WO2004081384A1 - 密閉型圧縮機 - Google Patents

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WO2004081384A1
WO2004081384A1 PCT/JP2004/002950 JP2004002950W WO2004081384A1 WO 2004081384 A1 WO2004081384 A1 WO 2004081384A1 JP 2004002950 W JP2004002950 W JP 2004002950W WO 2004081384 A1 WO2004081384 A1 WO 2004081384A1
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passage
rotor
compression mechanism
oil
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Takashi Morimoto
Takeshi Hashimoto
Hiroyuki Kawano
Hirofumi Yoshida
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • F04C18/0215Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
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    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008Hermetic pumps

Definitions

  • the present invention relates to a hermetic compressor used for refrigeration, air conditioning, refrigerators, and the like for business use, home use, and vehicles.
  • FIG. 1 showing a hermetic scroll compressor according to the present embodiment.
  • the hermetic scroll compressor includes a compression mechanism 2, an electric motor 3 for driving a compression mechanism 2 provided below the compression mechanism 2, and a rotational force of the electric motor 3 in a closed vessel 1. It has a crankshaft 4 for transmission. Furthermore, oil 6 for holding oil 6 held in an oil reservoir 20 provided at a lower portion in the closed container 1 is supplied to a bearing 66 of the crankshaft 4 and a sliding portion of the compression mechanism 2 through the crankshaft 4. It has mechanism 7.
  • the oil 6 is forcibly supplied to the bearing portion 66 and the sliding portion of the compression mechanism 2 against the gravity by the oil supply mechanism 7, so that a smooth operation can be ensured.
  • the refrigerant gas 27 compressed by the compression mechanism 2 cools the electric motor 3 through a portion of the electric motor 3 in the closed container 1, and is then discharged out of the closed container 1.
  • the oil supplied to the bearing part 66 and the sliding part of the compression mechanism 2 moves downward by the supply pressure and gravity and is naturally collected in the oil reservoir 20.
  • the refrigerant gas 27 since the refrigerant gas 27 always contacts the oil 6, the refrigerant gas 27 accompanies the oil 6 and brings in the oil when the refrigerant gas is supplied from the closed container to the refrigeration cycle.
  • the gas discharged from the compression mechanism 2 flows from the discharge chamber 31 in the container at the upper part of the compression mechanism to the compression mechanism communication path 32, the communication path 34, the rotor path 36, the rotor lower chamber 35, A gas passage in the container is provided so that the gas passes through the lower portion of the electric motor 3, the stator passage 37, the stator upper chamber 38, and the external discharge port 39 sequentially and is discharged out of the closed container 1.
  • the compression mechanism communication passage 32 communicates from the discharge chamber 31 in the container to the lower part of the compression mechanism 2; the communication passage 34 extends from the compression mechanism communication passage 32 to the rotor upper chamber 33.
  • the rotor passage 36 is provided in the rotor 3b so as to communicate the rotor upper chamber 33 with the rotor lower chamber 35; the stator passage 37 is provided in the stator 3a.
  • Numeral 39 denotes an airtight container 1 provided at a height equal to or higher than the height of the stator upper chamber 38.
  • the hermetic compressor of the present invention provides a rotor having a rotor passage communicating the rotor upper chamber and the rotor lower chamber, and having the stator communicate the upper part of the stator with the lower part of the stator.
  • a communication passage is provided, and an isolation wall for the stator passage and the stator communication passage is provided above the stator.
  • the partition wall is substantially in contact with or close to the passage cover to form a seal portion, and a rotor upper chamber is formed.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor showing a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part of a hermetic compressor showing a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part of a hermetic compressor according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows an example of a hermetic compressor for a refrigeration cycle incorporating a vertical scroll type compression mechanism according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the hermetic compressor according to the first embodiment of the present invention includes a main bearing member 11 of a crankshaft 4 fixed in a closed container 1 by welding or shrink fitting by Shrink fit by heat or the like. It has a scroll-type compression mechanism 2 composed of a revolving scroll 13 that interlocks with the fixed scroll 12 between the fixed scroll 12 and the fixed scroll 12 that has been stopped. Between the orbiting scroll 13 and the main bearing member 11 A rotation restricting mechanism 14 that prevents the scroll 13 from rotating and guides the scroll 13 to move in a circular orbit is provided, such as an Oldham ring. When the orbiting scroll 13 is eccentrically driven by the main shaft portion 4a at the upper end of the crankshaft 4, the orbiting scroll 13 orbits.
  • the suction pipe 1 communicating with the outside of the closed vessel 1 is used.
  • the refrigerant gas sucked from 6 through the inlet 17 on the outer periphery of the fixed scroll 12 is compressed.
  • the refrigerant gas having a predetermined pressure or more is discharged into the closed container 1 by pushing and opening the reed valve 19 from the discharge port 18 at the center of the fixed scroll 12.
  • the hermetic compressor according to Embodiment 1 of the present invention repeats a series of the above processes.
  • the lower end of the crankshaft 4 reaches the oil reservoir 20 at the lower end of the closed container 1, and is supported by the sub-bearing member 21 fixed in the closed container 1 by welding or shrink fitting, so that it can rotate stably.
