JP7417942B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

本開示は、圧縮した冷媒ガスから潤滑油を分離して冷媒ガスを吐出する圧縮機に関する。

特許文献１は、密閉容器内部の油分離機により密閉容器外部に吐出される冷凍機油量を抑制した圧縮機を開示する。この圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮要素と、圧縮要素の上方に設けられ、回転子及び固定子を有し、圧縮要素を駆動する電動要素と、電動要素の上部に設けられた油分離機と、圧縮要素、電動要素及び油分離機を収納した密閉容器と、を備え、電動要素の上部に設けられた油分離機は電動要素の回転子と固定子との間に形成され、上方向に冷媒が通過する空隙の上部を覆うように配置されている。

特開２０１２－２１５１５９号公報

本開示は、圧縮機外に吐出される直前の電動機部上部に滞留するオイルの量を低減することで、オイルが圧縮機外へ吐出して圧縮機内部のオイル量が減少するのを抑制した圧縮機を提供する。

本開示における圧縮機は、冷媒ガスを圧縮する圧縮機構部と電動機部とオイル溜まりを密閉容器内に備え、前記圧縮機構部によって前記密閉容器内を上方の容器内空間と下方の容器内空間に分割し、前記上方の容器空間には前記電動機部を配置するとともに前記密閉容器の外部に前記冷媒ガスを吐出する吐出管を設け、前記下方の容器内空間に前記オイル溜まりを配置した圧縮機であって、前記圧縮機構部から吐出される前記冷媒ガスからオイルを分離するオイル分離機構を前記電動機部の下部に設け、前記オイル分離機構は、前記冷媒ガスを旋回させる円筒状空間と、前記圧縮機構部から吐出空間に吐出される前記冷媒ガスを前記円筒状空間に流入させる流入部と、前記円筒状空間から前記電動機部を配置した前記上方の容器内空間に前記オイル分離後の前記冷媒ガスを送出する送出口と、分離した前記オイルを前記円筒状空間から前記下方の容器内空間に排出する排出口と、を有し、前記流入部の幅は、前記円筒状空間の半径以下とし、前記流入部は、前記円筒状空間に対し接線方向に開口し、前記吐出空間に吐出される前記冷媒ガスは、前記流入部を通って、前記円筒状空間の偏心した側面位置から前記円筒状空間へ流れ込み、前記円筒状空間で旋回する間に前記オイルが分離される構成としてある。

本開示における圧縮機は、圧縮機構部から吐出される冷媒ガスが電動機部の隙間を通過する前の段階から、冷媒ガス中に含まれるオイルを分離するオイル分離機構を備えることで、冷媒ガスの流れに乗って電動機部の上部までオイルが運ばれるのを抑制することができる。そのため、電動機部の上部に到達して外部に吐出するオイルを低減できるとともに、電動機部隙間の冷媒ガスの流れに逆らって降下しなければならないオイルが十分に降下できずに電動機部の上部に滞留して、摺動部の潤滑を良好にするために必要なオイル溜まりのオイル量が減少するのを抑制することができる。

実施の形態１における圧縮機の縦断面図 実施の形態１における圧縮機構部の拡大断面図 実施の形態１における圧縮工程を示す圧縮室平面図 実施の形態１におけるオイル分離機構平面図 実施の形態１における電動機部の平面図

（本開示の基礎となった知見等）
発明者らが本開示に想到するに至った当時、電動機部の上部空間を広く確保することで冷媒ガスよりも比重の大きいオイルを前記上部空間で分離して、吐出される冷媒ガス中のオイルを抑制する技術があった。これにより、吐出管からオイルが吐出されて、冷凍サイクル中の熱交換器における熱交換を阻害することが軽減される。

また、特許文献１に開示されているように、電動機部の回転子上端に、電動機部の隙間を通って流れてきた冷媒ガスが衝突する衝突板を設けて、電動機部の上部空間で冷媒ガスとその中に含まれるオイルを分離し、オイルが外部に吐出されるのを抑制する技術があった。

