JPH04325795A - ロータリ圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、空気調和装置等に適
用されるロータリ圧縮機に関し、とくに、ケーシング内
におけるガスの連通対策を施した圧縮機に係るものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種のロータリ圧縮機は、特開昭６３
−１６７０９５号公報に開示されているように、密閉さ
れたケーシングの内部上下にモータと圧縮ユニットとを
収容してなり、モータの出力軸を兼ねるクランク軸で圧
縮ユニットのロータを回転駆動し、吸入ガスを加圧送出
するように構成されている。ケーシングの内部は、ロー
タを収容する圧縮ユニットで上下２室に区画されている
。

【０００３】また、モータは、モータ効率を高めるため
、ステータはケーシング内径に近い値に設定される一方
、ステータとロータとの間の隙間は小さく設定されてい
る。そのため、圧縮ユニットより上方の区画室は、モー
タによって１次空間と２次空間とに区画されている。

【０００４】一方、圧縮ユニットから吐出された加圧ガ
スは、ステータとロータとの間のな隙間やステータとケ
ーシングとの間の隙間を介して１次空間から２次空間へ
導出する。また、含油加圧ガスからの油分離等によって
２次空間に溜まった潤滑油は上記隙間等を介して２次空
間から１次空間へ戻るようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、１次空間と２
次空間の連通面積の大小は、圧縮機の性能に関係する加
圧ガスの流量や、信頼性に関係する油戻し量を左右する
。したがって、上述したロータリ圧縮機において、加圧
流体の流量および油戻し量を確保するには、上記隙間を
大きくすればよいことになる。

【０００６】しかしながら、ステータとロータとの間の
隙間を大きくすると、ステータからロータに及ぶ磁界の
磁束密度が低下すると共に、ステータまたはロータのコ
イルの巻線量が減少する。そのため、ロータに作用する
トルクが減少し、モータ効率が低下してしまうため、こ
の部分の隙間を拡大することには限界がある。同様に、
ステータとケーシングとの間の隙間についても、ケーシ
ングを大きくすることは圧縮機の大型化につながる一方
、ステータの外径を小さくすると、モータ効率の低下に
つながることになり、結局、この部分の隙間を拡大する
ことにも限界がある。その結果、十分なガス流通量を確
保しようとするとモータ効率が低下し、逆に、モータ効
率を向上しようとするとガス流通量を十分確保すること
ができないという問題があった。

【０００７】本発明は係る事情に鑑みてなされたもので
あって、ステータとロータ、ステータとケーシングの隙
間を拡大することなく１次空間と２次空間の連通面積を
増大することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明が講じた手段は、１次空間と２次空間とに
連通するロータの駆動軸嵌入孔に嵌装される駆動軸に導
通孔または導通溝を設け、１次空間と２次空間との連通
部分を新たに形成するものである。

【０００９】具体的には、請求項１に係る発明が講じた
手段は、密閉されたケーシング（１）内に、ローラ（５
）を有する圧縮ユニット（３）が収容されると共に、該
圧縮ユニット（３）と、上記ケーシング（１）に形成さ
れたガス出口（１８）との間に上記ローラ（５）を回転
駆動するモータ（２）が収容され、該モータ（２）はケ
ーシング（１）に固設されたステータ（２１）にロータ
（２２）が嵌挿されてなり、上記モータ（２）がケーシ
ング（１）内を圧縮ユニット側の１次空間（８ａ）とガ
ス出口側の２次空間（８ｂ）とに区画しているロータリ
圧縮機を前提する。

【００１０】そして、モータ（２）のロータ（２２）に
は上記１次空間（８ａ）と２次空間（８ｂ）とに連通し
て駆動軸嵌入孔（２３）が形成されている。さらに、該
駆動軸嵌入孔（２３）にモータ（２）の駆動軸（２４）
の一端部が嵌挿されている。一方、該駆動軸（２４）の
他端部が上記１次空間（８ａ）内を貫通して上記ローラ
（５）に連結されている。その上、上記駆動軸（２４）
に、一端が上記１次空間（８ａ）に、他端が２次空間（
８ｂ）にそれぞれ連通する導通孔（２５）が形成された
構成となっている。

