(57)【要約】【課題】固定子通路は直線状（クランク軸に対して平行）の冷媒通路として設けられていたため、圧縮機構から吐出された冷媒ガスは、ほとんど冷媒通路に衝突することなくオイルを分離せずに密閉容器の外へ吐出されていた。【解決手段】密閉容器１内に配された圧縮機構２と、該圧縮機構２を駆動するための電動機３と、該電動機３の回転力を圧縮機構２に伝達するためのシャフト４とを備え、圧縮機構２から吐出される冷媒ガスは、一旦密閉容器１内に吐出された後、電動機３の固定子３ａの外面と密閉容器１の内面との間に設けられた冷媒ガス通路３７を通過し、密閉容器１に配された外部吐出口３９を介して密閉容器１の外部に吐出される密閉型圧縮機において、冷媒ガス通路３７は、固定子３ａを側面から投影したときに、該通路におけるシャフトの長軸方向の位置によって、その向きが異なる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に配された圧縮機構と、該圧縮機構を駆動するための電動機と、該電動機の回転力を圧縮機構に伝達するためのシャフトとを備え、
前記圧縮機構から吐出される冷媒ガスが一旦密閉容器内に吐出された後、前記電動機の固定子または固定子と前記密閉容器との間に設けられた冷媒ガス通路を通り、前記密閉容器の外部吐出口を通って前記密閉容器外に吐出される密閉型圧縮機において、
前記固定子に設けられた冷媒ガス通路が、切欠きの設けられた前記固定子の同一形状の積層板をらせん状に回転させながら積層され、前記固定子を下側から投影したときに、冷媒ガス通路の入口と出口の間で、少なくとも１ヶ所遮断されたことを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項２】
密閉容器内に配された圧縮機構と、該圧縮機構を駆動するための電動機と、該電動機の回転力を圧縮機構に伝達するためのシャフトとを備え、
前記圧縮機構から吐出される冷媒ガスは、一旦密閉容器内に吐出された後、前記電動機の固定子の外面と前記密閉容器の内面との間に設けられた冷媒ガス通路を通過し、前記密閉容器に配された外部吐出口を介して前記密閉容器の外部に吐出される密閉型圧縮機において、
前記冷媒ガス通路は、前記固定子を側面から投影したときに、該通路における前記シャフトの長軸方向の位置によって、その向きが異なることを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項３】
密閉容器内に配された圧縮機構と、該圧縮機構を駆動するための電動機と、該電動機の回転力を圧縮機構に伝達するためのシャフトとを備え、
前記圧縮機構から吐出される冷媒ガスは、一旦密閉容器内に吐出された後、前記電動機の固定子の外面と前記密閉容器の内面との間に設けられた冷媒ガス通路を通過し、前記密閉容器に配された外部吐出口を介して前記密閉容器の外部に吐出される密閉型圧縮機において、
前記冷媒ガス通路は、前記固定子を側面から投影したときに、前記シャフトの長軸方向に対して所定の角度を有していることを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記固定子は、外周部に切欠きの設けられた同一形状の鋼板を複数枚、積層することにより形成され、前記冷媒ガス通路は、前記切欠き、および前記密閉容器の内面によって構成されたことを特徴とする請求項２または３の密閉型圧縮機。
【請求項５】
前記固定子は、外周部に切欠きの設けられた異形の鋼板を複数枚、積層することにより形成され、前記冷媒ガス通路は、前記切欠き、および前記密閉容器の内面によって構成されたことを特徴とする請求項２または３の密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍機、空調機など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】
従来、この種の密閉型圧縮機は、図６に示すように、密閉容器１０内に配された圧縮機構２０と、圧縮機構２０を駆動するための電動機３０と、この電動機３０の回転力を圧縮機構２０に伝達するためのクランク軸４０とを備え、その電動機３０の回転に伴い、冷媒ガスを圧縮すると共に、密閉容器１０内の下部に設けたオイル溜め２００のオイル６０をクランク軸４０の回転を利用して、圧縮機構２０の摺動部に供給している（特許文献１）。
【０００３】
従来の構成では、圧縮機構２０で圧縮された冷媒ガスは、常時オイルと接触しているため、冷媒ガスにオイルが随伴して密閉容器１０外にオイル６０を持ち出してしまう。具体的には、圧縮機構２０から吐出される冷媒ガスには圧縮機構２０内で接触したオイル６０を随伴させていたり、主軸受１１０の下に滴下してくる供給後のオイル６０を飛散させて随伴させたりするため、冷媒ガスとオイル６０を十分に分離できず、外部吐出パイプ３９０を介して密閉容器１０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っていた。
【０００４】
