JP4171321B2 - 多段圧縮式コンプレッサ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密閉容器内に第１及び第２の圧縮要素を備え、第１の圧縮要素で圧縮され、吐出された冷媒を密閉容器内に吐出し、この密閉容器内の中間圧の冷媒を第２の圧縮要素に吸い込んで圧縮する多段圧縮式コンプレッサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種多段圧縮式コンプレッサ、例えば内部中間圧型多段（２段）圧縮式ロータリコンプレッサでは、第１の回転圧縮要素の吸込ポートから冷媒ガスがシリンダの低圧室側に吸入され、ローラとベーンの動作により圧縮されて中間圧となりシリンダの高圧室側より吐出ポート、吐出消音室を経て密閉容器内に吐出される。そして、この密閉容器内の中間圧の冷媒ガスは第２の回転圧縮要素の吸込ポートからシリンダの低圧室側に吸入され、ローラとベーンの動作により２段目の圧縮が行なわれて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側より吐出ポート、吐出消音室を経て外部の放熱器などに流入する構成とされている。また、このような多段圧縮式コンプレッサをカーエアコン等の冷媒回路に用いた場合、第２の圧縮要素で圧縮された冷媒ガスの圧力が上がりすぎてしまい、冷媒回路の高圧側に異常負荷がかかる。このような冷媒回路に及ぼす悪影響を防ぐため、冷媒回路の高圧側にリリーフ弁を設けて第２の圧縮要素で圧縮された冷媒が異常上昇した場合に、リリーフ弁により冷媒を冷媒回路の外部に逃がすような構成としていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１３５８１７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一方で、前述した内部中間圧型の多段圧縮式コンプレッサでは、運転条件によって、コンプレッサ内部の圧力が冷媒回路の高圧側より高くなってしまう場合がある。しかしながら、従来の内部中間圧型のコンプレッサには異常上昇した中間圧の冷媒ガスを外部に逃がすような装置は殆ど設けられていない。また、このような装置があっても、装置の通路抵抗などにより中間圧が外部に吐出し難く、高圧より中間圧の圧力の方が高くなってしまっていた。これにより、中間圧と高圧の圧力逆転現象が発生して、運転挙動が不安定になると共に、異常上昇した冷媒ガスの圧力により密閉容器が破損してしまう危険性もあった。
【０００５】
本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、所謂内部中間圧の多段圧縮式コンプレッサにおいて、オーバーチャージ等により密閉容器内の圧力が異常上昇する不都合を回避して、コンプレッサの耐久性及び信頼性を向上させると共に、当該コンプレッサを備えた装置の信頼性も向上させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、請求項１の発明では、第１の圧縮要素で圧縮され、吐出された冷媒を密閉容器内に吐出し、この密閉容器内の中間圧の冷媒を第２の圧縮要素に吸い込んで圧縮する多段圧縮式コンプレッサにおいて、密閉容器の外面に取り付けられ、この密閉容器との間に当該密閉容器内に吐出された冷媒を第２の圧縮要素に吸い込ませるための冷媒導入通路を構成する蓋部材を備え、この蓋部材は、常には密閉容器内と外部との連通を阻止しており、密閉容器内の圧力が設定値に上昇した場合、蓋部材と密閉容器との間に冷媒導入通路の内外を連通する隙間が構成されるようにしたので、密閉容器内の圧力が設定値に上昇した場合、蓋部材と密閉容器との間に構成される隙間から冷媒導入通路内の冷媒を外部に逃がすことができるようになる。
【０００７】
請求項２の発明では、第１の圧縮要素で圧縮され、吐出された冷媒を密閉容器内に吐出し、この密閉容器内の中間圧の冷媒を第２の圧縮要素に吸い込んで圧縮する多段圧縮式コンプレッサにおいて、密閉容器内に設けられ、第１及び第２の圧縮要素を駆動する電動要素と、密閉容器に取り付けられ、電動要素に給電するためのターミナルを備え、このターミナルは、常には密閉容器内と外部との連通を阻止しており、密閉容器内の圧力が設定値に上昇した場合、ターミナルと密閉容器との間に、この密閉容器内と外部とを連通する隙間が構成されるようにしたので、密閉容器内の圧力が設定値に上昇した場合、ターミナルと密閉容器との間に形成される隙間から冷媒を密閉容器の外部に逃すことができるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明の多段圧縮式コンプレッサの実施例として、第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４を備えた内部中間圧型多段（２段）圧縮式のロータリコンプレッサ１０の縦断面図、図２はロータリコンプレッサ１０の平断面図を示している。
【０００９】
各図において、１０は例えば電気自動車（ＨＥＶやＰＥＶ）などの車両のエンジンルームに搭載される内部中間圧型多段（２段）圧縮式のロータリコンプレッサで、二酸化炭素（ＣＯ2）を冷媒として使用している。このコンプレッサ１０は円筒状の密閉容器１２と、この密閉容器１２の内部空間の上側に配置収納された駆動要素としての電動要素１４及びこの電動要素１４の下側に配置され、電動要素１４の回転軸１６により駆動される第１及び第２の圧縮要素としての第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）からなる回転圧縮機構部１８にて構成されている。
【００１０】
実施例の密閉容器１２はアルミニウム材により形成され、電動要素１４と回転圧縮機構部１８を収納する容器本体１２Ａと、この容器本体１２Ａの上部開口を閉塞する略椀状のエンドキャップ（蓋体）１２Ｂとで構成されている。このエンドキャップ１２Ｂの上面中心には円形の取付孔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（配線を省略）２０が取り付けられている。尚、２１はこのターミナル２０に接続される外部配線である。また、容器本体１２Ａの上端は外側に拡張されていると共に、他の部分より肉厚に形成されており、この拡張部１３Ａの内壁にエンドキャップ１２Ｂの下端が挿入され、拡張部１３Ａの内壁にエンドキャップ１２Ｂを挿入した状態で外側からアーク溶接して固定することで密閉容器１２が形成されている。
【００１１】
また、前記ターミナル２０は当該ターミナル２０を保護するためのカバーとしての金属製（アルミニウムなど）ターミナルカバー１００により全周を覆われている。このターミナルカバー１００の周辺部には複数のボルト孔が形成されている。また、このターミナルカバー１００のボルト孔に対応するエンドキャップ１２Ｂにはボルト溝が形成されており、ターミナルカバー１００のボルト孔とエンドキャップ１２Ｂのボルト溝が一致するように配置して、ターミナルカバー１００の上側からボルト溝にボルト１０２をねじ込んで固定することにより、ターミナルカバー１００はエンドキャップ１２Ｂ上端中央部に取り付けられている。
【００１２】
電動要素１４は所謂磁極集中巻き式のＤＣモータであり、密閉容器１２の上部空間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とからなる。このロータ２４は中心を通り鉛直方向に延びる回転軸１６に固定されている。ステータ２２は、ドーナッツ状の電磁鋼板を積層して構成され、密閉容器１２の内面に焼嵌めされた積層体２６と、この積層体２６の歯部に直巻き（集中巻き）方式により巻装されたステータコイル２８を有している。また、ロータ２４はステータ２２と同様に電磁鋼板の積層体３０で形成され、この積層体３０内に永久磁石ＭＧを挿入して形成されている。
【００１３】
また、回転軸１６の下端部には給油手段としてのオイルポンプ９９が形成されている。このオイルポンプ９９により、密閉容器１２内の底部に構成されたオイル溜めから潤滑用のオイルが吸い上げられて、回転軸１６内の軸中心に鉛直方向に形成された図示しないオイル孔を経て、このオイル孔に連通する横方向の給油孔８２、８４（上下偏心部４２、４４にも形成されている）から上下偏心部４２、４４や第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４の摺動部等にオイルが供給される。これにより、第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４の摩耗の防止やシールが行われる。
