特許 7429890 圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-01

(45)【発行日】2024-02-09

(54)【発明の名称】圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04C 29/02 20060101AFI20240202BHJP

   F04B 39/04 20060101ALI20240202BHJP

   F04B 39/12 20060101ALI20240202BHJP

【ＦＩ】

F04C29/02 351A

F04B39/04 J

F04B39/12 101D

F04C29/02 361A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020108296

(22)【出願日】2020-06-24

(65)【公開番号】P2022006206

(43)【公開日】2022-01-13

【審査請求日】2023-01-13

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098545

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 伸一

(74)【代理人】

【識別番号】100189717

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 貴章

(74)【代理人】

【識別番号】100115554

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 幸一

(72)【発明者】

【氏名】中井 啓晶

(72)【発明者】

【氏名】西山 典禎

【審査官】丹治 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１３７００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０９４７５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００４０６７２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００７－２５５２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－００１７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８０９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１０１５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１０９０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６４－００４８７９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｃ ２３／００－２９／１２

Ｆ０４Ｂ ３９／００－３９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒ガスを圧縮する圧縮機構部とこの圧縮機構部を駆動する電動機とを密閉容器内に備え、
前記電動機によって前記密閉容器内を上方の容器内空間と下方の容器内空間に分割し、
前記上方の容器内空間には前記密閉容器の外部に前記冷媒ガスを吐出する吐出管を設け、
前記下方の容器内空間には前記圧縮機構部を配置し、
前記下方の容器内空間の底部にはオイル溜まりを備え、
前記電動機は、外側に固定子、内側に回転子を設けた構成とするとともに、
前記固定子と前記密閉容器との間に外側冷媒通路、前記固定子と前記回転子で囲まれる領域に内側冷媒通路、前記回転子の内部に回転子冷媒通路をそれぞれ設け、
前記圧縮機構部は、シリンダ、ピストン、およびベーンによって形成される吸入室および圧縮室と、前記シリンダの上端面を閉塞する上軸受を有し、
前記上軸受とマフラーカバーとにより区切られた吐出空間は、吐出ポートを介して前記圧縮室と連通し、
前記下方の容器内空間を前記内側冷媒通路が開口する内側空間と前記外側冷媒通路が開口する外側空間に仕切る区画部材を備え、
前記マフラーカバーには、前記内側空間にのみ開口する吐出口を有し、
前記区画部材の上端は前記固定子の下部に隙間なく接続され、前記区画部材の下端の内径は前記区画部材の前記上端の内径よりも小さく、
前記区画部材の前記下端と前記マフラーカバーとの隙間を、前記内側空間と前記外側空間の間の開口部とした
圧縮機。

【請求項2】

前記開口部の面積は、前記回転子冷媒通路および前記内側冷媒通路が前記下方の容器内空間に開口する合計開口部面積に対して、２５％以下である請求項１に記載の圧縮機。

【請求項3】

前記区画部材は、前記固定子に設けられた絶縁体の一部である請求項１または２に記載の圧縮機。

【請求項4】

前記区画部材は、前記固定子の絶縁体に組みつけて固定された請求項１または２に記載の圧縮機。

【請求項5】

前記開口部は、前記吐出口を基準に前記電動機とは反対側に設けられた請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮機。

【請求項6】

前記固定子は、コアのティースに対してコイルが集中的に巻き回されて組み立てられた集中巻固定子である請求項１から５のいずれか１項に記載の圧縮機。

【請求項7】

前記固定子のコアは、分割可能な状態でティースに対してコイルが巻き回されて組み立てられた分割コア固定子である請求項１から６のいずれか１項に記載の圧縮機。

【請求項8】

前記冷媒ガスは、ハイドロフルオロオレフィンもしくは、プロパンを含む冷媒である請求項１から７のいずれか１項に記載の圧縮機。

【請求項9】

前記回転子冷媒通路は、前記下方の容器内空間側の開口部よりも前記上方の容器内空間側の開口部の方が、回転軸に対して外側に位置するように設けた請求項１から８のいずれか１項に記載の圧縮機。

