專利名稱：密閉型壓縮機和制冷循環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及密閉型壓縮機和制冷循環(huán)裝置，尤其涉及改進了潤滑油的分離 構(gòu)造的密閉型壓縮機和制冷循環(huán)裝置。
背景技術(shù)：
一般而言，在制冷循環(huán)裝置中使用的立式密閉型壓縮機中，在密閉容器內(nèi) 的下部側(cè)收容有壓縮機構(gòu)部，在上部側(cè)收容有電動機部，這些壓縮機構(gòu)部和電 動機部通過轉(zhuǎn)軸進行連結(jié)。
在上述密閉容器的內(nèi)底部設(shè)置有儲藏潤滑油的儲油部。另外，在對上述電 動機部進行通電，驅(qū)動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，壓縮機構(gòu)部工作，直接將制冷劑氣體吸入 壓縮機構(gòu)部。
被壓縮后的制冷劑氣體成為高溫高壓，暫時朝密閉容器內(nèi)排出。充滿密閉 容器內(nèi)的高溫高壓的制冷劑氣體被從與密閉容器連接的排出管導(dǎo)出，朝構(gòu)成制 冷循環(huán)的冷凝器引導(dǎo)。
在從壓縮機構(gòu)部朝密閉容器內(nèi)排出的制冷劑氣體中，含有朝壓縮機構(gòu)部供 給以保持潤滑性的潤滑油的油成分。
因此，氣體成分和油成分在成為混合粒子后朝密閉容器內(nèi)排出，若在此狀 態(tài)下將其從排出管朝制冷循環(huán)導(dǎo)出，則會造成儲油部的潤滑油不足，最終會影
響潤滑性，產(chǎn)生因壓縮機斷油而引起的故障和大量油使熱交換器的效率下降的 不良問題。
因此，曾提出了在電動機部的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸上設(shè)置油分離部件的技術(shù)方案 (例如參照專利文獻l等)。
在該專利文獻1記載的技術(shù)方案中，在轉(zhuǎn)軸的上部安裝有與轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn) 的油分離部件，并與該油分離部件相對地設(shè)置有排出管。因此，采用上述油分離部件時，朝密閉容器內(nèi)部排出的含有油成分的制冷 劑氣體與旋轉(zhuǎn)的油分離部件碰撞，通過離心力的作用，油成分朝周圍飛散，由 此分離成氣體成分和油成分。由于氣體成分的比重較輕，因此會被排出管吸入 并朝制冷循環(huán)設(shè)備引導(dǎo)。油成分經(jīng)由密閉容器與電動機部的間隙等朝儲油部流 下，實現(xiàn)油分離作用。
然而，采用上述油分離部件時，壓縮機構(gòu)部的排氣容積和運轉(zhuǎn)頻率增大， 在使用高低壓差大的制冷劑作為制冷劑時，油分離效果不充分，無法充分減少 從排出管朝制冷循環(huán)導(dǎo)出的油量。
另外，近年來，壓縮氣體在高壓化，為了利用逆變器控制(inverter control)等來防止離心力引起的轉(zhuǎn)軸的撓曲，利用設(shè)置在電動機部上部的第 三軸承來對轉(zhuǎn)軸的上端附近進行樞軸支撐(例如參照專利文獻2等)。
在像該專利文獻2的密閉型壓縮機那樣、在電動機部的上部設(shè)置有第三軸 承的結(jié)構(gòu)中，第三軸承的存在使制冷劑氣體的通路變窄，制冷劑氣體流過第三 軸承的間隙會使氣體流速上升，將制冷劑氣流內(nèi)的油滴朝與排出管相對的上部 空間輸送。此處，即使是設(shè)置專利文獻l中記載的油分離部件，由于有分離能 力以上的油流入，因此也無法進行處理，油會朝制冷循環(huán)排出。
專利文獻l:日本專利特開平5 — 332276號公報
專利文獻2:日本專利特開2004—3406號公報

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可高效地將油分離、防止油與 制冷劑氣體一起朝密閉容器外排出以消除因壓縮機斷油而引起的故障、提高熱 交換器的效率的密閉型壓縮機。
另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種包括可高效地將油分離、防止油與制
冷劑氣體一起朝密閉容器外排出以消除因壓縮機斷油而引起的故障、提高熱交 換器的效率的密閉型壓縮機的制冷循環(huán)裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的密閉型壓縮機，其在一端設(shè)置有排出管的密 閉容器內(nèi)的一端側(cè)收納具有定子和轉(zhuǎn)子的電動機部，在上述密閉容器的另一端側(cè)收納由上述電動機部通過轉(zhuǎn)軸進行驅(qū)動的壓縮機構(gòu)部，其特征是，在上述電 動機部的反壓縮機構(gòu)部側(cè)(與壓縮機構(gòu)部側(cè)相反的一側(cè))，在轉(zhuǎn)軸的軸向上空 開規(guī)定間隔地設(shè)置有多個油分離部件，該油分離部件與上述轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子中的至 少一方一體地旋轉(zhuǎn)。
