JP2022047621A - 圧縮機 - Google Patents

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Abstract

【課題】モータの軸方向において温度差を小さくし、モータの信頼性を高める。【解決手段】圧縮機構(14)はケーシング(10)の一端寄りに配置され、モータ(6)は他端寄りに配置される。吸入管(18)は、ケーシング(10)内における圧縮機構(14)とモータ(6)の間に開口する。ガス流路(91)は、モータ(6)とケーシング(10)との間に形成され、ケーシング(10)内におけるモータ(6)の軸方向の一端側と他端側を連通させる。ガスガイド(80)は、ケーシング(10)内における吸入管(18)の開口端(18A)と対向して配置され、吸入管(18)を通過したガスの一部を圧縮機構(14)側へと導く第1流路と、吸入管(18)を通過したガスの残余をガス流路(91)へと導く第2流路とを有する。【選択図】図1

Description

本開示は、圧縮機に関する。
従来、ケーシング内に吸入されたガスを分流するための整流部材を備えた、圧縮機が知られている。この種の圧縮機は、例えば特許文献1に記載されている。
特許文献1の圧縮機は、密閉容器と、電動要素と、前記電動要素により駆動される圧縮機構部と、前記密閉容器内に冷媒を吸入させる吸入管と、前記吸入管から吸入された冷媒を分流させる整流板とを、備えている。そして、前記整流板にて分流された冷媒の一方側が通過する第一開口部は、前記圧縮機部側に向けられて設けられており、また、他方側が通過する第二開口部は、前記電動要素側に向けられて設けられている。
特許文献1の圧縮機によれば、圧縮機部だけではなく電動要素も冷却することが可能であると考えられる。
特開2018-131910号公報(特に段落0012,0030)
しかしながら、特許文献1の圧縮機では、整流板の第二開口部からの冷媒が、電動要素の軸方向一端側(圧縮要素側)の領域には十分に供給されるが、電動要素の軸方向他端側(圧縮要素とは逆側)の領域への供給は不十分になってしまう虞があった。そのため、モータの軸方向他端側の冷却が不十分になる虞があった。
本開示の目的は、モータの軸方向一端側と軸方向他端側とで、温度差を小さくすることにより、モータの信頼性を向上させることにある。
本開示の第1の態様は、筒状のケーシング(10)と、圧縮機構(14)と、モータ(6)と、吸入管(18)と、ガス流路(91)と、ガスガイド(80)とを備える圧縮機(1)を対象とする。前記圧縮機構(14)は、前記ケーシング(10)内における該ケーシング(10)の一端寄りに配置されてガスを圧縮する。前記モータ(6)は、前記ケーシング(10)内における該ケーシング(10)の他端寄りに配置されて前記圧縮機構(14)を駆動する。前記吸入管(18)は、前記ケーシング(10)内における前記圧縮機構(14)と前記モータ(6)の間に開口する。前記ガス流路(91)は、前記モータ(6)と前記ケーシング(10)の内周面との間に形成され、前記ケーシング(10)内における前記モータ(6)の軸方向の一端側と他端側を連通させる。前記ガスガイド(80)は、前記ケーシング(10)内における前記吸入管(18)の開口端(18A)と対向するように配置され、第1流路(83)と、第2流路(84)とを有する。前記第1流路(83)は、前記吸入管(18)を通過したガスの一部を前記圧縮機構(14)側へと導く。前記第2流路(84)は、前記吸入管(18)を通過したガスの残余を前記ガス流路(91)へと導く。
第1の態様において、吸入管(18)から吸入されたガスの一部は、ガスガイド(80)の第2流路(84)によってガス流路(91)へ導かれ、ガス流路(91)を通ってモータ(6)の軸方向他端側へ供給される。モータ(6)の軸方向他端側の部分は、ガス流路(91)を通過したガスによって冷却される。その結果、モータ(6)の軸方向一端側と軸方向他端側とで、温度差が小さくなり、モータ(6)の信頼性が向上する。
本開示の第2の態様は、上記第1の態様において、前記第1流路(83)の最小流路断面積は、前記第2流路(84)の最小流路断面積よりも大きい。
