WO2017179714A1 - 密閉型二段圧縮機 - Google Patents

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WO2017179714A1
WO2017179714A1 PCT/JP2017/015333 JP2017015333W WO2017179714A1 WO 2017179714 A1 WO2017179714 A1 WO 2017179714A1 JP 2017015333 W JP2017015333 W JP 2017015333W WO 2017179714 A1 WO2017179714 A1 WO 2017179714A1
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housing
oil
axis
bearing
stage
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PCT/JP2017/015333
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English (en)
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陽平 堀田
央幸 木全
創 佐藤
後藤　利行
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三菱重工サーマルシステムズ株式会社
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    • F04C2270/00—Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/20—Flow

Definitions

  • the present invention relates to a sealed two-stage compressor.
  • Priority is claimed on Japanese Patent Application No. 2016-081000, filed Apr. 14, 2016, the content of which is incorporated herein by reference.
  • a rotary compressor is disposed as the low stage side compression unit
  • a scroll compressor is disposed as the high stage side compression unit
  • the gas supplied into the housing is used as the rotary compressor. After compression, it is further compressed by the scroll compressor and discharged from the housing.
  • the closed type two-stage compressor is operated in a state in which the lubricating oil for the low-stage compression section and the high-stage compression section is held in the housing.
  • bearing brackets are provided at divided portions of the upper and lower division type housings, and gas in the outer peripheral region inside the housing containing a large amount of oil flows into the scroll compressor
  • the central region gas having a small oil content flows into the scroll compressor while avoiding the above problem.
  • the present invention provides a closed type two-stage compressor that can be easily manufactured and can effectively separate oil in gas.
  • a sealed type two-stage compressor includes a housing having an oil reservoir inside, a rotation shaft disposed in the housing, and a rotation shaft disposed in the housing and rotating the rotation shaft.
  • a motor having a stator provided radially outward and a rotor provided radially inward, and disposed on one side (first end side) in a direction of an axis of the rotation shaft with respect to the motor in the housing
  • a low-stage compression unit connected to the rotation shaft to compress gas, and the housing disposed on the other side (second end side) of the motor in the direction of the axis with respect to the motor and supporting the rotation shaft
  • a bearing device having a bearing casing for supporting the bearing body in the housing, and the bearing device disposed on the other side (second end side) in the direction of the axis with respect to the bearing device, the low-stage side From the compression section And a high-stage-side compression section for further compressing the discharged gas, the bearing casing being provided to suck gas into the high-stage
  • the gas is compressed together with the oil in the oil reservoir in the lower stage compression unit. Therefore, the gas discharged from the low pressure side compression unit contains oil. A part of the gas containing oil flows toward the high-stage compression section through the gap between the stator and the rotor or the through hole provided in the rotor after flowing out toward the motor. When the gas passes through the motor, the oil in the gas contacts the rotor and an oil separation plate provided at the top of the rotor to reduce the oil content in the gas. On the other hand, the gas that has passed between the stator and the housing flows directly toward the high-stage compression section without contacting the rotor. For this reason, the oil content in the gas flows toward the high stage side compression section while being high.
  • the amount of oil in the gas discharged from the low-stage compression section is small at the radially inner side in the housing and is large at the radial outer side.
  • the inflow of the gas to the suction opening can be restricted on the radially outer side by a simple method of providing the bearing casing with the restriction surface. For this reason, it is possible to limit the gas with a large oil content on the radially outer side from flowing directly into the suction passage through the suction opening, and the gas on the radially inner side with a small oil content is drawn through the suction opening. It is possible to flow into the road.
  • a gas with a small oil content can be supplied to the high stage side compression unit, and the amount of oil in the gas compressed and discharged in the high stage side compression unit can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the amount of oil circulation (OC%) in the system including the closed type two-stage compressor. Furthermore, when the radially outer gas comes in contact with the restriction surface, the oil in the gas adheres to the restriction surface, and the gas with reduced oil content is guided radially inward by the restriction surface to the suction passage from the suction opening To flow. Thus, the amount of oil in the gas is reduced by the restriction surface and supplied from the suction passage to the high stage side compression unit, so the amount of oil in the gas compressed and discharged in the high stage side compression unit is reduced. It is possible to reduce the oil circulation (OC%) in the system.
  • a sealed type two-stage compressor according to a second aspect of the present invention is fixed to the bearing casing in the first aspect and has a plate shape, and is provided on one side (first end side) of the axis. It may further comprise an inflow restriction plate having the restriction surface.
  • the restriction surface can be provided in the bearing casing, so it is very easy to provide a restriction surface by attaching a member corresponding to the inflow restriction plate to the housing.
  • a limiting surface can be provided on the bearing housing.
  • the existing bearing casing can be easily provided with a limiting surface.
  • the restriction surface in the first or second aspect is provided at a radially outer end portion which is an inner surface side of the housing,
  • the axis is inclined toward one side (first end side) in the direction of the axis as the ring-shaped plane is formed orthogonal to the axis and centered on the axis and radially inward from the plane. It may have an inclined surface which makes a truncated cone shape centering.
  • an annular opening centered on the axis is formed so as to extend from the suction opening to one side (first end side) in the direction of the axis. be able to.
  • the opening extending from the suction opening can be formed annularly, the opening area can be secured, and the flow rate of the gas flowing from the inside of the housing into the suction passage can be secured.
  • the oil-rich gas in the radially outer region can be made to adhere to the inclined surface by flowing radially inward along the plane of the limiting surface and then colliding with the inclined surface.
  • the gas in a state where the oil content in the gas is further reduced, the gas can be made to flow into the suction passage to reduce the amount of oil in the gas supplied to the high stage side compression unit, and compressed by the high stage side compression unit The amount of oil in the discharged gas can be reduced. Therefore, it is possible to further reduce the oil circulation amount (OC%) in the system.
  • the radially inner end portion of the restriction surface in the first to third aspects is located radially inward of the stator.
  • the restriction surface may be disposed so as to close a part of the suction opening so as to secure a suction amount of gas required in the high stage side compression unit.
  • the inner surface of the limiting surface is located radially inward of the stator, whereby the limiting surface extends to the position of the rotor. Therefore, the gas in contact with the rotor and having a sufficiently reduced amount of oil can be made to flow from the suction opening into the suction passage. Therefore, the amount of oil in the gas compressed and discharged in the high stage side compression unit can be further reduced, and the oil circulation amount (OC%) in the system can be further reduced. At this time, since it is possible to secure the amount of gas suction required in the high stage side compression unit, it is possible to avoid a reduction in compression efficiency in the high stage side compression unit.
  • a sealed type two-stage compressor according to a fifth aspect of the present invention is provided in a gap between the radially outer outer edge of the restriction surface and the inner surface of the housing in the first to fourth aspects. It may further comprise a sealed member.
  • the gas having a large oil content which has passed between the housing and the stator, directly flows from between the restriction surface and the housing into the high stage compression portion You can avoid doing it. Therefore, the amount of oil in the gas that is compressed and discharged in the high stage side compression unit can be further reduced, and the oil circulation amount (OC%) in the system can be further reduced.
  • the high stage side compression portion is provided at the radial outer end of the bearing casing in the first to fifth aspects.
  • the bearing casing in the housing communicate with one side (first end side) in the direction of the axis rather than the bearing casing, and there is further provided an oil drop portion through which oil from the high-stage compression portion can flow Good.
  • the oil used for lubrication in the high stage side compression portion is returned into the housing through the oil drain portion. Therefore, it is possible to further reduce the amount of oil in the gas that is compressed and discharged in the high stage side compression unit, and it is possible to further reduce the oil circulation amount (OC%) in the system.
