(57)【要約】【課題】従来の圧縮機では、冷媒と冷凍機油が分離されにくく密閉容器外への冷凍機油の持ち出されが多く、圧縮機に油枯渇が発生する可能性があった。本発明では、信頼性の高い圧縮機を得ることを目的とする。また、冷媒ガスと冷凍機油を分離することが可能な圧縮機を得ることを目的とする。また、分離した冷凍機油を油だめに戻し、冷凍機油の圧縮機外への持ち出し量を抑制できる圧縮機を得ることを目的とする。【解決手段】回転子の第１の空間側端部に設けられ、冷媒を内周側空間から吸い込み外周側空間に排出するファンと、内周側空間内に開口し、ファンにより外周側空間に排出された冷媒を内周側空間を介して密閉容器外に排出する吐出管と、を備えた。【選択図】  図１
2004150406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に収納され、前記密閉容器外より吸入した冷媒を圧縮して前記密閉容器内の吐出空間に吐出する圧縮機構部と、前記圧縮機構部に対して前記吐出空間と軸方向反対側の前記密閉容器内に配置され、固定子と回転子からなり主軸を介して前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、前記圧縮機構部と前記電動機部との間の第１の空間を外周側空間と内周側空間に仕切る吐出カバーと、前記圧縮機構部の外周側に設けられ、前記吐出空間と前記外周側空間とを連通し、前記吐出空間に吐出された冷媒を前記外周側空間に導く圧縮機構部外周側流路と、前記固定子の外周側に設けられ、前記電動機部に対して前記第１の空間と軸方向反対側に設けられた第２の空間と前記外周側空間とを連通し、前記外周側空間内の冷媒を前記第２の空間に導く電動機外周側流路と、前記固定子と前記回転子との間に設けられ、あるいは前記回転子に設けられて前記第２の空間と前記内周側空間とを連通し、前記第２の空間内の冷媒を前記内周側空間に導く電動機内周側通路と、前記回転子の前記第１の空間側端部に設けられ、前記冷媒を内周側空間から吸い込み外周側空間に排出するファンと、前記内周側空間内に開口し、前記ファンにより外周側空間に排出された冷媒を前記内周側空間を介して前記密閉容器外に排出する吐出管と、を備えたことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記吐出カバーは圧縮機構部の前記電動機側端部に設けられ、中心近傍が開口した開口部を有していることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記圧縮機構部の前記電動機側端部に設けられた凹部と、前記凹部を覆うように設けられ、前記内周側空間を構成する前記吐出カバーと、を備え、前記凹部内に開口するように前記吐出管を配置するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記ファンの圧縮機構部側端部に設けられ、前記吐出カバーの開口部を覆う仕切り部材を備えたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は冷媒圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来のスクロール圧縮機の縦断面図である。図８において、１は固定スクロールであり、外周部はガイドフレーム１５にボルト（図示せず）によって締結されている。また固定スクロール１の側面からは、吸入管１０ａが密閉容器１０を貫通して圧入されている。
【０００３】
２は揺動スクロールであり、台板部２ａの上面には固定スクロール１の台板部１ａに設けられた板状渦巻歯１ｂと実質的に同一形状の板状渦巻歯２ｂが設けられており、幾何学的に圧縮室１ｄを形成している。台板２ａの板状渦巻歯２ｂと反対側の面の中心部には中空円筒のボス部２ｆが形成されており、主軸４上端の揺動軸部４ｂと回転自在に係合されている。また、台板２ａの板状渦巻歯２ｂと反対側の面にはコンプライアントフレーム３のスラスト軸受け３ａと圧接摺動可能なスラスト面２ｄが形成されている。
【０００４】
コンプライアントフレーム３はその外周部に設けられた上下２つの円筒面３ｄ、３ｅを、ガイドフレーム１５の内周部に設けた円筒面１５ａ、１５ｂにより半径方向に支持されており、その中心部には電動機固定子７により回転駆動される主軸４を半径方向に支持する主軸受け３ｃおよび副主軸受け３ｈが形成されている。またスラスト軸受け３ａ面内から軸方向に貫通する連絡通路３ｓが設けてあり、そのスラスト軸受け側開口部２ｋは揺動スクロール抽出孔２ｊに対面して配置されている。
【０００５】
