JP2535131Y2 - 圧縮機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、家庭用エアコン等の空
気調和装置や冷凍装置或いはヒートポンプ装置等に供さ
れ、冷媒ガスを圧縮して高温高圧状態にする圧縮機に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、圧縮機には、往復ピストン型、ロ
ータリー型、スクロール型、スクリュー型等の圧縮機が
あり、特に家庭用エアコンの圧縮機としては、図３およ
び図４に示すようなロータリ型の高圧式密閉型圧縮機が
多用されている。

【０００３】上記高圧式圧縮機は、シリンダ３４、ロー
リングピストン３５およびベーン３６により構成されて
冷媒ガスを圧縮するローリングピストンタイプの圧縮手
段３１と、ステータコイルを有するステータ部４１とロ
ータ部４２とにより構成されて上記圧縮手段３１を駆動
する電動機３２とを有している。上記電動機３２と圧縮
手段３１とは、密閉された圧力容器３３に上下に収納さ
れている。

【０００４】尚、図３における矢符は、冷媒ガスの流れ
を示している。

【０００５】上記高圧式圧縮機において、図示しない蒸
発器で気化された冷媒は、アキュムレータ５０を経て、
吸入部４６よりシリンダ３４内に吸入され、このシリン
ダ３４内に設けられたローリングピストン３５の偏心回
転により加圧される。この加圧後、高温高圧となった冷
媒ガスは、シリンダ３４の突出口４７から吐出される。
そして、この吐出口４７から吐出された圧縮冷媒ガス
は、シリンダ３４上部に設けられた電動機３２を通っ
て、圧力容器３３の上端部に挿通された吐出パイプ４８
から外部に送り出される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成によれば、冷媒ガスは、圧縮手段３１により圧
縮されて高温高圧状態になった後に電動機３２を通過す
るようになっているので、この圧縮冷媒ガスの圧縮温度
が高すぎると、電動機３２のステータ部４１のステータ
コイルの焼損を招来するという問題点を有している。こ
のため、上記高圧式圧縮機においては、冷媒ガスの圧縮
温度に対する制限温度は低く設定されてる。

【０００７】尚、上記冷媒は、蒸発器により気化された
後、上記圧縮機に送り出されるが、蒸発器により気化さ
れた冷媒ガスには液体冷媒が混入していることがある。
即ち、上記高圧式圧縮機においては、吸入部４６より圧
力容器３３内に吸入される冷媒ガスが、直接シリンダ３
４内に入るため、シリンダ３４内に液体状態の冷媒が混
入する虞れがある。このため、蒸発器で気化された冷媒
ガスに含まれている液体冷媒をアキュムレータ５０によ
り除去する必要がある。従って、上記高圧式圧縮機は、
アキュムレータ５０を設置するためのスペースを確保し
なければならない。

【０００８】また、従来より、上記の点を考慮して、図
５に示すように、低圧式密閉型圧縮機が利用されてい
る。

【０００９】尚、同図中における矢符は、冷媒ガスの流
れを示している。

【００１０】この低圧式圧縮機においては、圧力容器６
３内の大部分が低圧状態であり、圧縮手段６１により圧
縮されて吐出口７７から吐出される高温高圧状態の圧縮
冷媒ガスが、ステータコイルを有するステータ部７１と
ロータ部７２とにより構成された電動機６２を通過する
ことなく、直接吐出パイプ７８から圧力容器６３外部に
送り出されるようになっている。

【００１１】また、上記低圧式圧縮機は、蒸発器で気化
された冷媒を吸入パイプ７６から圧力容器６３内に入
れ、この後、吸入口７９からシリンダ６４内に吸入する
ようになっている。即ち、蒸発器で気化された冷媒は、
吸入パイプ７６から圧力容器６３内に入れられてからシ
リンダ６４内に吸入されるまでに、圧力容器６３内の空
間部で液体冷媒が気化する。従って、上記低圧式圧縮機
には、図３に示したアキュムレータ５０を設置する必要
がないようになっている。

【００１２】尚、一般に、圧縮熱の除去、油膜によるシ
ールおよび潤滑の目的で、多量の潤滑オイルがシリンダ
６４内に供給される。ところが、上記低圧式圧縮機にお
いては、シリンダ６４の周囲が低圧状態のため、シリン
ダ６４からの潤滑オイルの流出が起こり易い。このた
め、上記低圧式圧縮機においては、潤滑・給油機構が複
雑化するという問題点を有している。

