JPH0674787B2 - 電動圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は冷凍機用圧縮機、気体圧縮機などの電動圧縮
機に関するものである。

従来の技術 渦巻羽根を組み合わせたスクロール式の圧縮機構をもつ
電動圧縮機の従来例として、米国特許第452516号、米国
特許第452733号が挙げられる。

この従来例は、密閉容器の内部の上方に機構部を配置
し、その下方に電動機を配置し、密閉容器の底部に潤滑
油溜めを設け、この密閉容器の内部に吸入側の圧力を作
用させるようにしたいわゆる低圧型の構成になってい
る。

一般に、冷凍機用の圧縮機は、その圧縮機構の圧縮室に
潤滑油を少量ずつ供給して、その漏れ隙間を密封し、圧
縮機の効率の低下を防止している。

従来の通常の低圧型の圧縮機では、当然、圧縮室へ有効
に供給された潤滑油はそのまま全量が冷媒と共に圧縮機
から冷凍系統に吐出される。この冷凍系統へ吐出される
潤滑油の流量Ｏｄは、冷凍系統から冷媒と共に圧縮機へ
戻る潤滑油の内直接圧縮機構に再吸入される量の比率を
Rsとし、潤滑油溜めなどへいったん捕捉された後に圧縮
室へ供給される潤滑油の流量をＯｏとすると、これらの
関係は次のように表わされる。Ｏ ｄ＝Rs・Ｏｄ＋Ｏｏ 即ちＯ ｄ＝Ｏo/（１−Rs）………（１） この（１）式は、潤滑油の再吸入比率Rsが大で１に近づ
くに従がって潤滑油の吐出量Ｏｄが急激に増大すると共
に潤滑油の吐出量そのものが不安定になることを示して
いる。

発明が解決しようとする問題点 冷凍系統へ多量の潤滑油を吐出すると、冷凍装置の効率
や冷凍能力が低下したり、圧縮機の潤滑油溜め内の潤滑
油が一時的に欠乏したりすることがある。

さらに、冷凍機の運転状態によっては、多量の未蒸発の
冷媒液体が密閉容器の中に戻ることがあるが、この冷媒
液が多量に圧縮室へ吸い込まれると、液圧縮により圧縮
機が破損する恐れがあり、潤滑油溜めの中に入ると潤滑
油を激しく沸騰させて給油を阻害する原因になる。

低圧型の電動圧縮機の電動機の冷却は、吸入冷媒への熱
伝達と密閉容器からの放熱によってなされるが、標準的
な運転状態においては吸入冷媒の受熱量を大にすると吸
入冷媒の過熱度が大になり、圧縮機の効率が低下する。

上述のように、従来の技術では、圧縮機の効率の向上の
ために、吸入冷媒を直接圧縮機構に戻して電動機による
加熱を少くしようとすれば、電動機が過熱する恐れ、潤
滑油の吐出量が過大になる恐れ、冷媒液が多量に圧縮機
へ戻る運転状態では圧縮室に多量の液冷媒が送り込まれ
る恐れ、などがある。

さらに、前述の回転羽根による液冷媒の吸入防止手段
は、電動機と吸入冷媒の熱交換を促進するので、圧縮機
の標準的な運転状態における効率の低下をもたらす。

圧縮機の密閉容器内に戻った液冷媒を何等かの手段で分
離してそのまま潤滑油溜めに入れると潤滑不全を引きお
こす原因になる。

前述の吸入冷媒を直接圧縮機構に戻す手段は前記の潤滑
油の再吸入比率Rsを１に近ずけることになり、潤滑油吐
出量の過大と不安定の原因となる。

問題点を解決するための手段 以上の問題を解決するために、密閉容器の内部の上方に
圧縮機構を配設し、下方に電動機を配設すると共に、こ
の電動機の固定子を密閉容器の内壁に密着させて固定
し、密閉容器の底部に圧縮機構に供給する潤滑油を溜め
る潤滑油溜めを設け、圧縮機構に密閉容器の内部に開口
する吸入口を設け、圧縮機構と電動機の間の吸入口の近
傍かつ下方で密閉容器の内側に圧縮機の吸入管を開口さ
せ、吸入管開口部にこれを覆う金網または邪魔板を取付
け、吸入管開口部と前記吸入口を連通させて囲う吸入通
路囲いを設け、吸入通路囲いの下部に開放部分を設け、
開放部分の直下から離れた位置に電動機の固定子の両端
を連通する固定子両端連通路を形成し、圧縮機構に供給
した前記潤滑油を固定子および密閉容器と接触させて潤
滑油溜めに流下させる。

作用 この技術的手段による作用は次の通りである。圧縮機構
の吸入口と吸入管開口部の位置関係と、吸入菅開口部を
覆う網または邪魔板は、吸入冷媒中の潤滑油および液冷
媒を捕捉し下方に落下させる。

