(57)【要約】【課題】潤滑油と分離しやすい冷媒を用いたとしても、簡易な構造によって冷媒と潤滑油とを極力混合できる圧縮機を提供する。【解決手段】圧縮機構１５と、駆動モータ１６と、給油孔６１が形成されているシャフト１７と、油貯留部Ｐが形成されている圧縮機ケーシング１０と、摺動部に供給された潤滑油を油貯留部Ｐへと戻す返油路とを備える。返油路の一部は、圧縮機ケーシング１０の外部に配置される外流路形成部材７１の内部空間ＩＮ１と外流路形成部材７１に連結され圧縮機ケーシング１０内に位置する下部内流路形成部材７２ｂの内部空間ＩＮ３とによって形成されている。下部内流路形成部材７２ｂは、絞り部７７ｂと絞り部７７ｂから出た潤滑油の流速が上がることによって油貯留部Ｐに貯留された潤滑油を内部空間ＩＮ３へ吸引する吸引部７８とを有している。【選択図】図２
2013238191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機構（１５）と、
前記圧縮機構を駆動する駆動モータ（１６）と、
前記圧縮機構及び前記駆動モータに連結され、内部に軸方向に延びる孔（６１）が形成されている中空形状のシャフト（１７）と、
前記圧縮機構と前記駆動モータと前記シャフトとを収容し、底部に、前記シャフトの下端が浸かり前記圧縮機構の摺動部分を含む摺動部に供給される潤滑油を貯留するための油貯留部（Ｐ）、が形成されている圧縮機ケーシング（１０）と、
前記摺動部に供給された潤滑油を前記油貯留部へと戻す返油路と、
を備え、
前記返油路の一部は、前記圧縮機ケーシングの外部に配置される外流路形成部材（７１）の内部空間（ＩＮ１）と、前記外流路形成部材に連結され前記圧縮機ケーシング内に位置する内流路形成部材（７２ｂ）の内部空間（ＩＮ３）と、によって形成され、
前記内流路形成部材は、前記外流路形成部材の内部空間を流れる潤滑油の流速を上げる絞り部（７７ｂ）と、前記絞り部の近傍に形成され前記絞り部から出た潤滑油の流速が上がることによって前記油貯留部に貯留された潤滑油を内部空間へ吸引する吸引部（７８）と、を有している、
圧縮機。
【請求項２】
前記シャフトの下端部に設けられ、前記孔に前記油貯留部に貯留された潤滑油を汲み上げるポンプ（８０）、をさらに備える、
請求項１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、特許文献１（特開２０１０−２８５９３０号公報）に開示の圧縮機のように、底部に、圧縮機構の摺動部分を含む摺動部の潤滑性を高めるための潤滑油を貯留する油溜まり空間が形成されている圧縮機が存在している。この圧縮機では、圧縮機構と駆動モータとを連結する駆動軸の内部に、潤滑油の給油通路となる給油孔が形成されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に開示のような圧縮機では、圧力状態や温度状態によっては、油溜まり空間において、冷媒と潤滑油とが分離してしまうことが考えられる。そして、潤滑油の下側に冷媒が位置するように分離してしまうと、給油孔において、冷媒が多く流れ潤滑油があまり流れないことが懸念される。このため、摺動部において潤滑不良が生じることが懸念される。特に、潤滑油と分離しやすい冷媒を用いた場合には、この傾向が顕著になることが懸念される。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、潤滑油と分離しやすい冷媒を用いたとしても、簡易な構造によって、冷媒と潤滑油とを極力混合できる圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１観点に係る冷凍装置の圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構を駆動する駆動モータと、中空形状のシャフトと、圧縮機ケーシングと、返油路と、を備える。シャフトは、圧縮機構及び駆動モータに連結され、内部に軸方向に延びる孔が形成されている。圧縮機ケーシングは、圧縮機構と駆動モータとシャフトとを収容する。圧縮機ケーシングは、底部に、シャフトの下端が浸かり圧縮機構の摺動部分を含む摺動部に供給される潤滑油を貯留するための油貯留部、が形成されている。返油路は、摺動部に供給された潤滑油を油貯留部へと戻す。返油路の一部は、圧縮機ケーシングの外部に配置される外流路形成部材の内部空間と、外流路形成部材に連結され圧縮機ケーシング内に位置する内流路形成部材の内部空間と、によって形成されている。内流路形成部材は、絞り部と、吸引部と、を有している。絞り部は、外流路形成部材の内部空間を流れる潤滑油の流速を上げる。吸引部は、絞り部の近傍に形成され絞り部から出た潤滑油の流速が上がることによって油貯留部に貯留された潤滑油を内部空間へ吸引する。
【０００６】
本発明では、絞り部から吐出される潤滑油の流速が上がることにより、油貯留部おける潤滑油が吸引部を介して内流路形成部材の内部空間に吸引される、エジェクタ効果を生じさせることができる。これにより、油貯留部において、攪拌効果を生じさせることができる。よって、潤滑油と分離しやすい冷媒を用いたとして、潤滑油と冷媒とが二層に分離した状態にあっても、これらを極力混合させることができる。このように、本発明では、返油路を形成する内流路形成部材が絞り部及び吸引部を有するといった簡易な構造によって、潤滑油と分離しやすい冷媒を用いたとしても、冷媒と潤滑油とを極力混合できるようになっている。
【０００７】
本発明の第２観点に係る冷凍装置の圧縮機は、本発明の第１観点に係る圧縮機であって、ポンプをさらに備える。ポンプは、シャフトの下端部に設けられ、孔に油貯留部に貯留された潤滑油を汲み上げる。
