WO2023170869A1 - 圧縮機および冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2023170869A1
WO2023170869A1 PCT/JP2022/010620 JP2022010620W WO2023170869A1 WO 2023170869 A1 WO2023170869 A1 WO 2023170869A1 JP 2022010620 W JP2022010620 W JP 2022010620W WO 2023170869 A1 WO2023170869 A1 WO 2023170869A1
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WO
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oil
retaining member
oil retaining
compressor
rotating shaft
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/010620
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English (en)
French (fr)
Inventor
良太 湯浅
宏樹 長澤
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/JP2022/010620 priority Critical patent/WO2023170869A1/ja
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    • 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
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02Lubrication; Lubricant separation

Definitions

  • the present disclosure relates to a compressor and a refrigeration cycle device whose internal parts are lubricated with refrigeration oil.
  • a compressor In a compressor, it is required to suppress so-called oil spillage, in which the mist of refrigerating machine oil present in a closed container is discharged out of the compressor together with the refrigerant gas compressed by the compression mechanism.
  • Conventional compressors are equipped with an oil separator that separates refrigerating machine oil from refrigerant gas in order to suppress oil leakage (see, for example, Patent Document 1).
  • the oil separator includes an oil retaining member that adsorbs and retains atomized lubricating oil present in a closed container.
  • the oil holding member is provided to rotate in synchronization with the rotor of the electric motor that drives the compression mechanism, and the refrigerating machine oil held in the oil holding member is transferred from the oil holding member to the sealed container by centrifugal force as the rotor rotates. is thrown toward the inner circumferential surface of the The refrigerating machine oil adhering to the inner circumferential surface of the hermetically sealed container flows along the inner circumferential surface of the hermetically sealed container and flows into the oil reservoir in the lower part of the hermetically sealed container.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and aims to provide a compressor and a refrigeration cycle device that can suppress oil drainage.
  • a compressor includes a hermetic container, a compression mechanism disposed in the hermetic container, a stator, and a rotor disposed in the stator.
  • a rotating shaft connecting the compression mechanism and the rotor; a flange portion provided above the electric motor to rotate together with the rotating shaft and extending radially outward with respect to the rotating shaft;
  • An oil separator that separates refrigeration oil from the refrigerant sent upwards, and an oil separator that is fixed to the bottom surface of the flange and made of an oil-absorbing material that absorbs and retains the refrigeration oil separated by the oil separator.
  • first oil retaining member provided radially outward of the first oil retaining member in the radial direction of the rotating shaft, the first oil retaining member being made of an oil-absorbing material and blown away from the first oil retaining member by centrifugal force; and a second oil retaining member that adsorbs and retains refrigerating machine oil.
  • a refrigeration cycle device includes the compressor according to the above disclosure, a condenser, a pressure reducer, and an evaporator.
  • the second oil retaining member is provided radially outward of the first oil retaining member of the oil separator, and the second oil retaining member is provided radially outward from the first oil retaining member.
  • the blown refrigerating machine oil is adsorbed and held by the second oil holding member before reaching the inner peripheral surface of the airtight container. Therefore, the compressor and the refrigeration cycle device can prevent the refrigeration oil blown outward in the radial direction from the first oil retaining member from colliding with the inner circumferential surface of the airtight container and becoming atomized, and as a result, Can prevent oil from rising.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a compressor according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line BB in FIG. 1.
  • FIG. 2 is an enlarged schematic cross-sectional view of a surrounding portion of the compressor according to Embodiment 1, including an oil separator.
  • FIG. 3 is an enlarged schematic cross-sectional view of a surrounding portion including an oil separator of a compressor according to a second embodiment.
  • FIG. 7 is an enlarged schematic cross-sectional view of a surrounding portion including an oil separator of a compressor according to a third embodiment. 7 is a sectional view showing other shapes of the first oil retaining member used in Embodiments 1 to 3.
  • FIG. 7 is a sectional view showing other shapes of the second oil retaining member used in Embodiments 1 to 3.
  • FIG. 3 is a refrigerant circuit diagram showing a schematic configuration of a refrigeration cycle device
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a compressor according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, that is, a schematic cross-sectional view of the compression mechanism as seen from above.
  • the overall configuration of the compressor will be explained using FIGS. 1 and 2.
  • the compressor 100 for example, a one-cylinder rotary compressor having one cylinder as shown in FIG. 1, that is, a single rotary compressor is used.
  • the compressor 100 is not limited to a single rotary compressor, but may be a rotary compressor having a plurality of cylinders.
  • a compressor configured with another structure, such as a twin rotary compressor having two cylinders, may be used.
  • the compressor 100 includes a compression mechanism 20 that compresses refrigerant gas, an electric motor 30 that drives the compression mechanism 20, and a rotating shaft 21 that connects the compression mechanism 20 and a rotor 32 of the electric motor 30, which will be described later. and are arranged.
  • the airtight container 10 has an upper container 11 and a lower container 12, and the compression mechanism 20 is housed below the airtight container 10, and the electric motor 30 is housed above the airtight container 10.
  • the electric motor 30 is arranged above the compression mechanism 20 within the closed container 10.
  • the longitudinal direction of the airtight container 10 is referred to as the axial direction
  • the direction perpendicular to this axial direction is referred to as the radial direction.
  • the side is defined as the inner side, and the side opposite to the axial center side in the radial direction is defined as the outer side.
  • the compression mechanism 20 and the electric motor 30 are connected by a rotating shaft 21.
  • the rotating shaft 21 transmits the rotational motion of the electric motor 30 to the compression mechanism 20.
  • the compression mechanism 20 compresses the refrigerant gas using the transmitted rotational force and discharges the compressed refrigerant gas into the closed container 10 .
  • the inside of the closed container 10 is filled with high-temperature, high-pressure refrigerant gas compressed by the compression mechanism 20.
  • An oil reservoir for storing refrigerating machine oil is formed below, or at the bottom, of the airtight container 10. Refrigerating machine oil is used to lubricate the compression mechanism 20 and the like.
  • a suction connecting pipe 101a communicating with a suction muffler 101 is connected to the closed container 10, and refrigerant is taken into the closed container 10 from the suction muffler 101.
  • a discharge pipe 61 is connected to the upper part of the closed container 10, and the compressed refrigerant is discharged from the discharge pipe 61.
  • An oil pump (not shown) is provided at the bottom of the rotating shaft 21.
  • the oil pump pumps up refrigerating machine oil stored at the bottom of the closed container 10 as the rotating shaft 21 rotates, and supplies the oil to each sliding part of the compression mechanism 20. This ensures mechanical lubrication of the compression mechanism 20.
  • the rotating shaft 21 has a main shaft portion 21a, an eccentric shaft portion 21b, and a subshaft portion 21c, and the main shaft portion 21a, the eccentric shaft portion 21b, and the subshaft portion 21c are formed in this order from above in the axial direction.
  • An electric motor 30 is shrink-fitted or press-fitted into the main shaft portion 21a, and a rolling piston 22, which will be described later, is slidably fitted into the eccentric shaft portion 21b.
  • the compression mechanism 20 includes a cylinder 23, a rolling piston 22, an upper bearing 24, a lower bearing 25, and a vane 26.
  • the cylinder 23 has an annular configuration, and a through hole is formed substantially in the center to extend vertically. Openings at both ends of the through hole in the axial direction are closed by an upper bearing 24 and a lower bearing 25, and a cylindrical space, that is, a cylinder chamber 23a, is formed within the cylinder 23.
  • the eccentric shaft portion 21b of the rotating shaft 21, the rolling piston 22, and the vane 26 are housed in the cylinder chamber 23a.
  • a vane groove 23c extending in the radial direction is formed in the cylinder 23 so as to penetrate in the axial direction.
  • One radial side of the vane groove 23c opens into the cylinder chamber 23a, and the other radial side opens into a back pressure chamber 23b, which will be described later.
  • a vane 26 is housed in the vane groove 23c.
  • the vane 26 reciprocates in the radial direction within the vane groove 23c.
  • the vane 26 has a substantially rectangular parallelepiped shape in which the thickness in the circumferential direction of the vane 26 is smaller than the length in the radial direction and the length in the axial direction.
  • the cylinder 23 is provided with a suction port 23d that passes through the cylinder chamber 23a from the outer peripheral surface of the cylinder 23, through which the suction refrigerant from the suction connecting pipe 101a passes.
  • a back pressure chamber 23b that guides discharge pressure to the rear end 26a of the vane 26 is formed at the radially outer end of the vane groove 23c.
  • a vane spring (not shown) is arranged in the back pressure chamber 23b.
  • the high-pressure refrigerant gas in the closed container 10 flows into the back pressure chamber 23b.
  • a radially inward discharge pressure acts on the rear end portion 26a of the vane 26.
  • a radially outward force acts on the vane 26 due to the pressure of the refrigerant gas in the cylinder chamber.
  • a force due to the pressure difference between the discharge pressure of the back pressure chamber 23b and the pressure of the refrigerant gas in the cylinder chamber 23a acts on the vane 26 in the radial direction toward the center of the cylinder chamber 23a.
  • the vane 26 is moved in the radial direction toward the center of the cylinder chamber 23a by the force due to this differential pressure and the force of the vane spring pressing the vane 26.
  • the tip portion 26b of the vane 26 is pressed toward the outer peripheral surface of the rolling piston 22, and the cylinder chamber 23a is partitioned into a suction chamber and a discharge chamber.
  • the pressure difference between the refrigerant gas pressure in the back pressure chamber 23b and the refrigerant gas pressure in the cylinder chamber 23a is insufficient to press the vane 26 against the outer periphery of the rolling piston 22. There may be no. Even in such a case, the compressor 100 presses the vane 26 inward in the radial direction by the force of the vane spring, so that the tip portion 26b of the vane 26 can always be brought into contact with the outer periphery of the rolling piston 22.
  • the rolling piston 22 has a ring shape, and the inner periphery of the rolling piston 22 is slidably fitted to the outer periphery of the eccentric shaft portion 21b of the rotating shaft 21. As the rotating shaft 21 rotates, the rolling piston 22 rotates eccentrically within the cylinder chamber 23a.
  • the upper bearing 24 is fitted onto the main shaft portion 21a of the rotating shaft 21, and rotatably supports the main shaft portion 21a. Further, the upper bearing 24 closes the axially upper opening of the cylinder chamber 23a.
  • the upper bearing 24 is provided with a discharge port (not shown) that discharges compressed refrigerant gas to the outside of the cylinder chamber 23a.
  • the upper bearing 24 is formed into an approximately inverted T shape when viewed from the side.
