特開 2024-65514 スクロール圧縮機、及びそれを備える冷凍装置

(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】P2024065514

(43)【公開日】2024-05-15

(54)【発明の名称】スクロール圧縮機、及びそれを備える冷凍装置

(51)【国際特許分類】

   F04C 18/02 20060101AFI20240508BHJP

   F04C 29/02 20060101ALI20240508BHJP

【ＦＩ】

F04C18/02 311W

F04C29/02 351B

【審査請求】有

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022174423

(22)【出願日】2022-10-31

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-01-10

(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】村上 泰弘

(72)【発明者】

【氏名】水嶋 康夫

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 健

(72)【発明者】

【氏名】姫田 晃

(72)【発明者】

【氏名】福永 剛

【テーマコード（参考）】

3H039

3H129

【Ｆターム（参考）】

3H039AA03

3H039AA04

3H039AA06

3H039AA12

3H039BB11

3H039CC02

3H039CC03

3H039CC27

3H039CC41

3H129AA02

3H129AA14

3H129AA21

3H129AB03

3H129BB05

3H129CC42

(57)【要約】      （修正有）

【課題】意図しない潤滑油の排出を抑制するスクロール圧縮機に関する。
【解決手段】スクロール圧縮機は、仕切部材５０と、圧縮要素と、第１流路５１と、第２流路５２と、を備える。仕切部材５０は、ケーシングに固定されることによって、内部空間を第１空間及び第２空間に分割する。圧縮要素は、第１空間へ冷媒を吐出する。第１流路５１は、仕切部材５０に設けられる。第１流路５１は、第１空間から第２空間へ冷媒を通過させる。第２流路５２は、第１流路５１から離間するように仕切部材５０に設けられる。第２流路５２は、潤滑油を第２空間へ案内するように構成される。第２流路５２は、狭小部５９を有する。狭小部５９は、最も狭い流路面積を有する。ケーシングの軸方向ａにおける狭小部５９の長さＬに対する狭小部５９の水力直径Ｄの比率が０．０１以上かつ０．０７以下である。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

潤滑油（ＬＯ）が存在する内部空間（Ｓ）を有する円筒形のケーシング（１０）と、
前記ケーシングに固定されることによって、前記内部空間を第１空間（Ｓ１）及び第２空間（Ｓ２）に分割する仕切部材（５０、４１）と、
固定スクロール（４１）及び前記固定スクロールに対して移動する可動スクロール（４２）を有し、前記第１空間へ冷媒を吐出する圧縮要素（４０）と、
前記仕切部材に設けられ、前記第１空間から第２空間へ前記冷媒を通過させる第１流路（５１）と、
前記第１流路から離間するように前記仕切部材に設けられ、前記潤滑油を前記第２空間へ案内するように構成され、最も狭い流路面積を有する狭小部（５９）を有し、前記ケーシングの軸方向における前記狭小部の長さ（Ｌ）に対する前記狭小部の水力直径（Ｄ）の比率（Ｄ／Ｌ）が０．０１以上かつ０．０７以下である、第２流路（５２）と、
を備える、スクロール圧縮機（１００）。

【請求項2】

前記狭小部の前記長さ（Ｌ）に対する前記狭小部の前記水力直径（Ｄ）の前記比率（Ｄ／Ｌ）が０．０３以上かつ０．０６以下である、
請求項１に記載のスクロール圧縮機。

【請求項3】

前記狭小部の前記長さ（Ｌ）は、５ｍｍ以上かつ８０ｍｍ以下である、
請求項１に記載のスクロール圧縮機。

【請求項4】

前記仕切部材は、前記圧縮要素とは別体の部品（５０）である、
請求項１に記載のスクロール圧縮機。

【請求項5】

前記仕切部材は、前記固定スクロール（４１）である、
請求項１に記載のスクロール圧縮機。

【請求項6】

前記狭小部の断面の形状は、前記ケーシングの径方向（ｒ）に延びる第１辺（６１）と、前記第１辺の３倍以下の長さだけ前記ケーシングの周方向（ｃ）に延びる第２辺（６２）とを有する四角形である、
請求項１から５のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。

