JP2007315377A - 密閉型圧縮機及びその製作方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 圧縮機の効率を高め、且つ、回転子の製作過程で不良発生時に費用を節減する密閉型圧縮機及びその製作方法を提供する。
【解決手段】 固定子と、該固定子と電磁気的に相互作用して回転する回転子とを備える密閉型圧縮機において、当該回転子は、多数枚の鉄板が積層して形成された回転子コアと、該回転子コアとアルミニウムダイキャスティングによって一体化する結合体と、該結合体と別途に製作されて当該結合体と結合される少なくとも一つのエンドリングとを含む。
【選択図】 図４

Description

本発明は、密閉型圧縮機及びその製作方法に係り、より詳細には、密閉型圧縮機に使用される回転子及びその製作方法に関する。
一般に、密閉型圧縮機は、外観を形成する密閉容器と、該密閉容器の内部に設けられて冷媒を圧縮する圧縮装置と、該圧縮装置に駆動力を提供する駆動装置とを備える。
ここで、駆動装置は、圧縮装置に駆動力を提供するもので、密閉容器の内部に固定された固定子と、固定子の内部に該固定子と離れて設置されて、固定子と電磁気的に相互作用する回転子と、を備える。
駆動装置の一部を形成する回転子１は、図１に示すように、多数枚の鉄板が積層されて形成された回転子コア２と、回転子コア２の上端及び下端にそれぞれ設けられるエンドリング３とを備える。このエンドリング３は、通常、アルミニウムダイキャスティングによって回転子コア２と一体に形成される。
エンドリング３を回転子コア２と一体に形成するために、まず、上部エンドリング３ａと下部エンドリング３ｂの形状を有する上部金型と下部金型が設けられた鋳型に、回転子コア２を入れる。その後、この鋳型に溶融されたアルミニウム溶液を流し込むと、アルミニウム溶液は、回転子コア２に形成されたスロット４の内側に引き込まれて硬化し、これにより、回転子コア２の下端に下部エンドリング３ｂ、回転子コア２にバー（図示せず）、回転子コア２の上端に上部エンドリング３ａが形成される。
このようにして形成された回転子１を有する密閉型圧縮機において、固定子（図示せず）に巻き取られたコイルに電流が印加されると固定子に磁場が発生し、この固定子に発生した磁場によって回転子１に起電力が誘導される。この回転子１に誘導された起電力によって、アルミニウムからなるバー（図示せず）とエンドリング３に電流が流れるようになり、この電流は再び磁場を形成することによって回転子１が回転する。
図２は、上記のように、アルミニウムダイキャスティングで製作されたエンドリング３の断面図である。図２に示すように、アルミニウムダイキャスティングでエンドリング３を製作すると、エンドリング３の内部に気泡５が発生する。このように、エンドリング３の内部に発生した気泡５は、エンドリング３に電流が流れる際に抵抗として働き、圧縮機の効率を低下させる主原因とされてきた。
また、電気伝導率はエンドリング３の材質によって異なるが、ダイキャスティングの鋳物に用いられるアルミニウムの電気伝導率は、銅に比べて悪いため、圧縮機の効率を向上させるのに限界があった。
なお、回転子コア２が上、下部エンドリング３ａ，３ｂとダイキャスティングによって一体に製作されるため、ダイキャスティング時に不良が生じると、エンドリング３だけでなく回転子コア２まで全量廃棄しなければならず、大きな費用損失につながる問題があった。
本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、エンドリングに気泡ができないようにして、圧縮機の効率を向上せしめうる密閉型圧縮機及びその製作方法を提供することにある。
また、エンドリングの電気伝導率を高めることによって、圧縮機の効率を向上せしめうる密閉型圧縮機及びその製作方法を提供することにある。
また、ダイキャスティング時に不良が生じても、費用損失が抑えられる密閉型圧縮機及びその製作方法を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明に係る密閉型圧縮機は、固定子と、前記固定子と電磁気的に相互作用して回転する回転子とを備える密閉型圧縮機であって、前記回転子は、多数枚の鉄板が積層して形成された回転子コアと、前記回転子コアとアルミニウムダイキャスティングで一体化する結合体と、前記結合体と別途に製作されて、前記結合体と結合される少なくとも一つのエンドリングと、を備えることを特徴とする。
また、前記結合体は、一側に突出した複数個の結合突起を備え、前記少なくとも一つのエンドリングは、前記複数個の結合突起が挿入される挿入穴を備えることを特徴とする。
