特開 2024-146085 圧縮機及び冷凍装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024146085

(43)【公開日】2024-10-15

(54)【発明の名称】圧縮機及び冷凍装置

(51)【国際特許分類】

   F04B 39/02 20060101AFI20241004BHJP

   F04C 29/02 20060101ALI20241004BHJP

   H02K 7/14 20060101ALI20241004BHJP

   H02K 1/22 20060101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

F04B39/02 Y

F04C29/02 361A

H02K7/14 C

H02K1/22 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023058798

(22)【出願日】2023-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 健

(72)【発明者】

【氏名】松川 和彦

(72)【発明者】

【氏名】堤 慧

(72)【発明者】

【氏名】姫田 晃

(72)【発明者】

【氏名】川畑 真一

【テーマコード（参考）】

3H003

3H129

5H601

5H607

【Ｆターム（参考）】

3H003AA05

3H003AB03

3H003AC03

3H003BD07

3H003BD12

3H003BG08

3H003CF04

3H129AA02

3H129AA14

3H129AB03

3H129BB05

3H129CC25

3H129CC27

3H129CC34

5H601BB11

5H601DD01

5H601DD11

5H601DD32

5H601DD41

5H607BB01

5H607DD03

5H607FF07

(57)【要約】

【課題】圧縮機の外部へ排出される潤滑油の量を低減する。
【解決手段】圧縮機（１００）は、モータ（２０）と、クランクシャフト（３０）と、圧縮機構（４０）と、バランスウェイト（３７）と、カバー（６１）と、を備える。バランスウェイト（３７）は、クランクシャフト（３０）のバランスに寄与する。カバー（６１）は、バランスウェイト（３７）を覆うことによって遠心ポンプとして機能する。カバー（６１）は、反バランス空間（６３）、上部隙間（６５）、及び、下部隙間（６６）、を形成する。上部隙間（６５）は、冷媒（Ｒ）がカバー（６１）の上方の空間から反バランス空間（６３）へ到達することを可能にする。下部隙間（６６）は、冷媒（Ｒ）が反バランス空間（６３）からカバー（６１）の下方の空間へ到達するとともに、径方向外側へ吹き出すことを可能にする。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステータ（２１）及びロータ（２５）を有するモータ（２０）と、
前記ロータとともに回転するクランクシャフト（３０）と、
前記クランクシャフトの回転によって冷媒（Ｒ）を圧縮する圧縮機構（４０）と、
前記クランクシャフトのバランスのためのバランスウェイト（３７）と、
前記バランスウェイトを覆うことによって遠心ポンプとして機能するカバー（６１）であって、
前記バランスウェイトの反対側に位置する反バランス空間（６３）、
前記冷媒が前記カバーの上方の空間から前記反バランス空間へ到達することを可能にする上部隙間（６５）、及び、
前記冷媒が前記反バランス空間から前記カバーの下方の空間へ到達するとともに、径方向外側へ吹き出すことを可能にする下部隙間（６６）、
を形成するカバー（６１）と、
を備える、圧縮機（１００）。

【請求項2】

前記冷媒を吐出する吐出管（１７）、
をさらに有し、
前記吐出管は、前記下部隙間よりも上方に位置している、
請求項１に記載の圧縮機。

【請求項3】

前記モータは、前記冷媒を前記モータの下方から上方へ通過させる貫通部（５０）を有し、
前記ステータの外周には、前記冷媒を前記モータの上方から下方へ通過させるコアカット（５４）が形成される、
請求項２に記載の圧縮機。

【請求項4】

前記ステータは、複数のコイル（２４）を有し、
前記貫通部は、
前記ロータを軸方向に貫通するロータ冷媒通路（５１）、
前記ステータと前記ロータの間に形成されるエアギャップ（５２）、及び、
隣接する前記コイルの間に形成され、前記ステータを前記軸方向に貫通するコイル隙間（５３）、
の少なくとも１つを含む、
請求項３に記載の圧縮機。

