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Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen hermetischen Rotationskompressor.
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Hintergrund
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Hermetische Rotationskompressoren enthalten als Hauptkomponenten einen hermetischen Behälter, einen elektrischen Motor, der in dem hermetischen Behälter vorgesehen ist, und eine Kompressionseinheit, die in dem hermetischen Behälter angeordnet ist und durch den elektrischen Motor angetrieben wird, um ein Kältemittelgas zu verdichten. Der elektrische Motor enthält einen Rotor, der fest an einer Kurbelwelle angebracht ist, die sich von einer Pendelrolle in der Kompressionseinheit erstreckt, und einen Stator, der an dem hermetischen Behälter befestigt ist. Ein derartiger hermetischer Rotationskompressor saugt das Kältemittelgas in die Kompressionseinheit und verdichtet das Kältemittelgas durch Drehen des Rotors, um die Kurbelwelle zu drehen, und dreht hierdurch die an der Kurbelwelle vorgesehene Pendelrolle. Das verdichtete Kältemittelgas wird in den hermetischen Behälter ausgegeben, um durch den Spalt zwischen dem hermetischen Behälter und dem Stator und den Spalt zwischen dem Rotor und dem Stator hindurchzugehen, und wird durch ein Ausgaberohr zu einer Kühlvorrichtung geliefert. In dem hermetischen Behälter gespeichertes Schmieröl wird durch die Druckzuführungsaktion eines Ölrührers (verdrehte Platte) in einen Durchgang in der Kurbelwelle, der in der Kurbelwelle vorgesehen ist, während der Drehung der Kurbelwelle angehoben und als ein Dichtöl und ein Schmieröl zu Gleitbereichen der Kompressionseinheit und dergleichen geliefert.
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Ein hermetischer Rotationskompressor mit einer derartigen Konfiguration bewirkt eine Verformung der Kurbelwelle, da das Drehmoment zunimmt, wenn das Kältemittel verdichtet wird, und das Drehmoment abnimmt, wenn das Hochdruck-Kältemittel ausgegeben wird. Die Verformung der Kurbelwelle ergibt sich aus der Last, die die Kurbelwelle von der Pendelrolle empfängt, und wird während der Drehung bei höheren Geschwindigkeiten und unter höheren Lasten vergrößert. Als eine Folge werden Vibrationen und Geräusche erzeugt.
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Um derartige Vibrationen und Geräusche zu mindern, enthalten herkömmliche hermetische Rotationskompressoren typischerweise Komponenten, die als Ausgleichsgewichte bezeichnet werden und an den axialen Enden des Rotors angebracht sind. Hier bestehen die Ausgleichsgewichte wünschenswerterweise aus einem Material, das ein hohes spezifisches Gewicht hat und einem magnetischen Fluss von dem Rotor nicht ermöglicht, durch dieses hindurchzugehen (geringe magnetische Permeabilität), und Messing wird typischerweise verwendet. Das Messing ist jedoch kostenaufwendig, und es ist erwünscht, kein Messing zu verwenden, um die Kosten zu senken.
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Um auf die Ausgleichsgewichte zu verzichten, hat ein herkömmlicher Rotor, der im Patentdokument 1 beschrieben ist, eine Durchgangsöffnung, die mit Bezug auf das Wellenloch als die Mitte nicht ausgewuchtet ist, in zumindest einem axialen Ende des Rotors. Diese im Patentdokument 1 beschriebene Konfiguration nach dem Stand der Technik ermöglicht, dass der Rotor die Wirkung der Ausgleichsgewichte erzeugt.
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In der
US 7 598 650 B2 ist der Motormechanismus eines DC-Wechselrichter-gespeisten Kompressors beschrieben. Der Motorrotor umfasst dabei drei Rotorschichten, wobei die Rotorschichten jeweils aus einer Vielzahl von Rotoreinheiten bestehen. Die Rotoreinheiten haben einen Kurbelwellendurchgang in der Mitte der Rotoreinheiten liegt und jede Rotoreinheit weist mindestens einen Magnetschlitz auf, der an jeder Vierteloberfläche der Rotoreinheiten einen Permanentmagneten anbringt. Durch Einstellen der Höhen der jeweiligen Rotorschicht kann ein dynamisches Auswuchten erreicht werden.
