JP6854973B2 - Compressor - Google Patents
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Description
本発明は、冷媒から潤滑油を分離する油分離部材を備えた圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a compressor provided with an oil separating member that separates lubricating oil from a refrigerant.
近年では、回転式圧縮機のインバータ化及び大容量化などにより冷媒の流量が多くなり、これに伴い密閉容器から外への潤滑油の持ち出し量が増加している。潤滑油が密閉容器の外へ持ち出されると、密閉容器内に設けられた摺動部品の潤滑が不十分になって、圧縮機の信頼性が低下したり、空調機の運転効率が低下したりする。このため、回転式圧縮機は、潤滑油が密閉容器の外へ持ち出されないための油分離対策が各種行われている。 In recent years, the flow rate of the refrigerant has increased due to the increase in the capacity of the rotary compressor and the inverter, and the amount of lubricating oil taken out from the closed container has increased accordingly. When the lubricating oil is taken out of the closed container, the sliding parts provided in the closed container are not sufficiently lubricated, which reduces the reliability of the compressor and the operating efficiency of the air conditioner. To do. Therefore, in the rotary compressor, various oil separation measures are taken to prevent the lubricating oil from being taken out of the closed container.
例えば特許文献1には、電動機の上部空間に給油通路を有する駆動軸とともに回転する油分離板が取り付けられた密閉形圧縮機が開示されている。油分離板は、中央部に下方側に向かって突き出す凹部が形成されている。油分離板は、凹部内に吐出管の下端側の開口部が挿入され、凹部でロータの挿嵌孔の上部側を閉鎖し、給油通路から吐出空間への油汲み上げを阻止する構成である。また、油分離板には、凹内部の底部に滞留する潤滑油が、吐出管に吸引されないように、凹部の壁面に排油孔が設けられている。 For example, Patent Document 1 discloses a closed compressor in which an oil separating plate that rotates together with a drive shaft having an oil supply passage is attached to the upper space of the electric motor. The oil separation plate has a recess formed in the center thereof so as to protrude downward. The oil separation plate has a configuration in which an opening on the lower end side of the discharge pipe is inserted into the recess, and the upper side of the insertion hole of the rotor is closed by the recess to prevent oil from being pumped from the oil supply passage to the discharge space. Further, the oil separation plate is provided with an oil drain hole on the wall surface of the recess so that the lubricating oil staying at the bottom inside the recess is not sucked into the discharge pipe.
一般的に、高圧シェルタイプの圧縮機では、圧縮室から高圧状態の冷媒ガスと潤滑油が混合した状態で密閉容器内に吐出される。なお、冷媒ガスは、吐出ガスともいう。密閉容器内で分離されなかった潤滑油は、最終的に吐出管から密閉容器の外へ吐出される。特許文献1の密閉形圧縮機では、冷媒ガスの流量が多くなると、吐出管の圧力損失が増大して吸引力が増し、排油孔の排油能力に打ち勝って、吐出管からの油流出量が増加してしまうおそれがある。つまり、この密閉形圧縮機では、冷媒ガスの流量によって、潤滑油を含む冷媒ガスから、潤滑油を効率的に分離することができないおそれがある。 Generally, in a high-pressure shell type compressor, a high-pressure refrigerant gas and a lubricating oil are mixed and discharged from a compression chamber into a closed container. The refrigerant gas is also referred to as a discharge gas. The lubricating oil that has not been separated in the closed container is finally discharged from the discharge pipe to the outside of the closed container. In the closed compressor of Patent Document 1, when the flow rate of the refrigerant gas increases, the pressure loss of the discharge pipe increases and the suction force increases, overcoming the oil discharge capacity of the oil discharge hole and the amount of oil flowing out from the discharge pipe. May increase. That is, in this closed compressor, the lubricating oil may not be efficiently separated from the refrigerant gas containing the lubricating oil depending on the flow rate of the refrigerant gas.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、冷媒ガスの流量に関わらず、潤滑油を含む冷媒ガスから、潤滑油を効率的に分離することが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 to solve the above problems, and provides a compressor capable of efficiently separating lubricating oil from refrigerant gas containing lubricating oil regardless of the flow rate of the refrigerant gas. The purpose is to do.
本発明に係る圧縮機は、外郭を形成する密閉容器と、前記密閉容器内の下方に設けられた圧縮機構部と、固定子及び回転子を有し、前記密閉容器内において前記圧縮機構部よりも上方に設けられた電動機部と、前記回転子と前記圧縮機構部とを接続する駆動軸と、前記駆動軸の上端部に接続されて回転する油分離部材と、前記油分離部材の上方に設けられた吐出管と、を備えた圧縮機において、前記油分離部材は、前記駆動軸に連動して回転する板部と、前記板部の上面に設けられ、該上面と共に前記吐出管と対向する凹部を形成する側壁部と、前記側壁部の外周面から突き出す排油路と、を有するものである。 The compressor according to the present invention has a closed container forming an outer shell, a compression mechanism portion provided below the closed container, a stator and a rotor, and is provided in the closed container from the compression mechanism portion. Above the motor unit provided above, the drive shaft connecting the rotor and the compression mechanism unit, the oil separating member connected to the upper end of the drive shaft and rotating, and above the oil separating member. In a compressor provided with a discharge pipe, the oil separating member is provided on a plate portion that rotates in conjunction with the drive shaft and an upper surface of the plate portion, and faces the discharge pipe together with the upper surface. It has a side wall portion that forms a recess to be formed, and an oil drainage passage that protrudes from the outer peripheral surface of the side wall portion.
