JP5851765B2 - ロータリー式圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、ロータリー式の圧縮機に関する。

ロータリー圧縮機は、例えば、ルームエアコンやパッケージエアコン等の空気調和装置において、冷媒回路内での気体冷媒の圧縮に用いられるものである。
ロータリー式圧縮機は、密閉されたハウジング内に、円筒状の内壁面を有したシリンダと、シリンダの中心に対して偏心して設けられたピストンロータと、を備えている。ピストンロータは、シリンダの中心軸に沿って設けられたシャフトに設けられている。シャフトは、シリンダに固定された軸受を介してその軸線周りに回転自在に設けられている。シャフトには、シャフトを回転させるための電動モータを構成する回転子（ロータ）が接続されている。回転子の外周側には、ハウジングの内周面に固定された固定子（ステータ）が配置され、固定子に通電されることによって、シャフトが回転駆動され、ピストンロータがシリンダ内で旋回する。そして、シリンダとピストンロータの間に形成された圧縮室に冷媒を吸い込み、ピストンロータの回転により圧縮室容積が減少して冷媒を圧縮して吐出する。

ロータリー式圧縮機は、上述した軸受けなどの部材の摺動部分を潤滑するために、ハウジングの底部には潤滑油が溜められている。潤滑油はガス冷媒にミスト状となって含まれており、潤滑油を含むガス冷媒が吐出されて冷凍サイクル側に流入する。冷凍サイクル側に循環される潤滑油の油循環率（ＯＣＲ）［全質量流量（冷媒流量＋潤滑油流量）に対する潤滑油の質量流量の比］が増加すると、冷凍サイクル側での熱交換を阻害することによりシステム効率を低下させるとともに、圧縮機側において潤滑油不足に陥るおそれがある。

そこで、潤滑油を分離してから冷媒を吐出する手法が種々提案されている。例えば、特許文献１は、回転子を軸方向に貫通する冷媒通過路を経由してその上方に配した油分離板により形成される油分離空間へと導入させる。油分離空間で回転する油分離板の遠心分離作用より、潤滑油が分離されてガス冷媒のみが圧縮機外へ吐出される。そして、回転子の上面に取り付ける油分離板を、非磁性材からなる焼結品又は鍛造品とすることにより磁気的影響を回転子に及ぼさないとともに、安価に製造できることを特許文献１は述べている。

特開２００１−３４９２９３号公報（図１〜図５）

ところが、特許文献１のロータリー式圧縮機は、取り付けられた油分離板は回転子とともに回転するものである。したがって、この電動モータは、油分離板の重量をも考慮した出力を備えなければならないので、その分だけ回転子、固定子のサイズを大きくしなければならない。また、特許文献１のロータリー式圧縮機は、油分離空間及び油分離板を設けるスペースが回転子の上方に余計に必要になる。
本発明は、このような課題に基づいてなされたもので、回転子の重量を増やさずに、加えて、回転子の周囲に余計なスペースを設けることなく、冷媒に含まれる潤滑油を分離できるロータリー式圧縮機を提供することを目的とする。

本発明者等は、回転子に形成される冷媒通過路を通過する過程で潤滑油を冷媒から分離することを着想した。つまり、回転子（冷媒通過路）を冷媒が通過する際に回転子が回転しているので、冷媒よりも質量の高い潤滑油は遠心力により冷媒通過路の外周側に冷媒よりも優先的に移動する。したがって、冷媒通路道に連なる潤滑油の通り路を径方向に形成すれば、潤滑油を冷媒から分離させることができる。そしてこのような潤滑油の通り路は、回転子の内部に所定の空隙を設けることにより形成できるので、回転子の重量を増やすことはないし、また、回転子の周囲に余計なスペースを設ける必要もない。

以上の指針に基づいてなされた本発明のロータリー式圧縮機は、冷媒の吐出口が設けられ、潤滑油が溜められる油溜まりを底部に有するハウジングと、ハウジングの下部側に配置され、冷媒を圧縮するロータリー式圧縮機構部と、ハウジングの上部側に配置され、圧縮機構部を駆動する電動モータと、を備える。
本発明による電動モータは、ハウジングに固定される固定子と、固定子の内周側に配置され、固定子に電力が供給されると軸心の周りに回転する回転子と、を備える。この回転子には、圧縮機構部で圧縮された冷媒を吐出口に向けて流す、軸心方向に真っ直ぐに延びるように冷媒通過路が設けられるとともに、冷媒通過路に一端が連なり、回転子の径方向の外側に延びる分離油路を備える。
本発明のロータリー式圧縮機（以下、単に圧縮機ということがある）において、冷媒と潤滑油からなる混合体は冷媒通過路内に流入する。回転子は高速で回転しているため、冷媒通過路に流入した混合体にはこの回転に伴う遠心力が作用する。冷媒（ガス）よりも比重が大きい潤滑油はこの遠心力により回転子の外周側に移動する。この潤滑油は冷媒通過路に連なる分離油路に流入するので、冷媒から潤滑油を分離することができる。

