WO2024116308A1 - 圧縮機、冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2024116308A1
WO2024116308A1 PCT/JP2022/044102 JP2022044102W WO2024116308A1 WO 2024116308 A1 WO2024116308 A1 WO 2024116308A1 JP 2022044102 W JP2022044102 W JP 2022044102W WO 2024116308 A1 WO2024116308 A1 WO 2024116308A1
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WO
WIPO (PCT)
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refrigerant
casing
compressor
space
compression mechanism
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/044102
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English (en)
French (fr)
Inventor
唱生 奥
浩平 達脇
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2022/044102 priority Critical patent/WO2024116308A1/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet

Definitions

  • This disclosure relates to a compressor and a refrigeration cycle device.
  • a scroll compressor disclosed in Patent Document 1 is a conventional compressor.
  • the scroll compressor disclosed in Patent Document 1 includes a shell that forms an outer casing and an oil reservoir that stores lubricating oil inside, a fixed scroll housed in the shell, an orbiting scroll that is housed in the shell and forms a compression chamber together with the fixed scroll, a suction pipe that introduces refrigerant into the shell, and a discharge pipe that discharges compressed refrigerant to the outside of the shell.
  • the sliding parts are lubricated with lubricating oil to prevent damage to the contact areas of the sliding parts.
  • the lubricating oil inside the compressor mixes with the refrigerant and is discharged outside the compressor.
  • the discharged lubricating oil flows through the refrigerant circuit together with the refrigerant and is sucked back into the compressor.
  • the lubricating oil that is sucked in is mixed with the refrigerant, there is an issue in that most of the lubricating oil is discharged back outside the compressor.
  • the present disclosure aims to provide a compressor and a refrigeration cycle device that can separate lubricating oil mixed with the refrigerant sucked into the compressor.
  • the compressor disclosed herein comprises a casing having a first space inside and a second space above the first space and having a curved inner surface, a compression mechanism section housed in the casing that compresses refrigerant drawn in from the first space and discharges it into the second space, an electric motor section provided below the compression mechanism section to drive the compression mechanism section, an intake pipe having a first port portion that draws in refrigerant from the outside and a second port portion that is provided below the compression mechanism section and above the electric motor section and discharges the refrigerant into the first space, and a discharge pipe that discharges the refrigerant from the second space, and the refrigerant flowing into the first space from the second port portion of the intake pipe flows in a direction having a circumferential vector component on the inner surface of the casing and a downward vector component of the casing.
  • the refrigeration cycle device disclosed herein also includes a casing having a first space inside and a second space above the first space and a curved shape on the inner surface, a compression mechanism unit housed in the casing that compresses refrigerant drawn from the first space and discharges it into the second space, an electric motor unit provided below the compression mechanism unit to drive the compression mechanism unit, an intake pipe having a first port that draws in refrigerant from the outside and a second port that is provided below the compression mechanism unit and above the electric motor unit and discharges the refrigerant into the first space, and a discharge pipe that discharges the refrigerant from the second space, and the refrigerant flowing from the second port of the intake pipe into the first space flows in a direction that has a circumferential vector component on the inner surface of the casing and a downward vector component of the casing, the compressor, the condenser, the pressure reducing device, the evaporator, and refrigerant piping that connects the devices so that the refrigerant circulates.
  • the compressor and refrigeration cycle device disclosed herein can separate the lubricating oil mixed with the refrigerant sucked into the compressor.
  • FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigeration cycle device according to a first embodiment.
  • 1 is a schematic cross-sectional view showing a compressor according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of an upper portion of the compressor according to the first embodiment.
  • 3 is a cross-sectional view of the compressor according to the first embodiment taken along line A-A in FIG. 2.
  • 2 is a schematic cross-sectional view showing a flow of a refrigerant in a compressor according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the compressor according to the first embodiment taken along line BB of FIG. 5 .
  • 2 is a schematic cross-sectional view showing the flow of lubricating oil in the compressor according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a partial enlarged view of the suction pipe and its periphery in FIG. 5 of the compressor according to the first embodiment.
  • FIG. FIG. 4 is a partial enlarged view of the periphery of a suction pipe of a compressor according to a comparative example.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the flow of refrigerant in a compressor according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a partial enlarged view of the periphery of a suction pipe of a compressor according to a second embodiment.
  • 11 is a cross-sectional view of the compressor according to the second embodiment taken along the line CC of FIG. 10.
  • FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram showing an overview of a refrigeration cycle device 1000 in which a compressor 100 according to the first embodiment is used.
  • the refrigeration cycle device 1000 is formed by connecting a compressor 100, a four-way valve 200, an outdoor heat exchanger 300 that functions as a condenser during cooling operation and as an evaporator during heating operation, a pressure reducing device 400, and an indoor heat exchanger 500 that functions as an evaporator during cooling operation and as a condenser during heating operation through piping.
  • the flow of refrigerant during heating operation in the refrigeration cycle device 1000 is indicated by dashed arrows.
  • the refrigerant discharged from the compressor 100 is supplied to the indoor heat exchanger 500 via the four-way valve 200.
  • the refrigerant that flows into the indoor heat exchanger 500 exchanges heat with the indoor air and is condensed, heating the indoor air.
  • the refrigerant that flows out of the indoor heat exchanger 500 is depressurized by the depressurization device 400.
  • the depressurized refrigerant flows into the outdoor heat exchanger 300 and exchanges heat with the outdoor air, thereby evaporating.
  • the refrigerant that flows out of the outdoor heat exchanger 300 flows back into the compressor 100 via the four-way valve 200.
  • the flow of refrigerant during cooling operation in the refrigeration cycle device 1000 is indicated by solid arrows.
  • the refrigerant discharged from the compressor 100 is supplied to the outdoor heat exchanger 300 via the four-way valve 200.
  • the refrigerant that flows into the outdoor heat exchanger 300 exchanges heat with the outside air and is condensed.
  • the refrigerant that flows out of the outdoor heat exchanger 300 is depressurized by the depressurizing device 400.
  • the depressurized refrigerant flows into the indoor heat exchanger 500 and exchanges heat with the indoor air to cool the indoor air.
  • the refrigerant that flows out of the indoor heat exchanger 500 flows back into the compressor 100 via the four-way valve 200.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the compressor 100 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the upper part of the compressor 100 according to the first embodiment.
  • the structure of the compressor 100 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the compressor 100 is a so-called vertical scroll compressor, and the up-down direction in FIG. 2 is the axial direction of the compressor 100.
  • the compressor 100 compresses and discharges a refrigerant, which is a working gas.
  • a refrigerant which is a working gas.
  • R407 refrigerant, R410A refrigerant, or R32 refrigerant is used as the refrigerant.
  • the compressor 100 includes a casing 1, a suction pipe 3, a discharge pipe 4, a compression mechanism 10, a motor 20 corresponding to the electric motor, and a rotating shaft 8.
  • the compressor 100 has a configuration in which the compression mechanism 10, the motor 20, and the rotating shaft 8 are housed in the casing 1.
  • a main frame 26 and a subframe 5 are arranged in the casing so as to face each other in the axial direction with the motor 20 in between.
  • the inside of the casing 1 has a low pressure space 32 at the bottom and a high pressure space 33 at the top.
  • the low pressure space 32 corresponds to the first space
  • the high pressure space 33 corresponds to the second space.
  • the bottom of the casing 1 serves as an oil reservoir 2 for storing lubricating oil.
  • the oil reservoir 2 is located in the low pressure space 32, and is a space formed below the subframe 5 that supports the lower end of the rotating shaft 8.
  • the lubricating oil is supplied to the sliding parts of the compressor to reduce friction between mechanically contacting parts, regulate the temperature of the sliding parts, and improve sealing.
  • the sliding parts are parts that slide and move while rubbing against each other, such as the auxiliary bearing 6, the main bearing 27, and the rocking bearing 18. It is desirable for the lubricating oil to have excellent lubricating properties, electrical insulation, stability, refrigerant solubility, low-temperature fluidity, etc., and to have a moderate viscosity.
  • the lubricating oil is, for example, naphthenic, polyol ester POE, polyvinyl ether PVE, or polyalkylene glycol PAG.
  • the suction pipe 3 is a pipe for sucking the refrigerant into the inside of the casing 1.
  • the suction pipe 3 has a first port 301 that sucks in the refrigerant from the outside, and a second port 302 that discharges the refrigerant into the low pressure space 32.
  • the first port 301 is provided in a portion exposed to the outside of the casing 1
  • the second port 302 is provided in a portion housed inside the casing 1.
  • the portion exposed to the outside of the casing 1 is referred to as the external suction section 3a.
  • the portion housed inside the casing 1 is referred to as the internal suction section 3b.
  • the external suction section 3a draws in the refrigerant in the refrigeration cycle from the first port 301.
  • the refrigerant that flows out of the external suction section 3a flows into the internal suction section 3b.
  • the internal suction section 3b is curved along the inner surface of the casing 1.
  • the second port 302 of the internal suction section 3b is installed in a direction that has a vector component in the downward direction of the casing 1.
  • the refrigerant is discharged downward from the internal suction section 3b along the inner surface of the casing 1.
  • the suction pipe 3 is connected to the middle shell 1b by welding or the like with the internal suction section 3b inserted into a hole formed in the middle shell 1b.
  • the center height 302a of the second port 302 of the internal suction section 3b is set below the lid section 21b provided at the upper end of the balancer cover 21.
  • the discharge pipe 4 is a pipe for discharging the refrigerant compressed by the compression mechanism 10 to the outside of the casing 1.
  • the discharge pipe 4 is connected to the upper shell 1a by welding or the like with a portion of the discharge pipe 4 inserted into a hole formed in the upper shell 1a.
  • the compression mechanism 10 is a mechanism that compresses the refrigerant sucked into the casing 1 from the suction pipe 3.
  • the compression mechanism 10 includes a fixed scroll 11, an orbiting scroll 12, an Oldham ring 19, a chamber 15, and a discharge valve 16.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the compressor 100 according to the first embodiment taken along line A-A in FIG. 3.
  • the compression chamber 10a in the compression mechanism 10 is a space formed by the spiral teeth 11b of the fixed scroll 11 and the spiral teeth 12b of the orbiting scroll 12.
  • the fixed scroll 11 includes a base plate 11a and spiral teeth 11b.
  • the base plate 11a is a disk-shaped flange.
  • the spiral teeth 11b are spiral teeth formed protruding from one side of the base plate 11a.
  • the fixed scroll 11 is made of a metal such as cast iron.
  • a tip seal (not shown) made of hard plastic is provided at the tip of the spiral teeth of the fixed scroll 11.
  • the oscillating scroll 12 revolves around the fixed scroll 11 as the eccentric shaft portion 8b of the rotating shaft 8 rotates.
  • the oscillating scroll 12 includes a base plate 12a and spiral teeth 12b.
  • the base plate 12a is a disk-shaped flange.
