特開 2022-148052 密閉型ロータリ圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022148052

(43)【公開日】2022-10-06

(54)【発明の名称】密閉型ロータリ圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫

(51)【国際特許分類】

   F04C 29/02 20060101AFI20220929BHJP

【ＦＩ】

F04C29/02 351A

F04C29/02 311B

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021049578

(22)【出願日】2021-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】399048917

【氏名又は名称】日立グローバルライフソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】野崎 務

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 和広

(72)【発明者】

【氏名】永田 修平

(72)【発明者】

【氏名】中村 考作

【テーマコード（参考）】

3H129

【Ｆターム（参考）】

3H129AA04

3H129AA13

3H129AA32

3H129AB03

3H129BB03

3H129BB05

3H129CC04

3H129CC25

3H129CC28

3H129CC33

3H129CC44

(57)【要約】

【課題】圧縮機構部から吐出された冷媒の全てを密閉容器内に吐出することなく、冷媒からの油分離が可能であり、圧縮機構部の摺動部への給油も差圧給油で行う。
【解決手段】密閉型ロータリ圧縮機は、密閉容器と、シリンダ、ローラ、クランク軸及びクランク軸を支持する軸受部を備える圧縮機構部と、前記シリンダ内に冷媒を吸入する吸入流路を備える。また、軸受部に設けられ、シリンダで圧縮された冷媒を吐出する吐出ポートと、吐出ポートを覆うように軸受部に設けられた吐出カバーと、軸受部と吐出カバーにより形成され、圧縮機構部で圧縮された冷媒が流入して冷媒と油を分離する気液分離室と、気液分離室で油が分離された冷媒を圧縮機外に吐出する吐出管と、気液分離室と密閉容器内を連通し、気液分離室で分離された油を密閉容器内に流出させる連通路を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

潤滑油を貯留する油溜りを有する密閉容器と、
前記密閉容器内に設けられ、シリンダと、該シリンダ内で偏心回転するローラと、このローラを揺動させるクランク軸と、該クランク軸を支持する軸受部を備える圧縮機構部と、
前記圧縮機構部の前記シリンダ内に冷媒を吸入する吸入流路を備える密閉型ロータリ圧縮機であって、
前記軸受部に設けられ、前記シリンダで圧縮された冷媒を吐出する吐出ポートと、
前記吐出ポートを覆うように前記軸受部に設けられた吐出カバーと、
前記軸受部と前記吐出カバーにより形成され、前記圧縮機構部で圧縮された冷媒が流入して冷媒と油を分離する気液分離室と、
前記気液分離室で油が分離された冷媒を圧縮機外に吐出する吐出管と、
前記気液分離室と前記密閉容器内を連通し、前記気液分離室で分離された油を前記密閉容器内に流出させる連通路と、
を備えることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機。

【請求項2】

請求項１に記載の密閉型ロータリ圧縮機であって、前記軸受部は前記シリンダの上部に設けられた主軸受と前記シリンダの下部に設けられた副軸受を備え、
前記気液分離室は、前記主軸受に形成された前記吐出ポートを覆い且つ前記クランク軸の周囲を囲むように形成されていることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機。

【請求項3】

請求項２に記載の密閉型ロータリ圧縮機であって、前記連通路に設けられ、該連通路内の圧力と前記密閉容器内の圧力との圧力差により前記連通路を開閉する開閉装置を備えることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機。

【請求項4】

請求項３に記載の密閉型ロータリ圧縮機であって、前記開閉装置は、前記連通路内の圧力と前記密閉容器内の圧力との圧力差により前記連通路を開閉し、前記密閉容器内の前記潤滑油が貯留されている油溜りの圧力を、前記気液分離室から吐出される冷媒の吐出圧力と、前記吸入流路から吸入される冷媒の吸入圧力との間の圧力に制御するものであることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機。

【請求項5】

請求項４に記載の密閉型ロータリ圧縮機であって、前記開閉装置は、前記連通路に設けられた弁と、この弁を押圧する弾性体を有する弁機構で構成され、前記弁の上流側と下流側の差圧が一定値以上となった場合に前記弁が開くように前記弾性体の強さが決められていることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機。

【請求項6】

請求項２に記載の密閉型ロータリ圧縮機であって、前記気液分離室の一端側に吐出ポートと該吐出ポートを開閉する吐出弁を設け、前記気液分離室の他端側には密閉容器内と連通する前記連通路の開口部が形成され、前記吐出弁が配置された空間と前記連通路の開口部が形成された空間の間に、気液分離室に吐出された冷媒が衝突する壁面を設けて前記冷媒に混入されている潤滑油を前記冷媒から分離し、油を分離した冷媒を前記吐出管から圧縮機外に吐出させ、前記気液分離室で分離された油は前記連通路を介して密閉容器内に流出させることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機。

