WO2021186499A1

WO2021186499A1 - 圧縮機

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Publication number: WO2021186499A1
Application number: PCT/JP2020/011460
Authority: WO
Inventors: 大輔堀口; 友寿松井; 祐司 ▲高▼村
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2020-03-16
Filing date: 2020-03-16
Publication date: 2021-09-23
Also published as: JPWO2021186499A1

Abstract

シェル（１）と、シェル（１）に設けられ、シェル（１）の内部空間を第１空間（１８）と第２空間（１９）とに分ける本体部（２１）と、本体部（２１）に形成され、第１空間（１８）と第２空間（１９）とをつなぐ第１吸入ポート（２４）と、を備えたメインフレーム（２）と、シェル（１）における第２空間（１９）に形成されている吸入口（１１１）に接続され、冷媒と潤滑油を含む流体を吸入する吸入管（１６）と、シェル（１）の第１空間（１８）に設けられ、吸入管（１６）から吸入され、第１吸入ポート（２４）を通過した冷媒を圧縮する圧縮機構（４）と、メインフレーム（２）を第２空間（１９）側から見たとき、外周縁部（８２）とシェル（１）の内周面とが接触し、内周縁部（８１）とメインフレーム（２）との間に空隙（９が形成された状態で、吸入口（１１１）と第１吸入ポート（２４）との間に設けられた環状の網状部材（８）と、を備える。

Description

圧縮機

　本開示は、圧縮機における潤滑油の枯渇抑制構造に関するものである。

　圧縮機は、圧縮機構に形成される圧縮室で冷媒を圧縮して吐出するものである。冷媒は、吸入管から吸入され、フレームのガス通路である吸入ポートを介して圧縮室に取り込まれる。特許文献１では、吸入管の開口部を覆って網または邪魔板を設けることで、冷媒とともに運ばれる潤滑油や液冷媒を補足し、下方に落下させて、液圧縮、圧縮機の潤滑油の欠乏、電動機の過熱を防止するものである。

特開昭６３－３６０７２号公報

　しかしながら、吸入管の開口部に網または邪魔板を設けると、圧力損失が発生し、運転効率を示すＣＯＰ（＝Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　Ｏｆ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）が低下してしまう。一方、網や邪魔板をなくすと、吐出管から圧縮機内の潤滑油が吐出される、いわゆる油上がりにより潤滑油が枯渇し、機械接触する摺動部において潤滑不足となり焼きつくおそれがあった。

　本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、圧力損失による運転効率の低下を抑制しつつ、油上がりの発生を抑制可能な圧縮機を提供することを目的とするものである。

　本開示に係る圧縮機は、シェルと、前記シェルに設けられ、前記シェルの内部空間を第１空間と第２空間とに分ける本体部と、前記本体部に形成され、前記第１空間と前記第２空間とをつなぐ第１吸入ポートと、を備えたメインフレームと、前記シェルにおける前記第２空間に形成されている吸入口に接続され、冷媒と潤滑油を含む流体を吸入する吸入管と、前記シェルの前記第１空間に設けられ、前記吸入管から吸入され、前記第１吸入ポートを通過した前記冷媒を圧縮する圧縮機構と、前記メインフレームを前記第２空間側から見たとき、外周縁部と前記シェルの内周面とが接触し、内周縁部と前記メインフレームとの間に空隙が形成された状態で、前記吸入口と前記第１吸入ポートとの間に設けられた環状の網状部材と、を備える。

　本開示によれば、圧力損失による運転効率の低下を抑制しつつ、油上がりの発生を抑制することができる。

この発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の正面図である。図１のスクロール圧縮機を側面から見たときの図である。図２のスクロール圧縮機のＸ－Ｘ’断面を矢印方向から見たときの断面図である。図３の一点鎖線の領域Ｙの拡大図である。メインフレームの斜視図である。メインフレームを第２空間側から見た図である。メッシュサイズおよび目開きと、油上がりおよびＣＯＰの関係について説明するための図である。目開きと油上がりの関係について説明するための図である。目開きとＣＯＰの関係について説明するための図である。この発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機の断面図である。この発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機の断面図である。

　以下、図面を参照して、この発明の一実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさおよび配置等は、この発明の範囲内で適宜変更することができる。