【００１１】請求項２に係る発明が講じた手段は、請求
項１に係る発明の導通孔（２５）に代え、駆動軸（２４
）の外周に、一端が上記１次空間（８ａ）に、他端が２
次空間（８ｂ）にそれぞれ連通する導通溝（３１）が形
成された構成となっている。

【００１２】

【作用】上記の構成により、請求項１に係る発明では、
モータ（２）を駆動すると、ローラ（５）で加圧された
流体は圧縮ユニット（３）より１次空間（８ａ）へ吐出
される。吐出された加圧流体は、高速回転している駆動
軸（２４）の導通孔（２５）に流入し、該導通孔（２５
）を流通して２次空間（８ｂ）内に流入し、ガス出口（
１８）よりケーシング（１）外に吐出される。

【００１３】請求項２に係る発明では、請求項１に係る
発明の導通孔（２５）に代わる導通溝（３１）を介して
、加圧流体が２次空間（８ｂ）に流入する。

【００１４】

【発明の効果】以上のように、請求項１に係る発明によ
れば導通孔（２５）を、請求項２に係る発明によれば導
通溝（３１）を駆動軸（２４）に設けることにより、ス
テータ（２１）とロータ（２２）、ステータ（２１）と
ケーシング（１）との間の隙間を拡大することなく、１
次空間（８ａ）と２次空間（８ｂ）との間の連通面積を
増加することができるので、加圧ガスの流通量を確保す
ることができる。さらに、上記隙間を小さくできること
から、ステータ（２１）またはロータ（２２）のコイル
の巻線量を増大でき、したがって、モータ効率の向上を
図ることができ、高性能の圧縮機を提供することができ
る。

【００１５】

【実施例】第１図は、この発明に係るロータリ圧縮機の
実施例を示す。

【００１６】ロータリ圧縮機は、密閉バレル状のケーシ
ング（１）と、これの内部上下に配設されたモータ（２
）および圧縮ユニット（３）とからなり、モータ（２）
の動力を垂直に配置された駆動軸（２４）で圧縮ユニッ
ト（３）へ伝動し、そのローラ（５）を回転駆動するこ
とにより、冷媒ガスを加圧送出している。

【００１７】圧縮ユニット（３）は、シリンダ（４）と
、該シリンダ（４）内に収容されて回転するローラ（５
）と、上記シリンダ（４）の上部外面に設けられたフロ
ントマフラ（６）とを備えている。シリンダ（４）によ
り、ケーシング（１）の内部は下方の油室（７）と、上
方の加圧ガス空間（８）とに区分されており、さらに加
圧ガス空間（８）は、モータ（２）によって下方の１次
空間（８ａ）と、上方の２次空間（８ｂ）とに区分され
ている。

【００１８】シリンダ（４）は、上記ローラ（５）を収
容するシリンダ本体（１０）と、該シリンダ本体（１０
）の上下端を塞ぐフロントプレート（１１）およびリヤ
プレート（１２）とから構成されている。（１３）は、
ガス入口管である。

【００１９】シリンダ本体（１０）は、円盤状の金属ブ
ロックからなり、移動不能にケーシング（１）の内面に
固定されており、加圧ガスの吐出口（１４）と、該吐出
口（１４）を開閉するリード弁（１５）と、上記ガス入
口管（１３）よりガスを吸入する入口通路（１６）とが
形成されている。また、フロントプレート（１１）の中
央部にはボス（１１ａ）が形成され、該ボス（１１ａ）
の外周とフロントマフラー（６）との間に環状のマフラ
吐出口（６ａ）が形成されており、該マフラ吐出口（６
ａ）より、加圧ガスが１次空間（８ａ）内に吐出される
ようになっている。