  • An electric motor 3 composed of a stator 3 a fixed to the closed casing 1 by welding or shrink fitting, and a rotor 3 b integrally connected around the middle of the crankshaft 4 includes a main bearing member 1 1 And the auxiliary bearing member 21.
  • balance weights 23, 24 fixed by pins 22 are provided on the outer peripheral portions of the upper and lower end surfaces of the rotor 3b, whereby the rotor 3b and the crankshaft 4 rotate stably, The orbiting scroll 13 can be stably moved in a circular orbit.
  • the crankshaft 4 has an oil supply hole 26 formed in the axial direction.
  • the oil supply mechanism 7 supplies the oil 6 in the oil reservoir 20 to the compression mechanism 2 through the oil supply hole 26 by a pump 25 driven by the lower end of the crankshaft 4, and a bearing part included in the compression mechanism 2. Oil 6 is supplied to 6 and each sliding part.
  • the compressor according to the first embodiment of the present invention has a gas passage A in the container in order to prevent the problem.
  • the gas passage A in the container is a passage for the refrigerant gas 27 discharged from the compression mechanism 2, from the discharge chamber 31 in the container above the compression mechanism 2 to the compression mechanism communication path 32, and the communication path 34 turns.
  • the compression mechanism communication passage 32 is a passage that communicates between the discharge chamber 31 in the container and the lower part of the compression mechanism 2;
  • the communication passage 34 is a passage from the compression mechanism communication passage 32 to the upper rotor chamber 33.
  • the rotor passage 36 is a passage provided in the rotor 3 b so as to connect the rotor upper chamber 33 and the rotor lower chamber 35; and the stator communication path 72 is A passage provided in the stator 3a so that the stator upper chamber 38 communicates with the lower part of the motor 3 including the rotor lower chamber 35; the stator passage 37 is a lower and upper part of the stator 3a. 3a or a passage provided between the stator 3a and the closed vessel 1 so as to communicate with each other; the stator upper chamber 38 is provided around the outside of the communication path 34; The passage 43 is provided in the compression mechanism 2; the external discharge port 39 is provided in the closed vessel 1 at a height equal to or higher than the height of the stator upper chamber 38.
  • the in-vessel discharge chamber 31 of the in-vessel gas passage A and the compression mechanism communication passage 32 are arranged on the outer peripheral side of the compression mechanism 2 and the bearing 66 thereof, and the refrigerant discharged from the compression mechanism 2
  • the gas 27 is collectively discharged into the communication path 34 below the compression mechanism 2.
  • the communication path 3 guides the discharged refrigerant gas 27 to the rotor upper chamber 33 and the stator upper chamber 38.
  • an isolation wall 73 between the stator passage 37 and the stator communication passage 72 is provided above the stator 3a. Since the separating wall 73 is provided, the refrigerant gas 27 is effectively restrained in the same direction.
  • the refrigerant gas 27 leaks not only from the rotor passage 36 and the stator communication passage 7 2, but also from the gap between the windings 75 of the stator 3 a to the inner periphery of the sealed container 1. Will be issued. In this case, the refrigerant gas 27 that has risen up the stator passage 37 merges with the refrigerant gas 27 and the refrigerant gas 27 whose gas-liquid separation is not complete is discharged out of the closed vessel 1.
  • the partition wall 73 plays a role of effectively guiding the refrigerant gas 27 while preventing such problems.
  • the remaining refrigerant gas 27 and the refrigerant gas 27 that has effectively risen up the stator passage 37 by separating the oil 6 are effectively separated by the stator passage 37 and the partition wall 73. It is led to the stator communication passage 72.
  • the refrigerant gas 27 guided to the stator communication path 72 has an effect of effectively cooling the heat generated in the stator 3a, and also has an effect of improving the efficiency of the electric motor 3. Therefore, the motor 3 according to the first embodiment, in which the rotor passage 36 and the stator communication passage 72 are provided side by side, can achieve higher efficiency than a motor having only the rotor passage 36. You.
  • the refrigerant gas 27 from which the oil 6 has been separated as described above passes through the stator passage 37 and reaches the stator upper chamber 38 further outside the communication passage 34 around the bearing 66.
  • the liquid is discharged from the external discharge port 39 to the outside of the closed container 1 via a compression mechanism rising passage 43 provided in the compression mechanism 2. That is, refrigerant gas 2 7 from which oil 6 was separated Since the oil does not come into contact with the refrigerant gas 27 accompanying the oil 6, the oil can be discharged to the outside of the closed vessel 1 in a state where the oil is sufficiently separated and supplied to the refrigeration cycle.
  • the refrigerant gas 27 discharged from the compression mechanism 2 passes through the rotor passage 36 and the stator communication passage 72 and the stator passage 37, so that the motor 3 can be efficiently cooled. it can.
  • the external discharge port 39 may be provided in the stator upper chamber 38 of the closed container 1, but as shown in FIG. 1, the external discharge port 39 is provided in the compression mechanism upper chamber 42 of the closed container 1, Further, it is more preferable to provide a compression mechanism ascending passage 43 between the compression mechanism 2 or the compression mechanism 2 and the closed casing 1 so that the compression mechanism upper chamber 42 and the stator upper chamber 38 communicate with each other. With such a configuration, the refrigerant gas 27 collides with the compression mechanism 2 when entering the compressor structure ascending passage 43 from the stator upper chamber 38, so that the refrigerant gas 27 still remains in the refrigerant gas 27. Oil 6 can be further separated, and the oil 6 separation effect can be further enhanced.
