CN202451425U - 压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供能够在小型且大能力的压缩机中减少上油的压缩机。转子铁芯(31)的轴向厚度与压缩单元(2)的排出容积(CR)满足T/CR≤2.5的关系。第1平衡重(81)被配置成，在转子(30)旋转时，不与连接排出口(340a)的内缘的径向内侧部分(P1)和转子铁芯(31)的外周端缘(P2)的直线(L)交叉。

Description

压缩机

技术领域

本实用新型涉及例如在空调或冷藏库等中使用的压缩机。

背景技术

以往，存在如下的压缩机，该压缩机具有：密闭容器、配置在上述密闭容器内的压缩单元、以及配置在上述密闭容器内并经由轴驱动上述压缩单元的电动机(参照日本特许第4168506号公报：专利文献1)。

上述轴具有用于将从下部贮油槽吸上来的油送到外周的排气孔，以使从该排气孔吹出到外部的流体发生冲撞的方式，在上述电动机的转子铁芯设有平衡重。

但是，在上述现有的压缩机中，从上述压缩单元排出到外部的制冷剂气体也可能与平衡重发生冲撞。即，在从压缩单元排出的制冷剂气体从压缩单元朝向电动机的转子与定子之间的空气隙流动时，平衡重妨碍制冷剂气体的流动。由此，制冷剂气体的流速局部增加，使下部贮油槽的油涌上，存在油被带到压缩机外的问题(以下称为上油(油上がり))。

最近，要求尺寸小且具有大压缩能力的压缩机。在该压缩机中，通过减小转子铁芯的厚度来减小压缩机尺寸，但是，当减小转子铁芯的厚度时，转子与定子之间的空气隙的轴向长度缩短，油分离路径缩短。另一方面，通过增大压缩单元的排出容积来增大压缩能力，但是，当增大压缩单元的排出容积时，从压缩单元排出的制冷剂气体的流速增加。

这样，在小型且大能力的压缩机中，由于油分离路径的缩短和制冷剂气体流速的增加，存在上油进一步增加的倾向。

【专利文献1】日本特许第4168506号公报

实用新型内容

因此，本实用新型的课题在于，提供能够在小型且大能力的压缩机中减少上油的压缩机。

为了解决上述课题，本实用新型的压缩机的特征在于，该压缩机具有：密闭容器；压缩单元，其配置在上述密闭容器内；以及电动机，其配置在上述密闭容器内，并且经由轴驱动上述压缩单元，上述电动机的定子隔着空气隙配置于上述电动机的转子的径向外侧，上述定子的线圈卷绕于上述定子的定子铁芯，上述线圈是卷绕于各齿部的集中绕组，而不是跨越上述定子铁芯的多个齿部进行卷绕，上述转子的转子铁芯的轴向厚度T与上述压缩单元的排出容积CR满足T/CR≤2.5的关系，上述压缩单元在与上述转子铁芯对置的一侧具有排出口，该排出口将在上述压缩单元内被压缩后的制冷剂气体排出到上述压缩单元外，上述排出口的内缘中的径向内侧部分位于最接近上述轴的一侧，在包含所述径向内侧部分和上述轴的轴线的平面中，在利用直线连接上述径向内侧部分和上述转子铁芯的接近上述径向内侧部分的外周端缘时，在上述转子铁芯的靠上述压缩单元侧的端面设置的平衡重被配置成，在上述转子旋转时不与上述直线交叉。

根据该实用新型的压缩机，上述转子铁芯的轴向厚度T与上述压缩单元的排出容积CR满足T/CR≤2.5的关系，所以，能够通过减小转子铁芯的厚度来减小压缩机尺寸，并且，能够通过增大压缩单元的排出容积来增大压缩能力。

并且，上述平衡重被配置成，在转子旋转时，不与连接压缩单元的排出口与转子铁芯的外周端缘的直线交叉，所以，在制冷剂气体从排出口朝向空气隙流动时，平衡重不会妨碍制冷剂气体的流动。由此，制冷剂气体的流速不会增加，能够减少上油。

因此，在尺寸小且具有大压缩能力的压缩机中，能够减少上油。

并且，在一个实施方式的压缩机中，上述压缩单元具有：第1气缸，其具有第1气缸室；以及第2气缸，其具有第2气缸室。

根据该实施方式的压缩机，上述压缩单元是具有第1气缸和第2气缸的双气缸，所以，能够进一步增大压缩单元的排出容积，进一步增大压缩能力。

根据该实用新型的压缩机，上述转子的转子铁芯的轴向厚度T与上述压缩单元的排出容积CR满足T/CR≤2.5的关系，上述平衡重被配置成，在转子铁芯旋转时，不与连接压缩单元的排出口与转子铁芯的外周端缘的直线交叉，所以，在尺寸小且具有大压缩能力的压缩机中，能够减少上油。