本発明において、分離油路に流入した潤滑油を油溜まりに戻すには少なくとも２つの形態がある。
１つ目の形態は、分離油路の他端を回転子の外側面に開口させる、というものである。この形態によると、分離油路に流入した潤滑油は、遠心力が作用することで、外側面の開口を介して分離油路から流出される。この潤滑油は、回転子と固定子の間の隙間を通って、又は、固定子とハウジングの間の隙間を通って、油貯まりに落下する。

１つ目の形態において回転子が短径部を備える場合には、分離油路は、短径部に対応する外側面に開口させることが好ましい。短径部に対応する領域は回転子と固定子の間の隙間が大きいので、潤滑油を油溜まりに向けて落下させやすい。なお、固定子のコイルが集中巻される場合、回転子に短径部を備えることが多い。

２つ目の形態は、冷媒通過路よりも径方向の外側に、潤滑油を油溜まりに向けて流す戻し油路を回転子に設けるとともに、分離油路の他端が戻し油路に連なる、というものである。
２つ目の形態は、分離油路に流入した潤滑油を、回転子内に設けた戻し油路を介して油溜まりに戻すというものである。

本発明の圧縮機において、回転子が、固定子の上端よりも上方に突出する突出部を備える場合には、分離油路は、この突出部に設けることが好ましい。
詳しくは後述するが、圧縮機の作動時に生ずる騒音を防止するために、電動モータを構成する回転子の磁力中心（図１ Ｃ１）を、固定子の磁力中心（図１ Ｃ２）よりも、軸線方向の上方にオフセットさせることがある。この圧縮機は、回転子が、固定子の上端よりも上方に突出する突出部を備えることになるが、この突出部はトルクの発生にほとんど寄与しないことを前提としている。一方で、分離油路は、回転子に磁性体ではない空隙をもたらすものであるから、モータのトルクを低下させる要素となり得る。そこで、トルクの発生にほとんど寄与しない突出部に分離油路を設けることで、モータのトルクを低下させないか、または、低下させたとしても微小にできる。

通常、回転子は、磁性材からなる複数の回転子素材を積層して構成される。この場合、一又は複数の回転子素材に分離油路に対応する溝を形成することにより分離油路を構成することができる。
分離油路を得るのに回転子素材に溝を形成するだけで足りるので、コストの上昇をほとんど招かない。

本発明によれば、回転子に分離油路を設けることで、冷媒通過路内で遠心力が作用して外周側に移動した潤滑油を冷媒と分離することができる。したがって、冷凍サイクルにおけるシステム効率の低下を抑制できるとともに、潤滑油不足を抑制できる。分離油路は、回転子の内部に設けられた空隙で構成できるから、回転子の重量を増加させることも、また、余計なスペースを必要とすることもない。加えて、油分離板を設ける必要がないので、本発明はロータリー式圧縮機のコスト低減に寄与する。

本実施形態におけるロータリー式圧縮機の構成を示す断面図である。 図１の要部拡大図である。 本実施形態における回転子の積層構造を示す断面図であり、図４のＸ−Ｘ線に相当する箇所で切断した場合の断面図である。 本実施形態における回転子を構成する回転子素材を示す平面図である。 固定子のコイルが集中巻される場合に適用される第２回転子素材の例を示す平面図である。 回転子の冷媒通過路の数が図４よりも多く設けられる回転子に適用される回転子素材の例を示す平面図である。 分離油路が固定子よりも上方に設けられる回転子の例を示す、ロータリー式圧縮機の部分断面図である。 分離油路を流れる潤滑油を油溜まりに戻す戻し油路が形成された回転子の例を示す断面図であり、図９のＹ−Ｙ線に相当する箇所で切断した場合の断面図である。 図８に示す回転子を構成する回転子素材を示す平面図である。 締結具の挿入孔を戻し油路として利用する場合の回転子素材を示す平面図である。 回転子素材を設ける替わりにリング状のスペーサを設けることにより周方向に開放された分離油路を備える回転子の例を示す断面図であり、図１２のＷ−Ｗ線に相当する箇所で切断した場合の断面図である。 図１１のＺ−Ｚ線断面を示す図である。

図１、図２に示すように、圧縮機１０は、図１における上下方向に中心軸を有した円筒状の密閉型のハウジング１１内に、ディスク状のシリンダ２０Ａ、２０Ｂが上下２段に設けられた、いわゆる２気筒タイプのロータリー式圧縮機である。シリンダ２０Ａ、２０Ｂの中央部には、それぞれ、上下方向に軸線を有した円筒状のシリンダ内壁面２０Ｓが形成されている。