  • the rotor is provided with a rotor passage that allows the upper rotor chamber and the lower rotor chamber to communicate with each other, and the stator is provided with the upper part of the stator. And a lower portion, and a stator communication passage communicating the lower portion with the lower portion, and an isolation wall between the stator passage and the stator communication passage are provided above the stator.
  • Gas 27 can be supplied to the refrigeration cycle, which has the effect of preventing pipe pressure loss during the refrigeration cycle and reducing heat exchange efficiency in heat exchangers such as condensers and evaporators.
  • the present invention is applied to a closed-type compressor for a refrigeration cycle having a built-in vertical scroll mechanism.
  • the compression target is refrigerant Gas.
  • the present invention is not limited to this, and compresses the compression mechanism together with the electric motor that drives it for general gas built in the closed container, and the compressor mechanism partitions the inside of the closed container up and down, and Any hermetic compressor accommodating an electric motor is effective when applied to the whole, and belongs to the category of the present invention.
  • FIG. 2 is an example of an enlarged longitudinal sectional view of a main part of a hermetic compressor for a refrigeration cycle incorporating a vertical scroll type compression mechanism according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the communication path 34 may be an open type as long as the flow path of the refrigerant gas 27 can be determined.
  • the communication path 34 is formed by being surrounded by a path cover 51.
  • the communication path 34 securely restrains the refrigerant gas 27 discharged to the lower part of the compression mechanism 2 and guides it to the rotor passage 36 and the stator communication path 72.
  • the effect of gas-liquid separation is enhanced and the oil can be separated efficiently.
  • the leakage of the refrigerant gas 27 from the gap between the windings 75 of the stator 3a can be prevented by the separating wall 73, but the leakage from the space between the separating wall 73 and the passage cover 51 can be prevented. Leaks are difficult to prevent.
  • the separation wall 73 is almost in contact with or close to the passage cover 51 to form a seal portion, thereby preventing leakage from between the separation wall 73 and the passage cover 51.
  • the seal between the partition wall 73 and the passage cover 51 can improve the sealing performance even more in shape than the seal between the winding wire 75 and the passage force par 51, and a higher sealing effect can be obtained. It can be realized.
  • the partition wall is almost in contact with or close to the passage cover to form a seal portion, and the rotor upper chamber 33 is formed, whereby the refrigerant gas 27 is formed.
  • the binding property can be further enhanced, and the effect of separating oil 6 can be enhanced.
  • the refrigerant gas 27 can be reliably guided to the rotor passage 36 and the stator communication passage 72, and the cooling effect of the electric motor 3 can be enhanced.
  • a resin film is often used as an insulator for the stator 3 a of the motor 3, but a resin material molded as an insulator may be used for the concentrated winding type motor 3. Not a few.
  • a resin material molded as an insulator may be used for the concentrated winding type motor 3.
  • it is relatively easy to integrally form it with the partition wall 73, and the cost advantage is high.
  • the shape of the partition wall 73 may be complicated. I can do it.
  • stator insulator of the motor and the isolation wall are integrally formed.
  • the isolation wall 73 is provided as a separate part from the stator 3a of the motor 3. It is possible to reduce the number of parts, reduce the cost of parts, improve the reliability of parts, reduce the number of parts assembling processes, etc., and achieve gas-liquid separation of gas and oil, which is superior in manufacturing. An enhanced compressor can be provided.
  • FIG. 3 is an example of an enlarged vertical cross-sectional view of a main part in the case of a hermetic compressor for a refrigerating cycle incorporating a vertical scroll type compression mechanism according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the refrigerant gas 27 passing through the rotor passage 36 strongly collides with the separation plate 61 to effectively separate the accompanying oil 6, but the refrigerant gas 2 passing through the stator communication passage 72 7 may reach the oil reservoir 20 at the bottom of the closed container 1 directly. Therefore, as shown in FIG. 3, a collision body 74 is configured to collide the refrigerant gas 27 ejected from the stator communication path 72 with the lower portion of the stator 3a.
  • Embodiment 4 has a configuration in which a collision plate is provided below the stator for causing the gas discharged from the stator communication passage to collide.
  • a collision plate is provided below the stator for causing the gas discharged from the stator communication passage to collide.
  • the collision body 74 is also formed integrally with the insulator of the stator 3a of the electric motor 3, so that the number of parts increases, assemblability decreases, It is possible to solve problems such as cost increase.
  • the required number of parts can be minimized, and the cost and the oil 6 can be reduced.
  • a compressor having high liquid separation performance can be provided.
  • a hermetic compressor in which it is difficult to restrict the flow of gas at the stator and rotor portions of the electric motor, it is possible to discharge gas that has been sufficiently gas-liquid separated by substantially restricting gas and oil.
  • a hermetic compressor can be provided.

