(57)【要約】【課題】電動機の回転子の回転によりオイルとガスとを分離することで、冷凍サイクルへのオイルの流出を抑え、冷凍サイクルの熱交換効率の低下やオイル不足による圧縮機の信頼性低下を抑える。【解決手段】電動機下部空間３０を内外に仕切る円筒状の仕切り部材３１を設け、内外空間を連通させる内外空間連通路３４を仕切り部材３１の内周より突出するように設けることにより、仕切り部材３１内部の電動機２５の回転子２５ｂの回転による遠心力により冷媒ガスとオイルを分離することができるため、冷凍サイクルへのオイルの流出を抑え、冷凍サイクルの熱交換効率の低下やオイル不足による圧縮機の信頼性低下を防ぐことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に、圧縮機構部と、この圧縮機構部の下方に前記圧縮機構部を駆動するための固定子および回転子からなる電動機を設け、前記圧縮機構部から吐出されるガスが、電動機下部空間を内側から外側へ流れる圧縮機において、前記電動機下部空間を、回転子下部室とその外側の固定子下部室とに仕切る円筒状の仕切り部材を設け、前記仕切り部材の内外空間を連通させ内空間側開口部が前記仕切り部材の内周より突出している内外空間連通路を設けたことを特徴とした密閉型圧縮機。
【請求項２】
仕切り部材の下端部が、密閉容器内の下部に設けたオイル溜まりの油面レベル以下にあることを特徴とした請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
仕切り部材が、固定子のコイルエンド内周に隙間無く嵌合されたことを特徴とした請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
仕切り部材が、固定子のコイルエンド外周に隙間無く嵌合されたことを特徴とした請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
仕切り部材の下端の内径を固定子側の内径より小さくしたことを特徴とした請求項４に記載の密閉型圧縮機。
【請求項６】
仕切り部材が、電気絶縁特性を有することを特徴とした請求項１〜５のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項７】
内外空間連通路の内空間側開口部が回転子の外周より内側に位置したことを特徴とした請求項１〜６のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項８】
内外空間連通路の総断面積が、密閉容器外にガスを吐出するための外部吐出管の断面積と同等以上としたことを特徴とした請求項１〜７のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項９】
密閉容器内に、圧縮機構部と、この圧縮機構部の下方に前記圧縮機構部を駆動するための固定子および回転子からなる電動機を設け、前記圧縮機構部から吐出されるガスが、電動機下部空間を内側から外側へ流れる圧縮機において、前記電動機下部空間を、回転子下部室とその外側の固定子下部室とに仕切る円筒状の仕切り部材を設け、前記仕切り部材の内外空間を連通させ内空間側開口部が前記仕切り部材の内周より突出している内外空間連通路を設け、運転中の油面レベル以上に前記内外空間連通路の両開口部が位置することを特徴とした密閉型圧縮機。
【請求項１０】
仕切り部材の下端部が、密閉容器内の下部に設けたオイル溜まりの油面レベル以下にあることを特徴とした請求項９に記載の密閉型圧縮機。
【請求項１１】
仕切り部材が、固定子のコイルエンド内周に隙間無く嵌合されたことを特徴とした請求項９または１０に記載の密閉型圧縮機。
【請求項１２】
仕切り部材が、固定子のコイルエンド外周に隙間無く嵌合されたことを特徴とした請求項９または１０に記載の密閉型圧縮機。
【請求項１３】
仕切り部材の下端の内径を固定子側の内径より小さくしたことを特徴とした請求項１２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項１４】
仕切り部材が、電気絶縁特性を有することを特徴とした請求項９〜１３のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項１５】
内外空間連通路の内空間側開口部が回転子の外周より内側に位置したことを特徴とした請求項９〜１４のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項１６】