しかしながら、上記いずれの場合も電動機部の上部空間でオイルを分離するため、冷媒ガスが圧縮機外に吐出する直前の電動機部の上部空間に存するオイル量が多く、しかも、電動機部の隙間を圧縮機構部側から吐出管側へと流れる冷媒ガスが多量であり、その流れが強い場合、電動機部の上部空間で分離されたオイルがその流れに逆らって圧縮機構部の下方にあるオイル溜まりまで戻ることは容易ではない。このことが要因となり、電動機部の上部空間に存するオイルがそのまま吐出管から外部に吐出されて、戻り経路を失ったオイルが電動機部の上部空間に滞留してオイル溜まりのオイル量が減少すると言う課題を発明者らは発見し、その課題を解決するために、本開示の主題を構成するに至った。

そこで本開示は、圧縮機構部にて圧縮された冷媒ガスに含まれるオイルを電動機部の上部に到達する前に分離して、電動機部上部に滞留するオイル量を低減し、オイルが吐出管から吐出して圧縮機内部のオイル量が減少するのを抑制した圧縮機を提供する。

以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。

（実施の形態１）
以下、図１～図５を用いて、実施の形態１を説明する。

［１－１．構成］
［１－１－１．圧縮機の構成］
図１において、圧縮機は、電動機部２と圧縮機構部３をクランク軸３１で連結して密閉容器１内に収容し、底部にオイル溜まり６と、上部に吐出管５を設けている。圧縮機構部３は密閉容器１内を圧縮機構部３より上方の容器内空間８１と下方の容器内空間８２とに区分けしており、電動機部２は上方の容器内空間８１に設けられ、オイル溜まり６は下方の容器内空間８２に設けられている。そして、圧縮機構部３はアキュームレータ４０を介して吸入管４と接続されている。

［１－１－２．圧縮機構部の構成］
図２および図３において、圧縮機構部３は、シリンダ３０と上記シリンダ３０の図では上下両端面を閉塞する端板３５で形成された吸入室４９（図３参照）および圧縮室３９と、シリンダ３０内に端板３５でもある上軸受３５ａおよび下軸受３５ｂに支持されたクランク軸３１の偏心部３１ａに嵌合されたピストン３２と、このピストン３２の外周に偏心回転に追従して往復運動しシリンダ３０内を吸入室４９と圧縮室３９とに仕切るベーン３３（図３参照）を備えている。

クランク軸３１には軸線部に油穴４１が設けられるとともに、上軸受３５ａ、下軸受３５ｂに対する壁部には、それぞれ油穴４１に連通した給油穴４２、４３が設けられている。また、クランク軸３１の偏心部３１ａに対する壁部には油穴４１に連通した給油穴４４が設けられ、外周部には油溝４５が形成されている。

一方、シリンダ３０には、吸入室４９に向けてガスを吸入する吸入ポート４６が開通され、上軸受３５ａには、吸入室４９から転じて形成される圧縮室３９からガスを吐出する吐出ポート３８が開通されている。吐出ポート３８は上軸受３５ａを貫通する平面視円形の孔として形成されており、吐出ポート３８の上面には所定の大きさ以上の圧力を受けた場合に解放される吐出弁３６とその弁の最大変位を規制するバルブストップ３６ｂが設けられている。上軸受３５ａとマフラーカバー３７により区切られた吐出空間５２は、吐出ポート３８を介して圧縮室３９と連通し、流入部６２によりオイル分離機構６０と連通する。

［１－１－３．オイル分離機構の構成］
図２および図４において、オイル分離機構６０は、冷媒ガスを旋回させる円筒状空間６１と、圧縮機構部３から吐出された冷媒ガスを円筒状空間６１に流入させる流入部６２と、分離したオイルを円筒状空間６１から容器内空間のオイル溜まり６に排出する排出口６３と、円筒状空間６１から電動機部２より下方の容器内空間８２にオイル分離した冷媒ガスを送出する送出口６４から構成されている。

