JP6584470B2 - 容積形圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、容積形圧縮機に関する。

通常の容積型圧縮機は、圧縮部で形成される圧縮室のシール性向上のため、圧縮室へ油を供給する。この油は、作動流体とともに圧縮部から機内吐出される。この機内吐出した作動流体をそのまま機外吐出させると、圧縮機内の油が減少して圧縮室への油供給不足となる虞がある。また、多くの場合、圧縮機内の油は軸受に代表される摺動部の潤滑剤の役割も担うため、潤滑不良となる虞がある。さらに、機外吐出させた作動流体を使用する機器（例えば、熱交換器）にとって、多くの場合、作動流体に含有する油は性能低下を引き起こす原因となる。このため、オイルレートを低減すること自体が必要となる。以上により、機内吐出から機外吐出へ至る作動流体の経路（以後、機内吐出経路と称する）に作動流体内の油ミストを分離して作動流体の油含有率を下げる油分離手段を設ける必要がある。

圧縮した作動流体を、一旦、圧縮部の上部側の圧縮機内空間（以下、圧縮上部空間という。）へ吐出させ、その圧縮上部空間から機外へ吐出させる容積形圧縮機は、特許文献１、特許文献２に開示されている。

特許文献１（段落００１１参照）には、「固定スクロール部品の吸入孔には密閉容器を貫通する吸入管が接続され、吐出孔にはこれを覆う吐出カバーが複数のボルトにて固定スクロール部品に固定されている。この吐出カバーには第１室に連通する流路が設けられている。この流路は圧縮機構部内で圧縮されたガスを密閉容器の軸心に対して第１室にて円周方向に回転力を与えるように開口方向を密閉容器の軸心方向とずらせてある。密閉容器の軸心に相当する位置には第１室内と圧縮機外部とを連結する吐出経路が設けられてある。以上の構成において電動機部を駆動すると圧縮機構部の旋回スクロール部品が旋回運動して吸入管より吸入されたガスを圧縮室で圧縮し、吐出孔より吐出カバー内に吐出される。また、このガスは吐出カバーに設けられた流路によって回転力を与えられて第１室内に放出される。この際、ガス中に含まれている油がその遠心力作用にて半径方向に飛散し、密閉容器の内壁に付着分離される。さらに、吐出経路がガスの回転中心付近に設けられているため油分の少ないガスを選択的に圧縮機外部に排出される。」の記載がある。

特許文献２（段落０００８）には、「吸込流路によって外部から導入した低圧の作動流体を圧縮する圧縮室を備える圧縮部と、圧縮部の上方に圧縮上部空間、圧縮部の下方に圧縮下部空間を形成するべく圧縮部を取り囲む圧縮チャンバと、圧縮部で昇圧した作動流体を、当該圧縮部の上面である圧縮部上面から上方へ向けて圧縮上部空間へ機内吐出させる機内吐出部と、圧縮上部空間と外部とを連通して、昇圧した作動流体を機外吐出する機外吐出部と、少なくとも圧縮下部空間に設けられる貯油部と、貯油部の油を圧縮室へ供給する圧縮室給油路と、機内吐出部の上方を覆う仕切りフタ、および当該仕切りフタと圧縮部上面とを繋いで機内吐出部の吐出口を囲む仕切り筒壁から構成される仕切り体と、を備え、仕切り体は、当該仕切り体の内部空間である仕切り体内空間と、仕切り筒壁の外周側空間である仕切り体外周空間と、当該仕切り体内空間と当該仕切り体外周空間とを連通させる複数の仕切り開口部と、を備え、少なくとも一つの仕切り開口部の底部は、仕切り体内空間から仕切り体外周空間に向かうにつれて連続的または段階的に下降することを特徴とする。」の記載がある。前記構造により容積型圧縮機のオイルレート低減効果が得られる。

特開平７−１８９９４０号公報 特開２０１６−２０５１４５号公報

特許文献１と特許文献２に示された圧縮機の構造により圧縮機内部でガスとオイルの遠心分離を行い油分の少ないガスを吐出経路へ排出させることができる。

一方、油は圧縮機運転中、圧縮室のシール性を常に確保する役割を担っている。圧縮室への油の供給は、圧縮機底部に貯蔵された油が圧縮室を経由して、それを底部へ再循環させることで実現している。密閉容器の内壁に付着分離された油は、内壁に沿い重力によって密閉容器の底部へ流れ、再循環させる。そのため、特許文献２には、密閉容器の内壁付近に固定スクロールと軸受け部品を貫通する流路（以下、連通流路という。）が複数設けられている。連通流路の両端は圧縮機内部の第１室と第２室に向かって開口しており、油だけでなく、ガスも両室を行き来できる。

