WO2023228272A1 - 密閉型圧縮機 - Google Patents

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WO2023228272A1
WO2023228272A1 PCT/JP2022/021236 JP2022021236W WO2023228272A1 WO 2023228272 A1 WO2023228272 A1 WO 2023228272A1 JP 2022021236 W JP2022021236 W JP 2022021236W WO 2023228272 A1 WO2023228272 A1 WO 2023228272A1
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WO
WIPO (PCT)
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flat plate
rotor
blades
oil separator
stator
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/021236
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
貴也 木本
圭 佐々木
貴彦 村上
公平 櫻田
亮 濱田
眞之助 徳見
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.)
Filing date
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/JP2022/021236 priority Critical patent/WO2023228272A1/ja
Priority to JP2022555754A priority patent/JP7241985B1/ja
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Classifications

    • 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 disclosure relates to a hermetic compressor installed in an air conditioner or the like.
  • the refrigerating machine oil in the hermetic container becomes a spray and flows out of the compressor together with the discharged gas refrigerant, causing oil depletion in the compressor and a decrease in heat transfer efficiency of the heat exchanger.
  • a centrifugal impeller is installed above the rotor of the electric motor, and the rotation of the blades of the centrifugal impeller centrifugally separates the refrigerant oil from the refrigerant.
  • the space above the electric motor is pressurized, and the separated refrigerating oil is There is a stator that prevents the particles from accumulating on the upper end surface of the stator (for example, see Patent Document 1).
  • the present disclosure has been made in order to solve the above-mentioned problems, and includes a hermetic seal that can suppress the amount of oil leaking out of the compressor and also suppress the accumulation of refrigerating machine oil on the upper end surface of the stator.
  • the purpose is to provide mold compressors.
  • a hermetic compressor includes a hermetic container constituting an outer shell, a discharge pipe provided at an upper part of the hermetic container, a core fixedly held in the hermetic container, and a core formed by the core.
  • the stator includes a main shaft that is housed in the longitudinal direction of the stator and rotates together with the rotor, and an oil separator provided on a portion of the main shaft that projects above the rotor.
  • a coil end is formed by a connecting wire of the coil protruding from the upper end surface of the core, and a lower end side of the coil end is provided in a circumferential direction between the bundles of the coils protruding from the slot in the axial direction.
  • a gap is formed in the oil separator, and the oil separator includes a flat plate part, a fixed part provided at the center of the flat plate part and fixing the main shaft, and a fixed part provided at the center of the flat plate part, and a fixed part provided on both sides or the rotating part so as to stand upright with respect to the flat plate part.
  • the flat plate portion is disposed closer to the rotor than the upper end of the coil end, and of the plurality of blades, the blade is provided on the rotor side. At least a portion of the blades are arranged so as to overlap in the axial direction with a crossover portion provided at the upper part of the gap.
  • the oil separator includes a flat plate portion, a fixing portion provided at the center of the flat plate portion and fixing the main shaft, and a rotor on both sides or the rotor so as to stand upright with respect to the flat plate portion.
  • a plurality of blades provided only on the side surface, the flat plate portion is arranged closer to the rotor than the upper end of the coil end, and at least a portion of the blades on the rotor side among the plurality of blades; is arranged so as to overlap in the axial direction with the crossover wire provided at the upper part of the gap.
  • the refrigerating machine oil and refrigerant flowing out in the centrifugal direction by the oil separator are made to collide with the crossover section, and the sprayed oil can be effectively separated into oil lumps. Furthermore, the flow velocity is converted into static pressure by the collision, and the space pressure on the upper end surface of the stator is increased through the gap on the lower end side of the coil end. Thereby, the refrigerating machine oil can be returned to the oil reservoir from the flow path in the axial direction of the stator due to the pressure difference between the upper and lower spaces of the stator, without causing the refrigerating machine oil accumulated on the upper end surface of the stator to be rolled up by the oil separator. As a result, it is possible to suppress the amount of oil leaking out of the compressor and to suppress the accumulation of refrigerating machine oil on the upper end surface of the stator.
  • FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a view of the AA cross section in FIG. 1 viewed in the direction of the arrows.
  • 1 is a schematic side view of a stator of the hermetic compressor according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a perspective view of an oil separator of a hermetic compressor according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an oil separator of the hermetic compressor according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 3 is a schematic vertical cross-sectional view of the vicinity of the upper part of the hermetic compressor according to Embodiment 2;
  • FIG. 7 is a schematic vertical cross-sectional view of the vicinity of the upper part of the hermetic compressor according to Embodiment 3;
  • FIG. 7 is a schematic vertical cross-sectional view of the vicinity of the upper part of the hermetic compressor according to Embodiment 4;
  • FIG. 7 is a schematic vertical cross-sectional view of the vicinity of the upper part of the hermetic compressor according to Embodiment 5;
  • FIG. 7 is a perspective view of an oil separator of a hermetic compressor according to a fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view of a hermetic compressor 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 as viewed in the direction of the arrows.
  • the overall configuration of a hermetic compressor 100 according to Embodiment 1 will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the hermetic compressor 100 for example, a one-cylinder rotary compressor having one cylinder 13 as shown in FIG. 1, that is, a single rotary compressor is used.
  • the hermetic compressor 100 is not limited to a single rotary compressor, and may be a rotary compressor having a plurality of cylinders 13, such as a twin rotary compressor having two cylinders 13, for example.
  • the hermetic compressor 100 is of a vertical type, it is not limited thereto, and may be of a horizontal type as long as the relative positions of the oil separator 60 and each component are the same as those of the vertical type.
  • the hermetic compressor 100 includes a compression mechanism section 10 for compressing refrigerant gas, a rotor 21, and a stator 22 inside a hermetic container 1.
  • a motor section 20 that drives the section 10 is provided.
  • the longitudinal direction of the airtight container 1 is referred to as the axial direction, and the direction perpendicular to this axial direction is referred to as the horizontal direction.
  • the side is the inside, and the sealed container 1 side is the outside.
  • a communication passage 23 is formed inside the rotor 21 and extends through the rotor 21 in the axial direction. Further, a communication passage 28 is formed inside the stator 22 and passes through the stator 22 in the axial direction.
  • the compression mechanism section 10 includes 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, a vane (not shown), and a discharge muffler 17. Further, a compression chamber 30 is formed by the cylindrical cylinder 13, an upper bearing 14 attached to its upper end in the axial direction, and a lower bearing 15 attached to its lower end. , a piston 16 and a vane that are slidably fitted to the eccentric shaft portion 12 are arranged.
  • a horizontal vane groove (not shown) is formed in the cylinder 13, and the vane groove slidably holds the vane.
  • the back side of the vane is open to the discharge gas atmosphere of the closed container 1.
  • a suction port 40 extending in the horizontal direction is formed in the cylinder 13 and guides the refrigerant sucked in from the suction muffler 41 to the compression chamber 30 .
  • a discharge pipe 42 that discharges high-pressure gas refrigerant to the outside of the closed container 1 is fixed to the upper part of the closed container 1 so as to pass through the discharge pipe 42 .
  • an oil reservoir 50 is provided at the bottom of the closed container 1, and a portion of the compression mechanism section 10 is immersed in the oil reservoir 50.
  • the stator 22 has a core 24, and the connecting wires of the coils 25 protrude from an upper end surface 24a and a lower end surface 24b of the core 24, respectively.
  • a coil end 25a is formed by the crossover wire of the stator 22.
  • a gap 26 is formed on the lower end side near the base of the coil end 25a, and a connecting wire is hardened with varnish or the like in the upper part of the coil end 25a, forming an inner wall 27.
  • a plurality of slots 24c are formed in the stator 22 by the core 24, and each slot 24c is formed on both sides of the teeth portion of the core 24 in the circumferential direction.
  • a wound coil 25 is housed in each slot 24c. Further, as shown in FIG.
