JP2012107587A - Compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮室が形成されたシリンダを有する圧縮機に関する。 The present invention relates to a compressor having a cylinder in which a compression chamber is formed.
従来から圧縮機として、シリンダと、シリンダ内に配置されたピストンと、ピストンを装着したシャフトと、シャフトを回転駆動するモータと、これらを収容する円筒状のケーシングとを備えたものが知られている(例えば特許文献1参照。)ピストンは、シャフトの偏心部に装着されるローラと、ローラの外周面から径方向外側に突出するブレードとを有しており、シリンダは、ローラが配置される圧縮室と、圧縮室の周壁面から径方向外側に向かって形成された凹状のブレード収容部とを有している。この圧縮機では、圧縮室の中心軸とシャフトの回転軸とが同軸上に設けられている。また、モータの外周面がケーシングの内周面に固定されており、シャフトはモータの中央に配置されていることから、圧縮室の中心軸とケーシングの中心軸とが同軸上に設けられている。 Conventionally, a compressor having a cylinder, a piston disposed in the cylinder, a shaft on which the piston is mounted, a motor that rotationally drives the shaft, and a cylindrical casing that accommodates these is known as a compressor. The piston has a roller mounted on the eccentric portion of the shaft and a blade that protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the roller, and the cylinder is provided with the roller. It has a compression chamber and a concave blade accommodating portion formed radially outward from the peripheral wall surface of the compression chamber. In this compressor, the central axis of the compression chamber and the rotation axis of the shaft are provided coaxially. Further, since the outer peripheral surface of the motor is fixed to the inner peripheral surface of the casing and the shaft is disposed at the center of the motor, the central axis of the compression chamber and the central axis of the casing are provided coaxially. .
従来の圧縮機では、圧縮室の中心軸とケーシングの中心軸とが同軸上に設けられているため、圧縮室の周壁面とケーシングの内周面との距離は全周に亘って同じである。そのため、圧縮機の小型化のために圧縮室の径を変えずにケーシングの径を小さくしたり、圧縮室の大容量化のためにケーシングの径を変えずに圧縮室の径を大きくした場合、圧縮室の周壁面とケーシングの内周面との距離が短くなる。このとき、ブレード収容部が、圧縮室の周壁面から径方向外側に向かって形成されているので、ブレード収容部の外側部分の長さが最も短くなり、この部分の強度が著しく低下してしまう。 In the conventional compressor, since the central axis of the compression chamber and the central axis of the casing are provided coaxially, the distance between the peripheral wall surface of the compression chamber and the inner peripheral surface of the casing is the same over the entire circumference. . Therefore, when the diameter of the casing is reduced without changing the diameter of the compression chamber to reduce the size of the compressor, or the diameter of the compression chamber is increased without changing the diameter of the casing to increase the capacity of the compression chamber. The distance between the peripheral wall surface of the compression chamber and the inner peripheral surface of the casing is shortened. At this time, since the blade accommodating portion is formed radially outward from the peripheral wall surface of the compression chamber, the length of the outer portion of the blade accommodating portion is the shortest, and the strength of this portion is significantly reduced. .
また、上述した圧縮機以外の圧縮機として、圧縮室とその周壁面から径方向に向かって形成されたベーン収容部とを有するシリンダと、圧縮室に配置されるローラと、ベーン収容部に配置されて先端がローラの外周面に押し付けられるベーンとを備える圧縮機が知られているが、この圧縮機においても同様の問題が生じる。 Moreover, as compressors other than the compressor mentioned above, the cylinder which has a compression chamber and the vane accommodating part formed toward the radial direction from the surrounding wall surface, the roller arrange | positioned in a compression chamber, and arrangement | positioning at a vane accommodating part A compressor having a vane whose tip is pressed against the outer peripheral surface of the roller is known, but the same problem occurs in this compressor.
