JP2005351122A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機構部で圧縮された冷媒の主経路を確立することにより、前記圧縮冷媒から分離された潤滑オイルを密閉圧縮機底部のオイル溜り部へ有効に戻し、冷凍サイクル内へのオイル吐出量を可能な限り抑制する。
【解決手段】冷媒通路穴を設けた回転子積層部５０とバランスウエイト２０と切欠き部６１を備えたオイルセパレータ６０と圧縮機構部で圧縮された冷媒を導く為の冷媒ガイドカップ１０を備え、冷媒ガイドカップ１０の側面部或いは天板部に任意の形状で複数個の切欠き部１１、１２を設けることにより圧縮された冷媒は強制的に回転子積層部の冷媒通路穴へ導かれ、オイルセパレータ切欠き部へ導かれた冷媒を衝突させることにより潤滑オイルの分離効果を高め、固定子積層部に設けた冷媒通路を通して分離された潤滑オイルを密閉圧縮機底部のオイル溜り部へ戻すことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は密閉型圧縮機において、圧縮機構部を潤滑する為の潤滑オイルが前記圧縮機構部で圧縮された冷媒に含まれ密閉圧縮機外部へ吐出してしまうことを抑制する電動機の回転子構造に関するものである。

従来、この種の潤滑オイル吐出対策は圧縮機構部で圧縮された潤滑オイルを含んだ冷媒を固定子と回転子とから形成されるエアーギャップ並びに回転子積層部に設けられた冷媒通路穴を通して冷媒吐出管側へ導き、固定子のコイルエンド或いは回転子に取付けられたオイルセパレータ等へ前記冷媒を衝突させ、前記冷媒中に含まれた潤滑オイルを分離している。前記分離された潤滑オイルは固定子積層部に設けられた冷媒通路（切欠き部及び穴等）を通して、圧縮機構部側へ戻しているのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２１８４１１号公報

しかしながら、前記従来の構成では高圧に圧縮された冷媒が圧縮機用電動機の圧縮機構部側に充満しており、密閉圧縮機内でエアーギャップ或いは回転子積層部の冷媒通路穴のみならず、固定子積層部に設けられた冷媒通路（切欠き部及び穴等）からも高圧に圧縮された冷媒が冷媒吐出管側へ導かれ、その結果、冷媒吐出管側で分離された潤滑オイルは固定子積層部の冷媒通路（切欠き部及び穴等）を通して圧縮機構部側へ戻り難くなり、冷媒吐出管側に存在する前記分離された潤滑オイルは前記冷媒吐出管から密閉圧縮機外部へ吐出され、圧縮機の能力が低下するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、圧縮機構部で高圧に圧縮された冷媒を固定子と回転子とから形成されるエアーギャップ並びに回転子積層部に設けた冷媒通路穴へ導き易くし、分離された潤滑オイルを固定子積層部の冷媒通路（切欠き部及び穴等）から圧縮機構部側へ戻り易くした密閉型圧縮機用電動機の回転子を提供することを目的とする。

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、圧縮機構部側の回転子に冷媒ガイドカップを取付け、回転子の回転方向に対し前記冷媒ガイドカップ内へ圧縮された冷媒を導き易くする為に、その側面へ任意の形状で複数個の切欠き部を設け、圧縮機構部で高圧に圧縮された冷媒の経路を強制的に回転子積層部の冷媒通路穴及びエアーギャップとしたものである。

これによって、圧縮機用電動機の圧縮機構部側に充満している圧縮された冷媒は強制的に回転子積層部の冷媒通路穴及びエアーギャップを主経路として冷媒吐出管側へ導かれ、前記冷媒吐出管側において、前記圧縮冷媒から分離された潤滑オイルのみを、高圧に圧縮された冷媒の妨げを受けることなく、固定子積層部の冷媒通路（切欠き部及び穴等）を通して圧縮機構部側のオイル溜めへ効果的に戻すことができ、密閉圧縮機外部へ吐出される潤滑オイルの量を抑制することができる。

また、本発明の密閉型圧縮機は、高圧に圧縮された冷媒を回転子積層部の冷媒通路穴へ更に導き易くする為に冷媒ガイドカップの側面部のみでなく、天板部にも任意の形状で複
数個の切欠き部を設け、回転子積層部の冷媒通路穴へ前記圧縮冷媒を集中させることができる。