另外，本發(fā)明的制冷循環(huán)裝置，其特征是，包括上述密閉型壓縮機、冷 凝器、膨脹裝置、蒸發(fā)器。
若采用本發(fā)明的密閉型壓縮機，則能提供一種可高效地將油分離、防止油 與制冷劑氣體一起朝密閉容器外排出以消除壓縮機的奔油(日文油上力S^) 故障、提高熱交換器的效率的密閉型壓縮機。
另外，若采用本發(fā)明的制冷循環(huán)裝置，則能提供一種包括可高效地將油分 離、防止油與制冷劑氣體一起朝密閉容器外排出以消除壓縮機的奔油故障、提 高熱交換器的效率的密閉型壓縮機的制冷循環(huán)裝置。


圖1是本發(fā)明的一實施方式所涉及的制冷循環(huán)裝置的概念圖。
圖2是本發(fā)明的第一實施方式所涉及的密閉型壓縮機的縱剖視圖。
圖3是距離Dl與外徑尺寸D2之比和排油量的相關(guān)線圖。
圖4是本發(fā)明的第二實施方式所涉及的密閉型壓縮機的縱剖視圖。 圖5是本發(fā)明的第三實施方式所涉及的密閉型壓縮機的縱剖視圖。 圖6是本發(fā)明的第四實施方式所涉及的密閉型壓縮機的第一油分離部件、
第二油分離部件附近的縱剖視圖。
圖7是在本發(fā)明的第四實施方式所涉及的密閉型壓縮機的第三軸承的下 方進行剖切的橫剖視圖。
圖8是本發(fā)明的第四實施方式所涉及的密閉型壓縮機的第二油分離部件 的半徑和排油量的相關(guān)試驗的結(jié)果圖。
圖9是表示本發(fā)明的第五實施方式所涉及的密閉型壓縮機的轉(zhuǎn)子的概念 的俯視圖。
圖10是在本發(fā)明的第六實施方式所涉及的密閉型壓縮機的第三軸承的下方進行剖切的橫剖視圖。
圖11是放大表示圖10的A部的俯視圖。
圖12是在本發(fā)明的第六實施方式所涉及的密閉型壓縮機中使用的第一油 分離部件的立體圖。 (符號說明)
1…密閉型壓縮機，2…密閉容器，2a…上內(nèi)端面，21…容器本體，24… 排出管，3…電動機部，31…定子，31b…上端面，31c…氣體流路，32…轉(zhuǎn) 子，32a…氣體用貫穿孔，32b…上端面，4…壓縮機構(gòu)部，4A…第一壓縮機 構(gòu)部，41A…第一缸，42a…第一缸室，43…中間隔板，4B…第二壓縮機構(gòu) 部，41B…第二缸，42b…第二缸室，5…轉(zhuǎn)軸、5a、 5b…偏心部，6…第一 軸承，7a、 7b…排出消音器，7c…通氣孔，9…第二軸承，10…第一油分離 部件，10a…凸起部，10b…凸緣部，10c…折彎部，11…第三軸承，12…軸 承保持架，12a…軸承安裝部件，13…第二油分離部件，13a…凸起部，13b… 凸緣部，13c…折彎部，100…制冷循環(huán)裝置，101…四通閥，102…室外熱 交換器，103…膨脹裝置，104…室內(nèi)熱交換器，105…儲罐。
具體實施例方式
下面參照附圖，來說明本發(fā)明的第一實施方式所涉及的密閉型壓縮機 和制冷循環(huán)裝置。
圖1是裝設(shè)有本發(fā)明的第一實施方式所涉及的密閉型壓縮機的制冷循 環(huán)裝置的概念圖，圖2是本發(fā)明的第一實施方式所涉及的密閉型壓縮機的 縱剖視圖。
如圖l所示，本發(fā)明的第一實施方式所涉及的制冷循環(huán)裝置100通過 將本發(fā)明的一實施方式所涉及的密閉型壓縮機l、四通閥101、室外熱交換 器102、膨脹裝置103、室內(nèi)熱交換器104、儲罐105循環(huán)狀連通而形成。
在上述制冷循環(huán)裝置100中，在制冷時，從密閉型壓縮機l排出的制 冷劑經(jīng)由四通閥101如實線箭頭所示地朝室外熱交換器102供給，在此處 與外部氣體進行熱交換而冷凝。該冷凝后的制冷劑從室外熱交換器102流出，經(jīng)由膨脹裝置103朝室內(nèi)熱交換器104流動，在此處與室內(nèi)空氣進行 熱交換而蒸發(fā)，將室內(nèi)空氣冷卻。從室內(nèi)熱交換器104流出的制冷劑經(jīng)由 四通閥101和儲罐105，被吸入密閉型壓縮機l內(nèi)。
另外，在供暖時，從壓縮機1排出的制冷劑經(jīng)由四通閥101如虛線箭 頭所示地朝室內(nèi)熱交換器104供給，在此處與室內(nèi)空氣進行熱交換而冷凝， 將室內(nèi)空氣加熱。該冷凝后的制冷劑從室內(nèi)熱交換器104流出，經(jīng)由膨脹 裝置103而朝室外熱交換器102流動，在此處與室外空氣進行熱交換而蒸 發(fā)。該蒸發(fā)后的制冷劑從室外熱交換器102流出，經(jīng)由四通閥101和儲罐 105，被吸入密閉型壓縮機l內(nèi)。以后，制冷劑同樣地依次流動，制冷循環(huán) 繼續(xù)運轉(zhuǎn)。
