特許 6043949 圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6043949

(24)【登録日】2016年11月25日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04C 18/356 20060101AFI20161206BHJP

   F04C 29/02 20060101ALI20161206BHJP

   F04B 39/02 20060101ALI20161206BHJP

【ＦＩ】

   F04C18/356 M

   F04C29/02 A

   F04B39/02 P

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-121539(P2012-121539)

(22)【出願日】2012年5月29日

(65)【公開番号】特開2013-245643(P2013-245643A)

(43)【公開日】2013年12月9日

【審査請求日】2015年5月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100170494

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 浩夫

(72)【発明者】

【氏名】吉田 裕文

(72)【発明者】

【氏名】尾形 雄司

(72)【発明者】

【氏名】塩谷 優

(72)【発明者】

【氏名】船越 大輔

(72)【発明者】

【氏名】中井 啓晶

(72)【発明者】

【氏名】苅野 健

【審査官】 所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−００２２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１５９４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０３７９６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｃ １８／３５６

Ｆ０４Ｂ ３９／０２

Ｆ０４Ｃ ２９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下部にオイル溜まりを有する密閉容器と、
前記密閉容器内で、駆動軸を支持する上軸受、及び下軸受と、
前記下軸受に設けられ、圧縮機構部で圧縮された作動流体を吐出する吐出ポートと、
前記下軸受と下バルブカバーとで構成され、前記吐出ポートを介して圧縮された作動流体が吐出される吐出空間と、
を具備する圧縮機であって、
前記下軸受に設けられ、前記オイル溜まりのオイルの一部を取り込むオイル保持部を備え、その取り込まれたオイルの流れが前記オイル溜まりにおけるオイルの流れよりも抑制されるように、前記オイル保持部を前記吐出空間と独立的に区画するとともに、
前記下バルブカバーの中心部付近には前記駆動軸の下端部が貫通する中心開口部が設けられ、前記下バルブカバーの縁にリブを設けると共に、前記下軸受と前記下バルブカバーとに夫々設けられた平面領域からなるシール面同士を接触させることで前記吐出空間と前記オイル溜まりとの間をシールし、前記シール面は概ね一つの平面上にあることを特徴とする圧縮機。

【請求項2】

前記圧縮機構部は、シリンダとローリングピストン、ベーンを端板で挟み込むことで圧縮室を形成し、前記駆動軸の回転に伴って前記ローリングピストンが回転することで圧縮動作を行うロータリ方式であり、前記下バルブカバーの前記ベーンが位置する側に前記リブを設けた請求項１に記載の圧縮機。

【請求項3】

前記下バルブカバーの外周部を折り曲げて前記リブを構成した請求項１または２に記載の圧縮機。

【請求項4】

前記下バルブカバーの前記中心開口部を折り曲げて前記リブを構成した請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧縮機。

【請求項5】

前記下バルブカバーの厚みをｔ、前記リブの高さをＨとしたとき、Ｈ／ｔが０より大きく５以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空調機、冷凍機、ブロワ、給湯機等に使用される圧縮機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の構成の一例として、特許文献１に示す図６の２シリンダロータリ方式の高圧タイプ密閉型圧縮機の縦断面図を参照しながら説明する。

【0003】

図６において、上・下シリンダ１０１、１０２と上・下ローリングピストン１０３、１０４、ベーン（図示せず）を上軸受１０５と中板１０６、下軸受１０７で挟み込むことで上下独立した二つの吸入室１０８ａ（１０８ｂ（図示せず））と二つの圧縮室１０９ｂ、（１０９ａ（図示せず））を形成し、駆動軸１１０の回転に伴って上・下ローリングピストン１０３、１０４が回転することで圧縮動作を行う圧縮機構部１１１と、駆動軸１１０に回転力を伝える電動要素１１２とが密閉容器１１３内に収納されている。

