以下、図面に基づき本発明のロータリコンプレッサの実施形態を詳述する。図1において、10は本発明を適用した一実施例のロータリコンプレッサである。ロータリコンプレッサ10は、鉄板から成る縦型円筒状の密閉容器12と、この密閉容器12内の上側の空間に配置された駆動要素としての電動要素14と、この電動要素14の下側の空間に配置され、電動要素14の回転軸16にて駆動される第1及び第2の回転圧縮要素32、34からなる回転圧縮機構部18とを備えて、上記第1の回転圧縮要素32で圧縮された冷媒を第2の回転圧縮要素34にて更に圧縮した後、密閉容器12内に吐出する、所謂内部高圧型の多段圧縮式ロータリコンプレッサである。尚、図1はロータリコンプレッサ10を後述する本発明の中間連通路4の中心を通る線で切断した断面図である。
密閉容器12は、底部をオイル溜めとし、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とで構成されており、且つ、このエンドキャップ12Bの上面には円形の取付孔12Cが形成され、この取付孔12C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。
電動要素14は、密閉容器12の上部空間の内周面に沿って環状に溶接固定されたステータ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とから構成されており、このロータ24は中心を通り鉛直方向に延びる回転軸16に固定される。
前記ステータ22は、環状の電磁鋼板を積層した積層体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もステータ22と同様に電磁鋼板の積層体30で形成されている。
一方、前記回転圧縮機構部18は、中間仕切板36を挟んで、2段目となる第2の回転圧縮要素34を密閉容器12内の電動要素14側(上側)、1段目となる第1の回転圧縮要素32を電動要素14とは反対側(下側)に配置している。
即ち、図1乃至図10に示すように回転圧縮機構部18は、第1の回転圧縮要素32を構成する第1のシリンダとしての下シリンダ41と、第2の回転圧縮要素34を構成する第2のシリンダとしての上シリンダ42と、回転軸16に形成された第1の偏心部としての下偏心部43と、第2の偏心部としての上偏心部44と、各偏心部43、44にそれぞれ嵌合されて各シリンダ41、42内で偏心回転する第1のローラ45及び第2のローラ46と、各ローラ45、46に当接して各シリンダ41、42内を高圧室と低圧室とにそれぞれ区画する第1及び第2のベーン47、48と、各シリンダ41、42の相互に同一位相の位置(即ち、各シリンダ41、42の相互に上下に対応した位置(同一の縦位置))にそれぞれ形成され、各ベーン47、48をそれぞれ移動自在に収容する第1のベーンスロット61及び第2のベーンスロット62と、各シリンダ41、42間に介設されて両シリンダ41、42の一方(下シリンダ41の上側及び上シリンダ42の下側)の開口部を閉塞する上記中間仕切板36と、両シリンダ41、42の他方(下シリンダ41の下側及び上シリンダ42の上側)の開口部をそれぞれを閉塞すると共に、回転軸16の軸受け51A、52Aを有する第1の支持部材としての下部支持部材51と、第2の支持部材としての上部支持部材52によて構成される。
尚、上記下偏心部43と上偏心部44とは、180度の位相差を有して回転軸16に設けられている。また、上記図2はロータコンプレッサ10の第1の回転圧縮要素32の下部支持部材51の平面、図3は第1の回転圧縮要素32の下シリンダ41の平面、図4は図3の下シリンダ41の底面、図5は中間仕切板36の平面、図6は第2の回転圧縮要素34の上シリンダ42の平面、図7は図6の上シリンダ42の底面、図8はロータリコンプレッサ10を図3に示すA−A断面で切断した場合の縦断側面、図9はロータリコンプレッサ10を図3に示すB−B断面で切断した場合の縦断側面、図10はロータリコンプレッサ10を図2及び図3に示すC−C断面で切断した場合の縦断側面をそれぞれ示している。当該図1及び図8乃至図10に示す断面図において、密閉容器12内に連通接続され、当該密閉容器12内の高圧の冷媒ガスを外部に吐出するための冷媒吐出管96は、説明のため何れの図においても断面で示しているが、実際には図3に示すC−C断面上に位置するものとする。
