JP2006152838A

JP2006152838A - 圧縮機

Info

Publication number: JP2006152838A
Application number: JP2004341334A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Sakakibara; 泰弘榊原; Naoya Morozumi; 尚哉両角
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2004-11-26
Filing date: 2004-11-26
Publication date: 2006-06-15

Abstract

【課題】電動機部の回転部材に設置されるバランスウエイトの材料取りの効率がよく、かつ流体抵抗が小さく、撹拌損失を低減でき、容器外部への潤滑油の吐油量を少なくできる圧縮機を提供する。
【解決手段】容器内に圧縮部と、電動機部と、この電動機部の回転力を前記圧縮部に伝達する偏心部を有する回転軸と、前記電動機部の回転子および、または前記回転軸に、同回転軸の回転運動時に発生するアンバランス荷重を除去する円弧形状のバランスウエイト１１、１２とを備えてなる圧縮機において、前記円弧形状のバランスウエイトの、外周円弧面Ｅｏと内周円弧面Ｅｉとが同一曲率で構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷凍装置等に使用される圧縮機に係わり、詳しくは、電動機部の回転時に発生する回転部材のアンバランス荷重を除去するバランスウエイトの材料取りを良くし、撹拌損失の低減を図れる構成に関する。

従来、電動機部の回転力を前記圧縮部に伝達する偏心部を有する回転軸の公転運動時に発生する回転部材のアンバランス荷重（不釣り合い力）を除去する円弧形状のバランスウエイトとを備えた圧縮機として図５に示すようなものがあった（例えば、特許文献１参照。）。
電動機部の回転子２２０の電磁鋼鈑からなる本体２３０の両端に、エンドリング２４０、２５０が一体的に形成されている。このエンドリング２４０、２５０に一対のガイドピン２４３、２４４が設けられている。そして、バランスウエイト２７０、２５１に設けられた固定孔２７１、２７１をガイドピン２４３、２４４に嵌合してネジなどで固定し、円弧形状のバランスウエイト２７０、２５１を回転子本体２３０に取付けている。

前記バランスウエイト２７０、２５１は、外径および内径とも回転子２２０の同心円上の円弧形状に形成されている。即ち、円弧の外周円弧面と内周円弧面が異なる半径で形成されている。
しかし、図６に示すように、このような外周円弧面と内周円弧面が異なる半径のバランスウエイト２７０を、１枚の平板部材３００からプレス加工により複数個製作する場合、材料取りが悪く、破材（図６の斜線部分）の割合が多くなり、コストアップにつながる。

また、保管時や輸送時にバランスウエイト２７０を密に収めることが困難であり、収納スペースが大きくなり、収納効率が悪くなる。
さらに、前記バランスウエイト２７０は、回転方向の流体対向面が矩形状のため、撹拌損失が大きくなり、圧縮機の充分な効率が得られない。
そこで、バランスウエイトの材料取りの効率がよく、かつ流体抵抗が小さく、撹拌損失を低減できる形状のバランスウエイトの製作が望まれている。

特開２００４−２７８３７４号公報（第８〜１３頁、第３〜５図）

本発明は上記の問題点に鑑み、電動機部の回転部材に設置されるバランスウエイトの材料取りの効率がよく、かつ流体抵抗が小さく、撹拌損失を低減でき、密閉容器外部への潤滑油の吐油量を少なくできる密閉型圧縮機を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題を解決するため、容器内に圧縮部と、電動機部と、この電動機部の回転力を前記圧縮部に伝達する偏心部を有する回転軸と、前記電動機部の回転子および、または前記回転軸に、同回転軸の回転運動時に発生するアンバランス荷重を除去する円弧形状のバランスウエイトとを備えてなる圧縮機において、
前記円弧形状のバランスウエイトの、外周円弧面と内周円弧面とが同一曲率で構成されている。

本発明によれば、バランスウエイトを円弧形状に形成し、外周円弧面と内周円弧面が同一半径で、かつ両先端部が円弧形状とした構成とすることにより、プレス加工により複数のバランスウエイトを製作する際、材料取りが良く、破材を少なくでき生産性を向上することができる。また、バランスウエイトの保管時や輸送時の梱包の際も密に収納でき、省スペース化が可能となり、収納効率の向上を図ることができる。
また、撹拌損失を小さくすることで、圧縮機の動力損失を低減し効率の向上が図れ、圧縮機起動時等に容器内の油面が上昇する際、撹拌による容器の外部への潤滑油の流出を抑えることができる。更にバランスウエイトをプレス加工する際、金型への応力を抑え、耐摩耗性を向上することにより、生産性を向上できる圧縮機となる。

