WO2009096206A1 - スクロール圧縮機 - Google Patents

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WO2009096206A1
WO2009096206A1 PCT/JP2009/050101 JP2009050101W WO2009096206A1 WO 2009096206 A1 WO2009096206 A1 WO 2009096206A1 JP 2009050101 W JP2009050101 W JP 2009050101W WO 2009096206 A1 WO2009096206 A1 WO 2009096206A1
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WO
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oil
discharge
chamber
scroll compressor
partition member
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/050101
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hajime Sato
Yosiyuki Kimata
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. filed Critical Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
Priority to EP09705346.6A priority Critical patent/EP2236828B1/en
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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
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
    • F04C29/026—Lubricant separation
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    • F04C15/06—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F04C15/064—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston machines or pumps
    • F04C15/066—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston machines or pumps of the non-return type
    • F04C15/068—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston machines or pumps of the non-return type of the elastic type, e.g. reed valves
    • 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
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
    • F04C29/023—Lubricant distribution through a hollow driving shaft

Definitions

  • the present invention relates to a scroll compressor in which an oil separation mechanism is provided on the back side of a fixed scroll member that discharges compressed gas.
  • a part of lubricating oil used for lubrication of the sliding portion of the compressor is dissolved in the refrigerant gas compressed by the compressor and taken away to the refrigerant circuit side.
  • This lubricating oil hinders heat exchange in each heat exchanger on the refrigerant circuit side and lowers the system efficiency, and if too much oil is taken away to the refrigerant circuit side, It has been known for some time that it causes a lack of lubricating oil.
  • OCR oil circulation rate
  • Patent Document 1 discloses a hermetic scroll compressor provided with an oil separation mechanism in a high-pressure chamber.
  • This oil separation mechanism is provided with a surrounding cover so as to cover a discharge port provided in a discharge cover coupled to a fixed scroll member to form a discharge valve surrounding chamber, and an injection pipe is attached to the discharge valve surrounding chamber, The one end opening is opened at an angle that makes an acute angle with the tangential direction of the inner peripheral wall surface of the high-pressure chamber, and an annular oil reservoir groove is formed on the outer peripheral side of the discharge valve enclosure to store separated oil.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and even if the discharge reed valve is lengthened, the volume of the oil sump chamber can be sufficiently secured and the low pressure side of the compressed gas from the oil discharge port It aims at providing the scroll compressor provided with the oil separation mechanism which can prevent the blow-through to.
  • the scroll compressor of the present invention employs the following means. That is, in one aspect of the scroll compressor according to the present invention, an oil separation chamber is formed by providing a discharge cover on the back side of the fixed scroll member provided with the discharge port, and an oil separation mechanism is provided in the oil separation chamber.
  • the oil separation mechanism includes a cylindrical partition member that divides the oil separation chamber into an inner gas discharge chamber and an outer oil reservoir chamber, and a separator plate that closes an upper surface of the partition member
  • the partition member is a scroll compressor disposed eccentrically in the installation direction of the discharge reed valve provided in the discharge port.
  • the cylindrical partition member that divides the oil separation chamber into the gas discharge chamber and the oil reservoir chamber is arranged eccentrically in the installation direction of the discharge reed valve provided in the discharge port, the discharge lead Even if the length of the valve is sufficiently long, the volume of the oil sump chamber can be sufficiently increased. As a result, the operation of the discharge reed valve can be smoothed, and the volume of the oil sump chamber can be sufficiently secured to improve the oil separation function.
  • the said partition plate is provided with the blowing outlet which blows off compressed gas from the said gas discharge chamber to the said oil separation chamber side, and this blowing outlet is eccentrically arrange
  • the compressed gas outlet provided in the separator plate is provided at a position corresponding to the outer peripheral region of the maximum eccentric portion of the partition member, so that the maximum of the oil sump chamber can be obtained without using a gas blowing pipe.
  • the compressed gas can be blown out from the gas discharge chamber to the oil reservoir chamber at a position closer to the inner peripheral wall surface of the discharge cover having a diameter.
  • the outlet may be opened at a predetermined angle toward the inner peripheral wall surface of the discharge cover.
  • the partition member is biased to the installation position of the oil discharge port.
  • the oil separated in the oil sump chamber can be located most easily by the influence of pressure loss.
  • the oil discharge port can be always sealed with the separated oil, and the compression loss due to the compressed gas blowing through the oil discharge port to the low pressure side can be suppressed.
  • the oil discharge port may communicate with the oil reservoir chamber and be provided outside the outer periphery thereof.
  • the oil discharge port communicates with the oil sump chamber and is provided outside the outer periphery thereof. Therefore, even if the oil swirls with the swirling flow of the compressed gas in the oil sump chamber, Can be reliably guided to the oil outlet, and the oil outlet can be sealed with oil. Thereby, it is possible to reliably eliminate the blow-by of the compressed gas from the oil discharge port.
  • the separator plate is concentric with the inner peripheral wall surface of the discharge cover, and is provided so as to cover the upper surface of the oil reservoir chamber. It is good also as a structure.
  • the separator plate is concentric with the inner peripheral wall surface of the discharge cover and is provided so as to cover the upper surface of the oil sump chamber, the separator member is arranged regardless of the eccentricity of the partition member.
  • the plate can cover the upper surface of the oil sump chamber uniformly and with a uniform gap around it. Accordingly, it is possible to suppress the oil from being rolled up in the oil sump chamber by the compressed gas, and to improve the oil separation efficiency.
  • a gap of 1 mm or more and 2 mm or less or 2 mm may be formed between the separator plate and the inner peripheral wall surface of the discharge cover.
  • the partition member is configured separately from the fixed scroll member, and the low pressure region extends from the oil discharge port to the mating surface of the partition member and the fixed scroll member. It is good also as a structure that the pressure reduction mechanism which decompresses the oil discharged
  • the partition member is configured separately from the fixed scroll member, and the pressure reducing mechanism for reducing the pressure of the oil discharged from the oil discharge port to the low pressure region is provided on the mating surface of the partition member and the fixed scroll member. Therefore, the decompression mechanism that decompresses and discharges the high-pressure oil separated in the oil separation chamber to a low-pressure state is installed using the mating surface of the separate partition member and fixed scroll member. can do. Therefore, it is not necessary to secure an extra space for installing the decompression mechanism, and it is possible to reduce the size and simplify the configuration of the back surface of the fixed scroll member. Therefore, it is easy to process the fixed scroll member that requires high processing accuracy. Can be
  • the pressure reducing mechanism may be configured by a fine groove provided in a gasket that is interposed between the partition member and the fixed scroll member and seals between the two.
  • the pressure reducing mechanism is configured by the fine groove provided in the sealing gasket interposed between the partition member and the fixed scroll member, the pressure reducing mechanism is configured using the sealing gasket. can do. As a result, it is not necessary to provide a dedicated part as the pressure reducing mechanism, and the configuration can be simplified and the cost can be reduced.
  • the fine groove may be provided almost entirely along the cylindrical portion of the partition member.
