(57)【要約】【課題】密閉型圧縮機に於いて、簡易且つ低コストで油分離率を高めて、密閉容器の外部に持ち出される冷凍機油の量を低減し、圧縮機の信頼性を向上させ、高効率の冷凍サイクルを提供する。【解決手段】吐出管１４１の密閉容器１内の開口端部に、密閉容器１の上部空間の中心部に開口端を有する接続管１５１を固定することで、密閉端子１３の溶接性を損なうこと無く、作動流体に混合する冷凍機油の量を低減し、密閉型圧縮機の信頼性向上を図ると共に、冷凍サイクルの効率改善を行なう。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に電動機とその電動機と締結されたクランク軸によって駆動される圧縮機構を収納し、前記密閉容器の上端側概略中心部に設けた密閉端子及びその近傍に設けた吐出管と、前記密閉容器の下部に設けた油溜まりを備え、前記圧縮機構部で圧縮した作動流体を、前記密閉容器の上部空間に導き、前記吐出管から前記密閉容器外に吐出する構成とした圧縮機において、前記吐出管の密閉容器内の開口端部に前記密閉容器の上部空間の中心部に開口端を有する接続管を固定したことを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記接続管を前記吐出管に圧入により固定した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】
前記接続管を前記吐出管に溶接またはロー付けにより固定した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４】
前記接続管の前記吐出管への挿入部に設けたツメ状の突起により、前記接続管を前記吐出管に固定した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５】
前記吐出管の前記接続管への挿入部に設けた突起により、前記接続管を前記吐出管に固定した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６】
前記接続管の密閉容器内に開口する先端部を下方向に開口したことを特徴とした請求項１から５のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項７】
前記接続管を非導電性の材料で構成したことを特徴とした請求項１から６のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項８】
前記密閉容器内の前記作動流体として超臨界状態で運転することを特徴とした請求項１から７のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項９】
前記作動流体として二酸化炭素を用いたことを特徴とした請求項１から７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】
本発明は油分離構造を有した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密閉容器の上側に吐出管を有しており、その吐出管の密閉容器内開口端は密閉容器の内壁面より突出させている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機を示すものである。図７に示すように、密閉容器１内には固定子２及び回転子３を有する電動機４とこの電動機４によって駆動される圧縮機構１２が収納されている。この圧縮機構１２により圧縮されたガスは一旦密閉容器１内の電動機４の下部空間に吐出され、固定子２と密閉容器１の間に設けられたガス通路及び固定子２と回転子３の間に設けられたガス通路を通り、電動機４の上部空間に導かれ、密閉容器１の上端側概略中心部に設けた密閉端子１３の近傍に位置する吐出管１４７より冷凍サイクルへ吐出される。
【０００４】
また図８は、特許文献１に記載された密閉型圧縮機のもう一つの例を示すものである。この例では、吐出管１４８の密閉容器内開口端は、回転子３の回転中心軸の近傍に位置させている。
【特許文献１】特開２００４−３４６７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、ミスト状になってガスに混合している冷凍機油を、ガスと共に密閉容器上部に導くことにより重力による分離、さらに回転子の回転により遠心力による分離をさせ、ガスと共に密閉容器から冷凍サイクル内に持ち出される冷凍機油の量を抑えているが、密閉容器上端側の概略中心部には密閉端子があり、吐出管の密閉容器内開口端がその密閉端子より外側にあったので、遠心力による分離は十分ではないという課題を有していた。また、吐出管の密閉容器内開口端を回転子の回転中心軸の近傍に位置させた場合は、密閉端子を溶接する際、密閉端子の溶接治具と吐出管の密閉容器内開口端部が干渉する為、溶接が非常に困難であった。一方、密閉端子の溶接後に吐出管の溶接を行なう場合、吐出間の溶接の熱により密閉端子のガラスにクラックが発生するという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、簡易且つ低コストで油分離率を高めて、密閉容器の外部に持ち出される冷凍機油の量を低減し、圧縮機の信頼性を向上させ、高効率の冷凍サイクル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】
