JPH09151885A - 密閉型回転圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油分離機構による冷媒ガスとミスト状の潤滑
オイルとの分離能力を高めるとともに、部品点数の削減
化による組立作業性の向上を図る。 【解決手段】 密閉容器１内の下部に回転圧縮要素１０
と、この回転圧縮要素１０の上部に電動要素２０とを収
納する。この電動要素２０を固定子２２と、この固定子
２２に回転自在に内挿されかつその中心軸部に回転圧縮
１０要素を駆動するクランク軸２１が装着される回転子
３１とで形成する。この回転子３１に回転圧縮要素１０
から吐出する冷媒ガスを通過させる冷媒通過孔３５を上
下方向に貫通形成するとともに、回転子３１の上部にク
ランク軸２１と同期回転する油分離機構４１を設けて、
回転子３１の冷媒通過孔３５を通過して吐出する冷媒ガ
スに混合するミスト状の潤滑オイルを分離させる。回転
子３１の下端面側に冷媒通過孔３５に連通可能な半球面
状の凹部３８からなる冷媒集中機構を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば冷蔵庫や空
気調和機などに使用される密閉型回転圧縮機に関し、特
に、電動要素における回転子に回転圧縮要素から吐出す
る冷媒ガスの冷媒集中機能を施すことにより、油分離機
構による冷媒ガスとミスト状の潤滑オイルとの分離能力
を高めるとともに、部品点数の削減化による組立作業性
の向上を図るようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の密閉型回転圧縮機におい
ては、例えば実公平５−７５１９号公報等に開示されて
いるように、回転圧縮要素で圧縮され吐出された冷媒ガ
スとミスト状のオイル（潤滑オイル）を密閉容器と固定
子との隙間及び固定子と回転子のエアギャップを通過さ
せ、その過程で油が分離されて、冷媒ガスのみが機外へ
吐出するようになっている。

【０００３】ところが、このような従来の密閉型回転圧
縮機では、冷媒ガスと潤滑油の分離が機内で充分に行な
われないと、外部回路に潤滑油が含まれた冷媒ガスが流
れ、これによって、冷却効率が低下するばかりでなく、
密閉容器の内底部のオイル溜めに貯溜させた潤滑油が不
足して、回転圧縮要素における圧縮部や、この圧縮部を
駆動する電動要素の円滑な作動が失われ、延いては、機
体の焼損を惹起させることがある。

【０００４】そこで、上記の不具合を解消するものとし
て、図５に示すように、密閉容器ａ内の下部に回転圧縮
要素ｂと、この回転圧縮要素ｂの上部に電動要素ｃとを
収納し、この電動要素ｃを固定子ｄと、この固定子ｄに
回転自在に内挿されかつその中心軸部に回転圧縮要素ｂ
を駆動するクランク軸ｅが装着される永久磁石を内蔵し
た積層鉄芯からなる回転子ｆとで形成し、この回転子ｆ
に回転圧縮要素ｂから吐出する冷媒ガスを通過させる冷
媒通過孔ｇを上下方向に貫通形成するとともに、回転子
ｆの上部にクランク軸ｅと同期回転する油分離機構ｈを
設け、この油分離機構ｈにて回転子ｆの冷媒通過孔ｇを
通過して吐出する冷媒ガスに混合するミスト状の潤滑オ
イルを分離させてなる構成を有するものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の密閉型回転圧縮機における永久磁石型回転子
を備えた同期電動機にあっては、図５に実線矢印で示す
ように、回転圧縮要素ｂから吐出する冷媒ガスが、回転
子ｆの下端面に突き当たって、回転子ｆに貫通形成され
た冷媒通過孔ｇと固定子ｄと回転子ｆとの間に形成され
たエアギャップＥとに分散してしまうことから、油分離
機構ｈによる冷媒ガスとミスト状の潤滑オイルとの分離
能力を十分に発揮させることができず、これによって、
圧縮機自体の機能を低下させる要因となるばかりでな
く、機体外に吐出する潤滑オイルの吐出量が多くなる。

【０００６】また、図６に示すように、回転子ｆがアル
ミダイカスト製からなるかご型誘導回転子を備えた電動
機にあっても、上記した永久磁石型回転子を備えた電動
機と同様な問題が生じていた。

