JPH07279847A - 全密閉形圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大型化することなく、しかも配管構造が簡単
で製造コストを低減することのできる全密閉形圧縮機を
提供することを目的とする。 【構成】 圧縮ポンプ１８で発生した高圧ガス冷媒を偏
心かつ傾斜して接続された圧縮ポンプ側通路３６とモー
タ室側通路３８とからなる螺旋流動発生手段によって螺
旋回転させて、冷媒ガスより粘性の大きな潤滑油をモー
タ室側通路３８の内壁に付着させて、高圧ガス冷媒から
潤滑油を分離するとともに、モータ室２４では冷媒ガス
より質量の大きな潤滑油を遠心分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は全密閉形圧縮機、特に全
密閉形圧縮機内を冷媒と共に循環する潤滑油の分離に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の空気調和装置等は、圧縮
機（コンプレッサ）、凝縮器（コンデンサ）、レシーバ
＆ドレイヤ、膨脹弁（エクスパンジョン バルブ）、蒸
発器（エバポレータ）等から構成され、この中を冷媒が
循環している。そして、前記冷媒が周囲の空気に熱を放
出したり、周囲の空気から熱を奪い取る熱の移動作用を
行う冷凍サイクルを形成している。

【０００３】前記圧縮機（以下、コンプレッサという）
はエバポレータで周囲の空気から熱を奪い取って、低温
・低圧になったガス状の冷媒を吸い込み、このガス状の
冷媒を圧縮して高温・高圧のガス状の冷媒に変換してコ
ンデンサに送り込む働きをしている。

【０００４】コンプレッサは開放形圧縮機と密閉形圧縮
機に分類され、特に、密閉形圧縮機の内の全密閉形圧縮
機は冷媒と潤滑油を適当に充填しておけば、何等メンテ
ナンスを必要とすることなく長年の使用に耐えることが
できるので多用されている。通常、コンプレッサの内部
では冷媒と共に潤滑油が循環し、摩擦部分の潤滑を行う
と共に、循環する冷媒の冷却を行っている。つまり、コ
ンプレッサ内部では、エバポレータから吸い込んだガス
冷媒に前記潤滑油を混ぜ込み、圧縮ポンプで該ガス冷媒
を圧縮した後、前記潤滑油を分離して高圧・高温になっ
た高圧ガス冷媒のみをコンプレッサ外部に吐出しコンデ
ンサに供給している。従って、多くのコンプレッサは油
分離手段が備えられている。

【０００５】コンプレッサにおける油分離手段として、
例えば、実開昭６３−１３６２７７号公報には、旋回流
による遠心分離作用を利用して潤滑油の分離を行う密閉
形圧縮機が開示されている。

【０００６】前記密閉形圧縮機はハウジングの中に圧縮
ポンプと該圧縮ポンプを駆動するモータ部とを含む高圧
ガス室と、前記高圧ガス室に遮蔽板を介して配置された
油分離室とから構成されている。前記高圧ガス室と油分
離室とは遮蔽板の中心部に設けられた流入管によって連
絡されている。この流入管の油分離室側端部は、円筒状
の油分離室の内壁に向かって伸び、さらに円筒状の内壁
に沿って湾曲形成された略Ｊ字形状を呈している。

【０００７】潤滑油を含んだガス冷媒は圧縮ポンプで圧
縮され高圧室から湾曲した流入管を介して油分離室の壁
面に沿ってに高速で流入する。従って、流入したガス冷
媒は油分離室内部で旋回流を形成する。そして、潤滑油
はガス冷媒より比重が大きいため旋回中に遠心分離さ
れ、内壁側に集められ滴下する。つまり、比重の軽いガ
ス冷媒のみが油分離室中央に設けられた吐出管から圧縮
機外部に放出される。このように、コンプレッサ内部で
潤滑油の分離作業が良好に行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のコンプ
レッサに設けられた油分離手段はガス冷媒の吐出側に油
分離室を設け、流入管形状と油分離室壁面とによって遠
心分離作用を発生させているため、圧縮ポンプとは別に
十分な遠心力を得ることのできる広い油分離室を設ける
必要があった。また、油分離室から離れて設けられた圧
縮ポンプに分離した潤滑油を潤滑油溜めに返送するため
の長い潤滑油返送管が必要になり、コンプレッサが大型
化すると共に、各部品の加工コストが増加するという問
題があった。

