の概略構成図である。空気調和機１には、エンジ
ン部２、コンプレッサシステム部３、ヒートポンプ部４
が備えられ、エンジン部２とヒートポンプ部４との間に
エンジン部２の冷却水を循環させる温水回路５が設けら
れ、またコンプレッサシステム部３とヒートポンプ部４
との間にフロン等の冷媒を圧縮して循環させる冷媒回路
６が設けられている。これらのエンジン部２、コンプレ
ッサシステム部３、ヒートポンプ部４は、操作部７から
の指示に基づいて制御部８により制御される。

【００２０】エンジン部２にはアクチュエータ部９とセ
ンサ部１０が備えられ、センサ部１０からのエンジン情
報が制御部８へ送られ、制御部８からの指示によりアク
チュエータ部９を制御してエンジン２が運転される。エ
ンジン部２の吸気系から空気と燃料ガスの混合気を吸入
して燃焼し、排気系から排気ガスが排出される。このエ
ンジン部２の運転によりコンプレッサシステム部３が駆
動される。

【００２１】コンプレッサシステム部３には、複数の圧
縮機が備えられ、制御部８からの指示に基づきコンプレ
ッサシステム部３の圧縮機の運転数を空調負荷に応じて
制御する。このコンプレッサシステム部３の運転で冷媒
回路６を介してヒートポンプ部４が駆動される。

【００２２】ヒートポンプ部４にはアクチュエータ部１
１とセンサ部１２が備えられ、センサ部１２からのヒー
トポンプ情報が制御部８へ送られ、制御部８からの指示
によりアクチュエータ部１１を制御して暖房と冷房との
空気調和か行われる。

【００２３】制御部８には、制御手段１３、記憶手段１
４及び駆動手段１５が備えられ、制御手段１３では操作
部７からの指示や記憶手段１４に記憶された情報、さら
にセンサ部１０からのエンジン情報、センサ部１２から
のヒートポンプ情報に基づき駆動手段１５を制御し、こ
の駆動手段１５によりエンジン部２のアクチュエータ部
９、コンプレッサシステム部３及びヒートポンプ部４の
アクチュエータ部１１を駆動する。

【００２４】操作部７には、スイッチ部１６や表示部１
７が備えられ、オペレータがスイッチ部１６を操作する
ことで制御部８に指示信号が送られて空気調和機１の運
転が行われ、その運転状態が表示部１７に表示される。

【００２５】次に、ヒートポンプ用圧縮機を備える空気
調和機１の詳細な構成を図２及び図３に基づいて詳細に
説明する。図２はヒートポンプ用圧縮機を備える空気調
和機の冷房運転時の概略構成図、図３はヒートポンプ用
圧縮機を備える空気調和機の暖房運転時の概略構成図で
ある。

【００２６】図において、符号１は空気調和機であり、
この空気調和機１は室外ユニット２１、室内ユニット２
２から構成されている。エンジン部２、コンプレッサシ
ステム部３、温水回路５及び冷媒回路６が室外ユニット
２１に設けられ、ヒートポンプ部４は室外ユニット２１
の一部及び室内ユニット２２により構成される。

【００２７】エンジン部２には水冷式エンジン２３が備
えられ、この水冷式エンジン２３に吸気管２４を介して
ミキサー２５及びエアクリーナ２６が接続され、このエ
アクリーナ２６から空気をミキサー２５に供給する。ま
た、ミキサー２５には配管２７を介して流量制御弁２
８、ガバナ２９及び電磁弁３０が接続され、これらの作
動により不図示の燃料ボンベから燃料ガスがミキサー２
５に供給される。ミキサー２５ではパルスモータ３１に
よるスロットルの作動で燃料ガスと空気を混合して水冷
式エンジン２３に供給する。

【００２８】また、水冷式エンジン２３にはオイル配管
３２を介して電磁弁３３及び上方位置にオイルタンク３
４が接続され、オイル量が減少時自動的に電磁弁３３が
開とされ、このオイルタンク３４からオイルが重力によ
り水冷式エンジン２３に供給される。また、水冷式エン
ジン２３には排気管３５を介して排気熱交換器３６、排
気サイレンサ３７及びミストセパレータ３８が接続され
ている。水冷式エンジン２３からの排気が排気熱交換器
３６と排気サイレンサ３７を流れる時に冷却されて、排
気から分離されて酸性分のあるドレン水が生じる。ミス
トセパレータ３８においても、排気から分離されて酸性
分のあるドレン水が生じる。これらのドレン水はそれぞ
れ配管３９を介してドレン水処理装置４０に導かれ、こ
のドレン水処理装置４０でドレン水を中和して排水す
る。エンジン部２にはヒータ４１が設けられ、このヒー
タ４１により水冷式エンジン２３のオイルパン内オイル
温度調節を行う。

【００２９】コンプレッサシステム部３には、２個の圧
縮機Ａ，Ｂが備えられ、この２個の圧縮機Ａ，Ｂはそれ
ぞれ電磁クラッチ４３を介して水冷式エンジン２３の出
力軸４４に接続される。このそれぞれの電磁クラッチ４
３は不図示のクラッチ駆動部材で接続したり、切り離し
たりの制御が行われる。４５は圧縮機Ａ，Ｂ内のオイル
温度調整用のヒータであり、低温起動に際して発熱され
る。