【０００７】この発明の目的は、油分離機構による冷媒
ガスとミスト状の潤滑オイルとの分離能力を高めるとと
もに、部品点数の削減化による組立作業性の向上を図る
ことができるようにした密閉型回転圧縮機を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は、密閉容器内の下部に回転圧縮要素
と、この回転圧縮要素の上部に電動要素とを収納し、こ
の電動要素を固定子と、この固定子に回転自在に内挿さ
れかつその中心軸部に前記回転圧縮要素を駆動するクラ
ンク軸が装着される回転子とで形成し、この回転子に前
記回転圧縮要素から吐出する冷媒ガスを通過させる冷媒
通過孔を上下方向に貫通形成するとともに、前記回転子
の上部に前記クランク軸と同期回転する油分離機構を設
け、この油分離機構にて前記回転子の冷媒通過孔を通過
して吐出する冷媒ガスに混合するミスト状の潤滑オイル
を分離させてなる密閉型回転圧縮機において、前記回転
子の下端面側に前記冷媒通過孔に連通可能な半球面状の
凹部からなる冷媒集中機構を設けてなる構成としたもの
である。

【０００９】この場合、前記冷媒集中機構は、永久磁石
を内蔵した上下端面が平坦な積層鉄芯からなる回転子を
備えた同期電動機において、前記回転子の積層鉄芯の上
下端面に配置された上下両エンドリングの下面エンドリ
ングを肉厚に形成して、その下端面側を前記積層鉄芯に
貫通形成した冷媒通過孔に連通可能な半球面状の凹部に
形成することにより構成され、また、回転子がアルミダ
イカスト製からなるかご型誘導電動機にあっては、回転
子の下端面側形状を冷媒通過孔に連通可能な半球面状の
凹部に形成することにより構成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
から図４に示す図面に基づいて詳細に説明すると、図１
から図３は本発明に係る密閉型回転圧縮機の第１の実施
の形態を示すものである。

【００１１】図１に示すように、図中１は密閉容器で、
この密閉容器１は、有底円筒状の胴部２と、この胴部２
の上端開口部２ａを被冠し閉塞するエンドケース３とで
形成されているとともに、その内底部は、潤滑オイルＯ
が貯溜されるオイル溜め４となっている。

【００１２】前記密閉容器１内の下部には、例えば２筒
式の回転圧縮要素１０が収納されていて、この回転圧縮
要素１０は、仕切板１１を間に介して配置された上下一
対のシリンダ１２Ａ，１２Ｂと、これら各々のシリンダ
１２Ａ，１２Ｂの圧縮室Ｐ１，Ｐ２内に設けられかつ後
述する電動要素２０にて回転駆動するクランク軸２１の
下部偏心部２１Ａ，２１Ｂが嵌挿されて１８０°の位相
関係で連動し偏心回転する偏心ローラ１３Ａ，１３Ｂ
と、前記各々のシリンダ１２Ａ，１２Ｂの上下端面にそ
れぞれボルト１５Ａ，１５Ｂにて締結固定されて前記ク
ランク軸２１を軸支する上下両軸受部材１４Ａ，１４Ｂ
とで構成されている。

【００１３】また、前記各々のシリンダ１２Ａ，１２Ｂ
には、前記圧縮室Ｐ１，Ｐ２の各々に連通する冷媒ガス
の吸入路１６Ａ，１６Ｂが形成されていて、これら各々
の吸入路１６Ａ，１６Ｂは、前記密閉容器１の胴部２の
下部側面に設けた冷媒ガス吸入管５Ａ，５Ｂにそれぞれ
接続されている。

【００１４】さらに、前記上下両軸受部材１４Ａ，１４
Ｂには、運転時の冷媒ガスの圧力脈動による騒音の低減
化を図るためのマフラ室を形成するカップ１７Ａ，１７
Ｂがそれぞれ嵌合されていて、この上部カップ１７Ａに
は、前記密閉容器１内の低圧側空間１Ａに連通する吐出
口１８Ａが設けられ、この吐出口１８Ａから前記第１の
圧縮室Ｐ１にて圧縮された冷媒ガスを前記密閉容器１内
の低圧側空間１Ａに吐出させるようになっている。

【００１５】一方、前記シリンダ１２Ａ，１２Ｂ及び下
部軸受部材１４Ｂの外周端縁側には、前記下部カップ１
７Ｂにて形成されるマフラ室に連通する吐出通路１８Ｂ
が設けられているとともに、この吐出通路１８Ｂは、前
記上部カップ１７Ａによるマフラ室に連通し、前記第２
の圧縮室Ｐ２にて圧縮された冷媒ガスを前記吐出口１８
Ａから前記密閉容器１内の低圧側空間１Ａに吐出させる
ようになっているものである。

【００１６】すなわち、前記回転圧縮要素１０は、前記
電動要素２０のクランク軸２１の回転駆動による偏心ロ
ーラ１３Ａ，１３Ｂの偏心回転により、前記冷媒ガス吸
入管５Ａ，５Ｂから吸入路１６Ａ，１６Ｂを通って前記
シリンダ１２Ａ，１２Ｂの圧縮室Ｐ１，Ｐ２内に吸入さ
れた冷媒ガスを圧縮し、この圧縮された高圧な冷媒ガス
を前記密閉容器１内に吐出させるとともに、前記電動要
素２０の回転子３１に設けた冷媒通過孔３５及びエアギ
ャップＥ、あるいは通路２５を通して前記密閉容器１内
上部の高圧側空間１Ｂに吐出させ、さらに、前記エンド
ケース３に設けた吐出管６から機体の外部に吐出させる
ことにより、図示しない冷凍ユニット回路に吐出させる
ようになっている。

