JP4654774B2 - Hermetic compressor - Google Patents
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Description
本発明は、業務用または家庭用、あるいは乗り物用の冷凍空調、あるいは冷蔵庫などに用いられる密閉型圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a hermetic compressor for use in a refrigeration air conditioner, a refrigerator, or the like for business use, home use, or vehicle use.
従来の空気調和装置等の冷凍サイクルに使用される密閉型圧縮機は例えば図４に示される構成になっている。両端が閉鎖された筒状の密閉容器１０１の内側には電動機１０２と圧縮機構１０３とが内蔵されている。電動機１０２は密閉容器１０１の内壁面側に固定された固定子１０２ａと、この固定子１０２ａの内側に回転自在に支持された回転子１０２ｂとからなり、この回転子１０２ｂにはクランク軸１０４が貫通状態に結合されている。このクランク軸１０４の一端は圧縮機構１０３の一部を構成する主軸受け１０５に回転自在に支持されている。クランク軸１０４の他端側は回転子１０２ｂから突出されており、この先端部は密閉容器１０１内に収容されたオイルに没するように下方に延長されている。また、クランク軸１０４には、オイルを吸入して供給する油通路１０４ａが軸方向に穿設されており、オイルがこの油通路１０４ａを経て主軸受け１０５などの各摺動部に供給された後、圧縮機構１０３にて圧縮されたガスの流れに乗り、密閉容器１０１下部にて気液分離されて下部オイル溜まりへと再循環されるようになっている。 A hermetic compressor used in a refrigeration cycle such as a conventional air conditioner has a configuration shown in FIG. 4, for example. An electric motor 102 and a compression mechanism 103 are built inside a cylindrical sealed container 101 whose both ends are closed. The electric motor 102 includes a stator 102a fixed to the inner wall surface of the hermetic container 101, and a rotor 102b rotatably supported inside the stator 102a. A crankshaft 104 passes through the rotor 102b. Bound to state. One end of the crankshaft 104 is rotatably supported by a main bearing 105 constituting a part of the compression mechanism 103. The other end side of the crankshaft 104 protrudes from the rotor 102 b, and the tip end portion extends downward so as to be immersed in the oil accommodated in the sealed container 101. Further, the crankshaft 104 is provided with an oil passage 104a that sucks and supplies oil in the axial direction, and after the oil is supplied to each sliding portion such as the main bearing 105 through the oil passage 104a. The gas is compressed by the compression mechanism 103, separated into gas and liquid at the lower part of the sealed container 101, and recirculated to the lower oil reservoir.
圧縮機構１０３にて圧縮されたガスは圧縮機構１０３外周部付近に設けられた下向きガス流路１０６を通り、ガス変流器１０７にてオイル分離された後、図示された矢印のごとくオイルリング１０８とオイルカバー１０９との間の空間を通って吐出管１１０から密閉容器１０１外部へと吐出される。 The gas compressed by the compression mechanism 103 passes through a downward gas flow path 106 provided in the vicinity of the outer periphery of the compression mechanism 103 and is oil-separated by the gas current transformer 107, and then the oil ring 108 as shown by the arrow in the figure. And the oil cover 109 are discharged from the discharge pipe 110 to the outside of the sealed container 101.
一方、ガス変流器１０７でオイル分離されたオイルは固定子１０２ａ外周部に設けられた固定子通路１０２ｃを経由して図示された白抜き矢印のごとく密閉容器１０１下部のオイル溜まりへと戻る。また、主軸受け１０５を潤滑後のオイルミストはオイルカバー１０９にて液化され、白抜き矢印で示された固定子１０２ａと回転子１０２ｂとの間のエアギャップ１０２ｄを通り密閉容器１０１下部オイル溜まりへと戻る。この過程で電動機１０
２下部空間へ侵入した一部の冷媒ガスは固定子通路１０２ｃを通り電動機１０２上部空間へと戻され、吐出管１１０から密閉容器１０１外部へと吐出される。
On the other hand, the oil separated by the gas current transformer 107 returns to the oil reservoir below the hermetic container 101 as shown by the outlined arrow through the stator passage 102c provided on the outer periphery of the stator 102a. The oil mist after lubricating the main bearing 105 is liquefied by the oil cover 109 and passes through the air gap 102d between the stator 102a and the rotor 102b indicated by the white arrow to the lower oil reservoir of the sealed container 101. And return. In this process, the electric motor 10
Part of the refrigerant gas that has entered the lower space is returned to the upper space of the electric motor 102 through the stator passage 102c and discharged from the discharge pipe 110 to the outside of the sealed container 101.
