JP5157274B2 - 圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、吸入する作動流体から液成分等を取り出す機構を備えた圧縮機に関する。

従来の圧縮機としては、例えば特許文献１に示すようなスクロール型の電動圧縮機が知られている。この圧縮機は、特許文献１の図１に示すように、ハウジング１内に電動モータ５およびスクロール型圧縮機構部を有し、吸入口２の下流側に電動モータ５にガス冷媒の一部を導く分流手段４０を有している。この分流手段４０は、吸入口２に接続される分岐板４０ａと、ステータ用通路４１に接続される樋状のガイド４１ｂと、を備えている。

この分流手段４０は、圧縮部４の可動に伴い電動圧縮機の内部で生じる圧力勾配に起因する、圧縮部４への冷媒ガスの流れに抗して確実にモータシャフトの補助軸受８側に冷媒ガスを分流させ、ミスト状の潤滑油を供給するものである。

すなわち、電動モータ５が駆動されると、潤滑油のミストを含む低温の冷媒ガスが吸入口２から吸い込まれ、大部分のガスが主流Ｍとなって低圧室５０に直接入り、スクロール機構９等の各摺動部を潤滑しつつ、吸入室５２を経て圧縮室３３に吸い込まれる。また、吸入口２から吸い込まれた冷媒ガスの一部は分流手段４０によって分流Ｓとなって補助軸受部８を通過して冷媒ガスに含まれるミスト状の潤滑油によって補助軸受部８を潤滑する。さらに分流Ｓは、電動モータ５のロータ５ａとステータ５ｂの間の隙間４４を通過して低圧室５０に至り、上記主流とともに圧縮室３３に吸い込まれることになる。
特開２００４−２１８５３６号公報（図１参照）

しかしながら、上記従来の圧縮機の分流手段４０においては、モータ室に潤滑ミスト成分を含有する冷媒ガス（分流Ｓ）を供給するため、電動モータ５を冷却する能力を十分に確保できないという問題があり、特に、高負荷時に電動モータが高温となったときにモータを十分に冷却することができないものであった。

さらに、分流Ｓの冷媒ガスは電動モータ５側に供給され、電動モータ５からの熱を受けて温度上昇する。その後、暖められた分流Ｓの冷媒ガスは電動モータ５の収納部から低圧室５０に至り、主流Ｍとともに圧縮室３３に吸い込まれるため、主流Ｍは、戻ってきた分流Ｓと混合して温度上昇して吸入冷媒が暖められてしまうので、圧縮効率が低下するという問題もある。

また、上記従来の圧縮機における分流手段は、冷媒中の冷媒ガスをミスト状の潤滑油としてモータシャフトの補助軸受８側に供給するものであるが、冷媒中に含まれる鉄粉などの異物は冷媒とともに圧縮室側に流れることになる。このため、スクロール型圧縮機構部を損傷してしまうという問題があり、また、スクロール型圧縮機構部の性能確保に対して配慮がなされていないものであった。

そこで、本発明の目的は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、吸入された冷媒中の液冷媒成分をモータ室に導いてモータ部が高温になることを抑制できる圧縮機を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、冷媒中に含まれる鉄粉などの異物が圧縮室に直接的に流入することを防止して耐久性を高めた圧縮機を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。請求項１に記載の圧縮機の発明は、ハウジング（１ｂ）と、外部回路から流れてきた冷媒を前記ハウジング内に流入させる吸入管（３７）と、ハウジング内に設けられ、吸入管から流出した冷媒が吸入される吸入室（１５）と、吸入管から流出した冷媒を吸入室に導くとともに、その径寸法が吸入管の下流側端部の内径寸法よりも小さく構成されている導入口（３８ｂ）と、吸入室の冷媒を圧縮室（１８）に吸入して圧縮する圧縮機構部（４）と、圧縮機構部を駆動するモータ部（３）と、モータ部が収納されるモータ室（３ａ）と、を備え、
吸入管と導入口は、吸入管から流出する直前の冷媒流れ方向の線上に少なくとも前記導入口の一部が開口するとともに、吸入管の下流側端部の冷媒通路（３７ａ）は冷媒通路の冷媒流れ方向の延長線上に前記導入口が開口していない部分を備える位置関係で、設けられており、導入口が開口していない冷媒流れ方向の延長線上の部位はモータ室につながっており、
導入口の内周縁部を吸入管側へ投影したとき、その投影部は完全に吸入管内に投影されており、導入口は、吸入管の内部に入り込んだ位置に配置されており、吸入管の内部には冷媒の流れを旋回させる旋回流形成部材が設けられており、
吸入管は、旋回流形成部材として、ハウジングの外部において外部回路を流出した冷媒の流れ方向を曲げる曲がり部を有し、吸入管の下流側端部の内壁面近傍に形成されている通路（３７ａ）のうち、曲がり部の曲率半径の小さい側に位置する通路部分は、導入口に対向し、曲がり部の曲率半径の大きい側に位置する通路部分は、導入管の外周面周辺部（３９）に直面しており、外周面周辺部（３９）を介してモータ室に臨むように配置されていることを特徴としている。

この発明によれば、吸入管に吸入された冷媒は比重の比較的大きい液冷媒成分が吸入管の内壁面寄りに流れ、吸入管の通路中心軸寄りに比重の小さい冷媒ガス成分が流れて、上記内壁面近傍の通路部分から導入口の径方向外方周辺部へ液冷媒等が供給されるとともに、冷媒ガス成分が導入口から吸入されて吸入室に供給されるので、吸入された冷媒中の液冷媒成分をモータ室に導いてモータ部が高温になることを抑制できるとともに、冷媒ガスの温度上昇を防いで圧縮効率の低下を抑制することができる。特に本発明は、高速回転、高吐出温度での運転において高温になるモータ室に液冷媒を供給して、液冷媒の気化潜熱によりモータ室を効率的に冷却することで、過昇温による信頼性の低下を防止することができる。またこの発明によれば、さらに強く慣性力を利用し、より確実に液冷媒等をモータ室に供給できる。

請求項２に記載の圧縮機の発明は、ハウジング（１ｂ）と、外部回路から流れてきた冷媒をハウジング（１ｂ）内に流入させる吸入管（１３、３７、４１、４４）と、ハウジング内に設けられ、吸入管から流出した冷媒が吸入される吸入室（１５）と、吸入管から流出した冷媒を吸入室に導く導入口（２７ｂ、３８ｂ）と、吸入室の冷媒を圧縮室（１８）に吸入して圧縮する圧縮機構部（４）と、圧縮機構部を駆動するモータ部（３）と、モータ部が収納されるモータ室（３ａ）と、を備え、
吸入管と導入口は、吸入管から流出する直前の冷媒流れ方向の線上に少なくとも導入口の一部が開口するとともに、吸入管の下流側端部の冷媒通路（１３ａ、３７ａ、４１ａ、４４ａ、４５）は冷媒通路の冷媒流れ方向の延長線上に前記導入口が開口していない部分を備える位置関係で、設けられており、
導入口が開口していない冷媒流れ方向の延長線上の部位はモータ室につながっており、
吸入管の内部には冷媒の流れを旋回させる旋回流形成部材が設けられており、
旋回流形成部材は、吸入管（１３）の軸方向に伸長する形状の板部（５１）と、板部（５１）の下流端部で径方向外方に向けて突出し、軸方向の冷媒流れを吸入管（１３）の内周面に向かう流れに変える案内部（５２）と、を有して構成されているものである。この発明によれば、部品点数が少なく、簡単な構成によって旋回流を形成することができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
本発明における第１実施形態は、給湯水を加熱する給湯機に圧縮機１を適用したものである。本実施形態について図１〜図６を用いて説明する。図１は圧縮機１を含むヒートポンプ式給湯機を示す模式図である。図２は圧縮機１の内部構成を示す断面図である。

図１に示すように、ヒートポンプ式給湯機は、冷媒を吸入して圧縮する圧縮機１と、貯湯タンク内の給湯水と圧縮機１により吐出された冷媒とで熱交換を行う水冷媒熱交換器４０と、水冷媒熱交換器４０から流出した冷媒を減圧する減圧器５０と、外気から吸熱して冷媒を蒸発させる蒸発器６０と、蒸発器６０から流出した冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離して余剰冷媒を蓄え、気相冷媒を圧縮機１に供給する気液分離器７０と、を備えている。ヒートポンプ式給湯機は、外気からの吸熱量および圧縮機１の圧縮仕事量に相当する熱量を給湯水に与えることで給湯水を加熱するものである。

