JP6753437B2

JP6753437B2 - ロータリ圧縮機

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Publication number: JP6753437B2
Application number: JP2018130860A
Authority: JP
Inventors: 修平星野; 尚哉両角
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2018-07-10
Publication date: 2020-09-09
Anticipated expiration: 2038-07-10
Also published as: WO2020013055A1; JP2020007985A; US20210164472A1; CN112219032A; US11408425B2

Description

本発明は、ロータリ圧縮機に関する。

縦型円筒状の密閉容器の内部の上部にモータ部、下部に圧縮部を備えたロータリ圧縮機が知られている。

モータ部は、ステータとロータを備え、ステータに回転磁界を発生させることによってロータを回転させる。モータの回転数を変化させることによって冷媒の循環量を可変できる。

シャフトは、上部がロータに固定され、下部は圧縮部を貫通し圧縮部の上側に設けられた主軸受および下側に設けられた副軸受けにより回転自在に支持される。シャフトには、圧縮部の位置に偏心部が設けられている。偏心部とは、シャフトに対して垂直方向に一方向に向けて突出する円盤形の部位である。

圧縮部を構成するシリンダの内部にはピストンが備えられ、ピストンはシャフトの偏心部に篏合される。さらに、シリンダの内部には、ピストンの外周面に押圧される平板上のベーンが備えられ、シリンダの内周面とピストンの外周面とで形成される空間を吸入室と圧縮室に区画する。

シリンダの上下には前記吸入室および圧縮室のそれぞれ上方と下方を閉塞する上端板及び下端板が設けられ圧縮部を構成する。シャフトを支持する主軸受および副軸受けは、それぞれ上端板および下端板にそれぞれ一体に設けられている。

ロータおよびシャフトを回転させると、シャフトの偏心部に篏合されるピストンは偏心部の外壁が内壁に沿うように公転し、吸入室および圧縮室が容積を変化させながらシリンダ内を移動することによって冷媒ガスを圧縮搬送する。冷媒ガスは、冷凍サイクルから密閉容器の側面を貫通する吸入管を通して圧縮部に吸入され、圧縮部で圧縮されてから密閉容器内に吐出され、密閉容器の上端部を貫通する吐出管から吐出される。

ロータリ圧縮機では一般に、摺動部である前記主軸受、副軸受およびピストンの内周面を潤滑し、さらに吸入室および圧縮室を形成する複数の部品間の微小隙間をシールするために潤滑油が封入されている。

シャフトには下端から主軸受に連結される中空部が設けられ、さらに中空部とシャフトの外側を連通する複数の横穴が設けられ、横穴に満たされた潤滑油にシャフトの回転によって遠心力が作用することにより、潤滑油を必要とする部位に供給する。シャフトに設けられた中空部であるシャフト中空部には、ひねられた形状の板状部材が給油羽根として挿入され、遠心力による給油効果を促進する役目を担っている。また、主軸受の内周面には螺旋状の溝が設けられ、主軸受の下端まで供給された潤滑油を主軸受の上端まで引き上げる粘性ポンプの役目を担っている。また、シャフト中空部において撹拌作用により潤滑油が泡立ち、潤滑油に溶けた冷媒が気化する場合があるが、気化した冷媒ガスをシャフト中空部から抜くため、シャフトには中空部とシャフト上端を連通するガス抜き穴が設けられている。

特開２０１６−１４５５２８号公報

ロータリ圧縮機では、密閉容器内部において、一部の潤滑油は冷媒の流れに巻き込まれて霧状となり冷媒とともに圧縮機の外部に吐出される。吐出された潤滑油は、冷凍回路を循環して圧縮機に帰還し、圧縮機内部の潤滑油は一定の量がおおよそ保たれる。

しかしながら、圧縮機の起動時やモータの回転数を上昇した直後などの回転数が変化する過渡期においては、吐出する油量が帰還する油量より多くなり、一時的に圧縮機内の潤滑油の量が減少し、特にシャフト中空部に通じる横穴のうち上方に設けられた横穴には給油できなくなり、軸受けの潤滑やピストンの上下端面の隙間の油シールが不充分になるという問題がある。

また、シャフトの横穴からシャフトの外側に排出されてピストンの上下端面をシールする潤滑油の一部はピストンの上下端面の隙間から漏れて圧力の低い吸入室に流れる。このためシャフト偏心部の外側の空間を潤滑油で満たすためには、吸入室に漏れる潤滑油の量よりも多い量の潤滑油をシャフト中空部からシャフトの横穴を通して供給する必要がある。しかしながら、吸入室の圧力が低い状態で動作する圧縮機では吸入室に漏れる油量が大きくなり、シャフト偏心部の外側の空間を潤滑油で満たすことができずピストンの上下端面の隙間の油シールができなくなるという問題がある。

