JP2007162641A - 圧縮機 - Google Patents

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Abstract

【課題】モータが振動しても、吸入管やアキュームレータの振動を低減できる圧縮機を提供する。
【解決手段】密閉容器1と圧縮要素2は、6点の溶接点8にて溶接されている。上記密閉容器1には、冷媒ガスを吸入する吸入管11が取り付けられている。この吸入管11の固有振動モードである第1の方向Dおよび第2の方向Dと、上記溶接点8のうちの任意の2点を結ぶ方向とは、一致しない。したがって、モータの振動が、上記圧縮要素2に伝播しても、上記溶接点8の配置によって、上記吸入管11の振動を低減できる。
【選択図】図3

Description

この発明は、例えばエアコンや冷蔵庫等に用いられる圧縮機に関する。
従来、圧縮機としては、密閉容器と、この密閉容器内に配置された圧縮要素と、上記密閉容器内に配置され、上記圧縮要素をシャフトを介して駆動するモータとを備えていた。上記密閉容器と上記圧縮要素は、複数の溶接点にて溶接されていた(特開平2−275071号公報:特許文献1参照)。
特開平2−275071号公報
しかしながら、上記従来の圧縮機では、上記密閉容器の吸入口に、アキュームレータを連結した吸入管が取り付けられている場合、上記密閉容器の中心軸に直交する平面における上記吸入管の上記吸入口近傍の部分の中心軸と上記密閉容器の中心軸とを結ぶ第1の方向およびこの第1の方向に直交する第2の方向と、上記溶接点のうちの任意の2点を結ぶ方向とが、上記密閉容器の中心軸方向からみて、一致していると、上記モータの振動が、上記圧縮要素および上記溶接点を介して、上記吸入管に伝播して、上記吸入管および上記アキュームレータが大きく振動していた。なお、上記アキュームレータがなくて、上記吸入管のみでも、上記吸入管が振動する問題があった。
これは、上記第1の方向および上記第2の方向は、上記吸入管の固有振動モードであり、上記溶接点のうちの任意の2点を結ぶ方向が、上記吸入管の固有振動モードと一致しているからである。
そこで、この発明の課題は、モータが振動しても、吸入管やアキュームレータの振動を低減できる圧縮機を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明の圧縮機は、密閉容器と、この密閉容器内に配置された圧縮要素と、上記密閉容器内に配置され、上記圧縮要素をシャフトを介して駆動するモータとを備え、
上記密閉容器と上記圧縮要素とは、3点以上の溶接点にて溶接され、
上記密閉容器の吸入口には、冷媒ガスを吸入する吸入管が取り付けられ、
上記密閉容器の中心軸に直交する平面であって上記吸入管の上記吸入口近傍の部分の中心を通る平面において、上記吸入管の上記吸入口近傍の部分の中心軸の方向である第1の方向、および、この第1の方向と直交する第2の方向には、上記溶接点のうちの任意の2点を結ぶ方向は、一致しないことを特徴としている。
この発明の圧縮機によれば、上記第1の方向および上記第2の方向と、上記溶接点のうちの任意の2点を結ぶ方向とは、一致しないので、上記溶接点のうちの任意の2点を結ぶ方向は、上記吸入管の固有振動モードである上記第1の方向および上記第2の方向に対して、ずれている。したがって、上記モータの振動が、上記圧縮要素に伝播しても、上記溶接点の配置によって、上記吸入管の振動を低減できる。また、上記溶接点は3点以上あるので、上記圧縮要素の支持剛性を向上できる。
また、一実施形態の圧縮機では、上記吸入管にはアキュームレータが連結されている。
この実施形態の圧縮機によれば、上記モータが振動しても、上記吸入管の振動を低減できるので、上記アキュームレータの振動を低減できる。
また、一実施形態の圧縮機では、隣り合う上記溶接点の間の中心角度のうちの少なくとも一つは、他の中心角度と異なる。
この実施形態の圧縮機によれば、隣り合う上記溶接点の間の中心角度のうちの少なくとも一つは、他の中心角度と異なるので、上記モータの振動が上記密閉容器へ伝播する方向を分散できて、上記密閉容器の振動を低減できる。
