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WO2018199061A1 - 内部中圧型２段圧縮コンプレッサ - Google Patents

内部中圧型２段圧縮コンプレッサ Download PDF

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Publication number
WO2018199061A1
WO2018199061A1 PCT/JP2018/016541 JP2018016541W WO2018199061A1 WO 2018199061 A1 WO2018199061 A1 WO 2018199061A1 JP 2018016541 W JP2018016541 W JP 2018016541W WO 2018199061 A1 WO2018199061 A1 WO 2018199061A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
compression
stage
compression mechanism
pressure
internal
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/016541
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
松崎　章
佐藤　孝
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority to EP18790603.7A priority Critical patent/EP3617514B1/en
Priority to CN201880027972.6A priority patent/CN110573741A/zh
Publication of WO2018199061A1 publication Critical patent/WO2018199061A1/ja

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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/02—Lubrication
    • F04B39/0223—Lubrication characterised by the compressor type
    • F04B39/023—Hermetic compressors
    • F04B39/0238—Hermetic compressors with oil distribution channels
    • F04B39/0246—Hermetic compressors with oil distribution channels in the rotating shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
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    • F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
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    • F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation

Definitions

  • the present invention relates to an internal / intermediate pressure two-stage compression compressor suitable particularly when carbon dioxide is used as a refrigerant.
  • Patent Document 1 discloses an internal medium pressure type two-stage compression compressor.
  • the oil is pumped up from the oil sump at the bottom of the sealed container and rises in the oil supply passage in the shaft. It enters the through hole and passes through the through hole, and is supplied to the low pressure chamber side (suction side) of the high stage side cylinder.
  • the internal pressure (suction pressure) in the low pressure chamber of the high-stage side cylinder is lower than the pressure on the inner peripheral edge side of the intermediate partition plate due to suction pressure loss during the suction process. Due to this pressure difference, the oil is injected from the oil supply passage in the shaft through the through hole of the intermediate partition plate into the low pressure chamber in the high-stage cylinder and supplied.
  • FIG. 4A is a plan view of the main part of the compression mechanism section on the high stage side of the internal medium pressure type two-stage compression compressor as disclosed in Patent Document 1.
  • FIG. FIG. 4B is a further enlarged plan view of the main part of FIG.
  • the compression mechanism unit 100 includes a cylinder 101, a piston 102 disposed in the cylinder 101, and a vane 103 that partitions the cylinder 101.
  • an oil supply passage 105 is formed in the suction passage 104 of the compression mechanism unit 100.
  • a closed space 106 is formed between the vane 103, the cylinder 101, and the piston 102 when the piston 102 turns from the top dead center to the position of the suction passage 104.
  • the closed space 106 is in a negative pressure state.
  • the suction pressure in the suction passage 104 is lowered by the closed space 106.
  • the pressure difference between the case internal pressure and the suction pressure in the sealed container is increased, and the lubricating oil exceeding the set value flows into the compression chamber from the oil supply passage 105, and the discharge amount of the lubricating oil from the high-stage compression chamber is reduced. It will increase.
  • the refrigerant is directly discharged from the high-stage compression mechanism part to the outside of the sealed container, the refrigerant is discharged into the sealed container and the lubricating oil is separated and collected in the sealed container.
  • the OCR lubricating oil circulation ratio
  • an object of the present invention is to provide an internal / intermediate pressure type two-stage compression compressor that can prevent the lubricating oil from flowing into the high-stage side compression chamber beyond the set value.
  • the internal medium pressure type two-stage compression compressor includes an electric motor part and a compression mechanism part in a sealed container, and the electric motor part and the compression mechanism part are connected by a shaft, and the compression mechanism part Includes a cylinder, a piston disposed in the cylinder, and a vane that partitions the cylinder, and the compression mechanism includes a first compression mechanism that performs first-stage low-stage compression, and two stages.
  • a second compression mechanism that performs high-stage compression of the eyes, an oil supply passage is formed in the suction passage of the second compression mechanism, and the refrigerant gas compressed by the first compression mechanism is placed in the sealed container
  • the refrigerant gas is compressed by the second compression mechanism and discharged outside the sealed container, and the difference between the case internal pressure in the sealed container and the suction pressure in the suction passage of the second compression mechanism
  • the second compression mechanism from the oil supply passage by pressure
  • a closed space is not formed.
  • the internal intermediate pressure type two-stage compression compressor according to the first aspect of the present invention, wherein the pressure communication groove is provided on a vane side wall surface located on the vane side of the suction passage. It is formed.
  • the internal medium pressure type two-stage compression compressor according to claim 3 of the present invention is the internal medium pressure type two stage compression compressor according to claim 2, wherein the pressure communication groove is provided with a virtual central axis parallel to the central axis of the shaft. It is characterized by being formed with a circular arc surface at the center.
  • the internal intermediate pressure type two-stage compression compressor according to the third aspect of the present invention, wherein the arc surface extends from one end surface of the cylinder to the other end surface. It is characterized by being formed.
  • the internal medium pressure type two-stage compression compressor of the present invention according to claim 5 is the internal medium pressure type two stage compression compressor according to claim 3 or 4, wherein the same curvature as that of the arc surface about the virtual central axis.
  • a curved surface is formed on an anti-vane side wall surface facing the vane side wall surface.