しかし、昨今のインバータ制御化による高速化や低温時の冷媒寝込みによるオイルレベルの上昇などにより、電動機１０２下部空間での回転子１０２ｂの回転に伴う貯留オイルの撹拌が発生し、電動機１０２下部空間から上部空間へと導かれる冷媒ガスの流れに乗ってオイルミストが電動機１０２上部空間へ持ち上げられ、密閉容器１０１外部へのオイル持ち出し量が増加する傾向にある。その結果、密閉容器１０１内部のオイル量が減少し圧縮機構１０３などの摺動部の信頼性低下を招くだけでなく、冷凍サイクル内でのオイル比率が上昇し熱交換器などの効率低下による消費電力の上昇も問題となる。 However, due to the recent increase in speed due to inverter control and the increase in oil level due to refrigerant stagnation at low temperatures, agitation of stored oil occurs due to the rotation of the rotor 102b in the lower space of the motor 102, and from the lower space of the motor 102 The oil mist is lifted to the upper space of the electric motor 102 along the flow of the refrigerant gas guided to the upper space, and the amount of oil taken out to the outside of the sealed container 101 tends to increase. As a result, the amount of oil in the sealed container 101 is reduced and not only the reliability of the sliding portion such as the compression mechanism 103 is lowered, but also the oil ratio in the refrigeration cycle is increased and consumption due to efficiency reduction of the heat exchanger and the like. An increase in power is also a problem.
このような問題を解決するために、例えば特許文献１においては図４に示すように、電動機１０２下部空間に波立ち防止板１１１を設け、固定子１０２ａの下側コイルエンド１０２ｅ下端部と波立ち防止板１１１との間を流れる冷媒ガスと貯留オイルの油面とを接触させないようにすることによってオイルのミスト化を低減し、密閉容器１０１外部へのオイル持ち出し量を低減させている。
しかしながら、前記従来の構成では、圧縮機の高速化および高能力化によって冷媒循環量が増加した場合、固定子の下側コイルエンド下端部と波立ち防止板との間の空間での冷媒ガスの流速が上昇し、波立ち防止板の隙間を通ってオイルが引き上げられ、オイルミストとなって密閉容器外部へ持ち出されやすくなる。その結果、圧縮機構部の信頼性低下と冷凍サイクルの効率低下を招く。 However, in the above-described conventional configuration, when the refrigerant circulation rate is increased by increasing the speed and capacity of the compressor, the flow rate of the refrigerant gas in the space between the lower end of the lower coil end of the stator and the anti-ripple plate The oil rises and the oil is pulled up through the gap between the anti-rippling plates, and is easily taken out of the sealed container as oil mist. As a result, the reliability of the compression mechanism and the efficiency of the refrigeration cycle are reduced.
その対策としては下側コイルエンド下端部と波立ち防止板との距離または波立ち防止板と貯留オイルの油面との距離を拡大する必要があり、密閉容器の全長を伸ばすか貯留オイル量を減少させなければならない。密閉容器の全長を伸ばした場合には、圧縮機が大寸化してしまい、冷凍サイクルの配管取り回しおよび圧縮機配置などを再設計する必要が生じ、開発コストの増加を招く。また、貯留オイル量を減少させた場合には、冷凍サイクル内での冷媒とオイルとの比率が減少し、圧縮機内部のオイル干上がりなどによる信頼性の低下を招く。 As a countermeasure, it is necessary to increase the distance between the lower end of the lower coil end and the anti-ripple plate or the distance between the anti-ripple plate and the oil level of the stored oil, increasing the total length of the sealed container or reducing the amount of stored oil. There must be. When the total length of the sealed container is increased, the compressor becomes large, and it becomes necessary to redesign the piping arrangement of the refrigeration cycle, the arrangement of the compressor, and the like, resulting in an increase in development cost. Further, when the amount of stored oil is reduced, the ratio of refrigerant to oil in the refrigeration cycle is reduced, leading to a decrease in reliability due to oil drying up inside the compressor.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電動機の下側コイルエンドに、下側コイルエンドの外径側と内径側とを連通させたコイルエンド内部通路を設けることにより、コイルエンド内部通路を介して冷媒ガスを電動機下部空間から上部空間へと導き、貯留オイルの油面と冷媒ガスとの隔離による密閉容器外部へのオイル持ち出し量低減を実現させ、圧縮機の信頼性の確保と冷凍サイクル全体の効率向上および冷凍サイクルの開発コスト削減が実現可能な密閉型圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and by providing a coil end internal passage in the lower coil end of the motor that communicates the outer diameter side and the inner diameter side of the lower coil end, Refrigerant gas is guided from the motor lower space to the upper space through the passage, reducing the amount of oil taken out of the sealed container by separating the oil level of the stored oil from the refrigerant gas, ensuring the reliability of the compressor An object of the present invention is to provide a hermetic compressor capable of improving the efficiency of the entire refrigeration cycle and reducing the development cost of the refrigeration cycle.