  • the spiral teeth 12b are spiral teeth formed protruding from one side of the base plate 12a.
  • a bearing portion 17 is formed on the side of the base plate 12a opposite to the side on which the spiral teeth 12b are formed.
  • the oscillating scroll 12 is made of a metal such as aluminum.
  • a tip seal (not shown) made of hard plastic is provided at the tip of the spiral teeth of the oscillating scroll 12.
  • the bearing portion 17 is a cylindrical bearing portion formed to protrude from the center of the base plate.
  • a rocking bearing 18 is provided inside the bearing portion 17.
  • the eccentric shaft portion 8b of the rotating shaft 8 is inserted into the rocking bearing 18.
  • the central axis of the rocking bearing 18 is arranged to be parallel to the central axis of the rotating shaft 8.
  • the volume of the compression chamber 10a decreases as it moves from the outside to the inside of the spiral teeth 12b in the radial direction as the rotating shaft 8 rotates.
  • the refrigerant in the compression chamber 10a is compressed by using the reduction in the volume of the compression chamber 10a.
  • the Oldham ring 19 prevents the orbiting scroll 12 from rotating on its axis.
  • the Oldham ring 19 has a first key 19a, a second key 19b, and a ring portion (not shown).
  • the ring portion is formed in an annular shape and is arranged in the Oldham accommodation space of the main frame 26.
  • the first keys are formed in a pair and are respectively accommodated in a pair of Oldham grooves 26a of the main frame 26.
  • the second keys are formed in a pair and are respectively accommodated in a pair of Oldham grooves 12c of the orbiting scroll 12.
  • the rotational position of the spiral teeth 12b of the orbiting scroll 12 is determined by aligning the groove of the spiral teeth 12b of the orbiting scroll 12 with the second key 19b of the Oldham ring 19.
  • the Oldham ring 19 positions the orbiting scroll 12 relative to the main frame 26 and determines the phase of the spiral teeth 12b of the orbiting scroll 12 relative to the main frame 26. Therefore, the Oldham ring 19 prevents the rotational motion of the orbiting scroll 12 and enables the orbiting motion of the orbiting scroll 12.
  • the chamber 15 is a plate-shaped member and is provided on the surface of one end of the fixed scroll 11.
  • the chamber 15 also forms a through hole 15a that is spatially connected to the discharge port 13.
  • the discharge port 13 is a through hole 15a formed in the center of the base plate 11a of the fixed scroll 11 in the vertical direction, which is the thickness direction of the base plate 11a.
  • the discharge valve 16 is a valve that opens and closes depending on the pressure of the refrigerant.
  • the discharge valve 16 is screwed to the chamber 15, for example. When the refrigerant in the compression chamber 10a that communicates with the discharge port 13 reaches a predetermined pressure, the discharge valve 16 opens the through hole 15a.
  • the discharge muffler 14 is also fixed to the chamber 15 so as to cover the through hole 15a.
  • the discharge valve 16 When the refrigerant is compressed to a high pressure in the compression chamber 10a, the discharge valve 16 is lifted against its elastic force. The compressed refrigerant is then discharged from the discharge port 13 through the through hole 15a into the space inside the discharge muffler 14, and then from the discharge muffler 14 into the high pressure space 33.
  • the motor unit 20 drives the compression mechanism unit 10.
  • the motor unit 20 is provided below the compression mechanism unit 10.
  • the motor unit 20 includes a stator 20a and a rotor 20b.
  • the stator 20a is a ring-shaped stator fixed to the inner surface of the middle shell 1b by shrink fitting, for example.
  • the stator 20a is configured, for example, by winding a winding around an iron core made of multiple laminated electromagnetic steel sheets via an insulating layer.
  • the rotor 20b is disposed in the internal space of the stator 20a and is a cylindrical rotor having a through hole that penetrates in the vertical direction in the center.
  • the rotor 20b rotates clockwise when viewed from above.
  • the rotor 20b is configured, for example, by incorporating a permanent magnet inside an iron core made of multiple laminated electromagnetic steel sheets.
  • the rotating shaft 8 is, for example, a rod-shaped member made of metal, and transmits the rotational force generated by the motor section 20 to the compression mechanism section 10.
  • the rotating shaft 8 is arranged inside the casing 1 so that its axial direction is in the vertical direction.
  • the rotating shaft 8 has a main shaft section 8a and an eccentric shaft section 8b.
  • the main shaft section 8a is the shaft that constitutes the main part of the rotating shaft 8, and is fixed, for example, by shrink fitting into a through hole in the center of the rotor 20b.
  • an oil supply hole 9 is provided inside the rotating shaft 8.
  • the oil supply hole 9 supplies the lubricating oil sucked up by the oil pump 7 to the sliding parts.
  • the oil supply hole 9 has an axial hole 9a, a first radial hole 9b, and a second radial hole 9c.
  • the axial hole 9a penetrates the rotating shaft 8 in the axial direction.
  • the first radial hole 9b and the second radial hole 9c extend radially from the axial hole 9a toward the outer circumferential surface of the rotating shaft 8.
  • the first radial hole 9b is provided near or above the main bearing 27.
  • the second radial hole 9c is provided near or above the secondary bearing.
  • the main frame 26 supports the compression mechanism 10 in the axial direction of the rotating shaft 8, and also supports the oscillating scroll 12 so that it can oscillate freely.
  • the main frame 26 is, for example, a hollow metal frame with a cavity formed therein.
  • the main frame 26 is provided above the motor section 20 and below the compression mechanism 10.
  • the main frame has an intake port hole (not shown).
  • the main frame 26 takes in refrigerant through the intake port hole and is fixed to the inner surface of the casing 1 by, for example, shrink fitting or welding.
  • the main frame 26 has a bearing holder 28 and an oil drain hole (not shown).
  • the main frame 26 forms an inner frame space 43 between itself and the oscillating scroll 12.
  • the bearing holder 28 houses the main bearing 27.
  • the main bearing 27 supports the rotation of the rotating shaft 8.
  • the space within the frame 43 retains a certain amount of the lubricating oil supplied through the oil supply hole 9 inside the rotating shaft 8.
  • the oil drain hole is for discharging excess lubricating oil from the space within the frame 43, and is formed through the main frame 26.
  • An oil return pipe 30 is connected to the oil drain hole for returning the lubricating oil to the oil reservoir 2.
  • the subframe 5 rotatably fixes the rotating shaft 8 via the secondary bearing 6.
  • the subframe 5 is, for example, a metal frame.
  • the subframe 5 is provided below the motor section 20.
  • the subframe 5 is fixed to the inner peripheral surface of the casing 1 by, for example, shrink fitting or welding.
  • the subframe 5 includes the secondary bearing 6 and the oil pump 7.
  • the secondary bearing 6 is a ball bearing located at the upper center of the subframe 5.
  • the oil pump 7 draws up the lubricating oil stored in the oil reservoir 2 of the casing 1.
  • the oil pump 7 is located on the lower center side of the subframe 5 and is connected to the oil supply hole 9.
  • the slider 22 connects the eccentric shaft portion 8b and the bearing portion 17 of the oscillating scroll 12, and absorbs the imbalance of the load that occurs during the oscillating motion.
  • the slider 22 is attached to the upper end of the rotating shaft.
  • the sleeve 23 connects the main bearing 27 of the main frame to the rotating shaft, and absorbs any tilt of the rotating shaft that occurs during assembly.
  • the first balancer 25 and the second balancer 24 are provided to maintain the balance of the entire rotating system of the compressor 100.
  • the first balancer 25 is installed between the main frame 26 and the rotor 20b of the motor unit 20, and is fixed to the outer periphery of the main shaft unit 8a of the rotating shaft 8. In other words, the first balancer 25 is located above the motor unit 20 and below the compression mechanism unit.
  • the first balancer 25 is housed in the balancer cover 21.
  • the first balancer 25 offsets the imbalance caused by the swinging of the swinging scroll 12.
  • the second balancer 24 is installed between the rotor 20b and the subframe 5, and is attached to the end face of the rotor 20b. The second balancer 24 offsets the imbalance caused by the swinging of the swinging scroll 12.
  • the balancer cover 21 prevents the lubricating oil that is stirred up together with the refrigerant in the low pressure section from going to the high pressure side.
  • the balancer cover 21 has a cylindrical portion 21a and a lid portion 21b for closing one end side of the cylindrical portion 21a.
  • the cylindrical portion 21a has a cylindrical shape and is fixed to the main frame 26 so as to cover the first balancer 25.
  • the lid portion 21b is provided at the upper end of the balancer cover 21 and connects the balancer cover 21 to the main frame 1.
  • the upper surface of the balancer cover 21 is the surface of the lid portion facing the main frame 1.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the flow of refrigerant in the compressor according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 5.
  • the flow of refrigerant in the compressor 100 is indicated by arrows.
  • the direction of refrigerant flow in the compressor 100 is designated as 110.
  • the flow of refrigerant in the compressor 100 will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
  • the refrigerant drawn into the compressor 100 is in a low-temperature, low-pressure gas state, and is drawn in from the first port 301 of the suction pipe 3.
  • the refrigerant After passing through the external suction section 3a of the suction pipe 3, the refrigerant flows into the internal suction section 3b.
  • the second port of the internal suction section 3b is provided in a direction having a vector component in the downward direction of the casing 1.
  • the refrigerant that has passed through the internal suction section 3b is discharged into the low-pressure space 32 in the direction of the motor section 20.
  • the internal suction section 3b is arranged so that the angle ⁇ between the internal suction section 3b and the casing 1 is an acute angle, among the angles formed by the tangent 120 to the outer circumference at the end of the internal suction section 3b on the second mouth section 302 side and the tangent 130 to the inner surface of the casing 1.
  • the reference plane within the casing 1 is the installation surface of the compressor 100, and the reference axis is the vertical direction of the casing 1.
  • the intersection of the reference plane and the reference axis is the origin O.
  • any position within the casing can be expressed in a cylindrical coordinate system (r, ⁇ , z) consisting of the distance (r) from the origin O on the reference plane, the circumferential angle ( ⁇ ) on the inner surface of the casing 1, and the distance (z) from the reference plane.
  • Due to the shape of the internal suction section 3b a downward swirling flow is generated within the casing 1 for the refrigerant discharged from the second port 302 to the low-pressure space 32. Therefore, the refrigerant discharged to the low-pressure space 32 flows in a direction having a circumferential vector component on the inner surface of the casing 1 and a downward vector component of the casing 1.
  • the refrigerant discharged into the low pressure space 32 generates a swirling flow along the casing 1 in a clockwise direction when viewed from above.
  • the refrigerant in the low pressure space 32 is then taken into the compression chamber 10a through a suction port hole (not shown) provided in the main frame 26, and is compressed due to the change in the volume of the compression chamber 10a.
  • the refrigerant compressed in the compression chamber 10a passes through the discharge port provided in the fixed scroll 11 and the through hole 15a provided in the chamber 15, pushes open the discharge valve, and is discharged into the discharge muffler 14.