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Zitatliste
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Patentliteratur
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Patentdokument 1: japanische Patentanmeldungs-Offenlegungs-schrift
JP H01-152935 A -
Kurzbeschreibung
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Technisches Problem
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Eine nicht ausgewuchtete Durchgangsöffnung auf der Innenseite der Rotoroberfläche gemäß der herkömmlichen, im Patentdokument 1 beschriebenen Technik ist weniger wirksam hinsichtlich der Vermeidung von Vibrationen (das heißt, die Wirkung des Aufhebens der Verformungskraft der Kurbelwelle, die wirksam ist, wenn die Kompressionseinheit das Kältemittel verdichtet) im Vergleich zu dem Fall, in welchem die Ausgleichsgewichte verwendet werden, und erfordert daher eine größere Kraft, um die Vibrationen zu vermeiden. Wie vorstehend beschrieben ist, ist die herkömmliche Technik dahingehend problematisch, dass sie nicht die Kosten verringern kann und nicht die vibrationsmindernde Wirkung in einem ähnlichen Ausmaß wie in dem Fall der Verwendung von Ausgleichsgewichten erzielen kann.
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorstehenden Probleme gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen hermetischen Rotationskompressor zu schaffen, der die Fähigkeit zum Verringern von Kosten und zum Mindern von Vibrationen vorsehen kann.
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Lösung des Problems
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Um die vorbeschriebenen Probleme zu überwinden und die Aufgabe zu lösen, enthält ein hermetischer Rotationskompressor nach der vorliegenden Erfindung: eine Kompressionseinheit, die Kältemittelgas verdichtet; einen elektrischen Motor, der die Kompressionseinheit antreibt; einen hermetischen Behälter, der die Kompressionseinheit und den elektrischen Motor aufnimmt und das Kältemittel enthält; und eine Kurbelwelle, die sich von der Kompressionseinheit zu dem elektrischen Motor erstreckt und auf einem Rotor des elektrischen Motors vorgesehen ist. Der Rotor hat zwei innere Umfangsbereiche mit großem Durchmesser, die an zwei Achsenendbereichen des Rotors gebildet sind, wobei die inneren Umfangsbereiche mit großem Durchmesser innere Durchmesser haben, die größer als ein innerer Durchmesser eines axialen Mittelbereichs des Rotors sind, die inneren Umfangsbereiche mit großem Durchmesser Mitten der inneren Durchmesser haben, die mit Bezug auf eine Drehachsenlinie der Kurbelwelle in einer axialen Richtung versetzt sind, und die Kurbelwelle einen ersten Durchgang und einen zweiten Durchgang hat, welche erste Durchgang in der Kurbelwelle gebildet ist und dem Kältemittel ermöglicht, durch den ersten Durchgang zu strömen, welcher zweite Durchgang eine Kommunikation zwischen dem ersten Durchgang und zumindest einer Ausgabeöffnung, die in einer äußeren Umfangsfläche der Kurbelwelle gebildet ist, herstellt, wobei die zumindest eine Ausgabeöffnung an einer Position gebildet ist, die einer inneren Umfangsfläche von einem der beiden inneren Umfangsbereiche mit großem Durchmesser zugewandt ist und der eine innere Umfangsbereich mit großem Durchmesser sich auf einer Seite der Kompressionseinheit befindet.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bewirkt, dass Kältemittel von einer Kompressionseinheit während der Drehung angehoben wird, um auf eine innere Umfangsfläche von Innendurchmesserbereichen, die an beiden axialen Endbereichen eines Rotors gebildet sind, herauszuströmen, so dass hierdurch eine Verformungskraft einer Welle aufgehoben wird, und erzielt dadurch eine Wirkung der Verringerung von Kosten und der Minderung von Vibrationen.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Diagramm von Hauptkomponenten eines hermetischen Rotationskompressors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine Seitenansicht eines in 1 illustrierten Rotors.
- 3 ist eine Draufsicht auf den in 1 illustrierten Rotor.
- 4 ist ein Konfigurationsdiagramm einer in 1 illustrierten Kurbelwelle.
- 5 ist ein Diagramm zum Erläutern der Beziehung zwischen einem in der Kurbelwelle vorgesehenen Gasentlüftungsloch und einem inneren Umfangsbereich mit großem Durchmesser, der in dem Rotor gebildet ist.
- 6 ist ein erstes Diagramm zum Erläutern der Arbeitsweise des hermetischen Rotationskompressors nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 7 ist ein zweites Diagramm zum Erläutern der Arbeitsweise des hermetischen Rotationskompressors nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 8 ist ein Diagramm einer beispielhaften Modifikation der Kurbelwelle nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 9 ist ein Diagramm, das das innere Modell eines typischen Kompressors illustriert.
- 10 ist ein Diagramm eines Rotors, der derart konfiguriert ist, dass das bei einem in 9 illustrierten Rotor gefundene Problem gelöst wird.
