(57)【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ガスが、圧縮機構の上部の容器内吐出室、この容器内吐出室から圧縮機構の下部に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に続く連通路、回転子上部室と回転子下部室を連通させるように回転子に設けた回転子通路、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絡路外まわりの固定子上部室に抜けた後、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パイプを通って密閉容器外に吐出されるようにする容器内ガス通路を設け、
圧縮機構を潤滑したオイルが、圧縮機構の下部の圧縮機構排出路、この圧縮機構排出路に連通する回転子上部オイル連通路、この回転子上部オイル連通路と前記回転子下部室とを連通させるように回転子に設けた前記回転子通路と異なる回転子オイル連通路を通じるようにしたことを特徴とする密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、業務用または家庭用、あるいは乗り物用の冷凍空調、あるいは冷蔵庫などに用いられる密閉型圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の密閉型圧縮機は、特開２００１−２８０２８２号公報に開示されている。図２を参照して説明する。密閉容器１０１内に圧縮機構１０２と、この圧縮機構１０２の下方に設けた圧縮機構１０２を駆動するための電動機１０３と、この電動機１０３の回転力を圧縮機構１０２部に伝達するためのクランク軸１０４と、密閉容器１０１内の下部に設けたオイル溜め１０５のオイル１０６をクランク軸１０４を通じてクランク軸１０４の軸受部１６６や圧縮機構１０２の摺動部に供給する給油機構１０７とを備え、圧縮機構１０２から吐出されるガスが、圧縮機構１０２の上部の容器内吐出室１３１、この容器内吐出室１３１と圧縮機構１０２の下部を連通させる圧縮機構連通路１３２、この圧縮機構連通路１３２から回転子上部室１３３に続く連絡路１３４、回転子上部室１３３と回転子下部室１３５を連通させるように回転子１０３ｂに設けた回転子通路１３６、回転子下部室１３５、を順次経て電動機１０３下に至り、さらに固定子１０３ａの下部と上部とを連通させるように固定子１０３ａまたは固定子１０３ａと密閉容器１０１との間に設けられた固定子通路１３７を通って前記連絡路１３４外まわりの固定子上部室１３８に抜けた後、密閉容器１０１の固定子上部室１３８の位置以上の部分に設けられた外部吐出パイプ１３９を通って密閉容器１０１外に吐出されるようにする容器内ガス通路Ａを設けたことを特徴としている。
【０００３】
このような構成では、先ず、圧縮機構１０２の上部の容器内吐出室１３１と、この容器内吐出室１３１と圧縮機構１０２の下部を連通させる圧縮機構連通路１３２とが、圧縮機構１０２およびその軸受部１６６の外回りに位置して、圧縮機構１０２から吐出されるガスを一括して圧縮機構１０２の下部の連絡路１３４に吐出させ、連絡路１３４が吐出されてきたガスを回転子上部室１３３に導いて回転子１０３ｂの回転子通路１３６内を通り回転子下部室１３５へ回転子１０３ｂの回転を受けた強い旋回流を持って吐出させる。このように圧縮機構１０２から吐出されたガスを拘束して取扱うことにより、圧縮機構１０２から吐出されたガスが圧縮機構１０２内や軸受部１６６まわりを経る間にそれらに供給されていたオイル１０６と接触してそれを随伴していても、前記強い旋回流によって気液分離を行ないオイル１０６を外方へ追いやって電動機１０３の固定子１０３ａの内周に付着させてオイル溜め１０５に近いところでガスから分離し、ガスに乗じる機会がほとんどなく伝い落ちて直ぐ下のオイル溜め１０５に滴下し回収されるようにするので、ガスに随伴しているオイル１０６を効率よく分離することができる。
【０００４】
また、回転子通路１３６を通るガスに随伴しているオイル１０６は回転子１０３ｂの回転による遠心力で回転子通路１３６の外側面に押し付けられてミスト状態から凝集しオイル滴に成長するので、前記遠心分離による気液分離効率をより高めるし、遠心分離されるオイル滴は固定子１０３ａの内周に押し付けられて凝集しさらに大きく成長して下方のオイル溜め１０５に滴下するので、気液分離後のオイル１０６がオイル溜め１０５に滴下するのに、回転子下部室１３５から固定子１０３ａの下部に至って後、上向きにユーターンして固定子通路１３７に向かうガスの流れに乗じにくい上、前記ユーターンするガスの流れはユーターン時の遠心力により、随伴しているあるいは随伴しようとするオイル１０６をその重力も手伝って下のオイル溜め１０５に向け振り落としまた弾き飛ばす作用をするので、前記遠心分離した、およびまだガス中に残っているオイルの回収率を高めることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の方式では、圧縮機構から吐出されたガスが、圧縮機構内や軸受部まわりを経る間にそれらに供給された後、接触を余儀なくされるオイルが高差圧あるいは高速度のような、過剰に圧縮機構に供給される条件においては、混合するオイルの、ガスに対する相対量が増大するため、前記遠心分離によっても、効率よくガスとオイルは分離するのに限界がある。
【０００６】