  • the oil drainage portion is provided at the radial outer end of the bearing casing, the oil drainage portion is provided at a position apart from the suction opening that opens inward in the radial direction. Therefore, it is possible to prevent the oil returned from the oil return portion to the housing from flowing directly into the suction flow path from the suction opening. Therefore, the amount of oil in the gas compressed and discharged in the high stage side compression unit can be further reduced, and the oil circulation amount (OC%) in the system can be further reduced.
  • the bearing casing in the first to sixth aspects is accommodated in the direction of the axis and capable of inserting the wiring of the motor.
  • a part may be provided, and it may further be provided with the seal member provided in the crevice between the restriction surface and the wiring of the motor.
  • FIG. 2 shows a closed type two-stage compressor according to a first embodiment of the present invention, and is a longitudinal sectional view at a cross sectional position different from FIG. 1 in the circumferential direction.
  • FIG. 2 is a view showing a bearing casing and an inflow restriction plate of the sealed two-stage compressor according to the first embodiment of the present invention, and shows an II cross section of FIG. 1; It is a longitudinal cross-sectional view which shows the airtight type two-stage compressor which concerns on 2nd embodiment of this invention.
  • FIG. 2 shows a closed type two-stage compressor according to a first embodiment of the present invention, and is a longitudinal sectional view at a cross sectional position different from FIG. 1 in the circumferential direction.
  • FIG. 2 is a view showing a bearing casing and an inflow restriction plate of the sealed two-stage compressor according to the first embodiment of the present invention, and shows an II cross section of FIG. 1;
  • It is a longitudinal cross-sectional view which shows the airtight type two-stage compressor
  • FIG. 5 is a view showing a bearing casing and an inflow restriction plate of a sealed two-stage compressor according to a second embodiment of the present invention, and shows an IV-IV cross section of FIG. 4; It is a figure showing a bearing casing and an inflow restriction plate of a sealed type two-stage compressor concerning a modification of an embodiment of the present invention.
  • the enclosed type two-stage compressor 1 (hereinafter, referred to as the two-stage compressor 1) according to the first embodiment of the present invention will be described.
  • the two-stage compressor 1 compresses a refrigerant R which is a gas such as carbon dioxide.
  • the two-stage compressor 1 includes a housing 11, a rotary compressor (low stage side compression unit) 12 provided inside the housing 11, a scroll compressor (high stage side compression unit) 13, an electric motor 14, a rotating shaft 15, And a bearing device 30 and an inflow restriction plate 61 fixed to the bearing device 30.
  • the housing 11 includes a cylindrical main body 21 and an upper lid 22 and a lower lid 23 that close the upper and lower openings of the main body 21.
  • the housing 11 seals the internal space.
  • the rotating shaft 15 is disposed to extend vertically inside the housing 11.
  • the electric motor 14 is disposed on the outer peripheral side of the rotating shaft 15 to rotate the rotating shaft 15 around the axis X. That is, the electric motor 14 faces the rotor 38 in the radial direction with a gap between the rotor 38 fixed to the outer peripheral surface of the rotary shaft 15 and the outer peripheral surface of the rotor 38 and fixed to the inner surface of the main body 21 of the housing 11 And the stator 39, which
  • the electric motor 14 is connected to a power supply (not shown) by a wire 14a, and the rotating shaft 15 is rotated by the power from the power supply.
  • the stator 39 is fixed to the inner surface of the housing 11 at a part in the circumferential direction, and the inner surface of the housing 11 and the stator 39 have a gap S in the radial direction at portions other than the parts fixed to the inner surface of the housing 11 It is arranged.
  • the rotary compressor 12 is disposed in the housing 11 at a position adjacent to the lower lid portion 23 below and in the direction of the axis X of the electric motor 14.
  • the rotary compressor 12 includes an eccentric shaft portion 41 provided on the rotary shaft 15 and a piston rotor 42 fixed to the eccentric shaft portion 41 and rotating eccentrically with respect to the axis X with rotation of the rotary shaft 15;
  • a compression chamber C1 accommodating the rotor 42 is provided with a cylinder 44 formed therein.
  • the cylinder 44 is formed with a suction hole 44 a which allows the refrigerant R to flow into the inside.
  • a suction pipe 33 provided through the main body 21 of the housing 11 is connected to the suction hole 44 a, and the refrigerant R is supplied from the outside of the housing 11 through the suction pipe 33.
  • a discharge hole (not shown) is formed in the cylinder 44, and the refrigerant R compressed by the rotary compressor 12 is discharged from the discharge hole to the area in the housing 11 where the electric motor 14 is provided. It has become.
  • oil A is stored at the bottom of the housing 11, and an oil reservoir O1 is provided.
  • the liquid level of the oil reservoir O 1 at the time of the initial sealing of the oil A is located above the rotary compressor 12. The rotary compressor 12 is thereby driven in the oil reservoir O1.
  • the scroll compressor 13 is disposed inside the housing 11 above the electric motor 14.
  • the scroll compressor 13 includes a fixed scroll 51 fixed to the upper bearing 31 and a orbiting scroll 57 disposed below the fixed scroll 51 and opposed to the fixed scroll 51.
  • the fixed scroll 51 has an end plate 52 fixed to the upper surface of the upper bearing 31 and a fixed wrap 53 projecting downward from the end plate 52.
  • a discharge hole 52a penetrating vertically is formed in the central portion (near the axis X) of the end plate 52.
  • the orbiting scroll 57 is disposed so as to be sandwiched in the direction of the axis X by the bearing device 30 (upper bearing 31 described later) and the end plate 52 of the fixed scroll 51 and is fixed to the rotation shaft 15; And a pivot wrap 59 projecting upward from the end plate 58.
  • the end plate 58 is fixed to an eccentric shaft portion 56 provided at the upper end of the rotation shaft 15 and rotates eccentrically with respect to the axis X as the rotation shaft 15 rotates.
  • the turning wrap 59 engages with the fixed wrap 53 to form a compression chamber C2 for compressing the refrigerant R with the fixed wrap 53.
  • the fixed scroll 51 is formed with a suction hole (not shown) that can suck the refrigerant R compressed by the rotary compressor 12 and discharged into the housing 11 into the compression chamber C2 via the bearing device 30. ing.
  • the refrigerant R compressed in the compression chamber C2 is fixed to the upper portion of the fixed scroll 51 in the housing 11 through the discharge hole 52a of the fixed scroll 51 and opens in a space surrounded by the fixed scroll 51 and the discharge cover 50.
  • the discharge pipe 34 provided through the housing 11 and extending to the outside is discharged to the outside of the housing 11.
  • an upper bearing 31 provided in the upper part inside the housing 11 and lower bearings 32A and 32B provided in the lower part inside the housing 11 are provided.
  • the lower bearings 32A, 32B rotatably support the rotating shaft 15 with respect to the housing 11 at the lower part of the housing 11.
  • the lower bearings 32A and 32B are disposed so as to sandwich the rotary compressor 12 from above and below in the direction of the axis X, and are fixed to the cylinder 44 by bolts 48.
  • the upper bearing 31 supports a bearing main body 31a rotatably supporting the rotary shaft 15 with respect to the housing 11 about the axis X of the rotary shaft 15, and a bearing casing 31b supporting the bearing main body 31a integrally with the bearing main body 31a. And.
  • the bearing casing 31b is provided with a plurality of suction flow paths FC extending in parallel with the axis X across the entire area of the bearing casing 31b in the direction of the axis X at intervals in the circumferential direction.
  • the suction passage FC is a recessed groove having a rectangular cross-section which is recessed inward in the radial direction from the outer peripheral surface of the bearing casing 31b.
  • the bearing casing 31b extends radially inward from the lower end of the suction passage FC continuously downward to be one side (first end side) of the axis X, and when looking at the bearing casing 31b A suction opening FCa opening in a fan shape is provided.
  • the bearing casing 31b is provided with a recessed portion (accommodating portion) 31c which is recessed from the outer peripheral surface radially inward over the entire region in the direction of the axis X at a position not interfering with the suction opening FCa.
