WO2022208739A1 - スクロール圧縮機および冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

スクロール圧縮機は、電動機の回転子に固定された第１バランスウェイトと、回転子に固定され、第１バランスウェイトの外周を囲う円筒状の周面部を有する第１カップ状部材と、を備える。第１バランスウェイトは、円弧状の軽量部と、軽量部よりも重量の重い円弧状の重量部と、を有する。回転子は、駆動軸の軸方向に延びる貫通孔で形成された複数の貫通流路を備える。複数の貫通流路のうち、軸方向に見て重量部と重なる領域内に位置する貫通流路を重量部側貫通流路、それ以外を軽量部側貫通流路というとき、軽量部側貫通流路は第１カップ状部材の内部空間に連通している。第１カップ状部材の周面部は、軽量部側に、第１カップ状部材内の冷凍機油を排出する第１排出部を有する。第１バランスウェイトの重量部は、重量部側貫通流路に上流側の一端が連通し、下流側の他端が重量部の外周面に連通する孔であって、重量部側貫通流路を通過した冷凍機油を含む冷媒の流れ方向を軸方向から径方向に変更する径方向流路孔を有する。第１カップ状部材の周面部は、径方向流路孔の下流側の他端と対向する位置に、周面部を径方向に貫通する孔であって、径方向流路孔から流出した冷媒を第１カップ状部材の外部に排出する第２排出部を有する。

Description

スクロール圧縮機および冷凍サイクル装置

　本開示は、バランスウェイトを有するスクロール圧縮機および冷凍サイクル装置に関する。

　スクロール圧縮機では、運転中、密閉容器の油溜め部内の冷凍機油が駆動軸の給油路を通過して各軸受および摺動部へ給油され、これらを潤滑した後、油溜め部に戻るようになっている。冷凍機油は、密閉容器内部を冷媒とともに循環し、油溜め部へ戻るものもあれば、冷媒とともに吐出管へ向かい、密閉容器外部へ排出されるものもある。密閉容器外部へ排出される、いわゆる冷凍機油の持出量が多いと、油溜め部で保有する冷凍機油の量が減少し、各軸受および摺動部への給油量が減少し、最後には冷凍機油が枯渇する。冷凍機油が枯渇すると、各軸受および摺動部では異常摩耗もしくは凝着が発生し、信頼性が低下する。

　そこで、従来のスクロール圧縮機では、圧縮機外部への冷凍機油の持出量を低減する技術として下記のものが知られている。

　特許文献１は、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、回転子および固定子を有し、圧縮機構部を駆動する電動機と、回転子の回転力を圧縮機構部に伝達する駆動軸と、圧縮機構部と回転子との間に位置して駆動軸に固定されたバランスウェイト（後述の図８参照）と、を備えている。特許文献１では、バランスウェイトに冷凍機油の持出量を低減する機能を持たせており、バランスウェイトの駆動軸方向の高さを電動機の固定子のエンドコイルの端部よりも圧縮機構部側に突出する高さとしている。そして、バランスウェイト内に冷媒と冷凍機油との混合ガスを受け入れる半円筒状の空間を形成し、空間を形成する内壁部分に径方向に貫通する油排出部を設けている。そして、バランスウェイトの内部空間内に受け入れた混合ガスを、油排出部からバランスウェイト外に排出してエンドコイル等へ衝突させている。この衝突により混合ガスに含まれる冷凍機油の一部を分離させることで、冷媒ガスが冷凍機油とともに圧縮機外部へ持ち出されることを抑制している。

特開２０１６－３１０２４号公報

　特許文献１のバランスウェイトは、バランスウェイトの内部空間が駆動軸の軸方向に開放されている。このため、駆動軸と回転子との間の隙間を通過してバランスウェイトの内部空間に軸方向から流入した混合ガスが、油排出部に向かわずにそのまま軸方向に流れてバランスウェイト外へ排出され、さらに圧縮機外に排出される可能性がある。この場合、冷凍機油の持出量の低減効果が十分に得られないという問題があった。

　本開示は上記した問題点を解決するためになされたものであり、冷凍機油の持出量を低減することが可能なスクロール圧縮機および冷凍サイクル装置を提供することを目的とするものである。

　本開示に係るスクロール圧縮機は、密閉容器と、密閉容器内に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、回転子および固定子を有し、圧縮機構部を駆動する電動機と、回転子の回転力を圧縮機構部に伝達する駆動軸と、圧縮機構部と電動機との間に配置され、回転子に固定された第１バランスウェイトと、回転子に固定され、第１バランスウェイトの外周を囲う円筒状の周面部を有する第１カップ状部材と、を備え、第１バランスウェイトは、円弧状の軽量部と、軽量部よりも重量の重い円弧状の重量部と、を有し、回転子は、駆動軸の軸方向に延びる貫通孔で形成された複数の貫通流路を備え、複数の貫通流路のうち、軸方向に見て重量部と重なる領域内に位置する貫通流路を重量部側貫通流路、それ以外を軽量部側貫通流路というとき、軽量部側貫通流路は第１カップ状部材の内部空間に連通しており、第１カップ状部材の周面部は、軽量部側に、第１カップ状部材内の冷凍機油を排出する第１排出部を有し、第１バランスウェイトの重量部は、重量部側貫通流路に上流側の一端が連通し、下流側の他端が重量部の外周面に連通する孔であって、重量部側貫通流路を通過した冷凍機油を含む冷媒の流れ方向を軸方向から径方向に変更する径方向流路孔を有し、第１カップ状部材の周面部は、径方向流路孔の下流側の他端と対向する位置に、周面部を径方向に貫通する孔であって、径方向流路孔から流出した冷媒を第１カップ状部材の外部に排出する第２排出部を有するものである。

　本開示に係る冷凍サイクル装置は、スクロール圧縮機、室外側熱交換器、減圧器および室内側熱交換器を備えたものである。

　本開示によれば、重量部側貫通流路を通過した冷媒ガスの流れ方向が、径方向流路孔によって軸方向から径方向に変更される。このため、冷媒ガスを軸方向に流して第１カップ状部材の開口部から外部に排出する場合に比べて冷凍機油の持出量を低減できる。

実施の形態１に係るスクロール圧縮機の概略縦断面図である。 図１のガイドフレームの外周部に設けた第１流路を示す概略横断面図である。 図１の電動機の固定子の概略横断面図である。 図１の電動機の回転子を示す図である。 実施の形態１に係るスクロール圧縮機の回転子、第１バランスウェイトおよび第１カップ状部材を示す図である。 実施の形態１に係るスクロール圧縮機の油排出部の導油板の説明図である。 実施の形態１に係るスクロール圧縮機の冷媒ガスの流れの説明図である。 比較例のバランスウェイトを示す斜視図である。 実施の形態２に係るスクロール圧縮機の回転子、第１バランスウェイトおよび第１カップ状部材の概略平面図である。 実施の形態３に係るスクロール圧縮機の回転子、第１バランスウェイトおよび第１カップ状部材の概略平面図である。 実施の形態４に係るスクロール圧縮機の回転子、第１バランスウェイトおよび第１カップ状部材の概略平面図である。 実施の形態５に係るスクロール圧縮機の回転子、第１バランスウェイトおよび第１カップ状部材を示す図である。 実施の形態６に係るスクロール圧縮機の回転子、第１バランスウェイトおよび第１カップ状部材を示す図である。 実施の形態７に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。

　以下、本開示に係るスクロール圧縮機の実施の形態について図面に基づいて説明する。なお、ここで説明するスクロール圧縮機は、縦置き型の例を示すが、横置き型のものにも本開示を適用できるものである。また、図１を含め、以下の図面は模式的に表したものであり、各構成部材の大きさの関係についても実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の概略縦断面図である。図２は、図１のガイドフレーム４の外周部に設けた第１流路４ｆを示す概略横断面図である。図１～図２に基づいて、縦置き型のスクロール圧縮機１００について、その構成および動作について説明する。

　このスクロール圧縮機１００は、例えば、冷蔵庫、冷凍庫、空気調和装置、冷凍装置または給湯器等の各種産業機械に用いられる冷凍サイクルの構成要素の一つとなるものである。

　スクロール圧縮機１００は、冷凍サイクルを循環する冷媒を吸入し、圧縮して高温高圧の状態として吐出させるものである。このスクロール圧縮機１００は、冷媒を圧縮する圧縮機構部１４と、圧縮機構部１４を駆動する電動機５と、電動機５の回転力を圧縮機構部１４に伝達する駆動軸６と、を備えている。圧縮機構部１４、電動機５および駆動軸６は、密閉容器１０内に配置されている。縦置き型のスクロール圧縮機１００の場合、密閉容器１０内において、例えば圧縮機構部１４は上側に、電動機５は下側に、それぞれ配置されている。なお、以下の説明において、駆動軸６が延びる方向を軸方向、軸方向に垂直な方向を径方向、駆動軸周りの方向を周方向という。

　密閉容器１０内において、電動機５の上部にはガイドフレーム４が配置され、電動機５の下部には駆動軸６を保持するサブフレーム８が配置されている。ガイドフレーム４およびサブフレーム８は、密閉容器１０に固定されている。ガイドフレーム４の内周側にはコンプライアントフレーム３が収納されている。