【００３０】冷媒回路６は、冷媒を圧縮して循環させ、
気化、液化することによりヒートポンプ機能を果たすも
のである。この冷媒回路６は、コンプレッサシステム部
３の圧縮機Ａ，Ｂから四方弁４６までの回路を形成する
基部回路４７と、室内ユニット２２に配置される室内回
路４８と、基部回路４７と室内回路４８との間に配置さ
れる室外回路４９とにより構成されている。

【００３１】基部回路４７は圧縮機Ａ，Ｂの吐出口側に
接続され、四方弁４６の第１のポート４６ａに連通する
吐出側回路５０と、四方弁４６の第２のポート４６ｂか
ら圧縮機Ａ，Ｂの吸込口側に連通する吸込側回路５１と
により構成されている。吐出側回路５０にはオイルセパ
レータ５２が設置され、このオイルセパレータ５２には
ヒータ５３が設けられ、このヒータ５３によりオイルセ
パレータ５２の温度調節を行う。オイルセパレータ５２
により潤滑用オイルがストレーナ５４を介して毛細管５
５によりサブアキュームレータ５６の下流側に戻され、
またサクション弁５７を介してメインアキュームレータ
５８の上流側に戻される。サクション弁５７は主に起動
後、圧縮機Ａ，Ｂから多量に流出する潤滑用オイルがオ
イルセパレータ５２に溜ると開となり、その他の場合は
閉とされる。

【００３２】サブアキュームレータ５６はコンプレッサ
システム部３に一体的に設けられ、メインアキュームレ
ータ５８は吸込側回路５１に備えられている。このメイ
ンアキュームレータ５８内には冷媒の液体と気体が内蔵
され、気体は回路５１ｃから毛細管６０及び回路５１
ｄ，５１ｅ、５１Ｆにより、またストレーナ６１及び毛
細管６２、回路５１ｄ、５１ｅ、５１Ｆにより、サブア
キュームレータ５６に送られる。また、メインアキュー
ムレータ５８内には冷媒の液体はストレーナ６３及び毛
細管６４、回路５１ｄ、５１ｅ、５１Ｆにより、サブア
キュームレータ５６に送られる。温度センサ５９ａ、５
９ｂはそれぞれ、ストレーナ６３、毛細管６４を液冷媒
が通過する時の温度、ストレーナ６１、毛細管６２を液
冷媒が通過する時の温度を測定し、液面の高さを検知す
るためのものである。なお、メインアキュームレータ５
８内の下部から潤滑用オイルと液体の冷媒が、回路５１
ｇ、ストレーナ７７及び制御弁７８及びオリフィス７９
を通って、回路５１ｅ，５１Ｆを経てサブアキュームレ
ータ５６に送られる。

【００３３】サブアキュームレータ５６にはヒータ６５
が設けられ、このヒータ６５でサブアキュームレータ５
６の温度調節が行われる。サブアキュームレータ５６内
の冷媒の気体は、それぞれ圧縮機Ａ，Ｂの駆動によって
それぞれの回路６０２及び逆止弁６０１を介して吸引さ
れる。サブアキュームレータ５６内に溜る潤滑用オイル
及び液体の冷媒はオリフィス６６から少しづつ圧縮機
Ａ，Ｂに吸引される。また、吐出側回路５０はストレー
ナ６８、圧力が異常に高い時開とされる電磁弁６９によ
り吸込側回路５１と連結され、圧力の異常な上昇を防止
する。

【００３４】四方弁４６の第３のポート４６ｃには室外
回路４９を構成する回路４９ａが接続されており、この
回路４９ａには室外熱交換器７０が設置されている。こ
の室外熱交換器７０と室内回路４８の室内熱交換器７１
との間には、メインアキュームレータ５８に設けた熱交
換器７２、ストレーナ７３、手動弁７４を配置した回路
４９ｂと、ジョイント７５及び電子膨張弁７６が接続さ
れている。

【００３５】また、室内回路４８には室内での熱交換を
行なう室内熱交換器７１が接続されており、この室内熱
交換器７１は接続配管（ジョイント）８０及び室外回路
４９を構成する回路４９ｃ及びその途中に配置される手
動弁８１を介して基部回路４７と、室外回路４８の中間
に配置される四方弁４６の第４のポート４６ｄと連通し
ている。

【００３６】また、吸込側回路５１は、室外回路４９を
構成する回路４９ｂと制御弁９０及びストレーナ９１を
介して接続され、さらに吐出側回路５０は回路４９ｂと
ストレーナ９２、電磁弁９３及び毛細管９４を介して接
続されている。

