JP2009180106A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 吐出リード弁を長くしても油溜り室の容積を十分確保することができるとともに、油排出口からの圧縮ガスの低圧側への吹き抜けを防止することができる油分離機構を備えたスクロール圧縮機を提供することを目的とする。
【解決手段】 吐出ポート３２Ｃを備えた固定スクロール部材３２の背面側にディスチャージカバー３８を設けて油分離室３７を形成し、該油分離室３７内に油分離機構４０を設けたスクロール圧縮機３において、油分離機構４０は、油分離室３７内を内周側のガス吐出室４３と外周側の油溜り室４４とに区画する円筒状の区画部材４２と、該区画部材４２の上面を閉じるセパレータプレート４５とを備え、区画部材４２は、吐出ポート３２Ｃに設けられる吐出リード弁３６の設置方向に偏心して配設されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、圧縮ガスを吐出する固定スクロール部材の背面側に油分離機構を設けたスクロール圧縮機に関するものである。

ガス圧縮式の冷凍ないし空調装置では、圧縮機において圧縮された冷媒ガス中に圧縮機の摺動部分の潤滑に供された潤滑油の一部が溶け込んで冷媒回路側へと持ち去られる。この潤滑油は、冷媒回路側において、各熱交換器での熱交換を阻害しシステム効率を低下させる要因となるとともに、冷媒回路側に持ち去られる油の量が多くなりすぎると、圧縮機側において潤滑油不足に陥る原因となることは従来から知られている。そこで、冷媒回路側に循環される潤滑油の油循環率（ＯＣＲ）［全質量流量（冷媒流量＋油流量）に対する油の質量流量の比］を低減するために、圧縮機内に油分離機構を設けたものが数多く提案され、実用化されている。

特許文献１には、密閉型のスクロール圧縮機において、高圧室内に油分離機構を設けたものが示されている。この油分離機構は、固定スクロール部材に結合されたディスチャージカバーに設けられている吐出ポートを覆うように包囲カバーを設けて吐出弁包囲室を形成し、この吐出弁包囲室に噴射管を取り付け、その一端開口部を高圧室の内周壁面の接線方向に対して鋭角をなす角度で開口するとともに、吐出弁包囲室の外周側に分離した油を溜める環状油溜り溝を形成した構成とされている。

特開２００１−２４８５７７号公報

しかしながら、特許文献１に示された構成では、環状油溜り溝と吐出弁包囲室とは、同一軸心上に同心円状に設けられているため、リード弁により構成される吐出弁を長くすると、環状油溜り溝が小さくなり、十分な容積を確保することができなくなるという問題がある。また、環状油溜り溝内に溜る油が圧縮ガスの旋回流に伴われて旋回するため、油量が少ない場合に、分離した油を低圧領域の油溜りに戻す油排出口から圧縮ガスが低圧側に吹き抜け、圧縮ロスが発生するという問題を有している。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、吐出リード弁を長くしても油溜り室の容積を十分確保することができるとともに、油排出口からの圧縮ガスの低圧側への吹き抜けを防止することができる油分離機構を備えたスクロール圧縮機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるスクロール圧縮機は、吐出ポートが設けられた固定スクロール部材の背面側にディスチャージカバーを設けて油分離室を形成し、該油分離室内に油分離機構を設けたスクロール圧縮機において、前記油分離機構は、前記油分離室内を内周側のガス吐出室と外周側の油溜り室とに区画する円筒状の区画部材と、該区画部材の上面を閉じるセパレータプレートとを備え、前記区画部材は、前記吐出ポートに設けられる吐出リード弁の設置方向に偏心して配設されていることを特徴とする。

