JPH11117886A

JPH11117886A - 電動圧縮機

Info

Publication number: JPH11117886A
Application number: JP28202597A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Shibata; 一夫柴田
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Priority date: 1997-10-15
Filing date: 1997-10-15
Publication date: 1999-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】冷凍機油が混合しているガス冷媒からの冷媒
と冷凍機油の分離が効率よく行えると共に吐油が低減
し、信頼性の向上した電動圧縮機を提供する。【解決手段】密閉容器３２内の下部と上部に圧縮機部
３４と電動機部３３とを回転軸３５で連結するようにし
て設け、電動機部３３の固定子４６を放射状に設けた複
数の歯部鉄心５１に巻線５２を施したコイルボビン５３
を挿入するよう構成し、圧縮機部３４の吐出口４５より
吐出された冷凍機油が混合しているガス冷媒から油を分
離し、密閉容器３２外に導出するようにしたもので、コ
イルボビン５３が冷媒と冷凍機油４４とを分離する多数
の小孔５６でなる油分離機構５７を備え、さらにコイル
ボビン５３の下部が吐出口４５より下方となる位置まで
延在して囲うようになっている。これにより、油分離機
構５７で効率よく冷媒と冷凍機油の分離が行え、冷凍機
油の流れが円滑になって信頼性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば冷凍機や空
気調和機等に用いられる電動圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動圧縮機は、図８及び図９に示
すように構成されている。すなわち、図８は縦断面図で
あり、図９は電動機部のコイルボビンを示す図で、図９
（ａ）は上面図、図９（ｂ）は正面図、図９（ｃ）は側
面図であり、図８及び図９において、１は電動圧縮機で
あり、２は密閉容器で、その内部には上部に電動機部３
を配し下部に圧縮機部４を配するようにして両部が回転
軸５により直結されている。なお、６は密閉容器２の頂
部に容器内外を連通するように固定された吐出パイプで
あり、７はアキュムレータである。

【０００３】電動機部３は、密閉容器２に圧入された固
定子８と、回転軸５に固着され固定子８内で回転する回
転子９と、回転子９の上方を所定距離を隔てて覆うよう
回転軸５の上端部に固着された回転円板１０とを設けて
構成されている。固定子８には継鉄部鉄心１１に中心方
向に向けて設けられた複数の歯部鉄心１２が周方向に所
定ピッチで配されており、歯部鉄心１２には巻線１３を
施したコイルボビン１４が挿入されている。コイルボビ
ン１４は合成樹脂製の射出成形品で、角筒状の巻芯１５
と、この巻芯１５の両端部に固着された鍔１６ａ，１６
ｂによって構成されている。また回転子９には軸方向に
貫通するようガス孔１７が形成されている。

【０００４】一方、圧縮機部４は、回転軸５を主軸受１
８と副軸受１９とで回転支持し、また回転軸５に形成さ
れた複数の偏心部２０にそれぞれ挿嵌したロータ２１を
シリンダ２２内で偏心回転させるようにした回転圧縮機
構２３を備えている。さらに圧縮機部４は、その上部で
ある回転軸５の主軸受１８の外面に、圧縮ガスを吐出す
る吐出口２５が設けられている。そして、回転圧縮機構
２３が作動することにより、アキュムレータ７からの冷
媒を各シリンダ２２内に吸込んで圧縮し、その圧縮され
た冷媒ガスが吐出口２５から密閉容器２内に吐出される
ようになっている。この時、密閉容器２の下部に貯溜し
ている冷凍機油２４は、回転軸５内に形成されたオイル
ポンプ（図示せず）によって、回転圧縮機構２３の各摺
動部に給油される。

【０００５】このように構成されているので、冷媒が回
転圧縮機構２３で圧縮される際、各摺動部を潤滑した冷
凍機油２４がシリンダ２２内で冷媒と混合するため、吐
出口２５から密閉容器２内に吐出されるガス冷媒は冷凍
機油２４が混合したものとなる。そして、実線矢印Ａで
示すように、主に回転子９のガス孔１７と、回転子９と
固定子８との間の間隙、さらにコイルボビン１４に施さ
れた巻線１３の隣接するもの同士の間を上方に向けて流
れる。そして混合圧縮ガスは、回転子９の上方に設けら
れた回転円板１０に当たり、回転円板１０の外縁から外
方に向けて飛ばされ、コイルボビン１４等に打ち当たっ
て冷媒と冷凍機油２４とに分離される。分離された冷媒
ガスは、白抜き矢印Ｂで示すように吐出パイプ６に流れ
込み、図示しない冷凍サイクルの管路に流れ出る。ま
た、分離後の冷凍機油２４は、コイルボビン１４と歯部
鉄心１２の隙間や、密閉容器２と継鉄部鉄心１１との隙
間等を破線矢印Ｃで示すように流れ下り、密閉容器２の
下部に戻る。