  • the length of the discharge reed valve is made sufficiently long by disposing the cylindrical partition member that divides the oil separation chamber into the gas discharge chamber and the oil reservoir chamber in an eccentric manner in the installation direction of the discharge reed valve. Even so, the volume of the oil sump chamber can be made sufficiently large, so that the operation of the discharge reed valve can be facilitated, and the volume of the oil sump chamber can be sufficiently secured to improve the oil separation function. it can.
  • FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of an oil separation mechanism portion of the scroll compressor shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view corresponding to the aa section of the oil separation mechanism portion shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view corresponding to the bb section of the oil separation mechanism portion shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a cross-sectional equivalent view of the oil separation mechanism portion shown in FIG. 2.
  • FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a multi-stage compressor 1 for refrigeration and air conditioning to which a scroll compressor according to an embodiment of the present invention is applied.
  • a scroll compressor according to an embodiment of the present invention is exemplified by a multi-stage compressor 1 configured by applying the rotary compressor 2 on the lower stage side and the scroll compressor 3 on the higher stage side.
  • the present invention can be applied to a single-stage scroll compressor or a multi-stage scroll compressor in which both the low-stage side and the high-stage side are scroll compressors.
  • the multistage compressor 1 using the scroll compressor 3 includes a hermetically sealed housing 10.
  • the sealed housing 10 includes a cylindrical center housing 10A, an annular bearing bracket 11 provided by welding all around the center housing 10A, a lower housing 10B that seals the lower portion of the center housing 10A, and the bearing bracket 11
  • the upper housing 10C is provided at the upper portion by welding all around and seals the upper portion of the center housing 10A.
  • An electric motor 4 composed of a stator 5 and a rotor 6 is fixedly installed at a substantially central portion in the center housing 10A.
  • a rotating shaft (crankshaft) 7 is integrally coupled to the rotor 6.
  • a low-stage rotary compressor 2 is installed below the electric motor 4.
  • the low-stage rotary compressor 2 includes a cylinder chamber 20, is fixedly installed in the center housing 10 ⁇ / b> A, is fixedly installed above and below the cylinder body 21, and seals the upper and lower portions of the cylinder chamber 20.
  • the configuration includes an omitted blade, a blade pressing spring, and the like.
  • the rotary compressor 2 sucks a low-pressure refrigerant gas (working gas) into the cylinder chamber 20 through the suction pipe 25, compresses the refrigerant gas to an intermediate pressure by the rotation of the rotor 24, and then the upper bearing 22. And it discharges in the discharge chambers 26 and 27 formed up and down using the lower bearing 23, merges in the discharge chamber 26, and then discharges into the center housing 10A.
  • This intermediate pressure refrigerant gas flows through the gas passage hole 6A provided in the rotor 6 of the electric motor 4 and is guided to the upper space of the electric motor 4, and is further sucked into the scroll compressor 3 on the higher stage side. Are compressed in two stages.
  • the high-stage scroll compressor 3 is provided in the upper housing 10C.
  • the scroll compressor 3 is provided with a bearing 30 that supports a rotating shaft (crankshaft) 7, and a bearing member 31 (also referred to as a frame member or a supporting member) that is fixedly installed on the upper surface of the bearing bracket 11 via bolts 12.
  • a bearing member 31 also referred to as a frame member or a supporting member
  • the spiral wraps 32B and 33B standing on the end plates 32A and 33A, respectively, and the spiral wraps 32B and 33B are engaged with each other and assembled on the bearing member 31 to constitute a pair of compression chambers 34.
  • a fixed scroll member 32 and an orbiting scroll member 33 are provided.
  • the scroll compressor 3 further couples the orbiting scroll member 33 and the eccentric pin 7B of the rotary shaft 7 via the drive bush 13 to rotate the orbiting scroll member 33 in a revolving manner, and the orbiting scroll member 33.
  • a rotation prevention mechanism 35 that is provided between the bearing member 31 and prevents the rotation of the orbiting scroll member 33 to revolve and revolves, and a discharge that is provided on the back side of the fixed scroll member 32 and opens and closes the discharge port 32C.
  • a reed valve 36 (see FIG.
  • a discharge cover 38 fixedly installed on the back side of the fixed scroll member 32 so as to surround the discharge reed valve 36, and forming an oil separation chamber 37, and a central portion of the discharge cover 38 Connected and compressed in a discharge pipe 39 for discharging compressed high-temperature and high-pressure gas to the outside, and an oil separation chamber 37. It has a configuration in which an oil separation mechanism 40 for separating the oil from the scan.
  • the scroll compressor 3 sucks the intermediate-pressure refrigerant gas compressed by the low-stage rotary compressor 2 and discharged into the hermetic housing 10 into the compression chamber 34, and the intermediate-pressure refrigerant gas is swirled by the orbiting scroll member. After being compressed to a higher pressure state by the compression operation by the revolution rotation drive of 33, it is configured to discharge to the oil separation chamber 37 in the discharge cover 38 via the discharge reed valve 36.
  • the high-temperature and high-pressure refrigerant gas is sent to the outside of the multistage compressor 1, that is, to the refrigeration cycle side through the discharge pipe 39 after the oil in the gas is separated by the oil separation mechanism 40 in the oil separation chamber 37. It is like that.
  • a known positive displacement oil pump 14 is incorporated between the lowermost end of the rotary shaft (crankshaft) 7 and the lower bearing 23 of the low-stage rotary compressor 2.
  • the positive displacement oil pump 14 pumps up the lubricating oil 15 filled in the bottom of the hermetic housing 10, and through bearing holes 16 provided in the rotary shaft 7, the bearing portions of the rotary compressor 2 and the scroll compressor 3.
  • the lubricating oil 15 is forcibly supplied to a required lubricating portion.
  • the oil separation mechanism 40 includes a cylindrical oil separation chamber 37 formed by the inner peripheral surface of the discharge cover 38, and together with the discharge cover 38, the fixed scroll member 32.
  • a cylindrical partition member 42 fixedly installed on the back surface via a gasket 41 is provided.
  • the partition member 42 is configured separately from the fixed scroll member 32, has a flange portion 42A at the lower portion, and is fastened and fixed to the back surface of the fixed scroll member 32 together with the discharge cover 38 via the flange portion 42A. Yes.
  • the partition member 42 is arranged eccentrically in the installation direction of the discharge reed valve 36 with respect to the cylindrical oil separation chamber 37 formed by the inner peripheral surface of the discharge cover 38.
  • an inner gas discharge chamber 43 surrounding the discharge reed valve 36 and an oil reservoir chamber 44 on the outer periphery thereof are partitioned.
  • the oil sump chamber 44 has a shape in which the radial width is narrow in the installation direction of the discharge reed valve 36 and the radial width is widened on the opposite side.
  • the volume of the oil reservoir chamber 44 can be increased as compared with the case where the partition member 42 is provided concentrically with the discharge cover 38 so as to surround the discharge reed valve 36.
  • the separator plate 45 is fixedly installed on the upper surface of the partition member 42 with several screws.
  • the separator plate 45 is concentric with the inner peripheral surface of the discharge cover 38, and is attached so as to cover the upper surface of the oil reservoir chamber 44 uniformly and with a uniform gap of about 1 mm to 2 mm around the periphery. ing.
