JP2008298037A - 縦型ロータリ圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】縦型ロータリ圧縮機において、低回転数運転の吐出行程におけるローラと偏心部の局所的な摩擦損失を低減できる。
【解決手段】縦型ロータリ圧縮機１は、潤滑油２１を封入してある密閉容器１３内に、電動機１４と、その電動機１４で駆動され略円柱状の偏心部５を有する回転軸２と、偏心部の５偏心回転により公転運動するローラ１１を略円筒状のシリンダ１０内に備えた圧縮要素２０とを備える。電動機１４と圧縮要素２０とは上下に配置される。偏心部５の側面に開口する給油孔３が設けられ、この給油孔３はシリンダ１０の高さ方向の中心に対して上側に偏心して配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、縦型ロータリ圧縮機に係り、特に、冷凍サイクルを備えた空気調和機に使用される縦型ロータリ圧縮機に好適なものである。

従来、冷凍サイクルに使用される縦型ロータリ圧縮機として、例えば特開昭６１−１４５３８８号公報（特許文献１）に開示された構造が知られている。この従来技術における圧縮機は、密閉容器内の上部にステータとロータからなる電動機を備えている。この電動機に連結された回転軸は偏心部を備え、この偏心部に対応した圧縮要素が密閉容器の下部に設けられている。

この従来技術の縦型ロータリ圧縮機を図６および図７を用いて説明する。

圧縮要素２０は、電動機側の壁面となりかつ回転軸２を軸支する主軸受９と、電動機の逆側の壁面となりかつ回転軸２を軸支する副軸受１９と、略円筒状のシリンダ１０と、このシリンダ１０内に配置され回転軸２の偏心部５の偏心回転により公転運動するローラ１１とを備えている。

圧縮要素２０内に吸い込まれた低圧の冷媒ガスは、ローラ１１の公転運動に伴い低圧から高圧へと圧縮される。圧縮された冷媒ガスは、シリンダ１０や主軸受９あるいは副軸受１９に設けられた吐出ポート（図示せず）から吐出され、さらに密閉容器内を通って圧縮機外に吐出される。

回転軸２は、偏心部５の主軸受側に偏心部５と一体化して成型された略楕円形状の主スラスト軸受２２と、偏心部５の副軸受側に偏心部５と一体化して成型された略楕円形状の副スラスト軸受２３とを備えている。主スラスト軸受２２と副スラスト軸受２３は、回転軸２の上下方向の運動を軸支するためのものであり、ローラ１１と接触しないように偏心部５よりも回転軸２の半径方向に対して小さい形状となっている。

主スラスト軸受２２と副スラスト軸受２３を有するため、偏心部５の高さＬはシリンダ１０の高さよりも低い。偏心部５の高さを低くするのは、ローラ１１と偏心部５の摺動面積を小さくして、定格条件でのこの部位の摩擦損失を極力小さくするためである。

偏心部５には、側面に開口する給油孔３が穿設されると共に、給油孔３と連通し且つ外周面に形成された貫通溝１２が設けられている。回転軸２の内部には、その長手方向に貫通する貫通孔が穿設され、回転軸２の下部側の先端には絞り機構が設けられている。これらの構造が給油ポンプ４として機能し、回転軸２の回転作用で密閉容器内の底部に溜まった潤滑油を汲み上げて、偏心部５の給油孔３に供給する。給油孔３から流出した潤滑油は、貫通溝１２と、ローラ１１と偏心部５との隙間δ３を通り、さらにローラ１１と主軸受９の隙間δ１、ローラ１１と副軸受１９の端板の隙間δ２を通して圧縮要素２０内のローラ１１とシリンダ１０との隙間δ４に供給される。

これらの隙間δ１からδ４は、通常、数μｍから数十μｍの範囲である。偏心部５や給油孔３は、図６の一点鎖線で示したシリンダ１０の高さ方向の中心に位置している。ローラ１１の自重により上側の隙間δ１よりも、下側の隙間δ２が狭くなる。そのため、ローラ１１では、油膜が薄い隙間δ２からの油膜反力が、隙間δ１からの油膜反力よりも大きい。すなわち、ローラ１１は、重力方向下向きの荷重に対して安定している。

