JP2022013732A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機からの潤滑油の流出を抑制する。【解決手段】圧縮機（1）のステータ（21）の外周面と胴部（11）の内周面との間には、ステータ（21）の一端から他端に亘り、且つ、圧縮機構（30）から吐出された流体が流れる流体通路（24）が形成され、流体通路（24）は、ステータ（21）の周方向に並ぶ複数の幅広部（25）と、隣り合う幅広部（25）の間に形成され、ステータ（21）の径方向の幅が幅広部（25）よりも狭い狭窄部（26）とを有する。【選択図】図２

Description

本開示は、圧縮機に関するものである。

特許文献１に記載の圧縮機は、円筒状の胴板を有するケーシングと、該ケーシング内に配置されるモータと、該モータの下方に配置される圧縮要素を有する。モータは、筒状のステータコアとその内側に配置されるロータとを有する。ステータコアの外周面には、ステータの軸方向にコアカットが形成される。圧縮要素から吐出された冷媒ガスはコアカットを通過してケーシング内の上部空間に流出する。

特開２００９－４７１６１号公報

特許文献１の圧縮機では、圧縮要素の運転により冷媒が圧縮されると共に、ケーシング底部の油貯まり部から潤滑油が各摺動部に供給される。この潤滑油は、摺動部に供給された後、ケーシングの内部空間に吐出される冷媒ガスに混じって、コアカットを通過してモータの上側の空間に巻き上げられる。巻き上げられた潤滑油は、自重によりコアカットを通ってケーシング底部に戻る。冷媒ガスの流速が高いと、潤滑油は、油貯まり部に戻らずに、冷媒ガスと共に吐出管から圧縮機外へ流出しやすくなる。そのため、圧縮機に貯留された潤滑油の量が少なくなり過ぎるおそれがある。

本開示の目的は、圧縮機からの潤滑油の流出を抑制することにある。

本開示の第１の態様は、
円筒状の胴部（11）を有し、底部に潤滑油が貯留する密閉容器状のケーシング（10）と、
前記ケーシング（10）に収容され、吸入した流体を圧縮して前記ケーシング（10）の内部空間（S）へ吐出する圧縮機構（30）と、
前記ケーシング（10）に収容され、前記圧縮機構（30）を駆動する電動機（20）とを備え、
前記電動機（20）は、前記胴部（11）の内周面に沿った筒状のステータ（21）と、該ステータ（21）の内側に配置されるロータ（22）とを有する一方、
前記ステータ（21）の外周面と前記胴部（11）の内周面との間には、前記ステータ（21）の一端から他端に亘り、且つ、前記圧縮機構（30）から吐出された流体が流れる流体通路（24）が形成され、
前記流体通路（24）は、
前記ステータ（21）の周方向に並ぶ複数の幅広部（25）と、
隣り合う幅広部（25）の間に形成され、前記ステータ（21）の径方向の幅が前記幅広部（25）よりも狭い狭窄部（26）とを有する。

第１の態様では、ロータ（22）が回転すると、潤滑油を含む流体は、流体通路（24）をロータの回転方向に流れると共に上昇する。流体通路（24）の幅広部（25）と狭窄部（26）とがステータ（21）外周面の周方向に交互に形成されるため、流体通路（24）を流れる流体は、幅広部（25）と狭窄部（26）とを交互に流れる。幅広部（25）は狭窄部（26）よりもステータ（21）の径方向の幅が大きいため、狭窄部（26）から幅広部（25）に流入する冷媒ガスは減速する。この時、流体よりも比重の大きい潤滑油は急に減速できないため流体から分離されやすくなるため、潤滑油はケーシング（10）底部に戻りやすくなる。その結果、潤滑油が流体と共に圧縮機外へ流出することが抑制される。

本開示の第２の態様は、第１の態様において、
前記ステータ（21）の外周面には、ステータ（21）の一端から他端に亘って前記胴部（11）の内周面に接する接合部（45）が形成される。

第２の態様では、流体通路（24）をロータ（22）の回転方向に流れる流体は接合部（45）によって遮られる。

本開示の第３の態様は、第２の態様において、
前記流体通路（24）と前記接合部（45）とが、前記ステータ（21）の周方向に交互に配置される。

第３の態様では、ステータ（21）の周方向に隣り合う接合部（45）の間に流体通路（24）を形成できる。

本開示の第４の態様は、第１～第３の態様のいずれか１つにおいて、
前記狭窄部（26）は、前記ロータ（22）の回転方向に向かって順に並ぶ第１狭窄部（26a）と第２狭窄部（26b）とを有し、
前記第２狭窄部（26b）は、前記第１狭窄部（26a）よりも前記ステータ（21）の径方向の幅が狭くなるように形成される。