また、ピストンの上下端面の隙間は潤滑油により密閉された状態となる。この状態を油シールと言う。ピストンの上下端面の隙間の油シールを強化するために、シャフトの偏心部の偏心方向にシャフトの下側の端部であるシャフト下端側の中空部と通じる横穴を設け、さらにこの横穴と通じる縦穴をシャフトの偏心部に設け、ピストンの上下端面への給油を増やす手法が知られている（特開２０１６−１４５５２８）。しかしながらこの手法では、シャフトの中空部における油面がシャフトの偏心部の横穴よりも低い場合には横穴に給油できないという問題がある。また、シャフトの偏心部に横穴と縦穴を設けるためには加工工数が増えてコストアップにつながるという問題がある。

また、上記した給油不足を解決するために、圧縮機内に蓄えられる潤滑油の量を多くする手法があるが、コストアップにつながるという問題がある。

本発明では、シャフトの中空部から斜め上に向かってシャフトの壁面及び偏心部を通過してシャフトの偏心部の上端面に貫通する給油斜孔を設けることを特徴とする。

縦型円筒状の密閉容器の内部に、モータ部と、圧縮部とを備え、前記圧縮部は、前記モータ部の下方に配置され、前記圧縮部は、偏心部を有するシャフトと、前記偏心部に嵌合する形状のピストンと、前記ピストンの外周面に押圧される平板状のベーンと、前記ピストンと前記ベーンとを収納して吸入室および圧縮室を形成するシリンダとを備え、前記圧縮部の一部が浸漬する量の潤滑油を前記密閉容器内に貯留したロータリ圧縮機において、前記シャフトの下端側には中空部を有し、前記シャフトは前記シャフトの回転軸に対して傾斜して前記中空部と前記偏心部の上端とを連通する給油斜孔を有したことを特徴とする。

コストアップを抑えつつ、潤滑油によるシールを確実に行って、圧縮機の信頼性の低下や性能の低下を防止できる。

図１は、本発明に係るロータリ圧縮機の縦断面図である。図２は、実施例１のロータリ圧縮機の圧縮部を示す上方分解斜視図である。図３は、実施例１のロータリ圧縮機のシャフトの斜視図である。図４は、実施例１のロータリ圧縮機のシャフトの平面図である。図５は、実施例１のロータリ圧縮機のシャフトに設けられた給油用の貫通孔を説明するための図である。図６は、圧縮機における潤滑油の供給経路を表す図である。図７は、正常な油面の状態を表す図である。図８は、低下した油面の状態を表す図である。

以下に、本願の開示するロータリ圧縮機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示するロータリ圧縮機が限定されるものではない。また、以下の記載においては、同一の構成要素に同一の符号を付与し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明に係るロータリ圧縮機を示す縦断面図である。図２は、実施例１のロータリ圧縮機の圧縮部を示す上方分解斜視図である。以下の説明では、図１の紙面に向かって上向き、すなわち後述する圧縮部１２から吐出管１０７に向かう方向を上方向とし、逆向きを下方向として説明する。

図１に示すように、ロータリ圧縮機１は、密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体１０内に配置されたモータ部１１と圧縮部１２とを有する。圧縮部１２は、モータ部１１の下方に配置される。また、モータ部１１は、シャフト１５を介して圧縮部１２を駆動する。さらに、ロータリ圧縮機１は、圧縮機筐体１０の側部に固定された円筒状のアキュムレータ２５を備える。

アキュムレータ２５は、上吸入管１０５及びアキュムレータ上湾曲管３１Ｔを介して上シリンダ１２１Ｔの上吸入室１３１Ｔと接続し、下吸入管１０４及びアキュムレータ下湾曲管３１Ｓを介して下シリンダ１２１Ｓの下吸入室１３１Ｓ（図２参照）と接続される。

モータ１１は、外側に配置されたステータ１１１と、内側に配置されたロータ１１２とを備える。ステータ１１１は、圧縮機筐体１０の内周面に焼嵌めにより固定される。シャフト１５は、ロータ１１２に焼嵌めにより固定される。