【請求項7】

請求項６に記載の密閉型ロータリ圧縮機であって、前記シリンダ、前記主軸受及び前記副軸受を締結する締結ボルトを更に備え、前記吐出ポートから前記気液分離室に吐出された流体は、前記締結ボルトが設けられている部分の前記吐出カバーの壁面に衝突して油が分離され、前記気液分離室における前記吐出ポートから前記締結ボルトを挟んで反対側の空間には前記吐出管の入口部が配置され、油を分離された冷媒は前記入口部から前記吐出管に流入して圧縮機外に吐出されることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機。

【請求項8】

請求項７に記載の密閉型ロータリ圧縮機であって、前記吐出管の入口部は、分離された油の流れ方向から外周側に外れた位置で且つ上方側に設けられていることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機。

【請求項9】

請求項６に記載の密閉型ロータリ圧縮機であって、前記気液分離室の底部を、前記吐出弁側から前記連通路の開口部に向かってステップ状或いはテーパ状に深くなるように構成して、分離された油が前記連通路の開口部に向かう流れが形成されることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機。

【請求項10】

圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を備え、冷媒としてイソブタン（Ｒ６００ａ）を使用して冷凍サイクルを構成し、前記蒸発器で冷気を作り出して庫内に放出する冷蔵庫であって、前記圧縮機として請求項１～９の何れか一項に記載の密閉型ロータリ圧縮機を用い、前記イソブタンの冷凍サイクルへの封入量は１００ｇ以下であることを特徴とする密閉型ロータリ圧縮機を用いた冷蔵庫。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は冷蔵庫や空気調和機等の冷凍サイクル装置に使用される密閉型ロータリ圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫に関し、特に、可燃性冷媒を用いる密閉型ロータリ圧縮機に好適なものである。

【背景技術】

【0002】

冷蔵庫や空気調和機等に使用される密閉型ロータリ圧縮機としては、特許４０２０６２２号公報（特許文献１）に記載されているものなどがある。この特許文献１のものは、密閉容器内に電動要素と、電動要素により駆動される第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力の冷媒ガスを前記第２の回転圧縮要素で圧縮するようにして、密閉容器内の圧力を中間圧力にしている。

【0003】

ところで、近年、冷蔵庫や空気調和機に使用される冷媒として、地球温暖化係数（ＧＷＰ）の低い冷媒であるイソブタン（Ｒ６００ａ）やＲ３２等の可燃性冷媒が使用されている。特に、家庭用の冷蔵庫に使用されているイソブタンは強燃性の冷媒であるため、その使用量には厳しい制限があり、冷蔵庫１台あたりに封入できる冷媒量は非常に少ない量に制限されている。即ち、電気用品安全法により技術基準が定められており、例えば、家庭用冷蔵庫のイソブタンの使用量は１００ｇ以下に制限されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許４０２０６２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述したように、冷蔵庫や空気調和機に使用される冷媒として、可燃性冷媒が使用される場合、冷凍サイクルに封入される冷媒量をできるだけ少なくすることが求められている。

【0006】

上記冷凍サイクルに使用される冷媒圧縮機として密閉型ロータリ圧縮機を採用する場合、密閉型ロータリ圧縮機は、圧縮機構部で圧縮された冷媒（冷媒ガス）が摺動部を潤滑した潤滑油（冷凍機油、以下、油ともいう）と共に密閉容器内に吐出されて油と分離される。前記密閉容器内の底部には圧縮機構部の摺動部を潤滑するための潤滑油を溜める油溜りが設けられており、密閉容器内に吐出されて分離された油は前記油溜りに溜り、油を分離した冷媒は冷凍サイクルへ送られる。

【0007】

このように、密閉型ロータリ圧縮機の密閉容器内には、圧縮機構部で圧縮された冷媒が吐出されるため、密閉容器内は高圧（吐出ガス圧力）の雰囲気となっている。冷媒の冷凍機油に対する溶解量は圧力が高いほど冷凍機油に吸収されるので、冷媒は圧力が高いほど冷凍機油に溶解する量が増加する。このため、冷蔵庫や空気調和機用の冷媒圧縮機として、密閉型ロータリ圧縮機を採用すると、密閉容器内が高圧雰囲気のため、冷凍機油への冷媒溶解量が多くなり、その結果、冷媒封入量が多くなる課題があった。