【0004】

上軸受１０５と下軸受１０７には吐出ポート（図示せず）が各々設けられ、圧縮室１０９ｂ、（１０９ａ（図示せず））で所定の圧力まで圧縮された作動流体が逆止弁（図示せず）を介して吐出ポートから吐出される。吐出ポート下流側の吐出空間１１４、１１５は上・下軸受１０５、１０７と上・下バルブカバー１１６、１１７とで囲まれて形成されている。下バルブカバー１１７は平板であり、下軸受１０７との平面同士が接触することでシール面を構成している。下吐出空間１１５内の作動流体は上下連通路（図示せず）を通って上吐出空間１１４へと導かれ、上軸受１０５の吐出ポートから吐出された作動流体と合流した後、上バルブカバー１１６に設けられた開口部を通じて電動要素１１２下部空間に流出し、密閉容器１１３上部の吐出管１１８から圧縮機外部へ吐出される。

【0005】

密閉容器１１３下部に貯留されたオイルは駆動軸１１０内部に軸方向に設けられた穴の下端から吸い上げられ、圧縮機構部１１１の各所に適量が供給されて、摺動部の潤滑と圧縮室１０９ｂ（１０９ａ（図示せず））の隙間シールに供される。

【0006】

図７は図６における下軸受１０７の正面図である。

【0007】

下吐出空間１１５内部は圧縮機の中で最も温度が高い吐出ガスが全周にわたって充満しているため、下軸受１０７が受熱され、それに伴って下吸入室１０８ｂ内の低温低圧の作動流体も受熱される。この受熱による体積効率低下を抑制するため、図７では下軸受１０７の下吐出空間１１５内の下吸入室１０８ｂ側に淀み空間１１９を設け、下吐出空間１１５と淀み空間１１９とを通路１２０によってつなげることにより、高温高圧の吐出ガスを下吸入室１０８ｂから遠ざけて受熱を低減している。

【0008】

しかし、この構成では、吐出ポートから吐出直後の最も高温のガスが充満する下吐出空間１１５と淀み空間１１９とが連通しているため、少なからず淀み空間１１９内外のガスの交換が生じるため、断熱効果は限定的なものとなる。

【0009】

ところで、下軸受１０７の中心部における、下軸受１０７と下バルブカバー１１７との
シール性が悪いと、下吐出空間１１５のガスがシール部から外部へ漏れ出して駆動軸１１０下端からオイルとともに吸い上げられてしまう、いわゆるガス噛み現象が生じるため、オイル供給不足による摺動部の潤滑悪化と圧縮室１０９のシール性悪化も課題となっている。

【0010】

この課題を解決するため、特許文献２に示す圧縮機では、図８のとおり、下軸受１０７と下バルブカバー１１７との締結面１２２において、外周側締結面１２２ａに対して中心側締結面１２２ｂをＬ１だけ凸にすることで、中心側締結面１２２ｂでの接触力を増加させてシール性を向上し、駆動軸１１０下端からのガスの吸い込みを防止して信頼性を向上させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２００９−２２９９号公報

【特許文献2】特開２００９−１２７６０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

しかしながら、特許文献２に示す前記従来の構成では、下バルブカバー１１７を積極的に変形させて軸方向接触力を発生させていることから、下軸受１０７には軸方向荷重が加わって変形することでローリングピストン１０４との所定の隙間が確保できなくなることや、軸受部の円筒度や直角度が損なわれること等によって逆に信頼性が悪化することがある。

【0013】

また、下バルブカバー１１７はある程度薄くする必要があるため、締結面１２２の各所に不測の隙間が生じやすい。

【0014】

更に、エッジ部でシールしている中心側締結面１２２ｂとボルトが締結される外周側締結面１２２ａとの中間付近に隙間が生じることがある。

【0015】

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、平板状の下バルブカバーにリブを設けることにより、ボルト締結や圧力差による下バルブカバーの変形を抑制し、下軸受との締結面の各シール部の隙間を極小化してシール性を向上させ、オイルへのガスの漏れ出しを抑えることにより、高い効率と高い信頼性を持つ圧縮機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0016】

