(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な構成で圧縮前の冷媒への加熱を抑制し、効率に優れた密閉型電動圧縮機を提供する。【解決手段】本発明の密閉型電動圧縮機Ｃは、吸込パイプ２０を介して圧縮室９に吸い込んだ冷媒を圧縮する圧縮機構部２と、前記圧縮機構部２を駆動する電動機部７と、前記圧縮機構部２及び前記電動機部７を収納するとともに、前記圧縮室９で圧縮された前記冷媒が吐出される吐出圧室１２を有する密閉容器１と、を備え、前記吸込パイプ２０は、下流側に向かうほど流路断面積が徐々に縮小する流路縮小部２０ｂを有し、前記流路縮小部２０よりも下流側における前記吸込パイプ２０の少なくとも一部が前記吐出圧室１２内に配置されていることを特徴とする。【選択図】図１
2016196840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込パイプを介して圧縮室に吸い込んだ冷媒を圧縮する圧縮機構部と、
前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、
前記圧縮機構部及び前記電動機部を収納するとともに、前記圧縮室で圧縮された前記冷媒が吐出される吐出圧室を有する密閉容器と、を備え、
前記吸込パイプは、下流側に向かうほど流路断面積が徐々に縮小する流路縮小部を有し、
前記流路縮小部よりも下流側における前記吸込パイプの少なくとも一部が前記吐出圧室内に配置されていることを特徴とする密閉型電動圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載の密閉型電動圧縮機において、
前記流路縮小部は、前記密閉容器の内外を貫通する前記吸込パイプの、当該密閉容器の外側に形成されていることを特徴とする密閉型電動圧縮機。
【請求項３】
請求項１に記載の密閉型電動圧縮において、
前記圧縮室が、旋回スクロールと固定スクロールとの噛み合わせで形成されるスクロール圧縮機であることを特徴とする密閉型電動圧縮機。
【請求項４】
請求項１に記載の密閉型電動圧縮機において、
前記流路縮小部での前記吸込パイプの内径は、下流側に向かうほど線形に減少するとともに、前記流路縮小部は、下記関係式（１）を満足することを特徴とする密閉型電動圧縮機。
ｄ０（ｄ０−ｄ１）／Ｌ＞２×３×１０−６Ｖｔｈ・Ｎ／（π・ν）      ・・・式（１）
（但し、式（１）中、ｄ０は、前記流路縮小部の冷媒入口の内径（ｍ）、ｄ１は、前記流路縮小部の冷媒出口の内径（ｍ）、Ｌは、前記流路縮小部における冷媒の主流方向の長さ（ｍ）、Ｖｔｈは、押除け容積（ｍ３）、Ｎは、前記密閉型電動圧縮機の定格出力時の平均回転速度（ｓ−１）、νは、冷媒の動粘度（ｍ２／ｓ）である）
【請求項５】
請求項４に記載の密閉型電動圧縮機において、
前記冷媒は、Ｒ４１０又はＲ３２であって、
前記式（１）中、２×３×１０−６Ｎ／（π・ν）＝６１０であることを特徴とする密閉型電動圧縮機。
【請求項６】
請求項１に記載の密閉型電動圧縮機において、
下記式（２）を満足することを特徴とする密閉型電動圧縮機。
ｄ１（ｄ０−ｄ１）／Ｌ＞２×３×１０−６Ｖｔｈ・Ｎ／（π・ν）      ・・・式（２）
（但し、式（２）中、ｄ０、ｄ１、Ｌ、Ｖｔｈ、Ｎ、及びνは、前記式（１）と同義である）
【請求項７】
請求項６に記載の密閉型電動圧縮機において、
前記冷媒は、Ｒ４１０又はＲ３２であって、
前記式（２）中、２×３×１０−６Ｎ／（π・ν）＝６１０であることを特徴とする密閉型電動圧縮機。
【請求項８】
請求項１に記載の密閉型電動圧縮機において、
前記吸込パイプの流路途中には、整流材が配置され、
前記整流材は、冷媒を通流させる複数の貫通孔を有していることを特徴とする密閉型電動圧縮機。
【請求項９】
請求項８に記載の密閉型電動圧縮機において、
前記整流材は、前記流路縮小部の上流側に配置されていることを特徴とする密閉型電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉型電動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、圧縮前の冷媒が加熱されると、熱膨張によって体積効率が低下することが知られている。そこで、従来、圧縮室に冷媒を取り入れる吸入管（吸込パイプ）に内径の小さい第２導入管を設け、この第２導入管を固定スクロール内に形成した空間部に配置したスクロール圧縮機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
