(57)【要約】【課題】冷凍サイクルへのオイル吐出量低減および比較的コストがかからず、固定子の端面から密閉容器の内側上端までの長さＬ１を長くすることがなくオイル吐出量を抑制することができる縦置き密閉型圧縮機を提供する。【解決手段】電動機上部空間２３の直径が大きくし、空間体積を大きくすることにより、冷媒とオイルミストの作動流体の流速は減速し、オイルミストと冷媒が分離され、オイルミストは滴下し、冷媒のみ吐出管２０に導かれ、冷凍サイクルへのオイル吐出を抑制し、密閉容器４下部の潤滑油溜め室２１にオイルを戻すことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下を開口する筒状の胴体と、同胴体の開口部を閉塞する皿状の上部蓋体と下部蓋体とから形成される密閉容器で、前記密閉容器の底部に潤滑油溜め室を設け、前記密閉容器内部上方に固定子と回転子とから構成される電動機部と、下方にこの電動機部によって駆動される圧縮機構部と、前記密閉容器の上側に圧縮冷媒を吐出する吐出管を備え、前記圧縮機構部から吐出される作動流体を、前記固定子と前記密閉容器との隙間から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縦置き密閉型圧縮機において、前記固定子の反圧縮機構側の積層鋼板端面から上部の前記密閉容器の直径を大きくしたことを特徴とする縦置き密閉型圧縮機。
【請求項２】
上下を開口する筒状の胴体と、同胴体の開口部を閉塞する皿状の上部蓋体と下部蓋体とから形成される密閉容器で、前記密閉容器の底部に潤滑油溜め室を設け、前記密閉容器内部上方に固定子と回転子とから構成される電動機部と、下方にこの電動機部によって駆動される圧縮機構部と、前記密閉容器の上側に圧縮冷媒を吐出する吐出管を備え、前記圧縮機構部から吐出される作動流体を、前記固定子と前記密閉容器との隙間から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縦置き密閉型圧縮機において、前記上部蓋体は、筒状の胴体の外径側より形成されたことを特徴とする縦置き密閉型圧縮機。
【請求項３】
冷媒ガスが、塩素を含まない代替冷媒である請求項１または２に記載の縦置き密閉型圧縮機。
【請求項４】
冷媒ガスが、二酸化炭素などの自然冷媒である請求項１または２に記載の縦置き密閉型圧縮機。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の縦置き密閉型圧縮機を備えたことを特徴とする冷凍サイクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦置き密閉型圧縮機及び該圧縮機を備えた冷凍サイクルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の縦置き密閉型圧縮機について、圧縮機外部への油吐出量低減および密閉容器内部での油量確保に関する技術は多数開示されている。
【０００３】
このうち例えば、図４に示すように、密閉容器３１の上側に電動機要素３２を配し、下側に電動機要素３２で駆動される圧縮要素３３を配すると共にこの密閉容器３１の上側に圧縮冷媒の吐出口３４を設けてなる圧縮機において、圧縮機の最大回転数を吐出口３４からのオイル吐出量が所定量になる回転数に設定すると共に、固定子３５の端面から密閉容器３１の内側上端までの長さをＬ１とし、電動機要素３２の固定子３５の端面から密閉容器３１の上側方向に伸びるコイルエンド長をＬ２とした際に、圧縮機を最大回転数で駆動した時のオイル吐出量が前記所定量以下になるようにＬ２／Ｌ１の値を設定し、かつ圧縮要素３３で圧縮された冷媒及びオイルの混合ガスをコイルエンドで囲まれる空間内に導くようになしたものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
これらの技術により、圧縮機の最大回転数、オイル吐出量、固定子のコイル量を適切に設定できるものであり、圧縮機の運転効率を向上できるものである。