【０００６】しかしながら上記の従来技術においては、
回転円板１０から飛ばされた冷凍機油２４が混合したガ
ス冷媒は、コイルボビン１４などに打ち当たって冷媒と
冷凍機油２４とが分離されるが、コイルボビン１４は合
成樹脂製の射出成形品であるので表面が平滑で抵抗が少
なく、そのため冷媒と冷凍機油２４との分離が十分に行
われない。この結果、電動圧縮機１から吐出パイプ６を
通じて冷凍サイクルに導出される冷媒には多くの冷凍機
油２４を含み、冷凍サイクルでの吐油の増加を招いてい
た。また、分離後に密閉容器２の下部に戻る冷凍機油２
４の戻り経路が、コイルボビン１４と歯部鉄心１２の隙
間や、密閉容器２と継鉄部鉄心１１との隙間等の狭い隙
間であるため戻りが円滑に行われず、運転性能の信頼性
が低いものであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような状況に鑑
みて本発明はなされたもので、冷凍機油が混合している
ガス冷媒における冷媒と冷凍機油の分離を効率よく行う
ことができると共に吐油が低減し、さらに貯溜部に冷凍
機油が円滑かつ素早く戻る信頼性の向上した電動圧縮機
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の電動圧縮機は、
密閉容器内の下部に圧縮機部、上部に電動機部を配置
し、かつこれら圧縮機部と電動機部とを回転軸で連結す
ると共に、電動機部の固定子を放射状に複数設けられた
歯部鉄心に巻線を施したコイルボビンを挿入するように
して構成し、さらに圧縮機部の吐出口から吐出された冷
凍機油が混合した冷媒をコイルボビンに衝突させてから
密閉容器外に導出するようにした電動圧縮機において、
コイルボビンが、冷媒と冷凍機油とを分離する油分離機
構を備えていることを特徴とするものであり、さらに、
油分離機構が、多数の小孔を備えて形成されていること
を特徴とするものであり、さらに、油分離機構が、多数
の小凹凸部を備えて形成されていることを特徴とするも
のであり、さらに、油分離機構が、メッシュ状部によっ
て形成されていることを特徴とするものであり、さら
に、油分離機構が、コイルボビンを切り欠いてなる切り
込みによって形成されていることを特徴とするものであ
り、さらに、コイルボビンは、下部が吐出口より下方と
なる位置まで延在し、かつ該吐出口を囲うように設けら
れていることを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
乃至図７を参照して説明する。図１は縦断面図であり、
図２は回転子を除いて示す電動機部の横断面図であり、
図３はコイルボビンを示す図で、図３（ａ）は上面図、
図３（ｂ）は正面図、図３（ｃ）は側面図であり、図４
はコイルボビンの第１の変形形態を示す図で、図４
（ａ）は正面図、図４（ｂ）は拡大して示す要部の部分
断面図であり、図５はコイルボビンの第２の変形形態を
示す図で、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は拡大して
示す要部の部分断面図であり、図６はコイルボビンの第
３の変形形態を示す正面図であり、図７はコイルボビン
の第４の変形形態を示す図で、図７（ａ）は正面図、図
７（ｂ）は上面図である。

【００１０】図１乃至図３において、３１は電動圧縮機
で、円筒状の密閉容器３２の内部に、上部に電動機部３
３を配し、下部に圧縮機部３４を配するよう収納し、こ
れら電動機部３３及び圧縮機部３４は回転軸３５によっ
て連結されている。また密閉容器３２の頂部には、容器
内外を連通するように吐出パイプ３６が固定されてお
り、この吐出パイプ３６の外部に延出した先端部分に
は、吐出された冷媒が流れる図示しない冷凍サイクルの
管路が接続される。さらに密閉容器３２の側壁下部に
は、アキュムレータ３７が接続されていて、このアキュ
ムレータ３７を介して冷凍サイクルを通流した冷媒が圧
縮機部３４に吸い込まれるようになっている。

