CN104334884A - 密闭式压缩机和具有该密闭式压缩机的蒸汽压缩式制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

一种密闭式压缩机，具有设在转子的上方并同步旋转的离心叶轮，流入下侧空间的制冷剂通过转子通风孔上升流入上侧空间并从排出管流出。离心叶轮具有设在转子的上侧的油分离板和立设在油分离板下表面的多个叶片，并形成将从转子通风孔流出的制冷剂引导至叶片间流路的内侧入口的叶片内侧流路，并在整个圆周方向配置叶片间流路的外侧出口，使在通过叶片间流路时升压了的制冷剂从外周出口向上侧空间流出。将油分离板配置在叶片间流路的上表面侧和叶片内流路的上方侧，堵塞不通过叶片间流路而直接从叶片内侧流路向排出管流出的短路路径。

Description

密闭式压缩机和具有该密闭式压缩机的蒸汽压缩式制冷循环装置

技术领域

本发明涉及密闭式压缩机和具有该密闭式压缩机的蒸汽压缩式制冷循环装置，尤其涉及油分离效果好的密闭式压缩机和具有该密闭式压缩机的蒸汽压缩式制冷循环装置。

背景技术

以往，在用于蒸汽压缩式制冷循环装置(热泵设备或制冷循环设备)的制冷剂压缩机中，使用了将由电动机产生的旋转力通过驱动轴传递给压缩机构来压缩制冷剂气体的制冷剂压缩机。在这样的制冷剂压缩机中，由压缩机构压缩的制冷剂气体在被排出至密闭容器内，并通过电动机部气体流路相对于电动机从下侧的空间向上侧的空间移动后，向密闭容器外的制冷剂回路排出。此时，供给至压缩机构的润滑油与制冷剂气体混合，被排出到密闭容器外。以往，存在如下问题，即：当向制冷剂回路带出的油排出量增加时，热交换器的性能下降，或者，当密闭容器内的储油量减少时，由压缩气体泄漏增加造成压缩机效率下降，并且由于压缩机润滑不良造成可靠性下降。

近年来，制冷剂压缩机的小型化开发和将使用制冷剂转换为环境负担小的替代制冷剂(包括自然制冷剂)的过程加快，需要实现在密闭容器内的油分离技术的高度化。另一方面，在密闭容器内，电动机高速旋转时的制冷剂·润滑油的流动状态和油分离的机制非常复杂，且高压的密闭容器内的观察实验不易进行，因此，尚未弄清楚的部分多，没有解决的技术课题也很多。

专利文献1中记载的高压腔式涡旋压缩机将由配置在密闭容器内的上侧的压缩机构吸入的制冷剂压缩，使其暂时下降到密闭容器底的储油部后，通过电动机气体流路从电动机下侧空间上升到上侧空间，从压缩机排出管排出高压气体。该专利文献1中记载的高压腔式涡旋压缩机具有设置在电动机转子的上部的风扇和安装在电动机定子侧和电动机转子侧的分隔壁。并且，通过由风扇的旋转产生的离心力和流过分隔壁的间隙的压力阻力将制冷剂和润滑油分离，防止未与制冷剂分离的润滑油直接流入排出管，即防止润滑油从密闭容器流出。

另外，在专利文献2中，公开了一种密闭式电动压缩机的油分离装置，该密闭式电动压缩机具有收纳于密闭容器内的上部的电动机构、由电动机构驱动的压缩机构、在电动机构的转子的上部端环以规定间隔相对设置的油分离板和立设在油分离板上的搅拌叶片，其特征在于，只在油分离板的下表面立设搅拌叶片。

专利文献1和专利文献2中公开的油分离装置(专利文献1中的风扇和分隔壁、专利文献2中的油分离板和搅拌叶片)所实现的改善压缩机密闭容器内的油分离状态的效果被普遍确认。

并且，充分利用在最近进步显著的三维流体模拟技术，能够将压缩机密闭容器内的制冷剂和润滑油的流动状态可视化，能够得到新的认识。例如，在专利文献3中，公开了如下的制冷剂压缩机，其利用固定在设置于密闭容器内的电动机转子上端的上侧平衡块的旋转方向前端附近产生的压头上升，从前端部附近向下端形成回油用流路，使在上述转子的周围露出的高浓度润滑油回到电动机下侧，防止油上升。

通常，在作为当前压缩机使用的交流无刷电动机的转子中，层叠圆形的钢板，用金属平板夹入上表面和下表面而成为一体化的圆筒形状，在该转子的上端的上侧附设有上侧平衡块，在下端附设有下侧平衡块。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第3925392号公报

专利文献2:日本实开平5-61487号公报

专利文献3:日本特开2009-264175号公报

非专利文献

非专利文献1:《涡轮鼓风机和压缩机》コロナ社(昭和63年)

非专利文献2:《流体机械工学》コロナ社(昭和58年)

一般来讲，为了构成高性能的离心鼓风机，如非专利文献1记载的那样，对于叶轮自身的形状、流入叶轮前的流路形状、从叶轮流出后的流路形状等都根据理论计算来进行设计。

但是，在专利文献1和专利文献2中，对于分别公开的安装在电动机转子的上部的风扇和叶片没有公开理论的设计方法，没有达到用于改善油分离状态的最佳的风扇和叶片的结构。在以往的密闭式压缩机中，留有通过适当地利用离心风扇而进一步提高油分离性能的余地。

例如，在专利文献1中记载的高压腔式涡旋压缩机中，设置在电动机转子的上部的风扇只配置在没有上侧平衡块的一侧，因此由于不均匀的风扇旋转，电动机上侧空间内的压力分布和流速分布产生大幅度变动。如果将该结构保持这种状态应用在旋转式压缩机上，会妨碍浮游在电动机上部空间内的油滴靠重力沉降，或者由于扰乱堆积在定子的上部的油的油面，反而将油滴卷起而可能增加向密闭容器外的流出量。

另外，在专利文献2中记载的旋转式压缩机中，在设置于电动机转子的上部的油分离板上，在搅拌叶片的内周侧的中心附近开设有大的圆形孔，在该圆形孔中插入有向密闭容器外引导制冷剂的排出管。由于在该圆形孔和排出管之间存在供制冷剂气体流通的足够的间隙，经由沿上下方向贯通转子的转子通风孔而上升的制冷剂气体不通过形成于搅拌叶片之间的叶片间流路，而直接流入排出管，形成为这样的流路结构。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而做成的，其第一个目的是得到一种密闭式压缩机，所述密闭式压缩机在容器内利用安装于电动机转子上部的叶片的旋转来分离润滑油，能够防止容器内的底部储存的润滑油量下降，能够抑制由润滑不良而导致的可靠性降低和节能性能降低。另外，其第二个目的是得到具有该密闭式压缩机的蒸汽压缩式制冷循环装置。

本发明的密闭式压缩机具有：在底部储存润滑油的密闭容器、设置在所述密闭容器的内部并具有定子和转子的电动机、安装在所述转子上的驱动轴、设置在所述密闭容器的内部并通过所述驱动轴的旋转来压缩制冷剂的压缩机构、设置在所述转子的上方并与所述转子同步旋转的离心叶轮和连通所述电动机的上侧空间并使制冷剂从该上侧空间向所述密闭容器的外部回路流出的排出管，在所述转子上形成有沿上下方向贯通的转子通风孔，流入所述电动机的下侧空间的所述制冷剂通过所述转子通风孔上升，向所述电动机的上侧空间流入，并从所述排出管流出。

所述离心叶轮形成有从所述转子的上端向上侧以规定间隔设置的油分离板、从所述油分离板的下表面向下方立设并从内周侧向外周侧设置的多个叶片、在相邻的两片所述叶片之间的叶片间流路、将从所述转子通风孔的上端口流出的所述制冷剂引导至所述叶片间流路的内周侧入口的叶片内侧流路，所述叶片间流路在整个圆周方向上配置成从内周侧入口向外周侧出口引导，使在通过所述叶片间流路时升压了的制冷剂从外周侧出口向所述上侧空间流出，

