WO2023003015A1 - 横置型ロータリ圧縮機 - Google Patents

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WO2023003015A1
WO2023003015A1 PCT/JP2022/028188 JP2022028188W WO2023003015A1 WO 2023003015 A1 WO2023003015 A1 WO 2023003015A1 JP 2022028188 W JP2022028188 W JP 2022028188W WO 2023003015 A1 WO2023003015 A1 WO 2023003015A1
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WO
WIPO (PCT)
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housing
refrigerant
chamber
cylinder
pressure
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/028188
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和久 角田
隆久 戸部
芳夫 小和田
将司 竹本
Original Assignee
サンデン・アドバンストテクノロジー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/356—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation

Definitions

  • the present invention relates to a horizontal rotary compressor used as a refrigerant compressor.
  • each part of the compressor is lubricated by mixing lubricating oil into the refrigerant.
  • the compression mechanism of this type of horizontal rotary compressor has a horizontal cylinder, an eccentric roller (rolling piston) that rotates eccentrically within the cylinder, and a radius of the cylinder. and a vane which is movably provided in the direction and abuts on the outer peripheral surface of the eccentric roller at its tip to divide the inside of the cylinder into a low pressure chamber on the suction port side and a high pressure chamber on the discharge port side.
  • the vanes are fitted into vane grooves formed radially in the cylinder and repeat reciprocation within the grooves.
  • the vane since the vane must move in the groove while constantly contacting the outer peripheral surface of the eccentric roller, a clearance is provided in the width direction and the thickness direction of the groove.
  • the vanes must also maintain low pressure side and high pressure side sealing functions.
  • the vanes (and vane grooves) are arranged under the horizontal cylinder, that is, in the lower position (lubricating oil reservoir position) in the compressor housing, so that there is a sufficient lubricating oil atmosphere around the grooves. It is often done. Also, in order to perform the compressing operation normally, the vane must be in contact with and pressed against the outer peripheral surface of the eccentric roller. To this end, the back of the vane (back pressure chamber) is configured to communicate with a bottom lubrication sump within the compressor housing filled with high pressure lubricating oil.
  • the prior art has the following problems. Since the vane reciprocates in the vane groove of the cylinder as the eccentric roller rotates, the volume of the groove on the back side of the vane changes according to the movement of the vane. Furthermore, the number of reciprocating motions of the vanes is usually as high as several tens of Hz. For this reason, a phenomenon occurs in which the viscous lubricating oil cannot flow in and out so as to sufficiently fill the back space of the vane.
  • the pressure on the back of the vane may decrease. If the pressure drop width at this time is large, the vane is pushed by the pressure inside the cylinder and separates from the outer peripheral surface of the eccentric roller, resulting in communication between the low pressure side and the high pressure side in the cylinder. As a result, the refrigerant leaks from the high-pressure chamber to the low-pressure chamber, making it impossible to compress the refrigerant, which leads to deterioration in the performance of the compressor.
  • the present invention is to supply a necessary amount of lubricating oil to ensure sealing and slidability around the vane, and obtain a pressing force against the back of the vane in a high-pressure refrigerant gas atmosphere, resulting in poor compression.
  • An object of the present invention is to provide a horizontal rotary compressor that can avoid the occurrence of
  • a horizontal rotary compressor includes a rotating shaft arranged horizontally in a housing, and a compression mechanism driven by the rotating shaft for compressing a refrigerant.
  • the compression mechanism section includes a horizontal cylinder, an eccentric roller that is driven by the rotating shaft to rotate eccentrically within the cylinder, and a distal end portion that is provided on the cylinder so as to be movable radially on the outer periphery of the eccentric roller.
  • a vane abuts against the surface and partitions the inside of the cylinder into a low-pressure chamber on the suction port side and a high-pressure chamber on the discharge port side, and a discharge port for discharging high-pressure refrigerant from the discharge port into the housing.
  • the vane is arranged above the horizontal cylinder with the tip portion facing downward, a back pressure chamber for applying the pressure of the high-pressure refrigerant to the back surface of the vane, and a back pressure chamber connected to the back pressure chamber.
  • a recirculation hole is provided on the upper side of the vane and opens upward in the housing to guide lubricating oil contained in the refrigerant in the housing to the back pressure chamber.
  • the pressure of the refrigerant in the housing acts on the back pressure chambers of the vanes.
  • the vane can be pressed against the eccentric roller without being affected by the viscosity of the lubricating oil, enabling stable compression operation.
  • the lubricating oil contained in the refrigerant in the housing can be dropped into the recirculation hole and led to the back pressure chamber. and slidability can be ensured.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a horizontal electric rotary compressor according to an embodiment of the present invention. Enlarged view of main part of Fig. 1 AA sectional view of FIG. BB sectional view of FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a horizontal electric rotary compressor according to one embodiment of the present invention.
  • the horizontal electric rotary compressor of this embodiment has a horizontally long housing 110 .
  • the housing 110 includes a cylindrical center housing 110a, a bottomed cylindrical front housing 110b whose open end is joined to the front end (left end in FIG. 1) of the center housing 110a, and a rear end (left end in FIG. 1) of the center housing 110a. a bottomed cylindrical rear housing 110c joined to the right end in FIG.
  • the interior of the housing 110 is partitioned into a first accommodation chamber 113 on the front housing 110b side and a second accommodation chamber 115 on the rear housing 110c side by a partition wall portion 111 integrally provided with the center housing 110a.
  • the first accommodation chamber 113 is formed by the center housing 110a and the front housing 110b
  • the second accommodation chamber 115 is formed by the center housing 110a and the rear housing 110c.
  • the partition wall portion 111 is formed integrally with the center housing 110a by, for example, casting. However, it is not limited to this.
  • the partition wall portion 111 may be integrated with the center housing 110a.
  • the partition portion 111 may be integrated with the center housing 110a by welding, or may be integrated with the center housing 110a by joining techniques other than welding.
  • a boss portion 111a that protrudes toward the first storage chamber 113 is formed in the radial center portion of the partition wall portion 111 . Further, the partition wall portion 111 is formed with a first shaft hole 111b penetrating from the tip surface of the boss portion 111a to the surface on the second storage chamber 115 side.
  • An intermediate portion of a rotary shaft 200 extending in the horizontal direction (front-rear direction) is rotatably inserted through the first shaft hole 111b.
  • One end (front end) side of the rotating shaft 200 is located inside the first housing chamber 113
  • the other end (rear end) side of the rotating shaft 200 is located inside the second housing chamber 115 .
  • a small gap (clearance) is formed between the inner peripheral surface of the first shaft hole 111b and the outer peripheral surface of the rotary shaft 200. As shown in FIG. This minute gap is set so that the rotating shaft 200 can rotate and can be sealed by lubricating oil mixed in the refrigerant.
  • the electric motor section 10 that rotates the rotary shaft 200 is housed in the first housing chamber 113 .
  • the first storage chamber 113 communicates with the low-pressure side of an external refrigerant circuit (not shown) through a refrigerant inlet 117 opened in the front housing 110b.
  • the electric motor section 10 includes an outer stator 11 and an inner rotor 12 .
  • the stator 11 is fixed to the inner peripheral surface of the housing 110 . Specifically, the stator 11 is fixed to the inner peripheral surface of a portion closer to the front housing 110b than the partition wall portion 111 of the center housing 110a.
  • the stator 11 has a stator core 11a formed of a magnetic material in a cylindrical shape, and a stator coil 11b wound around (the teeth of) the stator core 11a by, for example, concentrated winding.
  • the rotor 12 is arranged radially inward of the stator 11 with a predetermined gap. Permanent magnets are incorporated in the rotor 12 .
  • the rotor 12 is formed in a cylindrical shape, and is fixed to the rotating shaft 200 in a state in which the front end side of the rotating shaft 200 is inserted through the hollow portion thereof.
  • the electric motor unit 10 rotates the rotor 12 by supplying electric power to the stator 11 (stator coil 11b) through the airtight terminal unit 20 provided in the front housing 110b, thereby rotating the rotating shaft 200.
  • stator 11 stator coil 11b
  • airtight terminal unit 20 provided in the front housing 110b
  • the second housing chamber 115 houses the compression mechanism section 30 that is driven via the rotating shaft 200 .