高回転数運転の定格条件におけるローラ１１と偏心部５の位置関係は、図６に示すように、ローラ１１が重力方向に対して傾斜していない状態である。

特開昭６１−１４５３８８号公報（第６頁、第１図）

空気調和機では年間消費電力量が省エネの重要な指標となり、それに伴い空気調和機で用いられる圧縮機では、定格条件よりも低回転数運転での効率がより重要となってきている。空気調和機で用いられる縦型ロータリ圧縮機においても、低回転数運転の効率向上、すなわち損失の低減が望まれるようになってきている。

しかしながら、上述した従来の縦型ロータリ圧縮機では、低回転数運転において、ローラ１１と偏心部５が図７の点Ｑにおいて局所的に固体接触し、摩擦損失が増大するという課題があることが分かった。

すなわち、圧縮要素２０内の冷媒ガスを圧縮するに伴い、ローラ１１にはガス荷重Ｐが発生する。特に冷媒ガスを吐出する行程で圧縮要素２０内の圧力分布が不安定となり、図７に示すようにガス荷重Ｐの作用方向が変動する。ガス荷重Ｐが上向きの成分をもつ場合、ローラ１１は転覆モーメントＭによりローラ１１が傾斜する。図６に示したローラ１１に関する隙間δの大小関係は，一般的に（δ１＋δ２）＜δ３であるから、図７に示すように、転覆モーメントＭと釣り合うように偏心部５の上側外縁部の点Ｑから局所荷重Ｆがローラ１１に発生する。

このときの偏心部５の高さをＬとすると、ローラ１１の傾斜回転の中心から局所荷重Ｆの作用点Ｑまでの距離は（Ｌ／２）となる。このローラ１１の傾斜に伴い局所荷重Ｆが増大し、ローラ１１と偏心部５が局所的に固体接触を生じて摩擦損失を増大する。加えて、冷媒ガスの吐出行程では冷媒ガスの圧力が圧縮工程で最大となるため、ガス荷重Ｐや局所荷重Ｆも圧縮工程で最大となり、作用点Ｑでの摩擦損失すなわち圧縮機全体の入力が増大していた。なお、ガス荷重Ｐが下向きの成分をもつ場合は、先に述べたようにローラ１１は重力方向下向きの荷重に対して安定しているので、傾斜は少ない。

以上より、従来の縦型ロータリ圧縮機では、低回転数運転でかつ冷媒ガスの吐出行程において、作用点Ｑにおけるローラ１１と偏心部５との摩擦損失の低減が重要な課題であることが分かった。

本発明の目的は、低回転数運転の吐出行程におけるローラと偏心部の局所的な摩擦損失を低減できる縦型ロータリ圧縮機を提供することにある。

前述の目的を達成するための本発明の第１の態様は、潤滑油を封入してある密閉容器内に、電動機と、その電動機で駆動され略円柱状の偏心部を有する回転軸と、前記偏心部の偏心回転により公転運動するローラを略円筒状のシリンダ内に備えた圧縮要素とを備え、前記電動機と前記圧縮要素とを上下に配置すると共に前記偏心部の側面に開口する給油孔を有する縦型ロータリ圧縮機であって、前記電動機側の前記圧縮要素の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する主軸受と、前記電動機と逆側の前記圧縮要素の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する副軸受と、前記主軸受側に位置し前記偏心部と一体となった略円柱状の主スラスト軸受と、前記副軸受側に位置し前記偏心部と一体となった略円柱状の副スラスト軸受と、前記密閉容器の底部に溜まった潤滑油を前記回転軸の回転作用で汲み上げて前記偏心部の給油孔に供給する給油ポンプとを備え、前記偏心部の給油孔を、前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したことにある。

係る本発明の第１の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
（１）前記偏心部を、前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したこと。
（２）前記偏心部の給油孔の上側への偏心量を前記偏心部の上側への偏心量より大きくしたこと。
（３）前記偏心部の上下の外縁部にそれぞれテーパを設け、上側の前記テーパを下側の前記テーパよりも大きくしたこと。

