JP2016200122A - 密閉型電動圧縮機 - Google Patents
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この密閉型電動圧縮機は、バランスウエイトによる冷媒ガスの攪拌を抑制し、冷媒ガスに含まれる油の微細化(ミスト化)を抑制する。この密閉型電動圧縮機によれば、油の微細化を抑制することで、冷媒ガスに伴って冷凍サイクルに吐出される潤滑油の量(油吐出量)を低減することができる。
本実施形態に係る密閉型電動圧縮機は、固定子鉄心の上側端面に配置される絶縁ボビン上でコイルエンド部を覆うように配置される絶縁カバーにおける内周側壁の下端の位置が、コイルエンド部の上端の位置よりも上方にあることを主な特徴とする。
以下では、密閉型電動圧縮機としての縦型のスクロール圧縮機について説明する。
このような固定スクロール7のラップ7bと、旋回スクロール8のラップ7bとの噛み合わせによって、冷媒ガスを圧縮する圧縮室51が形成される。
また、旋回スクロール8とフレーム9との間には、背圧室53が形成されている。
台板7aの中央側には、前記した吐出口7eが設けられている。圧縮室51で圧縮された冷媒ガスは、潤滑油11aを伴って吐出圧力空間54に吐出される。
図1に示すように、電動機部3は、回転子3aと、固定子3bと、を備えている。
回転子3aは、円筒形状を呈している。回転子3aの中央部には、前記したようにシャフト10が圧入されている。これにより回転子3aは、シャフト10周りに回転可能となっている。
図2に示すように、固定子3bは、円筒形状を呈している。固定子3bは、密閉容器1(図1参照)内に圧入、溶接等により固定されている。
固定子3bは、固定子鉄心30bと、絶縁ボビン33と、巻線31と、口出線32と、絶縁カバー34と、を備えている。
図2及び図3に示すように、固定子鉄心30bの外周面には、軸方向に延びる複数の溝部30cが形成されている。この溝部30cは、図3に示すように、密閉容器1との間で固定子風穴を形成する。この固定子風穴は、潤滑油11aを油溜り11に戻す返油路となる。
この固定子スロット30dは、後に詳しく説明するように、潤滑油11aを油溜り11に戻す返油路となる。
底板部33cは、図4に示すように、固定子鉄心30b(ティース部T)の上側端面に配置される。底板部33cは、後記するように、固定子鉄心30bと一体に巻線31で巻回される。
絶縁ボビン33の内壁33aは、図4に示すように、底板部33cの内周側縁部から上方に向けて設けられる。
この内壁33aは、図3に示すように、固定子3bの内周方向に沿って等間隔に6つ並んで配置されており、図5に示すように、固定子鉄心30bの軸側から見た正面視での平面形状で、固定子鉄心30b側を底辺とし、上方に向かうほど横幅が徐々に狭小となる形状を呈している。具体的には内壁33aの平面形状は、略二等辺三角形になっている。なお、図に示す実施例は、形状や数を限定するものではなく、内壁33aはティース部Tの数に対応し、形状は巻線を施す際に巻線機の軌跡を阻害せず、巻線が解けない形状であればよい。
この隙間35は、図2に示すように、固定子3bの内周側と、巻線31で形成される後記の隣り合うコイルエンド部31a同士の間の空間30eとを連通させている。
この外壁33bは、図2に示すように、軸方向に立ち上がる外周面を形成している。外壁33bには、この外壁33bを厚さ方向に貫く貫通孔33eや溝が形成されている。この貫通孔33eや溝は、巻線31の渡り線(図示省略)を掛け渡すため、又は通気のために形成されている。
なお、本実施形態での外壁33bの外径は、固定子鉄心30bの外周面に形成される溝部30cの底部における外径と略同じか、又は溝部30cの底部の外径よりも僅かに内径側に小さくなるように設定されている。