ここで、ガスが第２室へ流入した場合、ガスがモータを加熱して生じるモータ効率の低下や、さらにはモータの底部に貯留されている油も加熱され、昇温した油を圧縮室へ供給することで冷媒の吸込加熱損失につながるという課題が発生する。

本発明は、前記の課題を解決するための発明であって、オイルレート低減に加えて、更なる圧縮機効率向上を図ることができる遠心分離作用を利用した油分離構造を有する容積形圧縮機を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の容積形圧縮機は、密閉容器（例えば、チャンバ８）の内部にこの密閉容器を第１室（例えば、圧縮上部空間１２）と第２室（例えば、圧縮下部空間１３）に２分する圧縮部（例えば、圧縮部１０）と、第１室と圧縮機外部とを連結する吐出経路（例えば、吐出パイプ５５）と、第２室に収納され圧縮部を駆動するための圧縮機構部（例えば、モータ７）と、密閉容器の底部に潤滑油溜（例えば、貯油部１０５）を配設し、圧縮部は、吸込流路（例えば、吸込パイプ５０）によって外部から導入した低圧の作動流体を圧縮する圧縮室（例えば、圧縮室１００）と、圧縮室で昇圧した作動流体を、当該圧縮部の上面から上方へ向けて第１室へ吐出させる吐出部（例えば、吐出部２ｄ）と、吐出部の上方を覆う仕切り蓋（例えば、仕切り板２００）、および当該仕切り蓋と圧縮部上面とを繋いで吐出部の吐出口を囲む仕切り筒壁（例えば、固定上部壁２ｗ）から構成される仕切り体内空間（例えば、仕切り体内空間１２０）と、を備え、仕切り体内空間には、仕切り筒壁の外周側空間（例えば、仕切り体外周空間１３０）に連通させる複数の旋回流路（例えば、旋回流路２０００，２００１）を有し、旋回流路の低圧壁面の出口端から外周に向かって低圧壁面をその壁面に接するように延長する流路壁面延長線と密閉容器の円筒内壁面が交差する交差点（例えば、交差点２０００ｃ）と、外周側空間における流れ方向下流に見た他方の旋回流路の高圧壁面の出口端から外周に向かって高圧壁面をその壁面に接するように延長する流路壁面延長線と密閉容器の円筒壁面が交差する交差点（例えば、交差点２００１ｃ）によって、挟まれた範囲に、少なくとも１つの第１室と第２室とを連通する連通流路（例えば、連通流路２２５，２２６）を備えており、連通流路の途中から下流側の流路の構造が、複数の小流路（例えば、小流路１０００ａ〜ｄ）を並列に接続することで形成されていることを特徴とする。本発明のその他の態様については、後記する実施形態において説明する。

本発明によれば、オイルレート低減に加えて、更なる圧縮機効率向上を図ることができる。

第１実施形態に係る容積形圧縮機を示す要部断面図である。 図１におけるＡ−Ａ矢視要部断面図である。 図２における要部側面図である。 図１におけるＡ−Ａ矢視要部断面図である。 第２実施形態に係る容積形圧縮機を示すＡ−Ａ矢視要部断面図である。 第３実施形態に係る容積形圧縮機を示すＡ−Ａ矢視要部断面図である。 図６における要部側面図である。 図６における要部側面図の他の例である。 第４実施形態に係る容積形圧縮機のＡ−Ａ矢視要部断面図である。 図９における要部側面図である。

本発明を実施するための実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
以下、本発明を容積型圧縮機の一形式であるスクロール圧縮機１に適用した実施形態について説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付す。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る容積形圧縮機を示す要部断面図である。まず、スクロール圧縮機１の全体構成を主に図１を用いて説明する。スクロール圧縮機１は、圧縮部１０と駆動部１１とを、チャンバ８（圧縮チャンバ）で密閉した構造を有している。

圧縮部１０は、固定スクロール２と旋回スクロール３とフレーム４とオルダムリング５とそれらへの付随物とを構成要素としている。駆動部１１は、圧縮部１０の下部から突き出たクランク軸６とモータ７とを構成要素としている。

チャンバ８は、側面を形成するチャンバ円筒部８ａと、その上下を塞ぐチャンバ上フタ部８ｂおよびチャンバ下フタ部８ｃとからなる円筒缶状であって、その中心軸であるチャンバ軸は鉛直方向（上下方向）である。この結果、チャンバ８の内部には、前記した主な構成要素を取り囲むチャンバ内空間が形成される。また、チャンバ８は、圧縮部１０の上方に圧縮上部空間１２（第１室）を形成し、圧縮部１０の下方に圧縮下部空間１３（第２室）を形成している。