  • the separator plate 45 is provided with an outlet 46 for blowing out compressed gas from the gas discharge chamber 43 to the oil reservoir chamber 44 side.
  • the blowout port 46 is formed by press-molding a part of the separator plate 45 upward in a circular arc shape and opening one end thereof in a semicircular shape.
  • the outlet 46 is located at a position corresponding to the outer peripheral region of the maximum eccentric portion of the partition member 42 arranged eccentrically in the installation direction of the discharge reed valve 36, that is, the upper left region of the oil sump chamber 44 shown in FIG. It is provided and is opened at a predetermined angle in the tangential direction toward the inner peripheral surface of the discharge cover 38.
  • An oil discharge port 47 is provided for discharging the oil separated in step (b) from the oil reservoir chamber 44 to a low pressure region in the sealed housing 10.
  • the oil discharge port 47 is opened on the inner wall of the discharge cover 38 so as to face the inner peripheral surface thereof, communicates with the oil reservoir chamber 44 and is provided at a position outside the outer periphery.
  • a strainer 48 is attached to the oil discharge port 47.
  • the oil discharge port 47 penetrates the flange portion 42 ⁇ / b> A of the partition member 42, and is a fine groove 49 provided in the sealing gasket 41 interposed between the back surface of the fixed scroll member 32 and the partition member 42. (See FIG. 5).
  • the gasket 41 is configured by coating the surface of an iron plate with an elastic material, and a fine groove 49 formed by cutting in the thickness direction of the gasket 41 extends along the cylindrical portion of the partition member 42. In the region opposite to the eccentric direction of the partition member 42, it is provided in a meandering manner several times.
  • the fine groove 49 constitutes a decompression mechanism 50 that decompresses high-pressure oil to a low pressure and returns a low-pressure region in the sealed housing 10.
  • the other end of the fine groove 49 communicates with an oil drain hole 51 formed in the outer peripheral area of the end plate 32 ⁇ / b> A of the fixed scroll member 32, and the oil drain hole 51 is formed in the bearing member 31.
  • the oil drain pipe 53 attached to the bearing bracket 11 is joined to the oil drain hole 53 provided in the bearing member 31 for discharging the lubricating oil after bearing lubrication and the bearing member 31. It is configured to flow downward through 54 near the inner peripheral surface of the center housing 10A.
  • the low-temperature and low-pressure refrigerant gas sucked into the cylinder chamber 20 of the low-stage rotary compressor 2 through the suction pipe 25 is compressed to the intermediate pressure by the rotation of the rotor 24, and then is discharged into the discharge chambers 26 and 27. Exhaled.
  • the intermediate pressure refrigerant gas is merged in the discharge chamber 26 and then discharged into the lower space of the electric motor 4, and then flows through the gas passage hole 6 ⁇ / b> A provided in the rotor 6 of the electric motor 4. It flows into the upper space of the electric motor 4.
  • the intermediate-pressure refrigerant gas that has flowed into the upper space of the electric motor 4 passes through a gas flow path (not shown) formed on the outer periphery of the bearing member 31 that constitutes the high-stage scroll compressor 3, and the fixed scroll member. It is guided to a suction port (not shown) provided in 32 and sucked into the compression chamber 34.
  • This intermediate-pressure refrigerant gas is compressed into a high-temperature and high-pressure state by a compression operation caused by the orbiting scroll member 33 being revolved and driven, and then discharged into the discharge cover 38 from the discharge port 32C via the discharge reed valve 36. It is.
  • part of the lubricating oil 15 supplied by the oil supply pump 14 and used for lubrication of the low-stage rotary compressor 2 is dissolved in the refrigerant gas and sealed together with the intermediate pressure refrigerant gas. 10 is exhaled. Further, the intermediate pressure refrigerant gas is supplied to the high-stage scroll compressor 3 through the oil supply holes 16, lubricates the scroll compressor 3, and then flows down to the bottom in the hermetic housing 10. Part of 15 melts. The intermediate pressure refrigerant gas in which the lubricating oil 15 is dissolved in this way is sucked into the scroll compressor 3 while containing the oil and compressed, becomes high-temperature high-pressure gas, and is discharged from the discharge port 32C together with the oil.
  • the high-temperature and high-pressure compressed gas containing oil is first discharged into the gas discharge chamber 43, and from there to the oil reservoir chamber 44 side through the outlet 46 provided in the separator plate 45, the discharge cover from its outermost peripheral region. It blows off at a predetermined angle in the tangential direction toward the inner peripheral surface of 38. For this reason, a swirl flow is given to the compressed gas, and the oil contained in the compressed gas is separated by the centrifugal force due to the swirl flow and falls to the lower part of the oil reservoir chamber 44.
  • the compressed gas from which the oil has been separated is discharged to the refrigeration cycle side through a discharge pipe 39 connected to the center of the discharge cover 38.
  • OCR oil circulation rate
  • the oil separated in the oil sump chamber 44 falls further downward from the periphery of the separator plate 45 and accumulates at the bottom of the oil sump chamber 44.
  • This oil swirls in the same direction due to the swirling flow of the compressed gas.
  • the partition member 42 is eccentrically disposed in the oil reservoir chamber 44, the oil is discharged due to pressure loss in a narrow region in the eccentric direction. It becomes easy to gather near the area where the outlet 47 is opened.
  • the oil discharge port 47 can always be kept sealed with oil, and the high-pressure oil is decompressed to a low pressure via the decompression mechanism 50 formed by the fine groove 49 provided in the gasket 41. Thereafter, the oil can be discharged to the low pressure region in the sealed housing 10 through the oil dropping holes 51 and 52 and the oil discharge pipe 54, and then flow down to the bottom of the sealed housing 10.
  • the cylindrical partition member 42 that divides the oil separation chamber 37 into the gas discharge chamber 43 and the oil reservoir chamber 44 is arranged eccentrically in the installation direction of the discharge reed valve 36. Therefore, even if the length of the discharge reed valve 36 is made sufficiently long, the volume of the oil reservoir chamber 44 can be made sufficiently large. As a result, the discharge reed valve 36 can be operated smoothly, the volume of the oil reservoir chamber 44 can be sufficiently secured, and the oil separation function of the oil separation mechanism 40 can be improved.
  • the outlet 46 for blowing the compressed gas from the gas discharge chamber 43 to the oil reservoir chamber 44 is provided at a position corresponding to the outer peripheral region of the maximum eccentric portion of the partition member 42 in the separator plate 45, a gas outlet pipe is used. Instead, the compressed gas can be blown at a predetermined angle in a tangential direction toward the inner peripheral surface of the discharge cover 38 at a position closer to the inner peripheral wall surface of the discharge cover 38 that forms the maximum diameter of the oil reservoir chamber 44. Therefore, the configuration of the oil separation mechanism 40 can be simplified, and the oil can be efficiently centrifuged by utilizing the centrifugal force to the maximum, and the oil separation efficiency can be improved.