そこで、本発明は、ケーシングの内径に対して圧縮室の径を相対的に大きくできる圧縮機を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the compressor which can make the diameter of a compression chamber relatively large with respect to the internal diameter of a casing.
上記課題を解決するために、第1の発明に係る圧縮機は、ケーシングと、前記ケーシングの一部である第1筒状部分の径方向内側に設けられ、圧縮室を有するシリンダとを備えており、前記圧縮室の中心軸と、前記第1筒状部分の中心軸とが一致していないことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a compressor according to a first aspect of the present invention includes a casing, and a cylinder that is provided radially inside a first cylindrical portion that is a part of the casing and has a compression chamber. The center axis of the compression chamber and the center axis of the first cylindrical portion do not coincide with each other.
この圧縮機では、圧縮室の中心軸と、ケーシングの一部分である第1筒状部分の中心軸とが一致していないため、圧縮室の周壁面とケーシングの内周面との距離を、周方向の一部分において他の部分よりも大きくすることができる。したがって、圧縮室の周壁面とケーシングの内周面との距離が大きい部分を適宜設けることによって、従来の圧縮機のように、圧縮室の中心軸とケーシングの上記筒状部分の中心軸とが同軸上に設けられている場合と比べて、ケーシングの内径に対して圧縮室の径を相対的に大きくすることができる。 In this compressor, since the central axis of the compression chamber and the central axis of the first cylindrical portion which is a part of the casing do not coincide with each other, the distance between the peripheral wall surface of the compression chamber and the inner peripheral surface of the casing is It can be larger in one part of the direction than the other part. Therefore, by appropriately providing a portion having a large distance between the peripheral wall surface of the compression chamber and the inner peripheral surface of the casing, the central axis of the compression chamber and the central axis of the cylindrical portion of the casing as in a conventional compressor are provided. Compared to the case of being provided on the same axis, the diameter of the compression chamber can be made relatively larger than the inner diameter of the casing.
第2の発明に係る圧縮機は、第1の発明において、前記シリンダが、前記圧縮室の周壁面から径方向外側に向かって形成された凹部を有しており、前記第1筒状部分の中心軸が、前記圧縮室の中心軸と前記凹部との間に位置していることを特徴とする。 A compressor according to a second invention is the compressor according to the first invention, wherein the cylinder has a recess formed radially outward from a peripheral wall surface of the compression chamber. A central axis is located between the central axis of the compression chamber and the recess.
この圧縮機では、圧縮室の周壁面とケーシングの内周面との距離が大きい部分を、凹部に対応した部分に設けることによって、シリンダにおける凹部の外側部分の長さを確保しつつ、ケーシングの内径に対して圧縮室の径を相対的に大きくすることができる。したがって、ケーシングの内径に対して圧縮室の径を相対的に大きくした場合に、シリンダにおける凹部の径方向外側の部分の強度が低下するのを抑制できる。 In this compressor, a portion having a large distance between the peripheral wall surface of the compression chamber and the inner peripheral surface of the casing is provided in a portion corresponding to the concave portion, thereby ensuring the length of the outer portion of the concave portion in the cylinder. The diameter of the compression chamber can be relatively increased with respect to the inner diameter. Therefore, when the diameter of the compression chamber is relatively increased with respect to the inner diameter of the casing, it is possible to suppress the strength of the portion of the cylinder on the outer side in the radial direction from decreasing.
第3の発明に係る圧縮機は、第1または第2の発明において、前記ケーシングが、円筒状のケーシング本体と、前記ケーシング本体の両端を塞ぐ2つの蓋部とを有しており、前記ケーシング本体の径が筒軸方向に亘って一定であることを特徴とする。 A compressor according to a third invention is the compressor according to the first or second invention, wherein the casing includes a cylindrical casing body and two lid portions that close both ends of the casing body, The diameter of the main body is constant over the cylinder axis direction.