  • the wiring 14a of the electric motor 14 is disposed inside the recess.
  • a seal member 65 is provided in the gap between the recess 31 c, the wire 14 a and the inner surface of the housing 11.
  • a sealing material such as resin can be used for the sealing member 65.
  • bearing flow passage 31d (see FIG. 2) opened inside the housing 11 at a position in the direction of the axis X in which the orbiting scroll 57 is fixed to the eccentric shaft 56 penetrating in the radial direction. It is formed.
  • the bearing casing 31b communicates with the bearing flow passage 31d at a position not interfering with the suction opening FCa and the recess 31c and at the radially outer end and faces the electric motor 14 toward the bearing casing 31b.
  • An oil drain pipe (oil drain portion) 72 extending along the inner surface of the housing 11 and projecting downward from the bearing casing 31 b is provided.
  • the inflow restriction plate 61 is fixed to the bearing casing 31b from below by a bolt 60 as shown in FIG.
  • the inflow restriction plate 61 has an annular shape about the axis X.
  • the inflow restriction plate 61 has a plurality of notches 63 which are notched radially inward from the radially inner end, at a position corresponding to the suction opening FCa.
  • the lower surface of the inflow restriction plate 61 is a restriction surface 62, and the bottom of the notch 63 forms an inner edge 62 a of the restriction surface 62.
  • the inner edge 62a has a curved shape formed along the circumferential direction.
  • the inner edge portion 62a is located at a midway position in the radial direction of the suction opening FCa, and as a result, only the radially inner position of the suction opening FCa is opened toward the electric motor 14 by the inflow restriction plate 61. There is. As a result, the flow of the refrigerant R to the suction opening FCa on the radially outer side is restricted by the restriction surface 62.
  • the inflow restriction plate 61 is provided with a notch 61a which is recessed inward in the radial direction from the outer edge 62b at a position corresponding to the position of the wire 14a so as not to interfere with the wire 14a.
  • the restriction surface 62 is provided so as to project radially inward from the inner surface of the housing 11 when viewed from a cross section including the axis X as shown in FIG.
  • a seal member 66 is provided in the gap between the inner surface of the housing 11 and the outer edge 62 b of the restriction surface 62 (the end edge radially outward along the inner surface of the housing 11).
  • a seal member of resin or the like, an O-ring or the like can be used as the seal member 66.
  • the refrigerant R is compressed together with the oil A of the oil reservoir O1 in the rotary compressor 12.
  • the refrigerant R discharged from the rotary compressor 12 contains the oil A.
  • a part of the refrigerant R including the oil A flows toward the electric motor 14 and then flows toward the scroll compressor 13 through the gap between the stator 39 and the rotor 38 or the through hole 37 provided in the rotor 38.
  • the oil A in the refrigerant R contacts the rotor 38 and the oil separation plate 38 a provided on the upper portion of the rotor 38 and extending in the radial direction, whereby the oil R in the refrigerant R is The content of oil A is reduced.
  • the refrigerant R which has passed through the gap S between the stator 39 and the housing 11 flows toward the scroll compressor 13 without being in contact with the rotor 38. Therefore, the refrigerant R flows toward the scroll compressor 13 while the content of the oil A in the refrigerant R is large. That is, the amount of oil A in the refrigerant R discharged from the rotary compressor 12 is small at the radially inner side in the housing 11 and is large at the radial outer side.
  • the inflow restriction plate 61 having the restriction surface 62 in the bearing casing 31b by providing the inflow restriction plate 61 having the restriction surface 62 in the bearing casing 31b, it is possible to restrict the flow of the refrigerant R to the suction opening FCa at the radially outer side. For this reason, it can be restricted that the refrigerant R having a large content of the oil A on the radially outer side flows into the suction flow path FC through the suction opening FCa as it is. Further, the radially inner refrigerant R having a small content of oil A can be made to flow into the suction passage FC through the suction opening FCa.
  • the refrigerant R with a small content of oil A can be supplied to the scroll compressor 13, and the amount of oil A in the refrigerant R compressed and discharged by the scroll compressor 13 can be reduced. It becomes possible to reduce the amount of oil circulation (OC%) in the system including the two-stage compressor 1.
  • the oil A in the refrigerant R adheres to the restriction surface 62, and the refrigerant R whose content of the oil A decreases is guided radially inward by the restriction surface 62 And flows into the suction passage FC from the suction opening FCa.
  • the amount of oil A in the refrigerant R is reduced by the restriction surface 62 and is supplied from the suction passage FC to the scroll compressor 13. Therefore, the amount of oil A in the refrigerant R compressed by the scroll compressor 13 and discharged from the discharge pipe 34 to the outside of the housing 11 can be reduced, and the oil circulation amount (OC%) in the system is reduced. It is possible to
  • the restriction surface 62 can be provided on the bearing casing 31b. For this reason, compared with the case where the member equivalent to the inflow restriction
  • the oil drain pipe 72 the oil used for lubrication in the high stage side compression unit is returned to the inside of the housing 11 through the oil drain pipe 72. Therefore, the amount of oil A in the refrigerant R compressed and discharged by the scroll compressor 13 can be further reduced. Further, by providing the oil drainage pipe 72 at the radial outer end of the bearing casing 31b, the oil drainage pipe 72 is provided at a position away from the radially inner opening of the suction opening FCa on the radially inner side. . Therefore, it is possible to prevent the oil A returned from the oil return pipe 72 to the housing 11 from flowing directly into the suction flow path FC from the suction opening FCa. Therefore, the amount of oil A in the refrigerant R to be compressed and discharged by the scroll compressor 13 can be further reduced.
  • the refrigerant R having a large content of oil A which has passed through the gap S between the housing 11 and the stator 39 in the radially outer region inside the housing 11 by the seal member 66 is the restriction surface 62 and the housing as it is. It can avoid flowing into the scroll compressor 13 from between it and the inner surface of 11. Therefore, the amount of oil A in the refrigerant R compressed and discharged by the scroll compressor 13 can be further reduced.
  • the sealing member 65 can seal the gap between the recess 31c and the wire 14a and the inner surface of the housing 11. . Therefore, it is possible to suppress the refrigerant R including the oil A being supplied to the scroll compressor 13 as it is through the gap.
  • a two-stage compressor 80 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
  • the wiring 14 a of the electric motor 14 and the oil drain pipe 72 are not shown.
  • symbol is attached
  • the two-stage compressor 80 of this embodiment differs from the inflow restriction plate 61 of the first embodiment in the inflow restriction plate 81 having a restriction surface 82.
  • the inflow restriction plate 81 is disposed radially outward along the inner surface of the housing 11 and has an annular portion 83 having an annular shape centered on the axis X, and an annular portion 83 continuously provided radially inward of the annular portion 83. And a conical portion 84 integrally provided.
  • the lower surface of the annular portion 83 is a flat surface 86 forming an annular shape centered on the axis X.
  • the outer surface of the conical portion 84 is a sloped surface 87 having a truncated cone shape with the axis X as a center.
  • the inclined surface 87 is inclined downward as it goes radially inward from the plane 86.
  • the limiting surface 82 of the present embodiment has the flat surface 86 and the inclined surface 87.
  • An inner edge portion 87 a which is a radially inner end edge of the inclined surface 87 is located radially inward of the stator 39 and radially outward of the bearing casing 31 b and the rotation shaft 15.
  • the inner edge portion 87a of the inflow restriction plate 81 is disposed at a position where the suction amount of the refrigerant R required for the scroll compressor 13 can be secured, that is, the opening area of the suction opening FCa can be secured. It is done.
  • the limiting surface 82 has the inclined surface 87, thereby forming an annular shape centered on the axis X so as to extend downward from the suction opening FCa in the direction of the axis X.
  • the opening OP can be formed. Therefore, the area in which the suction opening FCa opens toward the electric motor 14 can be made larger than in the first embodiment. Therefore, the flow rate of the refrigerant R flowing into the suction passage FC from the inside of the housing 11 can be secured.