円筒状空間６１と、流入部６２と、排出口６３は、シリンダ３０の両端面を閉塞する端板３５の内、垂直最上位に位置する端板である上軸受３５ａに設けられている。上軸受３５ａにはマフラーカバー３７が被せられ、マフラーカバー３７には送出口６４が設けられている。マフラーカバー３７と上軸受３５ａを組み合せることでオイル分離機構６０が構成される。

流入部６２は、円筒状空間６１に連通し、好ましくは流入部６２の開口を円筒状空間６１の上端内周面に形成する。そして、流入部６２は、圧縮室３９から吐出される冷媒ガスを吐出空間５２内から円筒状空間６１に流入させる。流入部６２は、円筒状空間６１に対し、接線方向に開口している。

送出口６４は、円筒状空間６１の上端側である上方の容器内空間側に形成し、円筒状空間６１から上方の容器内空間８１へオイルを分離した冷媒ガスと残ったオイルの一部とを送出する。

排出口６３は、円筒状空間６１の下端側である下方の容器内空間側に形成し、円筒状空間６１から下方の容器内空間８２へ分離したオイルを排出する。

ここで、送出口６４の開口部の断面積Ａは、円筒状空間６１の断面積Ｃよりも小さく、排出口６３の開口部の断面積Ｂよりも大きくしておくのが好ましい。送出口６４の開口部の断面積Ａが、円筒状空間６１の断面積Ｃと同じ場合には、冷媒ガスの旋回流が排出口６３の方向に導かれることなく、送出口６４から吹き出してしまう。また、排出口６３の開口部の断面積Ｂが円筒状空間６１の断面積Ｃと同じ場合には、冷媒ガスの旋回流が排出口６３から吹き出してしまう。

また、送出口６４の開口部の断面積Ａを、排出口６３の開口部の断面積Ｂよりも大きくすることで、送出口６４における流路抵抗が減る。これにより、冷媒ガスは排出口６３よりも送出口６４に流れやすくなる。一例として、Ａ／Ｂは９程度に設定するのが望ましい。また、オイル分離機構６０は吐出空間５２に対して複数設けることもできる。

［１－１－４．電動機部の構成］
図１において、電動機部２は、外側に配置された固定子２２と、内側に配置された回転子２４で構成されており、回転子２４は圧縮機構部３のクランク軸３１と連結され、回転子２４の自転に伴ってクランク軸３１を回転させる。

固定子２２は、図５に示すように、固定子コア２２ａのティース２２ａ－１に電線を巻き付けてコイル２２ｂを形成しており、密閉容器１の内側に焼嵌められて固定されている。コイル２２ｂは、各ティースに対して集中的に巻き回されており、固定子２２は集中巻固定子である。

回転子２４は、回転子コア２４ａの内部に磁石２４ｂを配置し、クランク軸３１に焼嵌めて固定されている。回転子２４の外周部と固定子２２のティース２２ａ－１先端の間には、回転子２４と固定子２２が接触しないように僅かな隙間であるエアギャップが設けられている。

ここで上記電動機部２は圧縮機構部３から中間の容器内空間８３に吐出された冷媒ガスを電動機部の上方の容器内空間８１に導く外側冷媒通路２５及び内側冷媒通路２６、回転子冷媒通路２７を備えている。

