WO2010029956A2 - 密閉型圧縮機 - Google Patents

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憲幸 小林
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サンデン株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C18/02Rotary-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
    • F04C18/0207Rotary-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
    • 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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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02Lubrication; Lubricant separation
    • F04C29/026Lubricant separation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/80Other components
    • F04C2240/806Pipes for fluids; Fittings therefor

Definitions

  • the present invention relates to a hermetic compressor, and more particularly, to a discharge passage for refrigerant and lubricating oil.
  • a scroll unit that performs a series of refrigerant suction, compression, and discharge processes is provided in a hermetic container, and lubricating oil is used for the scroll unit and the drive unit of the scroll unit.
  • This lubricating oil functions not only as a lubricant for the sliding surface and bearings in the scroll unit, but also as a seal for the sliding surface, and is stored in the oil storage chamber at the bottom of the hermetic container for temporary cooling. It circulates in the airtight container while mixing.
  • the refrigerant is often discharged out of the sealed container through a discharge pipe provided at the upper part of the sealed container.
  • the discharge pipe is provided at the upper part of the sealed container in this way, the refrigerant is discharged from the scroll unit.
  • a mechanism for guiding the lubricating oil and the refrigerant to the oil storage chamber at the lower part of the sealed container so as not to flow directly to the discharge pipe is required at the upper part of the scroll unit, and there is a problem that the number of parts increases and the structure tends to be complicated.
  • the discharge pipe is provided in the body portion of the sealed container, thereby simplifying the structure at the top of the scroll unit. JP-A-9-287579 JP 2004-316500 A JP 2006-132419 A
  • the present invention has been made based on the above-described circumstances, and the object of the present invention is to sufficiently separate the refrigerant from the lubricating oil and efficiently discharge the refrigerant outside the sealed container while simplifying the structure.
  • the object is to provide a hermetic compressor.
  • a hermetic compressor includes a cylindrical body, a discharge chamber formed above the body, and a lubrication formed below the body.
  • a sealed container having an oil storage chamber in which discharge pressure acts in the barrel, a rotary shaft extending through the barrel and supported rotatably via a bearing, and housed in the barrel and rotating
  • a stator including a rotor that is driven by energization and rotated integrally with the rotating shaft around the rotating shaft, an armature winding that rotates the rotor around the rotor, and the stator
  • An electric motor having a supply flow path for guiding lubricating oil to the oil storage chamber, and housed in the body portion on the upper side of the electric motor and driven by the rotating shaft to suck, compress and discharge the working fluid
  • a spindle frame that is disposed between the motor and the electric motor and fixes the compression unit and supports the rotating shaft via the bearing, and the compression unit, the inside
  • a discharge passage an oil separation plate that is provided in an upper portion of the stator and separates lubricating oil from a refrigerant guided from the discharge passage, and is provided on the trunk portion below the spindle frame, It has an oil separation plate and a discharge pipe for discharging the refrigerant that has passed through the stator to the outside of the hermetic container.
  • the discharge flow path is formed inside the compression unit and the main shaft frame and between the compression unit and the main shaft frame and the side wall surface of the trunk portion. It is the path
  • the discharge flow path is through a path of a hole drilled in the compression unit and the spindle frame.
  • the refrigerant and the lubricating oil are provided in at least one of the inside of the compression unit and the spindle frame and between the compression unit and the spindle frame and the inner wall surface of the body portion of the sealed container.
  • a discharge flow path is provided so as to lead to the stator of the electric motor, and the refrigerant is discharged from the discharge tube provided in the body of the closed container, so that the lubricating oil and the refrigerant are directly connected to the discharge tube. It is not necessary to provide a mechanism (discharge head) for guiding the oil storage chamber below the sealed container so as not to flow in the upper part of the compression unit, the structure of the upper part of the sealed container can be simplified, and the cost can be reduced.
  • the refrigerant and the lubricating oil pass through not only the oil separation plate but also the stator including the armature winding, so that the refrigerant and the lubricating oil can be reliably separated, and only the refrigerant can be discharged out of the sealed container satisfactorily. it can.
  • the hermetic compressor of the second aspect since the discharge flow path is a pipe, the refrigerant and the lubricating oil can be reliably guided to the stator of the electric motor with a simple structure.