- 11 ist ein Konfigurationsdiagramm einer in einem hermetischen Rotationskompressor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthaltenen Kurbelwelle.
- 12 ist ein Diagramm zum Erläutern der Arbeitsweise des hermetischen Rotationskompressors nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Ausführungsbeispiele eines hermetischen Rotationskompressors gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun im Einzelnen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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1 ist ein Diagramm von Hauptkomponenten eines hermetischen Rotationskompressors nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Seitenansicht eines in 1 illustrierten Rotors. 3 ist eine Draufsicht auf den in 1 illustrierten Rotor. 4 ist ein Konfigurationsdiagramm einer in 1 illustrierten Kurbelwelle. 5 ist ein Diagramm zum Erläutern der Beziehung zwischen einem Gasentlüftungsloch, das in der Kurbelwelle vorgesehen ist, und einem inneren Umfangsbereich mit großem Durchmesser, der in dem Rotor gebildet ist. 6 ist ein erstes Diagramm zum Erläutern der Arbeitsweise des hermetischen Rotationskompressors nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 7 ist ein zweites Diagramm zum Erläutern der Arbeitsweise des hermetischen Rotationskompressors nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In 1 sind eine Kompressionseinheit 20 und ein Rotor 1 als Hauptkomponenten des hermetischen Rotationskompressors illustriert. Die Kompressionseinheit 20 ist in einem hermetischen Behälter (nicht illustriert) vorgesehen, der Schmieröl enthält und Kältemittelgas verdichtet. Der Rotor 1 ist fest an einer Kurbelwelle 2 angebracht, die sich von der Kompressionseinheit 20 weg erstreckt. Der Rotor 1 enthält einen Permanentmagneten und einen laminierten Kern und ist auf der Seite des inneren Durchmessers eines nicht dargestellten Stators angeordnet. Die Kurbelwelle 2 dreht sich zusammen mit dem Rotor 1, und eine Pendelrolle 22, die in der Kompressionseinheit 20 vorgesehen ist, ist an der Kurbelwelle 2 in ihrem unteren Bereich angebracht. Die Kurbelwelle 2 wird später im Einzelnen beschrieben.
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Gemäß 2 hat der Rotor 1 einen inneren Umfangsbereich 6 mit kleinem Durchmesser, einen oberen inneren Umfangsbereich 5a mit großem Durchmesser und einen unteren inneren Umfangsbereich 5b mit großem Durchmesser, die auf der Seite des inneren Durchmessers des Rotors 1 gebildet sind. Der innere Umfangsbereich 6 mit kleinem Durchmesser ist in einem axial mittleren Bereich (axialer mittlerer Bereich 1d) des Rotors 1 gebildet und hat einen inneren Durchmesser, der im Wesentlichen identisch mit dem äußeren Durchmesser der Kurbelwelle 2 ist. Die obere innere Umfangsbereich 5a mit großem Durchmesser ist an einem Ende (oberer Achsenendbereich 1b) des Rotors 1 auf der der Kompressionseinheit 20 entgegengesetzten Seite gebildet. Der untere innere Umfangsbereich 5b mit großem Durchmesser ist an einem Ende (unterer Achsenendbereich 1c) des Rotors 1 auf der Seite der Kompressionseinheit 20 gebildet.
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3 ist eine Ansicht des unteren inneren Umfangsbereichs 5b mit großem Durchmesser und des inneren Umfangsbereichs 6 mit kleinem Durchmesser, wobei der Rotor 1 von der Seite der Kompressionseinheit 20 aus betrachtet wird. In dem illustrierten Beispiel ist der obere innere Umfangsbereich 5a mit großem Durchmesser weggelassen. Auf diese Weise haben der obere innere Umfangsbereich 5a mit großem Durchmesser und der untere innere Umfangsbereich 5b mit großem Durchmesser innere Durchmesser, die größer als der innere Durchmesser des inneren Umfangsbereichs 6 mit kleinem Durchmesser sind, wobei ihre Mitten 11 mit Bezug auf eine Rotationsachsenlinie 10 in einer radialen Richtung (der durch den Pfeil angezeigten Richtung) derart versetzt sind, dass der Gewichtsausgleich des Rotors 1 eine Unwucht erhält.