この係止爪33dは、後記する絶縁カバー34の外周角部に形成される嵌合孔34fに嵌入され、この嵌合孔34fの縁を引っ掛ける鉤状先端部を有している。
この係止爪33dは、図2に示すように、外壁33bの上端の周方向に沿って複数配置されている。なお、本実施形態での係止爪33dは、4つである。また、後記する絶縁カバー34には、係止爪33dと対応する位置に嵌合孔34fが4つ形成されている。
図4に示すように、巻線31は、固定子鉄心30bに絶縁ボビン33を介して集中巻きにて巻回される。具体的には、巻線31は、固定子鉄心30bのティース部Tの上側端面に配置された絶縁ボビン33の底板部33cとティース部Tとを一体にして、これら底板部33cとティース部Tとを取り囲むように集中巻き方式にて巻回している。
なお、本実施形態での固定子3bは、3相(UVW相)の巻線31を備えている。
また、前記したように、図2に示す絶縁ボビン33の内壁33a同士の間に形成される隙間35は、固定子3bの内周側と、コイルエンド部31a同士の間の空間30eとを連通させる。この空間30eは、固定子スロット30dと連絡することで、固定子スロット30dとともに、油溜り11(図1参照)への返油路を構成する。
図2に示すように、絶縁カバー34は、固定子鉄心30bと同軸に配置される環状部材であり、絶縁ボビン33の係止爪33dを介して絶縁ボビン33に組み付けられる。この絶縁カバー34は、絶縁ボビン33の上側で、巻線31の電気絶縁性を確保するとともに、巻線31の接続点や口出線32が散乱して他の部品と干渉するのを防止するものである。
カバー風穴34dは、図3に示すように、固定子鉄心30bの固定子スロット30dに対応する6つの位置に設けられており、1つのカバー風穴34dあたりに、隣接し合う相の異なる2つのコイルエンド部31aが臨むようになっている。
また、図2に示すように、環状板部34cには、引き出された口出線32を固定する固定溝34eが形成されている。
図4に示すように、絶縁カバー34の内周側壁34aは、絶縁ボビン33の内壁33aよりも、径方向外側に形成されている。言い換えれば、固定子鉄心30bの軸から絶縁カバー34の内周側壁34aまでの距離D1は、固定子鉄心30bの軸から絶縁ボビン33の内壁33aまでの距離D2よりも長くなっている。
なお、前記距離D1,D2を規定する際の、内周側壁34aの位置及び内壁33aの位置は、図4に示すように、内周側壁34a及び内壁33aのそれぞれにおける厚さ方向の中心位置を基準とする。
また、図4及び図5に示すように、内周側壁34aの下端の上下方向の位置L1は、コイルエンド部31aの上端の上下方向の位置L2よりも上方に設定されている。
そして、図5に示すように、網掛けが付された前記の隙間35は、絶縁ボビン33の隣り合う内壁33a同士で隙間35の両側が区画されるとともに、絶縁カバー34の内周側壁34aの下端で隙間35の上側が区画される。
このリブ34gは、環状板部34cの巻線31側(図3の紙面裏側)に、内周側壁34aと外周側壁34bとを連繋するように径方向に形成され、図3では隠れ線(破線)で示されている。
図6に示すように、リブ34gは、絶縁カバー34の外周側壁34bと内周側壁34aとの間に形成され、外周側壁34bと内周側壁34aとを連繋している。
本実施形態でのリブ34gは、図3に示すように、カバー風穴34dの端縁に沿うように、4箇所に形成されている。
また、本実施形態では、リブ34gの高さを内周側壁34aの高さより低くしているが、リブ34gの高さと内周側壁34aの高さを略同一としても良く、また内周側壁33aと外周側壁34bの高さについても、特に限定するものではない。
