JP3738179B2 - 内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１の回転圧縮要素で圧縮されたＣＯ2冷媒ガスを中間圧の密閉容器内に吐出し、この中間圧の冷媒ガスを第２の回転圧縮要素で圧縮する内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサでは、高低圧差の大きい冷媒、例えば炭酸ガスの一例としての二酸化炭素（ＣＯ2）を冷媒として用いた場合、冷媒圧力は高圧となる第２の回転圧縮要素で約１００ｋｇ／Ｃｍ２Ｇに達し、一方、低段側となる第１の回転圧縮要素で約３０ｋｇ／Ｃｍ２Ｇとなる。密閉容器内に設けられた第２の回転圧縮要素が高圧になると、第２の回転圧縮要素の吐出消音室と電動要素間を仕切るカバーが電動要素側に変形してしまう。それに対して、第１の回転圧縮要素で圧縮されたＣＯ2冷媒ガスを中間圧の密閉容器内に吐出して中間圧にしカバーの変形を防止していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＣＯ2冷媒ガスを中間圧の密閉容器内に吐出し、この中間圧の冷媒ガスを第２の回転圧縮要素で圧縮する内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサにおいては、第２の回転圧縮要素は極めて高圧となる。このため、電動要素側の密閉容器内を中間圧にしてもまだ第２の回転圧縮要素の吐出消音室のカバーが変形してしまう問題があった。
【０００４】
また、カバーの鋼製が弱いと第２の回転圧縮要素のシリンダ内部と連通する吐出消音室が高圧になった場合、吐出消音室からリークした冷媒ガスを再圧縮して入力上昇を引き起こしてしまう不都合もあった。
【０００５】
本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、カバーの重量を最小限に抑えつつカバーの剛性を高め変形を抑えることができる内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサは、密閉容器内に電動要素と、該電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、第１の回転圧縮要素で圧縮されたＣＯ2冷媒ガスを密閉容器内に吐出し、更にこの吐出された中間圧の冷媒ガスを第２の回転圧縮要素で圧縮するものであって、各回転圧縮要素をそれぞれ構成するシリンダ及び電動要素の回転軸に形成された偏心部に嵌合されてシリンダ内で偏心回転するローラと、各シリンダの開口面をそれぞれ閉塞し、回転軸の軸受けを兼用する支持部材と、各支持部材に形成され、各シリンダ内部とそれぞれ連通する吐出消音室と、各支持部材にそれぞれ取り付けられ、各吐出消音室の開口部をそれぞれ閉塞するカバーとを備え、第２の回転圧縮要素のシリンダ内部と連通する吐出消音室の開口部を閉塞するカバーは肉厚部と肉薄部とから構成されており、肉厚部を吐出消音室に対応させたものである。
【０００７】
本発明によれば、各回転圧縮要素をそれぞれ構成するシリンダ及び電動要素の回転軸に形成された偏心部に嵌合されてシリンダ内で偏心回転するローラと、各シリンダの開口面をそれぞれ閉塞し、回転軸の軸受けを兼用する支持部材と、各支持部材に形成され、各シリンダ内部とそれぞれ連通する吐出消音室と、各支持部材にそれぞれ取り付けられ、各吐出消音室の開口部をそれぞれ閉塞するカバーとを備えており、第２の回転圧縮要素のシリンダ内部と連通する吐出消音室の開口部を閉塞するカバーは肉厚部と肉薄部とから構成されており、肉厚部を吐出消音室に対応させたので、吐出消音室に対応するカバーの肉厚部の変形強度を大幅に増強することが可能となる。これにより、第２の回転圧縮要素のシリンダ内部と連通する吐出消音室が高圧になった場合でもカバーの変形を阻止することが可能となる。従って、カバーの剛性を大幅に高められるので、吐出消音室からの冷媒ガスのリークを再圧縮して入力上昇を引き起こしてしまうなどの不都合を未然に防止することができ、内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサの性能を大幅に向上することができるようになるものである。
【０００８】
特に、第２の回転圧縮要素のシリンダ内部と連通する吐出消音室の開口部を閉塞するカバーの、シリンダ開口面に対応する部分を肉厚部とし、他の部分は肉薄部としているので、カバー全体を厚くすることにより増大してしまう重量を低減させている。従って、カバーの重量を最小限に抑えつつカバーの剛性を高め変形を抑えることができるようになるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明の内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサの実施例として第１及び第２の圧縮要素３２、３４を備えた２段圧縮式コンプレッサ１０の縦断側面図、図２は同図１の２段圧縮式コンプレッサ１０の平面図をそれぞれ示している。図中１０は内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサとしての２段圧縮式コンプレッサで、この２段圧縮式コンプレッサ１０は鋼板からなる円筒状の密閉容器１２と、この密閉容器１２の内部空間に配置収納された電動要素１４及びこの電動要素１４の回転軸１６により駆動される第１の回転圧縮要素３２及び第２の回転圧縮要素３４からなる回転圧縮機構部１８にて構成されている。
【００１０】
密閉容器１２は、底部をオイル溜とし、電動要素１４と回転圧縮機構部１８を収納する容器本体１２Ａと、この容器本体１２Ａの上部開口を閉塞するお椀状の蓋体１２Ｂとの２部材で構成され、かつこの蓋体１２Ｂには電動要素１４に電力を供給するターミナル端子（配線を省略）２０を設けている。
【００１１】
電動要素１４は、密閉容器１２の上部空間の内周面に沿って環状に取り付けられたステータ２２と、このステータ２２の内側に若干の間隙を設けて挿入配置されたロータ２４とからなる。このロータ２４は中心を通り鉛直方向に延びる回転軸１６に固定されている。
【００１２】
ステータ２２は、リング状の電磁鋼板を積層した積層体２６と、この積層体２６に巻装されたステータコイル２８を有している。また、ロータ２４もステータ２２と同様に電磁鋼板の積層体３０で形成され、両者により交流モータを構成している。なお、交流モータの代わりにロータに永久磁石を埋設したＤＣモータを使用することもできる。
【００１３】
前記第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４との間には中間仕切板３６が挟持されている。すなわち、第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４は、中間仕切板３６と、この中間仕切板３６の上下に配置されたシリンダ３８、シリンダ４０と、この上下シリンダ３８、４０内を１８０度の位相差を有して回転軸１６に設けた上下偏心部４２、４４に嵌合されて偏心回転する上下ローラ４６、４８と、この上下ローラ４６、４８に当接して上下シリンダ３８、４０内をそれぞれ低圧室側３８Ａ、４０Ａと高圧室側３８Ｂ、４０Ｂに区画する後述する上下ベーン５０、５２と、上下シリンダ３８、４０の各開口面を閉塞して回転軸１６の軸受けを兼用する支持部材（上部支持部材５４と下部支持部材５６）で構成される。
【００１４】
上部支持部材５４および下部支持部材５６には、上下シリンダ３８、４０の内部と適宜連通する吸込通路５８、６０と吐出消音室６２、６４が形成されると共に、これら両吐出消音室６２、６４の開口部はそれぞれカバーにより閉塞される。即ち、吐出消音室６２はカバーとしての上部カバー６６、吐出消音室６４はカバーとしての下部カバー６８にて閉塞される。尚、吐出消音室６４と密閉容器１２内で上部カバー６６の電動要素１４側は連通路６３にて連通されている。
【００１５】
上部カバー６６は第２の回転圧縮要素３４のシリンダ３８内部と連通する吐出消音室６２の開口部を閉塞して、密閉容器１２内を吐出消音室６２と電動要素１４側とを仕切る。該上部カバー６６は肉厚部６６Ａと、この肉厚部６６Ａ以外の肉薄部６６Ｂとから構成している（図３、図４）。該肉厚部６６Ａは肉薄部６６Ｂより電動要素１４側に突出させて、肉厚部６６Ａの変形強度を肉薄部６６Ｂより増強している。
【００１６】
即ち、上部カバー６６は高圧側（第２の回転圧縮要素３４）の吐出消音室６２に対応する部分（肉厚部６６Ａ）の厚みを、他の部分（肉薄部６６Ｂ）よりも厚くして、吐出消音室６２が高圧になった場合、上部カバー６６が電動要素１４側へ変形してしまうのを防止し、必要最小限の肉厚化により２段圧縮式コンプレッサ１０の重量を低減させている。そして、上部カバー６６に肉厚部６６Ａを設けることにより、上部カバー６６の剛性を大幅に高め、吐出消音室６２と電動要素１４側との圧力差が大きい場合でも、上部カバー６６の面積の大きい肉厚部６６Ａが変形してしまうのを防止している。また、上部カバー６６の剛性を大幅に高めることにより、吐出消音室６２からの冷媒ガスのリークを再圧縮して入力上昇を引き起こしてしまうなどの不都合を未然に防止している。
【００１７】
また、上部カバー６６にはこの上部カバー６６を固定するための複数のネジ穴６７Ａを設けている。該ネジ穴６７Ａは、上部カバー６６を吐出消音室６２側に凹陥する段差を備えた段差部６７に形成されている。即ち、上部カバー６６には肉厚部６６Ａより吐出消音室６２側に低く凹陥形成した段差部６７が設けられ、この段差部６７にネジ穴６７Ａが設けられている。この段差部６７は後述する取付ボルト７８の頭部と略同一とされている。係る、上部カバー６６に段差部６７を設けることにより、取付ボルト７８が肉厚部６６Ａより突出してしまうのを防止している。尚、段差部６７は肉厚部６６Ａより吐出消音室６２側に薄く形成しており、肉薄部６６Ｂと段差部６７とが同じ厚さでも差し支えない。また、取付ボルト７８の頭部が肉厚部６６Ａより僅かならば突出しても差し支えない。これにより、電動要素１４との絶縁距離は、従来と同様に設計でき、２段圧縮式コンプレッサ１０全体の大きさも大きくならずに済む。
