JP2005269695A - Enclosed motor-driven compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、家庭用冷凍冷蔵庫、自動販売機およびエアコン等の冷凍サイクル装置に使用される密閉型電動圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a hermetic electric compressor used in a refrigeration cycle apparatus such as a household refrigerator-freezer, a vending machine, and an air conditioner.
従来、この種の密閉型電動圧縮機は、密閉容器内に固定子および回転子からなる電動要素と電動要素によって駆動される圧縮要素とを収容したものがある。(例えば、特許文献1参照)
以下、図面を参照しながら上記従来例の密閉型電動圧縮機を説明する。
Conventionally, this type of hermetic electric compressor includes an electric element composed of a stator and a rotor and a compression element driven by the electric element in a hermetic container. (For example, see Patent Document 1)
Hereinafter, the above-described hermetic electric compressor will be described with reference to the drawings.
図9は、特許文献1に記載された従来の密閉型電動圧縮機の断面図を示すものである。図9において、密閉容器1内に冷凍機油2が貯留されており、電動要素3と圧縮要素6はともに密閉容器1に収容されている。
FIG. 9 shows a cross-sectional view of a conventional hermetic electric compressor described in
電動要素3は永久磁石(図示せず)を内蔵する回転子4と固定子である集中巻固定子5よりなる。圧縮要素6は電動要素3の上方に構築され、電動要素3によって駆動されている。
The
次に、圧縮要素6の詳細を以下に説明する。
Next, details of the
クランクシャフト7は、回転子4を嵌合係止した主軸部8、および主軸部8に対して偏芯して形成された偏芯部9を有する。シリンダーブロック10は、略円筒形の圧縮室11を有するとともに主軸部8を軸支する軸受け部12を有し、電動要素3の上方に形成されている。ピストン13は圧縮室11に嵌入され、偏芯部9と連結手段14によって連結されている。
The crankshaft 7 includes a
次に、電動要素3の詳細を以下に説明する。
Next, details of the
集中巻固定子5は、珪素鋼板を積層してなる固定子鉄心15を介して、ボルト16によりシリンダーブロック10に固定されている。回転子4は珪素鋼板を積層してなり、永久磁石(図示せず)を内蔵している。回転子4は嵌合部17と凹設されたボス部18を有し、嵌合部17とボス部18は珪素鋼板を打ち抜く金型の寿命を長くするため円筒形状となっている。回転子4は嵌合部17で主軸部8に係止され、ボス部18に軸受け部12が延在しており、略円筒形状となっている。
The
以上のように構成された密閉型電動圧縮機について、以下その動作を説明する。 The operation of the hermetic electric compressor configured as described above will be described below.
集中巻固定子5に通電させることにより、回転子4が回転する。回転子4は嵌合部17を介してクランクシャフト7を回転させる。クランクシャフト7の主軸部8は軸受け部12の内周面と摺動しながら回転し、クランクシャフト7の偏芯部9の偏芯運動が連結手段14を介してピストン13を駆動させることでピストン13は圧縮室11内を往復運動し、冷媒ガス(図示せず)を連続して圧縮する。
しかしながら、上記従来の構成では、ピストン13が受ける圧縮荷重は、最終的には軸受け部12に作用するため、軸受け部12の摺動長さは荷重に耐える摺動長が必要であり、圧縮荷重に対する軸受け部12の面圧を極端に大きくならないようにする必要がある。
However, in the above-described conventional configuration, the compressive load received by the
一方、回転子4は通常、主軸部8に圧入、または焼き嵌めによって固定されており、主軸部8に係止できるだけの回転子4の軸方向長さが必要である。
On the other hand, the
これらの理由から、回転子4の高さ、すなわち軸方向の長さを低くすることができず、珪素鋼板の使用量を少なくできないため、コストを低減することが困難であるという課題を有していた。
For these reasons, the height of the
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、永久磁石を収納する部分の積厚が低い回転子を用いることで、低コストの密閉型電動圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a low-cost hermetic electric compressor by using a rotor having a low thickness of a portion that stores a permanent magnet.