本発明によれば、油分離部材が回転した際に、側壁部の周囲のガス速度と排油路出口の回転速度との間に速度差が生じ、相対的なガスの流れによって排油路の出口端で圧力損失を発生させることができる。つまり、排油路の出口端での圧力降下により排油能力を増大させることができるので、冷媒ガスの流量に関わらず潤滑油を効率的に分離することができる。 According to the present invention, when the oil separating member rotates, a speed difference occurs between the gas speed around the side wall portion and the rotation speed of the oil drainage channel outlet, and the relative gas flow causes the oil drainage channel to have a speed difference. Pressure loss can occur at the outlet end. That is, since the oil draining capacity can be increased by the pressure drop at the outlet end of the oil draining passage, the lubricating oil can be efficiently separated regardless of the flow rate of the refrigerant gas.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ、及び配置等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified as appropriate. In addition, the shape, size, arrangement, etc. of the configurations shown in each figure can be appropriately changed within the scope of the present invention.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る圧縮機の全体構成を示した縦断面図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る圧縮機の上部を示した要部拡大図である。図3は、本発明の実施の形態1に係る圧縮機の油分離部材を示した斜視図である。Embodiment 1.
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the overall configuration of the compressor according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a main part showing the upper part of the compressor according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view showing an oil separating member of the compressor according to the first embodiment of the present invention.
[構成説明]
実施の形態1に係る圧縮機80は、図1に示すように、底部に潤滑油4を貯留する油貯留部1aを有する密閉容器1を備えている。この密閉容器1の内部には、電動機部2及び電動機部2に駆動される圧縮機構部3が設置されている。密閉容器1は、円筒形状の中央容器11と、中央容器11の上下の各開口内に密閉状態で嵌入された上容器12及び下容器13と、で構成されている。中央容器11には、サクションマフラ5が取り付けられた吸入管6が接続されている。上容器12には、吐出管7が接続されている。吸入管6は、サクションマフラ5を介して流入する低温低圧のガス冷媒を圧縮機構部3内に送り込むための接続管である。吐出管7は、圧縮機構部3によって圧縮された密閉容器1内の高温高圧のガス冷媒を冷媒配管に流入させるための接続管である。[Configuration description]
As shown in FIG. 1, the
電動機部2は、密閉容器1の内部に設けられた固定子21と、固定子21の内側に配置され、駆動軸23が接続された回転自在の回転子22と、を備えている。固定子21は、中央容器11の内周面に固定されている。回転子22は、外周面を固定子21の内周面と対向させて設けられている。回転子22の外周面と固定子21の内周面との間には、予め設定された間隔、すなわちエアギャップ2aが設けられている。回転子22には、下方に延びる駆動軸23が接続されている。駆動軸23は、上部軸受34及び下部軸受35により回転自在に支持され、回転子22と共に回転する。また、駆動軸23の軸心部には、密閉容器1の底部側に開口した油吸込み穴23aが設けられている。油吸込み穴23a内には、螺旋状の撹拌板をもつ遠心ポンプ23bが設けられている。 The electric motor unit 2 includes a
圧縮機構部3は、電動機部2の下部に下空間Aを設けて中央容器11に固定されている。実施の形態1では、圧縮機構部3が、ロータリ式である場合を一例に説明する。圧縮機構部3は、駆動軸23に接続され、冷媒を圧縮する機能を有している。圧縮機構部3は、円筒形状のシリンダー31と、ピストン32と、ベーン33と、上部軸受34と、下部軸受35と、を備えている。また、上部軸受34には、上部マフラ36が設けられている。下部軸受35には、下部マフラ37が設けられている。また、圧縮機構部3の下部には、下部マフラ37を貫通して下方に延びる給油管40が駆動軸23との間に隙間をあけて固定されている。 The
シリンダー31は、その中心軸が駆動軸23の中心軸に対して偏心して配置されている。シリンダー31には、吸入管6が接続された吸入口38が設けられている。また、シリンダー31には、上部軸受34に設けられた吐出口34a及び下部軸受35に設けられた吐出口35aとシリンダー31内とを連通する溝(図示は省略)が設けられている。更に、シリンダー31には、シリンダー31の上部で分離された潤滑油4を油貯留部1aに返油するための貫通穴(図示は省略)が設けられている。 The central axis of the
ピストン32は、駆動軸23の中心軸と同軸線上にあり、駆動軸23と共に回転するように、駆動軸23に嵌合されている。また、ピストン32には、ベーン33が摺動自在に収納されている。上部軸受34及び下部軸受35はそれぞれ円板部を有しており、その円板部でシリンダー31の上下の両端面を閉塞している。吐出口34aは、上部軸受34の円板部に形成されている。吐出口35aは、下部軸受35の円板部に形成されている。つまり、圧縮機構部3は、電動機部2に駆動軸23を介して連結されており、電動機部2の駆動力が駆動軸23を介して圧縮機構部3に伝達されることで、ガス冷媒を圧縮する構成となっている。 The
上部マフラ36は、吐出口34aを覆うように、上部軸受34の円板部の上部、つまり圧縮機構部3の上部に設けられている。上部マフラ36には、マフラ吐出穴36aが形成されている。下部マフラ37は、吐出口35aを覆うように、下部軸受35の円板部の下部に設けられている。 The