  • the separator plate 45 is concentric with the inner peripheral surface of the oil sump chamber 44, and is attached so as to cover the upper surface of the oil sump chamber 44 uniformly with a uniform gap of about 1 mm to 2 mm around the periphery. Therefore, even if there is a mounting error in the separator plate 45, it can be absorbed to ensure a minute gap around it, and the separated oil can be dropped into the oil sump chamber 44 and the separated oil can be compressed. It is possible to minimize the hoisting of the oil in the oil reservoir chamber 44 and increase the oil separation efficiency.
  • the gap around the separator plate 45 is preferably as small as possible from the viewpoint of suppressing the oil from being rolled up by the compressed gas.
  • the oil discharge port 47 for discharging the oil separated in the oil reservoir chamber 44 to the low pressure region in the hermetic housing 10 is set to 0 deg
  • the installation position of the oil discharge port 47 can be set to a position where the oil separated in the oil sump chamber 44 is most likely to gather due to the influence of pressure loss because the partition member 42 is eccentrically disposed. Accordingly, the oil discharge port 47 can be always sealed with the separated oil, and compression loss due to the compressed gas blowing through the oil discharge port 47 to the low pressure side can be suppressed.
  • the oil discharge port 47 communicates with the oil reservoir chamber 44 and is provided outside the outer periphery thereof, the oil can be retained even if the oil swirls with the swirling flow of the compressed gas in the oil reservoir chamber 44.
  • the oil outlet 47 can be liquid-sealed with oil by guiding it to the outlet 47. Therefore, it is possible to reliably eliminate the compressed gas blow-through from the oil discharge port 47.
  • the fixed scroll member 32 and the partition member 42 are configured separately, and a fine groove 49 is provided in the sealing gasket 41 interposed between the mating surfaces thereof, so that the oil discharge port 47 is connected to the inside of the sealed housing 10. Since the pressure reducing mechanism 50 for reducing the pressure of the oil discharged to the low pressure region is configured, there is no need to provide a dedicated part as the pressure reducing mechanism 50, and it is not necessary to secure an extra space for installing the pressure reducing mechanism 50. Therefore, it is possible to reduce the size and simplify the configuration and reduce the cost. Moreover, since the back surface structure of the fixed scroll member 32 can be simplified, the processing of the fixed scroll member 32 requiring high processing accuracy can be facilitated.
  • the fine groove 49 is provided almost entirely along the cylindrical portion of the partition member 42, in addition to the sealing effect by the gasket 41, the sealing effect by the oil flowing through the fine groove 49 can also be expected. . Therefore, the sealing performance between the partition member 42 and the fixed scroll member 32 by the gasket 41 can be further improved.
  • the scroll compressor 3 according to the above embodiment can be applied to a compressor of a refrigeration cycle using any refrigerant (working gas) in addition to the R410A refrigerant and the CO2 refrigerant. It is suitable for use in the scroll compressor 3 for use. That is, since the CO2 refrigerant has a high pressure and a high density and it is difficult to separate the oil, it is necessary to improve the oil separation performance. Therefore, the scroll compressor 3 according to the present invention with the enhanced centrifugal effect of the oil is effective. Moreover, since the pressure difference becomes large, it is necessary to enhance the sealing effect. However, in addition to the gasket 41, the sealing effect by the oil flowing through the fine groove 49 constituting the decompression mechanism 50 can be expected, so that the high pressure refrigerant is used. It is valid.