【０００８】
本発明では、潤滑油の循環性がより向上する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る圧縮機では、潤滑油と分離しやすい冷媒を用いたとしても、簡易な構造によって、冷媒と潤滑油とを極力混合できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る圧縮機を備える空気調和装置の冷媒回路図。
【図２】圧縮機の縦断面図。
【図３】室外ユニットの内部の概略の正面模式図。
【図４】図２のＩＶの拡大模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る圧縮機の一実施形態に係る圧縮機１０１を備える空気調和装置１について説明する。
【００１２】
（１）空気調和装置１
（１−１）構成
図１は、本発明の一実施形態に係る圧縮機１０１を備える冷凍装置の一例としての空気調和装置１の冷媒回路図である。図２は、圧縮機１０１の縦断面図である。図３は、室外ユニット２の内部の概略の正面模式図である。図４は、図２のＩＶ部の拡大模式図である。尚、以下の説明においては、図２に示す駆動モータ１６の中心軸線Ｏ−Ｏに沿った方向を軸方向又は上下方向とし、軸方向に直交する方向を径方向とする。
【００１３】
空気調和装置１は、図１に示すように、冷房運転が可能となるように構成された冷媒回路５を有し、冷媒回路５内に冷媒を循環させることによって冷凍サイクルを行う。尚、本実施形態では、冷媒として、Ｒ３２冷媒を使用している。冷媒回路５は、室外ユニット２が有する室外側冷媒回路５ａと、室内ユニット４が有する室内側冷媒回路５ｂとから構成されている。室外側冷媒回路５ａは、圧縮機１０１と、熱源側熱交換器１０２と、膨張機構１０３とを有している。室内側冷媒回路５ｂは、利用側熱交換器１０４を有している。室外ユニット２と室内ユニット４とは、冷媒連絡配管７，８によって接続されている。ここで、室外ユニット２は、側面及び背面から空気を吸い込んで上方へと吹き出す上吹出型のユニット（図３を参照）であり、略直方体形状の本体ケーシング２０（図３を参照）の内部に、圧縮機１０１、熱源側熱交換器１０２、及び、膨張機構１０３が配置されるように、構成されている。
【００１４】
圧縮機１０１は、冷媒を圧縮するために用いられるスクロール圧縮機である。圧縮機１０１は、高低圧ドーム型の圧縮機であって、互いに噛合する２つのスクロールの少なくとも一方のスクロールが自転することなく他方のスクロールに対して公転することにより、冷媒を圧縮する。尚、圧縮機１０１の具体的な構成については、後に詳述する。
【００１５】
熱源側熱交換器１０２は、室外ユニット２の本体ケーシング２０内において、背面及び側面に沿って配置され、平面視において、コの字形状を有している。熱源側熱交換器１０２は、冷却源としての空気と、熱源側熱交換器１０２内を流れる冷媒との間で熱交換を行わせ、圧縮機１０１から吐出された高圧の冷媒を冷却する凝縮器である。尚、熱源側熱交換器１０２を通過する空気流Ａ（図３を参照）は、ファン１０５（図１及び図３を参照）によって生成されている。ファン１０５は、図３に示すように、室外ユニット２の本体ケーシング２０内の上方部分に配置されている。
【００１６】
膨張機構１０３は、例えば、電動膨張弁であり、熱源側熱交換器１０２において冷却された高圧の冷媒を、利用側熱交換器１０４に送る前に、冷凍サイクルにおける低圧付近まで減圧する。
【００１７】
利用側熱交換器１０４は、膨張機構１０３によって減圧された低圧の冷媒を加熱して蒸発させる蒸発器である。利用側熱交換器１０４は、加熱源としての空気と、利用側熱交換器１０４内を流れる冷媒との間で熱交換を行わせる。尚、利用側熱交換器１０４を通過する空気流れは、ファン１０６によって生成される。
【００１８】
（１−２）動作
以上のような冷媒回路５を有する空気調和装置１の冷房運転時の動作を、図１を用いて、冷媒回路５を循環する冷媒の流れに基づいて説明する。
【００１９】
まず、圧縮機１０１が駆動されると、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、圧縮機１０１に吸入される。圧縮機１０１に吸入された低圧の冷媒は、圧縮機１０１によって冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮されて吐出される。圧縮機１０１から吐出された高圧の冷媒は、熱源側熱交換器１０２に送られる。熱源側熱交換器１０２に送られた高圧の冷媒は、熱源側熱交換器１０２内で外部の空気と熱交換されて冷却される。冷却された高圧の冷媒は、膨張機構１０３に送られる。膨張機構１０３に送られた高圧の冷媒は、膨張機構１０３を通過する際に減圧されて、冷凍サイクルにおける低圧且つ気液二相状態の冷媒となり、冷媒連絡配管７を通じて利用側熱交換器１０４に送られる。利用側熱交換器１０４に送られた低圧且つ気液二相状態の冷媒は、利用側熱交換器１０４内で外部の空気と熱交換されて加熱され蒸発する。加熱された低圧の冷媒は、冷媒連絡配管８を介して再び圧縮機１０１に吸入される。このようにして、空気調和装置１は、冷媒回路５内で冷媒を循環させて、冷房運転を行う。
【００２０】
（２）圧縮機１０１の詳細
（２−１）構成