以下、本発明の実施の形態を、スクロール圧縮機を例に、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
図１（Ａ）は本発明における圧縮機の縦断面図、図１（Ｂ）は本発明におけるバランスウエイトの斜視図、図２は本発明におけるバランスウエイトの上面図で、（Ａ）は両端部を円弧形状としたもの、（Ｂ）は両端部を直線形状の組合せで構成したもの、（Ｃ）は直線形状で先端を尖らせたもの、（Ｄ）は両端部を円弧形状と直線形状の組合せで構成したもので、図３は本発明におけるバランスウエイトの材料取りを示す平面図である。

図１（Ａ）において、スクロール圧縮機は容器１内の上方に圧縮部２を配設し、下方に容器１の内部に固定された固定子３ｂと、同固定子３ｂにより駆動され回転する回転子３ａとを有する電動機部３が配設され、同電動機部３により前記圧縮部２が駆動される。

前記圧縮部２は、鏡板の内面に渦捲き状のラップを立設させた固定スクロール４と、同固定スクロール４と鏡板の内面のラップを互いに噛み合わせ複数の圧縮室５を形成する旋回スクロール６と、同旋回スクロール６の背面の偏心軸受６ａとにより構成されている。また、先端の偏心軸７ａを前記偏心軸受６ａに挿入し、前記電動機部３の回転力を前記旋回スクロール６に伝達する回転軸７と、同回転軸７の前記偏心軸７ａ下部に設けられた主軸部７ｂをラジアル方向に支承する主軸受８ａを備え、前記圧縮部２を支持するメインフレーム８と、前記回転軸７の下部に形成された副軸部７ｃをラジアル方向に支承する副軸受１０を備えたサブフレーム９とにより構成されている。

前記偏心軸７ａや前記回転軸７に設置された回転部材が、前記偏心軸７ａを含む前記回転軸７の公転（回転）運動に伴って生じる不釣り合い力（アンバランス荷重）を打ち消すために、前記回転子３ａもしくは前記回転軸７に、バランスウエイト１１、１２が設置されている。
図１（Ａ）に示すように、前記バランスウエイト１１を前記回転子３ａに取付ける場合、回転子３ａのエンドリング１４に設けられたガイドピン（図示せず）に、図１（Ｂ）に示す前記バランスウエイト１１に設けられた固定孔１５を嵌合し、ガイドピンの先端部をカシメやネジなどにより固定して取付けられる。
また、バランスウエイト１１、１２を前記回転軸７に取付ける場合、図１（Ａ）に示すように、前記回転軸７に支持具１６を取付け、この支持具１６に前記バランスウエイト１２を取付ける。

図１（Ｂ）および図２（Ａ）において、前記バランスウエイト１１、１２は、回転方向（破線矢印）に対して外周円弧面Ｅｏと内周円弧面Ｅｉを有し、両円弧面Ｅｏ，Ｅｉの両端部に向けて次第に狭くなる半円形状に形成され、前記外周円弧面Ｅｏの半径Ｒｏと前記内周円弧面Ｅｉの半径Ｒｉが同一半径となるように構成されている。
上記構成により、図３に示すように、平板部材１３からプレス加工により複数のバランスウエイト１１、１２を製作する際、蜜に並べて加工できるため、材料取りが良く、破材を少なくでき生産性を向上することができる。
また、バランスウエイト１１、１２の保管時や輸送時の梱包の際も蜜に収納でき、省スペース化が可能となり、収納効率の向上を図ることができる。

また、図２（Ａ）および図４（Ａ）に示すように、前記バランスウエイト１１、１２の両先端部が円弧形状としてなる構成となっている。
上記構成により、前記バランスウエイト１１、１２の回転方向の流体対向面での抗力（流体抵抗）を小さくでき、潤滑油等の撹拌損失を低減することができる。撹拌損失を小さくすることで、圧縮機の動力損失を低減し効率の向上が図れ、また、圧縮機起動時等に密閉容器１内の油面が上昇する際、撹拌による密閉容器１の外部への潤滑油の流出を抑えることができる。また、前記バランスウエイト１１、１２の回転方向の反対向面（後縁部）での渦流の発生を抑えることができ、圧縮機効率の向上が図れる。
更に、両先端部を円弧形状とした場合、前記バランスウエイト１１、１２をプレス加工する際、金型への応力を抑え、耐摩耗性を向上することにより、生産性を向上できる。