  • the above-mentioned gaps 26 are formed in the circumferential direction between the bundles of coils 25 that protrude in the axial direction from each slot 24c. Further above the gap 26 in the axial direction, there is a crossover portion 29 as a portion that connects the coils 25 wound around different teeth portions.
  • the crossover portion 29 may be composed of only the coils 25, but the coils 25 may be fixed to each other with a fixing material such as varnish, or the coils 25 may be fixed using a cylindrical member such as resin. It may be configured to do so.
  • FIG. 3 is a schematic side view of the stator 22 of the hermetic compressor 100 according to the first embodiment.
  • the stator 22 according to the first embodiment is assumed to have distributed winding, but is not limited thereto. Even if the stator 22 is concentratedly wound, a gap 26 is formed in the circumferential direction between the bundles of coils 25 that protrude in the axial direction from each slot 24c, and the connecting wires are fixed with a resin member or the like to form an inner wall 27. If so, the same effect as distributed winding can be obtained.
  • the connecting wire portion 29 When the connecting wire portion 29 is viewed from the axial center side, the outer side of the coil end 25a is spread over the entire circumference or most of the circumference (for example, the entire circumference).
  • the inner wall 27 is formed such that 90% or more of the inner wall 27 is invisible.
  • the crossover wire portion 29 refers to a portion of the coil end 25a where such an inner wall 27 is formed.
  • FIG. 4 is a perspective view of the oil separator 60 of the hermetic compressor 100 according to the first embodiment.
  • an oil separator 60 is provided at a portion of the main shaft 11 that projects above the rotor 21.
  • the oil separator 60 has a circular flat plate part 61, and a cylindrical fixing part 64 extending downward is provided at the center of the flat plate part 61.
  • the shape of the flat plate portion 61 is not limited to a circular shape.
  • the oil separator 60 is fixed to the main shaft 11 by press-fitting the fixing portion 64 into the main shaft 11.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the fixing part 64 may be eliminated, a hole is made in the center of the flat plate part 61, and the oil separator 60 may be fixed to the upper end of the main shaft 11 by screwing or the like.
  • a plurality of cuts are formed in the flat plate part 61, and a plurality of blades 62 are provided by bending the flat plate part 61 up and down from the cuts.
  • a plurality of spaces 63 are formed in the flat plate part 61 along the circumferential direction.
  • the blade 62 provided by bending the flat plate part 61 upward is an upper blade 62a
  • the blade 62 provided by bending the flat plate part 61 downward is a lower blade 62b.
  • the upper blade 62a is provided on the surface of the flat plate portion 61 on the discharge pipe 42 side
  • the lower blade 62b is provided on the surface on the rotor 21 side. Note that, as shown in FIG. 1, a gap 31 is formed between the lower end of the outer peripheral portion of the lower blade 62b and the upper surface of the rotor 21.
  • the flat plate portion 61 is located below the upper end of the coil end 25a, and at least a portion of the lower blade 62b is connected to the inner wall 27 of the coil end 25a in the axial direction. are placed so that they overlap.
  • the lower blade 62b has an axial width W1 (the length from the upper surface of the flat plate part 61 in the axial direction to the lower end of the outer circumference of the lower blade 62b), and the inner wall 27 of the coil end 25a has an axial width W2. (The length from the upper end of the coil end 25a to the gap 26 in the axial direction).
  • FIG. 5 is a schematic plan view of the oil separator 60 of the hermetic compressor 100 according to the first embodiment.
  • the oil separator 60 be placed above and below the oil separator 60 so that the space 63 does not overlap with the communication passage 23 passing through the rotor 21 in the axial direction when the oil separator 60 is viewed from above. It is desirable to install the blades 62 so that they are axially symmetrical. From the viewpoint of processing and providing strength to the oil separator 60, it is desirable to install the blades 62 in this manner.
  • the blades 62 and the spaces 63 are provided only on the outer circumferential side of the flat plate portion 61, and are not provided near the center of the flat plate portion 61, but this is for ease of processing and strength. Further, when the oil separator 60 is viewed from above, the flat plate portion 61 is arranged to cover the communication passage 23 of the rotor 21 . By arranging the oil separator 60 in this manner, it is possible to suppress the oil from flowing directly from the communication path 23 into the discharge pipe 42 across the oil separator 60 .
  • the upper end of the upper blade 62a be higher than the lower end of the discharge pipe 42, but considering interference with the lead wire (not shown) of the stator 22 and discharge pressure loss, The upper end of the upper blade 62a may be lower than the lower end of the discharge pipe 42, as shown in FIG.
  • the operation of the hermetic compressor 100 according to the first embodiment will be described.
  • rotational force is transmitted to the main shaft 11.
  • 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 together with the eccentric shaft portion 12 within the compression chamber 30.
  • low-pressure refrigerant is supplied into the compression chamber 30 from the suction port 40, and as the piston 16 rotates, the volume of the compression chamber 30 is reduced and the refrigerant is compressed.
  • the vane is pressed against the piston 16 by the high-pressure refrigerant in the closed container 1, and slides horizontally within the vane groove in conjunction with the movement of the piston 16, thereby connecting the low-pressure space and the high-pressure space of the compression chamber 30. Plays the role of managing.
  • the compressed refrigerant passes from a discharge mechanism (not shown) formed in the upper bearing 14 through the discharge muffler 17 and the communication passage 23, and reaches the oil separator 60 installed above the rotor 21. At this time, the refrigerant contains the refrigerating machine oil supplied to the compression chamber 30 and the upper bearing 14.
  • the oil separator 60 rotates, and the lower blades 62b provided on the lower side of the flat plate part 61 act as a centrifugal fan, causing the refrigerant to flow in the axial direction through the communication path 23. and change the direction of the flow of refrigerating machine oil to the horizontal direction.
  • the refrigerant and refrigerating machine oil, which flow in a horizontal direction, are separated by the difference in their densities under the influence of centrifugal force.
  • the lower blade 62b is arranged at a height that partially overlaps the inner wall 27 of the coil end 25a formed by the connecting wire of the stator 22 in the horizontal direction.
  • the oil separator 60 is also provided with an upper blade 62a above the flat plate portion 61. Since the refrigerating machine oil flowing in the direction of the discharge pipe 42 is centrifuged again by the upper blade 62a, the amount of refrigerating machine oil flowing out from the discharge pipe 42 located above the center of the oil separator 60 can be suppressed.
  • the oil separator 60 is configured to separate the upper and lower portions of the flat plate portion 61 based on the ease of molding, the amount of pressure increase, and the position of the communication passage 23 of the rotor 21.
  • Three blades 62 are provided at a pitch of 120°. These blades 62 are bent so as to stand upright on the flat plate portion 61 in the centrifugal direction. Note that as the number of blades 62 increases, the centrifugal separation effect and the amount of pressure increase increase, but the flow path resistance that the blades 62 receive also increases, causing a decrease in compressor efficiency due to increased torque.
  • the number of blades 62 may be appropriately selected from the following.
  • the inclination angle and shape of the blade 62 be designed based on the same idea. That is, in the first embodiment, the blades 62 are designed to be large by bending, but the blades 62 may have a rectangular or triangular shape, or a three-dimensional shape such as that seen in a turbo compressor. good.
  • the flat plate part 61 is cut and bent, but the blade is not limited to this, and the blades may be fixed to the flat plate part 61 by welding or the like.
  • the blade 62 according to Embodiment 1 has a trapezoidal shape that is low on the inside and high on the outside.
  • a typical centrifugal fan sucks fluid from the inside, it is necessary to make the inside of the blade higher in order to increase the flow rate of refrigerant.
  • the hermetic compressor 100 according to the first embodiment the refrigerant is pushed out from the discharge muffler 17 and flows into the oil separator 60 from the communication passage 23 of the rotor 21, so the inside of the blades 62 is low.
