特開 2023-111597 圧縮機及びヒートポンプ式給湯システム

(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】P2023111597

(43)【公開日】2023-08-10

(54)【発明の名称】圧縮機及びヒートポンプ式給湯システム

(51)【国際特許分類】

   F04C 29/02 20060101AFI20230803BHJP

   F24H 4/02 20220101ALI20230803BHJP

【ＦＩ】

F04C29/02 311K

F24H4/02 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022013516

(22)【出願日】2022-01-31

(71)【出願人】

【識別番号】000004709

【氏名又は名称】株式会社ノーリツ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】新井 隆起

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 完

【テーマコード（参考）】

3H129

3L122

【Ｆターム（参考）】

3H129AA04

3H129AA17

3H129AB03

3H129BB44

3H129BB50

3H129CC16

3H129CC17

3L122AA02

3L122AA23

3L122AB22

3L122AC41

(57)【要約】

【課題】耐久性が高い圧縮機、及び該圧縮機を備えるヒートポンプ式給湯システムを提供する。
【解決手段】圧縮機１０１は、冷媒を圧縮する圧縮機構部１と、圧縮機構部１を収容しているケース２とを備える。圧縮機構部１は、シリンダ１３と、シリンダ１３を貫通する回転軸１２とを含む。ケース２は、回転軸１２の軸方向の一端１２Ｂ１を回転自在に支持する第１軸受と、回転軸の軸方向の他端１２Ｃ１を回転自在に支持する第２軸受とを含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒を圧縮する圧縮機構部と、
前記圧縮機構部を収容しているケースとを備え、
前記圧縮機構部は、シリンダと、前記シリンダを貫通する回転軸とを含み、
前記ケースは、前記回転軸の軸方向の一端を回転自在に支持する第１軸受と、前記回転軸の前記軸方向の他端を回転自在に支持する第２軸受とを含む、圧縮機。

【請求項2】

前記第１軸受及び前記第２軸受の各々は、前記軸方向において前記シリンダと間隔を空けて配置されている、請求項１に記載の圧縮機。

【請求項3】

前記圧縮機構部は、前記軸方向において前記シリンダを挟むように配置されている１対のシリンダカバーをさらに含み、
前記１対のシリンダカバーの各々は、前記シリンダの内部空間と外部空間とを区画しており、
前記１対のシリンダカバーの各々には、前記回転軸が通されている貫通孔が形成されており、
前記１対のシリンダカバーの各々の前記貫通孔の内周面は、前記回転軸の外周面と間隔を空けて配置されている、請求項１又は２に記載の圧縮機。

【請求項4】

前記圧縮機構部は、前記シリンダ内において前記回転軸に対する周方向に前記回転軸を囲むように配置されており、前記回転軸の回転に伴い偏心回転するピストンをさらに含み、
前記１対のシリンダカバーの各々は、前記ピストンの前記軸方向の端面と接している、請求項３に記載の圧縮機。

【請求項5】

前記１対のシリンダカバーの各々は、母材と、前記母材の表面上に形成されており、かつ前記ピストンの前記端面と接している表面層とを含み、
前記表面層を構成する材料の前記ピストンとの摩擦係数は、前記母材を構成する材料の前記ピストンとの摩擦係数よりも低い、請求項４に記載の圧縮機。

【請求項6】

前記１対のシリンダカバーの各々を構成する材料は、自己潤滑性を有する合成樹脂を含む、請求項３又は４に記載の圧縮機。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載の圧縮機と、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒が熱媒体と熱交換するように設けられている凝縮器と、
前記凝縮器にて前記冷媒と熱交換した前記熱媒体が貯留されるタンクとを備える、ヒートポンプ式給湯システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧縮機及びヒートポンプ式給湯システムに関する。

【背景技術】

【0002】

国際公開第２０１９／１４６０２８号（特許文献１）には、シリンダ室内にてピストンを偏心回転するためにシリンダ室を貫通する回転軸を、シリンダ室を塞ぐ１対の軸受により回転自在に支持する、圧縮機が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１９／１４６０２８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の圧縮機では、回転軸がシリンダ室に隣接して配置された２つの軸受で支持されており、回転軸において軸受に支持されている部分間の距離は短い。そのため、モータ磁力や圧縮荷重が大きい場合には、回転軸へのモーメント荷重も大きくなり、回転軸が傾いて回転軸と軸受との間に設定された隙間が確保されず、回転軸及び軸受の耐久性が低下するという問題がある。

