JP2011106348A - 圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転子3の上部から突出した駆動軸4の突出部4aに第1の油分離部材5を設ける。第1の油分離部材5は、駆動軸の半径方向に突設されたつば部5bを備える。つば部5bはドーナツ状の板部材から形成されており、板部材は、その外周部の複数箇所が折り曲げられて、折曲部5cが形成され、平面視において多角形状となっているものである。
【選択図】図2
Description
このような従来の圧縮機としては、例えばドーナツ状の板部材で形成された油分離部材を駆動軸に設けたものが提案されている(例えば特許文献1参照)。
また、このような従来の圧縮機としては、例えばカップ状の油分離部材を駆動軸に設けたものが提案されている(例えば特許文献2,3参照)。
図1は、本発明の実施の形態に係る圧縮機の縦断面模式図である。図2は、図1に示す圧縮機の上部近傍を示す要部拡大図である。また、図3は、この圧縮機に設けられた第1の油分離部材を示す詳細図である。なお図3(a)は第1の油分離部材の平面図を示し、図3(b)は第1の油分離部材の側面図を示し、図3(c)は第1の油分離部材の斜視図を示す。以下、これら図1〜図3に基づいて、本実施の形態に係る圧縮機100を説明する。
また、圧縮機構1には、駆動軸4が回転した際、密閉容器11の下部に貯留された冷凍機油が、駆動軸4に形成された給油経路を介して供給されるようになっている。
第1の油分離部材5は、カップ部5a、つば部5b、折曲部5c及びフランジ5dから構成されている。カップ部5aは、下部(接続部)から上方にかけて拡径された略カップ形状をしている。つば部5bは、略ドーナツ状の板部材であり、カップ部5aの上側端部に設けられている(つまり、つば部5bは駆動軸4の半径方向に突設されている)。フランジ5dは、略中空円筒形状であり、カップ部5aの下側端部に設けられている。フランジ5dを突出部4aに挿入(例えば圧入)することにより、第1の油分離部材5が突出部4aに接続される。なお、カップ部5aを設けずに第1の油分離部材5を形成してもよい。つまり、フランジ5dの上側端部に、つば部5bを直接設けてもよい。
なお、つば部5bを平面視した場合、各角部が円弧形状となっているが、本実施の形態では角部が円弧形状となっていても四角形と称する。また、つば部5bの数は4つに限定されるものではない。つまり、つば部5bを平面視した場合、多角形となっていれば、後述のような流速勾配による油分離効果を得ることができる。しかしながら、つば部5bを平面視において多角形に形成する場合でも、平面視において略点対称となる多角形状(例えば、略四角形、略六角形、略八角形等)につば部5bを形成することにより、後述のような流速勾配による油分離効果がより促進される。この中でも、つば部5bを平面視において略四角形とすることにより、折曲部5cの平面視における長さを大きくすることができるため、後述のような流速勾配による油分離効果がさらに促進される。このため、本実施の形態では、つば部5bの平面視形状を略四角形としている。
まず、折曲部5cの一方の端部と第1の油分離部材5の回転中心とを結ぶ直線を仮想直線21、折曲部5cの他方の端部と第1の油分離部材5の回転中心とを結ぶ直線を仮想直線22とした場合、平面視において仮想直線21と仮想直線22とのなす角度は40°以内となっている。これは、隣り合う折曲部5cが、後述する流速勾配による油分離効果を互いに相殺し合わないようにするためである。
フランジ6bは、略中空円筒形状であり、円板部6aの下部に設けられている。フランジ6bを突出部4aに挿入(例えば圧入)することにより、第2の油分離部材6が突出部4aに接続される。なお、第2の油分離部材6は、略カップ形状の油分離部材としてもよい。
本実施の形態では、第1の油分離部材5及び第2の油分離部材6の設置状態が次のような状態になるように、フランジ5d及びフランジ6bの長さを設定している。フランジ5d及びフランジ6bの長さを設定し、上述のように第1の油分離部材5及び第2の油分離部材6を設けることにより、第1の油分離部材5及び第2の油分離部材6を所望の位置に配置することが容易となる。
続いて、このように構成された圧縮機100の動作について説明する。
図4は、本発明の実施の形態に係る圧縮機の冷媒流れを示す説明図(縦断面模式図)である。図5は、本発明の実施の形態に係る第1の油分離部材に発生する流速勾配を説明するための説明図(平面図)である。以下、これら図4及び図5を用いて、圧縮機100の動作について説明する。なお、参考として、図6に従来の圧縮機(一例)の冷媒流れを示す。図6に示す従来の圧縮機200は、ドーナツ状の板部材で形成された油分離部材106を備えたものである。
