JP5232595B2 - Multistage compressor - Google Patents
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Description
本発明は、密閉ハウジング内に、電動モータにより駆動される低段側圧縮機構および高段側圧縮機構を設けた多段圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a multistage compressor in which a low-stage compression mechanism and a high-stage compression mechanism driven by an electric motor are provided in a hermetically sealed housing.
密閉ハウジング内に、電動モータにより駆動される低段側圧縮機構および高段側圧縮機構を設けた多段圧縮機の一例として、密閉ハウジング内のほぼ中央部に電動モータを設置し、この電動モータを挟んでその下部に低段側ロータリ圧縮機構、上部に高段側スクロール圧縮機構を設置するとともに、この低段側ロータリ圧縮機構および高段側スクロール圧縮機構を電動モータにより回転軸を介して駆動するように構成した多段圧縮機が特許文献1に示されている。
上記の多段圧縮機は、冷凍サイクル側から吸入管を介して低圧冷媒ガスを低段側ロータリ圧縮機構に吸入して中間圧まで圧縮した後、この中間圧冷媒ガスをいったん密閉ハウジング内に吐き出し、その中間圧冷媒ガスを高段側スクロール圧縮機構により吸い込み、高温高圧状態に2段圧縮し、吐出管を経て外部に吐き出すように構成されており、密閉ハウジング内は中間圧冷媒ガス雰囲気とされるものである。 The above multi-stage compressor sucks low-pressure refrigerant gas from the refrigeration cycle side through the suction pipe into the low-stage rotary compression mechanism and compresses it to an intermediate pressure, and then discharges this intermediate-pressure refrigerant gas into the sealed housing. The intermediate pressure refrigerant gas is sucked by a high-stage scroll compression mechanism, compressed in two stages to a high temperature and high pressure state, and discharged to the outside through a discharge pipe. The inside of the hermetic housing is an intermediate pressure refrigerant gas atmosphere. Is.
上記多段圧縮機において、密閉ハウジング内に吐き出された中間圧冷媒ガスには、低段側ロータリ圧縮機構の潤滑に供された後、冷媒ガスと共に密閉ハウジング内に吐き出された潤滑油や、高段側スクロール圧縮機構を潤滑した後、高段側スクロール圧縮機構から密閉ハウジング内に沿って落下される潤滑油等が多量に溶け込んでおり、油リッチの状態となっている。この中間圧冷媒ガスは、電動モータの内部通路を流通してその上部空間に流動された後、高段側スクロール圧縮機構の吸入口へと導かれるが、その間に各部に衝突する等によって相当量の潤滑油は分離される。 In the multistage compressor, the intermediate pressure refrigerant gas discharged into the hermetic housing is supplied with lubricating oil discharged into the hermetic housing together with the refrigerant gas after being used for lubrication of the low-stage rotary compression mechanism. After the side scroll compression mechanism is lubricated, a large amount of lubricating oil or the like dropped from the high stage side scroll compression mechanism along the sealed housing is melted, resulting in an oil-rich state. This intermediate-pressure refrigerant gas flows through the internal passage of the electric motor and flows into the upper space, and is then guided to the suction port of the high-stage scroll compression mechanism. The lubricating oil is separated.
しかしながら、密閉ハウジング内の中間圧冷媒ガスには、上記の如く多量の潤滑油が溶け込んでおり、その潤滑油が十分に分離されないまま冷媒ガスと共に高段側スクロール圧縮機構に吸い込まれる。この潤滑油は高段側スクロール圧縮機構から圧縮冷媒ガスに伴われて吐き出され、冷凍サイクル側に循環されることになる。この結果、冷凍サイクル側に循環される潤滑油の油循環率(OCR)[全質量流量(冷媒流量+潤滑油流量)に対する潤滑油の質量流量の比]が増加し、冷凍サイクル側での熱交換を阻害することによりシステム効率を低下させるとともに、圧縮機側において潤滑油不足に陥るおそれがある等の問題が発生する。 However, a large amount of lubricating oil is dissolved in the intermediate pressure refrigerant gas in the hermetic housing as described above, and the lubricating oil is sucked into the high-stage scroll compression mechanism together with the refrigerant gas without being sufficiently separated. This lubricating oil is discharged from the high-stage scroll compression mechanism along with the compressed refrigerant gas, and is circulated to the refrigeration cycle side. As a result, the oil circulation rate (OCR) [ratio of the lubricating oil mass flow rate to the total mass flow rate (refrigerant flow rate + lubricating oil flow rate)] of the lubricating oil circulated to the refrigeration cycle side increases, and heat on the refrigeration cycle side increases. Inhibiting the replacement reduces system efficiency and causes problems such as the possibility of running out of lubricating oil on the compressor side.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、低段側圧縮機構から吐き出された中間圧冷媒ガスに伴われて高段側圧縮機構に吸入される潤滑油量を低減することにより油循環率を低減し、システム効率の向上と潤滑油不足の解消を図ることができる多段圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and reduces the amount of lubricating oil sucked into the high-stage compression mechanism along with the intermediate-pressure refrigerant gas discharged from the low-stage compression mechanism. Accordingly, an object of the present invention is to provide a multi-stage compressor that can reduce the oil circulation rate, improve the system efficiency, and eliminate the shortage of lubricating oil.