シリンダ２０Ａ、２０Ｂの内方には、それぞれ、シリンダ内壁面２０Ｓの内径よりも小さな外径を有した円筒状のピストンロータ２１Ａ、２１Ｂが配置されている。ピストンロータ２１Ａ、２１Ｂは、ハウジング１１の中心軸に沿ったシャフト２３の偏心軸部２３Ａ、２３Ｂにそれぞれ挿入固定されている。これにより、シリンダ２０Ａ、２０Ｂのシリンダ内壁面２０Ｓとピストンロータ２１Ａ、２１Ｂの外周面との間には、それぞれ三日月状の断面を有した空間Ｒが形成される。ここで、上段側のピストンロータ２１Ａと、下段側のピストンロータ２１Ｂとは、その位相が互いに異なるように設けられている。
また、上下のシリンダ２０Ａ、２０Ｂの間には、ディスク状の仕切板２４が設けられている。仕切板２４により、上段側のシリンダ２０Ａ内の空間Ｒと、下段側のシリンダ２０Ｂの空間Ｒとが互いに連通せずに圧縮室Ｒ１と圧縮室Ｒ２とに仕切られている。

上下のシリンダ２０Ａ、２０Ｂには、圧縮室Ｒ１、Ｒ２を、それぞれ２つに区切る図示しないブレードが設けられている。このブレードは、シリンダ２０Ａ、２０Ｂのそれぞれにおいて、シリンダ２０Ａ、２０Ｂの径方向に延在して形成された挿入溝に、ピストンロータ２１Ａ、２１Ｂに対して接近・離間する方向に進退自在に保持されている。そして、このブレードは、先端部がピストンロータ２１Ａ、２１Ｂに常に押し付けられるように、後端側が弾性部材により支持されている。

図１に示したように、シャフト２３は、上下のシリンダ２０Ａ、２０Ｂに図示しないボルトによって固定された上下の軸受２９Ａ、２９Ｂにより、その軸線周りに回動自在に支持されている。
そして、シャフト２３には、ピストンロータ２１Ａ、２１Ｂの内側に、シャフト２３の中心軸から直交する方向にオフセットした偏心軸部２３Ａ、２３Ｂが形成されている。偏心軸部２３Ａ、２３Ｂは、ピストンロータ２１Ａ、２１Ｂの内径よりもわずかに小さな外径を有している。これにより、シャフト２３が回転すると、偏心軸部２３Ａ、２３Ｂがシャフト２３の中心軸周りに旋回し、上下のピストンロータ２１Ａ、２１Ｂがシリンダ２０Ａ、２０Ｂ内で、偏心転動する。このとき、ブレードは、先端部がピストンロータ２１Ａ、２１Ｂの動きに追従して進退し、ピストンロータ２１Ａ、２１Ｂに常に押し付けられる。

シャフト２３は、軸受２９Ａから上方に突出して延びており、その突出部には、シャフト２３を回転させるためのモータ４０の回転子４１が一体に設けられている。回転子４１の外周部に対向して、固定子６０が、ハウジング１１の内周面に固定して設けられている。

回転子４１は、珪素鋼板等の磁性材からなる円板状の回転子素材４２ａ，４２ｂを複数枚積層して構成される回転子コア４２を備えている（図３）。回転子コア４２は、複数枚積層された回転子素材４２ａ，４２ｂを例えば、ボルト・ナット等の締結部材Ｂにより一体的に締結して構成される。回転子コア４２には、固定子６０から発生する磁界が作用することで回転子４１に回転力を与える永久磁石が設けられている。なお、図には永久磁石の記載を省略している。また、回転子コア４２には、その軸心孔４３に沿って上下方向に延びる複数の貫通孔（以下、「冷媒通過路」という。）４４が設けられている。本実施形態では、冷媒通過路４４を周方向に均等間隔に４カ所設けている。
冷媒通過路４４の下端はそれぞれ開口端４４Ｌとされており、この開口端４４Ｌを通って、潤滑油と冷媒ガスとの混合体が冷媒通過路４４内に流入するようになっている。また、冷媒通過路４４の上端はそれぞれ開口端４４Ｕとされている。開口端４４Ｌから冷媒通過路４４内に流入した潤滑油と冷媒ガスとの混合体は、図２に示す矢印Ｆで示すように、冷媒通過路４４の上方に設けられた開口端４４Ｕを通って回転子コア４２（回転子４１）の外部上方に流出するようになっている。

