JP5709544B2 - Compressor - Google Patents

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Description

本発明は、密閉ハウジング内に設けられた電動モータにより駆動される圧縮機に関する。   The present invention relates to a compressor driven by an electric motor provided in a 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及び高段側圧縮機構を設けた多段圧縮機の1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側に低段側ロータリ圧縮機構、上側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及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。
特許文献1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す。この多段圧縮機は、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いる。このように、密閉ハウジング内は中間圧冷媒ガス雰囲気とされる。
As an example of a multi-stage compressor provided with a low-stage compression mechanism and a high-stage compression mechanism driven by an electric motor in a hermetic housing, an electric motor is installed at a substantially central portion in the hermetic housing. A low-stage rotary compression mechanism is installed on the lower side and a high-stage scroll compression mechanism is installed on the upper side. The low-stage rotary compression mechanism and the high-stage scroll compression mechanism are driven by an electric motor through a rotating shaft. A multistage compressor configured as described above is disclosed in Patent Document 1.
The multistage compressor of Patent Document 1 sucks low-pressure refrigerant gas from the refrigeration cycle side through a suction pipe into a low-stage rotary compression mechanism and compresses the intermediate-pressure refrigerant gas into a sealed housing. Exhale. This multi-stage compressor is configured to suck intermediate pressure refrigerant gas by a high-stage side scroll compression mechanism, compress it into a high-temperature and high-pressure state in two stages, and discharge it to the outside through a discharge pipe. Thus, the inside of the sealed housing is an intermediate pressure refrigerant gas atmosphere.

この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が多量に溶け込んでいる。つまりこの中間圧冷媒ガスは、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入された後、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ことによって相当量の潤滑油は分離される。
しかしながら、密閉ハウジング内の中間圧冷媒ガスには、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中間圧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、圧縮機が潤滑油不足に陥るおそれがある。
In this 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 is dropped from the high stage scroll compression mechanism along the sealed housing. That is, this intermediate pressure refrigerant gas is 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.
However, a large amount of lubricating oil is dissolved in the intermediate pressure refrigerant gas in the hermetic housing, and the lubricating oil is sucked into the high-stage scroll compression mechanism together with the intermediate pressure 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 may cause the compressor to run out of lubricating oil.

そこで本発明者は特許文献2において、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を解消できる多段圧縮機を提案した。この多段圧縮機は、図4に示されるように、電動モータ200を挟んでその下部に低段側圧縮機構(図示せず)を、また上部に高段側圧縮機構201を設置するとともに、低段側圧縮機構で圧縮された中間圧冷媒ガスを密閉ハウジング203内に吐き出し、この中間圧冷媒ガスを高段側圧縮機構201により吸入して2段圧縮する。この多段圧縮機は、高段側圧縮機構201へと吸入される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202を、回転軸205を貫通して設けている。この油分離板202は、ロータ204の上端に設けられたバランスウエイト206に固定、設置される円盤状の部材である。   Therefore, in the patent document 2, the present inventor reduced the oil circulation rate by reducing the amount of lubricating oil sucked into the high-stage compression mechanism accompanying the intermediate pressure refrigerant gas, improving the system efficiency and lacking lubricating oil. A multi-stage compressor that can solve the problem is proposed. As shown in FIG. 4, this multistage compressor has a low-stage compression mechanism (not shown) in the lower part of the electric motor 200 and a high-stage compression mechanism 201 in the upper part. The intermediate-pressure refrigerant gas compressed by the stage-side compression mechanism is discharged into the hermetic housing 203, and this intermediate-pressure refrigerant gas is sucked by the high-stage compression mechanism 201 to be compressed in two stages. In this multistage compressor, an oil separation plate 202 that centrifuges the lubricating oil contained in the intermediate pressure refrigerant gas sucked into the high stage side compression mechanism 201 is provided through the rotary shaft 205. The oil separation plate 202 is a disk-like member fixed and installed on a balance weight 206 provided at the upper end of the rotor 204.

