JP2014152683A - 密閉型スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】油溜り室内の油の圧縮ガス流による巻き上げ防止することによって油分離効率を高め、確実に油上がりを抑制することができる密閉型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】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、その内部に油分離機構４０を設けた密閉型スクロール圧縮機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とその外周側の油溜り室４４とに区画する区画部材４２と、該区画部材４２の上面を閉鎖し、その上面にガス吐出室４３から油分離室３７内に圧縮ガスを吹出す吹出し口４６を有するプレート部材４５とを備えた構成とされ、区画部材４２の外周に形成される油溜り室４４内に、油分離室３７内で分離された油を保持し、その巻き上げを防止する巻き上げ防止部材５４が充填されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ディスチャージカバー内に油分離機構が内蔵されている密閉型スクロール圧縮機に関するものである。

密閉型スクロール圧縮機において、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、その内部に油分離機構を設けたものが知られている（特許文献１参照）。この油分離機構は、油分離室内を吐出ポートおよび吐出弁の設置領域を含む内周側のガス吐出室と、その外周側の油溜り室とに区画する区画部材と、該区画部材の上部を閉鎖し、その上面にガス吐出室から油分離室内に圧縮ガスを吹出す吹出し口を有するプレート部材とを備えた構成とされている。

上記の油分離機構は、プレート部材の上面に設けられる吹出し口を、圧縮ガスに旋回流を与えられるように偏心した位置に周方向に沿って開口したサイクロン方式の油分離機構とされており、上部の油分離室内で遠心力により分離された油を、いったん下部の油溜り室に溜め、そこから所定量ずつハウジング内の油溜りに戻すようにしていた。

一方、特許文献２には、圧縮ガスの吐出チャンバと連通するように、その外側に分離カバーによって油分離室を形成するとともに、該油分離室の内周面に沿って網目状物質を収容設置し、吐出チャンバから油分離室に流出される圧縮ガスにその流出口によって旋回流を与え、圧縮ガスに含まれる油を遠心力により網目状物質に衝突させて分離するようにしたものが開示されている。この油分離機構では、油が分離された圧縮ガスを油分離室の上面からハウジング内に吐出させ、分離された油を油分離室の下部外周からハウジング内に流出させる構成とされている。

特開２００９−１８０１０６号公報 特開平４−１３４１９６号公報

上記特許文献１に記載されたものでは、油分離室で分離された油を下部の油溜り室にいったん溜め、所定量ずつハウジング内の油溜りに戻すようにしているが、油溜り室に溜められている油が圧縮ガス流により波打ちあるいは巻き上げられ、圧縮ガスと共に圧縮機の外部に吐出される虞がある。これによって、油分離効率が低下し、圧縮機からの油上がりが増加することによって油循環率が上昇し、冷凍サイクルでの熱交換効率が悪化する等の課題を有している。特に、油分離室や油溜り室は、スペース上の制約から容積を十分確保できないこともあって、油上がりを十分抑制できていなかった。

一方、特許文献２には、油分離効率を高めるため、油分離室内に網目状物質を充填し、これに遠心力を利用して圧縮ガスを衝突させ、油を分離するようにしたものが開示されているが、これは、分離された油を溜める油溜り室を備えたものではなく、従って、油溜り室に溜められている油が圧縮ガス流によって巻き上げられ、圧縮ガスと共に圧縮機の外部に吐出されるという課題を有するものではなかった。

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、油溜り室を有する油分離機構を内蔵したものにおいて、油溜り室内の油の圧縮ガス流による巻き上げを防止することにより油分離効率を高め、確実に油上がりを抑制することができる密閉型スクロール圧縮機を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明の密閉型スクロール圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる密閉型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、その内部に油分離機構を設けた密閉型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その外周側の油溜り室とに区画する区画部材と、該区画部材の上面を閉鎖し、その上面に前記ガス吐出室から前記油分離室内に圧縮ガスを吹出す吹出し口を有するプレート部材とを備えた構成とされ、前記区画部材の外周に形成される前記油溜り室内に、前記油分離室内で分離された油を保持し、その巻き上げを防止する巻き上げ防止部材が充填されていることを特徴とする。