本実施形態の回転子コア４２（回転子４１）は、分離油路４５備えている。詳しくは後述するが、分離油路４５は回転子コア４２内に設けられる空隙からなる。分離油路４５は、回転子コア４２の上端近傍において、一端が冷媒通過路４４に連なり、回転子コア４２の径方向の外側に向けて延びる。分離油路４５は、他端が回転子コア４２の外側面４２Ｓに開口する。したがって、冷媒通過路４４は分離油路４５を介して回転子コア４２の外部と連通することになる。本実施形態ではそれぞれの冷媒通過路４４に対応して分離油路４５が設けられるので、平面視すると、回転子コア４２には４つの分離油路４５が放射状に配置される。
なお、本発明において分離油路４５が設けられる高さ方向の位置は任意であるが、混合体から潤滑油を分離するには、高い位置に設けることが有利である。また、本実施形態では高さ方向の一カ所にだけ分離油路４５を設けているが、高さ方向の複数個所に設けることを本発明は許容する。

固定子６０は、珪素鋼板等の磁性材からなる円板状の固定子素材を複数枚積層して構成される固定子コア６１と、この固定子コア６１のティース部に巻設されるコイルエンド（渡線）４８とを有している。この場合、コイルエンド６２の渡線部６３が固定子コア６１の上下両端面６１ａ，６１ｂから突出する。なお、固定子コア６１は、ハウジング１１内に圧入固定（焼嵌め）されているが、その外周面を所定間隔で平板状に切除することで、ハウジング１１の胴部１１ａとの間に隙間１１ｂが形成される。
また、図２に示すように、渡線部６３の基端部（固定子コア６１の側に位置する端部）には、シャフト２３の回転軸線と直交する方向に沿って延びるとともに、コイルエンド６２により取り囲まれる領域Ａとハウジング１１の胴部１１ａ内とを連通する複数の連通路６４が形成されている。

本実施形態において、回転子４１と固定子６０は高さが同じになるように作製されているが、回転子４１の上端が固定子６０の上端より突出するように、圧縮機１０に組み付けられる場合がある。これは、以下の理由による。すなわち、圧縮機１０は、回転子の上と下で発生する圧力脈動により、ピストンロータ２１Ａ，２１Ｂおよびシャフト２３が、シャフト２３を支持する軸受２９Ａ、２９Ｂのクリアランスの範囲内で振動する。その結果、ピストンロータ２１Ａ，２１Ｂが、シャフト２３の軸線方向に振動して軸受２９Ａ、２９Ｂ（特に下側の軸受２９Ｂ）と干渉し、騒音が生じる。そこで、モータ４０を構成する回転子４１の磁力中心Ｃ１と、固定子６０の磁力中心Ｃ２とを、シャフト２３の軸線方向にオフセットさせる。そうすれば、固定子６０で発生する磁界によって回転子４１およびシャフト２３を下方に引き付けることができるので、ピストンロータ２１Ａ，２１Ｂが下側の軸受２９Ｂに押し付けられ、騒音の発生を抑制する。

ハウジング１１の側方には、シリンダ２０Ａ、２０Ｂの外周面に対向する位置に、開口部１２Ａ、１２Ｂが形成されている。シリンダ２０Ａ、２０Ｂには、開口部１２Ａ、１２Ｂに対向する位置に、シリンダ内壁面２０Ｓの所定位置まで連通する吸入ポート３０Ａ、３０Ｂが形成されている。
ハウジング１１の底部には、油溜まり５１が形成されている。図示を省略した潤滑油はこの油溜まり５１に貯留され、圧縮機１０の運転に伴って冷媒とともに混合体を構成する。

ハウジング１１の外部に、圧縮機１０に供給するに先立ち冷媒を気液分離するためのアキュムレータ１４が、ステー１５を介してハウジング１１に固定されている。
アキュムレータ１４には、アキュムレータ１４内の冷媒を圧縮機１０に吸入させるための吸入管１６Ａ、１６Ｂが設けられている。吸入管１６Ａ、１６Ｂの先端部は、開口部１２Ａ、１２Ｂを通して、吸入ポート３０Ａ、３０Ｂに接続されている。

このような圧縮機１０においては、アキュムレータ１４の吸入口１４ａからアキュムレータ１４内に冷媒を取り込み、アキュムレータ１４内で冷媒を気液分離して、その気相を吸入管１６Ａ、１６Ｂから、シリンダ２０Ａ、２０Ｂの吸入ポート３０Ａ、３０Ｂを介し、シリンダ２０Ａ，２０Ｂの内部空間である圧縮室Ｒ１、Ｒ２に供給する。
そして、ピストンロータ２１Ａ、２１Ｂの偏心転動により、圧縮室Ｒ１、Ｒ２の容積が徐々に減少して冷媒が圧縮される。シリンダ２０Ａ、２０Ｂの所定の位置には、冷媒を吐出する吐出穴（図示無し）が形成されており、この吐出穴にはリード弁（図示無し）が備えられている。これにより、圧縮された冷媒の圧力が高まると、リード弁を押し開き、冷媒をシリンダ２０Ａ、２０Ｂの外部に吐出する。吐出された冷媒に潤滑油が巻き込まれることで混合体が生成される。この冷媒は、ハウジング１１の上部に設けられた吐出口５５から外部の図示しない配管に吐出される。