外側冷媒通路２５は、固定子２２の外周部に備えられた一つもしくは複数の切欠き部と密閉容器１との間に設けられた空間である。

内側冷媒通路２６は、固定子２２と回転子２４の間に設けられたエアギャップと、隣り合うティース２２ａ－１に巻き付けられたコイル２２ｂ間の隙間を合わせた空間である。

回転子冷媒通路２７は、回転子の内部を貫通して設けた通路である。

［１－２．動作］
以上のように構成された圧縮機について、その動作を以下説明する。

［１－２－１．冷媒ガスの圧縮動作］
吸入管４から吸い込んだ冷媒ガスは、アキュームレータ４０を介して吸入ポート４６から圧縮機構部３へと導かれる。

アキュームレータ４０は、圧縮機構部３での過度な液圧縮を防止するため、吸入管４から流入する冷媒中に液成分が混在した場合に、その中から冷媒ガスを優先的に吸入ポート４６に導く。アキュームレータ４０は、円筒状のケースの上部に吸入管４、下部に冷媒ガス導出管が接続されている。冷媒ガス導出管の一端は吸入ポート４６に接続され、他端はケースの内部空間の上部まで延出している。

圧縮機構部３においては、ピストン３２がクランク軸３１の偏心部３１ａに嵌合し、クランク軸３１によって偏心回転する。ベーン３３は、偏心回転するピストン３２の外周面との接触を維持するために、ピストン３２の偏心回転に対してピストン３２に向かって往復運動する。これにより、シリンダ３０内には容積を拡大していく吸入室４９と吸入ポート４６から区画されて容積を縮小していく圧縮室３９が形成される。つまり、吸入室４９の容積拡大に伴って、冷媒ガスは吸入管４から吸い込まれ、圧縮室３９での容積縮小に伴って圧縮された冷媒ガスが吐出ポート３８から吐出空間５２へと吐出される。吐出空間５２の冷媒ガスは、オイル分離機構６０を通って送出口６４から電動機部下部の容器内空間８１へと送り出され、電動機部のいずれかの冷媒通路２５、２６、２７を通って、吐出管５から圧縮機外部へと排出される。

なお、圧縮室３９、吸入室４９を除く密閉容器１の内部空間は、圧縮されて高温高圧状態となった冷媒ガスが滞在する空間となっており、オイル溜まり６のオイルも高圧状態となる。

［１－２－２．給油動作］
クランク軸３１は、オイル溜まり６から油穴４１を通じてオイルを汲み取り、クランク軸３１内部から給油穴４２、４３、４４を通じて上軸受３５ａ、下軸受３５ｂ、吸入室４９、圧縮室３９へと供給する。

吸入室４９、圧縮室３９に供給されたオイルはシリンダ３０とピストン３２との間の摺動部を湿潤する。ここで上記シリンダ３０の高さはピストン３２が内部で摺動できるように、ピストン３２の高さよりやや大きめに設定されており、ピストン３２の端面と端板３５との間に隙間がある。そのため、この隙間を介して高圧状態のオイルが圧力の低い吸入室４９、圧縮室３９へと供給される。

一方、吸入室４９および圧縮室３９へと供給されたオイルは、圧縮された冷媒ガスと共に吐出ポート３８を通って吐出空間５２へと吐出され、その後、オイル分離機構６０を通過する際にオイルの大部分は排出口６３から排出されてオイル溜まり６へと戻る。一方、排出口６３から排出されずに送出口６４から出たオイルや、上軸受３５ａとクランク軸３１の潤滑油として上軸受３５ａの上端から排出されたオイルは、密閉容器１や電動機部２の表面に付着して自重により落下し、上軸受３５ａのオイル戻し通路３５ａ－１を通ってオイル溜まり６へと戻る。

［１－２－３．オイル分離動作］
図２および図４に基づいて、オイル分離機構６０におけるオイル分離動作について説明する。

圧縮室３９で圧縮された冷媒ガスは吐出空間５２内に吐出され、吐出空間５２内においてその冷媒ガスと冷媒ガス中に含まれるオイルは、流入部６２を通って、円筒状空間６１の偏心した側面位置から円筒状空間６１内へ流れ込み、流入部６２を通過する際の運動量が旋回運動へと変換される。円筒状空間６１の内部では比重の異なるオイルと冷媒ガスが旋回する間に分離され、オイルの大部分は円筒状空間６１の下部に設けた排出口６３から排出されて、オイル溜まり６へと戻される。一方、冷媒ガスについては、円筒状空間６１の上部に設けた送出口６４から電動機部２の下部空間に吐き出される。送出口６４から吐き出された電動機部下部空間の冷媒ガスは前述したように電動機部２のいずれかの冷媒通路２５、２６、２７を通って、電動機部２の上部空間に到達し、吐出管５から圧縮機外部へと排出される。

