JP5681958B2 - ロータリコンプレッサ - Google Patents

Description

本発明は、密閉容器内に電動要素と、この電動要素により駆動される回転圧縮機構部とを収納して成るロータリコンプレッサに関するものである。

従来この種ロータリコンプレッサ、例えば、第１及び第２の回転圧縮要素を備えた内部中間圧型多段（２段）圧縮式ロータリコンプレッサでは、密閉容器内に電動要素とこの電動要素にて駆動される回転圧縮機構部とにより構成されている。そして、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。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、吐出消音室を経てコンプレッサの外部に吐出される構成とされている。

また、密閉容器内の底部はオイル溜めとされ、回転軸の一端（下端）に取り付けられたオイルポンプ（給油手段）によりオイル溜めからオイルが吸い上げられて、回転圧縮機構部の摺動部等に供給されて潤滑とシールを行っている。しかしながら、上述の如く第１の回転圧縮要素で圧縮された冷媒ガス中に混入したオイルは、密閉容器内に吐出され、当該密閉容器内の空間を移動する過程で冷媒ガスからある程度分離されるが、第２の回転圧縮要素で圧縮された冷媒ガス中に混入したオイルは、冷媒ガスと共にそのままコンプレッサの外部に吐出されていた。

このため、オイル溜めのオイルが不足し、摺動性能やシール性が低下すると云う問題が生じていた。また、コンプレッサ外部に吐出されたオイルにより、冷媒回路内の冷媒循環に支障をきたすなど、冷媒回路に悪影響を及ぼす恐れもあった。一方、密閉容器の外部の配管にオイルセパレータを接続して吐出冷媒ガスからオイルを分離し、コンプレッサに戻す工夫も成されているが、設置スペースが拡大するなどの問題が生じる。これらは、密閉容器が最終圧力となる内部高圧（単段）のロータリコンプレッサでも同様に発生する問題であるが、内部中間圧型に限らず、密閉容器内が最終的な吐出圧力とはならないロータリコンプレッサにおいては極めて重大な問題となる。

そこで、第２の回転圧縮要素から吐出された冷媒ガス中のオイルを遠心力を用いて分離するオイル分離機構を回転圧縮機構部と密閉容器内面との間に配設し、密閉容器外に吐出される冷媒からオイルを分離し、分離したオイルは密閉容器内底部のオイル溜めに流下させるようにしていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−１０５９８６号公報 特開２００５−１０５９８５号公報

しかしながら、従来の如く回転圧縮機構部と密閉容器との間にオイル分離機構を設ける場合、その分少なくとも密閉容器の径方向の寸法を拡大しなければならなくなる。また、コンプレッサを構成する部品も著しく増加することになるので、コストの高騰も引き起こす問題があった。

そこで回転圧縮機構部と密閉容器との間では無く、第２の回転圧縮要素の吐出消音室を構成するために支持部材の凹所を閉塞するカバーに遠心力を利用したオイル分離機構を設ける案もあるが（例えば、上記特許文献２参照）、オイル分離機構におけるオイル分離能力を向上させるためには、オイル分離機構の上下寸法を確保しなければならず、それでは密閉容器の軸方向の寸法が拡大してしまう。一方、オイルの分離能力はオイル分離機構内に導入される冷媒の流速を上げることで向上するが、そのためにはオイル分離機構に冷媒を導入する部分を狭くしなければならず、今度はオイル分離機構における圧損の増大が問題となってしまう。本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、遠心分離により密閉容器外部へのオイルの吐出を低減するオイル分離手段を用いた場合の寸法の拡大とコストの高騰を防止、若しくは、抑制しながら、オイル分離手段における圧損をできるだけ低減できるロータリコンプレッサを提供することが目的である。

本発明のロータリコンプレッサは、密閉容器内に電動要素と、この電動要素の回転軸により駆動される回転圧縮機構部とを収納して成るものであって、回転圧縮機構部にて圧縮されて吐出された冷媒中のオイルを遠心分離するオイル分離手段を備え、回転圧縮機構部は、冷媒が内部で圧縮される圧縮室を有するシリンダと、このシリンダ内で圧縮された冷媒が吐出される吐出室を有して圧縮室を閉塞する閉塞部材とを有し、オイル分離手段は、閉塞部材からシリンダに渡って構成され、吐出室に吐出された冷媒中のオイルを遠心分離することを特徴とする。