  • a discharge valve is provided at the discharge port of the upper bearing 24, and the discharge timing of the high temperature, high pressure refrigerant gas discharged from the cylinder chamber 23a through the discharge port is controlled. That is, the discharge valve closes the discharge port until the refrigerant gas compressed in the cylinder chamber 23a of the cylinder 23 reaches a predetermined pressure, and when the pressure exceeds the predetermined pressure, opens the discharge port to discharge the high temperature and high pressure refrigerant gas. It is discharged outside the cylinder chamber 23a.
  • the lower bearing 25 is fitted onto the subshaft portion 21c of the rotating shaft 21, and rotatably supports the subshaft portion 21c. Further, the lower bearing 25 closes the axially lower opening of the cylinder chamber 23a.
  • the lower bearing 25 is formed into a substantially T-shape when viewed from the side.
  • a discharge muffler 27 is attached to the outside of the upper bearing 24, that is, on the side of the electric motor 30, so as to cover the upper bearing 24.
  • the discharge muffler 27 is provided with a discharge hole (not shown) that communicates the space formed by the discharge muffler 27 and the upper bearing 24 with the inside of the closed container 10 .
  • the refrigerant gas discharged from the cylinder chamber 23a through the discharge port is once discharged into the space formed by the discharge muffler 27 and the upper bearing 24, and then from the discharge hole provided in the discharge muffler 27 to the airtight container 10. Exhaled inward.
  • a suction muffler 101 is provided next to the closed container 10.
  • the suction muffler 101 is provided to prevent liquid refrigerant from being directly sucked into the cylinder chamber 23a of the cylinder 23.
  • a mixture of low-pressure refrigerant gas and liquid refrigerant is sent to the compressor 100 from an external circuit to which the compressor 100 is connected.
  • the suction muffler 101 separates the liquid refrigerant and the refrigerant gas and sends only the refrigerant gas to the cylinder chamber 23a. .
  • the suction muffler 101 is connected to the suction port 23d of the cylinder 23 through a suction connecting pipe 101a, and the low-pressure refrigerant gas sent from the suction muffler 101 is sucked into the cylinder chamber 23a via the suction connecting pipe 101a.
  • An oil separator 51 that separates refrigerating machine oil from the refrigerant containing refrigerating machine oil is fixed to the upper part of the rotating shaft 21.
  • a first oil holding member 52 is fixed to the oil separator 51, and a second oil holding member 53 is fixed to the inner peripheral surface 10a of the closed container 10. The configuration and operation of the oil separator 51, the first oil retaining member 52, and the second oil retaining member 53 will be explained anew.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1, that is, a schematic cross-sectional view of the electric motor as viewed from above.
  • the electric motor 30 includes a substantially cylindrical stator 31 fixed to the inner periphery of the closed container 10 and a substantially cylindrical rotor 32 disposed within the stator 31.
  • the rotor 32 is composed of a rotor core 32a formed by laminating core sheets punched from thin electromagnetic steel sheets.
  • the structure of the rotor 32 includes one that uses permanent magnets like a brushless DC motor, and one that uses a secondary winding like an induction motor.
  • a magnet insertion hole 33 is provided in the axial direction of the rotor core 32a, and a permanent magnet 34 such as a ferrite magnet or a rare earth magnet is inserted into the magnet insertion hole 33. ing.
  • the permanent magnets 34 form magnetic poles on the rotor 32.
  • the rotor 32 rotates due to the interaction of the magnetic flux created by the magnetic poles on the rotor 32 and the magnetic flux created by the stator windings of the stator 31.
  • a secondary winding is provided on the rotor core 32a instead of the permanent magnet 34, and the stator winding of the stator 31 causes magnetic flux to flow into the secondary winding on the rotor 32 side. is induced to generate rotational force and rotate the rotor 32.
  • a shaft hole 35 through which the rotating shaft 21 passes is provided at the center of the rotor core 32a, and the main shaft portion 21a of the rotating shaft 21 is inserted into the shaft hole 35 and fastened by shrink fitting or the like. Thereby, the rotational motion of the rotor 32 is transmitted to the rotating shaft 21.
  • An air hole 36 is provided around the shaft hole 35, and high-pressure, high-temperature refrigerant compressed by the compression mechanism 20 below the electric motor 30 passes through the air hole 36 and is guided above the electric motor 30. It is discharged from the discharge pipe 61. Note that the refrigerant compressed by the compression mechanism 20 passes not only through the air holes 36 but also through the air gap between the rotor 32 and the stator 31 or the gap between the stator windings.
  • FIG. 4 is an enlarged schematic cross-sectional view of the surrounding portion including the oil separator of the compressor according to the first embodiment.
  • the oil separator 51 is fixed to the rotating shaft 21 above the electric motor 30.
  • the oil separator 51 separates refrigerating machine oil from the refrigerant sent above the electric motor 30.
  • the oil separator 51 has a cylindrical portion 51a extending in the axial direction, and a flange portion 51b extending radially outward from the upper end of the cylindrical portion 51a.
  • the cylindrical portion 51a and the flange portion 51b may be formed integrally, or may be formed by joining them together.
  • the oil separator 51 is fixed to the rotating shaft 21 by inserting a cylindrical portion 51a into the rotating shaft 21.
  • the oil separator 51 rotates synchronously with the rotating shaft 21.
  • the oil separator 51 is not limited to being fixed to the rotating shaft 21 but may be fixed to the rotor 32.
  • the oil separator 51 only needs to be provided so as to rotate together with the rotating shaft 21.
  • the first oil holding member 52 has a function of allowing refrigerant gas to pass therethrough, separating and adsorbing refrigerating machine oil contained in the refrigerant gas, and holding it.
  • the first oil retaining member 52 is made of a material with excellent oil absorption, for example, a porous resin or a highly oil-absorbing resin.
  • the first oil retaining member 52 is a disc-shaped member having a through hole in the center thereof, and is fixed to the outer peripheral portion of the lower surface 51b1 of the flange portion 51b. Therefore, the first oil retaining member 52 rotates together with the rotating shaft 21 and the oil separator 51.
  • the first oil retaining member 52 has a rectangular cross section in the axial direction, as shown in FIG. The rotating shaft 21 is inserted into the through hole of the first oil retaining member 52 .
  • the first oil retaining member 52 is not limited to a disk shape having a through hole in the center, but may be an arc shape.
  • a plurality of first oil retaining members 52 are fixed to the lower surface 51b1 of the flange portion 51b in the circumferential direction in contact with each other, either continuously or intermittently at intervals, and have an annular shape as a whole. It would be fine if it had been done.
  • the second oil holding member 53 has a function of allowing refrigerant gas to pass therethrough, separating and adsorbing refrigerating machine oil contained in the refrigerant gas, and holding it.
  • the second oil retaining member 53 is made of a material with excellent oil absorption, for example, a porous resin or a highly oil-absorbing resin.
  • the second oil retaining member 53 is a member extending in the radial direction of the rotating shaft 21 and in the axial direction of the rotating shaft 21, and is a cylindrical member.
  • the second oil retaining member 53 has a rectangular cross section in the axial direction, as shown in FIG.
  • the second oil retaining member 53 is provided radially outward of the first oil retaining member 52. Specifically, the second oil retaining member 53 is fixed to the inner peripheral surface 10a of the closed container 10. Since the second oil retaining member 53 is a cylindrical member, it is provided over the entire circumference of the inner peripheral surface 10a of the closed container 10. The upper surface 53a of the second oil retaining member 53 is located above the upper surface 52a of the first oil retaining member 52, as shown by arrow A. Further, the lower surface 53b of the second oil retaining member 53 is located below the upper surface 52a of the first oil retaining member 52, as shown by arrow B.
  • the second oil retaining member 53 is not limited to a cylindrical member, but may be a member having an arcuate cross section.
  • the second oil retaining member 53 is a member having an arcuate cross section, a plurality of second oil retaining members 53 are fixed to the inner peripheral surface 10a of the closed container 10 in the circumferential direction in contact with each other continuously or intermittently at intervals, It is sufficient that the entire structure is annular.
  • the second oil retaining member 53 it is preferable for the second oil retaining member 53 to be configured in a cylindrical shape, since the number of parts can be reduced and the effort required for arrangement can be reduced.
  • the cylinder chamber 23a which is partitioned into a suction chamber and a discharge chamber by the inner circumferential surface of the cylinder chamber 23a, the outer circumference of the rolling piston 22 fitted to the eccentric shaft portion 21b, and the vane 26, is divided into a suction chamber and a discharge chamber.
  • the volume increases and decreases as follows. First, the suction chamber and the suction port 23d communicate with each other, low-pressure refrigerant gas is sucked into the suction chamber, and while the low-pressure refrigerant gas is sucked into the suction chamber, the volume of the suction chamber increases. Next, communication between the suction chamber and the suction port 23d is closed, the volume of the compression chamber is reduced, and the refrigerant gas within the compression chamber is compressed.
  • the compression chamber communicates with the discharge port and the high-pressure, high-temperature refrigerant gas within the compression chamber reaches a predetermined pressure
  • the discharge valve provided at the discharge port opens, and the refrigerant gas is discharged outside the compression chamber, that is, outside the cylinder chamber 23a. Then, it is once discharged into the discharge muffler 27.
  • the refrigerant discharged into the discharge muffler 27 is discharged from the discharge holes of the discharge muffler 27 into the internal space of the sealed container 10.
  • the high-pressure, high-temperature refrigerant gas discharged into the internal space of the sealed container 10 passes through the air holes 36 formed in the electric motor 30, the air gap between the rotor 32 and the stator 31, and the gap between the stator windings. and flows into the space above the electric motor 30.
  • the refrigerant gas that has flowed into the space above the electric motor 30 contains refrigerating machine oil.
  • the oil separator 51 fixed to the upper part of the main shaft portion 21a centrifugally separates the refrigerating machine oil from the refrigerant gas containing the refrigerating machine oil.
  • the high-pressure, high-temperature refrigerant gas from which the refrigerating machine oil has been separated is discharged from the discharge pipe 61 to the outside of the closed container 10 .
  • a refrigerant circuit through which refrigerant flows is configured outside the closed container 10, and the refrigerant discharged outside the closed container 10 circulates through the refrigerant circuit and returns to the suction muffler 101 again.
  • the refrigerant gas that has flowed into the space above the electric motor 30 collides with the lower surface 51b1 of the flange portion 51b of the oil separator 51 that rotates in synchronization with the rotating shaft 21, and then moves in the radial direction along the lower surface 51b1 of the flange portion 51b due to centrifugal force. flows outward.