  • the compression mechanism section 30 is configured as a rotary compressor as described later.
  • the second storage chamber 115 communicates with the high-pressure side of the external refrigerant circuit through a refrigerant outlet 119 opened in the center housing 110a.
  • the refrigerant outlet 119 is opened in the center housing 110a in this embodiment, it may be opened in the rear housing 110c.
  • the bottom of the second storage chamber 115 constitutes a lubricating oil reservoir in which lubricating oil is reserved.
  • the lubricating oil is mainly stored in the second storage chamber 115 and hardly stored in the first storage chamber 113 .
  • the compression mechanism section 30 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the housing 110 . Further, the lower portion of the compression mechanism portion 30 is immersed in the lubricating oil in the reservoir (that is, positioned below the oil surface OL of the lubricating oil).
  • the compression mechanism section 30 includes a first compression mechanism section 30A and a second compression mechanism section 30B arranged on both sides of the intermediate partition plate 40 .
  • the first compression mechanism portion 30A is arranged on the partition wall portion 111 side (that is, the front side) of the intermediate partition plate 40
  • the second compression mechanism portion 30B is arranged on the side opposite to the partition wall portion 111 side of the intermediate partition plate 40 ( rear side).
  • An insertion hole through which the rotary shaft 200 is inserted is formed in the radially central portion of the intermediate partition plate 40 .
  • FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and mainly shows the compression mechanism part 30.
  • FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2, and mainly shows the configuration of the first compression mechanism portion 30A.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 2, and mainly shows the configuration of the second compression mechanism portion 30B.
  • the first compression mechanism portion 30A includes a first cylinder 31A, a first eccentric roller (rolling piston) 33A, and a first vane 35A.
  • the first cylinder 31A has a first cylinder chamber 32A having a circular cross section in the radial center portion.
  • the first eccentric roller 33A is attached to the first eccentric portion 201 of the rotating shaft 200 positioned within the first cylinder chamber 32A of the first cylinder 31A.
  • the first eccentric roller 33A rotates eccentrically in the first cylinder chamber 32A of the first cylinder 31A as the rotary shaft 200 rotates.
  • the first vane 35A is fitted in a first vane groove 36A vertically formed in the upper wall of the horizontal first cylinder 31A.
  • the first vane 35A is slidable in the vertical direction, and the tip protrudes from the lower end of the first vane groove 36A so as to contact (sliding) the outer peripheral surface of the upper side of the first eccentric roller 33A.
  • the pressure in the second storage chamber (discharge chamber) 115 acts on the back side of the first vane 35A so as to press the first vane 35A against the first eccentric roller 33A.
  • 37 A of 1st back pressure chambers for making it carry out are formed.
  • the first back pressure chamber 37A communicates with the second storage chamber (discharge chamber) 115 through a first circulation hole 39A, which will be described later.
  • the first back pressure chamber 37A houses a first spring 38A for urging.
  • the pressing force of the first spring 38A is about 1/10 of the pressing force of the high-pressure refrigerant during normal operation.
  • a first circulation hole 39A is provided which is continuous with the first back pressure chamber 37A.
  • the first recirculation hole 39A also serves as an introduction portion for the high-pressure refrigerant to the first back pressure chamber 37A, and recovers the lubricating oil contained in the refrigerant in the second storage chamber 115 to It has the function of leading to
  • a ring-shaped first concave portion 111c is formed on the surface of the partition wall portion 111 on the first storage chamber 113 side so as to surround the boss portion 111a.
  • the opening side of the first concave portion 111c is closed by a first closing plate 121 that is in close contact with the surface of the partition wall portion 111 on the side of the first containing chamber 113, whereby the first discharge partitioned from the first containing chamber 113 is closed.
  • a muffling chamber 45A is formed.
  • the first discharge silencer chamber 45A is a first discharge port positioned in a high pressure chamber within the first cylinder chamber 32A of the first cylinder 31A through a first communication hole 111d (see FIG. 2) formed in the partition wall portion 111. 43A (see FIG. 3).
  • the second compression mechanism section 30B has the same configuration as the first compression mechanism section 30A. 2 and 4, the second compression mechanism portion 30B includes a second cylinder 31B, a second eccentric roller (rolling piston) 33B, and a second vane 35B.
  • the second cylinder 31B has a second cylinder chamber 32B having a circular cross section in the radial center portion.
  • the second eccentric roller 33B is attached to the second eccentric portion 202 of the rotary shaft 200 positioned inside the second cylinder chamber 32B of the second cylinder 31B.
  • the second eccentric roller 33B eccentrically rotates in the second cylinder chamber 32B of the second cylinder 31B as the rotating shaft 200 rotates.
  • the second eccentric portion 202 is provided with a 180° shift (having a 180° phase difference) around the axis of the rotating shaft 200 with respect to the first eccentric portion 201 .
  • the second vane 35B is fitted in a second vane groove 36B vertically formed in the upper wall portion of the horizontal second cylinder 31B.
  • the second vane 35B is slidable in the vertical direction, and the tip protrudes from the lower end of the second vane groove 36B so as to contact (sliding) the outer peripheral surface of the upper side of the second eccentric roller 33B.
  • the pressure in the second storage chamber (discharge chamber) 115 acts on the rear surface of the second vane 35B so as to press the second vane 35B against the second eccentric roller 33B.
  • a second back pressure chamber 37B is formed for The second back pressure chamber 37B communicates with the second storage chamber (discharge chamber) 115 through a second circulation hole 39B, which will be described later.
  • a second spring 38B for biasing is housed in the second back pressure chamber 37B in order to bias the second vane 35B at startup when the compressor cannot obtain a high pressure.
  • a second circulation hole 39B is provided above the second back pressure chamber 37B and communicates with the second back pressure chamber 37B.
  • the second recirculation hole 39B also serves as an introduction portion for the high-pressure refrigerant to the second back pressure chamber 37B, and recovers the lubricating oil contained in the refrigerant in the second storage chamber 115 to It has the function of leading to
  • a second shaft hole 47 a is formed in the radially central portion of the discharge silencer chamber forming member 47 .
  • a rear end portion of a rotating shaft 200 and its vicinity are rotatably inserted through the second shaft hole 47a.
  • the rotary shaft 200 is rotatably supported by the first shaft hole 111b formed in the partition wall portion 111 and the second shaft hole 47a formed in the discharge silencer chamber forming member 47.
  • 111b and the second shaft hole 47a constitute bearing portions of the rotary shaft 200, respectively.
  • a small gap is formed between the inner peripheral surface of the second shaft hole 47a and the outer peripheral surface of the rotating shaft 200, as in the case of the first shaft hole 111b.
  • annular second concave portion 47b is formed so as to surround the second shaft hole 47a. It is The opening side of the second recessed portion 47b is closed by a second closing plate 49 in close contact with the surface of the discharge silencer chamber forming member 47 opposite to the second cylinder 31B, thereby closing the second discharge silencer chamber 45B. formed.
  • the second discharge silencer chamber 45B is located in the high pressure chamber within the second cylinder chamber 32B of the second cylinder 31B through a second communication hole 47c (see FIG. 2) formed in the discharge silencer chamber forming member 47. 2 discharge port 43B (see FIG. 4).
  • the first blockage plate 121, the first cylinder 31A, the intermediate partition plate 40, the second cylinder 31B, the discharge silencer chamber forming member 47, and the second blockage plate 49, together with the partition wall portion 111 are plural in number. It is fixed to the partition wall portion 111 by fastening with a fastening member (for example, through bolt) 60 .
  • the compression mechanism portion 30 (first compression mechanism portion 30A, second compression mechanism portion 30B) is attached to and fixed to the partition wall portion 111 .
  • the first discharge silencer chamber 45A and the second discharge silencer chamber 45B communicate with each other via a discharge communication passage 51.
  • the discharge communication passage 51 extends horizontally from the bottom of the first recess 111c to the bottom of the second recess 47b, the partition 111, the first cylinder 31A, the intermediate partition plate 40, the second cylinder 31B, and the discharge silencer chamber forming member 47. formed through. 2, the discharge communication passage 51 is positioned below the rotating shaft 200 for drawing purposes, but it may be positioned at the same height as the rotating shaft 200 or above it.