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る多段圧縮機は、密閉ハウジング内のほぼ中央部に電動モータを設置し、該電動モータにより回転軸を介して駆動される低段側圧縮機構および高段側圧縮機構を、前記電動モータを挟んでその下部および上部に設置するとともに、前記低段側圧縮機構で圧縮された中間圧冷媒ガスを前記密閉ハウジング内に吐き出し、該中間圧冷媒ガスを前記高段側圧縮機構により吸入して2段圧縮する多段圧縮機において、前記電動モータ内を流通後に前記高段側圧縮機構へと吸入される前記中間圧冷媒ガス中に含まれる潤滑油を遠心分離する第1の油分離板が、前記回転軸の一端部を軸受け支持する軸受を貫通させて設けられている。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
In the multistage compressor according to the present invention, an electric motor is installed at a substantially central portion in the hermetic housing, and the low-stage compression mechanism and the high-stage compression mechanism driven by the electric motor via a rotating shaft are connected to the electric compressor. The intermediate pressure refrigerant gas compressed by the low-stage compression mechanism is discharged into the sealed housing, and the intermediate-pressure refrigerant gas is sucked by the high-stage compression mechanism. A first oil separation plate that centrifuges the lubricating oil contained in the intermediate-pressure refrigerant gas that is sucked into the high-stage compression mechanism after flowing through the electric motor. Further, a bearing that supports and supports one end of the rotating shaft is provided.
本発明に係る多段圧縮機によれば、低段側圧縮機構から吐き出され、電動モータ内を流通後に高段側圧縮機構へと吸い込まれる中間圧冷媒ガス中に溶け込んでいる潤滑油を、回転軸の一端部を軸受け支持する軸受を貫通させて設けられ、ロータと共に回転する第1の油分離板により遠心分離し、中間圧冷媒ガス中に含まれる潤滑油量を低減した後、高段側圧縮機構へと吸入させることができる。これにより、中間圧冷媒ガスに伴われて高段側圧縮機構に吸入され、高圧圧縮ガスと共に外部に吐き出される潤滑油の量を低減することができる。従って、冷凍サイクル側に循環される潤滑油の油循環率(OCR)[全質量流量(冷媒流量+潤滑油流量)に対する潤滑油の質量流量の比]を低減し、システム効率を向上させることができるとともに、圧縮機における潤滑油不足の発生を解消することができる。 According to the multistage compressor according to the present invention, the lubricating oil dissolved in the intermediate pressure refrigerant gas discharged from the low stage compression mechanism and sucked into the high stage compression mechanism after flowing through the electric motor is supplied to the rotary shaft. The first oil separation plate, which is provided through the bearing that supports one end of the bearing and rotates with the rotor, is centrifuged to reduce the amount of lubricating oil contained in the intermediate-pressure refrigerant gas, and then the high-stage compression Can be inhaled into the mechanism. As a result, the amount of lubricating oil sucked into the high-stage compression mechanism along with the intermediate-pressure refrigerant gas and discharged to the outside together with the high-pressure compressed gas can be reduced. Therefore, the oil circulation rate (OCR) [ratio of the mass flow rate of the lubricating oil to the total mass flow rate (refrigerant flow rate + lubricating oil flow rate)] of the lubricating oil circulated to the refrigeration cycle side can be reduced, and the system efficiency can be improved. In addition, it is possible to eliminate the shortage of lubricating oil in the compressor.
上記多段圧縮機において、前記電動モータ内を流通後に前記高段側圧縮機構へと吸入される前記中間圧冷媒ガス中に含まれる潤滑油を遠心分離する第2の油分離板が、前記回転軸の一端部に前記回転軸を貫通させて設けられているとさらに好適である。 In the multistage compressor, the second oil separation plate that centrifuges the lubricating oil contained in the intermediate pressure refrigerant gas that is sucked into the high-stage compression mechanism after flowing through the electric motor includes the rotating shaft. It is more preferable that the rotary shaft is provided through one end of the shaft.