旋回スクロール３は、旋回鏡板３ａの上面に旋回ラップ３ｂが立設され、背面の旋回軸受２３にクランク軸６の偏心部であるピン部６ａが挿入されている。また、旋回スクロール３は、フレーム４に固定配置される主軸受２４で回転支持されるクランク軸６が回転することにより、旋回運動するようになっている。

固定スクロール２は、固定鏡板２ａと、この固定鏡板２ａの下面側に立設された固定ラップ２ｂと、固定ラップ２ｂの周囲に配置される固定台板２ｑと、を備えて構成されている。これら固定ラップ２ｂと前記した旋回ラップ３ｂとを噛合わせ、両者間に圧縮室１００が形成される。

また、固定スクロール２には、吸込口２ｓ（図２参照）が設けられ、この吸込口２ｓにはスクロール圧縮機１の外部から作動流体を固定スクロール２に導入する吸込パイプ５０（吸込流路）が圧入されている。また、固定スクロール２の中央付近には、吐出部２ｄ（吐出孔）が形成されている。

固定スクロール２には、吐出部２ｄの周囲に、圧縮室１００と後で詳細に説明する仕切り体内空間１２０を繋ぐための固定鏡板２ａを貫通するバイパス孔２ｅが形成されている。このバイパス孔２ｅには、圧縮室１００から仕切り体内空間１２０への一方向の流れだけを許すバイパス弁２２が設けられている。また、固定台板２ｑの下面には環状の周囲溝２ｐが形成され、この周囲溝２ｐと圧縮室１００とを繋ぎ、その途中に背圧弁２６を有した背圧弁流路２ｇが形成されている。また、固定鏡板２ａの上面には、バイパス弁２２の構成部品を固定するためのリテーナ２２ａが取り付けられている。

固定スクロール２は、オルダムリング５とクランク軸６とをフレーム４に装着したうえで、固定台板２ｑの外周縁部をフレーム４にフレームねじ５３で固定する。これによって、旋回スクロール３の背面（旋回スクロール３とフレーム４との間）に背圧室１１０が形成される。そして、オルダムリング５は、旋回スクロール３の自転運動を防止するため、フレーム４と旋回スクロール３との間に配置される。

クランク軸６には、縦（軸方向）に貫通する給油孔６ｂが形成され、下端には給油パイプ６ｘが圧入されている。また、クランク軸６の下部は、副軸受２５によって回転自在に支持されている。

副軸受２５は、ボール２５ａと、チャンバ円筒部８ａに溶接などで固定された下フレーム３５に固定配置されたボールホルダ２５ｂとからなり、クランク軸６が撓んでも片当りが生じない構成となっている。ここで、下フレーム３５には圧縮部１０から流下する油を下部へ落とすための下フレーム油孔３５ａが複数箇所に形成されている。

モータ７は、クランク軸６に固定されたロータ７ａと、チャンバ円筒部８ａに焼き嵌め、圧入または溶接したステータ７ｂと、モータ巻線７ｃと、モータ巻線７ｃとステータ７ｂとの絶縁を確保するための上インシュレータ７ｄ１および下インシュレータ７ｄ２と、モータ線７ｅとで構成されている。

ロータ７ａには、クランク軸６の回転バランスを取るためのバランサ８０およびカウンタバランサ８２が固定配置されている。ステータ７ｂの外周面には、油の流下する通路となる、複数のカット部（切欠溝）７ｂ１が形成されている。モータ線７ｅは、チャンバ８に固定配置されたハーメチック端子（図示せず）に接続され、外部からモータ７へ電力を供給するようになっている。

前記した圧縮部１０は、油が流下可能な狭い外周隙間２２０を全周にわたって確保しつつチャンバ円筒部８ａとタック溶接５７によって固定されている。また、チャンバ上フタ部８ｂには、固定スクロール２に圧入される吸込パイプ５０と吐出パイプ５５が固定配置されている。

次に、スクロール圧縮機１の一般的な作動流体の流れを主に図１を用いて説明する。
クランク軸６をモータ７で回転させて旋回スクロール３を旋回運動させ、旋回スクロール３と固定スクロール２との間に圧縮室１００を形成する。これにつれて、作動流体は、吸込パイプ５０から吸込口２ｓ（図２参照）を経由して圧縮室１００へ流入する。この圧縮室１００には、貯油部１０５と圧縮室１００とを繋ぐ圧縮室給油路が設けられ、供給された油によって圧縮室１００のシール性が確保されている。この後、作動流体は、圧縮室１００へ供給した油を伴いながら、圧縮室１００の容積縮小に伴って圧縮され昇圧する。そして、作動流体は、圧縮部１０の上面（固定スクロール２の上面）である固定鏡板２ａの上面に開口した吐出部２ｄやバイパス孔２ｅから圧縮部上面の仕切り体内空間１２０へ吐出する。つまり、吐出部２ｄやバイパス孔２ｅは、機内吐出部に相当する。