本実施形態ではＣＯ_２を冷媒として使用する。図２に示すように、圧縮機１は、内部に組み込まれた横置きのモータ部３によって圧縮機構部４が作動される横型の圧縮機である。モータ部３および圧縮機構部４は圧縮機本体の第１ハウジング１ｂの内側に配置されている。圧縮機本体は、第１ハウジング１ｂと、モータ部３側に位置する第２ハウジング１ａと、圧縮機構部４側に位置する第３ハウジング１ｃとからなり、第２ハウジング１ａおよび第３ハウジング１ｃを第１ハウジング１ｂと互いに溶接することで形成された密閉容器によって構成されている。

モータ部３は、第１ハウジング１ｂの内部に区画されて形成されるモータ室３ａに収容されているロータ９と、ロータ９の周囲を囲むステータ１１と、ロータ９と一体化して回転するシャフト１０と、を備えている。さらに、ステータ１１はロータ９の外周側で第１ハウジング１ｂの内周面に圧入されることによって固定されている。

第１ハウジング１ｂ内の第２ハウジング１ａ側には、シャフト１０を回転可能に支持する軸受（図示しない）が固定されている支持板６が設けられている。この支持板６から第２ハウジング１ａに至る部位には、シャフト支持部２が構成されている。このシャフト支持部２は、第２ハウジング１ａ、支持板６などで囲まれた空間を有している。この空間には、支持板６に設けられた上部通路７、下部通路８、および中央通路２ｂを通って、冷媒に含まれる潤滑油が流れ込み溜まることになる。中央通路２ｂは、シャフト１０の軸方向全体に伸長する貫通路１０ａと連通している。

また、第１ハウジング１ｂ内の第３ハウジング１ｃ側には、シャフト１０を回転可能に支持する軸受（図示しない）が固定されているフレーム２９が設けられている。そして、外部電源（図示しない）からの電力がステータ１１に供給されると、ロータ９の回転に伴ってシャフト１０が回転駆動される。

圧縮機構部４は、第１ハウジング１ｂに固定され、固定渦巻き部を備える固定スクロール２４と、この固定渦巻き部と噛み合って圧縮室１８を形成する可動渦巻き部を備える可動スクロールとしての旋回スクロール１７と、を有するスクロール式圧縮機構部である。固定スクロール２４は、第１ハウジング１ｂ内の反モータ部３側に固定されて配置されている。可動部材としての旋回スクロール１７はこの固定スクロール２４に噛み合うように配設されている。

旋回スクロール１７の反固定スクロール２４側には、シャフト１０の旋回スクロール１７側の先端部に設けられた偏心部が軸受（図示しない）を介して挿入されている。そして、旋回スクロール１７は、自転防止機構（図示しない）によりシャフト１０の回転駆動にともなって固定スクロール２４に対して公転する。

両スクロール１７、２４間の外周側には吸入室１５が形成され、中心側に向けて吸入室１５と連通する圧縮室１８が形成されている。この吸入室１５は、両スクロール１７、２４とフレーム２９とで区画された空間であり、圧縮室１８よりもハウジング１ｂの内側面寄りに設けられており、旋回スクロール１７や圧縮室１８の側方に設けられている。この構成により、圧縮機１のモータ部３と圧縮機構部４が並んでいる方向の圧縮機１の長さを短くすることができ、ダイレクト吸入方式であるスクロール式圧縮機を小型に形成することができる。

吸入室１５よりも上流の部位には、外部回路の部品である気液分離器７０からの冷媒を取り入れる入口となる吸入口１２が設けられている。吸入口１２は、吸入室１５に連通するように設けられた吸入管１３内の冷媒通路１３ａの上流側端部に位置している。冷媒通路１３ａの下流側端部はモータ室３ａに臨んでいる。吸入管１３は第１ハウジング１ｂの上部においてその天面から外部に突出するように配置されている。

冷媒通路１３ａには、気液分離器７０側から流れてきた冷媒から液冷媒、潤滑油、異物等を分離する分離手段が設けられている。液冷媒、潤滑油（冷凍機油）、異物等は、ガス冷媒に比べて比重の大きい成分である。冷媒中に含まれる異物は鉄粉、銅粉などの主に粉末状の金属である。このような異物が圧縮機構部に進入すると、圧縮機の性能や耐久性が損なわれることになる。

分離手段は、第１ハウジング１ｂの外部に配置されており、冷媒通路１３ａの冷媒流れに旋回流を形成する旋回流形成部材を備えている。この旋回流形成部材は、その前縁と後縁がねじれの位置にある板状部材であるねじり板１４が冷媒通路１３ａに設けられることで構成されている。換言すれば、ねじり板１４の上流端部に位置する前縁と下流端部に位置する後縁とが、同一平面上にない関係にあることである。ねじり板１４と冷媒通路１３ａの内壁面との間に形成される流路は、略螺旋状の流路を呈している。

また、旋回流形成部材は、ねじり板１４の他、冷媒通路１３ａの内面に螺旋状に流路方向に伸長するように形成された溝部、または冷媒通路１３ａの内面から通路の中心側に向かって突出するとともに螺旋状に流路方向に伸長するリブにより構成してもよい。

吸入管１３の下部は上部と比べてその通路が拡大されるように構成されている。また、冷媒通路１３ａはねじり板１４の後縁よりも下流部において拡大する形状としているが、これに限定するものではなく、吸入管１３の下流側端部がさらに下流に設けられた導入管２７の外径寸法よりも大きい内径寸法となるように形成されていればよい。吸入管１３の下流側端部の内側には、吸入管１３の内径よりも小さい外径を有する導入管２７が配置されている。吸入管１３と導入管２７は両者の管軸がほぼ一致するように同軸の状態に配置されている。

導入管２７の上流側端部には導入口２７ｂが開口されている。導入口２７ｂは、冷媒通路１３ａから流入した冷媒を吸入室１５に導くように、吸入管１５から流出する直前の冷媒の流れ方向の線上に少なくともその一部が開口している。また、換言すれば、導入口２７ｂは、冷媒通路１３ａから流入した冷媒を吸入室１５に導くように、吸入管１５の下流側で、吸入管１５の内部を流れる冷媒流れに対向するように開口されている。

吸入管１３から流出する直前の冷媒流れ方向の線上に少なくとも導入口２７ｂの一部が開口するとともに、吸入管１３の下流側端部の冷媒通路１３ａはこの冷媒通路１３ａの冷媒流れ方向の延長線上に導入口２７ｂが開口していない部分を備える位置関係となるように、吸入管１３と導入口２７ｂは設けられている。そして、導入口２７ｂが開口していない冷媒流れ方向の延長線上の部位は、導入口２７ｂの径方向外方周辺部に相当しモータ室３ａにつながっている。

さらに、導入口２７ｂは、導入口２７ｂの内周縁部を吸入管１３側へ投影したとき、その投影部の全体が吸入管１３内に投影されるように設けられている。さらに、導入管２７の上流側端部は吸入管１３の内部に入り込んだ位置にあり、導入口２７ｂは、吸入管１３の内部に位置している。また、導入口２７ｂの径寸法は吸入管１３の下流側端部の内径寸法よりも小さくなっている。

吸入管１３の下流側端部の内側に形成されている冷媒通路１３ａのうち、その内壁面近傍に位置する通路部分は、導入口２７ｂの径方向外方周辺部（導入管２７の径方向外方周辺部）に直面し、モータ室３ａにつながっている。また、冷媒通路１３ａのうち上記通路部分を除く流路中心軸寄りの通路部分は、導入管２７の内部と直接つながっている。導入管２７の内部は、上記分離手段によって冷媒中から異物や液冷媒等が分離された後のガス冷媒が流れる導入通路２７ａであり、導入通路２７ａは吸入室１５に接続されている。

吸入室１５は、両スクロール１７、２４、フレーム２９および導入管２７により囲まれた空間であり、圧縮室１８よりもハウジング１ｂの内側面寄りに設けられており、旋回スクロール１７や圧縮室１８の側方に設けられている。この構成により、圧縮機１のモータ部３と圧縮機構部４が並んでいる方向の圧縮機１の長さを短くすることができ、ダイレクト吸入方式であるスクロール式圧縮機を小型に形成することができる。

吸入室１５よりも上流の部位には、外部回路の部品である気液分離器７０からの冷媒を取り入れる入口となる吸入口１２が設けられている。吸入口１２は、吸入室１５に連通するように設けられた吸入管１３内の冷媒通路１３ａの上流側端部に位置し、その下流側端部はモータ室３ａに臨んでいる。吸入管１３は第１ハウジング１ｂの上部においてその天面から外部に突出するように配置されている。

また、フレーム２９の下部には、モータ室３ａの下部２３に溜まった液冷媒に含まれる潤滑油を吸入室１５に送ることができる還流路１６がフレーム２９を貫通するように設けられている。そして、この還流路１６の内底面、つまり、還流路１６の内周面の底部は、ロータ９の外周面よりも下方に位置している。換言すれば、還流路１６を形成する管内側面の最も低い部位は、ロータ９の外周面よりも低い位置にある。この構成によれば、潤滑油面がロータ９の回転によって乱れることを防止できる。

