JPH11117882A - 全密閉形ロータリ圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転ピストンの端面がシリンダ室の内面に摺
動する部分の油切れを防ぐ。 【解決手段】 シリンダ室１５の軸線方向両端部を塞ぐ
第１蓋体１７，１８に、シリンダ室１５の圧縮空間側で
回転ピストン３０の端面３０ａに臨む領域に開口する透
孔を形成する。これによってケーシング３内の空間７を
飛散する潤滑油が、前記透孔を介して回転ピストン３０
の端面３０ａと第１蓋体１７のシリンダ室１５に臨む端
面３０ａとが潤滑されて、油切れを防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小形冷凍装置に用
いられる全密閉形ロータリ圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭用空調機器に備えられる小形冷凍装
置において、凝縮器によって液化した冷媒は、膨張弁を
介して蒸発器へ導かれ、外部の空気との熱交換によって
気化熱を吸収して気化し、さらに圧縮機へ導かれ断熱圧
縮されて再び凝縮器へ導かれる。このような小形冷凍装
置に備えられる圧縮機として、全密閉形ロータリ圧縮機
が多く使用されている。

【０００３】この全密閉形ロータリ圧縮機は、蒸発器に
連通する供給口および凝縮器に連通する吐出口を有する
ケーシングと、ケーシング内に収納される圧縮ポンプ
と、ケーシング内に収納され、圧縮ポンプよりも上方に
配置されるモータとを備える。

【０００４】圧縮ポンプは、ポンプ本体と、回転ピスト
ンと、ベーンとを有する。ポンプ本体は、シリンダ室
と、このシリンダ室に前記ケーシングの冷媒ガスの供給
口に連通する給気孔と、圧縮ポンプおよびモータを除く
ケーシング内の空間に連通する排気孔とを有する。

【０００５】回転ピストンは、前記シリンダ室に収納さ
れるロータと、このロータに外挿される円環状のピスト
ン本体とを有する。ロータは、ロータの中心軸線から偏
心した鉛直回転軸線を有する回転軸に一体的に形成され
る。ベーンは、ポンプ本体の前記給気孔および排気孔間
に形成されるベーン嵌合溝に嵌合し、先端部が回転ピス
トンの外周面に弾発的に当接する。回転ピストンは、モ
ータによって前記鉛直回転軸線まわりに円運動し、これ
によって回転ピストンの軸線方向両端面が、シリンダ室
の前記両端面に臨む各内面に摺動する。シリンダ室は、
回転ピストンおよびベーンによって、給気孔に連通する
吸引空間と、排気孔に連通する圧縮空間とに仕切られ
る。

【０００６】このような全密閉形ロータリ圧縮機におい
て、冷媒ガスは、回転ピストンがモータによって前記鉛
直回転軸線まわりに円運動することによって、前記ケー
シングの供給口からポンプ本体の給気孔を介してシリン
ダ室に吸引される。シリンダ室に吸引された冷媒ガス
は、回転ピストンの円運動によって圧縮されて高圧とな
り、排気孔からケーシング内の空間の下部領域に排気さ
れる。前記下部領域に排気された高圧の冷媒ガスは、ケ
ーシングの空間内を上昇して吐出口から吐出され、凝縮
器へ導かれる。前記ケーシング内に収納されるモータ
は、圧縮ポンプから排気された前記下部領域から上昇す
る高圧の冷媒ガスによって冷却される。

【０００７】また回転ピストンとポンプ本体とを潤滑す
るために、ケーシングの底部には、潤滑油を貯留する貯
留槽が設けられ、回転ピストンの前記回転軸の下端部
が、貯留槽内の潤滑油に部分的に浸漬するように配置さ
れる。回転ピストンの回転軸には、その軸線方向に延び
て軸線方向両端面で開口する中央孔が形成され、さらに
回転軸に一体的に形成されるロータには、このロータの
軸線方向中央部付近で、前記中央孔からロータの一半径
線方向に延び、ロータの外周面上でピストン本体の内周
面に臨んで開口する連通孔が形成される。回転軸の前記
中央孔内には、スクリュー状のインペラが前記回転軸線
に同軸に装着される。

【０００８】モータによって回転軸が回転駆動される
と、潤滑油はインペラによる吸引力によって吸引され、
中央孔内を上昇する。このようにして中央孔内を上昇す
る潤滑油の一部は、回転軸の上端部の開口からケーシン
グ内の空間の上部領域に吐出され、残部は、前記連通孔
を介してロータの外周面とピストン本体の内周面との間
に導かれる。

【０００９】回転軸の上端部の開口から前記上部領域に
吐出される潤滑油は、ケーシング内の空間を飛散して上
部領域から下降し、ケーシングの内周面、モータの駆動
部および圧縮ポンプの外表面上などを伝って前記貯留槽
に回収される。

【００１０】前記連通孔を介してロータの内周面とピス
トン本体の外周面との間に導かれた潤滑油は、モータに
よる回転軸の回転駆動によって発生する遠心力と、シリ
ンダ室内の低圧冷媒ガスの圧力およびケーシング内の空
間の高圧冷媒ガスに同圧である連通孔内の圧力間の圧力
差とによって、回転ピストンの軸線方向両端面とシリン
ダ室の前記軸線方向両端面に対向する各内面とのわずか
な隙間に侵入して、回転ピストンの軸線方向両端面、す
なわち回転ピストンの前記シリンダ室の各内面と摺動す
る摺動面を潤滑する。回転ピストンの前記摺動面を潤滑
した潤滑油は、前記遠心力および圧力差によって、吸引
空間または圧縮空間に導かれ、冷媒ガスとともに圧縮さ
れて前記ケーシング内の空間の下部領域に噴出、飛散し
て冷媒ガスと分離され、貯留槽に回収される。このよう
にして回転ピストンの摺動面を潤滑する循環系を構成し
て、回転ピストンおよびシリンダ本体の摩耗の防止とと
もに、シリンダ室内の吸引空間と圧縮空間とのシール、
さらに回転ピストンのシリンダ室の前記各内面との直接
接触による騒音の発生の防止、回転ピストンおよびシリ
ンダ室の各内面の冷却を図っている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら全密閉形
ロータリ圧縮機の運転中において、前記回転軸の中央孔
から連通孔に導かれた潤滑油は、主に回転ピストンの前
記摺動面で、前記圧縮空間側の領域よりも低圧である吸
引空間側の領域に導かれるので、回転ピストンの前記摺
動面を全面にわたって均一に潤滑することができなくな
り、前記圧縮空間側の領域で油膜切れが発生する恐れが
ある。