本発明によれば、密閉容器内に電動要素と、この電動要素の回転軸により駆動される回転圧縮機構部とを収納して成るロータリコンプレッサにおいて、回転圧縮機構部にて圧縮されて吐出された冷媒中のオイルを遠心分離するオイル分離手段を備え、回転圧縮機構部は、冷媒が内部で圧縮される圧縮室を有するシリンダと、このシリンダ内で圧縮された冷媒が吐出される吐出室を有して圧縮室を閉塞する閉塞部材とを有し、オイル分離手段は、閉塞部材からシリンダに渡って構成され、吐出室に吐出された冷媒中のオイルを遠心分離するので、回転圧縮機構部で圧縮され、吐出された冷媒に混入したオイルをオイル分離手段により効果的に遠心分離し、ロータリコンプレッサ外部へ吐出されるオイル量を著しく低減することができるようになる。

特に、オイル分離手段を、閉塞部材からシリンダに渡って構成しているので、ロータリコンプレッサの寸法を拡大すること無く、オイル分離手段の上下寸法を確保することができるようになる。それにより、オイル分離手段内における冷媒の流速を上げるために冷媒を導入する部分を狭くする必要が無くなり、オイル分離手段における圧損の増大を効果的に抑制することができるようになる。

そして、オイル分離手段のための格別な機構を回転圧縮機構部と密閉容器との間に設ける必要もなくなるので、部品点数の増加も抑制され、これらにより、ロータリコンプレッサの寸法の拡大とコストの高騰を防止、若しくは、抑制しながら、オイル分離手段における圧損をできるだけ低減することが可能となる。

また、オイル分離手段を閉塞部材からシリンダに渡って構成し、吐出室に吐出された冷媒中のオイルを遠心分離するようにしたので、シリンダ内で圧縮され、吐出室に吐出された冷媒に混入したオイルをオイル分離手段により効果的に遠心分離することができるようになる。この場合、吐出室が構成された閉塞部材からシリンダに渡ってオイル分離手段を構成することで、吐出室からオイル分離手段までの経路も短縮・簡素化される効果もある。

上記のロータリコンプレッサにおいて吐出室に配置された吐出弁と、密閉容器に接続された冷媒吐出管と、閉塞部材に形成され、吐出室と冷媒吐出管とを連通して、吐出室に吐出された冷媒を、密閉容器内を経ること無く外部に吐出するための吐出通路とを備え、オイル分離手段は、吐出弁と吐出通路の間に介在するかたちで構成されていることを特徴とする。

この発明によれば、上記に加えて吐出室に配置された吐出弁と、密閉容器に接続された冷媒吐出管と、閉塞部材に形成され、吐出室と冷媒吐出管とを連通して、吐出室に吐出された冷媒を、密閉容器内を経ること無く外部に吐出するための吐出通路とを備え、オイル分離手段を、吐出弁と吐出通路の間に介在するかたちで構成したので、例えば、回転圧縮機構部を第１及び第２の回転圧縮要素から構成し、第１の回転圧縮要素で圧縮された冷媒を密閉容器内に吐出し、この密閉容器内に吐出された冷媒を第２の回転圧縮要素を構成する第２のシリンダで圧縮し、吐出室に吐出するロータリコンプレッサの如く、吐出室から密閉容器内を経ること無く、即ち、密閉容器内でオイルが分離されること無く、冷媒が外部に吐出されるロータリコンプレッサのオイルの流出をオイル分離手段により効果的に抑制することが可能となる。

この場合、オイル分離手段は吐出弁と吐出通路の間に介在するかたちで設けられているので、吐出弁から吐出室とオイル分離手段を経て吐出通路に至る冷媒の流れを円滑化し、且つ、経路も最短距離とすることができる。

上記のロータリコンプレッサにおいて回転圧縮機構部は、第１の回転圧縮要素と、その上側に位置した第２の回転圧縮要素とから成り、第１の回転圧縮要素で圧縮された冷媒を密閉容器内に吐出し、この密閉容器内に吐出された冷媒を第２の回転圧縮要素で圧縮すると共に、冷媒が内部で圧縮される圧縮室を有し、第１の回転圧縮要素を構成する第１のシリンダと、冷媒が内部で圧縮される圧縮室を有し、第２の回転圧縮要素を構成する前記シリンダとしての第２のシリンダと、各シリンダ間に介在して各回転圧縮要素を仕切る中間仕切板と、第１のシリンダの圧縮室を閉塞する下部閉塞部材と、第２のシリンダの圧縮室を閉塞する前記閉塞部材としての上部閉塞部材と、この上部閉塞部材に構成され、第２のシリンダ内で圧縮された冷媒が吐出される吐出室とを備え、オイル分離手段は、上部閉塞部材から第２のシリンダ、及び、中間仕切板を経て第１のシリンダまで渡って構成され、吐出室に吐出された冷媒中のオイルを遠心分離することを特徴とする。

