JP2001317841A - 圧縮機および冷凍サイクル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒と冷凍機油が分離されにくく密閉容器外
への冷凍機油の持ち出されが多いという問題があった。 【解決手段】 密閉容器１０内の吐出流路にメッシュ１
７を設けて冷凍機油を吸着し、油だめ１０ｇに戻せるよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、冷媒圧縮機の冷
凍機油回収に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、国際公開番号WO９５/１２７
５９号で示される従来の高圧シェルタイプのフレコンス
クロール圧縮機の縦断面図である。

【０００３】図１０において、１は固定スクロールであ
り、外周部はガイドフレーム１５にボルト（図示せず）
によって締結されている。台板部１ａの一方の面（図１
０において下側）には板状渦巻歯１ｂが形成されると同
時に、外周部にはオルダム案内溝１ｃがほぼ一直線上に
２ヶ形成されている。このオルダム案内溝１ｃにはオル
ダムリング９の爪９ｃが往復摺動自在に係合されてい
る。さらに固定スクロール１の側面からは、吸入管１０
ａが密閉容器１０を貫通して圧入されている。

【０００４】２は揺動スクロールであり、台板部２ａの
上面には固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂと実質的に
同一形状の板状渦巻歯２ｂが設けられており、幾何学的
に圧縮室１ｄを形成している。台板２ａの板状渦巻歯２
ｂと反対側の面の中心部には中空円筒のボス部２ｆが形
成されており、主軸４上端の揺動軸部４ｂと回転自在に
係合されている。また同面にはコンプライアントフレー
ム３のスラスト軸受け３ａと圧接摺動可能なスラスト面
２ｄが形成されている。揺動スクロール台板２ａの外周
部には、前記固定スクロール１のオルダム案内溝１ｃと
９０度の位相差をもつオルダム案内溝２ｅがほぼ一直線
上に２ヶ形成されており、このオルダム案内溝２ｅには
オルダムリング９の爪９ａが往復摺動自在に係合されて
いる。また台板部２ａには前記圧縮室１ｄとスラスト面
２ｄを貫通する抽出孔２ｊが設けられ、圧縮途中の冷媒
ガスを抽出してスラスト面２ｄに導く構造となってい
る。

【０００５】コンプライアントフレーム３はその外周部
に設けられた上下２つの円筒面３ｄ、３ｅを、ガイドフ
レーム１５の内周部に設けた円筒面１５ａ、１５ｂによ
り半径方向に支持されており、その中心部には電動機固
定子７により回転駆動される主軸４を半径方向に支持す
る主軸受け３ｃおよび副主軸受け３ｈが形成されてい
る。またスラスト軸受け３ａ面内から軸方向に貫通する
連絡通路３ｓが設けてあり、そのスラスト軸受け側開口
部２ｋは揺動スクロール抽出孔２ｊに対面して配置され
ている。

【０００６】ガイドフレーム１５の外周面１５ｇは焼き
ばめ、もしくは溶接などによって密閉容器１０に固着さ
れているものの、その外周部に設けた切り欠き部１５ｃ
により、固定スクロール１の吐出ポート１ｆから吐出さ
れる高圧の冷媒ガスを圧縮機構部（１，２，３，１５）
と電動機要素（７，８）の間に設けられた吐出管１０ｂ
に導く流路は確保されている。また切り欠き部１５ｃは
吐出管１０ｂとは反対の位置に設けられている。またガ
イドフレーム１５の内周面には、コンプライアントフレ
ーム３の外周面に形成された上下円筒面３ｄ、３eと係
合する円筒面１５ａ、１５ｂ、およびシール材を収納す
るシール溝が２カ所設けられており、それぞれシール材
１６ａ、１６ｂが設置されている。これら２つのシール
材を用いて密封されたガイドフレーム１５の内周面とコ
ンプライアントフレーム３の外周面からなるフレーム空
間１５ｆは、コンプライアントフレーム３の連絡通路３
ｓとのみ連通しており、揺動スクロール抽出孔２ｊより
供給される圧縮途中の冷媒ガスを封入する構造となって
いる。

【０００７】４は主軸であり、その上端部は揺動スクロ
ール２の揺動軸受け２ｃと回転自在に係合する揺動軸４
ｂが形成されており、その下側には主軸バランサ４ｅが
焼きばめられている。さらにその下にはコンプライアン
トフレーム３の主軸受け３ｃおよび副主軸受け３ｈと回
転自在に係合する主軸部４ｃが形成されている。また主
軸４の下側はサブフレーム６の副軸受け６ａと回転自在
に係合する副軸部４ｄが形成され、この副軸部４ｄと前
述した主軸部４ｃ間には電動機回転子８が焼きばめられ
ている。電動機回転子８の上端面には上バランサ８ａ
が、下端面には下バランサ８ｂが固定されており、前述
した主軸バランサ４ｅとあわせて合計３ヶのバランサに
より、静バランスおよび動バランスがとられている。さ
らに主軸４の下端にはオイルパイプ４ｆが圧入されてお
り、密閉容器１０底部の油だめ１０ｇにたまった冷凍機
油１０ｅを吸い上げる構造となっている。