  • the refrigerant discharged into the discharge muffler 14 is discharged from the discharge pipe 4 through the high pressure space 33 to the outside of the compressor 100, i.e., to the refrigerant circuit.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the flow of lubricating oil in the compressor according to the first embodiment of the present disclosure, and the flow of lubricating oil in the compressor 100 is indicated by arrows.
  • the lubricating oil in the oil reservoir 2 is sucked up by the oil pump 7 and supplied to the sliding part through the oil supply hole 9 provided in the rotating shaft 8. More specifically, the lubricating oil sucked up by the oil pump is supplied to the auxiliary bearing 6 through the second radial hole 9c on the way upward through the axial hole 9a. Also, on the way upward through the axial hole 9a, it is supplied to the main bearing 27 through the first radial hole 9b.
  • the lubricating oil supplied to the main bearing 27 from the first radial hole 9b and the through hole provided in the sleeve 23 remains in the gap between the main bearing 27 and the sleeve 23, lubricating the main bearing 27. Also, the remaining lubricating oil that has flowed axially upward through the axial hole 9a flows out from the upper end opening of the axial hole 9a and is supplied to the rocking bearing 18 to lubricate the rocking bearing 18. After lubricating the rocking bearing 18, part of the lubricating oil accumulates in the frame space 29, including the Oldham accommodation space 31. Part of the lubricating oil in the Oldham accommodation space 31 lubricates the Oldham ring 19.
  • the oil discharged from the discharge pipe 4 together with the refrigerant flows out of the compressor 100. More specifically, after flowing out of the piping, it flows into the indoor heat exchanger 500 during heating operation and into the outdoor heat exchanger 300 during cooling operation.
  • the lubricating oil that flows out of the compressor 100 either separates from the refrigerant during the refrigeration cycle and accumulates inside the heat exchanger or piping, or travels around the refrigeration cycle mixed with the refrigerant and is sucked in again at the first opening 301 of the suction pipe 3 of the compressor 100.
  • the refrigerant sucked from the suction pipe 3 may contain lubricating oil.
  • the suction pipe 3 due to the shape of the suction pipe 3 in the first embodiment, the suction pipe 3 generates a swirling flow in the low pressure space 32. Since the refrigerant discharged into the low pressure space 32 is subjected to centrifugal force due to the swirling flow, the lubricating oil scatters in the centrifugal direction of the casing 1, collides with the inner surface and is separated from the refrigerant. The separated lubricating oil adheres to the inner surface of the casing 1. In this way, the compressor 100 according to the first embodiment can separate the refrigerant from the lubricating oil.
  • the motor section 20 can be cooled by the low temperature, low pressure refrigerant flowing into the suction pipe 3.
  • the lubricating oil in the refrigerant that flows in can be separated from the refrigerant, and the motor section 20 can be cooled by the sucked in refrigerant.
  • Figure 8 is a partially enlarged view of the suction pipe 3 and its surroundings in Figure 5.
  • Figure 9 is a partially enlarged view of the suction pipe and its surroundings in a compressor 700 according to a comparative example.
  • the compressor 700 according to the comparative example differs from the compressor 100 according to the first embodiment only in the shape of the suction pipe.
  • the flow of refrigerant in the compressor according to the comparative example is indicated by arrows.
  • the refrigerant taken in from the suction pipe 701 of the compressor 700 in the comparative example collides with the wall surface of the main frame 26, and then splits into two refrigerant flow directions: a first refrigerant flow direction 702 that flows into the compression mechanism 10 via the suction port hole of the main frame 26, and a second refrigerant flow direction 703 that flows to the lower part of the compressor 700 in the low pressure space 32.
  • the compressor 700 according to the comparative example is inferior in cooling efficiency of the motor section 20 by the sucked low-temperature, low-pressure refrigerant compared to the compressor 100 according to the first embodiment.
  • the lubricating oil in the compressor 700 is discharged outside the compressor 700, so the oil rise increases. Also, when the motor section 20 is operated under high load or for a long period of time, the motor section 20 generates heat and cannot be sufficiently cooled.
  • the compressor 100 of the first embodiment is equipped with an external suction section 3a having a first port 301 that draws in the refrigerant from the outside, and an internal suction section 3b having a curved shape along the inner surface of the casing, with a center height 302a that is lower than the height of the lid section 21b provided at the upper end of the balancer cover 21, a second port 302 that discharges the refrigerant into the low pressure space 32, and a configuration in which the refrigerant flowing into the low pressure space 32 from the second port of the suction pipe 3 flows in a direction having a circumferential vector component on the inner surface of the casing and a downward vector component of the casing 1.
  • the refrigerant flow direction 110 becomes a swirling flow, and the centrifugal force generated by the swirling flow causes the lubricating oil to scatter in the centrifugal direction of the casing 1 and adhere to and separate from the inner surface of the casing 1.
  • the refrigerant flowing into the low pressure space 32 from the second port 302 flows in a direction having a downward vector component of the casing 1, so the amount of refrigerant heading toward the motor section 20 increases compared to the comparative example.
  • the compressor 100 according to the first embodiment can separate lubricating oil from the refrigerant more effectively than the compressor 700 according to the comparative example, and the cooling efficiency of the motor section 20 using the sucked refrigerant is improved more than that of the compressor 700 according to the comparative example.
  • the lubricating oil can be separated from the refrigerant in the low pressure space 32. Therefore, more lubricating oil can be separated from the sucked refrigerant than when the lubricating oil is separated from the refrigerant in the high pressure space 33 on the discharge side.
  • the compressor 100 is configured to include a casing 1 having a first space (corresponding to low pressure space 32) inside and a second space (corresponding to high pressure space 33) above the first space and having a curved shape on the inner surface, a compression mechanism unit 10 housed in the casing 1 and compressing refrigerant sucked in from the first space and discharging it to the second space, an electric motor unit (corresponding to motor unit 20) provided below the compression mechanism unit 10 and driving the compression mechanism unit 10, an intake pipe 3 having a first port 301 that sucks in refrigerant from the outside and a second port 302 that is provided below the compression mechanism unit 10 and above the electric motor unit and discharges the refrigerant into the first space, and a discharge pipe 4 that discharges the refrigerant from the second space, and the refrigerant flowing from the second port 302 of the intake pipe 3 into the first space flows in a direction having a circumferential vector component on the inner surface of the casing 1 and a downward vector component
  • the compressor 100 according to the first embodiment has an additional configuration in which the suction pipe 3 has a portion (corresponding to the internal suction portion 3b) that is housed inside the casing 1.
  • the compressor 100 according to the first embodiment has the effect of being able to stably generate a swirling flow in the low pressure space 32.
  • the compressor 100 according to the first embodiment has a configuration in which the portion of the suction pipe 3 housed inside the casing (corresponding to the internal suction section 3b) is curved along the inner surface of the casing 1.
  • the compressor 100 according to the first embodiment has the effect of being able to stably generate a swirling flow in the low pressure space 32.
  • the compressor 100 has an additional configuration in which the angle ⁇ between the part of the suction pipe housed inside the casing and the casing 1 is an acute angle among the angles formed by the tangent to the outer circumference at the end of the second port 302 side of the part of the suction pipe housed inside the casing (corresponding to the internal suction pipe 3b) and the tangent to the inner surface of the casing 1.
  • This additional configuration has the effect of enhancing the oil separation effect by causing the refrigerant coming out of the second port 302 with a high initial velocity to collide with the inner surface of the casing 1.
  • the compressor 100 according to the first embodiment has an additional configuration in which the second port 302 is oriented with a vector component in the downward direction of the casing. This additional configuration allows the compressor 100 according to the first embodiment to effectively cool the electric motor section (corresponding to the motor section 20).
  • the compressor 100 according to the first embodiment has an additional configuration in which the circumferential vector component of the flow direction of the refrigerant flowing in from the second port coincides with the direction of rotation of the electric motor unit (corresponding to the motor unit 20). With this additional configuration, the compressor 100 according to the first embodiment has the effect of being able to cool the electric motor unit without impeding the operation of the electric motor unit.
  • the compressor 100 further includes, as additional components, a rotating shaft 8 that transmits the rotational force generated by the electric motor unit (corresponding to the motor unit 20) to the compression mechanism unit 10, a balancer (corresponding to the first balancer 25) that is located above the electric motor unit and below the compression mechanism unit 10 and attached to the rotating shaft 8, and a balancer cover 21 that houses the balancer, and the height 302a of the center of the second port portion 302 is lower than the height of the upper surface of the balancer cover 21.
  • This additional configuration allows a swirling flow to be generated around the balancer cover 21 away from the suction port hole (not shown). This has the effect of preventing the refrigerant from being taken into the suction port hole when the lubricating oil is not sufficiently separated from the refrigerant, or before the electric motor unit (corresponding to the motor unit 20) is cooled.
  • the compressor 100 according to the first embodiment further includes an oil reservoir 2 at the bottom of the casing 1 as an additional component.
  • This additional component allows the lubricating oil that separates from the refrigerant and adheres to the inner surface of the casing 1 to be collected in the oil reservoir 2 by the action of gravity, providing the effect of collecting all the oil in the casing 1.
  • the refrigeration cycle device 1000 has a first space (corresponding to low pressure space 32) inside and a second space (corresponding to high pressure space 33) above the first space, a casing 1 having a curved inner surface, a compression mechanism section 10 housed in the casing 1 and compressing the refrigerant drawn in from the first space and discharging it into the second space, an electric motor section (corresponding to motor section 20) provided below the compression mechanism section 10 and driving the compression mechanism section 10, a first port section 301 that draws in refrigerant from the outside, and a compressor section 12 located below the compression mechanism section 10 and driven by the motor section 20.
  • a first space corresponding to low pressure space 32
  • a second space corresponding to high pressure space 33
  • a casing 1 having a curved inner surface
  • a compression mechanism section 10 housed in the casing 1 and compressing the refrigerant drawn in from the first space and discharging it into the second space
  • an electric motor section (corresponding to motor section 20) provided below the compression mechanism section 10 and driving the compression mechanism
  • the refrigerant flowing into the first space from the second port 302 of the suction pipe 3 flows in a direction having a circumferential vector component on the inner surface of the casing 1 and a downward vector component of the casing 1.
  • the compressor 100 has a condenser (outdoor heat exchanger 300 or indoor heat exchanger 500), a pressure reducing device 400, an evaporator, and refrigerant piping that connects the respective devices so that the refrigerant circulates.
  • the refrigeration cycle device 1000 according to the first embodiment has the effect of being able to separate lubricating oil mixed in the refrigerant drawn into the compressor 100.
  • auxiliary bearing in the first embodiment is a ball bearing, this is not limited to this. Other bearing configurations are also possible.
  • the compressor in the first embodiment is a scroll compressor, but is not limited to this.