圧縮機１０１は、室外ユニット２の本体ケーシング２０内において、本体ケーシング２０の底部を構成する底板２０ａ（図３を参照）に載置されている。圧縮機１０１は、図２に示されるように、圧縮機ケーシング１０と、圧縮機構１５と、ハウジング２３と、上部軸受３３と、オルダム継手３９と、駆動モータ１６と、下部軸受６０と、油分離板６５と、シャフト１７と、ガスガイド５８と、返油路形成部材７０と、ポンプ８０と、を有している。圧縮機１０１は、圧縮機ケーシング１０の内部空間に、圧縮機構１５、ハウジング２３、上部軸受３３、オルダム継手３９、駆動モータ１６、下部軸受６０、油分離板６５、シャフト１７、ガスガイド５８、返油路形成部材７０の一部、及び、ポンプ８０が収容された密閉型構造を有している。以下、圧縮機１０１の構成要素について説明する。
【００２１】
（２−１−１）圧縮機ケーシング１０
圧縮機ケーシング１０は、軸方向に延びる縦型の円筒形状の容器であり、主として、略円筒状の筒状部１１と、筒状部１１の上端に気密状に溶接される椀状の上壁部１２と、筒状部１１の下端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。圧縮機ケーシング１０には、吸入管１８及び吐出管１９が気密状に溶接されている。吸入管１８は、上壁部１２を貫通する管状部材であり、圧縮機ケーシング１０の外部から圧縮機構１５へ、冷媒回路内を循環する冷媒を導入するための部材である。吸入管１８は、下端部が後述する固定スクロール２４に嵌入されている。吐出管１９は、筒状部１１に貫通する管状部材であり、高圧空間Ｓ１から圧縮機ケーシング１０の外部へ、圧縮した冷媒を吐出するための部材である。
【００２２】
圧縮機ケーシング１０の内部空間の底部には、潤滑油を貯留するための油貯留部Ｐが形成されている。潤滑油は、圧縮機１０１の運転中において、後述する圧縮機構の摺動部分を含む摺動部の潤滑性を良好に保つために、摺動部に供給されるものである。
【００２３】
また、圧縮機ケーシング１０の外面の一部は、防音材（図示せず）によって覆われている。防音材は、圧縮機１０１の運転音が外部に伝わるのを抑制するために設けられており、圧縮機ケーシング１０の外面の一部に密着するように設けられている。防音材は、ゴムシートやフェルトから構成されている。
【００２４】
（２−１−２）圧縮機構１５
圧縮機構１５は、低温低圧の冷媒を吸入し、低温低圧の冷媒を圧縮して高温高圧の冷媒とした後に吐出する。圧縮機構１５は、シャフト１７の上端に連結されている。圧縮機構１５は、主として、固定スクロール２４と、可動スクロール２６とを有している。
【００２５】
（２−１−２−１）固定スクロール２４
固定スクロール２４は、円板形状の第１鏡板２４ａと、第１鏡板２４ａの下面に接続され第１鏡板２４ａの下面に対して直交する渦巻形状（インボリュート状）の第１ラップ２４ｂとを有している。固定スクロール２４には、主吸入孔（図示せず）と、主吸入孔に隣接する補助吸入孔（図示せず）とが形成されている。主吸入孔は、吸入管１８の内部空間と、後述する圧縮室４０とを連通する孔である。補助吸入孔は、後述する低圧空間Ｓ２と、圧縮室４０とを連通する孔である。また、第１鏡板２４ａの中央部には、吐出孔４１が形成されている。吐出孔４１は、圧縮室４０で圧縮された冷媒を吐出するための孔である。また、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水平方向に広がる空間である。固定スクロール２４の上面には、この拡大凹部４２を塞ぐように蓋体４４がボルト４４ａにより締結固定されている。そして、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膨張室からなるマフラー空間４５が形成されている。固定スクロール２４と蓋体４４とは、ガスケット（図示せず）を介して密着させることによりシールされている。また、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連絡通路４６が形成されている。
【００２６】
（２−１−２−２）可動スクロール２６
可動スクロール２６は、第２鏡板２６ａと、第２鏡板２６ａの上面に接続され第２鏡板２６ａの上面に対して直交する渦巻形状（インボリュート状）の第２ラップ２６ｂとを有している。第２鏡板２６ａの下面中央部には、シャフト１７の上端部を軸支する軸受となる上端軸受２６ｃが形成されている。第２鏡板２６ａ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している。
【００２７】
以上のような構成を有する圧縮機構１５では、固定スクロール２４の第１ラップ２４ｂと可動スクロール２６の第２ラップ２６ｂとが噛み合うことにより、第１鏡板２４ａ、第１ラップ２４ｂ、第２鏡板２６ａ及び第２ラップ２６ｂによって囲まれる空間である圧縮室４０が形成されている。圧縮室４０では、可動スクロール２６の公転運動によって容積が減少されることにより、冷媒が圧縮される。
【００２８】
（２−１−３）ハウジング２３
ハウジング２３は、圧縮機構１５の下方に配置され、その外周面が圧縮機ケーシング１０の内壁に気密状に接合されている。圧縮機ケーシング１０の内部空間は、ハウジング２３によって、ハウジング２３よりも下方の高圧空間Ｓ１とハウジング２３よりも上方の低圧空間Ｓ２とに区画されている。ハウジング２３は、ボルト等で固定することによって固定スクロール２４を載置し、後述するオルダム継手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。また、ハウジング２３の外周部には、軸方向に貫通する孔が形成されており、この孔が、第２連絡通路４８を形成している。第２連絡通路４８は、第１連絡通路４６及び高圧空間Ｓ１と連通している。
【００２９】
また、ハウジング２３には、ハウジング２３の上面中央部から下面中央部に向かって軸方向に延びるハウジング貫通孔３１が形成されている。ハウジング２３のハウジング貫通孔３１を形成する貫通孔形成面３１ｂには、上部軸受３３が密着して固定されている。尚、上述した上端軸受２６ｃは、ハウジング貫通孔３１に位置するように、且つ、上部軸受３３の上方に位置するように、形成されている。