ガイドフレーム１５の外周面１５ｇは焼きばめ、もしくは溶接などによって密閉容器１０に固着されているものの、その外周部に設けた切り欠き部１５ｃにより、固定スクロール１の吐出ポート１ｆから吐出される高圧の冷媒ガスを圧縮機構部（１，２，３，１５）と電動機要素（７，８）の間に設けられた吐出管１０ｂに導く流路は確保されている。
【０００６】
４は主軸であり、その上端部は揺動スクロール２の揺動軸受け２ｃと回転自在に係合する揺動軸４ｂが形成されており、その下側には主軸バランサ４ｅが焼きばめられている。さらにその下にはコンプライアントフレーム３の主軸受け３ｃおよび副主軸受け３ｈと回転自在に係合する主軸部４ｃが形成されている。また主軸４の下側はサブフレーム６の副軸受け６ａと回転自在に係合する副軸部４ｄが形成され、この副軸部４ｄと前述した主軸部４ｃ間には電動機回転子８が焼きばめられている。電動機回転子８の上端面には上バランサ８ａが、下端面には下バランサ８ｂが固定されており、前述した主軸バランサ４ｅとあわせて合計３ヶのバランサにより、静バランスおよび動バランスがとられている。さらに主軸４の下端にはオイルパイプ４ｆが圧入されており、密閉容器１０底部の油だめ１０ｇにたまった冷凍機油１０ｅを吸い上げる構造となっている。
【０００７】
つぎに、この従来のスクロール圧縮機の基本動作について説明する。低圧の吸入冷媒は吸入管１０ａから固定スクロール１および揺動スクロール２の板状渦巻歯で形成される圧縮室１ｄにはいる。電動機固定子７により駆動される揺動スクロール２は偏芯旋回運動とともに圧縮室１ｄの容積を減少させる。この圧縮行程により吸入冷媒は高圧となり、固定スクロール１の吐出ポート１ｆより密閉容器１０内の吐出空間１００に吐き出される。
【０００８】
なお上記圧縮行程において圧縮途中の中間圧力の冷媒ガスは揺動スクロール２の抽出孔２ｊよりコンプライアントフレーム３の連絡通路３ｓを経て、フレーム空間１５ｆに導かれ、この空間の中間圧力雰囲気を維持する。高圧となった吐出ガスは密閉容器１０内を高圧雰囲気で満たし、吐出管１０ｂから圧縮機外に放出される。このように密閉容器１０内が高圧雰囲気となる圧縮機を高圧シェルタイプという。
【０００９】
密閉容器１０底部の油だめ１０ｇにためられた冷凍機油１０ｅは、吐出空間圧力Ｐｄと吸入空間圧力Ｐｓとの差圧により主軸４を軸方向に貫通する中空空間４ｇを通り揺動軸受け部２ｇに導かれる。この軸受け部の絞り作用によって中間圧力となった冷凍機油１０ｅは、揺動軸受け部２ｇを潤滑した後に、揺動スクロール２とコンプライアントフレーム３によって囲まれた空間（ボス部空間）２ｈを満たし、この空間と低圧雰囲気空間を連絡する圧力調整弁を経由して低圧空間に導かれ、低圧の冷媒ガスとともに圧縮室１ｄに吸入される。この際、ボス部空間２ｈの圧力Ｐｍは圧力調整弁の作用により、吸入圧力である低圧空間圧力Ｐｓ＋αの圧力雰囲気と成っている。その後、圧縮行程により冷凍機油１０ｅは高圧の冷媒ガスとともに吐出ポート１ｆから密閉容器１０内に吐き出される。（たとえば、特許文献１参照。）
【００１０】
また、図９のように、フレーム３６と電動機（固定子７、回転子８）との間の空間を、フレーム３６に設けた仕切り壁３６ａと回転子８上部に設けたデミスタ３５とにより、圧縮機回転軸に近い空間３７と圧縮機回転軸より遠い空間３８に分割して、冷凍機油と混合した状態の冷媒ガスから冷凍機油を分離しようとしている。すなわち、冷凍機油と混合した状態の冷媒ガスは圧縮機回転軸に遠い空間３８内から回転子８と共に回転しているデミスタ３５内を通り、冷凍機油を分離しようとしている。圧縮機構部の吐出ポート１ｆより吐出された冷媒ガスと冷凍機油はフレーム３６の切り欠き部３６ｂを通って圧縮機回転軸に遠い空間３８に導かれ、デミスタ３５を通過することにより冷凍機油を分離し圧縮機回転軸に近い空間３７を通って吐出管１０ｂより圧縮機外に排出される。（たとえば、特許文献２参照。）
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−１６１２５４号公報（第２頁−６頁、図１、図８）
【特許文献２】
特開２０００−２０５１５７号公報（第２頁−３頁、図１、図２）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８にて説明した従来の高圧シェルタイプのスクロール圧縮機では、図１０に示すように冷媒ガスと冷凍機油は混合した状態で吐出される。図１０は従来の圧縮機の冷媒ガスと冷凍機油の流れの様子を説明した図である。図において、１ｆは吐出ポート、１５ｃはガイドフレーム１５の外周部に設けられた切り欠き部、１０ｂは吐出管である。また、図中の白抜き矢印は冷媒ガスの流れを表し、黒塗り矢印は冷凍機油の流れを表している。