本発明の目的は、高差圧あるいは高速度のようなオイルが過剰に圧縮機構に供給される条件においても、冷媒ガスおよびオイルをほぼ拘束して取り扱って、充分に気液分離されたガスを吐出することができる密閉型圧縮機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の密閉型圧縮機は、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ガスが、圧縮機構の上部の容器内吐出室、この容器内吐出室から圧縮機構の下部に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に続く連通路、回転子上部室と回転子下部室を連通させるように回転子に設けた回転子通路、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絡路外まわりの固定子上部室に抜けた後、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パイプを通って密閉容器外に吐出されるようにする容器内ガス通路を設け、圧縮機構を潤滑したオイルが、圧縮機構の下部の圧縮機構排出路、この圧縮機構排出路に連通する回転子上部オイル連通路、この回転子上部オイル連通路と前記回転子下部室とを連通させるように回転子に設けた前記回転子通路と異なる回転子オイル連通路を通じるようにしたことを特徴としている。
【０００８】
このような構成では、先ず、圧縮機構の上部の容器内吐出室と、この容器内吐出室と圧縮機構の下部を連通させる圧縮機構連通路とが、圧縮機構およびその軸受部の外回りに位置して、圧縮機構から吐出されるガスを一括して圧縮機下部の連通路に吐出させ、連通路が吐出されてきたガスを回転子上部室に導いて回転子の回転子通路内を通り回転子下部室へ回転子の回転を受けた強い旋回流を持って吐出させる。このように圧縮機構から吐出されたガスを拘束して取扱うことにより、圧縮機構から吐出されたガスが圧縮機構内や軸受部まわりを経る間にそれらに供給されていたオイルと接触してそれを随伴していても、前記強い旋回流によって気液分離を行ないオイルを外方へ追いやって電動機の固定子の内周に付着させてオイル溜めに近いところでガスから分離し、ガスに乗じる機会がほとんどなく伝い落ちて直ぐ下のオイル溜めに滴下し回収されるようにするので、ガスに随伴しているオイルを効率よく分離することができる。
【０００９】
また、回転子通路を通るガスに随伴しているオイルは回転子の回転による遠心力で回転子通路の外側面に押し付けられてミスト状態から凝集しオイル滴に成長するので、前記遠心分離による気液分離効率をより高めるし、遠心分離されるオイル滴は固定子の内周に押し付けられて凝集しさらに大きく成長して下方のオイル溜めに滴下するので、気液分離後のオイルがオイル溜めに滴下するのに、回転子下部室から電動機下部室に至って後、上向きにユーターンして固定子通路に向かうガスの流れに乗じにくい上、前記ユーターンするガスの流れはユーターン時の遠心力により、随伴しているあるいは随伴しようとするオイルをその重力も手伝って下のオイル溜めに向け振り落としまた弾き飛ばす作用をするので、前記遠心分離した、およびまだガス中に残っているオイルの回収率を高めることができる。
【００１０】
また、回転子上部室から回転子連通路に至るガスの通路と、圧縮機構排出路から、回転子上部オイル連通路、回転子オイル連通路に至るオイルの通路が分離されているので、前記回転子下部室に至った時点で、圧縮機構から排出され、そのまま凝集したオイル滴の状態で、ガスと混合するため、前記遠心分離による気液分離効率をより高めることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における実施の形態に係る密閉型圧縮機について図を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
【００１２】
本発明実施の形態は縦型でスクロール式の圧縮機構を内臓した冷凍サイクル用の密閉型圧縮機の場合の一例であり、圧縮対象は冷媒ガスである。しかし、本発明はこれに限られることはなく、ロータリ式の圧縮機構など各種の圧縮機構をそれを駆動する電動機とともに密閉容器内に内蔵したガス一般を対象として圧縮する密閉型圧縮機全般に適用して有効であり、本発明の範疇に属する。
【００１３】
本実施の形態の密閉型圧縮機は図１に示すように、密閉容器１内に溶接や焼きば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の上端にある偏心軸部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。
【００１４】
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内に溶接や焼きば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。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に溶接や焼きば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ェイト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を安定して円軌道運動させることができる。
【００１５】
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。
【００１６】
