WO2006112168A1 - 流体機械 - Google Patents

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WO2006112168A1
WO2006112168A1 PCT/JP2006/303988 JP2006303988W WO2006112168A1 WO 2006112168 A1 WO2006112168 A1 WO 2006112168A1 JP 2006303988 W JP2006303988 W JP 2006303988W WO 2006112168 A1 WO2006112168 A1 WO 2006112168A1
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WO
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fluid
electric motor
mesh member
compression mechanism
casing
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/303988
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tetsuya Okamoto
Eiji Kumakura
Masakazu Okamoto
Katsumi Sakitani
Original Assignee
Daikin Industries, Ltd.
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Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries, Ltd. filed Critical Daikin Industries, Ltd.
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008—Hermetic pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/32—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having both the movement defined in group F04C18/02 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/322—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having both the movement defined in group F04C18/02 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes hinged to the outer member and reciprocating with respect to the outer member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/001—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
    • F04C23/003—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle having complementary function

Definitions

  • the present invention relates to a fluid machine including a compression mechanism for compressing fluid and an electric motor.
  • a compression mechanism that discharges compressed fluid into the casing is disposed below the electric motor, and a discharge pipe for discharging the fluid discharged into the casing by the compression mechanism to the outside of the casing is provided above the electric motor.
  • a fluid machine having an opening at the bottom for example, Patent Document 1.
  • the fluid discharged by the compression mechanism passes through the gap inside the electric motor and moves from the lower space of the electric motor to the upper space. Then, the fluid that has flowed into the space above the electric motor is discharged out of the casing through a discharge pipe that is open to the space.
  • FIG. 10 shows a cross-sectional view of an electric motor of this type of fluid machine.
  • a gap is formed between the rotor and the stator, such as on the outer periphery of the stator.
  • Patent Document 1 JP 2000-97183 A
  • the present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a fluid in which a compressor mechanism is disposed on the lower side of the electric motor and a discharge pipe is opened on the upper side of the electric motor. On the machine Therefore, it is intended to improve the operating efficiency of the fluid machine by suppressing the decrease in the performance of the electric motor.
  • the first invention is to discharge a casing (21) in a hermetic container shape and a compressed fluid stored in the casing (21) from the discharge passage (57, 62) into the casing (21).
  • a fluid machine (20) provided with a discharge pipe (23) that passes through the casing (21) and opens in the casing (21) above the electric motor (26) is an object.
  • An oil separation mechanism (70) is provided between the compression mechanism (40) and the electric motor (26) to separate the fluid force lubricating oil discharged from the compression mechanism (40).
  • the oil separation mechanism (70) is provided with the discharge passage.
  • the lubricating oil is separated from the fluid.
  • the discharge passage (57, 62) is opened on the upper surface of the compression mechanism (40), and the mesh member (66) is formed in a cylindrical shape.
  • the oil separation mechanism (70) is erected on the upper surface side of the compression mechanism (40), and the upper end side of the mesh member (66) is closed and the discharge side space ( A cover member (67) for partitioning 60) is provided.
  • the compression mechanism (40) is provided with a bearing (44a) of the drive shaft (30) on the upper surface thereof, while the mesh member is (66) is arranged so as to surround the periphery of the bearing (44a).
  • a fifth invention provides the compression mechanism according to any one of the second to fourth inventions (40).
  • a sixth invention is the mesh member according to any one of the third to fifth inventions.
  • the member thickness at the lower end is larger than the member thickness at the upper end.
  • the lubricating oil stored in the bottom of the casing (21) is guided upward to the drive shaft (30).
  • the opening of the gas removal hole (17) on the outer peripheral surface of the drive shaft (30) is located in the discharge side space (60).
  • the electric motor (26) includes a stator (27) fixed to the casing (21), and the stator (27 ) And a rotor (28) fixed to the drive shaft (30), while the discharge pipe (23) opens to the outside of the rotor (28). .
  • the power obtained by expansion of the fluid connected to the drive shaft (30) is supplied to the drive shaft (30).
  • An expansion mechanism (50) for transmitting, and the expansion mechanism (50) is disposed above the electric motor (26) in the casing (21), and the discharge pipe (23) is disposed in the casing (21). There is an opening in the space between the electric motor (26) and the expansion mechanism (50).
  • the second space (8) between the expansion mechanism (50) having the discharge pipe (23) open and the electric motor (26) is provided. It is narrower than the first space (9) between the compression mechanism (40) and the electric motor (26).
  • the fluid force lubricating oil discharged by the compression mechanism (40) is separated by the oil separation mechanism (70) provided between the electric motor (26) and the compression mechanism (40). From the fluid discharged by the compression mechanism (40), the lubricating oil contained therein is removed by the oil separation mechanism (70), and then passes through the electric motor (26) and flows into the discharge pipe (23). For this reason, the amount of lubricating oil contained in the fluid passing through the electric motor (26) decreases.
  • the fluid discharged by the compression mechanism (40) flows into the discharge side space (60).
  • the fluid flowing into the discharge side space (60) passes through the mesh-shaped mesh member (66).
  • the lubricating oil contained in the fluid adheres to the mesh member (66), and the fluid force lubricating oil is removed.
  • the fluid passing through the mesh member (66) passes through the electric motor (26), and is discharged from the discharge pipe (23) opened to the upper side of the electric motor (26).
  • the mesh member (66) is formed with a fine gap formed therein, such as a mesh.
  • the mesh member (66) may be a member in which the fibrous members are arranged vertically and horizontally at substantially constant intervals to form regular gaps, or the fibrous member is a so-called metal plate. It may be an intricately intertwined formation of irregular gaps.
  • the discharge side space (60) communicating with the discharge passage (57, 62) is defined by the cylindrical mesh member (66) and the cover member (67).
  • the mesh member (66) defines the side force discharge side space (60)
  • the cover member (67) defines the discharge side space (60) from the upper surface.
  • the fluid discharged by the compression mechanism (40) flows into the discharge side space (60) and cannot pass through the cover member (67) on the upper surface side when leaving the discharge side space (60). Be sure to pass through the side mesh member (66).
  • the mesh member (66) formed in a cylindrical shape is arranged so as to surround the force bearing (44a).
  • the fluid discharged by the compression mechanism (40) flows into the discharge side space (60) formed around the bearing (44a) and passes through the mesh member (66).
  • the fluid discharged by the compression mechanism (40) passes through the muffler chamber (64) before passing through the mesh member (66).
  • the fluid discharged by the compression mechanism (40) is reduced by the pressure pulsation passing through the muffler chamber (64), the flow velocity is averaged, and the fluctuation width of the flow velocity is reduced.
  • the flow velocity of the fluid when passing through the mesh member (66) is provided by providing the muffler member (63) for forming the muffler chamber (64) in the discharge side space (60). Is used to suppress changes in flow velocity.
  • the width of the lower end of the mesh member (66) is larger than the width of the upper end.
  • the lubricating oil collected by the fluid force that has passed through accumulates from the lower end of the mesh member (66).
  • the height of the oil surface of the lubricating oil is higher than that of the mesh member having the same width at the upper and lower ends. Lower.
  • the gas vent hole (17) force for discharging the gas from the oil supply passageway (19) opens to the discharge side space (60).
  • the gas discharged from the gas vent hole (17) is discharged to the discharge side space (60) and passes through the mesh member (66).
  • the discharge pipe (23) force S is opened to the outside of the rotor (28) disposed inside the stator (27).
  • the inlet of the discharge pipe (23) opens at a position relatively far from the drive shaft (30).
  • the fluid machine (20) includes the expansion mechanism (50), the compression mechanism (40), and the electric motor (26).
  • an expansion mechanism (50), an electric motor (26), and a compressor structure (40) are arranged from above, and a discharge pipe (23) is placed between the expansion mechanism (50) and the electric motor (26). Open and lay.
  • the fluid discharged from the compression mechanism (40) flows through the space between the compression mechanism (40) provided with the oil separation mechanism (70) and the electric motor (26), and passes through the electric motor (26).
  • Discharge pipe (23) Force Discharge.
  • the second space (8) in which the discharge pipe (23) is open is narrower than the first space (9).
  • the fluid in a state where the lubricant is not sufficiently removed flows into the second space (8), so that the lubricant in the fluid is reduced in the second space (8). Therefore, the volume of the second space (8) was made relatively large. Specifically, when the volume of the second space (8) is increased, the fluid flowing into the second space (8) is not immediately discharged from the discharge pipe (23) but stays in the second space (8). Meanwhile, the lubricating oil contained in the fluid decreases.
  • the volume of the second space (8) is increased, the area of the inner wall of the casing (21) in the second space (8) also increases, so the amount of lubricating oil adhering to the casing (21) increases, and the fluid Less lubricant.
  • the fluid-lubricating oil discharged by the compression mechanism (40) is removed by the oil separation mechanism (70) provided in the first space (9). Therefore, even if the second space (8) is narrowed, the amount of lubricating oil discharged from the discharge pipe (23) hardly changes.
  • an oil separation mechanism (70) is provided between the electric motor (26) and the compression mechanism (40) to reduce the amount of lubricating oil contained in the fluid passing through the electric motor (26). I am doing so. For this reason, when the fluid passes between the stator (27) and the rotor (28), the amount of lubricating oil adhering to the stator (27) and the rotor (28) is reduced. Therefore, since the viscous resistance due to the lubricating oil when the rotor (28) rotates is reduced, it is possible to prevent the performance of the electric motor (26) from being degraded and to improve the operating efficiency of the fluid machine (20). Can be made.
  • the fluid discharged by the compression mechanism (40) is discharged from the discharge passage (57, 62). Then, it flows into the discharge side space (60) and always passes through the mesh member (66) when leaving the discharge side space (60). That is, in the third aspect of the invention, the fluid discharged by the compression mechanism (40) does not pass through the motor (26) without passing through the mesh member (66). For this reason, since more lubricating oil can be removed by the oil separation mechanism (70), the amount of lubricating oil contained in the fluid passing through the electric motor (26) can be further reduced.
  • the amount of lubricating oil adhering to the stator (27) and the rotor (28) is further reduced, so that the deterioration of the performance of the electric motor (26) can be further suppressed.
  • the oil separation mechanism (70) since more lubricating oil can be removed by the oil separation mechanism (70), the amount of lubricating oil discharged from the discharge pipe (23) can be reduced.
  • the fluid force discharged by the compression mechanism (40) passes through the muffler chamber (64) before passing through the muffler chamber (64), thereby passing through the mesh member (66).
  • the flow velocity of the fluid is averaged so that the change in flow velocity is reduced.
  • the lubricating oil easily adheres to the mesh member (66) when the fluid passes through the mesh member (66), so that the collection efficiency of the lubricating oil by the mesh member (66) is improved.
  • the change in the flow velocity of the fluid when passing through the mesh member (66) is large, the lubricating oil accumulated in the mesh member (66) when passing through the fluid cache member (66) having a higher flow velocity is reused.
  • the amount of the lubricating oil contained in the fluid passing through the electric motor (26) can be further reduced, so that the deterioration of the performance of the electric motor (26) can be further suppressed. . Further, since more lubricating oil can be removed by the oil separation mechanism (70), the amount of lubricating oil discharged from the discharge pipe (23) can be further reduced.
  • the lubricating oil collected by the mesh member (66) is accumulated and the width of the lower end is increased, so that the same amount of lubricating oil is obtained. Even if it accumulates, the oil level of the lubricating oil accumulated inside is made lower than the mesh member with the same width at the upper and lower ends.
  • the mesh member (66) as the lubricating oil accumulates from the lower end, the area through which the fluid can pass decreases. When the area through which the fluid can pass decreases, the flow velocity of the fluid passing through the mesh member (66) increases, and the lubricating oil is collected. Efficiency is reduced.
  • the lubricating oil once collected by the mesh member (66) may be scattered again.
  • the oil level of the lubricating oil accumulated inside is lower than that of the mesh member having the same width at the upper end and the lower end. It is possible to suppress an increase in the flow velocity of the fluid when passing through the mesh member (66) because the area that can pass through decreases. Therefore, the collection efficiency of the lubricating oil at the mesh member (66) can be improved.
  • the mesh member having the same width at the upper end and the lower end since the oil level of the lubricating oil accumulated inside is lower than that of the mesh member having the same width at the upper end and the lower end, the mesh member having the same width at the upper end and the lower end.
  • the same level of lubricating oil collection effect can be obtained with low height. That is, if the mesh member (66) is designed so that the upper end and the lower end have the same function as the same mesh member, the height of the mesh member (66) can be reduced. In this case, since the distance between the electric motor (26) and the compression mechanism (40) can be shortened, the fluid machine (20) can be externalized.
  • the gas force S discharged from the vent hole (17) passes through the mesh member (66).
  • Gas vent hole (17) force Lubricating oil in the oil supply passage (19) may be mixed into the exhausted gas.
  • the lubricating oil can be removed when passing through the mesh member (66). Accordingly, since the amount of lubricating oil contained in the gas from the gas vent hole (17) can be reduced when passing through the electric motor (26), it is possible to suppress a decrease in the performance of the electric motor (26). it can. In addition, the amount of lubricating oil discharged from the discharge pipe (23) can be reduced.
  • the amount of lubricating oil contained in the fluid flowing into the second space (8) is small, and even though the second space (8) is narrowed, the discharge pipe (23) is discharged. The amount of lubrication oil is almost unchanged, so the second space (8) is narrowed. As a result, the second space (8) is narrower than the first space (9). If the second space (8) is narrowed, the fluid machine (20) can be made compact. Also, if the second space (8) is narrowed, the stress acting on the drive shaft (30) decreases as the length of the drive shaft (30) becomes shorter. For this reason, it is possible to reduce the diameter of the drive shaft (30). Therefore, according to the tenth aspect of the present invention, the manufacturing cost of the fluid machine (20) can be reduced. Can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a refrigerant circuit according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the compression / expansion unit according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the lower side of the compression / expansion unit of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the electric motor according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a cross section of the main part of the expansion mechanism of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a principal part showing a state of a fluid chamber at every rotation angle of the crankshaft of the expansion mechanism of Embodiment 1 at 60 °.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a compression / expansion unit according to Modification 1 of Embodiment 1.