所述油分离板将所述叶片间流路的上部侧和所述叶片内侧流路的上端侧堵塞，将不通过所述叶片间流路而直接向所述排出管流出的短路流路堵塞。

另外，本发明的蒸汽压缩式制冷循环装置具有：本发明的密闭式压缩机、使由该密闭式压缩机压缩了的所述制冷剂散热的散热器、使从该散热器流出的所述制冷剂膨胀的膨胀机构、使从该膨胀机构流出的所述制冷剂吸热的蒸发器。

根据本发明，能够防止容器内的润滑油储存量的下降，能够得到抑制由润滑不良导致的可靠性下降的效果和提高节能性能的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的密闭式压缩机的结构的纵剖视图。

图2是本发明的实施方式1的密闭式压缩机的横剖视图(图1的A-A剖视图)。

图3是本发明的实施方式1的离心叶轮的叶片(8片的情况)的展开图。

图4是表示本发明的实施方式1的切起后的叶片(8片的情况)的结构的从上方看的投影图。

图5是图4的P部分放大图。

图6是比较本发明的实施方式1的离心叶轮所产生的对油的上升的改善效果的柱形图。

图7是表示本实施方式1的密闭式压缩机的密闭容器内的静力平衡关系的特性图(纵剖视图)。

图8是搭载了本实施方式1的密闭式压缩机的蒸汽压缩式制冷循环装置的结构图。

图9是表示本发明的实施方式2的密闭式压缩机的结构的纵剖视图。

图10是本发明的实施方式2的密闭式压缩机的横剖视图(图9的A-A剖视图)。

图11是本发明的实施方式3的密闭式压缩机的横剖视图。

图12是表示本发明的实施方式4的密闭式压缩机的结构的纵剖视图。

图13是表示本发明的实施方式4的转子上部的结构的立体图。

图14是表示本发明的实施方式5的密闭式压缩机的结构的纵剖视图。

具体实施方式

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1的密闭式压缩机的结构的纵剖视图。另外，图2是本发明的实施方式1的密闭式压缩机的横剖视图(图1的A-A剖视图)。首先，用该图1和图2说明本实施方式1的密闭式压缩机100的基本结构和动作。

<密闭式压缩机100的基本机构和动作>

本实施方式1的密闭式压缩机100是高压腔式的密闭式旋转压缩机，如图1所示，具有在下部形成有储存润滑油的密闭容器底部储油部2a的密闭容器1、收容在该密闭容器1的内部的电动机8、驱动轴3和压缩机构10。

电动机8具有在内周部形成沿上下方向贯通的贯通孔的大致圆筒形状的定子7和在该定子7的内周侧经由规定的气隙27a配置的大致圆筒形状的转子6。本实施方式1的电动机8例如是交流无刷电动机。该定子7通过层叠钢板而构成，在铁心7d上高密度地缠绕线圈而形成线圈绕线块7c。定子7通过压入或焊接等安装在密闭容器1的内周面上。另外，转子6是将钢板层叠并将该层叠钢板的上端和下端通过转子上部固定基板33和转子下部固定基板34夹持而成。并且，转子6的内部配置有磁铁。另外，在转子上部固定基板33的上表面和转子下部固定基板34的下表面分别相反相位地配置有具有凸部突出的上侧平衡块31和下侧平衡块32。另外，本实施方式1的转子6形成有沿上下方向贯通的4条转子通风孔26。此外，转子通风孔26的数量是至少1条即可。

驱动轴3的上端部安装在电动机8的转子6上，下端部安装在压缩机构10上。即，驱动轴3将电动机8的驱动力传递给压缩机构10。该驱动轴3由配置在电动机8下方的上侧轴承部11和下侧轴承部12以能够自由旋转的方式支承。

压缩机构10利用经由驱动轴3传递来的电动机8的驱动力来压缩制冷剂。本发明不限定压缩机构的结构，但在本实施方式1中采用旋转式的压缩机构。该压缩机构10具有汽缸14和旋转活塞16等。汽缸14形成有沿上下方向贯通的贯通孔，该贯通孔的上下开口部由上侧轴承部11和下侧轴承部12堵塞。并且，汽缸14的上述贯通孔成为汽缸室14a。旋转活塞16配置在该汽缸室14a。该旋转活塞16形成为大致的圆筒形状，安装在相对于驱动轴3偏心地设置的偏心销轴部15的外周。即，本实施方式1的压缩机构10形成为如下结构，即伴随着驱动轴3的旋转，偏心销轴部15公转，旋转活塞16与偏心销轴部15共同地在汽缸室14a内公转，从而将由吸入管21吸入的制冷剂气体在汽缸室14a内部压缩。此外，该被压缩了的制冷剂气体在达到规定的压力时，将形成于上侧轴承部11的上表面的开闭排出口18的排出阀19推起，通过排出口18从汽缸室14a向排气消音器17的内部空间排出。<排出气体的流出路径>

被压缩并向排气消音器17的内部空间排出的制冷剂气体又通过电动机下侧空间5和沿上下方向贯穿电动机的流路流入电动机上侧空间9(定子上侧空间9a和转子上侧空间9b)。然后，流入电动机上侧空间9的制冷剂从设置在密闭容器的上部的排出管22，即连通电动机上侧空间9的排出管22向密闭容器1外排出，被送到散热器侧制冷剂回路。

作为沿上下方向贯穿电动机的主要的气体流路，有以下所示的4个流路。

(1)转子通风孔26：沿上下方向(即驱动轴3的轴向)贯通转子6的流路；

(2)定子内周流路27：由形成于转子6的外周和定子7的内周之间的气隙27a和定子7的铁心内周部切口流路27b构成的流路；

(3)定子外周流路25：在定子7的铁心7d的外周形成切口，在密闭容器1的圆筒侧壁内周和定子7之间的间隙形成的流路；和

(4)线圈间隙流路24：在定子的铁心7d上高密度地缠绕线圈，生成于线圈绕线块7c之间的沿上下方向贯穿的间隙流路。

此外，作为本实施方式1的电动机8，如果假定为具有分布缠绕线圈的定子7的交流无刷电动机，则由于(4)的线圈间隙流路24的流路面积(与流动方向垂直地切断流路的情况下的面积)变得足够小，可以忽略。另外，(1)的转子通风孔26如果不与磁铁互相干扰则能够打开大的孔，对效率没有影响，能够形成足够大的流路面积。另一方面，(2)的定子内周流路27和(3)的定子外周流路25的流路面积越大，电动机8的效率越下降，因此流路面积的大小是被限制的。<油的流动和油流出路径>

储存在密闭容器底部的储油部2a的润滑油向压缩机构10的各部分供给。详细地说，驱动轴3通过旋转，将储存在密闭容器底部的储油部2a的润滑油从驱动轴3的下端的油吸入孔4a吸起，流入贯通驱动轴3的轴心的中空孔4b。然后，通过供油孔4c、4d、4e分别向偏心销轴部15外周和旋转活塞16内周之间、驱动轴3外周和上侧轴承部11内周之间的间隙、驱动轴3外周和下侧轴承部12内周之间的间隙供给润滑油，有助于压缩机构10的润滑和压缩气体的密封。此外，在流入中空孔4b的润滑油中，没有流入供油孔4c、4d、4e的润滑油从连通中空孔4b的上端部附近(上侧轴承部11的上方)的排气孔4f向电动机下侧空间5流出。

