JP4151186B2 - 縦置き密閉型圧縮機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和装置あるいは冷蔵庫などに用いられる縦置き密閉型圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の縦置き密閉型圧縮機について、圧縮機外部への油吐出量低減および密閉容器内部での油量確保に関する技術は多数開示されている。
【０００３】
このうち例えば、特開平９−２６４２８２号公報に開示されているものは、図６に示すように、密閉容器１０１内部に、圧縮機構部１０６と、電動機部１０２とを設置し、この電動機部１０２の回転子１０３と、前記圧縮機構部１０６との間に、クランク軸１０７と一体に回転する分離盤１０８を設置している。これにより、電動機部１０２と圧縮機構部１０６と固定子１０４の圧縮機構部側コイルエンド１０５との間の内側空間１０９に飛散する潤滑油を、この分離盤１０８によって圧縮機構部側コイルエンド１０５の内周に衝突させ、冷媒ガスと分離させようとするものである。
【０００４】
また、別の技術として、特開平３−１２４９９１号公報に開示されているものは、図７に示すように、電動機部１０２と圧縮機構部１０６と固定子１０４の圧縮機構部側コイルエンド１０５との間の内側空間１０９を、リブ１１０によって密閉容器１０１の他の内部空間と隔離している。これにより、前記内側空間１０９に飛散する潤滑油の冷媒ガスによる吹き上げを抑制し、油吐出量を低減しようとするものである。
【０００５】
これらの技術により、圧縮機外部への油吐出量低減および密閉容器内部での油量確保を図り、圧縮機自体の信頼性を高めるとともに、冷凍サイクル全体の成績係数を高めようとするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術では、油吐出低減量が不十分であったり、上記従来例のように、油分離作用のために、分離盤１０８、あるいはリブ１１０を別に設ける必要があり、コストアップとなっていた。
【０００７】
また、上記いずれの従来例においても、分離された潤滑油を密閉容器下部の潤滑油溜めに戻す方法が明記されておらず、結局は、分離された潤滑油が冷媒ガスとともに密閉容器外部へ吐出されてしまう可能性があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、比較的容易な構成により、圧縮機外部への油吐出量低減および密閉容器内部での油量確保を図ることができる信頼性の高い縦置き密閉型圧縮機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、電動機部と圧縮機構部と固定子の圧縮機構部側コイルエンドとの間の内側空間の容積を大きくするとともに、前記圧縮機構部の吐出孔を、少なくともその一部または全部を前記圧縮機構部側コイルエンドの内周に相対させたものである。これにより、前記内側空間の冷媒ガスの平均流速を抑えることができるとともに、圧縮機構部から吐出された冷媒ガスを圧縮機構部側コイルエンド内周に当てることができるので、この内側空間に飛散する潤滑油が、前記圧縮機構部側コイルエンド内周に表面張力による滴化を促され、油分離効果を高め、油吐出量を低減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、密閉容器底部に潤滑油溜め室を設け、前記密閉容器内部上方に固定子と回転子とから構成される電動機部と、下方にこの電動機部によって駆動される圧縮機構部とを設置し、前記固定子の圧縮機構部側コイルエンドの内周径を、上側に比べて下側を大きくするとともに、前記圧縮機構部の吐出孔を、少なくともその一部または全部を前記圧縮機構部側コイルエンドの内周に相対させ、密閉容器内部を圧縮機構部によって、潤滑油溜め室と、電動機部が設置された電動機室とに仕切るとともに、前記圧縮機構部上軸受けの半径方向外周に、潤滑油溜め室と電動機室とを連通する複数個の連通孔を円周状に設け、固定子の圧縮機構部側コイルエンドの下側内周径を、前記複数個の連通孔の径方向幅中央部径と同等とし、さらに固定子の圧縮機構部側コイルエンドを軸方向に波形状にするとともに、この波形状のコイルエンドの凸部を、前記圧縮機構部の複数個の連通孔位置と一致させたものである。そしてこの構成によれば、圧縮機構部側コイルエンド内周に付着した潤滑油が、前記波形状のコイルエンド凸部に集まり、この下端から前記圧縮機構部の複数個の連通孔を通って落下し、確実に密閉容器底部の潤滑油溜め室へ戻すことができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の実施の形態に加えて、固定子に設けられた切り欠きと、波形状のコイルエンドの凹部の位置を一致させたものである。そしてこの構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、冷媒ガスが前記波形状のコイルエンドの凹部から固定子の切り欠きを通りやすくなり、密閉容器底部の潤滑油溜め室へ落下する潤滑油と、冷媒ガスとの通路が混ざりにくくなり、より油分離効果を高めることができる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１３】
