JP2022055041A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構造で圧縮機筐体から冷媒回路へ吐出される潤滑油の吐油量を減らす。
【解決手段】圧縮機は、冷媒の吐出管及び吸入管が設けられた圧縮機筐体と、圧縮機筐体内に配置されて吸入管から吸入した冷媒を圧縮し吐出管から吐出する圧縮部と、圧縮機筐体内に配置されて圧縮部を駆動するモータと、を備える。圧縮機筐体内には、圧縮部に供給する潤滑油が貯留される。吐出管は、圧縮機筐体の上部に設けられ、冷媒回路に接続される上端部と、圧縮機筐体の内部に延ばされた下端部と、を有する。下端部には、吐出管の下端に向かって外径が徐々に小さくなる絞り部が形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、圧縮機に関する。

例えば、ロータリ圧縮機等の圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮部が内部に設けられた圧縮機筐体と、を備えており、圧縮部を潤滑する潤滑油が圧縮機筐体内に貯留されている。圧縮機は、圧縮部で圧縮された冷媒を、冷媒回路へ吐出する際に、冷媒に含まれる潤滑油が冷媒と共に吐出されることにより、圧縮機筐体内の潤滑油が減少し、圧縮部の潤滑性が低下する。

関連技術のロータリ圧縮機としては、例えば、圧縮部の上部に配置されたモータに、潤滑油を分離するための油分離板が配置された構造が知られている。このロータリ圧縮機では、圧縮部で圧縮された冷媒が、モータを通過して油分離板に冷媒が吹き付けられることで、冷媒に含まれる潤滑油が冷媒から分離される。潤滑油から冷媒を分離することで、冷媒と共に圧縮機筐体外へ吐出される潤滑油の量を減らすことができる。油分離板で分離された潤滑油は、圧縮機筐体の下方へ流れ落ちることで圧縮機筐体の下部に戻される。

特許第６５８２９６４号明細書 特許第５２８６９３７号明細書

しかしながら、上述したロータリ圧縮機は、モータに油分離板が取り付けられているため、ロータリ圧縮機の内部構造が複雑化し、組み立て工程が煩雑化する問題がある。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、簡素な構造で圧縮機筐体から冷媒回路へ吐出される潤滑油の吐油量を減らすことができる圧縮機を提供することを目的とする。

本願の開示する圧縮機の一態様は、冷媒の吐出管及び吸入管が設けられた圧縮機筐体と、圧縮機筐体内に配置されて吸入管から吸入した冷媒を圧縮し吐出管から吐出する圧縮部と、圧縮機筐体内に配置されて圧縮部を駆動するモータと、を備える圧縮機であって、圧縮機筐体内には、圧縮部に供給する潤滑油が貯留され、吐出管は、圧縮機筐体の上部に設けられ、冷媒回路に接続される上端部と、圧縮機筐体の内部に延ばされた下端部と、を有し、下端部には、吐出管の下端に向かって外径が徐々に小さくなる絞り部が形成されている。

本願の開示する圧縮機の一態様によれば、簡素な構造で圧縮機筐体から冷媒回路へ吐出される潤滑油の吐油量を減らすことができる。

図１は、実施例のロータリ圧縮機を示す縦断面図である。 図２は、実施例のロータリ圧縮機の圧縮部を示す分解斜視図である。 図３は、実施例のロータリ圧縮機の要部を示す縦断面図である。 図４は、実施例における吐出管を拡大して示す縦断面図である。 図５は、比較例のロータリ圧縮機の要部を拡大して示す縦断面図である。 図６は、実施例と比較例のロータリ圧縮機における各吐油量を比較して示す図である。 図７は、実施例と比較例のロータリ圧縮機における各吐油量を比較して示す図である。

以下に、本願の開示する圧縮機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例によって、本願の開示する圧縮機が限定されるものではない。

（ロータリ圧縮機の構成）
本実施例では、圧縮機の一例として、ロータリ圧縮機について説明する。図１は、実施例のロータリ圧縮機を示す縦断面図である。図２は、実施例のロータリ圧縮機の圧縮部を示す分解斜視図である。

