JP2012172618A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮する流体に含まれる潤滑油を分離するための分離室の構造の簡易化を図る圧縮機を提供することを目的とする。
【解決手段】圧縮機１０１は、潤滑油を含む冷媒を圧縮する圧縮機であり、圧縮機１０１の吐出側に、冷媒に旋回流を発生させて潤滑油を分離するための第一油分離室１２ｃを備えている。さらに、第一油分離室１２ｃは、第一油分離室１２ｃを形成する筒状の側部周状壁１２ｃ１及び２２ｃ１と、第一油分離室１２ｃの側部周状壁１２ｃ１に形成され、冷媒を第一油分離室１２ｃ内に流入させる流入口１２ａ２と、第一油分離室１２ｃの側部周状壁１２ｃ１から延在する整流板１０ａとを有する。整流板１０ａは、流入口１２ａ２から第一油分離室１２ｃ内に冷媒が流入する方向で、流入口１２ａ２に対向し、且つ、流入口１２ａ２からの冷媒の流れを偏向させて側部周状壁１２ｃ１の内周面１２ｃ１ａに沿って案内するように延在する。
【選択図】図２

Description

この発明は、圧縮機に関する。

圧縮機では、流体を圧縮するための圧縮機構の可動部位を潤滑するために、圧縮機の吸入側に潤滑油を供給する構成のものがあり、上記のような圧縮機では冷媒に潤滑油が含まれてしまう。圧縮機が冷凍回路に設けられている場合、潤滑油を含有した状態で冷媒が圧縮機から吐出されると、冷媒と共に流出した潤滑油は、冷凍回路中の蒸発器等に付着し、冷凍回路での熱交換を妨げてしまう。このような熱交換効率の低下を防ぐために、圧縮機の吐出側で冷媒から潤滑油を分離し、圧縮機内に帰還させる。帰還した潤滑油は、圧縮機の駆動機構の摺動部、シール部（シャフトシール等）、そして、例えばスクロール型の圧縮機の場合には、可動スクロール・固定スクロール間の摺動部等の潤滑を行う。

例えば、特許文献１には、冷媒に含まれる潤滑油を分離するための分離室を有するスクロール式の圧縮機が記載されている。この圧縮機では、分離室は、第１のハウジングの一端側に設けた凹部と固定スクロール部材に設けた凹部とを互いに対向させることによって形成される。さらに、分離室内には、上下方向に延びる分離管が設けられている。
これによって、分離室に設けられた連通孔を介して冷媒吐出室から圧縮された冷媒が吐出され、吐出された冷媒は、分離室の内壁に沿って旋回するように流通し、含有する潤滑油が遠心分離される。旋回する冷媒は、分離管の下端から冷媒収容室に吐出された後、冷媒吐出口から外部に吐出する。

特開２００５−１８８３９４号公報

しかしながら、特許文献１の圧縮機は、第１のハウジングと固定スクロール部材とで分離管を挟み込むようにして固定しているため、分離管の抜け防止のための組付寸法の設定がシビアになって構造が複雑なものとなり、また、組み付けにも手間を要するという問題がある。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、圧縮する冷媒に含まれる潤滑油を分離するための分離室の構造の簡易化を図る圧縮機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明に係る圧縮機は、潤滑油を含む流体を圧縮する圧縮機であって、圧縮機の吐出側に、流体に旋回流を発生させて潤滑油を分離するための分離室を備え、分離室は、分離室を形成する筒状の周壁と、分離室の周壁に形成され、流体を分離室内に流入させる流入口と、分離室の周壁から延在する整流板とを有し、整流板は、流入口から分離室内に流体が流入する方向で、流入口に対向し、且つ、流入口からの流体の流れを偏向させて周壁の内周面に沿って案内するように延在する。

整流板は、周壁の内周面に対向するようにして内周面の周方向に沿って延在してもよい。
分離室は、流入口より上方に設けられ、分離室内から流体を流出させる流出口と、流入口及び流出口の間に、周壁から突出して分離室の断面積を減少させる絞り部とを有してもよい。
分離室の周壁は、複数の周壁形成部材から形成され、分離室は、周壁形成部材同士の間にガスケットを有し、整流板は、ガスケットに取り付けられてもよい。
上記圧縮機は、複数のハウジング形成部材から形成され、筐体を構成するハウジングをさらに備え、分離室の複数の周壁形成部材は、異なるハウジング形成部材に対応させて設けられ且つ対応するハウジング形成部材と一体に形成されてもよい。

上記圧縮機は、流出口を介して分離室と連通する第二分離室をさらに備え、第二分離室は、流出口に対向する位置に流出口から流出した流体を衝突させるための第二衝突壁部を有してもよい。
分離室は、絞り部より下方の下部空間と絞り部より上方の上部空間とを有し、下部空間から上部空間に流れる流体を衝突させて流体の流通方向を変えるための第一衝突壁部を、上部空間にさらに有してもよい。
分離室は、流入口の下方で周壁から周壁の内周面に沿って延びる下部整流部を有してもよい。

この発明に係る圧縮機によれば、圧縮する流体に含まれる潤滑油を分離するための分離室の構造の簡易化を図ることが可能になる。

この発明の実施の形態１に係る圧縮機の構成を示す模式断面側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を示す模式図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った第一油分離室の断面を示す模式図である。 図２の第一油分離室及びその周辺を拡大した模式断面図である。 この発明の実施の形態２に係る圧縮機の構成を示す模式断面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面を示す模式図である。 この発明の実施の形態３に係る圧縮機の構成を示す模式断面図である。 第一油分離室の変形例の一つを、図４と同様にして示す模式断面図である。 第一油分離室の変形例の一つを、図４と同様にして示す模式断面図である。 第一油分離室の変形例の一つを、図４と同様にして示す模式断面図である。 第一油分離室の変形例の一つを、図４と同様にして示す模式断面図である。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った断面を示す模式図である。

以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１〜４を用いて、この発明の実施の形態１に係る圧縮機１０１の構成を説明する。なお、以下の実施形態において、圧縮機１０１として、車両に搭載された冷凍回路に設けられて、冷凍回路を流通する冷媒を吸入、圧縮して吐出するスクロール型の圧縮機を使用した場合の例について説明する。