  • the refrigerant flow rate is also ensured. Therefore, by reducing the area of the blades 62 by forming them into a trapezoidal shape that is lower on the inside and higher on the outside, effective centrifugation becomes possible while reducing stirring loss.
  • At least a portion of the lower blade 62b overlaps the inner wall 27 in the axial direction, but preferably, if the overlapping ratio is 50% or more, the oil after centrifugation is effective. Since the sprayed oil is caused to collide with the inner wall 27, the rise of the sprayed oil can be suppressed.
  • the opening area of the gap 26 when viewed from the outer diameter side in the horizontal direction is preferably 80% or more on average.
  • the opening area of the gap 26 when viewed from the outer diameter side in the horizontal direction is the area of the portion of the gap 26 that does not overlap with the rotor 21 .
  • the rotor 21 is installed above the stator 22 with its magnetic center shifted from the stator 22 in order to suppress vertical movement of the main shaft 11. Therefore, since the upper end of the rotor 21 is located above the upper end surface 24a of the core 24 of the stator 22, the opening area of the gap 26 when viewed from the outer diameter side in the horizontal direction is slightly closed by the rotor 21. As the amount of occlusion increases, it becomes difficult for the pressure increase at the lower blade 62b to propagate, so it is desirable to make the opening area of the gap 26 as large as possible.
  • the axial width of the outer peripheral portion of the lower blade 62b is larger than the axial width of the gap 31.
  • the lower blade 62b generates a swirling flow in the narrow space between the crossover portion 29 and the outer peripheral portion of the lower blade 62b.
  • W1 of the outer peripheral portion of the lower blade 62b oil collides with the inner wall 27 due to centrifugal action due to the swirling flow, thereby promoting oil separation.
  • the axial width W1 of the lower blade 62b is made larger than the axial width of the gap 31 (the length from the lower end of the outer periphery of the lower blade 62b to the upper end of the rotor 21 in the axial direction) to improve the swirling flow. It is preferable to promote the utilization of the oil and to prevent the separated oil from rolling up at the same time.
  • the hermetic compressor 100 includes the hermetic container 1 constituting the outer shell, the discharge pipe 42 provided at the upper part of the hermetic container 1, and the core 24 that is firmly held in the hermetic container 1.
  • the stator 22 has a coil 25 wound in each slot 24c formed by the core 24, and a stator 22 that is rotatably arranged on the inner peripheral surface side of the stator 22 and penetrated inside in the axial direction.
  • the stator 22 has a coil end 25a formed by a connecting wire of the coil 25 protruding from the upper end surface 24a of the core 24, and the lower end side of the coil end 25a is provided with an oil separator 60.
  • a gap 26 is formed in the circumferential direction between the bundles of coils 25 that protrude in the axial direction from the slots 24c.
  • the oil separator 60 includes a flat plate part 61, a fixing part 64 provided at the center of the flat plate part 61 and fixing the main shaft 11, and a surface on both sides or the rotor 21 side so as to stand upright with respect to the flat plate part 61.
  • the flat plate part 61 is arranged on the rotor 21 side from the upper end of the coil end 25a, and among the plurality of blades 62, the blade 62 on the rotor 21 side is arranged so as to overlap in the axial direction with the connecting wire portion 29 provided at the upper part of the gap 26.
  • the oil separator 60 includes a flat plate portion 61 , a fixing portion 64 provided at the center of the flat plate portion 61 and fixing the main shaft 11 , and a fixing portion 64 that is provided at the center of the flat plate portion 61 . It has a plurality of blades 62 provided on both sides or only on the surface on the rotor 21 side so as to stand upright, and the flat plate part 61 is arranged on the rotor 21 side from the upper end of the coil end 25a, and Among the blades 62 , at least a portion of the blade 62 on the rotor 21 side is arranged to overlap in the axial direction with the crossover portion 29 provided at the upper part of the gap 26 .
  • a plurality of notches are formed in the flat plate portion 61, and the plurality of blades 62 are bent from the notches so as to stand upright with respect to the flat plate portion 61. It is provided.
  • the manufacturing cost of the oil separator 60 can be suppressed.
  • the oil separator 60 when the oil separator 60 is viewed from above, the oil separator 60 is arranged such that the flat plate portion 61 covers the communication path 23 of the rotor 21. .
  • the hermetic compressor 100 it is possible to suppress the oil from flowing from the communication path 23 across the oil separator 60 and directly into the discharge pipe 42 .
  • the oil separator 60 has a width in the axial direction of the outer circumferential portion of the blade 62 on the rotor 21 side, and a lower end portion of the blade 62 on the rotor 21 side. It is larger than the width in the axial direction of the gap 31 between the child 21 and the upper surface.
  • the hermetic compressor 100 according to Embodiment 1 it is possible to simultaneously promote oil flow using swirling flow and prevent separated oil from rolling up.
  • the plurality of blades 62 have a trapezoidal shape that is lower on the inside than on the outside.
  • centrifugation can be performed effectively while reducing stirring loss.
  • Embodiment 2 will be described below, but the description of parts that overlap with Embodiment 1 will be omitted, and the same or corresponding parts as in Embodiment 1 will be given the same reference numerals.
  • FIG. 6 is a schematic vertical cross-sectional view of the vicinity of the upper part of the hermetic compressor 100 according to the second embodiment. Note that the configuration other than the oil separator 60 is the same as that shown in the first embodiment.
  • the oil separator 60 is installed such that all of the lower blades 62b overlap the inner wall 27 in the axial direction.
  • a portion of the lower blade 62b overlaps the gap 26 in the axial direction, that is, a portion of the lower blade 62b spans the gap 26, so that the horizontal refrigerant flow directly flows into the gap 26.
  • the refrigerating machine oil that has flowed in and accumulated on the upper end surface 24a of the core 24 of the stator 22 will be rolled up again.
  • all of the lower blades 62b are installed to overlap with the inner wall 27 in the axial direction so that the lower blades 62b do not overlap the gap 26. In this way, by adjusting the arrangement of the oil separator 60 so that all of the horizontal refrigerant flow caused by the lower blades 62b collides with the inner wall 27, oil separation can be effectively promoted.
  • the oil separator 60 is arranged so that all of the blades 62 on the rotor 21 side overlap with the crossover portion 29 in the axial direction.
  • the oil separator 60 is configured such that the lower blade 62b does not overlap the gap 26 and all of the horizontal refrigerant flow caused by the lower blade 62b collides with the inner wall 27. is arranged, it is possible to effectively promote oil separation.
  • Embodiment 3 will be described below, but the description of parts that overlap with Embodiments 1 and 2 will be omitted, and the same or corresponding parts as in Embodiments 1 and 2 will be given the same reference numerals.
  • FIG. 7 is a schematic vertical cross-sectional view of the vicinity of the upper part of the hermetic compressor 100 according to the third embodiment. Note that the configuration other than the oil separator 60 is the same as that shown in the first embodiment.
  • the blades 62 are provided only on the lower side of the flat plate portion 61. That is, the flat plate portion 61 is provided with only the lower blade 62b.
  • the oil separator 60 is installed such that all of the lower blades 62b overlap the inner wall 27 in the axial direction, but the oil separator 60 is not limited thereto.
  • the oil separator 60 may be installed such that at least a portion of the lower blade 62b overlaps the inner wall 27 in the axial direction.
  • the blades 62 are provided by cutting and bending the flat plate part 61, there is a limit to the number or size of the blades 62 provided in the flat plate part 61. Therefore, in the oil separator 60 according to the third embodiment, only the lower blade 62b is used, and by increasing the number of blades on the lower side of the flat plate part 61, the separation efficiency of the refrigerating machine oil flowing from the communication path 23 of the rotor 21 is improved. is increasing. In the upper and lower parts of the oil separator 60, the amount of refrigerating machine oil contained in the refrigerant is larger on the lower side, which is the separation upstream side. The amount of machine oil can be reduced.
