JP7211810B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

本発明はスクロール圧縮機に関し、特に冷凍用や空調用などの冷凍サイクルに使用される冷媒圧縮機として好適なものである。

スクロール圧縮機には、高温の吐出ガスによって圧縮機が加熱されるのを抑制するため、吐出パイプを密閉容器の上部に設けた上吐出構造を採用したものがある。この上吐出構造のスクロール圧縮機は、固定スクロール上部の吐出室に吐出されたガスを、この吐出室から直接、前記吐出パイプを介して冷凍サイクルに吐出するものである。このような上吐出構造を採用することにより、固定スクロールから吐出された高温のガスが密閉容器などに接触する時間を短くできる。従って、圧縮機が加熱されるのを抑制して加熱損失を低減し、圧縮機の効率向上を図ることができる。

このようなスクロール圧縮機においては、加熱損失を低減しつつ、固定スクロールから吐出される冷媒に含まれるミスト状の油を分離し、オイルレート（油上り）を低減することも求められる。

この種のスクロール圧縮機としては、特開２０１７－７２０５２号公報（特許文献１）に記載されたものなどがある。この特許文献１のものでは、固定スクロールの上部を覆うように吐出カバー（吐出板）を設け、固定スクロールの吐出口から吐出されたミスト油混じりの吐出ガス（吐出冷媒）が前記吐出カバーと衝突することで、吐出ガス中の一部のミスト油が液膜化し、ガス冷媒から分離される。また、吐出カバーの周縁から吐出されたミスト油混じりの吐出ガスが密閉容器（チャンバ円筒部）の内壁面に衝突することでも、油を分離し、油分離後のガスが密閉容器上部に設けた吐出パイプから吐出されるように構成されている。

特開２０１７－７２０５２号公報

特許文献１に記載されているような、従来の上吐出構造のスクロール圧縮機では、固定スクロールから吐出された吐出ガスは、吐出カバーに衝突し、さらに密閉容器の円筒部に再度衝突しつつ旋回流を形成することにより、ミスト油を吐出冷媒から分離させている。

しかし、固定スクロールから吐出された高温の吐出ガスを、吐出カバーに衝突させ、更に密閉容器の円筒部に衝突させて吐出ガス中のミスト油を分離する構成としているため、高温の吐出ガスは熱伝達率の高い衝突流を２か所で形成することになる。このため、高温の吐出ガスが衝突する部材は高温に加熱されやすく、その熱がさらに固定スクロール等を経由して圧縮ガスを加熱することで加熱損失の増大を招き、圧縮機の効率を低下させる課題がある。

また、上記特許文献１のものでは、吐出ガスの流れを密閉容器の円筒部まで導いて衝突させるため、吐出カバーは固定スクロール上面の大半を覆う形状に構成する必要がある。このため、吐出カバー内において、吐出ガスが固定スクロール上面を這って流れることになり、固定スクロールへの伝熱を更に増加させ、圧縮機の効率を更に低下させていた。

本発明の目的は、固定スクロールから吐出される高温の吐出ガスから固定スクロールへの伝熱を低減して、圧縮機の効率を向上しつつ、吐出ガスに含まれるミスト油を効率良く分離することのできるスクロール圧縮機を得ることにある。

上記課題を解決するために、本発明は、密閉容器と、固定台板、該固定台板の鏡板面側に立設された渦巻き状の固定側ラップ及び前記固定台板の中央側に設けられた吐出口を有する固定スクロールと、旋回台板及び該旋回台板の一面に立設された渦巻き状の旋回側ラップを有する旋回スクロールと、前記固定スクロールと前記旋回スクロールが互いに噛み合って形成される圧縮室と、前記固定スクロールの固定台板と前記密閉容器との間に形成された吐出室とを備えるスクロール圧縮機において、前記固定スクロールの前記吐出口を覆うように前記吐出口に対向して吐出カバーが設けられ、前記吐出カバーは、前記吐出口の周囲に設けられた傾斜面及びこの傾斜面の反固定台板側に接続され前記吐出口からの吐出冷媒が衝突する衝突面を有する凸部と、前記傾斜面の固定台板側に接続された鍔部と、前記鍔部の少なくとも一部から固定台板側に突出して前記固定台板に接地して固定される接地部と、前記鍔部と前記固定台板との間に形成された開口部と、を備え、前記凸部における前記傾斜面と前記衝突面との接続部を形成している線を境界線とし、この境界線上の点をＰ、前記吐出口からの吐出冷媒が衝突する前記衝突面の衝突中心をＯ、前記境界線上に定めた所定の位置を固定点Ｑとし、前記境界線上の点Ｐと前記衝突中心Ｏを結ぶ直線をＯＰとしたとき、前記境界線は、前記境界線上の点Ｐが境界線上に沿って固定点Ｑに近づくにつれて前記直線ＯＰの長さが単調に増加する区間を有し、その区間は前記固定点Ｑを挟んで両側にそれぞれ少なくとも１ヶ所以上存在することを特徴とする。