【００１３】また、圧縮手段６１により圧縮されて吐出
口７７から吐出された圧縮冷媒ガスには、潤滑オイルが
混入しているが、上記低圧式圧縮機において、圧縮冷媒
ガスは、混入している潤滑オイルが十分に分離されない
うちに吐出パイプ７８から圧縮容器６３外部に送り出さ
れることになる。このため、上記低圧式圧縮機において
は、付属品として、圧縮冷媒ガス中の潤滑オイルを捕集
分離するためのオイルセパレータが必要であり、オイル
セパレータを設置するためのスペースを確保しなければ
ならない。

【００１４】本考案は、上記に鑑みなされたものであ
り、その目的は、冷媒ガスにおける圧縮温度の高温制御
が可能であると共に、アキュムレータやオイルセパレー
タ等の付属装置を必要とせず、さらに潤滑・給油機構の
簡略化を実現できる圧縮機を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本考案の圧縮機は、上記
の課題を解決するために、冷媒ガスを圧縮する圧縮手段
と、ステータコイルを有するステータ部とロータ部とに
より構成されて上記圧縮手段を駆動する電動機とが圧力
容器内に設けられ、上記圧力容器には、冷媒ガスを容器
内に吸入する吸入手段と、圧縮手段により圧縮された冷
媒ガスを容器外に吐出する吐出手段とが設けられている
圧縮機において、以下の手段を講じている。

【００１６】即ち、上記圧力容器の内部は、分離手段に
より低圧部と高圧部とに分離されると共に、上記電動機
のステータ部および吸入手段は上記低圧部に設けられる
一方、上記圧縮手段および吐出手段は、圧縮手段の周囲
が高圧状態となるように上記高圧部に設けられ、且つ、
上記低圧部に存在する冷媒ガスを上記高圧部の圧縮手段
へ供給する内部吸入手段と、圧縮手段に潤滑オイルを供
給する潤滑・給油機構とを有し、上記高圧部には、圧縮
手段から吐出手段にかけて空間部が形成され、上記空間
部には、電動機のロータ部が設けられている。

【００１７】

【作用】上記の構成によれば、上記圧力容器の内部は、
分離手段により低圧部と高圧部とに分離されている。

【００１８】そして、低圧部側には、ステータコイルを
有する電動機のステータ部と、冷媒ガスを容器内に吸入
する吸入手段とが設けられている。即ち、冷媒ガスは、
吸入手段により、先ず圧力容器の低圧部に吸入されるこ
とになる。この低圧部には電動機のステータ部が存在し
ており、低圧部に吸入された上記冷媒ガスにより、ステ
ータ部のステータコイルが冷却されるので、ステータコ
イルの温度上昇が抑制される。

【００１９】また、高圧部側には、冷媒ガスを圧縮する
圧縮手段と、圧縮手段により圧縮された冷媒ガスを容器
外に吐出する吐出手段が、圧縮手段の周囲が高圧状態と
なるように設けられている。即ち、高圧部においては、
圧縮手段により圧縮された高温高圧の圧縮冷媒ガスによ
り高圧状態になっている。

【００２０】また、前記の吸入手段により圧力容器の低
圧部に吸入された冷媒ガスは、内部吸入手段により高圧
部の圧縮手段へ供給されるようになっている。

【００２１】例えば、冷媒が蒸発器により気化された
後、上記圧縮機に送り出される場合、蒸発器により気化
された冷媒ガスには液体冷媒が混入していることがあ
る。しかし、蒸発器で気化された冷媒ガスは、先ず低圧
部に吸入され、その後内部吸入手段により圧縮手段へ供
給されるようになっているので、圧縮手段へ供給される
までに（低圧部空間および内部吸入手段を通過する間
に）、冷媒ガスに混入していた液体冷媒が気化してしま
う。従って、圧縮機の前に液体冷媒を除去するためのア
キュムレータ等の付属装置を設置する必要がない。

【００２２】例えば、圧縮熱の除去、油膜によるシール
および潤滑等の目的で、潤滑オイルが圧縮手段に供給さ
れる場合でも、上記圧縮手段は高圧部に設けられてお
り、圧縮手段の周囲は高圧状態になっているので、圧縮
手段からの潤滑オイルの流出は最小限に抑えられる。