  • the second ejection silencer chamber 45B communicates with the second storage chamber 115 via an ejection port 53 formed in the second closing plate 49. As shown in FIG.
  • the first intake port 41A located in the low pressure chamber within the first cylinder chamber 32A of the first cylinder 31A communicates with the first accommodation chamber 113 via the first intake passage 55 (see FIG. 2). are doing.
  • the first suction passage 55 passes through the first closing plate 121 and the partition wall portion 111 from the first storage chamber 113 side and connects to the first suction port 41A of the first cylinder 31A.
  • the second intake port 41B located in the low pressure chamber within the second cylinder chamber 32B of the second cylinder 31B also connects to the first accommodation chamber 113 and the first intake passage 55 (see FIG. 2). It communicates via a second suction passage (not shown).
  • the second intake passage connects to the first intake passage 55, passes through the first cylinder 31A and the intermediate partition plate 40, and connects to the second intake port 41B of the second cylinder 31B.
  • the bearings (the first shaft hole 111b and the second shaft hole 47a) of the rotating shaft 200 and the sliding portions of the compression mechanism portion 30 (the first and second compression mechanism portions 30A and 30B) (See FIG. 2).
  • the first oil passage 71 is provided inside the second closing plate 49 .
  • One end (lower end) of the first oil passage 71 opens to the bottom of the second block plate 49 (a portion located in the lubricating oil reservoir), extends upward from there, and then bends toward the rear end surface of the rotating shaft 200 .
  • One end of the second oil passage 72 opens to the rear end surface of the rotary shaft 200 (communicates with the first oil passage 71), and extends along the axis of the rotary shaft 200 beyond the first cylinder 31A ( In other words, it extends to a position corresponding to the inside of the first shaft hole 111b, and the other end is closed.
  • the pressure difference between the second storage chamber (discharge chamber; high pressure side) 115 and the first storage chamber (suction chamber; low pressure side) 113 causes the lubricating oil stored at the bottom of the second storage chamber 115 to move to the first The oil is sucked up through the oil passage 71 and guided to the second oil passage 72 .
  • the first oil guide hole 73 has one end open to the second oil passage 72, extends radially inside the rotary shaft 200, and has the other end opened to the outer peripheral surface of the rotary shaft 200 located in the second shaft hole 47a. ing.
  • the second oil guide hole 74 has one end open to the second oil passage 72 , extends radially within the rotating shaft 200 , and has the other end open to the outer peripheral surface of the second eccentric portion 202 of the rotating shaft 200 .
  • One end of the third oil guide hole 75 is open to the second oil passage 72 , extends radially within the rotating shaft 200 , and the other end is open to the outer peripheral surface of the first eccentric portion 201 of the rotating shaft 200 .
  • the fourth oil guide hole 76 has one end open to the second oil passage 72, extends radially inside the rotary shaft 200, and has the other end opened to the outer peripheral surface of the rotary shaft 200 located in the first shaft hole 111b. ing.
  • the low-pressure side refrigerant (low-pressure refrigerant) of the external refrigerant circuit flows into the first accommodation chamber 113 that accommodates the electric motor unit 10 through a refrigerant inlet 117 formed in the front housing 110b.
  • the first storage chamber 113 constitutes a "suction chamber" into which low-pressure refrigerant flows from the outside, and the pressure in the first storage chamber 113 is substantially the same as the pressure on the low-pressure side of the external refrigerant circuit.
  • the rotating shaft 200 rotates, the first eccentric roller 33A rotates eccentrically in the first cylinder chamber 32A of the first compression mechanism section 30A, and the second cylinder of the second compression mechanism section 30B rotates.
  • the second eccentric roller 33B rotates eccentrically in the chamber 32B.
  • the low-pressure refrigerant that has flowed into the first housing chamber 113 from the refrigerant inlet 117 passes through the gap between the stator 11 and the rotor 12 in the electric motor section 10, thereby cooling the electric motor section 10. Then, the low-pressure refrigerant that has passed through the first intake passage 55 and the first intake port 41A (see FIG. 3) from the first storage chamber 113 is sucked into the first cylinder chamber 32A. Also, the low-pressure refrigerant that has passed through the first intake passage 55, the second intake passage (not shown), and the second intake port 41B from the first storage chamber 113 is sucked into the second cylinder chamber 32B. At this time, the lubricating oil stored in the bottom portion of the first storage chamber 113 is also sucked into the first cylinder chamber 32A and the second cylinder chamber 32B together with the low-pressure refrigerant.
  • the low-pressure refrigerant sucked into the first cylinder chamber 32A is compressed in the first cylinder chamber 32A by the eccentric rotation of the first eccentric roller 33A and becomes high-pressure refrigerant.
  • This high-pressure refrigerant is discharged from the first cylinder chamber 32A into the first discharge silencer chamber 45A through the first discharge port 43A (see FIG. 3) and the first communication hole 111d (see FIG. 2). After that, it passes through the discharge communication passage 51 and flows into the second discharge silencer chamber 45B.
  • the low-pressure refrigerant sucked into the second cylinder chamber 32B is compressed in the second cylinder chamber 32B by the eccentric rotation of the second eccentric roller 33B and becomes high-pressure refrigerant.
  • This high-pressure refrigerant is discharged from the second cylinder chamber 32B into the second discharge silencer chamber 45B through the second discharge port 43B (see FIG. 4) and the second communication hole 47c (see FIG. 2).
  • the liquid is discharged into the second storage chamber 115 through the discharge port 53 provided in the blocking plate 49 .
  • the second storage chamber 115 constitutes a “discharge chamber” into which the high-pressure refrigerant compressed by the compression mechanism 30 is discharged, and the pressure of the second storage chamber 115 is equal to the pressure of the high-pressure refrigerant (the external refrigerant pressure on the high pressure side of the circuit). Therefore, the pressure in the second storage chamber 115 is higher than the pressure in the first storage chamber 113 .
  • the high-pressure refrigerant discharged into the second storage chamber 115 passes through the refrigerant outlet 119 provided in the center housing 110a and flows through the external refrigerant circuit. It flows out to the high pressure side.
  • the discharge port 53 of the compression mechanism section 30 into the second housing chamber 115 is provided in the second closing plate 49 so that the discharged refrigerant collides with the inner wall surface of the rear housing 110c, especially the end wall. directed toward the end wall.
  • the high-pressure refrigerant discharged from the discharge port 53 into the second housing chamber 115 collides (and/or contacts) with the inner surface of the end wall of the rear housing 110c.
  • the high-pressure refrigerant discharged from the discharge port 53 is in a mixed state with lubricating oil, and the collision (and/or contact) separates the contained lubricating oil from the high-pressure refrigerant to some extent.
  • the refrigerant outlet 119 to the external refrigerant circuit is provided in the upper part of the second storage chamber 115 on the side of the center housing 110a, and the high-pressure refrigerant after the lubricating oil is separated and the separated part
  • the lubricating oil flows through the upper space of the second storage chamber 115 toward the refrigerant outlet 119 on the side of the center housing 110a.
  • the separated high-pressure refrigerant and part of the lubricating oil flow through the upper space of the second storage chamber 115 from the rear to the front. is configured to
  • first and second vanes 35A, 35B are provided above the horizontal first and second cylinders 31A, 31B. Further, first and second back pressure chambers 37A, 37B are provided above the first and second vanes 35A, 35B, and are connected to the first and second back pressure chambers 37A, 37B. First and second circulation holes 39A and 39B that open upward are provided.
  • the high-pressure refrigerant and part of the lubricating oil after the separation are transferred to the first and second vanes 35A, 35B, the first and second back pressure chambers 37A, 37B, and the first and second circulation holes 39A, 39B. is designed to pass over the In other words, through the first and second circulation holes 39A and 39B, the high-pressure refrigerant from the discharge port 53 of the compression mechanism section 30, after colliding with the end surface of the rear housing 110c, flows toward the refrigerant outlet 119 on the upper surface of the center housing 110a. provided on the route.