附图说明

图1是示出本实用新型的压缩机的一个实施方式的剖视图。

图2是电动机的平面图。

图3是压缩单元的放大图。

图4是压缩机的主要部分放大图。

图5是示出平衡重的高度与上油率的关系的图解。

具体实施方式

下面，根据图示的实施方式详细说明本实用新型。

图1示出本实用新型的压缩机的一个实施方式的剖视图。如图1所示，该压缩机具有：密闭容器1；压缩单元2，其配置在该密闭容器1内；以及电动机3，其配置在上述密闭容器1内，并且经由轴12驱动上述压缩单元2。该压缩机是高压拱顶型的回转压缩机，在上述密闭容器1内，将上述压缩单元2配置在下方，将上述电动机3配置在上方。

上述电动机3是内转子型的电动机，具有转子30以及隔着空气隙G配置于该转子30的径向外侧的定子40。在转子30固定有轴12。

在上述密闭容器1安装有吸入制冷剂气体的吸入管11，在该吸入管11连接有储气筒10。即，上述压缩单元2从上述储气筒10通过上述吸入管11吸入制冷剂气体。

通过对与该压缩机一起构成作为冷冻系统的一例的空调机的未图示的冷凝器、膨胀机构、蒸发器进行控制，从而得到该制冷剂气体。

在上述压缩单元2内被压缩后的高温高压的制冷剂气体被排出到上述压缩单元2外并充满上述密闭容器1的内部，并且，通过上述电动机3的上述定子40与上述转子30之间的空气隙G等，从排出管13排出到密闭容器1的外部。在密闭容器1的下部的贮油部9中贮存有润滑油。

如图2和图3所示，上述转子30具有转子铁芯31以及沿轴向嵌入该转子铁芯31并沿周向排列的多个(在本实施方式中为6个)磁铁32。转子铁芯31例如由层叠的电磁钢板构成。

在上述转子铁芯31的靠压缩单元2侧的一个端面设有第1平衡重81，在转子铁芯31的另一个端面设有第2平衡重82。平衡重81、82的形状例如为圆形、马蹄形或U字状。另外，也可以在转子铁芯31的端面安装未图示的端板，在该端板设置平衡重81、82。

上述定子40具有与密闭容器1的内表面接触的定子铁芯41、以及卷绕于该定子铁芯41的线圈42。定子铁芯41例如由层叠的多个电磁钢板构成。

上述定子铁芯41具有圆筒部45以及多个(在本实施方式中为9个)齿部46。齿部46从圆筒部45的内周面向径向内侧突出并沿周向排列。在相邻的齿部46、46之间形成有槽部47。

上述线圈42是卷绕于各齿部46的集中绕组，而不是跨越多个上述齿部46进行卷绕。通过在线圈42中流过电流，从而借助电磁力使转子30旋转，通过转子30旋转，从而经由轴12驱动压缩单元2。

如图3所示，上述压缩单元2沿着上述轴12从电动机3侧起依次(按照从上到下的顺序)具有前盖50、第1气缸121、端板部件70、第2气缸221、后盖60。

上述前盖50和上述端板部件70分别安装于上述第1气缸121的上下的开口端。上述端板部件70和上述后盖60分别安装于上述第2气缸221的上下的开口端。

通过上述第1气缸121、上述前盖50和上述端板部件70形成第1气缸室122。通过上述第2气缸221、上述后盖60和上述端板部件70形成第2气缸室222。

上述前盖50具有环状的主体部51以及设于该主体部51的内周侧的凸台部52。上述轴12贯穿插入于上述凸台部52。在上述主体部51设有与上述第1气缸室122连通的排出口51a。

以相对于上述主体部51而位于上述第1气缸121的相反侧的方式，在上述主体部51安装有排出阀131。该排出阀131例如是簧片阀，对上述排出口51a进行开闭。

在上述主体部51，在上述第1气缸121的相反侧，以覆盖上述排出阀131的方式安装有平板状的内侧的前消声器140。上述凸台部52贯穿插入于上述内侧的前消声器140。

通过上述内侧的前消声器140和上述前盖50形成第1消声室142。上述第1消声室142与上述第1气缸室122经由上述排出口51a连通。

上述后盖60具有环状的主体部61、设于该主体部61的内周侧的凸台部62、以及设于上述主体部51的外周侧的周壁63。上述轴12贯穿插入于上述凸台部62。在上述主体部61设有与上述第2气缸室222连通的排出口61a。