前記従来の課題を解決するために、本発明の密閉型圧縮機は、請求項１記載のとおり、電動機の下側コイルエンドに、下側コイルエンドの外径側と内径側とを連通させたコイルエンド内部通路を設けたものである。 In order to solve the conventional problem, the hermetic compressor according to the present invention is configured such that the outer coil side and the inner diameter side of the lower coil end are communicated with the lower coil end of the motor as described in claim 1. A coil end internal passage is provided.
従来の構成では圧縮機の高速化および高能力化によって冷媒循環量が増加した場合に圧縮機大寸化による冷凍サイクルの開発コスト増加またはオイル封入量減少による圧縮機信頼性の低下を招いていたものが、本構成によれば、電動機の下側コイルエンドに、下側コイルエンドの外径側と内径側とを連通させたコイルエンド内部通路を設けることにより、
コイルエンド内部通路を介して冷媒ガスを電動機下部空間から上部空間へと導き、貯留オイルの油面と冷媒ガスとの隔離による密閉容器外部へのオイル持ち出し量低減を実現させ、圧縮機の信頼性の確保と冷凍サイクル全体の効率向上が可能であるとともに、冷媒循環量の増加に対してコイルエンド内部通路の面積を拡大させるだけでよく、オイル封入量を減少させる必要がなく、冷凍サイクルの開発コストも不要である。
In the conventional configuration, when the refrigerant circulation rate is increased due to higher speed and higher capacity of the compressor, the development cost of the refrigeration cycle is increased due to the increase in the size of the compressor, or the reliability of the compressor is decreased due to the decrease in the oil filling amount. According to this configuration, by providing a coil end internal passage in which the outer diameter side and the inner diameter side of the lower coil end are in communication with the lower coil end of the electric motor,
Refrigerant gas is guided from the motor lower space to the upper space through the coil end internal passage, reducing the amount of oil taken out of the sealed container by separating the oil level of the stored oil from the refrigerant gas, and the reliability of the compressor Development of the refrigeration cycle, as well as the efficiency of the entire refrigeration cycle can be ensured, and the area of the coil end internal passage only needs to be expanded as the refrigerant circulation rate increases. Cost is also unnecessary.
本発明の密閉型圧縮機は、電動機下部空間から上部空間へと導かれる冷媒ガスの流れと貯留オイルの油面とを隔離することでオイル持ち出し量を低減し、圧縮機の信頼性確保と冷凍サイクル全体の効率向上および冷凍サイクルの開発コスト削減が実現可能である。 The hermetic compressor of the present invention reduces the amount of oil taken out by isolating the flow of refrigerant gas guided from the motor lower space to the upper space and the oil level of the stored oil, ensuring the reliability of the compressor and refrigeration. It is possible to improve the efficiency of the entire cycle and reduce the development cost of the refrigeration cycle.
第１の発明は、密閉容器内に圧縮機構と、圧縮機構の下方に設けた圧縮機構を駆動するための電動機と、電動機の回転力を圧縮機構部に伝達するためのクランク軸と、電動機の下側に設けたクランク軸の副軸受けと、密閉容器内の下部に設けたオイル溜めのオイルをクランク軸を通じてクランク軸の軸受け部や圧縮機構摺動部に供給する給油機構と、電動機上部に冷媒ガスの往路と復路とを分離する仕切り部材とを備え、電動機の下側コイルエンドに、下側コイルエンドの外径側と内径側とを連通させたコイルエンド内部通路を設け、電動機の下側コイルエンドの外側面と密閉容器内壁面との間に隔離材を設けて隔離材の上下空間を仕切るとともに、隔離材を下側コイルエンドに設けられたコイルエンド内部通路より下側に配置したものである。本構成により、コイルエンド内部通路を介して冷媒ガスを電動機下部空間から上部空間へと導き、貯留オイルの油面と冷媒ガスとの隔離による密閉容器外部へのオイル持ち出し量低減を実現させ、圧縮機の信頼性の確保と冷凍サイクル全体の効率向上が可能であるとともに、冷媒循環量の増加に対してコイルエンド内部通路の面積を拡大させるだけでよく、オイル封入量を減少させる必要がなく、冷凍サイクルの開発コストも不要である。また、電動機下部空間にて折り返し上部空間へと向かう冷媒ガスが確実にコイルエンド内部通路を流れ、下側コイルエンド下端部と貯留オイル油面との間の空間を流れることがないため、電動機下部空間での冷媒ガスの流れと油面との接触によるオイルミスト化を防止でき、密閉容器外部へのオイル持ち出しをさらに抑制することが可能である。 A first invention includes a compression mechanism in a sealed container, an electric motor for driving the compression mechanism provided below the compression mechanism, a crankshaft for transmitting the rotational force of the electric motor to the compression mechanism, and an electric motor A sub-bearing of the crankshaft provided on the lower side, an oil supply mechanism for supplying oil in an oil reservoir provided in the lower part of the sealed container to the bearing part of the crankshaft and the sliding part of the compression mechanism through the crankshaft, and a refrigerant in the upper part of the motor A partition member that separates a gas forward path and a return path, and a coil end internal passage that communicates the outer diameter side and the inner diameter side of the lower coil end is provided in the lower