【００１４】
前記第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４との間には中間仕切板３６が挟持されている。即ち、第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４は、中間仕切板３６と、この中間仕切板３６の上下に配置された上シリンダ３８、下シリンダ４０と、この上下シリンダ３８、４０内を、１８０度の位相差を有して回転軸１６に設けられた前記上下偏心部４２、４４により偏心回転される上下ローラ４６、４８と、この上下ローラ４６、４８に当接して上下シリンダ３８、４０内をそれぞれ低圧室側と高圧室側に区画する図示しないベーンと、上シリンダ３８の上側の開口面及び下シリンダ４０の下側の開口面を閉塞して回転軸１６の軸受けを兼用する支持部材としての上部支持部材５４及び下部支持部材５６にて構成されている。
【００１５】
上部支持部材５４および下部支持部材５６には、吸込ポート１６１（下側の吸込ポートは図示せず）にて上下シリンダ３８、４０の内部とそれぞれ連通する吸込通路６０（上側の吸込通路は図示せず）と、一部を凹陥させ、この凹陥部を上部カバー６６、下部カバー６８にて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。
【００１６】
この上部カバー６６はアルミニウム材により構成され、外周面は密閉容器１２内壁に当接するように形成されている。また、上部カバー６６の外周面は図示する如く縦方向（回転軸の軸方向。実施例では上方向。）に拡張されており、この拡張された外周面と密閉容器１２とをタック溶接することで、密閉容器１２に取り付けられている。そして、上部カバー６６は上部支持部材５４の凹陥部の上面開口を閉塞することで、この上部支持部材５４内に、第２の回転圧縮要素３４の上シリンダ３８内部と図示しない吐出ポートにて連通した吐出消音室６２を画成すると共に、この上部カバー６６の上側に、当該上部カバー６６と所定間隔を存して電動要素１４が設けられる。
【００１７】
上部カバー６６は前記上部支持部材５４の軸受け５４Ａが貫通する孔が形成された略ドーナッツ状の円形アルミ板から構成されており、周辺部が４本の主ボルト７８・・・により、上から上部支持部材５４に固定されている。この主ボルト７８・・・は上部支持部材５４を貫通し、それらの先端は下部支持部材５６に螺合して、上部カバー６６、上部支持部材５４、上シリンダ３８、中間仕切板３６、下シリンダ４０及び下部支持部材５６を一体化する。尚、下部カバー６８は下部支持部材５６にボルト固定されている。
【００１８】
前記上シリンダ３８の上下面、即ち、上シリンダ３８と上部支持部材５４との間、及び、上シリンダ３８と中間仕切板３６との間には断熱プレート１４０及び１４１が設けられている。これら断熱プレート１４０、１４１は熱伝導率の低い断熱性の金属、例えばステンレスの板材を圧延して０．３ｍｍから０．５ｍｍの板状に成形したものである。係る断熱プレート１４０の存在により、上シリンダ３８の上側に設けられた上部支持部材５４の吐出消音室６２に吐出された高温高圧の冷媒ガスの熱が上シリンダ３８に伝達され難くなる。
【００１９】
また、断熱プレート１４１の存在により、第１の回転圧縮要素３２からの熱侵入が殆ど無くなる。これらにより、吐出消音室６２に吐出された高温高圧の冷媒及び第１の回転圧縮要素３２からの熱により、上シリンダ３８が加熱されて、上シリンダ３８に吸い込まれる冷媒が加熱されてしまう不都合を抑制、若しくは、回避できるので、第２の回転圧縮要素３４における圧縮効率の改善を図ることができるようになる。
【００２０】
一方、前記中間仕切板３６は、略ドーナッツ形状を呈しており、この中間仕切板３６には給油孔１３１が形成されている。この給油孔１３１は中間仕切板３６上面（上シリンダ３８側の面）に、内周面から外側に所定範囲で半径方向に向かって形成された溝を前記断熱プレート１４１で覆うことにより形成されている。この給油孔１３１の外側部分は上シリンダ３８内の低圧室側に連通している。
【００２１】
また、断熱プレート１４１には、給油孔１３１の密閉容器１２側の端部に対応する位置に連通孔（縦孔）１３３が穿設されている。そして、上シリンダ３８には断熱プレート１４１の連通孔１３３と吸込ポート１６１（第２の回転圧縮要素３４の吸込側）とを連通するインジェクション用の連通孔１３４が穿設されている。ここで、中間仕切板３６の給油孔１３１の回転軸１６側の開口は、回転軸１６に形成された給油孔８２、８４を介して図示しないオイル孔に連通している。
【００２２】
この場合、後述する如く密閉容器１２内は中間圧となるため、２段目で高圧となる上シリンダ３８内にはオイルの供給が困難となるが、中間仕切板３６を係る構成としたことにより、密閉容器１２内底部のオイル溜めから汲み上げられて図示しないオイル孔を上昇し、給油孔８２、８４から出たオイルは、中間仕切板３６の給油孔１３１に入り、連通孔１３３、１３４を経て上シリンダ３８の吸込側（吸込ポート１６１）に供給されるようになる。
【００２３】
そして、冷媒としては地球環境にやさしく、可燃性及び毒性等を考慮して自然冷媒である前述した二酸化炭素（ＣＯ2）が使用され、潤滑油としてのオイルは、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）など既存のオイルが使用される。尚、本実施例では冷媒として二酸化炭素を使用しているが、本発明はこの冷媒に限定されるものでなく他の冷媒、例えば炭化水素など既存の冷媒を使用しても構わない。
【００２４】
密閉容器１２の容器本体１２Ａには、上部支持部材５４の図示されない吸込通路と電動要素１４の直下側との間、及び、下部支持部材５６の吸込通路６０と吐出消音室６２とに対応する位置に、冷媒導入部９２、及び、冷媒導入部９４と冷媒吐出部９６がそれぞれ形成されている。
【００２５】
ここで、冷媒導入部９２は密閉容器１２の容器本体１２Ａに一体成形された肉厚部１３Ｂと、この肉厚部１３Ｂの外面に取り付けられてこの肉厚部１３Ｂとの間に、密閉容器１２内に吐出された冷媒を第２の回転圧縮要素３４に吸い込ませるための冷媒導入通路９２Ａを構成する蓋部材１１２（リリーフ手段）により構成されている。即ち、容器本体１２Ａに形成された肉厚部１３Ｂと蓋部材１１２の対向する面に断面半円弧状の溝がそれぞれ形成されており、これらの溝が相対向することで肉厚部１３Ｂと蓋部材１１２との間に図２に示すような通路としての冷媒導入通路９２Ａが構成されている。
【００２６】
また、容器本体１２Ａの肉厚部１３Ｂには密閉容器１２内と前記冷媒導入通路９２Ａとを連通するための連通管９３Ａと、第２の回転圧縮要素３４の図示しない吸込通路と冷媒導入通路９２Ａとを連通する連通管９３Ｂが取り付けられている。そして、肉厚部１３Ｂと蓋部材１１２間（冷媒導入通路９２Ａの周辺全体）にはパッキン（シール材）１１４が介設されており、蓋部材１１２は肉厚部１３Ｂに係るパッキン１１４を介してボルト１２０・・・により固定されている。
【００２７】
この蓋部材１１２は前記容器本体１２Ａと同様にアルミニウム材にて構成されている。そして、常には肉厚部１３Ｂと蓋部材１１２は密着して冷媒導入通路９２Ａを外部から封止しているが、この蓋部材１１２自体の弾性やボルト１２０・・・の径（締め付け強度）を設定したり、ボルト１２０・・・の形状を中空とすることや、ボルト１２０・・・の外径の一部を細くすることで通路面積を調整して一定の圧力でリリースできるようすることにより、密閉容器１２内の冷媒の圧力が所定値、例えば１６ＭＰａＧに上昇した場合、冷媒導入通路９２Ａに流入する冷媒の係る圧力により、蓋部材１１２が外側に離れるように蓋部材１１２自体若しくはボルト１２０・・・が変形し、肉厚部１３Ｂと蓋部材１１２の間に隙間が形成されるように構成されている。この隙間により冷媒導入通路９２Ａの内外は連通され、当該通路内の中間圧の冷媒が密閉容器１２外に逃げることになる。
【００２８】
このような構成としたことにより、密閉容器１２内の中間圧の冷媒の圧力が異常に上昇してしまった場合に、蓋部材１１２と肉厚部１３Ｂとの間に隙間が形成され、冷媒導入通路９２Ａから密閉容器１２内の冷媒ガスを外部に逃がすことができるようになるので、コンプレッサ１０の耐久性が向上し、信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００２９】
