JP2004218629A - 圧縮機および圧縮機システム - Google Patents

Abstract

【課題】 冷媒と潤滑油が混入することによる冷媒温度の上昇と潤滑油の希釈を抑制する。
【解決手段】 ハウジング１２の外部に、密閉空間ｍ内で冷媒に混入した潤滑油を遠心分離する油分離機構２０と、油分離機構２０で分離された潤滑油を冷却するオイルクーラ２２を備えている。さらに、スクロール型圧縮機１０は、オイルクーラ２２で冷却された潤滑油を貯留する潤滑油貯留タンク２４と、オイルクーラ２２と貯留タンク２４とを連通させる油流路２６と、貯留タンク２４内の潤滑油を潤滑油供給ポンプ１８に戻す油戻し流路２８とをさらに備えている構成とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気調和機等に使用される圧縮機に関する。

圧縮機は、空気調和機や冷凍機において、冷媒等の作動流体の圧縮機として広く用いられている。
この従来の圧縮機の一般的な構成の例としては、密閉されたハウジング内に、冷媒を導入する吸入口と、この冷媒を圧縮するスクロール型圧縮機構と、圧縮された冷媒をハウジング外部へ吐出する吐出口と、スクロール型圧縮機構を駆動する回転軸と、この回転軸の駆動によりスクロール型圧縮機構に潤滑油を供給する潤滑油供給ポンプとを備えている構成の圧縮機が挙げられる。

このスクロール型圧縮機において、吸入口から導入された冷媒は、スクロール型圧縮機構により圧縮され、吐出口から外部へ吐出される。この際、潤滑油供給ポンプから供給された潤滑油が冷媒内に混入されることによって、スクロール型圧縮機構の各摺動部に潤滑油が供給されて、円滑な運転がなされる。混入された潤滑油は、ハウジング外部に設けられた油分離機構によって冷媒から分離され、油戻し流路によって再びハウジング内部に戻され、潤滑油供給ポンプに供給される。この際、運転速度や冷媒温度の変化にかかわらず潤滑油を適量供給することを目的として、冷媒の温度や圧力を検知する等によって油流量を制御する制御回路が設けられている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開平６−３００３６８号公報 特開平８−３１９９７１号公報

しかしながら、上記従来のスクロール型圧縮機においては、油分離機構と吸入口が直接連通されているので、潤滑油が冷媒によって希釈されてしまい十分な粘度を維持できず潤滑が不十分となる可能性があった。

また、潤滑油が高温状態のまま圧縮機内に供給されると、吸入口から導入された冷媒の温度が上昇し、圧縮機による圧縮効率を低下させてしまう可能性があった。

特に、車両用などに用いる圧縮機においては、コンパクト化と高出力化、さらには低コスト化が要求されており、従来のように大きな油溜を設けることもできず、また、低圧側のダウンサイズと出力アップのための高回転化などと相俟って、フォーミングや冷媒希釈による油粘度の低下が生じやすくなる。

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、冷媒と潤滑油が混在することによる冷媒温度の上昇と潤滑油の希釈を抑制することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明の圧縮機は、内部に密閉空間を有するハウジングと、該ハウジング内部に作動流体を導入する吸入口と、前記ハウジング内に配設されて前記密閉空間内に取り込まれた前記作動流体を圧縮する圧縮機構と、圧縮された前記作動流体を前記ハウジング外部へ吐出する吐出口と、前記圧縮機構を駆動する回転軸と、該回転軸の駆動により前記圧縮機構に前記潤滑油を供給する潤滑油供給ポンプとを備えた圧縮機であって、前記吐出口から吐出された前記作動流体から前記潤滑油を分離する油分離機構で分離された前記潤滑油を前記ハウジング外に貯留する貯留タンクと、前記油分離機構と前記貯留タンクとを連通させる油流路と、前記貯留タンク内の前記潤滑油を前記ハウジング内に戻す油戻し流路とが備えられていることを特徴とする。

この圧縮機によれば、作動流体より分離された潤滑油が、貯留タンクに一旦取り込まれることで、貯留タンク周囲への放熱を行うことができる。この放熱により十分に冷却された潤滑油は、油戻し流路を通ってハウジング内に戻され、各部の潤滑に供される。加えて、冷媒と油とが接触し難い回路構成を実現できるので、油粘度の低下を防止できる。

