(57)【要約】【課題】縦置き型の密閉型電動圧縮機において、電動圧縮機の運転維持に必要な容量の冷凍機油を貯留する容積を密閉容器内に確保しつつ、密閉容器の寸法を圧縮機の軸方向に縮小、小型化した密閉型電動圧縮機を提供する。【解決手段】本発明の密閉型電動圧縮機では、圧縮機構部９または軸受け部材８と電動機部５および圧縮機構部９または軸受け部材８と電動機部５の間に配置された電動圧縮機の構成部材を包囲して潤滑油溜り１１と区画するように仕切り部材２を配置し、この仕切り部材２と密閉容器の間に冷凍機油を貯留する隙間４を設けている。【選択図】図１
2007247493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に冷凍機油溜りを有する密閉容器内に、電動機と、圧縮機構部と、前記電動機と圧縮機構部を連結して駆動力を伝達するシャフトと、該シャフトを回転自在に支持する軸受け部材とを縦方向に収納してなる密閉型電動圧縮機であって、前記密閉容器の内側に電動機及び圧縮機構部外周を包囲して冷凍機油溜りとの間を区画する仕切り部材を設け、該仕切り部材と密閉容器との間に冷凍機油を貯留する隙間空間を設けた密閉型電動圧縮機。
【請求項２】
仕切り部材の外周部に複数の突起を設け、該突起を密閉容器内壁と接続させた状態で仕切り部材を密閉容器に固定し、仕切り部材の径方向で前記突起の突出寸法を調整する事により、仕切り部材と密閉容器の間の隙間寸法を密閉容器の径方向に調整して所定量の冷凍機油が確保できるように隙間空間を構成した請求項１記載の密閉型電動圧縮機。
【請求項３】
仕切り部材で包囲された空間から密閉容器内へ冷凍機油を戻すための連通口を設け、前記連通口には冷凍機油の逆流防止機構を備えた請求項１または２に記載の密閉型電動圧縮機。
【請求項４】
逆流防止機構は圧縮機構部の上部に配置された軸受け部材に設けられた請求項１乃至３記載の密閉型電動圧縮機。
【請求項５】
逆流防止機構は冷凍機油より比重の小さい部材で構成した事を特徴とする請求項１乃至４記載の密閉型電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷暖房の空調装置や冷凍装置あるいは乾燥機などに用いられる密閉型電動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のいわゆる密閉型電動圧縮機においては、空調冷凍機器の小型化、薄型化に向けた商品開発の進行に伴い、冷凍システムを構成する基幹部品である圧縮機についても小型化に向けた技術開発の要請が高まっている。この要請に対応するために、例えば冷媒ガスの圧縮室の容積が従来のものより小さな圧縮機構部を持つ圧縮機を採用する事で圧縮機の径方向寸法と軸方向寸法を共に小型化して、この圧縮機の駆動技術と運転時の騒音を低下する技術に改良を加え、従来のものに比べて小型の圧縮機を高速運転するという方法で要求される冷凍能力も同時に満足させるという工夫がなされている。
【０００３】
しかし、更なる小型化技術の開発要請に伴い、圧縮機の軸方向の寸法については一段と短くする工夫が求められているが、密閉型圧縮機を縦置き型で構成する場合には、冷凍機油は圧縮機の底部に溜められる事になるので、圧縮機の軸方向の長さを要求に応じて短く設定すると圧縮機構部と密閉容器の底との間の容積が従来技術のものより少なくなってしまう。このため場合によっては冷凍機油溜まりの中に圧縮機構部や電動機部が浸かってしまう。
【０００４】
この時、圧縮機構部内に設けられた冷媒ガスの圧縮室が冷凍機油溜まりの中に浸かってしまうと冷媒ガスの圧縮作用に弊害を生じる場合があり、最終的には冷凍サイクルの冷凍能力の低下に至る。また、電動機部が冷凍機油溜まりの中に浸かってしまうと、冷凍機油がロータの回転の抵抗となるため電動圧縮機の運転効率が低下し、加えて電動機の電気的絶縁抵抗の性能に支障をきたす。
【０００５】
このように、密閉容器の軸方向寸法を短くする場合には冷凍機油の貯留に必要な容積の確保に伴う冷凍機油溜めの高さ寸法による制限が圧縮機小型化の制約となっていた。
【０００６】
これに関連する技術として、必要な冷凍機油の量を少なくできる技術を基に密閉容器の内部容積を少なくして密閉型電動圧縮機を全体として小型化する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、密閉容器内での冷凍機油の液面が変動して圧縮機構部が冷凍機油に浸かった場合の油の吹き上げ対策と電動圧縮機からの冷凍機油の吐出を防ぐ技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
さらに密閉容器内での冷凍機油の液面を制御するための検知技術についても提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