更に、密閉容器１２の容器本体１２Ａと一体に形成された肉厚部１３Ｂに蓋部材１１２を宛い、これらの周辺部をパッキン１１４を介してボルト１２０・・で固定するという簡単な構造でリリーフ手段を構成し、両者で密閉容器１２内に吐出された冷媒を第２の回転圧縮要素３４に導入するための冷媒導入通路９２Ａを構成しながら、中間圧が上昇し過ぎて密閉容器１２内の圧力が１６ＭＰａＧに達した場合には中間圧を外部に逃がすことができるので、部品点数の削減や生産コストの低減を図ることができるようになる。
【００３０】
また、蓋部材１１２の肉厚を変更したり、ボルト１２０の径を変更することで、冷媒を逃がす圧力設定値（実施例では１６ＭＰａＧ）を自由に調節することができるので、コンプレッサの使用用途に合わせて容易にリリ−フ圧力を設定することが可能となる。
【００３１】
更にまた、このように中間圧を調整することで第２の回転圧縮要素３４で圧縮された冷媒ガスの異常上昇を回避することができるので、冷媒回路の高圧側に設けていたリリーフ弁を廃止することも可能となる。
【００３２】
一方、密閉容器１２の容器本体１２Ａの下面には、支持脚１５０が取り付けられている。この支持脚１５０は、厚いアルミ板により形成されており、容器本体１２Ａ下面から外方に向けて突出して形成されている。そして、この支持脚１５０の下面には後述する支持装置２００の弾性マウンティング２０４が取り付けられている。
【００３３】
そして、ロータリコンプレッサ１０の密閉容器１２周囲には当該ロータリコンプレッサ１０を支持するための支持装置２００が構成されている。この支持装置２００は、密閉容器１２の外側に所定間隔を存して設けられ、密閉容器１２を囲繞する防音壁２０２と、密閉容器１２の容器本体１２Ａの下面の支持脚１５０に取り付けられた前述した弾性マウンティング２０４と、防音壁２０２の上面に形成された孔２０６内に設けられた上部弾性支持部材２０７にて構成されている。
【００３４】
防音壁２０２は、電動要素１４の運転中に発生する騒音が外部に漏れる不都合を回避するために設けられており、密閉容器１２の外側を覆うような略円筒状を呈して車両のエンジンルーム内に固定されている。防音壁２０２の上端には略円形の孔２０６が形成されており、この内側に上部弾性支持部材２０７が取り付けられている。
【００３５】
また、容器本体１２Ａ下面の支持脚１５０に取り付けられた弾性マウンティング２０４は、密閉容器１２の下部を支持するために形成されたものであり、硬質ゴムなどの弾性材から構成され、図示しないボルトにて支持脚１５０に取り付けられている。また、弾性マウンティング２０４の下面は防音壁２０２に固定されている。
【００３６】
他方、防音壁２０２の孔２０６内に取り付けられた上部弾性支持部材２０７は、硬質ゴムなどの弾性材にて構成されており、全周に渡って波打つように湾曲した湾曲部２０８を有している。そして、この湾曲部２０８により、ターミナルカバー１００から伝達される振動を吸収して、防音壁２０２に当該振動が伝わらないような構成とされている。上部弾性支持部材２０７の中心部には前記ターミナルカバー１００を挿通するための挿通孔２０９が形成されている。この挿通孔２０９にターミナルカバー１００が挿通され、全周において当該上部弾性支持部材２０７に固定される。これにより、ターミナルカバー１００は上部弾性支持部材２０７を介して防音壁２０２の孔２０６の内周面に取り付けられる。即ち、ターミナルカバー１００は上部弾性支持部材２０７を介して防音壁２０２に支持されている。
【００３７】
このように、ロータリコンプレッサ１０の密閉容器１２の下部に設けられた弾性マウンティング２０４によりロータリコンプレッサ１０の下部を支持すると共に、上部弾性支持部材２０７により密閉容器１２の上端を支持することにより、縦型のロータリコンプレッサ１０において上部が不安定になる不都合を解消することができるようになる。更に、これらを弾性部材にて構成することで防音壁２０２にロータリコンプレッサ１０から発生する振動を伝達し難くすることができるようになる。
【００３８】
以上の構成で次に本発明のロータリコンプレッサ１０の動作を説明する。配線２１及びターミナル２０を介してロータリコンプレッサ１０の電動要素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偏心部４２、４４に嵌合された上下ローラ４６、４８が上下シリンダ３８、４０内を偏心回転する。
【００３９】
これにより、冷媒導入部９４及び下部支持部材５６に形成された吸込通路６０を経由して図示しない吸込ポートからシリンダ４０の低圧室側に吸入された低圧の冷媒ガスは、ローラ４８と図示しないベーンの動作により圧縮されて中間圧となり下シリンダ４０の高圧室側より図示しない連通路を経て中間吐出管１２１から密閉容器１２内に吐出される。これによって、密閉容器１２内は中間圧となる。
【００４０】
そして、密閉容器１２内の中間圧の冷媒ガスは冷媒導入部９２の連通管９３Ａに流入する。この場合、連通管９３Ａ内に流入した中間圧の冷媒ガスの圧力が前述した１６ＭＰａＧより低い場合には、この連通管９３Ａから冷媒導入通路９２Ａ及び連通管９３Ｂを経て上部支持部材５４に形成された図示しない吸込通路を経由し、吸込ポート１６１から第２の回転圧縮要素３４の上シリンダ３８の低圧室側に吸入され、ローラ４６と図示しないベーン５０の動作により２段目の圧縮が行われて高圧高温の冷媒ガスとなり、高圧室側から図示しない吐出ポートを通り上部支持部材５４に形成された吐出消音室６２を経て冷媒吐出部９６より外部に吐出される。
【００４１】
一方、第１の回転圧縮要素３２で圧縮され、密閉容器１２内に吐出された中間圧の冷媒ガスの圧力が前述した設定値である１６ＭＰａＧまで上昇した場合、冷媒導入部９２の連通管９３Ａから冷媒導入通路９２Ａに流入した冷媒の係る圧力により前述の如く（蓋部材１１２が外側に押されて変形、或いは、ボルト１２０・・の締め付け力に抗して蓋部材１１２が外側に移動）肉厚部１３Ｂと蓋部材１１２との間に隙間が形成される。そして、この隙間から密閉容器１２内の冷媒ガスの一部が外部に逃げる。
【００４２】
これにより、前述した如く異常上昇した密閉容器１２内の冷媒ガスを外部に逃がして係る異常圧力上昇による損傷の発生を回避できるようになる。また、係る流出により密閉容器１２内の圧力が１６ＭＰａＧより低く規制されるので、冷媒導入通路９２Ａ及び連通管９３Ｂを経て第２の回転圧縮要素３４に吸い込まれ、第２の回転圧縮要素３４で圧縮される冷媒の圧力が上がりすぎてしまう不都合を回避することができるようになる。
【００４３】
尚、係るリリーフ機能によって密閉容器１２内の圧力が１６ＭＰａＧ未満に低下すると、肉厚部１３Ｂと蓋部材１１２の間に形成された隙間は閉塞される。
【００４４】
このように、密閉容器１２の容器本体１２Ａと一体成形された肉厚部１３Ｂの外側に取り付けられ、この肉厚部１３Ｂとの間に、第１の回転圧縮要素３２で圧縮され密閉容器１２内に吐出された冷媒を第２の回転圧縮要素３４に吸い込ませるための冷媒導入通路９２Ａを構成する蓋部材１１２によりリリーフ手段を構成すると共に、密閉容器１２内の圧力が１６ＭＰａＧに上昇した場合、蓋部材１１２と密閉容器１２との間に冷媒導入通路９２Ａの内外を連通する隙間を形成されるようにしたので、この隙間から異常上昇した中間圧の冷媒を外部に逃がすことができるようになる。
【００４５】
これにより、密閉容器１２の損傷の発生や、異常上昇した中間圧の冷媒ガスが第２の回転圧縮要素３４に吸い込まれて圧縮される不都合を回避することができるようになり、ロータリコンプレッサ１０の耐久性を向上させて、信頼性の改善を図ることができるようになる。
【００４６】
従って、当該ロータリコンプレッサ１０を備えた装置、例えば本発明のロータリコンプレッサ１０が冷媒回路の一部を構成する冷媒サイクル装置の信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００４７】
次に、本発明の他の実施例について図３を用いて詳述する。尚、図３において図１及び図２と同一の符号が付されているものは同一、若しくは、同様の機能を奏するものとする。
【００４８】
図３で２２０はこの場合のターミナルであり、このターミナル２２０には電動要素１４に電力を供給するための配線２１が接続されている。ターミナル２２０は下面平坦なアルミニウム材から成る板状を呈している。そして、エンドキャップ１２Ｂの天面中央部に形成された透孔２１３Ｂを塞ぐかたちでターミナル２２０はエンドキャップ１２Ｂにボルト２２２・・・にて固定されている。また、ターミナル２２０とエンドキャップ１２Ｂとの間の透孔２１３Ｂ周辺にはパッキン（シール材）２１４が介設されている。