前記下シリンダ41には、前述した第1のベーンスロット61と、下シリンダ吸込通路7の第1の吸込通路53と、第1の吐出ポート71と、第1の吸込ポート5が形成されている(図3及び図4)。第1のベーンスロット61は、前記上シリンダ42に形成された第2のベーンスロット62と同一位相の位置に形成されている。本実施例の如き縦型のロータリコンプレッサでは、第1のベーンスロット61と第2のベーンスロット62とは上下に対応した位置に形成されている。第1のベーンスロット61内には第1のベーン47が第1のローラ45方向に移動自在に収納されている。この第1のベーンスロット61の一側(外側)は、第1のベーン47を常時第1のローラ45側に付勢するバネ部材としての図示しないスプリングを収容するための収容部61Aとされている。
前記第1の吐出ポート71は、下シリンダ41内で圧縮された中間圧の冷媒ガスを当該下シリンダ41内から下部支持部材51に形成された図示しない吐出連通を介して吐出消音室57に吐出するためのものである。この第1の吐出ポート71は、下シリンダ41の第1のベーンスロット61の一側近傍の下部支持部材51側の面(下面)を当該下シリンダ41内の縁部から切欠くことにより形成されている。
また、第1の吸込通路53は、下シリンダ41の下部支持部材51側の面(下面)に凹陥形成された通路である。この第1の吸込通路53は、第1のベーンスロット61を挟んで前記第1の吐出ポート71の反対側となる第1のベーンスロット61の他側近傍に位置している。当該第1の吸込通路53も前記吐出ポート71と同様に下シリンダ41の下部支持部材51側の面(下面)を下シリンダ41内の縁部(一端部)から外方向(即ち、1段目の圧縮空間である下シリンダ41の内部から離れる方向)に一部切欠くことにより形成されており、当該下シリンダ41内と連通する開口部(一端部)が第1の吸込ポート5とされる。
具体的に、当該第1の吸込通路53は下シリンダ41の下面を、下シリンダ41内と連通する第1の吸込ポート5から水平方向(横方向)に切欠くことにより形成され、この切欠部の先端(即ち、一端部の第1の吸込ポート5と最も離れた他端部)は、下シリンダ41の外周縁より内側に位置している。即ち、当該第1の吸込通路53は1段目の圧縮室となる下シリンダ41の内部の空間から外周縁まで水平方向に貫通形成されるものではなく、下シリンダ41内部と連通する一端部(第1の吸込ポート5)から水平方向に延在し、当該下シリンダ41の外周縁に至る以前の途中に他端部(先端部)が設けられている。そして、下シリンダ41に形成された当該第1の吸込通路53の先端(他端部)からその外側となる下シリンダ41の外周縁までは十分に離れている。即ち、第1の吸込通路53の先端(他端部)からその外周縁に至までのシリンダ41の肉厚は、十分に確保されている。特に、本発明では第1の吸込通路53の先端(他端部)と下シリンダ41の外周縁の間であって、当該第1の吸込通路53と第1のベーンスロット61の間の第1のローラ45の回転する方向の角度範囲となる下シリンダ41内に後述する中間連通路4の第2の貫通孔2が形成されている。
一方、前記上シリンダ42には、第2のベーンスロット62と、第2の吸込通路54と、第2の吐出ポート72と、第2の吸込ポート6が形成されている(図6及び図7)。第2のベーンスロット62は、前述したように下シリンダ41の第1のベーンスロット61と上下に対応した位置に形成されており、このベーンスロット62内には第2のベーン48が第2のローラ46方向に移動自在に収納されている。当該第2のベーンスロット62の一側(外側)は、第2のベーン48を常時第2のローラ46側に付勢するためのバネ部材としての図示しないスプリングを収納するための収容部62Aとされている。
上記第2の吐出ポート72は、上シリンダ42内で圧縮された高温高圧の冷媒ガスを上シリンダ42内から上部支持部材52に形成された図示しない吐出通路を介して吐出消音室58に吐出するためのものである。当該第2の吐出ポート72は、上シリンダ42の第1のベーンスロット62の一側近傍の上部支持部材52側の面(上面)を当該上シリンダ42内の縁部から切欠くことにより形成されている。この場合、下シリンダ41に形成された第1の吐出ポート71と当該上シリンダ42に形成された第2の吐出ポート72とは上下に対応した位置(同一の縦位置)に形成されている。
また、第2の吸込通路54は、上シリンダ42の上部支持部材52側の面とは反対側となる中間仕切板36側の面(下面)に凹陥形成された通路である。この第2の吸込通路54は、第2のベーンスロット62を挟んで第2の吐出ポート72の反対側となる第2のベーンスロット62の他側近傍に位置している。この第2の吸込通路54は上記吐出ポート72とは反対側の上シリンダ42の中間仕切板36の面(下面)を上シリンダ42内の縁部(一端部)から外方向(即ち、2段目の圧縮空間である上シリンダ42の内部から離れる方向)に一部切欠くことにより形成されており、当該上シリンダ42と連通する開口部(一端部)が第2の吸込ポート6とされる。