如圖2所示，密閉型壓縮機1包括密閉容器2，該密閉容器2包括 上下兩端開口的筒狀的容器本體21、封閉該容器本體21的上端開口部的杯 狀的上部容器22、以及封閉下端開口部的杯狀的下部容器23。
在上部容器22的中心部設(shè)置有排出管24，在周邊側(cè)設(shè)置有電源端子25。
在該密閉容器2內(nèi)的上部設(shè)置有電動機部3，在下部設(shè)置有壓縮機構(gòu) 部4。這些電動機部3和壓縮機構(gòu)部4通過轉(zhuǎn)軸5連結(jié)。
電動機部3例如使用無刷直流同步電動機(也可以是交流電動機或工 業(yè)用電動機)，包括壓入固定在密閉容器2的內(nèi)表面上的定子31;以及 空開規(guī)定間隙地配置在該定子31的內(nèi)側(cè)、并與轉(zhuǎn)軸5嵌接的轉(zhuǎn)子32。在轉(zhuǎn) 子32的內(nèi)部沿著轉(zhuǎn)軸5設(shè)置有氣體用貫穿孔32a，電動機部3被壓入固定 在密閉容器2中。
定子31的定子鐵心31a的與壓縮機構(gòu)部側(cè)相反的一側(cè)(反壓縮機構(gòu)部 側(cè))的端面例如上端面31b與密閉容器2的一端例如上內(nèi)端面2a之間的距 離D1，是定子鐵心31a的外徑尺寸D2的l/3以上。
壓縮機構(gòu)部4包括第一壓縮機構(gòu)部4A和第二壓縮機構(gòu)部4B。 第一壓縮機構(gòu)部4A形成在上部側(cè)，包括第一缸41A。第二壓縮機構(gòu)部 4B與第一缸41A隔著中間隔板43形成在下部，包括第二缸41B。這些第一缸41A、第二缸41B彼此的內(nèi)徑尺寸相同。第一缸41A的外 徑尺寸比密閉容器2的內(nèi)徑尺寸稍大，在被壓入到密閉容器2的內(nèi)周面上 后，通過從密閉容器2的外部進行焊接加工而定位固定。
在第一缸41A的上表面部重疊有第一軸承6，該第一軸承6與設(shè)置有 通氣孔7c的排出消音器7a —起，通過安裝螺栓8安裝固定在第一缸41A 上。
在第二缸41B的下表面部重疊有第二軸承9，該第二軸承9與排出消 音器7b—起，通過安裝螺栓8安裝固定在第二缸41B上。
轉(zhuǎn)軸5的最下端部可自由旋轉(zhuǎn)地樞軸支撐在第二軸承9上，其上部可 自由旋轉(zhuǎn)地支撐在第一軸承6上。轉(zhuǎn)軸5貫穿各缸41A、 41B的內(nèi)部，并一 體地包括兩個以大致180°的相位差形成的偏心部5a、 5b。
各偏心部5a、 5b彼此具有相同的直徑，以位于各缸41A、 41B的內(nèi)徑 部的狀態(tài)進行組裝。在這些偏心部5a、 5b的周面上嵌合有彼此具有相同直 徑的滾筒47a、 47b。各滾筒47a、 47b的軸向長度與第一缸41A和第二缸 41B的板厚(軸向長度)大致相同。
第一缸41A和第二缸41B由第一軸承6、中間隔板43和第二軸承9劃 定上下表面，在各自的內(nèi)部形成有將滾筒47a、 47b以可自由偏心旋轉(zhuǎn)的形 態(tài)收容的第一缸室42a和第二缸室42b。滾筒47a、 47b彼此具有180°的 相位差，但分別可在第一缸室42a、第二缸室42b中偏心旋轉(zhuǎn)。
在第一缸41A、第二缸41B上設(shè)置有葉片室(未圖示)，該葉片室相 對于各缸室42a、 42b開放。在各葉片室中收容有均未圖示的葉片和彈簧部 件。
各葉片的缸室42a、 42b側(cè)的前端部俯視時呈大致半圓形。彈簧部件介 于葉片的后端與葉片室端面之間，對葉片施加彈力(背壓)，使前端朝缸 室42a、 42b突出，并與滾筒47a、 47b的周面彈性接觸。
因此，在轉(zhuǎn)軸5旋轉(zhuǎn)，偏心部5a、 5b偏心旋轉(zhuǎn)，滾筒47a、 47b沿著 缸室42a、 42b的內(nèi)周壁偏心旋轉(zhuǎn)(回轉(zhuǎn))時，葉片沿著葉片室往返運動， 與滾筒47a、 47b的旋轉(zhuǎn)角度無關(guān)地線接觸，將缸室42a、 42b分隔成均未圖示的吸入室和壓縮室。吸入室通過吸入管26a、 26b與儲罐105連接。 葉片形成為在其前端位于朝缸室42a、 42b內(nèi)最為突出的部位時、其后
端位于葉片室內(nèi)的長度尺寸。在葉片最大限度地后退了時，葉片后端與葉
片室端面之間的距離比彈簧部件的最大壓縮長度稍大。
在第一軸承6和第二軸承9上設(shè)置有未圖示的排出閥機構(gòu)，各個排出
閥機構(gòu)與各缸室42a、 42b連通，并被排出消音器7a、 7b覆蓋。如后面所
述，在各缸室42a、 42b內(nèi)被壓縮的制冷劑氣體上升至規(guī)定壓力的狀態(tài)下，
排出閥機構(gòu)開放，使制冷劑氣體從各缸室42a、 42b朝排出消音器7a、 7b
內(nèi)排出。
