WO2020136815A1

WO2020136815A1 - 油分離器、スクリュー圧縮機及び冷凍サイクル装置

Info

Publication number: WO2020136815A1
Application number: PCT/JP2018/048176
Authority: WO
Inventors: 直人上中居
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2020-07-02

Abstract

本発明に係る油分離器は、冷媒ガスの流入口が形成された筒状の外筒部と、前記外筒部の内部において前記流入口と対向する位置に設けられた筒状の内筒部と、前記外筒部の下方に設けられ、冷凍機油を貯留する油貯留部と、前記外筒部と前記油貯留部とを区切る仕切板と、を備え、前記外筒部の内部と前記油貯留部とを連通する返油孔が形成され、前記返油孔に整流板が設けられている。

Description

油分離器、スクリュー圧縮機及び冷凍サイクル装置

　本発明は、冷媒から冷凍機油を分離する油分離器、該油分離器を備えたスクリュー圧縮機、及び該スクリュー圧縮機を備えた冷凍サイクル装置に関する。

　スクリュー圧縮機では、軸受の潤滑、圧縮熱の冷却、及び隙間のシール等を目的として、軸受及び圧縮室に多量の冷凍機油が供給されている。圧縮室に供給された冷凍機油は、圧縮された冷媒ガスと共に圧縮室から吐出される。このため、スクリュー圧縮機においては、油分離器にて冷凍機油と冷媒ガスとを分離し、再度軸受及び圧縮室に供給する必要がある。

　また、スクリュー圧縮機から冷凍機油が吐出されて、冷凍サイクル回路においてスクリュー圧縮機の下流側となる範囲に該冷凍機油が流入した場合には、凝縮器及び蒸発器での熱交換に悪影響を及ぼし、性能低下の要因となる。このため、冷凍機油が冷凍サイクル回路へ流入する前に、油分離器にて冷媒ガスと冷凍機油とを分離し、冷凍機油を回収する必要がある。

　そこで、従来のスクリュー圧縮機には、圧縮室から吐出された冷媒ガスから冷凍機油を分離する油分離器を備えたものが提案されている（特許文献１参照）。冷凍機油と冷媒ガスとを分離する方式としては、サイクロン方式と呼ばれる気液の密度差を利用して遠心力によって冷凍機油と冷媒ガスとを分離させる方式がある。

　サイクロン方式の油分離器は、油分離部と、油貯留部とを備える。油分離部は、遠心分離部分と、通路部分とを備える。遠心分離部分は、二重の円筒で形成され、外筒部と内筒部との間にて油分離を行うための遠心力を発生させる。通路部分は、遠心力によって冷凍機油と分離されて旋回しながら下降する冷媒ガスを内筒部の内側に旋回上昇させる。内筒部の内側に流入した冷媒は、油分離器から流出し、換言するとスクリュー圧縮機から流出し、冷凍サイクル回路においてスクリュー圧縮機の下流側となる範囲に流入する。油貯留部は、分離された冷凍機油を貯留する。

特許第４１０２８９１号公報

　従来のサイクロン方式の油分離器は、油分離部で旋回流として流れる冷媒ガスの一部が、旋回流として油貯留部に流入する。そして、油貯留部に流入した旋回流によって、油貯留部に貯留されている冷凍機油の油面が荒れる。このため、例えば油貯留部に貯留されている冷凍機油の油面高さが高い場合等においては、油面が荒れて跳ね上がった冷凍機油が、油分離部に戻ってしまい、旋回流に巻き上げられてスクリュー圧縮機の外部に流出してしまう。すなわち、冷凍サイクル回路においてスクリュー圧縮機の下流側となる範囲に冷凍機油が流出してしまう。このように、従来のサイクロン方式の油分離器は、油分離部から油貯留部へ侵入した旋回流によって油分離性能が悪化してしまう場合があるという課題があった。

　本発明は、上記の課題を解決するためのものであり、従来よりも油分離効率が向上する油分離器を提供すること第１の目的とする。また、本発明は、このような油分離器を備えたスクリュー圧縮機、及び該スクリュー圧縮機を備えた冷凍サイクル装置を提供することを第２の目的とする。

　また、本発明に係るスクリュー圧縮機は、本発明に係る油分離器と、冷媒ガスを圧縮する圧縮室となる螺旋状の溝が外周部に形成されたスクリューローターと、を備えている。

　また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、本発明に係るスクリュー圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、を備えている。

