JP3253456B2 - 密閉型回転圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫や空気調和
機に使用される密閉型回転圧縮機に関し、特に永久磁石
型の電動要素に油分離効果の高い構造に改良した油分離
板を装着可能とした密閉型回転圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の密閉型回転圧縮機においては、ガ
ス冷媒の吸入口と吐出口とが設けられ、内底部に潤滑オ
イルを溜めたケーシングの下部に回転圧縮機要素を配設
する一方、ケーシング内の上部には固定子と積層鉄心及
び該積層鉄心に設けた突部に永久磁石を埋め込んだ回転
子とからなる電動機要素を配設したものがある。

【０００３】ここで、このような密閉型回転圧縮機で
は、電動機要素の回転子を回転させることにより回転子
の駆動軸の下端部に設けた偏心部にて回転圧縮機要素の
偏心ローラを偏心運動させるようにしている。そしてこ
のように偏心ローラを偏心運動させることによりガス冷
媒をシリンダ室内で吸込圧縮した後、回転圧縮機要素か
ら吐出させる一方、このガス冷媒を電動機要素を通過さ
せた後、ケーシングの上部に設けた吐出口から外部の冷
凍回路に吐出するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのような従
来の密閉型回転圧縮機においては、電動機要素を通過し
てきたガス冷媒にはミスト状のオイルが含まれている。
そしてこのようにオイルが含まれたガス冷媒が冷凍回路
に流入すると、冷却効率が低下すると共にケーシング内
のオイルが不足するようになり、回転圧縮機要素及び電
動機要素の円滑な作動が失われるようになるという問題
点があった。

【０００５】そこで、本発明はこのような問題点を解決
するためになされたものであり、電動機要素を通過して
きたガス冷媒からオイルを取り除くことのできる密閉型
回転圧縮機を提供することを目的とするものである。ま
たこのガス冷媒からオイルを取り除くための手段として
は、回転子に磁気的な影響を及ぼすことがないと共に、
製造が簡単な材料にて形成することのできる密閉型回転
圧縮機を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガス冷媒の吸
入管と吐出管とが設けられ、内底部に潤滑オイルを溜め
たケーシングと、前記ケーシング内の下部に配設された
回転圧縮機要素と、前記ケーシング内の上部に配設さ
れ、固定子と積層鉄心に永久磁石を埋め込んだ回転子と
からなる電動機要素と、前記回転子の積層鉄心に上方に
配され、前記積層鉄心に貫通形成された冷媒通過孔から
吐出したガス冷媒を前記オイルと分離させる油分離空間
を前記回転子の上面との間に形成するよう固定した油分
離板とを備え、この油分離板は、非磁性体の焼結品若し
くは鍛造品にて形成したものである。

【０００７】従って、本発明では、回転圧縮機要素から
ケーシング内に吐出したガス冷媒のその殆どが、回転子
の積層鉄心を貫通する冷媒通過孔を経由してその上方に
配した油分離板により形成される油分離空間へと導入さ
れる。そしてその油分離空間で回転する油分離板の遠心
分離作用より、効果的にオイルが分離されてガス冷媒の
み圧縮機外へ吐出する。そして、永久磁石の埋め込まれ
た積層鉄心の上面に取り付ける油分離板は、非磁性の金
属をその材質とする焼結品又は同非磁性質の鍛造品とす
ることにより磁気的影響を回転子に及ぼさないように設
けることができると共に、安価に製造できるものとな
る。

【０００８】また、非磁性の複数枚の金属板材を結合し
て油分離板を製造するようにしても良く、この場合には
焼結品のような型取装置や鍛造品とするための鍛造装置
等が不要となる。

【０００９】そして、非磁性の金属板材で形成する場合
に、黄銅若しくはステンレスのプレス品で上方の板材
を、そして非磁性体の鍛造品若しくはダイカスト品で下
方の板材を形成する油分離板であっても良い。このよう
なプレス品と鍛造品との組み合わせ品も可能であるた
め、その使用材料の選択幅が拡がり、コスト安価にして
強度等所望とする条件を満足し得る油分離板の提供が期
待できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照して説明する。