本発明によれば、区画部材により区画されたガス吐出室から、プレート部材の上面に設けられている吹出し口を経て油分離室内に圧縮ガスを吹出す際に、圧縮ガスに旋回流を与える等によって圧縮ガス中の油を油分離室内で分離し、その油を区画部材の外周、すなわち油分離室の下部領域に形成されている油溜り室に溜め、そこから所定量ずつハウジング内の油溜りに戻すことができる一方、油溜り室内には、溜まった油が圧縮ガス流によって巻き上げられるのを防止する巻き上げ防止部材が充填されているため、いったん分離された油が圧縮ガス流によって巻き上げられ、圧縮ガスと共に外部に吐出される油上がり現象を効果的に抑制することができる。従って、ディスチャージカバー内に設けられる油分離機構による油の分離効率を高め、圧縮機からの油上がりを抑制することによって油循環率を低減し、冷凍サイクルでの熱交換効率を高めることができる。

また、本発明の密閉型スクロール圧縮機は、上記の密閉型スクロール圧縮機において、前記巻き上げ防止部材は、リング状に形成されたスチールウール材を筒状の薄板により保持した構成とされ、前記区画部材の外周に形成される環状の前記油溜り室内に収容設置されていることを特徴とする。

本発明によれば、巻き上げ防止部材が、リング状に形成されたスチールウール材を筒状の薄板により保持した構成とされ、区画部材の外周に形成される環状の油溜り室内に収容設置されているため、油の巻き上げ防止部材を筒状の薄板を介して保持されたリング形状のスチールウール材により構成し、それを環状の油溜り室内に収容設置することにより、巻き上げ防止部材を油溜り室内に簡易にかつ所定の形状を保った状態で充填することができる。従って、スチールウール材により構成された巻き上げ防止部材で圧縮ガス流による油の巻き上げを効果的かつ安定的に防止し、油分離効率を高めることにより確実に油上がりを抑制することができる。

さらに、本発明の密閉型スクロール圧縮機は、上述のいずれかの密閉型スクロール圧縮機において、前記巻き上げ防止部材は、前記油溜り室内の全域に充填され、溜まった油の波打ち、巻き上げを防止する構成とされていることを特徴とする。

本発明によれば、巻き上げ防止部材が、油溜り室内の全域に充填され、溜まった油の波打ち、巻き上げを防止する構成とされているため、油溜り室内の全域に充填された巻き上げ防止部材によって、油溜り室内に溜まった油の表面を圧縮ガス流が吹き抜けることによる油の波打ち、巻き上げを防止することができる。従って、油分離室で分離され、油溜り室に溜まった油の圧縮ガス流による巻き上げを確実に防止し、油分離効率を高めることによって油上がりを抑制することができる。

さらに、本発明の密閉型スクロール圧縮機は、上述のいずれかの密閉型スクロール圧縮機において、前記油分離室内の前記プレート部材よりも上方側の内周面に沿って、圧縮ガスからの油の分離を促進するとともに、前記油溜り室から巻き上げられた油を再分離する油分離促進部材が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、油分離室内のプレート部材よりも上方側の内周面に沿って、圧縮ガスからの油の分離を促進するとともに、油溜り室から巻き上げられた油を再分離する油分離促進部材が設けられているため、プレート部材に設けられている吹出し口を経てガス吐出室から油分離室内に吹出される圧縮ガスを、油分離室の内周面に沿って設けられている油分離促進部材に衝突させる等により油の分離を促進し、分離された油を下方の油溜り室に溜め、そこからハウジング内の油溜りに戻すことができる。一方、この油溜り室に溜められた油が仮に圧縮ガス流により巻き上げられたとしても、それを再び上方の油分離室の内周面に設けられている油分離促進部材によって分離し、巻き上げ防止部材が充填されている油溜り室に戻すことができる。従って、油分離室の内周面に設けられている油分離促進部材と、油溜り室に充填されている巻き上げ防止部材との相乗効果で油分離効率を一段と向上し、油上がりを大幅に低減することができる。

また、本発明の密閉型スクロール圧縮機は、上記の密閉型スクロール圧縮機において、前記油分離促進部材は、リング状に形成されたスチールウール材を前記プレート部材上の外周複数箇所に設けられた薄板片を介して保持した構成とされ、前記ディスチャージカバーで形成された前記油分離室内の内周面に収容設置されていることを特徴とする。

本発明によれば、油分離促進部材が、リング状に形成されたスチールウール材を前記プレート部材上の外周複数箇所に設けられた薄板片を介して保持した構成とされ、ディスチャージカバーで形成された油分離室内の内周面に収容設置されているため、油分離促進部材をプレート部材上に設けられている複数の薄板片を介して保持されたリング形状のスチールウール材により構成し、それを油分離室内の内周面に収容設置することにより、油分離促進部材を油分離室内の内周面に簡易にかつ所定の形状を保った状態で納まり良く設置することができる。従って、スチールウール材により構成された油分離促進部材で圧縮ガス中に含まれる油の分離および油溜り室から巻き上げられた油の再分離を効果的かつ安定的に促進し、油分離効率を高めることによって確実に油上がりを抑制することができる。