本発明の他の特徴は、密閉容器と、固定台板、該固定台板の鏡板面側に立設された渦巻き状の固定側ラップ及び前記固定台板の中央側に設けられた吐出口を有する固定スクロールと、旋回台板及び該旋回台板の一面に立設された渦巻き状の旋回側ラップを有する旋回スクロールと、前記固定スクロールと前記旋回スクロールが互いに噛み合って形成される圧縮室と、前記固定スクロールの固定台板と前記密閉容器との間に形成された吐出室とを備えるスクロール圧縮機において、前記固定スクロールの前記吐出口の上方を覆うように吐出カバーが設けられ、前記吐出カバーは、前記吐出口の周囲に設けられた傾斜面及びこの傾斜面の上部に接続され前記吐出口からの吐出冷媒が衝突する衝突面を有する凸部と、前記傾斜面の下部に接続された鍔部と、前記鍔部の少なくとも一部から下方に突出して前記固定台板に接地して固定される接地部と、前記鍔部の下面と前記固定台板との間に形成された開口部と、を備え、前記凸部における前記傾斜面と前記衝突面との接続部を形成している線を境界線とし、この境界線上の点をＰ、前記吐出口からの吐出冷媒が衝突する前記衝突面の衝突中心をＯ、前記境界線上に定めた所定の位置を固定点Ｑとし、前記境界線上の点Ｐと前記衝突中心Ｏを結ぶ直線をＯＰとしたとき、前記境界線は、前記境界線上の点Ｐが境界線上に沿って固定点Ｑに近づくにつれて前記直線ＯＰの長さが単調に増加する区間を有し、その区間は前記固定点Ｑを挟んで両側にそれぞれ少なくとも１ヶ所以上存在することにある。

本発明によれば、固定スクロールから吐出される高温の吐出ガスから固定スクロールへの伝熱を低減して、圧縮機の効率を向上しつつ、吐出ガスに含まれるミスト油を効率良く分離することのできるスクロール圧縮機を得ることができる効果が得られる。

本発明のスクロール圧縮機の実施例１を示す縦断面図。 図１に示す吐出カバーの拡大斜視図。 図２のＡ－Ａ線矢視図で、ガスと油の流れを説明する図。 図１における固定スクロールの部分を上方からみた平面図。 吐出カバーの凸部における油の流れを説明する説明図。 図１に示す吐出カバー周辺の部分拡大断面図で、油の流れを説明する図。 本発明のスクロール圧縮機の実施例２における吐出カバーの縦断面図。 本発明のスクロール圧縮機の実施例３における吐出カバー周辺の部分拡大断面図。

以下、本発明のスクロール圧縮機の具体的実施例を、図面を用いて説明する。各図において、同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示している。

本発明のスクロール圧縮機の実施例１を、図１～図６を用いて説明する。
まず、図１を用いて本実施例１のスクロール圧縮機の全体構成を説明する。図１は本発明の実施例１を示すスクロール圧縮機の縦断面図である。

スクロール圧縮機１は、固定スクロール５及び旋回スクロール６を備える圧縮機構部３と、この圧縮機構部３を駆動する電動機部４と、前記圧縮機構部３及び前記電動機部４を収容する密閉容器２等により構成されている。前記密閉容器２内の上部には前記圧縮機構部３が、下部には前記電動機部４が配置され、密閉容器２の底部には潤滑油（以下、油ともいう）を貯留する油溜り部１３が形成されている。
前記密閉容器２は、中央の円筒状のケース２ａ、このケース２ａの上部を塞ぐ蓋チャンバ２ｂ、前記ケース２ａの底部を塞ぐ底チャンバ２ｃから構成され、前記蓋チャンバ２ｂと前記底チャンバ２ｃは、それぞれ前記ケース２ａに溶接されている。また、前記蓋チャンバ２ｂには吸込パイプ１０が設けられ、この吸込パイプ１０は固定スクロールに同軸に設けられた吸込ポート５ａに接続されている。

前記密閉容器２の上部には、固定スクロール５と該密閉容器２とで形成される吐出室（固定スクロール上部空間）２ｄが形成されている。本実施例では、前記蓋チャンバ２ｂに、前記吐出室２ｄと直接連通するように吐出パイプ１８も設けられている。前記圧縮機構部３で圧縮されて固定スクロール５の吐出口５ｂから吐出された吐出ガス（以下、吐出冷媒ともいう）は、前記吐出パイプ１８を介して密閉容器２外の冷凍サイクルに送り出される。

前記固定スクロール５は、固定台板５ｄの鏡板面５ｅ側に渦巻状のラップ５ｃが立設されている。前記旋回スクロール６は、旋回台板６ｂの鏡板面６ｅ側に渦巻状のラップ６ａが立設されている。９は前記密閉容器２に固定されたフレームで、このフレーム９には前記固定スクロール５がボルト８で一体化されている。また、前記フレーム９には、前記旋回スクロール６がオルダムリング１２を介して、前記固定スクロール５に対し旋回運動できるように支持されている。前記圧縮機構部３は、前記固定スクロール５、前記旋回スクロール６及び前記フレーム９等により構成されている。

また、前記フレーム９には、前記旋回スクロール６を駆動するためのクランク軸７の主軸部７ａを回転自在に支持する主軸受９ａが設けられている。前記クランク軸７の上端部側には偏心部７ｂが設けられ、この偏心部７ｂは前記旋回スクロール６の背面側（下面側）に設けられた旋回ボス部６ｃに設けられた旋回軸受６ｄに挿入されて旋回スクロール６に連結されている。

旋回スクロール６の背面側とフレーム９の間には、前記オルダムリング１２が配設されており、このオルダムリング１２は、前記旋回スクロール６の背面側に形成されているキー溝（図示せず）と前記フレーム９に形成されているキー溝（図示せず）に係合している。オルダムリング１２は、旋回スクロール６を自転することなく、クランク軸７の偏心部７ｂの偏心回転を受けて公転運動（旋回運動）をさせる働きをする。