coil end of the motor. A separator is provided between the outer surface of the coil end and the inner wall surface of the sealed container to partition the vertical space of the separator, and the separator is disposed below the coil end internal passage provided in the lower coil end. In . With this configuration, the refrigerant gas is guided from the motor lower space to the upper space via the coil end internal passage, reducing the amount of oil taken out of the sealed container by separating the oil level of the stored oil from the refrigerant gas, and compressing It is possible to ensure the reliability of the machine and improve the efficiency of the entire refrigeration cycle, and it is only necessary to expand the area of the coil end internal passage with respect to the increase of the refrigerant circulation amount, and it is not necessary to reduce the oil filling amount, The development cost of the refrigeration cycle is also unnecessary. In addition, since the refrigerant gas that turns back to the upper space in the motor lower space surely flows through the coil end internal passage and does not flow through the space between the lower end of the lower coil end and the stored oil surface, Oil mist formation due to contact between the flow of the refrigerant gas in the space and the oil surface can be prevented, and oil take-out to the outside of the sealed container can be further suppressed.
なお、クランク軸が密閉容器下部の貯留オイルにさらされ、クランク軸の回転運動による貯留オイル外周部での油面せり上がりが発生しやすい場合には、隔離材によって極端な油面せり上がりを防止できるため、密閉容器外部へのオイル持ち出し量低減に対して更に効果的である。 If the crankshaft is exposed to the stored oil at the bottom of the sealed container and the oil level rises at the outer periphery of the stored oil due to the rotational movement of the crankshaft, the separator will prevent the oil level from rising excessively. This is more effective for reducing the amount of oil taken out of the sealed container.
また、隔離材は下側コイルエンドに近接するため、絶縁材料にて構成させることが望ましい。 Further, since the separator is close to the lower coil end, it is desirable to use an insulating material.
第２の発明は、特に、第１の発明の密閉型圧縮機において、電動機の固定子を集中巻とすることにより、固定子の隣り合うスロット間でコイルの巻線を行うことで必然的にコイルエンドと固定子積層鉄板の端板との間に隙間が生じるため、この隙間を電動機下部空間での冷媒ガスの通路とすることができ、冷媒ガス通路を設けるための特別な設計変更による開発コストを発生させることなく密閉容器外部へのオイル持ち出し量を低減することが可能である。 In particular, in the hermetic compressor of the first invention, the second invention inevitably involves winding the coil between adjacent slots of the stator by making the stator of the motor concentrated winding. Since a gap is generated between the coil end and the end plate of the stator laminated iron plate, this gap can be used as a refrigerant gas passage in the lower space of the motor, and development by special design change to provide the refrigerant gas passage It is possible to reduce the amount of oil taken out of the hermetic container without incurring costs.
なお、集中巻の固定子でも、絶縁材の巻線ガイドを設けたインシュレータタイプのものではコイルエンドに隙間が生じにくいため、別途コイルエンド内部通路を設ける必要がある。 Even in the case of a concentrated winding stator, an insulator type provided with a winding guide made of an insulating material is unlikely to have a gap at the coil end, so a separate coil end internal passage must be provided.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における縦型スクロール圧縮機の縦断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a vertical scroll compressor according to Embodiment 1 of the present invention.
図１において、鉄製の密閉容器１の内部全体は吐出管２に連通する高圧雰囲気となり、その中央部に電動機３、上部に圧縮機構が配置され、電動機３の回転子３ａに固定されたクランク軸４の一端を支承する圧縮機構の本体フレーム５が密閉容器１に固定されており、その本体フレーム５に固定スクロール６が取り付けられている。 In FIG. 1, the entire inside of the iron sealed container 1 is a high-pressure atmosphere that communicates with the discharge pipe 2, a motor 3 at the center, a compression mechanism at the top, and a crankshaft fixed to the rotor 3 a of the motor 3. A main body frame 5 of a compression mechanism that supports one end of 4 is fixed to the sealed container 1, and a fixed scroll 6 is attached to the main body frame 5.
