特許 6143597 ロータリ圧縮機

(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】6143597

(24)【登録日】2017年5月19日

(45)【発行日】2017年6月7日

(54)【発明の名称】ロータリ圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04C 18/356 20060101AFI20170529BHJP

   F04C 29/00 20060101ALI20170529BHJP

   F04C 29/02 20060101ALI20170529BHJP

【ＦＩ】

   F04C18/356 H

   F04C29/00 C

   F04C29/02 311A

   F04C18/356 Q

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-158433(P2013-158433)

(22)【出願日】2013年7月31日

(65)【公開番号】特開2015-28330(P2015-28330A)

(43)【公開日】2015年2月12日

【審査請求日】2015年7月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】515294031

【氏名又は名称】ジョンソンコントロールズ ヒタチ エア コンディショニング テクノロジー（ホンコン）リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 敬悟

(72)【発明者】

【氏名】寺井 利行

(72)【発明者】

【氏名】土屋 直洋

(72)【発明者】

【氏名】大島 健一

(72)【発明者】

【氏名】竹澤 謙治

(72)【発明者】

【氏名】小泉 優也

【審査官】 山本 崇昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５８−１２６４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−０３２５９４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６１−０８６５９０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５９−２２９０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２２５５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１９０１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１２１７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−０７００９４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｃ １８／３５６−１８／４６

Ｆ０４Ｃ １９／００−２９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

密閉容器内に、電動機と、前記電動機に接続されたクランク軸と、前記クランク軸を介して前記電動機により駆動される圧縮機構部と、を備え、
前記圧縮機構部は、
シリンダ室、前記シリンダ室から径方向外方に延びるベーン収納部、及び、外周面から径方向内方へ延びるスプリング挿入穴、を有するシリンダと、
前記シリンダ室内に配置され、前記電動機により駆動されるローラと、
前記ベーン収納部に収納され、一端側が前記ローラの外周面に当接して、前記シリンダ室を低圧室と高圧室とに区分するベーンと、
前記スプリング挿入穴に配置され、前記ベーンの他端側を前記ローラ側に押し付けるコイル状のスプリングと、
前記シリンダ室を閉塞するように前記シリンダの軸方向の両側に配置された上閉塞部材及び下閉塞部材と、を有し、
前記シリンダは、
前記ベーン収納部の前記高圧室側となるベーン収納部高圧側側面に形成された第１給油溝と、
前記ベーン収納部の前記低圧室側となるベーン収納部低圧側側面に形成された第２給油溝と、を有し、
前記第１給油溝の断面積は、前記第２給油溝の断面積よりも大きい
ことを特徴とするロータリ圧縮機。

【請求項2】

前記第１給油溝および前記第２給油溝は、前記ベーンの前記他端側が最も前記シリンダ室側に挿入された位置よりも前記シリンダ室側に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のロータリ圧縮機。

【請求項3】

前記シリンダ室側に向かうほど領域が減少するように前記第１給油溝および前記第２給油溝が形成されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のロータリ圧縮機。

【請求項4】

前記第１給油溝および前記第２給油溝が前記スプリング挿入穴に連通する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のロータリ圧縮機。

【請求項5】

前記上閉塞部材に前記第１給油溝および前記第２給油溝と連通する連通孔が形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のロータリ圧縮機。

【請求項6】

前記第１給油溝および前記第２給油溝が前記スプリング挿入穴に連通せず、且つ、前記下閉塞部材に前記第１給油溝および前記第２給油溝と連通する連通孔が形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のロータリ圧縮機。

【請求項7】

Ｒ３２冷媒又はＣＯ_２冷媒を用いる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のロータリ圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体圧縮、冷凍空調機器等に使用されるロータリ圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

ロータリ圧縮機のベーンは往復動の摺動部となるため、以下に示すように従来から信頼性向上のための工夫がなされてきた。特許文献１は、シリンダの外周部よりベーン案内溝に連通する給油孔を設けることで、ベーンと案内溝間に円滑に冷凍機油を供給する機構を開示する。特許文献２は、ベーン側面にオイル溜りと圧縮室に同時に臨まないくぼみを設け、くぼみに一定量の冷凍機油を補充し、圧縮室へ運搬することで給油を行う機構を開示する。特許文献３は、圧縮室の低圧側に連通するベーン側面に給油溝を設ける構造を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−２６９３５２号公報

