【手続補正書】
【提出日】平成19年9月4日(2007.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体を圧縮する圧縮機構部と、固定子及び回転子から構成し前記圧縮機構部を駆動する回転電動機部と、前記圧縮機構部及び前記回転電動機部を内包する密閉容器とを備え、圧縮された前記作動流体が前記圧縮機構部から前記回転電動機部へ流れる圧縮機において、前記圧縮機構部と前記回転電動機部との間の空間を多孔部材で区画し、
前記多孔部材は、中央部の流路抵抗よりも外周部の流路抵抗のほうが小さい
ことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
作動流体を圧縮する圧縮機構部と、固定子及び回転子から構成し前記圧縮機構部を駆動する回転電動機部と、前記圧縮機構部及び前記回転電動機部を内包する密閉容器とを備え、前記密閉容器は前記回転電動機部に対して前記圧縮機構部の反対側に吐出管を有し、圧縮された前記作動流体が前記回転電動機部から前記吐出管へ流れる圧縮機において、前記回転電動機部と前記吐出管との間の空間を多孔部材で区画し、
前記多孔部材は、中央部の流路抵抗よりも外周部の流路抵抗のほうが小さい
ことを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
前記多孔部材を多孔質体で構成するとともに、前記多孔質体の中央部を外周部より厚く形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記多孔部材をメッシュで構成するとともに、前記メッシュの中央部を外周部より密に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記多孔部材を多孔板で構成するとともに、前記多孔板の中央部の孔を外周部より小さく形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧縮機。
【請求項６】
複数の前記多孔板を並べて複層化したことを特徴とする請求項５に記載の圧縮機。
【請求項７】
前記多孔部材を非磁性体としたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項８】
前記多孔部材を絶縁体としたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項９】
前記作動流体として二酸化炭素を用いたことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項１０】
前記圧縮機構部の形式をロータリ式としたことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項１１】
前記圧縮機構部の形式をスクロール式としたことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の圧縮機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】圧縮機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍冷蔵庫や空調機等に用いられる密閉型回転圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
密閉型回転圧縮機は、そのコンパクト性や構造が簡単なことから、冷凍冷蔵庫や空調機等に多く用いられている。ロータリ圧縮機やスクロール圧縮機等の密閉型回転圧縮機の構成については、非特許文献１に記載されている。以下に、従来の密閉型回転圧縮機の構成を、ロータリ圧縮機とスクロール圧縮機を例に図８から図１０を用いて説明する。
図８は、従来のロータリ圧縮機の縦断面図である。図に示すロータリ圧縮機は、密閉容器１と、偏心部２ａを有するシャフト２と、シリンダ３と、ローラ４と、ベーン５と、バネ６と、吐出孔７ａを有する上軸受部材７と、下軸受部材８と、上下端面１１ａ，１１ｂからそれぞれ突出したコイルエンド１１ｃ，１１ｄを有する固定子１１と、シャフト２に嵌合する回転子１２とを有する。
上記構成のうち、固定子１１と回転子１２から構成される部分を回転電動機部と、シリンダ３の内部に吸入室及び圧縮室（図示せず）を形成して回転子１２の回転運動に伴い作動流体を圧縮する部分を圧縮機構部と呼称する。
また、固定子１１の外周側には、作動流体の流路とするための複数の切欠き１１ｅが設けられ、固定子１１と回転子１２の間に隙間１８が設けられている。密閉容器１の上部に、密閉容器１の外部から回転電動機部に通電するための導入端子１３と作動流体を密閉容器１の内部から冷凍サイクルに吐出する吐出管１５とが設けられ、密閉容器１の側面に、作動流体を冷凍サイクルから圧縮機構部に導く吸入管１４が設けられている。そして、密閉容器１の底部の油溜り１６に冷凍機油が貯留される構成となっている。
上記構成のロータリ圧縮機の動作について説明する。
導入端子１３を介して固定子１１に通電して回転子１２を回転させると、偏心部２ａによりローラ４は偏心回転運動を行い、吸入室と圧縮室の容積が変化する。これに伴い作動流体は、吸入管１４から吸入室に吸入され、圧縮室にて圧縮される。圧縮された作動流体は、油溜り１６から供給されて圧縮機構部を潤滑した冷凍機油の油滴を混合した状態で、吐出孔７ａを経て回転電動機部の下側空間１７に噴出する。
この噴出した作動流体の主たる流れは、回転子１２の下端面１２ａに衝突した後、回転子１２の回転運動により強い旋回流となる。作動流体に含まれる油滴の一部は、作動流体が下側空間１７に旋回流れとして滞留している間に、遠心力で密閉容器１の内壁に付着、あるいは、重力で下方に落ちて分離され油溜り１６に戻る。
また、作動流体は、分離されていない油滴を含んだ状態で、下側空間１７から切欠き１１ｅや隙間１８を通過し、回転電動機部の上側空間１９に噴出する。この噴出した作動流体の主たる流れは、吐出管１５へと向かうが、その際に一部の作動流体が回転子１２の上端面１２ｂの近傍を通過し、その回転運動の影響で旋回流となる。作動流体に含まれる油滴の一部は、作動流体が上側空間１９に滞留している間に、遠心力で密閉容器１の内壁に付着、あるいは、重力で下方に落ちて分離され、密閉容器１の内壁や固定子１１の壁面を伝って油溜り１６に戻る。そして、作動流体は、なおも分離されていない油滴を含んだ状態で吐出管１５から吐出する。
一方、図９は、従来のスクロール圧縮機の縦断面図である。図に示すスクロール圧縮機は、密閉容器３１と、偏心部３２ａを有するシャフト３２と、渦巻き形状のラップ３３ａ及び吐出孔３３ｂを有する固定スクロール３３と、渦巻き形状のラップ３４ａを有して偏心部３２ａの偏心回転運動に伴い旋回運動する可動スクロール３４と、吐出孔３６ｃを有してシャフト３２の一方を支える上軸受部材３６と、右左端面３９ａ，３９ｂからそれぞれ突出したコイルエンド３９ｃ，３９ｄを有して密閉容器３１の内部に焼嵌めされた固定子３９と、シャフト３２に焼嵌めされた回転子４０と、シャフト３２の他方を支える副軸受部材４１とを有する。
そして、ラップ３３ａ及びラップ３４ａが噛み合って固定スクロール３３と可動スクロール３４の内部には複数の吸入室３７、圧縮室３８が形成されている。上記構成のうち、固定子３９と回転子４０から構成される部分を回転電動機部と、吸入室３７と圧縮室３８を形成して回転電動機部の回転運動に伴い作動流体を圧縮する部分を圧縮機構部と呼称する。
また、固定子３９の外周側には、作動流体の流路とするための複数の切欠き３９ｅが設けられ、固定子３９と回転子４０の間に隙間４８が設けられている。密閉容器３１には、密閉容器３１の外部から回転電動機部に通電するための導入端子４２と、作動流体を冷凍サイクルから吸入室３７に導く吸入管４３と、作動流体を密閉容器３１の内部から冷凍サイクルに吐出する吐出管４４とが設けられている。そして、密閉容器３１の下部の油溜り４５に冷凍機油を貯留し、この油溜り４５から冷凍機油を給油ポンプ４６で汲み上げ、圧縮機構部に給油する構成となっている。
上記構成のスクロール圧縮機の動作について説明する。
導入端子４２を介して固定子３９に通電して回転子４０を回転させると、可動スクロール３４は旋回運動を行い、吸入室３７と圧縮室３８の容積が変化する。これに伴い作動流体は、吸入管４３から吸入室３７に吸入され、圧縮室３８にて圧縮される。圧縮された作動流体は、油溜り４５から供給されて圧縮機構部の摺動面を潤滑した冷凍機油の油滴を混合した状態で、吐出孔３３ｂ，３６ｃを経て回転電動機部の右側空間４７に噴出する。
この噴出した作動流体の主たる流れは、回転子３９の右端面４０ａの回転運動により旋回流となる。作動流体に含まれる油滴の一部は、作動流体が右側空間４７に旋回流れとして滞留している間に、遠心力で密閉容器１の内壁に付着、あるいは、重力で落下し、作動流体から分離されて油溜り４５に戻る。
また、作動流体は、分離されていない油滴を含んだ状態で、右側空間４７から切欠き３９ｅや、隙間４８を通過し、回転電動機部の左側空間４９に噴出する。この噴出した作動流体の主たる流れは、吐出管４４へと向かうが、その際に一部の作動流体が回転子４０の左端面４０ｂの近傍を通過し、その回転の影響で旋回流となる。ここでも、作動流体に含まれる油滴の一部は、作動流体が左側空間４９に滞留している間に、遠心力で密閉容器１の内壁に付着、あるいは、重力で下方に落ちて分離され、油溜り４５に戻る。そして、作動流体は、なおも分離されていない油滴を含んだ状態で吐出管４４から吐出する。
以上のようなロータリ圧縮機やスクロール圧縮機等の密閉型圧縮機では、圧縮機構部の摺動面を潤滑して隙間をシールするために、圧縮された作動流体と冷凍機油が混合し、油溜りに貯留されている冷凍機油の一部は、圧縮機の運転の過程で圧縮機の密閉容器１，３１の外部に吐出される。冷凍機油の吐出が多い圧縮機では、油溜り１６，４５における冷凍機油の油面が低下するため、供給油量が不足し、圧縮機構部の潤滑が不十分となり信頼性が低下したり、圧縮機構部のシールが不十分となり圧縮機の効率が低下したりする。また、圧縮機から吐出された冷凍機油は、熱交換器の伝熱管の内壁に付着して作動流体と伝熱管内の壁面との間の熱伝達率を低下させるので、冷凍サイクルの性能が低下する。従って、圧縮機の密閉容器１，３１の内部における作動流体からの油分離効率を向上し、冷凍機油の吐出量を削減している。