  • Embodiment 4 will be described below, but the description of parts that overlap with Embodiments 1 to 3 will be omitted, and the same or corresponding parts as in Embodiments 1 to 3 will be given the same reference numerals.
  • FIG. 8 is a schematic vertical cross-sectional view of the vicinity of the upper part of the hermetic compressor 100 according to the fourth embodiment. Note that the configuration other than the oil separator 60 is the same as that shown in the first and second embodiments.
  • the upper blade 62a of the oil separator 60 has a trapezoidal shape that is high on the inside and low on the outside. Further, a feature of the fourth embodiment lies in the positional relationship with the lead wire 70.
  • the lead wire 70 extends from the coil end 25a of the stator 22 and is connected to the terminal 2 provided at the top of the closed container 1. Generally, the larger the height of the blades 62, the more the centrifugal separation effect is promoted, but since the blades 62 come closer to the lead wire 70, there is a risk that the lead wire 70 may be disconnected.
  • the oil separator 60 has a shape that takes into account both the enlargement of the blades 62 and the securing of the distance between the blades 62 and the lead wires 70.
  • the lead wire 70 is deformed along the coil end 25a and connected to the terminal 2, so that only the outer portion of the upper blade 62a is likely to come into contact with the blade 62. That is, if only the outer side of the upper blade 62a is lowered, interference with the lead wire 70 will not be affected even if the inner side is made higher. Therefore, by increasing the height of the inner upper blade 62a, the flow rate of refrigerant for centrifugal separation can be increased, and the sprayed oil can be effectively separated. Further, by lowering the outer side of the upper blade 62a, stirring loss can be reduced without affecting interference with the lead wire 70.
  • the upper blade 62a has a trapezoidal shape that is higher on the inside and lower on the outside, but the lower blade 62b may also have a similar shape depending on the method of molding the blade 62. Further, as shown in the modification of the first embodiment, the shape may be changed as appropriate instead of the trapezoidal shape in consideration of the molding method and the centrifugal effect.
  • the hermetic compressor 100 among the plurality of blades 62, at least the blades 62 provided on the surface on the discharge pipe 42 side have a trapezoidal shape in which the inside is higher than the outside.
  • the flow rate of refrigerant for centrifugal separation can be increased and sprayed oil can be effectively separated. Further, stirring loss can be reduced without affecting interference with the lead wire 70.
  • Embodiment 5 will be described below, but the description of parts that overlap with Embodiments 1 to 4 will be omitted, and the same or corresponding parts as in Embodiments 1 to 4 will be given the same reference numerals.
  • FIG. 9 is a schematic vertical cross-sectional view of the vicinity of the upper part of the hermetic compressor 100 according to the fifth embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view of the oil separator 60 of the hermetic compressor 100 according to the fifth embodiment. Note that the configuration other than the oil separator 60 is the same as that shown in the first and second embodiments.
  • two oil separators 60 provided with only lower blades 62b are arranged one on top of the other so as to be oriented in opposite directions in the axial direction. Specifically, as shown in FIG. 10, the flat plate part 61 of one oil separator 60 is turned over against the surface on which the blades 62 of the flat plate part 61 of the other oil separator 60 are not formed. The surfaces on which the blades 62 are not formed are placed one on top of the other so that the spaces 63 between them are closed.
  • Embodiment 5 prevents this, and by blocking each other's spaces 63 with the flat plate portions 61 of the two oil separators 60, the flow path spanning the oil separators 60 can be blocked.
  • the flat plate part Further separation effect can be obtained by increasing the number of blades on the upper side of 61.
  • the torque increases as the number of blades increases, it is necessary to make an appropriate selection according to the specification conditions.