本発明によれば、油分離室内をガス吐出室と油溜り室とに区画する円筒状の区画部材が吐出ポートに設けられる吐出リード弁の設置方向に偏心して配設されているため、吐出リード弁の長さを十分長くしても、油溜り室の容積を十分大きくすることができる。これによって、吐出リード弁の作動を円滑化することができるとともに、油溜り室の容積を十分に確保し油分離機能を向上させることができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記セパレータプレートには、前記ガス吐出室から前記油分離室側に圧縮ガスを吹き出す吹出し口が設けられ、該吹出し口は、偏心されて配設されている前記区画部材の最大偏心部位の外周領域に対応する位置に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、セパレータプレートに設けられる圧縮ガスの吹出し口が区画部材の最大偏心部位の外周領域に対応する位置に設けられているため、ガス吹き出しパイプを用いることなく、油溜り室の最大径をなすディスチャージカバーの内周壁面により近い位置でガス吐出室から油溜り室側に圧縮ガスを吹き出すことができる。これにより、油分離機構の構成を簡素化することができるとともに、遠心力を最大限活用して効率よく油を遠心分離でき、油分離効率を向上させることができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記吹出し口は、前記ディスチャージカバーの内周壁面に向けて所定角度で開口されていることを特徴とする。

本発明によれば、吹出し口がディスチャージカバーの内周壁面に向けて所定角度で開口されているため、ディスチャージカバーの内周壁面に向けて所定角度で油溜り室の最外周領域から圧縮ガスを吹き出し、それに旋回流を付与して油を遠心分離することができる。これによって、油の遠心分離効果を最大限アップし、効率よく油を遠心分離することができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記吹出し口の位置を０ｄｅｇとし、該吹出し口から吹き出される圧縮ガスの旋回方向への角度をθとしたとき、θ＝１８０〜３６０ｄｅｇの位置に前記油溜り室から低圧領域に油を排出する油排出口が設置されていることを特徴とする。

本発明によれば、吹出し口の位置に対して圧縮ガスの旋回方向に１８０〜３６０ｄｅｇの位置に油を排出する油排出口が設置されているため、油排出口の設置位置を区画部材が偏心配設されていることにより油溜り室内で分離された油が圧損の影響によって最も集まり易い位置とすることができる。これによって、油排出口を常に分離された油で液封することができ、油排出口から圧縮ガスが低圧側に吹き抜けることによる圧縮ロスを抑制することができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記油排出口は、前記油溜り室と連通してその外周よりも外側に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、油排出口が油溜り室と連通してその外周よりも外側に設けられているため、油溜り室内での圧縮ガスの旋回流に伴って油が旋回移動しても油を確実に油排出口に導き、油排出口を油により液封することができる。これによって、油排出口からの圧縮ガスの吹き抜けを確実に解消することができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記セパレータプレートは、前記ディスチャージカバーの内周壁面と同心円形状とされており、前記油溜り室の上面を覆うように設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、セパレータプレートがディスチャージカバーの内周壁面と同心円形状とされており、油溜り室の上面を覆うように設けられているため、区画部材が偏心されているにかかわらず、セパレータプレートによって油溜り室の上面を一様にかつ周囲に均一の隙間を保って覆うことができる。これにより、圧縮ガスによる油溜り室内の油の巻き上げを抑制し、油分離効率を高めることができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記セパレータプレートと前記ディスチャージカバーの内周壁面との間には、１ｍｍ以上２ｍｍ以下ないし２ｍｍの隙間が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、セパレータプレートとディスチャージカバーの内周壁面との間に１ｍｍ以上２ｍｍ以下の隙間が形成されているため、セパレータプレートに取り付け誤差があってもそれを吸収して確実に隙間を確保し、分離された油を油溜り室に落とすことができる。これにより、油の落下隙間を確保しながら、圧縮ガスによる油溜り室内の油の巻き上げを最小限に抑制することができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記区画部材は、前記固定スクロール部材と別体にて構成され、該区画部材と前記固定スクロール部材との合わせ面に前記油排出口から前記低圧領域に排出される油を減圧する減圧機構が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、区画部材が固定スクロール部材と別体にて構成され、この区画部材と固定スクロール部材との合わせ面に油排出口から低圧領域に排出される油を減圧する減圧機構が設けられているため、油分離室で分離された高圧の油を低圧状態に減圧して排出する減圧機構を、別体にて構成された区画部材と固定スクロール部材との合わせ面を利用して設置することができる。従って、減圧機構を設置するスペースを余分に確保する必要がなく、コンパクト化が可能となるとともに、固定スクロール部材の背面構成を簡素化できることから、高い加工精度を求められる固定スクロール部材の加工を容易化することができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記減圧機構は、前記区画部材と前記固定スクロール部材との間に介装され、両者間をシールするガスケットに設けられる微細溝により構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、減圧機構が区画部材と固定スクロール部材との間に介装されるシール用のガスケットに設けられる微細溝により構成されているため、シール用のガスケットを用いて減圧機構を構成することができる。これによって、減圧機構として専用部品を設ける必要がなくなり、構成の簡素化およびコスト低減を図ることができる。