前記電動機部４は、固定子４ａ及び回転子４ｂを備えている。前記固定子４ａは密閉容器２に圧入や溶接などにより固定されている。前記回転子４ｂは固定子４ａ内に回転可能に配置され、この回転子４ｂには前記クランク軸７が一体で回転するように固定されている。

前記クランク軸７の主軸部７ａの上部はフレーム９に設けた前記主軸受９ａにより支持され、前記クランク軸７の下部は下フレーム１６に設けられた下軸受１７により支持されている。前記クランク軸７が電動機部４によって回転されると、クランク軸７の偏心部７ｂは主軸部７ａに対して偏心回転運動し、旋回スクロール６を旋回運動させる。

前記クランク軸７には、軸方向に貫通する給油通路７ｃが形成されており、前記下フレーム１６に設けられた給油パイプ１９を介して前記給油通路７ｃに供給された油を、前記主軸受９ａ、下軸受１７及び旋回軸受６ｄ等へ給油するように構成されている。

即ち、旋回スクロール６の背面とフレーム９との間には、吐出圧力と吸込圧力との間の圧力（以下、中間圧力ともいう）となる背圧室１５が形成されており、密閉容器２下部の前記油溜り部１３は前記吐出室２ｄと連通して、ほぼ吐出圧力の雰囲気となっている。前記給油通路７ｃは、前記背圧室１５側と油溜り部１３に連通しており、吐出圧力と中間圧力との差圧により、前記油溜り部１３の油は各軸受部や各摺動部に供給されるように構成されている。

なお、本実施例では、差圧を利用して油溜り部１３の油を各軸受部等に供給する差圧給油方式としているが、前記クランク軸７の下端部に給油ポンプを設けて油溜り部１３の油を供給するように構成しても良い。

電動機部４の駆動によりクランク軸７が回転すると、旋回スクロール６が旋回運動し、冷媒ガスが吸込パイプ１０から吸い込まれ、固定スクロール５に形成されている吸込ポート５ａを経て、旋回スクロール６と固定スクロール５により形成される圧縮室１１に導かれる。圧縮室１１に取り込まれた冷媒ガスは、固定スクロール５の中心方向に移動するに従い容積が縮小して圧縮される。圧縮された冷媒ガスは、固定スクロール５の略中央に設けられた吐出口５ｂから、その上方の吐出室２ｄに吐出される。

前記油溜り部１３の油は、差圧または給油ポンプ等により、給油通路７ｃを介して上方へ汲み上げられ、一部の油は前記副軸受１７に供給される。また、給油通路７ｃを流れる大部分の油は主軸受９ａや旋回軸受６ｃに供給され、これらの軸受を潤滑した後の油は背圧室１６へ流入し、前記オルダムリング１２等の摺動部を潤滑する。また、背圧室内の油は、その後圧縮室１１へと給油され、渦巻き状のラップ５ｃ，６ａ間をシールしつつ、潤滑する。この油は、圧縮室１１内において冷媒ガスと混合され、吐出口５ｂから吐出室２ｄに一緒に吐出される。

本実施例では、吐出パイプ１８が密閉容器２上部に設けられ、固定スクロール５上部の吐出室２ｄに直接連通された上吐出構造を採用している。このため、油が混合された冷媒ガスが、そのまま吐出パイプ１８から密閉容器２外部の冷凍サイクルに流出すると、圧縮機内の油溜り部１３の油が減少し、主軸受９ａや旋回軸受６ｄなどの摺動部を潤滑することができなくなる。最悪の場合、前記摺動部が焼き付くなど、圧縮機の信頼性を大きく損なうことになる。

そのため、吐出口５ｂから吐出された油を含む冷媒ガスから油を十分に分離した後、吐出パイプ１８から油が分離された冷媒ガスを流出させることにより、油の圧縮機外への流出を抑制する必要がある。そこで、本実施例では、前記固定スクロール５の吐出口５ｂの上方に、以下説明する吐出カバー３０を設けているものである。なお、図１において、３０ｄは前記吐出カバー３０に形成された開口部、２０は前記吸込ポート５ａに設けられ、前記圧縮室１１側からの冷媒が吸込側に逆流するのを防止する逆止弁である。

次に、図１に示す吐出カバー３０の構造を、図２及び図３を用いて詳細に説明する。図２は図１に示す吐出カバーの拡大斜視図、図３は図２のＡ－Ａ線矢視図で、ガスと油の流れを説明する図である。
吐出カバー３０は、図１に示すように、吐出口５ｂを覆うように前記吐出口５ｂに対向して固定スクロール５の固定台板５ｄにボルトなどにより取り付けられている。

この吐出カバー３０は、上記図１と、図２及び図３に示すように、傾斜面３０ａａと衝突面（天井面）３０ａｂを有する凸部３０ａを備えている。前記傾斜面３０ａａは前記吐出口５ｂの上方の周囲に、吐出口５ｂを取り囲むように円形に配設されている。また、前記衝突面３０ａｂは前記吐出口５ｂからの吐出冷媒が衝突する円板形状の部材で構成され、前記傾斜面３０ａａの上部（反固定台板側）を塞ぎ且つ前記傾斜面３０ａａに囲われるように一方向に突出した構成となっている。