シャフト１５は、シャフト１５に対して垂直の一方向に突出する円盤状の偏心部を２つ有する。シャフト１５の下部に配置された副軸受部１６１Ｓ側の偏心部が下偏心部１５２Ｓであり、シャフト１５の上部に配置された主軸受部１６１Ｔ側の偏心部が上偏心部１５２Ｔである。シャフト１５は、下偏心部１５２Ｓの下方の副軸部１５１が下端板１６０Ｓに設けられた副軸受部１６１Ｓに回転自在に嵌合して支持される。さらに、シャフト１５は、上偏心部１５２Ｔの上方の主軸部１５３が上端板１６０Ｔに設けられた主軸受部１６１Ｔに回転自在に嵌合して支持される。シャフト１５には、上偏心部１５２Ｔ及び下偏心部１５２Ｓが、互いに１８０度の位相差をつけて設けられている。すなわち、上偏心部１５２Ｔと下偏心部１５２Ｓとは、シャフト１５に対して互いに反対方向に突出する円盤である。そして、上偏心部１５２Ｔに上ピストン１２５Ｔが支持され、下偏心部１５２Ｓに下ピストン１２５Ｓが支持される。これにより、シャフト１５は、固定された圧縮部１２の中で回転できるように支持されるとともに、回転によって上ピストン１２５Ｔを上シリンダ１２１Ｔの内周面に沿って公転運動させ、下ピストン１２５Ｓを下シリンダ１２１Ｓの内周面に沿って公転運動させる。

圧縮機筐体１０内部には、圧縮部１２の一部が浸漬する量の潤滑油１８が貯留される。ここで、図１はロータリ圧縮機１の全体構成を説明するための図であるため、油面の正確な位置の図示は省いた。圧縮機筐体１０の下側には、ロータリ圧縮機１全体を支持する複数の弾性支持部材（図示せず）を係止する取付脚３１０が固定される。

図２に示すように、圧縮部１２は、上からドーム状の膨出部を有する上端板カバー１７０Ｔ、上端板１６０Ｔ、上シリンダ１２１Ｔ、中間仕切板１４０、下シリンダ１２１Ｓ、下端板１６０Ｓ及び平板状の下端板カバー１７０Ｓを積層して形成される。圧縮部１２は、上下から略同心円上に配置された複数の通しボルト１７４，１７５及び補助ボルト１７６によって固定される。

環状の上シリンダ１２１Ｔには、上吸入管１０５と嵌合する上吸入孔１３５Ｔが設けられる。環状の下シリンダ１２１Ｓには、下吸入管１０４と嵌合する下吸入孔１３５Ｓが設けられる。また、上シリンダ１２１Ｔの上シリンダ室１３０Ｔには、上ピストン１２５Ｔが配置される。下シリンダ１２１Ｓの下シリンダ室１３０Ｓには、下ピストン１２５Ｓが配置される。

上シリンダ１２１Ｔには、上シリンダ室１３０Ｔから放射状に外方へ延びる上ベーン溝１２８Ｔが設けられ、上ベーン溝１２８Ｔには上ベーン１２７Ｔが配置される。下シリンダ１２１Ｓには、下シリンダ室１３０Ｓから放射状に外方へ延びる下ベーン溝１２８Ｓが設けられ、下ベーン溝１２８Ｓには下ベーン１２７Ｓが配置される。

上シリンダ１２１Ｔには、外側面から上ベーン溝１２８Ｔと重なる位置に上シリンダ室１３０Ｔに貫通しない深さで上スプリング穴１２４Ｔが設けられ、上スプリング穴１２４Ｔには上スプリング１２６Ｔが配置される。下シリンダ１２１Ｓには、外側面から下ベーン溝１２８Ｓと重なる位置に下シリンダ室１３０Ｓに貫通しない深さで下スプリング穴１２４Ｓが設けられ、下スプリング穴１２４Ｓには下スプリング１２６Ｓが配置される。

上シリンダ室１３０Ｔは、上側を上端板１６０Ｔで、下側を中間仕切板１４０でそれぞれ閉塞される。下シリンダ室１３０Ｓは、上側を中間仕切板１４０で、下側を下端板１６０Ｓでそれぞれ閉塞される。

上シリンダ室１３０Ｔは、上ベーン１２７Ｔが上スプリング１２６Ｔに押圧されて上ピストン１２５Ｔの外周面に当接することによって、上吸入孔１３５Ｔが連結された上吸入室１３１Ｔと、上端板１６０Ｔに設けられた上吐出孔１９０Ｔが連結された上圧縮室１３３Ｔとに区画される。下シリンダ室１３０Ｓは、下ベーン１２７Ｓが下スプリング１２６Ｓに押圧されて下ピストン１２５Ｓの外周面に当接することによって、下吸入孔１３５Ｓが連結された下吸入室１３１Ｓと、下端板１６０Ｓに設けられた下吐出孔１９０Ｓが連結された下圧縮室１３３Ｓとに区画される。

