JP2000257557A - 圧縮機 - Google Patents

圧縮機

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JP2000257557A
JP2000257557A JP11061963A JP6196399A JP2000257557A JP 2000257557 A JP2000257557 A JP 2000257557A JP 11061963 A JP11061963 A JP 11061963A JP 6196399 A JP6196399 A JP 6196399A JP 2000257557 A JP2000257557 A JP 2000257557A
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JP
Japan
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balance weight
rotating shaft
compression mechanism
rotor
compressor
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JP11061963A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Konemura
仁 古根村
Izumi Onoda
泉 小野田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バランスウエイトの材料に磁性体を用いても
電動機部の効率低下を引き起こすことがなく、また止め
ピンを用いずにバランスウエイトを取り付けられるよう
な圧縮機の提供。 【解決手段】 電動機部2を構成するロータ22には永
久磁石が内装され、このロータ22に対して回転軸4の
上方部分が連結されている。回転軸4に対して、電動機
部2のロータ22と非接触状態で第1及び第2バランス
ウエイト5,6が取り付けられている。このうち第1バ
ランスウエイト5は、圧縮機構部3の主軸受35上端に
対応して、回転軸4の外周上に取り付けられている。ま
た、第2バランスウエイト6は、回転軸4の上端部44
に取り付けられている。これらのバランスウエイト5,
6は、それぞれ回転軸4に対して圧入により取り付けら
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、運転振動を低減す
るために回転系にバランスウエイトを設けた圧縮機に係
り、とりわけ、バランスウエイトの設置形式等を改良し
た圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】図6には、従来の圧縮機の一例として、
ローリングピストン式の密閉型圧縮機が示されている。
図6に示す圧縮機は、底部がオイル溜10をなしてオイ
ル(冷凍機油)が封入された密閉容器1を備えている。
この容器1内において、オイル溜10上に圧縮機構部3
が設けられ、この圧縮機構部3の上方に電動機部(DC
モータ)2が設けられている。また、圧縮機構部3を貫
通して容器1内に垂直に配置された回転軸4が設けられ
ている。この回転軸4の上方部分は、電動機部2を構成
するロータ22に連結されている。なお、このロータ2
2には永久磁石(図示せず)が内装されている。
【0003】また、上記圧縮機構部3は、略円筒形状を
なすシリンダ30と、このシリンダ30内に設けられた
ローラ32とを有している。このローラ32は、回転軸
4に形成された偏心クランク部42の外周に取り付けら
れ、回転軸4の回転に伴ってシリンダ30内壁を転動す
るようになっている。また、シリンダ30の上下を挟ん
で、回転軸4を支持する主軸受35及び副軸受37が設
けられている。
【0004】ここで、上記電動機部2におけるロータ2
2の下端部に第1バランスウエイト105が取り付けら
れ、同じく上端部に第2バランスウエイト106が取り
付けられている。このうち第1バランスウエイト105
は、回転軸4の軸線に対する偏心クランク部42の偏心
方向とは反対側に設けられ、第2バランスウエイト10
6は、回転軸4の軸線に対する偏心クランク部42の偏
心方向と同じ側に設けられている。
【0005】また、これらの第1バランスウエイト10
5および第2バランスウエイト106は、電動機部2の
