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JP6610650B2 - 圧縮機 - Google Patents

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Description

本開示の技術は、圧縮機に関する。
圧縮機部とモータ部とが密閉容器の内部に格納される密閉型の圧縮機が知られている。モータ部は、ステータとロータとを備えている。ステータは、回転磁界を生成することにより、ロータを回転させる。圧縮機部は、ロータが回転することにより冷媒を圧縮する。ロータには、圧縮機部により圧縮された冷媒が通過する複数の貫通孔が形成されている。圧縮機部を潤滑する冷凍機油は、密閉容器の内部に貯留され、圧縮機部により圧縮された冷媒とともに複数の貫通孔を通過し、冷媒とともに後段の装置に吐出される。このような圧縮機は、冷凍機油が複数の貫通孔を通過することを抑制することにより、密閉容器内に貯留される冷凍機油の減少を防止し、圧縮機部を適切に潤滑することができる(特許文献1、2参照)。
特開2003−228395号公報 特開2011−241750号公報
しかしながら、このような圧縮機は、冷凍機油が複数の貫通孔を通過することを抑制するときに、冷媒が通過するときの流路抵抗も増加し、圧縮機が設けられた冷凍サイクル装置の効率が低下するという問題がある。
開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、ロータに形成される貫通孔を冷媒が通過するときの流路抵抗を低減する圧縮機を提供することを目的とする。
開示の態様では、圧縮機は、ロータと、回転軸を中心に前記ロータを回転させるステータと、前記ロータが回転することにより冷媒を圧縮する圧縮機部と、前記ロータと前記ステータと前記圧縮機部とが格納される内部空間を形成する密閉容器とを備えている。前記密閉容器は、圧縮された冷媒を外部へ吐出する吐出部を備え、前記ロータは、前記圧縮機部と前記吐出部との間に配置されている。前記ロータは、前記冷媒が通過する複数の孔が形成されるロータコアと、前記ロータコアのうちの前記複数の孔の一端が形成される第1端面を覆う第1端板と、前記ロータコアのうちの前記複数の孔の他端が形成される第2端面を覆う第2端板とを有している。前記第1端板は、前記複数の孔を前記内部空間に連通させる第1開口部が形成されている。前記第2端板は、前記複数の孔を前記内部空間に連通させる第2開口部が形成されている。前記第1開口部または前記第2開口部の少なくとも一つは、前記第1端面または前記第2端面の前記複数の孔より前記回転軸に近い側の領域を前記内部空間に露出させている。前記一端は、前記他端より前記圧縮機部に近い側に形成され、前記第1端板は、前記一端の全てを前記内部空間に開放するように形成され、前記第2端板は、前記他端のうちの前記回転軸から遠い側の領域を覆う突出部が形成されている。
開示の圧縮機は、ロータに形成される貫通孔を冷媒が通過するときの流路抵抗を低減することができる。
図1は、実施例1の圧縮機を示す縦断面図である。 図2は、実施例1の圧縮機のロータを示す断面図である。 図3(a)は、実施例1の圧縮機のロータを示す下面図であり、図3(b)は、実施例1の圧縮機のロータを示す上面図である。 図4は、第1貫通孔の上端の近傍を示す拡大断面図である。 図5(a)は、実施例2の圧縮機のロータを示す下面図であり、図5(b)は、実施例2の圧縮機のロータを示す上面図である。 図6は、第1貫通孔の下端の近傍を示す拡大断面図である。 図7(a)は、実施例3の圧縮機のロータを示す下面図であり、図7(b)は、実施例3の圧縮機のロータを示す上面図である。 図8(a)は、比較例1の圧縮機のロータを示す下面図であり、図8(b)は、比較例1の圧縮機のロータを示す上面図である。 図9(a)は、比較例2の圧縮機のロータを示す下面図であり、図9(b)は、比較例2の圧縮機のロータを示す上面図である。 図10は、実施例1〜実施例3の圧縮機を54kBtuの冷房能力を持つ冷凍サイクル装置に搭載したときの期間効率と比較例1〜比較例2の圧縮機を54kBtuの冷房能力を持つ冷凍サイクル装置に搭載したときの期間効率とを示す棒グラフである。 図11は、実施例1〜実施例3の圧縮機を60kBtuの冷房能力を持つ冷凍サイクル装置に搭載したときの期間効率と比較例1〜比較例2の圧縮機を54kBtuの冷房能力を持つ冷凍サイクル装置に搭載したときの期間効率とを示す棒グラフである。 図12は、シャフトが100rpmで回転するときの実施例1〜実施例3の圧縮機の吐油量と比較例1〜比較例2の圧縮機の吐油量とを示す棒グラフである。 図13は、シャフトが120rpmで回転するときの実施例1〜実施例3の圧縮機の吐油量と比較例1〜比較例2の圧縮機の吐油量とを示す棒グラフである。 図14は、実施例4の圧縮機のロータを示す断面図である。 図15(a)は、実施例4の圧縮機のロータを示す下面図であり、図15(b)は、実施例4の圧縮機のロータを示す上面図である。
以下に、本願が開示する実施形態にかかる圧縮機について、図面を参照して説明する。なお、以下の記載により本開示の技術が限定されるものではない。また、以下の記載においては、同一の構成要素に同一の符号を付与し、重複する説明を省略する。
図1は、実施例1の圧縮機1を示す縦断面図である。圧縮機1は、図1に示されているように、容器2とシャフト3と圧縮機部5とモータ部6とを備えている。容器2は、密閉された内部空間7を形成している。内部空間7は、概ね円柱状に形成されている。圧縮機1は、容器2が水平面に縦置きされたときに、内部空間7の円柱の軸が鉛直方向に平行になるように、形成されている。容器2には、内部空間7の下部に油溜め8が形成されている。油溜め8には、圧縮機部5を潤滑させる冷凍機油が貯留される。容器2には、吸入管11と吐出管12とが接続されている。シャフト3は、棒状に形成され、一端が油溜め8に配置されるように、容器2の内部空間7に配置されている。シャフト3は、内部空間7が形成する円柱の軸に平行である回転軸を中心に回転可能に容器2に支持されている。シャフト3は、回転することにより、油溜め8に貯留される冷凍機油を圧縮機部5に供給する。
圧縮機部5は、内部空間7の下部に配置され、油溜め8の上方に配置されている。圧縮機1は、さらに、上マフラーカバー14と下マフラーカバー15とを備えている。上マフラーカバー14は、内部空間7のうちの圧縮機部5の上部に配置されている。上マフラーカバー14は、内部に上マフラー室16を形成している。下マフラーカバー15は、内部空間7のうちの圧縮機部5の下部に配置され、油溜め8の上部に配置されている。下マフラーカバー15は、内部に下マフラー室17を形成している。下マフラー室17は、圧縮機部5に形成されている連通路(図示されていない)を介して上マフラー室16に連通している。上マフラーカバー14とシャフト3との間には、圧縮冷媒吐出孔18が形成され、上マフラー室16は、圧縮冷媒吐出孔18を介して内部空間7に連通している。
圧縮機部5は、いわゆるロータリー型の圧縮機であり、シャフト3が回転することにより吸入管11から供給される冷媒を圧縮し、その圧縮された冷媒を上マフラー室16と下マフラー室17とに供給する。その冷媒は、冷凍機油と相溶性を有している。
モータ部6は、内部空間7のうちの圧縮機部5の上部に配置されている。モータ部6は、ロータ21とステータ22とを備えている。ロータ21は、シャフト3に固定されている。ステータ22は、概ね円筒形に形成され、ロータ21を囲むように配置され、容器2に固定されている。ステータ22は、巻き線26を備えている。ステータ22は、巻き線26に単相及び三相電圧が適切に印加されることにより、回転磁界を生成し、ロータ21を回転させる。
[ロータ21]
図2は、実施例1の圧縮機1のロータ21を示す断面図である。ロータ21は、図2に示されているように、ロータコア31と下側ロータ端板32と上側ロータ端板33とを備えている。ロータコア31は、概ね円柱状に形成され、たとえば、ケイ素鋼板のような軟磁性体で形成された複数の鋼板が積層されて形成されている。ロータコア31は、ロータコア31が形成する円柱の軸がシャフト3の回転軸に重なるように、シャフト3に固定されている。ロータコア31は、さらに、下側ロータ端面34と上側ロータ端面35と複数の貫通孔36−1〜36−6とが形成されている。下側ロータ端面34は、ロータコア31が形成する円柱の一方の底面に対応する部位に形成され、ロータコア31のうちの圧縮機部5に対向する部位に形成されている。上側ロータ端面35は、ロータコア31が形成する円柱の他方の底面に対応する部位に形成され、ロータコア31のうちの下側ロータ端面34が形成されている側の反対側に形成されている。複数の貫通孔36−1〜36−6は、シャフト3の回転軸に平行に形成され、シャフト3の周りに等間隔に配置されている。複数の貫通孔36−1〜36−6は、下側ロータ端面34と上側ロータ端面35とを貫通するように、形成されている。
下側ロータ端板32は、概ね円板状に形成されている。下側ロータ端板32は、ロータコア31の下側ロータ端面34を覆うように、下側ロータ端面34に密着し、ロータコア31に固定されている。上側ロータ端板33は、概ね円板状に形成されている。上側ロータ端板33は、ロータコア31の上側ロータ端面35を覆うように、上側ロータ端面35に密着し、ロータコア31に固定されている。