【請求項7】

前記狭小部の断面の形状は、前記ケーシングの径方向（ｒ）に延びる高さ（６３）と、前記高さの３倍以下の長さだけ前記ケーシングの周方向（ｃ）に延びる底辺（６４）とを有する三角形である、
請求項１から５のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。

【請求項8】

前記狭小部の断面の形状は、半円形又は半楕円形である、
請求項１から５のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。

【請求項9】

前記仕切部材は、前記第１空間から移動する前記潤滑油を受容する段差部（５７）を有し、
前記第２流路は前記段差部と連通している、
請求項１から５のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。

【請求項10】

請求項１から５のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機（１００）、
を備える、冷凍装置（１０１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示はスクロール圧縮機に関し、特に、意図しない潤滑油の排出を発生しにくいスクロール圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１（特開２０１７－０２５７６２号公報）は、スクロール圧縮機を開示する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

スクロール圧縮機は、冷媒と潤滑油を収容する。圧縮工程を終えると冷媒はスクロール圧縮機から吐出される。一方、潤滑油はスクロール圧縮機の中に留まることが期待されている。しかしながら、潤滑油は冷媒に対して相溶性を示すため、潤滑油が冷媒とともにスクロール圧縮機の外へ排出される、いわゆる「油上がり」と呼ばれる現象が起こりうる。

【課題を解決するための手段】

【0004】

第１観点に係るスクロール圧縮機は、ケーシングと、仕切部材と、圧縮要素と、第１流路と、第２流路と、を備える。ケーシングは、潤滑油が存在する内部空間を有する。ケーシングは、円筒形である。仕切部材は、ケーシングに固定されることによって、内部空間を第１空間及び第２空間に分割する。圧縮要素は、固定スクロール、及び可動スクロールを有する。可動スクロールは、固定スクロールに対して移動する。圧縮要素は、第１空間へ冷媒を吐出する。第１流路は、仕切部材に設けられる。第１流路は、第１空間から第２空間へ冷媒を通過させる。第２流路は、第１流路から離間するように仕切部材に設けられる。第２流路は、潤滑油を第２空間へ案内するように構成される。第２流路は、狭小部を有する。狭小部は、最も狭い流路面積を有する。ケーシングの軸方向における狭小部の長さに対する狭小部の水力直径の比率が０．０１以上かつ０．０７以下である。

【0005】

この構成によれば、冷媒用の第１流路とは別に、潤滑油専用の第２流路が仕切部材に設けられる。第２流路の狭小部は０．０１≦Ｄ／Ｌ≦０．０７で規定される形状を有するので、第２流路は液体である潤滑油を通過させるとともに、気体である冷媒に対しては抵抗を示す。したがって、冷媒と潤滑油が混合される機会が低減するので、油上がりが抑制される。

【0006】

第２観点に係るスクロール圧縮機は、第１観点に係るスクロール圧縮機であって、狭小部の長さに対する狭小部の水力直径の比率が０．０３以上かつ０．０６以下である。

【0007】

この構成によれば、第２流路の狭小部は０．０３≦Ｄ／Ｌ≦０．０６で規定される形状を有するので、第２流路は気体である冷媒に対してさらなる抵抗を示す。したがって、油上がりがより効果的に抑制される。

【0008】

第３観点に係るスクロール圧縮機は、第１観点又は第２観点に係るスクロール圧縮機であって、狭小部の長さは、５ｍｍ以上かつ８０ｍｍ以下である。

【0009】

この構成によれば、第２流路の狭小部は、５ｍｍ以上かつ８０ｍｍ以下の長さを有する。したがって、冷媒に対する抵抗を生み出す長さが確保されるので、油上がりが抑制される。