内外空間連通路の総断面積が、密閉容器外にガスを吐出するための外部吐出管の断面積と同等以上としたことを特徴とした請求項９〜１５のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気調和装置や冷蔵庫等の冷凍機器、またはヒートポンプ式の給湯器や乾燥機等に用いられる密閉型圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の密閉型圧縮機は、内部がメインフレームにより冷媒吐出室と電動機室とに区画された筒状の密閉容器を備え、冷媒圧縮部が電動機の上部に配置される縦置きの圧縮機で、電動機室内に設けられた冷媒吐出管の開口部を電動機のステータの内径よりも内側に設置されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機の縦断面図を示すものである。図３に示すように、電動機室１内に冷媒吐出管２の開口部２ａを電動機３の固定子３ａの内径よりも内側に設置し、潤滑油が冷凍サイクル内に吐出されにくくしている。
【特許文献１】特開２００２−３１７７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の圧縮機では、回転子による遠心力は電動機室内全体には作用しにくいため、遠心力によるオイルの分離効果が小さく、冷媒ガスの壁面との接触による冷媒通路の壁面への付着以外に冷媒に含まれるオイルを分離することができず、冷凍サイクルへのオイルの流出を抑えることができないため、冷凍サイクルにおける熱交換効率の低下や、圧縮機内のオイル不足による信頼性低下という課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電動機の回転子の回転によりオイルとガスとを分離することで、冷凍サイクルへのオイルの流出を抑え、冷凍サイクルの熱交換効率の低下やオイル不足による圧縮機の信頼性低下のない密閉型圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の密閉型圧縮機は、電動機下部空間を内外に仕切る円筒状の仕切り部材を設け、内外空間を連通させる内外空間連通路を仕切り部材の内周より突出するように設けたものである。
【０００７】
これによって、仕切り部材内部の電動機の回転子の回転による遠心力によりオイルとガスとを分離するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の密閉型圧縮機は、仕切り部材内の電動機の回転子の回転による遠心力によりオイルとガスとを分離することができるため、冷凍サイクルへのオイルの流出を抑えることができ、冷凍サイクルの熱交換効率の低下やオイル不足による圧縮機の信頼性低下を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、密閉容器内に圧縮機構部と、この圧縮機構部の下方に前記圧縮機構部を駆動するための固定子及び回転子からなる電動機を設け、前記圧縮機構部から吐出されるガスが、電動機下部空間を内側から外側へ流れる圧縮機において、前記電動機下部空間を回転子下部室とその外側の固定子下部室とに仕切る円筒状の仕切り部材を設け、前記回転
子下部室と前記固定子下部室を連通させ回転子下部室側開口部が前記仕切り部材の内周より突出している内外空間連通路を設けたことにより、前記仕切り部材内部の前記電動機の回転子の回転による遠心力によりオイルとガスとを分離することができる。
【００１０】
第２の発明は、特に、第１の発明の仕切り部材の下端部が、前記密閉容器内の下部に設けたオイル溜まりの油面レベル以下にあることにより、前記仕切り部材の下端からのオイルの流出を抑えることができ、より多くのオイルを分離することができる。
【００１１】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の仕切り部材が、固定子のコイルエンド内周に隙間無く嵌合されたことにより、前記仕切り部材の内部空間が狭くなり前記回転子の回転による遠心力が作用しやすく遠心分離の効果を上げることができる。
【００１２】
第４の発明は、特に、第１または第２の発明の仕切り部材が、前記固定子のコイルエンド外周に隙間無く嵌合されたことにより、運転時の前記回転子との干渉による破損の心配が無く、また、組み立て性も向上することができる。
【００１３】
