JP4026318B2 - 密閉型電動圧縮機 - Google Patents
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気調和装置や冷蔵庫等に用いられる密閉型電動圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和装置や冷蔵庫等に用いられる密閉型電動圧縮機は、摺動部分の潤滑やシールに使われた潤滑油が冷媒と共に圧縮機外部に吐出されて潤滑不良を起こす事を防止するために、圧縮要素で圧縮された冷媒ガスは潤滑油と共に一旦密閉容器内部に吐出され、潤滑油を分離した後冷媒ガスのみを外部に吐出する構成となっている。以下に図３を用いてこの種の密閉型電動圧縮機について説明する。
【０００３】
図３において、１は密閉容器で上部に電動要素２が、下部に圧縮要素３が夫々収納されている。電動要素２は回転軸２３に取り付けた回転子２１と密閉容器１の内壁に取り付けた固定子２２とにより構成されている。圧縮要素３はシリンダ３１と、回転軸２３の回転によりシリンダ３１内を回転するローリングピストン３２と、このローリングピストン３２に接してシリンダ３１内を高圧室と低圧室に区画するベーン３３と、シリンダ３１の開口を閉塞する軸受部３５、３６とにより構成されている。２４は固定子の外周に形成されたガス通路で固定子と回転子の間に形成された空隙と共に圧縮要素で圧縮された高温高圧の冷媒ガスを流通させて密閉容器１の上部に設けられた空間５に導き吐出管６から外部冷却回路に吐出させている。一方、冷媒ガスと一種に圧縮要素から吐出された潤滑油は上部空間５で冷媒ガスと分離され、回転子と固定子の間の空隙およびガス通路２４をとおって密閉容器下部に設けられた潤滑油溜り７へ戻ってゆく。
【０００４】
このとき、圧力損失を極力小さくし、さらに密閉容器上部空間５と下部空間８の圧力差を極力小さくして潤滑油が自重により円滑に潤滑油溜り７に戻りやすくするためにガス通路２４はできるだけ断面積を大きくとる必要がある。このために、例えば実開平０１−１５９５５９号公報に記載された密閉型圧縮機では図４および図５に示すように、電動要素外周面を切欠いて形成した切欠部および密閉容器内壁面で構成されるガス通路２４ａと、電動要素外周近傍に同心状に配置された貫通孔からなるガス通路２４ｂとを並列に配置し、かつガス通路２４は固定子鉄心の歯部の中心線上に頂点を置き、頂点から遠ざかるに従って外周方向に向かうように形成されたくの字状の内周側縁を有するように構成している。これにより、固定子の磁束密度の大きな部分を避けてガス通路を形成できるので、電動要素の性能に影響を与えることなく断面積の大きなガス通路を確保できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４および図５に示す構成ではガス通路２４ｂと巻線が巻装される固定子スロットとの間の固定子鉄心幅が機械的に充分な大きさを有しておらず、固定子を密閉容器に圧入した際に加わる応力により固定子鉄心歯部が変形しやすい、また固定子鉄心が変形する事により、密閉容器と固定子鉄心の保持力が充分に確保できなくなるという課題があった。本願発明は上記問題点に鑑み、固定子鉄心の磁気通路を充分に確保しながら、密閉容器への圧入による応力で固定子鉄心が変形することなく、さらに固定子鉄心と密閉容器の保持力を確実に得る事ができる密閉型電動圧縮機を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した課題を解決するために、電動要素外周面を切欠いて形成した切欠部と密閉容器内壁面で構成される複数の第１ガス通路と、電動要素外周近傍に同心状に配置された貫通孔からなる複数の第２ガス通路とからなり、前記第２ガス通路は第１ガス通路を構成する切欠部に対して電動要素（または密閉容器）の軸方向の中心を円の中心とする最も小さな内接円を仮想した場合においてその仮想内接円よりも半径方向で外側に配置されてなる構成としたものである。
【０００７】
さらには、第２ガス通路の断面形状を、外周側が電動要素外径よりも小さな曲率のアーチ形状とし、かつ内側が第１ガス通路を構成する切欠部に内接する最も小さな円の径よりも大きな円弧形状または直線形状としたものである。
【０００８】