［１－３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、圧縮機は、吐出管５を有する密閉容器１内に、圧縮機構部３と、電動機部２と、オイル分離機構６０と、上方の容器内空間８１と、下方の容器内空間８２と、オイル溜まり６と、を備える。密閉容器１内は、圧縮機構部３によって上方の容器内空間８１と下方の容器内空間８２に分割される。電動機部２と吐出管５は上方の容器内空間８１に配置され、オイル溜まり６が下方の容器内空間８２に配置されている。

圧縮機構部３は、シリンダ３０とこのシリンダ３０の両端面を閉塞する端板３５で形成された吸入室４９および圧縮室３９と、シリンダ３０内に端板３５でもある上軸受３５ａおよび下軸受３５ｂに支持されたクランク軸３１の偏心部３１ａに嵌合されたピストン３２と、このピストン３２の外周に偏心回転に追従して往復運動しシリンダ３０内を吸入室４９と圧縮室３９とに仕切るベーン３３を備えている。

クランク軸３１には軸線部に油穴４１が設けられるとともに、上軸受３５ａ、下軸受３５ｂに対する壁部には、それぞれ油穴４１に連通した給油穴４２、４３が設けられている。また、クランク軸３１の偏心部３１ａに対する壁部には油穴４１に連通した給油穴４４が設けられ、外周部には油溝４５が形成されている。

一方、シリンダ３０には、吸入室４９に向けてガスを吸入する吸入ポート４６が開通され、上軸受３５ａには、吸入室４９から転じて形成される圧縮室３９からガスを吐出する吐出ポート３８が開通されている。吐出ポート３８は上軸受３５ａを貫通する平面視円形の孔として形成されており、吐出ポート３８の上面には所定の大きさ以上の圧力を受けた場合に解放される吐出弁３６とその弁の最大変位を規制するバルブストップ３６ｂが設けられている。上軸受３５ａとマフラーカバー３７により区切られた吐出空間５２は、吐出ポート３８を介して圧縮室３９と連通し、流入部６２によりオイル分離機構６０と連通する。

オイル分離機構６０は、電動機部２の下方に配され、冷媒ガスとそこに含まれるオイルを旋回させる円筒状空間６１と、圧縮機構部３から吐出される冷媒ガスを円筒状空間６１に流入させる流入部６２と、円筒状空間６１から上方の容器内空間８１にオイルを分離した冷媒ガスを送出する送出口６４と、分離したオイルを円筒状空間６１から下方の容器内空間８２に排出する排出口６３と、を備えている。

これにより、吸入室４９と圧縮室３９に供給されたオイルは、圧縮ガスとともに吐出ポート３８から吐出空間５２へと吐出されるが、流入部６２からオイル分離機構６０へ入る際に冷媒ガスとともに加速されて、円筒状空間６１の中で旋回運動に変わり、比重の大きいオイルが振り分けられて排出口６３からオイル溜まり６へと戻る。一方、比重の小さい冷媒ガスは優先的に送出口６４から電動機部２の下部空間に送り出される。

そのため、圧縮室３９から吐出ポート３８を通って吐出空間５２に吐出された冷媒ガスに比べ、送出口６４から電動機部２の下部空間に排出される冷媒ガス中のオイルが少なくなる。つまり、送出口６４から排出され、電動機部２の各冷媒通路２５、２６、２７を通って電動機部２の上部空間に到達するオイル量が少なくなる。これによって、吐出管５からのオイル流出を抑制することができる。また、電動機部２の上端に滞留するオイル量も少なくなり、その分オイル溜まり６のオイル量が減少するのを抑制することができる。