  • the refrigerant R having a large content of oil A in the radially outer region of the housing 11 flows radially inward along the flat surface 86 and then collides with the inclined surface 87, thereby causing the oil to be inclined to the inclined surface 87 as well. A can be attached. Therefore, the refrigerant R can be made to flow into the suction passage FC and be supplied to the scroll compressor 13 in a state where the content of the oil A in the refrigerant R is further reduced. As a result, the amount of oil A in the refrigerant R compressed by the scroll compressor 13 and discharged to the outside of the housing 11 can be further reduced, and the amount of oil circulation in the system including the two-stage compressor 80 (OC %) Can be further reduced.
  • the limiting surface 82 extends to the position of the rotor 38. Therefore, the refrigerant R flowing radially inward in the housing 11 and the oil A in the refrigerant R are brought into contact with the rotor 38, and the refrigerant R whose amount of oil A is sufficiently reduced by the rotor 38 is suctioned from the suction opening FCa It can be made to flow into the channel FC.
  • the inner edge 62 a of the limiting surface 62 may be disposed radially inward of the stator 39. Furthermore, in this case, it is preferable to determine the position of the inner edge portion 62 a so that the suction amount of the refrigerant R required for the scroll compressor 13 can be secured.
  • a through hole penetrating in the direction of the axis X may be formed in the bearing casing 31b, and the wiring 14a may be inserted through this through hole.
  • the limiting surface 62 ⁇ / b> A may be provided with an annular recess 90 which is recessed upward and has an annular shape around the axis X.
  • an annular recess 90 With such an annular recess, the refrigerant R on the radially outer side comes into contact with the restriction surface 62A, so that the oil A attached to the restriction surface 62A flows radially inward and is not sucked into the suction opening FCa be able to.
  • Such an annular recess 90 can be provided on any of the restriction surface 62 of the first embodiment and the restriction surface 82 of the second embodiment.
  • the rotary compressor 12 was provided in the housing 11 as a low stage side compressor and the scroll compressor 13 was provided as a high stage side compressor, it is not limited to this.
  • the scroll compressor 13 may be provided as the low-stage compressor, and the rotary compressor 12 may be used as the high-stage compressor.
  • the scroll compressor 13 may be provided on both the low stage side and the high stage side, and the rotary compressor 12 may be provided on the low stage side and the high stage side.
  • compressors other than the scroll compressor 13 and the rotary compressor 12 may be provided.
  • restriction surfaces 62 and 82 may be provided also in a two-stage compressor that is used in a horizontal position such that the axis of the rotation axis extends in the horizontal direction.

Abstract

内部に油溜まり（Ｏ１）を有するハウジング（１１）内の上部で回転軸（１５）を支持する軸受本体（３１ａ）、及び軸受本体（３１ａ）をハウジング（１１）に支持する軸受ケーシング（３１ｂ）を有する上部軸受（３１）に対して上方に配置され、ロータリ圧縮機（１２）から吐出された冷媒（Ｒ）をさらに圧縮するスクロール圧縮機（１３）を備え、軸受ケーシング（３１ｂ）には、スクロール圧縮機（１３）へ冷媒（Ｒ）を吸入するように設けられて下方に向かって開口する吸入開口（ＦＣａ）が設けられた吸入流路（ＦＣ）と、吸入開口（ＦＣａ）と電動モータ（１４）との間に配置されて、径方向外側での吸入開口（ＦＣａ）への冷媒（Ｒ）の流れを制限するように、ハウジング（１１）の内面から径方向内側に向かって設けられた制限面（６２）と、が設けられている。

Description

密閉型二段圧縮機
　本発明は、密閉型二段圧縮機に関する。
　本願は、２０１６年４月１４日に出願された特願２０１６－０８１０００号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　従来から、例えば冷凍空調用に用いられ、ハウジング内に密閉された低段側圧縮部、及び、高段側圧縮部を備える密閉型二段圧縮機が知られている。そして、このような密閉型二段圧縮機の一例が特許文献１に開示されている。