ロータ21は、図示されていない永久磁石とバランサとをさらに備えている。永久磁石とバランサとは、下側ロータ端板32と上側ロータ端板33とがロータコア31に固定されることにより、ロータコア31に固定されている。永久磁石は、ステータ22により生成される回転磁界によりロータ21が回転するように設けられている。バランサは、ロータ21が回転軸を中心に回転するように、すなわち、ロータ21の重心がシャフト3の回転軸に重なるように、設けられている。
図3(a)は、実施例1の圧縮機1のロータ21を示す下面図であり、図3(b)は、実施例1の圧縮機1のロータ21を示す上面図である。下側ロータ端板32は、図3(a)に示されているように、下側中央孔41と複数の下側開口部42−1〜42−6とが形成されている。下側中央孔41は、下側ロータ端板32の中央に形成されている。下側中央孔41は、ロータ21がシャフト3に固定されるときに、シャフト3が貫通する。
複数の下側開口部42−1〜42−6は、下側中央孔41の周りに形成されている。複数の下側開口部42−1〜42−6は、シャフト3の回転軸と直交する平面に複数の貫通孔36−1〜36−6が交差する断面と同じ形状に形成されている。複数の下側開口部42−1〜42−6は、複数の貫通孔36−1〜36−6のうちの下側ロータ端面34の側の下端をそれぞれ内部空間7に開放し、複数の貫通孔36−1〜36−6をそれぞれ内部空間7に連通させている。下側ロータ端板32は、さらに、下側ロータ端面34のうちの複数の貫通孔36−1〜36−6に隣接する領域の全てを覆っている。
すなわち、複数の下側開口部42−1〜42−6のうちの第1下側開口部42−1は、複数の貫通孔36−1〜36−6のうちの第1貫通孔36−1の下側ロータ端面34の側の下端の全てを内部空間7に開放している。複数の下側開口部42−1〜42−6のうちの第2下側開口部42−2は、複数の貫通孔36−1〜36−6のうちの第2貫通孔36−2の下端の全てを内部空間7に開放している。複数の下側開口部42−1〜42−6のうちの第3下側開口部42−3は、複数の貫通孔36−1〜36−6のうちの第3貫通孔36−3の下端の全てを内部空間7に開放している。
複数の下側開口部42−1〜42−6のうちの第4下側開口部42−4は、複数の貫通孔36−1〜36−6のうちの第4貫通孔36−4の下端の全てを内部空間7に開放している。複数の下側開口部42−1〜42−6のうちの第5下側開口部42−5は、複数の貫通孔36−1〜36−6のうちの第5貫通孔36−5の下端の全てを内部空間7に開放している。複数の下側開口部42−1〜42−6のうちの第6下側開口部42−6は、複数の貫通孔36−1〜36−6のうちの第6貫通孔36−6の下端の全てを内部空間7に開放している。
上側ロータ端面35は、図3(b)に示されているように、複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6を含んでいる。複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6は、それぞれ、複数の貫通孔36−1〜36−6よりシャフト3の回転軸に近い内周側に配置され、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端にそれぞれ隣接している。上側ロータ端板33は、上側中央孔44と複数の上側開口部45−1〜45−6と複数の突出部46−1〜46−6とが形成されている。上側中央孔44は、上側ロータ端板33の中央に形成されている。上側中央孔44は、ロータ21がシャフト3に固定されるときに、シャフト3の上端を内部空間7に露出させている。
複数の上側開口部45−1〜45−6は、上側中央孔44の周りに形成されている。複数の上側開口部45−1〜45−6は、複数の貫通孔36−1〜36−6の上側ロータ端面35の側の上端のうちの内周側の一部をそれぞれ内部空間7に開放し、複数の貫通孔36−1〜36−6をそれぞれ内部空間7に連通させている。複数の上側開口部45−1〜45−6は、さらに、複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6をそれぞれ内部空間7に露出させている。
複数の突出部46−1〜46−6は、それぞれ、複数の上側開口部45−1〜45−6のシャフト3の回転軸から遠い外周側に配置されている。複数の突出部46−1〜46−6は、それぞれ、複数の貫通孔36−1〜36−6の上側ロータ端面35の側の上端のうちの外周側の一部をそれぞれ覆っている。
すなわち、複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6のうちの第1上側内周側隣接領域43−1は、第1貫通孔36−1の上端の内周側に配置され、第1貫通孔36−1に隣接している。複数の上側開口部45−1〜45−6のうちの第1上側開口部45−1は、第1貫通孔36−1の上側ロータ端面35の側の上端のうちの内周側の一部を内部空間7に開放し、第1貫通孔36−1を内部空間7に連通させている。第1上側開口部45−1は、第1上側内周側隣接領域43−1を内部空間7に露出させている。複数の突出部46−1〜46−6のうちの第1突出部46−1は、第1貫通孔36−1の上端のうちの外周側の一部を覆っている。
複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6のうちの第2上側内周側隣接領域43−2は、第2貫通孔36−2の上端の内周側に配置され、第2貫通孔36−2に隣接している。複数の上側開口部45−1〜45−6のうちの第2上側開口部45−2は、第2貫通孔36−2の上端のうちの内周側の一部を内部空間7に開放し、第2貫通孔36−2を内部空間7に連通させている。第2上側開口部45−2は、第2上側内周側隣接領域43−2を内部空間7に露出させている。複数の突出部46−1〜46−6のうちの第2突出部46−2は、第2貫通孔36−2の上端のうちの外周側の一部を覆っている。
複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6のうちの第3上側内周側隣接領域43−3は、第3貫通孔36−3の上端の内周側に配置され、第3貫通孔36−3に隣接している。複数の上側開口部45−1〜45−6のうちの第3上側開口部45−3は、第3貫通孔36−3の上端のうちの内周側の一部を内部空間7に開放し、第3貫通孔36−3を内部空間7に連通させている。第3上側開口部45−3は、第3上側内周側隣接領域43−3を内部空間7に露出させている。複数の突出部46−1〜46−6のうちの第3突出部46−3は、第3貫通孔36−3の上端のうちの外周側の一部を覆っている。
複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6のうちの第4上側内周側隣接領域43−4は、第4貫通孔36−4の上端の内周側に配置され、第4貫通孔36−4に隣接している。複数の上側開口部45−1〜45−6のうちの第4上側開口部45−4は、第4貫通孔36−4の上端のうちの内周側の一部を内部空間7に開放し、第4貫通孔36−4を内部空間7に連通させている。第4上側開口部45−4は、第4上側内周側隣接領域43−4を内部空間7に露出させている。複数の突出部46−1〜46−6のうちの第4突出部46−4は、第4貫通孔36−4の上端のうちの外周側の一部を覆っている。
複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6のうちの第5上側内周側隣接領域43−5は、第5貫通孔36−5の上端の内周側に配置され、第5貫通孔36−5に隣接している。複数の上側開口部45−1〜45−6のうちの第5上側開口部45−5は、第5貫通孔36−5の上端のうちの内周側の一部を内部空間7に開放し、第5貫通孔36−5を内部空間7に連通させている。第5上側開口部45−5は、第5上側内周側隣接領域43−5を内部空間7に露出させている。複数の突出部46−1〜46−6のうちの第5突出部46−5は、第5貫通孔36−5の上端のうちの外周側の一部を覆っている。
複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6のうちの第6上側内周側隣接領域43−6は、第6貫通孔36−6の上端の内周側に配置され、第6貫通孔36−6に隣接している。複数の上側開口部45−1〜45−6のうちの第6上側開口部45−6は、第6貫通孔36−6の上端のうちの内周側の一部を内部空間7に開放し、第6貫通孔36−6を内部空間7に連通させている。第6上側開口部45−6は、第6上側内周側隣接領域43−6を内部空間7に露出させている。複数の突出部46−1〜46−6のうちの第6突出部46−6は、第6貫通孔36−6の上端のうちの外周側の一部を覆っている。
[圧縮機1の動作]
圧縮機1は、図示しない冷凍サイクル装置に設けられ、冷媒を圧縮して、冷凍サイクル装置に冷媒を循環させることに利用される。圧縮機1のモータ部6は、ステータ22の巻き線26に三相電圧が印加されることにより、回転磁界を発生させる。ロータ21は、ステータ22により生成された回転磁界により回転し、それに伴いシャフト3を回転させる。