この発明によれば、上記に加えて回転圧縮機構部は、第１の回転圧縮要素と、その上側に位置した第２の回転圧縮要素とから成り、第１の回転圧縮要素で圧縮された冷媒を密閉容器内に吐出し、この密閉容器内に吐出された冷媒を第２の回転圧縮要素で圧縮すると共に、冷媒が内部で圧縮される圧縮室を有し、第１の回転圧縮要素を構成する第１のシリンダと、冷媒が内部で圧縮される圧縮室を有し、第２の回転圧縮要素を構成する前記シリンダとしての第２のシリンダと、各シリンダ間に介在して各回転圧縮要素を仕切る中間仕切板と、第１のシリンダの圧縮室を閉塞する下部閉塞部材と、第２のシリンダの圧縮室を閉塞する前記閉塞部材としての上部閉塞部材と、この上部閉塞部材に構成され、第２のシリンダ内で圧縮された冷媒が吐出される吐出室とを備え、オイル分離手段は、上部閉塞部材から第２のシリンダ、及び、中間仕切板を経て第１のシリンダまで渡って構成され、吐出室に吐出された冷媒中のオイルを遠心分離するようにしたので、オイル分離手段の上下寸法を上部閉塞部材から第１のシリンダまで渡るかたちで拡大することができるようになり、圧損を低減しながら更なるオイル分離効果の向上を図ることが可能となる。

上記のロータリコンプレッサにおいてオイル分離手段は、上部閉塞部材に形成され、中心軸が上下方向とされた円筒状の空間部と、この空間部に冷媒を導入するための冷媒導入部と、空間部の中心軸上に位置して当該空間部内に上から進入し、下端が当該空間部内において開口した冷媒導出部と、空間部の下端に連通したオイル流出部とを備え、空間部はオイル流出部に向かって徐々に細くなる形状を呈し、冷媒導入部から空間部内に流入した冷媒は、当該空間部の内周面に沿って旋回しながら降下し、冷媒導出部の開口に流入すると共に、冷媒から分離したオイルはオイル流出部に流下することを特徴とする。

この発明によれば、上記発明に加えてオイル分離手段は、上部閉塞部材に形成され、中心軸が上下方向とされた円筒状の空間部と、この空間部に冷媒を導入するための冷媒導入部と、空間部の中心軸上に位置して当該空間部内に上から進入し、下端が当該空間部内において開口した冷媒導出部と、空間部の下端に連通したオイル流出部とを備え、空間部はオイル流出部に向かって徐々に細くなる形状を呈し、冷媒導入部から空間部内に流入した冷媒は、当該空間部の内周面に沿って旋回しながら降下し、冷媒導出部の開口に流入すると共に、冷媒から分離したオイルはオイル流出部に流下するするようにしたので、オイル分離手段の空間部内で冷媒を旋回させ、遠心力によりオイルを効率的に分離させ、冷媒は冷媒導出部に流入させ、分離したオイルはオイル流出部を介して円滑に密閉容器内に戻すことが可能となる。

上記のロータリコンプレッサにおいてオイル分離手段は、空間部とオイル流出部との間に形成されたオイル溜まりを備えていることを特徴とする。

この発明によれば、上記に加えてオイル分離手段の空間部とオイル流出部との間にオイル溜まりを形成すれば、このオイル溜まりに貯留したオイルによりオイル流出部からの冷媒の流出を防止することができるようになる。また、空間部内にオイルが溜まり、冷媒の旋回が阻害される不都合も防止することができるものである。

上記のロータリコンプレッサにおいてオイル溜まりとオイル流出部は、第１のシリンダに形成されていることを特徴とする。この発明によれば、第１のシリンダ内にオイル溜まりとオイル流出部が形成されるので、オイル溜まりやオイル流出部を別途設ける場合に比して、回転圧縮機構部の寸法拡大を効果的に防止することができるようになる。

本発明によれば、遠心分離により密閉容器外部へのオイルの吐出を低減するオイル分離手段を用いた場合の寸法の拡大とコストの高騰を防止、若しくは、抑制しながら、オイル分離手段における圧損をできるだけ低減できるロータリコンプレッサを提供することができる。

本発明を適用した実施例のロータリコンプレッサの概略縦断面図である。 図１のロータリコンプレッサの回転圧縮機構部の概略縦断面図である。 図１のロータリコンプレッサの回転圧縮機構部の上部カバー及びガスケットを除く平面図である。 図３のオイル分離機構部分の拡大図である。

以下に図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明の実施例のロータリコンプレッサ１０の概略縦断面図、図２は回転圧縮機構部１８の概略縦断面図、図３は回転圧縮機構部１８の上部カバー６６及びガスケット６５を除く平面図、図４はその要部の拡大図をそれぞれ示している。尚、各図における部材の位置関係は、説明を行い易くするために実際の配置と変えて示しており、実際の位置関係とは異なるものもある。