第５の発明は、特に、第４の発明の仕切り部材の下端の内径を前記固定子側内径より小さくしたことにより、前記仕切り部材内側の油面の面積を縮小し、前記仕切り部材内外の圧力差による前記仕切り部材外側の油面の上昇を抑え、前記内外空間連通路を通ったガスと油面の接触によるオイルの巻上げを防止することができる。
【００１４】
第６の発明は、特に、第１〜５の発明のいずれか１つの発明の仕切り部材が電気絶縁特性を有することにより、漏れ電流を抑えることができる。
【００１５】
第７の発明は、特に、第１〜６の発明のいずれか１つの発明の内外空間連通路の内空間側開口部が前記回転子の外周より内側に位置したことにより、前記回転子の遠心力により外側へ飛ばされたオイルが、前記内外空間連通路へ直接入ることを防ぐことができる。
【００１６】
第８の発明は、特に、第１〜７の発明のいずれか１つの発明の内外空間連通路の総断面積を、前記密閉容器外にガスを吐出するための外部吐出管の断面積同等以上としたことにより、前記仕切り部材の内外の圧力差を小さくし、前記仕切り部材の外側の油面の上昇を抑えることができ、また、内外空間連通路を通るガスの流速を落とすことができるのでガスによるオイルの巻上げをより抑えることができる。
【００１７】
第９の発明は、密閉容器内に、圧縮機構部と、この圧縮機構部の下方に圧縮機構部を駆動するための固定子および回転子からなる電動機を設け、圧縮機構部から吐出されるガスが、電動機下部空間を内側から外側へ流れる圧縮機において、前記電動機下部空間を、回転子下部室とその外側の固定子下部室とに仕切る円筒状の仕切り部材を設け、前記仕切り部材の内外空間を連通させ内空間側開口部が前記仕切り部材の内周より突出している内外空間連通路を設け、運転中の油面レベル以上に前記内外空間連通路の両開口部が位置することにより、前記内外空間連通路を通るオイル分離後のガスが油面と接触しないので、ガスへのオイルの混合を防ぐことができる。
【００１８】
第１０の発明は、特に、第９の発明の仕切り部材の下端部が、前記密閉容器内の下部に設けたオイル溜まりの油面レベル以下にあることにより、前記仕切り部材の下端からのオイルの流出を抑えることができ、また、前記内外空間連通路を通るオイル分離後のガスが油面と接触しないので、より多くのオイルを分離することができる。
【００１９】
第１１の発明は、特に、第９または第１０の発明の仕切り部材が、固定子のコイルエンド内周に隙間無く嵌合されたことにより、前記仕切り部材の内部空間が狭くなり前記回転
子の回転による遠心力が作用しやすく遠心分離の効果を上げることができ、前記内外空間連通路を通るオイル分離後のガスが油面と接触しないので、ガスへのオイルの混合を防ぐことができる。
【００２０】
第１２の発明は、特に、第９または第１０の発明の仕切り部材が、前記固定子のコイルエンド外周に隙間無く嵌合されたことにより、運転時の前記回転子との干渉による破損の心配が無く、また、組み立て性も向上することができる。また、前記内外空間連通路を通るオイル分離後のガスが油面と接触しないので、ガスへのオイルの混合を防ぐことができる。
【００２１】
第１３の発明は、特に、第１２の発明の仕切り部材の下端の内径を前記固定子側内径より小さくしたことにより、前記仕切り部材内側の油面の面積を縮小し、前記仕切り部材内外の圧力差による前記仕切り部材外側の油面の上昇を抑えることができ、前記内外空間連通路と油面との距離を大きくとることができるのでガスへのオイルの混合をより防ぐことができる。
【００２２】
第１４の発明は、特に、第９〜１３の発明のいずれか１つの発明の仕切り部材が電気絶縁特性を有することにより、漏れ電流を抑えることができ、また、前記内外空間連通路を通るオイル分離後のガスが油面と接触しないので、ガスへのオイルの混合を防ぐことができる。
【００２３】
第１５の発明は、特に、第９〜１４の発明のいずれか１つの発明の内外空間連通路の内空間側開口部が前記回転子の外周より内側に位置したことにより、前記回転子の遠心力により外側へ飛ばされたオイルが、前記内外空間連通路へ直接入ることを防ぐことができ、また、前記内外空間連通路を通るオイル分離後のガスが油面と接触しないので、ガスへのオイルの混合を防ぐことができる。
【００２４】