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a compression / expansion unit according to Modification 2 of Embodiment 1.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the compressor of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional electric motor of a fluid machine.
  • Embodiment 1 of the present invention will be described.
  • the air conditioner (10) of the present embodiment includes a fluid machine according to the present invention.
  • the air conditioner (10) of the present embodiment includes a refrigerant circuit (11).
  • the refrigerant circuit (11) includes a compression / expansion unit (20), an outdoor heat exchanger (14), an indoor heat exchanger (15), a first four-way switching valve (12), and a second four-way switching valve.
  • a path switching valve (13) is connected.
  • This compression-expansion unit (20) constitutes a fluid machine according to the present invention.
  • the refrigerant circuit (11) is filled with carbon dioxide (CO 2) as a refrigerant.
  • the compression / expansion unit (20) includes a casing (21) formed in the shape of a vertically long cylindrical sealed container.
  • the casing (21) houses the compression mechanism (40), the expansion mechanism (50), and the electric motor (26).
  • the compression mechanism (40), the electric motor (26), and the expansion mechanism (50) are arranged in order from the bottom to the top. Details of the compression / expansion unit (20) will be described later.
  • the compression mechanism (40) has a discharge side connected to the first port of the first four-way switching valve (12) and a suction side connected to the first four-way switching valve (12). Each is connected to the 4th port.
  • the outflow side of the expansion mechanism (50) is the first of the second four-way selector valve (13). The inflow side of each port is connected to the fourth port of the second four-way selector valve (13).
  • the outdoor heat exchanger (14) has one end connected to the second port of the second four-way switching valve (13) and the other end connected to the first four-way switching valve. Each is connected to the third port of (12).
  • the indoor heat exchanger (15) has one end connected to the second port of the first four-way selector valve (12) and the other end connected to the third port of the second four-way selector valve (13). It has been.
  • the first four-way switching valve (12) and the second four-way switching valve (13) are connected to the first port and the second port, respectively, and the third port and the fourth port, respectively. Are connected to each other (shown by a solid line in FIG. 1), the first port is connected to the third port, and the second port is connected to the fourth port (shown by a broken line in FIG. 1). To the state shown in FIG.
  • the compression / expansion unit (20) includes a casing (21) which is a vertically long and cylindrical sealed container. Inside the casing (21), a compression mechanism (40), an electric motor (26), and an expansion mechanism (50) are arranged in this order from bottom to top. Inside the casing (2 1), a first space (9) is formed between the electric motor (26) and the compression mechanism (40), and a second space is formed between the expansion mechanism (50) and the electric motor (26). (8) is formed. The second space (8) is narrower than the first space (9). Specifically, the distance (X) between the electric motor (26) and the expansion mechanism (50) is shorter than the distance (Y) between the electric motor (26) and the compression mechanism (40).
  • the casing (21) is provided with an intake pipe (22), a discharge pipe (23), an introduction pipe (24), and an outlet pipe (25) so as to penetrate the trunk portion thereof.
  • the Two suction pipes (22) are provided, and the other pipes (23, 24, 25) are provided one by one.
  • the suction pipe (22) is connected to the compression mechanism (40), and the introduction pipe (24) and the outlet pipe (25) are connected to the expansion mechanism (50).
  • the outlet of the discharge pipe (23) opens to the second space (8). Details of the discharge pipe (23) will be described later.
  • the compression mechanism (40) constitutes a rotary piston type rotary compressor.
  • the compression mechanism (40) includes two cylinders (41, 42) and two pistons (47).
  • the rear head (45), the first cylinder (41), the intermediate plate (46), the second cylinder (42), and the front head (44) are stacked.
  • the compression mechanism (40) is provided with a first crankshaft (31).
  • the lower portion of the first crankshaft (31) passes through the rear head (45), the first cylinder (41), the intermediate plate (46), the second cylinder (42), and the front head (44).
  • Two compression side eccentric portions (32, 33) are formed in the lower portion of the first crankshaft (31).
  • compression-side eccentric portions (32, 33) have their shaft centers eccentric with respect to the shaft center of the first crankshaft (31).
  • the first compression side eccentric part (32) on the lower side and the second compression side eccentric part (33) on the upper side are displaced by an eccentric direction force S 180 ° with respect to the axis of the first crankshaft (31).
  • the first compression side eccentric part (32) is arranged in the first cylinder (41), and the second compression side eccentric part (33) is arranged in the second cylinder (42).
  • the first crankshaft (31) is provided with an engagement hole (34) formed by digging down the upper end surface.
  • the engagement hole (34) is a hexagonal cross-section hole extending downward along the axis of the first crankshaft (31).
  • One cylindrical piston (47) is disposed inside each of the first and second cylinders (41, 42).
  • the first compression side eccentric portion (32) passes through the piston (47).
  • the second compression side eccentric part (33) passes through the piston (47).
  • a compression chamber (43) is formed between the outer peripheral surface of the piston (47, 47) and the inner peripheral surface of the cylinder (41, 42).
  • a flat plate-like blade projects from the side surface of the piston (47), and this blade is supported by the cylinder (41, 42) via a swing bush.
  • One suction port (48) is formed in each of the first and second cylinders (41, 42). Each suction port (48) penetrates the cylinder (41, 42) in the radial direction, and its terminal end opens to the inner peripheral surface of the cylinder (41, 42). One suction pipe (22) is inserted into each of these suction ports (48).
  • a bearing portion (44a) serving as a bearing for the first crankshaft (31) projects from the upper surface of the front head (44).
  • the front head (44) is formed with a fluid passageway (62) that opens in the upper surface thereof and penetrates the front head (44) in the vertical direction.
  • the fluid passage (62) is formed so that the compression chamber (43) of the second cylinder (42) communicates with a muffler chamber (64) described later.
  • the fluid passage (62) includes an inlet side passage (62a) having a relatively small area and an outlet side passage (62b) having a relatively large area.
  • a discharge valve composed of a reed valve that opens and closes the inlet-side passage (62a) is provided below the outlet-side passage (62b). In Figure 2, The illustration of the discharge valve is omitted.
  • a ring plate-shaped mounting portion (63a), a tapered tapered portion (63b), and a cylindrical cylindrical portion (63c) are provided on the front head (44).
  • the muffler member (63) is provided so as to surround the bearing portion (44a) and cover the outlet of the fluid passage (62).
  • a muffler chamber (64) is formed between the muffler member (63) and the front head (44), and the outlet side passage (62b) of the fluid passage (62) is formed in the muffler chamber (64). Is open.
  • the muffler member (63) is fixed to the front head (44) on the lower surface side of the attachment portion (63a).
  • the attachment portion (63a) is provided so as to surround the outlet of the outlet side passage (62b) of the fluid passage (62). That is, the radius on the inner peripheral side of the mounting portion (63a) is longer than the distance from the axial center of the first crankshaft (31) to the outer end of the outlet side passage (62b) of the fluid passage (62). Yes.
  • the taper portion (63b) is formed so as to swell toward the upper side continuously to the inner peripheral side of the attachment portion (63a).
  • the cylindrical portion (63c) is formed concentrically with the bearing portion (44a) continuously to the upper end side of the tapered portion (63b).
  • the cylindrical portion (63c) has an inner peripheral surface that is slightly larger than the outer peripheral surface of the bearing portion (44a), and forms a slight gap with the bearing portion (44a). This gap serves as an outlet for the refrigerant flowing into the muffler chamber (64) from the outlet side passage (62b) of the fluid passage (62).
  • an oil separation mechanism (70) is provided on the front head (44).
  • the oil separation mechanism (70) includes a cylindrical mesh member (66) and a disk-like cover member (67), and forms a discharge side space (60) on the inner side.
  • the mesh member (66) is formed by concentrating metal thin fibers into a cylindrical wall shape, and a fine gap formed by a mesh is formed inside by the metal thin fibers. .
  • the mesh member (66) is erected on the upper surface of the attachment portion (63a) of the muffler member (63) so as to surround the periphery of the bearing portion (44a).
  • the mesh member (66) is higher than the height of the muffler member (63).
  • the cover member (67) has a convex shape with the center protruding upward.
  • a through hole is formed in the center of the cover member (67).
  • the inner periphery of the through hole is in a state of being in close contact with the first crankshaft (31).
  • the cover member (67) is fixed to the upper end of the mesh member (66) at the outer periphery.
  • the outer peripheral portion of the cover member (67) has a lid shape bent downward so as to cover the mesh member (66).
  • the cover member (67) closes the upper end side of the mesh member (66) and partitions the discharge side space (60) together with the mesh member (66).
  • the rear head (45) has a bearing portion (45a) projecting from the lower surface thereof, which serves as a bearing for the first crankshaft (31).
  • the rear head (45) is formed with a fluid passageway (65) that opens in the lower surface thereof and penetrates the rear head (45) in the vertical direction.
  • the fluid passage (65) is formed to communicate with the compression chamber (43) of the first cylinder (41) and a discharge chamber (59) described later.
  • the fluid passage (65) is composed of an inlet side passage (65a) having a relatively small area and an outlet side passage (65b) having a relatively large area.
  • a discharge valve composed of a reed valve that opens and closes the inlet-side passage (65a) is provided above the outlet-side passage (65b). In FIG. 2, the discharge valve is not shown.
  • a hook-like member (69) having a through hole at the center is attached on the lower surface of the rear head (45).
  • the flange-shaped member (69) is fixed to the bearing portion (45a) of the rear head (45) around the through hole, and is fixed to the outer peripheral portion of the rear head (45) at the outer edge portion.
  • a discharge chamber (59) for discharging the refrigerant compressed in the first cylinder (41) is formed under the rear head (45) by the rear head (45) and the bowl-shaped member (69). Has been.
  • the compression mechanism (40) is formed with a fluid passageway (57) penetrating the compression mechanism (40) from the rear head (45) to the front head (44).
  • the fluid passage (57) opens on the upper surface of the front head (44), and communicates the discharge chamber (59) and the outlet side passage (62b) of the fluid passage (62).
  • the fluid passage (62) formed in the front head (44) and the fluid passage (57) passing through the compression mechanism (40) constitute a discharge passage according to the present invention.
  • the electric motor (26) is arranged at the center in the longitudinal direction of the casing (21).
  • the electric motor (26) includes a stator (27) and a rotor (28).
  • the stator (27) is fixed to the casing (21).
  • the rotor (28) is disposed inside the stator (27) and is attached to the upper part of the first crankshaft (31).
  • a core cut (78) having a rectangular cross section extending along the casing (21) is formed at equal intervals in a plurality of circumferential directions.
  • the oil separation mechanism (70) most of the lubricating oil contained in the refrigerant discharged from the compression mechanism (40) is removed by the oil separation mechanism (70), and almost no lubricating oil is present on the upper side of the electric motor (26). Since it does not accumulate, the area of the core cut (78) is becoming relatively small.
  • a gap called an air gap (79) is formed between the stator (27) and the rotor (28). core The cut (78) and the air gap (79) communicate the first space (9) and the second space (8).
  • the expansion mechanism (50) constitutes a rotary piston type rotary expander.
  • the expansion mechanism (50) includes two sets of cylinders (71, 81) and pistons (75, 85).
  • the rear head (52), the first cylinder (71), the intermediate plate (53), the second cylinder (81), and the front head (51) are arranged in order from top to bottom. ) And are stacked.
  • the lower end surface of the first cylinder (71) is closed by the intermediate plate (53), and the upper end surface force S is closed by the rear head (52).
  • the lower end surface of the second cylinder (81) is closed by the front head (51), and the upper end surface thereof is closed by the intermediate plate (53).
  • Each cylinder (71, 81) is formed in a generally ring-shaped thick plate.
  • the inner diameter of the second cylinder (81) is larger than the inner diameter of the first cylinder (71).
  • the thickness (height) of the second cylinder (81) is thicker (higher) than the thickness (height) of the first cylinder (71).
  • the expansion mechanism (50) is provided with a second crankshaft (35).
  • the second crankshaft (35) passes through the front head (51), the second cylinder (81), the intermediate plate (53), the first cylinder (71), and the rear head (52).
  • Two expansion side eccentric portions (36, 37) are formed on the second crankshaft (35). These expansion side eccentric parts (36, 37) are eccentric with respect to the axis of the second crankshaft (35).
  • the upper first expansion side eccentric part (36) and the lower second expansion side eccentric part (37) have the same eccentric direction with respect to the axis of the second crankshaft (35). However, the eccentric amount of the second expansion side eccentric portion (37) is larger than the eccentric amount of the first expansion side eccentric portion (36).
  • the first expansion side eccentric part (36) is arranged in the first cylinder (71), and the second expansion side eccentric part (37) is arranged in the second cylinder (81).
  • the second crankshaft (35) is provided with an engaging projection (38) on the lower end surface thereof.
  • the engaging protrusion (38) is a hexagonal columnar protrusion extending downward from the lower end surface of the second crankshaft (35).
  • the cross-sectional shape of the engagement protrusion (38) is a hexagon corresponding to the cross-sectional shape of the engagement hole (34) of the first crankshaft (31).
  • the first crankshaft (31) and the second crankshaft (35) are configured so that the engaging protrusion (38) of the second crankshaft (35) is inserted into the engaging hole (34) of the first crankshaft (31). When connected, they are connected to form one shaft (30) as a drive shaft.
  • the first piston (75) force is placed in the first cylinder (71).