【請求項5】

前記バランスウェイトは、平面視で前記クランクシャフトを中心とし、かつ、１５０°以上２１０°以下の中心角を有する扇形である、
請求項４に記載の圧縮機。

【請求項6】

前記クランクシャフトと前記バランスウェイトは一体の部材である、
請求項５に記載の圧縮機。

【請求項7】

前記上部隙間は、前記カバーと前記クランクシャフトとの間に形成される、
請求項１から６のいずれか１項に記載の圧縮機。

【請求項8】

前記カバーは、水平な上面部（６１ａ）を有し、
前記上面部は、前記バランスウェイトから離間している、
請求項１から６のいずれか１項に記載の圧縮機。

【請求項9】

環状であり、前記カバーと前記ロータの間に設置されるバランスリング（６２）、
をさらに備え、
前記下部隙間は、前記カバーと前記バランスリングとの間に形成される、
請求項１から６のいずれか１項に記載の圧縮機。

【請求項10】

請求項１から６のいずれか１項に記載の圧縮機、
を備える、冷凍装置（１０１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、バランスウェイト及びカバーを備える圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

圧縮機の外部へ排出される潤滑油の量を低減するために、特許文献１（特開２０２１－０１７８４９号公報）に開示されている圧縮機では、モータのロータの下面に取り付けられているバランスウェイトの寸法、及び、そのバランスウェイトの他の部品に対する相対的な位置を最適化している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

モータの下方のみならず、モータの上方に配置されている部品に関しても、構造を最適化することによって圧縮機の外部へ排出される潤滑油の量を低減できる余地がある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

第１観点に係る圧縮機は、モータと、クランクシャフトと、圧縮機構と、バランスウェイトと、カバーと、を備える。モータは、ステータ及びロータを有する。クランクシャフトは、ロータとともに回転する。圧縮機構は、クランクシャフトの回転によって冷媒を圧縮する。バランスウェイトは、クランクシャフトのバランスに寄与する。カバーは、バランスウェイトを覆うことによって遠心ポンプとして機能する。カバーは、反バランス空間、上部隙間、及び、下部隙間、を形成する。反バランス空間は、バランスウェイトの反対側に位置する。上部隙間は、冷媒がカバーの上方の空間から反バランス空間へ到達することを可能にする。下部隙間は、冷媒が反バランス空間からカバーの下方の空間へ到達するとともに、径方向外側へ吹き出すことを可能にする。

【0005】

この構成によれば、バランスウェイトの周辺の構造は、遠心ポンプとして機能する。遠心ポンプは、カバーの上方の空間から冷媒を吸い込むとともに、下方の空間において冷媒を径方向外側へ噴き出す。したがって、下方の空間に存在する潤滑油を含んだ冷媒が径方向外側へ誘導されるので、潤滑油の圧縮機からの排出が抑制される。

【0006】

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、冷媒を吐出する吐出管をさらに有する。吐出管は、下部隙間よりも上方に位置している。

【0007】

この構成によれば、冷媒は下部隙間から径方向外側へ吹き出すのに対し、吐出管は下部隙間より上方に位置している。したがって、潤滑油を含んだ冷媒が吐出管に効果的に到達することが困難なので、潤滑油の排出が抑制される。

【0008】

第３観点に係る圧縮機は、第１観点又は第２観点に係る圧縮機であって、モータが貫通部を有する。貫通部は、冷媒をモータの下方から上方へ通過させる。ステータの外周には、コアカットが形成される。コアカットは、冷媒をモータの上方から下方へ通過させる。

【0009】

この構成によれば、潤滑油を含んだ冷媒が貫通部を通過してカバーの下方の空間へ到達したとき、その冷媒は下部隙間から吹き出す冷媒流によって径方向外側へ誘導され、吐出管には到達しない。したがって、潤滑油の圧縮機からの排出がより効果的に抑制される。

【0010】

第４観点に係る圧縮機は、第３観点に係る圧縮機であって、ステータが、複数のコイルを有する。貫通部は、ロータ冷媒通路、エアギャップ、及び、コイル隙間、の少なくとも１つを含む。ロータ冷媒通路は、ロータを軸方向に貫通する。エアギャップは、ステータとロータの間に形成される。コイル隙間は、隣接するコイルの間に形成され、ステータを軸方向に貫通する。

【0011】

この構成によれば、ロータ冷媒通路、エアギャップ、又はコイル隙間を通過する冷媒の上昇流が、吐出管に達することなく径方向外側へ誘導される。したがって、潤滑油の圧縮機からの排出がさらに効果的に抑制される。

【0012】

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、バランスウェイトが、平面視で前記クランクシャフトを中心とし、かつ、１５０°以上２１０°以下の中心角を有する扇形である。