【0010】

第４観点に係るスクロール圧縮機は、第１観点から第３観点のいずれか１つに係るスクロール圧縮機であって、仕切部材は、圧縮要素とは別体の部品である。

【0011】

この構成によれば、第１空間と第２空間の隔離を担う部材は、冷媒の圧縮を行わない。したがって、狭小部の設計が圧縮要素の設計の制約を受けにくい。

【0012】

第５観点に係るスクロール圧縮機は、第１観点から第４観点のいずれか１つに係るスクロール圧縮機であって、仕切部材は、固定スクロールである。

【0013】

この構成によれば、固定スクロールが第１空間と第２空間の隔離をも担う。したがって、スクロール圧縮機の部品点数を減らすことができる。

【0014】

第６観点に係るスクロール圧縮機は、第１観点から第５観点のいずれか１つに係るスクロール圧縮機であって、狭小部の断面の形状は、ケーシングの径方向に延びる第１辺と、第１辺の３倍以下の長さだけケーシングの周方向に延びる第２辺とを有する四角形である。

【0015】

この構成によれば、第２辺の長さは第１辺の長さの３倍以下である。したがって、第２辺と第１辺の長さが近いので、狭小部は極端な扁平構造を有する必要がなく、製造のための加工が容易である。

【0016】

第７観点に係るスクロール圧縮機は、第１観点から第５観点のいずれか１つに係るスクロール圧縮機であって、狭小部の断面の形状は、ケーシングの径方向に延びる高さと、高さの３倍以下の長さだけケーシングの周方向に延びる底辺とを有する三角形である。

【0017】

この構成によれば、底辺の長さは高さの３倍以下である。したがって、底辺の長さと高さが近いので、狭小部は極端な扁平構造を有する必要がなく、製造のための加工が容易である。

【0018】

第８観点に係るスクロール圧縮機は、第１観点から第５観点のいずれか１つに係るスクロール圧縮機であって、狭小部の断面の形状は、半円形又は半楕円形である。

【0019】

この構成によれば、狭小部の形状は半円形又は半楕円形である。したがって、狭小部を形成するための加工が容易である。

【0020】

第９観点に係るスクロール圧縮機は、第１観点から第８観点のいずれか１つに係るスクロール圧縮機であって、仕切部材は、段差部を有する。段差部は、第１空間から移動する潤滑油を受容する。第２流路は前記段差部と連通している。

【0021】

この構成によれば、段差部は第１空間に臨んでいる。したがって、段差部は第１空間に存在する潤滑油を集め、その潤滑油を第２流路へ案内するので、冷媒と潤滑油が混合される機会がさらに低減する。

【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つに係るスクロール圧縮機を備える。

【0023】

この構成によれば、冷凍装置のスクロール圧縮機は、冷媒用の第１流路とは別に、潤滑油専用の第２流路を有する。第２流路の狭小部は０．０１≦Ｄ／Ｌ≦０．０７で規定される形状を有するので、第２流路は液体である潤滑油を通過させるとともに、気体である冷媒に対しては抵抗を示す。したがって、冷媒と潤滑油が混合される機会が低減するので、油上がりが抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】冷凍装置１０１の構成を示す冷媒回路図である。

【図2】第１実施形態に係るスクロール圧縮機１００を示す断面図である。

【図3】第１実施形態に係るスクロール圧縮機１００の要部の模式図である。

【図4】第１実施形態に係る仕切部材５０を示す斜視図である。

【図5】第１実施形態に係る第２流路５２の断面を示す模式図である。

【図6】冷媒の移動を示す模式図である。

【図7】潤滑油ＬＯの移動を示す模式図である。

【図8】油上がりの抑制効果を示すグラフである。

【図9】第１実施形態の第１変形例１Ａに係る第２流路５２の断面を示す模式図である。

【図10】第１実施形態の第２変形例１Ｂに係る第２流路５２の断面を示す模式図である。

【図11】第１実施形態の第３変形例１Ｃに係るスクロール圧縮機１００の要部の模式図である。

【図12】第２実施形態に係るスクロール圧縮機１００の要部の模式図である。

【図13】第２実施形態に係る仕切部材５０を示す斜視図である。

【図14】第２実施形態に係るスクロール圧縮機１００の断面図である。

【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】

スクロール圧縮機１００は、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。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、温熱をユーザに提供する。