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Abstract

本発明の密閉型圧縮機は、回転子(3b)には回転子上部室(33)と回転子下部室(35)を連通させるような回転子通路(36)を設けるとともに、固定子(3a)には固定子の上部と下部とを連通させる固定子連通路(72)を設けており、固定子(3a)と密閉容器(1)との間に設けられた固定子通路(37)を固定子連通路(72)と隔てる隔離壁(73)を固定子上部に有することにより、ガスおよびオイルをほぼ拘束して十分に気液分離されたガスを吐出することができる密閉型圧縮機を提供することが出来る。

Description

明細書
密閉型圧縮機 技術分野
本発明は、 業務用または家庭用ないし乗り物用の冷凍空調あるいは冷蔵庫など に用いられる密閉型圧縮機に関するものである。 背景技術
従来の密閉型圧縮機について特開 2 0 0 1 - 2 8 0 2 5 2号公報を例として説 明する。 従来例を説明するために、 本実施の形態に係る密閉型のスクロール圧縮 機を示す図 1を参照する。
密閉型のスクロール圧縮機は、 密閉容器 1内に、 圧縮機構 2、 この圧縮機構 2 の下方に設けた圧縮機構 2を駆動するための電動機 3と、 この電動機 3の回転力 を圧縮機構 2に伝達するためのクランク軸 4を備える。 さらに、 密閉容器 1内の 下部に設けたオイル溜め 2 0に保持されるオイル 6を、 クランク軸 4を通じてク ランク軸 4の軸受部 6 6や圧縮機構 2の摺動部に供給するための給油機構 7を備 えている。
上記の構造のスクロール圧縮機において、 オイル 6が給油機構 7によって重力 に逆らって軸受部 6 6や圧縮機構 2の摺動部に強制給油されることにより、 円滑 な動作を確保することができる。 圧縮機構 2で圧縮した冷媒ガス 2 7は密閉容器 1内の電動機 3の部分を通して電動機 3を冷却した後、 密閉容器 1外に吐出され る。 軸受部 6 6や圧縮機構 2の摺動部に供給されたオイルは、 供給圧や重力によ つて下方に移動しオイル溜め 2 0に自然回収される。 その際、 冷媒ガス 2 7が常 時オイル 6と接触するため、 冷媒ガス 2 7がオイル 6を随伴し、 密閉容器から冷 凍サイクルに供給される際にオイルを持ち込んでしまうことにより、 冷凍サイク ル中での配管圧力損失や凝縮器や蒸発器などの熱交換器での熱交換効率の低下を もたらす問題がある。 上記の問題を解消するための従来の対策例を以下に説明する。 一つは、 圧縮機構 から密閉容器内に吐出した冷媒ガスが電動機を通ってそれを冷却しながら密閉容 器外に吐出されるまでの冷媒ガスの通路を オイルの衝突分離や遠心分離が繰り 返し生じるように設計する方法で これにより密閉容器外に吐出される冷媒ガス にオイルが随伴しないように工夫するものである。 また、 特開 2 0 0 1 - 2 8 0 2 5 2号公報は、 圧縮機構 2から吐出されるガスの通路に関して以下の発明を開 示する。 すなわち、 圧縮機構 2から吐出されるガスが、 圧縮機構上部の容器内吐 出室 3 1から、 圧縮機構連通路 3 2、 連絡路 3 4、 回転子通路 3 6、 回転子下部 室 3 5、 電動機 3の下部、 固定子通路 3 7、 固定子上部室 3 8および外部吐出口 3 9を順次通過して密閉容器 1外に排出されるように容器内ガス通路を設けたり している。 ここで、 圧縮機構連通路 3 2は容器内吐出室 3 1から圧縮機構 2の下 部に連通され;連絡路 3 4は圧縮機構連通路 3 2から回転子上部室 3 3まで続く ように通路カバーで囲われており ;回転子通路 3 6は回転子上部室 3 3と回転子 下部室 3 5を連通させるように回転子 3 bに設けられ;固定子通路 3 7は固定子 3 aの下部と上部とを連通させるように固定子 3 aまたは固定子 3 aと密閉容器 1との間に設けられ;固定子上部室 3 8は連絡路 3 4の外周領域に相当し;外部 吐出口 3 9は、 密閉容器 1で固定子上部室 3 8の高さ位置以上の高さに設けられ ている。
従来の技術においては圧縮機構部からの連絡路、 電動機の回転子および固定子 を用いてガスを効果的に拘束してガスとオイルの気液分離を行おうとするもので あった。 しかしながら、 電動機の種類によっては、 ガスの拘束が必ずしも十分に 行なえていない場合があった。
例えば、 高効率化や低コスト化を目的とする集中巻き型の電動機においては、 電動機の固定子部の巻線量は減少する傾向にあり巻線間の隙間が増加する。 この 隙間は当然、 冷媒通路として作用し、 冷媒通路が増加してしまう結果となる。 冷 媒通路が増加するとガスの拘束が十分に行なえず、 結果的にガスとオイルの気液 分離効果が低下する場合があった。 発明の開示