図１を参照すると、圧縮機１０１は、中央に設けられて一つ面で開放した箱状の形状をもつシェル１の両側にリアハウジング２及びフロントハウジング３を有している。そして、シェル１、リアハウジング２及びフロントハウジング３は互いに図示しないボルト等を使用して連結されている。さらに、圧縮機１０１の内部からの流体の漏出を防ぐために、フロントハウジング３とシェル１との間には、シール材が挟み込まれ、シェル１とリアハウジング２との間には、ガスケット１０が挟み込まれている。
ここで、シェル１、リアハウジング２及びフロントハウジング３はそれぞれ、ハウジング形成部材を構成し、さらに、シェル１、リアハウジング２及びフロントハウジング３は一体となって、圧縮機１０１の筐体であるハウジング１００を構成している。

また、圧縮機１０１は、シェル１の内部１ｃに可動スクロール７を有している。
可動スクロール７は、フロントハウジング３からシェル１に向かう方向に垂直な方向に延びる板状の基板７ｂと、基板７ｂからリアハウジング２に向かう方向へ内部１ｃに突出する渦巻壁７ａとによって形成されている。そして、渦巻壁７ａは、基板７ｂ上で渦巻き状に延びている。

また、シェル１は、可動スクロール７と対向するように、固定スクロールを形成している。すなわち、シェル１の基板部１ｅが可動スクロール７の基板７ｂと対向するように延在し、固定スクロールの基板と兼用される。固定スクロールの基板部１ｅにおける内部１ｃ側の内面１ｅ１からは、可動スクロール７の基板７ｂに向かって突出する渦巻壁１ｄが形成されている。渦巻壁１ｄは、内面１ｅ１上で渦巻き状に延びている。そして、基板部１ｅ及び渦巻壁１ｄが、固定スクロールを構成している。
さらに、可動スクロール７は、その渦巻壁７ａがシェル１の渦巻き状の渦巻壁１ｄ同士の間にはまりこむようにして、配置されている。そして、可動スクロール７の渦巻壁７ａは、シェル１の渦巻壁１ｄと当接することによって、閉鎖された空間である三日月状の圧縮室７ｃを形成することができる。
また、可動スクロール７では、基板７ｂから渦巻壁７ａと反対側に、筒状のシャフト支持部７ｄが突出して形成されている。

また、圧縮機１０１は、可動スクロール７におけるシャフト支持部７ｄ側に、軸受５を介してフロントハウジング３によって支持される駆動シャフト４を有している。駆動シャフト４は、軸受５によって支持される拡径部４ｂと、拡径部４ｂから可動スクロール７と反対側に延びて図示しない車両のエンジン等の駆動装置にクラッチを介して連結される棒状の連結部４ａと、拡径部４ｂから可動スクロール７のシャフト支持部７ｄ内に延びる偏心シャフト部４ｃとによって構成されている。
連結部４ａ及び拡径部４ｂは、互いの中心軸を同一とし、偏心シャフト部４ｃは、その中心軸を連結部４ａ及び拡径部４ｂに対して偏心させている。そして、偏心シャフト部４ｃは、ブッシュ６及びその外周の軸受６ａを介してシャフト支持部７ｄと回転自在に嵌合している。

また、圧縮機１０１は、その内部にシェル１及びリアハウジング２によって囲まれて形成される吐出室１２ａ及び貯油室１２ｂを有している。吐出室１２ａ及び貯油室１２ｂは、シェル１の基板部１ｅを挟んで可動スクロール７と反対側に形成され、吐出室１２ａは、貯油室１２ｂに対して重力方向で上方に位置するように配置されている。さらに、吐出室１２ａは、シェル１の基板部１ｅを貫通する吐出孔１ｆを介して、シェル１の内部１ｃに連通する。
また、吐出室１２ａの内部には、吐出孔１ｆを開閉する吐出バルブ機構８が設けられ、リアハウジング２には、吐出室１２ａを圧縮機１０１の外部の図示しない冷凍回路に連通する吐出通路９が設けられている。
また、貯油室１２ｂは、圧縮機１０１の吸入側に連通しており、貯油室１２ｂの潤滑油が駆動機構（偏心シャフト部４ｃ、ブッシュ６等）の摺動部、シール部（シャフトシール等）、可動スクロール７及び固定スクロール間の摺動部等に供給される。なお、可動スクロール７及び固定スクロール間への潤滑油の供給は、両スクロール間の摺動を円滑にするためだけでなく、両スクロール間のシール性を高めて圧縮室７ｃの密封性を高め、圧縮室７ｃを密閉空間とするためにも、行われている。
ここで、紙面上で貯油室１２ｂから吐出室１２ａに向かう方向を上方と呼び、吐出室１２ａから貯油室１２ｂに向かう方向を下方と呼び、さらに、図示の圧縮機１０１は、車両等に設置されて使用される状態にある圧縮機を示しており、この状態では上方及び下方をそれぞれ重力方向の上方及び下方としている。

また、図２を参照すると、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面、つまりリアハウジング２との合わせ面を形成するシェル１の側部１ｂを、リアハウジング２側から見た図が示されている。
側部１ｂでは、その周囲を取り囲む外周壁部１ｂａと、外周壁部１ｂａの内側で各室を仕切る内部壁部１ｂｂとが突出して形成されている。
内部壁部１ｂｂは、外周壁部１ｂａと共に、吐出室１２ａの一部を画定し、そして、吐出室１２ａの下方に貯油室１２ｂの一部を画定する。さらに、内部壁部１ｂｂは、吐出室１２ａに隣接し且つ連通する第一油分離室１２ｃの半分を画定する。そして、内部壁部１ｂｂは、外周壁部１ｂａと共に、第一油分離室１２ｃに隣接し且つ第一油分離室１２ｃ及び貯油室１２ｂに連通する第二油分離室１２ｄの一部を画定する。また、シェル１において第一油分離室１２ｃは、略半円筒状の形状で形成されている。