  • the internal medium pressure type two-stage compression compressor of the present invention described in claim 6 is the internal medium pressure type two stage compression compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein an oil pickup is provided at a lower end of the shaft.
  • the shaft includes an in-shaft oil supply passage through which lubricating oil sucked up by the oil pickup passes, and an intermediate partition plate is provided between the first compression mechanism portion and the first compression mechanism portion.
  • the intermediate partition plate is formed with an intermediate partition plate oil supply passage for guiding the lubricating oil in the shaft oil supply passage to the oil supply passage.
  • the internal medium pressure type two-stage compression compressor of the present invention according to claim 7 is the internal medium pressure type two stage compression compressor according to any one of claims 1 to 6, wherein the refrigerant is compressed by the compression mechanism section. It is characterized by using carbon dioxide.
  • the lubricating oil can be prevented from flowing into the second compression chamber beyond the set value, and the discharge amount of the lubricating oil from the second compression chamber can be suppressed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an internal medium pressure type two-stage compression compressor according to an embodiment of the present invention. 1 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. Top view of the main part of the compression mechanism on the high stage side of the internal medium pressure type two-stage compression compressor The principal part top view of the compression mechanism part of the high stage side of the conventional internal medium pressure type two-stage compression compressor
  • a closed space is not formed between the vane, the cylinder and the piston when the piston turns from the top dead center to the position of the suction passage.
  • a pressure communication groove is formed on the vane side wall surface located on the vane side of the suction passage. According to the second aspect, by forming the pressure communication groove, the closed space between the vane, the cylinder and the piston, which is formed when the piston turns from the top dead center to the position of the suction passage, is eliminated. Can do.
  • the pressure communication groove is formed by an arc surface having a virtual central axis parallel to the central axis of the shaft. According to the third aspect, the pressure communication groove can be formed by suppressing the surface pressure of the vane and the vane groove.
  • an arc surface is formed from one end surface of the cylinder to the other end surface.
  • the pressure communication groove can be formed by rotary cutting.
  • a curved surface having the same curvature as the arc surface with the virtual central axis as the center is formed on the anti-vane side wall surface facing the vane side wall surface.
  • the excluded volume adjusting space can be formed simultaneously with the formation of the pressure communication groove.
  • an oil pickup is provided at the lower end of the shaft, and an oil supply passage in the shaft through which lubricating oil sucked up by the oil pickup passes is formed in the shaft.
  • An intermediate partition plate is provided between the first compression mechanism portion and the first compression mechanism portion, and the intermediate partition plate is formed with an intermediate partition plate oil supply passage for guiding the lubricating oil in the shaft oil supply passage to the oil supply passage. It is.
  • the lubricating oil in the hermetic container can be supplied to the suction passage of the second compression mechanism section using the pressure drop during refrigerant suction.
  • carbon dioxide is used as a refrigerant to be compressed by the compression mechanism.
  • the internal pressure of the sealed container is set to an intermediate pressure, so that the sealed container can be made thin, small and light. Since the differential pressure per stage is reduced and the volume efficiency is improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an internal medium pressure type two-stage compression compressor according to this embodiment
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.
  • the internal intermediate pressure type two-stage compression compressor according to this embodiment includes an electric motor unit 20 and a compression mechanism unit 30 in a hermetic container 10.
  • the electric motor unit 20 and the compression mechanism unit 30 are connected by a shaft 40.
  • the electric motor unit 20 includes a stator 21 that is fixed to the inner surface of the sealed container 10 and a rotor 22 that rotates within the stator 21.
  • the internal intermediate pressure type two-stage compression compressor includes, as the compression mechanism section 30, a first compression mechanism section 30A that performs first-stage low-stage compression and a second compression mechanism section that performs second-stage high-stage compression. 30B.
  • the first compression mechanism 30A includes a first cylinder 31A, a first piston 32A disposed in the first cylinder 31A, and a vane (not shown) that partitions the first cylinder 31A. 32A revolves in the first cylinder 31A, and sucks and compresses the low-pressure refrigerant gas.
  • the second compression mechanism section 30B includes a second cylinder 31B, a second piston 32B disposed in the second cylinder 31B, and a vane 33 that partitions the second cylinder 31B (see FIG. 3), and the second piston 32B revolves in the second cylinder 31B to suck and compress the medium-pressure refrigerant gas.
  • a lower bearing 51 is disposed on one surface of the first cylinder 31A, and an intermediate partition plate 52 is disposed on the other surface of the first cylinder 31A.
  • An intermediate partition plate 52 is disposed on one surface of the second cylinder 31B, and an upper bearing 53 is disposed on the other surface of the second cylinder 31B. That is, the intermediate partition plate 52 partitions the first cylinder 31A and the second cylinder 31B.
  • the intermediate partition plate 52 has an opening that is larger than the diameter of the shaft 40.
  • the shaft 40 includes a main shaft portion 41 to which the rotor 22 is attached and supported by the lower bearing 51, a first eccentric portion 42 to which the first piston 32A is attached, a second eccentric portion 43 to which the second piston 32B is attached,
  • the secondary shaft portion 44 is supported by the lower bearing 51.
  • the first eccentric part 42 and the second eccentric part 43 are formed with a phase difference of 180 degrees, and a connecting shaft part 45 is provided between the first eccentric part 42 and the second eccentric part 43. Forming.