さらに、還流路１６の内周面の頂部は、ロータ９の外周面よりも下方に位置していることが好ましい。換言すれば、還流路１６を形成する管内側面の最も高い部位が、ロータ９の外周面よりも低い位置にあることが好ましい。この構成によれば、モータ室３ａに溜まる潤滑油面の位置が還流路１６の内周面の頂部よりも上方に位置し、潤滑油が還流路１６のモータ室３ａ側開口を塞ぐような状況において、潤滑油は、モータ室３ａと吸入室１５との間に生じる差圧によって、モータ室３ａ側開口を吸入室１５側に押すように働き、潤滑油は、モータ室３ａから還流路１６を介して吸入室１５へ押しこまれるようにして流れることになる。

固定スクロール２４には、吸入室１５から吸入されて圧縮室１８で圧縮された冷媒が吐出される吐出ポート１９が設けられ、吐出ポート１９より下流には吐出室２５が形成されている。吐出ポート１９は固定スクロール２４の中心部に設けられた貫通孔である。吐出室２５は、吐出ポート１９出口に設けられた空間であり、吐出弁２０を備えている。吐出弁２０は、吐出室２５へ吐出された高圧の冷媒を吐出ポート１９を通って逆流させないようにする機能を有している。

そして、圧縮機構部４により圧縮された冷媒が吐出室２５を経て、外部回路である水冷媒熱交換器４０への出口となる吐出口２２に至るまでの間には、油分離手段としてのオイルセパレータ２１が設けられている。オイルセパレータ２１は、圧縮機構部４の吐出側で冷媒中に含まれる潤滑油を分離する遠心分離式の潤滑油分離器であり、導入路２１ａ、分離用パイプ２１ｂ、排出路２１ｃを備えている。

分離用パイプ２１ｂは、略円筒状の配管であり、その下流端部は吐出口２２と連通している。分離用パイプ２１ｂはこれと同軸上である円筒内空間を構成する分離室２６内に配置されている。分離用パイプ２１ｂが配置される分離室２６の円周内壁面には、吐出室２５と連通する導入路２１ａが開口している。さらに、導入路２１ａを通ってくる冷媒の流入方向は、分離室２６を構成する円周面の接線方向に対して略平行であることが好ましい。

圧縮機構部４により圧縮されて吐出されてきた冷媒は、吐出室２５から導入路２１ａを通り、分離室２６内の円筒壁面と分離用パイプ２１ｂの外周面との間を旋回しながら下降する。このときガス冷媒にまだ含まれている潤滑油は、ガス冷媒から分離して分離用パイプ２１ｂの下端開口よりもさらに下方に落下し、分離室２６の底面部に設けられた開口から排出路２１ｃへ流れる。オイルセパレータ２１によって潤滑油が分離された後のガス冷媒は、吐出室２５から水冷媒熱交換器４０へ向けて高圧冷媒として吐出される。

図４は本実施形態の吸入管と外部回路に接続される配管との結合状態を示した部分的断面図である。図４に示すように、吸入管１３は気液分離器７０に接続される配管３０と接続され、吸入管１３と配管３０は、互いの端部を内外でオーバーラップさせた状態で溶接またはろう付けにより結合されており、吸入管１３の吸入口１２は結合部２８の内側に位置している。また、図４に示す吸入管と配管との結合構造は第２実施形態〜第５実施形態の圧縮機にも適用することができる。

また、旋回流形成部材は、ねじり板１４の代わりに、図５および図６に示す旋回流形成部材５０を吸入管１３内部に配することにより構成してもよい。旋回流形成部材５０は、吸入管１３の軸方向に伸長する形状の板部５１と、板部５１の下流端部で径方向外方に向けて突出し、軸方向の冷媒流れを吸入管１３の内壁面に向かう流れに変える案内部５２と、を有している。

板部５１は、吸入管１３の内径寸法と同等の幅寸法を有し、この幅寸法よりも長い流路軸方向長さを有する矩形板であり、案内部５２と一体に形成されている。案内部５２は、板部５１の下流端部においてその幅方向に２つ並ぶように配されており、板部５１の下流端部から板部５１に対して斜めに突出する二股状の形態を呈している。各案内部５２は板部５１の下流端部から吸入管１３の内周面に向かって板部５１に対して傾斜する案内面を有している。上記２つの案内面は互いに交差している。

吸入口１２から冷媒通路１３ａに流入した冷媒は、板部５１を間に挟んで２つの流れに分かれて板部５１の表面に沿って流れるようになり、板部５１の下流端部に至ると、上記案内面に沿って板部５１から離れるように吸入管１３の内壁面に向かう。そして、冷媒の２つ流れはともに、吸入管１３の内周面に沿って周方向に流れるベクトルと流路軸方向に流れるベクトルとが合わさり、旋回流形成部材５０よりも下流側の冷媒通路１３ａで旋回流を形成する。

この旋回流による遠心力により、冷媒中のガス冷媒に比べて比重の大きい異物や液冷媒等は吸入管１３の内周面に飛ばされるとともに、異物や液冷媒等と分離されたガス冷媒は冷媒通路１３ａの流路中心軸側を進行して冷媒通路１３ａから導入通路２７ａに引き込まれた後、吸入室１５に流入することになる。

上記構成に基づく圧縮機の作動、並びに異物、液冷媒、および潤滑油の流れについて図３にしたがって説明する。図３は第１実施形態から第５実施形態に共通する、圧縮機内部における冷媒中の潤滑油等が流れる経路を示した断面図である。圧縮機１が、モータ部３を駆動することによって旋回スクロール１７が公転作動すると、気液分離器７０側から流れてきた冷媒が吸入口１２を通って吸入管１３内に流入する。

そして、吸入管１３内に流入した冷媒は、ねじり板１４を間に挟んで２つの流れに分かれ、この２つに分かれた流れはともにねじり板１４の表面に沿って螺旋状の軌跡を描きながら流れるようになり、旋回流を形成する。この旋回流による冷媒に遠心力が働き、冷媒中のガス冷媒に比べて比重の大きい異物や液冷媒等は吸入管１３の内周面に飛ばされるとともに、異物や液冷媒等と分離されたガス冷媒は冷媒通路１３ａの流路中心軸側を進行し、冷媒通路１３ａから導入通路２７ａに引き込まれた後、吸入室１５に流入することになる。

さらに、異物や液冷媒等は、重力やガス冷媒の流れの影響を受けて吸入管１３の内周面を伝って移動し吸入管１３の下流側端部からモータ室３ａに進入する。モータ室３ａに進入した異物や液冷媒等は、重力によりモータ室３ａの下部２３に向かって進み、やがて溜まることになる。なお、異物については、モータ室３ａにおいて磁石等を用いて集め、液冷媒から除去するように構成することができる。

吸入室１５に流入したガス冷媒は、圧縮室１８で圧縮される。そして、圧縮室１８で圧縮されたガス冷媒が所定の吐出圧力に達すると、ガス冷媒は吐出ポート１９から吐出室２５に吐出される。さらに、ガス冷媒は吐出室２５からオイルセパレータ２１の導入路２１ａを通り、分離室２６内に流入する。このときガス冷媒は、分離用パイプ２１ｂと分離室２６の内壁面との間で旋回しながら下方に流れ、比重の小さいガス成分のみが分離用パイプ２１ｂの下端開口から上方に伸びるパイプ内通路に流入し、吐出口２２から外部回路（水冷媒熱交換器４０）に向けて流出する。

図３に示すように、ガス冷媒に含まれるガス成分と比べて比重の大きい潤滑油は、遠心力によって分離室２６の内壁側に分離されて重力によって下降する。そして、下降した潤滑油は、分離室２６とモータ室３ａとの圧力差によって、排出路２１ｃを通り、固定スクロール２４、フレーム２９を貫通する還流通路３１内を流れ、さらにフレーム２９、旋回スクロール１７、およびシャフト１０の互いの境界面上や、シャフト１０の軸方向に伸長する貫通路１０ａおよびシャフト１０の径方向に貫通する流路を流れて軸受を潤滑するとともに、モータ室３ａの下部２３に溜まることになる。潤滑油は、このような潤滑油供給経路を流れることにより、圧縮機構部４や各軸受の潤滑を行う。

また、シャフト１０の径方向に貫通する流路は、シャフト１０の軸方向の両端側における支持部にそれぞれ貫通路１０ａと連絡するように設けられ、この両支持部は軸方向断面において対角線上に配置されている。