具体的に、第2の吸込通路54は上シリンダ42の下面を、上シリンダ42内と連通する第2の吸込ポート6から水平方向(横方向)に切欠くことにより形成され、この切欠部の先端(即ち、第2の吸込ポート6から水平方向に最も離れた他端部であって、当該第2の吸込通路54の入口)54Aは、上シリンダ42の外周縁より内側に位置している。即ち、第2の吸込通路54は2段目の圧縮室となる上シリンダ42の内部の空間から外周縁まで水平方向に貫通形成されるものでなく、上シリンダ42内部と連通する一端部(第2の吸込ポート6)から上シリンダ42の外周縁に至以前の途中に他端部(入口)54Aが設けられている。これにより、上シリンダ42に形成された第2の吸込通路54の入口54Aから上シリンダ42の外周縁までは水平方向(横方向)に充分に離れている。即ち、第2の吸込通路54の入口54Aからその外側となるの外周縁との間の上シリンダ42には充分な肉厚が確保されている。当該第2の吸込通路54の入口54Aに対応する中間仕切板36には後述する本発明の中間連通路4の第3の貫通孔3が位置して、当該第2の吸込通路54と第3の貫通孔3とが連通するよう形成されている。また、第2の吸込通路54の入口54Aに対応する下シリンダ41には第2の貫通孔2の出口2Bが位置している。
他方、下部支持部材51には、下シリンダ吸込通路7の下部支持部材側吸込通路55と、前述した吐出通路(図示せず)と、吐出消音室57と、後述する中間連通路4の第1の貫通孔1とがそれぞれ形成されている。この場合、下部支持部材側吸込通路55には下シリンダ41に形成された第1の吸込通路53が対応し、当該第1の吸込通路53及び第1の吸込ポート5を介して下シリンダ41内に低温低圧の冷媒ガスが吸い込まれるよう構成されている。
即ち、下部支持部材51に形成された上記下部支持部材側吸込通路55と、下シリンダ41に形成された第1の吸込通路53とが連通され、全体として、第1の回転圧縮要素32の下シリンダ41内に低温低圧の冷媒ガスを導入するための下シリンダ吸込通路7が構成されている。これにより、下シリンダ吸込通路7の下部支持部材側吸込通路55、第1の吸込通路53を順次経た低温低圧の冷媒ガスが第1の吸込ポート5から下シリンダ41内に吸い込まることとなる。
また、上記吐出通路には前記第1の吐出ポート71が対応し、当該第1の吐出ポート71を介して下シリンダ41内と連通する。そして、上記吐出消音室57は、下部支持部材51の下シリンダ41が位置する面とは反対側の面(下面)の一部を凹陥し、この凹陥部の開口を下部カバー59にて閉塞することにより形成される。この場合、下部支持部材51の中央には軸受け51Aが貫通形成されており、この軸受け51A内面には筒状のブッシュが装着されている。
また、前記上部支持部材52には、吐出通路(図示せず)と吐出消音室58が形成されている。当該吐出通路には前記第2の吐出ポート72が対応し、この第2の吐出ポート72を介して、上シリンダ42内と連通する。吐出消音室58は、上部支持部材52の上シリンダ42が位置する面とは反対側の面(上面)の一部を凹陥し、この凹陥部の開口を上部カバー58にて閉塞することにより形成される。また、上部支持部材52の中央には、軸受け52Aが起立形成されており、この軸受け52A内面には筒状のブッシュ(図示せず)が装着されている。
前記上部カバー60には吐出消音室58と密閉容器12内とを連通する連通路65が形成されており、この連通路65から第2の回転圧縮要素34で圧縮され吐出消音室58に吐出された高温高圧の冷媒ガスが密閉容器12内に吐出される。
ここで、上述した第1及び第2の回転圧縮要素32、34は複数のボルト(締結部品)にて締結される。当該ロータリコンプレッサ10では、下部カバー59、下部支持部材51、下シリンダ41、中間仕切板36、上シリンダ42及び上部支持部材52を下部カバー59側から4つの主ボルト80にて締結すると共に、主ボルト80の外側で、且つ、第1及び第2のベーンスロット61、62を挟んで第1及び第2の吸込ポート5、6の反対側となる各ベーンスロット61、62の他端近傍、即ち、各ベーンスロット61、62の吐出ポート71、72側であって、吐出ポート71、72より外側となる位置に図示しない補助ボルトを設け、当該補助ボルトを下部支持部材51側から挿入し、当該下部支持部材51、下シリンダ41、中間仕切板36、上シリンダ42を経て上部支持部材52に締結する。