　圧縮機構部１４は、固定スクロール１と、固定スクロール１に対して公転（揺動）する揺動スクロール２と、を有する。固定スクロール１は、台板部１ａと、台板部１ａの一方の面（図１において下側）に設けられた渦巻状突起である板状渦巻歯１ｂと、で構成されている。また、揺動スクロール２は、台板部２ａと、台板部２ａの一方の面（図１において上側）に設けられ、板状渦巻歯１ｂと実質的に同一形状の渦巻状突起である板状渦巻歯２ｂと、で構成されている。この固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂと揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂとを互いに噛み合わせることで、相対的に容積が変化する圧縮室１ｆが形成される。

　固定スクロール１は、外周部がガイドフレーム４にボルト（図示せず）によって締結されている。固定スクロール１の台板部１ａの外周部には、冷媒ガスを吸入口１ｅより吸入逆止弁１ｇを介して圧縮室１ｆに導入するための吸入管１３が設けられている。固定スクロール１の台板部１ａの中央部には、圧縮されて高圧となった冷媒ガスを吐出する吐出口１ｄが形成されている。そして、圧縮されて高圧となった冷媒ガスは、密閉容器１０内の上部空間１０ａに排出されるようになっている。この上部空間１０ａに排出された冷媒ガスは、後で説明するように冷媒流路を通って油分離機構に導かれ、冷媒ガスに含まれる冷凍機油の一部が分離される。冷凍機油が分離された冷媒ガスは、吐出管１２より外部に吐出される。

　揺動スクロール２は、自転運動を阻止するためのオルダム機構９により、固定スクロール１に対して自転運動することなく公転運動（揺動運動）を行うようになっている。オルダム機構９は、環状のオルダム機構環状部９ｃの上面に２個１対の固定側キー９ａが形成され、オルダム機構環状部９ｃの下面に２個１対の揺動側キー９ｂが形成された構成を有する。固定スクロール１の台板部１ａの外周部には、ほぼ一直線上に２個１対のオルダム案内溝１ｃが形成されている。このオルダム案内溝１ｃには、オルダム機構９の２個１対の固定側キー９ａが往復摺動自在に係合されている。また、揺動スクロール２の台板部２ａの外周部には、固定スクロール１のオルダム案内溝１ｃと９０度の位相差をもつ２個１対のオルダム案内溝２ｃがほぼ一直線上に形成されている。このオルダム案内溝２ｃには、オルダム機構９の２個１対の揺動側キー９ｂが往復摺動自在に係合されている。

　上記のように構成されたオルダム機構９によって、揺動スクロール２は固定スクロール１に対して自転運動することなく公転運動を行うことができる。また、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの形成面と反対側（図１において下側）の面の中心部には、中空円筒形状のボス部２ｄが形成されている。ボス部２ｄの内側には、揺動軸受２ｅが配置されている。揺動軸受２ｅには、駆動軸６の上端部に設けられた偏心軸部（揺動軸部）６ａが挿入されている。偏心軸部６ａの回転により揺動スクロール２が固定スクロール１に対して揺動運動（偏心旋回運動）するようになっている。また、揺動スクロール２の台板部２ａの板状渦巻歯２ｂと反対側（図１において下側）の面には、コンプライアントフレーム３のスラスト軸受３ａと圧接摺動可能なスラスト面２ｆが形成されている。また、揺動スクロール２の台板部２ａには、台板部２ａを貫通する抽気孔２ｇが設けられ、圧縮室１ｆにて圧縮途中の冷媒ガスを抽出してスラスト面２ｆに導く構造となっている。

　コンプライアントフレーム３は、ガイドフレーム４の内側空間に収納されている。コンプライアントフレーム３の外周部は、上円筒面３ｐと下円筒面３ｓとを有する。ガイドフレーム４の内周面は、コンプライアントフレーム３の上円筒面３ｐが嵌合する上円筒面４ｃと、コンプライアントフレーム３の下円筒面３ｓが嵌合する下円筒面４ｄとを有する。これらの上円筒面３ｐと上円筒面４ｃとが嵌合し、また下円筒面３ｓと下円筒面４ｄとが嵌合することによって、コンプライアントフレーム３はガイドフレーム４内にて半径方向に支持されている。また、コンプライアントフレーム３の下円筒面３ｓの中心部には、電動機５の回転子５ａにより回転駆動される駆動軸６を半径方向に支持する主軸受３ｃおよび補助主軸受３ｄが設けられている。また、コンプライアントフレーム３には、スラスト軸受３ａの面内からコンプライアントフレーム３の外周部を軸方向に貫通する連通孔３ｅが設けられている。連通孔３ｅの上端側の開口であるスラスト軸受開口部３ｔは、揺動スクロール２の台板部２ａを貫通する抽気孔２ｇに対面して配置されている。

　コンプライアントフレーム３と揺動スクロール２のボス部２ｄとの間には、ボス部外側空間２ｎが設けられている。また、コンプライアントフレーム３には、中間圧調整弁空間３ｎが設けられている。中間圧調整弁空間３ｎには、ボス部外側空間２ｎの圧力を調整する中間圧調整弁３ｇ、中間圧調整弁押さえ３ｈおよび中間圧調整スプリング３ｋが収納されている。そして中間圧調整スプリング３ｋは自然長より縮められて中間圧調整弁空間３ｎに収納されている。

　コンプライアントフレーム３のスラスト軸受３ａの外周側には、オルダム機構環状部９ｃが往復摺動運動する面（往復摺動面）３ｂが形成されている。また、コンプライアントフレーム３には、台板外周部空間２ｋとフレーム上部空間４ａとを連通する連通穴３ｆがオルダム機構環状部９ｃの内側に連通するように形成されている。台板外周部空間２ｋは、スラスト軸受３ａの外周側の空間、すなわち上下を揺動スクロール２の台板部２ａとコンプライアントフレーム３で囲われた空間である。フレーム上部空間４ａは、コンプライアントフレーム３の中間圧調整弁空間３ｎよりも上側の外周面とガイドフレーム４の内周面との間の空間である。ボス部外側空間２ｎおよびオルダム機構９の内側の空間は、連通穴３ｆ、中間圧調整弁空間３ｎ、フレーム上部空間４ａおよび台板外周部空間２ｋを介して連通している。なお、本実施の形態１では、コンプライアントフレーム３とガイドフレーム４とは別体に構成されているが、これに限らず、両フレームを一体の一つのフレームで構成してもよい。

　コンプライアントフレーム３の下部側の外周面とガイドフレーム４の内周面との間には、フレーム下部空間４ｂが形成されている。フレーム下部空間４ｂは、その上下をリング状シール材７ａ、７ｂで仕切られている。ここでは、コンプライアントフレーム３の外周面にリング状シール材７ａ、７ｂを収納するリング状のシール溝が２箇所に形成されているが、このシール溝はガイドフレーム４の内周面に形成されていてもよい。フレーム下部空間４ｂは、コンプライアントフレーム３の連通孔３ｅとのみ連通しており、抽気孔２ｇより供給される圧縮途中の冷媒ガスを封入する構造となっている。また、台板外周部空間２ｋは、吸入圧の吸入ガス雰囲気の低圧空間となっている。

　ガイドフレーム４は、外周面を焼きばめ、もしくは溶接などによって密閉容器１０に固着されている。このガイドフレーム４および固定スクロール１の外周部、すなわち圧縮機構部１４の外周部には、図２に示すように切欠きによる第１流路４ｆが設けられている。吐出口１ｄから密閉容器１０の上部空間１０ａに吐出された冷媒ガスは、第１流路４ｆを通って密閉容器１０の下方へ流れていく。密閉容器１０の底部は冷凍機油１１が貯留される油溜め部１０ｂとなっている。

　密閉容器１０には、冷媒ガスを外部へ排出する吐出管１２が設けられている。そして、上記の第１流路４ｆは、平面的に見て吐出管１２とは反対側の位置に設けられている。また、ガイドフレーム４の下方には、ガイドフレーム４の下端中央部から径方向外側に広がる第１吐出流路４ｇが設けられており、第１吐出流路４ｇは吐出管１２に通じている。また、ガイドフレーム４の下方には、ガイドフレーム４の下円筒面４ｄを有する下部円筒部を囲むように吐出カバー１９が設けられている。吐出カバー１９は、軸方向に貫通しており、上側の開口部１９ａと下側の開口部１９ｂとを有する。吐出カバー１９内には、開口部１９ｂから開口部１９ａに至る第２吐出流路１９ｃが形成されており、第２吐出流路１９ｃは第１吐出流路４ｇに連通している。

　電動機５は、駆動軸６を回転駆動するものであり、駆動軸６に固定された回転子５ａと密閉容器１０に固定された固定子５ｂとを有する。回転子５ａは、駆動軸６に焼きばめ等により固定されている。固定子５ｂは、外周面が焼きばめ、もしくは溶接などによって密閉容器１０に固定されている。固定子５ｂは、密閉容器１０に固定されたガラス端子１０ｃにリード線５ｈで接続されて外部から電力を得ている。固定子５ｂへの通電が開始されることにより回転子５ａが回転し、駆動軸６を回転駆動させるようになっている。

