JPWO2014002456A1

JPWO2014002456A1 - ロータリ圧縮機

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Publication number: JPWO2014002456A1
Application number: JP2014522421A
Authority: JP
Inventors: 啓晶中井; 雄司尾形; 優塩谷; 裕文吉田; 大輔船越; 健苅野
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2016-05-30
Anticipated expiration: 2033-06-21
Also published as: WO2014002456A1; JP6210331B2; EP2873863A1; CN104428535A; EP2873863B1; CN104428535B; EP2873863A4

Abstract

冷媒の吐出口４１には冷媒吐出空間５２から吐出室２６ｂへの冷媒の逆流を抑制する吐出弁４４を設けており、端板部材７は、冷媒吐出空間５２を形成するシリンダ室２６との間の一部の厚肉部７ｔを、オイル保持部５３を形成するシリンダ室２６との間の最小厚肉部７ｗｍｉｎよりも、厚みを大きくする。つまり、吐出弁４４近傍の高剛性が必要な吐出冷媒空間５２の端板部材７の厚みを厚く、逆に、吐出冷媒やオイル溜まり２２のオイルよりも低温のオイルで満たされて、吸入冷媒の近くで断熱効果を発揮したいオイル保持部５３を形成する端板部材７の厚肉部７ｗの厚みを薄くする。よって、吸入冷媒の受熱を抑制する。

Description

本発明は、空調機、冷凍機、ブロワ、給湯機等に使用される２シリンダロータリ圧縮機に関するものである。

ロータリ圧縮機は、空気調和装置、暖房装置、給湯機などの電化製品に広く使用されている。ロータリ圧縮機の効率を改善するための取り組みの１つとして、圧縮室に吸入された冷媒（吸入冷媒）が周囲から熱を受け取ることによる効率の低下、いわゆる熱ロスを抑制する技術が提案されている。

特許文献１のロータリ圧縮機は、吸入冷媒の受熱を抑制する手段として、シリンダの吸入側部分に密閉空間を有している。この密閉空間は、密閉容器内の高温の冷媒からシリンダの内壁への熱の伝達を抑制する。

特開平２−１４０４８６号公報

しかし、特許文献１のようにシリンダに密閉空間を形成することは必ずしも容易ではない。そのため、吸入冷媒の受熱を効果的に抑制できる別の技術が望まれている。

従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機は、端板（軸受）部材に取り付けられ、端板（軸受）部材とともに、吐出口を通じて吐出室から吐出された冷媒が滞在できる冷媒吐出空間を形成している区画部材と、端板（軸受）部材には、ベーンがシリンダの中心軸に向かって最も突出したときのベーンの中心とシリンダの中心軸とを含む基準平面から見て、吸入口と同じ側に凹部が設けられており、オイル溜まりに溜められたオイルの一部が凹部に浸入することによってオイル保持部が形成されている、ロータリ圧縮機において、吐出口には冷媒吐出空間から吐出室への冷媒の逆流を抑制する吐出弁を設け、端板部材は、冷媒吐出空間を形成するシリンダ室との間の一部の厚肉部を、オイル保持部を形成するシリンダ室との間の最小厚肉部よりも、厚みを大きくしたものである。

本発明によれば、吐出弁近傍の高剛性が必要な吐出冷媒空間の端板部材の厚肉部を厚く、逆に、吐出冷媒やオイル溜まりのオイルよりも低温のオイルで満たされて、吸入冷媒の近くで断熱効果を発揮したいオイル保持部を形成する端板部材の厚肉部を薄くする。従って、材料費削減とオイル保持部の厚み増加による断熱効果向上を同時に実現することができる。特に、本発明において断熱効果を向上させる箇所は、吸入冷媒の受熱に直接影響する箇所であるため、その効果は大きい。

なお、本発明で行った端板（軸受）部材の厚みの変更を、オイル保持部を有さず全体が冷媒吐出空間となる端板（軸受）部材に適用した場合にも、吸入冷媒の受熱に関係する端板（軸受）の厚みを薄く構成することは可能である。しかし、圧縮機内部で最高温となる吐出空間の冷媒と吸入冷媒が、薄く構成した端板（軸受）部材を介して熱授受を行うため、受熱損失を逆に増加させてしまう。