本発明によると、圧縮ガス中に含まれる油を油分離室内で分離し、その油を下部領域に形成されている油溜り室に溜め、そこから所定量ずつハウジング内の油溜りに戻すことができる一方、油溜り室内に、溜まった油が圧縮ガス流によって巻き上げられるのを防止する巻き上げ防止部材が充填されているため、いったん分離された油が圧縮ガス流によって巻き上げられ、圧縮ガスと共に外部に吐出される油上がり現象を効果的に抑制することができる。従って、ディスチャージカバー内に設けられる油分離機構による油の分離効率を高め、圧縮機からの油上がりを抑制することによって油循環率を低減し、冷凍サイクルでの熱交換効率を高めることができる。

本発明の一実施形態にかかる密閉型スクロール圧縮機を多段圧縮機に適用した例の縦断面図である。 図１に示す密閉型スクロール圧縮機の主要部の拡大縦断面図である。 図２中のＡ−Ａ断面相当図（Ａ）とその縦断面相当図（Ｂ）である。 図２中のＢ−Ｂ断面相当図（Ａ）とその縦断面相当図（Ｂ）である。

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４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密閉型スクロール圧縮機を冷凍空調用の密閉型多段圧縮機に適用した例の縦断面図が示され、図２には、その密閉型スクロール圧縮機の主要部の拡大縦断面図が示されている。
本実施形態においては、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を用いて構成した密閉型多段圧縮機（多段圧縮機）１に適用した例に基づいて、本発明の一実施形態に係る密閉型スクロール圧縮機３について説明するが、本発明は、単段の密閉型スクロール圧縮機、あるいは低段側および高段側を共に密閉型スクロール圧縮機とした密閉型多段スクロール圧縮機等にも適用できることは云うまでもない。

密閉型スクロール圧縮機（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（ハウジング）１０を備えている。この密閉ハウジング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、更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を開閉する吐出弁３６（図２参照）と、固定スクロール部材３２の背面側に吐出弁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。

上記スクロール圧縮機３は、低段側ロータリ圧縮機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に圧縮した後、吐出弁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を介して多段圧縮機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４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等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の背面にボルト４１により締め付け固定されている。

区画部材４２は、図２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、吐出弁３６の設置方向に偏心して配設され、油分離室３７内に吐出ポート３２Ｃおよび吐出弁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。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環状の空間とされ、その結果、吐出弁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、薄板状のプレート部材４５が数本のボルトにより固定設置されている。プレート部材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、プレート部材４５には、ガス吐出室４３から油溜り室４４側に圧縮ガスを吹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、プレス成形でプレート部材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２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、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り、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出すことができる。

また、上記吹出し口４６に対し、その設置位置を０ｄｅｇとしたとき、吹出し口４６から吹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の下方部の油溜りに排出するための油排出口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が配設されている。

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の表面に設けられている微細溝等に連通されている。このガスケット４１の表面に切り込みを入れることにより設けられた微細溝は、適宜の長さを有しており、高圧の油を減圧して所定量ずつ密閉ハウジング１０の下方部に戻す減圧機構を構成するものである。

微細溝の他端は、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４９に連通され、更にこの油落し孔４９は、軸受部材３１に穿設されている油落し孔５０内において、軸受部材３１に設けられている軸受を潤滑した後の潤滑油を排出する排油孔５１と軸受部材３１内で合流され、その下端部から油を下方に流下されるように構成されている。

さらに、本実施形態においては、油分離室３７内での油分離を促進するとともに、油分離室３７内で分離され、油溜り室４４に溜められていた油が圧縮ガス流により巻き上げられた場合に、それを再分離して油溜り室４４内に戻すための油分離促進部材５２が、プレート部材４５の上方部において油分離室３７の内周面に沿って設けられている。この油分離促進部材５２は、図３に示されるように、リング形状に成形されたスチールウール材をプレート部材４５上の外周複数箇所（３箇所）に設けられている薄板片５３を曲げ成形することにより保持した構成とされている。

また、油溜り室４４内には、溜められていた油の表面を圧縮ガス流が吹き抜けることによる油の波打ち、巻き上げを防止するため、巻き上げ防止部材５４がその全域に充填されている。この巻き上げ防止部材５４は、図４に示されるように、スチールウール材を油溜り室４４の平面形状に合致されるように、外周と内周とが偏心されている三日月形のリング形状に成形し、それを円筒状に曲げ成形された薄板５５で保持された構成とされ、区画部材４２の外周に形成される環状の油溜り室４４内全体に収容設置されている。

