CN102575676B - 压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压缩机，压缩机(100)具备密闭容器(101)、压缩机构(120)、电动机(130)及油分离构件(17A)。油分离构件(17A)与轴(140)一起旋转。油分离构件(17A)具有形成凹陷部(171)的周壁(173)及底壁(175)。贯通密闭容器(101)的喷出配管(160)的流入口位于凹陷部(171)内。在油分离构件(17A)的周壁(173)分散地设有多个油排出孔(174)。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及例如在空调、热泵式供热水机、热泵式供暖设备、制冷机、汽车空调等中利用的、在内部从工作流体中分离出油的压缩机。

背景技术

目前，已知有一种压缩机，其中，在密闭容器内配设压缩机构和电动机，并将从压缩机构向密闭容器的内部空间喷出的工作流体(例如制冷剂)从喷出配管排出。在这样的压缩机中，为了抑制将油和工作流体一起从喷出配管喷出，而使用油分离构件，该油分离构件利用离心力从向喷出配管引导的工作流体中分离出油。例如，在专利文献1中记载有图9所示的压缩机500。

该压缩机500具备：压缩机构503，其配置在密闭容器501内的下侧位置，通过外部配管502向密闭容器501的内部空间喷出工作流体；电动机520，其配设在压缩机构503的上方。在密闭容器501的上部中央贯通而设置有喷出配管530，在电动机520的转子521的上部固定有油分离构件510。

油分离构件510由平坦的旋转板513、从旋转板513的上表面缩径的同时向上方延伸的圆锥状筒体512构成。即，通过旋转板513和圆锥状筒体512形成朝向上方变窄并开口的比底面开口小的凹陷部，工作流体从该开口向凹陷部内流入。另外，喷出配管530的下方的开口即流入口位于该凹陷部内。当在内部收容喷出配管530的流入口的油分离构件510与转子521同步旋转时，对圆锥状筒体512的内侧的工作流体赋予旋转速度分量，由此，工作流体中浮游的油飞沫被离心分离。从工作流体分离出的油附着在圆锥状筒体512的内壁面，而沿着内壁面的倾斜被向旋转板513侧引导。之后，油被从在圆锥状筒体512的下端设置的油放出口515向圆锥状筒体512的外部排出。

然而，在专利文献1所示的现有的结构中，圆锥状筒体512朝下变宽，因此分离出的油被向成为死路的旋转板513侧引导。因此，当油放出口515过于小时，用于排出油的压力损失变大，从而油积存在接近喷出配管530的流入口的旋转板513上。其结果是，因工作流体的流动而油被再次卷起到工作流体中，而该卷起后的油从喷出配管530喷出。另一方面，当油放出口515过于大时，在圆锥状筒体512的内侧分离出的油不能完全闭塞油放出口515，因此伴随有油飞沫的工作流体从油放出口515分流而向圆锥状筒体512的内侧的喷出配管530的附近流入。其结果是，未从向喷出配管530引导的工作流体中完全分离出油飞沫，从而从喷出配管530喷出较多的油。

上述那样的问题因在内部形成的凹陷部的开口比底面小这样的油分离构件的形状引起。因此，若以在内部形成的凹陷部的开口与底面相同或比其大的方式来设计油分离构件的形状，则不会产生上述那样的问题。例如，在专利文献2中记载有图10所示的压缩机600。

该压缩机600与图9所示的压缩机500同样，具备密闭容器601、压缩机构602、电动机620及喷出配管630。压缩机600中的油分离构件610呈碟状，其具有：在转子621的上方由端环622和平衡重623夹持固定的底壁617；从底壁617的周缘到中途垂直地从中途开始扩径并向上方延伸的周壁618。并且，喷出配管630的流入口位于碟状的油分离构件610的底壁617附近。另外，通过端环622和底壁617来闭塞将轴603沿轴向贯通的供油孔605的上端侧。当因转子621的旋转而与其固定为一体的油分离构件610旋转时，对周壁618的内侧的工作流体赋予旋转方向的速度分量，由此工作流体中浮游的油飞沫被离心分离。从工作流体分离出的油附着在周壁618的内壁面，沿着内壁面的倾斜而被向上方引导。之后，油在离心力的作用下从周壁618的上端向径向外侧飞出。

【在先技术文献】

【专利文献】 

【专利文献1】日本实开昭54-137912号公报

【专利文献2】日本实开昭62-126581号公报

在专利文献2所示的现有的结构中，被离心分离出的油通过周壁618的内壁面的倾斜而被向上端引导，从而被从油分离构件610的内侧向外侧排出。然而，由于油的排出方向与工作流体的流动方向相面对，因此存在油分离效率降低的问题。这是由于，在周壁618的内壁面上因向上流动的油而形成某程度的厚度的油膜，从而由从该油膜的表面向下的工作流体的流动而再次将油卷起到工作流体中。