この圧縮機では、ケーシング本体は径が一定の円筒状であるため、ケーシングを製造しやすい。 In this compressor, since the casing body is cylindrical with a constant diameter, it is easy to manufacture the casing.
第4の発明に係る圧縮機は、第3の発明において、前記モータが、前記シャフトが挿通される回転子と、前記回転子の径方向外側に配置される固定子とを備え、前記固定子は、その外周面に形成された複数の凹状のコアカット部を有しており、軸方向から視て、前記ケーシングの中心軸に対して前記圧縮室の中心軸と反対側の領域に形成された前記コアカット部の少なくとも1つが、前記ケーシングの中心軸に対して前記圧縮室の中心軸側の領域に形成された前記コアカット部よりも大きいことを特徴とする。 A compressor according to a fourth invention is the compressor according to the third invention, wherein the motor includes a rotor through which the shaft is inserted, and a stator disposed radially outside the rotor. Has a plurality of concave core cut portions formed on the outer peripheral surface thereof, and is formed in a region opposite to the central axis of the compression chamber with respect to the central axis of the casing when viewed from the axial direction. Further, at least one of the core cut portions is larger than the core cut portion formed in a region on the central axis side of the compression chamber with respect to the central axis of the casing.
この圧縮機では、固定子の外周面に形成されたコアカット部とケーシングとの内周面との間の空間が、潤滑油をケーシングの下部に戻すための油戻し通路として用いられるが、圧縮室の周壁面とケーシングの内周面との距離が大きい部分に形成されたコアカット部の少なくとも1つを、その反対側に形成されたコアカット部よりも大きくできる。したがって、油戻し通路をスペース的に効率よく設けることができる。 In this compressor, the space between the core cut portion formed on the outer peripheral surface of the stator and the inner peripheral surface of the casing is used as an oil return passage for returning the lubricating oil to the lower portion of the casing. At least one of the core cut portions formed in the portion where the distance between the peripheral wall surface of the chamber and the inner peripheral surface of the casing is large can be made larger than the core cut portion formed on the opposite side. Therefore, the oil return passage can be provided efficiently in terms of space.
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。 As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
第1の発明では、圧縮室の中心軸と、ケーシングの一部分である第1筒状部分の中心軸とが一致していないため、圧縮室の周壁面とケーシングの内周面との距離を、周方向の一部分において他の部分よりも大きくすることができる。したがって、圧縮室の周壁面とケーシングの内周面との距離が大きい部分を適宜設けることによって、従来の圧縮機のように、圧縮室の中心軸とケーシングの上記筒状部分の中心軸とが同軸上に設けられている場合と比べて、ケーシングの内径に対して圧縮室の径を相対的に大きくすることができる。 In the first invention, since the center axis of the compression chamber and the center axis of the first cylindrical portion which is a part of the casing do not coincide with each other, the distance between the peripheral wall surface of the compression chamber and the inner peripheral surface of the casing is It can be made larger in the circumferential direction than in other parts. Therefore, by appropriately providing a portion having a large distance between the peripheral wall surface of the compression chamber and the inner peripheral surface of the casing, the central axis of the compression chamber and the central axis of the cylindrical portion of the casing as in a conventional compressor are provided. Compared to the case of being provided on the same axis, the diameter of the compression chamber can be made relatively larger than the inner diameter of the casing.
第2の発明では、圧縮室の周壁面とケーシングの内周面との距離が大きい部分を、凹部が形成されている部分に設けることによって、シリンダにおける凹部の外側部分の長さを確保しつつ、ケーシングの内径に対して圧縮室の径を相対的に大きくすることができる。したがって、ケーシングの内径に対して圧縮室の径を相対的に大きくした場合に、シリンダにおける凹部の径方向外側の部分の強度が低下するのを抑制できる。 In the second aspect of the invention, by providing a portion where the distance between the peripheral wall surface of the compression chamber and the inner peripheral surface of the casing is large in the portion where the recess is formed, the length of the outer portion of the recess in the cylinder is secured. The diameter of the compression chamber can be relatively increased with respect to the inner diameter of the casing. Therefore, when the diameter of the compression chamber is relatively increased with respect to the inner diameter of the casing, it is possible to suppress the strength of the portion of the cylinder on the outer side in the radial direction from decreasing.