【００１２】また全密閉形ロータリ圧縮機の起動時にお
いて、潤滑油がケーシング底部の貯留槽から、中央孔お
よび連通孔を介して回転ピストンの前記シリンダ室との
摺動面まで導かれるまでに時間がかかり、油膜切れのま
ま回転ピストンがシリンダ室の内面に摺動することにな
る。

【００１３】このように回転ピストンの前記摺動面で油
膜切れが発生すると、回転ピストンがシリンダ室の各
内面に直接接触することによる騒音の発生防止、回転
ピストンとシリンダ室の各内面との摩耗の防止、シリ
ンダ室の吸引空間と圧縮空間とのシール、回転ピスト
ンおよびシリンダ室の各内面の冷却、を充分に行うこと
ができないという問題を有する。

【００１４】本発明の目的は、回転ピストンの摺動面を
全面にわたって確実に潤滑して、回転ピストンとシリン
ダ室の内面とが直接接触することによる騒音の発生を防
止するとともに、回転ピストンの摩耗を阻止し、かつシ
リンダ室内の吸引空間と圧縮空間とのシール性の確保、
および前記回転ピストンとシリンダ本体との冷却を行う
ようにした全密閉形ロータリ圧縮機を提供することであ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、冷媒ガスの供給口と吐出口とを有するケーシング
と、ケーシング内に収納されるモータと、ケーシング内
に収納され、モータによって回転駆動されるロータにピ
ストン本体が外挿される回転ピストンと、この回転ピス
トンの外周面に弾発的に当接するベーンとによってシリ
ンダ室に前記供給口に連通する吸引空間と前記吐出口に
連通する圧縮空間とが形成され、ケーシング内に飛散す
る潤滑油によって潤滑する圧縮ポンプとを含み、前記圧
縮ポンプは、シリンダ室が形成されるシリンダ本体と、
モータの出力軸が挿通する第１ボス部と、第１ボス部の
軸線方向一端部に一体的に形成される第１フランジ部と
を有し、シリンダ室をシリンダ本体の軸線方向一端部側
から塞ぐ第１蓋体と、モータの出力軸が挿通する第２ボ
ス部と、第２ボス部の軸線方向一端部に一体的に形成さ
れる第２フランジ部とを有し、シリンダ室をシリンダ本
体の軸線方向他端部側から塞ぐ第２蓋体とを含み、第１
および第２蓋体のうち少なくともいずれか一方には、前
記圧縮空間側で回転ピストンに臨む予め定める領域で開
口する透孔が形成されることを特徴とする全密閉形ロー
タリ圧縮機である。

【００１６】本発明に従えば、ケーシング内に収納され
る圧縮ポンプのシリンダ本体に形成されるシリンダ室
は、第１および第２蓋体によってシリンダ本体の軸線方
向両端部側から塞がれる。シリンダ室内には、回転ピス
トンが、第１および第２蓋体を挿通する出力軸によって
回転駆動可能に配置され、またベーンが、回転ピストン
の外周面に弾発的に当接した状態で配置される。これら
回転ピストンとベーンとによって、シリンダ室には前記
供給口に連通する吸引空間と、前記吐出口に連通する圧
縮空間とが形成される。第１および第２蓋体のうち少な
くともいずれか一方には、回転ピストンに臨む領域で開
口する透孔が形成される。

【００１７】このような構成において、回転ピストンが
モータによって回転駆動されると、冷媒ガスが供給口か
らシリンダ室の吸引空間に導かれ、圧縮されて、ケーシ
ング内の前記圧縮ポンプおよびモータを除く空間を介し
て吐出口から吐出される。また回転ピストンがモータに
よって回転駆動されている状態では、ケーシング内の前
記空間に潤滑油が飛散し、この潤滑油の一部は、回転ピ
ストンの前記第１および第２蓋体と摺動する端面の圧縮
空間側の領域に、透孔を介して導かれる。

【００１８】このように本発明の構成では、前記透孔
が、回転ピストンの前記端面の圧縮空間側に臨む領域に
開口して形成されるので、回転ピストンの前記モータに
よる遠心力と、シリンダ室内の圧縮空間および吸引空間
の圧力差とを利用して、回転ピストンの前記端面の全面
にわたって潤滑油を供給することができる。これによっ
て回転ピストンの摺動による騒音の発生量を減少させる
とともに、回転ピストンおよびシリンダ室の摩耗を防
ぎ、シリンダ室の吸引空間と圧縮空間とのシールを確実
にして、さらに前記回転ピストンの摺動面を充分に冷却
することができる。

【００１９】また回転ピストンの回転駆動が停止された
ときは、ケーシング内の前記空間を飛散していた潤滑油
の一部が、前記一方または両方の蓋体の透孔に導かれて
貯留され、再び回転ピストンが回転駆動を開始すると、
前記透孔内に貯留された潤滑油は回転ピストンの回転駆
動に伴って、前記回転ピストンの摺動面に導かれるの
で、起動時においても上述した効果を迅速に達成するこ
とができる。

【００２０】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の
発明の構成において、第２蓋体は、圧縮空間内で圧縮さ
れた冷媒ガスが流出するガス流出孔を有し、このガス流
出孔は、冷媒ガスの噴出によって発生する音が最小とな
る断面形状を有することを特徴とする請求項１記載の全
密閉形ロータリ圧縮機である。

