(57)【要約】【課題】本発明に係る圧縮機は、油上がりを効果的に低減することができる。【解決手段】スクロール圧縮機１０１は、ケーシング１０と、圧縮機構１５と、駆動モータ１６と、上部バランスウェイトカバー５４ａとを備える。駆動モータ１６は、ステータ５１とロータ５２とを有し、ロータ流路５２ｆとモータ冷却通路５５とを形成する。ロータ流路５２ｆは、ロータ５２に形成され、駆動モータ１６の上部空間Ｓ１１と下部空間Ｓ１２とを連通させる。モータ冷却通路５５は、ロータ５２の径方向外側において、上部空間Ｓ１１と下部空間Ｓ１２とを連通させる。上部バランスウェイトカバー５４ａは、ロータ５２の回転位相が第１範囲Ｒ１にあるときに、ロータ流路５２ｆを閉じ、または、ロータ流路５２ｆを狭める。上部バランスウェイトカバー５４ａは、回転位相が第２範囲Ｒ２にあるときに、回転位相が第１範囲Ｒ１にあるときよりも、ロータ流路５２ｆを広く開ける。【選択図】図４
2015166553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（１０）と、
前記ケーシングの内部に設置される圧縮機構（１５）と、
前記ケーシングの内部に設置され、ステータ（５１）とロータ（５２）とを有し、前記圧縮機構を駆動するモータ（１６）と、
前記ケーシングの内部に設置される流路調整部材と、
を備え、
前記モータは、
前記ロータに形成され、前記モータの上部空間（Ｓ１１）と前記モータの下部空間（Ｓ１２）とを連通させるロータ流路（５２ｆ）と、
前記ロータ流路よりも、前記ロータの径方向外側において、前記上部空間と前記下部空間とを連通させる外側流路（５５）と、
を形成し、
前記流路調整部材は、
前記ロータの回転位相が第１範囲（Ｒ１）にあるときに、前記ロータ流路を閉じ、または、前記ロータ流路を狭め、
前記回転位相が第２範囲（Ｒ２）にあるときに、前記回転位相が前記第１範囲にあるときよりも、前記ロータ流路を広く開ける、
圧縮機（１０１）。
【請求項２】
前記流路調整部材は、前記ケーシングに対して固定されている、
請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記ロータは、その少なくとも一方の端面に取り付けられるバランスウエイト（５３ａ）を有し、
前記流路調整部材は、前記ロータの前記端面、および、前記バランスウエイトを覆い、かつ、流路孔（５６ａ１〜５６ａ４）が形成されたバランスウエイトカバー（５４ａ）であり、
前記ロータ流路は、前記ロータの前記端面、前記バランスウエイト、および、前記バランスウエイトカバーによって形成される空間をさらに含み、
前記流路孔は、
前記回転位相が前記第１範囲にあるときに、前記バランスウエイトによって少なくとも一部が閉じられ、
前記回転位相が前記第２範囲にあるときに、前記回転位相が前記第１範囲にあるときよりも広く開けられている、
請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記第１範囲は、前記上部空間の圧力が前記下部空間の圧力よりも高い場合における前記回転位相であり、
前記第２範囲は、前記下部空間の圧力が前記上部空間の圧力よりも高い場合における前記回転位相である、
請求項１から３のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記外側流路は、前記ケーシングの内周面と、前記ステータの外周面に形成される溝であるコアカットとの間の空間である、
請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和装置等に用いられる圧縮機は、モータのロータの回転力を圧縮機構に伝達して、冷媒を圧縮機構で圧縮する。圧縮機構から吐出された高圧の冷媒は、圧縮機のケーシングの内部空間に吐出された後、圧縮機外部の冷媒回路に吐出される。このとき、圧縮機内部の潤滑油も、高圧の冷媒に混入して、冷媒と共に冷媒回路に吐出される。潤滑油が冷媒回路に供給され続けると、圧縮機内部の潤滑油が不足して、圧縮機構の摺動部等の潤滑不良により、圧縮機の効率が低下するおそれがある。
【０００３】
また、圧縮機構から吐出される冷媒の流量は、モータのロータの回転によって周期的に変動するため、圧縮機のケーシングの内部空間において、冷媒の圧力脈動が発生する。これにより、モータの上部空間と、モータの下部空間との間において、周期的に変動する圧力差が発生する。モータの下部空間の圧力がモータの上部空間の圧力よりも高い場合、下部空間から上部空間へ流れる冷媒の流量は、上部空間から下部空間へ流れる冷媒の流量より大きいので、冷媒に含まれる潤滑油は上部空間に向かって流れやすい。一方、モータの上部空間の圧力がモータの下部空間の圧力よりも高い場合、上部空間から下部空間へ流れる冷媒の流量は、下部空間から上部空間へ流れる冷媒の流量より大きいので、冷媒に含まれる潤滑油は下部空間に向かって流れやすい。そのため、圧縮機構で圧縮された冷媒が、モータの上部空間から冷媒回路に吐出される場合、モータの下部空間の圧力がモータの上部空間の圧力よりも高い間に、冷媒回路に吐出される潤滑油の量が増加する傾向にある。冷媒回路に吐出される潤滑油の量が増加すると、圧縮機内部の潤滑油が不足する油上がりの問題が発生する。
【０００４】
油上がりを低減するために、例えば、特許文献１（特開２００９−２６４１７５号公報）に開示される圧縮機は、モータのロータに形成された流路に、モータの上部空間からモータの下部空間に向かう冷媒の流れを発生させる機構を備えている。この圧縮機では、ロータの上部端面に取り付けられたバランスウエイト、および、バランスウエイトを覆うカバーによって、モータの上部空間の冷媒を、ロータの流路に導いて、モータの下部空間に送る。これにより、モータの上部空間の冷媒に含まれる潤滑油も、ロータの流路を通過して、モータの下部空間に送られるので、冷媒回路に吐出される潤滑油の量が減少し、油上がりが低減される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１（特開２００９−２６４１７５号公報）に開示される圧縮機では、モータの上部空間の冷媒は、バランスウエイトとカバーとの間、および、バランスウエイトとロータとの間に形成される狭い隙間を通って、ロータの流路に導かれる。そのため、この圧縮機では、モータの上部空間からモータの下部空間に向かって、潤滑油を含む冷媒を多量に送ることが難しい。従って、この圧縮機は、油上がりを十分に低減することができないおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、油上がりを効果的に低減することができる圧縮機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１観点に係る圧縮機は、ケーシングと、圧縮機構と、モータと、流路調整部材とを備える。圧縮機構は、ケーシングの内部に設置される。モータは、ケーシングの内部に設置され、圧縮機構を駆動する。モータは、ステータとロータとを有する。流路調整部材は、ケーシングの内部に設置される。モータは、ロータ流路と、外側流路とを形成する。ロータ流路は、ロータに形成され、モータの上部空間とモータの下部空間とを連通させる。外側流路は、ロータ流路よりも、ロータの径方向外側において、上部空間と下部空間とを連通させる。流路調整部材は、ロータの回転位相が第１範囲にあるときに、ロータ流路を閉じ、または、ロータ流路を狭める。流路調整部材は、回転位相が第２範囲にあるときに、回転位相が第１範囲にあるときよりも、ロータ流路を広く開ける。
【０００８】