  • the hermetic compressor of the third aspect since the discharge flow path passes through the passages of the holes provided in the compression unit and the spindle frame, the refrigerant and the lubricating oil are surely connected to the stator of the motor with a simpler structure. The cost can be reduced at the same time.
  • the hermetic compressor according to claim 4 since the discharge pipe is provided at a position symmetrical to the wiring of the electric motor with the rotating shaft interposed therebetween, the refrigerant can be smoothly and efficiently sealed with less interference with the wiring of the electric motor. It can be discharged outside.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • Hermetic compressor 2 Housing (sealed container) 3 Body 6 Motor 8 Stator 12 Rotating Shaft 14 Spindle Frame 30 Scroll Unit 32 Fixed Scroll 52 Movable Scroll 60 Discharge Chamber 72 Discharge Pipe 90 Discharge Channel 96 Oil Separator Plate 98 Discharge Hole 100 Wiring
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a hermetic compressor according to the present invention.
  • the compressor 1 is a scroll type compressor and is incorporated in a refrigeration circuit such as a refrigeration apparatus or a heat pump type oil feeder.
  • the circuit includes a path through which a carbon dioxide refrigerant (hereinafter referred to as a refrigerant), which is an example of a working fluid, circulates.
  • the compressor 1 sucks the refrigerant from the path, compresses the refrigerant, and supplies the refrigerant toward the path.
  • the compressor 1 includes a housing (sealed container) 2, and the body 3 of the housing 2 is airtightly fitted on the upper and lower sides by an upper lid 4 and a lower lid 5, respectively.
  • An electric motor (electric motor, hereinafter referred to as a motor) 6 is accommodated in the body 3, and a rotating shaft 12 is disposed in the motor 6.
  • a rotor 7 having a permanent magnet is fixed to the outer peripheral side of the rotating shaft 12, and a stator 8 having an armature winding 9 is disposed on the outer peripheral side of the rotor 7.
  • the stator 8 is fixed by press-fitting a part of the outer peripheral side to the body portion 3.
  • the upper end side of the rotary shaft 12 is rotatably supported by the spindle frame 14 via a bearing 16.
  • the spindle frame 14 is joined and fixed to the body 3 by welding or the like.
  • a shielding member 80 is provided on the upper portion of the motor 6 so as to be fitted on the spindle frame 14 and extend radially to the outer peripheral portion of the stator 8.
  • the shielding member 80 the region of the rotor 7 and the stator 8 and the region of the outer periphery of the stator 8 are partitioned.
  • the lower end side of the rotating shaft 12 is rotatably supported by the countershaft frame 18 via the bearing 20.
  • An oil pump 22 is attached to the lower end side of the rotary shaft 12, and the pump 22 sucks lubricating oil in an oil storage chamber 23 formed inside the lower lid 5.
  • the lubricating oil is supplied to the motor 6 and the scroll unit (compression unit) 30 from the upper end of the rotating shaft 12 through an oil passage 24 formed in the rotating shaft 12 along the axial direction. It functions as a lubricant for bearings and a seal for sliding surfaces.
  • an inlet 19 for lubricating oil is formed at an appropriate position of the frame 18, and the lubricating oil supplied to each sliding portion in the compressor 1 is stored in the oil storage chamber via the inlet 19 as will be described later. 23 is stored.
  • the scroll unit 30 is disposed above the motor 6 in the body 3, and performs a series of processes of refrigerant suction, compression, and discharge.
  • the scroll unit 30 includes a movable scroll 52 and a fixed scroll 32, and the movable scroll 52 includes an end plate 54.
  • the end plate 54 has a spiral wrap extending toward the end plate 34 of the fixed scroll 32. It is integrally formed. These spiral wraps cooperate with each other to form a compression chamber, and this compression chamber moves from the radially outer peripheral side of the spiral wrap toward the center by the revolving motion of the movable scroll 52 with respect to the fixed scroll 32. In doing so, the volume is reduced and the refrigerant is compressed.
  • a boss 66 is formed on the lower surface side of the end plate 54, and this boss 66 is rotatably supported by the eccentric shaft 26 via the bearing 28.
  • the eccentric shaft 26 is integrally formed on the upper end side of the rotary shaft 12.
  • the rotation of the movable scroll 52 is blocked by a rotation blocking pin 68.