　駆動軸６は、駆動軸６の上部を構成する偏心軸部６ａと駆動軸６の下部を構成する副軸部６ｃを有する。駆動軸６は、偏心軸部６ａと副軸部６ｃとの間に、偏心軸部６ａ側の主軸部６ｂと、副軸部６ｃ側の中間軸部６ｄと、を有する。偏心軸部６ａは、揺動スクロール２の揺動軸受２ｅに挿入されている。

　主軸部６ｂは、コンプライアントフレーム３に設けられた主軸受３ｃおよび補助主軸受３ｄに回転自在に支持されている。主軸部６ｂには主軸バランスウェイト６ｈが焼きばめ固定されている。副軸部６ｃは、サブフレーム８に設けられた副軸受８ａに回転自在に支持されている。中間軸部６ｄは、電動機５の回転子５ａに焼きばめ固定されている。

　駆動軸６には軸方向に貫通する孔からなる給油路６ｅが設けられている。給油路６ｅの下端の給油口６ｆは、密閉容器１０の底部の油溜め部１０ｂに貯留された冷凍機油１１内につかっている。このため、油溜め部１０ｂ内の冷凍機油１１が、駆動軸６の下部に設けられた給油機構またはポンプ機構によって給油口６ｆから給油路６ｅに吸い上げられる。給油路６ｅの上端開口は揺動スクロール２のボス部２ｄ内に連通しているため、給油路６ｅに吸い上げられた冷凍機油１１は、給油路６ｅの上端開口からボス部２ｄ内に流れ出し、揺動軸受２ｅ、偏心軸部６ａおよび揺動軸受２ｅを潤滑する。また、給油路６ｅには径方向に分岐する給油孔６ｇが設けられている。このため、給油路６ｅに吸い上げられた油の一部が給油孔６ｇから補助主軸受３ｄに給油され、補助主軸受３ｄおよび補助主軸受３ｄに支持された主軸部６ｂを潤滑するようになっている。なお、主軸受３ｃに対する給油孔は、図１では図示を省略している。これら摺動部を潤滑した冷凍機油は、サブフレーム８に設けられた流入孔８ｂを通過して油溜め部１０ｂに流入する。

　図３は、図１の電動機５の固定子５ｂの概略横断面図である。
　図３に示すように、固定子５ｂの外周部には切欠きによる第２流路５ｇが設けられている。この第２流路５ｇおよび前述したガイドフレーム４の外周部の第１流路４ｆは、吐出口１ｄから密閉容器１０の上部空間１０ａに吐出した冷媒ガスを密閉容器１０の底部へ導く冷媒流路３０（図１参照）を構成している。

　図４は、図１の電動機５の回転子５ａを示す図である。図４（ａ）は、回転子５ａの概略縦断面図、図４（ｂ）は、回転子５ａの概略横断面図（ｂ）である。

　図１および図４に示すように、回転子５ａには、複数の貫通流路５ｆが周方向に間隔を空けて設けられている。貫通流路５ｆは、回転子５ａを軸方向に貫通する貫通孔で形成されている。複数の貫通流路５ｆは、駆動軸６の軸心に対して点対称または駆動軸６の軸心を含む仮想の平面を中心として対称に形成されている。複数の貫通流路５ｆは、ここでは４つ設けられているが、個数は任意である。また、回転子５ａには、後述の留め具２０が挿入される複数の留め具孔５ｃが周方向に間隔を空けて設けられている。留め具孔５ｃは、回転子５ａを軸方向に貫通する貫通孔で形成されている。複数の留め具孔５ｃは、駆動軸６の軸心に対して点対称または駆動軸６の軸心を含む仮想の平面を中心として対称に形成されている。複数の留め具孔５ｃは、ここでは４つ設けられているが、個数は任意である。

　図１の説明に戻る。
　電動機５には、揺動スクロール２による偏心回転運動に伴うアンバランスを平衡させるための第１バランスウェイト１５および第２バランスウェイト１６が設けられている。第１バランスウェイト１５は、回転子５ａの上面に固定されており、第２バランスウェイト１６は、回転子５ａの下面に固定されている。第１バランスウェイト１５および第２バランスウェイト１６は、回転子５ａとともに回転する。第１バランスウェイト１５および第２バランスウェイト１６は、例えば真鍮で形成されている。

　スクロール圧縮機１００は、第１バランスウェイト１５および第２バランスウェイト１６と前述の主軸バランスウェイト６ｈとの計３個のバランスウェイトを有する。スクロール圧縮機１００は、これらのバランスウェイトよって、揺動スクロール２が駆動軸６の偏心軸部６ａを介して揺動することにより生じる遠心力とモーメントの力とのアンバランスを相殺することで、静バランスおよび動バランスをとっている。

　以下、図１と次の図５を参照して、油分離機構および冷凍機油の持出量を低減するための機構について説明する。
　図５は、実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の回転子５ａ、第１バランスウェイト１５および第１カップ状部材１７を示す図である。図５（ａ）は、回転子５ａ、第１バランスウェイト１５および第１カップ状部材１７の概略平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ－Ａ概略縦断面図である。

　回転子５ａの上面には、第１カップ状部材１７が設けられている。第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓには、第１バランスウェイト１５が収容されている。第１カップ状部材１７は、第１バランスウェイト１５の周囲の冷媒ガスに含まれる冷凍機油が第１バランスウェイト１５の回転によりミスト化されて冷媒ガスとともに吐出管１２から吐出されるのを防止するものである。第１カップ状部材１７は、非磁性体で形成することが好ましい。

　また、回転子５ａの下面には、第２カップ状部材１８が設けられている。第２カップ状部材１８の内部空間１８Ｓには、第２バランスウェイト１６が収容されている。第２カップ状部材１８は、第２バランスウェイト１６の周囲の冷媒に含まれる冷凍機油が第２バランスウェイト１６の回転によりミスト化されて冷媒とともに吐出管１２から吐出されるのを防止するものである。第２カップ状部材１８は、非磁性体で形成することが好ましい。

　そして、第１バランスウェイト１５、第１カップ状部材１７、電動機５の回転子５ａ、第２カップ状部材１８および第２バランスウェイト１６は、この順に軸方向に重ねられている。そして、これら重ねられた状態において、これらの各構成部に形成された留め具孔が連通し、その連通孔に留め具２０が挿入されて各構成部が一体に固定されている。以下、この一体部分を回転子一体物ということがある。

　図５に示すように、第１カップ状部材１７は、円板状の底面部１７ａと、第１バランスウェイト１５の外周を囲う円筒状の周面部１７ｂと、を有し、内部空間１７Ｓを有する有底筒状に形成されている。第１カップ状部材１７は、底面部１７ａに設けられた貫通穴１７ａａに駆動軸６が通され、底面部１７ａが回転子５ａの上面に接触し、開口部１７ｃが上側を向くようにして回転子５ａの上面に固定されている。第１カップ状部材１７の上側の開口部１７ｃは、吐出カバー１９の下側の開口部１９ｂと対向している。吐出カバー１９の開口部１９ｂの内径Ｄと第１カップ状部材１７の開口部１７ｃの内径ｄとは、Ｄ＜ｄの関係を有する。

　第１カップ状部材１７の底面部１７ａには、貫通穴１７ａａの他に、冷媒の流路となる第１カップ側流路孔１７ａｂと、留め具２０を通すための留め具孔（図示せず）と、が形成されている。第１カップ側流路孔１７ａｂは、回転子５ａの貫通流路５ｆと同数設けられ、貫通流路５ｆと対向する位置に形成されている。

　また、第１カップ状部材１７の周面部１７ｂには、第１カップ状部材１７内の冷凍機油１１を排出するための第１排出部１７ｅが形成されている。第１排出部１７ｅは、第１バランスウェイト１５の後述の軽量部１５ａ側の周面部１７ｂに形成されている。第１排出部１７ｅは、周面部１７ｂを貫通する排出孔１７ｅａと、排出孔１７ｅａに冷凍機油を導く導油板１７ｅｂと、を有する。

　図６は、実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の第１排出部１７ｅの導油板１７ｅｂの説明図である。図６は、第１排出部１７ｅを径方向外側から見た図である。
　導油板１７ｅｂは、周面部１７ｂにおいて軸方向に延びる第１切り込み１７ｅｂ１と、第１切り込み１７ｅｂ１の両端から回転方向に延びる第２切り込み１７ｅｂ２と、により周面部１７ｂから切り起こして形成された切り起こし片で構成されている。そして、導油板１７ｅｂは、この切り起こし片の先端部分を、図５に示すように径方向内側に押し込んで突出させた形状を有する。なお、導油板１７ｅｂは、切り起こし片で構成する場合に限らず、回転子５ａの回転方向の排出孔１７ｅａの端辺から径方向内側に突出する突出片で構成されてもよい。なお、ここでは第１排出部１７ｅが１つ形成された例を示したが、第１排出部１７ｅの個数は２つ以上であってもよい。