  • the first compression chamber 34A is formed between the lower bearing 51 and the intermediate partition plate 52 between the inner peripheral surface of the first cylinder 31A and the outer peripheral surface of the first piston 32A.
  • the second compression chamber 34B is formed between the intermediate partition plate 52 and the upper bearing 53 between the inner peripheral surface of the second cylinder 31B and the outer peripheral surface of the second piston 32B.
  • the exclusion volume ratio of the high-stage compression exclusion volume of the second compression mechanism section 30B to the low-stage compression exclusion volume of the first compression mechanism section 30A is 50% to 110%.
  • An oil sump 11 is formed at the bottom of the sealed container 10, and an oil pickup 12 is provided at the lower end of the shaft 40. Further, an in-shaft oil supply passage 46 is formed in the shaft 40 in the axial direction.
  • the in-shaft oil supply passage 46 is formed with a communication passage 47 for supplying oil to the sliding surface of the compression mechanism 30.
  • the communication passage 47 is formed in the first eccentric portion 42 and the second eccentric portion 43.
  • An oil supply passage 36 is formed in the suction passage 35B of the second compression mechanism portion 30B.
  • the intermediate partition plate 52 is formed with an intermediate partition plate oil supply passage 60 that guides the lubricating oil in the shaft oil supply passage 46 to the oil supply passage 36.
  • the intermediate partition plate oil supply passage 60 includes a first passage 61 extending from the inner peripheral surface 52 a to the outer peripheral surface 52 b of the intermediate partition plate 52, one end opening in the first passage 61, and the other end opening in the oil supply passage 36. And two passages 62.
  • a first suction pipe 13A and a second suction pipe 13B are connected to the side surface of the sealed container 10, and an intermediate pressure discharge pipe 14 and a discharge pipe (not shown) are connected to the sealed container 10.
  • the intermediate pressure discharge pipe 14 is connected to the intermediate pressure discharge port 15.
  • the first suction pipe 13A is connected to the suction passage 35A of the first compression mechanism section 30A
  • the second suction pipe 13B is connected to the suction passage 35B of the second compression mechanism section 30B.
  • the suction passage 35A is connected to the first compression chamber 34A
  • the suction passage 35B is connected to the second compression chamber 34B.
  • the intermediate pressure discharge pipe 14 is connected to an intercooler 16 that cools the medium pressure refrigerant gas, and the intercooler 16 is connected to the second suction pipe 13B.
  • a cup muffler 71 is provided below the lower bearing 51, and an upper cover 72 is provided above the upper bearing 53.
  • a first silencing chamber 81 is formed between the lower bearing 51 and the cup muffler 71, and a second silencing chamber 82 is formed between the upper bearing 53 and the upper cover 72.
  • Medium pressure refrigerant gas compressed in the first compression chamber 34A is discharged into the first silencing chamber 81, and high pressure refrigerant gas compressed in the second compression chamber 34B is discharged into the second silencing chamber 82.
  • the first piston 32A and the second piston 32B revolve in the first compression chamber 34A and the second compression chamber 34B.
  • the gas refrigerant sucked into the first compression chamber 34A from the first suction pipe 13A through the suction passage 35A by the revolving motion of the first piston 32A is compressed in the first compression chamber 34A and then into the first silencing chamber 81. Discharged.
  • the medium pressure refrigerant gas discharged into the first silencing chamber 81 passes through a refrigerant passage (not shown) formed in the lower bearing 51, the first cylinder 31A, the intermediate partition plate 52, the second cylinder 31B, and the upper bearing 53. And discharged into the sealed container 10.
  • the medium-pressure refrigerant gas discharged to the sealed container 10 is guided from the intermediate pressure discharge port 15 to the intermediate pressure discharge pipe 14, further cooled by the intercooler 16, and then guided to the second suction pipe 13 ⁇ / b> B.
  • the gas refrigerant sucked into the second compression chamber 34B from the second suction pipe 13B through the suction passage 35B by the revolving motion of the second piston 32B is compressed in the second compression chamber 34B and then into the second silencer chamber 82. Discharged.
  • the high-pressure refrigerant gas discharged into the second silencing chamber 82 is discharged out of the sealed container 10 from a discharge pipe (not shown).
  • the high-pressure refrigerant gas discharged to the outside of the sealed container 10 is led to the first suction pipe 13A as a low-pressure refrigerant gas via a radiator, a decompressor, and an evaporator.
  • the lubricating oil sucked up from the oil reservoir 11 by the rotation of the shaft 40 is supplied from the communication passage 47 to the compression mechanism unit 30 to lubricate the sliding surface of the compression mechanism unit 30.
  • Part of the lubricating oil supplied from the communication passage 47 is the pressure in the oil supply passage 46 in the shaft, that is, the case internal pressure in the sealed container 10 and the suction pressure in the suction passage 35B of the second compression mechanism portion 30B. Due to the differential pressure, the intermediate partition plate oil supply passage 60 is guided to the second compression chamber 34B of the second compression mechanism 30B through the oil supply passage 36.
  • FIG. 3A is a plan view of the main part of the compression mechanism section on the high stage side of the internal intermediate pressure type two-stage compression compressor according to this embodiment.
  • FIG. 3B is a further enlarged plan view of the main part of FIG.