【０００７】
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、吐出管の密閉容器内の開口端部に密閉容器の上部空間の中心部に開口端を有する接続管を固定させたものである。
【０００８】
これによって、密閉容器上部空間の回転子の回転中心軸近傍に有るミスト状の冷凍機油を遠心力で分離したガスを吐出管に固定されている接続管を通して冷凍サイクルに吐出することができる。接続管は密閉端子の溶接後に吐出管に固定することができるので、密閉端子溶接の作業性に影響を与えることも無く、また品質に影響を与えることも無い。吐出管から冷凍サイクルに排出されるガスに含まれる冷凍機油の量は充分低減されているので、信頼性の高い圧縮機を供給することができ、また冷凍サイクルの効率改善に寄与することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の密閉型圧縮機は、冷凍サイクルに排出される冷凍機油の量を低減することができるので、高効率で高信頼性を有する密閉型圧縮機を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、密閉容器内に電動機とその電動機と締結されたクランク軸によって駆動される圧縮機構を収納し、前期密閉容器の下部に設けた油溜まりを備え、前記圧縮機構部で圧縮した作動流体を前記密閉容器の上部に導き、前記吐出管の密閉容器内の開口端部に前記密閉容器の上部空間の中心部に開口端を有する接続管を固定することにより、前記密閉容器上部空間の中心部近傍に有るミスト状の冷凍機油を遠心力により分離したガスを、接続管を通して冷凍サイクルに吐出することができる。従って、冷凍サイクルに持ち出される冷凍機油の量が低減するので高信頼性の密閉型圧縮機を供給することができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明の密閉型圧縮機の前記接続管を前記吐出管に圧入固定をすることにより、組立性を容易にすることができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１の発明の密閉型圧縮機の前記接続管を前記吐出管に溶接またはロー付けにより固定することで、堅牢な固定を実現することができる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第１の発明の密閉型圧縮機の前記接続管において、前記吐出管への挿入部に設けたツメ状の突起により、前記接続管を前記吐出管に固定することで、組立性を容易にすると共に固定を確実にすることができる。
【００１４】
第５の発明は、特に、第１の発明の密閉型圧縮機の前記吐出管に於いて、前記接続管への挿入部に設けた突起により、前記接続管を前記吐出管に固定することで、組立性を容易にすると共に固定を確実にすることができる。
【００１５】
第６の発明は、特に、第１から５の発明の密閉型圧縮機の前記接続管に於いて、密閉容器内に開口する先端部を下方向に開口させることで、密度の高いミスト状の冷凍機油を接続管内に吸入されるのを防止し、油の分離を更に促進させることができる。
【００１６】
第７の発明は、特に、第１から６の発明の密閉型圧縮機の前記接続管に於いて、非導電性の材料で構成することで、固定子のコイルエンドとの絶縁性を確保し、より安全で、設計の自由度の高い密閉型圧縮機を供給することができる。
【００１７】
第８の発明は、特に、第１から７の発明の密閉型圧縮機に於いて、密閉容器内の作動流体を圧力の高い超臨界状態で運転する場合であっても、油の分離を充分に行なうことができる。
【００１８】
第９の発明は、特に、第１から７の発明の密閉型圧縮機に於いて、密閉容器内の作動流体として二酸化炭素を使用したものである。この場合でも、油の分離を充分に行なうことができる。
【００１９】
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。
【００２０】
（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。
【００２１】