  • the oil separator 60 provided with only the upper blades 62a may be placed over the oil separator 60 provided with only the lower blades 62b.
  • 64 can be shortened.
  • the blades may be fixed by welding or the like so that they stand upright on a completely flat plate with no notches. In either case, the oil separation effect can be promoted by closing the space 63.
  • the oil separator 60 is provided with a plurality of blades 62 only on one side so as to stand upright with respect to the flat plate part 61, and the oil separator 60 has two oil separators. 60 are arranged so that the surfaces on which the blades 62 are not formed overlap each other, and a plurality of spaces 63 formed along the circumferential direction in one flat plate part 61 are closed by the other flat plate part 61. It is arranged like this.
  • the hermetic compressor 100 by blocking the spaces 63 of each of the two oil separators 60 with the flat plate portions 61 of the two oil separators 60, the flow path spanning the oil separators 60 can be blocked. Furthermore, since there is no need to allocate the bending directions of the blades 62 vertically, it is possible to obtain the effect of increasing the number of blades on the lower side of the flat plate part 61, and also increase the number of blades on the upper side of the flat plate part 61, thereby obtaining a further separation effect.

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Abstract

密閉型圧縮機は、外郭を構成する密閉容器と、密閉容器の上部に設けられた吐出管と、密閉容器内に固着保持され、コアを有し、コアによって形成されたスロットそれぞれに巻回されたコイルが納められた固定子と、固定子の内周面側に回転可能に配置され、内部に軸方向に貫通した連通路を有する回転子と、密閉容器内の長手方向に収容され、回転子と一体になって回転する主軸と、主軸の回転子の上部に突出した部分に設けられた油分離器と、を備え、固定子は、コアの上端面から突出したコイルの渡り線によって形成されたコイルエンドを有し、コイルエンドの下端側には、スロットから軸方向に突出したコイルの束同士の間に周方向に隙間が形成されており、油分離器は、平板部と、平板部の中心に設けられ、主軸を固定する固定部と、平板部に対して直立するように両面または回転子側の面のみに設けられた複数の羽根と、を有し、平板部が、コイルエンドの上端より回転子側に配置され、かつ、複数の羽根のうち、回転子側の羽根の少なくとも一部が、隙間の上部に設けられた渡り線部と軸方向に重なるように配置されているものである。

Description

密閉型圧縮機
　本開示は、空気調和機などに搭載される密閉型圧縮機に関するものである。
　従来、密閉型圧縮機では、密閉容器内の冷凍機油が噴霧となって、吐出ガス冷媒とともに圧縮機外へ流出し、圧縮機内の油枯渇および熱交換器の伝熱効率低下を引き起こしていた。これに対し、電動機の回転子の上方に遠心羽根車を設置し、遠心羽根車の羽根の回転により冷媒から冷凍機油を遠心分離するとともに、電動機の上側空間を昇圧し、分離後の冷凍機油が固定子の上端面に溜まらないようにしているものがある（例えば、特許文献１参照）。
特許第５８１３２１５号公報
　特許文献１の密閉型圧縮機では、遠心羽根車の設置高さに遠心羽根車から密閉容器の内壁までの流路が存在する場合、遠心羽根車で増速した冷凍機油および冷媒が遠心方向に流出して密閉容器の内壁に衝突した後、固定子の上端面に流入し、固定子の上端面に滞積した冷媒と分離後の冷凍機油とを再び巻き上げ、圧縮機外への油流出量が増加する。一方で、遠心羽根車の設置高さに遠心羽根車から密閉容器の内壁までの流路が存在しない場合、遠心羽根車による遠心効果が得られづらく、固定子の上端面付近の圧力が昇圧されにくくなり、固定子の上端面の冷凍機油が返油されずに、滞積しやすいという課題があった。
　本開示は、以上のような課題を解決するためになされたもので、圧縮機外への油流出量を抑制するとともに、固定子の上端面の冷凍機油の滞積を抑制することができる密閉型圧縮機を提供することを目的としている。
　本開示に係る密閉型圧縮機は、外郭を構成する密閉容器と、前記密閉容器の上部に設けられた吐出管と、前記密閉容器内に固着保持され、コアを有し、前記コアによって形成されたスロットそれぞれに巻回されたコイルが納められた固定子と、前記固定子の内周面側に回転可能に配置され、内部に軸方向に貫通した連通路を有する回転子と、前記密閉容器内の長手方向に収容され、前記回転子と一体になって回転する主軸と、前記主軸の前記回転子の上部に突出した部分に設けられた油分離器と、を備え、前記固定子は、前記コアの上端面から突出した前記コイルの渡り線によって形成されたコイルエンドを有し、前記コイルエンドの下端側には、前記スロットから軸方向に突出した前記コイルの束同士の間に周方向に隙間が形成されており、前記油分離器は、平板部と、前記平板部の中心に設けられ、前記主軸を固定する固定部と、前記平板部に対して直立するように両面または前記回転子側の面のみに設けられた複数の羽根と、を有し、前記平板部が、前記コイルエンドの上端より前記回転子側に配置され、かつ、前記複数の羽根のうち、前記回転子側の羽根の少なくとも一部が、前記隙間の上部に設けられた渡り線部と軸方向に重なるように配置されているものである。
　本開示に係る密閉型圧縮機によれば、油分離器は、平板部と、平板部の中心に設けられ、主軸を固定する固定部と、平板部に対して直立するように両面または回転子側の面のみに設けられた複数の羽根と、を有し、平板部が、コイルエンドの上端より回転子側に配置され、かつ、複数の羽根のうち、回転子側の羽根の少なくとも一部が、隙間の上部に設けられた渡り線部と軸方向に重なるように配置されている。そのため、油分離器によって遠心方向に流出した冷凍機油および冷媒を渡り線部に衝突させ、噴霧油を効果的に油塊にして分離できる。また、衝突によって流速が静圧に変換され、コイルエンドの下端側の隙間を通じて固定子の上端面の空間圧力を昇圧させる。これにより、油分離器によって固定子の上端面に溜まる冷凍機油を巻き上げることなく、固定子の上下空間の圧力差によって、固定子の軸方向の流路から冷凍機油を油溜まりに返油できる。その結果、圧縮機外への油流出量を抑制するとともに、固定子の上端面の冷凍機油の滞積を抑制することができる。
実施の形態１に係る密閉型圧縮機の縦断面模式図である。 図１のＡ－Ａ断面を矢視方向に見た図である。 実施の形態１に係る密閉型圧縮機の固定子を側面から見た模式図である。 実施の形態１に係る密閉型圧縮機の油分離器の斜視図である。 実施の形態１に係る密閉型圧縮機の油分離器を平面視した模式図である。 実施の形態２に係る密閉型圧縮機の上部付近の縦断面模式図である。 実施の形態３に係る密閉型圧縮機の上部付近の縦断面模式図である。 実施の形態４に係る密閉型圧縮機の上部付近の縦断面模式図である。 実施の形態５に係る密閉型圧縮機の上部付近の縦断面模式図である。 実施の形態５に係る密閉型圧縮機の油分離器の斜視図である。
　以下、本開示の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って本開示が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００の縦断面模式図である。図２は、図１のＡ－Ａ断面を矢視方向に見た図である。以下、実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００の全体構成を、図１および図２を用いて説明する。密閉型圧縮機１００には、例えば、図１に示すようなシリンダ１３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、密閉型圧縮機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、例えばシリンダ１３を２つ有するツインロータリ圧縮機など、複数のシリンダ１３を有するロータリ圧縮機でもよい。また、密閉型圧縮機１００は縦置き型であるが、それに限定されず、油分離器６０と各部品との相対位置が縦置き型と同様であれば横置き型でもよい。
　図１に示すように、密閉型圧縮機１００は、密閉容器１の内部に、冷媒ガスを圧縮する圧縮機構部１０と、回転子２１と固定子２２とで構成され主軸１１を介して圧縮機構部１０を駆動する電動機部２０とを備えている。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、水平方向の軸中心側を内側、密閉容器１側を外側とする。