【００２１】本発明に従えば、第２蓋体には、シリンダ
室の圧縮空間内で圧縮された冷媒ガスをケーシング内の
空間に流出するためのガス流出孔が形成される。このガ
ス流出孔の断面形状、すなわち軸直角断面の形状および
大きさは、たとえば形状を円筒形、高さを一定としたと
き、内径は、冷媒ガスが噴出するときに発生する音が最
小となるように選ばれる。前記内径は、冷媒ガスの種
類、圧力、および流速などの各種の条件によって任意に
異なる値に選ばれるけれども、たとえば所定の形状に対
して、冷媒ガスの噴出音が最小となる大きさを実験によ
って決定することができる。これによって冷媒ガスの噴
出音が最小となるので、前記冷媒ガスの噴出音である振
動が、ケーシング内の空間の冷媒ガスを介してケーシン
グに伝達されて騒音が発生するということが防がれる。

【００２２】請求項３記載の本発明は、請求項２記載の
発明の構成において、シリンダ本体には、前記ガス流出
孔に連通し、ベーンが嵌まり込むベーン嵌合溝に回転ピ
ストンの回転方向上流側で近接し、圧縮空間内で圧縮さ
れた冷媒ガスが噴出するガス噴出孔が形成されることを
特徴とする。

【００２３】本発明に従えば、シリンダ本体には、前記
ガス流出孔に連通するガス噴出孔が形成される。このガ
ス噴出孔は、シリンダ本体の前記ベーンが嵌合するベー
ン嵌合溝に、回転ピストンの回転方向上流側で近接して
形成されるので、ガス噴出孔が前記ベーン嵌合溝孔に近
接して形成されない構成と比較して、一定の噴出圧力を
確保するとして、回転ピストンの１回転当たりの押しの
け量を多くすることができる。したがって予め定める噴
出圧力および噴出流量を噴出する圧縮ポンプを構成する
場合に、本発明の構成では、前記予め定める噴出圧力お
よび噴出流量を、ガス噴出孔が前記ベーン嵌合溝に近接
して形成されない構成と比較して、少ない回転数で得る
ことができる。したがって回転ピストンの必要回転数を
減少させて、回転ピストンの回転による騒音の発生量を
減少させることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
ある全密閉形ロータリ圧縮機１および全密閉形ロータリ
圧縮機１に接続されるアキュームレータ２を示す断面図
である。全密閉形ロータリ圧縮機１は、小形冷凍装置に
備えられる圧縮機であり、基本的には、鋼製のケーシン
グ３と、ケーシング３内に収納され、鉛直方向に延びる
回転軸４を有する圧縮ポンプ５と、ケーシング３内の前
記圧縮ポンプ５よりも上方の領域に収納され、圧縮ポン
プ５の回転軸４を回転駆動するモータ６とを含み、モー
タ６によって圧縮ポンプ５の回転軸４を回転駆動させる
ことによって、蒸発器において気化した冷媒ガスを、ア
キュームレータ２を介して圧縮ポンプ５のシリンダ室１
５内に吸引して圧縮し、ケーシング３内の前記圧縮ポン
プ５およびモータ６を除く空間７の下部領域に噴出し、
前記空間７の上部領域に上昇させて、吐出口から蒸発器
へ吐出するように構成される。

【００２５】ケーシング３は、円筒状の形状を有し、冷
媒ガスの供給口８が形成されるケーシング本体９と、冷
媒ガスの吐出口１０が形成され、ケーシング本体９の上
端部を気密に塞ぐ上蓋１１と、ケーシング本体９の下端
部を気密に塞ぐ下蓋１２とから成る。ケーシング３は、
下蓋１２が略円錐台状の形状を有し、その頭部がブラケ
ット１３に嵌合して固定され、このブラケット１３を介
してボルトおよびナットなどの手段によって小形冷凍装
置の枠体１４に固定される。

【００２６】圧縮ポンプ５は、シリンダ室１５が形成さ
れるシリンダ本体１６と、シリンダ室１５をシリンダ本
体１６の軸線方向一端部側（図１では上側）から塞ぐ第
１蓋体１７と、シリンダ室１５をシリンダ本体１６の軸
線方向他端側（図１では下側）から塞ぐ第２蓋体１８と
を備える。

【００２７】モータ６は、たとえば誘導電動機によって
実現される。このモータ６は、回転軸４の上端部に固定
される回転子１９と、前記ケーシング本体９の内面に固
定される固定子２０とから成り、外部電源に前記上蓋１
１に設けられるターミナル２１を介して電気的に接続さ
れる。固定子２０の外周部には、ケーシング本体９に固
定された状態で周方向に間隔をあけてケーシング本体９
の内周面よりも半径方向内方に退避して形成される隙間
が複数設けられる。この隙間によって、前記圧縮ポンプ
５から噴出した冷媒ガスが前記ケーシング３内の空間の
下部領域から上部領域へ上昇することを許容し、このケ
ーシング３内の空間７を上昇する冷媒ガスによってモー
タ６は冷却される。

【００２８】アキュームレータ２は、図示しない蒸発器
と全密閉形ロータリ圧縮機１とを接続する吸込み蒸気配
管２２ａ，２２ｂ間に配設され、前記ケーシング本体９
の外周面に溶接される取付台２３に、防振ゴム２４によ
って固定される。このアキュームレータ２は、蒸発器か
ら供給される吸込みガスの中に冷媒液（液滴）が混入し
たとき、冷媒液と蒸気とに分離して、蒸気だけを吸込
み、蒸気配管２２ｂから供給口８へ供給するように構成
される。

【００２９】吸込み蒸気配管２２ａの先端部および吐出
口１０には、キャップ２５，２６がそれぞれ取付けられ
る。各キャップ２５，２６は、吸込み蒸気配管２２ａの
先端部および吐出口１０が嵌合する筒状の嵌合凹所を有
し、この嵌合した状態でピン２７，２８が圧入されるこ
とによって内側部分が膨らんでアキュームレータ２およ
びケーシング３内の空間７と、外部空間とが気密に塞が
れる。

【００３０】これら吸込み蒸気配管２２ａの先端部およ
び吐出口１０に、蒸発器および凝縮器を接合するときに
は、前記ピン２７，２８を取外し、ピン孔を貫通させて
接続管の内側面をキャップ２５，２６の外周面に嵌め込
む。これによって接続部のゴムが圧縮されて密着しシー
ルされる。