  • a pressure communication groove 91 is formed in the vane side wall surface 35B1 located on the vane 33 side of the suction passage 35B.
  • the pressure communication groove 91 is formed by an arc surface centered on a virtual central axis X that is parallel to the central axis of the shaft 40.
  • the pressure communication groove 91 is formed from one end surface of the second cylinder 31B to the other end surface.
  • a curved surface having the same curvature as the arc surface of the pressure communication groove 91 with the virtual central axis X as the center is formed on the anti-vane side wall surface 35B2 facing the vane side wall surface 35B1, thereby eliminating the pressure communication groove 91 at the same time.
  • a volume adjusting space 92 can be formed.
  • the pressure communication groove 91 is formed by an arc surface centered on the virtual central axis X parallel to the central axis of the shaft 40, thereby suppressing the surface pressure of the vane 33 and the vane groove.
  • the pressure communication groove 91 can be formed.
  • the pressure communication groove 91 can be easily formed by cutting by forming the pressure communication groove 91 from one end surface to the other end surface of the second cylinder 31B.
  • the ratio of the excluded volume of the high-stage compression exclusion volume of the second compression mechanism section 30B to the low-stage compression exclusion volume of the first compression mechanism section 30A is 50% to 110%. The effect of reducing the amount of oil discharged from the container 10 can be expected.
  • the internal medium pressure type two-stage compression compressor of the present embodiment can use carbon dioxide as a refrigerant. According to the present embodiment, even when carbon dioxide having a high refrigerant pressure and a large pressure difference between suction and discharge is used as the refrigerant, since the internal pressure of the sealed container 10 is set to an intermediate pressure, the sealed container 10 can be thinned. Since the size and weight can be reduced and the differential pressure per stage is reduced, volume efficiency is improved.
  • the present invention has been described as an internal medium pressure type two-stage compression compressor, it can also be applied to a compression compressor having three or more stages.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