【0030】

（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、クランク軸３０、圧縮要素４０を有する。

【0031】

（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、上部１２、及び下部１３を有する。

【0032】

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、冷媒と、潤滑油ＬＯとが存在する。

【0033】

上部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１６が取り付けられている。胴部１１にはさらに、仕切部材５０と、支持部材１８が取り付けられている。仕切部材５０は、内部空間Ｓを第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２に分割する。また、仕切部材５０は、圧縮要素４０、及びクランク軸３０の上部を支持する。支持部材１８は、クランク軸３０の下部を支持する。下部１３の付近には、潤滑油ＬＯを貯留するための油溜まり１４が設けられている。

【0034】

（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、圧縮要素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２２を有する。ステータ２１は胴部１１に固定されている。ロータ２２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。

【0035】

（２－３）クランク軸３０
クランク軸３０は、モータ２０が生成した動力を圧縮要素４０へ伝達する。クランク軸３０は、主軸部３１と、主軸部３１より偏心した偏心部３２とを有する。主軸部３１の一部はロータ２２の中心部の空洞を通過しており、ロータ２２と固定されている。

【0036】

クランク軸３０の内部には、油溜まり１４の潤滑油ＬＯ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は、クランク軸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ＬＯを供給するためのものである。複数の分岐通路３６は、第１軸受３７、第２軸受３８、及び第３軸受３９に潤滑油ＬＯを案内する。

【0037】

（２－４）圧縮要素４０
圧縮要素４０は、クランク軸３０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。圧縮要素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５０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、クランク軸３０の偏心部３２がはめ込まれている。クランク軸３０の回転は、第１軸受３７を介してボス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。

【0038】

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。クランク軸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の容積は変動し、これによって冷媒が圧縮される。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。

【0039】

（３）仕切部材５０の構成
図３は、仕切部材５０とその周辺の構造を示す。ケーシング１０は、軸方向ａに延びる円筒形状を有する。ケーシング１０の胴部１１の断面は、中心から径方向ｒに離間しており、径方向ｒと直交する周方向ｃに沿う円形である。本図には、ケーシング１０の胴部１１の内周Ｃｉが示されている。

【0040】

本図においても、ケーシング１０の内部空間Ｓが、仕切部材５０によって第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２に分割されていることが理解される。さらに、仕切部材５０が圧縮要素４０を支持していることも理解される。仕切部材５０は、固定面５５を有する。固定面５５は、ケーシング１０の胴部に固定される。仕切部材５０の直径は、例えば１４０ｍｍ以上かつ２５０ｍｍである。ケーシング１０の胴部１１の内周Ｃｉは、例えば５２０ｍｍ以上かつ８００ｍｍである。仕切部材５０は、圧縮要素４０とは別体の部品である。

【0041】

図４は、仕切部材５０の詳細な構造を示す。仕切部材５０は、周縁５４を有する。周縁５４には、固定面５５と、段差部５７が存在する。固定面５５は、ケーシング１０の胴部１１の径方向ｒ、換言すれば、仕切部材５０の径方向ｒに外方へ膨出した仕切部材５０の部位に設けられている。

【0042】

固定面５５には、１つの第１流路５１と、１つの第２流路５２が設けられる。第２流路５２は、第１流路５１から離間している。第１流路５１は、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２へ冷媒を通過させるためのものである。第２流路５２は、潤滑油ＬＯを第２空間Ｓ２へ案内するためのものである。

【0043】

第２流路５２は、狭小部５９を有している。狭小部５９は、第２流路５２において、最も狭い流路面積を有する部位である。本実施形態の仕切部材５０においては、第２流路５２は一定の流路面積を有するので、狭小部５９は第２流路５２の全体である。

【0044】

狭小部５９は、長さＬ及び水力直径Ｄを有する。長さＬは、ケーシング１０の軸方向ａにおける狭小部５９の寸法である。水力直径Ｄは、断面積が円ではない狭小部５９に関し、円形の断面積を有する流路に換算した場合における円形の断面積の直径である。水力半径の算出の仕方は当業者によく知られている。長さＬは、例えば５ｍｍ以上かつ８０ｍｍ以下である。長さＬに対する水力直径Ｄの比率Ｄ／Ｌは、例えば０．０１以上かつ０．０７以下に設定される。好ましくは、比率Ｄ／Ｌは、例えば０．０３以上かつ０．０６以下に設定される。