これによって、密閉型圧縮機が配管接続された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、圧縮機の油面レベルの低下などをもたらすといった問題があった。
【０００５】
この問題を解消するために、圧縮機構２０から密閉容器１０内に吐出した冷媒ガスが、電動機３０を通って密閉容器１０外に吐出されるまでの冷媒ガスの通路に、オイルの衝突分離や遠心分離が繰り返し生じるような設計を行い、密閉容器１０外に吐出される冷媒ガスにオイルが随伴しないような工夫が施されていた。
【０００６】
また、別の工夫として、図７に示すように、電動機３０の固定子の外周部に直線状（クランク軸４０に対して略平行）の固定子通路３７０を設け、圧縮機構２０から吐出される冷媒ガスを固定子通路３７０の内壁面に衝突させて、冷媒ガスとオイル６０とを分離させていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２８０２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、電動機の種類によっては冷媒ガスの拘束乃至規制が必ずしも十分に行なえていない状況であった。
【０００９】
例えば、高効率化や低コスト化を目的とする集中巻き型の電動機においては、電動機の固定子部の巻線量は減少する傾向にあり巻線間の隙間が増加する。この隙間は当然、冷媒通路として作用し、冷媒通路が増加してしまう結果となる。冷媒通路が増加すれば冷媒ガスの拘束が不十分となり、結果的に冷媒ガスとオイルの気液分離効果が低下する傾向が現れていた。
【００１０】
また、最近では比較的小型の密閉型圧縮機を高速運転することにより、中型、大型システムへの適用が増加してきており、従来の冷媒ガスとオイルの気液分離方法では不十分となってきている。
【００１１】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、電動機の固定子および回転子部分で冷媒ガスの流れの拘束乃至規制が困難な密閉型圧縮機においても、冷媒ガスおよびオイルをほぼ拘束して十分に気液分離された冷媒ガスを吐出させることが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】
【００１２】
第１の発明は、密閉容器内に配された圧縮機構と、該圧縮機構を駆動するための電動機と、該電動機の回転力を圧縮機構に伝達するためのシャフトとを備え、前記圧縮機構から吐出される冷媒ガスが一旦密閉容器内に吐出された後、前記電動機の固定子または固定子と前記密閉容器との間に設けられた冷媒ガス通路を通り、前記密閉容器の外部吐出口を通って前記密閉容器外に吐出される密閉型圧縮機において、前記固定子に設けられた冷媒ガス通路が、切欠きの設けられた前記固定子の同一形状の積層板をらせん状に回転させながら積層され、前記固定子を下側から投影したときに、冷媒ガス通路の入口と出口の間で、少なくとも１ヶ所遮断するようにしたものである。
【００１３】
第２の発明は、密閉容器内に配された圧縮機構と、該圧縮機構を駆動するための電動機と、該電動機の回転力を圧縮機構に伝達するためのシャフトとを備え、前記圧縮機構から吐出される冷媒ガスは、一旦密閉容器内に吐出された後、前記電動機の固定子の外面と前記密閉容器の内面との間に設けられた冷媒ガス通路を通過し、前記密閉容器に配された外部吐出口を介して前記密閉容器の外部に吐出される密閉型圧縮機において、前記冷媒ガス通路は、前記固定子を側面から投影したときに、該通路における前記シャフトの長軸方向の位置によって、その向きが異なるようにしたものである。
【００１４】
また、第３の発明は、密閉容器内に配された圧縮機構と、該圧縮機構を駆動するための電動機と、該電動機の回転力を圧縮機構に伝達するためのシャフトとを備え、前記圧縮機構から吐出される冷媒ガスは、一旦密閉容器内に吐出された後、前記電動機の固定子の外面と前記密閉容器の内面との間に設けられた冷媒ガス通路を通過し、前記密閉容器に配された外部吐出口を介して前記密閉容器の外部に吐出される密閉型圧縮機において、前記冷媒ガス通路は、前記固定子を側面から投影したときに、前記シャフトの長軸方向に対して所定の角度を有するようにしたものである。
【００１５】
前記の発明では、電動機の固定子に設けられた冷媒ガス通路で冷媒ガスを衝突させることによって、ガスとオイルの気液分離効果を高めることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電動機の固定子に設けられた冷媒ガス通路に冷媒ガスを衝突させることによって、冷媒ガスとオイルの気液分離効果を高めることができると共に、分離された冷媒ガスを冷凍サイクルに供給することができる。
【００１７】
更に、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、圧縮機の油面レベルの低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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における固定子に設けられた冷媒ガス通路の形状の側面図