本発明の密閉型圧縮機は、 回転子に回転子上部室と回転子下部室を連通させる ような回転子通路を設けるとともに、 固定子に固定子の上部と下 ¾5とを連通させ る固定子連通路を設け、 固定子上部に固定子通路と固定子連通路の隔離壁を設け たものである。 また、 本発明は、 前記隔離壁が前記通路カバーとほぼ接するか、 あるいは接近してシール部を構成し、 回転子上部室を構成したものである。 上記 の構成にすることにより、 電動機の固定子および回転子部分でガスの流れの拘束 が困難な密閉型圧縮機においても、 ガスおよびオイルをほぼ拘束して十分に気液 分離されたガスを吐出することができる密閉型圧縮機を提供することが出来る。 図面の簡単な説明
図 1は本発明の第 1の実施形態を示す密閉型圧縮機の縦断面図。
図 2は本発明の第 2の実施形態を示す密閉型圧縮機の要部拡大縦断面図。
図 3は本発明の第 4の実施形態を示す密閉型圧縮機の要部拡大縦断面図。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
(実施の形態 1 )
図 1に、 本発明の実施の形態 1に係わる縦型でスクロール式の圧縮機構を内蔵 した冷凍サイクル用の密閉型圧縮機の場合の一例を示す。
本発明の実施の形態 1に係わる密閉型圧縮機は、 密閉容器 1内に、 溶接や焼き 嵌め Shr ink f i t by heat などにより固定したクランク軸 4の主軸受部材 1 1 この主軸受部材 1 1上にポルト止めした固定スクロール 1 2との間に、 固定スク ロール 1 2と嚙み合う旋回スクロール 1 3を挾み込んで構成されるスクロール式 の圧縮機構 2を有する。 旋回スクロール 1 3と主軸受部材 1 1との間には、 旋回 スクロール 1 3の自転を防止して円軌道運動するように案内する自転規制機構 1 4、 例えばオルダムリングなど、 を設ける。 クランク軸 4の上端にある主軸部 4 aにて旋回スクロール 1 3を偏心駆動すると、 旋回スクロール 1 3が円軌道運動 する。 これにより固定スクロール 1 2と旋回スクロール 1 3との間に形成してい る圧縮室 1 5が外周側から中央部に移動しながら小さくなることを利用し、 密閉 容器 1外に通じた吸入パイプ 1 6から固定スクロール 1 2の外周部の吸入口 1 7 を経由して吸入した冷媒ガスを圧縮する。 所定圧以上になった冷媒ガスは固定ス クロール 1 2の中央部の吐出口 1 8からリード弁 1 9を押し開いて密閉容器 1内 に吐出される。 本発明の実施の形態 1に係わる密閉型圧縮機は、 上記の一連の過 程を繰り返す。
クランク軸 4の下端は密閉容器 1の下端部のオイル溜め 2 0に達しており、 密 閉容器 1内に溶接や焼き嵌めにより固定された副軸受部材 2 1により軸受され、 安定に回転することができる。 密閉容器 1に溶接や焼き嵌めなどにより固定され た固定子 3 aと、 クランク軸 4の途中の外まわりに一体に結合された回転子 3 b とで構成される電動機 3は、 主軸受部材 1 1と副軸受部材 2 1との間に配置され る。 また、 回転子 3 bの上下端面の外周部分にはピン 2 2により止め付けられた パランスウェイト 2 3、 2 4が設けられ、 これにより回転子 3 bおよびクランク 軸 4が安定して回転し、 旋回スクロール 1 3を安定して円軌道運動させることが できる。 クランク軸 4は、 軸方向に形成されたオイル供給穴 2 6を有する。 給油機構 7 は、 クランク軸 4の下端で駆動されるポンプ 2 5によってオイル溜め 2 0内のォ ィル 6をオイル供給穴 2 6を通じて圧縮機構 2に供給し、 圧縮機構 2に含まれる 軸受部 6 6や各摺動部にオイル 6が供給される。 このようにして供給されたオイ ル 6は、 供給圧や重力によって逃げ場を求めるようにして軸受部 6 6を通じ主軸 受部材 1 1の下に流出して滴下し、 最終的にはオイル溜め 2 0に回収される。 一般に、 圧縮機構 2から吐出される破線矢印で示す冷媒ガス 2 7は、 圧縮機構 2内で接触したオイル 6を随伴したり、 主軸受部材 1 1の下に滴下してくる供給 後のオイル 6を飛散させて随伴したりする傾向がある。 従来の圧縮機ではその傾 向を抑制することが困難なため、 冷媒ガス 2 7に随伴するオイル 6を十分に分離 できず、 密閉容器 1外に吐出する冷媒ガスとともにオイルも吐出されてしまう問 題があるが、 本発明の実施の形態 1に係わる圧縮機は、 その問題を防止するため に容器内ガス通路 Aを有することを特徴とする。