この作動流体から冷凍機油を分離する構成としては、例えば特許文献１に示されているように、ロータリ圧縮機の回転子１２の上部に設けた油分離板を用いる方法がある。図１０に油分離板の周辺の詳細断面図を示す。回転子１２には永久磁石２０の挿入孔を閉塞する上側端板２１ａ及び下側端板２１ｂが具備されるとともに、回転子１２に上下方向に貫通形成された複数の貫通孔１２ｃと、貫通孔１２ｃの出口の上方に配されて回転子１２の上端面との間に油分離空間２２を形成する油分離板２３とが、固定部材２４によって回転子１２に固定されている。
このように構成された圧縮機では、圧縮機構部から回転電動機の下側空間１７に吐出された油滴を含む作動流体の一部は、回転子１２に設けられた貫通孔１２ｃを通って油分離空間２２に流入する。そして、ここで遠心力により油分離板２３の外周出口から作動流体が放射状に吐出し、固定子１１のコイルエンド１１ｄに吹き付けられて作動流体に含まれた冷凍機油を分離する。そして、冷凍機油を分離した作動流体だけが上昇して、密閉容器１内の上部に設けられた吐出管１５から外部に吐出する。一方、固定子１１のコイルエンド１１ｄに付着した冷凍機油は下方へ伝わって落ち、密閉容器１の底部の油溜り１６に戻る。
【特許文献１】「冷凍空調便覧、新版第５版、ＩＩ巻  機器編」、日本冷凍協会、平成５年、第３０項〜第４３項
【特許文献２】特開平８−２８４７６号公報（第６項、図１〜図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述のように、従来のロータリ圧縮機では、圧縮機構部の吐出孔７ａから回転電動機部の下側空間１７に噴出した作動流体の主たる流れは、回転子１２の回転運動により強い旋回流となる。また、上側空間１９に噴出した作動流体も、回転子１２の回転運動の影響で旋回流となる。同様に、スクロール圧縮機の右側空間４７及び左側空間４９に噴出した作動流体の主たる流れは、回転子４０の回転運動の影響で旋回流となる。
このとき作動流体に含まれる冷凍機油の油滴は、旋回流により撹拌されて微細化される。また、下側空間１７及び上側空間１９や右側空間４７及び左側空間４９での旋回流は、作動流体の流速を増加させるため、油滴が作動流体によって搬送され易くなる。このため遠心力と重力による分離方法では、完全な分離が困難であった。また、回転子１２の下端面１２ａ及び上端面１２ｂには、シャフト２の偏心部２ａ及びローラ４のアンバランスを打ち消すためのバランサ１２ｄが設けられている。同様に、回転子４０の右端面４０ａ及び左端面４０ｂにバランサ４０ｃが設けられている。また、ＤＣブラシレスモータの場合、回転子を形成する積層鋼板やマグネット等を固定するためのボルトやリベット（図示せず）が突出している。その結果、回転子の端面には多数の凹凸が形成されており、これらの凹凸が回転することにより、作動流体を撹拌する効果を増大させるので、作動流体に含まれる冷凍機油の油滴は、より微細化されて作動流体からの分離が困難となっていた。
【０００４】
一方、撹拌されて微細化された油滴を作動流体から分離する方法として、図１０に示す構成が用いられるが、この場合、回転電動機部の下側空間１７から上側空間１９へ流れる作動流体のうち、回転子１２に設けられた貫通孔１２ｃを通過する作動流体に対してしか機能せず、固定子１１の切欠き１１ｅや、固定子１１と回転子１２の間の隙間１８を通過する作動流体から油滴を分離することは不可能である。また、油分離板２３を回転子の上端面１２ｂに設けることにより、油分離板２３の回転運動により回転電動機部の上側空間１９での作動流体の撹拌を促進してしまい、上側空間１９での冷凍機油の分離をかえって困難にしてしまうという課題もあった。
また、他の方法として、回転電動機部の下側空間１７や上側空間１９の容積を拡大して作動流体がこれらの空間に滞留する時間を延ばし、重力により冷凍機油の油滴の分離を促進させる場合もあるが、この場合でも撹拌の影響をなくすことは困難であり、また、圧縮機が大型化してしまうという弊害を生じる。
また、以上の課題は、縦型のロータリ圧縮機や横型のスクロール圧縮機を例に説明したが、縦型と横型の違いや、圧縮方式の違いに関らず、圧縮機構部から吐出された冷媒が密閉容器に設けられた吐出管から吐出されるまでの間に、作動流体が回転子の端面の近傍を通過する場合には、同様の課題が生じる。
また、以上の課題は作動流体の種類に関らず生じるが、特に、二酸化炭素を主成分とした作動流体を用いる冷凍サイクルの場合、圧縮室から吐出される作動流体の圧力が臨界圧力を越えるため、密閉容器の内部の作動流体は超臨界状態となり、作動流体に対する冷凍機油の溶解量が増し、特に密閉容器の内部での油分離が一層困難になるという課題が生じる。
従って本発明は、上記問題を解決するためのものであり、回転電動機部の効率を低下させることなく、簡易かつ低コストに油分離効率を高めて、密閉容器の外部に持ち出される冷凍機油の量を低減し、圧縮機の信頼性を向上させ、且つ高効率の冷凍サイクルを得ることができる圧縮機を提供することを目的としている。
【発明の効果】
【０００５】
以上述べてきたように、本発明によれば、回転電動機部と圧縮機構部との間の空間および回転電動機部と吐出管との間の空間に多孔部材を設けて区画したことにより、回転子の回転運動に起因する旋回流による攪拌や、回転子の端面に設けられたバランサ等の凹凸が回転運動することによる攪拌を、多孔部材で区画した回転電動機部側の空間内に押さえ込み、作動流体に混入している冷凍機油の油滴が攪拌により微細化するのを防止する。
これによって、油滴が重力で下方に落ちて分離される効果を促進し、油分離効率を向上させることが可能となり、圧縮機やそれを用いた冷凍サイクルの信頼性と効率を向上させることができる。
【０００６】
本発明の第１の実施の形態による圧縮機は、作動流体を圧縮する圧縮機構部と、固定子及び回転子から構成し圧縮機構部を駆動する回転電動機部と、圧縮機構部及び回転電動機部を内包する密閉容器とを備え、圧縮された作動流体が圧縮機構部から回転電動機部へ流れる圧縮機において、圧縮機構部と回転電動機部との間の空間を多孔部材で区画し、多孔部材は、中央部の流路抵抗よりも外周部の流路抵抗のほうが小さいものである。
本実施の形態によれば、区画した空間の作動流体には、回転子の回転運動に起因する旋回流が発生しない。従って、旋回流の撹拌による油滴の微細化が防止され、作動流体からの油滴の重力落下が促進されて、油分離性を向上することができる。
本発明の第２の実施の形態による圧縮機は、作動流体を圧縮する圧縮機構部と、固定子及び回転子から構成し圧縮機構部を駆動する回転電動機部と、圧縮機構部及び回転電動機部を内包する密閉容器とを備え、密閉容器は回転電動機部に対して圧縮機構部の反対側に吐出管を有し、圧縮された作動流体が回転電動機部から吐出管へ流れる圧縮機において、回転電動機部と吐出管との間の空間を多孔部材で区画し、多孔部材は、中央部の流路抵抗よりも外周部の流路抵抗のほうが小さいものである。
本実施の形態によれば、区画した空間の作動流体には、回転子の回転運動に起因する旋回流が発生しない。従って、旋回流の撹拌による油滴の微細化が防止され、作動流体からの油滴の重力落下が促進されて、油分離性を向上することができる。
本発明の第３の実施の形態は、第１または第２の実施の形態による圧縮機において、多孔部材を多孔質体で構成するとともに、多孔質体の中央部を外周部より厚く形成したものである。
本実施の形態によれば、多孔質体は、その内部を通過する作動流体及び油と接する表面積が大きいので、油滴が付着して成長し易く、より油分離することができる。
本発明の第４の実施の形態は、第１または第２の実施の形態による圧縮機において、多孔部材をメッシュで構成するとともに、メッシュの中央部を外周部より密に形成したものである。
本実施の形態によれば、メッシュは、その内部を通過する作動流体及び油と接する表面積が大きいので、油滴が付着して成長し易く、より油分離することができる。
本発明の第５の実施の形態は、第１または第２の実施の形態による圧縮機において、多孔部材を多孔板で構成するとともに、多孔板の中央部の孔を外周部より小さく形成したものである。
本実施の形態によれば、多孔板は、その小孔の入口、孔壁、出口での流路抵抗が大きいため、作動流体の流速は大きく低下する。従って、油滴を作動流体から容易に分離することができる。
本発明の第６の実施の形態は、第５の実施の形態による圧縮機において、複数の多孔板を並べて複層化したものである。
本実施の形態によれば、複層化することにより、その流路抵抗が一段と大きくなるので、作動流体の流速がさらに低下し、油滴をより分離することができる。
本発明の第７の実施の形態は、第１から第６の実施の形態による圧縮機において、多孔部材を非磁性体としたものである。
本実施の形態によれば、多孔部材が非磁性体であれば、回転電動機部の磁気回路に与える影響が少なく、回転電動機部の効率を低下させることなく油分離効率を向上させることができる。
本発明の第８の実施の形態は、第１から第６の実施の形態による圧縮機において、多孔部材を絶縁体としたものである。
本実施の形態によれば、多孔部材が絶縁体であれば、電気絶縁性を考慮する必要がないので、例えば多孔部材を固定子やコイルエンドに接して取付け、隙間のない構成とすることが可能となる。この隙間のない構成によって旋回流の影響を防止し、さらに撹拌を低減して油分離効率を向上させることができる。
本発明の第９の実施の形態は、第１から第８の実施の形態による圧縮機において、作動流体として二酸化炭素を用いたものである。
本実施の形態によれば、作動流体として環境に優しい二酸化炭素を用いることができる。
本発明の第１０の実施の形態は、第１から第９の実施の形態による圧縮機において、圧縮機構部の形式をロータリ式としたものである。
本実施の形態によれば、作動流体が回転子端面に触れる空間を有する構成のロータリ式圧縮機に対して、その空間を区画し、区画した当該空間における作動流体の旋回流による撹拌をより顕著に防止し、油分離性を向上することができる。
本発明の第１１の実施の形態は、第１から第９の実施の形態による圧縮機において、圧縮機構部の形式をスクロール式としたものである。
本実施の形態によれば、スクロール式圧縮機に対して、旋回流による撹拌を防止し、油分離性を向上することができる。
【実施例】
【０００７】
（実施例１）
本発明の第１の実施例の圧縮機は、ロータリ圧縮機であり、図８で説明した従来のロータリ圧縮機とほぼ同様な構成であり、同一機能部品については同一の符号を適用する。
図１は、本発明の第１の実施例におけるロータリ圧縮機の縦断面図であり、図２は、図１に示すロータリ圧縮機のＺ−Ｚ矢視の横断面図である。