以上のように本実施形態の圧縮機は、ハウジング１ｂと、外部回路から流れてきた冷媒をハウジング１ｂ内に流入させる吸入管１３と、ハウジング１ｂ内に設けられ、吸入管１３から流出した冷媒が吸入される吸入室１５と、吸入管１３から流出した冷媒を吸入室１５に導くように、吸入管１３から流出する直前の冷媒流れ方向の線上に少なくともその一部が開口して設けられている導入口２７ｂと、吸入室１５の冷媒を圧縮室１８に吸入して圧縮する圧縮機構部４と、圧縮機構部４を駆動するモータ部３と、モータ部３が収納されるモータ室３ａと、を備えている。

さらに、吸入管１３と導入口２７ｂは、吸入管１３から流出する直前の冷媒流れ方向の線上に少なくとも導入口２７ｂの一部が開口するとともに、吸入管１３の下流側端部の冷媒通路１３ａはこの冷媒通路１３ａの冷媒流れ方向の延長線上に導入口２７ｂが開口していない部分を備える位置関係で、設けられており、導入口２７ｂが開口していない冷媒流れ方向の延長線上の部位はモータ室３ａにつながっている。

また、吸入管１３の下流側端部の内側に形成されている冷媒通路１３ａのうち、吸入管１３の内壁面近傍に位置する通路部分の一部または全部は、導入口２７ｂの径方向外方周辺部３９に直面しており、導入口２７ｂの径方向外方周辺部を介してモータ室３ａにつながっているように構成してもよい。

この構成によれば、吸入冷媒は比重の比較的大きい液冷媒成分が吸入管１３の内壁面寄りに流れ、吸入管１３の通路中心軸寄りに比重の小さい冷媒ガス成分が流れて、内壁面近傍の通路部分から導入口２７ｂの径方向外方周辺部へ液冷媒等が供給され、冷媒ガス成分が導入口２７ｂから吸入されて吸入室１５に供給されることにより、吸入冷媒中の液冷媒成分によってモータ部３の高温化を抑制できるとともに、冷媒ガスの温度が上昇すること抑制して圧縮効率の低下を防止することができる。

また、吸入管１３の内部に冷媒の流れを旋回させる旋回流形成部材を備えている。この構成によれば、慣性力の作用をさらに活用して旋回流を形成して比重の大きい液冷媒等とガス冷媒を分離することにより、液冷媒等の分離をさらに確実に実施することができ、モータを冷却する能力を向上することができる。

また、旋回流形成部材は、前縁と後縁がねじれの位置にあるねじり板１４や旋回流形成部材５０によって構成することができ、この場合には、部品点数が少なく、簡単な構成によって旋回流を形成することができる。

また、吸入管１３の下流側には、導入管２７が吸入管１３内部の冷媒通路１３ａと吸入室１５を連絡するように設けられている。導入管２７の上流側端部の通路径は、吸入管１３の下流側端部の通路径よりも小さく形成されている。吸入管１３の下流側端部の内側に形成されている冷媒通路１３ａのうち、内壁面近傍に位置する通路部分は、導入管２７の径方向外方に形成される空間の冷媒通路に直面してモータ室３ａにつながっている。

この構成によれば、比重の比較的大きい液冷媒等が吸入管１３の内壁面を伝って流れ、吸入管１３の軸心側には液冷媒等をあまり含まないガス成分が流れることにより、モータ部側に液冷媒等を供給し、かつ液冷媒等と分離されたガス冷媒が吸入室１５を経由して圧縮室１８に直接的に導入されるので、モータ部３を冷却できるとともに圧縮機内部の過熱損失を少なくして効率向上を図ることができる。

また、圧縮機１は、吸入室１５よりも上流側に位置する冷媒通路１３ａに設けられ、冷媒中から異物を分離するねじり板１４を含む分離手段を備えており、この分離手段により、慣性力を利用してガス冷媒よりも比重の大きい異物を冷媒中から分離し、当該異物と分離されたガス冷媒は吸入室１５に供給されるものである。

この構成により、吸入室１５よりも上流側で冷媒中に含まれる異物を分離するので、異物が直接的に圧縮室１８に流入することを防止することができる。さらに、慣性力を利用して異物を分離するので、流速を落とさないようにガス冷媒を圧縮室１８に供給することができ、性能を損なうことがない。また、ガス冷媒は圧縮室１８に直接的に導入されるため、過熱損失が少なく性能を損なうことがない。

また、分離手段を圧縮室１８よりもハウジング１ｂの内側面寄りに設けることが好ましく、この構成により、ダイレクト吸入方式であるスクロール式圧縮機を小型に形成することができる。

また、分離手段を構成するねじり板１４を設けた冷媒通路１３ａを、圧縮室１８が設けられる第１ハウジング１ｂの外部に配置することが好ましい。この構成により、第１ハウジング１ｂ内の体積を小さくして圧縮機本体の小型化が図れる。

また、旋回流形成部材は、前縁と後縁がねじれの位置にあるねじり板１４を冷媒通路１３ａに設けること、冷媒通路１３ａの内面に螺旋状に流路方向に伸長するように形成された溝部、または冷媒通路１３ａの内面から通路の中心側に向かって突出するとともに螺旋状に流路方向に伸長するリブ、のいずれかにより構成することが好ましい。この構成により、部品点数が少なく、簡単な構成によって旋回流を形成することができる。

また、分離手段により冷媒中から異物とともに分離された液冷媒は、モータ室３に供給されることが好ましい。この構成により、モータを十分に冷却することができ、また、圧縮機の耐久性の向上、低圧シェルタイプの圧縮機におけるモータ冷却、およびダイレクト吸入タイプ圧縮機の性能面の向上が図れる。

（第２実施形態）
第２実施形態では第１実施形態の圧縮機の変形例を図７を用いて説明する。図７は本実施形態の圧縮機の内部構成を示す断面図である。図７に示すように、本実施形態の圧縮機は、第１実施形態の圧縮機に対してガス冷媒と異物や液冷媒等とを分離する分離手段が異なっている。以下、この分離手段の構成について説明する。なお、図７において同符号の構成部品は、第１実施形態で説明した構成部品と同様であり、その作用効果並びに異物、液冷媒、および潤滑油の流れ経路についても同様である。

図７に示す本実施形態の分離手段は、導入管２７の外径寸法よりも大きな内径寸法の冷媒通路４５を備えた吸入管４４により構成されている。外部回路から吸入管４４内に流入した冷媒は、冷媒通路４５を流下するときに冷媒中成分の比重の違いにより冷媒中から異物や液冷媒等が分離されることになる。

導入管２７の上流側端部と吸入管４４の下流側端部は、互いに所定距離はなれて配置されており、両者の軸心はほぼ一致する関係にある。導入管２７の上流側端部には導入口２７ｂが開口されている。導入口２７ｂの内周縁部を吸入管４４側へ投影したとき、その投影部の全体が吸入管４４の内部に投影されることになる。さらに、導入口２７ｂの径寸法は吸入管４４の下流側端部の内径寸法よりも小さくなっている。

吸入管４４の下流側端部の内側に形成されている冷媒通路４５のうち、その内壁面近傍に位置する通路部分は、導入口２７ｂの径方向外方周辺部（導入管の外周面周辺部４６）に直面し、モータ室３ａにつながっている。また、冷媒通路４５のうち上記通路部分を除く流路中心軸寄りの通路部分は、導入管２７の内部（導入通路２７ａ）と直接的につながっている。導入管２７の内部は、分離手段によって冷媒中から異物や液冷媒等が分離された後のガス冷媒が流れる導入通路２７ａであり、導入通路２７ａは吸入室１５に接続されている。

この分離手段によれば、圧縮機内部のスペースや他の構成部品との関係の制約を受けることなく、分離手段の構造設計を比較的自由に行うことができる。また、冷媒中から異物や液冷媒等を分離する分離能力を比較的自由に設定することができる。この分離手段は第１ハウジング１ｂの外部に配置されているので、ハウジング内の体積を小さくして圧縮機本体を小型化できる。

上記構成に基づく圧縮機の作動、並びに異物、液冷媒、および潤滑油の流れについて説明する。圧縮機１が、モータ部３を駆動することによって旋回スクロール１７が公転作動すると、気液分離器７０側から流れてきた冷媒が吸入口１２を通って吸入管４４内に流入する。

そして、冷媒は、第１ハウジング１ｂ内に流入する前に、吸入管４４の内壁面側に液成分が多く流れ、通路中心軸寄りをガス成分が多く流れる。この流れにより、比重の大きい液成分は、内壁面に付着するとそのまま内壁面に沿って吸入管４４の下流側端部まで流下し、導入管の外周面周辺部４６に流出してモータ室３ａに至る。一方、異物や液冷媒と分離されたガス冷媒は通路中心軸寄りを流下して導入口２７ｂから導入通路２７ａに流入して吸入室１５に引き込まれることになる。