【００３０】
（２−１−４）上部軸受３３
上部軸受３３は、内輪３３ａ、複数の転動体３３ｂ及び外輪３３ｃを有する転がり軸受であり、シャフト１７の上部を軸支する。
【００３１】
（２−１−５）オルダム継手３９
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の部材である。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２６ｄに嵌め込まれている。
【００３２】
（２−１−６）駆動モータ１６
駆動モータ１６は、シャフト１７に連結されており、シャフト１７を介して圧縮機構１５を駆動するブラシレスＤＣモータである。駆動モータ１６は、ハウジング２３の下方に配置されている。駆動モータ１６は、主として、圧縮機ケーシング１０の筒状部１１の内壁に固定されるステータ５１と、このステータ５１の径方向内側に回転自在に配置されるロータ５２とを有している。ステータ５１の内周面とロータ５２の外周面との間には、僅かな間隙であるエアギャップが形成されている。
【００３３】
ステータ５１は、導線が巻き付けられているコイル部（図示せず）と、コイル部の上方及び下方に形成されているコイルエンド５３とを有している。また、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、且つ、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部（図示せず）が形成されている。このコアカット部は、筒状部１１とステータ５１との間に軸方向に延びるモータ冷却通路５５を形成する。
【００３４】
ロータ５２には、シャフト１７が嵌めこまれている。具体的には、シャフト１７は、上端部を除く部分の中心軸が、ロータ５２の回転中心を通るように、すなわち、中心軸線Ｏ−Ｏと一致するように、ロータ５２に嵌めこまれている。
【００３５】
（２−１−７）下部軸受６０
下部軸受６０は、駆動モータ１６の下方に配設され、シャフト１７の下部を軸支する軸受である。下部軸受６０は、その外周面が、圧縮機ケーシング１０の筒状部１１の内壁に気密状に接合されている。
【００３６】
（２−１−８）油分離板６５
油分離板６５は、平板状の部材であり、下降する冷媒から潤滑油を分離する部材である。油分離板６５は、下部軸受６０の上端面に固定されている。
【００３７】
（２−１−９）シャフト１７
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。シャフト１７は、上端部を除く部分の軸心が、中心軸線Ｏ−Ｏ上に位置する。また、シャフト１７は、その上部が、上部軸受３３に連結されている。また、シャフト１７は、上部軸受３３の下方且つ駆動モータ１６の上方に位置する外周面において、バランスウェイト５６が密着して固定されている。
【００３８】
シャフト１７は、上から視て反時計回りに軸回転運動し、その外周面が、上端軸受２６ｃ、上部軸受３３、及び、下部軸受６０と摺動する。シャフト１７は、その上端部が上端軸受２６ｃの内側の空間に嵌入することで可動スクロール２６と接続されている。
【００３９】
このように、シャフト１７に、圧縮機構１５（具体的には、可動スクロール２６）と、駆動モータ１６（具体的には、ロータ５２）とが連結されていることによって、駆動モータ１６に電流が流されると、まず、ロータ５２が回転し、この回転駆動力がシャフト１７に伝達されて、シャフト１７が回転する。そして、シャフト１７が回転することにより、シャフト１７に連結される可動スクロール２６（圧縮機構１５）にロータ５２（駆動モータ１６）の回転駆動力が伝達されて、可動スクロール２６が駆動するようになっている。
【００４０】
また、シャフト１７は、内部に、軸方向に延びる給油孔６１が形成される中空形状を有している。給油孔６１は、油室５９に連通している。油室５９は、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空間である。油室５９は、第２鏡板２６ａの給油細孔６３を介して、固定スクロール２４と可動スクロール２６との摺動部分（本実施形態では、適宜、圧縮機構１５の摺動部分という）に連通している。また、油室５９は、圧縮室４０を介して低圧空間Ｓ２に連通する。また、給油孔６１は、シャフト１７の下端が油貯留部Ｐに貯留された潤滑油に浸かっており、油貯留部Ｐにも連通している。
【００４１】
また、シャフト１７には、軸方向に延びる給油孔６１から分岐する第１給油横孔６１ａ及び第２給油横孔６１ｂが形成されている。第１給油横孔６１ａ及び第２給油横孔６１ｂは、給油孔６１に対して直交して形成されている。第１給油横孔６１ａは、上端軸受２６ｃとシャフト１７の外周面との摺動部分に潤滑油が供給されるように形成されている。第２給油横孔６１ｂは、下部軸受６０とシャフト１７の外周面との摺動部分に潤滑油が供給されるように形成されている。
【００４２】
（２−１−１０）ガスガイド５８
ガスガイド５８は、第２連絡通路４８を流れる圧縮冷媒を高圧空間Ｓ１に導くための部材である。ガスガイド５８は、圧縮機ケーシング１０の筒状部１１に固定されており、筒状部１１の内周面と共に、冷媒を高圧空間Ｓ１に導くための空間を形成する。
【００４３】
（２−１−１１）返油路形成部材７０
返油路形成部材７０は、一部が、圧縮機ケーシング１０の外部に配置される管状部材である。返油路形成部材７０は、図２に示すように、径方向視においてコの字形状を有し、主として、外流路形成部材７１と、内流路形成部材７２とを有している、尚、本実施形態では、外流路形成部材７１と内流路形成部材７２とは、一体成形されているが、別体であってもよい。