これにより、固定子鉄心の磁気通路を充分に確保しながら、密閉容器への圧入による応力で固定子鉄心が変形することなく、固定子鉄心と密閉容器の保持力を確実に得る事ができ、高性能で潤滑油流出の少ない密閉型電動圧縮機を得る事ができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、圧縮要素とこれを駆動する電動要素とを略円筒形状の密閉容器内で軸方向に配置収納し、前記圧縮要素から密閉容器内に吐出された圧縮ガスを電動要素の外周部に軸方向に沿って形成されたガス通路を介した後密閉容器外部に吐出する密閉型電動圧縮機であって、前記ガス通路は電動要素外周面を直線状に切欠いて形成した切欠部と密閉容器内壁面で構成される第１ガス通路と、前記切欠部に接する最も小さな内接円と電動要素外周円との間に同心状に配置される第２ガス通路とからなり、前記第２ガス通路の断面形状を、外周側が電動要素外周円よりも小さな曲率の円弧からなるアーチ形状とし、内周側が前記内接円よりも大きな径の円弧形状または直線形状としたものであり、固定子鉄心の磁気通路を充分に確保しながらガス通路を構成でき、かつ密閉容器への圧入による応力で固定子鉄心が変形することなく、固定子鉄心と密閉容器の保持力を確実に得る事ができると言う作用を有する。
【００１０】
図１は本発明の一実施の形態を示す密閉型電動圧縮機の電動要素部分での径方向断面図、図２はその要部拡大図である。これらの図において、１は密閉容器、２２ａは固定子鉄心でシート状の鉄板を所定の形状に打ち抜いたものを積層して作られている。シート状の鉄板を所定の形状に打ち抜く際には、材料取りを良くするために外周を切欠いて複数箇所の直線部分を形成する事が行なわれているが、本実施例ではこの直線部分と密閉容器内壁面とで構成される空間が第１ガス通路２４ａとなっている。２４ｃは第２ガス通路で、図１に示すように複数箇所の切欠部４に内接する、電動要素２または密閉容器１などの軸中心を中心とする仮想の内接円２５よりも半径方向で外周側に設けられている。ここで、電動要素２が動作するときに流れる磁束は直線部分により最も狭くなった部分の断面積で制限されるので、内接円２５の外側に孔（第２ガス通路２４ｃ）を設けても直線部分により最も狭くなった部分の断面積よりも小さくなる事が無いので電動要素の特性への影響は少ない。
【００１１】
また、第２ガス通路２４ｃの外周側形状は電動要素外径よりも小さな曲率のアーチ形状となっているため、固定子鉄心２２ａを密閉容器１に圧入した際に加わる応力がアーチ形状に沿って分散される。さらに、第２ガス通路２４ｃの内周側が第１ガス通路を構成する切欠部に内接する最も小さな円の径よりも大きな円弧または直線形状となっているので、巻線が巻装される固定子スロットとの間の寸法が充分に確保され、密閉容器に圧入する際に加わる応力に耐えるに充分な機械的強度を得る事ができている。この結果、固定子鉄心を密閉容器に圧入した際に変形する事が無いので、電動要素の特性に影響を与える事が無く、さらに密閉容器との圧入保持力も大きなものとする事ができる。
【００１２】
【発明の効果】
以上のように本願発明によれば、ガス通路孔の位置を固定子鉄心の特性に影響の少ない場所としたので、電動要素の性能を落とすことなく圧力損失を低減させる事ができる。
【００１３】
また、本願発明によれば、ガス通路断面形状を外周側でアーチ形状とし、内周側では巻線スロットとの間で寸法を確保したので、固定子鉄心を密閉容器に圧入する際にも変形する事が無く、電動要素の特性への影響を防止し、かつ電動要素と密閉容器との保持力を大きなものにする事ができるという有利な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態における密閉型電動圧縮機の電動要素径方向断面図
【図２】 本発明の一実施の形態における密閉型電動圧縮機の要部拡大図
【図３】 密閉型電動圧縮機の構成を示す軸方向断面図
【図４】 従来の密閉型電動圧縮機の電動要素径方向断面図
【図５】 図４の要部拡大図
【符号の説明】
１ 密閉容器
２ 電動要素
２１ 固定子
２２ 回転子
２２ａ 固定子鉄心
２４ａ 第１ガス通路
２４ｃ 第２ガス通路
２５ 内接円
３ 圧縮要素
３１ シリンダ
３２ ローリングピストン
３３ ベーン
３４ 吐出口
【発明の属する技術分野】
本発明は空気調和装置や冷蔵庫等に用いられる密閉型電動圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和装置や冷蔵庫等に用いられる密閉型電動圧縮機は、摺動部分の潤滑やシールに使われた潤滑油が冷媒と共に圧縮機外部に吐出されて潤滑不良を起こす事を防止するために、圧縮要素で圧縮された冷媒ガスは潤滑油と共に一旦密閉容器内部に吐出され、潤滑油を分離した後冷媒ガスのみを外部に吐出する構成となっている。以下に図３を用いてこの種の密閉型電動圧縮機について説明する。