このような多段圧縮機によれば、低段側圧縮機構から吐き出され、電動モータ内を流通後に高段側圧縮機構へと吸い込まれる中間圧冷媒ガス中に溶け込んでいる潤滑油を、回転軸の一端部を軸受け支持する軸受を貫通させて設けられ、ロータと共に回転する第1の油分離板、および回転軸の一端部にこの回転軸を貫通させて設けられ、ロータと共に回転する第2の油分離板により遠心分離し、中間圧冷媒ガス中に含まれる潤滑油量を低減した後、高段側圧縮機構へと吸入させることができる。これにより、中間圧冷媒ガスに伴われて高段側圧縮機構に吸入され、高圧圧縮ガスと共に外部に吐き出される潤滑油の量をさらに低減することができる。従って、冷凍サイクル側に循環される潤滑油の油循環率(OCR)[全質量流量(冷媒流量+潤滑油流量)に対する潤滑油の質量流量の比]をさらに低減し、システム効率をさらに向上させることができるとともに、圧縮機における潤滑油不足の発生を解消することができる。 According to such a multistage compressor, the lubricating oil dissolved in the intermediate pressure refrigerant gas discharged from the low stage compression mechanism and sucked into the high stage compression mechanism after flowing through the electric motor is supplied to the rotary shaft. A first oil separating plate that is provided through a bearing that supports a bearing at one end and rotates with the rotor, and a second oil that is provided at one end of the rotating shaft through the rotating shaft and rotates with the rotor. After the centrifugal separation by the separation plate and the amount of lubricating oil contained in the intermediate pressure refrigerant gas is reduced, the oil can be sucked into the high-stage compression mechanism. As a result, the amount of lubricating oil that is sucked into the high-stage compression mechanism along with the intermediate-pressure refrigerant gas and discharged together with the high-pressure compressed gas can be further reduced. Therefore, the oil circulation rate (OCR) [ratio of the mass flow rate of the lubricating oil to the total mass flow rate (refrigerant flow rate + lubricating oil flow rate)] of the lubricating oil circulated to the refrigeration cycle side is further reduced, and the system efficiency is further improved. And the occurrence of a lack of lubricating oil in the compressor can be eliminated.
上記多段圧縮機において、前記電動モータ内を流通後に前記高段側圧縮機構へと吸入される前記中間圧冷媒ガスが衝突する衝突板が、前記回転軸の一端部を軸受け支持する軸受を貫通させて設けられているとさらに好適である。 In the multistage compressor, a collision plate that collides with the intermediate-pressure refrigerant gas sucked into the high-stage compression mechanism after flowing through the electric motor passes through a bearing that supports one end of the rotating shaft. More preferably.
このような多段圧縮機によれば、低段側圧縮機構から吐き出され、電動モータ内を流通後に高段側圧縮機構へと吸い込まれる中間圧冷媒ガス中に溶け込んでいる潤滑油を、回転軸の一端部を軸受け支持する軸受を貫通させて設けられた衝突板に衝突させた後、さらに回転軸の一端部を軸受け支持する軸受を貫通させて設けられ、ロータと共に回転する第1の油分離板により遠心分離し、中間圧冷媒ガス中に含まれる潤滑油量を低減した後、高段側圧縮機構へと吸入させることができる。これにより、中間圧冷媒ガスに伴われて高段側圧縮機構に吸入され、高圧圧縮ガスと共に外部に吐き出される潤滑油の量をさらに低減することができる。従って、冷凍サイクル側に循環される潤滑油の油循環率(OCR)[全質量流量(冷媒流量+潤滑油流量)に対する潤滑油の質量流量の比]をさらに低減し、システム効率をさらに向上させることができるとともに、圧縮機における潤滑油不足の発生を解消することができる。 According to such a multistage compressor, the lubricating oil dissolved in the intermediate pressure refrigerant gas discharged from the low stage compression mechanism and sucked into the high stage compression mechanism after flowing through the electric motor is supplied to the rotary shaft. A first oil separation plate that is provided with a bearing that supports the bearing at one end of the rotating shaft and then rotates together with the rotor after colliding with a collision plate that is provided through the bearing that supports the bearing at one end. And then reducing the amount of lubricating oil contained in the intermediate-pressure refrigerant gas, and then sucking it into the high-stage compression mechanism. As a result, the amount of lubricating oil that is sucked into the high-stage compression mechanism along with the intermediate-pressure refrigerant gas and discharged together with the high-pressure compressed gas can be further reduced. Therefore, the oil circulation rate (OCR) [ratio of the mass flow rate of the lubricating oil to the total mass flow rate (refrigerant flow rate + lubricating oil flow rate)] of the lubricating oil circulated to the refrigeration cycle side is further reduced, and the system efficiency is further improved. And the occurrence of a lack of lubricating oil in the compressor can be eliminated.