第3の発明では、ケーシング本体は径が一定の円筒状であるため、ケーシングを製造しやすい。 In 3rd invention, since a casing main body is a cylindrical shape with a fixed diameter, it is easy to manufacture a casing.
第4の発明では、固定子の外周面に形成されたコアカット部とケーシングとの内周面との間の空間が、潤滑油をケーシングの下部に戻すための油戻し通路として用いられるが、圧縮室の周壁面とケーシングの内周面との距離が大きい部分に形成されたコアカット部の少なくとも1つを、その反対側に形成されたコアカット部よりも大きくできる。したがって、油戻し通路をスペース的に効率よく設けることができる。 In the fourth invention, the space between the core cut portion formed on the outer peripheral surface of the stator and the inner peripheral surface of the casing is used as an oil return passage for returning the lubricating oil to the lower portion of the casing. At least one of the core cut portions formed in the portion where the distance between the peripheral wall surface of the compression chamber and the inner peripheral surface of the casing is large can be made larger than the core cut portion formed on the opposite side. Therefore, the oil return passage can be provided efficiently in terms of space.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
<圧縮機1の全体構成>
図1に示すように、本実施形態の圧縮機1は、ケーシング2と、ケーシング2内に配置された圧縮機構40および駆動機構10を有する。この圧縮機1は、例えば、空調装置などの冷凍サイクルに組み込まれて使用され、吸入管(図示省略)から導入された冷媒(本実施形態ではCO2)を圧縮して排出管6から排出する。以下の圧縮機1の説明において、図1の上下方向を単に上下方向と称する。なお、図1は、図2および図4中の I−I 線における断面図である。
<Overall configuration of
As shown in FIG. 1, the
<ケーシング2の構成>
ケーシング2は、上下方向に延在する円筒状のケーシング本体3と、このケーシング本体3の上下の開口を塞ぐ蓋部4、5とによって構成されている。ケーシング本体3には、冷媒を圧縮機1に導入するための吸入管(図示省略)が設けられており、上側の蓋部4には、圧縮された冷媒を排出するための排出管6と、駆動機構10の後述する固定子14のコイル15に電流を供給するためのターミナル端子7が設けられている。なお、図1では、コイル15とターミナル端子7とを接続する配線を省略している。また、ケーシング2の下部には、圧縮機構40の摺動部の動作を滑らかにするための潤滑油Lが貯留されている。
<Configuration of
The
ケーシング本体3は、円筒状に形成されており、その径は筒軸方向に亘って一定である。ケーシング本体3の内部には、後述するように、シリンダ50やコア20が配置されているが、ケーシング本体3におけるシリンダ50の径方向外側の部分を第1筒状部分3aとし、ケーシング本体3におけるコア20の径方向外側の部分を第2筒状部分3bとする。そして、図1に示すように、第1筒状部分3aの中心軸A1および第2筒状部分3bの中心軸A2は、第1の基準軸である軸CA上に位置している。
The
<駆動機構10の構成>
駆動機構10は、シャフト11と、このシャフト11を回転駆動するモータ12とを有する。モータ12は、磁石が埋設された略円筒状の回転子13と、回転子13の径方向外側にエアギャップを介して配置された略円筒状の固定子14とから構成されている。回転子13の内側には、シャフト11の上側部分が挿通されている。固定子14の内周面の中心軸B2は、第2の基準軸である軸CB上に設けられており、ケーシング本体3の第2筒状部分3bの中心軸A2(軸CA)と一致していない。
