(57)【要約】【課題】電動機廻りの構成によっては、電動機の固定子および回転子部分で冷媒ガスの流れの拘束や誘導能力が低下する密閉型圧縮機があり、このような圧縮機においては、冷媒ガスとオイルの気液分離効果が低下して冷凍サイクルへのオイル吐出量が増加していた。【解決手段】回転子３ｂに回転子上部室３３と回転子下部室３５を連通させるような回転子通路３６を設けるとともに、回転子３ａの上部に先端部が下向きの板で形成される冷媒ガスガイド８３を備えた冷媒ガスガイドカップ８２を設けたものである。この構成にすることによって、電動機３の回転子３ｂ上部の冷媒ガス２７の回転子通路３６への誘導を改善し、回転子内での気液分離効果を高めることができる。【選択図】図１
2006226208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に圧縮機構と、この圧縮機構の下方に設けた圧縮機構を駆動するための電動機と、この電動機の回転力を圧縮機構部に伝達するためのクランク軸と、密閉容器内の下部に設けたオイル溜めのオイルをクランク軸を通じてクランク軸の軸受部や圧縮機構部摺動部に供給する給油機構とを備え、圧縮機構から吐出される冷媒ガスが、圧縮機構上部の容器内吐出室、この容器内吐出室と圧縮機構下部を連通させる圧縮機構連通路、この圧縮機構連通路から回転子上部室まで続く通路カバーで囲われた連通路、電動機の上部と下部とを連通する通路、回転子下部室を順次経て電動機下に至り、さらに固定子の下部と上部とを連通させるように固定子または固定子と密閉容器との間に設けられた固定子通路を通って前記連通路外回りの固定子上部室、圧縮機構または圧縮機構と密閉容器との間に設けられた圧縮機構上昇通路を経て、密閉容器の固定子上部室の位置以上の部分に設けられた外部吐出孔を通って密閉容器外に吐出されるようにする容器内冷媒ガス通路を設けた密閉型圧縮機において、回転子に回転子上部室と回転子下部室を連通させるような回転子通路を設けるとともに、回転子の上部に先端部が下向きの板で形成される冷媒ガスガイドを備えた冷媒ガスガイドカップを設けた密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調機、冷凍機等に使用される密閉型圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下に従来の密閉型圧縮機の冷媒ガスの流れとオイル分離の方式（例えば、特許文献１）について図面を参照しながら説明する。
【０００３】
図２は特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機（ここでは空調用スクロール圧縮機）の縦断面図を示すものである。密閉容器１内に圧縮機構２、この圧縮機構２の下方に設けた圧縮機構２を駆動するための電動機３と、この電動機３の回転力を圧縮機構２に伝達するためのクランク軸４とを備え、密閉容器１内の下部に設けたオイル溜め２０のオイル６をクランク軸４を通じてクランク軸４の軸受部６６や圧縮機構２の摺動部に供給する給油機構７とを備えている。
【０００４】
これによって、オイル６は給油機構７によって重力に逆らって軸受部６６や圧縮機構２の摺動部に強制給油されて、円滑な動作を確保しながら、圧縮機構２で圧縮した冷媒ガスを密閉容器１内の電動機３の部分を通して電動機３を冷却した後、密閉容器１外に吐出するようにしており、軸受部６６や圧縮機構２の摺動部に供給した後のオイルが供給圧や重力によって下方に移動しオイル溜２０に自然回収されるようにすることができる。
【０００５】
しかし、冷媒ガスは常時オイルと接触してこれを随伴させ、密閉容器から冷凍サイクルに供給される際にオイルを持ち込んでしまい、冷凍サイクル中での配管圧力損失や凝縮器や蒸発器などの熱交換器での熱交換効率の低下をもたらす問題がある。
【０００６】