容器内ガス通路 Aとは、 圧縮機構 2から吐出される冷媒ガス 2 7の通路であつ て、 圧縮機構 2の上部の容器内吐出室 3 1から圧縮機構連通路 3 2、 連絡路 3 4 回転子通路 3 6、 固定子連通路 7 2、 回転子下部室 3 5を順次経て電動機 3の下 に至り、 さらに固定子通路 3 7、 固定子上部室 3 8、 圧縮機構上昇通路 4 3、 外 部吐出口 3 9を順次経由して密閉容器 1外に吐出されるように構成される通路を いう。 ここで、 圧縮機構連通路 3 2とは容器内吐出室 3 1と圧縮機構 2の下部を 連通する通路であり ;連絡路 3 4とはこの圧縮機構連通路 3 2から回転子上部室 3 3に続く経路であり ;回転子通路 3 6とは回転子上部室 3 3と回転子下部室 3 5を連通させるように回転子 3 bに設けられる通路であり ;固定子連通路 7 2と は固定子上部室 3 8と回転子下部室 3 5を含む電動機 3下部とを連通させるよう に固定子 3 aに設ける通路であり ;固定子通路 3 7とは固定子 3 aの下部と上部 とを連通させるように固定子 3 aまたは固定子 3 aと密閉容器 1との間に設けら れる通路であり ;固定子上部室 3 8は連絡路 3 4の外まわりに設けられ;圧縮機 構上昇通路 4 3は圧縮機構 2に設けられ;外部吐出口 3 9は密閉容器 1で固定子 上部室 3 8の高さ位置以上の高さに設けられる。
このような容器内ガス通路 Aの容器内吐出室 3 1と、 圧縮機構連通路 3 2と は、 圧縮機構 2およびその軸受部 6 6の外周側に配置され、 圧縮機構 2から吐出 される冷媒ガス 2 7を一括して圧縮機構 2の下部の連絡路 3 4に吐出させる。 続 いて連絡路 3 は吐出されてきた冷媒ガス 2 7を回転子上部室 3 3、 固定子上部 室 3 8に導く。 ここには、 固定子 3 a上部に固定子通路 3 7と固定子連通路 7 2の隔離壁 7 3 が設けられている。 この隔離壁 7 3が設けられているため、 冷媒ガス 2 7は同一 方向に効果的に拘束されることとなる。 隔離壁 7 3がない場合、 冷媒ガス 2 7は 回転子通路 3 6と固定子連通路 7 2だけではなく、 固定子 3 aの巻き線 7 5の隙 間から密閉容器 1の内周に漏れ出すこととなる。 この場合、 固定子通路 3 7を上 昇してきた冷媒ガス 2 7と合流して気液分離が完全ではない冷媒ガス 2 7が密閉 容器 1外に吐出されることが発生する。 隔離壁 7 3はこのような不具合を防止し つつ効果的に冷媒ガス 2 7を誘導する役割をはたしている。
上記の様に誘導された冷媒ガス 2 7の一部は、 回転子 3 bおよびバランスゥェ イト 2 3の回転による影響で緩く旋回する状態で回転子通路 3 6内に進入して下 方に通りぬけ、 オイル 6を分離するための分離板 6 1 (図 3 )に強く衝突する。 衝 突により、 随伴しているオイル 6は効果的に分離され、 またオイル 6のミストは 液滴化しかつ成長する。 また、 分離板 6 1と回転子 3 bの下端との間の空間の円 周上の少なくとも一部が側方へ開口していることにより、 液滴化したオイルに遠 心分離作用が働き、 オイル 6の分離効果が高められる。
また、 残りの冷媒ガス 2 7と、 オイル 6を効果的に分離して固定子通路 3 7を 上昇してきた冷媒ガス 2 7とは、 固定子通路 3 7と隔離壁 7 3により効果的に隔 てられて、 固定子連通路 7 2に導かれる。
固定子連通路 7 2に導かれた冷媒ガス 2 7は固定子 3 aで発生した熱を効果的 に冷却する作用を有し、 電動機 3の効率を向上させる効果も有する。 したがって 回転子通路 3 6と固定子連通路 7 2を併設した実施の形態 1記載の電動機 3は、 回転子通路 3 6だけを設けた電動機に比べてより高効率化を実現することが可能 める。
以上のようにしてオイル 6を分離された冷媒ガス 2 7は、 固定子通路 3 7を通 つて軸受部 6 6まわりにある連絡路 3 4のさらに外まわりの固定子上部室 3 8に 達して、 圧縮機構 2に設けられた圧縮機構上昇通路 4 3を経て、 外部吐出口 3 9 から密閉容器 1外に吐出される。 すなわち、 オイル 6を分離された冷媒ガス 2 7 がオイル 6を随伴している冷媒ガス 2 7と接触することがないため、 オイルが十 分に分離された状態で密閉容器 1外に吐出され冷凍サイクルに供給することがで きる。
冷媒ガス 2 7からオイルが十分に分離されることにより、 冷凍サイクル中での 配管圧力損失や凝縮器、 蒸発器などの熱交換器での熱交換効率の低下を防止する ことができる。 しかも、 上述のように圧縮機構 2から吐出された冷媒ガス 2 7は 回転子通路 3 6および固定子連通路 7 2および固定子通路 3 7を通るので、 電動 機 3を効率よく冷却することができる。
外部吐出口 3 9を密閉容器 1の固定子上部室 3 8に設けてもよいが、 図 1に示 すように、 外部吐出口 3 9を密閉容器 1の圧縮機構上部室 4 2に設け、 さらに、 圧縮機構上部室 4 2と固定子上部室 3 8とを連通させるように圧縮機構 2または 圧縮機構 2と密閉容器 1との間に圧縮機構上昇通路 4 3を設けるほうがより好ま しい。 このような構成にすると、 冷媒ガス 2 7は、 固定子上部室 3 8から圧縮機 構上昇通路 4 3に入る際に、 圧縮機構 2と衝突するため、 冷媒ガス 2 7中になお 残存しているオイル 6をさらに分離することができて、 オイル 6の分離効果をさ らに高めることができる。