図１に示すように、ロータリ圧縮機１は、密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体１０内の下部に配置された圧縮部１２と、圧縮機筐体１０内の上部に配置され、回転軸１５を介して圧縮部１２を駆動するモータ１１と、圧縮機筐体１０の外周面に固定された縦置き円筒状のアキュムレータ２５と、を備えている。

アキュムレータ２５は、上吸入管１０５及びアキュムレータ上湾曲管３１Ｔを介して上シリンダ１２１Ｔの上シリンダ室１３０Ｔ（図２参照）と接続され、下吸入管１０４及びアキュムレータ下湾曲管３１Ｓを介して下シリンダ１２１Ｓの下シリンダ室１３０Ｓ（図２参照）と接続されている。本実施例では、圧縮機筐体１０の周方向において、上吸入管１０５と下吸入管１０４の位置が重なっており、同一位置に位置する。

モータ１１は、外側に配置されたステータ１１１と、内側に配置されたロータ１１２と、を備えている。ステータ１１１は、圧縮機筐体１０の内周面に焼嵌め状態で固定されており、ロータ１１２は、回転軸１５に焼嵌め状態で固定されている。

回転軸１５は、下偏心部１５２Ｓの下方の副軸部１５１が、下端板１６０Ｓに設けられた副軸受部１６１Ｓに回転自在に支持され、上偏心部１５２Ｔの上方の主軸部１５３が、上端板１６０Ｔに設けられた主軸受部１６１Ｔに回転自在に支持され、互いに１８０度の位相差をつけて設けられた上偏心部１５２Ｔ及び下偏心部１５２Ｓにそれぞれ上ピストン１２５Ｔ及び下ピストン１２５Ｓが支持されることによって、圧縮部１２に対して回転自在に支持されると共に、回転によって上ピストン１２５Ｔ及び下ピストン１２５Ｓを、上シリンダ１２１Ｔの内周面１３７Ｔ、下シリンダ１２１Ｓの内周面１３７Ｓに沿ってそれぞれ公転運動させる。

圧縮機筐体１０の内部には、圧縮部１２に供給する潤滑油（冷凍機油）１８が貯留されている。圧縮機筐体１０の内部には、圧縮部１２において摺動する上ピストン１２５Ｔ及び下ピストン１２５Ｓ等の摺動部の潤滑性を確保し、上圧縮室１３３Ｔ（図２参照）及び下圧縮室１３３Ｓ（図２参照）をシールするために、潤滑油１８が圧縮部１２をほぼ浸漬する量だけ封入されている。圧縮機筐体１０の下側には、ロータリ圧縮機１全体を支持する複数の弾性支持部材（図示せず）を係止する取付脚３１０（図１参照）が固定されている。

図１に示すように、圧縮機筐体１０には、冷媒を吐出する吐出管１０７が上部１０ｂに設けられており、冷媒を吸入する上吸入管１０５及び下吸入管１０４が側面部に設けられている。圧縮部１２は、上吸入管１０５及び下吸入管１０４から吸入した冷媒を圧縮し、吐出管１０７から冷媒回路（図示せず）へ吐出する。図２に示すように、圧縮部１２は、上から、内部に中空空間が形成された膨出部を有する上端板カバー１７０Ｔ、上端板１６０Ｔ、環状の上シリンダ１２１Ｔ、中間仕切板１４０、環状の下シリンダ１２１Ｓ、下端板１６０Ｓ及び平板状の下端板カバー１７０Ｓを積層して構成されている。圧縮部１２全体は、上下から略同心円上に配置された複数の通しボルト１７４，１７５及び補助ボルト１７６によって固定されている。