この問題を解消するのに従来、圧縮機構から密閉容器内に吐出した冷媒ガスが電動機を通ってこの電動機を冷却しながら密閉容器外に吐出されるまでの冷媒ガスの通路を、オイルの衝突分離や遠心分離が繰り返し生じるように設計して、密閉容器外に吐出される冷媒ガスにオイルが随伴しないように工夫したり、圧縮機構２から吐出される冷媒ガスが、圧縮機構上部の容器内吐出室３１、この容器内吐出室３１から圧縮機構２の下部に連通させる圧縮機構連通路３２、この圧縮機構連通路３２から回転子上部室３３まで続くように通路カバーで囲われた連通路３４、回転子上部室３３と回転子下部室３５を順次経て電動機の下に至り、さらに固定子３ａの下部と上部とを連通させるように固定子３ａまたは固定子３ａと密閉容器１との間に設けられた固定子通路３７を通って連通路３４外まわりの固定子上部室３８に抜けた後、密閉容器１の固定子上部室３８の位置以上の部分に設けられた外部吐出孔３９を通って密閉容器１外に吐出されるようにする容器内冷媒ガス通路経路を設けるなどしている。
【特許文献１】特開２００１−２８０２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の技術においては圧縮機構部からの連絡路、電動機の回転子および固定子を用いてガスを効果的に拘束してガスとオイルの気液分離を行う設計思想であった。
【０００８】
しかしながら、電動機周りの寸法によってはガスの拘束が必ずしも十分に行なえないことがあった。例えば、固定子と回転子の間のギャップ寸法が大きくなる場合はその程度が大きくなるにつれて、冷媒ガスは回転子上部空間よりも、流体抵抗がより小さいモータギャップを通りやすくなるため、結果的に回転子内部での冷媒ガスとオイルの気液分離効果が低下してしまうことがあった。また、固定子上部のコイルエンドと冷媒ガスを回転子上部へ誘導するための連通路カバーのスキマが組立てバラツキ等で大きくなったりすると、その隙間からの冷媒ガスの短絡によって、回転子上部の冷媒ガスの拘束および誘導能力が低下することによって、同様に気液分離効果が低下してしまう問題があった。
【０００９】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、電動機の回転子上部の冷媒ガスの回転子内連通路への誘導を改善することによって、気液分離効果を高め、圧縮機外へのオイルの持ち出し（オイル吐出量）を抑制できる密閉型圧縮機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明は、回転子に回転子上部室と回転子下部室を連通させるような回転子通路を設けるとともに、回転子の上部に先端部が下向きの板で形成される冷媒ガスガイドを備えた冷媒ガスガイドカップを設けたものである。
【００１１】
上記構成にすることによって、電動機の回転子上部の冷媒ガスの回転子内連通路への誘導を改善し、気液分離効果を高めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の密閉型圧縮機は、回転子に回転子上部室と回転子下部室を連通させるような回転子通路を設けるとともに、回転子の上部に先端部が下向きの板で形成される冷媒ガスガイドを備えた冷媒ガスガイドカップを設ける構成にすることによって、電動機の回転子上部の冷媒ガスの回転子内連通路への誘導を改善し、気液分離効果を高めることができる。そして、圧縮機外へのオイルの持ち出し（オイル吐出量）を抑制できる密閉型圧縮機を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の密閉型圧縮機は、回転子に回転子上部室と回転子下部室を連通させるような回転子通路を設けるとともに、回転子の上部に先端部が下向きの板で形成される冷媒ガスガイドを備えた冷媒ガスガイドカップを設ける構成にすることによって、電動機の回転子上部の冷媒ガスの回転子内連通路への誘導を改善し、気液分離効果を高めることができる。そして、圧縮機外へのオイルの持ち出し（オイル吐出量）を抑制できる密閉型圧縮機を実現することができる。
【００１４】
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。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における密閉型圧縮機（スクロール式密閉圧縮機）の縦断面図である。