また、一実施形態の圧縮機では、上記溶接点の数は、偶数であり、全ての上記溶接点は、同じ数の上記溶接点をそれぞれ含む複数の群に、分けられ、この各群内における隣り合う上記溶接点の間の中心角度の配分は、全ての上記群において、同じである。
この実施形態の圧縮機によれば、上記各群内における隣り合う上記溶接点の間の中心角度の配分は、全ての上記群において、同じであるので、上記群毎に上記溶接点を形成することで、上記全ての溶接点を簡単に形成できる。
また、一実施形態の圧縮機では、上記モータは、ロータと、このロータの径方向外側に配置されたステータとを有し、上記ステータは、径方向内側に突出すると共に周方向に配列された複数のティースを含むステータ本体と、上記各ティースにそれぞれ巻かれて複数の上記ティースに渡って巻かれていないコイルとを有する。
この実施形態の圧縮機によれば、上記ステータの上記コイルは、いわゆる集中巻きであるので、上記コイルを上記ティースに簡単に巻設できる。
また、一実施形態の圧縮機では、上記モータは、上記密閉容器に取り付けられる取付部を有し、この取付部の数は、上記溶接点の数以上であり、上記取付部は、上記密閉容器の中心軸方向からみて、上記溶接点に重なる。
この実施形態の圧縮機によれば、上記取付部の数は、上記溶接点の数以上であり、上記取付部は、上記密閉容器の中心軸方向からみて、上記溶接点に重なるので、上記密閉容器の剛性を向上できる。
この発明の圧縮機によれば、上記吸入管の固有振動モードである上記第1の方向および上記第2の方向と、上記溶接点のうちの任意の2点を結ぶ方向とは、一致しないので、上記モータが振動しても、上記吸入管の振動を低減できる。
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
図1は、この発明の圧縮機の一実施形態である縦断面図を示している。この圧縮機は、密閉容器1と、この密閉容器1内に配置された圧縮要素2と、上記密閉容器1内に配置され、上記圧縮要素2を上記シャフト12を介して駆動するモータ3とを備えている。
この圧縮機は、いわゆる高圧ドーム型のロータリ圧縮機であって、上記密閉容器1内に、上記圧縮要素2を下に、上記モータ3を上に、配置している。このモータ3のロータ6によって、上記シャフト12を介して、上記圧縮要素2を駆動するようにしている。
上記密閉容器1の吸入口1bには、冷媒ガスを吸入する吸入管11が取り付けられ、この吸入管11にはアキュームレータ10が連結されている。つまり、上記圧縮要素2は、上記アキュームレータ10から上記吸入管11を通して冷媒ガスを吸入する。
この冷媒ガスは、この圧縮機とともに、冷凍システムの一例としての空気調和機を構成する図示しない凝縮器、膨張機構、蒸発器を制御することによって得られる。
上記圧縮機は、圧縮した高温高圧の吐出ガスを、上記圧縮要素2から吐出して上記密閉容器1の内部に満たすと共に、上記モータ3のステータ5とロータ6との間の隙間を通して、上記モータ3を冷却した後、吐出管13から外部に吐出するようにしている。上記密閉容器1内の高圧領域の下部に、潤滑油9を溜めている。
上記圧縮要素2は、上記シャフト12の回転軸に沿って上から下へ順に、上側の端板部材50と、第1のシリンダ121と、中間の端板部材70と、第2のシリンダ221と、下側の端板部材60とを有する。
上記上側の端板部材50および上記中間の端板部材70は、上記第1のシリンダ121の上下の開口端のそれぞれに取り付けられている。上記中間の端板部材70および上記下側の端板部材60は、上記第2のシリンダ221の上下の開口端のそれぞれに取り付けられている。
上記第1のシリンダ121、上記上側の端板部材50および上記中間の端板部材70によって、第1のシリンダ室122を形成する。上記第2のシリンダ221、上記下側の端板部材60および上記中間の端板部材70によって、第2のシリンダ室222を形成する。
上記上側の端板部材50は、円板状の本体部51と、この本体部51の中央に上方へ設けられたボス部52とを有する。上記本体部51および上記ボス部52は、上記シャフト12に挿通されている。上記本体部51には、上記第1のシリンダ室122に連通する吐出口51aが設けられている。