図２に示すように、上シリンダ１２１Ｔには、円筒状の内周面１３７Ｔが形成されている。上シリンダ１２１Ｔの内周面１３７Ｔの内側には、上シリンダ１２１Ｔの内周面１３７の内径よりも小さい外径の上ピストン１２５Ｔが配置されており、内周面１３７Ｔと上ピストン１２５Ｔの外周面１３９Ｔとの間に、冷媒を吸入し圧縮して吐出する上圧縮室１３３Ｔが形成される。下シリンダ１２１Ｓには、円筒状の内周面１３７Ｓが形成されている。下シリンダ１２１Ｓの内周面１３７Ｓの内側には、下シリンダ１２１Ｓの内周面１３７Ｓの内径よりも小さい外径の下ピストン１２５Ｓが配置されており、内周面１３７Ｓと下ピストン１２５Ｓの外周面１３９Ｓとの間に、冷媒を吸入し圧縮して吐出する下圧縮室１３３Ｓが形成される。

上シリンダ１２１Ｔは、円形状の外周部から、円筒状の内周面１３７Ｔの径方向に張り出した上側方突出部１２２Ｔを有する。上側方突出部１２２Ｔには、上シリンダ室１３０Ｔから放射状に外方へ延びる上ベーン溝１２８Ｔが設けられている。上ベーン溝１２８Ｔ内には、上ベーン１２７Ｔが摺動可能に配置されている。下シリンダ１２１Ｓは、円形状の外周部から、円筒状の内周面１３７Ｓの径方向に張り出した下側方突出部１２２Ｓを有する。下側方突出部１２２Ｓには、下シリンダ室１３０Ｓから放射状に外方へ延びる下ベーン溝１２８Ｓが設けられている。下ベーン溝１２８Ｓ内には、下ベーン１２７Ｓが摺動可能に配置されている。

上シリンダ１２１Ｔには、外側面から上ベーン溝１２８Ｔと重なる位置に、上シリンダ室１３０Ｔに貫通しない深さで上スプリング穴１２４Ｔが設けられている。上スプリング穴１２４Ｔには上スプリング１２６Ｔが配置されている。下シリンダ１２１Ｓには、外側面から下ベーン溝１２８Ｓと重なる位置に、下シリンダ室１３０Ｓに貫通しない深さで下スプリング穴１２４Ｓが設けられている。下スプリング穴１２４Ｓには下スプリング１２６Ｓが配置されている。

また、下シリンダ１２１Ｓには、下ベーン溝１２８Ｓの径方向外側と圧縮機筐体１０内とを開口部で連通して圧縮機筐体１０内の圧縮された冷媒を導入し、下ベーン１２７Ｓに冷媒の圧力により背圧をかける下圧力導入路１２９Ｓが形成されている。なお、圧縮機筐体１０内の圧縮された冷媒は、下スプリング穴１２４Ｓからも導入される。また、上シリンダ１２１Ｔには、上ベーン溝１２８Ｔの径方向外側と圧縮機筐体１０内とを開口部で連通して圧縮機筐体１０内の圧縮された冷媒を導入し、上ベーン１２７Ｔに冷媒の圧力により背圧をかける上圧力導入路１２９Ｔが形成されている。なお、圧縮機筐体１０内の圧縮された冷媒は、上スプリング穴１２４Ｔからも導入される。

上シリンダ１２１Ｔの上側方突出部１２２Ｔには、上吸入管１０５と嵌合する上吸入孔１３５Ｔが設けられている。下シリンダ１２１Ｓの下側方突出部１２２Ｓには、下吸入管１０４と嵌合する下吸入孔１３５Ｓが設けられている。

上シリンダ室１３０Ｔは、上下をそれぞれ上端板１６０Ｔ及び中間仕切板１４０で閉塞されている。下シリンダ室１３０Ｓは、上下をそれぞれ中間仕切板１４０及び下端板１６０Ｓで閉塞されている。

上シリンダ室１３０Ｔは、上ベーン１２７Ｔが上スプリング１２６Ｔに押圧されて上ピストン１２５Ｔの外周面１３９Ｔに当接することによって、上吸入孔１３５Ｔに連通する上吸入室１３１Ｔと、上端板１６０Ｔに設けられた上吐出孔１９０Ｔに連通する上圧縮室１３３Ｔと、に区画される（図３参照）。下シリンダ室１３０Ｓは、下ベーン１２７Ｓが下スプリング１２６Ｓに押圧されて下ピストン１２５Ｓの外周面１３９Ｓに当接することによって、下吸入孔１３５Ｓに連通する下吸入室１３１Ｓと、下端板１６０Ｓに設けられた下吐出孔１９０Ｓに連通する下圧縮室１３３Ｓと、に区画される（図３参照）。