密閉容器1内の油貯留部1aに貯留された潤滑油4は、駆動軸23と共に回転する遠心ポンプ23bにより、給油管40を介して油吸込み穴23a内へ吸い上げられる。そして、油吸込み穴23a内へ吸い上げられた潤滑油4は、上部給油口23cから上部軸受34と駆動軸23の間に流入すると共に、上部軸受34とピストン32の上面との間に流入する。また、潤滑油4は、下部給油口23dから下部軸受35と駆動軸23との間に流入すると共に、下部軸受35とピストン32の下面との間に流入する。駆動軸23とピストン32は、潤滑油4の供給によって円滑に回転する。また、ベーン33の摺動が円滑に行われるように、ベーン33側にも潤滑油4が供給される。 The lubricating
また、図2及び図3に示すように、密閉容器1内の電動機部2の上空間Bには、ガス冷媒及び潤滑油4が混合されたガスから潤滑油4を分離して密閉容器1内の底部に戻すために利用される油分離部材100が設けられている。油分離部材100は、駆動軸23の上端部に接続されて回転するものである。具体的には、油分離部材100は、駆動軸23の突出部23eに接続され、駆動軸23に連動して回転する円板状の板部100aと、板部100aの上面に設けられ、該上面と共に吐出管7と対向する凹部8を形成する側壁部100bと、を有している。 Further, as shown in FIGS. 2 and 3, in the upper space B of the electric motor portion 2 in the closed container 1, the lubricating
図3に示すように、板部100aは、回転子22の外径と略同じ外径を有している。つまり、板部100aは、回転子22に設けられたガス穴22aの上方を覆っている。側壁部100bは、板部100aの周縁に沿って吐出管7の下方を囲むように設けられている。側壁部100bの下部には、側壁部100bの外周面から径方向に向かって突き出す排油路100cが設けられている。排油路100cは、一例として側壁部100bの周方向に沿って間隔をあけて4つ設けられている。排油路100cは、一例として管路で構成した排油管である。 As shown in FIG. 3, the
[動作説明]
次に、図1及び図2に基づいて、実施の形態1の圧縮機80の動作を説明する。圧縮機80は、電動機部2の駆動により駆動軸23が回転すると、駆動軸23と共にシリンダー31内のピストン32も回転する。このピストン32の回転により、ピストン32に収納されたベーン33がピストン運動しながら偏心的に回転する。このとき、ガス冷媒は、吸入管6を介して圧縮機構部3の吸入口38から、シリンダー31の内壁、ピストン32及びベーン33により囲まれた圧縮室内に入る。そして、圧縮室内のガス冷媒は、ピストン32の回転に伴って圧縮室内の容積が小さくなるにつれて圧縮されていく。このとき、シリンダー31内に流入した潤滑油4は、ガス冷媒と共に圧縮され、ガス冷媒に混合された状態となる。[Operation description]
Next, the operation of the
潤滑油4及びガス冷媒が混合しているガス(以下、混合ガスという。)は、シリンダー31内と連通する溝を介して、上部軸受34に設けられた吐出口34aから上部マフラ36の内部空間に流入し、下部軸受35に設けられた吐出口35aから下部マフラ37の内部空間に流入する。下部マフラ37の内部空間に流入したガス冷媒は、下部軸受35、シリンダー31及び上部軸受34を貫通するガス穴(図示は省略)を通って上部マフラ36の内部空間に導かれ、上部マフラ36内のガス冷媒と共にマフラ吐出穴36aから電動機部2と圧縮機構部3の間の下空間Aに吐出される。 The gas in which the
下空間Aに吐出された混合ガスは、図2の矢印Xで示すように、回転子22に設けられたガス穴22aと、固定子21及び回転子22との間に設けられたエアギャップ2aと、をそれぞれ通って密閉容器1内の上部の上空間Bに流入する。上空間Bに流入した混合ガスは、油分離部材100の板部100aの下面に衝突する。このとき、吐出ガスに含まれる潤滑油4の一部は、凝集され、ガスの流れに逆らって重力によって下方へと落下して、分離される。 As shown by the arrow X in FIG. 2, the mixed gas discharged into the lower space A has an
上空間Bでは、油分離部材100の回転により旋回流が発生しており、板部100aの下面に衝突した混合ガスは、旋回流に誘引されながら、水平方向へ流れる。混合ガスに含まれる潤滑油4と冷媒ガスには密度差があり、潤滑油4の粒径の大きいほど大きな遠心力が作用する。そのため、潤滑油4は、冷媒ガスよりも大きな旋回半径の運動軌跡をたどり、密閉容器1の内周面などに衝突して冷媒ガスから分離される。 In the upper space B, a swirling flow is generated by the rotation of the
図4は、圧縮機の運転回転数と圧縮機構から流出する油滴の代表径との関係を示した計算結果の一例を示すグラフである。図4の横軸は、圧縮機の運転回転数[rps]を示している。図4の縦軸は、圧縮機構部から流出する代表油滴径[μm]を示している。図4に示すグラフは、暖房運転を想定した条件で、Tattersonらの式(コロナ社「改訂気液二相流技術ハンドブック」、P301)を用いて計算したものである。図4に示すグラフから、高回転数になるほど、油滴の平均粒径が小さくなることがわかる。 FIG. 4 is a graph showing an example of a calculation result showing the relationship between the operating rotation speed of the compressor and the representative diameter of the oil droplet flowing out from the compression mechanism. The horizontal axis of FIG. 4 indicates the operating rotation speed [rps] of the compressor. The vertical axis of FIG. 4 shows the representative oil droplet diameter [μm] flowing out from the compression mechanism portion. The graph shown in FIG. 4 is calculated using the formula of Tatterson et al. (Corona Publishing Co., Ltd. “Revised Gas-Liquid Two-Phase Flow Technology Handbook”, P301) under the condition assuming heating operation. From the graph shown in FIG. 4, it can be seen that the higher the rotation speed, the smaller the average particle size of the oil droplets.
