JPH03213693A - 回転数可変型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は回転数可変型圧縮機に関し、この圧縮機の最大
回転数と電動機要素のコイルエンド長の設定に関するも
のである。

（ロ）従来の技術 従来の回転数可変型圧縮機としては特開昭６２−２９７
７６号公報、特開昭６１−２８０７２７号公報に記載さ
れたようなものがあった。前者の公報に記載されたもの
は、コイルエンド結束糸の巻き密を引き出し線の接続部
付近で変え圧縮機内での乱気流の発生を藺止してオイル
吐出量を減らしたものであった。また後者のものは、固
定子と密閉容器との圧接部にオイル回収用の通路を設け
てオイル回収量を増加させてオイル吐出量を減らしたも
のであった。

（ハ）発明が解決しようとする課題 このように構成された、従来の圧縮機では最近のインバ
ータ化による圧縮機の高回転化には充分に対応できない
ものであった。すなわち、コイルエンド結束糸の巻き密
には限度があり、オイル回収用の通路を大きくすると圧
縮機の効率が低下するためこの通路の拡大にも限度があ
るものであった。

また、高回転化に伴い圧縮機の効率ＵＰのために固定子
のコイル量を増加させると、密閉容器内の上側の容積が
コイル量の増加で減少し、オイルが滞る時間が減少しオ
イル回収の時間も同時に減少する。従って、オイル吐出
量が増加する問題点があった。

このような問題点に対して、本発明は圧縮機の最大回転
数、オイル吐出量、固定子のコイル量を適値に設定する
圧縮機を提供するものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は密閉容器の上側に電動機要素を配し、下側に電
動要素で駆動きれる圧縮要素を配すると共にこの密閉容
器の上側に圧縮冷媒の吐出口を設けて成る圧縮機におい
て、圧縮機の最大回転数を吐出口からのオイル吐出量が
所定量になる回転数に設定すると共に、固定子の端面か
ら密閉容器の内側上端までの長さを１１とし、電動機要
素の固定子の端面から密閉容器の上側方向に伸びるコイ
ルエンド長を！２とした際に、圧縮機を最大回転数で駆
動した時のオイル吐出量が前記所定量以下になるように
ρ２／！１の値を設定したものである。

（＊）作用 このように構成された圧縮機では、圧縮機の最大回転数
、オイル吐出量、固定子のコイル量を適切に設定できる
ものであり、圧縮機の運転効率を向上できるものである
。

（へ）実施例 以下発明の実施例を図面を用いて説明する。第１図は圧
縮機の断面図である。この図において、１は円筒状の容
器であり、同じく円筒状の容器２とは嵌め合わせた後高
周波溶着して密閉容器を構成している。この密閉容器の
上側には電動機要素４を配し、下側には圧縮要素３を配
している。！動機要素４は、シャフト５を中心にして回
転する回転子６と、固定子巻線７とから成っている。回
転子６の両端にはアルミダイカストによるエンドリング
８，９が形成されている。１０．１１はエンドリングに
取りつけられたバランスウェイトでアル。なお、１２は
バランスエライト１１を固定するボスである。また、圧
縮要素３はシャフト５にて駆動きれる。

１３は圧縮冷媒の吐出バイブ（吐出口）であり、密閉容
器内の上側に設けられている。１４はハーメチックター
ミナルであり、固定子巻線７へ電力を供給する。１５は
オイル回収用の通路であり、固定子の外周を一方の端面
から他方の端面につながるように切り欠いて成るもので
あり、固定子４を密閉容器内に圧入することによって、
密閉容器の内周面と固定子４の外周面との間に形成され
ている。尚、この通路１５は固定子４の外周にそって複
数本設けられている。

このように構成された圧縮機は、電動機要素４の固定子
巻線４に電力を供給することによって、回転子６が回転
しシャフト５を介して圧縮要素３が駆動される。圧縮要
素３が駆動することによって、圧縮要素３で圧縮された
オイル混じりの高圧冷媒がシャフト５の中を通って密閉
容器内の上側の空間に充満した後吐出バイブから冷凍サ
イクルへ供給される。この時密閉容器内の内壁に触れた
オイルが液化しこの内壁面を伝わってオイル回収用の通
路１５へ導かれ、この通路１５を経て再び圧縮要素３で
潤滑油として用いられる。従って、この密閉容器内の上
側の内壁面積が大きく、この内壁にオイルが多く接触す
ればするほど密閉容器内でのオイルの液化が進みオイル
の回収率がよくなる。

尚、第１図中の１１は固定子の端面から密閉容器の内側
上端までの長さであり、１２は電動機要素の固定子の端
面から密閉容器の上側方向に伸びるコイルエンド長であ
る。ｄｌは容器２の内径、ｄ２はコイルエンドの外径で
あり、ｄｌ〈ｄ２の関係にある。

第２図は圧縮機の回転数（回転子の回転数）と吐出バイ
ブ１３からのオイル吐出量（実測値）との関係を示す特
性図である。この図から分かるように圧縮機の回転数を
増せばオイルの吐出量も増加する。この圧縮機の設定オ
イル吐出量をＡとすると、この圧縮機の最大回転数はＮ
（ＭＡＸ）となる、このオイル吐出量Ａの値は、圧縮要
素３の駆動に支障のない量が常に密閉容器の内部に確保
できる量である０例えば通常の家庭用エアコンに搭載さ
れる１馬カクラスの圧縮機では最大許容吐出量が５　ｃ
ｃ／　ｍｉｎ位であるが、余裕を取って約ｉｃｅ／　ｍ
ｉｎにオイル吐出量Ａの値が設定されている。