上端板１６０Ｔには、上端板１６０Ｔを貫通して上シリンダ１２１Ｔの上圧縮室１３３Ｔと連通する上吐出孔１９０Ｔが設けられ、上吐出孔１９０Ｔの出口側には、上吐出孔１９０Ｔを囲む環状の上弁座（図示せず）が形成される。上端板１６０Ｔには、上吐出孔１９０Ｔの位置から上端板１６０Ｔの外周に向かって溝状に延びる上吐出弁収容凹部１６４Ｔが形成される。

上吐出弁収容凹部１６４Ｔには、リード弁型の上吐出弁２００Ｔ及び上吐出弁押さえ２０１Ｔ全体が収容される。上吐出弁２００Ｔは、後端部が上吐出弁収容凹部１６４Ｔ内に上リベット２０２Ｔにより固定され、後部が固定された状態で前部が上下することによって上吐出孔１９０Ｔを開閉する。上吐出弁押さえ２０１Ｔは、後端部が上吐出弁２００Ｔに重ねられて上吐出弁収容凹部１６４Ｔ内に上リベット２０２Ｔにより固定され、前部が上吐出弁２００Ｔが開く方向へ湾曲して（反って）いて上吐出弁２００Ｔの開度を規制する。

下端板１６０Ｓには、下端板１６０Ｓを貫通して下シリンダ１２１Ｓの下圧縮室１３３Ｓと連通する下吐出孔１９０Ｓが設けられる。そして、下端板１６０Ｓの下吐出孔１９０Ｓの出口側には、下吐出孔１９０Ｓを囲む環状の下弁座が形成される。下端板１６０Ｓには、下吐出孔１９０Ｓの位置から下端板１６０Ｓの外周に向かって溝状に延びる下吐出弁収容凹部が形成される。

下吐出弁収容凹部１６４Ｓには、リード弁型の下吐出弁２００Ｓ及び下吐出弁押さえ２０１Ｓの全部が収容される。下吐出弁２００Ｓは、後端部が下吐出弁収容凹部１６４Ｓ内に下リベット２０２Ｓにより固定され、後部が固定された状態で前部が上下することによって前部が下吐出孔１９０Ｓを開閉する。下吐出弁押さえ２０１Ｓは、後端部が下吐出弁２００Ｓに重ねられて下吐出弁収容凹部１６４Ｓ内に下リベット２０２Ｓにより固定され、前部が下吐出弁２００Ｓが開く方向へ湾曲して（反って）いて下吐出弁２００Ｓの開度を規制する。

互いに密着するように固定された上端板１６０Ｔとドーム状の膨出部を有する上端板カバー１７０Ｔとの間には、上端板カバー室１８０Ｔが形成される。互いに密着するように固定された下端板１６０Ｓと平板状の下端板カバー１７０Ｓとの間には、下端板カバー室１８０Ｓが形成される。下端板１６０Ｓ、下シリンダ１２１Ｓ、中間仕切板１４０、上端板１６０Ｔ及び上シリンダ１２１Ｔを貫通し下端板カバー室１８０Ｓと上端板カバー室１８０Ｔとを連通する冷媒通路孔１３６が設けられる。

［シャフト１５］
次に、実施例１のロータリ圧縮機１の特徴的なシャフト１５の構成について説明する。図３は、実施例１のロータリ圧縮機のシャフトの斜視図である。また、図４は、実施例１のロータリ圧縮機のシャフトの平面図である。また、図５は、実施例１のロータリ圧縮機のシャフトに設けられた給油用の貫通孔を説明するための図である。以下では、シャフト１５が回転する際の中心軸をシャフト１５の回転軸という。

図３及び５に示すように、シャフト１５には、下端側に開口する中空部１５５と上端側に開口部を有し下端側が中空部１５５に接続して中空部１５５とシャフト１５の上部の空間とを連通させるガス抜き孔とを有する。そして、中空部１５５には、図３に示す給油羽根１５９が圧入される。

また、シャフト１５には、図３及び５に示すように、シャフト１５の側面における上偏心部１５２Ｔの上端面１５２１Ｔより上に位置する場所に開口を有し中空部１５５に連結する給油横孔１５６Ｔが設けられる。また、図５に示すように、シャフト１５の側面における下偏心部１５２Ｓの下端面１５２２Ｓより下に位置する場所に開口を有し、中空部１５５に連結する給油横孔１５６Ｓが設けられる。

また、中空部１５５を挟んで上偏心部１５２Ｔに対向するシャフト１５の側面の位置に開口を有し、中空部１５５に連結する給油横孔１５７Ｔが設けられる。また、中空部１５５を挟んで下偏心部１５２Ｓに対向するシャフト１５の側面の位置に開口を有し、中空部１５５に連結する給油横孔１５７Ｓが設けられる。給油横孔１５７Ｔは、給油横孔１５６Ｔより下側に設けられる。また、給油横孔１５６Ｓは、給油横孔１５７Ｓより下側に設けられる。そして、給油横孔１５７Ｔと１５７Ｓとはシャフト１５を挟んで反対側の位置に設けられる。