本発明の実施の形態に係るロータリ圧縮機の縦断面図図１に示すロータリ圧縮機のＩＩＡ−ＩＩＡ線に沿った横断面図図１に示すロータリ圧縮機のＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿った横断面図同ロータリ圧縮機の連通路の位置を示す拡大断面図同ロータリ圧縮機の下軸受部材の下面図ｕ−ｖ間の厚み変化を示す概略図ｕ−ｖ間の厚み変化を示す概略図ｕ−ｖ間の厚み変化を示す概略図

１密閉容器
２モータ
３第１圧縮ブロック
４シャフト
４ａ第１偏心部
４ｂ第２偏心部
５第１シリンダ
６上軸受部材（第１端板部材）
７下軸受部材（第２端板部材）
７ｐ連通路
７ｓ厚肉部
７ｔ厚肉部
７ｗ厚肉部
８第１ピストン
９第１閉塞部材
１０第２閉塞部材
１１吐出管
１３内部空間
１４第１吸入管
１５第２シリンダ
１６第２吸入管
１７ステータ
１８ロータ
１９第１吸入口
２０第２吸入口
２１端子
２２オイル溜まり
２５第１シリンダ室
２５ａ第１吸入室
２５ｂ第１吐出室
２６第２シリンダ室
２６ａ第２吸入室
２６ｂ第２吐出室
２８第２ピストン
３０第２圧縮ブロック
３２第１ベーン
３３第２ベーン
３４第１ベーン溝
３５第２ベーン溝
３６第１ばね
３７第２ばね
３８中板
４０第１吐出口
４１第２吐出口
４３第１吐出弁
４４第２吐出弁
４６貫通流路
５１、５２冷媒吐出空間
５３オイル保持部
１００ロータリ圧縮機
１０２圧縮機構
Ｈ１第１基準平面
Ｈ２第２基準平面
Ｈ３第３基準平面

第１の発明は、オイル溜まりを有する密閉容器と、密閉容器の内部に配置されたシリンダと、シリンダの内部に配置されたピストンと、シリンダとピストンとの間にシリンダ室を形成するように、シリンダに取り付けられた端板（軸受）部材と、シリンダ室を吸入室と吐出室とに仕切るベーンと、圧縮されるべき冷媒を吸入室に導く吸入口と、端板（軸受）部材に形成され、圧縮された冷媒を吐出室から吐出させる吐出口と、端板（軸受）部材に取り付けられ、端板（軸受）部材とともに、吐出口を通じて吐出室から吐出された冷媒が滞在できる冷媒吐出空間を形成している区画部材と、端板（軸受）部材には、ベーンがシリンダの中心軸に向かって最も突出したときのベーンの中心とシリンダの中心軸とを含む基準平面から見て、吸入口と同じ側に凹部が設けられており、オイル溜まりに溜められたオイルの一部が凹部に浸入することによってオイル保持部が形成されている、ロータリ圧縮機において、吐出口には冷媒吐出空間から吐出室への冷媒の逆流を抑制する吐出弁を設け、端板部材は、冷媒吐出空間を形成するシリンダ室との間の一部の厚肉部を、オイル保持部を形成するシリンダ室との間の最小厚肉部よりも、厚みを大きくしている。これにより、吐出弁を設けている吐出冷媒空間側の端板（軸受）剛性を高めながらも、吸入冷媒の受熱に繋がる。さらに、吐出弁近傍の剛性には影響しないオイル保持部では、端板（軸受）部材の厚み減らすことでオイル保持部の容積が大きくなり、断熱効果を高めて吸入冷媒の受熱を抑制することができる。

第２の発明は、第１の発明のロータリ圧縮機において、密閉容器内部は冷媒の吐出圧力と略同圧力のオイル又は冷媒で満たされている。これにより、運転中の密閉容器全体の温度が、吐出冷媒と略同温にまで上昇し、第１の発明による吸入冷媒の断熱効果がより顕著に発揮される。