<Configuration of
The
固定子14は、ケーシング本体3の内周面に固定された略円筒状のコア20と、コア20の上下両端に配置された2つのインシュレータ30、30と、コア20およびインシュレータ30に巻回されたコイル15とを有する。
The
図2に示すように、コア20は、環状部21と、環状部21の内周面から径方向内側に突出する9つのティース部22とを有する。なお、図2は、シャフト11と回転子13を省略して表示している。環状部21は、略円筒状であって、その外周面がスポット溶接などによってケーシング本体3の第2筒状部分3bの内周面に固定されている。9つのティース部22は、環状部21の内周面に、周方向に等間隔に設けられている。9つのティース部22の環状部21の内周面からの突出長さは全て同じである。また、環状部21の内周面とティース部22の側面には、コア20とコイル15とを絶縁するための絶縁性フィルム(図示省略)が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
また、環状部21の外周面には、9つの凹状のコアカット部21a〜21iが周方向に並んで形成されている。コアカット部21a〜21iとケーシング本体3の内周面で囲まれる空間(以下、油戻し通路23という)によって、モータ12の上下の空間は連通している。油戻し通路23は、潤滑油Lや冷媒を通す通路に利用される。
Further, nine concave core cut
また、平面視において、コアカット部21a〜21iの最深部と軸CAとを結ぶ直線と、ケーシング本体3の内周面との交点をPとする。コアカット部21a〜21iの大きさは、それぞれ対応する点Pと軸CBとの距離が長いほど、大きくなるように形成されている。コアカット部の大きさとは、油戻し通路23の水平方向に沿った開口面積の大きさのことである。また、コアカット部21a〜21iは、軸CAおよび軸CBを含む平面E1に対して左右対称に形成されている。
Further, in a plan view, a straight line connecting the deepest portion and the axis C A of the core cut
図1に示すように、コア20の上下に配置された2つのインシュレータ30、30は、設置の向きが異なるだけで、構成は同じである。インシュレータ30は、耐熱性の高い絶縁性樹脂材料で形成されており、コア20とコイル15とを絶縁するために設けられている。図3に示すように、インシュレータ30は、環状部31と、環状部31の内周面から径方向内側に突出する9つの突出部32とを有する。環状部31の内径は、コア20の環状部21とほぼ同じであり、環状部31の外径は、コア20の環状部21よりも小さい。9つの突出部32は、周方向に等間隔に設けられており、それぞれ、コア20のティース部22に対向配置されている。突出部32は、上方から視て、コア20のティース部22とほぼ同じ形状であって、その突出先端に半円形状の板部32aを有する。また、図3に示すように、環状部31の外周面には、環状部21のコアカット部21a〜21iを塞がないように、9つの切欠部31aが形成されている。
As shown in FIG. 1, the two
図1および図2に示すように、コイル15は、ティース部22とこのティース部22の上下に配置された2つの突出部32に対して巻回されている。コイル15は、ティース部22ごとに巻回されており、コイル15の巻線方式は、いわゆる集中巻である。コイル15に電流が供給されると、電磁力が発生し、この電磁力によって回転子13が回転する。なお、コイル15の巻線方式は、集中巻に限定されず、いわゆる分布巻であってもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1に示すように、シャフト11は、回転子13に固定されており、回転子13と一体的に回転する。図1および図4に示すように、シャフト11は、後述する圧縮室51内となる位置に、偏心部11aを有する。偏心部11aは、略円柱状であって、その中心軸がシャフト11の回転軸(軸CB)に対して偏心している。この偏心部11aの外周面には、圧縮機構40の後述するローラ61が装着されている。
As shown in FIG. 1, the
また、図1に示すように、シャフト11の下側略半分の内部には、上下方向に延在する給油路11bが形成されている。この給油路11bの下端部には、シャフト11の回転に伴って潤滑油Lを給油路11b内に吸い上げるための螺旋羽根形状のポンプ部材(図示省略)が挿入されている。さらに、シャフト11には、給油路11b内の潤滑油Lをシャフト11の外側に排出するための複数の排出孔11cが形成されている。なお、図4では、シャフト11の給油路11bは省略して表示している。