さらに、上偏心部１５２Ｔの上端面１５２１Ｔに開口を有し、上偏心部１５２Ｔを貫通して中空部１５５に連結する給油斜孔１５８Ｔが設けられる。給油斜孔１５８Ｔは、上偏心部１５２Ｔの上端面１５２１Ｔに設けられた開口と中空部１５５に設けられた開口とを結ぶ経路であって、中空部１５５に対して傾斜する経路である。言い換えれば、給油斜孔１５８Ｔは、上偏心部１５２Ｔ上端面１５２１Ｔに設けられた開口と中空部１５５に設けられた開口とを結ぶ経路であって、シャフト１５の回転軸に対して傾斜する経路である。ここでは、回転軸に対して傾斜を有する孔を、「斜孔」という。上端面１５２１Ｔにおける給油斜孔１５８Ｔの開口は、図４に示すように、上偏心部１５２Ｔ上端面１５２１Ｔの外周端部の近傍に配置される。ここで、給油斜孔１５８Ｔの開口は、上偏心部１５２Ｔ上端面１５２１Ｔ上であればどこに設けてもよいが、上端面１５２１Ｔの偏心方向の外周近傍に設けられることが好ましい。ここで、上端面１５２１Ｔの偏心方向とは、シャフト１５の回転軸の径方向で、且つ、上偏心部１５２Ｔの外壁がシャフト１５から最も離れた位置に存在する方向である。そして、給油斜孔１５８Ｔの中空部１５５側の開口は、図５に示すように、上偏心部１５２Ｔの下端面１５２２Ｔより下の位置に設けられる。

また、下偏心部１５２Ｓの上端面１５２１Ｓに開口を有し、下偏心部１５２Ｓを貫通して中空部１５５に連結する給油斜孔１５８Ｓが設けられる。給油斜孔１５８Ｓは、下偏心部１５２Ｓの上端面１５２１Ｓに設けられた開口と中空部１５５に設けられた開口とを結ぶ経路であって、中空部１５５に対して傾斜する経路である。言い換えれば、給油斜孔１５８Ｓは、下偏心部１５２Ｓの上端面１５２１Ｓに設けられた開口と中空部１５５に設けられた開口とを結ぶ経路であって、シャフト１５の回転軸に対して傾斜する経路である。上端面１５２１Ｓにおける給油斜孔１５８Ｓの開口は、図４に示すように、下偏心部１５２Ｓの上端面１５２１Ｓの外周端部の近傍に配置される。ここで、給油斜孔１５８Ｓの開口は、下偏心部１５２Ｓの上端面１５２１Ｓの上であればどこに設けてもよいが、上端面１５２１Ｓの偏心方向の外周近傍に設けることが好ましい。ここで、上端面１５２１Ｔの偏心方向とは、シャフト１５の回転軸の径方向で、且つ、下偏心部１５２Ｓの外壁がシャフト１５から最も離れた位置に存在する方向である。そして、給油斜孔１５８Ｓの中空部１５５側の開口は、図５に示すように、下偏心部１５２Ｓの下端面１５２２Ｓより下の位置に設けられる。

ここで、図６を参照して、潤滑油１８の流れを説明する。図６は、圧縮機における潤滑油の供給経路を表す図である。図６では、潤滑油１８の流れを矢印で表した。

シャフト１５の中空部１５５内の潤滑油１８は、シャフト１５の回転によって作用する遠心力により、給油横孔１５６Ｓ、１５７Ｓ、１５６Ｔ、１５７Ｔ及び給油斜孔１５８Ｓ、１５８Ｔを通ってシャフト１５の外側に排出される。給油横孔１５６Ｔ及び１５６Ｓは、シャフト１５の回転軸に対して同じ方向に設けられる。給油横孔１５７Ｔと給油横孔１５７Ｓとは、シャフト１５の回転軸に対して反対の方向に設けられる。そして、給油横孔１５６Ｔは、給油横孔１５７Ｔよりも高い位置に設けられる。また、給油横孔１５６Ｓは、給油横孔１５６Ｓよりも低い位置に設けられる。