　回転子２１の内部には、軸方向に貫通した連通路２３が形成されている。また、固定子２２の内部には、軸方向に貫通した連通路２８が形成されている。
　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）、および、吐出マフラ１７で構成されている。また、円筒状のシリンダ１３と、その軸方向の上端部に取り付けられた上軸受１４および下端部に取り付けられた下軸受１５とで、圧縮室３０が形成されており、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ている。
　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には水平方向に延びた吸入口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。また、密閉容器１の上部には、高圧のガス冷媒を密閉容器１の外部に吐出させる吐出管４２が貫通して固定されている。また、密閉容器１の底部には油溜まり５０が設けられ、圧縮機構部１０の一部が油溜まり５０に浸漬している。
　固定子２２は、コア２４を有し、そのコア２４の上端面２４ａおよび下端面２４ｂからコイル２５の渡り線がそれぞれ突出している。そして、固定子２２の渡り線によって、コイルエンド２５ａが形成されている。コイルエンド２５ａの根本付近である下端側には隙間２６が形成され、コイルエンド２５ａの上部は渡り線がワニスなどで固められ、内壁２７を形成している。固定子２２内には、コア２４によって複数のスロット２４ｃが形成されており、各スロット２４ｃは、コア２４のティース部の周方向の両側に形成されている。そして、各スロット２４ｃには、巻回されたコイル２５が納められている。また、図２に示すように、スロット２４ｃ近傍では各スロット２４ｃから軸方向に突出したコイル２５の束同士の間に周方向に上記の隙間２６が形成されている。その隙間２６部分からさらに軸方向の上部には、別のティース部に巻かれたコイル２５同士を接続する部分として渡り線部２９がある。渡り線部２９では、スロット２４ｃ内で密に束ねられていたコイル２５が別の位置のコイル２５と接続するために、コイルエンド２５ａの根本の部分から周方向にばらけて広がっている。なお、渡り線部２９は、コイル２５のみで構成されることもあるが、コイル２５同士をワニスなどの固定材料で相互に固定したり、樹脂などの円筒部材を用いてコイル２５を固定したりするように構成されてもよい。
　図３は、実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００の固定子２２を側面から見た模式図である。図３に示すように、実施の形態１に係る固定子２２は分布巻を想定しているが、それに限定されない。固定子２２を集中巻にしても、各スロット２４ｃから軸方向に突出したコイル２５の束同士の間に周方向に隙間２６が形成され、渡り線が樹脂部材などで固定されて内壁２７を形成していれば、分布巻と同様の効果が得られる。多数のコイル２５のそれぞれが周方向にずれながら広がることにより、または、円筒部材などにより、渡り線部２９を軸中心側から見ると、コイルエンド２５ａより外側が全周にわたってまたはほとんど（例えば全周の９０％以上）が見えないような内壁２７が形成される。なお、実施の形態１において、渡り線部２９は、コイルエンド２５ａのうち、このような内壁２７が形成される部分のことを言う。
　図４は、実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００の油分離器６０の斜視図である。図１に示すように、密閉容器１の上部空間１ａにおいて、主軸１１の回転子２１の上部に突出した部分には、油分離器６０が設けられている。図４に示すように、油分離器６０は、円形状の平板部６１を有し、平板部６１の中心には、下方に延びた円筒状の固定部６４が設けられている。なお、平板部６１の形状は円形状に限定されない。そして、この固定部６４を主軸１１に圧入することで、油分離器６０を主軸１１に固定する。なお、固定部６４を主軸１１に圧入することで油分離器６０を固定しているが、これに限定されない。例えば、固定部６４を無くし、平板部６１の中心に穴をあけて、主軸１１の上端とねじ止めなどによって油分離器６０を固定してもよい。平板部６１には、複数個所の切り込みが形成され、その切り込みから平板部６１を上下に折り曲げて複数の羽根６２が設けられている。また、その切り込みから平板部６１を上下に折り曲げて複数の羽根６２を設けることによって、平板部６１には周方向に沿って複数の空間６３が形成されている。ここで、平板部６１を上に折り曲げて設けられた羽根６２は上側羽根６２ａであり、平板部６１を下に折り曲げて設けられた羽根６２は下側羽根６２ｂである。上側羽根６２ａは、平板部６１の吐出管４２側の面に設けられており、下側羽根６２ｂは、回転子２１側の面に設けられている。なお、図１に示すように、下側羽根６２ｂの外周部の下端と回転子２１の上面との間には、隙間３１が形成されている。
　図１および図３に示すように、油分離器６０は、平板部６１がコイルエンド２５ａの上端より下方となり、かつ、下側羽根６２ｂの少なくとも一部が、コイルエンド２５ａの内壁２７と軸方向に重なるように配置される。ここで、下側羽根６２ｂは軸方向幅Ｗ１（軸方向における平板部６１の上面から下側羽根６２ｂの外周部の下端までの長さ）であり、コイルエンド２５ａの内壁２７は軸方向幅Ｗ２（軸方向におけるコイルエンド２５ａの上端から隙間２６までの長さ）である。
　図５は、実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００の油分離器６０を平面視した模式図である。羽根６２の水平方向の設置位置に関して、好適には油分離器６０を平面視して、空間６３が回転子２１の軸方向に貫通した連通路２３と重ならないように、油分離器６０の上下それぞれで軸対称となるように羽根６２を設置することが望ましい。加工および油分離器６０に強度を持たせる点から、このように羽根６２を設置することが望ましい。なお、羽根６２および空間６３は、平板部６１の外周側にのみ設けられており、平板部６１の中心付近まで設けられていないが、これは加工のし易さおよび強度の点からである。また、油分離器６０を平面視して、平板部６１が回転子２１の連通路２３を覆うよう配置されている。油分離器６０をこのように配置することで、連通路２３から油分離器６０を跨いで直接吐出管４２へ流出するのを抑制することができる。
　また、油流出量の抑制面では、上側羽根６２ａの上端は吐出管４２の下端より高いほうが望ましいが、固定子２２のリード線（図示せず）との干渉および吐出圧損を考慮し、図１に示すように上側羽根６２ａの上端が吐出管４２の下端より低くなっていてもよい。
　次に、実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００の動作について説明する。電動機部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。ベーンは密閉容器１内の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とを仕切る役割を果たす。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）から吐出マフラ１７内および連通路２３を通過し、回転子２１の上部に設置された油分離器６０まで到達する。このとき、冷媒には圧縮室３０および上軸受１４に供給された冷凍機油が含まれる。
　ここで、主軸１１の回転に伴い、油分離器６０が回転し、平板部６１の下側に設けられた下側羽根６２ｂが遠心ファンとなって、連通路２３を通過した軸方向流れの冷媒および冷凍機油の流れの向きを、水平方向に変える。水平方向流れとなった冷媒および冷凍機油は、遠心力を受けてそれぞれの密度差によって分離される。このとき、下側羽根６２ｂは、固定子２２の渡り線によって形成されるコイルエンド２５ａの内壁２７と水平方向に一部が重なる高さに配置される。そのため、下側羽根６２ｂから水平方向に流出した冷媒および冷凍機油は内壁２７に衝突し、冷媒流は速度が低下して静圧に変換され、冷凍機油は油塊となって落下する。
　また、コイルエンド２５ａの下端側には隙間２６が形成されているため、油分離器６０の遠心効果によって上昇した静圧が固定子２２のコア２４の上端面２４ａ付近に伝播しやすく、効果的に昇圧する。また、冷凍機油はすべてが分離されるわけではなく、一部は密閉容器１の上部空間１ａへ冷媒とともに上昇する。上部空間１ａで循環した冷凍機油は、密閉容器１の表面に付着して油塊となり、密閉容器１の表面に沿って固定子２２のコア２４の上端面２４ａに滞積する。固定子２２のコア２４の上端面２４ａ付近は効果的に昇圧されているため、固定子２２のコア２４の下端面２４ｂ付近との圧力差により、固定子２２の連通路２８を通じて、固定子２２のコア２４の上端面２４ａに滞積した冷凍機油は密閉容器１の底部にある油溜まり５０へ返油される。
　なお、密閉容器１の上部空間１ａに放出された冷凍機油は、密閉容器１の表面に付着するが、ここでも一部は分離しきれず冷媒とともに吐出管４２へ流れる。実施の形態１では、油分離器６０は、平板部６１の上側にも上側羽根６２ａが設けられている。そして、吐出管４２方向へ流動する冷凍機油は、上側羽根６２ａで再度遠心分離されるため、油分離器６０の中央の上方に位置する吐出管４２から流出する冷凍機油量を抑制できる。
　図４に示すように、実施の形態１に係る油分離器６０は、成形のしやすさ、昇圧量、および、回転子２１の連通路２３の位置に基づいて、平板部６１の上下それぞれに１２０°ピッチで３枚の羽根６２が設けられている。そして、それらの羽根６２は、遠心方向で平板部６１に直立するように折り曲げられている。なお、羽根６２の枚数が増えるほど、遠心分離効果および昇圧量は増加するが、羽根６２が受ける流路抵抗も増加し、トルク増大による圧縮機効率低下を引き起こすため、必要昇圧量および効率低下割合などから、羽根６２の枚数を適切に選択するとよい。また、羽根６２の傾斜角度および形状も同様の考え方で設計することが望ましい。すなわち、実施の形態１では、折り曲げによる成型で羽根６２が大きくなるように設計しているが、羽根６２の形状は矩形あるいは三角形でもよいし、ターボ圧縮機にみられるような３次元の形状でもよい。