圧縮機部5は、シャフト3が回転すると、吸入管11を介して低圧冷媒ガスを吸入し、その吸入された低圧冷媒ガスを圧縮することにより高圧冷媒ガスを生成し、その高圧冷媒ガスを上マフラー室16と下マフラー室17とに供給する。下マフラーカバー15は、下マフラー室17に供給された高圧冷媒ガスの圧力の脈動を低減し、圧力脈動が低減された高圧冷媒ガスを上マフラー室16に供給する。上マフラーカバー14は、上マフラー室16に供給された高圧冷媒ガスの圧力の脈動を低減し、圧力脈動が低減された高圧冷媒ガスを内部空間7のうちの圧縮機部5とモータ部6との間の空間に圧縮冷媒吐出孔18を介して供給する。内部空間7のうちの圧縮機部5とモータ部6との間の空間に供給された高圧冷媒ガスは、複数の貫通孔36−1〜36−6を通過することにより、内部空間7のうちのモータ部6より上の空間に供給される。内部空間7のうちのモータ部6より上の空間に供給された冷媒は、吐出管12を介して冷凍サイクル装置の後段の装置に吐出される。
図4は、第1貫通孔36−1の上端の近傍を示す拡大断面図である。高圧冷媒ガスは、第1貫通孔36−1を通過するときに、図4に示されているように、第1突出部46−1に衝突することにより、第1貫通孔36−1の上端からシャフト3の回転軸に向かって斜めに流れ出る。上側ロータ端板33は、上側内周側隣接領域43−1を内部空間7に露出させていることにより、第1貫通孔36−1の上端からシャフト3の回転軸に向かって斜めに流れ出る高圧冷媒ガスと干渉しにくい。このため、モータ部6は、高圧冷媒ガスが第1貫通孔36−1の上端からシャフト3の回転軸に向かって斜めに流れ出るときに受ける抵抗を低減することができ、高圧冷媒ガスが第1貫通孔36−1から流れ出るときの圧力損失を低減することができる。モータ部6は、上側内周側隣接領域43−1が内部空間7に露出していることにより、さらに、第1貫通孔36−1を介してモータ部6の下部と上部とを接続する流路の長さを、上側ロータ端板33の厚さの分、短縮することができる。モータ部6は、その流路の長さが短いことにより、高圧冷媒ガスがその流路を通過する流路抵抗を低減することができ、高圧冷媒ガスがその流路を通過するときの圧力損失を低減することができる。複数の貫通孔36−1〜36−6のうちの第1貫通孔36−1と異なる他の貫通孔に関しても、第1貫通孔36−1と同様にして、モータ部6の下部と上部とを接続する流路を高圧冷媒ガスが通過するときの圧力損失を低減することができる。圧縮機1は、高圧冷媒ガスがその流路を通過するときの圧力損失を低減することにより、後段の装置に吐出される冷媒の圧力の低下を抑制し、冷媒を高効率に圧縮することができる。
油溜め8に貯留される冷凍機油は、シャフト3が回転することにより、圧縮機部5に供給され、圧縮機部5を構成する機械要素間に働く摩擦を軽減する潤滑油として利用される。冷凍機油は、圧縮機部5が低圧冷媒ガスを圧縮して高圧冷媒ガスを生成するときに、高圧冷媒ガスと混合されて、内部空間7のうちのモータ部6と圧縮機部5との間の空間に供給される。また、冷凍機油は、シャフト3が回転することにより、さらに、内部空間7のうちのモータ部6と圧縮機部5との間の空間に排出され、高圧冷媒ガスと混合される。内部空間7のうちのモータ部6と圧縮機部5との間の空間に供給された冷凍機油の一部は、高圧冷媒ガスとともに、複数の貫通孔36−1〜36−6を通過することにより、内部空間7のうちのモータ部6より上の空間に供給される。内部空間7のうちのモータ部6より上の空間に供給された冷媒は、高圧冷媒ガスとともに、吐出管12を介して冷凍サイクル装置の後段の装置に吐出される。
冷凍機油は、高圧冷媒ガスとともに複数の貫通孔36−1〜36−6を通過するときに、複数の突出部46−1〜46−6に衝突し、複数の貫通孔36−1〜36−6内で冷媒から分離される。複数の貫通孔36−1〜36−6内で冷媒から分離された冷凍機油は、ロータ21が回転していることにより、遠心力により複数の貫通孔36−1〜36−6の外周側に移動し、複数の貫通孔36−1〜36−6の外周側に溜まる。複数の貫通孔36−1〜36−6の外周側に溜まった冷凍機油の一部は、複数の貫通孔36−1〜36−6の下端の全てが開放されていることにより、内部空間7のうちのモータ部6と圧縮機部5との間の空間に供給される。複数の突出部46−1〜46−6は、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端の外周側の一部を覆っていることにより、複数の貫通孔36−1〜36−6の外周側に溜まった冷凍機油が、内部空間7のうちのモータ部6より上の空間に供給されることを抑制する。圧縮機1は、冷凍機油が内部空間7のうちのモータ部6より上の空間に供給されることが抑制されることにより、冷媒とともに冷凍機油が吐出管12を介して後段の装置に吐出される吐油量を低減する。圧縮機1は、後段の装置に吐出される冷凍機油の吐油量が低減することにより、容器2の内部に貯留される冷凍機油が減少することを防止することができる。圧縮機1は、容器2の内部に貯留される冷凍機油が減少することを防止することにより、圧縮機部5に潤滑油を適切に供給することができ、圧縮機部5を適切に潤滑することができる。また、圧縮機1は、吐油量を減少させることで、冷凍サイクル装置の熱交換器の熱交換効率を向上することができる。
[実施例1の圧縮機1の効果]
実施例1の圧縮機1は、ロータ21と、回転軸を中心にロータ21を回転させるステータ22と、ロータ21が回転することにより冷媒を圧縮する圧縮機部5と、ロータ21とステータ22と圧縮機部5とが格納される内部空間7を形成する容器2とを備えている。ロータ21は、ロータコア31と上側ロータ端板33(第1端板)と下側ロータ端板32(第2端板)とを備えている。ロータコア31は、冷媒が通過する複数の貫通孔36−1〜36−6が形成されている。上側ロータ端板33は、ロータコア31のうちの複数の貫通孔36−1〜36−6の上端が形成される上側ロータ端面35(第1端面)を覆っている。下側ロータ端板32は、ロータコア31のうちの複数の貫通孔36−1〜36−6の下端が形成される下側ロータ端面34(第2端面)を覆っている。上側ロータ端板33は、複数の貫通孔36−1〜36−6を内部空間7に連通させる複数の上側開口部45−1〜45−6(第1開口部)が形成されている。下側ロータ端板32は、複数の貫通孔36−1〜36−6を内部空間7に連通させる複数の下側開口部42−1〜42−6(第2開口部)が形成されている。複数の上側開口部45−1〜45−6は、上側ロータ端面35のうちの複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6を内部空間7に露出させている。複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6は、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端に隣接し、かつ、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端よりシャフト3の回転軸に近い側に配置されている。
このような圧縮機1は、複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6が内部空間7に露出していることにより、上側ロータ端板33の厚さの分、複数の貫通孔36−1〜36−6を介してモータ部6の下部と上部とを接続する流路の長さを短縮することができる。このため、圧縮機1は、複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6が内部空間7に露出していることにより、高圧冷媒ガスがその流路を通過する流路抵抗を低減し、高圧冷媒ガスがモータ部6を通過するときの圧力損失を低減することができる。圧縮機1は、高圧冷媒ガスがモータ部6を通過するときの圧力損失が低減されることにより、冷媒を高効率に圧縮することができる。圧縮機1は、冷媒を高効率に圧縮することにより、圧縮機1が設けられる冷凍サイクルの効率を向上させることができる。
また、実施例1の圧縮機1の上側ロータ端板33は、複数の貫通孔36−1〜36−6の上側ロータ端面35の側の上端のうちの外周側の一部をそれぞれ覆う複数の突出部46−1〜46−6が形成されている。冷凍機油は、冷媒と混合された状態で複数の貫通孔96−1〜96−6を通過するときに、複数の突出部46−1〜46−6に衝突し、複数の貫通孔96−1〜96−6内で冷媒から分離される。複数の貫通孔96−1〜96−6内で冷媒から分離された冷凍機油は、ロータ21が回転していることにより、遠心力で複数の貫通孔36−1〜36−6の外周側に移動し、複数の貫通孔36−1〜36−6の外周側に溜まる。このような圧縮機1は、複数の突出部46−1〜46−6が形成されていることにより、複数の貫通孔36−1〜36−6の外周側に溜まった冷凍機油が内部空間7のうちのモータ部6の上部に流れ出ることを抑制する。このため、圧縮機1は、内部空間7のうちのモータ部6の上部に供給される冷凍機油の量を低減し、冷媒とともに冷凍機油が後段の装置に吐出される吐油量を低減することができる。圧縮機1は、複数の突出部46−1〜46−6が形成された場合でも、上側ロータ端面35の複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6が内部空間7に露出していることにより、高圧冷媒ガスがモータ部6を通過する圧力損失の増加を抑制することができる。
実施例2の圧縮機は、図5に示されているように、既述の実施例1の圧縮機1の下側ロータ端板32が他の下側ロータ端板51に置換され、上側ロータ端板33が他の上側ロータ端板52に置換されている。図5(a)は、実施例2の圧縮機のロータ21を示す下面図であり、図5(b)は、実施例2の圧縮機のロータ21を示す上面図である。下側ロータ端板51は、図5(a)に示されているように、下側開口部53が形成されている。下側開口部53は、円形に形成されている。下側開口部53は、ロータ21がシャフト3に固定されるときに、シャフト3が貫通する。下側開口部53は、複数の貫通孔36−1〜36−6のうちの下側ロータ端面34の側の下端の全てを内部空間7に開放し、複数の貫通孔36−1〜36−6をそれぞれ内部空間7に連通させている。