  • the refrigerant gas flowing radially outward on the lower surface 51b1 of the flange portion 51b passes through the first oil retaining member 52 fixed to the outer peripheral portion of the flange portion 51b.
  • a part of the refrigeration oil contained in the refrigerant gas is separated by colliding with the lower surface 51b1 of the flange portion 51b, and the separated refrigeration oil flows radially outward along the lower surface 51b1 of the flange portion 51b. , is absorbed by the first oil retaining member 52.
  • the refrigerant gas from which a part of the refrigerating machine oil has been separated passes through the first oil retaining member 52, the refrigerating machine oil is further separated by the oil absorption property of the first oil retaining member 52, and the separated refrigerating machine oil is separated into the first oil retaining member 52. It is held by an oil holding member 52.
  • the first oil retaining member 52 is rotating together with the rotating shaft 21. Therefore, when the refrigerating machine oil held in the first oil holding member 52 as described above exceeds the allowable holding amount in the first oil holding member 52, centrifugal force accompanying the rotation of the rotating shaft 21 causes the first oil holding member to It is thrown radially outward from the member 52.
  • a second oil retaining member 53 is arranged radially outward of the first oil retaining member 52 . Therefore, the refrigerating machine oil blown outward in the radial direction from the first oil holding member 52 is adsorbed and held by the second oil holding member 53.
  • the refrigerating machine oil thus blown outward in the radial direction from the first oil holding member 52 is adsorbed and held by the second oil holding member 53 before reaching the inner circumferential surface 10a of the closed container 10. Therefore, the compressor 100 can prevent the refrigerating machine oil blown outward in the radial direction from the first oil holding member 52 from colliding with the inner circumferential surface 10a of the airtight container 10, becoming a mist, and scattering. Can prevent oil from rising.
  • the upper surface 53a of the second oil retaining member 53 is located above the upper surface 52a of the first oil retaining member 52, and the lower surface 53b of the second oil retaining member 53 is located above the upper surface 52a of the first oil retaining member 52. It is located further down.
  • the second oil holding member 53 can efficiently adsorb the refrigerating machine oil blown away from the first oil holding member 52 by centrifugal force.
  • the refrigerating machine oil is transmitted downward by gravity along the inner circumferential surface 10a of the airtight container 10. The oil is returned to the oil sump at the bottom of the lower container 12.
  • the length of the second oil retaining member 53 in the axial direction is not particularly limited, but can be set as follows, for example.
  • the length of the second oil holding member 53 in the axial direction is, for example, determined according to the range in the vertical direction when the refrigerating machine oil blown away by centrifugal force from the first oil holding member 52 reaches the second oil holding member 53. Can be set.
  • the length of the second oil holding member 53 in the axial direction can be set to match or include the range in the vertical direction where the refrigerating machine oil blown off by the centrifugal force from the first oil holding member 52 is concentrated. .
  • the compressor 100 of the first embodiment includes the airtight container 10, the compression mechanism 20 disposed within the airtight container 10, and the compressor 100 disposed above the compression mechanism 20 within the airtight container 10.
  • the electric motor 30 includes a stator 31 and a rotor 32 disposed within the stator 31, and a rotating shaft 21 that connects the compression mechanism 20 and the rotor 32.
  • the compressor 100 is provided above the electric motor 30 to rotate together with the rotating shaft 21, and has a flange portion 51b extending radially outward with respect to the rotating shaft 21.
  • An oil separator 51 is provided to separate refrigerating machine oil from the refrigerant.
  • Compressor 100 further includes a first oil retaining member 52 and a second oil retaining member 53.
  • the first oil holding member 52 is fixed to the lower surface 51b1 of the flange portion 51b, is made of an oil-absorbing material, and adsorbs and holds the refrigerating machine oil separated by the oil separator 51.
  • the second oil retaining member 53 is provided radially outward of the first oil retaining member 52 in the radial direction of the rotating shaft 21, and is made of an oil-absorbing material so that the second oil retaining member 53 receives centrifugal force from the first oil retaining member 52. It adsorbs and retains blown away refrigerating machine oil.
  • the compressor 100 in the compressor 100, the second oil holding member 53 is provided radially outward of the first oil holding member 52 of the oil separator 51. Therefore, the refrigerating machine oil blown outward in the radial direction from the first oil holding member 52 is adsorbed and held by the second oil holding member 53 before reaching the inner circumferential surface 10a of the closed container 10. Therefore, the compressor 100 can prevent the refrigerating machine oil blown outward in the radial direction from the first oil retaining member 52 from colliding with the inner circumferential surface 10a of the airtight container 10, becoming atomized, and scattering. As a result, oil spillage can be suppressed.
  • the second oil retaining member 53 is a member that extends in the radial direction of the rotating shaft 21 and in the axial direction of the rotating shaft 21.
  • the upper surface 53a of the second oil retaining member 53 is located above the upper surface 53a of the first oil retaining member 52, and the lower surface 53b of the second oil retaining member 53 is located below the upper surface 53a of the first oil retaining member 52. To position.
  • the second oil holding member 53 can adsorb and hold the refrigerating machine oil blown outward in the radial direction from the first oil holding member 52.
  • the second oil retaining member 53 is annularly arranged on the inner circumferential surface 10a of the closed container 10.
  • the second oil holding member 53 can adsorb and hold the refrigerating machine oil blown outward in the radial direction from the first oil holding member 52.
  • the second oil retaining member 53 is a cylindrical member.
  • the compressor 100 can reduce the number of parts and reduce the labor of arrangement, compared to the case where the second oil retaining member 53 is composed of a plurality of members having an arcuate cross section.
  • the first oil retaining member 52 is annularly arranged on the outer periphery of the lower surface 51b1 of the flange portion 51b.
  • the compressor 100 can efficiently adsorb and hold the refrigerating machine oil separated by colliding with the lower surface 51b1 of the flange portion 51b in the first oil holding member 52.
  • the first oil retaining member 52 is a disc-shaped member having a through hole in the center into which the rotating shaft 21 is inserted.
  • the compressor 100 can reduce the number of parts and reduce the labor of arrangement compared to the case where the first oil retaining member 52 is composed of a plurality of arc-shaped members.
  • FIG. 5 is an enlarged schematic cross-sectional view of the surrounding portion including the oil separator of the compressor according to the second embodiment.
  • the compressor according to the second embodiment is different from the first embodiment in the position of the second oil holding member 53, and the other configurations are the same as the compressor 100 according to the first embodiment.
  • the upper surface 53a of the second oil retaining member 53 is located above the upper surface 52a of the first oil retaining member 52, and the lower surface 53b of the second oil retaining member 53 is located above the upper surface 52a of the first oil retaining member 52. 1 was located below the upper surface 52a of the oil retaining member 52.
  • the lower surface 53b is configured to be located above the upper surface 52a of the first oil retaining member 52 as shown by arrow C. Note that the length of the second oil retaining member 53 in the axial direction (vertical direction in FIG. 5) is the same in the first embodiment and the second embodiment.
  • Embodiment 1 the operation of the above configuration will be explained focusing on the differences from Embodiment 1.
  • the first oil holding member 52 Refrigerating machine oil is blown outward in the radial direction from the holding member 52.
  • a refrigerant flow is formed in which the refrigerant that has flowed from below the electric motor 30 to above the electric motor 30 is directed toward the discharge pipe 61. Therefore, the refrigerating machine oil blown outward in the radial direction from the first oil holding member 52 is caught in the refrigerant flow and flows upward.
  • the lower surface 53b of the second oil retaining member 53 is located above the upper surface 52a of the first oil retaining member 52. Therefore, in the compressor 100 of the second embodiment, the refrigerating machine oil that is caught up in the refrigerant flow and flows upward can easily pass through the second oil holding member 53, and more refrigerating machine oil can be stored in the compressor 100 of the second embodiment than in the first embodiment. can be adsorbed and held by the second oil holding member 53. As a result, the compressor 100 of the second embodiment can suppress oil drainage more than the compressor 100 of the first embodiment.
  • the length of the second oil retaining member 53 in the axial direction is not particularly limited as described in the first embodiment, but can be set as follows, for example.
  • the length of the second oil holding member 53 in the axial direction can be set according to the range in the vertical direction when the refrigerating machine oil blown away by centrifugal force from the first oil holding member 52 reaches the second oil holding member 53. .
  • the length of the second oil holding member 53 in the axial direction can be set to match or include the range in the vertical direction where the refrigerating machine oil blown off by the centrifugal force from the first oil holding member 52 is concentrated. .
  • FIG. 6 is an enlarged schematic cross-sectional view of the surrounding portion including the oil separator of the compressor according to the third embodiment.
  • Compressor 100 according to Embodiment 3 is different from Embodiments 1 and 2 in the fixing member of second oil retaining member 53, and other configurations are the same as in Embodiments 1 and 2. This is the same as the compressor 100 according to the above.
  • the stator 31 of the electric motor 30 extends and protrudes upward in the axial direction compared to the stator 31 of the first embodiment shown in FIG. It has an inner circumferential surface 31a facing in the direction.
  • the second oil retaining member 53 is closer to the inner circumferential surface 31a of the stator 31 of the electric motor 30 than the inner circumferential surface 10a of the closed container 10 is to the first oil retaining member 42. Fixed.
  • the height position of the second oil retaining member 53 is the same as in the first embodiment or the second embodiment. That is, the second oil retaining member 53 is arranged at the following position (1) or (2).
  • the upper surface 53a of the second oil retaining member 53 is located above the upper surface 52a of the first oil retaining member 52, and the lower surface 53b of the second oil retaining member 53 is located below the upper surface 52a of the first oil retaining member 52.
  • the lower surface 53b of the second oil retaining member 53 is located above the upper surface 52a of the first oil retaining member 52.
  • Embodiment 1 The refrigerating machine oil blown outward in the radial direction from the first oil retaining member 52 is caught in the refrigerant flow toward the discharge pipe 61, as described above, and becomes scattered. Therefore, the closer the second oil holding member 53 is to the first oil holding member 52 in the radial direction (horizontal direction in FIG. 6), the more the second oil holding member 53 can adsorb and hold the refrigerating machine oil before the refrigerating machine oil is scattered widely. .
  • the radial position of the second oil holding member 53 is closer to the first oil holding member 52 than in the first and second embodiments, so that the refrigerating machine oil is scattered widely.
  • the second oil holding member 53 can adsorb and hold the oil before it is removed. Therefore, the compressor 100 of the third embodiment can suppress oil drainage more than the first and second embodiments.