第４の態様では、幅広部（25）から狭窄部（26）へ流体が流入して減速する分、潤滑油を含んだ流体に圧力損失が生じる。流体の圧力損失が大きくなると圧縮機効率が低下してしまう。そこで、ロータ（22）の回転方向、言い換えると流体の流れる方向に対して、狭窄部（26）のステータ（21）の径方向の幅を段階に狭くすることで、流体の圧力損失を和らげることができる。その結果、圧縮機効率が低下することを抑制できる。

図１は、実施形態の圧縮機の縦断面図である。 図２は、電動機を上から見た図である。 図３は、ピストンの平面図である。 図４は、圧縮機構の動作を示す図である。 図５は、圧縮機内の冷媒ガスおよび潤滑油の流れを示す図である。 図６は、流体通路における冷媒ガスおよび潤滑油の流れを示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

《実施形態》
本実施形態の圧縮機（1）は、ロータリ圧縮機である。圧縮機（1）は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路（図示省略）に接続され、冷媒を圧縮するものである。図１および図２に示すように、圧縮機（1）は、ケーシング（10）、電動機（20）、および圧縮機構（30）を有している。電動機（20）および圧縮機構（30）は、ケーシング（10）内に収納されている。圧縮機（1）は、圧縮機構（30）において圧縮された冷媒がケーシング（10）の内部空間（S）に吐出され、内部空間（S）が高圧となる所謂高圧ドーム型に構成されている。冷媒は、本開示の流体である。

ケーシング（10）は密閉容器状である。ケーシング（10）は、上下方向に延びる円筒状の胴部（11）と、該胴部（11）の上端を閉塞する上部鏡板（12）と、該胴部（11）の下端を閉塞する下部鏡板（13）とを備えている。上部鏡板（12）および下部鏡板は、比較的肉厚に形成されている。胴部（11）の下部には、吸入管（14）が設けられる。上部鏡板（12）には、吐出管（15）と電動機（20）へ電力を供給するためのターミナル（16）とが設けられている。ケーシング（10）に底部には、油貯まり部（17）が形成されている。油貯まり部（17）には、圧縮機構（30）の各摺動部を潤滑するための潤滑油が貯留される。胴部（11）の内周面の概ね中腹にはマウンティングプレート（44）が固定される。マウンティングプレート（44）は円板状の部材である。マウンティングプレート（44）の外周縁の一部には、潤滑油が通過する油通路が形成される。摺動部に供給された潤滑油は油通路を通って油貯まり部（17）に再び貯留される。

電動機（20）は、ケーシング（10）に収容される。電動機（20）は、圧縮機構（30）を駆動する。電動機（20）内において、マウンティングプレート（44）の上側に配置される。内部空間（S）は、電動機（20）の下側の第１内部空間（S1）と、電動機（20）の上側の第２内部空間（S2）とに区分される。電動機（20）は、胴部（11）の内周面に沿った筒状のステータ（21）と、該ステータ（21）の内側に配置されたロータ（22）とを有する。

ステータ（21）は、ステータコア（21a）とステーコイル（図示省略）とを有する。ステータコア（21a）は、実質的に円筒状の部材である。ステータコア（21a）は、１つのバックヨーク（27）と、複数のティース（28）とを備える。バックヨーク（27）は、ステータコア（21a）の外周側の、平面視で環状の部分である。ティース（28）は、バックヨーク（27）の内周面から径方向内側に延びる。複数のティース（28）は、ステータコア（21a）の周方向に所定のピッチで配置されている。周方向に隣り合うティース（28）の間には、ステータコイル（図示省略）を収容するためのスロット（29）が形成される。本開示のステータコア（21a）では、第１スロット（29a）から９スロット（29i）までの９つのスロット（29）が、ステータコア（21a）を上から見たときの時計回りの方向に順に形成される。

ステータコア（21a）の外周面には、コアカット（23）が形成される。具体的に、コアカット（23）は、ステータコア（21a）の軸方向に形成される。コアカット（23）は、周方向に隣り合うスロット（29）の間において、ステータコア（21a）の径方向内方に窪んだ凹溝状に形成される。コアカット（23）は、ステータコア（21a）の下端から上端にわたって、ステータコア（21a）の軸方向に沿って延びる。

ステータコア（21a）の外周面と胴部（11）の内周面との間には、流体通路（24）が形成される。流体通路（24）は、ステータ（21）の一端から他端に亘って形成される。流体通路（24）には、圧縮機構（30）から吐出された流体が流れる。流体通路（24）の詳細は後述する。