また、本発明の第２の態様は、潤滑油を封入してある密閉容器内に、電動機と、その電動機で駆動され略円柱状の偏心部を有する回転軸と、前記偏心部の偏心回転により公転運動するローラを略円筒状のシリンダ内に備えた圧縮要素とを備え、前記電動機と前記圧縮要素とを上下に配置すると共に前記偏心部の側面に開口する給油孔を有する縦型ロータリ圧縮機であって、前記電動機側の前記圧縮要素の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する主軸受と、前記電動機と逆側の前記圧縮要素の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する副軸受と、前記主軸受側に位置し前記偏心部と一体となった略円柱状の主スラスト軸受と、前記副軸受側に位置し前記偏心部と一体となった略円柱状の副スラスト軸受と、前記密閉容器の底部に溜まった潤滑油を前記回転軸の回転作用で汲み上げて前記偏心部の給油孔に供給する給油ポンプとを備え、前記偏心部を、前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したことにある。

係る本発明の第２の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
（１）前記副スラスト軸受の高さを前記主スラスト軸受の高さよりも高くしたこと。

また、本発明の第３の態様は、潤滑油を封入してある密閉容器内に、電動機と、その電動機で駆動され略円柱状の偏心部を回転角に対して互いに１８０゜ずれた位置で上下に２つ有する回転軸と、前記偏心部の偏心回転により公転運動するローラを略円筒状のシリンダ内に備えた２つの圧縮要素とを備え、前記電動機と前記圧縮要素とを上下に配置すると共に前記偏心部の側面に開口する給油孔を有する縦型ロータリ圧縮機であって、前記２つの圧縮要素における上側に位置する第１圧縮要素の前記電動機側の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する主軸受と、前記２つの圧縮要素における下側に位置する第２圧縮要素の前記電動機と逆側の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する副軸受と、前記第１圧縮要素および前記第２の圧縮要素の壁面となる仕切板と、前記主軸受側に位置し上側の前記偏心部と一体となった略円柱状の主スラスト軸受と、前記副軸受側に位置し下側の前記偏心部と一体となった略円柱状の副スラスト軸受と、前記密閉容器の底部に溜まった潤滑油を前記回転軸の回転作用で汲み上げて前記偏心部の給油孔に供給する給油ポンプとを備え、前記第１圧縮要素における前記偏心部の給油孔を、前記第１圧縮要素における前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したことにある。

係る本発明の第３の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
（１）前記第１圧縮要素における前記偏心部を、前記第１圧縮要素における前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したこと。

また、本発明の第４の態様は、潤滑油を封入してある密閉容器内に、電動機と、その電動機で駆動され略円柱状の偏心部を回転角に対して互いに１８０゜ずれた位置で上下に２つ有する回転軸と、前記偏心部の偏心回転により公転運動するローラを略円筒状のシリンダ内に備えた２つの圧縮要素とを備え、前記電動機と前記圧縮要素とを上下に配置すると共に前記偏心部の側面に開口する給油孔を有する縦型ロータリ圧縮機であって、前記２つの圧縮要素における上側に位置する第１圧縮要素の前記電動機側の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する主軸受と、前記２つの圧縮要素における下側に位置する第２圧縮要素の前記電動機と逆側の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する副軸受と、前記第１圧縮要素および前記第２の圧縮要素の壁面となる仕切板と、前記主軸受側に位置し上側の前記偏心部と一体となった略円柱状の主スラスト軸受と、前記副軸受側に位置し下側の前記偏心部と一体となった略円柱状の副スラスト軸受と、前記密閉容器の底部に溜まった潤滑油を前記回転軸の回転作用で汲み上げて前記偏心部の給油孔に供給する給油ポンプとを備え、前記第１圧縮要素における前記偏心部を、前記第１圧縮要素における前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したことにある。

係る本発明の第４の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
（１）前記副スラスト軸受の高さを前記主スラスト軸受の高さよりも高くしたこと。

係る本発明の縦型ロータリ圧縮機によれば、低回転数運転の吐出行程におけるローラと偏心部の局所的な摩擦損失を低減できる。

以下、本発明の複数の実施例について図を用いて説明する。各実施例の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
（第１実施例）
本発明の第１実施例を、図１から図３を用いて説明する。図１は本実施例の縦型ロータリ圧縮機１の縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１の圧縮要素の低回転数運転時の縦断面図である。