【０００８】また密閉容器１０の側面にはガラス端子１
０ｆが設置されており、電動機固定子７からのリード線
が接合されている。

【０００９】つぎにこの従来の高圧シェルタイプのフレ
コンスクロール圧縮機の基本動作について説明する。低
圧の吸入冷媒は吸入管１０ａから固定スクロール１およ
び揺動スクロール２の板状渦巻歯で形成される圧縮室１
ｄにはいる。電動機固定子７により駆動される揺動スク
ロール２は偏芯旋回運動とともに圧縮室１ｄの容積を減
少させる。この圧縮行程により吸入冷媒は高圧となり、
固定スクロール１の吐出ポート１ｆより密閉容器１０内
に吐き出される。なお上記圧縮行程において圧縮途中の
中間圧力の冷媒ガスは揺動スクロール２の抽出孔２ｊよ
りコンプライアントフレーム３の連絡通路３ｓを経て、
フレーム空間１５ｆに導かれ、この空間の中間圧力雰囲
気を維持する。高圧となった吐出ガスは密閉容器１０内
を高圧雰囲気で満たし、吐出管１０ｂから圧縮機外に放
出される。

【００１０】密閉容器１０底部の油だめ１０ｇにためら
れた冷凍機油１０ｅは、差圧により主軸４を軸方向に貫
通する中空空間４ｇを通り揺動軸受け部２ｇに導かれ
る。この軸受け部の絞り作用によって中間圧力となった
冷凍機油１０ｅは、揺動スクロール２とコンプライアン
トフレーム３によって囲まれた空間（ボス部空間）２ｈ
を満たし、この空間と低圧雰囲気空間を連絡する圧力調
整弁（記載せず）を経由して低圧空間に導かれ、低圧の
冷媒ガスとともに圧縮室１ｄに吸入される。圧縮行程に
より冷凍機油１０ｅは高圧の冷媒ガスとともに吐出ポー
ト１ｆから密閉容器１０内に吐き出される。

【００１１】さてコンプライアントフレーム３には、圧
縮作用により固定スクロール１と揺動スクロール２が軸
方向に離れようとするスラストガス力と、ボス部空間２
ｈの中間圧力によりコンプライアントフレーム３と揺動
スクロール２が離れようとする力の合計が、図中下向き
の力として作用する。一方、圧縮途中の冷媒ガスを導い
て中間圧力雰囲気となったフレーム空間１５ｆがコンプ
ライアントフレーム３とガイドフレーム１５を引き離そ
うとする力と、下部の高圧雰囲気に露出している部分に
作用する差圧力の合計が、上向きの力として作用する。
定常運転時においては前述した上向きの力が下向きの力
を上回るように設定されており、このためコンプライア
ントフレーム３は上下２つの嵌合された円筒面３ｄ、３
ｅにガイドされて上方に浮上する。揺動スクロール２は
コンプライアントフレーム３と密着摺動して同様に浮上
し、その板状渦巻歯２ｂを固定スクロール１に接触させ
て摺動する。

【００１２】また起動時や液圧縮時などには前述したス
ラストガス力が大きくなり、揺動スクロール２はスラス
ト軸受け３ａを介してコンプライアントフレーム３を下
方に強く押し下げるので、揺動スクロール２と固定スク
ロール１の歯先と歯底には比較的大きな隙間が生じ、圧
縮室の異常な圧力上昇は回避される。この動作をリリー
フという。

【００１３】コンプライアントフレーム３には揺動スク
ロール２に発生する転覆モーメントの一部または全部
が、スラスト軸受け３ａを介して伝達されるものの、主
軸受け３ｃから受ける軸受け負荷と、その反作用である
２つの合力、すなわちコンプライアントフレーム３とガ
イドフレーム１５の上下２つの円筒嵌合面３ｄ、３ｅか
ら受ける反力の合力によって生じる偶力が前記転覆モー
メントを打ち消すように作用するので、非常に良好な定
常運転時追随動作安定性、およびリリーフ動作安定性を
有する。

【００１４】また、図１２は、例えば特開平５−２８０
４８３号公報に示された従来の回転型圧縮機である。図
１２において、１０は密閉圧縮機の外郭をなす密閉容
器、７は密閉容器１０内に挿着した固定子、８は固定子
７の中央空間部に所定の間隔を隔てて位置する回転子、
２４は固定子７及び回転子８からなる電動要素である。
１０４は回転子８に圧入した回転軸、１０４ｂは回転子
８と一体に形成した偏心軸部である。１１５は回転軸１
０４を軸支する主軸受で、１０４ｈは回転軸１０４を軸
支する端軸受である。１０１は密閉容器１０に挿着した
シリンダであり、この左右の二面に主軸受１１５及び端
軸受１０４ｈが各々固定されている。