第３の発明は、特に、第１又は第２の発明のロータリ圧縮機において、オイル保持部を形成するシリンダ室との間の端板部材の厚肉部は、吸入口に近い位置に最小厚肉部を形成する。これにより、オイル保持部を形成する端板部材の剛性低下に対する吸入冷媒の受熱低減効果割合を大きく得ることができるため、より高品質で高性能なロータリ圧縮機を実現することができる。

第４の発明は、特に、第１から第３のいずれかの発明のロータリ圧縮機において、オイル保持部を形成するシリンダ室との間の端板部材の厚肉部は、吸入口に近づくにつれて厚みを薄くする。これにより、オイル保持部による吸入冷媒の受熱低減効果割合を最大限にまで高めることができる。

第５の発明は、特に、第１から第４のいずれかの発明のロータリ圧縮機において、端板部材を焼結材から成る材料で構成する。これにより、吐出冷媒空間とオイル保持部におけるそれぞれの箇所とで、端板部材の厚みを自由に選択でき、コストアップ無しに本発明の効果を低価格で実現可能となる。また、焼結材は材料内部に微小な空孔を多く含んでおり、焼結材自身の断熱効果と本発明による断熱構成が相乗効果を成すことができる。

第６の発明は、特に、第１から第４のいずれかの発明のロータリ圧縮機において、端板部材を鍛造成型した材料を加工して用いる。これにより、吐出冷媒空間とオイル保持部におけるそれぞれの箇所とで、端板部材の厚みを鍛造段階で調整できる。従って、鋳造成型した材料を加工することに比べて、大きなコストアップ無しに本発明の効果を低価格で実現できる。

第７の発明は、特に、第１から第６のいずれかの発明のロータリ圧縮機において、例えば二酸化炭素のような高圧冷媒を冷媒として用いる。これにより、従来は圧縮機の温度が上昇して吸入冷媒の受熱が増加していたが、本発明ではより断熱効果の高いオイル保持部で断熱するので、吸入冷媒の受熱をより顕著に抑制し、高効率な圧縮機を提供できる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態）
図１に示すように、本実施形態のロータリ圧縮機１００は、密閉容器１、モータ２、圧縮機構１０２及びシャフト４を備えている。圧縮機構１０２は、密閉容器１の下部に配置されている。モータ２は、密閉容器１の内部において、圧縮機構１０２の上に配置されている。シャフト４によって、圧縮機構１０２とモータ２とが連結されている。密閉容器１の上部には、モータ２に電力を供給するための端子２１が設けられている。密閉容器１の底部には、潤滑油を保持するためのオイル溜まり２２が形成されている。
モータ２は、ステータ１７及びロータ１８で構成されている。ステータ１７は、密閉容器１の内壁に固定されている。ロータ１８は、シャフト４に固定されている。ロータ１８及びシャフト４は、モータ２の駆動により回転する。
密閉容器１の上部には、吐出管１１が設けられている。吐出管１１は、密閉容器１の上部を貫通しているとともに、密閉容器１の内部空間１３に向かって開口している。吐出管１１は、圧縮機構１０２で圧縮された冷媒を密閉容器１の外部に導く吐出流路としての役割を担う。ロータリ圧縮機１００の動作時において、密閉容器１の内部空間１３は、圧縮された冷媒で満たされる。つまり、ロータリ圧縮機１００は、高圧シェル型の圧縮機である。高圧シェル型のロータリ圧縮機１００によれば、冷媒でモータ２を冷却できるのでモータ効率の向上を期待できる。しかし、その一方で高圧シェル型の圧縮機では、密閉容器１や圧縮機構１０２自体が吐出温度と略同温、すなわち高温であるため、吸入冷媒の受熱を引き起こし易い。