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の冷媒ガスは、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に２段圧縮された後、吐出ポート３２Ｃから吐出弁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。更に、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油１５の一部が溶け込む。こうして油１５が溶解された中間圧冷媒ガスは、油を含んだ状態でスクロール圧縮機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。

油を含んだ高温高圧の圧縮ガスは、ガス吐出室４３内に吐出され、そこからプレート部材４５に設けられている吹出し口４６を介して油分離室３７内にその最外周領域からディスチャージカバー３８の内周面に沿って接線方向に吹出される。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、更にはスチールウール材で構成された油分離促進部材５２への衝突によって分離され、下方の油溜り室４４内へと流下される。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、冷凍サイクルに循環される油１５の油循環率（ＯＣＲ）を低減し、冷凍サイクル側での熱交換効率を向上させることができるとともに、多段圧縮機１における潤滑油不足を解消することができる。一方、油分離室３７で分離された油は、プレート部材４５の周囲から下方に落下し、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。

このため、油排出口４７を常に油で液封された状態に保つことができ、この高圧の油をガスケットに設けられている微細溝で構成される減圧機構を介して減圧した後、油落し孔４９，５０等を介して密閉ハウジング１０内の底部へと流下させ、油溜りに戻すことができる。一方、油溜り室４４内に溜まった油は、圧縮ガスの旋回流の影響で同方向に旋回移動されるが、油溜り室４４内には、スチールウール材で構成された巻き上げ防止部材５４が充填されているため、圧縮ガス流が油の表面を吹き抜けることによる油の波打ち、巻き上げを防止することができる。

また、もし圧縮ガス流により油溜り室４４内に溜められていた油が巻き上げられたとしても、その油をプレート部材４５の外周に沿ってその上方側の油分離室３７の内周面に設けられている油分離促進部材５２で再分離し、油溜り室４４内に戻すことができ、これらによって、油分離機構４０での油分離効率を高レベルに維持し、多段圧縮機１からの油上がり現象を低レベルに抑制することができる。

斯くして、本実施形態によると、ディスチャージカバー３８内でサイクロン方式の油分離機構４０によって効率よく油を分離し、その油を油分離室３７から油溜り室４４に流下させて溜め、そこから減圧して所定量ずつ密閉ハウジング１０内の油溜りに戻すことができる一方、油溜り室４４内には、溜まった油が圧縮ガス流によって巻き上げられるのを防止する巻き上げ防止部材５４が充填されているため、いったん分離された油が圧縮ガス流によって巻き上げられ、圧縮ガスと共に外部に吐出される油上がり現象を効果的に抑制することができる。

従って、ディスチャージカバー３８内に設けられる油分離機構４０による油の分離効率を高め、多段圧縮機１（密閉型スクロール圧縮機３）からの油上がりを抑制することによって油循環率（ＯＣＲ）を低減し、冷凍サイクルでの熱交換効率（システム効率）を高めることができる。

また、巻き上げ防止部材５４は、リング状に形成されたスチールウール材を筒状の薄板５５により保持した構成とされ、区画部材４２の外周に形成される環状の油溜り室４４内に収容設置される構成とされている。このため、油の巻き上げ防止部材５４を筒状の薄板５５で保持したリング形状のスチールウール材で構成し、それを環状の油溜り室４４内に収容設置することで、巻き上げ防止部材５４を油溜り室４４内に簡易にかつ所定の形状を保った状態で充填することができ、これにより、スチールウール材により構成された巻き上げ防止部材５４で圧縮ガス流による油の巻き上げを効果的かつ安定的に防止し、油分離効率を高めることにより確実に油上がりを抑制することができる。

また、巻き上げ防止部材５４を油溜り室４４内の全域に充填し、溜まった油の波打ちおよび巻き上げを防止する構成としているため、油溜り室４４内の全域に充填された巻き上げ防止部材５４によって、油溜り室４４内に溜まった油の表面を圧縮ガス流が吹き抜けることによる油の波打ち、巻き上げを防止することができる。従って、油分離室３７で分離され、油溜り室４４に溜まった油の圧縮ガス流による巻き上げを確実に防止し、油分離効率を高めることによって油上がりを抑制することができる。