在排出消音器7a、 7b中，被壓縮的制冷劑氣體受到消音和整流作用， 經(jīng)由設(shè)置在排出消音器7a上的通氣孔7c被直接導(dǎo)入密閉容器2內(nèi)，或者 經(jīng)由未圖示的氣體引導(dǎo)通路被導(dǎo)入密閉容器2內(nèi)。
在第一壓縮機構(gòu)部4A和第二壓縮機構(gòu)部4B中被壓縮的制冷劑氣體朝 轉(zhuǎn)子32與定子31間的間隙以及在轉(zhuǎn)子32上軸向貫穿形成的氣體用貫穿孔 32a流通。
另外，在電動機部3的反壓縮機構(gòu)部側(cè)即上側(cè)，在轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子中的至 少一方、例如轉(zhuǎn)軸5的上端安裝有第一油分離部件IO作為上側(cè)油分離部件。 該第一油分離部件IO呈圓盤形狀，包括截面呈朝下凹陷的凹部即倒截頭 圓錐狀的凸起部10a、從該凸起部10a朝外側(cè)延伸的環(huán)狀的凸緣部10b、以 及從該凸緣部10b朝下方延伸的折彎部10c，排出管24與凸起部10a的中 央相對。
另外，在將安裝第三軸承11的軸承保持架12夾持的轉(zhuǎn)子32的反莊縮 機構(gòu)部側(cè)端面即轉(zhuǎn)子上端面32b上，安裝有第二油分離部件13作為下側(cè)油 分離部件。
該第二油分離部件13呈圓盤形狀，包括作為截面的高度H2比第一 油分離部件10的凸起部10a的高度Hl小的反截頭圓錐狀的凹部的凸起部 13a、從該凸起部13a朝外側(cè)延伸的環(huán)狀的凸緣部13b、以及從該凸緣部13b 朝下方延伸的折彎部13c。
10設(shè)置在第一油分離部件10與第二油分離部件13間的第三軸承11是自
動調(diào)心軸承，例如是球軸承，對轉(zhuǎn)軸5的一端附近例如上端附近進行樞軸 支撐，并安裝在深碟狀的軸承安裝部件12a上，該軸承安裝部件12a用別 的部件一體地設(shè)置在軸承保持架12的中心部。
第二油分離部件13和第三軸承11收容于定子31的線圈端部33的內(nèi) 周部的空間部。
下面說明本第一實施方式的密閉型壓縮機的壓縮動作。
在對電動機部3通電時，轉(zhuǎn)軸5被驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)，在壓縮機構(gòu)部4的第 一缸室42a和第二缸室42b內(nèi)，滾筒47a、 47b偏心移動。
在各缸室42a、 42b上連接有第一吸入管26a、第二吸入管26b，在儲 罐105中被分離的制冷劑氣體通過各吸入管26a、 26b吸入。
由于突出設(shè)置在轉(zhuǎn)軸5上的偏心部5a、 5b以存在180。的相位差的形 態(tài)形成，因此制冷劑氣體被從各吸入管26a、 26b吸入缸室42a、 42b內(nèi)的 時間當然也存在180。的相位差。通過各滾筒47a、 47b的偏心移動，排出 閥機構(gòu)側(cè)的室(壓縮室)的容積減少，壓力相應(yīng)地上升。
在壓縮室內(nèi)的壓力達到規(guī)定壓力時，排出閥機構(gòu)開放，被壓縮而成為 了高溫高壓的制冷劑氣體朝排出消音器7a、 7b內(nèi)排出。被壓縮后的制冷劑 氣體朝排出閥機構(gòu)排出的時間也存在180°的相位差。
被壓縮后的制冷劑氣體從各排出消音器7a、 7b經(jīng)由通氣孔7c直接或 者間接地朝密閉容器2內(nèi)的電動機部3與壓縮機構(gòu)部4之間的空間部導(dǎo)出。 接著，制冷劑氣體朝轉(zhuǎn)子32與定子31之間以及氣體用貫穿孔32a內(nèi)流通， 充滿電動機部3的上部側(cè)密閉容器2內(nèi)。
在上述壓縮過程中，由于將第一油分離部件10和第二油分離部件13 上下配置，使第一油分離部件IO和第二油分離部件13分擔兩個功能，因 此可防止油流出到制冷循環(huán)中。
艮P，首先利用第二油分離部件13的離心力，使從下部上升的制冷劑氣 流內(nèi)的油滴(霧狀地混入氣體制冷劑中的潤滑油)與線圈端部的內(nèi)壁等碰 撞，使油滴在自身重力的作用下朝密閉容器2底部的儲油部落下。用第二油分離部件13將油分離后的制冷劑氣體經(jīng)由在軸承保持架12
和軸承安裝部件12a的至少一方上形成的通路而流入上部空間。在上部空 間內(nèi)流速減小的制冷劑氣流經(jīng)由排出管24朝制冷循環(huán)排出。此時，在上部 空間的制冷劑氣體中，未被上述第二油分離部件13完全分離的油滴會以霧 狀殘留下來，但由于第一油分離部件IO產(chǎn)生的離心力，在位于第一油分離 部件10中央部的排出管24的附近，油霧的密度變小，可防止油與制冷劑
氣體一起朝密閉容器外排出。
另外，在上述壓縮過程中，轉(zhuǎn)軸5的晃動被第三軸承11抑制。因此， 可抑制定子31與轉(zhuǎn)子32的接觸、對第一軸承6、第二軸承9和轉(zhuǎn)軸5施加 過大的力、壓縮機的效率下降、或引起損傷這些情況，還可抑制大的振動 和噪聲。