第１観点に係る圧縮機では、ロータの回転によって、圧縮機構は、圧縮された冷媒を周期的に吐出し、かつ、流路調整部材は、ロータ流路の開口の開度を周期的に増減させる。モータの上部空間の圧力、および、モータの下部空間の圧力は、ロータの半回転に相当する位相差で、圧縮機構から吐出される冷媒によって周期的に変化する。モータの上部空間の圧力がモータの下部空間の圧力よりも高い間において、流路調整部材は、ロータ流路の開口の開度をゼロにするか小さくする。これにより、コアカットおよびエアギャップ等の外側流路を上方から下方に向かって流れる冷媒の流量が増加するので、外側流路を下方から上方に向かって流れる冷媒の流量が減少する。一方、モータの下部空間の圧力がモータの上部空間の圧力よりも高い間において、流路調整部材は、ロータ流路の開口の開度を大きくする。これにより、ロータ流路を下方から上方に向かって流れる冷媒の流量が増加するので、外側流路を下方から上方に向かって流れる冷媒の流量が減少する。これにより、ロータの回転位相に関わらず、外側流路を冷媒と共に上昇する潤滑油の流量が抑えられ、潤滑油の油滴がケーシングの外部に吐出されることが抑えられる。従って、第１観点に係る圧縮機は、油上がりを効果的に低減することができる。
【０００９】
本発明の第２観点に係る圧縮機は、第１観点に係る圧縮機であって、流路調整部材は、ケーシングに対して固定されている。
【００１０】
本発明の第３観点に係る圧縮機は、第１観点または第２観点に係る圧縮機であって、ロータは、その少なくとも一方の端面に取り付けられるバランスウエイトを有する。流路調整部材は、ロータの端面、および、バランスウエイトを覆い、かつ、流路孔が形成されたバランスウエイトカバーである。ロータ流路は、ロータの端面、バランスウエイト、および、バランスウエイトカバーによって形成される空間をさらに含む。流路孔は、回転位相が第１範囲にあるときに、バランスウエイトによって少なくとも一部が閉じられる。流路孔は、回転位相が第２範囲にあるときに、回転位相が第１範囲にあるときよりも広く開けられている。
【００１１】
本発明の第４観点に係る圧縮機は、第１観点から第３観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、第１範囲は、上部空間の圧力が下部空間の圧力よりも高い場合における回転位相である。第２範囲は、下部空間の圧力が上部空間の圧力よりも高い場合における回転位相である。
【００１２】
本発明の第５観点に係る圧縮機は、第１観点から第４観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、外側流路は、ケーシングの内周面と、ステータの外周面に形成される溝であるコアカットとの間の空間である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１乃至第５観点に係る圧縮機は、油上がりを効果的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図２】ロータの外観図である。
【図３】ロータの回転位相が０度のときのロータの上面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線における縦断面図である。
【図５】ロータの回転位相が９０度のときのロータの上面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線における縦断面図である。
【図７】ロータの回転位相が１８０度のときのロータの上面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における縦断面図である。
【図９】ロータの回転位相が２７０度のときのロータの上面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線における縦断面図である。
【図１１】駆動モータの上部空間および下部空間の圧力の時間変化を表すグラフである。
【図１２】上部バランスウエイトカバーの上部流路孔の開度の平均の時間変化を表すグラフである。
【図１３】本発明の第２実施形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図１４】ロータの回転位相が０度のときのロータの上面図である。
【図１５】ロータの回転位相が９０度のときのロータの上面図である。
【図１６】ロータの回転位相が１８０度のときのロータの上面図である。
【図１７】ロータの回転位相が２７０度のときのロータの上面図である。
【図１８】図１４のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線における縦断面図である。
【図１９】図１６のＸＩＸ−ＸＩＸ線における縦断面図である。
【図２０】変形例Ｃにおける、ロータの上面図である。
【図２１】変形例Ｇにおける、ロータの回転位相が０度のときのロータの上面図である。
【図２２】変形例Ｇにおける、ロータの回転位相が４５度のときのロータの上面図である。
【図２３】変形例Ｇにおける、ロータの回転位相が９０度のときのロータの上面図である。
【図２４】変形例Ｇにおける、ロータの回転位相が１３５度のときのロータの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
―第１実施形態―
本発明の第１実施形態に係る圧縮機について、図１〜１２を参照しながら説明する。本実施形態に係る圧縮機は、互いに噛み合う渦巻状のラップを有する２つのスクロール部材によって形成される空間の容積が変化することによって冷媒が圧縮されるスクロール圧縮機である。
【００１６】
（１）スクロール圧縮機の構成
図１は、本実施形態に係るスクロール圧縮機１０１の縦断面図である。スクロール圧縮機１０１は、主として、ケーシング１０と、圧縮機構１５と、ハウジング２３と、駆動モータ１６と、下部軸受６０と、クランクシャフト１７と、吸入管１９と、吐出管２０とから構成される。スクロール圧縮機１０１は、冷媒を循環する冷凍サイクルを繰り返す冷媒回路において冷媒ガスを圧縮する役割を有する。次に、スクロール圧縮機１０１の各構成要素について説明する。
【００１７】
（１−１）ケーシング
ケーシング１０は、略円筒状の胴部ケーシング部１１と、胴部ケーシング部１１の上端部に気密状に溶接される椀状の上壁部１２と、胴部ケーシング部１１の下端部に気密状に溶接される椀状の底壁部１３とから構成される。ケーシング１０は、ケーシング１０の内部および外部において圧力や温度が変化した場合に、変形および破損が起こりにくい剛性部材で成型されている。ケーシング１０は、胴部ケーシング部１１の略円筒状の軸方向が鉛直方向に沿うように設置される。
【００１８】
ケーシング１０の内部には、圧縮機構１５と、圧縮機構１５の下方に配置されるハウジング２３と、ハウジング２３の下方に配置される駆動モータ１６と、鉛直方向に延びるように配置されるクランクシャフト１７等が収容されている。ケーシング１０の壁部には、吸入管１９および吐出管２０が気密状に溶接されている。
【００１９】
ケーシング１０の底部には、潤滑油が貯留される空間である油貯留部１０ａが形成されている。潤滑油は、スクロール圧縮機１０１の運転中において、圧縮機構１５等の摺動部の潤滑性を良好に保つために使用される。
【００２０】
（１−２）圧縮機構
圧縮機構１５は、ケーシング１０の内部に収容され、低温低圧の冷媒ガスを吸引し、圧縮し、高温高圧の冷媒ガス（以下、「圧縮冷媒」という。）を吐出する。圧縮機構１５は、主に、固定スクロール２４と、可動スクロール２６とから構成される。
【００２１】
固定スクロール２４は、第１鏡板２４ａと、第１鏡板２４ａに直立して形成されるインボリュート形状の第１ラップ２４ｂとを有する。固定スクロール２４には、主吸入孔（図示せず）が形成されている。主吸入孔は、吸入管１９と、後述する圧縮室４０とを連通する。第１鏡板２４ａの中央部には、吐出孔４１が形成され、第１鏡板２４ａの上面には、吐出孔４１と連通する拡大凹部４２が形成されている。拡大凹部４２は、第１鏡板２４ａの上面に凹設された空間である。固定スクロール２４の上面には、拡大凹部４２を塞ぐように蓋体４４がボルト４４ａにより固定されている。固定スクロール２４および蓋体４４は、ガスケット（図示せず）を介して密着してシールされている。拡大凹部４２に蓋体４４が覆い被せられることにより、圧縮機構１５の運転音を消音させるマフラー空間４５が形成されている。固定スクロール２４には、マフラー空間４５と連通し、固定スクロール２４の下面に開口する第１圧縮冷媒流路４６が形成されている。