図に示すロータリ圧縮機は、密閉容器１と、この密閉容器１内部の下方に配置された圧縮機構部と、その上部に配置された回転電動機部とから構成される。圧縮機構部は、中心軸Ｌを中心に回転可能なシャフト２と、シリンダ３と、シャフト２の偏心部２ａに嵌合されてシャフト２の回転に伴い、シリンダ３の内側で偏心回転運動を行うローラ４と、ローラ４に先端を接しながらシリンダ３のベーン溝３ａの内部を往復運動するベーン５と、ベーン５をローラ４に押し付けるバネ６と、吐出孔７ａ及び突起部７ｂを有してシリンダ３の上側でシャフト２を支える上軸受部材７と、シリンダ３の下側でシャフト２を支える下軸受部材８とを有する。そして、上軸受部材７及び下軸受部材８に挟まれたシリンダ３とローラ４との間の空間には、ベーン５により分割された吸入室９と圧縮室１０とが形成されている。
回転電動機部は、密閉容器１の内壁に固定された固定子１１と、シャフト２に固定された回転子とを有する。この固定子１１には、固定子１１の下端面１１ａから突出したコイルエンド１１ｃと、上端面１１ｂから突出したコイルエンド１１ｄとが設けられている。
また、固定子１１は、その下端面１１ａから上端面１１ｂまで鋼板を積層して形成されている。一方、回転子１２の下端面１２ａや上端面１２ｂには、必要に応じてバランサ１２ｄが設けられている。そして、圧縮機構部の上軸受部材７には、圧縮機構部と回転電動機部との間の空間を、下部圧縮機構部側空間１７ａと下部回転電動機部側空間１７ｂとに区画する多孔部材５１が取付けられている。
また、固定子１１の外周側と密閉容器１の内壁の間には、作動流体の流路とするための複数の切欠き１１ｅが設けられ、固定子１１と回転子１２の間に、隙間１８が設けられている。また、密閉容器１には、密閉容器１の外部から固定子１１に通電するための導入端子１３と、作動流体を冷凍サイクルから圧縮機構部の吸入室９に導く吸入管１４とが設けられている。さらに、密閉容器１には、作動流体を密閉容器１内部から冷凍サイクルに吐出する吐出管１５が回転電動機部に対して圧縮機構部の反対側に設けられている。そして、密閉容器１の底部の油溜り１６に、冷凍機油が貯留される構成となっている。
さらに、本実施例のロータリ圧縮機の特徴は、図８に示す従来のロータリ圧縮機と比較すると、多孔部材５１を回転電動機部の下側空間１７に設けた構成である。すなわち、下側空間１７に設けた多孔部材５１には、多孔質金属や多孔質樹脂等の多孔質体を用いている。この多孔部材５１は、周縁部が密閉容器１の内側側面と接する円板形状に構成され、その中央部に、上軸受部材７の突起部７ｂの外周部と嵌合可能で、且つ多孔質材料の上下端面に直交する貫通孔が設けられ、また、下端面５１ａが下に凸に構成されている。この多孔部材５１を突起部７ｂに嵌合して設置し、回転電動機部の下側空間１７を、圧縮機構部側の下部圧縮機構部側空間１７ａと、回転電動機部側の下部回転電動機部側空間１７ｂとに区画している構成である。
上記構成のロータリ圧縮機の動作について説明する。
導入端子１３を介して固定子１１に通電して回転子１２を回転させると、シャフト２の偏心部２ａにより、ローラ４は偏心回転運動を行い、吸入室９と圧縮室１０の容積が変化する。これに伴い作動流体は、吸入管１４から吸入室９に吸入され、圧縮室１０にて圧縮される。圧縮された作動流体は、油溜り１６から供給されて圧縮機構部の摺動面を潤滑し、且つ隙間をシールする冷凍機油の油滴を混合した状態で、上軸受部材７に設けた吐出孔７ａから、圧縮機構部と回転電動機部との間の、作動流体の流れ場である下側空間１７に噴出する。
下側空間１７に噴出した作動流体は、多孔部材５１により区画されて回転子１２の回転運動の影響を受けない下部圧縮機構部側空間１７ａに滞留する。そして、作動流体が下部圧縮機構部側空間１７ａに滞留している間に、作動流体に含まれる油滴の一部は、密閉容器１の内壁に付着し、あるいは、重力で落ちて分離し、油溜り１６に戻る。
その後、作動流体は多孔部材５１の内部を通過するが、その際に作動流体の流速が低下するので、多孔部材５１の内部で油滴が作動流体から分離される。
そして、多孔部材５１を通過した作動流体は、下部回転電動機部側空間１７ｂに流入し、回転子１２の回転運動の影響で旋回流となり、一方、作動流体に含まれる油滴の一部は、旋回流の遠心力で密閉容器１の内壁に付着し、あるいは、重力で落下し、作動流体から分離されて油溜り１６に戻る。
さらに、分離されていない油滴を含んだ状態の作動流体は、下部回転電動機部側空間１７ｂから切欠き１１ｅや隙間１８を通過して、回転電動機部の上側空間１９に流入する。切欠き１１ｅから上側空間１９に流入した作動流体は、吐出管１５へ向かう流れとなるが、その際に一部の作動流体が回転子１２の上端面１２ｂの近傍を通過して、その回転運動の影響で旋回流となる。また、隙間１８から上側空間１９に流入した作動流体も、吐出管１５へ向かう流れとなるが、その際に回転子１２の回転運動の影響で旋回流となる。
一方、作動流体に含まれる油滴の一部は、旋回流の遠心力で密閉容器１の内壁に付着し、あるいは、重力で落下し、作動流体から分離されて密閉容器１の内壁や固定子１１の壁面を伝って油溜り１６に戻る。そして、作動流体は、なおも分離されていない油滴を含んだ状態で吐出管１５から吐出する。
以上のような構成にしたことにより、下部圧縮機構部側空間１７ａが多孔部材５１により下部回転電動機部側空間１７ｂから区画されているので、回転子１２の回転により下部回転電動機部側空間１７ｂで誘起された旋回流は、下部圧縮機構部側空間１７ａに伝わらない。また、多孔部材５１は、回転子１２及びシャフト２以外の箇所に固定され、回転運動を行わないので、多孔部材５１が原因となる旋回流は、下部圧縮機構部側空間１７ａでは発生しない。
従って、本実施例のロータリ圧縮機では、圧縮機構部で圧縮され、上軸受部材７の吐出孔７ａから下部圧縮機構部側空間１７ａに吐出された作動流体は、旋回流によって流速が増すことがなく、作動流体が冷凍機油の油滴を輸送する能力が、従来の圧縮機と比較して低下するので、下部圧縮機構部側空間１７ａにおける作動流体と冷凍機油との密度差による油分離が促進される。また、冷凍機油の油滴が旋回流により微細化されることも防止するため、作動流体と冷凍機油との密度差による油分離をさらに促進し、油分離効率を向上させることができる。
また、作動流体は多孔部材５１の内部を通過し、下部圧縮機構部側空間１７ａから下部回転電動機部側空間１７ｂに移動するが、その際、多孔部材５１の内部流路抵抗が大きいため、作動流体の流速はさらに低下する。また、多孔部材５１の下端面５１ａを下に凸に構成したことにより、円板形状の中央部が厚く、周縁部が薄い構造となる。そのため、上軸受部材７の吐出孔７ａから吐出され、多孔部材５１の円板形状の中央部付近に衝突する作動流体は、下端面５１ａの凸面形状に沿って周縁部に向かって拡散し流れの幅を拡大し、多孔部材５１を通過する作動流体の流速がより低下する。また、多孔部材５１の中央部が厚いため、作動流体が中央部を通過する際の抵抗が周縁部よりも大きい。
従って、上軸受部材７の吐出孔７ａから吐出され、多孔部材５１の円板形状の中央部付近に衝突する作動流体の内、衝突時に多孔部材５１を通過する割合がさらに低下し、下部圧縮機構部側空間１７ａで一旦拡散してから多孔部材５１を通過する割合が増え、多孔部材５１を通過する作動流体の流速がさらに低下する。このため、多孔部材５１の内部における作動流体の流速低下により、作動流体が冷凍機油を輸送する能力が低減され、下部圧縮機構部側空間１７ａで分離できない微細な油滴は、多孔部材５１を通過する際に、作動流体と冷凍機油との密度差により、作動流体から容易に分離される。
また、多孔部材５１は、内部を通過する作動流体および冷凍機油と接する表面積が大きい。そのため、冷凍機油の油滴が多孔部材５１に付着して成長し易くなり、密度差により多孔部材５１の下方に滴下するため、油分離が促進される。
また、以上述べてきたように、多孔部材５１の設置により下部圧縮機構部側空間１７ａでの油分離が促進され、旋回流や、回転子１２の下端面１２ａのバランサ１２ｄ等の凹凸が回転運動することによる攪拌が生じる下部回転電動機部側空間１７ｂには、大幅に油滴が分離された作動流体が流入する。そのため、下部回転電動機部側空間１７ｂで旋回流や攪拌により油分離が困難になることを最小限に抑え、吐出管１５から吐出される作動流体が含む冷凍機油の質量を低減する。
また、上軸受部材７の突起部７ｂに嵌合して多孔部材５１を設置するので、従来のロータリ圧縮機の構成部品をそのまま使用可能であり、安価に製造できる。さらに、シャフト２を支持する上軸受部材７に多孔部材５１を固定するため、回転電動機部と圧縮機構部との間の空間で、中心軸Ｌに沿った方向の位置決めが容易に行え、特にスペーサー等の位置決め部材を必要としないため安価に製造できる。
また、多孔質金属や多孔質樹脂等の多孔部材５１で区画を形成したことで、多孔部材５１の下端面５１ａを下に凸に構成し、突起部７ｂに嵌合可能な貫通孔を中央部に設け、周縁部を密閉容器１の内側側面と一致させる形状に精度良く加工できるので、油分離の効果を最大限に発揮できる。
また、多孔部材５１が板状であり、下部回転電動機部側空間１７ｂで回転子１２の回転により誘起された旋回流と接する多孔部材５１の上端面５１ｂは平坦であるので、多孔部材５１の表面で旋回流の剥離等による乱れが発生し難い。そのため、流れの乱れによる運動エネルギーの損失を原因とする圧縮機の効率低下を防ぐことができる。
また、多孔部材５１を非磁性体で形成すれば、回転電動機部の磁気回路に与える影響が少なく、回転電動機部の効率を低下させることなく油分離効率を向上させることができる。
また、多孔部材５１を絶縁性のある樹脂あるいはセラミックス等で構成することにより、固定子１１のコイルエンド１１ｃに接して多孔部材５１を設置することができるので、電気絶縁性を考慮してコイルエンド１１ｃとの間に隙間を設ける必要がない。従って、コイルエンド１１ｃとの隙間を確保するために圧縮機を大型化する必要がなく、従来と同じ大きさの密閉容器１の内部において本実施例の構成を実現できる。
なお、多孔部材５１の表面を撥油処理することが望ましい。多孔部材５１の表面を撥油処理することで、多孔部材５１の表面に冷凍機油が保持され難くなるため、多孔部材５１に付着して粒径が成長した冷凍機油が、密度差により多孔部材５１の下方に滴下しやすくなる。したがって、作動流体から分離された冷凍機油を油溜り１６に戻す効果が促進される。
以上、本実施例では縦型のロータリ圧縮機を例に説明したが、縦型と横型の違いや、圧縮方式の違いに関らず、圧縮機構部から吐出された作動流体の密閉容器１に設けられた吐出管１５から吐出されるまでの間の主たる流れが、回転子１２の近傍を通過する場合には、同様の効果を得ることができるのは言うまでもない。