クランク軸４に設けられた主軸方向の油通路７は、その一端が給油ポンプ装置８に通じ、他端が最終的に旋回スクロール９の偏心軸受１０に通じている。固定スクロール６と噛み合って圧縮室１１を形成する旋回スクロール９は、渦巻き状の旋回スクロールラップ９ａと偏心軸受１０とを直立させたラップ支持円板９ｂとからなり、固定スクロール６と本体フレーム５との間に配置されている。 The oil passage 7 in the main shaft direction provided in the crankshaft 4 has one end communicating with the oil supply pump device 8 and the other end finally communicating with the eccentric bearing 10 of the orbiting scroll 9. The orbiting scroll 9 that meshes with the fixed scroll 6 to form the compression chamber 11 includes a spiral orbiting scroll wrap 9a and a wrap support disc 9b in which an eccentric bearing 10 is erected, and the fixed scroll 6 and the main body frame 5 It is arranged between.
固定スクロール６は、鏡板６ａと渦巻き状の固定スクロールラップ６ｂとからなり、固定スクロールラップ６ｂの中央部に吐出口１２、外周部に吸入室１３が配置されている。 The fixed scroll 6 includes an end plate 6a and a spiral fixed scroll wrap 6b. A discharge port 12 is disposed at the center of the fixed scroll wrap 6b, and a suction chamber 13 is disposed at the outer periphery.
クランク軸４の主軸から偏心してクランク軸４の上端部に配置された偏心軸１４は、旋回スクロール９の偏心軸受１０と係合摺動すべく構成されている。旋回スクロール９のラップ支持円板９ｂと本体フレーム５に設けられたスラスト軸受１５との間は、油膜形成可能な微小隙間が設けられている。ラップ支持円板９ｂには偏心軸受１０とほぼ同心の環状シール部材１６が遊合状態で装着されており、その環状シール部材１６はその内側の背面室１７と外側の背圧室１８とを仕切っている。 An eccentric shaft 14 that is eccentric from the main shaft of the crankshaft 4 and is disposed at the upper end of the crankshaft 4 is configured to engage and slide with the eccentric bearing 10 of the orbiting scroll 9. Between the lap support disk 9b of the orbiting scroll 9 and the thrust bearing 15 provided on the main body frame 5, a minute gap capable of forming an oil film is provided. An annular seal member 16 that is substantially concentric with the eccentric bearing 10 is mounted on the lap support disk 9b in a loose state. The annular seal member 16 partitions the back chamber 17 inside and the back pressure chamber 18 outside. ing.
給油ポンプ装置８によって吸い上げられたオイルはクランク軸４の油通路７を通り旋回スクロール９の偏心軸受１０と偏心軸１４との間に形成された軸方向の内部空間２０へ導かれ、一方は旋回スクロール９のラップ支持円板９ｂの背面に設けられた絞り部２１を経由して固定スクロール６と本体フレーム５とによって囲まれて形成される背圧室１８へと通じ、旋回スクロール９を固定スクロールラップ６ｂに押さえつける機能を持った背圧調整弁２２、オイル供給通路２２ａを通って吸入室１３へと導かれる。もう一方は偏心軸受１０、背面室１７、主軸受１９を通り圧縮機構外部へ排出される。 The oil sucked up by the oil supply pump device 8 passes through the oil passage 7 of the crankshaft 4 and is guided to the axial internal space 20 formed between the eccentric bearing 10 and the eccentric shaft 14 of the orbiting scroll 9, and one of them is the orbit. The scroll 9 is fixedly scrolled through a throttle portion 21 provided on the back surface of the lap support disk 9b of the scroll 9 to a back pressure chamber 18 formed by being surrounded by the fixed scroll 6 and the main body frame 5. The oil is guided to the suction chamber 13 through the back pressure adjusting valve 22 having the function of pressing against the wrap 6b and the oil supply passage 22a. The other passes through the eccentric bearing 10, the back chamber 17, and the main bearing 19 and is discharged to the outside of the compression mechanism.
吐出口１２の出口側を開閉する逆止弁装置２３が固定スクロール６の鏡板６ａの平面上に取り付けられており、その逆止弁装置２３は薄鋼板製のリード弁２３ａと弁押さえ２３ｂとからなる。 A check valve device 23 that opens and closes the outlet side of the discharge port 12 is mounted on the plane of the end plate 6a of the fixed scroll 6, and the check valve device 23 includes a reed valve 23a made of a thin steel plate and a valve presser 23b. Become.