另外，可以確認，定子鐵心31a的上端面31b與密閉容器2的上內(nèi)端 面2a間的距離Dl和定子鐵心31a的外徑尺寸D2之比(Dl/D2)，與排油 量存在如圖3所示的關(guān)系。
從該圖3可知，通過將Dl/D2設(shè)定成l/3以上，可抑制經(jīng)由排出管24 朝密閉容器2外排出的油量。
采用本第一實施方式的密閉壓縮機時，能實現(xiàn)可高效地將油分離、防 止油與制冷劑氣體一起朝密閉容器外排出以消除因壓縮機斷油而引起的故 障、提高熱交換器的效率的密閉型壓縮機。
下面說明第二實施方式所涉及的密閉型壓縮機。
在本第二實施方式中，第一油分離部件和第二油分離部件形成為大致 相同的形狀。
例如，在圖4所示的第二實施方式的密閉型壓縮機1A中，在密閉容器 2內(nèi)的下部設(shè)置有壓縮機構(gòu)部4，在上部設(shè)置有電動機部3。
在轉(zhuǎn)子32的內(nèi)部沿著轉(zhuǎn)軸5設(shè)置有氣體用貫穿孔32a，并且，在定子 31的外周設(shè)置有用于在密閉容器2的內(nèi)壁與定子31之間形成氣體流路31c 的槽。
另外，安裝第三軸承11的軸承保持架12呈大致圓板形狀，并設(shè)置有
12多個氣體用通孔12b。
與第一實施方式一樣，在貫穿軸承保持架12的轉(zhuǎn)軸5的上端安裝有第 一油分離部件10，該第一油分離部件10呈與第一實施方式相同的形狀。另 外，隔著軸承保持架12，在轉(zhuǎn)軸5的與轉(zhuǎn)子32的上端面32b對應(yīng)的位置上 安裝有與第一油分離部件10形狀相同的第二油分離部件13。
排出管24的一部分進入第一油分離部件10的凸起部10a。由此，可 更有效地防止油與制冷劑氣體一起通過排出管24朝密閉容器外排出。
另外，第三軸承11的一部分進入第二油分離部件13的凸起部13a。 由此，可減小密閉容器2的高度。
定子鐵心31a的上端面31b與密閉容器2的上內(nèi)端面2a間的距離Dl 和定子鐵心31a外徑尺寸D2之比(Dl/D2)為1/3以上。
因此，與第一實施方式的密閉型壓縮機一樣，在第二油分離部件13中， 使流過氣體用貫穿孔32a以及定子31與轉(zhuǎn)子32間的間隙而從下部上升的 高壓制冷劑氣流內(nèi)的油滴與第二油分離部件13的背面相碰，利用第二油分 離部件13的離心力來使其與線圈端部33的內(nèi)壁等碰撞，并使其在自身重 力的作用下朝密閉容器2底部的儲油部落下。
另外，經(jīng)由氣體流路31c上升的高壓制冷劑氣體和用上述第二油分離 部件13將油分離后的高壓制冷劑氣體從排出管24排出。此時，由于第一 油分離部件10產(chǎn)生的離心力，在位于第一油分離部件10中央部的排出管 24的附近，油霧的密度變小，可防止油與制冷劑氣體一起朝密閉容器外排 出。
符號45是設(shè)置缸室的架。
圖4中的實線箭頭表示含有油的氣體的流動，虛線箭頭表示油的流動。 另外，由于其它結(jié)構(gòu)與圖1所示的密閉型壓縮機相同，因此標注相同 的符號并省略其說明。
采用本第二實施方式的密閉壓縮機時，能實現(xiàn)可高效地將油分離、防
止油與制冷劑氣體一起朝密閉容器外排出以消除因壓縮機斷油而引起的故 障、提高熱交換器的效率的密閉型壓縮機。下面說明第三實施方式所涉及的密閉型壓縮機。
第一實施方式和第二實施方式包括第三軸承，而本第三實施方式不包 括第三軸承。
例如，在圖5所示的第三實施方式的密閉型壓縮機1B中，在密閉容器
2內(nèi)的下部設(shè)置有壓縮機構(gòu)部4，在上部設(shè)置有電動機部3。
在轉(zhuǎn)子32的內(nèi)部沿著轉(zhuǎn)軸5設(shè)置有氣體用貫穿孔32a，并且，在定子 31的外周設(shè)置有用于在密閉容器2內(nèi)壁與定子31之間形成氣體流路31c 的槽。
另外，第一油分離部件10安裝在轉(zhuǎn)軸5的上端部，該第一油分離部件 IO包括截面呈反截頭圓錐狀的凸起部10a、從該凸起部10a朝外側(cè)延伸 的環(huán)狀的凸緣部10b、以及從該凸緣部10b朝下方延伸的折彎部10c,在凸 起部10a的中央較淺地插入有排出管24。
另外，在轉(zhuǎn)軸5的位于轉(zhuǎn)子32的上端面32b的部位上，安裝有第二油 分離部件13。
該第二油分離部件13呈圓盤形狀，呈與第一油分離部件10相同的形 狀，包括逆載頭圓錐狀的凸起部13a、從該凸起部13a朝外側(cè)延伸的環(huán)狀 的凸緣部13b、以及從該凸緣部13b朝下方延伸的折彎部13c。
排出管24的一部分進入第一油分離部件10的凸起部10a。
定子鐵心31a的上端面31b與密閉容器2的上內(nèi)端面2a間的距離Dl 和定子鐵心32a的外徑尺寸D2之比(Dl/D2)為1/3以上。