また、冷媒ガイドカップと端板とはバランスウエイトを介してリベットピンで一体化に固定されるが、前記冷媒ガイドカップと前記端板とは部品の組立構成上、僅かな隙間を有してしまう。従って、冷媒ガイドカップ内に吸い込まれ、前記冷媒ガイドカップ内に充満している冷媒の一部は前記隙間から漏れ、圧縮機構部側の空間に戻る冷媒とエアーギャップを経路として冷媒吐出管側へ導かれる冷媒とが存在し、前記冷媒ガイドカップ内に吸い込まれた圧縮冷媒を有効に冷媒吐出管側へ送ることができない。従って、冷媒ガイドカップ側の端板にツバを設け冷媒ガイドカップと端板との隙間を無くすことにより、前記冷媒ガイドカップ内に充満している冷媒の漏れを抑制することが可能となり、前記冷媒ガイドカップ内へ導かれた前記圧縮冷媒を回転子積層部に備えられた冷媒通路穴を通して有効に冷媒吐出管側へ送ることができる。

更に、冷媒ガイドカップにより吸い込まれた圧縮冷媒は回転子積層部の冷媒通路穴を経て冷媒吐出管側へ導かれ、前記圧縮冷媒はバランスウエイトを介してリベットピンで一体化に固定されたオイルセパレータの備えている複数個の切欠き部へ衝突をし、前記オイルセパレータの回転遠心力により冷媒を様々な方向へ飛ばすことが可能となる。その結果、前記オイルセパレータにより飛散した冷媒は固定子コイルエンド部等へより多くの衝突を繰り返し、圧縮冷媒中に含まれる潤滑オイルの分離効果を大幅に改善することができる。

本発明の密閉型圧縮機は、圧縮機構部で圧縮され潤滑オイルを含んだ冷媒の主経路として回転子積層部の冷媒通路穴とエアーギャップへ集中させ、前記圧縮された冷媒を冷媒吐出管側へ導き、固定子コイルエンド及びオイルセパレータ等へ前記導かれた圧縮冷媒が効果的に衝突することにより、前記圧縮冷媒から分離された潤滑オイルは固定子積層部に設けられた冷媒通路（切欠き部及び穴等）を主経路として密閉圧縮機底部のオイル溜り部へ効果的に戻される。その結果、冷凍サイクル内へのオイル吐出量を可能な限り抑制し、圧縮機の能力低下を防ぐことができる。

第１の発明は、冷媒通路穴を備えた回転子積層部の圧縮機構部側へ、側面部に回転子の回転方向を考慮して冷媒を吸い込み易い方向に切欠き部を備えた冷媒ガイドカップを取付けることにより、圧縮機用電動機の圧縮機構側に充満している圧縮冷媒を回転子積層部の冷媒通路穴及びエアーギャップを経て冷媒吐出管側へ容易に導く冷媒主経路と、前記冷媒吐出管側へ導かれ圧縮冷媒から分離された潤滑オイルを圧縮機構部側へ戻す主経路とが形成され、前記分離された潤滑オイルは密閉圧縮機のオイル溜めへ効果的に戻されるので密閉圧縮機外部へ吐出される潤滑オイルの量を抑制することができる。

第２の発明は、特に第１の発明の圧縮機の冷媒ガイドカップを、前記冷媒ガイドカップの天板部に回転子の回転方向を考慮して冷媒を吸い込み易い方向に切欠き部を設け、冷媒ガイドカップの側面部と天板部から圧縮機用電動機の圧縮機構側に充満している圧縮された冷媒を前記冷媒ガイドカップ内へ容易に導くことが可能となり、前記冷媒を回転子積層部の冷媒通路穴へ集中することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の圧縮機の冷媒ガイドカップ側の端板をツバ付き端板とすることにより、バランスウエイトを介して取付けられている前記ツバ付き端板と前記冷媒ガイドカップとの隙間を低減することにより、前記冷媒ガイドカップ内に吸い込まれた圧縮冷媒の漏れを抑制し、回転子積層部の冷媒通路穴へ有効に前記圧縮冷媒を通過させることができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の圧縮機のオイルセパレータにおいて、回転子積層部の冷媒通路穴と積厚軸方向及び径方向で一致させた位置に切欠き部を備えることにより、前記回転子積層部の冷媒通路穴を通過してきた圧縮冷媒を前記オイルセパレータ切欠き部へ衝突させ、前記オイルセパレータの回転遠心力により飛散した圧縮冷媒は固定子コイルエンド部へより多くの衝突を行い、圧縮冷媒中に含まれている潤滑オイルの分離効果を高めることができる。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における密閉型圧縮機用電動機の回転子の組立構成図を示すものである。