【００３７】温水回路５は、温水の熱源となる水冷式エ
ンジン２３に冷却用水ジャケットからなる熱交換器８２
を有し、温水はポンプ８６，８７の作用によりサーモス
タットを有する切替弁８３、リニア三方弁８４、放熱器
（ラジエータ）８５、ポンプ８６、排気熱交換器３６、
ポンプ８７を介して循環する。始動時には、サーモスタ
ットを有する切替弁８３の作動で、温水が所定の温度に
なるまでポンプ８７を介して温水を熱交換器８２に戻し
て循環させる。また、凝縮器あるいは放熱器として機能
する室内熱交換器７１、室外熱交換器７０における放熱
量と吸熱量との比が大きくなると、三方弁８４の作動に
より温水がメインアキュームレータ５８の熱交換器８８
に供給され、メインアキュームレータ５８の温度調節を
行う。

【００３８】従って、このように構成された空気調和機
１は、図２に示すように、冷房として運転する場合には
四方弁４６を操作して、第１のポート４６ａと第３のポ
ート４６ｃとを連通させ、同時に第４のポート４６ｄと
第２のポート４６ｂとを連通させた状態とする。

【００３９】これによって、水冷式エンジン２３により
圧縮機Ａ，Ｂを駆動し、冷媒を圧縮し、この圧縮され、
高温、高圧になった冷媒ガスは室外ユニット２１の室外
熱交換器７０で、外気によって冷却され液化する。この
液化した冷媒は電子膨張弁７６の作動で減圧され、低圧
となった冷媒液は室内ユニット２２の室内熱交換器７１
で室内空気から熱を奪って蒸発する。この時の蒸発熱に
より冷却効果が生じて室内の冷房を行なう。蒸発した冷
媒ガスは再び圧縮機Ａ，Ｂに戻り、同様なサイクルを繰
返す。冷凍機としてヒートポンプ装置が使用される場合
は、四方弁４６を廃した状態で、このように冷媒が循環
される。そして、室内熱交換器７１はショーケースや冷
凍庫内に設置される。

【００４０】また、暖房として運転する場合には、図３
に示すように、四方弁４６を操作して、第１のポート４
６ａを第４のポート４６ｄに連通させるとともに、第３
のポート４６ｃを第２のポート４６ｂに連通させた状態
とする。

【００４１】これによって、水冷式エンジン２３により
圧縮機Ａ，Ｂを駆動し、冷媒を圧縮し、この圧縮され、
高温、高圧になった冷媒ガスは室内ユニット２２の室内
熱交換器７１で、室内空気によって冷却され液化する。
この時、室内空気は凝縮熱によって暖められ、暖房効果
を生じる。この液化した冷媒は電子膨張弁７６の作動で
減圧され、低圧となった冷媒液は室外ユニット２１の室
外熱交換器７０で外気の熱を奪と同時に温水回路５から
三方弁８４を通して温水熱交換器８８と熱交換し、蒸発
した冷媒ガスは再び圧縮機Ａ，Ｂに戻り、同様なサイク
ルを繰返す。

【００４２】次に、ヒートポンプ用圧縮機の実施例につ
いて図４乃至図８に基づいて説明する。図４はヒートポ
ンプ用圧縮機の断面図、図５は図４のV-V線に沿う断面
図、図６は図４のVI-VI線に沿う断面図、図７はヒート
ポンプ用圧縮機の他の実施例の断面図、図８は潤滑回路
の概略図である。

【００４３】空気調和機１は、ヒートポンプの冷媒回路
の途中に配置される２つのマルチベーン型圧縮機Ａ，Ｂ
を有しており、これらの圧縮機Ａ，Ｂは水冷式エンジン
２３によって回転駆動される。ここで、一方の圧縮機Ａ
の構成の詳細を図４乃至図６に基づいて説明する。な
お、他方の圧縮機Ｂの構成は圧縮機Ａのそれと同じであ
るため、それについての説明は省略する。

【００４４】全体ケーシング１００には圧縮機Ａ及び圧
縮機Ｂ共用のキャップ３００が締付固定されている。全
体ケーシング１００内には圧縮機Ａ、Ｂそれぞれのケー
ス１０００が収納されており、この両ケース１０００内
にさらにそれぞれシリンダ１０１が収納されている。こ
の両シリンダ１０１の両端面にはそれぞれサイドブロッ
ク１０２，１０３が設けられている。また、両シリンダ
１０１内には、それぞれロータ１０４がその軸部１０４
ａ，１０４ｂをサイドブロック１０３，１０２に軸支し
て回転自在に設けられており、このロータ１０４のシリ
ンダ１０１内に臨む大径部分には、図５に示すように、
５つのスライド溝１０５が径方向に放射状に形成されて
いる。このそれぞれのスライド溝１０５には平板状の５
枚のべーン１０６が径方向に摺動自在に嵌装されてお
り、ロータ１０４が矢印方向に回転しているときには、
各ベーン１０６はその外端部がシリンダ１０１の断面楕
円状のボア１０１ａに摺接しながら回転する。

【００４５】シリンダ１０１内には、ロータ１０４によ
って区画される吸引圧縮作用し、冷媒が加圧される２つ
の加圧室１０７が形成されている。このように、加圧室
１０７は、少なくとも２つの壁部材であるシリンダ１０
１とロータ１０４によって形成され、負圧部１０７ａと
加圧部１０７ｂとを有し、２つの壁部材の一方が他方に
対して相対的に運動することにより冷媒を加圧する加圧
手段Ｅが構成される。このようにして、加圧手段Ｅを含
みシリンダ１０１とロータ１０４の内一方を静止し、他
方を運動させるとともに、この他方の運動する壁部材を
駆動するとともに潤滑部を有する駆動装置Ｍが配置され
ている。