実施の形態１．
　以下、実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の外観図である。図２は、図１のスクロール圧縮機を側面から見たときの外観図である。図３は、図２のスクロール圧縮機のＸ－Ｘ’断面を矢印方向から見たときの断面図である。なお、図３においては、シェルおよび圧縮機構等は断面で示しているが、クランクシャフトは外観図として図示している。

　スクロール圧縮機は、シェル１と、メインフレーム２と、スラストプレート３と、圧縮機構部４と、駆動機構部５と、サブフレーム６と、クランクシャフト７と、網状部材８と、を備えている。この実施の形態１の圧縮機は、クランクシャフト７の中心軸が地面に対して略垂直の状態で使用される、いわゆる縦置型のスクロール圧縮機である。また、駆動機構部５が配置されたシェル１内の空間の圧力がアッパーシェル１２内の吐出空間の圧力よりも低くなる、いわゆる低圧シェル方式のスクロール圧縮機である。

　シェル１は、金属などの導電性部材からなる筒状の筐体であり、ミドルシェル１１と、アッパーシェル１２と、ロアシェル１３と、吸入管１４と、吐出管１５と、給電部１６と、固定台１７と、を備えている。ミドルシェル１１は、円筒状の管である。アッパーシェル１２は、略半球状の蓋体であり、その一部がミドルシェル１１の上側で溶接等により接続され、ミドルシェル１１の一方の開口を閉じている。ロアシェル１３は、略半球状の底体であり、その一部がミドルシェル１１の下側において、溶接等により接続され、ミドルシェル１１の他方の開口を閉じている。吸入管１４は、冷媒と潤滑油を含む流体をシェル１の内部に吸入するための管であり、ミドルシェル１１の側壁の後述する第２空間１９側に設けられた吸入口１１１に、一部が挿入された状態で溶接等により接続されている。吐出管１５は、冷媒をシェル１の外部に吐出するための管であり、アッパーシェル１２に設けられた孔に、一部が挿入された状態で溶接等により接続されている。

　給電部１６は、スクロール圧縮機に給電する部材であり、ミドルシェル１１の側壁に設けられている。給電部１６は、カバー１６１と、給電端子１６２と、を備えている。カバー１６１は、カバー部材である。給電端子１６２は、金属部材からなり、一方がカバー１６１に囲まれるように設けられ、他方がミドルシェル１１の内部に設けられている。なお、給電端子１６２はシェル１の内部において、配線によって駆動機構部５のステータ５１と接続されている。固定台１７は、シェル１を支える支持台である。固定台１７は複数の脚部を有しており、その脚部をネジ固定することによってスクロール圧縮機を空調室外機の筐体等の他の部材に固定可能になっている。

　メインフレーム２は、円筒状の金属フレームであり、シェル１の内部に設けられ、圧縮機構部４の揺動スクロール４２を揺動自在に保持する。メインフレーム２は、本体部２１と、収容部２２と、軸孔２３と、第１吸入ポート２４と、第２吸入ポート２５と、リブ部２６と、を備えている。

　本体部２１は、メインフレーム２を構成する主要な部分であり、シェル１の内部空間を上部の第１空間１８と下部の第２空間１９とに分割する。収容部２２は、本体部２１の径方向の中央に、第１空間１８とつながるように形成されている。軸孔２３は、収容部２２の下側に、収容部２２および第２空間１９とつながるように設けられている。すなわち、収容部２２および軸孔２３により、メインフレーム２の上下方向に貫通する空間が形成されている。なお、この軸孔２３が形成されているメインフレーム２の部分、すなわち本体部２１における第２空間１９側の部分は、クランクシャフト７を支持する軸受として構成されたボス部２１１である。ボス部２１１は、駆動機構部５の方向に向かって先細りの形状であり、メインフレーム２を第２空間１９側から見たときに、第１吸入ポート２４と吸入管１４の間に位置している。また、ボス部２１１の第２空間１９側には、クランクシャフト７の回転に伴い後述するバランサ７３によって潤滑油がまき散らされることを抑制するためのバランサカバー２１２が設けられている。