【0045】

ケーシング１０の胴部１１の径方向ｒ、換言すれば、仕切部材５０の径方向ｒにおける第１流路５１の寸法Ｅｒは、例えば２ｍｍ以上かつ２０ｍｍ以下である。

【0046】

段差部５７は、仕切部材５０の周縁５４における固定面５５の上側に設けられる。段差部５７は第１空間Ｓ１に臨んでいる。段差部５７は、固定面５５よりも径方向ｒの内側へ退避幅Ｗだけ退避している。退避幅Ｗは、３ｍｍ以下であり、好ましくは２ｍｍ以下である。第２流路５２は段差部５７と連通している。

【0047】

仕切部材５０は、収容部５６をさらに有する。収容部５６は、可動スクロール４２のボス４６を収容する。収容部５６は、圧縮要素４０を潤滑し終えた潤滑油ＬＯを集めるための一時貯留部としても機能する。

【0048】

図５は、狭小部５９の断面形状を示す。狭小部５９の断面は、ケーシング１０の径方向ｒに延びる第１辺６１と、周方向ｃに延びる第２辺６２を有する四角形である。第２辺６２の長さＤｃは、第１辺６１の長さＤｒの３倍以下である。好ましくは、第２辺６２の長さＤｃは、第１辺６１の長さＤｒの１倍以上である。

【0049】

（４）冷媒と潤滑油の移動
図６は、冷媒の移動を示す。冷媒の移動は、太い実線の矢印で表されている。

【0050】

圧縮を受けて高圧状態になった冷媒は、吐出孔４５から第１空間Ｓ１へ吐出される。冷媒は、第１空間Ｓ１を囲んでいるケーシング１０の上部１２に衝突し、又は上部１２の内面に沿って移動する。その後、冷媒は第１流路５１を通過して、第２空間Ｓ２へ移動する。なお、冷媒は、小さな寸法Ｄｒ及び寸法Ｄｃ、換言すれば、小さな水力直径Ｄによって生じる抵抗のため、あまり第２流路５２を通過しない。

【0051】

通常、冷媒は相溶性を有している。したがって、第１空間Ｓ１に充満する冷媒の中には一定の潤滑油ＬＯが含まれている。その潤滑油ＬＯの一部は、上述した冷媒の移動に伴って、第１流路５１を通過して、第２空間Ｓ２へ移動する。

【0052】

図７は、それ以外の潤滑油ＬＯの移動を示す。潤滑油ＬＯの移動は、太い破線の矢印で表されている。

【0053】

第１空間Ｓ１の冷媒がケーシング１０の上部１２に衝突する際、一定量の潤滑油ＬＯは冷媒から分離され、上部１２の内面に付着する油滴となる。油滴状態の潤滑油ＬＯは、その後重力の作用を受けて、上部１２の内面をつたって下方へ降りる。潤滑油ＬＯの油滴はその後、段差部５７に集まる。潤滑油ＬＯ、ケーシング１０の胴部１１の内周Ｃｉ及び段差部５７に沿って移動する。その後、液体の状態にある潤滑油ＬＯは、第１流路５１又は第２流路５２を重力の作用によって通過して、第２空間Ｓ２へ移動する。その後、潤滑油ＬＯは油溜まり１４へ落下する。

【0054】

（５）特徴
（５－１）
冷媒用の第１流路５１とは別に、潤滑油ＬＯ専用の第２流路５２が仕切部材５０に設けられる。第２流路５２の狭小部５９は０．０１≦Ｄ／Ｌ≦０．０７、又は、０．０３≦Ｄ／Ｌ≦０．０６で規定される形状を有するので、第２流路５２は液体である潤滑油ＬＯを通過させるとともに、気体である冷媒に対しては抵抗を示す。したがって、冷媒と潤滑油ＬＯが混合される機会が低減するので、油上がりが抑制される。

【0055】

図８は、第２流路５２がもたらす油上がりの抑制効果を示すグラフである。横軸は、狭小部５９の長さＬに対する狭小部５９の水力直径Ｄの比率Ｄ／Ｌを示す。縦軸は油上がり率Ｒ（%）を示し、縦軸の切片１００％に対する百分率として表されている。油上がり率Ｒは、数値が大きいほどスクロール圧縮機１００から排出される潤滑油ＬＯの量が多いことを意味する。

