JPH04166685A - 密閉型圧縮機の油冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、たとえば冷凍サイクル装置に用いられる密閉
型圧縮機に係り、特に圧縮機部の摺動部分を潤滑する潤
滑油を冷却し、この冷却した潤滑油で上記密閉型圧縮機
の圧縮機部および電動機部を冷却する油冷却装置に関す
る。

（従来の技術） 冷凍サイクル装置には、密閉型圧縮機が多用される。こ
の密閉型圧縮機は、密閉容器内に電動圧縮機本体を収容
してなる。上記電動圧縮機本体は、電動機部と、圧縮機
部とを回転軸を介して連結したものである。

上記密閉型圧縮機を駆動して冷凍サイクル運転をなすと
、上記圧縮機部において圧縮される被圧縮ガスである冷
媒ガスは、高圧化するとともに高温となる。この冷媒ガ
スは、上記圧縮機部から−旦密閉容器内に吐出され、さ
らに密閉容器に接続される吐出管から冷凍サイクル機器
を構成する凝縮器に導かれる。したがって、密閉容器内
は高圧であり１、いわゆる高圧タイプと呼ばれる。

このように、上記圧縮機部を構成する摺動部品は、高圧
高温の雰囲気にさられれるところから、円滑な摺動を確
保するための潤滑油の供給は極めて重要な問題である。

それとともに、供給を確保した潤滑油が、高温の熱影響
を受けて粘性が劣化してしまうと、摺動が円滑でなくな
る。したがって、潤滑油を冷却して温度低下を図り、こ
の潤滑性を確保しなければならない。

たとえば特公昭５１−３８９２３号公報には、シリンダ
内を高圧室と低圧室とに区画するブレードの近傍に、回
転体の運動に追従して開閉動作するノズルを設け、この
ノズルの噴射孔から凝縮冷媒を噴射させるロータリコン
プレッサが開示されている。この発明においては、上記
ノズルから凝縮冷媒を噴射する時期および時間の設定を
、ノズルの位置および構造を変更するだけで確実に行え
る。

すなわち、凝縮冷媒の一部をノズルからシリンダの高圧
室に断続的に噴射し、いわゆるインジェクションして圧
縮途中の冷媒ガス中で蒸発させる。

冷媒ガスは冷却されることになり、圧縮機部および密閉
容器の温度低下につながり、潤滑油の熱的悪影響が抑制
される。

しかしながらこの発明では、圧縮機部のシリンダ室にお
ける冷媒ガスは効果的に冷却されるが、この冷媒ガスお
よび圧縮機部の摺動部品を介して潤滑油の温度低下を期
待しているために、潤滑油に対する冷却効果は満足する
程度に至っていない。

一方、実開昭５５−１０４７９０号公報には、油冷却器
からの油をケーシングにおさめたロータの圧縮段階位置
に供給する°油冷却式スクリュー圧縮機において、供給
圧気側の圧力上昇時と、圧力低下時と、全負荷時および
部分負荷時のそれぞれに応じて給油通路を切換える部分
負荷低減装置が開示されている。

しかしながらこの考案では、構成配管が複雑であるとと
もに各回路の切換弁に対する制御が複雑となる。そして
また、圧縮機部およびこの圧縮機部に連結する電動機部
を外周面側から積極的に冷却する構成にはなっていない
。

（発明が解決しようとする課題） このように、特開昭５１−３８９２３号公報のものでは
、潤滑油に対する冷却効果が不充分であり、実開昭５５
−１０４７９０号公報のものでは配管および制御が複雑
となり、圧縮機自体の冷却効率が低い。