圧縮機構部３０として、１段目の低段圧縮を行う第１圧縮機構部３０Ａと、２段目の高段圧縮を行う第２圧縮機構部３０Ｂとを有し、第２圧縮機構部３０Ｂの吸入通路３５Ｂに給油通路３６を形成し、第１圧縮機構部３０Ａで圧縮した冷媒ガスを密閉容器１０内に吐出し、冷媒ガスを第２圧縮機構部３０Ｂで圧縮して密閉容器１０外に吐出し、密閉容器１０内のケース内圧と第２圧縮機構部３０Ｂの吸入通路３５Ｂ内の吸入圧との差圧によって、給油通路３６から第２圧縮機構部３０Ｂの第２圧縮室３４Ｂに給油を行い、ピストン３２Ｂが上死点から吸入通路３５Ｂの位置まで旋回する際に、ベーン３３とシリンダ３１Ｂとピストン３２Ｂとの間に閉鎖空間１０６を形成しないことで、潤滑油が高段側の圧縮室（第２圧縮室３４Ｂ）に設定以上に流れ込むことを防止できる内部中圧型２段圧縮コンプレッサを提供する。

Description

内部中圧型２段圧縮コンプレッサ
　本発明は、冷媒として特に二酸化炭素を用いる場合に適した内部中圧型２段圧縮コンプレッサに関するものである。
　特許文献１は内部中圧型２段圧縮コンプレッサを開示している。
　特許文献１では、中間仕切板に貫通孔を形成することで、密閉容器内底部のオイル溜めから汲み上げられてシャフト内給油通路を上昇し、シャフト内給油通路から出たオイルは、中間仕切板の貫通孔に入り、そこを通って高段側シリンダの低圧室側（吸込側）に供給される。
　高段側シリンダの低圧室の内部圧力（吸入圧力）は、吸入過程においては吸入圧損により中間仕切板の内周縁側の圧力よりも低下する。この圧力差により、オイルはシャフト内給油通路から中間仕切板の貫通孔を経て高段側シリンダ内の低圧室にオイルがインジェクションされ、給油がされる。
特開２００４－２９３３３３号公報
　図４（ａ）は特許文献１で開示されているような内部中圧型２段圧縮コンプレッサの高段側の圧縮機構部の要部平面図である。
　図４（ｂ）は図４（ａ）の更に要部拡大平面図である。
　圧縮機構部１００は、シリンダ１０１と、シリンダ１０１内に配置されるピストン１０２と、シリンダ１０１内を仕切るベーン１０３とを有している。
　図４では、圧縮機構部１００の吸入通路１０４に給油通路１０５を形成している。
　図４（ｂ）に示すように、ピストン１０２が上死点から吸入通路１０４の位置まで旋回する際に、ベーン１０３とシリンダ１０１とピストン１０２との間に閉鎖空間１０６が形成される。
　閉鎖空間１０６は負圧状態となっており、ピストン１０２が吸入通路１０４の位置に旋回し、閉鎖空間１０６が吸入通路１０４と連通すると、吸入通路１０４内の吸入圧は閉鎖空間１０６によって降下する。
　その結果、密閉容器内のケース内圧と吸入圧との差圧は大きくなり、給油通路１０５からは設定以上の潤滑油が圧縮室内に流れ込み、高段側の圧縮室からの潤滑油の吐出量が増えてしまう。
　そして、内部中圧型２段圧縮コンプレッサでは、冷媒が高段側の圧縮機構部から密閉容器外へ直接吐出されるため、密閉容器内に冷媒を吐出して潤滑油を密閉容器内で分離・回収する内部高圧型２段圧縮コンプレッサと比較してＯＣＲ（潤滑油循環比率）が高く、圧縮機体積効率と冷凍サイクル効率を低下させてしまう。
　そこで本発明は、潤滑油が高段側の圧縮室に設定以上に流れ込むことを防止できる内部中圧型２段圧縮コンプレッサを提供することを目的とする。
　請求項１記載の本発明の内部中圧型２段圧縮コンプレッサは、密閉容器内に電動機部と圧縮機構部とを備え、前記電動機部と前記圧縮機構部とはシャフトによって連結され、前記圧縮機構部は、シリンダと、前記シリンダ内に配置されるピストンと、前記シリンダ内を仕切るベーンとを有し、前記圧縮機構部として、１段目の低段圧縮を行う第１圧縮機構部と、２段目の高段圧縮を行う第２圧縮機構部とを有し、前記第２圧縮機構部の吸入通路に給油通路を形成し、前記第１圧縮機構部で圧縮した冷媒ガスを前記密閉容器内に吐出し、前記冷媒ガスを前記第２圧縮機構部で圧縮して前記密閉容器外に吐出し、前記密閉容器内のケース内圧と前記第２圧縮機構部の前記吸入通路内の吸入圧との差圧によって、前記給油通路から前記第２圧縮機構部の第２圧縮室に給油を行う内部中圧型２段圧縮コンプレッサであって、前記ピストンが上死点から前記吸入通路の位置まで旋回する際に、前記ベーンと前記シリンダと前記ピストンとの間に閉鎖空間を形成しないことを特徴とする。
　請求項２記載の本発明の内部中圧型２段圧縮コンプレッサは、請求項１に記載の内部中圧型２段圧縮コンプレッサにおいて、前記吸入通路の前記ベーン側に位置するベーン側壁面に圧力連絡溝を形成したことを特徴とする。
　請求項３記載の本発明の内部中圧型２段圧縮コンプレッサは、請求項２に記載の内部中圧型２段圧縮コンプレッサにおいて、前記圧力連絡溝を、前記シャフトの中心軸に平行な仮想中心軸を中心とした円弧面で形成したことを特徴とする。
　請求項４記載の本発明の内部中圧型２段圧縮コンプレッサは、請求項３に記載の内部中圧型２段圧縮コンプレッサにおいて、前記円弧面を、前記シリンダの一方の端面から他方の端面までに渡って形成したことを特徴とする。
　請求項５記載の本発明の内部中圧型２段圧縮コンプレッサは、請求項３又は請求項４に記載の内部中圧型２段圧縮コンプレッサにおいて、前記仮想中心軸を中心として前記円弧面と同一曲率の曲面を前記ベーン側壁面に対向する反ベーン側壁面に形成したことを特徴とする。