（実施例１）
図１において、密閉容器１内部上方に電動機部２と、下方に圧縮機構部９とが設置されている。電動機部２は、反圧縮機構部側コイルエンド４と、圧縮機構部側コイルエンド５とを有する固定子３と、回転子６とから構成されている。前記回転子６にはクランク軸８が圧入固定されており、電動機部２の回転駆動力を前記圧縮機構部９に伝達する。この圧縮機構部９は、円筒状の気室を有するシリンダ１１と、前記クランク軸８の偏心軸部に回転自在に嵌合されたピストン１３と、前記シリンダ１１の気室を仕切るベーン（図示せず）と、シリンダ１１の軸方向両端に設置された上軸受け１０、下軸受け１２とから構成される。
【００１４】
上記構成により、圧縮機構部９の吸入孔（図示せず）から吸入された低圧冷媒ガスが、シリンダ１１内で圧縮され、高圧冷媒ガスとなって、一旦、上軸受け１０に設置されたマフラー１７内に吐出される。このマフラー１７の吐出孔１８は、前記圧縮機構部側コイルエンド５の内周に相対させているので、電動機部２と圧縮機構部９と圧縮機構部側コイルエンド５との間の内側空間１９に吐出される。その後、冷媒ガスは主に固定子３の切り欠き７を通り、吐出管２１から圧縮機外部へ吐出される。
【００１５】
一方、密閉容器１底部には、潤滑油溜め室１４が設けられており、ここに溜められた潤滑油が、クランク軸８の回転とともに、このクランク軸８に設けられた油孔１５を通って、圧縮機構部９の各摺動部を潤滑した後、上軸受け１０とクランク軸８との間の潤滑油排出孔１６から排出され、その後圧縮機構部９外周に設けられた連通孔２０を通って、再び潤滑油溜め１４に戻る。
【００１６】
また、前記固定子３の圧縮機構部側コイルエンド５は、上側の内周径φＤａに比べて、下側の内周径φＤｂをテーパ状に拡大しているので、圧縮機構部９から冷媒ガスが吐出される内側空間１９の容積を大きくとることができる。
【００１７】
上記構成により、前記内側空間１９での冷媒ガスの平均流速を抑えることができとともに、前記圧縮機構部９から吐出された冷媒ガスを前記圧縮機構部側コイルエンド５内周に当てることができるので、この内側空間１９に飛散する潤滑油が、前記圧縮機構部側コイルエンド５の内周に表面張力による滴化を促され、油分離効果を得ることができる。また、滴化した潤滑油は、重力により圧縮機構部側コイルエンド５下端から落下し、圧縮機構部９外周に設けられた連通孔２０を通って、再び密閉容器１底部の潤滑油溜め室１４に戻る。したがって、圧縮機外部への油吐出量を低減できるとともに、密閉容器１内部での十分な油量確保を図ることができる。
【００１８】
ちなみに、クランク軸１回転当たりの圧縮機構部の吸入容積２５立方ｃｍ、密閉容器の内周径φ１２５ｍｍの縦置き単気筒回転式密閉型圧縮機を用いて、ＪＩＳ Ｂ８６００−Ａ区分条件、電動機に印加する電源周波数が６０Ｈｚにおける圧縮機外部へ吐出される潤滑油量を測定した。その結果、圧縮機構部側コイルエンドの内周径が上側、下側ともφＤａ＝φＤｂ＝６４ｍｍの場合、冷媒ガスに対する潤滑油量は０．８重量％であったのに対して、本発明の実施例の場合、圧縮機構部側コイルエンドの下側内周径をφＤｂ＝９５ｍｍに拡大すると、０．４重量％と半減することができた。
【００１９】
図２および図３において、密閉容器１内部を圧縮機構部９によって、潤滑油溜め室１４と、電動機部２が設置された電動機室２２とに仕切るとともに、前記圧縮機構部９の上軸受け１０の半径方向外周に、前記潤滑油溜め室１４と電動機室２２とを連通する複数個の連通孔２０を円周状に設けている。また、固定子３の圧縮機構部側コイルエンド５の下側内周径φＤｂを、前記圧縮機構部の複数個の連通孔２０の内周径φＤｃ以上かつ外周径φＤｄ以下としている。
【００２０】
上記構成によれば、圧縮機構部側コイルエンド５下端から落下した潤滑油は、圧縮機構部９の複数個の連通孔２０を通りやすくなるので、より確実に密閉容器１底部の潤滑油溜め室１４へ戻すことができる。
【００２１】
図４において、密閉容器１内部を圧縮機構部９によって、潤滑油溜め室１４と、電動機部２が設置された電動機室２２とに仕切るとともに、前記圧縮機構部９の上軸受け１０の半径方向外周に、前記潤滑油溜め室１４と電動機室２２とを連通する複数個の連通孔２０を円周状に設けている。また、固定子３の圧縮機構部側コイルエンド５を軸方向に波形状にするとともに、この波形状のコイルエンドの凸部５ａを、前記圧縮機構部９の複数個の連通孔２０位置と一致させている。
