JP2001012374A

JP2001012374A - 密閉型回転圧縮機

Info

Publication number: JP2001012374A
Application number: JP11183645A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Matsumoto; 兼三松本; Manabu Takenaka; 学竹中; Takeshi Higuchi; 剛樋口; Kazuaki Fujiwara; 一昭藤原; Masaru Matsuura; 大松浦; Aritomo Satou; 有朝佐藤; Akira Hashimoto; 彰橋本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2001-01-16
Anticipated expiration: 2019-06-29
Also published as: JP3670890B2

Abstract

(57)【要約】【課題】密閉型回転圧縮機の小型化を図りつつ、ガス
からのオイルの分離を支障無く実現する。【解決手段】電動機２を、密閉容器１の内壁に固定さ
れた固定子４と、この固定子の内側において回転軸６に
回転自在に支持された回転子５と、固定子を構成する固
定子鉄心７４と、この固定子鉄心に形成された複数の歯
部およびスロット部と、各歯部にスロット部を利用して
直接巻回された固定子巻線７とから成る磁極集中巻方式
のモータにより構成したので、固定子鉄心からの巻線の
突出寸法が小さくなると共に、オイル分離効果も良好と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気調和機
或いは冷凍機などに搭載される密閉型回転圧縮機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種密閉型回転圧縮機１００を
図１４〜図１６を用いて説明する。各図において、１０
１は密閉容器であり、内部の上側に電動要素として電動
機（例えばＤＣブラシレスモータ）１０２、下側にこの
電動機１０２で回転駆動される圧縮要素１０３が収納さ
れている。密閉容器１０１は、上端が開口する円筒状の
シェル部１０１Ａと、このシェル部１０１Ａの上端開口
を閉塞するエンドキャップ部１０１Ｂとから成る２分割
構成であり、シェル部１０１Ａ内に電動機１０２および
圧縮要素１０３を収納した後、エンドキャップ部１０１
Ｂをシェル部１０１Ａに被せ、高周波溶着などによって
密閉することにより構成されている。また、この密閉容
器１０１のシェル部１０１Ａ内の底部がオイル溜まりＢ
となる。

【０００３】電動機１０２は、密閉容器１０１の内壁に
固定された固定子１０４と、この固定子１０４の内側に
回転軸１０６を中心にして回転自在に支持された回転子
１０５とから構成されている。そして、固定子１０４は
略ドーナッツ状の固定子鉄板を複数枚積層して構成され
た固定子鉄心１７４と、この固定子鉄心１７４の内周に
形成された複数の歯部１７５・・・に分布巻方式にて装
着され、回転子１０５に回転磁界を与えるための固定子
巻線（駆動コイル）１０７とから構成されている。そし
て、この固定子鉄心１７４の外周面が密閉容器１０１の
シェル部１０１Ａの内壁に当接して固定されている。

【０００４】この場合、固定子鉄心１７４の外周面には
複数の切欠１７６が形成されており、この切欠１７６は
シェル部１０１Ａの内壁から離間しており、そこに通路
１７７を構成している。

【０００５】圧縮要素１０３は中間仕切板１０８で仕切
られた第１のロータリー用シリンダ１０９及び第２のロ
ータリー用シリンダ１１０を備えている。各のシリンダ
１０９、１１０には回転軸１０６で回転駆動される偏心
部１１１、１１２が取り付けられており、これら偏心部
１１１、１１２は偏心位置がお互いに１８０度位相がず
れている。

【０００６】１１３、１１４はそれぞれシリンダ１０
９、１１０内を回転する第１のローラ、第２のローラで
あり、それぞれ偏心部１１１、１１２の回転でシリンダ
内を回る。１１５、１１６はそれぞれ第１の枠体、第２
の枠体であり、第１の枠体１１５は仕切板１０８との間
にシリンダ１０９の閉じた圧縮空間を形成させ、第２の
枠体１１６は同様に仕切板１０８との間にシリンダ１１
０の閉じた圧縮空間を形成させている。また、第１の枠
体１１５、第２の枠体１１６はそれぞれ回転軸１０６の
下部を回転自在に軸支する軸受部１１７、１１８を備え
ている。

【０００７】１１９、１２０はカップマフラであり、そ
れぞれ第１の枠体１１５、第２の枠体１１６を覆うよう
に取け付られている。尚、シリンダ１０９とカップマフ
ラ１１９は第１の枠体１１５に設けられた図示しない連
通孔にて連通されており、シリンダ１１０とカップマフ
ラ１２０も第２の枠体１１６に設けられた図示しない連
通孔にて連通されている。１２１は密閉容器１０１の外
部に設けられたバイパス管であり、カップマフラ１２０
の内部に連通している。

【０００８】１２２は密閉容器１０１の上に設けられた
吐出管であり、１２３、１２４はそれぞれシリンダ１０
９、１１０へつながる吸入管である。また、１２５は密
閉ターミナルであり、密閉容器１０１の外部から固定子
１０４の固定子巻線１０７へ電力を供給するものである
（密閉ターミナル１２５と固定子巻線１０７とをつなぐ
リード線は図示せず）。

【０００９】１２６は回転子１０５の回転子鉄心であ
り、厚さ０．３ｍｍ〜０．７ｍｍの電磁鋼板から図１
５、図１６の如き形状に打ち抜いた回転子用鉄板を複数
枚積層し、お互いにかしめて一体に積層されている。

