(57)【要約】  【課題】ロータにロータの上下空間とを連通する貫通孔を設け、ロータの上部空間に遠心ファンを設け、ステータコアの上部に吐出管を、下部に油戻し管を設け、これらをオイルセパレータと接続することにより、オイルセパレータを圧縮機より高い位置に配置せずに、油分離効率及び圧縮機の信頼性の向上を図れる冷凍装置を提供する。  【解決手段】圧縮部１０とモータ１１及び冷媒ガスを容器内に収納する密閉型圧縮機１と、同密閉型圧縮機から冷媒ガスを吐出する吐出管７と、同吐出管に接続され冷媒ガスに混入された潤滑油を分離するオイルセパレータ２と、密閉型圧縮機とオイルセパレータとを接続する油戻し管８とを備えた冷凍装置において、ロータにロータの上部空間と下部空間とを連通する貫通孔１２を設け、ロータの上部空間に遠心ファン１３を設け、吐出管をモータのステータコア１１Ａの上部に、油戻し管をステータコアの側面または下部に夫々接続する。    【選択図】図２
2005331118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒ガスを圧縮する圧縮部と同圧縮部を駆動するモータおよび圧縮された冷媒ガスを容器内に収納する密閉型圧縮機と、同密閉型圧縮機から冷媒ガスを吐出する吐出管と、同吐出管に接続され前記冷媒ガスに混入された潤滑油を分離するオイルセパレータと、前記密閉型圧縮機と前記オイルセパレータとを接続する油戻し管とを備えた冷凍装置において、
前記モータのロータまたはシャフトに、前記ロータの上部空間と下部空間とを連通する貫通孔を設け、前記ロータの上部空間に遠心ファンを設けるとともに、前記吐出管を前記モータのステータコアの上部に、前記油戻し管を前記ステータコアの側面または下部にそれぞれ接続してなることを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
前記オイルセパレータが前記密閉型圧縮機の側面に固定されると共に、前記油戻し管および前記吐出管がそれぞれ接続されてなることを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記油戻し管は前記密閉型圧縮機の封入油量の油面より上部に接続されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置に係わり、より詳しくは、ロータまたはシャフトに、ロータの上下空間を連通する貫通孔を設け、ロータの上部に遠心ファンを設けると共に、ステータコアの上部に吐出管を、下部に油戻し管を設け、これらをオイルセパレータと接続し、オイルセパレータを圧縮機より高い位置に配置することなく、オイルセパレータ内での油分離効率及び圧縮機の信頼性の向上を図る冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機には摺動部の潤滑のため潤滑油が封入されているが、この一部が冷媒ガスに混入し圧縮機外へ吐出しまう。吐出した潤滑油が多量に冷凍サイクル内を潤滑すると、圧縮機内の潤滑油量が不足して潤滑不足となり信頼性が低下する。また熱交換器での熱交換効率が低下するという問題が生じる。
したがって、冷媒ガスに混入した潤滑油が冷凍サイクル内に吐出されるのを防ぐため、冷凍サイクルにおいて圧縮機の吐出後に密閉容器からなるオイルセパレータを備え、このオイルセパレータ底部から、分離した潤滑油を自重によって圧縮機の吐出側に戻すための油戻り管を備える図５に示すような構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５において、冷媒は圧縮機２６で圧縮され、高温高圧の気体となる。また、圧縮機２６により露状となった冷凍機油も噴出され、冷媒と冷凍機油の混合体が圧縮機２６から吐出される。この混合体がオイルセパレータ２０に流入すると、断面積の急拡大で流速が低下し、密度の大きい液状の油が分離されて落下する。油はオイルセパレータ２０内に溜まり、一定量溜まると、その自重で油戻り管を２１を通って圧縮機２６内に戻される。そして、圧縮機１内の機械部の潤滑および冷却を行う。
【０００４】
また、図６に示すように、冷媒ガスは圧縮機１’からオイルセパレータ２’へ流れるため、この間の流れの抵抗による圧力損失により、オイルセパレータ２’の圧力は圧縮機１’内の圧力より僅かに低い圧力となる。このため、オイルセパレータ２’内の油面は圧縮機１’内の油面より高くなり、よってオイルセパレータ２’内の油分離効率が低下するとともに、圧縮機１’内の油面低下により圧縮機１’の信頼性が低下する。これを防ぐため、上述のようにオイルセパレータ２’を圧縮機１’より高く配置する例がある。