また、前記結合体は、前記それぞれの結合突起が挿入された後、前記それぞれの結合突起を打撃した時に前記それぞれの結合突起が横方向に延びながらかかる係止突部をさらに備えることを特徴とする。
また、前記少なくとも一つのエンドリングは、鍛造加工で製作されることを特徴とする。
前記少なくとも一つのエンドリングは、銅で製作されることを特徴とする。
上記目的を達成するための本発明に係る密閉型圧縮機の製作方法は、多数枚の鉄板が積層して形成された回転子コアと、前記回転子コアとアルミニウムダイキャスティングによって一体化した、複数個の結合突起が形成された結合体を製作する結合体製作段階と、銅を鍛造加工して少なくとも一つのエンドリングを製作するエンドリング製作段階と、前記複数個の結合突起を前記少なくとも一つのエンドリングに挿入して仮組み立てする段階と、前記少なくとも一つのエンドリングを通過した前記複数個の結合突起を打撃して、前記エンドリングを前記結合体と結合する結合段階と、
を含むことを特徴とする。
本発明に係る密閉型圧縮機及びその製作方法によれば、エンドリングが鋳造でなく鍛造加工で製作されるため、エンドリング内部に気泡ができるのを防止することが可能になる。
また、エンドリングが、アルミニウムよりも電気伝導率の高い銅で作られるため、圧縮機の効率を高めることが可能になる。
なお、エンドリングは回転子コアと別途に製作されるため、ダイキャスティング加工過程で不良が生じてもエンドリングは廃棄する必要がない。
以下、本発明に係る密閉型圧縮機の好適な実施例について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明の一実施例による密閉型圧縮機は、図３に示すように、下部容器１１と上部容器１２とが結合して形成される密閉容器１０と、この密閉容器１０の内部に設けられて冷媒を圧縮する圧縮装置２０と、この圧縮装置２０に動力を提供する駆動装置３０と、を備える。
ここで、圧縮装置２０は、冷媒を圧縮する圧縮室２１ａを形成するシリンダブロック２１と、圧縮室２１ａの内部で直線往復動して冷媒を圧縮するピストン２２と、圧縮室２１ａを密閉するようにシリンダブロック２１の一側に結合され、吸入室２３ａと吐出室２３ｂが区画形成されたシリンダヘッド２３と、シリンダブロック２１とシリンダヘッド２３との間に設けられ、吸入室２３ａから圧縮室２１ａに吸入されるか、圧縮室２１ａから吐出室２３ｂに吐出される冷媒の流れを断続するバルブ装置２６と、を備える。
駆動装置３０は、ピストン２２が圧縮室２１ａの内部で往復動できるように駆動力を提供するもので、密閉容器１０の内部に固定され、コイル３１ａが巻き取られている固定子３１と、固定子３１の内部に該固定子３１と所定間隔だけ離れて設置されて、固定子３１と電磁気的に相互作用する回転子３２と、を備える。回転子３２の中心には回転子３２と共に回転する回転軸３３が設けられ、回転軸３３の下部には偏心回転する偏心部３４が設けられる。コネクティングロッド３５は、偏心部３４と結合されて、偏心部３４の偏心回転をピストン２２の直線往復動に切り替える。
このような密閉型圧縮機の固定子３１のコイル３１ａに電源を印加すると、固定子３１と回転子３２間の電磁気的な相互作用によって回転する回転子３２と共に回転軸３３が回転し、これにより、偏心部３４とコネクティングロッド３５を介して連結されたピストン２２が、圧縮室２１ａの内部で直線往復動をするようになる。これをよって、密閉容器１０の外部側の冷媒は、シリンダヘッド２３の吸入室２３ａに吸入されたのち圧縮室２１ａに伝達され、該圧縮室２１ａの内部で圧縮される。圧縮室２１ａで圧縮された冷媒は再びシリンダヘッド２３の吐出室２３ｂに吐出されたのち密閉容器１０の外部に吐出される。
一方、駆動装置３０の一部を形成する回転子３２は、図４及び図５に示すように、多数枚の鉄板が積層して形成された回転子コア４０と、回転子コア４０と一体に形成される結合体４５と、回転子コア４０と別途製作された後、回転子コア４０の上端及び下端にそれぞれ結合されるエンドリング５０と、を備える。
このようにエンドリング５０をアルミニウムダイキャスティング加工で回転子コア４０と一体化するように製作せずに別途製作する理由は、エンドリング５０の内部に気泡ができるのを防止するためである。
回転子コア４０と別途に製作されるエンドリング５０を回転子コア４０に結合するために、回転子コア４０の上端及び下端からそれぞれ回転子コア４０の軸方向に突出した複数個の結合突起４６を有する結合体４５が備えられる。この結合体４５は、アルミニウムダイキャスティング加工で回転子コア４０と一体化する。