【００２２】
可動スクロール２６は、第２鏡板２６ａと、第２鏡板２６ａに直立して形成されるインボリュート形状の第２ラップ２６ｂとを有する。第２鏡板２６ａの下面中央部には、上端軸受２６ｃが形成されている。第２鏡板２６ａの内部には、給油細孔６３が形成されている。給油細孔６３は、第２鏡板２６ａの上面外周部と、上端軸受２６ｃの内側の空間とを連通する。
【００２３】
固定スクロール２４および可動スクロール２６は、第１ラップ２４ｂと第２ラップ２６ｂとが噛み合うことにより、第１鏡板２４ａと、第１ラップ２４ｂと、第２鏡板２６ａと、第２ラップ２６ｂとによって囲まれる空間である圧縮室４０を形成する。圧縮室４０の容積は、可動スクロール２６の公転運動によって変化する。可動スクロール２６の公転中に、固定スクロール２４の第１鏡板２４ａおよび第１ラップ２４ｂの下面は、可動スクロール２６の第２鏡板２６ａおよび第２ラップ２６ｂの上面と摺動する。以下、可動スクロール２６と摺動する固定スクロール２４の面を、スラスト摺動面２４ｄと呼ぶ。
【００２４】
（１−３）ハウジング
ハウジング２３は、圧縮機構１５の下方に配置されている。ハウジング２３の外周面は、ケーシング１０の内面に気密状に接合されている。これにより、ケーシング１０の内部空間は、ハウジング２３の下方の高圧空間Ｓ１と、ハウジング２３の上方の空間である低圧空間Ｓ２とに区画されている。ハウジング２３は、固定スクロール２４を載置し、オルダム継手３９を介して固定スクロール２４と共に可動スクロール２６を挟持している。オルダム継手３９は、可動スクロール２６の自転運動を防止するための環状部材である。オルダム継手３９は、ハウジング２３に形成されている長円形状のオルダム溝３９ａに嵌め込まれている。ハウジング２３の外周部には、第２圧縮冷媒流路４８が鉛直方向に貫通して形成されている。第２圧縮冷媒流路４８は、ハウジング２３の上面において第１圧縮冷媒流路４６と連通し、ハウジング２３の下面において高圧空間Ｓ１と連通する。
【００２５】
ハウジング２３の上面には、クランク室２３ａが凹設されている。ハウジング２３には、ハウジング貫通孔３１が形成されている。ハウジング貫通孔３１は、クランク室２３ａの底面中央部から、ハウジング２３の下面中央部まで、ハウジング２３を鉛直方向に貫通している。以下、ハウジング２３の一部であり、かつ、ハウジング貫通孔３１が形成されている部分を、上部軸受３２という。また、ハウジング２３の下端には、後述する上部バランスウェイトカバー５４ａが取り付けられている。
【００２６】
（１−４）駆動モータ
駆動モータ１６は、ハウジング２３の下方に配置されるブラシレスＤＣモータである。駆動モータ１６は、主に、ケーシング１０の内面に固定されるステータ５１と、ステータ５１の内側にエアギャップを設けて配置されるロータ５２とから構成される。以下、駆動モータ１６の上方の高圧空間Ｓ１を、上部空間Ｓ１１と呼び、駆動モータ１６の下方の高圧空間Ｓ１を、下部空間Ｓ１２と呼ぶ。
【００２７】
（１−４−１）ステータ
ステータ５１の外周面には、ステータ５１の上端面から下端面に亘り、かつ、周方向に所定間隔をおいて切欠形成されている複数のコアカットが設けられている。コアカットは、胴部ケーシング部１１とステータ５１との間を鉛直方向に延びるモータ冷却通路５５を形成する。
【００２８】
（１−４−２）ロータ
ロータ５２は、その回転中心を鉛直方向に貫通するクランクシャフト１７に連結されている。ロータ５２は、クランクシャフト１７の回転軸周りに回転する。図２は、ロータ５２の外観図である。図３、図５、図７および図９は、それぞれ、ロータ５２の回転位相が０度、９０度、１８０度および２７０度のときのロータ５２の上面図である。図３、図５、図７および図９には、ロータ５２の回転方向が矢印で示されている。ロータ５２は、クランクシャフト１７の回転軸周りに一回転する過程において、図３に示される状態から、図５、図７および図９に示される状態に順に遷移して、再び図３に示される状態に戻る。図４、図６、図８および図１０は、それぞれ、図３のＩＶ−ＩＶ線、図５のＶＩ−ＶＩ線、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線、図９のＸ−Ｘ線における縦断面図である。図４、図６、図８および図１０には、クランクシャフト１７、上部バランスウェイトカバー５４ａおよび下部バランスウェイトカバー５４ｂも示されている。図３、図５、図７および図９には、上部バランスウェイトカバー５４ａに形成される上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４が示されている。
【００２９】
ロータ５２は、クランクシャフト１７を介して、圧縮機構１５に接続されている。ロータ５２の上端面５２ａには、上部バランスウェイト５３ａが取り付けられている。ロータ５２の下端面５２ｂには、下部バランスウェイト５３ｂが取り付けられている。ロータ５２は、８個のロータ貫通流路５２ｃを有している。ロータ貫通流路５２ｃは、鉛直方向に沿ってロータ５２を貫通し、上端面５２ａおよび下端面５２ｂに開口している。８個のロータ貫通流路５２ｃは、クランクシャフト１７の回転軸に対して８回対称となる位置に配置されている。
【００３０】
上部バランスウェイト５３ａは、図３、図５、図７および図９に示されるように、上面視した場合にＣ字形状を有している。ロータ５２の上端面５２ａに形成される８個のロータ貫通流路５２ｃの開口の内の４個は、上部バランスウェイト５３ａによって塞がれている。図４、図６、図８および図１０に示されるように、ロータ５２の上端面５２ａ、および、上部バランスウェイト５３ａは、上部バランスウェイトカバー５４ａによって覆われている。上部バランスウェイトカバー５４ａは、ハウジング２３の下端に固定されているので、ロータ５２が回転している間、上部バランスウェイトカバー５４ａは回転しない。また、ロータ５２と上部バランスウェイトカバー５４ａとの間、および、上部バランスウェイト５３ａと上部バランスウェイトカバー５４ａとの間には、非常に小さい隙間が形成されている。そのため、上部バランスウェイトカバー５４ａは、ロータ５２および上部バランスウェイト５３ａと接触しない。以下、ロータ５２の上端面５２ａ、上部バランスウェイト５３ａの表面、および、上部バランスウェイトカバー５４ａの内面によって形成される空間を、ロータ上端空間５２ｄと呼ぶ。上部バランスウェイト５３ａによって開口が塞がれていない４個のロータ貫通流路５２ｃは、ロータ上端空間５２ｄと連通している。
【００３１】
下部バランスウェイト５３ｂは、図３、図５、図７および図９に示されるように、８個のロータ貫通流路５２ｃの開口を塞がないように、ロータ５２の下端面５２ｂに取り付けられている。ロータ５２には、下部バランスウェイトカバー５４ｂが取り付けられている。図４、図６、図８および図１０に示されるように、ロータ５２の下端面５２ｂ、および、下部バランスウェイト５３ｂは、下部バランスウェイトカバー５４ｂによって覆われている。以下、ロータ５２の下端面５２ｂ、下部バランスウェイト５３ｂの表面、および、下部バランスウェイトカバー５４ｂの内面によって形成される空間を、ロータ下端空間５２ｅと呼ぶ。ロータ貫通流路５２ｃは、ロータ下端空間５２ｅと連通している。
【００３２】