【００３１】図２は、図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見
た拡大断面図である。なお、図２では、アキュームレー
タ２、ブラケット１３およびインペラ１０８を省略して
示す。圧縮ポンプ５のシリンダ室１５には、回転ピスト
ン３０が収納される。回転ピストン３０は、回転軸４の
鉛直回転軸線から偏心した中心軸線を有し、回転軸４に
一体的に形成されるロータ３１と、ロータ３１に外挿さ
れる円環状のピストン本体３２とから成る。この回転ピ
ストン３０の外周面には、ベーン３３の先端部がコイル
ばね３４のばね力によって弾発的に当接する。

【００３２】モータ６によって回転軸４が前記鉛直回転
軸線まわりに矢符Ａ方向に回転駆動されると、回転ピス
トン３０が前記鉛直回転軸線まわりに矢符Ａ方向に円運
動し、ベーン３３は前記円運動に同期して往復運動す
る。回転ピストン３０およびベーン３３は、第１および
第２蓋体１７，１８の各内面との間に０．１ｍｍ程度の
わずかな隙間をあけて収納され、これらベーン３３と回
転ピストン３０とによってシリンダ室１５は、吸引空間
３５と圧縮空間３６とに仕切られる。

【００３３】図３はシリンダ本体１６を示す底面図であ
り、図４は図３の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面図で
ある。なお、図３は図１の下方から見た図である。シリ
ンダ本体１６は、シリンダ室１５を規定する円筒形状の
シリンダ部４１と、シリンダ部４１の外周面から、後述
する予め定める領域でシリンダ部４１の半径方向外方へ
突出する第１および第２フランジ片４２，４３とから成
る。シリンダ部４１および第１フランジ片４２は、前記
ベーン３３が嵌合するベーン嵌合溝４４と、ベーン３３
を回転ピストン３０の外周面に弾発的に当接するための
コイルばね３４を収納するばね収納孔４５を有する。ま
たベーン嵌合溝４４よりも前記矢符Ａ方向下流側には、
給気孔４６が形成される。給気孔４６は、第１フランジ
片４２の外周面で開口する開口部を有し、この開口部
は、前記供給口８を介して吸込み蒸気配管２２ｂの一端
部が連結する。

【００３４】ベーン嵌合溝４４は、大略的にＵ状に形成
され、シリンダ部４１の周方向にベーン３３の厚みより
もわずかに大きな間隔ΔＴを有する。このベーン嵌合溝
４４の底部５６は、前記間隔ΔＴよりも大きく、かつば
ね収納孔４５よりも小さな直径の半円弧状に湾曲して形
成される。このようにベーン嵌合溝４４の底部５６はベ
ーン３３の厚みよりも大きな直径を成して湾曲して形成
されるので、回転ピストン３０の回転駆動に伴ってベー
ン３３が往復移動する際に、ベーン３３の底部が前記底
面５６に当接したとしても、ベーン３３の底部を噛込ま
ず、容易に離脱させることができる。

【００３５】シリンダ部４１は、シリンダ部４１の厚み
方向に貫通する複数のねじ孔４９〜５３およびガス孔５
４，５５を有する。第１〜第５ねじ孔４９〜５３は、シ
リンダ部４１の周方向に相互に間隔をあけて形成され、
各内面にはねじ溝が刻設される。第１および第２ガス孔
５４，５５は、シリンダ部４１の前記第１〜第５ねじ孔
４９〜５３とは異なる領域で、シリンダ部４１の中心軸
線に関して相互に対向した位置に、シリンダ部４１の厚
み方向に貫通して形成される。

【００３６】第１フランジ片４２は、ベーン嵌合溝４
４、ばね収納孔４５および給気孔４６とは異なる領域
で、第１フランジ片４２の厚み方向に貫通する第１貫通
孔５７が形成される。また第２フランジ片４３には、そ
の厚み方向に貫通する第２貫通孔５８が形成される。さ
らに第１および第２フランジ片４２，４３の周方向端面
と、シリンダ部４１の外周面の外部に露出する部分とに
よって、溝５９，６０が規定される。これらの第１およ
び第２貫通孔５７，５８および溝５９，６０によって、
図１に示されるようにシリンダ本体１６をケーシング３
の内面に固定した状態で、ケーシング３内の空間のシリ
ンダ本体１６よりも上部の領域と下部の領域とが連通す
る。

【００３７】図５は図３のセクションＶを拡大して示す
底面図であり、図６は図５の切断面線ＶＩ−ＶＩから見
た断面図である。シリンダ部４１の前記ベーン嵌合溝４
４に矢符Ａ方向上流側に近接した位置には、ガス噴出孔
６１が形成される。このガス噴出孔６１は、軸直角断面
形状が半円弧状であり、このガス噴出孔６１の前記矢符
Ａ方向下流側端部６２は、ベーン嵌合溝４４の前記矢符
Ａ方向上流側端部に連なる。

【００３８】このようにガス噴出孔６１は、前記ベーン
嵌合溝４４に回転ピストン３０の回転方向上流側に近接
して形成されるので、ガス噴出孔６１が前記ベーン嵌合
溝４４に近接して形成されない構成と比較して、一定の
ガス噴出圧力を確保するとして、回転ピストン３０の１
回転当たりの押しのけ量を多くすることができる。した
がって予め定めるガス噴出圧力および予め定めるガス噴
出流量を前記ガス噴出孔６１から噴出するときに、本実
施形態の構成では、前記予め定めるガス噴出圧力および
ガス噴出流量を、回転ピストン３０の少ない回転数で得
ることができる。したがって、予め定める前記圧力およ
び流量を得るために必要な回転ピストン３０の回転数を
減少させて、回転ピストン３０の回転による騒音の発生
量を減少させることができる。

【００３９】図７は第１蓋体１７を示す平面図であり、
図８は図７の切断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩから見た断面
図であり、図９は第１蓋体１７の底面図である。第１蓋
体１７は、前記回転軸４の上端部を軸支する第１ボス部
６５と、第１ボス部６５の軸線方向一端部に一体的に形
成される第１フランジ部６６とを有する。第１ボス部６
５および第１フランジ部６６とが連なる部分には、前記
第１ボス部６５の軸線方向一端部から他端部になるにつ
れて、中心軸線６７に近接する方向に傾斜するテーパ面
６８が形成される。