　図５に示すように、第１バランスウェイト１５の後述の重量部１５ｂ側の周面部１７ｂには、第２排出部１７ｄが形成されている。第２排出部１７ｄは、第１カップ状部材１７内の冷媒ガスを排出するための部分である。第２排出部１７ｄは、周面部１７ｂを径方向に貫通する貫通孔である。第２排出部１７ｄは、第１バランスウェイト１５に設けられた後述の径方向流路孔１５ｃの下流側の他端と対向する位置に形成されている。第２排出部１７ｄは、径方向流路孔１５ｃに対応して設けられており、ここでは径方向流路孔１５ｃが２つであるため、第２排出部１７ｄも２つ設けられている。

　第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓには、第１バランスウェイト１５が配置されている。第１バランスウェイト１５は、第１カップ状部材１７の底面部１７ａの回転子５ａ側とは反対側の表面に接触して配置されている。第１バランスウェイト１５は、円弧状の軽量部１５ａと、軽量部１５ａよりも重量の重い円弧状の重量部１５ｂと、を有している。軽量部１５ａおよび重量部１５ｂは半円弧状であり、軽量部１５ａと重量部１５ｂとが周状に繋がって全体として円環状を成している。

　軽量部１５ａは、軸方向の高さが重量部１５ｂよりも低く、また、径方向の厚みが重量部１５ｂよりも小さいことで重量部１５ｂよりも軽量に構成されている。軽量部１５ａは、回転子５ａに設けられた貫通流路５ｆと軸方向に見て重ならないように、貫通流路５ｆを避けた形状に構成されている。以下では、複数の貫通流路５ｆのうち、軸方向に見て重量部１５ｂと重なる領域内に位置する貫通流路５ｆを重量部側貫通流路５ｆｂといい、それ以外を軽量部側貫通流路５ｆａという。なお、ここでは、軽量部１５ａが、軸方向に見て軽量部側貫通流路５ｆａと重ならないように軽量部側貫通流路５ｆａを避けた形状とした例を示したが、次の構成としてもよい。軽量部１５ａが、軽量部側貫通流路５ｆａに連通して軸方向に貫通する第１ウェイト側流路孔を有する構成としてもよい。要するに、軽量部１５ａは、軽量部側貫通流路５ｆａを第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓに連通させる構成となっていればよい。

　重量部１５ｂには、重量部側貫通流路５ｆｂに上流側の一端が連通し、下流側の他端が重量部１５ｂの外周面１５ｂｂに連通する径方向流路孔１５ｃが形成されている。径方向流路孔１５ｃは、重量部側貫通流路５ｆｂを通過した冷媒ガスの流れ方向を軸方向から径方向に変更するものである。径方向流路孔１５ｃは、第１カップ状部材１７の底面部１７ａとの接触面１５ｂａにおいて、重量部側貫通流路５ｆｂに対向する部分から径方向外側に延びて重量部１５ｂの外周面１５ｂｂに貫通する溝で形成されている。径方向流路孔１５ｃは、上記溝に限定されず、穴で構成されてもよい。要するに、径方向流路孔１５ｃは、重量部側貫通流路５ｆｂを通過した冷媒ガスの流れ方向を軸方向から径方向に変更することができるように重量部１５ｂに形成されていればよい。径方向流路孔１５ｃは、重量部側貫通流路５ｆｂに対応して設けられており、ここでは重量部側貫通流路５ｆｂが２つあるため、径方向流路孔１５ｃも２つ設けられている。

　軽量部１５ａおよび重量部１５ｂには、留め具２０を通すための留め具孔１５ｄが形成されている。留め具孔１５ｄは、回転子５ａに形成された留め具孔５ｃと対向するように形成されている。留め具孔１５ｄは、軽量部１５ａに２箇所、重量部１５ｂに２箇所形成されている。

　第２カップ状部材１８は、図１に示すように円板状の底面部１８ａと、円筒状の周面部１８ｂと、を有し、内部空間１８Ｓを有する有底筒状に形成されている。第２カップ状部材１８は、底面部１８ａに設けられた貫通穴１８ａａに駆動軸６が通され、底面部１８ａが回転子５ａの下面に接触し、開口部１８ｃが下側を向くようにして回転子５ａの下面に固定されている。第２カップ状部材１８の底面部１８ａには、貫通穴１８ａａの他に、冷媒の流路となる第２カップ側流路孔１８ａｂと、留め具２０を通すための留め具孔（図示せず）と、が形成されている。第２カップ側流路孔１８ａｂは、回転子５ａの貫通流路５ｆと同数設けられ、貫通流路５ｆと対向する位置に形成されている。留め具孔（図示せず）は、回転子５ａに形成された留め具孔５ｃと同数設けられ、留め具孔５ｃと対向する位置に形成されている。

　第２カップ状部材１８の内部空間１８Ｓには、第２バランスウェイト１６が配置されている。第２バランスウェイト１６は、第２カップ状部材１８の底面部１８ａの回転子５ａ側とは反対側の表面に接触して配置されている。第２バランスウェイト１６は、円弧状に形成されている。第２バランスウェイト１６は、軸方向に見て第１バランスウェイト１５の軽量部１５ａに重なる位置に配置されている。第２バランスウェイト１６は、第１バランスウェイト１５の重量部１５ｂと対角状の偏心位置に配置されている。

　第２バランスウェイト１６には、冷媒の流路となる第２ウェイト側流路孔１６ａと、留め具２０を通すための留め具孔（図示せず）と、が形成されている。第２ウェイト側流路孔１６ａは、軽量部側貫通流路５ｆａに連通して軸方向に貫通して形成されている。なお、第２バランスウェイト１６は、第２ウェイト側流路孔１６ａを形成せず、軸方向に見て軽量部側貫通流路５ｆａと重ならないように軽量部側貫通流路５ｆａを避けた形状に構成してもよい。留め具孔は、第１バランスウェイト１５の軽量部１５ａに形成された留め具孔と同数の２つ設けられ、第１バランスウェイト１５の軽量部１５ａに形成された留め具孔と回転子５ａを挟んで対向する位置に形成されている。

　以上により、回転子一体物を軸方向に見て軽量部１５ａ側には、図１に示すように軸方向に貫通する軽量部側貫通流路４０が形成されている。軽量部側貫通流路４０は、冷媒ガスの流れ方向の上流側から順に、第２バランスウェイト１６の第２ウェイト側流路孔１６ａ、第２カップ状部材１８の第２カップ側流路孔１８ａｂ、回転子５ａの軽量部側貫通流路５ｆａ、第１カップ状部材１７の第１カップ側流路孔１７ａｂ、が連通して形成されている。

　また、回転子一体物を軸方向に見て重量部１５ｂ側には、第１バランスウェイト１５を除いて貫通する重量部側貫通流路５０が形成されている。重量部側貫通流路５０は、冷媒ガスの流れ方向の上流側から順に、第２カップ状部材１８の第２カップ側流路孔１８ａｂ、回転子５ａの重量部側貫通流路５ｆｂ、第１カップ状部材１７の第１カップ側流路孔１７ａｂ、が連通して形成されている。そして、この重量部側貫通流路５０は第１バランスウェイト１５の径方向流路孔１５ｃに連通し、径方向流路孔１５ｃの下流側の他端に対向して第１カップ状部材１７に形成された第２排出部１７ｄにより第１カップ状部材１７の外部に連通している。重量部側貫通流路５０、径方向流路孔１５ｃおよび第２排出部１７ｄにより、軸方向から径方向に流路方向が変更される流路が形成されている。

　次に、実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の動作について説明する。
　このスクロール圧縮機１００の起動時および運転時には、冷媒が吸入管１３より吸入され、圧縮室１ｆに入る。電動機５により駆動される揺動スクロール２は、駆動軸６の偏心軸部６ａにより偏心旋回運動する。具体的には、揺動スクロール２は、オルダム機構９によって自転が防止されて公転運動する。これにより、圧縮室１ｆの容積が次第に減少し、圧縮室１ｆ内の吸入冷媒が圧縮される。この圧縮行程により吸入冷媒は高圧となる。なお、上記圧縮行程において、圧縮途中の中間圧力の冷媒ガスは揺動スクロール２の抽気孔２ｇよりコンプライアントフレーム３の連通孔３ｅを経て、フレーム下部空間４ｂに導かれ、このフレーム下部空間４ｂの中間圧力雰囲気が維持される。

　上記圧縮行程によって高圧となった冷媒ガスは、固定スクロール１の吐出口１ｄから密閉容器１０の上部空間１０ａに吐出される。上部空間１０ａに吐出された冷媒ガスは冷凍機油を含んでおり、冷媒ガスと冷凍機油との混合ガスとなっている。この冷凍機油を含む冷媒ガスは、圧縮機構部１４の外周部に設けられた第１流路４ｆと、電動機５の固定子５ｂの外周部に設けられた第２流路５ｇと、からなる冷媒流路３０を通って、電動機５より下方の空間、すなわち密閉容器１０の底部に導かれる。上部空間１０ａから密閉容器１０の底部に導かれた冷媒ガスは、その流れの過程で冷媒ガスに含まれる冷凍機油の一部が分離され、冷凍機油は密閉容器１０の内周面等を伝わって密閉容器１０の底部の油溜め部１０ｂに貯留される。そして、冷凍機油の一部が分離された冷媒ガスは、第２カップ状部材１８の開口部１８ｃから第２カップ状部材１８の内部空間１８Ｓに流入する。次の図７は、第２カップ状部材１８の内部空間に流入して以降の冷媒ガスの流れを示している。