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記微細溝は、前記区画部材の円筒状部分に沿ってほぼ全周設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、ガスケットに設けられる微細溝が区画部材の円筒状部分に沿ってほぼ全周設けられているため、ガスケットによるシール効果に加えて微細溝を流通する油によるシール効果をも期待することができる。従って、ガスケットによる区画部材と固定スクロール部材間のシール性を一段とアップすることができる。

本発明によると、油分離室内をガス吐出室と油溜り室とに区画する円筒状の区画部材を吐出リード弁の設置方向に偏心して配設することにより、吐出リード弁の長さを十分長くしても、油溜り室の容積を十分大きくすることができるため、吐出リード弁の作動を円滑化することができるとともに、油溜り室の容積を十分に確保し油分離機能を向上させることができる。

以下に、本発明にかかる一実施形態について、図１ないし図５を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係るスクロール圧縮機を適用した冷凍空調用の多段圧縮機１の縦断面図が示されている。なお、本実施形態では、便宜上、低段側にロータリ圧縮機２、高段側にスクロール圧縮機３を適用して構成した多段圧縮機１を例に本発明の一実施形態に係るスクロール圧縮機３について説明するが、本発明は、単段のスクロール圧縮機、あるいは低段側および高段側を共にスクロール圧縮機とした多段スクロール圧縮機にも適用できることは云うまでもない。

スクロール圧縮機３を用いた多段圧縮機１は、密閉ハウジング１０を備えている。密閉ハウジング１０は、円筒状のセンターハウジング１０Ａと、センターハウジング１０Ａの上部に全周溶接により設けられた環状のベアリングブラケット１１と、センターハウジング１０Ａの下部を密閉する下部ハウジング１０Ｂと、ベアリングブラケット１１の上部に全周溶接により設けられ、センターハウジング１０Ａの上部を密閉する上部ハウジング１０Ｃとから構成されている。

センターハウジング１０Ａ内のほぼ中央部には、ステータ５とロータ６とから構成される電動モータ４が固定設置されている。ロータ６には、回転軸（クランク軸）７が一体に結合されている。この電動モータ４の下部には、低段側のロータリ圧縮機２が設置されている。低段側のロータリ圧縮機２は、シリンダ室２０を備え、センターハウジング１０Ａ内に固定設置されるシリンダ本体２１と、シリンダ本体２１の上下に固定設置され、シリンダ室２０の上部および下部を密閉する上部軸受２２および下部軸受２３と、回転軸７のクランク部７Ａに嵌合され、シリンダ室２０の内周面を回動するロータ２４と、シリンダ室２０内を吸入側と吐出側とに仕切る図示省略のブレードおよびブレード押えバネ等とを備えた構成とされている。