上記従来の課題を解決するために、本発明の密閉型電動圧縮機は、略円筒形で永久磁石を収納する本体部と、本体部に凹設され軸受け部が延在するボス部と、反シリンダーブロック側に突設され外径が本体部より小さく内径部が主軸部に嵌合係止される係止部とを有した回転子としたもので、軸受け部の摺動長さを確保するとともに、主軸部に嵌合係止することができるだけの回転子の嵌合代も確保し、回転子本体部の積厚を低くすることで高さを低くすることができるという作用を有する。 In order to solve the above-described conventional problems, a hermetic electric compressor according to the present invention includes a main body portion that is substantially cylindrical and that stores a permanent magnet, a boss portion that is recessed in the main body portion and in which a bearing portion extends, A rotor that has a locking part that protrudes on the cylinder block side and has an outer diameter smaller than that of the main body part and an inner diameter part that fits and locks to the main shaft part, ensuring the sliding length of the bearing part. At the same time, there is an effect that the rotor can be fitted and locked with the main shaft portion, and the height can be reduced by reducing the stack thickness of the rotor main body portion.
本発明の密閉型電動圧縮機は、略円筒形で永久磁石を収納する本体部と、本体部に凹設され軸受け部が延在するボス部と、反シリンダーブロック側に突設され外径が本体部より小さく内径部が主軸部に嵌合係止される係止部とを有した回転子としたもので、永久磁石を収納する本体部の積厚が低い回転子を用いることで、コストを低減することができる。 The hermetic electric compressor according to the present invention has a substantially cylindrical main body portion that houses a permanent magnet, a boss portion that is recessed in the main body portion and extends a bearing portion, and is provided on the side opposite to the cylinder block and has an outer diameter. By using a rotor that has a smaller inner diameter than the main body part and a locking part that fits and locks to the main shaft part, and that has a lower body thickness of the main body part that stores the permanent magnet, the cost is reduced. Can be reduced.
請求項1に記載の発明は、密閉容器内に固定子および回転子からなる電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素とを収容し、前記圧縮要素は、主軸部と偏芯部とを有するとともに前記回転子を前記主軸部に固定したクランクシャフトと、前記固定子を固定するとともに前記主軸部を軸支する軸受け部とを形成したシリンダーブロックとを備え、前記回転子は略円筒形をなし永久磁石を収納する本体部と、前記本体部に凹設され前記軸受け部が延在するボス部と、反シリンダーブロック側に突設され外径が前記本体部より小さく内径部が前記主軸部に嵌合係止される係止部とを有したもので、本体部にボス部を設けて軸受け部をボス部に延在させることにより軸受け部の摺動長さを確保するとともに、本体部とは別に主軸部に嵌合係止される係止部を設けることにより回転子の本体部の積厚を低くでき、密閉型電動圧縮機のコストを低減することができる。 According to the first aspect of the present invention, an electric element including a stator and a rotor and a compression element driven by the electric element are accommodated in a sealed container, and the compression element includes a main shaft portion and an eccentric portion. And a crank block that fixes the rotor to the main shaft portion and a cylinder block that forms a bearing portion that fixes the stator and pivotally supports the main shaft portion, and the rotor is substantially cylindrical. A main body portion for storing the permanent magnet, a boss portion recessed in the main body portion and extending the bearing portion, and an outer diameter smaller than the main body portion projecting on the side opposite to the cylinder block, the inner diameter portion being the main shaft It has a locking part fitted and locked to the part, and the body part is provided with a boss part to extend the bearing part to the boss part, thereby ensuring the sliding length of the bearing part and the main body. Fits to the main shaft part separately from the part Sealed is by providing the locking portion can the product thickness of the body portion of the rotor low, it is possible to reduce the cost of the hermetic electric compressor.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、本体部および係止部が積層した珪素鋼板から形成されるとともに、係止部の外径を前記ボス部の内径よりも小さい寸法としたことにより、係止部はボス部の内径打ち抜き材より製作できるために特別な部材が不要であり、密閉型電動圧縮機のコストをさらに低減することができる。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、本体部が積層した珪素鋼板から形成されるとともに、係止部を非磁性体材料から形成することにより、係止部への磁束漏れを大幅に低減することができるため、電動要素および密閉型電動圧縮機の効率を高めることができる。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の発明において、固定子鉄心の複数の突極部に絶縁体を介して直接巻線を巻回した突極集中巻き型の固定子とすることにより、コイルエンド部を低くできるため、電動要素および密閉型電動圧縮機を小型にすることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the salient pole concentration is obtained by winding a winding directly on a plurality of salient pole portions of the stator core via an insulator. Since the coil end portion can be lowered by using the wound stator, the electric element and the hermetic electric compressor can be reduced in size.