【００１８】
前記上部支持部材５４、下部支持部材５６にはシリンダ３８、４０内と吐出消音室６２、６４（凹陥部１２１、１３１）とを連通する吐出ポート３９、４１が設けられている（図５、図６、図７、図８）。吐出ポート３９、４１の吐出消音室６２、６４側は所定の形状に凹陥した凹陥部１２１、１３１が形成され、その凹陥部１２１、１３１内に吐出ポート３９、４１が開口している。この吐出ポート３９、４１は後述するベーンに略接して設けられると共に、吐出ポート３９、４１周囲には吐出ポート３９、４１より大きな径の弁座３９Ａ、４１Ａが設けられている。
【００１９】
弁座３９Ａ、４１Ａは凹陥部１２１、１３１（吐出消音室６２、６４）側に少許突出して設けられており、この弁座３９Ａ、４１Ａには縦長略矩形状の金属板からなる弾性部材にて構成された弁体１２２、１３２の一側が当接して密着する（、図６、図８、図１１）。弁体１２２、１３２には弁体１２２、１３２と略同形状のストッパー１２３、１３３が二重に設けられており、弁体１２２、１３２とストッパー１２３、１３３の他側は凹陥部１２１、１３１内に吐出ポート３９、４１と所定の間隔を存して設けられたネジ穴１２５、１３５にネジ１２４、１３４で固定される。
【００２０】
該ストッパー１２３、１３３は弁体１２２、１３２より厚くて強度を有する材質で、他側より一側（弁座３９Ａ、４１Ａ側）に行くに従って弁体１２２、１３２より離間して行く湾曲形状を呈している。即ち、ストッパー１２３、１３３は弁体１２２、１３２の一側が弁座３９Ａ、４１Ａより弾性離間した際、弁体１２２、１３２が弾性限界を超えて変形してしまうのを防止している。また、弁体１２２、１３２は、吐出ポート３９、４１の周囲に形成された弁座３９Ａ、４１Ａに一定の付勢力で当接して弾性力で吐出ポート３９、４１を閉塞すると共に開閉する。
【００２１】
また、吐出ポート３９、４１は図５、図６、図７、図８に示す如き弁座３９Ａ、４１Ａ内に設けられている。この吐出ポート３９、４１は弁座３９Ａ、４１Ａの中心より偏位した位置に設けられると共に、吐出ポート３９、４１の一側は後述するベーンに略接して設けられている（図９、図１０実線）。即ち、吐出ポート３９、４１はシリンダ３８、シリンダ４０の中心を軸にして円周方向に偏位させている。この場合、吐出ポート３９、４１より大きい場合は引き出し線が点線の吐出ポート３９、４１位置に偏位する。
【００２２】
これにより、シリンダ３８、シリンダ４０内がベーン５０、５２により低圧室側３８Ａ、４０Ａと高圧室側３８Ｂ、４０Ｂに区画されて高圧室側３８Ｂ、４０Ｂで圧縮する冷媒ガスの圧損発生を防止している。尚、吐出ポート３９、４１がベーンより離間すると、シリンダ３８、４０内で圧縮された冷媒ガスが吐出ポート３９、４１から吐出されても、吐出ポート３９、４１とベーン間に冷媒ガスが残り圧縮効率が低下してしまうので、吐出ポート３９、４１はできる限りベーンに近接させて圧縮効率を向上させている。
【００２３】
係る、吐出ポート３９、４１は弁座３９Ａ、４１Ａ内で径の拡大縮小ができ、また、位置の変更ができる。これによって、弁座３９Ａ、４１Ａ位置を変更することなく吐出ポート３９、４１径の拡大縮小、及び、位置を変更できる。従って、上部支持部材５４、下部支持部材５６の成形金型の大幅な変更せずに吐出ポート３９、４１の径の拡大縮小、位置の変更を変更するだけで第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４の排除容積を自由に変更することができるようになり、２段圧縮式コンプレッサ１０の自由な設計が可能となる。
【００２４】
また、第２の回転圧縮要素３４に設けた吐出ポート３９を第１の回転圧縮要素３２に設けた吐出ポート４１よりも小径に形成している。これは、第２の回転圧縮要素３４の吐出ポート３９より吐出する冷媒ガスの体積流量より第１の回転圧縮要素３２の吐出ポート４１より吐出する冷媒ガスの体積流量が大きいという状況に対応したものである。また、第２の回転圧縮要素３４の排除容積を、第１の回転圧縮要素３２の排除容積の５５％以上８５％以下に設定している。
【００２５】
即ち、低圧の第１の回転圧縮要素３２の吐出ポート４１径より高圧の第２の回転圧縮要素３４の吐出ポート３９径を小さくしているので、第１の回転圧縮要素３２の圧力損失が減少して２段圧縮式コンプレッサ１０の能力を最大に引き出すことができる。また、圧力損失を減少させることにより第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４の圧縮バランスも均一となるので、２段圧縮式コンプレッサ１０のトルク変動による振動なども効果的に減少できて効率の向上を図ることができる。
【００２６】
また、前記上部支持部材５４、下部支持部材５６には吐出消音室６２（凹陥部１２１）、吐出消音室６４（凹陥部１３１）と軸受け５４Ａ、５６Ａとのコーナー部にそれぞれＲ面５４Ｂ、５６Ｂを設けている（図１２、図１３、図１４、図１５）。これによって、上部支持部材５４、下部支持部材５６の軸受け５４Ａ、５６Ａの倒れ強度を補強している。即ち、上部支持部材５４、下部支持部材５６には吐出消音室６２（凹陥部１２１）、吐出消音室６４（凹陥部１３１）と軸受け５４Ａ、５６Ａとのコーナー部は応力が集中し容易に変形してしまうので上部支持部材５４、下部支持部材５６の軸受け５４Ａ、５６Ａとのコーナー部にそれぞれＲ面５４Ｂ、５６Ｂを設け、これによって軸受け５４Ａ、５６Ａの倒れを防止している。
【００２７】
一方、シリンダ３８にはスプリング７６を収納する縦長略矩形状の収納部７０Ａが彫り込まれており、この収納部７０Ａは案内溝７０に直交して形成されると共に、案内溝７０側を開放している（図１６、図１７）。そして、シリンダ３８に彫り込まれた収納部７０Ａは案内溝７０に連通すると共に、回転軸１６の軸方向に開放している。該収納部７０Ａの開放部７０Ｂは中間仕切板３６側に位置して、中間仕切板３６にて閉塞される。尚、シリンダ３８の中間仕切板３６側と反対面を彫り込んで収納部７０Ａを設けた場合、収納部７０Ａの開放部７０Ａは支持部材５４にて閉塞される。
【００２８】
また、スプリング７６はバネ部材として縦長略矩形状の板バネにて構成されている（図１８）。このスプリング７６の一端部にはベーンとしてのベーン５０に外周が接する湾曲形状の押し圧部７６Ａが形成され、他端部は収納部７０Ａ内に固定される。そして、ベーン５０はシリンダ３８内に外径方向に形成された案内溝７０に往復動可能に配置収納され、スプリング７６の他端部が収納部７０Ａ内に固定された状態で、押し圧部７６Ａはベーン５０をローラ４６側に付勢している（図２０）。これにより、ベーン５０はスプリング７６の付勢力で常時ローラ４６に当接される。
【００２９】
また、ベーン５０の案内溝７０の表面粗さは高精度に仕上げられており、ベーン５０と案内溝７０との密着性を向上している。これにより、ベーン５０と案内溝７０の間から高圧の冷媒ガスがリークしてしまうのを低減し、２段圧縮式コンプレッサ１０の体積効率を向上している。更に、案内溝７０に当接するベーン５０の表面粗さを高精度に仕上げることにより、ベーン５０と案内溝７０との間からリークする冷媒ガスの低減効果を大きくでき、更に冷媒ガスのリークを低減でき、コンプレッサ１０の体積効率を向上できる。
【００３０】
更に、図１９にベーンとしてのベーン５２を示している。ベーン５２はシリンダ４０内に外径方向に彫り込まれた案内溝７２に往復動可能に配置収納される。そして、シリンダ４０の半径方向にスプリング穴７２Ａを設け、このスプリング穴７２Ａにシリンダ４０の外側からバネ部材としてコイルバネからなるスプリング７７が挿入され、スプリング７７の後側に蓋７７Ａを挿入固定している。これにより、ベーン５２はスプリング７７の付勢力で常時ローラ４８に当接している。尚、ベーン５２もベーン５０同様収納部７０Ａを設け、この収納部７０Ａ内に固定した板バネからなるスプリング７６の付勢力で常時ローラ４８に当接するようにしても差し支えない。
【００３１】
他方、前記回転圧縮機構部１８を構成するエレメントのうち、上部支持部材５４、シリンダ３８、中間仕切板３６、シリンダ４０および下部支持部材５６をこの順番に配置し、上部カバー６６および下部カバー６８と共に複数本の取付ボルト７８を用いて一体的に連結固定される。このとき上部カバー６６に段差部６７を設けているので、取付ボルト７８は肉厚部６６Ａより突出せず、その分回転圧縮機構部１８を電動要素１４側に移動することができ、２段圧縮式コンプレッサ１０の小型化を図ることが可能となる。また、両ベーン５０、５２近傍に取付ボルト７８Ａを複数本追加（この場合２本）して上部カバー６６から下部カバー６８を一体に連結固定している。これにより、第２の回転圧縮要素３４を構成する部品の変形を抑えられ、部品変形により発生する冷媒ガスリークによる効率低下を抑制できる。
【００３２】
また、回転軸１６の下部には、図２１に示す如く軸中心に鉛直方向のオイル穴８０と、このオイル穴８０に横方向の給油孔８２、８４を形成している。
【００３３】
ところで、回転軸１６と一体に１８０度の位相差を持って形成される上下偏心部４２、４４の相互間を連結する連結部９０は、その断面形状を回転軸１６の円形断面より断面積を大きくして剛性を持たせるために非円形状の例えばラグビーボールのように上下、左右が略対称となっている（図２２）。係る、回転軸１６に設けた上下偏心部４２、４４を連結する連結部９０は回転軸１６と同軸であるが、その断面形状は上下偏心部４２、４４の偏心方向の肉厚よりも偏心方向に直交する方向の肉厚を大きくしている。