【００４０】第１フランジ部６６は、複数の第１〜第５
ボルト挿通孔６９〜７３と、第１および第２ガス孔７
４，７５とを有する。第１フランジ部６６の外径は、シ
リンダ本体１６のシリンダ部４１の外径とほぼ同じ大き
さであり、第１〜第５ボルト挿通孔６９〜７３は、前記
シリンダ部４１の第１〜第５ねじ孔４９〜５３に対応し
た位置に配設される。第１蓋体１７は、第１〜第５ボル
ト挿通孔６９〜７３にボルトを挿通させ、シリンダ部４
１の第１〜第５ねじ孔４９〜５３に螺着させてシリンダ
部４１の一端面に取付けられる。

【００４１】第１ボス部６５は、前記回転軸４が摺接す
る軸受面７６と、この軸受面７６よりも第１ボス部６５
の半径方向内方に退避して形成される油溝７７とを有す
る。油溝７７は、軸受面７６の前記軸線方向全長にわた
って延び、第１ボス部６５の軸線方向一端部から他端部
側になるに連れて、矢符Ａ方向下流側に傾斜して形成さ
れる。

【００４２】図１０は、図８のセクションＸを示す拡大
断面図である。なお、図１０では油溝７７を省略して示
す。図１、図２および図７〜図９をも参照して、第１蓋
体１７には、透孔７９が形成される。

【００４３】この透孔７９の軸線方向一端部は、第１蓋
体１７の内面８０の前記回転ピストン３０の上端面３０
ａに臨む領域であって、かつ前記圧縮空間３６側の領域
で開口し、また透孔７９の軸線方向他端部は、前記テー
パ面６８よりも退避して形成される円筒状の溝８１の底
面８２で開口する。この透孔７９は、前記中心軸線６７
および透孔７９の軸線を含む一仮想平面において、第１
蓋体１７の内面８０から前記底面８２に向かうに連れ
て、前記中心軸線６７から遠ざかる方向に角度θ１を成
して傾斜して形成される。

【００４４】図１１は第２蓋体１８を示す底面図であ
り、図１２は図１１の切断面線ＸＩＩ−ＸＩＩから見た
断面図である。第２蓋体１８は、前記回転軸４の下端部
を軸支する第２ボス部８３と、第２ボス部８３の軸線方
向一端部に一体的に形成される第２フランジ部８４とを
有する。

【００４５】第２フランジ部８４は、ガス流出孔８５と
吐出し弁装着溝８６と、第１〜第５ボルト挿通孔８９〜
９３と、第１および第２ガス孔９４，９５とを有する。
ガス流出孔８５は、第２蓋体１８の内面９７と吐出し弁
装着溝８６の弁座９６とを貫通する円筒状の形状を有
し、図１に示すように第２蓋体１８がシリンダ本体１６
に取付けられた状態で、前記ガス噴出孔６１に連通する
ように形成される。吐出し弁装着溝８６には、図示しな
い吐出し弁が装着される。この吐出し弁は、弁板の一端
部を固定し、他端部を弁座９６に当接させて、ガス流出
孔８５をシールし、噴出圧力がかかれば自動的に一方方
向に開いて圧縮された冷媒ガスの通過を許容するように
構成される。

【００４６】第１〜第５ボルト挿通孔８９〜９３ならび
に第１および第２ガス孔９４，９５は、シリンダ部４１
の第１〜第５ねじ孔４９〜５３ならびに第１および第２
ガス孔５４，５５に対応するようにそれぞれ配設され
る。第２蓋体１８は、第１〜第５ボルト挿通孔８９〜９
３を挿通するボルトによってシリンダ本体１６の下端面
に取付けられる。

【００４７】第２ボス部８３は、回転軸４の下端部に摺
接する軸受面９８と、軸受面９８よりも第２蓋体１８の
半径方向内方に退避して形成される油溝９９とを有す
る。油溝９９は第２蓋体１８の軸線に沿う方向に延び、
第２ボス部８３の軸線方向全長にわたって形成される。

【００４８】再び図１を参照して、第２蓋体１８には、
第２ボス部８３の外周面および第２フランジ部８４の外
表面を覆うカバー１００が取付けられる。カバー１００
は鋼製であり、第１、第３および第４ボルト挿通孔８
９，９１，９２を挿通するボルトによって第２蓋体１８
に固定される。

【００４９】このように構成されるシリンダ本体１６な
らびに第１および第２蓋体１７，１８において、前記圧
縮空間３６で圧縮された冷媒ガスは、ガス噴出孔６１を
介してガス流出孔８５、第２蓋体１８およびカバー１０
０によって規定される空間１００ａ内に噴出する。前記
ガス流出孔８５の内径Ｄ１は、この冷媒ガスが噴出する
ときに発生する音が最小となるように選ばれる。この内
径Ｄ１は、冷媒ガスの種類、噴出圧力および流速などの
各種の条件によって任意に異なる値に選ばれるけれど
も、実験によって決定することができる。冷媒ガスの種
類をＲ２２、冷媒ガスの流速を１００〜１１０ｍ／ｓ、
ガス流出孔８５の軸直角断面の形状を円筒形状とし、冷
媒ガスの噴出圧力を１８〜２０ｋｇ／ｃｍ² としたと
き、本発明者らは実験によって前記内径Ｄ１が１０ｍｍ
のとき前記噴出音が最小となることを確認している。

【００５０】一般的に冷媒ガスが相対的に静止している
冷媒ガス中に流れ込んで混合されると、この混合液で
は、速度勾配が発生し、渦が生じる。この渦は、発生お
よび消滅を繰返して、でたらめな状態で運動する。これ
によってカバー１００を介して、ケーシング３内の空間
に充満する冷媒ガスおよびハウジング３が振動して広い
範囲の周波数、可聴域ではほぼ全域の周波数にわたって
騒音が発生することになる。本実施形態では、このよう
な渦の発生を抑えるために、ガス流出孔８５の内径Ｄ１
を、前記渦が発生しないような大きさに選んで、前記騒
音を防ぐことができる。