【請求項10】

前記回転子冷媒通路は、前記下方の容器内空間側の開口部から前記上方の容器内空間側の開口部に向かって、反回転方向側にずらした請求項１から８のいずれか１項に記載の圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、圧縮した冷媒ガスからオイルを分離して冷媒ガスを吐出する圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、密閉容器内部において密閉容器外部に吐出される冷凍機油量を抑制するロータリ圧縮機の構成を開示する。このロータリ圧縮機は、圧縮機構部の一部である上軸受に設けたバルブカバーから、冷媒ガスおよびオイルを回転子の下方端に向けて吐出し、冷媒ガスを回転子の上方へと導く通路を回転子に設け、その通路出口に対向する位置に回転子と一体に回転する回転板を設け、固定子の外周に設けた油戻し通路の固定子下端側と潤滑油貯留部とを油戻し通路手段で連結している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実開昭６４－６３８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、圧縮機構部にて圧縮された冷媒ガスに含まれるオイルを分離して、オイル溜まりへと戻り易くすることで、オイルが吐出管から冷媒ガスに混ざって吐出し、圧縮機内部のオイル量が減少するのを抑制した圧縮機を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示における圧縮機は、冷媒ガスを圧縮する圧縮機構部とこの圧縮機構部を駆動する電動機とを密閉容器内に備え、前記電動機によって密閉容器内を上方の容器内空間と下方の容器内空間に分割し、前記上方の容器内空間には密閉容器の外部に冷媒ガスを吐出する吐出管を設け、前記下方の容器内空間には圧縮機構部を配置し、更に前記下方の容器内空間の底部にはオイル溜まりを備えた圧縮機において、前記電動機は、外側に固定子、内側に回転子を設けた構成とするとともに、固定子と密閉容器との間に外側冷媒通路、固定子と回転子で囲まれる領域に内側冷媒通路、回転子の内部に回転子冷媒通路をそれぞれ設け、且つ、前記下方の容器内空間を前記内側冷媒通路が開口する内側空間と外側冷媒通路が開口する外側空間に仕切る区画部材を備えた構成とし、更に前記圧縮機構部には前記区画部材で仕切った内部空間にのみ開口する吐出口を備えた構成としてある。

【発明の効果】

【0006】

本開示における圧縮機は、圧縮機構部から吐出される冷媒ガスとその中に含まれるオイルが密閉容器内部において冷媒ガス中からオイルが分離されて、冷媒ガスが吐出管から吐出され、オイルは冷媒通路を下ってオイル溜まりへと戻る過程において、区画部材が内側冷媒通路および回転子冷媒通路を上昇通路、外側冷媒通路をオイルの戻り（下り）通路となるように下方の容器内空間を区画する。よって、上方の容器内空間で分離されたオイルが下方の容器内空間へと戻り易くなるとともに、下方の容器内空間を内側空間と外側空間に区画したことで、回転子や吐出ガスの流れによる撹拌でオイルがオイル溜まりへと戻るのを阻害することを防止する。そのため、冷媒通路隙間の冷媒ガスの流れに逆らってオイルが降下する必要がなく、電動機部の上部にオイルが滞留して、摺動部の潤滑を良好にするために必要なオイル溜まりのオイル量が減少するのを抑制するとともに、吐出管から吐出されるオイルの量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施の形態１における圧縮機の縦断面図

【図2】実施の形態１における下方の容器内空間拡大断面図

【図3】実施の形態１における圧縮工程を示す圧縮室平面図

【図4】実施の形態１における吐出空間平面図

【図5】実施の形態１における電動機断面図

【図6】実施の形態１における電動機下端平面図

【図7】実施の形態１における回転子冷媒通路形状を示す立体図

【図8】固定子絶縁体を区画部材に用いた実施の形態における下方の容器内空間拡大断面図

【図9】マフラーカバーを区画部材に用いた実施の形態における下方の容器内空間拡大断面図

【発明を実施するための形態】

【0008】

（本開示の基礎となった知見等）
発明者らが本開示に想到するに至った当時、バルブカバーに設けた吐出口から回転子下端に向かって冷媒ガスを吐出し、更に回転子上部において通過してきた冷媒ガスを回転板に衝突させることで冷媒ガス中のオイルを分離し、固定子の外周に設けた油戻し通路の固定子下端側とオイル溜まりを油戻し通路手段で連結することで戻りオイルの撹拌を抑制する技術があった。これにより、回転子冷媒通路を通った冷媒ガス中に含まれるオイルが、吐出管から吐出されて、オイル溜まりのオイル量が減少したり、冷凍サイクル中の熱交換器における熱交換を阻害したりすることが軽減される。

