JP2020133523A

JP2020133523A - 密閉型圧縮機

Info

Publication number: JP2020133523A
Application number: JP2019028975A
Authority: JP
Inventors: 祐平福田; Yuhei Fukuda; 啓椎崎; Hiroshi Shiizaki
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2020-08-31

Abstract

【課題】小型・低背で高性能な横吐出方式の密閉型圧縮機の提供。【解決手段】電動機部７と圧縮機構部８とを収納した密閉容器４の吐出管１２を、電動機部のステータ外周に設けた溝１３とステータ５及びロータ６間のエアギャップ１４との間に位置させて開口した構成としてある。これにより、電動機部のステータ上方の上部空間１５を狭くしても、電動機部のステータ外周に設けた溝１３とステータ及びロータの間のエアギャップ１４とを上昇する冷媒中のオイルが吐出管へと流入しにくくなり、外部へのオイル吐出量を低減することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和装置や冷蔵庫等の冷凍機器に使用される密閉型圧縮機に関するものである。

一般的に密閉形圧縮機は、上シェル、胴シェル、下シェルを溶接で一体化した密閉容器内にステータとロータで構成される電動機部およびこの電動機部と連結される圧縮機構部を収容して構成してある。そして、圧縮機構部、例えば、シリンダ、上軸受け、下軸受け、シャフト、ピストン等で構成したロータリー式の圧縮機構部で冷媒ガスを圧縮し、バルブカバーを通して密閉容器内に吐出を行っている。密閉容器内に吐出された冷媒ガスは密閉容器の上シェルに接続した吐出管より外部に吐出される（例えば、特許文献１参照）。

図５は特許文献１記載の密閉型圧縮機で、１００は密閉容器、１０１は密閉容器１００内に設けた電動機部、１０２は電動機部１０１によって駆動される圧縮機構部、１０３は圧縮機構部１０２で圧縮された冷媒ガスを外部に吐出する吐出管である。

上記構成の密閉型圧縮機は、圧縮機構部１０２で圧縮された冷媒ガスが電動機部１０１のステータ１０４外周に設けた溝１０５やステータ１０４とロータ１０６との間のエアギャップ１０７を介して電動機部１０１の上方空間に至り、吐出管１０３より吐出する。

上記吐出管１０３は一般的には上向きに突出する形となっているが、圧縮機を搭載する冷凍機器の構成等によっては吐出管１０３を横向きに突出させた密閉型圧縮機が必要となる場合がある。

図６はこのような横向き吐出管とした場合の密閉型圧縮機を示し、吐出管１０３は密閉容器１００の上シェル１００ａに横向きに接続してあり、冷媒ガスは横向きに吐出される。

特開２０１１−２４１７７８号公報

上記従来の密閉型圧縮機は、圧縮機を設置する冷凍機器の省スペース化や小型軽量化を目的として圧縮機自体の小型・低背化が進められているが、小型・低背化に伴い電動機部１０１上方の上部空間１０８が減少して、当該空間１０８を介して吐出される冷媒ガス中のオイル量が増加する課題があった。

すなわち、圧縮機構部１０２で圧縮され密閉容器１００内に吐出される冷媒ガスには圧縮機構部１０２を潤滑するオイルの一部がミスト状に混ざっていて、そのミスト状のオイルは、吐出管１０３を接続した電動機部１０１上方の空間１０８内で拡散して電動機部１０１の上部コイルエンド１０９や空間１０８の内周壁面等に付着し分離されるが、空間が狭くなると冷媒が付着する空間１０８の内周壁面の面積が少なくなることにより分離されるオイル量が少なくなり、その分吐出管１０３より吐出するオイルの割合が多くなって外部へ吐出するオイル量が多くなってしまう。

そして、上記の如く圧縮された冷媒ガス中のオイルが分離されること無く吐出管１０３から密閉容器外に吐出される、つまりオイル吐出量が増加すると、冷凍機器の性能が低下してしまう。

特に、吐出管１０３を密閉容器１００に対し横向きに接続した横吐出方式の密閉型圧縮機は、密閉容器１００に接続した吐出管１０３の容器内側への内側出代が短いため、電動機部１０１のステータ１０４に設けた溝１０５から上昇する冷媒がオイルミストを含んだまま前記吐出管１０３の開口へと直接流れ込み、外部へ吐出するオイル量が多くなりやすい。したがって、電動機部１０１のステータ１０４上方の空間１０８を狭くして小型・低背化する際には何らかの対応が必要である。