この結果、チャンバ内空間全域が吐出圧となる。最後に、作動流体は、機外吐出部である吐出パイプ５５から圧縮機外部へ機外吐出する。この機内吐出部（吐出部２ｄおよびバイパス孔２ｅ）から機外吐出部（吐出パイプ５５）へ至る機内吐出経路には、圧縮室給油路によって作動流体に供給された油を貯油部１０５へ戻すために、後述する油分離手段が設けられている。

次に、スクロール圧縮機１の一般的な油の流れを主に図１を用いて説明する。
貯油部１０５の油は、吐出圧（チャンバ８の内部の圧力）と背圧（背圧室１１０の内部の圧力）の差圧により、貯油部１０５から、給油パイプ６ｘ、クランク軸６内の給油孔６ｂを通って旋回軸受２３と主軸受２４を潤滑した後、背圧室１１０へ流入する。

ここで、ピン部６ａの上部の旋回軸受室１１５の圧力は吐出圧となり、旋回スクロール３を固定スクロール２に付勢する役目を担う。また、副軸受２５には給油孔６ｂから遠心力によって給油するようになっている。また、背圧室１１０に流入する前の油の圧力は吐出圧であるため、その油の流入によって背圧が上昇する。また、油には作動流体が必ず溶け込んでいる（多くの場合、質量濃度は１０％以上）ため、背圧室１１０に流入したことによる減圧によって、作動流体が油中から急激にガス化（発泡）する。作動流体はガス化によって体積が増大するため、背圧室１１０内の油は、細かい油滴がガス化した作動流体内に浮遊するミスト状態となる。このようにして背圧室１１０の全域に分散した油ミストは、オルダムリング５の潤滑を行う。この後、油の大半は途中に背圧弁２６を設けた背圧弁流路２ｇを通り、圧縮室１００に流入する。

一方、背圧室１１０に流入した油の一部は、固定台板２ｑと旋回鏡板３ａの微小な隙間を通って、圧縮室１００に至る前段階（閉じ込み完了前）の吸込室９０（図２参照）に流入する。また、積極的に吸込室９０に給油する手段を設ける場合もある。この吸込室９０に流入する油を適量に制御することで、吸込室９０のシール性向上効果による体積効率向上が生じ、圧縮機効率が向上するという効果を発揮する。

以上のように、油は、貯油部１０５から旋回軸受２３や主軸受２４を通って背圧室１１０に流入し、さらに背圧弁流路２ｇや吸込室９０への給油路から吸込口２ｓ、吸込室９０を経由して圧縮室１００に流入する。そして、その油は圧縮室１００のシール性向上の役割を担う。つまり、この貯油部１０５から圧縮室１００へ連なる油経路が圧縮室給油路となっている。

圧縮室１００内の油は、圧縮室１００のシール性向上効果を発揮して、圧縮室１００における作動流体の漏れを抑制し、圧縮機効率を向上させるという効果を発揮する。機内吐出部（吐出部２ｄ、バイパス孔２ｅ）から作動流体とともに噴出してミスト状となった油は、油分離手段によって作動流体と分離されて油滴となった後、圧縮部１０の外周隙間２２０や連通流路２２５，２２６を流下して、圧縮下部空間１３に至る。

そして、油はチャンバ円筒部８ａの内面を伝いながら、モータ７を通って最下部にある貯油部１０５に戻る。ここで、モータ７は、ステータ７ｂの外周面に設けたカット部７ｂ１や、モータ巻線７ｃが通るステータ７ｂ内の縦孔を通る。ここで、作動流体の傍流は、圧縮下部空間１３へ流れ込むが、主流は流れ込まないため、圧縮下部空間１３の全域における作動流体の流れは極めて弱い。よって、圧縮下部空間１３内では油の再ミスト化は生じないため、オイルレートを低減するという効果がある。

次に吐出孔から出た混合ガス（上記、作動流体である冷媒ガスとオイルミストの混合物）の油分離手段について図２と図３を用いて説明する。
図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視要部断面図である。図３は、図２における要部側面図である。図中の点線矢印は、冷媒ガスの流れ、一点鎖線の矢印はオイルミストの流れの方向を示す。通常、両者は混合した状態で流れるが、説明の都合上、両者を分けて図示する。

一般に流路を流れる流体の流量は、その流路入口と出口の圧力差によって概ね予測できる。本実施形態の連通流路２２５，２２６を通過する流量ｑ（図３参照）を次式で表せるものとする。