本発明は、請求項１記載の圧縮機において、前記油戻し流路は、前記貯留タンクと前記潤滑油供給ポンプとの間を直接接続する管路であることを特徴とする。

この圧縮機は、油戻し流路が、貯留タンクと潤滑油供給ポンプとの間を直接接続するので、貯留タンク内に蓄えられた潤滑油が、油戻し流路を通って潤滑油供給ポンプへと直接戻される。この時の潤滑油は、ハウジング内の作動流体と接触することがない。

本発明は、請求項１又は２に記載の圧縮機であって、前記油流路又は前記油戻し流路中の何れか一方もしくは両方に、前記潤滑油を冷却するオイルクーラが備えられていることを特徴とする。

この圧縮機は、オイルクーラが備えられているので、ハウジング内に戻される潤滑油が、オイルクーラの冷却によって事前に温度が下げられており、圧縮機構に導入する作動流体の温度上昇がより確実に抑制される。

本発明は、請求項１から３の何れかに記載の圧縮機であって、前記貯留タンクが前記油分離機構よりも下方に配設されていることを特徴とする。

この圧縮機は、貯留タンクが油分離機構よりも下方に配設されているので、潤滑油は特に動力を必要とせず自重によって油分離機構から貯留タンクに流入する。

本発明は、請求項１から４の何れかに記載の圧縮機であって、前記貯留タンク内と前記ハウジング内とを連通する均圧管を備えていることを特徴とする。

この圧縮機は、均圧管を備えているので、潤滑油供給ポンプに潤滑油を供給する際に、ハウジング内及び貯留タンク内間の圧力差による潤滑油供給損失が緩和される。

本発明は、請求項１から５の何れかに記載の圧縮機であって、前記油分離機構が、前記吸入口に配置されていることを特徴とする。

この圧縮機は、油分離機構が吸入口に配置されているので、作動流体に混入している潤滑油の温度も低い状態となっており、十分に冷却された作動流体がスクロール圧縮機内部に導入される。

本発明は、請求項１から６の何れかに記載の圧縮機であって、前記ハウジング内に、前記吸入口から導入された直後の前記作動流体と、前記油戻し流路により前記ハウジング内に戻された前記潤滑油との間を遮る遮蔽部材が設けられていることを特徴とする。

この圧縮機は、遮蔽部材が設けられているので、遮蔽部材により、吸入口からハウジング内に取り込まれた直後の作動流体がハウジング内に戻された潤滑油に接するのを防ぐことができる。

請求項８記載の圧縮機は、前記油流路には、流過する前記潤滑油を減圧させる減圧手段が設けられていることを特徴とする。
油流路に設けた減圧手段により、流過する潤滑油が減圧されるので、その下流側に位置する貯留タンク内の圧力が低下する。これにより、貯留タンク内の圧力とハウジング内の圧力とがほぼ同等に保たれ、これらの圧力差によって貯留タンクからハウジングへと潤滑油が流れ込むことを防止する。
減圧手段としては、固定絞り又は可変絞りのいずれでもよく、具体的には、キャピラリーチューブ、オリフィスまたは電磁弁が好適である。

請求項９記載の圧縮機は、前記ハウジング内に貯留した前記潤滑油を、前記貯留タンクへと送る送油流路が設けられていることを特徴とする。
ハウジング内に貯留する潤滑油は、送油流路を通過して貯留タンクへと送られ、これにより、ハウジング内に貯留する潤滑油が減じられる。したがって、ハウジング内の冷媒に混入して圧縮機から吐出される潤滑油を低減することができる。よって、圧縮されて高温となり油分離機構から圧縮機へと返送される高温の潤滑油量を低減することができる。

請求項１０記載の圧縮機は、前記貯留タンクが、前記ハウジングの下方に設置されていることを特徴とする。
貯留タンクがハウジングの下方に設置されているので、送油流路は上方のハウジングから下方の貯留タンクへと向かう経路に設定される。これにより、ハウジング内に貯留した潤滑油は、重力によって貯留タンクへと流下する。