【0009】

しかしながら、吐出口から回転子下端に向かって冷媒ガスを吐出したとしても、冷媒ガスは必ずしも回転子に設けた冷媒通路だけを通ることはなく、電動機下部の空間において拡散し、固定子の外周に設けた通路からも電動機上部空間に向かって流れる。

【0010】

このことが要因となり、オイルが電動機上部空間から固定子の外周に設けた油戻し通路を通って電動機下部空間へ戻ろうとしても、逆向きの冷媒ガスの流れによってオイルが押し戻され、戻り経路を失ったオイルが電動機の上部空間に滞留することでオイル溜まりのオイル量が減少すると言う課題を発明者らは発見し、その課題を解決するために、本開示の主題を構成するに至った。

【0011】

そこで本開示は、圧縮機構部にて圧縮された冷媒ガスに含まれるオイルを上方の容器内空間から下方の容器内空間、そしてオイル溜まりへと戻り易くすることで、オイルが吐出管から吐出して圧縮機内部のオイル量が減少するのを抑制した圧縮機を提供する。

【0012】

以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

【0013】

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。

【0014】

（実施の形態１）
以下、図１～図７を用いて、実施の形態１を説明する。

【0015】

［１－１．構成］
［１－１－１．圧縮機の全体構成］
図１において、圧縮機は、電動機２と圧縮機構部３をクランク軸３１で連結して密閉容器１内に収容し、底部にオイル溜まり６と、上部に吐出管５を設けている。密閉容器１内は電動機２によって、吐出管５のある上方の容器内空間８１とオイル溜まり６や圧縮機構部３を含む下方の容器内空間８２に分割されており、それらの容器内空間は電動機２断面に設けられた複数の冷媒通路（後述する）によって繋がっている。

【0016】

また、圧縮機構部３はアキュームレータ４０を介して吸入管４と接続されている。なお、冷媒としては、ハイドロフルオロオレフィンを含む冷媒を用いている。

【0017】

［１－１－２．電動機の構成］
密閉容器１内に収容した電動機２は、図１、図２に示すように、外側に配置された固定子２２と、内側に配置された回転子２４で構成されており、回転子２４は圧縮機構部３のクランク軸３１と連結され、回転子２４の自転に伴ってクランク軸３１を回転させる。

【0018】

固定子２２は、図５に示すように、コア２２ａのティース２２ａ－１に対してコイル２２ｂが集中的に巻き回されて組み立てられた集中巻固定子であり、更に、固定子２２のコア２２ａは、分割可能な状態でティース２２ａ－１に対してコイル２２ｂが巻き回されて組み立てられた分割コア固定子でもある。この固定子２２は、密閉容器１の内側に焼嵌められて固定されている。

【0019】

回転子２４は、回転子コア２４ａの内部に磁石２４ｂを配置し、クランク軸３１に焼嵌めて固定されている。回転子２４の外周部と固定子２２のティース２２ａ－１先端の間には、回転子２４と固定子２２が接触しないように僅かな隙間であるエアギャップが設けられている。

【0020】

電動機２には前記した如く複数の冷媒通路、具体的には外側冷媒通路２５、内側冷媒通路２６、回転子冷媒通路２７が設けられている。

【0021】

外側冷媒通路２５は、固定子２２の外周部に備えられた一つもしくは複数の切欠き部と密閉容器１との間に設けられた空間で形成している。

【0022】

内側冷媒通路２６は、固定子２２と回転子２４の間に設けられたエアギャップと、隣り合うティース２２ａ－１に巻き付けられたコイル２２ｂ間の隙間を合わせた空間で構成されている。

【0023】

回転子冷媒通路２７は、回転子の内部を貫通して設けた通路であり、図７に示すように、下方の容器内空間への開口部２７ｂよりも上方の容器内空間への開口部２７ａの方が、回転軸に対して外側に位置する如く設けてあり、また、下方の容器内空間への開口部２７ｂから上方の容器内空間への開口部２７ａに向かって、反回転方向側にずらした構成としている。