そして、下部カバー59、下部支持部材51、下シリンダ41、中間仕切板36、上シリンダ42及び上部支持部材52には、主ボルト80を貫通するための孔80Aがそれぞれ形成されている。この場合、主ボルト80は、図2に示すように下部支持部材51に形成された吐出消音室57の外側であって、且つ、図3、図4、図6及び図7に示すように各シリンダ41、42にそれぞれ形成された各ベーンスロット61、62、各吸込通路53、54、及び、図2の下部支持部材51に形成された下部支持部材側吸込通路55を避けた位置であると共に、各吸込通路53、54付近における締付け力が向上するよう各吸込通路53、54の近傍に何れかの主ボルトが配置されるように主ボルト80を貫通するための孔80Aが形成される。当該ロータリコンプレッサ10は、密閉容器12内に高圧の冷媒ガスが吐出される内部高圧型のロータリコンプレッサ10であるため、低圧の冷媒ガスが吸い込まれる第1の回転圧縮要素32の吸込側(下シリンダの吸込通路7や下シリンダ41内)と密閉容器12内との圧力差が大きく、係る圧力差により、密閉容器12内の高圧冷媒が下シリンダ41と下部支持部材51との間から下シリンダの吸込通路7や下シリンダ41内に流入する冷媒リークが生じ易い。特に、本実施例のロータリコンプレッサ10では下シリンダ41の下部支持部材51側の面(下面)に吸込通路53が形成されているため、当該吸込通路53に高圧の冷媒ガスが流入し易い。このため、吸込通路53の近傍に何れかの主ボルト80を配置して、当該吸込通路53近傍における締結力を充分に確保する必要があった。
この場合、排除容積の問題から各吸込ポート5、6はベーンスロット61、62に近い位置に設けることが望ましい関係上、各吸込ポート5、6に連通する各吸込通路53、54は、当該ベーンスロット61、62近傍に形成されることとなる。このため、各吸込通路53、54のベーンスロット61、62側にはボルトを挿通するだけのスペースが無いので、吸込通路53、54のベーンスロット61、62と反対側の近傍に主ボルト80の何れか1つを配置するよう孔80Aを形成していた。
このように、主ボルト80を挿通するための孔80Aを吸込通路53、54のベーンスロット61、62と反対側の近傍に形成する、即ち、吸込通路53、54のベーンスロット61、62と反対側の吸込通路53、54近傍に主ボルト80を締結することで、吸込通路53、54の締付け力を向上して冷媒のリークを極力解消することができる。
上部支持部材52に形成された各孔80A、81Aには、主ボルト80及び補助ボルトの先端部に形成されたねじ山と相互に螺合するねじ溝が形成されている。
ここで、第1及び第2の回転圧縮要素32、34から構成される上記回転圧縮機構部18を組み立てる手順を説明する。先ず、上部カバー60と上部支持部材52と上シリンダ42を位置決めし、上シリンダ42に螺合する2本の上ボルト82を上部カバー60側(上側)から軸心方向(下方向)に挿通し、これらを一体化する。これにより、第2の回転圧縮要素34が組み立てられる。
次に、上述の上ボルト82にて一体化された第2の回転圧縮要素34を上端側から回転軸16に挿通する。そして、中間仕切板36と下シリンダ41を組み付けて、これを下端側から回転軸16に挿通し、既に取り付けられた上シリンダ42と位置決めして、下シリンダ41に螺合する2本の図示しない上ボルトを上部カバー60側(上側)から軸心方向(下方向)に挿通し、これらを固定する。
そして、下部支持部材51を下端側から回転軸16に挿通した後、同様に、下部カバー59を下端側から回転軸16に挿通して、下部支持部材51に形成された凹陥部を塞ぎ、前記孔80Aに4本の主ボルト80を下部カバー59側(下側)から軸心方向(上方向)に挿通する。このとき、主ボルト80の先端部に形成されたねじ山と前記上部支持部材52に形成されたねじ溝とを相互に螺合させることで、これらが締結される。
次に、上記主ボルト80と同様に孔81Aに図示しない補助ボルトを下部支持部材51側(下側)から軸心方向(上方向)に挿通する。このとき、補助ボルトの先端部に形成されたねじ山と上部支持部材52に形成されたネジ溝とを相互に螺合することで、これらが締結され、第1及び第2の回転圧縮要素32、34が組み付けられる。尚、回転軸16には第1及び第2の偏心部42、44が形成されている関係上、下部カバー60が一番最後に回転軸16に取り付けられることとなる。