【００２０】モータ（２）は、ステータ（２１）とロー
タ（２２）とを備えてなり、前記加圧ガス空間（８）の
上下中央付近に配置されている。ステータ（２１）は外
周部が４面カットになっており、隅角部（２１ａ）がケ
ーシング（１）に当接し、この部分でモータ（２）がケ
ーシング（１）の内面に固定されている。一方、４箇所
のカット面（２１ｂ），（２１ｂ）……とケーシング（
１）との間には微小な隙間（Ｄ）が形成されている。

【００２１】また、ステータ（２１）内には微小な隙間
（Ｅ）を介してロータ（２２）が収容され、該ロータ（
２２）の中央部には、１次空間（８ａ）と２次空間（８
ｂ）とに連通する駆動軸嵌入孔（２３）が形成されてい
る。該駆動軸嵌入孔（２３）には駆動軸（２４）の一端
部が嵌挿され、該駆動軸（２４）は、１次空間（８ａ）
とフロントプレート（１１）のボス（１１ａ）を貫通し
、他端部がローラ（５）に連結されている。

【００２２】また、２次空間（８ｂ）内には、円錐状の
油分離板（１７）が配設され、駆動軸嵌入孔（２３）よ
り吐出した加圧ガスから潤滑油を分離するようになって
いる。また、２次空間（８ｂ）に臨むケーシング（１）
の上壁中央部には、ガス出口（１８）が設けられている
。

【００２３】次に、本発明の特徴として、駆動軸（２４
）には、１次空間（８ａ）と２次空間（８ｂ）とを連通
するように導通孔（２５）が穿設されている。導通孔（
２５）は、駆動軸（２４）の軸方向に延びる主通路（２
８）と、該主通路（２８）の下端より駆動軸（２４）の
半径方向に延びる複数の分岐通路（２７），（２７）…
…とより構成されている。そして、上記各分岐通路（２
７），（２７）……の開口（２６），（２６）……は、
マフラ吐出口（６ａ）近傍の駆動軸（２４）の外周に形
成され、導通孔（２５）の１次空間側の開口となってい
る。一方、主通路（２８）の上端は、駆動軸（２４）の
上端面に形成され、導通孔（２５）の２次空間側の開口
（２９）となっている。

【００２４】分岐通路（２７）は、９０°を超えない範
囲において上向きにねじれた形状に形成されており、マ
フラ吐出口（６ａ）より吐出した加圧ガスが流入しやす
いようになっている。分岐通路（２７），（２７）……
のねじれ方向は、主通路（２８）から１次空間側の開口
（２６），（２６）……に向かってロータ（５）の回転
方向にねじれるように設定されており、ロータ（５）の
回転によって加圧ガスを分岐通路（２７），（２７）…
…内にすくい込むことができるようになっている。

【００２５】分岐通路（２７），（２７）……および主
通路（２８）の直径や個数、分岐通路（２７），（２７
）……のねじれ形状やねじれ角、１次空間側の開口（２
６），（２６）……の口径等は、装置の種類や仕様等に
より最適ものに設定される。

【００２６】次に、駆動軸（２４）の導通孔（２５）の
作動状態について説明する。

【００２７】モータ（２）を駆動すると駆動軸（２４）
が高速回転し、ローラ（５）で加圧されたガスはリード
弁（１５）を押し開き、さらにフロントマフラ（６）の
マフラ吐出口（６ａ）より１次空間（８ａ）へ吐出され
る。吐出された加圧ガスは、マフラ吐出口（６ａ）近傍
に形成されている駆動軸（２４）の１次空間側の開口（
２６），（２６）……に流入し、分岐通路（２７），（
２７）……、主通路（２８）を経て２次空間側の開口（
２９）より２次空間（８ｂ）内に吐出される。さらに、
油分離板（１７）によって油が分離された後、ガス出口
（１８）より外部に吐出される。一方、油分離板（１７
）によって分離された潤滑油は、加圧ガスとは逆に２次
空間側の開口（２９）より導通孔（２５）に流入し、１
次空間側の開口（２６），（２６）……より１次空間（
８ａ）内に戻される。なお、ステータ（２１）とロータ
（２２）との隙間（Ｅ）およびステータ（２１）のカッ
ト面（２１ｂ），（２１ｂ）……とケーシング（１）と
の隙間（Ｄ）においても、加圧ガスの流通および油戻し
が行われる。