前記従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機は、請求項１記載のとおり、下部にオイル溜まりを有する密閉容器と、前記密閉容器内で、駆動軸を支持する上軸受、及び下軸受と、前記下軸受に設けられ、圧縮機構部で圧縮された作動流体を吐出する吐出ポートと、前記下軸受と下バルブカバーとで構成され、前記吐出ポートを介して圧縮された作動流体が吐出される吐出空間と、を具備する圧縮機であって、前記下軸受に設けられ、前記オイル溜まりのオイルの一部を取り込むオイル保持部を備え、その取り込まれたオイルの流れが前記オイル溜まりにおけるオイルの流れよりも抑制されるように、前記オイル保持部を前記吐出空間と独立的に区画するとともに、前記下バルブカバーの中心部付近には前記駆動軸の下端部が貫通する中心開口部が設けられ、前記下バルブカバーの縁にリブを設けると共に、前記下軸受と前記下バルブカバーとに夫々設けられた平面領域からなるシール面同士を接触させることで前記吐出空間と前記オイル溜まりとの間をシールし、前記シール面は概ね一つの平面上にある。

【0017】

これによって、ボルト締結や圧力差による下バルブカバーの変形を抑制し、シール面で
の隙間を極小化してシール性を向上させ、オイルへのガスの漏れ出しを抑えることにより、ガス噛みやオイル粘度低下、油面上昇等を防止して、高効率と高信頼性とを実現することが可能である。また、高温のガスが充満する吐出空間の範囲を吐出ポート付近に限定し、オイル保持部を以て断熱層をなして低温の吸入ガスへの熱伝達、熱伝導を抑制し、体積効率を向上させることが可能である。

【発明の効果】

【0018】

本発明の圧縮機は、平板状の下バルブカバーにリブを設けることにより、ボルト締結や圧力差による下バルブカバーの変形を抑制し、下軸受との締結面の各シール部の隙間を極小化してシール性を向上させ、オイルへのガスの漏れ出しを抑えることにより、高効率と高信頼性を併せ持つ圧縮機が実現可能である。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施の形態１における圧縮機の縦断面図

【図2】本発明の実施の形態１における下軸受の断面図

【図3】本発明の実施の形態１における下軸受の正面図

【図4】本発明の実施の形態２における圧縮機の縦断面図

【図5】本発明の実施の形態２における下バルブカバーの斜視図

【図6】特許文献１の従来の圧縮機における圧縮機の縦断面図

【図7】特許文献１の従来の圧縮機における下軸受の正面図

【図8】特許文献２の従来の圧縮機における下軸受の断面図

【発明を実施するための形態】

【0020】

第１の発明は、下部にオイル溜まりを有する密閉容器と、前記密閉容器内で、駆動軸を支持する上軸受、及び下軸受と、前記下軸受に設けられ、圧縮機構部で圧縮された作動流体を吐出する吐出ポートと、前記下軸受と下バルブカバーとで構成され、前記吐出ポートを介して圧縮された作動流体が吐出される吐出空間と、を具備する圧縮機であって、前記下軸受に設けられ、前記オイル溜まりのオイルの一部を取り込むオイル保持部を備え、その取り込まれたオイルの流れが前記オイル溜まりにおけるオイルの流れよりも抑制されるように、前記オイル保持部を前記吐出空間と独立的に区画するとともに、前記下バルブカバーの中心部付近には前記駆動軸の下端部が貫通する中心開口部が設けられ、前記下バルブカバーの縁にリブを設けると共に、前記下軸受と前記下バルブカバーとに夫々設けられた平面領域からなるシール面同士を接触させることで前記吐出空間と前記オイル溜まりとの間をシールし、前記シール面は概ね一つの平面上にあることにより、ボルト締結や圧力差による下バルブカバーの変形を抑制し、下軸受との締結面の各シール部の隙間を極小化してシール性を向上させ、オイルへのガスの漏れ出しを抑えることにより、高効率と高信頼性を併せ持つ圧縮機が実現可能である。