上部バランスウェイトカバー５４ａの上面には、４個の上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４が形成されている。図３、図５、図７および図９に示されるように、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４は、クランクシャフト１７の回転軸周りに４５度の間隔で順に配置されている。上部バランスウェイトカバー５４ａは回転しないので、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の位置は固定されている。下部バランスウェイトカバー５４ｂの下面には、クランクシャフト１７の回転軸周りに複数の下部流路孔５６ｂが形成されている。
【００３３】
ロータ上端空間５２ｄは、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４を介して、上部空間Ｓ１１と連通することができる。しかし、図４および図６に示されるように、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４が上部バランスウェイト５３ａによって塞がれている場合には、ロータ上端空間５２ｄは、塞がれている上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４を介して上部空間Ｓ１１と連通することができない。一方、ロータ下端空間５２ｅは、下部流路孔５６ｂを介して、下部空間Ｓ１２と常に連通している。以下、ロータ上端空間５２ｄ、ロータ貫通流路５２ｃおよびロータ下端空間５２ｅから構成される空間を、必要に応じて、ロータ流路５２ｆと呼ぶ。上部空間Ｓ１１は、下部空間Ｓ１２と、ロータ流路５２ｆを介して連通することができる。
【００３４】
（１−５）下部軸受
下部軸受６０は、駆動モータ１６の下方に配置される。下部軸受６０の外周面は、ケーシング１０の内面に気密状に接合されている。下部軸受６０は、クランクシャフト１７を支持する。下部軸受６０の上端面には、油分離板７３が取り付けられている。下部軸受６０は、その下端に給油ポンプ１７ａが取り付けられている。
【００３５】
（１−６）クランクシャフト
クランクシャフト１７は、ケーシング１０の内部に収容される。クランクシャフト１７は、その軸方向が鉛直方向に沿うように配置されている。クランクシャフト１７は、その上端部の軸心が上端部を除く部分の軸心に対してわずかに偏心している形状を有している。
【００３６】
クランクシャフト１７は、ロータ５２の回転中心を鉛直方向に貫通してロータ５２に連結されている。クランクシャフト１７は、その上端部が上端軸受２６ｃに嵌入することで、可動スクロール２６に接続されている。クランクシャフト１７は、上部軸受３２および下部軸受６０によって支持されている。
【００３７】
クランクシャフト１７は、その軸方向に延びている主給油路６１を内部に有している。主給油路６１の上端は、クランクシャフト１７の上端面と第２鏡板２６ａの下面とによって形成される油室８３と連通している。油室８３は、第２鏡板２６ａに形成される給油細孔６３を介して、固定スクロール２４に形成される給油ポケット２４ｈと連通する。主給油路６１の下端は、給油ポンプ１７ａを介して、高圧空間Ｓ１の油貯留部１０ａに連通している。
【００３８】
クランクシャフト１７は、主給油路６１から分岐する第１副給油路６２ａ、第２副給油路６２ｂおよび第３副給油路６２ｃを有している。第１副給油路６２ａ、第２副給油路６２ｂおよび第３副給油路６２ｃは、水平方向に延びている。第１副給油路６２ａは、クランクシャフト１７と可動スクロール２６の上端軸受２６ｃとの摺動面に開口している。第２副給油路６２ｂは、クランクシャフト１７とハウジング２３の上部軸受３２との摺動面に開口している。第３副給油路６２ｃは、クランクシャフト１７と下部軸受６０との摺動面に開口している。
【００３９】
クランクシャフト１７の下端は、給油ポンプ１７ａに接続されている。給油ポンプ１７ａは、トロコイドポンプ等の容積型ポンプである。給油ポンプ１７ａの吸入口である主給油路吸入口６１ａは、油貯留部１０ａの潤滑油中に浸漬している。給油ポンプ１７ａの吐出口は、クランクシャフト１７の主給油路６１に接続されている。
【００４０】
（１−７）吸入管
吸入管１９は、ケーシング１０の外部から圧縮機構１５へ、冷媒回路の冷媒を導入するための管である。吸入管１９は、ケーシング１０の上壁部１２に気密状に嵌入されている。吸入管１９は、低圧空間Ｓ２を鉛直方向に貫通するとともに、内端部が固定スクロール２４に嵌入されている。
【００４１】
（１−８）吐出管
吐出管２０は、高圧空間Ｓ１の上部空間Ｓ１１からケーシング１０の外部へ、圧縮冷媒を吐出するための管である。吐出管２０は、ケーシング１０の胴部ケーシング部１１に気密状に嵌入されている。吐出管２０は、上部空間Ｓ１１を水平方向に貫通する。ケーシング１０内にある吐出管２０の開口部２０ａは、ハウジング２３の近傍に位置している。
【００４２】
（２）スクロール圧縮機の動作
本実施形態に係るスクロール圧縮機１０１の動作について説明する。最初に、スクロール圧縮機１０１を備える冷媒回路を循環する冷媒の基本的な流れについて説明する。次に、スクロール圧縮機１０１内部における潤滑油の基本的な流れについて説明する。次に、ロータ流路５２ｆにおける冷媒の流れの変化について説明する。
【００４３】
（２−１）冷媒の流れ
最初に、駆動モータ１６が駆動することによって、ロータ５２が回転する。これにより、ロータ５２に固定されているクランクシャフト１７が軸回転する。クランクシャフト１７の軸回転運動は、上端軸受２６ｃを介して可動スクロール２６に伝達される。クランクシャフト１７の上端部の軸心は、クランクシャフト１７の軸回転運動の軸心に対して偏心している。また、可動スクロール２６は、オルダム継手３９によって自転が防止される。これにより、可動スクロール２６は、自転することなく、固定スクロール２４に対して公転運動を行う。
【００４４】
圧縮される前の低温低圧の冷媒は、吸入管１９から主吸入孔を経由して、圧縮機構１５の圧縮室４０に供給される。可動スクロール２６の公転運動により、圧縮室４０は容積を徐々に減少させながら固定スクロール２４の外周部から中心部に向かって移動する。その結果、圧縮室４０の冷媒は圧縮されて圧縮冷媒となる。圧縮冷媒は、吐出孔４１からマフラー空間４５へ吐出された後、第１圧縮冷媒流路４６および第２圧縮冷媒流路４８を経由して、高圧空間Ｓ１の上部空間Ｓ１１へ吐出される。そして、圧縮冷媒は、モータ冷却通路５５を下降して、高圧空間Ｓ１の下部空間Ｓ１２に到達する。そして、圧縮冷媒は、流れの向きを反転させて、他のモータ冷却通路５５および駆動モータ１６のエアギャップを上昇して、上部空間Ｓ１１に到達する。最終的に、圧縮冷媒は、吐出管２０からスクロール圧縮機１０１の外部に吐出される。
【００４５】
（２−２）潤滑油の流れ
最初に、駆動モータ１６が駆動することによって、ロータ５２が回転する。これにより、ロータ５２に固定されているクランクシャフト１７が軸回転する。クランクシャフト１７の軸回転によって、給油ポンプ１７ａが駆動する。給油ポンプ１７ａは、油貯留部１０ａの潤滑油を、主給油路吸入口６１ａから吸入して主給油路６１に吐出する。給油ポンプ１７ａによって主給油路６１に吐出された潤滑油は、主給油路６１内を油室８３に向かって上昇する。
【００４６】
主給油路６１を上昇する潤滑油は、順に、第３副給油路６２ｃ、第２副給油路６２ｂおよび第１副給油路６２ａに分流する。第３副給油路６２ｃを流れる潤滑油は、クランクシャフト１７と下部軸受６０との摺動面を潤滑した後、高圧空間Ｓ１に供給されて油貯留部１０ａに戻される。第２副給油路６２ｂを流れる潤滑油は、クランクシャフト１７とハウジング２３の上部軸受３２との摺動面を潤滑した後、高圧空間Ｓ１およびクランク室２３ａに供給される。高圧空間Ｓ１に供給された潤滑油は、油貯留部１０ａに戻される。クランク室２３ａに供給された潤滑油は、ハウジング２３に形成された油戻し通路（図示せず）を通過して高圧空間Ｓ１に供給され、油貯留部１０ａに戻される。第１副給油路６２ａを流れる潤滑油は、クランクシャフト１７と可動スクロール２６の上端軸受２６ｃとの摺動面を潤滑した後、クランク室２３ａに供給される。クランク室２３ａに供給された潤滑油は、油戻し通路を通過して高圧空間Ｓ１に供給され、油貯留部１０ａに戻される。