  • part of the lubricating oil separated from the flow of refrigerant gas flows into the first and second circulation holes 39A, 39B due to gravity, and flows from the first and second back pressure chambers 37A, 37B into the first and second circulation holes 37A, 37B. It is supplied to two vane grooves 36A and 36B. Therefore, the lubricating oil is replenished to the clearance around the first and second vanes 35A, 35B, and the sealing and sliding properties around the first and second vanes 35A, 35B are maintained.
  • first and second back pressure chambers 37A, 37B of the first and second vanes 35A, 35B are present in the first and second back pressure chambers 37A, 37B of the first and second vanes 35A, 35B. Therefore, the first and second vanes 35A, 35B are always properly pressed against the first and second eccentric rollers 33A, 33B by a stable high pressure. Therefore, the first and second eccentric rollers 33A, 33B and the first and second vanes 35A, 35B are not separated from each other, and the occurrence of poor compression can be avoided.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-276624 discloses a horizontal rotary compressor in which the intake port and the discharge port of a rotary type compression mechanism are arranged above the rotation shaft, and the vanes are arranged above the cylinder. It is however, in the compressor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-276624, the lubricating oil pumped up by the oil pump is divided into the rotating shaft side and the vane side to lubricate the vanes. The need for a pump results in an increase in cost.
  • the interior of the housing 110 is partitioned by the partition wall portion 111 into a first accommodation chamber 113 that accommodates the electric motor portion 10 and a second accommodation chamber 115 that accommodates the compression mechanism portion 30 .
  • the bottom portion of the second housing chamber 115 constitutes a lubricating oil storage portion for storing lubricating oil, and the partition wall portion 111 allows the lubricating oil to flow between the first housing chamber 113 and the second housing chamber 115. There is no oil flow port, etc.
  • the lubricating oil hardly flows from the second storage chamber 115 into the first storage chamber 113.
  • a sufficient amount of lubricating oil can be secured on the compression mechanism portion 30 side.
  • the amount of lubricating oil flowing out from the compressor together with the high-pressure refrigerant into the external refrigerant circuit is greatly reduced. Therefore, lubricating properties and sealing properties of the compression mechanism portion 30 can be ensured with a smaller amount of lubricating oil than in the conventional art.
  • the pressure in the second storage chamber 115 is higher than the pressure in the first storage chamber 113, and the first and second oil passages 71 and 72 compensate for the pressure difference between the second storage chamber 115 and the first storage chamber 113.
  • the lubricating oil stored in the second storage chamber 115 is sucked up by using the lubricating oil, and the lubricating oil is supplied to each part. Therefore, oil can be stably and reliably supplied to each part during operation of the compressor.
  • the first storage chamber 113 is configured as a suction chamber (low pressure chamber) into which low-pressure refrigerant from the outside flows through the refrigerant inlet 117
  • the second storage chamber 115 is configured in the compression mechanism section 30. It is configured as a discharge chamber (high-pressure chamber) into which compressed high-pressure refrigerant is discharged. Therefore, the pressure difference becomes larger, and the oil supply can be performed more fully.