図2に示すように、吐出管7は、板部100aの上面の近傍に設置されている。吐出管7の開口端と板部100aの上面との距離は、圧縮機80の外部へ流出する潤滑油4の流出量が最小化する位置に設定されている。すなわち、吐出管7の開口端と板部100aとの距離には最適点があり、その最適点は潤滑油4が流出しにくくなる効果(a)と潤滑油4が流出しやすくなる効果(b)によって定まる。以下に(a)、(b)の油滴挙動を説明する。 As shown in FIG. 2, the discharge pipe 7 is installed near the upper surface of the
(a)の油滴挙動
吐出管7の開口端と板部100aとの距離を近づけると、側壁部100bによって、ガスに含まれる小さい粒径の油滴が、直接に吐出管7の開口端に入る事態を防ぐことができる。また、側壁部100bで囲まれた凹部8へ侵入しようとする油滴を遮蔽する効果が高まる。Oil droplet behavior of (a) When the distance between the open end of the discharge pipe 7 and the
(b)の油滴挙動
吐出管7の開口端と板部100aとの距離を近づけると、図2の矢印で示すように側壁部100bの高さを超えたガス冷媒が、吐出管7の開口端に向かって板部100aの上面に沿って流れる。このとき、側壁部100bで囲まれた凹部8に流れたガス冷媒に含まれる微細な油滴は、吐出管7と対向する側である板部100aの上面又は側壁部100bの内側に衝突するなどして油膜になって凹部8内に滞留し、吐出管7に吸い込まれる。ここで、潤滑油4が凹部8内から排出されないと、凹部8内に滞留する油の層が厚くなって多くの油が吐出管7に吸い込まれてしまう。そこで、高回転数運転で混合ガスから油分離を効率的に行うには、一旦凹部8内に流入した潤滑油4が、凹部8内に滞留して吐出管7に吸い込まれることがないよう排出する必要がある。Oil drop behavior of (b) When the distance between the opening end of the discharge pipe 7 and the
実施の形態1に係る圧縮機80の油分離部材100では、側壁部100bの外周面から突き出す排油路100cを有しているため、混合ガスから、潤滑油4を効率的に分離することができる。 Since the
[従来の油分離部材と実施の形態1における油分離部材100の動作の比較]
次に、図5及び図6に基づいて、実施の形態1に係る油分離部材100の動作を、従来の油分離部材90の動作と比較しながら詳しく説明する。図5(A)は従来の油分離部材の動作を示した説明図、図5(B)は本発明の実施の形態1における油分離部材の動作を示した説明図である。図6(A)は従来の圧縮機の排油路の原理を示した説明図、図6(B)は本発明の実施の形態1の圧縮機の排油路の原理を示した説明図である。図5(A)及び図5(B)において、破線矢印はガスの流れ、白抜き矢印は回転子22の回転方向を示している。また、図6(A)及び図6(B)に示した矢印は、ガスの流れを示している。また、図6(A)及び図6(B)の符号Wは、容器に溜めた液体を示している。[Comparison of operation of the conventional oil separating member and the
Next, based on FIGS. 5 and 6, the operation of the
図5に示すように、従来の油分離部材90の外周部と、実施の形態1に係る油分離部材100の外周部には、それぞれ旋回流(破線矢印)が発生している。図5(B)に示す実施の形態1の油分離部材100では、側壁部100bに排油路100cを径方向に突出させて設けているため、排油路100cの出口端が電動機部2の回転速度で移動している。そのため、側壁部100bから数mm離れた領域の旋回流の速度に対し、排油路100cの出口端の移動速度の方がはるかに大きく、相対的に矢印Yの向きに排油路100cの管壁に衝突して曲がる冷媒ガスの流れが生じる。このとき、排油路100cの出口端で渦流が発生し、局所的な圧力降下が生じる。一方、図5(A)に示すように、従来の油分離部材90では、側壁部90bに排出孔90cを形成した構成なので、実施の形態1に係る油分離部材100に発生する流れYが発生しない。 As shown in FIG. 5, a swirling flow (broken line arrow) is generated at the outer peripheral portion of the conventional
実施の形態1における油分離部材100の排油路100cの原理は、スプレー又は霧吹きなどに用いられる原理を用いたものである。図6(A)に示した配管90dは、図5(A)に示した従来の油分離部材90の排出孔90cに相当する。図6(A)に示す例では、配管90dの出口端の圧力と周囲の圧力とに差がないため、液体Wが配管90d内において上昇することがなく、配管90dから流出しない。一方、図6(B)に示した配管100dは、実施の形態1における油分離部材100の排油路100cに相当する。図6(B)に示すように、配管100dの出口端の圧力が周囲の圧力より降下するので、液体Wが配管100d内において上昇し、配管100dの上端からガスの流れの影響を受けて流出する。つまり、実施の形態1の圧縮機80は、上記原理を応用したものであり、配管100dの出口端の圧力と周囲の圧力との差を利用して冷媒から潤滑油4を分離するものである。 The principle of the
図7は、本発明の実施の形態1の圧縮機の排油路に発生する負圧の大きさと、ガス流速との関係を示したグラフである。図7の横軸は、ガス速度を示している。図7の縦軸は、発生する負圧の大きさを示している。図7に示した(a)は、圧縮機80の排油路100cに発生する負圧の大きさを示している。図7に示した(b)は、排油路として側壁部の外周面に開口部を形成した油分離部材に発生する負圧の大きさを示している。 FIG. 7 is a graph showing the relationship between the magnitude of the negative pressure generated in the oil drainage path of the compressor according to the first embodiment of the present invention and the gas flow velocity. The horizontal axis of FIG. 7 shows the gas velocity. The vertical axis of FIG. 7 shows the magnitude of the generated negative pressure. FIG. 7A shows the magnitude of the negative pressure generated in the
図7(a)に示すように、実施の形態1における油分離部材100では、ガス流速に増加するにしたがって、排油路100cに発生する負圧が増加する。一方、図7(b)に示すように、排油路として側壁部の外周面に開口部を形成しただけの油分離部材では、ガス流速が増加しても負圧が増加することはない。つまり、実施の形態1の圧縮機80によれば、排油路100cに生じる負圧を利用して、凹部8内に滞留する潤滑油4を側壁部100bの外部へ排出させることができる。 As shown in FIG. 7A, in the
[実施の形態1に係る圧縮機の効果]