また、従来のロータリ圧縮機のように、吐出孔７ａから噴出する作動流体が回転子１２の下端面１２ａに直接衝突する構成の圧縮機に関して、多孔部材５１により下部空間１７を区画すれば、油を分離する効果がより顕著であることは言うまでもない。
【０００８】
（実施例２）
本発明の第２の実施例の圧縮機は、図１で説明した第１の実施例のロータリ圧縮機、及び図８で説明した従来のロータリ圧縮機とほぼ同様な構成であり、同一機能部品については同一の符号を適用する。そして、同様な構成及びその動作についての説明を省略する。
図３は、本発明の第２の実施例におけるロータリ圧縮機の縦断面図である。
本実施例のロータリ圧縮機において、図８に示す従来のロータリ圧縮機と異なる点は、多孔部材５２を回転電動機部の下側空間１７に設けた点である。すなわち、下側空間１７に設けた多孔部材５２には、多孔質金属や多孔質樹脂等の多孔質体を用いていることである。この多孔部材５２は、上端面５２ｂに上向きの凸部５２ｃを有し、周縁部が密閉容器１の内側側面と接する円板形状に構成され、その中央部に上軸受部材７の突起部７ｂの外周部と嵌合可能で、且つ多孔質材料の上下端面に直交する貫通孔を設けた。この多孔部材５２を下端面５２ａと上軸受部材７が密着するように突起部７ｂに嵌合して設置し、回転電動機部の下側空間１７と圧縮機構部との間を区画している。
さらに、多孔部材５２の上端面５２ｂの凸部５２ｃは、外径がコイルエンド１１ｃの内側側面の内径より僅かに小さな円筒形状で、回転子１２の下端面１２ａやバランスウェイト１２ｄと接触しない程度の隙間を設けたことである。また、多孔部材５２の周縁部は、密閉容器１の内側側面と接するように構成されていることである。
上記構成のロータリ圧縮機の動作について、作動流体や油の流れから説明する。
圧縮機構部で圧縮されて吐出孔７ａから下側空間１７に噴出する作動流体は、多孔部材５２の下端面５２ａが上軸受部材７に密接しているので、多孔部材５２の内部に直接流入する。この時、多孔部材５２の内部流路抵抗で作動流体の流速が低下するために、作動流体に含まれた油滴が、その内部で作動流体から分離されて油溜り１６に戻る。
そして、多孔部材５２を通過した作動流体は、下側空間１７に流入し、多孔部材５２の突起部５２ｃがコイルエンド１１ｃの内側に収められているので、回転子１２の回転運動の影響で弱い旋回流となる。一方、作動流体に含まれる油滴の一部は、旋回流の遠心力で密閉容器１の内壁に付着し、あるいは、重力で落下し、作動流体から分離されて密閉容器１の内壁等を伝って油溜り１６に戻る。
その後、作動流体は、下側空間１７から切欠き１１ｅや隙間１８を通過して、上側空間１９に流入する。切欠き１１ｅから上側空間１９に流入した作動流体は、吐出管１５へ向かう流れとなるが、その際に一部の作動流体が回転子１２の上端面１２ｂの近傍を通過して、その回転運動の影響で旋回流となる。また、隙間１８から上側空間１９に流入した作動流体も、吐出管１５へ向かう流れとなるが、その際に回転子１２の回転運動の影響で旋回流となる。
一方、作動流体に含まれる油滴の一部は、旋回流の遠心力で密閉容器１の内壁に付着し、あるいは、重力で落下し、作動流体から分離されて密閉容器１の内壁や固定子１１の壁面を伝って油溜り１６に戻る。そして、作動流体は、吐出管１５から吐出する。
以上のような構成にしたことにより、回転子１２の回転により下側空間１７で誘起された旋回流は、多孔部材５２の内部に伝わらない。また、多孔部材５２は、回転子１２およびシャフト２以外の箇所に固定されて、回転運動を行わないので、多孔部材５２が原因となる旋回流は発生しない。
従って、本実施例のロータリ圧縮機では、圧縮機構部で圧縮され、上軸受部材７の吐出孔７ａから下端面５２ａを経て多孔部材５２の内部に吐出された作動流体は、旋回流によって流速が増すことがなく、作動流体が冷凍機油の油滴を輸送する能力が、従来の圧縮機と比較して低下するので、多孔部材５２における作動流体と冷凍機油との密度差による油分離が促進される。また、冷凍機油の油滴が旋回流により微細化されることも防止するため、作動流体と冷凍機油との密度差による油分離をさらに促進する。
また、作動流体は多孔部材５２の内部を通過し、下側空間１７に移動するが、その際、多孔部材５２の内部流路抵抗が大きいため、作動流体の流速は大きく低下する。また、多孔部材５２の中央部は凸部５２ｃのため厚みが増しており、作動流体が中央部を通過する際の抵抗が周縁部よりも大きい。従って、多孔部材５２の中央部付近に吐出された作動流体は、中央部から周縁部へと拡散して下側空間１７へと流れるため、多孔部材５２を通過する作動流体の流速がさらに低下する。多孔部材５２の内部における作動流体の流速低下により、作動流体が冷凍機油を輸送する能力が低減され、作動流体と冷凍機油との密度差による油分離が促進されるため、上軸受部材７の吐出孔７ａから吐出された作動流体が含む冷凍機油は、多孔部材５２で作動流体から分離される。
また、多孔部材５２は、内部を通過する作動流体および冷凍機油と接する表面積が大きい。そのため、冷凍機油の油滴が多孔部材５２に付着して成長し易くなり、密度差により多孔部材５２の下方に滴下するため、油分離が促進される。
また、以上述べてきたように、多孔部材５２の設置により多孔部材５２内部での油分離が促進され、旋回流や、回転子１２の下端面１２ａのバランサ１２ｄ等の凹凸が回転運動することによる攪拌が生じる下側空間１７には、大幅に油滴が分離された作動流体が流入する。そのため、下側空間１７で旋回流や攪拌により油分離が困難になることを最小限に抑え、吐出管１５から吐出される作動流体が含む冷凍機油の質量を低減する。
なお、本実施例と第１の実施例との相違は、多孔部材５１，５２の凸部の方向が、下端面５１ａの側と上端面５２ｂの側で異なる点、および、本実施例では下端面５２ａが上軸受部材７に密接していることであり、上軸受部材７の突起部７ｂに多孔部材５２を嵌合して固定したこと、多孔質金属や多孔質樹脂等の多孔部材５２で区画を形成したこと、多孔部材５２が板状であること、多孔部材５２を非磁性体で形成すること、多孔部材５２を絶縁性のある樹脂あるいはセラミックスで構成すること、多孔部材５２の表面を撥油処理することなどの効果は、第１の実施例と同等であることは言うまでもない。
【０００９】
（実施例３）
本発明の第３の実施例の圧縮機は、第１の実施例及び従来のロータリ圧縮機とほぼ同様な構成であり、同一機能部品については同一の符号を適用する。そして、同様な構成及びその動作についての説明を省略する。
図４は、本発明の第３の実施例におけるロータリ圧縮機の縦断面図である。
本実施例のロータリ圧縮機において、図８に示す従来のロータリ圧縮機と異なる点は、多孔部材５３を回転電動機部の下側空間１７に設けた点である。すなわち、下側空間１７に設けた多孔部材５３には、金属細線や、グラスウール、セラミックウール等から成るメッシュを用いたことである。また、上軸受部材７の突起部７ｂの外周部に２つの環状のリング溝７ｃ，７ｄを設け、板部材５３ａ，５３ｂの中央部にリング溝７ｃ，７ｄとそれぞれ嵌合可能な貫通孔を設け、板部材５３ａ，５３ｂをリング溝７ｃ、７ｄに嵌合して固定したことである。この板部材５３ａ，５３ｂで多孔部材５３を挟んで固定し、回転電動機部の下側空間１７を、圧縮機構部の側の下部圧縮機構部側空間１７ａと、回転電動機部の側の下部回転電動機部側空間１７ｂとに区画している。  また、板部材５３ａ，５３ｂは、樹脂やセラミック等で形成した円板形状であり、中央
部の貫通孔以外に複数の開口部５３ｃ，５３ｄを有する。また、多孔部材５３は、中央部ほど密になるように形成して板部材５３ａ，５３ｂで挟まれている構成にある。なお、多孔部材５３は、メッシュと板部材５３ａ，５３ｂを組み合わせた構成でも良い。
上記構成のロータリ圧縮機の動作について、作動流体や油の流れから説明する。
圧縮機構部で圧縮されて吐出孔７ａから下側空間１７に噴出する作動流体は、まず、多孔部材５３により区画されて回転子１２の回転運動の影響を受けない下部圧縮機構部側空間１７ａに滞留する。そして、作動流体が下部圧縮機構部側空間１７ａに滞留している間に、作動流体に含まれる油滴の一部は、密閉容器１の内壁に付着し、あるいは、重力で下方に落ちて分離し、油溜り１６に戻る。
その後、作動流体は多孔部材５３の内部を通過するが、その際に作動流体の流速が低下するので、多孔部材５３の内部で油滴が作動流体から分離される。
そして、多孔部材５３を通過した作動流体は、下部回転電動機部側空間１７ｂに流入し、回転子１２の回転運動の影響で旋回流となり、一方、作動流体に含まれる油滴の一部は、旋回流の遠心力で密閉容器１の内壁に付着し、あるいは、重力で落下し、作動流体から分離されて油溜り１６に戻る。
さらに、作動流体は、下部回転電動機部側空間１７ｂから切欠き１１ｅや隙間１８を通過して、回転電動機部の上側空間１９に流入する。切欠き１１ｅから上側空間１９に流入した作動流体は、吐出管１５へ向かう流れとなるが、その際に一部の作動流体が回転子１２の上端面１２ｂの近傍を通過して、その回転運動の影響で旋回流となる。また、隙間１８から上側空間１９に流入した作動流体も、吐出管１５へ向かう流れとなるが、その際に回転子１２の回転運動の影響で旋回流となる。
一方、作動流体に含まれる油滴の一部は、旋回流の遠心力で密閉容器１の内壁に付着し、あるいは、重力で落下し、作動流体から分離されて密閉容器１の内壁や固定子１１の壁面を伝って油溜り１６に戻る。そして、作動流体は、吐出管１５から吐出する。
以上のような構成にしたことにより、下部圧縮機構部側空間１７ａが板部材５３ａ，５３ｂおよび多孔部材５３により下部回転電動機部側空間１７ｂから区画されるため、回転子１２の回転により下部回転電動機部側空間１７ｂで誘起された旋回流は、下部圧縮機構部側空間１７ａに伝わらない。また、板部材５３ａ，５３ｂは、回転子１２およびシャフト２以外の箇所に固定され、回転運動を行わない。そのため、下部圧縮機構部側空間１７ａで板部材５３ａ，５３ｂおよび多孔部材５３が原因となる旋回流は発生しない。
従って、本実施例のロータリ圧縮機では、圧縮機構部で圧縮され、上軸受部材７の吐出孔７ａから下部圧縮機構部側空間１７ａに吐出された作動流体は、旋回流によって流速が増すことがなく、作動流体が冷凍機油の油滴を輸送する能力が、従来の圧縮機と比較して低下するので、下部圧縮機構部側空間１７ａにおける作動流体と冷凍機油との密度差による油分離が促進される。また、冷凍機油の油滴が、旋回流により微細化されることも防止するため、作動流体と冷凍機油との密度差による油分離をさらに促進する。