このように、回転軸16に第2の回転圧縮要素34(上部カバー60、上部支持部材52及び上シリンダ42)、中間仕切板36、下シリンダ41、下部支持部材51及び下部カバー59を順次取り付けて、一番最後に取り付けられた下部カバー68の下側から、孔80Aにそれぞれ主ボルト80を挿通して、上部支持部材52に螺合させると共に、下部支持部材51側から孔81Aに補助ボルトを挿通して上部支持部材52に螺合させて、これらを締結することで、第1及び第2の回転圧縮要素32、34を回転軸16に固定することができる。これにより、回転圧縮機構部18のシール性が向上し、密閉容器12内の高圧の冷媒ガスが回転圧縮機構部18に入り込む冷媒のリークを避けることができるようになる。
特に、主ボルト80を挿通するための孔80Aを吸込通路53、54のベーンスロット61、62と反対側の近傍に形成する、即ち、吸込通路53、54のベーンスロット61、62と反対側の吸込通路53、54近傍に主ボルト80を締結することで、吸込通路53、54の締付け力が向上するので、シール性が改善され、係る冷媒のリークを極力解消することができる。その結果、第1及び第2の回転圧縮要素32、34の体積効率が向上し、コンプレッサ10の成績係数の向上も図ることができる。
他方、密閉容器12の容器本体12Aの側面には、下部支持部材51の下部支持部材側吸込通路55及び電動要素14の上側に対応する位置に、それぞれスリーブ141、143が溶接固定されている。
スリーブ141内には下シリンダ41に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管94の一端が挿入接続され、この冷媒導入管94の一端は下シリンダ41の吸込通路7の一部を構成する下部支部部材側吸込通路55に連通される。また、スリーブ143内には冷媒吐出管96が挿入接続され、この冷媒吐出管96の一端は密閉容器12内に連通される。
ここで、各図において、4は本発明の中間連通路である。中間連通路4は下部支持部材51、下シリンダ41及び中間仕切板36を貫通して、第1の回転圧縮要素32の下シリンダ41内で圧縮され、中間圧となった冷媒が吐出される吐出消音室58と、第2の吸込ポート6を介して上シリンダ42に導入するための第2の吸込通路54とを連通する通路である。この中間連通路4は、第1のベーンスロット61と第1の吸込通路53の間の角度範囲に形成されている。
具体的に、中間連通路4は、下部支持部材51に形成された第1の貫通孔1と、この第1の貫通孔1に連通して下シリンダ41を貫通する第2の貫通孔2と、第2の貫通孔2及び第2の吸込通路54に連通して中間仕切板36を貫通する第3の貫通孔3とから構成されている。
下部支持部材51に形成された上記第1の貫通孔1は、吐出消音室57に連通する一端から下シリンダ41側(上側)に延在し、他端が当該下部支持部材51の下シリンダ41側の面(上面)にて開口している。この他端の開口には、下シリンダ41に形成された第2の貫通孔2が対応している。この第2の貫通孔2は、下シリンダ41に軸心方向(上下方向)に貫通形成された孔である。当該第2の貫通孔2は、下シリンダ41の下部支持部材51側の面(下面)に入口2Aが形成され、この入口2Aが上記第1の貫通孔1の他端の開口に対応して設けられている。そして、下シリンダ41の中間仕切板36側の面(上面)に出口2Bが形成され、当該出口2Bが中間仕切板36の第3の貫通孔3に対応している。
また、第3の貫通孔3は、中間仕切板36を軸心方向(上下方向)に貫通する鉛直状の孔である。当該中間仕切板36の下シリンダ41側の面(下面)には第3の貫通孔3の一端が開口し、この一端の開口は前記下シリンダ41に形成された第2の貫通孔2の出口2Bと対応している。これにより、第3の貫通孔3は第2の貫通孔2と連通している。
そして、中間仕切板36の上シリンダ42側の面(上面)には第3の貫通孔3の他端が開口し、当該他端の開口は上シリンダ42に形成された第2の吸込通路54の入口54A(即ち、第2の吸込通路54の第2の吸込ポート6とは反対側となる他端部(先端部))に対応している。これにより、第3の貫通孔3は第2の吸込通路54と連通している。
ところで、従来のこの種ロータリコンプレッサでは、第1の回転圧縮要素32の吐出消音室と、第2の回転圧縮要素の第2の吸込通路とを連通するための中間連通路が密閉容器の外部を通過するよう形成されていた。具体的に、第1の回転圧縮要素の吐出消音室に中間連通路の一端が接続されていた。該中間連通路は係る吐出消音室に接続された一端から外方に延在し、密閉容器から出て、当該密閉容器外周を通過した後、密閉容器内に戻り、他端は第2の回転圧縮要素の吸込通路に接続されていた。そして、第1の回転圧縮要素のシリンダ内で圧縮されて吐出消音室に吐出された中間圧の冷媒ガスは、中間連通路に入り、密閉容器から出て、その外周を通過した後、再び密閉容器内に戻り、第2の回転圧縮要素の吸込通路を経て、第2の吸込ポートから第2のシリンダの低圧室側に吸入されるものであった。