しかし、実際には既述したように、圧縮機構２から吐出される図１に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、上記主軸受部材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る。
【００１７】
図１に示す実施の形態はこのような問題を解消するために、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、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パイプ３９を通って密閉容器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。
【００１８】
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に導いて回転子３ｂおよびバランスウェイト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回転子下部室３５へ回転子３ｂの回転を受けた強い旋回流Ｂを持って吐出させる。
【００１９】
一方、給油機構７により圧縮機構２に供給したオイル６は、圧縮機構２の軸受部６６や圧縮機構２の各摺動部を潤滑した後、圧縮機構排出路４１から圧縮機構２の下部に排出される。その後、回転子上部室３３と隔てた空間となる回転子上部オイル連通路４２を通り、続いて回転子通路３６と異なる回転子オイル連通路４３を通じて、回転子下部室３５に至る。この回転子上部室３３と回転子上部オイル連通路４２を隔てるようにバランスウェイト２３の形状により構成する場合もある。
【００２０】
このように圧縮機構２から吐出された冷媒ガス２７を拘束して取り扱うことにより、圧縮機構２から吐出された冷媒ガス２７が圧縮機構２内や軸受部６６まわりを経る間にそれらに供給されていたオイル６と接触してそれを随伴していても、前記強い旋回流Ｂによって気液分離を行ないオイル６を外方へ追いやって固定子３ａの内周に付着させてオイル溜め２０に近いところで冷媒ガス２７から実線矢印で示すように効果的に分離し、以降分離したオイル６は伝い落ちながら直ぐ下のオイル溜めに滴下して、冷媒ガス２７に乗じる機会がほとんどなしに回収されるようにするので、冷媒ガス２７に随伴しているオイル６を効率よく分離し回収することができる。
【００２１】
また、回転子通路３６を通る冷媒ガス２７に随伴しているオイル６は回転子３ｂの回転による遠心力で回転子通路３６の外側面に押し付けられてミスト状態から凝集しオイル滴に成長するので、前記遠心分離による気液分離効率をより高めるし、遠心分離されるオイル滴は固定子３ａの内周に押し付けられて凝集しさらに大きく成長して下方のオイル溜め２０に滴下するので、気液分離後のオイル６がオイル溜め２０に滴下するのに、回転子下部室３５から電動機下部室に至って後、上向きにユーターンして固定子通路３７に向かう冷媒ガス２７の流れＣに乗じにくい上、前記ユーターンする冷媒ガス２７の流れＣはユーターン時の遠心力により、随伴しているあるいは随伴しようとするオイル６をその重力も手伝って下のオイル溜め２０に向け振り落とし、また弾き飛ばす作用をするので、前記遠心分離した、また冷媒ガス２７中になお残っているオイル６の回収率を高めることができる。
【００２２】
また、回転子上部室３３から回転子通路３６に至るガスの通路と、圧縮機構排出路４１から、回転子上部オイル連通路４２、回転子オイル連通路４３に至るオイルの通路が分離されているので、前記回転子下部室３５に至った時点で、圧縮機構２から排出され、そのまま凝集したオイル滴の状態で、ガスと混合するため、前記遠心分離による気液分離効率をより高めることができる。回転子上部室３３付近における冷媒ガス２７とオイル６の混合が抑制されるため、回転子上部室３３付近から直接固定子上部室３８に漏れ出す少量の冷媒ガス２７の流れに含まれるオイル６は主に圧縮室１５時点で供給された微量のオイル６のみとなり、密閉容器１外に吐出される冷媒ガス２７に対する、オイルの分離効率をより高めることができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、上記の説明で明らかなように、圧縮機構からの吐出ガスおよびそれに乗じて随伴している圧縮機構およびその軸受部に供給した後のオイルをほぼ拘束して取り扱い、回転子通路を通すことで回転子の回転による強い遠心分離に供して効率のよい遠心分離を行って後、電動機下部室でのガスのユーターンとそれによるオイルの遠心分離を伴い固定子通路から固定子上部室に至らせながら、圧縮機構から回転子通路に入るオイル分離前のガスとの接触を防止して密閉容器外に吐出することが主因となって、電動機部に吐出ガスを回して冷却を図りながらオイルを十分に分離したガスを密閉容器外に吐出し供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る密閉型圧縮機を示す断面図
【図２】従来の密閉型圧縮機を示す断面図
【符号の説明】
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、２４  バランスウェイト
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  外部吐出パイプ
４１  圧縮機構排出路
４２  回転子上部オイル連通路
４３  回転子オイル連通路
【図１】
0003894009.tif 000002
【図２】
0003894009.tif 000003