【００４９】
前記ターミナル２２０は、常にはエンドキャップ１２Ｂの上面にパッキン２１４を介して密着して透孔２１３Ｂを封止しているが、このターミナル２２０自体の弾性やボルト２２２・・・の径（締め付け強度）を設定することにより、密閉容器１２内の冷媒の圧力が前述した所定値である１６ＭＰａＧに上昇した場合、係る密閉容器１２内の冷媒圧力により、ターミナル２２０が外側に離れるようにターミナル２２０自体若しくはボルト２２２・・・が変形し、ターミナル２２０とエンドキャップ１２Ｂの間に隙間が形成されるように構成されている。この隙間により密閉容器１２内は外部に連通され、密閉容器１２内の中間圧の冷媒が外部に逃げることになる。
【００５０】
このように、密閉容器１２内の中間圧の冷媒の圧力が上がりすぎてしまった場合に、ターミナル２２０とエンドキャップ１２Ｂとの間に隙間が形成され、この隙間から冷媒ガスを外部に逃がすので、前述した実施例と同様に異常上昇した密閉容器１２内の冷媒ガスを外部に逃がして係る異常圧力上昇による損傷の発生を回避できるようになる。
【００５１】
これにより、中間圧が設定値より低い圧力に維持されるので、冷媒導入部９２から第２の回転圧縮要素３４で圧縮される冷媒の圧力が上がりすぎてしまう不都合も回避することができるようになる。従って、ロータリコンプレッサ１０の耐久性の向上を図ることができるようになり、信頼性を確保することができるようになる。
【００５２】
更に、密閉容器１２のエンドキャップ１２Ｂにパッキン２１４を介してターミナル２２０をボルト２２２・・で固定するだけで、中間圧が上昇しすぎた場合に密閉容器１２内の中間圧の冷媒ガスを逃がすためのリリーフ手段としての機能を実現することができるので、部品点数や生産コストの増大を回避することができるようになる。
【００５３】
また、ターミナル２２０の肉厚やボルト２２２の径を変えることで冷媒を逃がす圧力の設定値を自由に調節することができるようになるので、コンプレッサの使用用途に合わせて容易にリリーフ圧力を設定することができるようになる。尚、本実施例では図３に示すようにリリーフ手段（冷媒導入部９２の蓋部材１１２及びターミナル２２０）を２つ設けるものとしているが、リリーフ手段をターミナル２２０のみとしても構わない。また、２つ設けた場合には異常上昇した中間圧の冷媒ガスを早期に設定値以下の圧力にすることができる。
【００５４】
尚、上述した各実施例では、冷媒導入部９２の蓋部材１１２やターミナル２２０によりリリーフ手段を構成するものとした。このリリーフ弁３００は、密閉容器１２内の圧力が設定値（１６ＭＰａＧ）に上昇した場合にその圧力で当該リリーフ弁３００中に設けられた弁体３０２が押され、密閉容器１２の内外が連通されて冷媒ガスが密閉容器１２外に流出するものである。
【００５５】
また、上記各実施例では内部中間圧型の多段圧縮式ロータリコンプレッサを採りあげたが、それに限らず、密閉容器内が中間圧となる多段圧縮式のコンプレッサであれば圧縮形式は問わない。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳述した如く請求項１の発明によれば、第１の圧縮要素で圧縮され、吐出された冷媒を密閉容器内に吐出し、この密閉容器内の中間圧の冷媒を第２の圧縮要素に吸い込んで圧縮する多段圧縮式コンプレッサにおいて、密閉容器の外面に取り付けられ、この密閉容器との間に当該密閉容器内に吐出された冷媒を第２の圧縮要素に吸い込ませるための冷媒導入通路を構成する蓋部材を備え、この蓋部材は、常には密閉容器内と外部との連通を阻止しており、密閉容器内の圧力が設定値に上昇した場合、蓋部材と密閉容器との間に冷媒導入通路の内外を連通する隙間が構成されるようにしたので、冷媒導入通路内の内外を連通する隙間から冷媒を密閉容器の外部に逃がすことができるようになる。
【００５７】
これにより、密閉容器内の中間圧が上がりすぎてしまった場合に、密閉容器内と外部とを連通させて、冷媒ガスを逃がすことができるようになるので、密閉容器内が異常高圧となる不都合、並びに、異常上昇した中間圧の冷媒ガスが第２の圧縮要素に吸い込まれて圧縮される不都合を回避することができるようになる。従って、コンプレッサの耐久性を改善し、信頼性の向上を図ることができるようになるものである。更に、当該コンプレッサを備えた装置全体の信頼性の向上も図ることができるようになる。
【００５８】
特に、密閉容器と蓋部材との間に形成される隙間から冷媒ガスを外部に逃がすことができるようになるので、格別なリリーフ弁などを設けること無く、密閉容器内の異常圧力上昇を解消できるようになり、部品点数の削減とコストの低減を図ることができるようになるものである。
【００５９】
また、請求項２の発明によれば、第１の圧縮要素で圧縮され、吐出された冷媒を密閉容器内に吐出し、この密閉容器内の中間圧の冷媒を第２の圧縮要素に吸い込んで圧縮する多段圧縮式コンプレッサにおいて、密閉容器内に設けられ、第１及び第２の圧縮要素を駆動する電動要素と、密閉容器に取り付けられ、電動要素に給電するためのターミナルを備え、このターミナルは、常には密閉容器内と外部との連通を阻止しており、密閉容器内の圧力が設定値に上昇した場合、ターミナルと密閉容器との間に、この密閉容器内と外部とを連通する隙間が構成されるようにしたので、この密閉容器内と外部とを連通する隙間から冷媒を密閉容器の外部に逃すことができるようになる。
【００６０】
これにより、密閉容器内の中間圧が上がりすぎてしまった場合に、密閉容器内と外部とを連通させて、冷媒ガスを逃がすことができるようになるので、密閉容器内が異常高圧となる不都合、並びに、異常上昇した中間圧の冷媒ガスが第２の圧縮要素に吸い込まれて圧縮される不都合を回避することができるようになる。従って、コンプレッサの耐久性を改善し、信頼性の向上を図ることができるようになるものである。更に、当該コンプレッサを備えた装置全体の信頼性の向上も図ることができるようになる。
【００６１】
特に、密閉容器とターミナルとの間に形成される隙間から冷媒ガスを外部に逃がすことができるようになるので、格別なリリーフ弁などを設けること無く、密閉容器内の異常圧力上昇を解消できるようになり、部品点数の削減とコストの低減を図ることができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用した実施例の内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサの縦断面図である。
【図２】 図１のロータリコンプレッサの平断面図である。
【図３】 本発明の他の実施例の内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサの縦断面図である。
【図４】 本発明の参考例の内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサの縦断面図である。
【符号の説明】
１０ ロータリコンプレッサ
１２ 密閉容器
１２Ａ 容器本体
１２Ｂ エンドキャップ
１３Ｂ 肉厚部
３２ 第１の回転圧縮要素
３４ 第２の回転圧縮要素
３６ 中間仕切板
３８ 上シリンダ
４０ 下シリンダ
５４ 上部支持部材
５６ 下部支持部材
６６ 上部カバー
６８ 下部カバー
９２ 冷媒導入部
９２Ａ 冷媒導入通路
９３Ａ、９３Ｂ 連通管
９４ 冷媒導入部
９６ 冷媒吐出部
１００ ターミナルカバー
１０２ ボルト
１１２ 蓋部材
１１４ パッキン
１２０ ボルト
２２０ ターミナル
２２２ ボルト
２１４ パッキン