　本発明に係る油分離器は、外筒部の内部において冷媒ガスの旋回流が発生し、冷媒ガスと冷凍機油とが分離されることとなる。本発明に係る油分離器においては、外筒部の内部の旋回流が返油孔から油貯留部へ侵入する際、返油孔に設けられた整流板によって整流される。このため、本発明に係る油分離器は、従来の油分離器と比べ、油貯留部に貯留されている冷凍機油の油面が荒れることを抑制できる。したがって、本発明に係る油分離器は、従来よりも油分離効率が向上する。

本発明の実施の形態１に係るスクリュー圧縮機を示す縦断面図である。本発明の実施の形態１に係るスクリュー圧縮機の油分離器を図１のＡ－Ａ断面で切断した横断面図である。本発明の実施の形態１に係るスクリュー圧縮機の油分離器の別の一例を示す横断面図である。本発明の実施の形態２に冷凍サイクル装置を示す冷媒回路図である。

　以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。また、断面図の図面においては、視認性に鑑みて適宜ハッチングを省略している。さらに、明細書全文に示す構成要素の形態はあくまで例示であって、本発明がこれらの記載に限定されるものではない。

実施の形態１．
［スクリュー圧縮機１］
　図１は、本発明の実施の形態１に係るスクリュー圧縮機を示す縦断面図である。
　図１に示すように、スクリュー圧縮機１は、二点鎖線Ｓより右側のＣ側に、圧縮機本体２を備える。スクリュー圧縮機１は、二点鎖線Ｓより左側のＯ側に、油分離器３を備える。

　スクリュー圧縮機１は、油分離器３を備えたシングルスクリュー圧縮機である。スクリュー圧縮機１は、圧縮機本体２と、油分離器３と、を備えている。油分離器３は、圧縮機本体２の外郭を構成するケーシング４に、ボルトによって締結されている。

［圧縮機本体２］
　圧縮機本体２は、ケーシング４と、モーター５と、駆動軸６と、スクリューローター７と、軸受８と、を備える。ケーシング４は、筒状に形成されており、上述のように圧縮機本体２の外郭を構成する。モーター５は、ケーシング４内に収容されている。駆動軸６は、モーター５に固定され、モーター５によって回転駆動される。スクリューローター７は、駆動軸６に固定されている。軸受８は、駆動軸６におけるモーター５に固定されていない側の端部を回転自在に支持している。

　圧縮機本体２は、一対のゲートローター９を備える。一対のゲートローター９は、スクリューローター７の外周部と対向する位置において、駆動軸６に対して軸対称となるように配置されている。圧縮機本体２は、ケーシング４の内周面とスクリューローター７との間に、スクリューローター７の外周面に沿って吸入圧力側と吐出圧力側とに摺動可能なスライドバルブ１０を備える。スライドバルブ１０は、中央部に開口部１０ａを有する。

　モーター５は、ケーシング４の内周面に固定されたステーター５ａと、ステーター５ａの内側に配置されたローター５ｂとを備えている。ローター５ｂは、駆動軸６に固定されている。また、駆動軸６の中心軸とスクリューローター７の中心軸とは、同一線上に配置されている。

　スクリューローター７は、円柱状に形成されている。スクリューローター７の外周部には、スクリューローター７の一端から他端に向かって、例えば複数の螺旋状の溝７ａが形成されている。後述のように、溝７ａは、冷媒を圧縮する圧縮室１１となる。ここで、ケーシング４は、低圧の冷媒ガスで満たされる吸入圧力側と、高圧の冷媒ガスで満たされる吐出圧力側と、に隔てられている。スクリューローター７の一端側は、冷媒ガスの吸入側となって、溝７ａを吸入圧力側と連通させる。スクリューローター７の他端側は、冷媒ガスの吐出側となって、溝７ａを吐出圧力側と連通させる。

　ゲートローター９は、円板状に形成されている。ゲートローター９の外周部には、周方向に沿って複数の歯部９ａが設けられている。ゲートローター９の歯部９ａは、スクリューローター７の溝７ａに噛み合うように配置されている。溝７ａとゲートローター９の歯部９ａとケーシング４の内周面とスライドバルブ１０とによって囲まれた空間は、圧縮される冷媒ガスが満たされる圧縮室１１となる。圧縮室１１には、圧縮室１１のシールを行う冷凍機油が注入される。