電動機部3が駆動してシャフト10が回転すると、シャフト10のクランク10aが偏心回転する。旋回軸受8dにクランク10aが挿入された旋回スクロール8は、オルダムリング12に規制されながら旋回駆動する。この一連の動作により、吸込パイプ5(吸込口7d)から吸い込まれた冷媒ガスは、旋回スクロール8と固定スクロール7との圧縮室51で圧縮されて、吐出口7eから吐出圧力空間54に吐出される。吐出圧力空間54の冷媒は、後に詳しく説明するように、吐出パイプ6からサイクル内を循環して、吸込パイプ5から再びスクロール圧縮機Sへ戻される。
背圧室53の圧力は、背圧制御弁(図示省略)により、吐出圧力と吸込圧力の中間の圧力である背圧に保持されている。このため、油溜め11と背圧室53との間に差圧が発生する。この差圧で油溜め11の油が、シャフト10の下端部に固定配置された給油ピース13から縦穴10bを通り、シャフト10に設けられた横穴10c及びスリット部(図示省略)を経て、旋回軸受8d及びボス部8cに設けられた図示しない主軸受を潤滑しながら、背圧室53へ流入する。
なお、エアギャップ16等を通って吐出パイプ6に導かれる冷媒は、冷媒から分離されなかった潤滑油11aに加えて、油溜め11付近でのシャフト10の回転や回転子3aの回転によってミスト化した潤滑油11aを更に含んでしまう。
図7は、図3のVII−VII断面図であり、オイルミストを含む冷媒ガスの流れを破線矢印で示す図である。
本実施形態に係るスクロール圧縮機Sでは、図5に示すように、固定子鉄心30bのティース部Tに集中巻きにて巻線31が巻回されることで、固定子鉄心30bの上側端部には上方に盛り上がるようにコイルエンド部31aが形成される。
また、図2に示すように、コイルエンド部31a同士の間には、空間30eが形成され、この空間30eは、固定子スロット30dと連絡することで、この固定子スロット30dとともに、油溜り11(図1参照)への返油路を構成する。
返油路に導かれたオイルミストは、返油路の壁面等に衝突することで液滴化して冷媒ガスから分離され、返油路を介して油溜め11に回収される。
また、図4に示すように、固定子鉄心30bの軸から絶縁カバー34の内周側壁34aまでの距離D1は、固定子鉄心30bの軸から絶縁ボビン33の内壁33aまでの距離D2よりも長くなっている。これにより冷媒ガスCL2は、図7に示すように、内壁33aの上方からも空間30eに効率よく流れ込んでいく。
これにより冷媒ガスCL1,CL2は、さらに効率よく返油路に導かれて、潤滑油は、さらに効率よく冷媒ガスCL1,CL2から分離される。
これにより冷媒ガスCL1,CL2は、より一層効率よく返油路に導かれて、潤滑油は、より一層効率よく冷媒ガスCL1,CL2から分離される。
前記実施形態では、隙間35(図5参照)の正面視での平面形状を逆二等辺三角形としたが、弦側を上方に設定した半円形状、半楕円形状とすることもできる。
1a 筒チャンバ
1b 蓋チャンバ
1c 底チャンバ
2 圧縮機構部
3 電動機部
3a 回転子
3b 固定子
3c バランスウエイト
5 吸込パイプ
6 吐出パイプ
7 固定スクロール
7a 台板
7b ラップ
7c 鏡板面
8 旋回スクロール
8a 鏡板
8b ラップ
8c ボス部
9 フレーム
10 シャフト
10a クランク
11 油溜め
11a 潤滑油
12 オルダムリング
16 エアギャップ
30a 回転子鉄心
30b 固定子鉄心
30c 溝部
30d 固定子スロット
31 巻線
31a コイルエンド部
32 口出線
33 絶縁ボビン
33a 内壁
33b 外壁
33c 底板部
33d 係止爪
33e 貫通孔
34 絶縁カバー
34a 内周側壁
34b 外周側壁
34c 環状板部
34d カバー風穴
34f 嵌合孔
34g リブ
35 隙間
51 圧縮室
53 背圧室
54 吐出圧力空間
S スクロール圧縮機
T ティース部
Claims (6)