圧縮機構１０２は、冷媒を圧縮するようにモータ２によって動かされる。具体的に、圧縮機構１０２は、第１圧縮ブロック３、第２圧縮ブロック３０、上軸受部材６、下軸受部材７、中板３８、第１閉塞部材９（第１マフラー部材）及び第２閉塞部材１０（第２マフラー部材）を有する。冷媒は、第１圧縮ブロック３又は第２圧縮ブロック３０で圧縮される。第１圧縮ブロック３及び第２圧縮ブロック３０は、オイル溜まり２２に溜められたオイルに浸漬されている。本実施形態において、第１圧縮ブロック３は、第２圧縮ブロック３０を構成する部品と共通の部品で構成されている。従って、第１圧縮ブロック３は、第２圧縮ブロック３０の吸入容積に等しい吸入容積を有する。

図２に示すように、第１圧縮ブロック３は、第１シリンダ５、第１ピストン８、第１ベーン３２、第１吸入口１９、第１吐出口４０及び第１ばね３６で構成されている。図３に示すように、第２圧縮ブロック３０は、第２シリンダ１５、第２ピストン２８、第２ベーン３３、第２吸入口２０、第２吐出口４１及び第２ばね３７で構成されている。第１シリンダ５及び第２シリンダ１５は、互いに同心状に配置されている。

シャフト４は、第１偏心部４ａ及び第２偏心部４ｂを有する。第１偏心部４ａ及び第２偏心部４ｂは、それぞれ、シャフト４の半径方向の外向きに突出している。第１ピストン８及び第２ピストン２８は、それぞれ、第１シリンダ５及び第２シリンダ１５の内部に配置されている。第１シリンダ５内において、第１偏心部４ａに第１ピストン８が取り付けられている。第２シリンダ１５内において、第２偏心部４ｂに第２ピストン２８が取り付けられている。第１シリンダ５及び第２シリンダ１５には、それぞれ、第１ベーン溝３４及び第２ベーン溝３５が形成されている。シャフト４の回転方向において、第１ベーン溝３４の位置は、第２ベーン溝３５の位置に一致している。第１偏心部４ａは、第２偏心部４ｂの突出方向と１８０度反対の方向に突出している。つまり、第１ピストン８と第２ピストン２８との間の位相差が１８０度である。この構成は、振動及び騒音を低減する効果を奏する。

上軸受部材６（第１端板部材）は、第１シリンダ５の内周面と第１ピストン８の外周面との間に第１シリンダ室２５を形成するように、第１シリンダ５に取り付けられている。下軸受部材７（第２端板部材）は、第２シリンダ１５の内周面と第２ピストン２８の外周面との間に第２シリンダ室２６を形成するように、第２シリンダ１５に取り付けられている。詳細には、上軸受部材６は第１シリンダ５の上部に取り付けられ、下軸受部材７は第２シリンダ１５の下部に取り付けられている。第１シリンダ５と第２シリンダ１５との間には中板３８が配置されている。

第１吸入口１９及び第２吸入口２０は、それぞれ、第１シリンダ５及び第２シリンダ１５に形成されている。第１吸入口１９及び第２吸入口２０は、それぞれ、第１シリンダ室２５及び第２シリンダ室２６に向かって開口している。第１吸入口１９及び第２吸入口２０には、それぞれ、第１吸入管１４及び第２吸入管１６が接続されている。

第１吐出口４０及び第２吐出口４１は、それぞれ、上軸受部材６及び下軸受部材７に形成されている。第１吐出口４０及び第２吐出口４１は、それぞれ、第１シリンダ室２５及び第２シリンダ室２６に向かって開口している。
第１吐出口４０を開閉するように、第１吐出口４０に第１吐出弁４３が設けられている。第２吐出口４１を開閉するように、第２吐出口４１に第２吐出弁４４が設けられている。