　図７は、実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の冷媒ガスの流れの説明図である。図７において、点線矢印は冷媒ガスまたは冷凍機油の流れを示している。
　第２カップ状部材１８の内部空間１８Ｓに流入した冷媒ガスの一部は、軽量部側貫通流路４０を通過して第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓに流入する。また、第２カップ状部材１８の内部空間１８Ｓに入った冷媒ガスの残りは、重量部側貫通流路５０を通過して第１カップ状部材１７の内部空間に流入する。以下、軽量部側貫通流路４０を通過した冷媒ガスの流れと、重量部側貫通流路５０を通過した冷媒ガスの流れと、に分けて冷媒ガスの流れを説明する。

（軽量部側貫通流路４０を通過した冷媒ガスの流れ）
　軽量部側貫通流路４０を通過した冷媒ガスは、軽量部側貫通流路４０を通過する過程で冷凍機油の一部が分離され、分離された冷凍機油と、冷凍機油の一部が分離された冷媒ガスと、のそれぞれが第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓに流入する。ここで、第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓに流入した冷凍機油には、軽量部側貫通流路４０を通過する過程で回転子５ａの回転による遠心力が作用している。このため、第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓに流入した冷凍機油は、回転子５ａの回転方向に回転しながら第１カップ状部材１７の周面部１７ｂに向けて吹き飛ばされ、周面部１７ｂに付着する。

　周面部１７ｂに付着した冷凍機油は、周面部１７ｂに沿って流れながら第１排出部１７ｅに到達し、第１排出部１７ｅの排出孔１７ｅａから第１カップ状部材１７の外部に排出される。なお、周面部１７ｂに沿って流れた冷凍機油の一部は、回転子５ａの回転による遠心力によってそのまま回転方向に流されて内部空間１７Ｓ内に留まろうとするものもある。このような冷凍機油は、内部空間１７Ｓに向けて先端部分が突出した導油板１７ｅｂの外面に付着し、この外面に沿って流れて第１カップ状部材１７の外部に排出される。つまり、内部空間１７Ｓ内に留まろうとする冷凍機油は、導油板１７ｅｂによって第１カップ状部材１７の外部に導かれて排出される。

　第１排出部１７ｅの排出孔１７ｅａから排出された冷凍機油には第１カップ状部材１７の回転による遠心力が作用しているため、排出孔１７ｅａから密閉容器１０内を径方向外側に向けて吹き飛ばされる。排出孔１７ｅａから径方向外側に向けて吹き飛ばされた冷凍機油は、固定子５ｂの外周部に設けられた第２流路５ｇを通って密閉容器１０の底部に導かれ、油溜め部１０ｂに貯留される。

　軽量部側貫通流路４０を通過して第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓに流入した冷媒ガスも同様に第１カップ状部材１７の周面部１７ｂに向けて吹き飛ばされる。そして、冷媒ガスが周面部１７ｂに衝突し、この衝突により、冷媒ガスに含まれる冷凍機油の一部が分離され、分離された冷凍機油は、第１排出部１７ｅの排出孔１７ｅａから第１カップ状部材１７の外部に排出される。一方、冷凍機油が分離された冷媒ガスは、第１カップ状部材１７の開口部１７ｃから流出して吐出カバー１９の開口部１９ｂから吐出カバー１９内に流入する。吐出カバー１９内に流入した冷媒は、吐出カバー１９の開口部１９ａから流出後、第１吐出流路４ｇを介して吐出管１２から外部に吐出される。

（重量部側貫通流路５０を通過した冷媒ガスの流れ）
　重量部側貫通流路５０を通過した冷媒ガスは、重量部側貫通流路５０を通過する過程で冷凍機油の一部が分離され、冷凍機油の一部が分離された冷媒ガスと、分離された冷凍機油と、のそれぞれが、第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓに流入する。第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓに流入した冷凍機油は、第１バランスウェイト１５の重量部１５ｂに設けられた径方向流路孔１５ｃの内壁に衝突し、軸方向から径方向外側へと流れ方向が変更されて第１カップ状部材１７の第２排出部１７ｄから外部へ排出される。

　第２排出部１７ｄから第１カップ状部材１７の外部に排出された冷凍機油は、固定子５ｂの外周部に設けられた第２流路５ｇを通って密閉容器１０の底部に導かれ、油溜め部１０ｂに貯留される。このように、冷凍機油の流れ方向が径方向流路孔１５ｃによって軸方向から径方向に変更されるため、冷媒ガスをそのまま軸方向に流して第１カップ状部材１７の開口部１７ｃから外部に排出する場合に比べて冷凍機油の持出量を低減できる。

　第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓに流入した冷媒ガスも同様に、径方向流路孔１５ｃの内壁に衝突し、軸方向から径方向外側へと流れ方向が変更されて第１カップ状部材１７の第２排出部１７ｄから外部へ排出される。ここで、冷媒ガスが径方向流路孔１５ｃの内壁に衝突することにより、冷媒ガスに含まれる冷凍機油の一部が分離される。このため、より冷凍機油の持出量を低減できる。また、冷媒ガスが径方向流路孔１５ｃの内壁に衝突することで冷媒ガスのスピードが減速される。このため、冷媒ガスが径方向流路孔１５ｃの内壁に衝突してから第１カップ状部材１７の外部に排出されるまでの時間が長くなり、冷媒ガスから冷凍機油が分離される時間を長く取ることができ、結果的により冷凍機油の持出量を低減できる。

　ここで、実施の形態１の第１カップ状部材１７に流入する冷凍機油の量と、比較例として特許文献１のバランスウェイトに流入する冷凍機油の量と、が同じと仮定して、冷凍機油の持出量について比較する。

　図８は、比較例のバランスウェイト３００を示す斜視図である。
　比較例のバランスウェイト３００は、略半周分が金属によって充填されたウェイト部３０１となっており、ウェイト部３０１を除く部分は、半円筒状の内部空間３００Ｓを形成する円弧状壁面部３０２となっている。円弧状壁面部３０２には、内部空間３００Ｓに溜まった冷凍機油を排出するための第１排出部３０３が形成されている。第１排出部３０３は円弧状壁面部３０２を径方向に貫通する貫通孔で形成されている。そして、バランスウェイト３００の中心部には、駆動軸（図示せず）が通される軸孔３０４が形成されている。

　このような比較例のバランスウェイト３００では、軸孔３０４と軸孔３０４に挿入された駆動軸（図示せず）との間の隙間を通った冷凍機油が内部空間３００Ｓに流入する。内部空間３００Ｓに流入した冷凍機油は、内部空間３００Ｓから第１排出部３０３に向かう冷凍機油もあれば、内部空間３００Ｓから軸方向に流れてバランスウェイト３００外へ排出される冷凍機油もある。内部空間３００Ｓから軸方向に流れてバランスウェイト３００外へ排出された冷凍機油は、圧縮機外に排出されるため、冷凍機油の持出量の増加を招く。

　一方、実施の形態１では、第１カップ状部材１７に流入する冷凍機油は、軽量部側貫通流路５ｆａと重量部側貫通流路５ｆｂとから別々に流入する。軽量部側貫通流路５ｆａを通過して第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓに流入する冷凍機油の量と、重量部側貫通流路５ｆｂを通過して径方向流路孔１５ｃに流入する冷凍機油の量と、はおおよそ同量と考えられる。よって、軽量部側貫通流路５ｆａを通過して第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓに流入する冷凍機油の量は、比較例の内部空間３００Ｓに流入する冷凍機油の量のおおよそ半分である。具体例で示すと、実施の形態１の第１カップ状部材１７に流入する冷凍機油の量と、比較例のバランスウェイトに流入する冷凍機油の量とが、共にＡであるとする。このとき、第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓに流入する冷凍機油の量は、軽量部側貫通流路５ｆａと軽量部側貫通流路５ｆａとから「Ａ／２」ずつ流入することになる。

　ここで、説明の簡略化のため、軽量部側貫通流路５ｆａを通過して第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓに流入した冷凍機油が、比較例の内部空間３００Ｓに流入した場合と同様の流れを取ると仮定する。つまり、軽量部側貫通流路５ｆａを通過して第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓに流入した冷凍機油の数％が、軸方向に流れてバランスウェイト外へ排出されると仮定する。実施の形態１では、軽量部側貫通流路５ｆａを通過して内部空間１７Ｓ内に流入する冷凍機油の量（Ａ／２）が、そもそも比較例の内部空間３００Ｓに流入する冷凍機油の量（Ａ）の半分である。このため、仮に冷凍機油の数％が軸方向に流れてバランスウェイト外へ排出されたとしても、（Ａ／２）に対する数％であるため、（Ａ）に対する数％に比べて少量にできる。

　また、重量部側貫通流路５ｆｂを通過して第１カップ状部材１７に流入する冷凍機油は、上述したように、第１カップ状部材１７の第１排出部１７ｅから径方向外側に排出された後、油溜め部１０ｂに戻る。つまり、第１カップ状部材１７に流入する冷凍機油のおおよそ半量（Ａ／２）が油溜め部１０ｂに戻る。