【００３４】
これにより、回転軸１６に一体に設けられた上下偏心部４２、４４を連結する連結部９０の断面積が大きくなり断面２次モーメントが増加して強度（剛性）が増し、耐久性と信頼性を向上させている。具体的には、以下に説明する特に使用圧力の高い冷媒を２段圧縮する場合、高低圧の圧力差が大きいために回転軸１６にかかる荷重も大きくなるが、連結部９０の断面積を大きくしてその強度（剛性）を増し、回転軸１６が弾性変形してしまうのを防止している。
【００３５】
そして、この実施例では、冷媒として地球環境にやさしく、可燃性および毒性等を考慮して自然冷媒である炭酸ガスの一例としての二酸化炭素（ＣＯ2）を使用し、潤滑油としてのオイルは、例えば鉱物油（ミネラルオイル）、アルキルベンゼン油、エーテル油、エステル油等既存のオイルが使用される。
【００３６】
一方、材質が鉄よりカーボンの軸受けの方が高い信頼性が得られるのは周知の通りであり、二酸化炭素（ＣＯ2）は水分と結合し易いのも周知の通りである。そこで、前記上部支持部材５４、下部支持部材５６の回転軸１６との軸受け５４Ａ、５６Ａをカーボンの材質にて構成している。そして、ＣＯ2冷媒に１００ｐｐｍ以上（通常１００ｐｐｍ）の水を加えている。即ち、カーボン軸受（上部支持部材５４、下部支持部材５６の軸受け５４Ａ、５６Ａ）は通常水分を含んでいるのでＣＯ2に所定量の水分を含ませることにより軸受け性能を大幅に向上させられる。
【００３７】
また、上部支持部材５４と下部支持部材５６には吸込通路５８、６０および吐出消音室６２、６４を経由して上下シリンダ３８、４０に冷媒ガスを導入する冷媒導入管９２、９４と圧縮された冷媒ガスを吐出する冷媒吐出管９６、９８がそれぞれ接続されている。
【００３８】
冷媒導入管９２、９４及び冷媒吐出管９６、９８は図２３に示す如きカラー１４３に固定され、カラー１４３はチューブ１４２を介して上部支持部材５４、下部支持部材５６に固定され、チューブ１４２は密閉容器１２に固定されたスリーブ１４０に挿入され固定される。スリーブ１４０の本体１４０Ａは鉄などの金属で所定の長さの円筒形に形成されると共に、一側には他側より小径の小径部１４１が所定の長さ形成され（図２４、図２５）、密閉容器１２にはこの小径部１４１が溶接などで固定される。
【００３９】
また、チューブ１４２も鉄などの金属で所定の長さの円筒形で、図２６に示す如き所定の径の本体１４２Ａと、この本体１４２Ａより小径の小径部１４２Ｂにて構成されている。チューブ１４２の本体１４２Ａはスリーブ１４０の本体１４０Ａより少許小径に形成され、このチューブ１４２の本体１４２Ａがスリーブ１４０の本体１４０Ａ内に挿入される。この場合、チューブ１４２の一側が絞られて所定の長さ寸法の小径部１４２Ｂが形成されるが、この小径部１４２Ｂは図示しない上部支持部材５４、下部支持部材５６に設けられた挿入穴に圧入固定される。
【００４０】
また、カラー１４３も鉄などの金属で所定の長さの円筒形に形成され、本体１４４は一側から小径部１４４Ａ、中径部１４４Ｂ、大径部１４４Ｃと他側に順に形成されている（図２７）。そして、小径部１４４Ａはチューブ１４２の小径部１４２Ｂ内に圧入可能な外径と長さ寸法に形成され、チューブ１４２の本体１４２Ａ側から小径部１４２Ｂに圧入固定される。中径部１４４Ｂは小径部１４４Ａより大径で、チューブ１４２本体１４２Ａより小径に形成されると共に、スリーブ１４０と略同等の長さ寸法を呈している。また、カラー１４３の大径部Ｃは中径部１４４Ｂより大径でチューブ１４２本体１４２Ａ内に圧入可能な形状を呈している。
【００４１】
そして、中径部１４４Ｂには細孔として極小径の貫通孔１４５が設けられ、この貫通孔１４５はカラー１４３の本体１４４内側と、外側とを貫通している。これによってカラー１４３の本体１４４内と外とが連通されている。カラー１４３の小径部１４２Ｂ側からチューブ１４２本体１４２Ａ内に挿入されると、チューブ１４２の小径部１４１内にカラー１４３の小径部１４２Ｂが圧入固定され、チューブ１４２の本体１４２Ａ内にカラー１４３の大径部Ｃが圧入固定される。これによって、カラー１４３の中径部１４４Ｂ周囲とチューブ１４２の本体１４２Ａ間には間隔としての所定の空間部１４６が形成される。
【００４２】
そして、スリーブ１４０の開放端（密閉容器１２の離間側）からチューブ１４２の他端（小径部１４２Ｂの離間側の本体１４２Ａ）を経てカラー１４３の大径部１４４Ｃ周囲壁面に至る範囲を溶接した溶接部１４７によって、カラー１４３とチューブ１４２間の空間部１４６が閉塞される。即ち、スリーブ１４０本体１４０Ａ内部にチューブ１４２、カラー１４３が順に挿入され溶接固定されることにより、スリーブ１４０内においてチューブ１４２とカラー１４３間に所定の間隔の空間部１４６が設けられ、この空間部１４６は貫通孔１４５によってカラー１４３の本体１４４内と連通している。
【００４３】
係るスリーブ１４０の開放端からチューブ１４２の他端を経てカラー１４３の大径部１４４Ｃ周囲壁面に至る範囲を溶接しているが、溶接時の熱によって、空間部１４６内の空気が膨張して溶接部１４７から吹き出し穴が開いてしまう。これによって空間部１４６と外部とが連通してしまいカラー１４３内部から冷媒ガスが漏れてしまう問題があるが、中径部１４４Ｂにはカラー１４３本体１４４内部に連通する貫通孔１４５を設けているので、空間部１４６内の膨張した空気は貫通孔１４５を経てカラー１４３の本体１４４内に逃がされる。
【００４４】
これによって、空間部１４６内の膨張した空気が溶接部１４７から吹き出して穴が開いてしまう不完全な溶接も解消されるので、空間部１４６内とカラー１４３外部とが連通してしまうことなく確実に溶接部１４７を密閉できる。即ち、カラー１４３の中径部１４４Ｂに設けた貫通孔１４５によって空間部１４６の膨張した空気をカラー１４３の本体１４４内に逃がしているので、密閉容器１２に固定されたそれぞれのカラー１４３に冷媒導入管９２、９４及び冷媒吐出管９６、９８の溶接部１４７に空気の吹き出しによる穴が開いてしまうことなく確実に溶接できる。なお、密閉容器１２の外底面には取付用台座１１０が設けられている。
【００４５】
次に、上述の実施例の動作概要について説明する。尚、２段圧縮式コンプレッサ１０は例えば給湯装置１５０として用いられる。即ち、給湯装置１５０は熱源ユニット１５１と、温水タンクユニット１５６とから構成され、熱源ユニット１５１は２段圧縮式コンプレッサ１０の出口側の冷媒吐出管９６から水加熱用熱交換機１５２の入り口側の冷媒配管１０６に接続され、水加熱用熱交換機１５２の出口側の配管１５３は膨張弁１５４、蒸発器１５５が接続され、蒸発器１５５の出口側の冷媒配管１００は２段圧縮式コンプレッサ１０の冷媒導入管９２に接続されている（図２８）。
【００４６】
また、温水タンクユニット１５６は一般家庭に配設されてくる水道管１５７が、温水を一時溜める貯湯タンク１５８の一方に接続され、この水道管１５７は貯湯タンク１５８に接続される手前で分岐してポンプ１５９、電磁弁１６０、配管１６１に順次接続されている。配管１６１は温水タンクユニット１５６を出て熱源ユニット１５１内の水加熱用熱交換機１５２内を通って出口配管１６２に接続されている。出口配管１６２は熱源ユニット１５１を出て再び度温水タンクユニット１５６内に入り、貯湯タンク１５８に配管接続されている。また、度温水タンクユニット１５６内に入った出口配管１６２は温水タンクユニット１５６を出てそこには図示しないが台所や洗面所の蛇口、或いは、シャワーなどが接続される。
【００４７】
２段圧縮式コンプレッサ１０の動作は先ず、ターミナル端子２０および図示されない配線を介して電動要素１４のコイル２８に通電すると、電動要素１４が起動してロータ２４が回転する。この回転により回転軸１６と一体に設けた上下偏心部４２、４４に嵌合された上下ローラ４６、４８が上下シリンダ３８、４０内を偏心回転する。
【００４８】
これにより、冷媒導入管９４および下部支持部材５６に形成された吸込通路６０を経由して、図２０に示すように吸込ポート１１６からシリンダ４０の低圧室側４０Ａに吸入された低圧の冷媒ガスは、ローラ４８とベーン５２の動作により圧縮されて中間圧となりシリンダ４０の高圧室側４０Ｂより吐出ポート４１、下部支持部材５６に形成された吐出消音室６４から冷媒吐出管９８に至り密閉容器１２外に配置された冷媒配管１０２に送出される。尚、吐出消音室６４に吐出された冷媒ガスの一部は連通路６３を通って密閉容器１２内の上部カバー６６の電動要素１４側に流入し、密閉容器１２内の電動要素１４側と吐出消音室６４とを同じ中間圧にしている。
【００４９】
そして、冷媒配管１０２から冷媒導入管９２および上部支持部材５４に形成された吸込通路５８を経由して吸込ポート１１２からシリンダ３８の低圧室側３８Ａに吸入された中間圧の冷媒ガスは、ローラ４６とベーン５０の動作により２段目の圧縮が行なわれて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側３８Ｂから吐出ポート３９を通り上部支持部材５４に形成された吐出消音室６２、冷媒吐出管９８および冷媒配管１０６を経由して水加熱用熱交換機１５２内に流入する。そこで、高温高圧の冷媒ガスは放熱し、配管１６１内を流通する水と熱交換作用を発揮した後、膨張弁１５４で絞られて蒸発器１５５で更に冷却（放熱）され冷媒導入管９４から第１の回転圧縮要素３２内に吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【００５０】