しかしながら、この場合、冷凍装置の筐体の高さを高くすることが必要となりコストアップになるという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２２５７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑み、ロータまたはシャフトに、ロータの上部空間と下部空間とを連通する貫通孔を設けると共に、ロータの上部空間に遠心ファンを設ける一方、ステータコアの上部に吐出管を、下部に油戻し管を設け、これらをオイルセパレータと接続することにより、オイルセパレータを圧縮機より高い位置に配置することなく、オイルセパレータ内での油分離効率の向上、および圧縮機の信頼性の向上を図ることができる冷凍装置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】
本発明は上述の課題を解決するため、冷媒ガスを圧縮する圧縮部と同圧縮部を駆動するモータおよび圧縮された冷媒ガスを容器内に収納する密閉型圧縮機と、同密閉型圧縮機から冷媒ガスを吐出する吐出管と、同吐出管に接続され前記冷媒ガスに混入された潤滑油を分離するオイルセパレータと、前記密閉型圧縮機とオイルセパレータとを接続する油戻し管とを備えた冷凍装置において、
前記モータのロータまたはシャフトに、前記ロータの上部空間と下部空間とを連通する貫通孔を設け、前記ロータの上部空間に遠心ファンを設けるとともに、前記吐出管を前記モータのステータコアの上部に、前記油戻し管を前記ステータコアの側面または下部にそれぞれ接続してなる構成となっている。
【０００８】
また、前記オイルセパレータが前記密閉型圧縮機の側面に固定されると共に、前記油戻し管および前記吐出管がそれぞれ接続されてなる構成となっている。
【０００９】
また、前記油戻し管は前記密閉型圧縮機の封入油量の油面より上部に接続されてなる構成となっている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、密閉型圧縮機内のモータのロータ上部空間に設けられた遠心ファンでモータ下部の下部空間（油溜空間）からモータ上部空間への冷媒ガスの流れを作る構成とすることにより、油溜め空間の圧力が遠心ファンがないときに比較し低くなり、油溜空間の圧力とオイルセパレータ内の圧力の差をより小さくすることができる。この結果、密閉型圧縮機内の油面をオイルセパレータ内の油面に近づけることができるため、オイルセパレータを圧縮機より高い位置に配置することなく、オイルセパレータ内での油分離効率の向上、および圧縮機の信頼性の向上を図ることができる冷凍装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
図１は本発明における冷凍装置の冷凍サイクル図、図２は本発明における密閉型圧縮機及びオイルセパレータの断面図、図３は本発明の他の実施例における密閉型圧縮機及びオイルセパレータの断面図、図４は本発明における複数の圧縮機を使用した場合の冷凍サイクル図である。
【実施例１】
【００１２】
図１において、圧縮機１と、オイルセパレータ２と、凝縮器３と、膨張弁４と、蒸発器５と、アキュムレータ６とを順次連結し冷凍サイクルを形成している。圧縮機１と前記オイルセパレータ２は、圧縮機１で圧縮された冷媒ガスをオイルセパレータ２へ吐出する吐出管７と、オイルセパレータ２で分離された潤滑油を圧縮機１へ戻す油戻し管８とにより接続されている。
【００１３】
前記圧縮機１を出た冷媒ガスは、オイルセパレータ２に導かれ冷媒ガス中に混入した潤滑油が分離される。そして、オイルセパレータ２を出た冷媒ガスは凝縮器３に導かれ空気へ熱を放出し液化する。凝縮器３を出た冷媒液は、膨張弁４に導かれ、これを通過することにより低温低圧の気液の二相状態となる。膨張弁４を出た二相状態の冷媒は蒸発器５に導かれ空気から熱を奪い気化する。気化した冷媒は再び圧縮機１に吸入され、圧縮機１で圧縮され高温高圧ガスとなり吐出される。
【００１４】
一方、オイルセパレータ２で分離された潤滑油は、油戻し管８から圧縮機１の下部の油溜り９に戻される。これによって、潤滑油が冷凍サイクルへ吐出され循環する量を低減でき、圧縮機１の信頼性低下および熱交換器での熱交換性能の低下を防止することができる。尚、図１は冷房専用の冷凍サイクル図であるが、四方弁を備えた冷房暖房兼用機種にも本発明は適用可能である。
【００１５】
図２において、前記圧縮機１は、密閉容器内に冷媒ガスを圧縮する圧縮部１０と、同圧縮部１０を駆動するモータ１１および底部に潤滑油を溜める油溜り９を備えている。
そして、モータ１１のロータ１１Ａまたはシャフト１１Ｂに、ロータ１１Ａの上部空間１Ａと下部空間（油溜空間）１Ｂとを連通する貫通孔１２を設けるとともに、ロータ１１Ａの上部空間１Ａに密閉容器内の冷媒ガスに対して外向きの力を与える遠心ファン１３を設けた構成となっている。
また、吐出管７をモータ１１のステータコア１１Ｃの上部に設け，油戻し管８をステータコア１１Ｃの側面または下部に設け，吐出管７をオイルセパレータ２の上部に接続し、油戻し管８をオイルセパレータ２の底部に接続した構成となっている。
【００１６】