流量ｑは、その圧力差（ｐ_A−ｐ_B）を小さくできれば少なくなる。図２、図３に示すように、スクロール圧縮機１では圧縮室１００から吐出されたガスが、圧縮機内部の密閉容器内壁面に沿って旋回している。そのため、遠心力の作用で旋回流路の外周側で圧力が高い。さらに、圧縮室１００から上向きに吐出されたガスの流れを強制的に偏向することで、旋回流れを形成させるので旋回流れが内壁面に衝突する部分が存在する。その部分が局所的に高い圧力になる。前記のように旋回流路の内部で半径方向と周方向に圧力分布が形成されることは明らかである。また、圧縮機底部はガスの流動が少なく、圧力が全体的に低い。よって、連通流路の入口をその低圧部に設けることで吐出冷媒ガス（高温）の圧縮下部空間１３への流れ込みを抑制できる。これが、本願実施形態の特徴となっている。

混合ガスは吐出部２ｄから仕切り体内空間１２０に噴出され、仕切り板２００の下面２００ｂに衝突した後、固定スクロール２の固定上部壁２ｗ（仕切り筒壁）の内周面２ｗ３に沿って、旋回流路２０００，２００１（本実施形態では２か所）に流れ込む。旋回流路２０００，２００１に沿って流れることで旋回成分を与えられた混合ガスは、仕切り体外周空間１３０に流れ込む。混合ガスは、一旦、チャンバ円筒内壁面８ａ１（仕切り体外周空間１３０の外周壁面）に衝突し、仕切り体外周空間１３０をチャンバ円筒内壁面８ａ１に沿って旋回しながら流れる。その際、冷媒ガスよりも密度が大きいオイルミストには、より大きな遠心力が作用するため、チャンバ円筒内壁面８ａ１にオイルが押しつけられる。押しつけられたオイルは、その近傍を旋回する冷媒ガスの流れによって、内壁沿いを流れる。そして、連通流路２２５，２２６にオイルが導かれる。その後は前記の通りオイルが圧縮下部空間１３へ流れ込み、最下部にある貯油部１０５へ戻される。

一方、油分離後の冷媒ガスは、仕切り体外周空間１３０で与えられた旋回流れを維持しつつ最上部室１４０へ導かれる。そして、吐出パイプ５５から圧縮機外へ吐出される。

次に、旋回流路２０００，２００１の設置位置について図４を用いて説明する。図４は、図１におけるＡ−Ａ矢視要部断面図である。本実施形態では旋回流路が２か所ある場合について説明する。

旋回流路２０００の低圧壁面２０００ａの出口端からチャンバ円筒内壁面８ａ１に向かって低圧壁面２０００ａをその壁面に接するように延長する流路壁面延長線２０００ｂとチャンバ円筒内壁面８ａ１が交差する交差点２０００ｃを設ける。第２の旋回流路２００１の高圧壁面２００１ａの出口端からチャンバ円筒内壁面８ａ１に向かって高圧壁面２００１ａをその壁面に接するように延長する流路壁面延長線２００１ｂとチャンバ円筒内壁面８ａ１が交差する交差点２００１ｃを設ける。混合ガスが流れる向きに沿って交差点２０００ｃと交差点２００１ｃによって挟まれた範囲２００３に少なくとも１つの連通流路２２５，２２６を設ける。

また、同様に第２の旋回流路２００１の低圧壁面２００１ｄの出口端からチャンバ円筒内壁面８ａ１に向かって低圧壁面２００１ｄをその壁面に接するように延長する流路壁面延長線２００１ｅとチャンバ円筒内壁面８ａ１が交差する交差点２００１ｆを設ける。旋回流路２０００の高圧壁面２０００ｄの出口端からチャンバ円筒内壁面８ａ１に向かって高圧壁面２０００ｄをその壁面に接するように延長する流路壁面延長線２０００ｅとチャンバ円筒内壁面８ａ１が交差する交差点２０００ｆを設ける。混合ガスが流れる向きに沿って交差点２００１ｆと交差点２０００ｆによって挟まれた範囲２００４に少なくとも１つの連通流路２２５，２２６を設ける。

連通流路２２５，２２６は、前記２つの交差点（２０００ｃと２００１ｃおよび２００１ｆと２０００ｆ）に挟まれたそれぞれの範囲（２００３，２００４）のほぼ中間位置に設けることが望ましい。

よって、吐出冷媒ガス（高温）の圧縮下部空間１３への流れ込みを抑制でき、モータ効率向上と吸込冷媒ガスの加熱損失の低減により高効率な圧縮機を提供できる。

また、前記の連通流路２２５，２２６の設置位置について冷媒ガスの流動状態により説明する。連通流路２２５，２２６に流れ込む冷媒ガスの流量は、連通流路２２５，２２６の入口（固定スクロール２の上面側）と出口（フレーム４の下面側）の圧力差（ｐ_A−ｐ_B）によってほぼ決まる。吐出パイプ５５がスクロール圧縮機１の最上部にあるため、圧縮下部空間１３を流れる冷媒ガスは少なく、その空間は低圧力である。そのため冷媒ガスの流れ込み流量を少なくするための条件は、連通流路２２５の入口を仕切り体外周空間１３０においてできるだけ低圧力な領域に設けることである。