図２に示すように、上端板１６０Ｔには、上端板１６０Ｔを貫通して上シリンダ１２１Ｔの上圧縮室１３３Ｔと連通する上吐出孔１９０Ｔが設けられ、上吐出孔１９０Ｔの出口側には、上吐出孔１９０Ｔの周囲に上弁座（図示せず）が形成されている。上端板１６０Ｔには、上吐出孔１９０Ｔの位置から上端板１６０Ｔの周方向に溝状に延びる上吐出弁収容凹部１６４Ｔが形成されている。

上吐出弁収容凹部１６４Ｔには、後端部が上吐出弁収容凹部１６４Ｔ内に上リベット２０２Ｔにより固定され前部が上吐出孔１９０Ｔを開閉するリード弁型の上吐出弁２００Ｔ及び後端部が上吐出弁２００Ｔに重ねられて上吐出弁収容凹部１６４Ｔ内に上リベット２０２Ｔにより固定され前部が湾曲して（反って）いて上吐出弁２００Ｔの開度を規制する上吐出弁押さえ２０１Ｔ全体が収容されている。

下端板１６０Ｓには、下端板１６０Ｓを貫通して下シリンダ１２１Ｓの下圧縮室１３３Ｓと連通する下吐出孔１９０Ｓが設けられている。下端板１６０Ｓには、下吐出孔１９０Ｓの位置から下端板１６０Ｓの周方向に溝状に延びる下吐出弁収容凹部（図示せず）が形成されている。

下吐出弁収容凹部には、後端部が下吐出弁収容凹部内に下リベット２０２Ｓにより固定され前部が下吐出孔１９０Ｓを開閉するリード弁型の下吐出弁２００Ｓ及び後端部が下吐出弁２００Ｓに重ねられて下吐出弁収容凹部内に下リベット２０２Ｓにより固定され前部が湾曲して（反って）いて下吐出弁２００Ｓの開度を規制する下吐出弁押さえ２０１Ｓ全体が収容されている。

互いに密着固定された上端板１６０Ｔと、膨出部を有する上端板カバー１７０Ｔとの間には、上端板カバー室１８０Ｔが形成される。互いに密着固定された下端板１６０Ｓと平板状の下端板カバー１７０Ｓとの間には、下端板カバー室１８０Ｓ（図１参照）が形成される。下端板１６０Ｓ、下シリンダ１２１Ｓ、中間仕切板１４０、上端板１６０Ｔ及び上シリンダ１２１Ｔを貫通し下端板カバー室１８０Ｓと上端板カバー室１８０Ｔとを連通する冷媒通路孔１３６が設けられている。

以下に、回転軸１５の回転による冷媒の流れを説明する。上シリンダ室１３０Ｔ内において、回転軸１５の回転によって、回転軸１５の上偏心部１５２Ｔに嵌合された上ピストン１２５Ｔが、上シリンダ１２１Ｔの内周面１３７Ｔ（上シリンダ室１３０Ｔの外周面）に沿って公転することにより、上吸入室１３１Ｔが容積を拡大しながら上吸入管１０５から冷媒を吸入し、上圧縮室１３３Ｔが容積を縮小しながら冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒の圧力が上吐出弁２００Ｔの外側の上端板カバー室１８０Ｔの圧力よりも高くなると、上吐出弁２００Ｔが開いて上圧縮室１３３Ｔから上端板カバー室１８０Ｔへ冷媒が吐出される。上端板カバー室１８０Ｔに吐出された冷媒は、上端板カバー１７０Ｔに設けられた上端板カバー吐出孔１７２Ｔ（図１参照）から圧縮機筐体１０内に吐出される。