各図において、１０は本発明の一実施例としての内部中間圧型多段（２段）圧縮式の縦型ロータリコンプレッサで、このロータリコンプレッサ１０は、鋼板からなる縦型円筒状の密閉容器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電動要素（駆動要素）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の回転圧縮要素３２（１段目）及びその上側に位置した第２の回転圧縮要素３４（２段目）から成る回転圧縮機構部１８にて構成されている。

密閉容器１２は、底部をオイル溜め１３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、且つ、このエンドキャップ１２Ｂの上面中心には電動要素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の内側に若干の隙間を設けて挿入配置されたロータ２４とからなる。このロータ２４は中心を通り鉛直方向（密閉容器１２の軸方向）に延びる前記回転軸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、この積層体３０内に永久磁石ＭＧを挿入して構成されている。

前記回転圧縮機構部１８は、第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４をそれぞれ構成し、冷媒が内部で圧縮される圧縮室を有する下シリンダ（第１のシリンダ）４０及び上シリンダ（第２のシリンダ）３８と、これら上下シリンダ３８、４０内にそれぞれ設けられた上下偏心部４２、４４に嵌合されて偏心回転する上下ローラ４６、４８と、上下シリンダ３８、４０及びローラ４６、４８の間に介在して第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４を仕切る中間仕切板３６と、ローラ４６、４８に当接して上下シリンダ３８、４０内の圧縮室をそれぞれ低圧室側と高圧室側に区画するベーン５０、５２と、上シリンダ３８の圧縮室の上側開口面及び下シリンダ４０の圧縮室の下側開口面を閉塞して回転軸１６の軸受け５４Ａ、５６Ａを有した支持部材である閉塞部材としての上部支持部材（上部閉塞部材）５４及び下部支持部材（下部閉塞部材）５６にて構成されている。

上部支持部材５４及び下部支持部材５６には、図示しない吸込ポートにて上下シリンダ３８、４０の内部とそれぞれ連通する吸込通路６０（図３）、６１と、上部支持部材５４の上面及び下部支持部材５６の下面の一部をそれぞれ凹陥させ、各凹所の上面開口及び下面開口を上部カバー６６、下部カバー６８にてそれぞれ閉塞することにより形成される吐出室としての一定の容積を有した吐出消音室６２、６４とが設けられている。即ち、上部支持部材５４及び下部支持部材５６は、各吐出消音室６２、６４を凹陥形成するために一定の厚さ寸法を有している。尚、前記軸受け５４Ａ、５６Ａは前記上部カバー６６、下部カバー６８に形成しても良い。

この場合、上部支持部材５４と上部カバー６６の間には、シール用のガスケット６５が介設されている（図示しないが下部支持部材５６と下部カバー６８間にも同様に介設されている）。また、下部カバー６８は周辺部を主ボルト１２９・・・によって下から下部支持部材５６に固定されている。この主ボルト１２９・・・の先端は上部支持部材５４に螺合する。

尚、第１の回転圧縮要素３２の吐出消音室６４と密閉容器１２内とは連通路にて連通されている。この連通路は下部支持部材５６、上部支持部材５４、上部カバー６６、上下シリンダ３８、４０や中間仕切板３６を貫通する図示しない孔である。この場合、連通路の上端には中間吐出管１２１が立設されており、この中間吐出管１２１から密閉容器１２内に中間圧の冷媒が吐出される。

また、電動要素１４は密閉容器１２内の上部カバー６６の上方に所定間隔を存して設けられている。この上部カバー６６は周辺部が主ボルト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・・・の先端は下部支持部材５６に螺合する。

一方、回転軸１６内には軸中心に鉛直方向のオイル孔８０が形成され、このオイル孔８０は下端のオイルポンプ８４に連通している。回転軸１６の回転によりオイルポンプ８４はオイル溜め１３内のオイルをオイル孔８０に吸い上げる。回転軸１６には更にこのオイル孔８０に連通する横方向の給油孔８２（上下偏心部４２、４４やそれらの上下に複数形成されている）が形成されており、ここから回転圧縮機構部１８の軸受け５４Ａ、５６Ａその他の摺動部等にオイルが供給される構成とされている。

そして、この場合の冷媒としては二酸化炭素（ＣＯ２）が使用され、ロータリコンプレッサ１０の最終圧力は極めて高い圧力となる。また、潤滑油としてのオイルは、例えば鉱物油（ミネラルオイル）、ＰＡＧ（ポリアルキレングリコール）、アルキルベンゼン油、エーテル油、エステル油等既存のオイルが使用される。