【００５１】空間１００ａ内に噴出した冷媒ガスは、シ
リンダ本体１６ならびに第１および第２蓋体１７，１８
に形成される第１および第２ガス孔５４，５５；７４，
７５；９４，９５を通過して前記ハウジング３内の空間
の圧縮ポンプ５よりも上部の領域に導かれる。このよう
にシリンダ室１５内で圧縮された冷媒ガスをシリンダ室
１５よりも下方の空間１００ａに導き、さらにシリンダ
室１５よりも上方の前記上部の領域に導くことによっ
て、圧縮ポンプ５を冷媒ガスおよび油分によって好適に
冷却することができる。

【００５２】図１３は回転軸４およびロータ３１を示す
正面図であり、図１４は図１３の切断面線ＸＩＶ−ＸＩ
Ｖから見た断面図である。回転軸４はその軸線方向全長
にわたって延び、軸線方向両端面１０１，１０２でそれ
ぞれ開口する中央孔１０３と、軸線方向中間部付近で、
前記中央孔１０３からロータ３１の一半径線方向に延
び、ロータ３１の外周面１０４上で開口する連通孔１０
５とを有する。中央孔１０３は、回転軸４の下端面であ
る一端面１０１において直径Ｄ２を有し、前記軸線方向
一端側から他端側になるに連れて段階的に縮径して、前
記軸線方向他端部では、前記直径Ｄ２よりも小さな直径
Ｄ３を有する。中央孔１０３の前記他端面１０２側の開
口１０６は、前記軸線方向一端部側から他端部側になる
に連れて前記軸線から離反する方向に傾斜するテーパ面
１０６ａを有する。

【００５３】連通孔１０５は、ロータ３１の外周面１０
４で略楕円形状の開口１０７を有する。開口１０７は、
前記楕円の長軸がロータ３１の軸線方向に沿う方向に配
置される。

【００５４】また中央孔１０３の前記軸線方向一端部の
開口１０９付近には、図１に示されるようにスクリュー
状のインペラ１０８が前記軸線と同軸に位置決めして固
定される。

【００５５】図１５はケーシング本体９の正面図であ
り、図１６は図１５の切断面線ＸＶＩ−ＸＶＩから見た
断面図である。ケーシング本体９には、シリンダ本体１
６の第１および第２フランジ片４２，４３の外周面が配
置されるべき領域に、前記供給口８からケーシング本体
９の周方向に予め定める間隔をあけて、第１〜第３溶接
孔１１１〜１１３が、ケーシング本体９の厚み方向に貫
通して形成される。

【００５６】第１〜第３溶接孔１１１〜１１３は、図１
６の紙面の上方から見て、反時計まわり方向を正とする
と、ケーシング本体９の中心軸線および供給口８の中心
軸線を含む一仮想平面から角度θ２，θ３およびθ４を
成して傾斜した各軸線をそれぞれ有する。角度θ２は、
たとえば４３°程度に選ばれ、角度θ３は１７０°程度
に選ばれ、角度θ４は２９７°程度に選ばれる。

【００５７】このようなケーシング本体９に圧縮ポンプ
５を装着するときは、ケーシング本体９に圧縮ポンプ５
が挿入された状態で、第１および第２溶接孔１１１，１
１２がシリンダ本体１６の第１フランジ片４２の外周面
に臨むように、かつ第３溶接孔１１３が前記第２フラン
ジ片４３の外周面に臨むように配置され、この状態で各
溶接孔１１１〜１１３を介して、ケーシング本体９とシ
リンダ本体１６とを３点同時に溶接して固定する。この
ようにして固定された状態では、回転ピストン３３が４
０００ｒｐｍ程度で回転した際に、ケーシング３の振動
が最も小さくなることが本発明者らの実験によって確認
されている。

【００５８】再び図１を参照して、ケーシング３の下蓋
１２によって、潤滑油を貯留する貯留槽が形成される。
この貯留槽に貯留される潤滑油は、モータ６によって回
転軸４が回転駆動されると、回転軸４の一端面１０１に
開口する中央孔１０３の開口１０９からインペラ１０８
による吸引力によって吸引され、中央孔１０３内を上昇
する。このようにして中央孔１０３内を上昇する潤滑油
の一部は、回転軸４の前記開口１０６から噴出し、残部
は上述した従来技術と同様に挿通孔１０５を介してロー
タ３１の外周面１０４とピストン本体３２の内周面との
間に導かれる。

【００５９】ロータ３１の外周面１０４とピストン本体
３２の内周面との間に導かれた潤滑油の一部は、ピスト
ン本体３２と第１または第２蓋体１７，１８との間のわ
ずかな隙間で、主に吸引空間３６間の領域に導かれ、ま
た残部は第１および第２ボス部６５，８３の各油溝７
７，９９へ導かれて、回転軸４の回転駆動に伴って各軸
受面７６，９８を潤滑する。第１ボス部６５の油溝７７
に導かれた潤滑油は、上部開口から流出して第１ボス部
６５の外周面を伝い、その一部は透孔７９に導かれる。
第１ボス部６５の油溝７７は、上述したように中心軸線
６７に対し角度θ１を成して回転軸４の回転方向Ａ下流
側に傾斜して形成されるので、中心軸線６７に対して傾
斜しない構成と比較して、潤滑油を下部から上部へ円滑
に導くことができる。

【００６０】前記開口１０６から噴出した潤滑油は、モ
ータ６の回転子１９の上端部に設けられるオイルセパレ
ータ１１０によって、主にモータ６の回転子１９と固定
子２０との間の隙間に導かれ、下降する。前記開口部１
０６はテーパ面１０６ａが形成されるので、開口部１０
６から噴出する油を前記鉛直回転軸線に対して傾斜した
方向へまき散らすことができる。これによって潤滑油を
一部に備わって噴出させることなく、モータ６の回転子
１９と固定子２０との隙間にモータ６の周方向全長にわ
たって潤滑油を導くことができる。また前記中央孔１０
３は、軸線方向一端部から他端部、すなわち軸線方向上
端部側から下端部側になるに連れてその内径が小さくな
るように形成されるので、潤滑油を下部から上部へ円滑
に導くことができる。