  • it may be another compressor that uses lubricating oil, such as a screw compressor or a rotary compressor.
  • the internal suction section of the suction pipe according to embodiment 1 may be integral with the external suction section, or may be connected by welding or the like.
  • the internal suction section can be connected to a conventional compressor, thereby reducing manufacturing costs.
  • the direction of the swirling flow of the refrigerant discharged into the low-pressure space is clockwise when viewed from above, but this is not limited to this.
  • the direction of the swirling flow of the refrigerant discharged into the low-pressure space may be configured to be counterclockwise when viewed from above.
  • the angle between the internal suction section and the casing is set to be an acute angle among the angles formed by the tangent to the outer circumference at the end of the internal suction section on the second port side and the tangent to the inner surface of the casing, but this is not limited to this.
  • the tangent to the outer circumference at the end of the internal suction section on the second port side and the tangent to the inner surface of the casing may be configured to coincide. This configuration has the effect of generating a stable swirling flow in the low pressure space.
  • the height of the center of the second opening of the internal suction section may be the same as the height of the center of the balancer cover. This configuration makes it easier for a swirling flow to occur around the outer shape of the balancer cover, which has the effect of better separating the lubricating oil and the refrigerant.
  • a refrigeration cycle apparatus 2000 according to the second embodiment is different from the first embodiment in the shape of a suction pipe 53 in a compressor 800.
  • the structure of the compressor 800 according to the second embodiment, excluding the suction pipe, is the same as that of the first embodiment, and therefore description thereof will be omitted.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the flow of refrigerant in compressor 800 according to embodiment 2.
  • the flow of refrigerant is indicated by arrows.
  • suction pipe 53 of compressor 800 according to embodiment 2 has a first port 531 and a second port 532 on the lower side.
  • Suction pipe 53 is provided outside casing 1, and does not have piping inside casing 1.
  • suction pipe 53 has a straight pipe shape.
  • FIG. 11 is a partially enlarged view of the periphery of the suction pipe 53 of the compressor 800 according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG. 10.
  • the flow of the refrigerant is indicated by arrows.
  • the compressor 800 according to the second embodiment is arranged so that the angle between the suction pipe 53 and the casing 1 is an acute angle among the angles formed by the tangent to the outer circumference at the end of the straight suction pipe 53 on the second port 532 side and the tangent to the inner surface of the casing 1.
  • the first port 531 is also arranged above the second port 532.
  • the second port 532 is arranged below the compression mechanism 10 and above the motor 20.
  • the refrigerant flowing into the low pressure space 32 from the second port 532 flows in a direction having a circumferential vector component on the inner surface of the casing 1 and a downward vector component of the casing 1.
  • the second port 532 is also arranged in a direction having a downward vector component of the casing 1.
  • the compressor 800 can separate the lubricating oil from the refrigerant and can cool the motor unit 20 with the suctioned refrigerant.
  • the compressor 800 according to the second embodiment is configured in the same manner as the compressor 100 according to the first embodiment, with a casing 1 having a first space (corresponding to the low pressure space 32) inside and a second space (corresponding to the high pressure space 33) above the first space and having a curved shape on the inner surface, a compression mechanism unit 10 housed in the casing 1 and compressing the refrigerant sucked in from the first space and discharging it to the second space, an electric motor unit (corresponding to the motor unit 20) provided below the compression mechanism unit 10 and driving the compression mechanism unit 10, an intake pipe 53 having a first port 531 that sucks in refrigerant from the outside and a second port 532 that is provided below the compression mechanism unit 10 and above the electric motor unit and discharges the refrigerant into the first space, and a discharge pipe 4 that discharges the refrigerant from the second space, and the refrigerant flowing from the second port 532 of the intake pipe 53 into the first space flows in a direction having a circumferential
  • the compressor 800 according to the second embodiment has a configuration in which the suction pipe 53 has a straight pipe shape.
  • the compressor 800 according to the second embodiment has the effect of preventing the generation of vortexes in the refrigerant flow and the flow from stagnating, since the flow of the refrigerant flowing through the suction pipe 53 does not change midway through the suction pipe 53.
  • the straight pipe shape is a simple structure, it has the effect of reducing manufacturing costs.
  • the straight suction pipe does not have piping inside the casing, but this is not limited to the configuration.