第2の態様では、吸入管(18)から吸入されたガスが、モータ(6)側よりも圧縮機構(14)側に流れ易くなる。その結果、モータ(6)側にガスが流れ過ぎることによる悪影響を防止することができる。
本開示の第3の態様は、上記第1又は第2の態様において、前記第2流路(84)は、縮小部(85)と、拡大部(86)とを備える。前記縮小部(85)は、該第2流路(84)の出口側に向かって流路断面積が縮小する。前記拡大部(86)は、前記縮小部(85)よりも前記第2流路(84)の出口側に位置し、該第2流路(84)の出口側に向かって流路断面積が拡大する。
第3の態様では、第2流路(84)が縮小部(85)と拡大部(86)との接続部に絞り部(88)を有することになり、モータ(6)側に流れるガスの量が制限される。また、絞り部(88)を通過した後のガスがガスガイド(80)の表面に沿って広がることで、ガスの流速が遅くなる。その結果、モータ(6)側に流れるガスの流速を遅くすることができ、例えば圧縮機(1)のモータ(6)よりもケーシング(10)の他端寄りに油溜まりが配置されている場合等に、油上がりを抑制することができる。
本開示の第4の態様は、上記第1の態様から第3の態様までのいずれか1つにおいて、前記第2流路(84)の出口は、前記ガス流路(91)の前記ガスガイド(80)側の第1開口端(91A)と対向している。
第4の態様では、第2流路(84)を流れるガスを、効率よく、ガス流路(91)へと流すことができる。
本開示の第5の態様は、上記第4の態様において、前記ケーシング(10)の軸方向に視たときに、前記第2流路(84)の出口は、前記ガス流路(91)の前記第1開口端(91A)の全体と重なり合う。
第5の態様では、第2流路(84)を流れた後のガスが、過剰にガス流路(91)へと流入することを抑制することができる。その結果、モータ(6)側にガスが流れ過ぎることによる悪影響を防止することができる。
図1は、本開示の実施形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。 図2は、ガスガイドの斜視図である。 図3は、ガスガイドを径方向外側から視たときの図である。 図4は、ガスガイドの縦断面図である。 図5Aは、図3のVA-VA線断面図である。 図5Bは、図3のVB-VB線断面図である。 図5Cは、図3のVC―VC線断面図である。 図6は、軸方向に視たときのガスガイドの第2流路の出口と、第1ガス流路と、の配置関係を示す図である。
以下、本開示の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、或いはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
≪実施形態≫
<1.全体構成>
本開示の実施形態に係るスクロール圧縮機(1)は、冷媒ガスが循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路に接続され、作動流体としての冷媒ガスを圧縮するものである。スクロール圧縮機(1)は、例えば、空気調和装置や冷凍装置に用いられる。
図1は、スクロール圧縮機(1)の縦断面図である。図1に示すように、スクロール圧縮機(1)は、全密閉型の圧縮機であり、ケーシング(10)と、圧縮機構(14)と、モータ(6)と、駆動シャフト(7)と、下部軸受部(21)と、仕切り板(26)と、吸入管(18)と、吐出管(19)とを主として備えている。
ケーシング(10)は、両端が閉塞された密閉容器である。ケーシング(10)は、軸線方向が上下方向である長い縦長円筒状である。ケーシング(10)は、胴部(11)と、上部鏡板(12)と、下部鏡板(13)と、を有する。胴部(11)は、軸線方向を上下方向に向けた円筒状である。上部鏡板(12)は、上方に椀状に突出した凸面を有する。上部鏡板(12)は、胴部(11)の上端部に気密状に溶接されて一体的に結合される。下部鏡板(13)は、下方に椀状に突出した凸面を有する。下部鏡板(13)は、胴部(11)の下端部に気密状に溶接されて一体的に結合される。