　第１吸入ポート２４および第２吸入ポート２５は、圧縮機構部４に冷媒を供給するための孔であり、第１空間１８と第２空間１９とをつなぐように、本体部２１の上下方向に貫通して形成されている。第１吸入ポート２４は、図６のとおり、吸入管１４から見て、ボス部２１１の向こう側に設けられている。第２吸入ポート２５は、開口面積が第１吸入ポート２４よりも小さく、第１吸入ポート２４と吸入管１４の間であって、吸入管１４から離間した位置に設けられている。これら第１吸入ポート２４および第２吸入ポート２５の形成位置は、圧縮機構部４の一対の渦巻体の各々の渦巻の巻き終わりに対応して形成されている。つまり、第１吸入ポート２４および第２吸入ポート２５の形成位置や開口面積の大きさは、一対の渦巻体で形成される二つの冷媒取込口において略同じ量の冷媒が取り込まれることを意図して設定されている。リブ部２６は、ボス部２１１の外周側に、駆動機構部５の方向に突出して形成された複数の突出部であり、その少なくとも一つが第１吸入ポート２４と第２吸入ポート２５との間に形成されている。なお、図示していないが、メインフレーム２は、本体部２１には収容部２２にたまった潤滑油を第２空間１９側に戻す返油孔と返油管もさらに備えている。

　スラストプレート３は、スラスト軸受として機能する鋼板系の薄い金属板であり、本体部２１に配置され、圧縮機構部４のスラスト荷重を支持する。スラストプレート３は、第１吸入ポート２４、第２吸入ポート２５からの冷媒の吸入の妨げないような形状になっている。

　圧縮機構部４は、シェル１の第１空間１８に設けられ、吸入管１４から吸入され、第１吸入ポート２４を通過した冷媒を圧縮する圧縮機構である。圧縮機構部４は、固定スクロール４１と、揺動スクロール４２と、オルダムリング４３と、吐出弁４４と、マフラー４５と、を備えており、これらスクロールにより圧縮室４６が形成される。

　固定スクロール４１は、鋳鉄等の金属からなり、台板４１１と、渦巻体４１２と、吐出ポート４１３と、を備えている。台板４１１は、円盤状のフランジであり、その外周付近において、メインフレーム２とボルト締めにより固定されている。渦巻体４１２は、台板４１１の一方の面から突出して形成された渦巻状の歯である。吐出ポート４１３は、台板４１１の略中央に、その厚み方向である上下方向に貫通して形成された孔である。なお、図示の通り、中間圧の圧縮室において圧力が高まりすぎたときに高圧冷媒を逃がすポートと弁も設けられている。

　揺動スクロール４２は、アルミニウム等の金属からなり、台板４２１と、渦巻体４２２と、筒状部４２３と、オルダム溝４２４と、を備えている。台板４２１は、円盤状のフランジである。渦巻体４２２は、台板４２１の一方の面から突出して形成された渦巻状の歯である。筒状部４２３は、台板４２１の他方の面の略中央から突出して形成された円筒である。筒状部４２３の内周面には、後述するブッシュ７５を回転自在に支持する揺動軸受、いわゆるジャーナル軸受が、その中心軸がクランクシャフト７の中心軸と平行になるように設けられている。オルダム溝４２４は、台板４２１の裏面に他方の面に形成された溝である。なお、固定スクロール４１および揺動スクロール４２の歯の先端には、硬質プラスチックからなるチップシールが設けられている。

　オルダムリング４３は、揺動スクロール４２が自転することを防止するための部材である。オルダムリング４３は、一方の面と、他方の面にそれぞれ一対のキーを備えており、一方のキーは、揺動スクロール４２のオルダム溝４２４に収容され、他方のキーはメインフレーム２に形成されたキー溝に収容されている。

　吐出弁４４は、冷媒の圧力に応じて吐出ポート４１３を開閉する弁であり、固定スクロール４１の台板４１１の上側にねじ止めにされ、吐出ポート４１３と連通する圧縮室４６の冷媒が所定の圧力に達したときに、閉状態から開状態にする。マフラー４５は、吐出孔４５１を備えたドーム状の部材であり、固定スクロール４１の上側に設けられている。

　圧縮室４６は、固定スクロール４１の渦巻体４１２と、揺動スクロール４２の渦巻体４２２と、を互いに噛み合わせるとともに、渦巻体の先端、チップシールおよび台板と、でシールすることによって形成される。圧縮室４６は、スクロールの半径方向において、外側から内側へ向かうに従って容積が縮小する複数の圧縮室で構成される。