また、水加熱用熱交換機１５２内で熱交換作用により暖められた配管１６１内の水は、電磁弁１６０が開きポンプ１５９、２段圧縮式コンプレッサ１０の動作により貯湯タンク１５８内を循環し貯湯タンク１５８内の水は所定の温度に温められる。貯湯タンク１５８内の水が所定の温度に温められると電磁弁１６０が閉じポンプ１５９、２段圧縮式コンプレッサ１０は停止する。そして、台所や洗面所或いはシャワーなどで貯湯タンク１５８内の温水が使用されると、使用された水量分の水が水道管より貯湯タンク１５８内に自動補給される。このとき、電磁弁１６０は閉じているので、水道配管から流入する水によって貯湯タンク１５８内の温水が押し出される。尚、貯湯タンク１５８内が所定の温度以下になると電磁弁１６０が開いてポンプ１５９、２段圧縮式コンプレッサ１０が作動し水加熱用熱交換機１５２の熱交換作用により貯湯タンク１５８内の水が所定の温度に温められる。
【００５１】
そして、回転軸１６の回転により、密閉容器１２の底部に貯溜されている潤滑オイルは、回転軸１６の軸中心に形成された鉛直方向のオイル穴８０を上昇し、途中に設けた横方向の給油孔８２、８４より流出して回転軸１６の軸受け５４Ａ、５６Ａおよび上下偏心部４２、４４に供給される。その結果、回転軸１６および上下偏心部４２、４４は円滑な回転を行なうことができる。
【００５２】
このように、シリンダ３８開口面に対応する部分のカバー６６の厚みを、他の部分よりも厚く設定しているので、カバー３８の厚い箇所の変形強度を大幅に増強することが可能となる。これにより、第２の回転圧縮要素３４のシリンダ３８内部と連通する吐出消音室６２が高圧になった場合でもカバー６６が変形してしまうのを防止することが可能となる。従って、カバー６６の剛性を大幅に高められるので、吐出消音室６２からの冷媒ガスのリークを再圧縮して入力上昇を引き起こしてしまうなどの不都合を未然に防止することができるようになる。
【００５３】
また、カバー６６はシリンダ３８開口面に対応する部分の厚みだけを、他の部分よりも厚く設定しているので、カバー６６全体を厚くすることにより増大してしまう重量を低減させている。これによりカバー６６の重量を最小限に抑えつつカバー６６の剛性を高められるので、第２の回転圧縮要素３４から吐出消音室６２内に吐出された冷媒ガスの高圧力によってカバー６６が変形してしまうのを容易に抑えることができるようになる。
【００５４】
なお、実施例はいずれも回転軸１６を縦置型とした２シリンダ型２段圧縮式コンプレッサ１０について説明したが、この発明は回転軸を横置型とした２シリンダ型２段圧縮式コンプレッサにも適用できることは言うまでもない。
【００５５】
また、内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサを第１及び第２の圧縮要素を備えた２段圧縮式コンプレッサで説明したがこれに限らず圧縮要素を３段、４段或いはそれ以上の圧縮要素を備えた多段圧縮式コンプレッサに適用しても差し支えない。
【００５６】
また、２段圧縮式コンプレッサ１０を給湯装置１５０として用いたがこれに限らず、室内の暖房用などに用いても本発明は有効である。
【００５７】
また、上記実施形態では、ベーン５０をシリンダ３８に進退可能に支持すると共に背圧を作用させて、ベーン５０の先端をローラの外周面に接触させこのベーンとローラ４６とを相対移動させる場合について説明したが、本発明はこれに限らず、図２９に示すような２段圧縮式ロータリコンプレッサの圧縮要素１７０に適用しても有効である。尚、圧縮要素１７０は一方だけ図示している。この圧縮要素１７０はベーン１７１をローラ１７２の外周一部に、ローラ１７２の外径方向に向けて突出するように一体的に設けると共に、シリンダ１７３における吸込ポート１７４を吐出ポート１７５との中間内方部に円筒形や球形などの円形保持孔１７６を設けて、この保持孔１７６に、一端がシリンダ室１７７側に開口された受入溝１７８Ａを持つ支持体１７８を回動可能に保持して、支持体１７８の受入溝１７８Ａ内にベーン１７１の突出側先端部を摺動可能に挿入させている。そして、ローラ１７２を駆動軸であるクランク軸に共回りしない非自転式に構成すると共に、回転軸１７９の駆動によりローラ１７２をシリンダ１７３内で公転させている。尚、ロータの外周一部にベーン１７１を設けるに際しては、ローラ１７２側にベーン１７１の基端一部を挿入可能とした取り付け溝を形成し、この取り付け溝内にベーン１７１の基端一部を挿入させて接着剤で接着一体化させるか或いはロウ付けにより一体化させている。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、各回転圧縮要素をそれぞれ構成するシリンダ及び電動要素の回転軸に形成された偏心部に嵌合されてシリンダ内で偏心回転するローラと、各シリンダの開口面をそれぞれ閉塞し、回転軸の軸受けを兼用する支持部材と、各支持部材に形成され、各シリンダ内部とそれぞれ連通する吐出消音室と、各支持部材にそれぞれ取り付けられ、各吐出消音室の開口部をそれぞれ閉塞するカバーとを備えており、第２の回転圧縮要素のシリンダ内部と連通する吐出消音室の開口部を閉塞するカバーは肉厚部と肉薄部とから構成されており、肉厚部を吐出消音室に対応させたので、吐出消音室に対応するカバーの肉厚部の変形強度を大幅に増強することが可能となる。これにより、第２の回転圧縮要素のシリンダ内部と連通する吐出消音室が高圧になった場合でもカバーの変形を阻止することが可能となる。従って、カバーの剛性を大幅に高められるので、吐出消音室からの冷媒ガスのリークを再圧縮して入力上昇を引き起こしてしまうなどの不都合を未然に防止することができ、内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサの性能を大幅に向上することができるようになるものである。
【００５９】
特に、第２の回転圧縮要素のシリンダ内部と連通する吐出消音室の開口部を閉塞するカバーの、シリンダ開口面に対応する部分を肉厚部とし、他の部分は肉薄部としているので、カバー全体を厚くすることにより増大してしまう重量を低減させている。従って、カバーの重量を最小限に抑えつつカバーの剛性を高め変形を抑えることができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサの実施例として第１及び第２の圧縮要素を備えた２段圧縮式コンプレッサの縦断側面図である。
【図２】 同図１の２段圧縮式コンプレッサの平面図である。
【図３】 上部カバーの平面図である。
【図４】 同図３の上部カバーのＡ−Ａ線矢視図である。
【図５】 上部支持部材の平面図である。
【図６】 同図５の上部支持部材の吐出ポート近傍を示す拡大図である。
【図７】 同図５の上部支持部材の吐出ポート近傍を示す縦断側面図である。
【図８】 下部支持部材の平面図である。
【図９】 同図８の下部支持部材の吐出ポート近傍を示す拡大図である。
【図１０】 同図８の下部支持部材の吐出ポート近傍を示す縦断側面図である。
【図１１】 弁体を取り付け状態を示す上下部支持部材の拡大図である。
【図１２】 上部支持部材の縦断側面図である。
【図１３】 同図１２の上部支持部材の裏面図である。
【図１４】 下部支持部材の縦断側面図である。
【図１５】 同図１４の下部支持部材の裏面図である。
【図１６】 高圧側のシリンダの裏面図である。
【図１７】 同図１６の高圧側のシリンダのＢ−Ｂ線矢視図である。
【図１８】 同図１６の高圧側のシリンダに設けた収納部にスプリングを取り付けた状態を示す図である。
【図１９】 低圧側のシリンダに設けたスプリング穴にスプリングを取り付けた状態を示す図である。
【図２０】 図１における各圧縮部の構成を説明する図解図である。
【図２１】 図１における上下偏心部を含む回転軸の実施態様を示す平面図である。
【図２２】 同図２１のＣ−Ｃ線矢視図である。
【図２３】 容器本体に取り付けた各冷媒導入管のカラー部分の拡大縦断側面図である。
【図２４】 スリーブの正面図である。
【図２５】 同図２４のスリーブの正面図である。
【図２６】 チューブの正面図である。
【図２７】 カラーの正面図である。
【図２８】 本発明の多段圧縮式コンプレッサを適用した給湯装置の回路図である。
【図２９】 本発明の他の実施例である内部中間圧型２段圧縮式ロータリコンプレッサの圧縮要素の洋舞構成を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１０ ２段圧縮式コンプレッサ
１２ 密閉容器
１４ 電動要素
１６ 回転軸
１８ 回転圧縮機構部
３２ 第１の回転圧縮要素
３４ 第２の回転圧縮要素
３６ 中間仕切板
３８ シリンダ
３８Ａ 低圧室側
３８Ｂ 高圧室側
３９ 吐出ポート
４０ シリンダ
４０Ａ 低圧室側
４０Ｂ 高圧室側
４１ 吐出ポート
５４ 上部支持部材
５６ 下部支持部材
６２ 吐出消音室
６４ 吐出消音室
６６ 上部カバー
６６Ａ 肉厚部
６６Ｂ 肉薄部
６７ 段差部
６８ 下部カバー
１５０ 給湯装置
１５１ 熱源ユニット
１５２ 水加熱用熱交換機
１５６ 温水タンクユニット
１５７ 水道管
１５８ 貯湯タンク