【００１５】１０２は回転軸１０４の偏心軸部１０４ｂ
に勘着したローリングピストンであり、シリンダ１０１
内の中央空間部の内壁面に線接触状態にて可動式に配設
されている。また、このローリングピストン１０２はシ
リンダ１０１内に配設されたベーン（図示せず）とも当
接状態となっている。２５は主軸受１１５、端軸受１０
４ｈ、シリンダ１０１、及びローリングピストン１０２
からなる圧縮機構部である。１０１ｄはシリンダ１０１
とローリングピストン１０２との隙間に形成される吸入
・圧縮室であり、シリンダ１０１内に配設されたベーン
（図示せず）により高圧の圧縮室と低圧の吸入室に区割
されている。そして、ローリングピストン１０２の偏心
回転により、冷媒ガス等の被圧縮媒体を吸入する行程か
ら圧縮する行程へと順次移行する一連の吸入・圧縮行程
を連続して繰り返す。

【００１６】圧縮されたガスは、摺動部を潤滑する冷凍
機油とともに吐出バルブ（図示せず）、吐出空間２６、
吐出マフラー２７を通り、端軸受１０４ｈとシリンダ１
０１に設けた吐出孔を抜け、密閉容器１０内に放出され
る（矢印Ｂ）。また、圧縮ガスは、端軸受１０４ｈの外
周部８ａと吐出マフラー２７に内周部の隙間からも密閉
容器１０内に放出される（矢印Ａ）。放出された圧縮ガ
スは、吐出パイプ１０ｂを流れ、冷凍回路（図示せず）
へ送り込まれる。

【００１７】また、図１３は、特開昭５９ー５７９１号
公報に示された従来の回転型圧縮機である。なお、図中
の１から２７は前記従来例の構成部分と同一または相当
する構成部分である。この回転圧縮機の吐出マフラー２
７は、端軸受４ｈと吐出マフラー２７の隙間を塞ぐた
め、端軸受４ｈの外周面で密着するよう圧入されてい
る。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上に説
明した高圧シェルタイプのフレコンスクロール圧縮機で
は、図１１に示す通り吐出ポート１ｆより吐き出される
冷媒ガスと冷凍機油は混ざり合った状態で、ガイドフレ
ーム１５の外周部に設けた切り欠き部１５ｃを通り、ガ
イドフレーム１５と電動機要素（７、８）の間に導か
れ、最終的に吐出管１０ｂより圧縮機外に排出される
が、この間に十分な油分離機構を有していないため、か
なりの量の冷凍機油が冷媒ガスとともに圧縮機外に持ち
出され、ユニットにおいて圧力損失、伝熱性能が悪化し
たり、また油枯渇による圧縮機の軸受け焼き付け等が引
き起こされるという問題点がある。

【００１９】また、特開平５−２８０４８３号公報に示
された従来の回転型圧縮機は以上のように構成されてい
るので、吐出マフラーと端軸受外周面の隙間から冷媒と
ともに冷凍機油が、吐出パイプ方向に放出されるため、
吐出パイプから圧縮機外部へ持ち出されやすくなる。そ
の結果、圧縮機内の冷凍機油が不足し、潤滑が不十分と
なり、摺動部の焼き付き現象を起こすなどの問題があっ
た。

【００２０】また特開昭５９ー５７９１号公報に示され
た従来の回転型圧縮機は、吐出マフラーは、端軸受と吐
出マフラーの隙間を塞ぐため、端軸受の外周面で密着す
るよう圧入されているため、端軸受の内周が歪み、端軸
受と主軸がロックするなどの問題があった。

【００２１】この発明は、上記の問題点を解消するため
になされたもので、冷媒と冷凍機油を分離し、冷凍機油
を油だめに戻し、冷凍機油の持ち出されを抑制すること
を目的とする。

【００２２】また、端軸受内周を歪ませることなく、吐
出マフラーと端軸受の隙間から放出される冷凍機油が吐
出パイプを通じて冷凍回路へ持ち出されることを低減さ
せることを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る圧縮機
は、冷媒と冷凍機油を用い、吐出管を有する密閉容器内
に吸入空間より冷媒を吸入して吐出ポートより圧縮した
冷媒を吐出する圧縮機構部および電動機要素を備えると
ともに、前記密閉容器下部に油だめを配置し、吐出管を
有する高圧シェルタイプの圧縮機において、吐出ポート
から吐出管までの間にメッシュを設けたものである。

【００２４】また、前記密閉容器の内壁に帯状にしたメ
ッシュを設けたものである。

【００２５】また、前記密閉容器内の吐出流路にあたる
前記圧縮機構部と前記電動機要素との間における前記密
閉容器の壁面近傍に帯状にしたメッシュを設けたもので
ある。

【００２６】また、冷媒と冷凍機油を用い、密閉容器内
に圧縮機構部および電動機要素を備えるとともに、前記
密閉容器下部に油だめを配置し、吐出管を有する高圧シ
ェルタイプの圧縮機において、吐出流路に流れの上流方
向に開口した筒状メッシュを設けたものである。