【００２３】また、上記の場合、圧縮手段により圧縮さ
れた圧縮冷媒ガスには、潤滑・給油機構により供給され
た潤滑オイルが混入することになる。しかし、上記高圧
部には、圧縮手段から吐出手段にかけて、電動機のロー
タ部が設けられた空間部が形成されているので、上記圧
縮冷媒ガスに混入しているオイルは、吐出手段により圧
力容器の外に吐出されるまでの高圧部の空間部におい
て、圧縮冷媒ガスからオイル分が分離される。従って、
圧縮機の後にオイルセパレータ等の付属装置を設置する
必要がない。

【００２４】

【実施例】本考案の一実施例について図１および図２に
基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００２５】本考案の圧縮機は、図１に示すように、冷
媒ガスを圧縮する圧縮手段１と、上記圧縮手段１を駆動
する電動機２とが、密閉された圧力容器３内に設けられ
て成る密閉型圧縮機である。

【００２６】尚、同図における矢符は、冷媒ガスの流れ
を示している。

【００２７】上記圧力容器３内には、分離手段としての
内シェル８が設けられており、圧力容器３の内部はこの
内シェル８により、内シェル８より上方の低圧部９と内
シェル８より下方の高圧部１０とに分離されている。

【００２８】上記圧力容器３における低圧部９側の一下
端部位には、図示しない蒸発器により気化された冷媒
を、圧力容器３の低圧部９に吸入する吸入手段としての
吸入パイプ１６が設けられている。

【００２９】上記圧縮手段１は高圧部１０側に設けられ
ている。即ち、上記高圧部１０においては、上記圧縮手
段１により圧縮された高温高圧の圧縮冷媒ガスにより高
圧状態になっている。

【００３０】上記圧縮手段１は、図２に示すように、内
部空間が円柱状に形成されたシリンダ４、このシリンダ
４内に偏心して取付けられたローリングピストン５、お
よび平板状のベーン６により構成されている。上記ベー
ン６は、その一端にスプリング７が取付けられる一方、
その他端は、ローリングピストン５の外周に対して常に
垂直に向き、上記スプリング７に付勢されてローリング
ピストン５の外周に軽く圧着している。

【００３１】上記シリンダ４には、図１に示すように、
シリンダ４内に冷媒ガスを吸入するための吸入口４ａと
圧縮後の冷媒ガスを吐出するための吐出口４ｂが形成さ
れている。また、上記吐出口４ｂには、図示しない吐出
弁が設けられている。

【００３２】そして、上記ローリングピストン５が、ベ
ーン６と接触を保ちつつシリンダ４内面を偏心回転する
ことにより、吸入口４ａから吸入された冷媒ガスが圧縮
され、この圧縮された冷媒ガスの圧力上昇により吐出弁
が開かれ、吐出口４ｂから圧縮冷媒ガスが排出されるよ
うになっている。

【００３３】上記電動機２は、回転可能に設けられたロ
ータ部１２と、ロータ部１２の外周を取り囲んで設けら
れたステータ部１１とにより構成されており、上記ロー
タ部１２は高圧部１０側に、上記ステータ部１１は、ロ
ータ部１２とは内シェル８を隔てて低圧部９側に設けら
れている。上記ステータ部１１はステータコイルを有し
ており、ステータ固定部材２２に固着されている。

【００３４】上記ロータ部１２の中心には、電動機２に
よる回転駆動力をローリングピストン５に伝達するクラ
ンクシャフト１３が設けられている。そして、上記クラ
ンクシャフト１３は、電動機２の下方に位置してローリ
ングピストン５を上下に挟んで設けられた主軸受１４と
副軸受１５とにより軸支されている。

【００３５】上記主軸受１４には、吐出口４ｂと、圧縮
冷媒ガスを上方へ排出する吐出口１７とを結ぶ冷媒ガス
通路１４ａが形成されている。そして、上記吐出口１７
から吐出された圧縮冷媒ガスを、圧力容器３の外へ吐出
するための吐出手段としての吐出パイプ１８が、高圧部
１０の上端に当たる内シェル８の一上端部に設けられ、
圧力容器３の上端部を挿通して容器外へと延びている。

【００３６】また、上記低圧部９には、一上端部に吸入
口１９ａが設けられ、上記ステータ固定部材２２を上下
に挿通して、さらに低圧部９下端の内シェル８にまで延
びる内部吸入パイプ１９が設けられている。さらに、こ
の内部吸入パイプ１９に続いてシリンダ４の吸入口４ａ
に通じる冷媒ガス通路２０が、内シェル８、高圧部１０
の主軸受１４およびシリンダ４にわたって形成されてい
る。上記内部吸入パイプ１９と冷媒ガス通路２０とによ
り、内部吸入手段２１が構成されており、これにより低
圧部９側に存在する冷媒ガスを、高圧部１０における圧
縮手段１のシリンダ４内へ供給できるようになってい
る。