【0013】

この構成によれば、バランスウェイトは平面視で扇形である。したがって、カバーの内部空間においてバランスウェイトが存在しない箇所に反バランス空間が形成されるので、遠心ポンプを構成することができる。

【0014】

第６観点に係る圧縮機は、第１観点から第５観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、クランクシャフトとバランスウェイトが一体の部材である。

【0015】

この構成によれば、クランクシャフトとバランスウェイトは一体である。したがって、遠心力によってバランスウェイトがクランクシャフトから分離されることがない。

【0016】

第７観点に係る圧縮機は、第１観点から第６観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、上部隙間が、カバーとクランクシャフトとの間に形成される。

【0017】

この構成によれば、冷媒はカバーとクランクシャフトの間から反バランス空間へ吸い込まれる。

【0018】

第８観点に係る圧縮機は、第１観点から第６観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、カバーが、水平な上面部を有する。上面部は、バランスウェイトから離間している。

【0019】

この構成によれば、冷媒はさらに、カバーとバランスウェイトの間から反バランス空間へ吸い込まれる。

【0020】

第９観点に係る圧縮機は、第１観点から第８観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、バランスリングをさらに備える。バランスリングが、環状であり、カバーとロータの間に設置される。

【0021】

この構成によれば、冷媒は反バランス空間からカバーとバランスリングの間を通過してカバーの下方の空間へ噴き出す。

【0022】

第１０観点に係る冷凍装置は、第１観点から第９観点のいずれか１つに係る圧縮機を備える。

【0023】

この構成によれば、冷凍装置は、潤滑油を含んだ冷媒の進行方向を吐出管から逸らす圧縮機を有する。したがって、冷凍装置の中で、潤滑油が圧縮機から排出される事象が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】図１は、第１実施形態に係る冷凍装置１０１の構成を示す回路図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係るスクロール圧縮機１００の構成を示す断面図である。

【図3】図３は、図２の要部を拡大した模式図である。

【図4】図４は、ステータコア２２の平面図である。

【図5】図５は、スクロール圧縮機１００の要部の上面又は断面を示す模式図である。

【図6】図６は、クランクシャフト３０の断面を示す模式図である。

【図7】図７は、カバー６１の斜視図である。

【図8】図８は、カバー６１の断面を示す模式図である。

【図9】図９は、第１実施形態に係る遠心ポンプ６０の断面を示す模式図である。

【図10】図１０は、第１実施形態に係る遠心ポンプ６０の断面を示す拡大模式図である。

【図11】図１１は、第２実施形態に係るクランクシャフト３０の断面を示す模式図である。

【図12】図１２は、第２実施形態に係る遠心ポンプ６０の断面を示す拡大模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

＜第１実施形態＞
（１）冷凍装置１０１の構成
図１は、第１実施形態に係る冷凍装置１０１の構成を示す。冷凍装置１０１は、熱源ユニット９０、利用ユニット８０、及び連絡配管群８５を有する。

【0026】

熱源ユニット９０は、冷媒Ｒに対する温熱源（heat source）又は冷熱源（cold source）として機能する。熱源ユニット９０は、スクロール圧縮機１００、四路切換弁９２、熱源熱交換器９３、熱源ファン９４、膨張弁９５、アキュムレータ９６、液閉鎖弁９７、及びガス閉鎖弁９８を有する。

【0027】

利用ユニット８０は、冷媒Ｒから受け取った温熱（heat）又は冷熱（cold）をユーザに提供する。利用ユニット８０は、利用熱交換器８１、及び利用ファン８２を有する。

【0028】

連絡配管群８５は、熱源ユニット９０と利用ユニット８０を接続する。連絡配管群８５は、液管８６、及びガス管８７を有する。液管８６は、液閉鎖弁９７と利用熱交換器８１を接続する。ガス管８７は、ガス閉鎖弁９８と利用熱交換器８１を接続する。

【0029】

熱源ユニット９０の構成部品、利用ユニット８０の構成部品、及び連絡配管群８５は、冷媒回路を構成する。冷媒回路は、冷媒Ｒを循環させる。

【0030】

熱源ユニット９０に搭載されているスクロール圧縮機１００は、低圧ガス冷媒（つまり、低い圧力を有し、ガス状態にある冷媒Ｒ）を圧縮することによって、高圧ガス冷媒（つまり、高い圧力を有し、ガス状態にある冷媒Ｒ）を生成する。