【００１３】
吐出ポート１ｆより吐き出される冷媒ガスと冷凍機油は混ざり合った状態で、ガイドフレーム１５の外周部に設けられた切り欠き部１５ｃを通り、ガイドフレーム１５と電動機要素の間に導かれ、最終的に吐出管１０ｂより圧縮機外に排出されるが、その際かなりの量の冷凍機油が冷媒ガスとともに圧縮機外に持ち出され、ユニットにおいて圧力損失、伝熱性能が悪化したり、また油枯渇による圧縮機の軸受焼き付き等が引き起こされるという信頼性上の問題点があった。
【００１４】
また、図９に示した方法ではデミスタ３５に吸着した冷凍機油は電動機回転子の回転運動により生ずる遠心力の作用でデミスタ３５より圧縮機回転軸に遠い空間へ飛ばされる。圧縮機回転軸に遠い空間へ飛ばされた冷凍機油は、電動機固定子７の切り欠き部７ａなどを通り油だめ１０ｇに戻されるが、冷媒ガスの流れの方向と、冷凍機油の飛ばされる方向とが反対方向のため、再び冷凍機油の一部は冷媒ガスの流れ方向へ運ばれ、圧縮機外に持ち出されるため、冷凍機油が効率よく分離されていない。
【００１５】
この発明は、上記の問題点を解消するためになされたもので、信頼性の高い圧縮機を得ることを目的とする。また、冷媒ガスと冷凍機油を分離することが可能な圧縮機を得ることを目的とする。また、分離した冷凍機油を油だめに戻し、冷凍機油の圧縮機外への持ち出し量を抑制できる圧縮機を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明の圧縮機は、密閉容器内に収納され、前記密閉容器外より吸入した冷媒を圧縮して前記密閉容器内の吐出空間に吐出する圧縮機構部と、前記圧縮機構部に対して前記吐出空間と軸方向反対側の前記密閉容器内に配置され、固定子と回転子からなり主軸を介して前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、前記圧縮機構部と前記電動機部との間の第１の空間を外周側空間と内周側空間に仕切る吐出カバーと、前記圧縮機構部の外周側に設けられ、前記吐出空間と前記外周側空間とを連通し、前記吐出空間に吐出された冷媒を前記外周側空間に導く圧縮機構部外周側流路と、前記固定子の外周側に設けられ、前記電動機部に対して前記第１の空間と軸方向反対側に設けられた第２の空間と前記外周側空間とを連通し、前記外周側空間内の冷媒を前記第２の空間に導く電動機外周側流路と、前記固定子と前記回転子との間に設けられ、あるいは前記回転子に設けられて前記第２の空間と前記内周側空間とを連通し、前記第２の空間内の冷媒を前記内周側空間に導く電動機内周側通路と、前記回転子の前記第１の空間側端部に設けられ、前記冷媒を内周側空間から吸い込み外周側空間に排出するファンと、前記内周側空間内に開口し、前記ファンにより外周側空間に排出された冷媒を前記内周側空間を介して前記密閉容器外に排出する吐出管と、を備えたものである。
【００１７】
また、この発明の圧縮機は、前記吐出カバーは圧縮機構部の前記電動機側端部に設けられ、中心近傍が開口した開口部を有しているものである。
【００１８】
また、この発明の圧縮機は、前記圧縮機構部の前記電動機側端部に設けられた凹部と、前記凹部を覆うように設けられ、前記内周側空間を構成する前記吐出カバーと、を備え、前記凹部内に開口するように前記吐出管を配置するようにしたものである。
【００１９】
また、この発明の圧縮機は、前記ファンの圧縮機構部側端部に設けられ、前記吐出カバーの開口部を覆う仕切り部材を備えたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１について説明する。図１は本発明の実施の形態１を表す圧縮機の縦断面図、図２は本発明の実施の形態１を表す圧縮機の冷媒ガスと冷凍機油の流れを説明するための圧縮機の縦断面図、図３は吐出カバー３０の斜視図である。図４は本発明の実施の形態１の別形態を表す圧縮機の縦断面図である。
【００２１】
図１において、１は固定スクロールであり、その外周部はガイドフレーム１５にボルト（図示せず）によって締結されている。固定スクロール１の台板部１ａの一方の面（図１において下側）には板状渦巻歯１ｂが形成され、外周部にはオルダム案内溝１ｃがほぼ一直線上に２ケ形成されている。このオルダム案内溝１ｃにはオルダムリング９の爪９ｃが往復摺動自在に係合されている。さらに固定スクロール１の側面からは、吸入管１０ａが密閉容器１０を貫通して圧入されて固着されている。
【００２２】