特許文献2による潤滑油分離の作用は以下の通りである。潤滑油が溶け込んだ中間圧冷媒ガスは、ロータ204のガス通路204A内を流通して電動モータ200の上部空間に流入すると、ロータ204と共に回転している油分離板202に衝突し、その遠心分離作用によって中間圧冷媒ガスから比重の大きい潤滑油が分離される。遠心分離された潤滑油は、電動モータ200のステータコイルエンド207に衝突した後あるいは直接その隙間を通ってその外周側に導かれ、密閉ハウジング203の内周面に沿って底部へと流れる。   The effect | action of the lubricating oil separation by patent document 2 is as follows. When the intermediate pressure refrigerant gas in which the lubricating oil is dissolved flows through the gas passage 204A of the rotor 204 and flows into the upper space of the electric motor 200, the intermediate pressure refrigerant gas collides with the oil separation plate 202 rotating together with the rotor 204, and is centrifuged. By the action, the lubricating oil having a large specific gravity is separated from the intermediate pressure refrigerant gas. The centrifugally separated lubricant oil is guided to the outer peripheral side after colliding with the stator coil end 207 of the electric motor 200 or directly through the gap, and flows to the bottom along the inner peripheral surface of the sealed housing 203.

特開平5−87074号公報JP-A-5-87074 特開2009−47039号公報JP 2009-47039 A

しかしながら、特許文献2に記載の技術においても、潤滑油の分離性能は十分であるとは言えず、さらなる改良が要求されている。
なお、このような問題は、多段圧縮機に限らず、電動モータの下方にロータリ圧縮機構を備えるロータリ式の圧縮機にも共通する。
However, even in the technique described in Patent Document 2, it cannot be said that the separation performance of the lubricating oil is sufficient, and further improvement is required.
Such a problem is not limited to a multistage compressor, but is common to a rotary compressor including a rotary compression mechanism below an electric motor.

本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、潤滑油の分離性能をさらに高め、冷凍サイクル側に循環される潤滑油の油循環率を抑えてシステム効率を向上させるとともに、圧縮機が潤滑油不足に陥るのを確実に防ぐことのできる圧縮機を提供することを目的とする。   The present invention has been made based on such a technical problem, and further improves the separation performance of the lubricating oil, and improves the system efficiency by suppressing the oil circulation rate of the lubricating oil circulated to the refrigeration cycle side, It is an object of the present invention to provide a compressor that can reliably prevent the compressor from falling short of lubricating oil.

かかる目的のもとになされた本発明の圧縮機は、密閉ハウジングと、密閉ハウジング内に設けられ、ロータとステータとを備える電動モータと、電動モータのロータとともに回転される回転軸を介して駆動され、電動モータの少なくとも下部に設置され、潤滑油を含んだ冷媒ガスを圧縮する圧縮機構と、ロータの下部に設けられ、圧縮機構で圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出口の上方を囲うように設けられた筒状部材と、ロータの上方に位置し、電動モータのロータに形成されたガス通路内を流通後に上方に吐出される冷媒ガス中に含まれる潤滑油を遠心分離する第一油分離板および第二油分離板と、を備え、第一油分離板は、ロータと共に回転し、ステータのステータコイルエンドの上端よりも下方で、ステータコイルエンドの内側にあり、第一油分離板の外周部とステータコイルエンドの内周部との間には所定の隙間が形成され、第二油分離板は、密閉ハウジングの内周面に沿って設けられた円環状で、ステータコイルエンドの上端よりも上方に位置し、第二油分離板の内周部がステータコイルエンドの外周部よりも内周側に位置していることを特徴とする。
上記のように、筒状部材をロータの下部に設け、圧縮機構で圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出口の上方を囲うようにすることで、吐出口から吐出された冷媒ガスの流れを上方に向かうよう整流できる。
また、潤滑油を含んだ冷媒ガスがロータの下面に衝突することでロータの下面に付着した潤滑油は、ロータの回転による遠心力により外周側に流れるが、この潤滑油を筒状部材で回収し、下方に流すことができる。
The compressor of the present invention made for this purpose is driven via a hermetically sealed housing, an electric motor provided in the hermetically sealed housing and provided with a rotor and a stator, and a rotating shaft that rotates together with the rotor of the electric motor. The compressor is installed at least in the lower part of the electric motor, and compresses the refrigerant gas containing the lubricating oil, and is provided in the lower part of the rotor so as to surround the discharge port that discharges the refrigerant gas compressed by the compressor. And a first oil that is located above the rotor and that centrifuges the lubricating oil contained in the refrigerant gas discharged upward after flowing through the gas passage formed in the rotor of the electric motor comprising a separator plate and a second oil separation plate, a first oil separation plate, and rotates with the rotor, below the upper end of the stator of the stator coil end, inside near the stator coil end A predetermined gap is formed between the outer peripheral portion of the first oil separation plate and the inner peripheral portion of the stator coil end, and the second oil separation plate is an annular shape provided along the inner peripheral surface of the hermetic housing. Thus, it is located above the upper end of the stator coil end, and the inner peripheral part of the second oil separation plate is located on the inner peripheral side of the outer peripheral part of the stator coil end .
As described above , the cylindrical member is provided in the lower part of the rotor, and the flow of the refrigerant gas discharged from the discharge port is set upward by surrounding the discharge port that discharges the refrigerant gas compressed by the compression mechanism. It can be rectified to head toward.
In addition, the refrigerant gas containing the lubricating oil collides with the lower surface of the rotor, and the lubricating oil adhering to the lower surface of the rotor flows to the outer peripheral side due to the centrifugal force caused by the rotation of the rotor. And can flow downward.