  • the vanes are provided on the upper side of the horizontal cylinder with the tips facing downward. As long as it is located above the center of the cylinder chamber, the tip of the vane may be directed obliquely downward.
  • First and second 2 vanes 111 partitions 36A, 36B first and second vane grooves 111a bosses 37A, 37B first and second back pressure chambers 111b first shaft holes 38A, 38B first and second springs 111c ... First concave portions 39A, 39B ... First and second circulation holes 111d ... First communication hole 40 ... Intermediate partition plate 113 ... First storage chamber (suction chamber) 41A, 41B... 1st and 2nd suction port 115... 2nd storage chamber (discharge chamber) 43A, 43B... First and second discharge ports 117... Refrigerant inlets 45A, 45B... First and second discharge silencer chambers 119... Refrigerant outlet 47... Discharge silencer chamber forming member 121... First closing plate 47a... Second shaft hole 200... Rotary shaft 47b... Second recess 201, 202... First and second eccentric parts 47c... Second communicating hole

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Abstract

横置ロータリ圧縮機は、ハウジング１１０内に圧縮機構部３０を備え、圧縮機構部３０は、横置のシリンダ３１Ａ、３１Ｂと、偏心ローラ３３Ａ、３３Ｂと、ベーン３５Ａ、３５Ｂと、を含む。ベーン３５Ａ、３５Ｂは、横置のシリンダ３１Ａ、３１Ｂの上側に先端部を下向きにして配置される。そして、ベーン３５Ａ、３５Ｂの背面に高圧冷媒の圧力を作用させる背圧室３７Ａ、３７Ｂと、背圧室３７Ａ、３７Ｂに連なってハウジング１１０内に上向きに開口し、潤滑油を背圧室３７Ａ、３７Ｂに導く還流孔３９Ａ、３９Ｂとが前記ベーンの上側に設けられている。また、還流孔３９Ａ、３９Ｂは、ハウジング１１０内において冷媒出口１１９に至る高圧冷媒の経路上に設けられている。

Description

横置型ロータリ圧縮機
　本発明は、冷媒圧縮機として用いられる横置型ロータリ圧縮機に関する。なお、冷媒圧縮機では、冷媒中に潤滑油が混入されることで圧縮機各部が潤滑される。
　従来この種の横置型ロータリ圧縮機の圧縮機構部は、特許文献１などに記載されているように、横置のシリンダと、シリンダ内を偏心回転する偏心ローラ（ローリングピストン）と、シリンダに半径方向に移動可能に設けられて先端部で偏心ローラの外周面に当接し、シリンダ内を吸入ポート側の低圧室と吐出ポート側の高圧室とに仕切るベーンと、を含む。
　ベーンは、シリンダに半径方向に形成されたベーン溝に嵌め込まれ、溝内で往復動を繰り返す。また、ベーンは、偏心ローラの外周面と常に接しながら、溝内を動く必要があるため、溝の幅方向や厚み方向にクリアランスが設けられている。更に、ベーンは、低圧側と高圧側のシール機能も保持しなければならない。
　これらの要求を満たすため、ベーン（及びベーン溝）は、横置のシリンダの下側、すなわち圧縮機ハウジング内の下部位置（潤滑油溜まり位置）に配置され、溝周りが十分な潤滑油雰囲気とされることが多い。
　また、圧縮動作を正常に行うためには、ベーンは偏心ローラの外周面に接して押付けられている必要がある。このために、ベーンの背面（背圧室）は高圧の潤滑油で満たされた圧縮機ハウジング内の底部の潤滑油溜まりに連通するように構成されている。
特開２０２１－０４２６８７号公報
　しかしながら、従来技術には、次のような問題点がある。
　偏心ローラの回転に伴って、ベーンはシリンダのベーン溝内を往復動するため、そのベーンの背面側の溝部分の体積は、ベーンの動きに合わせて変化する。更にベーンの往復動の動作回数は、通常、数十Hzと高速になる。このため、粘性のある潤滑油がベーン背部空間を十分に満たすように出入りできない現象が発生する。
　その結果、ベーン背部の圧力が低下してしまうことがある。このときの圧力低下幅が大きいと、シリンダ内の圧力に押されて、偏心ローラの外周面からベーンが離れてしまい、シリンダ内で低圧側と高圧側とが連通してしまう。その結果、冷媒が高圧室から低圧室に漏れてしまい、冷媒を圧縮できなくなるため、圧縮機の性能低下につながってしまう。
　本発明は、このような実状に鑑み、必要量の潤滑油の供給によりベーン周りのシール性と摺動性を確保しつつ、高圧冷媒ガス雰囲気下でベーン背部への押付力を得て圧縮不良の発生を回避することができる、横置型ロータリ圧縮機を提供することを課題とする。
　上記の課題を解決するために、本発明に係る横置型ロータリ圧縮機は、ハウジング内に、水平方向に配置される回転軸と、前記回転軸により駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機構部とを備える。
　前記圧縮機構部は、横置のシリンダと、前記回転軸により駆動されて前記シリンダ内を偏心回転する偏心ローラと、前記シリンダに半径方向に移動可能に設けられて先端部で前記偏心ローラの外周面に当接し、前記シリンダ内を吸入ポート側の低圧室と吐出ポート側の高圧室とに仕切るベーンと、前記吐出ポートからの高圧冷媒を前記ハウジング内に吐出する吐出口と、を含む。
　ここにおいて、前記ベーンは、前記横置のシリンダの上側に前記先端部を下向きにして配置され、前記ベーンの背面に前記高圧冷媒の圧力を作用させる背圧室と、前記背圧室に連なって前記ハウジング内に上向きに開口し、前記ハウジング内の冷媒に含まれる潤滑油を前記背圧室に導く還流孔とが前記ベーンの上側に設けられていることを特徴とする。
　本発明によれば、ベーンを横置のシリンダの上側に設けることで、ベーンの背圧室にハウジング内の冷媒の圧力を作用させる。これにより、潤滑油の粘性の影響を受けることなく、ベーンを偏心ローラに押付けることができて、安定した圧縮動作が可能となる。
　また、上向きの還流孔を設けることで、ハウジング内の冷媒に含まれる潤滑油を還流孔に落下させて、背圧室に導くことができ、必要量の潤滑油の供給により、ベーン周りのシール性と摺動性を確保することができる。
本発明の一実施形態に係る横置型電動ロータリ圧縮機の断面図 図１の要部拡大図 図２のＡ－Ａ断面図 図２のＢ－Ｂ断面図
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
　図１は本発明の一実施形態に係る横置型電動ロータリ圧縮機の断面図である。
　本実施形態の横置型電動ロータリ圧縮機は、横長のハウジング１１０を有している。ハウジング１１０は、円筒状のセンターハウジング１１０ａと、開口端側がセンターハウジング１１０ａの前端（図１における左端）に接合された有底円筒状のフロントハウジング１１０ｂと、開口端側がセンターハウジング１１０ａの後端（図１における右端）に接合された有底円筒状のリアハウジング１１０ｃと、を含む。
　ハウジング１１０内は、センターハウジング１１０ａに一体に設けられた隔壁部１１１によって、フロントハウジング１１０ｂ側の第１収容室１１３とリアハウジング１１０ｃ側の第２収容室１１５とに区画されている。第１収容室１１３は、センターハウジング１１０ａとフロントハウジング１１０ｂとによって形成され、第２収容室１１５は、センターハウジング１１０ａとリアハウジング１１０ｃとによって形成されている。
　本実施形態において、隔壁部１１１は、例えば、鋳造によってセンターハウジング１１０ａと一体に成形されている。しかし、これに限られるものではない。隔壁部１１１は、センターハウジング１１０ａと一体化されていればよい。例えば、隔壁部１１１は、溶接によってセンターハウジング１１０ａに一体化されてもよいし、溶接以外の接合技術によってセンターハウジング１１０ａに一体化されてもよい。