　冷媒は、例えば、組成中に、炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素、炭素の二重結合を有しないハロゲン化炭化水素、自然冷媒、又は、それらを含む混合物を使用することができる。例えば、Ｒ３２（ＣＨ２Ｆ２）や、Ｒ４１０Ａ（Ｒ３２／Ｒ１２５）を使用することができる。

　駆動機構部５は、メインフレーム２より下側に設けられている。駆動機構部５はステータ５１と、ロータ５２と、を備えている。ステータ５１は、例えば電磁鋼板を複数積層してなる鉄心に、絶縁層を介して巻線を巻回してなるリング状の固定子であり、焼き嵌め等によりミドルシェル１１の内壁に固定されている。ロータ５２は、電磁鋼板を複数積層してなる鉄心の内部に永久磁石を内蔵するとともに、中央に上下方向に貫通する貫通穴を有する円筒状の回転子であり、ステータ５１の内部空間に配置されている。

　サブフレーム６は、金属製のフレームであり、駆動機構部５の下側に設けられ、焼き嵌めや、溶接等によってミドルシェル１１の内壁に固定されている。サブフレーム６は、副軸受部６１と、オイルポンプ６２と、を備えている。副軸受部６１は、サブフレーム６の中央上側に設けられたボールベアリングである。オイルポンプ６２は、潤滑油を吸い上げるためのポンプであり、サブフレーム６の中央下側に設けられている。

　潤滑油は、シェル１の下部のロアシェル１３に貯留されており、オイルポンプ６２で吸い上げられて、クランクシャフト７内を通り、圧縮機構部４等に供給され、機械的に接触するパーツ同士の摩耗低減、摺動部の温度調節、シール性を改善する。潤滑油としては、潤滑特性、電気絶縁性、安定性、冷媒溶解性、低温流動性などに優れるとともに、適度な粘度の油が好適である。例えば、ナフテン系、ポリオールエステル（ＰＯＥ）、ポリビニールエーテル（ＰＶＥ）、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）の油を使用することができる。

　クランクシャフト７は、金属製の棒状部材であり、シェル１の内部に設けられている。クランクシャフト７は、主軸部７１と、偏心軸部７２と、バランサ７３と、通油路７４と、ブッシュ７５と、を備えている。主軸部７１は、クランクシャフト７の主要部を構成する軸であり、ロータ５２の中心の貫通孔に焼嵌め等により固定され、その中心軸がミドルシェル１１の中心軸と一致するように配置されている。偏心軸部７２は、その中心軸が主軸部７１の中心軸に対して偏心するように、主軸部７１における上側に設けられている。バランサ７３は、ボス部２１１近傍の主軸部７１の外周に設けられ、バランサカバー２１２で覆われている。通油路７４は、主軸部７１および偏心軸部７２の内部に、軸方向に沿って上下に貫通して設けられている。ブッシュ７５は、鉄等の金属からなり、偏心軸部７２と、揺動スクロール４２の筒状部４２３とをつなぐとともに、揺動時に生じる荷重のアンバランスを吸収する部材である。

　網状部材８は、金属線を１５０メッシュ以上、４００メッシュ以下で、目開きが３７μｍ以上、１００μｍ以下に編み込んだ環状の網であり、メインフレーム２のリブ部２６にネジにより固定されている。この網状部材８について、図４、図５、図６を参照して詳しく説明する。図４は、図３の一点鎖線の領域Ｙの拡大図である。図５は、メインフレームの斜視図である。図６は、メインフレームを第２空間側から見た図である。

　網状部材８は、吸入口１１１と第１吸入ポート２４との間に、第１吸入ポート２４から離間して設けられている。また、網状部材８は、メインフレーム２を第２空間１９側から見たとき、その内周縁部８１が第１吸入ポート２４と重なりつつ、メインフレーム２との間に空隙９を形成して設けられている。空隙９は、より具体的には本体部２１のボス部２１１と、網状部材８の内周縁部８１との間に形成されている。この網状部材８は、第２吸入ポート２５に対しても同様に離間し、かつメインフレーム２を第２空間１９側から見たとき、内周縁部８１と重なる位置に設けられている。なお、内周縁部８１は、第１吸入ポート２４および第２吸入ポート２５が網状部材８から露出せず、かつボス部２１１に接触しない範囲で内径を変更可能であり、その内径に応じて空隙９の大きさも変化する。一方、網状部材８の外周縁部８２は、ミドルシェル１１の内面に接触して設けられている。