【００１０】この場合、回転子鉄心１２６の回転子用鉄
板は、四極の磁極を構成する突極部１２８〜１３１が形
成されるように電磁鋼板から打ち抜かれており、１３２
〜１３５はそれぞれの突極部１２８〜１３１間に突極部
が形成されるように設けられた凹状部である。

【００１１】１４１〜１４４は磁性体１４５（永久磁
石）を挿入するためのスロットであり、各突極部１２８
〜１３１に対応し、回転子鉄心１２６の外周側におい
て、回転軸１０６の軸方向に沿って同心円上に穿設され
ている。

【００１２】また、１４６は回転子鉄心１２６の中心に
形成され、回転軸１０６が焼バメされる孔である。１４
７〜１５０は後述するかしめ用のリベット１５１・・が
通される大きさと形状の貫通孔であり、各スロット１４
１〜１４４の内側に対応して穿設されている。更に、１
６１〜１６４は各貫通孔１４７〜１５０間に穿設された
オイル通路を形成するための風孔である。そして、各回
転子用鉄板は複数枚積層した後、相互にかしめて一体化
することにより回転子鉄心１２６を形成する。

【００１３】一方、磁性体１４５は、例えばプラセオジ
ウム系磁石、若しくは表面にニッケルメッキを施したネ
オジウム系磁石等の希土類系磁石材にて構成されてお
り、その外形は断面長方形状の全体としては矩形状とさ
れている。そして、各スロット１４１〜１４４は、この
磁性体１４５が挿入される大きさとされている。

【００１４】次に、１６６、１６７は回転子鉄心１２６
の上下端に取り付けられる平板状の端面部材であり、ス
テンレスや黄銅等の非磁性材料により、略円盤状に成形
されている。この端面部材１６６、１６７にも前記貫通
孔１４７〜１５０に対応する位置に貫通孔が穿設されて
いる。

【００１５】尚、１７２は端面部材１６６の上方に位置
して回転子１０５に取り付けられた円盤状のオイル分離
用のプレートであり、１７３はプレート１７２と端面部
材１６６間に取り付けられたバランスウエイトである。

【００１６】係る構成で、電動機１０２の固定子１０４
の固定子巻線１０７に通電されると、回転磁界が形成さ
れて回転子１０５が回転する。この回転子１０５の回転
により回転軸１０６を介してシリンダ１０９、１１０内
のローラ１１３、１１４が偏心回転され、吸入管１２
３、１２４から吸入された吸入ガスは圧縮される。

【００１７】圧縮された高圧のガスは前記連通孔を介し
てシリンダ１０９からカップマフラ１１９内に吐出さ
れ、このカップマフラ１１９に形成された図示しない吐
出孔から密閉容器１０１内に吐出される。一方、シリン
ダ１１０からは前記連通孔を介してカップマフラ１２０
に吐出され、バイパス管１２１を経て密閉容器１０１内
に吐出される。

【００１８】吐出された高圧ガスは電動機１０２内の隙
間を通過して吐出管１２２に至り、外部に吐出される。
一方、ガス中にはオイルが含まれているが、このオイル
は吐出管１２２に至るまでにプレート１７２などにより
分離され、遠心力で外側に向かい、通路１７７などを経
てオイル溜まりＢに流下するものであった。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の密閉
型回転圧縮機１００は電動機１０２の固定子１０４を構
成する固定子巻線１０７が分布巻き方式であったため、
図１４に示す如くこの固定子巻線１０７は固定子鉄心１
７４から上下に比較的大きく突出するかたちとなる。そ
のため、密閉容器１０１の上下寸法も拡大され、密閉型
回転圧縮機１００全体の寸法が大型化してしまう問題が
あった。

【００２０】また、固定子巻線１０７が分布巻き方式と
された固定子１０４内部の隙間は図１５に示す如く狭く
なるため、ここを上昇するガスの流速が速くなる。更
に、回転子１０５の凹状部１３２〜１３５の上下端は端
面部材１６６、１６７やプレート１７２によって塞がれ
てしまっているので、この凹状部１３２〜１３５もガス
流速の緩和に寄与しない。

【００２１】このガス流速が速くなるとオイルが分離し
難くなるため、吐出管１２２からオイルが流出し易くな
る。更に、プレート１７２の外側で固定子巻線１０７が
図１４に示す如く高く起立することになるので、遠心力
が作用してもオイルが通路１７７側に行き難くなり、こ
れによってもオイル分離効果が低下する。

【００２２】そこで、従来では図１４に示す如く固定子
１０４の固定子巻線１０７から上方の密閉容器１０１内
空間を大きく確保しなければならず、これによっても密
閉型回転圧縮機１００の大型化が促されてしまってい
た。

【００２３】一方、オイル溜まりＢへのオイルの流下を
促進するためには、オイル戻り用の通路１７７を十分な
寸法で形成しなければならないが、切欠１７６が大きく
なると、固定子鉄心１７４の外周面と密閉容器１０１
（シェル部１０１Ａ）との当接面積が縮小され、固定子
鉄心１７４が当接していない部分の密閉容器１０１の強
度が低下する。そのため、切欠１７６において密閉容器
１０１が内側に凹む変形が生じる問題もあった。そこ
で、切欠によらず固定子鉄心１７４の外周部に貫通孔を
形成することも考えられるが、密閉容器１０１の内壁を
伝わる場合に比して、オイルの流下が円滑に行われなく
なる。