ケーシング(10)内には、圧縮機構(14)、モータ(6)、下部軸受部(21)、及び仕切り板(26)が配置される。ケーシング(10)内における上端寄りに圧縮機構(14)が配置される。ケーシング(10)内における下端寄りにモータ(6)が配置される。ケーシング(10)内におけるモータ(6)よりも下端寄りに、下部軸受部(21)が配置される。ケーシング(10)内における下部軸受部(21)の径方向外側に仕切り板(26)が配置される。仕切り板(26)は、ケーシング(10)内におけるモータ(6)の下方に配置される。駆動シャフト(7)は、軸線方向が胴部(11)の軸線方向と一致する状態で、ケーシング(10)内に収容される。
後に詳述するように、圧縮機構(14)は、ケーシング(10)内に導入された冷媒ガスを圧縮する。モータ(6)は、圧縮機構(14)を駆動する。具体的には、モータ(6)は駆動シャフト(7)を回転させ、駆動シャフト(7)は後述する可動スクロール(5)を回転させることにより、圧縮機構(14)を駆動させる。
ケーシング(10)の底部には、潤滑油が溜まった油溜まり(15)が形成される。仕切り板(26)は、ケーシング(10)の底部に溜まった潤滑油を上方から覆う。
吸入管(18)は、ケーシング(10)の胴部(11)に設けられる。吸入管(18)は、冷媒回路の冷媒ガスをケーシング(10)内に導入する。吸入管(18)は、ケーシング(10)内における圧縮機構(14)とモータ(6)の間に開口する。吸入管(18)は、胴部(11)の内外を接続する。
吐出管(19)は、ケーシング(10)の頂部に設けられる。吐出管(19)は、圧縮機構(14)により圧縮された後の冷媒ガスを冷媒回路へと送り出す。吐出管(19)は、上部鏡板(12)の内外を接続する。
駆動シャフト(7)は、主軸部(71)と、偏心部(72)と、カウンタウェイト部(73)とを有している。偏心部(72)は、主軸部(71)に対して比較的短い。偏心部は、主軸部(71)の上端面から、軸方向に延びるように設けられる。偏心部(72)の軸心は、主軸部(71)の軸心に対して、所定の距離だけ偏心している。カウンタウェイト部(73)は、偏心部(72)や後述する可動スクロール(5)等と動的バランスを取るために、主軸部(71)の径方向外側に設けられる。駆動シャフト(7)の内部には、その上端から下端まで延びる給油路(74)が形成されている。駆動シャフト(7)の下端部は、油溜まり(15)に浸漬されている。
モータ(6)は、ケーシング(10)内における圧縮機構(14)の下方に配置される。モータ(6)は、ステータ(61)とロータ(62)とを有している。ステータ(61)は、焼嵌め等によってケーシング(10)の胴部(11)の内周面に固定される。ロータ(62)は、ステータ(61)の径方向内側に配置され、駆動シャフト(7)の主軸部(71)に固定される。ロータ(62)は、主軸部(71)と実質的に同軸に配置されている。駆動シャフト(7)を介在させて、ロータ(62)は圧縮機構(14)に連結される。
モータ(6)と油溜まり(15)との間の位置において、仕切り板(26)がケーシング(10)の胴部(11)の内周面に固定される。仕切り板(26)は、軸方向に見たときに、概ね円環状である。仕切り板(26)の中央部の貫通孔内に、下部軸受部(21)が、ネジ等の締結手段を用いて固定される。下部軸受部(21)は、概ね円筒状であり、仕切り板(26)と実質的に同軸に配置される。下部軸受部(21)は、駆動シャフト(7)の下端部を回転可能に支持する。
<2.圧縮機構の構成>
圧縮機構(14)は、ハウジング(3)と、固定スクロール(4)と、可動スクロール(5)とを有する。ハウジング(3)は、ケーシング(10)の胴部(11)の上部に固定される。固定スクロール(4)は、ハウジング(3)の胴部(11)の上端部に固定される。可動スクロール(5)は、固定スクロール(4)とハウジング(3)との間に配置される。ハウジング(3)は、中央部が上端側から下端側に向かって皿状に凹んでいる。このハウジング(3)は、外周側の環状部(31)と、内周側の凹部(32)とを有する。