  • the fixed scroll 32 is fixed to the spindle frame 14, and the end plate 34 partitions the compression chamber side and the discharge chamber 60 side. Further, a discharge hole 36 communicating with the compression chamber side is formed through the end plate 34 at an appropriate position in the central portion of the fixed scroll 32. As shown in FIG.
  • the discharge flow path 90 is provided so as to guide the refrigerant containing lubricating oil from the discharge chamber 60 to the upper portion of the stator 8.
  • the discharge flow path 90 is composed of a hole path 92 formed in the scroll unit 30 and the spindle frame 14 and a pipe 94 communicating with the path 92, and the pipe 94 penetrates the shielding member 80. The refrigerant containing the lubricating oil is directly guided to the upper part of the stator 8.
  • An oil separation plate 96 that separates the lubricating oil from the refrigerant guided by the discharge flow path 90 is provided at the top of the stator 8.
  • the refrigerant containing the lubricating oil that has reached the discharge chamber 60 from the compression chamber is separated into the refrigerant and the lubricating oil through the discharge passage 90 and the oil separation plate 96 and the stator 8.
  • FIG. 2 a cross section taken along the line AA of FIG. 1 is shown, and a top view of the oil separation plate 96 is shown.
  • the oil separation plate 96 is provided with a plurality of constricted holes 98 concentrically as viewed from the upper surface thereof, and the refrigerant containing lubricating oil passes through these constricted holes 98 to form a compressed refrigerant. Separated into lubricating oil. Specifically, the refrigerant and the lubricating oil flow down not only in the oil separation plate 96 but also in the stator 8 including the armature winding 9, so that the lubricating oil adheres to the armature winding 9 and the refrigerant is surely cooled. And lubricating oil.
  • the body 3 is provided with a discharge pipe 72 positioned below the spindle frame 14, and the refrigerant separated from the lubricating oil is discharged outside the housing 2, that is, outside the compressor 1 through the discharge pipe 72. .
  • wiring 100 for operating the motor 6 is actually arranged along the inner surface of the side wall of the body portion 3, and the discharge pipe 72 sandwiches the rotating shaft 12.
  • the wiring 100 is provided at a symmetrical position.
  • the movable scroll 52 performs a turning motion without rotating as the rotary shaft 12 rotates. This orbiting movement of the movable scroll 52 causes the refrigerant to be sucked from the outer peripheral side of the scroll unit 30 toward the inside through the suction pipe 70.
  • the high-pressure compressed refrigerant containing the mist-like lubricating oil by stirring reaches the discharge chamber 60 through the discharge hole 36, circulates in the housing 2 through the discharge flow path 90, It is discharged out of the compressor 1 through a discharge pipe 72 provided in the body 3.
  • the high-pressure compressed refrigerant containing the lubricating oil is reliably separated from the lubricating oil by the oil separation plate 96 and the stator 8, and only the refrigerant is discharged out of the compressor 1 through the discharge pipe 72 and separated.
  • Lubricating oil drops and is stored in the oil storage chamber 23 through the inlet 19 provided in the lower part of the housing 2.
  • the lubricant supplied to the scroll unit 30 and the bearings 16, 28, etc. is changed in the direction of the substantially right angle by the oil discharge passage 84, and is a compressed refrigerant containing the lubricant passing through the discharge passage 90.
  • the air flows down in the stator 8 and is led to the oil storage chamber 23 through the introduction port 19 and stored.
  • the discharge flow path 90 is provided so as to guide the refrigerant and the lubricating oil directly to the upper portion of the stator 8 of the motor 6, and the discharge pipe 72 is connected to the spindle frame 14. It is arranged at the lower part 3 so as to be located below.
  • the hermetic compressor according to the present invention by providing the discharge pipe 72 in the body portion 3, there is no need to provide the discharge head disposed on the top of the scroll unit 30 as in the prior art, and the housing The structure of the upper part of 2 can be simplified and the cost can be reduced. Then, the refrigerant containing the lubricating oil is directly guided to the stator 8 through the discharge passage 90, and not only the oil separation plate 96 but also the stator 8 including the armature winding 9 is passed. Thus, the refrigerant and the lubricating oil can be separated, and only the refrigerant can be discharged out of the compressor 1 satisfactorily.
