WO2023157078A1 - 密閉型圧縮機 - Google Patents

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WO2023157078A1
WO2023157078A1 PCT/JP2022/005946 JP2022005946W WO2023157078A1 WO 2023157078 A1 WO2023157078 A1 WO 2023157078A1 JP 2022005946 W JP2022005946 W JP 2022005946W WO 2023157078 A1 WO2023157078 A1 WO 2023157078A1
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WO
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oil
oil supply
supply hole
hole
hollow member
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/005946
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
貴也 木本
圭 佐々木
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2022/005946 priority Critical patent/WO2023157078A1/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation

Definitions

  • the present invention relates to a hermetic compressor used in a heat pump using refrigerant.
  • Some hermetic compressors used in heat pumps and the like are equipped with a centrifugal pump that draws up refrigerating machine oil into an oil supply hole inside the main shaft by rotating the main shaft.
  • a centrifugal pump that draws up refrigerating machine oil into an oil supply hole inside the main shaft by rotating the main shaft.
  • a gas vent hole is provided to release the foamed gas.
  • the refrigerating machine oil sucked up by the centrifugal pump reaches the gas vent hole and is discharged, the refrigerating machine oil scattered in the sealed container is discharged outside the compressor, and the performance of the heat pump and the like is deteriorated.
  • Patent Document 1 discloses a structure in which a sleeve having a small-diameter hole is installed opposite to the upper part of the gas vent hole at the end of the main shaft to suppress the outflow of refrigerating machine oil. is proposed.
  • Patent Document 1 since the sleeve is axially spaced apart from the main shaft and opposed to it, the refrigerating machine oil that rises through the lubricating hole of the main shaft scatters into the separated space, and flows into the sealed container together with the refrigerant gas through the hole of the sleeve. There was a danger of it leaking. In addition, in order to sufficiently suppress the outflow of oil, it is necessary to reduce the hole diameter, and there is a risk that the area through which the gas passes will decrease and the oil supply performance of the pump will deteriorate.
  • An object of the present disclosure is to reduce the amount of oil discharged while suppressing deterioration in oil supply performance in a hermetic compressor having an oil supply hole inside the main shaft of a rotating electric machine that guides oil upward.
  • the hermetic compressor of the present disclosure is A hermetic compressor having an oil supply hole inside a main shaft of a rotating electrical machine for guiding oil in an oil reservoir at the bottom upward of the shaft, wherein a hollow member having a hollow internal flow path is inserted and fixed into the oil supply hole,
  • the hollow member has an outer diameter smaller than that of the oil supply hole, and has a double tube portion in which the oil supply hole and the hollow member form a double cylindrical arrangement in the axial direction, and the inside of the oil supply hole and the hollow member
  • the oil sump side opens into the oil supply hole and the side opposite to the oil sump is closed, and the internal flow path extends between the inside of the oil supply hole and the outside of the oil supply hole. It is characterized by communicating with the space in the closed container.
  • the hermetic compressor of the present disclosure has a double pipe section in which the oil supply hole and the hollow member form a double cylindrical arrangement in the axial direction, and a gap is formed between the inside of the oil supply hole and the outside of the hollow member. Since the annular columnar space opens into the oil supply hole on the oil sump side and closes on the opposite side to the oil sump, it is possible to reduce the amount of oil to be discharged and suppress deterioration of the oil supply performance.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the upper end portion of the main shaft of the hermetic compressor according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of a comparative example with respect to the first embodiment;
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the upper end portion of the main shaft of the hermetic compressor according to Embodiment 2;
  • FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the upper end portion of the main shaft of the hermetic compressor according to Embodiment 3;
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 4;
  • FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the upper end portion of a main shaft of a hermetic compressor according to Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of a modification of the hermetic compressor according to Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of a modification of the hermetic compressor according to Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a perspective view of a hollow member of a hermetic compressor according to Embodiment 5;
  • FIG. 12 is a perspective view of another hollow member of the hermetic compressor according to Embodiment 5;
  • FIG. 12 is a perspective view of a hollow member of a hermetic compressor according to Embodiment 6;
  • FIG. 12 is a cross-sectional view perpendicular to the axial direction of the hollow member and the main shaft of the hermetic compressor according to Embodiment 6;
  • hermetic compressor of the present disclosure is not limited to the embodiments described below and the drawings themselves.
  • the configuration described in one embodiment may be added to or replaced with the configuration described in another embodiment.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 an example using a rotary compressor 100 as a hermetic compressor will be described. Note that the present disclosure can be applied not only to the rotary compressor 100 but also to a hermetic compressor having an oil supply form using a centrifugal pump.
  • the rotary compressor 100 having one cylinder 13 is described in the present embodiment, a plurality of cylinders 13 may be provided.
  • a rotary compressor 100 includes a compression mechanism section 10 inside a sealed container 1 and a rotating electric machine 20 which is composed of a rotor 21 and a stator 22 and drives the compression mechanism section 10 via a main shaft 11 .
  • the sealed container 1 has a substantially cylindrical shape elongated in the direction of the main axis 11 .
  • the longitudinal direction of the sealed container 1 is called the axial direction
  • the direction perpendicular to the axial direction is called the horizontal direction
  • the axial direction above the plane of the paper is the upward direction
  • the bottom of the paper plane is the downward direction.
  • the rotary compressor 100 is installed such that the axial direction of the main shaft 11 is the vertical direction.
  • the compression mechanism section 10 is composed of an eccentric shaft section 12 that rotates together with the main shaft 11, a cylinder 13, an upper bearing 14, a lower bearing 15, a piston 16, and vanes (not shown).
  • the compression chamber 30 is formed by attaching an upper bearing 14 and a lower bearing 15 to the axial ends of a cylindrical cylinder 13 .
  • a vane and a piston 16 slidably fitted to the eccentric shaft portion 12 are arranged in the compression chamber 30 .
  • a horizontal vane groove (not shown) is formed in the cylinder 13, and the vane groove slidably holds the vane.
  • the rear side of the vane is open to the space of the airtight gas atmosphere of the sealed container 1 .
  • a horizontal suction port 40 is formed in the cylinder 13 and guides the refrigerant sucked from the suction muffler 41 to the compression chamber 30 .
  • an oil reservoir 50 in which refrigerating machine oil (hereinafter abbreviated as oil) is stored.
  • An appropriate amount of oil is stored in the oil reservoir 50 so that a portion of the lower portion of the compression mechanism portion 10 is submerged.
  • the main shaft 11 of the rotary electric machine 20 is provided with an oil supply hole 17 extending in the axial direction at the center thereof. The lower end of the oil supply hole 17 opens into the oil reservoir 50, and oil enters the oil supply hole 17 from the opening. As the main shaft 11 rotates, the oil entering the oil supply hole 17 rises due to centrifugal force.
  • the oil supply hole 17 functions as a centrifugal pump that sucks up oil by the rotation of the main shaft 11, and serves as an oil path that guides the oil at the bottom of the sealed container 1 axially upward.
  • the main shaft 11 is provided with holes for supplying oil from an oil supply hole 17 to the upper bearing 14 , the lower bearing 15 and the piston 16 .
  • the compression mechanism 10 is located below the rotating electric machine 20 , and a discharge pipe 42 for discharging compressed refrigerant is connected to the upper part of the hermetic container 1 .
  • a rotor 21 of the rotary electric machine 20 is formed with air holes 23 for guiding gaseous refrigerant compressed in the lower compression mechanism 10 upward. Note that the air hole 23 is not essential, and the gaseous refrigerant may flow through the gap between the rotor 21 and the stator 22 .
  • the main shaft 11 extends above the rotor 21, and a disk-shaped oil separation plate 18 is fixed to the extended portion.