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明において、回転子に収納された永久磁石を希土類の永久磁石にすることにより、永久磁石を小さくでき、回転子高さをさらに低くすることができるため、密閉型電動圧縮機をさらに小型にすることができる。
The invention according to
請求項6記載の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載の発明において、バランスウエイト部を係止部に一体に成形することにより、特別な部材を追加することなくピストンの往復運動による起震力を緩和することができるため、密閉型電動圧縮機の振動を低減することができる。
The invention according to
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における密閉型電動圧縮機の断面図である。図2は同実施形態における回転子の展開図、図3は同実施形態における回転子の斜視図である。図4は同実施形態における集中巻固定子の平面図、図5は同実施形態における集中巻固定子の外観図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a hermetic electric compressor according to
以下、図1から図5に基づいて本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1から図5において、密閉容器101内に冷凍機油102が貯留されている。電動要素103は回転子104と固定子である集中巻固定子105よりなる。圧縮要素106は電動要素103の上方に構築され、電動要素103によって駆動されている。
In FIG. 1 to FIG. 5, refrigerating
電動要素103と圧縮要素106は、ともに密閉容器101に収容され、スプリング107で支持されている。密閉容器101を構成するターミナル108は、電気(図示せず)を連絡するもので、リード線109を通して電動要素103に電気を供給する。
Both the
次に、圧縮要素106の詳細を以下に説明する。
Next, details of the
クランクシャフト150は、回転子104を圧入固定した主軸部151と、主軸部151に対して偏芯して形成された偏芯部152を有する。シリンダーブロック153は、略円筒形の圧縮室154を有するとともに、主軸部151を軸支する軸受け部155を有し、電動要素103の上方に形成されている。
The
ピストン156は圧縮室154に嵌入され、偏芯部152と連結手段157によって連結されている。
The
次に、電動要素103の詳細を以下に説明する。
Next, details of the
回転子104は、本体部200と係止部201からなる。本体部200は、孔208を有する本体部珪素鋼板203を積層することにより形成され、希土類の磁石材料であるネオジウム磁石202を孔208に収容する。また、ネオジウム磁石202の脱落を防ぐ天板205と底板206を本体部200の両端面に各々溶接固着している。
The
また、本体部200は、軸受け部155を延在させるボス部207を有しており、本体部200も珪素鋼板を積層して形成している。係止部201を形成する係止部珪素鋼板204は、ボス部207を形成する本体部珪素鋼板203を打ち抜いたスクラップ材で形成されている。そのため、係止部201を形成する係止部珪素鋼板204の外径は、ボス部207を形成する本体部珪素鋼板203の内径よりも小さい寸法となっている。また、係止部珪素鋼板204の内径と外径の軸芯は同一である。
Moreover, the
本体部200と係止部201は、内径軸芯を同一とするように底板206で溶接固着している。そして回転子104は、係止部201で主軸部151に圧入固定されている。
The
集中巻固定子105を構成する固定子鉄心250は、所定間隔をおいてティース部251が形成された円環状の鉄心コア252を積層されて形成されており、ティース部251に巻線253が巻かれている。連絡線254は各巻線間を1本で連絡している。巻線253は、固定子鉄心250の端面より寸法H1、H2の高さで、コイルエンド部である巻線終端256としてはみだしている。
The
そして、集中巻固定子105は、固定子鉄心250を介してボルト255によりシリンダーブロック153に固定されている。
The concentrated winding
以上のように構成された密閉型電動圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。 The operation and action of the hermetic electric compressor configured as described above will be described below.