【0024】

［１－１－３．圧縮機構部の構成］
圧縮機構部３は、図２および図３に示すように、シリンダ３０とこのシリンダ３０の両端面を閉塞する端板３５で形成された吸入室４９および圧縮室３９と、シリンダ３０内に端板３５でもある上軸受３５ａおよび下軸受３５ｂに支持されたクランク軸３１の偏心部３１ａに嵌合されたピストン３２と、このピストン３２の外周に偏心回転に追従して往復運動しシリンダ３０内を吸入室４９（図３参照）と圧縮室３９とに仕切るベーン３３（図３参照）を備えている。

【0025】

クランク軸３１には軸線部に油穴４１が設けられるとともに、上軸受３５ａ、下軸受３５ｂに対する壁部には、それぞれ油穴４１に連通した給油穴４２、４３が設けられている。また、クランク軸３１の偏心部３１ａに対する壁部には油穴４１に連通した給油穴４４が設けられ、外周部には油溝４５が形成されている。

【0026】

一方、シリンダ３０には、吸入室４９に向けてガスを吸入する吸入ポート４６が開通され、上軸受３５ａには、吸入室４９から転じて形成される圧縮室３９からガスを吐出する吐出ポート３８が開通されている。吐出ポート３８は上軸受３５ａを貫通する平面視円形の孔として形成されており、吐出ポート３８の上面には所定の大きさ以上の圧力を受けた場合に解放される吐出弁３６とその弁の最大変位を規制するバルブストップ３６ｂが設けられている。上軸受３５ａとマフラーカバー３７により区切られた吐出空間５２は、吐出ポート３８を介して圧縮室３９と連通し、吐出口３７ｂにより下方の容器内空間８２の内側空間８２ａに開口している。

【0027】

なお、上軸受３５ａの外周近辺には、図４に示すように、オイル戻し通路３５ａ－１が設けられている。

【0028】

［１－１－４．下方の容器内空間の構成］
下方の容器内空間は図２に示すように、その底部に設けたオイル溜まり６の上部に圧縮機構部３が構成されている。そして、上記圧縮機構部３と電動機２との間に区画部材２８を設けて、下方の密閉容器内を内側空間８２ａと外側空間８２ｂに区画している。より具体的に説明すると、区画部材２８は図２、図６に示すように、固定子２２下端における内側冷媒通路２６開口部と外側冷媒通路２５開口部の間に設けられ、圧縮機構部３と電動機２の間の下方の容器内空間８２を内側空間８２ａと外側空間８２ｂに区画している。そして、圧縮機構部３から吐出空間５２を介して冷媒ガスを吐出する吐出口３７ｂは下方の容器内空間８２の内、内側空間８２ａ側に開口している。

【0029】

内側空間８２ａと外側空間８２ｂの間の開口部８２－１は、区画部材２８とマフラーカバー３７の隙間であり、この面積を図５で示す回転子冷媒通路２７と内側冷媒通路２６とが下方の容器内空間８２へ開口する合計開口部面積の２５％以下になるように構成している。

【0030】

また、吐出口３７ｂを基準として、電動機２と吐出管５が同じ側に設けられているのに対して、開口部８２－１は吐出口３７ｂを基準に吐出管５とは反対側に設けている。

【0031】

この区画部材２８は固定子２２の絶縁体２２ｃに組み付けられて固定されており、区画部材２８の下端内径は、固定子２２のコイルエンド２２ｂ－１外径よりも小さい。

【0032】

［１－２．動作］
以上のように構成された圧縮機について、その動作を以下説明する。

【0033】

［１－２－１．冷媒ガスの圧縮動作］
吸入管４から吸い込んだ冷媒ガスは、アキュームレータ４０を介して吸入ポート４６から圧縮機構部３へと導かれる。

【0034】

アキュームレータ４０は、圧縮機構部３での過度な液圧縮を防止するため、吸入管４から流入する冷媒中に液成分が混在した場合に、その中から冷媒ガスを選択的に吸入ポート４６に導く。アキュームレータ４０は、円筒状のケースの上部に吸入管４、下部に冷媒ガス導出管が接続されている。冷媒ガス導出管の一端は吸入ポート４６に接続され、他端はケースの内部空間の上部まで延出している。