【００２７】また、前記密閉容器内の吐出流路にあたる
前記圧縮機構部と前記密閉容器の壁面との間に筒状メッ
シュを設けたものである。

【００２８】また、前記密閉容器内の吐出流路にあたる
前記圧縮機構部と前記電動機要素との間における前記密
閉容器の壁面近傍に帯状にしたメッシュを設け、さらに
吐出流路にあたる前記圧縮機構部と前記密閉容器の壁面
との間に上流方向に開口した筒状メッシュを設けたもの
である。

【００２９】また、密閉容器内に圧縮機構部および電動
機要素を備えるとともに、前記電動機要素による回転駆
動力を受け、前記圧縮機構部によって圧縮を行った圧縮
ガスが吐出される吐出空間を形成する吐出マフラーを備
え、前記圧縮機構部から前記密閉容器内に放出した圧縮
ガスを密閉容器外へ吐出する吐出パイプを備えた横置型
密閉式の圧縮機において、前記吐出マフラーの先端部に
吐出パイプから離れた方向に圧縮ガス及び冷凍機油を導
く案内板を設けたものである。

【００３０】また、案内板により圧縮ガス及び冷凍機油
を導く方向を下方とし、吐出パイプを吐出マフラーより
も上方に位置させたものである。

【００３１】また、この発明に係る冷凍サイクルは、上
記何れかに記載の圧縮機を備えたものである。

【００３２】また、冷媒に対し相溶性の高い冷凍機油を
用いたものである。

【００３３】また、冷媒に対し相溶性が低いかまたは相
溶性のない冷凍機油を用いたものである。

【００３４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１、２、３は、
この発明の実施の形態１を示す図で、図１は圧縮機の縦
断面図、図２は冷媒ガスと冷凍機油の流れを説明する縦
断面図、図３は帯状メッシュの斜視図である。なお、本
発明の実施の形態１と従来の圧縮機と共通の構造につい
ては同一符号を付し、その構成や動作の説明は省略す
る。また、この圧縮機は圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸
発器、圧縮機と冷媒配管で順次接続される冷凍サイクル
に組み込まれ、冷媒にはＲ４０７Ｃ、冷凍機油にはエス
テル油が使用されている。尚、冷媒はＨＦＣ系冷媒とし
てＲ４０７Ｃの他、Ｒ１３４Ａ、Ｒ４１０Ａ等でもよ
く、さらにはＲ２２等のＨＣＦＣ系冷媒、Ｒ３２（ＨＦ
Ｃ系）やＲ６００Ａ等主にＨＣ系冷媒に代表される可燃
性冷媒を使用することもできる。また、冷凍機油として
はエステル油の他、鉱油等冷媒との相溶性が高い冷凍機
油の他、ＨＡＢ油等の冷媒との相溶性が低いか、または
相溶性のない油を使用することもできる。

【００３５】図１において、１７はガイドフレーム１
５、電動機要素２４（７、８）および密閉容器１０に囲
まれた空間の密閉容器１０の壁面近傍に設けられた帯状
メッシュである。図２に示す通り吐出ポート１ｆより吐
き出される冷媒ガスと冷凍機油は混ざり合った状態で、
ガイドフレーム１５の外周部に設けた切り欠き部１５ｃ
を通り、ガイドフレーム１５と電動機要素（７、８）の
間に導かれる。密閉容器１０の壁面近傍に流れてきた冷
媒ガスと冷凍機油は密閉容器１０の壁面近傍に設けられ
た帯状メッシュ１７に接触し、冷凍機油は吸着される。
吸着された冷凍機油は帯状メッシュ１７の内側に入り込
み、密閉容器１０の壁面を伝い、回転固定子７側面の切
り欠き部７ａを通って油だめ１０ｇにもどる。吸着され
た冷凍機油は再び冷媒ガスの流れに流されることがない
ので、効率よく冷媒ガスと冷凍機油が分離できる。

【００３６】図３は図１および図２に示した帯状メッシ
ュ１７の斜視図である。図３において、帯状メッシュ１
７はメッシュ１７ａを積層したものを帯状に巻いたもの
である。本実施の形態においてはメッシュ１７ａの材質
はＳＵＳ３０４、粗さは１００ＭＥＳＨとしている。材
質や粗さは冷媒や冷凍機油、圧縮機の種類や能力に応じ
て適宜選択することができる。冷凍機油はメッシュ１７
ａ間に保持されるので冷凍機油の量に応じメッシュ１７
ａの積層枚数を決定する。単にメッシュ１７ａを何重か
巻いたものでも同様の効果はある。メッシュ１７ａを何
層に巻くかも適宜選択することができる。

【００３７】以上は高圧シェルタイプのスクロール圧縮
機について説明したが、ロータリー、レシプロ、その他
の圧縮機でも同様の効果が得られる。実施の形態２、３
についても同様である。冷媒との相溶性が高い冷凍機油
（本実施の形態のようなエステル油等）を用いた場合、
一般には冷凍サイクル中に冷凍機油が流れ出すと、圧縮
機の信頼性低下だけでなく冷凍サイクルを構成する冷媒
配管にスラッジが溜り冷凍空調能力の低下につながる原
因となるが、本実施の形態の構成によって冷凍機油が圧
縮機内で確実に回収できるようになることから、冷媒配
管にスラッジが溜りにくくなり、冷凍空調能力を十分発
揮させることができる。