電気(図示せず)がターミナル108に供給されると、リード線109を通して集中巻固定子105に通電され、それによって発生する磁界により回転子104が任意の回転数で回転する。回転子104はクランクシャフト150を回転させ、偏芯部152の偏芯運動が連結手段157を介してピストン156を駆動することでピストン156は圧縮室154内を往復運動し、冷媒(図示せず)を連続して圧縮する。
When electricity (not shown) is supplied to the terminal 108, the concentrated winding
この際、冷媒を圧縮する時にピストン156に作用する圧縮荷重は、ピストン156から連結手段157を介して偏芯部152に作用し、主軸部151により軸受け部155で受けとめている。
At this time, the compressive load acting on the
従来の図9に示すような構成では、圧縮荷重を受ける際、圧縮荷重に対して軸受け部12の面圧、すなわち単位面積に作用する荷重が極端に大きくならないようにしなければ、主軸部151や軸受け部12の摺動部が摩耗してしまう。
In the configuration as shown in FIG. 9 of the related art, when receiving a compressive load, unless the surface pressure of the bearing
しかしながら、本実施の形態においては、回転子104に設けたボス部207に軸受け部155が延在するため、圧縮荷重に十分耐えられる摺動長を備えて面圧を低減することができ、上述したピストン156に作用する圧縮荷重に十分耐える摺動長が確保できている。従って、軸受け部155は高い信頼性を堅持することができる。
However, in the present embodiment, since the bearing
一方、回転子104の本体においては、ボス部207を設けることにより主軸部151への圧入長さが極めて小さくなるが、本体部珪素鋼板203を打ち抜いたスクラップ材よりなる係止部珪素鋼板204で係止部201を設けることにより、十分な圧入長さを確保することができる。
On the other hand, in the main body of the
そのため、主軸部151に対して回転子104がずれたり、回転力により主軸部151から脱落するようなことがない。
Therefore, the
そして、本体部200に内蔵される永久磁石は、磁力の強いネオジウム磁石202を使用することで磁石自体の大きさを小さくできるので、本体部200の積厚および高さを低くすることができる。
And since the permanent magnet built in the main-
さらに、集中巻固定子105は、突極部であるティース部251に絶縁体(図示せず)を介して集中的に巻線253を巻き付けたもので、各巻線間も1本の連絡線254で連絡しているので、鉄心コア252からの巻線253のはみ出しが少なく、コイルエンド部である巻線終端256の全高(寸法H1、H2)も低いものである。
Further, the concentrated winding
従って、回転子104の本体部200の積厚を低くし、巻線終端256の全高も低いものであるので、密閉容器101を小さくすることができ密閉型電動圧縮機として小型化が可能となる。さらに、係止部201は本体部珪素鋼板203を打ち抜いたスクラップ材を使用するので特別な部材を必要とすることがなく、コストを低減することができる。
Therefore, since the thickness of the
なお、本実施の形態において、本体部珪素鋼板203と天板205と底板206は溶接固着しているとしたが、各々に突起部を設けて、その突起部を絡ませることにより固着させてもよく、さらに他の固着方法であっても同様の作用、効果を得られることはいうまでもない。
In the present embodiment, the main body
(実施の形態2)
図6は、本発明の実施形態2における密閉型電動圧縮機の断面図、図7は同実施形態における回転子の展開図、図8は同実施形態における回転子の斜視図である。
(Embodiment 2)
6 is a cross-sectional view of a hermetic electric compressor according to the second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a development view of the rotor in the same embodiment, and FIG. 8 is a perspective view of the rotor in the same embodiment.
以下、図6から図8に基づいて本実施の形態について説明する。なお、実施の形態1と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, about the same structure as
図6から図8において、電動要素300は回転子301と集中巻固定子105よりなる。圧縮要素106は電動要素300の上方に構築され、電動要素300によって駆動されている。
6 to 8, the
電動要素300と圧縮要素106はともに密閉容器101に収容され、スプリング107で支持されている。
Both the
次に、電動要素300の詳細を以下に説明する。
Next, details of the
電動要素300は回転子301と集中巻固定子105よりなり、回転子301は本体部200と係止部302からなる。本体部200は、孔208を有する本体部珪素鋼板203を積層することにより形成され、希土類の永久磁石であるネオジウム磁石202の脱落を防ぐ天板205と底板206を本体部200の両面に各々溶接固着している。
The
また、本体部200は軸受け部155を延在させるボス部207を有している。係止部302は非磁性材料である真鍮材よりなり、係止部302の重心は係止部302の内径軸芯よりずれている。そして、本体部200と係止部302は、内径軸芯を同一とするように底板206で溶接固着しており、係止部302の重心が、主軸部151に対して偏芯部152と同一方向に偏芯するように、回転子301は係止部302で主軸部151に圧入固定されている。
Further, the
以上のように構成された密閉型電動圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。 The operation and action of the hermetic electric compressor configured as described above will be described below.