ロータ22に対して、それぞれ止めピン110を用いた
かしめによって取り付けられている。
【0006】次に、電動機部2におけるロータ22の上
端部には、オイル分離板100が設けられている。この
オイル分離板100は、圧縮機構部3から容器1内に吐
出された吐出ガスの流れを衝突させることで、吐出ガス
からオイル分を分離・回収するためのものである。
【0007】また、圧縮機構部3の上記副軸受37に、
回転軸4の下端部44を支持するスラスト軸受装置38
が取り付けられている。ここで図7に示すように、上記
副軸受37は、回転軸4の下端部44に対応した円筒部
37aを有している。そして、上記スラスト軸受装置3
8は、副軸受37における円筒部37aの下端面に当接
したスラストプレート38aと、このスラストプレート
38aを当該円筒部37aに対して固定するためのスラ
ストホルダ38bとを有している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
圧縮機には、以下のような問題点がある。まず、上記第
1及び第2のバランスウエイト105,106が、永久
磁石を内装したロータ22に対して取り付けられている
ため、これらのバランスウエイト105,106の材料
として鉄等の磁性体を用いると電動機部2の効率低下を
招いてしまう。従って、電動機部2の効率低下を防止す
るためには、バランスウエイト105,106の材料と
して比較的高価な黄銅等の非磁性体を用いざるを得な
い。
【0009】次に、これらのバランスウエイト105,
106は、電動機部2のロータ22に対して、それぞれ
止めピン110を用いたかしめによって取り付けられて
いるが、バランスウエイト105,106は比較的重量
が重いため、高速運転等に対しては取付強度が不足しや
すい。また、ロータ22と共に回転する止めピン110
が容器1内の吐出ガスを撹拌することで、圧縮機外部へ
のオイルの搬出量が増加してしまうといる問題もある。
【0010】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたものであり、バランスウエイトの材料に磁性体を用
いても電動機部の効率低下を引き起こすことがなく、ま
た止めピンを用いずにバランスウエイトを取り付けられ
るような圧縮機を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】第1の手段は、オイルを
封入した容器と、この容器内に設けられた電動機部、圧
縮機構部および回転軸とを備え、前記電動機部は、ステ
ータと、永久磁石を内装したロータとを有し、前記回転
軸は、前記電動機部のロータと前記圧縮機構部とを連結
しており、前記回転軸に対して、前記電動機部のロータ
とは非接触状態でバランスウエイトが取り付けられてい
ることを特徴とする圧縮機である。
【0012】この第1の手段によれば、永久磁石を内装
したロータとは非接触状態でバランスウエイトが設けら
れているので、磁性体のバランスウエイトを用いても電
動機部の効率低下を引き起こすことがない。
【0013】第2の手段は、第1の手段において、前記
バランスウエイトは、前記回転軸に対して圧入により取
り付けられているものである。
【0014】この第2の手段によれば、第1の手段にお
いて、従来の止めピンを用いた取り付けに比べて、バラ
ンスウエイトの取付強度を確保しやすく、また止めピン
が吐出ガスの流れを撹拌することに起因した圧縮機外部
へのオイルの搬出を防止することができる。
【0015】第3の手段は、第1の手段において、前記
バランスウエイトは、前記回転軸の外周上に取り付けら
れているものである。
【0016】第4の手段は、第3の手段において、前記
バランスウエイトは、前記圧縮機構部に対して前記回転
軸の軸線方向に当接する軸受面を有するものである。
【0017】この第4の手段によれば、第3の手段にお
いて、バランスウエイトが軸受面によってスラスト軸受
としての機能も果たすため、別途スラスト軸受装置を設
ける場合に比べて、構造を簡素化しコストを低減するこ
とができる。
【0018】第5の手段は、第4の手段において、前記
バランスウエイトの軸受面に、ほぼ前記回転軸の半径方
向に延びるオイル通路が形成されているものである。
【0019】この第5の手段によれば、第4の手段にお
いて、バランスウエイトの軸受面では、オイル通路に沿
って回転軸の半径方向外側へオイルが流れやすくなるた