  • the discharge flow path 90 is constituted by a hole path 92 formed in the scroll unit 30 and the spindle frame 14 and a pipe (for example, a copper pipe) 94 communicating with the path 92. Therefore, the refrigerant and the lubricating oil can be reliably guided to the stator 8 of the motor 6 with a simple structure using the pipe 94, and the structure is further simplified by passing through the hole path 92, thereby reducing the cost. Can be planned. Further, since the discharge pipe 72 is provided at a position symmetrical to the wiring 100 with the rotating shaft 12 interposed therebetween, the refrigerant separated from the lubricating oil can be smoothly and efficiently removed from the compressor 1 with less interference with the wiring 96 of the motor 6. Can be discharged.
  • the discharge flow path 90 is configured by the hole 92 formed in the scroll unit 30 and the spindle frame 14 and the pipe 94 communicating with the path 92.
  • the flow path 90 may be constituted by only the pipe 94. That is, the pipe 94 is disposed inside the scroll unit 30 and the spindle frame 14 or between the scroll unit 30 and the spindle frame 14 and the side wall surface of the trunk portion 3, and the discharge chamber 60, the rotor 7, and the stator 8 are constituted by the pipe 94 alone. These areas may be communicated with each other.
  • the discharge flow path 90 is constituted only by the hole path 92 passing through the inside of the spindle frame 14, and the discharge chamber 60 and the rotor 7 and stator 8 areas are communicated only by the hole path 92. It may be.
  • the hermetic compressor is configured as the scroll compressor using the scroll unit 30 as the compressor 1.
  • the compressor 1 may perform a series of refrigerant suction, compression, and discharge processes.
  • the present invention is not limited to the scroll compressor, but can be applied to other types of hermetic compressors.
  • hermetic compressor capable of efficiently separating the refrigerant from the lubricating oil and efficiently discharging it out of the hermetic container while simplifying the structure, such as air conditioning, freezing, refrigeration, hot water supply, etc. Widely available as a compressor for