圧縮機構（30）は、ケーシング（10）内に収容される。圧縮機構（30）は、吸入した流体を圧縮して前記ケーシング（10）の内部空間（S）へ吐出する。具体的に、圧縮機構（30）は、マウンティングプレート（44）の下面に配置され、マウンティングプレート（44）とボルト（73）により締結される。圧縮機構（30）は、駆動軸（31）、第１シリンダ（34a）、第２シリンダ（34b）、フロントヘッド（41）、ミドルプレート（42）、リアヘッド（43）、第１ピストン（35a）、及び第２ピストン（35b）を備えている。

駆動軸（31）は、ケーシング（10）内において、上下方向に延びるように配置されている。駆動軸（31）の上部は、電動機（20）のロータ（22）に連結されている。駆動軸（31）の下部は、上から下に向かって順に、上側軸部（31a）、第１偏心部（32a）、中軸部（31b）、第２偏心部（32b）、及び下側軸部（31c）を有している。第１偏心部（32a）と第２偏心部（32b）とは、回転位相差が互いに１８０度となるように駆動軸（31）の軸心に対して偏心している。第１偏心部（32a）および第２偏心部（32b）は、上側軸部（31a）、中軸部（31b）、及び下側軸部（31c）よりも大径に形成されている。

駆動軸（31）の下端部には、油ポンプ（61）が固定される。油ポンプ（61）は、油貯まり部（17）の潤滑油を吸引する。駆動軸（31）の内部には、給油通路（62）が形成される。給油通路（62）は、油ポンプ（61）によって吸引された潤滑油が流通する通路である。給油通路（62）は、主給油路（62a）と複数の給油口（62b）とを有する。主給油路（62a）は、上下方向に延び、その下端が油ポンプ（61）に連通する。複数の給油口（62b）は、該主給油路（62a）の途中で径方向外方へ延び、その外周端が駆動軸（31）の側面に開口する。この構成により、油溜まり部（17）の潤滑油は、駆動軸（31）やピストン（35a，35b）の各摺動部へ供給される。

図３に示すように、第１シリンダ（34a）および第２シリンダ（34b）は、共に、略円筒状に形成される。第１シリンダ（34a）の軸および第２シリンダ（34b）の軸は、上下方向に延びるように配置される。第２シリンダ（34b）は、第１シリンダ（34a）の下方に配置されている。第１シリンダ（34a）には、駆動軸（31）の第１偏心部（32a）が挿入され、第２シリンダ（34b）には、駆動軸（31）の第２偏心部（32b）が挿入されている。

第１ピストン（35a）は、第１シリンダ（34a）に収容される。第１ピストン（35a）は、上側のフロントヘッド（41）と下側のミドルプレート（42）の双方に摺動するように構成されている。第１ピストン（35a）は、第１ピストン本体（36a）と第１ブレード（37a）とを有している。

第１ピストン本体（36a）は、環状に形成される。具体的に、第１ピストン本体（36a）は、やや厚肉の円筒状に形成されている。駆動軸（31）の第１偏心部（32a）が摺動可能に挿入されている。第１ピストン本体（36a）は、駆動軸（31）が回転すると、第１シリンダ（34a）の内周面に沿って公転するように構成されている。第１ピストン本体（36a）と第１シリンダ（34a）との間には、第１圧縮室（50a）が形成されている。

第１ブレード(37a)は、第１ピストン本体（36a）と一体に形成される。第１ブレード(37a)は、第１ピストン本体（36a）の外周面から径方向外方へ突出している。第１ブレード（37a）は、第１シリンダ（34a）の内周面から径方向外方へ延びる第１ブッシュ溝（53a）に設けられた一対の第１揺動ブッシュ（54a,54b）に挟み込まれている。第１ブレード（37a）は、第１ピストン本体（36a）の公転時に、第１ピストン本体（36a）の自転を規制するように構成されている。また、第１ブレード（37a）は、第１圧縮室（50a）を第１低圧室（51a）と第１高圧室（52a）とに区画している。

第１シリンダ（34a）には、第１吸入ポート（55a）が径方向に貫通形成されている。第１吸入ポート（55a）は、内周端が第１低圧室（51a）に連通し、外周端が第１吸入管（14a）に接続されている。

第２ピストン（35b）は、第２シリンダ（34b）に収容され、上側のミドルプレート（42）と下側のリアヘッド（43）の双方に摺動するように構成されている。図２に示すように、第２ピストン(35b)は、第１ピストン(35a)と同じ構成である。具体的に、第２ピストン(35b)は、第２ピストン本体（36b）と第２ブレード（37b）とを有している。