【0005】

本発明の主たる目的は、耐久性が高い圧縮機、及び該圧縮機を備えるヒートポンプ式給湯システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、圧縮機構部を収容しているケースとを備える。圧縮機構部は、シリンダと、シリンダを貫通する回転軸とを含む。ケースは、回転軸の軸方向の一端を回転自在に支持する第１軸受と、回転軸の軸方向の他端を回転自在に支持する第２軸受とを含む。

【0007】

上記圧縮機において、第１軸受及び第２軸受の各々は、軸方向においてシリンダと間隔を空けて配置されているのが好ましい。

【0008】

上記圧縮機において、圧縮機構部は、軸方向においてシリンダを挟むように配置されている１対のシリンダカバーをさらに含む。１対のシリンダカバーの各々は、シリンダの内部と外部とを区画する。１対のシリンダカバーの各々には、回転軸が通されている貫通孔が形成されている。１対のシリンダカバーの各々の貫通孔の内周面は、回転軸の外周面と間隔を空けて配置されている。

【0009】

上記圧縮機において、圧縮機構部は、シリンダ内において回転軸に対する周方向に回転軸を囲むように配置されており、回転軸の回転に伴い偏心回転するピストンをさらに含む。１対のシリンダカバーの各々は、ピストンの軸方向の端面と接している。

【0010】

上記圧縮機において、１対のシリンダカバーの各々は、母材と、母材の表面上に形成されており、かつピストンの端面と接している表面層とを含む。表面層を構成する材料のピストンとの摩擦係数は、母材を構成する材料のピストンとの摩擦係数よりも低い。

【0011】

上記圧縮機において、１対のシリンダカバーの各々を構成する材料は、自己潤滑性を有する合成樹脂を含む。

【0012】

本発明に係るヒートポンプ式給湯システムは、上記圧縮機と、圧縮機から吐出された冷媒が熱媒体と熱交換するように設けられている凝縮器と、凝縮器にて冷媒と熱交換した熱媒体が貯留されるタンクとを備える。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、耐久性が高い圧縮機、及び該圧縮機を備えるヒートポンプ式給湯システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施の形態に係るヒートポンプ式給湯システムを説明するためのブロック図である。

【図2】本実施の形態に係る圧縮機を説明するための斜視断面図である。

【図3】本実施の形態に係る圧縮機を説明するための断面図である。

【図4】図２中の矢印ＩＶ－ＩＶから視た断面図である。

【図5】図２中の矢印Ｖ－Ｖから視た断面図である。

【図6】本実施の形態に係る圧縮機の第１シリンダカバーの変形例を説明するための断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
＜ヒートポンプ式給湯システムの構成＞
図１に示されるように、本実施の形態に係るヒートポンプ式給湯システム３００は、ヒートポンプユニット（ＨＰユニットともよぶ）１００と、貯湯ユニット２００とを備える。

【0016】

ＨＰユニット１００は、冷媒が循環する冷媒回路を含む。ＨＰユニット１００の冷媒回路は、圧縮機１０１、水熱交換器１０２、膨張弁１０３、及び空気熱交換器１０４を含む。圧縮機１０１は、低圧のガス冷媒を吸入し、該ガス冷媒を圧縮して、高圧のガス冷媒として吐出する。圧縮機１０１の詳細な構成は、後述する。

【0017】

水熱交換器１０２は、ＨＰユニット１００において凝縮器として作用する。圧縮機１０１から吐出された高圧のガス冷媒は、水熱交換器１０２において貯湯ユニット２００を流れる水と熱交換することにより凝縮される。膨張弁１０３は、水熱交換器１０２にて凝縮された高圧の液冷媒を、減圧膨張させる。空気熱交換器１０４は、ＨＰユニット１００において蒸発器として作用する。膨張弁１０３にて減圧された低圧の気液二相冷媒は、空気熱交換器１０４において送風機１０５から送られた外気と熱交換することにより蒸発する。空気熱交換器１０４において蒸発した低圧のガス冷媒は、圧縮機１０１に吸入される。