上記本体部51に関して上記第1のシリンダ121と反対側に位置するように、上記本体部51に吐出弁131が取り付けられている。この吐出弁131は、例えば、リード弁であり、上記吐出口51aを開閉する。
上記本体部51には、上記第1のシリンダ121と反対側に、上記吐出弁131を覆うように、カップ状の第1のマフラカバー140が取り付けられている。この第1のマフラカバー140は、(ボルト等の)固定部材によって、上記本体部51に固定されている。上記第1のマフラカバー140は、上記ボス部52に挿通されている。
上記第1のマフラカバー140および上記上側の端板部材50によって、第1のマフラ室142を形成する。上記第1のマフラ室142と上記第1のシリンダ室122とは、上記吐出口51aを介して、連通されている。
上記下側の端板部材60は、円板状の本体部61と、この本体部61の中央に下方へ設けられたボス部62とを有する。上記本体部61および上記ボス部62は、上記シャフト12に挿通されている。上記本体部61には、上記第2のシリンダ室222に連通する(図示しない)吐出口が設けられている。
上記本体部61に関して上記第2のシリンダ221と反対側に位置するように、上記本体部61に(図示しない)吐出弁が取り付けられ、この吐出弁は上記吐出口を開閉する。
上記本体部61には、上記第2のシリンダ221と反対側に、上記吐出弁を覆うように、直線状の平板状の第2のマフラカバー240が取り付けられている。この第2のマフラカバー240は、(ボルト等の)固定部材によって、上記本体部61に固定されている。上記第2のマフラカバー240は、上記ボス部62に挿通されている。
上記第2のマフラカバー240および上記下側の端板部材60によって、第2のマフラ室242を形成する。上記第2のマフラ室242と上記第2のシリンダ室222とは、上記吐出口を介して、連通されている。
上記第1のマフラカバー140には、上記上側の端板部材50と反対側に、カップ状の第3のマフラカバー340が覆うように取り付けられている。上記第1のマフラカバー140および上記第3のマフラカバー340によって、第3のマフラ室342を形成する。
上記1のマフラ室142と上記第3のマフラ室342とは、上記第1のマフラカバー140に形成された(図示しない)孔部によって、挿通されている。
上記2のマフラ室242と上記第3のマフラ室342とは、上記下側の端板部材60、上記第2のシリンダ221、上記中間の端板部材70、上記第1のシリンダ121および上記上側の端板部材50に形成された(図示しない)孔部によって、挿通されている。
上記第3のマフラ室342と上記第3のマフラカバー340の外側とは、上記第3のマフラカバー340に形成された(図示しない)孔部によって、連通されている。
上記端板部材50,60,70、上記シリンダ121,221、および、上記マフラカバー140,240,340は、ボルト等の固定部材によって、一体に固定されている。
上記シャフト12の一端部は、上記上側の端板部材50および上記下側の端板部材60に支持されている。すなわち、上記シャフト12は、片持ちである。上記シャフト12の一端部(支持端側)は、上記第1のシリンダ室122および上記第2のシリンダ室222の内部に進入している。
上記シャフト12には、上記第1のシリンダ室122内に位置するように、第1の偏心ピン126を設けている。この第1の偏心ピン126は、第1のローラ127に嵌合している。この第1のローラ127は、上記第1のシリンダ室122内で、公転可能に配置され、この第1のローラ127の公転運動で圧縮作用を行うようにしている。
上記シャフト12には、上記第2のシリンダ室222内に位置するように、第2の偏心ピン226を設けている。この第2の偏心ピン226は、第2のローラ227に嵌合している。この第2のローラ227は、上記第2のシリンダ室222内で、公転可能に配置され、この第2のローラ227の公転運動で圧縮作用を行うようにしている。
上記第1の偏心ピン126と上記第2の偏心ピン226とは、上記シャフト12の回転軸に対して、180°ずれた位置にある。