第２ピストン本体（36b）は、環状に形成される。具体的に、第２ピストン本体（36b）は、やや厚肉の円筒状に形成されている。駆動軸（31）の第２偏心部（32b）が摺動可能に挿入されている。第２ピストン本体（36b）は、駆動軸（31）が回転すると、第２シリンダ（34b）の内周面に沿って公転するように構成されている。第２ピストン本体（36b）と第２シリンダ（34b）との間には、第２圧縮室（50b）が形成されている。

第２ブレード(37b)は、第２ピストン本体（36b）と一体に形成される。第２ブレード(37b)は、第２ピストン本体（36b）の外周面から径方向外方へ突出している。第２ブレード（37b）は、第２シリンダ（34b）の内周面から径方向外方へ延びる第２ブッシュ溝（53b）に設けられた一対の第２揺動ブッシュ（54c,54d）に挟み込まれている。第２ブレード（37b）は、第２ピストン本体（36b）の公転時に、第２ピストン本体（36b）の自転を規制するように構成されている。また、第２ブレード（37b）は、第２圧縮室（50b）を第２低圧室（51b）と第２高圧室（52b）とに区画している。

第２シリンダ（34b）には、第２吸入ポート（55b）が径方向に貫通形成されている。第２吸入ポート（55b）は、内周端が第２低圧室（51b）に連通し、外周端が第２吸入管（14b）に接続されている。

フロントヘッド（41）は、シリンダ（34）の上端にボルト（73）によって締結される。フロントヘッド（41）は、シリンダ（34）の上端を塞ぐ。このフロントヘッド（41）は、上側軸受部（41a）と第１吐出弁（41i）とを有する。上側軸受部（41a）は、円筒状に形成される。上側軸受部（41a）は、駆動軸（31）の上側軸部（31a）を回転自在に支持する。第１吐出弁（41i）は、第１高圧室（52a）と後述する第１マフラ室（R1）とを連通する吐出ポート（図示省略）に設けられる弁である。第１吐出弁（41i）は、第１高圧室（52a）の冷媒の圧力が所定値以上になったときに開くように構成されている。

フロントヘッド（41）には、フロントマフラ（71）が固定される。フロントマフラ（71）は、第１吐出弁（41i）を覆うように設けられる。フロントマフラ（71）とフロントヘッド（41）との間には、第１マフラ室（R1）が形成される。第１マフラ室（R1）は、第１高圧室（52a）および第２高圧室（52b）に連通している。フロントマフラ（71）には、第１マフラ室（R1）と第１内部空間（S1）とを連通する連通孔（図示省略）が形成されている。

ミドルプレート（42）は、第１シリンダ（34a）の下端と第２シリンダ（34b）の上端とに固定され、第１シリンダ（34a）の下端と第２シリンダ（34b）の上端とを塞ぐ。このミドルプレート（42）には、駆動軸（31）の中軸部（31b）が挿入されている。

リアヘッド（43）は、シリンダ（34）の下端にボルト（図示省略）によって締結される。リアヘッド（43）は、シリンダ（34）の下端を塞ぐ。リアヘッド（43）は、下側軸受部（43a）と第２吐出弁（43d）とを有する。下側軸受部（43a）は、円筒状に形成される。下側軸受部（43a）は、駆動軸（31）の下側軸部（31c）を回転自在に支持する。第２吐出弁（43d）は、第２高圧室（52b）と後述する第２マフラ室（R2）とを連通する吐出ポート（図示省略）に設けられる弁である。第２吐出弁（43d）は、第２高圧室（52b）の冷媒の圧力が所定値以上になったときに開くように構成されている。

リアヘッド（43）には、リアマフラ（72）が固定される。リアマフラ（72）は、第２吐出弁（43d）を覆うように設けられる。リアヘッド（43）とリアマフラ（72）との間には、第２マフラ室（R2）が形成される。第２マフラ室（R2）は、図示しない連通路により第１マフラ室（R1）と連通している。

－流体通路－
図２に示すように、流体通路（24）は、ステータコア（21a）の外周面と、胴部（11）の内周面との間に形成される。以下、具体的に説明する。

ステータコア（21a）の外周面には、接合部（45）が形成される。接合部（45）は、胴部（11）の内周面と接し、胴部（11）と溶接によって接合される。本開示のステータコア（21a）では、３つの接合部（45）（第１接合部（45a）～第３接合部（45c））が形成される。各接合部（45）は、ステータコア（21a）の一端から他端に亘って形成される。

３つの接合部（45）は、ステータコア（21a）の周方向に概ね等間隔に配置される。厳密に、時計回りの順に配列される第１スロット（29a）～第９スロット（29i）のうち、第１接合部（45a）は、ステータコア（21a）の外周面のうち第１スロット（29a）の外側の面である。第２接合部（45b）は、ステータコア（21a）の外周面のうち第４スロット（29d）の外側の面である。第３接合部（45c）は、ステータコア（21a）の外周面のうち第７スロット（29g）の外側の面である。