請求項１１記載の圧縮機システムは、請求項１から１０の何れかに記載された圧縮機を複数台備え、これら圧縮機にそれぞれ設けられた前記油流路の上流側には、共通の油分離機構が設けられていることを特徴とする。
共通の油分離機構から各圧縮機の貯留タンクへと油を返送することとしたので、各貯留タンクの潤滑油量を統一的に管理することによって、貯留タンクごとに潤滑油量が偏在してしまうことを防止する。
また、共通の油分離機構によって潤滑油の偏在をなくし、特定の貯留タンクの潤滑油がなくなってしまうことを防止できるので、各貯留タンクには潤滑油が必ず存在することになる。したがって、仮に油分離機構側から冷媒が逆流してきても、貯留タンクに存在する潤滑油が逆流してきた冷媒を封鎖するので、冷媒が圧縮機側へと逆流してしまうことを防止できる。
また、油流路に減圧手段（請求項８）等の潤滑油流量を調整できる流量調整手段が設けられている場合、各圧縮機の運転状況に応じて各貯留タンクへと返送する潤滑油流量を調整して、圧縮機ごとに最適な潤滑油量を実現することができる。

本発明の圧縮機は、以下の効果を奏する。
本発明は、貯留タンクが圧縮機の外部に配設されているので、ハウジング内に取り込まれる潤滑油が十分に冷やされたものであるため、圧縮機構に取り込まれる作動流体を、高温に加熱してしまうことを防止できる。これにより、圧縮機構に導入する作動流体の温度を、従来よりも比較的低く保つことができるようになるので、圧縮効率の向上を得ることが可能となる。

また、本発明は、油戻し流路が貯留タンクと潤滑油供給ポンプを直接接続する管路であるので、潤滑油供給ポンプに供給される潤滑油が作動流体に接触せずに済むため、ハウジング内に取り込まれた作動流体による希釈を受けることがない。したがって、潤滑油は、自らの粘度を維持することができ、これから向かう各部の潤滑を確実に行うことが可能となる。

油流路に減圧手段を設けたので、貯留タンク内の圧力が低減され、貯留タンクからハウジングへと潤滑油が流れ込むことを防止できる。

ハウジング内に貯留した潤滑油を貯留タンクへと送る送油流路を設けたので、ハウジング内に貯留する潤滑油を減らし、ハウジング内の冷媒に混入して圧縮機から吐出される潤滑油を低減することができる。これにより、圧縮されて高温となり油分離機構から圧縮機へと返送される高温の潤滑油量を低減することができ、圧縮機の効率向上が実現される。

ハウジングの下方に貯留タンクを設置したので、ハウジング内に貯留した潤滑油は、重力によって貯留タンクへと流下することとなる。したがって、ポンプを用いることなく、簡便な構成でハウジング内の潤滑油を貯留タンクへと導くことができる。

共通の油分離機構から各圧縮機の貯留タンクへと油が返送されるので、貯留タンクごとに潤滑油量が偏在してしまうことを防止できる。これにより、潤滑油切れを起こす圧縮機がなくなり、圧縮機の信頼性が向上する。
また、各貯留タンクには潤滑油が必ず存在することになるので、仮に油分離機構側から冷媒が逆流してきても、貯留タンクに存在する潤滑油によって冷媒が圧縮機側へと逆流してしまうことを防止できる。

次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明にかかる圧縮機の例としての第１の実施形態を示す。
図１に示すように、本実施形態のスクロール型圧縮機１０は、冷媒回路内の圧縮機として配設されており、内部に密閉空間ｍを有するハウジング１２と、このハウジング１２内に配置され、密閉空間ｍ内に取り込まれた冷媒（作動流体）を圧縮するスクロール型圧縮機構１４を備えている。また、スクロール型圧縮機１０は、スクロール型圧縮機構１４を駆動する回転軸１６と、該回転軸１６の駆動により密閉空間ｍ内に潤滑油を供給する潤滑油供給ポンプ１８とを備えている。

そして、本実施形態のスクロール型圧縮機１０は、ハウジング１２の外部に、密閉空間ｍ内で冷媒に混入した潤滑油を分離する油分離機構２０と、油分離機構２０で分離された潤滑油を冷却するオイルクーラ２２を備えている。さらに、スクロール型圧縮機１０は、オイルクーラ２２で冷却された潤滑油を貯留する貯留タンク２４と、オイルクーラ２２と貯留タンク２４とを連通させる油流路２６と、貯留タンク２４内の潤滑油を潤滑油供給ポンプ１８に戻す油戻し流路２８とをさらに備えていることが特徴的となっている。以下、各要素の詳細について説明する。