また、下シリンダ室１３０Ｓ内において、回転軸１５の回転によって、回転軸１５の下偏心部１５２Ｓに嵌合された下ピストン１２５Ｓが、下シリンダ１２１Ｓの内周面１３７Ｓ（下シリンダ室１３０Ｓの外周面）に沿って公転することにより、下吸入室１３１Ｓが容積を拡大しながら下吸入管１０４から冷媒を吸入し、下圧縮室１３３Ｓが容積を縮小しながら冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒の圧力が下吐出弁２００Ｓの外側の下端板カバー室１８０Ｓの圧力よりも高くなると、下吐出弁２００Ｓが開いて下圧縮室１３３Ｓから下端板カバー室１８０Ｓへ冷媒が吐出される。下端板カバー室１８０Ｓに吐出された冷媒は、冷媒通路孔１３６及び上端板カバー室１８０Ｔを通って上端板カバー１７０Ｔに設けられた上端板カバー吐出孔１７２Ｔから圧縮機筐体１０内に吐出される。

圧縮機筐体１０内に吐出された冷媒は、ステータ１１１の外周部に上下方向に沿って設けられた切欠き（図示せず）、又はステータ１１１の巻線部の隙間（図示せず）、又はステータ１１１とロータ１１２との隙間１１５（図１参照）、又はロータ１１２の内部の冷媒通路（図示せず）を通ってモータ１１の上方に導かれ、圧縮機筐体１０の上部１０ｂに配置された吐出管１０７から吐出される。

（ロータリ圧縮機の特徴的な構成）
次に、実施例のロータリ圧縮機１の特徴的な構成について説明する。実施例の特徴には、圧縮機筐体１０に設けられる吐出管１０７の形状が含まれる。実施例の特徴によれば、圧縮機筐体１０から吐出管１０７を通って冷媒回路へ吐出される潤滑油１８の吐油量（以下、吐油量と称する。）が抑えられる。

図３は、実施例のロータリ圧縮機１の要部を示す縦断面図である。図４は、実施例における吐出管１０７を拡大して示す縦断面図である。

圧縮機筐体１０は、図１に示すように、筒状の胴部１０ａと、胴部１０ａの上端を塞ぐ上部１０ｂと、胴部１０ａの下端を塞ぐ下部１０ｃと、を有する。図１及び図３に示すように、圧縮機筐体１０の上部１０ｂには、吐出管１０７と、配線を介してモータ１１に接続される接続端子１０９が設けられている。吐出管１０７は、圧縮機筐体１０の径方向の中央に配置されており、上部１０ｂを貫通して圧縮機筐体１０の内部に延びるように、上下方向に沿って設けられている。吐出管１０７は、内径が１０［ｍｍ］程度に形成されており、上部１０ｂから圧縮機筐体１０の内部に向かって、例えば、２０［ｍｍ］程度突出して設けられている。

（吐出管の形状）
図３及び図４に示すように、吐出管１０７は、冷媒回路の配管（図示せず）に接続される上端部１０７ａと、圧縮機筐体１０の内部に延ばされた下端部１０７ｂと、を有する。吐出管１０７の上端部１０７ａには、冷媒回路の配管と接続される接続部３０１が形成さている。接続部３０１は、接続される配管の外径に合わせて内径が拡大されて形成されており、配管が接続部３０１に挿入されて接続される。このため、接続部３０１の内径は、以下に述べる直管部３０３の内径φＤ１よりも大きい。

吐出管１０７の下端部１０７ｂは、先細り状に形成されており、下端部１０７ｂに、吐出管１０７の下端に向かって外径が徐々に小さくなる絞り部３０２が形成されている。吐出管１０７の接続部３０１と絞り部３０２との間には、内径が一定に形成されて絞り部３０３に連続する直管部３０３が形成されている。したがって、吐出管１０７は、直管部３０３の内径をφＤ１、絞り部３０２の下端の内径をφＤ２としたとき、φＤ１＞φＤ２を満たす。