　ケーシング４の吐出圧力側の内周面には、吐出室１２へ繋がる図示しない吐出口が開口している。圧縮室１１内に満たされた高圧の冷媒ガス及び冷凍機油は、スライドバルブ１０の開口部１０ａ及び吐出口を介して吐出室１２に吐出される。

　吐出室１２は、圧縮室１１内の高圧の冷媒ガス及び冷凍機油が吐出される空間である。吐出室１２内に満たされた高圧の冷媒ガス及び冷凍機油は、油分離器３に流入する。

［油分離器３］
　油分離器３は、冷媒ガスと冷凍機油とを分離するためのサイクロン方式の油分離器である。油分離器３は、圧縮機本体２のケーシング４にボルトによって締結されている。

　油分離器３は、二重円筒形状に形成されており、筒状の外筒部１３及び筒状の内筒部１４を備えている。外筒部１３には、冷媒ガスの流入口２０が形成されている。この流入口２０は、圧縮機本体２の吐出室１２と連通している。すなわち、圧縮機本体２から流出した冷媒ガス及び冷凍機油は、流入口２０から外筒部１３内に流入する。そして、外筒部１３の内部が、冷媒ガスと冷凍機油とを分離する油分離空間１６となる。内筒部１４は、外筒部１３の内部において、流入口２０と対向する位置に設けられている。換言すると、流入口２０は、内筒部１４の下端よりも高く、内筒部１４の上端よりも低い位置に配置されている。すなわち、流入口２０から外筒部１３内に流入する冷媒ガス及び冷凍機油は、外筒部１３と内筒部１４との間に流入することとなる。外筒部１３と内筒部１４とは、同じ中心軸の同心円筒である。

　内筒部１４の下端は、外筒部１３の下端よりも上方に配置されている。油分離空間１６のうち、内筒部１４の下端と外筒部１３の下端との間の空間は、外筒部１３と内筒部１４との間で旋回する冷媒ガスが内筒部１４の下部開口部に向かって折り返す折り返し空間１６ａとなる。油分離器３は、外筒部１３の上部開口部及び内筒部１４の上部開口部を覆う蓋部１５を備える。内筒部１４は、蓋部１５に固定されている。外筒部１３、内筒部１４及び蓋部１５は、油分離器３の油分離部１７を構成している。

　油分離器３は、油分離部１７の下方に、換言すると外筒部１３の下方に、冷媒ガスと分離された冷凍機油を貯留する油貯留部１９を備える。油貯留部１９は、圧縮機本体２に連通している。なお、本実施の形態１では、油貯留部１９は、油分離部１７の下方投影領域よりも広く、かつ、圧縮機本体２側に長く形成されている。

　油分離器３は、外筒部１３と油貯留部１９とを区切る仕切板５１を備える。すなわち、仕切板５１は、油分離部１７と油貯留部１９とを仕切っている。仕切板５１は、外筒部１３の下部開口部を覆っている。また、仕切板５１は、内筒部１４の下部開口部の円環状の端縁と平行に配置されている。本実施の形態１では、仕切板５１と外筒部１３とは一体成形品になっている。仕切板５１と外筒部１３とを一体成形する方法については、溶接によって仕切板５１と外筒部１３とを接合する方法等、特に限定されない。なお、本実施の形態１では、仕切板５１と外筒部１３とは、鋳造による一体成形品となっている。

　油分離部１７の蓋部１５は、円板状に形成されている。蓋部１５の中央には、蓋部１５を上下に貫通して内筒部１４の内径よりも小径な貫通孔が形成されている。この貫通孔は、油分離器３において冷凍機油を分離させた後の冷媒ガスを油分離器３の外部へ排出する出口部１５ａである。換言すると、この貫通孔は、油分離器３において冷凍機油を分離させた後の冷媒ガスをスクリュー圧縮機１の外部へ排出する出口部１５ａである。出口部１５ａの冷媒ガス流れの下流側には、逆止弁１８が設けられている。なお、逆止弁１８は、蓋部１５に内蔵されてもよい。

［返油孔５０］
　油分離器３には、外筒部１３の内部と油貯留部１９とを連通する返油孔５０が形成されている。本実施の形態１では、返油孔５０は、外筒部１３の側面に形成されている。より詳しくは、返油孔５０は、外筒部１３の圧縮機本体２側の側面に、外筒部１３の半周領域内の大きさで形成されている。また、返油孔５０は、外筒部１３の下端に至るまで形成されている。また、返油孔５０の上端は、内筒部１４の下端よりも低い位置に配置されている。好ましくは、返油孔５０の上端は、上下方向において、内筒部１４の下端と外筒部１３の下端との間の中間位置よりも低い位置に配置されているとよい。なお、返油孔５０の少なくとも一部が仕切板５１に形成されていてもよい。