仕切り体外周空間１３０では、冷媒ガスが旋回運動しているため圧力分布が発生する。旋回流路２０００，２００１の出口から流れ出た冷媒ガスは、仕切り体外周空間１３０に放出され、チャンバ円筒内壁面８ａ１に衝突する。この衝突が生じた壁近傍の領域では最も圧力が高い。本実施例では２つの旋回流路があるため、その高圧力領域が２か所発生する。したがって、２か所のチャンバ円筒内壁近傍の高圧力領域から十分離れた円周上の位置が、連通流路２２５，２２６の入口に最も適している。

なお、チャンバ円筒内壁面８ａ１に衝突した冷媒ガスはその内壁に沿って旋回流れを維持する。その旋回流れによって冷媒ガスに遠心力が作用するため、仕切り体外周空間１３０の内径側よりも外径側の方が圧力は高い。そのため、仕切り体外周空間１３０の内径側に連通流路２２５，２２６の入口を設けることが好ましい場合もある。

しかしながら、遠心分離された油は、チャンバ円筒内壁面８ａ１を伝って流動し連通流路２２５，２２６へ導かれるため、冷媒ガスの圧縮下部空間１３への流れ込み抑制と油分離効果の両立のために、本実施例では仕切り体外周空間１３０の外周部に設けている。

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係る容積形圧縮機を示すＡ−Ａ矢視要部断面図である。第２実施形態は、第１実施形態と異なり、一つの旋回流路を設けた場合の例である。

旋回流路５０００の低圧壁面５０００ａの出口端から外周に向かって低圧壁面５０００ａをその壁面に接するように延長する流路壁面延長線５０００ｂとチャンバ円筒内壁面８ａ１が交差する交差点５０００ｃを設ける。また、旋回流路５０００の高圧壁面５０００ｄの出口端から外周側に向かって高圧壁面５０００ｄをその壁面に接するように延長する流路壁面延長線５０００ｅとチャンバ円筒内壁面８ａ１が交差する交差点５０００ｆを設ける。混合ガスが流れる向きに沿って交差点５０００ｃと交差点５０００ｆによって挟まれた範囲５００１に少なくとも１つの連通流路２２５，２２６を設ける。

第２実施形態において、連通流路２２５，２２６は、前記２つの交差点５０００ｃと５０００ｆに挟まれた範囲５００１のほぼ中間位置に設けることが望ましい。

（第３実施形態）
図６は、第３実施形態に係る容積形圧縮機を示すＡ−Ａ矢視要部断面図である。図７は、図６における要部側面図である。図８は、図６における要部側面図の他の例である。図６、図７、図８を用いて第３実施形態を説明する。固定スクロール２側の連通流路２２５よりもフレーム４側の連通流路２２６の流路断面積を狭くしたものである。

第１実施形態に示した連通流路に対し、フレーム４側の連通流路２２６の流路断面積を狭くすることで、まず、連通流路全体の圧力抵抗が増加する。次に連通流路２２５，２２６の途中に段差２２６ａが生じ、その段差２２６ａによって連通流路２２５に流れ込んだオイルミスト（少量の冷媒ガスを含む）の流れが転向され、固定スクロール２側の連通流路２２５内で新たな旋回流れ７０００が発生する。これらの現象により連通流路内（圧縮下部空間１３）への冷媒ガスの流れ込みの抑制と、更なる油遠心分離効果を得る。

第２の遠心分離空間（固定スクロール２側の連通流路２２５）でさらに分離された油は重力の作用によりその壁面に沿って圧縮下部空間１３へ流れ込む。

このように固定スクロール２側の連通流路２２５を、第２の遠心分離空間とすることで、効率よく油分離を実施し、オイルレート低減効果が得られる。

フレーム４側の連通流路２２６の形状は、固定スクロール２側の連通流路２２５の出口とフレーム４側の連通流路２２６の入口の接続部７００１から連通流路２２６の下流側に向かって、その流路断面積を漸次狭くするような構造が望ましい。

また、フレーム４側の連通流路２２６の段差２２６ａは、その上部を流れる仕切り体外周空間１３０の流れ方向下流側に設けることが望ましい。

また、第１の実施形態に示した連通流路において、図８に示すように、フレーム４の取り付け位置を周方向に回転移動させることによってフレーム４側の連通流路２２６の段差部８０００を構成しても同様の効果が得られる。