【００２４】本発明は、係る従来の技術的課題を解決す
るために成されたものであり、密閉型回転圧縮機の小型
化を図りつつ、ガスからのオイルの分離を支障無く実現
することを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明の密閉型回転圧縮
機は、密閉容器内に電動要素と、この電動要素に連結さ
れた回転軸にて駆動される回転圧縮要素とを収納して成
るものであって、電動要素を、密閉容器の内壁に固定さ
れた固定子と、この固定子の内側において回転軸に回転
自在に支持された回転子と、固定子を構成する固定子鉄
心と、この固定子鉄心に形成された複数の歯部およびス
ロット部と、各歯部にスロット部を利用して直接巻回さ
れた固定子巻線とから成る磁極集中巻方式のモータによ
り構成したことを特徴とする。

【００２６】請求項２の発明の密閉型回転圧縮機は上記
において、密閉容器内底部に回転圧縮要素を収納し、そ
の上方に電動要素を配置すると共に、密閉容器の上壁に
吐出管を取り付け、電動要素の固定子巻線の上端から密
閉容器の上壁下面までの距離をＬ１、電動要素の固定子
の上下寸法をＬ２とした場合、０．３≦Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）≦０．６の範囲に設定したことを特徴とする。

【００２７】請求項３の発明の密閉型回転圧縮機は、上
記において回転子は、回転子鉄心と、この回転子鉄心の
外周面に上下に渡って形成された凹状部と、回転子鉄心
の上下両端面に取り付けられた端面部材とを備え、この
端面部材には、回転子鉄心の凹状部に対応する位置に、
切欠部を形成したことを特徴とする。

【００２８】請求項４の発明の密閉型回転圧縮機は、請
求項２又は請求項３において回転圧縮要素のカップマフ
ラに形成された吐出孔を備え、回転子の吐出孔の上方に
対応する位置には、当該回転子の上下両端に渡る貫通孔
を形成したことを特徴とする。

【００２９】請求項５の発明の密閉型回転圧縮機は、請
求項２、請求項３又は請求項４において固定子の外周面
には上下両端に渡る凹状の通路を所定間隔で複数形成す
ると共に、各通路の断面形状を、固定子の外周側が狭
く、内側が広くなるように形成し、且つ、各通路以外の
部分の外周面を密閉容器の内壁に当接させたことを特徴
とする。

【００３０】請求項６の発明の密閉型回転圧縮機は、請
求項１において密閉容器は、電動要素と回転圧縮要素を
収納した一端が開口するシェル部と、このシェル部の開
口を閉塞するエンドキャップ部とから成り、電動要素の
固定子の固定子鉄心の積厚をＳＨ、この固定子鉄心から
エンドキャップ部の端縁までの距離をＴとした場合、０．１５＜Ｔ／ＳＨ＜０．５の範囲に設定したことを特徴とする。

【００３１】請求項７の発明の密閉型回転圧縮機は、請
求項１において固定子における通路面積を密閉容器の内
周断面積の３．８％以上に設定したことを特徴とする。

【００３２】請求項８の発明の密閉型回転圧縮機は、上
記において固定子内の隙間の面積を、固定子と密閉容器
間の通路の面積よりも大きく設定したことを特徴とす
る。

【００３３】本発明によれば、密閉容器内に電動要素
と、この電動要素に連結された回転軸にて駆動される回
転圧縮要素とを収納して成る密閉型回転圧縮機におい
て、電動要素を、密閉容器の内壁に固定された固定子
と、この固定子の内側において回転軸に回転自在に支持
された回転子と、固定子を構成する固定子鉄心と、この
固定子鉄心に形成された複数の歯部およびスロット部
と、各歯部にスロット部を利用して直接巻回された固定
子巻線とから成る磁極集中巻方式のモータにより構成し
たので、係る磁極集中巻方式のモータの採用により、固
定子鉄心からの固定子巻線の突出寸法が小さくなると共
に、オイル分離効果も良好となる。

【００３４】これにより、オイル分離のための空間を密
閉容器内に大きく確保する必要が無くなり、電動要素自
体の小型化と合わせて密閉型回転圧縮機の全体寸法の縮
小を図ることができるようになるものである。

【００３５】特に請求項２の発明の如く、密閉容器内底
部に回転圧縮要素を収納し、その上方に電動要素を配置
すると共に、密閉容器の上壁に吐出管を取り付け、電動
要素の固定子巻線の上端から密閉容器の上壁下面までの
距離をＬ１、電動要素の固定子の上下寸法をＬ２とした
場合に、０．３≦Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）≦０．６となるように各寸法を設定すれば、密閉容器からのオイ
ル吐出量を従来同等としながら、密閉型回転圧縮機の高
さ寸法を著しく縮小し、或いは、密閉型回転圧縮機の高
さ寸法を従来同等としながら、オイル吐出量を著しく低
減させることができるようになるものである。

【００３６】請求項３の発明によれば、更に回転子は、
回転子鉄心と、この回転子鉄心の外周面に上下に渡って
形成された凹状部と、回転子鉄心の上下両端面に取り付
けられた端面部材とを備えており、この端面部材には、
回転子鉄心の凹状部に対応する位置に、切欠部を形成し
たので、端面部材が回転子鉄心の凹状部内を上昇するガ
スの邪魔をすることが無くなり、ガス流速を低下させて
オイル分離性を改善することができるようになるもので
ある。