密闭容器底部储油部2a的高压润滑油经由驱动轴3的供油孔4c或其它间隙，通过旋转活塞16的上下表面的间隙，依靠差压供给至汽缸室14a，其润滑油的一部分被压缩并从排出口18与制冷剂气体混合向电动机下侧空间5排出。另外，在流入中空孔4b的润滑油中，没有流入供油孔4c、4d、4e的润滑油从连通中空孔4b的上端部附近(上侧轴承部11的上方)的排气孔4f向电动机下侧空间5流出。另外，通过转子6旋转，密闭容器底部储油部2a的油面被搅拌而激起波浪，润滑油被从汽缸室14a排出的制冷剂气体卷起。如上述那样，在电动机下侧空间5中混入制冷剂气体的润滑油的粒子(油滴)中没有进行油分离的部分与制冷剂气体一起，从电动机下侧空间5通过沿上下方向贯穿电动机的气体流路(1)、(2)、(3)、(4)，上升至电动机上侧空间9。并且，在电动机上侧空间9没有进行油分离的油滴与制冷剂气体一起从排出管22向密闭容器1外流出。油流出率用[油流出量/(油流出量+制冷剂循环量)]来定义，可以说，油流出率越小，油分离状态越好。

<定子上部储油部2b和课题>

在电动机上侧空间9中进行油分离的油滴通过转子6的旋转作用产生离心力，在定子上侧空间9a中容易集中在密闭容器1的侧壁侧，油滴正好容易沉降在定子7的外周部上侧。该油滴通过定子外周流路25，一边从电动机上侧空间9向电动机下侧空间5落下一边返回。

此时，

·在定子外周流路25的流路面积相对于落下至定子7的外周上部上侧的油滴相对较大的情况下，润滑油在定子外周流路25内以上升的制冷剂气体和依靠重力下降的油滴共存的状态落下。

·当气体制冷剂的流量增加，落下至定子7的外周上部上侧的油滴增加时，润滑油在定子外周流路25内以油滴堵塞定子外周流路25的状态流动下落。

·当气体制冷剂的流量进一步增加时，由于压力损失而造成的电动机上侧空间9的压力下降变大，成为润滑油在定子7的外周部上侧进一步积存的状态。即，成为如图1所示的产生定子上部储油部2b的状态。因此，与定子7的外周部上侧积存的油量相应地，密闭容器底部储油部2a中储存的油量减少，密闭容器底部储油部2a的油面高度也下降。或者，从定子上部储油部2b被卷起并与制冷剂气体一起从排出管22向密闭容器外流出的油量增加。其结果是，向压缩机构10的供油量下降，成为导致润滑可靠性下降或压缩气体泄漏量增加的原因。

因此，在本发明的实施方式1中，在转子6的上方设置如下的离心叶轮40，防止向密闭容器1外流出的油量的增加，即防止储存在密闭容器底部储油部2a的油量的减少。具体地说，通过用该离心叶轮40提高电动机上侧空间9的压力，从而使电动机上侧空间9的压力比电动机下侧空间5高，或比以往更加抑制电动机上侧空间9的压力下降，防止向密闭容器1外流出的油量的增加(即储存在密闭容器底部储油部2a的油量的减少)。

以下，对构成本实施方式1的离心叶轮40的构成要素，与该构成要素具有的效果共同进行说明。

<离心叶轮40的结构和特征>

如图1所示，由层叠钢板构成的转子6的上端和下端被转子上部固定基板33和转子下部固定基板34夹住，分别相反相位地配置的上侧平衡块31的凸部31a和下侧平衡块32的凸部32a沿转子的外周边缘具有规定的厚度地设置。并且，在比上侧平衡块31靠上侧的驱动轴3的前端，通过固定螺栓45安装有离心叶轮40。如后所述，本实施方式1的离心叶轮40形成为如下结构，即具有叶片上侧圆板43和从叶片上侧圆板43的下表面部向下方立设的多个(在本实施方式1中是8片)叶片41。并且，形成为如下结构，即从形成于转子6的转子通风孔26流出至转子6的上方的制冷剂气体通过叶片内侧流路46，流入离心叶轮40。因此，在本实施方式1中，将转子通风孔26配置在比上侧平衡块31的凸部31a靠内周侧的位置，以使从转子通风孔26流出至转子6的上方的制冷剂气体容易流入离心叶轮40。

(A)离心叶轮40的成本降低效果

图3是本发明的实施方式1的离心叶轮的叶片(8片的情况)的展开图。另外，图4是表示本发明的实施方式1的切起后的叶片(8片的情况)的结构的从上侧看的投影图。另外，图5是图4的P部分的放大图。

在本实施方式1中，为了实现离心叶轮40的成本降低，如图3的展开图那样，从1片金属薄板按直角切起8片直线叶片，做成如图4所示的轴对称的8片叶片。

如图5所示，以将驱动轴3为中心并连接各叶片41的内周侧端部的圆作为短径圆周41b，以将驱动轴3为中心并连接各叶片41的外周侧端部的圆作为长径圆周41c，则各叶片41形成为从短径圆周41b以直线状延伸至长径圆周41c的直线叶片。另外，各叶片41与短径圆周41b的切线所形成的入口角β₁大致为0度。此外，如图5所示，长径圆周41c的切线与各叶片41所形成的角度β₂为出口角β₂。另外，在形成于各叶片41间的流路即叶片间流路47中，2片叶片41重合的区域是有效流路区域47a，在该有效流路区域47a的叶片41的有效长度是47b。在本实施方式1中，确保叶片41的全长41e中1/4以上为有效长度47b。

(B)离心叶轮40的泄漏减少效果

但是，如果只将图3～图5所示的轴对称的8片叶片安装在驱动轴3的上端，则叶片间流路47的整个下侧面、叶片间流路47的上侧的一部分是开口的，没有被堵住，因此会产生从叶片间流路47的中途流出和流入的气流。尤其是，如果不堵住叶片间流路47的有效流路区域47a的上下表面则效率会显著下降。因此在本实施方式1中，实施以下对策。

·安装将叶片间流路47的上表面部不留间隙地堵塞的叶片上侧圆板43。尤其是将叶片间流路47的有效流路区域47a的上表面堵塞。

·另外，安装将叶片间流路47的下表面部不留间隙地堵塞的叶片下侧圆板44。尤其是将叶片间流路47的有效流路区域47a的下表面堵塞。该叶片下侧圆板44上，在短径圆周41b的内周侧形成有流路孔，以使从转子通风孔26流出至转子6的上方的制冷剂气体流入叶片间流路47。

在此，叶片上侧圆板43相当于本发明的油分离板，叶片下侧圆板44相当于本发明的下表面分隔板。此外，油分离板和下表面分隔板不需要一定是圆板形状，只要能够将上述范围堵住即可。另外，油分离板和下表面分隔板可以不是一块板，也可以是多个板的组合。在本实施方式1中，为了防止在油分离板和下表面分隔板旋转时施加在驱动轴3上的偏心载荷，将油分离板和下表面分隔板做成为相对于驱动轴3轴对称的圆板形状。

另外，通过防止从叶片间流路47的出口侧流出离心叶轮40的制冷剂气体再次被叶片间流路47的入口侧吸引(短路的情况)，从而叶片间流路47的入口侧和出口侧的差压变大，能够提高离心叶轮40的升压效果。因此，在本实施方式1中，设置如下的流动引导部：将把制冷剂气体从转子通风孔26的上端引导至叶片间流路47的入口侧的叶片内侧流路46和叶片间流路47的出口侧分隔开。

·设置中空筒形状(例如中空圆筒形状)的内周侧流动引导部42，其下端部与比转子通风孔26靠外周侧的转子6的上端抵接，其上端部与叶片下侧的圆板44的流路孔连接，其内部成为叶片内侧流路46。此外，在本实施方式1中，上侧平衡块31具有用于将凸部31a固定在转子6的支持平板31c。并且，在该支持平板31c上形成有转子通风孔26的上端开口部。在该情况下，内周侧流动引导部42的下端也可以与支持平板31c(即形成转子通风孔26的上端开口部的部件)的上端抵接。