また、フレーム４側の連通流路２２６の半径寸法を固定スクロール２側の連通流路２２５の半径寸法よりも大きくすることで、流路の段差を設けてもよい。

（第４実施形態）
図９は、第４実施形態に係る容積形圧縮機のＡ−Ａ矢視要部断面図である。図１０は、図９における要部側面図である。図９、図１０を用いて第４実施形態を説明する。第４実施形態は、フレーム４側の連通流路を複数の小流路によって構成したものである。

第１実施形態に示した連通流路に対し、フレーム４側の連通流路２２６の構造を複数の小流路１０００ａ，１０００ｂ，１０００ｃ，１０００ｄによって構成する。その小流路が連通流路全体の圧力抵抗になり、仕切り体外周空間１３０を流れる冷媒ガスが連通流路２２６に流れ込みにくくなる。その際、第３実施形態と同様に固定スクロール２側の連通流路２２５に第２の遠心分離空間が形成され、油分離の効果は高まる。よって、貯油部１０５の油加熱の防止と、吸込冷媒の加熱損失抑制に効果を発揮する。

以上、第１実施形態〜第４実施形態では、スクロール圧縮機を例に挙げて説明したが、これに限定されるわけではない。例えば、チャンバ８内の圧縮部１０の上部に向かって内部吐出する形式を備える容積型圧縮機全般に適用可能である。

第１実施形態〜第４実施形態の第１の手段は、連通流路の入口と出口の圧力差を小さくするために、圧力分布がある中で、固定スクロール外周流路と圧縮機底部が連通する流路（連通流路）の流路入口を上記外周流路の低圧領域に配置する。第３実施形態および第４実施形態の第２の手段は、前記連通流路の途中に圧力抵抗を付加した流路構造を備え、その流路の一部を第２の油遠心分離空間とする。

第１実施形態〜第４実施形態の第１の効果は、冷媒ガスの圧縮機底部への流れ込みを抑制することで、モータ効率向上と吸込冷媒の加熱損失の低減効果が得られることである。第３実施形態および第４実施形態の第２の効果は、第２のオイル遠心分離空間を設けることでオイルレートの低減効果が得られることである。ここでオイルレートとは、遠心分離が不十分なままガスと共に圧縮機外へ吐出されるオイル流量のことである。

１ スクロール圧縮機
２ 固定スクロール
２ｄ 吐出部（機内吐出部）
２ｅ バイパス孔（機内吐出部）
２ｇ 背圧弁流路
２ｑ 固定台板部
２ｗ 固定上部壁（仕切り筒壁）
２ｗ３ 固定上部壁内周溝
３ 旋回スクロール
４ フレーム
５ オルダムリング
６ クランク軸
７ モータ（駆動部）
８ チャンバ（圧縮チャンバ）
８ａ チャンバ円筒部
８ａ１ チャンバ円筒内壁面
８ｂ チャンバ上フタ部
８ｃ チャンバ下フタ部
１０ 圧縮部
１１ 駆動部
１２ 圧縮上部空間（第１室）
１３ 圧縮下部空間（第２室）
２２ バイパス弁
２３ 旋回軸受
２４ 主軸受
２５ 副軸受
２６ 背圧弁
５０ 吸込パイプ（吸込流路）
５５ 吐出パイプ（機外吐出部）
９０ 吸込室
１００ 圧縮室
１０５ 貯油部
１１０ 背圧室
１２０ 仕切り体内空間
１３０ 仕切り体外周空間
１４０ 最上部室
２００ 仕切り板（仕切りフタ、仕切り蓋）
２００ｂ 下面（仕切りフタの下面）
２２０ 外周隙間
２２５，２２６ 連通流路
２２６ａ，８０００ 流路段差
２０００，２００１，５０００ 旋回流路
２０００ａ，２００１ｄ 旋回流路低圧壁面
２０００ｄ，２００１ａ 旋回流路高圧壁面
２０００ｂ，２００１ｂ，２０００ｅ，２００１ｅ 旋回流路壁面の延長線
２０００ｃ，２００１ｃ，２０００ｆ，２００１ｆ 交差点
２００３，２００４，５００１ 範囲
７０００ オイルミストの流れ
７００１ 連通流路の接続部
１０００ａ〜ｄ 小流路

Claims (5)