第１ベーン溝３４には、第１ベーン３２（ブレード）がスライドできるように配置されている。第１ベーン３２は、第１シリンダ室２５を第１ピストン８の周方向に沿って仕切っている。これにより、第１シリンダ室２５が第１吸入室２５ａと第１吐出室２５ｂとに仕切られている。第２ベーン溝３５には、第２ベーン３３（ブレード）がスライドできるように配置されている。第２ベーン３３は、第２シリンダ室２６を第２ピストン２８の周方向に沿って仕切っている。これにより、第２シリンダ室２６が第２吸入室２６ａと第２吐出室２６ｂとに仕切られている。第１吸入口１９及び第１吐出口４０は、それぞれ、第１ベーン３２の左右に位置している。第２吸入口２０及び第２吐出口４１は、それぞれ、第２ベーン３３の左右に位置している。第１吸入口１９を通じて、圧縮されるべき冷媒が第１シリンダ室２５（第１吸入室２５ａ）に供給される。第２吸入口２０を通じて、圧縮されるべき冷媒が第２シリンダ室２６（第２吸入室２６ａ）に供給される。第１シリンダ室２５で圧縮された冷媒は、第１吐出弁４３を押し開き、第１吐出口４０を通じて第１吐出室２５ｂから吐出される。第２シリンダ室２６で圧縮された冷媒は、第２吐出弁４４を押し開き、第２吐出口４１を通じて第２吐出室２６ｂから吐出される。

第１ピストン８と第１ベーン３２とが単一の部品、すなわち、スイングピストンで構成されていてもよい。第２ピストン２８と第２ベーン３３とが単一の部品、すなわち、スイングピストンで構成されていてもよい。第１ベーン３２及び第２ベーン３３は、それぞれ、第１ピストン８及び第２ピストン２８に結合していてもよい。

第１ベーン３２の背後及び第２ベーン３３の背後には、それぞれ、第１ばね３６及び第２ばね３７が配置されている。第１ばね３６及び第２ばね３７は、それぞれ、第１ベーン３２及び第２ベーン３３をシャフト４の中心に向かって押している。第１ベーン溝３４の後部及び第２ベーン溝３５の後部は、それぞれ、密閉容器１の内部空間１３に連通している。従って、密閉容器１の内部空間１３の圧力が第１ベーン３２の背面及び第２ベーン３３の背面にそれぞれ加えられる。また、第１ベーン溝３４及び第２ベーン溝３５には、オイル溜まり２２に溜められた潤滑油が供給される。

冷媒吐出空間５１には、第１吐出口４０を通じて第１吐出室２５ｂから吐出された冷媒が滞在できる。図１に示すように、第１閉塞部材９は、冷媒吐出空間５１を第１シリンダ室２５の反対側に形成するように、上軸受部材６（第１端板部材）に取り付けられている。詳細には、第１閉塞部材９は、冷媒吐出空間５１を上軸受部材６の上方に形成するように、上軸受部材６の上部に取り付けられている。第１吐出弁４３は、第１閉塞部材９によって覆われている。第１閉塞部材９には、冷媒吐出空間５１から密閉容器１の内部空間１３に冷媒を導くための吐出口９ａが形成されている。冷媒吐出空間５２には、第２吐出口４１を通じて第２吐出室２６ｂから吐出された冷媒が滞在できる。第２閉塞部材１０は、冷媒が滞在できる冷媒吐出空間５２を第２シリンダ室２６の反対側に形成するように、下軸受部材７（第２端板部材）に取り付けられている。詳細には、第２閉塞部材１０は、冷媒吐出空間５２を下軸受部材７の下方に形成するように、下軸受部材７の下部に取り付けられている。第２吐出弁４４は、第２閉塞部材１０によって覆われている。冷媒吐出空間５１及び５２は、それぞれ、冷媒の流路としての役割を担う。シャフト４は、第１閉塞部材９の中心部及び第２閉塞部材１０の中央部を貫通しているとともに、上軸受部材６及び下軸受部材７によって支持されることで回転可能である。

冷媒吐出空間５２は、貫通流路４６によって冷媒吐出空間５１に連通している。貫通流路４６は、下軸受部材７、第２シリンダ１５、中板３８、第１シリンダ５及び上軸受部材６をシャフト４の回転軸と平行な方向に貫通している。第２圧縮ブロック３０で圧縮された冷媒は、第１圧縮ブロック３で圧縮された冷媒と第１閉塞部材９の内部空間、すなわち、冷媒吐出空間５１において合流する。そのため、冷媒吐出空間５２の体積が不足気味であったとしても、第１閉塞部材９の内部で冷媒吐出空間５１による消音効果を得ることができる。また、貫通流路４６の断面積（流路面積）は、第２吐出口４１の断面積（流路面積）よりも大きい。これにより、圧力損失の増大を防ぐことができる。