以上、 説明したように、 実施の形態 1に示す密閉型圧縮機は、 回転子に回転子 上部室と回転子下部室を連通させるような回転子通路を設けるとともに、 固定子 に固定子の上部と下部とを連通させる固定子連通路を設け、 固定子上部に固定子 通路と固定子連通路の隔離壁を設ける構成を特徴とする。 このように構成するこ とにより、 電動機の回転子および固定子部分におけるガスの拘束力を高め、 ガス とオイルの気液分離効果を高めることができ、 オイル 6の気液分離効果を高めた 冷媒ガス 2 7を冷凍サイクルに供給することができ、 冷凍サイクル中での配管圧 力損失や凝縮器、 蒸発器などの熱交換器での熱交換効率の低下を防止するという 効果を奏する。
実施の形態 1では、 本発明を縦型でスクロール式の圧縮機構を内蔵した冷凍サ ィクル用の密閉型圧縮機に適用した場合を説明した。 この場合、 圧縮対象は冷媒 ガスである。 但し、 本発明はこれに限られることはなく、 圧縮機構をそれを駆動 する電動機とともに密閉容器内に内蔵したガス一般を対象として圧縮し、 圧縮機 構が密閉容器内を上下に仕切り その下部に電動機を収容する密閉型圧縮機であ ればその全般に適用して有効であり、 本発明の範疇に属する。
(実施の形態 2 )
図 2は本発明の実施の形態 2に係わる縦型でスクロール式の圧縮機構を内蔵し た冷凍サイクル用の密閉型圧縮機の場合の要部拡大縦断面図の一例である。 連絡路 3 4は冷媒ガス 2 7の流路を決められれば開放型でもよいが、 本実施の 形態では図に示すように通路カバ一 5 1で囲って形成する。 これにより、 連絡路 3 4が圧縮機構 2の下部に吐出された冷媒ガス 2 7を確実に拘束して回転子通路 3 6および固定子連通路 7 2に導きやすくなるので、 吐出冷媒ガス 2 7の拘束性 が増し気液分離の効果が高まりオイルを効率よく分離することが出来る。 前述の ように、 冷媒ガス 2 7が固定子 3 aの巻き線 7 5の隙間から漏れ出すことは隔離 壁 7 3により防止することは出来るが、 隔離壁 7 3と通路カバー 5 1間からの漏 れは防止することは難しい。 しかしながら図 2のように隔離壁 7 3が通路カバー 5 1とほぼ接するか、 あるいは接近してシール部を構成することにより隔離壁 7 3と通路カバー 5 1間からの漏れを防止することができる。 また、 隔離壁 7 3と 通路カバー 5 1間のシールは巻き線 7 5と通路力パー 5 1間とのシールより形状 的にもシール性能を向上させることが可能であり、 より高いシール効果を実現す ることが出来る。
この実施の形態 2に示すように、 隔離壁が通路カバーとほぼ接するか、 あるい は接近してシール部を構成し、 回転子上部室 3 3を構成することにより、 冷媒ガ ス 2 7の拘束性をさらに高めることができ、 オイル 6の分離効果を高めることが できる。 さらに回転子通路 3 6と固定子連通路 7 2へ確実に冷媒ガス 2 7を誘導 することができ、 電動機 3の冷却効果も高めることができる。
(実施の形態 3 ) 隔離壁 7 3は電動機 3と別部品で構成することが一般的に考えられるが、 こう した場合には部品点数が増加するばかりではなく、 組立性が低下することにより 工数が増加し、 コストアップにつながる場合がある。 しかしながら電動機 3の固 定子 3 aの絶緣体と一体で構成することによりこの問題は解決することが可能で あり、 非常にシンプルな構成を実現できる。
電動機 3の固定子 3 aの絶縁体としては樹脂製のフィルムが用いられているこ とが多いが、 集中巻き型の電動機 3の場合は絶縁体として成型された樹脂材が用 いられることも少なくない。 こうした樹脂成型材の絶緣体の場合は、 隔離壁 7 3 と一体で構成することは比較的容易であり、 コストメリットも高い。 なお、 隔離 壁 7 3が通路カバ一 5 1とシ一ル部を構成する場合においては、 隔離壁 7 3の形 状が複雑になることがあるが、 その場合には複数の部材を組み合わせることがで きる。
実施の形態 3は、 電動機の固定子絶縁体と隔離壁を一体で構成するものであ り、 このように構成することにより、 隔離壁 7 3は電動機 3の固定子 3 aと別部 品として構成されることはなくなり、 部品点数の削減、 部品コスト削減、 部品の 信頼性向上、 部品組立工程の削減などを実現することができ、 製造面で優位なガ スとオイルの気液分離効果を高めた圧縮機を提供することができる。
(実施の形態 4 )