【0035】

圧縮機構部３においては、ピストン３２がクランク軸３１の偏心部３１ａに嵌合し、クランク軸３１によって偏心回転する。ベーン３３は、偏心回転するピストン３２の外周面との接触を維持するために、ピストン３２の偏心回転に対してピストン３２に向かって往復運動する。これにより、シリンダ３０内には容積を拡大していく吸入室４９と吸入ポート４６から区画されて容積を縮小していく圧縮室３９が形成される。つまり、吸入室４９の容積拡大に伴って、冷媒ガスは吸入管４から吸い込まれ、圧縮室３９での容積縮小に伴って圧縮された冷媒ガスが吐出ポート３８から吐出空間５２へと吐出される。吐出空間５２の冷媒ガスは、吐出口３７ｂから内側空間８２ａへと送り出されるが、区画部材２８によって外側空間８２ｂおよび外側冷媒通路２５への経路は制約されるため、相対的に通過し易い内側冷媒通路２６および回転子冷媒通路２７を通って上方の容器内空間８１へ流れ、吐出管５より密閉容器１の外へ送り出される。

【0036】

なお、圧縮室３９、吸入室４９を除く密閉容器１の内部空間は、圧縮されて高温高圧状態となった冷媒ガスが滞在する空間であり、オイル溜まり６のオイルも高圧状態となる。

【0037】

［１－２－２．オイル循環経路］
クランク軸３１は、オイル溜まり６から油穴４１を通じてオイルを汲み取り、クランク軸３１内部から給油穴４２、４３、４４を通じて上軸受３５ａ、下軸受３５ｂ、吸入室４９、圧縮室３９へと供給する。

【0038】

吸入室４９、圧縮室３９に供給されたオイルはシリンダ３０とピストン３２との間の摺動部を湿潤する。ここで上記シリンダ３０の高さはピストン３２が内部で摺動できるように、ピストン３２の高さよりやや大きめに設定されており、ピストン３２の端面と端板３５との間に隙間がある。そのため、この隙間を介して高圧状態のオイルが圧力の低い吸入室４９、圧縮室３９へと供給される。

【0039】

一方、吸入室４９および圧縮室３９へと供給されたオイルは、圧縮された冷媒ガスと共に吐出ポート３８を通って吐出空間５２から吐出口３７ｂを経て内側空間８２ａへと吐出される。また、上軸受３５ａとクランク軸３１の潤滑油として上軸受３５ａの上端から排出されたオイルも同様に内側空間８２ａに排出される。

【0040】

内側空間８２ａに排出されたオイルの一部については、内側空間８２ａの表面に付着して自重により落下し、上軸受３５ａのオイル戻し通路３５ａ－１を通ってオイル溜まり６へと戻る。その他のオイルについては、冷媒ガスと共に回転子冷媒通路２７もしくは内側冷媒通路２６を通って上方の容器内空間８１へ至る。上方の容器内空間８１においては、上方の容器内空間８１の表面への付着や自重、オイル自身の表面力によってオイルは電動機２の上部に集まり、外側冷媒通路２５を下って外側空間８２ｂおよびオイル戻し通路３５ａ－１を経由して、オイル溜まり６へと戻る。

【0041】

［１－３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、圧縮機は、密閉容器１内に、圧縮機構部３と、電動機２と、区画部材２８と、上方の容器内空間８１と、下方の容器内空間８２と、オイル溜まり６と、を備える。密閉容器１内は、電動機２によって上方の容器内空間８１と下方の容器内空間８２に分割され、吐出管５は上方の容器内空間８１に配置され、圧縮機構部３とオイル溜まり６は下方の容器内空間８２に配置されている。

【0042】

圧縮機構部３は、シリンダ３０とこのシリンダ３０の両端面を閉塞する端板３５で形成された吸入室４９および圧縮室３９と、上記端板３５でもある上軸受３５ａおよび下軸受３５ｂに支持されたクランク軸３１の偏心部３１ａに嵌合されてシリンダ３０内に位置するピストン３２と、このピストン３２の外周にピストン３２の偏心回転に追従して往復運動しシリンダ３０内を吸入室４９と圧縮室３９とに仕切るベーン３３を備えている。