このような筒状部材や油分離板を備える圧縮機は、電動モータの少なくとも下部に圧縮機構を備えたものであればよいが、圧縮機構として、電動モータを挟んでその下部及び上部に設置される低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構を備えることもできる。
ここで、圧縮機構の圧縮方式は、電動モータにより駆動されるものであれば、ロータリ式、スクロール式のいずれであっても良い。
A compressor provided with such a cylindrical member and an oil separation plate may be any compressor provided with a compression mechanism at least at the lower part of the electric motor, but is installed at the lower part and the upper part of the electric motor as a compression mechanism. A low-stage compression mechanism and a high-stage compression mechanism can also be provided.
Here, the compression method of the compression mechanism may be either a rotary type or a scroll type as long as it is driven by an electric motor.

本発明によれば、筒状部材をロータの下部に設けることで、圧縮機構の吐出口から吐出された冷媒ガスの流れを上方に向かうよう整流するとともに、冷媒ガス中の潤滑油を回収することができる。
さらに、ロータの上方にも油分離板を備えることで、油分離性能がさらに高まる。
このようにして、潤滑油の分離性能をさらに高め、冷凍サイクル側に循環される潤滑油の油循環率を抑えてシステム効率を向上させるとともに、圧縮機が潤滑油不足に陥るのを確実に防ぐことが可能となる。
According to the present invention, by providing the cylindrical member at the lower part of the rotor, the flow of the refrigerant gas discharged from the discharge port of the compression mechanism is rectified so as to be directed upward, and the lubricating oil in the refrigerant gas is recovered. Can do.
Furthermore, oil separation performance is further enhanced by providing an oil separation plate above the rotor.
In this way, the separation performance of the lubricating oil is further improved, the oil circulation rate of the lubricating oil circulated to the refrigeration cycle side is suppressed, the system efficiency is improved, and the compressor is reliably prevented from falling short of the lubricating oil. It becomes possible.

本実施の形態における圧縮機の断面図である。It is sectional drawing of the compressor in this Embodiment. (a)は整流部材を設けた部分の圧縮機の断面図、(b)は第二油分離板を設けた部分の圧縮機の断面図である。(A) is sectional drawing of the compressor of the part which provided the baffle member, (b) is sectional drawing of the compressor of the part which provided the 2nd oil separation board. 第二油分離板の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a 2nd oil separation board. 従来の圧縮機の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the conventional compressor.