本発明に係る多段圧縮機は、密閉ハウジング内のほぼ中央部に電動モータを設置し、該電動モータにより回転軸を介して駆動される低段側圧縮機構および高段側圧縮機構を、前記電動モータを挟んでその下部および上部に設置するとともに、前記低段側圧縮機構で圧縮された中間圧冷媒ガスを前記密閉ハウジング内に吐き出し、該中間圧冷媒ガスを前記高段側圧縮機構により吸入して2段圧縮する多段圧縮機において、前記電動モータ内を流通後に前記高段側圧縮機構へと吸入される前記中間圧冷媒ガス中に含まれる潤滑油を遠心分離する油分離板が、前記回転軸の一端部に前記回転軸を貫通させて設けられている。 In the multistage compressor according to the present invention, an electric motor is installed at a substantially central portion in the hermetic housing, and the low-stage compression mechanism and the high-stage compression mechanism driven by the electric motor via a rotating shaft are connected to the electric compressor. The intermediate pressure refrigerant gas compressed by the low-stage compression mechanism is discharged into the sealed housing, and the intermediate-pressure refrigerant gas is sucked by the high-stage compression mechanism. In the multi-stage compressor that compresses in two stages, an oil separation plate that centrifuges the lubricating oil contained in the intermediate-pressure refrigerant gas that is sucked into the high-stage compression mechanism after flowing through the electric motor is The rotating shaft is provided through one end of the shaft.
本発明に係る多段圧縮機によれば、低段側圧縮機構から吐き出され、電動モータ内を流通後に高段側圧縮機構へと吸い込まれる中間圧冷媒ガス中に溶け込んでいる潤滑油を、前記回転軸の一端部に前記回転軸を貫通させて設けられ、ロータと共に回転する油分離板により遠心分離し、中間圧冷媒ガス中に含まれる潤滑油量を低減した後、高段側圧縮機構へと吸入させることができる。これにより、中間圧冷媒ガスに伴われて高段側圧縮機構に吸入され、高圧圧縮ガスと共に外部に吐き出される潤滑油の量を低減することができる。従って、冷凍サイクル側に循環される潤滑油の油循環率(OCR)[全質量流量(冷媒流量+潤滑油流量)に対する潤滑油の質量流量の比]を低減し、システム効率を向上させることができるとともに、圧縮機における潤滑油不足の発生を解消することができる。 According to the multi-stage compressor according to the present invention, the lubricating oil dissolved in the intermediate pressure refrigerant gas discharged from the low-stage compression mechanism and sucked into the high-stage compression mechanism after flowing through the electric motor is supplied to the rotary compressor. The shaft is provided at one end of the shaft so as to penetrate the rotary shaft, and is centrifuged by an oil separation plate that rotates together with the rotor to reduce the amount of lubricating oil contained in the intermediate-pressure refrigerant gas, and then to the high-stage compression mechanism. Can be inhaled. As a result, the amount of lubricating oil sucked into the high-stage compression mechanism along with the intermediate-pressure refrigerant gas and discharged to the outside together with the high-pressure compressed gas can be reduced. Therefore, the oil circulation rate (OCR) [ratio of the mass flow rate of the lubricating oil to the total mass flow rate (refrigerant flow rate + lubricating oil flow rate)] of the lubricating oil circulated to the refrigeration cycle side can be reduced, and the system efficiency can be improved. In addition, it is possible to eliminate the shortage of lubricating oil in the compressor.
本発明に係る多段圧縮機によれば、中間圧冷媒ガスに伴われて高段側圧縮機構に吸入され、高圧圧縮ガスと共に外部に吐き出される潤滑油の量を低減することができるため、冷凍サイクル側に循環される潤滑油の油循環率(OCR)を低減し、システム効率を向上させることができるとともに、圧縮機における潤滑油不足の発生を解消することができるという効果を奏する。 According to the multistage compressor of the present invention, the amount of lubricating oil that is sucked into the high-stage compression mechanism along with the intermediate-pressure refrigerant gas and discharged to the outside together with the high-pressure compressed gas can be reduced. The oil circulation rate (OCR) of the lubricating oil circulated to the side can be reduced, the system efficiency can be improved, and the occurrence of the lack of lubricating oil in the compressor can be eliminated.