本发明用于解决上述现有的问题，其目的在于提供一种能够进一步减少从喷出配管喷出的油的量的压缩机。

为了解决上述现有的问题，本发明提供一种压缩机，其具备：密闭容器；压缩机构，其配置在所述密闭容器内，将工作流体压缩而向所述密闭容器的内部空间喷出；电动机，其配置在所述密闭容器内，经由轴来驱动所述压缩机构；油分离构件，其具有形成凹陷部的周壁及底壁，且与所述轴一起旋转，其中，所述凹陷部在离开所述轴的方向上以底面以上的大小开口；喷出配管，其贯通所述密闭容器，在所述凹陷部内具有朝向所述底壁开口的流入口，其中，在所述油分离构件的周壁上，沿该周壁的周向及所述轴的轴向分散地设有多个油排出孔，所述多个油排出孔的内侧形状为从所述周壁的内侧朝向外侧而开口逐渐变小的形状。

根据本结构，周壁将轴的旋转向内侧的工作流体传递，因此在周壁的内侧诱发旋转方向的速度分量大的工作流体流动。从而，可靠地对被引导到在周壁的内侧配置的喷出配管的流入口处的工作流体和工作流体中浮游的油飞沫作用离心力。由此，油飞沫与位于外周侧的周壁的内壁面碰撞而能够从工作流体中分离出油。并且，通过在周壁设置多个油排出孔，能够使分离出的油利用离心力从与工作流体向周壁的内侧流入的凹陷部的开口不同的油排出孔向周壁的外侧排出。因此，当油飞沫与周壁的内壁面碰撞时，能够将该油从最近的油排出孔顺利地排出。由此，能够将在周壁的内壁面上形成的油膜的厚度保持得薄，并能够减少工作流体的流动引起的从油膜的表面的卷起。

【发明效果】

根据本发明的压缩机，从喷出配管流出的工作流体必然通过因周壁的旋转而赋予了旋转方向的速度分量的空间。由此，甚至能够将微细的油飞沫也从工作流体中可靠地分离。并且，通过油排出孔，能够将从工作流体中分离出的油有效地从喷出配管的流入口的附近排除。

图1是本发明的实施方式1涉及的压缩机的纵向剖视图。

图2是图1的II-II线剖视图。

图3是将油分离构件固定于轴的端面的部分的分解剖视图。

图4是用于说明离心力产生的面压的图。

图5是表示油膜厚度与排出孔最小直径的关系的曲线图。

图6是表示本发明的实施方式1涉及的压缩机的油分离构件产生的油喷出量减少效果的图。

图7是本发明的实施方式2涉及的压缩机的纵向剖视图。

图8是另一实施方式涉及的压缩机的纵向剖视图。

图9是现有的压缩机的纵向剖视图。

图10是现有的另一压缩机的纵向剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式1)

图1是本发明的实施方式1涉及的压缩机100的纵向剖视图。图2是图1的II-II线剖视图。图3是将图1的一部分放大而得到的分解图。图6是表示压缩机100中采用的油分离构件17A产生的油喷出量减少效果的表。需要说明的是，以下，对利用制冷剂作为工作流体的例子进行说明。

《构成》

在图1中，压缩机100具备密闭容器101、在密闭容器101内的下侧位置配置的压缩机构120、在密闭容器101内配设在压缩机构120的上方的电动机130。压缩机构120和电动机130通过轴140连结成能够传递动力。在本实施方式中，轴140的轴向为铅垂方向，但轴140的轴向例如也可以为水平方向。在轴140的上端面固定有油分离构件17A。即，油分离构件17A位于隔着电动机130与压缩机构120相反的一侧。油分离构件17A与轴140一起旋转。 

在密闭容器101的下部固定有将该密闭容器101沿水平方向贯通的吸入配管150，在密闭容器101的上部固定有将该密闭容器101沿铅垂方向贯通的喷出配管160。吸入配管150与压缩机构120直接连接。喷出配管160沿着轴140的中心轴的延长线延伸，作为下方的开口的流入口向密闭容器101的内部空间开口。并且，在密闭容器101的下部，通过利用于滑动部的润滑的油积存在压缩机构120的周围而形成油积存部180。

通过电力线104与驱动器103连接的端子105以贯通密闭容器101的方式安装在密闭容器101的上部，其中，该驱动器103与外部电源102连接。端子105通过电力线106与电动机130连接。