め、容器内で撹拌されるオイルの量を減少させ、圧縮機
外部へのオイルの搬出量を低減することができる。
【0020】第6の手段は、第3乃至第5の手段のいず
れかにおいて、前記圧縮機構部は、前記容器内へ圧縮ガ
スを吐出するための吐出口を有し、前記バランスウエイ
トは、常に前記圧縮機構部の吐出口と対向する吐出口対
向面を有するものである。
【0021】この第6の手段によれば、第3乃至第5の
手段のいずれかにおいて、バランスウエイトの吐出口対
向面は、吐出口から吐出された圧縮ガスが衝突すること
で、当該圧縮ガスからオイル分を分離・回収するオイル
分離板として機能する。このため、別途オイル分離板を
設ける場合に比べて構造を簡素化し、コストを低減する
ことができる。
【0022】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1乃至図5は本発明によ
る圧縮機の実施の形態を示す図である。なお、図1乃至
図5に示す本発明の実施の形態において、図6に示す従
来例と同一の構成部分には同一符号を付すと共に、適
宜、図6も参照して説明する。
【0023】[第1の実施形態]まず、図1、図2、図
3及び図6により本発明の第1の実施形態について説明
する。まず、本実施形態の圧縮機は、図6に示す従来の
圧縮機と同様、底部がオイル溜10をなしてオイル(冷
凍機油)が封入された密閉容器1を備えている。この容
器1内において、オイル溜10上に圧縮機構部3が設け
られ、この圧縮機構部3の上方に、ステータ21とロー
タ22とからなる電動機部(DCモータ)2が設けられ
ている。この電動機部2のロータ22には、永久磁石
(図示せず)が内装されている。
【0024】また、圧縮機構部3を貫通して容器1内に
垂直に配置された回転軸4が設けられている。図1に示
すように、回転軸4の上方部分は、電動機部2を構成す
るロータ22に連結されている。また、回転軸4は中心
孔40を有している。
【0025】次に、上記圧縮機構部3は、略円筒形状を
なすシリンダ30と、このシリンダ30内に設けられた
ローラ32とを有している。このローラ32は、回転軸
4に形成された偏心クランク部42の外周に取り付けら
れ、回転軸4の回転に伴ってシリンダ30内壁を転動す
るようになっている。
【0026】また、シリンダ30の上下を挟んで、回転
軸4を支持する主軸受35及び副軸受37が設けられて
いる。これらの主軸受35及び副軸受37は、それぞれ
回転軸4に対応した円筒部35a及び37aを有してい
る。また、主軸受35の上側には吐出マフラ33が取り
付けられている。この吐出マフラ33には、圧縮ガスを
上方へ吐出するための吐出口34が形成されている。
【0027】ここで、回転軸4に対して、上記電動機部
2のロータ22とは非接触状態で第1及び第2バランス
ウエイト5,6が取り付けられている。このうち第1バ
ランスウエイト5は、圧縮機構部3における主軸受35
の円筒部35a上端に対応して、回転軸4の外周上に取
り付けられている。また、第2バランスウエイト6は、
回転軸4の上端部44に取り付けられている。これらの
第1及び第2バランスウエイト5,6は、それぞれ回転
軸4に対して圧入により取り付けられている。
【0028】なお、第1バランスウエイト5は、その重
心が、回転軸4の軸線に対して偏心クランク部42の偏
心方向(図1においては右側)とは反対側に位置するよ
うに設けられている。一方、第2バランスウエイト6
は、その重心が、回転軸4の軸線に対して偏心クランク
部42の偏心方向と同じ側に位置するように設けられて
いる。
【0029】ここで、第1バランスウエイト5は、図1
及び図2に示すように、略円柱形状をなすと共に、その
軸線から偏心して設けられた偏心孔5aを有している。
そして、第1バランスウエイト5は、その偏心孔5aに
回転軸4を通す形で、回転軸4の上端部44側から圧入
されている。また、第1バランスウエイト5の底面50
における偏心孔5a周辺部分は、圧縮機構部3に対して
回転軸4の軸線方向に当接する軸受面50aをなしてい
る。
【0030】具体的には、図1に示すように、主軸受3
5の円筒部35a上端面に対して、第1バランスウエイ
ト5の上記軸受面50aが当接するようになっている。
また、図2に示すように、第1バランスウエイト5の
(軸受面50aを含む)底面50には、回転軸4の半径
方向に延びる複数の溝状オイル通路52が形成されてい
る。