また、作動流体は多孔部材５３の内部を通過し、下部圧縮機構部側空間１７ａから下部回転電動機部側空間１７ｂに移動するが、その際、多孔部材５３の内部流路抵抗が大きいため、作動流体の流速はさらに低下する。また、多孔部材５３は、中央部ほど密になるように板部材５３ａ，５３ｂで挟まれている。そのため、作動流体が多孔部材５３の中央部を通過する際の抵抗が周縁部よりも大きい。
従って、上軸受部材７の吐出孔７ａから吐出され、板部材５３ａの中央部付近に衝突する作動流体の内、板部材５３ａの中央部を通過する割合が低下し、下部圧縮機構部側空間１７ａで一旦拡散してから板部材５３ａの周縁部を通過する割合が増え、多孔部材５３を通過する作動流体の流速がさらに低下する。このため、多孔部材５３の内部における作動流体の流速低下により、作動流体が冷凍機油を輸送する能力が低減され、下部圧縮機構部側空間１７ａで分離できない微細な油滴は、多孔部材５３を通過する際に、作動流体と冷凍機油との密度差により、作動流体から容易に分離される。
また、多孔部材５３は、内部を通過する作動流体および冷凍機油と接する表面積が大きい。そのため、冷凍機油の油滴が多孔部材５３に付着して成長しやすくなり、密度差により多孔部材５３および板部材５３ａの下方に滴下するため、油分離が促進される。
また、以上述べてきたように、板部材５３ａ，５３ｂおよび多孔部材５３の設置により下部圧縮機構部側空間１７ａでの油分離が促進され、旋回流や、回転子１２の下端面１２ａのバランサ１２ｄ等の凹凸が回転運動することによる攪拌が生じる下部回転電動機部側空間１７ｂには、大幅に油滴が分離された作動流体が流入する。そのため、下部回転電動機部側空間１７ｂで旋回流や攪拌により油分離が困難になることを最小限に抑え、吐出管１５から吐出される作動流体が含む冷凍機油の質量を低減する。
また、多孔部材５３は、板部材５３ａ，５３ｂに挟まれて内包されている構成であり、作動流体の流れにより変形したり、製造時の配置からずれたりすることがないため、製造時の冷凍機油分離性能を維持できる。また、回転電動機部との接触による破損の恐れもないため、信頼性を損なうことがない。
また、シャフト２を支持する上軸受部材７に板部材５３ａ，５３ｂを固定するため、回転電動機部と圧縮機構部との間の空間で、中心軸Ｌに沿った方向の位置決めが容易に行え、特にスペーサー等の位置決め部材を必要としないため安価に製造できる。
また、板部材５３ａ，５３ｂをリング溝７ｃ，７ｄに嵌合して固定したことにより、ボルト等の固定部品無しで組立てが可能となり、安価に製造できる。
また、金属細線（即ち、金網）やグラスウール、セラミックウール等の多孔部材５３で区画を形成したため、突起部７ｂの外周面と密閉容器１の内側側面との半径方向の寸法にバラツキがある場合でも、柔軟に寸法のバラツキに対応できるため、下側空間１７を容易に区画することが可能である。また、多孔部材５３の中央部ほど密に形成することが容易である。
また、板部材５３ｂが板状であるため、下部回転電動機部側空間１７ｂで誘起された旋回流と接する板部材５３ｂの表面は平坦であり、板部材５３ｂの表面での旋回流の剥離等による乱れが発生し難い。そのため、流れの乱れによる運動エネルギーの損失を原因とする圧縮機の効率低下を防ぐことができる。
また、板部材５３ａ，５３ｂおよび多孔部材５３を非磁性体で形成すれば、回転電動機部の磁気回路に与える影響が少なく、回転電動機部の効率を低下させることなく油分離効率を向上させることができる。
また、板部材５３ａ，５３ｂおよび多孔部材５３を絶縁性のある樹脂あるいはセラミックス等で構成することにより、固定子１１のコイルエンド１１ｃに接して板部材５３ｂを設置することができるので、電気絶縁性を考慮してコイルエンド１１ｃとの間に隙間を設ける必要性がない。従って、コイルエンド１１ｃとの隙間を確保するために圧縮機を大型化する必要がなく、従来と同じ大きさの密閉容器１の内部において本実施の形態の構成を実現できる。
なお、多孔部材５３の表面を撥油処理することが望ましい。多孔部材５３の表面を撥油処理することで、多孔部材５３の表面に冷凍機油が保持され難くなるため、多孔部材５３に付着して粒径が成長した冷凍機油が、密度差により多孔部材５３の下方に滴下しやすくなる。したがって、作動流体から分離された冷凍機油を油溜り１６に戻す効果が促進される。
以上、本実施例では縦型のロータリ圧縮機を例に説明したが、縦型と横型の違いや、圧縮方式の違いに関らず、圧縮機構部から吐出された作動流体が密閉容器１に設けられた吐出管１５から吐出されるまでの間に回転子１２の近傍を通過する場合には、同様の効果を得ることができるのは言うまでもない。
また、従来のロータリ圧縮機のように、吐出孔７ａから噴出する作動流体が回転子１２の下端面１２ａに、直接衝突する構成の圧縮機では、多孔部材５３により下部空間１７を区画する効果が、より顕著であることは言うまでもない。
【００１０】
（実施例４）
本発明の第４の実施例の圧縮機は、第１の実施例及び従来のロータリ圧縮機とほぼ同様な構成であり、同一機能部品については同一の符号を適用する。そして、同様な構成及びその動作についての説明を省略する。  図５は、本発明の第４の実施例におけるロータリ圧縮機の縦断面図である。
本実施例のロータリ圧縮機において、図８に示す従来のロータリ圧縮機と異なる点は、多孔部材５４を回転電動機部の上部空間１９に設けた点である。すなわち、上部空間１９に設けた多孔部材５４には、金属細線や、グラスウール、セラミックウール等から成るメッシュを用いたことである。また、回転電動機部の上側空間１９において、２つの板部材５４ａ，５４ｂを中心軸Ｌに対して略鉛直面となるように密閉容器１の内側側面に固定したことである。この板部材５４ａ，５４ｂで多孔部材５４を挟んで固定し、回転電動機部の上側空間１９を、回転電動機部の側の上部回転電動機部側空間１９ａと、吐出管１５の側の上部吐出管側空間１９ｂとに区画している。
また、板部材５４ａ，５４ｂは、樹脂やセラミック等で形成した円板形状であり、複数の開口部５４ｃ，５４ｄを有する構成にある。なお、多孔部材５４は、メッシュと板部材５４ａ，５４ｂを組み合わせた構成でも良い。
上記構成のロータリ圧縮機の動作について、作動流体や油の流れから説明する。
圧縮機構部で圧縮されて吐出孔７ａから下側空間１７に噴出する作動流体は、回転子１２の回転運動の影響で旋回流となり、一方、作動流体に含まれる油滴の一部は、旋回流の遠心力で密閉容器１の内壁に付着し、あるいは、重力で落下し、作動流体から分離されて油溜り１６に戻る。その後、作動流体は、下側空間１７から切欠き１１ｅや隙間１８を通過して、回転電動機部と吐出管１５との間の、作動流体の流れ場である上側空間１９に流入する。
上側空間１９に流入した作動流体は、多孔部材５４によって区画された上部回転電動機部側空間１９ａにて、回転子１２の回転運動の影響で旋回流となる。一方、作動流体に含まれる油滴の一部は、旋回流の遠心力で密閉容器１の内壁に付着し、あるいは、重力で落下し、作動流体から分離されて密閉容器１の内壁や固定子１１の壁面を伝って油溜り１６に戻る。
その後、作動流体は多孔部材５４の内部を通過するが、その際に作動流体の流速が低下するので、多孔部材５４の内部で油滴が作動流体から分離される。
そして、多孔部材５４を通過した作動流体は、多孔部材５４により区画されて回転子１２の回転運動の影響を受けない上部吐出管側空間１９ｂに流入し、滞留する。作動流体が上部吐出管側空間１９ｂに滞留している間に、作動流体に含まれる油滴の一部は、密閉容器１の内壁に付着し、あるいは、重力で落ちて分離し、密閉容器１の内壁等を伝って油溜り１６に戻る。そして、作動流体は、吐出管１５から吐出する。
以上のような構成にしたことにより、多孔部材５４の内部流路抵抗が大きいため、回転子１２の回転により上部回転機構部側空間１９ａで誘起された旋回流は、多孔部材５４の内部の作動流体の流れにはほとんど影響を及ぼさない。そのため、多孔部材５４における作動流体の流速は低下する。また、作動流体は、多孔部材５４を通過して、上部回転電動機部側空間１９ａから上部吐出管側空間１９ｂに移動するが、その際、多孔部材５４の内部流路抵抗が大きいため、作動流体の流速は大きく低下する。このため、多孔部材５４の内部における作動流体の流速低下により、作動流体が冷凍機油を輸送する能力が低減され、上部回転電動機部側空間１９ａまでに分離できなかった微細な油滴は、多孔部材５４を通過する際に、作動流体と冷凍機油との密度差により、作動流体から容易に分離される。
また、多孔部材５４は、内部を通過する作動流体および冷凍機油と接する表面積が大きい。そのため、冷凍機油の油滴が多孔部材５４に付着して成長しやすくなり、密度差により多孔部材５４および板部材５４ａの下方に滴下するため、油分離が促進される。
また、上部吐出管側空間１９ｂが板部材５４ａ，５４ｂおよび多孔部材５４により上部回転電動機部側空間１９ａから区画されるため、回転子１２の回転により上部回転電動機部側空間１９ａで誘起された旋回流は、上部吐出管側空間１９ｂに伝わらない。また、板部材５４ａ，５４ｂは、回転子１２およびシャフト２以外の箇所に固定され、回転運動を行わない。そのため、上部吐出管側空間１９ｂで板部材５４ａ，５４ｂおよび多孔部材５４が原因となる旋回流は発生しない。
従って、本実施例のロータリ圧縮機では、板部材５４ａ、多孔部材５４、板部材５４ｂを通過して上部吐出管側空間１９ｂに流入した作動流体は、旋回流によって流速が増すことがなく、作動流体が冷凍機油の油滴を輸送する能力が、従来の圧縮機と比較して低下するので、上部吐出管側空間１９ｂにおける作動流体と冷凍機油との密度差による油分離が促進される。また、冷凍機油の油滴が、旋回流により微細化されることも防止するため、作動流体と冷凍機油との密度差による油分離をさらに促進する。
また、以上述べてきたように、上部回転電動機部側空間１９ａから、板部材５４ａ，５４ｂおよび多孔部材５４を通過して上部吐出管側空間１９ｂに流入する作動流体は、大幅に油滴が分離されており、さらに、上部吐出管側空間１９ｂには旋回流も伝わらないため、上部吐出管側空間１９ｂでの油分離が促進され、吐出管１５から吐出される作動流体が含む冷凍機油の質量を低減する。
また、多孔部材５４は、板部材５４ａ，５４ｂで挟まれているため、作動流体の流れにより変形したり、製造時の配置からずれたりすることがないため、製造時の冷凍機油分離性能を維持できる。また、回転電動機部との接触による破損の恐れもないため、信頼性を損なうことがない。
また、密閉容器１の内側側面に板部材５４ａ，５４ｂを固定するため、回転電動機部と吐出管との間の空間で、中心軸Ｌに沿った方向の位置決めが容易に行え、特にスペーサー等の位置決め部材を必要としないため安価に製造できる。