【0018】

貯湯ユニット２００は、ポンプ２０１、及び貯湯タンク２０２を含む。ポンプ２０１及び貯湯タンク２０２は、ＨＰユニット１００内の水熱交換器１０２に接続されている。言い換えると、ヒートポンプ式給湯システム３００は、冷媒回路とともに、水が循環する水回路を含む。水回路の一部はＨＰユニット１００の水熱交換器１０２の内部に形成されており、水回路の他の一部は貯湯ユニット２００のポンプ２０１及び貯湯タンク２０２の内部に形成されている。

【0019】

ポンプ２０１は、貯湯タンク２０２内の低温の水を水熱交換器１０２に送る。水熱交換器１０２は、貯湯ユニット２００において水を加温する。貯湯タンク２０２から水熱交換器１０２に送られた水は、圧縮機１０１から吐出された高圧のガス冷媒とを熱交換することにより、加温される。水熱交換器１０２にて加温された水（湯）は、貯湯タンク２０２に戻されて貯湯タンク２０２内に貯められる。

【0020】

貯湯ユニット２００は、給水管２０３、出湯管２０４、及び給湯器２０５をさらに含む。給水管２０３は、貯湯タンク２０２に接続されており、貯湯タンク２０２内に給水する。出湯管２０４は、給湯器２０５を介して貯湯タンク２０２に接続されている。貯湯タンク２０２内の加温された水（湯）は、必要に応じて給湯器２０５によりさらに加温された後、出湯管２０４に出力される。

【0021】

＜圧縮機の構成＞
図２及び図３に示されるように、圧縮機１０１は、圧縮機構部１と、ケース２と、電動機部３とを備える。

【0022】

圧縮機構部１は、低圧のガス冷媒を圧縮するように設けられている。圧縮機構部１は、潤滑油により潤滑される。圧縮機構部１は、シリンダ室１１が形成されているシリンダ１３と、シリンダ室１１を貫通する回転軸１２とを含む。回転軸１２は、中心軸Ｃ周りに回転するように設けられている。以下では、回転軸１２の中心軸Ｃが延在する方向を単に軸方向とよび、中心軸Ｃに対する径方向を単に径方向とよび、中心軸Ｃに対する周方向を単に周方向とよぶ。圧縮機１０１は、軸方向が水平方向に沿うように配置された状態で使用されることが予定されている。

【0023】

図３に示されるように、シリンダ１３には、シリンダ１３を軸方向に貫通する第１貫通孔１３Ａが形成されている。第１貫通孔１３Ａの内部には、シリンダ室１１が形成されている。シリンダ室１１は、シリンダ１３、第１シリンダカバー１４、第２シリンダカバー１５、及びピストン１６により、シリンダ室１１の外部と区画されている。

【0024】

第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５の各々は、軸方向においてシリンダ室１１を挟むように配置されている。第１シリンダカバー１４は、シリンダ１３の軸方向の一方の側面に接している。第１シリンダカバー１４は、シリンダ１３の第１貫通孔１３Ａの一方の開口端の外側に、該開口端に隣接して配置されている。第２シリンダカバー１５は、シリンダ１３の軸方向の他方の側面に接している。第２シリンダカバー１５は、シリンダ１３の第１貫通孔１３Ａの他方の開口端の外側に、該開口端に隣接して配置されている。

【0025】

シリンダ１３は、後述するケース２の筒部２１に固定されている。第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５は、シリンダ１３に固定されている。第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５は、ケース２に直接接続されていない。

【0026】

図２～図４に示されるように、ピストン１６は、円筒形状を有しており、回転軸１２のうちシリンダ室１１内に通されている部分（後述する第１部分１２Ａ）を囲むように配置されている。ピストン１６は、回転軸１２の回転に伴い、第１部分１２Ａとともに中心軸Ｃ周りに偏心回転する。

【0027】

図３に示されるように、ピストン１６の内周面と回転軸１２の第１部分１２Ａの外周面との間には、隙間が形成されている。他方、ピストン１６の軸方向の一方の端面１６Ａは、第１シリンダカバー１４において第１貫通孔１３Ａに面している内表面１４Ｂと接している。ピストン１６の端面１６Ａは、上記偏心回転時に、第１シリンダカバー１４の内表面１４Ｂに対して摺動する。ピストン１６の軸方向の他方の端面１６Ｂは、第２シリンダカバー１５において第１貫通孔１３Ａに面している内表面１５Ｂと接している。ピストン１６の端面１６Ｂは、上記偏心回転時に、第２シリンダカバー１５の内表面１５Ｂに対して摺動する。