吸入管(18)が配置される角度位置においては、ハウジング(3)の外周面と、ケーシング(10)の胴部(11)の内周面と、の間に、軸方向に延びる第1隙間(8)が形成される。第1隙間(8)は、ハウジング(3)の上方の空間と、下方の空間とを、連通する。また、第1隙間(8)とは180°回転対称な角度位置においては、ハウジング(3)の外周面と、ケーシング(10)の胴部(11)の内周面と、の間に、軸方向に延びる第2隙間(9)が形成される。隙間(9)は、ハウジング(3)の上方の空間と、ハウジング(3)の下方の空間とを、連通する。これらの隙間(8, 9)を無視すれば、ハウジング(3)は、ケーシング(10)の内部空間を、上部空間(16)と下部空間(17)とに仕切っている。
ハウジング(3)には、凹部(32)の底部から下端に貫通する貫通孔(33)が形成される。貫通孔(33)には、軸受メタル(図示省略)が挿入される。この軸受メタルには、駆動シャフト(7)が挿入される。このように、ハウジング(3)は、駆動シャフト(7)の上端部を回転自在に支持する上部軸受を構成している。ハウジング(3)には、凹部(32)から外周面に向けて延び、第2隙間(9)に開口する排油通路(38)が形成される。
固定スクロール(4)は、固定側鏡板部(41)と、固定側ラップ(42)と、外周壁部(43)とを有する。固定側ラップ(42)は、インボリュート曲線を描く渦巻き壁状に形成され、固定側鏡板部(41)の下端面から突出している。固定スクロール(4)は、ケーシング(10)の胴部(11)に固定される。
可動スクロール(5)は、可動側鏡板部(51)と、可動側ラップ(52)と、ボス部(53)とを有する。可動側鏡板部(51)は、軸方向視で略円形の平板状に形成される。可動側ラップ(52)は、インボリュート曲線を描く渦巻き壁状に形成され、可動側鏡板部(51)の上端面から突出している。ボス部(53)は、軸方向に延びる円筒状に形成され、可動側鏡板部(51)の下端面の中央部に配置されている。
可動スクロール(5)の可動側ラップ(52)は、固定スクロール(4)の固定側ラップ(42)と噛み合わされている。そして、圧縮機構(14)では、固定スクロール(4)の固定側鏡板部(41)及び固定側ラップ(42)と、可動スクロール(5)の可動側鏡板部(51)及び可動側ラップ(52)とに囲まれた圧縮室(50)が形成される。
固定スクロール(4)の固定側鏡板部(41)の中央には、固定側鏡板部(41)を貫通する吐出口(44)が開口している。固定側鏡板部(41)の上端面には、高圧チャンバ(45)が形成される。高圧チャンバ(45)には、吐出口(44)が開口している。この高圧チャンバ(45)は、高圧空間を構成している。高圧チャンバ(45)は、上部鏡板(12)内の空間と連通している。
オルダム継手(55)は、可動スクロール(5)の可動側鏡板部(51)の下端面に形成されたキー溝と、ハウジング(3)の環状部(31)に形成されたキー溝とに係合し、可動スクロール(5)の自転を規制する。
以上のような構成の圧縮機構(14)において、モータ(6)へ通電すると、駆動シャフト(7)によって可動スクロール(5)が回転される。可動スクロール(5)は、その自転がオルダム継手(55)によって規制されており、自転は行わずに公転だけを行う。可動スクロール(5)の公転に伴い、両ラップ(42, 52)間の容積が中心に向かって収縮することで、中心側へ向かう冷媒ガスを圧縮することができる。圧縮された冷媒ガスは、吐出口(44)及び高圧チャンバ(45)を経て、吐出管(19)から冷媒回路へと供給される。
<3.ガスガイドの詳細構成>
本実施形態のスクロール圧縮機(1)は、さらに、ガスガイド(80)を備える。以下では、ガスガイド(80)の構成について、図1~図5Cを参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては、ガスガイド(80)がスクロール圧縮機(1)に取り付けられたときの姿勢に基づいて、スクロール圧縮機(1)の軸方向、径方向、及び周方向を用いて方向を規定する。
ガスガイド(80)は、吸入管(18)から吸入された冷媒ガスを分流(整流)するための部材である。図1及び図3に示すように、ガスガイド(80)は、ケーシング(10)内における吸入管(18)の開口端(18A)と対向するように配置される。ガスガイド(80)は、第1曲面部(81)と、第2曲面部(82)と、第1流路(83)と、第2流路(84)とを備えている。