この混合体は、開口端４４Ｌを通って冷媒通過路４４内に流入する。回転子４１は高速で回転しているため、冷媒通過路４４に流入した混合体には回転に伴う遠心力が作用する。冷媒（ガス）よりも潤滑油の比重が大きいので、この遠心力により潤滑油が回転子４１の外周側に優先的に移動しながら混合体は冷媒通過路４４を開口端４４Ｕに向かって進む。開口端４４Ｕの手前に分離油路４５が設けられているので、潤滑油は分離油路４５に流入する。こうして混合体は、冷媒から潤滑油が分離される。
分離油路４５に流入した潤滑油は、遠心力の働きにより、分離油路４５から流出される。この潤滑油は、回転子４１と固定子６０の間の隙間を通って、又は、固定子６０とハウジング１１の間の隙間１１ｂを通って、油貯まり５１に落下する。あるいは、分離油路４５から流出された潤滑油の一部は、冷媒に巻き込まれて混合体となり、吐出口５５に向かうこともある。

以上のように、圧縮機１０は、回転子４１に分離油路４５を設けることで、冷媒通過路４４内で遠心力が作用して外周側に移動した潤滑油を冷媒と分離することができる。したがって、冷凍サイクルにおけるシステム効率の低下を抑制できるとともに、圧縮機１０における潤滑油不足を抑制できる。分離油路４５は、回転子４１の内部に設けられた空隙で構成されるものであるから、回転子４１の重量を増加させることも、また、余計なスペースを必要とすることもない。

[回転子４１の構成例］
次に、回転子コア４２（回転子４１）のより具体的な構成を、図３及び図４を参照して説明する。
前述したように、回転子コアは複数枚の回転子素材を積層して作製される。通常は形態が同じ回転子素材を必要な枚数だけ積層し、締結部材により締結して一体化された回転子コアを作製する。ところが、分離油路４５を形成するために、異なる２種類の回転子素材４２ａ、４２ｂにより、本発明の回転子コア４２は作製される。このなかで回転子素材４２ｂは、分離油路４５を形成するのに直接的に係る。
回転子素材４２ａは、図４（ａ）に示すように、表裏を貫通する軸孔４３ａが中心に形成された円板状の部材である。回転子素材４２ａには、軸孔４３ａの周囲に４つの冷媒通過孔４４ａが表裏を貫通して形成されている。冷媒通過孔４４ａは、互いに隣接する冷媒通過孔４４ａ同士が９０°の間隔を隔てて配置されている。
また、回転子素材４２ａには、冷媒通過孔４４ａよりも外周側に、締結部材Ｂが貫通する４つの締結孔４６ａが表裏を貫通して形成されている。締結孔４６ａは、互いに隣接する締結孔４６ａが９０°の間隔を隔てて配置されている。
さらに、回転子素材４２ａには、永久磁石を保持するための磁石保持溝４７ａが表裏を貫通して形成されている。この実施形態では、一対の磁石保持溝４７ａが中心軸を基準にしてＶ字状に配置されて１組の永久磁石群を保持するものであり、併せて４組の永久磁石群が回転子コア４２に保持される。
回転子素材４２ａ、４２ｂが積層されて回転子コア４２を構成すると、軸孔４３ａは軸心孔４３を構成し、冷媒通過孔４４ａは冷媒通過路４４を構成する。

回転子素材４２ｂは、図４（ｂ）に示すように、表裏を貫通する軸孔４３ｂが中心に形成された円板状の部材であり、締結孔４６ｂ及び磁石保持溝４７ｂが形成されている。締結孔４６ｂ及び磁石保持溝４７ｂは、それぞれ、回転子素材４２ａの締結孔４６ａ及び磁石保持溝４７ａに対応するものである。
回転子素材４２ｂは、さらに、分離油溝４５ｂを備えている。分離油溝４５ｂは回転子素材４２ｂの内周端４５ｂｉから外周端４５ｂｏにかけて形成される。外周端４５ｂｏは回転子素材４２ｂの外周縁に開口しており、また、分離油溝４５ｂは回転子素材４２ｂの表裏を貫通している。
分離油溝４５ｂは、回転子素材４２ａの冷媒通過孔４４ａに対応して設けられている。つまり、回転子素材４２ｂを回転子素材４２ａに積層すると、分離油溝４５ｂは内周端４５ｂｉ側が冷媒通過孔４４ａと重なり、分離油溝４５ｂと冷媒通過孔４４ａは連通する。