【０００３】
図３において、１は密閉容器で上部に電動要素２が、下部に圧縮要素３が夫々収納されている。電動要素２は回転軸２３に取り付けた回転子２１と密閉容器１の内壁に取り付けた固定子２２とにより構成されている。圧縮要素３はシリンダ３１と、回転軸２３の回転によりシリンダ３１内を回転するローリングピストン３２と、このローリングピストン３２に接してシリンダ３１内を高圧室と低圧室に区画するベーン３３と、シリンダ３１の開口を閉塞する軸受部３５、３６とにより構成されている。２４は固定子の外周に形成されたガス通路で固定子と回転子の間に形成された空隙と共に圧縮要素で圧縮された高温高圧の冷媒ガスを流通させて密閉容器１の上部に設けられた空間５に導き吐出管６から外部冷却回路に吐出させている。一方、冷媒ガスと一種に圧縮要素から吐出された潤滑油は上部空間５で冷媒ガスと分離され、回転子と固定子の間の空隙およびガス通路２４をとおって密閉容器下部に設けられた潤滑油溜り７へ戻ってゆく。
【０００４】
このとき、圧力損失を極力小さくし、さらに密閉容器上部空間５と下部空間８の圧力差を極力小さくして潤滑油が自重により円滑に潤滑油溜り７に戻りやすくするためにガス通路２４はできるだけ断面積を大きくとる必要がある。このために、例えば実開平０１−１５９５５９号公報に記載された密閉型圧縮機では図４および図５に示すように、電動要素外周面を切欠いて形成した切欠部および密閉容器内壁面で構成されるガス通路２４ａと、電動要素外周近傍に同心状に配置された貫通孔からなるガス通路２４ｂとを並列に配置し、かつガス通路２４は固定子鉄心の歯部の中心線上に頂点を置き、頂点から遠ざかるに従って外周方向に向かうように形成されたくの字状の内周側縁を有するように構成している。これにより、固定子の磁束密度の大きな部分を避けてガス通路を形成できるので、電動要素の性能に影響を与えることなく断面積の大きなガス通路を確保できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４および図５に示す構成ではガス通路２４ｂと巻線が巻装される固定子スロットとの間の固定子鉄心幅が機械的に充分な大きさを有しておらず、固定子を密閉容器に圧入した際に加わる応力により固定子鉄心歯部が変形しやすい、また固定子鉄心が変形する事により、密閉容器と固定子鉄心の保持力が充分に確保できなくなるという課題があった。本願発明は上記問題点に鑑み、固定子鉄心の磁気通路を充分に確保しながら、密閉容器への圧入による応力で固定子鉄心が変形することなく、さらに固定子鉄心と密閉容器の保持力を確実に得る事ができる密閉型電動圧縮機を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した課題を解決するために、電動要素外周面を切欠いて形成した切欠部と密閉容器内壁面で構成される複数の第１ガス通路と、電動要素外周近傍に同心状に配置された貫通孔からなる複数の第２ガス通路とからなり、前記第２ガス通路は第１ガス通路を構成する切欠部に対して電動要素（または密閉容器）の軸方向の中心を円の中心とする最も小さな内接円を仮想した場合においてその仮想内接円よりも半径方向で外側に配置されてなる構成としたものである。
【０００７】
さらには、第２ガス通路の断面形状を、外周側が電動要素外径よりも小さな曲率のアーチ形状とし、かつ内側が第１ガス通路を構成する切欠部に内接する最も小さな円の径よりも大きな円弧形状または直線形状としたものである。
【０００８】
これにより、固定子鉄心の磁気通路を充分に確保しながら、密閉容器への圧入による応力で固定子鉄心が変形することなく、固定子鉄心と密閉容器の保持力を確実に得る事ができ、高性能で潤滑油流出の少ない密閉型電動圧縮機を得る事ができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、圧縮要素とこれを駆動する電動要素とを略円筒形状の密閉容器内で軸方向に配置収納し、前記圧縮要素から密閉容器内に吐出された圧縮ガスを電動要素の外周部に軸方向に沿って形成されたガス通路を介した後密閉容器外部に吐出する密閉型電動圧縮機であって、前記ガス通路は電動要素外周面を直線状に切欠いて形成した切欠部と密閉容器内壁面で構成される第１ガス通路と、前記切欠部に接する最も小さな内接円と電動要素外周円との間に同心状に配置される第２ガス通路とからなり、前記第２ガス通路の断面形状を、外周側が電動要素外周円よりも小さな曲率の円弧からなるアーチ形状とし、内周側が前記内接円よりも大きな径の円弧形状または直線形状としたものであり、固定子鉄心の磁気通路を充分に確保しながらガス通路を構成でき、かつ密閉容器への圧入による応力で固定子鉄心が変形することなく、固定子鉄心と密閉容器の保持力を確実に得る事ができると言う作用を有する。