図２（Ｂ）、（Ｃ）および図４（Ａ）に本発明の実施例２を示す。前記バランスウエイト１１、１２の両先端部を直線部Ｃによる鋭角形状で構成することにより、上記実施例１と同様に、回転方向の流体対向面での抗力（流体抵抗）を小さくして撹拌損失を低減でき、これにより圧縮機の動力損失を低減し効率の向上が図れ、かつ圧縮機起動時等に密閉容器１内の油面が上昇する際、撹拌による密閉容器１の外部への潤滑油の流出を抑えることができる。また、前記バランスウエイト１１、１２の回転方向の反対向面（後縁部）での渦流の発生を抑え、圧縮機効率の向上を図ることができる。

図２（Ｄ）に本発明の実施例３を示す。前記バランスウエイト１１、１２の両先端部を円弧形状と直線部Ｃの組合せで構成することにより、上記実施例１と同様に、前記バランスウエイト１１、１２の回転方向の流体対向面での抗力（流体抵抗）を小さくでき、潤滑油等の撹拌損失を低減することができる。撹拌損失を小さくすることで、圧縮機の動力損失を低減し効率の向上が図れ、また、圧縮機起動時等に密閉容器１内の油面が上昇する際、撹拌による密閉容器１の外部への潤滑油の流出を抑えることができる。また、前記バランスウエイト１１、１２の回転方向の反対向面（後縁部）での渦流の発生を抑えることができ、圧縮機効率の向上が図れる。
更に、両先端周縁部を円弧形状とした場合、前記バランスウエイト１１、１２をプレス加工する際、金型への応力を抑え、耐摩耗性を向上することにより、生産性を向上できる。

以上に説明したように、前記バランスウエイト１１、１２は、回転方向に対して外周円弧面Ｅｏと内周円弧面Ｅｉを有し、両円弧面Ｅｏ，Ｅｉの両端部に向けて次第に狭くなる半円形状に形成され、前記外周円弧面Ｅｏの半径Ｒｏと前記内周円弧面Ｅｉの半径Ｒｉが同一半径とし、かつ両先端部が円弧形状とした構成とすることにより、平板部材１３からプレス加工により複数のバランスウエイト１１、１２を製作する際、密に並べて加工できるため、材料取りが良く、破材を少なくでき生産性を向上することができる。
また、バランスウエイト１１、１２の保管時や輸送時の梱包の際も蜜に収納でき、省スペース化が可能となり、収納効率の向上を図ることができる。
また、前記バランスウエイト１１、１２の回転方向の流体対向面での抗力（流体抵抗）を小さくでき、撹拌損失を低減することができるため、圧縮機の動力損失を低減し効率の向上が図れ、また、圧縮機起動時等に密閉容器１内の油面が上昇する際、撹拌による容器１の外部への潤滑油の流出を抑えることができる。また、前記バランスウエイト１１、１２の回転方向の反対向面（後縁部）での渦流の発生を抑えることができ、圧縮機効率の向上が図れる。更に、両先端部を円弧形状とした場合、前記バランスウエイト１１、１２をプレス加工する際、金型への応力を抑え、耐摩耗性を向上することにより、生産性を向上できる圧縮機となる。

（Ａ）は本発明における圧縮機の縦断面図、（Ｂ）は本発明におけるバランスウエイトの斜視図である。本発明におけるバランスウエイトの上面図で、（Ａ）は第１の実施例、（Ｂ）および（Ｃ）は第２の実施例、（Ｄ）は第３の実施例である。本発明におけるバランスウエイトの材料取りを示す平面図である。本発明におけるバランスウエイトの回転方向と、流体の流れ方向を示す説明図である。従来例によるバランスウエイトの構成図である。従来例によるバランスウエイトの材料取りを示す平面図である。

符号の説明

１圧縮機
２圧縮部
３電動機部
3a 固定子
3b 回転子
４固定スクロール
５圧縮室
６旋回スクロール
6a 旋回軸受
７回転軸
7a 旋回軸
7b 主軸部
7c 副軸部
８メインフレーム
8a 主軸受
９サブフレーム
10 副軸受
11、12 バランスウエイト
13 平板部材
14 エンドリング
15 固定孔
16 支持具

Claims

容器内に圧縮部と、電動機部と、この電動機部の回転力を前記圧縮部に伝達する偏心部を有する回転軸と、前記電動機部の回転子および、または前記回転軸に、同回転軸の回転運動時に発生するアンバランス荷重を除去する円弧形状のバランスウエイトとを備えてなる圧縮機において、
前記円弧形状のバランスウエイトの、外周円弧面と内周円弧面とが同一曲率で構成されてなることを特徴とする圧縮機。