下側ロータ端面34は、複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6を含んでいる。複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6は、それぞれ、複数の貫通孔36−1〜36−6より内周側に配置され、複数の貫通孔36−1〜36−6にそれぞれ隣接している。すなわち、複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6のうちの第1下側内周側隣接領域54−1は、第1貫通孔36−1より内周側に配置され、第1貫通孔36−1に隣接している。複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6のうちの第2下側内周側隣接領域54−2は、第2貫通孔36−2より内周側に配置され、第2貫通孔36−2に隣接している。複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6のうちの第3下側内周側隣接領域54−3は、第3貫通孔36−3より内周側に配置され、第3貫通孔36−3に隣接している。複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6のうちの第4下側内周側隣接領域54−4は、第4貫通孔36−4より内周側に配置され、第4貫通孔36−4に隣接している。複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6のうちの第5下側内周側隣接領域54−5は、第5貫通孔36−5より内周側に配置され、第5貫通孔36−5に隣接している。複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6のうちの第6下側内周側隣接領域54−6は、第6貫通孔36−6より内周側に配置され、第6貫通孔36−6に隣接している。下側開口部53は、複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6の全てを内部空間7に露出させている。
上側ロータ端板52は、図5(b)に示されているように、上側開口部55と複数の突出部56−1〜56−6とが形成されている。上側開口部55は、円形に形成されている。上側開口部55は、ロータ21がシャフト3に固定されるときに、シャフト3の上端を内部空間7に露出させている。上側開口部55は、複数の貫通孔36−1〜36−6の上側ロータ端面35の側の上端のうちの内周側の一部をそれぞれ内部空間7に開放し、複数の貫通孔36−1〜36−6をそれぞれ内部空間7に連通させている。上側開口部55は、さらに、複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6の全てを内部空間7に露出させている。
複数の突出部56−1〜56−6は、それぞれ、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端のうちの外周側の一部をそれぞれ覆っている。すなわち、複数の突出部56−1〜56−6のうちの第1突出部56−1は、第1貫通孔36−1の上側ロータ端面35の側の上端のうちの外周側の一部を覆っている。複数の突出部56−1〜56−6のうちの第2突出部56−2は、第2貫通孔36−2の上端のうちの外周側の一部を覆っている。複数の突出部56−1〜56−6のうちの第3突出部56−3は、第3貫通孔36−3の上端のうちの外周側の一部を覆っている。複数の突出部56−1〜56−6のうちの第4突出部56−4は、第4貫通孔36−4の上端のうちの外周側の一部を覆っている。複数の突出部56−1〜56−6のうちの第5突出部56−5は、第5貫通孔36−5の上端のうちの外周側の一部を覆っている。複数の突出部56−1〜56−6のうちの第6突出部56−6は、第6貫通孔36−6の上端のうちの外周側の一部を覆っている。
実施例2の圧縮機は、既述の実施例1の圧縮機1と同様にして、動作する。上側ロータ端板52は、既述の上側ロータ端板33と同様にして、複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6を内部空間7に露出させていることにより、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端から内周側に向かって斜めに流れ出る高圧冷媒ガスと干渉しにくい。上側ロータ端板52は、複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6が内部空間7に露出していることにより、複数の貫通孔36−1〜36−6を介してモータ部6の上下を貫通する流路の長さを、上側ロータ端板52の厚さの分、短縮することができる。このため、上側ロータ端板52は、高圧冷媒ガスが第1貫通孔36−1の上端から流れ出る抵抗を低減することができ、高圧冷媒ガスが第1貫通孔36−1から流れ出るときの圧力損失を低減することができる。
図6は、第1貫通孔36−1の下端の近傍を示す拡大断面図である。圧縮冷媒吐出孔18から流れ出た高圧冷媒ガスは、シャフト3に沿って上昇することより、図6に示されているように、シャフト3の側から外周側に向かって斜めに進行して、第1貫通孔36−1の内部に進入する。下側ロータ端板51は、複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6を内部空間7に露出させていることにより、シャフト3の側から第1貫通孔36−1の内部に斜めに進入する高圧冷媒ガスと干渉しにくい。このため、実施例2の圧縮機のモータ部6は、高圧冷媒ガスが内部空間7のうちのモータ部6の下部から第1貫通孔36−1の内部に進入するときに受ける抵抗を低減することができ、高圧冷媒ガスが第1貫通孔36−1の内部に進入するときの圧力損失を低減することができる。実施例2の圧縮機は、複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6が露出していることにより、さらに、複数の貫通孔36−1〜36−6を介してモータ部6の下部と上部とを接続する流路の長さを、下側ロータ端板51の厚さの分、短縮することができる。すなわち、実施例2の圧縮機は、複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6が覆われている既述の実施例1の圧縮機1に比較して、複数の貫通孔36−1〜36−6を介してモータ部6の下部と上部とを接続する流路の長さを短縮することができる。実施例2の圧縮機は、その流路の長さが短いことにより、高圧冷媒ガスがその流路を通過する流路抵抗を低減することができ、高圧冷媒ガスがその流路を通過するときの圧力損失を低減することができる。実施例2の圧縮機は、高圧冷媒ガスがその流路を通過するときの圧力損失を低減することにより、後段の装置に吐出される冷媒の圧力の低下を抑制し、冷媒を高効率に圧縮することができる。
[実施例2の圧縮機の効果]
実施例2の圧縮機は、下側ロータ端面34の複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6と上側ロータ端面35の複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6との両方が内部空間7に露出している。このような圧縮機は、複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6が内部空間7に露出していることにより、下側ロータ端板32の厚さの分、複数の貫通孔36−1〜36−6を介してモータ部6の下部と上部とを接続する流路の長さを短縮することができる。このため、実施例2の圧縮機は、既述の実施例1の圧縮機1に比較して、高圧冷媒ガスがその流路を通過する流路抵抗をさらに低減することができ、高圧冷媒ガスがその流路を通過するときの圧力損失をさらに低減することができる。実施例2の圧縮機は、高圧冷媒ガスがその流路を通過するときの圧力損失がさらに低減することにより、高圧冷媒ガスをさらに高効率に吐出することができ、本圧縮機が設けられる冷凍サイクルの効率をさらに向上させることができる。
また、実施例2の圧縮機の下側ロータ端板51は、1つの下側開口部53が形成されている。下側開口部53は、複数の貫通孔36−1〜36−6の全てを内部空間7に連通し、複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6を内部空間7に露出させている。下側ロータ端板51は、下側開口部53が1つの孔から形成されていることにより、既述の実施例1の圧縮機1の下側ロータ端板32に比較して、より容易に製作されることができる。このような圧縮機は、下側ロータ端板51が容易に製作されることにより、容易に製作されることができる。