【0031】

四路切換弁９２が実線で示す接続を実現する場合、冷凍装置１０１は冷熱利用運転を行う。このとき、利用熱交換器８１は蒸発器（evaporator）又は吸熱器（heat absorber）として機能し、冷媒Ｒから得た冷熱をユーザに提供する。四路切換弁９２が破線で示す接続を実現する場合、冷凍装置１０１は温熱利用運転を行う。このとき、利用熱交換器８１は凝縮器（condenser）又は放熱器（heat radiator）として機能し、冷媒Ｒから得た温熱をユーザに提供する。

【0032】

（２）スクロール圧縮機１００の構成
図２は、スクロール圧縮機１００の構成を示す。スクロール圧縮機１００は、ケーシング１０、モータ２０、クランクシャフト３０、圧縮機構４０、仕切部材７０、支持部材７７、を有する。

【0033】

（２－１）ケーシング１０
ケーシング１０は、互いに気密的に接合された胴部１１、上蓋部１２、及び下蓋部１３を有する。

【0034】

ケーシング１０の中には内部空間Ｓが存在する。内部空間Ｓには、スクロール圧縮機１００の部品と、冷媒Ｒと、潤滑油Ｌとが存在する。

【0035】

上蓋部１２には、低圧ガス冷媒を吸入するための吸入管１５が取り付けられている。胴部１１には、高圧ガス冷媒を吐出するための吐出管１７が取り付けられている。下蓋部１３の付近には、潤滑油Ｌを貯留するための油溜まり１４が設けられている。

【0036】

（２－２）モータ２０
モータ２０は、スクロール圧縮機１００の外部から供給される電力を利用して、圧縮機構４０を駆動するための動力を生成する。モータ２０は、ステータ２１及びロータ２５を有する。ステータ２１は胴部１１に固定されている。ロータ２５は、ステータ２１の中心部の空洞に配置され、回転可能に支持されている。

【0037】

（２－３）クランクシャフト３０
クランクシャフト３０は、モータ２０が生成した動力を圧縮機構４０へ伝達する。クランクシャフト３０は、主軸部３１と、主軸部３１に対して偏心した偏心部３２と、バランスウェイト３７とを有する。換言すれば、クランクシャフト３０とバランスウェイト３７とは一体の部材である。

【0038】

主軸部３１の一部はロータ２５の中心部の空洞を通過しており、ロータ２５と固定されている。これにより、クランクシャフト３０は、ロータ２５とともに回転する。バランスウェイト３７は、クランクシャフト３０のバランスをとるためのものである。

【0039】

クランクシャフト３０の内部には、油溜まり１４の潤滑油Ｌを吸い上げるための主通路３５が設けられている。主通路３５の上端にまで吸い上げられた潤滑油Ｌは、圧縮機構４０を潤滑するために利用される。さらに、主通路３５は、クランクシャフト３０の径方向に延びる複数の分岐通路３６と連通している。分岐通路３６は、主軸部３１又は偏心部３２の側面に潤滑油Ｌを供給する。これにより、クランクシャフト３０は、圧縮機構４０、仕切部材７０、及び支持部材７７と接触する箇所において、多くの場合には潤滑油Ｌを供給されるすべり軸受に支持された状態で、滑らかに回転することができる。

【0040】

（２－４）圧縮機構４０
圧縮機構４０は、クランクシャフト３０の回転によって伝達された動力を利用して、低圧ガス冷媒を圧縮することによって高圧ガス冷媒を生成する。圧縮機構４０は、固定スクロール４１と可動スクロール４２を有する。固定スクロール４１は、仕切部材７０に支持されている。可動スクロール４２は、ボス４６を有する。ボス４６の凹部には、クランクシャフト３０の偏心部３２がはめ込まれている。偏心部３２は、多くの場合にはすべり軸受を介してボス４６と接触する。クランクシャフト３０の回転はボス４６に伝達され、それによって可動スクロール４２が固定スクロール４１に対して公転する。

【0041】

固定スクロール４１と可動スクロール４２の間には、複数の圧縮室４３が形成される。クランクシャフト３０が可動スクロール４２を公転させることによって、圧縮室４３の容積が変動し、これによって冷媒Ｒが圧縮される。生成された高圧ガス冷媒は、固定スクロール４１に設けられた吐出孔４５から第１空間Ｓ１へ吐出される。