【0008】

上記特許文献１のものでは、回転圧縮要素（シリンダやピストン等）を２段に設け、１段目の回転圧縮要素で圧縮された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力の冷媒ガスを２段目の回転圧縮要素で圧縮するようにして、密閉容器内の圧力を中間圧力にしている。このような密閉型ロータリ圧縮機を採用すれば、密閉容器内の圧力を吐出圧力よりも低い中間圧力にできるので、密閉容器内圧力を低下できる分、冷凍機油への冷媒溶解量を低減できるから、冷媒封入量も低減することは可能になる。

【0009】

しかし、特許文献１のものでは、２段目の回転圧縮要素に吸入される冷媒の圧力は中間圧力であり、油溜りの圧力と同じであるため、２段目の回転圧縮要素に圧力差で給油（差圧給油）することはできず、このため充分な給油圧力を得ることのできるギヤポンプ（トロコイドポンプ等）やらせん溝を用いた粘性ポンプ等を設ける必要があり、構造が複雑で高価になる課題がある。

【0010】

本発明の目的は、圧縮機構部から吐出された冷媒の全てを密閉容器内に吐出することなく、前記吐出された冷媒からの油分離が可能であると共に、圧縮機構部の摺動部への給油を差圧給油で行うことのできる密閉型ロータリ圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫を得ることにある。

【0011】

本発明の他の目的は、密閉容器内の油溜りの圧力を吐出圧力よりも低減して潤滑油中への冷媒溶解量を低減することのできる密閉型ロータリ圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫を得ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴は、潤滑油を貯留する油溜りを有する密閉容器と、前記密閉容器内に設けられ、シリンダと、該シリンダ内で偏心回転するローラと、このローラを揺動させるクランク軸と、該クランク軸を支持する軸受部を備える圧縮機構部と、前記圧縮機構部の前記シリンダ内に冷媒を吸入する吸入流路を備える密閉型ロータリ圧縮機であって、前記軸受部に設けられ、前記シリンダで圧縮された冷媒を吐出する吐出ポートと、前記吐出ポートを覆うように前記軸受部に設けられた吐出カバーと、前記軸受部と前記吐出カバーにより形成され、前記圧縮機構部で圧縮された冷媒が流入して冷媒と油を分離する気液分離室と、前記気液分離室で油が分離された冷媒を圧縮機外に吐出する吐出管と、前記気液分離室と前記密閉容器内を連通し、前記気液分離室で分離された油を前記密閉容器内に流出させる連通路と、を備えることにある。

【0013】

本発明の第２の特徴は、上記の密閉型ロータリ圧縮機であって、前記軸受部は前記シリンダの上部に設けられた主軸受と前記シリンダの下部に設けられた副軸受を備え、前記気液分離室は、前記主軸受に形成された前記吐出ポートを覆い且つ前記クランク軸の周囲を囲むように形成され、更に、前記連通路に設けられ、該連通路内の圧力と前記密閉容器内の圧力との圧力差により前記連通路を開閉する開閉装置を備え、前記開閉装置は、前記連通路内の圧力と前記密閉容器内の圧力との圧力差により前記連通路を開閉し、前記密閉容器内の前記潤滑油が貯留されている油溜りの圧力を、前記吐出流路から吐出される冷媒の吐出圧力と、前記吸入流路から吸入される冷媒の吸入圧力との間の圧力に制御するものであることを特徴とする。

【0014】

本発明の第３の特徴は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を備え、冷媒としてイソブタン（Ｒ６００ａ）を使用して冷凍サイクルを構成し、前記蒸発器で冷気を作り出して庫内に放出する冷蔵庫であって、前記圧縮機として上記の密閉型ロータリ圧縮機を用い、前記イソブタンの冷凍サイクルへの封入量は１００ｇ以下である密閉型ロータリ圧縮機を用いた冷蔵庫にある。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、圧縮機構部から吐出された冷媒の全てを密閉容器内に吐出することなく、前記吐出された冷媒からの油分離が可能であると共に、圧縮機構部の摺動部への給油を差圧給油で行うことのできる密閉型ロータリ圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫を得ることができる効果がある。

【0016】

また、上記第２の特徴を有する本発明によれば、更に、密閉容器内の油溜りの圧力を吐出圧力よりも低減して潤滑油中への冷媒溶解量を低減することのできる密閉型ロータリ圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫を得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の密閉型ロータリ圧縮機の実施例１を示す縦断面図である。

【図2】図１のII－II線矢視断面図である。

【図3】図１におけるＡ部の部分拡大図である。

【図4】密閉容器内の圧力と圧縮機のＣＯＰ（成績係数）との関係を説明する線図である。

【図5】図２に示す主軸受のみを斜め上方から見た斜視図である。

【図6】本発明の実施例２を説明する図で、本発明の密閉型ロータリ圧縮機を搭載した冷蔵庫の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の密閉型ロータリ圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫の具体的実施例を、図面に基づいて説明する。各図において、同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分である。