  • the oil separation plate 18 is a plate extending to the axial extension of the air holes 23 . Refrigerant flowing in the axial direction of the air hole 23 collides with the oil separation plate 18, and some of the oil particles contained in the refrigerant adhere to the oil separation plate 18 and are separated from the gaseous refrigerant. The oil adhering to the oil separation plate 18 is blown to the inner wall of the closed container 1 by centrifugal force, and collected in the oil sump 50 below along the inner wall of the closed container 1. - ⁇ Note that the oil separation plate 18 may have a vane shape or the like other than the disk shape, and it is not always necessary to install it.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the upper end of the main shaft 11 of the hermetic compressor according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the oil supply hole 17 is provided with a gas release hole 19 above the hole for supplying oil to each mechanism.
  • the oil supply hole 17 is provided so as to penetrate from the lower end to the upper end of the main shaft 11, and the gas vent hole 19 is provided at the upper end.
  • the gas vent hole 19 is for discharging the gas into the space inside the sealed container 1 outside the oil supply hole 17 when the refrigerant contained in the oil sucked up by the centrifugal pump is released as gas through the oil supply hole 17 .
  • a hollow member 70 having an internal flow path 71 is inserted and fixed inside the oil supply hole 17 .
  • the hollow member 70 has a fixed portion 70b fixed to the main shaft 11 and a cylindrical double pipe portion 70a having an outer diameter smaller than the inner diameter of the oil supply hole 17 on the lower end side from the fixed portion 70b.
  • the oil supply hole 17 and the double tube portion 70a form a double cylindrical arrangement.
  • the double pipe portion 70a is a tubular portion whose axial direction is longer than its inner diameter.
  • the double pipe portion 70 a forms a double cylinder structure with a gap between the oil supply hole 17 and the hollow member 70 .
  • An internal flow path 71 of the hollow member 70 is a flow path that communicates between the inside of the oil supply hole 17 and the space inside the sealed container 1 outside the oil supply hole 17 .
  • the internal flow path 71 serves as a flow path through which gas passes from the lower end side of the double pipe portion 70a to the upper gas vent hole 19. As shown in FIG.
  • the oil supply hole 17 axially penetrates the interior of the main shaft 11 , and the internal flow passage 71 of the hollow member 70 axially penetrates. , and the opposite side is opened toward the space inside the closed container 1 .
  • the simplest structure of the internal flow path 71 is a structure in which one side thereof is directly open to the space inside the closed container 1, that is, a structure in which a part of the internal flow path 71 serves as the gas vent hole 19.
  • the space inside the sealed container 1 and the inside of the oil supply hole 17 may communicate with each other via other members or the like.
  • the main shaft 11 has a straight circular tube shape with the oil supply hole 17 inside, and the double tube portion 70a of the hollow member 70 has a straight circular tube shape coaxial with the axis of the oil supply hole 17. is. Since the outer diameter of the double pipe portion 70a is smaller than the inner diameter of the lubricating hole 17, a circle extends axially between the outer cylindrical surface of the double pipe portion 70a and the inner cylindrical surface of the lubricating hole 17. Cylindrical gaps are formed. In the following description, this gap is referred to as an annular columnar space 80. As shown in FIG. The oil sump 50 side of the annular columnar space 80 is open to the oil supply hole 17, and the upper end side opposite to the oil sump 50 is closed.
  • the lower end of the double pipe portion 70a is positioned above the hole for supplying oil from the oil supply hole 17 to each mechanism, for example, the hole for supplying oil to the upper bearing 14 in the figure.
  • a rising oil layer is formed on the inner wall of the oil supply hole 17 and a gas area is formed in the center of the oil supply hole 17 .
  • the rising oil layer becomes thinner as it goes up, but the lower end of the annular columnar space 80 should be at a height that is not closed by the oil layer.
  • the outer diameter of the double pipe portion 70a is adjusted so that the gas layer can flow further inside. It is desirable to make it somewhat smaller than the inner diameter of the inner wall of the hole 17 and to adjust the length in the axial direction.
  • a portion having an outer diameter equal to the inner diameter of the oil supply hole 17 is formed in the fixed portion 70b.
  • the hollow member 70 is fixed to the main shaft 11 and the upper end of the cylindrical space 80 is closed by, for example, press-fitting that portion into the oil supply hole 17 . That is, the hollow member 70 closes the annular columnar space 80 by the fixing portion 70b having an outer diameter larger than that of the double tube portion 70a.
  • screws, welding, or the like may be used to fix the hollow member 70 to the main shaft 11, and another member or the like may be used to close the upper end side of the circular columnar space 80.
  • Rotational force is transmitted to the main shaft 11 by driving the rotating electric machine 20 .
  • the rotational force transmitted to the main shaft 11 is transmitted to the eccentric shaft portion 12 attached to the main shaft 11 , and the piston 16 rotates in the compression chamber 30 together with the eccentric shaft portion 12 .
  • Refrigerant gas and oil discharged from the discharge mechanism (not shown) of the upper bearing 14 pass through the air hole 23 of the rotor 21 and the gap between the rotor 21 and the stator 22, and are installed above the rotor 21.
  • Refrigerant oil is separated from the refrigerant gas by the oil separation plate 18 , and the refrigerant gas is discharged from the discharge pipe 42 .
  • the oil is returned to the oil sump 50 along the inner wall surface of the closed container 1 .
  • a heat pump device using a refrigerant includes a compressor, such as the rotary compressor 100, that compresses sucked gaseous refrigerant, a condenser that cools and liquefies the compressed gas, and a liquefied refrigerant.
  • a decompressor for decompressing the refrigerant to a low pressure to lower the temperature and an evaporator for evaporating the low-pressure refrigerant into a gaseous state are connected in order by pipes. If oil is mixed in the refrigerant discharged from the compressor, the performance of the heat pump may deteriorate, and it is desirable to reduce the amount of oil contained in the discharged refrigerant.
  • the oil supply hole 17 functions as a centrifugal pump to suck up oil from the oil sump 50 .
  • the sucked oil rises along the wall surface of the oil supply hole 17 by centrifugal force, and is supplied to the lower bearing 15, the compression chamber 30, and the upper bearing 14, and the oil remaining without being supplied further rises.
  • the thickness of the refrigerating machine oil on the wall surface of the oil supply hole 17 becomes thinner as it rises due to the relationship between centrifugal force and gravity.
  • the toroidal space 80 is an axially elongated space, allowing oil to reach its upper end, the closed end face 72 .
  • the end surface 72 is the surface on the lower end side of the fixed portion 70b. Even if the oil pushed up to the end face 72 spreads horizontally on the end face 72 of the hollow member 70 , it stays in the annular columnar space 80 and is not discharged into the internal flow path 71 of the hollow member 70 . In addition, since the annular columnar space 80 is long in the axial direction, even if the size of the radial gap in the annular columnar space 80 is reduced to some extent, a relatively large amount of oil can be retained. It is not necessary to reduce the diameter of the internal channel 71 to reduce outflow.
  • the inner diameter of the double pipe portion 70a is preferably 1/3 or more, more preferably 1/2 or more, of the inner diameter of the oil supply hole 17 at its lower portion. Further, the axial length of the double pipe portion 70a is longer than the outer diameter of the circular cylindrical space 80, and more preferably longer than twice.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the upper portion showing the configuration of a comparative example of the hermetic compressor of the present embodiment.
  • This comparative example is similar to the rotary compressor 100 of the present embodiment in that a fixing portion 170b of a hollow member 170 having an internal flow path 171 penetrating therethrough in the axial direction is press-fitted into the oil supply hole 17 and fixed.