【００２８】本実施例によれば、駆動軸（２４）の導通
孔（２５）により、隙間（Ｄ），（Ｅ）を拡大すること
なく、１次空間（８ａ）と２次空間（８ｂ）との間の連
通面積を増加することができる。その結果、ステータ（
２１）またはロータ（２２）のコイルの巻線量を減少さ
せず、したがって、モータ効率の低下を招くことなく、
加圧流体の流量および油戻し量を確保することができ、
高性能の圧縮機を提供することができる。

【００２９】とくに、導通孔（２５）の１次空間側の開
口（２６），（２６）……はマフラ吐出口（６ａ）の近
傍に形成されているので、１次空間（８ａ）から２次空
間（８ｂ）に向かう加圧ガスの大部分が１次空間側の開
口（２６），（２６）……に流入するようになる。その
ため、従来、隙間（Ｄ），（Ｅ）に分散していた２次空
間（８ｂ）への吐出箇所を２次空間側の開口（２９）に
集中することができ、油分離板（１７）を用いて大部分
の加圧ガスの油分離を行うことができるようになる。ま
た、マフラ吐出口（６ａ）から２次空間（８ｂ）までの
加圧ガスの流通経路が短くなるので、加圧ガスの流れの
圧力損失を低減することができる。さらに、隙間（Ｄ）
，（Ｅ）を流通する加圧ガスが減少する分、潤滑油が隙
間（Ｄ），（Ｅ）を流通して１次空間（８ａ）に戻り易
くなる利点がある。

【００３０】また、油分離板（１７）の形状を円錐状に
することにより、油が分離されずに吐出される加圧ガス
を低減することができ、油分離効率を増大することがで
きる。

【００３１】次に、本発明の別実施例を図２に示す。こ
の実施例は、前実施例の導通孔（２５）に代え、駆動軸
（２４）の外周に複数条の導通溝（３１），（３１）…
…を形成したものである。

【００３２】導通溝（３１），（３１）……は、ねじれ
溝に形成され、マフラ吐出口（６ａ）より吐出した加圧
ガスが流通しやすくなっている。導通溝（３１），（３
１）……のねじれ方向としては、上から下に向かってロ
ータ（５）の回転方向にねじれるように設定されており
、ロータ（５）の回転によって加圧ガスを分岐通路（２
７），（２７）……内にすくい込むことができるように
なっている。駆動軸（２４）を含む平面と導通溝（３１
），（３１）……のエッジとのなす角であるねじれ角θ
は、９０°を超えない範囲内において設定される。導通
溝（３１），（３１）……の条数、ねじれ角θ、溝形状
、溝断面積等は、装置の種類や仕様等により最適ものに
設定される。

【００３３】本実施例によれば、マフラ吐出口（６ａ）
より吐出された加圧ガスは導通溝（３１），（３１）…
…を流通して２次空間（８ｂ）に達し、潤滑油は導通溝
（３１），（３１）……を逆の方向に流通して１次空間
（８ａ）に達する。一方、含油加圧ガスからの油分離等
によって２次空間（８ｂ）内に溜まった潤滑油は、加圧
流体と逆に２次空間側の開口（２９）より導通溝（３１
），（３１）……に流入し、１次空間（８ａ）内に戻さ
れる。