圧縮機１は内部に潤滑油２１を封入した密閉容器１３を備える。密閉容器１３内の上方には、ステータ７とロータ８を有する電動機１４が設けられている。電動機１４に連結された回転軸２は偏心部５を備え、主軸受９と副軸受１９に軸支されている。圧縮要素２０は、端板を備えた主軸受９と、略円筒状のシリンダ１０と、偏心部５の外周に嵌め合わされた円筒状のローラ１１と、端板を備えた副軸受１９とで構成される。電動機１４、主軸受９、シリンダ１０、副軸受１９は、重力方向に対して上から順に配置される。圧縮要素２０を形成する主軸受９、シリンダ１０および副軸受１９は、積層されてボルト等の締結要素（図示せず）で一体化されている。主軸受９、シリンダ１０、副軸受１９は、鋳物もしくは鉄系の焼結部材を研磨や研削により成型したものである。ローラ１１は、上下の内縁に同一寸法の面取りを施してあり、上下方向に対して対称の形状である。

主軸受９は密閉容器１３の内壁に溶接によって固定され、シリンダ１０や副軸受１９等の圧縮要素部品を支持している。なお、主軸受９の代わりに、シリンダ１０を密閉容器１３の内壁に固定してもかまわない。

回転軸２には、偏心部５の主軸受側に偏心部５と一体化して成型された略楕円形状の主スラスト軸受２２と、偏心部５の副軸受側に偏心部５と一体化して成型された略楕円形状の副スラスト軸受２３とを備えている。副スラスト軸受２３が副軸受１９の端板より反力を受け、自重に対して回転軸２を支持している。回転軸２は、円柱状の鋳物部材を切削と研磨により、主スラスト軸受２２、偏心部５、副スラスト軸受２３と一体で成型したものである。

本実施例では、シリンダ１０の高さを約２０ｍｍとし、偏心部５の高さＬを約１２ｍｍとし、さらに偏心部５をシリンダ１０の高さ方向の中心に対して偏心量Δ１だけ偏心させている。この偏心量Δ１は約２ｍｍであり、一般の切削による加工公差±０．５ｍｍよりも十分に大きく、シリンダ１０の高さの約１０％である。それに伴い副スラスト軸受２３の高さが約６ｍｍであり、主スラスト軸受２２の高さ約２ｍｍよりも高い。

回転軸２には、軸心に沿って給油ポンプ４を備えている。給油ポンプ４は、回転軸２の下側の先端に設けた絞り部４ａと、回転軸２の軸心を中心に穿設された給油経路４ｂと、潤滑油２１に含まれているガス冷媒を排気するための貫通孔４ｃとを備えている。給油経路４ｂ、貫通孔４ｃは、ドリルで加工した略円形状の孔である。

偏心部５は、その側面と給油経路４ｂとを連通するために穿設された給油孔３を備えている。さらに、偏心部５の上下方向に潤滑油２１を供給するため、給油孔３と連通した貫通溝１２を偏心部５の側面に備えている。貫通溝１２は円盤状のカッタやエンドミルにより、切削加工により設けられる。さらに、主軸受９と副軸受１９に潤滑油２１を供給するために、回転軸２に小径給油孔１５を設けている。給油孔３および小径給油孔１５は、それぞれドリルで加工した略円形状の孔である。本実施例では給油孔３の孔径が約φ３ｍｍ、小径給油孔１５の孔径が約φ２ｍｍとした。

給油孔３は、図１に示すように、シリンダ１０の高さ方向の中心に対して偏心量Δ２だけ偏心させている。本実施例ではシリンダの高さが約２０ｍｍ、偏心量Δ２が約４ｍｍである。偏心量Δ２は一般の切削による加工公差±０．５ｍｍよりも十分に大きく、シリンダ高さの約２０％である。また偏心部５の偏心量Δ１に対して、給油孔３の偏心量Δ２を大きくした。