また、実施例2の圧縮機の上側ロータ端板52は、1つの上側開口部55が形成されている。上側開口部55は、複数の貫通孔36−1〜36−6の全てを内部空間7に連通し、複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6を内部空間7に露出させている。上側ロータ端板52は、上側開口部55が1つの孔から形成されていることにより、既述の実施例1の圧縮機1の上側ロータ端板33に比較して、より容易に製作されることができる。このような圧縮機は、上側ロータ端板52が容易に製作されることにより、容易に製作されることができる。
また、実施例2の圧縮機の上側ロータ端板52は、複数の貫通孔36−1〜36−6の上側ロータ端面35の側の上端のうちの外周側の一部をそれぞれ覆う複数の突出部56−1〜56−6が形成されている。複数の突出部56−1〜56−6は、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端の外周側の一部を覆っていることにより、複数の貫通孔36−1〜36−6の外周側に溜まった冷凍機油が、内部空間7のうちのモータ部6より上の空間に供給されることを抑制する。実施例2の圧縮機は、冷凍機油が内部空間7のうちのモータ部6より上の空間に供給されることが抑制されることにより、冷媒とともに冷凍機油が後段の装置に吐出される吐油量を低減することができる。このような圧縮機は、複数の突出部56−1〜56−6が形成された場合でも、複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6が内部空間7に露出していることにより、複数の貫通孔36−1〜36−6を介してモータ部6の下部と上部とを接続する流路の圧力損失の増加を抑制することができる。
実施例3の圧縮機は、図7に示されているように、既述の実施例2の圧縮機1の上側ロータ端板52が他の上側ロータ端板61に置換されている。図7(a)は、実施例3の圧縮機のロータ21を示す下面図であり、図7(b)は、実施例3の圧縮機のロータ21を示す上面図である。実施例3の圧縮機は、図7(a)に示されているように、実施例2の圧縮機と同様にして、下側ロータ端板51を備えている。上側ロータ端板61は、図7(b)に示されているように、上側中央孔62と複数の上側開口部63−1〜63−6とが形成されている。上側中央孔62は、上側ロータ端板61の中央に形成されている。上側中央孔62は、ロータ21がシャフト3に固定されるときに、シャフト3の上端を内部空間7に露出させている。
複数の上側開口部63−1〜63−6は、上側中央孔62の周りに形成されている。複数の上側開口部63−1〜63−6は、シャフト3の回転軸に直交する平面に複数の貫通孔36−1〜36−6が交差する断面と同じ形状に形成されている。複数の上側開口部63−1〜63−6は、複数の貫通孔36−1〜36−6のうちの上側ロータ端面35の側の上端の全てをそれぞれ内部空間7に開放し、複数の貫通孔36−1〜36−6をそれぞれ内部空間7に連通させている。上側ロータ端板61は、さらに、図示されていないが、上側ロータ端面35の複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6の全てを覆っている。
すなわち、複数の上側開口部63−1〜63−6のうちの第1上側開口部63−1は、第1貫通孔36−1の上側ロータ端面35の側の上端の全てを内部空間7に開放している。第1上側開口部63−1は、さらに、上側ロータ端面35のうちの第1貫通孔36−1に隣接する領域の全てを覆っている。複数の上側開口部63−1〜63−6のうちの第2上側開口部63−2は、第2貫通孔36−2の上端の全てを内部空間7に開放している。第2上側開口部63−2は、さらに、上側ロータ端面35のうちの第2貫通孔36−2に隣接する領域の全てを覆っている。
複数の上側開口部63−1〜63−6のうちの第3上側開口部63−3は、第3貫通孔36−3の上端の全てを内部空間7に開放している。第3上側開口部63−3は、さらに、上側ロータ端面35のうちの第3貫通孔36−3に隣接する領域の全てを覆っている。複数の上側開口部63−1〜63−6のうちの第4上側開口部63−4は、第4貫通孔36−4の上端の全てを内部空間7に開放している。第4上側開口部63−4は、さらに、上側ロータ端面35のうちの第4貫通孔36−4に隣接する領域の全てを覆っている。
複数の上側開口部63−1〜63−6のうちの第5上側開口部63−5は、第5貫通孔36−5の上端の全てを内部空間7に開放している。第5上側開口部63−5は、さらに、上側ロータ端面35のうちの第5貫通孔36−5に隣接する領域の全てを覆っている。複数の上側開口部63−1〜63−6のうちの第6上側開口部63−6は、第6貫通孔36−6の上端の全てを内部空間7に開放している。第6上側開口部63−6は、さらに、上側ロータ端面35のうちの第6貫通孔36−6に隣接する領域の全てを覆っている。
実施例3の圧縮機は、既述の実施例1の圧縮機1と同様にして、動作する。実施例3の圧縮機は、複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6が内部空間7に露出していることにより、既述の実施例2の圧縮機と同様にして、高圧冷媒ガスが複数の貫通孔36−1〜36−6の内部に進入するときの圧力損失を低減することができる。このため、実施例3の圧縮機は、冷媒を高効率に圧縮することができる。
[比較例1の圧縮機]
比較例1の圧縮機は、図8に示されているように、既述の実施例1の圧縮機1の上側ロータ端板33が、既述の実施例3の圧縮機の上側ロータ端板61に置換されている。図8(a)は、比較例1の圧縮機のロータを示す下面図であり、図8(b)は、比較例1の圧縮機のロータを示す上面図である。比較例1の圧縮機は、図8(a)に示されているように、既述の実施例1の圧縮機1と同様にして、下側ロータ端板32を備え、下側ロータ端面34の複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6が下側ロータ端板32に覆われている。比較例1の圧縮機は、図8(b)に示されているように、既述の実施例3の圧縮機と同様にして、上側ロータ端面35のうちの複数の貫通孔36−1〜36−6に隣接する領域の全てが上側ロータ端板61に覆われている。すなわち、比較例1の圧縮機は、図示されていないが、上側ロータ端面35の複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6が上側ロータ端板61に覆われている。このため、比較例1の圧縮機は、複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6と複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6との両方が内部空間7に露出していない。
[比較例2の圧縮機]
比較例2の圧縮機は、図9に示されているように、既述の実施例1の圧縮機1の上側ロータ端板33が他の上側ロータ端板201に置換されている。図9(a)は、比較例2の圧縮機のロータを示す下面図であり、図9(b)は、比較例2の圧縮機のロータを示す上面図である。比較例2の圧縮機の下側ロータ端板は、図9(a)に示されているように、既述の実施例1の圧縮機と同様にして、下側ロータ端板32を備え、下側ロータ端面34の複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6が下側ロータ端板32に覆われている。上側ロータ端板201は、図9(b)に示されているように、上側中央孔202と複数の上側開口部203−1〜203−6と複数の突出部204−1〜204−6とが形成されている。上側中央孔202は、上側ロータ端板201の中央に形成されている。上側中央孔202は、ロータ21がシャフト3に固定されるときに、シャフト3の上端を内部空間7に露出させている。
複数の上側開口部203−1〜203−6は、上側中央孔202の周りに形成されている。複数の上側開口部203−1〜203−6は、複数の貫通孔36−1〜36−6のうちの上側ロータ端面35の側の上端の一部をそれぞれ内部空間7に開放し、複数の貫通孔36−1〜36−6をそれぞれ内部空間7に連通させている。複数の突出部204−1〜204−6は、それぞれ、複数の上側開口部203−1〜203−6の外周側に配置されている。複数の突出部204−1〜204−6は、それぞれ、複数の貫通孔36−1〜36−6の上側ロータ端面35の側の上端のうちの外周側の一部をそれぞれ覆っている。
すなわち、複数の上側開口部203−1〜203−6のうちの第1上側開口部203−1は、第1貫通孔36−1の上端の全てを内部空間7に開放している。第1上側開口部203−1は、さらに、上側ロータ端面35のうちの第1貫通孔36−1に隣接する領域の全てを覆っている。複数の突出部204−1〜204−6のうちの第1突出部204−1は、第1貫通孔36−1の上端のうちの外周側の一部を覆っている。
複数の上側開口部203−1〜203−6のうちの第2上側開口部203−2は、第2貫通孔36−2の上端の全てを内部空間7に開放している。第2上側開口部203−2は、さらに、上側ロータ端面35のうちの第2貫通孔36−2に隣接する領域の全てを覆っている。複数の突出部204−1〜204−6のうちの第2突出部204−2は、第2貫通孔36−2の上端のうちの外周側の一部を覆っている。
複数の上側開口部203−1〜203−6のうちの第3上側開口部203−3は、第3貫通孔36−3の上端の全てを内部空間7に開放している。第3上側開口部203−3は、さらに、上側ロータ端面35のうちの第3貫通孔36−3に隣接する領域の全てを覆っている。複数の突出部204−1〜204−6のうちの第3突出部204−3は、第3貫通孔36−3の上端のうちの外周側の一部を覆っている。