しかしながら、上述のように第1の回転圧縮要素で圧縮された中間圧の冷媒ガスを第2の回転圧縮要素に導くための中間連通路が密閉容器外部を通過する構成では、係る通路が極めて長くなり、その結果、通路内の冷媒ガスが第2の回転圧縮要素のシリンダ内に吸い込まれる際の追従性が悪化し、中間連通路内で圧力脈動が生じて、充分な圧力脈動抑制効果が得られなかったり、この脈動によって騒音が発生するという問題が生じていた。更に、密閉容器と中間連通路との接続部のシール性も問題となっていた。
そこで、本発明では、当該中間連通路を密閉容器外部に形成すること無く、密閉容器内の第1及び第2の回転圧縮要素内に形成するものとする。特に、本発明では中間連通路4の形成位置は、第1のベーンスロット61と第1の吸込通路53の間の角度範囲に形成するものとする。
ここで、本発明の中間連通路4の形成位置について具体的に説明する。当該中間連通路4は、第1の回転圧縮要素32の吐出消音室57と第2の回転圧縮要素34の第2の吸込通路54とを連通するよう下部支持部材51、下シリンダ41及び中間仕切板36に貫通形成されるため、これら各部品内に形成される下シリンダの吸込通路7(第1の吸込通路53及び下部支持部材側吸込通路55)、下部支持部材吸込通路55に接続される冷媒導入管94、各ベーンスロット61、62及び吐出消音室57、58を避けた位置に形成する必要がある。
更に、前述したように第1及び第2の回転圧縮要素32、34は複数のボルト80にて締結されており、係るボルト80の何れか1つが上述したように吸込通路53のベーンスロット61と反対側の近傍に配置されるため、中間連通路4をこのボルト80を避けた位置に設ける必要がある。
更にまた、第2の回転圧縮要素34の第2の吸込ポート6の位置は、従来より第2のベーンスロット62とのシール幅を確保して、できるだけ第2のベーンスロット62の近傍となるように位置決めされており、第2の吸込ポート6は、この位置に形成することが望ましい。
即ち、シリンダ内においてローラが吸込ポートを通過する時点までシリンダ内における圧縮が開始されないので、ベーンスロット(ベーン)から離れる方向に吸込ポートの位置を変更すれば、その分、圧縮の開始が遅くなり、無効部分が増加することとなる。このため、ベーンスロットから離れた分だけ、実質的な排除容積が小さくなってしまう。
このため、本発明においても第2の回転圧縮要素34の第2の吸込ポート6は、第2のベーンスロット62とのシール幅を確保しながら、出来るだけ第2のベーンスロット62に近い位置である従来の位置に設けることが望ましい。
この場合、中間連通路4の位置が吸込ポート6から離れるとその分、第2の吸込通路54が長くなってしまうので、中間連通路4は第2の吸込ポート6から近い位置に設けることが望ましい。また、第1のベーンスロット61に対して第1の吸込通路53と反対側に中間連通路4を形成しようとしても、上記ボルト80(即ち、吸込通路53のベーンスロット61と反対側の近傍に配置されにボルト80)に干渉してしまうため、設けることが出来ない。更に、ボルト80を避けて当該第1のベーンスロット61に対して第1の吸込通路53と反対側に中間連通路4を形成しようとすれば、第2の吸込通路が長くなったり、複雑な形状となるため加工コストの高騰を招く。更にまた、第2の吸込通路54の形状が複雑とならないように、ボルト80を避けて当該第1のベーンスロット61に対して第1の吸込通路53と反対側に中間連通路4を形成しようとすれば、第2の吸込ポート6を第2のベーンスロット62から離れる方向に移動しなければならないので、上述したように排除容積の問題が生じてしまう。
一方、中間連通路4を第1の吸込通路53と同一の縦位置(上下に対応した位置)に設けて、且つ、当該中間連通路4を軸心方向(上下方向)に鉛直に貫通した形状とすると、第1の吸込通路53を貫通することとなるため、当該中間連通路4にパイプを使用して、このパイプが第1の吸込通路53内を貫通するよう構成しなければならない。このように中間連通路4を第1の吸込通路53を貫通するパイプにて構成した場合、当該パイプが1段目の吸込の抵抗となるため、運転効率が低下することとなる。更に、パイプ内を通過する中間圧の冷媒が第1の吸込通路53を流れる1段目の吸込冷媒を温めてしまうため、圧縮効率が低下する問題も生じる。更にまた、パイプを使用することで、パイプとシリンダや支持部材、中間仕切板間のシールの問題も生じる。
そこで、本発明の如く第1のベーンスロット61と第1の吸込通路53の間の角度範囲に中間連通路4を形成することで、上述した問題が生じることなく、中間連通路4を形成することができる。