１５９ ポンプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１の回転圧縮要素で圧縮されたＣＯ2冷媒ガスを中間圧の密閉容器内に吐出し、この中間圧の冷媒ガスを第２の回転圧縮要素で圧縮する内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサでは、高低圧差の大きい冷媒、例えば炭酸ガスの一例としての二酸化炭素（ＣＯ2）を冷媒として用いた場合、冷媒圧力は高圧となる第２の回転圧縮要素で約１００ｋｇ／Ｃｍ２Ｇに達し、一方、低段側となる第１の回転圧縮要素で約３０ｋｇ／Ｃｍ２Ｇとなる。密閉容器内に設けられた第２の回転圧縮要素が高圧になると、第２の回転圧縮要素の吐出消音室と電動要素間を仕切るカバーが電動要素側に変形してしまう。それに対して、第１の回転圧縮要素で圧縮されたＣＯ2冷媒ガスを中間圧の密閉容器内に吐出して中間圧にしカバーの変形を防止していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＣＯ2冷媒ガスを中間圧の密閉容器内に吐出し、この中間圧の冷媒ガスを第２の回転圧縮要素で圧縮する内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサにおいては、第２の回転圧縮要素は極めて高圧となる。このため、電動要素側の密閉容器内を中間圧にしてもまだ第２の回転圧縮要素の吐出消音室のカバーが変形してしまう問題があった。
【０００４】
また、カバーの鋼製が弱いと第２の回転圧縮要素のシリンダ内部と連通する吐出消音室が高圧になった場合、吐出消音室からリークした冷媒ガスを再圧縮して入力上昇を引き起こしてしまう不都合もあった。
【０００５】
本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、カバーの重量を最小限に抑えつつカバーの剛性を高め変形を抑えることができる内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサは、密閉容器内に電動要素と、該電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、第１の回転圧縮要素で圧縮されたＣＯ2冷媒ガスを密閉容器内に吐出し、更にこの吐出された中間圧の冷媒ガスを第２の回転圧縮要素で圧縮するものであって、各回転圧縮要素をそれぞれ構成するシリンダ及び電動要素の回転軸に形成された偏心部に嵌合されてシリンダ内で偏心回転するローラと、各シリンダの開口面をそれぞれ閉塞し、回転軸の軸受けを兼用する支持部材と、各支持部材に形成され、各シリンダ内部とそれぞれ連通する吐出消音室と、各支持部材にそれぞれ取り付けられ、各吐出消音室の開口部をそれぞれ閉塞するカバーとを備え、第２の回転圧縮要素のシリンダ内部と連通する吐出消音室の開口部を閉塞するカバーは肉厚部と肉薄部とから構成されており、肉厚部を吐出消音室に対応させたものである。
【０００７】
本発明によれば、各回転圧縮要素をそれぞれ構成するシリンダ及び電動要素の回転軸に形成された偏心部に嵌合されてシリンダ内で偏心回転するローラと、各シリンダの開口面をそれぞれ閉塞し、回転軸の軸受けを兼用する支持部材と、各支持部材に形成され、各シリンダ内部とそれぞれ連通する吐出消音室と、各支持部材にそれぞれ取り付けられ、各吐出消音室の開口部をそれぞれ閉塞するカバーとを備えており、第２の回転圧縮要素のシリンダ内部と連通する吐出消音室の開口部を閉塞するカバーは肉厚部と肉薄部とから構成されており、肉厚部を吐出消音室に対応させたので、吐出消音室に対応するカバーの肉厚部の変形強度を大幅に増強することが可能となる。これにより、第２の回転圧縮要素のシリンダ内部と連通する吐出消音室が高圧になった場合でもカバーの変形を阻止することが可能となる。従って、カバーの剛性を大幅に高められるので、吐出消音室からの冷媒ガスのリークを再圧縮して入力上昇を引き起こしてしまうなどの不都合を未然に防止することができ、内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサの性能を大幅に向上することができるようになるものである。
【０００８】
特に、第２の回転圧縮要素のシリンダ内部と連通する吐出消音室の開口部を閉塞するカバーの、シリンダ開口面に対応する部分を肉厚部とし、他の部分は肉薄部としているので、カバー全体を厚くすることにより増大してしまう重量を低減させている。従って、カバーの重量を最小限に抑えつつカバーの剛性を高め変形を抑えることができるようになるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明の内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサの実施例として第１及び第２の圧縮要素３２、３４を備えた２段圧縮式コンプレッサ１０の縦断側面図、図２は同図１の２段圧縮式コンプレッサ１０の平面図をそれぞれ示している。図中１０は内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサとしての２段圧縮式コンプレッサで、この２段圧縮式コンプレッサ１０は鋼板からなる円筒状の密閉容器１２と、この密閉容器１２の内部空間に配置収納された電動要素１４及びこの電動要素１４の回転軸１６により駆動される第１の回転圧縮要素３２及び第２の回転圧縮要素３４からなる回転圧縮機構部１８にて構成されている。
【００１０】
密閉容器１２は、底部をオイル溜とし、電動要素１４と回転圧縮機構部１８を収納する容器本体１２Ａと、この容器本体１２Ａの上部開口を閉塞するお椀状の蓋体１２Ｂとの２部材で構成され、かつこの蓋体１２Ｂには電動要素１４に電力を供給するターミナル端子（配線を省略）２０を設けている。
【００１１】
電動要素１４は、密閉容器１２の上部空間の内周面に沿って環状に取り付けられたステータ２２と、このステータ２２の内側に若干の間隙を設けて挿入配置されたロータ２４とからなる。このロータ２４は中心を通り鉛直方向に延びる回転軸１６に固定されている。
【００１２】
ステータ２２は、リング状の電磁鋼板を積層した積層体２６と、この積層体２６に巻装されたステータコイル２８を有している。また、ロータ２４もステータ２２と同様に電磁鋼板の積層体３０で形成され、両者により交流モータを構成している。なお、交流モータの代わりにロータに永久磁石を埋設したＤＣモータを使用することもできる。
【００１３】
前記第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４との間には中間仕切板３６が挟持されている。すなわち、第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４は、中間仕切板３６と、この中間仕切板３６の上下に配置されたシリンダ３８、シリンダ４０と、この上下シリンダ３８、４０内を１８０度の位相差を有して回転軸１６に設けた上下偏心部４２、４４に嵌合されて偏心回転する上下ローラ４６、４８と、この上下ローラ４６、４８に当接して上下シリンダ３８、４０内をそれぞれ低圧室側３８Ａ、４０Ａと高圧室側３８Ｂ、４０Ｂに区画する後述する上下ベーン５０、５２と、上下シリンダ３８、４０の各開口面を閉塞して回転軸１６の軸受けを兼用する支持部材（上部支持部材５４と下部支持部材５６）で構成される。
【００１４】
上部支持部材５４および下部支持部材５６には、上下シリンダ３８、４０の内部と適宜連通する吸込通路５８、６０と吐出消音室６２、６４が形成されると共に、これら両吐出消音室６２、６４の開口部はそれぞれカバーにより閉塞される。即ち、吐出消音室６２はカバーとしての上部カバー６６、吐出消音室６４はカバーとしての下部カバー６８にて閉塞される。尚、吐出消音室６４と密閉容器１２内で上部カバー６６の電動要素１４側は連通路６３にて連通されている。
【００１５】
上部カバー６６は第２の回転圧縮要素３４のシリンダ３８内部と連通する吐出消音室６２の開口部を閉塞して、密閉容器１２内を吐出消音室６２と電動要素１４側とを仕切る。該上部カバー６６は肉厚部６６Ａと、この肉厚部６６Ａ以外の肉薄部６６Ｂとから構成している（図３、図４）。該肉厚部６６Ａは肉薄部６６Ｂより電動要素１４側に突出させて、肉厚部６６Ａの変形強度を肉薄部６６Ｂより増強している。
【００１６】
即ち、上部カバー６６は高圧側（第２の回転圧縮要素３４）の吐出消音室６２に対応する部分（肉厚部６６Ａ）の厚みを、他の部分（肉薄部６６Ｂ）よりも厚くして、吐出消音室６２が高圧になった場合、上部カバー６６が電動要素１４側へ変形してしまうのを防止し、必要最小限の肉厚化により２段圧縮式コンプレッサ１０の重量を低減させている。そして、上部カバー６６に肉厚部６６Ａを設けることにより、上部カバー６６の剛性を大幅に高め、吐出消音室６２と電動要素１４側との圧力差が大きい場合でも、上部カバー６６の面積の大きい肉厚部６６Ａが変形してしまうのを防止している。また、上部カバー６６の剛性を大幅に高めることにより、吐出消音室６２からの冷媒ガスのリークを再圧縮して入力上昇を引き起こしてしまうなどの不都合を未然に防止している。
【００１７】
また、上部カバー６６にはこの上部カバー６６を固定するための複数のネジ穴６７Ａを設けている。該ネジ穴６７Ａは、上部カバー６６を吐出消音室６２側に凹陥する段差を備えた段差部６７に形成されている。即ち、上部カバー６６には肉厚部６６Ａより吐出消音室６２側に低く凹陥形成した段差部６７が設けられ、この段差部６７にネジ穴６７Ａが設けられている。この段差部６７は後述する取付ボルト７８の頭部と略同一とされている。係る、上部カバー６６に段差部６７を設けることにより、取付ボルト７８が肉厚部６６Ａより突出してしまうのを防止している。尚、段差部６７は肉厚部６６Ａより吐出消音室６２側に薄く形成しており、肉薄部６６Ｂと段差部６７とが同じ厚さでも差し支えない。また、取付ボルト７８の頭部が肉厚部６６Ａより僅かならば突出しても差し支えない。これにより、電動要素１４との絶縁距離は、従来と同様に設計でき、２段圧縮式コンプレッサ１０全体の大きさも大きくならずに済む。
【００１８】