また、リアハウジング２（図１参照）も、シェル１との合わせ面を形成する側部２ａ（図１参照）に、シェル１と組み合わされたときにシェル１の外周壁部１ｂａ及び内部壁部１ｂｂと整合するような形状をした図示しない外周壁部及び内部壁部を有している。さらに、リアハウジング２においても、シェル１と同様にして、外周壁部及び内部壁部が、吐出室１２ａ、貯油室１２ｂ、第一油分離室１２ｃ、及び第二油分離室１２ｄの残りの部分を形成し、リアハウジング２における第一油分離室１２ｃは、シェル１における第一油分離室１２ｃとほぼ対称に形成されている。

そして、シェル１がリアハウジング２（図１参照）と連結されることで、シェル１において一部のみが形成されていた吐出室１２ａ、貯油室１２ｂ、第一油分離室１２ｃ、及び第二油分離室１２ｄが完全な形になる。このとき、第一油分離室１２ｃは、略円筒状の形状になる。さらに、シェル１及びリアハウジング２の連結時、シェル１の外周壁部１ｂａ上及び各室同士の間に位置する内部壁部１ｂｂ上には、板状のガスケット１０が設けられ、シェル１及びリアハウジング２の間で狭持される。

また、シェル１において、内部壁部１ｂｂは、第一油分離室１２ｃの円筒状の側部の半分を形成する半円筒状の側部周状壁１２ｃ１と、第一油分離室１２ｃの円板状の底部の半分を形成する半月板状の底部壁１２ｃ３と、第一油分離室１２ｃの円板状の上部の半分を形成する半月板状の上部壁１２ｃ２と、第一油分離室１２ｃの上部壁１２ｃ２及び側部周状壁１２ｃ１の間を連結するテーパー部の一部を形成するテーパー壁１２ｃ４とを形成し、第一油分離室１２ｃの半分を囲んでいる。なお、テーパー壁１２ｃ４は、上方に向かって第一油分離室１２ｃを先細にし且つ外周壁部１ｂａに対面するようにして傾いている。
ここで、側部周状壁１２ｃ１は、第一油分離室１２ｃの周壁形成部材を構成している。

また、第一油分離室１２ｃにおいて、側部周状壁１２ｃ１の吐出室１２ａ側には、吐出室１２ａを第一油分離室１２ｃに連通し且つ流入口１２ａ２で第一油分離室１２ｃの内部に開口する流入孔１２ａ１が形成されている。流入孔１２ａ１は、紙面上でガスケット１０より奥行き方向の位置に形成されている。そして、図３を参照すると、流入孔１２ａ１は、シェル１及びリアハウジング２によって挟まれているガスケット１０と間隔をあけ且つこのガスケット１０の近傍に位置し、第一油分離室１２ｃの中心軸ｃから偏心した方向に向けて、流入口１２ａ２から流入する流体を第一油分離室１２ｃの内周面１２ｃ１ａの接線方向に導くように形成されている。
図２に戻り、第一油分離室１２ｃにおいて、側部周状壁１２ｃ１の内側には、流入口１２ａ２の上部に隣接して、半環状の帯状をした突起部１２ｃ６が、内周面１２ｃ１ａ（図３参照）を取り囲むようにして内側に向かって突出している。そして、突起部１２ｃ６は、第一油分離室１２ｃにおける突起部１２ｃ６より下方の下部空間１２ｃａから突起部１２ｃ６より上方の上部空間１２ｃｂへ向かう流体の流れを規制する絞り部を構成している。

また、第一油分離室１２ｃのテーパー壁１２ｃ４において、外周壁部１ｂａに対向する部位には、第一油分離室１２ｃの上部空間１２ｃｂを第二油分離室１２ｄに連通する流出孔１２ｃ５が形成されている。ここで、流出孔１２ｃ５は、流出口を構成している。
さらに、第一油分離室１２ｃの側部周状壁１２ｃ１において、底部壁１２ｃ３の近傍に、第一油分離室１２ｃの下部空間１２ｃａを貯油室１２ｂに連通する油排出孔１２ｃ７が形成されている。
また、吐出通路９は、第一油分離室１２ｃより上方に位置してリアハウジング２（図１参照）に形成されており、第二油分離室１２ｄを圧縮機１０１の外部の図示しない冷凍回路に連通する。なお、冷凍回路は、圧縮機１０１と、図示しない凝縮器、膨張弁、蒸発器とを備えている。
さらに、第二油分離室１２ｄは、ガスケット１０が設けられていない内部壁部１ｂｂによって第二油分離室１２ｄの下部に形成された連通路１２ｄ２を介して、貯油室１２ｂに連通する。

また、シェル１の第一油分離室１２ｃにおいて、ガスケット１０は、流出孔１２ｃ５及び油排出孔１２ｃ７を除き、第一油分離室１２ｃを取り囲むようにして設けられている。さらに、ガスケット１０では、突起部１２ｃ６の下部に隣接するようにして流入口１２ａ２の側方から延びる板状の整流板１０ａが、ガスケット１０と同じ材料で一体に突出形成されている。例えば、整流板１０ａは、プレスによる打ち抜き成型によって、ガスケット１０と一体に形成することができる。

また、図３を参照すると、第一油分離室１２ｃは、シェル１に一体に形成された半円筒状の側部周状壁１２ｃ１と、リアハウジング２に一体に形成された半円筒状の側部周状壁２２ｃ１とによって周囲を囲まれ、側部周状壁１２ｃ１の半円筒状の内周面１２ｃ１ａ及び側部周状壁２２ｃ１の半円筒状の内周面２２ｃ１ａによって、円筒状の形状に形成されている。
ここで、側部周状壁２２ｃ１は、第一油分離室１２ｃの周壁形成部材を構成し、側部周状壁１２ｃ１及び２２ｃ１で、第一油分離室１２ｃの周壁を構成している。
さらに、流入口１２ａ２の上方には、側部周状壁１２ｃ１の内周面１２ｃ１ａから突起部１２ｃ６が突出すると共に、側部周状壁２２ｃ１の内周面２２ｃ１ａから半環状の突起部２２ｃ６が突出し、突起部１２ｃ６及び２２ｃ６で環状の突出部を形成している。