さらに、本実施形態においては、油分離室３７内のプレート部材４５よりも上方側の内周面に、圧縮ガスからの油の分離を促進するとともに、油溜り室４４から巻き上げられた油を再分離する油分離促進部材５２を設けた構成としている。このため、プレート部材４５に設けられている吹出し口４６を経てガス吐出室４３から油分離室３７内に吹出される圧縮ガスを、油分離室３７の内周面に沿って設けられている油分離促進部材５２に衝突させる等により油の分離を促進し、分離された油を下方の油溜り室４４に溜め、そこから密閉ハウジング１０内の油溜りに戻すことができる。

一方、この油溜り室４４に溜められた油が、仮に圧縮ガス流により巻き上げられたとしても、それを再び上方の油分離室３７の内周面に沿って設けられている油分離促進部材５２によって分離し、巻き上げ防止部材５４が充填されている油溜り室４４内に戻すことができる。このため、油分離室３７の内周面に設けられている油分離促進部材５２と、油溜り室４４に充填されている巻き上げ防止部材５４との相乗効果によって油分離効率を一段と向上し、油上がりを大幅に低減することができる。

また、上記油分離促進部材５２は、リング状に形成されたスチールウール材をプレート部材４５上の外周複数箇所に設けられた薄板片を介して保持した構成とされ、ディスチャージカバー３８で形成された油分離室３７内の内周面に沿って収容設置された構成とされている。このため、油分離促進部材５２を油分離室３７内の内周面に沿って簡易にかつ所定の形状を保った状態で納まり良く設置することができ、これによって、スチールウール材により構成された油分離促進部材５２で圧縮ガス中に含まれる油の分離および油溜り室から巻き上げられた油の再分離を効果的かつ安定的に促進し、油分離効率を高めることによって確実に油上がりを抑制することが可能となる。

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、上記圧縮機１は、ＨＦＣ冷媒やＣＯ２冷媒等を用いた冷凍サイクル用の圧縮機に適用可能であるが、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、高レベルの油分離効率を維持できる本発明にかかるスクロール圧縮機３は有効である。

また、上記実施形態では、区画部材４２を固定スクロール部材３２と別体にした構成しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、区画部材４２を固定スクロール部材３２の端板３２Ａの背面側に一体成形した構成としてもよい。但し、この場合は、分離した油を減圧して密閉ハウジング１０内の油溜りに戻すための減圧機構も上記構成のものから変更する必要がある。また、上記実施形態では、油分離促進部材５２および巻き上げ防止部材５４として、スチールウール材を適用しているが、これに限らず、耐熱性、耐冷媒性、耐油性等を有する他の部材を用いてもよいことはもちろんである。

さらに、上記実施形態では、区画部材４２を偏心して設置し、その外周に外周と内周とが偏心された環状の油溜り室４４を形成し、その形状に合致したリング形状に成形された巻き上げ防止部材５４を充填した構成としているが、偏心した形状、構成とすることは必須ではなく、環状、リング形状であればよい。

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
３７ 油分離室
３８ ディスチャージカバー
４０ 油分離機構
４２ 区画部材
４３ ガス吐出室
４４ 油溜り室
４５ プレート部材
４６ 吹出し口
５２ 油分離促進部材
５３ 薄板片
５４ 巻き上げ防止部材
５５ 筒状の薄板

Claims (5)

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、その内部に油分離機構を設けた密閉型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その外周側の油溜り室とに区画する区画部材と、該区画部材の上面を閉鎖し、その上面に前記ガス吐出室から前記油分離室内に圧縮ガスを吹出す吹出し口を有するプレート部材とを備えた構成とされ、
   前記区画部材の外周に形成される前記油溜り室内に、前記油分離室内で分離された油を保持し、その巻き上げを防止する巻き上げ防止部材が充填されていることを特徴とする密閉型スクロール圧縮機。
2. 前記巻き上げ防止部材は、リング状に形成されたスチールウール材を筒状の薄板により保持した構成とされ、前記区画部材の外周に形成される環状の前記油溜り室内に収容設置されていることを特徴とする請求項１に記載の密閉型スクロール圧縮機。
3. 前記巻き上げ防止部材は、前記油溜り室内の全域に充填され、溜まった油の波打ち、巻き上げを防止する構成とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の密閉型スクロール圧縮機。
4. 前記油分離室内の前記プレート部材よりも上方側の内周面に沿って、圧縮ガスからの油の分離を促進するとともに、前記油溜り室から巻き上げられた油を再分離する油分離促進部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の密閉型スクロール圧縮機。
5. 前記油分離促進部材は、リング状に形成されたスチールウール材を前記プレート部材上の外周複数箇所に設けられた薄板片を介して保持した構成とされ、前記ディスチャージカバーで形成された前記油分離室内の内周面に収容設置されていることを特徴とする請求項４に記載の密閉型スクロール圧縮機。
   

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