压缩机构120将制冷剂压缩而向密闭容器101的内部空间喷出。在本实施方式中，采用旋转式的压缩机构120。具体而言，压缩机构120具备：通过焊接等固定在密闭容器101的内周面的上轴承构件121；在上轴承构件121的下方配设的工作缸122；在工作缸122的下方配设的下轴承构件123。上轴承构件121和下轴承构件123将轴140支承为旋转自如。

如图2所示，在工作缸122的内侧配设有与在轴140的下部设置的偏心部141嵌合成旋转自如的活塞124。在工作缸122上设有叶片槽122a，在该叶片槽122a中嵌入有叶片126。叶片126在前端与活塞124的外周面接触，并被叶片弹簧125从背面向活塞124按压。返回图1，在工作缸122上设有将吸入配管150与工作缸122的内侧空间连接的吸入路径122b。在上轴承构件121上设有喷出路径121a，其一端与工作缸122的内侧空间连通，另一端与由在上轴承构件121的上方配设的消声器127包围的空间连通。在喷出路径121a的消声器127侧配设有喷出阀128和阀限动件129。

电动机130经由轴140而驱动压缩机构120。具体而言，电动机130包括：通过焊接等固定在密闭容器101的内周面的定子131；通过热装等固定于轴140的转子132。在转子132与定子131之间设有空隙133，转子132不会受到定子131产生的干涉。在定子131上，通过卷绕在定子铁心131a上的电力线106而形成有向定子铁心131a的上侧突出的上侧线圈端131b和向定子铁心131a的下侧突出的下侧线圈端131c。在定子铁心131a的外周部设有多个切口，通过上述的切口和密闭容器101的内壁形成 多个外侧制冷剂流路131d。另一方面，转子132包括：转子铁心132a、在转子铁心132a的上下端面固定的环状的上平衡重132c及下平衡重132d；将上平衡重132c及下平衡重132d与转子铁心132a铆接固定的多个铆接构件132b。在转子铁心132a上，通过在平衡重132c、132d的内侧将该转子铁心132a沿轴140的轴向贯通的多个贯通孔而形成多个内侧制冷剂流路(与本发明的转子流路相当)132e。内侧制冷剂流路132e例如以等角度间隔配置在同一圆周上。

用于将油积存部180的油向压缩机构120供给的供油孔142以在轴140的中心轴上沿铅垂方向贯通该轴140的方式设置于该轴140。即，供油孔142沿轴140的中心轴延伸。供油孔142的下侧部分为直径大的大径部142a，供油孔142的上侧部分为直径小的小径部142b。在供油孔142的大径部142a设有汲取油的油翼片147，在油翼片147的下侧，通过向大径部142a压入而固定有油翼片盖148。另外，在轴140上形成有从供油孔142的大径部142a向偏心部141与活塞124的滑动面开口的偏心部油孔143、在转子132与上轴承构件121之间从外周面到供油孔142的小径部142b的排气孔144。并且，在轴140的上端面设有供后述的紧固部件172插入的紧固孔145，该紧固部件172将油分离构件17A固定于轴的上端面。需要说明的是，关于紧固孔145，后续进行详细地说明。

油分离构件17A具有：与轴140的上端面对置的圆盘状的底壁175；从底壁175的周缘向与轴140相反的方向(上方)延伸且相对于通过底壁175的中心的垂线旋转对称的周壁173。周壁173的中心轴位于轴140的中心轴的延长线上。底壁175及周壁173形成向离开轴140的方向以底面以上的大小开口的凹陷部171。即，凹陷部171的底面由底壁175的上表面构成。在本实施方式中，周壁173呈从底壁175的周缘扩径且向上方延伸的锥状，凹陷部171的开口比底面大。但是，周壁173例如也可以呈从底壁175的周缘与轴140的轴向平行地延伸的筒状，而凹陷部171的开口成为与底面相同的大小。并且，在本实施方式中，在油分离构件17A上设有从周壁173的上端(与底壁173相反侧的端部)向径向外侧伸出的凸缘部176。

上述的喷出配管160的流入口位于周壁173的中心轴上，在凹陷部171内朝向底壁175开口。从喷出配管160的流入口到底壁175的距离优选为轴140的轴向上的周壁173的高度的1/2以下。这是由于当该距离过于大时，完全分离出油飞沫之前的制冷剂也向喷出配管160的流入口流入的缘故。从喷出配管160的流入口到底壁175的距离更优选为周壁173的高度的1/4以下。但是，当将喷出配管160的流入口极端接近底壁175时，它们之间的制冷剂的流速变得过快，因此从喷出配管160的流入口到底壁175的距离优选为喷出配管160的内径尺寸以上。