そして、整流板１０ａは、側部周状壁１２ｃ１と側部周状壁２２ｃ１とによって挟まれているガスケット１０から流入孔１２ａ１に対向して覆うようにして延びている。さらに、整流板１０ａは、第一油分離室１２ｃの側部周状壁１２ｃ１の内周面１２ｃ１ａに対する流入孔１２ａ１の流入方向に沿う向きであり且つ内周面１２ｃ１ａの周方向に沿う向きへ、整流板１０ａの平坦面１０ａ１を内周面１２ｃ１ａに対向させるようにして延びており、内周面１２ｃ１ａに沿うようにして湾曲している。つまり、整流板１０ａは、流入孔１２ａ１の流入方向である軸方向及び流入口１２ａ２から第一油分離室１２ｃの円筒の中心軸ｃに向かう方向で、流入口１２ａ２に対向するようにして延在している。また、整流板１０ａは、第一油分離室１２ｃの横断面の中心軸ｃにおける中心角αの範囲の内周面１２ｃ１ａを覆うように形成されている。本実施の形態では、流入口１２ａ２から流入した気体が内周面１２ｃ１ａに沿う流れを形成するために、中心角αを９０°付近としている。
また、図２における第一油分離室１２ｃ及びその周辺を拡大しガスケット１０を除いた状態で示す図４を参照すると、整流板１０ａは、流入口１２ａ２を覆うような上下方向にわたる長さでも形成されている。

上述から、シェル１、リアハウジング２及びガスケット１０を組み付けることによって、吐出室１２ａ、貯油室１２ｂ、内部に整流板１０ａを有する第一油分離室１２ｃ、及び第二油分離室１２ｄが形成される。

次に、図１〜４を用いて、この発明の実施の形態１に係る圧縮機１０１の動作を説明する。
図１を参照すると、図示しないクラッチによって車両のエンジンの回転駆動力が、駆動シャフト４の連結部４ａに伝達されて連結部４ａを回転させると、連結部４ａと共に拡径部４ｂ及び偏心シャフト部４ｃが回転する。このとき、拡径部４ｂは、連結部４ａと同軸で回転し、偏心シャフト部４ｃは、連結部４ａの回転中心軸の周りを旋回運動する。そして、旋回運動する偏心シャフト部４ｃとシャフト支持部７ｄで嵌合する可動スクロール７は、連結部４ａの回転中心軸の周りを公転運動する。

これによって、可動スクロール７の渦巻壁７ａとシェル１の固定スクロールを構成する渦巻壁１ｄとの間には、可動スクロール７の公転に伴って容積を減少する圧縮室７ｃが形成される。そして、圧縮室７ｃが容積を変える過程で、図示しない吸入孔から圧縮室７ｃへの冷媒の吸入、圧縮室７ｃでの冷媒の圧縮、圧縮された冷媒の吐出孔１ｆからの吐出が行われる。さらに、吐出孔１ｆから吐出された圧縮冷媒は、吐出室１２ａに流入する。

また、このとき、貯油室１２ｂの潤滑油は、可動部材の潤滑のために圧縮室７ｃの吸入側に供給されており、供給された潤滑油は、圧縮冷媒にミスト状に含まれた状態で吐出室１２ａに吐出される。

そして、図２を参照すると、吐出孔１ｆから吐出室１２ａに吐出された潤滑油を含む圧縮冷媒は、流入孔１２ａ１を通って第一油分離室１２ｃの下部空間１２ｃａに吐出される。
さらに、図３及び図４をあわせて参照すると、流入口１２ａ２から下部空間１２ｃａに吐出された圧縮冷媒は、ガスケット１０の整流板１０ａによって、その流れを偏向させるように案内され、第一油分離室１２ｃの円筒状の内周面１２ｃ１ａに沿うようにして流れ、図３の紙面上で反時計回りの方向に進む旋回流を発生する。また、流入口１２ａ２から吐出された圧縮冷媒は、直上の環状をした帯状の突起部１２ｃ６によって流入口１２ａ２から上方への流れが規制されるため、圧縮冷媒の旋回流は、内周面１２ｃ１ａに沿って旋回しつつ底部壁１２ｃ３に向かって進む。このとき、圧縮冷媒に含まれる潤滑油は、圧縮冷媒と共に旋回する過程で遠心分離されて内周面１２ｃ１ａに付着し、付着した潤滑油は流下して底部壁１２ｃ３上に溜まる。そして、底部壁１２ｃ３上に溜まった潤滑油は、油排出孔１２ｃ７を通って第一油分離室１２ｃの外部の貯油室１２ｂ（図２参照）に流出する。

また、底部壁１２ｃ３に到達した圧縮冷媒の旋回流は、底部壁１２ｃ３に衝突して流れの方向を上方向に変え、下部空間１２ｃａの中央を上部空間１２ｃｂに向かって流れる。このとき、整流板１０ａが、流入口１２ａ２から流入した直後の冷媒と、下部空間１２ｃａを上方に向かって流通する冷媒とを遮断するため、２つの冷媒は互いによって流れが乱されることなく流通する。そして、上方に向かって流れる圧縮冷媒は、突起部１２ｃ６の間を通過して上部空間１２ｃｂに流入し、さらに、第一油分離室１２ｃの上部壁１２ｃ２に衝突した後その流通方向を変え、流出孔１２ｃ５を通って第二油分離室１２ｄに吐出される。
このとき、上部空間１２ｃｂでは、圧縮冷媒は、上部壁１２ｃ２に衝突することによって、分離されずに含んだままであった潤滑油の分離が促進され、含有する潤滑油の量をさらに低減して、第二油分離室１２ｄに吐出される。
ここで、上部壁１２ｃ２は、第一衝突壁部を構成している。

さらに、図２及び図４をあわせて参照すると、第二油分離室１２ｄに吐出された圧縮冷媒は、流出孔１２ｃ５を出るとそのまま、第二油分離室１２ｄを囲む外周壁部１ｂａにおける流出孔１２ｃ５に対向する対向壁部１２ｄ１に衝突してその流通方向を変え、吐出通路９を経由して圧縮機１０１の外部に吐出される。このとき、圧縮冷媒は、対向壁部１２ｄ１に衝突することによって、分離されずに含んだままであった潤滑油の分離が促進され、含有する潤滑油の量をさらに低減させる。そして、圧縮冷媒から分離された潤滑油は、第二油分離室１２ｄの内面に付着し、付着した潤滑油は流下して連通路１２ｄ２を通過し貯油室１２ｂに流入する。
ここで、対向壁部１２ｄ１は、第二衝突壁部を構成している。