本発明の実施の形態1に係る圧縮機80は、駆動軸23の上端部に接続されて回転する油分離部材100と、油分離部材100の上方に設けられた吐出管7と、を備えている。油分離部材100は、駆動軸23に連動して回転する板部100aと、板部100aの上面に設けられ、該上面と共に吐出管7と対向する凹部8を形成する側壁部100bと、側壁部100bの外周面から突き出す排油路100cと、を有している。[Effect of Compressor According to Embodiment 1]
The
したがって、圧縮機80は、油分離部材100が回転した際に、側壁部100bの周囲のガス速度と排油路100cの出口端の回転速度との間に速度差が生じ、相対的なガスの流れによって排油路の出口端で圧力損失を発生させることができる。つまり、排油路100cの出口端での圧力降下により排油能力を増大させることができるので、冷媒ガスの流量に関わらず潤滑油4を側壁部100b内から排出して効率的に分離することができる。よって、圧縮機80は、吐出管7から流出する潤滑油4を低減でき、摺動部への給油不足などが発生せず、信頼性の高い圧縮機を得ることができる。 Therefore, in the
次に、図8に基づいて、実施の形態1に係る圧縮機の変形例を説明する。図8は、本発明の実施の形態1に係る圧縮機の変形例であって油分離部材の要部拡大図である。図8に示す排油路100cは、駆動軸23の回転方向における前方部分が、駆動軸23の回転方向における後方部分よりも、外方に向かって突き出している構成を特徴としている。具体的には、排油路100cの出口側の端面を、駆動軸23の回転方向の前方から後方に向かって側壁部100b側に傾斜する傾斜面とした構成である。 Next, a modified example of the compressor according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a modified example of the compressor according to the first embodiment of the present invention, and is an enlarged view of a main part of the oil separating member. The
図8に示す圧縮機80のように、排油路100cの出口側の端面を、駆動軸23の回転方向の前方から後方に向かって傾斜する傾斜面とすることで、側壁部100bから数mm離れた領域の旋回流を調整することができ、排油路100cの出口端で発生する負圧を調整することができる。 Like the
なお、排油路100cは、例えば出口側の端面を、駆動軸23の回転方向の前方から後方に向かって側壁部100b側に下る湾曲面とした構成でもよいし、その他の形状でもよい。また、当該排油路100cの構成は、実施の形態1の圧縮機に限定されず、下記する実施の形態2〜4の圧縮機においても適用することができる。 The
実施の形態2.
次に、図9〜図13に基づいて、本発明の実施の形態2に係る圧縮機を説明する。図9は、本発明の実施の形態2に係る圧縮機の油分離部材を示した斜視図である。図10は、本発明の実施の形態2に係る油分離部材の構成部材を示した説明図である。なお、実施の形態2では、実施の形態1で説明した構成と異なる部分のみを説明する。また、実施の形態1で説明した圧縮機と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。Embodiment 2.
Next, the compressor according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 13. FIG. 9 is a perspective view showing an oil separating member of the compressor according to the second embodiment of the present invention. FIG. 10 is an explanatory view showing a constituent member of the oil separating member according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, only the parts different from the configuration described in the first embodiment will be described. Further, the same configurations as those of the compressor described in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
図9に示すように、実施の形態2の係る圧縮機80の油分離部材100は、板部101aの上面に設けられた側壁部101bで、平面視形状が四角形の凹部8を形成した構成である。この側壁部101bは、実施の形態1で説明した平面視形状が円形の凹部8よりも強い旋回流れを発生させることができる。平面状の側壁部101bで周囲のガスを撹拌させることができるからである。 As shown in FIG. 9, the
また、排油路101cは、側壁部101bの一方の対向する頂点部に設けられている。頂点部には、側壁部101bの内壁に衝突した後の潤滑油4が凝集している。つまり、側壁部101bを頂点部に設けることで、潤滑油4を側壁部101bの外部へ効率的に排出させることができる。なお、図示例では、排油路101cを頂点部の2箇所に設けた構成を示したが、その他の頂点部にも排油路101cを設けてよく、より高い排油効果を得ることができる。 Further, the
図10に示すように、実施の形態2における油分離部材101は、側壁部101bの一部を折り曲げて排油路101cを形成したものである。側壁部101bの一部を折り曲げて排油路101cを形成することで、加工コストを抑えることができる。但し、排油路101cは、別体として成形した後、側壁部101bに取り付けた構成でもよい。なお、図示することは省略したが、実施の形態2では、四角形状とした板部101aの各縁辺を折り曲げて側壁部101bを形成した構成でもよい。 As shown in FIG. 10, the
次に、図11〜図13に基づいて、本発明の実施の形態2に係る圧縮機の変形例について説明する。図11は、本発明の実施の形態2に係る圧縮機の変形例1であって、油分離部材を示した斜視図である。図12は、図11に示した油分離部材の展開図である。図12では、実線が外郭又は切り込み部を示し、破線が折り曲げ部を示している。 Next, a modified example of the compressor according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 13. FIG. 11 is a modification 1 of the compressor according to the second embodiment of the present invention, and is a perspective view showing an oil separating member. FIG. 12 is a developed view of the oil separating member shown in FIG. In FIG. 12, the solid line indicates the outer shell or the cut portion, and the broken line indicates the bent portion.
