JP2007023985A

JP2007023985A - 密閉型圧縮機

Info

Publication number: JP2007023985A
Application number: JP2005210940A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Ono; 竜一大野; Yoshiyuki Futagami; 義幸二上; Hirofumi Yoshida; 裕文吉田; Takashi Morimoto; 敬森本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2005-07-21
Publication date: 2007-02-01

Abstract

【課題】高速運転時など、ガス流速や流量が大きい場合においても、十分にオイルを分離したガスを密閉容器外に吐出、供給できる密閉型圧縮機を提供すること。
【解決手段】圧縮機構上昇連通路出口衝突板２４を、冷媒ガス２が衝突するよう圧縮機構上昇連通路２１の出口を覆う状態で配置し、開口方向を、圧縮機構上昇連通路２１の出口に対し略垂直方向で、かつ密閉容器１２のおおよそ周方向となるように設けることにより、高速運転時などガス流速や流量が大きく、回転子８ａの旋回による遠心力だけでは分離能力が不足する場合でも、十分にオイル４を分離した冷媒ガス２を密閉容器１２外へ吐出、供給することができる。
【選択図】図１

Description

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、あるいは冷凍冷蔵機器などに用いられる密閉型圧縮機に関するものである。

従来、この種の密閉型圧縮機は、圧縮機構の密閉効果の増大、摺動摩擦の低減させるため、潤滑用にオイルを使用しているが、前記オイルがガスと随伴して吐出されるのを防止するため、前記圧縮機構から吐出された前記ガスを、一旦下降させ回転子に導き、回転子の旋回による遠心力を利用して前記オイルと前記ガスとを分離し吐出させる構成を採用している（例えば、特許文献１参照）。

図５は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機を示すものである。図５に示すように、圧縮機構１からの冷媒ガス２、および圧縮機構１、およびその軸受部３への供給後のオイル４をほぼ拘束して回転子上部室５から回転子通路６に通して回転子下部室７に導き回転子８の回転による強制旋回に供して気液の遠心分離を行ない、オイルと分離された冷媒ガス２を電動機下部室９から固定子通路１０を通して前記拘束の領域外の固定子上部室１１に導き密閉容器１２の固定子上部室１１の位置以上の部分から密閉容器１２外に吐出させる構成となっている。

これにより冷媒、およびオイルをほぼ拘束して取り扱い、十分に気液分離されたガスを吐出することができる。
特開２００１−２８０２５２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、冷媒ガスの上昇する通路には、気液分離機構が設けられていないため、高速運転時などガス流速や流量が大きい場合、回転子の旋回による遠心力だけでは分離能力が不足し、ガスに随伴したオイルがそのまま密閉容器外に吐出され、該圧縮機を使用したシステムの性能が低下してしまうという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高速運転時などガス流速や流量が大きい場合においても、十分にオイルを分離したガスを密閉容器外に吐出することができる密閉型圧縮機の提供を目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の密閉型圧縮機は密閉容器内に圧縮機構と、圧縮機構を駆動するための電動機と、電動機の回転力を圧縮機構に伝達するためのクランク軸と、クランク軸を通じて、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の軸受部や圧縮機構の摺動部に供給する給油機構を配置し、圧縮機構から吐出されるガスが、圧縮機構の上部吐出口を覆うように備えられたマフラーにより形成された容器内吐出室を出て、圧縮機構の下部に連通する圧縮機構連通路、連絡路から回転子上部室に入り、回転子に設けた回転子通路を通じて回転子上部室から回転子下部室を経由して電動機下部室に至り、さらに固定子、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連絡路外まわりの固定子上部室に抜けた後、圧縮機構上昇連通路より圧縮機構上部室へ入り、圧縮機上部室に施された外部吐出口を通って密閉容器外に吐出されるようにする圧縮機であって、マフラーと一体形成された衝突体を、圧縮機構上昇連通路出口を覆う状態で配置し、衝突体の開口方向を、圧縮機構上昇連通路出口に対し略垂直方向で、かつ密
閉容器のおおよそ周方向に設定するものである。