上述に示すように、吐出孔１ｆから吐出される圧縮冷媒は、圧縮機１０１の外部に吐出されるまでに、第一油分離室１２ｃの下部空間１２ｃａでの遠心分離、第一油分離室１２ｃの上部空間１２ｃｂでの上部壁１２ｃ２との衝突、及び、第二油分離室１２ｄでの対向壁部１２ｄ１との衝突の３つの分離作用を受けて含有する潤滑油が分離除去される。

上述で説明するように、この発明に係る圧縮機１０１は、潤滑油を含む冷媒を圧縮する圧縮機であり、圧縮機１０１の吐出側に、冷媒に旋回流を発生させて潤滑油を分離するための第一油分離室１２ｃを備えている。さらに、第一油分離室１２ｃは、第一油分離室１２ｃを形成する筒状の側部周状壁１２ｃ１及び２２ｃ１と、第一油分離室１２ｃの側部周状壁１２ｃ１に形成され、冷媒を第一油分離室１２ｃ内に流入させる流入口１２ａ２と、第一油分離室１２ｃの側部周状壁１２ｃ１から延在する整流板１０ａとを有し、整流板１０ａは、流入口１２ａ２から第一油分離室１２ｃ内に冷媒が流入する方向で、流入口１２ａ２に対向し、且つ、流入口１２ａ２からの冷媒の流れを偏向させて側部周状壁１２ｃ１の内周面１２ｃ１ａに沿って案内するように延在する。

このとき、整流板１０ａは、流入口１２ａ２から第一油分離室１２ｃに流入した冷媒に対して、側部周状壁１２ｃ１及び２２ｃ１に沿う旋回流を発生させる。これによって、冷媒に含まれる潤滑油は、冷媒と共に旋回移動されることにより効果的に遠心分離される。また、圧縮機１０１は、第一油分離室１２ｃに整流板１０ａを設けるだけの構造を有するものであるため、その構造が簡易なものであり、さらに、第一油分離室１２ｃの側部周状壁１２ｃ１及び２２ｃ１の軸方向に垂直な方向つまり径方向の断面寸法を、遠心分離管等を設ける場合に比べて、小さくすることができる。よって、圧縮機１０１は、第一油分離室１２ｃの構造の簡易化及び小型化を図ると共に、冷媒に含まれる潤滑油の高い分離能力を確保することを可能にする。
さらに、整流板１０ａは、流入口１２ａ２から流入した直後の冷媒と、第一油分離室１２ｃの底部壁１２ｃ３に衝突した後、上部壁１２ｃ２に向かって旋回流の中央を流れる冷媒とを遮断し、互いによって流れが乱されることを防ぐことができる。

また、第一油分離室１２ｃの内部には、冷媒を旋回させ、第一油分離室１２ｃから流出させるための遠心分離管等が設けられていない。そして、第一油分離室１２ｃの内部に管等が設けられると、管径が第一油分離室１２ｃの径方向寸法によって制約を受け、冷媒には管による圧力損失が発生する。しかしながら、内部に管等がない第一油分離室１２ｃでは、流通する冷媒に生じる圧力損失を低く抑えることができる。

また、圧縮機１０１において、整流板１０ａは、側部周状壁１２ｃ１の内周面１２ｃ１ａに対向するようにして内周面１２ｃ１ａの周方向に沿って延びている。これによって、整流板１０ａは、流入口１２ａ２から第一油分離室１２ｃに流入した冷媒に対して、内周面１２ｃ１ａ及び２２ｃ１ａに沿う旋回流を効果的に発生させることが可能になる。

また、圧縮機１０１において、第一油分離室１２ｃは、流入口１２ａ２より上方に設けられ、第一油分離室１２ｃ内から冷媒を流出させる流出孔１２ｃ５と、流入口１２ａ２及び流出孔１２ｃ５の間に、側部周状壁１２ｃ１及び２２ｃ１から突出して第一油分離室１２ｃの断面積を減少させる突起部１２ｃ６及び２２ｃ６とを有している。これによって、流入口１２ａ２から第一油分離室１２ｃに流入した冷媒は、突起部１２ｃ６及び２２ｃ６によって、流入口１２ａ２から流出孔１２ｃ５へ直接向かう流れが遮られ、第一油分離室１２ｃ内で旋回流を発生させやすくなる。

また、第一油分離室１２ｃの側部周状壁は、複数の側部周状壁１２ｃ１及び２２ｃ１から形成され、第一油分離室１２ｃは、側部周状壁１２ｃ１及び２２ｃ１同士の間にガスケット１０を有し、整流板１０ａは、ガスケット１０に取り付けられている。さらに、圧縮機１０１は、ハウジング形成部材であるシェル１、リアハウジング２及びフロントハウジング３から形成され、筐体を構成するハウジング１００をさらに備え、第一油分離室１２ｃの側部周状壁１２ｃ１及び２２ｃ１はそれぞれ、シェル１及びリアハウジング２に対応させて設けられ且つ対応するシェル１及びリアハウジング２と一体に形成されている。シェル１にリアハウジング２を組み付けることによって第一油分離室１２ｃが形成され、このとき、シェル１及びリアハウジング２の間、並びに側部周状壁１２ｃ１及び２２ｃ１の間にガスケット１０が挟み込まれることで、整流板１０ａが第一油分離室１２ｃ内に配置される。よって、シェル１、リアハウジング２及びガスケット１０の組み付け作業のみで整流板１０ａが設置されるため、組付工数を減らしコストを低減することができる。さらに、整流板１０ａをガスケット１０と一体に形成することによって、部品点数を減らしコストを低減することができる。

また、圧縮機１０１は、流出孔１２ｃ５を介して第一油分離室１２ｃと連通する第二油分離室１２ｄをさらに備えている。さらに、第二油分離室１２ｄは、流出孔１２ｃ５に対向する位置に流出孔１２ｃ５から流出した冷媒を衝突させるための対向壁部１２ｄ１を有している。このとき、第一油分離室１２ｃから吐出された冷媒は、対向壁部１２ｄ１に衝突することによって、潤滑油をまだ含有していても分離が促進され、より潤滑油の含有量を低減した状態で、圧縮機１０１から吐出されることが可能になる。