　隔壁部１１１の径方向中央部には、第１収容室１１３側に突出するボス部１１１ａが形成されている。また、隔壁部１１１には、ボス部１１１ａの先端面から第２収容室１１５側の面まで貫通する第１軸孔１１１ｂが形成されている。
　第１軸孔１１１ｂには、水平方向（前後方向）に延びる回転軸２００の中間部が回転自在に挿通されている。回転軸２００の一端（前端）側は第１収容室１１３内に位置し、回転軸２００の他端（後端）側は第２収容室１１５内に位置している。第１軸孔１１１ｂの内周面と回転軸２００の外周面との間には微小隙間（クリアランス）が形成されている。この微小隙間は、回転軸２００が回転可能であり、且つ、冷媒に混入されている潤滑油によって密封（シール）され得るように設定されている。
　第１収容室１１３には、回転軸２００を回転させる電動機部１０が収容されている。また、第１収容室１１３は、フロントハウジング１１０ｂに開設された冷媒入口１１７を介して図示省略の外部冷媒回路の低圧側に連通している。
　電動機部１０は、外側のステータ１１と内側のロータ１２とを含む。
　ステータ１１は、ハウジング１１０の内周面に固定されている。具体的には、ステータ１１は、センターハウジング１１０ａの隔壁部１１１よりもフロントハウジング１１０ｂ側の部位の内周面に固定されている。ステータ１１は、磁性体で円筒状に形成されたステータコア１１ａと、ステータコア１１ａ（のティース部）に例えば集中巻きで巻回されたステータコイル１１ｂと、を有している。
　ロータ１２は、ステータ１１の径方向内側に所定の隙間を有して配置されている。ロータ１２には永久磁石が組み込まれている。ロータ１２は、円筒状に形成されており、その中空部に回転軸２００の前端側が挿通された状態で回転軸２００に固定されている。
　電動機部１０は、フロントハウジング１１０ｂに設けられた気密端子部２０を介してステータ１１（ステータコイル１１ｂ）に電力が供給されることによってロータ１２が回転し、これにより、回転軸２００を回転させるように構成されている。
　第２収容室１１５には、回転軸２００を介して駆動される圧縮機構部３０が収容されている。圧縮機構部３０は後述のようにロータリ圧縮機として構成されている。第２収容室１１５は、センターハウジング１１０ａに開設された冷媒出口１１９を介して前記外部冷媒回路の高圧側に連通している。なお、本実施形態では冷媒出口１１９をセンターハウジング１１０ａに開設したが、リアハウジング１１０ｃに開設してもよい。
　第２収容室１１５の底部は、潤滑油が貯留される潤滑油貯留部を構成している。換言すれば、本実施形態において、潤滑油は主に第２収容室１１５に貯留され、第１収容室１１３にはほとんど貯留されないようになっている。
　圧縮機構部３０は、ハウジング１１０の内径よりも小さい外径を有する。また、圧縮機構部３０の下部は、貯留部の潤滑油に浸漬されている（すなわち、潤滑油の油面ＯＬよりも下方に位置している）。
　圧縮機構部３０は、中間仕切板４０を挟んでその両側に配置された第１圧縮機構部３０Ａ及び第２圧縮機構部３０Ｂを含む。第１圧縮機構部３０Ａは、中間仕切板４０の隔壁部１１１側（すなわち、前側）に配置されており、第２圧縮機構部３０Ｂは、中間仕切板４０の隔壁部１１１側とは反対側（すなわち、後側）に配置されている。中間仕切板４０の径方向中央部には、回転軸２００が挿通される挿通孔が形成されている。
　図２は図１の要部拡大図であり、主に圧縮機構部３０を示している。図３は図２のＡ－Ａ断面図であり、主に第１圧縮機構部３０Ａの構成を示している。図４は図２のＢ－Ｂ断面図であり、主に第２圧縮機構部３０Ｂの構成を示している。
　第１圧縮機構部３０Ａは、図２及び図３に示されるように、第１シリンダ３１Ａと、第１偏心ローラ（ローリングピストン）３３Ａと、第１ベーン３５Ａと、を含む。
　第１シリンダ３１Ａの一方の面（前側の面）は、隔壁部１１１に密着しており、第１シリンダ３１Ａの他方の面（後側の面）は、中間仕切板４０に密着している。第１シリンダ３１Ａは、径方向中央部に断面円形の第１シリンダ室３２Ａを有している。
　第１偏心ローラ３３Ａは、第１シリンダ３１Ａの第１シリンダ室３２Ａ内に位置する回転軸２００の第１偏心部２０１に取付けられている。第１偏心ローラ３３Ａは、回転軸２００の回転に伴って第１シリンダ３１Ａの第１シリンダ室３２Ａ内を偏心回転する。
　第１ベーン３５Ａは、横置の第１シリンダ３１Ａの上側の壁部に上下方向に形成された第１ベーン溝３６Ａに嵌め込まれている。第１ベーン３５Ａは、上下方向に摺動可能であり、先端部が第１ベーン溝３６Ａの下端から突出して、第１偏心ローラ３３Ａの上側の外周面に当接（摺接）可能となっている。
　第１ベーン３５Ａの背面側には、第１ベーン３５Ａを第１偏心ローラ３３Ａに押圧するように、第２収容室（吐出室）１１５内の圧力を押圧力として第１ベーン３５Ａの背面に作用させるための第１背圧室３７Ａが形成されている。第１背圧室３７Ａは、後述する第１還流孔３９Ａにより第２収容室（吐出室）１１５と連通している。
　また、圧縮機にて高圧が得られない起動時に第１ベーン３５Ａを付勢するため、第１背圧室３７Ａには、付勢用の第１スプリング３８Ａが収納されている。この第１スプリング３８Ａの押圧力は、通常運転時の高圧冷媒による押圧力の1/10程度である。
　また、第１背圧室３７Ａの上方には、第１背圧室３７Ａに連なる第１還流孔３９Ａが設けられ、この第１還流孔３９Ａは第１シリンダ３１Ａの上側の外周面に開口している。
　ここで、第１還流孔３９Ａは、第１背圧室３７Ａへの高圧冷媒の導入部を兼ねると共に、第２収容室１１５内の冷媒に含まれる潤滑油を回収して第１背圧室３７Ａに導く機能を有している。
　隔壁部１１１の第１収容室１１３側の面には、ボス部１１１ａを囲繞するように、環状の第１凹部１１１ｃが形成されている。そして、この第１凹部１１１ｃの開口側が、隔壁部１１１の第１収容室１１３側の面に密着する第１閉塞板１２１によって閉塞され、これによって、第１収容室１１３から区画された第１吐出消音室４５Ａが形成されている。第１吐出消音室４５Ａは、隔壁部１１１に形成された第１連通孔１１１ｄ（図２参照）を介して、第１シリンダ３１Ａの第１シリンダ室３２Ａ内の高圧室に位置する第１吐出ポート４３Ａ（図３参照）に連通している。
　第２圧縮機構部３０Ｂは、第１圧縮機構部３０Ａと同様の構成を有する。すなわち、第２圧縮機構部３０Ｂは、図２及び図４に示されるように、第２シリンダ３１Ｂと、第２偏心ローラ（ローリングピストン）３３Ｂと、第２ベーン３５Ｂと、を含む。
　第２シリンダ３１Ｂの一方の面（前側の面）は、中間仕切板４０に密着しており、第２シリンダ３１Ｂの他方の面（後側の面）は、吐出消音室形成部材４７に密着している。第２シリンダ３１Ｂは、径方向中央部に断面円形の第２シリンダ室３２Ｂを有している。
　第２偏心ローラ３３Ｂは、第２シリンダ３１Ｂの第２シリンダ室３２Ｂ内に位置する回転軸２００の第２偏心部２０２に取付けられている。第２偏心ローラ３３Ｂは、回転軸２００の回転に伴って第２シリンダ３１Ｂの第２シリンダ室３２Ｂ内を偏心回転する。なお、第２偏心部２０２は、第１偏心部２０１に対して回転軸２００に軸線周りに１８０°ずらして（１８０°の位相差を有して）設けられている。
　第２ベーン３５Ｂは、横置の第２シリンダ３１Ｂの上側の壁部に上下方向に形成された第２ベーン溝３６Ｂに嵌め込まれている。第２ベーン３５Ｂは、上下方向に摺動可能であり、先端部が第２ベーン溝３６Ｂの下端から突出して、第２偏心ローラ３３Ｂの上側の外周面に当接（摺接）可能となっている。
　第２ベーン３５Ｂの背面側には、第２ベーン３５Ｂを第２偏心ローラ３３Ｂに押圧するように、第２収容室（吐出室）１１５内の圧力を押圧力として第２ベーン３５Ｂの背面に作用させるための第２背圧室３７Ｂが形成されている。第２背圧室３７Ｂは、後述する第２還流孔３９Ｂにより第２収容室（吐出室）１１５と連通している。
　また、圧縮機にて高圧が得られない起動時に第２ベーン３５Ｂを付勢するため、第２背圧室３７Ｂには、付勢用の第２スプリング３８Ｂが収納されている。
　また、第２背圧室３７Ｂの上方には、第２背圧室３７Ｂに連なる第２還流孔３９Ｂが設けられ、この第２還流孔３９Ｂは第２シリンダ３１Ｂの上側の外周面に開口している。
　ここで、第２還流孔３９Ｂは、第２背圧室３７Ｂへの高圧冷媒の導入部を兼ねると共に、第２収容室１１５内の冷媒に含まれる潤滑油を回収して第２背圧室３７Ｂに導く機能を有している。
　吐出消音室形成部材４７の径方向中央部には、第２軸孔４７ａが形成されている。第２軸孔４７ａには、回転軸２００の後端部及びその近傍が回転自在に挿通されている。つまり、回転軸２００は、隔壁部１１１に形成された第１軸孔１１１ｂと吐出消音室形成部材４７に形成された第２軸孔４７ａとによって回転自在に支持されており、これら第１軸孔１１１ｂ及び第２軸孔４７ａがそれぞれ回転軸２００の軸受部を構成している。なお、第１軸孔１１１ｂの場合と同様、第２軸孔４７ａの内周面と回転軸２００の外周面との間には微小隙間が形成されている。