【００１７】そして、前記回転圧縮要素１０に連動させ
たクランク軸２１を駆動する電動要素２０は、前記密閉
容器１内の上部に収納され固定された固定子２２と、こ
の固定子２２に回転自在に内挿された永久磁石（図示せ
ず）が埋設された回転子３１とで構成され、この回転子
３１の中心軸部に前記クランク軸２１の上部が圧挿状態
で固定された同期電動機からなり、前記固定子２２は、
珪素鋼板を略環状に打抜き径加工してその内周にスロッ
トを形成した薄い鉄板の積層体からなる積層鉄芯２３
と、この積層鉄芯２３に円周方向に所定の角度差でずら
して複数の層状に巻線した固定巻線２４とで形成されて
いるとともに、前記固定子２２の外周側面には、縦溝２
５が上下方向に沿って切設され、この縦溝２５にて前記
密閉容器１の内周側面との間に冷媒ガスとミスト状の潤
滑オイルとが通過可能な通路が形成されるようになって
いる。

【００１８】一方、前記回転子３１は、珪素鋼板の積層
体からなる永久磁石（図示せず）が埋設された上下端面
が平坦な円柱状の積層鉄芯３２と、この積層鉄芯３２の
中心軸部に貫通形成した前記クランク軸２１が圧入状態
で挿入固定される挿入孔３３と、この挿入孔３３の外周
辺部に貫通形成したリベット等の棒状の固定部材が挿通
される複数の挿通孔３４と、この挿通孔３４の外周辺部
に上下方向に貫通形成した複数の冷媒通過孔３５と、前
記積層鉄芯３２の上端面３２ａに配置された平板円盤状
の上面エンドリング３６と、前記積層鉄芯３２の下端面
３２ｂに配置された冷媒集中機構を形成する円盤状の下
面エンドリング３７とで組付け構成されている。

【００１９】そして、図２及び図３に示すように、前記
冷媒集中機構を構成する下面エンドリング３７は、肉厚
に形成され、その下端面３７ａは、半球面状の凹部３８
に形成されているとともに、この半球面状の凹部３８に
は、前記回転子３１の積層鉄芯３２に貫通形成した冷媒
通過孔３５に連通可能な連通孔３８Ａが形成されてい
る。

【００２０】そして、前記回転子３１の積層鉄芯３２と
上下両エンドリング３６，３７とは、例えば固定部材と
してのリベット３９にて互いに組付け結合され、これに
よって、前記回転子３１の回転時に、前記積層鉄芯３２
内に埋設された永久磁石（図示せず）の飛び出しを防止
するようになっている。

【００２１】また、前記固定子２２の積層鉄芯２３の内
周側面と回転子３１の積層鉄芯３２の外周側面との間に
は、冷媒ガスとミスト状の潤滑オイルとが通過可能な微
妙なエアギャップＥが形成されるようになっている。

【００２２】さらに、図中４１は例えば黄銅あるいは青
銅等の非磁性金属材料からなる円板状の油分離板で、こ
の油分離板４１は、前記回転子３１の積層鉄芯３２と上
下両エンドリング３６，３７とを組付け固定するリベッ
ト３９にて、前記回転子３１の上方に位置するように同
期回転自在に配置され、これによって、運転時、前記回
転子３１の冷媒通過孔３５とエアギャップＥを通過し
て、前記回転子３１の上面と油分離板４１の下面との空
間Ｓに吐出する前記回転圧縮要素１０からの冷媒ガス及
びミスト状の潤滑オイルを、前記油分離板４１の回転に
よる遠心力により放射状に分散させ、その外周に位置す
る前記固定子２２の固定子巻線２４にミスト状の潤滑オ
イルを吹き当てて付着させることにより、冷媒ガスとミ
スト状の潤滑オイルとの分離が行なわれるようになって
いるものである。

【００２３】そして、このように分離後の冷媒ガスは、
前記吐出管６を通して機外に吐出され、一方、ミスト状
の潤滑オイルは、前記固定子２２の固定子巻線２４を伝
わって前記密閉容器１の内底部のオイル溜め４に戻され
る。