  • the hollow member 170 does not have a portion corresponding to the double pipe portion 70a.
  • the annular columnar space 80 is not formed in the comparative example.
  • the figure schematically shows the oil layer OL inside the inner wall of the oil supply hole 17 .
  • the thickness of the oil layer OL in the oil supply hole 17 becomes thinner as it goes up, the figure shows a uniform thickness regardless of the height of the inner wall of the oil supply hole 17 .
  • the oil layer OL can reach the surface on the lower end side of the fixed portion 170b in the same manner as in the present embodiment. flow out to For this reason, in the comparative example, the oil flows out from the gas vent hole 19 at the upper end of the hollow member 170, and the oil outflow amount increases compared to the present embodiment. Further, it is conceivable to reduce the diameter of the internal flow path 171 of the end surface 172b in order to limit the amount of outflow of oil, but in that case, the pressure loss of the gas passing through the internal flow path 171 increases, and the oil supply performance deteriorates. descend.
  • the rotary compressor 100 of the present disclosure includes a hollow member 70 having a double pipe section 70a in which the oil supply hole 17 and the hollow member 70 form a double cylindrical arrangement in the axial direction.
  • a cylindrical space 80 formed between the outer surface of the member 70 opens into the oil supply hole 17 on the side of the oil sump 50 and closes on the side opposite to the oil sump 50 .
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the upper end of the main shaft 11 of the hermetic compressor according to the second embodiment.
  • the configuration other than the hollow member 70 is the same as that shown in the first embodiment.
  • the outer diameter of the double tube portion 70a on the lower end side is smaller than the inner diameter of the oil supply hole 17, and the oil supply hole 17 and the hollow member 70 have a double cylinder structure. It is the same as the first embodiment. The difference from the first embodiment is that the internal flow path 71 of the hollow member 70 is composed of a hole that does not penetrate axially and a horizontal hole 73 that penetrates the hollow member 70 in the horizontal direction.
  • the axially non-penetrating hole is composed of a hole axially penetrating the interior of the double tube portion 70a and a hole extending to a portion of the fixing portion 70b.
  • the axially non-penetrating hole is a hole that opens into the oil supply hole 17 on the side of the oil sump 50 and is closed inside the fixing portion 70b on the opposite side.
  • a horizontal hole 73 communicates with the axial hole at the upper end of the axial hole and extends horizontally through the hollow member 70 at the top of the hollow member 70 .
  • the upper portion of the hollow member 70 is above the upper end of the main shaft 11 in the axial direction.
  • One end of the horizontal hole 73 is open toward the space of the sealed container 1 outside the oil supply hole 17 .
  • the end of the horizontal hole 73 is the end of the gas release hole.
  • the annular columnar space 80 is provided, so oil is less likely to be discharged into the internal flow path 71 . Furthermore, since the outlet side of the internal flow path 71 that forms the gas vent hole 19 is the end of the horizontal hole 73 that penetrates in the horizontal direction, a centrifugal force acts on the refrigerant gas in the horizontal hole 73, and the oil supply hole 17 The effect of discharging the internal refrigerant gas is increased, and the refueling performance is improved.
  • the horizontal hole 73 penetrates both sides of the hollow member 70 in FIG. good too. Further, it is not essential that the axially non-penetrating hole is closed inside the fixing portion 70b, and the side opposite to the oil sump 50 may be closed. In addition, a member having a hole axially penetrating the double tube portion 70a and the fixed portion 70b and another member having a groove corresponding to the horizontal hole 73 formed on the upper end of the hole are covered to form a hollow member. 70 may be composed of a plurality of members.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the upper end of the main shaft 11 of the hermetic compressor according to the third embodiment.
  • the configuration other than the hollow member 70 is basically the same as that shown in the second embodiment, but the position where the horizontal hole 73 is installed is different.
  • the hollow member 70 according to Embodiment 3 has a lower outer diameter of the double tube portion 70a smaller than the inner diameter of the oil supply hole 17, and the oil supply hole 17 and the hollow member 70 have a double cylinder structure. It is the same as the first and second embodiments.
  • the internal flow path 71 of the hollow member 70 is composed of a non-piercing hole in the axial direction and a horizontal hole 73 penetrating the hollow member 70 in the horizontal direction.
  • the main shaft 11 protrudes above the rotor 21 of the rotary electric machine 20, further includes an oil separation plate 18 fixed to the main shaft 11 and positioned above the rotor 21, and is open to the space in the closed container of the horizontal hole 73. The end is located above the upper end of the main shaft 11 of the hollow member 70 and below the oil separation plate 18 .
  • the hermetic compressor of the present embodiment has effects similar to those of the first and second embodiments. Furthermore, since the outlet of the horizontal hole 73 of the internal flow path 71 that serves as the gas vent hole 19 is open to the lower space of the oil separation plate 18, minute refrigerating machine oil that dissolves in the refrigerant gas flows out into the internal flow paths 71 and 73. Even in this case, the oil is separated by the oil separation plate 18, and the discharge amount of oil can be suppressed.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of a hollow member 70 of a hermetic compressor according to Embodiment 4. As shown in FIG.
  • the oil supply hole 17 does not penetrate the main shaft 11 in the axial direction, is provided from the lower end of the main spindle 11 to the vicinity of the lower end of the rotor 21, and penetrates in the horizontal direction near the upper end of the oil supply hole 17.
  • a through hole 19 is provided in the main shaft 11 . That is, a gas vent hole 19 is formed in the middle of the main shaft 11 in the axial direction to communicate the inside of the oil supply hole 17 and the space outside the main shaft 11 .
  • the entire hollow member 70 is fixed inside the oil supply hole 17 .
  • the double pipe portion 70a of the hollow member 70 is located closer to the oil sump 50 than the gas vent hole 19 is.
  • An internal channel 71 of the hollow member 70 communicates with the gas vent hole 19 of the main shaft 11 .
  • a hollow member 70 having an internal flow passage 71 extending axially therethrough is inserted and fixed so as to be closer to the oil sump 50 than the gas vent hole 19 .
  • the hollow member 70 has a fixed portion 70b having an outer diameter equal to the inner diameter of the oil supply hole 17, and a double pipe portion 70a having a smaller inner diameter than the oil supply hole 17 below the fixed portion 70b.
  • the shape of the hollow member 70 is a stepped shape in which a fixing portion 70b and a double pipe portion 70a having different thicknesses are connected in the axial direction.
  • the double pipe portion 70a is closer to the oil sump 50 than the fixed portion 70b.
  • An annular columnar space 80 is formed between the inner diameter of the oil supply hole 17 and the hollow member 70.
  • the lower end side of the annular columnar space 80 is open to the oil supply hole 17, and the upper end side is connected to the fixing portion 70b of the hollow member 70 at the lower end. It is sealed at one end face 72 .
  • the oil supply hole 17 functions as a centrifugal pump to suck up oil from the oil reservoir 50 .
  • the sucked oil rises along the wall surface of the oil supply hole 17 due to centrifugal force, and is supplied to the lower bearing 15, the compression chamber 30, and the upper bearing 14. Enter 80.
  • the outflow control effect may decrease. If the opening on the lower end side of the annular columnar space 80 is clogged with the layer of oil in the oil supply hole 17, it becomes difficult for oil to flow into the interior of the annular columnar space 80, and the oil does not flow directly into the interior from the lower end of the double pipe portion 70a. Oil comes to flow into the flow path 71 . Therefore, it is desirable that the lower end of the hollow member 70 forming the annular columnar space 80 is sufficiently above the level of the oil stored in the oil sump 50 .
  • the standard for the oil level is a design item that matches the situation where there is a risk of leakage, such as during initial filling or during steady operation.
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to a modification of Embodiment 4.