在周壁173上，沿该周壁173的周向及轴140的轴向分散地设置有用于从该周壁173的内部向外部排出油的多个油排出孔174。在本实施方式中，油排出孔174形成为，一定数目的油排出孔174以等角度间距(图示例中为30°间距)排列而成的排列圆沿轴140的轴向排列。需要说明的是，在图示例中，排列圆以相同的方向沿轴140的轴向排列，从而在从轴140的轴向观察时，油排出孔174排列成放射线状，但排列圆也可以每隔上述间距的一半改变方向并同时沿轴140的轴向排列，从而在从轴140的轴向观察时，油排出孔174排列成锯齿状。

油排出孔174可以通过对金属板进行冲压加工，而在将油分离构件17A成型的同时形成。此时，油排出孔174优选通过从周壁173的内侧向外侧的方向的冲孔来形成。

优选周壁173以使从压缩机构120喷出的制冷剂通过在电动机130的转子上设置的内侧制冷剂流路132e而碰撞该周壁173，由该周壁173向外引导的方式进行扩径。即，优选周壁173的下端(底壁175侧的端部)位于比内侧制冷剂流路132e靠径向内侧的位置，且周壁173的上端位于比内侧制冷剂流路132e靠径向外侧的位置。其原因在于，若这样，则从油排出孔174向外部排出的油能够被通过内侧制冷剂流路132e而喷起的制冷剂向定子131的外周侧引导，从而向油积存部180的油返回顺利。

如图3所示，在底壁175的中心形成有以周壁173的中心轴为中心的圆形状的贯通孔177。

紧固部件172为截面大致T字状的轴构件，包括：比贯通孔177直径大的头部172a、与贯通孔177嵌合且直径比贯通孔177的直径略小的定位部172b、比定位部172b直径小的压入部172c。上述的172a～172c全部同心。

另一方面，供紧固部件172插入的紧固孔145具有从轴140的上端面以两级凹陷的形状，包括：定位部172b间隙嵌合的入口侧的退避孔146b；压入部172c压入的里侧的保持孔146a。保持孔146a与轴140的中心轴同心，具有比供油孔142的小径部142b大且比压入部172c略小的直径。退避孔146b与轴140的中心轴同心，具有比保持孔146a及定位部172b大的直径。另外，退避孔146b的深度比定位部17b的高度减去底壁175的厚度后的值深。

使紧固部件172通过贯通孔177，以使压入部172c来到保持孔146a侧，并将压入部172c压入保持孔146a中，且通过轴140的上端面和紧固部件172的头部172a夹入底壁175，由此将油分离构件17A固定于轴140的上端面。此时，定位部172b与贯通孔177嵌合而进行油分离构件17A相对于轴140的定位。并且，定位部172b通过退避孔146b而不会与轴140干涉。

接着，参照图4及图5说明油排出孔174的数量及大小。

首先，如图4所示，假定为在底壁175及周壁173上形成有一定的厚度t[m]的油膜。从旋转轴离开了距离r[m]的位置处的因离心力而作用在周壁173上的面压P_f[Pa]为在周壁173上的单位面积(1m²)的油膜上作用的离心力F[N]乘以cosθ(θ：周壁相对于旋转轴的角度[rad])，因此由下式1表示。

【式1】

P_f＝ρ×t×r×ω²×cosθ…(式1)

ρ：油的密度[kg/m³]

ω：旋转速度[rad/s]

另一方面，油的体积流量为M[m³/s]，油排出孔174的直径为D[m]，油排出孔174的数量为N[个]，若假定为全部的油同样地从油排出孔174排出，则通过油排出孔174的油的速度V[m/s]由下式2表示。

【式2】

$V=\frac{M}{{\left(\frac{D}{2}\right)}^2\×\mathrm{\π}\×N}$ …(式2)

油排出孔174处的压力损失P_loss[Pa]根据达西-魏斯巴赫公式，由下式3表示。

【式3】

$P_{\mathrm{loss}}=\mathrm{\λ}\×\frac{T}{D}\×\frac{\mathrm{\ρ}\×V^2}{2}$ …(式3)

T：周壁的厚度[m]

式3中的管摩擦系数λ由下式4求出，式4中的雷诺数Re由下式5求出。

【式4】

$\mathrm{\λ}=\frac{64}{\mathrm{Re}}$ …(式4)

【式5】

$\mathrm{Re}=\frac{V\×D}{v}$ …(式5)

ν：油的动粘度[m²/s]

根据式4及式5，式3改写为下式6这样。

【式6】

$P_{\mathrm{loss}}=\frac{128\×v\×T\×\mathrm{\ρ}\×M}{D^2\×\mathrm{\π}\×N}$ …(式6)