前記上部支持部材５４、下部支持部材５６にはシリンダ３８、４０内と吐出消音室６２、６４（凹陥部１２１、１３１）とを連通する吐出ポート３９、４１が設けられている（図５、図６、図７、図８）。吐出ポート３９、４１の吐出消音室６２、６４側は所定の形状に凹陥した凹陥部１２１、１３１が形成され、その凹陥部１２１、１３１内に吐出ポート３９、４１が開口している。この吐出ポート３９、４１は後述するベーンに略接して設けられると共に、吐出ポート３９、４１周囲には吐出ポート３９、４１より大きな径の弁座３９Ａ、４１Ａが設けられている。
【００１９】
弁座３９Ａ、４１Ａは凹陥部１２１、１３１（吐出消音室６２、６４）側に少許突出して設けられており、この弁座３９Ａ、４１Ａには縦長略矩形状の金属板からなる弾性部材にて構成された弁体１２２、１３２の一側が当接して密着する（、図６、図８、図１１）。弁体１２２、１３２には弁体１２２、１３２と略同形状のストッパー１２３、１３３が二重に設けられており、弁体１２２、１３２とストッパー１２３、１３３の他側は凹陥部１２１、１３１内に吐出ポート３９、４１と所定の間隔を存して設けられたネジ穴１２５、１３５にネジ１２４、１３４で固定される。
【００２０】
該ストッパー１２３、１３３は弁体１２２、１３２より厚くて強度を有する材質で、他側より一側（弁座３９Ａ、４１Ａ側）に行くに従って弁体１２２、１３２より離間して行く湾曲形状を呈している。即ち、ストッパー１２３、１３３は弁体１２２、１３２の一側が弁座３９Ａ、４１Ａより弾性離間した際、弁体１２２、１３２が弾性限界を超えて変形してしまうのを防止している。また、弁体１２２、１３２は、吐出ポート３９、４１の周囲に形成された弁座３９Ａ、４１Ａに一定の付勢力で当接して弾性力で吐出ポート３９、４１を閉塞すると共に開閉する。
【００２１】
また、吐出ポート３９、４１は図５、図６、図７、図８に示す如き弁座３９Ａ、４１Ａ内に設けられている。この吐出ポート３９、４１は弁座３９Ａ、４１Ａの中心より偏位した位置に設けられると共に、吐出ポート３９、４１の一側は後述するベーンに略接して設けられている（図９、図１０実線）。即ち、吐出ポート３９、４１はシリンダ３８、シリンダ４０の中心を軸にして円周方向に偏位させている。この場合、吐出ポート３９、４１より大きい場合は引き出し線が点線の吐出ポート３９、４１位置に偏位する。
【００２２】
これにより、シリンダ３８、シリンダ４０内がベーン５０、５２により低圧室側３８Ａ、４０Ａと高圧室側３８Ｂ、４０Ｂに区画されて高圧室側３８Ｂ、４０Ｂで圧縮する冷媒ガスの圧損発生を防止している。尚、吐出ポート３９、４１がベーンより離間すると、シリンダ３８、４０内で圧縮された冷媒ガスが吐出ポート３９、４１から吐出されても、吐出ポート３９、４１とベーン間に冷媒ガスが残り圧縮効率が低下してしまうので、吐出ポート３９、４１はできる限りベーンに近接させて圧縮効率を向上させている。
【００２３】
係る、吐出ポート３９、４１は弁座３９Ａ、４１Ａ内で径の拡大縮小ができ、また、位置の変更ができる。これによって、弁座３９Ａ、４１Ａ位置を変更することなく吐出ポート３９、４１径の拡大縮小、及び、位置を変更できる。従って、上部支持部材５４、下部支持部材５６の成形金型の大幅な変更せずに吐出ポート３９、４１の径の拡大縮小、位置の変更を変更するだけで第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４の排除容積を自由に変更することができるようになり、２段圧縮式コンプレッサ１０の自由な設計が可能となる。
【００２４】
また、第２の回転圧縮要素３４に設けた吐出ポート３９を第１の回転圧縮要素３２に設けた吐出ポート４１よりも小径に形成している。これは、第２の回転圧縮要素３４の吐出ポート３９より吐出する冷媒ガスの体積流量より第１の回転圧縮要素３２の吐出ポート４１より吐出する冷媒ガスの体積流量が大きいという状況に対応したものである。また、第２の回転圧縮要素３４の排除容積を、第１の回転圧縮要素３２の排除容積の５５％以上８５％以下に設定している。
【００２５】
即ち、低圧の第１の回転圧縮要素３２の吐出ポート４１径より高圧の第２の回転圧縮要素３４の吐出ポート３９径を小さくしているので、第１の回転圧縮要素３２の圧力損失が減少して２段圧縮式コンプレッサ１０の能力を最大に引き出すことができる。また、圧力損失を減少させることにより第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４の圧縮バランスも均一となるので、２段圧縮式コンプレッサ１０のトルク変動による振動なども効果的に減少できて効率の向上を図ることができる。
【００２６】
また、前記上部支持部材５４、下部支持部材５６には吐出消音室６２（凹陥部１２１）、吐出消音室６４（凹陥部１３１）と軸受け５４Ａ、５６Ａとのコーナー部にそれぞれＲ面５４Ｂ、５６Ｂを設けている（図１２、図１３、図１４、図１５）。これによって、上部支持部材５４、下部支持部材５６の軸受け５４Ａ、５６Ａの倒れ強度を補強している。即ち、上部支持部材５４、下部支持部材５６には吐出消音室６２（凹陥部１２１）、吐出消音室６４（凹陥部１３１）と軸受け５４Ａ、５６Ａとのコーナー部は応力が集中し容易に変形してしまうので上部支持部材５４、下部支持部材５６の軸受け５４Ａ、５６Ａとのコーナー部にそれぞれＲ面５４Ｂ、５６Ｂを設け、これによって軸受け５４Ａ、５６Ａの倒れを防止している。
【００２７】
一方、シリンダ３８にはスプリング７６を収納する縦長略矩形状の収納部７０Ａが彫り込まれており、この収納部７０Ａは案内溝７０に直交して形成されると共に、案内溝７０側を開放している（図１６、図１７）。そして、シリンダ３８に彫り込まれた収納部７０Ａは案内溝７０に連通すると共に、回転軸１６の軸方向に開放している。該収納部７０Ａの開放部７０Ｂは中間仕切板３６側に位置して、中間仕切板３６にて閉塞される。尚、シリンダ３８の中間仕切板３６側と反対面を彫り込んで収納部７０Ａを設けた場合、収納部７０Ａの開放部７０Ａは支持部材５４にて閉塞される。
【００２８】
また、スプリング７６はバネ部材として縦長略矩形状の板バネにて構成されている（図１８）。このスプリング７６の一端部にはベーンとしてのベーン５０に外周が接する湾曲形状の押し圧部７６Ａが形成され、他端部は収納部７０Ａ内に固定される。そして、ベーン５０はシリンダ３８内に外径方向に形成された案内溝７０に往復動可能に配置収納され、スプリング７６の他端部が収納部７０Ａ内に固定された状態で、押し圧部７６Ａはベーン５０をローラ４６側に付勢している（図２０）。これにより、ベーン５０はスプリング７６の付勢力で常時ローラ４６に当接される。
【００２９】
また、ベーン５０の案内溝７０の表面粗さは高精度に仕上げられており、ベーン５０と案内溝７０との密着性を向上している。これにより、ベーン５０と案内溝７０の間から高圧の冷媒ガスがリークしてしまうのを低減し、２段圧縮式コンプレッサ１０の体積効率を向上している。更に、案内溝７０に当接するベーン５０の表面粗さを高精度に仕上げることにより、ベーン５０と案内溝７０との間からリークする冷媒ガスの低減効果を大きくでき、更に冷媒ガスのリークを低減でき、コンプレッサ１０の体積効率を向上できる。
【００３０】
更に、図１９にベーンとしてのベーン５２を示している。ベーン５２はシリンダ４０内に外径方向に彫り込まれた案内溝７２に往復動可能に配置収納される。そして、シリンダ４０の半径方向にスプリング穴７２Ａを設け、このスプリング穴７２Ａにシリンダ４０の外側からバネ部材としてコイルバネからなるスプリング７７が挿入され、スプリング７７の後側に蓋７７Ａを挿入固定している。これにより、ベーン５２はスプリング７７の付勢力で常時ローラ４８に当接している。尚、ベーン５２もベーン５０同様収納部７０Ａを設け、この収納部７０Ａ内に固定した板バネからなるスプリング７６の付勢力で常時ローラ４８に当接するようにしても差し支えない。
【００３１】
他方、前記回転圧縮機構部１８を構成するエレメントのうち、上部支持部材５４、シリンダ３８、中間仕切板３６、シリンダ４０および下部支持部材５６をこの順番に配置し、上部カバー６６および下部カバー６８と共に複数本の取付ボルト７８を用いて一体的に連結固定される。このとき上部カバー６６に段差部６７を設けているので、取付ボルト７８は肉厚部６６Ａより突出せず、その分回転圧縮機構部１８を電動要素１４側に移動することができ、２段圧縮式コンプレッサ１０の小型化を図ることが可能となる。また、両ベーン５０、５２近傍に取付ボルト７８Ａを複数本追加（この場合２本）して上部カバー６６から下部カバー６８を一体に連結固定している。これにより、第２の回転圧縮要素３４を構成する部品の変形を抑えられ、部品変形により発生する冷媒ガスリークによる効率低下を抑制できる。
【００３２】
また、回転軸１６の下部には、図２１に示す如く軸中心に鉛直方向のオイル穴８０と、このオイル穴８０に横方向の給油孔８２、８４を形成している。
【００３３】
ところで、回転軸１６と一体に１８０度の位相差を持って形成される上下偏心部４２、４４の相互間を連結する連結部９０は、その断面形状を回転軸１６の円形断面より断面積を大きくして剛性を持たせるために非円形状の例えばラグビーボールのように上下、左右が略対称となっている（図２２）。係る、回転軸１６に設けた上下偏心部４２、４４を連結する連結部９０は回転軸１６と同軸であるが、その断面形状は上下偏心部４２、４４の偏心方向の肉厚よりも偏心方向に直交する方向の肉厚を大きくしている。
【００３４】
これにより、回転軸１６に一体に設けられた上下偏心部４２、４４を連結する連結部９０の断面積が大きくなり断面２次モーメントが増加して強度（剛性）が増し、耐久性と信頼性を向上させている。具体的には、以下に説明する特に使用圧力の高い冷媒を２段圧縮する場合、高低圧の圧力差が大きいために回転軸１６にかかる荷重も大きくなるが、連結部９０の断面積を大きくしてその強度（剛性）を増し、回転軸１６が弾性変形してしまうのを防止している。