本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、電動機部の上方空間を狭くしても外部へのオイル吐出量が少ない小型・低背で高性能な横吐出方式の密閉型圧縮機を提供することを目的としたものである。

本発明は上記目的を達成するため、密閉容器の上部空間に横向きに接続した吐出管を備え、前記吐出管はその密閉容器内側端部を電動機部のステータ外周に設けた溝とステータ及びロータ間のエアギャップとの間に位置させて開口した構成としてある。

これにより、電動機部のステータ外周に設けた溝とステータ及びロータの間のエアギャップを上昇する冷媒中のオイルが吐出管へと流入しにくくなり、電動機部のステータ上方の上部空間を狭くしても、外部へのオイル吐出量を低減することができる。

本発明は、上記構成により、横吐出方式の密閉型圧縮機であっても、小型・低背化しつつオイル吐出量の少ない高性能な密閉型圧縮機とすることができる。

本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の外観図同密閉型圧縮機の断面図本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の要部断面図本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の平面図従来の密閉型圧縮機の断面図従来の他の密閉型圧縮機の断面図

第１の発明は、底部に貯油部を有した密閉容器と、前記密閉容器内に設けた電動機部と、前記電動機部の上方に配置した圧縮機構部と、前記電動機部の上方の上部空間に設けた吐出管とを備え、前記電動機部はステータとロータとからなり、前記圧縮機構部で圧縮された冷媒が前記電動機部のステータ外周に設けた溝及びステータとロータとの間のエアギャップを介して電動機部上方の上部空間に移動したのち吐出管から吐出する密閉型圧縮機であって、前記吐出管は前記密閉容器の上部空間に横向きに接続し、その密閉容器内側端部は前記電動機部のステータ外周に設けた溝とステータ及びロータ間のエアギャップとの間に位置させて開口した構成としてある。

これにより、電動機部のステータ外周に設けた溝とステータ及びロータの間のエアギャップとを上昇する冷媒中のオイルが吐出管へと流入しにくくなり、電動機部のステータ上方の上部空間を狭くしても、外部へのオイル吐出量を低減することができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記吐出管の密閉容器内側端部は上部をカットしてその上面側を開口とした構成としてある。

これにより、電動機部のステータ外周に設けた溝とステータ及びロータ間のエアギャップとを上昇してくる冷媒ガス中のオイルが吐吐管へと流入するのをより確実に低減でき、外部へのオイル吐出量を更に低減することができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記吐出管は電動機部の回転方向の接線方向向きに接続した構成としてある。

これにより、吐吐管への冷媒ガス中のオイル流入を更に低減でき、外部へのオイル吐出量をより一層低減することができる。

以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各図において、それぞれ同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の外観図であり、図２は同密閉型圧縮機の断面図である。

本発明にかかる密閉型圧縮機は、上シェル１、胴シェル２、下シェル３を溶接で一体化して構成される密閉容器４内に、ステータ５とロータ６で構成される電動機部７と圧縮機構部８を収納して構成してある。なお、密閉容器４の底部は貯油部４ａとなっていて、圧縮機構部８の摺動部を潤滑するオイルが溜まっている。

圧縮機構部８は、上軸受９、シリンダ１０、下軸受１１等で構成され、上シェル１には横方向に吐出管１２が接続してある。また、電動機部７のステータ５外周には複数の溝１３が、またステータ５とロータ６との間にはエアギャップ１４が形成されていて、これらは電動機部７の上部空間１５と下部空間１６を繋いでいる。

吐出管１２は、上部空間１５に繋がっていて、その容器内側端部を前記電動機部７のステータ外周に設けた溝１３とステータ５及びロータ６間のエアギャップ１４との間に位置させて開口させてある。

次に上記のように構成した密閉型圧縮機の作用効果について説明する。

アキュームレータ１７を介して吸引された冷媒ガスは圧縮機構部８のシリンダ１０で圧縮され、上軸受９部分から密閉容器４の電動機部７下方の下部空間１６に吐出される。電動機部７の下部空間に吐出された冷媒ガスは、電動機部７の摺動部を潤滑した後のオイルミストや電動機部７下方の貯油部４ａに溜まっているオイルを掻き揚げるなどして生じるオイルミストを含んだ状態で電動機部７の溝１３及びエアギャップ１４を上昇し、電動機部７の上方の上部空間１５に至って、吐出管１２より吐出される。