【図３】本発明の実施の形態２、４における固定子に設けられた冷媒ガス通路の形状の側面図
【図４】本発明の実施の形態３、５における固定子に設けられた冷媒ガス通路の形状の側面図
【図５】本発明の実施の形態２、５における固定子に設けられた冷媒ガス通路の形状の側面図
【図６】従来における密閉型圧縮機の縦断面図
【図７】従来の固定子に設けられた冷媒ガス通路の側面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の発明は、密閉容器内に配された圧縮機構と、該圧縮機構を駆動するための電動機と、該電動機の回転力を圧縮機構に伝達するためのシャフトとを備え、前記圧縮機構から吐出される冷媒ガスが一旦密閉容器内に吐出された後、前記電動機の固定子または固定子と前記密閉容器との間に設けられた冷媒ガス通路を通り、前記密閉容器の外部吐出口を通って前記密閉容器外に吐出される密閉型圧縮機において、前記固定子に設けられた冷媒ガス通路が、切欠きの設けられた前記固定子の同一形状の積層板をらせん状に回転させながら積層され、前記固定子を下側から投影したときに、冷媒ガス通路の入口と出口の間で、少なくとも１ヶ所遮断することにより、電動機の固定子の外面に設けられた冷媒ガス通路で冷媒ガスを衝突させることができ、ガスとオイルの気液分離効果を高めることができる。
【００２０】
第２の発明は、密閉容器内に配された圧縮機構と、該圧縮機構を駆動するための電動機と、該電動機の回転力を圧縮機構に伝達するためのシャフトとを備え、前記圧縮機構から吐出される冷媒ガスは、一旦密閉容器内に吐出された後、前記電動機の固定子の外面と前記密閉容器の内面との間に設けられた冷媒ガス通路を通過し、前記密閉容器に配された外部吐出口を介して前記密閉容器の外部に吐出される密閉型圧縮機において、前記冷媒ガス通路は、前記固定子を側面から投影したときに、該通路における前記シャフトの長軸方向の位置によって、その向きが異なるようにすることにより、電動機の固定子の外面に設けられた冷媒ガス通路で冷媒ガスを衝突させることができ、ガスとオイルの気液分離効果を高めることができる。
【００２１】
第３の発明は、密閉容器内に配された圧縮機構と、該圧縮機構を駆動するための電動機と、該電動機の回転力を圧縮機構に伝達するためのシャフトとを備え、前記圧縮機構から吐出される冷媒ガスは、一旦密閉容器内に吐出された後、前記電動機の固定子の外面と前記密閉容器の内面との間に設けられた冷媒ガス通路を通過し、前記密閉容器に配された外部吐出口を介して前記密閉容器の外部に吐出される密閉型圧縮機において、前記冷媒ガス通路は、前記固定子を側面から投影したときに、前記シャフトの長軸方向に対して所定の角度を有することにより、電動機の固定子の外面に設けられた冷媒ガス通路で冷媒ガスを衝突させることができ、ガスとオイルの気液分離効果を高めることができる。
【００２２】
第４の発明は、第２または３のいずれかの発明において、外周部に切欠きの設けられた同一形状の鋼板を積層する高さに応じて、左右の位置を少しずつずらせるだけで、簡単に冷媒ガス通路を形成することができる。
【００２３】
第５の発明は、第２または３のいずれかの発明において、外周部に切欠きの設けられた異形の複数種類の鋼板を積層する高さに応じて、適宜選択すると共に、左右の位置をずらせるだけで、簡単に冷媒ガス通路を形成することができる。
【００２４】
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。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係わる密閉型圧縮機の縦断面図である。
【００２６】
図１に示すように、密閉容器１内には、その下方に圧縮機構２（圧縮室を形成するシリンダと、このシリンダの上下両面側から密着される上側プレート及び下側プレートと、圧縮室に内接し、偏心回転するローラピストンと、先端部がローラピストンに圧接（接触）して圧縮室を高・低圧側に仕切るベーンとから構成）と、上方に電動機３（電磁鋼板を複数枚、積層形成した固定子３ａ、回転子３ｂ）が収納され、密閉容器１内には圧縮機構２の摺動部を潤滑するためのオイル６が所定量封入されている。
【００２７】
圧縮機構２へのオイル６の給油に際しては、シャフト４の下端から、オイル溜め２１内のオイル６を吸い上げ、シャフト４内を貫通しているオイル供給穴を通じて圧縮機構２の各摺動部にオイル６を供給している。供給後のオイル６は重力によって逃げ場を求めるようにして、最終的にオイル溜め２１に回収される。
【００２８】
本実施の形態１では、図２に示すように、外周部に切欠き（例えば、略矩形の形状）が設けられた、同一形状の電磁鋼板を複数枚、積層することによって電動機３の固定子３ａを作成する。具体的には、電磁鋼板を積層する高さに応じて、左右の位置を少しずつずらせる、即ち電磁鋼板を積層する方向と直交する方向に僅かな角度をずらせることにより、固定子３ａの外周部に冷媒ガス通路３７を形成する。