電気(図示せず)がターミナル108に供給されると、リード線109を通して集中巻固定子105に通電され、それによって発生する磁界により回転子301が任意の回転数で回転する。回転子301はクランクシャフト150を回転させ、偏芯部152の偏芯運動が連結手段157を介してピストン156を駆動することでピストン156は圧縮室154内を往復運動し、冷媒(図示せず)を連続して圧縮する。
When electricity (not shown) is supplied to the terminal 108, the concentrated winding
この際、冷媒を圧縮する時にピストン156に作用する圧縮荷重は、ピストン156から連結手段157を介して偏芯部152に作用し、主軸部151により軸受け部155で受けとめている。
At this time, the compressive load acting on the
従来の図9に示すような構成では、圧縮荷重を受ける際、圧縮荷重に対して軸受け部12の面圧、すなわち単位面積に作用する荷重が極端に大きくならないようにしなければ、主軸部151や軸受け部12の摺動部が摩耗してしまう。
In the configuration as shown in FIG. 9 of the related art, when receiving a compressive load, unless the surface pressure of the bearing
しかしながら、本実施の形態においては、回転子104に設けたボス部207に軸受け部155が延在するため、圧縮荷重に十分耐えられる摺動長を備えて面圧を低減することができ、上述したピストン156に作用する圧縮荷重に十分耐える摺動長が確保できている。従って、軸受け部155は高い信頼性を堅持することができる。
However, in the present embodiment, since the bearing
一方、回転子104の本体においては、ボス部207を設けることにより主軸部151への圧入長さが極めて短くなるが、真鍮材よりなる係止部302を設けることにより十分な圧入長さを確保できる。そのため、主軸部151に対して回転子104がずれたり、回転力により主軸部151から脱落するようなことがない。
On the other hand, in the main body of the
さらに、係止部302の重心は係止部302の内径軸芯とずれているため、係止部302の重心が主軸部151に対して偏芯しており、上述した主軸部151への圧入長さを確保できる効果に加えて、回転体のバランスウエイト部303としての効果を得ることができる。
Furthermore, since the center of gravity of the locking
すなわち、ピストン156の往復運動や偏芯部152の回転運動により発生する起震力を緩和することができ、密閉型電動圧縮機の振動を低減することができる。
That is, the seismic force generated by the reciprocating motion of the
さらに、本体部200に内蔵される永久磁石は、磁力の強いネオジウム磁石202を使用することで磁石自体の大きさを小さくできるので、本体部200の高さを低くすることができる。そのため、密閉容器101を小さくすることができ、密閉型電動圧縮機として小型化が可能となる。
Furthermore, since the permanent magnet built into the
また、集中巻固定子105は、ティース部251に集中的に巻線253を巻き付けたもので、各巻線間も1本の連絡線254で連絡しているので鉄心コア252からの巻線253のはみ出しが少なく、コイルエンド部である巻線終端256の全高H1、H2も低くすることができる。
Further, the concentrated winding
さらに、係止部302は非磁性体である真鍮材を使用することにより、係止部302への磁束漏れを大幅に低減することができるため、電動要素および密閉型電動圧縮機の効率を高めることができる。
Furthermore, since the locking
従って、密閉型電動圧縮機として小型化することができ、係止部302への磁束漏れを大幅に低減することで効率の高い電動要素300を得ることができる。さらに、係止部302の重心を係止部302の内径軸芯よりずらしバランスウエイトを形成することにより、特別な部材を追加することなくピストンの往復運動による起震力を緩和でき、振動を低減することができる。
Therefore, it can be reduced in size as a hermetic electric compressor, and the highly efficient
以上のように、本発明にかかる密閉型電動圧縮機は、永久磁石を収納する本体部の積厚が低い回転子を用いることで、小型化およびコストを低減することができるので、家庭用冷凍冷蔵庫や自動販売機、エアコン等の冷凍サイクル装置等の用途にも適用できる。 As described above, the hermetic electric compressor according to the present invention can reduce the size and cost by using a rotor having a low body thickness for storing a permanent magnet. It can also be applied to refrigeration cycle devices such as refrigerators, vending machines, and air conditioners.
101 密閉容器
103,300 電動要素
104,301 回転子
105 集中巻固定子
106 圧縮要素
150 クランクシャフト
151 主軸部
152 偏芯部
153 シリンダーブロック
155 軸受け部
200 本体部
201,302 係止部
202 ネオジウム磁石
207 ボス部
250 固定子鉄心
303 バランスウエイト部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004074272A JP2005269695A (en) | 2004-03-16 | 2004-03-16 | Enclosed motor-driven compressor |
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JP2004074272A JP2005269695A (en) | 2004-03-16 | 2004-03-16 | Enclosed motor-driven compressor |
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JP (1) | JP2005269695A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2013099237A1 (en) * | 2011-12-26 | 2013-07-04 | パナソニック株式会社 | Hermetic compressor and refrigerator with same |
JP6143314B1 (en) * | 2016-07-29 | 2017-06-07 | パナソニック アプライアンシズ リフリジレーション デヴァイシズ シンガポール | Hermetic refrigerant compressor and refrigeration system |
WO2023203709A1 (en) * | 2022-04-21 | 2023-10-26 | 三菱電機株式会社 | Electric motor rotor, electric motor, compressor, and refrigeration cycle device |
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- 2004-03-16 JP JP2004074272A patent/JP2005269695A/en active Pending
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