  • the second cylinder (81) A second piston (85) is provided inside each.
  • the first and second pistons (75, 85) are both formed in an annular shape or a cylindrical shape.
  • the inner diameter of the first piston (75) is approximately equal to the outer diameter of the first expansion side eccentric part (36), and the inner diameter of the second piston (85) is approximately equal to the outer diameter of the second expansion side eccentric part (37). Yes.
  • the first piston (75) passes through the first expansion side eccentric part (36), and the second piston (85) passes through the second expansion side eccentric part (37).
  • the first piston (75) has an outer peripheral surface that slides on the inner peripheral surface of the first cylinder (71), a lower end surface that slides on the intermediate plate (53), and an upper end surface cover head (52). It touches.
  • a first fluid chamber (72) is formed in the first cylinder (71) between the inner peripheral surface thereof and the outer peripheral surface of the first piston (75).
  • the second piston (85) has an outer peripheral surface in sliding contact with the inner peripheral surface of the second cylinder (81), a lower end surface in sliding contact with the front head (51), and an upper end surface in sliding contact with the intermediate plate (53).
  • a second fluid chamber (82) is formed in the second cylinder (81) between its inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the second piston (85).
  • Each of the first and second pistons (75, 85) is provided with one blade (76, 86).
  • the blade (76, 86) is formed in a plate shape extending in the radial direction of the piston (75, 85), and projects outward from the outer peripheral surface of the piston (75, 85).
  • Each cylinder (71, 81) is provided with a pair of bushes (77, 87).
  • Each bush (77, 87) is a small piece formed so that the inner surface is a flat surface and the outer surface is a circular arc surface.
  • the pair of bushes (77, 87) are installed with the blade (76, 86) sandwiched therebetween.
  • Each bush (77, 87) slides on its inner side with the blade (76, 86) and on its outer side with the cylinder (71, 81).
  • the blade (76, 86) integrated with the piston (75, 85) is supported by the cylinder (71, 81) via the bush (77, 87), and rotates with respect to the cylinder (71, 81). It is free to move forward and backward.
  • the first fluid chamber (72) in the first cylinder (71) is partitioned by the first blade (76), and the left side of the first blade (76) in FIG.
  • the chamber (73) is on the right and the first low-pressure chamber (74) on the low-pressure side.
  • the second fluid chamber (82) in the second cylinder (81) is partitioned by the second blade (86), and the second blade (86) in FIG.
  • the right side is the second low pressure chamber (84) on the low pressure side.
  • the first cylinder (71) and the second cylinder (81) have bushes ( 77, 87).
  • the arrangement angle of the second cylinder (81) with respect to the first cylinder (71) is 0 °.
  • the first expansion side eccentric part (36) and the second expansion side eccentric part (37) are eccentric in the same direction with respect to the axis of the second crankshaft (35). Therefore, the first blade (76) is in the most retracted state to the outside of the first cylinder (71), and the second blade (86) is in the most retracted state to the outside of the second cylinder (81). Become.
  • the intermediate plate (53) is provided with a communication path (54).
  • the communication path (54) is formed so as to penetrate the intermediate plate (53).
  • the first low pressure chamber (74) and the second high pressure chamber (83) communicated with each other via the communication path (54) form one expansion chamber.
  • the expansion mechanism (50) the power generated by the expansion of the refrigerant in each fluid chamber (72, 82) is recovered, and the power is transmitted to the compression mechanism (40).
  • a lead-out port (56) is formed in the second cylinder (81).
  • the outlet port (56) opens at a position slightly on the right side of the bush (87) in Fig. 5 on the inner peripheral surface of the second cylinder (81), and can communicate with the second low pressure chamber (84). Yes.
  • a lead-out pipe (25) is inserted into the lead-out port (56).
  • the rear head (52) is formed with an introduction port (55) penetrating the rear head (52) in the vertical direction.
  • the introduction port (55) opens at a position slightly to the left of the first fluid chamber (74) in FIG. 5 and can communicate with the first high pressure chamber (73).
  • An introduction pipe (24) is inserted into the introduction port (55).
  • a portion located in the casing (21) is formed in a straight tube shape.
  • the inlet of the discharge pipe (23) opens at a position above the second space (8).
  • the discharge pipe (23) has an inlet at an outer side than the rotor (28) and opens at a position near the casing (21).
  • An oil sump in which lubricating oil is stored is formed at the bottom of the casing (21).
  • a centrifugal oil pump (18) immersed in an oil reservoir is provided at the lower end of the first crankshaft (31) constituting the shaft (30).
  • the oil pump (18) is configured to pump up the lubricating oil in the oil reservoir by the rotation of the shaft (30).
  • the oil pump (18) is connected to an oil supply passage (19) that extends vertically in the shaft (30) and communicates with the compression mechanism (40) and the expansion mechanism (50).
  • the oil pump (18) is configured to supply lubricating oil in the oil reservoir to the sliding portion of the compression mechanism (40) and the sliding portion of the expansion mechanism (50) through the oil supply passage (19). .
  • the first crankshaft (31) has a gas vent hole (17) for discharging gas from the oil supply passage (19).
  • the gas vent hole (17) is provided at a position slightly above the upper end of the bearing portion (44a) of the front head (44) of the compression mechanism (40) and opens to the discharge side space (60).
  • the operation of the air conditioner (10) will be described.
  • the operation of the air conditioner (10) during the cooling operation and the heating operation will be described, and then the operation of the expansion mechanism (50) will be described.
  • the first four-way selector valve (12) and the second four-way selector valve (13) are switched to the state shown by the broken line in FIG.
  • the electric motor (26) of the compression / expansion unit (20) is energized in this state, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (11) to perform a vapor compression refrigeration cycle.
  • the refrigerant compressed by the compression mechanism (40) passes through the discharge pipe (23) and is discharged by a compression / expansion unit (20). In this state, the refrigerant pressure is higher than its critical pressure. This discharged refrigerant is sent to the outdoor heat exchanger (14) to radiate heat to the outdoor air.
  • the high-pressure refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger (14) flows into the expansion mechanism (50) through the inflow pipe. In the expansion mechanism (50), the high-pressure refrigerant expands, and this high-pressure refrigerant power is recovered.
  • the low-pressure refrigerant after expansion is sent to the indoor heat exchanger (15) through the outflow pipe.
  • the refrigerant that has flowed in absorbs heat from the room air and evaporates, thereby cooling the room air.
  • the low-pressure gas refrigerant discharged from the indoor heat exchanger (15) is sucked into the compression mechanism (40) through the suction pipe (22).
  • the compression mechanism (40) compresses and discharges the sucked refrigerant.
  • the refrigerant compressed by the compression mechanism (40) is discharged through the discharge pipe (23) from the compression / expansion unit (20). In this state, the refrigerant pressure is higher than its critical pressure.
  • This discharged refrigerant is sent to the indoor heat exchanger (15).
  • the indoor heat exchanger (15) the refrigerant flowing in dissipates heat to the indoor air, and the indoor air is heated.
  • the refrigerant radiated by the indoor heat exchanger (15) flows into the expansion mechanism (50) through the inflow pipe. In the expansion mechanism (50), the high-pressure refrigerant expands and the high-pressure refrigerant power is recovered.
  • the expanded low-pressure refrigerant is sent to the outdoor heat exchanger (14) through the outflow pipe, and absorbs heat from the outdoor air to evaporate.
  • the low-pressure gas refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger (14) is sucked into the compression mechanism (40) through the suction pipe (22).
  • the compression mechanism (40) compresses and discharges the sucked refrigerant.
  • the refrigerant follows the swinging motion of the piston (47, 47) and the force of the suction port (48, 48).
  • the sucked refrigerant is compressed in the respective compression chambers (43, 43) and has a predetermined pressure equal to or higher than the critical pressure of carbon dioxide (CO), which is the refrigerant.
  • CO carbon dioxide
  • the refrigerant exceeding the predetermined pressure is discharged from the fluid passages (62, 65) through the discharge valve.
  • the refrigerant compressed in the compression chamber (43) of the first cylinder (41) is discharged into the discharge chamber (59) and flows into the muffler chamber (64) through the fluid passage (57).
  • the refrigerant compressed in the compression chamber (43) of the second cylinder (42) is discharged into the muffler chamber (64).
  • the refrigerant discharged from the compression mechanism (40) contains a relatively large number of oil droplets.
  • the refrigerant that has flowed into the muffler chamber (64) is discharged from the outlet (the cylindrical portion (64c) and the bearing portion of the muffler chamber (64). Flows into the discharge side space (60) outside the muffler chamber (64) from the muffler chamber (64) and moves outward and passes through the mesh member (66). At this time, the lubricating oil contained in the refrigerant adheres to the mesh member (66), and the lubricating oil is removed from the refrigerant.
  • the refrigerant that has passed through the mesh member (66) flows into the first space (9) outside the discharge side space (60). Then, it flows upward through the core cut (78), air gap (79), etc., and flows into the second space (8).
  • the refrigerant flowing into the second space (8) is discharged from the discharge pipe (23) to the outside of the casing (21).
  • the volume of the second low pressure chamber (84) gradually decreases and at the same time the first high pressure
  • the volume of the chamber (73) gradually increases, and as a result, the total volume of the first low pressure chamber (74) and the second high pressure chamber (83) gradually increases. This increase in total volume continues until just before the rotation angle of the second crankshaft (35) reaches 360 °.
  • the refrigerant expands in the process of increasing the total volume, and the second crankshaft (35) is rotationally driven by the expansion of the refrigerant. In this way, the refrigerant in the first low pressure chamber (74) flows through the communication path (54) while expanding into the second high pressure chamber (83).
  • the second low pressure chamber (84) force in the second cylinder (81) will be described in the process of refrigerant flowing out. I will explain.
  • the second crankshaft (35) is slightly rotated from the state where the rotation angle of the second crankshaft (35) is again 0 ° with the refrigerant flowing into the second high-pressure chamber (83), the second crankshaft (35)
  • the low pressure chamber (84) begins to communicate with the outlet port (56). That is, the refrigerant starts to flow from the second low pressure chamber (84) to the outlet port (56).
  • the rotation angle of the second crankshaft (35) gradually increased to 60 °, 120 °, 180 °, 240 °, 300 ° until the rotation angle reached 360 °.
  • First low pressure chamber (74) Force The low pressure refrigerant after expansion flows out.
  • the amount of lubricating oil adhering to the stator (27) and the rotor (28) decreases when passing between the refrigerant cassette (S) (27) and the rotor (28). Accordingly, since the viscous resistance due to the lubricating oil when the rotor (28) rotates is reduced, the performance of the electric motor (26) can be suppressed from being lowered, and the operating efficiency of the fluid machine (20) can be improved. Can do.
  • the amount of lubricating oil flowing into the second space (8) above the electric motor (26) is reduced.
  • the lubricating oil easily accumulates on the upper side of the electric motor (26) where the amount of the lubricating oil contained in the refrigerant passing through the electric motor (26) is large.
  • the area of the core cut (78) was made relatively large in order to expedite the discharge from the space (8).
  • the flow rate of the refrigerant passing through the core cut (78) becomes slower, so that the lubricating oil in the refrigerant passing through the core cut (78) is removed from the core cut (78).
  • the conventional fluid machine has a problem that when the area of the core cut (78) is increased, the magnetic flux density is reduced and the performance of the electric motor (26) is deteriorated.
  • the refrigerant lubricating oil is removed in the first space (9), the amount of lubricating oil flowing into the second space (8) on the upper side of the electric motor (26) is very small.
  • the refrigerant discharged from the compression mechanism (40) passes through the muffler chamber (64) before passing through the mesh member (66), thereby passing through the mesh member (66).
  • the flow rate of the cooling medium is averaged to reduce the change in flow rate.
  • the lubricating oil easily adheres to the mesh member (66) when the refrigerant passes through the mesh member (66), so that the efficiency of collecting the lubricating oil by the mesh member (66) is improved.
  • the change in the flow rate of the refrigerant when passing through the mesh member (66) is large, the lubricating oil accumulated in the mesh member (66) when passing through the refrigerant cache member (66) having a high flow rate is retained.
  • the lubricating oil may be mixed into the refrigerant passing through the electric motor (26) by re-scattering. According to the first embodiment, such re-scattering of the lubricating oil can be suppressed. Therefore, according to the first embodiment, the amount of the lubricating oil contained in the refrigerant passing through the electric motor (26) can be further reduced, so that the deterioration of the performance of the electric motor (26) can be further suppressed. Further, since a larger amount of lubricating oil can be removed by the oil separation mechanism (70), the amount of lubricating oil discharged from the discharge pipe (23) can be further reduced.
  • the gas force discharged from the gas vent hole (17) passes through the mesh member (66).
  • Gas vent hole (17) force Lubricating oil in the oil supply passage (19) may be mixed into the exhausted gas.
  • the lubricating oil can be removed when passing through the mesh member (66) even if the lubricating oil is mixed in the gas having the gas vent hole (17) force. Accordingly, since the amount of lubricating oil contained in the gas from the gas vent hole (17) can be reduced when passing through the electric motor (26), it is possible to suppress a decrease in the performance of the electric motor (26). it can. In addition, the amount of lubricating oil discharged from the discharge pipe (23) can be reduced.
  • the amount of lubricating oil contained in the refrigerant flowing into the second space (8) is discharged from the discharge pipe (23) even if the second space (8) is narrowed.
  • the amount of lubricating oil that remains is almost unchanged, so the second space (8) is narrowed.
  • the fluid machine (20) can be made compact.
  • the stress acting on the shaft (30) decreases as the length of the shaft (30) becomes shorter. As a result, The diameter of the shaft (30) can be reduced. Therefore, according to the first embodiment, the manufacturing cost of the fluid machine (20) can be reduced.