また、本実施の形態の圧縮機は、吐出管５が、電動機部２を基準に圧縮機構部３と反対側に配置され、送出口６４の投影面が電動機構成部材である固定子２２もしくは回転子２４に重なる位置に設けられているので、送出口６４から吐出された冷媒ガスは、電動機構成部材に衝突した後に減速し、電動機部２の隙間を通って吐出管５まで到達する。

そのため、衝突時にオイルが壁面で振り落とされたり、減速して自重の影響を受け易くなったりして、オイル溜まり６へと戻りやすくなる。

さらに、本実施の形態の圧縮機においては、電動機部２は、外側に固定子２２、内側に回転子２４を備え、固定子２２と密閉容器１との間に外側冷媒通路２５、固定子２２と回転子２４で囲まれる領域に内側冷媒通路２６、回転子２４の内部に回転子冷媒通路２７を設け、送出口６４の垂直投影面の少なくとも一部は内側冷媒通路２６もしくは回転子冷媒通路２７に重なる位置に設けている。

これにより、電動機部２の冷媒通路の内、内側冷媒通路２６もしくは回転子冷媒通路２７を積極的に冷媒ガスが通過するようになり、相対的に外側冷媒通路２５の流速が低下して、オイル戻り通路として機能するようになる。したがって、電動機部２の上部に到達し滞留しているオイルは外側冷媒通路２５の冷媒ガスの流れに逆らってオイル溜まり６へと戻りやすくなり、吐出管５から排出されるオイル量を更に効果的に低減できるとともに、オイル溜まり６に戻るオイル量が増加してオイル溜まり６のオイル量が減少するのを抑制することができる。

すなわち、冷媒ガスと共に電動機部２の通路を通って吐出管５側まで流されたオイルが吐出管５から排出されないようにするためには、外側冷媒通路２５、内側冷媒通路２６、回転子冷媒通路２７のいずれかを通って圧縮機構部３側へオイルを戻って来させる必要がある。そのためには、電動機部２のいずれかの冷媒通路において、圧縮機構部３側から吐出管５側への冷媒ガスの流速を下げておく方が望ましく、さらに、下方の容器内空間８２への移動を鑑みると、下方の容器内空間８２への開口面積を大きく構成し易い箇所に近く、送出口６４からの冷媒ガスの流れに押し戻され難い外側冷媒通路２５をオイルの戻り通路とすることが好ましい。そして、このような構成とすることによって、より多くのオイルが吐出管５側から下方の容器内空間８２にあるオイル溜まり６に戻り易くなる。

そのため、電動機部２の吐出管５側に残存するオイルが減り、結果として、吐出管５から排出されるオイルの量が低減されることになる。そして、オイル溜まり６のオイル量が減少するのを抑制することができる。

また、本実施の形態の圧縮機では、オイル溜まり６を排出口６３の直下に配置して、排出口６３から排出されたオイルが直ちにオイル溜まり６に戻されるようにしている。

これにより、排出口６３から排出されたオイルが圧縮機構部３の部品壁面に付着したり、窪みに溜まったりして、冷媒ガス雰囲気中に留まるのを防止することができる。

そのため、排出口６３から排出されたオイルが再度、冷媒ガスと共に吹き上げられるのを抑制し、冷媒ガス中のオイル割合を低下させることができるため、吐出管５からのオイル流出量も低減し易くなり、効果的である。

また、本実施の形態の圧縮機では、電動機部２は、ティース２２ａ－１にコイル２２ｂが集中的に巻き回される集中巻電動機としているので、コイルエンド２２ｂ－１を小さく構成でき、広い空間を十分に活かして、高い分離能力を発揮できるオイル分離機構６０を設けることができる。