流体通路（24）と接合部（45）とが、ステータコア（21a）の周方向に交互に配置される。厳密に、本開示の圧縮機（1）では、３つの流体通路（第１流体通路（24a）～第３流体通路（24c））が形成される。第１流体通路（24a）は、第１接合部（45a）と第２接合部（45b）との間に形成される。第２流体通路（24b）は、第２接合部（45b）と第３接合部（45c）との間に形成される。第３流体通路（24c）は、第３接合部（45c）と第１接合部（45a）との間に形成される。いずれの流体通路（24a～24c）は、同一形状である。

具体的に、各流体通路（24）は、３つの幅広部（25）と２つの狭窄部（26）とを有する。幅広部（25）は、各コアカット（23）と該コアカット（23）に対向する胴部（11）の内周面との間の空間である。

狭窄部（26）は、ステータコア（21a）の外周面のうち、第１スロット（29a）、第４スロット（29d）、および第７スロット（29g）を除いた各スロット（29）の外側の面と、胴部（11）の内周面との間の空間である。狭窄部（26）は、隣り合う幅広部（25）の間に形成される。この構成により、ステータコア（21a）の周方向に幅広部（25）と狭窄部（26）とが交互に形成される。

２つの狭窄部（26）は、ロータ（22）の回転方向の前方に位置する狭窄部（26）ほど、ステータ（21）の径方向の幅が狭くなるように形成される。具体的に、２つの狭窄部（26）の一方を第１狭窄部（26a）、および他方を第２狭窄部（26b）とする。電動機（20）を上から見たときの時計回り方向において、第２狭窄部（26b）は、第１狭窄部（26a）よりも前方に位置する。本開示のロータ（22）は、電動機（20）を上から見たときの時計回りに回転する。そのため、第２狭窄部（26b）の径方向の幅Ｄ２は、第１狭窄部（26a）の径方向の幅Ｄ１よりも狭い。

例えば、第１流体通路（24a）において、第１狭窄部（26a）は、第２スロット（29b）の外側の面と、胴部（11）の内周面との間に形成される。第２狭窄部（26b）は、第３スロット（29c）の外側の面と、胴部（11）の内周面との間に形成される。

第１狭窄部（26a）の径方向の幅Ｄ１は、幅広部（25）の径方向の幅Ｄ３よりも狭い。厳密には、幅広部（25）の径方向の幅のうち最も広い幅Ｄ３の方が、第１狭窄部（26a）の径方向の幅Ｄ１よりも広い。

このように、流体通路（24）では、時計回りの方向に、幅広部（25）、第１狭窄部（26a）、幅広部（25）、第２狭窄部（26b）および幅広部（25）が形成される。第２流体通路（24b）および第３流体通路（24c）も第１流体通路（24a）と同様に構成される。

－運転動作－
図４に示すように、圧縮機（1）では、電動機（20）を起動してロータ（22）を回転させると、駆動軸（31）が回転し、２つの偏心部（32a,32b）が１８０度の回転位相差を維持しながら偏心回転する。そして、これら偏心部（32a,32b）の偏心回転に伴って、２つのピストン（34a,35b）が自転を規制しながら各シリンダ（34a,34b）の内周面に沿って公転する。

第１圧縮室（50a）へ冷媒を吸入する吸入行程について説明する。駆動軸（31）が回転角０°の状態（図４（Ａ）の状態）から僅かに回転すると、第１ピストン（35a）と第１シリンダ（34a）の接触位置が第１吸入ポート（55a）の内周端を通過する。このとき、第１低圧室（51a）への冷媒の吸入が開始される。

冷媒の吸入は、第１吸入管（14a）から第１吸入ポート（55a）を介して行われる。そして、駆動軸（31）の回転角が大きくなると、次第に、第１低圧室（51a）の容積が増大し、第１低圧室（51a）へ吸入される冷媒量が増加する（図４（Ｂ）～（Ｈ）の状態）。そして、この冷媒の吸入行程は、駆動軸（31）の回転角が３６０°になるまで続き、その後、吐出行程へと移行する。第２圧縮室（50b）における冷媒の吸入工程は、第１圧縮室（50a）における吸入工程と同じである。

続いて、第１圧縮室（50a）で冷媒を圧縮して吐出する吐出行程について説明する。駆動軸（31）が回転角０°の状態（図４（Ａ）の状態）から僅かに回転すると、第１ピストン（35a）と第１シリンダ（34a）の接触位置が再び第１吸入ポート（55a）の内周端を通過する。このとき、第１低圧室（51a）における冷媒の閉じ込みが完了する。