  • the inlet of the discharge pipe (23) opens outside the rotor (28) and close to the casing (21).
  • the core cut (the largest amount of refrigerant flows) 78) Discharge pipe (23) was often open at a position distant from (position close to shaft (30)).
  • the lubricating oil discharged by the expansion mechanism (50) flows along the shaft (30), it is scattered by the rotation of the shaft (30), and the scattered lubricating oil is discharged. It flows into the pipe (23).
  • FIG. 7 shows an enlarged cross-sectional view of the lower side of the fluid machine (20) of the first modification.
  • the mesh member (66) of this modified example 1 has a force provided so as to surround the periphery of the bearing portion (44a) in the same manner as in the first embodiment. It is summer.
  • the mesh member (66) has a tapered surface whose outer peripheral surface expands downward.
  • the inner peripheral surface is a cylindrical surface with a uniform diameter.
  • the lubricating oil collected by the mesh member (66) is accumulated, and the width of the lower end is increased, so that even if the same amount of lubricating oil is accumulated, Compared to a mesh member with the same width at the top and bottom, the oil level of the lubricating oil accumulated inside is made lower.
  • the mesh member (66) when the lubricating oil accumulates from the lower end, the area through which the refrigerant can pass decreases. Then, if the area through which the refrigerant can pass decreases, the flow velocity of the refrigerant when passing through the mesh member (66) increases, and the lubricating oil is collected. Efficiency is reduced.
  • the lubricating oil once collected by the mesh member (66) may be scattered again.
  • the oil level of the lubricating oil accumulated inside is lower than that of the mesh member having the same width at the upper end and the lower end, so that the refrigerant passes. Therefore, it is difficult to reduce the area where the refrigerant can flow, and an increase in the flow rate of the refrigerant when passing through the mesh member (66) can be suppressed. Accordingly, the efficiency of collecting the lubricating oil of the mesh member (66) can be improved.
  • the oil level of the lubricating oil accumulated inside is lower than that of the mesh member having the same width at the upper end and the lower end.
  • the same level of lubricating oil collecting effect can be obtained with a low height. That is, if the mesh member (66) is designed so that the upper end and the lower end have the same function as the same mesh member, the height of the mesh member (66) can be reduced. In this case, since the distance between the electric motor (26) and the compression mechanism (40) can be shortened, it is possible to reduce the external force of the fluid machine (20).
  • FIG. 8 shows an enlarged sectional view of the lower side of the fluid machine (20) of the second modification.
  • the mesh member (66) of the second modification includes a cylindrical upper cylindrical portion (66a) and a cylindrical lower cylindrical portion formed continuously on the lower surface of the upper cylindrical portion (66a) ( 66b).
  • the upper cylindrical portion (66a) and the lower cylindrical portion (66b) have the same center and the same inner diameter.
  • the lower cylindrical portion (66b) has an outer diameter larger than that of the upper cylindrical portion (66a).
  • FIG. 9 shows a longitudinal sectional view of the fluid machine (20) of the second embodiment.
  • the fluid machine (20) is a compressor including a compression mechanism (40) and an electric motor (26) in a casing (21). This fluid machine (20) is not provided with the expansion mechanism (50).
  • This fluid machine (20) is provided, for example, in a refrigerant circuit and used to compress the refrigerant.
  • the compression unit (20) includes a casing (21) which is a vertically long and cylindrical sealed container.
  • This casing (21) has a compression mechanism (40 ) Is arranged, and the electric motor (26) is arranged at the upper position.
  • a first space (9) is formed between the electric motor (26) and the compression mechanism (40), and a second space (8) is formed above the electric motor (26).
  • the shaft (30) is constituted by the first crankshaft (31) of the compression mechanism (40).
  • An oil separation mechanism (70) is provided on the front head (44).
  • the oil separation mechanism (70) includes a cylindrical mesh member (66) and a disc-shaped cover member (67), and forms a discharge side space (60) on the inner side.
  • the mesh member (66) is erected on the upper surface of the attachment portion (63a) of the muffler member (63) so as to surround the periphery of the bearing portion (44a).
  • the mesh member (6 6) is higher than the height of the muffler member (63).
  • the cover member (67) has a through hole formed in the center through which the first crank shaft (31) passes.
  • the cover member (67) has an inner peripheral portion fixed to the upper end of the bearing portion (44a) and an outer peripheral portion fixed to the upper end of the mesh member (66).
  • the center of the cover member (67) has a convex shape that slightly protrudes upward in accordance with the shape of the bearing portion (44a).
  • the outer peripheral portion of the cover member (67) has a lid shape bent downward so as to cover the mesh member (66). The cover member (67) closes the upper end side of the mesh member (66) and partitions the discharge side space (60) together with the mesh member (66).
  • the casing (21) is provided with a suction pipe (22) so as to penetrate the trunk. Two suction pipes (22) are provided and both are connected to the compression mechanism (40). Further, the casing (21) is provided with a discharge pipe (23) penetrating the upper mirror surface member in the vertical direction. The outlet of the discharge pipe (23) opens to the second space (8) and is positioned above the shaft (30).
  • the present invention is useful for a fluid machine including a compression mechanism that compresses fluid and an electric motor.

Landscapes

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Abstract

　圧縮機構（40）と電動機（26）との間に、圧縮機構（40）が吐出した流体から潤滑油を分離する油分離機構（70）を設ける。圧縮機構（40）が吐出した流体は、電動機（26）と圧縮機構（40）との間の油分離機構（70）でその流体に含まれる潤滑油が取り除かれ、その後に電動機（26）を通過して吐出管（23）から吐出される。

Description

明 細 書
流体機械
技術分野
[0001] 本発明は、流体を圧縮する圧縮機構と電動機とを備える流体機械に関するもので ある。
背景技術
[0002] 従来より、圧縮した流体をケーシング内に吐出する圧縮機構が電動機の下側に配 置され、圧縮機構がケーシング内に吐出した流体をケーシング外に吐出するための 吐出管が電動機の上側に開口している流体機械が知られている（例えば、特許文献 1)。この種の流体機械では、圧縮機構が吐出した流体は、電動機の内部の隙間を 通過して電動機の下側の空間から上側の空間に移動する。そして、電動機の上側の 空間に流入した流体は、その空間に開口している吐出管からケーシング外に吐出さ れる。
[0003] この種の流体機械の電動機の横断面図を図 10に示す。電動機には、ロータとステ ータとの間ゃステータの外周部などに隙間が形成されている。流体が電動機の下側 の空間から上側の空間に移動する際は、流体がこの隙間を通過する。