·为了防止从转子通风孔26流出至转子6的上方的制冷剂气体不流入叶片间流路47而向电动机上侧空间9流出(例如在有叶片上侧圆板43的大致中心部形成的孔等的情况下发生)，也将短径圆周41b的内周侧用叶片上侧圆板43堵住。

(C)离心叶轮40的流动损失减少效果

在本实施方式1中，为了降低由离心叶轮40产生的压力损失，按照以下方式构成。

·转子通风孔26配置在比短径圆周41b靠内周侧的位置，以使气流容易通过叶片内侧流路46导入叶片内侧流路46的入口侧。

·构成离心叶轮40的叶片41的入口角β₁设为±5度以内的范围。根据非专利文献1(p216)，若叶轮入口的相对流入角和叶片入口角的差即入射角ib在5deg以上则发生碰撞损失，成为压缩机损失的原因。在空气调节条件下那样的高速旋转中，叶片41的内周侧端部处的旋转移动速度比制冷剂流速大，因此优选将叶片41配置成与离心叶轮40的内周侧开口部(叶片下侧圆板44的流路孔)基本相切。

(D)向定子外周流路25上侧的静压力传递方法

在定子7的上端形成有多个从线圈绕线块7c向定子7的上方突出的线圈部分，即电动机上部线圈跨线部7a。在本实施方式1中，仔细研究了从定子7上端突出的多个电动机上部线圈跨线部7a的形状、上侧平衡块31的凸部31a和离心叶轮40的高度。将上侧平衡块31的凸部31a做成与线圈绕线块7c大致相同的高度，将电动机上部线圈跨线部7a配置成与离心叶轮40的叶片41上端大致相同的高度。旋转的上侧平衡块31的凸部31a从头部前端侧向旋转进行方向产生大的压力(全压)上升，该压力(全压)上升扩展到整个电动机上侧空间9。尤其是，在同一水平截面内产生剧烈的压力变动和压力分布(参照专利文献3)，转子6每旋转一个周期，压力和流速大幅度变动，因此成为扰乱浮游在定子外周流路25的上侧的定子上侧空间9a的油滴和定子上部储油部2b的油面的要因。因此，在本实施方式1中，用线圈绕线块7c将到上侧平衡块31的凸部31a的高度为止的部分覆盖隐藏，防止油滴的卷起。另外，虽与上侧平衡块31的凸部31a相比影响小，但离心叶轮40也可能成为扰乱定子上部储油部2b的微小的要因，因此用电动机上部线圈跨线部覆盖周围，另一方面，为了使由离心叶轮40升压的全压容易传递至定子外周部上侧，在相邻的电动机上部线圈跨线部7a之间形成径向流路28。另外，在定子外周流路25的上侧，在由密闭容器1的侧壁和线圈绕线块7c夹着的空间中，确保定子上部储油部2b。

<升压效果的验证>

图6是比较本发明的实施方式1的离心叶轮的对油的上升的改善效果的柱形图。左纵轴表示定子外周流路25的下侧压力(电动机下侧空间5侧压力)P₁和定子外周流路25的上侧压力(电动机上侧空间9侧压力)P₂的差。另外，右纵轴表示从定子外周流路25的上端积存在上侧的润滑油的油面高度(是定子上部储油部2b的油面高度，在图6中记为定子外周部上油面高度)ΔH。

假设从电动机下侧空间5向电动机上侧空间9移动的油的流速比较缓慢，设定子外周流路25的长度H₀(H₀＝80mm)，则定子上部油面高度ΔH根据静力平衡(压力和重力的平衡)的关系由下式(1)求出。

[式1]

$\mathrm{\&Delta;H}=\frac{P_1-P_2}{\mathrm{\&rho;g}}-H_0---\left(1\right)$

此外，在式1中，ρ是润滑油的密度，g是重力加速度。

另外，在图7中以纵剖视图表示本实施方式1的密闭式压缩机的密闭容器内的静力平衡关系。假设计算条件是，制冷剂种类：R22；ASHRAE条件的排出压：2.15Mpa；制冷剂气体流量：160kg/h；电动机8的转速：50rps。离心叶轮40的叶片41的高度是10mm，连接叶片41的入口端部的圆周直径是44mm，连接叶片41的出口端部的圆周直径是64mm。假设，电动机的转子是内置磁铁型交流无刷电动机形式，转子通风孔设置有2个，定子是分布缠绕线圈式，定子外周流路25是被油堵塞的状态。利用三维通用热流体解析工具(参照专利文献3)计算密闭容器内的静压分布，求出定子外周流路25上部附近和下端附近的压力P₁和P₂，再将定子外周部上下差压(P₁-P₂)代入式(1)算出定子外周部上油面高度。

根据图6可知，在例1)的情况下，即没有离心叶轮40的情况下，预测上下差压(P₁-P₂)为1420Pa，定子外周部上部油面高度(ΔH)为50mm。

另外，在例2)的情况下，即用叶片上侧圆板43和8片叶片41构成离心叶轮40的情况下，预测上下差压(P₁-P₂)为1020Pa，定子上部油面高度(ΔH)为22mm。由于离心风扇的升压效果，上下差压(P₁-P₂)减少了400Pa。

并且，在例3)的情况下，即用叶片上侧圆板43、8片叶片41和叶片下侧圆板44构成离心叶轮40的情况下，预测定子上部油面高度(ΔH)为-3mm，由于升压效果，上下差压(P₁-P₂)变成800Pa。即，定子外周部上是完全不积存润滑油的状态。

在此，若计算转子6和旋转体(驱动轴3和离心叶轮40)所产生的功率量，则例1)的情况是9W，例2)的情况是11W，例3)的情况是13W。另外，在例3)的情况下，离心叶轮的功率量是6W。这些功率量相对于电动机8的输入2.5kW是在1％以下。

在非专利文献2(p132)中，显示了各种风扇的全压功率，将离心鼓风机(离心叶轮)的涡轮风扇(出口角＜90度)、径向风扇(出口角＝90度)、多翼风扇(出口角＞90度)进行比较可知，通常涡轮风扇的效率最高。通常，叶片的入口角β₁在0度左右效率最高。另外可知，出口角β₂越大，相对于叶片尺寸的比升压量越大。

因此，在本实施方式1中，为了改善油分离而想要得到的升压效果是1kPa左右，因此重视风扇效率，将离心叶轮40设计成入口角β₁为0度左右的涡轮风扇。若假设由于利用驱动压缩机构10的轴向旋转而不存在用于风扇动作的机械损失增加，则风扇效率(升压功率/轴输出)约为50％。

此外，在没有径向流路28的情况下，定子外周流路25上部的升压效果为离心叶轮40出口的升压效果的约20％。如本实施方式1那样将径向流路28的流路面积确保为叶片间流路47的流路面积的一半左右，则定子外周流路25上部的升压效果为用离心叶轮40得到的升压效果的40％左右。

<蒸汽压缩式制冷循环装置101和油流出率>

图8是搭载了本实施方式1的密闭式压缩机的蒸汽压缩式制冷循环装置的结构图。

蒸汽压缩式制冷循环装置101是将密闭式压缩机100、散热器104(在CO₂制冷剂的情况下相当于气体冷却器，在氟利昂制冷剂的情况下相当于冷凝器)、膨胀机构103、蒸发器102用配管依次连接，构成制冷剂回路。在本实施方式1中，使用CO₂制冷剂作为制冷剂。另外，作为散热器104，采用通过制冷剂放出的热来将从热水供给箱105循环过来的水加热的水热交换器。另外，作为蒸发器102，采用制冷剂从外部空气吸收热量的空气热交换器。