【００３７】また、高圧部１０には、圧縮手段１による
圧縮動作中の圧縮熱の除去、油膜によるシールおよび潤
滑を目的とし、さらに主軸受１４および副軸受１５の潤
滑も兼ねて、図示しない潤滑・給油機構が備えられてい
る。この潤滑・給油機構により、シリンダ４内には吸入
口４ａ付近から潤滑オイルが注入されるようになってい
る。

【００３８】また、上記内部吸入パイプ１９下端部に
は、吸入パイプ１６から吸入された冷媒ガスに含まれて
いるオイルを、シリンダ４内に回収するのに利用するオ
イル穴２３が設けられている。

【００３９】上記の構成において、蒸発器で気化された
冷媒が、上記圧縮機により圧縮されて圧力容器３外部に
送り出されるまでの過程を、図１に基づいて以下に説明
する。尚、同図中における縦縞部は、高圧状態になって
いる冷媒ガスを示す一方、横縞部は、圧縮手段１により
圧縮される前の状態（低圧状態）の冷媒ガスを示すもの
である。

【００４０】先ず、蒸発器から送出された冷媒ガスは、
吸入パイプ１６から圧力容器３の低圧部９に吸入され
る。

【００４１】ここで、電動機２のステータ部１１は低圧
部９に存在しており、低圧部９に吸入された冷媒ガスに
よってステータ部１１のステータコイルが冷却されるの
で、ステータコイルの温度上昇が抑制される。従って、
本圧縮機は、従来の高圧式密閉型圧縮機のように冷媒ガ
スの圧縮温度を低く制限する必要はなく、例えば、圧縮
温度が１００℃付近の冷媒ガスを用いる高温ヒートポン
プ用冷媒利用密閉型圧縮機として有効である。

【００４２】次に、低圧部９内の冷媒ガスは、内部吸入
パイプ１９の吸入口１９ａから吸入され、さらに高圧部
１０の冷媒ガス通路２０を通り、吸入口４ａからシリン
ダ４内に吸入される。

【００４３】ここで、蒸発器から圧力容器３の低圧部９
に吸入された冷媒ガスには液体冷媒が混入しているが、
この冷媒ガスは、シリンダ４内に入るまでに低圧部９お
よび内部吸入手段２１を通るので、この間に冷媒ガスに
混入していた液体冷媒が気化してしまう。このため、従
来の高圧式密閉型圧縮機のように、圧縮機の前にアキュ
ムレータ等の付属装置を設置する必要がない。

【００４４】この後、シリンダ４内に吸入された冷媒ガ
スは、電動機２に駆動されて作動する圧縮手段１により
圧縮され、吐出口４ｂの吐出弁が開かれてシリンダ４内
から放出される。そして、圧縮冷媒ガスは、冷媒ガス通
路１４ａを通って吐出口１７から上方へ吐出される。

【００４５】そして、吐出口１７から吐出された圧縮冷
媒ガスは、高圧部１０の空間部を通り、上方に設けられ
た吐出パイプ１８から圧力容器３の外へ吐出される。

【００４６】尚、上記シリンダ４内では、潤滑オイルが
多量に使用されるため、吐出口１７から吐出された圧縮
冷媒ガスにはオイルが混入している。しかし、上記圧縮
冷媒ガスに含まれているオイルは、吐出パイプ１８から
圧力容器３の外に吐出されるまでの高圧部１０の空間部
において分離される。このため、従来の低圧式密閉型圧
縮機のように、圧縮機の後にオイルセパレータ等の付属
装置を設置する必要がない。

【００４７】また、シリンダ４は高圧部１０に設けられ
ているため、シリンダ４の周囲は高圧状態であり、従来
の低圧式圧縮機のように、シリンダ４からの潤滑オイル
の流出はそれほど多くはないので、潤滑・給油機構の簡
略化を実現できる。

【００４８】尚、本実施例では、ローリングピストンタ
イプの圧縮手段１を用いているが、これに限定されるも
のではなく、例えば、スクロールタイプ、スクリュータ
イプ、往復ピストンタイプ等の圧縮手段１であってもよ
い。