２は揺動スクロールであり、台板部２ａの上面には固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂと実質的に同一形状の板状渦巻歯２ｂが設けられており、幾何学的に圧縮室１ｄを形成している。台板２ａの板状渦巻歯２ｂと反対側の面の中心部には中空円筒のボス部２ｆが形成されており、主軸４の上端の揺動軸部４ｂと回転自在に係合されている。また、台板２ａの板状渦巻歯２ｂと反対側の面のボス部２ｆの外周側にはコンプライアントフレーム３のスラスト軸受け３ａと圧接摺動可能なスラスト面２ｄが形成されている。
【００２３】
また、揺動スクロール２の台板２ａのスラスト面２ｄの外周部には、固定スクロール１のオルダム案内溝１ｃとほぼ９０度の位相差をもつ２個一対のオルダム案内溝２ｅがほぼ一直線上に２ケ形成されており、このオルダム案内溝２ｅにはオルダムリング９の爪９ａが往復摺動自在に係合されている。また台板部２ａには圧縮室１ｄとスラスト面２ｄを貫通する抽出孔２ｊが設けられ、圧縮途中の冷媒ガスを抽出してスラスト面２ｄに導く構造となっている。
【００２４】
コンプライアントフレーム３は、その外周部に設けられた上下２つの円筒面３ｄ、３ｅを、ガイドフレーム１５の内周部に設けられた円筒面１５ａ、１５ｂに嵌合されることによって半径方向に支持されており、その中心部には電動機固定子７により回転駆動される主軸４を半径方向に支持する主軸受け３ｃおよび副主軸受け３ｈが形成されている。またスラスト軸受け３ａの面内には、軸方向に貫通する連絡通路３ｓが設けてあり、そのスラスト軸受け側開口部２ｋは揺動スクロール２に設けられている抽出孔２ｊに対面して配置されている。ここで、固定スクロール１、揺動スクロール２、コンプライアントフレーム３、ガイドフレーム１５などによって圧縮機構部が構成され、電動機固定子７と電動機回転子８によって電動機部が構成されている。
【００２５】
ガイドフレーム１５の外周面１５ｇは焼きばめ、もしくは溶接などによって密閉容器１０に固着され、その外周部には冷媒の流路として切り欠きや凹部などよって圧縮機構部外周側流路１５ｃが設けられており、この圧縮機構部外周側流路１５ｃにより、固定スクロール１の吐出ポート１ｆから密閉容器１０内の吐出空間１００に吐出される高圧の冷媒ガスを圧縮機構部（固定スクロール１、揺動スクロール２、コンプライアントフレーム３、ガイドフレーム１５などによって構成される）と電動機部（固定子７、回転子８などによって構成される）の間の空間（第１空間１０１）に導く。
【００２６】
また、ガイドフレーム１５の内周面には、コンプライアントフレーム３の外周面に形成された上下円筒面３ｄ、３ｅと係合する円筒面１５ａ、１５ｂおよびシール材を収納するシール溝が２ヶ所設けられており、それぞれシール材１６ａ、１６ｂが設置されている。これら２つのシール材を用いて密封されたガイドフレーム１５の内周面とコンプライアントフレーム３の外周面からなるフレーム空間１５ｆは、コンプライアントフレーム３の連絡通路３ｓとのみ連通しており、揺動スクロール抽出孔２ｊより供給される圧縮途中の冷媒ガスを封入する構造となっている。
【００２７】
４は主軸であり、その上端部には揺動スクロール２の揺動軸受け２ｃと回転自在に係合する揺動軸４ｂが形成されており、その下側には主軸バランサ４ｅが焼きばめられている。さらにその下にはコンプライアントフレーム３の主軸受け３ｃおよび副主軸受け３ｈと回転自在に係合する主軸部４ｃが形成されている。また主軸４の下側はサブフレーム６の副軸受け６ａと回転自在に係合する副軸部４ｄが形成され、この副軸部４ｄと前述した主軸部４ｃ間には回転子８が焼きばめられている。回転子８の上端面には第１バランサ８ａが、下端面には第２バランサ８ｂが固定されており、前述した主軸バランサ４ｅとあわせて合計３ケのバランサにより、静バランスおよび動バランスがとられている。また、回転子８には軸方向に貫通する通路８ｃが設けられている。さらに主軸４の下端にはオイルパイプ４ｆが圧入されており、密閉容器１０底部の油だめ１０ｇにたまった冷凍機油１０ｅを吸い上げる構造となっている。
【００２８】
また、密閉容器１０の側面にはガラス端子１０ｆが設置されており、固定子７からのリード線が接合されている。以上のように、本実施の形態のスクロール圧縮機は、上部に圧縮機構部、下部に電動機部を配置し、圧縮機構部を駆動する主軸４を密閉容器１０内に収納するとともに、上記密閉容器１０内は圧縮された吐出ガス雰囲気となる高圧シェルタイプのスクロール圧縮機を表している。
【００２９】