  • the straight suction pipe may also have piping inside the casing.
  • the additional configuration of the compressor 800 according to the second embodiment may be added to the compressor 100 according to the first embodiment.
  • 1 casing 1a upper shell, 1b middle shell, 1c lower shell, 2 oil reservoir, 3 suction pipe, 3a external suction section, 3b internal suction section, 4 discharge pipe, 5 subframe, 6 auxiliary bearing, 7 oil pump, 8 rotating shaft, 8a main shaft section, 8b eccentric shaft section, 9 oil supply hole, 9a axial hole, 9b first radial hole, 9c second radial hole, 10 compression mechanism section, 10a compression chamber, 11 fixed scroll, 11a base plate, 1 1b spiral teeth, 12 oscillating scroll, 12a base plate, 12b spiral teeth, 12c Oldham groove, 13 discharge port, 14 discharge muffler, 15 chamber, 15a through hole, 16 discharge valve, 17 bearing portion, 18 oscillating bearing, 19 Oldham ring, 19a first key, 19b second key, 20 motor portion, 20a stator, 20b rotor, 21 balancer cover, 21a cylindrical portion, 21b cover portion, 22 slider, 23 sleeve , 24 second balancer, 25 first balancer, 26 main frame, 26a

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Abstract

吸入された冷媒に混ざった状態の潤滑油を分離することができる圧縮機を提供する。　本開示の圧縮機１００は、内部には低圧空間３２と、低圧空間３２よりも上部に高圧空間３３を有し、内面には曲面形状を有するケーシング１と、ケーシング１に収容され、低圧空間３２から吸入した冷媒を圧縮して高圧空間３３に排出する圧縮機構部１０と、圧縮機構部１０の下側に設けられて圧縮機構部１０を駆動させるモータ部２０と、外部から冷媒を吸入する第一の口部３０１と、圧縮機構部１０よりも下側であり、かつ、モータ部２０よりも上側に設けられ冷媒を低圧空間３２へ排出する第二の口部３０２と、を有する吸入管３と、高圧空間３３から冷媒を排出する吐出管４と、を備え、吸入管３の第二の口部３０２から低圧空間３２に流入する冷媒は、ケーシング１の内面における周方向のベクトル成分と、ケーシング１の下方向のベクトル成分と、を有する向きに流れる。

Description

圧縮機、冷凍サイクル装置
 本開示は、圧縮機および冷凍サイクル装置に関する。
　従来の圧縮機として、特許文献１に開示されたスクロール圧縮機がある。特許文献１に開示されたスクロール圧縮機は、外郭を構成し、内部に潤滑油を溜める油溜め部を構成するシェルと、シェルに収容された固定スクロールと、シェルに収容され、固定スクロールとともに圧縮室を形成する揺動スクロールと、冷媒をシェルの内部に導入する吸入管と、圧縮された冷媒をシェルの外部に吐出する吐出管と、を備えている。
国際公開第２０２０／１５７７９２号
　圧縮機では摺動部の接触部分の破損を防ぐため、潤滑油によって摺動部を潤滑している。特許文献１に開示された圧縮機では、圧縮機内の潤滑油が冷媒と混ざり圧縮機の外へ吐出される。吐出された潤滑油は冷媒とともに冷媒回路を流れ、再び圧縮機に吸入される。しかしながら、吸入された潤滑油は冷媒と混ざった状態であるため、大部分の潤滑油は再び圧縮機の外へ吐出されるという課題があった。
　本開示は、圧縮機に吸入された冷媒に混ざった状態の潤滑油を分離することができる圧縮機及び冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本開示の圧縮機は、内部には第一空間と、第一空間よりも上部に第二空間を有し、内面には曲面形状を有するケーシングと、ケーシングに収容され、第一空間から吸入した冷媒を圧縮して第二空間に排出する圧縮機構部と、圧縮機構部の下側に設けられて圧縮機構部を駆動させる電動機部と、外部から冷媒を吸入する第一の口部と、圧縮機構部よりも下側であり、かつ、電動機部よりも上側に設けられ冷媒を第一空間へ排出する第二の口部と、を有する吸入管と、第二空間から冷媒を排出する吐出管と、を備え、吸入管の第二の口部から第一空間に流入する冷媒は、ケーシングの内面における周方向のベクトル成分と、ケーシングの下方向のベクトル成分と、を有する向きに流れる。
　また、本開示の冷凍サイクル装置は、内部には第一空間と、第一空間よりも上部に第二空間を有し、内面には曲面形状を有するケーシングと、ケーシングに収容され、第一空間から吸入した冷媒を圧縮して第二空間に排出する圧縮機構部と、圧縮機構部の下側に設けられて圧縮機構部を駆動させる電動機部と、外部から冷媒を吸入する第一の口部と、圧縮機構部よりも下側であり、かつ、電動機部よりも上側に設けられ冷媒を第一空間へ排出する第二の口部と、を有する吸入管と、第二空間から冷媒を排出する吐出管と、を備え、吸入管の第二の口部から第一空間に流入する冷媒は、ケーシングの内面における周方向のベクトル成分と、ケーシングの下方向のベクトル成分と、を有する向きに流れる圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器と、機器同士を冷媒が循環するように接続する冷媒配管と、を有する。
　本開示の圧縮機及び冷凍サイクル装置によれば、圧縮機に吸入された冷媒に混ざった状態の潤滑油を分離することができる。
実施の形態１に係る冷凍サイクル装置を示す冷媒回路図である。 実施の形態１に係る圧縮機を示す概略断面図である。 実施の形態１に係る圧縮機の上側部分拡大図である。 実施の形態１に係る圧縮機の図２のA―A断面図である。 実施の形態１に係る圧縮機の冷媒の流れを示す概略断面図である。 実施の形態１に係る圧縮機の図５のＢ―Ｂ断面図である。 実施の形態１に係る圧縮機の潤滑油の流れを示す概略断面図である。 実施の形態１に係る圧縮機の図５の吸入管周辺の部分拡大図である。 比較例に係る圧縮機の吸入管周辺の部分拡大図である。 実施の形態２に係る圧縮機の冷媒の流れを示す概略断面図である。 実施の形態２に係る圧縮機の吸入管周辺の部分拡大図である。 実施の形態２に係る圧縮機の図１０のＣ―Ｃ断面図である。
　以下、図を参照して、本開示の実施の形態について説明する。なお、本開示は以下の実施の形態のみに限定されることはなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で変形または省略することが可能である。さらに、各々の形態ならびに変形例に係る圧縮機の構成ならびに付加的な構成を適宜組み合わせることも可能である。
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、実施の形態１に係る圧縮機１００が使用される冷凍サイクル装置１０００の概要を示す冷媒回路図である。
　冷凍サイクル装置１０００は、圧縮機１００と、四方弁２００と、冷房運転時には凝縮器として機能して暖房運転時には蒸発器として機能する室外熱交換器３００と、減圧装置４００と、冷房運転時に蒸発器として機能して暖房運転時には凝縮器として機能する室内熱交換器５００と、が配管によって連通して形成されている。
　図１では、冷凍サイクル装置１０００における暖房運転時の冷媒の流れを破線の矢印で示す。冷凍サイクル装置１０００では、暖房運転時には、圧縮機１００から吐出された冷媒は、四方弁２００を介して室内熱交換器５００に供給される。室内熱交換器５００に流入した冷媒は、室内空気と熱交換を行って凝縮され、室内空気を加熱する。室内熱交換器５００を流出した冷媒は、減圧装置４００によって減圧される。減圧された冷媒は、室外熱交換器３００に流入して、室外空気と熱交換を行うことによって外気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器３００を流出した冷媒は、四方弁２００を介して再び圧縮機１００に流入する。
　図１では、冷凍サイクル装置１０００における冷房運転時の冷媒の流れを実線の矢印で示す。冷房運転時には、圧縮機１００から吐出された冷媒は、四方弁２００を介して室外熱交換器３００に供給される。室外熱交換器３００に流入した冷媒は、外気と熱交換を行って凝縮される。室外熱交換器３００を流出した冷媒は、減圧装置４００によって減圧される。減圧された冷媒は、室内熱交換器５００に流入して、室内空気と熱交換を行うことによって室内空気を冷却する。室内熱交換器５００を流出した冷媒は、四方弁２００を介して再び圧縮機１００に流入する。
　図２は、本開示の実施の形態１に係る圧縮機１００を示す概略断面図である。図３は、実施の形態１に係る圧縮機１００の上側部分拡大図である。図２及び図３を用いて圧縮機１００の構造を説明する。圧縮機１００は、いわゆる縦置型のスクロール圧縮機であり、図２の上下方向が圧縮機１００の軸方向となっている。圧縮機１００は、作動ガスである冷媒を圧縮して吐出するものである。冷媒には、例えば、R４０７冷媒、Ｒ４１０Ａ冷媒またはＲ３２冷媒等が用いられる。圧縮機１００は、ケーシング１と、吸入管３と、吐出管４と、圧縮機構部１０と、電動機部に該当するモータ部２０と、回転シャフト８と、を備える。圧縮機１００は、ケーシング１内に圧縮機構部１０と、モータ部２０と、回転シャフト８と、が収容された構成を有する。また、ケーシングにはさらに、モータ部２０を挟んで軸方向に対向するようにメインフレーム２６とサブフレーム５が配置されている。
　ケーシング１は、圧縮機１００の外郭を構成する。ケーシング１は、金属等の伝導性部材からなる両端が閉塞された内部に曲面を有する円筒状の筐体であり、アッパーシェル１ａと、ミドルシェル１ｂと、ロアシェル１ｃと、を備えている。アッパーシェル１ａは、略半球状の蓋体であり、アッパーシェル１ａの下端部がミドルシェル１ｂの上端部と溶接等により接続されることで、ミドルシェル１ｂの上側開口を閉じている。ミドルシェル１ｂは、円筒状の管である。ロアシェル１ｃは、略半球状の底体であり、ロアシェル１ｃの上端部がミドルシェル１ｂの下端部と溶接等により接続されることで、ミドルシェル１ｂの下端開口を閉じている。
　ケーシング１内部は、下部に低圧空間３２を、上部に高圧空間３３を有する。低圧空間３２が第一空間に、高圧空間３３が第二空間に該当する。また、ケーシング１の底部は、潤滑油を貯留するための油溜め部２となっている。油溜め部２は、低圧空間３２にあり、回転シャフト８の下端部を支持するサブフレーム５よりも下に形成される空間である。
　潤滑油は、圧縮機の摺動部に供給され、機械的に接触する部材同士の摩擦低減、摺動部の温度調節、及びシール性の改善を行う。摺動部とは、相対的にこすれながら滑って動く部分のことであり、例えば、副軸受６、主軸受２７、及び揺動軸受１８である。潤滑油は、潤滑特性、電気絶縁性、安定性、冷媒溶解性及び低温流動性等に優れ、かつ、適度な粘度を有するものが望ましい。潤滑油は、例えば、ナフテン系、ポリオールエステルＰＯＥ、ポリビニルエーテルＰＶＥ、またはポリアルキレングリコールＰＡＧである。