次に、上記第1のシリンダ室122の圧縮作用を説明する。
図2に示すように、上記第1のローラ127に一体に設けたブレード128で上記第1のシリンダ室122内を仕切っている。すなわち、上記ブレード128の右側の室は、一の上記吸入管11が上記第1のシリンダ室122の内面に開口して、吸入室(低圧室)122aを形成している。一方、上記ブレード128の左側の室は、(図1に示す)上記吐出口51aが上記第1のシリンダ室122の内面に開口して、吐出室(高圧室)122bを形成している。
上記ブレード128の両面には、半円柱状のブッシュ125,125が密着して、シールを行っている。上記ブレード128と上記ブッシュ125,125との間は、上記潤滑油9で潤滑を行っている。
そして、上記第1の偏心ピン126が、上記シャフト12と共に、偏心回転して、上記第1の偏心ピン126に嵌合した上記第1のローラ127が、この第1のローラ127の外周面を上記第1のシリンダ室122の内周面に接して、公転する。
上記第1のローラ127が、上記第1のシリンダ室122内で公転するに伴って、上記ブレード128は、このブレード128の両側面を上記ブッシュ125,125によって保持されて進退動する。すると、上記吸入管11から低圧の冷媒ガスを上記吸入室122aに吸入して、上記吐出室122bで圧縮して高圧にした後、(図1に示す)上記吐出口51aから高圧の冷媒ガスを吐出する。
その後、図1に示すように、上記吐出口51aから吐出された冷媒ガスは、上記第1のマフラ室142および上記第3のマフラ室342を経由して、上記第3のマフラカバー340の外側に排出される。
一方、上記第2のシリンダ室222の圧縮作用も、上記第1のシリンダ室122の圧縮作用と同様である。つまり、他の上記吸入管11から低圧の冷媒ガスを上記第2のシリンダ室222に吸入し、上記第2のシリンダ室222内で上記第2のローラ227の公転運動で冷媒ガスを圧縮して、この高圧の冷媒ガスを、上記第2のマフラ室242および上記第3のマフラ室342を経由して、上記第3のマフラカバー340の外側に排出する。
上記第1のシリンダ室122の圧縮作用と上記第2のシリンダ室222の圧縮作用とは、180°ずれた位相にある。
図1と図3に示すように、上記密閉容器1と上記圧縮要素2は、溶接されている。具体的に述べると、上記圧縮要素2の上記上側の端板部材50は、上記密閉容器1に、6点の溶接点8にて、取り付けられている。
上記密閉容器1の中心軸1aに直交する平面であって上記吸入管11の上記吸入口1b近傍の部分の中心を通る平面において、上記吸入管11の上記吸入口1b近傍の部分の中心軸11aの方向である第1の方向D、および、この第1の方向Dと直交する第2の方向Dには、上記溶接点8のうちの任意の2点を結ぶ方向は、一致しない。上記密閉容器1の中心軸1aは、上記シャフト12の回転軸と一致している。
上記第1の方向Dおよび上記第2の方向Dは、上記吸入管11の固有振動モードである。つまり、上記溶接点8のうちの任意の2点を結ぶ方向は、上記吸入管11の固有振動モードに対して、ずれている。
隣り合う上記溶接点8,8の間の中心角度のうちの少なくとも一つは、他の中心角度と異なる。つまり、上記全ての溶接点8は、不等ピッチである。図3では、一の組の3つの中心角度が同じで、他の組の3つの中心角度が同じである。
上記全ての溶接点8は、同じ数の上記溶接点8をそれぞれ含む二つの群A,Bに、分けられる。つまり、上記一の群Aは、3つの溶接点8aを含み、上記他の群Bは、3つの溶接点8bを含む。
この各群A,B内における隣り合う上記溶接点8の中心角度の配分は、全ての上記群A,Bにおいて、同じである。つまり、上記3つの溶接点8aおよび上記3つの溶接点8bは、それぞれ、120°の中心角度で、配列されている。
上記密閉容器1と上記圧縮要素2を溶接する方法を説明する。
まず、図示しない溶接装置によって、上記一の群Aの上記3つの溶接点8aを同時に形成する。その後、上記密閉容器1と上記溶接装置を、上記密閉容器1の中心軸1a回りに、相対的に、所定角度回転させて、上記溶接装置によって、上記他の群Bの上記3つの溶接点8bを同時に形成する。