【0028】

このように、シリンダ室１１は、径方向においてシリンダ１３の第１貫通孔１３Ａの内周面とピストン１６の外周面との間に挟まれており、かつ軸方向において第１シリンダカバー１４と第２シリンダカバー１５との間に挟まれている空間として、シリンダ１３、第１シリンダカバー１４、第２シリンダカバー１５、及びピストン１６により、シリンダ室１１の外部と区画されている。シリンダ室１１にて圧縮された冷媒は、吐出口１３Ｃ以外から漏れ出ない。第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５の各々は、圧縮機１０１の駆動時に冷媒がシリンダ室１１内で圧縮されることにより生じる軸方向の荷重（以下、圧縮荷重とよぶ）を受ける。

【0029】

図３及び図５に示されるように、第１シリンダカバー１４には、回転軸１２が通されている第２貫通孔１４Ａが形成されている。第２貫通孔１４Ａは、第１シリンダカバー１４を軸方向に貫通しており、内表面１４Ｂに開口している。図３に示されるように、第２シリンダカバー１５には、回転軸１２が通されている第３貫通孔１５Ａが形成されている。第３貫通孔１５Ａは、第２シリンダカバー１５を軸方向に貫通しており、内表面１５Ｂに開口している。

【0030】

第１貫通孔１３Ａ、第２貫通孔１４Ａ、及び第３貫通孔１５Ａの各々の開口形状は、円形状である。第１貫通孔１３Ａ、第２貫通孔１４Ａ、及び第３貫通孔１５Ａの各々の孔軸は、同一直線状に連なるように配置されている。

【0031】

図２及び図３に示されるように、回転軸１２は、シリンダ１３、第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５の各々を貫通している。回転軸１２の中心軸Ｃは、第１貫通孔１３Ａ、第２貫通孔１４Ａ、及び第３貫通孔１５Ａの各々の孔軸と重なるように配置されている。

【0032】

図２及び図３に示されるように、回転軸１２は、シリンダ室１１の内部に配置されている第１部分１２Ａと、シリンダ室１１の外部に配置されており第１部分１２Ａから軸方向の一方の側に延びている第２部分１２Ｂと、軸方向の他方の側に第１部分１２Ａから延びている第３部分１２Ｃとを有している。

【0033】

第１部分１２Ａは、シリンダ室１１内において、ピストン１６とともに中心軸Ｃ周りに偏心回転するように設けられている。軸方向から視て、第１部分１２Ａの重心は、径方向において中心軸Ｃと間隔を空けて配置されている。第１部分１２Ａの軸方向に垂直な断面の中心は、軸方向に対する径方向において中心軸Ｃから離れた位置に配置されている。第１部分１２Ａの外径は、第２部分１２Ｂ及び第３部分１２Ｃの各々の外径よりも大きい。

【0034】

第１部分１２Ａの軸方向の一方の端面は、第１シリンダカバー１４においてシリンダ室１１に面する内表面１４Ｂと間隔を空けて配置されている。第１部分１２Ａの軸方向の他方の端面は、第２シリンダカバー１５においてシリンダ室１１に面する内表面１５Ｂと間隔を空けて配置されている。

【0035】

図２～図４に示されるように、第２部分１２Ｂの一部は、第１シリンダカバー１４の第２貫通孔１４Ａに通されている。第２部分１２Ｂのうち第１部分１２Ａと接続されている端部とは反対側に位置する第１端部１２Ｂ１の少なくとも一部は、回転軸１２の一端として後述する第１滑り軸受に支持されている。本実施の形態において、回転軸１２の一端とは、回転軸１２の軸方向の端面から軸方向に所定の長さを有する回転軸１２の第１端部１２Ｂ１の少なくとも一部を意味する。

【0036】

図２～図４に示されるように、第３部分１２Ｃの一部は、第２シリンダカバー１５の第３貫通孔１５Ａに通されている。第３部分１２Ｃのうち第１部分１２Ａと接続されている端部とは反対側に位置する第２端部１２Ｃ１の少なくとも一部は、回転軸１２の他端として後述する第２滑り軸受に支持されている。本実施の形態において、回転軸１２の他端とは、回転軸１２の軸方向の端面から軸方向に所定の長さを有する回転軸１２の第２端部１２Ｃ１の少なくとも一部を意味する。

