説明

密閉型圧縮機

【課題】吐出管を通って圧縮機外に流出する冷凍機油の量を低減させる。
【解決手段】積層鉄心14の一端面とスロット外周側に曲げられた各前記吐出管側コイルエンド6の積層鉄心対向面との間に形成される隙間が、塞がれてなるように構成して、冷媒と混合された冷凍機油が吐出管側コイルエンド内径側に当たる割合が多くなるようにする。これにより、冷媒と分離される冷凍機油の量を増加させ、圧縮機外に流出する冷凍機油の量を減少させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば冷凍装置、空調装置、給湯装置などに使用される密閉型圧縮機に関する。
【背景技術】
【0002】
この種の密閉型圧縮機は、密閉容器内に、圧縮機要素とこの圧縮機要素を駆動する電動機要素と冷凍機油を収納している。そして、密閉容器の電動機要素を挟む一方の側に設けた吸入管から冷媒を吸入し、圧縮機要素にて圧縮し、高圧・高温の蒸気冷媒にして電動機要素を通過させ、密閉容器の電動機要素を挟む他方の側に設けた吐出管から吐出するようになっている。
【0003】
このようなものにおいて、電動機要素は、製造工程における固定子の積層鉄心のスロットへの巻線コイル挿入時や、その後に巻線コイルの各スロット間渡り部となる吐出管側コイルエンド(以下、これを「上部コイルエンド」という)と吸入管側コイルエンド(以下、これを「下部コイルエンド」という)をそれぞれスロットの外周側に逃がす中間成形時のために、予め巻線コイルの長さを所定スロット間の最短距離よりも長くしている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−327497号公報(図1)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このように、密閉型圧縮機は、電動機要素の固定子の巻線コイルの上部コイルエンドと下部コイルエンドの長さを、所定スロット間の最短距離よりも長くしているので、仕上げ成形後、巻線コイル間にたるみが発生し、積層鉄心の上端面とスロットの外周側に曲げられた上部コイルエンドの下面との間、及び積層鉄心の下端面とスロットの外周側に曲げられた下部コイルエンドの上面との間に、それぞれ隙間が生じる。この隙間が大きいと、固定子と回転子の間を通って圧縮機上部に上がる冷媒と混合された冷凍機油がコイルエンドの内径側に当たらず、冷媒と分離されず、冷媒と共に吐出管を通って圧縮機外に吐出されてしまう量が多くなり、圧縮機内の冷凍機油の量が減少する。圧縮機内の冷凍機油の量が減少すると、圧縮機要素の信頼性が低下するとともに、冷凍回路中を循環する油の量が増え、冷凍能力が低下する。
【0006】
本発明の技術的課題は、吐出管を通って圧縮機外に流出する冷凍機油の量を低減させることにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る密閉型圧縮機は、積層鉄心の一端面とスロット外周側に曲げられた各吐出管側コイルエンドの積層鉄心対向面との間に形成される隙間が、塞がれてなるものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明に係る密閉型圧縮機においては、積層鉄心の一端面とスロット外周側に曲げられた各吐出管側コイルエンドの積層鉄心対向面との間に形成される隙間が、塞がれてなるので、冷媒と混合された冷凍機油が吐出管側コイルエンド内径側に当たる割合が多くなり、冷媒と分離される冷凍機油の量が増加する。このため、圧縮機外に流出する冷凍機油の量が減少し、圧縮機の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】参考例に係る密閉型圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。
【図2】参考例に係る密閉型圧縮機の電動機要素の固定子を示す縦断面図である。
【図3】参考例に係る密閉型圧縮機の電動機要素の固定子の要部を示す平面図である。
【図4】参考例に係る密閉型圧縮機の電動機要素の固定子の要部を示す側面図である。
【図5】本発明の実施形態1に係る密閉型圧縮機の電動機要素の固定子を示す縦断面図である。
【図6】本発明の実施形態2に係る密閉型圧縮機の電動機要素の固定子を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
参考例
以下、図示実施形態により本発明を説明する。
図1は参考例に係る密閉型圧縮機すなわち多気筒ロータリー圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。図2は参考例に係る多気筒ロータリー圧縮機の電動機要素の固定子を示す縦断面図である。図3は参考例に係る多気筒ロータリー圧縮機の電動機要素の固定子の要部を示す平面図である。図4は参考例に係る多気筒ロータリー圧縮機の電動機要素の固定子の要部を示す側面図である。
【0011】
参考例の多気筒ロータリー圧縮機は、図1のように密閉容器1内に、圧縮機要素3と、この圧縮機要素3を駆動する電動機要素2とを収納して構成されている。そして、例えば冷凍サイクルの低圧側の低温の蒸気冷媒をマフラー20に接続された吸入管10から吸入して圧縮し、高圧・高温の蒸気冷媒にして吐出管11から吐出する機能を有している。