【００１１】そして、圧縮機部３４は、回転軸３５を密
閉容器３２の中間部の側壁に固定した主軸受３８と、主
軸受３８にシリンダ３９を間に介して固着した副軸受４
０とで回転支持しており、回転軸３５には主軸受３８と
副軸受４０との間に上下に２つの偏心部４１が形成され
ている。また、各偏心部４１にはそれぞれロータ４２が
挿嵌されていて、これらのロータ４２と各シリンダ３９
とベーン８０とで圧縮室を構成し、ロータ４２がシリン
ダ３９内で偏心回転することにより、回転圧縮機構４３
が構成されるようになっている。

【００１２】さらに圧縮機部３４は、その上部となる回
転軸３５の主軸受３８の外面に各シリンダ３９から吐出
されたガス冷媒を集めて密閉容器３２内に吐出する吐出
口４５が設けられている。そして、回転圧縮機構４３が
作動することにより、アキュムレータ３７からの冷媒が
各シリンダ３９内に吸い込まれて圧縮され、その圧縮さ
れたガス冷媒が吐出口４５から密閉容器３２内に吐出さ
れる。

【００１３】一方、電動機部３３は、密閉容器３２の内
上部に固定された固定子４６と、この固定子４６内で回
転軸３５に固定され所定間隙を設けて回転する回転子４
７と、この回転子４７の上方を所定距離を隔てて覆うよ
う回転軸３５の上端部に固着された回転円板４８とを設
けて構成されている。固定子４６は略円筒状に形成され
た継鉄部鉄心４９を備え、その外面部分を密閉容器３２
の内上部に圧入するようにしている。さらに、継鉄部鉄
心４９の内面には、歯部リング５０の外表面に周方向に
所定ピッチで放射状に配された複数の歯部鉄心５１の外
端部分が取り付けられている。

【００１４】また歯部鉄心５１には、巻線５２を施した
コイルボビン５３が挿入されている。コイルボビン５３
は合成樹脂製の射出成形品で、角筒状の巻芯５４と、こ
の巻芯５４の両端部に固着された鍔５５ａ，５５ｂによ
って構成されている。さらにコイルボビン５３は、片方
の内方側に位置する鍔５５ａの上部に多数の小孔５６を
貫通形成してなる冷媒と冷凍機油４４とを分離する油分
離機構５７が設けられている。そして、コイルボビン５
３は、歯部鉄心５１に挿入された状態で下部が圧縮機部
３４に設けられた吐出口４５を囲うように、下端縁が吐
出口４５より下方に位置するように設けられている。

【００１５】また回転子４７は、回転軸３５に継鉄部鉄
心５８を焼き嵌め固定し、継鉄部鉄心５８の内部に複数
個の永久磁石５９を配し、さらに上端と下端にリベット
６０により端板６１を固定するようにして構成されてい
る。そして端板６１と継鉄部鉄心５８には、軸方向に貫
通するようガス孔６２が形成されている。なお、６３は
密閉容器３２の上部に容器壁を気密に貫通するよう設け
られた電源端子部で、これの外側端子６４には図示しな
い電源が接続され、また内側端子６５には巻線５２の対
応する口出し線が６６が接続されて、所要とする電力の
給電が行われるようになっている。

【００１６】このように構成されているので、電動機部
３３に電力を供給し起動すると、回転軸３５を介して圧
縮機部３４が回転駆動される。これにともない圧縮機部
３４では、回転圧縮機構４３に冷媒が吸い込まれ、ロー
タ４２の偏心回転により圧縮室内で圧縮され、吐出口４
５から密閉容器３２内に吐出される。この時、密閉容器
３２の下部に貯溜している冷凍機油４４は、回転軸３５
内に形成されたオイルポンプ（図示せず）によって、回
転圧縮機構４３の各摺動部に給油される。

【００１７】従って、冷媒が回転圧縮機構４３で圧縮さ
れる際、各摺動部を潤滑した冷凍機油４４がシリンダ３
９内で冷媒と混合するため、吐出口４５から密閉容器３
２内に吐出されるガス冷媒は冷凍機油４４が混合したも
のとなる。そして、実線矢印Ｘで示すように、コイルボ
ビン５３の下部が吐出口４５を囲うように設けられてい
るので、コイルボビン５３の囲う空間内から、主に回転
子４７のガス孔６２と、回転子４７と固定子４６との間
の間隙を上方に向けて流れる。