【実施例0019】

本発明の密閉型ロータリ圧縮機の実施例１を図１～図５を用いて説明する。本実施例の密閉型ロータリ圧縮機は冷蔵庫や空気調和機等の冷凍サイクル装置を構成する冷媒圧縮機として利用されるものである。

【0020】

図１は本発明の密閉型ロータリ圧縮機の実施例１を示す縦断面図、図２は図１のII－II線矢視断面図であり、本実施例１の密閉型ロータリ圧縮機１００の全体構成を図１、図２を用いて説明する。

【0021】

図１において、１は潤滑油（冷凍機油）が封入されている密閉容器、２は前記密閉容器１内に固定して設けられた電動機部で、この電動機部２は固定子２ａ及び回転子２ｂを備えている。３は前記電動機部２の回転子２ｂに一体に固定されたクランク軸である。４は前記密閉容器１内設けられた圧縮機構部で、この圧縮機構部４は前記電動機部２により前記クランク軸３を介して駆動される。

【0022】

前記圧縮機構部４は、前記クランク軸３の前記電動機部２側を支持するボス部５ａを有する主軸受（軸受部）５と、前記クランク軸３の下部側を支持するボス部６ａを有する副軸受（軸受部）６と、前記主軸受５と前記副軸受６との間に挟持され締結ボルト７で一体に固定されたシリンダ８を備える。

【0023】

また、前記圧縮機構部４は、前記シリンダ８内に収容され前記クランク軸３に形成された偏心ピン３ａの偏心回転により公転駆動されるローラ９と、ローラ９の外周側から外径方向に延びローラ９の公転運動（偏心運動）に応じて前記シリンダ８に設けられた収納部に出入りするベーン（図示せず）と、このベーンを前記ローラ９に押し付けるスプリング１０（図２参照）も備えている。

【0024】

更に、前記圧縮機構部４には、シリンダ８、ローラ９、ベーン、主軸受５及び副軸受６により圧縮室（シリンダ室）１１が形成される。前記主軸受５は前記圧縮室１１の電動機部側の壁面を形成する壁面部５ｂを備え、前記副軸受６は前記圧縮室１１の反電動機部側の壁面を形成する壁面部６ｂを備えている。

【0025】

また、前記圧縮機構部４には、前記圧縮室１１内に冷媒ガスを吸入するための吸入ポート（図示せず）が設けられている。冷凍サイクルの冷媒は吸入管（吸入流路）１２（図２参照）を介して前記吸入ポートに導入される。更に、前記シリンダ８内を前記ローラ９が公転運動することにより、吸入した冷媒を前記圧縮室１１で圧縮し、この圧縮室１１で圧縮された冷媒（冷媒ガス）を吐出する吐出ポート２５（図５参照）が前記主軸受５に形成されている。また、図２に示すように、前記吐出ポート２５の出口側には該吐出ポートを開閉する吐出弁（本実施例ではリード弁）１３が前記主軸受５に設けられている。

【0026】

前記主軸受５はその外周壁部５ｃで密閉容器１に溶接などで固定されている。この主軸受５に、前記シリンダ８と前記副軸受６が前記締結ボルト７で固定されている。
なお、１４は前記電動機部２に電気を供給するための電源端子、１５は密閉容器１の底部に形成された油溜りである。

【0027】

前記油溜り１５に貯留されている潤滑油（冷凍機油；油）は、クランク軸３下端に設けられた油流入部１６から該クランク軸３に形成された給油通路１７を経て、クランク軸３と主軸受５及び副軸受６との摺動面、偏心ピン３ａとローラ９との摺動面、ローラ９とシリンダ８及びベーンとの摺動面等の圧縮機構部４の各摺動面に差圧により給油される。即ち、本実施例においては、密閉容器１内の圧力を利用して、密閉容器１内の圧力よりも低い圧力の圧縮機構部４の摺動部へ差圧により給油する差圧給油路を形成している。

【0028】

本実施例では、図１、図２に示すように、前記吐出ポート及び吐出弁１３を覆うように前記主軸受５の外側（反圧縮室側）に吐出カバー１８が前記締結ボルト７により前記主軸受５に固定されている。この吐出カバー１８と前記主軸受５により気液分離室（吐出流路）１９が形成され、この気液分離室１９に前記圧縮室１１で圧縮された冷媒が前記吐出ポート及び前記吐出弁１３を介して吐出される。