【００３８】また、ＨＡＢ油等の冷媒との相溶性が低い
冷凍機油を用いた場合、冷媒配管へのスラッジは付着し
にくくなるが、冷凍機油が冷媒と一緒に運ばれにくくな
るなるため、一般に冷凍サイクル中に流出した油の回収
が難しいと考えられている。本実施の形態の構成によれ
ば冷凍機油が圧縮機内で確実に回収できるようになるこ
とから、相溶性の低い冷凍機油の長所を生かしながら圧
縮機の信頼性も維持させることができる。また、相溶性
の高い冷凍機油、低い冷凍機油何れの場合もスラッジが
つきにくくなることから、蒸発器や凝縮機における配管
温度を温度センサで検出する場合、その検出精度が向上
する。

【００３９】また、本実施の形態において、４０７Ｃや
４１０Ａのような従来Ｒ２２よりも高圧冷媒を用いた場
合、オゾン層を破壊しにくいことはもちろんであるが、
冷凍サイクル運転の起動時における高圧運転状態での冷
凍機油の流出を低減できることから、圧縮機の信頼性が
良く、高圧冷媒に適した圧縮機となっている。

【００４０】実施の形態２．図４、５、６は、この発明
の実施の形態２を示す図で、図４は圧縮機の縦断面図、
図５は冷媒ガスと冷凍機油の流れを説明する部分縦断面
図、図６は筒状メッシュの斜視図である。なお、本発明
の実施の形態１と共通の構造については同一符号を付
し、その構成や動作の説明は省略する。

【００４１】図４において、１８はガイドフレーム１５
の切り欠き部１５ｃと密閉容器１０の壁面の間に設けら
れた筒状メッシュである。筒上メッシュの材質や粗さは
実施の形態１と同様である。図５に示す通り吐出ポート
１ｆより吐き出される冷媒ガスと冷凍機油は混ざり合っ
た状態で吐き出される。この冷媒ガスと冷凍機油はガイ
ドフレーム１５の切り欠き部１５ｃと密閉容器１０の壁
面の間に設けられた筒状メッシュ１８を通る。冷凍機油
は筒状メッシュに接触し、吸着される。吸着された冷凍
機油は筒状メッシュの内側に入り込み、密閉容器１０の
壁面を伝い、回転固定子７側面の切り欠き部７ａを通っ
て油だめ１０ｇにもどる。吸着された冷凍機油は再び冷
媒ガスの流れに流されることがないので、効率よく冷媒
ガスと冷凍機油が分離できる。

【００４２】図６は、筒状メッシュの斜視図である。筒
状メッシュ１８はメッシュ１８ａをロール状に巻いたも
のであり、一端を閉じたものである。油はメッシュ１８
ａ間に保持されるので油の量に応じメッシュ１８ａ巻数
を決定する。メッシュ１８ａを積層にしたものを巻いて
筒状にしても同様の効果はある。

【００４３】実施の形態３．図７は、この発明の実施の
形態３を示す図で、図７は圧縮機の縦断面図である。な
お、本発明の実施の形態１と共通の構造については同一
符号を付し、その構成や動作の説明は省略する。

【００４４】図７において、ガイドフレーム１５、電動
機要素２４（７、８）、密閉容器１０に囲まれた空間の
密閉容器１０の壁面近傍に帯状メッシュ１７を設け、さ
らにガイドフレーム１５の切り欠き部１５ｃと密閉容器
１０の壁面の間に筒状メッシュ１８を設ける。

【００４５】以上各実施の形態においては高圧シェルタ
イプのフレコンスクロール圧縮機について説明したが、
高圧シェルタイプで、密閉容器上部に圧縮機構部、密閉
容器下部に油だめを配置し、前記圧縮機構部と前記油だ
めの間に電動機要素を配置し、前記圧縮機構部と前記電
動機要素の間に吐出管を配置したスクロール圧縮機及び
ロータリー圧縮機、スイング圧縮機、その他の圧縮機で
も同様の効果は得られる。

【００４６】実施の形態４．以下、この発明の一実施形
態を図８に示す。図８は横置型回転圧縮機の要部断面を
示す断面図、図９は図８の圧縮機に具備された遮閉板の
正面図である。図８、図９において、１０は密閉圧縮機
の外郭をなす密閉容器、７は密閉容器１０内に挿着した
固定子、８は固定子７の中央空間部に所定の間隔を隔て
て位置する回転子、２４は固定子７及び回転子８からな
る電動要素である。１０４は回転子８に圧入した回転
軸、１０４ｂは回転子８と一体に形成した揺動軸部であ
る。１１５は回転軸１０４を軸支する主軸受で、１０４
ｈは回転軸１０４を軸支する端軸受である。