図１において、密閉容器１の中に、固定子２と回転子３から構成される電動機４と、回転子３と連結されたクランク軸５によって駆動さる圧縮機構１２が配設されている。圧縮機構１２は、主軸受６及び副軸受７により形成される圧縮室をもつシリンダ８、クランク軸５によってシリンダ８内を偏心回転するローラ９、スプリング１０によってその先端をローラ９外周面に押圧されシリンダ８内を高圧室と低圧室に仕切るベーン１１から構成されている。密閉容器１の下端部には油溜まり１６を備え、冷凍機油が貯留される構成となっている。また一方、密閉容器１の上端側には電動機４を駆動する為の電源を供給する密閉端子１３及び圧縮機構１２で圧縮機した作動流体を冷凍サイクルに排出する吐出管１４１が配設されている。ここで、吐出管１４１の密閉容器１内の開口端部には密閉容器１の上部空間の中心部に開口端を有する接続管１５１が固定されている。
【００２２】
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。
【００２３】
まず、電動機４の運転により、圧縮機構１２で作動流体が圧縮され、一旦電動機４の下部空間に吐出される。この時の作動流体には、圧縮機構１２を潤滑する冷凍機油が一緒に吐出され、ミスト状に混合している。また、回転子３の回転により密閉容器１の下部に配設される油溜まり１６に貯留される冷凍機油が吹き上げられ、作動流体にミスト状に混合している。このミスト状になって作動流体に混合している冷凍機油は、作動流体が密閉容器１と固定子２の間に設けられたガス通路及び固定子２と回転子３の間に設けられたガス通路を通り電動機４の上部空間に導かれる過程で重力により分離され、さらに回転子３の回転により遠心力による分離をさせ、接続管１５１を通して吐出管１４１から冷凍サイクルへ排出される圧縮作動流体に含まれる冷凍機油の量を最小化する。
【００２４】
ここで、吐出管１４１に固定されている接続管１５１の密閉容器１内の開口端は電動機４の上部空間の中心部に位置しており、遠心力の効果を充分に発揮することができる。
【００２５】
以上のように、本実施の形態においては電動機の上部空間に開口端を有する接続管を吐出管に固定することにより、作動流体に混合する冷凍機油の量を最小化すると共に、品質の低下を起こすことなく密閉端子の溶接を容易にし、信頼性の高い圧縮機を供給することができる。
【００２６】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態の密閉型圧縮機の縦断面図である。
【００２７】
図２において、密閉容器１の中に、固定子２と回転子３から構成される電動機４と、回転子３と連結されたクランク軸５によって駆動さる圧縮機構１２が配設されている。密閉容器１の下端部には油溜まり１６を備え、冷凍機油が貯留される構成となっている。また一方、密閉容器１の上端側には電動機４を駆動する為の電源を供給する密閉端子１３及び圧縮機構１２で圧縮機した作動流体を冷凍サイクルに排出する吐出管１４２が配設されている。ここで、吐出管１４２の密閉容器１内の開口端部には密閉容器１の上部空間の中心部に開口端を有する接続管１５２が圧入により固定されている。従って、実施の形態１と同様の作用及び効果が期待できる。
【００２８】
（実施の形態３）
図３は、本発明の第３の実施の形態の密閉型圧縮機の縦断面図である。
【００２９】
図３において、密閉容器１の中に、固定子２と回転子３から構成される電動機４と、回転子３と連結されたクランク軸５によって駆動さる圧縮機構１２が配設されている。密閉容器１の下端部には油溜まり１６を備え、冷凍機油が貯留される構成となっている。また一方、密閉容器１の上端側には電動機４を駆動する為の電源を供給する密閉端子１３及び圧縮機構１２で圧縮機した作動流体を冷凍サイクルに排出する吐出管１４３が配設されている。ここで、吐出管１４３の密閉容器１内の開口端部には密閉容器１の上部空間の中心部に開口端を有する接続管１５３がロー付けにより固定されている。従って、実施の形態１と同様の作用及び効果が期待できると共に、その固定を堅牢にすることができる。
【００３０】
（実施の形態４）
図４は、本発明の第４の実施の形態の密閉型圧縮機の縦断面図である。
【００３１】
図４において、密閉容器１の中に、固定子２と回転子３から構成される電動機４と、回転子３と連結されたクランク軸５によって駆動さる圧縮機構１２が配設されている。密閉容器１の下端部には油溜まり１６を備え、冷凍機油が貯留される構成となっている。また一方、密閉容器１の上端側には電動機４を駆動する為の電源を供給する密閉端子１３及び圧縮機構１２で圧縮機した作動流体を冷凍サイクルに排出する吐出管１４４が配設されている。ここで、吐出管１４４の密閉容器１内の開口端部には密閉容器１の上部空間の中心部に開口端を有する接続管１５４が固定されている。この時、接続管１５４の吐出管挿入部にはツメ状の突起があり、吐出管１４４には貫通孔もしくはディンプル等があり、接続管１５４のツメ状の突起が引っかかるようになっている。従って、実施の形態１と同様の作用及び効果が期待できると共に、その固定を確実にすることができる。