【0021】

この構成では、高温のガスが充満する吐出空間の範囲を吐出ポート付近に限定し、オイル保持部を以て断熱層をなして低温の吸入ガスへの熱伝達、熱伝導を抑制し、体積効率を向上させることが可能である。

【0022】

この構成では、下軸受と下バルブカバーの外周側締結面と中心側締結面に加え、吐出空間とオイル保持部との間もシールする必要があるため、ボルト締結や圧力差による変形の影響を受けやすい構成となっている。したがって、この構成にリブを設けた下バルブカバーを用いることで、体積効率を向上させると同時に高い信頼性を確保することが可能となる。

【0023】

第２の発明は、特に、第１の発明の圧縮機において、前記圧縮機構部は、シリンダとローリングピストン、ベーンを端板で挟み込むことで前記圧縮室を形成し、前記駆動軸の回
転に伴って前記ローリングピストンが回転することで圧縮動作を行うロータリ方式であり、前記下バルブカバーの前記ベーンが位置する側に前記リブを設けている。

【0024】

通常、シリンダはオイル溜まりに浸漬され、ベーン背面からベーンの摺動部にオイルが供給されて潤滑とオイルシールの機能を果たしているが、ベーンの直下付近において下軸受と下バルブカバーの外周側締結面からガスが漏れ出すと、オイル溜まり内をガスが浮力で上昇し、ベーンの摺動部でガス噛みが生じて圧縮機効率と信頼性の悪化を招く。

【0025】

そこで、リブによってベーン直下付近の下バルブカバー変形を抑制することでベーン摺動部でのガス噛みを防止し、高効率と高信頼性を維持することができる。

【0026】

加えて、少なくともベーン直下付近にリブを設ければよいため、全周にリブを設けるよりも加工工数が減少し、コストダウンを図ることが可能である。

【0027】

第３の発明は、特に、第１または第２のいずれかの発明の圧縮機において、下バルブカバーの外周部を折り曲げてリブを構成することにより、ボルト締結部に近い場所を簡便な構成で補強でき、低コストでボルト締結時変形によるボルト間の隙間発生を抑制することが可能である。

【0028】

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の圧縮機において、下バルブカバーの中心開口部を折り曲げてリブを構成することにより、圧縮機の高循環量運転時等において、吐出ガスの圧力損失によって上流側の吐出空間と下流側の密閉容器内部との圧力差が拡大し、下バルブカバー表裏の圧力差が大きくなった場合でも、下バルブカバー中心部の圧力変形が抑えられ、中心側締結面でのガス漏れによる駆動軸のガス噛みが防止でき、高い信頼性を確保することが可能である。

【0029】

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の圧縮機において、下バルブカバーの厚みをｔ、リブの高さをＨとしたとき、Ｈ／ｔを０より大きく５以下とすることにより、下バルブカバーの補強にほとんど寄与しないＨ／ｔが５よりも大きい範囲を無くして材料費の削減が可能である。