第１吸入ポート（55a）に繋がっていた第１低圧室（51a）が、吐出ポート（図示省略）だけに繋がる第１高圧室（52a）となる。この状態から、第１高圧室（52a）における冷媒の圧縮が開始される。駆動軸（31）の回転角が大きくなると、第１高圧室（52a）の容積が減少し、第１高圧室（52a）の圧力が上昇する。第１高圧室（52a）の圧力が所定圧力を上回ると、吐出弁（41d）が開く。このとき、第１高圧室（52a）の冷媒が、吐出ポート（図示省略）を介して第１マフラ室（R1）へ吐出される。第２圧縮室（50b）においても、第１圧縮室（50a）と同様の吐出工程が行われる。第２高圧室（52b）の冷媒は、吐出ポート（図示省略）を介して第２マフラ室（R2）へ吐出される。第２マフラ室（R2）に吐出された冷媒は、図示しない連通路を通過して、第１マフラ室（R1）内の冷媒と合流する。

第１マフラ室（R1）内の冷媒は、第１内部空間（S1）に吐出される。この冷媒は、コアカット（23）、およびステータ（21）とロータ（22）との間を通って、第２内部空間（S2）に流入する。第２内部空間（S2）に流入したガス冷媒は、吐出管（15）を介して圧縮機（1）の外部へと吐出される。この冷媒の吐出行程は、駆動軸（31）の回転角が３６０°になるまで続き、その後、吸入行程へと移行する。

このように、圧縮機（1）では、各圧縮室（50a，50b）において、吸入行程と吐出行程とが交互に繰り返されることによって、冷媒の圧縮動作が連続的に行われる。

－冷媒ガスの流れ－
上述したように、圧縮機構（30a，30b）において圧縮された冷媒は、第１マフラ室（R1）から内部空間（S1）へ吐出される。このため、ケーシング（10）の油貯まり部（17）に貯まった潤滑油の圧力は、圧縮機構（30）からケーシング（10）の内部空間（S1）へ吐出された高圧冷媒の圧力と実質的に等しい。

油貯まり部（17）の高圧の潤滑油は、駆動軸（31）の給油通路（62）を通って圧縮機構（30）へ供給される。圧縮機構（30）へ供給された高圧の潤滑油は、上側軸部（31a）及び下側軸部（31c）と駆動軸（31）との隙間、第１偏心部（32a）と第１ピストン（35a）との隙間、第２偏心部（32b）と第２ピストン（35b）との隙間に流入する。また、圧縮機構（30）へ供給された高圧の潤滑油は、第１ピストン（35a）の上端面とフロントヘッド（41）との隙間と、第２ピストン（35b）の下端面とリアヘッド（43）の隙間にも流入する。

図５および図６に示すように、圧縮機構（30）に供給された油の一部は、第１内部空間（S1）に吐出された冷媒ガスに混じって、各流体通路（24）に流入する。図５の実線矢印は潤滑油の流れを示し、破線矢印は冷媒ガスの流れを示す。図６の矢印は、潤滑油および冷媒ガスの流れを示す。ロータ（22）は時計回りに回転しているため、流体通路（24）に流入した冷媒ガスは、流体通路（24）を時計回りに流れながら上昇する。具体的に、冷媒ガスは、流体通路（24）を幅広部（25）、第１狭窄部（26a）、幅広部（25）、第２狭窄部（26b）、幅広部（25）の順に流れながら、流体通路（24）を上昇する。流体通路（24）を上昇した冷媒ガスは、第２内部空間（S2）に流入し、吐出管（15）から圧縮機（1）外へ流出する。

－油戻りの課題－
圧縮機構の各摺動部に供給された潤滑油は、圧縮機構から第１内部空間（S1）へ吐出される冷媒ガスと共に、第１内部空間（S1）からコアカット（23）やステータコア（21a）とロータ（22）との間を通って、第２内部空間（S2）に流入する。この場合、冷媒ガスに巻き上げられ第２内部空間（S2）に流入した潤滑油は、自重によりコアカット（23）を落下して油貯まり部（17）に貯留されるが、冷媒ガスの流速が高い場合、潤滑油は冷媒ガスに巻き上げられて油貯まり部（17）に戻りにくくなる。そのため、潤滑油の一部は、冷媒ガスとともに吐出管から圧縮機外へ流出しやすくなる。潤滑油が圧縮機（1）外へ流出すると、圧縮機に貯留される潤滑油の量が少なくなりすぎるおそれがある。
〈潤滑油の流出量を低減する効果〉
上述した問題を解決するため、本実施形態の圧縮機（1）では、ステータ（21）の外周面と胴部（11）の内周面との間に、ステータ（21）の一端から他端に亘り、且つ、圧縮機構（30）から吐出された流体が流れる流体通路（24）が形成される。流体通路（24）は、ステータ（21）の周方向に並ぶ複数の幅広部（25）と、隣り合う幅広部（25）の間に形成され、ステータ（21）の径方向の幅が幅広部（25）よりも狭い狭窄部（26）とを有する。