このスクロール圧縮機では、吸入管を介して圧縮室に吸入される冷媒は、内径の小さい第２導入管を速い速度で通過する。つまり、このスクロール圧縮機によれば、冷媒が固定スクロールを介して加熱される時間が短縮化される。これによってスクロール圧縮機は、冷媒の体積膨張に基づく体積効率の低下を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４９７３０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の圧縮機（例えば、特許文献１参照）では、第２導入管を流れる冷媒の速度が速くなるとレイノルズ数が増加する。これにより第２導入管の熱伝達率も増加する。したがって、第２導入管を通流する冷媒には、固定スクロールを介して熱が伝達し易くなる。また、この圧縮機では、固定スクロールに第２導入管を配置するための空間部を設ける必要があり大きな設計変更を余儀なくされる。また、この圧縮機では、高温となる密閉容器からこれよりも低温となる固定スクロールへの伝熱が吸入管を介して行われ、熱損失を生じさせる恐れもある。
したがって、簡単な構成で圧縮前の冷媒への加熱を抑制し、効率に優れた密閉型電動圧縮機が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、簡単な構成で圧縮前の冷媒への加熱を抑制し、効率に優れた密閉型電動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】
【０００６】
前記課題を解決した本発明は、吸込パイプを介して圧縮室に吸い込んだ冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、前記圧縮機構部及び前記電動機部を収納するとともに、前記圧縮室で圧縮された前記冷媒が吐出される吐出圧室を有する密閉容器と、を備え、前記吸込パイプは、下流側に向かうほど流路断面積が徐々に縮小する流路縮小部を有し、前記流路縮小部よりも下流側における前記吸込パイプの少なくとも一部が前記吐出圧室内に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、簡単な構成で圧縮前の冷媒への加熱を抑制し、効率に優れた密閉型電動圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る密閉型電動圧縮機の断面図である。
【図２】図１の密閉型電動圧縮機における吸込パイプの部分拡大断面図である。
【図３】吸込パイプの冷媒の流れ方向の位置と、吸込パイプの流路縮小部について規定される加速パラメータとの関係を示すグラフである。
【図４】（ａ）は、吸込パイプにおける冷媒の流れ方向の位置と、吸込パイプにおける熱伝達率との関係、比較例の吸込パイプにおける冷媒の流れ方向の位置と、吸込パイプにおける熱伝達率との関係をそれぞれ示すグラフであり、（ｂ）は、吸込パイプにおける冷媒の流れ方向の位置を、（ａ）との対比で示す当該吸込パイプの部分拡大断面図、（ｃ）は、比較例の吸込パイプにおける冷媒の流れ方向の位置を、（ａ）との対比で示す当該吸込パイプの部分拡大断面図である。
【図５】図１の密閉型電動圧縮機の第１変形例を説明するための密閉型電動圧縮機の部分拡大断面図である。
【図６】図５の第１変形例の密閉型電動圧縮機における吸込パイプ内に設けられる整流材の全体斜視図である。
【図７】図１の密閉型電動圧縮機の第２変形例を説明するための密閉型電動圧縮機の部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明の実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の密閉型電動圧縮機は、後記する流路縮小部を有する冷媒の吸込パイプが密閉容器内の吐出圧室を通過するように配置されていることを主な特徴とする。