【0043】

クランク軸３１には軸線部に油穴４１が設けられるとともに、上軸受３５ａ、下軸受３５ｂに対する壁部には、それぞれ油穴４１に連通した給油穴４２、４３が設けられている。また、クランク軸３１の偏心部３１ａに対する壁部には油穴４１に連通した給油穴４４が設けられ、外周部には油溝４５が形成されている。

【0044】

一方、シリンダ３０には、吸入室４９に向けてガスを吸入する吸入ポート４６が開通され、上軸受３５ａには、吸入室４９から転じて形成される圧縮室３９からガスを吐出する吐出ポート３８が開通されている。吐出ポート３８は上軸受３５ａを貫通する平面視円形の孔として形成されており、吐出ポート３８の上面には所定の大きさ以上の圧力を受けた場合に解放される吐出弁３６とその弁の最大変位を規制するバルブストップ３６ｂが設けられている。上軸受３５ａとマフラーカバー３７により区切られた吐出空間５２は、吐出ポート３８を介して圧縮室３９と連通し、吐出口３７ｂにより内側空間８２ａと連通する。吐出口３７ｂから内側空間８２ａに吐出された冷媒ガスとそれに含まれるオイルは、区画部材２８に区画されることで内側冷媒通路２６および回転子冷媒通路２７に優先的に導かれ、上方の容器内空間８１へと流れていく。

【0045】

これにより、外側冷媒通路２５に関しては、区画部材２８により経路を制限され、下方の容器内空間８２から上方の容器内空間８１へと流れる冷媒ガスが少なくなる。

【0046】

そのため、上方の容器内空間８１において、外側冷媒通路２５の開口部から冷媒ガスが吹き上がるのを抑制でき、上方の容器内空間８１において冷媒ガスとの比重差により溜まったオイルが外側冷媒通路２５を下って下方の容器内空間８２の外側空間８２ｂへと戻り易くなる。さらに、外側空間８２ｂでは、区画部材２８により区画された内側空間８２ａとは異なり、回転子２４の回転運動に伴う強い流れ場の影響を受けにくいため、オイルが再び巻き上げられることなく、上軸受３５ａのオイル戻し通路３５ａ－１からオイル溜まり６へとオイルを戻すことができる。この結果として、上方の容器内空間８１内のオイル量が減少することとなり、吐出管５からのオイル流出を抑制することができる。

【0047】

また、本実施の形態の圧縮機における内側空間と外側空間の間の開口部面積は、回転子冷媒通路および内側冷媒通路の下方の容器内空間に対する合計開口部面積に対して、２５％以下になるようにしている。

【0048】

これにより、吐出口３７ｂから吐出された冷媒ガスは外側空間８２ｂへの経路を顕著に制限されると同時に、上方の容器内空間８１から戻ってきた外側空間８２ｂのオイルは回転子２４が生じる撹拌流の影響を受けにくくなる。

【0049】

そのため、外側冷媒通路２５から戻るオイルがオイル溜まり６へと戻り易くなる。

【0050】

さらに、本実施の形態の圧縮機では、固定子は、コアのティースに対してコイルが集中的に巻き回されて組み立てられた集中巻固定子としている。この集中巻固定子は、コイルエンド２２ｂ－１をコンパクトに構成することができるため、電動機２と圧縮機構部３が近接して設置され易く、下方の容器内空間において回転子２４による撹拌影響を受け易くなるが、区画部材２８で区画しておくことでその影響を抑制できる。

【0051】

これにより、集中巻固定子の電動機を用いていても外側冷媒通路２５からオイル溜まり６へと戻るオイル戻り効果を効率的なものとすることができる。

【0052】

さらに、本実施の形態の圧縮機の電動機は、固定子２２のコア２２ａを、分割可能な状態でティース２２ａ－１に対してコイル２２ｂが巻き回されて組み立てられる分割コア固定子としている。

【0053】

これにより、ティース２２ａ－１に対してより多くのコイル２２ｂを巻き付けることが可能となり、電動機２の効率が高まる一方で、コイル２２ｂの量が増え、内側冷媒通路２６が狭くなることで、吐出口３７ｂから吐出された冷媒ガスとそれに含まれるオイルが通路を求めて外側冷媒通路２５にも流れようとしても、この流れを区画部材２８が抑制するようになる。