【特許文献１】特開平０３−２１３６９３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、前記の構成では、具体的数値が明記されておらず、Ｌ２／Ｌ１の値を小さくするには、コイルエンド長Ｌ２を短くするか、固定子の端面から密閉容器の内側上端までの長さＬ１を長くすることであり、Ｌ２を短くすることで圧縮機の効率が低下する恐れがあり、Ｌ１を長くすると、圧縮機の全長が長くなり室外機に収まらない恐れも発生し、両者の両立には、コストが高くなる課題があった。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、冷凍サイクルへのオイル吐出量低減および比較的コストがかからず、固定子の端面から密閉容器の内側上端までの長さＬ１を長くすることがなくオイル吐出量を抑制することができる縦置き密閉型圧縮機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は、固定子の反圧縮機構側の積層鋼板端面から上部の密閉容器および皿状の上部蓋体の直径を大きくしたものである。
【０００８】
これにより、圧縮機構部で圧縮された冷媒は、圧縮機構部を潤滑した冷凍機油の霧滴（以下、オイルミスト）を混合した状態で、吐出孔を経て電動機下部空間に吐出され、固定子の切欠きや固定子と回転子の隙間を通過して電動機上部空間に流れ、電動機上部空間は、直径が大きくなっているため、空間体積が大きく、冷媒とオイルミストの作動流体の流速は減速し、オイルミストと冷媒が分離され、オイルミストは滴下し、冷媒のみ吐出管に導かれる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の縦置き密閉型圧縮機は、冷凍サイクルへのオイル吐出量を抑え、密閉容器内部の潤滑油量の確保し、信頼性の高い縦置き密閉型圧縮機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、固定子の反圧縮機構側の積層鋼板端面から上部の密閉容器の直径を大きくすることにより、電動機上部空間を大きくなり、作動流体の速度を減速させ、オイルミストと冷媒が分離され、オイルミストは滴下し、冷媒のみ吐出管に導かれることで冷凍サイクルへのオイル吐出量を低減させることができる。
【００１１】
第２の発明は、密閉容器となる上部蓋体と筒状の胴体において、上部蓋体は、筒状の胴体の外径側より形成されることにより、電動機上部空間を大きくなり、作動流体の速度を減速させ、オイルミストと冷媒が分離され、オイルミストは滴下し、冷媒のみ吐出管に導かれることで冷凍サイクルへのオイル吐出量を低減させることができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１、２のいずれか１つの発明の縦置き密閉型圧縮機において、圧縮されるガスが塩素を含まない代替冷媒（例えばＨＦＣ冷媒）の場合には、圧縮機構摺動部の表面に耐磨耗性の塩化鉄層を形成しないため、密閉容器内にオイルを確保しておく必要が特に高いが、本発明により密閉容器外へオイル吐出量を低減できるので、摺動部の信頼性を確保することができる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第１、２のいずれか１つの発明の縦置き密閉型圧縮機において、圧縮されるガスが二酸化炭素のような自然冷媒の場合、圧縮機から吐出されるガスは高圧にする必要があり、圧縮機構摺動部の負荷耐力も大きなものが必要となるため、密閉容器内にオイルを確保しておく必要が特に高いが、本発明により密閉容器外へオイル吐出量を低減できるので、摺動部の信頼性を確保することができる。
【００１４】
第５の発明は、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の縦置き密閉型圧縮機を備えた冷凍サイクルで、圧縮機外部への油吐出量低減によって熱交換器の効率を高めることで、冷凍サイクルの成績係数を高めるとともに、密閉容器下部の潤滑油溜めに油量確保を図ることができる縦置き密閉型圧縮機を有することで、信頼性の高い冷凍サイクルを提供することができる。
【００１５】
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、以下に記載する実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における縦置き密閉型圧縮機の縦断面図である。
【００１７】
図１において、上下を開口する筒状の胴体１と前記胴体の開口部を閉塞する皿状の上部蓋体２と下部蓋体３から形成される密閉容器４と前記密閉容器４の内部上方に電動機部５と下方に圧縮機構部６とが設置されている。
【００１８】
電動機部５は、反圧縮機構部側コイルエンド７と、圧縮機構部側コイルエンド８とを有する固定子９と、回転子１０とから構成されている。前記回転子１０にはクランク軸１１が圧入固定されており、電動機部５の回転駆動力を前記圧縮機構部６に伝達する。この圧縮機構部６は、円筒状の気室を有するシリンダ１２と、前記クランク軸１１の偏心軸部に回転自在に嵌合されたピストン１３と、前記シリンダ１２の気室を仕切るベーン（図示せず）と、シリンダ１２の軸方向両端に設置された上軸受け１４、下軸受け１５とから構成される。