以下、本発明に係る多段圧縮機の第1実施形態について、図1および図2を参照しながら説明する。
図1には、低段側圧縮機構2と高段側圧縮機構3とを備えた冷凍空調用の多段圧縮機1の縦断面図が示されている。本実施形態では、便宜上、低段側圧縮機構2にロータリ圧縮機構、高段側圧縮機構3にスクロール圧縮機構を用いて構成した多段圧縮機1を一具体例として説明するが、低段側圧縮機構2および高段側圧縮機構3は、上記圧縮機構に限定されるものでない。
Hereinafter, a first embodiment of a multistage compressor according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a
図1または図2に示すように、多段圧縮機1は、密閉ハウジング10を備えている。密閉ハウジング10内のほぼ中央部には、ステータ5とロータ6とから構成される電動モータ4が固定設置されている。ロータ6には、回転軸(クランク軸)7が一体に結合されている。この電動モータ4の下部には、低段側ロータリ圧縮機構2が設置されている。低段側ロータリ圧縮機構2は、シリンダ室20を備え、密閉ハウジング10に固定設置されるシリンダ本体21と、シリンダ本体21の上下に固定設置され、シリンダ室20の上部および下部を密閉する上部軸受22および下部軸受23と、回転軸7のクランク部7Aに嵌合され、シリンダ室20の内周面を回動するロータ24と、シリンダ室20内を吸入側と吐出側とに仕切る図示省略のブレードおよびブレード押えバネ等とを備えた公知のロータリ圧縮機構により構成される。
As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the
この低段側ロータリ圧縮機構2は、吸入管25を介してシリンダ室20内に低圧の冷媒ガス(作動ガス)を吸入し、この冷媒ガスをロータ24の回動により中間圧まで圧縮した後、吐出チャンバ26を介して密閉ハウジング10内に吐き出すように構成されている。この中間圧冷媒ガスは、電動モータ4のロータ6に設けられているガス通路孔6A等を流通して電動モータ4の上部空間に流動し、さらに高段側スクロール圧縮機構3へと吸入されて2段圧縮されるようになっている。
The low-stage
高段側スクロール圧縮機構3は、回転軸(クランク軸)7を支持する軸受30が設けられ、密閉ハウジング10に固定設置される支持部材31(フレーム部材または軸受部材とも云う。)と、それぞれ端板32A,33A上に立設される渦巻き状ラップ32B,33Bを備え、渦巻き状ラップ32B,33B同士を互いに噛み合わせて支持部材31上に組み付けることにより一対の圧縮室34を構成する固定スクロール部材32および旋回スクロール部材33と、旋回スクロール部材33と回転軸7の軸端に設けられる偏心ピン7Bとを結合し、旋回スクロール部材33を公転旋回駆動する旋回ボス部35と、旋回スクロール部材33と支持部材31との間に設けられ、旋回スクロール部材33をその自転を阻止しつつ公転旋回させるオルダムリング等の自転阻止機構36と、固定スクロール部材32の背面に設けられる吐出弁40と、固定スクロール部材32の背面に固定設置され、固定スクロール部材32との間に吐出チャンバ41を形成する吐出カバー42等とを備えた公知のスクロール圧縮機構により構成される。
The high-stage
上記の高段側スクロール圧縮機構3は、低段側ロータリ圧縮機構2により圧縮されて密閉ハウジング10に吐き出された中間圧の冷媒ガスを圧縮室34内に吸入し、この中間圧冷媒ガスを旋回スクロール部材33の公転旋回駆動により高温高圧状態に圧縮した後、吐出弁40を経て吐出チャンバ41に吐き出すように構成されている。この高温高圧冷媒ガスは、吐出チャンバ41から吐出管43を経て圧縮機外部、すなわち冷凍サイクル側に導出されるようになっている。また、高段側スクロール圧縮機構3を構成する上記支持部材31は、密閉ハウジング10内に設けられたブラケット44にネジによって固定設置されている。
The high-stage
また、回転軸(クランク軸)7の最下端部と低段側ロータリ圧縮機構2の下部軸受23との間には、公知の容積形給油ポンプ11が組み込まれている。この給油ポンプ11は、密閉ハウジング10の底部に充填されている潤滑油12を汲み上げ、回転軸7内に設けられている給油孔13を介して低段側ロータリ圧縮機構2および高段側スクロール圧縮機構3の軸受部等の所要潤滑箇所に潤滑油12を強制給油できるように構成されている。
A known positive
さらに、電動モータ4を構成するロータ6の上端側には、ロータ6と一体に回転される油分離板(第1の油分離板)45が設けられている。この油分離板45は、ロータ6の上端に設けられたバランスウェイト46に設置(バランスウェイトがない場合は、間座等を介して設置)される円板により構成されている。また、この油分離板45の外径は、電動モータ4のステータコイルエンド5Aの内周面と僅かな隙間G1を保つ程度の大きさとされ、油分離板45の内径は、支持部材31の中央部から下方(ロータ6の側)に突出する軸受30の外周面と僅かな隙間G2を保つ程度の大きさとされている。また、バランスウェイト46の高さは、その上端に油分離板45が取り付けられた状態で、油分離板45が軸受30の下端よりも上方で、かつ、ステータコイルエンド5Aの上端よりも下方に位置するように設定されている。
Furthermore, an oil separation plate (first oil separation plate) 45 that rotates integrally with the
以上説明の構成により、本実施形態によると、以下の作用効果を奏する。
吸入管25を介して低段側ロータリ圧縮機構2のシリンダ室20に吸入された低温低圧の冷媒ガスは、ロータ24の回動により中間圧まで圧縮された後、吐出チャンバ26に吐き出される。この中間圧冷媒ガスは、吐出チャンバ26から電動モータ4の下部空間内に吐き出された後、電動モータ4のロータ6に設けられているガス通路孔6A等を流通して電動モータ4の上部空間に流動される。
With the configuration described above, according to the present embodiment, the following operational effects are obtained.