図３に示すように、本発明において、第１基準平面Ｈ１、第２基準平面Ｈ２及び第３基準平面Ｈ３を以下のように定義する。第２ベーン３３が第２シリンダ１５の中心軸Ｏ_１に向かって最も突出したときの第２ベーン３３の中心と第２シリンダ１５の中心軸Ｏ１とを含む平面を第１基準平面Ｈ１と定義する。第１基準平面Ｈ１は、第２ベーン溝３５の中心を通っている。また、中心軸Ｏ_１を含み、かつ第１基準平面Ｈ１に垂直な平面を第２基準平面Ｈ２と定義する。第２吸入口２０の中心及び中心軸Ｏ_１を含む平面を第３基準平面Ｈ３と定義する。なお、第２シリンダ１５の中心軸Ｏ_１は、シャフト４の回転軸及び第１シリンダ５の中心軸にほぼ一致している。

図１に示すように、圧縮機構１０２は、さらに、オイル保持部５３を有する。オイル保持部５３は、第１基準平面Ｈ１から見て第２吸入口２０と同じ側、かつ下軸受部材７を挟んで第２シリンダ室２６の反対側に形成されている。詳細には、オイル保持部５３は、下軸受部材７の下面に接している。オイル保持部５３は、オイル溜まり２２に溜められたオイルの一部を取り込み、取り込まれたオイルの流れがオイル溜まり２２におけるオイルの流れよりも抑制されるように構成されている。オイル保持部５３におけるオイルの流れは、オイル溜まり２２におけるオイルの流れよりも緩やかである。

ロータリ圧縮機１００において、オイル溜まり２２の油面は、第１シリンダ５の下面よりも上に位置している。信頼性を確保するために、オイル溜まり２２の油面は、運転時において、第１シリンダ５の上面よりも上、モータ２の下端よりも下にあることが好ましい。第２シリンダ１５、下軸受部材７及び第２閉塞部材１０は、オイル溜まり２２のオイルの中に浸漬されている。従って、オイル溜まり２２のオイルはオイル保持部５３に流入できる。

圧縮されるべき冷媒は、低温低圧の状態にある。他方、圧縮された冷媒は、高温高圧の状態にある。そのため、ロータリ圧縮機１００の運転中において、下軸受部材７には特定の温度分布が生じる。具体的には、下軸受部材７を吸入側部分と吐出側部分とに分けたとき、吸入側部分が比較的低温であり、吐出側部分が圧縮機の中で最も高温となる箇所の内の一つである。下軸受部材７は、第１基準平面Ｈ１で吸入側部分と吐出側部分に分割される。吸入側部分は、第２吸入口２０の真下の部分を含み、吐出側部分は、第２吐出口４１が設けられている。

本実施形態では、第１基準平面Ｈ１から見て第２吸入口２０と同じ側にオイル保持部５３が形成されている。オイル保持部５３は、下軸受部材７の下面に接している。この場合、オイル保持部５３に保持されたオイルが断熱材として働くので、下軸受部材７を通じて、冷媒吐出空間５２の冷媒（圧縮冷媒）の熱が第２シリンダ室２６に吸入された冷媒（吸入冷媒）に移動することを抑制できる。なお、オイル保持部５３と下軸受部材７の下面との間に他の部材が配置されていたとしても、そのような他の部材は下軸受部材７の一部とみなすことができる。

図１及び図５に示すように、本実施形態では、下軸受部材７に形成された第１凹部が第２閉塞部材１０で閉じられることによってオイル保持部５３が形成されている。このような構造によれば、下軸受部材７の厚みの増加を回避できるので、部品コストの増加を回避できるだけでなく、ロータリ圧縮機１００の軽量化にとって有利である。ただし、第２閉塞部材１０とは別の部材で第１凹部が閉じられることによってオイル保持部５３が形成されていてもよい。