　スクロール圧縮機の動作について説明する。電源装置から給電部１６の給電端子を介して圧縮機に給電すると、ロータ５２にトルクが発生し、これに伴ってクランクシャフト７が回転する。クランクシャフト７の回転は、偏心軸部７２およびブッシュ７５を介して揺動スクロール４２に伝わる。回転駆動力が伝達された揺動スクロール４２は、オルダムリング４３により自転を規制されるため、固定スクロール４１に対して揺動運動（偏心公転運動）する。なお、揺動スクロール４２の揺動運動により遠心力が発生するが、その遠心力はブッシュ７５やバランサ７３等によって相殺される。

　一方、圧縮機構部４において圧縮するための流体は、吸入管１４からシェル１の内部に吸入され、メインフレーム２の第１吸入ポート２４や第２吸入ポート２５を通って流体取込空間に到達する。そして、流体は、固定スクロール４１と揺動スクロール４２とで形成される圧縮室４６に取り込まれ、揺動スクロール４２の偏心公転運動に伴って、外周部から中心方向に移動しながら体積を減じられて圧縮される。圧縮された流体は、固定スクロール４１の吐出ポート４１４から吐出弁４４に逆らって吐出され、マフラー４５の吐出孔４５１および吐出管１５を介してシェル１の外部に排出される。

　ここで、本実施の形態においては、吸入口１１１と第１吸入ポート２４との間に網状部材８が設けられているため、吸入管１４で吸入された流体は網状部材８の影響を受け、流体に含まれる冷媒は網状部材８を通過し、潤滑油は網状部材８に衝突しシェル１の下方向へ落下する。具体的に説明すると、気体である冷媒と液体である潤滑油とでは、粒子の大きさが異なる。気体である冷媒は、単体の冷媒分子が自由に動ける状態になっており、冷媒分子が空間を激しく動きまわり、熱運動をしているため、粒子の大きさは、概ね１０μｍ以下である。これに対し、液体である潤滑油は、分子同士に分子間力が働き、分子同士が集まっているため、粒子の大きさは、概ね５０～１００μｍである。一方、網状部材８は、線径が４０～５０μｍで、１５０メッシュ以上、４００メッシュ以下、かつ目開きが３７μｍ以上、１００μｍ以下に設定している。そのため、冷媒と潤滑油の混合物である流体は、網状部材８に接触した際、粒子が１０μｍ以下の冷媒は、メッシュを通り抜けて第１吸入ポート２４や第２吸入ポート２５に取り込まれ、粒子が５０～１００μｍの冷凍機油は、メッシュを通り抜けられずシェル１の下方向へ落とすことができ、潤滑油が圧縮機外へ排出される油上がりの発生を抑制することができる。また、液状の冷媒の粒子も潤滑油の大きさに近いため、メッシュを通り抜けられなくなり、液冷媒が圧縮されたことによる液圧縮の発生も抑制することができる。

　図７は、メッシュサイズおよび目開きと、油上がりおよびＣＯＰの関係について説明するための図である。試験条件は、冷媒としてＲ３２、潤滑油としてＪＸＴＧエネルギー製のＭＥＬ４６ＥＨを用いた実施の形態１のスクロール圧縮機を凝縮器、膨張弁および蒸発器を備えた冷凍サイクルに組み込み、７８００ｒｐｍの周波数で駆動したものである。油上がりは凝縮器付近での流体中の油の含有率、ＣＯＰは冷凍サイクルにおける運転効率を、網状部材８を設けない場合を基準（１００％）として表したものである。