また、前記吐出カバー３０は、前記傾斜面３０ａａの下部（固定台板側）の外周側に全周に渡って接続された平板状の鍔部３０ｂを備えている。更に、前記吐出カバー３０は、前記鍔部３０ｂの少なくとも一部から前記衝突面３０ａｂとは逆方向となる下方に突出して、前記固定台板５ｄに接地され、ボルト等で固定される接地部３０ｃを備えている。また、前記鍔部３０ｂの下面と前記固定台板５ｄとにより周方向に延びる開口部３０ｄが形成されている。この開口部３０ｄを介して、前記吐出口５ｂと前記吐出室（固定スクロール上部空間）２ｄは連通している。

前記接地部３０ｃは、吐出カバー３０を固定スクロール５の固定台板５ｄに取り付けると共に、前記鍔部３０ｂと固定台板５ｄとの間に前記開口部３０ｄを形成する役割を果たしている。また、前記接地部３０ｃは、図２に示すように略立方体形状に形成され、前記固定台板５ｄに接する接地面３０ｃａと、この接地面３０ｃａの周方向両側に形成された側面３０ｃｂと、前記接地部３０ｃの背面側に設けた背面３０ｃｃを備えている。前記背面３０ｃｃも前記傾斜面３０ａａと同方向に傾斜している。

本実施例では、図３に示すように、また図４、図５を用いて後述するように、円形に形成されている前記吐出カバー３０の凸部３０ａの中心を、前記吐出口５ｂの位置に対して偏心させて、前記吐出カバー３０を固定台板５ｄ上に設置している。これにより、吐出冷媒に含まれるミスト状の油が、前記衝突面３０ａｂに衝突後、油膜２１となって、前記衝突面３０ａｂ及び前記傾斜面３０ａａに沿って前記接地部３０ｃ側に流れるように構成している。

この構成により、前記吐出口５ｂから吐出された吐出冷媒（吐出ガス）から分離された油は、点線矢印で示すように、吐出カバー３０の前記衝突面３０ａｂや前記傾斜面３０ａａを伝わって接地部３０ｃに到達すると、接地部３０ｃにおける背面３０ｃｃや側面３０ｃｂの外面（開口部３０ｄ側）を伝わって、固定台板５ｄに流出させることができる。

一方、前記吐出口５ｂから吐出され、吐出カバー３０により油を分離された冷媒ガスは、白抜き矢印で示すように、吐出カバー３０の周方向に形成されている前記開口部３０ｄから前記吐出室２ｄに流出する。吐出室２ｄに流出した冷媒ガスは吐出パイプ１８から冷凍サイクルに送り出される。

本実施例によれば、吐出カバー３０で分離した油を効率良く固定台板５ｄの外周面側に導き、密閉容器２下部の油溜り部１３に戻すことができるので、スクロール圧縮機１から冷凍サイクルに放出される油の量（オイルレート）を低減することができる。

即ち、図３に示すように、吐出口５ｂから吐出されたミスト油を含む吐出冷媒は凸部３０ａの衝突面３０ａｂに衝突することで、ミスト油は冷媒ガスから分離されて油膜２１となり、点線矢印で示すように、衝突面３０ａｂに沿って流れ、その後傾斜面３０ａａに到達すると、傾斜面３０ａａに沿って接地部３０ｃ側に流れる。接地部３０ｃに到達した油は、接地部３０ｃにおける背面３０ｃｃや側面３０ｃｂを伝わって、固定スクロール５の固定台板５ｄ上の外周側に流出する。従って、白抜き矢印で示す冷媒ガスから効率良く油は分離され、分離された油が吐出口５ｂ側に流れることを抑制して油の再飛散を防止できる。

以下、本実施例における吐出カバーの構成を図４、図５を用いて詳細に説明する。図４は図１における固定スクロールの部分を上方からみた平面図、図５は吐出カバーの凸部における油の流れを説明する説明図である。

図４に示すように、吐出カバー３０は、凸部３０ａが吐出口５ｂを内部に含み、且つ前記凸部３０ａの中心Ｃと前記吐出口５ｂの中心（衝突中心Ｏ）を一致させず、吐出口５ｂの位置に対し凸部３０ａの中心Ｃが接地部３０ｃ側に偏心して配置されている。

従って、吐出口５ｂから吐出されたミスト状の油を含む吐出冷媒は、凸部３０ａの衝突面３０に衝突し、ミスト状の油は凸部３０ａの内表面に沿うように油膜化して、矢印で示すように、接地部３０ｃの両側面を伝わり、吐出カバー３０から固定台板５ｄの外周側に流出する。その後、油は固定スクロール５外周面と密閉容器２内面で形成されている連通溝（切り欠き部）２２から、図１に示す電動機部４側に流出し、更に密閉容器２下部の油溜り部１３に戻される。
なお、図４に示す２３はスクロール圧縮機１の脚部である。

吐出カバー３０への衝突後の油膜（油）の流れを、図５を用いて説明する。この図５において、３０ａｃは、前記吐出カバー３０の凸部３０ａにおける前記傾斜面３０ａａと前記衝突面３０ａｂとの接続部を形成している境界線であり、本実施例では前記衝突面３０ａｂを円形に構成し、前記境界線３０ａｃも円形になるように構成している。Ｃは前記凸部３０ａの中心、Ｏは吐出口５ｂからの吐出冷媒の衝突中心である。また、Ｐ及びＰ’は前記境界線３０ａｃ上の点、Ｑは前記境界線３０ａｃ上に定めた所定の位置である固定点である。