ここで、本発明では圧縮機構部と電動機部との間の空間である第１の空間に図３に示すような吐出カバー３０が軸方向下向きに開口部３０ａが開口するようにガイドフレーム１５の電動機側端面にボルトなどにより固定されている。吐出カバー３０は図３に示すように円形の皿型形状であり、開口部３０ａ、突出部３０ｂ、フランジ部３０ｄから構成されている。ここで、突出部３０ｂには吐出管１０ｂが挿入される貫通穴３０ｃが設けられており、また、フランジ部３０ｄがボルトなどによりガイドフレーム１５の電動機側端面に取り付けらる。したがって、第１の空間１０１は、ガイドフレーム１５と吐出カバー３０との間の空間で吐出管１０ｂが開口する吐出管側の内周側空間１０３、および吐出カバー３０と電動機部との間の電動機側の外周側空間１０３ｂとに区分けされ、この内周側空間１０３が冷媒ガスの吐出通路として使用される。また、吐出管１０ｂは吐出カバー３０の貫通穴３０ｃを貫通して密封固定されるように取り付けられている。
【００３０】
つぎに本発明のスクロール圧縮機の基本動作について説明する。低圧の吸入冷媒は吸入管１０ａから固定スクロール１および揺動スクロール２の板状渦巻歯で形成される圧縮室１ｄにはいる。固定子７により駆動される揺動スクロール２は偏芯旋回運動とともに圧縮室１ｄの容積を減少させる。この圧縮行程により吸入冷媒は高圧となり、固定スクロール１の吐出ポート１ｆより密閉容器１０内の吐出空間１００に吐き出される。
【００３１】
なお上記圧縮行程において圧縮途中の中間圧力の冷媒ガスは揺動スクロール２の抽出孔２ｊよりコンプライアントフレーム３の連絡通路３ｓを経て、フレーム空間１５ｆに導かれ、この空間の中間圧力雰囲気を維持する。高圧となった吐出ガスは密閉容器１０内を高圧雰囲気で満たし、吐出管１０ｂから圧縮機外に放出されるため、密閉容器１０内が高圧雰囲気となる高圧シェルタイプの圧縮機を構成している。
【００３２】
密閉容器１０の底部の油だめ１０ｇに溜められた冷凍機油１０ｅは、差圧により主軸４を軸方向に貫通する中空空間４ｇを通り揺動軸受け部２ｇに導かれる。この軸受け部の絞り作用によって中間圧力となった冷凍機油１０ｅは、揺動軸受け部２ｇを潤滑した後に、揺動スクロール２とコンプライアントフレーム３によって囲まれた空間（ボス部空間）２ｈを満たし、この空間と低圧雰囲気空間を連通する圧力調整弁３ｊを経由して低圧空間に導かれ、低圧の冷媒ガスとともに圧縮室１ｄに吸入される。この際、ボス部空間は、圧力調整弁の作用により吸入圧力Ｐｓ＋αの圧力となっている。圧縮行程により冷凍機油１０ｅは高圧の冷媒ガスとともに吐出ポート１ｆから密閉容器１０内の吐出空間１００に吐き出される。
【００３３】
さて、コンプライアントフレーム３には、圧縮作用により固定スクロール１と揺動スクロール２が軸方向に離れようとするスラストガス力と、ボス部空間２ｈの中間圧力によりコンプライアントフレーム３と揺動スクロール２が離れようとする力の合計が図中下向き（電動機側）の力として作用する。
【００３４】
一方、圧縮途中の冷媒ガスを導いて中間圧力雰囲気となったフレーム空間１５ｆがコンプライアントフレーム３とガイドフレーム１５を引き離そうとする力と、下部の高圧雰囲気に露出している部分に作用する差圧力の合計が、上向きの力（固定スクロール側）として作用する。定常運転時においては前述した上向きの力が下向きの力を上回るように設定されており、このためコンプライアントフレーム３は上下２つの嵌合された円筒面３ｄ、３ｅに半径方向の動きを拘束されながら（ガイドされて）軸方向上方に浮上する。揺動スクロール２はコンプライアントフレーム３と密着摺動して同様に軸方向上方に浮上し、その板状渦巻歯２ｂを固定スクロール１に接触させて摺動する。
【００３５】
また、起動時や液圧縮時などには前述したスラストガス力が大きくなり、揺動スクロール２はスラスト軸受け３ａを介してコンプライアントフレーム３を下方に強く押し下げるので、揺動スクロール２と固定スクロール１の歯先と歯底には比較的大きな隙間が生じ、圧縮室の異常な圧力上昇を回避することができる、いわゆる圧力リリーフを行うことが可能になっている。
【００３６】
コンプライアントフレーム３には揺動スクロール２に発生する転覆モーメントの一部または全部が、スラスト軸受け３ａを介して伝達されるものの、主軸受け３ｃから受ける軸受け負荷と、その反作用である２つの合力、すなわちコンプライアントフレーム３とガイドフレーム１５の上下２つの円筒嵌合面３ｄ、３ｅから受ける反力の合力によって生じる偶力が転覆モーメントを打ち消すように作用するので、非常に良好な定常運転時追随動作安定性、およびリリーフ動作安定性を有する。
【００３７】
ここで、回転子８は主軸４の回転に伴うファン２０の回転により回転子８の上部（第１空間１０１）には負圧が生じ、台板２０ａと主軸４との間の空間２０ｃより冷媒ガスと冷凍機油を吸い込むような流れが発生するため、回転子８において冷媒ガスと冷凍機油の混合ガスは回転子８の内周側より吸い込まれ外周側は排出させる流れが発生するようになる。