　図７から、網状部材８の目開きが小さくなるほど油上がりが少なくなることがわかる。例えば、目開きが４０μｍでは網状部材８を設けない場合よりも、油上がりを６０％に抑制することができる。これは、上述の通り、網状部材８の目が細かくなることで、潤滑油が衝突して吸入ポートに吸入される量が少なくなったためである。図８の目開きと油上がりの関係から、目開きは１００μｍ以下、さらには７５μｍ以下であれば、油上がりに効果的であることがわかる。一方、ＣＯＰについては、目開きが５５μｍ付近がピークとなり最も高いことがわかる。これは、目開きが小さいと冷媒も網状部材８に衝突することになり圧力損失が発生し、反対に目開きが大きいと油上がりにより、流体における冷媒の純度が低下し、凝縮器などにおいて熱交換効率が低下するためである。図９の目開きとＣＯＰの関係から目開きは３７μｍ以上、１００μｍ以下、さらには４７μｍ以上、７５μｍ以下であれば、油上がりに効果的であることがわかる。以上より、目開きは３７μｍ以上、１００μｍ以下、メッシュサイズであれば１５０メッシュ以上、４００メッシュ以下であることにより、ＣＯＰの低下を抑制しつつ、油上がりの発生を抑制できることができる。なお、冷媒をＲ４１０Ａ、潤滑油をＭＥＬ３２に変更した場合でも上記同様の結果であったため、冷媒や潤滑油の種類を変更しても効果を得ることができる。

　さらに、本実施の形態においては、第１吸入ポート２４と吸入管１４との間にボス部２１１が位置しているため、吸入管１４で吸入された流体は、ボス部２１１の向こう側にある第１吸入ポート２４に向かうことになり、ボス部２１１やバランサカバー２１２に衝突し、ボス部２１１の外周面やミドルシェル１１内の内周面に沿って流れる。このような流体の流れはミドルシェル１１の内壁面付近で流速が速い旋回流となり、ボス部２１１を中心にミドルシェル１１内の内周面に沿って回りながら、シェル１内を上昇して第１吸入ポート２４や第２吸入ポート２５に向かうことになる。その旋回流に含まれる流体が第１吸入ポート２４や第２吸入ポート２５へ導かれる途中に、環状の網状部材８がミドルシェル１１の内面に外周縁部８２が接触して広範囲に設けられているため、流体の大部分は網状部材８の影響を受け、上述のように冷媒は網状部材８を通過し、潤滑油は衝突して下方に落下する。なお、旋回流は、吸入ポートが複数である方が発生しやすい。一方で、流体の一部は、網状部材８に衝突せず、ボス部２１１と網状部材８の内周縁部８１の間の空隙９を通過することを許容している。この空隙９を通過する流体は、例えばボス部２１１やバランサカバー２１２に衝突することで潤滑油が分離されて冷媒の比率が高くなった流体である。つまり、空隙９を設けない場合、全ての流体が網状部材８を通過することになるため、圧力損失が生じてしまうところ、流体のうち網状部材８を通過しなくても影響の少ないところに空隙９を設けたことで、空隙９により冷媒の圧力損失による運転効率の低下を抑制しつつ、網状部材８により流体から効果的に潤滑油を分離して圧縮機内の潤滑油の枯渇を抑制することができる。

　なお、本実施の形態では、給電部１６の給電端子を介して圧縮機に電力を供給する電源装置として、周波数可変電源装置を用いている。周波数可変電源装置は、外部からの制御指令により運転周波数を制御する電源装置であり、入力信号に応じてクランクシャフト７の回転数を変化させるものである。すなわち、運転周波数を変化させることで、ロータ５２およびクランクシャフト７の回転速度が変化することに伴い、揺動スクロール４２の揺動速度も変化するため、スクロール圧縮機としての圧縮能力を変化させることができるものである。

　スクロール圧縮機の運転周波数を変化させると、吸入管１４からシェル１の内部に流入する流体の流量や流速が変化する。例えば、５０００ｒｐｍ程度の高運転周波数では、揺動スクロール４２の揺動速度の高速化に伴って、圧縮室４６での流体の圧縮量が多くなる。すると、圧縮室４６に流体を大量に供給すべく、吸入管１４から流入する流体の流速が早くなり、流量は多くなる。これに伴って、第１吸入ポート２４や第２吸入ポート２５を介して圧縮室４６に持ち込まれる潤滑油の量も多くなるが、本実施の形態では網状部材８によって潤滑油の供給量は少なくなる。なお、潤滑油の供給は、オイルポンプ６２を介して行われるよう設計されているため、第１吸入ポート２４や第２吸入ポート２５から持ち込まれる潤滑油の供給は０になっても支障はない。