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図1に示すように、多段圧縮機(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。
電動モータ4の下部には、低段側ロータリ圧縮機構(低段側圧縮機構、圧縮機構)2が設置され、上部には高段側スクロール圧縮機構(高段側圧縮機構、圧縮機構)3が設定されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, the multistage compressor (compressor) 1 includes a sealed housing 10.
An electric motor 4 including a stator 5 and a rotor 6 is fixedly installed at a substantially central portion in the hermetic housing 10. A rotating shaft (crankshaft) 7 is integrally coupled to the rotor 6.
A low-stage rotary compression mechanism (low-stage compression mechanism, compression mechanism) 2 is installed at the lower part of the electric motor 4, and a high-stage scroll compression mechanism (high-stage compression mechanism, compression mechanism) 3 is installed at the upper part. Is set.

回転軸7の最下端部には、公知の容積形の給油ポンプ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及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 displacement oil pump 11 is incorporated at the lowermost end of the rotating shaft 7. The oil pump 11 pumps up the lubricating oil 12 filled in the bottom of the hermetic housing 10, and the low-stage rotary compression mechanism 2 and the high-stage scroll compression through an oil supply hole 13 provided in the rotary shaft 7. The lubricating oil 12 can be forcibly supplied to a required lubricating portion such as a bearing portion of the mechanism 3.

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の上部及び下部を密閉する上部軸受22及び下部軸受23と、回転軸7のクランク部7Aに保持され、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及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。   The low-stage rotary compression mechanism 2 includes a cylinder chamber 20, a cylinder body 21 fixedly installed in the sealed housing 10, and an upper bearing fixedly installed above and below the cylinder body 21 and sealing the upper and lower portions of the cylinder chamber 20. 22 and the lower bearing 23, a rotor 24 that is held by the crank portion 7A of the rotary shaft 7 and rotates on the inner peripheral surface of the cylinder chamber 20, and a blade (not shown) that partitions the cylinder chamber 20 into a suction side and a discharge side. And a known rotary compression mechanism including a blade pressing spring and the like.

図2(a)に示すように、上部軸受22には、低段側ロータリ圧縮機構2から圧縮された冷媒ガスを吐出するための吐出チャンバ(吐出口)26が設けられている。この吐出チャンバ26は、上部軸受22に固定され、上部軸受22の外周面22aとの間に隙間を有するよう設けられている。そして、吐出チャンバ26は、上方に行くに従い、上部軸受22の外周面22aとの間に形成される隙間が漸次小さくなるよう上窄まりに形成されている。   As shown in FIG. 2A, the upper bearing 22 is provided with a discharge chamber (discharge port) 26 for discharging the refrigerant gas compressed from the low-stage rotary compression mechanism 2. The discharge chamber 26 is fixed to the upper bearing 22 and is provided so as to have a gap with the outer peripheral surface 22 a of the upper bearing 22. The discharge chamber 26 is formed to be constricted so that a gap formed between the discharge chamber 26 and the outer peripheral surface 22a of the upper bearing 22 gradually decreases as it goes upward.

また、吐出チャンバ26の上方に位置する電動モータ4のロータ6の下面には、下方の吐出チャンバ26側に向けて延びる円筒状の整流部材(筒状部材)50が設けられている。この整流部材50は、吐出チャンバ26の上部26aと干渉しないよう、上部26aの外径よりも大きな内径を有するよう形成されている。   A cylindrical rectifying member (tubular member) 50 extending toward the lower discharge chamber 26 is provided on the lower surface of the rotor 6 of the electric motor 4 positioned above the discharge chamber 26. The rectifying member 50 is formed to have an inner diameter larger than the outer diameter of the upper portion 26 a so as not to interfere with the upper portion 26 a of the discharge chamber 26.

低段側ロータリ圧縮機構2は、密閉ハウジング10の外部に設けられたアキュムレータ15から、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。   The low-stage rotary compression mechanism 2 sucks low-pressure refrigerant gas (working gas) from the accumulator 15 provided outside the hermetic housing 10 into the cylinder chamber 20 through the suction pipe 25, and this refrigerant gas is supplied to the rotor. After being compressed to an intermediate pressure by the rotation of 24, the air is discharged into the sealed housing 10 through the discharge chamber 26.