このロータリ圧縮機２は、吸入管２５を介してシリンダ室２０内に低圧の冷媒ガス（作動ガス）を吸入し、この冷媒ガスをロータ２４の回動により中間圧まで圧縮した後、上部軸受２２および下部軸受２３を用いて上下に形成されている吐出チャンバ２６，２７内に吐出し、吐出チャンバ２６内で合流した後、センターハウジング１０Ａ内に吐き出すように構成されている。この中間圧冷媒ガスは、電動モータ４のロータ６に設けられているガス通路孔６Ａ等を流通して電動モータ４の上部空間に導かれ、さらに高段側のスクロール圧縮機３へと吸入されて２段圧縮されるようになっている。

高段側のスクロール圧縮機３は、上部ハウジング１０Ｃ内に設けられている。スクロール圧縮機３は、回転軸（クランク軸）７を支持する軸受３０が設けられ、ベアリングブラケット１１の上面にボルト１２を介して固定設置される軸受部材３１（フレーム部材または支持部材とも云う。）と、それぞれ端板３２Ａ，３３Ａ上に立設される渦巻き状ラップ３２Ｂ，３３Ｂを備え、渦巻き状ラップ３２Ｂ，３３Ｂ同士を噛み合わせて軸受部材３１上に組み付けることにより一対の圧縮室３４を構成する固定スクロール部材３２および旋回スクロール部材３３とを備えている。

スクロール圧縮機３は、さらに旋回スクロール部材３３と回転軸７の偏心ピン７Ｂとをドライブブッシュ１３を介して結合し、旋回スクロール部材３３を公転旋回駆動する旋回ボス部３３Ｃと、旋回スクロール部材３３と軸受部材３１との間に設けられ、旋回スクロール部材３３をその自転を阻止して公転旋回させるための自転阻止機構３５と、固定スクロール部材３２の背面側に設けられ、吐出ポート３２Ｃを開閉する吐出リード弁３６（図２参照）と、固定スクロール部材３２の背面側に吐出リード弁３６を包囲するように固定設置され、油分離室３７を形成するディスチャージカバー３８と、ディスチャージカバー３８の中心部に接続され、圧縮された高温高圧ガスを外部に吐き出す吐出管３９と、油分離室３７内に設置され、圧縮ガスから油を分離する油分離機構４０とを備えた構成とされている。

上記のスクロール圧縮機３は、低段側のロータリ圧縮機２により圧縮されて密閉ハウジング１０に吐き出された中間圧の冷媒ガスを圧縮室３４内に吸入し、この中間圧冷媒ガスを旋回スクロール部材３３の公転旋回駆動による圧縮動作によって更に高圧状態に圧縮した後、吐出リード弁３６を介してディスチャージカバー３８内の油分離室３７に吐き出すように構成されている。この高温高圧冷媒ガスは、油分離室３７内で油分離機構４０によりガス中の油が分離された後、吐出管３９を介して２段圧縮機１の外部、すなわち冷凍サイクル側へと送出されるようになっている。

さらに、回転軸（クランク軸）７の最下端部と低段側ロータリ圧縮機２の下部軸受２３との間には、公知の容積形給油ポンプ１４が組み込まれている。この容積形給油ポンプ１４は、密閉ハウジング１０の底部に充填されている潤滑油１５を汲み上げ、回転軸７内に設けられている給油孔１６を経てロータリ圧縮機２およびスクロール圧縮機３の軸受部等の所要潤滑箇所に潤滑油１５を強制給油するように構成されている。

以下に、油分離機構４０の構成について詳しく説明する。
油分離機構４０は、図２ないし図５に示されるように、ディスチャージカバー３８の内周面によって形成される円筒状の油分離室３７を備え、その内部にディスチャージカバー３８と共に固定スクロール部材３２の背面にガスケット４１を介して固定設置された円筒状の区画部材４２を備えている。区画部材４２は、固定スクロール部材３２とは別体で構成されており、下部にフランジ部４２Ａを有し、このフランジ部４２Ａを介してディスチャージカバー３８と共に固定スクロール部材３２の背面に締め付け固定されている。