  • compressor 100 is not limited to the structure shown in FIGS. 1 to 6, and can be modified as described below without departing from the gist of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a sectional view showing other shapes of the first oil retaining member used in Embodiments 1 to 3.
  • the radially outer end surface of the first oil retaining member 52 was a vertical surface.
  • the radially outer end surface 52c faces toward the radially outer side of the first oil retaining member 252. It has a tapered part that gradually tapers off.
  • the first oil retaining member 252 has a tapered portion 252a
  • the first oil retaining member 352 has a tapered portion 352a
  • the first oil retaining member 452 has a tapered portion 452a.
  • the tapered portion 252a of the first oil retaining member 252 has a lower surface 52b as a horizontal surface, and a radially outer end surface 52c as a slope that slopes downward from radially inward to radially outward. It has a tip at the lower end.
  • the tapered portion 352a of the first oil retaining member 352 has a shape in which a radially outer end surface 52c has a slope that slopes in the opposite direction with the axial center as a boundary, and has a tip at the axial center. .
  • the tapered portion 452a of the first oil retaining member 452 has an upper surface 52a as a horizontal surface, and a radially outer end surface 52c as a slope that slopes upward from radially inward to radially outward. It has a tip at the upper end.
  • the operation of the above configuration will be explained. Since the first oil retaining members 252, 352, and 452 have similar functions, the functions of the first oil retaining member 252 will be explained as a representative. Since the first oil holding member 252 has the tapered portion 252a, the refrigerating machine oil adsorbed thereon can be collected at the tip of the tapered portion 252a by centrifugal force during rotation. The refrigerating machine oil collected at the tip of the tapered portion 252a is blown radially outward from the tip in a cohesive state. Therefore, the first oil retaining member 252 can suppress the refrigerating machine oil from becoming a mist. In other words, the first oil holding member 252 can narrow the vertical range of the refrigerating machine oil that scatters from the first oil holding member 252.
  • the first oil retaining member 252 can narrow the range in the vertical direction of the refrigerating machine oil that scatters from itself, which can contribute to an increase in the amount of refrigerating machine oil adsorbed and held in the second oil retaining member 53, and as a result, the oil spillage is reduced. can be suppressed.
  • the compressor 100 having the first oil retaining member 252 configured as described above exhibits an effect of suppressing oil drainage similar to or superior to that of Embodiments 1 to 3.
  • the first oil retaining member 352 and the first oil retaining member 452 also have similar effects.
  • the first oil retaining member 252 in FIG. 7(1) has a tapered portion 252a having a tip at the lower end in the axial direction, as described above. Therefore, when the first oil holding member 252 splashes the refrigerating machine oil from the first oil holding member 252 by centrifugal force, the position in the vertical direction where the refrigerating machine oil is splashed from the first oil holding member 252 can be lowered as much as possible. As a result, oil drainage can be further suppressed.
  • FIG. 8 is a sectional view showing other shapes of the second oil retaining member used in Embodiments 1 to 3.
  • the lower surface 53b of the second oil retaining member 53 was a horizontal surface.
  • the second oil retaining members 253, 353, and 453 shown in FIGS. 8(1) to 8(3) have a tapered portion in which the lower surface 53b tapers downward.
  • the second oil retaining member 253 has a tapered portion 253a
  • the second oil retaining member 353 has a tapered portion 353a
  • the second oil retaining member 453 has a tapered portion 453a.
  • the tapered portion 253a of the second oil retaining member 253 has a lower surface 53b that is a slope that slopes downward from radially inward to radially outward, and has a tip at the radially outward end. be.
  • the tapered portion 353a of the second oil retaining member 353 has a lower surface 53b having a slope that slopes in the opposite direction from the center in the radial direction, and has a tip at the center in the radial direction.
  • the tapered portion 453a of the second oil retaining member 453 has a lower surface 53b that is a slope that slopes upward from radially inward to radially outward, and has a tip at the radially inward end. be.
  • the second oil retaining members 253, 353, and 453 have similar functions, the functions of the second oil retaining member 253 will be described here as a representative. Since the second oil retaining member 253 has the tapered portion 253a on the lower surface 53b, the second oil retaining member 253 collects the refrigerating machine oil adsorbed on itself to the tip of the tapered portion 253a by gravity, and drips the refrigerating machine oil from the tip. It can fall easily. Therefore, the second oil retaining member 253 returns the refrigerating machine oil to the lower container 12 more easily than when the lower surface 53b is formed as a horizontal surface.
  • the compressor 100 having the second oil retaining member 253 configured as described above exhibits an effect of suppressing oil drainage similar to or superior to that of Embodiments 1 to 3.
  • the second oil retaining member 353 and the second oil retaining member 453 also have similar effects.
  • Embodiment 4 relates to a refrigeration cycle device such as an air conditioner in which the compressor 100 of Embodiments 1 to 3 is mounted.
  • FIG. 9 is a refrigerant circuit diagram showing a schematic configuration of a refrigeration cycle device according to Embodiment 4.
  • the refrigeration cycle device 200 includes a compressor 100, a suction muffler 101, a four-way switching valve 102, an outdoor heat exchanger 103, a pressure reducer 104 such as an electric expansion valve, and an indoor heat exchanger 105. It has a refrigerant circuit connected to the The outdoor heat exchanger 103 and the indoor heat exchanger 105 function as a condenser or an evaporator by switching the four-way switching valve 102. In the refrigeration cycle device 200, the four-way switching valve 102 can be omitted.
  • the refrigeration cycle device 200 may be configured to include the compressor 100, a condenser, a pressure reducer, and an evaporator.
  • the indoor heat exchanger 105 is installed in an indoor device, and the remaining compressor 100, four-way switching valve 102, outdoor heat exchanger 103, and pressure reducer 104 are installed in an outdoor device.
  • the compressor 100 is the compressor 100 of any one of Embodiments 1 to 3.
  • the four-way switching valve 102 is connected to the discharge side of the compressor 100 and switches the flow of refrigerant from the compressor 100.
  • the outdoor heat exchanger 103 is, for example, a fin-tube type heat exchanger that includes piping through which a refrigerant flows and fins through which the piping is inserted.
  • the pressure reducer 104 expands the refrigerant.
  • the pressure reducer 104 is formed of, for example, an electronic expansion valve whose degree of opening can be adjusted, a temperature-type expansion valve, or the like, but may also be formed of a capillary tube or the like whose degree of opening cannot be adjusted.
  • the indoor heat exchanger 105 is, for example, a fin-tube heat exchanger formed to include piping through which a refrigerant flows and fins through which the piping is inserted.
  • the four-way switching valve 102 In heating operation when the refrigeration cycle device 200 is applied to an air conditioner, the four-way switching valve 102 is connected to the solid line side in FIG. 9.
  • the high-temperature, high-pressure refrigerant compressed by the compressor 100 flows into the indoor heat exchanger 105, where it is condensed and liquefied.
  • the liquefied refrigerant is depressurized by the pressure reducer 104 and becomes a low-temperature, low-pressure two-phase state, flows to the outdoor heat exchanger 103, evaporates, gasifies, and returns to the compressor 100 through the four-way switching valve 102. That is, the refrigerant circulates as shown by solid arrows in FIG.
  • the refrigerant exchanges heat with outside air and absorbs heat in the outdoor heat exchanger 103, which is an evaporator.
  • the refrigerant that has absorbed heat is sent to the indoor heat exchanger 105, which is a condenser, and exchanges heat with indoor air to warm the indoor air.
  • the four-way switching valve 102 is connected to the dashed line side in FIG.
  • the indoor heat exchanger 105 changes from a condenser to an evaporator
  • the outdoor heat exchanger 103 changes from an evaporator to a condenser.
  • the high-temperature, high-pressure refrigerant compressed by the compressor 100 flows into the outdoor heat exchanger 103, where it is condensed and liquefied.
  • the liquefied refrigerant is depressurized by the pressure reducer 104 and becomes a two-phase state of low temperature and low pressure.
  • the low-temperature, low-pressure two-phase refrigerant flows to the indoor heat exchanger 105, evaporates and gasifies, and returns to the compressor 100 again through the four-way switching valve 102. That is, the refrigerant circulates as shown by the broken line arrow in FIG. Through this circulation, the refrigerant exchanges heat with indoor air and absorbs heat in the indoor heat exchanger 105, which is an evaporator, thereby cooling the indoor air.
  • the refrigerant that has absorbed heat is sent to the outdoor heat exchanger 103, which is a condenser, exchanges heat with the outside air, and radiates heat to the outside air.
  • the refrigerant used is R407C refrigerant, R410A refrigerant, or R32 refrigerant.
  • the refrigeration cycle device 200 configured as described above can suppress oil drainage and constitute a highly reliable refrigeration cycle device.
  • the refrigeration cycle device 200 can be applied to a refrigeration cycle device used for refrigeration and air conditioning applications such as a refrigerator, a freezer, a vending machine, a refrigeration device, or a water heater.