このとき、吐出チャンバ26から吐出された中間圧冷媒ガスは、吐出チャンバ26の上部26aと上部軸受22の外周面22aとの隙間から密閉ハウジング10内に拡散するが、その外周側には円筒状の整流部材50が設けられているため、これにより中間圧冷媒ガスの流れが上方に向かうよう整流される。   At this time, the intermediate pressure refrigerant gas discharged from the discharge chamber 26 diffuses into the hermetic housing 10 through a gap between the upper portion 26a of the discharge chamber 26 and the outer peripheral surface 22a of the upper bearing 22, but the outer peripheral side has a cylindrical shape. Accordingly, the flow of the intermediate pressure refrigerant gas is rectified so as to be directed upward.

吐出チャンバ26から吐出された中間圧冷媒ガスは、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 intermediate pressure refrigerant gas discharged from the discharge chamber 26 flows through the gas passage 6 </ b> A provided in the rotor 6 of the electric motor 4 and flows into the upper space of the electric motor 4, and further, the high-stage scroll compression mechanism 3. It is inhaled and compressed in two stages.

高段側スクロール圧縮機構3は、回転軸7を支持する軸受30を備えた支持部材31と、固定スクロール部材32及び旋回スクロール部材33と、を備えている。
固定スクロール部材32、旋回スクロール部材33は、端板32A,33A上に立設される渦巻き状ラップ32B,33Bを備えている。これら渦巻き状ラップ32B,33B同士を互いに噛み合わせることで、一対の圧縮室34を構成している。
The high-stage scroll compression mechanism 3 includes a support member 31 including a bearing 30 that supports the rotating shaft 7, a fixed scroll member 32, and a turning scroll member 33.
The fixed scroll member 32 and the orbiting scroll member 33 are provided with spiral wraps 32B and 33B standing on the end plates 32A and 33A. A pair of compression chambers 34 is configured by meshing the spiral wraps 32B and 33B with each other.

また、高段側スクロール圧縮機構3は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。   In addition, the high-stage scroll compression mechanism 3 connects the orbiting scroll member 33 and an eccentric pin 7B provided at the shaft end of the rotating shaft 7, and the orbiting boss portion 35 for driving the orbiting scroll member 33 to revolve and rotate, and the orbiting scroll member A rotation prevention mechanism 36 such as an Oldham ring, which is provided between the support member 31 and revolves while preventing the rotation of the orbiting scroll member 33; and a discharge valve 40 provided on the back surface of the fixed scroll member 32. A fixed scroll member 32 is provided on the back surface of the fixed scroll member 32, and includes a discharge cover 42 that forms a discharge chamber 41 between the fixed scroll member 32 and a known scroll compression mechanism.

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。   The high-stage scroll compression mechanism 3 sucks the intermediate-pressure refrigerant gas compressed by the low-stage rotary compression mechanism 2 and discharged into the hermetic housing 10 into the compression chamber 34, and the intermediate-pressure refrigerant gas is swung into the orbiting scroll member 33. It is configured to discharge to the discharge chamber 41 through the discharge valve 40 after being compressed into a high-temperature and high-pressure state by the revolving turning drive. This high-temperature and high-pressure refrigerant gas is led out from the discharge chamber 41 through the discharge pipe 43 to the outside of the compressor, that is, to the refrigeration cycle side.

多段圧縮機1には、電動モータ4を構成するロータ6の上面の一方側にバランスウエイト46が設置されている。   In the multistage compressor 1, a balance weight 46 is installed on one side of the upper surface of the rotor 6 constituting the electric motor 4.