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Gemäß 4 hat die Kurbelwelle 2 einen Durchgang 14 für das Kältemittel oder das Schmieröl (nachfolgend als „Kältemittel oder dergleichen“) bezeichnet, der sich von dem unteren Ende der Kurbelwelle 2 aus aufwärts erstreckt. Ein Ölrührer 8 ist in dem Durchgang 14 in dessen unterem Bereich vorgesehen, um das Schmieröl, das in dem hermetischen Behälter in dessen unterem Bereich gespeichert ist, aufwärts durch den Durchgang 14 mit Druck zuzuführen. Die Kurbelwelle 2 hat auch ein Ölzuführungsloch 2b und ein Gasentlüftungsloch 2a, das oberhalb des Ölzuführungslochs 2b positioniert ist.
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Das Ölzuführungsloch 2b ist oberhalb der Pendelrolle 22 gebildet, um eine Verbindung zwischen einer äußeren Umfangsfläche 2c der Kurbelwelle 2 und dem Durchgang 14 zur Verfügung zu stellen, und hat Ausgabeöffnungen 2d, die auf der Seite der äußeren Umfangsfläche 2c sind, positioniert innerhalb der Kompressionseinheit 20. Wenn die Kurbelwelle 2 sich dreht, wird das in dem hermetischen Behälter enthaltene Schmieröl durch die Druckzuführungsaktion des Ölrührers 8 von dem unteren Ende des Durchgangs 14 aus mit Druck aufwärts befördert. Das Schmieröl wird dann von dem Ölzuführungsloch 2b, das innerhalb der Kompressionseinheit 20 positioniert ist, ausgegeben, um zu der Kompressionseinheit 20 und anderen Gleitbereichen geliefert zu werden. Dies erhält die Luftdichtheit jedes gleitenden Bereichs aufrecht und erzeugt den Schmiervorgang.
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Das Gasentlüftungsloch 2a ist derart gebildet, dass es durch die Kurbelwelle 2 hindurchgeht und mit dem Durchgang 14 verbunden ist. Das Gasentlüftungsloch 2a hat Ausgabeöffnungen 2e in der äußeren Umfangsfläche 2c der Kurbelwelle 2. Die Ausgabeöffnungen 2e sind derart gebildet, dass sie einer inneren Umfangsfläche 4b des unteren inneren Umfangsbereichs 5b mit großem Durchmesser des Rotors 1 zugewandt sind.
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5 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen dem unteren inneren Umfangsbereich 5b mit großem Durchmesser und dem Gasentlüftungsloch 2a illustriert, wenn der Rotor 1 von der Seite der Kompressionseinheit 20 aus betrachtet wird. Wie vorstehend beschrieben ist, ist die Mitte 11 des unteren inneren Umfangsbereichs 5b mit großem Durchmesser mit Bezug auf die Rotationsachsenlinie 10 in der radialen Richtung versetzt (siehe 3). Das Gasentlüftungsloch 2a hat die Ausgabeöffnungen 2e in der äußeren Umfangsfläche 2c der Kurbelwelle 2 in der Richtung, in der der untere innere Umfangsbereich 5b mit großem Durchmesser versetzt ist (der durch den Pfeil angezeigten Richtung), und in der Richtung entgegengesetzt zu dem Pfeil.
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Die Arbeitsweise wird nun mit Bezug auf 6 beschrieben. Der Rotor 1 dreht sich, um über die Kurbelwelle 2 das Kältemittel in der Kompressionseinheit 20 zu verdichten. Das verdichtete Hochdruck-Kältemittel wird von Ausgaberohren (nicht illustriert), die in der oberen Oberfläche der Kompressionseinheit vorgesehen sind, ausgegeben. Das Schmieröl, das in einem unteren Bereich der Kompressionseinheit 20 verbleibt, wird durch den Ölrührer 8 in dem Durchgang 14 angehoben und von dem Ölzuführungsloch 2b ausgegeben. Somit wird verhindert, dass Probleme wie das Blockieren aufgrund von Reibung der Kompressionseinheit 20 auftreten.
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Das Kältemittel oder dergleichen, das durch den Durchgang 14 hindurchgeht, wird von dem Gasentlüftungsloch 2a ausgegeben. Hier wirkt, wenn das Kältemittel oder dergleichen, das unter Druck durch den Durchgang 14 zugeführt wird, von den Ausgabeöffnungen 2e des Gasentlüftungslochs 2a ausgegeben wird, eine Zentrifugalkraft aufgrund der Drehung der Kurbelwelle 2 auf das Kältemittel oder dergleichen. Die Ausgabeöffnungen 2e des Gasentlüftungslochs 2a sind an den Positionen gebildet, die der inneren Umfangsfläche 4b des unteren inneren Umfangsbereichs 5b mit großem Durchmesser des Rotors 1 zugewandt sind. Daher kollidiert das Kältemittel oder dergleichen unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft mit der inneren Umfangsfläche 4b des unteren inneren Umfangsbereichs 5b mit großem Durchmesser.