そのため、送出口６４から吐出された冷媒ガス中のオイル割合を効率よく低下させることができ、吐出管からのオイル流出量も低減し易くなる。

又、本実施の形態の圧縮機では、圧縮機構部３は、少なくとも１つのシリンダ３０と、シリンダ内に設けられたクランク軸３１の偏心部３１ａに嵌合されたピストン３２と、ピストン３２の偏心運動に伴いシリンダ内を吸入室４９と圧縮室３９に仕切るベーン３３と、シリンダ３０の両端面を閉塞する二つの端板３５を有し、オイル分離機構６０の少なくとも一部は、端板３５の中でも、垂直最上位に位置する端板に構成している。

これにより、オイル分離機構６０を圧縮機構部３に対して高所位置に配置することになり、オイル分離機構６０の排出口６３がオイル溜まり６の中に浸漬するのを抑制できる。

そのため、排出口６３からオイル溜まり６中のオイルが侵入してくるのを抑制し、送出口６４から吐出された冷媒ガス中のオイル割合を低下させることができ、結果として、吐出管からのオイル流出量も低減し易くなる。

又、本実施の形態の圧縮機において、流入部６２の幅は、円筒状空間６１の半径以下としておくのが好ましく、このようにすることにより、円筒状空間６１に対して局所的に流速の高い場所と低い場所を発生させることができる。

そのため、円筒状空間６１の中で冷媒ガス中のオイル分離が促進され、送出口６４から吐出された冷媒ガス中のオイル割合が低下するため、結果として、吐出管５からのオイル流出量も低減し易くなる。

さらにまた、本実施の形態のように、オイル分離機構６０は、吐出された冷媒の流れに沿って並列に複数設けてもよい。

これにより、吐出冷媒から分散してオイル分離を行うことが可能となり、大流量に対応したオイル分離機構６０を構成する空間がない圧縮機においても、狭い流路で冷媒ガスの圧損が発生するようなことなく、分散して複数のオイル分離機構６０を設けることができる。

そのため、圧縮機毎に適切なオイル分離機構６０を選択でき、冷媒ガス中のオイル分離を十分に行うことができて、吐出管からのオイル流出量も低減し易くなる。

また、本実施の形態のオイル分離機構６０は、円筒状空間６１の直径に対する高さの比を、１から７の間にしているので、高いオイル分離効果を発揮することができる。

すなわち、円筒状空間６１の中では、比重の大きいオイルが円筒状空間６１の底部に、比重の小さい冷媒ガスが上部に集まり易く、円筒状空間６１の直径に対する高さの比が小さい場合、分離した冷媒ガスとオイルが混ざりあって、分離効果を十分に発揮できない。逆に円筒状空間６１の直径に対する高さの比が大き過ぎても、分離効果の更なる向上は期待できない。このことから、高さの比を１から７の間とすることで、狭いスペースにおいても高いオイル分離効果を発揮することができる。

これにより、冷媒ガス中のオイル分離を十分に行い、吐出管５からのオイル流出量も低減し易くなる。

なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、圧縮された冷媒ガスがオイルと共に圧縮機内部に排出される圧縮機に適用可能である。具体的には、冷暖房空調装置や冷蔵庫等の冷凍装置、あるいはヒートポンプ式の給湯装置等において冷媒ガスを圧縮するための圧縮機に、本開示は適用可能である。