【００１８】そして冷凍機油が混合しているガス冷媒
は、回転子４７の上方に設けられた回転円板４８に当た
り、回転円板４８の下面に沿って流れて外縁から外方に
向けて飛ばされる。飛ばされたガス冷媒は、コイルボビ
ン５３の鍔５５ａの上部に設けられた多数の小孔５６に
より形成された油分離機構５７に打ち当たり、冷媒と冷
凍機油４４とに分離される。分離された冷媒ガスは、白
抜き矢印Ｙで示すように吐出パイプ３６に流れ込み、図
示しない冷凍サイクルの管路に流れ出る。また、分離後
の冷凍機油４４は、コイルボビン５３に施された巻線５
２の隣接するもの同士の間やコイルボビン５３と歯部鉄
心５１の隙間、密閉容器３２と固定子４６の継鉄部鉄心
４９との隙間等を破線矢印Ｚで示すように流れ下り、密
閉容器３２の下部に戻る。

【００１９】以上のように、冷凍機油が混合しているガ
ス冷媒は、回転円板４８から飛ばされ、コイルボビン５
３に打ち当たり冷媒と冷凍機油４４とに分離されるが、
コイルボビン５３のガス冷媒が打ち当たる鍔５５ａには
油分離機構５７が設けられているため、その多数の小孔
５６が形成された凹凸状の面に当たることで、また小孔
５６を通過することで効率よく冷媒と冷凍機油４４との
分離が行われる。そして分離された冷媒に含まれる冷凍
機油４４の比率も非常に小さなものとなる。さらに、コ
イルボビン５３の鍔５５ａ下部が吐出口４５を囲うよう
に設けられているので、吐出口４５から出た冷凍機油が
混合しているガス冷媒は、鍔５５ａ下部により形成され
た空間内から外方に流れ難くなり、主に回転子４７のガ
ス孔６２と、回転子４７と固定子４６との間の間隙に効
率よく流れ込み、ガス孔６２や間隙を上方に向けて流れ
ることになる。そしてまた、分離された冷凍機油４４
は、隣接するコイルボビン５３の巻線５２同士の間を、
上方に向けて流れる分離前の冷凍機油が混合しているガ
ス冷媒と直接対向することなく、貯溜部３２ａに円滑か
つ素早く流れ戻ることになる。

【００２０】なお、上記の実施形態のおいて、コイルボ
ビン５３に設けた油分離機構５７は多数の小孔５６によ
り形成したものであるが、これに限るものではなく次の
ように構成してもよい。先ず、図４によりコイルボビン
の第１の変形形態を説明する。コイルボビン５３ａは、
合成樹脂製の射出成形品で、角筒状の巻芯５４と、この
巻芯５４の内方側端部に固着された鍔６７と図示しない
外方側端部に固着された鍔によって構成されている。コ
イルボビン５３ａの内方側に位置する鍔６７の上部には
多数の小孔５６が貫通形成されていると共に、その周囲
に半球面を有するエンボス６８を形成してなる冷媒と冷
凍機油とを分離する油分離機構６９が設けられている。
このため、エンボス６８でなる小凹凸部に、冷凍機油が
混合しているガス冷媒が当たり、また小孔５６を通過す
ることになり、効率的な分離が実現し、このように形成
されたコイルボビン５３ａを用いて構成したものにおい
ても、上記実施形態と同様の作用、効果が得られる。

【００２１】次に、図５によりコイルボビンの第２の変
形形態を説明する。コイルボビン５３ｂは、合成樹脂製
の射出成形品で、角筒状の巻芯５４と、この巻芯５４の
内方側端部に固着された鍔７０と図示しない外方側端部
に固着された鍔によって構成されている。コイルボビン
５３ｂの内方側に位置する鍔７０の上部には多数の小孔
５６が貫通形成されていると共に、その周囲に半球面を
有するディンプル７１を形成してなる冷媒と冷凍機油と
を分離する油分離機構７２が設けられている。このた
め、ディンプル７１でなる小凹凸部に、冷媒が混合して
いる冷凍機油の混合圧縮ガスが当たり、また小孔５６を
通過することになり、効率的な分離が実現し、このよう
に形成されたコイルボビン５３ｂを用いて構成したもの
においても、上記実施形態と同様の作用、効果が得られ
る。