これらの提案は、いずれも本発明に関連する技術について述べたものであるが、本発明で課題としている内容を解決する技術の開示は見当たらない。今後、密閉型電動圧縮機において、密閉容器を縦置き型で配置する場合に高さ方向の寸法を縮小して小型化を図る技術については徐々に解決策が提示されるようになるものと思われる。
【特許文献１】特開２００３−１４８３４０号公報
【特許文献２】特開２００５−２９９４６２号公報
【特許文献３】特開２００５−２９９４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明では、縦置き型の密閉型電動圧縮機において、密閉容器内での冷凍機油溜まりの容積の確保と圧縮機の軸方向寸法の小型化を併せて実現する密閉型電動圧縮機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために本発明の密閉型電動圧縮機では、圧縮機構部または軸受け部材と電動機部および圧縮機構部または軸受け部材と電動機部の間に配置された電動圧縮機の構成部材を包囲して潤滑油溜りと区画する仕切り部材を配置して、この仕切り部材と密閉容器の間に冷凍機油を貯留する隙間を設けている。また、仕切り部材の外周部に複数の突起を設けてこの突起のふくらみの大きさで密閉容器との間に設けた隙間の容量を意図した量に設定できる構造とし、さらに仕切り部材で囲まれる軸受け等の部材に冷凍機油を仕切り部材で囲まれた範囲の空間から密閉容器底部へ戻すための連通口を設けて、この連通口には冷凍機油の逆流防止機構を付加している。さらに、この逆流防止機構を冷凍機油より比重の小さい部材で構成している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の密閉型電動圧縮機では、電動圧縮機を軸方向に寸法を短くした時に冷凍機油溜まりの高さ寸法が減少しても、冷凍機油が仕切り部材と密閉容器の間の隙間部に確保されるので、冷凍機油の必要な容量を確保する一方で電動圧縮機の軸方向の小型化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
第１の発明は、密閉容器内には冷媒ガスの圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動させる電動機部と、この電動機部の動力を圧縮機構部へ伝達するシャフトを備えた縦置き型電動圧縮機において、圧縮機構部または軸受け部材と電動機部および圧縮機構部または軸受け部材と電動機部の間に配置された電動圧縮機の構成部材を密閉容器に対して概密封状態で囲むように仕切り部材を配置して仕切り部材と密閉容器の間には冷凍機油を貯留する隙間を設けている。
【００１４】
第２の発明は、前記仕切り部材の外周部には複数の突起が設けられ、この突起を密閉容器内壁と接続させた状態で仕切り部材を密閉容器に固定し、仕切り部材の径方向でこの突起の突出寸法を調整する事により、仕切り部材と密閉容器の間の隙間寸法を密閉容器の径方向に調整して意図した所定量の冷凍機油が確保できるように隙間を構成している。
【００１５】
第３の発明は、前記仕切り部材で囲まれる部材には仕切り部材で囲まれた範囲の空間から密閉容器内へ冷凍機油を戻すための連通口を設け、この連通口には冷凍機油の逆流防止機構を備えている。
【００１６】
第４の発明は、前記逆流防止機構はシャフトを支承する軸受け部材に設けられ、軸受け部材は圧縮機構部の上部に配置されている。
【００１７】
第５の発明は、前記逆流防止機構は冷凍機油より比重の小さい部材で構成している。
【００１８】
（実施の形態１）
本発明における第１の発明と第２の発明による実施の形態の例を図１に示す。図１は本発明による密閉型電動圧縮機の密閉容器の内部構造を示す縦断面図である。
【００１９】
また、比較のために従来技術による密閉型電動圧縮機の内部構造を示す縦断面図を図３
に例示する。
【００２０】
先ず、従来の技術について図３を基に説明する。
【００２１】
冷凍空調サイクル（図示せず）から電動圧縮機へ戻って来た冷媒は吸入管２０から圧縮機構部９へ導かれる。
【００２２】
圧縮機構部９には電動機部５の回転運動がクランクシャフト１０を介して伝達され、気化した冷媒は圧縮された後に圧縮機構部９から密閉容器１の内部に高圧ガスとなって放出された後に吐出管２１から冷凍空調サイクルへ戻される。
【００２３】
この従来技術による密閉型電動圧縮機を軸方向に寸法を縮めて行くと、冷凍機油溜め１１に溜められた冷凍機油に圧縮機構部９が浸かり、さらに電動機部５へ達する。このとき圧縮機構部９内部の圧縮室にまで冷凍機油が侵入すると、冷媒ガスの圧縮作用の障害となる。
【００２４】
さらに、電動機部５まで至った冷凍機油は電動機部の固定子６と回転子７の隙間に入り込み、回転子７の回転運動の抵抗となる。また、固定子６が冷凍機油に浸かる事により電気的絶縁性能が著しく低下する。