  • the division member 42 is comprised separately from the fixed scroll member 32, this invention is not limited to this,
  • the division member 42 is the fixed scroll member 32. It may be formed by integral molding on the back side of the end plate 32A.
  • the pressure reducing mechanism 50 for reducing the pressure of the separated oil and discharging it to the low pressure region in the hermetic housing 10 is provided on the outer periphery of the oil discharge hole provided in the end plate 32A of the fixed scroll member 32, for example. What is necessary is just to employ

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Abstract

　吐出リード弁を長くしても油溜り室の容積を十分確保することができるとともに、油排出口からの圧縮ガスの低圧側への吹き抜けを防止することができる油分離機構を備えたスクロール圧縮機を提供する。吐出ポート（３２Ｃ）を備えた固定スクロール部材（３２）の背面側にディスチャージカバー（３８）を設けて油分離室（３７）を形成し、該油分離室（３７）内に油分離機構（４０）を設けたスクロール圧縮機（３）において、油分離機構（４０）は、油分離室（３７）内を内周側のガス吐出室（４３）と外周側の油溜り室（４４）とに区画する円筒状の区画部材（４２）と、該区画部材（４２）の上面を閉じるセパレータプレート（４５）とを備え、区画部材（４２）は、吐出ポート（３２Ｃ）に設けられる吐出リード弁（３６）の設置方向に偏心して配設されている。

Description

スクロール圧縮機
　本発明は、圧縮ガスを吐出する固定スクロール部材の背面側に油分離機構を設けたスクロール圧縮機に関するものである。
　ガス圧縮式の冷凍ないし空調装置では、圧縮機において圧縮された冷媒ガス中に圧縮機の摺動部分の潤滑に供された潤滑油の一部が溶け込んで冷媒回路側へと持ち去られる。この潤滑油は、冷媒回路側において、各熱交換器での熱交換を阻害しシステム効率を低下させる要因となるとともに、冷媒回路側に持ち去られる油の量が多くなりすぎると、圧縮機側において潤滑油不足に陥る原因となることは従来から知られている。そこで、冷媒回路側に循環される潤滑油の油循環率（ＯＣＲ）［全質量流量（冷媒流量＋油流量）に対する油の質量流量の比］を低減するために、圧縮機内に油分離機構を設けたものが数多く提案され、実用化されている。
　特許文献１には、密閉型のスクロール圧縮機において、高圧室内に油分離機構を設けたものが示されている。この油分離機構は、固定スクロール部材に結合されたディスチャージカバーに設けられている吐出ポートを覆うように包囲カバーを設けて吐出弁包囲室を形成し、この吐出弁包囲室に噴射管を取り付け、その一端開口部を高圧室の内周壁面の接線方向に対して鋭角をなす角度で開口するとともに、吐出弁包囲室の外周側に分離した油を溜める環状油溜り溝を形成した構成とされている。
特開２００１－２４８５７７号公報
　しかしながら、特許文献１に示された構成では、環状油溜り溝と吐出弁包囲室とは、同一軸心上に同心円状に設けられているため、リード弁により構成される吐出弁を長くすると、環状油溜り溝が小さくなり、十分な容積を確保することができなくなるという問題がある。また、環状油溜り溝内に溜る油が圧縮ガスの旋回流に伴われて旋回するため、油量が少ない場合に、分離した油を低圧領域の油溜りに戻す油排出口から圧縮ガスが低圧側に吹き抜け、圧縮ロスが発生するという問題を有している。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、吐出リード弁を長くしても油溜り室の容積を十分確保することができるとともに、油排出口からの圧縮ガスの低圧側への吹き抜けを防止することができる油分離機構を備えたスクロール圧縮機を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は、以下の手段を採用する。
　すなわち、本発明にかかるスクロール圧縮機の一態様は、吐出ポートが設けられた固定スクロール部材の背面側にディスチャージカバーを設けて油分離室を形成し、該油分離室内に油分離機構を設けたスクロール圧縮機において、前記油分離機構は、前記油分離室内を内周側のガス吐出室と外周側の油溜り室とに区画する円筒状の区画部材と、該区画部材の上面を閉じるセパレータプレートとを備え、前記区画部材は、前記吐出ポートに設けられる吐出リード弁の設置方向に偏心して配設されているスクロール圧縮機である。
　上記態様によれば、油分離室内をガス吐出室と油溜り室とに区画する円筒状の区画部材が吐出ポートに設けられる吐出リード弁の設置方向に偏心して配設されているため、吐出リード弁の長さを十分長くしても、油溜り室の容積を十分大きくすることができる。これによって、吐出リード弁の作動を円滑化することができるとともに、油溜り室の容積を十分に確保し油分離機能を向上させることができる。
　さらに、上記態様においては、前記セパレータプレートには、前記ガス吐出室から前記油分離室側に圧縮ガスを吹き出す吹出し口が設けられ、該吹出し口は、偏心されて配設されている前記区画部材の最大偏心部位の外周領域に対応する位置に設けられている構成としてもよい。
　上記構成によれば、セパレータプレートに設けられる圧縮ガスの吹出し口が区画部材の最大偏心部位の外周領域に対応する位置に設けられているため、ガス吹き出しパイプを用いることなく、油溜り室の最大径をなすディスチャージカバーの内周壁面により近い位置でガス吐出室から油溜り室側に圧縮ガスを吹き出すことができる。これにより、油分離機構の構成を簡素化することができるとともに、遠心力を最大限活用して効率よく油を遠心分離でき、油分離効率を向上させることができる。
　さらに、上記構成においては、前記吹出し口は、前記ディスチャージカバーの内周壁面に向けて所定角度で開口されていることとしてもよい。
　上記構成によれば、吹出し口がディスチャージカバーの内周壁面に向けて所定角度で開口されているため、ディスチャージカバーの内周壁面に向けて所定角度で油溜り室の最外周領域から圧縮ガスを吹き出し、それに旋回流を付与して油を遠心分離することができる。これによって、油の遠心分離効果を最大限アップし、効率よく油を遠心分離することができる。
　さらに、上記構成は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記吹出し口の位置を０ｄｅｇとし、該吹出し口から吹き出される圧縮ガスの旋回方向への角度をθとしたとき、θ＝１８０～３６０ｄｅｇの位置に前記油溜り室から低圧領域に油を排出する油排出口が設置されている構成としてもよい。