図1と図4に示すように、上記モータ3は、上記ロータ6と、このロータ6の径方向外側にエアギャップを介して配置された上記ステータ5とを有する。
上記ロータ6は、ロータ本体610と、このロータ本体610に埋設された磁石620とを有する。上記ロータ本体610は、円筒形状であり、例えば積層された電磁鋼板からなる。上記ロータ本体610の中央の孔部には、上記シャフト12が取り付けられている。上記磁石620は、直線状の平板状の永久磁石である。6つの上記磁石620が、上記ロータ本体610の周方向に等間隔の中心角度で、配列されている。
上記ステータ5は、ステータ本体510と、このステータ本体510に巻かれたコイル520とを有する。なお、図4では、上記コイル520を一部省略して、描いている。
上記ステータ本体510は、例えば鉄からなる。上記ステータ本体510は、環状部511と、この環状部511の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に等間隔に配列された9つのティース512とを有する。上記コイル520は、上記各ティース512にそれぞれ巻かれて複数の上記ティース512に渡って巻かれていない、いわゆる集中巻きである。
上記モータ3は、いわゆる6極9スロットである。上記コイル520に電流を流して上記ステータ5に発生する電磁力によって、上記ロータ6を、上記シャフト12と共に、回転させる。
上記モータ3は、上記密閉容器1に取り付けられる取付部30を有する。上記ステータ6は、上記密閉容器1に、焼き嵌め等によって、嵌め込まれている。上記隣り合うティース512,512の間の上記環状部511の外周面が、上記密閉容器1に固定される。つまり、この環状部511の外周面が上記取付部30である。
上記取付部30の数は、9つあり、上記溶接点8の数以上である。上記取付部30は、上記密閉容器1の中心軸1a方向からみて、上記溶接点8に重なる。
上記構成の圧縮機によれば、上記吸入管11の固有振動モードである上記第1の方向Dおよび上記第2の方向Dと、上記溶接点8のうちの任意の2点を結ぶ方向とは、一致しないので、上記モータ3の上記ロータ6の振動が、上記圧縮要素2に伝播しても、上記溶接点8の配置によって、上記吸入管11や上記アキュームレータ10の振動を低減できる。また、上記溶接点8は3点以上あるので、上記圧縮要素2の支持剛性を向上できる。したがって、上記圧縮要素2の支持剛性、および、上記吸入管11や上記アキュームレータ10の振動の低減を両立できる。
また、上記上側の端板部材50が、上記密閉容器1に固定されているので、上記ロータ6と上記溶接点8との距離を近づけることができて、上記ロータ6の振動を低減できる。
また、隣り合う上記溶接点8,8の間の中心角度のうちの少なくとも一つは、他の中心角度と異なるので、上記モータ3の振動が上記密閉容器1へ伝播する方向を分散できて、上記密閉容器1の振動を低減できる。
また、上記各群A,B内における隣り合う上記溶接点8,8の間の中心角度の配分は、全ての上記群A,Bにおいて、同じであるので、上記群A,B毎に上記溶接点8を形成することで、上記全ての溶接点8を簡単に形成できる。
また、上記ステータ5の上記コイル520は、いわゆる集中巻きであるので、上記コイル520を上記ティース512に簡単に巻設できる。なお、上記コイル520を集中巻きとすることで、上記各ティース512当たりの電磁力が大きくなって、上記ロータ6の振動は大きくなるが、上記溶接点8の配置によって、上記吸入管11の振動は確実に低減できる。
また、上記モータ3は、いわゆる6極9スロットであるので、スロット数、つまり上記ティース512の数を増やして、上記ロータ6にかかる電磁力の方向を分散させることで、上記ロータ6の振動を低減できる。
また、上記取付部30の数は、上記溶接点8の数以上であり、上記取付部30は、上記密閉容器1の中心軸1a方向からみて、上記溶接点8に重なるので、上記密閉容器1の剛性を向上できる。