図2(b)に示すように、バランスウエイト46の上端には、ロータ6と一体に回転される第一油分離板(油分離板)45が設けられている。
第一油分離板45は、円盤状で、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設けられている。第一油分離板45の外径は、電動モータ4のステータコイルエンド5Aの内周と僅かな隙間を保つ程度の大きさとされている。
As shown in FIG. 2B, a first oil separation plate (oil separation plate) 45 that rotates together with the rotor 6 is provided at the upper end of the balance weight 46.
The first oil separation plate 45 has a disk shape and is provided below the upper end of the stator coil end 5A. The outer diameter of the first oil separation plate 45 is set to a size that maintains a slight gap from the inner periphery of the stator coil end 5 </ b> A of the electric motor 4.

また、密閉ハウジング10の内周面10aには、ステータコイルエンド5Aの上方に位置するよう、円環プレート状の第二油分離板(油分離板)60が設けられている。第二油分離板60は、その外周部60aが密閉ハウジング10の内周面10aに接し、内周部60bが、ステータコイルエンド5Aの外周部5bよりも内周側に位置するよう設けられている。   An annular plate-like second oil separation plate (oil separation plate) 60 is provided on the inner peripheral surface 10a of the sealed housing 10 so as to be positioned above the stator coil end 5A. The second oil separation plate 60 is provided such that the outer peripheral portion 60a is in contact with the inner peripheral surface 10a of the sealed housing 10 and the inner peripheral portion 60b is located on the inner peripheral side with respect to the outer peripheral portion 5b of the stator coil end 5A. Yes.

以上説明の構成を有する多段圧縮機1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6A等を流れて電動モータ4の上部空間に達する。
According to the multistage compressor 1 having the configuration described above, the following operational effects are obtained.
The low-temperature and low-pressure refrigerant gas sucked into the cylinder chamber 20 of the low-stage-side rotary compression mechanism 2 through the suction pipe 25 is compressed to the intermediate pressure by the rotation of the rotor 24 and then discharged to the discharge chamber 26. The intermediate pressure refrigerant gas is discharged from the discharge chamber 26 into the lower space of the electric motor 4 and then flows through the gas passage 6 </ b> A provided in the rotor 6 of the electric motor 4 to reach the upper space of the electric motor 4. .

電動モータ4の上部空間に達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を介して冷凍サイクル側に導出される。   The intermediate-pressure refrigerant gas that has reached the upper space of the electric motor 4 passes through the gap between the support member 31 constituting the high-stage scroll compression mechanism 3 and the hermetic housing 10, and is provided in the fixed scroll member 32. It is guided to the suction port of the stage side scroll compression mechanism 3 and sucked into the compression chamber 34. This intermediate-pressure refrigerant gas is compressed into a high-temperature and high-pressure state by the high-stage side scroll compression mechanism 3 and then discharged into the discharge chamber 41 from the discharge valve 40 and led out to the refrigeration cycle side through the discharge pipe 43. 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、吐出チャンバ26から吐出されると、その一部が電動モータ4のロータ6の下面に衝突する。すると、遠心力により、冷媒ガス中の潤滑油12が外周側に分離され、整流部材50により下方に流れの向きを変え、密閉ハウジング10の底部へと流れ落ちる。
In the above-described two-stage compression process, part of the lubricating oil 12 used for the lubrication of the low-stage rotary compression mechanism 2 is dissolved in the refrigerant gas and discharged into the sealed housing 10 together with the intermediate pressure refrigerant gas. Further, the intermediate pressure refrigerant gas is supplied to the high-stage scroll compression mechanism 3 through the oil supply hole 13, lubricates the high-stage scroll compression mechanism 3, and then flows down to the bottom in the hermetic housing 10. Part of the oil 12 is caught and melted.
When the intermediate pressure refrigerant gas in which the lubricating oil 12 is dissolved is discharged from the discharge chamber 26, a part of the intermediate pressure refrigerant gas collides with the lower surface of the rotor 6 of the electric motor 4. Then, due to the centrifugal force, the lubricating oil 12 in the refrigerant gas is separated to the outer peripheral side, the flow direction is changed downward by the rectifying member 50, and flows down to the bottom of the sealed housing 10.