図11に示した油分離部材102は、板部102aの上面に設けられた側壁部102bで、平面視形状が六角形の凹部8を形成した構成である。この側壁部102bも、実施の形態1で説明した平面視形状が円形の凹部8よりも強い旋回流れを発生させることができる。 The
排油路102cは、側壁部102bの頂点部に設けられている。頂点部には、側壁部102bの内壁に衝突した後の潤滑油4が凝集している。つまり、側壁部102bを頂点部に設けることで、潤滑油4を側壁部102bの外部へ効率的に排出させることができる。なお、排油路102cは、図示したすべての頂点部に設けてもよいし、一部の頂点部にのみ設けてもよい。 The
図12に示すように、油分離部材102は、一枚の板材を折り曲げて形成した構成である。具体的には、六角形の板部102aの各縁辺に側壁部102bが形成されている。側壁部102bの両端部には、排油路102cの一部を構成する排油路片102dが形成されている。排油路102cは、隣接する排油路片102dを組み合わせて形成される。隣接する排油路片102dのうち、一方には嵌合穴102eが形成され、他方には嵌合爪部102fが形成されている。嵌合穴102eと嵌合爪部102fは、排油路102cの上面となる部分に形成されている。嵌合穴102eと嵌合爪部102fとを嵌め合わせて、隣接する排油路片102dが結合され、排油路102cが形成される。なお、隣接する排油路片102dを結合する構成は、図11及び図12に示した形態に限定されない。隣接する排油路片102dを結合して排油路102cを形成することができれば、他の形態でもよい。 As shown in FIG. 12, the
図13は、本発明の実施の形態2に係る圧縮機の変形例2であって、油分離部材の展開図である。図13に示した油分離部材103も、板部103aの上面に設けられた側壁部103bで、平面視形状が六角形の凹部8とした構成である。図13に示した油分離部材103は、板部103a、側壁部103b及び排油路103cの一部をそれぞれ有する構成部材9を3つ組み合わせて形成されている。 FIG. 13 is a modification 2 of the compressor according to the second embodiment of the present invention, and is a developed view of an oil separating member. The
各構成部材9は、同一の構成である。構成部材9は、長方形状の板材を折り曲げて形成されたものである。板材の中間部分が板部103aに相当する。各板材の長手方向の両端部には、側壁部103bが形成されている。そして、側壁部103bの左右の両端部には、排油路103cの一部を構成する排油路片103dが形成されている。隣接する排油路片103dのうち、一方には嵌合穴103eが形成され、他方には嵌合爪部103fが形成されている。嵌合穴103eと嵌合爪部103fは、排油路103cの上面となる部分に形成されている。また、各板材の中央部分には、連結穴103gが形成されている。構成部材9は、簡易な形状であり、容易に成形することができるので、油分離部材103の製造コストの削減に寄与できる。 Each
図13に示すように、油分離部材103を形成するには、先ず、平面視形状が六角形となるように角度を変えて配置した3つの構成部材9を重ねて、連結穴103gの位置を一致させる。そして、連結穴103gに連結爪部103hを取り付けて、3つの構成部材9を接合する。次に、嵌合穴103eと嵌合爪部103fとを嵌め合わせて、隣接する排油路片103dを結合し、排油路103cを形成する。なお、隣接する排油路片103dを結合する構成は、図13に示した形態に限定されない。隣接する排油路片103dを結合して排油路103cを形成することができれば、他の形態でもよい。また、3つの構成部材9を接合する方法も、図示した形態に限定されず、他の形態でもよい。また、構成部材9の個数は、図示した3つに限定されず、2つ以上あればよい。 As shown in FIG. 13, in order to form the
なお、実施の形態2における油分離部材101、102又は103は、板部101a、102a又は103aの上面に設けられた側壁部101b、102b又は103bで、平面視形状が例えば三角形又は八角形などの多角形とした構成でもよい。 The
上記したように、実施の形態2に係る圧縮機80は、側壁部101b、102b又は103bで、平面視形状が多角形の凹部8を形成する構成である。排油路101c、102c又は103cは、多角形の複数の頂点部のうち、少なくとも1つの頂点部に設けられている。よって、実施の形態2に係る圧縮機80は、多角形の頂点部に凝集させた潤滑油4を側壁部101b、102b又は103bの外部へ効率的に排出させることができるので、より高い排油効果を得ることができる。 As described above, the
実施の形態3.