The low-temperature and low-pressure refrigerant gas sucked into the
電動モータ4の上部空間に流動した中間圧冷媒ガスは、高段側スクロール圧縮機構3を構成する支持部材31と密閉ハウジング10との間の隙間等を通り固定スクロール部材32に設けられている高段側スクロール圧縮機構3の吸入口に導かれ、圧縮室34内に吸入される。この中間圧冷媒ガスは、高段側スクロール圧縮機構3により高温高圧状態に2段圧縮された後、吐出弁40から吐出チャンバ41内に吐き出され、吐出管43を介して圧縮機外部、すなわち冷凍サイクル側に導出される。
The intermediate-pressure refrigerant gas that has flowed into the upper space of the electric motor 4 passes through the gap between the
上記の2段圧縮過程において、低段側ロータリ圧縮機構2の潤滑に供された潤滑油12の一部は、冷媒ガス中に溶け込み、中間圧冷媒ガスと共に密閉ハウジング10内に吐き出される。さらに、この中間圧冷媒ガスには、高段側スクロール圧縮機構3に給油孔13を介して給油され、高段側スクロール圧縮機構3を潤滑した後、密閉ハウジング10内の底部に流下される潤滑油12の一部が巻き込まれて溶け込む。潤滑油12が溶け込んだ中間圧冷媒ガスは、ロータ6のガス通路孔6A内を流通して電動モータ4の上部空間に流動する際に、ロータ6と共に回転している油分離板45に衝突し、その遠心分離作用によって中間圧冷媒ガス中から潤滑油12が分離される。
In the above-described two-stage compression process, part of the lubricating
上記により遠心分離された潤滑油12は、電動モータ4のステータコイルエンド5Aの隙間を通ってその外周側に導かれ、密閉ハウジング10の内周面に沿って底部へと流下される。一方、潤滑油12が分離された中間圧冷媒ガスは、油分離板45の外周側(半径方向外側)の隙間G1から電動モータ4の上部空間に流動され、そこから高段側スクロール圧縮機構3の吸入口へと導かれ、圧縮室34内に吸入されて2段圧縮される。
The lubricating
一方、高段側スクロール圧縮機構3に給油孔13を介して供給された潤滑油12の一部は、軸受30を潤滑しながら回転軸7と軸受30との間を通ってロータ6の上端面に向かって落下するようになっている。そして、ロータ6の上端面に向かって落下した潤滑油12の一部は、ロータ6の上端面に衝突し、その遠心分離作用によって遠心分離された潤滑油12は、電動モータ4のステータコイルエンド5Aの隙間を通ってその外周側に導かれ、密閉ハウジング10の内周面に沿って底部へと流下される。また、ロータ6の上端面に向かって落下した潤滑油12の一部は、ロータ6のガス通路孔6A内を流通してきた中間圧冷媒ガスに溶け込んで、ロータ6と共に回転している油分離板45に衝突し、その遠心分離作用によって中間圧冷媒ガス中から潤滑油12が分離される。
On the other hand, a part of the lubricating
上記により遠心分離された潤滑油12は、電動モータ4のステータコイルエンド5Aの隙間を通ってその外周側に導かれ、密閉ハウジング10の内周面に沿って底部へと流下される。一方、潤滑油12が分離された中間圧冷媒ガスは、油分離板45の外周側(半径方向外側)の隙間G1から電動モータ4の上部空間に流動され、そこから高段側スクロール圧縮機構3の吸入口へと導かれ、圧縮室34内に吸入されて2段圧縮される。
The lubricating
このように、潤滑油12を分離した中間圧冷媒ガスを高段側スクロール圧縮機構3へと吸入させることができるため、中間圧冷媒ガスに伴われて高段側スクロール圧縮機構3に吸入され、高圧圧縮ガスと共に外部に吐き出される潤滑油12の量を低減することができる。これにより、冷凍サイクル側に循環される潤滑油12の油循環率(OCR)[全質量流量(冷媒流量+潤滑油流量)に対する潤滑油の質量流量の比]を低減し、システム効率を向上させることができるとともに、圧縮機における潤滑油不足の発生を解消することができる。
また、軸受30の下端部の一部が油分離板45よりも下方に位置することとなる、すなわち、軸受30の下端部の一部が油分離板45の内周側に形成された穴45a内に挿入されることとなるので、回転軸7の全長を短くすることができて、多段圧縮機1の高さ方向の寸法を減少させることができる。
Thus, since the intermediate pressure refrigerant gas from which the lubricating
Further, a part of the lower end portion of the
本発明に係る多段圧縮機の第2実施形態について、図3を参照しながら説明する。図3は本発明の第2実施形態に係る多段圧縮機の要部拡大縦断面図である。
本実施形態に係る多段圧縮機51は、油分離板(第2の油分離板)52がさらに設けられているという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
A second embodiment of the multistage compressor according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an enlarged vertical cross-sectional view of a main part of a multistage compressor according to the second embodiment of the present invention.