【0012】
これを更に詳述すると、電動機要素2は、密閉容器1内に固定された固定子9と、回転軸4に焼きばめられた回転子5とで構成され、外部から電力が供給されて駆動される。そのため、密閉容器1には、電力供給の中継点となるガラス端子22が設けられている。また、電動機要素2と圧縮機要素3とは、回転軸4により連結されており、電動機要素2に通電することにより回転子5が回転し、圧縮機要素3が圧縮動作する。なお、冷媒は、マフラー20に接続された吸入管10を通って圧縮機要素3に導入され、圧縮機要素3にて圧縮された高温高圧の冷媒ガスは回転子5と固定子9の間の隙間や密閉容器1の内壁と固定子9の間に設けられた隙間21を通って密閉容器内の上部に抜け、密閉容器1の上部に設けられた吐出管11から密閉容器外へ吐出される。
【0013】
圧縮機要素3は、仕切板31を挟む上側と下側に2つのシリンダー32,33が配置され、仕切板31によって上側シリンダー32と下側シリンダー33が仕切られるように構成されている。上側シリンダー32と下側シリンダー33には、回転軸4の180度位相がずれた偏芯軸部4a,4bにそれぞれ挿入されて偏芯運動可能なピストン34,35が設けられ、回転軸4が回転することによって偏芯回転が与えられるようになっている。また、これらシリンダー32,33とピストン34,35間に形成される空間を圧縮室と吸入室に仕切るベーン(図示せず)が摺動自在に挿入され、このベーンが付勢手段(図示せず)によってピストン又はシリンダーに押接されるようになっている。そして、圧縮機構部は、回転運動を支える軸受36,37により、両端を支持されるようになっている。
【0014】
固定子9を構成する積層鉄心14のスロット内には、図2乃至図4のように絶縁材であるスロットセル12が挿入され、その内側に巻線コイル8が挿入されている。また、スロット開口部には、巻線コイル8のスロット外への脱落防止のため、絶縁材であるウェッジ13が挿入されている。また、通電した際に回転磁界を発生させるために、巻線コイル8は、幾つかの相に分けて挿入されている。そして、相と相の間には、絶縁のために、相間絶縁紙15が設けられている。
【0015】
また、圧縮機要素3の潤滑のため、冷凍機油が密閉容器1内に封入されている。冷凍機油は冷媒に混合された状態で圧縮機要素3により高温高圧に圧縮された後、回転子により、一部が、吸入管側コイルエンドすなわち下部コイルエンド7の内径側に飛散され、この下部コイルエンド7の内径側とぶつかることにより、冷媒と分離され圧縮機下部に戻るようになっている。
【0016】
また、冷凍機油の一部は、固定子9と回転子5の間を通って吐出管側コイルエンドすなわち上部コイルエンド6に到達した後、回転子5が回転することにより上部コイルエンド6の内径側に飛散され、この上部コイルエンド6の内径側とぶつかり冷媒と分離され、圧縮機下部に戻るようになっている。
【0017】
ところで、冷凍機油の一部が下部コイルエンド7や上部コイルエンド6の内径側とぶつかる際、これらコイルエンド7,6に隙間があると、この隙間の部分では、冷媒はコイルエンド内径側とぶつからず、コイルエンド外周方向に抜けるため、冷凍機油は冷媒と分離されない。
【0018】
参考例において、巻線コイル8は、図2のように積層鉄心14の上端面から突出する上部コイルエンド6の立ち上がり部の高さ、換言すれば積層鉄心14の上端面とスロットの外周側に曲げられた上部コイルエンド6の下面との間に形成される隙間Aが、積層鉄心14の下端面から突出する下部コイルエンド7の立ち下がり部の高さ、つまり積層鉄心14の下端面とスロットの外周側に曲げられた下部コイルエンド7の上面との間に形成される隙間Bよりも小さく(A<B)設定され、隙間Aが隙間Bよりも狭くなるように構成されている。
【0019】
このように、参考例の多気筒ロータリー圧縮機においては、積層鉄心14の上端面とスロットの外周側に曲げられた上部コイルエンド6の下面との間に形成される隙間Aを、積層鉄心14の下端面とスロットの外周側に曲げられた下部コイルエンド7の上面との間に形成される隙間Bよりも小さく(A<B)して、隙間Aが隙間Bよりも狭くなるように構成している。このため、冷媒と混合された冷凍機油が上部コイルエンド内径側に当たる割合が多くなり、冷媒と分離される冷凍機油の量が増加する。
【0020】
一方、下部コイルエンド7側の隙間Bは広くなるが、回転子5と固定子9の間を通過する圧縮直後の下部コイルエンド内径付近での冷媒の流速をV1、上部コイルエンド内径付近での冷媒の流速をV2とすると、下部コイルエンド側は圧縮機要素3に近いため、流速V2<V1となる。また、エジェクタ効果も加わり、下部コイルエンド7の内径側に飛散される冷媒の量は、上部コイルエンド6の内径側に飛散される冷媒の量よりも少なくなる。このため、下部コイルエンド7側の隙間Bは広くても影響が小さい。
【0021】
以上のように、参考例の多気筒ロータリー圧縮機によれば、冷凍機油と冷媒の分離する量を増加させることができるので、圧縮機外に流出する冷凍機油の量が減少し、圧縮機の信頼性を向上させることができる。
【0022】
実施形態1.