  • the hollow member 70 shown in FIG. 6 has its upper end located below the gas vent hole 19 of the main shaft 11, and the internal passage 71 extends axially therethrough.
  • a horizontal hole 73 communicating with the hole extending in the axial direction is provided in a portion corresponding to the fixing portion 70b of FIG. 6, as in the second and third embodiments.
  • the internal flow path 71 of the hollow member 70 forms a T-shaped path with an axial hole and a horizontal hole 73 communicating with the axial hole.
  • the outlet of the horizontal hole 73 is installed so as to overlap the gas vent hole 19 provided in the main shaft 11 .
  • the fixing margin for the hollow member 70 can be provided above the gas vent hole 19, the circular columnar space 80 can be expanded without extending the lower end of the hollow member 70 toward the oil sump.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a rotary compressor 100 according to still another modification of the fourth embodiment.
  • the upper end of the annular columnar space 80 is closed by the end surface 72 of the lower end of the fixing portion 70b which is enlarged from the double pipe portion 70a.
  • the inner diameter of the oil supply hole 17 of the main shaft 11 above the double pipe portion 70a is reduced to form a step inside the main shaft 11, and the end surface 72 of the step formed in the main shaft 11 forms an annular ring. It has a structure in which the upper end of the column space 80 is closed.
  • the outer diameter of the fixing portion 70b is the same as or slightly smaller than that of the double pipe portion 70a.
  • the inner diameter of the main shaft 11 above the double tube portion 70a is made equal to the outer diameter of the fixed portion 70b.
  • the fixed portion 70b is fixed to a hole formed in the main shaft 11 by press fitting, screwing, brazing, or the like. Further, as shown in the figure, a step having a smaller diameter may be formed above the hole of the main shaft 11 into which the fixing portion 70b is inserted and fixed, and the step may be used as a stopper when the hollow member 70 is inserted.
  • the inner diameter of the stopper portion of the oil supply hole 17 of the main shaft 11 is preferably the same as the inner diameter of the fixing portion 70b.
  • the double pipe portion 70a and the fixed portion 70b can be formed of straight pipes, and in addition to the effects shown in FIGS. There is an effect of improving the accuracy of
  • FIG. 10 is a perspective view of a hollow member 70 of a hermetic compressor according to Embodiment 5.
  • FIG. 11 is a perspective view of another hollow member 70 of the rotary compressor 100 according to the fifth embodiment.
  • the hollow member 70 of Embodiment 5 has a slit 77 or a hole 78 that communicates between the internal flow path 71 and the circular cylindrical space 80 in the double tube portion 70a.
  • the figure shows an example in which a horizontal hole 73 is formed in the fixing portion 70b, the shape of the fixing portion 70b may have other configurations as described above.
  • the slit 77 or hole 78 is preferably formed at the lower end of the double tube portion 70a rather than the center.
  • the slit 77 is preferably formed so as to extend upward from the lower end of the double tube portion 70a halfway.
  • Hole 78 is preferably formed near the lower end of double tube portion 70a.
  • a plurality of slits 77 or holes 78 may be formed.
  • the hole 78 may be formed by recessing the lower end surface of the double tube portion 70a.
  • the area of the slit 77 or the hole 78 is set to a small area such as 5% or less of the area of the double pipe portion 70a, even if mist of oil is generated in the annular columnar space 80, most of it will be in the oil supply hole 17. Since it is supplemented on the inner surface, it is possible to further reduce the amount of oil discharged.