Abstract

 構造の簡略化を図りつつ冷媒を潤滑油から十分に分離して効率よく密閉容器外に吐出することの可能な密閉型圧縮機を提供する。 スクロールユニット(30)及び主軸フレーム(14)の内部またはスクロールユニット及び主軸フレームと密閉容器(2)の胴部(3)の内壁面との間に、冷媒と潤滑油とを電動機(6)のステータ(8)へ直接導くように吐出流路(90)を設け、ステータの上部に吐出流路から導かれた冷媒から潤滑油を分離するオイル分離板(96)を設け、潤滑油を分離した冷媒を密閉容器外に吐出する吐出管(72)を主軸フレームの下方に位置して胴部に設ける。

Description

密閉型圧縮機
 本発明は、密閉型圧縮機に係り、詳しくは、冷媒及び潤滑油の吐出流路に関するものである。
 この種の密閉型圧縮機では、冷媒の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施するスクロールユニットが密閉容器内に備えられ、スクロールユニット及びこのスクロールユニットの駆動部には潤滑油が用いられている。この潤滑油は、スクロールユニット内の摺動面や軸受等の潤滑剤のみならず、摺動面のシールとしての機能を有しており、密閉容器下部の貯油室に貯溜され、一時的に冷媒と混ざりながら密閉容器内を循環している。
 ところで、容器内の各部分で潤滑剤やシールとして作用した潤滑油は、冷媒とともに吐出口から吐出されてしまうと、スクロールユニット内の油上がり現象、潤滑不良、熱効率の低下を招くという問題がある。
 そこで、潤滑油を冷媒と一緒に吐出させずに密閉容器下部の貯油室へ導くため、容器胴部の内壁面に排油通路や排油ガイド部を設け、或いは内壁面に沿い排油パイプを設けた構成が知られている(特許文献1、2、3参照)。
 一方、冷媒は密閉容器の上部に設けられた吐出管を介して密閉容器外へ吐出されることが多く、このように吐出管が密閉容器の上部に設けられていると、スクロールユニットから吐出した潤滑油と冷媒とを直接吐出管に流れないよう密閉容器下部の貯油室へ導くための仕組みがスクロールユニットの上部に必要となり、部品点数が増加して構造が複雑となり易いという問題がある。
 このようなことから、上記各特許文献では、吐出管を密閉容器の胴部に設けるようにしており、これによりスクロールユニットの上部における構造の簡略化が実現されている。
特開平9−287579号公報 特開2004−316500号公報 特開2006−132419号公報
 しかしながら、上記各特許文献によれば、排油通路等を設けることで潤滑油と冷媒とを密閉容器下部の貯油室へ確実に導くことが可能であるが、このような構造では、潤滑油と冷媒とを貯油室へ導くことができても、潤滑油と冷媒とを十分に分離できるとは限らず、依然として上記スクロールユニット内の油上がり現象、潤滑不良、熱効率の低下を招くおそれがあり、好ましいことではない。
 また、吐出管を密閉容器の胴部に設ける場合、冷媒を他の構成部材との干渉少なく如何にスムーズに効率よく密閉容器外に吐出できるかも課題となる。
 本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、構造の簡略化を図りつつ冷媒を潤滑油から十分に分離して効率よく密閉容器外に吐出することの可能な密閉型圧縮機を提供することにある。
 上記の目的を達成すべく、請求項1記載の密閉型圧縮機は、筒状の胴部、及び該胴部の上側に形成される吐出室、並びに前記胴部の下側に形成される潤滑油の貯油室を有し、前記胴部内に吐出圧が作用する密閉容器と、前記胴部内を延び、軸受を介して回転自在に支持された回転軸と、前記胴部内に収容され、前記回転軸を通電により駆動させるとともに、該回転軸の周囲にて該回転軸と一体にて回転されるロータ、及び該ロータの周囲にて該ロータを回転させる電機子巻線を含むステータ、並びに前記ステータ内に形成され、潤滑油を前記貯油室へ導く供給流路を有する電動機と、該電動機の上側にて前記胴部内に収容され、前記回転軸に駆動されて作動流体の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施する圧縮ユニットと、該圧縮ユニットと前記電動機との間に配設され、前記圧縮ユニットを固定するとともに、前記軸受けを介して前記回転軸を支持する主軸フレームとを具備し、前記圧縮ユニット及び前記主軸フレームの内部並びに前記圧縮ユニット及び前記主軸フレームと前記胴部の内壁面との間の少なくともいずれか一方に設けられ、該圧縮ユニットで圧縮された冷媒及び該冷媒に含まれる潤滑油を前記吐出室から前記ステータへ直接導く吐出流路と、前記ステータの上部に設けられ、前記吐出流路から導かれた冷媒から潤滑油を分離するオイル分離板と、前記胴部に前記主軸フレームの下方に位置して設けられ、前記オイル分離板及び前記ステータを通過した冷媒を前記密閉容器外に吐出する吐出管とを有することを特徴とする。