　特許文献１の密閉型二段圧縮機では、低段側圧縮部としてロータリ圧縮機を配置し、高段側圧縮部としてスクロール圧縮機を配置し、ハウジング内に供給されたガスをロータリ圧縮機で圧縮した後、さらにスクロール圧縮機で圧縮してハウジングから吐出する。ハウジング内には低段側圧縮部、及び高段側圧縮部の潤滑用の油が保持された状態で密閉型二段圧縮機が運転される。
　ここで、特許文献１の密閉型二段圧縮機では、上下分割タイプのハウジングの分割部分にベアリングブラケットを設け、油を多く含むハウジング内部の外周側領域のガスがスクロール圧縮機へ流入してしまうことを回避する一方で、油の含有量が小さい中心側領域のガスがスクロール圧縮機へ流入するようにして、冷凍サイクルでの油循環量（ＯＣ％）の低減を図っている。
特開２００９－１８０１０７号公報
　しかしながら特許文献１のベアリングブラケットのように、冷凍サイクルでの油循環量（ＯＣ％）の低減を目的とする部材をハウジングに溶接で設ける場合、ハウジングへの歪が生じる可能性がある。従って、精度よく密閉型二段圧縮機を製造することが難しく、製造に手間を要する。また特許文献１の密閉型二段圧縮機のベアリングブラケットは、ベアリングケースから荷重を受けるため、剛性確保のため肉厚を大きくする必要がある。この結果、ハウジングの内容積が小さくなってしまい、ガス中の油を分離する際に不利となる。
　そこで本発明は、容易に製造可能であるとともに、ガス中の油を効果的に分離することができる密閉型二段圧縮機を提供する。
　本発明の第一の態様に係る密閉型二段圧縮機は、内部に油溜まりを有するハウジングと、前記ハウジング内に配置された回転軸と、前記ハウジング内に配置されて前記回転軸を回転させる径方向外側に設けられたステータ及び径方向内側に設けられたロータを有するモータと、前記ハウジング内で前記モータに対して前記回転軸の軸線の方向の一方側（第一端側）に配置され、前記回転軸に接続されてガスを圧縮する低段側圧縮部と、前記ハウジング内で前記モータに対して前記軸線の方向の他方側（第二端側）に配置され、前記回転軸を支持する軸受本体、及び該軸受本体を前記ハウジングに支持する軸受ケーシングを有する軸受装置と、前記軸受装置に対して、前記軸線の方向の他方側（第二端側）に配置され、前記低段側圧縮部から吐出されたガスをさらに圧縮する高段側圧縮部と、を備え、前記軸受ケーシングには、前記高段側圧縮部へガスを吸入するように設けられて前記軸線の方向の一方側（第一端側）に向かって開口する吸入開口が設けられた吸入流路と、前記吸入開口と前記モータとの間に配置されて、径方向外側での前記吸入開口へのガスの流れを制限するように、前記ハウジングの内面から径方向内側に向かって設けられた制限面と、が設けられている。
　このような密閉型二段圧縮機では、低段側圧縮部では油溜まりの油とともにガスが圧縮される。このため低段側圧縮部から吐出されたガスには油が含まれている。油を含むガスの一部は、モータに向かって流出した後にステータとロータとの隙間、あるいはロータに設けられた貫通孔を通じて高段側圧縮部に向かって流通する。そしてガスがモータを通過する際にはガス中の油はロータや、ロータの上部に設けられた油分離プレートに接触することでガス中の油含有量が低減される。一方で、ステータとハウジングとの間を通過したガスはロータに接触することなくそのまま高段側圧縮部に向かって流通する。このため、ガス中の油含有量は多いまま高段側圧縮部に向かって流通する。即ち、低段側圧縮部から吐出されたガス中の油量は、ハウジング内の径方向内側で少なく、径方向外側で多くなっている。
　ここで、本態様では軸受ケーシングに制限面を設けるといった簡易な手法により、径方向外側で吸入開口へのガスの流入を制限できる。このため、径方向外側の油含有量の多いガスがそのまま吸入開口を通じて吸入流路に流入してしまうことを制限でき、かつ、油含有量の少ない径方向内側のガスを、吸入開口を通じて吸入流路へ流入させることが可能となる。この結果、高段側圧縮部へ油含有量の少ないガスを供給することができ、高段側圧縮部で圧縮されて吐出されるガス中の油量を低減することができる。よって密閉型二段圧縮機を含むシステム内の油循環量（ＯＣ％）を低減することが可能となる。
　さらに、径方向外側のガスが制限面に接触すると、ガス中の油が制限面に付着し、油含有量が減ったガスが制限面によって径方向内側に案内されて吸入開口から吸入流路へ流入する。このように制限面によってガス中の油量が低減されて吸入流路から高段側圧縮部へ供給されるため、高段側圧縮部で圧縮されて吐出されるガス中の油量を低減することができ、システム内の油循環量（ＯＣ％）を低減することが可能となる。
　また、本発明の第二の態様に係る密閉型二段圧縮機は、上記第一の態様における前記軸受ケーシングに固定されるとともに板状をなし、前記軸線の一方側（第一端側）に前記制限面を有する流入制限プレートをさらに備えていてもよい。
　このように軸受ケーシングに流入制限プレートを設けることで、軸受ケーシングに制限面を設けることができるため、ハウジングに流入制限プレートに相当する部材を取り付けて制限面を設ける場合に比べ、非常に容易に制限面を軸受ケーシングに設けることができる。また、既存の軸受ケーシングにも容易に制限面を設けることができる。
　また、本発明の第三の態様に係る密閉型二段圧縮機では、上記第一又は第二の態様における前記制限面は、前記ハウジングの内面側となる径方向外側の端部に設けられ、前記軸線に直交して該軸線を中心とした環状をなす平面と、前記平面から径方向内側に向かうに従って、前記軸線の方向の一方側（第一端側）へ向かって傾斜して前記軸線を中心とした円錐台状をなす傾斜面と、を有していてもよい。
　このように制限面として円錐台状をなす傾斜面を設けることで、吸入開口から軸線の方向の一方側（第一端側）に延びるように軸線を中心とした環状をなす開口部を形成することができる。このように吸入開口から延びる開口部を環状に形成できるため、開口面積を確保することができ、ハウジング内から吸入流路へ流入するガスの流量を確保することができる。さらに、径方向外側領域の油含有量の多いガスは制限面の平面に沿って径方向内側に流通した後に傾斜面に衝突することで、傾斜面にも油を付着させることができる。よって、さらにガス中の油含有量を低減した状態で、ガスを吸入流路に流入させ、高段側圧縮部へ供給するガス中の油量を低減でき、高段側圧縮部で圧縮されて吐出されるガス中の油量を低減することができる。よってシステム内の油循環量（ＯＣ％）をさらに低減することが可能となる。
　また、本発明の第四の態様に係る密閉型二段圧縮機では、上記第一から第三の態様における前記制限面の径方向内側の内縁部は、前記ステータよりも径方向内側の位置に配置され、かつ、前記制限面は、前記高段側圧縮部で必要となるガスの吸入量を確保可能に、前記吸入開口の一部を閉塞していてもよい。
　このように、制限面の内縁部がステータよりも径方向内側に位置することで、制限面がロータの位置まで延びていることになる。従って、ロータに接触して油量を十分に低減したガスを吸入開口から吸入流路に流入させることができる。よって、高段側圧縮部で圧縮されて吐出されるガス中の油量をさらに低減することができ、システム内の油循環量（ＯＣ％）をさらに低減することが可能となる。またこの際、高段側圧縮部で必要となるガスの吸入量を確保可能となっているため、高段側圧縮部での圧縮効率低下を回避できる。
　また、本発明の第五の態様に係る密閉型二段圧縮機は、上記第一から第四の態様における前記制限面の径方向外側の外縁部と前記ハウジングの内面との間の隙間に設けられたシール部材をさらに備えていてもよい。
　このようなシール部材によって、ハウジング内の径方向外側の領域で、ハウジングとステータとの間を通過した油含有量が多いガスが、そのまま制限面とハウジングとの間から高段側圧縮部に流入してしまうことを回避できる。従って、高段側圧縮部で圧縮されて吐出されるガス中の油量をさらに低減することができ、システム内の油循環量（ＯＣ％）をさらに低減することが可能となる。