第1曲面部(81)は、軸方向上端側から視たときに、周方向の両端部が1つの仮想円弧を描いている、曲面状の部位である。具体的には、第1曲面部(81)は、ケーシング(10)の胴部(11)の内周面に沿う曲率を有する。
第2曲面部(82)は、軸方向下端側から視たときに、周方向の両端部が1つの仮想円弧を描いている、曲面状の部位である。具体的には、第2曲面部(82)は、第1曲面部(81)と同じ曲率を有する。第2曲面部(82)は、第1曲面部(81)と連続しており、これらが合わさって1つの仮想曲面をなす。図2及び図3に示すように、第2曲面部(82)の周方向の幅(W2)は、第1曲面部(81)の周方向の幅(W1)よりも長い(W1<W2)。第2曲面部(82)の周方向中央の中心線と、第1曲面部の周方向中央の中心線とは、一致している。
第1流路(83)は、吸入管(18)を通過したガスの一部を圧縮機構(14)側へと導くための流路である。図5Aに示すように、第1流路(83)は、第1曲面部(81)周方向中途部において、径方向内側へ凹んでいる。図3に示すように、第1流路(83)は、径方向に視たとき矩形状である。第1流路(83)は、第1曲面部(81)の軸方向の全体にわたって設けられる。第1流路(83)は、いずれの場所においても、径方向内側に一定の深さ(D1)だけ凹んでいる。ガスガイド(80)がスクロール圧縮機(1)に取り付けられたとき、径方向視で第1流路(83)の中央部が、吸入管(18)の開口端(18A)と対向する。
第2流路(84)は、吸入管(18)を通過したガスの残余をモータ(6)側へと導くための流路である。図5B及び図5Cに示すように、第2流路(84)は、第2曲面部(82)の周方向中途部において、径方向内側へ凹んでいる。詳細には、第2流路(84)は、縮小部(85)と、拡大部(86)と、幅広部(87)とを有する。また、第2流路(84)は、縮小部(85)と拡大部(86)との間に絞り部(88)を有する。
縮小部(85)は、軸方向下端側へ向かうにつれて、流路断面積が縮小する部分である。図3に示すように、径方向に視たとき、縮小部(85)は、略逆二等辺三角形状である。図2及び図4に示すように、縮小部(85)の流路の底部は、下方に向かうにつれて次第に浅くなっている。別の言い方をすれば、縮小部(85)の径方向内側の面は、下方に向かうにつれて径方向外側に配置されるように、軸方向に対して傾斜している。
図3に示すように、拡大部(86)は、縮小部(85)よりも下方に設けられる。拡大部(86)は、軸方向下方側に向かうにつれて、流路断面積が拡大する部分である。径方向に視たとき、拡大部(86)は、略二等辺三角形状である。図4に示すように、拡大部(86)の流路の底部は、拡大部(86)の全域にわたって、一定の深さ(D2)である(D2<D1)。別の言い方をすれば、拡大部(86)の径方向内側の面は、軸方向に対して平行である。
図3に示すように、幅広部(87)は、拡大部(86)よりも下方に、拡大部(86)と連続して設けられる。幅広部(87)は、径方向に視たとき、矩形状である。図4に示すように、第2流路(84)は、いずれの場所においても、径方向内側に一定の深さ(D2)だけ凹んでいる。すなわち、幅広部(87)の径方向内側の面は、拡大部(86)の径方向内側の面と連続する円弧面をなしている。
図3に示すように、絞り部(88)は、縮小部(85)と拡大部(86)との境界部分に設けられる。絞り部(88)は、流路断面積が絞られた部分をなす。絞り部(88)の上端は、縮小部(85)の下端に接続され、絞り部(88)の下端は、拡大部(86)の上端に接続される。
第1流路(83)は流路断面積が一定であるので、最小流路断面積は図5Aに2点鎖線で示した領域の面積である。一方、第2流路(84)の流路断面積は軸方向に変化し、最小流路断面積は図5Bに2点鎖線で示した領域(絞り部)の面積である。
<4.ステータの詳細構成>
以下では、本実施形態に係るステータ(61)の細部の構成について、図1及び図6を参照して説明する。