ハウジング１２は、フロントハウジング１２Ａと、リアハウジング１２Ｂとを備えており、これらを組み合わせてから複数本のボルト３４で結合することにより、内部に密閉空間ｍを形成している。なお、符号３６は、これらフロントハウジング１２Ａ及びリアハウジング１２Ｂ間の接合部分をシールして前記密閉空間ｍの密閉状態を保つＯリングである。
フロントハウジング１２Ａの上部には、冷媒等の圧縮流体を吸入する吸入口３８が、密閉空間ｍに連通するように形成されている。
リアハウジング１２Ｂの側部には、スクロール型圧縮機構１４で圧縮された後の冷媒を吐出する吐出口４０が形成されている。

スクロール型圧縮機構１４は、固定スクロール部材４２、旋回スクロール部材４４、旋回スクロール部材４４の公転旋回運動を許容するがその自転を阻止するオルダムリンク等から構成されている。
固定スクロール部材４２は、固定端板４２Ａとその内面に立設された渦巻状壁体４２Ｂとを備え、固定端板４２Ａの中央付近には、吐出ポート５０が形成されている。この吐出ポート５０は、吐出弁５２により開閉される。

旋回スクロール部材４４は、旋回端板４４Ａとその内面に立設された渦巻状壁体４４Ｂとを備えている。旋回端板４４Ａの外面に立設されたボス５８内には、偏心ブッシュ６０が、図示されない旋回軸受を介して回転自在に嵌合され、この偏心ブッシュ６０に穿設された穴に、回転軸１６の端部から突出した偏心ピン６２が嵌合されている。
そして、固定スクロール部材４２と旋回スクロール部材４４とを相互に所定距離だけ偏心させ、かつ１８０度だけ角度をずらして噛み合わせることにより、複数の圧縮室Ｃが形成されるようになっている。

回転軸１６は、エンジンや電動モータなどの図示されない駆動機構により、その軸線回りに回転するロータシャフトであり、その先端には、偏心した軸線を有する前記偏心ピン６２が突出形成されている。そして、この回転軸１６は、第１軸受６４と第２軸受６６により支持されている。第１軸受６４はフロントハウジング１２Ａ側に設けられており、第２軸受６６はリアハウジング１２Ｂ及びフロントハウジング１２Ａ間に固定され、旋回スクロール部材４４のスラスト力も支持している。
また、回転軸１６の内部には、潤滑油供給ポンプ１８からの潤滑油を、ボス５６内や、スクロール型圧縮機構１４などの潤滑を要する各摺動部分に向かって供給する潤滑油供給路６８が、その軸線と同軸に形成されている。

フロントハウジング１２Ａ内の回転軸１６及び旋回スクロール部材４４の周囲には、潤滑油供給ポンプ１８から供給された潤滑油と吸入口３８から導入直後の冷媒との接触を遮断する邪魔板（遮蔽部材）７０が形成されている。
貯留タンク２４は、油分離機構２０や、オイルクーラ２２よりも下方位置に配置されるようになっている。したがって、分離された潤滑油は、その自重によって落下するため、自然と貯留タンク２４内に集油される。また、ハウジング１２内の圧力と貯留タンク２４内の圧力を均等にするための均圧管７２が、フロントハウジング１２Ａと貯留タンク２４とを連通している。
また、潤滑油流れからみてオイルクーラ２２の下流側の油流路２６には、流過する潤滑油の圧力を減じるための減圧手段７４が設けられている。減圧手段７４としては、本実施形態ではキャピラリーチューブが用いられる。

次に、以上の構成からなる本実施形態のスクロール型圧縮機１０の作用について説明する。
回転軸１６を回転駆動させると、旋回スクロール部材４４が、固定スクロール部材４２に対して公転旋回運動する。これを受けて、吸入口３８から各圧縮室Ｃに導入された冷媒は、旋回スクロール部材４４の公転旋回運動に伴って外周端側から中心部側の各圧縮室Ｃに移動する。そして、圧縮室Ｃの容積が漸次減少されるのに伴って高圧化され、最終的には固定端板４２Ａの中心部に設置されている吐出ポート５０から吐出される。