密閉容器１２の容器本体１２Ａの側面には、上部支持部材５４と下部支持部材５６の吸込通路６０、６１、上部カバー６６の上側（電動要素１４の下端に略対応する位置）に対応する位置に、スリーブ１４１、１４２、１４３及び１４４がそれぞれ溶接固定されている。スリーブ１４１と１４２は上下に隣接すると共に、スリーブ１４３はスリーブ１４４と略９０度ずれた位置にある。

そして、スリーブ１４１内には上シリンダ３８に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管９２の一端が挿入接続され、この冷媒導入管９２の一端は上シリンダ３８の吸込通路６０に連通される。この冷媒導入管９２は密閉容器１２の上側を通過してスリーブ１４４に至り、他端はスリーブ１４４内に挿入接続されて密閉容器１２内に連通する。

スリーブ１４２内には下シリンダ４０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４０の吸込通路６１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、上部支持部材５４に設けられた吐出通路７０（図３）に連通されている。

そして、この回転圧縮機構部１８には、第２の回転圧縮要素３４で圧縮され、吐出された冷媒中のオイルを分離するための本発明のオイル分離手段としてのオイル分離機構９０が構成され、このオイル分離機構９０は、第２の回転圧縮要素３４の上部支持部材５４から上シリンダ（第２のシリンダ）３８、及び、中間仕切板３６を経て下シリンダ（第１のシリンダ）４０まで渡っている。

次に、このオイル分離機構９０について説明する。上部支持部材５４の軸受け５４Ａの周囲には、図３に示されるように凹所が形成されており、前述した如くこの凹所の上面開口がガスケット６５を介して上部カバー６６により閉塞されることで、凹所内が第２の回転圧縮要素３４の吐出消音室６２とされる。この吐出消音室６２内には上シリンダ３８の内部に連通する図示しない吐出ポートを閉塞する吐出弁７２が配置されている。この吐出弁７２は上シリンダ３８の高圧室が規定の吐出圧力まで上昇した場合に吐出ポートを開くものである。

また、前記吐出通路７０は吐出弁７２と軸受け５４Ａを挟んで略反対側に形成され、吐出消音室６２に連通している。そして、吐出消音室６２は軸受け５４Ａを挟んで略反対側の位置の上部支持部材５４に形成された仕切壁５４Ｂ、５４Ｃによって吐出弁７２側（６２Ａ）と吐出通路７０側（６２Ｂ）とに仕切られており、一方の仕切壁５４Ｃ内に位置して本発明のオイル分離機構９０が構成されている。

このオイル分離機構９０は、上部支持部材５４に貫通形成された円筒状の第１の孔９１Ａ、その下側に対応して上シリンダ（第２のシリンダ）３８に貫通形成された逆円錐状の第２の孔９１Ｂ、及び、その下側に対応して中間仕切板３６に貫通形成された逆円錐状の第３の孔９１Ｃとから成り、全体としては中心軸が上下方向とされた円筒状の空間部９１と、この空間部９１の孔９１Ａの軸受け５４Ａとは反対側の上縁部に開口形成された冷媒導入部９５と、空間部９１の中心軸上に位置して上から空間部９１内に進入し、下端がこの空間部９１（孔９１Ａ）内において下方に向けて開口した冷媒導出部９７と、空間部９１を構成する孔９１Ｃの下端に対応して下シリンダ（第１のシリンダ）４０の上面に凹陥形成されたオイル溜まり１０４と、このオイル溜まり１０４に連通して下シリンダ（第１のシリンダ）４０内に形成されたオイル流出部としての細孔９８とから構成されている。

前記空間部９１は上下に連続する孔９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃにより全体としては円筒状であるが、その下部はオイル溜まり１０４及び細孔９８に向かって内径が徐々に細くなる漏斗形状（逆円錐形状）を呈しており、細孔９８はオイル溜まり１０４から下シリンダ（第１のシリンダ）４０内を密閉容器１２方向に延在し、当該密閉容器１２内に開口して連通している。これにより、細孔９８は空間部９１の下端と密閉容器１２内とをオイル溜まり１０４を介して連通している。

冷媒導入部９５は導入通路９９を介して吐出弁７２側の吐出消音室６２（図３、図４に６２Ａで示す）に連通しており、該吐出消音室６２内の冷媒は、冷媒導入部９５より空間部９１の中心軸を中心とする円の接線方向から当該空間部９１内に導入され、空間部９１の内面に沿って旋回するよう構成とされている。そして、これら空間部９１（孔９１Ａ）と冷媒導入部９５の上面は上部カバー６６にて閉塞される。