【００３７】請求項４の発明によれば、更に回転圧縮要
素のカップマフラに形成された吐出孔を備え、回転子の
前記吐出孔の上方に対応する位置には、当該回転子の上
下両端に渡る貫通孔を形成したので、吐出孔から吐出さ
れたガスが円滑に回転子の貫通孔に流入し、上昇できる
ようになる。これにより、ガス流速を更に低下させてオ
イル分離性を一層改善することができるようになるもの
である。

【００３８】請求項５の発明によれば、更に固定子の外
周面には上下両端に渡る凹状の通路を所定間隔で複数形
成すると共に、各通路の断面形状を、固定子の外周側が
狭く、内側が広くなるように形成し、且つ、各通路以外
の部分の外周面を密閉容器の内壁に当接させたので、オ
イル戻りのための通路を広く確保しながら、固定子と密
閉容器との当接面積を拡大し、更に、一箇所の非当接部
分の面積も縮小させて密閉容器の変形などの不都合を未
然に回避できるようになる。

【００３９】請求項６の発明によれば、請求項１に加え
て密閉容器は、電動要素と回転圧縮要素を収納した一端
が開口するシェル部と、このシェル部の開口を閉塞する
エンドキャップ部とから成り、電動要素の固定子の固定
子鉄心の積厚をＳＨ、この固定子鉄心からエンドキャッ
プ部の端縁までの距離をＴとした場合、０．１５＜Ｔ／ＳＨ＜０．５となるように各寸法を設定したので、コギングトルクが
大きく、振動が大きくなりがちな磁極集中巻方式モータ
を採用した場合にも密閉容器自体の振動を抑制し、騒音
を低下させることが可能となるものである。

【００４０】請求項７の発明によれば、請求項１に加え
て固定子における通路面積を密閉容器の内周断面積の
３．８％以上に設定したので、オイル吐出量の一層の低
減を図ることができるようになるものである。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は本発明を適用する圧縮機Ｃの縦
断側面図である。この図において、１は密閉容器であ
り、内部の上側に電動要素として電動機２、下側にこの
電動機２で回転駆動される圧縮要素３が収納されてい
る。密閉容器１は、上端が開口する円筒状のシェル部１
Ａと、このシェル部１Ａの上端開口を閉塞するエンドキ
ャップ部１Ｂとから成る２分割構成であり、シェル部１
Ａ内に電動機２および圧縮要素３を収納した後、エンド
キャップ部１Ｂをシェル部１Ａに被せ、高周波溶着など
によって密閉することにより構成されている。また、こ
の密閉容器１のシェル部１Ａ内の底部がオイル溜まりＢ
となる。

【００４２】電動機２は所謂磁極集中巻方式のＤＣブラ
シレスモータであり、密閉容器１の内壁に固定された固
定子４と、この固定子４の内側に回転軸６を中心にして
回転自在に支持された回転子５とから構成されている。
そして、固定子４は図３に示す如く、略ドーナッツ状の
固定子鉄板（珪素鋼板）を複数枚積層して構成された固
定子鉄心７４と、回転子５に回転磁界を与えるための固
定子巻線（駆動コイル）７とから構成されている。

【００４３】この場合、固定子鉄心７４の内周には６個
の歯部７５・・・が設けられており、これら歯部７５の
間に内方および上下に開放したスロット部７８が形成さ
れ、歯部７５の先端には回転子５の外面に沿うように拡
開された先端部７５Ａが形成されている。そして、この
歯部７５にスロット部７８の空間を利用して前記固定子
巻線７を直接巻回することにより、所謂集中直巻方式に
よって固定子４の磁極を形成し、４極６スロットの固定
子４を構成している。

【００４４】このような磁極集中巻方式のＤＣブラシレ
スモータを電動機２として採用したことにより、固定子
巻線７が固定子鉄心７４から上下に突出する寸法は従来
（図１４）に比して著しく縮小される。また、図３に示
す如く固定子鉄心７４のスロット部７８の断面積も大き
くなるため、図２に示す如く固定子４内部に構成される
上下に貫通した隙間Ｇも従来（図１５）に比して著しく
拡大されたものとなっている。尚、係る固定子４と密閉
容器１の寸法関係については後に詳述する。

【００４５】そして、前記固定子鉄心７４の外周面が密
閉容器１のシェル部１Ａの内壁に当接して固定されてい
る。この場合、固定子鉄心７４の外周面には円周を弦状
に切り欠いた複数の切欠７６（実施例では６箇所）が形
成されており、この切欠７６はシェル部１Ａの内壁から
離間し、そこに後述する如くオイル戻り用の通路７７を
構成している。

【００４６】一方、回転圧縮要素３は中間仕切板８で仕
切られた第１のロータリー用シリンダ９及び第２のロー
タリー用シリンダ１０を備えている。各のシリンダ９、
１０には回転軸６で回転駆動される偏心部１１、１２が
取り付けられており、これら偏心部１１、１２は偏心位
置がお互いに１８０度位相がずれている。

【００４７】１３、１４はそれぞれシリンダ９、１０内
を回転する第１のローラ、第２のローラであり、それぞ
れ偏心部１１、１２の回転でシリンダ９、１０内を回
る。１５、１６はそれぞれ第１の枠体、第２の枠体であ
り、第１の枠体１５は仕切板８との間にシリンダ９の閉
じた圧縮空間を形成させ、第２の枠体１６は同様に仕切
板８との間にシリンダ１０の閉じた圧縮空間を形成させ
ている。また、第１の枠体１５、第２の枠体１６はそれ
ぞれ回転軸６の下部を回転自在に軸支する軸受部１７、
１８を備えている。