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Abstract

圧縮機は、密閉容器と、密閉容器内に配置された圧縮機構と、密閉容器内で圧縮機構の上方に配置されると共に、固定子および固定子内に配置された回転子を有する電動機と、圧縮機構と回転子とを接続する回転軸と、を備える。圧縮機はさらに、電動機よりも上方で回転軸と共に回転するように設けられ、回転軸に対して径方向外方に延びるフランジ部を有し、電動機よりも上方に送り込まれた冷媒から冷凍機油を分離する油分離器を備える。また、圧縮機は、フランジ部の下面に固定され、吸油性を有する材料で構成されて油分離器で分離された冷凍機油を吸着して保持する第1油保持部材と、回転軸の径方向において第1油保持部材の径方向の外方に設けられ、吸油性を有する材料で構成されて第1油保持部材から遠心力により飛ばされた冷凍機油を吸着して保持する第2油保持部材と、を備える。

Description

圧縮機および冷凍サイクル装置
 本開示は、冷凍機油によって内部が潤滑される圧縮機および冷凍サイクル装置に関する。
 圧縮機では、密閉容器内に存在する霧状の冷凍機油が、圧縮機構で圧縮された冷媒ガスと共に圧縮機外へ吐き出される、いわゆる油上がりを抑制することが求められている。従来の圧縮機は、油上がりを抑制するため、冷媒ガスから冷凍機油を分離する油分離器を備えている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の圧縮機では、油分離器が密閉容器内に存在する霧状の潤滑油を吸着して保持する油保持部材を備えている。油保持部材は、圧縮機構を駆動する電動機のロータと同期回転するように設けられており、油保持部材に保持された冷凍機油は、ロータの回転に伴って遠心力によって油保持部材から密閉容器の内周面に向かって飛ばされる。そして、密閉容器の内周面に付着した冷凍機油は、密閉容器の内周面を伝わって密閉容器の下部の油溜まり部に流入するようになっている。
特開平9-14165号公報
 特許文献1の圧縮機では、油分離器の油保持部材から密閉容器の内周面に向かって飛ばされた冷凍機油が、密閉容器の内周面に衝突する。このように冷凍機油が密閉容器の内周面に衝突すると、冷凍機油は再び霧状となり、冷媒ガスと共に圧縮機外へ吐出されてしまい、特許文献1の圧縮機では油上がりを十分に抑制できないという問題があった。
 本開示は上記した問題点を解決するためになされたものであり、油上がりを抑制できる圧縮機および冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
 本開示に係る圧縮機は、密閉容器と、密閉容器内に配置された圧縮機構と、密閉容器内で圧縮機構の上方に配置されると共に、固定子および固定子内に配置された回転子を有する電動機と、圧縮機構と回転子とを接続する回転軸と、電動機よりも上方で回転軸と共に回転するように設けられ、回転軸に対して径方向外方に延びるフランジ部を有し、電動機よりも上方に送り込まれた冷媒から冷凍機油を分離する油分離器と、フランジ部の下面に固定され、吸油性を有する材料で構成されて油分離器で分離された冷凍機油を吸着して保持する第1油保持部材と、回転軸の径方向において第1油保持部材の径方向の外方に設けられ、吸油性を有する材料で構成されて第1油保持部材から遠心力により飛ばされた冷凍機油を吸着して保持する第2油保持部材と、を備えたものである。
 本開示に係る冷凍サイクル装置は、上記開示に係る圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器と、備えたものである。
 本開示に係る圧縮機および冷凍サイクル装置は、油分離器の第1油保持部材の径方向の外方に第2油保持部材が設けられており、第1油保持部材から径方向外方に飛ばされた冷凍機油が、密閉容器の内周面に到達する前に第2油保持部材で吸着保持される。このため、圧縮機および冷凍サイクル装置は、第1油保持部材から径方向外方へ飛ばされた冷凍機油が密閉容器の内周面と衝突して霧状となることを防止でき、その結果、油上がりを抑制できる。
実施の形態1に係る圧縮機の概略断面図である。 図1のA-Aで切断した断面図である。 図1のB-Bで切断した断面図である。 実施の形態1に係る圧縮機の油分離器を含む周囲部分の拡大概略断面図である。 実施の形態2に係る圧縮機の油分離器を含む周囲部分の拡大概略断面図である。 実施の形態3に係る圧縮機の油分離器を含む周囲部分の拡大概略断面図である。 実施の形態1~実施の形態3に用いられる第1油保持部材のその他の形状を示す断面図である。 実施の形態1~実施の形態3に用いられる第2油保持部材のその他の形状を示す断面図である。 実施の形態4に係る冷凍サイクル装置の概略構成を示す冷媒回路図である。
 以下、実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態により本開示が限定されるものではない。また、図1を含む以下の図面では、各構成部材の相対的な寸法の関係および形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。
実施の形態1.
 図1は、実施の形態1に係る圧縮機の概略断面図である。図2は、図1のA-Aで切断した断面図すなわち圧縮機構を切断し上面から見た概略断面図である。図1および図2を用いて、圧縮機の全体構成を説明する。圧縮機100には、例えば、図1に示すようなシリンダを1つ有する1シリンダ型ロータリ圧縮機、すなわちシングルロータリ圧縮機が用いられる。なお、圧縮機100は、シングルロータリ圧縮機に限定されるものではなく、複数のシリンダを有するロータリ圧縮機でもよい。圧縮機100には、例えばシリンダを2つ有するツインロータリ圧縮機等、他の構造で構成された圧縮機が用いられてもよい。
 圧縮機100は、密閉容器10内に、冷媒ガスを圧縮する圧縮機構20と、圧縮機構20を駆動する電動機30と、圧縮機構20と電動機30の後述の回転子32とを接続する回転軸21とが配置されている。密閉容器10は、上部容器11と下部容器12とを有し、圧縮機構20が密閉容器10の下方に、電動機30が密閉容器10の上方に収納されている。電動機30は、密閉容器10内で圧縮機構20の上方に配置されている。なお、以下の説明では、密閉容器10の長手方向を軸方向、この軸方向に垂直な方向を径方向と呼び、軸方向の紙面上を上方向、紙面下を下方向、径方向の軸中心側を内方、径方向の軸中心側とは反対側を外方とする。
 圧縮機構20と電動機30とは、回転軸21で接続されている。回転軸21は、電動機30の回転運動を圧縮機構20に伝達する。圧縮機構20は、伝達された回転力によって冷媒ガスを圧縮し、圧縮した冷媒ガスを密閉容器10内に吐出する。
 密閉容器10内は、圧縮機構20で圧縮された高温高圧の冷媒ガスによって満たされている。密閉容器10の下方すなわち底部には、冷凍機油を貯留する油溜まり部が形成されている。冷凍機油は、圧縮機構20等を潤滑するために用いられる。密閉容器10には、吸入マフラ101と連通した吸入連結管101aが接続されており、冷媒が吸入マフラ101から密閉容器10内に取り込まれる。また、密閉容器10の上部には、吐出管61が接続されており、圧縮された冷媒が吐出管61から排出される。
 回転軸21の下部にはオイルポンプ(図示せず)が設けられている。オイルポンプは回転軸21の回転と共に密閉容器10の底部に貯留された冷凍機油を汲み上げ、圧縮機構20の各摺動部へ給油する。これにより、圧縮機構20の機械的潤滑作用が確保される。
 回転軸21は、主軸部21a、偏心軸部21bおよび副軸部21cを有し、軸方向に上から主軸部21a、偏心軸部21b、副軸部21cの順に形成されている。主軸部21aには、電動機30が焼嵌または圧入され固定されており、偏心軸部21bには後述のローリングピストン22が摺動自在に嵌め合わされている。
 圧縮機構20は、シリンダ23、ローリングピストン22、上軸受24、下軸受25、およびベーン26を備えている。シリンダ23は、環状に構成され、略中心には貫通孔が上下方向に貫通して形成されている。貫通孔の軸方向の両端の開口は、上軸受24および下軸受25で閉塞され、シリンダ23内に円筒状の空間すなわちシリンダ室23aが形成されている。シリンダ室23a内には、回転軸21の偏心軸部21bと、ローリングピストン22と、ベーン26と、が収納されている。
 シリンダ23には、径方向に延びるベーン溝23cが軸方向に貫通して形成されている。ベーン溝23cは、径方向の一方がシリンダ室23a内に開口し、径方向の他方が後述の背圧室23bに開口している。ベーン溝23cには、ベーン26が収納されている。ベーン26は、ベーン溝23c内を径方向に往復運動する。ベーン26の形状は、ベーン26の周方向の厚さが径方向の長さおよび軸方向の長さよりも小さいほぼ直方体の形状である。また、シリンダ23には、吸入連結管101aからの吸入冷媒が通る吸入ポート23dがシリンダ23の外周面からシリンダ室23aに貫通して設けられている。
 ベーン溝23cの径方向外方の端部には、ベーン26の後端部26aに吐出圧を導く背圧室23bが形成されている。背圧室23bには図示しないベーンスプリングが配置されている。背圧室23bには、密閉容器10内の高圧の冷媒ガスが流入する。ベーン26の後端部26aには、径方向内向きの吐出圧が作用する。また、ベーン26には、シリンダ室内の冷媒ガスの圧力によって径方向外向きの力が作用する。よって、ベーン26には、背圧室23bの吐出圧とシリンダ室23a内の冷媒ガスの圧力との差圧による力が、シリンダ室23aの中心に向って径方向に作用する。この差圧による力とベーンスプリングがベーン26を押圧する力とによって、ベーン26はシリンダ室23aの中心に向って径方向に動かされる。これにより、ベーン26は、ベーン26の先端部26bがローリングピストン22の外周面側に押圧され、シリンダ室23aを吸入室と吐出室とに仕切る。
 圧縮機100の起動時など、背圧室23bの冷媒ガスの圧力とシリンダ室23a内の冷媒ガスの圧力との差圧が、ベーン26をローリングピストン22の外周に押圧するために十分な圧力ではない場合がある。このような場合でも、圧縮機100は、ベーンスプリングの力でベーン26を径方向内方に押圧するため、ベーン26の先端部26bを常にローリングピストン22の外周に当接させることができる。
 ローリングピストン22はリング状に構成され、ローリングピストン22の内周が回転軸21の偏心軸部21bの外周に摺動自在に嵌め合わされる。そして、回転軸21の回転に伴い、ローリングピストン22がシリンダ室23a内を偏心回転する。
 上軸受24は、回転軸21の主軸部21aに嵌合され、主軸部21aを回転自在に支持する。また、上軸受24はシリンダ室23aの軸方向の上方の開口部を閉塞している。上軸受24には圧縮した冷媒ガスをシリンダ室23a外に吐出する吐出ポート(図示せず)が設けられている。上軸受24は、側面視でほぼ逆T字形状に形成されている。
 上軸受24の吐出ポートには、吐出弁が設けられており、シリンダ室23aから吐出ポートを介して吐出される高温高圧の冷媒ガスの吐出タイミングが制御される。すなわち、吐出弁は、シリンダ23のシリンダ室23a内で圧縮される冷媒ガスが所定の圧力になるまで吐出ポートを閉塞し、所定の圧力以上となると吐出ポートを開口して高温高圧の冷媒ガスをシリンダ室23a外へ吐出させる。
 下軸受25は、回転軸21の副軸部21cに嵌合され、副軸部21cを回転自在に支持する。また、下軸受25は、シリンダ室23aの軸方向の下方の開口部を閉塞している。下軸受25は、側面視でほぼT字形状に形成されている。
 シリンダ室23a内では冷媒ガスの吸入、圧縮、吐出の動作を繰り返しているため、冷媒ガスは吐出ポートから間欠的に吐出され、脈動音などの騒音を発生させる。このような騒音を低減するため、上軸受24の外側すなわち電動機30側には、上軸受24を覆うように吐出マフラ27が取り付けられている。吐出マフラ27には、吐出マフラ27と上軸受24とによって形成される空間と、密閉容器10内と、を連通する吐出穴(図示せず)が設けられている。シリンダ室23aから吐出ポートを介して吐出された冷媒ガスは、吐出マフラ27と上軸受24にて形成される空間に一旦、吐出され、その後、吐出マフラ27に設けられた吐出穴から密閉容器10内へ吐出される。