【0030】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

【0031】

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における圧縮機の縦断面図である。

【0032】

図１において、密閉容器１内に電動要素２が収納されている。電動要素２の鉛直方向の駆動軸３で圧縮機構部４が駆動されるようになっている。この圧縮機構部４は上シリンダ５ａと上ローリングピストン６ａ、上ベーン（図示せず）を上軸受７と中板８で挟み込み、下シリンダ５ｂと下ローリングピストン６ｂ、下ベーン（図示せず）を中板８と下軸受９で挟み込むことで上・下シリンダ５ａ、５ｂ各々が独立した吸入室１０ａ、（１０ｂ（図示せず））と圧縮室１１ｂ、（１１ａ（図示せず））を形成して圧縮動作を行うように構成されている。上・下シリンダ５ａ、５ｂ内には、駆動軸３と一体的に構成された上・下偏芯部３ａ、３ｂが収納されており、この上・下偏芯部３ａ、３ｂに上・下ローリングピストン６ａ、６ｂが回転自在に装着されている。上・下シリンダ５ａ、５ｂには、ベーン（図示せず）が上・下ローリングピストン６ａ、６ｂに当接して設けられ、吸入室１０ａ、１０ｂと圧縮室１１ａ、１１ｂとを仕切っている。上・下シリンダ５ａ、５ｂには、吸入室１０ａ、１０ｂと隣接して吸入穴１２ａ、１２ｂが設けられている。吸入穴１２ａ、１２ｂには吸入ライナー１３ａ、１３ｂがそれぞれ圧入され、密閉容器１内部の高圧冷
媒ガスと吸入穴１２ａ、１２ｂ内部の低圧冷媒ガスを仕切っている。吸入ライナー１３ａ、１３ｂには、圧縮機の液圧縮を防止するためにアキュムレータ１４が気密を保ちながら接続されている。

【0033】

電動要素２を通電して駆動軸３を回転させると、偏芯部３ａ、３ｂが上・下シリンダ５ａ、５ｂ内において偏芯回転し、上・下ローリングピストン６ａ、６ｂがベーンに当接しながら回転運動し、冷媒ガスの吸入、圧縮が繰り返される。

【0034】

上・下吐出空間１５ａ、１５ｂはそれぞれ、上軸受７と上バルブカバー１６ａ、下軸受９と下バルブカバー１６ｂとが締結されることによって形成され、上・下シリンダ５ａ、５ｂで各々圧縮されたガスは上軸受７と下軸受９に設けられた吐出ポート（図示せず）から上・下吐出空間１５ａ、１５ｂへ吐出される。下吐出空間１５ｂ内の吐出ガスは、上軸受７と上・下シリンダ５ａ、５ｂ、中板８、下軸受９の５部品を貫通して開けられた上下連通路（図示せず）を通って上吐出空間１５ａ内に導かれ、上シリンダ５ａにて圧縮され、上吐出空間１５ａに吐出されたガスと最終的に合流した後、吐出通路１７を通って電動要素２下部空間へと流出する。その後、電動要素２の固定子２ａ外周部や回転子２ｂ内部に設けられたガス通路や、固定子２ａと回転子２ｂとの間の隙間を通って電動要素２上部空間へと導かれ、吐出管１８から圧縮機外部へと吐出される。

【0035】

駆動軸３内部には穴が開けられ、密閉容器１下部のオイル溜まり１９のオイルを駆動軸３下端に取り付けられた給油機構２０を利用してオイル吸い込み口２１から吸い上げている。吸い上げられたオイルは、圧縮機構部４各所に供給され、摺動部の潤滑および圧縮室１１ｂ（１１ａ（図示せず））の隙間シールに利用される。

【0036】

図２は図１における下軸受９と下バルブカバー１６ｂの断面図、図３は図１における下軸受９の正面図である。

【0037】

下シリンダ５ｂで圧縮された高温高圧のガスは吐出ポート２２を通って下吐出空間１５ｂに吐出される。吐出ポート２２には逆止弁（図示せず）が取り付けられ、下圧縮室１１ｂへの逆流を防止している。

【0038】

下吐出空間１５ｂ内の吐出ガスは上下連通路２３から上吐出空間１５ａへと導かれる。

【0039】

下吸入穴１２ｂ側にはオイル保持部２４が設けられ、隔壁２５が下バルブカバー１６ｂと密着することで面シールし、下吐出空間１５ｂとオイル保持部２４とを隔離している。また、オイル保持部２４は微小な通路（図示せず）によってオイル溜まり１９と連通しているが、オイル保持部２４とオイル溜まり１９との間のオイル流動はほとんどない。