給油斜孔１５８Ｓ及び１５８Ｔは、潤滑油１８を排出する開口の位置が給油横孔１５６Ｓ、１５７Ｓ、１５６Ｔ及び１５７Ｔよりもシャフト１５の回転軸の径方向の遠い位置にある。そのため、給油斜孔１５８Ｓ及び１５８Ｔから吐き出される潤滑油１８は、給油横孔１５６Ｓ、１５７Ｓ、１５６Ｔ及び１５７Ｔから吐き出される潤滑油１８よりも強い遠心力を受ける。これにより、給油斜孔１５８Ｓ及び１５８Ｔでは、潤滑油１８は、給油横孔１５６Ｓ、１５７Ｓ、１５６Ｔ及び１５７Ｔよりも強い力でシャフト１５から離れる方向に押され、より多く排出される。潤滑油１８がより多く排出されることで、上偏心部１５２Ｔ及び下偏心部１５２Ｓの端部まで十分に潤滑油１８がいきわたり、上偏心部１５２Ｔ及び下偏心部１５２Ｓの外側の空間を潤滑油１８で満たすことができる。

そして、各開口から外に吐き出された潤滑油１８は、副軸受部１６１Ｓとシャフト１５の副軸部１５１の摺動面、主軸受部１６１Ｔとシャフト１５の主軸部１５３との摺動面、シャフト１５の下偏心部１５２Ｓと下ピストン１２５Ｓとの摺動面、上偏心部１５２Ｔと上ピストン１２５Ｔとの摺動面に給油され、それぞれの摺動面を潤滑する。

特に、給油斜孔１５８Ｓから排出された潤滑油１８は、下偏心部１５２Ｓの上端面１５２１Ｓに拡がるとともに、遠心力により下偏心部１５２Ｓの偏心方向の外周部分まで運ばれる。そして、下偏心部１５２Ｓの外周近傍に運ばれた潤滑油１８は、下ピストン１２５Ｓの上端面に供給される。さらに、上端面１５２１Ｓに供給された潤滑油１８は、下偏心部の外周面の一部を上下に貫通する溝１５９Ｓを通って重力により下に移動することで下ピストン１２５Ｓの下端面に給油される。

同様に、給油斜孔１５８Ｔから排出された潤滑油１８は、上偏心部１５２Ｔの上端面１５２１Ｔに拡がるとともに、遠心力により上偏心部１５２Ｔの偏心方向の外周部分まで運ばれる。そして、上偏心部１５２Ｔの外周近傍に運ばれた潤滑油１８は、上ピストン１２５Ｔの上端面に供給される。さらに、上端面１５２１Ｔに供給された潤滑油１８は、上偏心部の外周面の一部を上下に貫通する溝（図示せず）を通って重力により下に移動することで上ピストン１２５Ｔの下端面に給油される。

給油羽根１５９は、シャフト１５の中空部１５５により挟持されており、シャフト１５が回転することにより回転して潤滑油１８を中空部１５５の内壁に押し付ける。これにより、潤滑油１８は中空部１５５の回転による遠心力を受けやすくなり、中空部１５５は、潤滑油１８を汲み上げ易くなる。給油羽根１５９は、潤滑油１８が圧縮機筐体１０内から冷媒とともに排出されて油面が低くなった場合にも、上記の摺動面に潤滑油１８が供給する役目も担っている。

ここで、図７は、圧縮機を低回転で運転した時の正常な油面の状態を表す図である。また、図８は、起動時など一時的に低下した油面の状態を表す図である。図７及び８において、ドットのパターンが潤滑油１８を表す。また、油面Ｒが潤滑油の液面を表す。ここで、油面が正常な状態とは、潤滑油１８が圧縮機筐体１０の内部から排出されておらず十分な量が存在する場合の油面の状態である。また、低回転で運転した時とは、例えば、上吸入室１３１Ｔ及び下吸入室１３１Ｓの圧力が低い状態でロータリ圧縮機１が動作する時にあたる。

圧縮機筐体１０の内部から外部に排出される潤滑油１８の吐出量が少なく油面Ｒの高さが正常な状態であれば、シャフト１５の回転数が低くても中空部１５５の内壁面に沿う潤滑油１８の油面の高さが、図７に示すように主軸受１６１Ｔの下端部１６１１Ｔよりも高くなり、潤滑油１８は、給油横孔１５６Ｔ、１５７Ｔ及び給油斜孔１５８Ｔを満たす。ここで、図７における中空部１５５の内部の潤滑油１８の油面Ｒを表す下に向かう放物線は、潤滑油１８の表面張力による毛細管現象の状態を表す。また、潤滑油１８の油面Ｒを表す下に向かう放物線を結ぶ線は、図７に向かって奥側のシャフト１５の壁に沿って上昇した潤滑油１８の油面Ｒを表す。この場合、油面Ｒが正常であれば、潤滑油１８は給油横孔１５６Ｔ及び１５７Ｔ、並びに、給油斜孔１５８Ｔのそれぞれからシャフト１５の外部に供給される。