本発明は、上述したような事情に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、被圧縮ガスに含まれて吐
出される油分を回収して冷却し、密閉型圧縮機の圧縮機
部に導いて圧縮途中の被圧縮ガスとともに圧縮機部を内
部から冷却し、かつ油溜り部の油を一旦密閉容器外部に
導いて冷却してから電動機部および圧縮機部に降りかけ
、これらを外部から冷却して、潤滑油とともに密閉型圧
縮機に対する効果的な冷却をなす密閉型圧縮機の油冷却
装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段および作用）上記目的を達
成するために本発明は、密閉容器内に、電動機部と圧縮
機部とを互いに連結した電動圧縮機本体を収容した密閉
型圧縮機において、この密閉型圧縮機の上記圧縮機部で
圧縮された被圧縮ガスを循環する循環回路に被圧縮ガス
に含まれる潤滑油の油分を分離する油分離器を設け、こ
の油分離器で分離された潤滑油を導通し冷却する第１の
油冷却器を設け、上記油分離器と第１の油冷却器とを連
通しこの油冷却器で冷却された潤滑油を上記密閉型圧縮
機の圧縮機部に直接インジェクションする第１の油冷却
回路を備え、上記密閉型圧縮機の密閉容器内に形成され
る油溜り部の潤滑油から一部の潤滑油を導く循環ポンプ
を設け、この循環ポンプから導かれる潤滑油を第２の油
冷却器に導いて冷却し、さらに密閉容器内の上記電動機
部および圧縮機部のそれぞれ外周面に降りかける第２の
油冷却回路を備えたことを特徴とする密閉型圧縮機の油
冷却装置である。

密閉型圧縮機において圧縮され吐出される被圧縮ガスか
ら油分を回収し、冷却してから圧縮機部にインジェクシ
ョンして圧縮途中の被圧縮ガスおよび圧縮機部内の冷却
をなす。また、密閉容器の油溜り部の潤滑油一部を導い
て冷却し、圧縮機部および電動機部の外周面に降りかけ
て、これらを冷却する。潤滑油の温度上昇は極力阻止さ
れて粘性を確保するとともに、密閉型圧縮機を構成する
密閉容器および電動圧縮機本体に対する潤滑油による積
極的な冷却がなされる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図は、密閉型圧縮機１を備えた冷凍サイクル装置の
構成と、油冷却装置の構成を示す。

上記密閉型圧縮機１は、第２図に拡大して示すように、
横置き型の密閉容器２内に、電動圧縮機本体３を収容し
てなるものである。上記電動圧縮機本体３は、フレーム
４によって密閉容器２内に支持され、かつフレーム４の
一側に位置する電動機部５と、他側に位置する圧縮機部
６とからなり、これら電動機部５と圧縮機部６とは軸方
向を水平に向けた図示しない回転軸で連結される。上記
圧縮機部６には吐出管７が接続され、密閉容器２を介し
て外部に延出される。また、上記密閉容器２には吸込管
８が接続される。上記密閉容器２の内底部には、潤滑油
を集溜する油溜り部９が形成される。この油溜り部９の
ｎ滑油は、密閉型圧縮機１の駆動にともなって圧縮機部
６を構成する各摺動部品の摺動部分に供給されるように
なっている。

再び第１図に示すように、上記密閉型圧縮機１の圧縮機
部６に接続される吐出管７と密閉容器２に接続される吸
込管８には、循環回路であるところの冷凍サイクル回路
１０が接続される。

すなわち、上記吐出管７には圧縮機部６で圧縮された被
圧縮ガスである冷媒ガスに含まれる油分を分離する油分
離器１１が設けられる。この油分離器１１には、分離し
た冷媒ガスを導出する冷媒管１２と、分離した油分を導
出する油管１３とが接続される。上記冷媒管１２には、
圧縮冷媒ガスを凝縮液化する凝縮器１４と、液化冷媒を
減圧する膨張弁１５および低圧冷媒を蒸発する蒸発器１
６が順次連通し、この蒸発器１６の導出側に密閉容器２
に接続する上記吸込管８が連通している。

これらで、上記冷凍サイクル回路１０が構成されること
になる。

一方、上記油分離器１１に接続する油管１３には、ここ
に導かれる潤滑油を冷却し温度低下をなす第１の油冷却
器１７と、密閉容器１８にオーバーフロー管１９を接続
した油レベル調整器２０が連通される。さらに油管１３
は、油レベル調整器２０から上記密閉型圧縮機１の密閉
容器２を貫通し、上記圧縮機部６の図示しないシリンダ
室に開口端部が臨ませられる。これらで、第１の油冷却
回路２′１が構成される。