【特許文献2】特開２０１１−１６３２５７号公報

【特許文献3】特開２０００−１８２６５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

地球環境保護の観点から、空調機器に関しては、省エネ及び低ＧＷＰ冷媒の採用が必要とされている。そこで、現在主流であるＲ４１０Ａ他の冷媒に対して、代替候補とされうるＣＯ２やＲ３２等を採用する場合には、使用時の圧力差や温度上昇による冷凍機油の粘度低下が生じやすく、シール性が低下する恐れがある。

【0005】

ロータリ圧縮機の圧縮機構は、主に、シリンダ、上下端板、ローラ、ベーン及びクランク軸により構成され、シリンダ内に配置されたクランク軸の偏心部の回転運動により、クランク軸の偏心部に設けたローラがシリンダ内を公転する。更に、シリンダのベーン収納部に設けたベーンは、ローラに押し付けられた状態でローラの公転運動に合せて出入りし、圧縮室を高圧側、低圧側に仕切る。そのため、シリンダ、上下端板、ローラ及びベーンにより形成する圧縮室の容積が、クランク軸の回転より、徐々に縮小することで、圧縮仕事を行う。

【0006】

ベーンは圧縮室の密閉性を高めるため、常にローラに押しつけた状態で運転する。そのため、ベーンとローラとの接触部では、面圧が高くなり、特に、高回転数条件、高差圧条件ではその傾向が強い。

【0007】

このため、従来の冷媒でも、代替候補となる冷媒においても、ベーンとローラ間のシール性向上及び信頼性向上を実現できる給油を行う必要がある。

【0008】

ここで、ロータリ圧縮機の給油機構は、クランク軸の回転による遠心力を利用した強制給油と、ベーンとベーン収納部のクリアランスと圧縮室内外の差圧を利用した差圧給油がある。クランク軸の回転を利用した強制給油では、クランク軸内にスパイラル形状に形成された給油板を設け、クランク軸と供に給油板が回転することで密閉容器内の冷凍機油を掻き揚げ、クランク軸に設けられた給油孔を通り、ローラを介して圧縮室へ給油が行われるが、ベーンとローラ間への冷凍機油の供給量は多くはない。

【0009】

差圧給油では、ベーンとベーン収納部のクリアランスを介して、密閉容器内の圧力と圧縮室内との差圧により密閉容器内の冷凍機油がクリアランスを通り圧縮室内に漏れ入る。ここで、差圧給油による給油量は、式１の層流の二平面間の漏れ量の式で決まる。式１の冷凍機油の粘度η、圧力差ΔPは、概ね運転条件で決まるため、給油量を増加させるためには、クリアランスh、給油溝高さbの増加、又は給油溝長さLの減少が必要となる。

【0010】

Q=(b・h³) /(12・η・L)・ΔP …式１
ここで、Q:給油量[m3/s]、b:給油溝高さ[m]、h：クリアランス[m]、L：給油溝長さ[m]、η：冷凍機油の粘度[Pa・s]、ΔP：圧力差[Pa]である。

【0011】

前述の通りベーンとローラにより圧縮室は低圧室と高圧室に仕切られており、冷凍機油は圧力差により高圧室側から低圧室側に流れる。すなわちベーンとローラ間のシール性を高めるために、圧縮室の高圧室への給油量を増加させることが望ましい。

【0012】

しかしながら、ベーンとベーン収納部のクリアランスを使用した差圧給油では、ケース内圧力と圧縮室の差圧の大きい圧縮室の低圧室により多くの給油がなされ、差圧の小さい高圧室の給油が少なくなってしまう。

【0013】

そこで、給油量増加を目的としてクリアランスを増加させたとしても、クリアランス増加によるシール性の低下による圧縮漏れの発生が懸念される。さらに、低圧室側への過度な給油を生じた場合には、漏れ入る油が高温であるため、未圧縮冷媒ガスを熱膨張させて冷媒の循環量が低下し、圧縮機の性能低下が懸念される。