【００４６】また、シリンダ１０１には幅方向に貫通す
る一対の吸入通路１０８が形成されている。吸引圧縮作
用する加圧室１０７の負圧部１０７ａに連通する吸入口
１０９，１１０がサイドブロック１０２，１０３にそれ
ぞれ形成され、吸入口１１０は吸入通路１０８を介し、
吸入口１０９は直接、それぞれ上流室１１１に連通して
いる。上流室１１１はサイドブロック１０２とそれぞれ
のキャップ３００との間に形成されている。

【００４７】キャップ３００には上流室１１１に連通す
る吸入口６００が設けられ、この吸入口６００は逆止弁
６０１を介して配管６０２が接続され、配管６０２、吸
入口６００、上流室１１１、吸入通路１０８、吸込口１
０９及び吸込口１１０はサブアキュームレータ５６に連
通し、加圧室１０７へ冷媒回路６の内の低圧回路Ｘから
冷媒を導く低圧側冷媒通路Ｇを構成している。逆止弁６
０１は、低圧側冷媒通路Ｇの途中に加圧室１０７の方向
への流れを許容し、低圧回路Ｘから低圧側冷媒通路Ｇを
介して、サブアキュームレータ５６内の低圧の冷媒の気
体と、潤滑用オイルが、それぞれ圧縮機Ａ，Ｂの駆動に
よって吸入される。

【００４８】シリンダ１０１には、図５に示すように、
それぞれの吸引圧縮作用する加圧室１０７の加圧部１０
７ｂに開口する吐出口１１２が形成されており、このそ
れぞれの吐出口１１２には吸引圧縮作用する加圧室１０
７から吐出室１１３ヘの気相冷媒の流れを許容するバル
ブ１１４が設けられている。

【００４９】また、図４に示すように、サイドブロック
１０３にはオイルセパレータ１１５を有するホルダ１１
６が６角穴付きボルト１１７で締付固定して設けられて
おり、サイドブロック１０２，１０３、ケーシング１０
０とシリンダ１０１との間に形成される吐出室１１３
は、これらに開口する吐出通路１１８を経てオイルセパ
レータ１１５に連通している。

【００５０】ケーシング１００内のシリンダ１０１の奥
側にはオイル溜まり１１９が形成されており、このオイ
ル溜まり１１９の上部にはケーシング１００に穿設され
た吐出口１２０が開口し、この吐出口１２０は配管５０
０を介して吐出側回路５０に配置されるオイルセパレー
タ５２に接続される。すなわち、吐出口１１２、吐出室
１１３、吐出通路１１８、オイルセパレータ１１５、オ
イル溜まり１１９、吐出口１２０及び配管５００は、加
圧室１０７から吐出される冷媒を冷媒回路６の内の高圧
回路Ｙヘ導く高圧側冷媒通路Ｉを構成し、高圧の冷媒と
潤滑用オイルが送られる。

【００５１】また、オイル溜まり１１９は冷媒高圧室を
兼用しており、このオイル溜まり１１９には潤滑用オイ
ルが溜る。オイル溜まり１１９は、高圧回路Ｙあるいは
高圧側冷媒通路Ｉの内少なくとも１つに配置され、オイ
ル溜まり１１９に加圧された冷媒中の潤滑用オイルを分
離し貯留する。

【００５２】オイル溜まり１１９の下部には、サイドブ
ロック１０３に形成された油路１２１のオイル流入口１
２１ａが開口し、この油路１２１はロータ１０４の軸部
１０４ａに潤滑用オイルを導いて潤滑するように連通し
ている。さらに、サイドブロック１０２には、油路１２
２が形成され、この油路１２２はロータ１０４の軸部１
０４ａに連通しており、軸部１０４ａを潤滑した潤滑用
オイルは油路１２２からサイドブロック１０２とロータ
１０４との間の隙間に導かれて潤滑する。また、シリン
ダ１０１には４箇所に油路１２５が形成されている。油
路１２５はサイドブロック１０２の油路入口１２１ｂを
介して油路１２１に連通し、油路１２５はサイドブロッ
ク１０３の油路１２６に連通し、油路１２５はさらに油
路１２７に連通している。油路１２６はシリンダ１０１
の油路１２５からロータ１０４の軸部１０４ｂに潤滑用
オイルを導いて潤滑するように連通している。また、油
路１２７はロータ１０４の軸部１０４ｂのロータ１０４
付け根に連通しており、油路１２６から導かれる潤滑用
オイルは油路１２７からサイドブロック１０３とロータ
１０４との間の隙間に導かれて潤滑し、吸引圧縮作用す
る加圧室１０７の負圧部１０７ａに導かれる。このよう
に、油路１２１、１２２、１２５、１２６、１２７及び
サイドブロック１０２とロータ１０４の間の隙間、さら
にサイドブロック１０３とロータ１０４の間の隙間は、
オイル溜まり１１９と、圧縮機Ａ，Ｂ内の低圧側冷媒通
路Ｇと低圧回路Ｘからなる低圧冷媒通路Ｊとを連通する
第１のオイル通路Ｋを構成しており、その出口は負圧部
１０７ａである。第１のオイル通路には途中に潤滑部Ｎ
を配置している。