 また、請求項2記載の密閉型圧縮機では、請求項1において、前記吐出流路は前記圧縮ユニット及び前記主軸フレームの内部並びに前記圧縮ユニット及び前記主軸フレームと前記胴部の側壁面との間の少なくともいずれか一方に設けられて前記ステータへ延びるパイプの経路であることを特徴とする。
 また、請求項3記載の密閉型圧縮機では、請求項1または2において、前記吐出流路は前記圧縮ユニット及び前記主軸フレームの内部に穿設された穴の径路を介することを特徴とする。
 また、請求項4記載の密閉型圧縮機では、請求項1から3のいずれかにおいて、前記胴部の側壁内面に沿い前記電動機を作動させるための配線を有し、前記吐出管は、前記回転軸を挟んで前記配線と対称な位置に設けられていることを特徴とする。
 請求項1記載の密閉型圧縮機によれば、圧縮ユニット及び主軸フレームの内部並びに圧縮ユニット及び主軸フレームと密閉容器の胴部の内壁面との間の少なくともいずれか一方に冷媒と潤滑油とを電動機のステータへ導くように吐出流路を設け、冷媒の密閉容器外への吐出を密閉容器の胴部に設けた吐出管から行うようにしているので、潤滑油と冷媒とを直接吐出管に流れないよう密閉容器下部の貯油室へ導くための仕組み(吐出ヘッド)を圧縮ユニットの上部に設ける必要がなくなり、密閉容器の上部の構造を簡略化することができ、コスト低減を図ることができる。
 そして、冷媒と潤滑油がオイル分離板のみならず電機子巻線を含むステータを通過することで、確実に冷媒と潤滑油とを分離でき、冷媒だけを良好に密閉容器外へ吐出することができる。
 請求項2記載の密閉型圧縮機によれば、吐出流路はパイプなので、簡単な構造で確実に冷媒と潤滑油とを電動機のステータへ導くことができる。
 請求項3記載の密閉型圧縮機によれば、吐出流路は圧縮ユニット及び主軸フレームに設けられた穴の径路を介するので、より一層簡単な構造で確実に冷媒と潤滑油とを電動機のステータへ導くことができ、併せてコスト低減を図ることができる。
 請求項4記載の密閉型圧縮機によれば、吐出管は回転軸を挟んで電動機の配線と対称な位置に設けられているので、冷媒を電動機の配線との干渉少なくスムーズに効率よく密閉容器外に吐出することができる。
 図1は本発明に係る密閉型圧縮機の縦断面図である。
 図2は図1のA−A線に沿う断面図である。
 1  密閉型圧縮機
 2  ハウジング(密閉容器)
 3  胴部
 6  モータ
 8  ステータ
 12 回転軸
 14 主軸フレーム
 30 スクロールユニット
 32 固定スクロール
 52 可動スクロール
 60 吐出室
 72 吐出管
 90 吐出流路
 96 オイル分離板
 98 吐出孔
 100 配線
 以下に、本発明を実施するための形態について図面に基づいて具体的に説明する。
 図1は、本発明に係る密閉型圧縮機の縦断面を示す。
 この圧縮機1は、スクロール型圧縮機であって、冷凍装置やヒートポンプ式給油機などの冷凍回路に組み込まれている。当該回路は、作動流体の一例である二酸化炭素冷媒(以下、冷媒)が循環する経路を備え、圧縮機1は経路から冷媒を吸入し、圧縮して経路に向けて供給する。
 この圧縮機1はハウジング(密閉容器)2を備えており、ハウジング2の胴部3は、その上側及び下側が上蓋4及び下蓋5によってそれぞれ気密に嵌合されており、胴部3の内部が密閉され、高圧の吐出圧が作用している。
 胴部3内には電気モータ(電動機、以下、モータ)6が収容され、このモータ6内には回転軸12が配置されている。詳しくは、モータ6は、永久磁石を有するロータ7が回転軸12の外周側に固着され、このロータ7の外周側には電機子巻線9を有するステータ8が配置されている。ステータ8は胴部3に外周側の一部分が圧入されて固定されている。これより、電機子巻線9が通電されると、ロータ7は電機子巻線9で発生した磁界の回転に伴って回転し、回転軸12と一体的に回転する。また、回転軸12の上端側は軸受16を介して主軸フレーム14に回転自在に支持されている。なお、主軸フレーム14は、溶接等により胴部3に接合され固定されている。
 また、モータ6の上部には、主軸フレーム14に外嵌されるとともに径方向でステータ8外周部にまで延びて遮蔽部材80が設けられている。この遮蔽部材80により、ロータ7及びステータ8の領域とステータ8の外周の領域とが仕切られている。
 一方、回転軸12の下端側は軸受20を介して副軸フレーム18に回転自在に支持されている。また、回転軸12の下端側にはオイルポンプ22が装着されており、ポンプ22は下蓋5の内側に形成された貯油室23内の潤滑油を吸引する。この潤滑油は回転軸12の内部に軸線方向に沿って穿設される油路24を経て回転軸12の上端からモータ6やスクロールユニット(圧縮ユニット)30等に供給され、各摺動部分や軸受等の潤滑剤、並びに、摺動面のシールとして機能する。更に、このフレーム18の適宜位置には潤滑油の導入口19が形成されており、圧縮機1内の各摺動部分に供給された潤滑油は、後述の如く導入口19を介して貯油室23に貯留される。