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記圧縮要素2として、ローラとブレードが別体であるロータリタイプでもよい。上記圧縮要素2として、ロータリタイプ以外に、スクロールタイプやレシプロタイプを用いてもよい。上記圧縮要素2として、1つのシリンダ室を有する1シリンダタイプでもよい。上記コイル520を、上記複数のティース512にわたって巻いた、いわゆる分布巻きとしてもよい。上記ティース512および上記磁石620の数量の増減は自由である。
また、上記溶接点8は、3点以上であればよい。上記溶接点8を、3つ以上の群に、等しい数で、分けてもよい。隣り合う上記溶接点8,8の間の中心角度は、全ての上記溶接点8において、同じでもよく、つまり、上記全ての溶接点8は等ピッチでもよい。また、上記アキュームレータ10を設けずに、上記吸入管11に、例えば室外機の構造部品を、直接に接続してもよい。
本発明の圧縮機の一実施形態を示す縦断面図である。 圧縮機の要部の平面図である。 圧縮機の圧縮要素付近の横断面図である。 圧縮機のモータ付近の横断面図である。
符号の説明
1 密閉容器
1a 中心軸
1b 吸入口
2 圧縮要素
3 モータ
30 取付部
5 ステータ
510 ステータ本体
512 ティース
520 コイル
6 ロータ
610 ロータ本体
620 磁石
8 溶接点
10 アキュームレータ
11 吸入管
11a 中心軸
12 シャフト
50,60 端板部材
121,221 シリンダ
122,222 シリンダ室
140,240,340 マフラカバー
142,242,342 マフラ室
A,B 群
第1の方向
第2の方向

Claims (6)

  1. 密閉容器(1)と、
    この密閉容器(1)内に配置された圧縮要素(2)と、
    上記密閉容器(1)内に配置され、上記圧縮要素(2)をシャフト(12)を介して駆動するモータ(3)と
    を備え、
    上記密閉容器(1)と上記圧縮要素(2)とは、3点以上の溶接点(8)にて溶接され、
    上記密閉容器(1)の吸入口(1b)には、冷媒ガスを吸入する吸入管(11)が取り付けられ、
    上記密閉容器(1)の中心軸(1a)に直交する平面であって上記吸入管(11)の上記吸入口(1b)近傍の部分の中心を通る平面において、上記吸入管(11)の上記吸入口(1b)近傍の部分の中心軸(11a)の方向である第1の方向(D)、および、この第1の方向(D)と直交する第2の方向(D)には、上記溶接点(8)のうちの任意の2点を結ぶ方向は、一致しないことを特徴とする圧縮機。
  2. 請求項1に記載の圧縮機において、
    上記吸入管(11)にはアキュームレータ(10)が連結されていることを特徴とする圧縮機。
  3. 請求項1に記載の圧縮機において、
    隣り合う上記溶接点(8)の間の中心角度のうちの少なくとも一つは、他の中心角度と異なることを特徴とする圧縮機。
  4. 請求項1に記載の圧縮機において、
    上記溶接点(8)の数は、偶数であり、
    全ての上記溶接点(8)は、同じ数の上記溶接点(8)をそれぞれ含む複数の群(A,B)に、分けられ、
    この各群(A,B)内における隣り合う上記溶接点(8)の間の中心角度の配分は、全ての上記群(A,B)において、同じであることを特徴とする圧縮機。
  5. 請求項1に記載の圧縮機において、
    上記モータ(3)は、ロータ(6)と、このロータ(6)の径方向外側に配置されたステータ(5)とを有し、
    上記ステータ(5)は、径方向内側に突出すると共に周方向に配列された複数のティース(512)を含むステータ本体(510)と、上記各ティース(512)にそれぞれ巻かれて複数の上記ティース(512)に渡って巻かれていないコイル(520)とを有することを特徴とする圧縮機。
  6. 請求項1に記載の圧縮機において、
    上記モータ(3)は、上記密閉容器(1)に取り付けられる取付部(30)を有し、
    この取付部(30)の数は、上記溶接点(8)の数以上であり、
    上記取付部(30)は、上記密閉容器(1)の中心軸(1a)方向からみて、上記溶接点(8)に重なることを特徴とする圧縮機。
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