【0040】

下バルブカバー１６ｂの外周部は上側に曲げられて外周側リブ２６ａをなし、中心部は下側に曲げられて中心側リブ２６ｂをなしている。

【0041】

以上のように構成された圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。

【0042】

アキュムレータ１４から供給された低温低圧のガスが吸入穴１２ａ、１２ｂから圧縮機構部４へ入り、圧縮されて圧縮機構部４の外へ出た後、吐出管１８から圧縮機外部へ吐出されるまでの過程の中で、下吐出空間１５ｂ内部のガス、すなわち、吐出ポート２２から吐出された直後の吐出ガスがほとんどの運転モードにおいて最も高温高圧であり、上軸受７と下軸受９はこの高温高圧の吐出ガスに常にさらされている。

【0043】

一方、低温低圧の吸入ガスが充満する吸入室１０ａ（１０ｂ（図示せず））を形成する
部品のひとつとして機能する上軸受７および下軸受９は低温低圧の吸入ガスにもさらされている。

【0044】

したがって、高温高圧の吐出ガスの熱が熱伝達および熱伝導によって低温低圧の吸入ガスへと移動し、吸入ガスの密度低下による圧縮機の体積効率悪化を招く。

【0045】

この熱の移動を抑制するため、下軸受９の吸入室１０ｂ側にオイル保持部２４を設けて断熱層とし、体積効率を向上させている。

【0046】

下軸受９と下バルブカバー１６ｂとの締結面２７には大きく分けて５つのシール部（下記第１〜第５シール部２７ａ〜２７ｅ）があり、いずれも面シールによってシール性が維持されている。そして、それぞれのシール部での漏れリスクが異なる。

【0047】

第１シール部２７ａは下吐出空間１５ｂとオイル保持部２４との間の２箇所の隔壁２５と下バルブカバー１６ｂとが接する面であり、下吐出空間１５ｂとオイル保持部２４とを仕切っている。

【0048】

下吐出空間１５ｂの圧力はオイル保持部２４よりも若干高めであるため、第１シール部２７ａのシール性が損なわれた場合、下吐出空間１５ｂの吐出ガスがオイル保持部２４へと流れ込んでオイル保持部２４自体が高温となるため、断熱層としての機能を果たせなくなって体積効率の悪化を招く。したがって、第１シール部２７ａは確実にシールする必要がある。

【0049】

第２シール部２７ｂは下軸受９外周の締結面２７のうちオイル保持部２４側の面であり、オイル保持部２４とオイル溜まり１９とを仕切っている。

【0050】

オイル保持部２４とオイル溜まり１９との間には前述のとおり微小な通路が設けられており、基本的に連通状態であるため、第２シール部２７ｂのシール性が少々損なわれても特に問題はない。但し、極端にシール性が悪化するとオイル溜まり１９の高温のオイルがオイル保持部２４内に入り込み、断熱性能が悪化する。

【0051】

第３シール部２７ｃは下軸受９外周の締結面２７のうち下吐出空間１５ｂ側の面であり、下吐出空間１５ｂとオイル溜まり１９とを仕切っている。

【0052】

下吐出空間１５ｂの圧力はオイル溜まり１９よりも若干高めであるため、第３シール部２７ｃのシール性が損なわれた場合、下吐出空間１５ｂの吐出ガスがオイル溜まり１９へと流れ込み、吐出ガスのオイルへの溶解が促進されてオイル粘度が低下し、圧縮機の信頼性の悪化を招く。

【0053】

また、上・下ベーンの直下付近でこのシール部から漏れ出した吐出ガスは浮力によって上昇し、上・下ベーンの摺動部へのガス混入、いわゆるガス噛みが生じるため、圧縮機効率の低下と信頼性の悪化を招く。