【００４７】１０１は密閉容器１０に挿着したシリンダ
であり、この左右の二面に主軸受１１５及び端軸受１０
４ｈが各々固定されている。１０２は主軸１０４の揺動
軸部７に勘着したローリングピストンであり、シリンダ
１０１内の中央空間部の内壁面に線接触状態にて可動式
に配設されている。また、このローリングピストン１０
２はシリンダ１０１内に配設されたベーン（図示せず）
とも当接状態となっている。２５は主軸受１１５、端軸
受１０４ｈ、シリンダ１０１、及びローリングピストン
１０２からなる圧縮機構部である。１０１ｄはシリンダ
１０１とローリングピストン１０２との隙間に形成され
る吸入・圧縮室であり、シリンダ１０１内に配設された
ベーン（図示せず）により高圧の圧縮室と低圧の吸入室
に区割されている。２６は吐出空間、２７は吐出マフラ
ー、３０は案内板であり、吐出マフラー２７の先端部に
設置されており、吐出パイプ１０ｂから離れた方向に圧
縮ガス及び冷凍機油を導く案内溝３０ａが形成されてい
る。

【００４８】また、この圧縮機は圧縮機、凝縮器、絞り
装置、蒸発器、圧縮機と冷媒配管で順次接続される冷凍
サイクルに組み込まれ、冷媒にはＲ１３４ａ、冷凍機油
には冷媒との相溶性が低いアルキルベンゼン系油が使用
されている。尚、冷媒はＨＦＣ系冷媒としてＲ１３４ａ
の他、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４１０Ａ等でもよく、さらにはＲ
２２等のＨＣＦＣ系冷媒、Ｒ３２（ＨＦＣ系）やＲ６０
０ａ等の主にＨＣ系冷媒に代表される可燃性冷媒を使用
することもできる。また、冷凍機油としてはアルキルベ
ンゼン系油や、エステル油や鉱油等を使用することもで
きる。

【００４９】次に動作について説明する。電動要素から
の駆動力によるローリングピストン１０２の偏心回転に
より、冷媒ガス等の被圧縮媒体を吸入する行程から圧縮
する行程へと順次移行する一連の吸入・圧縮行程を連続
して繰り返す。圧縮されたガスは、摺動部を潤滑する冷
凍機油とともに吐出バルブ（図示せず）を通り、吐出空
間２６に開放される。ほとんどの冷媒と冷凍機油は端軸
受１０４ｈとシリンダ１０１に設けた吐出孔を抜け、密
閉容器１０内に放出される（矢印Ｂ）。

【００５０】少量の冷媒と冷凍機油は吐出マフラー２７
と端軸受１０４ｈ外周部８ａの隙間から放出されるが、
案内板３０により、吐出パイプ１０ｂのある前方には行
かず、案内溝３０ａを通り、吐出パイプ１０ｂとは反対
側となる圧縮機の下方（矢印Ａ）に放出し、油分離され
るため、圧縮機外部に放出される冷凍機油は低減する。
このため、圧縮機内の冷凍機油が十分確保できる。ま
た、吐出マフラー２７と端軸受１０４ｈの隙間を圧入ぜ
ず最少隙間で塞ぐため、端軸受１０４ｈの内周が歪むこ
とがない。油分離された冷媒ガスは圧縮機上方の吐出パ
イプ１０ｂから圧縮機外部へと放出される。

【００５１】本実施の形態においても、実施の形態１、
２、３と同様、冷媒との相溶性が高い冷凍機油を用いた
場合、一般には冷凍サイクル中に冷凍機油が流れ出す
と、圧縮機の信頼性低下だけでなく冷凍サイクルを構成
する冷媒配管にスラッジが溜り冷凍空調能力の低下につ
ながる原因となるが、本実施の形態の構成によって冷凍
機油が圧縮機内で確実に回収できるようになることか
ら、冷媒配管にスラッジが溜りにくくなり、冷凍空調能
力を十分発揮させることができる。

【００５２】また、本実施の形態のようなアルキルベン
ゼン系油等の冷媒との相溶性が低い冷凍機油を用いた場
合、冷媒配管へのスラッジは付着しにくくなるが、冷凍
機油が冷媒と一緒に運ばれにくくなるなるため、一般に
冷凍サイクル中に流出した油の回収が難しいと考えられ
ている。本実施の形態の構成によれば冷凍機油が圧縮機
内で確実に回収できるようになることから、相溶性の低
い冷凍機油の長所を生かしながら圧縮機の信頼性も維持
させることができる。また、相溶性の高い冷凍機油、低
い冷凍機油何れの場合もスラッジがつきにくくなること
から、蒸発器や凝縮機における配管温度を温度センサで
検出する場合、その検出精度が向上する。

【００５３】また、本実施の形態において、４０７Ｃや
４１０Ａのような従来Ｒ２２よりも高圧冷媒を用いた場
合、オゾン層を破壊しにくいことはもちろんであるが、
冷凍サイクル運転の起動時における高圧運転状態での冷
凍機油の流出を低減できることから、圧縮機の信頼性が
良く、高圧冷媒に適した圧縮機となっている。なお、実
施例はロータリ圧縮機について記載してあるが、他の圧
縮機構の圧縮機でも同様な効果を有する。