さらに、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6A内を流れて電動モータ4の上部空間に達する際に、ロータ6と共に回転している第一油分離板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。
第一油分離板45とステータコイルエンド5Aの内周面との隙間を通ってその上部空間に流れ込んだ中間圧冷媒ガスは、遠心力により外周側に向かって流れる。そして、その上方に位置する第二油分離板60にその一部が衝突すると、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。
上記の第一油分離板45、第二油分離板60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に干渉しながら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れる。
Further, the intermediate-pressure refrigerant gas in which the lubricating oil 12 has melted collides with the first oil separation plate 45 rotating together with the rotor 6 when flowing in the gas passage 6A of the rotor 6 and reaching the upper space of the electric motor 4. Then, the lubricating oil 12 is separated from the intermediate pressure refrigerant gas by the centrifugal separation action.
The intermediate-pressure refrigerant gas that has flowed into the upper space through the gap between the first oil separation plate 45 and the inner peripheral surface of the stator coil end 5A flows toward the outer peripheral side by centrifugal force. And if the one part collides with the 2nd oil separation plate 60 located in the upper direction, the lubricating oil 12 will be isolate | separated from the intermediate pressure refrigerant gas by the centrifugal separation action.
The lubricating oil 12 centrifuged by the first oil separating plate 45 and the second oil separating plate 60 is guided to the outer peripheral side while interfering with the stator coil end 5 </ b> A of the electric motor 4. It flows along the surface to the bottom.

一方、潤滑油12が分離された中間圧冷媒ガスは、さらに上方に向かって流れ、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。   On the other hand, the intermediate-pressure refrigerant gas from which the lubricating oil 12 has been separated flows further upward, is guided from there to the suction port of the high-stage scroll compression mechanism 3, and is sucked into the compression chamber 34 to be compressed in two stages. Is done.

このように、整流部材50(電動モータ4のロータ6の底面)、第一油分離板45、第二油分離板60によって潤滑油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。   Thus, the intermediate pressure refrigerant gas from which the lubricating oil 12 has been separated by the rectifying member 50 (the bottom surface of the rotor 6 of the electric motor 4), the first oil separation plate 45, and the second oil separation plate 60 is converted into the high-stage scroll compression mechanism 3. Therefore, it is possible to reduce the amount of the lubricating oil 12 that is sucked into the high-stage scroll compression mechanism 3 along with the intermediate-pressure refrigerant gas and discharged together with the high-pressure compressed gas. This reduces 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 12 circulated to the refrigeration cycle side, and improves the system efficiency. And the occurrence of a lack of lubricating oil in the compressor can be eliminated.

なお、上記実施形態では、第二油分離板60を、円環プレート状としたが、これには、図3(a)に示すように、外周に行くに従い下方に下がる逆すり鉢状や逆テーパ状、図3(b)に示すように、内周に行くに従い下方に下がるテーパ状やすり鉢状等をはじめとする形状的な変形例を含むものとする。   In the above embodiment, the second oil separation plate 60 is in the shape of an annular plate. However, as shown in FIG. As shown in FIG. 3 (b), it is intended to include a modification of the shape including a tapered filed bowl shape or the like that falls downward as it goes to the inner periphery.

また、上記実施形態では、低段側圧縮機構にロータリ圧縮機構、高段側圧縮機構にスクロール圧縮機構を用いて構成した多段圧縮機1を例に説明したが、低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構は、上記圧縮機構に限定されない。さらには、高段側スクロール圧縮機構3を備えず、低段側ロータリ圧縮機構2と同様のロータリ圧縮機構のみを備えるロータリ式の圧縮機にも本発明を適用することができる。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
In the above-described embodiment, the multi-stage compressor 1 configured using the rotary compression mechanism as the low-stage compression mechanism and the scroll compression mechanism as the high-stage compression mechanism has been described as an example. However, the low-stage compression mechanism and the high-stage compression mechanism The side compression mechanism is not limited to the compression mechanism. Furthermore, the present invention can also be applied to a rotary compressor that does not include the high-stage scroll compression mechanism 3 and includes only the same rotary compression mechanism as the low-stage rotary compression mechanism 2.
In addition to this, as long as it does not depart from the gist of the present invention, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate.