The
図3に示すように、本実施形態に係る多段圧縮機51は、油分離板45とともに油分離板52が設けられている。この油分離板52は、ロータ6の上端面よりも上方で、かつ、軸受30の下端よりも下方に位置する回転軸7に設置される円板により構成されている。また、この油分離板52の外径は、バランスウェイト46の内周面と僅かな隙間G3を保つ程度の大きさとされ、油分離板45の内径は、回転軸7の外周面と同じ大きさとされている。そして、この油分離板52は、その内周面が回転軸7の外周面と接する(密着する)ようにして取り付けられている。
As shown in FIG. 3, the
本実施形態に係る多段圧縮機51によれば、ロータ6のガス通路孔6A内を流通してきた中間圧冷媒ガスは、ロータ6と共に回転している油分離板52,45に衝突し、その遠心分離作用によって中間圧冷媒ガス中から潤滑油12が分離される。そして、油分離板52,45の遠心分離作用によって遠心分離された潤滑油12は、電動モータ4のステータコイルエンド5Aの隙間を通ってその外周側に導かれ、密閉ハウジング10の内周面に沿って底部へと流下される。一方、潤滑油12が分離された中間圧冷媒ガスは、油分離板45の外周側(半径方向外側)の隙間G1から電動モータ4の上部空間に流動され、そこから高段側スクロール圧縮機構3の吸入口へと導かれ、圧縮室34内に吸入されて2段圧縮される。
According to the
このように、潤滑油12を分離した中間圧冷媒ガスを高段側スクロール圧縮機構3へと吸入させることができるため、中間圧冷媒ガスに伴われて高段側スクロール圧縮機構3に吸入され、高圧圧縮ガスと共に外部に吐き出される潤滑油12の量を低減することができる。これにより、冷凍サイクル側に循環される潤滑油12の油循環率(OCR)[全質量流量(冷媒流量+潤滑油流量)に対する潤滑油の質量流量の比]を低減し、システム効率を向上させることができるとともに、圧縮機における潤滑油不足の発生を解消することができる。
また、軸受30の下端部の一部が油分離板45よりも下方に位置することとなる、すなわち、軸受30の下端部の一部が油分離板45の内周側に形成された穴45a内に挿入されることとなるので、回転軸7の全長を短くすることができて、多段圧縮機1の高さ方向の寸法を減少させることができる。
さらに、トルク変動の大きい回転軸7に油分離板52が取り付けられることとなるので、回転体の慣性力を大きくすることができて、トルク変動を低減させることができる。
Thus, since the intermediate pressure refrigerant gas from which the lubricating
Further, a part of the lower end portion of the
Furthermore, since the
本発明に係る多段圧縮機の第3実施形態について、図4を参照しながら説明する。図4は本発明の第3実施形態に係る多段圧縮機の要部拡大縦断面図である。
本実施形態に係る多段圧縮機61は、軸受30の下端部に衝突板62が設けられているという点で上述した第2実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第2実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
A third embodiment of the multistage compressor according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an enlarged vertical cross-sectional view of a main part of a multistage compressor according to the third embodiment of the present invention.