【００３８】
したがって、図２に示すように吐出ポート１ｆから吐き出された冷媒ガスと冷凍機油の混合ガスは、ガイドフレーム１５の外周部に設けられた切り欠き部１５ｃを通り密閉容器１０内の第１の空間１０１に達した後、固定子７の外周側に切り欠きや凹部などにて設けられた電動機外周側流路７ａを下降し密閉容器内の第２の空間１０２に、その後電動機内周側流路（回転子８の通路８ｃ）を上昇するような流れが発生する。すなわち、固定子７の外周側に設けられた電動機外周側流路７ａは冷媒の下降流路として利用され、電動機内周側流路（回転子の通路８ｃ）は冷媒の上昇流路として利用され、この間に冷凍機油が分離される。
【００３９】
さらに、下降流から上昇流への流れの方向の変更が行われる際にも冷凍機油が分離される。さらに通路８ｃを通って上昇した冷媒ガスは、ファン２０の内周側から吸い込まれ羽根２０ｂによって外周側に吹き飛ばされて固定子７の第１の空間１０１側のコイルエンドにぶつかって冷凍機油が分離されるようになる。その後、冷媒ガスから分離された冷凍機油は密閉容器１０の内壁や回転子８の通路８ｃや固定子７と回転子８の間のエアギャップを伝って油だめ１０ｇにもどる。
【００４０】
コイルエンドにぶつかって冷凍機油が分離された冷媒ガスは、回転子８の上方で回転子８の外径寸法よりも内周側に開口された吐出カバー３０の開口部３０ａから吐出通路である空間１０３を通って吐出管１０ｂより冷凍サイクル内に排出される。ここで、吐出通路である空間１０３は第１の空間１０１とは吐出カバー３０にて隔てられているので、吐出カバー３０と電動機部との間の空間１０３ｂの冷凍機油を大量に含んだ冷媒ガスと再び混ざり合うことなく吐出管１０ｂより圧縮機外に排出される。
【００４１】
したがって、本発明では、密閉容器１０内に収納され、密閉容器１０外より吸入した冷媒を圧縮して密閉容器１０内の吐出空間１００に吐出する圧縮機構部と、圧縮機構部に対して吐出空間１００と軸方向反対側の密閉容器１０内に配置され、固定子７と回転子８からなり主軸４を介して圧縮機構部を駆動する電動機部と、圧縮機構部と電動機部との間の第１の空間１０１を外周側空間１０３ｂと内周側空間１０３に仕切る吐出カバー３０と、圧縮機構部の外周側に設けられ、吐出空間１００と外周側空間１０３ｂとを連通し、吐出空間１００内に吐出された冷媒を外周側空間１０３ｂに導く圧縮機構部外周側流路１５ｃと、固定子７の外周側に設けられ、電動機部に対して第１の空間１０１と軸方向反対側に設けられた第２の空間１０２と外周側空間１０３ｂとを連通し、外周側空間１０３ｂ内の冷媒を第２の空間１０２に導く電動機外周側流路７ａと、固定子７と回転子８との間に設けられ、あるいは回転子８に設けられて第２の空間１０２と内周側空間１０３とを連通し、第２の空間１０２内の冷媒を内周側空間１０３に導く電動機内周側通路８ｃと、回転子８の第１の空間１０１側端部に設けられ、冷媒を内周側空間１０３から吸い込み外周側空間１０３ｂに排出するファンと、内周側空間内１０３に開口し、ファンにより外周側空間１０３ｂに排出された冷媒を内周側空間１０３を介して密閉容器１０外に排出する吐出管１０ｂと、を備えているので、冷媒ガスと冷凍機油の分離効率が向上し、ユニットにおける圧力損失、伝熱性能の悪化が減少してユニットの効率が向上する。また、油枯渇による圧縮機の軸受焼き付きが起こりにくくなり圧縮機の信頼性も向上する。
【００４２】
また、吐出カバーは圧縮機構部の電動機側端部に設けられ、中心近傍が開口した開口部を有しているので、構成が簡単で板金などで簡単に製作できる。さらに、ボルトなどで簡単に取り付けることができる。
【００４３】
ここでは、吐出管１０ｂは吐出カバー３０に貫通するよう設けているが、図４に示すように構成してもよい。図４は本実施の形態の別の実施例を表す圧縮機の断面図である。図４において、図１〜図３と同等部分は同一の符号を付して説明は省略する。図に示したように、本実施の形態では、ガイドフレーム１５に凹部１５ｘを設け、このガイドフレーム１５の凹部１５ｘに貫通するようにしている。
【００４４】
すなわち、圧縮機構部の電動機側端部に設けられた凹部１５ｘと、凹部１５ｘを覆うように設けられ、内周側空間１０３を構成する前記吐出カバー３０と、を備え、凹部１５ｘ内に開口するように吐出管１０ｂを配置するようにしているので、吐出カバー３０で吐出管１０ｂをカバーしなくてよくなり、吐出カバー３０の軸方向高さを低くでき、吐出カバー３０の低コスト化が図れ、圧縮機のコンパクト化が可能になる。
【００４５】