【0054】

したがって、第３シール部２７ｃは確実にシールする必要がある。

【0055】

第４シール部２７ｄは下軸受９中心側の締結面２７のうちオイル保持部２４側の面であり、オイル保持部２４とオイル溜まり１９とを仕切っている。

【0056】

このシール部は第２シール部２７ｂと同様、シール性が少々損なわれても特に問題はない。

【0057】

第５シール部２７ｅは下軸受９中心側の締結面２７のうち下吐出空間１５ｂ側の面であり、下吐出空間１５ｂとオイル溜まり１９とを仕切っている。

【0058】

このシール部のシール性が損なわれた場合、第３シール部２７ｃの場合と同様、吐出ガスがオイルへ溶解することによるオイル粘度低下のリスクがあることに加え、第５シール部２７ｅから流出したガスが駆動軸３のオイル吸い込み口２１から直接吸い込まれるガス噛みによって、給油量不足による摺動部の潤滑不良や圧縮室１１のシール不足が発生し、極端な信頼性悪化と圧縮機効率低下を招くため、第５シール部２７ｅは特に注意してシール性を確保する必要がある。

【0059】

すなわち、圧縮機の高効率と高信頼性を実現するためには、第１シール部２７ａと第３シール部２７ｃ、第５シール部２７ｅの三つのシール部のシール性を確保することが必要となる。

【0060】

下軸受９と下バルブカバー１６ｂとを複数のボルト２８によって締結すると、ボルト２８の座面が下バルブカバー１６ｂに対して強い圧縮力を加え、下バルブカバー１６ｂのボルト２８締結部が沈み込み、隣り合う二つのボルト２８締結部の間が相対的に浮くため、第３シール部２７ｃでの隙間が大きくなりやすい。

【0061】

一方、高い循環量で圧縮機が運転されているとき、吐出ガスの圧力損失によって上流側の下吐出空間１５ｂと下流側の密閉容器１内部との圧力差が拡大し、下バルブカバー１６ｂ表裏の圧力差が大きくなるため、下バルブカバー１６ｂ中心部が圧力変形によって下方向に膨れ上がり、第５シール部２７ｅでの隙間が大きくなりやすい。

【0062】

第１シール部２７ａは第３シール部２７ｃと第５シール部２７ｅとの間にあるため、ボルト２８の締結による変形と圧力変形の両方の影響を受けて隙間が大きくなる。

【0063】

上記「ボルト締結歪み」と「圧力歪み」によるシール性悪化を改善するためには、シール性が重要な各シール部２７ａ、２７ｃ、２７ｅ付近の下バルブカバー１６ｂの剛性を上げる必要がある。

【0064】

剛性向上の手段として大きく二つあり、一つは下バルブカバー１６ｂの板厚拡大、もう一つはリブ補強である。

【0065】

板厚拡大の方法は確実に剛性向上が実現できることが利点であるが、材料費が増加して直接的なコストアップが不可避であることが欠点である。また、下バルブカバー１６ｂをプレス加工で作製する場合を考えると、板厚が拡大すればするほどプレス圧力を増加させ、金型もより強固なものとする必要があるため、多額の設備投資や歩留まりの悪化によるコストアップも生じてしまう。

【0066】

一方、リブ補強の方法は板厚を拡大することなく補強できるため、大きなコストアップを回避できることが利点である。しかし、形状が複雑になりやすく、平面度の悪化や曲げ部での割れ等の課題がある。

【0067】

その課題の解決策として、図２のように下バルブカバー１６ｂの外周側の端部と中心開口部の端部を曲げて外周側リブ２６ａ、中心側リブ２６ｂとすることで、外周から中心にかけて平面部を広く確保することができるため、平面度を良好に保つことができるとともに、シンプルなリブ形状であるため、曲げ部での割れも発生しにくい。

【0068】

この構成の下バルブカバー１６ｂは、オイル保持部２４が無く、全周にわたって下吐出空間１５ｂとなっている従来の圧縮機にも適用可能であることはもちろんであるが、本実施の形態１のようにオイル保持部２４を設けて断熱層として体積効率を向上させている圧縮機では特にシールが重要であることから、より効果を発揮することができ、高い圧縮機効率と高い信頼性を両立することが可能である。