これによって、圧縮機構上昇連通路を出たガスが衝突体に当たることで、圧縮機構上部室でもガスとオイルとを分離でき、また衝突体の開口方向を密閉容器のおおよそ周方向に設定することで、ガスが直接外部吐出口に向わず、圧縮機構上部室内を旋回しながら外部吐出口に向うことになるため、ガスになお随伴しているオイルの凝縮、分離を促進することができる。

本発明の密閉型圧縮機は、高速運転時などガスの流速や流量が大きい場合においても、十分にオイルを分離したガスを密閉容器外に吐出、供給することができる。

第１の発明は、密閉容器内に圧縮機構と、圧縮機構を駆動するための電動機と、電動機の回転力を圧縮機構に伝達するためのクランク軸と、クランク軸を通じて、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の軸受部や圧縮機構の摺動部に供給する給油機構を配置し、圧縮機構から吐出されるガスが、圧縮機構の上部吐出口を覆うように備えられたマフラーにより形成された容器内吐出室を出て、圧縮機構の下部に連通する圧縮機構連通路、連絡路から回転子上部室に入り、回転子に設けた回転子通路を通じて回転子上部室から回転子下部室を経由して電動機下部室に至り、さら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連絡路外まわりの固定子上部室に抜けた後、圧縮機構上昇連通路より圧縮機構上部室へ入り、圧縮機構上部室に施された外部吐出口を通って密閉容器外に吐出されるようにする圧縮機であって、マフラーと一体形成された衝突体を、圧縮機構上昇連通路出口を覆う状態で配置し、衝突体の開口方向を、圧縮機構上昇連通路出口に対し略垂直方向で、かつ密閉容器のおおよそ周方向に設定するものである。この構成によれば、圧縮機構上昇連通路から出たガスを衝突体に当てることで気液分離を誘発でき、また衝突体の開口方向が密閉容器のおおよそ周方向に設定されている為、ガスが直接外部吐出口に向わず、圧縮機構上部室内を旋回し、遠心分離効果を発揮しながら外部吐出口に向うことで、ガスに随伴しているオイルの凝縮、分離が促進されることとなり、十分にオイルを分離したガスの密閉容器外への吐出、供給が可能となる。

第２の発明は、特に、第１の発明に記載の衝突体を複数箇所に設けるものである。この構成によれば、ガスを当てる衝突体の増設に伴い、第１の発明に記載の気液分離作用をより向上させることができる。よって、ガスに随伴しているオイルの凝縮、分離がさらに促進されることとなり、十分にオイルを分離したガスの密閉容器外への吐出、供給が可能となる。

第３の発明は、特に、第２の発明に記載の衝突体の開口方向のうち、一部を他の開口方向とは逆方向に設定するものである。この構成によれば、圧縮機構上昇連通路を出て圧縮機構上部室内を旋回するガス流の一部が衝突をおこし、圧縮機構上部室内でガス同士の衝突分離作用を発生させることができる。結果、ガスに随伴しているオイルの凝縮、分離が促進されることとなり、第２の発明に記載の効果をさらに高め、より一層オイルを分離したガスの密閉容器外への吐出、供給が可能となる。

第４の発明は、特に、第１の発明〜第３の発明のいずれか１つに記載の外部吐出口を、密閉容器上面部の中央に設けるものである。この構成によれば、衝突体開口方向から一番遠い位置に外部吐出口が設けられている為、衝突体開口を出てから外部吐出口到達するまでの時間を遅延させることができるとともに、遠心分離作用によって、オイル濃度の最も低い密閉容器中心付近のガスを密閉容器外へ吐出、供給することが可能となる。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の断面図を示すものである。また図２は、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機のマフラーと一体形成された衝突体の斜視図を示すものである。図１、図２において、図５の従来の密閉型圧縮機と同じ構成要素については同じ符号を使い、説明を省略する。