本実施例では、吐出口５ｂの中心位置に対し凸部３０ａの中心Ｃを偏心させているので、前記衝突中心Ｏに対し、凸部３０ａの中心Ｃも図５に示すように偏心している。また、本実施例では、前記固定点Ｑを、前記凸部３０ａの中心Ｃに対して前記衝突中心Ｏの正反対側設けており、この固定点Ｑ近傍に前記接地部３０ｃの少なくとも一つを設けている。即ち、少なくとも一つの接地部３０ｃが前記凸部３０ａの中心Ｃに対して、前記衝突中心Ｏの反対側設けられている。

前記衝突面３０ａｂと前記傾斜面３０ａａとの境界線３０ａｃ上のある点Ｐに対して、吐出カバー３０に衝突して油膜化した潤滑油の一部が、点Ｏから放射線状に広がって点Ｐに衝突する場合を考える。このとき、円弧αを、点Ｏを中心とし、点Ｐを通る円弧とすると、点Ｏから点Ｐへ直線状に向かう油膜流れは、円弧αとは垂直に交わる。更に、点Ｐから境界線３０ａｃに沿って微小に移動した点Ｐ’を考え、直線ＯＰよりも直線ＯＰ’の方が長くなると仮定すると、点Ｐ’は円弧αの外側に位置することになる。従って、衝突中心Ｏから点Ｐに直線状に向かう油膜流れは、点Ｐにおいて境界線３０ａｃと斜めに交わり、点Ｐにおいて傾斜面３０ａａと衝突した油膜流れは、点Ｐから点Ｐ’へ向かう方向により多く流れるように分岐し、その後境界線３０ａｃに沿って流れる。

以上説明した原理を利用して、前記境界線３０ａｃ上に定めた所定の位置を固定点Ｑとし、前記境界線３０ａｃ上の少なくとも一部分において、点Ｐが境界線３０ａｃに沿って固定点Ｑに向かって移動したとき、直線ＯＰの長さが単調に増加するように構成する。また、前記直線ＯＰの長さが単調に増加する部分が前記固定点Ｑを挟んでその両側の前記境界線３０ａｃ上に形成されるように、前記凸部３０ａを形成することにより、衝突中心Ｏから放射線状に広がる油の流れが傾斜面３０ａａに衝突すると、油を該傾斜面３０ａａに沿って固定点Ｑ側に集まるように流すことができる。

本実施例のように、境界線３０ａｃを、その中心（凸部３０ａの中心Ｃ）が衝突中心Ｏと一致せずに偏心した円形（円）とすることにより、前記直線ＯＰの長さが単調に増加する部分が前記固定点Ｑを挟んでその両側の前記境界線３０ａｃ上に形成されるように、前記凸部３０ａを形成することができる。また、本実施例によれば、前記凸部３０ａを単純な形状として容易に製造することができるので、油の流れを一方向（固定点Ｑの方向）に誘導可能な吐出カバー３０を安価に実現できる。

図６は図１に示す吐出カバー周辺の部分拡大断面図で、この図６を用いて油の流れを説明する。
吐出口５ｂから吐出された冷媒ガスと潤滑油は、凸部３０ａに衝突し、潤滑油は油膜化して上述した原理により、矢印で示すように、吐出カバー３０の凸部３０ａ内面に沿って接地部３０ｃ方向（固定点Ｑ方向）に流れ、更に接地部３０ｃの背面３０ｃｃや側面３０ｃｂ（図２参照）を伝わって固定台板５ｄ上の外周側に流出する。この潤滑油は、固定スクロール５の外周面と密閉容器２内面との間に形成されている連通溝２２（図４参照）を通って圧縮機底部の油溜り部１３（図１参照）に溜まる。

以上説明した本実施例１によれば、吐出カバー３０に吐出冷媒が一度衝突するだけで、ミスト状の油を冷媒ガスから効率良く分離して吐出カバー３０の外周側に流出させることができる。従って、分離した油が吐出冷媒に再混合するのを防止できるから、冷媒ガスと共に冷凍サイクルに流出する油の量（オイルレート）を低減できる。また、高温の吐出冷媒の衝突回数を少なくできるから、高温の吐出冷媒から固定スクロールへ伝達される熱量を低減でき、加熱損失の少ないスクロール圧縮機を実現できる。

このように、本実施例によれば、固定スクロール５から吐出される高温の吐出ガスから固定スクロール５への伝熱を低減して、圧縮機の効率を向上しつつ、吐出ガスに含まれるミスト油を効率良く分離することのできるスクロール圧縮機を得ることができる効果が得られる。また、本実施例によれば、吐出カバー３０は、吐出口５ｂを覆う程度の大きさがあれば良いので、吐出カバー３０を小径化（小型化）することができる。このため、吐出ガスが固定スクロール上面を這って流れる長さを短くして伝熱損失を低減でき、且つ吐出カバー３０の製造コストも低減できる。

なお、上述した実施例１では、図５に示したように、前記境界線３０ａｃが円形になるような吐出カバー３０とする例を説明したが、本発明は前記境界線３０ａｃが円形になるものには限定されない。