　また、成型方法についても、実施の形態１では、平板部６１に切り込みを入れて折り曲げているが、それに限定されず、平板部６１に溶接などで羽根を固定してもよい。実施の形態１に係る羽根６２は、内側が低く外側が高い台形形状を有している。ここで、一般的な遠心ファンは、内側から流体を吸い込むため、冷媒流量を増大させるには羽根の内側を高くする必要がある。一方、実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００においては、吐出マフラ１７から冷媒が押し出されて、回転子２１の連通路２３から油分離器６０に流入するため、羽根６２の内側が低くても冷媒流量は確保される。したがって、内側が低く外側が高い台形形状として羽根６２の面積を小さくすることで、撹拌損失を低減しながら効果的に遠心分離が可能となる。
　また、実施の形態１では、下側羽根６２ｂの少なくとも一部が、内壁２７と軸方向に重なる構成としているが、好適には重なる割合が５０％以上であれば、遠心分離後の油が効果的に内壁２７に衝突させられるため、噴霧油の上昇を抑制できる。
　さらに、隙間２６の水平方向外径側から見たときの開口面積は、好適には平均で８０％以上あるとよい。ここで、隙間２６の水平方向外径側から見たときの開口面積とは、隙間２６のうち回転子２１と重ならない部分の面積である。従来、回転子２１は、主軸１１の上下動を抑制するために、固定子２２との磁気中心をずらし上側に設置される。したがって、固定子２２のコア２４の上端面２４ａより上方に回転子２１の上端が位置するため、隙間２６の水平方向外径側から見たときの開口面積は回転子２１によって少し閉塞される。閉塞量が大きくなると、下側羽根６２ｂでの昇圧が伝播しにくくなるため、隙間２６の開口面積はできる限り大きくとることが望ましい。
　また、下側羽根６２ｂの外周部の軸方向の幅は、隙間３１の軸方向の幅より大きくすると好ましい。下側羽根６２ｂは、渡り線部２９と下側羽根６２ｂの外周部との間の狭い空間に旋回流を発生させる。下側羽根６２ｂの外周部の軸方向幅Ｗ１を大きくすることで、旋回流による遠心作用で油が内壁２７に衝突して油の分離が促進される。一方、油が外側に流れ出るコイルエンド２５ａの下端側の隙間２６では、油の巻き上げ防止の点で強い旋回流を発生させないことが好ましい。そこで、下側羽根６２ｂの軸方向幅Ｗ１を隙間３１の軸方向幅（軸方向における下側羽根６２ｂの外周部の下端から回転子２１の上端までの長さ）より大きくして、旋回流を利用した油の促進と、分離した油の巻き上げ防止とを両立させるのが好ましい。
　以上、実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００は、外郭を構成する密閉容器１と、密閉容器１の上部に設けられた吐出管４２と、密閉容器１内に固着保持され、コア２４を有し、コア２４によって形成されたスロット２４ｃそれぞれに巻回されたコイル２５が納められた固定子２２と、固定子２２の内周面側に回転可能に配置され、内部に軸方向に貫通した連通路２３を有する回転子２１と、密閉容器１内の長手方向に収容され、回転子２１と一体になって回転する主軸１１と、主軸１１の回転子２１の上部に突出した部分に設けられた油分離器６０と、を備えており、固定子２２は、コア２４の上端面２４ａから突出したコイル２５の渡り線によって形成されたコイルエンド２５ａを有し、コイルエンド２５ａの下端側には、スロット２４ｃから軸方向に突出したコイル２５の束同士の間に周方向に隙間２６が形成されている。そして、油分離器６０は、平板部６１と、平板部６１の中心に設けられ、主軸１１を固定する固定部６４と、平板部６１に対して直立するように両面または回転子２１側の面のみに設けられた複数の羽根６２と、を有し、平板部６１が、コイルエンド２５ａの上端より回転子２１側に配置され、かつ、複数の羽根６２のうち、回転子２１側の羽根６２の少なくとも一部が、隙間２６の上部に設けられた渡り線部２９と軸方向に重なるように配置されているものである。
　実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００によれば、油分離器６０は、平板部６１と、平板部６１の中心に設けられ、主軸１１を固定する固定部６４と、平板部６１に対して直立するように両面または回転子２１側の面のみに設けられた複数の羽根６２と、を有し、平板部６１が、コイルエンド２５ａの上端より回転子２１側に配置され、かつ、複数の羽根６２のうち、回転子２１側の羽根６２の少なくとも一部が、隙間２６の上部に設けられた渡り線部２９と軸方向に重なるように配置されている。そのため、油分離器６０によって遠心方向に流出した冷凍機油および冷媒を渡り線部２９に衝突させ、噴霧油を効果的に油塊にして分離できる。また、衝突によって流速が静圧に変換され、コイルエンド２５ａの下端側の隙間２６を通じて固定子２２の上端面の空間圧力を昇圧させる。これにより、油分離器６０によって固定子２２の上端面に溜まる冷凍機油を巻き上げることなく、固定子２２の上下空間の圧力差によって、固定子２２の軸方向の流路から冷凍機油を油溜まり５０に返油できる。その結果、圧縮機外への油流出量を抑制するとともに、固定子２２の上端面の冷凍機油の滞積を抑制することができる。
　また、実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００において、平板部６１には切り込みが複数形成されており、複数の羽根６２は、切り込みから平板部６１に対して直立するように折り曲げられることで設けられている。
　実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００によれば、油分離器６０の製造コストを抑えることができる。
　また、実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００において、油分離器６０を平面視して、油分離器６０は、平板部６１が回転子２１の連通路２３を覆うように配置されている。
　実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００によれば、連通路２３から油分離器６０を跨いで直接吐出管４２へ流出するのを抑制することができる。
　また、実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００において、油分離器６０は、回転子２１側の羽根６２の外周部の軸方向の幅が、回転子２１側の羽根６２の下端部と回転子２１の上面との間の隙間３１の軸方向の幅より大きい。
　実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００によれば、旋回流を利用した油の促進と、分離した油の巻き上げ防止とを両立させることができる。
　また、実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００において、複数の羽根６２は、外側よりも内側のほうが低い台形形状を有する。
　実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００によれば、撹拌損失を低減しながら効果的に遠心分離が可能となる。
　実施の形態２．
　以下、実施の形態２について説明するが、実施の形態１と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
　図６は、実施の形態２に係る密閉型圧縮機１００の上部付近の縦断面模式図である。なお、油分離器６０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に係る油分離器６０は、図６に示すように、下側羽根６２ｂのすべてが、内壁２７と軸方向に重なるように設置されている。実施の形態１では、下側羽根６２ｂの一部が隙間２６と軸方向に重なる、つまり、下側羽根６２ｂの一部が隙間２６にかかっているため、水平方向の冷媒流が直接隙間２６に流入し、固定子２２のコア２４の上端面２４ａに滞積した冷凍機油を再度巻き上げる恐れがある。しかし、実施の形態２では、下側羽根６２ｂが隙間２６にかからないように、下側羽根６２ｂのすべてが内壁２７と軸方向に重なるように設置されている。このように、下側羽根６２ｂによる水平方向の冷媒流をすべて内壁２７に衝突させるように油分離器６０の配置を調整することで、効果的に油分離を促進できる。
　以上、実施の形態２に係る密閉型圧縮機１００において、油分離器６０は、回転子２１側の羽根６２のすべてが、渡り線部２９と軸方向に重なるように配置されている。
　実施の形態２に係る密閉型圧縮機１００によれば、下側羽根６２ｂが隙間２６にかからず、下側羽根６２ｂによる水平方向の冷媒流をすべて内壁２７に衝突させるように油分離器６０が配置されるため、効果的に油分離を促進できる。
　実施の形態３．
　以下、実施の形態３について説明するが、実施の形態１および２と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１および２と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
　図７は、実施の形態３に係る密閉型圧縮機１００の上部付近の縦断面模式図である。なお、油分離器６０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３に係る油分離器６０は、図７に示すように、羽根６２が平板部６１の下側のみに設けられている。つまり、平板部６１には、下側羽根６２ｂのみ設けられている。なお、油分離器６０は、実施の形態２と同様に、下側羽根６２ｂのすべてが内壁２７と軸方向に重なるように設置されているが、それに限定されない。油分離器６０は、実施の形態１と同様に、下側羽根６２ｂの少なくとも一部が内壁２７と軸方向に重なるように設置されていてもよい。