区画部材４２は、図２および図３に示されるように、ディスチャージカバー３８の内周面により形成される円筒状の油分離室３７に対して、吐出リード弁３６の設置方向に偏心して配設され、油分離室３７内に吐出リード弁３６を包囲する内周側のガス吐出室４３とその外周側の油溜り室４４とを区画形成している。このように、区画部材４２を偏心して配設することにより、油溜り室４４は吐出リード弁３６の設置方向において半径方向幅が狭く、反対側において半径方向幅が広くされた形状とされ、その結果、吐出リード弁３６を包囲するようにディスチャージカバー３８と同心円状に区画部材４２を設けたものに比べて、油溜り室４４の容積を大きくすることができる。

区画部材４２の上面には、セパレータプレート４５が数本のビスによって固定設置されている。セパレータプレート４５は、ディスチャージカバー３８の内周面と同心円形状とされており、油溜り室４４の上面を一様にかつ周囲に１ｍｍ以上２ｍｍ以下程度の均一の隙間を保って覆うように取り付けられている。また、セパレータプレート４５には、ガス吐出室４３から油溜り室４４側に圧縮ガスを吹き出すための吹出し口４６が設けられている。この吹出し口４６は、プレス成形によってセパレータプレート４５の一部を上方に円弧状に突出成形し、その一端を半円形状に開口することにより形成されている。

吹出し口４６は、吐出リード弁３６の設置方向に偏心して配設されている区画部材４２の最大偏心部位の外周領域、すなわち図４に示される油溜り室４４の左上部領域に対応する位置に設けられ、ディスチャージカバー３８の内周面に向けて接線方向に所定の角度で開口されている。このように吹出し口４６を開口することによって、圧縮ガスを油溜り室４４内の最外周領域からディスチャージカバー３８の内周面に向け旋回流を与えて吹き出すことができる。

また、上記した吹出し口４６に対して、その設置位置を０ｄｅｇとしたとき、吹出し口４６から吹き出される圧縮ガスの旋回方向への角度θがθ＝１８０〜３６０ｄｅｇの位置に、油分離機構４０で分離された油を油溜り室４４から密閉ハウジング１０内の低圧領域に排出する油排出口４７が設置されている。この油排出口４７は、ディスチャージカバー３８の内壁にその内周面に面して開口され、油溜り室４４と連通してその外周よりも外側位置に設けられている。油排出口４７には、ストレーナ４８が装着されている。

上記油排出口４７は、区画部材４２のフランジ部４２Ａを貫通し、固定スクロール部材３２の背面と区画部材４２との合わせ面に介装されるシール用のガスケット４１に設けられている微細溝４９（図５参照）に連通されている。ガスケット４１は、鉄板の表面に弾性材をコーティングして構成されたものであり、このガスケット４１の厚さ方向に切り込みを入れて形成された微細溝４９が、区画部材４２の円筒状部に沿ってほぼその全周にわたり設けられ、そこから更に区画部材４２の偏心方向と反対側の領域において、数回蛇行状に設けられている。この微細溝４９は、高圧の油を低圧に減圧して密閉ハウジング１０内の低圧領域を戻す減圧機構５０を構成するものである。

微細溝４９の他端は、固定スクロール部材３２の端板３２Ａの外周域に穿設されている油落し孔５１に連通され、更にこの油落し孔５１は、軸受部材３１に穿設されている油落し孔５２内において、軸受部材３１に設けられている軸受潤滑後の潤滑油を排出する排油孔５３と軸受部材３１内で合流された後、ベアリングブラケット１１に装着されている油排出パイプ５４を介してセンターハウジング１０Ａの内周面近くで下方に流下されるように構成されている。