即ち、前記境界線３０ａｃ上の点Ｐと前記衝突中心Ｏを結ぶ直線をＯＰとしたとき、前記境界線は、前記境界線上の点Ｐが境界線上に沿って固定点Ｑに近づくにつれて前記直線ＯＰの長さが単調に増加する区間を有し、その区間は前記固定点Ｑを挟んで両側にそれぞれ少なくとも１ヶ所以上存在するように構成すれば良い。従って、この条件を満たせば、前記境界線３０ａｃは円形に限らず、例えば伸開線（インボリュート曲線）、放物線、楕円形などの曲線でも良い。また、前記境界線３０ａｃにおける前記直線ＯＰの長さが単調に増加する区間は前記固定点Ｑを挟んで両側に存在すれば良く、前記境界線３０ａｃの全範囲に亘って前記直線ＯＰの長さが単調に増加する区間とする必要はない。

また、本実施例では、吐出カバー３０の凸部３０ａを円形とし、この凸部３０ａの中心Ｃを、前記吐出口５ｂの位置に対して偏心させて、前記吐出カバー３０を前記固定台板５ｄ上に設置している。更に、前記凸部３０ａにおける前記傾斜面３０ａａと前記衝突面３
０ａｂとの接続部を形成している境界線３０ａｃも円形とし、前記接地部３０ｃは前記凸部３０ａの中心Ｃに対して、前記衝突中心Ｏの反対側に設ける構成としている。しかし、この構成には限られず、例えば、前段落で述べた「前記境界線３０ａｃにおける前記直線ＯＰの長さが単調に増加する区間」以外の境界線３０ａｃの形状を変更することにより、前段落の構成要件を満たしつつ、凸部３０ａの（幾何）中心を移動させることができることから、特に凸部３０ａの中心Ｃを衝突中心Ｏと一致させることも可能である。従って、凸部３０ａの中心Ｃを、前記吐出口５ｂの位置に対して偏心させるものに限定されるものではない。

また、前記境界線３０ａｃは円形などの滑らかに変化する曲線に限られず、階段状の線のように、前記直線ＯＰの長さが段階的に単調に増加する線であっても良い。
本実施例では、前記接地部３０ｃを、図２や図４に示すように、２個設けているが、吐出カバー３０を確実に固定できれば１個でも良く、更に３個以上としても良い。

更に、本実施例では、前記吐出室２ｄに吐出された冷媒を前記密閉容器２外へ供給する吐出パイプ１８を、前記吐出室に直接連通するように蓋チャンバ２ｂに設ける例を説明したが、本発明はこのような態様に限られず、密閉容器２のケース２ａに吐出パイプ１８を設けるものにも同様に適用できるものである。その場合、油は吐出カバー３０によって接地部３０ｃ側に集められるため、特にケース２ａの中心軸に関して接地部３０ｃと反対側に吐出パイプ１８の開口部を位置させることにより、オイルレートを低減することができる。

本発明の実施例２を、図７を用いて説明する。
図７は、実施例２における吐出カバーの縦断面図である。本実施例は、凸部３０ａを一つの球面形状で構成したものである。従って、球面形状の上部が上記実施例１における衝突面３０ａｂに相当し、球面形状の下部（外周側）が実施例１の傾斜面３０ａａに相当する。

なお、本実施例では、前記衝突面３ａｂと前記傾斜面３ａａを一つの球面で構成しているため、実施例１におけるような境界線３０ａｃは明確には存在しない。しかし、境界線３０ａｃの位置が明確に存在しなくても、境界線３０ａｃの位置は任意に定めることができるから、実施例１と同様の原理により、衝突面３０ａｂに衝突して分離された油を接地部３０ｃ側に導くことができる。

即ち、本実施例でも、衝突中心Ｏに対し、凸部３０ａの中心Ｃは偏心しており、凸部３０ａを構成している衝突面３０ａｂ及び傾斜面３０ａａの全体を一つの球面形状で構成することにより、実施例１と同様の作用が得られる。即ち、球面形状の衝突面３０ａｂに衝突して分離された油を、同一の球面形状に形成されている傾斜面３０ａａを介して接地部３０ｃ側に導くことができる。また、衝突面３０ａｂが球面形状に形成されることにより、図７の矢印で示すように、油の流れを周方向だけでなく、上方向にも導く力が作用するので、実施例１のものよりも、油を接地部３０ｃ側に導く作用を更に増加することができる。

即ち、球面形状に構成された凸部３０ａに対して、吐出口５ｂからの吐出冷媒が偏心して衝突すると、凸部３０ａへの衝突点において冷媒及び潤滑油流れは吐出カバー３０の凸部３０ａに対し斜めに衝突し、冷媒ガス中のミスト状の潤滑油は油膜化して、凸部３０ａの中心方向への油膜流れが形成される。更に、その延長上に接地部３０ｃを設け、接地部３０ｃを固定スクロール５上にボルト等で締結すれば、凸部３０ａによって分離され、油膜となった油は、吐出カバー３０の内面に沿って流れ、接地部３０ｃの背面３０ｃｃや側面３０ｃｂに到達する。この接地部３０ｃに到達した油は、更に固定スクロール５の固定台板５ｄ（図６参照）の外周面側に流出される。

他の構成は上述した実施例１と同様である。従って、本実施例２においても実施例１と同様の効果が得られ、固定スクロール５から吐出される高温の吐出ガスから固定スクロール５への伝熱を低減して、圧縮機の効率を向上しつつ、吐出ガスに含まれるミスト油を効率良く分離することのできるスクロール圧縮機が得られる。