クランク軸４の下端は密閉容器１内に溶接や焼き嵌めして固定された副軸受け２４により軸受けされ、安定に回転することができる。副軸受け２４はジャーナル軸受け構成となっており、給油ポンプ装置８によって吸い上げられたオイルの一部が副軸受け２４へと供給される。 The lower end of the crankshaft 4 is supported by a secondary bearing 24 fixed by welding or shrink fitting in the sealed container 1 and can rotate stably. The auxiliary bearing 24 has a journal bearing configuration, and a part of the oil sucked up by the oil supply pump device 8 is supplied to the auxiliary bearing 24.
圧縮機構にて圧縮されたガスは圧縮機構外周部付近に設けられた下向きガス流路２５を通り、図示された点線矢印のごとく回転子３ａ上部へと導かれる。ここで主軸受け１９などを潤滑後排出されたオイルと合流し、回転子３ａ内部に設けられた回転子通路３ｃおよび回転子３ａと固定子３ｂとの間のエアギャップ３ｄを通って回転子３ａ下部へと到達後、下側コイルエンド３ｅの外周側と内周側とを連通するコイルエンド内部通路３ｆを通り、ガスとオイルの混合流が遠心力によって密閉容器１内壁に衝突し、気液分離される。気液分離後のガスは固定子３ｂ外周に設けられた固定子通路３ｇを介して電動機３上部へと導かれ、圧縮機構に設けられた図示されていない上向きガス流路を通って圧縮機構上側空間へ到達後、吐出管２から密閉容器１外部へと吐出される。 The gas compressed by the compression mechanism passes through a downward gas flow path 25 provided in the vicinity of the outer periphery of the compression mechanism, and is guided to the upper portion of the rotor 3a as shown by a dotted arrow. Here, the main bearing 19 and the like are joined with the oil discharged after lubrication, and the rotor 3a passes through the rotor passage 3c provided in the rotor 3a and the air gap 3d between the rotor 3a and the stator 3b. After reaching the lower part, it passes through the coil end internal passage 3f that communicates the outer peripheral side and the inner peripheral side of the lower coil end 3e, and the mixed flow of gas and oil collides with the inner wall of the sealed container 1 by centrifugal force. To be separated. The gas after the gas-liquid separation is guided to the upper part of the electric motor 3 through the stator passage 3g provided on the outer periphery of the stator 3b, and passes through the upward gas flow path (not shown) provided in the compression mechanism to the upper side of the compression mechanism. After reaching the space, it is discharged from the discharge pipe 2 to the outside of the sealed container 1.
このとき、電動機３と圧縮機構部の本体フレーム５との間の空間は、前述した通り電動機３下部へと向かうオイル比率の高い下向きのガス流と、電動機３下部にて折り返し吐出管２へと向かうオイル比率の低い上向きのガス流とが存在しており、本体フレーム５に固定された仕切り部材２６によって上下のガス流を隔離している。 At this time, the space between the electric motor 3 and the main body frame 5 of the compression mechanism section is, as described above, a downward gas flow with a high oil ratio toward the lower part of the electric motor 3 and the folded discharge pipe 2 at the lower part of the electric motor 3. There is an upward gas flow with a low oil ratio, and the upper and lower gas flows are separated by a partition member 26 fixed to the main body frame 5.
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。 The operation and action of the hermetic compressor configured as described above will be described below.
ミスト状のオイルが含まれた冷媒ガスは回転子３ａの下端部に設けられたオイルセパレータ３ｈによって径方向への流れになり、コイルエンド内部通路３ｆを経由して密閉容器１の内壁で再び軸方向への流れとなる。このとき、コイルエンド内部通路３ｆよりも下側に設けられた隔離材２７によって下向きの流れが規制され、オイル分離されたガスは固定子通路３ｇを通り固定子３ｂ上部空間へと導かれる。 The refrigerant gas containing mist-like oil flows in the radial direction by the oil separator 3h provided at the lower end of the rotor 3a, and is re-axially recirculated on the inner wall of the sealed container 1 via the coil end internal passage 3f. It becomes a flow in the direction. At this time, the downward flow is restricted by the separator 27 provided below the coil end internal passage 3f, and the oil-separated gas is guided to the upper space of the stator 3b through the stator passage 3g.
密閉容器１の内壁に衝突することで分離されたオイルは隔離材２７に設けられた図示されていないオイル戻し穴を通って密閉容器１下部のオイル溜まりへと戻される。 The oil separated by colliding with the inner wall of the hermetic container 1 is returned to an oil reservoir at the lower part of the hermetic container 1 through an oil return hole (not shown) provided in the separator 27.