以上の構成を備える回転子素材４２ａと回転子素材４２ｂを積層して回転子コア４２を得る。図３に示すように、大半の部分は回転子素材４２ａを積層するが、分離油路４５を設ける部分に対応して回転子素材４２ｂを配置することで回転子コア４２を得る。なお、積層の枚数などの態様は任意である。
この回転子コア４２において、回転子素材４２ｂは上下が回転子素材４２ａに挟まれている。そうすると、分離油溝４５ｂは上下開口が上下に配置される回転子素材４２ａに塞がれる。ただし、内周端４５ｂｉが冷媒通過孔４４ａと連通する部分は除かれる。また、分離油溝４５ｂの外周端４５ｂｏは回転子素材４２ｂの周縁に開口しているので、分離油路４５は回転子コア４２の外側面４２Ｓに開口する。こうして、回転子コア４２には、一端が冷媒通過路４４に連なり、回転子コア４２の径方向の外側に群れて延びる分離油路４５が形成される。

［固定子６０ 集中巻対応］
固定子６０にコイルを巻き回すのに集中巻きを適用することはよく知られている。この場合、よく知られているように、径が縮小された部分を有する回転子（回転子コア）が用いられることがある。この回転子素材１４２ｂは、例えば図５に示すように、長径部ＬＤと短径部ＳＤを交互に備える。この回転子素材１４２ｂは、分離油溝４５ｂを短径部ＳＤに対応して設ける。そうすると、分離油溝４５ｂは短径部ＳＤに開口することになる。
この回転子素材１４２ｂを用いて得られた回転子コア４２を固定子６０（図５に点線で内径を示す）の内部に配置すると、短径部ＳＤと固定子６０の間には、長径部ＬＤと固定子６０の間よりも大きい隙間が設けられる。したがって、この短径部ＳＤに対応する部分は、分離油路４５から流出された潤滑油が、回転子４１と固定子６０の間を通り易くなるので、油貯まり５１に潤滑油を効率よく戻すことができる。
なお、回転子素材４２ｂと同様の構成には図４と同じ符号を図５に付けた。また、回転子素材１４２ｂに対応する固定子の図示は省略するが、図４（ａ）に示す回転子素材４２ａの外形を図５の回転子素材１４２ｂと同様にすればよい。

［回転子 他の形態］
本発明は、種々の形態の回転子に適用できる。例えば、図４に示した冷媒通過孔４４ａを二つに分割した形態とすることができる。この形態に従う回転子素材２４２ａ、２４２ｂが図６に記載されている。なお、図４に示した回転子素材４２ａ、回転子素材４２ｂと同様の構成については、図６に図４と同じ符号を付している。
回転子素材２４２ａには、軸孔４３ａの周囲に８つの冷媒通過孔２４４ａが表裏を貫通して形成されている。
回転子素材２４２ａには、回転子素材４２ａと同様に、４つの締結孔４６ａが形成されている。この締結孔４６ａは、隣接する一組の磁石保持溝４７ａの間に配置される点で、回転子素材４２ａと配置位置が相違している。

回転子素材２４２ｂは、図６（ｂ）に示すように、分離油溝２４５ｂを備えている。分離油溝２４５ｂは、やはり、回転子素材２４２ａの冷媒通過孔２４４ａに対応して設けられている。この分離油溝２４５ｂは、点線で示される冷媒通過孔２４４ａに対応する位置から外周縁にかけて形成される。この分離油溝２４５ｂは、磁石保持溝４７ａ及び締結孔４６ａと干渉することは避けなければならないので、径方向に対して所定の角度だけ傾斜して形成されている。このように、分離油溝２４５ｂは、径方向に沿って形成される場合に限らず、径方向に傾斜して設けることができる。
なお、締結孔４６ａが図４と同様の位置に設けられているとすれば、２つの隣接する冷媒通過孔２４４ａに対応する一つの分離油溝２４５ｂを設けることもできる。

［分離油路４５の高さ方向位置］
分離油路４５を設ける位置は高いほど好ましいことは前述のとおりである。しかるに、圧縮機１０のように回転子４１の上端が固定子６０の上端よりも突出している場合には、図７に示すように、分離油路４５を固定子６０の上端よりも突出している回転子４１の部分に設けることが好ましい。
分離油路４５は、回転子コア４２に磁性体ではない空隙をもたらすものであるから、モータ４０のトルクを低下させる要素となり得る。しかしながら、固定子６０の上端よりも突出している回転子４１の部分はそもそもトルクの発生にほとんど寄与しないことを前提としているので、当該部分に分離油路４５を設けてもモータ４０のトルクを低下させないか、または、低下させたとしても微小である。
この場合、連通路６４を分離油路４５に対応する位置に設けると、分離油路４５から流出された潤滑油が回転子４１と固定子６０の間の隙間に到達しやすくなるので好ましい。