より詳しくは、略直線的に折り曲げられた折曲部5cは、折曲部5c内の各位置において、回転中心からの距離が異なる。このため、折曲部5cの両端部は角速度が大きくなり、折曲部5cの中心部は角速度が小さくなる。この角速度の違いによって、図4に示すように、折曲部5cの回転方向前方側の端部には外側に負圧が発生し、折曲部5cの回転方向後方側の端部には内側に負圧が発生する。これにより、折曲部5cの外側では回転方向と同じ方向に流れが発生し、折曲部5cの内側では回転方向と逆方向に流れが発生する。したがって、第1の油分離部材5は、この流れ方向の違い(流速勾配)によっても冷媒に混入した冷凍機油を分離することが可能なので、さらに油分離効果が向上する。
なお、この効果は、第2の油分離部材6が設けられた場合に限るものではない。つまり、第2の油分離部材6を設けなくとも、本実施の形態に係る圧縮機100は、従来の圧縮機よりも油分離効果が向上する。第1の油分離部材5は、遠心分離効果に加え、この流速勾配によっても冷凍機油と冷媒とを分離することが可能だからである。
また、第2の油分離部材6の円板部6aの外径は、平面視において回転子3の貫通孔3aを覆う大きさとなっている。これにより、回転子3の貫通孔3aより流出した冷媒から、より確実に冷凍機油を分離することができる。
Claims (11)
- 密閉容器と、
該密閉容器の下方に設けられた圧縮機構と、
固定子及び回転子を有し、前記密閉容器において前記圧縮機構より上方に設けられた電動機部と、
前記回転子と前記圧縮機構とを接続する駆動軸と、
前記回転子の上部から突出した前記駆動軸の突出部に設けられた第1の油分離部材と、
前記第1の油分離部材の上方に設けられた吐出管と、
を備えた圧縮機において、
前記第1の油分離部材は、駆動軸の半径方向に突設されたつば部を備え、
前記つば部はドーナツ状の板部材から形成されており、
該板部材は、
その外周部の複数箇所が折り曲げられて、折曲部が形成され、
平面視において多角形状となっていることを特徴とする圧縮機。 - 前記つば部は、
前記板部材の外周部の四箇所が折り曲げられ、
平面視において四角形状となっていることを特徴とする請求項1に記載の圧縮機。 - 前記折曲部の高さは、
前記板部材の半径の5%〜30%であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の圧縮機。 - 前記第1の油分離部材は、
該第1の油分離部材の回転中心と前記折曲部の一方の端部とを結んだ線を第1の仮想直線、及び、前記第1の油分離部材の回転中心と前記折曲部の他方の端部とを結んだ線を第2の仮想直線とした場合、
前記第1の仮想直線と前記第2の仮想直線とのなす角度が、平面視において40°以内となっていることを特徴とする請求項2に記載の圧縮機。 - 前記第1の油分離部材が前記駆動軸の前記突出部に設けられた状態において、
前記折曲部の上端部の高さは前記固定子に巻かれたコイルの上端部と略同じ高さであることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の圧縮機。 - 前記つば部の外径は、平面視において前記回転子の外径と略同じであることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の圧縮機。
- 前記回転子と前記第1の油分離部材との間の前記突出部に、第2の油分離部材が設けられたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の圧縮機。
- 前記回転子と前記第1の油分離部材との間の前記突出部に、第2の油分離部材が設けられ、
前記第2の油分離部材はドーナツ状の板部材であり、その外径は平面視において前記回転子の外径と略同じであることを特徴とする請求項6に記載の圧縮機。 - 前記第1の油分離部材の下部及び前記第2の油分離部材の下部にはフランジが設けられ、
前記第1の油分離部材の下部及び前記第2の油分離部材が前記突出部に設けられた状態においては、
前記第2の油分離部材に設けられたフランジの下端部が前記回転子の上部に接触し、前記第1の油分離部材に設けられたフランジの下端部が前記第2の油分離部材の上部に接触することを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の圧縮機。 - 前記突出部に前記第2の油分離部材が設けられた状態において、
前記回転子の上部と前記固定子に巻かれたコイルの上端部との距離を1とした場合、
前記回転子の上部と前記第2の油分離部材の上部との距離が0.1〜0.2となることを特徴とする請求項7〜請求項9のいずれか一項に記載の圧縮機。 - 前記第1の油分離機構は、
前記折曲部の上端部と前記吐出管の冷媒吸入口との距離が前記つば部の半径以下となり、前記吐出管と接触しない範囲に設けられたことを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の圧縮機。
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