　また、本発明の第六の態様に係る密閉型二段圧縮機では、上記第一から第五の態様における前記軸受ケーシングには、径方向外側の端部の位置で、前記高段側圧縮部と前記ハウジング内の軸受ケーシングよりも前記軸線の方向の一方側（第一端側）とを連通し、前記高段側圧縮部からの油が流通可能な油落し部がさらに設けられていてもよい。
　このような油落し部を設けることで、高段側圧縮部で潤滑に使用された油が油落し部を通じてハウジング内に戻される。従って高段側圧縮部で圧縮されて吐出されるガス中の油量をさらに低減することができ、システム内の油循環量（ＯＣ％）をさらに低減することが可能となる。
　また、油落し部を軸受ケーシングの径方向外側の端部に設けることで、径方向内側に開口する吸入開口から離れた位置に油落し部を設けることになる。従って、油戻し部からハウジングへ戻される油が、吸入開口からそのまま吸入流路に流入してしまうことを回避できる。よって高段側圧縮部で圧縮されて吐出されるガス中の油量をさらに低減することができ、システム内の油循環量（ＯＣ％）をさらに低減することが可能となる。
　また、本発明の第七の態様に係る密閉型二段圧縮機では、上記第一から第六の態様における前記軸受ケーシングには、前記軸線の方向に延びるとともに前記モータの配線を挿通可能な収容部が設けられ、前記制限面と前記モータの配線との間の隙間に設けられたシール部材をさらに備えていてもよい。
　このようなシール部材によって、モータの配線が挿通される収容部を軸受ケーシングに形成したとしても、制限面とモータの配線との間の隙間をシールすることができる。よって、この隙間を通じて油を含むガスがそのまま高段側圧縮部に供給されてしまうことを抑制することができる。
　上記の密閉型二段圧縮機によれば、制限面を軸受ケーシングに設けるといった手法を用いることで、容易に製造可能であるとともに、制限面によってガス中の油を効果的に分離することができる。
本発明の第一実施形態に係る密閉型二段圧縮機を示す縦断面図である。 本発明の第一実施形態に係る密閉型二段圧縮機を示し、図１とは周方向の異なる断面位置での縦断面図である。 本発明の第一実施形態に係る密閉型二段圧縮機の軸受ケーシング及び流入制限プレートを示す図であって、図１のＩ－Ｉ断面を示す。 本発明の第二実施形態に係る密閉型二段圧縮機を示す縦断面図である。 本発明の第二実施形態に係る密閉型二段圧縮機の軸受ケーシング及び流入制限プレートを示す図であって、図４のＩＶ－ＩＶ断面を示す。 本発明の実施形態の変形例に係る密閉型二段圧縮機の軸受ケーシング及び流入制限プレートを示す図である。
〔第一実施形態〕
　以下、本発明の第一実施形態における密閉型二段圧縮機１（以下、二段圧縮機１とする）について説明する。
　図１及び図２に示すように、二段圧縮機１は、例えば二酸化炭素等のガスである冷媒Rを圧縮する。二段圧縮機１はハウジング１１と、ハウジング１１の内部に設けられたロータリ圧縮機（低段側圧縮部）１２、スクロール圧縮機（高段側圧縮部）１３、電動モータ１４、回転軸１５、及び軸受装置３０と、軸受装置３０に固定された流入制限プレート６１とを備えている。
　ハウジング１１は、円筒状をなす本体部２１と、本体部２１の上下の開口を閉塞する上部蓋部２２及び下部蓋部２３とを備えている。そしてハウジング１１は内部の空間を密閉している。
　回転軸１５は、ハウジング１１の内部で上下に延びるように配置されている。
　電動モータ１４は、回転軸１５の外周側に配置されて回転軸１５を軸線Ｘ回りに回転させる。即ち、電動モータ１４は、回転軸１５の外周面に固定されたロータ３８と、ロータ３８の外周面と隙間を空けてロータ３８と径方向に対向し、ハウジング１１の本体部２１の内面に固定されたステータ３９とを有している。
　電動モータ１４は不図示の電源に配線１４ａによって接続されて、この電源からの電力によって回転軸１５を回転させる。ステータ３９は、周方向の一部でハウジング１１の内面に固定されており、ハウジング１１の内面に固定された以外の部分では、ハウジング１１の内面とステータ３９とは径方向に隙間Ｓを空けて配置されている。
　ロータリ圧縮機１２は、ハウジング１１の内部で、電動モータ１４の軸線Ｘの方向の一方となる下方で、下部蓋部２３に隣接した位置に配置されている。ロータリ圧縮機１２は、回転軸１５に設けられた偏心軸部４１と、偏心軸部４１に固定され、回転軸１５の回転に伴って軸線Ｘに対して偏心して回転するピストンロータ４２と、ピストンロータ４２を収容する圧縮室Ｃ１が内部に形成されたシリンダ４４とを備えている。
　シリンダ４４には冷媒Ｒを内部に流入可能とする吸入孔４４ａが形成されている。吸入孔４４ａにはハウジング１１の本体部２１を貫通して設けられた吸入管３３が接続されており、吸入管３３を通じてハウジング１１の外部から冷媒Ｒが供給される。また、シリンダ４４には不図示の吐出孔が形成されており、この吐出孔からハウジング１１内の電動モータ１４が設けられた領域にロータリ圧縮機１２で圧縮された冷媒Ｒが吐出されるようになっている。
　また、ハウジング１１の底部には油Ａが貯留されており、油溜まりＯ１が設けられている。油Ａの初期封入時における油溜まりＯ１の液面は、ロータリ圧縮機１２の上方に位置している。これによりロータリ圧縮機１２は、油溜まりＯ１の中で駆動される。
　スクロール圧縮機１３は、ハウジング１１の内部で電動モータ１４の上方に配置されている。スクロール圧縮機１３は、上部軸受３１に固定された固定スクロール５１と、固定スクロール５１の下方で固定スクロール５１に対向して配置された旋回スクロール５７とを備えている。
　固定スクロール５１は、上部軸受３１の上面に固定された端板５２と、端板５２から下方に突出する固定ラップ５３とを有している。端板５２の中央部（軸線Ｘ近傍）には、上下に貫通する吐出孔５２ａが形成されている。
　旋回スクロール５７は、軸受装置３０（後述する上部軸受３１）と固定スクロール５１の端板５２とで軸線Ｘの方向に挟まれるようにして配置されて回転軸１５に固定された端板５８と、端板５８から上方に突出する旋回ラップ５９とを有している。
　端板５８は、回転軸１５の上端に設けられた偏心軸部５６に固定されて、回転軸１５の回転に伴って軸線Ｘに対して偏心して回転する。
　旋回ラップ５９は、固定ラップ５３と噛み合うことで固定ラップ５３との間に冷媒Ｒを圧縮する圧縮室Ｃ２を形成している。
　ここで固定スクロール５１には、ロータリ圧縮機１２で圧縮されてハウジング１１内に吐出された冷媒Ｒを、軸受装置３０を介して圧縮室Ｃ２内に吸入可能とする不図示の吸入孔が形成されている。圧縮室Ｃ２で圧縮された冷媒Ｒは、固定スクロール５１の吐出孔５２ａを通じて、ハウジング１１内で固定スクロール５１の上部に固定されて固定スクロール５１とディスチャージカバー５０とで囲まれた空間に開口するとともにハウジング１１を貫通して外部に延びて設けられた吐出管３４からハウジング１１の外部へ吐出される。
　軸受装置３０としては、ハウジング１１の内部で上部に設けられた上部軸受３１と、ハウジング１１の内部で下部に設けられた下部軸受３２Ａ、３２Ｂとが設けられている。
　下部軸受３２Ａ、３２Ｂは、ハウジング１１の下部で回転軸１５をハウジング１１に対して回転可能に支持している。具体的には下部軸受３２Ａ、３２Ｂは、ロータリ圧縮機１２を軸線Ｘの方向に上下から挟むようにして配置されて、シリンダ４４にボルト４８で固定されている。
　上部軸受３１は、回転軸１５をハウジング１１に対して回転軸１５の軸線Ｘ回りに回転可能に支持する軸受本体３１ａと、軸受本体３１ａと一体に軸受本体３１ａをハウジング１１に支持する軸受ケーシング３１ｂとを有している。
　図１から図３に示すように軸受ケーシング３１ｂには、周方向に互いに間隔をあけて、軸受ケーシング３１ｂの軸線Ｘの方向の全域にわたって軸線Ｘと平行に延びる複数の吸入流路ＦＣが設けられている。本実施形態では、吸入流路ＦＣは軸受ケーシング３１ｂの外周面から径方向内側に凹む断面矩形状の凹状溝となっている。
　また軸受ケーシング３１ｂには、軸線Ｘの一方側（第一端側）となる下方に連続して吸入流路ＦＣの下端から径方向内側に延び、軸受ケーシング３１ｂを見た際に下方に向かって扇形形状に開口する吸入開口ＦＣａが設けられている。