【0029】

前記気液分離室１９に吐出された冷媒には、前記圧縮機構部４の摺動部を潤滑した潤滑油が混入しており、前記吐出ポート２５から前記吐出弁１３を押し上げて前記気液分離室１９に吐出される。前記気液分離室１９に吐出された油を含む冷媒は、気液分離室を形成している吐出カバー１８の壁面に衝突することにより、油は冷媒ガスから分離され、前記壁面を伝わって前記気液分離室１９の底部に溜まる。一方、油を分離した圧縮冷媒ガスは吐出管２０を通って圧縮機の外部、例えば冷蔵庫等の冷凍サイクルに送られる。

【0030】

前記気液分離室１９は、図２に示すように、前記クランク軸３の周囲を囲むように形成されており、この気液分離室１９における前記吐出弁１３が設けられている一端側の空間から離れた他端側（末端側）には、密閉容器１内と連通する連通路２１（図１参照）の開口部２１ａが形成されている。また、前記吐出カバー１８における前記締結ボルト７が設けられている部分は内径側に突出した凸状部１８ａに形成されており、この凸状部１８ａにより、前記気液分離室１９の流路幅は狭められている。これにより、吐出ポートから気液分離室１９に吐出された油を含む冷媒は、気液分離室１９を形成している凸状部１８ａの壁面に衝突して油分離を効率良く行えるようにしている。

【0031】

前記吐出管２０の前記気液分離室１９内における入口部２０ａは、前記凸状部１８ａを挟んで前記吐出ポート２５から反対側の気液分離室１９内の空間に開口している。前記入口部２０ａの径方向位置は、前記凸状部１８ａの内径端部よりも外径側に位置するように構成しており、吐出ポートから吐出され、油を分離した冷媒ガスは前記入口部２０ａに向かって曲りながら流れる。従って、油を分離した冷媒ガスに、分離した油を再び混入させることなく、吐出管２０に流入するように構成されている。

【0032】

なお、前記吐出管２０はその入口部２０ａの高さ方向の中心位置も、前記気液分離室１９の高さ方向の中心よりも上方に配置して、吐出管２０の下端が気液分離室１９の底部よりも上方に離して配置されるようにすれば、冷媒ガスへの油の再混入防止効果を更に高めることができる。

【0033】

前記気液分離室１９の底部は、前記連通路２１が配置されている末端側に向かって、ステップ状に或いはテーバ状に深くなるように形成されている。これにより、気液分離室１９の吐出弁１３側で分離した油を、気液分離室１９の底部に沿って前記連通路２１側にスムーズに流すことができる。なお、図２は気液分離室１９の底部を末端側に向かってステップ状に形成したものを示しているが、前記底部をテーバ状に形成する場合に比べて容易に製作することができる。

【0034】

なお、図２において、２３は、密閉容器１内の圧縮機構部４上方の空間と、圧縮機構部４下方の油溜り１５側の空間とを連通する連通孔であり、図２に示す例では、前記連通孔２３は主軸受５の外周側で且つ周方向に６か所設けられている。

【0035】

次に、本実施例における前記連通路２１付近の構成を図１～図３を用いて説明する。図３は図１のＡ部の部分拡大図である。
図１～図３に示すように、気液分離室１９の末端側に開口している連通路２１は、主軸受５に径方向に形成され、前記気液分離室１９と前記密閉容器１内空間を連通するように構成されている。

【0036】

また、前記連通路２１の密閉容器１内への開口部側には、前記連通路２１内の圧力或いは気液分離室（吐出流路）１９内の圧力と、前記密閉容器１内の圧力との圧力差により前記連通路２１を開閉する開閉装置２２が設けられている。前記開閉装置２２により、前記密閉容器１の前記潤滑油が貯留されている油溜り１５の圧力を、前記気液分離室１９から前記吐出管２０を介して冷凍サイクルに吐出される冷媒の吐出圧力と、前記吸入管（吸入流路）１２から圧縮機構部４に吸入される冷媒の吸入圧力との間の圧力（以下「中間圧力」とも言う）に制御されるように構成されている。

【0037】

本実施例では、前記開閉装置２２は、前記連通路２１に設けられた弁体２２ａと、この弁体２２ａを押圧する弁ばね（弾性体）２２ｂを有する弁機構で構成され、前記弁体２２ａの上流側と下流側の差圧（弁体前後の差圧）が一定値以上となった場合に前記弁体２２ａが開くように前記弁ばね２２ｂの強さが決められている。