以上に説明の構成により、本実施形態によると、以下の作用効果を奏する。
吸入管２５を介して低段側のロータリ圧縮機２のシリンダ室２０に吸入された低温低圧の冷媒ガスは、ロータ２４の回動により中間圧まで圧縮された後、吐出チャンバ２６，２７内に吐き出される。この中間圧冷媒ガスは、吐出チャンバ２６内で合流された後、電動モータ４の下部空間内に吐き出され、そこから電動モータ４のロータ６に設けられているガス通路孔６Ａ等を流通して電動モータ４の上部空間に流動される。

電動モータ４の上部空間に流動された中間圧冷媒ガスは、高段側のスクロール圧縮機３を構成する軸受部材３１の外周等に形成されているガス流路（図示省略）を経て固定スクロール部材３２に設けられている図示省略の吸入口に導かれ、圧縮室３４内へと吸入される。この中間圧冷媒ガスは、旋回スクロール部材３３が公転旋回駆動されることによる圧縮動作により高温高圧状態に２段圧縮された後、吐出ポート３２Ｃから吐出リード弁３６を介してディスチャージカバー３８内に吐き出される。

上記の２段圧縮過程において、給油ポンプ１４により給油されて低段側のロータリ圧縮機２の潤滑に供された潤滑油１５の一部は、冷媒ガス中に溶け込み、中間圧冷媒ガスと共に密閉ハウジング１０内に吐き出される。さらに、この中間圧冷媒ガスには、高段側のスクロール圧縮機３に給油孔１６を介して給油され、スクロール圧縮機３を潤滑した後、密閉ハウジング１０内の底部へと流下される潤滑油１５の一部が溶け込む。こうして潤滑油１５が溶解された中間圧冷媒ガスは、油を含んだままスクロール圧縮機３に吸入されて圧縮され、高温高圧ガスとなって油と共に吐出ポート３２Ｃから吐き出される。

この油を含む高温高圧の圧縮ガスは、まずガス吐出室４３内に吐き出され、そこからセパレータプレート４５に設けられている吹出し口４６を介して油溜り室４４側にその最外周領域からディスチャージカバー３８の内周面に向けて接線方向に所定の角度で吹き出される。このため、圧縮ガスには旋回流が与えられ、圧縮ガス中に含まれる油は、その旋回流による遠心力によって分離され、油溜り室４４の下部へと落下される。油が分離された圧縮ガスは、ディスチャージカバー３８の中心部に接続されている吐出管３９を介して冷凍サイクル側へと吐き出される。これによって、冷凍サイクル側に循環される潤滑油１５の油循環率（ＯＣＲ）を低減し、システム効率を向上させるとともに、圧縮機１における潤滑油不足の発生を解消している。

一方、油溜り室４４で分離された油は、セパレータプレート４５の周囲から更に下方に落下し、油溜り室４４の底部に溜る。この油は、圧縮ガスの旋回流の影響で同方向に旋回移動するが、区画部材４２が油溜り室４４内に偏心配設されていることから、偏心方向の狭い領域での圧損により油排出口４７が開口されている領域付近に集まり易くなる。これによって、油排出口４７を常に油により液封された状態に保つことができ、この高圧油をガスケット４１に設けられている微細溝４９で構成される減圧機構５０を介して低圧に減圧した後、油落し孔５１，５２、油排出パイプ５４を経て密閉ハウジング１０内の低圧領域へと排出し、そこから密閉ハウジング１０の底部へと流下させることができる。

上述したように、本実施形態によると、油分離室３７内をガス吐出室４３と油溜り室４４とに区画する円筒状の区画部材４２を吐出リード弁３６の設置方向に偏心して配設しているため、吐出リード弁３６の長さを十分長くしても、油溜り室４４の容積を十分大きくすることができる。これにより、吐出リード弁３６の円滑に作動させることができるとともに、油溜り室４４の容積を十分に確保し油分離機構４０での油分離機能を向上させることができる。