本実施形態に係るステータ(61)は、外周面に、所定間隔おき(本実施形態では、90°おき)に4つのコアカット部が設けられる。各コアカット部は、ステータ(61)の上端から下端にわたって、ステータの外周面を一部削ぎ落としたように形成される。本実施形態の各コアカット部は、軸方向に平行な平面をなす。ステータ(61)の外周面と、ケーシング(10)の胴部(11)の内周面と、の間に、コアカット部が配置されることにより、胴部(11)とステータ(61)との間に上下方向に延びる複数の流通路が形成されている。上記複数の流通路は、ケーシング(10)内におけるモータ(6)の軸方向の一端側と他端側を連通させている。
上記複数の流通路のうちの1つである第1ガス流路(91)は、吸入管(18)が接続される角度位置(具体的には、吸入管(18)の概ね直下)に配置され、吸入された冷媒ガスを下降流として流すのに用いられる。上記複数の流通路のうちの別の1つである油排通路(95)は、第1ガス流路(91)と180°回転対称な角度位置に配置され、駆動シャフト(7)内を通って軸受部等を潤滑した後の潤滑油を、油溜まり(15)へ流すのに用いられる。本実施形態では、上述の第2隙間(9)から油排通路(95)の軸方向中途部までにかけて、潤滑油を案内するためのガイド部材(57)が配置されている。上記複数の流通路のうちの残りの2つである第2ガス流路及び第3ガス流路のうちの少なくとも1つは、上述の下降流が仕切り板(26)にぶつかってモータ(6)の回転により旋回流となったのを、上昇流として流すのに用いられる。
上述したガスガイド(80)は、第1流路(83)が吸入管(18)の開口端(18A)に対向した状態で、かつ、第1流路(83)の出口(上端)を圧縮機構(14)側に向けて、第2流路(84)の出口(下端)をモータ(6)側に向けた状態で、曲面部(81,82)が胴部(11)の内周面に沿うように、取り付けられる。取付けには、公知の種々の方法を用い得るが、例えば、ネジ止め、溶接、はんだ付けなどを用いてもよい。図6に示すように、ガスガイド(80)をスクロール圧縮機(1)に取り付けたとき、第2流路(84)の出口と、第1ガス流路(91)の上端である第1開口端(91A)が、対向することとなる。軸方向に視たとき、第2流路(84)の出口は、上記第1開口端(91A)を包含している。すなわち、第1開口端(91A)は、第2流路(84)の出口により、取り囲まれている。
<5.まとめ>
以上に示したように、本実施形態に係るスクロール圧縮機(1)は、吸入管(18)を通過したガスの一部を圧縮機構(14)側へと導く第1流路(83)と、吸入管(18)を通過したガスの残余をガス流路(91)へと導く第2流路(84)と、を備えるガスガイド(80)を有する。そのため、吸入管(18)から吸入されたガスの一部により、モータ(6)を軸方向に沿って冷却することができる。その結果、モータ(6)の軸方向一端側と他端側とで、温度差が小さくなり、モータ(6)の各部の温度を均一に近づけることができる。そのため、モータ(6)の一箇所に取り付けた温度センサによって、モータ(6)全体の温度を正確に検知することが可能となる。また、モータ(6)の過度な温度上昇などの異常を、1つの温度センサによって正確に検知することが可能となり、その検知結果に基づいて適切な処置を講じることによって、モータ(6)の信頼性を向上させることができる。
図5A及び図5Bに示すように、第1流路(83)の最小流路断面積は、第2流路(84)の最小流路断面積よりも大きい。そのため、吸入管(18)から吸入されたガスが、モータ(6)側よりも圧縮機構(14)側に流れ易くなる。その結果、モータ(6)にガスが流れ過ぎることによる悪影響を防止することができる。
具体的には、モータ(6)側に流れたガスは、モータ(6)から吸熱するため、その温度が上昇し、その密度が低下する。そのため、モータ(6)側に流れるガスの流量が多くなるほど、圧縮機構(14)へ吸入されるガスの密度が低くなり、その結果、可動スクロール(5)が一回転する毎に圧縮機構(14)が吸入する冷媒の質量が少なくなる。これに対し、本実施形態では、第1流路(83)の最小流路断面積を第2流路(84)の最小流路断面積よりも大きくすることによって、モータ(6)に流れるガスの流量を制限している。そのため、本実施形態によれば、圧縮機構(14)へ吸入されるガスの密度低下を抑えてスクロール圧縮機(1)の効率低下を抑えつつ、モータ(6)の軸方向一端側と軸方向他端側の温度差を縮小できる。