【0038】

更に具体的に説明すると、前記弁機構は、前記連通路２１の密閉容器側開口端の周囲に設けられた弁座２２ｃ、この弁座２２ｃに接して前記連通路２１を開閉する前記弁体２２ａ、該弁体２２ａを前記弁座２２ｃ側に押圧する弁ばね２２ｂ及び前記弁ばね２２ｂを保持し且つ前記主軸受５に固定されているリテーナ２２ｄにより構成されている。前記弁ばね２２ｂの強さは、潤滑油が貯留されている油溜り１５の圧力が、前記連通路２１または前記気液分離室１９内の圧力である吐出圧力と、圧縮機構部４に吸入される冷媒の吸入圧力との間の圧力（中間圧力）になるように決められている。

【0039】

このように構成することにより、前記連通路２１または気液分離室１９内の圧力と前記密閉容器１内の圧力との圧力差が、予め決めた一定の圧力差になると、前記弁機構の弁体２２ａは弁ばね２２ｂの押圧力に打ち勝って弁座２２ｃから離れ、前記連通路２１は密閉容器１内と連通する。これにより、前記気液分離室１９内で分離された油は、前記連通路２１から密閉容器１内に排出され油溜り１５に溜まる。また、前記弁体２２ａが開くことで前記密閉容器１内の圧力は上昇し、弁体２２ａ前後（弁体の上流側と下流側）の圧力差が所定値よりも小さくなると、前記弁ばね２２ｂの押圧力で前記弁体２２ａは閉じられる。このように、前記弁体２２ａは該弁体前後の圧力差が予め決められた値になると開閉するので、密閉容器１内の圧力を吐出圧力よりも低く、吸込圧力よりも高い任意の中間圧力の範囲に保持することができる。

【0040】

本実施例によれば、密閉容器１内の圧力を吐出圧力よりも低い圧力、即ち任意の中間圧力に保持することができるから、冷媒の潤滑油への溶解量を低減することができる。また、潤滑油への冷媒の溶解量を低減できる分だけ冷凍サイクル運転をするために必要な冷媒量を増加でき、その分封入冷媒量を低減することも可能になる。従って、イソブタンなどの強燃性冷媒やＲ３２などの可燃性冷媒の封入量を低減できる冷蔵庫や空気調和機等の冷凍サイクル装置を実現できる。

【0041】

特に、家庭用の冷蔵庫には強燃性のイソブタンが使用されることが多いが、その使用量には厳しい制限があり、冷蔵庫１台あたりに封入できる冷媒量は非常に少ない量に制限されている。このため、冷媒封入量が多くなる密閉型ロータリ圧縮機の採用は困難であったが、本発明を採用することにより、効率の良い密閉型ロータリ圧縮機を採用することが可能となる。

【0042】

また、本実施例では、密閉容器１内の油溜り１５の圧力を吸入圧力よりも高い任意の中間圧力に保持できるので、油溜り１５の油を中間圧力と吸入圧力との差圧で圧縮機構部４の各摺動部に供給することも可能になる。

【0043】

このように、本実施例では、シリンダ８とローラ９が１組の１シリンダ方式、即ち多段圧縮ではなく、単段圧縮タイプの密閉型ロータリ圧縮機で、密閉容器１内の圧力を吸入圧力と吐出圧力との間の任意の中間圧力にすることを実現できる。これにより潤滑油中への冷媒溶解量を低減できると共に圧縮機構部４に差圧給油することが可能となる。従って、圧縮機構部４への給油を、ギヤポンプや粘性ポンプ等の複雑で高価なポンプを採用することなく、簡単な構成で実現することができる。

【0044】

なお、図１の例では、クランク軸３下端部の給油通路１７内に遠心タイプの給油ポンプも内蔵しているが、本実施例では、差圧給油が可能であるので、前記遠心ポンプは必ずしも必要なものではない。本実施例では、より給油を確実に行うための補助として簡単な構成の給油ポンプも設けているものである。

【0045】

本実施例を採用することにより、弁ばね２２ｂの強さを調整すれば、密閉容器１内の圧力を所望の任意の圧力範囲に制御することが可能になる。ここで、密閉容器１内の圧力が高いと潤滑油への冷媒溶解量が増えるため、冷凍サイクルへ送られる冷媒量は減少し、冷凍サイクルの効率が低下する。一方、密閉容器１内の圧力が低いと、圧縮室と密閉容器内との圧力差が大きくなるため、圧縮機構部からの圧縮冷媒の漏れが増加する。また、ベーンをローラ９に押し付けるスプリング１０の押付力が増大する構成となるので摩擦損失も増加する。

【0046】

このため、密閉容器１内の圧力と、密閉型ロータリ圧縮機を用いた冷凍サイクル装置の成績係数（ＣＯＰ）との間には、図４の線図に示す関係があることが分かった。図４において、Ｐｓは密閉型ロータリ圧縮機における吸込圧力、Ｐｄは吐出圧力である。