図６に示すように、ロータ（22）が回転すると、潤滑油を含む冷媒ガスは、ステータ（21）の外周面の周方向に、流体通路（24）の幅広部（25）と狭窄部（26）とを交互に流れる。狭窄部（26）は、幅広部（25）よりもステータ（21）の径方向の幅が狭い。そのため、冷媒ガスが幅広部（25）から狭窄部（26）に流入すると、冷媒ガスの流速が上昇する。また、冷媒ガスが狭窄部（26）から幅広部（25）に流入すると、冷媒ガスの流速が低下する。狭窄部（26）から幅広部（25）に流入して減速する冷媒ガスに対し、冷媒ガスよりも比重の大きい潤滑油は急に減速することができず冷媒ガスから分離されやすくなる。分離された冷媒ガスはコアカット（23）の壁面等に衝突し、コアカット（23）および胴部（11）の内周面を落下して油貯まり部（17）に戻りやすくなる。その結果、油貯まり（17）に戻らずに再び冷媒ガスにより内部空間（S）に巻き上げられる潤滑油の量を削減できると共に、冷媒ガスと共に圧縮機（1）外へ流出する潤滑油の量を削減できる。

加えて、幅広部（25）と狭窄部（26）とは、ステータ（21）の周方向に交互に形成されるため、流体通路（24）を流れる冷媒ガスは、加速と減速とを繰り返す。このことにより、冷媒ガスからの潤滑油の分離を確実に促進できる。

本実施形態の圧縮機（1）では、ステータ（21）の外周面には、ステータ（21）の一端から他端に亘って胴部（11）の内周面に接する接合部（45）が形成される。接合部（45）は、胴部（11）の内周面と接合しているため、流体通路（24）の冷媒ガスの流れが遮られる。このことにより、ステータ（21）の周方向に流れる冷媒ガスが、接合部（45）に隣接するコアカット（23）に衝突するので、冷媒ガスに含まれる潤滑油が壁面に付着して冷媒ガスと分離されやすくなる。

本実施形態の圧縮機（1）では、流体通路（24）と接合部（45）とが、ステータ（21）の周方向に交互に配置される。この構成により、ステータ（21）の周方向に隣り合う接合部（45）の間に流体通路（24）を形成できる。このように、流体通路（24）がステータコア（21a）の周方向に複数に区分されることにより、流体通路（24）に流入した冷媒ガスは比較的早く第２内部空間（S2）へ流入できる。

本実施形態の圧縮機（1）では、流体通路（24）は、２つ以上の狭窄部（26）を有し、２つ以上の狭窄部（26）は、ロータ（22）の回転方向の前方に位置する狭窄部（26）ほど、ステータ（21）の径方向の幅が狭くなるように形成される。幅広部（25）から狭窄部（26）へ冷媒ガスが流入して減速する分、潤滑油を含んだ冷媒ガスに圧力損失が生じる。例えば、すべての狭窄部（26）を比較的狭く設計すると、冷媒ガスの圧力損失が増大する。流体通路（24）を周方向に流れる冷媒ガスのうち上流側の冷媒ガスほど比較的大きな油滴が含まれる。冷媒ガスに含まれる油滴が大きいほど、幅広部（25）から狭窄部（26）へ流入する時の冷媒ガスと潤滑油と速度差が比較的小さくても冷媒ガスから分離されやすい。そこで、ロータ（22）の回転方向（言い換えると冷媒ガスの流れる方向）に対して、上流側（手前側）において、狭窄部（26）の径方向の幅を比較的広く設計することによって、冷媒ガスの圧力損失の低減を図ることができる。また、ロータ（22）の回転方向に流れる冷媒ガスに含まれる油滴は、狭窄部（26）から幅広部（25）に流入するごとに小さくなる。そのため、狭窄部（26）のステータ（21）の径方向の幅を段階に狭くすることにより、潤滑油を冷媒ガスから分離されやすくなると共に、冷媒ガスに生じる圧力損失を抑えることができる。その結果、冷媒ガスの圧力損失が大きくなることに起因する圧縮機効率の低下が抑制され、圧縮機効率が低下することを抑制できる。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

接合部（45）は、３つに限られない。ステータコア（21a）の外周面に形成される接合部（45）は２以下であってもよいし、４つ以上であってもよい。また、接合部（45）はステータコア（21a）の周方向に等間隔に配置されていなくてもよい。