【0014】

特許文献１は、ベーン収納部側面高圧側からシリンダ外周に伸びる小孔径の給油孔を有し、シリンダ外周連通部に切欠きを設けた例を開示する。このような構造では、給油量を増やすためには、ベーン収納部内での開口位置をより圧縮室側に設定する必要があるが、一方で、圧縮漏れが生じてしまうことから、設計範囲の制約があり、必ずしも目的の給油量が得られるとは限らない。特に、シリンダ外周部側での油面が変化し、ガス状態になった場合には、高圧ガスが圧縮室まで漏れてしまう恐れがある。

【0015】

特許文献２は、ベーンくぼみを介した圧縮室への給油機構を開示する。特許文献２は、ベーン収納部高圧側側面に設けたくぼみが圧縮室内外へ連通することで、圧縮室の高圧室側に油を運搬する。しかしながら、１００Ｈｚを超えるような高回転数条件では、想定された容積分の冷凍機油の供給は困難である。一方、容積の大きなくぼみを設定すると、低速域での冷凍機油の過剰供給や、ベーン形状の設計が困難となる。

【0016】

特許文献３は、ベーン収納部側面低圧側に密閉容器に連通した溝を設け、高圧の冷媒ガスを圧縮室内低圧側に送り込むことによって、ロータリ圧縮機停止時の低圧部の圧力上昇を速めることで、密閉容器内の油、液冷媒の流入防止を行い、再始動時の異常音を防止することを開示する。特許文献３は、ベーン収納部側面の溝の取付面を低圧側に配置する。特許文献３に記載の通りベーン収納部側面低圧側の溝から冷媒ガスが漏れ入る場合、圧縮機運転中にも冷媒ガスが圧縮室内低圧側に漏れ入ることで容積効率の低下が懸念される。更には、密閉容器内の冷媒ガスは高温であるため、圧縮室内低圧側の未圧縮冷媒ガスを膨張させるため循環量の低下も懸念される。

【0017】

本発明は、圧縮室の低圧側への冷凍機油の供給量を過剰とさせず、且つ、高圧側への冷凍機油の供給量を増加させたロータリ圧縮機を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0018】

本発明のロータリ圧縮機は、密閉容器内に、電動機と、電動機に接続されたクランク軸と、クランク軸を介して電動機により駆動される圧縮機構部と、を備え、圧縮機構部は、シリンダ室、シリンダ室から径方向外方に延びるベーン収納部、及び、外周面から径方向内方へ延びるスプリング挿入穴、を有するシリンダと、シリンダ室内に配置され、電動機により駆動されるローラと、ベーン収納部に収納され、一端側がローラの外周面に当接して、シリンダ室を低圧室と高圧室とに区分するベーンと、スプリング挿入穴に配置され、ベーンの他端側をローラ側に押し付けるコイル状のスプリングと、シリンダ室を閉塞するようにシリンダの軸方向の両側に配置された上閉塞部材及び下閉塞部材と、を有し、シリンダは、ベーン収納部の高圧室側となるベーン収納部高圧側側面に形成された第１給油溝と、ベーン収納部の低圧室側となるベーン収納部低圧側側面に形成された第２給油溝と、を有し、第１給油溝の断面積は、第２給油溝の断面積よりも大きいことを特徴とする。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、ベーン収納部の高圧室側となるベーン収納部高圧側側面に給油溝を形成するので、圧縮室の低圧側への冷凍機油の供給量を過剰とさせず、且つ、高圧側への冷凍機油の供給量を増加させたロータリ圧縮機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】第１実施例におけるロータリ圧縮機の圧縮機構部の断面図