また、密閉型圧縮機１の密閉容器２内底部に形成される
上記油溜り部９には、油管２２が連通される。この油管
２２には、密閉容器２外部に配置される循環ポンプ２３
を介して第２の油冷却器２４が設けられる。上記油管２
２は第２の油冷却器２４から密閉容器２まで延出され、
この上面部に設けられる一対の油飛散孔２５．２６に分
岐して接続される。それぞれの油飛散孔２５．２６の位
置は、上記電動機部５と圧縮機部６の直上方部位にあり
、ここから導出される潤滑油は電動機部５と圧縮機部６
のそれぞれ外周面に降りかかるようになっている。これ
らで第２の油冷却回路２７が構成される。

なお、上記第１の油冷却回路２１における油レベル調整
器２０のオーバーフロー管１９は、上記第２の油冷却回
路２７における第２の油冷却器２４と油飛散孔２５．２
６接続部とを連通する油管２２中途部に接続している。

このオーバーフロー管１９には開閉弁２８が設けられて
いて、これらで調整回路２９が構成される。

このように、上記第１の油冷却回路２１と、上記第２の
油冷却回路２７および調整回路２９とで、油冷却装置が
構成される。

しかして、冷凍サイクル運転をなすため、密閉型圧縮機
１を駆動する。上記密閉型圧縮機１の圧縮機部６で圧縮
された冷媒ガスは冷凍サイクル回路１０を導かれ、蒸発
器１６で蒸発して冷凍作用を行う。そして吸込管８から
密閉型圧縮機１の密閉容器２内に吸込まれ、再び圧縮機
部６で圧縮されて上述の回路１０を循環する。

上記密閉型圧縮機１から吐出される冷媒ガスに含まれる
潤滑油の油分は、油分離器１１で分離され、第１の油冷
却回路１７に沿って導かれる。すなわち、上記油分離器
１１から第１の油冷却器１７に導かれて冷却され、油レ
ベル調整器２０を介して上記圧縮機部６にインジェクシ
ョンされる。

圧縮機部６の図示しないシリンダ室では、冷媒ガスが圧
縮され高温高圧化するが、圧縮途中の冷媒ガス中に低温
の潤滑油がインジェクションされるので、冷媒ガスおよ
び圧縮機部６の温度低下を得られる。

同時に、第２の油冷却回路２７における循環ポンプ２３
が駆動して、密閉容器２内に形成される油溜り部９の潤
滑油を１２の油冷却器２４に導く。

ここで潤滑油は温度低下して、油管２２を通りて密閉容
器２に設けられる一対の油飛散孔２５゜２６から飛散す
る。これらの飛散方向には、電動機部５と圧縮ａ部６と
がそれぞれ対向していて、潤滑油はこれらの外周面に降
りかかる。上記電動機部５と圧縮機部６とは、外部側か
ら降りかかる低温の潤滑油によって冷却されることにな
り、温度上昇の抑制が図れる。

このようにして、潤滑油は、密閉型圧縮機１から一旦、
第１．第２の油冷却回路２１．２７に導かれて充分に冷
却され、それから再び密閉容器２に導かれるので、密閉
型圧縮機１の駆動にともなう熱的悪影響を受けずにすむ
。長期の使用に亘っても劣化することがなく、充分な粘
性を確保し、良好な潤滑性を得られる。また、低温の潤
滑油が圧縮機部６のシリンダ室にインジェクションされ
るので、圧縮される冷媒ガスの温度低下を図り、圧縮機
部６内からの温度上昇を阻止する。そして、低温の潤滑
油が電動機部５および圧縮機部６の外周面に降りかかっ
て、これらを外側から冷却する。