このように電動機３下部空間において冷媒ガスの主流路と貯留オイルの油面とを隔離することによって、貯留オイルの再ミスト化を防止することができるため、圧縮機外部へのオイル持ち出し量を低減することが可能である。 In this way, by separating the refrigerant gas main flow path and the oil level of the stored oil in the lower space of the motor 3, it is possible to prevent re-misting of the stored oil, thereby reducing the amount of oil taken out of the compressor. Is possible.
また、圧縮機をより高能力な冷凍機等に用いることになった場合、冷媒循環量の増加に伴う冷媒ガスの流速上昇に対応する必要があるが、本構成ではコイルエンド内部通路３ｆの通路面積を増加させればよく、オイル封入量を減少させて貯留オイルの油面を低下させたり、密閉容器１の高さを拡大させる必要がないため、圧縮機の信頼性低下や冷凍サイクルの再設計等のリスクを回避することが可能である。 Further, when the compressor is used for a higher-capacity refrigerator or the like, it is necessary to cope with an increase in the flow rate of the refrigerant gas accompanying an increase in the refrigerant circulation amount. In this configuration, the passage of the coil end internal passage 3f It is only necessary to increase the area, and it is not necessary to reduce the oil filling amount to lower the oil level of the stored oil, or to increase the height of the sealed container 1, so that the reliability of the compressor is reduced and the refrigeration cycle is restarted. It is possible to avoid risks such as design.
以上のように、コイルエンド内部通路３ｆと隔離材２７を設けることにより、コイルエンド内部通路３ｆを介して冷媒ガスを電動機３下部空間から上部空間へと導き、貯留オイルの油面と冷媒ガスとの隔離による密閉容器１外部へのオイル持ち出し量低減を実現させ、圧縮機の信頼性の確保と冷凍サイクル全体の効率向上が可能であるとともに、冷媒循環量の増加に対してコイルエンド内部通路３ｆの面積を拡大させるだけでよく、オイル封入量を減少させる必要がなく、冷凍サイクルの開発コストも不要である。 As described above, by providing the coil end internal passage 3f and the separator 27, the refrigerant gas is guided from the lower space of the motor 3 to the upper space via the coil end internal passage 3f, and the oil level of the stored oil, the refrigerant gas, and It is possible to reduce the amount of oil taken out to the outside of the sealed container 1 by isolating the compressor, to ensure the reliability of the compressor and to improve the efficiency of the entire refrigeration cycle, and to increase the amount of refrigerant circulation, the coil end internal passage 3f It is only necessary to enlarge the area of the oil, it is not necessary to reduce the amount of oil filling, and the development cost of the refrigeration cycle is also unnecessary.
なお、本実施例ではコイルエンド内部通路３ｆと隔離材２７とを併用することによってオイル持ち出し量低減効果をより大きくしているが、隔離材２７が無い場合でも密閉容器１に衝突して軸方向へ向きを変えた冷媒ガスが下向きに流れる流量は理論的に非常に小さいため、貯留オイルの油面付近を流れるガスによるオイルの再ミスト化は非常に少ない。 In the present embodiment, the effect of reducing the amount of oil taken out is increased by using the coil end internal passage 3f and the separator 27 together. However, even when there is no separator 27, the coil end collides with the sealed container 1 in the axial direction. Since the flow rate of the downward flowing refrigerant gas is theoretically very small, there is very little oil re-misting due to the gas flowing near the oil surface of the stored oil.
また、固定子３ｂのコイル巻線方法を集中巻とした場合には必然的にコイルエンド内部通路３ｆが設けられるが、分布巻とした場合、積極的にコイルエンド内部通路３ｆを設ける必要がある。そこで、コイルエンド内部通路３ｆの断面形状を持つ中子を下側コイルエンド３ｅに挿入して下側コイルエンド３ｅを成型後、中子を抜き取ることによって固定子３ｂを完成させることにより、容易にコイルエンド内部通路３ｆを設けることが可能である。 When the coil winding method of the stator 3b is concentrated winding, the coil end internal passage 3f is inevitably provided. However, when distributed winding is used, it is necessary to positively provide the coil end internal passage 3f. . Therefore, by inserting the core having the cross-sectional shape of the coil end internal passage 3f into the lower coil end 3e, molding the lower coil end 3e, and then removing the core to complete the stator 3b, thereby easily It is possible to provide the coil end internal passage 3f.