 密閉容器10の横には、吸入マフラ101が設けられている。吸入マフラ101は、液冷媒が直接、シリンダ23のシリンダ室23aに吸入されることを抑制するために設けられている。圧縮機100には、圧縮機100が接続された外部の回路から、低圧の冷媒ガスと液冷媒とが混在して送られてくる。液冷媒がシリンダ室23aに流入し圧縮機構20で圧縮されると圧縮機構20に負荷がかかるため、吸入マフラ101は、液冷媒と冷媒ガスとを分離し、冷媒ガスのみをシリンダ室23aに送る。吸入マフラ101は、シリンダ23の吸入ポート23dに吸入連結管101aにて接続され、吸入マフラ101から送られる低圧の冷媒ガスは吸入連結管101aを介してシリンダ室23aに吸入される。
 回転軸21の上部には、冷凍機油を含んだ冷媒から冷凍機油を分離する油分離器51が固定されている。油分離器51には、第1油保持部材52が固定され、密閉容器10の内周面10aには第2油保持部材53が固定されている。油分離器51、第1油保持部材52および第2油保持部材53の構成および作用については改めて説明する。
 次に、圧縮機構20に回転力を伝達する電動機30について説明する。
 図3は、図1のB-Bで切断した断面図すなわち電動機を切断し上面から見た概略断面図である。電動機30は、密閉容器10の内周に固定されるほぼ円筒状の固定子31と、固定子31内に配置されたほぼ円柱状の回転子32を備える。
 回転子32は、薄板電磁鋼板を打抜いた鉄心シートを積層し形成された回転子鉄心32aで構成されている。回転子32の構成には、ブラシレスDCモータのような永久磁石を用いるものと、誘導電動機のように二次巻線を使用するものがある。例えば、図3のようなブラシレスDCモータの場合は、回転子鉄心32aの軸方向に磁石挿入孔33が設けられ、その磁石挿入孔33にはフェライト磁石または希土類磁石などの永久磁石34が挿入されている。その永久磁石34によって回転子32上の磁極が形成される。回転子32上の磁極が作る磁束と固定子31の固定子巻線が作る磁束との作用によって、回転子32が回転する。図示しない誘導電動機の場合には、永久磁石34の代わりに二次巻線が回転子鉄心32aに設けられており、固定子31の固定子巻線が回転子32側の二次巻線に磁束を誘導して回転力を発生させ、回転子32を回転させる。
 回転子鉄心32aの中心には、回転軸21を通す軸穴35が設けられており、軸穴35に回転軸21の主軸部21aが挿入されて焼き嵌め等により締結されている。これにより、回転子32の回転運動が回転軸21に伝達される。軸穴35の周囲には、風穴36が設けられており、電動機30の下方にある圧縮機構20にて圧縮された高圧高温の冷媒が、風穴36を通過して電動機30の上方に導かれ、吐出管61から吐出される。なお、圧縮機構20にて圧縮された冷媒は、風穴36以外にも、回転子32と固定子31との間のエアギャップまたは固定子巻線の間隙も通過する。
 次に、圧縮機100内に配置されている油分離器51、第1油保持部材52および第2油保持部材53について詳述する。
 図4は、実施の形態1に係る圧縮機の油分離器を含む周囲部分の拡大概略断面図である。油分離器51は、電動機30の上方で回転軸21に固定されている。油分離器51は、電動機30よりも上方に送り込まれた冷媒から冷凍機油を分離する。油分離器51は、軸方向に延びる円筒部51aと、円筒部51aの上方側の端から径方向外方に延びるフランジ部51bと、を有する。円筒部51aとフランジ部51bとは一体形成されてもよいし、両者を接合して形成してもよい。油分離器51は、円筒部51aが回転軸21に挿入されて回転軸21に固定されている。このため、油分離器51は、回転軸21と同期回転する。油分離器51は、回転軸21に固定されることに限定されず、回転子32に固定されてもよい。油分離器51は、回転軸21と共に回転するように設けられていればよい。
 第1油保持部材52は、冷媒ガスを通過させ、冷媒ガスに含まれる冷凍機油を分離して吸着し、保持する機能を有する。第1油保持部材52は、吸油性に優れた材料で構成され、例えば多孔質樹脂または高吸油性樹脂で構成されている。第1油保持部材52は、中心部に貫通孔を有する円板状の部材であって、フランジ部51bの下面51b1の外周部に固定されている。このため、第1油保持部材52は、回転軸21および油分離器51と共に回転する。第1油保持部材52は、図4に示すように軸方向の断面が矩形状である。第1油保持部材52の貫通孔には回転軸21が挿入されている。
 なお、第1油保持部材52は、中心部に貫通孔を有する円板状に限られたものではなく、円弧状でもよい。第1油保持部材52が円弧状である場合、フランジ部51bの下面51b1に対して周方向に互いに接触して連続的にまたは間隔を空けて断続的に複数、固定され、全体として環状に構成されていればよい。ただし、第1油保持部材52は円板状に構成されている方が、部品点数を削減できると共に配置の手間も軽減できて好ましい。
 第2油保持部材53は、第1油保持部材52と同様に、冷媒ガスを通過させ、冷媒ガスに含まれる冷凍機油を分離して吸着し、保持する機能を有する。第2油保持部材53は、吸油性に優れた材料で構成され、例えば多孔質樹脂または高吸油性樹脂で構成されている。第2油保持部材53は、回転軸21の径方向および回転軸21の軸方向に延びる部材であって、筒状の部材である。第2油保持部材53は、図4に示すように軸方向の断面が矩形状である。
 第2油保持部材53は、第1油保持部材52の径方向外方に設けられている。具体的には、第2油保持部材53は、密閉容器10の内周面10aに固定されている。第2油保持部材53は筒状部材であるため、密閉容器10の内周面10aの全周に亘って設けられている。第2油保持部材53の上面53aは、矢印Aに示すように第1油保持部材52の上面52aより上方に位置している。また、第2油保持部材53の下面53bは、矢印Bに示すように第1油保持部材52の上面52aより下方に位置している。
 なお、第2油保持部材53は、筒状部材に限られたものではなく、断面円弧状の部材でもよい。第2油保持部材53が断面円弧状の部材である場合、密閉容器10の内周面10aに対して周方向に互いに接触して連続的にまたは間隔を空けて断続的に複数、固定され、全体として環状に構成されていればよい。ただし、第2油保持部材53は筒状に構成されている方が、部品点数を削減できると共に配置の手間も軽減できて好ましい。
 次に、上記のように構成された圧縮機100の動作について説明する。電動機30が駆動することによって、電動機30の回転力が主軸部21aに伝達される。主軸部21aに伝達された回転力は、主軸部21aに取り付けられた偏心軸部21bに伝達され、偏心軸部21bと共にピストン16がシリンダ室23a内で偏心回転する。
 シリンダ室23aの内周面と偏心軸部21bに嵌合されたローリングピストン22の外周とベーン26とによって吸入室と吐出室とに仕切られたシリンダ室23aは、回転軸21の回転と共に、以下のように容積が増加および減少する。先ず初めに、吸入室と吸入ポート23dとが連通し、低圧冷媒ガスが吸入室に吸入され、低圧冷媒ガスが吸入室に吸入される間、吸入室の容積が増加する。次に、吸入室と吸入ポート23dとの連通が閉鎖され、圧縮室の容積が減少し、圧縮室内の冷媒ガスが圧縮される。最後に、圧縮室が吐出ポートと連通し、圧縮室内の高圧高温の冷媒ガスが所定の圧力に達すると、吐出ポートに設けられた吐出弁が開き、冷媒ガスが圧縮室外すなわちシリンダ室23aの外であって、吐出マフラ27内に一旦吐出される。
 吐出マフラ27内に吐出された冷媒は、吐出マフラ27の吐出穴から密閉容器10の内部空間に吐出される。密閉容器10の内部空間に吐出された高圧高温の冷媒ガスは、電動機30に形成された風穴36、回転子32と固定子31との間のエアギャップ、および固定子巻線の間隙を通過して、電動機30の上方の空間に流入する。
 電動機30の上方の空間に流入した冷媒ガスは、冷凍機油を含んでいる。主軸部21aの上部に固定された油分離器51は、冷凍機油を含む冷媒ガスから冷凍機油を遠心分離する。冷凍機油が分離された高圧高温の冷媒ガスは、吐出管61から密閉容器10の外部に吐出される。密閉容器10の外部には冷媒が流れる冷媒回路が構成されており、密閉容器10の外部に吐出された冷媒は、冷媒回路を循環して、再び吸入マフラ101に戻ってくる。
 次に、油分離器51、第1油保持部材52および第2油保持部材53の作用について説明する。電動機30の上方の空間に流入した冷媒ガスは、回転軸21と同期回転する油分離器51のフランジ部51bの下面51b1に衝突した後、遠心力によりフランジ部51bの下面51b1に沿って径方向外方に向かって流れる。そして、フランジ部51bの下面51b1を径方向外方に向かって流れる冷媒ガスは、フランジ部51bの外周部に固定された第1油保持部材52を通過する。
 冷媒ガスに含まれる冷凍機油の一部は、フランジ部51bの下面51b1に衝突することで分離され、分離された冷凍機油は、フランジ部51bの下面51b1に沿って径方向外方に向かって流れ、第1油保持部材52に吸着される。冷凍機油の一部が分離された冷媒ガスは、第1油保持部材52を通過する際に、第1油保持部材52の吸油性によってさらに冷凍機油が分離され、分離された冷凍機油は第1油保持部材52に保持される。
 第1油保持部材52は、回転軸21と共に回転している。このため、以上のようにして第1油保持部材52に保持された冷凍機油は、第1油保持部材52における許容保持量を上回ると、回転軸21の回転に伴う遠心力により第1油保持部材52から径方向外方へ飛ばされる。第1油保持部材52の径方向外方には第2油保持部材53が配置されている。このため、第1油保持部材52から径方向外方へ飛ばされた冷凍機油は、第2油保持部材53で吸着されて保持される。このように第1油保持部材52から径方向外方へ飛ばされた冷凍機油は、密閉容器10の内周面10aに到達する前に第2油保持部材53で吸着保持される。このため、圧縮機100は、第1油保持部材52から径方向外方へ飛ばされた冷凍機油が密閉容器10の内周面10aと衝突して霧状となり、飛散化することを防止でき、油上がりを抑制できる。
 ここで、第2油保持部材53の上面53aは、第1油保持部材52の上面52aより上方に位置し、かつ第2油保持部材53の下面53bは、第1油保持部材52の上面52aより下方に位置している。上記の位置に第2油保持部材53が配置されることで、第2油保持部材53は、第1油保持部材52から遠心力によって飛ばされた冷凍機油を効率よく吸着できる。そして、第2油保持部材53に吸着保持された冷凍機油の量が、第2油保持部材53における許容保持量を上回ると、冷凍機油は重力により密閉容器10の内周面10aを伝って下方に流れ、下部容器12の下部の油溜め部に返油される。
 なお、第2油保持部材53の軸方向(図4の上下方向)の長さは特に限定するものではないが、例えば以下のように設定できる。第2油保持部材53の軸方向の長さは、例えば、第1油保持部材52から遠心力によって飛ばされた冷凍機油が第2油保持部材53に到達するときの上下方向の範囲に応じて設定できる。具体的には、第2油保持部材53の軸方向の長さは、第1油保持部材52から遠心力によって飛ばされた冷凍機油が集中する上下方向の範囲に一致するか含むように設定できる。