３００ リリーフ弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、密閉容器内に第１及び第２の圧縮要素を備え、第１の圧縮要素で圧縮され、吐出された冷媒を密閉容器内に吐出し、この密閉容器内の中間圧の冷媒を第２の圧縮要素に吸い込んで圧縮する多段圧縮式コンプレッサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種多段圧縮式コンプレッサ、例えば内部中間圧型多段（２段）圧縮式ロータリコンプレッサでは、第１の回転圧縮要素の吸込ポートから冷媒ガスがシリンダの低圧室側に吸入され、ローラとベーンの動作により圧縮されて中間圧となりシリンダの高圧室側より吐出ポート、吐出消音室を経て密閉容器内に吐出される。そして、この密閉容器内の中間圧の冷媒ガスは第２の回転圧縮要素の吸込ポートからシリンダの低圧室側に吸入され、ローラとベーンの動作により２段目の圧縮が行なわれて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側より吐出ポート、吐出消音室を経て外部の放熱器などに流入する構成とされている。また、このような多段圧縮式コンプレッサをカーエアコン等の冷媒回路に用いた場合、第２の圧縮要素で圧縮された冷媒ガスの圧力が上がりすぎてしまい、冷媒回路の高圧側に異常負荷がかかる。このような冷媒回路に及ぼす悪影響を防ぐため、冷媒回路の高圧側にリリーフ弁を設けて第２の圧縮要素で圧縮された冷媒が異常上昇した場合に、リリーフ弁により冷媒を冷媒回路の外部に逃がすような構成としていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１３５８１７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一方で、前述した内部中間圧型の多段圧縮式コンプレッサでは、運転条件によって、コンプレッサ内部の圧力が冷媒回路の高圧側より高くなってしまう場合がある。しかしながら、従来の内部中間圧型のコンプレッサには異常上昇した中間圧の冷媒ガスを外部に逃がすような装置は殆ど設けられていない。また、このような装置があっても、装置の通路抵抗などにより中間圧が外部に吐出し難く、高圧より中間圧の圧力の方が高くなってしまっていた。これにより、中間圧と高圧の圧力逆転現象が発生して、運転挙動が不安定になると共に、異常上昇した冷媒ガスの圧力により密閉容器が破損してしまう危険性もあった。
【０００５】
本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、所謂内部中間圧の多段圧縮式コンプレッサにおいて、オーバーチャージ等により密閉容器内の圧力が異常上昇する不都合を回避して、コンプレッサの耐久性及び信頼性を向上させると共に、当該コンプレッサを備えた装置の信頼性も向上させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、請求項１の発明では、第１の圧縮要素で圧縮され、吐出された冷媒を密閉容器内に吐出し、この密閉容器内の中間圧の冷媒を第２の圧縮要素に吸い込んで圧縮する多段圧縮式コンプレッサにおいて、密閉容器の外面に取り付けられ、この密閉容器との間に当該密閉容器内に吐出された冷媒を第２の圧縮要素に吸い込ませるための冷媒導入通路を構成する蓋部材を備え、この蓋部材は、常には密閉容器内と外部との連通を阻止しており、密閉容器内の圧力が設定値に上昇した場合、蓋部材と密閉容器との間に冷媒導入通路の内外を連通する隙間が構成されるようにしたので、密閉容器内の圧力が設定値に上昇した場合、蓋部材と密閉容器との間に構成される隙間から冷媒導入通路内の冷媒を外部に逃がすことができるようになる。
【０００７】
請求項２の発明では、第１の圧縮要素で圧縮され、吐出された冷媒を密閉容器内に吐出し、この密閉容器内の中間圧の冷媒を第２の圧縮要素に吸い込んで圧縮する多段圧縮式コンプレッサにおいて、密閉容器内に設けられ、第１及び第２の圧縮要素を駆動する電動要素と、密閉容器に取り付けられ、電動要素に給電するためのターミナルを備え、このターミナルは、常には密閉容器内と外部との連通を阻止しており、密閉容器内の圧力が設定値に上昇した場合、ターミナルと密閉容器との間に、この密閉容器内と外部とを連通する隙間が構成されるようにしたので、密閉容器内の圧力が設定値に上昇した場合、ターミナルと密閉容器との間に形成される隙間から冷媒を密閉容器の外部に逃すことができるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明の多段圧縮式コンプレッサの実施例として、第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４を備えた内部中間圧型多段（２段）圧縮式のロータリコンプレッサ１０の縦断面図、図２はロータリコンプレッサ１０の平断面図を示している。
【０００９】
各図において、１０は例えば電気自動車（ＨＥＶやＰＥＶ）などの車両のエンジンルームに搭載される内部中間圧型多段（２段）圧縮式のロータリコンプレッサで、二酸化炭素（ＣＯ2）を冷媒として使用している。このコンプレッサ１０は円筒状の密閉容器１２と、この密閉容器１２の内部空間の上側に配置収納された駆動要素としての電動要素１４及びこの電動要素１４の下側に配置され、電動要素１４の回転軸１６により駆動される第１及び第２の圧縮要素としての第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）からなる回転圧縮機構部１８にて構成されている。
【００１０】
実施例の密閉容器１２はアルミニウム材により形成され、電動要素１４と回転圧縮機構部１８を収納する容器本体１２Ａと、この容器本体１２Ａの上部開口を閉塞する略椀状のエンドキャップ（蓋体）１２Ｂとで構成されている。このエンドキャップ１２Ｂの上面中心には円形の取付孔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（配線を省略）２０が取り付けられている。尚、２１はこのターミナル２０に接続される外部配線である。また、容器本体１２Ａの上端は外側に拡張されていると共に、他の部分より肉厚に形成されており、この拡張部１３Ａの内壁にエンドキャップ１２Ｂの下端が挿入され、拡張部１３Ａの内壁にエンドキャップ１２Ｂを挿入した状態で外側からアーク溶接して固定することで密閉容器１２が形成されている。
【００１１】
また、前記ターミナル２０は当該ターミナル２０を保護するためのカバーとしての金属製（アルミニウムなど）ターミナルカバー１００により全周を覆われている。このターミナルカバー１００の周辺部には複数のボルト孔が形成されている。また、このターミナルカバー１００のボルト孔に対応するエンドキャップ１２Ｂにはボルト溝が形成されており、ターミナルカバー１００のボルト孔とエンドキャップ１２Ｂのボルト溝が一致するように配置して、ターミナルカバー１００の上側からボルト溝にボルト１０２をねじ込んで固定することにより、ターミナルカバー１００はエンドキャップ１２Ｂ上端中央部に取り付けられている。
【００１２】
電動要素１４は所謂磁極集中巻き式のＤＣモータであり、密閉容器１２の上部空間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とからなる。このロータ２４は中心を通り鉛直方向に延びる回転軸１６に固定されている。ステータ２２は、ドーナッツ状の電磁鋼板を積層して構成され、密閉容器１２の内面に焼嵌めされた積層体２６と、この積層体２６の歯部に直巻き（集中巻き）方式により巻装されたステータコイル２８を有している。また、ロータ２４はステータ２２と同様に電磁鋼板の積層体３０で形成され、この積層体３０内に永久磁石ＭＧを挿入して形成されている。
【００１３】
また、回転軸１６の下端部には給油手段としてのオイルポンプ９９が形成されている。このオイルポンプ９９により、密閉容器１２内の底部に構成されたオイル溜めから潤滑用のオイルが吸い上げられて、回転軸１６内の軸中心に鉛直方向に形成された図示しないオイル孔を経て、このオイル孔に連通する横方向の給油孔８２、８４（上下偏心部４２、４４にも形成されている）から上下偏心部４２、４４や第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４の摺動部等にオイルが供給される。これにより、第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４の摩耗の防止やシールが行われる。
【００１４】
前記第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４との間には中間仕切板３６が挟持されている。即ち、第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４は、中間仕切板３６と、この中間仕切板３６の上下に配置された上シリンダ３８、下シリンダ４０と、この上下シリンダ３８、４０内を、１８０度の位相差を有して回転軸１６に設けられた前記上下偏心部４２、４４により偏心回転される上下ローラ４６、４８と、この上下ローラ４６、４８に当接して上下シリンダ３８、４０内をそれぞれ低圧室側と高圧室側に区画する図示しないベーンと、上シリンダ３８の上側の開口面及び下シリンダ４０の下側の開口面を閉塞して回転軸１６の軸受けを兼用する支持部材としての上部支持部材５４及び下部支持部材５６にて構成されている。