ここで、上記吐出管１２は、その密閉容器内側端部を電動機部のステータ外周に設けた溝１３とステータ５及びロータ６間のエアギャップ１４との間に位置させて開口してあるから、電動機部７のステータ外周に設けた溝１３を上昇する冷媒中のオイルは吐出管１２へと流入しにくくなる。また、ステータ５及びロータ６の間のエアギャップ１４を上昇する冷媒中のオイルも吐出管１２へと流入しにくくなる。よって、電動機部７のステータ上方の上部空間１５を狭くしても、外部へ吐出するオイル量を低減することができる。
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の要部断面図である。

本実施の形態２では、吐出管１２の密閉容器内側端部は上部をカット１８してその上面側を開口とした構成としてある。

その他の構成は実施の形態１と同様であり、説明は省略する。

本実施の形態によれば、電動機部７のステータ外周に設けた溝１３とステータ５及びロータ６間のエアギャップ１４とを上昇してくる冷媒中のオイルが吐吐管１２へと流入するのをより低減することができ、外部へのオイル吐出量を更に低減できる。

（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３における密閉型圧縮機の平面図である。

本実施の形態３では、吐出管１２は電動機部７の回転方向の接線方向向きに接続した構成としてある。

その他の構成は実施の形態１または２と同様であり、説明は省略する。

これにより、吐吐管１２への冷媒ガス中のオイル流入をより効果的に低減でき、外部へのオイル吐出量をより一層低減することができる。

詳述すると、電動機部７上方の上部空間１５に上昇した冷媒は、電動機部７のロータ５の回転、すなわちロータ５のコイルエンド５ａの回転に伴って旋回流ａとなっているが、吐出管１２はこの旋回流ａの向きに沿って上部空間１５内に位置することになる。よって、冷媒ガス中に混ざっているオイルミストはその慣性力のため吐出管１２の開口から離れる方向に流れ、吐出管１２内には流入しにくくなる。

よって、吐吐管１２への冷媒中のオイルの流入をより効果的に低減でき、外部へのオイル吐出量をより一層低減することができる。特に粒子径の大きなオイルミストほど慣性力が大きくなって吐出管１２内に流入しにくくなるので、効果的にオイル吐出量を低減でき、る。

また、電動機部７上方の上部空間１５に上昇した冷媒は旋回しているので、密閉容器内周壁近くほどオイルミスト密度が高い状態となりやすい。よって、吐出管１２の開口を電動機部７のステータ外周に設けた溝１３とステータ５及びロータ６間のエアギャップ１４との間に位置させて開口した本実施形態及び前記各実施形態の構成によれば、密閉容器内周壁近くのオイルミスト密度の濃い冷媒ガスほど吐出管１２内に流入しにくくなり、この点からもより一層外部へのオイル吐出量を低減することができる。

以上、本発明に係る低圧密閉型圧縮機について、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。つまり、今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

以上のように本発明は、横吐出方式の密閉型圧縮機であっても、小型・低背化しつつオイル吐出量の少ない高性能な密閉型圧縮機とすることができる。よって、小型・低背化を必要とする各種冷凍機器の密閉型圧縮機として幅広く使用することができる。

１上シェル
２胴シェル
３下シェル
４密閉容器
４ａ貯油部
５ステータ
５ａコイルエンド
６ロータ
７電動機部
８圧縮機構部
９上軸受
１０シリンダ
１１下軸受
１２吐出管
１３溝
１４エアギャップ
１５上部空間
１６上部空間
１７アキュームレータ
１８カット

Claims

底部に貯油部を有した密閉容器と、前記密閉容器内に設けた電動機部と、前記電動機部の上方に配置した圧縮機構部と、前記電動機部の上方の上部空間に設けた吐出管とを備え、前記電動機部はステータとロータとからなり、前記圧縮機構部で圧縮された冷媒が前記電動機部のステータ外周に設けた溝及びステータとロータとの間のエアギャップとを介して電動機部上方の上部空間に達したのち吐出管から吐出する密閉型圧縮機であって、前記吐出管は前記密閉容器の上部空間に横向きに接続し、その密閉容器内側端部は前記電動機部のステータ外周に設けた溝とステータ及びロータ間のエアギャップとの間に位置させて開口した密閉型圧縮機。
吐出管の密閉容器内側端部は上部をカットしてその上面側を開口とした請求項１記載の密閉型圧縮機。
吐出管は電動機部の回転方向の接線方向向きに接続した請求項１又は２記載の密閉型圧縮機。