【００４４】
外流路形成部材７１は、径方向視においてコの字形状を有し、その両端が圧縮機ケーシング１０の外面に接続されることによって圧縮機ケーシング１０の外部に配置されている管状部材である。外流路形成部材７１は、返油路形成部材７０の大半（具体的には、８０％以上）を占めており、主として、圧縮機ケーシング１０の上部（具体的には、筒状部１１の上部）の外面から径方向外側に水平方向に延びる上部水平部７３と、圧縮機ケーシング１０の下部（具体的には、底壁部１３の側部）の外面から径方向外側に水平方向に延びる下部水平部７４と、上部水平部７３及び下部水平部７４の径方向外端同士を連結し軸方向に延びる連結部７５とを有している。また、外流路形成部材７１は、外流路形成部材７１の外部の空気を冷却源として内部空間ＩＮ１を流れる潤滑油を冷却する機能を有している。
【００４５】
内流路形成部材７２は、外流路形成部材７１に連結されて圧縮機ケーシング１０内に位置する管状部材であり、外流路形成部材７１の上部水平部７３の径方向内端に連結され径方向内側に向かって水平方向に延びる上部内流路形成部材７２ａと、外流路形成部材７１の下部水平部７４の径方向内端に連結され径方向内側に向かって水平方向に延びる下部内流路形成部材７２ｂとを有している。
【００４６】
上部内流路形成部材７２ａは、その内部空間ＩＮ２が外流路形成部材７１の内部空間ＩＮ１と連通するように、外流路形成部材７１に連結されている。また、上部内流路形成部材７２ａは、圧縮機ケーシング１０の外面から内面に向かって貫通するように配置されており、その一端（径方向内端）がハウジング２３のハウジング貫通孔３１に開口するように、さらにハウジング２３の外周面から内周面に向かって貫通している。
【００４７】
下部内流路形成部材７２ｂは、圧縮機ケーシング１０の外面から内面に向かって貫通するように配置されており、その内部空間ＩＮ３が、外流路形成部材７１の内部空間ＩＮ１と連通するように、外流路形成部材７１に連結されている。また、下部内流路形成部材７２ｂは、ほとんどの部分（圧縮機ケーシング１０を貫通する部分を除く部分）が油貯留部Ｐに位置している。
【００４８】
尚、圧縮機ケーシング１０の上部（具体的には、筒状部１１の上部）には、上部内流路形成部材７２ａを水平方向に貫通させるための円形状の返油路形成部材貫通穴１１ａが形成されている。また、圧縮機ケーシング１０の下部（底壁部１３の側部）には、下部内流路形成部材７２ｂを水平方向に貫通させるための円形状の返油路形成部材貫通穴１３ａが形成されている。
【００４９】
下部内流路形成部材７２ｂは、図４に示すように、筒状部７６と、流速増加部７７と、吸引部７８とを有している。
【００５０】
筒状部７６は、下部内流路形成部材７２ｂの内部空間ＩＮ３を形成する部分であり、水平方向に延びる円筒形状の部分である。筒状部７６は、径方向外端が外流路形成部材７１と連結されており、径方向外端に位置する開口を介して、外流路形成部材７１の内部空間ＩＮ１を流れる潤滑油が、下部内流路形成部材７２ｂの内部空間ＩＮ３へと流入する。筒状部７６の径方向内端に位置する開口７９は、返油路形成部材７０の内部空間ＩＮ１，ＩＮ２、ＩＮ３を流れる潤滑油を油貯留部Ｐに流出させるための出口開口として機能している。
【００５１】
流速増加部７７は、筒状部７６の内面に溶接等により接続されて、内部空間ＩＮ３に配置されている。流速増加部７７は、径方向内側から外側に向かって末広がりとなる形状を有しており、主として、縮径部７７ａと、絞り部７７ｂとを有している。縮径部７７ａは、潤滑油の流れ方向下流側（径方向内側）に向かうにつれて縮径する部分である。絞り部７７ｂは、縮径部７７ａの径方向内側に位置し、流速増加部７７において最も径が小さくなる部分である。流速増加部７７の内部空間ＩＮ３ａを流れる潤滑油は、絞り部７７ｂの径方向内端に形成される開口７７ｃを介して、内部空間ＩＮ３（具体的には、混合空間ＩＮ３ｂ）へと流出する。尚、混合空間ＩＮ３ｂとは、内部空間ＩＮ３のうち、流速増加部７７の外側の空間であって流速増加部７７の径方向外端の位置よりも径方向内側に位置する空間のことを意味する。ここで、開口７７ｃの径は、筒状部７６の径方向外端に位置する開口の径（この開口の径は、開口７９の径と同じである）よりも小さい。よって、外流路形成部材７１の内部空間ＩＮ１を流れて下部内流路形成部材７２ｂの内部空間ＩＮ３へと流入した潤滑油は、流速増加部７７の内部空間ＩＮ３ａにおいて、絞り部７７ｂから混合空間ＩＮ３へと吐出される際に、その流速が上がる。
【００５２】
吸引部７８は、筒状部７６の外周面に形成される開口であり、複数（本実施形態では、２つ）形成されている。吸引部７８は、下部内流路形成部材７２ｂの中心を通る仮想の軸線が、水平方向に延びている本実施形態の状態において、下部内流路形成部材７２ｂの上端部分及び下端部分に形成されている。すなわち、吸引部７８は、上方及び下方を向くように形成されている。また、吸引部７８は、絞り部７７ｂの近傍に形成されている。
【００５３】