1. 密閉容器の内部にこの密閉容器を第１室と第２室に２分する圧縮部と、前記第１室と圧縮機外部とを連結する吐出経路と、前記第２室に収納され前記圧縮部を駆動するための駆動部と、前記密閉容器の底部に潤滑油溜を配設し、
   前記圧縮部は、
   吸込流路によって外部から導入した低圧の作動流体を圧縮する圧縮室と、前記圧縮室で昇圧した作動流体を、当該圧縮部の上面から上方へ向けて前記第１室へ吐出させる吐出部と、
   前記吐出部の上方を覆う仕切り蓋、および当該仕切り蓋と前記圧縮部上面とを繋いで前記吐出部の吐出口を囲む仕切り筒壁から構成される仕切り体内空間と、を備え、
   前記仕切り体内空間には、前記仕切り筒壁の外周側空間に連通させる複数の旋回流路を有し、
   前記旋回流路の低圧壁面の出口端から外周に向かって低圧壁面をその壁面に接するように延長する流路壁面延長線と前記密閉容器の円筒内壁面が交差する交差点と、前記外周側空間における流れ方向下流に見た他方の旋回流路の高圧壁面の出口端から外周に向かって高圧壁面をその壁面に接するように延長する流路壁面延長線と前記密閉容器の円筒壁面が交差する交差点によって、挟まれた範囲に、
   少なくとも１つの前記第１室と前記第２室とを連通する連通流路を備えており、
   前記連通流路の途中から下流側の流路の構造が、複数の小流路を並列に接続することで形成されている
   ことを特徴とする容積形圧縮機。
2. 請求項１に記載の容積形圧縮機において、
   前記連通流路は、前記圧縮部の外周端の一部を密閉容器の中心軸方向に貫通させ、前記外周側空間と前記第２室を接続することで形成された流路であり、前記連通流路の流路断面積が、漸次縮小するような流路形状を形成している
   ことを特徴とする容積形圧縮機。
3. 請求項２に記載の容積形圧縮機において、
   前記連通流路の上流側の空間を冷媒ガスとオイルミストの混合ガスからオイルを分離するための第２の油遠心分離空間とする
   ことを特徴とする容積形圧縮機。
4. 密閉容器の内部にこの密閉容器を第１室と第２室に２分する圧縮部と、前記第１室と圧縮機外部とを連結する吐出経路と、前記第２室に収納され前記圧縮部を駆動するための駆動部と、前記密閉容器の底部に潤滑油溜を配設し、
   前記圧縮部は、
   吸込流路によって外部から導入した低圧の作動流体を圧縮する圧縮室と、前記圧縮室で昇圧した作動流体を、当該圧縮部の上面から上方へ向けて前記第１室へ吐出させる吐出部と、
   前記吐出部の上方を覆う仕切り蓋、および当該仕切り蓋と前記圧縮部上面とを繋いで前記吐出部の吐出口を囲む仕切り筒壁から構成される仕切り体内空間と、を備え、
   前記仕切り体内空間には、前記仕切り筒壁の外周側空間に連通させる複数の旋回流路を有し、
   前記旋回流路の低圧壁面の出口端から外周に向かって低圧壁面をその壁面に接するように延長する流路壁面延長線と前記密閉容器の円筒内壁面が交差する交差点と、前記外周側空間における流れ方向下流に見た他方の旋回流路の高圧壁面の出口端から外周に向かって高圧壁面をその壁面に接するように延長する流路壁面延長線と前記密閉容器の円筒壁面が交差する交差点によって、挟まれた範囲に、少なくとも１つの前記第１室と前記第２室とを連通する連通流路を備えており、
   前記連通流路は、前記圧縮部の外周端の一部を密閉容器の中心軸方向に貫通させ、前記外周側空間と前記第２室を接続することで形成された流路であり、前記連通流路の流路断面積が、漸次縮小するような流路形状を形成しており、
   前記連通流路の上流側の空間を冷媒ガスとオイルミストの混合ガスからオイルを分離するための第２の油遠心分離空間とする
   ことを特徴とする容積形圧縮機。
5. 密閉容器の内部にこの密閉容器を第１室と第２室に２分する圧縮部と、前記第１室と圧縮機外部とを連結する吐出経路と、前記第２室に収納され前記圧縮部を駆動するための駆動部と、前記密閉容器の底部に潤滑油溜を配設し、
   前記圧縮部は、
   吸込流路によって外部から導入した低圧の作動流体を圧縮する圧縮室と、前記圧縮室で昇圧した作動流体を、当該圧縮部の上面から上方へ向けて前記第１室へ吐出させる吐出部と、
   前記吐出部の上方を覆う仕切り蓋、および当該仕切り蓋と前記圧縮部上面とを繋いで前記吐出部の吐出口を囲む仕切り筒壁から構成される仕切り体内空間と、を備え、
   前記仕切り体内空間には、前記仕切り筒壁の外周側空間に連通させる複数の旋回流路を有し、
   前記旋回流路から前記外周側空間に流出した流体が、最初に密閉容器内壁に衝突する高圧力領域を除く前記外周側空間における低圧力領域に、
   少なくとも一つの前記第１室と前記第２室とを連通する連通流路を備えており、
   前記連通流路の途中から下流側の流路の構造が、複数の小流路を並列に接続することで形成されている
   ことを特徴とする容積形圧縮機。

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