以相对于上述主体部61而位于上述第2气缸221的相反侧的方式，在上述主体部61安装有(未图示的)排出阀，该排出阀对上述排出口61a进行开闭。

在上述主体部61，在上述第2气缸221的相反侧，以覆盖上述排出阀的方式安装有平板状的后消声器240。上述凸台部62贯穿插入于上述后消声器240。

通过上述后消声器240和上述后盖60形成第2消声室242。上述第2消声室242与上述第2气缸室222经由上述排出口61a连通。

在上述内侧的前消声器140，在上述前盖50的相反侧，以覆盖前消声器140的方式安装有杯状的外侧的前消声器340。通过上述内侧的前消声器140和上述外侧的前消声器340形成第3消声室342。

上述第1消声室142与上述第3消声室342通过在上述内侧的前消声器140形成的(未图示的)孔部而连通。

上述第2消声室242与上述第3消声室342通过在上述后盖60、上述第2气缸221、上述端板部件70、上述第1气缸121和上述前盖50形成的(未图示的)孔部而连通。

上述第3消声室342与上述外侧的前消声器340的外侧通过在上述外侧的前消声器340形成的孔部340a连通。详细地讲，该孔部340a的内表面由外侧的前消声器340的切槽的内表面和前盖50的凸台部52的外周面构成。

构成上述压缩单元2的各部件通过多个螺栓而被一体固定。轴12的一端侧支承于前盖50的凸台部52和后盖60的凸台部62，轴12成为悬臂构造。

在上述轴12设有配置在上述第1气缸室122内的第1偏心销126。在该第1偏心销126嵌入有第1辊127。该第1辊127被配置成能够沿着上述第1气缸室122的内表面而绕上述第1气缸室122的中心轴线公转，利用该第1辊127的公转运动进行压缩作用。

在上述轴12设有配置在上述第2气缸室222内的第2偏心销226。在该第2偏心销226嵌入有第2辊227。该第2辊227被配置成能够沿着上述第2气缸室222的内表面而绕上述第2气缸室222的中心轴线公转，利用该第2辊227的公转运动进行压缩作用。

上述第1偏心销126和上述第2偏心销226位于相对于上述轴12的旋转轴线错开180°的位置。

接着，说明上述压缩单元2的压缩作用。

首先，在上述第1气缸室122的压缩作用中，上述第1偏心销126与上述轴12一起偏心旋转，嵌合于上述第1偏心销126的上述第1辊127以使该第1辊127的外周面与上述第1气缸室122的内周面相切的方式进行公转。

于是，从一个上述吸入管11将低压制冷剂气体吸入到上述第1气缸室122，在上述第1气缸室122内进行压缩而成为高压后，从上述前盖50的排出口51a排出高压制冷剂气体。

然后，从上述排出口51a排出的制冷剂气体经由上述第1消声室142和上述第3消声室342，从外侧的前消声器340的排出口340a排出到外侧的前消声器340的外部。

另一方面，上述第2气缸室222的压缩作用与上述第1气缸室122的压缩作用相同。即，从另一个上述吸入管11将低压制冷剂气体吸入到上述第2气缸室222，在上述第2气缸室222内利用上述第2辊227的公转运动对制冷剂气体进行压缩，使该高压制冷剂气体经由上述第2消声室242和上述第3消声室342，从外侧的前消声器340的排出口340a排出到外侧的前消声器340的外部。

即，在上述压缩单元2内被压缩后的制冷剂气体从设于压缩单元2的与转子铁芯31对置的一侧的排出口340a排出到压缩单元2外。另外，第1气缸室122的压缩作用和第2气缸室222的压缩作用处于错开180°的相位。

如图3和图4所示，上述转子铁芯31的轴向厚度T与上述压缩单元2的排出容积CR满足T/CR≤2.5的关系。压缩单元2的排出容积CR是指第1气缸121的第1气缸室122和第2气缸221的第2气缸室222的排出容积。

即，在该压缩机中，能够通过减小转子铁芯31的厚度来减小压缩机尺寸，并且，能够通过增大压缩单元2的排出容积来增大压缩能力。这样，该压缩机成为尺寸小且具有大压缩能力的压缩机。

如图4所示，设上述外侧的前消声器340的排出口340a的开口侧的内缘中的位于最接近轴12的一侧的部分为径向内侧部分P1。在包含径向内侧部分P1和轴12的轴线的平面中，利用直线L连接径向内侧部分P1和上述转子铁芯31的接近径向内侧部分P1的外周端缘P2。此时，在转子铁芯31的靠压缩单元2侧的端面设置的第1平衡重81被配置成，在转子30旋转时不与直线L交叉。

因此，在压缩单元2内的制冷剂气体从排出口340a朝向空气隙G流动时，第1平衡重81不会妨碍制冷剂气体的流动。由此，制冷剂气体的流速不会增加，抑制贮油部9(参照图1)的油涌上，能够减少上油。