特に、本実施例では、下シリンダ41の下部支持部材51側の面(下面)に第1の吸込通路53が形成され、更に、これに対応する下部支持部材51に下部支持部材側吸込通路55が形成されるため、中間連通路4を下シリンダ吸込通路7(第1の吸込通路53及び下部支持部材側吸込通路55)から離れた位置に形成し、中間連通路4と下シリンダ吸込通路7とのシール幅を十分に確保する必要がある。
このように、中間連通路4(特に第1の貫通孔1と第2の貫通孔2の入口2A)を、下シリンダ吸込通路7とのシール幅を十分に確保して形成した場合、中間連通路4(第1の貫通孔1と第2の貫通孔2の入口2A)は、第1のベーンスロット61と第1の吸込通路53の間の第1のベーンスロット61寄りとなる。
この場合、第2の貫通孔2を第1のベーンスロット61寄りに形成された当該入口2Aから下シリンダ41を鉛直に貫通する形状とした場合、中間仕切板36に形成される第3の貫通孔3を介して連通される上シリンダ42の第2の吸込通路54の入口54Aが第2のベーンスロット62に近づき、当該入口54Aから第2の吸込ポート6に至る第2の吸込通路54が第2のベーンスロット62に近づき過ぎてしまい、第2のベーンスロット62と第2の吸込通路54とのシール幅を充分に確保することが出来ないという問題が生じてしまう。
そこで、本発明では、第2の貫通孔2の出口2Bを入口2Aよりも第1のベーンスロット61から離間した位置(即ち、第1の吸込通路53側)に形成するものとする。これにより、中間仕切板36に形成される第3の貫通孔3を介して連通される上シリンダ42の第2の吸込通路54の入口54Aが第2のベーンスロット62から離れ、当該入口54Aから第2の吸込ポート6に至る第2の吸込通路54と第2のベーンスロット62とのシール性を確保することができるようになる。
更に、第2の貫通孔2を上述の如く形成することで、第3の貫通孔3は当該中間仕切板36を第2の貫通孔2の出口2Bに対応する位置から軸心方向に鉛直に貫通形成するだけで良いので、第3の貫通孔3を容易に形成することができる。
特に、本実施例では、図6に示すように第3の貫通孔3に対応する第2の吸込通路54の入口54Aの中心と第2の吸込ポート6の中心を結ぶ線L1は、上シリンダ42の中心と第2の吸込ポート6の中心を結ぶ線L2よりも、第2の吸込通路54の入口54A側が第2のベーンスロット62寄りに形成されている。例えば、第3の貫通孔3に対応する第2の吸込通路54の入口54Aの中心と第2の吸込ポート6の中心を結ぶ線が上シリンダ42の中心と第2の吸込ポート6の中心を結ぶ線L2と一致するように、即ち、上シリンダ42の中心と第2の吸込ポート6の中心を結ぶ線L2の延長線上に第3の貫通孔3に対応する第2の吸込通路54の入口の中心が来るように配置した場合、第2の吸込通路54の入口は図6に破線の丸(図6に示す154A)の位置となる。尚、図5において、103は当該入口154Aに対応して形成した第3の貫通孔である。
これに対して、本実施例の如く第3の貫通孔3に対応する第2の吸込通路54の入口54Aの中心と第2の吸込ポート6の中心を結ぶ線L1を、上シリンダ42の中心と第2の吸込ポート6の中心を結ぶ線L2よりも、第2の吸込通路54の入口54A側が第2のベーンスロット62寄りに形成することで、第2の吸込通路54の入口54Aが第2のベーンスロット62寄りとなり、この入口54Aに対応する中間仕切板36の第3の貫通孔3も第2のベーンスロット62寄りに形成することができる。これにより、中間仕切板36を小型化しても中間連通路4を形成する第3の貫通孔3と中間仕切板36の縁部との間に十分なシール距離を確保することができる。
以上の構成で、次にロータリコンプレッサ10の動作を説明する。ターミナル20及び図示されない配線を介して電動要素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44、43に嵌合された第1及び第2のローラ45、46が各シリンダ41、42内を偏心回転する。
これにより、冷媒導入管94及び下部支持部材51に形成された吸込通路55、下シリンダ側吸込通路53を経由して第1の吸込ポート5から下シリンダ41の低圧室側に吸入された低圧の冷媒ガスは、第1のローラ45と第1のベーン47の動作により圧縮されて中間圧となり、下シリンダ41の高圧室側より吐出ポート71を経て吐出消音室57内に吐出される。
吐出消音室57に吐出された中間圧の冷媒ガスは、当該吐出消音室57内に接続された第1の貫通孔1から中間連通路4に入り、第2の貫通孔2、第3の貫通孔3を順次通過し、上シリンダ42の下面側に形成された第2の吸込通路54を経て、第2の吸込ポート6から上シリンダ42の低圧室側に吸入される。