  • FIG. 12 is a perspective view of a hollow member 70 of a hermetic compressor according to Embodiment 6.
  • FIG. FIG. 13 is a partial cross-sectional view of the hollow member 70 of the hermetic compressor according to Embodiment 6 taken along a plane perpendicular to the axial direction at the height of the double pipe portion 70a.
  • the hollow member 70 of Embodiment 6 has a protrusion 79 at the lower end of the double pipe portion 70a, which protrudes toward the inner wall of the oil supply hole 17 and comes into contact with the inner wall.
  • a horizontal hole 73 may be formed in the fixing portion 70b.
  • Embodiment 6 As described in Embodiment 5, there is a risk that the oil will scatter from the lower end of the double pipe portion 70a, become mist, and flow into the internal flow path 71 again.
  • the oil that has reached the lower end of the double pipe portion 70 a can reach the inner surface of the oil supply hole 17 along the projection 79 . Therefore, the amount of oil that scatters is reduced, so that it is less likely to be misted, and the amount of oil that is discharged can be reduced.
  • the projection 79 partially closes the opening at the bottom of the circular columnar space 80, and there is a risk that the oil may spread along the projection 79 from the inner wall of the oil supply hole 17 to the inner surface of the double pipe portion 70a. Therefore, it is desirable to set the size in the circumferential direction to be as small as 1/10 or less of the entire circumference of the lower end of the double pipe portion 70a.
  • the protrusions 79 should protrude from the periphery of the slits 77 or holes 78 . Since the oil discharged from the slit 77 or the hole 78 can be transmitted to the inner wall of the oil supply hole 17 along the projection 79, there is an effect of reducing the amount of oil discharged.
  • the hermetic compressor of the present disclosure can be used for heat pumps and the like.

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Abstract

回転電機の主軸の内部に油を軸上方に導く給油穴を備えた密閉型圧縮機において、給油性能の低下を抑えながら、油の吐出量を減らすことを目的とする。　給油穴（１７）に中空の内部流路（７１）を設けた中空部材（７０）を挿入固定する。中空部材（７０）は、給油穴（１７）と中空部材（７０）とが軸方向に二重円筒配置を形成する二重管部位（７０ａ）を有し、給油穴１７の内側と中空部材（７０）の外側との間の隙間にできる円環柱空間（８０）は油溜め（５０）側が給油穴（１７）内に開口し、油溜め（５０）と反対側が閉口する。

Description

密閉型圧縮機
冷媒を用いたヒートポンプ等に使用される密閉型圧縮機に関する。
　ヒートポンプ等に使用される密閉型圧縮機として、主軸を回転することにより主軸の内部の給油穴に冷凍機油を吸い上げる遠心ポンプを備えるものがある。そのような密閉型圧縮機では、給油穴内で冷凍機油に溶け込んだ冷媒が発泡して冷凍機油の吸い込み能力が低下することを防ぐために、発泡したガスを逃がすガス抜き孔が設けられる。しかしながら、遠心ポンプで吸い上げた冷凍機油がガス抜き孔まで到達して排出されると、密閉容器内に飛散した冷凍機油が圧縮機外に吐出されて、ヒートポンプ等の性能が低下する。圧縮機から吐出される油の量を減らすために、たとえば特許文献１では、主軸端のガス抜き孔の上部に小径の穴を設けたスリーブを対向設置して、冷凍機油の流出を抑制する構造が提案されている。
公開実用新案公報昭６４－３６６７７号
　特許文献１では、スリーブが主軸から軸方向に離れて対向設置されるため、その離れた空間内に主軸の給油穴を上昇した冷凍機油が飛散し、スリーブの穴から冷媒ガスとともに密閉容器内に流れる虞があった。また、油の流出を十分に抑えるためには穴径を小さくする必要があり、ガスの通過する面積が縮小してポンプの給油性能が低下する虞があった。
　本開示は回転電機の主軸に内部に油を軸上方に導く給油穴を備えた密閉型圧縮機において、給油性能の低下を抑えながら、油の吐出量を減らすことを目的とする。
　本開示の密閉型圧縮機は、
　回転電機の主軸の内部に底部の油溜めの油を軸上方に導く給油穴を備えた密閉型圧縮機において、前記給油穴に中空の内部流路を設けた中空部材が挿入固定され、
　前記中空部材は、外径が前記給油穴より小さく、前記給油穴と前記中空部材とが軸方向に二重円筒配置を形成する二重管部位を有し、前記給油穴の内側と前記中空部材の外側との間にできる円環柱空間は前記油溜め側が前記給油穴内に開口し、前記油溜めと反対側が閉口し、前記内部流路は前記給油穴の内部と前記給油穴の外の前記密閉容器内の空間とを連通することを特徴とする。
　本開示の密閉型圧縮機は、給油穴と中空部材とが軸方向に二重円筒配置を形成する二重管部位を有し、給油穴の内側と中空部材の外側との間の隙間にできる円環柱空間は油溜め側が給油穴内に開口し、油溜めと反対側が閉口するので、油の吐出量を減らすることができ、給油性能の低下を抑えることができる。
実施の形態１に係る密閉型圧縮機の縦断面図である。 実施の形態１に係る密閉型圧縮機の主軸上端部の拡大断面図である。 実施の形態１に対する比較例の構成を示した拡大断面図である。 実施の形態２に係る密閉型圧縮機の主軸上端部の拡大断面図である。 実施の形態３に係る密閉型圧縮機の主軸上端部の拡大断面図である。 実施の形態４に係る密閉型圧縮機の縦断面図である。 実施の形態４に係る密閉型圧縮機の主軸上端部の拡大断面図である。 実施の形態４に係る密閉型圧縮機の変形例の縦断面図である。 実施の形態４に係る密閉型圧縮機の変形例の縦断面図である。 実施の形態５に係る密閉型圧縮機の中空部材の斜視図である。 実施の形態５に係る密閉型圧縮機の他の中空部材の斜視図である。 実施の形態６に係る密閉型圧縮機の中空部材の斜視図である。 実施の形態６に係る密閉型圧縮機の中空部材と主軸の軸方向に垂直な断面図である。
　以下、本開示の密閉型圧縮機を実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本開示の密閉型圧縮機は以下に説明する実施の形態、図面のそのものに限定されない。例えば、ある実施の形態で説明された構成に他の実施の形態で説明された構成を加えたり、また、置き換えたりしてもよい。
　＜実施の形態１＞