また、圧縮機１０１において、第一油分離室１２ｃは、突起部１２ｃ６及び２２ｃ６より下方の下部空間１２ｃａと突起部１２ｃ６及び２２ｃ６より上方の上部空間１２ｃｂとを有し、下部空間１２ｃａから上部空間１２ｃｂに流れる冷媒を衝突させて冷媒の流通方向を変えるための上部壁１２ｃ２を、上部空間１２ｃｂにさらに有している。このとき、下部空間１２ｃａにおいて遠心分離によって潤滑油が分離された冷媒は、上部空間１２ｃｂにおいて上部壁１２ｃ２に衝突することによって、潤滑油をまだ含有していても分離が促進され、より潤滑油の含有量を低減した状態で、第一油分離室１２ｃから吐出されることが可能になる。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る圧縮機２０１は、実施の形態１における圧縮機１０１の第一油分離室１２ｃにおいて、流入口１２ａ２の下方に側部周状壁１２ｃ１から側部周状壁１２ｃ１の内周面１２ｃ１ａの周方向に沿って延びる下部整流板部２１２ｃ８を設けたものである。
なお、以下の実施の形態において、前出した図における参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。

図５及び図６をあわせて参照すると、下部整流部を構成する下部整流板部２１２ｃ８は、第一油分離室１２ｃにおいて、側部周状壁１２ｃ１と一体に板状形状を有して形成され、流入口１２ａ２の下方且つ整流板１０ａの下部を、側部周状壁１２ｃ１の内周面１２ｃ１ａ及び整流板１０ａに沿って延びている。つまり、下部整流板部２１２ｃ８は、整流板１０ａと内周面１２ｃ１ａとの間を整流板１０ａの下部から塞ぐようにして整流板１０ａの全長にわたって形成されている。

このとき、流入口１２ａ２から第一油分離室１２ｃ内に吐出された冷媒は、突起部１２ｃ６によって上方への流れを遮られると共に、下部整流板部２１２ｃ８によって下方への流れを遮られつつ、整流板１０ａ及び内周面１２ｃ１ａに沿って、図６の紙面上で反時計回りの方向へ流れ、内周面１２ｃ１ａ及び２２ｃ１ａに沿う旋回流を効果的に発生する。そして、旋回流によって冷媒に含まれる潤滑油が遠心分離される。
また、この発明の実施の形態２に係る圧縮機２０１のその他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

このように、実施の形態２における圧縮機２０１によれば、上記実施の形態１の圧縮機１０１と同様な効果が得られる。
また、圧縮機２０１において、第一油分離室１２ｃは、流入口１２ａ２の下方で側部周状壁１２ｃ１から側部周状壁１２ｃ１の内周面１２ｃ１ａに沿って延びる下部整流板部２１２ｃ８を有している。これによって、流入口１２ａ２から第一油分離室１２ｃ内に吐出された冷媒は、下部整流板部２１２ｃ８によって下方への流れも遮られるため、内周面１２ｃ１ａ及び２２ｃ１ａに沿う旋回流をより効果的に発生することが可能になる。

実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る圧縮機３０１は、実施の形態２における圧縮機２０１の第一油分離室１２ｃにおける側部周状壁の形状を変更したものである。

図７を参照すると、圧縮機３０１のシェル１には、実施の形態１及び２の圧縮機１０１及び２０１と同様にして、内部壁部１ｂｂによって、側部周状壁３１２ｃ１、上部壁３１２ｃ２、底部壁３１２ｃ３、テーパー壁３１２ｃ４及び突起部３１２ｃ６を有する第一油分離室３１２ｃが形成されている。そして、側部周状壁３１２ｃ１に流入孔１２ａ１が形成され、テーパー壁３１２ｃ４に流出孔３１２ｃ５が形成されている。さらに、側部周状壁３１２ｃ１には、下部整流板部３１２ｃ８が形成されている。

また、第一油分離室３１２ｃでは、側部周状壁３１２ｃ１は、下部整流板部３１２ｃ８より下方の部位に、下方に向かって先細になるテーパー部３１２ｃ１２を形成し、このテーパー部３１２ｃ１２の下方先端に底部壁３１２ｃ３が形成されている。さらに、底部壁３１２ｃ３の下方には、内部に冷媒から分離された潤滑油を一時的に滞留させるためのバッファ室３１２ｃｃを形成するバッファ壁３１２ｃ９が底部壁３１２ｃ３と一体に形成されている。そして、第一油分離室３１２ｃの下部空間３１２ｃａとバッファ室３１２ｃｃとは、底部壁３１２ｃ３に形成された連通孔３１２ｃ１０を介して互いに連通する。また、バッファ壁３１２ｃ９の側部には、バッファ室３１２ｃｃを貯油室１２ｂに連通する油排出孔３１２ｃ７が形成されている。なお、リアハウジング２においても、シェル１と同様にして、第一油分離室３１２ｃ及びバッファ室３１２ｃｃの残りの半分が形成されている。

よって、第一油分離室３１２ｃは、下部空間３１２ｃａの下側部分が下方に向かって先細の円錐状になった筒状形状を有し、下方に下部空間３１２ｃａに連通するバッファ室３１２ｃｃを有する構成となっている。

また、ガスケット３１０は、外周壁部１ｂａ上及び内部壁部１ｂｂ上において、吐出室１２ａ、貯油室１２ｂ、第一油分離室３１２ｃ、及び第二油分離室１２ｄの周囲を取り込む形状を有するように形成されている。そして、ガスケット３１０は、第一油分離室３１２ｃに対して、流出孔３１２ｃ５、連通孔３１２ｃ１０及び油排出孔３１２ｃ７を除き、第一油分離室３１２ｃ及びバッファ室３１２ｃｃを取り囲むようにして設けられている。そして、整流板３１０ａが、実施の形態１及び２の圧縮機１０１及び２０１と同様にして、ガスケット３１０と一体に形成されて第一油分離室３１２ｃの内部に延びている。