【００５４】

【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、主となる
吐出流路にメッシュを設けるので、効率よく冷媒と混ざ
った冷凍機油がメッシュに吸着し、分離回収することが
できる。これによって冷凍機油の持ち出されが抑制さ
れ、圧縮機の信頼性が向上する。

【００５５】また、主となる吐出流路の密閉容器の壁面
近傍に帯状にしたメッシュを設けるので、効率よく冷媒
と混ざった冷凍機油がメッシュに吸着し、分離回収で
き、密閉容器の壁面を伝い冷凍機油を油だめに戻すこと
ができる。これによって冷凍機油の持ち出されが抑制さ
れ、圧縮機の信頼性が向上する。

【００５６】また、主となる吐出流路の吐出管近傍の圧
縮機構部と電動機要素の間の密閉容器の壁面近傍に帯状
にしたメッシュを設けるので、効率よく冷媒と混ざった
冷凍機油がメッシュに吸着し、分離回収でき、密閉容器
の壁面を伝い冷凍機油を油だめに戻すことができる。こ
れによって冷凍機油の持ち出されが抑制され、圧縮機の
信頼性が向上する。

【００５７】また、吐出流路に流れの上流方向に開口し
た筒状メッシュを設けるので、効率よく冷媒と混ざった
冷凍機油がメッシュに吸着し、分離回収することができ
る。これによって冷凍機油の持ち出されが抑制され、圧
縮機の信頼性が向上する。

【００５８】また、吐出流路にあたる圧縮機構部と密閉
容器の壁面の間に筒状にしたメッシュを設けるので、冷
媒と混ざった冷凍機油が吸着され、密閉容器の壁面を伝
い冷凍機油を油だめに戻すことができる。これによって
冷凍機油の持ち出されが抑制され、圧縮機の信頼性が向
上する。

【００５９】また、吐出流路にあたる圧縮機構部と電動
機要素の間の密閉容器の壁面に帯状にしたメッシュを設
け、さらに吐出流路にあたる圧縮機構部と密閉容器の壁
面の間に筒状にしたメッシュを設けるので、冷媒と混ざ
った冷凍機油が吸着され、密閉容器の壁面を伝い冷凍機
油を油だめに戻すことができる。これによって冷凍機油
の持ち出されが抑制され、圧縮機の信頼性が向上する。

【００６０】また、吐出マフラーの先端部に吐出パイプ
から離れた方向に圧縮ガス及び冷凍機油を導く案内板を
設けたので、吐出マフラーと軸受部の隙間から冷媒とと
もに放出される冷凍機油を吐出パイプから離れた位置で
分離し、圧縮機外部に放出される冷凍機油は低減でき
る。

【００６１】また、案内板により圧縮ガス及び冷凍機油
を導く方向を下方とし、吐出パイプを吐出マフラーより
も上方に位置させたので、冷凍機油が効率的に分離でき
る。

【００６２】また、上記何れかに記載の圧縮機を冷凍サ
イクルに備えることで、ユニットの効率改善が図れる。

【００６３】また、冷媒に対し相溶性の高い冷凍機油を
用いた場合、油の流出量を低減して冷媒配管へのスラッ
ジの付着が少ない冷凍サイクルとすることができる。

【００６４】また、冷媒に対し相溶性が低いかまたは相
溶性のない冷凍機油を用いた場合でも、油の流出量を低
減して圧縮機の信頼性を高く維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１における圧縮機を示
す縦断面図である。