図１において、圧縮機構部側から冷媒ガイドカップ１０、バランスウエイト２０を介してツバ付き端板３０、回転子積層部５０、端板４０、バランスウエイト２０を介してオイルセパレータ６０は、リベット通し穴５４へ通したリベットピン５３で一体化され回転子を構成している。

以上のように構成された密閉型圧縮機用電動機の回転子について、以下その動作・作用及びその効果を説明する。

まず、冷媒ガイドカップ１０の切欠き部１２、端板３０の抜き穴３１、回転子積層部５０の冷媒通路穴５１、端板４０の抜き穴４１及びオイルセパレータ６０の切欠き部６１は回転子積厚軸方向及び径方向で一致させた位置に構成されている。回転子の回転方向に対して、冷媒を吸込み易い方向に切込まれた冷媒ガイドカップ１０に備えられた任意の形状で複数個の切欠き部１１，１２により圧縮機用電動機の圧縮機構側に充満している圧縮された冷媒を前記冷媒ガイドカップ内へ強制的に吸い込み、回転子積層部の冷媒通路穴５１を通してオイルセパレータ側へ前記圧縮された冷媒を導き、回転子積層部の冷媒通路穴５１及びエアーギャップ７３を圧縮冷媒の主経路として形成することが可能となる。

図２において、冷媒ガイドカップ１０は図１に示したバランスウエイト２０を介してツバ付き端板３０と図１に示したリベットピン５３で一体化に固定されるが、図６に示すような従来の端板４０を使用すると部品の組立構成上、前記冷媒ガイドカップ１０と前記端板４０との間に僅かな隙間を生じ、冷媒ガイドカップ内に吸い込まれた圧縮冷媒９０の一部が漏れ、オイルセパレータ側へ圧縮冷媒を有効に送ることができない。そこで、冷媒ガイドカップ側にツバ３２を備えたツバ付き端板３０を用いることにより、部品の組立構成上、前記冷媒ガイドカップ１０と前記端板４０との間に発生していた隙間を無くし、冷媒ガイドカップ内に吸い込まれた圧縮冷媒９０の漏れを抑制し、吸い込まれた圧縮冷媒９０をオイルセパレータ側へ有効に送ることが可能となる。

図３において、図１に示した冷媒ガイドカップ１０により吸い上げられ、回転子積層部の冷媒通路穴５１を通過してきた圧縮冷媒９０は、回転子の回転方向に対して衝突する有効面積を増やし、且つ、冷媒を飛散させる方向へ切込まれたオイルセパレータ６０の切欠き部６１へ衝突をし、前記オイルセパレータ６０の回転により前記衝突した圧縮冷媒９０は回転遠心力によりあらゆる方向に飛散され、前記飛散された圧縮冷媒９０は図４に示した固定子コイルエンド７１と衝突する回数及び量も多くなり、前記冷媒中に含まれた潤滑オイルの分離効果が改善される。

図４において、密閉型圧縮機に組込まれた圧縮機用電動機の固定子（固定子積層部７０と固定子コイルエンド７１とで構成）と回転子（回転子積層部５０と端板３０、４０とバランスウエイト２０と冷媒ガイドカップ１０とオイルセパレータ６０とで構成）を示し、本発明の圧縮機用電動機の回転子採用により圧縮機構部で圧縮された冷媒９０の主経路であるエアーギャップ７３及び回転子積層部の冷媒通路穴５１を、前記圧縮冷媒９０から分離された潤滑オイル９１の戻り経路である固定子積層部の冷媒通路（切欠き部及び穴等）７２を示す。

以上のように、本実施の形態においては、冷媒ガイドカップ１０により圧縮された冷媒９０を前記冷媒ガイドカップ内へ強制的に吸い込み、ツバ付端板３０を用いて吸い込まれた冷媒の漏れを抑制することにより、圧縮された冷媒９０の主経路を回転子積層部の冷媒通路穴５１とエアーギャップ７３とすることが可能となる。その結果、オイルセパレータ６０の切欠き部６１へ圧縮された冷媒９０を効果的に衝突させ、前記圧縮冷媒９０から分離された潤滑オイル９１は固定子積層部の冷媒通路（切欠き部及び穴等）７２等を通して、密閉圧縮機のオイル溜め９２へ戻り、冷媒吐出管８２から密閉圧縮機８０外部へ吐出される潤滑オイル量を抑制し、密閉圧縮機の性能低下を避けることができる。