【0037】

軸方向から視て、第２部分１２Ｂ及び第３部分１２Ｃの各々の重心は、中心軸Ｃ上に配置されている。第２部分１２Ｂ及び第３部分１２Ｃの各々の軸方向に垂直な断面の中心は、中心軸Ｃ上に配置されている。

【0038】

第２部分１２Ｂの外径は、第２貫通孔１４Ａの孔径よりも小さい。第２貫通孔１４Ａの内周面は、第２部分１２Ｂの外周面と間隔を空けて配置されている。第３部分１２Ｃの外径は、第３貫通孔１５Ａの孔径よりも小さい。第３貫通孔１５Ａの内周面は、第３部分１２Ｃの外周面と間隔を空けて配置されている。言い換えると、第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５の各々は、回転軸１２を支持していない。

【0039】

図４に示されるように、シリンダ１３には、シリンダ室１１の外部から内部に低圧のガス冷媒を導くための吸入孔１３Ｂと、シリンダ室１１の内部から外部に高圧のガス冷媒を吐出するための吐出孔１３Ｃがさらに形成されている。吸入孔１３Ｂ及び吐出孔１３Ｃの各々は、シリンダ室１１の内周面に開口している一端とシリンダ１３の外周面に開口している他端とを有している。吸入孔１３Ｂ及び吐出孔１３Ｃの各々は、径方向に沿って延びている。吸入孔１３Ｂ及び吐出孔１３Ｃの各々は、周方向において互いに間隔を空けて配置されている。

【0040】

吸入孔１３Ｂは、シリンダ室１１の外部に配置されている第１空間部Ｓ１を介して、圧縮機１０１の吸入口２４と接続されている。吐出孔１３Ｃは、シリンダ室１１の外部に配置されている第２空間部Ｓ２を介して圧縮機１０１の吐出口と接続されている。第１空間部Ｓ１及び第２空間部Ｓ２の詳細は後述する。

【0041】

図４に示されるように、圧縮機構部１は、シリンダ室１１の内部を吸入孔１３Ｂに連なる吸入室と、吐出孔１３Ｃに連なる圧縮室１１Ｂとに区分するベーン１８をさらに含む。ベーン１８は、径方向に延びるように設けられており、かつシリンダ室１１の内周面に対して径方向に進退動する。図４は、ベーン１８が最も退避しており、圧縮過程において圧縮室１１Ｂの体積が最も大きい状態を示している。第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５の各々は、吸入室及び圧縮室１１Ｂの各々に面している。

【0042】

図２及び図３に示されるように、ケース２は、筒部２１と、第１ケースカバー２２と、第２ケースカバー２３とを含む。筒部２１は、軸方向に沿って延びており、軸方向の一方側及び他方の側の各々において開口している。第１ケースカバー２２は、筒部２１の軸方向の一方の開口端を塞いでいる。第２ケースカバー２３は、筒部２１の軸方向の他方の開口端を塞いでいる。

【0043】

図２及び図３に示されるように、圧縮機構部１及び電動機部３は、径方向において筒部２１の内周面に囲まれており、かつ軸方向において第１ケースカバー２２と第２ケースカバー２３との間に挟まれている空間（以下、ケース２の内部空間とよぶ）に収容されている。ケース２の内部空間は、筒部２１、第１ケースカバー２２、及び第２ケースカバー２３により、ケース２の外部空間と区画されている。第１ケースカバー２２、圧縮機構部１、電動機部３、及び第２ケースカバー２３は、この記載順に軸方向に並んで配置されている。第１ケースカバー２２と圧縮機構部１との間の軸方向の距離は、第２ケースカバー２３と圧縮機構部１との間の軸方向の距離よりも短い。回転軸１２は、第１ケースカバー２２と第２ケースカバー２３との間に渡されている。回転軸１２は、第１ケースカバー２２及び第２ケースカバー２３の各々を貫通していない。

【0044】

図３に示されるように、第１ケースカバー２２は、ケース２の内部空間に面している内表面２２Ａと、内表面２２Ａに対して凹んでいる凹部の内壁面２２Ｂと、径方向の外側を向いており筒部２１の内周面と径方向に対向する外周面２２Ｃとを有している。