以下では、密閉型電動圧縮機の全体構成について説明した後に吸込パイプについてさらに詳しく説明する。
【００１０】
＜密閉型電動圧縮機の全体構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る密閉型電動圧縮機Ｃの縦断面図である。以下の説明における上下方向は、この密閉型電動圧縮機Ｃを所定のサイクルに組み込んだ際の鉛直方向に一致させた図１の矢印に示す上下方向を基準とする。
【００１１】
図１に示すように、密閉型電動圧縮機Ｃは、高圧チャンバ方式の密閉型スクロール圧縮機であり、様々な冷凍サイクルの一部として広範囲にわたる運転条件の下で使用される。
この密閉型電動圧縮機Ｃは、旋回スクロール３及び固定スクロール４を有する圧縮機構部２と、この圧縮機構部２を駆動する電動機部７と、圧縮機構部２及び電動機部７を収納する筒状縦長の密閉容器１と、を備えている。なお、圧縮機構部２は、密閉容器１内の上部に配置され、電動機部７は、密閉容器１内の下部に配置されている。そして、密閉容器１内の底部には、冷凍機油１３が貯留されている。
【００１２】
密閉容器１は、円筒状の筒部１ａに上蓋体１ｂと、底蓋体１ｃとが上下に溶接されて構成されている。筒部１ａの側面には、吐出パイプ１７が設けられている。吐出パイプ１７は、密閉容器１内の吐出圧室１２に連通している。
この吸込パイプ２０については後に詳しく説明する。
【００１３】
圧縮機構部２は、台板４ｄに渦巻状の固定スクロールラップ４ａが立設された固定スクロール４と、台板３ｄに渦巻状の旋回スクロールラップ３ａが立設された旋回スクロール３と、固定スクロール４に締結部材等で一体化されて旋回スクロール３を支持するフレーム６と、を備えて構成されている。
【００１４】
なお、図１中、符号９は、固定スクロールラップ４ａと旋回スクロールラップ３ａとの間に形成される冷媒の圧縮室であり、符号４ｅは、圧縮室９で圧縮された冷媒を吐出圧室１２に吐出させる吐出口である。符号１５は、リリース弁である。このリリース弁１５は、圧縮室９内の圧力が所定値よりも上昇した際に、圧縮室９から吐出圧室１２に冷媒を吐出させるためのものである。
【００１５】
固定スクロール４には、固定スクロールラップ４ａによって、吐出口４ｅに連通する渦巻状ガス通路（図示省略）が形成されており、この渦巻状ガス通路は、吐出口４ｅを介して吐出圧室１２に通じている。この固定スクロール４に対向して略円盤状に形成された前記の旋回スクロール３が旋回自在に配置されている。前記したように、旋回スクロール３の上面に設けられた旋回スクロールラップ３ａは、固定スクロールラップ４ａと噛み合うように配置されている。これらの噛み合いによって前記の圧縮室９が形成される。
符号１０は、吸込室である。この吸込室１０には、吸込パイプ２０の一端が接続される。また、吸込室１０は、前記の渦巻状ガス通路に臨むように形成される。
【００１６】
固定スクロール４は、所定の締結具（ボルト等）によってフレーム６に固定され、フレーム６は、その外周側が溶接によって密閉容器１の内壁面に固定されている。フレーム６には、クランクシャフト５を回転自在に支持する主軸受９ａを備えている。旋回スクロール３の下面側には、クランクシャフト５の偏心部５ｂが連結されている。
【００１７】
旋回スクロール３の下面側とフレーム６との間には、オルダムリング８が配置されている。このオルダムリング８は、旋回スクロール３の下面側に形成された溝（図示省略）とフレーム６に形成された溝（図示省略）とに装着されている。オルダムリング８は、クランクシャフト５の偏心部５ｂの偏心回転を受けて旋回スクロール３を自転させることなく公転させる働きをする。
【００１８】
電動機部７は、固定子７ａと回転子７ｂとを備えている。固定子７ａは、密閉容器１に圧入等により締結されている。回転子７ｂは、固定子７ａ内に回転可能に配置されている。電動機部７は、回転子７ｂに固定されたクランクシャフト５を介して旋回スクロール３を旋回運動させるようになっている。
【００１９】
クランクシャフト５は、主軸部５ａと、前記の偏心部５ｂとを備えて構成されている。このクランクシャフト５は、フレーム６に設けられた前記の主軸受９ａと下軸受２１とで支持されている。偏心部５ｂは、クランクシャフト５の主軸部５ａに対して偏心して一体に形成されている。この偏心部５ｂは、旋回スクロール３の背面に設けられた旋回軸受９ｂに嵌合されている。