給油ポンプ４は、密閉容器１３の底部に溜まった潤滑油２１を回転軸２の回転に伴う遠心力で汲み上げて、給油孔３および小径給油孔１５に潤滑油２１を供給する。主として給油孔３から供給された潤滑油２１は、貫通溝１２や、ローラ１１と偏心部５との隙間を流れ、ローラ１１と主軸受９の端板との隙間や、ローラ１１と副軸受１９の端板との隙間を通って圧縮要素２０内へ供給される。

圧縮要素２０内の作動空間は、図２に示すように、コイルバネのような付勢力付与手段６に連結された平板状のベーン１８により、圧縮空間３１と吸込み空間３２に分割される。ベーン１８は、シリンダ１０のスロット溝に嵌め合わされ、偏心部５の偏心運動に合わせて回転するローラ１１の外周上を接触しながら進退運動する。作動流体である冷媒ガスは、吸込口２５より圧縮要素２０内に吸入され、低圧から高圧へと圧縮される。圧縮要素２０内の冷媒ガスは、予め設定された圧力になると開口する吐出弁２６（図１参照）を通って密閉容器１３内に吐出される。吐出された冷媒ガスは、その後、電動機１４の隙間や風穴を通り、密閉容器１３の上部に設けられた吐出管（図示せず）より圧縮室外に吐出される。

次に、図３を用いて、本実施例のローラ１１の動作について述べる。本実施例では、偏心部５と給油孔３をシリンダ１０の高さ方向の中心に対して、それぞれ偏心量Δ１と偏心量Δ２だけ偏心させている。このため、転覆モーメントＭが働きローラ１１が傾斜した場合、ローラ１１の傾斜回転の中心から転覆モーメントＭとつりあう局所荷重Ｆの作用点Ｑまでの距離が（Ｌ／２＋Δ１）となり、図７の従来技術に対して偏心量Δ１だけ長くなる。局所荷重Ｆは距離（Ｌ／２＋Δ１）が増大するに伴い減少するから、本実施例によれば、局所荷重Ｆに伴うローラ１１と偏心部５の局所的な摩擦損失を低減することができる。本実施例では偏心部の高さＬが１２ｍｍ、偏心部５の偏心量Δ１が２ｍｍなので、局所荷重Ｆを従来技術に対して約２５％低減できる。

同時に給油孔３も偏心量Δ２だけ偏心しているため、給油孔３が図７の従来技術よりも局所荷重Ｆの作用点Ｑに近い。このため、作用点Ｑへ潤滑油２１を供給しやすくなり、作用点Ｑでのローラ１１と偏心部５の局所的な固体接触を緩和して、摩擦損失を低減できる。

また、本実施例では、偏心部５の高さＬ、すなわち偏心部５の摺動面積を図７の従来技術と比べて拡大していないので、高回転数運転の定格条件等のローラ１１が傾斜しない場合における付加的な摩擦損失の増大に繋がることはない。
（第２実施例）
次に、本発明の第２実施例について図４を用いて説明する。この第２本実施例は、次に述べる点で第１実施例と相違するものであり、その他の点については第１実施例と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。

第２実施例では、偏心部５の上下の外縁部にそれぞれ上テーパ１６、下テーパ１７を設けている。下テーパはＣ０．１〜０．５ｍｍ、上テーパ１６は下テーパ１７よりも大きくＣ０．８〜１．２ｍｍとした。

第２実施例では上テーパ１６を大きく設けているため、ローラ１１と上テーパ１６のくさび効果により、局所荷重Ｆの作用点Ｑに対して潤滑油２１の給油性が向上する。また作用点Ｑの近傍の上テーパ１６では、ローラ１１に対して油膜反力が働くから、作用点Ｑへの局所荷重Ｆを分散して、この部位での固体接触を緩和することができる。

一方、局所荷重が生じにくい偏心部５の下側のテーパ１７は、テーパ１６よりも小さく、必要以上の潤滑油２１の供給と、偏心部５の摺動面積の縮小を抑えている。すなわち、第２実施例は、第１実施例１よりもローラ１１の傾斜に伴うローラ１１と偏心部５の局所的な固体接触の状態を改善でき、この部位での摩擦損失を低減することができる。
（第３実施例）
次に、本発明の第３実施例について図５を用いて説明する。この第３本実施例は、次に述べる点で第１実施例と相違するものであり、その他の点については第１実施例と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。