【００６１】ケーシング３内の空間７に飛散した潤滑油
は、回転子１９と固定子２０との間を通過した潤滑油お
よび油溝７７から第１ボス部６５の外周面に導かれた潤
滑油も含めて、さらに下方の圧縮ポンプ５へ導かれる。
これらの潤滑油はその大部分が、前記第１および第２貫
通孔５７，５８ならびに各溝５９，６０を介して貯留槽
へ導かれ、残部が透孔７９を介して回転ピストン３０の
上端面３０ａに導かれる。

【００６２】図１７は回転ピストン３０が前記鉛直回転
軸線を中心に１回転するときの第１蓋体１７と回転ピス
トン３０との間の潤滑油の流れを説明するための模式図
であり、図１７（１）は回転ピストン３０が予め定める
位置に達したときの状態を示す図であり、図１７（２）
は回転ピストン３０が予め定める位置から９０度だけ角
変位した位置に達したときの状態を示す図であり、図１
７（３）は回転ピストン３０が予め定める位置から１８
０度だけ角変位した位置に達したときの状態を示す図で
あり、図１７（４）は回転ピストン３０が予め定める位
置から２７０度だけ角変位した位置に達したときの状態
を示す図である。なお、図１７では、上述した従来技術
において回転ピストンの上下端面および第１蓋体の内面
で潤滑油が不足する領域を斜線を付して示す。

【００６３】モータ６によって回転ピストン３０が矢符
Ａ方向に回転駆動される。回転ピストン３０の外周面と
シリンダ室１５の内周面とが接触しないとき、すなわち
回転ピストン３０の外周面がベーン３３の先端にだけ接
触しているときの回転ピストン３０の位置を「予め定め
る位置」とする。

【００６４】図１７（１）に示すように回転ピストン３
０が予め定める位置に達したときには、シリンダ室１５
内は供給圧の冷媒ガスによって満たされる。

【００６５】図１７（２）に示されるように、回転ピス
トン３０が予め定める位置から９０度だけ角変位された
状態では、シリンダ室１５の圧縮空間３６内の冷媒ガス
の圧力は、前記供給圧よりも増加しており、中央孔１０
３および連通孔１０５を介して、回転ピストン３０の上
下端面３０ａ，３０ｂならびに第１および第２蓋体１
７，１８の各内面８０，９７間の隙間に導かれる潤滑油
は、主に吸引空間３５側の領域に供給され、圧縮空間３
６側の領域には、主に前記透孔７９を通過した潤滑油が
供給される。

【００６６】図１７（３）に示されるように回転ピスト
ン３０が１８０度だけ角変位した状態では、圧縮空間３
６内の冷媒ガスの圧力はさらに増加し、次に図１７
（４）に示されるように回転ピストン３０はさらに矢符
Ａ方向に角変位した状態では、圧縮空間３６内の圧力は
さらに大となる。このような状態であっても透孔７９を
介して供給される潤滑油によって、回転ピストン３０の
前記上端面３０ａの圧縮空間３６側の領域に導くことが
できる。

【００６７】これによって回転ピストン３０の上端面３
０ａと第１蓋体１７の内面８０との直接接触による騒音
の発生量を減少させ、回転ピストン３０および第１蓋体
１７の耐摩耗性の向上、冷却および吸引空間３５と圧縮
空間３６とのシールを確実にすることができる。また回
転軸４およびロータ３１が停止している状態では、ケー
シング３の空間７を飛散する潤滑油の一部が、透孔７９
内に導かれて貯留される。再び回転ピストン３０が回転
駆動を開始すると、前記透孔７９内に貯留されていた潤
滑油が回転ピストン３０の回転に伴って、回転ピストン
３０と第１蓋体１７との隙間に導かれ、起動時において
も前記回転ピストン３０の回転駆動を円滑に行い、上述
した効果を迅速に達成することができる。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、ケーシング内に収納さ
れる圧縮ポンプのシリンダ本体に形成されるシリンダ室
は、第１および第２蓋体によってシリンダ本体の軸線方
向両端部側から塞がれる。シリンダ室内には、回転ピス
トンが、第１および第２蓋体を挿通する出力軸によって
回転駆動可能に配置され、またベーンが、回転ピストン
の外周面に弾発的に当接した状態で配置される。これら
回転ピストンとベーンとによって、シリンダ室には前記
供給口に連通する吸引空間と、前記吐出口に連通する圧
縮空間とが形成される。第１および第２蓋体のうち少な
くともいずれか一方には、回転ピストンに臨む領域で開
口する透孔が形成される。

【００６９】このような構成において、回転ピストンが
モータによって回転駆動されると、冷媒ガスが供給口か
らシリンダ室の吸引空間に導かれ、圧縮されて、ケーシ
ング内の前記圧縮ポンプおよびモータを除く空間を介し
て吐出口から吐出される。また回転ピストンがモータに
よって回転駆動されている状態では、ケーシング内の前
記空間に潤滑油が飛散し、この潤滑油の一部は、回転ピ
ストンの前記第１および第２蓋体と摺動する端面の圧縮
空間側の領域に、透孔を介して導かれる。

【００７０】このように本発明の構成では、前記透孔
が、回転ピストンの前記端面の圧縮空間側に臨む領域に
開口して形成されるので、回転ピストンの前記モータに
よる遠心力と、シリンダ室内の圧縮空間および吸引空間
の圧力差とを利用して、回転ピストンの前記端面の全面
にわたって潤滑油を供給することができる。これによっ
て回転ピストンの摺動による騒音の発生量を減少させる
とともに、回転ピストンおよびシリンダ室の摩耗を防
ぎ、シリンダ室の吸引空間と圧縮空間とのシールを確実
にして、さらに前記回転ピストンの摺動面を充分に冷却
することができる。

【００７１】また回転ピストンの回転駆動が停止された
ときは、ケーシング内の前記空間を飛散していた潤滑油
の一部が、前記一方または両方の蓋体の透孔に導かれて
貯留され、再び回転ピストンが回転駆動を開始すると、
前記透孔内に貯留された潤滑油は回転ピストンの回転駆
動に伴って、前記回転ピストンの摺動面に導かれるの
で、起動時においても上述した効果を迅速に達成するこ
とができる。