【００２４】図４は、本発明に係る密閉型回転圧縮機の
第２の実施の形態を示し、前記回転子３１がアルミダイ
カイストにて一体成形された「かご型誘導回転子」から
なるもので、この回転子３１の下端面３１ａに冷媒集中
機構となる半球面状の凹部３８を形成してなる構成を有
するものである。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、密閉容器内の下部に回転圧縮要素と、この回転圧縮
要素の上部に電動要素とを収納し、この電動要素を固定
子と、この固定子に回転自在に内挿されかつその中心軸
部に回転圧縮要素を駆動するクランク軸が装着される回
転子とで形成し、この回転子に回転圧縮要素から吐出す
る冷媒ガスを通過させる冷媒通過孔を上下方向に貫通形
成するとともに、回転子の上部にクランク軸と同期回転
する油分離機構を設けて、回転子の冷媒通過孔を通過し
て吐出する冷媒ガスに混合するミスト状の潤滑オイルを
分離させてなる密閉型回転圧縮機において、回転子の下
端面側に冷媒通過孔に連通可能な半球面状の凹部からな
る冷媒集中機構を設けてなることから、この冷媒集中機
構の半球面状の凹部に回転圧縮要素から吐出する冷媒ガ
スを集中し、冷媒通過孔に効率良く冷媒ガスに混合する
ミスト状の潤滑オイルを通過させることができるため
に、冷媒ガスとミスト状の潤滑オイルの分離能力を高め
ることができ、これによって、機体外に吐出する潤滑オ
イルの吐出量を低減させることができる。

【００２６】また、請求項２において、永久磁石を内蔵
した上下端面が平坦な積層鉄芯からなる回転子を備えた
冷媒集中機構は、積層鉄芯の上下端面に配置された上下
両エンドリングの下面エンドリングを肉厚に形成し、そ
の下端面側を前記積層鉄芯に貫通形成した冷媒通過孔に
連通可能な半球面状の凹部に形成してなるために、回転
子の回転時に、積層鉄芯内に埋設された永久磁石の飛び
出しを防止することができ、しかも、下面エンドリング
を冷媒集中機構として兼用することができる。

【００２７】さらに、請求項３において、かご型誘導回
転子を備えた冷媒集中機構は、回転子の下端面側形状を
冷媒通過孔に連通可能な半球面状の凹部に形成してなる
ために、構成部品点数の削減化を図ることができ、組立
作業性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る密閉型回転圧縮機の第１の実施
の形態を概略的に示す断面図。

【図２】 同じく電動要素における回転子に設けられる
冷媒集中機構を構成するエンドリングの底面図。

【図３】 図２のＡ−Ａ線における断面図。

【図４】 本発明に係る密閉型回転圧縮機の第２の実施
の形態を概略的に示す断面図。

【図５】 従来の密閉型回転圧縮機の概略的断面図。

【図６】 従来の密閉型回転圧縮機の他の例を示す概略
的断面図。

【符号の説明】

１・・・密閉容器、 １Ａ・・・低圧側空間、 １Ｂ・・・高圧側空間、 １０・・・回転圧縮要素、 ２０・・・電動要素、 ２１・・・クランク軸、 ２２・・・固定子、 ３１・・・回転子、 ３５・・・冷媒通過孔、 ３６・・・上面エンドリング、 ３７・・・下面エンドリング、 ３８・・・冷媒集中機構（半球面状凹部）、 ３９・・・固定部材、 ４１・・・油分離機構（油分離板）、 Ｐ１，Ｐ２・・・圧縮室。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉容器内の下部に回転圧縮要素と、こ
   の回転圧縮要素の上部に電動要素とを収納し、この電動
   要素を固定子と、この固定子に回転自在に内挿されかつ
   その中心軸部に前記回転圧縮要素を駆動するクランク軸
   が装着される回転子とで形成し、この回転子に前記回転
   圧縮要素から吐出する冷媒ガスを通過させる冷媒通過孔
   を上下方向に貫通形成するとともに、前記回転子の上部
   に前記クランク軸と同期回転する油分離機構を設け、こ
   の油分離機構にて前記回転子の冷媒通過孔を通過して吐
   出する冷媒ガスに混合するミスト状の潤滑オイルを分離
   させてなる密閉型回転圧縮機において、 前記回転子の下端面側に前記冷媒通過孔に連通可能な半
   球面状の凹部からなる冷媒集中機構を設けたことを特徴
   とする密閉型回転圧縮機。
2. 【請求項２】 永久磁石を内蔵した上下端面が平坦な積
   層鉄芯からなる回転子を備えた冷媒集中機構は、前記積
   層鉄芯の上下端面に配置された上下両エンドリングの下
   面エンドリングを肉厚に形成して、その下端面側を前記
   積層鉄芯に貫通形成した冷媒通過孔に連通可能な半球面
   状の凹部に形成したことを特徴とする請求項１に記載の
   密閉型回転圧縮機。
3. 【請求項３】 かご型誘導回転子を備えた冷媒集中機構
   は、回転子の下端面側形状を冷媒通過孔に連通可能な半
   球面状の凹部に形成したことを特徴とする請求項１に記
   載の密閉型回転圧縮機。