特許文献 1 :特開 2000— 97183号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] ところで、この種の流体機械では、圧縮機構で流体が圧縮される時に、摺動部に供 給されている潤滑油が油滴になって圧縮された流体と共にケーシング内に吐出され る。そして、従来の流体機械では、圧縮機構が吐出した流体に潤滑油が多く含まれ ていると、流体がステータとロータとの間の隙間を通過する際に多くの潤滑油がステ ータゃロータの表面に付着し、付着した潤滑油がロータが回転する時の粘性抵抗に なって電動機の'性能が低下するという問題があった。
[0005] 本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、圧縮機 構が電動機の下側に配置されて吐出管が電動機の上側に開口している流体機械に おいて、電動機の性能の低下を抑制して流体機械の運転効率を向上させることにあ る。
課題を解決するための手段
[0006] 第 1の発明は、密閉容器状のケーシング (21)と、上記ケーシング（21)内に収納され て圧縮した流体を吐出通路（57,62)から該ケーシング (21)内に吐出する圧縮機構 (4 0)と、上記ケーシング (21)内において圧縮機構 (40)の上方に配置されて該圧縮機 構 (40)の駆動軸（30)に連結される電動機 (26)と、上記ケーシング (21)を貫通して該 ケーシング (21)内における上記電動機 (26)の上側に開口する吐出管（23)とを備え る流体機械 (20)を対象とする。そして、上記圧縮機構 (40)と上記電動機 (26)との間 には、上記圧縮機構 (40)が吐出した流体力 潤滑油を分離する油分離機構 (70)が 設けられている。
[0007] 第 2の発明は、上記第 1の発明において、上記油分離機構 (70)が、上記吐出通路
(57,62)に連通した吐出側空間（60)を形成するためのメッシュ状のメッシュ部材（66) を備え、上記吐出側空間（60)内の流体が上記メッシュ部材 (66)を通過する際に該 流体から潤滑油を分離する。
[0008] 第 3の発明は、上記第 2の発明において、上記吐出通路（57,62)が上記圧縮機構（ 40)の上面に開口し、上記メッシュ部材 (66)が筒状に形成されて上記圧縮機構 (40) の上面側に立設される一方、上記油分離機構 (70)が、上記メッシュ部材 (66)の上端 側を閉塞して該メッシュ部材 (66)と共に上記吐出側空間（60)を区画するカバー部材 (67)を備えている。
[0009] 第 4の発明は、上記第 3の発明において、上記圧縮機構 (40)には、その上面に上 記駆動軸（30)の軸受け (44a)が突設される一方、上記メッシュ部材 (66)は、上記軸 受け（44a)の周囲を囲うように配置されてレ、る。
[0010] 第 5の発明は、上記第 2乃至第 4の発明の何れか一つにおいて、上記圧縮機構 (40
)が吐出した流体が通過するマフラー室 (64)を上記吐出側空間（60)内に形成するた めのマフラー部材（63)を備えてレ、る。
[0011] 第 6の発明は、上記第 3乃至第 5の発明の何れか一つにおいて、上記メッシュ部材
(66)は、下端の部材厚が上端の部材厚よりも大きくなつている。 [0012] 第 7の発明は、上記第 4乃至第 6の発明の何れか一つにおいて、上記駆動軸（30) には、上記ケーシング (21)の底部に貯留された潤滑油を上方へ導くための給油通路 (19)と、上記駆動軸 (30)の外周面で開口して上記給油通路（19)からガスを排出す るためのガス抜き孔（17)とが形成される一方、上記駆動軸（30)の外周面におけるガ ス抜き孔（17)の開口部は、上記吐出側空間（60)内に位置している。
[0013] 第 8の発明は、上記第 1乃至第 7の発明の何れか一つにおいて、上記電動機（26) は、上記ケーシング（21)に固定されたステータ（27)と、該ステータ（27)の内側に配 置されて上記駆動軸 (30)に固定されたロータ（28)とを備える一方、上記吐出管（23) は、上記ロータ（28)よりも外側に開口してレ、る。
[0014] 第 9の発明は、上記第 1乃至第 8の発明の何れか一つにおいて、上記駆動軸（30) に連結されて流体の膨張によって得られた動力を該駆動軸 (30)に伝える膨張機構（ 50)を備え、上記膨張機構（50)は、上記ケーシング (21)内における電動機 (26)の上 方に配置され、上記吐出管（23)は、上記ケーシング (21)内における電動機 (26)と膨 張機構（50)の間の空間に開口している。
[0015] 第 10の発明は、上記第 9の発明において、上記吐出管（23)が開口している膨張機 構 (50)と電動機 (26)との間の第 2空間 (8)が、圧縮機構 (40)と電動機 (26)との間の 第 1空間 (9)よりも狭くなつている。
[0016] 一作用
第 1の発明では、電動機 (26)と圧縮機構 (40)との間に設けられた上記油分離機構 (70)で、圧縮機構 (40)が吐出した流体力 潤滑油が分離される。圧縮機構 (40)が 吐出した流体は、そこに含まれる潤滑油が油分離機構 (70)で取り除かれ、その後電 動機（26)を通過して吐出管（23)に流入する。このため、電動機（26)を通過する流体 に含まれる潤滑油の量は減少する。
[0017] 第 2の発明では、圧縮機構 (40)が吐出した流体が上記吐出側空間（60)に流入す る。そして、吐出側空間（60)に流入した流体は、上記メッシュ状のメッシュ部材 (66) を通過する。その際、流体に含まれる潤滑油がメッシュ部材 (66)に付着して、該流体 力 潤滑油が取り除かれる。メッシュ部材 (66)を通過して流体は、電動機 (26)を通過 して、電動機（26)の上側に開口する吐出管（23)から吐出される。 [0018] なお、メッシュ部材 (66)は、網目で形成されるような細かい隙間が内部に形成され るものである。つまり、メッシュ部材（66)は、例えば、繊維状の部材がほぼ一定間隔 で縦横に並んで規則的な隙間を形成するものであってもよいし、いわゆる金属タヮシ のように繊維状の部材が複雑に絡み合って不規則な隙間を形成するものであっても よい。
[0019] 第 3の発明では、上記吐出通路（57,62)に連通した吐出側空間（60)が、筒状のメッ シュ部材（66)とカバー部材（67)とによって区画されている。メッシュ部材（66)は側面 力 吐出側空間（60)を区画し、カバー部材（67)は上面から吐出側空間（60)を区画 している。圧縮機構 (40)が吐出した流体は、吐出側空間（60)に流入して、該吐出側 空間（60)から出て行く際に上面側のカバー部材 (67)を通過することができないので 必ず側面側のメッシュ部材 (66)を通過する。
[0020] 第 4の発明では、筒状に形成されたメッシュ部材 (66)力 軸受け (44a)の周囲を囲う ように配置されている。圧縮機構 (40)が吐出した流体は、軸受け (44a)の周囲に形成 された吐出側空間（60)に流入し、メッシュ部材 (66)を通過する。
[0021] 第 5の発明では、圧縮機構 (40)が吐出した流体が、メッシュ部材 (66)を通過する前 にマフラー室（64)を通過する。圧縮機構 (40)が吐出した流体は、その圧力脈動がマ フラー室 (64)を通過することによって低減され、その流速が平均化されて流速の変 動幅が小さくなる。つまり、この第 5の発明では、マフラー室 (64)を吐出側空間（60) 内に形成するためのマフラー部材 (63)を備えることで、メッシュ部材 (66)を通過する 際の流体の流速を平均化してその流速変化を抑えている。
[0022] 第 6の発明では、メッシュ部材 (66)の下端の幅が上端の幅より大きくなつている。メ ッシュ部材 (66)では、通過した流体力 捕集した潤滑油が該メッシュ部材 (66)の下 端から溜まっていく。この発明では、メッシュ部材 (66)の下側の幅が大きいので、同じ 量の潤滑油が溜まつても、上端と下端の幅が同じメッシュ部材に比べて潤滑油の油 面の高さが低くなる。
[0023] 第 7の発明では、給油通路（19)からガスを排出するためのガス抜き孔（17)力 上記 吐出側空間（60)に開口してレ、る。ガス抜き孔（17)から排出されるガスは、吐出側空 間（60)に排出され、上記メッシュ部材 (66)を通過する。 [0024] 第 8の発明では、吐出管（23)力 S、ステータ（27)の内側に配置されたロータ（28)より も外側に開口してレ、る。吐出管（23)の入口は、駆動軸（30)から比較的離れた位置に 開口している。
[0025] 第 9の発明では、流体機械 (20)が膨張機構 (50)と圧縮機構 (40)と電動機 (26)とを 備えてレ、る。ケーシング (21)内では、上側から膨張機構 (50)、電動機 (26)、圧縮機 構 (40)が配置され、吐出管 (23)が膨張機構 (50)と電動機 (26)との間に開口してレヽ る。圧縮機構 (40)が吐出した流体は、上記油分離機構 (70)が設けられている圧縮 機構 (40)と電動機 (26)との間の空間を流通し、電動機 (26)を通過して吐出管 (23) 力 吐出される。
[0026] 第 10の発明では、上記吐出管（23)が開口している第 2空間（8)が第 1空間（9)より も狭くなつている。ここで、従来のこの種の流体機械では、潤滑油が十分に取り除か れない状態の流体が第 2空間（8)に流入するので、第 2空間（8)で流体中の潤滑油 を減少させるために第 2空間（8)の容積を比較的大きくしていた。具体的に、第 2空 間 (8)の容積を大きくすると、第 2空間 (8)に流入した流体はすぐに吐出管 (23)から 吐出されずに第 2空間 (8)に滞留する。その間に、流体に含まれる潤滑油が減少す る。また、第 2空間（8)の容積を大きくすると、第 2空間（8)におけるケーシング (21)の 内壁の面積も増大するので、ケーシング (21)に付着する潤滑油の量が多くなり流体 中の潤滑油が減少する。この第 10の発明では、第 1空間（9)に設けられた油分離機 構 (70)で圧縮機構 (40)が吐出した流体力 潤滑油が取り除かれる。従って、第 2空 間（8)を狭くしても吐出管（23)から吐出される潤滑油の量はほとんど変わらない。 発明の効果
[0027] 本発明では、電動機 (26)と圧縮機構 (40)との間に油分離機構 (70)を設けて、電動 機（26)を通過する流体に含まれる潤滑油の量を減少させるようにしている。このため 、流体がステータ（27)とロータ（28)との間を通過する際に、ステータ（27)やロータ（28 )に付着する潤滑油の量が減少する。従って、ロータ（28)が回転する時の潤滑油に よる粘性抵抗が小さくなるので、電動機 (26)の性能が低下するのを抑制することがで き、流体機械（20)の運転効率を向上させることができる。
[0028] また、上記第 3の発明では、圧縮機構 (40)が吐出した流体が、吐出通路（57,62)か ら吐出側空間（60)に流入して、該吐出側空間（60)から出て行く際にメッシュ部材 (66 )を必ず通過する。つまり、この第 3の発明では、圧縮機構 (40)が吐出した流体が、メ ッシュ部材 (66)を通過することなく電動機 (26)を通過することがなレ、ようにしてレ、る。 このため、油分離機構（70)でより多くの潤滑油を取り除くことができるので、電動機（2 6)を通過する流体に含まれる潤滑油の量をさらに減少させることができる。従って、ス テータ（27)やロータ（28)に付着する潤滑油の量はさらに減少するので、電動機（26) の性能の低下をさらに抑制することができる。また、油分離機構 (70)でより多くの潤滑 油を取り除くことができるので、吐出管（23)から吐出される潤滑油の量を減少させる こと力 Sできる。
[0029] また、上記第 5の発明では、圧縮機構 (40)が吐出した流体力 メッシュ部材 (66)を 通過する前にマフラー室（64)を通過することで、メッシュ部材 (66)を通過する際の流 体の流速を平均化してその流速変化が小さくなるようにしている。これにより、流体が メッシュ部材 (66)を通過する際に潤滑油が該メッシュ部材 (66)に付着しやすくなるの で、メッシュ部材 (66)による潤滑油の捕集効率が向上する。また、メッシュ部材 (66)を 通過する際の流体の流速変化が大きければ、大きい流速の流体カ ッシュ部材 (66) を通過する際に該メッシュ部材 (66)内に溜まっている潤滑油が再飛散して、電動機（ 26)を通過する流体に潤滑油が混入するおそれがある。この第 5の発明では、このよ うな潤滑油の再飛散を抑制することもできる。従って、この第 5発明よれば、電動機 (2 6)を通過する流体に含まれる潤滑油の量をさらに減少させることができるので、電動 機 (26)の性能の低下をさらに抑制することができる。また、油分離機構 (70)でさらに 多くの潤滑油を取り除くことができるので、吐出管（23)から吐出される潤滑油の量を さらに減少させることができる。
[0030] また、上記第 6の発明では、メッシュ部材 (66)におレ、て捕集された潤滑油が溜まつ てレ、く下端の幅を大きくすることで、同じ量の潤滑油が溜まっても、上端と下端の幅が 同じメッシュ部材に比べて内部に溜まった潤滑油の油面の高さが低くなるようにして いる。ここで、メッシュ部材 (66)では、潤滑油が下端から溜まっていくと、流体が通過 することができる面積が減少する。そして、流体が通過することができる面積が減少 すると、メッシュ部材 (66)を通過する際の流体の流速が大きくなつて、潤滑油の捕集 効率が低下する。また、流体の流速が大きくなると、一旦メッシュ部材 (66)に捕集さ れた潤滑油が再飛散するおそれがある。この第 6の発明では、同じ量の潤滑油が溜 まっても、上端と下端の幅が同じメッシュ部材に比べて内部に溜まった潤滑油の油面 が低くなるようにしているので、流体が通過することができる面積が減少しに《なり、 メッシュ部材 (66)を通過する際の流体の流速が大きくなることを抑制することができる 。従って、メッシュ部材 (66)での潤滑油の捕集効率を向上させることができる。
[0031] また、この第 6の発明によれば、上端と下端の幅が同じメッシュ部材に比べて内部 に溜まった潤滑油の油面が低くなるので、その上端と下端の幅が同じメッシュ部材と 同程度の潤滑油の捕集効果を、高さの低レ、もので得ることができる。つまり、上端と下 端の幅が同じメッシュ部材と同程度の機能を有するようにメッシュ部材 (66)を設計す るならば、メッシュ部材 (66)の高さを低くすることができる。この場合、電動機 (26)と圧 縮機構 (40)との距離を短くすることができるので、流体機械 (20)のコンパ外化を図 るが可能となる。
[0032] また、上記第 7の発明では、ガス抜き孔（17)から排出されるガス力 S、上記メッシュ部 材（66)を通過するようにしている。ガス抜き孔（17)力 排出されるガスには、給油通 路（19)内の潤滑油が混入することがある。この第 7の発明によれば、ガス抜き孔（17) 力 のガスに潤滑油が混入していたとしても、メッシュ部材 (66)を通過する際に潤滑 油を取り除くことができる。従って、電動機 (26)を通過する際にガス抜き孔（17)からの ガスに含まれている潤滑油の量を減少させることができるので、電動機（26)の性能の 低下を抑制することができる。また、吐出管（23)から吐出される潤滑油の量も減少さ せること力 Sできる。
[0033] また、上記第 10の発明では、第 2空間（8)に流入する流体に含まれる潤滑油の量 は少なぐ第 2空間（8)を狭くしても吐出管（23)から吐出される潤滑油の量はほとんど 変わらないので、その第 2空間（8)を狭くしている。その結果、第 2空間（8)は第 1空間 (9)よりも狭くなつている。そして、第 2空間（8)を狭くすると、流体機械（20)のコンパク ト化を図ることができる。また、第 2空間（8)を狭くすると、駆動軸 (30)の長さが短くな つてその駆動軸（30)に作用する応力が減少する。このため、駆動軸（30)の細径化を 図ること力 Sできる。よって、この第 10の発明によれば、流体機械（20)の製作コストを低 減させることができる。