図5は本発明の実施形態1に係る密閉型圧縮機の要部である電動機要素の固定子を示す縦断面図であり、図中、前述の参考例と同一部分には同一符号を付してある。なお、説明にあたっては前述の図1乃至図4を参照するものとする。
【0023】
本実施形態の密閉型圧縮機は、上部コイルエンド6側の隙間Aを下部コイルエンド7側の隙間Bよりも狭くする手法として、上部コイルエンド6側の隙間Aを塞ぐような形状に形成した相間絶縁紙15Aを用い、このように形成した相間絶縁紙15Aによって上部コイルエンド6側の隙間Aを塞ぐようにしたものである。それ以外の構成は、前述の参考例と同一である。
【0024】
本実施形態の密閉型圧縮機においては、上部コイルエンド6側の隙間Aを相間絶縁紙15Aで塞ぐようにしているので、冷媒と混合された冷凍機油が上部コイルエンド内径側に当たる割合がさらに多くなり、冷媒と分離される冷凍機油の量をさらに増加させることができる。このため、油分離機能がより向上し、圧縮機外に流出する冷凍機油の量をより減少させることができて、圧縮機の信頼性をより向上させることができる。
【0025】
実施形態2.
図6は本発明の実施形態2に係る密閉型圧縮機の要部である電動機要素の固定子を示す縦断面図であり、図中、前述の参考例と同一部分には同一符号を付してある。なお、ここでも説明にあたっては前述の図1乃至図4を参照するものとする。
【0026】
本実施形態の密閉型圧縮機は、上部コイルエンド6側の隙間Aを下部コイルエンド7側の隙間Bよりも狭くする手法として、上部コイルエンド6の内径に沿うような形状を有するPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム18を用意し、PETフィルム18で上部コイルエンド6側の隙間Aを塞ぐようにしたものである。それ以外の構成は、前述の参考例と同一である。
【0027】
本実施形態の密閉型圧縮機においては、上部コイルエンド6側の隙間Aを上部コイルエンド6の内径に沿うような形状を有する別部品のPETフィルム18で塞ぐようにしているので、前述の実施形態1,2のものよりも広い範囲を塞ぐことができる。このため、冷媒と混合された冷凍機油が上部コイルエンド内径側に当たる割合を前述の実施形態1,2のものよりもさらに多くすることができ、冷媒と分離される冷凍機油の量を一層増加させることができる。このため、油分離機能がさらに向上し、圧縮機外に流出する冷凍機油の量をより一層減少させることができて、圧縮機の信頼性の確保が容易となる。
【0028】
なお、ここでは密閉型圧縮機として多気筒ロータリー圧縮機を例に挙げて説明したが、それ以外の単気筒ロータリー圧縮機や多段圧縮方式のロータリー圧縮機にも本発明を適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0029】
1 密閉容器、2 電動機要素、3 圧縮機要素、4 回転軸、5 回転子、6 上部コイルエンド(吐出管側コイルエンド)、7 下部コイルエンド(吸入管側コイルエンド)、8 巻線コイル、9 固定子、10 吸入管、11 吐出管、12 スロットセル、13 ウェッジ、14 積層鉄心、A 上部コイルエンド側の隙間、B 下部コイルエンド側の隙間、15,15A 相間絶縁紙、18 ポリエチレンテレフタレートフィルム。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機要素とこの圧縮機要素を駆動する電動機要素を密閉容器内に収納し、前記密閉容器の前記電動機要素を挟む一方の側に設けた吸入管から冷媒を吸入し、前記圧縮機要素にて圧縮し、高圧・高温の蒸気冷媒にして前記電動機要素を通過させ、前記密閉容器の前記電動機要素を挟む他方の側に設けた吐出管から吐出する密閉型圧縮機において、
前記電動機要素は、その固定子の積層鉄心の複数のスロットに相間絶縁紙を介して複数相の巻線コイルが挿入され、これら巻線コイルの各スロット間渡り部となる吐出管側コイルエンドと吸入管側コイルエンドが、それぞれスロット外周側に曲げ形成されており、
前記積層鉄心の一端面とスロット外周側に曲げられた各前記吐出管側コイルエンドの積層鉄心対向面との間に形成される隙間が、塞がれてなることを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項2】
前記隙間が、前記相間絶縁紙によって塞がれてなることを特徴とする請求項1記載の密閉型圧縮機。
【請求項3】
前記隙間が、前記吐出管側コイルエンドの内径に沿うような形状を有するフィルムによって塞がれてなることを特徴とする請求項1記載の密閉型圧縮機。
【請求項4】
前記相間絶縁紙は、各相を構成する各巻線コイルの吐出管側コイルエンドの内径側から各相間に亘って設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の密閉型圧縮機。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−57327(P2013−57327A)
【公開日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−287372(P2012−287372)
【出願日】平成24年12月28日(2012.12.28)
【分割の表示】特願2009−23408(P2009−23408)の分割
【原出願日】平成21年2月4日(2009.2.4)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】