【００１１】図１は本発明の一実施例に係る密閉型回転
圧縮機の側面断面図である。同図において、１は密閉型
回転圧縮機（以下、圧縮機という）２のケーシングであ
り、このケーシング１は側面の下部に２本のガス冷媒吸
込管３を設けた有底ケース１ａと、ガス冷媒吐出管４を
設けた上蓋ケース１ｂとよりなっている。

【００１２】ここでこの有底ケース１ａは、内底部１Ａ
をオイル溜めとする一方、円形状のシリンダ室、本実施
例においては上下２室のシリンダ室５ａ，５ｂと、この
シリンダ室５ａ，５ｂ内に設けられシリンダ室５ａ，５
ｂの内壁に沿って偏心回転する位相を異ならせて設けた
２つの偏心ローラ６ａ，６ｂとを有する回転圧縮機要素
７を下部に配置するようにしている。また、上部には固
定子８と積層鉄心９及び積層鉄心９に設けた突部に永久
磁石１０を埋め込んだ回転子１１からなる電動機要素１
２を配置するようにしている。

【００１３】ところで、電動機要素１２の回転子１１
は、積層鉄心９に駆動軸１３を焼嵌めにより取り付けて
形成されるが、この回転子１１の駆動軸１３の下端部に
は２つの偏心ローラ６ａ，６ｂをそれぞれ偏心運動させ
る２つの偏心部１４ａ，１４ｂが上下に設けられてい
る。そしてこれらの偏心部１４ａ，１４ｂが駆動軸１３
の回転に伴って回転しこの偏心部１４ａ，１４ｂの回転
により偏心ローラ６ａ，６ｂがシリンダ室５ａ，５ｂの
内壁に沿って偏心運動するようになっている。

【００１４】ここで、このように偏心ローラ６ａ，６ｂ
が偏心運動すると、アキュムレータ１５からのガス冷媒
はガス冷媒吸込管３及び冷媒吸込路１６を通過してシリ
ンダ室５ａ，５ｂ内で吸入圧縮された後、回転圧縮機要
素７から吐出されるようになっている。更にこの回転圧
縮機要素７から吐出されたガス冷媒は、矢印に示すよう
に電動機要素１２を通過してガス冷媒吐出管４から外部
の図示しない冷凍回路に吐出されるようになっている。

【００１５】尚、上部シリンダ室５ａと下部シリンダ室
５ｂとは駆動軸１３の軸支部を設けた上部枠体１７ａと
下部枠体１７ｂとにより挾持され、上カバー１８ａ、下
カバー１８ｂと共に複数箇所でボルト１９により締め付
け固定されている。また上カバー１８ａには、ガス冷媒
とミスト状のオイルとを回転圧縮機要素７から吐出させ
る吐出孔２０が形成されている。

【００１６】一方、電動機要素１２の固定子８は、珪素
鋼板を略環状に打ち抜きその内周にスロットを設けた薄
い鋼板を積層してなる固定子鉄心８ａに固定子巻線２１
を巻装したものである。そしてケーシング１内に圧入固
定される際、固定子８とケーシング１内面との間でミス
ト状のオイルとガス冷媒とが、矢印に示すように通過す
る隙間２２が形成されるよう固定子鉄心８ａの外周面を
所定間隔で平板状に切除している。

【００１７】一方、電動機要素１２の回転子１１の積層
鉄心９には上下に貫通する冷媒通過孔２３が形成される
と共に、この冷媒通過孔２３の上方には回転子１１との
間に油分離空間Ｓを形成する油分離板２４がリベット２
５により積層鉄心９に取り付け固定されている。ここで
このように冷媒通過孔２３の上方に油分離板２４を設け
ることにより、ガス冷媒と共に冷媒通過孔２３を通過し
てきたミスト状のオイルを、回転子１１と共に回転する
油分離板２４の遠心力にてガス冷媒から分離させてケー
シング１内面に付着させ、内底部１Ａに戻すことができ
るようにしている。

【００１８】そして、このように油分離板２４によりオ
イルをガス冷媒から分離させることにより、冷凍回路に
オイルが含まれたガス冷媒が流入するのを防ぎ、これに
より冷却効率が低下するのを防ぐことができるようにし
ている。更に、オイルを内底部１Ａに戻すことによりケ
ーシング１内のオイルが不足するのを防ぎ、これにより
回転圧縮機要素７及び電動機要素１２の円滑な作動が失
われるのを防ぐことができるようにしている。