第３実施例では、図５に示すように、２つの圧縮要素２０ａ、２０ｂを有する縦型２シリンダロータリ圧縮機１である。この第３実施例の圧縮機１では、電動機１４に連結された回転軸２は、上下に２つの偏心部５ａ、５ｂを備え、偏心部５ａ、５ｂの上下の位置で主軸受９と副軸受１９により軸支されている。その回転軸２に対して電動機１４側から順に、主軸受９、第１圧縮要素２０ａ、仕切板２４、第２圧縮要素２０ｂおよび副軸受１９が積層され、それぞれ上下からボルト等の締結要素（図示せず）で一体化されている。

上側に位置する第１圧縮要素２０ａは、主軸受９の端板と、シリンダ１０ａと、偏心部５ａの外周に嵌め合わされた円筒状のローラ１１ａと、仕切板２４とで作動空間を形成する。下側に位置する第２圧縮要素２０ｂは、副軸受１９の端板と、シリンダ１０ｂと、偏心部５ｂの外周に嵌め合わされた円筒状のローラ１１ｂと、仕切板２４とで作動空間を形成する。これらの作動空間は、第１実施例の図２と同様に、コイルバネのような付勢力付与手段６に連結された平板状のベーン１８が、偏心部５ａ、５ｂの偏心運動に合わせて回転するローラ１１ａ、１１ｂの外周上を接触しながら進退運動することにより、それぞれ圧縮空間と吸込み空間とに分割される。

主軸受９は密閉容器１３の内壁に溶接によって固定され、シリンダ１０や副軸受１９等のポンプ部品を支持している。なお、主軸受９の代わりに、シリンダ１０ａもしくはシリンダ１０ｂを密閉容器１３の内壁に固定してもかまわない。

回転軸２には、偏心部５ａの主軸受側に偏心部５ａと一体化して成型された略楕円形状の主スラスト軸受２２と、偏心部５ｂの副軸受側に偏心部５ｂと一体化して成型された略楕円形状の副スラスト軸受２３を備えている。副スラスト軸受２３が副軸受１９の端板より反力を受け、自重に対して回転軸２を支持している。

シリンダ２０ａとシリンダ２０ｂは、加工治具やベーン１８、付勢力付与手段６を共有するため、同じ高さ、同じ内径寸法としている。また、ローラ１１ａとローラ１１ｂも、同一形状であり、互換性がある。偏心部５ａと偏心部５ｂは、外径と高さが同じである。また、貫通溝１２ａと貫通溝１２ｂ、給油孔３ａと給油孔３ｂも、加工性を考慮して同一の形状としている。

仕切板２４は、略円板状の鋳物もしくは鉄系の焼結部材である。この仕切板２４は、組立て時に偏心部５ａを通過させる内孔２７が形成される。

圧縮要素２０は、偏心部５が偏心回転することでローラ１１を駆動する。図４に示すように偏心部５ａと偏心部５ｂは位相が１８０°異なり、第１圧縮要素２０ａと第２圧縮要素２０ｂの圧縮過程の位相差は１８０°である。すなわち、２つの圧縮要素２０ａ、２０ｂの圧縮過程は逆位相となっている。

ただし、上側に位置する第１圧縮要素２０ａを構成する偏心部５ａと給油孔３ａは、実施例１の図１と同様に、シリンダ１０ａの高さ方向の中心に対して、それぞれΔ１、Δ２だけ偏心して配置されている。一方、下側に位置する第２圧要素２０ｂを構成する偏心部５ｂと給油孔３ｂは、従来例の図６と同様に、シリンダ１０ｂの高さ方向の中心と同じ位置に配置されている。

作動流体である冷媒ガスは、それぞれシリンダ１０ａ、１０ｂの吸入口より吸入され、ローラ１１ａ、１１ｂが偏心回転することにより低圧から高圧へと圧縮される。各圧縮要素２０ａ、２０ｂの冷媒ガスは、予め設定された圧力になると開口する吐出弁２６ａ、２６ｂを通って、吐出される。第１圧縮要素２０ａから吐出された冷媒ガスは、密閉容器１３内に吐出される。第２圧縮要素２０ｂから吐出された冷媒ガスは、副軸受１９、シリンダ１０ｂ、仕切板２４、シリンダ１０ａ、主軸受９のそれぞれに設けられた連通孔（図示せず）を通って、密閉容器１３に吐出される。密閉容器１３内に吐出された冷媒ガスは、密閉容器１３の上部に設けられた吐出管（図示せず）より圧縮室外に吐出される。また、副軸受１９には、第２圧縮要素２０ｂから吐出された冷媒ガスと、密閉容器１３に吐出された冷媒ガスを隔離するカバー２８を備えている。