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Da der Rotor 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die inneren Umfangsbereiche (5a und 5b) hat, die an den Achsenendbereichen (1b und 1c) derart gebildet sind, dass der Gewichtsausgleich eine Unwucht erhält, kann die Verformungskraft der Kurbelwelle 2, die wirksam wird, wenn die Kompressionseinheit 20 das Kältemittel verdichtet, aufgehoben werden. Somit können die Vibrationen und Geräusche herabgesetzt werden.
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In dem Rotor 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Ausgabeöffnungen 2e des Gasentlüftungslochs 2a in der Richtung vorgesehen, in der der untere innere Umfangsbereich 5b mit großem Durchmesser versetzt ist, und in der entgegengesetzten Richtung. Daher ist, wie in 7 illustriert ist, ein Spielraum W1 zwischen der inneren Umfangsfläche 4b des unteren inneren Umfangsbereichs 5b mit großem Durchmesser und einer der Ausgabeöffnungen 2e größer als ein Spielraum W2 zwischen der inneren Umfangsfläche 4b des unteren inneren Umfangsbereichs 5b mit großem Durchmesser und einer der anderen Ausgabeöffnungen 2e.
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Aufgrund dieser Konfiguration trifft das Kältemittel oder dergleichen, das von der Ausgabeöffnung 2e auf der Seite des Spielraums W2 ausgegeben wird, auf die innere Umfangsfläche 4b des unteren inneren Umfangsbereichs 5b mit großem Durchmesser, bevor es zu der Kompressionseinheit 20 hin fällt, während das Kältemittel oder dergleichen, das von der Ausgabeöffnung 2e auf der Seite des Spielraums W1 ausgegeben wird, nicht auf die innere Umfangsfläche 4b des unteren inneren Umfangsbereichs 5b mit großem Durchmesser trifft. Somit wirkt, da das Kältemittel oder dergleichen unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft der Kurbelwelle 2 auf die innere Umfangsfläche 4b des unteren inneren Umfangsbereichs 5b mit großem Durchmesser trifft, seine Ausströmkraft als eine Kraft zum Dezentrieren der Kurbelwelle 2. Als eine Folge kann eine weitere Minderungswirkung auf die Vibrationen und Geräusche erwartet werden.
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Wenn sich der Rotor 1 mit hoher Geschwindigkeit dreht, trifft das Schmieröl, das von der Ausgabeöffnung 2e auf der Seite des Spielraums W1 ausgegeben wird, auf die innere Umfangsfläche 4b des unteren inneren Umfangsbereichs 5b mit großem Durchmesser, bevor es zu der Kompressionseinheit 20 hin fällt. Wenn das Schmieröl über die innere Umfangsfläche 4b hinaus zu der äußeren Umfangsseite zerstreut wird, ohne die innere Umfangsfläche 4b des unteren inneren Umfangsbereichs 5b mit großem Durchmesser zu treffen, können Ausgabelöcher 21, die in dem oberen Bereich der Kompressionseinheit 20 gebildet sind, durch das Schmieröl blockiert werden. Wenn die Ausgabelöcher 21 durch das Schmieröl blockiert werden, kann das Kältemittel, das verdichtet wurde, um einen hohen Druck zu haben, unter Schwierigkeiten aus den Ausgabelöchern 21 ausgegeben werden; somit kann sich eine Verschlechterung des Leistungsvermögens des Kompressors ergeben. In dem Rotor 1 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Ausgabeöffnungen 2e des Gasentlüftungslochs 2a der inneren Umfangsfläche 4b des unteren inneren Umfangsbereichs 5b mit großem Durchmesser des Rotors 1 zugewandt. Hierdurch wird die Fähigkeit erhalten, zu verhindern, dass das von dem Gasentlüftungsloch 2a ausgegebene Schmieröl über die innere Umfangsfläche 4b des unteren inneren Umfangsbereichs 5b mit großem Durchmesser hinaus zu der äußeren Umfangsseite zerstreut wird. Daher besteht, selbst in einem Fall, in welchem die Ausgabelöcher 21 der Kompressionseinheit an den Positionen wie in 7 illustriert vorgesehen sind (auf der radial äußeren Seite der inneren Umfangsfläche 4b des unteren inneren Umfangsbereichs 5b mit großem Durchmesser), kein Potenzial für die Ausgabelöcher 21, durch das Schmieröl blockiert zu werden.