【図２】 図１における冷媒ガスと冷凍機油の流れを示
す縦断面図である。

【図３】 図１の帯状メッシュを示す斜視図である。

【図４】 この発明の実施の形態２における圧縮機を示
す縦断面図である。

【図５】 図４における冷媒ガスと冷凍機油の流れを示
す部分縦断面図である。

【図６】 図４の筒状メッシュを示す斜視図である。

【図７】 この発明の実施の形態３における圧縮機を示
す縦断面図である。

【図８】 この発明の実施の形態４における横置型回転
圧縮機を示す部分縦断面図である。

【図９】 図８における遮閉板の正面図である。

【図１０】 従来の圧縮機を示す縦断面図である。

【図１１】 従来の冷媒ガスと冷凍機油の流れを説明す
る縦断面図である。

【図１２】 従来の横置型回転圧縮機の縦断面図であ
る。

【図１３】 従来の回転圧縮機の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 固定スクロール、 １ａ 台板部、 １ｂ 板状渦
巻歯、 １ｃ オルダム案内溝、 １ｄ 圧縮室、 １
ｆ 吐出ポート、 １ｇ 吸入圧力雰囲気空間、 ２
揺動スクロール、 ２ａ 台板部、 ２ｂ 板状渦巻
歯、 ２ｃ 揺動軸受け空間、 ２ｄ スラスト面、
２ｅ オルダム案内溝、 ２ｆ ボス部、２ｇ 揺動軸
受け空間、 ２ｈ ボス部空間、 ２ｊ 抽出孔、 ３
コンプライアントフレーム、 ３ａ スラスト軸受
け、 ３ｄ 上側円筒面、 ３ｅ下側円筒面、 ３ｈ
副主軸受け、 ３ｓ 連絡通路、 ４ 主軸、 ４ｂ
揺動軸部、 ４ｃ 主軸部、 ４ｄ 副軸部、 ４ｅ
主軸バランサ、 ４ｆ オイルパイプ、 ４ｈ 端軸
受、 ４ｉ 端軸受外周部、 ６ サブフレーム、６ａ
副軸受け、 ７ 電動機固定子、 ７ａ 切り欠き
部、 ８ 電動機回転子、 ８ａ 上バランサ、 ８ｂ
下バランサ、 ９ オルダムリング、 ９ａ揺動スク
ロール側爪、 ９ｃ 固定スクロール側爪、 １０ 密
閉容器、 １０ａ 吸入管、 １０ｂ 吐出管、 １０
ｄ 密閉容器内空間、 １０ｅ 冷凍機油、 １０ｆ
ガラス端子、 １０ｇ 油だめ、 １５ ガイドフレー
ム、１５ａ 上側円筒面、 １５ｂ 下側円筒面、 １
５ｃ 切り欠き部、 １５ｆフレーム空間、 １５ｇ
外周面、 １６ａ 上側シール材、 １６ｂ 下側シー
ル材、 １７ 帯状メッシュ、 １７ａ メッシュ、
１８ 筒状メッシュ、 １８ａ メッシュ、 ２４ 電
動要素、 ２５ 圧縮機構部、 ２６ 吐出空間、 ２
７ 吐出マフラー、 ３０ 案内板、 ３０ａ 案内
溝、 １０１シリンダ、 １０１ｄ 吸入・圧縮室、
１０２ ローリングピストン、 １０４ 回転軸、 １
０４ｂ 揺動軸部、 １０４ｈ 端軸受、 １１５ 主
軸受。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 博史 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 池田 清春 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 清水 辰秋 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒と冷凍機油を用い、吐出管を有する
   密閉容器内に吸入空間より冷媒を吸入して吐出ポートよ
   り圧縮した冷媒を吐出する圧縮機構部および電動機要素
   を備えるとともに、前記密閉容器下部に油だめを配置
   し、吐出管を有する高圧シェルタイプの圧縮機におい
   て、吐出ポートから吐出管までの間にメッシュを設けた
   ことを特徴とする圧縮機。
2. 【請求項２】 前記密閉容器の内壁に帯状にしたメッシ
   ュを設けたことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
3. 【請求項３】 前記密閉容器内の吐出流路にあたる前記
   圧縮機構部と前記電動機要素との間における前記密閉容
   器の壁面近傍に帯状にしたメッシュを設けたことを特徴
   とする請求項１に記載の圧縮機。
4. 【請求項４】 冷媒と冷凍機油を用い、密閉容器内に圧
   縮機構部および電動機要素を備えるとともに、前記密閉
   容器下部に油だめを配置し、吐出管を有する高圧シェル
   タイプの圧縮機において、吐出流路に流れの上流方向に
   開口した筒状メッシュを設けたことを特徴とする圧縮
   機。
5. 【請求項５】 前記密閉容器内の吐出流路にあたる前記
   圧縮機構部と前記密閉容器の壁面との間に筒状メッシュ
   を設けたことを特徴とする請求項４に記載の圧縮機。
6. 【請求項６】 前記密閉容器内の吐出流路にあたる前記
   圧縮機構部と前記電動機要素との間における前記密閉容
   器の壁面近傍に帯状にしたメッシュを設け、さらに吐出
   流路にあたる前記圧縮機構部と前記密閉容器の壁面との
   間に上流方向に開口した筒状メッシュを設けたことを特
   徴とする請求項１に記載の圧縮機。
7. 【請求項７】 密閉容器内に圧縮機構部および電動機要
   素を備えるとともに、前記電動機要素による回転駆動力
   を受け、前記圧縮機構部によって圧縮を行った圧縮ガス
   が吐出される吐出空間を形成する吐出マフラーを備え、
   前記圧縮機構部から前記密閉容器内に放出した圧縮ガス
   を密閉容器外へ吐出する吐出パイプを備えた横置型密閉
   式の圧縮機において、前記吐出マフラーの先端部に吐出
   パイプから離れた方向に圧縮ガス及び冷凍機油を導く案
   内板を設けたことを特徴とする圧縮機。
8. 【請求項８】 案内板により圧縮ガス及び冷凍機油を導
   く方向を下方とし、吐出パイプを吐出マフラーよりも上
   方に位置させたことを特徴とする請求項７に記載の圧縮
   機。
9. 【請求項９】 前記請求項１乃至７の何れかに記載の圧
   縮機を備えたことを特徴とする冷凍サイクル。
10. 【請求項１０】 冷媒に対し相溶性の高い冷凍機油を用
    いたことを特徴とする請求項９記載の冷凍サイクル。
11. 【請求項１１】 冷媒に対し相溶性が低いかまたは相溶
    性のない冷凍機油を用いたことを特徴とする請求項９記
    載の冷凍サイクル。