【００４７】
主給油路６１を上昇して油室８３まで到達した潤滑油は、第２鏡板２６ａの給油細孔６３を通過して、圧縮機構１５のスラスト摺動面２４ｄに供給される。潤滑油は、スラスト摺動面２４ｄをシールして圧縮室４０に流入する。圧縮室４０に流入した潤滑油は、微小な油滴の状態で、圧縮される前の冷媒に混入する。圧縮冷媒に混入した潤滑油は、圧縮冷媒と同じ経路を通って、圧縮室４０から高圧空間Ｓ１の上部空間Ｓ１１へ吐出される。そして、潤滑油は、圧縮冷媒と共にモータ冷却通路５５を下降して、高圧空間Ｓ１の下部空間Ｓ１２に到達した後、油分離板７３に衝突する。油分離板７３に付着した潤滑油は、下部空間Ｓ１２を落下して油貯留部１０ａに戻される。
【００４８】
（２−３）ロータ流路における冷媒の流れの変化
ロータ５２の回転に伴う上部空間Ｓ１１および下部空間Ｓ１２の圧力の時間変化である、冷媒の圧力脈動について説明する。図１１は、上部空間Ｓ１１および下部空間Ｓ１２の圧力の時間変化を表すグラフである。上部空間Ｓ１１の圧力は、図１に示される、ステータ５１の上方のポイントＰ１における圧力である。下部空間Ｓ１２の圧力は、図１に示される、ステータ５１の下方のポイントＰ２における圧力である。図１１において、実線の波は、ポイントＰ１における圧力の時間変化を表し、鎖線の波は、ポイントＰ２における圧力の時間変化を表す。図１１に示されるように、上部空間Ｓ１１の圧力、および、下部空間Ｓ１２の圧力は、同じ周期で周期的に変化する。圧力の時間変化の周期は、ロータ５２の回転周期、すなわち、ロータ５２の回転位相が３６０度変化するために必要な時間に等しい。図１１に示されるように、上部空間Ｓ１１の圧力の時間変化の波と、下部空間Ｓ１２の圧力の時間変化の波との間の位相差は、１８０度である。そのため、上部空間Ｓ１１の圧力が最大になる時点において、下部空間Ｓ１２の圧力は最小となり、下部空間Ｓ１２の圧力が最大になる時点において、上部空間Ｓ１１の圧力は最小となる。
【００４９】
図１２は、上部バランスウエイトカバー５４ａの上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均の時間変化を表すグラフである。図１２には、参考として、図１１に示されるポイントＰ１における圧力の時間変化が鎖線で示されている。
【００５０】
上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度について、上部流路孔５６ａ１を例にして説明する。ロータ５２が一回転する間、上部流路孔５６ａ１は、図４および図６に示されるように、上部バランスウェイト５３ａによって塞がれている状態、または、図８および図１０に示されるように、上部バランスウェイト５３ａによって塞がれていない状態を有する。上部流路孔５６ａ１の開度は、上部バランスウェイト５３ａによって塞がれていない部分の面積と、上部流路孔５６ａ１の開口面積との比である。すなわち、図３および図５に示されるように、上部バランスウェイト５３ａによって上部流路孔５６ａ１が完全に塞がれている場合には、開度はゼロであり、図７および図９に示されるように、上部バランスウェイト５３ａによって上部流路孔５６ａ１が全く塞がれていない場合には、開度は１である。上部流路孔５６ａ１の開度は、ロータ５２の回転によって、ゼロと１との間で周期的に変化する。以上の説明は、上部流路孔５６ａ２〜５６ａ４に適用可能である。
【００５１】
図１２に示される上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均は、ゼロと１との間で周期的に変化する。図３に示される状態では、上部バランスウェイト５３ａによって塞がれている上部流路孔５６ａ１，５６ａ２の開度はゼロであり、塞がれていない上部流路孔５６ａ３，５６ａ４の開度は１であるので、開度の平均は０．５である。図５に示される状態では、全ての上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４が上部バランスウェイト５３ａによって塞がれているので、開度の平均はゼロである。図７に示される状態では、上部バランスウェイト５３ａによって塞がれている上部流路孔５６ａ３，５６ａ４の開度はゼロであり、塞がれていない上部流路孔５６ａ１，５６ａ２の開度は１であるので、開度の平均は０．５である。図９に示される状態では、全ての上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４が上部バランスウェイト５３ａによって塞がれていないので、開度の平均は１である。このように、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４を介して上部空間Ｓ１１がロータ上端空間５２ｄと連通している状態と、連通していない状態とが周期的に繰り返される。
【００５２】
また、図１２に示される上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均の時間変化の周期は、図１１に示されるポイントＰ１，Ｐ２における圧力の時間変化の周期と等しい。図１２において、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均がゼロから１に変化するまでの時間帯、１である時間帯、および、１からゼロに変化するまでの時間帯において、上部空間Ｓ１１は、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の少なくとも一部を介して、ロータ上端空間５２ｄと連通している。すなわち、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均がゼロより大きい間において、上部空間Ｓ１１は、下部空間Ｓ１２とロータ流路５２ｆを介して連通する。
【００５３】
図１２に示される上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均の時間変化のグラフ上には、ポイントＳＴ１〜ＳＴ４が示されている。ポイントＳＴ１は、図３および図４に示される状態を表す。ポイントＳＴ２は、図５および図６に示される状態を表す。ポイントＳＴ３は、図７および図８に示される状態を表す。ポイントＳＴ４は、図９および図１０に示される状態を表す。図１２に示されるように、上部空間Ｓ１１の圧力が最も高い時点において、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均はゼロであり、上部空間Ｓ１１の圧力が最も低い時点において、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均は１である。
【００５４】
以下、上部空間Ｓ１１の圧力が下部空間Ｓ１２の圧力よりも高い間において、ロータ５２の回転位相は第１範囲Ｒ１にあると呼び、下部空間Ｓ１２の圧力が上部空間Ｓ１１の圧力よりも高い間において、ロータ５２の回転位相は第２範囲Ｒ２にあると呼ぶ。図１１および図１２には、第１範囲Ｒ１および第２範囲Ｒ２のそれぞれに対応する期間が示されている。第１範囲Ｒ１および第２範囲Ｒ２における、ロータ５２の回転位相の範囲は、共に１８０度である。
【００５５】