【００１５】
上部支持部材５４および下部支持部材５６には、吸込ポート１６１（下側の吸込ポートは図示せず）にて上下シリンダ３８、４０の内部とそれぞれ連通する吸込通路６０（上側の吸込通路は図示せず）と、一部を凹陥させ、この凹陥部を上部カバー６６、下部カバー６８にて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。
【００１６】
この上部カバー６６はアルミニウム材により構成され、外周面は密閉容器１２内壁に当接するように形成されている。また、上部カバー６６の外周面は図示する如く縦方向（回転軸の軸方向。実施例では上方向。）に拡張されており、この拡張された外周面と密閉容器１２とをタック溶接することで、密閉容器１２に取り付けられている。そして、上部カバー６６は上部支持部材５４の凹陥部の上面開口を閉塞することで、この上部支持部材５４内に、第２の回転圧縮要素３４の上シリンダ３８内部と図示しない吐出ポートにて連通した吐出消音室６２を画成すると共に、この上部カバー６６の上側に、当該上部カバー６６と所定間隔を存して電動要素１４が設けられる。
【００１７】
上部カバー６６は前記上部支持部材５４の軸受け５４Ａが貫通する孔が形成された略ドーナッツ状の円形アルミ板から構成されており、周辺部が４本の主ボルト７８・・・により、上から上部支持部材５４に固定されている。この主ボルト７８・・・は上部支持部材５４を貫通し、それらの先端は下部支持部材５６に螺合して、上部カバー６６、上部支持部材５４、上シリンダ３８、中間仕切板３６、下シリンダ４０及び下部支持部材５６を一体化する。尚、下部カバー６８は下部支持部材５６にボルト固定されている。
【００１８】
前記上シリンダ３８の上下面、即ち、上シリンダ３８と上部支持部材５４との間、及び、上シリンダ３８と中間仕切板３６との間には断熱プレート１４０及び１４１が設けられている。これら断熱プレート１４０、１４１は熱伝導率の低い断熱性の金属、例えばステンレスの板材を圧延して０．３ｍｍから０．５ｍｍの板状に成形したものである。係る断熱プレート１４０の存在により、上シリンダ３８の上側に設けられた上部支持部材５４の吐出消音室６２に吐出された高温高圧の冷媒ガスの熱が上シリンダ３８に伝達され難くなる。
【００１９】
また、断熱プレート１４１の存在により、第１の回転圧縮要素３２からの熱侵入が殆ど無くなる。これらにより、吐出消音室６２に吐出された高温高圧の冷媒及び第１の回転圧縮要素３２からの熱により、上シリンダ３８が加熱されて、上シリンダ３８に吸い込まれる冷媒が加熱されてしまう不都合を抑制、若しくは、回避できるので、第２の回転圧縮要素３４における圧縮効率の改善を図ることができるようになる。
【００２０】
一方、前記中間仕切板３６は、略ドーナッツ形状を呈しており、この中間仕切板３６には給油孔１３１が形成されている。この給油孔１３１は中間仕切板３６上面（上シリンダ３８側の面）に、内周面から外側に所定範囲で半径方向に向かって形成された溝を前記断熱プレート１４１で覆うことにより形成されている。この給油孔１３１の外側部分は上シリンダ３８内の低圧室側に連通している。
【００２１】
また、断熱プレート１４１には、給油孔１３１の密閉容器１２側の端部に対応する位置に連通孔（縦孔）１３３が穿設されている。そして、上シリンダ３８には断熱プレート１４１の連通孔１３３と吸込ポート１６１（第２の回転圧縮要素３４の吸込側）とを連通するインジェクション用の連通孔１３４が穿設されている。ここで、中間仕切板３６の給油孔１３１の回転軸１６側の開口は、回転軸１６に形成された給油孔８２、８４を介して図示しないオイル孔に連通している。
【００２２】
この場合、後述する如く密閉容器１２内は中間圧となるため、２段目で高圧となる上シリンダ３８内にはオイルの供給が困難となるが、中間仕切板３６を係る構成としたことにより、密閉容器１２内底部のオイル溜めから汲み上げられて図示しないオイル孔を上昇し、給油孔８２、８４から出たオイルは、中間仕切板３６の給油孔１３１に入り、連通孔１３３、１３４を経て上シリンダ３８の吸込側（吸込ポート１６１）に供給されるようになる。
【００２３】
そして、冷媒としては地球環境にやさしく、可燃性及び毒性等を考慮して自然冷媒である前述した二酸化炭素（ＣＯ2）が使用され、潤滑油としてのオイルは、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）など既存のオイルが使用される。尚、本実施例では冷媒として二酸化炭素を使用しているが、本発明はこの冷媒に限定されるものでなく他の冷媒、例えば炭化水素など既存の冷媒を使用しても構わない。
【００２４】
密閉容器１２の容器本体１２Ａには、上部支持部材５４の図示されない吸込通路と電動要素１４の直下側との間、及び、下部支持部材５６の吸込通路６０と吐出消音室６２とに対応する位置に、冷媒導入部９２、及び、冷媒導入部９４と冷媒吐出部９６がそれぞれ形成されている。
【００２５】
ここで、冷媒導入部９２は密閉容器１２の容器本体１２Ａに一体成形された肉厚部１３Ｂと、この肉厚部１３Ｂの外面に取り付けられてこの肉厚部１３Ｂとの間に、密閉容器１２内に吐出された冷媒を第２の回転圧縮要素３４に吸い込ませるための冷媒導入通路９２Ａを構成する蓋部材１１２（リリーフ手段）により構成されている。即ち、容器本体１２Ａに形成された肉厚部１３Ｂと蓋部材１１２の対向する面に断面半円弧状の溝がそれぞれ形成されており、これらの溝が相対向することで肉厚部１３Ｂと蓋部材１１２との間に図２に示すような通路としての冷媒導入通路９２Ａが構成されている。
【００２６】
また、容器本体１２Ａの肉厚部１３Ｂには密閉容器１２内と前記冷媒導入通路９２Ａとを連通するための連通管９３Ａと、第２の回転圧縮要素３４の図示しない吸込通路と冷媒導入通路９２Ａとを連通する連通管９３Ｂが取り付けられている。そして、肉厚部１３Ｂと蓋部材１１２間（冷媒導入通路９２Ａの周辺全体）にはパッキン（シール材）１１４が介設されており、蓋部材１１２は肉厚部１３Ｂに係るパッキン１１４を介してボルト１２０・・・により固定されている。
【００２７】
この蓋部材１１２は前記容器本体１２Ａと同様にアルミニウム材にて構成されている。そして、常には肉厚部１３Ｂと蓋部材１１２は密着して冷媒導入通路９２Ａを外部から封止しているが、この蓋部材１１２自体の弾性やボルト１２０・・・の径（締め付け強度）を設定したり、ボルト１２０・・・の形状を中空とすることや、ボルト１２０・・・の外径の一部を細くすることで通路面積を調整して一定の圧力でリリースできるようすることにより、密閉容器１２内の冷媒の圧力が所定値、例えば１６ＭＰａＧに上昇した場合、冷媒導入通路９２Ａに流入する冷媒の係る圧力により、蓋部材１１２が外側に離れるように蓋部材１１２自体若しくはボルト１２０・・・が変形し、肉厚部１３Ｂと蓋部材１１２の間に隙間が形成されるように構成されている。この隙間により冷媒導入通路９２Ａの内外は連通され、当該通路内の中間圧の冷媒が密閉容器１２外に逃げることになる。
【００２８】
このような構成としたことにより、密閉容器１２内の中間圧の冷媒の圧力が異常に上昇してしまった場合に、蓋部材１１２と肉厚部１３Ｂとの間に隙間が形成され、冷媒導入通路９２Ａから密閉容器１２内の冷媒ガスを外部に逃がすことができるようになるので、コンプレッサ１０の耐久性が向上し、信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００２９】
更に、密閉容器１２の容器本体１２Ａと一体に形成された肉厚部１３Ｂに蓋部材１１２を宛い、これらの周辺部をパッキン１１４を介してボルト１２０・・で固定するという簡単な構造でリリーフ手段を構成し、両者で密閉容器１２内に吐出された冷媒を第２の回転圧縮要素３４に導入するための冷媒導入通路９２Ａを構成しながら、中間圧が上昇し過ぎて密閉容器１２内の圧力が１６ＭＰａＧに達した場合には中間圧を外部に逃がすことができるので、部品点数の削減や生産コストの低減を図ることができるようになる。
【００３０】
また、蓋部材１１２の肉厚を変更したり、ボルト１２０の径を変更することで、冷媒を逃がす圧力設定値（実施例では１６ＭＰａＧ）を自由に調節することができるので、コンプレッサの使用用途に合わせて容易にリリ−フ圧力を設定することが可能となる。