【００２０】
クランクシャフト５は、電動機部７の駆動によって駆動される。偏心部５ｂは、クランクシャフト５の主軸部５ａに対して偏心回転運動を行うことで、旋回スクロール３を駆動させる。また、クランクシャフト５には、主軸受９ａ、下軸受２１及び旋回軸受９ｂに対して冷凍機油１３を導く給油通路５ｃを内部に有している。クランクシャフト５の電動機部７側の軸端には、冷凍機油１３を吸い上げて給油通路５ｃに導く給油管５ｄが装着されている。
【００２１】
＜吸込パイプ＞
図１に示すように、吸込パイプ２０は、上蓋体１ｂに設けられている。
吸込パイプ２０は、密閉容器１の上蓋体１ｂを貫通するとともに、この貫通部で当該上蓋体１ｂに対して気密に接続されている。
【００２２】
この吸込パイプ２０は、前記の冷凍サイクルから戻ってきた冷媒を圧縮機構部２の吸入側に導くものである。この吸込パイプの一端側（次に説明する第１管部２０ａ（図２参照）側）は、サイクル側と接続され、吸込パイプの他端側（次に説明する第２管部２０ｃ（図２参照）側は、吸込室１０に接続されている。つまり、第１管部２０ａ側に冷媒が流れる方向の上流側が規定され、第２管部２０ｃ側に冷媒が流れる方向の下流側が規定される。
【００２３】
図２は、吸込パイプ２０の部分拡大断面図である。
図２に示すように、吸込パイプ２０は、内径ｄ０の第１管部２０ａと、この内径ｄ０よりも細い内径ｄ１の第２管部２０ｃと、これらの第１管部２０ａと第２管部２０ｃとの間に設けられる流路縮小部２０ｂと、を備えている。
本実施形態での第１管部２０ａは円管で構成され、長さ方向（冷媒の流れ方向）に一定の内径ｄ０となっている。本実施形態での第２管部２０ｃについても円管で構成され、長さ方向（冷媒の流れ方向）に一定の内径ｄ１となっている。
【００２４】
流路縮小部２０ｂは、この流路縮小部２０ｂと第１管部２０ａとの接合部から流路縮小部２０ｂと第２管部２０ｃとの接合部にわたる長さＬを有している。
流路縮小部２０ｂは、上流となる第１管部２０ａ側から下流となる第２管部２０ｃに掛けて、流路断面積が線形に縮小している。
【００２５】
また、本実施形態での流路縮小部２０ｂは、内径が第１管部２０ａ側から第２管部２０ｃ側に掛けて（上流側から下流側に向けて）、徐々に縮径している。つまり、流路縮小部２０ｂの冷媒の入口の内径は、ｄ０となっており、流路縮小部２０ｂの冷媒の出口の内径は、ｄ１となっている。
【００２６】
流路縮小部２０ｂは、この流路縮小部２０ｂの下流側に接続される第２管部２０ｃにおける冷媒の流れを層流化する。言い換えれば、流路縮小部２０ｂは、第２管部２０ｃ内を通流する冷媒に対する第２管部２０ｃの管壁を介しての熱伝達率を低下させる。この熱伝達率については、後に詳しく説明する。
【００２７】
なお、本実施形態での吸込パイプ２０は、第１管部２０ａと流路縮小部２０ｂとが密閉容器１（図１参照）の外側に配置され、第２管部２０ｃの一部が密閉容器１（図１参照）の吐出圧室１２内（図１参照）に配置されている。
【００２８】
次に、流路縮小部２０ｂによって奏する吸込パイプ２０における冷媒の層流化性能について説明する。
流路縮小部２０ｂによる層流化性能を表すパラメータとしては、下記式（ａ）で示される加速パラメータＫが挙げられる。
【００２９】
Ｋ＝（ν／Ｕ２)（ｄＵ／ｄｘ）      ・・・式（ａ）
（但し、前記式（ａ）中、Ｋは、加速パラメータであり、νは、冷媒の動粘度（ｍ２／ｓ）であり、Ｕは、所定の管内を通流する冷媒の流速（ｍ／ｓ）であり、ｘは、冷媒が前記管内を通流した距離（ｍ）、つまり冷媒の主流方向の位置である）
【００３０】
前記加速パラメータＫが所定の臨界値Ｋｃｒを超えると、第１管部２０ａを流れる乱流状態の冷媒が、流路縮小部２０ｂによって層流化される現象が顕著となる。ちなみに、臨界値Ｋｃｒは、文献「Tanaka, H.他。Trans. ASME J. Heat Transfer 104 (1982) 363-371」に準拠して、３×１０−６に設定されることが望ましい。
【００３１】