用于使油在离心力的作用下从油排出孔174排出的必要条件如下式7这样。

【式7】

P_f≥P_loss…(式7)

其中，距旋转轴的距离越小，离心力越小，因此条件最严峻的位置为周壁173的下端。在此，若向式7代入式1及式6，并且使用周壁173的最小半径r₀[m]作为式1中的r，再将变量集中于左边，数值集中于右边， 则式7成为下式8。

【式8】

$\frac{r_0\×{\mathrm{\ω}}^2\×\cos \mathrm{\θ}\×t\×D^4\×N}{v\×T\×M}\≥\frac{128}{\mathrm{\π}}$ …(式8)

在此，当将以下的条件代入式8时，油膜厚度t与排出孔最小直径(由式8求出的D的下限值)的关系根据排出孔的数量N而如图5所示那样变化。

油的条件：ν＝5×10^-6[m²/s]、M＝4.7×10^-7[m³/s]

周壁形状：r₀＝0.025[m]、θ＝0.52[rad](＝30[deg])、T＝0.001[m]

旋转速度：ω＝628[rad/s](＝100[rps])

如上所述，优选喷出管160的流入口尽可能位于底壁175的附近。为此，需要将底壁175上的油膜厚度t抑制得较小。例如，为了将底壁175上的油膜厚度t抑制为0.1mm以下，在N＝70[个]的情况下，根据图5，油排出孔174的直径D需要为0.2mm以上。

《动作》

接着，对压缩机100的动作进行说明。当将由外部电源102供给的电力通过驱动器103调整成电动机驱动用的频率及电压，并将该电力经过电力线104和端子105向电力线106供给时，在定子131的定子铁心131a上产生磁场，通过定子铁心131a的磁场变化而在转子132与定子131之间产生旋转转矩。该旋转转矩使转子132旋转，从而固定转子132的轴140也开始进行旋转运动。通过轴140的旋转引起的偏心部141的偏心运动，由与偏心部141嵌合成旋转自如的活塞124和工作缸122之间的叶片126分隔出的两个压缩室(由上轴承构件121和下轴承构件123从上下闭塞的压缩室)的容积发生变化。在与吸入路径122b连通的期间，压缩室的状态处于吸入工序，因轴140的旋转引起的压缩室的容积增加而通过吸入配管150和吸入路径122b来吸引制冷剂。当轴140进一步旋转时，由活塞124隔断压缩室与吸入路径122b的连通，压缩室的状态移向压缩·喷出工序。在压缩·喷出工序中，因轴140的旋转引起的压缩室的容积减少而将制冷剂压缩，当压缩室内的压力达到消声器127侧的喷出压力时，喷出阀128打开，通过喷出路径121a而从压缩室向由消声器127包围的空间内压 出制冷剂。由消声器127消声后的制冷剂向电动机130的下方区域喷出。

向电动机130的下方区域喷出的制冷剂在通过压缩室时混入有油。这是由于，密闭容器101的内部空间由从压缩机构120喷出的喷出制冷剂的压力(喷出压力)充满，从而在向油积存部180开口的叶片126的背面空间、通过供油孔142及偏心部油孔143而与油积存部180连通的活塞124的内侧存在喷出压力的油。即，其原因在于，从叶片126的周围的间隙或活塞124的上下的间隙朝向吸入工序中处于比喷出压力低的吸入压力状态的压缩室、压缩工序中处于喷出压力与吸入压力之间的压力状态的压缩室漏入喷出压力的油。因此，向电动机130的下方区域喷出的制冷剂中含有微米尺寸的油飞沫。

向电动机130的下方区域喷出的制冷剂通过转子132的内侧制冷剂流路132e、空隙133及定子131的外侧制冷剂流路131d中的任一方而被压上到电动机130的上方区域。到达电动机130的上方区域的制冷剂朝向喷出配管160的流入口而从凹陷部171的开口向油分离构件17A的内侧流入，在凹陷部171内分离出油后，从喷出配管160向外部的制冷循环喷出。

在凹陷部171内从制冷剂分离出的油从油排出孔174向油分离构件17A的外侧排出。从油排出孔174排出后的油与在空隙133或内侧制冷剂流路132e中喷起的制冷剂一起在上侧线圈端131b的上方，从凸缘部176与上侧线圈端131b之间进一步向径向外侧排出，并通过上侧线圈端131b的周围、外侧制冷剂流路132e以及在上轴承构件121的适当部位设置的开口而向油积存部180返回。