縦型２シリンダロータリ圧縮機では、２つの圧縮要素２０を備えるため、ポンプ部分の高さが高くなる。潤滑油２１は密閉容器１３内の底部に溜まっているため、給油ポンプ４の揚程が大きくなり、上側に位置する第１圧縮要素２０ａへの給油が難しくなる。特に低回転数で運転した場合、給油ポンプ４の遠心力が小さく、この傾向が顕著である。したがって、ローラ１１の傾斜に伴うローラ１１と偏心部５との局所的な固体接触は、第１圧縮要素２０ａにおいて頻度が高く発生し、圧縮機入力を増大する。

第３実施例によれば、第１圧縮要素２０ａにおいて、第１実施例と同じ構造を用いている。したがって、第１圧縮要素２０ａにおけるローラ１１ａと偏心部５ａとの局所的な固体接触を改善でき、圧縮機入力を低減することができる。

本発明の第１実施例の縦型ロータリ圧縮機の縦断面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 図１の圧縮要素の低回転数運転時の縦断面図。 本発明の第２実施例の圧縮要素の縦断面図。 本発明の第３実施例の縦型２シリンダロータリ圧縮機の縦断面図。 従来技術の縦型ロータリ圧縮機の圧縮要素の縦断面図。 図６の圧縮要素の低回転数運転時の縦断面図。

符号の説明

１…圧縮機、２…回転軸、３…給油孔、４…給油ポンプ、４ａ…絞り部、４ｂ…給油経路、４ｃ…貫通孔、５…偏心部、６…付勢力付与手段、ステータ７、８…ロータ、９…主軸受、１０…シリンダ、１１…ローラ、１２…貫通溝、１３…密閉容器、１４…電動機、１５…小径給油孔、１６…上テーパ、１７…下テーパ、１８…ベーン、１９…副軸受、２０…圧縮要素、２１…潤滑油、２２…主スラスト軸受、２３…副スラスト軸受、２４…仕切板、２５…吸込口、２６…吐出弁。

Claims (10)