因此，與第一實施方式和第二實施方式的密閉型壓縮機一樣，在第二 油分離部件13中，使流過氣體用貫穿孔32a以及定子31與轉(zhuǎn)子32間的間 隙而從下部上升的氣體流內(nèi)的油滴與第二油分離部件13的背面相碰，利用 第二油分離部件13的離心力使其與線圈端部33的內(nèi)壁等碰撞，并使其在 自身重力的作用下朝密閉容器2底部的儲油部落下。
另外，流過了氣體流路31c的高壓制冷劑氣體和用上述第二油分離部 件13將油分離后的高壓制冷劑氣體從排出管24排出。此時，由于第一油 分離部件10產(chǎn)生的離心力，在位于第一油分離部件10中央部的排出管24的附近，油霧的密度變小，可防止油與制冷劑氣體一起朝密閉容器外排出。
由于本第三實施方式的密閉型壓縮機不包括第三軸承，因此適于轉(zhuǎn)軸 的晃動較小的較為小型的密閉型壓縮機。
另外，由于其它結(jié)構(gòu)與圖1和圖4所示的密閉型壓縮機相同，因此標 注相同的符號并省略其說明。
采用本第三實施方式的密閉型壓縮機時，能實現(xiàn)可高效地將油分離、 防止油與制冷劑氣體一起朝密閉容器外排出以消除因壓縮機斷油而引起的 故障、提高熱交換器的效率的密閉型壓縮機。
另外，采用包括上述各實施方式的密閉型壓縮機的制冷循環(huán)裝置時， 能實現(xiàn)可高效地將油分離、防止油與制冷劑氣體一起朝密閉容器外排出、， 消除壓縮機的奔油故障、并提高熱交換器的效率的制冷循環(huán)裝置。
下面說明第四實施方式所涉及的密閉型壓縮機。
在本第四實施方式中，限制了第一實施方式的第一油分離部件和第二 油分離部件的半徑與定子內(nèi)周半徑的關(guān)系。
圖6是第四實施方式所涉及的密閉型壓縮機的第一油分離部件、第二 油分離部件附近的縱剖視圖，圖7是在第四實施方式所涉及的密閉型壓縮 機的第三軸承的下方進行剖切的橫剖視圖。
例如，如圖6和圖7所示，第四實施方式的密閉型壓縮機1C在離開排 出管24較遠的壓縮機構(gòu)部側(cè)具有第二油分離部件13作為下側(cè)油分離部件， 該第二油分離部件13的半徑R1形成為轉(zhuǎn)子32的中心(中心線)c與氣體 用貫穿孔32a間的距離L2以上，轉(zhuǎn)子32的中心c與轉(zhuǎn)子32的外周面間的 距離(在本例中是轉(zhuǎn)子32的半徑)L3以下。g卩，L3》R1》L2。
另外，作為與排出管24較近的上側(cè)油分離部件，密閉型壓縮機1C具 有第一油分離部件10，該第一油分離部件10的半徑R4形成為定子31的內(nèi) 周半徑R5以上。g卩，半徑R4》R5 (在圖示的實施方式中記載了 R4 = R5的 結(jié)構(gòu))。
因此，利用圖6中下側(cè)的第二油分離部件13的離心力產(chǎn)生的對流過氣 體用貫穿孔32a的排出制冷劑的吸引效果，可將從壓縮機構(gòu)部排出的排出
15制冷劑順利地朝第二油分離部件13側(cè)引導(dǎo)。
經(jīng)由氣體用貫穿孔32a被朝第二油分離部件13側(cè)引導(dǎo)的排出制冷劑中 的潤滑油因第二油分離部件13的離心力而朝半徑方向飛散，可有效地與排
出制冷劑分離。
另外，可將經(jīng)由轉(zhuǎn)子32與定子31間的間隙(氣隙)G被引導(dǎo)的排出 制冷劑在不被第二油分離部件13阻礙的情況下朝上方引導(dǎo)，并通過第二油 分離部件13的離心力產(chǎn)生的氣流的作用，使排出制冷劑中的潤滑油分離。
另外，流過了第二油分離部件13的部分的排出制冷劑經(jīng)由保持第三軸 承11的軸承安裝部件12a等的開口被朝上方引導(dǎo)，到達第一油分離部件10 的下表面部，通過該第一油分離部件10的離心力的作用，使?jié)櫥瓦M一步 分離。
此時，由于與轉(zhuǎn)子32較遠的第一油分離部件10的半徑R4形成為定子 31的內(nèi)周半徑R5以上，因此排出制冷劑大部分被朝第一油分離部件10的 下表面部引導(dǎo)，可提高油的分離效果。
接著，排出制冷劑流入上部空間。在上部空間內(nèi)流速減小的排出氣體 由排出管24朝制冷循環(huán)排出。此時，在上部空間的排出制冷劑中，未被完 全分離的油滴會以霧狀殘留下來，但由于半徑較大的第二油分離部件13產(chǎn) 生的離心力，在位于第一油分離部件10中央部的排出管24的附近，油霧 的密度變小，可防止油與排出制冷劑一起朝密閉容器2外排出。
圖8是對使用本第四實施方式的密閉型壓縮機并改變第二油分離部件 13的半徑時的排油量的變化進行了調(diào)査的試驗結(jié)果圖。
從圖8也可知道，在轉(zhuǎn)子32的中心(中心線)c與氣體用貫穿孔32a 間的距離L2 (到氣體用貫穿孔的最外周側(cè)的距離)為21mm、轉(zhuǎn)子32的半 徑L3為43. 6mm的情況下，將第二油分離部件13的半徑Rl設(shè)為43mm (L3 》RDL2)的實施例1的排油量作為1時，使第二油分離部件13的半徑Rl 從43mm變化成42腿的實施例2的排油量與實施例1的排油量大致相同。 相反，將第二油分離部件13的半徑Rl設(shè)定成44mm (R1〉L3)的比較例， 其排油量比實施例l增加了 15%以上。