下軸受部材７には、さらに、連通路７ｐが設けられている。連通路７ｐは、オイル溜まり２２とオイル保持部５３とを連通するように横方向に延びている。連通路７ｐ（連通孔）を通じて、オイル溜まり２２のオイルがオイル保持部５３に流入できる。複数の連通路７ｐが形成されていると、オイル溜まり２２のオイルがオイル保持部５３に確実に流入できる。連通路７ｐの大きさは、オイル溜まり２２のオイルがオイル保持部５３に流入するために必要十分な大きさに調節されている。そのため、オイル保持部５３におけるオイルの流れは、オイル溜まり２２におけるオイルの流れよりも緩やかである。従って、オイル保持部５３において、オイルは、比較的安定な温度成層を形成する。

本実施形態では、連通路７ｐは、小さい貫通孔で構成されている。ただし、スリットなどの他の構造で連通路７ｐが構成されていてもよい。図４に示すように、シャフト４の回転軸と平行な方向において、連通路７ｐの上端は、下軸受部材７の下面７ｈに一致している、又は下軸受部材７の下面７ｈよりも上に位置している。このような構成によれば、オイル保持部５３に空気又は冷媒が残ることを防止できる。

また、下軸受部材７に形成された第２凹部が第２閉塞部材１０で閉じられることによって冷媒吐出空間５２が形成されている。つまり、下軸受部材７には、オイル保持部５３として機能する第１凹部と、冷媒吐出空間５２として機能する第２凹部とが形成されている。第２閉塞部材１０は単一の板状部材で構成されている。第１凹部及び第２凹部の両方が第２閉塞部材１０によって閉じられるように、第１凹部の開口端面と第２凹部の開口端面とが同一平面上に存在する。このような構造は非常にシンプルであり、部品点数の増加も回避できる。

図５に示すように、シャフト４の周囲の一部の区間にオイル保持部５３が形成され、他の一部の区間に冷媒吐出空間５２が形成されている。オイル保持部５３は、下軸受部材７に設けられたリブ７ｋによって、冷媒吐出空間５２から完全に隔離されている。冷媒吐出空間５２の大部分は、第１基準平面Ｈ１から見て、第２吐出口４１と同じ側に形成されている。他方、オイル保持部５３は、第１基準平面Ｈ１から見て、第２吸入口２０と同じ側に形成されている。このような位置関係によれば、冷媒吐出空間５２に吐出された冷媒の熱が第２シリンダ室２６に吸入された冷媒に移動することを抑制できる。

本実施形態において、オイル保持部５３の一部は、第１基準平面Ｈ１から見て、第２吐出口４１と同じ側に形成されている。ただし、オイル保持部５３の全部が、第１基準平面Ｈ１から見て、第２吸入口２０と同じ側に形成されていてもよい。

図１に示すように、下軸受部材７は、冷媒吐出空間５２を形成する第２凹部の中で第２吐出弁４４近傍で吐出弁が設置される厚肉部７ｓの厚みは、オイル保持部５３を形成する第１凹部における厚肉部７ｗの厚みよりも薄い。なお、下記に説明するように、オイル保持部５３を形成する第１凹部における厚肉部７ｗが一定でない場合には、厚肉部７ｓの厚みは、オイル保持部５３を形成する第１凹部における最小厚肉部７ｗｍｉｎよりも薄い。つまり、第２吐出口４１内部の体積分の冷媒は、第２吐出弁４４から排出されず、再圧縮冷媒となるので、吐出弁が設置される厚肉部７ｓの厚みを極力薄く抑えることが、高性能化に繋がる。しかしながら、その一方で、吐出弁が設置される厚肉部７ｓの剛性は、他の箇所と比較して、低下してしまうため、冷媒吐出空間５２を形成するシリンダ室２６との間の下軸受部材７の厚み全体を薄く形成することはできない。従って、吐出弁が設置される厚肉部７ｓ近傍で厚みを薄く形成した分の剛性を補うために、厚肉部７ｔを設ける必要がある。このような背景から、従来は吐出弁が設置される厚肉部７ｓのみの厚みを薄く、オイル保持部５３を含むその他の部分の下軸受部材７の厚みを、厚肉部７ｔの厚みと同様に厚くしていた。これに対し、本発明における下軸受部材７は、冷媒吐出空間５２を形成するシリンダ室２６との間の一部の厚肉部７ｔを、オイル保持部を形成するシリンダ室２６との間の最小厚肉部７ｗｍｉｎよりも、厚みを大きくしている。従って、オイル保持部５３を形成するシリンダ室２６との間の厚肉部７ｗの厚みは、厚肉部７ｔよりも薄いため、オイル保持部５３の断熱効果が高まり、吸入冷媒の受熱を抑制することができる。