　図１は、実施の形態１に係る密閉型圧縮機の縦断面図である。本開示では密閉型圧縮機としてロータリ圧縮機１００を用いた例で説明する。なお、本開示はロータリ圧縮機１００によらず、遠心ポンプを用いた給油形態を持つ密閉型圧縮機に適用できる。なお、本実施の形態では、シリンダ１３が１つのロータリ圧縮機１００を記載しているが、シリンダ１３が複数あってもよい。
　ロータリ圧縮機１００は密閉容器１の内部に圧縮機構部１０と、回転子２１と固定子２２で構成され主軸１１を介して圧縮機構部１０を駆動する回転電機２０とを備えている。密閉容器１は主軸１１の方向に長手の略円筒形状である。なお、以下の説明では、密閉容器１の長手方向を軸方向、この軸方向に垂直な方向を水平方向と呼び、軸方向の紙面上を上方向、紙面下を下方向とする。使用時において、ロータリ圧縮機１００は主軸１１の軸方向が上下方向となるように設置される。
　圧縮機構部１０は、主軸１１とともに回転する偏心軸部１２、シリンダ１３、上軸受１４、下軸受１５、ピストン１６、ベーン（図示せず）で構成される。圧縮室３０は円筒形状のシリンダ１３の軸方向端部に上軸受１４と下軸受１５を取り付けて形成される。圧縮室３０内には、偏心軸部１２に摺動自在に嵌合したピストン１６とベーンとが配置される。
　シリンダ１３には水平方向のベーン溝（図示せず）が形成され、ベーン溝はベーンを摺動自在に保持する。ベーンの背面側は密閉容器１の吐出ガス雰囲気の空間に開放されている。また、シリンダ１３には水平方向の吸入口４０が形成され、吸入マフラ４１から吸入された冷媒を圧縮室３０に導く。
　密閉容器１の底部には冷凍機油（以下、油と省略する）が貯えられた油溜め５０が設けられている。油溜め５０には圧縮機構部１０の下部の一部が浸漬するように適量の油が貯えられる。回転電機２０の主軸１１はその内部の中心に軸方向にのびる給油穴１７が設けられる。給油穴１７の下端は油溜め５０内に開口して、その開口部分から給油穴１７に油が入る。主軸１１が回転することにより、給油穴１７の内部に入った油には遠心力によって上昇する。すなわち、給油穴１７は主軸１１の回転によって油を吸い上げる遠心ポンプとして機能し、かつ、密閉容器１の底部の油を軸上方に導く油の経路となっている。主軸１１には給油穴１７から上軸受１４、下軸受１５、ピストン１６へ油を供給するための穴が設けられている。
　密閉容器１の内部で圧縮機構部１０は回転電機２０下側にあり、密閉容器１の上部に圧縮された冷媒が吐出する吐出管４２が接続されている。回転電機２０の回転子２１には下部の圧縮機構部１０で圧縮されたガス状の冷媒を上部に導くための風穴２３が形成される。なお、風穴２３は必須ではなく、ガス状の冷媒は回転子２１と固定子２２との間の隙間を流れるようにしてもよい。
　主軸１１は回転子２１の上までのびて、そののびた部分に円盤状の油分離板１８が固定されている。油分離板１８は風穴２３の軸方向の延長まで拡がった板とされる。風穴２３の軸方向に流れた冷媒は油分離板１８に衝突して、冷媒に含まれる油の粒子は一部が油分離板１８に付着してガス状の冷媒と分離する。油分離板１８に付着した油は遠心力で密閉容器１の内壁などに飛ばされて、密閉容器１の内壁などを伝って下方の油溜め５０に回収される。なお、油分離板１８は円盤状以外に、羽根形状などを有するものでもよく、また必ずしも設置する必要はない。
　図２は、本発明の実施の形態１に係る密閉型圧縮機の主軸１１上端付近の拡大断面図である。給油穴１７には、各機構部に油を供給するための穴より上方に、ガス抜き孔１９が設けられている。本実施の形態では、給油穴１７は主軸１１の下端から上端まで貫通するように設けられ、上端にガス抜き孔１９が設けられる。ガス抜き孔１９は遠心ポンプで吸い上げた油に含まれていた冷媒が給油穴１７でガスとして放出された際にそのガスを給油穴１７の外の密閉容器１の内部の空間に放出するための孔である。
　給油穴１７の内部には内部流路７１を有する中空部材７０が挿入固定される。中空部材７０は主軸１１に固定される固定部位７０ｂと、固定部位７０ｂから下端側に外径が給油穴１７の内径よりも小さい筒状の二重管部位７０ａと、を有する。給油穴１７と二重管部位７０ａとは二重円筒配置を形成する。二重管部位７０ａは、内径よりも軸方向が長い管状の部分である。二重管部位７０ａは給油穴１７と中空部材７０との間に隙間がある二重円筒の構造を形成する。
　中空部材７０の内部流路７１は給油穴１７の内部と給油穴１７の外の密閉容器１内の空間とを連通する流路である。内部流路７１は二重管部位７０ａの下端側から上部のガス抜き孔１９にガスが通過する流路となる。
　本実施の形態では、給油穴１７は主軸１１の内部を軸方向に貫通し、また、中空部材７０の内部流路７１が軸方向に貫通し、内部流路７１の油溜め５０側が給油穴１７の内部に開口し、その反対側が密閉容器１内の空間に向けて開放されている。
　なお、内部流路７１は、その一方が直接に密閉容器１内の空間に開放される構成、つまり内部流路７１の一部がガス抜き孔１９となっている構成が最も簡単な構造であるが、他の部材等を経て密閉容器１内の空間と給油穴１７の内部とが連通するようにしてもよい。
　二重円筒の構造を形成する領域において、主軸１１は給油穴１７を内側とする直円管状であり、また、中空部材７０の二重管部位７０ａは給油穴１７の軸と同軸の直円管状である。二重管部位７０ａの外径が給油穴１７の内径より小さいため、二重管部位７０ａの外側の円筒状の面と給油穴１７の内側の円筒状の面との間に軸方向にのびた円環柱形状の隙間ができる。以下ではこの隙間を円環柱空間８０として説明する。円環柱空間８０の油溜め５０側である下端側は給油穴１７に開口されており、油溜め５０と反対側である上端側は閉口している。
　二重管部位７０ａの下端は給油穴１７から各機構部に油を供給するための穴、たとえば図の上軸受１４に供給する穴より上方とする。給油穴１７は回転することによって、その内壁の内側に上昇する油の層と、給油穴１７中心にガスの領域ができる。一般に上昇する油の層は上になるほど厚みが薄くなるが、円環柱空間８０の下端は油の層によって閉じられない高さとするとよい。つまり、円環柱空間８０の内部において給油穴１７の内壁側に薄い油の層ができた場合も、そのさらに内側にガスの層が流通できるように、二重管部位７０ａの外径を給油穴１７の内壁の内径よりある程度小さくして、かつ、軸方向の長さを調整することが望ましい。
　固定部位７０ｂには給油穴１７の内径を同等の外径を有する部分が形成されている。本実施の形態では、その部分を給油穴１７に圧入するなどにより、中空部材７０の主軸１１への固定と円環柱空間８０の上端の閉塞とを実現する。つまり、中空部材７０は二重管部位７０ａよりも外径が拡大された固定部位７０ｂによって、円環柱空間８０は閉口されている。ただし、中空部材７０の主軸１１への固定はねじ、溶接などを用いてもよく、また、円環柱空間８０の上端側の閉塞は他の部材などを用いてもよい。
　次に、上記のように構成されたロータリ圧縮機１００の動作について説明する。回転電機２０を駆動することによって、主軸１１に回転力が伝達される。主軸１１に伝達された回転力は、主軸１１に取り付けられた偏心軸部１２に伝達し、偏心軸部１２とともにピストン１６が圧縮室３０内で回転する。
　ピストン１６が圧縮室３０内で回転すると、吸入口４０から低圧の冷媒が圧縮室３０内に供給され、ピストン１６が回転することによって、圧縮室３０の容積が縮小し冷媒が圧縮される。圧縮された冷媒は、上軸受１４に形成された吐出機構（図示せず）から密閉容器１内に吐出される。ベーンは密閉容器１内に放出された高圧の冷媒によって、ピストン１６に押し付けられており、ピストン１６の動きと連動してベーン溝内を水平方向に摺動し、圧縮室３０の低圧空間と高圧空間を仕切る役割を果たす。上軸受１４の吐出機構（図示せず）から吐出された冷媒ガスと油は、回転子２１の風穴２３や回転子２１と固定子２２の隙間を通過し、回転子２１の上部に設置された油分離板１８で冷媒ガスから冷凍機油を分離し、冷媒ガスは吐出管４２から放出される。油は密閉容器１の内壁面に沿って油溜め５０に戻される。
　一般に、冷媒を使用するヒートポンプ装置は、ロータリ圧縮機１００のように吸入したガス状の冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮されたガスを冷却して液状にする凝縮器と、液状にされた冷媒を低圧に減圧して温度を降下させる減圧器と、低圧の冷媒を蒸発させてガス状にする蒸発器と、を順に配管接続して構成される。圧縮機から吐出される冷媒に油が混入するとヒートポンプの性能が低下する場合があり、吐出される冷媒に含まれる油を低減することが望ましい。