【0031】次に、第2バランスウエイト6は、図1及
び図3に示すように、略円柱形状をなした本体60と、
この本体60の底面側から下方に延びる取付部62とを
有している。この取付部62は、円柱状の外形を有し、
本体60の軸線に対して偏心して設けられている。
【0032】そして、第2バランスウエイト6は、その
取付部62を回転軸4の上記中心孔40内に挿入する形
で、回転軸4の上端部44側から圧入されている。な
お、第2バランスウエイト6には、取付部62の中心を
通って本体60の上面側まで貫通したガス抜き孔64が
形成されている。
【0033】次に、このような構成よりなる本実施形態
の作用効果について説明する。本実施形態によれば、永
久磁石を内装したロータ22とは非接触状態でバランス
ウエイト5,6が設けられているので、バランスウエイ
ト5,6の材料に磁性体を用いても電動機部2の効率低
下を引き起こすことがない。このため、圧縮機の効率を
確保しつつ、バランスウエイト5,6の材料選択の幅を
広げることができる。例えば、バランスウエイト5,6
の材料として、黄銅に比して安価な鉄を選択することも
可能となる。
【0034】また、バランスウエイト5,6は、回転軸
4に対して圧入により取り付けられているため、従来の
止めピンを用いた取り付けに比べて、バランスウエイト
5,6の取付強度を確保しやすく、また止めピンが吐出
ガスの流れを撹拌することに起因した圧縮機外部へのオ
イルの搬出を防止することができる。さらには、止めピ
ン用の穴や凹凸等を省略できるため、バランスウエイト
5,6の形状自由度が高くなり、より適切な重量配分や
製造コストの低減等を図ることが可能となる。
【0035】また、第1バランスウエイト5が軸受面5
0aによってスラスト軸受としての機能も果たすため、
別途図7に示すようなスラスト軸受装置38を設けた従
来の圧縮機に比べて、構造を簡素化しコストを低減する
ことができる。さらに、そのような従来の圧縮機に比べ
てスラスト軸受部分の位置が高くなるので、容器1内に
封入するオイルを増量して圧縮機の信頼性を向上させる
ことが可能となる。
【0036】さらに、第1バランスウエイト5の軸受面
50aでは、オイル通路52に沿って回転軸4の半径方
向外側へオイルが流れやすくなるため、容器1内で撹拌
されるオイルの量を減少させ、圧縮機外部へのオイルの
搬出量を低減することができる。
【0037】[第2の実施形態]次に、図4及び図5に
より本発明の第2の実施形態について説明する。本実施
形態は、図4及び図5に示すように、上記第1バランス
ウエイト5に代えてオイル分離板としての機能をも有す
る第1バランスウエイト5’を設けた点で上記第1の実
施形態と異なり、その他の構成は図1乃至図3に示す上
記第1の実施形態と同様である。
【0038】具体的には、図4及び図5に示すように、
本実施形態の第1バランスウエイト5’は、その底面5
4が、常に圧縮機構部3における上記マフラ33の吐出
口34と対向する(回転軸4と同心円形の)吐出口対向
面をなしている。この第1バランスウエイト5’は、略
半円柱状の外形をなす重量部55と、この重量部55よ
りも薄い略半円盤状の外形をなす軽量部56とを有して
いる。そして、これらの重量部55及び軽量部56の底
面が一体となって、円形の上記吐出口対向面54を形成
している。
【0039】なお、本実施形態の第1バランスウエイト
5’は、その底面54の中心に位置した中心孔5a’を
有している。そして、吐出口対向面54の中心孔5a’
周辺部分は、上記第1の実施形態の第1バランスウエイ
ト5と同様の軸受面50aをなしている。また、図5に
示すように、第1バランスウエイト5’の(軸受面50
aを含む)吐出口対向面54には、上記第1の実施形態
の第1バランスウエイト5と同様の複数のオイル通路5
2が形成されている。
【0040】次に、このような構成よりなる本実施形態
の作用効果について説明する。本実施形態によれば、第
1バランスウエイト5’の吐出口対向面54は、吐出口
34から吐出された圧縮ガスが衝突することで、当該圧
縮ガスからオイル分を分離・回収するオイル分離板とし
て機能する。このため、別途オイル分離板を設ける場合
に比べて構造を簡素化し、コストを低減することができ
る。
【0041】なお、以上の実施形態における第1バラン
スウエイト5,5’の形状を、吐出ガスの流れ方向に対
して流線形に近づけることにより、吐出ガスの流れ抵抗