複数の上側開口部203−1〜203−6のうちの第4上側開口部203−4は、第4貫通孔36−4の上端の全てを内部空間7に開放している。第4上側開口部203−4は、さらに、上側ロータ端面35のうちの第4貫通孔36−4に隣接する領域の全てを覆っている。複数の突出部204−1〜204−6のうちの第4突出部204−4は、第4貫通孔36−4の上端のうちの外周側の一部を覆っている。
複数の上側開口部203−1〜203−6のうちの第5上側開口部203−5は、第5貫通孔36−5の上端の全てを内部空間7に開放している。第5上側開口部203−5は、さらに、上側ロータ端面35のうちの第5貫通孔36−5に隣接する領域の全てを覆っている。複数の突出部204−1〜204−6のうちの第5突出部204−5は、第5貫通孔36−5の上端のうちの外周側の一部を覆っている。
複数の上側開口部203−1〜203−6のうちの第6上側開口部203−6は、第6貫通孔36−6の上端の全てを内部空間7に開放している。第6上側開口部203−6は、さらに、上側ロータ端面35のうちの第6貫通孔36−6に隣接する領域の全てを覆っている。複数の突出部204−1〜204−6のうちの第6突出部204−6は、第6貫通孔36−6の上端のうちの外周側の一部を覆っている。
比較例2の圧縮機は、下側ロータ端面34の複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6が下側ロータ端板32に覆われ、上側ロータ端面35の複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6が上側ロータ端板201に覆われている。このため、比較例2の圧縮機は、複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6と複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6との両方が内部空間7に露出していない。
図10は、実施例1〜実施例3の圧縮機を54kBtuの冷房能力を持つ冷凍サイクル装置に搭載したときの期間効率と比較例1〜比較例2の圧縮機を54kBtuの冷房能力を持つ冷凍サイクル装置に搭載したときの期間効率とを示す棒グラフである。図10の棒グラフの棒71の高さは、実施例1の圧縮機1が設けられる冷凍サイクル装置の期間効率を示している。棒72の高さは、実施例2の圧縮機が設けられる冷凍サイクル装置の期間効率を示している。棒73の高さは、実施例3の圧縮機が設けられる冷凍サイクル装置の期間効率を示している。棒74の高さは、比較例1の圧縮機が設けられる冷凍サイクル装置の期間効率を示している。棒75の高さは、比較例2の圧縮機が設けられる冷凍サイクル装置の期間効率を示している。
棒71と棒75とは、実施例1の圧縮機1の冷凍サイクルの期間効率が、比較例2の圧縮機の冷凍サイクルの期間効率より大きいことを示している。すなわち、棒71と棒75とは、複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6が露出することにより、期間効率が大きくなることを示している。
棒73と棒74とは、実施例3の圧縮機の冷凍サイクルの期間効率が、比較例1の圧縮機の冷凍サイクルの期間効率より大きいことを示している。すなわち、棒73と棒74とは、複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6が露出することにより、期間効率が大きくなることを示している。
図11は、実施例1〜実施例3の圧縮機を60kBtuの冷房能力を持つ冷凍サイクル装置に搭載したときの期間効率と比較例1〜比較例2の圧縮機を60kBtuの冷房能力を持つ冷凍サイクル装置に搭載したときの期間効率とを示す棒グラフである。図11の棒グラフの棒76の高さは、実施例1の圧縮機1が設けられる冷凍サイクル装置の期間効率を示している。棒77の高さは、実施例2の圧縮機が設けられる冷凍サイクル装置の期間効率を示している。棒78の高さは、実施例3の圧縮機が設けられる冷凍サイクル装置の期間効率を示している。棒79の高さは、比較例1の圧縮機が設けられる冷凍サイクル装置の期間効率を示している。棒80の高さは、比較例2の圧縮機が設けられる冷凍サイクル装置の期間効率を示している。
棒76と棒80とは、実施例1の圧縮機1の冷凍サイクルの期間効率が、比較例2の圧縮機の冷凍サイクルの期間効率より大きいことを示している。すなわち、棒76と棒80とは、複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6が露出することにより、期間効率が大きくなることを示している。
棒78と棒79とは、実施例3の圧縮機の冷凍サイクルの期間効率が、比較例1の圧縮機の冷凍サイクルの期間効率より大きいことを示している。すなわち、棒78と棒79とは、複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6が露出することにより、期間効率が大きくなることを示している。
実施例1〜3の圧縮機の期間効率が大きくなる理由としては、複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6または複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6が露出することにより、モータ部6の上下を接続する流路の流路抵抗が小さくなることが例示される。すなわち、図10の棒グラフと図11の棒グラフとは、複数の下側内周側隣接領域54−1〜54−6が露出することにより、複数の貫通孔36−1〜36−6を介してモータ部6の上下を接続する流路を高圧冷媒ガスが通過する流路抵抗が小さくなることを示している。図10の棒グラフと図11の棒グラフとは、さらに、複数の上側内周側隣接領域43−1〜43−6が露出することにより、複数の貫通孔36−1〜36−6を介してモータ部6の上下を接続する流路を高圧冷媒ガスが通過する流路抵抗が小さくなることを示している。
図12は、シャフト3が100rpmで回転するときの実施例1〜実施例3の圧縮機の吐油量と比較例1〜比較例2の圧縮機の吐油量とを示す棒グラフである。吐油量は、吐出管12を介して吐出される冷媒に冷凍機油が含まれる濃度を示している。図12の棒グラフの棒81の高さは、実施例1の圧縮機1の吐油量を示している。棒82の高さは、実施例2の圧縮機の吐油量を示している。棒83の高さは、実施例3の圧縮機の吐油量を示している。棒84の高さは、比較例1の圧縮機の吐油量を示している。棒85の高さは、比較例2の圧縮機の吐油量を示している。
棒81と棒84と棒85とは、シャフト3が100rpmで回転するときに、実施例1の圧縮機1の吐油量と比較例2の圧縮機の吐油量とが、比較例1の圧縮機の吐油量より小さいことを示している。実施例1の圧縮機1と比較例1の圧縮機と比較例2の圧縮機とは、ともに下側ロータ端板32を備え、ロータコア31の上側ロータ端面35を覆う上側ロータ端板が互いに異なっている。すなわち、実施例1の圧縮機1と比較例2の圧縮機とが備える上側ロータ端板33、201は、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端のうちの外周側の一部を覆う複数の突出部46−1〜46−6、204−1〜204−6が形成されている。これに対して、比較例1の圧縮機が備える上側ロータ端板61は、複数の突出部が形成されておらず、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端の外周側を覆わずに、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端の全てを内部空間7に開放している。このため、棒81と棒84と棒85とは、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端のうちの外周側の一部が覆われることにより、圧縮機の吐油量が低減されることを示し、複数の貫通孔36−1〜36−6を介してモータ部6の下部から上部に冷凍機油が通過する量が低減することを示している。
棒82と棒83とは、シャフト3が100rpmで回転するときに、実施例2の圧縮機との吐油量が、実施例3の圧縮機の吐油量より小さいことを示している。実施例2の圧縮機1と実施例3の圧縮機とは、ともに下側ロータ端板51を備え、ロータコア31の上側ロータ端面35を覆う上側ロータ端板が互いに異なっている。すなわち、実施例2の圧縮機が備える上側ロータ端板52は、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端のうちの外周側の一部を覆う複数の突出部56−1〜56−6が形成されている。これに対して、実施例3の圧縮機が備える上側ロータ端板61は、複数の突出部が形成されておらず、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端の外周側を覆わずに、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端の全てを内部空間7に開放している。このため、棒82と棒83とは、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端のうちの外周側の一部が覆われることにより、圧縮機の吐油量が低減されることを示し、複数の貫通孔36−1〜36−6を介してモータ部6の下部から上部に冷凍機油が通過する量が低減することを示している。