このとき、流入口１２ａ２から第一油分離室３１２ｃの下部空間３１２ｃａ内に吐出された冷媒は、突起部３１２ｃ６によって上方への流れを遮られると共に、下部整流板部３１２ｃ８によって下方への流れを遮られつつ、下部空間３１２ｃａの内周面に沿う旋回流を発生する。そして、冷媒は、旋回しつつ下方に向かって流れ、その過程で含有する潤滑油が遠心分離される。さらに、下部空間３１２ｃａにおけるテーパー部３１２ｃ１２では、冷媒は、旋回流の流速が高まり、含有する潤滑油がより効率的に遠心分離される。そしてさらに、旋回する冷媒は、底部壁３１２ｃ３に衝突して流れの方向を変え、上部空間３１２ｃｂに向かって旋回流の中央を流れる。

また、冷媒から分離された潤滑油は、側部周状壁３１２ｃ１の内周面に付着して流下し、バッファ室３１２ｃｃに流入する。そして、潤滑油は、バッファ室３１２ｃｃ内での滞留量が増えると、側部の油排出孔３１２ｃ７から貯油室１２ｂに流出する。これにより、下部空間３１２ｃａには、潤滑油が滞留しないため、底部壁３１２ｃ３に向かう冷媒が、溜まった潤滑油の油面をかき乱して舞い上げることがなく、舞い上がった潤滑油が冷媒に再び含まれてしまうことが防がれる。
また、この発明の実施の形態３に係る圧縮機３０１のその他の構成及び動作は、実施の形態２と同様であるため、説明を省略する。

このように、実施の形態３における圧縮機３０１によれば、上記実施の形態２の圧縮機２０１と同様な効果が得られる。
また、圧縮機３０１の第一油分離室３１２ｃにおいて、第一油分離室３１２ｃの側部周状壁３１２ｃ１の下部に下方に向かって先細になるテーパー部３１２ｃ１２を設けることによって、冷媒の旋回流の流速を高く維持することができるため、冷媒に含まれる潤滑油をより効率的に分離することが可能になる。
また、圧縮機３０１の第一油分離室３１２ｃにおいて、第一油分離室３１２ｃの下部空間３１２ｃａの下方に下部空間３１２ｃａに連通するバッファ室３１２ｃｃを設けることによって、冷媒から分離された潤滑油が、冷媒の流れによってその油面がかき乱されて舞い上がり、再び冷媒に溶け込むことを防ぐことが可能になる。

また、実施の形態１〜３の圧縮機１０１〜３０１において、第二油分離室１２ｄを圧縮機１０１〜３０１の外部に連通する吐出通路９は、第一油分離室１２ｃ，３１２ｃより上方に設けられていたが、これに限定されるものでない。第二油分離室１２ｄは、対向壁部１２ｄ１に冷媒を衝突させて含有する潤滑油の分離を促進させる為のものであるため、吐出通路９の位置は、対向壁部１２ｄ１から外れる位置であれば、第一油分離室１２ｃ，３１２ｃの側方であってもよい。

また、実施の形態１〜３の圧縮機１０１〜３０１において、第一油分離室１２ｃ，３１２ｃの流出孔１２ｃ５，３１２ｃ５は、テーパー壁１２ｃ４，３１２ｃ４に形成されていたが、これに限定されるものでない。図８に示すように、流出孔１２ｃ５は、上部壁１２ｃ２に形成されてもよい。このとき、流出孔１２ｃ５から吐出された冷媒は、外周壁部１ｂａの内面に衝突し、それによって、冷媒に含まれる潤滑油の分離を促進することができる。
また、実施の形態１及び２の圧縮機１０１及び２０１において、第一油分離室１２ｃの油排出孔１２ｃ７は、側部周状壁１２ｃ１に形成されていたが、これに限定されるものでなく、図９に示すように、底部壁１２ｃ３に形成されてもよい。これによって、冷媒から分離された潤滑油が、第一油分離室１２ｃ内に滞留することを防ぐことができる。

また、実施の形態１〜３の圧縮機１０１〜３０１では、第一油分離室１２ｃ，３１２ｃの流入孔１２ａ１は、シェル１側の側部周状壁１２ｃ１，３１２ｃ１に形成されていたが、これに限定されるものでなく、リアハウジング２側の側部周状壁２２ｃ１に形成されてもよい。このとき、整流板１０ａ，３１０ａは、側部周状壁２２ｃ１の内周面２２ｃ１ａに対向するようにして延びる。
また、実施の形態１〜３の圧縮機１０１〜３０１において、第一油分離室１２ｃ，３１２ｃには、流入口１２ａ２の上部に隣接して環状の帯状をした突起部１２ｃ６，２２ｃ６，３１２ｃ６が形成されていたが、図１０に示すように、突起部がなくてもよい。整流板１０ａに対する流入孔１２ａ１の向き、整流板１０ａの延びる方向及び長さ等を調節することによって、流入口１２ａ２から流入した冷媒に、第一油分離室１２ｃ，３１２ｃの内部で十分な潤滑油分離効果を有する旋回流を発生させることは可能である。

また、実施の形態１〜３の圧縮機１０１〜３０１では、第一油分離室１２ｃ，３１２ｃの流入孔１２ａ１は、シェル１側の側部周状壁１２ｃ１，３１２ｃ１において、ガスケット１０に対して間隔をあけて形成されていたが、これに限定されるものでない。図１１及び図１２に示すように、ガスケット１０に隣接するように形成してもよい。すなわち、シェル１側の側部周状壁１２ｃ１において、リアハウジング２の側部周状壁２２ｃ１との合わせ面１２ｃ１ｂに、吐出室１２ａを第一油分離室１２ｃに連通する溝１２ｃ１ｃを形成し、側部周状壁１２ｃ１及び２２ｃ１を組み合わせることによって、溝１２ｃ１ｃが流入孔１２ａ１を形成するようにしてもよい。このとき、溝１２ｃ１ｃは、図１２に示すように、流入口１２ａ２から流入する流体を第一油分離室１２ｃの内周面１２ｃ１ａの接線方向に導くような方向若しくはその反対方向に向かって形成されてもよく、又は、合わせ面１２ｃ１ｂと平行に形成されてもよい。また、上述の構成における整流板１０ａは、流入孔１２ａ１の上下でシェル１及びリアハウジング２に挟持・固定されたガスケット１０から突出するものであるため、流入口１２ａ２から吐出される冷媒を案内するのに十分な強度を有することができる。