【００５３】ケーシング１００の上部には開口部１２８
を透明ガラス１２９により塞いで覗き窓１３０が設けら
れ、さらにこの覗き窓１３０と反対側にはオイル注入口
１３１が設けられ、注入ボルト１３２を外してオイル注
入口１３１から潤滑用オイルを注入可能としている。ま
た、ケーシング１００の底部１００ａは中央部１００ｂ
が低くなるように傾斜させ、この中央部１００ｂに潤滑
用オイル中のドレンが溜るようになっている。この底部
１００ａの中央部１００ｂにはオイルドレン排出口１３
３が設けられ、排出ボルト１３４を外してオイルドレン
排出口１３３から潤滑オイルを排出してオイル交換した
り、所定の時期にドレンのみを排出したりする。

【００５４】ケーシング１００の下部にはオイル吐出管
６１０が取り付けられ、このオイル吐出管６１０は、配
管６１１を介してオイルセパレータ５２の潤滑用オイル
を圧縮機Ａ，Ｂ側に戻す配管６１２に接続され、オイル
溜まり１１９の潤滑用オイルを配管６１２に送るように
なっている。配管６１２は、サブアキュームレータ５６
内の低圧の冷媒の気体と、潤滑用オイルをそれぞれ圧縮
機Ａ，Ｂに戻す配管６０２に接続されている。

【００５５】オイル吐出管６１０の開口６１０ａは、ケ
ーシング１００の内部に所定高さの位置に設定され、ド
レンが排出されないようになっているが、オイルセパレ
ータ１１５のオイル供給口１１５ａより低い位置に設定
される。

【００５６】このように、第１のオイル通路Ｋのオイル
溜まり側開口であるオイル流入口１２１ａより上位の位
置に配置した開口６１０ａを有し、低圧冷媒通路Ｊとを
連通する第２のオイル通路Ｌが配置され、この第２のオ
イル通路Ｌを第１のオイル通路Ｋより上流部において、
低圧冷媒通路Ｊに連通している。

【００５７】また、オイル吐出管６１０を用いないで、
ケーシング１００の底部から潤滑用オイルを直接配管６
１１から吐出させて配管６１２へ送るようにしても良
い。

【００５８】なお、図４乃至図６の構成を機能的に表示
する図８に示すように、通路Ｌ１により配管６１１、配
管６１２を介して逆止弁６０１の上流側に連通する第２
のオイル通路Ｌの別の実施例として通路Ｌ２、Ｌ３、Ｌ
４あるいはＬ５を単独にあるいは組み合わせて配設して
も良い。即ち、第１のオイル通路Ｋの出口である負圧部
１０７ａより上流部において、通路Ｌ２は加圧室１０７
の負圧部１０７ａに、また通路Ｌ３は上流室１１１、ま
た通路Ｌ４は通路Ｌ５により逆止弁６０１の上流側また
は下流側にそれぞれ連通される。

【００５９】図４乃至図６に示す実施例では、第２のオ
イル通路Ｌがオイル吐出管６１０、配管６１１、配管６
１２、配管６０２により構成され、第１のオイル通路Ｋ
の出口より上流部において、潤滑用オイルが通路Ｌ１に
より逆止弁６０１の上流側に送られる。即ち、第１のオ
イル通路Ｋのオイル溜まり側開口１２１ａがオイル吸上
口Ｋ１０を構成し、第２のオイル通路Ｌのオイル溜まり
側開口６１０ａがオイル供給口Ｌ１０を構成している。
潤滑用オイルは、第１のオイル通路Ｋのオイル吸上口Ｋ
１０から、ロータ１０４の軸部１０４ａ，１０４ｂの軸
受けの潤滑部、ロータ１０４とサイドブロック１０２，
１０３の壁との間から、壁の吸い込み口からの冷媒と一
緒になって加圧室１０７の負圧部１０７ａへ供給され
る。また、第２のオイル通路Ｌは、配管６１１、配管６
１２を介して逆止弁６０１の上流側に送られ、オイルセ
パレータ５２から低圧回路Ｘへのオイル戻し通路の配管
６１２の途中に第２のオイル通路Ｌの配管６１１を連通
させており、結果的に第２のオイル通路Ｌは低圧回路Ｘ
へ戻している。

【００６０】図７に示す実施例では、第２のオイル通路
Ｌが配管６２０により構成され、第１のオイル通路Ｋよ
り上流部において、潤滑用オイルが通路Ｌ３により上流
室１１１に送られる。即ち、第１のオイル通路Ｋのオイ
ル溜まり側開口１２１ａがオイル吸上口Ｌ１０を構成
し、第２のオイル通路Ｌのオイル溜まり側開口６１０ａ
がオイル供給口Ｌ１０を構成している。