吐出管１０７の長さ方向に直交する平面において、直管部３０３の内径の断面積をＳ１、絞り部３０２の下端の開口面積（下端の内径の断面積）をＳ２としたとき、断面積Ｓ１と開口面積Ｓ２の比率（Ｓ２／Ｓ１）は、０．６≦（Ｓ２／Ｓ１）≦０．９を満たす。

本実施例における絞り部３０２は、比率（Ｓ２／Ｓ１）が０．７程度に形成されており、上述の数値範囲を満たすことにより、吐出管１０７に流入する冷媒の流動抵抗の増大を抑えながら、ロータリ圧縮機１の吐油量を減らせる。比率（Ｓ２／Ｓ１）が０．６未満の場合、吐出管１０７に流入する冷媒の流動抵抗が大きくなり、ロータリ圧縮機１の効率が低下するので好ましくない。比率（Ｓ２／Ｓ１）が０．９を超えた場合、絞り部３０２による効果が十分に得られないので好ましくない。

図４に示すように、絞り部３０２の外周面は、吐出管１０７の長さ方向である管軸方向に対する傾斜角θが、５．７度以下である。絞り部３０２の外周面の傾斜角θが５．７度以下であることにより、絞り部３０２の内面と直管部３０３の内面が緩やかに連続するので、絞り部３０２近傍の内部において流動抵抗が増大することを抑えられる。加えて、絞り部３０２の外周面の傾斜角θが５．７度以下であることにより、絞り部３０２のテーパ状の外周面に、吐出管１０７に流入する冷媒が接触する油分離領域が適正に確保されるので、冷媒から潤滑油１８を効果的に分離することができる。言い換えると、絞り部３０２の傾斜角θが５．７度を越えた場合には、絞り部３０２の外周面の油分離領域が小さくなり、油分離領域を適正に確保できなくなるので好ましくない。加えて、絞り部３０２の傾斜角θが５．７度を越えた場合には、吐出管１０７に流入した冷媒が、絞り部３０２の内面と直管部３０３の内面との境界付近で乱流を生じやすくなり、絞り部３０２近傍の内部で流動抵抗が増大するので好ましくない。

本実施例では、比率（Ｓ２／Ｓ１）が０．７である絞り部３０２の傾斜角θが４．３度に形成されている。なお、比率（Ｓ２／Ｓ１）が０．６の場合に傾斜角θが１．４度程度に形成され、比率（Ｓ２／Ｓ１）が０．９の場合に傾斜角θが５．７度程度に形成される。

（絞り部の作用）
実施例のロータリ圧縮機１では、圧縮部１２から吐出された冷媒が、モータ１１を通過して吐出管１０７に流入する。冷媒が吐出管１０７に流入するとき、冷媒が吐出管１０７の絞り部３０２の外周面に吹き付けられることで、冷媒に含まれる潤滑油１８を絞り部３０２の外周面に付着させながら、冷媒が絞り部３０２から流入する。これにより、吐出管１０７に流入する冷媒に含まれる潤滑油１８が冷媒から分離される。

また、圧縮部１２から吐出された冷媒が回転するモータ１１のロータ１１２内を通過する際に、ロータ１１２の遠心力によって冷媒に含まれる潤滑油１８が分離され、分離された潤滑油１８が圧縮機筐体１０内の上方へ移動される。このように圧縮機筐体１０内の上方に移動した潤滑油１８も、上述と同様に絞り部３０２の外周面に吹き付けられて、吐出管１０７に流入することが抑えられる。

絞り部３０２の外周面の周囲に付着した冷媒は、絞り部３０２の外周面に沿って流れ落ち、圧縮機筐体１０の下部１０ｃへ戻る。このように冷媒から潤滑油１８を分離する油分離部として絞り部３０２が機能するので、吐出管１０７を通って冷媒回路に吐出される冷媒に含まれる潤滑油１８を減らし、ロータリ圧縮機１から冷媒回路に吐出される吐油量が抑えられる。その結果、圧縮機筐体１０内の潤滑油１８の減少が抑えられ、圧縮部１２の潤滑性の低下が抑えられる。なお、絞り部３０２の外周面は、外周面に沿って潤滑油１８をスムースに流れ落す観点で、表面が滑らかに形成されることが好ましく、例えば、表面を平滑化する薄膜が設けられてもよい。