以降、ガス冷媒が吐出口２２に至るまでの説明は、第１実施形態における説明と同様である。なお、このように分離された液冷媒およびガス冷媒のそれぞれには、その量の違いこそあるが潤滑油を含んでいる。

さらに、モータ室３ａに進入した異物や液冷媒は、重力によりモータ室３ａの下部２３に向かって進み、やがて溜まることになる。なお、異物については、モータ室３ａにおいて磁石等を用いて集め、液冷媒から除去するように構成することができる。

以上のように本実施形態の圧縮機は、吸入管４４の内部と吸入室１５を連絡するように吸入管４４の下流側に設けられ、吸入管４４の下流側端部の通路径よりも小さい通路径を有する上流側端部を備えた導入管２７を備えており、吸入管４４の下流側端部の内側に形成されている冷媒通路４５のうち、内壁面近傍に位置する通路部分は、導入管の外周面周辺部４６に直面しており、導入管の外周面周辺部４６を介してモータ室３ａにつながっている。

この構成によれば、比重の比較的大きい液冷媒等が吸入管４４の内壁面を伝って流れ、吸入管４４の軸心側には液冷媒等をあまり含まないガス成分が流れることにより、モータ部側に液冷媒等を供給し、かつ液冷媒等と分離されたガス冷媒を吸入室１５を経由して圧縮室１８に直接的に導入できるので、モータ部３の冷却能力および圧縮効率低下の抑制能力を備えた圧縮機を提供することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態の圧縮機は、第１実施形態の圧縮機の変形例である。図８は本実施形態の圧縮機の内部構成を示す断面図であり、図９は図８における分離手段の変形例を示す断面図である。図８に示すように、本実施形態の圧縮機は、第１実施形態の圧縮機に対して分離手段が異なっている。以下、この分離手段の構成について説明する。また、図８および図９において同符号の構成部品は、第１実施形態で説明した構成部品と同様であり、その作用効果並びに異物、液冷媒および潤滑油の流れ経路についても同様である。

図８に示す本実施形態の分離手段は、第１ハウジング１ｂの外部において、外部回路（気液分離器７０）を流出した冷媒の流れ方向を曲げる曲がり部を有する冷媒通路３７ａを備えるとともに、上記曲がり部よりも下流で第１ハウジング１ｂ内部と連通する吸入管３７を有している。冷媒通路３７ａを流れる冷媒は、第１ハウジング１ｂ内に流入する前に、冷媒の流れ方向が上記曲がり部で曲げられるときに遠心力により冷媒中から異物や液冷媒等が分離されることになる。

この分離手段によれば、圧縮機内部のスペースや他の構成部品との関係の制約を受けることなく、分離手段の構造設計を比較的自由に行うことができる。また、冷媒中から異物や液冷媒等を分離する分離能力を比較的自由に設定することができる。

この分離手段は、第１ハウジング１ｂの外部に配置されている。この構成によれば、ハウジング内の体積を小さくして圧縮機本体を小型化できる。

さらに、吸入室１５よりも上流の部位の吸入口１２は、導入通路３８ａを介して吸入室１５に連通するように設けられた吸入管３７内の冷媒通路３７ａの上流側端部に位置している。冷媒通路３７ａの下流側端部はモータ室３ａおよび導入管３８の導入口３８ｂに臨んでいる。吸入管３７は第１ハウジング１ｂの上部においてその天面から外部に突出するように配置された略Ｌ字状を呈している。

冷媒通路３７ａの曲がり部は、吸入口１２から第１ハウジング１ｂの天面に平行に伸長する通路と、第１ハウジング１ｂの天面から略垂直に伸長する通路と、の交点部位に形成され、これらの流路が互いにほぼ９０度の角度をなして形成されている。

吸入管３７の下流側端部の内壁面近傍における流路（上記曲がり部の内側、つまり曲率半径の小さい側寄りに位置する通路部分）は、その吸入室１５側で導入管３８内の導入通路３８ａと対向している。また、冷媒通路３７ａの下流側端部において上記曲がり部の外側（曲率半径の大きい側）寄りに位置する通路部分は、導入口３８ｂの径方向外方周辺部（導入管３８の外周面周辺部）に形成される連通路３９に直面しており、モータ室３ａに臨むように配置されている。

上記構成に基づく圧縮機の作動、並びに異物、液冷媒、および潤滑油の流れについて説明する。圧縮機１が、モータ部３を駆動することによって旋回スクロール１７が公転作動すると、気液分離器７０側から流れてきた冷媒が吸入口１２を通って吸入管３７内に流入する。

そして、冷媒には、冷媒通路３７ａの曲がり部を通過するときに、遠心力が働き、冷媒中のガス冷媒に比べて比重の大きい異物や液冷媒は、曲がり部からその出口にかけて吸入管３７のモータ室３ａ側の内壁面３７ｂに飛ばされて流下し、異物や液冷媒と分離されたガス冷媒は曲がり部を経て冷媒通路３７ａを進行し、導入口３８ｂから導入通路３８ａに流入して吸入室１５に引き込まれることになる。

以降、ガス冷媒が吐出口２２に至るまでの説明は、第１実施形態における説明と同様である。なお、このように分離された液冷媒およびガス冷媒のそれぞれには、その量の違いこそあるが潤滑油を含んでいる。

さらに、モータ室３ａに進入した異物や液冷媒は、重力によりモータ室３ａの下部２３に向かって進み、やがて溜まることになる。なお、異物については、モータ室３ａにおいて磁石等を用いて集め、液冷媒から除去するように構成することができる。

次に、図８における分離手段の変形例について図９を用いて説明する。図９に示す分離手段は、図８に示す上記分離手段に対して、吸入管４１が第１ハウジング１ｂに直接的に結合されている構成ではない点が異なっている。換言すれば、吸入管４１の下流側端部４２は、第１ハウジング１ｂから突出するように設けられた接続部４３と結合される構成である。なお、下流側端部４２と接続部４３との結合は、溶接またはろう付けにより一体化してもよいし、ねじ締めなどの締結手段により一体化してもよい。

なお、図９および図８において同符号で示された構成要素は、同一構成要素であり、図９に示す冷媒通路４１ａ、内壁面４１ｂは、それぞれ図８に示す冷媒通路３７ａ、内壁面３７ｂと同様の作用効果をもたらす構成要素である。

（第４実施形態）
第４実施形態の圧縮機は、第１実施形態の圧縮機の変形例である。図１０は本実施形態の圧縮機の内部構成を示す断面図である。図１０に示すように、本実施形態の圧縮機は、第１実施形態の圧縮機に対して分離手段が異なっている。以下、この分離手段の構成について説明する。なお、図１０において同符号の構成部品は、第１実施形態で説明した構成部品と同様であり、その作用効果並びに異物、液冷媒、および潤滑油の流れ経路についても同様である。

本実施形態の分離手段は、外部回路（気液分離器７０）を流出した冷媒を第１ハウジング１ｂ内に流入させる冷媒通路３２ａを備えた吸入管３２と、第１ハウジング１ｂ内に流入した冷媒がその外周面上に沿って流れるように第１ハウジング１ｂ内にその軸方向を横置きにして設けられた分離用パイプ３４と、を有している。

分離用パイプ３４は、冷媒通路３２ａと吸入室１５を連絡するように設けられ、吸入管３２を流出した冷媒をその外周面上に沿って旋回させた後、内部に取り入れる導入管である。分離用パイプ３４と吸入管３２は、分離用パイプ３４の通路軸と吸入管３２の通路軸が直角に交差し、かつ交わらないで互いにずれるように配置されている。

そして、第１ハウジング１ｂ内に流入した冷媒が分離用パイプ３４の外周面上に沿って流れるときに遠心力により冷媒中から異物や液冷媒等が分離されることになる。この構成によれば、遠心力により分離用パイプ３４の半径方向外方の周辺に異物や液冷媒等を飛ばして分離するため、ガス冷媒と異物の分離をより確実に行われる。

さらに、吸入口１２は、吸入室１５に連通するように設けられた吸入管３２内の冷媒通路３２ａの上流側端部に位置し、その下流側端部は分離手段の分離室３５に臨んでいる。吸入管３２は第１ハウジング１ｂの上部においてその天面から外部に突出するように配置されている。

吸入管３２内の冷媒通路３２ａよりも下流部位には、フレーム２９の一部によって区画された分離室３５が設けられている。この分離室３５には、略円筒状の配管である分離用パイプ３４が設けられ、上流側端部から下流側端部にかけての内部には導入通路３４ａが形成されている。この導入通路３４ａは吸入室１５と連通している。分離室３５は、分離用パイプ３４の外周面周辺部に形成された部屋であり、モータ室３ａにつながっている。分離室３５は、分離用パイプ３４と同軸である円筒体状の空間であることが好ましい。