【0054】

したがって、本開示の技術による効果がより顕著に発揮されることになり、電動機２の効率を向上させつつ外側冷媒通路２５からオイル溜まりへのオイル戻り効果を確保することができる。

【0055】

さらに、本実施の形態では、図２に明示するように区画部材２８の下端内径は、固定子２２のコイルエンド２２ｂ－１の外径よりも小さくしている。

【0056】

これにより、外側空間８２ｂを広く設けると共に、回転子２４の回転影響が上軸受３５ａのオイル戻し通路３５ａ－１を介してオイル溜まり６のオイルを巻き上げるのも抑制することができる。

【0057】

そのため、上方の容器内空間８１に吹き上げられるオイル量を抑え、外側空間８２ｂを通ってオイル溜まり６へとオイルを戻り易くすることができる。

【0058】

さらに、本実施の形態の区画部材２８は、固定子２２の絶縁体２２ｃに組みつけて固定するようにしている。

【0059】

これにより、固定子２２製造時において、ティース２２ａ－１にコイル２２ｂを巻き付ける工程で、区画部材２８との干渉を避ける必要がなくなるため製造効率を上げることができ、区画部材２８の下端内径をコイルエンド２２ｂ－１の外径より小さくするのも容易になる。更に、固定子２２と区画部材２８の間に隙間を生じることなく設置できるため、内側空間８２ａと外側空間８２ｂの間の開口部を減らすことができる。また、分割コア固定子に対しても、コアを組み合せて密閉容器１に収まる形に組み立てた後に区画部材２８を組み付けられるため、分割コアに合わせて区画部材２８を分割する必要がなくなる。

【0060】

そのため、内側空間８２ａと外側空間８２ｂをより厳密に区画できるようになり、外側冷媒通路２５からオイル溜まりへとオイルを戻り易くすることができる。

【0061】

さらに、本実施の形態では、内側空間８２ａと外側空間８２ｂの間の開口部８２－１は、吐出口３７ｂを基準に電動機２とは反対側に設けている。

【0062】

これにより、吐出口３７ｂから内側空間８２ａに吐出された冷媒ガスとそれに含まれるオイルが外側空間８２ｂに漏れ出たとしても、吐出口３７ｂから電動機２に向かう方向の速度成分は失われるため、オイルが冷媒ガスから分離され易くなる。

【0063】

そのため、外側空間８２ｂに漏れ出た冷媒ガスに含まれるオイルも分離されて、オイル溜まり６へと効率よく戻ることになる。

【0064】

さらに、本実施の形態では、回転子冷媒通路２７は、下方の容器内空間への開口部２７ｂよりも上方の容器内空間への開口部２７ａの方が、回転軸に対して外側に位置するように設けている。

【0065】

これにより、回転動作が加わった回転子冷媒通路２７内の流体には、下方の容器内空間８２側と上方の容器内空間８１側で異なる遠心力が作用するため、回転子冷媒通路２７の回転が流体搬送力を生み出すようになり、内側空間８２ａに吐出された冷媒ガスが外側空間８２ｂに向かうことなく、回転子冷媒通路２７もしくは内側冷媒通路２６を通り易くなる。

【0066】

そのため、外側冷媒通路２５を上昇する冷媒ガスが低減し、オイルがオイル溜まり６へと戻り易くなる。

【0067】

さらに、本実施の形態では、回転子冷媒通路２７は、下方の容器内空間への開口部２７ｂから上方の容器内空間への開口部２７ａに向かって、反回転方向側にずれるように設けている。

【0068】

これにより、回転動作が加わった回転子冷媒通路２７内の流体には、回転子冷媒通路２７の壁面が下方の容器内空間８２側から上方の容器内空間８１側へ押し出す向きに力が作用するため、回転子冷媒通路２７の回転が流体搬送力を生み出すようになり、内側空間８２ａに吐出された冷媒ガスが外側空間８２ｂに向かうことなく、回転子冷媒通路２７もしくは内側冷媒通路２６を通り易くなる。