また、ガス吐出室４３から油溜り室４４に圧縮ガスを吹き出す吹出し口４６をセパレータプレート４５における区画部材４２の最大偏心部位の外周領域に対応する位置に設けているため、ガス吹出しパイプを用いることなく、油溜り室４４の最大径をなすディスチャージカバー３８の内周壁面により近い位置でディスチャージカバー３８の内周面に向けて接線方向に所定の角度で圧縮ガスを吹き出すことができる。従って、油分離機構４０の構成を簡素にすることができるとともに、遠心力を最大限活用して効率よく油を遠心分離することができ、油分離効率を向上させることができる。

また、セパレータプレート４５を油溜り室４４の内周面と同心円形状とし、油溜り室４４の上面を一様にかつ周囲に１ｍｍ以上２ｍｍ以下程度の均一の隙間を保って覆うように取り付けているため、セパレータプレート４５に取り付け誤差があってもそれを吸収して確実に周囲に微小の隙間を確保し、分離された油を油溜り室４４に落とすことができるとともに、分離された油の圧縮ガスによる油溜り室４４内での巻き上げを最小限に抑え、油分離効率を高めることができる。なお、セパレータプレート４５の周囲の隙間は、圧縮ガスによる油の巻き上げを抑制する観点から、出来るだけ小さい方が望ましい。

また、油溜り室４４で分離された油を密閉ハウジング１０内の低圧領域に排出する油排出口４７を、吹出し口４６の設置位置を０ｄｅｇとしたとき、この吹出し口４６から吹き出される圧縮ガスの旋回方向への角度θがθ＝１８０〜３６０ｄｅｇの位置に設置している。このため、油排出口４７の設置位置を区画部材４２が偏心配設されていることにより油溜り室４４内で分離された油が圧損の影響によって最も集まり易い位置とすることができる。従って、油排出口４７を常に分離された油で液封することができ、油排出口４７から圧縮ガスが低圧側に吹き抜けることによる圧縮ロスを抑制することができる。更に、油排出口４７を油溜り室４４と連通してその外周よりも外側に設けているため、油溜り室４４内での圧縮ガスの旋回流に伴い油が旋回移動しても油を油排出口４７に導き、油排出口４７を油によって液封することができる。従って、油排出口４７からの圧縮ガスの吹き抜けを確実に解消することができる。

さらに、固定スクロール部材３２と区画部材４２とを別体にて構成され、その合わせ面に介装されるシール用のガスケット４１に微細溝４９を設けることによって、油排出口４７から密閉ハウジング１０内の低圧領域に排出される油を減圧する減圧機構５０を構成しているため、減圧機構５０として専用部品を設ける必要がなく、しかも減圧機構５０を設置するスペースを余分に確保する必要がなくなることから、コンパクト化が可能となるとともに、構成の簡素化およびコスト低減を図ることができる。また、固定スクロール部材３２の背面構成を簡素化できるため、高い加工精度を求められる固定スクロール部材３２の加工を容易化することができる。更には、微細溝４９を区画部材４２の円筒状部分に沿ってほぼ全周設けているため、ガスケット４１によるシール効果に加えて微細溝４９を流通する油によるシール効果をも期待することができる。従って、ガスケット４１による区画部材４２と固定スクロール部材３２間のシール性を一段とアップすることができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態にかかるスクロール圧縮機３は、Ｒ４１０Ａ冷媒やＣＯ２冷媒のほか、いかなる冷媒（作動ガス）を使用する冷凍サイクルの圧縮機にも適用可能であるが、特に高圧冷媒であるＣＯ２冷媒用のスクロール圧縮機３に用いて好適である。つまり、ＣＯ２冷媒は高圧で密度が高く、油が分離し難いことから、油分離性能を高める必要があるので、油の遠心分離効果を高めた本発明にかかるスクロール圧縮機３は有効である。また、圧力差が大きくなるため、シール効果を高める必要があるが、ガスケット４１に加えて減圧機構５０を構成する微細溝４９を流通する油によるシール効果を期待できる点からも、高圧冷媒用として有効である。