を低減させ、圧縮機の効率を向上させることも可能であ
る。
【0042】また、上記バランスウエイト5,5’,6
を回転軸4と一体に形成することも考えられるが、その
場合はバランスウエイト5,5’,6の形状自由度や生
産性の点で不利となる。
【0043】
【発明の効果】本発明によれば、永久磁石を内装したロ
ータとは非接触状態でバランスウエイトが設けられてい
るので、バランスウエイトの材料に磁性体を用いても電
動機部の効率低下を引き起こすことがない。このため、
圧縮機の効率を確保しつつ、バランスウエイトの材料選
択の幅を広げることができる。
【0044】また、特に請求項2記載の発明によれば、
バランスウエイトは回転軸に対して圧入により取り付け
られているので、従来の止めピンを用いた取り付けに比
べて、バランスウエイトの取付強度を確保しやすく、ま
た止めピンが吐出ガスの流れを撹拌することに起因した
圧縮機外部へのオイルの搬出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による圧縮機の第1の実施形態の要部を
示す縦断面図。
【図2】図1に示した圧縮機の第1バランスウエイトを
示す斜視図。
【図3】図1に示した圧縮機の第2バランスウエイトを
示す斜視図。
【図4】本発明による圧縮機の第2の実施形態の要部を
示す縦断面図。
【図5】図4に示した圧縮機の第1バランスウエイトを
示す斜視図。
【図6】従来の圧縮機の構造を示す縦断面図。
【図7】図6に示す圧縮機のスラスト軸受装置を拡大し
て示す図。
【符号の説明】
1 密閉容器 10 オイル溜 2 電動機部 22 ロータ 3 圧縮機構部 34 吐出口 4 回転軸 42 偏心クランク部 5 第1バランスウエイト 50a 軸受面 52 オイル通路 6 第2バランスウエイト 5’ 第1バランスウエイト 54 吐出口対向面

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】オイルを封入した容器と、 この容器内に設けられた電動機部、圧縮機構部および回
    転軸とを備え、 前記電動機部は、ステータと、永久磁石を内装したロー
    タとを有し、 前記回転軸は、前記電動機部のロータと前記圧縮機構部
    とを連結しており、 前記回転軸に対して、前記電動機部のロータとは非接触
    状態でバランスウエイトが取り付けられていることを特
    徴とする圧縮機。
  2. 【請求項2】前記バランスウエイトは、前記回転軸に対
    して圧入により取り付けられていることを特徴とする請
    求項1記載の圧縮機。
  3. 【請求項3】前記バランスウエイトは、前記回転軸の外
    周上に取り付けられていることを特徴とする請求項2記
    載の圧縮機。
  4. 【請求項4】前記バランスウエイトは、前記圧縮機構部
    に対して前記回転軸の軸線方向に当接する軸受面を有す
    ることを特徴とする請求項3記載の圧縮機。
  5. 【請求項5】前記バランスウエイトの軸受面に、ほぼ前
    記回転軸の半径方向に延びるオイル通路が形成されてい
    ることを特徴とする請求項4記載の圧縮機。
  6. 【請求項6】前記圧縮機構部は、前記容器内へ圧縮ガス
    を吐出するための吐出口を有し、 前記バランスウエイトは、常に前記圧縮機構部の吐出口
    と対向する吐出口対向面を有することを特徴とする請求
    項3乃至5のいずれかに記載の圧縮機。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130328439A1 (en) * 2012-06-12 2013-12-12 Shinano Kenshi Co., Ltd. Drive device
US9447725B2 (en) 2012-03-23 2016-09-20 Shinano Kenshi Co., Ltd. Compressor and vacuum machine

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US9447725B2 (en) 2012-03-23 2016-09-20 Shinano Kenshi Co., Ltd. Compressor and vacuum machine
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