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9 ist ein Diagramm, das das innere Modell eines gewöhnlichen Kompressors illustriert. In einem Rotor 1A, der wie in 9 illustriert konfiguriert ist, sind die inneren Durchmesser eines oberen inneren Umfangsbereichs 5a-1 mit großem Durchmesser und eines unteren inneren Umfangsbereichs 5b-1 mit großem Durchmesser in der radialen Richtung nicht versetzt. Ein Kompressor mit einer derartigen Konfiguration erfährt Drehmomentschwankungen, da das Drehmoment zunimmt, wenn das Kältemittel verdichtet wird, und das Drehmoment abnimmt, wenn das Hochdruck-Kältemittel ausgegeben wird, und als eine Folge werden die Vibrationen und Geräusche erzeugt.
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10 ist ein Diagramm eines Rotors 1A-1, der derart konfiguriert ist, dass die bei dem in 9 illustrierten Rotor gezeigten Probleme gelöst werden. Um die Vibrationen und Geräusche zu mindern, sind Komponenten, die als Ausgleichsgewichte 9 bezeichnet werden, typischerweise an den axialen Enden des Rotors 1A-1 angebracht, wie in 10 illustriert ist. Die Ausgleichsgewichte 9 sind so gebildet, dass sie nichtausgeglichene Schwerpunkte haben und so orientiert sind, dass Verformungen einer Kurbelwelle, die bewirkt werden, wenn das Kältemittel verdichtet wird, aufgehoben werden. Dies hebt die Verformung der Kurbelwelle, die bewirkt wird, wenn das Kältemittel verdichtet wird, auf, so dass die Vibrationen und Geräusche gemindert werden können. Hier bestehen die Ausgleichgewichte wünschenswerterweise aus einem Material, das ein hohes spezifisches Gewicht hat und einen magnetischen Fluss, der von dem Rotor aus durch dieses hindurchgeht, nicht zulässt (geringe magnetische Permeabilität), und typischerweise wird Messing verwendet. Messing ist jedoch kostenaufwendig, und es ist, um die Kosten herabzusetzen, nicht wünschenswert, Messing zu verwenden.
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Die herkömmliche Technik, die im Patentdokument 1 beschrieben ist, enthält eine Durchgangsöffnung, die mit Bezug auf das Wellenloch als die Mitte nicht ausgeglichen ist, in zumindest einem axialen Ende. Diese Durchgangsöffnung ist in einer Orientierung vorgesehen, die eine Verformung der Kurbelwelle aufhebt, die bewirkt wird, wenn das Kältemittel verdichtet wird. Mit einer derartigen Konfiguration kann eine ähnliche Wirkung wie in dem Fall der Verwendung der Ausgleichsgewichte 9 erwartet werden. Die Konfiguration der herkömmlichen Technik ist jedoch dahingehend problematisch, dass ihre Wirkung des Aufhebens der Vibrationen klein ist und sie nicht Kosten herabsetzen kann und die Vibrationsminderungswirkung in einem ähnlichen Ausmaß wie in dem Fall der Verwendung der Ausgleichsgewichte erzeugen kann.
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In dem hermetischen Rotationskompressor nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel haben der obere innere Umfangsbereich 5a mit großem Durchmesser und der untere innere Umfangsbereich 5b mit großem Durchmesser innere Durchmesser, die größer als der innere Durchmesser des inneren Umfangsbereichs 6 mit kleinem Durchmesser sind, wobei ihre Mitten 11 mit Bezug auf die Rotationsachsenlinie 10 in der radialen Richtung versetzt sind. Zusätzlich ist das Gasentlüftungsloch 2a so gebildet, dass es mit dem Durchgang 14 in der Kurbelwelle 2 verbunden ist. Die Ausgabeöffnungen 2e des Gasentlüftungslochs 2a sind an den Positionen vorgesehen, die der inneren Umfangsfläche 4b des unteren inneren Umfangsbereichs 5b mit großem Durchmesser des Rotors 1 zugewandt sind, in der Richtung, in der der untere innere Umfangsbereich 5b mit großem Durchmesser versetzt ist, und in der Richtung entgegengesetzt zu der Versetzung. Wenn somit das Kältemittel oder dergleichen unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft der Kurbelwelle 2 auf die innere Umfangsfläche 4b (insbesondere die Oberfläche auf der Seite des in 7 illustrierten Spielraums W2) des unteren inneren Umfangsbereichs 5b mit großem Durchmesser trifft, wirkt seine Ausströmkraft als eine Kraft zum Dezentrieren der Kurbelwelle 2. Als eine Folge kann die Vibrationsminderungswirkung in einem ähnlichen Ausmaß wie in dem Fall der Verwendung der Ausgleichsgewichte 9 ohne die Ausgleichsgewichte 9 erhalten werden.