第１範囲Ｒ１は、上部空間Ｓ１１の圧力が増加して最大値に達し、かつ、下部空間Ｓ１２の圧力が減少して最小値に達する期間を有する。この期間では、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４は上部バランスウェイト５３ａによって閉じられ、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均は減少してゼロに達する。すなわち、第１範囲Ｒ１では、ロータ流路５２ｆが狭くなって、ロータ流路５２ｆが完全に閉じられる。
【００５６】
第２範囲Ｒ２は、上部空間Ｓ１１の圧力が減少して最小値に達し、かつ、下部空間Ｓ１２の圧力が増加して最大値に達する期間を有する。この期間では、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４は、第１範囲Ｒ１にある間よりも広く開けられ、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均は増加して１に達する。すなわち、第２範囲Ｒ２では、ロータ流路５２ｆが広くなって、ロータ流路５２ｆが完全に開けられる。
【００５７】
なお、本実施形態において、クランクシャフト１７、ロータ５２および上部バランスウェイト５３ａのそれぞれと、上部バランスウエイトカバー５４ａとの間には非常に小さい隙間が形成されているが、この隙間を通過する冷媒の流量は無視できるものとする。すなわち、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４が上部バランスウェイト５３ａによって完全に塞がれている間は、上部空間Ｓ１１は、ロータ上端空間５２ｄと連通していないとする。
【００５８】
（３）スクロール圧縮機の特徴
本実施形態に係るスクロール圧縮機１０１では、ロータ５２の回転によって、圧縮機構１５は、圧縮冷媒を高圧空間Ｓ１に周期的に吐出する。高圧空間Ｓ１では、図１１に示されるように、駆動モータ１６の上方の上部空間Ｓ１１の圧力、および、駆動モータ１６の下方の下部空間Ｓ１２の圧力は、ロータ５２の半回転に相当する位相差で、圧縮機構１５から吐出される圧縮冷媒によって周期的に変化する。
【００５９】
スクロール圧縮機１０１では、ロータ５２と共に回転する上部バランスウェイト５３ａ、および、ハウジング２３の下端に固定されている上部バランスウエイトカバー５４ａは、図１２に示されるように、上部バランスウエイトカバー５４ａに形成される上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均を周期的に増減させる。これにより、上部空間Ｓ１１と下部空間Ｓ１２とを連通するロータ流路５２ｆを流れる冷媒の流量は、開度の平均の増減に合わせて、周期的に変化する。ロータ５２の回転位相が第１範囲Ｒ１にある間、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均は、０．５から減少してゼロになり、その後、０．５まで増加する。ロータ５２の回転位相が第２範囲Ｒ２にある間、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均は、０．５から増加して１になり、その後、０．５まで減少する。図１１および図１２に示されるように、上部空間Ｓ１１および下部空間Ｓ１２の圧力の時間変化は、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均の時間変化と同期している。
【００６０】
以下、モータ冷却通路５５、ステータ５１とロータ５２との間のエアギャップ、および、ステータ５１のコイル間の隙間等の、ロータ貫通流路５２ｃの径方向外側にあり、かつ、上部空間Ｓ１１と下部空間Ｓ１２とを接続している流路を「外側流路」と呼ぶ。
【００６１】
上部空間Ｓ１１が下部空間Ｓ１２より高圧である間（図１２においてポイントＳＴ１〜ＳＴ２〜ＳＴ３の間）において、ロータ５２の回転位相は第１範囲Ｒ１にあり、かつ、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均は、ゼロと０．５との間である。このとき、上部空間Ｓ１１は下部空間Ｓ１２とロータ流路５２ｆを介して連通していない状態にあるか、または、わずかに連通している状態にある。そのため、ロータ流路５２ｆを通過できる冷媒の流量が小さく、高圧側の上部空間Ｓ１１から低圧側の下部空間Ｓ１２に向かって外側流路を通過する圧縮冷媒の流量および流速が増加する。これにより、下部空間Ｓ１２から上部空間Ｓ１１に向かって外側流路を流れる圧縮冷媒の流量が低下するので、圧縮冷媒に含まれる潤滑油の油滴が、外側流路を上昇して上部空間Ｓ１１に流入することが抑えられる。そのため、上部空間Ｓ１１が下部空間Ｓ１２より高圧である間において、上部空間Ｓ１１から吐出管２０を経由してケーシング１０の外部に吐出される潤滑油の量が低下する。
【００６２】
一方、上部空間Ｓ１１が下部空間Ｓ１２より低圧である間（図１２においてポイントＳＴ３〜ＳＴ４〜ＳＴ１の間）において、ロータ５２の回転位相は第２範囲Ｒ２にあり、かつ、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均は、０．５と１との間である。このとき、上部空間Ｓ１１は下部空間Ｓ１２とロータ流路５２ｆを介して連通している状態にある。そのため、高圧側の下部空間Ｓ１２から低圧側の上部空間Ｓ１１に向かってロータ流路５２ｆを通過する圧縮冷媒の流量および流速が増加する。これにより、下部空間Ｓ１２から上部空間Ｓ１１に向かって外側流路を流れる圧縮冷媒の流量が低下するので、圧縮冷媒に含まれる潤滑油の油滴が、外側流路を上昇して上部空間Ｓ１１に流入することが抑えられる。また、下部空間Ｓ１２から上部空間Ｓ１１に向かってロータ流路５２ｆを流れる圧縮冷媒に含まれる潤滑油の油滴は、ロータ５２の下端面５２ｂ、および、上部バランスウェイトカバー５４ａや下部バランスウェイトカバー５４ｂの内側の面と衝突し、自重により落下して下部空間Ｓ１２に戻されやすい。そのため、上部空間Ｓ１１が下部空間Ｓ１２より低圧である間においても、上部空間Ｓ１１から吐出管２０を経由してケーシング１０の外部に吐出される潤滑油の量が低下する。
【００６３】
すなわち、スクロール圧縮機１０１では、ロータ５２の回転位相に関わらず、外側流路を圧縮冷媒と共に上昇する潤滑油の流量が抑えられ、潤滑油の油滴がケーシング１０の外部に吐出されることが抑えられる。従って、本実施形態に係るスクロール圧縮機１０１は、油上がりを効果的に低減することができる。
【００６４】
―第２実施形態―
本発明の第２実施形態に係るスクロール圧縮機について、図１３〜１９を参照しながら説明する。本実施形態の基本的な構成、動作および特徴は、第１実施形態に係るスクロール圧縮機と同一であるので、第１実施形態との相違点を主に説明する。
【００６５】
第１実施形態に係るスクロール圧縮機１０１では、ロータ５２と共に回転する上部バランスウェイト５３ａ、および、ハウジング２３の下端に固定されている上部バランスウエイトカバー５４ａは、上部バランスウエイトカバー５４ａに形成される上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均を周期的に増減させる。これにより、ロータ５２を貫通するロータ貫通流路５２ｃは、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４を介して上部空間Ｓ１１と連通している状態と、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４を介して上部空間Ｓ１１と連通していない状態との間を周期的に移行する。しかし、ロータ貫通流路５２ｃと上部空間Ｓ１１との間の連通状態の周期的な移行は、他の構成によって実現されてもよい。
【００６６】