【００４９】

【考案の効果】本考案の圧縮機は、以上のように、圧力
容器の内部は、分離手段により低圧部と高圧部とに分離
されると共に、ステータコイルを有する電動機のステー
タ部および吸入手段は低圧部に設けられる一方、圧縮手
段および吐出手段は、圧縮手段の周囲が高圧状態となる
ように高圧部に設けられ、且つ、低圧部に存在する冷媒
ガスを高圧部の圧縮手段へ供給する内部吸入手段と、圧
縮手段に潤滑オイルを供給する潤滑・給油機構とを有
し、上記高圧部には、圧縮手段から吐出手段にかけて空
間部が形成され、上記空間部には、電動機のロータ部が
設けられている構成である。

【００５０】それゆえ、吸入手段により圧力容器の低圧
部に吸入された冷媒ガスは、ステータ部のステータコイ
ルの冷却に利用され、ステータコイルの温度上昇が抑制
されるので、従来の高圧式密閉型圧縮機のように冷媒ガ
スの圧縮温度を低く制限する必要はなく、冷媒ガスの圧
縮温度を上記高圧式密閉型圧縮機に比べて高温まで制御
できる。

【００５１】また、液体冷媒が混入している冷媒ガス
が、吸入手段により圧力容器内に吸入された場合でも、
圧縮手段へ供給されるまでの、低圧部空間および内部吸
入手段を通過する間に、冷媒ガスに混入している液体冷
媒が気化してしまうので、従来の高圧式密閉型圧縮機の
ように、圧縮機の前に液体冷媒を除去するためのアキュ
ムレータ等の付属装置を設置する必要がない。

【００５２】また、潤滑オイルが圧縮手段に供給される
場合、圧縮手段の周囲は高圧状態であり、従来の低圧式
圧縮機に比べて圧縮手段からの潤滑オイルの流出を抑え
ることができるので、潤滑・給油機構の簡略化を実現で
きる。

【００５３】また、圧縮手段により圧縮された圧縮冷媒
ガスには、潤滑・給油機構により供給された潤滑オイル
が混入することになるが、圧縮冷媒ガスに混入している
潤滑オイルは、吐出手段により圧力容器の外に吐出され
るまでの高圧部の空間部において、圧縮冷媒ガスからオ
イル分が分離されるので、従来の低圧式密閉型圧縮機の
ように、圧縮機の後にオイルセパレータ等の付属装置を
設置する必要がない等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すものであり、冷媒ガス
の状態を説明している密閉型圧縮機の概略の縦断面図で
ある。

【図２】上記密閉型圧縮機の圧縮手段を示す概略の横断
面図である。

【図３】従来例を示すものであり、高圧式密閉型圧縮機
の概略の縦断面図である。

【図４】上記高圧式密閉型圧縮機の圧縮手段を示す概略
の横断面図である。

【図５】従来例を示すものであり、冷媒ガスの状態を説
明している低圧式密閉型圧縮機の概略の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 圧縮手段 ２ 電動機 ３ 圧力容器 ４ シリンダ ５ ローリングピストン ８ 内シェル（分離手段） ９ 低圧部 １０ 高圧部 １１ ステータ部 １２ ロータ部 １６ 吸入パイプ（吸入手段） １８ 吐出パイプ（吐出手段） １９ 内部吸入パイプ ２０ 冷媒ガス通路 ２１ 内部吸入手段

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒ガスを圧縮する圧縮手段と、ステータ
   コイルを有するステータ部とロータ部とにより構成され
   て上記圧縮手段を駆動する電動機とが圧力容器内に設け
   られ、上記圧力容器には、冷媒ガスを容器内に吸入する
   吸入手段と、圧縮手段により圧縮された冷媒ガスを容器
   外に吐出する吐出手段とが設けられている圧縮機におい
   て、 上記圧力容器の内部は、分離手段により低圧部と高圧部
   とに分離されると共に、上記電動機のステータ部および
   吸入手段は上記低圧部に設けられる一方、上記圧縮手段
   および吐出手段は、圧縮手段の周囲が高圧状態となるよ
   うに上記高圧部に設けられ、 且つ、上記低圧部に存在する冷媒ガスを上記高圧部の圧
   縮手段へ供給する内部吸入手段と、圧縮手段に潤滑オイ
   ルを供給する潤滑・給油機構とを有し、 上記高圧部には、圧縮手段から吐出手段にかけて空間部
   が形成され、上記空間部には、電動機のロータ部が設け
   られ ていることを特徴とする圧縮機。