一方、エンドリング５０と結合体４５との結合のために、エンドリング５０は、結合体４５の結合突起４６に対応する位置に形成されて結合突起４６が挿入される挿入穴５１と、それぞれの結合突起４６が挿入された後、それぞれの結合突起４６を打撃するとそれぞれの結合突起４６が横方向に延び、該延びた結合突起４６の一部がかかる係止突部５２と、を備える。
上記のように結合体４５と結合するエンドリング５０は、銅をプレスなどのような鍛造加工で製作する。銅の固有抵抗は１．６７とアルミニウムの固有抵抗である２．９よりもはるかに低いため、銅の電気伝導率はアルミニウムの電気伝導率よりはるかに高い。このため、エンドリング５０には多い電流が流れ、大きい磁場が形成されるので、圧縮機の効率を高めることができる。また、エンドリング５０が鍛造加工で製作されるので、その内部に気泡が発生しない。
以下、上記密閉型圧縮機に使われる回転子３２の製作方法について説明する。
まず、多数枚の鉄板を積層して回転子コア４０を形成する。これは、従来の回転子コア４０を形成する過程と同一である。
この回転子コア４０を結合体４５形状の金型が形成された鋳型に入れた後、溶融されたアルミニウム溶液を流し込む。すると、このアルミニウム溶液は、回転子コア４０に形成されたスロット４１から引き込まれ、回転子コア４０と一体に形成され、回転子コア４０の上端及び下端にそれぞれ結合突起４６を備える結合体４５を形成する。
一方、銅をプレスなどで鍛造加工して、挿入穴５１及び係止突部５２を有するエンドリング５０を製作する。
しかる後に、結合体４５に形成された結合突起４６をエンドリング５０の挿入穴５１に挿入して結合体４５とエンドリング５０とを仮組み立てする。
上記のように結合体４５とエンドリング５０とを仮組み立てした後、挿入穴５１から突出した結合突起４６をハンマーなどで打撃すると、結合突起４６の端部は横方向に延び、延びた結合突起４６の一部は係止突部５２にかかってコーキング部５５を形成する。これによって、結合突起４６が挿入穴５１から抜けることなく、結合体４５とエンドリング５０が結合される。
従来密閉型圧縮機の回転子を示す斜視図である。 図１においてＡ−Ａ’線に沿って切断した断面図である。 本発明の一実施例による密閉型圧縮機の断面図である。 図３の密閉型圧縮機における回転子の分解斜視図である。 図４の回転子か組み立てられた様子を示す斜視図である。
符号の説明
１０ 密閉容器
３０ 駆動装置
３２ 回転子
４０ 回転子コア
４５ 結合体
４６ 結合突起
５０ エンドリング
５１ 挿入穴
５２ 係止突部
５５ コーキング部

Claims (6)

  1. 固定子と、前記固定子と電磁気的に相互作用して回転する回転子とを備える密閉型圧縮機であって、
    前記回転子は、多数枚の鉄板が積層して形成された回転子コアと、前記回転子コアとアルミニウムダイキャスティングで一体化する結合体と、前記結合体と別途に製作されて、前記結合体と結合される少なくとも一つのエンドリングと、を備えることを特徴とする密閉型圧縮機。
  2. 前記結合体は、一側に突出した複数個の結合突起を備え、前記少なくとも一つのエンドリングは、前記複数個の結合突起が挿入される挿入穴を備えることを特徴とする、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
  3. 前記結合体は、前記それぞれの結合突起が挿入された後、前記それぞれの結合突起を打撃した時に前記それぞれの結合突起が横方向に延びながらかかる係止突部をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の密閉型圧縮機。
  4. 前記少なくとも一つのエンドリングは、鍛造加工で製作されることを特徴とする、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
  5. 前記少なくとも一つのエンドリングは、銅で製作されることを特徴とする、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
  6. 多数枚の鉄板が積層して形成された回転子コアと、前記回転子コアとアルミニウムダイキャスティングによって一体化した、複数個の結合突起が形成された結合体を製作する結合体製作段階と、
    銅を鍛造加工して少なくとも一つのエンドリングを製作するエンドリング製作段階と、
    前記複数個の結合突起を前記少なくとも一つのエンドリングに挿入して仮組み立てする段階と、
    前記少なくとも一つのエンドリングを通過した前記複数個の結合突起を打撃して、前記エンドリングを前記結合体と結合する結合段階と、を含むことを特徴とする、密閉型圧縮機の製作方法。
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