第１６の発明は、特に、第９〜１５の発明のいずれか１つの発明の内外空間連通路の総断面積を、前記密閉容器外にガスを吐出するための外部吐出管の断面積同等以上としたことにより、前記仕切り部材の内外の圧力差を小さくし、前記仕切り部材の外側の油面の上昇を抑えることができ、前記内外空間連通路と油面との距離を大きくとることができるのでガスへのオイルの混合をより防ぐことができる。また、内外空間連通路を通るガスの流速を落とすことができるのでガスによるオイルの巻上げをより抑えることができる。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における密閉型圧縮機の縦断面図を示すものである。
【００２７】
図１において、密閉容器１１内に溶接や焼き嵌めなどで固定した、クランクシャフト１２の主軸受部材１３と、この主軸受部材１３上にボルト止めした固定スクロール１４との間に、固定スクロール１４と噛み合う旋回スクロール１５を挟み込んでスクロール式の圧縮機構１６を構成し、旋回スクロール１５と主軸受部材１３との間に旋回スクロール１５の自転を防止して円軌道運動するように案内するオルダムリングなどによる自転防止機構１７を設け、クランクシャフト１２の上端にある旋回軸部１２ａにて旋回スクロール１５を円軌道運動させ、これにより固定スクロール１４と旋回スクロール１５との間に形成している圧縮室１８が外周側から中央部に移動しながら小さくなるのを利用して、密閉容器１１外に通じた吸入パイプ１９および固定スクロール１４の外周部の吸入口２０から冷媒
ガスを吸入して圧縮していき所定圧以上になった冷媒ガスは固定スクロール１４の中央部の吐出口２１からリード弁２２を押し開いて密閉容器１１内に吐出させることを繰り返す。
【００２８】
クランクシャフト１２の下端は密閉容器１１の下部のオイル溜まり２３に達して、密閉容器１１内に溶接や焼き嵌めして固定された副軸受部材２４により安定に回転できるように軸支されている。
【００２９】
電動機２５は主軸受部材１３と副軸受部材２４との間に位置して、密閉容器１１に溶接や焼き嵌めなどして固定された固定子２５ａと、クランクシャフト１２の途中の外まわりに一体に結合された回転子２５ｂとで構成され、回転子２５ｂの上下端面の外周部分には、回転子２５ｂおよびクランクシャフト１２が安定して回転し、旋回スクロール１５を安定して円軌道運動させるため、ピン２６により止め付けられたバランスウェイト２７ａ、２７ｂが設けられている。
【００３０】
給油機構はクランクシャフト１２の下端で駆動されるポンプ２８によって構成され、オイル溜まり２３内のオイルを、クランクシャフト１２を通縦している給油通路２９を通じて圧縮機構１６の各部の軸受部や圧縮機構１６の各摺動部に供給する。供給後のオイルは供給圧や重力によって逃げ場を求めるようにして軸受部を通じ主軸受部材１３の下に流出して滴下し、最終的にオイル溜まり２３に回収される。
【００３１】
また、電動機２５とオイル溜まり２３の間の電動機下部空間３０は、固定子２５ａのコイルエンド２５ｃ内周に隙間無く嵌合された円筒状の仕切り部材３１により回転子下部室３２と固定子下部室３３に仕切られ、仕切り部材３１には回転子下部室３２と固定子下部室３３とを連通させ回転子下部室３２側開口部が回転子２５ｂ外周より内側まで突出している内外空間連通路３４が設けられている。
【００３２】
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
【００３３】
圧縮機構１６から吐出される冷媒ガスは圧縮機構１６の上部の容器内吐出室３５、圧縮機構部１６を貫通する吐出ガス通路３６を通り回転子２５ｂ上部に到達し、回転子２５ｂに貫通している回転子ガス通路３７を通って、電動機下部空間３０に設けられた仕切り部材３１の内側の回転子下部室３２へ到達し、回転子２５ｂの回転による遠心力で旋回流となる。このとき、仕切り部材３１をコイルエンド２５ｃ内周に設けたため、仕切り部材３１の内側の空間が狭くなり、内側空間のガスが回転子２５ｂの回転による遠心力の作用を受けやすく旋回流となり、遠心分離の効果が大きくなる。
【００３４】
これにより冷媒ガスに含まれるオイルは仕切り部材３１の内壁面に付着し冷媒ガスから分離され、オイル分離後の冷媒ガスは内外空間連通路３４を通り、固定子下部室３３に到達する。このとき、内外空間連通路３４の回転子下部室３２側開口部が回転子２５ｂの外周より内側にあるので、回転子２５ｂの回転により飛ばされたオイルが内外空間連通路３４に入ることを防ぐことができる。
【００３５】
固定子下部室３３に到達した冷媒ガスは固定子２５ａ外周に配した固定子ガス通路３８、圧縮機構部１６外周に配した圧縮機構部切り欠き３９を通って密閉容器１１の上部に到達し、吐出管４０から密閉容器１１外へ吐出される。