【0045】

内壁面２２Ｂは、回転軸１２の第２部分１２Ｂの外周面と接している。内壁面２２Ｂは、回転軸１２が中心軸Ｃ周りに回転しているときに回転軸１２の第２部分１２Ｂの外周面と摺動する摺動面となるように設けられている。つまり、第１ケースカバー２２の上記凹部は、回転軸１２の第２部分１２Ｂを回転自在に支持する第１滑り軸受を成している。上記凹部の内壁面２２Ｂに囲まれている底面は、回転軸１２の第２部分１２Ｂの端面と軸方向に間隔を空けて対向している。

【0046】

図３に示されるように、第２ケースカバー２３は、ケース２の内部空間に面している内表面２３Ａと、内表面２３Ａに対して凹んでいる凹部の内壁面２３Ｂと、径方向の外側を向いており筒部２１の内周面と径方向に対向する外周面２３Ｃとを有している。

【0047】

内壁面２３Ｂは、回転軸１２の第３部分１２Ｃの外周面と接している。内壁面２３Ｂは、回転軸１２が中心軸Ｃ周りに回転しているときに回転軸１２の第３部分１２Ｃの外周面と摺動する摺動面となるように設けられている。つまり、第２ケースカバー２３の上記凹部は、回転軸１２の第３部分１２Ｃを回転自在に支持する第２滑り軸受を成している。上記凹部の内壁面２３Ｂに囲まれている底面は、回転軸１２の第３部分１２Ｃの端面と軸方向に間隔を空けて対向している。

【0048】

図２及び図３に示されるように、筒部２１には、圧縮機１０１の吸入口２４とシリンダ１３の吸入孔１３Ｂとの間を接続する第１空間部Ｓ１が形成されている。第１空間部Ｓ１は、回転軸１２よりも上方に配置されている。第１空間部Ｓ１は、例えばシリンダ室１１よりも上方に配置されている。第１空間部Ｓ１の一端は、吸入口２４に接続されている。第１空間部Ｓ１の他端は、筒部２１の内周面に開口しており、シリンダ１３の外周面に開口している吸入孔１３Ｂに接続されている。第１空間部Ｓ１は、圧縮機１０１の吸入口２４から吸入された低圧のガス冷媒を圧縮機構部１の吸入孔１３Ｂに導く。互いに直列に接続されている第１空間部Ｓ１及び吸入孔１３Ｂは、圧縮機１０１の吸入口２４から吸入された低圧のガス冷媒を圧縮機構部１のシリンダ室１１に導く。

【0049】

図２及び図３に示されるように、第２空間部Ｓ２は、ケース２の内部空間の一部として形成されている。第２空間部Ｓ２の一部は、軸方向において第１ケースカバー２２と圧縮機構部１との間に形成されている。第２空間部Ｓ２の他の一部は、軸方向において第２ケースカバー２３と圧縮機構部１との間に形成されている。第２空間部Ｓ２の一部は、潤滑油を貯留するように設けられている。

【0050】

電動機部３は、モータである。電動機部３は、回転子３１（図３参照）と、固定子３２（図３参照）とを備える。回転子３１は、回転軸１２の第３部分１２Ｃに固定されている。回転子３１は、例えば積層された電磁鋼板からなる本体部と、該本体部に埋設された磁石とを有する。固定子３２は、例えば積層された電磁鋼板からなる本体部と、該本体部に巻き回されたコイルとを有する。電動機部３は、圧縮機１０１の駆動時に、上記コイルに電流を流して電磁力を発生させ、該電磁力によって回転子３１を回転軸１２とともに回転させ、回転軸１２を介して圧縮機構部１のピストン１６を駆動する。

【0051】

圧縮機構部１を潤滑する潤滑油は、特に制限されないが、例えば、エステル油、エーテル油、アルキルベンゼン油、及びポリアルキレングリコール油からなる群から選択される少なくともいずれかを含む。

【0052】

第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５の各々を構成する材料は、上記圧縮荷重を受けることができる限りにおいて、任意の材料であればよい。第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５の各々を構成する材料は、金属材料より強度が低い材料であってもよく、例えば樹脂材料であってもよい。第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５の各々が、回転軸１２に対し軸方向に垂直な方向の荷重を受ける軸受として作用しないためである。

【0053】

好ましくは、第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５の各々を構成する材料は、自己潤滑性を有する合成樹脂を含み、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、及びポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂からなる群から選択される少なくとも１つを含む。