在按照这样构成的蒸汽压缩式制冷循环装置101中，进行相当于将水从15℃加热到90℃的运转的热水供给额定运转，测量从密闭式压缩机100排出的制冷剂中含有的润滑油的流出率(油流出率)和热水供给COP。此外，从密闭式压缩机100排出的制冷剂中含有的润滑油的流出量由设置在密闭式压缩机100和散热器104之间的油分离测量器测量。

其结果是，在例1)的情况下，油流出率是1.4％，热水供给COP是4.45。另外，在例2)的情况下，油流出率是1.0％，热水供给COP是4.48。另外，在例3)的情况下，油流出率是0.5％，热水供给COP是4.52。也就是说，例3)的情况比例1)的情况热水供给COP改善了1.5％。由此可知，通过将本实施方式1的密闭式压缩机100应用于蒸汽压缩式制冷循环装置101，能够降低油流出率，因此能够防止润滑油附着在热交换器(详细地说是散热器104)内而造成的性能下降，能够实现蒸汽压缩式制冷循环装置101的节能效率的改善和可靠性的提高。

此外，本实施方式1示出的蒸汽压缩式制冷循环装置101仅仅是一例。作为制冷剂也可以使用CO₂制冷剂，当然作为散热器104也可以采用空气热交换器。不限定制冷剂的种类或热交换器的种类，通过将本实施方式1的密闭式压缩机100应用于蒸汽压缩式制冷循环装置101，能够降低油流出率，能够实现蒸汽压缩式制冷循环装置101的节能效率的改善和可靠性的提高。

<效果>

如本实施方式1那样构成的密闭式压缩机100，通过叶片上侧圆板43，将在叶片41的上部比短径圆周41b靠内周侧的部分和叶片间流路47堵住，堵塞了向排出管22的短路流路，因此能够防止密闭容器1内的润滑油储藏量的下降，能够获得抑制由润滑不良导致的可靠性下降的效果，能够获得提高节能性能的效果。

另外，通过设置堵塞叶片间流路47的下部的叶片下侧圆板44，进一步提高(B)的离心叶轮40的泄漏减少效果。因此，能够进一步防止密闭容器1内的润滑油储藏量的降低，能够进一步得到抑制由润滑不良导致的可靠性降低的效果和提高节能性能的效果。

另外，通过设置内周侧流动引导部42，进一步提高(B)的离心叶轮40的泄漏减少效果。因此，能够进一步防止密闭容器1内的润滑油储存量的降低，能够进一步得到抑制由润滑不良导致的可靠性降低的效果和提高节能性能的效果。

另外，通过将转子通风孔26设置在比短径圆周41b靠内周侧的位置，进一步提高(C)的离心叶轮40的流动损失减少效果。因此，能够进一步防止密闭容器1内的润滑油储存量的降低，能够进一步得到抑制由润滑不良导致的可靠性降低的效果和提高节能性能的效果。

另外，由于将离心叶轮40的叶片41的入口角β₁做成±5度以内，进一步提高(C)的离心叶轮40流动损失减少效果。因此，能够进一步防止密闭容器1内的润滑油储藏量的降低，能够进一步得到抑制由润滑不良导致的可靠性降低的效果和提高节能性能的效果。

另外，由于将离心叶轮40的各叶片41由一块板弯曲而形成，能够降低离心叶轮40的制造成本。

另外，通过在相邻的电动机上部线圈跨线部7a之间形成径向流路28，进一步提高向(D)的定子外周流路25上侧的静压力上升传递效果。因此，能够进一步防止密闭容器1内的润滑油储存量的降低，能够进一步得到抑制由润滑不良导致的可靠性降低的效果和提高节能性能的效果。

实施方式2

图9是表示本发明的实施方式2的密闭式压缩机的结构的纵剖视图。另外，图10是本发明的实施方式2的密闭式压缩机的横剖视图(图9的A-A剖视图)。

本实施方式2的密闭式压缩机100和实施方式1展示的密闭式压缩机100之间的不同点在于，离心叶轮40的形状和离心叶轮40附近的结构。此外，本实施方式2的密闭式压缩机100的其它结构和动作与上述实施方式1相同，因此省略其说明。

详细地说，在实施方式1中，将构成离心叶轮40的8片叶片41相对于驱动轴3轴对称地设置。另外，各叶片41的叶片角度、全长41e(参照图3)和高度41d(参照图3)是相等的。另一方面，在本实施方式2中，在构成离心叶轮40的8片叶片41中，配置于上侧平衡块31的凸部31a的上侧的叶片的高度比配置于凸部31a以外的平坦部31b(即支持平板31c的上侧平坦面)的叶片41的高度短。另外，在本实施方式2中，固定支持平板31c的固定螺栓45将进入叶片间流路47的部分的叶片41以稍宽的间隔配置，因此构成离心叶轮40的8片叶片41成为相对于驱动轴3非轴对称的结构。

即使是这样的不均等的8片叶片41，按照实施方式1的(B)离心叶轮40的泄露减少效果、和(C)离心叶轮40的流动损失减少效果，并按照所说明的那样设计的话，也能够得到以实施方式1为准的效果。但是，在各叶片41的高度不均等的情况下，难以不留间隙地覆盖叶片间流路47的下侧，因此需要注意。例如，大多用一体的铸件来制作上侧平衡块31的突出的凸部31a和支持平板31c，上侧平衡块31的凸部31a的上表面侧大多是弯曲的。因此，优选地至少将配置在与上侧平衡块31的凸部31a对向的位置的叶片间流路47的下侧用在俯视时呈圆弧状的平衡罩30(相当于实施方式1展示的叶片下侧圆板44)覆盖来消除间隙。此时，配置于平衡罩30的上部的叶片41的高度41d低。另外，其它的叶片41延伸设置至支持平板31c的上表面侧的平坦部31b附近(即以便与转子6的上端侧填补间隙)，高度41d高。在本实施方式2中，为了使从转子6的转子通风孔26流出的制冷剂更加容易流入叶片间流路47，在平衡罩30和支持平板31c(即转子6的上端)之间设置与平衡罩30的形状对应的在俯视时大致呈圆弧状的内周侧流动引导部42。

此外，本实施方式2那样的不均等的叶片41也能够与实施方式1同样地由一块金属板制作。即在图3的实施方式1的离心叶轮40的8片叶片的展开面中，例如若将4片叶片的高度41d设计得长，就能够由一块金属板弯曲制得。

<效果>

以上，在本实施方式2那样构成的密闭式压缩机100中，也不会发生在电动机上侧空间9中被分离的润滑油积存在定子7的上侧的情况，能够使润滑油向电动机下侧空间5乃至向密闭容器底部储油部2a回流。因此能够降低向密闭式压缩机100外的油排出量，且能够有效利用封入密闭容器1内的润滑油，从而能够得到抑制热交换器的性能下降的效果(节能性能的提高)和抑制由密闭容器1内的储油量减少而产生的润滑不良所导致的可靠性下降的效果。

即在如本实施方式2那样构成的密闭式压缩机100中，也能够得到以实施方式1为准的效果。

此外，若8片叶片41不均等，则由离心叶轮40升压的压力的变动会变大，成为流体震动噪音的原因和驱动轴3的扭矩变动增加的原因，进而可能成为使风扇效率和压缩机效率下降的要因。因此，虽然将本实施方式2展示的离心叶轮40应用于密闭式压缩机100也能得到以实施方式1为准的效果，但优选地将实施方式1展示的离心叶轮40应用于密闭式压缩机100。

实施方式3

图11是本发明的实施方式3的密闭式压缩机的横剖视图。

本实施方式3的密闭式压缩机100与实施方式1中展示的密闭式压缩机100之间的不同点是径向流路28的结构。另外，本实施方式3的密闭式压缩机100的其它结构和动作与上述实施方式1相同，因此省略其说明。此外，当然也可以将本实施方式3展示的径向流路28的结构应用于实施方式2展示的密闭式压缩机100。