【００３４】本実施例によれば、駆動軸（２４）の外周
に形成された導通溝（３１），（３１）……により、前
実施例と同様の効果を発揮することができる。

【００３５】なお、前実施例における導通孔（２５）に
は、１次空間側の開口（２６），（２６）……に対向し
て流入ガイドを設け、１次空間側の開口（２６），（２
６）……に加圧ガスが流入し易くしてもよい。

【００３６】また、前実施例における分岐通路（２７）
は、１本であってもよく、さらに、単にねじれているだ
けでもよく、上向きの勾配を設けられているだけでもよ
く、さらにはねじれも上向きの勾配もないものであって
もよい。

【００３７】また、他の実施例における導通溝（３１）
，（３１）……は、１本であってもよく、また、直溝で
あってもよい。

【００３８】また、ロータリ圧縮機は、油潤滑型に限ら
ず、給油を必要としない無給油型であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示し、ロータリ圧縮機の縦断
正面図である。

【図２】本発明の別実施例を示し、駆動軸の正面図であ
る。

【符号の説明】

１　　　　ケーシング ２　　　　モータ ３　　　　圧縮ユニット ５　　　　ローラ ８ａ　　１次空間 ８ｂ　　２次空間 １４　　吐出口 ２１　　ステータ ２２　　ロータ ２３　　駆動軸嵌入孔 ２４　　駆動軸 ２５　　導通孔 ３１　　導通溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　密閉されたケーシング（１）内に、ロ
   ーラ（５）を有する圧縮ユニット（３）が収容されると
   共に、該圧縮ユニット（３）と、上記ケーシング（１）
   に形成されたガス出口（１８）との間に上記ローラ（５
   ）を回転駆動するモータ（２）が収容され、該モータ（
   ２）はケーシング（１）に固設されたステータ（２１）
   にロータ（２２）が嵌挿されてなり、上記モータ（２）
   がケーシング（１）内を圧縮ユニット側の１次空間（８
   ａ）とガス出口側の２次空間（８ｂ）とに区画している
   ロータリ圧縮機において、上記モータ（２）のロータ（
   ２２）には上記１次空間（８ａ）と２次空間（８ｂ）と
   に連通して駆動軸嵌入孔（２３）が形成され、該駆動軸
   嵌入孔（２３）にモータ（２）の駆動軸（２４）の一端
   部が嵌挿される一方、該駆動軸（２４）の他端部が上記
   １次空間（８ａ）内を貫通して上記ローラ（５）に連結
   され、上記駆動軸（２４）には、一端が上記１次空間（
   ８ａ）に、他端が２次空間（８ｂ）にそれぞれ連通する
   導通孔（２５）が形成されていることを特徴とするロー
   タリ圧縮機。
2. 【請求項２】　　密閉されたケーシング（１）内に、ロ
   ーラ（５）を有する圧縮ユニット（３）が収容されると
   共に、該圧縮ユニット（３）と、上記ケーシング（１）
   に形成されたガス出口（１８）との間に上記ローラ（５
   ）を回転駆動するモータ（２）が収容され、該モータ（
   ２）はケーシング（１）に固設されたステータ（２１）
   にロータ（２２）が嵌挿されてなり、上記モータ（２）
   がケーシング（１）内を圧縮ユニット側の１次空間（８
   ａ）とガス出口側の２次空間（８ｂ）とに区画している
   ロータリ圧縮機において、上記モータ（２）のロータ（
   ２２）には上記１次空間（８ａ）と２次空間（８ｂ）と
   に連通して駆動軸嵌入孔（２３）が形成され、該駆動軸
   嵌入孔（２３）にモータ（２）の駆動軸（２４）の一端
   部が嵌挿される一方、該駆動軸（２４）の他端部が上記
   １次空間（８ａ）内を貫通して上記ローラ（５）に連結
   され、上記駆動軸（２４）の外周には、一端が上記１次
   空間（８ａ）に、他端が２次空間（８ｂ）にそれぞれ連
   通する導通溝（３１）が形成されていることを特徴とす
   るロータリ圧縮機。