［整流板５２］
　図２は、本発明の実施の形態１に係るスクリュー圧縮機の油分離器を図１のＡ－Ａ断面で切断した横断面図である。
　図１及び図２に示すように、油分離器３の返油孔５０には、整流板５２が設けられている。整流板５２は、返油孔５０の流路断面と略垂直な方向及び上下方向に延びており、例えば側面視で矩形状をしている。また、本実施の形態１では、返油孔５０に一枚の整流板５２が設けられている。この整流板５２は、平面視で返油孔５０の略中央に配置されている。

　また、本実施の形態１では、整流板５２の端部は、返油孔５０の周縁部と接触している。詳しくは、上述のように、本実施の形態１では、返油孔５０は、外筒部１３の側面に形成されている。そして、返油孔５０は、外筒部１３の下端に至るまで形成されている。このため、整流板５２の下端は、返油孔５０の下部の周縁部を構成する仕切板５１に接触している。また、整流板５２の上端は、返油孔５０の上部の周縁部に接触している。

　本実施の形態１では、整流板５２、外筒部１３及び仕切板５１は、一体成形品になっている。整流板５２、外筒部１３及び仕切板５１を一体成形する方法については、溶接によって整流板５２、外筒部１３及び仕切板５１を接合する方法等、特に限定されない。なお、本実施の形態１では、整流板５２、外筒部１３及び仕切板５１は、鋳造による一体成形品となっている。

［スクリュー圧縮機１における冷媒ガス及び冷凍機油の流れの過程］
　モーター５のローター５ｂが回転すると、該ローター５ｂに固定されている駆動軸６が回転する。また、駆動軸６と共に、該駆動軸６に固定されているスクリューローター７も回転する。回転するスクリューローター７は、溝７ａに噛み合う歯部９ａを有するゲートローター９を回転させる。

　このとき、スクリューローター７の吸入圧力側から吸い込まれた低圧の冷媒ガスは、圧縮室１１に流入する。圧縮室１１に流入した冷媒ガスは、圧縮室１１にて圧縮されつつ、スクリューローター７の吐出圧力側へ送られる。高圧に圧縮された冷媒ガスは、圧縮室１１に注入されている冷凍機油と一緒にスライドバルブ１０の開口部１０ａから吐出室１２へ吐出される。吐出された冷媒ガス及び冷凍機油は、吐出室１２から油分離器３に流入する。

　油分離器３に到達した冷媒ガス及び冷凍機油は、外筒部１３に形成された流入口２０から、外筒部１３の内部に流入する。すなわち、油分離器３に到達した冷媒ガス及び冷凍機油は、外筒部１３に形成された流入口２０から、油分離空間１６に流入する。外筒部１３の内部に流入した冷媒ガス及び冷凍機油は、外筒部１３と内筒部１４との間の隙間を旋回しながら下降する。この際、旋回下降する冷媒ガス及び冷凍機油のうち、冷媒ガスよりも密度の高い冷凍機油は遠心力によって外筒部１３の内周面へ飛ばされ、冷凍機油と冷媒ガスとが分離される。

　旋回流により分離された冷凍機油は、外筒部１３の内周面を自重によって落下し、仕切板５１上を返油孔５０に向かって流れる。返油孔５０に到達した冷凍機油は、返油孔５０を外筒部１３の内側から外側に向けて流れる一部の冷媒ガスに押し出されて返油孔５０から外筒部１３の外側に流出し、油貯留部１９に溜められる。油貯留部１９へ溜められた冷凍機油は、ケーシング４内に設けられた図示しない経路を通って圧縮機本体２に戻され、圧縮室１１及び軸受８に供給される。