　この実施の形態では、シェル１と、シェル１に設けられ、シェル１の内部空間を第１空間１８と第２空間１９とに分ける本体部２１と、本体部２１に形成され、第１空間１８と第２空間１９とをつなぐ第１吸入ポート２４と、を備えたメインフレーム２と、シェル１における第２空間１９に形成されている吸入口１１１に接続され、冷媒と潤滑油を含む流体を吸入する吸入管１６と、シェル１の第１空間１８に設けられ、吸入管１６から吸入され、第１吸入ポート２４を通過した冷媒を圧縮する圧縮機構４と、メインフレーム２を第２空間１９側から見たとき、外周縁部８２とシェル１の内周面とが接触し、内周縁部８１とメインフレーム２との間に空隙９が形成された状態で、吸入口１１１と第１吸入ポート２４との間に設けられた環状の網状部材８と、を備える。これにより、流体の大部分は網状部材８によって潤滑油が吸入ポート側へ通過することが抑制され、流体のうちの一部は空隙９を介して網状部材８を通ることなく吸入ポート側へ通過することができるため、冷媒の圧力損失による運転効率の低下を抑制しつつ、油上がりの発生を抑制することができる。

　メインフレーム２は、本体部２１における第２空間１９側に形成され、圧縮機構部４を駆動させるクランクシャフト７を支持する軸受を構成するボス部２１１を備え、ボス部２１１は、第１吸入ポート２４と吸入口１１１との間に位置しており、空隙９はボス部２１１と網状部材８の内周縁部８１との間に形成されているため、吸入管１４から吸入された流体はボス部２１１やミドルシェル１１の内周面に沿って流れる旋回流となるため、環状の網状部材８で流体中の潤滑油を十分に分離することができるとともに、空隙９を介して吸入ポート側へ通過する流体は潤滑油の含有割合の少ない流体とすることができる。

　メインフレーム２は、本体部３１に形成され、第１空間１８と第２空間１９とをつなぐ第２吸入ポート２５を備え、第２吸入ポート２５は、第１吸入ポート２４および吸入口１１１に対して離間した位置に形成されているため、複数ポートでの流体の吸込みにより旋回流をさらに発生しやすくすることができる。

　メインフレーム２は、駆動機構部５の方向に突出する複数のリブ部２６複数のリブ部をボス部２１１の外周側に備え、網状部材８はリブ部２６に固定されているため、環状の網状部材８を第１吸入ポート２４から離間させたり、空隙９を設けたりする配置を精度よく容易に行うことができる。

　網状部材８は、１５０メッシュ以上、４００メッシュ以下で、目開きが３７μｍ以上、１００μｍ以下であることで、効果的に冷媒の圧力損失による運転効率の低下を抑制しつつ、油上がりの発生を抑制することができる。

実施の形態２．
　図１０は、本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機の断面図である。以下の実施の形態等では、図１～図９のスクロール圧縮機と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。

　実施の形態２では、網状部材８のほかに、網状部材８Ａを設けている。網状部材８Ａは、網状部材８よりも駆動機構部５側に設けられているとともに、内周縁部８Ａ１がボス部２１１に接触し、外周縁部８Ａ２はメインフレーム２を第２空間１９側から見たときに網状部材８の内周縁部８１と一致するか、重なるように設けている。すなわち、空隙９の駆動機構部５側に網状部材８Ａを設けているので、網状部材８を通過せずに第１吸入ポート２４および第２吸入ポート２５に吸入される流体を減らすことができ、油上がりを抑制することができる。なお、網状部材８および網状部材８Ａは、吸入口１１１の上端よりも第１吸入ポート２４側に配置するとさらに効果的である。

実施の形態３．
　図１１は、本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機の断面図である。

　実施の形態３では、網状部材８Ｂは、内周縁部８１Ｂが外周縁部８２Ｂよりも駆動機構部５に近接するように傾斜して設けられている。このような網状部材８Ｂの場合、吸入管１４から吸入された流体はボス部２１１の周りを旋回する際に、網状部材８Ａの傾斜に沿って上昇していくことになるため、徐々に流体を網状部材８Ａに衝突させることができ、第１吸入ポート２４および第２吸入ポート２５に吸入される流体に含まれる潤滑油の割合をさらに抑制することができる。