【００３１】
更にまた、このように中間圧を調整することで第２の回転圧縮要素３４で圧縮された冷媒ガスの異常上昇を回避することができるので、冷媒回路の高圧側に設けていたリリーフ弁を廃止することも可能となる。
【００３２】
一方、密閉容器１２の容器本体１２Ａの下面には、支持脚１５０が取り付けられている。この支持脚１５０は、厚いアルミ板により形成されており、容器本体１２Ａ下面から外方に向けて突出して形成されている。そして、この支持脚１５０の下面には後述する支持装置２００の弾性マウンティング２０４が取り付けられている。
【００３３】
そして、ロータリコンプレッサ１０の密閉容器１２周囲には当該ロータリコンプレッサ１０を支持するための支持装置２００が構成されている。この支持装置２００は、密閉容器１２の外側に所定間隔を存して設けられ、密閉容器１２を囲繞する防音壁２０２と、密閉容器１２の容器本体１２Ａの下面の支持脚１５０に取り付けられた前述した弾性マウンティング２０４と、防音壁２０２の上面に形成された孔２０６内に設けられた上部弾性支持部材２０７にて構成されている。
【００３４】
防音壁２０２は、電動要素１４の運転中に発生する騒音が外部に漏れる不都合を回避するために設けられており、密閉容器１２の外側を覆うような略円筒状を呈して車両のエンジンルーム内に固定されている。防音壁２０２の上端には略円形の孔２０６が形成されており、この内側に上部弾性支持部材２０７が取り付けられている。
【００３５】
また、容器本体１２Ａ下面の支持脚１５０に取り付けられた弾性マウンティング２０４は、密閉容器１２の下部を支持するために形成されたものであり、硬質ゴムなどの弾性材から構成され、図示しないボルトにて支持脚１５０に取り付けられている。また、弾性マウンティング２０４の下面は防音壁２０２に固定されている。
【００３６】
他方、防音壁２０２の孔２０６内に取り付けられた上部弾性支持部材２０７は、硬質ゴムなどの弾性材にて構成されており、全周に渡って波打つように湾曲した湾曲部２０８を有している。そして、この湾曲部２０８により、ターミナルカバー１００から伝達される振動を吸収して、防音壁２０２に当該振動が伝わらないような構成とされている。上部弾性支持部材２０７の中心部には前記ターミナルカバー１００を挿通するための挿通孔２０９が形成されている。この挿通孔２０９にターミナルカバー１００が挿通され、全周において当該上部弾性支持部材２０７に固定される。これにより、ターミナルカバー１００は上部弾性支持部材２０７を介して防音壁２０２の孔２０６の内周面に取り付けられる。即ち、ターミナルカバー１００は上部弾性支持部材２０７を介して防音壁２０２に支持されている。
【００３７】
このように、ロータリコンプレッサ１０の密閉容器１２の下部に設けられた弾性マウンティング２０４によりロータリコンプレッサ１０の下部を支持すると共に、上部弾性支持部材２０７により密閉容器１２の上端を支持することにより、縦型のロータリコンプレッサ１０において上部が不安定になる不都合を解消することができるようになる。更に、これらを弾性部材にて構成することで防音壁２０２にロータリコンプレッサ１０から発生する振動を伝達し難くすることができるようになる。
【００３８】
以上の構成で次に本発明のロータリコンプレッサ１０の動作を説明する。配線２１及びターミナル２０を介してロータリコンプレッサ１０の電動要素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偏心部４２、４４に嵌合された上下ローラ４６、４８が上下シリンダ３８、４０内を偏心回転する。
【００３９】
これにより、冷媒導入部９４及び下部支持部材５６に形成された吸込通路６０を経由して図示しない吸込ポートからシリンダ４０の低圧室側に吸入された低圧の冷媒ガスは、ローラ４８と図示しないベーンの動作により圧縮されて中間圧となり下シリンダ４０の高圧室側より図示しない連通路を経て中間吐出管１２１から密閉容器１２内に吐出される。これによって、密閉容器１２内は中間圧となる。
【００４０】
そして、密閉容器１２内の中間圧の冷媒ガスは冷媒導入部９２の連通管９３Ａに流入する。この場合、連通管９３Ａ内に流入した中間圧の冷媒ガスの圧力が前述した１６ＭＰａＧより低い場合には、この連通管９３Ａから冷媒導入通路９２Ａ及び連通管９３Ｂを経て上部支持部材５４に形成された図示しない吸込通路を経由し、吸込ポート１６１から第２の回転圧縮要素３４の上シリンダ３８の低圧室側に吸入され、ローラ４６と図示しないベーン５０の動作により２段目の圧縮が行われて高圧高温の冷媒ガスとなり、高圧室側から図示しない吐出ポートを通り上部支持部材５４に形成された吐出消音室６２を経て冷媒吐出部９６より外部に吐出される。
【００４１】
一方、第１の回転圧縮要素３２で圧縮され、密閉容器１２内に吐出された中間圧の冷媒ガスの圧力が前述した設定値である１６ＭＰａＧまで上昇した場合、冷媒導入部９２の連通管９３Ａから冷媒導入通路９２Ａに流入した冷媒の係る圧力により前述の如く（蓋部材１１２が外側に押されて変形、或いは、ボルト１２０・・の締め付け力に抗して蓋部材１１２が外側に移動）肉厚部１３Ｂと蓋部材１１２との間に隙間が形成される。そして、この隙間から密閉容器１２内の冷媒ガスの一部が外部に逃げる。
【００４２】
これにより、前述した如く異常上昇した密閉容器１２内の冷媒ガスを外部に逃がして係る異常圧力上昇による損傷の発生を回避できるようになる。また、係る流出により密閉容器１２内の圧力が１６ＭＰａＧより低く規制されるので、冷媒導入通路９２Ａ及び連通管９３Ｂを経て第２の回転圧縮要素３４に吸い込まれ、第２の回転圧縮要素３４で圧縮される冷媒の圧力が上がりすぎてしまう不都合を回避することができるようになる。
【００４３】
尚、係るリリーフ機能によって密閉容器１２内の圧力が１６ＭＰａＧ未満に低下すると、肉厚部１３Ｂと蓋部材１１２の間に形成された隙間は閉塞される。
【００４４】
このように、密閉容器１２の容器本体１２Ａと一体成形された肉厚部１３Ｂの外側に取り付けられ、この肉厚部１３Ｂとの間に、第１の回転圧縮要素３２で圧縮され密閉容器１２内に吐出された冷媒を第２の回転圧縮要素３４に吸い込ませるための冷媒導入通路９２Ａを構成する蓋部材１１２によりリリーフ手段を構成すると共に、密閉容器１２内の圧力が１６ＭＰａＧに上昇した場合、蓋部材１１２と密閉容器１２との間に冷媒導入通路９２Ａの内外を連通する隙間を形成されるようにしたので、この隙間から異常上昇した中間圧の冷媒を外部に逃がすことができるようになる。
【００４５】
これにより、密閉容器１２の損傷の発生や、異常上昇した中間圧の冷媒ガスが第２の回転圧縮要素３４に吸い込まれて圧縮される不都合を回避することができるようになり、ロータリコンプレッサ１０の耐久性を向上させて、信頼性の改善を図ることができるようになる。
【００４６】
従って、当該ロータリコンプレッサ１０を備えた装置、例えば本発明のロータリコンプレッサ１０が冷媒回路の一部を構成する冷媒サイクル装置の信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００４７】
次に、本発明の他の実施例について図３を用いて詳述する。尚、図３において図１及び図２と同一の符号が付されているものは同一、若しくは、同様の機能を奏するものとする。
【００４８】
図３で２２０はこの場合のターミナルであり、このターミナル２２０には電動要素１４に電力を供給するための配線２１が接続されている。ターミナル２２０は下面平坦なアルミニウム材から成る板状を呈している。そして、エンドキャップ１２Ｂの天面中央部に形成された透孔２１３Ｂを塞ぐかたちでターミナル２２０はエンドキャップ１２Ｂにボルト２２２・・・にて固定されている。また、ターミナル２２０とエンドキャップ１２Ｂとの間の透孔２１３Ｂ周辺にはパッキン（シール材）２１４が介設されている。
【００４９】
前記ターミナル２２０は、常にはエンドキャップ１２Ｂの上面にパッキン２１４を介して密着して透孔２１３Ｂを封止しているが、このターミナル２２０自体の弾性やボルト２２２・・・の径（締め付け強度）を設定することにより、密閉容器１２内の冷媒の圧力が前述した所定値である１６ＭＰａＧに上昇した場合、係る密閉容器１２内の冷媒圧力により、ターミナル２２０が外側に離れるようにターミナル２２０自体若しくはボルト２２２・・・が変形し、ターミナル２２０とエンドキャップ１２Ｂの間に隙間が形成されるように構成されている。この隙間により密閉容器１２内は外部に連通され、密閉容器１２内の中間圧の冷媒が外部に逃げることになる。