 上記スクロールユニット30は、胴部3内においてモータ6の上方に配置され、冷媒の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施する。詳しくは、このスクロールユニット30は、可動スクロール52及び固定スクロール32から構成されており、可動スクロール52は鏡板54を備え、この鏡板54には固定スクロール32の鏡板34に向けて延びた渦巻きラップが一体形成されている。そして、これら各渦巻きラップが互いに協働して圧縮室を形成し、この圧縮室は固定スクロール32に対する可動スクロール52の旋回運動により、渦巻きラップの径方向外周側から中心に向けて移動し、この際、その容積が減少され、冷媒が圧縮される。
 上述した可動スクロール52に旋回運動を付与するため、鏡板54の下面側にはボス66が形成され、このボス66は軸受け28を介して偏心軸26に回転自在に支持される。この偏心軸26は回転軸12の上端側に一体形成されている。なお、可動スクロール52の自転は自転阻止ピン68により阻止されている。
 一方、固定スクロール32は主軸フレーム14に固定されており、鏡板34が圧縮室側と吐出室60側とを仕切っている。また、固定スクロール32の中央部分の適宜位置には、圧縮室側に連通する吐出孔36が鏡板34を貫通して穿設されている。
 そして、図1に示すように、吐出室60とモータ6のロータ7及びステータ8の領域とは、吐出流路90により連通されている。即ち、吐出流路90が吐出室60からステータ8の上部に潤滑油を含んだ冷媒を導くように設けられている。
 詳しくは、吐出流路90は、スクロールユニット30及び主軸フレーム14の内部に穿設された穴の径路92と当該径路92と連通するパイプ94とからなり、パイプ94が遮蔽部材80を貫通し、潤滑油を含んだ冷媒をステータ8の上部に直接導くように構成されている。
 また、ステータ8の上部には、吐出流路90により導かれる冷媒から潤滑油を分離するオイル分離板96が設けられている。
 これにより、圧縮室から吐出室60に至った潤滑油を含んだ冷媒は、吐出流路90を通りオイル分離板96及びステータ8を経て冷媒と潤滑油とに分離される。
 ここで、図2を参照すると、図1のA−A線に沿う断面が示され、オイル分離板96の上面図が示されている。
 同図に示すように、オイル分離板96には、その上面から視て同心円状に複数の絞り孔98が配設され、潤滑油を含む冷媒はこれらの絞り孔98を通ることで圧縮冷媒と潤滑油に分離される。
 詳しくは、冷媒と潤滑油とは、オイル分離板96のみならず、電機子巻線9を含むステータ8内を流下することで、電機子巻線9に潤滑油が付着して、確実に冷媒と潤滑油とに分離される。
 そして、胴部3には主軸フレーム14の下方に位置して吐出管72が設けられており、潤滑油を分離した冷媒はこの吐出管72を通じてハウジング2外、即ち圧縮機1外へ吐出させられる。
 詳しくは、上記図2に示すように、実際には胴部3の側壁内面に沿いモータ6を作動させるための配線100が配策されており、上記吐出管72は、回転軸12を挟んで配線100に対称な位置に設けられている。
 このように構成された圧縮機1によれば、回転軸12の回転に伴い、可動スクロール52が自転することなく旋回運動する。この可動スクロール52の旋回運動は、吸入管70を介して冷媒をスクロールユニット30の外周側からその内部に向けて吸入させる。そして、圧縮室の容積が縮小すると、撹拌によるミスト状の潤滑油を含んだ高圧の圧縮冷媒は吐出孔36を介して吐出室60に至り、吐出流路90を経てハウジング2内を循環し、胴部3に設けた吐出管72を通じて圧縮機1外へ吐出させられる。
 この際、潤滑油を含んだ高圧の圧縮冷媒は、オイル分離板96及びステータ8にて潤滑油から確実に分離され、冷媒だけが吐出管72を通じて圧縮機1外へ吐出させられ、分離された潤滑油は、滴下し、ハウジング2内の下部に設けられた導入口19を介して貯油室23に貯留される。
 また、スクロールユニット30や軸受16、28等に供された潤滑油は、オイル排出路84によってその流れが略直角方向に向けて変更され、上記吐出流路90を通る潤滑油を含んだ圧縮冷媒と同様に、ステータ8内を流下し、導入口19を通じて貯油室23に導かれて蓄えられる。
 ところで、上述した如く、本発明に係る密閉型圧縮機では、冷媒と潤滑油とをモータ6のステータ8の上部へ直接に導くように吐出流路90を設け、吐出管72を主軸フレーム14の下方に位置して胴部3に設けるようにしている。
 従って、本発明に係る密閉型圧縮機によれば、吐出管72を胴部3に設けることで、上記従来の如くスクロールユニット30の上部に配設していた吐出ヘッドを設ける必要がなくなり、ハウジング2の上部の構造を簡略化することができ、コスト低減を図ることができる。