一方、貯留タンク２４とハウジング１２内は均圧管７２によって均圧となっているので、貯留タンク２４内の潤滑油は、潤滑油供給ポンプ１８の吸引力によって適量が油戻し流路２８を介して吸い上げられる。そして、潤滑油供給路６８を介してボス５６内や、スクロール型圧縮機構１４などの潤滑を要する各摺動部分に供給される。このとき、潤滑油は、邪魔板７０によって冷媒との接触が抑制される。

吐出ポート５０から吐出された冷媒は、吐出口４０から油分離機構２０に至る。ここで、スクロール型圧縮機構１４内にて冷媒に混入した潤滑油は冷媒から遠心分離される。さらにオイルクーラ２２に至って冷却され、油流路２６を自重によって落下して貯留タンク２４に至る。

このスクロール型圧縮機１０によれば、ハウジング内に取り込まれる潤滑油は、外部の貯留タンク２４およびオイルクーラ２２によって十分に冷やされるため、スクロール型圧縮機構に取り込まれる冷媒（作動流体）を高温に加熱してしまうことを防止できる。これにより、スクロール型圧縮機構１４に導入する冷媒の温度上昇を、従来よりも比較的低く保つことができるようになるので、圧縮効率の向上を得ることが可能となる。

また、オイルクーラ２２を通過した後の潤滑油は、減圧手段７４によって減圧される。これにより、貯留タンク２４内の油圧とハウジング１２内の圧力とがほぼ同等に保たれ、均圧管７２を介して潤滑油がハウジング１２側に逆流してしまうことを防止する。

また、潤滑油は邪魔板７０によって作動流体に接触せずに済むため、ハウジング内に取り込まれた作動流体による希釈を受けることがない。したがって、潤滑油は、自らの粘度を維持することができ、各部の潤滑を確実に行うことが可能となる。

なお、本実施形態では自重により油流路２６を落下して貯留タンク２４に油を回収する構成としたが、これに加え、ポンプ等で貯留タンク２４に配送する機構を設けてもよい。この場合、還流させる油の総量を少なくすることができるので、吐出される油を低減でき、油分離機構２０からの油戻し量を低減させることができ、効率を向上させることができる。
また、油流路２６等に油の逆流防止装置（逆止弁など）を設けた場合には、不測の事態が生じた場合でもより確実に冷媒回路内への油の混入を抑制できる。

次に、本発明に係る第２の実施形態について、図２を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。

第２の実施形態と上記第１の実施形態との異なる点は、第１の実施形態では油分離機構２０をスクロール型圧縮機１０の吐出口４０側に配設したのに対して、第２の実施形態におけるスクロール型圧縮機１００では、吸入口３８側に配設した点である。

上記の構成からなるスクロール型圧縮機１００の作用について説明する。
吐出ポート５０から吐出された冷媒は、吐出口４０から外部へ排出され、低圧の冷媒となって吸入口３８の上流側に配設された油分離機構２０に至る。ここで、潤滑油は冷媒から分離され、ヘッド差により油流路２６を通り、貯留タンク２４に至る。なお、油分離機構２０と貯留タンク２４が同じ位置に配されていても、油面高さを異ならせることにより、油分離機構２０から貯留タンク２４へ油を流すことができる。

このスクロール型圧縮機１００によれば、吸入口に油分離機構を備えているので、分離される油も低温であり熱交換効率の低下を抑えることができる。また、圧縮機内で冷媒と油の接触を減らすことができるので、冷媒による希釈に起因する油の粘度低下およびフォーミングが少なくなり、圧縮機の運用における信頼性を向上させることができる。さらに、油分離機構からの貯留タンクへの油流路にオイルクーラを設ける必要がないため、特に、車両などに用いられる場合には冷媒回路の占有空間を少なくすることができる。

次に、本発明の第３の実施形態について、図３及び図４を参照して説明する。
本実施形態にかかるスクロール型圧縮機１０３は、上記各実施形態のスクロール型圧縮機に加えて、ハウジング１２の底部と貯留タンク２４とを連通する油落し管（送油流路）８０を備えている。
この油落し管８０により、ハウジング１２底部に溜まった潤滑油は、重力によって下方の貯留タンク２４へと流出する。これにより、ハウジング１２内に貯留する潤滑油が排除され、ハウジング１２内の冷媒に混入してスクロール型圧縮機１０３から吐出される潤滑油を低減することができる。したがって、圧縮されて高温となりスクロール型圧縮機１０３の吸入側へと返送される潤滑油量を低減することができ、スクロール型圧縮機１０３の効率向上が実現される。