【0056】

本図に示されるように、横軸の領域０．０１≦Ｄ／Ｌ≦０．０７においては、油上がり率Ｒは約９０％以下にまで低減されている。さらに、横軸の領域０．０３≦Ｄ／Ｌ≦０．０６においては、油上がり率Ｒは約７５％以下にまで低減されている。また、比率Ｄ／Ｌ＝０．０５に対しては、油上がり率Ｒは６７％程度の極小値を示している。

【0057】

（５－２）
第２流路５２の狭小部５９は、５ｍｍ以上かつ８０ｍｍ以下の長さＬを有する。したがって、冷媒に対する抵抗を生み出す長さＬが確保されるので、油上がりが抑制される。

【0058】

（５－３）
第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２の隔離を担う仕切部材５０は、冷媒の圧縮を行わない。したがって、狭小部５９の設計が圧縮要素４０の設計の制約を受けにくい。

【0059】

（５－４）
第２辺６２の長さＤｃは第１辺６１の長さＤｒの３倍以下である。したがって、第２辺６２と第１辺６１の長さが近いので、狭小部５９は極端な扁平構造を有する必要がなく、製造のための加工が容易である。

【0060】

（５－５）
段差部５７は第１空間Ｓ１に臨んでいる。したがって、段差部５７は第１空間Ｓ１に存在する潤滑油ＬＯを集め、その潤滑油ＬＯを第２流路５２へ案内するので、冷媒と潤滑油ＬＯが混合される機会がさらに低減する。

【0061】

（６）変形例
以下に、上述の第１実施形態の変形例について説明する。複数の変形例を組み合わせてもよい。

【0062】

（６－１）変形例１Ａ
第１実施形態において、狭小部５９の断面は四角形である。これに代えて、狭小部５９の断面は三角形であってもよい。

【0063】

図９は、第１実施形態の第１の変形例１Ａに係る狭小部５９の断面を示す。断面の形状は、ケーシング１０の径方向ｒに延びる高さ６３と、ケーシング１０の周方向ｃに延びる底辺６４とを有する三角形である。底辺６４の寸法Ｄｓは、高さ６３の寸法Ｄｈの３倍以下である。好ましくは、底辺６４の寸法Ｄｓは、高さ６３の寸法Ｄｈの１倍以上である。

【0064】

この構成によれば、底辺６４の寸法Ｄｂは、高さ６３の寸法Ｄｈの３倍以下である。したがって、両寸法が近いので、狭小部５９は極端な扁平構造を有する必要がなく、製造のための加工が容易である。

【0065】

（６－２）変形例１Ｂ
第１実施形態において、狭小部５９の断面は四角形である。これに代えて、狭小部５９の断面は半楕円形であってもよい。

【0066】

図１０は、第１実施形態の第２の変形例１Ｂに係る狭小部５９の断面を示す。断面の形状は、ケーシング１０の径方向ｒに延びる第１軸半径６５と、周方向ｃに延びる第２軸直径６６を有する半楕円形である。第２軸直径６６の寸法Ｄｙは、第１軸半径６５の寸法Ｄｘの３倍以下である。好ましくは、第２軸直径６６の寸法Ｄｙは、第１軸半径６５の寸法Ｄｘの１倍以上である。

【0067】

あるいは、半楕円形に代えて、断面の形状は、第２軸直径６６の寸法Ｄｙが第１軸半径６５の寸法Ｄｘのちょうど２倍であるような半円形であってもよい。

【0068】

この構成によれば、狭小部５９の形状は半円形又は半楕円形である。したがって、狭小部５９を形成するための加工が容易である。

【0069】

（６－３）変形例１Ｃ
第１実施形態において、仕切部材５０は、圧縮要素４０とは別体の部品である。これに代えて、仕切部材５０は圧縮要素４０に属してもよい。

【0070】

図１１は、第１実施形態の第３の変形例１Ｃに係るスクロール圧縮機１００を示す。スクロール圧縮機１００の圧縮要素４０は、固定スクロール４１を有する。固定スクロール４１は、仕切部材５０として機能もし、内部空間Ｓを第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２に分割する。固定スクロール４１は、固定面５５を有する。固定面５５は、ケーシング１０の胴部に固定される。