　さらに軸受ケーシング３１ｂには、吸入開口ＦＣａに干渉しない位置で、外周面から径方向内側に向かって軸線Ｘの方向の全域にわたって凹む凹部（収容部）３１ｃが設けられている。この凹部の内部には電動モータ１４の配線１４ａが配置されている。凹部３１ｃと配線１４ａとハウジング１１の内面との間の隙間にはシール部材６５が設けられている。シール部材６５には例えば樹脂等のシール材を用いることができる。
　さらに軸受ケーシング３１ｂには、径方向に貫通して旋回スクロール５７が偏心軸部５６に固定された軸線Ｘの方向の位置で、ハウジング１１の内部に開口する軸受流路３１ｄ（図２参照）が形成されている。
　さらに、そして軸受ケーシング３１ｂには、吸入開口ＦＣａ及び凹部３１ｃに干渉しない位置で、かつ、径方向外側の端部の位置で、軸受流路３１ｄに連通するとともに電動モータ１４に向かって軸受ケーシング３１ｂを貫通してハウジング１１の内面に沿って延び、軸受ケーシング３１ｂから下方に突出しする油落し管（油落し部）７２が設けられている。
　流入制限プレート６１は、図３に示すように、軸受ケーシング３１ｂに下方からボルト６０によって固定されている。流入制限プレート６１は軸線Ｘを中心とした環状をなしている。流入制限プレート６１は、径方向内側の端部から径方向内側に向かって切り欠かれた複数の切欠部６３を、吸入開口ＦＣａに対応する位置に有している。流入制限プレート６１の下面は制限面６２となっており、切欠部６３の底部が制限面６２の内縁部６２ａを形成している。この内縁部６２ａは、周方向に沿って形成された曲線状をなしている。内縁部６２ａは吸入開口ＦＣａの径方向の中途位置に位置されており、この結果、流入制限プレート６１によって吸入開口ＦＣａの径方向内側の位置のみが電動モータ１４に向かって開口した状態となっている。これにより、制限面６２によって径方向外側での吸入開口ＦＣａへの冷媒Ｒの流れが制限されるようになっている。
　また、流入制限プレート６１には、配線１４ａに干渉しないように、配線１４ａの位置に対応する位置で外縁部６２ｂから径方向内側に向かって凹む切欠部６１ａが設けられている。
　制限面６２は図１に示すように軸線Ｘを含む断面から見て、ハウジング１１の内面から径方向内側に向かって突出するように設けられている。
　さらに本実施形態では、ハウジング１１の内面と、制限面６２の外縁部６２ｂ（ハウジング１１の内面に沿う径方向外側の端縁）との間の隙間にはシール部材６６が設けられている。このシール部材６６には樹脂等のシール部材や、Ｏリング等を用いることができる。
　以上説明した本実施形態の二段圧縮機１では、ロータリ圧縮機１２では油溜まりＯ１の油Ａとともに冷媒Ｒが圧縮される。このためロータリ圧縮機１２から吐出された冷媒Ｒには油Ａが含まれている。油Ａを含む冷媒Ｒの一部は、電動モータ１４に向かって流出した後にステータ３９とロータ３８との隙間、あるいはロータ３８に設けられた貫通孔３７を通じてスクロール圧縮機１３に向かって流通する。そして冷媒Ｒが電動モータ１４を通過する際には、冷媒Ｒ中の油Ａはロータ３８や、ロータ３８の上部に設けられて径方向に延びる油分離プレート３８ａに接触することで冷媒Ｒ中の油Ａの含有量が低減される。
　一方で、ステータ３９とハウジング１１との間の隙間Ｓを通過した冷媒Ｒはロータ３８に接触することなくそのままスクロール圧縮機１３に向かって流通する。このため、冷媒Ｒ中の油Ａの含有量は多いまま、冷媒Ｒがスクロール圧縮機１３に向かって流通する。即ち、ロータリ圧縮機１２から吐出された冷媒Ｒ中の油Ａの量は、ハウジング１１内の径方向内側で少なく、径方向外側で多くなっている。
　ここで、本実施形態では、軸受ケーシング３１ｂに制限面６２を有する流入制限プレート６１を設けることで、径方向外側で吸入開口ＦＣａへの冷媒Ｒの流れを制限できる。このため、径方向外側の油Ａの含有量の多い冷媒Ｒがそのまま吸入開口ＦＣａを通じて吸入流路ＦＣに流入してしまうことを制限できる。さらに、油Ａの含有量の少ない径方向内側の冷媒Ｒを、吸入開口ＦＣａを通じて吸入流路ＦＣへ流入させることが可能となる。
　この結果、スクロール圧縮機１３へ油Ａの含有量の少ない冷媒Ｒを供給することができ、スクロール圧縮機１３で圧縮されて吐出される冷媒Ｒ中の油Ａの量を低減することができる。二段圧縮機１を含むシステム内の油循環量（ＯＣ％）を低減することが可能となる。
　さらに、径方向外側の冷媒Ｒが制限面６２に接触すると、冷媒Ｒ中の油Ａが制限面６２に付着し、油Ａの含有量が減った冷媒Ｒが制限面６２によって径方向内側に案内され、吸入開口ＦＣａから吸入流路ＦＣへ流入する。このように制限面６２によって冷媒Ｒ中の油Ａの量が低減されて、吸入流路ＦＣからスクロール圧縮機１３へ供給される。このため、スクロール圧縮機１３で圧縮されて吐出管３４からハウジング１１の外部へ吐出される冷媒Ｒ中の油Ａの量を低減することができ、システム内の油循環量（ＯＣ％）を低減することが可能となる。
　また、軸受ケーシング３１ｂに流入制限プレート６１を設けることで、軸受ケーシング３１ｂに制限面６２を設けることができる。このため、ハウジング１１に流入制限プレート６１に相当する部材を取り付けて設ける場合に比べ、ハウジング１１への溶接作業等が不要となり、非常に容易に制限面６２を軸受ケーシング３１ｂに設けることができる。よって、制限面６２を有する二段圧縮機１を容易に製造しつつ、冷媒Ｒ中の油Ａを効果的に冷媒Ｒから分離することができる。
　また、油落し管７２を設けることで、高段側圧縮部で潤滑に使用された油が油落し管７２を通じてハウジング１１内に戻される。従って、スクロール圧縮機１３で圧縮されて吐出される冷媒Ｒ中の油Ａの量をさらに低減することができる。また、油落し管７２を軸受ケーシング３１ｂの径方向外側の端部に設けることで、径方向内側の吸入開口ＦＣａにおける径方向内側の開口部分から離れた位置に油落し管７２を設けることになる。従って、油戻し管７２からハウジング１１へ戻される油Ａが吸入開口ＦＣａからそのまま吸入流路ＦＣに流入してしまうことを回避できる。従ってスクロール圧縮機１３で圧縮されて吐出される冷媒Ｒ中の油Ａの量をさらに低減することができる。
　さらに、シール部材６６によって、ハウジング１１の内部の径方向外側の領域で、ハウジング１１とステータ３９との間の隙間Ｓを通過した油Ａの含有量が多い冷媒Ｒが、そのまま制限面６２とハウジング１１の内面との間からスクロール圧縮機１３に流入してしまうことを回避できる。従って、スクロール圧縮機１３で圧縮されて吐出される冷媒Ｒ中の油Ａの量をさらに低減することができる。
　また、電動モータ１４の配線１４ａが挿通される凹部３１ｃを軸受ケーシング３１ｂに形成したとしても、シール部材６５によって、凹部３１ｃと配線１４ａとハウジング１１の内面との間の隙間をシールすることができる。よって、この隙間を通じて油Ａを含む冷媒Ｒがそのままスクロール圧縮機１３に供給されてしまうことを抑制することができる。
〔第二実施形態〕
　次に、図４及び図５を参照して、本発明の第二実施形態における二段圧縮機８０について説明する。図４では説明の便宜上、電動モータ１４の配線１４ａ、及び油落し管７２は図示を省略している。
　第二実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
　本実施形態の二段圧縮機８０は、制限面８２を有する流入制限プレート８１が第一実施形態の流入制限プレート６１とは異なっている。
　流入制限プレート８１は、ハウジング１１の内面に沿うように径方向外側に配置されて軸線Ｘを中心とした円環状をなす環状部８３と、環状部８３の径方向内側に連続して環状部８３と一体に設けられた円錐部８４とを有している。
　環状部８３の下面は、軸線Ｘを中心とした円環状をなす平面８６となっている。また円錐部８４の外面は、軸線Ｘを中心とした円錐台状をなす傾斜面８７となっている。傾斜面８７は、平面８６から径方向内側に向かうに従って、下方に向かって傾斜している。
　このように本実施形態の制限面８２は、平面８６と傾斜面８７とを有している。傾斜面８７の径方向内側の端縁である内縁部８７ａはステータ３９よりも径方向内側で、かつ、軸受ケーシング３１ｂ及び回転軸１５よりも径方向外側に位置している。