【００４８】１９、２０はカップマフラであり、それぞ
れ第１の枠体１５、第２の枠体１６を覆うように取付ら
れている。尚、シリンダ９とカップマフラ１９は第１の
枠体１５に設けられた図示しない連通孔にて連通されて
おり、シリンダ１０とカップマフラ２０も第２の枠体１
６に設けられた図示しない連通孔にて連通されている。
そして、この実施例では下面のカップマフラ２０内はシ
リンダ９、１０、仕切板８を貫通する貫通孔７９を介し
て上面のカップマフラ１９に連通されている。

【００４９】２２は密閉容器１の上に設けられた吐出管
であり、２３、２４はそれぞれシリンダ９、１０へつな
がる吸入管である。また、２５は密閉ターミナルであ
り、密閉容器１の外部から固定子４の固定子巻線７へ電
力を供給するものである（密閉ターミナル２５と固定子
巻線７とをつなぐリード線は図示せず）。

【００５０】２６は回転子５の回転子鉄心であり、厚さ
０．３ｍｍ〜０．７ｍｍの電磁鋼板から図２、図３の如
き形状に打ち抜いた回転子用鉄板を複数枚積層し、お互
いにかしめて一体に積層されている。

【００５１】この場合、回転子鉄心２６の回転子用鉄板
は、四極の磁極を構成する突極部２８〜３１が形成され
るように電磁鋼板から打ち抜かれており、３２〜３５は
それぞれの突極部２８〜３１間に突極部が形成されるよ
うに設けられた凹状部である。

【００５２】４１〜４４は磁性体４５（永久磁石）を挿
入するためのスロットであり、各突極部２８〜３１に対
応し、回転子鉄心２６の外周側において、回転軸６の軸
方向に沿って同心円上に穿設されている。

【００５３】また、４６は回転子鉄心２６の中心に形成
され、回転軸６が焼バメされる孔である。４７〜５０は
後述するかしめ用のリベット５１・・・が通される大き
さと形状の貫通孔であり、各スロット４１〜４４の内側
に対応して穿設されている。更に、６１〜６４は各貫通
孔４７〜５０間に穿設されたオイル通路を形成するため
の風孔である。そして、各回転子用鉄板は複数枚積層し
た後、相互にかしめて一体化することにより回転子鉄心
２６を形成する。

【００５４】一方、磁性体４５は、例えばプラセオジウ
ム系磁石、若しくは表面にニッケルメッキを施したネオ
ジウム系磁石等の希土類系磁石材にて構成されており、
その外形は断面長方形状の全体としては矩形状とされて
いる。そして、各スロット４１〜４４は、この磁性体４
５が挿入される大きさとされている。

【００５５】次に、６６、６７は回転子鉄心２６の上下
端に取り付けられる平板状の端面部材であり、ステンレ
スや黄銅等の非磁性材料の板材により構成され、固定子
鉄心２６と略同形状となるように、凹状部３２〜３５に
対応する位置には切欠部８１・・・が成形され、風孔６
１〜６４に対応する位置にも同様の風孔８２・・・が穿
設されている（図５）。

【００５６】そして、この端面部材６６、６７にも前記
貫通孔４７〜５０に対応する位置に貫通孔が穿設されて
いる。

【００５７】尚、７２は端面部材６６の上方に位置して
回転子５に取り付けられた円盤状のオイル分離用のプレ
ートであり、７３はプレート７２と端面部材６６間に取
り付けられたバランスウエイトである（図４、図６参
照）。

【００５８】係る構成で、電動機２の固定子４の固定子
巻線７に通電されると、回転磁界が形成されて回転子５
が回転する。この回転子５の回転により回転軸６を介し
てシリンダ９、１０内のローラ１３、１４が偏心回転さ
れ、吸入管２３、２４から吸入された吸入ガスは圧縮さ
れる。

【００５９】圧縮された高圧のガスは前記連通孔を介し
てシリンダ９からカップマフラ１９内に吐出され、この
カップマフラ１９に形成された吐出孔８３、８３（図
７）から上方の密閉容器１０１内に吐出される。一方、
シリンダ１０からは前記連通孔を介してカップマフラ２
０に吐出され、貫通孔７９を経てカップマフラ１９内に
入り、同様に吐出孔８３、８３から上方の密閉容器１内
に吐出される。

【００６０】吐出された高圧ガスは図７に矢印で示す如
く、電動機２の前記固定子４内の隙間Ｇや固定子鉄心７
４と回転子５との間の隙間、回転子鉄心２６の凹状部３
２〜３５、風孔６１〜６２および端面部材６６、６７の
切欠部８１・・・、風孔８２・・・を通過して上昇す
る。そして、プレート７２に当たり、遠心力で外側に向
かい、ガスは吐出管２２から吐出されると共に、オイル
は通路７７内を経て流下し、密閉容器１内底部のオイル
溜まりＢに帰還する。

【００６１】このように、電動機２内には固定子２内の
比較的大きい隙間Ｇや回転子鉄心２６の凹状部３２〜３
５、風孔６１〜６２および端面部材６６、６７の切欠部
８１・・・、風孔８２・・・が形成されているので、上
昇するガスの流速は比較的低くなる。従って、ガスとオ
イルは分離し易い状態となる。