As shown in FIG. 1, an
<圧縮機構40の構成>
図1に示すように、圧縮機構40は、シリンダ50と、シリンダ50の内部に配置されるピストン60と、シリンダ50の上側に配置されるフロントヘッド41と、フロントヘッド41の上側に配置されるマフラー42と、シリンダ50の下側に配置されるリアヘッド43とを備えている。
<Configuration of
As shown in FIG. 1, the
図4に示すように、シリンダ50は、略円環状の部材であって、その外周面はケーシング本体3の第1筒状部分3aの内周面にスポット溶接などで固定されている。シリンダ50には、圧縮室51と、ブレード収容部(凹部)52と、吸入孔53と、複数の油戻し孔54(図1参照)が形成されている。なお、図4では、複数の油戻し孔54は省略して表示している。圧縮室51は円形孔である。圧縮室51の上下の開口は、フロントヘッド41とリアヘッド43でそれぞれ閉塞されている。ブレード収容部52は、圧縮室51の周壁面から径方向外側に向かって凹状に形成されている。吸入孔53は、圧縮室51内に冷媒を導入するために設けられており、吸入管(図示省略)の先端が内嵌されている。油戻し孔54は、上下方向から視て、フロントヘッド41の径方向外側に形成されている。図示は省略するが、複数の油戻し孔54は、周方向に並んで形成されている。
As shown in FIG. 4, the
本実施形態の圧縮機1では、圧縮室51の中心軸B1は、軸CB上に設けられており、シリンダ50の第1筒状部分3aの中心軸A1と一致していない。また、ブレード収容部52は、図4に示すように、ケーシング本体3の第1筒状部分3aの中心軸A1に対して、圧縮室51の中心軸B1と反対側の位置に形成されている。つまり、ケーシング本体3の第1筒状部分3aの中心軸A1は、圧縮室51の中心軸B1とブレード収容部52との間に位置している。
In the
したがって、圧縮室51とケーシング本体3の第1筒状部分3aとの距離は、全周に亘って同じではなく、ブレード収容部52が形成されている部分において最も大きくなっている。この最大距離をD1とする。また、ケーシング本体3の内径をR1、圧縮室51の径r1とし、シリンダ50におけるブレード収容部52の径方向外側の部分の長さをL1とする。
Therefore, the distance between the
まず、圧縮機の小型化のために、圧縮室の径を変えずにケーシングの径を小さくする場合について、図5に基づいて説明する。
図5(c)は、従来の圧縮機801の断面である。この圧縮機801では、圧縮室851の中心軸とケーシング本体803の中心軸とが同軸上に設けられている。また、ケーシング本体803の内径R8が、本実施形態である図5(a)の内径R1より大きく、圧縮室851の径と、シリンダ850におけるブレード収容部852の径方向外側の部分の長さが、本実施形態である図5(a)のr1、L1と同じである。
そして、図5(b)は、比較例を示しており、図5(c)に示す圧縮機801のケーシング本体803の内径を、本実施形態と同じ大きさ(R1)まで縮小した場合の圧縮機701の断面を示している。圧縮機701の圧縮室751の径は、本実施形態である図5(a)のr1と同じままである。
この比較例のように、圧縮室751の中心軸とケーシング本体703の中心軸とが同軸上に設けられた状態を維持しつつ、ケーシング本体の内径を縮小した場合、シリンダ750におけるブレード収容部752の径方向外側の部分の長さL7が、従来の圧縮機801よりも短くなるため、十分な強度を確保できない。
一方、本実施形態では、圧縮室51の中心軸とケーシング本体3(3a)の中心軸とが同軸上に設けられないようにすることで、比較例と同様に、ケーシング本体の内径を縮小したとしても、シリンダ50におけるブレード収容部52の径方向外側の部分の長さL1を、従来の圧縮機801と同等に確保しつつ、ケーシング本体の内径を、従来の圧縮機801よりも小さくできる。
First, the case where the diameter of the casing is reduced without changing the diameter of the compression chamber in order to reduce the size of the compressor will be described with reference to FIG.