上記図２の構成において、ロータ１１Ａの上部空間１Ａに設けた遠心ファン１３で、モータ１１下部の下部空間（油溜空間）１Ｂから上部空間１Ａへの冷媒ガスの流れを作ることにより、油溜空間１Ｂの圧力が遠心ファン１３がないときに比較し低くなる。よって油溜空間１Ｂとオイルセパレータ２内の圧力の差をより小さくすることが可能となり、圧縮機１内の油面をオイルセパレータ２内の油面に近づけることができる。即ち、圧縮機１内の潤滑油量を信頼性上充分なだけ確保できると共に、オイルセパレータ２内の潤滑油量を減らすことが可能となり油分離効率の低下を防ぐことができる。
【００１７】
また、油戻し管８は圧縮機１出荷時の封入油量の油面より上部に接続されてなる構成とすることにより、圧縮機１を冷凍装置に搭載するときに油戻し管８を溶接することが可能となる。圧縮機１出荷時に油戻し管８を付けた状態とすることは、輸送コストがかかり不利となる。
【実施例２】
【００１８】
図３は本発明における実施例２を示すもので、圧縮機１の出荷時にオイルセパレータ２
が圧縮機１に固定され、吐出管７および油戻し管８が接続されてなる構成としたものである。
オイルセパレータ２は一般には圧縮機１とは別に室外機筐体の底板に固定されているが、この場合、固定するためのボルト、ナットおよびボルトを通すための穴を備えたベースをオイルセパレータ２に固定しておく必要があり、コストアップの要因となる。さらに室外機筐体に圧縮機１およびオイルセパレータ２を配置した後に、油戻し管８を圧縮機１およびオイルセパレータ２と溶接する必要があるため、溶接の作業性が悪くコストアップの要因となる。
これに対し、図３では、オイルセパレータ２は圧縮機１の密閉容器の側壁に溶接された金具２Ａと、この金具２Ａに係止されオイルセパレータ２の胴体部に巻回されたバンド２Ｂによって固定される。これにより、上記オイルセパレータ２を室外機筐体に固定するよりも安価な部品で固定することが可能であり、圧縮機１と油戻し管８の溶接をあらかじめ行うことで溶接性の向上が可能となり、よってコスト低減が可能となる。
【実施例３】
【００１９】
図４は本発明における実施例３を示すもので、複数の圧縮機に対しオイルセパレータを一つで兼用するものである。
図において、一つの室外機に複数の圧縮機１Ａ、１Ｂと、オイルセパレータ２と、凝縮器３と、膨張弁４と、蒸発器５と、アキュムレータ６とを順次連結し冷凍サイクルを形成している。圧縮機１Ａ、１Ｂと前記オイルセパレータ２は、圧縮機１Ａ，１Ｂで圧縮された冷媒ガスをオイルセパレータ２へ吐出する吐出管７Ａ、７Ｂと、オイルセパレータ２で分離された潤滑油を圧縮機１Ａ、１Ｂへ戻す油戻し管８Ａ、８Ｂとにより接続されている。これにより、複数の圧縮機１Ａ、１Ｂに対しオイルセパレータ２を一つで兼用することが可能となり、構成が簡略化できコスト的に有利な冷凍装置となる。
【００２０】
以上に説明したように、密閉型圧縮機１内のモータ１１のロータ１１Ｃの上部空間１Ａに設けられた遠心ファン１３でモータ１１下部の油溜空間１Ｂからモータ１１の上部空間１Ａへの冷媒ガスの流れを作る構成とすることにより、油溜空間１Ｂの圧力が遠心ファン１３がないときに比較し低くなり、油溜空間１Ｂの圧力とオイルセパレータ２内の圧力の差をより小さくすることができる。この結果、密閉型圧縮機１内の油面をオイルセパレータ２内の油面に近づけることができるため、オイルセパレータ２を圧縮機１より高い位置に配置することなく、オイルセパレータ２内での油分離効率の向上、および圧縮機１の信頼性の向上を図ることができる冷凍装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明における冷凍装置の冷凍サイクル図である。
【図２】本発明における密閉型圧縮機及びオイルセパレータの断面図である。
【図３】本発明の他の実施例における密閉型圧縮機及びオイルセパレータの断面図である。
【図４】本発明における複数の圧縮機を使用した場合の冷凍サイクル図である。
【図５】従来例における冷凍サイクルの要部構成図である。
【図６】従来例における密閉型圧縮機及びオイルセパレータの断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  圧縮機
１Ａ  上部空間
１Ｂ  下部空間（油溜空間）
２  オイルセパレータ
２Ａ  金具
２Ｂ  バンド
３  凝縮器
４  膨張弁
５  蒸発器
６  アキュムレータ
７  吐出管
８  油戻し管
９  油溜め
１０  圧縮部
１１  モータ
１１Ａ  ステータコア
１１Ｂ  シャフト
１１Ｃ  ロータ
【図１】
2005331118.tif 000003
【図２】
2005331118.tif 000004
【図３】
2005331118.tif 000005
【図４】
2005331118.tif 000006
【図５】
2005331118.tif 000007
【図６】
2005331118.tif 000008