ここで、本実施形態では、絞り部７７ｂによって潤滑油の流速が上がることにより、混合空間ＩＮ３ｂにおける潤滑油の圧力が下がることになる。これにより、下部内流路形成部材７２ｂの混合空間ＩＮ３ｂにおける潤滑油の圧力が、下部内流路形成部材７２ｂの外部の空間、すなわち、油貯留部Ｐにおける潤滑油の圧力よりも小さくなる。よって、油貯留部Ｐに貯留された潤滑油が吸引部７８を介して下部内流路形成部材７２ｂの内部空間ＩＮ３へと流入する現象が起こる。すなわち、吸引部７８は、油貯留部Ｐにおける潤滑油を、絞り部７７ｂによって生じる下部内流路形成部材７２ｂの内外での圧力差を利用して、下部内流路形成部材７２ｂの内部空間ＩＮ３へと吸引する機能を有している。また、吸引部７８を介して下部内流路形成部材７２ｂの内部空間ＩＮ３に流入した潤滑油と、開口７７ｃを介して流速増加部７７の内部空間ＩＮ３ａを流出した潤滑油とは、混合空間ＩＮ３ｂにおいて、混合されることになる。そして、混合空間ＩＮ３ｂで混合された潤滑油は、開口７９を介して、油貯留部Ｐへと流出される。このように、返油路形成部材７０の一部（潤滑油の流れ方向下流側の部分である下部内流路形成部材７２ｂ）は、絞り部７７ｂや吸引部７８を含むエジェクタ構造を有している。
【００５４】
以上のように、返油路形成部材７０は、その内部空間ＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮ３がハウジング貫通孔３１及び油貯留部Ｐと連通するように構成されており、ハウジング貫通孔３１と油貯留部Ｐとを連通させている。よって、上端軸受２６ｃとシャフト１７との摺動部分を潤滑した潤滑油は、返油路形成部材７０の内部空間ＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮ３へと排出され、油貯留部Ｐへと戻されるようになっている。すなわち、返油路形成部材７０の内部空間ＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮ３は、摺動部に供給された潤滑油を油貯留部Ｐへと戻す返油路の一部を形成している。具体的には、返油路形成部材７０の内部空間ＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮ３は、上端軸受２６ｃとシャフト１７の摺動部分に供給された潤滑油を油貯留部Ｐへと戻す返油路を形成している。摺動部に供給された潤滑油を油貯留部Ｐへと戻す返油路には、モータ冷却通路５５も含まれる。ここで、摺動部には、上述の上端軸受２６ｃとシャフト１７の摺動部分以外にも、圧縮機構１５の摺動部分と、上部軸受３３とシャフト１７との摺動部分と、下部軸受６０とシャフト１７の摺動部分とが含まれる。
【００５５】
（２−１−１２）ポンプ８０
ポンプ８０は、図２に示すように、シャフト１７の下端に接続されるように設けられ、下部軸受６０の下面に取り付けられている。ポンプ８０は、トロコイドポンプ等の容積型ポンプである。ポンプ８０は、主として、円筒形状のポンプケーシング８１と、インナーロータ８２と、アウターロータ８３と、を有しており、ポンプケーシング８１に、インナーロータ８２及びアウターロータ８３が収容される構造を有している。インナーロータ８２は、シャフト１７に連結されており、シャフト１７の回転によって回転する。アウターロータ８３は、ポンプケーシング８１内に回転自在に収容されており、インナーロータ８２の径方向外側に配置されている。ポンプケーシング８１には、潤滑油を吸い込むための吸込口８１ａが形成されており、この吸込口８１ａは、油貯留部Ｐにおける潤滑油に浸かっている。
【００５６】
ポンプ８０では、シャフト１７の回転力が伝達されたインナーロータ８２の回転により、アウターロータ８３が回転する。そして、インナーロータ８２及びアウターロータ８３の回転により、インナーロータ８２とアウターロータ８３との間に形成されるポンプ室の容積が変化するようになっている。ポンプ８０では、ポンプ室の容積変化を利用して、吸込口８１ａを介してポンプ室へと潤滑油を吸引し、吸引した潤滑油を加圧してシャフト１７の給油孔６１へと吐出している。すなわち、ポンプ８０は、給油孔６１に油貯留部Ｐに貯留された潤滑油を汲み上げる機能を有している。
【００５７】
（２−２）動作
以下、圧縮機１０１内における冷媒及び潤滑油の流れについて説明する。
【００５８】
（２−２−１）冷媒の流れ
まず、駆動モータ１６が駆動されることによって、ロータ５２が回転する。これにより、ロータ５２に固定されているシャフト１７が、軸回転運動を行う。シャフト１７の回転駆動力は、上端軸受２６ｃを介して可動スクロール２６に伝達される。尚、シャフト１７の上端部の軸心は、中心軸線Ｏ−Ｏに対して偏心し、且つ、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は公転運動を行う。
【００５９】
圧縮前の低温低圧の冷媒は、吸入管１８から主吸入孔を経由して、又は、低圧空間Ｓ２から補助吸入孔を経由して、圧縮機構１５の圧縮室４０に吸入される。可動スクロール２６の公転運動により、圧縮室４０は固定スクロール２４の外周部から中心部へ向かって移動しながら、その容積が徐々に減少される。その結果、圧縮室４０内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連絡通路４６及び第２連絡通路４８を経由して、高圧空間Ｓ１（具体的には、圧縮機構１５と駆動モータ１６との軸方向における間の空間）へ排出される。尚、圧縮冷媒の一部は、ガスガイド５８と圧縮機ケーシング１０の筒状部１１との間の空間を下方に向かって流れる。そして、この圧縮冷媒は、モータ冷却通路５５を通ってさらに下降し、駆動モータ１６の下方の空間に到達する。その後、この圧縮冷媒は、流れの向きを反転させて、モータ冷却通路５５やエアギャップを上昇し、圧縮機構１５と駆動モータ１６との軸方向における間の空間に再度流入する。そして、最終的に、圧縮冷媒は、吐出管１９から圧縮機ケーシング１０の外部に吐出される。
【００６０】
（２−２−２）潤滑油の流れ