【００２２】次に、図６によりコイルボビンの第３の変
形形態を説明する。コイルボビン５３ｃは、合成樹脂製
の射出成形品で、角筒状の巻芯５４と、この巻芯５４の
内方側端部に固着された鍔７３と図示しない外方側端部
に固着された鍔によって構成されている。コイルボビン
５３ｃの内方側に位置する鍔７３の上部には、開口部分
７４に網目の細かい網７５を設けメッシュ状部とした冷
媒と冷凍機油とを分離する油分離機構７６が設けられて
いる。このため、開口部分７４の網７５に、冷凍機油が
混合しているガス冷媒が当たり、通過することになり、
効率的な分離が実現し、このように形成されたコイルボ
ビン５３ｃを用いて構成したものにおいても、上記実施
形態と同様の作用、効果が得られる。

【００２３】次に、図７によりコイルボビンの第４の変
形形態を説明する。コイルボビン５３ｄは、合成樹脂製
の射出成形品で、角筒状の巻芯５４と、この巻芯５４の
両端部に固着された鍔７７，５５ｂによって構成されて
いる。コイルボビン５３ｃの内側に位置する鍔７７の上
部の中央部分には、上端から所定の幅で巻芯５４の近傍
まで切り欠いてなる切り込み７８によりなる冷媒と冷凍
機油とを分離する油分離機構７９が設けられている。こ
のため、切り込み７８に冷凍機油が混合しているガス冷
媒が当たり、通過することになり、効率的な分離が実現
し、このように形成されたコイルボビン５３ｄを用いて
構成したものにおいても、上記実施形態と同様の作用、
効果が得られる。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、圧縮機部から吐出された冷凍機油が混合して
いるガス冷媒における冷媒と冷凍機油の分離を効率よく
行うことができ、さらに分離され吐出パイプから外部に
送出される冷媒中への冷凍機油の混入が少なくできて吐
油が低減し、また分離後、貯溜部に冷凍機油が円滑に、
かつ素早く戻ることになって信頼性が向上する等の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す縦断面図である。

【図２】本発明の一実施形態の回転子を除いて示す電動
機部の横断面図である。

【図３】本発明の一実施形態に係るコイルボビンを示す
図で、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は正面図、図３
（ｃ）は側面図である。

【図４】本発明の一実施形態に係るコイルボビンの第１
の変形形態を示す図で、図４（ａ）は正面図、図４
（ｂ）は拡大して示す要部の部分断面図である。

【図５】本発明の一実施形態に係るコイルボビンの第２
の変形形態を示す図で、図５（ａ）は正面図、図５
（ｂ）は拡大して示す要部の部分断面図である。

【図６】本発明の一実施形態に係るコイルボビンの第３
の変形形態を示す正面図である。

【図７】本発明の一実施形態に係るコイルボビンの第４
の変形形態を示す図で、図７（ａ）は正面図、図７
（ｂ）は上面図である。

【図８】従来例の縦断面図である。

【図９】従来例に係るコイルボビンを示す図で、図９
（ａ）は上面図、図９（ｂ）は正面図、図９（ｃ）は側
面図である。

【符号の説明】

３２…密閉容器３３…電動機部３４…圧縮機部３５…クランク軸４４…冷凍機油４５…吐出口４６…固定子５１…歯部鉄心５２…巻線５３，５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ…コイルボビン５６…小孔５７，６９，７２，７６，７９…油分離機構６８…エンボス７１…ディンプル７５…網７８…切り込み

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【手続補正書】

【提出日】平成９年１０月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉容器内の下部に圧縮機部、上部に電
動機部を配置し、かつこれら圧縮機部と電動機部とを回
転軸で連結すると共に、前記電動機部の固定子を放射状
に複数設けられた歯部鉄心に巻線を施したコイルボビン
を挿入するようにして構成し、さらに前記圧縮機部の吐
出口から吐出された冷凍機油が混合した冷媒をコイルボ
ビンに衝突させてから前記密閉容器外に導出するように
した電動圧縮機において、前記コイルボビンが、前記冷
媒と冷凍機油とを分離する油分離機構を備えていること
を特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】油分離機構が、多数の小孔を備えて形成
されていることを特徴とする請求項１記載の電動圧縮
機。
【請求項３】油分離機構が、多数の小凹凸部を備えて
形成されていることを特徴とする請求項１記載の電動圧
縮機。
【請求項４】油分離機構が、メッシュ状部によって形
成されていることを特徴とする請求項１記載の電動圧縮
機。
【請求項５】油分離機構が、コイルボビンを切り欠い
てなる切り込みによって形成されていることを特徴とす
る請求項１記載の電動圧縮機。
【請求項６】コイルボビンは、下部が吐出口より下方
となる位置まで延在し、かつ該吐出口を囲うように設け
られていることを特徴とする請求項１記載の電動圧縮
機。