《效果》

在电动机130的上方区域，通过固定于轴140的油分离构件17A旋转，对电动机130的上方区域的制冷剂施加旋转方向的速度分量。由此，制冷剂中浮游的比制冷剂比重大的油的飞沫向密闭容器101的内周面侧离心分离。尤其是凹陷部171内的喷出配管160的附近的制冷剂由于被周壁173包围，而旋转方向的速度分量变强，甚至是制冷剂中浮游的微细的油飞沫也能够离心分离。并且，由于在周壁173具备多个油排出孔174，因此被离心分离而附着在周壁173的内壁的油能够从油排出孔174向周壁173的外侧排出。由此，能够将分离出的油在离心力的作用下，从与制冷剂向周壁173的内侧流入的凹陷部171的开口不同的油排出孔174，不与制冷剂的流动背逆地向周壁173的外侧排出。因此，当油飞沫碰撞到周壁173的内壁面时，能够将该油从最近的油排出孔174顺利地排出。由此，能够将附着在周壁173的内壁面的油膜的厚度保持得薄，从而能够降低因制冷剂的流动引起的从油膜的表面的再次卷起。

从油通过油排出孔174时的作用力的平衡的观点出发，在制冷剂中浮游的油飞沫的量增加的情况下，从油排出孔174向周壁173的外侧应该排除的油的量也增加，因此通过油排出孔174时的压力损失增加。然而，另一方面，由于附着在周壁173的内壁面的油的膜厚增加，因此朝向垂直于周壁173的内壁面的方向的离心力引起的油的压力增加，从而自行平衡。

并且，由于周壁173为锥状，周壁173的内径越靠底壁175侧越小，因此附着在周壁173的内壁面上的油在作用于油的离心力的作用下，以从喷出配管160的附近离开的方式在周壁173的内壁面上向周壁173的上端流动，在到达周壁173的上端之前，从位于途中的多个油排出孔174排出。另外，由于在周壁173的电动机130侧存在底壁175，因此能够防止通过转子132的内侧制冷剂流路132e的伴随有油飞沫的制冷剂从凹陷部171的开口的相反侧向喷出配管160分流(短絡)的情况。并且，通过将喷出配管160的流入口配置在周壁173的中心轴上且周壁173的内侧，从而能够将因周壁173产生的离心分离而成为油飞沫最稀薄的制冷剂向外部的制冷循环喷出。

另外，由于为将紧固部件172压入轴140的上部而夹入油分离构件17A的结构，因此即使油分离构件17A为能够通过冲压加工而容易成型的简单的形状，也能够固定于轴140。因此，能够廉价地制造油分离构件17A。并且，由于通过将紧固部件172压入轴140的简便的组装就能够固定油分离构件17A，因此与组装不具有油分离构件的现有的压缩机相比，油分离构件17A的装入所需要追加的工序时间很少即可，从而能够抑制制造成本增加。另外，由于紧固孔145的保持孔146a与轴140同心，且紧固部件172的定位部172b与压入部172c彼此同心，并且在油分离构件17A的底壁175的中心设有贯通孔177，因此仅通过将紧固部件172的定位部172b穿过贯通孔177而将压入部172c压入保持孔146a，就能够容易使油分离构件17A的轴心(底壁175的中心及周壁173的中心轴)与轴140的中心轴一致。其结果是，能够防止成为与轴140相关的新的不平衡要素。但是，油分离构件17A的轴心与轴140的中心轴也可以略微偏离。在该情况下，周壁173引起小的偏心运动，能够容易向周壁173的周围的制冷剂传递旋转方向的速度分量而促进离心分离。另外，通过在轴140上设置退避孔146b，从而在将紧固部件172插入到轴140的紧固孔145中时，能够防止定位部172b与紧固孔145的干涉，因此不需要与定位部172b的长度相关的精度管理。由此，能够廉价地制造紧固部件172。

由于在转子132与上轴承构件121之间设置从供油孔142向轴140的外周侧贯通的排气孔144，因此即使由紧固部件172闭塞供油孔142的上端，也能够使喷出压力作用于从供油孔142的下部供给的油的界面。并且，即使起动时等溶入油的制冷剂在供油孔142中发泡，通过将发泡了的制冷剂从排气孔144排出，从而也能够将油确保到供油孔142的必要的高度。

另外，从转子132的内侧制冷剂流路132e压出的伴随有油飞沫的制冷剂中因混有从油排出孔174排出的油而伴随有较多的油飞沫。当该制冷剂被从周壁173的上端沿着制冷剂的流动向周壁173的内侧引导时，应该从周壁173的内侧排除的油量增加。与此相对，若如本实施方式那样设置凸缘部176，则能够防止周壁173的外侧的制冷剂的流动回绕到周壁173的上端而发生分流的情况。因此，向周壁173的内侧供给的制冷剂通过因转子132、上平衡重132c以及油分离构件17A的旋转产生的电动机130的上方区域的旋转方向的制冷剂流动，而成为油飞沫被粗略地分离的状态，从而能够减低周壁173的内侧的油分离负担。