（実施例と比較例における吐油量の比較）
図５は、比較例のロータリ圧縮機の要部を拡大して示す縦断面図である。図５に示すように、比較例のロータリ圧縮機５０１が有する吐出管５０７は、冷媒回路の配管に接続される上端部５０７ａと、圧縮機筐体１０の内部に延ばされた下端部５０７ｂと、を有する。比較例における吐出管５０７は、上端部５０７ａに形成された接続部３０１から下端まで、内径が一定の直管部３０３が形成されており、実施例のような絞り部３０２が形成されていない。比較例のロータリ圧縮機５０１は、吐出管５０７の下端部５０７ａに絞り部３０２が形成されていないことを除き、実施例のロータリ圧縮機１と構造が同一である。

続いて、実施例のロータリ圧縮機１の吐油量と、比較例のロータリ圧縮機５０１の吐油量とを比較する。図６及び図７は、実施例と比較例のロータリ圧縮機１、５０１における各吐油量を比較して示す図であり、比較例の吐油量を基準として、実施例の吐油量を斜線で示す。図６及び図７では、吐出管１０７から吐出された潤滑油１８を含む冷媒（混合物）に対する潤滑油１８の割合である、潤滑油１８の吐油量［ｗｔ％］を示す。実施例における吐出管１０７の絞り部３０２は、上述した比率（Ｓ２／Ｓ１）が０．７程度に形成されている。

図６は、ロータリ圧縮機１を備える冷凍サイクル装置を、上ピストン１２５Ｔ（下ピストン）の回転数が８０［ｒｐｓ］で冷房運転した場合である。図７は、ロータリ圧縮機５０１を備える冷凍サイクル装置を、上ピストン１２５Ｔ（下ピストン１２５Ｓ）の回転数が１００［ｒｐｓ］で冷房運転した場合である。

図６に示すように、比較例の吐油量を１００％としたとき、実施例の吐油量は５４％に低減し、比較例に対する低減率が４６％となった。また、図７に示すように、比較例の吐油量を１００％としたとき、実施例の吐油量は６７％に低減し、比較例に対する低減率が３３％となった。したがって、実施例のロータリ圧縮機１は、絞り部３０２の比率（Ｓ２／Ｓ１）が０．７である吐出管１０７を有することにより、比較例の吐油量に対して、吐油量を３０％程度～４５％程度まで低減することができる。

（実施例の効果）
上述したように実施例のロータリ圧縮機１が備える吐出管１０７は、圧縮機筐体１０の上部１０ｂに設けられ、冷媒回路の配管に接続される上端部１０７ａと、圧縮機筐体１０の内部に延ばされた下端部１０７ｂと、を有する。下端部１０７ｂには、吐出管１０７の下端に向かって外径が徐々に小さくなる絞り部３０２が形成されている。これにより、吐出管１０７に流入する冷媒に含まれる潤滑油１８が、絞り部３０２の外周面に衝突することで分離される。このため、実施例によれば、冷媒に含まれる潤滑油１８を分離するための油分離板等を、モータ１１に取り付けることなく、簡素な構造で、吐出管１０７を通って圧縮機筐体１０の外部へ吐出される潤滑油１８の吐油量を減らすことができる。

また、実施例のロータリ圧縮機１が備える吐出管１０７は、内径が一定に形成されて絞り部３０２に連続する直管部３０３を有する。吐出管１０７の長さ方向に直交する平面において、直管部３０３の内径の断面積をＳ１、絞り部３０２の下端の開口面積をＳ２としたとき、断面積Ｓ１と開口面積Ｓ２の比率（Ｓ２／Ｓ１）は、０．６≦（Ｓ２／Ｓ１）≦０．９を満たす。これにより、吐出管１０７に流入する冷媒の流動抵抗が増大することを抑えながら、吐出管１０７を通って圧縮機筐体１０の外部へ吐出される潤滑油１８の吐油量を効果的に減らすことができる。