16另外，為了獲得第二油分離部件13的離心力產(chǎn)生的對流過氣體用貫穿
孔32a的排出制冷劑的吸引效果，較為理想的是將第二油分離部件13和轉(zhuǎn) 子32的上端面32b間設(shè)定成7mm以下，更為理想的是將第二油分離部件13 和轉(zhuǎn)子32的上端面32b間設(shè)定成5mm以下。
另外，利用本第四實施方式的結(jié)構(gòu)，在密閉容器2的一端與電動機部 3之間固定了第三軸承11之后，也能確認轉(zhuǎn)子32與定子31間的間隙(氣 隙)G的大小(周向上的均勻性)。當氣隙在周向上相差很大時，振動、噪 聲增大，需要進行再裝配。
采用本第四實施方式的密閉型壓縮機時，能實現(xiàn)可高效地將油分離、 防止油與制冷劑氣體一起朝密閉容器外排出以消除因壓縮機斷油而引起的 故障、充分地對第三軸承l(wèi)l進行潤滑以提高熱交換器的效率、且可靠性高 的密閉型壓縮機。
下面說明第五實施方式所涉及的密閉型壓縮機。
在本第五實施方式中，第四實施方式的轉(zhuǎn)子的從該轉(zhuǎn)子的中心到外表 面的距離在圓周方向上不同。
圖9是表示第五實施方式所涉及的密閉型壓縮機的轉(zhuǎn)子的概念的俯視圖。
如圖9所示，第五實施方式的密閉型壓縮機包括電動機部3的轉(zhuǎn)子32D 和定子31，轉(zhuǎn)子32D的從轉(zhuǎn)子32D的中心c到外周面32Da的距離L3(L31、 L32)在圓周方向上不同。
例如，為了將距離L3形成為不同，可用曲率半徑為L31、 L32的不同 的多個圓弧C1、 C2來形成轉(zhuǎn)子32D的外周面。
這種情況下，圓弧Cl是以轉(zhuǎn)子32D的中心c為中心的曲率半徑為L31 的圓弧，以90度的間隔形成在四個部位上，圓弧C2是比轉(zhuǎn)子32D的半徑 (L31)大的曲率半徑R32的圓弧，以90度的間隔形成在四個部位上。
這些圓弧C1、 C2平滑地連接。這樣形成時，圓弧C2與定子31的內(nèi)周 面31c之間的間隙(氣隙)G增大。
另外，在將氣隙G的面積S1 (mm2)與定子31的內(nèi)周直徑D (L31X2)(mm)之比S1/D設(shè)定成2. 3以上時，可以確認排油量減少效果明顯。
Sl/D越大時，排油量減少效果越明顯，但會造成電動機特性下降的不
良問題。在S1/D超過4時，該電動機的特性下降變大。
因此，若設(shè)定成2. 3《(Sl/D)《4.0，則可以確認能在抑制電動機的
特性下降的同時減少排油量。
特別理想的范圍是2. 5《(Sl/D)《3.5。
另外，轉(zhuǎn)子32D的氣體用貫穿孔32a的大小也會影響排油量減少。在 將氣體用貫穿孔32a的面積(存在多個貫穿孔時是這些貫穿孔的總面積) 設(shè)定成S2 (誦2)時，若設(shè)定成5.0《[(S1十S2) /D]《7.0，則可以確認 能在抑制電動機的特性下降的同時減少排油量。
可在抑制電動機的效率下降的同時，通過在圓周方向上局部地增大轉(zhuǎn) 子32D與定子31間的間隙(氣隙)G來增大氣隙的面積，增大制冷劑通路 面積，從而減小排出制冷劑的流速。其結(jié)果是，可提高排出制冷劑中的潤 滑油的分離效果。
采用本第五實施方式的密閉型壓縮機時，能實現(xiàn)可高效地將油分離、 防止油與制冷劑氣體一起朝密閉容器外排出以消除因壓縮機斷油而引起的 故障、提高熱交換器的效率、并可增大間隙、增加電動機部的包括氣體用 貫穿孔的氣體通路的、高效率的密閉型壓縮機。
下面說明第六實施方式所涉及的密閉型壓縮機。
在本第六實施方式中，設(shè)定了第五實施方式的各氣體流路面積的大小。
圖10是在第六實施方式所涉及的密閉型壓縮機的第三軸承的下方進 行剖切的橫剖視圖，圖ll是放大表示圖IO的A部的俯視圖。
例如，如圖10和圖11所示，在第六實施方式所涉及的密閉型壓縮機 的電動機部中設(shè)置有第一氣體通路、第二氣體通路和第三氣體通路。
另外，第一氣體通路由氣體用貫穿孔32a形成，第二氣體通路由氣隙 G形成，第三氣體通路由設(shè)置在定子31上的長孔31d和在未圖示的密閉容 器2與定子31的外周之間形成的間隙部2d形成。
與第五實施方式一樣，在將氣體用貫穿孔32a的面積(存在多個貫穿孔時是這些貫穿孔的總面積)設(shè)為S2、將定子31與轉(zhuǎn)子32D的氣隙G的面 積設(shè)為Sl、將長孔31d和間隙部2d的面積之和設(shè)為S3時，設(shè)定成S1<S2 <S3。
一般而言，在分布巻電動機中會采用減小密閉容器內(nèi)的制冷劑的流速 的措施，即采取與集中巻電動機相比減小定子內(nèi)側(cè)設(shè)有的間隙(第一氣體 通路和第二氣體通路)的截面積、設(shè)置第三氣體通路等對策。