【００１６】
図１に示すように、密閉容器１内に溶接や焼き嵌めなどして固定したクランク軸４の主軸受部材１１と、この主軸受部材１１上にボルト止めした固定スクロール１２との間に、固定スクロール１２と噛み合う旋回スクロール１３を挟み込んでスクロール式の圧縮機構２を構成し、旋回スクロール１３と主軸受部材１１との間に旋回スクロール１３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規制機構１４を設けて、クランク軸４の上端にある主軸部４ａにて旋回スクロール１３を偏心駆動することにより旋回スクロール１３を円軌道運動させ、これにより固定スクロール１２と旋回スクロール１３との間に形成している圧縮室１５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１外に通じた吸入パイプ１６および固定スクロール１２の外周部の吸入口１７から冷媒ガスを吸入して圧縮していき所定圧力以上になった冷媒ガスは固定スクロール１２の中央部の吐出口１８からリード弁１９を押し開いて密閉容器１内に吐出させることを繰り返す。
【００１７】
クランク軸４の下端は密閉容器１の下端部のオイル溜め２０に達して、密閉容器１内に溶接や焼き嵌めして固定された副軸受部材２１により軸受され、安定に回転することができる。
【００１８】
電動機３は主軸受部材１１と副軸受部材２１との間に位置して、密閉容器１に溶接や焼き嵌めなどして固定された固定子３ａと、クランク軸４の途中の外まわりに一体に結合された回転子３ｂとで構成され、回転子３ｂの上下端面の外周部分にはピン２２により止め付けられたバランスウエイト２３、２４が設けられ、これにより回転子３ｂおよびクランク軸４が安定して回転し、旋回スクロール１３を安定して旋回軌道運動させることができる。
【００１９】
給油機構７はクランク軸４の下端で駆動されるポンプ２５によってオイル溜め２０内のオイル６をクランク軸４を通縦しているオイル供給穴２６を通じて圧縮機構２の各部の軸受部６６や圧縮機構２の各摺動部に供給する。供給後のオイル６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６６を通じ主軸受部材１１の下に流出して滴下し、最終的にオイル溜め２０に回収される。
【００２０】
しかしながら実際には、圧縮機構２から吐出される破線矢印で示す冷媒ガス２７には圧縮機構２内で接触したオイル６を随伴させていたり、主軸受部材１１の下に滴下してくる供給後のオイル６を飛散させて随伴させたりしていて、従来これを十分に分離できず密閉容器１外に吐出する冷媒ガスとともにオイルも吐出されてしまう問題があり、それを防止するために以下のような構成をとっている。
【００２１】
圧縮機構２から吐出される冷媒ガス２７が、圧縮機構２の上部の容器内吐出室３１、この容器内吐出室３１と圧縮機構２の下部を連通させる圧縮機構連通路３２、この圧縮機構連通路３２から回転子上部室３３に続く連絡路３４、回転子上部室３３と回転子下部室３５を連通させるように回転子３ｂに設けた回転子通路３６、固定子３ａと回転子３ｂとの電動機ギャップ８０、回転子下部室３５、を順次経て電動機３の下に至り、さらに固定子３ａの下部と上部とを連通させるように固定子３ａまたは固定子３ａと密閉容器１との間に設けられた固定子通路３７を通って前記連絡路３４の外まわりの固定子上部室３８に抜けた後、密閉容器１の固定子上部室３８の位置以上の部分に設けられた外部吐出口３９を通って密閉容器１外に吐出されるようにする容器内ガス通路Ａを設けてある。このような容器内ガス通路Ａの容器内吐出室３１と、圧縮機構連通路３２とは、圧縮機構２およびその軸受部６６の外回りに位置して、圧縮機構２から吐出される冷媒ガス２７を一括して圧縮機構２の下部の連絡路３４に吐出させる。続いて連絡路３４は吐出されてきた冷媒ガス２７を回転子上部室３３、固定子上部室７１に導く。
【００２２】