【００２２】
上記構成によれば、圧縮機構部側コイルエンド５内周に付着した潤滑油が、前記波形状のコイルエンドの凸部５ａに集まり、この下端から前記圧縮機構部９の複数個の連通孔２０を通って落下し、より確実に密閉容器１底部の潤滑油溜め室１４へ戻すことができる。
【００２３】
（実施例２）
図５に示す実施例において、実施例１に示した構成と同一箇所については、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００２４】
同図において、固定子３に設けられた複数個の切り欠き７と、圧縮機構部側コイルエンド５の波形状のコイルエンドの凹部５ｂの位置を一致させている。
【００２５】
上記構成によれば、上記実施例１記載の発明の作用に加えて、冷媒ガスが前記波形状のコイルエンドの凹部５ｂから固定子３の切り欠き７を通りやすくなり、密閉容器１底部の潤滑油溜め室１４へ落下する潤滑油と、冷媒ガスとの通路が混ざりにくくなり、より油分離効果を高めることができる。
【００２６】
なお、上記実施例は、縦置き密閉型ロータリー圧縮機を用いて説明したが、例えば縦置き密閉型スクロール圧縮機など、他の方式の圧縮機でも同様の作用効果を得ることができる。
【００２７】
また、上記実施例において、圧縮機構部側コイルエンドの内周径は、上側に比べて下側をテーパ状に大きくしたとして説明したが、段階状に大きくしても同様の作用効果を得ることができる。
【００２８】
また、上記実施例において、圧縮機構部の半径方向外周に設けた複数個の連通孔は、上軸受けの素材の鋳抜き孔として説明したが、ドリルなどの加工孔を円周状に設けても同様の作用効果を得ることができる。
【００２９】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、圧縮機構部側コイルエンド内周に付着した潤滑油が、前記波形状のコイルエンド凸部に集まり、この下端から前記圧縮機構部の複数個の連通孔を通って落下し、より確実に密閉容器底部の潤滑油溜め室へ戻すことができる。
【００３０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による効果に加えて、冷媒ガスが前記波形状のコイルエンドの凹部から固定子の切欠き部を通りやすくなり、密閉容器底部の潤滑油溜め室へ落下する潤滑油と、冷媒ガスとの通路が混ざりにくくなり、より油分離効果を高めることができる。
【００３１】
以上、説明したように、比較的容易な構成により、圧縮機外部への油吐出量低減および密閉容器内部での油量確保を図ることができる信頼性の高い縦置き密閉型圧縮機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例を示す縦置き密閉型圧縮機の縦断面図
【図２】 本発明の第１の実施例を示す縦置き密閉型圧縮機の要部縦断面図
【図３】 図２のＸ−Ｘ’断面図
【図４】 本発明の第１の実施例を示す縦置き密閉型圧縮機の固定子と圧縮機構部連通孔との位置関係を示す斜視図
【図５】 本発明の第２の実施例を示す縦置き密閉型圧縮機の固定子と圧縮機構部連通孔との位置関係を示す斜視図
【図６】 第１の従来例を示す縦置き密閉型圧縮機の縦断面図
【図７】 第２の従来例を示す縦置き密閉型圧縮機の縦断面図
【符号の説明】
３ 固定子
５ 圧縮機構部側コイルエンド
５ａ 圧縮機構部側コイルエンド凸部
５ｂ 圧縮機構部側コイルエンド凹部
７ 切り欠き
９ 圧縮機構部
１０ 上軸受け
１４ 潤滑油溜め
１８ 吐出孔
１９ 内側空間
２０ 連通孔
２２ 電動機室

Claims (2)

1. 密閉容器底部に潤滑油溜め室を設け、前記密閉容器内部上方に固定子と回転子とから構成される電動機部と、下方にこの電動機部によって駆動される圧縮機構部とを設置し、前記固定子の前記圧縮機構部側コイルエンドの内周径を、上側に比べて下側を大きくするとともに、前記圧縮機構部の吐出孔を、少なくともその一部または全部を前記圧縮機構部側コイルエンドの内周に相対させ、前記密閉容器内部を圧縮機構部によって、潤滑油溜め室と、電動機部が設置された電動機室とに仕切るとともに、前記圧縮機構部上軸受けの半径方向外周に、前記潤滑油溜め室と電動機室とを連通する複数個の連通孔を円周状に設け、前記固定子の圧縮機構部側コイルエンドの下側内周径を、前記複数個の連通孔の径方向幅中央部の径と同等とした縦置き密閉型圧縮機であって、固定子の圧縮機構部側コイルエンドを軸方向に凸部を設けるとともに、このコイルエンドの凸部を、前記圧縮機構部の複数個の連通孔位置と一致させた縦置き密閉型圧縮機。
2. 固定子に設けられた切り欠きと、コイルエンドの凹部の位置を一致させた請求項１記載の縦置き密閉型圧縮機。

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