　以上より、実施の形態１では、比較例に比べて冷凍機油の持出量を低減できる。

　なお、上記では、軽量部側貫通流路５ｆａを通過して第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓに流入した冷凍機油が、比較例の内部空間３００Ｓに流入した場合と同様の流れを取ると仮定するとした。しかし、実施の形態１では、第１排出部１７ｅは、比較例のような単純な貫通孔のみの構成ではなく導油板１７ｅｂを有し、導油板１７ｅｂの作用により、冷凍機油を第１カップ状部材１７の外側に導くことができる。第１カップ状部材１７内に冷凍機油が溜まっていると、その溜まった冷凍機油が、第１カップ状部材１７内に流入した冷媒ガスの流れに巻き込まれて第１カップ状部材１７から軸方向に流出し、密閉容器１０から持ち出される可能性がある。よって、第１カップ状部材１７内には冷凍機油が溜まらないことが好ましい。実施の形態１では、第１カップ状部材１７の冷凍機油を導油板１７ｅｂの作用によって積極的に排出できるため、この点からも、比較例よりも冷凍機油の持出量を低減できる。

　また、比較例のバランスウェイト３００は、いわばバランサとしての機能と冷凍機油の持出量を低減するための機能との両方を兼ね備えた構成となっている。比較例のバランスウェイト３００は、無理に２つの機能を兼ね備えることで、製造が難しい形状となっている。具体的には、比較例のバランスウェイト３００は、駆動軸方向の高さを、電動機の固定子のエンドコイルの端部よりも圧縮機構部側に突出する高さとする必要がある。このため、ウェイト部３０１のように径方向の厚みが厚い部分と、円弧状壁面部２０２のように径方向の厚みが薄い部分と、の重量差および強度差が大きくなり、一つの型で型抜き成形することが難しく、成形できたとしても精度を確保することが難しい。精度を確保しようとした場合、手間のかかる製造方法の採用が必要となる可能性がある。

　これに対し、本実施の形態１では、バランサとしての機能と冷凍機油の持出量を低減するための機能とを別々の部材に持たせているため、それぞれに適した製造方法で製造できる。このため、精度を確保しつつ、製造コストの低減を図ることができる。

　以上説明したように、実施の形態１のスクロール圧縮機１００は、電動機５の回転子５ａに固定された第１バランスウェイト１５と、回転子５ａに固定され、第１バランスウェイト１５の外周を囲う円筒状の周面部１７ｂを有する第１カップ状部材１７と、を備える。第１バランスウェイト１５は、円弧状の軽量部１５ａと、軽量部１５ａよりも重量の重い円弧状の重量部１５ｂと、を有する。回転子５ａは、駆動軸６の軸方向に延びる貫通孔で形成された複数の貫通流路５ｆを備える。複数の貫通流路５ｆのうち、軸方向に見て重量部１５ｂと重なる領域内に位置する貫通流路５ｆを重量部側貫通流路５ｆｂ、それ以外を軽量部側貫通流路５ｆａというとき、軽量部側貫通流路５ｆａは第１カップ状部材１７の内部空間に連通している。第１カップ状部材１７の周面部１７ｂは、軽量部１５ａ側に、第１カップ状部材１７内の冷凍機油を排出する第１排出部１７ｅを有する。第１バランスウェイト１５の重量部１５ｂは、重量部側貫通流路５ｆｂに上流側の一端が連通し、下流側の他端が重量部１５ｂの外周面５ｂｂに連通する孔であって、重量部側貫通流路５ｆｂを通過した冷凍機油を含む冷媒の流れ方向を軸方向から径方向に変更する径方向流路孔１５ｃを有する。第１カップ状部材１７の周面部１７ｂは、径方向流路孔１５ｃの下流側の他端と対向する位置に、周面部１７ｂを径方向に貫通する孔であって、径方向流路孔１５ｃから流出した冷媒を第１カップ状部材１７の外部に排出する第２排出部１７ｄを有する。

　これにより、重量部側貫通流路５ｆｂを通過した冷媒ガスの流れ方向が、径方向流路孔１５ｃによって軸方向から径方向に変更される。このため、冷媒ガスを軸方向に流して第１カップ状部材１７の開口部１７ｃから外部に排出する場合に比べて冷凍機油の持出量を低減できる。

　第１排出部１７ｅは、第１カップ状部材１７の周面部１７ｂを径方向に貫通する排出孔１７ｅａと、排出孔１７ｅａに冷凍機油を導く導油板１７ｅｂと、を有する。

　これにより、第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓから外部に冷凍機油をより多く排出でき、結果的に冷凍機油の持出量を低減できる。

　導油板１７ｅｂは、第１カップ状部材１７の周面部１７ｂにおいて軸方向に延びる第１切り込み１７ｅｂ１と、第１切り込み１７ｅｂ１の両端から駆動軸６の回転方向に延びる第２切り込み１７ｅｂ２と、により周面部１７ｂから切り起こして形成されている。そして、導油板１７ｅｂは、その切り起こされた部分の先端部分が径方向内側に押し込まれて突出した形状を有する。

　このように、導油板１７ｅｂは切り起こし片により構成できるので、製造が簡単である。

実施の形態２．
　実施の形態２は、第１バランスウェイト１５の径方向流路孔１５ｃが実施の形態１と異なる。以下、実施の形態２が実施の形態１と異なる点を中心に説明し、実施の形態２で説明しない構成は実施の形態１と同様である。

　図９は、実施の形態２に係るスクロール圧縮機１００の回転子５ａ、第１バランスウェイト１５および第１カップ状部材１７の概略平面図である。第１バランスウェイト１５とその周囲の構造を示す概略平面図である。
　上記実施の形態１では、回転子５ａに設けられた各重量部側貫通流路５ｆｂのそれぞれに対応して個別に径方向流路孔１５ｃを設けていた。これに対し、実施の形態２は、各重量部側貫通流路５ｆｂに共通に１つの径方向流路孔１５ｃを設けた構成である。

　実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、径方向流路孔１５ｃの形状を簡略化することができる。よって、より製造し易く且つ製造コストが安価なスクロール圧縮機を得ることができる。なお、実施の形態２は、離間していた２つの径方向流路孔１５ｃを繋げて一つの大きな径方向流路孔１５ｃにする構成であるため、強度的に問題が無い場合に採用できることは言うまでもない。

実施の形態３．
　実施の形態３は、第１カップ状部材１７の第２排出部１７ｄが実施の形態１と異なる。以下、実施の形態３が実施の形態１と異なる点を中心に説明し、実施の形態３で説明しない構成は実施の形態１と同様である。

　図１０は、実施の形態３に係るスクロール圧縮機１００の回転子５ａ、第１バランスウェイト１５および第１カップ状部材１７の概略平面図である。
　上記実施の形態１では、第１バランスウェイト１５の重量部１５ｂに設けられた各径方向流路孔１５ｃのそれぞれに対応して、第１カップ状部材１７に第２排出部１７ｄを個別に設けていた。これに対し、実施の形態３は、複数の径方向流路孔１５ｃに共通に１つの第２排出部１７ｄを設けた構成である。具体的には、第２排出部１７ｄは、第１カップ状部材１７の周面部１７ｂにおいて、２つの径方向流路孔１５ｃのうちの一方の周方向の一端から、２つの径方向流路孔１５ｃのうちの他方の周方向の他端までの周方向の範囲に形成されている。

　実施の形態３によれば、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、第１カップ状部材１７の第２排出部１７ｄの形状を簡略化することができる。よって、より製造し易く且つ製造コストが安価なスクロール圧縮機を得ることができる。なお、実施の形態３は、離間していた２つの第２排出部１７ｄを繋げて一つの大きな第２排出部１７ｄにする構成であるため、強度的に問題が無い場合に採用できることは言うまでもない。

実施の形態４．
　実施の形態４は、第１カップ状部材１７の第２排出部１７ｄと、第１バランスウェイト１５の径方向流路孔１５ｃと、が実施の形態１と異なる。実施の形態４は、いわば実施の形態２と実施の形態３とを組み合わせた構成に相当する。以下、実施の形態４が実施の形態１と異なる点を中心に説明し、実施の形態４で説明しない構成は実施の形態１と同様である。

　図１１は、実施の形態４に係るスクロール圧縮機１００の回転子５ａ、第１バランスウェイト１５および第１カップ状部材１７の概略平面図である。
　上記実施の形態１では、回転子５ａに設けられた各重量部側貫通流路５ｆｂのそれぞれに対応して個別に径方向流路孔１５ｃを設けていた。これに対し、実施の形態４は、複数の重量部側貫通流路５ｆｂに共通に１つの径方向流路孔１５ｃを設けた構成である。そして、実施の形態４は、第１カップ状部材１７の周面部１７ｂにおいて、径方向に見て径方向流路孔１５ｃと対向する位置に１つの第２排出部１７ｄが形成された構成である。