在实施方式1中，通过离心叶轮40旋转，从转子通风孔26流入叶片间流路47的制冷剂被升压并沿径向流出，大部分在碰撞到电动机上部线圈跨线部7a后，通过圆筒状的叶片外侧流路48(形成于离心叶轮40的外周和电动机上部线圈跨线部7a之间的流路，参照图1)上升。另外，从叶片间流路47沿径向流出的制冷剂的一部分试图通过径向流路28扩散。此时，若径向流路28的流路面积小，则离心叶轮40出口的压力难以传递至定子外周流路25。另外，若径向流路28的流路面积大，则会搅拌定子外周流路25上部的储油部，容易卷起润滑油，反而增加油流出量。并且，如果由离心叶轮40升压的制冷剂气体的动能在定子外周流路25的上侧的空间没有被有效地转换的话，则形成压力损失。

如上所述，在没有径向流路28的情况下，定子外周流路25上部的升压效果是离心叶轮40出口的升压效果的约20％。另外，若如实施方式1那样将径向流路28的流路面积确保为叶片间流路47的流路面积的一半左右，则定子外周流路25上部的升压效果是用离心叶轮40得到的升压效果的40％左右。

因此，在本实施方式3中，仔细研究了电动机上部线圈跨线部7a的形状和配置，将形成于相邻电动机上部线圈跨线部7a之间的径向流路28构成为扩散器形状(从上游侧向下游侧，流路截面积逐渐变大的形状)，从而高效地将由离心叶轮40升压的制冷剂气体的动能转换为静压力，获得在定子外周流路25的上侧提高静压力的效果。另外，在本实施方式3中，以沿着从离心叶轮40流出的制冷剂气体的流动方向的方式，使径向流路28向在俯视时的驱动轴3的旋转前进方向(图11中的顺时针方向)倾斜。按照这样将径向流路28构成为扩散流路形状，从而使定子外周流路25上部的升压效果提高至离心叶轮40出口的升压效果的约60％。

<效果>

采用这样的结构，能够得到降低电动机上侧空间9中的流动损失，并在定子外周流路25的上侧将静压力提高到与实施方式1同等以上的效果。因此，在电动机上侧空间9被分离的润滑油积存在定子7的上侧的情况变得更少，能够使润滑油向电动机下侧空间5乃至向密闭容器底部储油部2a回流。因此，能够减少向密闭式压缩机100外的油排出量，且能够有效利用封入密闭容器1内的润滑油，从而能够得到抑制热交换器的性能下降的效果(节能性能的提高)、抑制由密闭容器1内的储油量减少而产生的润滑不良所导致的可靠性降低的效果。

即，在如本实施方式3构成的密闭式压缩机100中，能够与实施方式1同等以上地，防止密闭容器1内润滑油储存量的下降，能够得到抑制由润滑不良导致的可靠性降低的效果、提高节能性能的效果。

实施方式4

图12是表示本发明的实施方式4的密闭式压缩机的结构的纵剖视图。另外，图13是表示本发明的实施方式4的转子上部的结构的立体图。对本实施方式4的密闭式压缩机100和实施方式1展示的密闭式压缩机100之间的不同点进行说明。

在实施方式1中，为了消除作为扰乱定子上部储油部2b的油面的要因的上侧平衡块31的凸部31a的旋转对定子外周流路25的上侧的定子上侧空间9a的影响，用线圈绕线块7c覆盖凸部31a的周围。与此相比，在本实施方式4中，从上侧平衡块31的支持平板31c的上侧的平坦部31b立起圆筒侧壁37，覆盖至上侧平衡块31的凸部31a的高度。本实施方式4的密闭式压缩机100的定子7由于使用集中缠绕线圈的电动机8，线圈绕线块7c和电动机上部线圈跨线部7a变小。因此，在本实施方式4中，使用圆筒侧壁37作为覆盖上侧平衡块31的凸部31a和离心叶轮40的一部分的手段。此时，在叶片间流路47的出口47c和圆筒侧壁37之间设置足够的间隙，确保叶片外侧流路48。另外，圆筒侧壁37阻碍从叶片间流路47的外周侧出口(出口47c)向径向的流路，构成离心叶轮40的出口的一部分。由离心叶轮40升压了的制冷剂气体通过叶片外侧流路48流出至定子上侧空间9a，升压并扩散至电动机上侧空间9。

此外，本实施方式4的圆筒侧壁37的底面用支持平板31c形成，但也可以将圆筒侧壁37和底面一体成型为杯状。此外，若在杯的底面侧设置油排出孔39，则能够排出积存在杯中的油。

以上，在如本实施方式4那样构成的密闭式压缩机100中，也能够得到抑制由密闭容器1内的储油量减少而产生的润滑不良所导致的可靠性降低的效果，能够得到与实施方式1相同的效果。

实施方式5

图14是表示本发明的实施方式5的密闭式压缩机的结构的纵剖视图。

本实施方式5的密闭式压缩机200是图14所示的高压腔式的密闭式涡旋压缩机。即本实施方式5的密闭式压缩机200与实施方式1不同点是，压缩机构是涡旋式(以下将涡旋式的压缩机构称为压缩机构210)以及将压缩机构210配置在比电动机8靠上侧的位置。另外，本实施方式5的密闭式压缩机200与实施方式1的不同点在于，经由排出口18将压缩的制冷剂向在密闭容器1内比排出管22靠上侧的空间暂时排出。此外，本发明的特征即转子6上部的结构和离心叶轮40的结构与实施方式1完全相同，省略其说明。

<密闭式压缩机200的基本机构和动作>

简单说明本实施方式5的密闭式压缩机200的基本机构和动作。

如上所述，本实施方式5的压缩机构210具有固定涡旋盘51和摆动涡旋盘52。固定涡旋盘51的下表面形成有板状涡旋齿，固定在压缩机构框体50上。摆动涡旋盘52的上表面形成有与固定涡旋盘51的板状涡旋齿啮合的板状涡旋齿，能够自由滑动地设在驱动轴3的上端部。通过固定涡旋盘51的板状涡旋齿与摆动涡旋盘52的板状涡旋齿啮合，在两板状涡旋齿之间形成压缩室53。另外，通过摆动涡旋盘52相对于固定涡旋盘51做偏心旋转运动，从而逐渐地减少压缩室53的体积，压缩汽缸室14a的制冷剂。

另外，压缩机构框体50通过压入或焊接固定在密闭容器1的内周面，形成有自由旋转地支承驱动轴3的上侧轴承部54。上侧轴承部54与设在电动机8的下方的下侧轴承部55共同地自由旋转地支承驱动轴3。另外，在压缩机构框体50的外周部和密闭容器1之间形成有制冷剂流路57。另外，在压缩机构框体50的下方，设置有电动机上侧空间外周罩59，该电动机上侧空间外周罩59从电动机8的定子7的上端开始到压缩机构框体50的下表面为止延伸设置，并与密闭容器1经由规定的间隔配置。即，在该电动机上侧空间外周罩59和密闭容器1之间形成有与制冷剂流路57连通的电动机上侧空间外周流路58。

<排出气体流出路径>

通过转子6和驱动轴3旋转，摆动涡旋盘52相对于固定涡旋盘51进行偏心旋转运动。由此，低压的吸入制冷剂从吸入管21(图14中的(1))被吸入由固定涡旋盘51和摆动涡旋盘52的板状涡旋齿形成的压缩室53。随着通过由上侧轴承部54和下侧轴承部55支承的驱动轴3驱动的摆动涡旋盘52做偏心旋转运动，压缩室53的容积减少。通过该压缩冲程，吸入制冷剂成为高压，通过固定涡旋盘51的排出口18排出至密闭容器1内的上部腔排出空间(图14中的(2))。