【０００９】また、コンプレッサを自動車等に搭載した
場合、コンプレッサ底部の潤滑油溜めに貯溜されている
潤滑油の液面が車両姿勢によって変動するため、いかな
る車両姿勢でも安定して圧縮ポンプに潤滑油を供給する
ために、潤滑油の量を増大させるか、複数の潤滑油供給
管を設ける等の対策が必要であり、潤滑油コストの増加
を招いたり、コンプレッサの配管構造が複雑になり製造
コストが増加するという問題があった。

【００１０】本発明は、上記従来の問題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、大型化することなく、しかも
配管構造が簡単で製造コストを低減することのできる全
密閉形圧縮機を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、潤滑油を含む高圧ガス冷媒
を発生する圧縮ポンプを収納するポンプ室と前記圧縮ポ
ンプを駆動するモータを収納するモータ室とを有し、発
生した高圧ガス冷媒をモータ室を介して吐出する全密閉
形圧縮機において、前記ポンプ室とモータ室とを連絡す
る高圧ガス冷媒通路を有し、前記高圧ガス冷媒通路が前
記圧縮ポンプで発生した高圧ガス冷媒を該高圧ガス冷媒
通路内壁に沿った螺旋流動とする螺旋流動発生手段を有
することを特徴とする。

【００１２】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の全密閉形圧縮機において、前記ガス冷媒通路は圧縮
ポンプ側に接続された小口径の圧縮ポンプ側通路とモー
タ室側に接続された大口径のモータ室側通路とから構成
され、前記圧縮ポンプ側通路とモータ室側通路とは偏心
かつ傾斜して接続され螺旋流動発生手段を形成している
ことを特徴とする。

【００１３】さらに、請求項３記載の発明は、請求項１
または請求項２記載の全密閉形圧縮機が、さらに、螺旋
流動によって高圧ガス冷媒から分離した潤滑油を前記モ
ータ室から前記圧縮ポンプに返送する潤滑油返送路を有
することを特徴とする。

【００１４】

【作用】請求項１記載の構成によれば、ポンプ室とモー
タ室とを連絡する高圧ガス冷媒通路が螺旋流動発生手段
を有し、前記高圧ガス冷媒通路内部を流れる潤滑油を含
む高圧ガス冷媒を高圧ガス冷媒通路の内壁に沿った螺旋
流動に変換する。この螺旋流動によって高圧ガス冷媒通
路では冷媒ガスと潤滑油との粘性の差により潤滑油の一
部がこの高圧ガス冷媒通路の内壁に付着する。その後こ
の高圧ガス冷媒通路からモータ室内に流入した高圧ガス
冷媒は螺旋流動によって冷媒ガスと潤滑油との質量差に
より冷媒ガスと潤滑油とに遠心分離される。このように
して前記螺旋流動によって高圧ガス冷媒から潤滑油を分
離する。

【００１５】また、請求項２記載の構成によれば、圧縮
ポンプ側に接続された小口径の圧縮ポンプ側通路がモー
タ室側に接続された大口径のモータ室側通路に対して偏
心かつ傾斜して接続され高圧ガス冷媒通路を形成する。
高圧ガス冷媒は、圧縮ポンプ側通路からモータ室側通路
内壁に該モータ室側通路の中心から偏心した位置から斜
めに吐出されモータ室側通路内を螺旋回転しながら流れ
る。この螺旋流動によって高圧ガス冷媒から潤滑油を分
離する。

【００１６】さらに、請求項３記載の構成によれば、前
記螺旋流動によって高圧ガス冷媒から分離した潤滑油を
前記モータ室から前記圧縮ポンプに連絡した潤滑油返送
路によって、前記圧縮ポンプに返送する。

【００１７】

【実施例】本発明の実施例を図面を利用して説明する。

【００１８】図１に本発明に係る全密閉形圧縮機１０の
概略断面図を示す。

【００１９】全密閉形圧縮機（以下、コンプレッサとい
う）１０は、ポンプハウジング１２、モータハウジング
１４、１６によって、内部に圧縮ポンプ１８を収納する
ポンプ室２０及び前記圧縮ポンプ１８を駆動するモータ
２２を収納するモータ室２４とを構成し密閉容器を形成
している。前記モータ２２のステータ２６はモータハウ
ジング１４に固定され、該ステータ２６と僅かな隙間を
有して駆動軸２８に固定されたロータ３０が配置されて
いる。そして、前記駆動軸２８は、図示しない複数のベ
アリングに保持され、前記圧縮ポンプ１８に接続されて
いる。前記圧縮ポンプ１８はクランクや斜板によってピ
ストンを往復動させる往復式圧縮ポンプや回転子を回転
させる回転式圧縮ポンプ等である。