要するに、棒81〜棒85は、シャフト3が100rpmで回転するときに、実施例1〜実施例2の圧縮機と比較例2の圧縮機との吐油量が、実施例3の圧縮機と比較例1の圧縮機との吐油量より小さいことを示している。すなわち、棒81〜棒85は、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端のうちの外周側の一部が覆われることにより、圧縮機の吐油量が低減することを示し、複数の貫通孔36−1〜36−6を介してモータ部6の下部から上部に冷凍機油が通過する量が低減することを示している。
図13は、シャフト3が120rpmで回転するときの実施例1〜実施例3の圧縮機の吐油量と比較例1〜比較例2の圧縮機の吐油量とを示す棒グラフである。図13の棒グラフの棒86の高さは、実施例1の圧縮機1の吐油量を示している。棒87の高さは、実施例2の圧縮機の吐油量を示している。棒88の高さは、実施例3の圧縮機の吐油量を示している。棒89の高さは、比較例1の圧縮機の吐油量を示している。棒90の高さは、比較例2の圧縮機の吐油量を示している。
棒86と棒89と棒90とは、シャフト3が120rpmで回転するときに、実施例1の圧縮機1の吐油量と比較例2の圧縮機の吐油量とが、比較例1の圧縮機の吐油量より小さいことを示している。すなわち、棒86と棒89と棒90とは、図12の棒グラフの棒81と棒84と棒85と同様に、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端のうちの外周側の一部が覆われることにより、圧縮機の吐油量が低減されることを示し、複数の貫通孔36−1〜36−6を介してモータ部6の下部から上部に冷凍機油が通過する量が低減することを示している。
棒87と棒88とは、シャフト3が120rpmで回転するときに、実施例2の圧縮機との吐油量が、実施例3の圧縮機の吐油量より小さいことを示している。すなわち、棒87と棒88とは、図12の棒グラフの棒82と棒83と同様に、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端のうちの外周側の一部が覆われることにより、圧縮機の吐油量が低減されることを示し、複数の貫通孔36−1〜36−6を介してモータ部6の下部から上部に冷凍機油が通過する量が低減することを示している。
要するに、棒86〜棒90は、シャフト3が120rpmで回転するときに、実施例1〜実施例2の圧縮機と比較例2の圧縮機との吐油量が、実施例3の圧縮機と比較例1の圧縮機との吐油量より小さいことを示している。すなわち、棒86〜棒90は、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端のうちの外周側の一部が覆われることにより、圧縮機の吐油量が低減されることを示し、複数の貫通孔36−1〜36−6を介してモータ部6の下部から上部に冷凍機油が通過する量が低減することを示している。
すなわち、図12の棒グラフと図13の棒グラフとは、シャフト3の回転数が100rpmであっても、120rpmであっても、複数の貫通孔36−1〜36−6の上端のうちの外周側の一部が覆われることにより、複数の貫通孔36−1〜36−6を介してモータ部6の下部から上部に冷凍機油が通過する量が小さくなることを示している。
実施例4の圧縮機は、図14に示されているように、既述の実施例1の圧縮機1のロータコア31が他のロータコア91に置換され、下側ロータ端板32が他の下側ロータ端板92に置換され、上側ロータ端板33が他の上側ロータ端板93に置換されている。図14は、実施例4の圧縮機のロータを示す断面図である。ロータコア91は、ロータコア31と同様にして、概ね円柱状に形成され、図14に示されているように、シャフト3に固定されている。ロータコア91は、さらに、下側ロータ端面94と上側ロータ端面95と複数の貫通孔96−1〜96−6が形成されている。下側ロータ端面94は、ロータコア91のうちの円柱の一方の底面に対応する部位に形成され、ロータコア91のうちの圧縮機部5に対向する部位に形成されている。上側ロータ端面95は、ロータコア91のうちの円柱の他方の底面に対応する部位に形成され、ロータコア91のうちの下側ロータ端面94が形成されている側の反対側に形成されている。複数の貫通孔96−1〜96−6は、シャフト3の回転軸に平行である複数の直線にそれぞれ沿うように形成され、シャフト3の周りに等間隔に配置されている。複数の貫通孔96−1〜96−6は、下側ロータ端面94と上側ロータ端面95とを貫通するように、形成されている。
下側ロータ端板92は、概ね円板状に形成されている。下側ロータ端板92は、ロータコア91の下側ロータ端面94を覆うように、下側ロータ端面94に密着し、ロータコア91に固定されている。上側ロータ端板93は、概ね円板状に形成されている。上側ロータ端板93は、ロータコア91の上側ロータ端面95を覆うように、上側ロータ端面95に密着し、ロータコア91に固定されている。
図15(a)は、実施例4の圧縮機のロータを示す下面図であり、図15(b)は、実施例4の圧縮機のロータを示す上面図である。下側ロータ端面94は、図15(a)に示されているように、複数の下側内周側隣接領域97−1〜97−6を含んでいる。複数の下側内周側隣接領域97−1〜97−6は、それぞれ、複数の貫通孔96−1〜96−6より内周側に配置され、複数の貫通孔96−1〜96−6にそれぞれ隣接している。
ロータコア91は、複数の溝98−1〜98−6が形成されている。複数の溝98−1〜98−6は、複数の貫通孔96−1〜96−6の内壁面にそれぞれ形成されている。複数の溝98−1〜98−6は、それぞれ、下側ロータ端面94と上側ロータ端面95とを接続するように、形成されている(図14参照)。
複数の溝98−1〜98−6のうちの第1溝98−1は、複数の貫通孔96−1〜96−6のうちの第1貫通孔96−1の内壁面に形成されている。第1溝98−1は、さらに、第1貫通孔96−1の内壁面のうちの外周側の領域に形成され、その外周側の領域のうちのロータの回転方向99に対して後ろ側の端に形成されている。複数の溝98−1〜98−6のうちの第2溝98−2は、複数の貫通孔96−1〜96−6のうちの第2貫通孔96−2の内壁面に形成されている。第2溝98−2は、さらに、第2貫通孔96−2の内壁面のうちの外周側の領域に形成され、その外周側の領域のうちのロータの回転方向99に対して後ろ側の端に形成されている。
複数の溝98−1〜98−6のうちの第3溝98−3は、複数の貫通孔96−1〜96−6のうちの第3貫通孔96−3の内壁面に形成されている。第3溝98−3は、さらに、第3貫通孔96−3の内壁面のうちの外周側の領域に形成され、その外周側の領域のうちのロータの回転方向99に対して後ろ側の端に形成されている。複数の溝98−1〜98−6のうちの第4溝98−4は、複数の貫通孔96−1〜96−6のうちの第4貫通孔96−4の内壁面に形成されている。第4溝98−4は、さらに、第4貫通孔96−4の内壁面のうちの外周側の領域に形成され、その外周側の領域のうちのロータの回転方向99に対して後ろ側の端に形成されている。
複数の溝98−1〜98−6のうちの第5溝98−5は、複数の貫通孔96−1〜96−6のうちの第5貫通孔96−5の内壁面に形成されている。第5溝98−5は、さらに、第5貫通孔96−5の内壁面のうちの外周側の領域に形成され、その外周側の領域のうちのロータの回転方向99に対して後ろ側の端に形成されている。複数の溝98−1〜98−6のうちの第6溝98−6は、複数の貫通孔96−1〜96−6のうちの第6貫通孔96−6の内壁面に形成されている。第6溝98−6は、さらに、第6貫通孔96−6の内壁面のうちの外周側の領域に形成され、その外周側の領域のうちのロータの回転方向99に対して後ろ側の端に形成されている。
下側ロータ端板92は、下側開口部100が形成されている。下側開口部100は、円形に形成されている。下側開口部100は、ロータコア91がシャフト3に固定されるときに、シャフト3が貫通する。下側開口部100は、複数の貫通孔96−1〜96−6のうちの下側ロータ端面94の側の下端の全てを内部空間7に開放し、複数の貫通孔96−1〜96−6をそれぞれ内部空間7に連通させている。下側開口部100は、さらに、複数の溝98−1〜98−6のうちの下側ロータ端面94の側の下端の全てを内部空間7に開放し、複数の溝98−1〜98−6をそれぞれ内部空間7に連通させている。下側開口部100は、さらに、複数の下側内周側隣接領域97−1〜97−6の全てを内部空間7に露出させている。
上側ロータ端面95は、図15(b)に示されているように、複数の上側内周側隣接領域101−1〜101−6を含んでいる。複数の上側内周側隣接領域101−1〜101−6は、それぞれ、複数の貫通孔96−1〜96−6より内周側に配置され、複数の貫通孔96−1〜96−6にそれぞれ隣接している。
上側ロータ端板93は、上側開口部102と複数の突出部103−1〜103−6とが形成されている。上側開口部102は、円形に形成されている。上側開口部102は、ロータコア91がシャフト3に固定されるときに、シャフト3の上端を内部空間7に露出させている。上側開口部102は、複数の貫通孔96−1〜96−6のうちの上側ロータ端面95の側の端の一部を内部空間7に開放し、複数の貫通孔96−1〜96−6を内部空間7に連通させている。