まず、駆動モータ１６が駆動されることによって、ロータ５２が回転する。これにより、ロータ５２に固定されているシャフト１７が、軸回転運動を行う。シャフト１７が軸回転すると、シャフト１７に連結されたポンプ８０のインナーロータ８２が回転し、インナーロータ８２の回転により、アウターロータ８３が回転する。そして、インナーロータ８２及びアウターロータ８３の回転により、ポンプ室の容積が増大されると、吸込口８１ａを介して油貯留部Ｐに貯留される潤滑油がポンプ室へと流入する。インナーロータ８２及びアウターロータ８３の回転が進むと、ポンプ室の容積が徐々に小さくなり、ポンプ室における潤滑油が、給油孔６１へと吐出される。そして、給油孔６１に吐出された潤滑油は、給油孔６１内を上昇していく。尚、給油孔６１における潤滑油の上昇は、ポンプ８０による潤滑油の送り出しの他に、給油孔６１の軸方向の両端部間における圧力差に基づく吸引の影響によってもなされている。具体的には、シャフト１７の軸回転によって圧縮機構１５が駆動し、高圧空間Ｓ１に圧縮冷媒が吐出されると、高圧空間Ｓ１の圧力が上昇する。ここで、シャフト１７に形成される給油孔６１は、油室５９及び給油細孔６３を介して低圧空間Ｓ２に連通している。これにより、給油孔６１の上端部分と下端部分との間において、圧力差が発生する。そして、この結果、給油孔６１自体が差圧ポンプとして作用し、油貯留部Ｐに貯留される潤滑油が給油孔６１に吸引されて給油孔６１を上昇する。
【００６１】
給油孔６１を上昇して油室５９まで達した潤滑油は、給油細孔６３を経由して、圧縮機構１５の摺動部分に供給される。圧縮機構１５の摺動部分を潤滑した潤滑油は、低圧空間Ｓ２及び圧縮室４０に漏れ込む。このとき、元来高温高圧である潤滑油は、低圧空間Ｓ２及び圧縮室４０に存在する圧縮前の冷媒を過熱する。また、潤滑油は、油滴の状態で圧縮冷媒に含有される。圧縮冷媒に含有される潤滑油は、圧縮冷媒と同じ経路を通って、圧縮室４０から高圧空間Ｓ１へ吐出される。その後、潤滑油は、圧縮冷媒と共にモータ冷却通路５５を下降した後に、一部が油分離板６５に衝突する。このとき、油分離板６５に付着した潤滑油は、高圧空間Ｓ１を落下して油貯留部Ｐに貯留される。
【００６２】
一方、油貯留部Ｐから吸引されて給油孔６１を上昇する潤滑油の多くは、第１給油横孔６１ａ及び第２給油横孔６１ｂに分流される。第１給油横孔６１ａに分流される潤滑油及び油室５９の潤滑油の一部は、シャフト１７の上端部と上端軸受２６ｃとの摺動部分を潤滑した後、一部が返油管７０の内部空間ＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮ３に排出され、残りが、シャフト１７の上部と上部軸受３３との摺動部分に供給される。そして、シャフト１７と上部軸受３３との摺動部分に供給された潤滑油は、そのまま、油貯留部Ｐに戻される。他方、返油路形成部材７０の内部空間ＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮ３に排出された潤滑油も、油貯留部Ｐへ戻される。このとき、返油路形成部材７０の内部空間ＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮ３を流れる潤滑油は、外流路形成部材７１の内部空間ＩＮ１において、外部の空気によって冷却されることになる。また、第２給油横孔６１ｂに分流される潤滑油は、シャフト１７の下部と下部軸受６０との摺動部分を潤滑して高圧空間Ｓ１に漏れ出した後、高圧空間Ｓ１を油貯留部Ｐまで落下する。
【００６３】
以上のように、油貯留部Ｐに貯留された潤滑油が摺動部に供給されて再度油貯留部Ｐへと戻るサイクルが繰り返されている。
【００６４】
（３）特徴
従来、特許文献１（特開２０１０−２８５９３０号公報）に開示の圧縮機のように、その底部に、圧縮機構の摺動部分を含む摺動部の潤滑性を高めるための潤滑油を貯留する油溜まり空間が形成されている圧縮機が存在している。この圧縮機では、圧縮機構と駆動モータとを連結する駆動軸の内部に、潤滑油の給油通路となる給油孔が形成されている。
【００６５】
特許文献１に開示のような圧縮機では、圧力状態や温度状態（例えば、低温状態）によっては、油溜まり空間において、冷媒と潤滑油とが分離してしまうことが考えられる。そして、潤滑油の下側に冷媒が位置するように分離してしまうと、給油孔において、冷媒が多く流れ潤滑油があまり流れないことが懸念される。このため、摺動部において潤滑不良が生じることが懸念される。特に、本実施形態のように潤滑油と分離しやすい冷媒であるＲ３２冷媒を用いた場合には、この傾向が顕著になることが懸念される。
【００６６】
そこで、本実施形態の圧縮機１０１では、返油路形成部材７０の一部が、絞り部７７ｂや吸引部７８を含むエジェクタ構造を有している。その結果、本実施形態では、絞り部７７ｂから混合空間ＩＮ３ｂへと吐出される潤滑油の流速が上がることにより、油貯留部Ｐにおける潤滑油が吸引部７８を介して、下部内流路形成部材７２ｂの内部空間ＩＮ３へと吸引される、エジェクタ効果を生じさせることができる。よって、油貯留部Ｐにおいて、攪拌効果を生じさせることができる。従って、本実施形態のように、潤滑油と分離しやすいＲ３２冷媒を用いて、潤滑油と冷媒とが二層に分離した状態になったとしても、これらを極力混合させることができる。このように、本実施形態では、返油路形成部材７０の一部が絞り部７７ｂ及び吸引部７８を有するといった簡易な構造によって、潤滑油と冷媒とが二層に分離した状態になったとしても、これらを極力混合させることができている。よって、給油孔６１において、潤滑油を十分に流すことができ、摺動部における潤滑不良の発生を抑制できる。従って、圧縮機１０１の信頼性を維持できる。
【００６７】