【００５０】
このように、密閉容器１２内の中間圧の冷媒の圧力が上がりすぎてしまった場合に、ターミナル２２０とエンドキャップ１２Ｂとの間に隙間が形成され、この隙間から冷媒ガスを外部に逃がすので、前述した実施例と同様に異常上昇した密閉容器１２内の冷媒ガスを外部に逃がして係る異常圧力上昇による損傷の発生を回避できるようになる。
【００５１】
これにより、中間圧が設定値より低い圧力に維持されるので、冷媒導入部９２から第２の回転圧縮要素３４で圧縮される冷媒の圧力が上がりすぎてしまう不都合も回避することができるようになる。従って、ロータリコンプレッサ１０の耐久性の向上を図ることができるようになり、信頼性を確保することができるようになる。
【００５２】
更に、密閉容器１２のエンドキャップ１２Ｂにパッキン２１４を介してターミナル２２０をボルト２２２・・で固定するだけで、中間圧が上昇しすぎた場合に密閉容器１２内の中間圧の冷媒ガスを逃がすためのリリーフ手段としての機能を実現することができるので、部品点数や生産コストの増大を回避することができるようになる。
【００５３】
また、ターミナル２２０の肉厚やボルト２２２の径を変えることで冷媒を逃がす圧力の設定値を自由に調節することができるようになるので、コンプレッサの使用用途に合わせて容易にリリーフ圧力を設定することができるようになる。尚、本実施例では図３に示すようにリリーフ手段（冷媒導入部９２の蓋部材１１２及びターミナル２２０）を２つ設けるものとしているが、リリーフ手段をターミナル２２０のみとしても構わない。また、２つ設けた場合には異常上昇した中間圧の冷媒ガスを早期に設定値以下の圧力にすることができる。
【００５４】
尚、上述した各実施例では、冷媒導入部９２の蓋部材１１２やターミナル２２０によりリリーフ手段を構成するものとした。このリリーフ弁３００は、密閉容器１２内の圧力が設定値（１６ＭＰａＧ）に上昇した場合にその圧力で当該リリーフ弁３００中に設けられた弁体３０２が押され、密閉容器１２の内外が連通されて冷媒ガスが密閉容器１２外に流出するものである。
【００５５】
また、上記各実施例では内部中間圧型の多段圧縮式ロータリコンプレッサを採りあげたが、それに限らず、密閉容器内が中間圧となる多段圧縮式のコンプレッサであれば圧縮形式は問わない。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳述した如く請求項１の発明によれば、第１の圧縮要素で圧縮され、吐出された冷媒を密閉容器内に吐出し、この密閉容器内の中間圧の冷媒を第２の圧縮要素に吸い込んで圧縮する多段圧縮式コンプレッサにおいて、密閉容器の外面に取り付けられ、この密閉容器との間に当該密閉容器内に吐出された冷媒を第２の圧縮要素に吸い込ませるための冷媒導入通路を構成する蓋部材を備え、この蓋部材は、常には密閉容器内と外部との連通を阻止しており、密閉容器内の圧力が設定値に上昇した場合、蓋部材と密閉容器との間に冷媒導入通路の内外を連通する隙間が構成されるようにしたので、冷媒導入通路内の内外を連通する隙間から冷媒を密閉容器の外部に逃がすことができるようになる。
【００５７】
これにより、密閉容器内の中間圧が上がりすぎてしまった場合に、密閉容器内と外部とを連通させて、冷媒ガスを逃がすことができるようになるので、密閉容器内が異常高圧となる不都合、並びに、異常上昇した中間圧の冷媒ガスが第２の圧縮要素に吸い込まれて圧縮される不都合を回避することができるようになる。従って、コンプレッサの耐久性を改善し、信頼性の向上を図ることができるようになるものである。更に、当該コンプレッサを備えた装置全体の信頼性の向上も図ることができるようになる。
【００５８】
特に、密閉容器と蓋部材との間に形成される隙間から冷媒ガスを外部に逃がすことができるようになるので、格別なリリーフ弁などを設けること無く、密閉容器内の異常圧力上昇を解消できるようになり、部品点数の削減とコストの低減を図ることができるようになるものである。
【００５９】
また、請求項２の発明によれば、第１の圧縮要素で圧縮され、吐出された冷媒を密閉容器内に吐出し、この密閉容器内の中間圧の冷媒を第２の圧縮要素に吸い込んで圧縮する多段圧縮式コンプレッサにおいて、密閉容器内に設けられ、第１及び第２の圧縮要素を駆動する電動要素と、密閉容器に取り付けられ、電動要素に給電するためのターミナルを備え、このターミナルは、常には密閉容器内と外部との連通を阻止しており、密閉容器内の圧力が設定値に上昇した場合、ターミナルと密閉容器との間に、この密閉容器内と外部とを連通する隙間が構成されるようにしたので、この密閉容器内と外部とを連通する隙間から冷媒を密閉容器の外部に逃すことができるようになる。
【００６０】
これにより、密閉容器内の中間圧が上がりすぎてしまった場合に、密閉容器内と外部とを連通させて、冷媒ガスを逃がすことができるようになるので、密閉容器内が異常高圧となる不都合、並びに、異常上昇した中間圧の冷媒ガスが第２の圧縮要素に吸い込まれて圧縮される不都合を回避することができるようになる。従って、コンプレッサの耐久性を改善し、信頼性の向上を図ることができるようになるものである。更に、当該コンプレッサを備えた装置全体の信頼性の向上も図ることができるようになる。
【００６１】
特に、密閉容器とターミナルとの間に形成される隙間から冷媒ガスを外部に逃がすことができるようになるので、格別なリリーフ弁などを設けること無く、密閉容器内の異常圧力上昇を解消できるようになり、部品点数の削減とコストの低減を図ることができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用した実施例の内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサの縦断面図である。
【図２】 図１のロータリコンプレッサの平断面図である。
【図３】 本発明の他の実施例の内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサの縦断面図である。
【図４】 本発明の参考例の内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサの縦断面図である。
【符号の説明】
１０ ロータリコンプレッサ
１２ 密閉容器
１２Ａ 容器本体
１２Ｂ エンドキャップ
１３Ｂ 肉厚部
３２ 第１の回転圧縮要素
３４ 第２の回転圧縮要素
３６ 中間仕切板
３８ 上シリンダ
４０ 下シリンダ
５４ 上部支持部材
５６ 下部支持部材
６６ 上部カバー
６８ 下部カバー
９２ 冷媒導入部
９２Ａ 冷媒導入通路
９３Ａ、９３Ｂ 連通管
９４ 冷媒導入部
９６ 冷媒吐出部
１００ ターミナルカバー
１０２ ボルト
１１２ 蓋部材
１１４ パッキン
１２０ ボルト
２２０ ターミナル
２２２ ボルト
２１４ パッキン
３００ リリーフ弁
Claims (2)
- 密閉容器内に第１及び第２の圧縮要素を備え、前記第１の圧縮要素で圧縮され、吐出された冷媒を前記密閉容器内に吐出し、この密閉容器内の中間圧の冷媒を前記第２の圧縮要素に吸い込んで圧縮する多段圧縮式コンプレッサにおいて、
前記密閉容器の外面に取り付けられ、該密閉容器との間に当該密閉容器内に吐出された冷媒を前記第２の圧縮要素に吸い込ませるための冷媒導入通路を構成する蓋部材を備え、
該蓋部材は、常には前記密閉容器内と外部との連通を阻止しており、前記密閉容器内の圧力が設定値に上昇した場合、前記蓋部材と密閉容器との間に前記冷媒導入通路の内外を連通する隙間が構成されることを特徴とする多段圧縮式コンプレッサ。 - 密閉容器内に第１及び第２の圧縮要素を備え、前記第１の圧縮要素で圧縮され、吐出された冷媒を前記密閉容器内に吐出し、この密閉容器内の中間圧の冷媒を前記第２の圧縮要素に吸い込んで圧縮する多段圧縮式コンプレッサにおいて、
前記密閉容器内に設けられ、前記第１及び第２の圧縮要素を駆動する電動要素と、前記密閉容器に取り付けられ、前記電動要素に給電するためのターミナルを備え、
該ターミナルは、常には前記密閉容器内と外部との連通を阻止しており、前記密閉容器内の圧力が設定値に上昇した場合、前記ターミナルと密閉容器との間に該密閉容器内と外部とを連通する隙間が構成されることを特徴とする多段圧縮式コンプレッサ。
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