　本実施の形態のロータリ圧縮機１００では、主軸１１の回転に伴い、給油穴１７は遠心ポンプとなって油溜め５０から油を吸い上げる。吸い上げられた油は遠心力によって給油穴１７壁面に沿って上昇し、下軸受１５、圧縮室３０、上軸受１４に給油され、給油されずに残った油はさらに上昇する。遠心力と重力との関係から上昇するほど給油穴１７壁面の冷凍機油の厚みは薄くなるが、円環柱空間８０の下端の高さまで上昇した油は、円環柱空間８０に入る。円環柱空間８０は軸方向に長手の空間であり、油はその上端である閉塞された端面７２まで到達することができる。本実施の形態では端面７２は固定部位７０ｂの下端側の面である。端面７２まで押し上げられた油は中空部材７０の端面７２を水平方向に広がっても、円環柱空間８０内に滞留し、中空部材７０の内部流路７１に油が排出されない。また、円環柱空間８０が軸方向に長手であるため、円環柱空間８０の径方向の隙間のサイズをある程度小さくしても、比較的多くの油を滞留させることができるため、油の流出を低減させるために内部流路７１の径を小さく絞る必要はない。従って、本開示のロータリ圧縮機１００によれば、給油性能の低下を抑えながら、油の吐出量を減らすことができる。たとえば、二重管部位７０ａの内径は、その下部における給油穴１７の内径の１／３以上とするとよく、また、１／２以上であるとさらに良い。また、二重管部位７０ａの軸方向の長さは円環柱空間８０の外径より長く、２倍より長いとさらに良い。
　図３は本実施の形態の密閉型圧縮機の比較例の構成を示した上部の断面図である。この比較例は、軸方向に貫通する内部流路１７１が形成された中空部材１７０の固定部位１７０ｂを給油穴１７に圧入固定している点で、本実施の形態のロータリ圧縮機１００と同様であるが、中空部材１７０には二重管部位７０ａに相当する部位がない。つまり、比較例は円環柱空間８０が形成されない。なお、図では給油穴１７の内壁の内側の油の層ＯＬを模式的に示した。また、給油穴１７において油の層ＯＬの厚みは上になるほど薄くなるが、図では給油穴１７の内壁で高さによらず一様な厚みで示している。
　この比較例では、油の層ＯＬは本実施の形態と同様に固定部位１７０ｂの下端側の面まで到達することができる、しかしながら、端面１７２ｂで水平方向に広がた油は、内部流路１７１に流出する。このため、比較例では油が中空部材１７０の上端のガス抜き孔１９から流出して、油の流出量が本実施の形態と比べて増加する。また、油の流出量を制限するために端面１７２ｂの内部流路１７１の径を小さく絞ることが考えられるが、その場合、内部流路１７１を通過するガスの圧力損失が大きくなり、給油性能が低下する。
　本開示のロータリ圧縮機１００は、給油穴１７と中空部材７０とが軸方向に二重円筒配置を形成する二重管部位７０ａを有する中空部材７０を備え、給油穴１７の内側の面と中空部材７０の外側の面との間にできる円環柱空間８０は、油溜め５０側が給油穴１７内に開口し、油溜め５０と反対側が閉口する。このような構造を有するので、本開示の密閉型圧縮機は、油の吐出量を減らすることができ、また、給油性能の低下を抑えることができる。
　＜実施の形態２＞
　図４は、実施の形態２に係る密閉型圧縮機の主軸１１上端付近の拡大断面図である。なお、中空部材７０以外の構成は実施の形態１に示したものと同様である。
　実施の形態２における中空部材７０は、下端側の二重管部位７０ａの外径が給油穴１７の内径よりも小さく、給油穴１７と中空部材７０とで二重円筒の構造を有する点は、実施の形態１と同様である。中空部材７０の内部流路７１が軸方向に非貫通の穴と水平方向に中空部材７０を貫通する水平穴７３とで構成される点が実施の形態１と異なっている。軸方向に非貫通の穴は二重管部位７０ａの内部を軸方向に貫通する穴と、その穴を固定部位７０ｂの一部まで延長された穴とで構成される。軸方向に非貫通の穴は油溜め５０側が給油穴１７の内部に開口し、反対側が固定部位７０ｂの内部で閉じた穴とされる。水平穴７３は軸方向の穴の上端で軸方向の穴と連通して、中空部材７０の上部で中空部材７０を水平方向に貫通する。中空部材７０の上部は主軸１１上端よりも軸方向に上にある。水平穴７３の一方の端は給油穴１７より外の密閉容器１の空間に向けて解放されている。本実施の形態では水平穴７３の端がガス抜き穴の端となる。
　本実施の形態によれば、実施の形態１と同様に円環柱空間８０を有するため、内部流路７１に油が排出されにくい。さらに、ガス抜き孔１９となる内部流路７１の出口側が水平穴７３となって水平方向に貫通する穴の末端であるため、水平穴７３内の冷媒ガスに遠心力が作用し、給油穴１７内の冷媒ガスの排出効果が高まり、給油性能が向上する。
　なお、図４では水平穴７３が中空部材７０の両側に貫通しているが、内部流路７１の軸方向に非貫通の穴と水平穴７３とがＬ字となるように片側だけに設けてもよい。また、軸方向に非貫通の穴は固定部位７０ｂの内部で閉じることは必須ではなく、油溜め５０と反対側が閉じられようにすればよい。また、二重管部位７０ａと固定部位７０ｂとを軸方向に貫通する穴を設けた部材と、その穴の上端に水平穴７３に相当する溝などを形成した他の部材をかぶせて、中空部材７０を複数の部材によって構成してもよい。
　＜実施の形態３＞
　図５は、実施の形態３に係る密閉型圧縮機の主軸１１上端付近の拡大断面図である。なお、中空部材７０以外の構成は基本的に実施の形態２に示したものと同様であるが、水平穴７３の設置される位置が異なっている。
　実施の形態３における中空部材７０は、下端側の二重管部位７０ａの外径が給油穴１７の内径よりも小さく、給油穴１７と中空部材７０とで二重円筒の構造を有する点は、実施の形態１、２と同様である。中空部材７０の内部流路７１が軸方向に非貫通の穴と水平方向に中空部材７０を貫通する水平穴７３とで構成される点は実施の形態２と同様である。主軸１１は回転電機２０の回転子２１の上に突出し、主軸１１に固定されて回転子２１より上に位置する油分離板１８をさらに備え、水平穴７３の密閉容器内の空間に開放される端部が、中空部材７０の主軸１１の上端より上で、かつ油分離板１８より下の位置とされる。
　本実施の形態の密閉型圧縮機は、実施の形態１および２と同様の効果を有する。さらにガス抜き孔１９となる内部流路７１の水平穴７３の出口が油分離板１８の下部空間に開放されているため、冷媒ガスに溶け込む微小な冷凍機油などが内部流路７１、７３に流出した場合においても、油分離板１８によって油分離され、油の吐出量を抑制することができる。
　＜実施の形態４＞
　図６は、実施の形態４に係る密閉型圧縮機の縦断面図である。また、図７は実施の形態４に係る密閉型圧縮機の中空部材７０付近の拡大断面図である。
　実施の形態４において、給油穴１７は、主軸１１の軸方向に非貫通であり、主軸１１の下端から回転子２１の下端付近まで設けられ、給油穴１７の上端付近で水平方向に貫通したガス抜き孔１９が主軸１１に設けられている。つまり、主軸１１の軸方向の途中に給油穴１７の内部と主軸１１の外側の空間とを連通するガス抜き孔１９が形成されている。
　中空部材７０は全体が給油穴１７の内部に固定される。中空部材７０の二重管部位７０ａがガス抜き孔１９よりも油溜め５０側にあるようにされる。中空部材７０の内部流路７１は主軸１１のガス抜き孔１９と連通するようにされる。図７の密閉型圧縮機では軸方向に貫通する内部流路７１を有する中空部材７０が、ガス抜き孔１９より油溜め５０側にあるように挿入固定されている。中空部材７０は、給油穴１７の内径と同等の外径を有する固定部位７０ｂと、固定部位７０ｂより下に給油穴１７との内径より細い二重管部位７０ａが形成されている。中空部材７０の形状は太さの異なる固定部位７０ｂと二重管部位７０ａとが軸方向につながった段付き形状である。二重管部位７０ａは固定部位７０ｂより油溜め５０側にある。
　給油穴１７内径と中空部材７０との間に円環柱空間８０が形成され、円環柱空間８０の下端側は給油穴１７に開放され、上端側は中空部材７０の固定部位７０ｂに下端である端面７２で封止される。本実施の形態によれば、実施の形態１と同様に、主軸１１の回転に伴い、給油穴１７は遠心ポンプとなって油溜め５０から油を吸い上げる。吸い上げられた油は遠心力によって給油穴１７の壁面に沿って上昇し、下軸受１５、圧縮室３０、上軸受１４に給油され、給油されずに残った油はさらに上昇し、円環柱空間８０に入る。円環柱空間８０の内部を上昇した油は中空部材７０で閉塞された上端に到達する。このとき、押し上げられた油は中空部材７０の端面７２で水平方向に広がるが、円環柱空間８０内に滞留する。このため、中空部材７０の内部流路７１に油が排出されることが抑制される。そして、給油穴１７内の冷媒ガスは内部流路７１に流入し、中空部材７０の上部と給油穴１７で構成される空間およびガス抜き孔１９を通過して、密閉容器１内に放出される。
　なお、円環柱空間８０は容積が大きいほど油の滞留量が増えて内部流路７１へ油の流出を抑制しやすいが、中空部材７０下端が油溜め５０の近くまで長くのびると、油の流出抑制の効果が低下する場合がある。円環柱空間８０の下端側の開口が給油穴１７の油の層でふさがると、円環柱空間８０の内部に油が流入しにくくなり、また、二重管部位７０ａの下端から直接に内部流路７１に油が流入するようになる。従って、円環柱空間８０を構成する中空部材７０の下端は、油溜め５０に貯油される油面高さよりも十分に上側にあることが望ましい。ただし、油面高さの基準は、初期封入時や定常運転時など流出を危惧する状況に合わせた設計事項である。