尚、本実施形態では、下部内流路形成部材７２ｂの混合空間ＩＮ３ｂにおいて、流速増加部７７の内部空間ＩＮ３ａから流出された潤滑油と、油貯留部Ｐから吸引部７８を介して吸引された潤滑油とを混合させることができる。よって、潤滑油と冷媒とが二層に分離した状態にあっても、これらを混合空間ＩＮ３ｂにおいて混合させることも可能である。
【００６８】
また、本実施形態では、圧縮機１０１は、ポンプ８０を有している。これにより、潤滑油の循環性を向上できるようになっている。
【００６９】
（４）変形例
（４−１）変形例Ａ
上記実施形態では、圧縮機１０１は、ポンプ８０を有すると説明したが、これに限られるものではなく、ポンプ８０を有しない構成としてもよい。この場合、シャフト１７に形成される給油孔６１は、油貯留部Ｐに貯留される潤滑油に浸かることが必要になる。そして、油貯留部Ｐに貯留される潤滑油は、給油孔６１の軸方向の両端部間における圧力差に基づく吸引の影響によって、給油孔６１を上昇することになる。すなわち、給油孔６１自体が差圧ポンプとして作用することになる。
【００７０】
この場合、潤滑油の循環性は上記実施形態に比べると多少劣るが、上記実施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００７１】
（４−２）変形例Ｂ
下部内流路形成部材７２ｂが有するエジェクタ構造として上記実施形態の構造を一例として挙げたがこれに限られるものではない。具体的には、下部内流路形成部材７２ｂは、外流路形成部材７１の内部空間ＩＮ１を流れる潤滑油の流速を上げる絞り部としての機能と、絞り部の近傍に形成され絞り部から出た潤滑油の流速が上がることによって油貯留部に貯留された潤滑油を内部空間へ吸引する吸引部の機能とを有するように構成されていれば、他の構成であってもよい。
【００７２】
（４−３）変形例Ｃ
上記実施形態では、圧縮機１０１として、固定スクロール２４と可動スクロール２６とを含み圧縮機構１５を有するスクロール圧縮機を挙げて説明したが、スクロール圧縮機に限られるものではない。
【００７３】
具体的には、本発明は、潤滑油を用いて各摺動部分を潤滑する圧縮機、例えば、ロータリー式の圧縮機やスクリュー式の圧縮機に適用できる。
【００７４】
さらに、上記実施形態では、圧縮機１０１として、高低圧ドーム型のスクロール圧縮機を例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。
【００７５】
具体的には、本発明は、上部軸受の上方及び下方共に高圧状態となる高圧ドーム型の圧縮機であっても適用できるし、上部軸受の上方が高圧よりも低い圧力であって低圧よりも高い中間圧の状態となり、上部軸受の下方が高圧の状態となる圧縮機であっても適用できる。さらに、本発明は、低圧ドーム型の圧縮機にも適用できる。
【００７６】
（４−４）変形例Ｄ
上記実施形態では、冷凍装置として、冷房運転が可能な空気調和装置１を例に挙げて説明したがこれに限られるものではない。例えば、冷房運転と暖房運転とを切換可能な空気調和装置であってもよいし、ヒートポンプ式の給湯装置であってもよい。
【００７７】
（４−５）変形例Ｅ
上記実施形態では、上端軸受２６ｃとシャフト１７との摺動部分に供給された潤滑油を、返油路形成部材７０を用いて油貯留部Ｐに戻すと説明したが、これに限られるものではない。例えば、返油路形成部材７０の一端（上部内流路形成部材７２ａの径方向内端）が、上部軸受３３の下方（より具体的には、上部軸受３３の下方であって駆動モータ１６よりも上方部分）に位置するように返油路形成部材７０を配置してもよい。この場合、上端軸受２６ｃとシャフト１７との摺動部分を潤滑して下方へと流れさらに上部軸受３３とシャフト１７との摺動部分を潤滑した潤滑油の一部を、返油路形成部材７０の内部空間ＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮ３へと流入させることができる。よって、上記実施形態よりも多くの潤滑油を冷却することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、潤滑油を用いて各摺動部分を潤滑する圧縮機に適用できる。
【符号の説明】
【００７９】
１０                    圧縮機ケーシング
１５                    圧縮機構
１６                    駆動モータ
１７                    シャフト
６１                    給油孔（孔）
７０                    返油路形成部材
７１                    外流路形成部材
７２ｂ                  下部内流路形成部材（内流路形成部材）
７７ｂ                  絞り部
７８                    吸引部
８０                    ポンプ
１０１                  圧縮機
ＩＮ１                  外流路形成部材の内部空間
ＩＮ３                  下部内流路形成部材（内流路形成部材）の内部空間
Ｐ                      油貯留部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８０】
【特許文献１】特開２０１０−２８５９３０号公報
【図１】
2013238191.tif 000003
【図２】
2013238191.tif 000004
【図３】
2013238191.tif 000005
【図４】
2013238191.tif 000006