【００６２】また、磁極集中巻方式のモータであるた
め、固定子巻線７が固定子鉄心７４から上方に突出する
寸法は従来より低くなる。そのため、プレート７２から
外方に向かうオイルは固定子巻線７を容易に越え、密閉
容器１の内壁に当たって通路７７に向かうようになる。

【００６３】これらにより、オイル分離のための空間を
密閉容器１内に大きく確保する必要が無くなり、電動機
２自体の小型化と合わせて密閉型回転圧縮機Ｃの全体寸
法の縮小を図ることが可能となる。

【００６４】ここで、図８は電動機２の固定子巻線７の
上端から密閉容器１のエンドキャップ部１Ｂの上壁下面
まで距離をＬ１、電動機２の固定子４の固定子巻線７の
上下寸法をＬ２としたときに、Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）を
種々変更した場合における密閉型回転圧縮機１の全高Ｌ
と吐出管２２からのオイル吐出量を示している。尚、各
値は電動機としてＡＣモータを使用した従来の密閉型回
転圧縮機の全高Ｌを１００、オイル吐出量を１００とし
た場合の比率で表されている。また、図中ＤＣブラシレ
スモータとは前記図１４に示した従来の密閉型回転圧縮
機１００の場合の各値を示している。

【００６５】この図から明らかな如く、固定子４よりも
上方の密閉容器１内空間を縮小して行って、Ｌ１／（Ｌ
１＋Ｌ２）が０．３となると、全高ＬはＡＣモータ密閉
型回転圧縮機の７７％まで縮小されるが、オイル吐出量
は９０％まで増大する（従来のＤＣモータ密閉型回転圧
縮機１００も９０％である）。

【００６６】そして、逆に固定子４よりも上方の密閉容
器１内空間を拡大して行って、Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）が
０．６となると、全高ＬはＡＣモータ密閉型回転圧縮機
のと同等となるが（１００％）、オイル吐出量は８％ま
で激減する。

【００６７】そこで、実施例では０．３≦Ｌ１／（Ｌ１
＋Ｌ２）≦０．６となるように各寸法を設定している。
これにより、密閉容器１からのオイル吐出量を従来同等
としながら、密閉型回転圧縮機Ｃの高さ寸法を著しく縮
小し、或いは、密閉型回転圧縮機Ｃの高さ寸法を従来同
等としながら、オイル吐出量を著しく低減させることが
できるようになる。

【００６８】また、図８の最下段は、通路７７の面積と
隙間Ｇを加えた固定子４部分の全通路面積（上下に連通
される通路面積）Ｘの密閉容器１の内周断面積Ｙに対す
る割合を示している。即ち、Ｘ＝通路７７の面積＋隙間Ｇの面積Ｙ＝密閉容器１の内周断面積図８の最下段の割合＝Ｘ／Ｙ×１００（％）

【００６９】固定子４よりも上方の密閉容器１内空間を
縮小していって全高Ｌの比率を７７％まで縮小した場
合、上記割合が３．８％以上であればオイル吐出量は従
来と同等若しくは少なくなる（ＡＣモータよりも少な
い）。従って、実施例では上記割合を３．８％以上に設
定している。

【００７０】特に、隙間Ｇの通路面積を通路７７の面積
よりも大きく設定しており、図２の例では隙間Ｇの面積
は２６６．４平方ミリメートル、通路７７の面積は２４
６．０平方ミリメートルとしている。

【００７１】ここで、図９は回転子５の他の実施例を示
している。この場合、回転子鉄心２６にはカップマフラ
１９の吐出孔８３、８３の上方に対応する位置に、回転
子鉄心２６および端面部材６６、６７を上下に貫通する
貫通孔８４、８４が形成されている。これにより、吐出
孔８３、８３から吐出されたガスは図９に矢印で示す如
く円滑に貫通孔６１〜６４に流入し、上昇できるように
なるので、ガス流速を更に低下させてオイル分離性を一
層改善することができるようになる。

【００７２】また、図１０および図１１は固定子４の他
の実施例を示している。この場合、固定子鉄心７４の外
周面に６箇所形成された切欠７６は各図に示す如く、そ
の断面形状が固定子４の外周側で狭くくびれ、楕円状に
内側が広くなった凹形状とされており、このくびれた部
分以外の固定子鉄心７４の外周面が密閉容器１のシェル
部１Ｂの内壁に当接する構成とされている。

【００７３】これにより、切欠７６内には断面形状が固
定子４の外周側が狭く、内側が広くなる通路７７が構成
されることになるので、オイル戻りのための通路７７の
面積を広く確保しながら、固定子４と密閉容器１との当
接面積を拡大できる。特に、一箇所の非当接部分の面積
も縮小させられるので、密閉容器１が内側に凹むなどの
不都合を未然に回避できる。

【００７４】尚、この場合、通路７７はシェル部１Ｂの
内壁に連通しているので、この内壁を伝ってオイルは円
滑に流下できる。

【００７５】次に、図１２は本発明の密閉型回転圧縮機
Ｃの他の実施例を示している。この場合、密閉容器１に
は外部にバイパス管２１が取り付けられており、このバ
イパス管２１は貫通孔７９と電動機２の下側の密閉容器
１内空間とを連通している。これにより、カップマフラ
２０に吐出されたガスはバイパス管２１にも流入するよ
うになり、その上端出口から電動機２の下側に水平方向
で吐出されるようになる。尚、図中図１と同一符号は同
一若しくは同様の機能を奏するものであり、前記Ｌ１と
Ｌ２の寸法関係も図１と同様に設定されているものとす
る。