　請求項６記載の本発明の内部中圧型２段圧縮コンプレッサは、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の内部中圧型２段圧縮コンプレッサにおいて、前記シャフトの下端にはオイルピックアップを有し、前記シャフトには、前記オイルピックアップで吸い上げられる潤滑油が通るシャフト内給油通路を形成し、前記第１圧縮機構部と前記第１圧縮機構部との間には中間仕切板を有し、前記中間仕切板には、前記シャフト内給油通路の前記潤滑油を前記給油通路に導く中間仕切板内給油通路を形成したことを特徴とする。
　請求項７記載の本発明の内部中圧型２段圧縮コンプレッサは、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の内部中圧型２段圧縮コンプレッサにおいて、前記圧縮機構部で圧縮する冷媒として二酸化炭素を用いたことを特徴とする。
　本発明によれば、潤滑油が第２圧縮室に設定以上に流れ込むことを防止でき、第２圧縮室からの潤滑油の吐出量を抑制することができる。
本発明の一実施例による内部中圧型２段圧縮コンプレッサの断面図 図１の要部拡大断面図 同内部中圧型２段圧縮コンプレッサの高段側の圧縮機構部の要部平面図 従来の内部中圧型２段圧縮コンプレッサの高段側の圧縮機構部の要部平面図
　本発明の第１態様は、ピストンが上死点から吸入通路の位置まで旋回する際に、ベーンとシリンダとピストンとの間に閉鎖空間を形成しないものである。第１態様によれば、閉鎖空間によって生じる吸入圧低下を無くすことで、潤滑油が第２圧縮室に設定以上に流れ込むことを防止でき、第２圧縮室からの潤滑油の吐出量を抑制することができる。
　本発明の第２態様は、第１態様に加え、吸入通路のベーン側に位置するベーン側壁面に圧力連絡溝を形成したものである。第２態様によれば、圧力連絡溝を形成することで、ピストンが上死点から吸入通路の位置まで旋回する際に形成される、ベーンとシリンダとピストンとの間での閉鎖空間を無くすことができる。
　本発明の第３態様は、第２態様に加え、圧力連絡溝を、シャフトの中心軸に平行な仮想中心軸を中心とした円弧面で形成したものである。第３態様によれば、ベーン及びベーン溝の面圧を抑制して、圧力連絡溝を形成することができる。
　本発明の第４態様は、第３態様に加え、円弧面を、シリンダの一方の端面から他方の端面までに渡って形成したものである。第４態様によれば、回転切削加工によって圧力連絡溝を形成できる。
　本発明の第５態様は、第３又は第４態様に加え、仮想中心軸を中心として円弧面と同一曲率の曲面をベーン側壁面に対向する反ベーン側壁面に形成したものである。第５態様によれば、圧力連絡溝の形成と同時に排除容積調整用空間を形成できる。
　本発明の第６態様は、第１から第５態様に加え、シャフトの下端にはオイルピックアップを有し、シャフトには、オイルピックアップで吸い上げられる潤滑油が通るシャフト内給油通路を形成し、第１圧縮機構部と第１圧縮機構部との間には中間仕切板を有し、中間仕切板には、シャフト内給油通路の潤滑油を給油通路に導く中間仕切板内給油通路を形成したものである。第７態様によれば、冷媒吸入時の圧力降下を利用して、密閉容器内の潤滑油を第２圧縮機構部の吸入通路に供給できる。
　本発明の第７態様は、第１から第６態様に加え、圧縮機構部で圧縮する冷媒として二酸化炭素を用いたものである。第８態様によれば、冷媒圧力が高く吸込と吐出との圧力差が大きい二酸化炭素を冷媒に用いた場合でも、密閉容器の内圧を中圧としているため、密閉容器を薄肉化でき、小型軽量化を図れ、１段あたりの差圧を低減しているため、体積効率が向上する。
　以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。
　図１は本実施例による内部中圧型２段圧縮コンプレッサの断面図、図２は図１の要部拡大断面図である。
　本実施例による内部中圧型２段圧縮コンプレッサは、密閉容器１０内に電動機部２０と圧縮機構部３０とを備えている。電動機部２０と圧縮機構部３０とはシャフト４０によって連結されている。
　電動機部２０は、密閉容器１０内面に固定される固定子２１と、固定子２１内で回転する回転子２２とから構成される。
　本実施例による内部中圧型２段圧縮コンプレッサは、圧縮機構部３０として、１段目の低段圧縮を行う第１圧縮機構部３０Ａと、２段目の高段圧縮を行う第２圧縮機構部３０Ｂとを有している。
　第１圧縮機構部３０Ａは、第１シリンダ３１Ａと、第１シリンダ３１Ａ内に配置される第１ピストン３２Ａと、第１シリンダ３１Ａ内を仕切るベーン（図示せず）とを有し、第１ピストン３２Ａが第１シリンダ３１Ａ内で公転運動することで、低圧の冷媒ガスを吸入して圧縮する。
　第１圧縮機構部３０Ａと同様に、第２圧縮機構部３０Ｂは、第２シリンダ３１Ｂと、第２シリンダ３１Ｂ内に配置される第２ピストン３２Ｂと、第２シリンダ３１Ｂ内を仕切るベーン３３（図３参照）とを有し、第２ピストン３２Ｂが第２シリンダ３１Ｂ内で公転運動することで、中圧の冷媒ガスを吸入して圧縮する。
　第１シリンダ３１Ａの一方の面には下軸受５１を配置し、第１シリンダ３１Ａの他方の面には中間仕切板５２を配置している。
　また、第２シリンダ３１Ｂの一方の面には中間仕切板５２を配置し、第２シリンダ３１Ｂの他方の面には上軸受５３を配置している。
　すなわち、中間仕切板５２は第１シリンダ３１Ａと第２シリンダ３１Ｂとを仕切る。中間仕切板５２は、シャフト４０の径よりも大きな開口部を有する。