【図2】従来技術におけるロータリ圧縮機の圧縮機構部の断面図

【図3】第１実施例におけるロータリ圧縮機のベーン収納部近傍の断面図

【図4】従来技術におけるロータリ圧縮機のベーン収納部近傍の断面図

【図5】従来技術におけるロータリ圧縮機の圧力勾配による冷媒ガス・冷凍機油の漏れ量を表す概念図

【図6】ベーン往復動時の模式図

【図7】第２実施例におけるロータリ圧縮機のベーン収納部近傍の断面図

【図8】第３実施例におけるロータリ圧縮機のベーン収納部近傍の断面図

【図9】第４実施例におけるロータリ圧縮機のベーン収納部近傍の断面図

【発明を実施するための形態】

【0021】

本実施例のロータリ圧縮機は、密閉容器内に、電動機と、電動機に接続されたクランク軸と、クランク軸を介して電動機により駆動される圧縮機構部と、を備え、圧縮機構部は、シリンダ室、シリンダ室から径方向外方に延びるベーン収納部、及び、外周面から径方向内方へ延びるスプリング挿入穴、を有するシリンダと、シリンダ室内に配置され、電動機により駆動されるローラと、シリンダ室を閉塞するようにシリンダの軸方向の両側に配置された上閉塞部材及び下閉塞部材と、ベーン収納部に収納され、一端側がローラの外周面に当接して、シリンダ室を低圧室と圧縮室とに区分するベーンと、スプリング挿入穴に配置され、ベーンの他端側をローラに押し付けるコイル状のスプリングと、を有し、ベーン収納部の高圧室側となるベーン収納部高圧側側面に給油溝が形成される。本実施例のロータリ圧縮機によれば、ベーン収納部の高圧室側となるベーン収納部高圧側側面に給油溝を形成するので、圧縮室の低圧側への冷凍機油の供給量を過剰とさせず、且つ、高圧側への冷凍機油の供給量を増加させたロータリ圧縮機を提供することができる。

【0022】

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。但し、各図は、説明のためベーン収納部３aの溝幅をベーンに対して誇張してクリアランスを大きくなるよう示している。

【実施例1】

【0023】

第1の実施例について図１−６を用いて説明する。図１は、本実施例のロータリ圧縮機の圧縮機構部の断面図であり、図１（ａ）に圧縮機構部を上方から見た際の横断面図、図１（ｂ）に縦断面図（図１のＡ−Ａ）を示す。図２は従来技術のロータリ圧縮機の圧縮機構部の断面図であり、図２（ａ）に横断面図、図２（ｂ）に縦断面図（図２のＢ−Ｂ）を示す。

【0024】

圧縮機のケースとなる密閉容器１内に、電動機部の回転を伝達する偏心部を有するクランク軸２と、クランク軸２の回転動力により圧縮仕事を行う圧縮機構部を備える。圧縮機構部は、シリンダ３と、シリンダ３内に配置されクランク軸２の偏心部により回転駆動されるローラ４と、ローラ４外周に延びてローラ４の偏心運動に応じてシリンダ３に設けられたベーン収納部３aに出入りするベーン５と、シリンダ３の上端面を閉塞し且つクランク軸２を保持する軸受部を有する上ベア６と、シリンダ３の下端面を閉塞し且つクランク軸２を保持する軸受部を有する下ベア７により構成される。

【0025】

図３は図１のベーンスロット近傍の断面図であり、図３（ａ）に横断面図、図３（ｂ）に縦断面図（図３のＣ−Ｃ）を示す。図４は図２のベーンスロット近傍の断面図であり、図４（ａ）に横断面図、図４（ｂ）にベーンスロット近傍の縦断面図（図４のＤ−Ｄ）を示す。但し、図３（ｂ）、図４（ｂ）においてはベーン５及びスプリング１４は省略して図示しており、以下、図７（ｂ）〜図９（ｂ）においても同様に省略して図示する。

【0026】

圧縮機構部において冷媒ガスは、シリンダ３に設けられた吸込口８からシリンダ３内に流入し、シリンダ内壁面３aと、ローラ外壁面４ａと、ベーン収納部高圧側側面５ａ又はベーン収納部低圧側側面５ｂと、上ベア内壁面６ａと、下ベア内壁面７ａによって形成される圧縮室９内で昇圧され、シリンダ３又はシリンダの上下方向の閉塞部材となる上ベア６或いは下ベア７に設けられた吐出口１０から密閉容器１内に排出される。図１〜図４では、吐出口１０が上ベア６に設けられた例を示す。