分離用パイプ３４の上流側端部は、冷媒通路３２ａの下流側端部よりも、モータ室３ａ寄りに位置している。この構成により、冷媒通路３２ａの下流側端部から分離室３５内に流出した冷媒は、分離用パイプ３４の外周の接線方向に平行に流れることになる。

分離室３５とモータ室３ａとを区画する壁には、モータ室３ａと分離室３５とを連通するように貫通された連通路３６が設けられている。この連通路３６は、分離用パイプ３４の最下流側端部における開口よりも下方に設けられていることが好ましい。また、連通路３６は、モータ室３ａ側の開口が分離室３５側の開口よりも下方に位置するように形成されていることが好ましい。

上記構成に基づく圧縮機の作動、並びに異物、液冷媒、および潤滑油の流れについて説明する。圧縮機１が、モータ部３を駆動することによって旋回スクロール１７が公転作動すると、気液分離器７０側から流れてきた冷媒が吸入口１２を通って吸入管３２内に流入する。そして、冷媒は、冷媒通路３２ａを通って吸入管３２の最下流側端部から流出し、分離室３５の内壁面と分離用パイプ３４の外周面との間を旋回しながら分離用パイプ３４の最上流側端部に移動する。このとき冷媒に遠心力が働くことにより、冷媒中のガス冷媒に比べて比重の大きい異物や液冷媒は、分離室３５の内壁面側に飛ばされて分離室３５の下部に落下し、連通路３６を介してモータ室３ａに進入する。

一方、異物や液冷媒と分離されたガス冷媒は、分離用パイプ３４の最上流側端部における開口から導入通路３４ａに進入して吸入室１５に引き込まれることになる。以降、ガス冷媒が吐出口２２に至るまでの説明は、第１実施形態における説明と同様である。なお、このように分離された液冷媒およびガス冷媒のそれぞれには、その量の違いこそあるが潤滑油を含んでいる。

さらに、モータ室３ａに進入した異物や液冷媒は、重力によりモータ室３ａの下部２３に向かって進み、やがて溜まることになる。なお、異物については、モータ室３ａにおいて磁石等を用いて集め、液冷媒から除去するように構成することができる。

以上のように本実施形態の圧縮機は、吸入管３２の内部と前記吸入室１５を連絡するように設けられ、吸入管３２を流出した冷媒をその外周上に沿って旋回させた後、内部に取り入れる導入管３４を備えており、導入管３４の通路軸と吸入管３２の通路軸は直角に交差するとともに、交わらないで互いにずれており、導入管３４の外周面周囲は連通路３６を介してモータ室３ａにつながっている。

この構成によれば、液冷媒等の成分を遠心力を利用することにより導入管外周面の径方向外方に飛ばすので、ガス冷媒と液冷媒等の分離をより確実に実施することができる。

（第５実施形態）
第５実施形態の圧縮機は、図１１に示すように第１実施形態の圧縮機の変形例である。本実施形態の圧縮機は、第１実施形態の圧縮機に対して液冷媒等を分離する分離手段が異なっている。図１１は本実施形態の圧縮機の内部構成を示す断面図である。以下、この分離手段の構成について説明する。なお、図１１において同符号の構成部品は、第１実施形態で説明した構成部品と同様であり、その作用効果並びに異物、液冷媒および潤滑油の流れ経路についても同様である。

吸入室１５よりも上流の部位には、外部回路の部品である気液分離器７０からの冷媒を取り入れる入口となる吸入口１２が設けられている。吸入口１２は、吸入室１５に連通するように設けられた吸入管３２内の冷媒通路３２ａの上流側端部に位置している。冷媒通路３２ａの下流側端部はモータ室３ａに臨んでいる。吸入管３２は第１ハウジング１ｂの上部においてその天面から外部に突出するように配置されている。

本実施形態の分離手段は、外部回路（気液分離器７０）を流出した冷媒を第１ハウジング１ｂ内に流入させる冷媒通路３２ａを備えた吸入管３２と、第１ハウジング１ｂ内に流入した冷媒の流れ方向を曲げて吸入室１５に案内する流れ方向案内部３３と、を有して構成されている。この流れ方向案内部３３は、冷媒通路３２ａの上流側端部よりも下方において、ロータ９の回転軸１０と平行に吸入室１５側に伸長して形成された壁部で構成されている。この分離手段は、第２実施形態の分離手段と同様に、第１ハウジング１ｂの内部に配置されている。

冷媒通路３２ａの下流側端部以降の冷媒通路は、流れ方向案内部３３によって形成され吸入室１５側にほぼ９０度の角度に曲がる曲がり部を備えて、この曲がり部からロータ９の回転軸１０と平行に吸入室１５側に伸長し吸入室１５に接続される第１導入通路３３ａと、第１導入通路３３ａの反対側の広がるモータ室３ａと、に分かれている。

つまり、冷媒通路３２ａは、吸入室１５に向かう途中で、冷媒の流れ方向が冷媒通路３２ａの軸方向にそのまま維持されるようになる第２導入通路３３ｂと、冷媒の流れ方向が冷媒通路３２ａの軸方向に対して直角に曲げられるように冷媒が引き込まれる第１導入通路３３ａと、に分岐されている。第２導入通路３３ｂは、冷媒通路３２ａとモータ室３ａとを連絡する通路であり、モータ室３ａと重複するように設けられてもよい。

第１導入通路３３ａは冷媒通路３２ａと吸入室１５とを連絡する通路である。第１導入通路３３ａは、冷媒通路３２ａを流れてきた冷媒の一部をその流れ方向を曲げて引き込むことにより、遠心力により冷媒に含まれる比重の大きい成分（液冷媒、潤滑油、異物等）を冷媒通路３２ａの冷媒流れ方向に流下させるとともに、冷媒のガス成分を吸入室１５に供給する働きを備えている。

また、第１ハウジング１ｂ内に流入した冷媒の流れ方向が流れ方向案内部３３によって曲げられるときに、遠心力により冷媒中から異物が冷媒通路の曲がり部の外側に飛ばされて分離されることになる。この構成によれば、慣性力を利用した分離手段を簡易的な構造で提供でき、部品点数を少なくすることができる。この分離手段は、第１ハウジング１ｂの内部に配置されている。この構成によれば、圧縮機に接続される配管などに分離手段を設ける必要がなく、これらの設計自由度が向上することになる。

上記構成に基づく圧縮機の作動、並びに異物、液冷媒、および潤滑油の流れについて説明する。圧縮機１がモータ部３を駆動することによって旋回スクロール１７が公転作動すると、気液分離器７０側から流れてきた冷媒が吸入口１２を通って吸入管３２内に流入する。

そして、冷媒は、冷媒通路３２ａを通って吸入管３２の下流側端部から流出するときに、流れ方向案内部３３と第１ハウジング１ｂの内壁面との間に形成された第１導入通路３３ａに引き込まれる。冷媒は、吸入室１５側に曲がる曲がり部を通過するときに、冷媒に遠心力が働き、冷媒中のガス冷媒に比べて比重の大きい異物、液冷媒、潤滑油等はモータ室３ａ側に飛ばされて落下し、液冷媒等と分離されたガス冷媒は曲がり部を経て第１導入通路３３ａを進行し、第１導入通路３３ａを経由して吸入室１５に引き込まれることになる。

以上のように本実施形態の圧縮機は、ハウジング１ｂと、ハウジング１ｂ内に設けられて外部回路から流れてきた冷媒が導入される冷媒通路３２ａと、冷媒通路３２ａと連通するように設けられ、冷媒通路３２ａに吸入された冷媒が取り込まれる吸入室１５と、吸入室１５の冷媒を圧縮室１８に吸入して圧縮する圧縮機構部４と、圧縮機構部４を駆動するモータ部３と、モータ部３が収納されるモータ室３ａと、を備えている。冷媒通路３２ａは吸入室１５に向かう途中で分かれており、一方の通路は冷媒通路３２ａと吸入室１５を連絡し、冷媒通路３２ａを流れる冷媒の流れ方向を曲げてその一部を引き込む第１導入通路３３ａを構成し、他方の通路は冷媒通路３２ａを流れる冷媒の流れ方向を維持するように冷媒通路３２ａとモータ室３ａを連絡する第２導入通路３３ｂを構成する。

この構成により、吸入冷媒に含まれている潤滑油、液冷媒、ガス冷媒等の比重差を利用し、比重の比較的大きい吸入冷媒の一部である液冷媒や潤滑油等をモータ室３ａに導くことにより、モータ部３を冷却し高温状態になることを抑制することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、圧縮機の一例としてスクロール型の圧縮機を説明してきたが、本発明における圧縮機は、モータ室と圧縮室とが一つの部屋で形成されていない構成を有するものであればよく、スクロール型の圧縮機に限定されるものではない。例えば、ローリングピストン型の圧縮機で構成することも可能である。