【００２９】
このように、その冷媒ガス通路３７は、固定子３ａの同一形状の電磁鋼板の切欠きが、最終的に、らせん状になるように積層することにより形成され、固定子３ａに設けられた冷媒ガス通路３７とオイルを含んだ冷媒ガスが確実に衝突する構造とした。この衝突により、冷媒ガスの気液分離を効率よく行うことができる。
【００３０】
固定子３ａを下側から投影したときに、冷媒ガス通路３７の入口と出口との間で、少なくとも１ヶ所で冷媒ガス通路３７が遮断されている。これにより、冷媒ガス通路３７上で確実に冷媒ガスを衝突させることが可能となり、気液分離効果を高めることができる。
【００３１】
以上の構成とすることで、オイルが十分に分離された冷媒ガスを密閉容器１外に吐出して、冷凍サイクルに供給することができる。従って、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、圧縮機の油面レベルの低下などを防止することができる。
【００３２】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態の説明を行う。図３、図５に示すように、第２の実施の形態では、固定子３ａに設けられた冷媒ガス通路３７とオイルを含んだ冷媒ガスを確実に衝突させるために、固定子３ａを下側から投影したときに、冷媒ガス通路３７の入口と出口との間で、２ヶ所以上で冷媒ガス通路３７が遮断されている。具体的には、固定子３ａを側面から投影したときに、冷媒ガス通路３７はジグザグ形状となっている。これにより、冷媒ガス通路３７上で確実に冷媒ガスを衝突させることが可能となり、気液分離効果を高めることができる。
【００３３】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態の説明を行う。図４に示すように、第３の実施の形態では、固定子３ａに設けられた冷媒ガス通路３７とオイルを含んだ冷媒ガスを確実に衝突させるために、切欠き部分の大きさが異なる電磁鋼板を積層する。図４において、冷媒ガス通路
３７の横断面の形状が異なる個所、即ち、範囲Ａ、範囲Ｂにそれぞれ対応する２種類の電磁鋼板を適宜積層することにより、固定子３ａを側面から投影したときに、クランク形状となっている。固定子３ａに設けられた冷媒ガス通路３７とオイルを含んだ冷媒ガスが確実に衝突する構造とした。これにより、冷媒ガス通路３７を容易に形成することができる。
【００３４】
（実施の形態４）
本発明の第４の実施の形態の説明を行う。図３に示すように、第４の実施の形態では、固定子３ａに設けられた冷媒ガス通路３７とオイルを含んだ冷媒ガスを確実に衝突させるために、固定子３ａに設けられた冷媒ガス通路３７が少なくとも１ヶ所で通路の進行方向を変化させた。この場合、冷媒ガス通路３７の横断面は積層される位置で同じであるため、用いる電磁鋼板は１種類で良い。
【００３５】
（実施の形態５）
本発明の第５の実施の形態の説明を行う。図４、図５に示すように、第５の実施の形態では、固定子３ａに設けられた冷媒ガス通路３７とオイルを含んだ冷媒ガスを確実に衝突させるために、固定子３ａに設けられた通路が２ヶ所以上で通路の進行方向を変化させた。
【００３６】
（実施の形態６）
本発明の第６の実施の形態の説明を行う。第６の実施の形態では、固定子３ａに設けられた冷媒ガス通路３７の断面積を、従来の構造の圧縮機と同一の投影面積にした。これにより、冷媒通路面積減少による、圧縮機の性能低下や、オイル戻りの悪化を防ぐことが可能となる。
【００３７】
なお、前述の実施の形態では、固定子３ａを構成する電磁鋼板の切欠きの形状を略矩形としたが、冷媒ガス通路３７を形成できるものであれば、これには限られず、円形、多角形等でも良いことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明に係る密閉型圧縮機は、電動機の固定子という極限られた冷媒ガス通路の中で冷媒ガスの衝突回数を増加させることができ、従来にない冷媒ガス中の冷媒とオイルの気液分離効果を発揮することが可能である。また比較的安価な構成で実現可能となり、低コスト密閉型圧縮機での冷凍空調機器等の高効率化を実現することができる。また、将来使用される新たな代替冷媒、新冷媒、自然冷媒等への適用も期待できる。
【符号の説明】
【００３９】
１  密閉容器
２  圧縮機構
３  電動機
３ａ  固定子
３ｂ  回転子
４  シャフト
６  オイル
２１  オイル溜め
３７  固定子通路（冷媒ガス通路）
３９  外部吐出パイプ（外部吐出口）
【図１】
2013245640.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013245640.tif 000008
【図７】
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