　また、吐出消音室形成部材４７の第２シリンダ３１Ｂ側とは反対側の面（すなわち、後側の面）には、第２軸孔４７ａを囲繞するように、環状の第２凹部４７ｂが形成されている。そして、この第２凹部４７ｂの開口側が、吐出消音室形成部材４７の第２シリンダ３１Ｂとは反対側の面に密着する第２閉塞板４９によって閉塞され、これによって、第２吐出消音室４５Ｂが形成されている。第２吐出消音室４５Ｂは、吐出消音室形成部材４７に形成された第２連通孔４７ｃ（図２参照）を介して、第２シリンダ３１Ｂの第２シリンダ室３２Ｂ内の高圧室に位置する第２吐出ポート４３Ｂ（図４参照）に連通している。
　ここで、本実施形態において、第１閉塞板１２１、第１シリンダ３１Ａ、中間仕切板４０、第２シリンダ３１Ｂ、吐出消音室形成部材４７及び第２閉塞板４９は、隔壁部１１１と共に、複数本の締結部材（例えば通しボルト）６０によって締結されることで、隔壁部１１１に固定されている。換言すれば、本実施形態において、圧縮機構部３０（第１圧縮機構部３０Ａ、第２圧縮機構部３０Ｂ）は、隔壁部１１１に取付けられ且つ固定されている。
　第１吐出消音室４５Ａと第２吐出消音室４５Ｂとは、吐出連通路５１を介して連通している。吐出連通路５１は、第１凹部１１１ｃの底部から第２凹部４７ｂの底部へ、隔壁部１１１、第１シリンダ３１Ａ、中間仕切板４０、第２シリンダ３１Ｂ及び吐出消音室形成部材４７を水平方向に貫通して形成されている。なお、図２では作図上、吐出連通路５１を回転軸２００より下側に位置させているが、回転軸２００と同等の高さ位置又は上側に配置してもよい。
　また、第２吐出消音室４５Ｂは、第２閉塞板４９に形成された吐出口５３を介して第２収容室１１５に連通している。
　第１シリンダ３１Ａの第１シリンダ室３２Ａ内の低圧室に位置する第１吸気ポート４１Ａ（図３参照）は、第１収容室１１３に、第１吸入通路５５（図２参照）を介して連通している。第１吸入通路５５は、第１収容室１１３側から、第１閉塞板１２１及び隔壁部１１１を貫通して、第１シリンダ３１Ａの第１吸入ポート４１Ａに接続している。
　第２シリンダ３１Ｂの第２シリンダ室３２Ｂ内の低圧室に位置する第２吸入ポート４１Ｂ（図４参照）も、第１収容室１１３に、第１吸入通路５５（図２参照）及びこれにつながる第２吸入通路（図示せず）を介して連通している。第２吸入通路は、第１吸入通路５５につながり、第１シリンダ３１Ａ及び中間仕切板４０を貫通して、第２シリンダ３１Ｂの第２吸入ポート４１Ｂに接続している。
　潤滑油の供給系については、回転軸２００の軸受部（第１軸孔１１１ｂ、第２軸孔４７ａ）及び圧縮機構部３０（第１及び第２圧縮機構部３０Ａ、３０Ｂ）の各摺動部に潤滑油を供給するように、第１油通路７１と、第２油通路７２と、第１～第４油案内孔７３～７６とが設けられている（図２参照）。
　第１油通路７１は、第２閉塞板４９の内部に設けられている。第１油通路７１は、一端（下端）が第２閉塞板４９の底部（潤滑油溜まりに位置する部位）に開口すると共にそこから上方に延びた後に回転軸２００の後端面に向かって屈曲し、第２閉塞板４９の吐出消音室形成部材４７側の面に開口する通路として形成されている。
　第２油通路７２は、一端が回転軸２００の前記後端面に開口する（前記第１油通路７１と連通する）と共に回転軸２００内をその軸線に沿って第１シリンダ３１Ａを超えた位置（換言すれば、第１軸孔１１１ｂ内に相当する位置）まで延びて他端が閉塞されている。
　なお、第２収容室（吐出室；高圧側）１１５と第１収容室（吸入室；低圧側）１１３との圧力差によって、第２収容室１１５の底部に貯留されている潤滑油が第１油通路７１を介して吸い上げられて第２油通路７２に導かれる。
　第１油案内孔７３は、一端が第２油通路７２に開口すると共に回転軸２００内を半径方向に延びて他端が第２軸孔４７ａ内に位置する回転軸２００の外周面に開口している。
　第２油案内孔７４は、一端が第２油通路７２に開口すると共に回転軸２００内を半径方向に延びて他端が回転軸２００の第２偏心部２０２の外周面に開口している。
　第３油案内孔７５は、一端が第２油通路７２に開口すると共に回転軸２００内を半径方向に延びて他端が回転軸２００の第１偏心部２０１の外周面に開口している。
　第４油案内孔７６は、一端が第２油通路７２に開口すると共に回転軸２００内を半径方向に延びて他端が第１軸孔１１１ｂ内に位置する回転軸２００の外周面に開口している。
　次に、本実施形態の横置型電動ロータリ圧縮機における冷媒（ガス）の流れについて説明する。なお、冷媒には潤滑油がミスト状態で混入されている。
　電動機部１０を収容する第１収容室１１３には、前記外部冷媒回路の低圧側の冷媒（低圧冷媒）がフロントハウジング１１０ｂに形成された冷媒入口１１７を介して流入する。つまり、第１収容室１１３は、外部から低圧冷媒が流入する「吸入室」を構成しており、第１収容室１１３の圧力は、前記外部冷媒回路の低圧側の圧力とほぼ同等である。
　電動機部１０に電力が供給されると回転軸２００が回転し、第１圧縮機構部３０Ａの第１シリンダ室３２Ａでは第１偏心ローラ３３Ａが偏心回転し、第２圧縮機構部３０Ｂの第２シリンダ室３２Ｂでは第２偏心ローラ３３Ｂが偏心回転する。
　冷媒入口１１７から第１収容室１１３に流入した低圧冷媒は、電動機部１０におけるステータ１１とロータ１２との隙間を通過し、これによって、電動機部１０が冷却される。そして、第１収容室１１３から第１吸入通路５５及び第１吸入ポート４１Ａ（図３参照）を通過した低圧冷媒が第１シリンダ室３２Ａに吸入される。また、第１収容室１１３から第１吸入通路５５、第２吸入通路（図示せず）及び第２吸入ポート４１Ｂを通過した低圧冷媒が第２シリンダ室３２Ｂに吸入される。このとき、第１収容室１１３の底部に貯留されている潤滑油も低圧冷媒と共に第１シリンダ室３２Ａ及び第２シリンダ室３２Ｂに吸入される。
　第１シリンダ室３２Ａに吸入された低圧冷媒は、第１偏心ローラ３３Ａの偏心回転によって第１シリンダ室３２Ａ内で圧縮されて高圧冷媒となる。この高圧冷媒は、第１シリンダ室３２Ａから第１吐出ポート４３Ａ（図３参照）及び第１連通孔１１１ｄ（図２参照）を介して第１吐出消音室４５Ａに吐出される。その後、吐出連通路５１を通過して第２吐出消音室４５Ｂに流入する。
　第２シリンダ室３２Ｂに吸入された低圧冷媒は、第２偏心ローラ３３Ｂの偏心回転によって第２シリンダ室３２Ｂ内で圧縮されて高圧冷媒となる。この高圧冷媒は、第２シリンダ室３２Ｂから第２吐出ポート４３Ｂ（図４参照）及び第２連通孔４７ｃ（図２参照）を介して第２吐出消音室４５Ｂに吐出される。
　第１シリンダ室３２Ａから吐出された高圧冷媒及び第２シリンダ室３２Ｂから吐出された高圧冷媒は第２吐出消音室４５Ｂで合流し、合流した高圧冷媒は、圧縮機構部３０の後端の第２閉塞板４９に設けられた吐出口５３を介して、第２収容室１１５に吐出される。つまり、第２収容室１１５は、圧縮機構部３０で圧縮された高圧冷媒が吐出される「吐出室」を構成しており、第２収容室１１５の圧力は、高圧冷媒の圧力（前記外部冷媒回路の高圧側の圧力）とほぼ同等である。従って、第２収容室１１５の圧力は第１収容室１１３の圧力よりも高い。
　第２収容室１１５に吐出された高圧冷媒は、これに含まれている潤滑油が後述のように分離された後、センターハウジング１１０ａに設けられた冷媒出口１１９を介して、前記外部冷媒回路の高圧側に流出する。
　ここにおいて、圧縮機構部３０の第２収容室１１５内への吐出口５３は、第２閉塞板４９に設けられて、吐出冷媒をリアハウジング１１０ｃの内壁面、特に端壁に衝突させるように、当該端壁を指向している。
　従って、吐出口５３から第２収容室１１５に吐出された高圧冷媒は、リアハウジング１１０ｃの端壁内面に衝突（及び／又は接触）する。吐出口５３から吐出される高圧冷媒は、潤滑油との混合状態であり、前記衝突（及び／又は接触）によって、高圧冷媒からそこに含まれていた潤滑油がある程度分離される。
　高圧冷媒から分離された潤滑油の多くは、主に重力によって下方に移動して第２収容室１１５の底部に貯留される。
　一方、前記外部冷媒回路への冷媒出口１１９は、第２収容室１１５のセンターハウジング１１０ａ側の上部に設けられており、潤滑油が分離された後の高圧冷媒、及び、分離された一部の潤滑油は、第２収容室１１５の上部空間をセンターハウジング１１０ａ側の冷媒出口１１９へと向かう。言い換えれば、本実施形態では、上記のような冷媒出口１１９の位置設定により、前記分離後の高圧冷媒及び一部の潤滑油が第２収容室１１５の上部空間を後方から前方へ向かって流れるように構成されている。
　ここで、第１及び第２ベーン３５Ａ、３５Ｂは横置の第１及び第２シリンダ３１Ａ、３１Ｂの上側に設けられている。また、これら第１及び第２ベーン３５Ａ、３５Ｂの上側に、第１及び第２背圧室３７Ａ、３７Ｂが設けられていると共に、これらの第１及び第２背圧室３７Ａ、３７Ｂに連なって上向きに開口する第１及び第２還流孔３９Ａ、３９Ｂが設けられている。