 以上のように、本実施の形態1の圧縮機100は、密閉容器10と、密閉容器10内に配置された圧縮機構20と、密閉容器10内で圧縮機構20の上方に配置されると共に、固定子31および固定子31内に配置された回転子32を有する電動機30と、圧縮機構20と回転子32とを接続する回転軸21と、を備える。また、圧縮機100は、電動機30よりも上方で回転軸21と共に回転するように設けられ、回転軸21に対して径方向外方に延びるフランジ部51bを有し、電動機30よりも上方に送り込まれた冷媒から冷凍機油を分離する油分離器51を備える。圧縮機100は、さらに、第1油保持部材52と、第2油保持部材53と、を備える。第1油保持部材52は、フランジ部51bの下面51b1に固定され、吸油性を有する材料で構成されて油分離器51で分離された冷凍機油を吸着して保持するものである。第2油保持部材53は、回転軸21の径方向において第1油保持部材52の径方向の外方に設けられ、吸油性を有する材料で構成されて第1油保持部材52から遠心力により飛ばされた冷凍機油を吸着して保持するものである。
 このように、圧縮機100は、油分離器51の第1油保持部材52の径方向外方に第2油保持部材53が設けられている。このため、第1油保持部材52から径方向外方に飛ばされた冷凍機油が、密閉容器10の内周面10aに到達する前に第2油保持部材53で吸着保持される。よって、圧縮機100は、第1油保持部材52から径方向外方へ飛ばされた冷凍機油が密閉容器10の内周面10aに衝突して霧状となり、飛散化することを防止でき、その結果、油上がりを抑制できる。
 第2油保持部材53は、回転軸21の径方向および回転軸21の軸方向に延びる部材である。第2油保持部材53の上面53aは、第1油保持部材52の上面53aより上方に位置し、かつ第2油保持部材53の下面53bは、第1油保持部材52の上面53aより下方に位置する。
 これにより、第2油保持部材53は、第1油保持部材52から径方向外方へ飛ばされた冷凍機油を吸着保持できる。
 第2油保持部材53は、密閉容器10の内周面10aに環状に配置されている。
 これにより、第2油保持部材53は、第1油保持部材52から径方向外方へ飛ばされた冷凍機油を吸着保持できる。
 第2油保持部材53は、筒状部材である。
 これにより、圧縮機100は、第2油保持部材53を複数の断面円弧状の部材で構成した場合に比べて、部品点数を削減できると共に配置の手間を軽減できる。
 第1油保持部材52は、フランジ部51bの下面51b1の外周部に環状に配置されている。
 これにより、圧縮機100は、フランジ部51bの下面51b1に衝突して分離された冷凍機油を第1油保持部材52で効率良く吸着保持できる。
 第1油保持部材52は、中心部に回転軸21が挿入される貫通孔を有する円板状部材である。
 これにより、圧縮機100は、第1油保持部材52を複数の円弧状の部材で構成した場合に比べて、部品点数を削減できると共に配置の手間を軽減できる。
実施の形態2.
 図5は、実施の形態2に係る圧縮機の油分離器を含む周囲部分の拡大概略断面図である。実施の形態2に係る圧縮機は、第2油保持部材53の位置が実施の形態1と異なるものであり、他の構成については実施の形態1に係る圧縮機100と同じである。
 上記実施の形態1の圧縮機100では、第2油保持部材53の上面53aが、第1油保持部材52の上面52aより上方に位置し、かつ第2油保持部材53の下面53bが、第1油保持部材52の上面52aより下方に位置していた。これに対し、実施の形態2の圧縮機100は、図5に示すように、第2油保持部材53の位置が実施の形態1の位置よりも上方に移動され、第2油保持部材53の下面53bが、矢印Cに示すように第1油保持部材52の上面52aより上方に位置するように構成されている。なお、第2油保持部材53の軸方向(図5の上下方向)の長さは、実施の形態1と実施の形態2とで同じであるものとする。
 上記構成の作用について、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。実施の形態2の圧縮機では、実施の形態1と同様に、第1油保持部材52において、保持された冷凍機油の量が第1油保持部材52における許容保持量を上回ると、第1油保持部材52から冷凍機油が径方向外方へ飛ばされる。ここで、密閉容器10内において電動機30の上方の空間内では、電動機30の下方から電動機30の上方に流れてきた冷媒が吐出管61に向かう冷媒流が形成されている。このため、第1油保持部材52から径方向外方へ飛ばされた冷凍機油は、冷媒流に巻き込まれて上方に向かって流れる。
 実施の形態2の圧縮機100は、第2油保持部材53の下面53bが、第1油保持部材52の上面52aよりも上方に位置している。このため、実施の形態2の圧縮機100は、冷媒流に巻き込まれて上方に向かって流れる冷凍機油が第2油保持部材53を通過しやすく、実施の形態1に比べてより多くの冷凍機油を第2油保持部材53で吸着保持できる。その結果、実施の形態2の圧縮機100は、実施の形態1の圧縮機100よりも油上がりを抑制できる。
 なお、第2油保持部材53の軸方向の長さは、実施の形態1でも説明したように特に限定するものではないが、例えば以下のように設定できる。第2油保持部材53の軸方向の長さは、第1油保持部材52から遠心力によって飛ばされた冷凍機油が第2油保持部材53に到達するときの上下方向の範囲に応じて設定できる。具体的には、第2油保持部材53の軸方向の長さは、第1油保持部材52から遠心力によって飛ばされた冷凍機油が集中する上下方向の範囲に一致するか含むように設定できる。
実施の形態3.
 図6は、実施の形態3に係る圧縮機の油分離器を含む周囲部分の拡大概略断面図である。実施の形態3に係る圧縮機100は、第2油保持部材53の固定部材が実施の形態1および実施の形態2と異なるものであり、他の構成については実施の形態1および実施の形態2に係る圧縮機100と同じである。
 実施の形態3の圧縮機100は、電動機30の固定子31が図1に示した実施の形態1の固定子31に比べて軸方向の上側に延びて突出しており、油分離器51と径方向に対向する内周面31aを有する。そして、実施の形態3の圧縮機100は、第2油保持部材53が、密閉容器10の内周面10aよりも第1油保持部材42に近い、電動機30の固定子31の内周面31aに固定されている。
 第2油保持部材53の高さ位置は、上記実施の形態1または実施の形態2と同様である。すなわち、第2油保持部材53は、以下の(1)または(2)の位置に配置される。
(1)第2油保持部材53の上面53aが第1油保持部材52の上面52aより上方に位置し、かつ第2油保持部材53の下面53bが第1油保持部材52の上面52aより下方に位置する。
(2)第2油保持部材53の下面53bが、第1油保持部材52の上面52aより上方に位置する。
 上記構成の作用について、実施の形態1および実施の形態2と異なる点を中心に説明する。第1油保持部材52から径方向外方へ飛ばされた冷凍機油は、上述したように吐出管61に向かう冷媒流に巻き込まれることで飛散化する。このため、第2油保持部材53は、第1油保持部材52との径方向(図6の左右方向)の距離が近い方が、冷凍機油が広く飛散化する前に冷凍機油を吸着保持できる。
 実施の形態3の圧縮機100は、第2油保持部材53の径方向の位置が実施の形態1および実施の形態2に比べて第1油保持部材52に近づくため、冷凍機油が広く飛散化する前に第2油保持部材53で吸着保持できる。よって、実施の形態3の圧縮機100は、実施の形態1および実施の形態2に比べてより油上がりを抑制できる。
 なお、圧縮機100は、図1~図6に示した構造に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で例えば以下のように変形して実施することが可能である。
(第1油保持部材52の変形例)
 図7は、実施の形態1~実施の形態3に用いられる第1油保持部材のその他の形状を示す断面図である。実施の形態1~実施の形態3では、第1油保持部材52の径方向外方の端面が垂直面であった。これに対し、図7(1)~図7(3)の第1油保持部材252、352および452は、径方向外方の端面52cが、第1油保持部材252の径方向外方へ向かうにつれ先細りとなる先細部を有する。具体的には、第1油保持部材252は先細部252aを有し、第1油保持部材352は先細部352aを有し、第1油保持部材452は先細部452aを有する。
 第1油保持部材252の先細部252aは、下面52bが水平面、径方向外方の端面52cが径方向内方から径方向外方に向かうにしたがって下方に傾斜する斜面となっており、軸方向の下端に先端を有する形状である。第1油保持部材352の先細部352aは、径方向外方の端面52cが軸方向の中心部を境として逆向きに傾斜する斜面を有し、軸方向の中心部に先端を有する形状である。第1油保持部材452の先細部452aは、上面52aが水平面、径方向外方の端面52cが径方向内方から径方向外方に向かうにしたがって上方に傾斜する斜面となっており、軸方向の上端に先端を有する形状である。
 上記構成の作用について説明する。第1油保持部材252、352および452は同様の作用を有するため、第1油保持部材252を代表して作用について説明する。第1油保持部材252は、先細部252aを有することで、自身に吸着された冷凍機油を、回転時に遠心力によって先細部252aの先端に集めることができる。先細部252aの先端に集められた冷凍機油は、まとまった状態でその先端から径方向外方へ飛ばされる。このため、第1油保持部材252は、冷凍機油が霧状になることを抑制できる。つまり、第1油保持部材252は、第1油保持部材252から飛び散る冷凍機油の上下方向の範囲を狭くできる。
 このように、第1油保持部材252は、自身から飛び散る冷凍機油の上下方向の範囲を狭くできるため、第2油保持部材53における冷凍機油の吸着保持量の増加に寄与でき、結果として油上がりを抑制できる。上記構成の第1油保持部材252を有する圧縮機100は、結果として実施の形態1~実施の形態3と同様以上の油上がりの抑制効果を発揮する。第1油保持部材352および第1油保持部材452においても同様の作用効果を有する。
 特に、図7(1)の第1油保持部材252は、上述したように先細部252aが軸方向の下端に先端を有する形状である。このため、第1油保持部材252は、遠心力によって第1油保持部材252から冷凍機油を飛ばす際に、第1油保持部材252から冷凍機油が飛び散る上下方向の位置をなるべく下げることができ、この結果、油上がりをより抑制できる。
(第2油保持部材53の変形例)
 図8は、実施の形態1~実施の形態3に用いられる第2油保持部材のその他の形状を示す断面図である。実施の形態1~実施の形態3では、第2油保持部材53の下面53bが水平面であった。これに対し、図8(1)~図8(3)の第2油保持部材253、353および453は、下面53bが下方へ向かうにつれ先細りとなる先細部を有する。具体的には、第2油保持部材253は先細部253aを有し、第2油保持部材353は先細部353aを有し、第2油保持部材453は先細部453aを有する。
 第2油保持部材253の先細部253aは、下面53bが径方向内方から径方向外方に向かうにしたがって下方に傾斜する斜面となっており、径方向外方の端に先端を有する形状である。第2油保持部材353の先細部353aは、下面53bが径方向の中心部を境として逆向きに傾斜する斜面を有し、径方向の中心部に先端を有する形状である。第2油保持部材453の先細部453aは、下面53bが径方向内方から径方向外方に向かうにしたがって上方に傾斜する斜面となっており、径方向内方の端に先端を有する形状である。
 上記構成の作用について説明する。第2油保持部材253、353および453は、同様の作用を有するため、ここでは第2油保持部材253を代表して作用について説明する。第2油保持部材253が下面53bに先細部253aを有することで、第2油保持部材253は、自身に吸着された冷凍機油を重力によって先細部253aの先端に集め、先端から冷凍機油を滴り落ちやすくできる。このため、第2油保持部材253は、下面53bが水平面で形成されている場合に比べて冷凍機油を下部容器12へ戻しやすい。上記構成の第2油保持部材253を有する圧縮機100は、結果として、実施の形態1~実施の形態3と同様以上の油上がりの抑制効果を発揮する。第2油保持部材353および第2油保持部材453においても同様の作用効果を有する。
実施の形態4.