　上記構成によれば、吹出し口の位置に対して圧縮ガスの旋回方向に１８０～３６０ｄｅｇの位置に油を排出する油排出口が設置されているため、油排出口の設置位置を区画部材が偏心配設されていることにより油溜り室内で分離された油が圧損の影響によって最も集まり易い位置とすることができる。これによって、油排出口を常に分離された油で液封することができ、油排出口から圧縮ガスが低圧側に吹き抜けることによる圧縮ロスを抑制することができる。
　さらに、上記構成においては、前記油排出口は、前記油溜り室と連通してその外周よりも外側に設けられていることとしてもよい。
　上記構成によれば、油排出口が油溜り室と連通してその外周よりも外側に設けられているため、油溜り室内での圧縮ガスの旋回流に伴って油が旋回移動しても油を確実に油排出口に導き、油排出口を油により液封することができる。これによって、油排出口からの圧縮ガスの吹き抜けを確実に解消することができる。
　さらに、上記構成は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記セパレータプレートは、前記ディスチャージカバーの内周壁面と同心円形状とされており、前記油溜り室の上面を覆うように設けられている構成としてもよい。
　上記構成によれば、セパレータプレートがディスチャージカバーの内周壁面と同心円形状とされており、油溜り室の上面を覆うように設けられているため、区画部材が偏心されているにかかわらず、セパレータプレートによって油溜り室の上面を一様にかつ周囲に均一の隙間を保って覆うことができる。これにより、圧縮ガスによる油溜り室内の油の巻き上げを抑制し、油分離効率を高めることができる。
　さらに、上記構成においては、前記セパレータプレートと前記ディスチャージカバーの内周壁面との間には、１ｍｍ以上２ｍｍ以下ないし２ｍｍの隙間が形成されていることとしてもよい。
　上記構成によれば、セパレータプレートとディスチャージカバーの内周壁面との間に１ｍｍ以上２ｍｍ以下の隙間が形成されているため、セパレータプレートに取り付け誤差があってもそれを吸収して確実に隙間を確保し、分離された油を油溜り室に落とすことができる。これにより、油の落下隙間を確保しながら、圧縮ガスによる油溜り室内の油の巻き上げを最小限に抑制することができる。
　さらに、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記区画部材は、前記固定スクロール部材と別体にて構成され、該区画部材と前記固定スクロール部材との合わせ面に前記油排出口から前記低圧領域に排出される油を減圧する減圧機構が設けられていること構成としてもよい。
　上記構成によれば、区画部材が固定スクロール部材と別体にて構成され、この区画部材と固定スクロール部材との合わせ面に油排出口から低圧領域に排出される油を減圧する減圧機構が設けられているため、油分離室で分離された高圧の油を低圧状態に減圧して排出する減圧機構を、別体にて構成された区画部材と固定スクロール部材との合わせ面を利用して設置することができる。従って、減圧機構を設置するスペースを余分に確保する必要がなく、コンパクト化が可能となるとともに、固定スクロール部材の背面構成を簡素化できることから、高い加工精度を求められる固定スクロール部材の加工を容易化することができる。
　さらに、上記構成においては、前記減圧機構は、前記区画部材と前記固定スクロール部材との間に介装され、両者間をシールするガスケットに設けられる微細溝により構成されていることとしてもよい。
　上記構成によれば、減圧機構が区画部材と固定スクロール部材との間に介装されるシール用のガスケットに設けられる微細溝により構成されているため、シール用のガスケットを用いて減圧機構を構成することができる。これによって、減圧機構として専用部品を設ける必要がなくなり、構成の簡素化およびコスト低減を図ることができる。
　さらに、上記構成においては、前記微細溝は、前記区画部材の円筒状部分に沿ってほぼ全周設けられていることとしてもよい。
　上記構成によれば、ガスケットに設けられる微細溝が区画部材の円筒状部分に沿ってほぼ全周設けられているため、ガスケットによるシール効果に加えて微細溝を流通する油によるシール効果をも期待することができる。従って、ガスケットによる区画部材と固定スクロール部材間のシール性を一段とアップすることができる。
　本発明によると、油分離室内をガス吐出室と油溜り室とに区画する円筒状の区画部材を吐出リード弁の設置方向に偏心して配設することにより、吐出リード弁の長さを十分長くしても、油溜り室の容積を十分大きくすることができるため、吐出リード弁の作動を円滑化することができるとともに、油溜り室の容積を十分に確保し油分離機能を向上させることができる。
本発明の一実施形態にかかるスクロール圧縮機を適用した多段圧縮機の縦断面図である。 図１に示すスクロール圧縮機の油分離機構部分の拡大縦断面図である。 図２に示す油分離機構部分のａ－ａ断面相当図である。 図２に示す油分離機構部分のｂ－ｂ断面相当図である。 図２に示す油分離機構部分のｃ－ｃ断面相当図である。
符号の説明
１　多段圧縮機
３　スクロール圧縮機
３２　固定スクロール部材
３２Ｃ　吐出ポート
３６　吐出リード弁
３７　油分離室
３８　ディスチャージカバー
４０　油分離機構
４１　ガスケット
４２　区画部材
４３　ガス吐出室
４４　油溜り室
４５　セパレータプレート
４６　吹出し口
４７　油排出口
４９　微細溝
５０　減圧機構
　以下に、本発明にかかる一実施形態について、図１ないし図５を参照して説明する。
　図１には、本発明の一実施形態に係るスクロール圧縮機を適用した冷凍空調用の多段圧縮機１の縦断面図が示されている。なお、本実施形態では、便宜上、低段側にロータリ圧縮機２、高段側にスクロール圧縮機３を適用して構成した多段圧縮機１を例に本発明の一実施形態に係るスクロール圧縮機３について説明するが、本発明は、単段のスクロール圧縮機、あるいは低段側および高段側を共にスクロール圧縮機とした多段スクロール圧縮機にも適用できる。
　スクロール圧縮機３を用いた多段圧縮機１は、密閉ハウジング１０を備えている。密閉ハウジング１０は、円筒状のセンターハウジング１０Ａと、センターハウジング１０Ａの上部に全周溶接により設けられた環状のベアリングブラケット１１と、センターハウジング１０Ａの下部を密閉する下部ハウジング１０Ｂと、ベアリングブラケット１１の上部に全周溶接により設けられ、センターハウジング１０Ａの上部を密閉する上部ハウジング１０Ｃとから構成されている。
　センターハウジング１０Ａ内のほぼ中央部には、ステータ５とロータ６とから構成される電動モータ４が固定設置されている。ロータ６には、回転軸（クランク軸）７が一体に結合されている。この電動モータ４の下部には、低段側のロータリ圧縮機２が設置されている。低段側のロータリ圧縮機２は、シリンダ室２０を備え、センターハウジング１０Ａ内に固定設置されるシリンダ本体２１と、シリンダ本体２１の上下に固定設置され、シリンダ室２０の上部および下部を密閉する上部軸受２２および下部軸受２３と、回転軸７のクランク部７Ａに嵌合され、シリンダ室２０の内周面を回動するロータ２４と、シリンダ室２０内を吸入側と吐出側とに仕切る図示省略のブレードおよびブレード押えバネ等とを備えた構成とされている。
　このロータリ圧縮機２は、吸入管２５を介してシリンダ室２０内に低圧の冷媒ガス（作動ガス）を吸入し、この冷媒ガスをロータ２４の回動により中間圧まで圧縮した後、上部軸受２２および下部軸受２３を用いて上下に形成されている吐出チャンバ２６，２７内に吐出し、吐出チャンバ２６内で合流した後、センターハウジング１０Ａ内に吐き出すように構成されている。この中間圧冷媒ガスは、電動モータ４のロータ６に設けられているガス通路孔６Ａ等を流通して電動モータ４の上部空間に導かれ、さらに高段側のスクロール圧縮機３へと吸入されて２段圧縮されるようになっている。
　高段側のスクロール圧縮機３は、上部ハウジング１０Ｃ内に設けられている。スクロール圧縮機３は、回転軸（クランク軸）７を支持する軸受３０が設けられ、ベアリングブラケット１１の上面にボルト１２を介して固定設置される軸受部材３１（フレーム部材または支持部材とも云う。）と、それぞれ端板３２Ａ，３３Ａ上に立設される渦巻き状ラップ３２Ｂ，３３Ｂを備え、渦巻き状ラップ３２Ｂ，３３Ｂ同士を噛み合わせて軸受部材３１上に組み付けることにより一対の圧縮室３４を構成する固定スクロール部材３２および旋回スクロール部材３３とを備えている。