　実施の形態４によれば、実施の形態２および実施の形態３と同様の効果を得ることができる。

　ところで、実施の形態４は、複数の径方向流路孔１５ｃに共通に１つの第２排出部１７ｄを設けた構成であるので、１つあたりの第２排出部１７ｄの開口面積が大きくなる。このため、その開口面積の大きさによっては、第１カップ状部材１７の強度を保てなくなる可能性がある。この場合、加工時に第１カップ状部材１７の成形ができなくなる可能性がある。また、回転子５ａの回転時に、高温の冷媒ガスおよび冷凍機油１１が第１カップ状部材１７に衝突した際に、その衝突に耐えられずに変形する可能性がある。

　これらを踏まえ、実施の形態４では当然のことながら第１カップ状部材１７の強度を十分に保てる設計で１つの第２排出部１７ｄを設けている。見方を変えれば、実施の形態１および実施の形態２では、各重量部側貫通流路５ｆｂのそれぞれに対応して個別に第２排出部１７ｄを分けて設けているので、第１カップ状部材１７の強度を保つことができる。よって、形状の簡略化の効果と強度維持との兼ね合いで、適宜、第２排出部１７ｄの形状を決めればよい。

　また、第１バランスウェイト１５の径方向流路孔１５ｃについても同様のことがいえる。すなわち、実施の形態４では、複数の重量部側貫通流路５ｆｂに共通に一つの径方向流路孔１５ｃを設けた構成であるため、１つあたりの径方向流路孔１５ｃの容積が大きくなる。このため、その容積の大きさによっては、第１バランスウェイト１５の強度を保てなくなる可能性がある。しかし、実施の形態４では、当然のことながら、第１バランスウェイト１５の強度を十分に保てる設計で１つの径方向流路孔１５ｃを設けている。見方を変えれば、実施の形態１および実施の形態３では、各重量部側貫通流路５ｆｂのそれぞれに対応して個別に径方向流路孔１５ｃを設けているので、第１バランスウェイト１５の強度を保つことができる。よって、形状の簡略化の効果と強度維持との兼ね合いで、適宜、径方向流路孔１５ｃの形状を決めればよい。

実施の形態５．
　実施の形態５は、第１バランスウェイト１５の軽量部１５ａが実施の形態１と異なる。以下、実施の形態５が実施の形態１と異なる点を中心に説明し、実施の形態５で説明しない構成は実施の形態１と同様である。

　図１２は、実施の形態５に係るスクロール圧縮機１００の回転子５ａ、第１バランスウェイト１５および第１カップ状部材１７を示す図である。図１２（ａ）は、回転子５ａ、第１バランスウェイト１５および第１カップ状部材１７の概略平面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＡ－Ａ概略縦断面図である。

　上記実施の形態１では、第１バランスウェイト１５の軽量部１５ａが半円弧状であったが、実施の形態５では、周方向に分割した２つの円弧状に形成されている。このように、軽量部１５ａは、周方向に分割されていてもよい。この場合でも、実施の形態５のスクロール圧縮機１００は、上記と同様の効果を得ることができる。

　実施の形態５の軽量部１５ａは、さらに詳細には、実施の形態１の軽量部１５ａにおいて留め具孔１５ｄが形成されていない部分、言い換えれば軽量部１５ａの回転子５ａへの固定に不要な箇所が削除された構成を有する。また、実施の形態５の軽量部１５ａは、径方向の長さが一様の円弧状である。

　この構成とすることで、以下の理由から製造が容易になる。上記実施の形態１では、図５に示したように、軽量部１５ａが軽量部側貫通流路５ｆａを避けた形状を有するので、径方向の長さが長い部分と短い部分とが混在した複雑な形状となっている。これに対し、実施の形態５では、軽量部１５ａが径方向の長さが一様の円弧状であるため、製造が容易で製造コストが安価なスクロール圧縮機１００を得ることができる。また、実施の形態１では、第１バランスウェイト１５の軽量部１５ａが半円弧状であったが、実施の形態５では、軽量部１５ａを周方向に分割した２つの円弧状に形成した。主にバランスを取っているのは重量部１５ｂであり、軽量部１５ａはバランスへの影響は小さい。そのため、実施の形態５のように軽量部１５ａを周方向に分割した２つの円弧状に形成することで実施の形態１に比して材料使用量を減らすことができ、製造コストが安価なスクロール圧縮機１００を得ることができる。

実施の形態６．
　実施の形態６は、第１カップ状部材１７の第２排出部１７ｄが実施の形態１と異なる。以下、実施の形態６が実施の形態１と異なる点を中心に説明し、実施の形態６で説明しない構成は実施の形態１と同様である。

　図１３は、実施の形態６に係るスクロール圧縮機１００の回転子５ａ、第１バランスウェイト１５および第１カップ状部材１７を示す図である。図１３（ａ）は、回転子５ａ、第１バランスウェイト１５および第１カップ状部材１７の概略平面図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＡ－Ａ概略縦断面図である。
　実施の形態６は、距離Ｌ１と距離Ｌ２とが、Ｌ１＜Ｌ２の関係を有するものである。距離Ｌ１は、第１カップ状部材１７の第１排出部１７ｅの導油板１７ｅｂの先端から第１カップ状部材１７の中心Ｏまでの距離である。距離Ｌ２は、第１バランスウェイト１５の重量部１５ｂの内周から第１カップ状部材１７の中心Ｏまでの距離である。

　第１カップ状部材１７の内部の冷凍機油のうち、粒子状の油滴は周面部１７ｂに付着して周面部１７ｂに沿って流れる。しかし、微粒子状の油滴は、周面部１７ｂに付着せずに第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓを浮遊している。距離Ｌ１と距離Ｌ２とが、Ｌ１＜Ｌ２の関係を有することで、第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓを浮遊している微粒子状の油滴が導油板１７ｅｂの外面に当接して排出孔１７ｅａから外部に排出される。よって、実施の形態６は、第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓに留まる冷凍機油の量を低減でき、結果的に冷凍機油の持出量を大幅に低減できる。また、実施の形態６は、第１カップ状部材１７の内部空間１７Ｓに留まる冷凍機油の量を低減できるため、密閉容器内を循環する冷凍機油の量を確保できる。

　実施の形態６によれば、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、Ｌ１＜Ｌ２の関係を有することで、冷凍機油の持出量を低減できるとともに、密閉容器内を循環する冷凍機油の量を確保できる。その結果、軸受および摺動部材への給油量の低下というリスクを防止できる信頼性の高いスクロール圧縮機を得ることができる。

　以上、スクロール圧縮機の各実施の形態について説明したが、本開示は、各実施の形態を適宜組み合わせることもできる。例えば実施の形態２～４のそれぞれと実施の形態５とを組み合わせ、図９～図１１の構成において、第１バランスウェイト１５の軽量部１５ａの形状を図１２の形状としてもよい。また、実施の形態２～４のそれぞれと実施の形態６とを組み合わせ、図９～図１１の構成において、第１カップ状部材１７の第１排出部１７ｅを、Ｌ１＜Ｌ２の関係を有する構成としてもよい。

実施の形態７．
　実施の形態７は、実施の形態１～実施の形態６のいずれかのスクロール圧縮機１００を備えた空気調和装置などの冷凍サイクル装置に関する。

　図１４は、実施の形態７に係る冷凍サイクル装置２００の概略構成図である。
　冷凍サイクル装置２００は、スクロール圧縮機１００と、スクロール圧縮機１００の吸入側に接続された吸入マフラ１０１と、スクロール圧縮機１００の吐出側に接続されたスクロール圧縮機１００からの冷媒の流れを切り換える四方切換弁１０３と、を備えている。冷凍サイクル装置２００は、さらに、室外側熱交換器１０４と、電動膨張弁等の減圧器１０５と、室内側熱交換器１０６と、を備えている。冷凍サイクル装置２００は、これらの機器が配管を介して順次接続して冷凍回路を構成している。なお、一般的に冷凍サイクル装置２００では、室内側熱交換器１０６は屋内の装置に搭載され、残るスクロール圧縮機１００、四方切換弁１０３、室外側熱交換器１０４、減圧器１０５は屋外の装置に搭載されている。

　冷凍サイクル装置２００が空気調和装置に適用された場合の暖房運転では、四方切換弁１０３は図１４の実線側に接続される。スクロール圧縮機１００で圧縮された高温高圧の冷媒は室内側熱交換器１０６に流れ、室内空気と熱交換して凝縮し、液化した後、減圧器１０５に流入する。減圧器１０５に流入した冷媒は、減圧されて低温低圧の二相状態となり、室外側熱交換器１０４に流入する。室外側熱交換器１０４に流入した冷媒は、外気との熱交換により蒸発し、ガス化して四方切換弁１０３を通って再びスクロール圧縮機１００に戻る。すなわち、暖房運転では、図１４の実線矢印に示すように冷媒が循環する。この循環によって、蒸発器である室外側熱交換器１０４では、冷媒が外気と熱交換を行って吸熱し、吸熱した冷媒は凝縮器である室内側熱交換器１０６に送られ、室内の空気と熱交換を行って、室内の空気を温める。