以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機用電動機の回転子は圧縮機構部で圧縮された冷媒を冷媒吐出管側へ送る主経路を形成し、その結果、冷媒吐出管側で分離された潤滑オイルを戻す主経路を確保する為、前記分離された潤滑オイルを密閉圧縮機のオイル溜りへ効果的に戻すことができ、密閉圧縮機外部への潤滑オイル流出を抑制することが可能となるので、オイル吐出対策の必要な密閉型圧縮機に適用できる。

本発明の実施の形態における回転子の組立構成図 本発明の実施の形態における冷媒ガイドカップ部と端板部の回転子組立構成図 本発明の実施の形態におけるオイルセパレータ部の回転子組立構成図 本発明の実施の形態における圧縮された冷媒の主経路と分離された潤滑オイルの主経路を示した密閉型圧縮機の断面図 本発明の実施の形態における冷媒ガイドカップのを示す図 従来の端板を使用した回転子組立構成図

符号の説明

１０ 冷媒ガイドカップ
１１ 側面部切欠き
１２ 天板部切欠き
２０ バランスウエイト
３０ ツバ付端板
３１ 抜き穴
３２ ツバ
４０ 従来の端板
４１ 抜き穴
５０ 回転子積層部
５１ 回転子積層部の冷媒通路穴
５２ マグネット（回転子積層部のスロットへ挿入）
５３ リベットピン
５４ リベット通し穴
６０ オイルセパレータ
６１ オイルセパレータ切欠き部
７０ 固定子積層部
７１ 固定子コイルエンド
７２ 固定子積層部の冷媒通路（切欠き部及び穴等）
７３ エアーギャップ
８０ 密閉型圧縮機
８１ 圧縮機構部
８２ 冷媒吐出管
９０ 圧縮された冷媒
９１ 圧縮された冷媒から分離した潤滑オイル
９２ オイル溜り

Claims (5)

1. 密閉圧縮機の冷媒吐出管からの潤滑オイル吐出量を抑制する為、金型で打抜かれた積層鋼板により形成され任意の形状で複数個の冷媒通路穴を備えた回転子積層部と、前記回転子積層部のマグネット挿入孔へマグネットを挿入し前記マグネットの飛出しを防止する為の端板と、圧縮機構部の偏心モーメントを補正するバランスウエイトと、圧縮された冷媒を前記回転子冷媒通路穴へ導く為にカップの側面へ任意の形状で複数個の切欠き部を備えた冷媒ガイドカップと、前記回転子積層部を挟んで前記冷媒ガイドカップと反対側に端板とバランスウエイトと、圧縮された冷媒に含まれる潤滑オイルを分離する為のオイルセパレータをリベットピンで一体化した密閉型圧縮機。
2. 圧縮された冷媒を回転子積層部の冷媒通路穴へ導く為に、カップ側面の他に天板側へ任意の形状で複数個の切欠き部を備えた冷媒ガイドカップをリベットピンで一体化した請求項１に記載の密閉型圧縮機。
3. 積層鋼板で形成された回転子積層部のマグネット挿入孔へマグネットを挿入し、冷媒ガイドカップ側において前記マグネットの飛び出し防止を目的として用いられる端板にツバを設け、部品構成上、リベットピンで一体化後に発生する前記冷媒ガイドカップと前記端板との隙間を無くし、前記冷媒ガイドカップ内へ導かれた冷媒の漏れを可能な限り抑制した請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
4. 圧縮された冷媒に含まれる潤滑オイルの分離効果を高める為、回転子積層部の冷媒通路穴を通過してきた冷媒の衝突を助長させる複数個の任意の切欠き部を備え、前記切欠き部位置を前記回転子積層部の冷媒通路穴と積厚軸方向及び径方向で一致させたオイルセパレータをリベットピンで一体化した請求項１〜３のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。
5. 冷媒ガイドカップ側のツバ付き端板は非磁性材料による絞り品等の他に金型鋳造品、例えば、真鍮ダイカスト品、アルミダイカスト品である請求項１〜４のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。