また、実施例における吐出管１０７の絞り部３０２の外周面は、吐出管１０７の長さ方向に対する傾斜角θが、５．７度以下である。これにより、絞り部３０２近傍の内部において流動抵抗が増大することを抑えられると共に、絞り部３０２の外周面に、吐出管１０７に流入する冷媒が衝突する油分離領域が適正に確保されるので、冷媒から潤滑油１８を効果的に分離することができる。

（参考例）
上述した実施例のように、吐出管１０７の下端に向かって外径が徐々に小さくなる絞り部３０２の代わりに、吐出管１０７の下端の内径が小さくなるように、下端の内周側へ突出する突出部を形成する構造が考えられる。例えば、吐出管１０７の下端にリング部材が固定される構造等によって、吐出管１０７の下端部１０７ｂの内径を小さくすることが可能となる。しかしながら、このような参考例の構造では、吐出管１０７の下端近傍で内径が急激に変化するので、吐出管１０７に流入した冷媒に乱流が生じて下端部１０７ｂで流動抵抗が増大するおそれがある。また、参考例の構造では、吐出管１０７に流入する冷媒が吹き付けられる油分離領域が十分に確保されないので、吐油量を効果的に減らすことができない。

一方、実施例における吐出管１０７は、絞り部３０２の内面と直管部３０３の内面が緩やかに連続するので、絞り部３０２近傍の内部において流動抵抗が増大することを抑えられると共に、吐出管１０７の下端部１０７ｂに油分離領域が適正に確保されるので、吐油量を効果的に減らすことができる。このように実施例における吐出管１０７の絞り部３０２は、単に吐出管１０７の下端の内径を小さくする他の構造よりも有効である。また、実施例における絞り部３０２は、参考例と比べて、吐出管１０７の下端部１０７ｂにプレス加工等を施すことで容易に形成することができる。

なお、本実施例は、ロータリ圧縮機１を一例として説明したが、例えば、スクロール圧縮機等の他の圧縮機に適用されてもよく、本実施例と同様の効果が得られる。スクロール圧縮機は、潤滑油を分離するために利用できる空間が小さく、冷媒回路への吐油量が多くなる傾向にあるので、実施例における吐出管１０７の絞り部３０２が吐油量を抑える上で有効である。

１ ロータリ圧縮機
１０ 圧縮機筐体
１０ｂ 上部
１１ モータ
１２ 圧縮部
１８ 潤滑油
１０４ 下吸入管（吸入管）
１０５ 上吸入管（吸入管）
１０７ 吐出管
１０７ａ 上端部
１０７ｂ 下端部
３０２ 絞り部
３０３ 直管部
Ｓ１ 断面積
Ｓ２ 開口面積
θ 傾斜角

Claims (3)

1. 冷媒の吐出管及び吸入管が設けられた圧縮機筐体と、前記圧縮機筐体内に配置されて前記吸入管から吸入した冷媒を圧縮し前記吐出管から吐出する圧縮部と、前記圧縮機筐体内に配置されて前記圧縮部を駆動するモータと、を備える圧縮機であって、
   前記圧縮機筐体内には、前記圧縮部に供給する潤滑油が貯留され、
   前記吐出管は、前記圧縮機筐体の上部に設けられ、冷媒回路に接続される上端部と、前記圧縮機筐体の内部に延ばされた下端部と、を有し、
   前記下端部には、前記吐出管の下端に向かって外径が徐々に小さくなる絞り部が形成されている、圧縮機。
2. 前記吐出管は、内径が一定に形成されて前記絞り部に連続する直管部を有し、
   前記吐出管の長さ方向に直交する平面において、前記直管部の内径の断面積をＳ１、前記絞り部の下端の開口面積をＳ２としたとき、前記断面積Ｓ１と前記開口面積Ｓ２の比率（Ｓ２／Ｓ１）は、
   ０．６≦（Ｓ２／Ｓ１）≦０．９
   を満たす、
   請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記絞り部の外周面は、前記吐出管の長さ方向に対する傾斜角が、５．７度以下である、
   請求項１または２に記載の圧縮機。

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