 実施の形態4は、実施の形態1~実施の形態3の圧縮機100が搭載される空気調和機などの冷凍サイクル装置に関する。
 図9は、実施の形態4に係る冷凍サイクル装置の概略構成を示す冷媒回路図である。冷凍サイクル装置200は、圧縮機100と、吸入マフラ101と、四方切換弁102と、室外側熱交換器103と、電動膨張弁等の減圧器104と、室内側熱交換器105と、が配管で接続された冷媒回路を備えている。室外側熱交換器103および室内側熱交換器105は、四方切換弁102の切換により凝縮器または蒸発器として機能する。冷凍サイクル装置200において四方切換弁102は省略可能である。よって、冷凍サイクル装置200は、圧縮機100と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器と、を備えた構成としてもよい。なお、空気調和機では、室内側熱交換器105は屋内の装置に、残る圧縮機100、四方切換弁102、室外側熱交換器103、減圧器104は屋外の装置に搭載されている。
 圧縮機100は、実施の形態1~実施の形態3のいずれかの圧縮機100である。四方切換弁102は、圧縮機100の吐出側に接続され、圧縮機100からの冷媒の流れを切り換えるものである。室外側熱交換器103は、例えば、冷媒が流れる配管と、配管が挿通されたフィンと、を含んで形成されたフィンチューブ式の熱交換器である。減圧器104は、冷媒を膨張させるものである。減圧器104は、例えば開度を調整できる電子膨張弁、または温度式膨張弁等で形成されているが、開度を調整できない毛細管等で構成されてもよい。室内側熱交換器105は、例えば、冷媒が流れる配管と、配管が挿通されたフィンと、を含んで形成されたフィンチューブ式の熱交換器である。
 冷凍サイクル装置200が空気調和機に適用された場合の暖房運転では、四方切換弁102は図9の実線側に接続される。圧縮機100で圧縮された高温高圧の冷媒は室内側熱交換器105に流れ、凝縮し、液化する。液化した冷媒は、減圧器104で減圧され、低温低圧の二相状態となり、室外側熱交換器103へ流れ、蒸発し、ガス化して四方切換弁102を通って再び圧縮機100に戻る。すなわち、図9の実線矢印に示すように冷媒は循環する。この循環によって、蒸発器である室外側熱交換器103では、冷媒が外気と熱交換して吸熱する。吸熱した冷媒は、凝縮器である室内側熱交換器105に送られ、室内の空気と熱交換を行い、室内の空気を温める。
 冷房運転では、四方切換弁102は図9の破線側に接続される。暖房運転から冷房運転に変わると、室内側熱交換器105が凝縮器から蒸発器に変わり、室外側熱交換器103が蒸発器から凝縮器に変わる。圧縮機100で圧縮された高温高圧の冷媒は、室外側熱交換器103に流れ、凝縮し、液化する。液化した冷媒は、減圧器104で減圧され、低温低圧の二相状態となる。低温低圧の二相冷媒は、室内側熱交換器105へ流れ、蒸発し、ガス化し、四方切換弁102を通って再び圧縮機100に戻る。すなわち、図9の破線矢印に示すように冷媒は循環する。この循環によって、蒸発器である室内側熱交換器105では、冷媒が室内の空気と熱交換して吸熱し、室内の空気を冷却する。吸熱した冷媒は、凝縮器である室外側熱交換器103に送られ、外気と熱交換を行い、外気に放熱する。
 このとき、冷媒は、R407C冷媒、R410A冷媒またはR32冷媒などが使われる。
 上記構成の冷凍サイクル装置200は、実施の形態1~実施の形態3の圧縮機100を備えることで、油上がりを抑制でき、信頼性の高い冷凍サイクル装置を構成できる。
 なお、冷凍サイクル装置200は、冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機、冷凍装置または給湯器等の冷凍空調用途に用いられる冷凍サイクル装置に適用することができる。
 10 密閉容器、10a 内周面、11 上部容器、12 下部容器、16 ピストン、20 圧縮機構、21 回転軸、21a 主軸部、21b 偏心軸部、21c 副軸部、22 ローリングピストン、23 シリンダ、23a シリンダ室、23b 背圧室、23c ベーン溝、23d 吸入ポート、24 上軸受、25 下軸受、26 ベーン、26a 後端部、26b 先端部、27 吐出マフラ、30 電動機、31 固定子、31a 内周面、32 回転子、32a 回転子鉄心、33 磁石挿入孔、34 永久磁石、35 軸穴、36 風穴、42 第1油保持部材、51 油分離器、51a 円筒部、51b フランジ部、51b1 下面、52 第1油保持部材、52a 上面、52b 下面、52c 端面、53 第2油保持部材、53a 上面、53b 下面、61 吐出管、100 圧縮機、101 吸入マフラ、101a 吸入連結管、102 四方切換弁、103 室外側熱交換器、104 減圧器、105 室内側熱交換器、200 冷凍サイクル装置、252 第1油保持部材、252a 先細部、253 第2油保持部材、253a 先細部、352 第1油保持部材、352a 先細部、353 第2油保持部材、353a 先細部、452 第1油保持部材、452a 先細部、453 第2油保持部材、453a 先細部。

Claims (12)

  1.  密閉容器と、
     前記密閉容器内に配置された圧縮機構と、
     前記密閉容器内で前記圧縮機構の上方に配置されると共に、固定子および前記固定子内に配置された回転子を有する電動機と、
     前記圧縮機構と前記回転子とを接続する回転軸と、
     前記電動機よりも上方で前記回転軸と共に回転するように設けられ、前記回転軸に対して径方向外方に延びるフランジ部を有し、前記電動機よりも上方に送り込まれた冷媒から冷凍機油を分離する油分離器と、
     前記フランジ部の下面に固定され、吸油性を有する材料で構成されて前記油分離器で分離された冷凍機油を吸着して保持する第1油保持部材と、
     前記回転軸の径方向において前記第1油保持部材の前記径方向の外方に設けられ、吸油性を有する材料で構成されて前記第1油保持部材から遠心力により飛ばされた前記冷凍機油を吸着して保持する第2油保持部材と、を備えた圧縮機。
  2.  前記第2油保持部材は前記回転軸の前記径方向および前記回転軸の軸方向に延びる部材であって、前記第2油保持部材の上面は、前記第1油保持部材の上面より上方に位置し、かつ前記第2油保持部材の下面は、前記第1油保持部材の上面より下方に位置する請求項1記載の圧縮機。
  3.  前記第2油保持部材は前記回転軸の前記径方向および前記回転軸の軸方向に延びる部材であって、前記第2油保持部材の下面は、前記第1油保持部材の上面より上方に位置する請求項1記載の圧縮機。
  4.  前記第2油保持部材は、前記密閉容器の内周面に環状に配置されている請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の圧縮機。
  5.  前記第2油保持部材は、円筒状の前記固定子の内周面に環状に配置されている請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の圧縮機。
  6.  前記第2油保持部材は、筒状部材である請求項4または請求項5記載の圧縮機。
  7.  前記第2油保持部材の下面は、下方へ向かうにつれ先細りとなる先細部を有する請求項1~請求項6のいずれか一項に記載の圧縮機。
  8.  前記第1油保持部材は、前記フランジ部の下面の外周部に環状に配置されている請求項1~請求項7のいずれか一項に記載の圧縮機。
  9.  前記第1油保持部材は、中心部に前記回転軸が挿入される貫通孔を有する円板状部材である請求項8記載の圧縮機。
  10.  前記第1油保持部材は、径方向外方の端面が、径方向外方へ向かうにつれ先細りとなる先細部を有する請求項1~請求項9のいずれか一項に記載の圧縮機。
  11.  前記第1油保持部材の前記先細部は、前記先細部の下面が水平面であり、径方向外方の端面が径方向内方から径方向外方に向かうにしたがって下方に傾斜する斜面である請求項10記載の圧縮機。
  12.  請求項1~請求項11のいずれか一項に記載の圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器と、を備えた冷凍サイクル装置。
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