図 3は本発明の実施の形態 4に係わる縦型でスクロール式の圧縮機構を内蔵し た冷凍サイクル用の密閉型圧縮機の場合の要部拡大縦断面図の一例である。 回転子通路 3 6を通り抜けた冷媒ガス 2 7は分離板 6 1に強く衝突して、 随伴 しているオイル 6を効果的に分離するが、 固定子連通路 7 2を通り抜けた冷媒ガ ス 2 7は、 直接に密閉容器 1下部のオイル溜め 2 0に到達する可能性がある。 そ こで、 図 3に示すように固定子 3 aの下部に固定子連通路 7 2から噴出する冷媒 ガス 2 7を衝突させるために衝突体 7 4を構成する。 このように構成することに より、 冷媒ガス 2 7が直接密閉容器 1下部のオイル溜め 2 0に到達することを防 止することが出来る。 さらに、 回転子通路 3 6を通り抜け分離板 6 1に衝突し回転子 3 bの回転により 外周方向に噴出した冷媒ガス 2 7が、 衝突体 7 4に再度衝突する構成をとること も可能である。 また隔離壁 7 3と併用した場合は、 密閉容器 1の内壁と隔離壁 7 3および衝突体 7 4との間の空間を固定子通路 3 7に連続する通路として作用さ せることができ、 冷媒ガス 2 7の拘束性をより高めることができる。
実施の形態 4は、 固定子下部に固定子連通路からの吐出ガスを衝突させる衝突 板を設ける構成としたものである。 このように構成することにより、 固定子連通 路 7 2および回転子通路 3 6を通過したオイル 6を含む冷媒ガス 2 7の衝突回数 が増加し、 気液分離作用が促進されるとともに、 固定子連通路 7 2から噴出され る冷媒ガス 2 7が直接に密閉容器 1下部のオイル溜め 2 0に到達するのを防止す ることができ、 オイル溜めのオイルが吐出ガスの流れに随伴されることを抑制す ることができる。
(実施の形態 5 )
実施の形態 3で隔離壁 7 3については前述しているが、 衝突体 7 4も電動機 3 の固定子 3 aの絶縁体と一体で構成することにより、 部品点数の増加、 組立性の 低下、 コストアップ等の問題を解決することが可能である。
実施の形態 5によれば、 効果の高い隔離壁 7 3および衝突体 7 4を固定子 3 a に構成しても、 必要部品点数は最小限に抑えることができ、 安価でかつオイル 6 の気液分離性能が高い圧縮機を提供することができる。
産業上の利用可能性
本発明により、 電動機の固定子および回転子部分でガスの流れの拘束が困難な 密閉型圧縮機においても、 ガスおよびオイルをほぼ拘束して十分に気液分離され たガスを吐出することができる密閉型圧縮機を提供することが出来る。

Claims

請求の範囲
1 . 密閉容器と、 前記密閉容器に収容される圧縮機構と、 前記圧縮機構の下方に 配置され、 回転子と固定子を有する電動機と、 前記電動機の回転力を前記圧縮機 構部に伝達するクランク軸と、 前記密閉容器内の下部に設けられ、 オイルをため るオイル溜めと、 前記オイルを前記クランク軸を通じて軸受部ゃ圧縮機構摺動部 に供給する給油機構とを備える密閉型圧縮機であって、
前記圧縮機構上部に設けられる容器内吐出室と、
前記容器内吐出室と前記圧縮機構の下部を連通させる圧縮機構連通路と、 前記圧縮機構連通路から前記回転子上部に設けられる回転子上部室まで続 く通路カバーで囲われた連絡路と、
前記回転子上部室と回転子下部室を連通させるように回転子に設けられる 回転子通路と、
前記回転子の下部に設けられる回転子下部室と、
前記電動機下方の空間部と、
前記固定子の下部と上部とを連通させるように前記固定子または固定子と 密閉容器との間に設けられた固定子通路と、
前記連絡路の外まわりに設けられる固定子上部室と前記圧縮機構または前 記圧縮機構と前記密閉容器との間に設けられる圧縮機構上昇通路と、
前記密閉容器内の前記固定子上部室の高さ位置以上の部分に設けられた外 部吐出口とからなる容器内ガス通路を有し、
さらに、 前記固定子の上部と下部とを連通させる固定子連通路と、 前記固定子通路と前記固定子連通路とを仕切る隔離壁を前記固定子上部に 有することを特徴とする密閉型圧縮機。
2 . 前記隔離壁が第 1の端部と第 2の端部を有し、 前記第 1の端部が前記固定子上部に固定され、
前記第 2の端部が前記通路カバーに接することを特徴とする請求項 1記載 の密閉型圧縮機。
3 . 前記隔離壁が、 第 1の端部と第 2の端部を有し、
前記第 1の端部が前記固定子上部に固定され、
前記第 2の端部が前記通路カバーに近接し、
前記第 2の端部と前記通路カバ一との間隙を封じるシール部を有すること を特徴とする請求項 1記載の密閉型圧縮機。
4. 前記固定子を覆う絶縁体をさらに有し、 前記絶縁体と前記隔離壁が一体成形 物であることを特徴とする請求項 1記載の密閉型圧縮機。
5 . 前記固定子の下部と所定の間隙を隔てて対向し、 かつ前記固定子連通路を覆 うように設けられる衝突体をさらに有し、
前記固定子連通路からの吐出ガスを前記衝突体に衝突させることを特徴と する請求項 1から 4記載の密閉型圧縮機。
6 . 前記固定子を覆う絶縁体をさらに有し、 前記絶縁体と前記衝突体が一体成形 物であることを特徴とする請求項 5記載の密閉型圧縮機。
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