　吸入管３は、冷媒をケーシング１の内部に吸入するための管である。吸入管３は、外部から冷媒を吸入する第一の口部３０１と、冷媒を低圧空間３２へ排出する第二の口部３０２と、を有する。第一の口部３０１は、ケーシング１の外部に露出した部分に設けられ、第二の口部３０２は、ケーシング１の内部に収容された部分に設けられている。ケーシング１の外部に露出した部分を外部吸入部３ａと称する。ケーシング１の内部に収容された部分を内部吸入部３ｂと称する。
　外部吸入部３ａは、第一の口部３０１から冷凍サイクル内の冷媒を吸入する。内部吸入部３ｂには、外部吸入部３ａを流出した冷媒が流入する。内部吸入部３ｂは、ケーシング１の内面に沿って湾曲した形状である。内部吸入部３ｂの第二の口部３０２は、ケーシング１の下方向のベクトル成分を有する向きに設置されている。　冷媒は、内部吸入部３ｂからケーシング１の内面に沿って下向きに排出される。吸入管３は、ミドルシェル１ｂに形成された孔に内部吸入部３ｂが挿入された状態で溶接等によりミドルシェル１ｂと接続されている。また、後述する図８で示すように、内部吸入部３ｂの第二の口部３０２の中心の高さ３０２ａは、バランサカバー２１の上端に設けられる蓋部２１ｂよりも下側に設けられている。
　吐出管４は、圧縮機構部１０で圧縮された冷媒をケーシング１の外部に吐出するための管である。吐出管４は、アッパーシェル１ａに形成された孔に一部が挿入された状態で溶接等によりアッパーシェル１ａと接続されている。
　圧縮機構部１０は、吸入管３からケーシング１内に吸入される冷媒を圧縮する機構である。圧縮機構部１０は、固定スクロール１１と、揺動スクロール１２と、オルダムリング１９と、チャンバー１５と、吐出弁１６と、を備えている。
　図４は、実施の形態１に係る圧縮機１００の図３のＡ―Ａ断面図である。圧縮機構部１０における圧縮室１０ａは、固定スクロール１１の渦巻状歯１１ｂ及び揺動スクロール１２の渦巻状歯１２ｂから構成される空間である。
　固定スクロール１１は、台板１１ａと、渦巻状歯１１ｂと、を備えている。台板１１ａは、円盤状のフランジである。渦巻状歯１１ｂは、台板１１ａの一方の面から突出して形成された渦巻状の歯である。固定スクロール１１は、例えば、鋳鉄等の金属で構成される。また、固定スクロール１１の渦巻状歯の先端には硬質プラスチックからなるチップシール（図示なし）が設けられている。
　揺動スクロール１２は、回転シャフト８の偏心軸部８ｂの回転によって、固定スクロール１１に対して公転運動を行う。揺動スクロール１２は、台板１２ａと、渦巻状歯１２ｂと、を備えている。台板１２ａは、円盤状のフランジである。渦巻状歯１２ｂは、台板１２ａの一方の面から突出して形成された渦巻状の歯である。また、台板１２ａの渦巻状歯１２ｂの形成面と反対側の面には、軸受部１７が形成されている。揺動スクロール１２は、たとえば、アルミニウム等の金属で構成される。また、揺動スクロール１２の渦巻状歯の先端には硬質プラスチックからなるチップシール（図示なし）が設けられている。
　軸受部１７は、台板の中央部から突出して形成されている円筒状の軸受部である。軸受部１７の内側には、揺動軸受１８が設けられているまた、揺動軸受１８には、回転シャフト８の偏心軸部８ｂが挿入されている。揺動軸受１８の中心軸は回転シャフト８の中心軸と平行になるように設けられている。
　圧縮室１０ａは、回転シャフト８の回転に伴って渦巻状歯１２ｂの半径方向外側から内側に向かうにしたがって圧縮室１０ａの容積が縮小する。圧縮室１０ａの容積の縮小を用いて、圧縮室１０ａ内の冷媒は圧縮される。
　オルダムリング１９は、揺動スクロール１２の自転を防止する。オルダムリング１９は第一キー１９ａ、第二キー１９ｂ及びリング部（図示なし）を備えている。リング部は、環状に形成されており、メインフレーム２６のオルダム収容空間に配置される。第一キーは、一対で構成され、メインフレーム２６の一対のオルダム溝２６ａに各々収容される。第二キーは、一対で構成され、揺動スクロール１２の一対のオルダム溝１２ｃに各々収容される。
　圧縮機１００は、揺動スクロール１２の渦巻状歯１２ｂの溝をオルダムリング１９の第二キー１９ｂに合わせることで、揺動スクロール１２の渦巻状歯１２ｂの回転方向の位置が決まる。すなわち、オルダムリング１９によってメインフレーム２６に対して揺動スクロール１２が位置決めされ、メインフレーム２６に対する揺動スクロール１２の渦巻状歯１２ｂの位相が決定する。そのため、オルダムリング１９は、揺動スクロール１２の自転運動を阻止し、かつ揺動スクロール１２の揺動運動を可能にする。
　チャンバー１５は板状の部材であり、固定スクロール１１の一端側の面に設けられる。また、チャンバー１５は、吐出ポート１３と空間的に連通する貫通孔１５ａを形成している。吐出ポート１３は、固定スクロール１１の台板１１ａの中央部に、台板１１ａの厚み方向である上下方向に形成された貫通孔１５ａである。吐出弁１６は、冷媒の圧力に応じて開閉する弁である。吐出弁１６は、例えばチャンバー１５にねじ止めにされている。吐出弁１６は、吐出ポート１３と連通する圧縮室１０ａの冷媒が所定の圧力に達すると、貫通孔１５ａを開状態にする。また、吐出マフラ１４は貫通孔１５ａを覆うようにチャンバー１５に固定されている。
　圧縮室１０ａ内で冷媒が高圧圧力まで圧縮されると、吐出弁１６がその弾性力に逆らって持ち上げられる。そして、圧縮された冷媒が吐出ポート１３から貫通孔１５ａを介して吐出マフラ１４内の空間に吐出されて、吐出マフラ１４から高圧空間３３に吐出される。
　モータ部２０は、圧縮機構部１０を駆動するものである。モータ部２０は、圧縮機構部１０の下側に設けられる。モータ部２０は、ステータ２０ａと、ロータ２０ｂを備えている。ステータ２０ａは、例えば、焼き嵌めによりミドルシェル１ｂの内面に固定されているリング状の固定子である。ステータ２０ａは、例えば、電磁鋼板を複数積層した鉄心に絶縁層を介して巻線を巻回した構成である。ロータ２０ｂは、ステータ２０ａの内部空間に配置されており、中央に上下方向に貫通する貫通孔を有する円筒状の回転子である。ロータ２０ｂは、上方から見た場合に時計回りに回転する。ロータ２０ｂは、例えば、電磁鋼板を複数積層した鉄心の内部に永久磁石を内蔵した構成である。
　回転シャフト８は、例えば金属製の棒状の部材であり、モータ部２０により発生する回転力を圧縮機構部１０に伝達する。回転シャフト８は、軸方向が上下方向になるようにケーシング１内に配置されている。回転シャフト８は、主軸部８ａと、偏心軸部８ｂと、を備えている。主軸部８ａは、回転シャフト８の主要部を構成する軸であり、例えば、ロータ２０ｂの中心の貫通孔に焼き嵌めにより固定されている。また、回転シャフト８の内部には給油穴９が設けられている。
　給油穴９は、オイルポンプ７で吸い上げた潤滑油を摺動部に供給する。給油穴９は、軸方向穴９ａと、第一径方向穴９ｂと、第二径方向穴９ｃと、を有する。軸方向穴９ａは、回転シャフト８を軸方向に貫通する。第一径方向穴９ｂ及び第二径方向穴９ｃは、軸方向穴９ａから回転シャフト８の外周面に向かって径方向に延びる。第一径方向穴９ｂは、主軸受２７の近傍または上方に設けられる。また、第二径方向穴９ｃは、副軸受の近傍または上方に設けられる。
　メインフレーム２６は、圧縮機構部１０を回転シャフト８の軸方向に支持し、かつ、揺動自在に揺動スクロール１２を支持する。メインフレーム２６は、例えば、空洞が形成された中空な金属製のフレームである。メインフレーム２６は、モータ部２０の上側であり、かつ、圧縮機構部１０の下側に設けられる。メインフレームは、吸入ポート孔（図示せず）を有している。吸入ポート孔では、圧縮機構部１０に冷媒を取り込む、メインフレーム２６は、例えば、焼き嵌めまたは溶接によってケーシング１の内周面に固着されている。メインフレーム２６には、軸受保持部２８及び排油孔（図示せず）が形成されている。また、メインフレーム２６は、揺動スクロール１２との間にはフレーム内空間４３を形成する。
　軸受保持部２８は、主軸受２７を収容する。主軸受２７は、回転シャフト８の回転を支持する。
　フレーム内空間４３は、回転シャフト８の内部の給油穴９を介して供給された潤滑油のうち一定量の潤滑油を留める。排油孔は、フレーム内空間４３の余剰の潤滑油を排出するためのものであり、メインフレーム２６に貫通して形成されている。排油孔には、潤滑油を油溜め部２に戻すための返油パイプ３０が接続されている。
　サブフレーム５は、副軸受６を介して回転シャフト８を回転自在に固定する。サブフレーム５は、例えば、金属製のフレームである。サブフレーム５は、モータ部２０の下側に設けられる。サブフレーム５は、例えば、焼き嵌めまたは溶接によってケーシング１の内周面に固着されている。サブフレーム５には、副軸受６と、オイルポンプ７と、を備えている。
　副軸受６は、サブフレーム５の中央上側に設けられるボールベアリングである。
　オイルポンプ７は、ケーシング１の油溜め部２に貯蓄された潤滑油を吸い上げる。オイルポンプ７は、サブフレーム５の中央下側に設けられており、給油穴９と接続されている。
　スライダ２２は、偏心軸部８ｂと揺動スクロール１２の軸受部１７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。スライダ２２は、回転シャフトの上側の端部に取り付けられている。
　スリーブ２３は、メインフレームの主軸受２７と回転シャフトとをつなぐとともに、組み立て時に生じる回転シャフトの傾きを吸収する。
　第一バランサ２５及び第二バランサ２４は、圧縮機１００の回転系全体のバランスを保つため備えられている。第一バランサ２５は、メインフレーム２６とモータ部２０のロータ２０ｂとの間に設置され、回転シャフト８の主軸部８ａの外周に固定されている。つまり、第一バランサ２５は、モータ部２０よりも上側に位置し、かつ、圧縮機構部よちも下側に位置する。また、第一バランサ２５はバランサカバー２１に収容される。第一バランサ２５は、揺動スクロール１２が揺動することによって生じるアンバランスを相殺する。また、第二バランサ２４は、ロータ２０ｂとサブフレーム５の間に設置され、ロータ２０ｂの端面に取り付けられている。第二バランサ２４は、揺動スクロール１２が揺動することによって生じるアンバランスを相殺する。
　バランサカバー２１は、低圧部で冷媒とともに巻き上げられた潤滑油を高圧側に行くのを防止する。バランサカバー２１は、後述する図８に示すように、筒状部２１ａと、筒状部２１ａの一端側をふさぐための蓋部２１ｂと、を有する。筒状部２１ａは、筒状の形状であり、第一バランサ２５を覆うようにメインフレーム２６に固定されている。蓋部２１ｂは、バランサカバー２１の上端に設けられ、バランサカバー２１をメインフレーム１に接続する。また、バランサカバー２１の上面は、蓋部のメインフレーム１側の面である。
　次に、圧縮機１００の動作を説明する。モータ部２０のステータ２０ａに電力が供給されると、ロータ２０ｂがトルクを発生し、メインフレーム２６の主軸受２７及び副軸受６で支持された回転シャフト８が回転する。回転シャフト８の回転は、偏心軸部８ｂ及びスライダ２２を介して揺動スクロール１２に伝えられる。回転駆動力が伝達された揺動スクロール１２は、オルダムリング１９によって自転運動が規制された状態で公転運動する。これにより、固定スクロール１１の渦巻状歯１１ｂと揺動スクロール１２の渦巻状歯１２ｂとの組み合わせで形成された圧縮室１０ａの容積が変化する。
　図５は、本開示の実施の形態１に係る圧縮機の冷媒の流れを示す概略断面図である。図６は、図５のＢ―Ｂ断面図である。図５及び図６では、圧縮機１００内の冷媒の流れを矢印で示す。また、圧縮機１００内の冷媒流れ方向を１１０とする。次に、図５及び図６を用いて圧縮機１００内の冷媒の流れを説明する。まず、圧縮機１００に吸入される冷媒は低温低圧のガス状態であり、吸入管３の第一の口部３０１から吸入される。冷媒は、吸入管３の外部吸入部３ａを通過した後、内部吸入部３ｂに流入する。内部吸入部３ｂの第二の口部は、ケーシング１の下方向のベクトル成分を有する向きに設けられている。内部吸入部３ｂを通過した冷媒は、モータ部２０方向の低圧空間３２に吐出される。
　内部吸入部３ｂは、より具体的には、内部吸入部３ｂの第二の口部３０２側の終端における外周の接線１２０と、ケーシング１の内面の接線１３０によって形成される角度のうち、内部吸入部３ｂとケーシング１との間の角度αが鋭角になるように設けられている。
　ケーシング１内の基準平面を、圧縮機１００の設置面とし、基準軸をケーシング１の上下方向とする。そして、基準平面と基準軸の交点を原点Ｏとする。このように設定すると、ケーシング内の任意の位置は、基準平面における原点Ｏとの距離（ｒ）、ケーシング１の内面における周方向の角度（θ）、及び基準平面からの距離（ｚ）から構成される円筒座標系（ｒ，θ，ｚ）で表すことができる。内部吸入部３ｂの形状によって、第二の口部３０２から低圧空間３２に排出される冷媒は、下向きの旋回流がケーシング１内に発生する。したがって、低圧空間３２に排出される冷媒は、ケーシング１の内面における周方向のベクトル成分と、ケーシング１の下方向のベクトル成分と、を有する向きに流れる。