【００３５】
そして、この実施例では、冷媒として地球環境にやさしく、可燃性および毒性等を考慮して自然冷媒である炭酸ガスの一例としての二酸化炭素（ＣＯ2）を使用し、潤滑油としてのオイルは、例えば鉱物油（ミネラルオイル）、アルキルベンゼン油、エーテル油、エステル油等既存のオイルが使用される。
【００３６】
一方、材質が鉄よりカーボンの軸受けの方が高い信頼性が得られるのは周知の通りであり、二酸化炭素（ＣＯ2）は水分と結合し易いのも周知の通りである。そこで、前記上部支持部材５４、下部支持部材５６の回転軸１６との軸受け５４Ａ、５６Ａをカーボンの材質にて構成している。そして、ＣＯ2冷媒に１００ｐｐｍ以上（通常１００ｐｐｍ）の水を加えている。即ち、カーボン軸受（上部支持部材５４、下部支持部材５６の軸受け５４Ａ、５６Ａ）は通常水分を含んでいるのでＣＯ2に所定量の水分を含ませることにより軸受け性能を大幅に向上させられる。
【００３７】
また、上部支持部材５４と下部支持部材５６には吸込通路５８、６０および吐出消音室６２、６４を経由して上下シリンダ３８、４０に冷媒ガスを導入する冷媒導入管９２、９４と圧縮された冷媒ガスを吐出する冷媒吐出管９６、９８がそれぞれ接続されている。
【００３８】
冷媒導入管９２、９４及び冷媒吐出管９６、９８は図２３に示す如きカラー１４３に固定され、カラー１４３はチューブ１４２を介して上部支持部材５４、下部支持部材５６に固定され、チューブ１４２は密閉容器１２に固定されたスリーブ１４０に挿入され固定される。スリーブ１４０の本体１４０Ａは鉄などの金属で所定の長さの円筒形に形成されると共に、一側には他側より小径の小径部１４１が所定の長さ形成され（図２４、図２５）、密閉容器１２にはこの小径部１４１が溶接などで固定される。
【００３９】
また、チューブ１４２も鉄などの金属で所定の長さの円筒形で、図２６に示す如き所定の径の本体１４２Ａと、この本体１４２Ａより小径の小径部１４２Ｂにて構成されている。チューブ１４２の本体１４２Ａはスリーブ１４０の本体１４０Ａより少許小径に形成され、このチューブ１４２の本体１４２Ａがスリーブ１４０の本体１４０Ａ内に挿入される。この場合、チューブ１４２の一側が絞られて所定の長さ寸法の小径部１４２Ｂが形成されるが、この小径部１４２Ｂは図示しない上部支持部材５４、下部支持部材５６に設けられた挿入穴に圧入固定される。
【００４０】
また、カラー１４３も鉄などの金属で所定の長さの円筒形に形成され、本体１４４は一側から小径部１４４Ａ、中径部１４４Ｂ、大径部１４４Ｃと他側に順に形成されている（図２７）。そして、小径部１４４Ａはチューブ１４２の小径部１４２Ｂ内に圧入可能な外径と長さ寸法に形成され、チューブ１４２の本体１４２Ａ側から小径部１４２Ｂに圧入固定される。中径部１４４Ｂは小径部１４４Ａより大径で、チューブ１４２本体１４２Ａより小径に形成されると共に、スリーブ１４０と略同等の長さ寸法を呈している。また、カラー１４３の大径部Ｃは中径部１４４Ｂより大径でチューブ１４２本体１４２Ａ内に圧入可能な形状を呈している。
【００４１】
そして、中径部１４４Ｂには細孔として極小径の貫通孔１４５が設けられ、この貫通孔１４５はカラー１４３の本体１４４内側と、外側とを貫通している。これによってカラー１４３の本体１４４内と外とが連通されている。カラー１４３の小径部１４２Ｂ側からチューブ１４２本体１４２Ａ内に挿入されると、チューブ１４２の小径部１４１内にカラー１４３の小径部１４２Ｂが圧入固定され、チューブ１４２の本体１４２Ａ内にカラー１４３の大径部Ｃが圧入固定される。これによって、カラー１４３の中径部１４４Ｂ周囲とチューブ１４２の本体１４２Ａ間には間隔としての所定の空間部１４６が形成される。
【００４２】
そして、スリーブ１４０の開放端（密閉容器１２の離間側）からチューブ１４２の他端（小径部１４２Ｂの離間側の本体１４２Ａ）を経てカラー１４３の大径部１４４Ｃ周囲壁面に至る範囲を溶接した溶接部１４７によって、カラー１４３とチューブ１４２間の空間部１４６が閉塞される。即ち、スリーブ１４０本体１４０Ａ内部にチューブ１４２、カラー１４３が順に挿入され溶接固定されることにより、スリーブ１４０内においてチューブ１４２とカラー１４３間に所定の間隔の空間部１４６が設けられ、この空間部１４６は貫通孔１４５によってカラー１４３の本体１４４内と連通している。
【００４３】
係るスリーブ１４０の開放端からチューブ１４２の他端を経てカラー１４３の大径部１４４Ｃ周囲壁面に至る範囲を溶接しているが、溶接時の熱によって、空間部１４６内の空気が膨張して溶接部１４７から吹き出し穴が開いてしまう。これによって空間部１４６と外部とが連通してしまいカラー１４３内部から冷媒ガスが漏れてしまう問題があるが、中径部１４４Ｂにはカラー１４３本体１４４内部に連通する貫通孔１４５を設けているので、空間部１４６内の膨張した空気は貫通孔１４５を経てカラー１４３の本体１４４内に逃がされる。
【００４４】
これによって、空間部１４６内の膨張した空気が溶接部１４７から吹き出して穴が開いてしまう不完全な溶接も解消されるので、空間部１４６内とカラー１４３外部とが連通してしまうことなく確実に溶接部１４７を密閉できる。即ち、カラー１４３の中径部１４４Ｂに設けた貫通孔１４５によって空間部１４６の膨張した空気をカラー１４３の本体１４４内に逃がしているので、密閉容器１２に固定されたそれぞれのカラー１４３に冷媒導入管９２、９４及び冷媒吐出管９６、９８の溶接部１４７に空気の吹き出しによる穴が開いてしまうことなく確実に溶接できる。なお、密閉容器１２の外底面には取付用台座１１０が設けられている。
【００４５】
次に、上述の実施例の動作概要について説明する。尚、２段圧縮式コンプレッサ１０は例えば給湯装置１５０として用いられる。即ち、給湯装置１５０は熱源ユニット１５１と、温水タンクユニット１５６とから構成され、熱源ユニット１５１は２段圧縮式コンプレッサ１０の出口側の冷媒吐出管９６から水加熱用熱交換機１５２の入り口側の冷媒配管１０６に接続され、水加熱用熱交換機１５２の出口側の配管１５３は膨張弁１５４、蒸発器１５５が接続され、蒸発器１５５の出口側の冷媒配管１００は２段圧縮式コンプレッサ１０の冷媒導入管９２に接続されている（図２８）。
【００４６】
また、温水タンクユニット１５６は一般家庭に配設されてくる水道管１５７が、温水を一時溜める貯湯タンク１５８の一方に接続され、この水道管１５７は貯湯タンク１５８に接続される手前で分岐してポンプ１５９、電磁弁１６０、配管１６１に順次接続されている。配管１６１は温水タンクユニット１５６を出て熱源ユニット１５１内の水加熱用熱交換機１５２内を通って出口配管１６２に接続されている。出口配管１６２は熱源ユニット１５１を出て再び度温水タンクユニット１５６内に入り、貯湯タンク１５８に配管接続されている。また、度温水タンクユニット１５６内に入った出口配管１６２は温水タンクユニット１５６を出てそこには図示しないが台所や洗面所の蛇口、或いは、シャワーなどが接続される。
【００４７】
２段圧縮式コンプレッサ１０の動作は先ず、ターミナル端子２０および図示されない配線を介して電動要素１４のコイル２８に通電すると、電動要素１４が起動してロータ２４が回転する。この回転により回転軸１６と一体に設けた上下偏心部４２、４４に嵌合された上下ローラ４６、４８が上下シリンダ３８、４０内を偏心回転する。
【００４８】
これにより、冷媒導入管９４および下部支持部材５６に形成された吸込通路６０を経由して、図２０に示すように吸込ポート１１６からシリンダ４０の低圧室側４０Ａに吸入された低圧の冷媒ガスは、ローラ４８とベーン５２の動作により圧縮されて中間圧となりシリンダ４０の高圧室側４０Ｂより吐出ポート４１、下部支持部材５６に形成された吐出消音室６４から冷媒吐出管９８に至り密閉容器１２外に配置された冷媒配管１０２に送出される。尚、吐出消音室６４に吐出された冷媒ガスの一部は連通路６３を通って密閉容器１２内の上部カバー６６の電動要素１４側に流入し、密閉容器１２内の電動要素１４側と吐出消音室６４とを同じ中間圧にしている。
【００４９】
そして、冷媒配管１０２から冷媒導入管９２および上部支持部材５４に形成された吸込通路５８を経由して吸込ポート１１２からシリンダ３８の低圧室側３８Ａに吸入された中間圧の冷媒ガスは、ローラ４６とベーン５０の動作により２段目の圧縮が行なわれて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側３８Ｂから吐出ポート３９を通り上部支持部材５４に形成された吐出消音室６２、冷媒吐出管９８および冷媒配管１０６を経由して水加熱用熱交換機１５２内に流入する。そこで、高温高圧の冷媒ガスは放熱し、配管１６１内を流通する水と熱交換作用を発揮した後、膨張弁１５４で絞られて蒸発器１５５で更に冷却（放熱）され冷媒導入管９４から第１の回転圧縮要素３２内に吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【００５０】
また、水加熱用熱交換機１５２内で熱交換作用により暖められた配管１６１内の水は、電磁弁１６０が開きポンプ１５９、２段圧縮式コンプレッサ１０の動作により貯湯タンク１５８内を循環し貯湯タンク１５８内の水は所定の温度に温められる。貯湯タンク１５８内の水が所定の温度に温められると電磁弁１６０が閉じポンプ１５９、２段圧縮式コンプレッサ１０は停止する。そして、台所や洗面所或いはシャワーなどで貯湯タンク１５８内の温水が使用されると、使用された水量分の水が水道管より貯湯タンク１５８内に自動補給される。このとき、電磁弁１６０は閉じているので、水道配管から流入する水によって貯湯タンク１５８内の温水が押し出される。尚、貯湯タンク１５８内が所定の温度以下になると電磁弁１６０が開いてポンプ１５９、２段圧縮式コンプレッサ１０が作動し水加熱用熱交換機１５２の熱交換作用により貯湯タンク１５８内の水が所定の温度に温められる。