　スクロール圧縮機３は、さらに旋回スクロール部材３３と回転軸７の偏心ピン７Ｂとをドライブブッシュ１３を介して結合し、旋回スクロール部材３３を公転旋回駆動する旋回ボス部３３Ｃと、旋回スクロール部材３３と軸受部材３１との間に設けられ、旋回スクロール部材３３をその自転を阻止して公転旋回させるための自転阻止機構３５と、固定スクロール部材３２の背面側に設けられ、吐出ポート３２Ｃを開閉する吐出リード弁３６（図２参照）と、固定スクロール部材３２の背面側に吐出リード弁３６を包囲するように固定設置され、油分離室３７を形成するディスチャージカバー３８と、ディスチャージカバー３８の中心部に接続され、圧縮された高温高圧ガスを外部に吐き出す吐出管３９と、油分離室３７内に設置され、圧縮ガスから油を分離する油分離機構４０とを備えた構成とされている。
　上記のスクロール圧縮機３は、低段側のロータリ圧縮機２により圧縮されて密閉ハウジング１０に吐き出された中間圧の冷媒ガスを圧縮室３４内に吸入し、この中間圧冷媒ガスを旋回スクロール部材３３の公転旋回駆動による圧縮動作によって更に高圧状態に圧縮した後、吐出リード弁３６を介してディスチャージカバー３８内の油分離室３７に吐き出すように構成されている。この高温高圧冷媒ガスは、油分離室３７内で油分離機構４０によりガス中の油が分離された後、吐出管３９を介して多段圧縮機１の外部、すなわち冷凍サイクル側へと送出されるようになっている。
　さらに、回転軸（クランク軸）７の最下端部と低段側ロータリ圧縮機２の下部軸受２３との間には、公知の容積形給油ポンプ１４が組み込まれている。この容積形給油ポンプ１４は、密閉ハウジング１０の底部に充填されている潤滑油１５を汲み上げ、回転軸７内に設けられている給油孔１６を経てロータリ圧縮機２およびスクロール圧縮機３の軸受部等の所要潤滑箇所に潤滑油１５を強制給油するように構成されている。
　以下に、油分離機構４０の構成について詳しく説明する。
　油分離機構４０は、図２ないし図５に示されるように、ディスチャージカバー３８の内周面によって形成される円筒状の油分離室３７を備え、その内部にディスチャージカバー３８と共に固定スクロール部材３２の背面にガスケット４１を介して固定設置された円筒状の区画部材４２を備えている。区画部材４２は、固定スクロール部材３２とは別体で構成されており、下部にフランジ部４２Ａを有し、このフランジ部４２Ａを介してディスチャージカバー３８と共に固定スクロール部材３２の背面に締め付け固定されている。
　区画部材４２は、図２および図３に示されるように、ディスチャージカバー３８の内周面により形成される円筒状の油分離室３７に対して、吐出リード弁３６の設置方向に偏心して配設され、油分離室３７内に吐出リード弁３６を包囲する内周側のガス吐出室４３とその外周側の油溜り室４４とを区画形成している。このように、区画部材４２を偏心して配設することにより、油溜り室４４は吐出リード弁３６の設置方向において半径方向幅が狭く、反対側において半径方向幅が広くされた形状とされ、その結果、吐出リード弁３６を包囲するようにディスチャージカバー３８と同心円状に区画部材４２を設けたものに比べて、油溜り室４４の容積を大きくすることができる。
　区画部材４２の上面には、セパレータプレート４５が数本のビスによって固定設置されている。セパレータプレート４５は、ディスチャージカバー３８の内周面と同心円形状とされており、油溜り室４４の上面を一様にかつ周囲に１ｍｍ以上２ｍｍ以下程度の均一の隙間を保って覆うように取り付けられている。また、セパレータプレート４５には、ガス吐出室４３から油溜り室４４側に圧縮ガスを吹き出すための吹出し口４６が設けられている。この吹出し口４６は、プレス成形によってセパレータプレート４５の一部を上方に円弧状に突出成形し、その一端を半円形状に開口することにより形成されている。
　吹出し口４６は、吐出リード弁３６の設置方向に偏心して配設されている区画部材４２の最大偏心部位の外周領域、すなわち図４に示される油溜り室４４の左上部領域に対応する位置に設けられ、ディスチャージカバー３８の内周面に向けて接線方向に所定の角度で開口されている。このように吹出し口４６を開口することによって、圧縮ガスを油溜り室４４内の最外周領域からディスチャージカバー３８の内周面に向け旋回流を与えて吹き出すことができる。
　また、上記した吹出し口４６に対して、その設置位置を０ｄｅｇとしたとき、吹出し口４６から吹き出される圧縮ガスの旋回方向への角度θがθ＝１８０～３６０ｄｅｇの位置に、油分離機構４０で分離された油を油溜り室４４から密閉ハウジング１０内の低圧領域に排出する油排出口４７が設置されている。この油排出口４７は、ディスチャージカバー３８の内壁にその内周面に面して開口され、油溜り室４４と連通してその外周よりも外側位置に設けられている。油排出口４７には、ストレーナ４８が装着されている。
　上記油排出口４７は、区画部材４２のフランジ部４２Ａを貫通し、固定スクロール部材３２の背面と区画部材４２との合わせ面に介装されるシール用のガスケット４１に設けられている微細溝４９（図５参照）に連通されている。ガスケット４１は、鉄板の表面に弾性材をコーティングして構成されたものであり、このガスケット４１の厚さ方向に切り込みを入れて形成された微細溝４９が、区画部材４２の円筒状部に沿ってほぼその全周にわたり設けられ、そこから更に区画部材４２の偏心方向と反対側の領域において、数回蛇行状に設けられている。この微細溝４９は、高圧の油を低圧に減圧して密閉ハウジング１０内の低圧領域を戻す減圧機構５０を構成するものである。
　微細溝４９の他端は、固定スクロール部材３２の端板３２Ａの外周域に穿設されている油落し孔５１に連通され、更にこの油落し孔５１は、軸受部材３１に穿設されている油落し孔５２内において、軸受部材３１に設けられている軸受潤滑後の潤滑油を排出する排油孔５３と軸受部材３１内で合流された後、ベアリングブラケット１１に装着されている油排出パイプ５４を介してセンターハウジング１０Ａの内周面近くで下方に流下されるように構成されている。
　以上に説明の構成により、本実施形態によると、以下の作用効果を奏する。
　吸入管２５を介して低段側のロータリ圧縮機２のシリンダ室２０に吸入された低温低圧の冷媒ガスは、ロータ２４の回動により中間圧まで圧縮された後、吐出チャンバ２６，２７内に吐き出される。この中間圧冷媒ガスは、吐出チャンバ２６内で合流された後、電動モータ４の下部空間内に吐き出され、そこから電動モータ４のロータ６に設けられているガス通路孔６Ａ等を流通して電動モータ４の上部空間に流動される。
　電動モータ４の上部空間に流動された中間圧冷媒ガスは、高段側のスクロール圧縮機３を構成する軸受部材３１の外周等に形成されているガス流路（図示省略）を経て固定スクロール部材３２に設けられている図示省略の吸入口に導かれ、圧縮室３４内へと吸入される。この中間圧冷媒ガスは、旋回スクロール部材３３が公転旋回駆動されることによる圧縮動作により高温高圧状態に２段圧縮された後、吐出ポート３２Ｃから吐出リード弁３６を介してディスチャージカバー３８内に吐き出される。
　上記の２段圧縮過程において、給油ポンプ１４により給油されて低段側のロータリ圧縮機２の潤滑に供された潤滑油１５の一部は、冷媒ガス中に溶け込み、中間圧冷媒ガスと共に密閉ハウジング１０内に吐き出される。さらに、この中間圧冷媒ガスには、高段側のスクロール圧縮機３に給油孔１６を介して給油され、スクロール圧縮機３を潤滑した後、密閉ハウジング１０内の底部へと流下される潤滑油１５の一部が溶け込む。こうして潤滑油１５が溶解された中間圧冷媒ガスは、油を含んだままスクロール圧縮機３に吸入されて圧縮され、高温高圧ガスとなって油と共に吐出ポート３２Ｃから吐き出される。
　この油を含む高温高圧の圧縮ガスは、まずガス吐出室４３内に吐き出され、そこからセパレータプレート４５に設けられている吹出し口４６を介して油溜り室４４側にその最外周領域からディスチャージカバー３８の内周面に向けて接線方向に所定の角度で吹き出される。このため、圧縮ガスには旋回流が与えられ、圧縮ガス中に含まれる油は、その旋回流による遠心力によって分離され、油溜り室４４の下部へと落下される。油が分離された圧縮ガスは、ディスチャージカバー３８の中心部に接続されている吐出管３９を介して冷凍サイクル側へと吐き出される。これによって、冷凍サイクル側に循環される潤滑油１５の油循環率（ＯＣＲ）を低減し、システム効率を向上させるとともに、圧縮機１における潤滑油不足の発生を解消している。