1. 潤滑油を封入してある密閉容器内に、電動機と、その電動機で駆動され略円柱状の偏心部を有する回転軸と、前記偏心部の偏心回転により公転運動するローラを略円筒状のシリンダ内に備えた圧縮要素とを備え、前記電動機と前記圧縮要素とを上下に配置すると共に前記偏心部の側面に開口する給油孔を有する縦型ロータリ圧縮機であって、
   前記電動機側の前記圧縮要素の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する主軸受と、
   前記電動機と逆側の前記圧縮要素の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する副軸受と、
   前記主軸受側に位置し前記偏心部と一体となった略円柱状の主スラスト軸受と、
   前記副軸受側に位置し前記偏心部と一体となった略円柱状の副スラスト軸受と、
   前記密閉容器の底部に溜まった潤滑油を前記回転軸の回転作用で汲み上げて前記偏心部の給油孔に供給する給油ポンプとを備え、
   前記偏心部の給油孔を、前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したことを特徴とする縦型ロータリ圧縮機。
2. 請求項１において、前記偏心部を、前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したことを特徴とする縦型ロータリ圧縮機。
3. 請求項２において、前記偏心部の給油孔の上側への偏心量を前記偏心部の上側への偏心量より大きくしたことを特徴とする縦型ロータリ圧縮機。
4. 請求項１において、前記偏心部の上下の外縁部にそれぞれテーパを設け、上側の前記テーパを下側の前記テーパよりも大きくしたことを特徴とする縦型ロータリ圧縮機。
5. 潤滑油を封入してある密閉容器内に、電動機と、その電動機で駆動され略円柱状の偏心部を有する回転軸と、前記偏心部の偏心回転により公転運動するローラを略円筒状のシリンダ内に備えた圧縮要素とを備え、前記電動機と前記圧縮要素とを上下に配置すると共に前記偏心部の側面に開口する給油孔を有する縦型ロータリ圧縮機であって、
   前記電動機側の前記圧縮要素の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する主軸受と、
   前記電動機と逆側の前記圧縮要素の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する副軸受と、
   前記主軸受側に位置し前記偏心部と一体となった略円柱状の主スラスト軸受と、
   前記副軸受側に位置し前記偏心部と一体となった略円柱状の副スラスト軸受と、
   前記密閉容器の底部に溜まった潤滑油を前記回転軸の回転作用で汲み上げて前記偏心部の給油孔に供給する給油ポンプとを備え、
   前記偏心部を、前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したことを特徴とする縦型ロータリ圧縮機。
6. 請求項５において、前記副スラスト軸受の高さを前記主スラスト軸受の高さよりも高くしたことを特徴とする縦型ロータリ圧縮機。
7. 潤滑油を封入してある密閉容器内に、電動機と、その電動機で駆動され略円柱状の偏心部を回転角に対して互いに１８０゜ずれた位置で上下に２つ有する回転軸と、前記偏心部の偏心回転により公転運動するローラを略円筒状のシリンダ内に備えた２つの圧縮要素とを備え、前記電動機と前記圧縮要素とを上下に配置すると共に前記偏心部の側面に開口する給油孔を有する縦型ロータリ圧縮機であって、
   前記２つの圧縮要素における上側に位置する第１圧縮要素の前記電動機側の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する主軸受と、
   前記２つの圧縮要素における下側に位置する第２圧縮要素の前記電動機と逆側の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する副軸受と、
   前記第１圧縮要素および前記第２の圧縮要素の壁面となる仕切板と、
   前記主軸受側に位置し上側の前記偏心部と一体となった略円柱状の主スラスト軸受と、
   前記副軸受側に位置し下側の前記偏心部と一体となった略円柱状の副スラスト軸受と、
   前記密閉容器の底部に溜まった潤滑油を前記回転軸の回転作用で汲み上げて前記偏心部の給油孔に供給する給油ポンプとを備え、
   前記第１圧縮要素における前記偏心部の給油孔を、前記第１圧縮要素における前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したことを特徴とする縦型ロータリ圧縮機。
8. 請求項７において、前記第１圧縮要素における前記偏心部を、前記第１圧縮要素における前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したことを特徴とする縦型ロータリ圧縮機。
9. 潤滑油を封入してある密閉容器内に、電動機と、その電動機で駆動され略円柱状の偏心部を回転角に対して互いに１８０゜ずれた位置で上下に２つ有する回転軸と、前記偏心部の偏心回転により公転運動するローラを略円筒状のシリンダ内に備えた２つの圧縮要素とを備え、前記電動機と前記圧縮要素とを上下に配置すると共に前記偏心部の側面に開口する給油孔を有する縦型ロータリ圧縮機であって、
   前記２つの圧縮要素における上側に位置する第１圧縮要素の前記電動機側の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する主軸受と、
   前記２つの圧縮要素における下側に位置する第２圧縮要素の前記電動機と逆側の壁面となりかつ前記回転軸を軸支する副軸受と、
   前記第１圧縮要素および前記第２の圧縮要素の壁面となる仕切板と、
   前記主軸受側に位置し上側の前記偏心部と一体となった略円柱状の主スラスト軸受と、
   前記副軸受側に位置し下側の前記偏心部と一体となった略円柱状の副スラスト軸受と、
   前記密閉容器の底部に溜まった潤滑油を前記回転軸の回転作用で汲み上げて前記偏心部の給油孔に供給する給油ポンプとを備え、
   前記第１圧縮要素における前記偏心部を、前記第１圧縮要素における前記シリンダの高さ方向の中心に対して、上側に偏心して配置したことを特徴とする縦型ロータリ圧縮機。
10. 請求項９において、前記副スラスト軸受の高さを前記主スラスト軸受の高さよりも高くしたことを特徴とする縦型ロータリ圧縮機。

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