【0047】

図４から、密閉型ロータリ圧縮機では、密閉容器１内の圧力を吸込圧力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄの中間点の圧力よりも高く、吐出圧力よりも低い圧力になるように、前記開閉装置（弁機構）２２の弁ばね２２ｂの強さを調整することにより、より効率の良い密閉型ロータリ圧縮機が得られることが分かった。これを冷蔵庫や空気調和機等に採用することにより、成績係数のより高い冷凍サイクル装置を実現することも可能となる。

【0048】

なお、本実施例１の説明では、上記開閉装置２２として、弁ばね２２ｂの強さを調節して、前記弁体２２ａの上流側と下流側の差圧が一定値以上となった場合に前記弁体２２ａが開くようにした弁機構で構成している例について説明したが、本発明はこの構成に限られない。例えば、前記弁体２２ａの上流側の圧力である気液分離室１９側の圧力（吐出圧力）と、前記弁体２２ａの下流側の圧力である密閉容器１内の圧力を圧力センサで測定し、その圧力差が所定値より大きくなると、前記連通路２１を開くように制御装置で弁を開閉するように制御する構成としても良い。

【0049】

更に、上述した実施例では、前記密閉容器１内の圧力を、吸込圧力と吐出圧力の間の中間圧力にするものについて説明したが、本発明はこのような態様には限られず、例えば密閉容器１内の圧力をほぼ吸込圧力にするものにも適用可能である。即ち、上記気液分離室１９を備える構成とすることにより、圧縮機構部４から吐出された冷媒の全てを密閉容器内に吐出することなく、吐出された冷媒からの油分離が可能であり、分離した油は密閉容器内に戻し、油を分離した冷媒ガスは冷凍サイクルに送り出す構成とすることができる。また、圧縮機構部４の摺動部への給油も差圧給油で行うことができる密閉型ロータリ圧縮機を得ることができる。

【0050】

図５は図２に示す主軸受５のみを斜め上方から見た斜視図（鳥観図）である。この図において、２４は吐出弁１３（図２参照）を収容する弁収容溝で、この弁収容溝２４には圧縮室１１で圧縮された冷媒が流入する吐出ポート２５が形成されている。また、この吐出ポート２５の上部には該吐出ポート２５を開閉する前記吐出弁（リード弁）１３が図２に示すように配置される。前記弁収容溝２４にはリード弁で構成された前記吐出弁１３のばね板部や、前記吐出弁１３の上方への移動を制限するリテーナ等も配設される。

【0051】

図２に示す気液分離室（吐出流路）１９の底部は、この図５に示すように、主軸受５のボス部５ａの周囲を囲むように形成されており、この気液分離室１９の底部の上側は、図１に示す吐出カバー１８で覆われて前記気液分離室１９が形成されている。一点鎖線で示す吐出管２０は主軸受５の外周壁部５ｃを貫通し、更に吐出カバー１８も貫通（図１参照）して気液分離室１９に開口している。

【0052】

前記気液分離室１９の底部は、図５に示すように、吐出ポート２５側（吐出弁１３側）が最も高く、その後、前記底部はステップ状に低くなり、連通路２１の開口部２１ａが設けられている部分が最も低くなっている。なお、前記底部をステップ状に深く形成することで、気液分離室１９の底部を次第に低くして、気液分離室１９の上流側で冷媒から分離された油が、前記連通路２１の開口部２１ａに向かってスムーズに流れるようにしている。即ち、吐出ポート２５から気液分離室１９に吐出された油を含む冷媒は、気液分離室１９における凸状部１８ａ等の壁面に衝突することで、油が分離され、分離された油は気液分離室１９の底部に落下し、図５に白抜き矢印で示すように、気液分離室１９の底部をスムーズに流れるので、冷媒ガスと混入するのを抑制できる。

【0053】

ステップ状にする代わりに、前記底部をテーパ状に低くなるようにしても良いが、ステップ状に構成した方が、容易に製作できるため、本実施例では前記底部をステップ状に形成している。なお、図５において、５ｄは締結ボルト７（図１、図２参照）が貫通するボルト穴である。

【0054】

上述した図２及び図５に示すように、本実施例においては、気液分離室１９を主軸受のボス部５ａの周囲を取り囲むように形成すると共に、締結ボルト７が貫通する部分を利用して、吐出カバー１８に複数の凸状部１８ａを形成しているので、油を含む冷媒ガスは前記凸状部１８ａ等の壁面に衝突して、油を気液分離室１９の部分で効率良く分離することができる。なお、前記シリンダ８、前記主軸受５及び副軸受６を締結する前記締結ボルト７は気液分離室１９に沿って複数本配置されており、これに伴い前記凸状部１８ａも複数個（図２の例では３個）設けて油分離効果を高めている。