また、図４に示されているように、油落し管８０と貯留タンク２４との接続部には、逆止弁８２が設けられている。この逆止弁８２により、貯留タンク２４からハウジング１２内へと潤滑油が逆流することを防止する。
特に、スクロール型圧縮機１０３を起動した直後は、均圧管７２があるとはいえ、ハウジング１２内の低圧側（吸入側）が先に圧力降下する。すると、貯留タンク２４内の圧力は相対的にハウジング１２内の低圧側よりも高くなってしまうので、この差圧によって貯留タンク２４から油落し管８０を介して潤滑油がハウジング１２内へと逆流してしまう。これを逆止弁８２によって防止することにより、貯留タンク２４内の潤滑油量を確保し、スクロール型圧縮機１０３の起動直後であっても、潤滑油供給ポンプ１８による油戻し流路２８からの給油を円滑に行なうことができる。

また、本実施形態にかかるスクロール型圧縮機１０３は、上記各実施形態と異なり、ハウジング１２に対する均圧管７２の接続位置が異なる。すなわち、上記各実施形態では、ハウジング１２に対する均圧管７２の接続位置をハウジング１２の下部としていたが、本実施形態では、ハウジング１２の上下位置における中央よりも上とした。これにより、何らかの原因によってハウジング１２内に潤滑油が過剰に貯留してしまった場合であっても、均圧管７２の上部を潤滑油が覆うことがなく、均圧管７２の役割を果たすことができる。

なお、本実施形態においても、上記各実施形態と同様に、ハウジング１２内には、邪魔板（遮蔽部材）７０が設けられている。油落し管８０によってハウジング１２底部に潤滑油が大量に溜まることはないので、吸入冷媒によって潤滑油が希釈されるおそれはないが、ハウジング１２底部に少量ながら貯留している潤滑油が希釈されることを極力防止する。さらに、邪魔板７０は、吸入冷媒に含まれる潤滑油を分離する役割をも担う。

図５には、上記スクロール型圧縮機１０３を２台用いた圧縮機システムが示されている。
２台のスクロール型圧縮機１０３，１０３は、並列に配置されている。すなわち、各スクロール型圧縮機１０３に対して、吸入配管９２，９２がそれぞれ接続されている。これら吸入配管９２，９２は、蒸発器（図示せず）に接続された一本の低圧冷媒配管９０に接続されている。各スクロール型圧縮機１０３の吐出部には、それぞれ吐出配管９４，９４が接続されている。これら吐出配管９４，９４は、一本の合流吐出配管９６に接続されている。

合流吐出配管９６は、油分離機構２０に接続されている。この油分離機構２０には、潤滑油を分離した冷媒を凝縮器（図示せず）へと向けて流す高圧冷媒配管９８が設けられている。
油分離機構２０の下端には、一本の油流路２６が接続されている。この油流路２６は、分岐点２６ａで分岐した後に、各スクロール型圧縮機１０３に設けられた各貯留タンク２４に接続されている。分岐点２６ａと各貯留タンク２４との間の油流路２６には、それぞれ、減圧手段７４が設けられている。

貯留タンク２４は、スクロール型圧縮機１０３のハウジング１２の下方に位置している。ハウジング１２と貯留タンク２４との間には、上述したように、均圧管７２、油落し管８０、及び油戻し流路２８が接続されている。

以上説明した圧縮機システムは、次のように動作する。
蒸発器から導かれる低圧冷媒配管９０を流れる冷媒は、各吸入配管９２へと分岐し、それぞれのスクロール型圧縮機１０３に流れ込む。圧縮機１０３に流れ込んだ冷媒は、圧縮機１０３内で圧縮された後、ミスト状の潤滑油を伴って吐出される。圧縮後の冷媒は、それぞれの吐出配管９４を流れた後、合流吐出配管９６にて合流する。合流吐出配管９６を流れた潤滑油を含む冷媒は、油分離機構２０へと流れ込む。油分離機構２０にて潤滑油が分離された冷媒は、高圧冷媒配管９８を流れて凝縮器へと向かう。