したがって、吸込パイプ２０は、流路縮小部２０ｂにおける加速パラメータＫが臨界値Ｋｃｒを超えるように管形状が設定されたものが望ましい。つまり、本実施形態での吸込パイプ２０の流路縮小部２０ｂ（図２参照）については、関係式  Ｋ＞Ｋｃｒとなるように、第１管部２０ａの内径ｄ０と、第２管部２０ｃの内径ｄ１と、流路縮小部２０ｂの長さＬと、が設定されることが望まれる。
【００３２】
このような関係式  Ｋ＞Ｋｃｒを満たす図２の吸込パイプ２０は、下記関係式（１）を満足することとなる。なお、下記式（１）中の、「３×１０−６」の数値は、前記の文献「Tanaka, H.他。Trans. ASME J. Heat Transfer 104 (1982) 363-371」に準拠した臨界値Ｋｃｒを意味している。
【００３３】
ｄ０（ｄ０−ｄ１）／Ｌ＞２×３×１０−６Ｖｔｈ・Ｎ／（π・ν）      ・・・式（１）
（但し、式（１）中、ｄ０は、前記流路縮小部２０ｂの冷媒入口の内径（ｍ）、ｄ１は、前記流路縮小部２０ｂの冷媒出口の内径（ｍ）、Ｌは、前記流路縮小部２０ｂにおける冷媒の主流方向の長さ（ｍ）、Ｖｔｈは、押除け容積（ｍ３）、Ｎは、前記密閉型電動圧縮機Ｃの定格出力時の平均回転速度（ｓ−１）、νは、冷媒の動粘度（ｍ２／ｓ）である）
ちなみに、前記式（１）は、第１管部２０ａの冷媒の入口において、前記のＫ＞Ｋｃｒを満たす関係式である。
【００３４】
この式（１）において、右辺は冷媒の種類と運転条件とで決定することができる。この式（１）において、左辺は、決定された前記の右辺の値に基づいて決定することができる。
これについて具体的に説明する。例えば空気調和機用のスクロール圧縮機に使用される冷媒Ｒ４１０Ａ及び冷媒Ｒ３２を想定した場合に、ＡＰＦ（Annual Performance Factor）に寄与する条件では、冷媒の動粘度ν（ｍ２／ｓ）は、ν＞２．５×１０−７ｍ２／ｓの関係を満たす。また、空気調和機用のスクロール圧縮機において効率が重要となる回転速度としては、８０ｓ−１程度以下の範囲にあるのが一般的である。そして、前記のようにＫｃｒ＝３×１０−６とすると、前記式（１）の右辺は、最大で約６１０×Ｖｔｈとなる。したがって、前記式（１）は、次式（ｂ）：
ｄ０（ｄ０−ｄ１）/Ｌ＞６１０Ｖｔｈ      ・・・式（ｂ）
となる。
【００３５】
また、家庭用の空気調和機の場合には、前記式（ｂ）の右辺は、０．００８５程度となる。したがって、右辺を「０．００８５」とした場合の前記式（ｂ）を満足する吸込パイプ２０としては、例えば、流路縮小部２０ｂにおける内径ｄ１が１０ｍｍであり、流路縮小部２０ｂの長さＬが２０ｍｍであるものを想定すると、内径ｄ０は２０ｍｍ以上に設定することができる。
ちなみに、内径ｄ０、内径ｄ１及び長さＬについてのこれらの具体的な数値は、例示であり、前記関係式（１）（ｂ）を満足すれば、これらに限定されないことは言うまでもない。
【００３６】
ところで、前記したように、式（１）は、流路縮小部２０ｂの冷媒の入口において、前記のＫ＞Ｋｃｒを満たす関係式である。これに対して次式（２）は、流路縮小部２０ｂの冷媒の出口において、前記のＫ＞Ｋｃｒを満たす関係式である。
【００３７】
ｄ１（ｄ０−ｄ１）／Ｌ＞２×３×１０−６Ｖｔｈ・Ｎ／（π・ν）      ・・・式（２）
（但し、式（２）中、ｄ０、ｄ１、Ｌ、Ｖｔｈ、Ｎ、及びνは、前記式（１）と同義である）
【００３８】
この式（２）を規定するにあたって、流路縮小部２０ｂにおける加速パラメータＫの変化が考慮される。
図３は、本実施形態での吸込パイプ２０の冷媒の流れ方向の位置ｘと、流路縮小部２０ｂについて規定される加速パラメータＫとの関係を示すグラフである。
前記のように、吸込パイプ２０の流路縮小部２０ｂは、冷媒の入口から冷媒の出口に向かって徐々に縮径している。
【００３９】
このような流路縮小部２０ｂにおいては、図３に示すように、加速パラメータＫは、冷媒の流れ方向の位置ｘ、言い換えれば冷媒の入口の位置ｘ１から出口の位置ｘ２に至るまでの間に、ｋ１からｋ２に減少する。
つまり、流路縮小部２０ｂの出口においてＫ＞Ｋｃｒの関係を満たすための流路縮小部２０ｂの前記式（２）で示される条件設定は、出口での加速パラメータＫが入口での加速パラメータＫよりも減少するので、前記式（１）で規定される場合よりも厳しくなる。