【0042】

（２－５）仕切部材７０
仕切部材７０は、胴部１１に取り付けられている。仕切部材７０は、内部空間Ｓを第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２に分割する。仕切部材７０は、主軸部３１の上部を、多くの場合にはすべり軸受を介して支持する。

【0043】

仕切部材７０には、冷媒通路７１が設けられている。冷媒通路７１は、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２へ冷媒Ｒを通過させるためのものである。

【0044】

仕切部材７０は、収容部７２をさらに有する。収容部７２は、可動スクロール４２のボス４６を収容する。収容部７２は、圧縮機構４０を潤滑し終えた潤滑油Ｌを集めるための一時貯留部としても機能する。収容部７２に貯留された潤滑油Ｌは、図示しない経路を移動して第２空間Ｓ２に到達し、その後油溜まり１４へ戻る。

【0045】

（２－６）支持部材７７
支持部材７７は、胴部１１に取り付けられている。支持部材７７は、クランクシャフト３０の主軸部３１の下部を、多くの場合にはすべり軸受を介して支持する。

【0046】

（３）冷媒Ｒと潤滑油Ｌの移動
引き続き図２を参照して、冷媒Ｒと潤滑油Ｌの移動を説明する。

【0047】

圧縮機構４０で圧縮を受けて高圧状態になった冷媒Ｒは、吐出孔４５から第１空間Ｓ１へ吐出される。冷媒Ｒは、第１空間Ｓ１を囲んでいるケーシング１０の上蓋部１２に衝突し、又は上蓋部１２の内面に沿って移動する。その後、冷媒Ｒは冷媒通路７１を通過して第２空間Ｓ２へ移動する。

【0048】

通常、冷媒は相溶性を有している。したがって、第１空間Ｓ１に充満する冷媒Ｒの中には一定の潤滑油Ｌが含まれている。その潤滑油Ｌの一部も、冷媒Ｒとともに冷媒通路７１を通過して、第２空間Ｓ２へ移動する。

【0049】

第２空間Ｓ２にも冷媒Ｒと潤滑油Ｌの混合物が充満している。ロータ２５の回転は、この混合物に対し、クランクシャフト３０の主軸部３１を中心とする回転運動を与える。これにより、とりわけ仕切部材７０とモータ２０の間に位置する混合物において、潤滑油Ｌは遠心力によって冷媒Ｒから分離され、胴部１１の内壁へ叩きつけられる。この現象はサイクロン分離と呼ばれる。胴部１１の内壁の潤滑油Ｌは、最後に油溜まり１４へ落下する。潤滑油Ｌを除去された冷媒Ｒは、吐出管１７を通過して、スクロール圧縮機１００の外部へ吐出される。

【0050】

（４）モータ２０の詳細構造
図３は、図２の要部を拡大した模式図である。バランスウェイト３７は、モータ２０とともに、吐出管１７の高さと支持部材７７の高さの間に配置されている。

【0051】

モータ２０のステータ２１は、ステータコア２２、２つのインシュレータ２３、複数のコイル２４を有する。ステータコア２２は、多数の積層鋼板から形成されている。インシュレータ２３は樹脂製の部品であり、ステータコア２２の上面と下面にそれぞれ１つずつ配置されている。複数のコイル２４は、受け取った電力を用いて、ロータ２５と相互作用するための磁界を発生させる。

【0052】

モータ２０のロータ２５は、図３には特に示されていないが、多数の積層鋼板、永久磁石、及び端板から形成されている。ロータ２５にはスクロール圧縮機１００の軸方向に貫通するロータ冷媒通路５１が形成されている。ロータ冷媒通路５１は「風穴」と呼ばれることもある。ロータ２５は、主軸部３１の中心軸Ｃを中心として回転する。

【0053】

図４は、ステータコア２２の平面図である。ステータコア２２は、円環部２２ａを有する。円環部２２ａは、中心軸Ｃを中心とする円環形状を有する。円環部２２ａの外周には、複数の凹部が形成されている。この凹部は、コアカット５４と呼ばれる。円環部２２ａの内周には、円環部２２ａの中心に向かって突出する複数のティース２２ｂが形成されている。