The
図4に示すように、本実施形態に係る多段圧縮機61は、油分離板45とともに衝突板62が設けられている。この衝突板62は、軸受30の下端面よりも上方で、かつ、油分離板45よりも下方に位置する軸受30に設置される円板により構成されている。また、この衝突板62の外径は、バランスウェイト46の内周面と僅かな隙間G4を保つ程度の大きさとされ、衝突板62の内径は、軸受30下端部の外周面と同じ大きさとされている。そして、この衝突板62は、その内周面が軸受30下端部の外周面と接する(密着する)ようにして取り付けられている。
なお、本実施形態において衝突板62は、軸受30の最下端部に取り付けられている。
As shown in FIG. 4, the
In the present embodiment, the
本実施形態に係る多段圧縮機61によれば、ロータ6のガス通路孔6A内を流通してきた中間圧冷媒ガスは、軸受30の下端部に取り付けられた衝突板62に衝突した後、ロータ6と共に回転している油分離板45に衝突し、その遠心分離作用によって中間圧冷媒ガス中から潤滑油12が分離される。そして、油分離板45の遠心分離作用によって遠心分離された潤滑油12は、電動モータ4のステータコイルエンド5Aの隙間を通ってその外周側に導かれ、密閉ハウジング10の内周面に沿って底部へと流下される。一方、潤滑油12が分離された中間圧冷媒ガスは、油分離板45の外周側(半径方向外側)の隙間G1から電動モータ4の上部空間に流動され、そこから高段側スクロール圧縮機構3の吸入口へと導かれ、圧縮室34内に吸入されて2段圧縮される。
According to the
このように、潤滑油12を分離した中間圧冷媒ガスを高段側スクロール圧縮機構3へと吸入させることができるため、中間圧冷媒ガスに伴われて高段側スクロール圧縮機構3に吸入され、高圧圧縮ガスと共に外部に吐き出される潤滑油12の量を低減することができる。これにより、冷凍サイクル側に循環される潤滑油12の油循環率(OCR)[全質量流量(冷媒流量+潤滑油流量)に対する潤滑油の質量流量の比]を低減し、システム効率を向上させることができるとともに、圧縮機における潤滑油不足の発生を解消することができる。
また、軸受30の下端部の一部が油分離板45よりも下方に位置することとなる、すなわち、軸受30の下端部の一部が油分離板45の内周側に形成された穴45a内に挿入されることとなるので、回転軸7の全長を短くすることができて、多段圧縮機1の高さ方向の寸法を減少させることができる。
Thus, since the intermediate pressure refrigerant gas from which the lubricating
Further, a part of the lower end portion of the
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、適宜必要に応じて変形実施、変更実施することができる。
例えば、図3に示す第2実施形態において、油分離板45は必須の構成要素ではなく、油分離板45の代わりに油分離板52のみを設けるようにすることもできる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified and changed as necessary without departing from the technical idea of the present invention.
For example, in the second embodiment shown in FIG. 3, the
1 多段圧縮機
2 低段側圧縮機構(低段側ロータリ圧縮機構)
3 高段側圧縮機構(高段側スクロール圧縮機構)
4 電動モータ
7 回転軸
10 密閉ハウジング
12 潤滑油
30 軸受
45 油分離板(第1の油分離板)
51 多段圧縮機
52 油分離板(第2の油分離板)
61 多段圧縮機
62 衝突板
1
3 High stage compression mechanism (High stage scroll compression mechanism)
4
51
61
Claims (4)
前記電動モータ内を流通後に前記高段側圧縮機構へと吸入される前記中間圧冷媒ガス中に含まれる潤滑油を遠心分離する第1の油分離板を、前記回転軸の一端部を軸受け支持する軸受を貫通させて設けたことを特徴とする多段圧縮機。 An electric motor is installed at a substantially central portion in the hermetic housing, and a low-stage compression mechanism and a high-stage compression mechanism that are driven by the electric motor via a rotating shaft are provided at the lower and upper portions with the electric motor interposed therebetween. A multi-stage compressor that is installed and discharges the intermediate-pressure refrigerant gas compressed by the low-stage side compression mechanism into the hermetic housing, and sucks the intermediate-pressure refrigerant gas by the high-stage side compression mechanism to perform two-stage compression. ,
A first oil separation plate for centrifuging the lubricating oil contained in the intermediate pressure refrigerant gas sucked into the high-stage compression mechanism after flowing through the electric motor is supported by one end of the rotating shaft as a bearing. A multi-stage compressor characterized in that a bearing to be penetrated is provided.
前記電動モータ内を流通後に前記高段側圧縮機構へと吸入される前記中間圧冷媒ガス中に含まれる潤滑油を遠心分離する油分離板を、前記回転軸の一端部に前記回転軸を貫通させて設けたことを特徴とする多段圧縮機。 An electric motor is installed at a substantially central portion in the hermetic housing, and a low-stage compression mechanism and a high-stage compression mechanism that are driven by the electric motor via a rotating shaft are provided at the lower and upper portions with the electric motor interposed therebetween. A multi-stage compressor that is installed and discharges the intermediate-pressure refrigerant gas compressed by the low-stage side compression mechanism into the hermetic housing, and sucks the intermediate-pressure refrigerant gas by the high-stage side compression mechanism to perform two-stage compression. ,
An oil separating plate for centrifuging the lubricating oil contained in the intermediate pressure refrigerant gas sucked into the high-stage compression mechanism after flowing through the electric motor passes through the rotating shaft at one end of the rotating shaft. A multi-stage compressor characterized by being provided.
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