複数の突出部103−1〜103−6は、複数の貫通孔96−1〜96−6の上側ロータ端面95の側の上端のうちの外周側の一部をそれぞれ覆っている。複数の突出部103−1〜103−6は、さらに、複数の溝98−1〜98−6のうちの上側ロータ端面95の側の上端の全てをそれぞれ覆っている。
すなわち、複数の突出部103−1〜103−6のうちの第1突出部103−1は、第1貫通孔96−1の上側ロータ端面95の側の上端のうちの外周側の一部を覆い、第1溝98−1のうちの上側ロータ端面95の側の上端の全てを塞いでいる。複数の突出部103−1〜103−6のうちの第2突出部103−2は、第2貫通孔96−2の上側ロータ端面95の側の上端のうちの外周側の一部を覆い、第2溝98−2のうちの上側ロータ端面95の側の上端の全てを塞いでいる。複数の突出部103−1〜103−6のうちの第3突出部103−3は、第3貫通孔96−3の上側ロータ端面95の側の上端のうちの外周側の一部を覆い、第3溝98−3のうちの上側ロータ端面95の側の上端の全てを塞いでいる。
複数の突出部103−1〜103−6のうちの第4突出部103−4は、第4貫通孔96−4の上側ロータ端面95の側の上端のうちの外周側の一部を覆い、第4溝98−4のうちの上側ロータ端面95の側の上端の全てを塞いでいる。複数の突出部103−1〜103−6のうちの第5突出部103−5は、第5貫通孔96−5の上側ロータ端面95の側の上端のうちの外周側の一部を覆い、第5溝98−5のうちの上側ロータ端面95の側の上端の全てを塞いでいる。複数の突出部103−1〜103−6のうちの第6突出部103−6は、第6貫通孔96−6の上側ロータ端面95の側の上端のうちの外周側の一部を覆い、第6溝98−6のうちの上側ロータ端面95の側の上端の全てを塞いでいる。
[実施例4の圧縮機の効果]
実施例4の圧縮機のロータコア91は、複数の貫通孔96−1〜96−6の内部のうちの回転方向99の後端に複数の溝98−1〜98−6がそれぞれ形成されている。上側ロータ端板93は、複数の溝98−1〜98−6のうちの上側ロータ端面95に接続される上端を塞ぐように形成されている。下側ロータ端板92は、複数の溝98−1〜98−6の下側ロータ端面94に接続される下端が内部空間7に連通するように、複数の溝98−1〜98−6の下端を開放している。
このような圧縮機によれば、複数の貫通孔96−1〜96−6を通過する冷凍機油を含む高圧冷媒ガスは、ロータコア91の回転に伴い複数の貫通孔96−1〜96−6内で冷媒ガスと冷凍機油との分離が促進される。分離された冷凍機油は、回転に伴って複数の溝98−1〜98−6の各々に向かって移動し、複数の溝98−1〜98−6に溜まる。実施例4の圧縮機は、複数の突出部103−1〜103−6が形成されていることにより、冷凍機油が複数の溝98−1〜98−6から内部空間7に流れ出ることを抑制し、内部空間7のうちのモータ部6の上部に供給される冷凍機油の量を低減することができる。実施例4の圧縮機は、内部空間7のうちのモータ部6の上部に供給される冷凍機油の量が低減されることにより、冷媒とともに後段の装置に吐出される冷凍機油の量を低減することができる。実施例4の圧縮機は、吐出される冷凍機油の量が低減することにより、内部空間7のうちのモータ部6の下部に供給される冷凍機油の量を増加させることができ、冷凍機油を高効率に油溜め8に戻し、圧縮機部5を適切に潤滑することができる。また、実施例4の圧縮機は、吐油量を低減することで、冷凍サイクル装置の熱交換器の熱交換効率を向上することができる。
実施例4の圧縮機は、複数の下側内周側隣接領域97−1〜97−6が露出していることにより、既述の実施例1、2の圧縮機と同様にして、高圧冷媒ガスがモータ部6の下部から複数の貫通孔96−1〜96−6の内部に進入するときの圧力損失を低減する。実施例4の圧縮機は、複数の上側内周側隣接領域101−1〜101−6が露出していることにより、既述の実施例2、3の圧縮機と同様にして、高圧冷媒ガスが複数の貫通孔96−1〜96−6から流れ出るときの圧力損失を低減することができる。実施例4の圧縮機は、複数の下側内周側隣接領域97−1〜97−6と複数の上側内周側隣接領域101−1〜101−6とが露出していることにより、複数の貫通孔96−1〜96−6を介してモータ部6の上下を接続する流路の長さを短縮することができる。実施例4の圧縮機は、その流路の長さが短縮することにより、その流路の圧力損失を低減することができる。このため、実施例4の圧縮機は、複数の突出部103−1〜103−6が形成された場合でも、高圧冷媒ガスがその流路を通過するときの圧力損失を低減することにより、その流路の圧力損失の増加を抑制することができる。実施例4の圧縮機は、その流路の圧力損失の増加を抑制することにより、冷媒を高効率に圧縮することができる。
ところで、既述の実施例1〜4の圧縮機の圧縮機部5は、ロータリー圧縮機から形成されているが、ロータリー圧縮機と異なる他の圧縮機に置換されてもよい。その圧縮機としては、スクロール圧縮機が例示される。実施例1〜4の圧縮機は、このような場合でも、複数の下側内周側隣接領域または複数の上側内周側隣接領域が内部空間7に露出することにより、複数の貫通孔の流路抵抗を低減し、冷媒を高効率に圧縮することができる。
以上、実施例を説明したが、前述した内容により実施例が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、実施例の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも1つを行うことができる。
1 :圧縮機
2 :容器
5 :圧縮機部
6 :モータ部
7 :内部空間
21 :ロータ
22 :ステータ
31 :ロータコア
32 :下側ロータ端板
33 :上側ロータ端板
34 :下側ロータ端面
35 :上側ロータ端面
36−1〜36−6:複数の貫通孔
42−1〜42−6:複数の下側開口部
43−1〜43−6:複数の上側内周側隣接領域
45−1〜45−6:複数の上側開口部
46−1〜46−6:複数の突出部
51 :下側ロータ端板
52 :上側ロータ端板
53 :下側開口部
54−1〜54−6:複数の下側内周側隣接領域
55 :上側開口部
56−1〜56−6:複数の突出部
61 :上側ロータ端板
63−1〜63−6:複数の上側開口部
91 :ロータコア
92 :下側ロータ端板
93 :上側ロータ端板
94 :下側ロータ端面
95 :上側ロータ端面
96−1〜96−6:複数の貫通孔
97−1〜97−6:複数の下側内周側隣接領域
98−1〜98−6:複数の溝
99 :回転方向
100 :下側開口部
101−1〜101−6:複数の上側内周側隣接領域
102 :上側開口部
103−1〜103−6:複数の突出部

Claims (5)

  1. ロータと、
    回転軸を中心に前記ロータを回転させるステータと、
    前記ロータが回転することにより冷媒を圧縮する圧縮機部と、
    前記ロータと前記ステータと前記圧縮機部とが格納される内部空間を形成する密閉容器とを備え、
    前記密閉容器は、圧縮された冷媒を外部へ吐出する吐出部を備え、
    前記ロータは、前記圧縮機部と前記吐出部との間に配置され、
    前記ロータは、
    前記冷媒が通過する複数の孔が形成されるロータコアと、
    前記ロータコアのうちの前記複数の孔の一端が形成される第1端面を覆う第1端板と、
    前記ロータコアのうちの前記複数の孔の他端が形成される第2端面を覆う第2端板とを有し、
    前記第1端板は、前記複数の孔を前記内部空間に連通させる第1開口部が形成され、
    前記第2端板は、前記複数の孔を前記内部空間に連通させる第2開口部が形成され、
    前記第1開口部または前記第2開口部の少なくとも一つは、前記第1端面または前記第2端面の前記複数の孔より前記回転軸に近い側の領域を前記内部空間に露出させ
    前記一端は、前記他端より前記圧縮機部に近い側に形成され、
    前記第1開口部は、前記一端を前記内部空間に開放するように形成され、
    前記第2開口部は、前記他端のうちの前記回転軸から遠い側の領域を覆う突出部が形成され
    圧縮機。
  2. 前記第1開口部は、前記複数の孔の全てを前記内部空間に連通する1つの孔から形成され
    前記1つの孔は、円形に形成され
    請求項1に記載の圧縮機。
  3. 前記第2開口部は、前記複数の孔の全てを前記内部空間に連通する他の1つの孔から形成され
    前記他の1つの孔は、円形に形成され、
    前記他の1つの孔の径は、前記1つの孔の径より小さい
    求項2に記載の圧縮機。
  4. 前記圧縮機部は、前記圧縮機部により圧縮された高圧冷媒ガスが前記一端から前記複数の孔の内部に進入するように、前記高圧冷媒ガスを吐出する吐出孔が前記ロータに向かって開口するように形成される
    請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の圧縮機。
  5. 前記ロータコアは、前記複数の孔の内壁面のうちの前記ロータが回転する方向に対して後ろ側に複数の溝がそれぞれ形成され、
    前記第2端板は、前記複数の溝のうちの前記第2端面に接続される端を塞ぐように形成される
    請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の圧縮機。
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