また、このように構成された本実施の形態の圧縮機は、差圧により冷凍機油を圧縮機構部に給油する差圧給油方式のため、差圧が大きいほど給油量が大きくなる。したがって、Ｒ４１０Ａなど通常使用されるＲ２２冷媒よりも高圧と低圧の差圧が大きくなる冷媒の場合には、吐出ポート１ｆより排出される冷凍機油の量が多くなり、冷凍機油の分離効率の向上が必要であり、本発明が特に有効である。
【００４６】
以上のように本実施の形態では、高圧シェルタイプのスクロール圧縮機について説明したが、別にスクロール圧縮機でなくてもよく、ロータリー圧縮機、レシプロ圧縮機、その他の圧縮機でも同様の効果が得られるのはいうまでもない。
【００４７】
実施の形態２．
次にこの発明の実施の形態２について説明する。図５は本発明の実施の形態２を表す圧縮機の断面図、図６は吐出カバー３０の開口部３０ａを囲む囲い３１の斜視図、図７は吐出カバー３０の開口部３０ａを囲む別の囲い３１の斜視図である。本実施の形態の圧縮機は、実施の形態１に記載の圧縮機において、ファン２０上に吐出カバー３０の開口部３０ａを覆うように囲んだ囲い３１を、回転子８の圧縮機構部側上部に設けて圧縮機構部を駆動する主軸５と同期回転するように構成したものである。
【００４８】
図５において、図１乃至図４と同等部分は同一の符号を付して説明を省略する。
図５において、３１はファン２０上に吐出カバー３０の電動機側に突出した開口部３０ａを囲むようにボルトなどにより取り付けられた仕切り部材である囲いである。ここで、図６に示すように、囲い３１は、回転子８の端面に設けられたファン２０上に圧縮機構部側に突出するように設けられた複数枚の壁３１ａから構成されている。隣り合う２つの壁３１間には隙間３１ｂが存在し、この隙間３１ｂは壁３１ａの内側に溜まった冷凍機油を排出する通路の役割を果たしている。また、図７に示すように、囲い３１は連続した円筒形状であっても良い。この場合は、囲い３１の内側に溜まった冷凍機油を排出する通路として、冷凍機油が排出されやすいように穴やスリットなどの排油路３１ｃを仕切り部材である囲い３１の下部（電動機側）近傍に設けるようにすればよい。
【００４９】
以上のように構成された圧縮機が運転されると、吸入管１０ａより吸入された冷媒ガスは圧縮機構部にて圧縮されたのち吐出ポート１ｆより密閉容器１０内に吐出され、ガイドフレーム１５の外周部に設けられた切り欠き部１５ｃを通り密閉容器１０内の第１の空間１０１に達する。このとき、冷凍機油を含んだ冷媒ガスは、ファン２０上に取り付けられた囲い３１があるため、吐出通路である空間１０３内に入りにくく、電動機外周側流路７ａ、電動機内周側流路（通路８ｃ）、ファン２０の順に通過して、冷凍機油が分離される。したがって、冷凍機油が分離された後、冷媒ガスは吐出通路である空間１０３に入るようになる。
【００５０】
したがって、この発明の圧縮機は、ファン２０の圧縮機構部側端部に設けられ、吐出カバー３０の開口部３０ａを覆う仕切り部材３１を備えたので、冷凍機油が分離される前の冷媒ガスがさらに開口部３０ａに入りにくくなり、冷凍機油が圧縮機外へ排出されにくくなる。よって、冷凍機油が枯渇するのを抑制できるので、軸受焼き付きなどが起こりにくくなり圧縮機の信頼性が向上する。また、ユニットにおける圧力損失、伝熱性能の悪化が減少してユニットの効率も向上する。
【００５１】
【発明の効果】
この発明のスクロール圧縮機は、密閉容器内に収納され、前記密閉容器外より吸入した冷媒を圧縮して前記密閉容器内の吐出空間に吐出する圧縮機構部と、前記圧縮機構部に対して前記吐出空間と軸方向反対側の前記密閉容器内に配置され、固定子と回転子からなり主軸を介して前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、前記圧縮機構部と前記電動機部との間の第１の空間を外周側空間と内周側空間に仕切る吐出カバーと、前記圧縮機構部の外周側に設けられ、前記吐出空間と前記外周側空間とを連通し、前記吐出空間に吐出された冷媒を前記外周側空間に導く圧縮機構部外周側流路と、前記固定子の外周側に設けられ、前記電動機部に対して前記第１の空間と軸方向反対側に設けられた第２の空間と前記外周側空間とを連通し、前記外周側空間内の冷媒を前記第２の空間に導く電動機外周側流路と、前記固定子と前記回転子との間に設けられ、あるいは前記回転子に設けられて前記第２の空間と前記内周側空間とを連通し、前記第２の空間内の冷媒を前記内周側空間に導く電動機内周側通路と、前記回転子の前記第１の空間側端部に設けられ、前記冷媒を内周側空間から吸い込み外周側空間に排出するファンと、前記内周側空間内に開口し、前記ファンにより外周側空間に排出された冷媒を前記内周側空間を介して前記密閉容器外に排出する吐出管と、を備えたので、冷媒ガスと冷凍機油の分離効率が向上し、油枯渇による圧縮機の軸受焼き付きが起こりにくくなり圧縮機の信頼性も向上する。また、ユニットにおける圧力損失、伝熱性能の悪化が減少してユニットの効率も向上する。