【0054】

図５は、スクロール圧縮機１００の要部の上面又は断面を示す模式図である。本図において、モータ２０は平面図として描かれている。一方、ケーシング１０及びクランクシャフト３０は断面図として描かれている。

【0055】

ステータコア２２が有する各々のティース２２ｂは、それぞれのティース２２ｂを覆うインシュレータ２３の部位とともに巻線が巻き付けられることによって、１つのコイル２４を形成している。

【0056】

ステータコア２２が有する複数のコアカット５４は、ケーシング１０の胴部１１の内周面とともに、スクロール圧縮機１００の軸方向に延びる冷媒Ｒの通路を形成する。

【0057】

隣接するコイル２４の間には、コイル隙間５３が形成される。コイル隙間５３もまた、スクロール圧縮機１００の軸方向に延びる冷媒Ｒの通路として機能する。

【0058】

ステータ２１とロータ２５の間には、エアギャップ５２と呼ばれる隙間が形成されている。エアギャップ５２もまた、スクロール圧縮機１００の軸方向に延びる冷媒Ｒの通路として機能する。

【0059】

ロータ２５が有するロータ冷媒通路５１もまた、スクロール圧縮機１００の軸方向に延びる冷媒Ｒの通路として機能する。

【0060】

図３に戻り、太い矢印で示されている通り、ロータ冷媒通路５１、エアギャップ５２、及びコイル隙間５３は、いずれも、スクロール圧縮機１００が冷媒Ｒの圧縮を行う際に、冷媒Ｒを下方から上方へと通過させる。ロータ冷媒通路５１、エアギャップ５２、及びコイル隙間５３は、いずれもモータ２０を軸方向に貫通しているので、本願では貫通部５０と総称する。換言すれば、貫通部５０は、冷媒Ｒをモータ２０の下方から上方へ通過させる。一方、同様に冷媒Ｒの通路として機能するコアカット５４では、太い矢印で示されている通り、冷媒Ｒが上方から下方へと通過する。

【0061】

（５）遠心ポンプ６０
図６は、クランクシャフト３０の断面を示す模式図である。クランクシャフト３０は、主軸部３１、バランスウェイト３７、及び、これまで説明を省略してきた突出部３８を有している。バランスウェイト３７は、平面視において、クランクシャフト３０の主軸部３１の中心軸Ｃを中心とする扇形の形状を有する。この扇形の中心角θは、１５０°以上かつ２１０°以下である。中心角θは、典型的には１８０°である。突出部３８は、主軸部３１の中心軸Ｃを基準として、バランスウェイト３７とは反対方向に突出している。

【0062】

図７は、バランスウェイトを覆うカバー６１の斜視図である。カバー６１は、全体として円柱の形状を有している。カバー６１は、上面部６１ａと側面部６１ｂを有する。上面部６１ａは、中心に向かって低くなるように傾斜している。上面部６１ａには、主軸部３１を通過させるための上部開口６１ｃが設けられている。カバー６１の下部には、バランスウェイト３７を受容するための下部開口６１ｄが設けられている。

【0063】

図８は、カバー６１の断面を示す模式図である。この図からも、上面部６１ａが中心に向かって低くなるように傾斜していることが理解される。

【0064】

図９は、遠心ポンプ６０の断面を示す模式図である。遠心ポンプ６０の構成要素には、主軸部３１、バランスウェイト３７、突出部３８、カバー６１、及びバランスリング６２が含まれる。遠心ポンプ６０は、吐出管１７より下方に配置されるとともに、モータ２０より上方に配置されている。

【0065】

カバー６１は、バランスウェイト３７を覆うことによって遠心ポンプ６０として機能する。カバー６１は、ボルトＢによってバランスウェイト３７に締結される。この締結の結果、上面部６１ａの一部はバランスウェイト３７と密着するように水平になる。一方、半バランス空間６３では、上面部６１ａが有する傾斜に起因して、上面部６１ａが持ち上げられる。この結果、上部開口６１ｃでは、クランクシャフト３０と上面部６１ａの間に上部隙間６５が形成される。また、下部開口６１ｄでは、側面部６１ｂの端部とバランスリング６２の外周の間に下部隙間６６が形成される。