また、金網やグラスウール、セラミックウール等の多孔部材５４で区画を形成したため、密閉容器１の内径寸法にバラツキがある場合でも、柔軟に寸法のバラツキに対応できるため、上側空間１９を容易に区画することが可能である。
また、板部材５４ａが板状であるため、上部回転電動機部側空間１９ａで誘起された旋回流と接する板部材５４ａの表面は平坦であり、板部材５４ａの表面での旋回流の剥離等による乱れが発生し難い。そのため、流れの乱れによる運動エネルギーの損失を原因とする圧縮機の効率低下を防ぐことができる。
また、板部材５４ａ，５４ｂおよび多孔部材５４を非磁性体で形成すれば、回転電動機部の磁気回路に与える影響が少なく、回転電動機部の効率を低下させることなく油分離効率を向上させることができる。
また、板部材５４ａ，５４ｂを絶縁性のある樹脂あるいはセラミックス等で構成し、多孔部材５４を絶縁性のあるグラスウール、セラミックウール等で構成することにより、固定子１１のコイルエンド１１ｄに接して板部材５４ａを設置することができるので、電気絶縁性を考慮してコイルエンド１１ｄとの間に隙間を設ける必要性がない。従って、コイルエンド１１ｄとの隙間を確保するために圧縮機を大型化する必要がなく、従来と同じ大きさの密閉容器１の内部において本実施の形態の構成を実現できる。
なお、多孔部材５４の表面を撥油処理することが望ましい。多孔部材５４の表面を撥油処理することで、多孔部材５４の表面に冷凍機油が保持され難くなるため、多孔部材５４に付着して粒径が成長した冷凍機油が、密度差により多孔部材５４の下方に滴下しやすくなる。したがって、作動流体から分離された冷凍機油を油溜り１６に戻す効果が促進される。
以上、本実施例では縦型のロータリ圧縮機を例に説明したが、縦型と横型の違いや、圧縮方式の違いに関らず、圧縮機構部から吐出された作動流体の密閉容器１に設けられた吐出管１５から吐出されるまでの間の主たる流れが、回転子１２の近傍を通過する場合には、同様の効果を得ることができるのは言うまでもない。
【００１１】
（実施例５）
本発明の第５の実施例の圧縮機は、第１の実施例及び従来のロータリ圧縮機とほぼ同様な構成であり、同一機能部品については同一の符号を適用する。そして、同様な構成及びその動作についての説明を省略する。
図６は、本発明の第５の実施例におけるロータリ圧縮機の縦断面図である。
本実施例のロータリ圧縮機において、図８に示す従来のロータリ圧縮機と異なる点は、多孔部材５５，５６を回転電動機部の下側空間１７および上側空間１９にそれぞれ設けた点である。すなわち、下側空間１７および上側空間１９に設けた多孔部材５５，５６には、樹脂やセラミック等で形成したハニカムやパンチングメタル等から成る円板形状の多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５６ａ，５６ｂ，５６ｃを用いている。そして、上軸受部材７の突起部７ｂの外周部に３つの環状のリング溝７ｅ，７ｆ，７ｇを下から順番に設け、各リング溝に嵌合可能な貫通孔を中央部に設けた円板形状の多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃをリング溝７ｅ，７ｆ，７ｇに嵌合して固定し、これらの多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃから成る一方の多孔部材５５で、回転電動機部の下側空間１７を、圧縮機構部側の下部圧縮機構部側空間１７ａと、回転電動機部側の下部回転電動機部側空間１７ｂとに区画している。
また、上部空間１９において、多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃを下方から順番に密閉容器１の内側側面に固定し、これらの多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃから成る他方の多孔部材５６で、回転電動機部の上側空間１９を、回転電動機部側の上部回転電動機部側空間１９ａと、吐出管１５側の上部吐出管側空間１９ｂとに区画している構成にある。
また、多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５６ａ，５６ｂ，５６ｃは、中心軸Ｌに対して略鉛直面となるように設置されている。また、多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５６ａ，５６ｂ，５６ｃの有する複数の小孔を、各々の多孔板で異なる位置に設け、各小孔の径を中央部ほど小さくした構成にある。
なお、本実施例の多孔部材５５は、三枚の多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃを並べて複層化して形成したが、少なくとも一枚の多孔板５５ａで多孔部材５５を形成する構成でも良い。同様に三枚の多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃないし一枚の多孔板５６ａで多孔部材５６を形成する構成でも良い。以下の説明では、多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃを略して多孔部材５５と、および多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃを略して多孔部材５６とも呼称する。
上記構成のロータリ圧縮機の動作について、作動流体や油の流れから説明する。
圧縮機構部で圧縮されて吐出孔７ａから下側空間１７に噴出する作動流体は、まず、多孔部材５５により区画されて回転子１２の回転運動の影響を受けない下部圧縮機構部側空間１７ａに滞留する。そして、作動流体が下部圧縮機構部側空間１７ａに滞留している間に、作動流体に含まれる油滴の一部は、密閉容器１の内壁に付着し、あるいは、重力で下方に落ちて分離し、油溜り１６に戻る。
その後、作動流体は多孔部材５５の内部を通過するが、その際に作動流体の流速が低下するので、多孔部材５５の内部で油滴が作動流体から分離される。そして、多孔部材５５を通過した作動流体は、下部回転電動機部側空間１７ｂに流入し、回転子１２の回転運動の影響で旋回流となり、一方、作動流体に含まれる油滴の一部は、旋回流の遠心力で密閉容器１の内壁に付着し、あるいは、重力で落下し、作動流体から分離されて油溜り１６に戻る。
さらに、作動流体は、下部回転電動機部側空間１７ｂから切欠き１１ｅや隙間１８を通過して、回転電動機部の上側空間１９に流入する。上側空間１９に流入した作動流体は、まず、多孔部材５６によって区画された上部回転電動機部側空間１９ａにて、回転子１２の回転運動の影響で旋回流となる。一方、作動流体に含まれる油滴の一部は、旋回流の遠心力で密閉容器１の内壁に付着し、あるいは、重力で落下し、作動流体から分離されて密閉容器１の内壁や固定子１１の壁面を伝って油溜り１６に戻る。
その後、作動流体は多孔部材５６の内部を通過するが、その際に作動流体の流速が低下するので、多孔部材５６の内部で油滴が作動流体から分離される。そして、多孔部材５６を通過した作動流体は、多孔部材５６により区画されて回転子１２の回転運動の影響を受けない上部吐出管側空間１９ｂに流入し、滞留する。作動流体が上部吐出管側空間１９ｂに滞留している間に、作動流体に含まれる油滴の一部は、密閉容器１の内壁に付着し、あるいは、重力で落ちて分離し、密閉容器１の内壁等を伝って油溜り１６に戻る。そして、作動流体は、吐出管１５から吐出する。
以上のような構成にしたことにより、下部圧縮機構部側空間１７ａが多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃにより下部回転電動機部側空間１７ｂから区画されるため、回転子１２の回転により下部回転電動機部側空間１７ｂで誘起された旋回流は、下部圧縮機構部側空間１７ａに伝わらない。また、多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、回転子１２およびシャフト２以外の箇所に固定され、回転運動を行わない。そのため、下部圧縮機構部側空間１７ａで多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃが原因となる旋回流は発生しない。
従って、本実施例のロータリ圧縮機では、圧縮機構部で圧縮され、上軸受部材７の吐出孔７ａから下部圧縮機構部側空間１７ａに吐出された作動流体は、旋回流によって流速が増すことがなく、作動流体が冷凍機油の油滴を輸送する能力が、従来の圧縮機と比較して低下するので、下部圧縮機構部側空間１７ａにおける作動流体と冷凍機油との密度差による油分離が促進される。また、冷凍機油の油滴が、旋回流により微細化されることも防止するため、作動流体と冷凍機油との密度差による油分離をさらに促進する。
また、作動流体は多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃの内部を通過し、下部圧縮機構部側空間１７ａから下部回転電動機部側空間１７ｂに移動するが、その際、多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃの小孔の入口、孔壁、出口での流路抵抗が大きいため、作動流体の流速はさらに低下する。また、多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃの小孔を中央部ほど小さくしたことにより、作動流体が中央部を通過する際の抵抗が周縁部よりも大きい。
従って、上軸受部材７の吐出孔７ａから吐出され、多孔板５５ａの中央部付近に衝突する作動流体の内、多孔板５５ａの中央部の小孔を通過する割合が低下し、下部圧縮機構部側空間１７ａで一旦拡散してから多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃの周縁部の小孔を通過する割合が増え、多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃを通過する作動流体の流速がさらに低下する。このため、多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃの内部における作動流体の流速低下により、作動流体が冷凍機油を輸送する能力が低減され、下部圧縮機構部側空間１７ａで分離できない微細な油滴は、多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃを通過する際に、作動流体と冷凍機油との密度差により、作動流体から容易に分離される。