図面の簡単な説明
[0034] [図 1]図 1は、実施形態 1の冷媒回路の概略構成図である。
[図 2]図 2は、実施形態 1の圧縮 ·膨張ユニットの縦断面図である。
[図 3]図 3は、実施形態 1の圧縮 ·膨張ユニットの下側の拡大断面図である。
[図 4]図 4は、実施形態 1の電動機の横断面図である。
[図 5]図 5は、実施形態 1の膨張機構における要部の横断面を示す拡大断面図であ る。
[図 6]図 6は、実施形態 1の膨張機構におけるクランク軸の回転角 60° 毎の流体室の 状態を示す要部断面図である。
[図 7]図 7は、実施形態 1の変形例 1の圧縮 ·膨張ユニットの縦断面図である。
[図 8]図 8は、実施形態 1の変形例 2の圧縮 ·膨張ユニットの縦断面図である。
[図 9]図 9は、実施形態 2の圧縮機の縦断面図である。
[図 10]図 10は、従来の流体機械の電動機の横断面図である。
符号の説明
[0035] 8 第 2空間
9 第 1空間
17 ガス抜き孔
19 給油通路
20 圧縮'膨張ユニット (流体機械）
21 ケーシング
23 吐出管
26 電動機
27 ステータ
28 ロータ
30 シャフト（駆動軸）
40 圧縮機構
44a軸受部（軸受け） 50 膨張機構
57 流体通路（吐出通路）
60 吐出側空間
62 流体通路（吐出通路）
63 マフラー部材
64 マフラー室
66 メッシュ部材
67 カバー部材
70 油分離機構
発明を実施するための最良の形態
[0036] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
[0037] 《発明の実施形態 1》
本発明の実施形態 1について説明する。図 1に示すように、本実施形態の空調機（ 10)は、本発明に係る流体機械を備えている。
[0038] 〈空調機の全体構成〉
図 1に示すように、本実施形態の空調機（10)は、冷媒回路（11)を備えている。この 冷媒回路（11)には、圧縮 ·膨張ユニット (20)と、室外熱交換器（14)と、室内熱交換 器（15)と、第 1四路切換弁（12)と、第 2四路切換弁（13)とが接続されている。この圧 縮-膨張ユニット (20)が、本発明に係る流体機械を構成している。また、この冷媒回 路（11)には、冷媒として二酸化炭素（CO )が充填されている。
2
[0039] 上記圧縮 ·膨張ユニット（20)は、縦長円筒形の密閉容器状に形成されたケーシン グ (21)を備えてレ、る。このケーシング (21)内には、圧縮機構 (40)と、膨張機構 (50)と 、電動機 (26)とが収納されてレ、る。ケーシング (21)内では、圧縮機構 (40)と電動機 ( 26)と膨張機構 (50)とが下から上へ向かって順に配置されている。圧縮 ·膨張ユニット (20)の詳細につレ、ては後述する。
[0040] 上記冷媒回路（11)において、圧縮機構 (40)は、その吐出側が第 1四路切換弁（12 )の第 1のポートに、その吸入側が第 1四路切換弁（12)の第 4のポートにそれぞれ接 続されている。一方、膨張機構 (50)は、その流出側が第 2四路切換弁（13)の第 1の ポートに、その流入側が第 2四路切換弁（13)の第 4のポートにそれぞれ接続されて いる。
[0041] また、上記冷媒回路（11)において、室外熱交換器（14)は、その一端が第 2四路切 換弁（13)の第 2のポートに、その他端が第 1四路切換弁（12)の第 3のポートにそれぞ れ接続されている。一方、室内熱交換器（15)は、その一端が第 1四路切換弁（12)の 第 2のポートに、その他端が第 2四路切換弁（13)の第 3のポートにそれぞれ接続され ている。
[0042] 上記第 1四路切換弁（12)と第 2四路切換弁（13)は、それぞれ、第 1のポートと第 2 のポートとが連通し且つ第 3のポートと第 4のポートとが連通する状態（図 1に実線で 示す状態）と、第 1のポートと第 3のポートとが連通し且つ第 2のポートと第 4のポートと が連通する状態（図 1に破線で示す状態）とに切り換わるように構成されている。
[0043] 〈圧縮'膨張ユニットの構成〉
図 2に示すように、圧縮 ·膨張ユニット（20)は、縦長で円筒形の密閉容器であるケー シング（21)を備えている。このケーシング（21)の内部には、下から上へ向かって順に 、圧縮機構 (40)と、電動機 (26)と、膨張機構 (50)とが配置されている。ケーシング (2 1)の内部では、電動機 (26)と圧縮機構 (40)との間に第 1空間 (9)が形成され、膨張 機構 (50)と電動機 (26)との間に第 2空間 (8)が形成されている。第 2空間 (8)は、第 1 空間 (9)に比べて狭くなつている。具体的には、電動機 (26)と膨張機構 (50)との距 離 (X)は、電動機 (26)と圧縮機構 (40)との距離 (Y)よりも短くなつてレ、る。
[0044] また、ケーシング (21)には、その胴部を貫通するように吸入管（22)と吐出管（23)と 導入管（24)と導出管（25)とが設けられてレ、る。吸入管（22)は 2本設けられ、他の管（ 23，24，25)は 1本ずつ設けられている。吸入管（22)は圧縮機構 (40)に、導入管（24) 及び導出管 (25)は膨張機構 (50)にそれぞれ接続されている。一方、吐出管 (23)は 、入口が第 2空間（8)に開口してレ、る。吐出管（23)につレ、ての詳細は後述する。
[0045] 圧縮機構 (40)は、揺動ピストン型のロータリ圧縮機を構成してレ、る。この圧縮機構（ 40)は、シリンダ (41,42)とピストン (47)を 2つずつ備えている。圧縮機構 (40)では、下 力 上へ向かって順に、リアヘッド（45)と、第 1シリンダ (41)と、中間プレート（46)と、 第 2シリンダ (42)と、フロントヘッド (44)とが積み重ねられた状態となっている。 [0046] また、圧縮機構 (40)には、第 1クランク軸（31)が設けられている。第 1クランク軸（31 )の下部は、リアヘッド (45)、第 1シリンダ (41)、中間プレート（46)、第 2シリンダ (42)、 及びフロントヘッド（44)を貫通している。この第 1クランク軸（31)の下部には、 2つの 圧縮側偏心部（32,33)が形成されている。これら圧縮側偏心部（32,33)は、その軸心 が第 1クランク軸（31)の軸心に対して偏心している。下側の第 1圧縮側偏心部（32)と 上側の第 2圧縮側偏心部（33)とでは、第 1クランク軸 (31)の軸心に対する偏心方向 力 S 180° ずれている。第 1圧縮側偏心部（32)は第 1シリンダ (41)内に、第 2圧縮側偏 心部（33)は第 2シリンダ (42)内に、それぞれ配置されている。また、第 1クランク軸（3 1)には、その上端面を掘り下げて形成された係合穴（34)が設けられている。この係 合穴（34)は、第 1クランク軸（31)の軸心に沿って下方へ延びる六角形断面の穴であ る。
[0047] 第 1及び第 2シリンダ (41,42)の内部には、円筒状のピストン (47)が 1つずつ配置さ れている。第 1シリンダ (41)内では、第 1圧縮側偏心部（32)がピストン (47)を貫通し ている。第 2シリンダ (42)内では、第 2圧縮側偏心部（33)がピストン (47)を貫通して いる。ピストン（47,47)の外周面とシリンダ（41,42)の内周面との間に圧縮室（43)が形 成される。また、図示しないが、ピストン (47)の側面には平板状のブレードが突設され ており、このブレードは揺動ブッシュを介してシリンダ（41,42)に支持されている。
[0048] 第 1及び第 2シリンダ (41,42)には、それぞれ吸入ポート (48)が 1つずつ形成されて いる。各吸入ポート（48)は、シリンダ (41,42)を半径方向に貫通し、その終端がシリン ダ (41,42)の内周面に開口している。これら各吸入ポート（48)には、吸入管（22)が 1 本ずつ挿入されている。
[0049] フロントヘッド（44)には、その上面に第 1クランク軸（31)の軸受けとなる軸受部（44a )が突設されている。また、フロントヘッド（44)には、その上面に開口して該フロントへ ッド (44)を上下方向に貫通する流体通路 (62)が形成されてレ、る。流体通路 (62)は、 第 2シリンダ (42)の圧縮室 (43)と後述するマフラー室（64)とを連通するように形成さ れている。流体通路 (62)は、比較的面積が小さい入口側通路（62a)と比較的面積が 大きい出口側通路（62b)とによって構成されてレ、る。出口側通路（62b)の下部には、 入口側通路（62a)を開閉するリード弁からなる吐出弁が設けられている。なお、図 2で は吐出弁の図示は省略する。
[0050] 図 3に示すように、フロントヘッド（44)の上には、リング板状の取付部（63a)とテーパ 状のテーパー部（63b)と筒状の筒部（63c)とを備えるマフラー部材 (63) 、軸受部 (44a)の周囲を囲って流体通路（62)の出口を覆うように設けられてレ、る。これによつ て、マフラー部材（63)とフロントヘッド（44)との間にはマフラー室（64)が形成され、マ フラー室 (64)に流体通路 (62)の出口側通路（62b)が開口してレ、る。マフラー部材 (6 3)は、取付部（63a)の下面側でフロントヘッド (44)に固定されている。
[0051] 取付部（63a)は、流体通路 (62)の出口側通路 (62b)の出口を囲うように設けられて いる。つまり、取付部（63a)の内周側の半径は、第 1クランク軸（31)の軸心から流体通 路（62)の出口側通路 (62b)の外側端までの距離よりも長くなつている。テーパー部（6 3b)は、取付部（63a)の内周側に連続して、上側に向かってすぼまるように形成され ている。筒部（63c)は、テーパ—部（63b)の上端側に連続して、軸受部（44a)と同心 状に形成されている。筒部（63c)は、内周面が軸受部（44a)の外周面よりも若干大き くなつており、軸受部（44a)との間に僅かな隙間を形成している。この隙間は、流体通 路（62)の出口側通路 (62b)からマフラー室 (64)に流入した冷媒の出口になる。
[0052] また、フロントヘッド (44)の上には、本発明に係る油分離機構（70)が設けられてい る。油分離機構 (70)は、円筒状のメッシュ部材 (66)と円板状のカバー部材 (67)とを 備え、内側に吐出側空間（60)を形成している。メッシュ部材 (66)は、金属製の細い 繊維を密集させて円筒壁状に成形したものであって、網目で形成されるような細かい 隙間がその金属製の細い繊維によって内部に形成されている。メッシュ部材 (66)は、 軸受部（44a)の周囲を囲うようにマフラー部材（63)の取付部（63a)の上面に立設され ている。メッシュ部材（66)は、マフラー部材（63)の高さよりも高くなつている。カバー 部材 (67)は、中央が上側へ突き出た凸状になっている。カバー部材 (67)の中央に は、貫通孔が形成されている。貫通孔の内周は、第 1クランク軸（31)に近接してほぼ 接する状態になっている。カバー部材 (67)は、外周部でメッシュ部材 (66)の上端に 固定されている。カバー部材 (67)の外周部は、メッシュ部材 (66)に被せるように下側 に折れ曲がった蓋状になっている。カバー部材 (67)は、メッシュ部材 (66)の上端側 を閉塞して該メッシュ部材 (66)と共に吐出側空間（60)を区画している。 [0053] リアヘッド (45)には、その下面に第 1クランク軸（31)の軸受けとなる軸受部（45a)が 突設されている。また、リアヘッド（45)には、その下面に開口して該リアヘッド（45)を 上下方向に貫通する流体通路（65)が形成されている。流体通路 (65)は、第 1シリン ダ (41)の圧縮室 (43)と後述する吐出室（59)とを連通するように形成されてレ、る。流 体通路（65)は、比較的面積が小さレ、入口側通路（65a)と比較的面積が大きい出口 側通路（65b)とによって構成されている。出口側通路（65b)の上部には、入口側通路 (65a)を開閉するリード弁からなる吐出弁が設けられている。なお、図 2では吐出弁の 図示は省略する。
[0054] リアヘッド（45)の下面には、中央に貫通孔を有する碗状部材（69)が取り付けられて いる。碗状部材（69)は、貫通孔周辺でリアヘッド（45)の軸受部（45a)に固定され、外 縁部でリアヘッド（45)の外周部に固定されている。リアヘッド（45)の下側には、リアへ ッド (45)と碗状部材 (69)とによって、第 1シリンダ (41)内で圧縮された冷媒が吐出さ れる吐出室（59)が形成されている。
[0055] 圧縮機構 (40)には、リアヘッド (45)からフロントヘッド (44)に亘つて該圧縮機構 (40 )を貫通する流体通路（57)が形成されている。流体通路（57)は、フロントヘッド (44) の上面に開口して、吐出室（59)と流体通路（62)の出口側通路（62b)とを連通してレ、 る。フロントヘッド (44)に形成された流体通路 (62)とこの圧縮機構 (40)を貫通する流 体通路（57)とは、本発明に係る吐出通路を構成してレ、る。
[0056] 上記電動機（26)は、ケーシング（21)の長手方向の中央部に配置されている。この 電動機（26)は、ステータ（27)とロータ（28)とにより構成されている。ステータ（27)は、 上記ケーシング（21)に固定されてレ、る。ロータ（28)は、ステータ（27)の内側に配置さ れており、第 1クランク軸（31)の上部に取り付けられている。
[0057] ステータ（27)の外周面には、図 4に示すように、ケーシング（21)に沿って延びる矩 形状断面のコアカット（78)が、複数円周方向に亘つて等間隔で形成されている。この 実施形態 1の流体機械 (20)では、圧縮機構 (40)が吐出した冷媒に含まれるほとんど の潤滑油が油分離機構（70)で取り除かれ、電動機 (26)の上側に潤滑油がほとんど 溜まらないので、コアカット（78)の面積が比較的小さくなつている。また、ステータ（27 )とロータ（28)との間には、エアギャップ（79)と呼ばれる隙間が形成されている。コア カット（78)とエアギャップ (79)とは、第 1空間（9)と第 2空間（8)とを連通している。
[0058] 膨張機構 (50)は、揺動ピストン型のロータリ膨張機を構成している。この膨張機構（ 50)は、シリンダ（71,81)とピストン (75,85)とを 2組ずつ備えている。膨張機構 (60)で は、上から下へ向かって順に、リアヘッド（52)と、第 1シリンダ（71)と、中間プレート（5 3)と、第 2シリンダ (81)と、フロントヘッド（51)とが積み重ねられた状態となっている。 この状態において、第 1シリンダ（71)は、その下端面が中間プレート（53)により閉塞 され、その上端面力 Sリアヘッド（52)により閉塞されている。一方、第 2シリンダ (81)は、 その下端面がフロントヘッド（51)により閉塞され、その上端面が中間プレート（53)に より閉塞されている。
[0059] 各シリンダ（71,81)は、概ねリング形状の厚板状に形成されている。第 2シリンダ (81 )の内径は、第 1シリンダ（71)の内径よりも大きくなつている。また、第 2シリンダ（81)の 厚み（高さ）は、第 1シリンダ（71)の厚み（高さ）よりも厚く（高く）なっている。