【００７６】但し、この場合には図１に加えて固定子４
の固定子鉄心７４の積厚をＳＨ、固定子鉄心７４からエ
ンドキャップ部１Ｂの下端縁（１ＢＢで示す）までの距
離をＴとした場合、０．１５＜Ｔ／ＳＨ＜０．５となるように各寸法が設定されている。

【００７７】ここで、磁極集中巻方式のモータはスロッ
ト部の数が少ないためコギングトルクが大きく、モータ
振動も大きくなる。このモータ振動は密閉容器１に伝達
され、騒音となって外部に伝わるが、前記固定子鉄心７
４からエンドキャップ部１Ｂの下端縁１ＢＢまでの距離
Ｔが大きくなるほど密閉容器１の振動は大きくなる。

【００７８】この様子は図１３に示されている。即ち、
前記距離Ｔが大きくなりＴ／ＳＨ＝１となると音圧レベ
ルが増大していることが分かる。従って、実施例の如き
寸法範囲に設定することにより、密閉容器１自体の振動
を抑制し、騒音を低下させることが可能となる。尚、騒
音低減にはエンドキャップ部１Ｂの高さ寸法を拡張する
方法もあるが、それでは密閉型回転圧縮機Ｃの高さ寸法
が拡大されてしまうので採用できない。

【００７９】上記下限の０．１５は構造上の実用範囲で
決定したものである。また、係る寸法関係は図１の実施
例においても当然に適用されているものである。

【００８０】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、密閉
容器内に電動要素と、この電動要素に連結された回転軸
にて駆動される回転圧縮要素とを収納して成る密閉型回
転圧縮機において、電動要素を、密閉容器の内壁に固定
された固定子と、この固定子の内側において回転軸に回
転自在に支持された回転子と、固定子を構成する固定子
鉄心と、この固定子鉄心に形成された複数の歯部および
スロット部と、各歯部にスロット部を利用して直接巻回
された固定子巻線とから成る磁極集中巻方式のモータに
より構成したので、係る磁極集中巻方式のモータの採用
により、固定子鉄心からの固定子巻線の突出寸法が小さ
くなると共に、オイル分離効果も良好となる。

【００８１】これにより、オイル分離のための空間を密
閉容器内に大きく確保する必要が無くなり、電動要素自
体の小型化と合わせて密閉型回転圧縮機の全体寸法の縮
小を図ることができるようになるものである。

【００８２】特に請求項２の発明の如く、密閉容器内底
部に回転圧縮要素を収納し、その上方に電動要素を配置
すると共に、密閉容器の上壁に吐出管を取り付け、電動
要素の固定子巻線の上端から密閉容器の上壁下面までの
距離をＬ１、電動要素の固定子の上下寸法をＬ２とした
場合に、０．３≦Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）≦０．６となるように各寸法を設定すれば、密閉容器からのオイ
ル吐出量を従来同等としながら、密閉型回転圧縮機の高
さ寸法を著しく縮小し、或いは、密閉型回転圧縮機の高
さ寸法を従来同等としながら、オイル吐出量を著しく低
減させることができるようになるものである。

【００８３】請求項３の発明によれば、更に回転子は、
回転子鉄心と、この回転子鉄心の外周面に上下に渡って
形成された凹状部と、回転子鉄心の上下両端面に取り付
けられた端面部材とを備えており、この端面部材には、
回転子鉄心の凹状部に対応する位置に、切欠部を形成し
たので、端面部材が回転子鉄心の凹状部内を上昇するガ
スの邪魔をすることが無くなり、ガス流速を低下させて
オイル分離性を改善することができるようになるもので
ある。

【００８４】請求項４の発明によれば、更に回転圧縮要
素のカップマフラに形成された吐出孔を備え、回転子の
前記吐出孔の上方に対応する位置には、当該回転子の上
下両端に渡る貫通孔を形成したので、吐出孔から吐出さ
れたガスが円滑に回転子の貫通孔に流入し、上昇できる
ようになる。これにより、ガス流速を更に低下させてオ
イル分離性を一層改善することができるようになるもの
である。

【００８５】請求項５の発明によれば、更に固定子の外
周面には上下両端に渡る凹状の通路を所定間隔で複数形
成すると共に、各通路の断面形状を、固定子の外周側が
狭く、内側が広くなるように形成し、且つ、各通路以外
の部分の外周面を密閉容器の内壁に当接させたので、オ
イル戻りのための通路を広く確保しながら、固定子と密
閉容器との当接面積を拡大し、更に、一箇所の非当接部
分の面積も縮小させて密閉容器の変形などの不都合を未
然に回避できるようになる。

【００８６】請求項６の発明によれば、請求項１に加え
て密閉容器は、電動要素と回転圧縮要素を収納した一端
が開口するシェル部と、このシェル部の開口を閉塞する
エンドキャップ部とから成り、電動要素の固定子の固定
子鉄心の積厚をＳＨ、この固定子鉄心からエンドキャッ
プ部の端縁までの距離をＴとした場合、０．１５＜Ｔ／
ＳＨ＜０．５となるように各寸法を設定したので、コギ
ングトルクが大きく、振動が大きくなりがちな磁極集中
巻方式モータを採用した場合にも密閉容器自体の振動を
抑制し、騒音を低下させることが可能となるものであ
る。