【００７２】また本発明によれば、第２蓋体には、シリ
ンダ室の圧縮空間内で圧縮された冷媒ガスをケーシング
内の空間に流出するためのガス流出孔が形成される。こ
のガス流出孔の断面形状、すなわち軸直角断面の形状お
よび大きさは、たとえば形状を円筒形、高さを一定とし
たとき、内径は、冷媒ガスが噴出するときに発生する音
が最小となるように選ばれる。前記内径は、冷媒ガスの
種類、圧力、および流速などの各種の条件によって任意
に異なる値に選ばれるけれども、たとえば所定の形状に
対して、冷媒ガスの噴出音が最小となる大きさを実験に
よって決定することができる。これによって冷媒ガスの
噴出音が最小となるので、前記冷媒ガスの噴出音である
振動が、ケーシング内の空間の冷媒ガスを介してケーシ
ングに伝達されて騒音が発生するということが防がれ
る。

【００７３】また本発明によれば、シリンダ本体には、
前記ガス流出孔に連通するガス噴出孔が形成される。こ
のガス噴出孔は、シリンダ本体の前記ベーンが嵌合する
ベーン嵌合溝に、回転ピストンの回転方向上流側で近接
して形成されるので、ガス噴出孔が前記ベーン嵌合溝孔
に近接して形成されない構成と比較して、一定の噴出圧
力を確保するとして、回転ピストンの１回転当たりの押
しのけ量を多くすることができる。したがって予め定め
る噴出圧力および噴出流量を噴出する圧縮ポンプを構成
する場合に、本発明の構成では、前記予め定める噴出圧
力および噴出流量を、ガス噴出孔が前記ベーン嵌合溝に
近接して形成されない構成と比較して、少ない回転数で
得ることができる。したがって回転ピストンの必要回転
数を減少させて、回転ピストンの回転による騒音の発生
量を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である全密閉型ロータリ
圧縮機およびこの全密閉型ロータリ圧縮機１に接続され
るアキュームレータ２を示す断面図である。

【図２】図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た断面図であ
る。

【図３】シリンダ本体１６を示す平面図である。

【図４】図３の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面図であ
る。

【図５】図３のセクションＶを示す拡大断面図である。

【図６】図５の切断面線ＶＩ−ＶＩから見た断面図であ
る。

【図７】第１蓋体１７を示す平面図である。

【図８】図７の切断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩから見た断
面図である。

【図９】第１蓋体１７の底面図である。

【図１０】図８のセクションＸを示す拡大断面図であ
る。

【図１１】第２蓋体１８を示す底面図である。

【図１２】図１１の切断面線ＸＩＩ−ＸＩＩから見た断
面図である。

【図１３】回転軸４およびロータ３１を示す正面図であ
る。

【図１４】図１３の切断面線ＸＩＶ−ＸＩＶから見た断
面図である。

【図１５】ケーシング本体９の正面図である。

【図１６】図１５の切断面線ＸＶＩ−ＸＶＩから見た断
面図である。

【図１７】回転ピストン３０が鉛直回転軸線中心に１回
転する時の第１蓋体１７と回転ピストン３０との間の潤
滑油の流れを説明するための模式図である。

【符号の説明】

１ 全密閉型ロータリ圧縮機 ３ ケーシング ４ 回転軸 ５ 圧縮ポンプ ６ モータ ７ 空間 ８ 供給口 １０ 吐出口 １５ シリンダ室 １６ シリンダ本体 １７ 第１蓋体 １８ 第２蓋体 ３０ 回転ピストン ３１ ロータ ３２ ピストン本体 ３３ ベーン ３４ コイルばね ３５ 吸引空間 ３６ 圧縮空間 ４４ ベーン嵌合溝 ６１ ガス噴出孔 ６５ 第１ボス部 ６６ 第２フランジ部 ７９ 透孔 ８０ 内面 ８３ 第２ボス部 ８４ 第２フランジ部 ８５ ガス流出孔 １０３ 中央孔 １０５ 連通孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒ガスの供給口と吐出口とを有するケ
   ーシングと、 ケーシング内に収納されるモータと、 ケーシング内に収納され、モータによって回転駆動され
   るロータにピストン本体が外挿される回転ピストンと、
   この回転ピストンの外周面に弾発的に当接するベーンと
   によってシリンダ室に前記供給口に連通する吸引空間と
   前記吐出口に連通する圧縮空間とが形成され、ケーシン
   グ内に飛散する潤滑油によって潤滑する圧縮ポンプとを
   含み、 前記圧縮ポンプは、 シリンダ室が形成されるシリンダ本体と、 モータの出力軸が挿通する第１ボス部と、第１ボス部の
   軸線方向一端部に一体的に形成される第１フランジ部と
   を有し、シリンダ室をシリンダ本体の軸線方向一端部側
   から塞ぐ第１蓋体と、 モータの出力軸が挿通する第２ボス部と、第２ボス部の
   軸線方向一端部に一体的に形成される第２フランジ部と
   を有し、シリンダ室をシリンダ本体の軸線方向他端部側
   から塞ぐ第２蓋体とを含み、 第１および第２蓋体のうち少なくともいずれか一方に
   は、前記圧縮空間側で回転ピストンに臨む領域で開口す
   る透孔が形成されることを特徴とする全密閉形ロータリ
   圧縮機。
2. 【請求項２】 第２蓋体は、圧縮空間内で圧縮された冷
   媒ガスが流出するガス流出孔を有し、このガス流出孔
   は、冷媒ガスの噴出によって発生する音が最小となるよ
   うな断面形状を有することを特徴とする請求項１記載の
   全密閉形ロータリ圧縮機。
3. 【請求項３】 シリンダ本体には、前記ガス流出孔に連
   通し、ベーンが嵌まり込むベーン嵌合溝に回転ピストン
   の回転方向上流側で近接し、圧縮空間内で圧縮された冷
   媒ガスが噴出するガス噴出孔が形成されることを特徴と
   する請求項２記載の全密閉形ロータリ圧縮機。