【0054】

好ましくは、ケース２の筒部２１を構成する材料は、熱伝導率が高い材料である。ケース２の筒部２１を構成する材料は、例えばアルミニウム（Ａl）を含む。

【0055】

次に、圧縮機１０１の効果について説明する。
上述のように、従来の圧縮機では、回転軸はシリンダ室に隣接して配置されている２つの軸受により支持されており、回転軸において軸受に支持されている部分間の距離は短い。そのため、モータ磁力や圧縮荷重が比較的大きい場合には、回転軸へのモーメント荷重も大きくなり、回転軸が傾いて回転軸と軸受との間に設定された隙間が確保されず、回転軸及び軸受の耐久性が低下する。

【0056】

これに対し、圧縮機１０１では、回転軸１２の端部１２Ｂ１が第１滑り軸受に、端部１２Ｃ１が第２滑り軸受に回転自在に支持されているため、回転軸１２において第１滑り軸受に支持されている端部１２Ｂ１と第２滑り軸受に支持されている端部１２Ｃ１管の距離は、回転軸１２の軸方向の長さと同等となる。つまり、圧縮機１０１では、回転軸１２において回転自在に支持されている部分間の距離は、回転軸１２の長さとの対比において最大化されている。そのため、圧縮機１０１では、モータ磁力や圧縮荷重が比較的大きい場合にも、従来の圧縮機と比べて回転軸へのモーメント荷重が小さく抑えられるため、回転軸が傾いて回転軸と軸受との間に設定された隙間が確保されない事態が発生しにくく、回転軸及び軸受の耐久性の低下が抑制される。その結果、圧縮機１０１の耐久性は、従来の圧縮機と比べて高い。

【0057】

圧縮機１０１では、第１滑り軸受及び第２滑り軸受の各々が、軸方向において圧縮機構部１と間隔を空けて配置されている。この場合、第１滑り軸受及び第２滑り軸受の少なくともいずれかが圧縮機構部１と隣接して配置されている場合と比べて、回転軸１２において第１滑り軸受に支持されている端部１２Ｂ１と第２滑り軸受に支持されている端部１２Ｃ１管の距離が長い。そのため、モータ磁力や圧縮荷重が大きい場合にも、回転軸１２がより傾きにくく、回転軸１２及び各軸受の耐久性の低下がさらに抑制され得る。

【0058】

上記圧縮機１０１では、圧縮機構部１は、軸方向においてシリンダ１３を挟むように配置されており、かつシリンダ１３の内部空間（シリンダ室１１）と外部空間とを区画する第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５をさらに含む。第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５の各々には、回転軸１２が通されている第２貫通孔１４Ａ又は第３貫通孔１５Ａが形成されている。第２貫通孔１４Ａ及び第３貫通孔１５Ａの各々の内周面は、回転軸１２の外周面と間隔を空けて配置されている。

【0059】

第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５は、回転軸１２に対し軸方向に垂直な方向に働く荷重を受けない。そのため、第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５の耐久性は、第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５が回転軸１２に対し軸方向に垂直な方向に働く荷重を受ける軸受として作用する場合と比べて、高い。

【0060】

上記圧縮機１０１において、圧縮機構部１は、シリンダ室１１内において回転軸１２に対する周方向に回転軸１２を囲むように配置されており、回転軸１２の回転に伴い偏心回転するピストン１６をさらに含む。第１シリンダカバー１４はピストン１６の軸方向の端面１６Ａと接しており、第２シリンダカバー１５はピストン１６の軸方向の端面１６Ｂと接している。このようにして、シリンダ室１１は、シリンダ１３、第１シリンダカバー１４、第２シリンダカバー１５、及びピストン１６により、シリンダ室１１の外部と区画され得る。

【0061】

圧縮機１０１では、第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５は、圧縮荷重のみを受ける。そのため、第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５を構成する材料に金属材料以外の材料を選択でき、圧縮機１０１の製造コスト及び重量を低減し得る。

【0062】

圧縮機１０１では、第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５を構成する材料は、自己潤滑性を有する合成樹脂を含む。このような圧縮機１０１では、第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５の各々が高い耐摩耗性を有しているため、例えば第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５が鋳鉄（ＦＣ材）により構成されている場合と比べて、耐久性が高く、また必要とされる潤滑油量が低減され得る。