【００６１】圧縮機Ａ，Ｂのそれぞれのロータ１０４の
端部には電磁クラッチ４３が設けられており、水冷式エ
ンジン２３の駆動力は電磁クラッチ４３のＯＮ／ＯＦＦ
によってロータ１０４に選択的に伝達される。そして、
ロータ１０４に動力が伝達されてこれが回転駆動される
と、ベーン１０６が一体的に回転するが、このべーン１
０６は遠心力によってスライド溝１０５に沿って径方向
外方ヘ飛び出し、先端部がシリンダ１０１のボア１０１
ａに摺接しながら回転し、上流室１１１、吸入口１０９
及び吸入通路１０８を介して吸入口１１０を経てシリン
ダ１０１内の加圧室１０７内に吸入された気相冷媒は、
ベーン１０６によって圧縮され、且つ第１のオイル通路
Ｋ及び第２のオイル通路Ｌを通って加圧室１０７に吸入
される潤滑用オイルは、ベーン１０６とボア１０１の摺
接部を潤滑し、高温・高圧の気相冷媒及び潤滑用オイル
は、吐出口１１２及びバルブ１１４を経て吐出室１１３
へ吐出される。吐出室１１３ヘ吐出された気相冷媒と潤
滑用オイルは、吐出通路１１８を経てオイルセパレータ
１１５に至り、ここでオイル分を除去された後の気相冷
媒は、オイル溜まり１１９に流入し、最後に吐出口１２
０から機外の吐出側回路５０ヘ吐出される。一方、潤滑
用オイルはオイルセパレータ１１５からオイル溜まり１
１９下方に滴下する。

【００６２】このように圧縮機Ａ，Ｂの潤滑用オイルは
サブアキュームレータ５６からの液相冷媒と熱交換し、
これにより潤滑用オイルを冷却するための専用のラジエ
ータが不要であり、その分コストを低減することができ
る。潤滑オイルは第１のオイル通路Ｋの途中で、軸受部
１０４ａ、１０４ｂ及びロータ１０４のサイドブロック
１０２、１０３との摺動部等の潤滑部Ｎを潤滑する。な
お、さらに、ロータ１０４内に油路１２６とスライド溝
１０５の底部とを連通する油路を設け、ベーン１０６の
スライド溝における摺動に対する潤滑をより効果的にさ
せるようにしても良い。

【００６３】ところで、運転停止すると、低圧冷媒通路
Ｊ中の低温低圧の気相冷媒が、高圧側の高温高圧の気相
冷媒より先に凝縮するので、第１のオイル通路Ｋ及び第
２のオイル通路Ｌの両オイル通路とも両端部の差圧が生
じ、潤滑用オイルがオイル溜まり１１９から第１のオイ
ル通路Ｋを通過する潤滑用オイルは加圧室１０７から上
流室１１１へ流れ、第２のオイル通路Ｌを通過する潤滑
用オイルは直接低圧冷媒通路Ｊへ流れる。しかし、第２
のオイル通路Ｌの開口Ｌ１０がオイル油面から出るよう
になると、高圧側の冷媒が第２のオイル通路Ｌを通って
低圧冷媒通路Ｊへ流れる。これは潤滑用オイルより粘性
の低い気体の冷媒の方が流れ易いので、第１のオイル通
路Ｋの潤滑用オイルの流れより多量に流れ、両オイル通
路の両端部の差圧を直ちに無くすので、第１のオイル通
路Ｋの潤滑用オイルの流れは止まり、第１のオイル通路
Ｋの開口Ｋ１０と第２のオイル通路Ｌの開口Ｌ１０との
間の高さのオイルレベルの潤滑用オイルがオイル溜まり
１１９に残留する。

【００６４】このため、圧縮機Ａ，Ｂを再駆動すると両
オイル通路Ｋ，Ｌに差圧が生じ、第２のオイル通路Ｌを
冷媒が通過するが、第１のオイル通路Ｋを通って潤滑用
オイルが流れるので初期の潤滑不良を無くすことができ
る。その後、運転停止時低圧冷媒通路Ｊへ流出した潤滑
用オイルはオイル溜まり１１９に戻り、第２のオイル通
路Ｌの開口Ｌ１０より上部にオイルレベルが戻る。

【００６５】また、圧縮機Ａ，Ｂを再駆動した後、第１
のオイル通路Ｋの低圧側冷媒通路Ｇへの連通部が加圧室
１０７に近い分負圧が大きいので、第１のオイル通路Ｋ
側の方が両端の差圧が大きい。よって、第２のオイル通
路Ｌを冷媒が通過するにしても、第１のオイル通路Ｋを
より多くの潤滑用オイルが流れる。

【００６６】なお、第２のオイル通路Ｌの途中部を、圧
縮機Ａ，Ｂの外を通る配管で構成しても良いし、第２の
オイル通路Ｌの全長を、圧縮機Ａ，Ｂの内を通るように
構成しても良い。また、第２のオイル通路Ｌの途中にお
いて潤滑部Ｎを通過させるようにしても良い。