なお、本実施例２では、凸部３０ａ全体を一つの球面形状で構成する例を説明したが、凸部３０ａを構成する衝突面３０ａｂと傾斜面３０ａａを異なる球面形状で構成したり、或いは衝突面３０ａｂのみ球面とし、傾斜面３０ａａについては実施例１と同様に、周方向には円形で、上下方向には直線状の傾斜面としても良い。

本発明の実施例３を、図８を用いて説明する。図８は本発明のスクロール圧縮機の実施例３における吐出カバー周辺の部分拡大断面図である。
本実施例３は、図８に示すように、固定スクロール５の固定台板５ｄの吐出室側（上面側）で且つ外周側に、吐出カバー３０内で分離された油を前記固定スクロール５の外周部まで導く油排出溝５ｇを形成したものである。即ち、前記固定台板５ｄの吐出室側の外周部には、固定スクロール５の上面（表面）よりも低く、外周側に貫通した油排出溝５ｇが形成されている。

また、本実施例では、前記吐出カバー３０の接地部３０ｃを前記油排出溝５ｇの底部にボルト等で固定することで、前記吐出カバー３０を設置している。なお、前記吐出カバー３０の接地部３０ｃの側面３０ｃｂ（図２参照）と前記油排出溝５ｇとの間には油が通過できる間隙が形成されている。
他の構成は上記実施例１と同様である。

このように構成することにより、上記実施例１で説明したように、吐出口５ｂから吐出されたミスト状の油を含む吐出冷媒が吐出カバー３０の凸部３０ａの衝突面３０ａｂに衝突することにより冷媒ガスから分離された油は、凸部３０ａの内面を伝って接地部３０ｃに至る。この油は、前記油排出溝５ｇ内に排出され、この油排出溝５ｇと前記接地部３０ｃの側面ｃｂとの間隙を通って、前記固定スクロール５外周側へ誘導され、固定スクロール５の外周面と密閉容器２との間に形成されている連通溝２２（図４参照）を通り、最終的には圧縮機底部の油溜り部１３へと排出される。

このように、本実施例３においては、前記固定台板５ｄの吐出室側の外周側に、前記吐出カバー内で分離された油を前記固定スクロールの外周部まで導く油排出溝５ｇを形成しているので、吐出カバー３０で分離された油を効率良く固定スクロールの外周部に導くことができる。従って、分離した油が固定スクロール５の上面を伝って吐出口５ｂ側へ流れるのを更に抑制でき、吐出される冷媒ガスにより再飛散するのを防止する効果を向上できる。

また、本実施例３においても実施例１と同様の効果が得られ、固定スクロール５から吐出される高温の吐出ガスから固定スクロール５への伝熱を低減して、圧縮機の効率を向上しつつ、吐出ガスに含まれるミスト油を効率良く分離することのできるスクロール圧縮機が得られる。

以上説明したように、本発明の各実施例によれば、吐出冷媒の吐出カバーへの１回の衝突によって冷媒から油を分離することができる。従って、伝熱効果の大きい衝突流を最低限に抑制することができるから、オイルレートを低減しつつ、加熱損失の少ない高効率なスクロールを実現することができる。また、吐出カバーも小型化でき、製造コストも低減できる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記実施例では冷凍サイクルに使用される冷媒圧縮機としてのスクロール圧縮機に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、冷媒圧縮機に限られず、空気やその他のガスを圧縮するガス圧縮機であっても吐出ガス中に油が含まれるものであれば同様に適用可能である。
また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。更に、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

１：スクロール圧縮機、２：密閉容器、２ａ：ケース、２ｂ：蓋チャンバ、
２ｃ：底チャンバ、２ｄ：吐出室（固定スクロール上部空間）、
３：圧縮機構部、４：電動機部、４ａ：固定子、４ｂ：回転子、
５：固定スクロール、５ａ：吸込ポート、５ｂ：吐出口、５ｃ：ラップ、
５ｄ：固定台板、５ｅ：吐出口、５ｆ：鏡板面、５ｇ：油排出溝、
６：旋回スクロール、６ａ：ラップ、６ｂ：旋回台板、６ｃ：旋回ボス部、
６ｄ：旋回軸受、６ｅ：鏡板面、
７：クランク軸、７ａ：主軸、７ｂ：偏心部、７ｃ：給油通路、
８：ボルト、９：フレーム、９ａ：主軸受、１０：吸込パイプ、
１１：圧縮室、１２：オルダムリング、１３：油溜り部、１４：バランスウェイト、
１５：背圧室、１６：下フレーム、１７：下軸受、１８：吐出パイプ、
１９：給油パイプ、２０：逆止弁、２１：油膜、２２：連通溝、２３：脚部、
３０：吐出カバー、３０ａ：凸部、３０ａａ：傾斜面、
３０ａｂ：衝突面（天井面）、３０ａｃ：境界線、
３０ｂ：鍔部、３０ｃ：接地部、３０ｃａ：接地面、３０ｃｂ：側面、
３０ｃｃ：背面、３０ｄ：開口部。

Claims (10)