したがって、前記式（２）を満足するように形状が設定される流路縮小部２０ｂを有する吸込パイプ２０は、流路縮小部２０ｂの全域（長さＬの全範囲）にわたってＫ＞Ｋｃｒの関係が満たされることとなる。
【００４０】
これについて具体的に説明する。前記した冷媒の動粘度ν（ｍ２／ｓ）と、ν＞２．５×１０−７ｍ２／ｓとし、スクロール圧縮機の回転速度を８０ｓ−１程度以下とし、Ｋｃｒ＝３×１０−６とすると、前記式（２）の右辺は、最大で約６１０×Ｖｔｈとなる。したがって、前記式（２）は、次式（ｃ）：
ｄ１（ｄ０−ｄ１）/Ｌ＞６１０Ｖｔｈ      ・・・式（ｃ）
となる。
【００４１】
また、家庭用の空気調和機の場合には、前記式（ｃ）の右辺は、０．００８５程度となる。したがって、右辺を「０．００８５」とした場合の前記式（ｃ）を満足する吸込パイプ２０としては、例えば、流路縮小部２０ｂにおける内径ｄ１が１０ｍｍであり、内径ｄ０が２０ｍｍであるものを想定すると、流路縮小部２０ｂの長さＬは１１ｍｍ以下に設定することができる。
ちなみに、内径ｄ０、内径ｄ１及び長さＬについてのこれらの具体的な数値は、例示であり、前記関係式（２）（ｃ）を満足すれば、これらに限定されないことは言うまでもない。
【００４２】
以上のような流路縮小部２０ｂを有する吸込パイプ２０は、次の＜密閉型電動圧縮機の作用効果＞において説明するように、この吸込パイプ２０を通流する冷媒の流れを層流化することによって、この冷媒に対する吸込パイプ２０の熱伝達率を低下させる。
【００４３】
＜密閉型電動圧縮機の作用効果＞
図１に示す密閉型電動圧縮機Ｃにおいては、電動機部７の回転子７ｂが回転することによってクランクシャフト５を介して旋回スクロール３が旋回運動する。これにより、吸込パイプ２０から吸入された冷媒は、圧縮室９で圧縮される。圧縮された冷媒は、吐出口４ｅを介して吐出圧室１２内に吐出される。この吐出された冷媒は、フレーム６の外周に設けられた図示しない通路を通って下方に導かれ、吐出パイプ１７から密閉容器１の外部の冷凍サイクル内に送り出される。
【００４４】
このような冷媒の吐出工程において、吐出口４ｅ又はリリース弁１５から吐出された高温・高圧の冷媒は、吐出圧室１２の空間を通過する吸込パイプ２０の管壁に衝突（接触）することで、吸込パイプ２０を加熱する。
【００４５】
また、吐出口４ｅ又はリリース弁１５から吐出された冷媒は、密閉容器１を構成する上蓋体１ｂに衝突（接触）することによっても上蓋体１ｂを加熱する。つまり、上蓋体１ｂを介しても吸込パイプ２０は加熱される。
一方、吸込パイプ２０の内部には、冷凍サイクルから戻ってきた低温・低圧の冷媒が流れている。
ところで、一般に吸込パイプ内を通流する圧縮前の冷媒は、加熱された吸込パイプによって温度が上昇する。これにより密閉型電動圧縮機における冷媒の体積効率が低下し、密閉型電動圧縮機の効率も低下する。
【００４６】
これに対して、従来の密閉型電動圧縮機（例えば、特許文献１参照）では、前記したように、固定スクロール内に設けた第２導入管内を冷媒が速い速度で通過するようにしたことで、冷媒が加熱される時間を短縮化している。
しかしながら、第２導入管での冷媒の通流速度が速くなって（レイノルズ数が増加して）冷媒の流れが乱流となると、第２導入管における冷媒に対する熱伝達率が大きくなり、熱損失を増加させる要因となる。
【００４７】
これに対して本実施形態の吸込パイプ２０では、流路縮小部２０ｂを有することによって冷媒の乱流の状態を層流化する。これによって吸込パイプ２０は、冷媒に対する吸込パイプ２０の熱伝達率を低下させる。
図４（ａ）は、吸込パイプ２０における冷媒の流れ方向の位置ｘと、吸込パイプ２０における熱伝達率ｈとの関係、比較例の吸込パイプ３０における冷媒の流れ方向の位置ｘと、吸込パイプ３０における熱伝達率ｈとの関係をそれぞれ示すグラフであり、（ｂ）は、吸込パイプ２０における冷媒の流れ方向の位置ｘを、（ａ）との対比で示す当該吸込パイプ２０の部分拡大断面図、（ｃ）は、比較例の吸込パイプ３０における冷媒の流れ方向の位置ｘを、（ａ）との対比で示す当該吸込パイプ３０の部分拡大断面図である。
図４中、符号２０は、本実施形態に係る吸込パイプであり、符号３０は、比較例に係る吸込パイプである。また、符号２０ａは、吸込パイプ２０における第１管部の領域であり、符号２０ｂは、吸込パイプ２０における流路縮小部の領域であり、符号２０ｃは、吸込パイプ２０における第２管部の領域である。