【００６７】また、図９に示すように、第１のオイル通
路Ｋと第２のオイル通路Ｌを一体化すなわち一つのオイ
ル通路Ｐとし、このオイル通路Ｐのオイル溜まり１１９
側の開口を２つとし、この開口Ｌ１０，Ｋ１０を上下と
しても良い。オイル通路Ｐを潤滑用オイルが流れるに従
い、オイル溜まり１１９内のオイル油面が下がり、開口
Ｌ１０が油面上に露出すると、開口Ｌ１０から気相液媒
がオイル通路Ｐを通過するようになり、その分オイルが
流れる量が低下し、開口Ｌ１０までオイル油面が下がる
前にオイル通路Ｐの差圧を０とすることができる。

【００６８】また、オイル通路Ｐは、この実施例では、
逆止弁７００を介して加圧室１０７の負圧部１０７ａに
連通しているが、逆止弁７００は必ずしも設けなくても
良い。また、オイル通路Ｐは、上流室１１１に連通して
も良い。

【００６９】再度圧縮機Ａ，Ｂを駆動すると、オイル通
路Ｐに差圧が生じ、潤滑用オイルと気相の冷媒の混合流
体が低圧冷媒通路Ｊへ流れ、加圧室１０７の潤滑を行
う。第２のオイル通路Ｌの出口側をＬ２、Ｌ３あるいは
Ｌ５のように逆止弁６０１の下流側と連通することによ
り、圧縮機停止時、第２のオイル通路Ｌを通ってオイル
溜まり１１９から低圧側冷媒通路Ｇに流出しても、その
上流である低圧回路Ｘには流出しないので、ロータ１０
４を再回転させ圧縮機Ａ、Ｂを再駆動する時、流出した
潤滑用オイルが負圧部１０７ａに早く吸い込まれ、加圧
手段Ｅを潤滑した後早くオイル溜まり１１９ヘ戻る。一
方第１のオイル通路Ｋは圧縮機Ａ，Ｂを再駆動する時、
直ちに軸受部ｌ０４ａ，１０４ｂに供給され、その後負
圧部１０７ａに吸い込まれる。即ち、潤滑が円滑に実施
される。

【００７０】第２のオイル通路Ｌの出口側をＬ１あるい
はＬ４のように逆止弁６０１の上流側と連通すると、低
圧回路Ｘに流出した潤滑用オイルは、圧縮機Ａの再駆動
時、加圧室までの途中配管中を壁に沿って液膜流として
流れることになり、オイル流出量が多い場合、問題とな
る再駆動時の液圧縮によるベーン１０６の損傷を防止可
能とする。

【００７１】なお、請求項に記載はしていないが、第２
のオイル通路Ｌのオイル溜まり１１９側の開口Ｌ１０´
をオイル油面より上方に位置させ、且つ第２のオイル通
路Ｌの途中に開閉弁１００１を配置し、圧縮機Ａ，Ｂを
停止する時開閉弁１００１を開とし、駆動する時閉とす
るようにしても良い。この場合の開閉弁１００１は電磁
弁にしても良いし、ダイヤフラムにより圧縮機の駆動あ
るいは停止により大きく圧力変化する高圧側の圧力を利
用して開閉するような弁にしても良い。これにより、オ
イル溜まり１１９内のオイル油面が低下することはなく
なる。また、この場合は逆止弁６０１より下流側の低圧
側冷媒通路Ｇに第１及び第２のオイル通路Ｋ，Ｌを連通
すると、短い時間で差圧を無くすることができる。

【００７２】

【発明の効果】前記したように、請求項１記載の発明
は、第１のオイル通路のオイル溜まり側開口より上位の
位置に配置した開口を有し、低圧冷媒通路とを連通する
第２のオイル通路を配置し、この第２のオイル通路を低
圧冷媒通路に連通したから、運転停止により、第１のオ
イル通路及び第２のオイル通路の両オイル通路とも両端
部の差圧が生じ、第２のオイル通路を冷媒が通過する
が、第１のオイル通路を通って潤滑用オイルが流れるの
で初期の潤滑不良を無くすことができ、その後、運転停
止時低圧冷媒通路へ流出した潤滑用オイルはオイル溜ま
りに戻り、第２のオイル通路の開口より上部にオイルレ
ベルが戻り、再度運転する時の潤滑を円滑に行なうこと
ができる。また、第２のオイル通路の開口は、運転時は
油面下に位置してオイル供給可能であり、運転停止直後
等でオイルの逆流が生じて油面が下がった時は油面上に
位置するから、第２のオイル通路はオイルに代わって高
圧の冷媒ガスが流れる通路に自動的に切り替わりオイル
の逆流を防止でき、また一部逆流したオイルも圧力がバ
ランスされた後には第１のオイル通路を通ってオイル溜
まりに戻ってくる。

【００７３】請求項２記載の発明は、壁部材の内一方を
静止し、他方を運動させるとともに、この他方の運動す
る壁部材を駆動するとともに潤滑部を有する駆動装置を
配置し、第１のオイル通路の途中に前記潤滑部を配置す
ることにより、オイル溜まりからの潤滑用オイルを潤滑
部を経由した後前記低圧側冷媒通路に導くようにしたか
ら、第１のオイル通路のオイル溜まり側開口が低位にあ
るので、圧縮機を再駆動するとき、この開口から第１の
オイル通路に入る潤滑用オイルが潤滑部を経由して低圧
冷媒通路へ流出し、この潤滑用オイルがさらに加圧室を
潤滑し、加圧室のみでなく潤滑部の潤滑を円滑に行なう
ことが可能である。