并且，若油排出孔174通过从周壁173的内侧向外侧的方向的冲孔而形成，则油排出孔174的内侧形状从周壁173的内侧朝向外侧而开口逐渐变小，另一方面，油排出孔174的外侧形状形成为立起有飞边的状态。因此，从流体的压力损失的观点出发，通过油排出孔174的从周壁173的内侧向外侧的油的排出容易进行，但相反制冷剂从周壁173的外侧向内侧通过不容易。即，能够防止通过油排出孔174的从周壁173的外侧向内侧的制冷剂的分流，且同时能够将油容易从周壁173的内侧排出，因此能够降低油从喷出配管160的喷出量。

并且，通过将油排出孔174遍及周壁173形成多个，从而即使在周壁173的内侧的任意部位从制冷剂分离油飞沫，也能够使油附着于周壁173的内壁面而从最近的油排出孔174快速地向周壁173的外侧排出。因此，能够防止附着于周壁173的内壁面的油通过制冷剂的流动而被再次卷起。

如图3所示，利用实际设备确认了通过本发明的实施方式1所记载的油分离构件17A起到的上述效果，能够使从喷出配管160喷出的油的量减少到九分之一以下。需要说明的是，在该实际设备中，油排出孔174的数量为70个，油排出孔174的直径为0.5mm。该直径相对于根据图5求出的为了将底壁175上的油膜厚度t抑制为0.1mm以下而需要的直径(0.2mm)，为安全系数成为2.5的值。

(实施方式2)

图7是本发明的实施方式2涉及的压缩机200的纵向剖视图。在图7中，对于与图1及图2相同的结构要素，使用相同的符号，并省略说明。

《结构》

在本实施方式中，采用固定于电动机130的转子131的油分离构件17B。具体而言，在油分离构件17B中，在底壁175上未设置贯通孔177(参照图3)，取而代之将包围底壁175的环状的支承部178与底壁17连续设置。这样的油分离构件17B通过一张金属板构成底壁175和支承部178，并通过焊接等将周壁173的下端固定于该金属板即可。

在支承部178上形成有供电动机130的转子132的铆接构件132b通过的多个贯通孔178a。并且，将下平衡重132d、转子铁心132a、上平衡重132c、支承部278顺次重叠而利用铆接构件132b进行铆接固定。

需要说明的是，在图示例中，支承部178形成为与上平衡重132c的形状对应的三维的形状，但也可以是支承部178为平坦面，在支承部178与上平衡重132c之间配设与上平衡重132c的形状对应的间隔件。

《效果》

由于油分离构件17B的支承部178通过铆接构件132b与转子132的其它结构要素一起铆接固定于转子铁心132a，因此除了铆接构件132b的长度比支承部178的厚度长以外，不需要对压缩机200的其它结构要素的形状进行变更。因此，容易后期附加在现有的压缩机上，且能够在电动机130的制造工序中装入油分离构件17B，因此对压缩机200的组装工序的变更几乎没有，从而能够廉价地附加高的油分离性能。

(其它实施方式)

本发明的压缩机不局限于实施方式1及实施方式2中说明的那样的在密闭容器101内仅配置作为流体机械的压缩机构120的压缩机。例如，也可以如图8所示，在密闭容器101内配置膨胀机构320，该膨胀机构320从膨胀的制冷剂回收动力，并将回收的动力向轴140传递。膨胀机构320具有通过连结器340与轴140连结的副轴330，且通过贯通密闭容器101的吸入配管350从外部吸入制冷剂，并将膨胀后的制冷剂通过贯通密闭容器101的喷出配管360向外部喷出。

需要说明的是，在图8中所示的压缩机构120中，在上轴承构件121上设有吸入路径122b，在下轴承构件123上设有喷出路径121a。另外，在下轴承构件123的下方配设有对设置在下轴承构件123上的喷出室121b进行闭塞的闭塞构件310，将喷出室121b和电动机130的下方区域连通的第二喷出路径121c贯通下轴承构件123、工作缸122及上轴承构件121设置。

另外，可以将图8所示的密闭容器101分割成两部分，并通过均油管及均压管来连接上述的密闭容器，从而将压缩机构120和膨胀机构320分别收容。并且，在收容膨胀机构320的密闭容器内，还可以在副轴330上安装发电机，并将油分离构件17A(或17B)固定在该发电机的转子或副轴330上。