　低圧空間３２に排出された冷媒には、上方から見た際に時計回りの方向に、ケーシング１に沿った旋回流が発生する。そして、低圧空間３２の冷媒は、メインフレーム２６に設けられた吸入ポート孔（図示なし）から圧縮室１０ａに取り込まれ、圧縮室１０ａの容積の変化によって圧縮される。圧縮室１０ａで圧縮された冷媒は、固定スクロール１１に設けた吐出ポート及びチャンバー１５に設けた貫通孔１５ａを通過し、吐出弁を押し開けて吐出マフラ１４内に吐出される。吐出マフラ１４内に吐出された冷媒は、高圧空間３３を介して吐出管４から圧縮機１００の外部、すなわち冷媒回路へ排出される。
　図７は、本開示の実施の形態１に係る圧縮機の潤滑油の流れを示す概略断面図であり、圧縮機１００内の潤滑油の流れを矢印で示す。次に、図７を用いて圧縮機内の潤滑油の流れを説明する。油溜め部２の潤滑油は、オイルポンプ７によって吸い上げられ、回転シャフト８内に設けられた給油穴９を通って摺動部に供給される。より具体的には、オイルポンプで吸い上げられた潤滑油は、軸方向穴９ａを上方に向かう途中で第二径方向穴９ｃを通って副軸受６に供給される。また、軸方向穴９ａを上方に向かう途中で第一径方向穴９ｂを通って主軸受２７に供給される。第一径方向穴９ｂ及びスリーブ２３に設けられた貫通孔から主軸受２７に供給された潤滑油は、主軸受２７とスリーブ２３との間の隙間に滞留し、主軸受２７を潤滑する。また、軸方向穴９ａを軸方向に上方に向かった残りの潤滑油は、軸方向穴９ａの上端開口から流出し、揺動軸受１８に供給されて揺動軸受１８を潤滑する。揺動軸受１８を潤滑後の潤滑油の一部は、オルダム収容空間３１を含むフレーム内空間２９に溜まる。オルダム収容空間３１内の潤滑油の一部は、オルダムリング１９を潤滑する。また、メインフレーム２６内の余剰の潤滑油は、返油パイプ３０を通じてケーシング１の底部の油溜め部２に戻される。その他の潤滑油は、圧縮室１０ａに取り込まれ、冷媒とともに吐出ポート１３を介して吐出管４から吐出される。
　冷媒とともに吐出管４から吐出された油は、圧縮機１００外に流出する。より具体的には、配管を流出後に暖房運転時には室内熱交換器５００、冷房運転時には室外熱交換器３００に流入する。冷凍サイクル装置１０００において、圧縮機１００以外に潤滑油を必要とする構成要素は原則存在しないため、圧縮機１００外に流出した潤滑油は、冷凍サイクルの途中で冷媒と分離して熱交換器または配管の内部に溜まるか、または、冷媒に混ざった状態で冷凍サイクルを一周し、再び圧縮機１００の吸入管３の第一の口部３０１で吸入される。
　以上より、冷凍サイクル装置１０００内の圧縮機１００において、吸入管３から吸入する冷媒には潤滑油を含有している可能性がある。そして、実施の形態１の吸入管３の形状によって、吸入管３は低圧空間内３２に旋回流を発生させる。低圧空間３２内に吐出された冷媒には旋回流による遠心力が働くため、潤滑油はケーシング１の遠心方向に飛散した後、内面に衝突して冷媒と分離する。分離した潤滑油は、ケーシング１の内面に付着する。このようにして、実施の形態１に係る圧縮機１００によって、冷媒と潤滑油を分離することができる。また、吸入管３の第二の口部３０２から低圧空間３２に流入する冷媒は、ケーシング１の下方向のベクトル成分を有する向きに流れるため、吸入管３内に流入する低温低圧の冷媒によってモータ部２０を冷却することができる。
　このような構成の圧縮機１００によれば、流入した冷媒中の潤滑油を冷媒と分離することができ、かつ、吸入した冷媒によってモータ部２０の冷却を行うことができる。
　図８は、図５の吸入管３周辺の部分拡大図である。図９は、比較例に係る圧縮機７００の吸入管周辺の部分拡大図である。比較例に係る圧縮機７００は、実施の形態１に係る圧縮機１００と比較して、吸入管の形状のみが異なる。比較例に係る圧縮機の冷媒の流れを矢印で示す。図８及び図９を用いて、実施の形態１の圧縮機の吸入管３が奏する効果を比較例と比較して説明する。
　図９に示すように、比較例に係る圧縮機７００の吸入管７０１から取り込まれた冷媒は、メインフレーム２６の壁面に衝突した後、メインフレーム２６の吸入ポート孔を経由して圧縮機構部１０へ流入する第一の冷媒流れ方向７０２と、低圧空間３２の圧縮機７００の下部へ流れる第二の冷媒流れ方向７０３と、の二つの冷媒流れ方向に分かれる。
　第一の冷媒流れ方向７０２を流れる冷媒に潤滑油が含有されている場合、潤滑油は冷媒と分離されない状態でメインフレーム２６内の吸入ポート孔を経由して圧縮機構部１０に運ばれ、吐出ポート１３から圧縮機７００外へ排出される。つまり、第一の冷媒流れ方向７０２を流れる冷媒は、モータ部２０の冷却に寄与しない。したがって、比較例に係る圧縮機７００は、実施の形態１の圧縮機１００と比較して吸入した低温低圧の冷媒によるモータ部２０の冷却効率が劣る。
　比較例における圧縮機７００では、圧縮機７００内の潤滑油が圧縮機７００外へ排出されていくため、油上がりが増加する。また、モータ部２０を高負荷運転させた場合や長時間運転させた場合にはモータ部２０が発熱することによって、モータ部２０は十分に冷却できなくなる。
　そこで、実施の形態１の圧縮機１００は、外部から冷媒を吸入する第一の口部３０１を有する外部吸入部３ａと、中心の高さ３０２ａがバランサカバー２１の上端に設けられた蓋部２１ｂの高さよりも下側に設けられ、冷媒を低圧空間３２へ排出する第二の口部３０２を有し、ケーシングの内面に沿って湾曲した形状である内部吸入部３ｂと、を備え、吸入管３の第二の口部から低圧空間３２に流入する冷媒は、ケーシングの内面における周方向のベクトル成分と、ケーシング１の下方向のベクトル成分と、を有する向きに流れる構成とする。このような構成にすることで、冷媒流れ方向１１０は旋回流となり、旋回流により生じる遠心力によって潤滑油をケーシング１の遠心方向に飛散させてケーシング１内面に付着分離させる。また、第二の口部３０２から低圧空間３２に流入する冷媒は、ケーシング１の下方向のベクトル成分を有する向きに流れるため、モータ部２０方向に向かう冷媒は比較例と比較し、増加する。したがって、実施の形態１に係る圧縮機１００は、比較例に係る圧縮機７００よりも冷媒から潤滑油を分離させることができ、かつ、比較例に係る圧縮機７００よりも吸入した冷媒によるモータ部２０の冷却効率が向上する。
　また、実施の形態１の圧縮機１００によれば、低圧空間３２において潤滑油を冷媒から分離させることができる。したがって、吐出側の高圧空間３３で潤滑油を冷媒から分離させる場合よりも、吸入された冷媒から多くの潤滑油を分離することができる。
　以上のように実施の形態１に係る圧縮機１００の構成は、内部には第一空間（低圧空間３２が相当）と、第一空間よりも上部に第二空間（高圧空間３３が相当）を有し、内面には曲面形状を有するケーシング１と、ケーシング１に収容され、第一空間から吸入した冷媒を圧縮して第二空間に排出する圧縮機構部１０と、圧縮機構部１０の下側に設けられて圧縮機構部１０を駆動させる電動機部（モータ部２０が相当）と、外部から冷媒を吸入する第一の口部３０１と、圧縮機構部１０よりも下側であり、かつ、電動機部よりも上側に設けられ冷媒を第一空間へ排出する第二の口部３０２と、を有する吸入管３と、第二空間から冷媒を排出する吐出管４と、を備え、吸入管３の第二の口部３０２から第一空間に流入する冷媒は、ケーシング１の内面における周方向のベクトル成分と、ケーシング１の下方向のベクトル成分と、を有する向きに流れる構成である。この構成によって、実施の形態１に係る圧縮機１００は、圧縮機１００に吸入された冷媒に混ざった状態の潤滑油を分離することができる効果を奏する。
　また、実施の形態１に係る圧縮機１００は、付加的な構成として、吸入管３は、ケーシング１内部に収容された部分（内部吸入部３ｂが相当）を有する構成である。この付加的な構成によって、実施の形態１に係る圧縮機１００は、低圧空間３２に旋回流を安定して生じさせることができる効果を奏する。
　また、実施の形態１に係る圧縮機１００は、付加的な構成として、吸入管３のケーシング内部に収容された部分（内部吸入部３ｂが相当）は、ケーシング１の内面に沿って湾曲している構成である。この付加的な構成によって、実施の形態１に係る圧縮機１００は、低圧空間３２に旋回流を安定して生じさせることができる効果を奏する。
　また、実施の形態１に係る圧縮機１００は、付加的な構成として、吸入管のケーシング内部に収容された部分（内部吸入管３ｂが相当）の第二の口部３０２側の終端における外周の接線と、ケーシング１の内面の接線によって形成される角度のうち、吸入管のケーシング内部に収容された部分とケーシング１との間の角度αが鋭角になるように設けられている構成である。この付加的な構成によって、第二の口部３０２から出た初速度の速い冷媒がケーシング１の内面で衝突することで、油の分離効果が高まる効果を奏する。
　また、実施の形態１に係る圧縮機１００は、付加的な構成として、第二の口部３０２は、ケーシングの下方向のベクトル成分を有する向きに設置されている構成である。この付加的な構成によって、実施の形態１に係る圧縮機１００は、電動機部（モータ部２０に相当）の冷却を効果的に行うことができる効果を奏する。
　また、実施の形態１に係る圧縮機１００は、付加的な構成として、前記第二の口部から流入する冷媒の流れの向きが有する周方向のベクトル成分と、電動機部（モータ部２０に相当）の回転の向きが一致する構成である。この付加的な構成によって、実施の形態１に係る圧縮機１００は、電動機部の運転を阻害することなく電動機部の冷却を行うことができる効果を奏する。
　また、実施の形態１に係る圧縮機１００は、付加的な構成として、電動機部（モータ部２０に相当）により発生する回転力を圧縮機構部１０に伝達する回転シャフト８と、電動機部よりも上側に位置し、かつ、圧縮機構部１０よりも下側に位置し、回転シャフト８に取り付けられたバランサ（第一バランサ２５が相当）と、バランサを収容するバランサカバー２１をさらに備え、第二の口部３０２の中心の高さ３０２ａは、バランサカバー２１の上面の高さよりも下側である構成である。この付加的な構成によって、吸入ポート孔（図示なし）から離れたバランサカバー２１の周辺で旋回流を発生させることができる。したがって、十分に潤滑油が冷媒と分離されていない状態、または、電動機部（モータ部２０に相当）の冷却を行う前に冷媒が吸入ポート孔に取り込まれることを抑制できる効果を奏する。
　また、実施の形態１に係る圧縮機１００は、付加的な構成として、ケーシング１の下部に油溜め部２をさらに備える構成である。この付加的な構成によって、冷媒と分離してケーシング１の内面に付着分離した潤滑油が重力の作用により油溜め部２に溜められるので、ケーシング１内の油をまとめて溜めることができる効果を奏する。
　さらに、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１０００は、内部には第一空間（低圧空間３２が相当）と、第一空間よりも上部に第二空間（高圧空間３３が相当）を有し、内面には曲面形状を有するケーシング１と、ケーシング１に収容され、第一空間から吸入した冷媒を圧縮して第二空間に排出する圧縮機構部１０と、圧縮機構部１０の下側に設けられて圧縮機構部１０を駆動させる電動機部（モータ部２０が相当）と、外部から冷媒を吸入する第一の口部３０１と、圧縮機構部１０よりも下側であり、かつ、電動機部よりも上側に設けられ冷媒を第一空間へ排出する第二の口部３０２と、を有する吸入管３と、第二空間から冷媒を排出する吐出管４と、を備え、吸入管３の第二の口部３０２から第一空間に流入する冷媒は、ケーシング１の内面における周方向のベクトル成分と、ケーシング１の下方向のベクトル成分と、を有する向きに流れる圧縮機１００と、凝縮器（室外熱交換器３００または室内熱交換器５００）と、減圧装置４００と、蒸発器と、それぞれの機器同士を冷媒が循環するように接続する冷媒配管と、を有する。この構成により、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１０００は、圧縮機１００に吸入された冷媒に混ざった状態の潤滑油を分離することができる効果を奏する。
　なお、実施の形態１に係る副軸受はボールベアリングだが、これに限らない。他の軸受による構成であってもよい。