 そして、潤滑油を含んだ冷媒を吐出流路90を経てステータ8へ直接に導くようにし、オイル分離板96のみならず電機子巻線9を含むステータ8を通過させるようにしたことで、確実に冷媒と潤滑油とを分離でき、冷媒だけを良好に圧縮機1外へ吐出させることができる。
 また、ここでは、吐出流路90をスクロールユニット30及び主軸フレーム14の内部に穿設された穴の径路92と当該径路92と連通するパイプ(例えば、銅パイプ)94とから構成するようにしているので、パイプ94を用いて簡単な構造で確実に冷媒と潤滑油とをモータ6のステータ8へ導くことができ、穴の径路92を介させることでより一層簡単な構造とし、コスト低減を図ることができる。
 また、吐出管72は回転軸12を挟んで配線100に対称な位置に設けられているので、潤滑油の分離された冷媒をモータ6の配線96との干渉少なくスムーズに効率よく圧縮機1外に吐出させることができる。
 以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施形態を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
 例えば、上記実施形態では、吐出流路90をスクロールユニット30及び主軸フレーム14の内部に穿設された穴の径路92と当該径路92と連通するパイプ94とから構成するようにしているが、吐出流路90をパイプ94のみで構成してもよい。即ち、パイプ94をスクロールユニット30及び主軸フレーム14の内部またはスクロールユニット30及び主軸フレーム14と胴部3の側壁面との間に配設し、パイプ94だけで吐出室60とロータ7及びステータ8の領域とを連通するようにしてもよい。さらに、可能であれば、吐出流路90を主軸フレーム14の内部を通る穴の径路92のみで構成し、穴の径路92だけで吐出室60とロータ7及びステータ8の領域とを連通するようにしてもよい。
 また、上記実施形態では、圧縮機1をスクロールユニット30を用いてスクロール型圧縮機として密閉型圧縮機を構成しているが、冷媒の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施するものであれば、本発明は、スクロール型圧縮機に限られず、他の方式の密閉型圧縮機にも適用可能である。
 構造の簡略化を図りつつ冷媒を潤滑油から十分に分離して効率よく密閉容器外に吐出することの可能な密閉型圧縮機を提供することができるので、空調、冷凍、冷蔵、給湯等のための圧縮機として広く利用できる。

Claims (4)

  1. 筒状の胴部、及び該胴部の上側に形成される吐出室、並びに前記胴部の下側に形成される潤滑油の貯油室を有し、前記胴部内に吐出圧が作用する密閉容器と、
    前記胴部内を延び、軸受を介して回転自在に支持された回転軸と、
    前記胴部内に収容され、前記回転軸を通電により駆動させるとともに、該回転軸の周囲にて該回転軸と一体にて回転されるロータ、及び該ロータの周囲にて該ロータを回転させる電機子巻線を含むステータ、並びに前記ステータ内に形成され、潤滑油を前記貯油室へ導く供給流路を有する電動機と、
    該電動機の上側にて前記胴部内に収容され、前記回転軸に駆動されて作動流体の吸入、
    圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施する圧縮ユニットと、
    該圧縮ユニットと前記電動機との間に配設され、前記圧縮ユニットを固定するとともに、前記軸受けを介して前記回転軸を支持する主軸フレームとを具備し、
    前記圧縮ユニット及び前記主軸フレームの内部並びに前記圧縮ユニット及び前記主軸フレームと前記胴部の内壁面との間の少なくともいずれか一方に設けられ、該圧縮ユニットで圧縮された冷媒及び該冷媒に含まれる潤滑油を前記吐出室から前記ステータへ直接導く吐出流路と、
    前記ステータの上部に設けられ、前記吐出流路から導かれた冷媒から潤滑油を分離するオイル分離板と、
    前記胴部に前記主軸フレームの下方に位置して設けられ、前記オイル分離板及び前記ステータを通過した冷媒を前記密閉容器外に吐出する吐出管と、
    を有することを特徴とする密閉型圧縮機。
  2. 前記吐出流路は前記圧縮ユニット及び前記主軸フレームの内部並びにともいずれか一方に設けられて前記ステータへ延びるパイプの経路であることを特徴とする請求項1記載の密閉型圧縮機。
  3. 前記吐出流路は前記圧縮ユニット及び前記主軸フレームの内部に穿設された穴の径路を介することを特徴とする請求項1または2記載の密閉型圧縮機。
  4. 前記胴部の側壁内面に沿い前記電動機を作動させるための配線を有し、
    前記吐出管は、前記回転軸を挟んで前記配線と対称な位置に設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
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