【0066】

バランスリング６２は、バランスウェイト３７の下面を覆う。バランスリング６２は環状であり、カバー６１とロータ２５の間に設置される。

【0067】

カバー６１とバランスリング６２はいずれも金属製の部材である。カバー６１は、バランスリング６２と協働して円柱状の内部空間を形成する。この円柱状の内部空間は、バランスウェイト３７の体積をすべて収容している。内部空間のうち、バランスウェイト３７によって占められていない残余の空間は、反バランス空間６３である。反バランス空間６３は、クランクシャフト３０の主軸部３１を基準として、バランスウェイト３７の反対側に位置する。突出部３８は、主軸部３１から反バランス空間６３に向かって突出している。

【0068】

図１０は、図９の拡大図である。上部隙間６５において、上面部６１ａの端部と主軸部３１は互いに水平方向に寸法Ｇ１だけ離間する。また、上面部６１ａと突出部３８の上面は互いに鉛直方向に寸法Ｇ３だけ離間する。下部隙間６６において、側面部６１ｂの端部とバランスリング６２の外周は互いに寸法Ｇ２だけ離間する。図中で、寸法Ｇ２を形成する離間方向は斜めであるが、これに代えて、離間方向は水平方向であってもよいし、鉛直方向であってもよい。

【0069】

太い矢印は、冷媒Ｒの移動を示している。クランクシャフト３０の回転に伴ってカバー６１及びバランスリング６２が遠心ポンプ６０として機能することにより、上部隙間６５において上方から反バランス空間６３へ冷媒Ｒが吸引される。加えて、遠心ポンプ６０の機能により、下部隙間６６から、スクロール圧縮機１００の径方向外側、かつ下方へと冷媒Ｒが噴出する。吐出管１７は、下部隙間６６よりも上方に位置している。

【0070】

図３に示すように、貫通部５０の少なくとも一部（例えば、コイル隙間５３）は、カバー６１の平面視の円の半径よりも大きな寸法だけ主軸部３１の中心軸Ｃから水平方向に離間している。換言すれば、平面視において貫通部５０の少なくとも一部はカバー６１によって隠れることなく露出している。

【0071】

コアカット５４を通過してモータ２０の下方の空間へ到達した冷媒Ｒは、潤滑油Ｌと十分に分離されていない場合がある。そのような潤滑油Ｌを含んだ冷媒Ｒが、モータ２０の下方の空間から貫通部５０を通過してモータ２０の上方の空間に到達すると、冷媒Ｒが潤滑油Ｌを含んだまま吐出管１７から排出されるおそれがある。しかしながら、潤滑油Ｌを含んだ冷媒Ｒは、遠心ポンプ６０の下部隙間６６から径方向外側へ噴出する冷媒流によって、ケーシング１０の胴部１１の内周面へ向かって押しつけられ、次いで、吐出管１７に到達することなくコアカット５４を通過してモータ２０の下方の空間へ誘導される。

【0072】

（６）特徴
（６－１）
図１０に示す遠心ポンプ６０は、カバー６１の上方の空間から冷媒Ｒを吸い込むとともに、下方の空間において冷媒Ｒを径方向外側へ噴き出す。したがって、下方の空間に存在する潤滑油Ｌを含んだ冷媒Ｒが径方向外側へ誘導されるので、潤滑油Ｌのスクロール圧縮機１００からの排出が抑制される。

【0073】

（６－２）
図３に示すように、潤滑油Ｌを含んだ冷媒Ｒが貫通部５０を通過してカバー６１の下方の空間へ到達したとき、その冷媒Ｒは下部隙間６６から吹き出す冷媒流によって径方向外側へ誘導され、吐出管１７には到達しない。したがって、潤滑油Ｌのスクロール圧縮機１００からの排出がより効果的に抑制される。

【0074】

（６－３）
貫通部５０は、ロータ冷媒通路５１、エアギャップ５２、又はコイル隙間５３を含んでいる。貫通部５０の少なくとも一部、例えばコイル隙間５３は、カバー６１よりも外方に位置している。したがって、貫通部５０を通過する冷媒Ｒの上昇流は、下部隙間６６から吹き出す冷媒流によって進行方向を変えられるので、吐出管１７に達することなく径方向外側へ誘導される。よって、潤滑油Ｌのスクロール圧縮機１００からの排出がさらに効果的に抑制される。

【0075】

（６－４）
図６に示すように、バランスウェイト３７は平面視で扇形である。したがって、カバー６１の内部空間においてバランスウェイト３７が存在しない箇所に反バランス空間６３が形成されるので、遠心ポンプ６０を構成することができる。