【００１９】尚、この油分離板２４には、図２に示すよ
うにリベット２５が挿通される挿通孔２５ａが形成され
ると共に、積層鉄心９に取り付け固定される際に油分離
空間Ｓを形成するためのスペーサ部２６が下面に突設さ
れている。そしてこれらのスペーサ部２６の隙間と積層
鉄心９との間に油分離空間Ｓが形成されるようになって
いる。尚、同図において、２７は駆動軸１３を挿通させ
るため油分離板２４の中央部に形成されている挿通孔で
ある。

【００２０】ところでこの油分離板２４には、駆動軸１
３の偏心部１４ａ，１４ｂとのバランスを保つバランス
ウエイト２８が形成されている。尚、本実施例において
このバランスウエイト２８は、図４に示すように油分離
板２４の円板部所定部分において肉厚にすることにより
形成されている。

【００２１】またこのバランスウエイト２８の中心部に
は、図４に示すように位置合わせ用の溝２９が形成され
ている。一方、この積層鉄心９が組み付けられる駆動軸
１３の上端には、駆動軸１３の下方の偏心部１４ｂの位
置を示す表示溝３０が形成されている。そして積層鉄心
９を駆動軸１３に組み付ける場合には、これらの２つの
溝２９，３０を一致させるように取り付けることにより
偏心部１４ａ，１４ｂとバランスウエイト２８との方向
を一致させることができるようになっている。

【００２２】また、積層鉄心９の上下面には円形状の端
板３１ａ，３１ｂが配設されて、積層鉄心９中の永久磁
石１０の脱落を防止すると共に、油分離板２４の積層鉄
心９上面への安定した取り付け、及びリベット２５によ
る油分離板２４と積層鉄心９との確実な固定が行なえる
ようにしている。更にこの装着された端板３１ａ，３１
ｂにより、積層鉄心９の突部間に介在する上下方向の溝
部３２の出入口が塞がれることとなり、これによりガス
冷媒及びミスト状オイルをこの溝部３２を通させないで
冷媒通過孔２３の方へより多く流れるようにしている。

【００２３】ところで、このように回転子１１の上部に
装着固定される油分離板２４は、積層鉄心９中に形成さ
れる永久磁石１０による磁界を乱すなどの磁気的な悪影
響を生じないように非磁性体で形成する。そして本発明
ではその構成材は焼結用の金属とし、それらから形成し
た焼結品とする。ここでその焼結金属としては、非磁性
のステンレス、黄銅、青銅を使用することができる。ス
テンレスとしてはＳＵＳ３０４が適する。

【００２４】このように、油分離板２４を非磁性体の焼
結品とすると、溶融金属を鋳型に流し込んで形成する方
法等と比べて焼結品は簡単に型取りで製造できるので、
コストダウンが実現できる一方、焼結品は面が平滑な製
品として出来上がる利点があり、そのため油分離板２４
の上端面及び下端面は仕上加工等を施さずとも最初から
良好な面精度が確保されている。

【００２５】よって、組み立ての際、油分離板２４と積
層鉄心９上面との密着性が非常に良いものとなり、また
どのリベット２５も、その上端は油分離板２４の上端面
と均一にカシまってリベット２５によるカシメ固定が不
具合無く行なうことができる。こうして油分離板２４を
積層鉄心９に組み立て精度良く取り付けることができ、
油分離性能並びに電動機性能が良好に確保されて、信頼
性の向上したものとなる。

【００２６】ここで、油分離板２４とリベット２５とは
同一の金属材料で形成することが好ましい。こうする
と、油分離板２４を装着した積層鉄心９を焼嵌めで駆動
軸１３に取り付けて回転子１１を形成する際、その焼嵌
めで加熱を受け油分離板２４とリベット２５とが共に熱
膨張するが、その時線膨張率が同一なので両部品は同等
に延びることとなって、リベット２５による油分離板２
４の固定度合に狂いを生じさせないようにすることがで
きるからである。

【００２７】さて、上述のように焼結品で油分離板２４
を形成する他に、油分離板２４を同様に非磁性のステン
レス（ＳＵＳ３０４）、黄銅、青銅を使用材料とし、こ
れら金属を鍛造して形成する鍛造品として製作すること
もできる。