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、電動機の下側コイルエンドに、下側コイルエンドの外径側と内径側とを連通させたコイルエンド内部通路を設けること、または下側コイルエンドの最内径を回転子の外径よりも小さくすることにより、貯留オイルの油面と冷媒ガスとの強い接触を抑制することによる密閉容器外部へのオイル持ち出し量低減を実現させ、圧縮機の信頼性の確保と冷凍サイクル全体の効率向上が可能であるとともに、冷媒循環量の増加に対してオイル封入量を減少させる、または密閉容器の全高を拡大する必要がなく、圧縮機の信頼性低下または冷凍サイクルの開発コスト上昇の防止が可能であり、エアーコンディショナー用圧縮機のほかに、ヒートポンプ式給湯機や乗り物用冷凍空調機、冷蔵庫などの用途にも適用できる。 As described above, in the hermetic compressor according to the present invention, the lower coil end of the motor is provided with a coil end internal passage in which the outer diameter side and the inner diameter side of the lower coil end communicate with each other, or the lower side By making the innermost inner diameter of the coil end smaller than the outer diameter of the rotor, it is possible to reduce the amount of oil taken out of the sealed container by suppressing the strong contact between the oil level of the stored oil and the refrigerant gas, and the compressor The reliability of the compressor can be ensured and the efficiency of the entire refrigeration cycle can be improved, and there is no need to reduce the amount of oil filled or increase the total height of the sealed container as the refrigerant circulation rate increases. In addition to air conditioner compressors, heat pump water heaters, refrigeration air conditioners for vehicles, refrigerators, etc. can be prevented. You can use.
１ 密閉容器
２ 吐出管
３ 電動機
３ａ 回転子
３ｂ 固定子
３ｃ 回転子通路
３ｄ エアギャップ
３ｅ 下側コイルエンド
３ｆ コイルエンド内部通路
３ｇ 固定子通路
３ｈ オイルセパレータ
４ クランク軸
５ 本体フレーム
６ 固定スクロール
６ａ 鏡板
６ｂ 固定スクロールラップ
７ 油通路
８ 給油ポンプ装置
９ 旋回スクロール
９ａ 旋回スクロールラップ
９ｂ ラップ支持円板
１０ 偏心軸受
１１ 圧縮室
１２ 吐出口
１３ 吸入室
１４ 偏心軸
１５ スラスト軸受
１６ 環状シール部材
１７ 背面室
１８ 背圧室
１９ 主軸受
２０ 内部空間
２１ 絞り部
２２ 背圧調整弁
２２ａ オイル供給通路
２３ 逆止弁装置
２３ａ リード弁
２３ｂ 弁押さえ
２４ 副軸受け
２５ 下向きガス流路
２６ 仕切り部材
２７ 隔離材
２８ ガス衝突板
２９ 第一のオイル戻し穴
３０ 第二のオイル戻し穴
１０１ 密閉容器
１０２ 電動機
１０２ａ 固定子
１０２ｂ 回転子
１０２ｃ 固定子通路
１０２ｄ エアギャップ
１０２ｅ 下側コイルエンド
１０３ 圧縮機構
１０４ クランク軸
１０４ａ 油通路
１０５ 主軸受け
１０６ 下向きガス流路
１０７ ガス変流器
１０８ オイルリング
１０９ オイルカバー
１１０ 吐出管
１１１ 波立ち防止板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sealed container 2 Discharge pipe 3 Electric motor 3a Rotor 3b Stator 3c Rotor passage 3d Air gap 3e Lower coil end 3f Coil end internal passage 3g Stator passage 3h Oil separator 4 Crankshaft 5 Body frame 6 Fixed scroll 6a End plate 6b Fixed scroll wrap 7 Oil passage 8 Oil supply pump device 9 Orbiting scroll 9a Orbiting scroll lap 9b Wrap support disk 10 Eccentric bearing 11 Compression chamber 12 Discharge port 13 Suction chamber 14 Eccentric shaft 15 Thrust bearing 16 Annular seal member 17 Back chamber 18 Back pressure Chamber 19 Main bearing 20 Internal space 21 Restriction portion 22 Back pressure adjustment valve 22a Oil supply passage 23 Check valve device 23a Reed valve 23b Valve retainer 24 Sub bearing 25 Downward gas flow path 26 Partition member 27 Separator 28 Gas collision plate 29 First One oil Hole 30 Second oil return hole 101 Airtight container 102 Electric motor 102a Stator 102b Rotor 102c Stator passage 102d Air gap 102e Lower coil end 103 Compression mechanism 104 Crankshaft 104a Oil passage 105 Main bearing 106 Downward gas passage 107 Gas current transformer 108 Oil ring 109 Oil cover 110 Discharge pipe 111 Anti-wave plate
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