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8 ist ein Diagramm einer beispielhaften Modifikation der Kurbelwelle nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 8 ist die beispielhafte Modifikation der Kurbelwelle nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel illustriert. Eine in 8 illustrierte Kurbelwelle 2A hat ein Gasentlüftungsloch 2a mit einer Ausgabeöffnung 2e. Mit anderen Worten, das in 8 illustrierte Gasentlüftungsloch 2a ist so geformt, dass es mit einem Durchgang 14 verbunden ist, aber nicht durch die Kurbelwelle 2A hindurchgeht. Die Ausgabeöffnung 2e ist an einer Position vorgesehen, die der inneren Umfangsfläche 4b des unteren inneren Umfangsbereichs 5b mit großem Durchmesser des Rotors 1 in der Richtung zugewandt ist, die der Richtung, in der der untere innere Umfangsbereich 5b mit großem Durchmesser versetzt ist, entgegengesetzt ist. Das heißt, die Ausgabeöffnung 2e ist auf der Seite des in 7 illustrierten Spielraums W2 vorgesehen. In dem Fall einer derartigen Konfiguration wird, da das Kältemittel oder dergleichen unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft der Kurbelwelle 2A aus der einen Ausgabeöffnung 2e ausgegeben wird, dessen Ausströmkraft erhöht im Vergleich zu dem Fall mit den beiden Ausgabeöffnungen 2e, und die Kraft zur Dezentrierung der Kurbelwelle 2A kann weiter erhöht werden.
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Wie vorstehend beschrieben ist, enthält ein hermetischer Rotationskompressor nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel: eine Kompressionseinheit 20, die Kältemittelgas verdichtet; einen elektrischen Motor, der die Kompressionseinheit 20; einen hermetischen Behälter, der die Kompressionseinheit 20 und den elektrischen Motor aufnimmt und das Kältemittel enthält; und eine Kurbelwelle 2, die sich von der Kompressionseinheit 20 zu dem elektrischen Motor erstreckt und auf einem Rotor 1 in dem elektrischen Motor vorgesehen ist. Der Rotor 1 hat zwei innere Umfangsbereiche (5a und 5b) mit großem Durchmesser, die an seinen beiden Achsenendbereichen (1b und 1c) gebildet sind, wobei die inneren Umfangsbereichs (5a und 5b) mit großem Durchmesser innere Durchmesser haben, die größer als ein innerer Durchmesser eines axialen Rotors 1 sind, und Mitten 11 des inneren Durchmessers haben, die mit Bezug auf eine Rotationsachsenlinie 10 der Kurbelwelle 2 in einer radialen Richtung versetzt sind. Die Kurbelwelle 2 hat einen ersten Durchgang (14), der in der Kurbelwelle 2 gebildet ist und dem Kältemittel ermöglicht, durch diesen hindurchzuströmen, und einen zweiten Durchgang (2a), der eine Verbindung zwischen dem ersten Durchgang und Ausgabeöffnungen 2e, die in einer äußeren Umfangsfläche 2c der Kurbelwelle 2 gebildet sind, herstellt. Die Ausgabeöffnungen 2e sind an Positionen gebildet, die einer inneren Umfangsfläche 4b eines inneren Umfangsbereichs (5b) mit großem Durchmesser von den beiden inneren Umfangsbereichen (5a und 5b) mit großem Durchmesser zugewandt sind, wobei der eine innere Umfangsbereich (5b) mit großem Durchmesser auf der Seite der Kompressionseinheit 20 ist. Diese Konfiguration ermöglicht, dass die Ausströmkraft des Kältemittels, das von den Ausgabeöffnungen 2e ausgegeben wird, als eine Kraft zum Dezentrieren der Kurbelwelle 2 wirkt. Als eine Folge kann die Vibrationsminderungswirkung in einem ähnlichen Ausmaß wie in dem Fall mit den Ausgleichsgewichten 9 ohne die Ausgleichsgewichte 9 erhalten werden; somit können Kosten herabgesetzt werden, und die Vibrationen und Geräusche können gemindert werden.