これに対して、潤滑油１８の吐出量が多く油面が低下した状態であれば、潤滑油１８の油面Ｒは、図８に示すように、上偏心部１５２Ｔの下端面１５２２Ｔよりも下がるおそれがある。油面Ｒが下がってもシャフト１５の回転数が高ければ遠心力により中空部１５５の内壁面に沿った潤滑油１８の最高到達点は高くなるが、シャフト１５の回転数が低いと図８の中空部１５５内に示すように潤滑油１８の最高到達点が低くなり、潤滑油１８は、給油横孔１５６Ｔ及び１５７Ｔの中空部１５５側の開口に届いていない。ここで、図８における中空部１５５の内部の潤滑油１８の油面Ｒを表す下に向かう放物線は、潤滑油１８の表面張力による毛細管現象の状態を表す。また、潤滑油１８の油面Ｒを表す下に向かう放物線を結ぶ線は、図８に向かって奥側のシャフト１５の壁に沿って上昇した潤滑油１８の油面Ｒを表す。この場合、潤滑油１８は、給油横孔１５６Ｔ及び１５７Ｔからシャフト１５の外部へ供給されない。

一方、給油斜孔１５８Ｔの中空部１５５側の開口は、上偏心部１５２Ｔの下端面１５２２Ｔより下方に位置する。そのため、潤滑油１８の油面Ｒが低下した状態であっても、潤滑油１８は、給油斜孔１５８Ｔの中空部１５５側の開口に達している。したがって、潤滑油１８は、給油斜孔１５８Ｔから排出される。このように、低油面となっても、主軸受１６１Ｔの下端部１６１１Ｔ、上偏心部１５２Ｔ及び上ピストン１２５Ｔへの給油を確保することができる。

次に、シャフト１５の回転による冷媒の流れを説明する。上シリンダ室１３０Ｔ内において、シャフト１５の回転によって、シャフト１５の上偏心部１５２Ｔに嵌合された上ピストン１２５Ｔが、上シリンダ１２１Ｔの内周面に沿って公転することにより、上吸入室１３１Ｔが容積を拡大しながら上吸入管１０５から冷媒を吸入し、上圧縮室１３３Ｔが容積を縮小しながら冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒の圧力が上吐出弁２００Ｔの外側の上端板カバー室１８０Ｔの圧力より高くなると、上吐出弁２００Ｔが開いて上圧縮室１３３Ｔから上端板カバー室１８０Ｔへ冷媒が吐出される。上端板カバー室１８０Ｔに吐出された冷媒は、上端板カバー１７０Ｔに設けられた上端板カバー吐出孔１７２Ｔ（図１参照）から圧縮機筐体１０内に吐出される。

また、下シリンダ室１３０Ｓ内において、シャフト１５の回転によって、シャフト１５の下偏心部１５２Ｓに嵌合された下ピストン１２５Ｓが、下シリンダ１２１Ｓの内周面に沿って公転することにより、下吸入室１３１Ｓが容積を拡大しながら下吸入管１０４から冷媒を吸入し、下圧縮室１３３Ｓが容積を縮小しながら冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒の圧力が下吐出弁２００Ｓの外側の下端板カバー室１８０Ｓの圧力より高くなると、下吐出弁２００Ｓが開いて下圧縮室１３３Ｓから下端板カバー室１８０Ｓへ冷媒が吐出される。下端板カバー室１８０Ｓに吐出された冷媒は、冷媒通路孔１３６及び上端板カバー室１８０Ｔを通って上端板カバー１７０Ｔに設けられた上端板カバー吐出孔１７２Ｔ（図１参照）から圧縮機筐体１０内部に吐出される。

圧縮機筐体１０内に吐出された冷媒は、ステータ１１１外周に設けられた上下を連通する切欠き（図示せず）、又はステータ１１１の巻線部の隙間（図示せず）、又はステータ１１１とロータ１１２との隙間１１５（図１参照）を通ってモータ１１の上方に導かれ、圧縮機筐体１０上部の吐出管１０７から吐出される。

以上に説明した実施例１のロータリ圧縮機１によれば、上述のようにシャフト１５に、中空部１５５における上偏心部１５２Ｔの下端面１５２２Ｔより下の位置と上偏心部１５２Ｔの上端面１５２１Ｔとを連通する給油斜孔１５８Ｔが設けられる。これにより、低油面となっても、給油斜孔１５８Ｔを用いて潤滑油１８を上偏心部１５２Ｔの上端面１５２１Ｔに供給することができ、主軸受１６１Ｔの下端部１６１１Ｔ、上偏心部１５２Ｔ及び上ピストン１２５Ｔへの給油を確保できる。