【0027】

上ベア６には掘り込み部６ｂが設けられ、吐出口１０と、吐出口１０において密閉容器１内の高圧ガスを圧縮室９内へ流入することを防止し密閉容器１内のガス圧力Ｐｄと圧縮室９内のガス圧力Ｐｄ‘との差圧によりＰｄ’＞Ｐｄとなった際に開口する吐出弁１１と、吐出弁１１の開度を決定するリテーナ１２が収納され、吐出弁１１とリテーナ１２を覆うカップマフラー１３で構成される。

【0028】

図５は、ベーン収納部３a近傍の圧力勾配による冷媒ガス又は冷凍機油の漏れ量を表す概念図であり、図中矢印は漏れ方向を、長さは量を表す。スプリング１４の取り付け部は圧縮ガスが吐出される密閉容器１に連通するため常に高圧Pdに保たれる。圧縮室内低圧側は常に圧縮工程前のガスで満たされるため常に低圧Psに保たれる。圧縮室内高圧側は低圧Psから高圧Pd、更にはPd以上に昇圧され、吐出弁１１の開口により密閉容器１に吐出されるため、吐出弁１１が開口するクランク軸２の角度以前では変動圧Pd’となる。これらの圧力は、吐出弁開口中を除きPd≧Pd’≧Psの関係となる。そのため圧力勾配が形成され図５の如く漏れが発生する。

【0029】

図６はベーン収納部３a近傍の概略図である。ベーン５とベーン収納部３aは微小なクリアランスがあり、ベーン５は圧縮室内の高圧側と低圧側の仕切であるため、ベーン収納部高圧側側面５aとベーン収納部低圧側側面５bが受ける圧力差によりベーン５が進行方向に対し角度α傾く。そのため、ベーン５とベーン収納部３aは図６の高圧側接触部１９、低圧側接触部２０を除き積極的な接触は発生せず、微小クリアランスに供給された油の油膜によりシールを行っている。

【0030】

まず、図２、図４及び図５を用いて従来技術について説明し、本実施例である図１、図３との相違を明確にする。図２及び図４に示すように、従来技術のシリンダ３には、ベーン５をローラ４に押し付けるためのスプリング１４の収納を目的とし設けられたスプリング挿入穴１７が設けられる。更には、スプリング挿入穴１７に連通したベーン収納部３aが、ベーン５が摺動できるようにベーン５の幅よりやや大きく設定されて設けられている。そのため、密閉容器１内の冷凍機油はスプリング挿入穴１７を通り、圧縮室内外の差圧によりベーン収納部３aとベーン５のクリアランスを介し、ベーン収納部高圧側側面５a、ベーン収納部低圧側側面５ｂ及び圧縮室９内へ給油を行う。しかし、圧縮機構の構成上、スプリング挿入穴１７の直径には上限があり、また、ベーン収納部３aとベーン５のクリアランスを大きくする場合では圧縮漏れや、ベーン往復動のがたつきによる異常摩耗を誘発する恐れがある。

【0031】

また、ベーン５を境にした高圧側、低圧側の給油量についても、図５に示すように、圧縮室内外の差圧は、圧縮室内低圧側が高圧側より大きくなるため、高圧側低圧側対称に設定されたベーン収納部３aの場合、低圧側への給油が多くなり、高圧側の給油は相対的に少なくなる。このため、側面が高圧側低圧側対称に設定されたベーン収納部３a及びベーン５のクリアランス拡大による給油量の増加では、低圧側の給油量も増加することとなり、圧縮工程前の冷媒ガスの膨張を誘発するため効率が低下する恐れがある。更には、圧縮室内に供給された冷凍機油はベーン５を境にしたPs（低圧側）、Pd‘（高圧側)の差圧により低圧側に流れるため、圧縮室内高圧側では密閉容器１からの流入油量に対して、油量の減少が懸念される。

【0032】

従って、ベーン５とベーン収納部３aのクリアランスを増加させず、高圧側への給油量のみを増加させることで、圧縮損失を増加させる恐れが無く、圧縮室内高圧側から給油不足に陥り易いベーン５とローラ４との接触面の潤滑性を高め、圧縮機の効率及び信頼性の向上を図ることが必要となる。