図１３は、本実施形態に係るスクロール圧縮機２０１の縦断面図である。スクロール圧縮機２０１は、ロータ１５２を備えている。図１４、図１５、図１６および図１７は、それぞれ、ロータ１５２の回転位相が０度、９０度、１８０度および２７０度のときのロータ１５２の上面図である。図１４〜１７には、後述する上端面カバー１５４ａも示されている。図１８は、図１４のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線における縦断面図である。図１９は、図１６のＸＩＸ−ＸＩＸ線における縦断面図である。
【００６７】
ロータ１５２は、図１４〜１７に示されるように、４個のロータ貫通流路１５２ｃ１〜１５２ｃ４を有している。ロータ貫通流路１５２ｃ１〜１５２ｃ４は、クランクシャフト１７の回転軸周りに４５度の間隔で順に配置されている。ロータ貫通流路１５２ｃ１〜１５２ｃ４は、鉛直方向に沿ってロータ１５２を貫通し、ロータ１５２の上端面１５２ａおよび下端面１５２ｂに開口している。ロータ貫通流路１５２ｃ１〜１５２ｃ４は、下部空間Ｓ１２と常に連通している。
【００６８】
また、図１８および図１９に示されるように、ロータ１５２の上端面１５２ａの上方には、Ｃ字形状を有する上端面カバー１５４ａが設けられている。上端面カバー１５４ａは、ハウジング２３、ステータ５１およびケーシング１０等の固定されている部材に取り付けられている。本実施形態では、図１１に示されるように、上端面カバー１５４ａは、ハウジング２３の下端から下方に延びる部分に取り付けられている。上端面１５２ａと上端面カバー１５４ａの下面との間には、非常に小さい隙間が形成されている。すなわち、上端面カバー１５４ａは、ロータ１５２と接触していない。
【００６９】
上端面カバー１５４ａは、第１実施形態における上部バランスウェイト５３ａと同じ機能を有する。ロータ貫通流路１５２ｃ１〜１５２ｃ４は、第１実施形態における上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４と同じ機能を有する。すなわち、ハウジング２３に固定されている上端面カバー１５４ａは、ロータ１５２と共に回転するロータ貫通流路１５２ｃ１〜１５２ｃ４の開度の平均を周期的に増減させることができる。ロータ１５２が一回転する間、ロータ貫通流路１５２ｃ１〜１５２ｃ４は、上端面カバー１５４ａによって塞がれている状態、または、上端面カバー１５４ａによって塞がれていない状態を有する。すなわち、本実施形態における上端面カバー１５４ａとロータ貫通流路１５２ｃ１〜１５２ｃ４との関係は、第１実施形態における上部バランスウェイト５３ａと上部流路孔５６ａとの関係と同じである。
【００７０】
図１４、図１５、図１６および図１７に示される状態は、それぞれ、第１実施形態の図３、図５、図７および図９に示される状態に相当する。図１４に示される状態では、上端面カバー１５４ａによって塞がれているロータ貫通流路１５２ｃ３，１５２ｃ４の開度はゼロであり、塞がれていないロータ貫通流路１５２ｃ１，１５２ｃ２の開度は１であるので、開度の平均は０．５である。図１５に示される状態では、全てのロータ貫通流路１５２ｃ１〜１５２ｃ４が上端面カバー１５４ａによって塞がれているので、開度の平均はゼロである。図１６に示される状態では、上端面カバー１５４ａによって塞がれているロータ貫通流路１５２ｃ１，１５２ｃ２の開度はゼロであり、塞がれていないロータ貫通流路１５２ｃ３，１５２ｃ４の開度は１であるので、開度の平均は０．５である。図１７に示される状態では、全てのロータ貫通流路１５２ｃ１〜１５２ｃ４が上端面カバー１５４ａによって塞がれていないので、開度の平均は１である。
【００７１】
図１１および図１２のグラフは、本実施形態に適用可能である。すなわち、本実施形態では、上端面カバー１５４ａは、ロータ貫通流路１５２ｃ１〜１５２ｃ４の開度の平均を周期的に増減させる。これにより、上部空間Ｓ１１は、ロータ貫通流路１５２ｃ１〜１５２ｃ４を介して下部空間Ｓ１２と周期的に連通する。図１１および図１２に示されるように、上部空間Ｓ１１の圧力が下部空間Ｓ１２の圧力よりも高い間において、ロータ貫通流路１５２ｃ１〜１５２ｃ４の開度の平均は、ゼロと０．５との間にある。一方、下部空間Ｓ１２の圧力が上部空間Ｓ１１の圧力よりも高い間において、ロータ貫通流路１５２ｃ１〜１５２ｃ４の開度の平均は、０．５と１との間にある。ロータ１５２の回転によって、上部空間Ｓ１１および下部空間Ｓ１２の圧力の時間変化は、ロータ貫通流路１５２ｃ１〜１５２ｃ４の開度の平均の時間変化と、同期している。
【００７２】
以上より、本実施形態のスクロール圧縮機２０１は、第１実施形態のスクロール圧縮機１０１と同じ効果を有する。そのため、スクロール圧縮機２０１では、ロータ１５２の回転位相に関わらず、外側流路を圧縮冷媒と共に上昇する潤滑油の流量が抑えられ、潤滑油の油滴がケーシング１０の外部に吐出されることが抑えられる。従って、スクロール圧縮機２０１は、油上がりを効果的に低減することができる。
【００７３】
―変形例―
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明したが、本発明の具体的構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で変更可能である。以下、本発明の実施形態に係る圧縮機に対する適用可能な変形例について説明する。
【００７４】
（１）変形例Ａ
第１実施形態に係るスクロール圧縮機１０１では、上部バランスウエイト５３ａは、ロータ５２の上端面５２ａに取り付けられているが、クランクシャフト１７に取り付けられてもよい。
【００７５】
（２）変形例Ｂ
第１実施形態に係るスクロール圧縮機１０１では、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４は、上部バランスウェイトカバー５４ａの上面に形成されている。しかし、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４は、上部バランスウェイトカバー５４ａの側面に形成されてもよい。この場合においても、ロータ５２と共に回転する上部バランスウエイト５３ａ、および、ハウジング２３の下端に固定されている上部バランスウェイトカバー５４ａは、上部バランスウェイトカバー５４ａに形成される上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均を周期的に増減させることができる。
【００７６】
（３）変形例Ｃ
第１実施形態に係るスクロール圧縮機１０１では、上部バランスウェイトカバー５４ａは、４個の上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４を有している。しかし、図１２に示されるように、上部流路孔５６ａ１〜５６ａの開度の平均が、上部空間Ｓ１１および下部空間Ｓ１２の圧力の時間変化と同期して変化するのであれば、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の数および形状は適宜に設定されてもよい。
【００７７】
図２０は、本変形例における上部流路孔５６ａの一例を示す、ロータ５２の上面図である。上部バランスウェイトカバー５４ａは、Ｃ字形状を有する１個の上部流路孔５６ａのみを有している。この場合においても、上部流路孔５６ａの開度の時間変化は、上部空間Ｓ１１および下部空間Ｓ１２の圧力の時間変化と同期するので、第１実施形態に係るスクロール圧縮機１０１を同じ効果が得られる。
【００７８】
（４）変形例Ｄ
第１実施形態に係るスクロール圧縮機１０１では、ロータ５２の下端面５２ｂに、下部バランスウェイト５３ｂおよび下部バランスウェイトカバー５４ｂが取り付けられている。しかし、スクロール圧縮機１０１は、下部バランスウェイトカバー５４ｂが取り付けられていなくてもよく、また、下部バランスウェイト５３ｂおよび下部バランスウェイトカバー５４ｂの両方が取り付けられていなくてもよい。
【００７９】
（５）変形例Ｅ