また、上記実施形態では、外部回路から冷媒が流入する方向は下向きであるが、これに限定されるものではなく、横方向、または上向きでもよい。また、上記実施形態では、吸入室１５と連通する吸入口１２は、圧縮機本体の上部に設けられているが、これに限定するものではなく、側部、または下部に設けることとしてもよい。
以下に、その他の課題を解決し得る実施形態を説明する。
実施形態（ア）によると、圧縮機は、ハウジング（１ｂ）と、外部回路から流れてきた冷媒をハウジング（１ｂ）内に流入させる吸入管（３７、４１）と、吸入管（３７、４１）内の冷媒通路（３７ａ、４１ａ）と連通してハウジング（１ｂ）内に設けられ、吸入管（３７、４１）内の冷媒が吸入される吸入室（１５）と、冷媒通路（３７ａ、４１ａ）と吸入室（１５）を連絡するように吸入管（３７、４１）よりも下流に設けられ、吸入管（３７、４１）の下流側端部の通路径よりも小さい外径寸法を有する上流側端部を備えた導入管（３８）と、吸入室（１５）の冷媒を圧縮室（１８）に吸入して圧縮する圧縮機構部（４）と、圧縮機構部（４）を駆動するモータ部（３）と、モータ部（３）が収納されるモータ室（３ａ）と、を備える。
吸入管（３７、４１）はハウジング（１ｂ）の外部において外部回路を流出した冷媒の流れ方向を曲げる曲がり部を有する冷媒通路（３７ａ、４１ａ）を備えており、吸入管（３７、４１）の下流側端部の内壁面近傍に形成されている通路（３７ａ、４１ａ）のうち、上記曲がり部の曲率半径の大きい側に位置する通路部分は、導入管（３８）の外周面周辺部（３９）に直面しており、この外周面周辺部（３９）を介してモータ室（３ａ）につながっている。
この実施形態（ア）によれば、吸入された冷媒中の液冷媒成分をモータ室に導いてモータ部が高温になることを抑制するとともに、冷媒ガスの温度上昇を防いで圧縮効率の低下を抑制する圧縮機を提供できる。さらに、圧縮機の内部のスペースや他の構成部品との関係の制約を受けることなく、構造設計を行うことができる。
実施形態（イ）によると、圧縮機は、ハウジング（１ｂ）と、外部回路から流れてきた冷媒をハウジング（１ｂ）内に流入させる吸入管（３２）と、吸入管（３２）の冷媒通路（３２ａ）と連通してハウジング（１ｂ）内に設けられ、吸入管（３２）内の冷媒が吸入される吸入室（１５）と、冷媒通路（３２ａ）と吸入室（１５）を連絡するように設けられ、吸入管（３２）を流出した冷媒をその外周面上に沿って旋回させた後、内部に取り入れる導入管（３４）と、吸入室（１５）の冷媒を圧縮室（１８）に吸入して圧縮する圧縮機構部（４）と、圧縮機構部（４）を駆動するモータ部（３）と、モータ部（３）が収納されるモータ室（３ａ）と、を備える。
導入管（３４）の通路中心軸と吸入管（３２）の通路中心軸は直角に交差するとともに、交わらないで互いにずれており、導入管（３４）の外周面周辺部（３５）はモータ室（３ａ）につながっている。
この実施形態（イ）によれば、導入管の半径方向外方周辺に吸入した冷媒中の比重の大きい液冷媒等を遠心力を利用して導入管の外周面周辺部に飛ばすことができるので、液冷媒等をより確実にモータ室に供給することができる。
実施形態（ウ）によると、圧縮機は、ハウジング（１ｂ）と、ハウジング（１ｂ）内に設けられて外部回路から流れてきた冷媒が吸入される冷媒通路（３２ａ）と、冷媒通路（３２ａ）と連通するように設けられ、前記冷媒通路（３２ａ）に吸入された冷媒が流入する吸入室（１５）と、吸入室（１５）の冷媒を圧縮室（１８）に吸入して圧縮する圧縮機構部（４）と、圧縮機構部（４）を駆動するモータ部（３）と、モータ部（３）が収納されるモータ室（３ａ）と、を備える。
冷媒通路（３２ａ）は吸入室（１５）に向かう途中で分かれており、一方の通路は冷媒通路（３２ａ）と吸入室（１５）を連絡し、冷媒通路（３２ａ）を流れる冷媒の流れ方向を曲げてその一部を引き込む第１導入通路（３３ａ）を構成し、他方の通路は冷媒通路（３２ａ）を流れる冷媒の流れ方向を維持するように冷媒通路（３２ａ）とモータ室（３ａ）を連絡する第２導入通路（３３ｂ）を構成する。
この実施形態（ウ）によれば、吸入された冷媒の流れを冷媒通路から第１導入通路に曲げて引き込むときに、比重の小さい冷媒ガスを第１導入通路に吸入し、比重の比較的大きい液冷媒等を第２導入通路を介してモータ室に流すことにより、モータ部が冷却されて高温状態になることを抑制することができる。また、モータ室側には冷媒ガスがほとんど流れず主に液冷媒が流入されるので、モータの熱で加熱された冷媒ガスが吸入されて圧縮室で圧縮されるということを回避でき、圧縮効率の低下を防止することができる。
実施形態（エ）によると、圧縮機は、外部回路からの冷媒が流入する吸入室（１５）と、この吸入室（１５）から冷媒を取りこみ圧縮室（１８）に吸入して圧縮する圧縮機構部（４）と、吸入室（１５）よりも上流側に位置する冷媒通路（１３ａ、３２ａ、３３ａ、３５、３７ａ、４１ａ、４５）に設けられ、冷媒中から異物を分離する分離手段（１３、１４、３２、３３、３４、３７、４１、４４、５０）と、を備える。
上記分離手段（１３、１４、３２、３３、３４、３７、４１、４４、５０）は慣性力を利用してガス冷媒よりも比重の大きい異物を冷媒中から分離し、当該異物と分離されたガス冷媒は吸入室（１５）に供給される。
この実施形態（エ）によれば、吸入室よりも上流側で冷媒中に含まれる鉄粉などの異物を分離することにより、異物が圧縮室に直接的に流入することを防止して耐久性を高めることができる。さらに、慣性力を利用して異物を分離することにより、ガス冷媒の流速を低減することなく、圧縮室に供給することができる。また、分離手段により異物と分離されたガス冷媒は圧縮室に直接的に導入されるため、過熱損失が少なく圧縮機の性能を損なうこともない。
実施形態（オ）によると、実施形態（エ）において、圧縮機構部（４）を収納するハウジング（１ｂ）を備え、圧縮機構部（４）は、ハウジング（１ｂ）に固定されて固定渦巻き部を備える固定スクロール（２４）と、固定渦巻き部と噛み合って圧縮室（１８）を形成する可動渦巻き部を備える可動スクロール（１７）と、を有し、吸入室（１５）は圧縮室（１８）よりもハウジング（１ｂ）の内側面寄りに設けられている。
この実施形態（オ）によれば、ダイレクト吸入方式であるスクロール式圧縮機を小型に形成することができる。
実施形態（カ）によると、実施形態（エ）または実施形態（オ）において、分離手段（３２、３３、３４）が設けられる冷媒通路（３２ａ、３３ａ、３５）は、上記圧縮室（１８）が設けられているハウジング（１ｂ）の内部に配置されている。この実施形態（カ）によれば、分離手段をハウジング内部に配置することにより、圧縮機に接続される配管などの設計自由度が向上する。
実施形態（キ）によると、実施形態（エ）または実施形態（オ）において、分離手段（１３、１４、３７、４１、４４、５０）が設けられる冷媒通路（１３ａ、３５、３７ａ、４５）は、圧縮室（１８）が設けられているハウジング（１ｂ）の外部に配置されている。この実施形態（キ）によれば、分離手段をハウジングの外部に配置することにより、ハウジング内の体積を小さくして圧縮機本体の小型化が図れる。
実施形態（ク）によると、実施形態（エ）から実施形態（キ）のいずれかにおいて、分離手段（１４、５０）は、冷媒の流れを旋回させる旋回流形成部材（１４、５０）を備えている。この実施形態（ク）によれば、旋回流を形成することにより、慣性力を利用した分離をさらに確実に実施できる。
実施形態（ケ）によると、実施形態（ク）における旋回流形成部材（１４）を、前縁と後縁がねじれの位置にあるねじり板（１４）を冷媒通路（１３ａ）に設けて構成する。この実施形態（ケ）によれば、部品点数が少なく、簡単な構成によって旋回流を形成することができる。
実施形態（コ）によると、実施形態（エ）、実施形態（オ）または実施形態（キ）のいずれかにおいて、圧縮機構部（４）を収納するハウジング（１ｂ）を備え、分離手段（３７、４１）は、ハウジング（１ｂ）の外部において外部回路を流出した冷媒の流れ方向を曲げる曲がり部を有する冷媒通路（３７ａ、４１ａ）を備えるとともに、曲がり部よりも下流でハウジング（１ｂ）内部と連通する吸入管（３７、４１）を含み、ハウジング（１ｂ）内に流入する前に冷媒の流れ方向が冷媒通路（３７ａ、４１ａ）によって曲げられるときに遠心力により当該冷媒中から異物が分離される。
この実施形態（コ）によれば、圧縮機内部のスペースや他の構成部品との関係の制約を受けることなく、分離手段の構造設計を行うことができ、また、冷媒中から異物を分離する分離能力を比較的自由に設定することができる。
実施形態（サ）によると、実施形態（エ）から実施形態（カ）のいずれかにおいて、圧縮機構部（４）を収納するハウジング（１ｂ）を備え、分離手段（３２、３４）は、外部回路を流出した冷媒を上記ハウジング（１ｂ）内に流入させる吸入管（３２）と、ハウジング（１ｂ）内に流入した冷媒がその外周面上に沿って流れるように設けられた分離用パイプ（３４）と、を有し、冷媒が分離用パイプ（３４）の外周上に沿って流れるときに遠心力により当該冷媒中から異物が分離される。
この実施形態（サ）によれば、遠心力により分離用パイプの半径方向周辺に異物を飛ばして分離するため、冷媒ガスと異物の分離をより確実に実施することができる。
実施形態（シ）によると、実施形態（エ）から実施形態（カ）のいずれかにおいて、圧縮機構部（４）を収納するハウジング（１ｂ）を備え、分離手段（３２、３３）は、外部回路を流出した冷媒をハウジング（１ｂ）内に流入させる吸入管（３２）と、ハウジング（１ｂ）内に流入した冷媒の流れ方向を曲げて吸入室（１５）に案内する流れ方向案内部（３３）と、を有し、ハウジング（１ｂ）内に流入した冷媒の流れ方向が流れ方向案内部（３３）によって曲げられるときに冷媒中から異物が分離される。
この実施形態（シ）によれば、ハウジング内で湾曲する流路を設けることによって慣性力を利用した分離技術を提供することにより、簡易的な構造で部品点数を少なくすることができる。
実施形態（ス）によると、実施形態（エ）から実施形態（シ）のいずれかにおいて、圧縮機構部（４）を動作させるモータ部（３）と、このモータ部（３）が設けられるモータ室（３ａ）と、を備え、分離手段（１３、１４、３２、３３、３４、３７、４１、４４、５０）により冷媒中から異物とともに分離された液冷媒は、モータ室（３）に供給される。
この実施形態（ス）によれば、冷媒中から異物とともに分離された液冷媒をモータ室に供給することにより、モータ部を十分に冷却することができる。また、圧縮機の耐久性の向上、低圧シェルタイプの圧縮機におけるモータ部冷却、およびダイレクト吸入タイプの圧縮機の性能向上が図れる。