【0033】

このような課題に対する本実施例のロータリ圧縮機を図１及び図３を用いて説明する。図３に示すように、シリンダ３のベーン収納部３a側面の高圧側にスプリング挿入穴１７と連通する貫通溝（給油溝）１５を設ける。特に、本実施例においては、貫通溝（給油溝）１５の領域が圧縮室側に向かうほど減少するように構成し（クランク軸と垂直方向の断面において、圧縮室側に向かうほど、貫通溝（給油溝）１５の深さが減少するように構成し）、例えば、ベーン５と組み合わせて成す形状が圧縮室側に向かって減少する略クサビ形状となるサビ型貫通溝１５とすることができる。貫通溝１５はスプリング挿入穴１７に連通するため、密閉容器１内の冷凍機油を貫通溝１５内部に取り込むことができ、貫通溝１５の両端は上ベア６及び下ベア７により塞がれているため、油ポケットとして機能する。また、貫通溝１５の設定位置は、図３に示すように、圧縮機構上でベーン収納部３aとベーン５間の最低限必要とされるシール長さを確保でき、ベーン５が最も圧縮室内に移動した際においてベーン背面５ｃが貫通溝１５を通過しない位置とする（つまり、ベーン５のローラと反対側の端部（ベーン背面５ｃ）が最も圧縮室側に挿入された位置よりも圧縮室側に、貫通溝１５が形成される。）。これにより、ベーン５背面は往復動時にも貫通溝１５を通過しないため、貫通溝１５による摩耗は発生しない。

【0034】

尚、貫通溝１５は、ベーン収納部高圧側側面が上閉塞部材と接する位置から下閉塞部材が接する位置まで、ベーン収納部高圧側側面を貫通するように形成してもよいし、ベーン収納部高圧側側面が上閉塞部材と接する位置から下閉塞部材が接する位置の手前まででベーン収納部高圧側側面を貫通しないように形成してもよい。

【0035】

以下に本実施例について、ベーン収納部３a側面高圧側に貫通溝（給油溝）１５を設けることによる効果と、貫通溝（給油溝）１５をクサビ型貫通溝１５にすることによる効果について、図１、図３及び式１を用いて説明する。

【0036】

まず、本実施例のベーン収納部３a側面高圧側に溝を設ける効果について説明する。シリンダ３のベーン収納部高圧側側面５ａに貫通溝（給油溝）１５を設けることで（さらに、貫通溝１５をスプリング挿入穴１７に連通することにより）、式１のクリアランスh、給油溝高さbの増加及び給油溝長さLの減少により、給油量Qを増加させることができる。以下に、本実施例による各パラメータの増減について説明する。

【0037】

図６に示すように、ベーン５は、圧力差によりシリンダ内径方向に対し角度α傾くため、シリンダ３の内径側ではクリアランスhが広くなる。そのため、ベーン収納部高圧側側面５ａに貫通溝（給油溝）１５を設けることで、ベーン５とベーン収納部３aのクリアランスhが広い部分、つまり式１のクリアランスhが大きい部分から給油が可能となる。

【0038】

給油溝高さbは、従来機ではスプリング挿入穴１７の高さが給油溝高さbとなるが、図３に示すように、本実施例ではベーン収納部高圧側側面５ａに貫通溝１５を設けることで、給油溝高さがシリンダ３の高さまで増加する。そのため、式１の給油溝高さbが大きくなり給油量が増加する。

【0039】

また、図３に示すように、給油溝長さLは、シリンダ収納部３aに貫通溝１５を設けることで、従来機に比べ、ベーン収納部３a長さが貫通溝１５分短くなる。そのため、式１の給油溝長さが減少するため給油量が増加する。

【0040】

また、特に、ベーン５とローラ４との接触面の給油量の増加が望まれる高差圧条件において、式１の圧力差ΔPが大きいため、本実施例との相乗効果により給油量を増加することができる。