［分離油路の他端が径方向には封止］
以上説明した回転子４１は、分離油路４５を回転子コア４２の外側面４２Ｓに開口させ、分離された潤滑油を回転子４１と固定子６０の間、つまり回転子４１の外部を通して油貯まり５１に戻すものである。しかし、本発明は潤滑油を戻す通路を回転子の内部に設けることもできる。その一例を図８及び図９に基づいて説明する。

この回転子１４１（回転子コア１４２）は、図８に示すように、それぞれの冷媒通過路４４に一端が連なる分離油路１４５が設けられている。分離油路１４５の他端は、戻し油路５２に連なる。戻し油路５２は、冷媒通過路４４よりも径方向の外側に設けられ、上端は回転子素材４２ａにより封止されるが、下端は回転子コア１４２の底面に開口する。

回転子コア１４２は、回転子素材３４２ａと回転子素材３４２ｂに加えて、図４に示した回転子素材４２ａを積層して作製される。
図９に示すように、回転子素材３４２ａは、冷媒通過孔４４ａに加えて、戻し油孔５２ａが形成されている。回転子素材３４２ａが積層されたとき、戻し油孔５２ａは戻し油路５２を構成する。回転子素材３４２ａの他の構成は、図４の回転子素材４２ａと同じである。したがって、図４（ａ）と同じ符号を図９（ａ）に付している。

次に、回転子素材３４２ｂは、分離油溝１４５ｂを備えている。分離油溝１４５ｂは、内周側の端部が冷媒通過孔４４ａに対応しており、外周側の端部が戻し油孔５２ａに対応している。つまり、分離油溝１４５ｂは、冷媒通過孔４４ａに対応する位置から戻し油孔５２ａに対応する位置にかけて形成されている。回転子素材３４２ｂの他の構成は、図４の回転子素材４２ｂと同じである。したがって、図４（ｂ）と同じ符号を図９（ｂ）に付している。

以上の構成を備える回転子素材３４２ａと回転子素材３４２ｂ、さらに回転子素材４２ａを積層して回転子コア１４２を得る。図８に示すように、大半の部分は回転子素材３４２ａを積層するが、分離油路１４５を設ける部分に対応して回転子素材３４２ｂを配置することで回転子コア１４２を得る。また、最上層には回転子素材４２ａを積層する。

この回転子１４１（回転子コア１４２）を用いると、遠心分離された潤滑油は分離油路１４５に流入する。分離油路１４５に流入した潤滑油は、遠心力の働きにより、分離油路１４５の外周端に導かれた後に、戻し油路５２に流入する。潤滑油は戻し油路５２を通って油貯まり５１に落下する。
この実施形態によると、混合体から分離された潤滑油は回転子コア１４２の内部を通って油貯まり５１に戻されると吐出口５５に向かうことはないので、より確実に潤滑油を油戻し５１に戻すことができる。

［締結孔を戻し油路とする］
以上の例では、戻し油路５２を新たに形成したが、本発明はこれに限定されず、締結孔４６ａ，４６ｂを戻し油路として利用することができる。その例を図１０に基づいて説明する。
この例は、回転子素材２４２ａは図６（ａ）に示したものと同じものを用いる（図１０（ａ））。一方、図１０（ｂ）に示される回転子素材４４２ｂを用いることにより戻し油路を形成する。つまり、回転子素材４４２ｂは、分離油溝２４５ｂを備えている。分離油溝２４５ｂは、内周側が二股に分岐されるとともに、外周側は集合しており、Ｖ字状をなしている。この分離油溝２４５ｂは、内周側の端部が冷媒通過孔２４４ａに対応しており、外周側の端部が締結孔４６ａに対応している。つまり、分離油溝２４５ｂは、冷媒通過孔２４４ａに対応する位置から締結孔４６ａに対応する位置にかけて形成されている。回転子素材４４２ｂの他の構成は、図４の回転子素材４２ｂと同じである。したがって、図４（ｂ）と同じ符号を図１０（ｂ）に付している。

以上の構成を備える回転子素材２４２ａと回転子素材４４２ｂを積層して得られる回転子コアは、遠心分離された潤滑油が分離油溝２４５ｂからなる分離油路に流入する。この分離油路に流入した潤滑油は、遠心力の働きにより、分離油路の外周側に導かれた後に、締結孔４６ａに流入する。締結孔４６ａには締結部材Ｂが挿入されるが、締結部材Ｂの径を締結孔４６ａに対して十分に小さくすることで、流入した潤滑油は締結孔４６ａを通って油貯まり５１に落下する。
この実施形態においても以上と同様の効果を奏するのに加えて、戻し油路を独立して形成する必要がないので、製作工数の低減に寄与する。