油分離機構２０にて分離された潤滑油は、油流路２６を流れた後に、分岐点２６ａにて各油流路２６へと分岐する。分岐後の潤滑油は、減圧手段７４によって減圧された後、貯留タンク２４へと流れ込む。貯留タンク２４内に流れ込んだ潤滑油は、油戻し流路２８を流れ、スクロール型圧縮機１０３の各部を潤滑する。

上記圧縮機システムは、次の効果を奏する。
各スクロール型圧縮機１０３に共通する油分離機構２０から各貯留タンク２４へと潤滑油を返送することとし、各貯留タンク２４の潤滑油量を統一的に管理するので、貯留タンク２４ごとに潤滑油量が偏在してしまうのを防止できる。これにより、潤滑油切れを起こす圧縮機１０３がなくなり、圧縮機の信頼性が向上する。
また、共通の油分離機構２０によって潤滑油の偏在をなくし、一方の貯留タンク２４に潤滑油がなくなってしまうことを防止できるので、各貯留タンク２４には潤滑油が必ず存在することになる。したがって、仮に油分離機構２０側から高圧冷媒が逆流してきても、貯留タンク２４に存在する潤滑油によって冷媒が圧縮機１０３のハウジング１２側へと逆流することを防止できる。

また、各油流路２６に減圧手段７４を設けて潤滑油流量を調整できる構成としたので、圧縮機１０３ごとに各貯留タンク２４へと返送する油流量を調整して、最適な潤滑油量を実現することができる。
なお、減圧手段７４を可変絞りとした場合には、各圧縮機１０３の運転状況に応じて絞り量を変更することにより、貯留タンク２４へと返送する潤滑油量を適宜調整するようにしてもよい。特に、冷房能力が要求されない場合、一方のスクロール型圧縮機１０３の回転数を低下させたり、運転を停止させたりする場合がある。この場合には、各スクロール型圧縮機１０３に流れる潤滑油の流量にアンバランスが生じないように、運転停止される側の油流路２６の流量を低く、又は停止してもよい。
また、スクロール型圧縮機１０３が停止した場合に、油流路２６を遮断する電磁弁を設けても良い。
また、停止する可能性があるスクロール型圧縮機１０３の吐出部に逆止弁を設けて、高圧となっている油分離機構２０側からの冷媒が逆流して圧縮機１０３に流れ込むのを防止しても良い。

次に、本発明の第４の実施形態について、図６を参照して説明する。
本実施形態にかかるスクロール型圧縮機１０４は、貯留タンク２４がハウジング１２の下部に一体的に設けられている点で、他の実施形態と異なる。

ハウジング１２の低圧側下方壁部１１０は、スクロール型圧縮機１０４の低圧側と、貯留タンク２４とを区分している。
低圧側下方壁部１１０には、均圧孔１１２が穿孔されている。この均圧孔１１２によって、貯留タンク２４とハウジング１２低圧部との圧力が同等に保たれている。
低圧側下方壁部１１０の下端部には、油落し孔（送油流路）１１４が穿孔されている。この油落し孔１１４を介して、ハウジング１２底部に溜まった油が排除される。

貯留タンク２４は、上方が低圧側下方壁部１１０に仕切られ、下方が底蓋１１６によって仕切られている。
貯留タンク２６の側壁の下部には、減圧手段７４が配置された油流路２６が接続されている。この油流路２６を介して、図示しない油分離機構から分離された潤滑油が貯留タンク２６へと導入される。
油戻し流路２８が貯留タンク２４内に配置されている。油戻し流路２８の下端が潤滑油に浸漬されており、これにより潤滑油がスクロール型圧縮機１０４の摺動部へと送られるようになっている。
なお、邪魔板７０が設けられている点は、上記第３の実施形態と同様である。

本実施形態のスクロール型圧縮機１０４によれば、ハウジング１２の下方に貯留タンク２４が一体的に設けられているので、圧縮機をコンパクトにすることができる。

図７には、本実施形態のスクロール型圧縮機１０４を２台設けた圧縮機システムが示されている。この圧縮機システムは、貯留タンク２４をハウジング外に設ける必要がないので、コンパクトにすることができる。その余の点は、適用した圧縮機が異なるだけで、図５で説明した圧縮機システムと同様である。