【0071】

固定面５５には、１つの第１流路５１と、１つの第２流路５２が設けられる。第２流路５２は、第１流路５１から離間している。第１流路５１は、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２へ冷媒を通過させるためのものである。第２流路５２は、潤滑油ＬＯを第２空間Ｓ２へ案内するためのものである。第２流路５２の狭小部５９の構造については、第１実施形態と同様である。

【0072】

この構成によれば、固定スクロール４１が第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２の隔離をも担う。したがって、スクロール圧縮機１００の部品点数を減らすことができる。

【0073】

（６－４）変形例１Ｄ
第１実施形態において、仕切部材５０の固定面５５には、１つの第１流路５１と、１つの第２流路５２が設けられる。これに代えて、複数の第１流路５１、又は、複数の第２流路５２が仕切部材５０に設けられてもよい。とりわけ、複数の第２流路５２を設けることは、潤滑油ＬＯの第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２への移動を促進するので、油上がりを効果的に抑制する。

【0074】

＜第２実施形態＞
（１）構成
図１２は、第２実施形態に係るスクロール圧縮機１００の構成を示す。第２実施形態においては、第２流路５２の構造が第１実施形態とは異なっている。

【0075】

スクロール圧縮機１００は、仕切部材５０を有する。図１３に示すように、仕切部材５０の周縁５４には、第１実施形態と同様に、固定面５５と、段差部５７が存在する。固定面５５には、第１流路５１と、第２流路５２が設けられている。第２流路５２は、潤滑油ＬＯを第２空間Ｓ２へ案内するためのものである。第２流路は、仕切部材５０とケーシング１０の溶接箇所を利用して設けられている。

【0076】

図１４は、仕切部材５０とケーシング１０の溶接箇所を示す。仕切部材５０には複数の収容孔７１が設けられている。各収容孔７１は、固定部材７２を収容するためのものである。固定部材７２は、収容孔７１に圧入され、固定されている。固定部材７２は、仕切部材５０とは異なり、溶融金属が固定されやすい材質によって形成されている。スクロール圧縮機１００の製造においては、ケーシング１０の部位が加熱されることによって溶融すると、その溶融金属は固定部材７２と接触する。その後、溶融金属は固化し、固定部材７２と固定された溶接部７３になる。

【0077】

（２）特徴
この構成によれば、第２流路５２及びその一部である狭小部５９は、溶接箇所を利用して形成されている。したがって、既存の構造を流用できるので、大がかりな設計変更を要しない。

【0078】

（３）変形例
上述の第１実施形態の変形例１Ａ～１Ｄの少なくとも一部を、第２実施形態に適用してもよい。

【0079】

＜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】

【0080】

１０ ：ケーシング
１１ ：胴部
１４ ：油溜まり
１８ ：支持部材
２０ ：モータ
３０ ：クランク軸
４０ ：圧縮要素
４１ ：固定スクロール（仕切部材）
４２ ：可動スクロール
５０ ：仕切部材（圧縮要素とは別体の部品）
５１ ：第１流路
５２ ：第２流路
５４ ：周縁
５５ ：固定面
５７ ：段差部
５９ ：狭小部
６１ ：第１辺
６２ ：第２辺
６３ ：高さ
６４ ：底辺
６５ ：第１軸半径
６６ ：第２軸直径
７１ ：収容孔
７２ ：固定部材
７３ ：溶接部
８０ ：利用ユニット
９０ ：熱源ユニット
１００ ：スクロール圧縮機
１０１ ：冷凍装置
Ｄ ：狭小部の水力直径
Ｄ／Ｌ ：長さに対する水力直径の比率
Ｌ ：軸方向における狭小部の長さ
ＬＯ ：潤滑油
Ｓ ：内部空間
Ｓ１ ：第１空間
Ｓ２ ：第２空間
Ｒ ：油上がり率
ａ ：ケーシングの軸方向
ｃ ：ケーシングの周方向
ｒ ：ケーシングの径方向