また、多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃの有する複数の小孔を、各々の多孔板で異なる位置に設けることで、多孔板５５ａの小孔を通過した作動流体および冷凍機油は多孔板５５ｂに衝突し、多孔板５５ｂの小孔を通過した作動流体および冷凍機油は多孔板５５ｃに衝突する。そのため、多孔板の表面に作動流体および冷凍機油が接し易くなる。従って、冷凍機油の油滴が多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃに付着して成長し、密度差により多孔板５５ａの下方に滴下するため、油分離が促進される。
また、以上述べてきたように、多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃの設置により下部圧縮機構部側空間１７ａでの油分離が促進され、旋回流や、回転子１２の下端面１２ａのバランサ１２ｄ等の凹凸が回転運動することによる攪拌が生じる下部回転電動機部側空間１７ｂには、大幅に油滴が分離された作動流体が流入する。そのため、下部回転電動機部側空間１７ｂで旋回流や攪拌により油分離が困難になることを最小限に抑え、固定子１１の切欠き１１ｅや、固定子１１と回転子１２の隙間１８を通過し、上部回転電動機部側空間１９ａに吐出する。
一方、上部回転電動機部側空間１９には、多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃが、中心軸Ｌに対して略鉛直面となるように密閉容器１に固定されており、回転子１２の回転により上部回転機構部側空間１９ａで誘起された旋回流が、多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃを越えて伝わり難い。また、作動流体は、多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃを通過して、上部回転電動機部側空間１９ａから上部吐出管側空間１９ｂに移動するが、その際、多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃの小孔の入口、孔壁、出口での流路抵抗が大きいため、作動流体の流速は大きく低下する。このため、多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃの内部における作動流体の流速低下により、作動流体が冷凍機油を輸送する能力が低減され、上部回転電動機部側空間１９ａまでに分離できなかった微細な油滴は、多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃを通過する際に、作動流体と冷凍機油との密度差により、作動流体から容易に分離される。
また、多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃのそれぞれの小孔を異なる位置に設けることで、多孔板５６ａの小孔を通過した作動流体および冷凍機油は多孔板５６ｂに衝突し、多孔板５６ｂの小孔を通過した作動流体および冷凍機油は多孔板５６ｃに衝突する。そのため、多孔板の表面に作動流体および冷凍機油が接し易くなる。従って、冷凍機油の油滴が多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃに付着して成長し、密度差により多孔板５６ａの下方に滴下するため、油分離が促進される。
また、上部吐出管側空間１９ｂが多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃにより上部回転電動機部側空間１９ａから区画されるため、回転子１２の回転により上部回転電動機部側空間１９ａで誘起された旋回流は、上部吐出管側空間１９ｂに伝わらない。また、多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃは、回転子１２およびシャフト２以外の箇所に固定され、回転運動を行わない。そのため、上部吐出管側空間１９ｂで多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃが原因となる旋回流は発生しない。
従って、本実施例のロータリ圧縮機では、多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃを通過して上部吐出管側空間１９ｂに流入した作動流体は、旋回流によって流速が増すことがなく、作動流体が冷凍機油の油滴を輸送する能力が、従来の圧縮機と比較して低下するので、上部吐出管側空間１９ｂにおける作動流体と冷凍機油との密度差による油分離が促進される。また、冷凍機油の油滴が、旋回流により微細化されることも防止するため、作動流体と冷凍機油との密度差による油分離をさらに促進する。
また、以上述べてきたように、多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃの設置により旋回流や、回転子１２の上端面１２ａのバランサ１２ｄ等の凹凸が回転運動することによる攪拌が生じる上部回転電動機部側空間１９ａから、多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃを通過して上部吐出管側空間１９ｂに流入する作動流体は、大幅に油滴が分離されており、さらに、上部吐出管側空間１９ｂには旋回流も伝わらないため、上部吐出管側空間１９ｂでの油分離が促進され、吐出管１５から吐出される作動流体が含む冷凍機油の質量を低減する。
また、シャフト２を支持する上軸受部材７に多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃを固定するため、回転電動機部と圧縮機構部との間の空間で、中心軸Ｌに沿った方向の位置決めが容易に行え、特にスペーサー等の位置決め部材を必要としないため安価に製造できる。同様に、密閉容器１の内側側面に多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃを固定するため、回転電動機部と吐出管との間の空間で、中心軸Ｌに沿った方向の位置決めが容易に行え、特にスペーサー等の位置決め部材を必要としないため安価に製造できる。
また、多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃをリング溝７ｅ，７ｆ，７ｇに嵌合して固定したことにより、ボルト等の固定部品なしの組立てが可能となり、安価に製造できる。
また、ハニカムやパンチングメタル等の多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃ及び多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃで区画を形成したため、上軸受部材７の突起部７ｂに嵌合可能な貫通孔を多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃに設けたり、密閉容器１の内側側面に丁度納まる円板形状に加工したりすることが容易であるため、安価に製造できる。
また、多孔板５５ｃと多孔板５６ａが板状であるため、下部回転電動機部側空間１７ｂおよび上部回転電動機部側空間１９ａで誘起された旋回流と接する多孔板５５ｃと多孔板５６ａの表面は平坦であり、多孔板５５ｃと多孔板５６ａの表面での旋回流の剥離等による乱れが発生し難い。そのため、流れの乱れによる運動エネルギーの損失を原因とする圧縮機の効率低下を防ぐことができる。
また、多孔板５５ａ，５５ｂ，５５ｃ及び多孔板５６ａ，５６ｂ，５６ｃを非磁性体で形成すれば、回転電動機部の磁気回路に与える影響が少なく、回転電動機部の効率を低下させることなく油分離効率を向上させることができる。
また、回転電動機部側に相対している少なくとも多孔板５５ｃ及び多孔板５６ａを絶縁性のある樹脂あるいはセラミックス等で構成することにより、これらの多孔板５５ｃ及び多孔板５６ａを固定子１１のコイルエンド１１ｃおよびコイルエンド１１ｄに接して設置することができるので、電気絶縁性を考慮してコイルエンド１１ｃおよびコイルエンド１１ｄとの間に隙間を設ける必要性がない。従って、コイルエンド１１ｃおよびコイルエンド１１ｄとの隙間を確保するために圧縮機を大型化する必要がなく、従来と同じ大きさの密閉容器１の内部において本実施例の構成を実現できる。
なお、多孔部材５５の表面を撥油処理することが望ましい。多孔部材５５の表面を撥油処理することで、多孔部材５５の表面に冷凍機油が保持され難くなるため、多孔部材５５に付着して粒径が成長した冷凍機油が、密度差により多孔部材５５の下方に滴下しやすくなる。したがって、作動流体から分離された冷凍機油を油溜り１６に戻す効果が促進される。
以上、本実施例では縦型のロータリ圧縮機を例に説明したが、縦型と横型の違いや、圧縮方式の違いに関らず、圧縮機構部から吐出された作動流体が密閉容器１に設けられた吐出管１５から吐出されるまでの間に回転子１２の近傍を通過する場合には、同様の効果を得ることができるのは言うまでもない。
また、従来のロータリ圧縮機のように、吐出孔７ａから噴出する作動流体が回転子１２の下端面１２ａに直接的に衝突する構成の圧縮機では、多孔部材５５や多孔部材５６によって下部空間１７や上部空間１９を区画する効果がより顕著であることは言うまでもない。
【００１２】
（実施例６）
本発明の第６の実施例の圧縮機は、スクロール圧縮機であり、図９で説明した従来のスクロール圧縮機とほぼ同様な構成であり、同一機能部品については同一の符号を適用する。
図７は、本発明の第６の実施例におけるスクロール圧縮機の縦断面図である。
図に示すスクロール圧縮機は、密閉容器３１と、この密閉容器３１内部の右方に配置された圧縮機構部と、その左方に配置された回転電動機部とから構成される。圧縮機構部は、中心軸Ｌを中心に回転可能で偏心部３２ａを備えたシャフト３２と、インボリュート等の渦巻き形状のラップ３３ａ及び吐出孔３３ｂを備えた固定スクロール３３と、渦巻き形状のラップ３４ａを備え固定スクロール３３と相対してラップ３３ａ，３４ａが噛み合うように配置されて偏心部３２ａの偏心回転運動に伴い旋回運動する可動スクロール３４と、可動スクロール３４の回転を防止するオルダムリング３５と、吐出孔３６ａ及び突出部３６ｂを備えシャフト３２を支える軸受部材３６とを有する。そして、固定スクロール３３と可動スクロール３４の間には複数の吸入室３７、圧縮室３８が形成されている。