本実施形態に係るスクロール圧縮機(1)においては、ガスガイド(80)の第2流路(84)は、縮小部(85)と、拡大部(86)とを備える。そのため、第2流路(84)が縮小部(85)と拡大部(86)との接続部に絞り部(88)を有することになり、モータ(6)側に流れる冷媒ガスの量が制限される。絞り部(88)を通過した後の冷媒ガスが拡大部(86)の表面に沿って広がることで、冷媒ガスの流速が遅くなる。その結果、モータ(6)側に流れるガスの流速を遅くすることができ、本実施形態のように、圧縮機構(14)のモータ(6)よりもケーシング(10)の下端寄りに油溜まり(15)が配置されている場合等に、油上がりを防止することができる。
具体的には、ガスガイド(80)によって導かれて第1ガス流路(91)を下方へと流れる冷媒ガスの流速が高過ぎると、第1ガス流路(91)から噴出したガスによって油溜まり(15)の潤滑油が跳ね上げられる虞がある。跳ね上がった潤滑油は、冷媒ガスと共に流れて圧縮機構(14)へ吸入され、圧縮機構(14)において圧縮された冷媒ガスと共に吐出管(19)を通ってスクロール圧縮機(1)の外部へ流出する。そのため、第1ガス流路(91)を通過した冷媒ガスによって跳ね上げられる潤滑油の量が増えると、スクロール圧縮機(1)の外部へ流出する潤滑油の量が増加して油溜まり(15)の潤滑油の量が減少し、その結果、圧縮機構(14)等が潤滑不良によって損傷する虞がある。これに対し、本実施形態では、ガスガイド(80)に拡大部(86)を設けることによって、第1ガス流路(91)を流れるガスの流速を低く抑えている。そのため、本実施形態によれば、スクロール圧縮機(1)から流出する潤滑油の量を少なく抑えることができ、スクロール圧縮機(1)の信頼性を確保することができる。
本実施形態に係るスクロール圧縮機(1)においては、ガスガイド(80)の第2流路(84)の出口は、第1ガス流路(91)のガスガイド側の第1開口端(91A)と対向している。そのため、第2流路(84)を流れるガスを、効率よく、第1ガス流路(91)へと流すことができる。
本実施形態に係るスクロール圧縮機(1)においては、ケーシング(10)の軸方向に視たときに、第2流路(84)の出口は、第1ガス流路(91)の第1開口端(91A)の全体と重なり合う。そのため、第2流路(84)を流れる冷媒ガスの全量が第1ガス流路(91)へと流れてしまうことを阻止することができる。すなわち、第2流路(84)を流れた後のガスが、過剰に第1ガス流路(91)へと流入することを抑制することができる。その結果、モータ(6)側にガスが流れ過ぎることによる悪影響を防止することができる。
本実施形態に係るスクロール圧縮機(1)においては、ガスガイド(80)の縮小部(85)の底部が、軸方向下端側に向かうにつれて径方向外側に位置するように傾斜している。このように、簡素な構成で、第1流路(83)の最小流路断面積を第2流路(84)の最小流路断面積よりも大きくしている。その結果、シンプルな構成で、吸入管(18)から吸入された冷媒ガスを、モータ(6)側よりも圧縮機構(14)側に流れ易くすることができている。
以上に、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
上記の実施形態では、圧縮機はスクロール圧縮機であるとしたが、これに限らない。上記に代えて、圧縮機を、例えばロータリ圧縮機や、スクリュー圧縮機や、スライドベーン型圧縮機等としてもよい。
上記の実施形態では、ケーシング(10)の軸方向を上下方向に向けて、いわゆる縦置きであるとしたが、これに限らない。上記に代えて、圧縮機を横置きのものにしてもよい。
上記の実施形態では、ガスガイドと曲面部との境界を画定する線が、直線的であったが、これに限らない。上記に代えて、ガスガイドと曲面部との境界を曲線的とし、例えば縮小部から絞り部へ、絞り部から拡大部への、作動流体の流れをより円滑にすることを促してもよい。