【００２８】更に、油分離板２４を黄銅或いは青銅のダ
イカストで形成するものであっても良い。そしてダイカ
スト品の場合は焼結品に比べて表面が少々粗面になるの
で、研削加工等を加えて平滑な面に仕上げる。ただ黄銅
も青銅も軟材なので、加工には然したる困難性は伴わな
い。

【００２９】また更に図５に示すように所定厚みの、本
実施例においては２〜３ｍｍ厚の、黄銅材からなるプレ
ス板材２４ａ，２４ｂを２枚重ね合わせて油分離板２４
の円板部を形成し、同様にスペーサ部２６も２枚の黄銅
プレス板材２４ｃ，２４ｄを重ね合わせて形成し、これ
らをリベット２５で一体化結合するようカシメて形成す
るものとすることもできる。

【００３０】このような板材を数枚結合して油分離板２
４を形成するものの場合は、電動機の出力に合わせて適
当なる重量、大きさの油分離板２４を、その構成枚数を
変更することで容易に作製可能となる。また、組立式で
油分離板２４を形成するのでその製作も容易である。

【００３１】そして更に、上述のように重ね合わせる板
材を全てプレス品とせず、例えば油分離板２４の円板部
を黄銅かＳＵＳ３０４のステンレスからなるプレス品で
形成する一方、下のスペーサ部２６は非磁性体の鍛造品
若しくはダイカスト品の板材で形成するようにしても良
く、それにより更なるコストダウンが図れる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、回転子の
積層鉄心上面に油分離板を止着し、該油分離板によって
積層鉄心上面との間に形成される油分離空間に、積層鉄
心に貫通形成した冷媒通過孔よりガス冷媒が多量に導入
される構成としたので、ガス冷媒からのオイル分離を効
率的に行なうことができる。

【００３３】また油分離板は非磁性体で製造が簡単な焼
結品又は鍛造品で形成することで、永久磁石を具備する
回転子に磁気的影響を及ぼさず、正常な電動機出力を確
保できると共に、面精度の良い油分離板が製作可能とな
り、組立精度の高い回転子と油分離板との組立構造体と
することができ、信頼性の向上した密閉型回転圧縮機が
提供可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る密閉型回転圧縮機の側
面断面図。

【図２】上記密閉型回転圧縮機の電動機要素の回転子の
上方に配される油分離板の平面図。

【図３】上記油分離板の側面断面図。

【図４】油分離板を備えた積層鉄心を駆動軸に組み付け
て上記回転子を形成する様子を示す図。

【図５】本発明の他の実施例に係る油分離板の側面断面
図。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 密閉型回転圧縮機 ３ 吸込管 ４ 吐出管 ５ａ，５ｂ シリンダ室 ６ａ，６ｂ 偏心ローラ ７ 回転圧縮機要素 ９ 積層鉄心 １１ 回転子 １２ 電動機要素 １３ 駆動軸 ２３ 冷媒通過孔 ２４ 油分離板 ２５ リベット Ｓ 油分離空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 昆 努 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 (56)参考文献 特開 平５−260699（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−76605（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04C 23/00 - 29/10 331

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス冷媒の吸入管と吐出管とが設けら
   れ、内底部に潤滑オイルを溜めたケーシングと、 前記ケーシング内の下部に配設された回転圧縮機要素
   と、 前記ケーシング内の上部に配設され、固定子と積層鉄心
   に永久磁石を埋め込んだ回転子とからなる電動機要素
   と、 前記回転子の積層鉄心に上方に配され、前記積層鉄心に
   貫通形成された冷媒通過孔から吐出したガス冷媒を前記
   オイルと分離させる油分離空間を前記回転子の上面との
   間に形成するよう固定した油分離板とを備え、 この油分離板は、非磁性体の焼結品若しくは鍛造品にて
   形成した密閉型回転圧縮機において、 前記油分離板は、種類の異なる複数枚の非磁性の金属板
   材を結合して形成されていることを特徴とする密閉型回
   転圧縮機。
2. 【請求項２】前記油分離板を形成する非磁性の金属板材
   のうち、上方の金属板材は黄銅若しくはステンレスのプ
   レス品で形成し、下方の金属板材は非磁性体の鍛造品若
   しくはダイカスト品にて形成されていることを特徴とす
   る請求項１記載の密閉型回転圧縮機。