回転電動機部は、密閉容器３１の内部に焼嵌めされた固定子３９と、シャフト３２に焼嵌めされた回転子４０とを有する。この固定子３９には、固定子３９の右端面３９ａから突出したコイルエンド３９ｃと、左端面３９ｂから突出したコイルエンド３９ｄとが設けられている。また、固定子３９は、その右端面３９ａから左端面３９ｂまで鋼板を積層して形成されている。そして、回転子４０の右端面４０ａや左端面４０ｂには、必要に応じてバランサ４０ｃが設けられている。
一方、軸受部材３６の突出部３６ｂには、回転電動機部と圧縮機構部との間の右側空間４７を、右部圧縮機構部側空間４７ａと右部回転電動機部側空間４７ｂとに区画する、多孔板５７ａ、多孔板５７ｂおよび多孔板５７ｃが取付けられている。また、回転電動機部の左方には、回転子４０に関して軸受部材３６の反対側にあってシャフト３２を支える副軸受部材４１が配設され、この副軸受部材４１の突出部４１ａには、回転電動機部と吐出管４４との間の左側空間４９を、右部回転電動機部側空間４９ａと左部吐出管側空間４９ｂとに区画する、多孔板５８ａ、多孔板５８ｂおよび多孔板５８ｃが取付けられている。
また、固定子３９の外周側と密閉容器３１の内壁の間には、作動流体の流路とするための複数の切欠き３９ｅが設けられ、固定子３９と回転子４０の間に、隙間４８が設けられている。また、突出部３６ｂには、リング溝３６ｃ，３６ｄ，３６ｅが、突出部４１ａには、リング溝４１ｂ，４１ｃ，４１ｄが設けられている。
また、密閉容器３１の壁部には、密閉容器１の外部から固定子３９に通電するための導入端子４２と、作動流体を冷凍サイクルから吸入室３７に導く吸入管４３と、作動流体を密閉容器３１の内部から冷凍サイクルに吐出する吐出管４４とが設けられている。そして、密閉容器３１の底部の油溜り４５に、冷凍機油が貯留され、給油ポンプ４６で油溜り４５から冷凍機油を汲み上げてシャフト３２の給油孔（図示せず）を介して圧縮機構部に給油する構成となっている。
さらに、本実施例のスクロール圧縮機の特徴は、図９に示す従来のスクロール圧縮機と比較すると、多孔板５７ａ，５７ｂ，５７ｃから成る一方の多孔部材５７を回転電動機部の右側空間４７に設け、多孔板５８ａ，５８ｂ，５８ｃから成る他方の多孔部材５８を回転電動機部の左側空間４９に設けた構成である。すなわち、右側空間４７および左側空間４９に設けた多孔部材５７，５８には、樹脂やセラミック等で形成したハニカムやパンチングメタル等から成る円板形状の多孔板５７ａ，５７ｂ，５７ｃ及び多孔板５８ａ，５８ｂ，５８ｃを用いた。
そして、軸受部材３６の突出部３６ｂの外周部に３つの環状のリング溝３６ｃ，３６ｄ，３６ｅを右から順番に設け、各リング溝に嵌合可能な貫通孔を中央部に設けた多孔板５７ａ，５７ｂ，５７ｃをリング溝３６ｃ，３６ｄ，３６ｅに嵌合して固定し、回転電動機部の右側空間４７を、圧縮機構部側の右部圧縮機構部側空間４７ａと、回転電動機部側の右部回転電動機部側空間４７ｂとに区画している。
また、副軸受部材４１に回転子４０の左端面４０ｂの近傍まで突出した突出部４１ａを設け、副軸受部材４１の突出部４１ａの外周部に３つの環状のリング溝４１ｃ，４１ｄ，４１ｅを右側から左側へ順番に設け、各リング溝に嵌合可能な貫通孔を中央部に設けた多孔板５８ａ，５８ｂ，５８ｃをそれぞれリング溝４１ｃ，４１ｄ，４１ｅに嵌合して固定し、回転電動機部の左側空間４９を、回転電動機部側の左部回転電動機部側空間４９ａと、吐出管４２側の左部吐出管側空間４９ｂとに区画している。
また、多孔板５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５８ａ，５８ｂ，５８ｃは、中心軸Ｌに対して略鉛直面となるように設置されている。また、多孔板５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５８ａ，５８ｂ，５８ｃの有する複数の小孔を、各々の多孔板で異なる位置に設け、各小孔の径を中央部ほど小さくした構成である。
なお、本実施例の多孔部材５７は、三枚の多孔板５７ａ，５７ｂ，５７ｃを並べて複層化して形成したが、少なくとも一枚の多孔板５７ａで多孔部材５７を形成する構成でも良い。同様に三枚の多孔板５８ａ，５８ｂ，５８ｃないし一枚の多孔板５８ａで多孔部材５８を形成する構成でも良い。また、多孔部材５７または多孔部材５８のうち少なくとも一方を設ける構成でも良い。以下の説明では、多孔板５７ａ，５７ｂ，５７ｃを略して多孔部材５７と、および多孔板５８ａ，５８ｂ，５８ｃを略して多孔部材５８とも呼称する。
上記構成のスクロール圧縮機の動作について説明する。
導入端子４２を介して固定子３９に通電し回転子４０を回転させると、可動スクロール３４は旋回運動を行い、固定スクロール３３と可動スクロール３４のラップ３３ａ，３４ａの間に形成された吸入室３７と圧縮室３８の容積が変化する。これに伴い作動流体は、吸入管４３から吸入室３７に吸入され、圧縮室３８にて圧縮される。圧縮された作動流体は、油溜り４５から給油されて圧縮機構部の摺動面を潤滑し、且つ隙間をシールする冷凍機油の油滴を混合した状態で、吐出孔３３ｂ，３６ａから、圧縮機構部と回転電動機部との間の、作動流体の流れ場である右側空間４７に噴出する。
右側空間４７に噴出した作動流体は、まず、多孔部材５７により区画され回転子１２の回転運動の影響を受けない右部圧縮機構部側空間４７ａに滞留する。そして、作動流体が右部圧縮機構部側空間４７ａに滞留している間に、作動流体に含まれる油滴の一部は、密閉容器３１の内壁に付着し、あるいは、重力で下方に落ちて分離し、油溜り４５に戻る。
その後、作動流体は多孔部材５７の内部を通過するが、その際に作動流体の流速が低下するので、多孔部材５７の内部で油滴が作動流体から分離される。そして、多孔部材５７を通過した作動流体は、右部回転電動機部側空間４７ｂに流入し、回転子１２の回転運動の影響で旋回流となり、一方、作動流体に含まれる油滴の一部は、旋回流の遠心力で密閉容器１の内壁に付着し、あるいは、重力で落下し、作動流体から分離されて油溜り４５に戻る。
さらに、作動流体は、右部回転電動機部側空間４７ｂから切欠き３９ｅや隙間４８を通過して、回転電動機部と吐出管４４との間の、作動流体の流れ場である左側空間４９に流入する。左側空間４９に流入した作動流体は、まず、多孔部材５８によって区画された左部回転電動機部側空間４９ａにて、回転子１２の回転運動の影響で旋回流となる。一方、作動流体に含まれる油滴の一部は、旋回流の遠心力で密閉容器３１の内壁に付着し、あるいは、重力で落下し、作動流体から分離されて油溜り４５に戻る。
その後、作動流体は多孔部材５８の内部を通過するが、その際に作動流体の流速が低下するので、多孔部材５８の内部で油滴が作動流体から分離される。そして、多孔部材５８を通過した作動流体は、多孔部材５６により区画され回転子１２の回転運動の影響を受けない左部吐出管側空間４９ｂに流入し、滞留する。作動流体が左部吐出管側空間４９ｂに滞留している間に、作動流体に含まれる油滴の一部は、密閉容器１の内壁に付着し、あるいは、重力で落ちて分離し、油溜り１６に戻る。そして、作動流体は、吐出管４４から吐出する。
以上のような構成にしたことにより、本第６の実施例の圧縮機は、第５の実施例の圧縮機の圧縮機構部をロータリ式からスクロール式へ、縦型から横型へ変更し、多孔板５８ａ，５８ｂ，５８ｃを副軸受部材４１に固定したこと以外は、第５の実施例と同様の構成であり、本実施例のスクロール圧縮機では、第５の実施例と同様の効果が得られ、油分離効率を向上させることができる。
また、多孔板５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５８ａ，５８ｂ，５８ｃを圧縮機構部の一部である軸受部材３６あるいは副軸受部材４１に取付けたことにより、従来の圧縮機に使用していた回転電動機部をそのまま利用することが可能となり、安価に製造できる。
また、多孔板５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５８ａ，５８ｂ，５８ｃを軸受部材３６の突出部３６ｂ、あるいは、副軸受部材４１の突出部４１ａに取付けたことにより、支柱など新たな支持部材を追設することが不要で、且つ簡単な構成で多孔板５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５８ａ，５８ｂ，５８ｃを設置することが可能となり、安価に製造できる。
また、突出部３６ｂ，４１ａの外周部に設けたリング溝３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄに、多孔板５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５８ａ，５８ｂ，５８ｃを装着する構成としたことにより、ボルト等の固定部品なしの組立てが可能となり、安価に製造できる。
なお、以上に示した実施例の作用効果は作動流体の種類に関らず生じるが、特に、二酸化炭素を作動流体とする場合に、より有効に働くものである。すなわち、二酸化炭素を主成分とした作動流体を用いる冷凍サイクルの場合、圧縮機構部から吐出される作動流体が超臨界状態となるので、作動流体に対する冷凍機油の溶解量が増し、特に密閉容器の内部での油分離が一層困難になる。このような二酸化炭素と本発明の第１の実施例から第６の実施例の圧縮機とを組み合わせて用いる構成により、作動流体の撹拌を防止することができるため、冷凍機油の油分離効率を高めることが可能となる。これによって、圧縮機の信頼性、及び圧縮機を用いた冷凍サイクルの効率を高めることができるとともに、環境に優しい冷媒としての二酸化炭素が使用できるという利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
以上のように、本発明は、潤滑油を有する圧縮機に適用され、例えば、冷凍冷蔵庫、空調機、給湯機などの冷凍サイクルに用いられる圧縮機として適している。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施例におけるロータリ圧縮機の縦断面図
【図２】図１に示すロータリ圧縮機のＺ−Ｚ矢視の横断面図
【図３】本発明の実施例２におけるロータリ圧縮機の縦断面図
【図４】本発明の実施例３におけるロータリ圧縮機の縦断面図
【図５】本発明の実施例４におけるロータリ圧縮機の縦断面図
【図６】本発明の実施例５におけるロータリ圧縮機の縦断面図
【図７】本発明の実施例６におけるスクロール圧縮機の縦断面図
【図８】従来のロータリ圧縮機の縦断面図
【図９】従来のスクロール圧縮機の縦断面図
【図１０】従来の圧縮機の油分離板の周辺の詳細断面図