【００５１】
そして、回転軸１６の回転により、密閉容器１２の底部に貯溜されている潤滑オイルは、回転軸１６の軸中心に形成された鉛直方向のオイル穴８０を上昇し、途中に設けた横方向の給油孔８２、８４より流出して回転軸１６の軸受け５４Ａ、５６Ａおよび上下偏心部４２、４４に供給される。その結果、回転軸１６および上下偏心部４２、４４は円滑な回転を行なうことができる。
【００５２】
このように、シリンダ３８開口面に対応する部分のカバー６６の厚みを、他の部分よりも厚く設定しているので、カバー３８の厚い箇所の変形強度を大幅に増強することが可能となる。これにより、第２の回転圧縮要素３４のシリンダ３８内部と連通する吐出消音室６２が高圧になった場合でもカバー６６が変形してしまうのを防止することが可能となる。従って、カバー６６の剛性を大幅に高められるので、吐出消音室６２からの冷媒ガスのリークを再圧縮して入力上昇を引き起こしてしまうなどの不都合を未然に防止することができるようになる。
【００５３】
また、カバー６６はシリンダ３８開口面に対応する部分の厚みだけを、他の部分よりも厚く設定しているので、カバー６６全体を厚くすることにより増大してしまう重量を低減させている。これによりカバー６６の重量を最小限に抑えつつカバー６６の剛性を高められるので、第２の回転圧縮要素３４から吐出消音室６２内に吐出された冷媒ガスの高圧力によってカバー６６が変形してしまうのを容易に抑えることができるようになる。
【００５４】
なお、実施例はいずれも回転軸１６を縦置型とした２シリンダ型２段圧縮式コンプレッサ１０について説明したが、この発明は回転軸を横置型とした２シリンダ型２段圧縮式コンプレッサにも適用できることは言うまでもない。
【００５５】
また、内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサを第１及び第２の圧縮要素を備えた２段圧縮式コンプレッサで説明したがこれに限らず圧縮要素を３段、４段或いはそれ以上の圧縮要素を備えた多段圧縮式コンプレッサに適用しても差し支えない。
【００５６】
また、２段圧縮式コンプレッサ１０を給湯装置１５０として用いたがこれに限らず、室内の暖房用などに用いても本発明は有効である。
【００５７】
また、上記実施形態では、ベーン５０をシリンダ３８に進退可能に支持すると共に背圧を作用させて、ベーン５０の先端をローラの外周面に接触させこのベーンとローラ４６とを相対移動させる場合について説明したが、本発明はこれに限らず、図２９に示すような２段圧縮式ロータリコンプレッサの圧縮要素１７０に適用しても有効である。尚、圧縮要素１７０は一方だけ図示している。この圧縮要素１７０はベーン１７１をローラ１７２の外周一部に、ローラ１７２の外径方向に向けて突出するように一体的に設けると共に、シリンダ１７３における吸込ポート１７４を吐出ポート１７５との中間内方部に円筒形や球形などの円形保持孔１７６を設けて、この保持孔１７６に、一端がシリンダ室１７７側に開口された受入溝１７８Ａを持つ支持体１７８を回動可能に保持して、支持体１７８の受入溝１７８Ａ内にベーン１７１の突出側先端部を摺動可能に挿入させている。そして、ローラ１７２を駆動軸であるクランク軸に共回りしない非自転式に構成すると共に、回転軸１７９の駆動によりローラ１７２をシリンダ１７３内で公転させている。尚、ロータの外周一部にベーン１７１を設けるに際しては、ローラ１７２側にベーン１７１の基端一部を挿入可能とした取り付け溝を形成し、この取り付け溝内にベーン１７１の基端一部を挿入させて接着剤で接着一体化させるか或いはロウ付けにより一体化させている。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、各回転圧縮要素をそれぞれ構成するシリンダ及び電動要素の回転軸に形成された偏心部に嵌合されてシリンダ内で偏心回転するローラと、各シリンダの開口面をそれぞれ閉塞し、回転軸の軸受けを兼用する支持部材と、各支持部材に形成され、各シリンダ内部とそれぞれ連通する吐出消音室と、各支持部材にそれぞれ取り付けられ、各吐出消音室の開口部をそれぞれ閉塞するカバーとを備えており、第２の回転圧縮要素のシリンダ内部と連通する吐出消音室の開口部を閉塞するカバーは肉厚部と肉薄部とから構成されており、肉厚部を吐出消音室に対応させたので、吐出消音室に対応するカバーの肉厚部の変形強度を大幅に増強することが可能となる。これにより、第２の回転圧縮要素のシリンダ内部と連通する吐出消音室が高圧になった場合でもカバーの変形を阻止することが可能となる。従って、カバーの剛性を大幅に高められるので、吐出消音室からの冷媒ガスのリークを再圧縮して入力上昇を引き起こしてしまうなどの不都合を未然に防止することができ、内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサの性能を大幅に向上することができるようになるものである。
【００５９】
特に、第２の回転圧縮要素のシリンダ内部と連通する吐出消音室の開口部を閉塞するカバーの、シリンダ開口面に対応する部分を肉厚部とし、他の部分は肉薄部としているので、カバー全体を厚くすることにより増大してしまう重量を低減させている。従って、カバーの重量を最小限に抑えつつカバーの剛性を高め変形を抑えることができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサの実施例として第１及び第２の圧縮要素を備えた２段圧縮式コンプレッサの縦断側面図である。
【図２】 同図１の２段圧縮式コンプレッサの平面図である。
【図３】 上部カバーの平面図である。
【図４】 同図３の上部カバーのＡ−Ａ線矢視図である。
【図５】 上部支持部材の平面図である。
【図６】 同図５の上部支持部材の吐出ポート近傍を示す拡大図である。
【図７】 同図５の上部支持部材の吐出ポート近傍を示す縦断側面図である。
【図８】 下部支持部材の平面図である。
【図９】 同図８の下部支持部材の吐出ポート近傍を示す拡大図である。
【図１０】 同図８の下部支持部材の吐出ポート近傍を示す縦断側面図である。
【図１１】 弁体を取り付け状態を示す上下部支持部材の拡大図である。
【図１２】 上部支持部材の縦断側面図である。
【図１３】 同図１２の上部支持部材の裏面図である。
【図１４】 下部支持部材の縦断側面図である。
【図１５】 同図１４の下部支持部材の裏面図である。
【図１６】 高圧側のシリンダの裏面図である。
【図１７】 同図１６の高圧側のシリンダのＢ−Ｂ線矢視図である。
【図１８】 同図１６の高圧側のシリンダに設けた収納部にスプリングを取り付けた状態を示す図である。
【図１９】 低圧側のシリンダに設けたスプリング穴にスプリングを取り付けた状態を示す図である。
【図２０】 図１における各圧縮部の構成を説明する図解図である。
【図２１】 図１における上下偏心部を含む回転軸の実施態様を示す平面図である。
【図２２】 同図２１のＣ−Ｃ線矢視図である。
【図２３】 容器本体に取り付けた各冷媒導入管のカラー部分の拡大縦断側面図である。
【図２４】 スリーブの正面図である。
【図２５】 同図２４のスリーブの正面図である。
【図２６】 チューブの正面図である。
【図２７】 カラーの正面図である。
【図２８】 本発明の多段圧縮式コンプレッサを適用した給湯装置の回路図である。
【図２９】 本発明の他の実施例である内部中間圧型２段圧縮式ロータリコンプレッサの圧縮要素の洋舞構成を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１０ ２段圧縮式コンプレッサ
１２ 密閉容器
１４ 電動要素
１６ 回転軸
１８ 回転圧縮機構部
３２ 第１の回転圧縮要素
３４ 第２の回転圧縮要素
３６ 中間仕切板
３８ シリンダ
３８Ａ 低圧室側
３８Ｂ 高圧室側
３９ 吐出ポート
４０ シリンダ
４０Ａ 低圧室側
４０Ｂ 高圧室側
４１ 吐出ポート
５４ 上部支持部材
５６ 下部支持部材
６２ 吐出消音室
６４ 吐出消音室
６６ 上部カバー
６６Ａ 肉厚部
６６Ｂ 肉薄部
６７ 段差部
６８ 下部カバー
１５０ 給湯装置
１５１ 熱源ユニット
１５２ 水加熱用熱交換機
１５６ 温水タンクユニット
１５７ 水道管
１５８ 貯湯タンク
１５９ ポンプ
Claims (1)
- 密閉容器内に電動要素と、該電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、前記第１の回転圧縮要素で圧縮されたＣＯ2冷媒ガスを前記密閉容器内に吐出し、更にこの吐出された中間圧の冷媒ガスを前記第２の回転圧縮要素で圧縮する内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサにおいて、
前記各回転圧縮要素をそれぞれ構成するシリンダ及び前記電動要素の回転軸に形成された偏心部に嵌合されて前記シリンダ内で偏心回転するローラと、
前記各シリンダの開口面をそれぞれ閉塞し、前記回転軸の軸受けを兼用する支持部材と、
各支持部材に形成され、前記各シリンダ内部とそれぞれ連通する吐出消音室と、
前記各支持部材にそれぞれ取り付けられ、前記各吐出消音室の開口部をそれぞれ閉塞するカバーとを備え、
前記第２の回転圧縮要素のシリンダ内部と連通する吐出消音室の開口部を閉塞するカバーは肉厚部と肉薄部とから構成されており、前記肉厚部が前記吐出消音室に対応していることを特徴とする内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサ。
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