上記の様に誘導された冷媒ガス２７の一部は、回転子３ｂおよびバランスウエイト２３の回転による影響で緩く旋回する状態で回転子通路３６内に進入させて下方に通りぬけるが、バランスウエイト２３を内蔵した冷媒ガスガイドカップ８２の上部に先端部が下向きの板で形成される冷媒ガイド８３を設置して、冷媒ガス２７の回転子通路３６への流路抵抗を低減することによる冷媒ガス２７の誘導効率を高めつつ、逆流に対して下向きの板の部分が抵抗として機能するようにしている。
【００２３】
この回転子通路３６に誘導された冷媒ガス２７は、オイル６を分離する分離板６１に強く衝突して、随伴しているオイル６を効果的に分離し、またオイル６のミストを液滴化しかつ成長させて、分離板６１と回転子３ｂの下端との間の空間の円周上の少なくとも一部が側方へ開口していることにより遠心分離作用が働き、オイル６の分離効果を高めている。また、残りの冷媒ガス２７は、冷媒ガスガイドカップ８２外壁と通路カバー５１内壁の狭い空間から電動機ギャップ８０を経て回転子下部空間３５に流れるものと、固定子巻線７５間を経て固定子上部室３８へ半径方向に流れるものが生じ、それらは冷媒ガス２７に含まれるオイル６の分離効率が落ちることが懸念されるが、前者は電動機ギャップ８０の流路抵抗が、後者は巻線間の流路抵抗がそれぞれ、回転子通路３６の通路抵抗より格段に大きくなるために、それらを流れる冷媒ガス量は回転子通路３６に流れる冷媒ガス２７に比べ極めて小さな量になる。
【００２４】
以上のようにしてオイル６を分離された冷媒ガス２７は、固定子通路３７を通って軸受部６６まわりにある連絡路３４のさらに外まわりの固定子上部室３８に達して、圧縮機構２に設けられた圧縮機構上昇通路４３を経て、密閉容器１の固定子上部室３８の位置以上の部分にある外部吐出口３９から密閉容器１外に吐出でき、冷凍サイクル中での配管圧力損失や凝縮器、蒸発器などの熱交換器での熱交換効率の低下を防止することができる。しかも、既述のように圧縮機構２から吐出された冷媒ガス２７は回転子通路３６および固定子通路３７を通るので、電動機３を効率よく冷却することができる。また、外部吐出口３９は密閉容器１の固定子上部室３８に設けられてもよいが、外部吐出口３９を図示するように密閉容器１の圧縮機構２の上の圧縮機構上部室４２に設け、この圧縮機構上部室４２と固定子上部室３８とを連通させるように圧縮機構２または圧縮機構２と密閉容器１との間に圧縮機構上昇連通路４３を設けていることにより、冷媒ガス２７が固定子上部室３８から圧縮機構上昇連通路４３に入る際に圧縮機構２部との間での衝突により、冷媒ガス２７中になお残存しているオイル６をさらに分離することができるので、オイル６の分離効果をさらに高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、電動機回転子上部冷媒ガスの回転子内連通路への誘導を改善し、気液分離効果を高めることができ、圧縮機外へのオイル持ち出し（オイル吐出量）を抑制することが可能となるので、空気調和装置や冷蔵庫等の冷凍機器の他ヒートポンプ式給湯装置や乾燥機等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態を示す密閉型圧縮機の縦断面図
【図２】従来の密閉型圧縮機の縦断面図
【符号の説明】
【００２７】
１    密閉容器
２    圧縮機構
３    電動機
３ａ  固定子
３ｂ  回転子
４    クランク軸
６    オイル
７    給油機構
１７  吸入口
１８  吐出口
２０  オイル溜め
２３  バランスウエイト
２４  バランスウエイト
２７  冷媒ガス
３１  容器内吐出室
３２  圧縮機構連通路
３３  回転子上部室
３４  連絡路
３５  回転子下部室
３６  回転子通路
３７  固定子通路
３８  固定子上部室
３９  外部吐出口
４２  圧縮機構上部室
４３  圧縮機構上昇通路
５１  通路カバー
６１  分離板
７１  固定子上部室
７５  巻き線
８０  電動機ギャップ  
８２  冷媒ガスガイドカップ
８３  冷媒ガスガイド
【図１】
2006226208.tif 000003
【図２】
2006226208.tif 000004