这里，进行如下实验：改变上述第1平衡重81的高度H，求出第1平衡重81与直线L交叉时和不与直线L交叉时的上油率。图5示出该实验的结果。横轴示出第1平衡重81的高度[mm]，纵轴示出上油率[wt％]。

如图5所示，平衡重81的高度为3.5mm、4mm、5mm时的第1图解线L1的梯度小于平衡重81的高度为6mm、7mm、8mm时的第2图解线L2的梯度。

作为其原因，在平衡重81的高度为3.5mm、4mm、5mm时，平衡重81不与直线L交叉，所以，从排出口340a排出的制冷剂气体不与平衡重81发生干涉。即，此时的上油的大部分是由于平衡重81的搅拌而引起的。因此，第1图解线L1的梯度小。

另一方面，在平衡重81的高度为6mm、7mm、8mm时，平衡重81与直线L交叉，所以，从排出口340a排出的制冷剂气体与平衡重81发生干涉。即，此时的上油的大部分是由于平衡重81的搅拌和平衡重81与制冷剂气体发生干涉而引起的。因此，第2图解线L2的梯度大。

总之，在平衡重81的高度为5.8mm时，平衡重81与直线L相接，平衡重81开始与制冷剂气体发生干涉。以平衡重81的高度为5.8mm时为界，当大于5.8mm时，上油率的增加程度上升。平衡重81的高度5.8mm成为第1图解线L1与第2图解线L2的梯度变化点C。

根据上述结构的压缩机，上述转子铁芯31的轴向厚度T与上述压缩单元2的排出容积CR满足T/CR≤2.5的关系，第1平衡重81被配置成在转子30旋转时不与直线L交叉，所以，在尺寸小且具有大压缩能力的压缩机中，能够减少上油。

并且，上述压缩单元2是具有第1气缸121和第2气缸221的双气缸，所以，能够进一步增大压缩单元2的排出容积，进一步增大压缩能力。

另外，本实用新型不限于上述实施方式。例如，作为压缩单元，除了回转型以外，还可以使用涡旋型和往复型。

并且，在上述实施方式中，对双气缸的压缩单元进行了说明，但是，本实用新型还能够应用于单气缸的压缩单元。具体而言，单气缸的压缩单元具有前盖、气缸、后盖、前消声器。

标号说明

1：密闭容器；2：压缩单元；3：电动机；12：轴；30：转子；31：转子铁芯；32：磁铁；40：定子；41：定子铁芯；42：线圈；46：齿部；50：前盖；60：后盖；81：第1平衡重；82：第2平衡重；121：第1气缸；122：第1气缸室；140：内侧的前消声器；221：第2气缸；222：第2气缸室；240：后消声器；340：外侧的前消声器；340a：排出口；G：空气隙；T：(转子铁芯的)厚度；P1：(排出口的)径向内侧部分；P2：(转子铁芯的)外周端缘；L：直线。

Claims (2)

1.一种压缩机，其特征在于，该压缩机具有：

密闭容器(1)；

压缩单元(2)，其配置在上述密闭容器(1)内；以及

电动机(3)，其配置在上述密闭容器(1)内，并且经由轴(12)驱动上述压缩单元(2)，

上述电动机(3)的定子(40)隔着空气隙(G)配置于上述电动机(3)的转子(30)的径向外侧，

上述定子(40)的线圈(42)卷绕于上述定子(40)的定子铁芯(41)，

上述线圈(42)是卷绕于各齿部(46)的集中绕组，而不是跨越上述定子铁芯(41)的多个齿部(46)进行卷绕，

上述转子(30)的转子铁芯(31)的轴向厚度(T)与上述压缩单元(2)的排出容积(CR)满足T/CR≤2.5的关系，

上述压缩单元(2)在与上述转子铁芯(31)对置的一侧具有排出口(340a)，该排出口(340a)将在上述压缩单元(2)内被压缩后的制冷剂气体排出到上述压缩单元(2)外，

上述排出口(340a)的内缘中的径向内侧部分(P1)位于最接近上述轴(12)的一侧，在包含所述径向内侧部分(P1)和上述轴(12)的轴线的平面中，在利用直线(L)连接上述径向内侧部分(P1)和上述转子铁芯(31)的接近上述径向内侧部分(P1)的外周端缘(P2)时，

在上述转子铁芯(31)的靠上述压缩单元(2)侧的端面设置的平衡重(81)被配置成，在上述转子(30)旋转时不与上述直线(L)交叉。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，

上述压缩单元(2)具有：

第1气缸(121)，其具有第1气缸室(122)；以及

第2气缸(221)，其具有第2气缸室(222)。

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