从排出口18排出的制冷剂沿下方向流过形成于压缩机构框体50的外周侧和密闭容器1之间的间隙的制冷剂流路57。然后，该制冷剂通过形成于电动机上侧空间外周罩59和密闭容器1之间的间隙的电动机上侧空间外周流路58(图14中的(3))被引导至定子外周流路25。流入定子外周流路25的制冷剂沿下方向流过定子外周流路25，流入电动机下侧空间5(图14中的(4))，到达形成有下侧轴承部55的下侧轴承部12。在该过程中将以喷雾状态混入制冷剂的润滑油分离，分离了的润滑油从开设在下侧轴承部12的回油孔12a回流至密闭容器底部储油部2a。

另一方面，到达电动机下侧空间5的制冷剂从电动机下侧空间5通过转子6的转子通风孔26而上升，流入安装在转子6的上部的离心叶轮40的叶片内侧流路46(图14中的(5))。该制冷剂被吸入离心叶轮40的叶片间流路47，通过离心叶轮40的旋转速度一边被升压一边流向外周侧，通过叶片外侧流路48上升，在被暂时释放到电动机上侧空间9(图14中的(6))后，从密闭容器1的排出管22排出至外部回路(图14中的(7))。

<油的流动和油流出路径>

储存在密闭容器底部储油部2a的润滑油被供给至压缩机构210的各部。详细地说，通过驱动轴3旋转，将储存在密闭容器底部储油部2a的润滑油从驱动轴3的下端的油吸入孔4a吸起，流入贯通驱动轴3的轴心的中空孔4b。然后，从供油孔4d、4e分别向驱动轴3外周与上侧轴承部54内周之间的间隙、驱动轴3外周与下侧轴承部55内周之间的间隙供给润滑油，有助于压缩机构210的润滑和压缩气体的密封。此外，经由供油孔4c和其它的供油间隙，润滑油的一部分也供给至压缩室53。该润滑油在压缩室53被压缩，与制冷剂气体混合地从排出口18排出至上部腔排出空间(图14中的(2))。

通过电动机上侧空间外周流路58和定子外周流路25下降并到达电动机下侧空间5(图14中的(4))的制冷剂气体，通过与下侧轴承部12等的壁碰撞进行油分离。但是，一部分润滑油通过转子6的旋转被卷起，与制冷剂气体一起通过转子通风孔26上升并流入叶片内侧流路46(图14中的(5))。然后，该润滑油从叶片内侧流路46流入离心叶轮40的叶片间流路47，与在离心叶轮40的叶片间流路47被升压的制冷剂气体一起流出至离心叶轮40的外周侧，通过叶片外侧流路48到达电动机上侧空间9(图14中的(6))。另外，从驱动轴3的供油孔4d供给至上侧轴承部54的润滑油的一部分也沿向下方向流过驱动轴3外周和上侧轴承部54内周之间的间隙，被释放到电动机上侧空间9(图14中的(6))。在以上的到达电动机上侧空间9(图14中的(6))的润滑油(油滴)中，没有被油分离的油滴与制冷剂气体一起从排出管22向密闭容器外排出。

<定子上部储油部2b和课题>

在电动机上侧空间9被油分离的油滴通过转子6的旋转作用产生离心力，在定子上侧空间9a中容易集中在密闭容器1的侧壁侧，油滴恰好沉降在定子7的外周上侧，容易形成定子上部储油部2b。定子上部储油部2b的油通过线圈绕线块7c的线圈间隙流路24和定子内周流路27，从电动机上侧空间9向电动机下侧空间5靠重力落下，若电动机上侧空间9的压力降低大，则定子上部油面高度(ΔH)变高，密闭容器底部储油部2a储存的油量减少，油面高度也下降。或者，从定子上部储油部2b被卷起，与制冷剂气体一起从排出管22向密闭容器外流出的油量增加。其结果是，向压缩机构210的供油量下降，形成导致润滑可靠性降低和压缩气体泄露量增加的原因。

因此，在本实施方式5中，通过与本发明的实施方式1同样地将配置在转子6的上方的离心叶轮40适当地设计配置，提高电动机上侧空间9的压力，从而使电动机上侧空间9的压力比电动机下侧空间5的压力高，或者比以往更抑制电动机上侧空间9的压力降低，防止向密闭容器1外流出的油量的增加(即储留在密闭容器底部储油部2a的油量的减少)。关于适当地设计配置离心叶轮的手段，与实施方式1至3同样地，对以下加以注意是很重要的，即：(A)离心叶轮40的降低成本效果、(B)离心叶轮40的泄露减少效果、(C)离心叶轮40的流动损失减少效果、(D)向定子外周流路25上侧的静压力上升传递效果。

<效果>

根据这样的结构，在密闭容器1内利用转子6的旋转，得到使电动机上侧空间9升压的效果(例如数千帕级别)。其结果是，能够减少向密闭式压缩机200的外部回路的油的流出，且能够有效利用封入密闭容器1内的润滑油，因此能够得到抑制热交换器的性能下降的效果(节能性能的提高)、抑制由密闭容器1内的储油量减少而产生的润滑不良所导致的可靠性下降的效果。

即，在如本实施方式5那样构成的密闭式压缩机200中，也能够得到与实施方式1相同的效果。

以上说明了实施方式1至实施方式3中的高压腔式的密闭式旋转活塞式旋转压缩机、实施方式5中的高压腔式的密闭式涡旋压缩机。在压缩机构和电动机共存于同一密闭容器内的密闭式压缩机中，如果电动机8的转子6及定子7的配置相同，且制冷剂从电动机下侧空间5向电动机上侧空间9的流动相同，则在其它的腔形式或其它的压缩形式中采用与实施方式1至实施方式5相同的手段，也能够得到同样的效果。例如，在半密闭式的情况下也能够得到同样的效果。或者，在中压腔形式的情况下或低压腔形式的情况下也能够得到同样的效果。另外，对于其它的旋转式压缩方式(滑片式、摇摆式)也能够得到同样的效果。

附图标记的说明

1  密闭容器

2a 密闭容器底部储油部

2b  定子上部储油部

3   驱动轴

4a  油吸入孔

4b  中空孔

4c、4d、4e  供油孔

4f  排气孔

5   电动机下侧空间

6   转子

7   定子

7a  电动机上部线圈跨线部

7c  线圈绕线块

7d  铁心

8   电动机

9   电动机上侧空间

9a  定子上侧空间

9b  转子上侧空间

10  压缩机构

11  上侧轴承部

12  下侧轴承部

12a 回油孔

14  汽缸

14a 汽缸室

15  偏心销轴部

16  旋转活塞

17  排气消音器

18  排出口

19  排出阀

21  吸入管

22  排出管

24  线圈间隙流路

25  定子外周流路

26  转子通风孔

27  定子内周流路

27a 气隙

27b 铁心内周部切口流路

28  径向流路

30  平衡罩

31  上侧平衡块

31a 凸部

31b 平坦部

31c 支持平板

32  下侧平衡块

32a 凸部

33  转子上部固定基板

34  转子下部固定基板

37  圆筒侧壁

39  油排出孔

40  离心叶轮

41  叶片

41b 短径圆周

41c 长径圆周

41d 高度

41e 全长

42  内周侧流动引导部

43  叶片上侧圆板

44  叶片下侧圆板

45  固定螺栓

46  叶片内侧流路

47  叶片间流路

47a 有效流路区域

47b 有效长度

47c 出口

48  叶片外侧流路

50  压缩机构框体

51  固定涡旋盘

52  摆动涡旋盘

53  压缩室

54  上侧轴承部

55  下侧轴承部

57  制冷剂流路

58  电动机上侧空间外周流路

59  电动机上侧空间外周罩

100 密闭式压缩机

101 蒸汽压缩式制冷循环装置

102 蒸发器

103 膨胀机构

104 散热器

105 热水供给箱

106 油分离测量器

200 密闭式压缩机

210 压缩机构

Claims (22)