【0069】

上記リブ２６の高さＨは、下バルブカバー１６ｂの厚みｔとの比Ｈ／ｔを０より大きく５以下とすることで効率的にリブ補強の効果を発揮でき、リブ２６の無駄な部分を削減することができる。比Ｈ／ｔを０より大きく５以下としたのは、その範囲内では、第１シール部２７ａ、第３シール部２７ｃ、および第５シール部２７ｅの三つのシール部の変位が小さいためである。

【0070】

なお、図２では下バルブカバー１６ｂの締結面２７に対してリブ２６を９０度曲げて構成しているが、必ずしも９０度である必要はなく、リブ補強の度合いによって角度を小さくしてもよい。角度を小さくすれば加工性が向上し、コストアップをさらに抑制することができる。

【0071】

また、各シール部２７ａ、２７ｃ、２７ｅのシール状態によって外周側リブ２６ａと中心側リブ２６ｂを選択的に用いることもでき、必要最小限のリブ補強によって平面度を容易に確保可能であるし、コストアップも抑制可能である。

【0072】

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における圧縮機の縦断面図である。

【0073】

図４において、ベーン２９はオイル溜まり１９に浸漬され、ベーン２９の背面からベーン２９の摺動部にオイルが供給されて潤滑とオイルシールの機能を果たしている。また、シリンダ５とベーン２９の隙間を通って吸入室１０ａ（１０ｂ（図示せず））および圧縮室１１ａ（１１ｂ（図示せず））へとオイルが流れ込み、圧縮室１１の隙間シールにも役立っている。

【0074】

ベーン２９の直下付近において下軸受９と下バルブカバー１６ｂの締結面２７の第３シール部２７ｃからガスが漏れ出すと、オイル溜まり１９内をガスが浮力で上昇し、ベーン２９の摺動部でガス噛みが生じて圧縮機効率と信頼性の悪化を招いてしまう。

【0075】

そこで、図５に示す下バルブカバー１６ｂの斜視図のとおり、ベーン２９直下にてリブ補強して変形を抑制することでベーン２９摺動部でのガス噛みを防止し、高効率と高信頼性を維持することができる。

【0076】

図５のような構成にすれば、全周に外周側リブ２６ａを設ける必要がなく、平面度の確保とコストダウンを実現することが可能である。

【0077】

なお、中心側のシールに関しても同様の構成が考えられ、下バルブカバー１６ｂの中心開口部でのシール部である第４シール部２７ｄと第５シール部２７ｅのうち、シール性が重要な第５シール部２７ｅの側にのみ中心側リブ２６ｂを設けることで同様の効果が得られる。

【産業上の利用可能性】

【0078】

以上のように、本発明にかかる圧縮機は、平板状の下バルブカバーにリブを設けることにより、ボルト締結や圧力差による下バルブカバーの変形を抑制し、下軸受との締結面の各シール部の隙間を極小化してシール性を向上させ、オイルへのガスの漏れ出しを抑える
ことにより、高効率と高信頼性を併せ持つ圧縮機が実現可能であり、ＨＦＣ系冷媒やＨＣＦＣ系冷媒、ＨＦＯ系冷媒を用いたエアーコンディショナーやヒートポンプ式給湯機のほかに、自然冷媒の二酸化炭素を用いたエアーコンディショナーやヒートポンプ式給湯機などの用途にも適用できる。

【符号の説明】

【0079】

１ 密閉容器
３ 駆動軸
４ 圧縮機構部
５ａ 上シリンダ
５ｂ 下シリンダ
６ａ 上ローリングピストン
６ｂ 下ローリングピストン
７ 上軸受
９ 下軸受
１５ａ 上吐出空間
１５ｂ 下吐出空間
１６ｂ 下バルブカバー
１９ オイル溜まり
２２ 吐出ポート
２４ オイル保持部
２６ａ 外周側リブ
２６ｂ 中心側リブ
２７ 締結面
２９ ベーン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】