接合部（45）は、ステータコア（21a）の一端から他端までの一部のみに形成されていてもよい。

接合部（45）は、ステータコア（21a）の外周面の一部でなくてもよい。接合部（45）は別途設けられる別部材であってもよい。

流体通路（24）は、３つに限られない。流体通路（24）は１つまたは２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。

流体通路（24）内に形成される流体通路（24）内に形成される幅広部（25）および狭窄部（26）の数に限りはない。流体通路（24）において、ロータ（22）の回転方向に、幅広部（25）および狭窄部（26）が隣り合っていればよい。

流体通路（24）内に３つ以上の狭窄部（26）を有する場合、そのうちの一部のみがロータの回転方向の前方に位置するほどステータ（21）の径方向の幅が狭くなるように形成されていてもよい。すべての狭窄部（26）のステータ（21）の径方向の幅は同一であってもよい。

狭窄部（26）を形成するステータコア（21a）の外周面は、胴部（11）の内周面に沿って形成されていなくてもよい。例えば、該外周面は、ステータコア（21a）を上から見て傾斜するように形成されてもよいし、波状に形成されてもよい。

圧縮機（1）の圧縮機構は、一組のシリンダおよびピストンを有する一気筒の圧縮機構であってもよい。

圧縮機（1）は、スクロール圧縮機であってもよい。

流体通路（24）において隣り合う２つの狭窄部（26，26）のステータ（21）の径方向の幅は異なっていればよい。例えば、複数の狭窄部（26，26，…，26）は、ロータ（22）の回転方向に向かって順にステータ（21）の径方向の幅が広くなるように、狭窄部（26）は形成されてもよい。具体的に、第２狭窄部（26b）は、第１狭窄部（26a）よりもステータ（21）の径方向の幅が広くてもよい。

狭窄部（26）のステータ（21）の径方向の幅は、ロータ（22）が回転したとき冷媒が狭窄部（26）を流通できる広さであればよい。例えば、狭窄部（26）のステータ（21）の径方向の幅は、０．１ｍｍ以上であればよく、好ましくは、１ｍｍ以上であればよい。

狭窄部（26）のステータ（21）の径方向の幅は、幅広部（25）のステータ（21）の径方向の幅に対して、１／９～２／３である。

以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。以上に述べた「第１」、「第２」、という記載は、これらの記載が付与された語句を区別するために用いられており、その語句の数や順序までも限定するものではない。

以上説明したように、本開示は、圧縮機について有用である。

１ 圧縮機
１０ ケーシング
１１ 胴部
２０ 電動機
２１ ステータ
２２ ロータ
２４ 流体通路
２５ 幅広部
２６ 狭窄部
３０ 圧縮機構
４５ 接合部

Claims (4)

1. 円筒状の胴部（11）を有し、底部に潤滑油が貯留する密閉容器状のケーシング（10）と、
   前記ケーシング（10）に収容され、吸入した流体を圧縮して前記ケーシング（10）の内部空間（S）へ吐出する圧縮機構（30）と、
   前記ケーシング（10）に収容され、前記圧縮機構（30）を駆動する電動機（20）とを備え、
   前記電動機（20）は、前記胴部（11）の内周面に沿った筒状のステータ（21）と、該ステータ（21）の内側に配置されるロータ（22）とを有する一方、
   前記ステータ（21）の外周面と前記胴部（11）の内周面との間には、前記ステータ（21）の一端から他端に亘り、且つ、前記圧縮機構（30）から吐出された流体が流れる流体通路（24）が形成され、
   前記流体通路（24）は、
   前記ステータ（21）の周方向に並ぶ複数の幅広部（25）と、
   隣り合う幅広部（25）の間に形成され、前記ステータ（21）の径方向の幅が前記幅広部（25）よりも狭い狭窄部（26）とを有する
   ことを特徴とする圧縮機。
2. 請求項１において、
   前記ステータ（21）の外周面には、ステータ（21）の一端から他端に亘って前記胴部（11）の内周面に接する接合部（45）が形成されることを特徴とする圧縮機。
3. 請求項２において、
   前記流体通路（24）と前記接合部（45）とが、前記ステータ（21）の周方向に交互に配置されることを特徴とする圧縮機。
4. 請求項１～３のいずれか１つにおいて、
   前記狭窄部（26）は、前記ロータ（22）の回転方向に向かって順に並ぶ第１狭窄部（26a）と第２狭窄部（26b）とを有し、
   前記第２狭窄部（26b）は、前記第１狭窄部（26a）よりも前記ステータ（21）の径方向の幅が狭くなるように形成される
   ことを特徴とする圧縮機。

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