但是，在壓縮機構(gòu)部中被壓縮后的排出氣體會繞到定子外周的缺口部， 容易朝電動機的上部空間噴流。
在本第六實施方式中，通過設(shè)定成SKS2〈S3，利用作為下側(cè)油分離 部件的第二油分離部件13對氣體的流動進行整流，以使排出氣體和油霧盡 可能地朝中央流動，并使第二油分離部件13的一次油分離和第三軸承的油 霧潤滑一起發(fā)揮作用，利用作為上側(cè)油分離部件的第一油分離部件10使朝 密閉容器2外連結(jié)的排出管24附近的油霧變得稀薄，從而實現(xiàn)排油量的減 少。
另外，在本第六實施方式中，如圖12所示，第一油分離部件較為理想 的是具有向外徑側(cè)朝下傾斜的形狀，由此，可利用該第一油分離部件產(chǎn)生
的離心力，來提高油霧朝上部空間的擴散性能和油分離性能。
19
權(quán)利要求
1. 一種密閉型壓縮機，在一端設(shè)置有排出管的密閉容器內(nèi)的一端側(cè)收納具有定子和轉(zhuǎn)子的電動機部，在所述密閉容器的另一端側(cè)收納被所述電動機部通過轉(zhuǎn)軸進行驅(qū)動的壓縮機構(gòu)部，其特征在于，在所述電動機部的反壓縮機構(gòu)部側(cè)，在轉(zhuǎn)軸的軸向上空開規(guī)定間隔地設(shè)置有多個油分離部件，該油分離部件與所述轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子中的至少一方一體地旋轉(zhuǎn)。
2. 如權(quán)利要求l所述的密閉型壓縮機，其特征在于，所述定子的定子鐵心的反壓縮機構(gòu)部側(cè)端面與所述密閉容器的一端之間的距離設(shè)定成所述定子鐵心的外徑尺寸的1/3以上。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的密閉型壓縮機，其特征在于，在所述密閉 容器的一端與電動機部之間，具有樞軸支撐所述轉(zhuǎn)軸的軸承部件，所述油 分離部件分別設(shè)置在所述軸承部件的兩側(cè)。
4. 如權(quán)利要求3所述的密閉型壓縮機，其特征在于，在所述油分離部 件中，至少離所述排出管較遠的靠壓縮機構(gòu)部側(cè)的油分離部件在中央部具 有朝壓縮機構(gòu)部側(cè)凹陷的凹部，所述軸承部件位于所述凹部內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求3所述的密閉型壓縮機，其特征在于，在所述油分離部 件中，至少離所述排出管較遠的靠壓縮機構(gòu)部側(cè)的油分離部件的軸向高度 尺寸比離所述排出管較近的反壓縮機構(gòu)部側(cè)的油分離部件的軸向高度尺寸 小。
6. 如權(quán)利要求3所述的密閉型壓縮機，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)子具有沿軸向貫穿的氣體用貫穿孔，在所述多個油分離部件中，離所述排出管較遠的靠壓縮機構(gòu)部側(cè)的油 分離部件的半徑為所述轉(zhuǎn)子的中心與所述氣體用貫穿孔間的距離以上，并為所述轉(zhuǎn)子的中心與轉(zhuǎn)子的外周面間的距離以下，離所述排出管較近的油 分離部件的半徑為所述定子的內(nèi)周半徑以上。
7. 如權(quán)利要求6所述的密閉型壓縮機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子形成為使從該轉(zhuǎn)子的中心到外周面的距離在圓周方向上不同。
8. —種制冷循環(huán)裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1至7中任一項所述的密閉型壓縮機、冷凝器、膨脹裝置、蒸發(fā)器。
全文摘要
一種密閉型壓縮機和制冷循環(huán)裝置，可高效地將油分離，防止油與制冷劑氣體一起朝密閉容器外排出。本密閉型壓縮機，其在一端設(shè)置有排出管的密閉容器內(nèi)的一端側(cè)收納具有定子和轉(zhuǎn)子的電動機部，在密閉容器的另一端側(cè)收納由所述電動機部通過轉(zhuǎn)軸進行驅(qū)動的壓縮機構(gòu)部，在電動機部的反壓縮機構(gòu)部側(cè)，在轉(zhuǎn)軸的軸向上空開規(guī)定間隔地設(shè)置有多個油分離部件，該油分離部件與所述轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子中的至少一方一體地旋轉(zhuǎn)。
文檔編號F04C29/02GK101520046SQ20091000475
公開日2009年9月2日 申請日期2009年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月26日
發(fā)明者加藤久尊, 小野田泉, 里館康治, 青木俊公, 高島和 申請人:東芝開利株式會社