吸入通路囲いは吸入冷媒が電動機と広い面積で接触し
て、吸入冷媒が過度に過熱状態になるのを防ぐ。

固定子両端連通路を前記開放部分から離れた場所に位置
させることにより、捕捉されて落下した液冷媒と電動機
の熱交換を多くする。

圧縮機構に供給された潤滑油を固定子および密閉容器に
接触させつつ流下させることにより電動機の密閉容器外
への放熱を大にする。

実施例 第１図は本発明の一実施例である。

下部密閉容器１の上方にスクロール式の圧縮機構２を配
設し、その下方に固定子４と回転子５からなる電動機３
を設け、その固定子４を下部密閉容器１に圧入固定し、
回転子５を圧縮機構２のクランク軸６に結合する。

圧縮機構２を、固定渦巻羽根７を有する固定渦巻羽根部
品８と、この固定渦巻羽根７と噛み合って複数個の圧縮
室９を形成する旋回渦巻羽根10を有する旋回渦巻羽根部
品11と、クランク軸６を支承する軸受部品12と固定渦巻
羽根部品８との間に介在し両部品を固定した仕切枠体部
品14と、圧縮室９の圧力によって旋回渦巻羽根部品11が
圧縮空間９の反対側に押し付けられる力を支承するスラ
スト軸受13と、スラスト軸受13の外周に配設し、旋回渦
巻羽根部品11の自転を拘束するための円形の環状体の両
面にキーを設けた構造の自転拘束部品15などから構成す
る。

仕切枠体部品14の上方に、固定渦巻羽根部品８を囲む吐
出密閉容器16を配設し、この仕切枠体部品14の外周に前
記下部密閉容器１とともに密閉溶接する。

圧縮機の吸入管17から吸入された吸入冷媒は、この吸入
管17の下部密閉容器１の内部への開口部18を覆うように
設けた金網19および網固定部品20で、この冷媒中の潤滑
油や冷媒液が捕捉された後、吸入通路囲い21のなかを通
って吸入管17の開口部18のほぼ上方に設けた圧縮機構２
の吸入口22に入る。この時捕捉された潤滑油や液冷媒は
吸入通路の下方の吸入通路開放部23から固定子４の上方
に滴下する。

圧縮機構２に入った冷媒気体は吸入室24、圧縮室９、吐
出口25を経て高温高圧に圧縮されて吐出側空間26から吐
出管27から圧縮機の外に吐出される。

下部密閉容器１の底部に潤滑油溜め28を設け、この中の
潤滑油は油ポンプ29によってクランク軸６に設けた給油
孔30を通って圧縮機構２の各部を潤滑、冷却の後、油排
出孔31から固定子の上方端へ排出落下させる。

この排出油は固定子４を冷却の後、固定子４の外周に設
けた固定子両端連通路32で下部密閉容器の内壁に接触し
て放熱をしながら潤滑油溜め28へ流下する。

多量の液冷媒が吸入通路開放部23から下方に落下した場
合は、その液冷媒は固定子上端に衝突して粉砕された
り、固定子の熱を吸収して蒸発をしながら、吸入通路開
放部の直下から離れた位置の固定子両端連絡通路32から
潤滑油溜め28に流下する。

発明の効果 本発明は、圧縮機構を上方に、電動機を下方に配置した
低圧型の電動圧縮機において、吸入冷媒をほぼ直接圧縮
機構に戻すことにより圧縮機の効率を向上させるととも
に、広い範囲の運転状態において、液圧縮、潤滑油吐出
量の不安定、圧縮機の潤滑油欠乏、電動機の過熱、潤滑
油発泡による潤滑不全などを、安価かつ圧縮機外径の増
大させることなく実現させるきわめて効果の大きいもの
である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す電動圧縮機の断面図であ
る。 １……下部密閉容器、２……圧縮機構、３……電動機、
４……固定子、５……回転子、６……クランク軸、８…
…固定渦巻羽根部品、９……圧縮室、11……旋回渦巻羽
根部品、12……軸受部品、14……仕切枠体部品、17……
吸入管、19……網、21……吸入通路囲い、22……吸入
口、26……吐出側空間、27……吐出管、28……潤滑油溜
め、32……固定子両端連通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉容器の内部の上方に圧縮機構を配設
   し、下方に前記圧縮機構を駆動する電動機を配設すると
   共に、前記電動機の固定子を前記密閉容器の内壁に密着
   させて固定し、前記密閉容器の底部に前記圧縮機構に供
   給する潤滑油を溜める潤滑油溜めを設け、前記圧縮機構
   に前記密閉容器の内部に開口する吸入口を設け、前記圧
   縮機構と前記電動機の間の前記吸入口の近傍かつ下方で
   前記密閉容器の内側に前記圧縮機の吸入管を開口させ、
   前記吸入管開口部にこれを覆う金網または邪魔板を取付
   け、前記吸入管開口部と前記吸入口を連通させて囲う吸
   入通路囲いを設け、前記吸入通路囲いの下部に開放部分
   を設け、前記開放部分の直下から離れた位置に前記電動
   機の固定子の両端を連通する固定子両端連通路を形成
   し、前記圧縮機構に供給した前記潤滑油を前記固定子お
   よび前記密閉容器と接触させて前記潤滑油溜めに流下さ
   せた電動圧縮機。