前記冷媒導出部９７は、周囲の空間部９１（孔９１Ａ）の内面との間に所定の間隔を存しており、当該空間部９１内に開口した下端（一方の下端）から上部カバー６６内を通過して上昇し、上部カバー６６の上側を経て再び上部カバー６６内に入り、他方の下端が吐出通路７０側の吐出消音室６２（図３、図４に６２Ｂで示す）内に開口している。尚、実際には、この冷媒導出部９７は上部カバー６６内に形成された二本の貫通孔１００、１０１と、上部カバー６６の上側において両貫通孔１００、１０１を接続する略逆Ｕ字状の配管１０２と、空間部９１内に進入して下端が前記一方の下端となる配管１０３とで構成されている。これにより、オイル分離機構９０は吐出弁７２と吐出通路７０との間に介在するかたちとなる。

以上の構成で次に動作を説明する。ターミナル２０およ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内を前述の如く偏心回転する。

これにより、冷媒導入管９４及び下部支持部材５６に形成された吸込通路６１を経由して図示しない吸込ポートから下シリンダ（第１のシリンダ）４０の低圧室側に吸入された低圧の冷媒ガスは、ローラ４８とベーン５２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吐出ポート、下部支持部材５６に形成された吐出消音室６４から図示しない前記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。尚、吐出消音室６４は、冷媒の流れる流路が広くなったり狭くなったりするように形成されているため、消音効果が得られる。

そして、密閉容器１２内の中間圧の冷媒ガスは、スリーブ１４４から出て冷媒導入管９２及び上部支持部材５４に形成された吸込通路５８を経由して吸込ポート６０から上シリンダ（第２のシリンダ）３８の低圧室側に吸入される。吸入された中間圧の冷媒ガスは、ローラ４６とベーン５０の動作により２段目の圧縮が行なわれて高温高圧（最終圧力）の冷媒ガスとなり、高圧室側から図示しない前記吐出ポートを通り、吐出弁７２から上部支持部材５４に形成された吐出消音室６２（６２Ａ）に吐出される。吐出消音室６２は、冷媒の流れる流路が広くなったり狭くなったりするように形成されているため、消音効果が得られる。吐出消音室６２に吐出された冷媒は、図３、図４に矢印で示す如く導入通路９９を経て冷媒導入部９５からオイル分離機構９０の空間部９１内に吐出される。

このとき、冷媒ガス及び当該冷媒ガス中に混入したオイルは、空間部９１の内面に沿って吐出され、吐出された冷媒ガス及びオイルは、吐出時の勢いにより冷媒導出部９７の配管１０３とその外側の空間部９１の内周面との間に構成された間隔（隙間）を螺旋状に旋回しながら孔９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃへと空間部９１内を降下して行く（図２）。

このときの旋回による遠心力で冷媒ガス中に混入したオイルが冷媒ガスから分離され、空間部９１の内面等に付着し、当該内面を伝わって空間部９１の下端に対応して形成されたオイル溜まり１０４に流入し、そこに貯留される。オイル溜まり１０４に貯留されたオイルは図２中破線矢印の如く細孔９８を通って密閉容器１２の下部のオイル溜め１３に流下する。

一方、オイルが分離された冷媒ガスは、空間部９１の先細り形状に案内されて中心に集まり、上昇気流となって冷媒導出部９７の配管１０３の下端開口から内部に流入する。冷媒導出部９７内に流入した冷媒ガスは、各図に実線矢印で示す如く配管１０３、貫通孔１００、配管１０２、貫通孔１０１を順次通過して吐出通路７０側の吐出消音室６２（６２Ｂ）内に入り、該吐出消音室６２内を経て吐出通路７０に至る。そして、冷媒吐出管９６に流出し、外部に吐出されるので、これにより、吐出消音室６２に吐出された冷媒ガスは、密閉容器１２内を経ること無く外部に吐出されることになる。

このように、第２の回転圧縮要素３４で圧縮された冷媒ガス中に混入したオイルをオイル分離機構９０にて遠心分離することで、冷媒ガス中に混入したオイルを効果的に分離することができる。これにより、コンプレッサ１０から吐出されるオイル吐出量を著しく低減することができるので、コンプレッサ１０内がオイル不足となる不都合や冷媒回路内に悪影響を及ぼす不都合も未然に回避することができるようになる。

この場合、上述の如くオイル分離機構９０は回転圧縮機構部１８を構成する複数の部材（実施例では上部支持部材５４、上シリンダ（第２のシリンダ）３８、中間仕切板３６、下シリンダ（第１のシリンダ）４０）に渡って構成しているので、ロータリコンプレッサ１０の寸法を拡大すること無く、オイル分離機構９０の上下寸法を確保することができるようになる。これにより、オイル分離機構９０内における冷媒の流速を上げるために冷媒導入部９５を狭くする必要が無くなり、オイル分離機構９０における圧損の増大を効果的に抑制することができるようになる。