- 冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、を密閉容器内に収容するとともに、潤滑油を前記密閉容器の底部に貯留する密閉型電動圧縮機であって、
前記電動機部は、回転子と、前記回転子の周囲に配置される固定子と、を備え、
前記固定子は、固定子鉄心と、前記固定子鉄心に巻回される巻線によって構成されるコイルエンド部と、絶縁カバーと、を備え、
前記絶縁カバーは、前記コイルエンド部の上方に位置する環状板部と、前記環状板部から下方に向けて突出するように形成され、前記固定子鉄心の半径方向において、前記コイルエンド部より内側の最外周部に位置する円筒状の内周側壁と、を備え、
前記内周側壁の下端の位置が、前記コイルエンド部の上端の位置よりも上方にあることを特徴とする密閉型電動圧縮機。 - 請求項1に記載の密閉型電動圧縮機において、
前記コイルエンド部は前記固定子鉄心に絶縁ボビンを介して巻回される巻線によって構成され、
前記絶縁ボビンは、前記固定子鉄心の上方に配置され、前記固定子鉄心と一体に前記巻線が巻回される底板部と、前記底板部から上方に突出するように形成され、前記固定子鉄心の半径方向において、前記コイルエンド部より内側に位置する内壁と、を備え、
前記固定子鉄心の中心から前記内壁を見た正面視での当該内壁は、上方に向かうほど横幅が狭い形状であることを特徴する密閉型電動圧縮機。 - 請求項1に記載の密閉型電動圧縮機において、
前記コイルエンド部は前記固定子鉄心に絶縁ボビンを介して巻回される巻線によって構成され、
前記絶縁ボビンは、前記固定子鉄心の上方に配置され、前記固定子鉄心と一体に前記巻線が巻回される底板部と、前記底板部から上方に突出するように形成され、前記固定子鉄心の半径方向において、前記コイルエンド部より内側に位置する内壁と、を備え、
前記絶縁カバーは、前記環状板部から下方に向けて突出するように形成され、前記固定子鉄心の半径方向において、前記コイルエンド部より外側に位置する外周側壁を備え、
前記固定子鉄心の半径方向において、前記外周側壁のうち前記内周側壁及び前記内壁に重ならない領域には、前記外周側壁を貫通する貫通孔が設けられていないことを特徴とする密閉型電動圧縮機。 - 請求項1に記載の密閉型電動圧縮機において、
前記コイルエンド部は前記固定子鉄心に絶縁ボビンを介して巻回される巻線によって構成され、
前記絶縁ボビンは、前記固定子鉄心の上方に配置され、前記固定子鉄心と一体に前記巻線が巻回される底板部と、前記底板部から上方に突出するように形成され、前記固定子鉄心の半径方向において、前記コイルエンド部より内側に位置する内壁と、を備え、
前記絶縁ボビンは、前記底板部から下方に向けて突出するように形成され、前記固定子鉄心の半径方向において、前記コイルエンド部より外側に位置する外壁を備え、
前記固定子鉄心の半径方向において、前記外壁のうち前記内周側壁及び前記内壁に重ならない領域には、前記外壁を貫通する貫通孔が設けられていないことを特徴とする密閉型電動圧縮機。 - 請求項2乃至4のいずれか1項に記載の密閉型電動圧縮機において、
前記固定子鉄心の中心から前記絶縁カバーの前記内周側壁までの距離は、前記固定子鉄心の中心から前記絶縁ボビンの内壁までの距離よりも長いことを特徴とする密閉型電動圧縮機。 - 請求項1又は2に記載の密閉型電動圧縮機において、
前記絶縁カバーは、前記環状板部から下方に向けて突出するように形成され、前記固定子鉄心の半径方向において、前記コイルエンド部より外側に位置する外周側壁を備え、
前記環状板部は、前記コイルエンド部側の面に前記外周側壁と前記内周側壁とを接続するリブが設けられていることを特徴とする密閉型電動圧縮機。
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