次に、図14及び図15に基づいて、本発明の実施の形態3に係る圧縮機を説明する。図14は、本発明の実施の形態3に係る圧縮機の油分離部材を示した斜視図である。図15は、本発明の実施の形態3に係る圧縮機の油分離部材に作用する圧力の分布図である。なお、実施の形態3では、実施の形態1及び2で説明した構成と異なる部分のみを説明する。また、実施の形態1及び2で説明した圧縮機と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。
Next, the compressor according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG. 14 is a perspective view showing an oil separating member of the compressor according to the third embodiment of the present invention. FIG. 15 is a distribution diagram of the pressure acting on the oil separating member of the compressor according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, only the parts different from the configurations described in the first and second embodiments will be described. Further, the same configurations as those of the compressors described in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
図14に示すように、実施の形態3に係る圧縮機80の油分離部材104は、円板状の板部104aの上面に、側壁面の中央部に外方へ突き出す排油路104cが形成された平板状の側壁部104bを4つ設けて、平面視形状が四角形の凹部8を形成した構成である。排油路104cは、門形状であり、側壁部104bと略同一の高さで形成されている。隣接する側壁部104bの間には、潤滑油4を側壁部104bの外部へ排出させる隙間104dが設けられている。具体的には、隙間104dは、四角形の頂点部に設けられている。頂点部には、側壁部101bの内壁に衝突した後の潤滑油4が凝集するからである。つまり、隙間104dを通じて凝集した潤滑油4を側壁部104bの外部へ効率良く排出させることができる。なお、排油路104cは、図示例の場合、吐出管7との距離が最も近くなる各側壁面の中央部付近に設けている。吐出管7の吸引力に対抗する負圧を発生させて、吐出管7から潤滑油4が流出する事態を抑制するためである。但し、排油路104cは、中央部付近に設けることに限定されず、側壁面の他の箇所に設けてもよい。また、排油路104cは、図示した形状に限定されず、例えば図3に示すような円管状でもよいし、他の形状でもよい。 As shown in FIG. 14, in the
図15に示すように、実施の形態3における側壁部104bで形成された凹部8内では、油分離部材104の中央部の破線で囲まれた部分に吐出管7の流動圧損による負圧領域(I)が発生している。また、側壁部104bで平面視形状が四角形の凹部8を形成した場合には、側壁部104bの回転によって側壁部104bの中央から反回転方向側に負圧領域(II)が発生する。この負圧領域(I)及び(II)の影響によって部分的によどみ域ができ、油滴の遠心力分離効果が低下する。しかし、実施の形態3の圧縮機80では、排油路104cを設けた構成なので、よどみ域からの潤滑油4を側壁部102bの外部へ排出することができ、効率的に油分離を行うことができる。 As shown in FIG. 15, in the
なお、実施の形態3では、側壁部104bの頂点部に隙間104dを設けた構成を示したが、隙間104dに代えて、いずれか又はすべての頂点部に排油路104cを設けてもよい。つまり、排油路104cを増やすことで、一層高い分離効果が得られる。また、実施の形態3における油分離部材104は、板部104aを四角形状とすることで、1枚板を折り曲げて加工することができ、加工コストを抑えることができる。なお、油分離部材104は、各構成部材を別部材として加工し、最終的に組み合わせてもよい。また、実施の形態3の圧縮機80は、例えば平面視形状が六角形又は八角形等の多角形の凹部8となるように側壁部104bを配置してもよい。 Although the configuration in which the
実施の形態4.
次に、図16及び図17に基づいて、本発明の実施の形態4に係る圧縮機80を説明する。図16は、本発明の実施の形態4に係る圧縮機の油分離部材を示した斜視図である。なお、実施の形態4では、実施の形態1〜3で説明した構成と異なる部分のみを説明する。また、実施の形態1〜3で説明した圧縮機と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。
Next, the
図16に示すように、実施の形態4に係る圧縮機80の油分離部材105は、円板状の板部105aと、板部105aの上面に設けられ、該上面と共に吐出管7と対向する凹部8を形成する円環状の側壁部105bと、側壁部105bの外周面から突き出す排油路105cと、を有した構成である。排油路105cは、一例として、側壁部105bの周方向に沿って間隔をあけて4つ設けられている。排油路105cは、出口端が板部105aの上面よりも密閉容器1の下方側となるように、先端部を下方に向かって屈曲させた構成である。つまり、排油路105cの出口端を下向きとすることで、油分離部材105の凹部8内から排油路105cに吸い込まれた潤滑油4を、自重により下方へ落下させて、油分離部材105の外部へ効率的に排出できる。 As shown in FIG. 16, the
また、実施の形態4に係る圧縮機80は、排油路105cの先端部を下方に向かって屈曲させて側壁部105bから離れた位置とすることで、油分離部材105の回転によって発生する旋回流が小さくなり、排油路103cの周辺を流れるガス速度が相対的に大きくなる。図7に基づいて既に説明したように、ガス流速が大きいほど発生する負圧が大きくなる。よって、実施の形態4に係る圧縮機80も、排油路105cに発生する負圧を大きくすることができるので、排油能力を向上できる。 Further, in the
図17は、本発明の実施の形態4に係る圧縮機の油分離部材の変形例を示した斜視図である。図17に示す油分離部材106は、円板状の板部106aと、板部106aの上面に設けられ、該上面と共に吐出管7と対向する凹部8を形成する円環状の側壁部106bと、側壁部106bの外周面から突き出す排油路106cと、を有した構成である。排油路106cは、一例として、側壁部106bの周方向に沿って間隔をあけて4つ設けられている。排油路106cは、出口端が板部106aの上面よりも、密閉容器1の下方側となるように、下方に向かって傾けた構成である。当該構成であっても、図16に示した油分離部材105と同様の効果を得ることができる。 FIG. 17 is a perspective view showing a modified example of the oil separating member of the compressor according to the fourth embodiment of the present invention. The
以上に本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、図示した圧縮機80の内部構成は、一例であって、上述した内容に限定されるものではなく、他の構成要素を含んでもよい。また、排油路は、側壁部の外周面から径方向とは異なる向きに突き出した構成でもよい。要するに、本発明は、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更及び応用のバリエーションの範囲を含むものである。 Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiments. For example, the internal configuration of the illustrated