【先行技術文献】

【特許文献】

【0081】

【特許文献1】特開２０１７－０２５７６２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】

【図13】

【図14】

【手続補正書】

【提出日】2023-09-14

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

潤滑油（ＬＯ）が存在する内部空間（Ｓ）を有する円筒形のケーシング（１０）と、
前記ケーシングに固定されることによって、前記内部空間を第１空間（Ｓ１）及び第２空間（Ｓ２）に分割する仕切部材（５０、４１）と、
固定スクロール（４１）及び前記固定スクロールに対して移動する可動スクロール（４２）を有し、前記第１空間へ冷媒を吐出する圧縮要素（４０）と、
前記仕切部材に設けられ、前記第１空間から前記第２空間へ前記冷媒を通過させる第１流路（５１）と、
前記第１流路から離間するように前記仕切部材に設けられ、前記潤滑油を前記第２空間へ案内するように構成され、最も狭い流路面積を有する狭小部（５９）を有し、前記ケーシングの軸方向における前記狭小部の長さ（Ｌ）に対する前記狭小部の水力直径（Ｄ）の比率（Ｄ／Ｌ）が０．０１以上かつ０．０７以下である、第２流路（５２）と、
を備える、スクロール圧縮機（１００）。

【請求項2】

潤滑油（ＬＯ）が存在する内部空間（Ｓ）を有する円筒形のケーシング（１０）と、
前記ケーシングに固定されることによって、前記内部空間を第１空間（Ｓ１）及び第２空間（Ｓ２）に分割する仕切部材（５０、４１）と、
固定スクロール（４１）、前記固定スクロールに対して移動する可動スクロール（４２）、及び前記第１空間に面する吐出孔（４５）を有する圧縮要素（４０）と、
前記仕切部材に設けられ、前記第１空間と前記第２空間とを接続する第１流路（５１）であって、前記仕切部材の径方向の寸法（Ｅｒ）が２ｍｍ以上である第１流路（５１）と、
前記第１流路から離間するように前記仕切部材に設けられ、前記第１空間と前記第２空間とを接続する第２流路（５２）であって、最も狭い流路面積を有する狭小部（５９）を有し、前記ケーシングの軸方向における前記狭小部の長さ（Ｌ）に対する前記狭小部の水力直径（Ｄ）の比率（Ｄ／Ｌ）が０．０１以上かつ０．０７以下である、第２流路（５２）と、
を備える、スクロール圧縮機（１００）。

【請求項3】

前記狭小部の前記長さ（Ｌ）に対する前記狭小部の前記水力直径（Ｄ）の前記比率（Ｄ／Ｌ）が０．０３以上かつ０．０６以下である、
請求項２に記載のスクロール圧縮機。

【請求項4】

前記狭小部の前記長さ（Ｌ）は、５ｍｍ以上かつ８０ｍｍ以下である、
請求項２に記載のスクロール圧縮機。

【請求項5】

前記仕切部材は、前記圧縮要素とは別体の部品（５０）である、
請求項２に記載のスクロール圧縮機。

【請求項6】

前記仕切部材は、前記固定スクロール（４１）である、
請求項２に記載のスクロール圧縮機。

【請求項7】

前記狭小部の断面の形状は、前記ケーシングの径方向（ｒ）に延びる第１辺（６１）と、前記第１辺の３倍以下の長さだけ前記ケーシングの周方向（ｃ）に延びる第２辺（６２）とを有する四角形である、
請求項１から６のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。

【請求項8】

前記狭小部の断面の形状は、前記ケーシングの径方向（ｒ）に延びる高さ（６３）と、前記高さの３倍以下の長さだけ前記ケーシングの周方向（ｃ）に延びる底辺（６４）とを有する三角形である、
請求項１から６のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。

【請求項9】

前記狭小部の断面の形状は、半円形又は半楕円形である、
請求項１から６のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。

【請求項10】

前記仕切部材は、前記第１空間から移動する前記潤滑油を受容する段差部（５７）を有し、
前記第２流路は前記段差部と連通している、
請求項１から６のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。

【請求項11】

請求項１から６のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機（１００）、
を備える、冷凍装置（１０１）。