　シャフト４０は、回転子２２を取り付けて下軸受５１で支持される主軸部４１と、第１ピストン３２Ａを取り付ける第１偏芯部４２と、第２ピストン３２Ｂを取り付ける第２偏芯部４３と、下軸受５１で支持される副軸部４４とで構成される。
　第１偏芯部４２と第２偏芯部４３とは１８０度の位相差を持って形成され、第１偏芯部４２と第２偏芯部４３との間には、連結軸部４５を形成している。
　第１圧縮室３４Ａは、下軸受５１と中間仕切板５２との間で、第１シリンダ３１Ａ内周面と第１ピストン３２Ａ外周面との間に形成される。また、第２圧縮室３４Ｂは、中間仕切板５２と上軸受５３との間で、第２シリンダ３１Ｂ内周面と第２ピストン３２Ｂ外周面との間に形成される。
　第１圧縮機構部３０Ａの低段圧縮排除容積に対する第２圧縮機構部３０Ｂの高段圧縮排除容積の排除容積比を５０％～１１０％としている。
　密閉容器１０内の底部にはオイル溜め１１が形成され、シャフト４０の下端部にはオイルピックアップ１２を設けている。
　また、シャフト４０の内部には、軸方向にシャフト内給油通路４６を形成している。シャフト内給油通路４６には、圧縮機構部３０の摺動面にオイルを供給するための連通路４７が形成されている。
　連通路４７は、第１偏芯部４２及び第２偏芯部４３に形成している。
　第２圧縮機構部３０Ｂの吸入通路３５Ｂには給油通路３６を形成している。
　中間仕切板５２には、シャフト内給油通路４６の潤滑油を給油通路３６に導く中間仕切板内給油通路６０を形成している。
　中間仕切板内給油通路６０は、中間仕切板５２の内周面５２ａから外周面５２ｂに至る第１通路６１と、第１通路６１に一端が開口し、給油通路３６に他端が開口する第２通路６２とで構成される。
　密閉容器１０の側面には、第１吸入管１３Ａと第２吸入管１３Ｂとが接続され、密閉容器１０には、中間圧吐出管１４と吐出管（図示せず）とが接続されている。中間圧吐出管１４は、中間圧吐出ポート１５に接続されている。
　第１吸入管１３Ａは第１圧縮機構部３０Ａの吸入通路３５Ａに、第２吸入管１３Ｂは第２圧縮機構部３０Ｂの吸入通路３５Ｂに、それぞれ接続されている。
　吸入通路３５Ａは第１圧縮室３４Ａに繋がり、吸入通路３５Ｂは第２圧縮室３４Ｂに繋がっている。
　中間圧吐出管１４は、中圧冷媒ガスを冷却するインタークーラ１６に接続され、インタークーラ１６は、第２吸入管１３Ｂに接続される。
　下軸受５１の下部にはカップマフラー７１を設け、上軸受５３の上部には上部カバー７２を設けている。下軸受５１とカップマフラー７１との間には第１消音室８１が形成され、上軸受５３と上部カバー７２との間には第２消音室８２が形成される。
　第１消音室８１には第１圧縮室３４Ａで圧縮された中圧冷媒ガスが吐出され、第２消音室８２には第２圧縮室３４Ｂで圧縮された高圧冷媒ガスが吐出される。
　シャフト４０の回転によって、第１ピストン３２Ａ及び第２ピストン３２Ｂは、第１圧縮室３４Ａ及び第２圧縮室３４Ｂ内で公転運動を行う。
　第１ピストン３２Ａの公転運動によって、第１吸入管１３Ａから吸入通路３５Ａを通って第１圧縮室３４Ａに吸入されたガス冷媒は、第１圧縮室３４Ａで圧縮された後に第１消音室８１に吐出される。
　第１消音室８１に吐出された中圧冷媒ガスは、下軸受５１、第１シリンダ３１Ａ、中間仕切板５２、第２シリンダ３１Ｂ、及び上軸受５３に形成した冷媒通路（図示せず）を通って密閉容器１０内に吐出される。
　密閉容器１０に吐出された中圧冷媒ガスは、中間圧吐出ポート１５から中間圧吐出管１４に導かれ、更にインタークーラ１６で冷却された後に第２吸入管１３Ｂに導かれる。
　第２ピストン３２Ｂの公転運動によって、第２吸入管１３Ｂから吸入通路３５Ｂを通って第２圧縮室３４Ｂに吸入されたガス冷媒は、第２圧縮室３４Ｂで圧縮された後に第２消音室８２に吐出される。
　第２消音室８２に吐出された高圧冷媒ガスは、吐出管（図示せず）から密閉容器１０外に吐出される。密閉容器１０外に吐出された高圧冷媒ガスは、放熱器、減圧器、及び蒸発器を経由し、低圧冷媒ガスとなって第１吸入管１３Ａに導かれる。
　また、シャフト４０の回転によって、オイル溜め１１から吸い上げた潤滑油は、連通路４７から圧縮機構部３０に供給され、圧縮機構部３０の摺動面の潤滑を行う。
　連通路４７から供給される潤滑油の一部は、シャフト内給油通路４６内の圧力、すなわち、密閉容器１０内のケース内圧と、第２圧縮機構部３０Ｂの吸入通路３５Ｂ内の吸入圧との差圧によって、中間仕切板内給油通路６０から給油通路３６を経由して第２圧縮機構部３０Ｂの第２圧縮室３４Ｂに導かれる。
　図３（ａ）は本実施例による内部中圧型２段圧縮コンプレッサの高段側の圧縮機構部の要部平面図である。
　図３（ｂ）は図３（ａ）の更に要部拡大平面図である。
　吸入通路３５Ｂのベーン３３側に位置するベーン側壁面３５Ｂ１に圧力連絡溝９１を形成している。
　圧力連絡溝９１は、シャフト４０の中心軸に平行な仮想中心軸Ｘを中心とした円弧面で形成している。圧力連絡溝９１は、第２シリンダ３１Ｂの一方の端面から他方の端面までに渡って形成している。
　また、仮想中心軸Ｘを中心として、圧力連絡溝９１の円弧面と同一曲率の曲面をベーン側壁面３５Ｂ１に対向する反ベーン側壁面３５Ｂ２に形成することで、圧力連絡溝９１の形成と同時に排除容積調整用空間９２を形成できる。
　このように、圧力連絡溝９１を形成することで、第２ピストン３２Ｂが上死点から吸入通路３５Ｂの位置まで旋回する際に、ベーン３３と第２シリンダ３１Ｂと第２ピストン３２Ｂとの間に閉鎖空間１０６（図４参照）が形成されない。