[0060] この膨張機構（50)には、第 2クランク軸 (35)が設けられてレ、る。第 2クランク軸（35) は、フロントヘッド（51)、第 2シリンダ (81)、中間プレート（53)、第 1シリンダ（71)、及 びリアヘッド（52)を貫通している。この第 2クランク軸（35)には、 2つの膨張側偏心部 (36,37)が形成されている。これら膨張側偏心部（36,37)は、その軸心が第 2クランク 軸 (35)の軸心に対して偏心している。上側の第 1膨張側偏心部（36)と下側の第 2膨 張側偏心部（37)とでは、第 2クランク軸（35)の軸心に対する偏心方向が一致してい る。ただし、第 2膨張側偏心部（37)の偏心量は、第 1膨張側偏心部（36)の偏心量より も大きくなつている。第 1膨張側偏心部 (36)は第 1シリンダ (71)内に、第 2膨張側偏 心部（37)は第 2シリンダ (81)内に、それぞれ配置されている。
[0061] また、第 2クランク軸（35)には、その下端面に係合突起（38)が突設されている。この 係合突起（38)は、第 2クランク軸（35)の下端面から下方へ延びる六角柱状の突起で ある。係合突起（38)の断面形状は、第 1クランク軸 (31)の係合穴（34)の断面形状に 対応した六角形となっている。第 1クランク軸（31)と第 2クランク軸（35)とは、第 2クラ ンク軸（35)の係合突起（38)を第 1クランク軸（31)の係合穴（34)へ揷入することによつ て連結され、駆動軸である 1本のシャフト（30)を構成している。
[0062] 図 5にも示すように、第 1シリンダ（71)内には第 1ピストン (75)力 第 2シリンダ (81) 内には第 2ピストン (85)がそれぞれ設けられてレ、る。第 1及び第 2ピストン (75,85)は、 何れも円環状あるいは円筒状に形成されている。第 1ピストン（75)の内径は第 1膨張 側偏心部（36)の外径と、第 2ピストン (85)の内径は第 2膨張側偏心部（37)の外径と それぞれ概ね等しくなつている。そして、第 1ピストン (75)には第 1膨張側偏心部（36) が、第 2ピストン (85)には第 2膨張側偏心部（37)がそれぞれ貫通している。
[0063] 上記第 1ピストン (75)は、その外周面が第 1シリンダ（71)の内周面に、下端面が中 間プレート（53)に、上端面カ^アヘッド（52)にそれぞれ摺接している。第 1シリンダ（7 1)内には、その内周面と第 1ピストン（75)の外周面との間に第 1流体室（72)が形成さ れる。一方、上記第 2ピストン (85)は、その外周面が第 2シリンダ (81)の内周面に、下 端面がフロントヘッド（51)に、上端面が中間プレート（53)にそれぞれ摺接している。 第 2シリンダ (81)内には、その内周面と第 2ピストン (85)の外周面との間に第 2流体 室 (82)が形成される。
[0064] 上記第 1及び第 2ピストン（75,85)のそれぞれには、ブレード（76,86)が 1つずつ一 体に設けられている。ブレード（76,86)は、ピストン（75,85)の半径方向へ延びる板状 に形成されており、ピストン（75,85)の外周面から外側へ突出している。
[0065] 上記各シリンダ（71,81)には、一対のブッシュ（77,87)がー組ずつ設けられている。
各ブッシュ（77,87)は、内側面が平面となって外側面が円弧面となるように形成された 小片である。一対のブッシュ（77,87)は、ブレード（76,86)を挟み込んだ状態で設置さ れている。各ブッシュ（77,87)は、その内側面がブレード（76,86)と、その外側面がシリ ンダ（71,81)と摺動する。そして、ピストン（75,85)と一体のブレード（76,86)は、ブッシ ュ（77,87)を介してシリンダ（71,81)に支持され、シリンダ（71,81)に対して回動自在で 且つ進退自在となっている。
[0066] 第 1シリンダ（71)内の第 1流体室（72)は、第 1ブレード（76)によって仕切られており 、図 5における第 1ブレード（76)の左側が高圧側の第 1高圧室（73)となり、その右側 が低圧側の第 1低圧室（74)となっている。第 2シリンダ (81)内の第 2流体室 (82)は、 第 2ブレード (86)によって仕切られており、図 5における第 2ブレード（86)の左側が高 圧側の第 2高圧室 (83)となり、その右側が低圧側の第 2低圧室 (84)となっている。
[0067] 上記第 1シリンダ（71)と第 2シリンダ (81)とは、それぞれの周方向におけるブッシュ（ 77,87)の位置が一致する姿勢で配置されている。言い換えると、第 2シリンダ（81)の 第 1シリンダ（71)に対する配置角度が 0° となっている。上述のように、第 1膨張側偏 心部（36)と第 2膨張側偏心部（37)とは、第 2クランク軸 (35)の軸心に対して同じ方向 へ偏心している。従って、第 1ブレード（76)が第 1シリンダ（71)の外側へ最も退いた 状態になるのと同時に、第 2ブレード（86)が第 2シリンダ (81)の外側へ最も退いた状 態になる。
[0068] 上記中間プレート（53)には、連通路（54)が設けられている。この連通路（54)は、中 間プレート（53)を貫通するように形成されている。中間プレート（53)における第 1シリ ンダ（71)側の面では、図 5における第 1ブレード（76)の右側の箇所に連通路（54)の 一端が開口している。中間プレート（53)における第 2シリンダ (81)側の面では、第 2 ブレード (86)の左側の箇所に連通路（54)の他端が開口している。つまり、この連通 路（54)は、第 1低圧室（74)と第 2高圧室 (83)とを連通させている。そして、連通路（5 4)を介して互いに連通した第 1低圧室（74)と第 2高圧室 (83) 、 1つの膨張室を形 成している。膨張機構 (50)では、各流体室 (72,82)で冷媒が膨張することによって発 生した動力を回収し、その動力が圧縮機構 (40)に伝達される。
[0069] 上記第 2シリンダ (81)には、導出ポート（56)が形成されている。導出ポート（56)は、 第 2シリンダ (81)の内周面のうち、図 5におけるブッシュ（87)のやや右側の箇所に開 口し、第 2低圧室 (84)と連通可能となっている。また、この導出ポート（56)には、導出 管（25)が挿入されている。
[0070] 上記リアヘッド（52)には、該リアヘッド（52)を上下方向に貫通する導入ポート（55) が形成されている。導入ポート（55)は、図 5における第 1流体室（74)の上側のやや左 寄りの位置に開口し、第 1高圧室（73)と連通可能となっている。この導入ポート（55) には、導入管（24)が揷入されている。
[0071] 上記吐出管（23)は、ケーシング (21)内に位置する部分が直管状に形成されている 。吐出管（23)の入口は、第 2空間（8)の上寄りの位置に開口している。また、吐出管（ 23)は、入口がロータ（28)よりも外側であってケーシング（21)寄りの位置に開口して いる。
[0072] ケーシング（21)内の底部には、潤滑油が貯留されている油溜りが形成されている。 シャフト（30)を構成する第 1クランク軸（31)の下端部には、油溜りに浸漬された遠心 式の油ポンプ（18)が設けられている。油ポンプ（18)は、シャフト（30)の回転により油 溜りの潤滑油を汲み上げるように構成されている。この油ポンプ（18)は、シャフト（30) 内を上下方向に延びて圧縮機構 (40)と膨張機構 (50)とに連通する給油通路（19)に 接続されている。そして、油ポンプ（18)は、給油通路（19)を通じて圧縮機構 (40)の 摺動部と膨張機構 (50)の摺動部とに油溜りの潤滑油を供給するように構成されてい る。また、第 1クランク軸（31)には、給油通路（19)からガスを排出するためのガス抜き 孔（17)が形成されてレ、る。ガス抜き孔（17)は、圧縮機構 (40)のフロントヘッド (44)の 軸受部 (44a)の上端よりもやや上側の位置に設けられ、吐出側空間（60)に開口して いる。
[0073] 一運転動作一
上記空調機（10)の動作について説明する。ここでは、空調機（10)の冷房運転時及 び暖房運転時の動作について説明し、続いて膨張機構（50)の動作について説明す る。
[0074] 〈冷房運転〉
冷房運転時には、第 1四路切換弁（12)及び第 2四路切換弁（13)が図 1に破線で示 す状態に切り換えられる。この状態で圧縮 ·膨張ユニット (20)の電動機 (26)に通電す ると、冷媒回路（11)で冷媒が循環して蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
[0075] 圧縮機構 (40)で圧縮された冷媒は、吐出管 (23)を通って圧縮'膨張ユニット (20) 力 吐出される。この状態で、冷媒の圧力は、その臨界圧力よりも高くなつている。こ の吐出冷媒は、室外熱交換器（14)へ送られて室外空気へ放熱する。室外熱交換器 (14)で放熱した高圧冷媒は、流入管を通って膨張機構 (50)へ流入する。膨張機構（ 50)では、高圧冷媒が膨張し、この高圧冷媒力 動力が回収される。膨張後の低圧 冷媒は、流出管を通って室内熱交換器（15)へ送られる。室内熱交換器（15)では、 流入した冷媒が室内空気から吸熱して蒸発し、室内空気が冷却される。室内熱交換 器（15)から出た低圧ガス冷媒は、吸入管（22)を通って圧縮機構 (40)へ吸入される。 圧縮機構 (40)は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。
[0076] 〈暖房運転〉 暖房運転時には、第 1四路切換弁（12)及び第 2四路切換弁（13)が図 1に実線で示 す状態に切り換えられる。この状態で圧縮 ·膨張ユニット (20)の電動機 (26)に通電す ると、冷媒回路（11)で冷媒が循環して蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
[0077] 圧縮機構 (40)で圧縮された冷媒は、吐出管 (23)を通って圧縮'膨張ユニット (20) 力、ら吐出される。この状態で、冷媒の圧力は、その臨界圧力よりも高くなつている。こ の吐出冷媒は、室内熱交換器（15)へ送られる。室内熱交換器（15)では、流入した 冷媒が室内空気へ放熱し、室内空気が加熱される。室内熱交換器（15)で放熱した 冷媒は、流入管を通って膨張機構 (50)へ流入する。膨張機構 (50)では、高圧冷媒 が膨張し、この高圧冷媒力 動力が回収される。膨張後の低圧冷媒は、流出管を通 つて室外熱交換器（14)へ送られ、室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（ 14)から出た低圧ガス冷媒は、吸入管（22)を通っての圧縮機構 (40)へ吸入される。 圧縮機構 (40)は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。
[0078] 〈圧縮'膨張ユニットの動作〉
圧縮機構 (40)部の動作にっレ、て説明する。圧縮'膨張ユニット (20)の圧縮機構 (4
0)は、電動機 (26)によって駆動される。すなわち、電動機 (26)が駆動して発生する 動力が第 1クランク軸（31)を通じて圧縮機構 (40)に伝達されると、圧縮側偏心部（32， 33)が回動する。上記圧縮側偏心部 (32,33)が回動すると、この圧縮側偏心部（32,33 )に摺動自在に外接するピストン (47,47)が第 1シリンダ (41)及び第 2シリンダ (42)内 で揺動運動を行う。
[0079] 冷媒は、ピストン (47,47)の揺動運動に従って吸入ポート（48,48)力 第 1シリンダ (4
1)及び第 2シリンダ (42)の各圧縮室 (43,43)に吸入される。吸入された冷媒は、各圧 縮室 (43,43)で圧縮され、冷媒である二酸化炭素（CO )の臨界圧力以上の所定圧
2
力を越えるまで圧縮される。所定圧力を越えた冷媒は、吐出弁を通じて流体通路（62 ，65)より吐出される。第 1シリンダ (41)の圧縮室 (43)で圧縮された冷媒は、吐出室（5 9)に吐出され、流体通路（57)を通ってマフラー室（64)に流入する。第 2シリンダ (42) の圧縮室 (43)で圧縮された冷媒は、マフラー室（64)に吐出される。また、圧縮機構（ 40)から吐出される冷媒には、比較的多くの油滴が含まれている。
[0080] マフラー室（64)に流入した冷媒は、該マフラー室（64)の出口（筒部（64c)と軸受部 (44a)との隙間）からマフラー室 (64)外の吐出側空間（60)に流入し、外側へ向かって 移動してメッシュ部材 (66)を通過する。この時、冷媒に含まれる潤滑油がメッシュ部 材 (66)に付着して、冷媒から潤滑油が取り除かれる。
[0081] メッシュ部材 (66)を通過した冷媒は、吐出側空間（60)外の第 1空間（9)に流入する 。そして、コアカット（78)やエアギャップ（79)などを上向きに流れ、第 2空間（8)に流 入する。第 2空間（8)に流入した冷媒は、吐出管（23)からケーシング（21)の外部へ 吐出される。
[0082] 膨張機構 (50)部の動作について図 6を参照しながら説明する。まず、第 1シリンダ（ 71)内の第 1高圧室（73)へ超臨界状態の高圧冷媒が流入する過程について説明す る。上記第 2クランク軸（35)の回転角が 0° の状態から第 2クランク軸（35)が僅かに回 転すると、導入ポート (55)が第 1高圧室 (73)に開口して、導入ポート (55)から第 1高 圧室（73)へ高圧冷媒が流入し始める。その後、第 2クランク軸（35)の回転角が 60° , 120。 ，180° ,240° ,300° と次第に大きくなるにつれて、第 1高圧室（73)へ高圧 冷媒が流入してゆく。この第 1高圧室（73)への高圧冷媒の流入は、第 2クランク軸（3 5)の回転角が 360° に達するまで続く。
[0083] 続いて、膨張機構 (50)部において冷媒が膨張する過程について説明する。第 1高 圧室（73)への冷媒の流入が完了した状態において、第 2クランク軸（35)の回転角が 再び 0° の状態から第 2クランク軸（35)が僅かに回転すると、第 1低圧室（74)と第 2 高圧室 (83)とが連通路（54)を介して互いに連通し、第 1低圧室（74)から第 2高圧室 (83)へと冷媒が流入し始める。その後、第 2クランク軸（35)の回転角が 60° , 120° ， 180° ，240° ,300° と次第に大きくなるにつれ、第 2低圧室 (84)の容積が次第に 減少すると同時に第 1高圧室（73)の容積が次第に増加し、結果として第 1低圧室（74 )と第 2高圧室 (83)との合計容積が次第に増加してゆく。この合計容積の増加は、第 2クランク軸（35)の回転角が 360° に達する直前まで続く。そして、この合計容積が 増加する過程で冷媒が膨張し、この冷媒の膨張によって第 2クランク軸 (35)が回転駆 動される。このように、第 1低圧室（74)内の冷媒は、連通路（54)を通って第 2高圧室（ 83)へ膨張しながら流入してゆく。
[0084] 続いて、第 2シリンダ（81)内の第 2低圧室（84)力 冷媒が流出してゆく過程につい て説明する。第 2高圧室 (83)への冷媒の流入が完了した状態において、第 2クランク 軸（35)の回転角が再び 0° の状態から第 2クランク軸（35)が僅かに回転すると、第 2 低圧室 (84)は導出ポート（56)に連通し始める。つまり、第 2低圧室 (84)から導出ポ ート（56)へと冷媒が流出し始める。その後、第 2クランク軸（35)の回転角が 60° ，12 0° ，180° ,240° , 300° と次第に大きくなつてゆき、その回転角が 360° に達する までの間に亘つて、第 1低圧室 (74)力 膨張後の低圧冷媒が流出してゆく。
[0085] 一実施形態 1の効果一