　なお、羽根６２は、平板部６１に切り込みを入れて折り曲げて設けられているため、平板部６１に設けられる羽根６２の枚数もしくは大きさには限界がある。そこで、実施の形態３に係る油分離器６０では、下側羽根６２ｂのみとし、平板部６１の下側の羽根枚数を増やすことで、回転子２１の連通路２３から流入した冷凍機油の分離効率を高めている。油分離器６０の上下では、分離上流となる下側のほうが冷媒に含まれる冷凍機油量が多いため、下側羽根６２ｂの分離効率を高めることで、密閉容器１の上部空間１ａに流出する冷凍機油量を減らすことができる。
　実施の形態４．
　以下、実施の形態４について説明するが、実施の形態１～３と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１～３と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
　図８は、実施の形態４に係る密閉型圧縮機１００の上部付近の縦断面模式図である。なお、油分離器６０以外の構成は、実施の形態１および２に示したものと同様である。
　実施の形態４に係る油分離器６０の上側羽根６２ａは、図８に示すように、内側が高く外側が低い台形形状である。また、実施の形態４に係る特徴は、リード線７０との位置関係にある。リード線７０は、固定子２２のコイルエンド２５ａから延長され、密閉容器１の上部に設けられた端子２に接続される。一般に羽根６２の高さを大きくするほど、遠心分離効果が促進されるが、リード線７０に接近するため、リード線７０が断線する恐れがある。そこで、実施の形態４に係る油分離器６０では、羽根６２の拡大、および、羽根６２とリード線７０との距離確保の両立を鑑みた形状である。一般にリード線７０は、コイルエンド２５ａに沿うように変形して端子２に接続されるため、羽根６２と接触の恐れがあるのは、上側羽根６２ａの外側付近のみである。すなわち、上側羽根６２ａの外側のみを低くすれば内側を高くしてもリード線７０との干渉に影響はない。そこで、内側の上側羽根６２ａの高さを大きくすることで、遠心分離の冷媒流量を増加させ、効果的に噴霧油を分離できる。また、上側羽根６２ａの外側を低くすることで、リード線７０との干渉に影響を及ぼすことなく、撹拌損失を低減できる。
　なお、図８では、上側羽根６２ａのみが内側が高く外側が低い台形形状としているが、羽根６２の成型方法などにより、下側羽根６２ｂも同様の形状にしてもよい。また、実施の形態１の変形例で示したとおり、成型方法および遠心分離効果を考慮し、台形形状ではなく、適宜形状を変更してもよい。
　以上、実施の形態４に係る密閉型圧縮機１００において、複数の羽根６２のうち、少なくとも吐出管４２側の面に設けられた羽根６２は、外側よりも内側のほうが高い台形形状を有する。
　実施の形態４に係る密閉型圧縮機１００によれば、遠心分離の冷媒流量を増加させ、効果的に噴霧油を分離できる。また、リード線７０との干渉に影響を及ぼすことなく、撹拌損失を低減できる。
　実施の形態５．
　以下、実施の形態５について説明するが、実施の形態１～４と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１～４と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
　図９は、実施の形態５に係る密閉型圧縮機１００の上部付近の縦断面模式図である。図１０は、実施の形態５に係る密閉型圧縮機１００の油分離器６０の斜視図である。なお、油分離器６０以外の構成は、実施の形態１および２に示したものと同様である。
　実施の形態５では、下側羽根６２ｂのみ設けられた油分離器６０が、軸方向に互いに反対向きとなるように２つ重ねて配置されている。具体的には、図１０に示すように、一方の油分離器６０の平板部６１の羽根６２が形成されていない面に対して、もう一方の油分離器６０を裏返しにして平板部６１の羽根６２が形成されていない面を重ねて、互いの空間６３が閉塞されるように配置されている。
　回転子２１の連通路２３から油分離器６０に流入した冷媒および冷凍機油は、軸方向から水平方向へ流れを変えるが、一部は空間６３を通じて油分離器６０の上側に流出し、吐出管４２に直接流出する恐れがある。実施の形態５は、これを防ぐものであり、２つの油分離器６０のそれぞれの平板部６１で互いの空間６３を閉塞することで、油分離器６０を跨ぐ流路を遮断できる。また、実施の形態１と異なり、羽根６２の折り曲げ向きを上下に割り振る必要がないため、実施の形態３に示したとおり、平板部６１の下側の羽根枚数を増やす効果を得ながら、平板部６１の上側の羽根枚数も増やしてさらなる分離効果が得られる。ただし、羽根枚数増加に合わせてトルクが増加するため、仕様条件に合わせて適宜選択が必要である。
　また、実施の形態５では、同じ構造である下側羽根６２ｂのみ設けられた油分離器６０を２つ重ねているだけであるため、製造コストを抑えることができるが、適宜形状を変更してもよい。例えば、下側羽根６２ｂのみ設けられた油分離器６０の上側に、上側羽根６２ａのみ設けられた油分離器６０を重ねて配置してもよく、このようにすることで、主軸１１の固定部６４の長さを短くすることができる。また、切り込みのない完全な平板部に羽根を直立するように、溶接などで固定してもよい。いずれの場合においても、空間６３を閉塞することで、油分離効果を促進できる。
　以上、実施の形態５に係る密閉型圧縮機１００において、油分離器６０は、平板部６１に対して直立するように片面側のみに複数の羽根６２が設けられており、２つの油分離器６０が、羽根６２が形成されていない面同士で重ね合わせて配置されており、一方の平板部６１に周方向に沿って形成された複数の空間６３が、他方の平板部６１で閉塞されるように配置されている。
　実施の形態５に係る密閉型圧縮機１００によれば、２つの油分離器６０のそれぞれの平板部６１で互いの空間６３を閉塞することで、油分離器６０を跨ぐ流路を遮断できる。また、羽根６２の折り曲げ向きを上下に割り振る必要がないため、平板部６１の下側の羽根枚数を増やす効果を得ながら、平板部６１の上側の羽根枚数も増やしてさらなる分離効果が得られる。
　１　密閉容器、１ａ　上部空間、２　端子、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　吐出マフラ、２０　電動機部、２１　回転子、２２　固定子、２３　連通路、２４　コア、２４ａ　上端面、２４ｂ　下端面、２４ｃ　スロット、２５　コイル、２５ａ　コイルエンド、２６　隙間、２７　内壁、２８　連通路、２９　渡り線部、３０　圧縮室、３１　隙間、４０　吸入口、４１　吸入マフラ、４２　吐出管、５０　油溜まり、６０　油分離器、６１　平板部、６２　羽根、６２ａ　上側羽根、６２ｂ　下側羽根、６３　空間、６４　固定部、７０　リード線、１００　密閉型圧縮機。

Claims (8)

  1. 　外郭を構成する密閉容器と、
    　前記密閉容器の上部に設けられた吐出管と、
    　前記密閉容器内に固着保持され、コアを有し、前記コアによって形成されたスロットそれぞれに巻回されたコイルが納められた固定子と、
    　前記固定子の内周面側に回転可能に配置され、内部に軸方向に貫通した連通路を有する回転子と、
    　前記密閉容器内の長手方向に収容され、前記回転子と一体になって回転する主軸と、
    　前記主軸の前記回転子の上部に突出した部分に設けられた油分離器と、を備え、
    　前記固定子は、前記コアの上端面から突出した前記コイルの渡り線によって形成されたコイルエンドを有し、
    　前記コイルエンドの下端側には、前記スロットから軸方向に突出した前記コイルの束同士の間に周方向に隙間が形成されており、
    　前記油分離器は、
    　平板部と、
    　前記平板部の中心に設けられ、前記主軸を固定する固定部と、
    　前記平板部に対して直立するように両面または前記回転子側の面のみに設けられた複数の羽根と、を有し、
    　前記平板部が、前記コイルエンドの上端より前記回転子側に配置され、かつ、前記複数の羽根のうち、前記回転子側の羽根の少なくとも一部が、前記隙間の上部に設けられた渡り線部と軸方向に重なるように配置されている
    　密閉型圧縮機。
  2. 　前記油分離器は、
    　前記回転子側の羽根のすべてが、前記渡り線部と軸方向に重なるように配置されている
    　請求項１に記載の密閉型圧縮機。
  3. 　前記平板部の一部には切り込みが形成されており、
    　前記複数の羽根は、前記平板部に対して直立するように折り曲げて設けられている
    　請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
  4. 　前記油分離器は、
    　前記回転子側の羽根の外周部の軸方向の幅が、前記回転子側の羽根の下端部と前記回転子の上面との間の隙間の軸方向の幅より大きい
    　請求項１～３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
  5. 　前記油分離器を平面視して、
    　前記油分離器は、
    　前記平板部が前記回転子の前記連通路を覆うように配置されている
    　請求項１～４のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
  6. 　前記複数の羽根は、外側よりも内側のほうが低い台形形状を有する
    　請求項１～５のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
  7. 　前記複数の羽根のうち、少なくとも前記吐出管側の面に設けられた羽根は、外側よりも内側のほうが高い台形形状を有する
    　請求項１～５のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
  8. 　前記油分離器は、
    　前記平板部に対して直立するように片面側のみに前記複数の羽根が設けられており、
    　２つの前記油分離器が、前記複数の羽根が形成されていない面同士で重ね合わせて配置されており、
    　一方の前記平板部に周方向に沿って形成された複数の空間が、他方の前記平板部で閉塞されるように配置されている
    　請求項１～７のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
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