另外，本发明的压缩机通过周壁对工作流体施加旋转方向的速度分量所产生的离心分离作用、将分离出的油从周壁上设置的多个油排出孔向外侧排出来防止工作流体引起的油飞沫的再次卷起的再次卷起防止作用，而发挥有效地从工作流体中分离油的效果。在实施方式1及实施方式2中，电动机130和压缩机构120沿铅垂方向排列配置，但即使它们沿水平方向排列配置，也不会对上述的效果产生影响。即，本发明不局限于纵型的压缩机。另外，由于上述的效果不被压缩机构的形式影响，因此作为压缩机构不局限于旋转形式，还可以使用涡旋式、摆动式、往复式、叶片旋转式、螺旋式、螺杆式、涡轮式等各种形式的压缩机构。

并且，本发明的油分离构件未必需要位于隔着电动机而与压缩机构相反的一侧。例如，在图1所示的结构中，也可以将电动机130和压缩机构120上下颠倒配置，并将油分离构件17A固定在轴140的压缩机构120侧的端面。在该情况下，排气孔144可以形成在压缩机构120与油分离构件17A之间。

工业可行性 

本发明的压缩机由高性能且廉价的油分离构件构成，作为空调、热泵式供热水机、热泵式供暖设备、制冷机、汽车空调等的制冷循环中利用的压缩机有用。

Claims (11)

1.一种压缩机，其具备：

密闭容器；

压缩机构，其配置在所述密闭容器内，将工作流体压缩而向所述密闭容器的内部空间喷出；

电动机，其配置在所述密闭容器内，经由轴来驱动所述压缩机构；

油分离构件，其具有形成凹陷部的周壁及底壁，且与所述轴一起旋转，其中，所述凹陷部以靠近所述轴一侧的面为底面，该凹陷部的周向直径随着沿轴向远离所述底面而逐渐变大，且所述凹陷部朝向相对于所述底面与所述轴相反的一侧开口；

喷出配管，其贯通所述密闭容器，在所述凹陷部内具有朝向所述底壁开口的流入口，

所述周壁呈从所述底壁的周缘扩径并沿所述轴的轴向延伸的锥状，

在所述油分离构件的周壁上，沿该周壁的周向及所述轴的轴向分散地设有多个油排出孔，

所述多个油排出孔的内侧形状为从所述周壁的内侧朝向外侧而开口逐渐变小的形状。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其中，

所述喷出配管的流入口到所述底壁的距离为所述轴的轴向上的所述周壁的高度的1/2以下。

3.根据权利要求1或2所述的压缩机，其中，

还具备将所述油分离构件固定于所述轴的端面的紧固部件。

4.根据权利要求3所述的压缩机，其中，

在所述底壁的中心设有贯通孔，

所述紧固部件具有直径比所述贯通孔的直径大的头部、与所述贯通孔嵌合的定位部和直径比所述定位部的直径小的压入部，

在所述轴的端面设有供所述紧固部件插入的紧固孔，该紧固孔包括供所述压入部压入的保持孔和供所述定位部间隙嵌合的退避孔。

5.根据权利要求4所述的压缩机，其中，

在所述轴上形成有：沿该轴的中心轴延伸的用于将油向所述压缩机构供给的供油孔；在所述压缩机构与所述油分离构件之间从该轴的外周面到所述供油孔的排气孔。

6.根据权利要求1或2所述的压缩机，其中，

所述电动机具有固定于所述轴的转子，所述油分离构件固定于所述转子。

7.根据权利要求6所述的压缩机，其中，

所述油分离构件还具有包围所述底壁且与所述底壁连续设置的环状的支承部，

所述转子包括转子铁心、固定于所述转子铁心的端面的平衡重和将所述平衡重与所述转子铁心铆接固定的铆接构件，

所述支承部通过所述铆接构件与所述平衡重一起和所述转子铁心铆接固定。

8.根据权利要求1所述的压缩机，其中，

所述油分离构件位于隔着所述电动机与所述压缩机构相反的一侧，

所述电动机具有固定于所述轴上的转子，在所述转子上形成有将该转子沿所述轴的轴向贯通的多个转子流路，

所述周壁以使从所述压缩机构喷出的工作流体通过所述多个转子流路而碰撞该周壁，并由该周壁向外引导的方式进行扩径。

9.根据权利要求1所述的压缩机，其中，

所述多个油排出孔通过从所述周壁的内侧向外侧的方向的冲孔而形成。

10.根据权利要求1所述的压缩机，其中，

所述油分离构件还具有从所述周壁的与所述底壁相反侧的端部向径向外侧伸出的凸缘部。

11.根据权利要求1所述的压缩机，其中，

所述多个油排出孔形成为该油排出孔以等角度间距排列而成的排列圆沿所述轴的轴向排列。