【００２５】
さらに、圧縮機構部９で圧縮された後に密閉容器１内部で放出された高圧冷媒ガスは電動機部５の各隙間をすり抜けて吐出管２１へ至るのため、電動機部５が冷凍機油に浸かっていると冷媒ガスが冷凍サイクル中へ戻される時に冷凍機油が通常より極端に多く冷媒ガスに含まれて圧縮機外へ放出されてしまう。このため、冷凍サイクルの冷凍能力が低下する一方で、圧縮機では油不足となり回転摺動部に不具合が生じる。
【００２６】
これに対して本発明では、図１に示すように、密閉容器１の内部には仕切り部材２が設けられ、この仕切り部材２は圧縮機構部９と電動機部５およびこれらの間にある軸受け部材８その他の電動圧縮機構成部材を囲むように構成されており、その天部に圧縮機構部９から吐出された冷媒ガスの排出口２２が開口している外は内蔵する諸部材をほぼ密封するように構成されている。
【００２７】
そして、この仕切り部材２の外周部に配置された複数の突起部３が密閉容器１の内壁部に接するようにして仕切り部材２が密閉容器１に固定されているのでこの突起部３の大きさを密閉容器の径方向に任意に設定する事で密閉容器１と仕切り部材２の間に設けた隙間４には任意の容量で冷凍機油を溜める事が出来る。
【００２８】
これによって、電動圧縮機を軸方向に寸法を縮めた場合に、仕切り部材で囲まれた部分が冷凍機油溜り１１の冷凍機油に浸かっても冷凍機油は隙間４に押しのけられるので従来技術による場合のような障害が生じる心配がない。
【００２９】
このため電動圧縮機の機能を維持するために必要な量の冷凍機油を確保したまま電動圧縮機を軸方向に縮小、小型化できる。
【００３０】
（実施の形態２）
本発明における第１から第５の発明による実施の形態の例を図２に示す。図２は本発明による密閉型電動圧縮機の密閉容器の内部構造を示す縦部分断面図である。
【００３１】
この実施の形態では、実施の形態１での機能に加えて、仕切り部材２の上部に設けられた排出口２２（図２では図示せず）から万一冷凍機油が電動機部５側に侵入してしまった
場合や、圧縮冷媒ガスに微量に含まれる冷凍機油が仕切り部材２で囲まれた範囲の内側空間部に経時的に蓄積された場合に、この冷凍機油を冷凍機油溜め１１へ戻すための機能を付加している。
【００３２】
すなわち、仕切り部材２で囲まれた範囲に蓄積された冷凍機油を冷凍機油溜り１１側へ戻すための連通口が図２の例では軸受け部材８に設けられている。
【００３３】
更に、この連通口部分には球状の部材１３が上下に自在に動く状態で配置されており、この部分を通る冷凍機油が仕切り部材２で囲まれた範囲から冷凍機油溜め１１の方向へのみ流れるように逆流防止機構１２として構成されている。
【００３４】
この逆流防止機構１２を構成する球状の部材１３は軸受け部材８に設けられた穴部にはめ込まれ、ここから脱落しないように圧縮機構部９の部材で塞がれている。
【００３５】
電動圧縮機の運転初期には一時的に冷凍機油が圧縮機外部の冷凍サイクル中へ放出され、やがて冷媒ガスの循環に伴い順次圧縮機内部へ回収される。このため、電動圧縮機の運転初期には冷凍機油溜め３の油の量が一時的に減少する。このとき仕切り部材２で囲まれた範囲にある冷凍機油は逆流防止機構１２の連通口を通り冷凍機油ため１１に戻される。次に、冷凍機油ため１１の油の量が回復すると油の圧力で球状の部材１３が押し上げられて逆流防止機構の連通口部分に密着するので油の逆流は防がれる。
【００３６】
この球状の部材１３の材質を冷凍機油の比重より軽い樹脂系材料で構成し、あるいは中空構造の部材として冷凍機油より比重が小さい構成とすれば、油の逆流防止能力は一段と確実となる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように本発明による縦置き型の密閉型電動圧縮機では、冷凍機油を必要所定量確保したままで圧縮機の寸法を軸方向に縮小小型化出来、冷凍サイクル商品から要請される電動圧縮機の大幅な小型化に応える事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による第１の実施の形態における密閉型電動圧縮機の縦断面図
【図２】本発明による第１と第２の実施の形態における密閉型電動圧縮機の縦部分断面図
【図３】従来の技術による密閉型電動圧縮機の例を示す縦断面図
【符号の説明】
【００３９】
１    密閉容器
２    仕切り部材
３    突起
４    隙間
５    電動機部
６    固定子
７    回転子
８    軸受け部材
９    圧縮機構部
１０  シャフト
１１  冷凍機油溜り
１２  逆流防止機構
１３  球状の部材
２０  吸入管
２１  吐出管
２２  冷媒ガス排出口
【図１】
2007247493.tif 000003
【図２】
2007247493.tif 000004
【図３】
2007247493.tif 000005