【００２０】本実施例の特徴的事項は、ポンプ室とモー
タ室とを連絡する高圧ガス冷媒通路を有し、該高圧ガス
冷媒通路が前記圧縮ポンプ部で発生した潤滑油を含む高
圧ガス冷媒に螺旋流動を発生させる螺旋流動発生手段を
有しているところである。

【００２１】コンプレッサ１０はエバポレータ等を経て
低温・低圧になったガス状の冷媒をポンプハウジング１
２に設けられた冷媒吸入口３２から圧縮ポンプ１８内に
吸い込む。該圧縮ポンプ１８内部では摩擦部品、例え
ば、ピストンや回転子等の摺動部品の潤滑を行うために
後述する潤滑油返送路から返送される潤滑油と吸い込ま
れた低圧ガス冷媒とが混合される。そして、所定の圧縮
プロセスを経て潤滑油を含む低圧ガス冷媒は高温の高圧
ガス冷媒に変換され、この潤滑油を含む高圧ガス冷媒は
ポンプ吐出口３４から高圧ガス冷媒通路として設けられ
た圧縮ポンプ側通路３６に流入し、さらに、モータ室側
通路３８に導かれる。

【００２２】前記圧縮ポンプ側通路３６とモータ室側通
路３８とは、図２に示すようにそれぞれ円筒形状を呈
し、前記モータ室側通路３８の内径は圧縮ポンプ側通路
３６の内径より大きく形成されている。そして、圧縮ポ
ンプ側通路３６はモータ室側通路３８の軸中心から偏心
した位置に傾斜して接合されている。

【００２３】従って、圧縮ポンプ１８から高速で吐出さ
れる高圧ガス冷媒は圧縮ポンプ側通路３６を経てモータ
室側通路３８に流入した所で、該モータ室側通路３８の
内壁に衝突し流れの方向が変更され、モータ室側通路３
８内を内壁に沿った螺旋状の螺旋流４０となって、モー
タ室２４に流れ込む。モータ室側通路３８内を螺旋流４
０となった高圧ガス冷媒が通過する時、冷媒ガスと潤滑
油との粘性差によって大半の潤滑油はモータ室側通路３
８の内壁に付着し、該内壁に沿ってモータ室２４内部に
潤滑油滴４２として滴下する。また、モータ室側通路３
８からモータ室２４に流出した螺旋流４０の螺旋回転は
尚も持続され、高圧ガス冷媒に残留した潤滑油は、冷媒
ガスと潤滑油との質量差による遠心分離作用によって高
圧ガス冷媒から潤滑油が良好に分離される。

【００２４】上記作用で高圧ガス冷媒から分離した潤滑
油はモータハウジング内壁１４ａを伝わってモータハウ
ジング１４底部の潤滑油溜め４４に貯溜され、モータ室
２４側から圧縮ポンプ１８に連絡した潤滑油返送路４６
（図１及び図３参照）によって適量の潤滑油が返送され
る。この時、圧縮ポンプ１８の潤滑油流入口（不図示）
とモータハウジング１４側との圧力差によって一定量の
潤滑油が圧縮ポンプ１８に供給される。

【００２５】なお、潤滑油が分離された高圧ガス冷媒は
モータ２２のステータ２６とロータ３０との隙間を通過
し、該モータ２２を冷却した後、モータ２２の後方のモ
ータハウジング１６に設けられた冷媒ガス流出口４８か
らコンプレッサ１０外部に吐出され、コンデンサ等に供
給される。

【００２６】以上説明したように、高圧ガス冷媒からの
潤滑油分離をモータ室側の高圧ガス冷媒通路で冷媒ガス
と潤滑油との粘性差を利用した粘性差分離と両者の質量
差を利用した遠心分離とによって行う。従って、遠心分
離単独に比べて広い分離スペースを必要とせずコンプレ
ッサの小型化を実現することができる。

【００２７】また、潤滑油の循環は圧縮ポンプとモータ
室の圧縮ポンプ側で行われるため、高圧ガス冷媒通路や
潤滑油返送路等を短縮することができるので各部品の加
工を容易に行うことができて、製造コストの低減を行う
ことが可能になると共に、潤滑油返送路の流路抵抗も低
減できるので、圧縮ポンプに対して安定した潤滑油供給
を行うことができる。

【００２８】さらに、高圧ガス冷媒通路で分離した潤滑
油はモータハウジング内壁を伝わってモータハウジング
底部の潤滑油返送路近傍に送り込まれるので、コンプレ
ッサを搭載した自動車等の姿勢が変化して潤滑油溜めの
油面が変動した場合でも潤滑油返送路から圧縮ポンプに
良好に潤滑油を返送できるので、油面の管理や返送管の
複数化の必要がなくなる。