1…多段圧縮機(圧縮機)、2…低段側ロータリ圧縮機構(低段側圧縮機構、圧縮機構)、3…高段側スクロール圧縮機構(高段側圧縮機構、圧縮機構)、4…電動モータ、5…ステータ、5A…ステータコイルエンド、6…ロータ、6A…ガス通路、7…回転軸、10…密閉ハウジング、26…吐出チャンバ(吐出口)、46…バランスウエイト、45…第一油分離板(油分離板)、50…整流部材(筒状部材)、60…第二油分離板(油分離板)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multistage compressor (compressor), 2 ... Low stage side rotary compression mechanism (low stage side compression mechanism, compression mechanism), 3 ... High stage side scroll compression mechanism (high stage side compression mechanism, compression mechanism), 4 ... Electric motor, 5 ... stator, 5A ... stator coil end, 6 ... rotor, 6A ... gas passage, 7 ... rotating shaft, 10 ... sealed housing, 26 ... discharge chamber (discharge port), 46 ... balance weight, 45 ... first Oil separation plate (oil separation plate), 50 ... Rectifying member (tubular member), 60 ... Second oil separation plate (oil separation plate)

Claims (2)

密閉ハウジングと、
前記密閉ハウジング内に設けられ、ロータとステータとを備える電動モータと、
前記電動モータの前記ロータとともに回転される回転軸を介して駆動され、前記電動モータの少なくとも下部に設置され、潤滑油を含んだ冷媒ガスを圧縮する圧縮機構と、
前記ロータの下部に設けられ、前記圧縮機構で圧縮された前記冷媒ガスを吐出する吐出口の上方を囲うように設けられた筒状部材と、
前記ロータの上方に位置し、前記電動モータの前記ロータに形成されたガス通路内を流通後に上方に吐出される冷媒ガス中に含まれる潤滑油を遠心分離する第一油分離板および第二油分離板と、を備え
前記第一油分離板は、前記ロータと共に回転し、前記ステータのステータコイルエンドの上端よりも下方で、前記ステータコイルエンドの内側にあり、
前記第一油分離板の外周部と前記ステータコイルエンドの内周部との間には所定の隙間が形成され、
前記第二油分離板は、前記密閉ハウジングの内周面に沿って設けられた円環状で、前記ステータコイルエンドの上端よりも上方に位置し、
前記第二油分離板の内周部が前記ステータコイルエンドの外周部よりも内周側に位置している、
ことを特徴とする圧縮機。
A sealed housing;
An electric motor provided in the hermetic housing and including a rotor and a stator;
A compression mechanism that is driven through a rotating shaft that rotates together with the rotor of the electric motor, is installed at least in the lower portion of the electric motor, and compresses a refrigerant gas containing lubricating oil;
A cylindrical member provided at a lower portion of the rotor and provided so as to surround an upper side of a discharge port for discharging the refrigerant gas compressed by the compression mechanism;
A first oil separation plate and a second oil that are located above the rotor and centrifuge the lubricating oil contained in the refrigerant gas discharged upward after flowing through the gas passage formed in the rotor of the electric motor. A separation plate ,
The first oil separation plate rotates with the rotor, is below the upper end of the stator coil end of the stator, and is inside the stator coil end,
A predetermined gap is formed between the outer periphery of the first oil separation plate and the inner periphery of the stator coil end,
The second oil separation plate is an annular shape provided along the inner peripheral surface of the hermetic housing, and is located above the upper end of the stator coil end,
The inner peripheral part of the second oil separation plate is located on the inner peripheral side of the outer peripheral part of the stator coil end,
A compressor characterized by that.
前記圧縮機構は、前記電動モータを挟んでその下部及び上部に設置される低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構からなることを特徴とする請求項1に記載の圧縮機。 2. The compressor according to claim 1, wherein the compression mechanism includes a low-stage compression mechanism and a high-stage compression mechanism that are installed below and above the electric motor.
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