第１実施形態に係るスクロール圧縮機１０１では、下部バランスウェイトカバー５４ｂには、複数の下部流路孔５６ｂが形成されている。しかし、下部流路孔５６ｂの数および形状は適宜に設定されてもよい。例えば、下部バランスウェイトカバー５４ｂには、円環形状の下部流路孔５６ｂが形成されてもよい。
【００８０】
（６）変形例Ｆ
第１実施形態に係るスクロール圧縮機１０１では、ロータ５２と共に回転する上部バランスウエイト５３ａ、および、ハウジング２３の下端に固定されている上部バランスウェイトカバー５４ａは、上部流路孔５６ａ１〜５６ａ４の開度の平均を周期的に増減させる。しかし、ロータ５２と共に回転する下部バランスウエイト５３ｂ、および、固定されている下部バランスウェイトカバー５４ｂが、下部バランスウェイトカバー５４ｂに形成される複数の下部流路孔５６ｂの開度を周期的に増減させてもよい。すなわち、第１実施形態におけるロータ５２の上端面５２ａ、上部バランスウエイト５３ａおよび上部バランスウェイトカバー５４ａからなる構成と同じ構成が、ロータ５２の下端面５２ｂの側にも設けられてもよい。
【００８１】
なお、本変形例では、ロータ５２の上端面５２ａの側に、第１実施形態におけるロータ５２の上端面５２ａ、上部バランスウエイト５３ａおよび上部バランスウェイトカバー５４ａからなる構成と同じ構成が設けられていなくてもよい。例えば、上部バランスウェイトカバー５４ａは、ロータ５２および上部バランスウエイト５３ａに固定されていてもよい。
【００８２】
（７）変形例Ｇ
第２実施形態に係るスクロール圧縮機２０１では、上端面カバー１５４ａは、Ｃ字形状を有し、ロータ１５２の上端面１５２ａを覆っている。しかし、上端面カバー１５４ａは、他の形状を有してもよく、また、複数の部材から構成されてもよい。
【００８３】
図２１〜２４は、本変形例の一例としてのロータ２５２の構成を示す図である。ロータ２５２の上端面２５２ａは、２個の上端面カバー２５４ａによって覆われている。２個の上端面カバー２５４ａは、それぞれ、ロータ２５２の回転方向に沿って９０度の範囲を占める形状を有している。２個の上端面カバー２５４ａは、ロータ２５２の回転軸に対して２回対称となるように配置されている。
【００８４】
ロータ２５２は、４個のロータ貫通流路２５２ｃ１〜２５２ｃ４を有している。ロータ貫通流路２５２ｃ１およびロータ貫通流路２５２ｃ２は、ロータ２５２の回転軸周りに４５度の間隔で配置されている。ロータ貫通流路２５２ｃ３およびロータ貫通流路２５２ｃ４は、ロータ２５２の回転軸周りに４５度の間隔で配置されている。ロータ貫通流路２５２ｃ１およびロータ貫通流路２５２ｃ２は、それぞれ、ロータ２５２の回転軸に対して、ロータ貫通流路２５２ｃ３およびロータ貫通流路２５２ｃ４の反対側に位置している。
【００８５】
図２１、図２２、図２３および図２４は、それぞれ、ロータ２５２の回転位相が０度、４５度、９０度および１３５度のときのロータ２５２の上面図である。図２１〜２４には、２個の上端面カバー２５４ａが示されている。ロータ２５２は、ロータ２５２の回転軸周りに半回転する過程において、図２１に示される状態から、図２２、図２３および図２４に示される状態に順に遷移して、再び図２１に示される状態に戻る。すなわち、ロータ２５２の回転位相が１８０度変化する間において、ロータ貫通流路２５２ｃ１〜２５２ｃ４の開度の平均が周期的に変化する。すなわち、図２１、図２２、図２３および図２４で示される状態は、それぞれ、第２実施形態の図１４、図１５、図１６および図１７で示される状態に相当する。
【００８６】
本変形例は、例えば、上部空間Ｓ１１および下部空間Ｓ１２が小さいスクロール圧縮機２０１に適用される。このようなスクロール圧縮機では、高圧空間Ｓ１における冷媒の圧力脈動が、第２実施形態と比較して、より高次のモードになる傾向がある。例えば、冷媒の圧力脈動が２次モードである場合、上部空間Ｓ１１および下部空間Ｓ１２の圧力の時間変化の周期は、図１１に示される周期の半分になる。この場合、図２１〜２４に示される構成を採用することで、ロータ貫通流路２５２ｃ１〜２５２ｃ４の開度の平均の時間変化の周期を、上部空間Ｓ１１および下部空間Ｓ１２の圧力の時間変化の周期に一致させることができる。従って、本変形例において、冷媒の圧力脈動が２次モードとなるスクロール圧縮機は、第２実施形態に係るスクロール圧縮機２０１と同じ効果を有することができる。
【００８７】
なお、本変形例では、ロータ２５２の上端面２５２ａを覆う上端面カバーの数および形状、もしくは、ロータ２５２に形成されるロータ貫通流路の数および位置を適切に設定することで、冷媒の圧力脈動のより高次のモードに対応するスクロール圧縮機を製造することができる。
【００８８】
（８）変形例Ｈ
第２実施形態に係るスクロール圧縮機２０１では、ロータ１５２が一回転する間、ロータ貫通流路１５２ｃ１〜１５２ｃ４は、固定されている上端面カバー１５４ａによって開閉される。しかし、ロータ貫通流路１５２ｃ１〜１５２ｃ４は、固定されている下端面カバーによって開閉されてもよい。下端面カバーは、ロータ１５２の下端面の一部を覆う部材である。下端面カバーは、ロータ１５２と共に回転するロータ貫通流路１５２ｃ１〜１５２ｃ４の開度の平均を周期的に増減させることができる。下端面カバーは、例えば、上端面カバー１５４ａと同様に、Ｃ字形状を有し、ハウジング２３、ステータ５１およびケーシング１０等に取り付けられて固定されている。
【００８９】
なお、本変形例では、スクロール圧縮機２０１は、上端面カバー１５４ａを有していなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明に係る圧縮機は、油上がりを効果的に低減することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１０      ケーシング
１５      圧縮機構
１６      駆動モータ（モータ）
５１      ステータ
５２      ロータ
５２ｆ    ロータ流路
５３ａ    上部バランスウエイト（上部バランスウエイト）
５４ａ    上部バランスウェイトカバー（流路調整部材）
５５      モータ冷却通路（外側流路、コアカット）
５６ａ１〜５６ａ４    上部流路孔（流路孔）
１０１      スクロール圧縮機（圧縮機）
Ｓ１１  上部空間
Ｓ１２  下部空間
Ｒ１    第１範囲
Ｒ２    第２範囲
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９２】
【特許文献１】特開２００９−２６４１７５号公報
【図１】
2015166553.tif 000003
【図２】
2015166553.tif 000004
【図３】
2015166553.tif 000005
【図４】
2015166553.tif 000006
【図５】
2015166553.tif 000007
【図６】
2015166553.tif 000008
【図７】
2015166553.tif 000009
【図８】
2015166553.tif 000010
【図９】
2015166553.tif 000011
【図１０】
2015166553.tif 000012
【図１１】
2015166553.tif 000013
【図１２】
2015166553.tif 000014
【図１３】
2015166553.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2015166553.tif 000017
【図１６】
2015166553.tif 000018
【図１７】
2015166553.tif 000019
【図１８】
2015166553.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
2015166553.tif 000025
【図２４】
2015166553.tif 000026