　冷凍サイクル装置２００が空気調和装置に適用された場合の冷房運転では、四方切換弁１０３は図１４の破線側に接続される。スクロール圧縮機１００で圧縮された高温高圧の冷媒は室外側熱交換器１０４に流れ、外気と熱交換して凝縮し、液化した後、減圧器１０５に流入する。減圧器１０５に流入した冷媒は、減圧されて低温低圧の二相状態となり、室内側熱交換器１０６に流入する。室内側熱交換器１０６に流入した冷媒は、室内空気との熱交換により蒸発し、ガス化して四方切換弁１０３を通って再びスクロール圧縮機１００に戻る。すなわち、冷房運転では、図１４の破線矢印に示すように冷媒が循環する。この循環によって、蒸発器である室内側熱交換器１０６では、冷媒が室内の空気と熱交換を行い、室内の空気から吸熱することで室内の空気を冷却する。吸熱した冷媒は凝縮器である室外側熱交換器１０４に送られ、外気と熱交換を行い、外気に放熱する。

　冷凍回路に用いられる冷媒としては、たとえばＲ４１０Ａ冷媒、Ｒ３２冷媒、またはＲ２９０冷媒などがある。

　このように構成された冷凍サイクル装置２００は、実施の形態１～６のいずれかのスクロール圧縮機１００を備えているため、上述したスクロール圧縮機１００と同じ効果を有する。

　なお、冷凍サイクル装置２００は、空気調和装置の他、冷蔵庫または冷凍機等に適用することもできる。

　１　固定スクロール、１ａ　台板部、１ｂ　板状渦巻歯、１ｃ　オルダム案内溝、１ｄ　吐出口、１ｅ　吸入口、１ｆ　圧縮室、１ｇ　吸入逆止弁、２　揺動スクロール、２ａ　台板部、２ｂ　板状渦巻歯、２ｃ　オルダム案内溝、２ｄ　ボス部、２ｅ　揺動軸受、２ｆ　スラスト面、２ｇ　抽気孔、２ｋ　台板外周部空間、２ｎ　ボス部外側空間、３　コンプライアントフレーム、３ａ　スラスト軸受、３ｃ　主軸受、３ｄ　補助主軸受、３ｅ　連通孔、３ｆ　連通穴、３ｇ　中間圧調整弁、３ｈ　中間圧調整弁押さえ、３ｋ　中間圧調整スプリング、３ｎ　中間圧調整弁空間、３ｐ　上円筒面、３ｓ　下円筒面、３ｔ　スラスト軸受開口部、４　ガイドフレーム、４ａ　フレーム上部空間、４ｂ　フレーム下部空間、４ｃ　上円筒面、４ｄ　下円筒面、４ｆ　第１流路、４ｇ　第１吐出流路、５　電動機、５ａ　回転子、５ｂ　固定子、５ｃ　留め具孔、５ｆ　貫通流路、５ｆａ　軽量部側貫通流路、５ｆｂ　重量部側貫通流路、５ｇ　第２流路、５ｈ　リード線、６　駆動軸、６ａ　偏心軸部、６ｂ　主軸部、６ｃ　副軸部、６ｄ　中間軸部、６ｅ　給油路、６ｆ　給油口、６ｇ　給油孔、６ｈ　主軸バランスウェイト、７ａ　リング状シール材、７ｂ　リング状シール材、８　サブフレーム、８ａ　副軸受、８ｂ　流入孔、９　オルダム機構、９ａ　固定側キー、９ｂ　揺動側キー、９ｃ　オルダム機構環状部、１０　密閉容器、１０ａ　上部空間、１０ｂ　油溜め部、１０ｃ　ガラス端子、１１　冷凍機油、１２　吐出管、１３　吸入管、１４　圧縮機構部、１５　第１バランスウェイト、１５ａ　軽量部、１５ｂ　重量部、１５ｂａ　接触面、１５ｂｂ　外周面、１５ｃ　径方向流路孔、１５ｄ　留め具孔、１６　第２バランスウェイト、１６ａ　第２ウェイト側流路孔、１７　第１カップ状部材、１７Ｓ　内部空間、１７ａ　底面部、１７ａａ　貫通穴、１７ａｂ　第１カップ側流路孔、１７ｂ　周面部、１７ｃ　開口部、１７ｄ　第２排出部、１７ｅ　第１排出部、１７ｅａ　排出孔、１７ｅｂ　導油板、１７ｅｂ１　第１切り込み、１７ｅｂ２　第２切り込み、１８　第２カップ状部材、１８Ｓ　内部空間、１８ａ　底面部、１８ａａ　貫通穴、１８ａｂ　第２カップ側流路孔、１８ｂ　周面部、１８ｃ　開口部、１９　吐出カバー、１９ａ　開口部、１９ｂ　開口部、１９ｃ　第２吐出流路、２０　留め具、３０　冷媒流路、４０　軽量部側貫通流路、５０　重量部側貫通流路、１００　スクロール圧縮機、１０１　吸入マフラ、１０３　四方切換弁、１０４　室外側熱交換器、１０５　減圧器、１０６　室内側熱交換器、２００　冷凍サイクル装置、２０２　円弧状壁面部、３００　バランスウェイト、３００Ｓ　内部空間、３０１　ウェイト部、３０２　円弧状壁面部、３０３　第１排出部、３０４　軸孔、Ｄ　内径、Ｌ１　距離、Ｌ２　距離、Ｏ　中心、ｄ　内径。

Claims (11)

1. 　密閉容器と、
   　前記密閉容器内に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、
   　回転子および固定子を有し、前記圧縮機構部を駆動する電動機と、
   　前記回転子の回転力を前記圧縮機構部に伝達する駆動軸と、
   　前記圧縮機構部と前記電動機との間に配置され、前記回転子に固定された第１バランスウェイトと、
   　前記回転子に固定され、前記第１バランスウェイトの外周を囲う円筒状の周面部を有する第１カップ状部材と、を備え、
   　前記第１バランスウェイトは、円弧状の軽量部と、前記軽量部よりも重量の重い円弧状の重量部と、を有し、
   　前記回転子は、前記駆動軸の軸方向に延びる貫通孔で形成された複数の貫通流路を備え、前記複数の貫通流路のうち、前記軸方向に見て前記重量部と重なる領域内に位置する貫通流路を重量部側貫通流路、それ以外を軽量部側貫通流路というとき、前記軽量部側貫通流路は前記第１カップ状部材の内部空間に連通しており、
   　前記第１カップ状部材の前記周面部は、前記軽量部側に、前記第１カップ状部材内の冷凍機油を排出する第１排出部を有し、
   　前記第１バランスウェイトの前記重量部は、前記重量部側貫通流路に上流側の一端が連通し、下流側の他端が前記重量部の外周面に連通する孔であって、前記重量部側貫通流路を通過した冷凍機油を含む冷媒の流れ方向を前記軸方向から径方向に変更する径方向流路孔を有し、
   　前記第１カップ状部材の前記周面部は、前記径方向流路孔の下流側の他端と対向する位置に、前記周面部を前記径方向に貫通する孔であって、前記径方向流路孔から流出した冷媒を前記第１カップ状部材の外部に排出する第２排出部を有するスクロール圧縮機。
2. 　前記重量部側貫通流路を複数有し、前記径方向流路孔は、複数の前記重量部側貫通流路に対応して複数設けられており、前記第２排出部は、複数の前記径方向流路孔に対応して複数設けられている請求項１記載のスクロール圧縮機。
3. 　前記重量部側貫通流路を複数有し、前記径方向流路孔は、複数の前記重量部側貫通流路に共通に１つ設けられており、前記第２排出部は、複数の前記重量部側貫通流路に対応して複数設けられている請求項１記載のスクロール圧縮機。
4. 　前記重量部側貫通流路を複数有し、前記径方向流路孔は、複数の前記重量部側貫通流路に対応して複数設けられており、前記第２排出部は、複数の前記径方向流路孔に共通に１つ設けられている請求項１記載のスクロール圧縮機。
5. 　前記重量部側貫通流路を複数有し、前記径方向流路孔は、複数の前記重量部側貫通流路に共通に１つ設けられており、前記第２排出部は、前記径方向流路孔に対応して１つ設けられている請求項１記載のスクロール圧縮機。
6. 　前記第１排出部は、前記第１カップ状部材の前記周面部を前記径方向に貫通する排出孔と、前記排出孔に前記冷凍機油を導く導油板と、を有する請求項１～請求項５のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
7. 　前記導油板は、前記第１カップ状部材の前記周面部において前記軸方向に延びる第１切り込みと、前記第１切り込みの両端から前記駆動軸の回転方向に延びる第２切り込みと、により前記周面部から切り起こされ、切り起こされた部分の先端部分が径方向内側に押し込まれて突出した形状を有する請求項６記載のスクロール圧縮機。
8. 　前記第１排出部の前記導油板の先端から前記第１カップ状部材の中心までの距離をＬ１、前記第１バランスウェイトの前記重量部の内周から前記第１カップ状部材の前記中心までの距離をＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２の関係を有する請求項６または請求項７記載のスクロール圧縮機。
9. 　前記第１バランスウェイトの前記軽量部は、周方向に分割されている請求項１～請求項８のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
10. 　前記第１バランスウェイトの前記軽量部は、前記径方向の長さが一様の円弧状である請求項９記載のスクロール圧縮機。
11. 　請求項１～請求項１０のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機、室外側熱交換器、減圧器および室内側熱交換器を備えた冷凍サイクル装置。

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