【００８７】請求項７の発明によれば、請求項１に加え
て固定子における通路面積を密閉容器の内周断面積の
３．８％以上に設定したので、オイル吐出量の一層の低
減を図ることができるようになるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一実施例の密閉型回転圧縮機
の縦断側面図である。

【図２】図１に示す密閉型回転圧縮機の平断面図であ
る。

【図３】図１に示す密閉型回転圧縮機の固定子鉄心と回
転子鉄心の平面図である。

【図４】図１に示す密閉型回転圧縮機の回転子の縦断側
面図である。

【図５】図１に示す密閉型回転圧縮機の回転子の下面図
である。

【図６】図１に示す密閉型回転圧縮機の回転子の上面図
である。

【図７】図１に示す密閉型回転圧縮機の電動機部分の拡
大縦断側面図である。

【図８】図１中のＬ１とＬ２を変化させた場合の密閉型
回転圧縮機の全高とオイル吐出量の関係を示す図であ
る。

【図９】本発明の他の実施例の密閉型回転圧縮機の電動
機部分の拡大断面図である。

【図１０】本発明のもう一つの実施例の密閉型回転圧縮
機の平断面図である。

【図１１】図１０に示す密閉型回転圧縮機の固定子鉄心
と回転子鉄心の平面図である。

【図１２】本発明の更にもう一つの実施例の密閉型回転
圧縮機の縦断側面図である。

【図１３】図１２中のＳＨとＴを変化させた場合の騒音
値を示す図である。

【図１４】従来の密閉型回転圧縮機の縦断側面図であ
る。

【図１５】図１５に示す密閉型回転圧縮機の平断面図で
ある。

【図１６】図１５の密閉型回転圧縮機の固定子鉄心と回
転子鉄心の平面図である。

【符号の説明】

Ｃ圧縮機１密閉容器１Ａシェル部１Ｂエンドキャップ部２電動機４固定子５回転子６回転軸７固定子巻線２６回転子鉄心３２〜３５凹状部６６、６７端面部材７４固定子鉄心７６切欠部７７通路８１切欠部

フロントページの続き (72)発明者樋口剛大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者藤原一昭大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者松浦大大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者佐藤有朝大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者橋本彰大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 3H003 AA05 AB04 AC03 BA03 BD13 BE07 BG08 BH02 CD01 CF04 3H029 AA04 AA09 AA13 AA21 AB03 BB05 BB21 BB35 CC07 CC09 CC27 CC30 5H605 AA04 AA05 BB07 BB18 CC01 DD09 GG21 5H607 AA04 BB01 BB07 BB09 BB14 DD08 EE40 FF07 FF08 JJ10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉容器内に電動要素と、この電動要素
に連結された回転軸にて駆動される回転圧縮要素とを収
納して成る密閉型回転圧縮機において、前記電動要素を、前記密閉容器の内壁に固定された固定
子と、この固定子の内側において前記回転軸に回転自在
に支持された回転子と、前記固定子を構成する固定子鉄
心と、この固定子鉄心に形成された複数の歯部およびス
ロット部と、前記各歯部に前記スロット部を利用して直
接巻回された固定子巻線とから成る磁極集中巻方式のモ
ータにより構成したことを特徴とする密閉型回転圧縮
機。
【請求項２】密閉容器内底部に回転圧縮要素を収納
し、その上方に電動要素を配置すると共に、前記密閉容
器の上壁に吐出管を取り付け、前記電動要素の固定子巻
線の上端から前記密閉容器の上壁下面までの距離をＬ
１、前記電動要素の固定子巻線の上下寸法をＬ２とした
場合、０．３≦Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）≦０．６の範囲に設定したことを特徴とする請求項１の密閉型回
転圧縮機。
【請求項３】回転子は、回転子鉄心と、この回転子鉄
心の外周面に上下に渡って形成された凹状部と、前記回
転子鉄心の上下両端面に取り付けられた端面部材とを備
え、この端面部材には、前記回転子鉄心の凹状部に対応
する位置に、切欠部を形成したことを特徴とする請求項
２の密閉型回転圧縮機。
【請求項４】回転圧縮要素のカップマフラに形成され
た吐出孔を備え、回転子の前記吐出孔の上方に対応する
位置には、当該回転子の上下両端に渡る貫通孔を形成し
たことを特徴とする請求項２又は請求項３の密閉型回転
圧縮機。
【請求項５】固定子の外周面には上下両端に渡る凹状
の通路を所定間隔で複数形成すると共に、各通路の断面
形状を、固定子の外周側が狭く、内側が広くなるように
形成し、且つ、各通路以外の部分の外周面を密閉容器の
内壁に当接させたことを特徴とする請求項２、請求項３
又は請求項４の密閉型回転圧縮機。
【請求項６】密閉容器は、電動要素と回転圧縮要素を
収納した一端が開口するシェル部と、このシェル部の開
口を閉塞するエンドキャップ部とから成り、前記電動要
素の固定子の固定子鉄心の積厚をＳＨ、この固定子鉄心
から前記エンドキャップ部の端縁までの距離をＴとした
場合、０．１５＜Ｔ／ＳＨ＜０．５の範囲に設定したことを特徴とする請求項１の密閉型回
転圧縮機。
【請求項７】固定子における通路面積を密閉容器の内
周断面積の３．８％以上に設定したことを特徴とする請
求項１の密閉型回転圧縮機。
【請求項８】固定子内の隙間の面積を、固定子と密閉
容器間の通路の面積よりも大きく設定したことを特徴と
する請求項７の密閉型回転圧縮機。