そして、上シリンダ42内に吸入された中間圧の冷媒ガスは、第2のローラ46と第2のベーン48の動作により2段目の圧縮が行われて高温高圧の冷媒ガスとなり、上シリンダ42の高圧室側より図示しない吐出ポートを経て上部支持部材52に形成された吐出消音室58内に吐出される。
吐出消音室58に吐出された冷媒は、上部カバー60に形成された連通路65を経由して密閉容器12内に吐出された後、電動要素14の隙間を通過して密閉容器12内上側へと移動し、当該密閉容器12上側に接続された冷媒吐出管96からロータリコンプレッサ10の外部に吐出される。
以上詳述する如く本発明によれば、吐出消音室57と第2の吸込通路54とを連通する中間連通路4を第1のベーンスロット61と第1の吸込通路53の間の角度範囲に下部支持部材51、下シリンダ41及び中間仕切板36に貫通して形成することで、中間連通路4を第1及び第2の回転圧縮要素32、34に形成された第1及び第2のベーンスロット61、62、第1の吸込通路53及び下部支持部材側吸込通路55を避けながら、第2の吸込ポート6の位置を変更せずに、密閉容器12内の第1及び第2の回転圧縮要素32、34に容易に形成することができる。
これにより、第2の回転圧縮要素34における実質的な排除容積の縮小を解消しながら、第1の回転圧縮要素32の第1のシリンダ41内に吸い込まれる低圧冷媒に与える悪影響やボルト80との干渉の問題も生じることなく、中間連通路4を形成することことができる。
特に、第2の貫通孔2の出口2Bを、入口2Aよりも第1のベーンスロット61から離間した位置に形成することにより、下シリンダ吸込通路7(第1の吸込通路53及び下部支持部材側吸込通路55)を避けながら、第2の吸込通路54と第2のベーンスロット62間のシール性も確保することができるようになる。
更に、係る構成によれば、パイプを用いることなく中間連通路4を形成できるので、パイプを用いる場合のようにパイプと下部支持部材51、下シリンダ41及び中間仕切板36間におけるシール性の問題も解消できる。
更にまた、第3の貫通孔3に対応する第2の吸込通路54の入口54Aの中心と第2の吸込ポート6の中心を結ぶ線L1は、上シリンダ42の中心と第2の吸込ポート6の中心を結ぶ線L2よりも、第2の吸込通路54の入口54A側が第2のベーンスロット62寄りに形成されているので、当該第2の吸込通路54の入口54Aに対応して形成される第3の貫通孔3も上シリンダ42の中心と第2の吸込ポート6の中心を結ぶ線L2よりも第2のベーンスロット62寄りとなるので、中間仕切板36を小型化しても第3の貫通孔3と中間仕切板36の縁部との間に十分なシール距離を確保できるようになる。
尚、本実施例では回転軸を縦置き型とした縦型のロータリコンプレッサを用いて説明したが、本発明はこれに限らず、密閉容器内に回転軸にて駆動される第1及び第2の回転圧縮要素を備えた内部高圧型の多段圧縮式のロータリコンプレッサであれば有効であり、例えば、回転軸を横置き型とした横型のロータリコンプレッサにも本発明を適応できることは言うまでもない。この場合、第1のシリンダの第1のベーンスロットと第2のシリンダの第2のベーンスロットとは、水平方向に対応した位置となる。
また、本発明では第1の支持部材、第1のシリンダ及び中間仕切板を貫通して吐出消音室と第2の吸込通路とを連通する中間連通路は、第1のベーンスロットと第1の吸込通路の間の角度範囲に形成されるものとしたが、別の発明では、本発明の如く当該中間連通路は第1のベーンスロットと第1の吸込通路の間の範囲に限らず、図11に示すように上シリンダ42の中心と第2のベーンスロット62の中心を通過する線をL3とし、上シリンダ42の中心から回転軸の回転方向に45°の線が上シリンダ42の内縁と交わる点とその点を通過して線L3と直交する線をL4としたときに、このL3とL4とで囲まれた範囲(図11においてハッチングで示す範囲)に中間連通路を形成しても良い。このようにL3とL4とで囲まれた範囲に中間連通路を形成することで、第2の回転圧縮要素の第2の吸込ポートの位置を第2のベーンスロット62の位置から極力遠ざけることなく第2の吸込ポートを形成することができる。
更に、上記において第2の吸込ポートの位置を本発明の如く変更すること無しに中間連通路を形成する場合には、第2の吸込通路の長さが長くなる不都合や第2の吸込通路の形状が複雑化する不都合、その他、第1及び第2の回転圧縮要素に形成される各部材に与える影響を極力避けて当該中間連通路を形成することができる。