1.一种密闭式压缩机，具有：

密闭容器，该密闭容器在底部储存润滑油；

电动机，该电动机设在所述密闭容器的内部并具有定子和转子；

驱动轴，该驱动轴安装在所述转子上；

压缩机构，该压缩机构设在所述密闭容器的内部，并通过所述驱动轴的旋转压缩制冷剂；

离心叶轮，该离心叶轮设在所述转子的上方，并与所述转子同步旋转；

排出管，该排出管连通所述电动机的上侧空间，并使制冷剂从该上侧空间向所述密闭容器的外部回路流出，

在所述转子上形成有沿上下方向贯通的转子通风孔，

流入所述电动机的下侧空间的所述制冷剂通过所述转子通风孔上升，向所述电动机的上侧空间流入，并从所述排出管流出，

所述密闭式压缩机的特征在于，

所述离心叶轮形成有：

油分离板，该油分离板从所述转子的上端向上侧以规定间隔设置；

多个叶片，所述多个叶片从所述油分离板的下表面向下方立设，并从内周侧朝向外周侧地设置；

叶片间流路，该叶片间流路是相邻的两片所述叶片之间的叶片间流路；

叶片内侧流路，该叶片内侧流路将从所述转子通风孔的上端口流出的所述制冷剂引导至所述叶片间流路的内周侧入口，

所述叶片间流路在整个圆周方向上配置成从内周侧入口向外周侧出口引导，

使在通过所述叶片间流路时升压了的制冷剂从外周侧出口流出至所述上侧空间，

所述油分离板堵塞所述叶片间流路的上部侧和所述叶片内侧流路的上端侧，并堵塞不通过所述叶片间流路而直接向所述排出管流出的短路路径。

2.如权利要求1所述的密闭式压缩机，其特征在于，所述叶片间流路的上表面侧全部被所述油分离板覆盖。

3.如权利要求1或2所述的密闭式压缩机，其特征在于，覆盖所述叶片间流路的下表面侧的下表面分隔板设置成与所述转子通风孔的上端口保持一定的距离。

4.如权利要求3所述的密闭式压缩机，其特征在于，在所述转子的上端具有上侧平衡块，所述上侧平衡块由用于固定于该转子的支持平板和从所述支持平板起一部分向上侧突出并起到配重的作用的凸部形成，由所述下表面分隔板、所述上侧平衡块的所述支持平板以及所述上侧平衡块的所述凸部的上表面侧中的至少一方覆盖所述叶片间流路的下表面侧。

5.如权利要求4所述的密闭式压缩机，其特征在于，至少在与所述上侧平衡块的所述凸部对向的范围内的所述叶片的下部，具有将所述叶片间流路的下表面从内周侧入口到外周侧出口为止堵塞的所述下表面分隔板，

在下部没有配置所述下表面分隔板的所述叶片延伸设置到所述上侧平衡块的所述支持平板的上端附近。

6.如权利要求3～5中任一项所述的密闭式压缩机，其特征在于，具有流动引导部，该流动引导部的上端部与所述下表面分隔板的内周侧端部连接，下端部在所述转子通风孔的外周侧与形成有所述转子通风孔的上端开口部的部件的上端抵接，并将从所述转子通风孔流出的所述制冷剂引导至所述叶片间流路。

7.如权利要求3或4所述的密闭式压缩机，其特征在于，

所述下表面分隔板配置在多个所述叶片的下部整个表面，

所述叶片的上下方向长度是均等的。

8.如权利要求7所述的密闭式压缩机，其特征在于，具有中空筒状的流动引导部，该流动引导部的上端部与所述下表面分隔板的内周侧端部连接，下端部在所述转子通风孔的外周侧与形成有所述转子通风孔的上端开口部的部件的上端抵接，并将从所述转子通风孔流出的所述制冷剂引导至所述叶片间流路。

9.如权利要求1～8中任一项所述的密闭式压缩机，其特征在于，多个所述叶片相对于所述驱动轴轴对称地配置。

10.如权利要求1～9中任一项所述的密闭式压缩机，其特征在于，形成于所述转子的所述转子通风孔的流路面积比形成于所述转子的外周和所述定子的内周之间的流路的面积大。

11.如权利要求1～10中任一项所述的密闭式压缩机，其特征在于，在俯视时，所述转子通风孔配置在比短径圆周靠内周侧的位置，所述短径圆周是以所述驱动轴为中心连接所述叶片的内周侧端部的圆。

12.如权利要求1～11中任一项所述的密闭式压缩机，其特征在于，所述油分离板是相对于驱动轴对称的圆板。

13.如权利要求7或如从属于权利要求7的8～12中任一项所述的密闭式压缩机，其特征在于，所述下表面分隔板是相对于驱动轴对称的圆板，在比短径圆周靠内侧的位置形成有供从所述转子通风孔流出的所述制冷剂流入所述叶片间流路的流路孔，所述短径圆周是以所述驱动轴为中心连接所述叶片的内周侧端部的圆。

14.如权利要求1～13中任一项所述的密闭式压缩机，其特征在于，以俯视时所述叶片分别相对于短径圆周在±5度以内的范围相接的方式确定入口角，所述短径圆周是以所述驱动轴为中心连接所述叶片的内周侧端部的圆。

15.如权利要求1～14中任一项所述的密闭式压缩机，其特征在于，所述叶片是直线叶片。

16.如权利要求1～15中任一项所述的密闭式压缩机，其特征在于，多个所述叶片通过从一块板以直角折起多个所述叶片而形成。

17.如权利要求1～16中任一项所述的密闭式压缩机，其特征在于，所述转子的上端具有上侧平衡块，该上侧平衡块由用于固定于该转子的支持平板和从所述支持平板起一部分向上侧突出并起到配重的作用的凸部形成；

在所述定子侧设有覆盖壁，该覆盖壁包围所述上侧平衡块的所述凸部与所述离心叶轮的所述叶片间流路的外周侧出口的周围的全部区域或周围的一部分区域，并阻碍从所述叶片间流路的所述外周侧出口沿径向的流动。

18.如权利要求17所述的密闭式压缩机，其特征在于，所述覆盖壁至少遍及所述上侧平衡块的所述凸部的周围的全部区域地进行完全覆盖。

19.如权利要求17所述的密闭式压缩机，其特征在于，所述定子形成有多个电动机上部线圈跨线部，所述电动机上部线圈跨线部是缠绕在铁心上的线圈向该定子的上侧突出的部分，

在相邻的所述电动机上部线圈跨线部上，遍布整个圆周地配置有多个径向流路，所述径向流路将从所述叶片间流路的外周侧出口朝径向流出的制冷剂向所述密闭容器的侧壁方向引导，

所述径向流路为扩散器形状，从上方俯视时，向所述驱动轴的旋转前进方向倾斜地配置。

20.如权利要求1～16中任一项所述的密闭式压缩机，其特征在于，所述转子的上端具有上侧平衡块，该上侧平衡块由用于固定于所述转子的支持平板和从所述支持平板起一部分向上侧突出并起到配重的作用的凸部形成；

设有圆筒侧壁，该圆筒侧壁将设在所述转子的上端的上侧平衡块的所述凸部的周围遍布整个区域地包围，并与所述转子同步旋转。

21.如权利要求20所述的密闭式压缩机，其特征在于，所述圆筒侧壁阻碍从所述叶片间流路的所述外周侧出口沿着径向的流动，并构成所述离心叶轮的出口的一部分。

22.一种蒸汽压缩式制冷循环装置，其特征在于，具有：

如权利要求1～21中任一项所述的密闭式压缩机；

散热器，该散热器使由该密闭式压缩机压缩了的所述制冷剂放热；

膨胀机构，该膨胀机构使从该散热器流出的所述制冷剂膨胀；

蒸发器，该蒸发器使从该膨胀机构流出的所述制冷剂吸热。