　このとき、冷凍機油と分離した冷媒ガスは、旋回しながら下降して折り返し空間１６ａにて仕切板５１で内側に折り返される。折り返された冷媒ガスは、油分離空間１６の折り返される前の冷媒ガスの内側にて旋回を継続しながら上昇流となって内筒部１４の内部に流入する。内筒部１４の内部に流入した冷媒ガスは、内筒部１４の内側を経由し、蓋部１５の出口部１５ａから逆止弁１８を通過して、油分離器３の外部に流出する。すなわち、内筒部１４の内部に流入した冷媒ガスは、内筒部１４の内側を経由し、蓋部１５の出口部１５ａから逆止弁１８を通過して、スクリュー圧縮機１の外部に流出する。また、外筒部１３の内部を旋回しながら下降した冷媒ガスの一部は、旋回流として返油孔５０から油貯留部１９へ流入しようとする。

［整流板５２の効果］
　図１及び図２に示すように油貯留部１９の上部に仕切板５１が設けられた場合でも、外筒部１３の内部において旋回流として流れる冷媒ガスの一部は、旋回流として返油孔５０から油貯留部１９へ流入しようとする。この旋回流が油貯留部１９へそのまま流入した場合、旋回流によって、油貯留部１９に貯留されている冷凍機油の油面が荒れる。このため、例えば油貯留部１９に貯留されている冷凍機油の油面高さが高い場合等においては、油面が荒れて跳ね上がった冷凍機油が、外筒部１３の内部に戻ってしまい、外筒部１３内の旋回流に巻き上げられてスクリュー圧縮機１の外部に流出してしまう。すなわち、冷凍サイクル回路においてスクリュー圧縮機１の下流側となる範囲に冷凍機油が流出してしまう。

　そこで、本実施の形態１に係る油分離器３においては、返油孔５０に整流板５２が設けられている。本実施の形態１に係る油分離器３においては、外筒部１３の内部の旋回流が返油孔５０から油貯留部１９へ侵入する際、返油孔５０に設けられた整流板５２によって整流される。このため、本実施の形態１に係る油分離器３は、従来の油分離器と比べ、油貯留部１９に貯留されている冷凍機油の油面が荒れることを抑制できる。したがって、本実施の形態１に係る油分離器３は、従来よりも油分離効率が向上する。このため、本実施の形態１に係る油分離器３は、冷凍機油がスクリュー圧縮機１の外部に流出することを従来よりも抑制でき、冷凍サイクル回路においてスクリュー圧縮機１の下流側となる範囲に冷凍機油が流出してしまうことを従来よりも抑制できる。

［油分離器３の変形例］
　図３は、本発明の実施の形態１に係るスクリュー圧縮機の油分離器の別の一例を示す横断面図である。図３は、油分離器３の別の一例を、図１のＡ－Ａ断面に相当する位置で切断した図となっている。なお、以下では、図３に示す油分離器３を説明する際、図１及び図２で示した油分離器３との差異点について説明する。図３に示す油分離器３を説明する際に記載していない事項については、図１及び図２で示した油分離器３と同様である。

　図３に示す油分離器３では、返油孔５０に、所定の間隔を空けて配置された複数の整流板５２が設けられている。

　返油孔５０に複数の整流板５２を設けることにより、返油孔５０に一枚の整流板５２を設けた場合と比べ、返油孔５０から油貯留部１９へ流入しようとする旋回流を整流する効果が増大する。このため、返油孔５０に複数の整流板５２を設けることにより、返油孔５０に一枚の整流板５２を設けた場合と比べ、油貯留部１９に貯留されている冷凍機油の油面が荒れることをより抑制できる。したがって、返油孔５０に複数の整流板５２を設けることにより、返油孔５０に一枚の整流板５２を設けた場合と比べ、油分離効率がさらに向上する。このため、返油孔５０に複数の整流板５２を設けることにより、返油孔５０に一枚の整流板５２を設けた場合と比べ、冷凍機油がスクリュー圧縮機１の外部に流出することをより抑制でき、冷凍サイクル回路においてスクリュー圧縮機１の下流側となる範囲に冷凍機油が流出してしまうことをより抑制できる。

［その他］
　上述したスクリュー圧縮機１は、シングルスクリュー圧縮機であった。しかしながら、油分離器３が設けられるスクリュー圧縮機１は、シングルスクリュー圧縮機に限定されない。スクリュー圧縮機には、圧縮室となる螺旋状の溝が外周部に形成された一対のスクリューローターを備え、一対のスクリューローターを組み合わせて冷媒ガスを圧縮するツインスクリュー圧縮機が知られている。油分離器３が設けられるスクリュー圧縮機１は、例えば、このようなツインスクリュー圧縮機であってもよい。すなわち、油分離器３が設けられるスクリュー圧縮機１は、圧縮室となる螺旋状の溝が外周部に形成されたスクリューローターを備えていれば、圧縮方式は限定されない。