本発明の第１実施形態における圧縮機を含むヒートポンプ式給湯機を示す模式図である。 第１実施形態における圧縮機の内部構成を示す断面図である。 第１実施形態から第５実施形態に共通する圧縮機内部における冷媒中の潤滑油等が流れる経路を示した断面図である。 第１実施形態の圧縮機における吸入管と外部回路に接続される配管との結合状態を示した部分的断面図である。 第１実施形態の圧縮機に適用可能な旋回流形成部材５０を吸入管１３内に配置した状態を示した平面図である。 図５における旋回流形成部材５０の構成を示した斜視図である。 第２実施形態における圧縮機の内部構成を示す断面図である。 第３実施形態における圧縮機の内部構成を示す断面図である。 第３実施形態の圧縮機における分離手段の変形例を示す断面図である。 第４実施形態における圧縮機の内部構成を示す断面図である。 第５実施形態における圧縮機の内部構成を示す断面図である。

符号の説明

１ｂ…第１ハウジング（ハウジング）
３…モータ部
３ａ…モータ室
４…圧縮機構部
１３、３２、３７、４１…吸入管（分離手段）
１３ａ、３２ａ、３５、３７ａ、４１ａ、４５…冷媒通路
１４…ねじり板（分離手段、旋回流形成部材）
１５…吸入室
１７…旋回スクロール（スクロール式圧縮機構）
１８…圧縮室
２４…固定スクロール
３３ａ…第１導入通路（冷媒通路）
３３ｂ…第２導入通路
３３…流れ方向案内部（分離手段）
３４…分離用パイプ（分離手段、導入管）
３５…（導入管の外周面周辺部）
３９…連通路（導入口の径方向外方周辺部）
４６…導入管の外周面周辺部（導入口の径方向外方周辺部）
５０…旋回流形成部材

Claims (2)

1. ハウジング（１ｂ）と、
   外部回路から流れてきた冷媒を前記ハウジング内に流入させる吸入管（３７）と、
   前記ハウジング内に設けられ、前記吸入管から流出した冷媒が吸入される吸入室（１５）と、
   前記吸入管から流出した冷媒を前記吸入室に導くとともに、その径寸法が前記吸入管の下流側端部の内径寸法よりも小さく構成されている導入口（３８ｂ）と、
   前記吸入室の冷媒を圧縮室（１８）に吸入して圧縮する圧縮機構部（４）と、
   前記圧縮機構部を駆動するモータ部（３）と、
   前記モータ部が収納されるモータ室（３ａ）と、を備え、
   前記吸入管と導入口は、
   前記吸入管から流出する直前の冷媒流れ方向の線上に少なくとも前記導入口の一部が開口するとともに、前記吸入管の下流側端部の冷媒通路（３７ａ）は前記冷媒通路の冷媒流れ方向の延長線上に前記導入口が開口していない部分を備える位置関係で、設けられており、
   前記導入口が開口していない前記冷媒流れ方向の延長線上の部位は前記モータ室につながっており、
   前記導入口の内周縁部を前記吸入管側へ投影したとき、その投影部は完全に吸入管内に投影されており、
   前記導入口は、前記吸入管の内部に入り込んだ位置に配置されており、
   前記吸入管の内部には冷媒の流れを旋回させる旋回流形成部材が設けられており、
   前記吸入管は、前記旋回流形成部材として、前記ハウジングの外部において前記外部回路を流出した冷媒の流れ方向を曲げる曲がり部を有し、
   前記吸入管の下流側端部の内壁面近傍に形成されている通路（３７ａ）のうち、前記曲がり部の曲率半径の小さい側に位置する通路部分は、前記導入口に対向し、前記曲がり部の曲率半径の大きい側に位置する通路部分は、前記導入口の外周面周辺部（３９）に直面しており、前記外周面周辺部（３９）を介して前記モータ室に臨むように配置されていることを特徴とする圧縮機。
2. ハウジング（１ｂ）と、
   外部回路から流れてきた冷媒を前記ハウジング（１ｂ）内に流入させる吸入管（１３、３７、４１、４４）と、
   前記ハウジング内に設けられ、前記吸入管から流出した冷媒が吸入される吸入室（１５）と、
   前記吸入管から流出した冷媒を前記吸入室に導く導入口（２７ｂ、３８ｂ）と、
   前記吸入室の冷媒を圧縮室（１８）に吸入して圧縮する圧縮機構部（４）と、
   前記圧縮機構部を駆動するモータ部（３）と、
   前記モータ部が収納されるモータ室（３ａ）と、を備え、
   前記吸入管と導入口は、
   前記吸入管から流出する直前の冷媒流れ方向の線上に少なくとも前記導入口の一部が開口するとともに、前記吸入管の下流側端部の冷媒通路（１３ａ、３７ａ、４１ａ、４４ａ、４５）は前記冷媒通路の冷媒流れ方向の延長線上に前記導入口が開口していない部分を備える位置関係で、設けられており、
   前記導入口が開口していない前記冷媒流れ方向の延長線上の部位は前記モータ室につながっており、
   前記吸入管の内部には冷媒の流れを旋回させる旋回流形成部材が設けられており、
   前記旋回流形成部材は、前記吸入管（１３）の軸方向に伸長する形状の板部（５１）と、前記板部（５１）の下流端部で径方向外方に向けて突出し、軸方向の冷媒流れを前記吸入管（１３）の内周面に向かう流れに変える案内部（５２）と、を有して構成されていることを特徴とする圧縮機。

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