【００７４】請求項３記載の発明は、低圧側冷媒通路の
途中に加圧室の方向への流れを許容する逆止弁を配置
し、この逆止弁の下流側において少なくとも第２のオイ
ル通路を連通したから、圧縮機を停止した時、第２のオ
イル通路を通って低圧側冷媒通路に流出する潤滑用オイ
ルが、再駆動時、早く加圧室を潤滑し、オイル溜まりに
戻る。

【００７５】請求項４記載の発明は、第１のオイル通路
と第２のオイル通路を一体化して１つのオイル通路と
し、このオイル通路の前記オイル溜まり側の開口を２つ
とし、この２つの開口の位置を上下に設定したから、運
転停止しても、オイル通路を通って潤滑用オイルが流れ
オイルレベルが下がり第２の開口がオイルレベル上に露
出すると、第２の開口からは冷媒が、第ｌの開口からは
潤滑用オイルがオイル通路に導かれ、気液混合状態で低
圧冷媒通路へ流れ、差圧がなくなり、第１の開口と第２
の開口の中間部にオイルレベルがくるため、再度圧縮機
を駆動すると、オイル通路に差圧が生じ、オイルと気相
の冷媒の混合流体が低圧冷媒通路へ流れ、加圧室の潤滑
を行ない、簡単で、かつコンパクトな構造で、再度運転
する時の潤滑を円滑に行なうことができ、さらにオイル
溜まりの潤滑用オイルを一定に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】空気調和機の概略構成図である。

【図２】空気調和機の冷房運転時の概略構成図である。

【図３】空気調和機の暖房運転時の概略構成図である。

【図４】ヒートポンプ用圧縮機の断面図である。

【図５】図４のV-V線に沿う断面図である。

【図６】図４のVI-VI線に沿う断面図である。

【図７】ヒートポンプ用圧縮機の他の実施例の断面図で
ある。

【図８】潤滑回路の概略図である。

【図９】ヒートポンプ用圧縮機の他の実施例の潤滑回路
の概略図である。

【符号の説明】

６ 冷媒回路 １０７ 加圧室 １１９ オイル溜まり Ａ，Ｂ 圧縮機 Ｅ 加圧手段 Ｋ 第１のオイル通路 Ｋ１０ 第１のオイル通路Ｋのオイル溜まり側開口 Ｌ 第２のオイル通路 Ｌ１０ 第２のオイル通路Ｌのオイル溜まり側開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 1/00 - 7/00 F04C 15/00 F04C 18/344 351

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒートポンプの冷媒回路の途中に配置さ
   れ、少なくとも２つの壁部材の内部に形成され、冷媒が
   加圧される加圧室と、前記２つの壁部材の一方が他方に
   対して相対的に運動することにより冷媒を加圧する加圧
   手段と、前記加圧室へ前記冷媒回路の内の低圧回路から
   冷媒を導く低圧側冷媒通路と、前記加圧室から吐出され
   る冷媒を前記冷媒回路の内の高圧回路ヘ導く高圧側冷媒
   通路を有する圧縮機を備え、前記高圧回路あるいは前記
   高圧側冷媒通路の内少なくとも１つに加圧された冷媒中
   の潤滑用オイルを分離し貯留するオイル溜まりを配置
   し、このオイル溜まりと、前記圧縮機内の前記低圧側冷
   媒通路と前記低圧回路からなる低圧冷媒通路とを連通す
   る第１のオイル通路を配置したヒートポンプ用圧縮機の
   潤滑装置において、 前記第１のオイル通路のオイル溜まり側開口より上位の
   位置に配置した開口を有し、前記低圧冷媒通路とを連通
   する第２のオイル通路を配置し、 前記第２のオイル通路の開口は、運転時は油面下に位置
   してオイル供給可能であり、運転停止直後等でオイルの
   逆流が生じて油面が下がった時は油面上に位置するよう
   に構成したことを特徴とするヒートポンプ用圧縮機。
2. 【請求項２】前記壁部材の内一方を静止し、他方を運動
   させるとともに、この他方の運動する壁部材を駆動する
   とともに潤滑部を有する駆動装置を配置し、前記第１の
   オイル通路の途中に前記潤滑部を配置することにより、
   前記オイル溜まりからの潤滑用オイルを前記潤滑部を経
   由した後前記低圧冷媒通路に導くようにしたことを特徴
   とする請求項１記載のヒートポンプ用圧縮機。
3. 【請求項３】前記低圧側冷媒通路の途中に加圧室の方向
   への流れを許容する逆止弁を配置し、この逆止弁の下流
   側において少なくとも第２のオイル通路を連通するよう
   にしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の
   ヒートポンプ用圧縮機。
4. 【請求項４】前記第１のオイル通路と第２のオイル通路
   を一体化して１つのオイル通路とし、このオイル通路の
   前記オイル溜まり側の開口を２つとし、この第１の開口
   と第２の開口の位置を上下に設定したことを特徴とする
   請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のヒートポンプ
   用圧縮機。