なお上記実施例における第２の油冷却回路２７では、電
動機部５および圧縮機部６の外周面に対向する部位に飛
散孔２５．２６を設けて、ここから潤滑油を飛散するよ
うにしたが、＊３図に示すようにしてもよい。すなわち
、さらに別の油管２８を分岐して、ここでは図示しない
密閉容器を貫通させ、その先端部を圧縮機部６のガス吸
込ボート２９内に挿入する。上記油管２８から低温の潤
滑油が噴出してガス吸込ポート２９に導かれるとともに
、この周囲から密閉容器内の冷媒ガスがガス吸込ポート
２９に吸込まれる。このとき、噴出する潤滑油によって
冷媒ガスに対するいわゆるエジェクタ効果が得られ、圧
縮機部６の冷媒ガス吸込み特性が向上する。

また、第４図に示すように、圧縮機部６の外周面に沿っ
てフィン３０・・・を設けることにより、飛散する低温
の潤滑油による冷却効果がよ°り一層向上する。

以上の構成の密閉型圧縮機１は、蒸発器１６で蒸発した
冷媒ガスを密閉容器２内に導入する、いわゆる低圧型を
前提として説明したが、これに限定されるものではなく
、蒸発器１６で蒸発した冷媒ガスを直接圧縮機部６に導
き、ここで圧縮した冷媒ガスを一旦密閉容器２内に吐出
する、いわゆる高圧型のものにもそのまま適用可能であ
る。

そしてまた、本願の要旨を越えない範囲内で種々の変形
実施が可能であることは、勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、圧縮機部で圧縮された被
圧縮ガスに含まれる油分を分離して冷却し、上記圧縮機
部に直接インジェクションする第１の油冷却回路と、密
閉容器内に形成される油溜り部の一部の潤滑油を導いて
冷却し、さらに密閉容器内の電動機部および圧縮機部の
それぞれ外周面に降りかける第２の油冷却回路を備えた
から、吐出される被圧縮ガスからの確実な油分の回収と
、圧縮機部にインジェクションする低温の潤滑油による
圧縮途中の被圧縮ガスおよび圧縮機部内の冷却をなす。

また、密閉容器の油溜りの油の冷却と、圧縮機部および
電動機部に対して外部側からの冷却が可能である。その
結果、潤滑油は冷却されて長期に亘って粘性が確保され
潤滑性の向上を図れるとともに、密閉型圧縮機を構成す
る密閉容器と電動圧縮機本体に対する潤滑油による冷却
効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示し、第１図
は冷凍装置および密閉型圧縮機の油冷却装置の構成図、
第２図は密閉型圧縮機の概略縦断面図、第３図は本発明
の他の実施例を示す圧縮機部の一部縦断面図、第４図は
さらに本発明の他の実施例を示す圧縮機部の概略側面図
である。 ２・・・密閉容器、５・・・電動機部、６・・・圧縮機
部、３・・・電動圧縮機本体、１・・・密閉型圧縮機、
１０・・・冷凍サイクル回路、１１・・・油分離器、１
７・・・第１の油冷却器、２１・・・第１の油冷却回路
、９・・・油溜り部、２４・・・第２の油冷却器、２３
・・・循環ポンプ、２７・・・第２の油冷却回路。 願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第　１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 密閉容器と、この密閉容器内に収容され電動機部と圧縮
   機部とを互いに連結した電動圧縮機本体とからなる密閉
   型圧縮機において、この密閉型圧縮機の上記圧縮機部で
   圧縮された被圧縮ガスを循環する循環回路に設けられ被
   圧縮ガスに含まれる潤滑油の油分を分離する油分離器お
   よび、この油分離器で分離された潤滑油を冷却する第１
   の油冷却器を備え、上記第１の油冷却器で冷却された潤
   滑油を上記密閉型圧縮機の圧縮機部に直接インジェクシ
   ョンする第１の油冷却回路と、上記密閉型圧縮機の密閉
   容器内に形成される油溜り部の潤滑油から一部の潤滑油
   を導く循環ポンプおよび、この循環ポンプから導かれる
   潤滑油を冷却する第２の油冷却器を備え、上記第２の油
   冷却器で冷却された油を密閉容器内に導き上記電動機部
   および圧縮機部のそれぞれ外周面に降りかける第２の油
   冷却回路とを具備したことを特徴とする密閉型圧縮機の
   油冷却装置。