従って、この圧縮機はＯ−Ｎの回転数の範囲で運転され
る。

第３図は第１図に示した！２とオイル吐出量と回転数と
の関係を示す特性図である。この図から分かるように、
！２の値を大きくすればオイル吐出量が増加する。すな
わち、コイルエンド長２２を高くすることによって、こ
のコイルエンドが吐出パイプ１３を囲む壁となり圧縮冷
媒が吐出バイブ１３へ導かれやすくなり、密閉容器の内
壁を有効に利用できなくなるものである。従って、オイ
ルの回収量が減り、オイルの吐出量が増加するものであ
る。オイル吐出量Ａと回転数Ｎに対応するＱ　２／Ｑ　
１の値はＬ＝０．５３の特性上にある。

従って１１を６６ｍ１ｌとした場合には１２の値は３５
１ｍ１になる。

第４図はこの圧縮機駆動用の概略電気回路図である。こ
の図において２１は単相交流電源であり、実効値１００
（Ｖ）の商用電源である。２２は全波整流回路であり、
整流用のダイオード２３〜２６をブリッジ状に接続して
いる。この整流回路２２の出力端子＋、−にはピーク電
圧約１４０〔ｖ〕の全波整流出力が得られる。２７は平
滑用のコンデンサであり整流回路２２の出力を直流電力
に平滑するものである。２Ｂはインバータ回路であり、
キロ個のスイッチング素子、例えばパワートランジスタ
などを３相ブリツジ状に結線して成るものである。この
インバータ回路２８の出力端子には圧縮機の入力端子Ｕ
、Ｖ、Ｗ（ハーメチックターミナルの端子）が接続され
ている。これらの端子Ｕ、Ｖ、Ｗには圧縮要素駆動用の
電動機要素（３相誘導電動機）の固定子巻線７（３相の
巻線２９，３０．３１がΔ状に結線されている。）が接
続されている。３２はインバータ回路２８のスイッチン
グ素子にＯＮ１０　Ｆ　Ｆ信号を供給する制御部（マイ
フンなど）である、この０Ｎ１０ＦＦ信号は不等パルス
幅変調（ＰＷＭ）に基づく信号であり、スイッチング素
子を決められた順序通りに０Ｎ１０ＦＦすることによっ
て３相交流電力を圧縮機の入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗに供給す
ることができる。

このように構成された電気回路を用いた場合、圧縮機の
固定子巻線７に供給される３相交流電力の周波数はθ〜
Ｆ（回転数Ｎが得られる周波数）となる。この時のコイ
ルエンド長！１２はＬまで許されるのでこの寸法になる
まで固定子巻線の銅量（線径を太くするか、または巻き
数を増やす）を増加させることができる。従って、密閉
容器内にオイルを確保しながら銅量を増やして圧縮機の
効率を高く設定することができる。

第４図に示した電気回路を用いた場合は、単相交流電源
２１を等倍電圧整流して、固定子巻線７に低い電圧の３
相交流電力を供給するようにしたものである。固定子巻
線の線径をｌ　２／ｌ　１がＬに成るまで太くすること
ができ、通ＩＥｔ流の増大が図れ低い電圧による圧縮機
の駆動が可能になる。尚、第４図に示す実施例では固定
子巻線をΔ結線にしているので、固定子巻線の線径を約
１゜１６倍するのみで２倍電圧整流した時と同じ圧縮機
の出力が得られるものである。従って、２倍電圧整流用
のコンデンサが不要になり、また夫々の電子部品の耐圧
も低くすることができる。

（ト）発明の効果 本発明は、密閉容器の上側に電動機要素を配し、下側に
電動要素で駆動される圧縮要素を配すると共にこの密閉
容器の上側に圧縮冷媒の吐出口を設けて成る圧縮機にお
いて、圧縮機の最大回転数を吐出口からのオイル吐出量
が所定量になる回転数に設定すると共に、固定子の端面
から密閉容器の内側上端までの長さを２１とし、電動機
要素の固定子の端面から密閉容器の上側方向に伸びるコ
イルエンド長をｉ２とした際に、圧縮機を最大回転数で
駆動した時のオイル吐出量が前記所定量以下になるよう
にｌ　２／ｌ　１の値を設定したので、圧縮機のオイル
吐出量、最大回転数、コイルエンド長を適値に設定する
ことができ効率のよい運転が行えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す圧縮機の要部断面図、第
２図は圧縮機の回転数とオイル吐出量との関係を示す特
性図、第３図は圧縮機のコイルエンド長とオイル吐出量
との関係を示す特性図、第４図は第１図に示した圧縮機
に用いる電気回路図である。 １．２・・・密閉容器、　　３・・・圧縮要素、　　４
・・・電動機要素、　７・・・固定子巻線、　　１３・
・・吐出パイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）密閉容器の上側に電動機要素を配し、下側に電動
   要素で駆動される圧縮要素を配すると共にこの密閉容器
   の上側に圧縮冷媒の吐出口を設けて成る圧縮機において
   、圧縮機の最大回転数を吐出口からのオイル吐出量が所
   定量になる回転数に設定すると共に、固定子の端面から
   密閉容器の内側上端までの長さをｌ１とし、電動機要素
   の固定子の端面から密閉容器の上側方向に伸びるコイル
   エンド長をｌ２とした際に、圧縮機を最大回転数で駆動
   した時のオイル吐出量が前記所定量以下になるようにｌ
   ２／ｌ１の値を設定したことを特徴とする回転数可変型
   圧縮機。