さらに、上記実施形態においては、区画部材４２を固定スクロール部材３２とは別体にて構成しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、区画部材４２は、固定スクロール部材３２の端板３２Ａの背面側に一体成形により形成してもよい。ただし、この場合には、分離した油を減圧して密閉ハウジング１０内の低圧領域に排出するための減圧機構５０を、例えば固定スクロール部材３２の端板３２Ａに設けた油排出孔内に外周に螺旋溝を有するピンを挿入して減圧機構５０を設ける等の構成を採用すればよい。

本発明の一実施形態にかかるスクロール圧縮機を適用した多段圧縮機の縦断面図である。 図１に示すスクロール圧縮機の油分離機構部分の拡大縦断面図である。 図２に示す油分離機構部分のａ−ａ断面相当図である。 図２に示す油分離機構部分のｂ−ｂ断面相当図である。 図２に示す油分離機構部分のｃ−ｃ断面相当図である。

符号の説明

１ 多段圧縮機
３ スクロール圧縮機
３２ 固定スクロール部材
３２Ｃ 吐出ポート
３６ 吐出リード弁
３７ 油分離室
３８ ディスチャージカバー
４０ 油分離機構
４１ ガスケット
４２ 区画部材
４３ ガス吐出室
４４ 油溜り室
４５ セパレータプレート
４６ 吹出し口
４７ 油排出口
４９ 微細溝
５０ 減圧機構

Claims (10)

1. 吐出ポートが設けられた固定スクロール部材の背面側にディスチャージカバーを設けて油分離室を形成し、該油分離室内に油分離機構を設けたスクロール圧縮機において、
   前記油分離機構は、前記油分離室内を内周側のガス吐出室と外周側の油溜り室とに区画する円筒状の区画部材と、該区画部材の上面を閉じるセパレータプレートとを備え、
   前記区画部材は、前記吐出ポートに設けられる吐出リード弁の設置方向に偏心して配設されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 前記セパレータプレートには、前記ガス吐出室から前記油分離室側に圧縮ガスを吹き出す吹出し口が設けられ、該吹出し口は、偏心されて配設されている前記区画部材の最大偏心部位の外周領域に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
3. 前記吹出し口は、前記ディスチャージカバーの内周壁面に向けて所定角度で開口されていることを特徴とする請求項２に記載のスクロール圧縮機。
4. 前記吹出し口の位置を０ｄｅｇとし、該吹出し口から吹き出される圧縮ガスの旋回方向への角度をθとしたとき、θ＝１８０〜３６０ｄｅｇの位置に前記油溜り室から低圧領域に油を排出する油排出口が設置されていることを特徴とする請求項２または３に記載のスクロール圧縮機。
5. 前記油排出口は、前記油溜り室と連通してその外周よりも外側に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のスクロール圧縮機。
6. 前記セパレータプレートは、前記ディスチャージカバーの内周壁面と同心円形状とされており、前記油溜り室の上面を覆うように設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
7. 前記セパレータプレートと前記ディスチャージカバーの内周壁面との間には、１ｍｍ以上２ｍｍ以下の隙間が形成されていることを特徴とする請求項６に記載のスクロール圧縮機。
8. 前記区画部材は、前記固定スクロール部材と別体にて構成され、該区画部材と前記固定スクロール部材との合わせ面に前記油排出口から前記低圧領域に排出される油を減圧する減圧機構が設けられていることを特徴とする請求項４ないし７のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
9. 前記減圧機構は、前記区画部材と前記固定スクロール部材との間に介装され、両者間をシールするガスケットに設けられる微細溝により構成されていることを特徴とする請求項８に記載のスクロール圧縮機。
10. 前記微細溝は、前記区画部材の円筒状部分に沿ってほぼ全周設けられていることを特徴とする請求項９に記載のスクロール圧縮機。
    

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