図１において、この密閉型圧縮機は密閉容器１２内に圧縮機構１と、圧縮機構１を駆動するための電動機８と、電動機８の回転力を圧縮機構１に伝達するためのクランク軸１３と、クランク軸１３を通じて、密閉容器内１２の下部に設けたオイル溜め１４のオイル４をクランク軸１３の軸受部３や圧縮機構１の摺動部に供給する給油機構１５を配置し、圧縮機構１から吐出されるガス２が、圧縮機構１上部の吐出口１６を覆うように備えられたマフラー１７により形成された容器内吐出室１８を出て、圧縮機構１の下部に連通する圧縮機構連通路１９、連絡路２０から回転子上部室５に入り、回転子８ａに設けた回転子通路６を通じて回転子上部室５から回転子下部室７を経由して電動機下部室９に至り、さらに固定子８ｂ、または固定子８ｂと密閉容器１２との間に設けられた固定子通路１０を通って連絡路２０外まわりの固定子上部室１１に抜けた後、圧縮機構上昇連通路２１より圧縮機構上部室２２へ入り、圧縮機構上部室２２に施された外部吐出口２３を通って密閉容器１２の外に吐出されるようになっている。

また、図２に示すように、圧縮機構上昇連通路出口衝突板２４は、マフラー１７と一体形成され、冷媒ガス２が衝突するよう圧縮機構上昇連通路２１の出口を覆う状態で配置し、開口方向を、圧縮機構上昇連通路２１の出口に対し略垂直方向で、かつ密閉容器１２のおおよそ周方向となるように設けられている。

以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。

圧縮機構１から容器内吐出室１８に吐出される冷媒ガス２は、圧縮機構１の摺動部やクランク軸１３の軸受部３に供給されたオイル４を含んでおり、圧縮機構連通路１９、連絡路２０を通り、回転子８ａ上部にある回転子上部室５に入る。回転子上部室５と回転子８ａ下部にある回転子下部室７とを結ぶ回転子通路６を抜ける際、回転子８ａの回転による遠心力によって、冷媒ガス２とオイル４とに分離される。回転子下部室７を抜けると、分離されたオイル４は、オイル溜め１４に滴下する。一方、冷媒ガス２は、電動機下部室９、固定子通路１０を経て、固定子上部室１１に入り、圧縮機構上昇連通路３６を抜けて、圧縮機構上昇連通路出口衝突板２４に臨む。該圧縮機構連通路出口衝突板２４は圧縮機構上昇連通路２１の出口を覆う状態で配置されていて、衝突した冷媒ガス２は気液分離作用を誘発される。また開口方向は、圧縮機構上昇連通路２１の出口に対し略垂直方向で、かつ密閉容器１２のおおよそ周方向となっているため、冷媒ガス２が直接外部吐出口２３に向わず、圧縮機構上部室２２内を旋回し、遠心分離効果を発揮しながら外部吐出口２３に向うことで、ガス２に随伴しているオイル４の凝縮、分離が促進される。

以上のように、本実施の形態においては圧縮機構上昇連通路出口衝突板２４を、冷媒ガス２が衝突するよう圧縮機構上昇連通路２１の出口を覆う状態で配置し、開口方向を、圧縮機構上昇連通路２１の出口に対し略垂直方向で、かつ密閉容器１２のおおよそ周方向となるように設けることにより、高速運転時などガス流速や流量が大きく、回転子８ａの旋回による遠心力だけでは分離能力が不足する場合でも、十分にオイル４を分離した冷媒ガス２を密閉容器１２外へ吐出、供給することができる。

なお、圧縮機構上昇連通路出口衝突板２４を複数個設けた場合においては、請求項１の効果である冷媒ガス２の気液分離の能力がさらに向上し、冷媒ガス２に随伴するオイル４の凝縮、分離が促進され、回収率を高めることが可能となる。よって、高速運転時などガス流速や流量が大きく、回転子８ａの旋回による遠心力だけでは分離能力が不足する場合でも、十分にオイル４を分離した冷媒ガス２を密閉容器１２外へ吐出、供給することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機のマフラーと一体形成された衝突体の斜視図を示すものである。