【００４８】
図４（ｂ）に示すように、本実施形態に係る吸込パイプ２０は、前記のように冷媒の上流側から下流側に向かって、第１管部２０ａと、流路縮小部２０ｂと、第２管部２０ｃとを備えている。本実施形態での吸込パイプ２０は、前記したように、第１管部２０ａと流路縮小部２０ｂとが密閉容器１（図１参照）の外側に配置され、第２管部２０ｃの一部が密閉容器１（図１参照）の吐出圧室１２内（図１参照）に配置されている。
【００４９】
図４（ｃ）に示すように、比較例に係る吸込パイプ３０は、吸込パイプ２０の第２管部２０ｃと同じ一定の内径の管体で構成されている。
【００５０】
図４（ａ）中、破線で示す比較例に係る吸込パイプ３０における熱伝達率ｈは、冷媒の流れ方向の位置ｘにかかわらず、言い換えれば、吸込パイプ３０の長さ方向の全体にわたって熱伝達率ｈが一定となっている。
【００５１】
これに対して、図４（ａ）中、実線で示す本実施形態に係る吸込パイプ２０においては、上流側の第１管部２０ａから下流側の流路縮小部２０ｂに流れ込むことで、冷媒の流速が高められ熱伝達率ｈが上昇する。
その後、流路縮小部２０ｂから第２管部２０ｃに冷媒が流れ込むことで、熱伝達率ｈが急激に減少する。その後、冷媒が第２管部２０ｃを下流側に流れていくほど、徐々に熱伝達率ｈは増大し、比較例に係る吸込パイプ３０の熱伝達率ｈに近づいていく。
特に、第２管部２０ｃにおいては、比較例の吸込パイプ３０と同じ内径でありながら、吸込パイプ３０よりも熱伝達率ｈが低下している。
【００５２】
このように、本実施形態での吸込パイプ２０では、吸込パイプ２０の一部に流路縮小部２０ｂを設けることで、流路縮小部２０ｂの下流側で冷媒の流れの状態を乱流から層流に変える。そして、吸込パイプ２０では、冷媒の流れを層流化することで、冷媒に対する吸込パイプ２０の熱伝達率ｈを低下させる。
【００５３】
また、本実施形態での吸込パイプ２０では、流路縮小部２０ｂの下流で、流路断面積が小さくなっていることから吸込パイプ２０における伝熱面積も小さくなる。つまり、この吸込パイプ２０によれば、冷媒への伝熱量を低減することができ、熱損失を抑制することができる。ちなみに、本実施形態での吸込パイプ２０は、冷媒への伝熱量を低減する第２管部２０ｃが上蓋体１ｂに取り付けられるとともに、吐出圧室１２内に配置されている。
なお、図４（ａ）中、符号Ｘｍｉｍは、熱伝達率ｈが最も小さくなる冷媒の流れ方向の位置を示している。また、符号ＸＯＵＴは、吸込パイプ２０における冷媒出口の流れ方向の位置を示している。
【００５４】
また、本実施形態での吸込パイプ２０によれば、これを流れる冷媒の熱伝達率自体が低減されるため、吐出圧室１２に配置した吸込パイプ２０（第２管部２０ｃ）が高温に晒されたとしても、吸込パイプ２０内を流れる冷媒に対して良好な断熱性能を発揮する。これにより吸込パイプ２０は、良好な熱損失の低減減果を発揮することができる。
【００５５】
また、本実施形態での吸込パイプ２０によれば、これを流れる冷媒の熱伝達率自体が低減されるため、吸込パイプ２０自体に特別な断熱構造を設ける必要がない。したがって、吸込パイプ２０によれば、構造を単純化して低コスト化を実現することができる。
また、吸込パイプ２０によれば、熱損失を低減しつつ吐出圧室１２を通過させることができるので、例えば固定スクロール４内に吸込パイプ２０を配置するといった、構造上の制約（例えば、特許文献１参照）がないので、設計の自由度を高められる。
【００５６】
このような本実施形態に係る密閉型電動圧縮機Ｃは、簡単な構成で圧縮前の冷媒への加熱を抑制し、効率に優れる。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
図５は、図１の密閉型電動圧縮機Ｃの第１変形例を説明するための密閉型電動圧縮機Ｃの部分拡大断面図である。図６は、図５の第１変形例の密閉型電動圧縮機Ｃにおける吸込パイプ２０内に設けられる整流材２２の全体斜視図である。図７は、図１の密閉型電動圧縮機Ｃの第２変形例を説明するための密閉型電動圧縮機Ｃの部分拡大断面図である。なお、以下で説明する他の実施形態において、前記実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５８】