【0069】

そのため、外側冷媒通路２５を上昇する冷媒ガスが低減し、オイルがオイル溜まり６へと戻り易くなる。

【0070】

さらに、本実施の形態では、冷媒ガスは、ハイドロフルオロオレフィンを含む冷媒を用いている。

【0071】

このハイドロフルオロオレフィンを含む冷媒は、単位体積当たりのエネルギー運搬能力が小さく、他の冷媒に比べて多くの冷媒を吸入、圧縮、吐出する必要が生じる。

【0072】

そのため、冷媒ガスの流速が増加することで外側冷媒通路２５を上昇する冷媒ガスも増えやすくなるが、区画部材２８により区画された本開示の圧縮機においては、外側冷媒通路２５への冷媒ガスの流れが区画部材２８により抑制されるので、本開示の技術による効果がより顕著に発揮され、冷媒流速が早くなっても外側冷媒通路２５からオイル溜まりへのオイル戻りを確実なものに維持することができる。

【0073】

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

【0074】

そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

【0075】

実施の形態１では、区画部材２８の一例として固定子２２に区画部材２８を固定した圧縮機を説明した。この区画部材２８は下方の容器内空間８２を外側空間８２ｂと内側空間８２ａに区画するためのものであればよい。したがって、区画部材２８は固定子２２に固定されたものに限定されず、図８に示すように、固定子２２の絶縁体２２ｃをそのまま延伸して、下方の容器内空間８２を区画する構成のものとしてもよく、本開示の技術を実施するために部材を追加することなく効果を得ることができる。

【0076】

又、区画部材２８は固定子２２に固定されたものに限定されず、圧縮機構部３に組み付けて構成したものであってもよい。具体的には、図９を用いて説明すると、マフラーカバー３７の外周部を絶縁体２２ｃに向かって延伸すれば、マフラーカバー３７が区画部材２８としての機能を果たし、本開示の技術を実施するために部材を追加することなく効果を得ることができる。

【0077】

また、実施の形態１では、冷媒ガスの一例として、ハイドロフルオロオレフィンを含む冷媒を用いることとして説明した。この冷媒ガスは、単位体積当たりのエネルギー運搬能力が小さいものであればあるほど、外側冷媒通路２５を冷媒ガスが上昇し易くなるため、オイルがオイル溜まり６へと戻るのを阻害する。したがって、ハイドロフルオロオレフィンを含む冷媒に限定されず、プロパンを含む冷媒であっても、区画部材２８によって内側空間８２ａと外側空間８２ｂに区画しておけば外側冷媒通路２５への冷媒ガスの流れを抑制でき、外側冷媒通路２５から戻るオイルを確実にオイル溜まりへと戻すことができる。

【0078】

なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

【産業上の利用可能性】

【0079】

本開示は、圧縮された冷媒ガスがオイルと共に圧縮機内部に排出される圧縮機に適用可能である。具体的には、冷暖房空調装置や冷蔵庫等の冷凍装置、あるいはヒートポンプ式の給湯装置等において冷媒ガスを圧縮するための圧縮機に、本開示は適用可能である。

【符号の説明】

【0080】

１ 密閉容器
２ 電動機
３ 圧縮機構部
４ 吸入管
５ 吐出管
６ オイル溜まり
２２ 固定子
２２ａ コア
２２ａ－１ ティース
２２ｂ コイル
２２ｂ－１ コイルエンド
２２ｃ 絶縁体
２４ 回転子
２４ａ 回転子コア
２４ｂ 磁石
２４ｃ バランスウエイト
２５ 外側冷媒通路
２６ 内側冷媒通路
２７ 回転子冷媒通路
２７ａ 上方の容器内空間への開口部
２７ｂ 下方の容器内空間への開口部
２８ 区画部材
３０ シリンダ
３１ クランク軸
３１ａ 偏心部
３２ ピストン
３３ ベーン
３５ 端板
３５ａ 上軸受
３５ａ－１ オイル戻し通路
３５ｂ 下軸受
３６ 吐出弁
３６ｂ バルブストップ
３７ マフラーカバー
３７ｂ 吐出口
３８ 吐出ポート
３９ 圧縮室
４０ アキュームレータ
４１ 油穴
４２ 給油穴
４３ 給油穴
４４ 給油穴
４５ 油溝
４６ 吸入ポート
４９ 吸入室
５２ 吐出空間
８１ 上方の容器内空間
８２ 下方の容器内空間
８２ａ 内側空間
８２ｂ 外側空間
８２－１ 内側空間と外側空間の間の開口部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】