図３に示すように、圧縮機構上昇連通路出口衝突板２４は、マフラー１７と一体形成され、冷媒ガス２が衝突するよう圧縮機構上昇連通路２１の出口を覆う状態で複数箇所に配置し、開口方向は、圧縮機構上昇連通路２１の出口に対し略垂直方向で、かつ密閉容器１２のおおよそ周方向、そして一部を他の開口方向とは逆方向に設けられる。この構成によれば、圧縮機構上昇連通路出口衝突板２４のうち、一部の開口方向が逆方向であるために、圧縮機構上昇連通路２１を出て圧縮機構上部室２２内を旋回する冷媒ガス２の旋回流の一部が衝突をおこし、圧縮機構上部室２２内で冷媒ガス２同士の衝突分離作用を発生させることができる。結果、冷媒ガス２に随伴しているオイル４の凝縮、分離が促進されることとなり、高速運転時などガス流速や流量が大きく、回転子８ａの旋回による遠心力だけでは分離能力が不足する場合においても、請求項２に記載の効果をさらに高め、より一層オイル４を分離した冷媒ガス２を密閉容器１２外へ吐出、供給することができる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における密閉型圧縮機の上面図を示すものである。

外部吐出口２３は、密閉容器１２上面部の中央に設けられる。この構成によれば、圧縮機構上昇連通路出口衝突板２４の開口方向から一番遠い位置に外部吐出口２３が設けられているため、圧縮機構上昇連通路出口衝突板２４を出てから圧縮機構上部室２２を経て、外部吐出口２３に到達するまでの時間を遅延させることができ、冷媒ガス２に随伴しているオイル４の凝縮、分離を促進することが可能となる。また、遠心分離作用によって、圧縮機構上部室２２内の中心部はオイル４の濃度が最も低くなるため、よりオイル４含有量の少ない冷媒ガス２を密閉容器１２外へ吐出、供給することができる。

以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、十分にオイルを分離したガスを密閉容器外に吐出、供給でき、該密閉型圧縮機を使用した機器性能を安定させることが可能となるので、エアコン、給湯器のヒートポンプサイクル等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１〜３における密閉型圧縮機の縦断面図本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機のマフラーと一体形成された衝突板の斜視図本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機のマフラーと一体形成された衝突板の斜視図本発明の実施の形態３における密閉型圧縮機の上面図従来の密閉型圧縮機の縦断面図

符号の説明

１圧縮機構
２冷媒ガス
３軸受部
４オイル
５回転子上部室
６回転子通路
７回転子下部室
８電動機
８ａ回転子
８ｂ固定子
９電動機下部室
１０固定子通路
１１固定子上部室
１２密閉容器
１３クランク軸
１４オイル溜め
１５給油機構
１６吐出口
１７マフラー
１８容器内吐出室
１９圧縮機構連通路
２０連絡路
２１圧縮機構上昇連通路
２２圧縮機構上部室
２３外部吐出口
２４圧縮機構上昇連通路出口衝突板

Claims

密閉容器内に圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動するための電動機と、前記電動機の回転力を前記圧縮機構に伝達するためのクランク軸と、前記クランク軸を通じて、前記密閉容器内の下部に設けたオイル溜めのオイルを前記クランク軸の軸受部や前記圧縮機構の摺動部に供給する給油機構を配置し、前記圧縮機構から吐出されるガスが、前記圧縮機構の上部吐出口を覆うように備えられたマフラーにより形成された容器内吐出室を出て、前記圧縮機構の下部に連通する圧縮機構連通路、連絡路から回転子上部室に入り、回転子に設けた回転子通路を通じて前記回転子上部室から回転子下部室を経由して電動機下部室に至り、さらに固定子または前期固定子と前記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、圧縮機構上昇連通路より圧縮機構上部室へ入り、前記圧縮機構上部室に施された外部吐出口を通って前記密閉容器外に吐出されるようにする圧縮機であって、前記マフラーと一体形成された衝突体を、前記圧縮機構上昇連通路出口を覆う状態で配置し、前記衝突体の開口方向を、前記圧縮機構上昇連通路出口に対し略垂直方向で、かつ前記密閉容器のおおよそ周方向に設定したことを特徴とする密閉型圧縮機。
衝突体は複数箇所に設けたことを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
衝突体の開口方向のうち、一部を他の前記開口方向とは逆方向に設定したことを特徴とする請求項２に記載の密閉型圧縮機。
外部吐出口は、密閉容器上面部の中央に設けたことを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の密閉型圧縮機。