　従って、前記分離後の高圧冷媒及び一部の潤滑油が、第１及び第２ベーン３５Ａ、３５Ｂ、第１及び第２背圧室３７Ａ、３７Ｂ、及び、第１及び第２還流孔３９Ａ、３９Ｂの上側を通過するようになっている。言い換えれば、第１及び第２還流孔３９Ａ、３９Ｂは、圧縮機構部３０の吐出口５３からの高圧冷媒が、リアハウジング１１０ｃの端面との衝突後に、センターハウジング１１０ａ上面の冷媒出口１１９へと向かう経路上に設けられている。
　上記の構成によって、前記分離後の一部の潤滑油は、第２収容室１１５の上部空間を流れながら次第に重力により落下し、あるいは天壁内周に接触してこれを伝いながら落下し、第１及び第２還流孔３９Ａ、３９Ｂに流れ込む。また、高圧冷媒に少量ながら未だ含まれている潤滑油についても、天壁内周に接触するなどして分離し、同様に、第１及び第２還流孔３９Ａ、３９Ｂに流れ込む。
　このように、冷媒ガスの流れから分離した一部の潤滑油が、重力により、第１及び第２還流孔３９Ａ、３９Ｂへ流れ込み、第１及び第２背圧室３７Ａ、３７Ｂから第１及び第２ベーン溝３６Ａ、３６Ｂに供給される。このため、第１及び第２ベーン３５Ａ、３５Ｂ周りのクリアランスへの潤滑油補充がなされ、第１及び第２ベーン３５Ａ、３５Ｂ周りのシール性と摺動性が維持される。
　また、第１及び第２ベーン３５Ａ、３５Ｂの第１及び第２背圧室３７Ａ、３７Ｂには、高圧冷媒ガスも十分に存在することになる。このため、第１及び第２ベーン３５Ａ、３５Ｂは常に安定した高圧によって第１及び第２偏心ローラ３３Ａ、３３Ｂへ適正に押付けられた状態となる。従って、第１及び第２偏心ローラ３３Ａ、３３Ｂと第１及び第２ベーン３５Ａ、３５Ｂとが離れることはなく、圧縮不良の発生を回避できる。
　なお、特開２００５－２７６６２４号公報には、ロータリ型の圧縮機構部の吸入ポート及び吐出ポートを回転軸より上方に配置した横置ロータリ圧縮機が開示されており、ベーンはシリンダの上側に配置されている。
　しかしながら、特開２００５－２７６６２４号公報に記載の圧縮機では、オイルポンプにより汲み上げられた潤滑油を回転軸側とベーン側とに分流することによってベーンの潤滑を行うように構成されており、オイルポンプを必要とする分、コストアップとなる。
　本実施形態の横置型電動ロータリ圧縮機によれば、更に、次のような効果が得られる。
　ハウジング１１０内は、隔壁部１１１によって、電動機部１０を収容する第１収容室１１３と圧縮機構部３０を収容する第２収容室１１５とに区画されている。また、第２収容室１１５の底部が潤滑油を貯留する潤滑油貯留部を構成しており、隔壁部１１１には、潤滑油を第１収容室１１３と第２収容室１１５との間で流通させる油流通口等が設けられていない。このため、横置型電動ロータリ圧縮機が、車両などの移動体に搭載されていて、傾斜等した場合でも、潤滑油が第２収容室１１５から第１収容室１１３に流入することがほとんどなく、圧縮機構部３０側に十分な量の潤滑油が確保され得る。また、電動機部１０の回転によって攪拌される潤滑油もほとんどないため、圧縮機から高圧冷媒と共に前記外部冷媒回路に流出する潤滑油の量も大幅に低減される。したがって、従来に比べて少ない量の潤滑油によって圧縮機構部３０の潤滑性とシール性とが確保され得る。
　また、第２収容室１１５の圧力は、第１収容室１１３の圧力よりも高く、第１及び第２油通路７１、７２は、第２収容室１１５と第１収容室１１３との圧力差を利用して第２収容室１１５に貯留されている潤滑油を吸い上げて潤滑油を各部に供給するように構成されている。このため、圧縮機の動作中、各部への給油が安定且つ確実に行われ得る。
　特に、本実施形態において、第１収容室１１３は冷媒入口１１７を介して外部からの低圧冷媒が流入する吸入室（低圧室）として構成され、及び、第２収容室１１５は圧縮機構部３０で圧縮された高圧冷媒が吐出される吐出室（高圧室）として構成されている。このため、前記圧力差がより大きくなり、前記給油がより十分に行われ得る。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の改良・変更が可能であることは言うまでもない。
　例えば、本発明では、ベーンは、横置のシリンダの上側に先端部を下向きにして設けるが、ここでいう「上側」とは、鉛直方向上側を意味するものではなく、一定の効果が得られる限りにおいて、シリンダ室の中心より上側に配置されればよく、従ってベーンの先端部が斜め下側を向いていてもよい。
１０…電動機部　　　　　　　　　　　　　４９…第２閉塞板
１１…ステータ　　　　　　　　　　　　　５１…吐出連通路
１１ａ…ステータコア　　　　　　　　　　５３…吐出口
１１ｂ…ステータコイル　　　　　　　　　５５…第１吸入通路
１２…ロータ　　　　　　　　　　　　　　６０…締結部材（通しボルト）
２０…気密端子部　　　　　　　　　７１、７２…第１及び第２油通路
３０…圧縮機構部　　　　　　　　　７３～７６…第１～第４油案内孔
３０Ａ、３０Ｂ…第１及び第２圧縮機構部　１１０…ハウジング
３１Ａ、３１Ｂ…第１及び第２シリンダ　　１１０ａ…センターハウジング
３２Ａ、３２Ｂ…第１及び第２シリンダ室　１１０ｂ…フロントハウジング
３３Ａ、３３Ｂ…第１及び第２偏心ローラ　１１０ｃ…リアハウジング
３５Ａ、３５Ｂ…第１及び第２ベーン　　　１１１…隔壁部
３６Ａ、３６Ｂ…第１及び第２ベーン溝　　１１１ａ…ボス部
３７Ａ、３７Ｂ…第１及び第２背圧室　　　１１１ｂ…第１軸孔
３８Ａ、３８Ｂ…第１及び第２スプリング　１１１ｃ…第１凹部
３９Ａ、３９Ｂ…第１及び第２還流孔　　　１１１ｄ…第１連通孔
４０…中間仕切板　　　　　　　　　　　　１１３…第１収容室（吸入室）
４１Ａ、４１Ｂ…第１及び第２吸入ポート　１１５…第２収容室（吐出室）
４３Ａ、４３Ｂ…第１及び第２吐出ポート　１１７…冷媒入口
４５Ａ、４５Ｂ…第１及び第２吐出消音室　１１９…冷媒出口
４７…吐出消音室形成部材　　　　　　　　１２１…第１閉塞板
４７ａ…第２軸孔　　　　　　　　　　　　２００…回転軸
４７ｂ…第２凹部　　　　　　　　２０１、２０２…第１及び第２偏心部
４７ｃ…第２連通孔

Claims (6)

  1. 　ハウジング内に、水平方向に配置される回転軸と、前記回転軸により駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機構部とを備え、
    　前記圧縮機構部が、横置のシリンダと、前記回転軸により駆動されて前記シリンダ内を偏心回転する偏心ローラと、前記シリンダに半径方向に移動可能に設けられて先端部で前記偏心ローラの外周面に当接し、前記シリンダ内を吸入ポート側の低圧室と吐出ポート側の高圧室とに仕切るベーンと、前記吐出ポートからの高圧冷媒を前記ハウジング内に吐出する吐出口と、を含む、
    横置型ロータリ圧縮機であって、
    　前記ベーンは、前記横置のシリンダの上側に前記先端部を下向きにして配置され、
    　前記ベーンの背面に前記高圧冷媒の圧力を作用させる背圧室と、前記背圧室に連なって前記ハウジング内に上向きに開口し、前記ハウジング内の冷媒に含まれる潤滑油を前記背圧室に導く還流孔とが前記ベーンの上側に設けられている、
    　ことを特徴とする、横置型ロータリ圧縮機。
  2. 　前記還流孔は、前記背圧室への前記高圧冷媒の導入部を兼ねることを特徴とする、請求項１記載の横置型ロータリ圧縮機。
  3. 　前記還流孔は、前記ハウジング内への前記吐出口から、前記ハウジングの外部への冷媒出口に至る冷媒の経路上に設けられていることを特徴とする、請求項１記載の横置型ロータリ圧縮機。
  4. 　前記冷媒出口は、前記ハウジングの上面に設けられていることを特徴とする、請求項３記載の横置型ロータリ圧縮機。
  5. 　前記ハウジング内への前記吐出口は、吐出冷媒を前記ハウジングの内壁面に衝突させるように当該内壁面を指向しており、
    　前記還流孔が設けられる前記冷媒の経路は、前記内壁面に衝突した後の冷媒の経路であることを特徴とする、請求項３記載の横置型ロータリ圧縮機。
  6. 　前記ハウジング内に、前記回転軸を回転させる電動機部を備えると共に、
    　前記ハウジング内を、前記電動機部を収容する第１収容室と前記圧縮機構部を収容する第２収容室とに区画する隔壁部を備えることを特徴とする、請求項１記載の横置型ロータリ圧縮機。
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JPH02191895A (ja) * 1989-01-20 1990-07-27 Matsushita Refrig Co Ltd 回転式圧縮機
JP2005256669A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Sanyo Electric Co Ltd 横型ロータリーコンプレッサ及び車両用空気調和機

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