【0076】

（６－５）
クランクシャフト３０とバランスウェイト３７は一体である。したがって、遠心力によってバランスウェイト３７がクランクシャフト３０から分離されることがない。

【0077】

（６－６）
図１０に示すように、冷媒Ｒはカバー６１とクランクシャフト３０の間から反バランス空間６３へ吸い込まれる。冷媒Ｒは反バランス空間６３からカバー６１とバランスリング６２の間を通過してカバー６１の下方の空間へ吹き出す。

【0078】

（６－７）
冷凍装置１０１は、潤滑油Ｌを含んだ冷媒Ｒの進行方向を吐出管１７から逸らすスクロール圧縮機１００を有する。したがって、冷凍装置１０１の中で、潤滑油Ｌがスクロール圧縮機１００から排出される事象が抑制される。

【0079】

＜第１実施形態の変形例＞
（７）変形例
（７－１）
上述の基本実施形態では、クランクシャフト３０とバランスウェイト３７とは一体の部材である。

【0080】

これに代えて、クランクシャフト３０とバランスウェイト３７とは別体の部材であってもよい。この場合、バランスウェイト３７はクランクシャフト３０の主軸部３１に対し、適切な固定手段によって着脱可能な態様で固定される。

【0081】

この構成によれば、バランスウェイト３７はクランクシャフト３０に対して着脱可能である。したがって、形状又は質量が異なる複数のバランスウェイト３７を準備することにより、ロータ２５及びクランクシャフト３０の回転バランスを調整しやすい。

【0082】

（７－２）
上述の基本実施形態では、遠心ポンプ６０を有しているのはスクロール圧縮機１００である。これに代えて、スクロール圧縮機１００以外の種類の圧縮機に遠心ポンプ６０を搭載してもよい。例えば、ロータリー圧縮機が遠心ポンプ６０を搭載していてもよい。この構成によっても、当該圧縮機から潤滑油が排出される事象が抑制できる。

【0083】

＜第２実施形態＞
図１１は、第２実施形態に係るクランクシャフト３０の断面を示す模式図である。クランクシャフト３０は、第１実施形態のものとは異なり、半バランス空間６３に突出する部分を有しない。

【0084】

図１２は、第２実施形態に係る遠心ポンプ６０を示す。この遠心ポンプ６０の上部隙間６５には、第１実施形態の寸法Ｇ３に相当する離間箇所が存在しない。上部隙間６５では、上面部６１ａの端部と主軸部３１が互いに水平方向に寸法Ｇ１だけ離間している。

【0085】

このような構成によっても、寸法Ｇ１によって形成される上部隙間６５が冷媒Ｒを吸引することができるので、遠心ポンプ６０が構成される。遠心ポンプ６０は、下方の空間において冷媒Ｒを径方向外側へ噴き出すので、潤滑油Ｌのスクロール圧縮機１００からの排出が抑制される。

【0086】

第１実施形態の上述の変形例を、第２実施形態に適用してもよい。

【0087】

＜むすび＞
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

【符号の説明】

【0088】

１０ ：ケーシング
１４ ：油溜まり
１５ ：吸入管
１７ ：吐出管
２０ ：モータ
２１ ：ステータ
２２ ：ステータコア
２２ａ ：円環部
２２ｂ ：ティース
２３ ：インシュレータ
２４ ：コイル
２５ ：ロータ
３０ ：クランクシャフト
３１ ：主軸部
３２ ：偏心部
３７ ：バランスウェイト
３８ ：突出部
４０ ：圧縮機構
５０ ：貫通部
５１ ：ロータ冷媒通路
５２ ：エアギャップ
５３ ：コイル隙間
５４ ：コアカット
６０ ：遠心ポンプ
６１ ：カバー
６１ａ ：上面部
６１ｂ ：側面部
６２ ：バランスリング
６３ ：反バランス空間
６５ ：上部隙間
６６ ：下部隙間
１００ ：スクロール圧縮機（圧縮機）
１０１ ：冷凍装置
Ｃ ：中心軸
Ｇ１ ：寸法
Ｇ２ ：寸法
Ｇ３ ：寸法
Ｌ ：潤滑油
Ｒ ：冷媒

【先行技術文献】

【特許文献】

【0089】

【特許文献1】特開２０２１－０１７８４９号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】