【００１９】
上記構成により、圧縮機構部６の吸入孔１６から吸入された低圧冷媒ガスが、シリンダ１２内で圧縮され、高圧冷媒ガスとなって、一旦、上軸受け１４に設置されたマフラー１７内に吐出される。このマフラー１７の吐出孔（図示せず）より、電動機部５と圧縮機構部６と圧縮機構部側コイルエンド８との間の内側空間に吐出される。その後、冷媒ガスは主に固定子９の切り欠き１８を通り、密閉容器壁面や固定子９の積層鋼板１９に冷媒ガスと潤滑油を付着させながら前記積層鋼板１９上に乗り上げ冷媒ガスは、吐出管２０から圧縮機外部へ吐出される。
【００２０】
一方、密閉容器４底部には、潤滑油溜め室２１が設けられており、ここに溜められた潤滑油が、クランク軸１１の回転とともに、このクランク軸１１に設けられた油孔２２を通って、圧縮機構部６の各摺動部を潤滑する。
【００２１】
前記固定子９の反圧縮機構部側の積層鋼板１９端面より上方の胴体１は直径を大きくしたもので、電動機上部空間２３は大きくなり、作動流体の速度を減速させることができる。
【００２２】
図２はオイル吐出量と電動機上部空間体積の関係を示すグラフである。図２に示すように、電動機上部空間を大きくすると、オイル吐出量は低下していく。つまり、固定子９の反圧縮機構部側の積層鋼板１９端面より上方の胴体１は直径を大きくし、電動機上部空間２３は大きくしたことで、作動流体の速度を減速させ、電動機上部空間２３でオイルミストと冷媒が分離され、オイルミストは滴下し、冷媒のみ前記吐出管２０に導かれることで冷凍サイクルへのオイル吐出量を低減させることができる。
【００２３】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における縦置き密閉型圧縮機の縦断面図である。図３において、図１と同じ構成要素については、同一の符号を用い、その説明を省略する。
【００２４】
図３に示すように、図１と異なるのは、上部蓋体２を筒状の胴体１の外径側より形成されているもので、電動機上部空間２３は大きくなり、作動流体の速度を減速させることができ、電動機上部空間２３でオイルミストと冷媒が分離され、オイルミストは滴下し、冷媒のみ前記吐出管２０に導かれることで冷凍サイクルへのオイル吐出量を低減させることができる。
【００２５】
（実施の形態３）
また、近年オゾン層保護の観点から、塩素を含まないＨＦＣ冷媒を用いた圧縮機が開発されている。当機構を有した圧縮機をこのようなＨＦＣ冷媒に用いることも可能である。
【００２６】
（実施の形態４）
また、近年地球温暖化防止の観点から二酸化炭素等の自然冷媒を用いた圧縮機が開発されている。そのような自然冷媒を用いた圧縮機に当発明を適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上のように、本発明にかかる縦置き密閉型圧縮機は、冷凍サイクルへのオイル吐出量を抑え、密閉容器内部の潤滑油量の確保し、信頼性の高い縦置き密閉型圧縮機を提供することができるため、空気調和装置や冷蔵庫等の冷凍機器の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１における縦置き密閉型圧縮機の縦断面図
【図２】オイル吐出量と電動機上部空間体積の関係を示すグラフ
【図３】本発明の実施の形態２における縦置き密閉型圧縮機の縦断面図
【図４】従来例を示す縦置き密閉型圧縮機の縦断面図
【符号の説明】
【００２９】
１      胴体
２      上部蓋体
３      下部蓋体
４      密閉容器
５      電動機部
６      圧縮機構部
７      反圧縮機構側コイルエンド
８      圧縮機構側コイルエンド
９      固定子
１０    回転子
１１    クランク軸
１２    シリンダ
１３    ピストン
１４    上軸受
１５    下軸受
１６    吸入孔
１７    マフラー
１８    切り欠き
１９    積層鋼板
２０    吐出管
２１    潤滑油溜め室
２２    油孔
２３    電動機上部空間
３１    密閉容器
３２    電動機部
３３    圧縮機構部
３４    吐出口
３５    固定子
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009257271.tif 000005
【図４】
2009257271.tif 000006