上記の実施形態では、ステータ(61)のコアカット部は、ステータ(61)の外周の一部を削ぎ落としたような平面状であるとしたが、これに限らない。上記に代えて、コアカット部を、ステータの外周の一部を円弧状に切り取ったような形状としてもよい。
また、上記の実施形態及び変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
本開示は、圧縮機について有用である。
1 スクロール圧縮機(圧縮機)
3 ハウジング
4 固定スクロール
5 可動スクロール
6 モータ
7 駆動シャフト
8 第1隙間
9 第2隙間
10 ケーシング
11 胴部
14 圧縮機構
18 吸入管
19 吐出管
38 排油通路
41 固定側鏡板部
42 固定側ラップ
44 吐出口
45 高圧チャンバ
50 圧縮室
51 可動側鏡板部
52 可動側ラップ
53 ボス部
57 ガイド部材
61 ステータ
62 ロータ
71 軸部
72 偏心部
73 カウンタウェイト部
74 給油路
80 ガスガイド
81 第1曲面部
82 第2曲面部
83 第1流路
84 第2流路
85 縮小部
86 拡大部
87 幅広部
88 絞り部
91 第1ガス流路
91A 第1開口端
95 油排通路
図3に示すように、幅広部(87)は、拡大部(86)よりも下方に、拡大部(86)と連続して設けられる。幅広部(87)は、径方向に視たとき、矩形状である。図4に示すように、幅広部(87)は、いずれの場所においても、径方向内側に一定の深さ(D2)だけ凹んでいる。すなわち、幅広部(87)の径方向内側の面は、拡大部(86)の径方向内側の面と連続する円弧面をなしている。

Claims (5)

  1. 筒状のケーシング(10)と
    前記ケーシング(10)内における該ケーシング(10)の一端寄りに配置されてガスを圧縮する圧縮機構(14)と、
    前記ケーシング(10)内における該ケーシング(10)の他端寄りに配置されて前記圧縮機構(14)を駆動するモータ(6)と、
    前記ケーシング(10)内における前記圧縮機構(14)と前記モータ(6)の間に開口する吸入管(18)と、
    前記モータ(6)と前記ケーシング(10)の内周面との間に形成され、前記ケーシング(10)内における前記モータ(6)の軸方向の一端側と他端側を連通させるガス流路(91)と、
    前記ケーシング(10)内における前記吸入管(18)の開口端(18A)と対向するように配置されるガスガイド(80)とを備え、
    前記ガスガイド(80)は、
    前記吸入管(18)を通過したガスの一部を前記圧縮機構(14)側へと導く第1流路(83)と、
    前記吸入管(18)を通過したガスの残余を前記ガス流路(91)へと導く第2流路(84)とを有する
    ことを特徴とする圧縮機(1)。
  2. 請求項1において、
    前記第1流路(83)の最小流路断面積は、前記第2流路(84)の最小流路断面積よりも大きい
    ことを特徴とする圧縮機(1)。
  3. 請求項1又は請求項2において、
    前記第2流路(84)は
    該第2流路(84)の出口側に向かって流路断面積が縮小する縮小部(85)と、
    前記縮小部(85)よりも前記第2流路の出口側に位置し、該第2流路(84)の出口側に向かって流路断面積が拡大する拡大部(86)とを備える
    ことを特徴とする、圧縮機(1)。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれか一つにおいて、
    前記第2流路(84)の出口は、前記ガス流路(91)の前記ガスガイド(80)側の第1開口端(91A)と対向している
    ことを特徴とする圧縮機(1)。
  5. 請求項4において、
    前記ケーシング(10)の軸方向に視たときに、前記第2流路(84)の出口は、前記ガス流路(91)の前記第1開口端(91A)の全体と重なり合うことを特徴とする圧縮機(1)。
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