そして、オイル分離機構９０のための格別な機構を回転圧縮機構部１８と密閉容器１２との間に設ける必要もなくなるので、部品点数の増加も抑制され、これらにより、ロータリコンプレッサ１０の寸法の拡大とコストの高騰を防止、若しくは、抑制しながら、オイル分離機構９０における圧損をできるだけ低減することが可能となる。

また、オイル分離機構９０を、上部支持部材５４から上シリンダ（第１のシリンダ）３８に渡るかたちで構成し、吐出消音室６２に吐出された冷媒中のオイルを遠心分離するようにしているので、上シリンダ３８内で圧縮され、吐出消音室６２に吐出された冷媒に混入したオイルをオイル分離機構９０により効果的に遠心分離することができるようになる。この場合、吐出消音室６２が構成された上部支持部材５４から上シリンダ３８方向にオイル分離機構９０を構成することで、吐出消音室６２からオイル分離機構９０までの経路を短縮し、簡素化することができる。

更に、オイル分離機構９０を、吐出弁７２と吐出通路７０の間に介在するかたちで構成したので、実施例のように回転圧縮機構部１８を第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４から構成し、第１の回転圧縮要素３２で圧縮された冷媒を密閉容器１２内に吐出し、この密閉容器１２内に吐出された冷媒を第２の回転圧縮要素３４を構成する上シリンダ（第２のシリンダ）３８で圧縮し、吐出消音室６２に吐出するロータリコンプレッサの如く、吐出消音室６２から密閉容器１２内を経ること無く、即ち、密閉容器１２内でオイルが分離されること無く、冷媒が外部に吐出されるロータリコンプレッサ１０のオイルの流出をオイル分離機構９０により効果的に抑制することが可能となる。

この場合、オイル分離機構９０は吐出弁７２と吐出通路７０の間に介在するかたちで設けられているので、吐出弁７２から吐出消音室６２とオイル分離機構９０を経て吐出通路７０に至る冷媒の流れを円滑化し、且つ、経路も最短距離とすることができる。

そして、実施例のようにオイル分離機構９０を、上部支持部材５４から上シリンダ（第２のシリンダ）３８、及び、中間仕切板３６を経て下シリンダ（第１のシリンダ）４０まで渡って構成し、吐出消音室６２に吐出された冷媒中のオイルを遠心分離するようにすれば、オイル分離機構９０の上下寸法を上部支持部材５４から下シリンダ（第１のシリンダ）４０まで渡るかたちで拡大することができるようになり、圧損を低減しながら更なるオイル分離効果の向上を図ることができるようになる。

また、オイル分離機構９０の空間部９１は細孔９８に向かって徐々に細くなる形状を呈しており、冷媒導入部９５から空間部９１内に流入した冷媒ガスは、当該空間部９１の内周面に沿って旋回しながら降下し、冷媒導出部９７の開口に流入すると共に、冷媒ガスから分離したオイルは細孔９８に流下するので、オイル分離機構９０の空間部９１内で冷媒ガスを旋回させ、遠心力によりオイルを効率的に分離させ、冷媒ガスは冷媒導出部９７に流入させ、分離したオイルは細孔９８を介して円滑に密閉容器１２内のオイル溜め１３に戻すことができる。

更に、オイル分離機構９０の空間部９１と細孔９８との間にオイル溜まり１０４を形成しているので、空間部９１で分離されたオイルはこのオイル溜まり１０４に一旦貯留され、その後、細孔９８から密閉容器１２内に流出することになる。これにより、オイル溜まり１０４に貯留されたオイルで空間部９１の下端が封止されることになるので、細孔９８からの冷媒の流出を防止することができるようになる。また、空間部９１内にオイルが溜まり、冷媒の旋回が阻害される不都合も防止することができるようになる。

尚、実施例では所謂内部中間圧型多段（２段）圧縮式の縦型ロータリコンプレッサに本発明を適用したが、それに限らず、所謂単段、若しくは、三段以上の多段圧縮式のロータリコンプレッサに適用しても良く、特に、吐出消音室に吐出された冷媒が、密閉容器内を経ること無く外部に吐出されるものに適用すれば、本発明は極めて有効なものとなる。

即ち、単段の場合には上部支持部材からシリンダ（実施例の上部支持部材５４から上シリンダ３８）に渡るかたちで空間部９１を構成すれば良い。その場合は、オイル溜まり１０４と細孔９８はシリンダに構成しても良く、下部支持部材（実施例の中間仕切板３６の位置となる）に構成しても良い。

また、実施例の如き２段圧縮式のロータリコンプレッサの場合にも、上部支持部材５４から上シリンダ（第１のシリンダ）３８まで渡るかたち、又は、中間仕切板３６まで渡るかたちでオイル分離機構９０を構成しても良く、その場合はオイル溜まり１０４と細孔９８は上シリンダ（第１のシリンダ）３８、又は、中間仕切板３６に構成すれば良い。