さらに、本実施の形態においては、オイル保持部５３を形成するシリンダ室２６との間の下軸受部材７の厚肉部７ｗの厚みを変化させている。図５に示すように、オイル保持部５３の中で第２吸入口２０に近い点ｕに最小厚肉部７ｗｍｉｎを形成し、シャフト４の第２偏心部４ｂの回転方向に進んだ点ｖに向って、下軸受部材７の厚肉部７ｗの厚みを増加させている。図６に厚肉部７ｗの厚みの変化の例を示している。吸入冷媒の受熱に大きく影響する点ｕに近い程、厚みを薄く、つまり、オイル断熱層を大きく設けている。これにより、厚肉部７ｓの剛性低下を補いつつ、吸入冷媒の受熱低減を抑制し、信頼性の高い、高効率な圧縮機を実現できる。

なお、図７にも示すように、厚肉部７ｗの厚みは、勾配を変化させてもよい。また、図８に示すように、厚肉部７ｗの厚みは、段階的に変化させてもよい。

また、本発明では２シリンダロータリ圧縮機に限定して説明を行っているが、１シリンダロータリ圧縮機においても同様の構成、すなわち、下軸受部材７にオイル保持部５３を設けることができる。

本発明は、給湯機、温水暖房装置及び空気調和装置などの電気製品に利用できる冷凍サイクル装置の圧縮機に有用である。

Claims

オイル溜まりを有する密閉容器と、
前記密閉容器の内部に配置されたシリンダと、
前記シリンダの内部に配置されたピストンと、
前記シリンダと前記ピストンとの間にシリンダ室を形成するように、前記シリンダに取り付けられた端板部材と、
前記シリンダ室を吸入室と吐出室とに仕切るベーンと、
圧縮されるべき冷媒を前記吸入室に導く吸入口と、
前記端板部材に形成され、圧縮された冷媒を前記吐出室から吐出させる吐出口と、
前記端板部材に取り付けられ、前記端板部材とともに、前記吐出口を通じて前記吐出室から吐出された前記冷媒が滞在できる冷媒吐出空間を形成している区画部材と、
前記端板部材には、前記ベーンが前記シリンダの中心軸に向かって最も突出したときの前記ベーンの中心と前記シリンダの前記中心軸とを含む基準平面から見て、前記吸入口と同じ側に凹部が設けられており、前記オイル溜まりに溜められたオイルの一部が前記凹部に浸入することによってオイル保持部が形成されている、ロータリ圧縮機において、
前記吐出口には、前記冷媒吐出空間から前記吐出室への前記冷媒の逆流を抑制する吐出弁を設け、
前記端板部材は、前記冷媒吐出空間を形成する前記シリンダ室との間の一部の厚肉部を、前記オイル保持部を形成する前記シリンダ室との間の最小厚肉部よりも、厚みを大きくした
ことを特徴とするロータリ圧縮機。
前記密閉容器は前記冷媒の吐出圧力と略同圧力の前記オイル又は前記冷媒で満たされていることを特徴とする請求項１に記載のロータリ圧縮機。
前記オイル保持部を形成する前記シリンダ室との間の前記端板部材の厚肉部は、前記吸入口に近い位置に前記最小厚肉部を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロータリ圧縮機。
前記オイル保持部を形成する前記シリンダ室との間の前記端板部材の厚肉部は、前記吸入口に近づくにつれて厚みを薄くしたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のロータリ圧縮機。
前記端板部材が焼結材により構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のロータリ圧縮機。
前記端板部材は鍛造成型した材料により構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のロータリ圧縮機。
前記冷媒は、高圧冷媒、例えば二酸化炭素であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のロータリ圧縮機。