なお、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、例えば、吸入口３８側と吐出口４０側の双方に油分離機構２０を設け、貯留タンク２４へ油を配送する構成としても良い。この場合、冷媒内に溶け込んだ潤滑油が熱交換器の内壁面に付着することによる熱交換効率の低下を確実に防止できる。
加えて、上述した油分離機構２０からの油の回収だけに限らず、冷媒回路内に設けられた他の油分離機構から貯留タンク２４に戻す配管を付加しても良い。
さらには、貯留タンク２４に油を導入または貯留タンク２４から油を導出する配管にストレーナなどの異物回収装置を設けてもよく、貯留タンク２４内にこのストレーナを設けてもよい。上記箇所にストレーナを設けることにより、圧縮機の潤滑機能を高い状態に維持できる。

本発明の第1の実施形態におけるスクロール型圧縮機を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態におけるスクロール型圧縮機を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態におけるスクロール型圧縮機を示す断面図である。 図３のＡ−Ａ矢視図である。 第３の実施形態にかかるスクロール型圧縮機を２台用いた圧縮機システムを示す図である。 本発明の第４の実施形態におけるスクロール型圧縮機を示す断面図である。 第４の実施形態にかかるスクロール型圧縮機を２台用いた圧縮機システムを示す図である。

符号の説明

１０ スクロール型圧縮機（圧縮機）
１２ ハウジング
１４ スクロール型圧縮機構（圧縮機構）
１６ 回転軸
１８ 潤滑油供給ポンプ
２０ 油分離機構
２２ オイルクーラ
２４ 貯留タンク
２６ 油流路
２８ 油戻し流路
３８ 吸入口
４０ 吐出口
７０ 邪魔板（遮蔽部材）
７２ 均圧管
７４ 減圧手段
８０ 油落し管（送油流路）

Claims (11)

1. 内部に密閉空間を有するハウジングと、該ハウジング内部に作動流体を導入する吸入口と、前記ハウジング内に配設されて前記密閉空間内に取り込まれた前記作動流体を圧縮する圧縮機構と、圧縮された前記作動流体を前記ハウジング外部へ吐出する吐出口と、前記圧縮機構を駆動する回転軸と、該回転軸の駆動により前記圧縮機構に前記潤滑油を供給する潤滑油供給ポンプとを備えた圧縮機であって、
   前記吐出口から吐出された前記作動流体から前記潤滑油を分離する油分離機構で分離された前記潤滑油を前記ハウジング外に貯留する貯留タンクと、前記油分離機構と前記貯留タンクとを連通させる油流路と、前記貯留タンク内の前記潤滑油を前記ハウジング内に戻す油戻し流路とが備えられていることを特徴とする圧縮機。
2. 前記油戻し流路は、前記貯留タンクと前記潤滑油供給ポンプとの間を直接接続する管路であることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記油流路又は前記油戻し流路中の何れか一方もしくは両方に、前記潤滑油を冷却するオイルクーラが備えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の開放型スクロール圧縮機。
4. 前記貯留タンクが前記油分離機構よりも下方に配設されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の圧縮機。
5. 前記貯留タンク内と前記ハウジング内とを連通する均圧管を備えていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の圧縮機。
6. 前記油分離機構が、前記吸入口に配置されていることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の圧縮機。
7. 前記ハウジング内には、前記吸入口から導入された直後の前記作動流体と、前記油戻し流路により前記ハウジング内に戻された前記潤滑油との間を遮る遮蔽部材が設けられていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の圧縮機。
8. 前記油流路には、流過する前記潤滑油を減圧させる減圧手段が設けられていることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の圧縮機。
9. 前記ハウジング内に貯留した前記潤滑油を、前記貯留タンクへと送る送油流路が設けられていることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の圧縮機。
10. 前記貯留タンクは、前記ハウジングの下方に設置されていることを特徴とする請求項９記載の圧縮機。
11. 請求項１から１０の何れかに記載された圧縮機を複数台備え、
    これら圧縮機にそれぞれ設けられた前記油流路の上流側には、共通の油分離機構が設けられていることを特徴とする圧縮機システム。

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