【００３６】
以上のように本実施の形態においては、固定子２５ａのコイルエンド２５ｃ内周に隙間無く嵌合された円筒状の仕切り部材３１により、電動機下部空間３０を回転子下部室３２と固定子下部室３３とに仕切り、仕切り部材３１には回転子下部室３２と固定子下部室３
３とを連通させる内外空間連通路３４を設け、内外空間連通路３４の回転子下部室３２側開口部を回転子２５ｂ外周より内側まで突出させたことにより、回転子ガス通路３７を通ってきた冷媒ガスは仕切り部材３１の内側の狭い空間で回転子２５ｂの回転による遠心力で旋回流と成り、冷媒ガスに含まれるオイルは仕切り部材３１の内壁面に付着し冷媒ガスから分離されるため、冷凍サイクルへのオイルの流出を抑えることができ、冷凍サイクルの熱交換効率の低下やオイル不足による圧縮機の信頼性低下を低減することができる。
【００３７】
なお、仕切り部材３１の下端部がオイル溜まり２３の油面レベル以下にあることにより、仕切り部材３１の下端からのオイルの流出を防ぐことができるため、より多くのオイルを分離することができる。
【００３８】
また、図２のように、仕切り部材３１を固定子２５ａのコイルエンド２５ｃ外周に隙間無く勘合し、仕切り部材３１の下端の内径を固定子２５ａ側の内径より小さくし、内外空間連通路３４の両開口部の位置を運転中の油面レベル以上にすることにより、運転時の回転子２５ｂとの干渉による破損の心配が無く、また、組み立て性も向上することができる。また、仕切り部材３１内外の圧力差による仕切り部材３１外側の油面の上昇を小さくし、内外空間連通路３４を通ったガスと仕切り部材３１の外側の油面との距離を大きくとり、油面との接触によるオイルの巻上げを防止することができるため、冷凍サイクルへのオイルの流出を抑えることができ、冷凍サイクルの熱交換効率の低下やオイル不足による圧縮機の信頼性低下を低減することができる。
【００３９】
また、仕切り部材３１を電気絶縁特性を有するものにすることにより、漏れ電流を抑えることができる。
【００４０】
また、内外空間連通路３４の総断面積を、前記密閉容器１１外にガスを吐出するための吐出管４０の断面積同等以上とすることにより、仕切り部材３１の内外の圧力差を小さくし、仕切り部材３１の外側の油面の上昇を抑えることができ、また、内外空間連通路３４を通るガスの流速を落とし、ガスによるオイルの巻上げをより抑えることができるため、冷凍サイクルへのオイルの流出を抑えることができ、冷凍サイクルの熱交換効率の低下やオイル不足による圧縮機の信頼性低下を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、仕切り部材内の電動機回転子の回転による遠心力によりオイルとガスとを分離することができるため、冷凍サイクルへのオイルの流出を抑えることができ、冷凍サイクルの熱交換効率の低下やオイル不足による圧縮機の信頼性低下を低減することが可能となるので、高効率で信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。さらに、製品であるルームエアコン等の空調機やヒートポンプ式給湯機として、より省エネで環境に優しい快適な製品とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図
【図２】本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図
【図３】従来の密閉型圧縮機の縦断面図
【符号の説明】
【００４３】
１１  密閉容器
１２  クランクシャフト
１２ａ  旋回軸部
１３  主軸受部材
１４  固定スクロール
１５  旋回スクロール
１６  圧縮機構
１７  自転防止機構
１８  圧縮室
１９  吸入パイプ
２０  吸入口
２１  吐出口
２２  リード弁
２３  オイル溜まり
２４  副軸受部材
２５  電動機
２５ａ  固定子
２５ｂ  回転子
２５ｃ  コイルエンド
２６  ピン
２７ａ、２７ｂ  バランスウェイト
２８  ポンプ
２９  給油通路
３０  電動機下部空間
３１  仕切り部材
３２  回転子下部室
３３  固定子下部室
３４  内外空間連通路
３５  容器内吐出室
３６  吐出ガス通路
３７  回転子ガス通路
３８  固定子ガス通路
３９  圧縮機構部切り欠き
４０  吐出管
【図１】
2010038058.tif 000003
【図２】
2010038058.tif 000004
【図３】
2010038058.tif 000005