【００２９】

【発明の効果】本出願の第１の発明によれば、ポンプ室
とモータ室とを連絡する高圧ガス冷媒通路が螺旋流動発
生手段を有し、前記高圧ガス冷媒通路内部を流れる潤滑
油を含む高圧ガス冷媒を高圧ガス冷媒通路の内壁に沿っ
た螺旋流動に変換している。そして、螺旋回転中に冷媒
ガスより粘性の大きな潤滑油を高圧ガス冷媒通路の内壁
に付着させると共に、高圧ガス冷媒から潤滑油を分離す
ることができる。従って、高圧ガス冷媒通路を設けるだ
けの少ないスペースで良好な潤滑油分離を行うことがで
きるので、全密閉形圧縮機の小型化を行うことができ
る。

【００３０】また、本出願の第２の発明によれば、高圧
ガス冷媒通路は圧縮ポンプ側に接続された小口径の圧縮
ポンプ側通路とモータ室側に接続された大口径のモータ
室側通路とによって形成され、両者が偏心かつ傾斜して
接続され螺旋流動発生手段を形成しているので、高圧ガ
ス冷媒は、圧縮ポンプ側通路からモータ室側通路内壁に
該モータ室側通路の中心から偏心した位置から斜めに吐
出されモータ室側通路内を螺旋回転しながら流れる。そ
して、螺旋回転中に冷媒ガスより粘性の大きな潤滑油を
高圧ガス冷媒通路の内壁に付着させて、高圧ガス冷媒か
ら潤滑油を分離することができる。従って、簡単な構成
によって潤滑油分離を行うことができる全密閉形圧縮機
を低コストで得ることができる。

【００３１】さらに、本出願の第３の発明によれば、高
圧ガス冷媒通路で分離した潤滑油はモータハウジング内
壁を伝わってモータハウジング底部の潤滑油返送路近傍
に送り込まれるので、コンプレッサを搭載した自動車等
の姿勢が変化して潤滑油溜めの油面が変動した場合でも
潤滑油返送路から圧縮ポンプに良好に潤滑油を返送でき
る。従って、潤滑油の量を油面変動に備えて増大させる
必要がなく、また複数の潤滑油返送管を設ける必要がな
く、全密閉形圧縮機の製造コストを低減することができ
る。

【００３２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく全密閉形圧縮機の概略断面図で
ある。

【００３３】

【図２】本発明に基づく全密閉形圧縮機の高圧ガス冷媒
通路の拡大説明図である。

【００３４】

【図３】本発明に基づく全密閉形圧縮機の潤滑油返送路
の拡大説明図である。

【００３５】

【符号の説明】

１０ コンプレッサ（全密閉形圧縮機） １８ 圧縮ポンプ ２０ ポンプ室 ２２ モータ ２４ モータ室 ３６ 圧縮ポンプ側通路（高圧ガス冷媒通路） ３８ モータ室側通路（高圧ガス冷媒通路） ４６ 潤滑油返送路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潤滑油を含む高圧ガス冷媒を発生する圧
   縮ポンプを収納するポンプ室と前記圧縮ポンプを駆動す
   るモータを収納するモータ室とを有し、発生した高圧ガ
   ス冷媒をモータ室を介して吐出する全密閉形圧縮機にお
   いて、 前記ポンプ室とモータ室とを連絡する高圧ガス冷媒通路
   を有し、 前記高圧ガス冷媒通路が前記圧縮ポンプで発生した高圧
   ガス冷媒を該高圧ガス冷媒通路内壁に沿った螺旋流動と
   する螺旋流動発生手段を有することを特徴とする全密閉
   形圧縮機。
2. 【請求項２】 請求項１記載の全密閉形圧縮機におい
   て、 前記高圧ガス冷媒通路は圧縮ポンプ側に接続された小口
   径の圧縮ポンプ側通路とモータ室側に接続された大口径
   のモータ室側通路とから構成され、 前記圧縮ポンプ側通路とモータ室側通路とは偏心かつ傾
   斜して接続され螺旋流動発生手段を形成していることを
   特徴とする全密閉形圧縮機。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の全密閉形
   圧縮機が、さらに、螺旋流動によって高圧ガス冷媒から
   分離した潤滑油を前記モータ室から前記圧縮ポンプに返
   送する潤滑油返送路を有することを特徴とする全密閉形
   圧縮機。