［周方向にも開放された分離油路の例］
以上の実施形態では、一部の回転子素材に分離油溝を形成することで分離油路を形成する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、積層される回転素子素材の中からその一部を取り除くことで、分離油路を形成することもできる。その例を図１１、図１２に基づいて説明する。
この例による回転子２４１（回転子コア２４２）は、複数枚の例えば回転子素材４２ａを積層して得られる。ただし、分離油路４５を設けたい位置には回転子素材４２ａ（４２ｂ）を設ける替りにリング状のスペーサ５３を設置する。そうすると、スペーサ５３の周囲は空隙が形成されることになり、この空隙が分離油路４５を構成する。この分離油路４５は、回転子２４１の外側面に開口するとともに、永久磁石Ｍを除いて周方向を遮るものがなく開放されている。
以上のように、本発明の分離油路は、回転子の周方向に閉じられた空隙、又は、回転子の周方向に開放された空隙、の何れであってもよい。

この実施形態においても、以上と同様の効果を奏するのに加えて、異なる回転子素材を形成するのに比べてスペーサ５３を作製する加工費、材料費を低減できるので、コスト的に有利となる。
なお、この例ではスペーサ５３は内周側に設けたが、スペーサ５３を設ける位置は任意である。

以上、本発明の種々の形態を説明したが、これら以外にも、以上で挙げた構成を取捨選択し、あるいは他の構成に適宜変更することが可能である。
例えば、回転子４１の回転軸線に分離油路４５が直交する例を以上では示したが、本発明はこれに限らず、回転軸線に対して傾斜する分離油路とすることもできる。さらに、回転子（内周又は外周）の接線に対する法線方向に分離油路を設けることに限定されず、法線方向に傾斜する方向に分離油路を設けることができる。
また、ロータリー式圧縮機構とスクロール式圧縮機構とが組み合わされた電動圧縮機について本発明を適用することもできる。つまり、本発明におけるロータリー式圧縮機とは、ロータリー式圧縮機構を備えている圧縮機を広く包含する。

１０ 圧縮機
１１ ハウジング
１１ｂ 隙間
２０Ａ，２０Ｂ シリンダ
２１Ａ，２１Ｂ ピストンロータ
２３ シャフト
２９Ａ，２９Ｂ 軸受
４０ モータ
４１，１４１，２４１ 回転子
４２，１４２，２４２ 回転子コア
４２ａ，４２ｂ，１４２ｂ，２４２ａ，２４２ｂ，３４２ａ，３４２ｂ，４４２ｂ 回転子素材
４２Ｓ 外側面
４３ 軸心孔
４３ａ，４３ｂ 軸孔
４４ 冷媒通過路
４４ａ，２４４ａ 冷媒通過孔
４５，１４５ 分離油路
４５ｂ，１４５ｂ，２４５ｂ 分離油溝
４６ａ，４６ｂ 締結孔
５１ 油溜まり
５２ 戻し油路
５２ａ 戻し油孔
５３ スペーサ
６０ 固定子
６１ 固定子コア
６２ コイルエンド
６４ 連通路
ＬＤ 長径部
ＳＤ 短径部

Claims (7)

1. 冷媒の吐出口が設けられ、潤滑油が溜められる油溜まりを底部に有するハウジングと、
   前記ハウジングの下部側に配置され、冷媒を圧縮するロータリー式圧縮機構部と、
   前記ハウジングの上部側に配置され、前記圧縮機構部を駆動する電動モータと、を備え、
   前記電動モータは、
   前記ハウジングに固定される固定子と、
   前記固定子の内周側に配置され、前記固定子に電力が供給されると軸心の周りに回転する回転子と、
   前記圧縮機構部で圧縮された冷媒を前記吐出口に向けて流す、下側開口端から上側開口端まで前記軸心方向に真っ直ぐに延びるように前記回転子に設けられた冷媒通過路と、
   前記冷媒通過路に一端が連なり、前記回転子の径方向の外側に延びる分離油路と、を備える、
   ことを特徴とするロータリー式圧縮機。
2. 前記分離油路は、
   他端が前記回転子の外側面に開口する、
   請求項１に記載のロータリー式圧縮機。
3. 前記回転子が短径部を備え、
   前記分離油路は、前記短径部に対応する前記外側面に開口する、
   請求項２に記載のロータリー式圧縮機。
4. 前記回転子は、前記冷媒通過路よりも径方向の外側に、前記潤滑油を前記油溜まりに向けて流す戻し油路を設け、
   前記分離油路の他端が前記戻し油路に連なる、
   請求項１に記載のロータリー式圧縮機。
5. 前記回転子は、前記固定子の上端よりも上方に突出する部分を備え、
   前記分離油路は、前記突出する部分に設けられる、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のロータリー式圧縮機。
6. 磁性材からなる複数の回転子素材を積層して前記回転子が形成され、
   前記分離油路は、一又は複数の前記回転子素材に形成された溝により構成される、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載のロータリー式圧縮機。
7. 前記分離油路は、前記上側開口端の近傍において、前記冷媒通過路に一端が連なる、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載のロータリー式圧縮機。

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