　一方、油溜り室４４で分離された油は、セパレータプレート４５の周囲から更に下方に落下し、油溜り室４４の底部に溜る。この油は、圧縮ガスの旋回流の影響で同方向に旋回移動するが、区画部材４２が油溜り室４４内に偏心配設されていることから、偏心方向の狭い領域での圧損により油排出口４７が開口されている領域付近に集まり易くなる。これによって、油排出口４７を常に油により液封された状態に保つことができ、この高圧油をガスケット４１に設けられている微細溝４９で構成される減圧機構５０を介して低圧に減圧した後、油落し孔５１，５２、油排出パイプ５４を経て密閉ハウジング１０内の低圧領域へと排出し、そこから密閉ハウジング１０の底部へと流下させることができる。
　上述したように、本実施形態によると、油分離室３７内をガス吐出室４３と油溜り室４４とに区画する円筒状の区画部材４２を吐出リード弁３６の設置方向に偏心して配設しているため、吐出リード弁３６の長さを十分長くしても、油溜り室４４の容積を十分大きくすることができる。これにより、吐出リード弁３６の円滑に作動させることができるとともに、油溜り室４４の容積を十分に確保し油分離機構４０での油分離機能を向上させることができる。
　また、ガス吐出室４３から油溜り室４４に圧縮ガスを吹き出す吹出し口４６をセパレータプレート４５における区画部材４２の最大偏心部位の外周領域に対応する位置に設けているため、ガス吹出しパイプを用いることなく、油溜り室４４の最大径をなすディスチャージカバー３８の内周壁面により近い位置でディスチャージカバー３８の内周面に向けて接線方向に所定の角度で圧縮ガスを吹き出すことができる。従って、油分離機構４０の構成を簡素にすることができるとともに、遠心力を最大限活用して効率よく油を遠心分離することができ、油分離効率を向上させることができる。
　また、セパレータプレート４５を油溜り室４４の内周面と同心円形状とし、油溜り室４４の上面を一様にかつ周囲に１ｍｍ以上２ｍｍ以下程度の均一の隙間を保って覆うように取り付けているため、セパレータプレート４５に取り付け誤差があってもそれを吸収して確実に周囲に微小の隙間を確保し、分離された油を油溜り室４４に落とすことができるとともに、分離された油の圧縮ガスによる油溜り室４４内での巻き上げを最小限に抑え、油分離効率を高めることができる。なお、セパレータプレート４５の周囲の隙間は、圧縮ガスによる油の巻き上げを抑制する観点から、出来るだけ小さい方が望ましい。
　また、油溜り室４４で分離された油を密閉ハウジング１０内の低圧領域に排出する油排出口４７を、吹出し口４６の設置位置を０ｄｅｇとしたとき、この吹出し口４６から吹き出される圧縮ガスの旋回方向への角度θがθ＝１８０～３６０ｄｅｇの位置に設置している。このため、油排出口４７の設置位置を区画部材４２が偏心配設されていることにより油溜り室４４内で分離された油が圧損の影響によって最も集まり易い位置とすることができる。従って、油排出口４７を常に分離された油で液封することができ、油排出口４７から圧縮ガスが低圧側に吹き抜けることによる圧縮ロスを抑制することができる。更に、油排出口４７を油溜り室４４と連通してその外周よりも外側に設けているため、油溜り室４４内での圧縮ガスの旋回流に伴い油が旋回移動しても油を油排出口４７に導き、油排出口４７を油によって液封することができる。従って、油排出口４７からの圧縮ガスの吹き抜けを確実に解消することができる。
　さらに、固定スクロール部材３２と区画部材４２とを別体にて構成され、その合わせ面に介装されるシール用のガスケット４１に微細溝４９を設けることによって、油排出口４７から密閉ハウジング１０内の低圧領域に排出される油を減圧する減圧機構５０を構成しているため、減圧機構５０として専用部品を設ける必要がなく、しかも減圧機構５０を設置するスペースを余分に確保する必要がなくなることから、コンパクト化が可能となるとともに、構成の簡素化およびコスト低減を図ることができる。また、固定スクロール部材３２の背面構成を簡素化できるため、高い加工精度を求められる固定スクロール部材３２の加工を容易化することができる。更には、微細溝４９を区画部材４２の円筒状部分に沿ってほぼ全周設けているため、ガスケット４１によるシール効果に加えて微細溝４９を流通する油によるシール効果をも期待することができる。従って、ガスケット４１による区画部材４２と固定スクロール部材３２間のシール性を一段とアップすることができる。
　なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態にかかるスクロール圧縮機３は、Ｒ４１０Ａ冷媒やＣＯ２冷媒のほか、いかなる冷媒（作動ガス）を使用する冷凍サイクルの圧縮機にも適用可能であるが、特に高圧冷媒であるＣＯ２冷媒用のスクロール圧縮機３に用いて好適である。つまり、ＣＯ２冷媒は高圧で密度が高く、油が分離し難いことから、油分離性能を高める必要があるので、油の遠心分離効果を高めた本発明にかかるスクロール圧縮機３は有効である。また、圧力差が大きくなるため、シール効果を高める必要があるが、ガスケット４１に加えて減圧機構５０を構成する微細溝４９を流通する油によるシール効果を期待できる点からも、高圧冷媒用として有効である。
　さらに、上記実施形態においては、区画部材４２を固定スクロール部材３２とは別体にて構成しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、区画部材４２は、固定スクロール部材３２の端板３２Ａの背面側に一体成形により形成してもよい。ただし、この場合には、分離した油を減圧して密閉ハウジング１０内の低圧領域に排出するための減圧機構５０を、例えば固定スクロール部材３２の端板３２Ａに設けた油排出孔内に外周に螺旋溝を有するピンを挿入して減圧機構５０を設ける等の構成を採用すればよい。

Claims (10)

  1. 　吐出ポートが設けられた固定スクロール部材の背面側にディスチャージカバーを設けて油分離室を形成し、該油分離室内に油分離機構を設けたスクロール圧縮機において、
    　前記油分離機構は、前記油分離室内を内周側のガス吐出室と外周側の油溜り室とに区画する円筒状の区画部材と、該区画部材の上面を閉じるセパレータプレートとを備え、
    　前記区画部材は、前記吐出ポートに設けられる吐出リード弁の設置方向に偏心して配設されているスクロール圧縮機。
  2. 　前記セパレータプレートには、前記ガス吐出室から前記油分離室側に圧縮ガスを吹き出す吹出し口が設けられ、該吹出し口は、偏心されて配設されている前記区画部材の最大偏心部位の外周領域に対応する位置に設けられている請求項１に記載のスクロール圧縮機。
  3. 　前記吹出し口は、前記ディスチャージカバーの内周壁面に向けて所定角度で開口されている請求項２に記載のスクロール圧縮機。
  4. 　前記吹出し口の位置を０ｄｅｇとし、該吹出し口から吹き出される圧縮ガスの旋回方向への角度をθとしたとき、θ＝１８０～３６０ｄｅｇの位置に前記油溜り室から低圧領域に油を排出する油排出口が設置されている請求項２または３に記載のスクロール圧縮機。
  5. 　前記油排出口は、前記油溜り室と連通してその外周よりも外側に設けられている請求項４に記載のスクロール圧縮機。
  6. 　前記セパレータプレートは、前記ディスチャージカバーの内周壁面と同心円形状とされており、前記油溜り室の上面を覆うように設けられている請求項１ないし５のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
  7. 　前記セパレータプレートと前記ディスチャージカバーの内周壁面との間には、１ｍｍ以上２ｍｍ以下の隙間が形成されている請求項６に記載のスクロール圧縮機。
  8. 　前記区画部材は、前記固定スクロール部材と別体にて構成され、該区画部材と前記固定スクロール部材との合わせ面に前記油排出口から前記低圧領域に排出される油を減圧する減圧機構が設けられている請求項４ないし７のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
  9. 　前記減圧機構は、前記区画部材と前記固定スクロール部材との間に介装され、両者間をシールするガスケットに設けられる微細溝により構成されている請求項８に記載のスクロール圧縮機。
  10. 　前記微細溝は、前記区画部材の円筒状部分に沿ってほぼ全周設けられている請求項９に記載のスクロール圧縮機。
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