　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、上記実施形態では、スクロール圧縮機について説明したが、ロータリ圧縮機やレシプロ圧縮機にも適用できる。

　網状部材８は、メインフレーム２に固定する以外に、ミドルシェル１１の内表面に固定するようにしてもよい。また、網状部材８は、複数組み合わせて配置してもよい。網状部材８を設けた場合、網状部材８の表面に通過できなかった潤滑油が付着し、その付着した潤滑油を他の流体が巻き上げて吸入ポートに導いてしまうおそれがあるが、網状部材８を複数用いることで多重で通過を抑制できるため、さらに油上がりを抑制することができる。また、メッシュや目開きの違う網を複数組み合わせてもよい。例えば、流体の上流側の網状部材８を、下流側の網状部材８よりも目開きを大きくすると効果的である。

　１　シェル、１１　ミドルシェル、１１１　吸入口、１２　アッパーシェル、１３　ロアシェル、１４　吸入管、１５　吐出管、１６　給電部、１６１　カバー、１６２　給電端子、１７　固定台、２　メインフレーム、２１　本体部、２１１　ボス部、２１２　バランサカバー、２２　収容部、２３　軸孔、２４　第１吸入ポート、２５　第２吸入ポート、３　スラストプレート、４　圧縮機構部、４１　固定スクロール、４１１　台板、４１２　渦巻体、４１３　　吐出ポート、４２　揺動スクロール、４２１　台板、４２２　渦巻体、４２３　筒状部、４２４　オルダム溝、４３　オルダムリング、４４　吐出弁、４５　マフラー、４５１　吐出孔、４６　圧縮室、５　駆動機構部、５１　ステータ、５２　ロータ、６　サブフレーム、６１　副軸受部、６２　オイルポンプ、７　クランクシャフト、７１　主軸部、７２　偏心軸部、７３　バランサ、７４　通油路、７５　ブッシュ、８、８Ａ、８Ｂ　網状部材、８１、８１Ａ、８１Ｂ　内周縁部、８２、８２Ａ、８２Ｂ　８外周縁部、９　空隙。

Claims

　シェルと、
　前記シェルに設けられ、前記シェルの内部空間を第１空間と第２空間とに分ける本体部と、前記本体部に形成され、前記第１空間と前記第２空間とをつなぐ第１吸入ポートと、を備えたメインフレームと、
　前記シェルにおける前記第２空間に形成されている吸入口に接続され、冷媒と潤滑油を含む流体を吸入する吸入管と、
　前記シェルの前記第１空間に設けられ、前記吸入管から吸入され、前記第１吸入ポートを通過した前記冷媒を圧縮する圧縮機構と、
　前記メインフレームを前記第２空間側から見たとき、外周縁部と前記シェルの内周面とが接触し、内周縁部と前記メインフレームとの間に空隙が形成された状態で、前記吸入口と前記第１吸入ポートとの間に設けられた環状の網状部材と、
　を備える圧縮機。
　前記メインフレームは、前記本体部における前記第２空間側に形成され、前記圧縮機構を駆動させるクランクシャフトを支持する軸受を構成するボス部を備え、前記ボス部は、前記第１吸入ポートと前記吸入口との間に位置しており、前記空隙は前記ボス部と前記網状部材の前記内周縁部との間に形成されている請求項１に記載の圧縮機。
　前記メインフレームは、前記本体部に形成され、前記第１空間と前記第２空間とをつなぐ第２吸入ポートを備え、前記第２吸入ポートは、前記第１吸入ポートおよび前記吸入口に対して離間した位置に形成されている請求項２に記載の圧縮機。
　前記メインフレームは、前記第２空間に設けられ、前記クランクシャフトを回転させる駆動機構部の方向に突出する複数のリブ部を前記ボス部の外周側に備え、前記網状部材は前記リブ部に固定されている請求項２または請求項３に記載の圧縮機。
　前記網状部材は、１５０メッシュ以上、４００メッシュ以下で、目開きが３７μｍ以上、１００μｍ以下である請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の圧縮機。