　また、実施の形態１に係る圧縮機はスクロール圧縮機だが、これに限らない。例えば、スクリュー圧縮機やロータリー圧縮機などの、潤滑油を用いる他の圧縮機であってもよい。
　また、実施の形態１に係る吸入管の内部吸入部は、外部吸入部と一体の構成でもよいし、溶接等によって接続される構成でもよい。特に、溶接等によって接続される場合には、従来の圧縮機に内部吸入部を接続することができるので、製造コストを抑えることができる。
　また、実施の形態１に係る圧縮機において低圧空間に排出された冷媒の旋回流の向きは、上方から見た際に時計回りの方向だが、これに限らない。つまり、低圧空間に排出された冷媒の旋回流の向きは、上方から見た際に反時計回りの方向にする構成にしてもよい。
　また、実施の形態１に係る圧縮機においては、内部吸入部の第二の口部側の終端における外周の接線と、ケーシングの内面の接線によって形成される角度のうち、内部吸入部とケーシングとの間の角度が鋭角になるように設けられているが、これに限らない。内部吸入部の第二の口部側の終端における外周の接線と、ケーシングの内面の接線とが一致する構成であってもよい。この構成によって、低圧空間に旋回流を安定して生じさせることができる効果を奏する。
　また、内部吸入部の第二の口部の中心の高さと、バランサカバーの中心の高さが一致する構成であってもよい。この構成によって、バランサカバーの外形周りに旋回流が発生しやすいため、より潤滑油と冷媒の分離ができる効果を奏する。
実施の形態２．
　以下、実施の形態２について説明する。実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２０００は、実施の形態１と比較して、圧縮機８００における吸入管５３の形状が異なる。実施の形態２に係る圧縮機８００の吸入管を除いた構造は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
　図１０は、実施の形態２に係る圧縮機８００の冷媒の流れを示す概略断面図である。図１０では、冷媒の流れを矢印で示す。実施の形態１と同様に、実施の形態２に係る圧縮機８００の吸入管５３は、第一の口部５３１と、下側の第二の口部５３２を有する。吸入管５３は、ケーシング１の外部に設けられており、ケーシング１の内部には配管を有さない。また、吸入管５３は、直管形状である。
　図１１は、実施の形態２に係る圧縮機８００の吸入管５３周辺の部分拡大図である。図１２は、図１０のＣ―Ｃ断面図である。図１１及び図１２では、冷媒の流れを矢印で示す。図１２に示すように、実施の形態２の圧縮機８００は、直管状の吸入管５３の第二の口部５３２側の終端における外周の接線と、ケーシング１の内面における接線とによって形成される角度のうち、吸入管５３とケーシング１との間の角度が鋭角になるように設けられている。また、第一の口部５３１は、第二の口部５３２よりも上側に設けられている。第二の口部５３２は、圧縮機構部１０よりも下側であり、かつ、モータ部２０よりも上側に設けられている。第二の口部５３２から低圧空間３２に流入する冷媒は、ケーシング１の内面における周方向のベクトル成分と、ケーシング１の下方向のベクトル成分と、を有する向きに流れる。また、第二の口部５３２は、ケーシング１の下方向のベクトル成分を有する向きに設置されている。このような構成にすることで、第二の口部５３２から低圧空間３２に流入する冷媒の流れ方向は旋回流となり、旋回流により生じる遠心力によって潤滑油をケーシング１の遠心方向に飛散させてケーシング１内面に付着分離させる。また、吸入管５３においては、第一の口部５３１よりも第二の口部５３２の方が下側に設けられているので、吸入管５３を流出した冷媒はモータ部２０方向の低圧空間３２に流入する。したがって、実施の形態２に係る圧縮機８００は、冷媒から潤滑油を分離させることができ、かつ、吸入した冷媒によってモータ部２０を冷却することができる。
　以上のように実施の形態２に係る圧縮機８００の構成は、実施の形態１に係る圧縮機１００と同様に、内部には第一空間（低圧空間３２が相当）と、第一空間よりも上部に第二空間（高圧空間３３が相当）を有し、内面には曲面形状を有するケーシング１と、ケーシング１に収容され、第一空間から吸入した冷媒を圧縮して第二空間に排出する圧縮機構部１０と、圧縮機構部１０の下側に設けられて圧縮機構部１０を駆動させる電動機部（モータ部２０が相当）と、外部から冷媒を吸入する第一の口部５３１と、圧縮機構部１０よりも下側であり、かつ、電動機部よりも上側に設けられ冷媒を第一空間へ排出する第二の口部５３２と、を有する吸入管５３と、第二空間から冷媒を排出する吐出管４と、を備え、吸入管５３の第二の口部５３２から第一空間に流入する冷媒は、ケーシング１の内面における周方向のベクトル成分と、ケーシング１の下方向のベクトル成分と、を有する向きに流れる構成である。この構成によって、実施の形態２に係る圧縮機８００は、実施の形態１で述べた効果と同様の効果を奏する。
　また、実施の形態２に係る圧縮機８００は、付加的な構成として、吸入管５３は、直管状の形状である構成である。この付加的な構成によって、実施の形態２に係る圧縮機８００は、吸入管５３を流れる冷媒の流れは吸入管５３の途中で変化することがないため、冷媒の流れに渦が発生し流れが滞ることを抑制する効果を奏する。また、直管状の形状は単純な構造であるため、製造コストを抑えることができる効果を奏する。
　なお、実施の形態２に係る圧縮機は、直管形状の吸入管はケーシング内部に配管を有さない構成だが、これに限らない。直管形状の吸入管がケーシング内部にも配管を有する構成であってもよい。
　また、実施の形態２に係る圧縮機８００の付加的な構成は、実施の形態１の圧縮機１００に付加してもよい。
１　ケーシング、１ａ　アッパーシェル、１ｂ　ミドルシェル、１ｃ　ロアシェル、２　油溜め部、３　吸入管、３ａ　外部吸入部、３ｂ　内部吸入部、４　吐出管、５　サブフレーム、６　副軸受、７　オイルポンプ、８　回転シャフト、８ａ　主軸部、８ｂ　偏心軸部、９　給油穴、９ａ　軸方向穴、９ｂ　第一径方向穴、９ｃ　第二径方向穴、１０　圧縮機構部、１０ａ　圧縮室、１１　固定スクロール、１１ａ　台板、１１ｂ　渦巻状歯、１２　揺動スクロール、１２ａ　台板、１２ｂ　渦巻状歯、１２ｃ　オルダム溝、１３　吐出ポート、１４　吐出マフラ、１５　チャンバー、１５ａ　貫通孔、１６　吐出弁、１７　軸受部、１８　揺動軸受、１９　オルダムリング、１９ａ　第一キー、１９ｂ　第二キー、２０　モータ部、２０ａ　ステータ、２０ｂ　ロータ、２１　バランサカバー、２１ａ　筒状部、２１ｂ　蓋部、２２　スライダ、２３　スリーブ、２４　第二バランサ、２５　第一バランサ、２６　メインフレーム、２６ａ　オルダム溝、２７　主軸受、２８　軸受保持部、２９　フレーム内空間、３０　返油パイプ、３１　オルダム収容空間、３２　低圧空間、３３　高圧空間、４３　フレーム内空間、５３　吸入管、１００　圧縮機、１１０　冷媒流れ方向、１２０　内部吸入部の第二の口部側の終端における外周の接線、１３０　ケーシングの内面の接線、２００　四方弁、３００　室外熱交換器、３０１　第一の口部、３０２　第二の口部、３０２　第二の口部の中心の高さ、４００　減圧装置、５００　室内熱交換器、５３１　第一の口部、５３２　第二の口部、７００　比較例に係る圧縮機、７０１　比較例に係る吸入管、７０２　比較例に係る第一の冷媒流れ方向、７０３　比較例に係る第二の冷媒流れ方向、８００　圧縮機、１０００　冷凍サイクル装置、２０００　冷凍サイクル装置

Claims (13)

  1. 　内部には第一空間と、前記第一空間よりも上部に第二空間を有し、内面には曲面形状を有するケーシングと、
    　前記ケーシングに収容され、前記第一空間から吸入した冷媒を圧縮して前記第二空間に排出する圧縮機構部と、
    　前記圧縮機構部の下側に設けられて前記圧縮機構部を駆動させる電動機部と、
    　外部から冷媒を吸入する第一の口部と、前記圧縮機構部よりも下側であり、かつ、前記電動機部よりも上側に設けられ冷媒を前記第一空間へ排出する第二の口部と、を有する吸入管と、
    　前記第二空間から冷媒を排出する吐出管と、
    を備え、
    　前記吸入管の第二の口部から前記第一空間に流入する冷媒は、前記ケーシングの内面における周方向のベクトル成分と、前記ケーシングの下方向のベクトル成分と、を有する向きに流れる圧縮機。
  2. 　前記第二の口部は、前記ケーシングの下方向のベクトル成分を有する向きに設置されていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
  3. 　前記吸入管の第二の口部側の終端における外周の接線と、前記ケーシングの内面の接線によって形成される角度のうち、前記吸入管と前記ケーシングとの間の角度が鋭角であることを特徴とする請求項１または２に記載の圧縮機。
  4. 　前記吸入管の第二の口部側の終端における外周の接線と、前記ケーシングの内面の接線と、が一致することを特徴とする請求項１または２に記載の圧縮機。
  5. 　前記吸入管は、直管状の形状であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮機。
  6. 　前記吸入管は、前記ケーシングの内部に収容された部分を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮機。
  7. 　前記吸入管のケーシングの内部に収容された部分は、前記ケーシングの内面に沿って湾曲していることを特徴とする請求項６に記載の圧縮機。
  8. 　前記第二の口部から流入する冷媒の流れの向きが有する周方向のベクトル成分と、前記電動機部の回転の向きが一致することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の圧縮機。
  9. 　前記電動機部により発生する回転力を前記圧縮機構部に伝達する回転シャフトと、
    　前記電動機部よりも上側に位置し、かつ、前記圧縮機構部よりも下側に位置し、前記回転シャフトに取り付けられたバランサと、
    　前記バランサを収容するバランサカバーと、
    をさらに備え、
    　前記第二の口部の中心の高さは、前記バランサカバーの上面の高さよりも下側であることを特徴とする
    　請求項１から８のいずれか１項に記載の圧縮機。
  10. 　前記第二の口部の中心の高さは、前記バランサカバーの中心の高さと一致することを特徴とする請求項９に記載の圧縮機。
  11. 　前記ケーシングの下部に油溜め部をさらに備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の圧縮機。
  12. 　前記圧縮機はスクロール圧縮機であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の圧縮機。
  13. 　内部には第一空間と、第一空間よりも上部に第二空間を有し、内面には曲面形状を有するケーシングと、前記ケーシングに収容され、前記第一空間から吸入した冷媒を圧縮して前記第二空間に排出する圧縮機構部と、前記圧縮機構部の下側に設けられて前記圧縮機構部を駆動させる電動機部と、外部から冷媒を吸入する第一の口部と、前記圧縮機構部よりも下側であり、かつ、前記電動機部よりも上側に設けられ冷媒を前記第一空間へ排出する第二の口部と、を有する吸入管と、前記第二空間から冷媒を排出する吐出管と、を備え、前記吸入管の第二の口部から前記第一空間に流入する冷媒は、前記ケーシングの内面における周方向のベクトル成分と、前記ケーシングの下方向のベクトル成分と、を有する向きに流れる圧縮機と、
    　凝縮器と、
    　減圧装置と、
    　蒸発器と、
    　前記圧縮機と、前記凝縮器と、前記減圧装置と、前記蒸発器と、をそれぞれの機器同士を冷媒が循環するように接続する冷媒配管と、を有する冷凍サイクル装置。
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JPH0447188U (ja) * 1990-08-28 1992-04-22
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JP2013238142A (ja) * 2012-05-14 2013-11-28 Mitsubishi Electric Corp スクロール圧縮機

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