図５に示すように、第１変形例の密閉型電動圧縮機Ｃは、吸込パイプ２０の第１管部２０ａ内に整流材２２を有している。
整流材２２は、吸込パイプ２０における冷媒の流れを整流する。
【００５９】
整流材２２としては、例えば、冷媒を通流させる複数の貫通孔を有しているものが挙げられる。貫通孔は、吸込パイプ２０の軸線に沿って形成されているものが望ましい。
また、貫通孔は、吸込パイプ２０の断面視で、互いに同じ断面積の貫通孔同士が等間隔で配列したものが望ましい。
なお、図５中、符号１は、密閉容器であり、符号１ａは、筒部であり、符号１ｂは、上蓋体であり、符号３は、旋回スクロールであり、符号４は、固定スクロールであり、符号９は、圧縮室であり、符号１０は、吸込室であり、符号１２は、吐出圧室であり、符号２０ｂは、流路縮小部であり、符号２０ｃは、第２管部である。
【００６０】
図６に示すように、整流材２２は、断面形状が正六角形の貫通孔２２ａがハニカム状に配列したものが望ましい。
このような整流材２２を有する吸込パイプ２０によれば、層流化性能がさらに向上する。
なお、整流材２２は、前記のものに限定されるものではなく、貫通孔２２ａの断面形状に特に制限はない。他の貫通孔２２ａの断面形状としては、例えば、円形、楕円形、正六角形以外の多角形、不定形のもの等が挙げられる。
また、整流材２２を配置する位置としては、前記の第１管部２０ａのほか、第２管部２０ｃに配置する構成とすることもできる。
【００６１】
図７に示すように、第２変形例の密閉型電動圧縮機Ｃは、吸込パイプ２０が密閉容器１の筒部１ａを貫通して吐出圧室１２内に配置され、吸込室１０に接続される構成となっている。
この密閉型電動圧縮機Ｃによれば、吐出口４ｅから上方へ吐出される高温冷媒と、吸込パイプ２０との距離を離間させることができ、さらに熱損失を低減することができる。
【００６２】
また、前記実施形態では、吸込パイプ２０の断面形状が円形であるものを示したが、吸込パイプ２０の断面形状は、これに限定されるものではなく、例えば楕円形、多角形等とすることもできる。
なお、図７中、符号１ｂは、上蓋体であり、符号３は、旋回スクロールであり、符号４は、固定スクロールであり、符号９は、圧縮室であり、符号１０は、吸込室であり、符号１２は、吐出圧室であり、符号２０ａは、第１管部であり、符号２０ｂは、流路縮小部であり、符号２０ｃは、第２管部である。
【００６３】
ところで前記実施形態では、吸込パイプ２０の第１管部２０ａと流路縮小部２０ｂとが密閉容器１（図１参照）の外側に配置され、第２管部２０ｃの一部が密閉容器１（図１参照）の吐出圧室１２内（図１参照）に配置されている。
しかしながら、流路縮小部２０ｂの配置位置は、冷媒への伝熱量を低減したい第２管部２０ｃの位置に応じて適宜に設定することができる。したがって、流路縮小部２０ｂは、図１に示す位置よりも密閉容器１に近接させることができるし、密閉容器１内に配置することもできる。
【符号の説明】
【００６４】
１      密閉容器
２      圧縮機構部
３      旋回スクロール
３ａ    旋回スクロールラップ
４      固定スクロール
４ａ    固定スクロールラップ
４ｅ    吐出口
５      クランクシャフト
６      フレーム
７      電動機部
７ａ    固定子
７ｂ    回転子
８      オルダムリング
９      圧縮室
１０    吸込室
１２    吐出圧室
１３    冷凍機油
１５    リリース弁
１７    吐出パイプ
２０    吸込パイプ
２０ａ  第１管部
２０ｂ  流路縮小部
２０ｃ  第２管部
２２    整流材
２２ａ  貫通孔
Ｃ      密閉型電動圧縮機
【図１】
2016196840.tif 000003
【図２】
2016196840.tif 000004
【図３】
2016196840.tif 000005
【図４】
2016196840.tif 000006
【図５】
2016196840.tif 000007
【図６】
2016196840.tif 000008
【図７】
2016196840.tif 000009