また、実施例ではオイル分離機構９０にて分離されたオイルを細孔９８にて密閉容器１２内のオイル溜め１３に戻したが、それに限らず、回転圧縮機構部１８の摺動部等に戻すものしても構わない。

１０ ロータリコンプレッサ
１２ 密閉容器
１４ 電動要素
１６ 回転軸
１８ 回転圧縮機構部
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（第２のシリンダ）
４０ 下シリンダ（第１のシリンダ）
５４ 上部支持部材（閉塞部材、上部閉塞部材）
５６ 下部支持部材（下部閉塞部材）
６２ 吐出消音室（吐出室）
６５ ガスケット
６６ 上部カバー
７０ 吐出通路
７２ 吐出弁
９０ オイル分離機構（オイル分離手段）
９１ 空間部
９１Ａ〜９１Ｃ 孔
９５ 冷媒導入部
９７ 冷媒導出部
９８ 細孔（オイル流出部）
１０４ オイル溜まり

Claims (6)

1. 密閉容器内に電動要素と、該電動要素の回転軸により駆動される回転圧縮機構部とを収納して成るロータリコンプレッサにおいて、
   前記回転圧縮機構部にて圧縮されて吐出された冷媒中のオイルを遠心分離するオイル分離手段を備え、
   前記回転圧縮機構部は、冷媒が内部で圧縮される圧縮室を有するシリンダと、該シリンダ内で圧縮された冷媒が吐出される吐出室を有して前記圧縮室を閉塞する閉塞部材とを有し、
   前記オイル分離手段は、前記閉塞部材から前記シリンダに渡って構成され、前記吐出室に吐出された冷媒中のオイルを遠心分離することを特徴とするロータリコンプレッサ。
2. 前記吐出室に配置された吐出弁と、
   前記密閉容器に接続された冷媒吐出管と、
   前記閉塞部材に形成され、前記吐出室と前記冷媒吐出管とを連通して、前記吐出室に吐出された冷媒を、前記密閉容器内を経ること無く外部に吐出するための吐出通路とを備え、
   前記オイル分離手段は、前記吐出弁と前記吐出通路の間に介在するかたちで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のロータリコンプレッサ。
3. 前記回転圧縮機構部は、第１の回転圧縮要素と、その上側に位置した第２の回転圧縮要素とから成り、前記第１の回転圧縮要素で圧縮された冷媒を前記密閉容器内に吐出し、該密閉容器内に吐出された冷媒を前記第２の回転圧縮要素で圧縮すると共に、
   冷媒が内部で圧縮される圧縮室を有し、前記第１の回転圧縮要素を構成する第１のシリンダと、
   冷媒が内部で圧縮される圧縮室を有し、前記第２の回転圧縮要素を構成する前記シリンダとしての第２のシリンダと、
   各シリンダ間に介在して前記各回転圧縮要素を仕切る中間仕切板と、
   前記第１のシリンダの圧縮室を閉塞する下部閉塞部材と、
   前記第２のシリンダの圧縮室を閉塞する前記閉塞部材としての上部閉塞部材と、
   該上部閉塞部材に構成され、前記第２のシリンダ内で圧縮された冷媒が吐出される前記吐出室とを備え、
   前記オイル分離手段は、前記上部閉塞部材から前記第２のシリンダ、及び、前記中間仕切板を経て前記第１のシリンダまで渡って構成され、前記吐出室に吐出された冷媒中のオイルを遠心分離することを特徴とする請求項１に記載のロータリコンプレッサ。
4. 前記オイル分離手段は、
   前記上部閉塞部材に形成され、中心軸が上下方向とされた円筒状の空間部と、
   該空間部に冷媒を導入するための冷媒導入部と、
   前記空間部の中心軸上に位置して当該空間部内に上から進入し、下端が当該空間部内において開口した冷媒導出部と、
   前記空間部の下端に連通したオイル流出部とを備え、
   前記空間部は前記オイル流出部に向かって徐々に細くなる形状を呈し、
   前記冷媒導入部から前記空間部内に流入した冷媒は、当該空間部の内周面に沿って旋回しながら降下し、前記冷媒導出部の開口に流入すると共に、前記冷媒から分離したオイルは前記オイル流出部に流下することを特徴とする請求項３に記載のロータリコンプレッサ。
5. 前記オイル分離手段は、前記空間部と前記オイル流出部との間に形成されたオイル溜まりを備えていることを特徴とする請求項４に記載のロータリコンプレッサ。
6. 前記オイル溜まりと前記オイル流出部は、前記第１のシリンダに形成されていることを特徴とする請求項５に記載のロータリコンプレッサ。
   

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