【００３２】
（実施の形態５）
図５は、本発明の第５の実施の形態の密閉型圧縮機の縦断面図である。
【００３３】
図５において、密閉容器１の中に、固定子２と回転子３から構成される電動機４と、回転子３と連結されたクランク軸５によって駆動さる圧縮機構１２が配設されている。密閉容器１の下端部には油溜まり１６を備え、冷凍機油が貯留される構成となっている。また一方、密閉容器１の上端側には電動機４を駆動する為の電源を供給する密閉端子１３及び圧縮機構１２で圧縮機した作動流体を冷凍サイクルに排出する吐出管１４５が配設されている。ここで、吐出管１４５の密閉容器１内の開口端部には密閉容器１の上部空間の中心部に開口端を有する接続管１５５が固定されている。この時、吐出管１４５の接続管挿入部には突起があり、接続管１５５には貫通孔もしくはディンプル等があり、吐出管１４５の突起が引っかかるようになっている。従って、実施の形態１と同様の作用及び効果が期待できると共に、その固定を確実にすることができる。
【００３４】
（実施の形態６）
図６は、本発明の第６の実施の形態の密閉型圧縮機の縦断面図である。
【００３５】
図６において、密閉容器１の中に、固定子２と回転子３から構成される電動機４と、回転子３と連結されたクランク軸５によって駆動さる圧縮機構１２が配設されている。密閉容器１の下端部には油溜まり１６を備え、冷凍機油が貯留される構成となっている。また一方、密閉容器１の上端側には電動機４を駆動する為の電源を供給する密閉端子１３及び圧縮機構１２で圧縮機した作動流体を冷凍サイクルに排出する吐出管１４６が配設されている。ここで、吐出管１４６の密閉容器１内の開口端部には密閉容器１の上部空間の中心部に開口端を有する接続管１５６が固定されている。この時、接続管１５６の開口端は下方向に向いている。従って、実施の形態１と同様の作用及び効果が期待できると共に、作動流体は一旦下方向に曲げられてから接続管に吸い込まれる為、更に重力により冷凍機油を分離させ、圧縮機の信頼性を高めることができる。
【００３６】
（実施の形態７）
上述した第１から第６の実施例の密閉型圧縮機に於いて、接続管１５１乃至１５６を例えば樹脂材料のような非導電性の材料で構成することで、実施の形態１と同様の作用及び効果が期待できると共に、固定子のコイルエンドとの絶縁性を確保し、より安全で、設計の自由度の高い圧縮機を供給することができる。
【００３７】
（実施の形態８）
上述した第１から第７の実施例の密閉型圧縮機に於いて、作動流体を超臨界状態で運転することにより、冷凍機油の作動流体への溶解量が増加した場合でも、前述した構成により、冷凍機油の分離の効果が顕著になり、信頼性の高い圧縮機を供給することができる。
【００３８】
（実施の形態９）
上述した第１から第７の実施例の密閉型圧縮機に於いて、二酸化炭素を作動流体とした場合でも、前述した構成により、冷凍機油の分離の効果が顕著になり、信頼性の高い圧縮機を供給することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、高効率で高信頼性を有することが可能となるので、冷凍機、冷蔵庫、自動販売機、給湯器、空調機器等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【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２における密閉型圧縮機の縦断面図
【図３】本発明の実施の形態３における密閉型圧縮機の縦断面図
【図４】本発明の実施の形態４における密閉型圧縮機の縦断面図
【図５】本発明の実施の形態５における密閉型圧縮機の縦断面図
【図６】本発明の実施の形態６における密閉型圧縮機の縦断面図
【図７】従来の密閉型圧縮機の縦断面図
【図８】従来の密閉型圧縮機の縦断面図
【符号の説明】
【００４１】
１    密閉容器
２    固定子
３    回転子
４    電動機
５    クランク軸
６    主軸受
７    副軸受
８    シリンダ
９    ローラ
１０  スプリング
１１  ベーン
１２  圧縮機構
１３  密閉端子
１４１  吐出管
１５１  接続管
１６  油溜まり
【図１】
2008255918.tif 000003
【図２】
2008255918.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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