上記実施形態 1では、吐出側空間（60)は上面側がカバー部材 (67)で区画されて いるので、圧縮機構 (40)が吐出した冷媒は吐出側空間（60)に流入してメッシュ部材 (66)を必ず通過する。そして、メッシュ部材 (66)を通過した冷媒は、電動機（26)を通 過して吐出管（23)から吐出される。電動機（26)を通過する前に圧縮機構 (40)が吐 出した冷媒力 メッシュ部材 (66)で潤滑油が取り除かれるので、電動機（26)を通過 する冷媒に含まれる潤滑油の量は減少する。このため、冷媒カ Sステータ（27)とロータ (28)との間を通過する際に、ステータ（27)やロータ（28)に付着する潤滑油の量が減 少する。従って、ロータ（28)が回転する時の潤滑油による粘性抵抗が小さくなるので 、電動機（26)の性能が低下するのを抑制することができ、流体機械（20)の運転効率 を向上させることができる。
[0086] また、上記実施形態 1によれば、電動機（26)の上側の第 2空間（8)に流入する潤滑 油の量が減少する。ここで、従来の流体機械では、電動機（26)を通過する冷媒に含 まれる潤滑油の量が多ぐ電動機（26)の上側に潤滑油が溜まりやすかつたので、潤 滑油を第 2空間（8)から速やかに排出するためにコアカット（78)の面積を比較的大き くする場合が多かった。また、コアカット（78)の面積を大きくすると、コアカット（78)を 通過する際の冷媒の流速が遅くなるので、コアカット（78)を通過する冷媒中の潤滑 油がコアカット（78)の表面に付着して冷媒から分離されるという利点もあった。しかし 、従来の流体機械では、コアカット（78)の面積を大きくすると、磁束密度が小さくなつ て電動機 (26)の性能が低下するという問題があった。この実施形態 1によれば、第 1 空間（9)で冷媒カ 潤滑油を取り除いているため、電動機 (26)の上側の第 2空間（8) に流入する潤滑油の量は非常に少なぐさらにコアカット (78)で潤滑油を分離する必 要がないので、コアカット（78)の面積を大きくする必要がなレ、。従って、電動機（26) の性能の低下を抑制することができる。
[0087] また、上記実施形態 1では、圧縮機構 (40)が吐出した冷媒が、メッシュ部材 (66)を 通過する前にマフラー室（64)を通過することで、メッシュ部材 (66)を通過する際の冷 媒の流速を平均化してその流速変化が小さくなるようにしている。これにより、冷媒が メッシュ部材 (66)を通過する際に潤滑油が該メッシュ部材 (66)に付着しやすくなるの で、メッシュ部材 (66)による潤滑油の捕集効率が向上する。また、メッシュ部材 (66)を 通過する際の冷媒の流速変化が大きければ、大きい流速の冷媒カ^ッシュ部材 (66) を通過する際に該メッシュ部材 (66)内に溜まっている潤滑油が再飛散して、電動機（ 26)を通過する冷媒に潤滑油が混入するおそれがある。この実施形態 1によれば、こ のような潤滑油の再飛散を抑制することもできる。従って、この実施形態 1よれば、電 動機（26)を通過する冷媒に含まれる潤滑油の量をさらに減少させることができるので 、電動機 (26)の性能の低下をさらに抑制することができる。また、油分離機構 (70)で さらに多くの潤滑油を取り除くことができるので、吐出管（23)から吐出される潤滑油の 量をさらに減少させることができる。
[0088] また、上記実施形態 1では、ガス抜き孔（17)から排出されるガス力 上記メッシュ部 材（66)を通過するようにしている。ガス抜き孔（17)力 排出されるガスには、給油通 路（19)内の潤滑油が混入することがある。この実施形態 1によれば、ガス抜き孔（17) 力 のガスに潤滑油が混入していたとしても、メッシュ部材 (66)を通過する際に潤滑 油を取り除くことができる。従って、電動機 (26)を通過する際にガス抜き孔（17)からの ガスに含まれている潤滑油の量を減少させることができるので、電動機（26)の性能の 低下を抑制することができる。また、吐出管（23)から吐出される潤滑油の量も減少さ せること力 Sできる。
[0089] また、上記実施形態 1では、第 2空間（8)に流入する冷媒に含まれる潤滑油の量は 少なぐ第 2空間（8)を狭くしても吐出管（23)から吐出される潤滑油の量はほとんど変 わらないので、第 2空間（8)を狭くしている。そして、第 2空間（8)を狭くすると、流体機 械（20)のコンパクトィ匕を図ることができる。また、第 2空間（8)を狭くすると、シャフト（30 )の長さが短くなつてそのシャフト（30)に作用する応力が減少する。これによつて、シ ャフト（30)の細径化を図ることができる。よって、この実施形態 1によれば、流体機械（ 20)の製作コストを低減させることができる。
[0090] また、上記実施形態 1では、吐出管（23)の入口がロータ（28)よりも外側であってケ 一シング (21)寄りの位置に開口している。ここで、従来の流体機械では、潤滑油が十 分に分離されていない状態で冷媒が吐出管（23)が開口している空間に流入するの で、最も多くの冷媒が流通するコアカット（78)から離れた位置（シャフト（30)に近い位 置）に吐出管（23)が開口している場合が多かった。しかし、このようにすると、膨張機 構（50)力 排出された潤滑油がシャフト（30)を伝って流れる際に該シャフト（30)の回 転によって飛散して、その飛散した潤滑油が吐出管（23)に流入する。この実施形態 1では、吐出管（23)が開口している第 2空間（8)に流入する冷媒力 潤滑油が十分 に取り除かれているので、コアカット（78)の出口に近い位置（シャフト（30)力 離れた 位置）に吐出管（23)を開口させている。これにより、飛散した潤滑油が吐出管（23)に 流入しにくくなるので、吐出管（23)から吐出される潤滑油の量を減少させることがで きる。
[0091] 一実施形態 1の変形例 1
次に、実施形態 1の変形例 1について説明する。この変形例 1は、上記実施形態 1 におけるメッシュ部材 (66)の形状を変更したものである。この変形例 1の流体機械（2 0)の下側の拡大断面図を図 7に示す。
[0092] この変形例 1のメッシュ部材 (66)は、実施形態 1と同様に軸受部（44a)の周囲を囲う ように設けられている力 実施形態 1とは異なり下側ほど部材厚が大きくなつている。 メッシュ部材（66)は、外周面が下側へ向かって広がるテーパ—面になっている。内 周面は、径が一様の円筒面になっている。
[0093] この実施形態 1の変形例 1では、メッシュ部材 (66)で捕集された潤滑油が溜まって レ、く下端の幅を大きくすることで、同じ量の潤滑油が溜まっても、上端と下端の幅が 同じメッシュ部材に比べて内部に溜まった潤滑油の油面の高さが低くなるようにして いる。ここで、メッシュ部材 (66)では、潤滑油が下端から溜まってレ、くと、冷媒が通過 することができる面積が減少する。そして、冷媒が通過することができる面積が減少 すると、メッシュ部材 (66)を通過する際の冷媒の流速が大きくなつて、潤滑油の捕集 効率が低下する。また、冷媒の流速が大きくなると、一旦メッシュ部材 (66)に捕集さ れた潤滑油が再飛散するおそれがある。この変形例 1では、同じ量の潤滑油が溜ま つても、上端と下端の幅が同じメッシュ部材に比べて内部に溜まった潤滑油の油面が 低くなるようにしているので、冷媒が通過することができる面積が減少しにくくなり、メッ シュ部材 (66)を通過する際の冷媒の流速が大きくなるを抑制することができる。従つ て、メッシュ部材 (66)の潤滑油の捕集効率を向上させることができる。
[0094] また、この変形例 1によれば、上端と下端の幅が同じメッシュ部材に比べて内部に 溜まった潤滑油の油面が低くなるので、その上端と下端の幅が同じメッシュ部材と同 程度の潤滑油の捕集効果を、高さの低レ、もので得ることができる。つまり、上端と下端 の幅が同じメッシュ部材と同程度の機能を有するようにメッシュ部材 (66)を設計する ならば、メッシュ部材 (66)の高さを低くすることができる。この場合、電動機（26)と圧 縮機構 (40)との距離を短くすることができるので、流体機械 (20)のコンパ外化を図 ること力 Sできる。
[0095] 一実施形態 1の変形例 2—
次に、実施形態 1の変形例 2について説明する。この変形例 2は、上記変形例 1に おけるメッシュ部材 (66)の形状を変更したものである。この変形例 2の流体機械（20) の下側の拡大断面図を図 8に示す。
[0096] この変形例 2のメッシュ部材 (66)は、円筒状の上側筒部（66a)と、該上側筒部（66a) の下面に連続して形成される円筒状の下側筒部（66b)から構成されている。上側筒 部（66a)と下側筒部（66b)とは、中心が一致して内径が等しくなつている。下側筒部（ 66b)は、外径が上側筒部（66a)よりも大きくなつてレ、る。
[0097] 《発明の実施形態 2》
実施形態 2について説明する。実施形態 2の流体機械 (20)の縦断面図を図 9に示 す。この流体機械 (20)は、圧縮機構 (40)と電動機 (26)とをケーシング (21)内に備え た圧縮機である。この流体機械 (20)に、膨張機構 (50)は設けられていない。この流 体機械 (20)は、例えば冷媒回路に設けられて冷媒を圧縮するために使用される。
[0098] 図 9に示すように、圧縮ユニット（20)は、縦長で円筒形の密閉容器であるケーシン グ (21)を備えている。このケーシング (21)の内部には、下寄りの位置に圧縮機構 (40 )が配置され、上寄りの位置に電動機（26)が配置されている。ケーシング（21)の内部 では、電動機 (26)と圧縮機構 (40)との間に第 1空間（9)が形成され、電動機 (26)の 上側に第 2空間（8)が形成されている。この実施形態 2の流体機械（20)では、シャフ ト（30)が圧縮機構 (40)の第 1クランク軸（31)により構成されている。
[0099] フロントヘッド (44)の上には、本発明に係る油分離機構（70)が設けられてレ、る。油 分離機構 (70)は、円筒状のメッシュ部材 (66)と円板状のカバー部材 (67)とを備え、 内側に吐出側空間（60)を形成している。メッシュ部材 (66)は、軸受部（44a)の周囲を 囲うようにマフラー部材 (63)の取付部（63a)の上面に立設されてレ、る。メッシュ部材 (6 6)は、マフラー部材 (63)の高さよりも高くなつている。カバー部材 (67)は、第 1クラン ク軸（31)が貫通する貫通孔が中央に形成されている。カバー部材 (67)は、内周部が 軸受部（44a)の上端に固定され、外周部がメッシュ部材 (66)の上端に固定されてい る。カバー部材 (67)の中央は、軸受部（44a)の形状に合わせて上側へ少し突き出た 凸状になっている。カバー部材 (67)の外周部は、メッシュ部材 (66)に被せるように下 側に折れ曲がった蓋状になっている。カバー部材 (67)は、メッシュ部材 (66)の上端 側を閉塞して該メッシュ部材 (66)と共に吐出側空間（60)を区画している。
[0100] ケーシング (21)には、その胴部を貫通するように吸入管（22)が設けられている。吸 入管（22)は 2本設けられ、共に圧縮機構 (40)に接続されている。また、ケーシング (2 1)には、その上部の鏡面部材を上下方向に貫通する吐出管（23)が設けられている。 吐出管（23)は、その入口が第 2空間（8)に開口してシャフト（30)の上方の位置してレヽ る。
[0101] なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、 あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
産業上の利用可能性
[0102] 以上説明したように、本発明は、流体を圧縮する圧縮機構と電動機とを備える流体 機械について有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 密閉容器状のケーシング (21)と、上記ケーシング (21)内に収納されて圧縮した流 体を吐出通路（57,62)から該ケーシング (21)内に吐出する圧縮機構 (40)と、上記ケ 一シング (21)内にぉレ、て圧縮機構 (40)の上方に配置されて該圧縮機構 (40)の駆動 軸（30)に連結される電動機（26)と、上記ケーシング (21)を貫通して該ケーシング (21 )内における上記電動機 (26)の上側に開口する吐出管（23)とを備える流体機械であ つて、
上記圧縮機構 (40)と上記電動機 (26)との間には、上記圧縮機構 (40)が吐出した 流体力 潤滑油を分離する油分離機構 (70)が設けられていることを特徴とする流体 機械。
[2] 請求項 1において、
上記油分離機構 (70)は、上記吐出通路 (57,62)に連通した吐出側空間（60)を形 成するためのメッシュ状のメッシュ部材（66)を備え、上記吐出側空間（60)内の流体 が上記メッシュ部材 (66)を通過する際に該流体力 潤滑油を分離することを特徴と する流体機械。
[3] 請求項 2において、
上記吐出通路（57,62)は、上記圧縮機構 (40)の上面に開口し、
上記メッシュ部材 (66)は、筒状に形成されて上記圧縮機構 (40)の上面側に立設さ れる一方、
上記油分離機構 (70)は、上記メッシュ部材 (66)の上端側を閉塞して該メッシュ部 材 (66)と共に上記吐出側空間（60)を区画するカバー部材 (67)を備えてレ、ることを特 徴とする流体機械。
[4] 請求項 3において、
上記圧縮機構 (40)には、その上面に上記駆動軸 (30)の軸受け (44a)が突設される 一方、
上記メッシュ部材（66)は、上記軸受け（44a)の周囲を囲うように配置されてレ、ること を特徴とする流体機械。
[5] 請求項 2乃至 4の何れか 1つにおいて、 上記圧縮機構 (40)が吐出した流体が通過するマフラー室 (64)を上記吐出側空間（ 60)内に形成するためのマフラー部材 (63)を備えていることを特徴とする流体機械。 請求項 3において、
上記メッシュ部材 (66)は、下端の部材厚が上端の部材厚よりも大きくなつていること を特徴とする流体機械。
請求項 4において、
上記駆動軸（30)には、上記ケーシング (21)の底部に貯留された潤滑油を上方へ 導くための給油通路（19)と、上記駆動軸（30)の外周面で開口して上記給油通路（19 )からガスを排出するためのガス抜き孔（17)とが形成される一方、
上記駆動軸 (30)の外周面におけるガス抜き孔（17)の開口部は、上記吐出側空間（ 60)内に位置していることを特徴とする流体機械。
請求項 1において、
上記電動機（26)は、上記ケーシング (21)に固定されたステータ（27)と、該ステータ (27)の内側に配置されて上記駆動軸（30)に固定されたロータ（28)とを備える一方、 上記吐出管（23)は、上記ロータ（28)よりも外側に開口してレ、ることを特徴とする流 体機械。
請求項 1において、
上記駆動軸 (30)に連結されて流体の膨張によって得られた動力を該駆動軸 (30) に伝える膨張機構 (50)を備え、
上記膨張機構 (50)は、上記ケーシング (21)内における電動機 (26)の上方に配置 され、
上記吐出管（23)は、上記ケーシング (21)内における電動機 (26)と膨張機構 (50) の間の空間に開口していることを特徴とする流体機械。
請求項 9において、
上記吐出管 (23)が開口してレ、る膨張機構 (50)と電動機 (26)との間の第 2空間 (8) が、圧縮機構 (40)と電動機 (26)との間の第 1空間（9)よりも狭くなつていることを特徴 とする流体機械。
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