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Zusätzlich ist in dem hermetischen Rotationskompressor nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der zweite Durchgang (2a) in Verbindung mit dem ersten Durchgang (14) und geht in der radialen Richtung durch die Kurbelwelle 2 hindurch, wobei die Ausgabeöffnungen 2e in der Richtung, in der der eine innere Umfangsbereich (5b) mit großem Durchmesser versetzt ist, und in der entgegengesetzten Richtung vorgesehen sind. Mit einer derartigen Konfiguration kann die Ausströmkraft des von den Ausgabeöffnungen 2e ausgegebenen Kältemittels als eine Kraft zum Aufheben der Verformungskraft der Kurbelwelle 2 in der effektivsten Weise verwendet werden.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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11 ist ein Konfigurationsdiagramm einer in einem hermetischen Rotationskompressor nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthaltenen Kurbelwelle. 12 ist ein Diagramm zum Erläutern der Arbeitsweise des hermetischen Rotationskompressors nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Unterschied gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel ist eine Kurbelwelle 2B, die anstelle der Kurbelwellen 2 oder 2A enthalten ist. Die Kurbelwelle 2B hat ein Gasentlüftungsloch 2a und ein Ölzuführungsloch 2b, die darin in ähnlicher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gebildet sind, aber die Ausgabeöffnung 2e des Gasentlüftungslochs 2a ist oberhalb der oberen Endfläche des Rotors 1 positioniert. Wie in 12 illustriert ist, geht das Ölzuführungsloch 2b nicht durch die Kurbelwelle 2B hindurch, und die Ausgabeöffnung 2e ist in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in der ein unterer innerer Umfangsbereich 5b mit großem Durchmesser versetzt ist, vorgesehen.
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Die Arbeitsweise des hermetischen Rotationskompressors nach dem zweiten Ausführungsbeispiel wird nun beschrieben. Wenn das Kältemittel und dergleichen, das durch den Durchgang 14 strömt, aus der Ausgabeöffnung 2e des Gasentlüftungslochs 2a ausgegeben wird, wirkt eine Zentrifugalkraft aufgrund der Drehung der Kurbelwelle 2B auf das Kältemittel oder dergleichen. Wie vorstehend beschrieben ist, ist die Ausgabeöffnung 2e des Gasentlüftungslochs 2a oberhalb der oberen Endfläche des Rotors 1 positioniert. Daher wird die Dezentrierungskraft aufgrund des Ausströmens des Kältemittels und dergleichen, das von der Ausgabeöffnung 2e ausgegeben wird, an einer Position relativ weit weg von einer Kompressionseinheit 20 erzeugt. Somit kann eine Vibrationsminderungswirkung des hermetischen Rotationskompressors nach dem zweiten Ausführungsbeispiel, die größer als die des ersten Ausführungsbeispiels ist, erwartet werden.
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Wenn die Ausgabeöffnung 2e des Gasentlüftungslochs 2a an einer Position, die der inneren Umfangsfläche eines oberen inneren Umfangsbereichs 5a mit großem Durchmesser zugewandt ist, gebildet ist, wird das Schmieröl in einem inneren Umfangsbereich des Rotors 1 akkumuliert. Somit ist die Ausgabeöffnung 2e des Gasentlüftungslochs 2a gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel oberhalb der oberen Endfläche des Rotors 1 positioniert. Zusätzlich kann eine Endplatte an dem Rotor 1 derart vorgesehen sein, dass sie die Öffnung des oberen inneren Umfangsbereichs 5a mit großem Durchmesser abdeckt, um das Sammeln des von dem Gasentlüftungsloch 2a ausgegebenen Schmieröls in dem oberen inneren Umfangsbereich 5a mit großem Durchmesser zu verhindern.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Wie vorstehend beschrieben ist, kann die vorliegende Erfindung auf hermetische Rotationskompressoren angewendet werden und ist besonders nützlich bei der Herabsetzung von Kosten und der Verringerung von Vibrationen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rotor,
- 1A, 1A-1
- Rotor,
- 1b
- oberer Achsenendbereich,
- 1c
- unterer Achsenendbereich,
- 1d
- Achsenmittenbereich,
- 2, 2A, 2B
- Kurbelwelle,
- 2a
- Gasentlüftungsloch,
- 2b
- Ölzuführungsloch,
- 2c
- äußere Umfangsfläche,
- 4a, 4b
- innere Umfangsfläche,
- 5a
- oberer innerer mit Umfangsbereich mit großem Durchmesser,
- 5b
- unterer innerer mit Umfangsbereich mit großem Durchmesser,
- 6
- innerer Umfangsbereich mit kleinem Durchmesser,
- 8
- Ölrührer,
- 9
- Ausgleichsgewicht,
- 10
- Rotationsachsenlinie
- 11
- Mitte,
- 14
- Durchgang,
- 20
- Kompressionseinheit,
- 21
- Ausgabeloch,
- 22
- Pendelrolle.