　そして、図４に示す閉鎖空間１０６によって生じる吸入圧低下を無くすことで、潤滑油が第２圧縮室３４Ｂに設定以上に流れ込むことを防止でき、第２圧縮室３４Ｂからの潤滑油の吐出量を抑制することができる。
　また、本実施例によれば、圧力連絡溝９１を、シャフト４０の中心軸に平行な仮想中心軸Ｘを中心とした円弧面で形成することで、ベーン３３及びベーン溝の面圧を抑制して、圧力連絡溝９１を形成することができる。
　また、本実施例によれば、圧力連絡溝９１を、第２シリンダ３１Ｂの一方の端面から他方の端面までに渡って形成することで、切削加工によって容易に形成できる。
　また、本実施例によれば、第１圧縮機構部３０Ａの低段圧縮排除容積に対する第２圧縮機構部３０Ｂの高段圧縮排除容積の排除容積比を５０％～１１０％とすることで、密閉容器１０からのオイル吐出量の低減効果を期待できる。
　なお、本実施例の内部中圧型２段圧縮コンプレッサは、冷媒として二酸化炭素を用いることができる。本実施例によれば、冷媒圧力が高く吸込と吐出との圧力差が大きい二酸化炭素を冷媒に用いた場合でも、密閉容器１０の内圧を中圧としているため、密閉容器１０を薄肉化でき、小型軽量化を図れ、１段あたりの差圧を低減しているため、体積効率が向上する。
　本発明は、内部中圧型２段圧縮コンプレッサとして説明したが、３段以上の圧縮コンプレッサでも適用可能である。
　１０　密閉容器
　１１　オイル溜め
　１２　オイルピックアップ
　１３Ａ　第１吸入管
　１３Ｂ　第２吸入管
　１４　中間圧吐出管
　１５　中間圧吐出ポート
　１６　インタークーラ
　２０　電動機部
　２１　固定子
　２２　回転子
　３０　圧縮機構部
　３０Ａ　第１圧縮機構部
　３０Ｂ　第２圧縮機構部
　３１Ａ　第１シリンダ
　３１Ｂ　第２シリンダ
　３２Ａ　第１ピストン
　３２Ｂ　第２ピストン
　３３　ベーン
　３４Ａ　第１圧縮室
　３４Ｂ　第２圧縮室
　３５Ａ　吸入通路
　３５Ｂ　吸入通路
　３６　給油通路
　４０　シャフト
　４１　主軸部
　４２　第１偏芯部
　４３　第２偏芯部
　４４　副軸部
　４５　連結軸部
　４６　シャフト内給油通路
　４７　連通路
　５１　下軸受
　５２　中間仕切板
　５３　上軸受
　６０　中間仕切板内給油通路
　６１　第１通路
　６２　第２通路
　７１　カップマフラー
　７２　上部カバー
　８１　第１消音室
　８２　第２消音室
　９１　圧力連絡溝
　９２　排除容積調整用空間
　１０６　閉鎖空間

Claims (7)

  1. 　密閉容器内に電動機部と圧縮機構部とを備え、
    前記電動機部と前記圧縮機構部とはシャフトによって連結され、
    前記圧縮機構部は、シリンダと、前記シリンダ内に配置されるピストンと、前記シリンダ内を仕切るベーンとを有し、
    前記圧縮機構部として、１段目の低段圧縮を行う第１圧縮機構部と、２段目の高段圧縮を行う第２圧縮機構部とを有し、
    前記第２圧縮機構部の吸入通路に給油通路を形成し、
    前記第１圧縮機構部で圧縮した冷媒ガスを前記密閉容器内に吐出し、前記冷媒ガスを前記第２圧縮機構部で圧縮して前記密閉容器外に吐出し、
    前記密閉容器内のケース内圧と前記第２圧縮機構部の前記吸入通路内の吸入圧との差圧によって、前記給油通路から前記第２圧縮機構部の第２圧縮室に給油を行う内部中圧型２段圧縮コンプレッサであって、
    前記ピストンが上死点から前記吸入通路の位置まで旋回する際に、前記ベーンと前記シリンダと前記ピストンとの間に閉鎖空間を形成しない
    ことを特徴とする内部中圧型２段圧縮コンプレッサ。
  2. 　前記吸入通路の前記ベーン側に位置するベーン側壁面に圧力連絡溝を形成した
    ことを特徴とする請求項１に記載の内部中圧型２段圧縮コンプレッサ。
  3. 　前記圧力連絡溝を、前記シャフトの中心軸に平行な仮想中心軸を中心とした円弧面で形成した
    ことを特徴とする請求項２に記載の内部中圧型２段圧縮コンプレッサ。
  4. 　前記円弧面を、前記シリンダの一方の端面から他方の端面までに渡って形成した
    ことを特徴とする請求項３に記載の内部中圧型２段圧縮コンプレッサ。
  5. 　前記仮想中心軸を中心として前記円弧面と同一曲率の曲面を前記ベーン側壁面に対向する反ベーン側壁面に形成した
    ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の内部中圧型２段圧縮コンプレッサ。
  6. 　前記シャフトの下端にはオイルピックアップを有し、
    前記シャフトには、前記オイルピックアップで吸い上げられる潤滑油が通るシャフト内給油通路を形成し、
    前記第１圧縮機構部と前記第１圧縮機構部との間には中間仕切板を有し、
    前記中間仕切板には、前記シャフト内給油通路の前記潤滑油を前記給油通路に導く中間仕切板内給油通路を形成した
    ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の内部中圧型２段圧縮コンプレッサ。
  7. 　前記圧縮機構部で圧縮する冷媒として二酸化炭素を用いた
    ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の内部中圧型２段圧縮コンプレッサ。
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