　また、本実施の形態１では、油分離器３は、圧縮機本体２のケーシング４にボルトで取り付けられていた。これに限らず、油分離器３の外筒部１３等とケーシング４とが一体形成品になっていてもよい。また、油分離器３は、圧縮機本体２と離れて設置されてもよい。

　また、本実施の形態１では、モーター５のローター５ｂの回転数については特に言及しなかった。スクリュー圧縮機１は、ローター５ｂが一定回転数で駆動される構成であってもよいし、インバーター等によってローター５ｂの回転数を変更できる構成となっていてもよい。

　また、スクリュー圧縮機１に適用される冷媒は、特定の冷媒に限定されるものではない。例えば環境への影響等を考慮して、ＧＷＰが低いものが選択されるとよい。ＧＷＰが低い冷媒は、例えばＲ３２、ＨＦＯ－１１２３、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ、ＨＦＯ－１２３４ｚｅ、又は、これらのうちの少なくとも１つを含む混合冷媒である。なお、スクリュー圧縮機１に適用される冷媒は、二酸化炭素等の自然冷媒でもよい。

［実施の形態１の効果］
　本実施の形態１に係る油分離器３は、冷媒ガスの流入口２０が形成された筒状の外筒部１３と、外筒部１３の内部において流入口２０と対向する位置に設けられた筒状の内筒部１４と、外筒部１３の下方に設けられて冷凍機油を貯留する油貯留部１９と、外筒部１３と油貯留部１９とを区切る仕切板５１と、を備えている。また、本実施の形態１に係る油分離器３には、外筒部１３の内部と油貯留部１９とを連通する返油孔５０が形成されている。そして、本実施の形態１に係る油分離器３は、返油孔５０に整流板５２が設けられている。

　このように構成された本実施の形態１に係る油分離器３においては、外筒部１３の内部の旋回流が返油孔５０から油貯留部１９へ侵入する際、返油孔５０に設けられた整流板５２によって整流される。このため、本実施の形態１に係る油分離器３は、従来の油分離器と比べ、油貯留部１９に貯留されている冷凍機油の油面が荒れることを抑制できる。したがって、本実施の形態１に係る油分離器３は、従来よりも油分離効率が向上する。このため、本実施の形態１に係る油分離器３は、冷凍機油がスクリュー圧縮機１の外部に流出することを従来よりも抑制でき、冷凍サイクル回路においてスクリュー圧縮機１の下流側となる範囲に冷凍機油が流出してしまうことを従来よりも抑制できる。

　また、本実施の形態１においては、返油孔５０は、外筒部１３の側面に形成されている。外筒部１３の側面に返油孔５０を形成することにより、返油孔５０から油貯留部１９に流入する冷媒ガスの流れ方向は、油貯留部１９に貯留されている冷凍機油の油面と略平行な方向となる。このため、外筒部１３の側面に返油孔５０を形成することにより、油貯留部１９に貯留されている冷凍機油の油面が荒れることをより抑制でき、油分離効率をより向上させることができる。

　また、本実施の形態１においては、整流板５２の端部は、返油孔５０の周縁部と接触している。このように整流板５２を返油孔５０の周縁部まで延ばすことにより、返油孔５０から油貯留部１９へ流入しようとする旋回流を整流する効果が増大する。このため、このように整流板５２を返油孔５０の周縁部まで延ばすことにより、油貯留部１９に貯留されている冷凍機油の油面が荒れることをより抑制でき、油分離効率をより向上させることができる。

　また、本実施の形態１においては、整流板５２、外筒部１３及び仕切板５１は、一体成形品になっている。整流板５２、外筒部１３及び仕切板５１を一体成形品とすることにより、部品点数及び組立工程が増えることなく、整流板５２を形成できる。これにより、油分離器３を、安価でかつ容易な構造とすることができる。

　また、本実施の形態１においては、整流板５２、外筒部１３及び仕切板５１は、鋳造による一体成形品となっている。外筒部１３及び仕切板５１を一体成形品とする場合、鋳造によって一体成形品を製造すると、一体成形品の製造が容易となる。これにより、油分離器３をより安価に製造できる。