【0055】

従って、圧縮機構部４からの吐出ガスのほぼ全てを密閉容器１内に吐出し、密閉容器１内で油を分離して、密閉容器１内の冷媒ガスを冷凍サイクルに送り出す高圧方式の密閉型ロータリ圧縮機とすることなく、前記吐出カバー１８内の気液分離室１９から直接冷凍サイクルに、圧縮され油を分離した冷媒ガスを送り出すことができる。

【0056】

また、本実施例では、前記圧縮機構部４から吐出された圧縮冷媒ガスのほぼ全てを密閉容器１内に吐出するものではないため、密閉容器１内の圧力を吐出圧力にする必要がなく、前述した開閉装置（弁機構）２２（図１、図３参照）等を用いて、密閉容器１内を吐出圧力と吸込圧力の間の圧力（中間圧力）にすることもできる。従って、冷媒封入量を低減できると共に圧縮機構部４に差圧給油することも可能となり、圧縮機構部４への給油を簡単な構成で実現することもできる。

【0057】

なお、上述した実施例１では、密閉型ロータリ圧縮機１００の圧縮機構部４が、シリンダ８とローラ９が１組の１シリンダ方式（シングルタイプ）の密閉型ロータリ圧縮機に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は１シリンダ方式の密閉型ロータリ圧縮機には限られない。即ち、前記圧縮機構部４が、シリンダ８とローラ９を２組備えた２シリンダ方式で単段圧縮の密閉型ロータリ圧縮機にも同様に適用できるものである。この２シリンダ方式の密閉型ロータリ圧縮機に本発明を適用する場合、主軸受５と副軸受６との間に、シリンダ８とローラ９を、中仕切板を挟んで両側にそれぞれ配置する。また、上側のシリンダ（圧縮要素）に対しては、主軸受（上軸受）に、実施例１と同様に、吐出カバー１８を設け、下側のシリンダ（圧縮要素）に対しては、副軸受（下軸受）に、実施例１と同様の吐出カバーを設けて気液分離室を形成すれば良い。更に、前記気液分離室１９で分離された油を、前記連通路２１を介して前記密閉容器１内に導く構成とすれば良い。

【実施例0058】

次に、本発明に係る密閉型ロータリ圧縮機を搭載した機器の一例である冷蔵庫について説明する。図６は、本発明に係る密閉型ロータリ圧縮機（圧縮機）１００を搭載した冷蔵庫２００の縦断面図である。

【0059】

冷蔵庫２００は断熱箱体２０１を有している。圧縮機は、上述した実施例１の密閉型ロータリ圧縮機１００が採用され、前記断熱箱体２０１と仕切部２０３で囲まれた領域であって、冷凍サイクル装置である冷蔵庫２００の下方側に設置されている。

【0060】

前記密閉型ロータリ圧縮機１００、放熱パイプ等で構成された凝縮器、キャピラリーチューブや膨張弁で構成された膨張装置、冷却器２０２等で構成された蒸発器を繋ぐことで、Ｒ６００ａ等の強燃性冷媒を用いた冷凍サイクルが形成されている。

【0061】

冷蔵庫２００は、貯蔵室の一例として冷蔵室２０４、上段冷凍室２０５、下段冷凍室２０６、野菜室２０７を有しており、これら庫内空間は、前記密閉型ロータリ圧縮機１００の駆動により、冷凍サイクル（図示せず）が動作することで冷却される。

【0062】

前述した通り、家庭用の冷蔵庫には強燃性のイソブタンが使用されることが多いが、その使用量には厳しい制限がある。即ち、冷蔵庫１台あたりに封入できるイソブタンの使用量は１００ｇ以下に制限されている。このため、レシプロ式の圧縮機に比べ、一般的に冷媒封入量が多くなる密閉型ロータリ圧縮機の採用は困難であったが、本発明を採用することにより、冷媒封入量を低減できるので、効率の良い密閉型ロータリ圧縮機を家庭用冷蔵庫に採用することが可能となる。

【0063】

なお、図６では本発明に係る密閉型ロータリ圧縮機１００を搭載する機器として冷蔵庫を例にとり説明したが、本発明の密閉型ロータリ圧縮機１００は冷蔵庫に限られず、空気調和機や冷凍冷蔵ショーケース等の種々の冷凍サイクル装置に適用できる。

【0064】

また、本発明は上述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。
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、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。
更に、上述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。