１ 密閉容器
２ 電動機部
３ 圧縮機構部
４ 吸入管
５ 吐出管
６ オイル溜まり
２２ 固定子
２２ａ 固定子コア
２２ａ－１ ティース
２２ｂ コイル
２２ｂ－１ コイルエンド
２４ 回転子
２４ａ 回転子コア
２４ｂ 磁石
２５ 外側冷媒通路
２６ 内側冷媒通路
２７ 回転子冷媒通路
３０ シリンダ
３１ クランク軸
３１ａ 偏心部
３２ ピストン
３３ ベーン
３５ 端板
３５ａ 上軸受
３５ａ－１ オイル戻し通路
３５ｂ 下軸受
３６ 吐出弁
３６ｂ バルブストップ
３７ マフラーカバー
３８ 吐出ポート
３９ 圧縮室
４０ アキュームレータ
４１ 油穴
４２ 給油穴
４３ 給油穴
４４ 給油穴
４５ 油溝
４６ 吸入ポート
４９ 吸入室
５２ 吐出空間
６０ オイル分離機構
６１ 円筒状空間
６２ 流入部
６３ 排出口
６４ 送出口
８１ 上方の容器内空間
８２ 下方の容器内空間

Claims (8)

1. 冷媒ガスを圧縮する圧縮機構部と電動機部とオイル溜まりを密閉容器内に備え、前記圧縮機構部によって前記密閉容器内を上方の容器内空間と下方の容器内空間に分割し、前記上方の容器空間には前記電動機部を配置するとともに前記密閉容器の外部に前記冷媒ガスを吐出する吐出管を設け、前記下方の容器内空間に前記オイル溜まりを配置した圧縮機であって、
   前記圧縮機構部から吐出される前記冷媒ガスからオイルを分離するオイル分離機構を前記電動機部の下部に設け、
   前記オイル分離機構は、前記冷媒ガスを旋回させる円筒状空間と、前記圧縮機構部から吐出空間に吐出される前記冷媒ガスを前記円筒状空間に流入させる流入部と、前記円筒状空間から前記電動機部を配置した前記上方の容器内空間に前記オイル分離後の前記冷媒ガスを送出する送出口と、分離した前記オイルを前記円筒状空間から前記下方の容器内空間に排出する排出口と、を有し、
   前記流入部の幅は、前記円筒状空間の半径以下とし、前記流入部は、前記円筒状空間に対し接線方向に開口し、
   前記吐出空間に吐出される前記冷媒ガスは、前記流入部を通って、前記円筒状空間の偏心した側面位置から前記円筒状空間へ流れ込み、前記円筒状空間で旋回する間に前記オイルが分離される圧縮機。
2. 前記吐出管は、前記電動機部を基準に前記圧縮機構部とは反対側に配置され、
   前記オイル分離機構の前記送出口の垂直投影面の少なくとも一部は前記電動機部の構成部材に重なる、
   請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記電動機部は、外側に固定子、内側に回転子で構成されており、
   前記固定子と前記密閉容器との間に外側冷媒通路、
   前記固定子と前記回転子で囲まれる領域に内側冷媒通路、
   前記回転子の内部に回転子冷媒通路を有し、
   前記オイル分離機構の前記送出口の前記垂直投影面の少なくとも一部は前記内側冷媒通路もしくは前記回転子冷媒通路に重なる、
   請求項２に記載の圧縮機。
4. 前記オイル溜まりは前記オイル分離機構の前記排出口の直下に配置され、前記排出口から排出された前記オイルは直ちに前記オイル溜まりに戻される、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の圧縮機。
5. 前記電動機部は、ティースにコイルが集中的に巻き回される集中巻電動機である、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮機。
6. 前記圧縮機構部は、少なくとも１つのシリンダと、前記シリンダ内に設けられたクランク軸の偏心部に嵌合されたピストンと、前記ピストンの偏心運動に伴い前記シリンダ内を吸入室と圧縮室に仕切るベーンと、前記シリンダの両端面を閉塞する二つの端板を有し、前記オイル分離機構の少なくとも一部は、前記端板の内、垂直最上位に位置する前記端板に構成された、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の圧縮機。
7. 前記オイル分離機構は、吐出された冷媒の流れに沿って並列に複数設けた、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の圧縮機。
8. 前記オイル分離機構の前記円筒状空間の直径に対する高さの比は、１から７の間にした、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の圧縮機。