また、実施の形態１〜３の圧縮機１０１〜３０１において、整流板１０ａ，３１０ａは、側部周状壁１２ｃ１，３１２ｃ１の内周面の一部に沿って形成されていたが、これに限定されるものでない。整流板１０ａ，３１０ａは、第一油分離室１２ｃ，３１２ｃの側部周状壁の内周面全体に沿うように、筒状に形成されてもよい。これによって、第一油分離室１２ｃ，３１２ｃにおいて、冷媒の旋回流をより確実に発生させることができる。

また、実施の形態１〜３の圧縮機１０１〜３０１において、整流板１０ａ，３１０ａは、ガスケット１０，３１０と同じ材料で一体に形成されていたが、これに限定されるものでない。別材料の整流板１０ａ，３１０ａをガスケット１０，３１０に取り付けてもよい。また、整流板１０ａ，３１０ａは、シェル１又はリアハウジング２に対して一体に形成されてもよい。
また、実施の形態１〜３の圧縮機１０１〜３０１において、整流板１０ａ，３１０ａは、第一油分離室１２ｃ，３１２ｃの中心軸ｃにおける中心角αを９０°付近とする範囲の
側部周状壁１２ｃ１，３１２ｃ１の内周面を覆うように形成されていたが、これに限定されるものでない。整流板１０ａ，３１０ａと流入孔１２ａ１との位置関係及び構成によっては、中心角αは９０°より大きくても小さくてもよい。

また、実施の形態１〜３の圧縮機１０１〜３０１において、第一油分離室１２ｃ，３１２ｃは、軸方向と垂直な方向に円形断面をもつ形状で形成されていたが、これに限定されるものでなく、楕円断面など、環状の断面であってもよい。
また、実施の形態１〜３の圧縮機１０１〜３０１において、流入孔１２ａ１は、第一油分離室１２ｃ，３１２ｃの内周面の接線方向に向けて形成されていたが、いずれの方向であってもよい。また、流入口１２ａ２は、整流板１０ａ，３１０ａが第一油分離室１２ｃ，３１２ｃの内周面から突出する位置に近い位置に形成されていたが、これに限定されるものでなく、離れていてもよい。このとき、整流板１０ａ，３１０ａの長さを調節して、流入口１２ａ２から流入する冷媒を案内できるようにすればよい。
また、圧縮機１０１〜３０１は、スクロール型の圧縮機に限定されるものでなく、圧縮後の冷媒に潤滑油が含まれる構造のいかなる圧縮機にも適用することができる。

１ シェル（分割可能なハウジング）、２ リアハウジング（分割可能なハウジング）、１０，３１０ ガスケット、１０ａ，３１０ａ 整流板、１２ａ２ 流入口、１２ｃ，３１２ｃ 第一油分離室（分離室）、１２ｃ１，２２ｃ１，３１２ｃ１ 側部周状壁（周壁）、１２ｃ１ａ，２２ｃ１ａ 内周面、１２ｃ２，３１２ｃ２ 上部壁（第一衝突壁部）、１２ｃ５，３１２ｃ５ 流出孔（流出口）、１２ｃ６，２２ｃ６，３１２ｃ６ 突起部（突出部）、１２ｃａ，３１２ｃａ 下部空間、１２ｃｂ，３１２ｃｂ 上部空間、１２ｄ 第二油分離室（第二分離室）、１２ｄ１ 対向壁部（第二衝突壁部）、１０１，２０１，３０１ 圧縮機、２１２ｃ８，３１２ｃ８ 下部整流板部（下部整流部）。

Claims (8)

1. 潤滑油を含む流体を圧縮する圧縮機であって、
   前記圧縮機の吐出側に、前記流体に旋回流を発生させて前記潤滑油を分離するための分離室を備え、
   前記分離室は、
   前記分離室を形成する筒状の周壁と、
   前記分離室の前記周壁に形成され、前記流体を前記分離室内に流入させる流入口と、
   前記分離室の前記周壁から延在する整流板とを有し、
   前記整流板は、前記流入口から前記分離室内に前記流体が流入する方向で、前記流入口に対向し、且つ、前記流入口からの前記流体の流れを偏向させて前記周壁の内周面に沿って案内するように延在する圧縮機。
2. 前記整流板は、前記周壁の前記内周面に対向するようにして前記内周面の周方向に沿って延在する請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記分離室は、
   前記流入口より上方に設けられ、前記分離室内から前記流体を流出させる流出口と、
   前記流入口及び前記流出口の間に、前記周壁から突出して前記分離室の断面積を減少させる絞り部とを有する請求項１または２に記載の圧縮機。
4. 前記分離室の前記周壁は、複数の周壁形成部材から形成され、
   前記分離室は、前記周壁形成部材同士の間にガスケットを有し、
   前記整流板は、前記ガスケットに取り付けられる請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧縮機。
5. 複数のハウジング形成部材から形成され、筐体を構成するハウジングをさらに備え、
   前記分離室の複数の前記周壁形成部材は、異なる前記ハウジング形成部材に対応させて設けられ且つ対応する前記ハウジング形成部材と一体に形成される請求項４に記載の圧縮機。
6. 前記流出口を介して前記分離室と連通する第二分離室をさらに備え、
   前記第二分離室は、前記流出口に対向する位置に前記流出口から流出した前記流体を衝突させるための第二衝突壁部を有する請求項３、並びに請求項３を引用する請求項４及び５のいずれか一項に記載の圧縮機。
7. 前記分離室は、前記絞り部より下方の下部空間と前記絞り部より上方の上部空間とを有し、前記下部空間から前記上部空間に流れる前記流体を衝突させて前記流体の流通方向を変えるための第一衝突壁部を、前記上部空間にさらに有する請求項３、及び請求項３を引用する請求項４〜６のいずれか一項に記載の圧縮機。
8. 前記分離室は、前記流入口の下方で前記周壁から前記周壁の前記内周面に沿って延びる下部整流部を有する請求項２〜７のいずれか一項に記載の圧縮機。

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