【0063】

（変形例）
第１シリンダカバー１４の内表面１４Ｂ及び第２シリンダカバー１５の内表面１５Ｂは、各面の摩擦係数を小さくすることを目的とした表面処理が施された面であってもよい。このようにしても、第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５の各々が高い耐摩耗性を有しているため、例えば第１シリンダカバー１４及び第２シリンダカバー１５が鋳鉄（ＦＣ材）により構成されている場合と比べて、耐久性が高く、また必要とされる潤滑油量が低減され得る。

【0064】

図６に示されるように、第１シリンダカバー１４は、母材１４Ｃと、表面層１４Ｄとを含んでいてもよい。母材１４Ｃを構成する材料は、任意の材料であればよいが、例えば金属材料である。表面層１４Ｄは、第１シリンダカバー１４においてピストン１６の端面１６Ａと接している内表面１４Ｂを構成している。表面層１４Ｄを構成する材料のピストン１６との摩擦係数は、母材１４Ｃを構成する材料のピストン１６との摩擦係数よりも低い。

【0065】

図６に示されるように、表面層１４Ｄは、例えば内表面１４Ｂ及び第２貫通孔１４Ａの内周面を構成するように設けられている。なお、表面層１４Ｄは、少なくとも第１シリンダカバー１４の内表面１４Ｂを構成するように設けられていればよい。また、表面層１４Ｄは、母材１４Ｃの全表面を覆うように設けられていてもよい。

【0066】

なお、第２シリンダカバー１５にも、第１シリンダカバー１４と同様の表面処理が施されていてもよい。

【0067】

また、第１シリンダカバー１４の内表面１４Ｂ及び第２シリンダカバー１５の内表面１５Ｂは、各面の摩擦係数を小さくすることを目的とした表面処理として、表面粗さを低減するための研磨処理が施された面であってもよい。

【0068】

圧縮機１０１において、ケース２は、第１滑り軸受及び第２滑り軸受に代えて、任意の構成を備える第１軸受及び第２軸受を備えていてもよい。第１軸受及び第２軸受の一例として、第１転がり軸受及び第２転がり軸受が挙げられる。回転軸１２は、第１転がり軸受及び第２転がり軸受に回転自在に支持されていてもよい。第１転がり軸受及び第２転がり軸受の各々は、内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面を有する外輪と、内輪軌道面及び外輪軌道面の各々と摺動する転動体とを有する。回転軸１２は、第１転がり軸受及び第２転がり軸受の各内輪に嵌め合わされている。第１転がり軸受及び第２転がり軸受の各外輪は、第１ケースカバー２２又は第２ケースカバー２３の上記凹部の内壁面２２Ｂ，２３Ｂに嵌め合わされている。このような圧縮機においても、上記圧縮機１０１と同様の効果が奏される。

【0069】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0070】

１ 圧縮機構部、２ ケース、３ 電動機部、１１ シリンダ室、１２ 回転軸、１２Ａ 第１部分、１２Ｂ 第２部分、１２Ｃ 第３部分、１２Ｄ 第３管部、１２Ｅ 第４管部、１３ シリンダ、１３Ａ 第１貫通孔、１３Ｂ 吸入孔、１３Ｃ 吐出孔、１４ 第１シリンダカバー、１４Ａ 第２貫通孔、１５ 第２シリンダカバー、１５Ａ 第３貫通孔、１６ ピストン、１７ 吐出弁、１８ ベーン、１９ 第２油流通路、２１ 筒部、２１Ａ 第１管部、２１Ｂ 第２管部、２１Ｃ 第６貫通孔、２２ 第１ケースカバー、２２Ａ 内表面、２２Ｂ 内壁面、２２Ｃ 外周面、２２Ｄ 第４貫通孔、２２Ｅ 第５貫通孔、２３ 第２ケースカバー、２３Ａ 内表面、２３Ｂ 内壁面、２３Ｃ 外周面、２４ 吸入口、３１ 回転子、３２ 固定子、４０ フィルタ、１００ ＨＰユニット、１０１ 圧縮機、１０２ 水熱交換器、１０４ 空気熱交換器、１０３ 膨張弁、１０５ 送風機、２００ 貯湯ユニット、２０１ ポンプ、２０２ 貯湯タンク、２０３ 給水管、２０４ 出湯管、２０５ 給湯器、３００ ヒートポンプ式給湯システム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】