【００５２】
また、この発明の圧縮機は、吐出カバーは圧縮機構部の電動機側端部に設けられ、中心近傍が開口した開口部を有しているので、構成が簡単で板金などで簡単に製作できる。さらに、ボルトなどで簡単に取り付けることができる。
【００５３】
また、この発明の圧縮機は、圧縮機構部の電動機側端部に設けられた凹部と、凹部を覆うように設けられ、内周側空間を構成する前記吐出カバーと、を備え、凹部内に開口するように吐出管を配置するようにしているので、吐出カバーで吐出管を覆わなくてよくなり、吐出カバーの軸方向高さを低くできる。さらに、吐出管挿入用の穴などの加工が不要になるので、吐出カバーの低コスト化が図れ、圧縮機のコンパクト化が可能になる。
【００５４】
また、この発明の圧縮機は、ファンの圧縮機構部側端部に設けられ、吐出カバーの開口部を覆う仕切り部材３１を備えたので、冷凍機油が分離される前の冷媒ガスがさらに開口部に入りにくくなり、冷凍機油が圧縮機外へ排出されにくくなる。よって、冷凍機油が枯渇するのを抑制できるので、軸受焼き付きなどが起こりにくくなり圧縮機の信頼性が向上する。また、ユニットにおける圧力損失、伝熱性能の悪化が減少してユニットの効率も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における圧縮機の縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１を表す圧縮機の冷媒ガスと冷凍機油の流れを説明するための縦断面図である。
【図３】本発明の吐出カバーの斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１の別形態を表す圧縮機の縦断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２における圧縮機の縦断面図である。
【図６】本発明の壁の斜視図である。
【図７】本発明の壁の別形状の斜視図である。
【図８】従来の圧縮機を表す縦断面図である。
【図９】従来の別形態の圧縮機を表す縦断面図である。従来の圧縮機を表す圧縮機の冷媒ガスと冷凍機油の流れを説明するための縦断面図である。
【図１０】従来の圧縮機を表す圧縮機の冷媒ガスと冷凍機油の流れを説明するための縦断面図である。
【符号の説明】
１  固定スクロール、１ａ  台板部、１ｂ  板状渦巻歯、１ｃ  オルダム案内溝、１ｄ  圧縮室、１ｆ  吐出ポート、１ｇ  吸入圧力雰囲気空間、２  揺動スクロール、２ａ  台板部、２ｂ  板状渦巻歯、２ｃ  揺動軸受、２ｄ  スラスト面、２ｅ  オルダム案内溝、２ｆ  ボス部、２ｇ  揺動軸受け空間、２ｈ  ボス部空間、２ｊ  抽出孔、２ｋ  連絡通路開口部、３  コンプライアントフレーム、３ａ  スラスト軸受け、３ｃ  主軸受け、３ｄ  上側円筒面、３ｅ  下側円筒面、３ｈ  副主軸受け、３ｓ  連絡通路、４  主軸、４ｂ  揺動軸部、４ｃ  主軸部、４ｄ  副軸受け部、４ｅ  主軸バランサ、４ｆ  オイルパイプ、４ｇ  中空空間６  サブフレーム、６ａ  副軸受け、７  電動機固定子、７ａ  切り欠き部、８  電動機回転子、８ａ  上バランサ、８ｂ  下バランサ、８ｃ  通路、９オルダムリング、９ａ  揺動スクロール側爪、９ｃ  固定スクロール側爪、１０  密閉容器、１０ａ  吸入管、１０ｂ  吐出管、１０ｅ  冷凍機油、１０ｆ  ガラス端子、１０ｇ  油だめ、１５  ガイドフレーム、１５ａ  上側円筒面、１５ｂ  下側円筒面、１５ｃ  切り欠き部、１５ｆ  フレーム空間、１５ｇ  外周面、１６ａ  上側シール材、１６ｂ  下側シール材、２０  ファン、２０ａ  台板、２０ｂ  羽根、２０ｃ  空間、３０  吐出カバー、３０ａ  開口部、３１  囲い部、３１ａ  壁、３１ｂ  隙間、３１ｃ  排油路、３５  デミスタ、３６  フレーム、３６ａ  フレームの壁、３６ｂ  切り欠き部、３７  圧縮機回転軸に近い空間、３８  圧縮機回転軸に遠い空間、１００  吐出空間、１０１  第１の空間、１０２  第２の空間、１０３  空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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