　また、本実施の形態１に係るスクリュー圧縮機１は、本実施の形態１に係る油分離器３と、冷媒ガスを圧縮する圧縮室１１となる螺旋状の溝７ａが外周部に形成されたスクリューローター７と、を備えている。このため、本実施の形態１に係るスクリュー圧縮機１は、本実施の形態１に係る油分離器３と同様の効果を有することができる。

実施の形態２．
　本実施の形態２では、実施の形態１で示したスクリュー圧縮機１を備えた冷凍サイクル装置の一例について説明する。

［冷凍サイクル装置２００］
　図４は、本発明の実施の形態２に冷凍サイクル装置を示す冷媒回路図である。

　図４に示すように、冷凍サイクル装置２００は、スクリュー圧縮機１、凝縮器２０１、膨張弁２０２及び蒸発器２０３を備える。これらスクリュー圧縮機１、凝縮器２０１、膨張弁２０２及び蒸発器２０３が冷媒配管で接続されて冷凍サイクル回路を形成している。そして、蒸発器２０３から流出した低圧の冷媒ガスは、スクリュー圧縮機１に吸入されて高温高圧の冷媒ガスとなる。高温高圧となった冷媒ガスは、凝縮器２０１において凝縮して高圧の液冷媒になる。この液冷媒は、膨張弁２０２で減圧膨張されて低温低圧の気液二相状冷媒となる。この気液二相冷媒は、蒸発器２０３において蒸発して低圧の冷媒ガスとなる。

　実施の形態１で示したスクリュー圧縮機１は、例えば、このような冷凍サイクル装置２００に適用できる。なお、冷凍サイクル装置２００は、空気調和装置、冷凍装置又は給湯器等として用いることができる。

［実施の形態２の効果］
　本実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００は、実施の形態１で示したスクリュー圧縮機１と、凝縮器２０１と、膨張弁２０２と蒸発器２０３と、を備えている。上述のように、実施の形態１で示したスクリュー圧縮機１は、冷凍機油がスクリュー圧縮機１の外部に流出することを従来よりも抑制できる。このため、実施の形態１で示したスクリュー圧縮機１を備えた本実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００は、スクリュー圧縮機１から冷凍サイクル回路においてスクリュー圧縮機１の下流側となる範囲に冷凍機油が流出してしまうことを従来よりも抑制できる。したがって、本実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２００は、冷凍機油による凝縮器及び蒸発器の熱交換性能の低下を従来よりも抑制でき、従来よりも高性能な冷凍サイクル装置となる。

　１　スクリュー圧縮機、２　圧縮機本体、３　油分離器、４　ケーシング、５　モーター、５ａ　ステーター、５ｂ　ローター、６　駆動軸、７　スクリューローター、７ａ　溝、８　軸受、９　ゲートローター、９ａ　歯部、１０　スライドバルブ、１０ａ　開口部、１１　圧縮室、１２　吐出室、１３　外筒部、１４　内筒部、１５　蓋部、１５ａ　出口部、１６　油分離空間、１６ａ　折り返し空間、１７　油分離部、１８　逆止弁、１９　油貯留部、２０　流入口、５０　返油孔、５１　仕切板、５２　整流板、２００　冷凍サイクル装置、２０１　凝縮器、２０２　膨張弁、２０３　蒸発器。

Claims

　冷媒ガスの流入口が形成された筒状の外筒部と、
　前記外筒部の内部において前記流入口と対向する位置に設けられた筒状の内筒部と、
　前記外筒部の下方に設けられ、冷凍機油を貯留する油貯留部と、
　前記外筒部と前記油貯留部とを区切る仕切板と、
　を備え、
　前記外筒部の内部と前記油貯留部とを連通する返油孔が形成され、
　前記返油孔に整流板が設けられている油分離器。
　前記返油孔は、前記外筒部の側面に形成されている請求項１に記載の油分離器。
　前記整流板の端部は、前記返油孔の周縁部と接触している請求項１又は請求項２に記載の油分離器。
　前記整流板、前記外筒部及び前記仕切板は一体成形品である請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の油分離器。
　前記整流板、前記外筒部及び前記仕切板は、鋳造による一体成形品である請求項４に記載の油分離器。
　請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の油分離器と、
　冷媒ガスを圧縮する圧縮室となる螺旋状の溝が外周部に形成されたスクリューローターと、
　を備えたスクリュー圧縮機。
　請求項６に記載のスクリュー圧縮機と、
　凝縮器と、
　膨張弁と、
　蒸発器と、
　を備えた冷凍サイクル装置。