　また本実施形態では、この流入制限プレート８１の内縁部８７ａは、スクロール圧縮機１３で必要となる冷媒Ｒの吸入量を確保可能に、即ち、吸入開口ＦＣａの開口面積を確保可能な位置に配置されている。
　以上説明した本実施形態の二段圧縮機８０では、制限面８２が傾斜面８７を有することで、吸入開口ＦＣａから軸線Ｘの方向に下方に延びるように、軸線Ｘを中心とした環状をなす開口部ＯＰを形成することができる。従って、第一実施形態よりも吸入開口ＦＣａが電動モータ１４に向かって開口する面積を大きくすることができる。従ってハウジング１１の内部から吸入流路ＦＣへ流入する冷媒Ｒの流量を確保することができる。
　さらに、ハウジング１１内の径方向外側の領域の油Ａの含有量の多い冷媒Ｒは、平面８６に沿って径方向内側に流通した後に傾斜面８７に衝突することで、傾斜面８７にも油Ａを付着させることができる。よって、さらに冷媒Ｒ中の油Ａの含有量を低減した状態で冷媒Ｒを吸入流路ＦＣに流入させ、スクロール圧縮機１３へ供給することができる。この結果、スクロール圧縮機１３で圧縮されてハウジング１１の外部へ吐出される冷媒Ｒ中の油Ａの量をさらに低減することができ、二段圧縮機８０を含むシステム内の油循環量（ＯＣ％）をさらに低減することが可能となる。
　また、本実施形態では、傾斜面８７の径方向内側の内縁部８７ａはステータ３９よりも径方向内側に位置しているため、制限面８２がロータ３８の位置まで延びていることになる。従って、ハウジング１１内で径方向内側を流通する冷媒Ｒ、及び冷媒Ｒ中の油Ａをロータ３８に接触させ、ロータ３８で油Ａの量を十分に低減した冷媒Ｒを、吸入開口ＦＣａから吸入流路ＦＣに流入させることができる。
　また、流入制限プレート８１の内縁部８７ａを、スクロール圧縮機１３で必要となる冷媒Ｒの吸入量を確保可能となる位置に配置することで、スクロール圧縮機１３での圧縮効率低下を回避できる。
　以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
　例えば、軸受ケーシング３１ｂと流入制限プレート６１、８１とは一体となっていてもよい。即ち、制限面６２、８２を軸受ケーシング３１ｂに直接設けてもよい。
　さらに、第一実施形態でも第二実施形態と同様に、制限面６２の内縁部６２ａをステータ３９よりも径方向内側に配置してもよい。さらに、この場合、スクロール圧縮機１３で必要となる冷媒Ｒの吸入量を確保可能なように内縁部６２ａの位置を決定するとよい。
　また、軸受ケーシング３１ｂには凹部３１ｃに代えて、軸線Ｘの方向に貫通する貫通孔を形成し、この貫通孔に配線１４ａを挿通して配置してもよい。
　また、図６に示すように、制限面６２Ａには上方に凹み、軸線Ｘを中心として環状をなす環状凹部９０を設けてもよい。このような環状凹部によって、径方向外側の冷媒Ｒが制限面６２Ａに接触することで制限面６２Ａに付着した油Ａが径方向内側に向かって流れて、吸入開口ＦＣａに吸い込まれないようにすることができる。このような環状凹部９０は、第一実施形態の制限面６２、及び、第二実施形態の制限面８２のいずれにも設けることができる。
　また、ハウジング１１内には低段側の圧縮機としてロータリ圧縮機１２を設け、高段側の圧縮機としてスクロール圧縮機１３を設けたが、これに限定されない。例えば、低段側の圧縮機としてスクロール圧縮機１３を設け、高段側の圧縮機としてロータリ圧縮機１２を用いてもよい。また低段側、高段側ともにスクロール圧縮機１３を設けてもよいし、低段側、高段側ともにロータリ圧縮機１２を設けてもよい。さらに、スクロール圧縮機１３及びロータリ圧縮機１２以外の圧縮機を設けてもよい。
　また回転軸の軸線が水平方向に延びるように横置きで使用する二段圧縮機にも、上記の制限面６２、８２を設けてもよい。
　上記の密閉型二段圧縮機によれば、容易に製造可能であるとともに、ガス中の油を効果的に分離することができる。
１、８０　　密閉型二段圧縮機
１１　　ハウジング
１２　　ロータリ圧縮機（低段側圧縮部）
１３　　スクロール圧縮機（高段側圧縮部）
１４　　電動モータ
１４ａ　　配線
１５　　回転軸
２１　　本体部
２２　　上部蓋部
２３　　下部蓋部
３０　　軸受装置
３１　　上部軸受
３１ａ　　軸受本体
３１ｂ　　軸受ケーシング
３１ｃ　　凹部（収容部）
３１ｄ　　軸受流路
３２Ａ、３２Ｂ　　下部軸受
３３　　吸入管
３４　　吐出管
３７　　貫通孔
３８　　ロータ
３８ａ　　油分離プレート
３９　　ステータ
４１　　偏心軸部
４２　　ピストンロータ
４４　　シリンダ
４４ａ　　吸入孔
４８　　ボルト
５０　　ディスチャージカバー
５１　　固定スクロール
５２　　端板
５２ａ　　吐出孔
５３　　固定ラップ
５６　　偏心軸部
５７　　旋回スクロール
５８　　端板
５９　　旋回ラップ
６０　　ボルト
６１　　流入制限プレート
６１ａ　　切欠部
６２、６２Ａ　　制限面
６２ａ　　内縁部
６２ｂ　　外縁部
６３　　切欠部
６５　　シール部材
６６　　シール部材
７２　　油落し管（油落し部）
８１　　流入制限プレート
８２　　制限面
８３　　環状部
８４　　円錐部
８６　　平面
８７　　傾斜面
８７ａ　　内縁部
９０　　環状凹部
Ｃ１　　圧縮室
Ｃ２　　圧縮室
Ｏ１　　油溜まり
Ｒ　　冷媒
Ｘ　　軸線
Ａ　　油
Ｓ　　隙間
ＦＣ　　吸入流路
ＦＣａ　　吸入開口
ＯＰ　　開口部

Claims (6)

  1. 　内部に油溜まりを有するハウジングと、
    前記ハウジング内に配置された回転軸と、
    前記ハウジング内に配置されて前記回転軸を回転させる径方向外側に設けられたステータ及び径方向内側に設けられたロータを有するモータと、
    前記ハウジング内で前記モータに対して前記回転軸の軸線の方向の一方側に配置され、前記回転軸に接続されてガスを圧縮する低段側圧縮部と、
    前記ハウジング内で前記モータに対して前記軸線の方向の他方側に配置され、前記回転軸を支持する軸受本体、及び該軸受本体を前記ハウジングに支持する軸受ケーシングを有する軸受装置と、
    　前記軸受装置に対して、前記軸線の方向の他方側に配置され、前記低段側圧縮部から吐出されたガスをさらに圧縮する高段側圧縮部と、
    を備え、
    　前記軸受ケーシングには、
    　前記高段側圧縮部へガスを吸入するように設けられて前記軸線の方向の一方側に向かって開口する吸入開口が設けられた吸入流路と、
    　前記吸入開口と前記モータとの間に配置されて、径方向外側での前記吸入開口へのガスの流れを制限するように、前記ハウジングの内面から径方向内側に向かって設けられた制限面と、
    　が設けられている密閉型二段圧縮機。
  2. 　前記軸受ケーシングに固定されるとともに板状をなし、前記軸線の一方側に前記制限面を有する流入制限プレートをさらに備える請求項１に記載の密閉型二段圧縮機。
  3. 　前記制限面は、
    　前記ハウジングの内面側となる径方向外側の端部に設けられ、前記軸線に直交して該軸線を中心とした環状をなす平面と、
    　前記平面から径方向内側に向かうに従って、前記軸線の方向の一方側へ向かって傾斜して前記軸線を中心とした円錐台状をなす傾斜面と、
    　を有する請求項１又は２に記載の密閉型二段圧縮機。
  4. 　前記制限面の径方向内側の内縁部は、前記ステータよりも径方向内側の位置に配置され、
    　かつ、前記制限面は、前記高段側圧縮部で必要となるガスの吸入量を確保可能に、前記吸入開口の一部を閉塞する請求項１から３のいずれか一項に記載の密閉型二段圧縮機。
  5. 　前記制限面の径方向外側の外縁部と前記ハウジングの内面との間の隙間に設けられたシール部材をさらに備える請求項１から４のいずれか一項に記載の密閉型二段圧縮機。
  6. 　前記軸受ケーシングには、径方向外側の端部の位置で、前記高段側圧縮部と前記ハウジング内の軸受ケーシングよりも前記軸線の方向の一方側とを連通し、前記高段側圧縮部からの油が流通可能な油落し部がさらに設けられている請求項１から５のいずれか一項に記載の密閉型二段圧縮機。
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