また、給油斜孔１５８Ｔ及び１５８Ｓは、上偏心部１５２Ｔ及び下偏心部１５２Ｓに１つずつ設ければよく、さらに、それぞれ１本の直線的な孔でよい。すなわち、給油斜孔１５８Ｔ及び１５８Ｓを設ける場合の、シャフト１５に対する加工が容易である。

したがって、複雑な加工や封入油量アップというコストアップを抑えつつシャフトの回転による遠心ポンプ作用を強化することが可能となり、摺動部である主軸受、副軸受、およびピストンの内周面を潤滑し、さらに吸入室および圧縮室を形成する複数の部品間の微小隙間を確実に油シールすることによって、圧縮機の信頼性の低下や性能の低下を防止できる。

（変形例）
また、上述した実施例では、上端面１５２１Ｔ及び上端面１５２１Ｓに給油斜孔１５８Ｔ及び１５８Ｓの開口を設けたが、上偏心部１５２Ｔ及び下偏心部１５２Ｓの端部を削ることでつくられた傾斜面に給油斜孔１５８Ｔ及び１５８Ｓの開口を設けてもよい。

上偏心部１５２Ｔ及び下偏心部１５２Ｓに設けられた傾斜面は中空部１５５に面が向いており、ドリルを各傾斜面に対して垂直にあてて加工することで、給油斜孔１５８Ｔ及び１５８Ｓを作成できる。これにより、シャフト１５の加工の際にドリルの逃げを防ぐことができ、加工がさらに容易となる。

さらに、実施例では、中空部１５５とシャフト１５の外部とを連通する貫通孔として、給油横孔１５６Ｔ、１５６Ｓ、１５７Ｔ及び１５７Ｓ、並びに、給油斜孔１５８Ｔ及び１５８Ｓという６つを設けたが、貫通孔の配置はこれに限らない。

例えば、給油斜孔１５８Ｔだけで十分な給油量を確保できれば、給油横孔１５６Ｔ、１５６Ｓ、１５７Ｔ、１５７Ｓ及び給油斜孔１５８Ｓのいずれかもしくはすべてを設けなくてもよい。

また、上述した実施例では、２シリンダ式のロータリ圧縮機１を例に説明したが、１シリンダ式のロータリ圧縮機であってもよい。１シリンダ式のシャフトに給油斜孔を設けることで、潤滑油１８の上昇位置が低くなる条件が重なった場合の潤滑油１８の供給確保や潤滑油１８の供給量の増大を図ることができる。すなわち、容易な加工で、シャフト１５の信頼性の向上及びロータリ圧縮機１の圧縮機性能の向上を実現できる。

以上、実施例及び変形例を説明したが、前述した内容により実施例及び変形例が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、実施例の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも１つを行うことができる。

１ロータリ圧縮機
１０圧縮機筐体
１１モータ
１２圧縮部
１５シャフト
１８潤滑油
１５１副軸部
１５２Ｔ上偏心部
１５２Ｓ下偏心部
１５３主軸部
１５５中空部
１５６Ｔ，１５６Ｓ，１５７Ｔ，１５７Ｓ給油横孔
１５８Ｔ，１５８Ｓ給油斜孔
１５９給油羽根
１５２１Ｔ，１５２１Ｓ上端面
１５２２Ｔ，１５２２Ｓ下端面

Claims

縦型円筒状の密閉容器の内部に、モータ部と圧縮部とを備え、前記圧縮部は前記モータ部の下方に配置され、
前記圧縮部は、
回転軸方向に並ぶ２つの偏心部を有するシャフトと、
前記偏心部に嵌合する形状のピストンと、
前記ピストンの外周面に押圧される平板状のベーンと、
前記ピストンと前記ベーンとを収納して吸入室および圧縮室を形成するシリンダとを備え、
前記圧縮部の一部が浸漬する量の潤滑油を前記密閉容器内に貯留したロータリ圧縮機において、
前記シャフトの下端側には中空部を有し、前記シャフトは前記シャフトの回転軸に対して傾斜して２つの前記偏心部の間の位置で前記中空部に開口を有し、前記中空部と前記モータ側の一方の前記偏心部の上端とを連通する第１給油斜孔及び前記中空部と前記シャフトの側面とを連通する給油横孔を有した
ことを特徴とするロータリ圧縮機。
前記シャフトは前記シャフトの回転軸に対して傾斜して、他方の前記偏心部の下端面より下方の位置で前記中空部に開口を有し、前記中空部と前記他方の偏心部の上端とを連通する第２給油斜孔をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のロータリ圧縮機。