　図８は実施の形態４の変形例に係る密閉型圧縮機の縦断面図である。図６に示した中空部材７０はその上端が主軸１１のガス抜き孔１９より下にあって、内部流路７１は軸方向に貫通する。一方、図８の変形例では、図６の固定部位７０ｂに相当する部分に実施の形態２、３と同様に、軸方向にのびる穴と連通する水平穴７３が設けられる。中空部材７０の内部流路７１は軸方向の穴と、この軸方向の穴と連通する水平穴７３とでＴ字の経路となっている。また、水平穴７３の出口が主軸１１に設けられたガス抜き孔１９と重なるように設置される。この変形例によれば、ガス抜き孔１９より上側に中空部材７０の固定代を設けることができるので、中空部材７０下端を油溜め側に延長することなく、円環柱空間８０を拡大できる。
　図９は実施の形態４のさらに他の変形例に係るロータリ圧縮機１００の縦断面図である。図７、図８の例では円環柱空間８０の上端は二重管部位７０ａより拡大した固定部位７０ｂの下端の端面７２によって閉口されていた。図９の変形例は、二重管部位７０ａより上の主軸１１の給油穴１７の内径を小さくして主軸１１の内部に段差を形成し、主軸１１に形成された段差の端面７２によって円環柱空間８０の上端を閉じた構造を有する。図９の変形例では固定部位７０ｂの外径が二重管部位７０ａと同じ、またはわずかに小さい外径とされる。二重管部位７０ａより上の主軸１１の内径は固定部位７０ｂの外径と同等とされる。固定部位７０ｂは主軸１１に形成された穴に圧入、ねじ込み、ロウ付けなどで固定される。また、図のように固定部位７０ｂが挿入固定される主軸１１の穴よりも上に、さらに径を小さくした段差を形成して、その段差を中空部材７０を挿入した際のストッパーとしてもよい。主軸１１の給油穴１７のストッパーとなる部分の穴の内径は、固定部位７０ｂの内径と同じとするとよい。図９の変形例によれば、二重管部位７０ａと固定部位７０ｂとを直管で形成することができ、図７、８などの効果に加えて、製造コストの低減、円環柱空間８０の精度の向上の効果がある。
　＜実施の形態５＞
　図１０は実施の形態５に係る密閉型圧縮機の中空部材７０の斜視図である。また、図１１は実施の形態５に係るロータリ圧縮機１００の他の中空部材７０の斜視図である。実施の形態５の中空部材７０は二重管部位７０ａに内部流路７１と円環柱空間８０とを連通するスリット７７または穴７８が形成されている。図では、固定部位７０ｂに水平穴７３を形成した例を示すが、固定部位７０ｂの形状は上記で述べたような他の構成であってもよい。
　スリット７７または穴７８は二重管部位７０ａの中央よりも下端に形成するとよい。スリット７７は二重管部位７０ａの下端から上に向けて途中までのびるように形成されるようにするとよい。穴７８は、二重管部位７０ａの下端付近に形成することが望ましい。スリット７７または穴７８は複数形成してもよい。穴７８は二重管部位７０ａの下端の面を窪ませて形成してもよい。
　内部流路７１の内部にミスト化して冷媒ガスに混入した油は内部流路７１の内部の旋回流によって、二重管部位７０ａの内面に付着する。内面に付着したのち、二重管部位７０ａの下端まで落下した油は、遠心力で給油穴１７の内部にむけて飛散することができるが、その際に再びミスト化して内部流路７１に流入する場合がある。実施の形態５によれば、スリット７７または穴７８の高さまで落下した油は、遠心力で円環柱空間８０の内部に飛散することができる。スリット７７または穴７８の面積を二重管部位７０ａの面積の例えば５％以下のような小さな面積とすれば、円環柱空間８０でミストの油が生じても、その大半が給油穴１７の内面で補足されるので、さらに油の吐出量を減らすることができる。
　＜実施の形態６＞
　図１２は実施の形態６に係る密閉型圧縮機の中空部材７０の斜視図である。また、図１３は実施の形態６に係る密閉型圧縮機の中空部材７０の二重管部位７０ａの高さで軸方向に垂直面で切断した場合の部分断面図である。
　実施の形態６の中空部材７０は二重管部位７０ａの下端に、給油穴１７の内壁に向けて突出して、その内壁に接する突起７９を有する。図では内部流路７１が固定部位７０ｂも軸方向に貫通する例を示すが、固定部位７０ｂに水平穴７３を形成する構成にしてもよい。
　実施の形態５で述べたように、二重管部位７０ａの下端から油が飛散してミストになり、再び内部流路７１に流入するおそれがある。実施の形態６では二重管部位７０ａの下端まで至った油は、突起７９を伝って給油穴１７の内面に至ることができる。従って、飛散する油が減少するので、ミスト化しにくくなり、油の吐出量を減らすることができる。
　突起７９は円環柱空間８０の下部の開口の一部を塞ぎ、また、突起７９を伝って給油穴１７の内壁から二重管部位７０ａの内面に油が拡散するおそれがある。そこで、周方向のサイズを二重管部位７０ａの下端の全周の１／１０以下とするなど、微小なサイズとすることが望ましい。
　また、図のようにスリット７７または穴７８を形成することは必須ではないが、スリット７７または穴７８を形成した構成では、突起７９がスリット７７または穴７８の周囲から突出するようにするとよい。スリット７７または穴７８から排出される油が突起７９を伝って給油穴１７の内壁に伝わることができるので、油の吐出量を減らす効果がある。
　本開示の密閉型圧縮機はヒートポンプ等に使用することができる。
　１　密閉容器、１０　圧縮機構部、１１　主軸、１２　偏心軸部、１３　シリンダ、１４　上軸受、１５　下軸受、１６　ピストン、１７　給油穴、１８　油分離板、１９　ガス抜き孔、２０　回転電機、２１　回転子、２２　固定子、２３　風穴、３０　圧縮室、４０　吸入口、４１　吸入マフラ、４２　吐出管、５０　油溜め、７０　中空部材、７０ａ　二重管部位、７０ｂ　固定部位、７１　内部流路、７２　端面、７３　水平穴、７７　スリット、７８　穴、７９　突起、８０　円環柱空間、１００　ロータリ圧縮機。

Claims (8)

  1. 　回転電機の主軸の内部に底部の油溜めの油を軸上方に導く給油穴を備えた密閉型圧縮機において、前記給油穴に中空の内部流路を設けた中空部材が挿入固定され、
    　前記中空部材は、外径が前記給油穴より小さく、前記給油穴と前記中空部材とが軸方向に二重円筒配置を形成する二重管部位を有し、前記給油穴の内側と前記中空部材の外側との間にできる円環柱空間は前記油溜め側が前記給油穴内に開口し、前記油溜めと反対側が閉口し、前記内部流路は前記給油穴の内部と前記給油穴の外の前記密閉容器内の空間とを連通することを特徴とする密閉型圧縮機。
  2. 　前記円環柱空間の前記油溜めと反対側は前記中空部材の外径が前記二重管部位よりも拡大された部位によって閉口される請求項１に記載の密閉型圧縮機。
  3. 　前記給油穴は前記主軸の内部を前記軸方向に貫通し、前記中空部材の前記内部流路が前記軸方向に貫通し、前記内部流路の前記油溜め側が前記給油穴に開口し、反対側が前記密閉容器内の空間内に開放されている請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
  4. 　前記給油穴は前記主軸の内部を前記軸方向に貫通し、前記中空部材の前記内部流路は、前記油溜め側が前記給油穴に開口し、反対側が閉じた前記軸方向に非貫通の穴と、前記非貫通の穴と連通し、水平方向に前記中空部材を貫通する水平穴とで構成され、前記水平穴を介して前記内部流路が前記密閉容器内の空間と連通している請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
  5. 　前記主軸は前記回転電機の回転子の上に突出し、前記主軸に固定されて前記回転子より上に位置する油分離板をさらに備え、前記水平穴の一方の端が前記回転子と前記油分離板との間で前記密閉容器内の空間に開放されている、請求項４に記載の密閉型圧縮機。
  6. 　前記給油穴は前記主軸の前記軸方向に非貫通で、前記主軸の前記軸方向の途中に前記給油穴の内部と前記主軸の外側とを連通するガス抜き孔が形成され、前記中空部材は前記二重管部位が前記ガス抜き孔よりも前記油溜め側にあるように前記給油穴の内部に固定され、前記中空部材の前記内部流路が前記ガス抜き孔と連通する、請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
  7. 　前記中空部材の前記二重管部位に前記内部流路と前記円環柱空間とを連通する穴またはスリットが形成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
  8. 　前記中空部材の前記二重管部位の下端に、前記給油穴の内壁に向けて突出して前記内壁に接する突起を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4209080A (en) * 1978-11-16 1980-06-24 Tecumseh Products Company Snap-fit lubricant pick-up tube for a motor compressor
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