1 密閉容器、1a 油貯留部、2 電動機部、2a エアギャップ、3 圧縮機構部、4 潤滑油、5 サクションマフラ、6 吸入管、7 吐出管、8 凹部、9 構成部材、11 中央容器、12 上容器、13 下容器、21 固定子、22 回転子、22a ガス穴、23 駆動軸、23a 油吸込み穴、23b 遠心ポンプ、23c 上部給油口、23d 下部給油口、23e 突出部、31 シリンダー、32 ピストン、33
ベーン、34 上部軸受、34a 吐出口、35 下部軸受、35a 吐出口、36 上部マフラ、36a マフラ吐出穴、37 下部マフラ、38 吸入口、40 給油管、80 圧縮機、90 油分離部材、90c 排油孔、90d 配管、100、101、102、103、104、105、106 油分離部材、100a、101a、102a、103a、104a、105a 板部、100b、101b、102b、103b、104b、105b、106b 側壁部、100c、101c、102c、103c、104c、105c、106c 排油路、100d 配管、102d、103d 排油路片、102e、103e 嵌合穴、102f、103f 嵌合爪部、103g 連結穴、103h 連結爪部、104d 隙間、A 下空間、B 上空間。1 Closed container, 1a Oil storage part, 2 Electric motor part, 2a Air gap, 3 Compression mechanism part, 4 Lubricating oil, 5 Suction muffler, 6 Suction pipe, 7 Discharge pipe, 8 Recesses, 9 Components, 11 Central container, 12 Upper container, 13 Lower container, 21 Stator, 22 Rotor, 22a Gas hole, 23 Drive shaft, 23a Oil suction hole, 23b Centrifugal pump, 23c Upper refueling port, 23d Lower refueling port, 23e protruding part, 31 cylinder, 32 Piston, 33
Vane, 34 upper bearing, 34a discharge port, 35 lower bearing, 35a discharge port, 36 upper muffler, 36a muffler discharge hole, 37 lower muffler, 38 suction port, 40 oil supply pipe, 80 compressor, 90 oil separation member, 90c exhaust Oil holes, 90d piping, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106 Oil separation members, 100a, 101a, 102a, 103a, 104a, 105a Plates, 100b, 101b, 102b, 103b, 104b, 105b, 106b Side wall, 100c, 101c, 102c, 103c, 104c, 105c, 106c Oil drainage channel, 100d piping, 102d, 103d Oil drainage channel piece, 102e, 103e Fitting hole, 102f, 103f Fitting claw, 103g connecting hole, 103h connecting claw, 104d gap, A lower space, B upper space.
Claims (9)
前記密閉容器内の下方に設けられた圧縮機構部と、
固定子及び回転子を有し、前記密閉容器内において前記圧縮機構部よりも上方に設けられた電動機部と、
前記回転子と前記圧縮機構部とを接続する駆動軸と、
前記駆動軸の上端部に接続されて回転する油分離部材と、
前記油分離部材の上方に設けられた吐出管と、を備えた圧縮機において、
前記油分離部材は、
前記駆動軸に連動して回転する板部と、
前記板部の上面に設けられ、該上面と共に前記吐出管と対向する凹部を形成する側壁部と、
前記側壁部の外周面から突き出す排油路と、を有する、圧縮機。The closed container that forms the outer shell and
A compression mechanism unit provided below the closed container and
An electric motor unit having a stator and a rotor and provided above the compression mechanism unit in the airtight container, and an electric motor unit.
A drive shaft connecting the rotor and the compression mechanism unit,
An oil separating member that is connected to the upper end of the drive shaft and rotates,
In a compressor provided with a discharge pipe provided above the oil separating member,
The oil separating member is
A plate that rotates in conjunction with the drive shaft,
A side wall portion provided on the upper surface of the plate portion and forming a recess facing the discharge pipe together with the upper surface portion, and a side wall portion.
A compressor having an oil drainage passage protruding from the outer peripheral surface of the side wall portion.
前記排油路は、多角形の複数の頂点部のうち、少なくとも1つの頂点部に設けられている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の圧縮機。The side wall portion is configured to form a concave portion having a polygonal shape in a plan view.
The compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the oil drainage channel is provided at at least one apex of a plurality of polygonal vertices.
前記排油路は、多角形を構成する複数の側壁面のうち、少なくとも1つの側壁面に設けられている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の圧縮機。The side wall portion is configured to form a concave portion having a polygonal shape in a plan view.
The compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the oil drainage channel is provided on at least one side wall surface among a plurality of side wall surfaces forming a polygon.
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