【0041】

次に、本実施例の貫通溝１５をクサビ型とする（貫通溝１５の領域が圧縮室側に向かうほど減少するように構成する（クランク軸と垂直方向の断面において、圧縮室側に向かうほど、貫通溝１５の深さが減少するように構成する））ことによる効果について説明する。図３に示すように、ベーン収納部３a側面高圧側に設ける溝をクサビ型（クサビ型貫通溝１５）とすることで、クサビ効果により、シリンダ３内側に向かうクサビ型の先端では局所圧力ｐが増加する。これにより、密閉容器１と圧縮室内高圧側との差圧ΔＰ‘に加え、クサビ形状による局所圧力増加分ｐが増加し、差圧ΔＰ’+pとなる。そのため、式１のΔPが大きくなり給油量が増加する。

【0042】

さらに、このクサビ効果による局所圧力増加分ｐはベーン５の移動速度増加に伴い増加する。このため、給油量の増加が望ましい高回転数条件では回転数に応じてベーン５の移動速度が増加し、更に給油量を増加させることができる。

【実施例2】

【0043】

第２の実施例について図７を用いて説明する。図７に示すように、本実施例では、シリンダ３のベーン収納部３a側面高圧側に設けられた貫通溝１５に連通する連通孔１６を上ベア６に設ける。第1の実施例では密閉容器１内底部に貯まった冷凍機油の油面がスプリング挿入穴８の高さまで無ければ給油を行えなかったが、上ベア６に貫通溝１５に連通する連通孔１６を設けたことにより、密閉容器１内で循環した冷凍機油が底部に帰還する際に連通孔１６に至るため、密閉容器１内の油面高さがスプリング挿入穴８より低い場合でも、密閉容器１内底部に帰還する冷凍機油を利用して給油が可能となる。また、連通孔１６によりベーン５の上ベア６aとの接触面の一部が密閉容器１に開口されるため、給油面を増加させることができる。

【実施例3】

【0044】

第３の実施例について図８を用いて説明する。図８に示すように、本実施例では、スプリング挿入穴８と貫通溝１５を連通させず、シリンダ３のベーン収納部３a側面高圧側に設けたクサビ型貫通溝１５に連通する連通孔１７を下ベア７に設ける。第1の実施例では密閉容器１内底部に貯まった冷凍機油の油面がスプリング挿入穴８の高さまで無ければ給油を行えなかったが、下ベア７に連通孔１７を設け、更にクサビ型貫通溝１５はスプリング挿入穴８に連通しない構造とするため、貫通溝１５内は圧縮室内への圧力漏れにより、密閉容器１内より低圧となる。そのため、密閉容器１内の油面高さが下ベア７の連通孔１７に達すると、連通溝１５内と密閉容器１内との差圧を利用し、密閉容器１内底部に貯まった冷凍機油を連通孔１６からクサビ型貫通溝１５まで吸い上げることができる。そのため、油面高さが低い場合においても、給油を行うことができる。

【実施例4】

【0045】

第４の実施例について図９を用いて説明する。図９に示すように、本実施例では、ベーン収納部３側面低圧側に貫通溝１５より小さい貫通溝１８を設ける。本実施例においては、ベーン収納部３a側面低圧側からの給油性が向上するため、ベーン５とベーン収納部３aのクリアランスを図３より小さくした場合においても、ベーン５とベーン収納部３a側面低圧側との間に最低限必要な給油が可能となる。そのため、ベーン５とベーン収納部３aのクリアランス設定値を小さくできるため、ベーン５往復動のがたつきが低減し、信頼性を向上することができる。

【0046】

尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【符号の説明】

【0047】

１…密閉容器、２…クランク軸、３…シリンダ、３a…ベーン収納部、３b…シリンダ内径側面、４…ローラ、５…ベーン、５a…ベーン収納部高圧側側面、５b…ベーン収納部低圧側側面、５c…ベーン背面、６…上ベア、６a…上ベア側面、７…下ベア、７a…下ベア側面、８…スプリング挿入穴、８a…スプリング挿入穴底面、９…圧縮室、１０…吐出口、１１…吐出弁、１２…リテーナ、１３…カップマフラー、１４…スプリング、１５…クサビ型貫通溝(高圧側)、１６…上ベア連通孔、１７…下ベア連通孔、１８…クサビ型貫通溝(低圧側)、１９…高圧側接触部、２０…低圧側接触部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】