【００１０】
図１は本発明の一実施の形態を示す密閉型電動圧縮機の電動要素部分での径方向断面図、図２はその要部拡大図である。これらの図において、１は密閉容器、２２ａは固定子鉄心でシート状の鉄板を所定の形状に打ち抜いたものを積層して作られている。シート状の鉄板を所定の形状に打ち抜く際には、材料取りを良くするために外周を切欠いて複数箇所の直線部分を形成する事が行なわれているが、本実施例ではこの直線部分と密閉容器内壁面とで構成される空間が第１ガス通路２４ａとなっている。２４ｃは第２ガス通路で、図１に示すように複数箇所の切欠部４に内接する、電動要素２または密閉容器１などの軸中心を中心とする仮想の内接円２５よりも半径方向で外周側に設けられている。ここで、電動要素２が動作するときに流れる磁束は直線部分により最も狭くなった部分の断面積で制限されるので、内接円２５の外側に孔（第２ガス通路２４ｃ）を設けても直線部分により最も狭くなった部分の断面積よりも小さくなる事が無いので電動要素の特性への影響は少ない。
【００１１】
また、第２ガス通路２４ｃの外周側形状は電動要素外径よりも小さな曲率のアーチ形状となっているため、固定子鉄心２２ａを密閉容器１に圧入した際に加わる応力がアーチ形状に沿って分散される。さらに、第２ガス通路２４ｃの内周側が第１ガス通路を構成する切欠部に内接する最も小さな円の径よりも大きな円弧または直線形状となっているので、巻線が巻装される固定子スロットとの間の寸法が充分に確保され、密閉容器に圧入する際に加わる応力に耐えるに充分な機械的強度を得る事ができている。この結果、固定子鉄心を密閉容器に圧入した際に変形する事が無いので、電動要素の特性に影響を与える事が無く、さらに密閉容器との圧入保持力も大きなものとする事ができる。
【００１２】
【発明の効果】
以上のように本願発明によれば、ガス通路孔の位置を固定子鉄心の特性に影響の少ない場所としたので、電動要素の性能を落とすことなく圧力損失を低減させる事ができる。
【００１３】
また、本願発明によれば、ガス通路断面形状を外周側でアーチ形状とし、内周側では巻線スロットとの間で寸法を確保したので、固定子鉄心を密閉容器に圧入する際にも変形する事が無く、電動要素の特性への影響を防止し、かつ電動要素と密閉容器との保持力を大きなものにする事ができるという有利な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態における密閉型電動圧縮機の電動要素径方向断面図
【図２】 本発明の一実施の形態における密閉型電動圧縮機の要部拡大図
【図３】 密閉型電動圧縮機の構成を示す軸方向断面図
【図４】 従来の密閉型電動圧縮機の電動要素径方向断面図
【図５】 図４の要部拡大図
【符号の説明】
１ 密閉容器
２ 電動要素
２１ 固定子
２２ 回転子
２２ａ 固定子鉄心
２４ａ 第１ガス通路
２４ｃ 第２ガス通路
２５ 内接円
３ 圧縮要素
３１ シリンダ
３２ ローリングピストン
３３ ベーン
３４ 吐出口
Claims (1)
- 圧縮要素とこれを駆動する電動要素とを略円筒形状の密閉容器内で軸方向に配置収納し、前記圧縮要素から密閉容器内に吐出された圧縮ガスが前記電動要素の外周部に軸方向に沿って形成されたガス通路を通過して密閉容器外部に吐出するよう構成された密閉型電動圧縮機であって、
前記ガス通路は前記電動要素の外周面を直線状に切欠いて形成した切欠部と前記密閉容器の内壁面とで構成される第１ガス通路と、
前記切欠部に接する最も小さな内接円と電動要素外周円との間に同心状に配置された第２ガス通路とからなり、
前記第２ガス通路の断面形状を、外周側が電動要素外周円よりも小さな曲率の円弧からなるアーチ形状とし、内周側が前記内接円よりも大きな径の円弧形状または直線形状とした密閉型電動圧縮機。
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