1. 密閉容器と、固定台板、該固定台板の鏡板面側に立設された渦巻き状の固定側ラップ及び前記固定台板の中央側に設けられた吐出口を有する固定スクロールと、旋回台板及び該旋回台板の一面に立設された渦巻き状の旋回側ラップを有する旋回スクロールと、前記固定スクロールと前記旋回スクロールが互いに噛み合って形成される圧縮室と、前記固定スクロールの固定台板と前記密閉容器との間に形成された吐出室とを備えるスクロール圧縮機において、
   前記固定スクロールの前記吐出口を覆うように前記吐出口に対向して吐出カバーが設けられ、
   前記吐出カバーは、
   前記吐出口の周囲に設けられた傾斜面及びこの傾斜面の反固定台板側に接続され前記吐出口からの吐出冷媒が衝突する衝突面を有する凸部と、
   前記傾斜面の固定台板側に接続された鍔部と、
   前記鍔部の少なくとも一部から固定台板側に突出して前記固定台板に接地して固定される接地部と、
   前記鍔部と前記固定台板との間に形成された開口部と、を備え、
   前記凸部における前記傾斜面と前記衝突面との接続部を形成している線を境界線とし、この境界線上の点をＰ、前記吐出口からの吐出冷媒が衝突する前記衝突面の衝突中心をＯ、前記境界線上に定めた所定の位置を固定点Ｑとし、前記境界線上の点Ｐと前記衝突中心Ｏを結ぶ直線をＯＰとしたとき、前記境界線は、前記境界線上の点Ｐが境界線上に沿って固定点Ｑに近づくにつれて前記直線ＯＰの長さが単調に増加する区間を有し、その区間は前記固定点Ｑを挟んで両側にそれぞれ少なくとも１ヶ所以上存在し、
   前記固定スクロールにおける固定台板の吐出室側の外周側に、前記吐出カバー内で分離された油を前記固定スクロールの外周部まで導く油排出溝が形成され、該油排出溝の底部に、前記吐出カバーの接地部が固定されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 密閉容器と、固定台板、該固定台板の鏡板面側に立設された渦巻き状の固定側ラップ及び前記固定台板の中央側に設けられた吐出口を有する固定スクロールと、旋回台板及び該旋回台板の一面に立設された渦巻き状の旋回側ラップを有する旋回スクロールと、前記固定スクロールと前記旋回スクロールが互いに噛み合って形成される圧縮室と、前記固定スクロールの固定台板と前記密閉容器との間に形成された吐出室とを備えるスクロール圧縮機において、
   前記固定スクロールの前記吐出口の上方を覆うように吐出カバーが設けられ、
   前記吐出カバーは、
   前記吐出口の周囲に設けられた傾斜面及びこの傾斜面の上部に接続され前記吐出口からの吐出冷媒が衝突する衝突面を有する凸部と、
   前記傾斜面の下部に接続された鍔部と、
   前記鍔部の少なくとも一部から下方に突出して前記固定台板に接地して固定される接地部と、
   前記鍔部の下面と前記固定台板との間に形成された開口部と、を備え、
   前記凸部における前記傾斜面と前記衝突面との接続部を形成している線を境界線とし、この境界線上の点をＰ、前記吐出口からの吐出冷媒が衝突する前記衝突面の衝突中心をＯ、前記境界線上に定めた所定の位置を固定点Ｑとし、前記境界線上の点Ｐと前記衝突中心Ｏを結ぶ直線をＯＰとしたとき、前記境界線は、前記境界線上の点Ｐが境界線上に沿って固定点Ｑに近づくにつれて前記直線ＯＰの長さが単調に増加する区間を有し、その区間は前記固定点Ｑを挟んで両側にそれぞれ少なくとも１ヶ所以上存在し、
   前記固定スクロールにおける固定台板の吐出室側の外周側に、前記吐出カバー内で分離された油を前記固定スクロールの外周部まで導く油排出溝が形成され、該油排出溝の底部に、前記吐出カバーの接地部が固定されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
3. 請求項１または２に記載のスクロール圧縮機において、
   前記吐出室に吐出された冷媒を前記密閉容器外へ供給する吐出パイプを前記吐出室に直接連通するように設けていることを特徴とするスクロール圧縮機。
4. 請求項１または２に記載のスクロール圧縮機において、
   前記吐出カバーは、前記固定スクロールに固定される接地部を前記固定点Ｑの近傍に備えることを特徴とするスクロール圧縮機。
5. 請求項１または２に記載のスクロール圧縮機において、
   前記吐出カバーの凸部は円形に形成され、この凸部の中心を、前記吐出口の位置に対して偏心させて、前記吐出カバーを前記固定台板上に設置し、前記凸部における前記傾斜面と前記衝突面との接続部を形成している境界線は円形であり、前記接地部は前記凸部の中心Ｃに対して、前記衝突中心Ｏの反対側に設けられていることを特徴とするスクロール圧縮機。
6. 請求項１または２に記載のスクロール圧縮機において、
   前記吐出カバーの前記凸部における前記傾斜面と前記衝突面との境界線は円あり、この境界線を形成する円の中心Ｃは前記衝突中心Ｏから前記点Ｑの側に偏心していることを特徴とするスクロール圧縮機。
7. 請求項１または２に記載のスクロール圧縮機において、
   前記凸部を形成している衝突面は球面形状に形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
8. 請求項７に記載のスクロール圧縮機において、
   前記凸部を形成している傾斜面も球面形状に形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
9. 請求項１または２に記載のスクロール圧縮機において、
   前記凸部を形成している衝突面及び傾斜面を一つの球面形状で形成していることを特徴とするスクロール圧縮機。
10. 請求項１または２に記載のスクロール圧縮機において、
    前記吐出カバーの接地部における側面と前記油排出溝との間には油が通過できる間隙が形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。

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