FIG. 5C is a cross section of a
FIG. 5B shows a comparative example, and the compression when the inner diameter of the
When the inner diameter of the casing main body is reduced while maintaining the state where the central axis of the
On the other hand, in the present embodiment, the inner diameter of the casing body is reduced by preventing the central axis of the
次に、圧縮室の大容量化のために、ケーシングの径を変えずに圧縮室の径を大きくした場合について、図6に基づいて説明する。
図6(c)は、従来の圧縮機901の断面である。この圧縮機901では、圧縮室951の中心軸とケーシング本体903の中心軸とが同軸上に設けられている。また、圧縮室951の径r9が、本実施形態である図5(a)の径r1より小さく、ケーシング本体903の内径と、シリンダ950におけるブレード収容部952の径方向外側の部分の長さが、本実施形態である図6(a)のR1、L1と同じである。
そして、図6(b)は、比較例を示しており、図6(c)に示す圧縮機901の圧縮室951の径を本実施形態と同じ大きさ(r1)まで大きくした場合の圧縮機701の断面を示している。圧縮機701のケーシング本体703の内径は、本実施形態である図5(a)のR1と同じままである。
この比較例のように、圧縮室751の中心軸とケーシング本体703の中心軸とが同軸上に設けられた状態を維持しつつ、圧縮室の径を大きくした場合、シリンダ750におけるブレード収容部752の径方向外側の部分の長さL7が、従来の圧縮機901よりも短くなるため、十分な強度を確保できない。
一方、本実施形態では、圧縮室51の中心軸とケーシング本体3(3a)の中心軸とが同軸上に設けられないようにすることで、比較例と同様に、圧縮室の径を大きくしたとしても、シリンダ50におけるブレード収容部52の径方向外側の部分の長さL1を、従来の圧縮機901と同等に確保しつつ、圧縮室の径を、従来の圧縮機901よりも大きくできる。
このように、本実施形態の圧縮機1は、圧縮室の中心軸とケーシング本体3の中心軸とが同軸上に設けられた場合に比べて、ケーシング本体3の内径に対する圧縮室51の径の割合を大きくすることができる。つまり、ケーシング本体3の内径に対して圧縮室51の径を相対的に大きくすることができる。
Next, a case where the diameter of the compression chamber is increased without changing the diameter of the casing in order to increase the capacity of the compression chamber will be described with reference to FIG.
FIG. 6C is a cross section of a conventional compressor 901. In the compressor 901, the central axis of the
FIG. 6B shows a comparative example, and the compressor when the diameter of the
When the diameter of the compression chamber is increased while maintaining the state where the central axis of the
On the other hand, in the present embodiment, the diameter of the compression chamber is increased as in the comparative example by preventing the central axis of the
Thus, the
図4に示すように、ピストン60は、円環状のローラ61と、このローラ61の外周面から径方向外側に延在するブレード62とから構成されている。ローラ61は、偏心部11aの外周面に対して相対回転可能に装着されて、圧縮室51内に配置されている。ブレード62は、ブレード収容部52内に配置された一対のブッシュ63の間に進退可能に配置されている。一対のブッシュ63は、略円柱状の部材を半分割した形状に形成されている。一対のブッシュ63は、その間にブレード62を配置した状態で、ブレード収容部52内において揺動可能となっている。したがって、ブレード62は、ブレード収容部52内において、進退可能であると共に、一対のブッシュ63を中心として揺動可能となっている。
As shown in FIG. 4, the
図1に示すように、フロントヘッド41は、シリンダ50の上端面に固定されており、圧縮室51の上側開口を閉塞している。フロントヘッド41には、シャフト11が回転可能に挿通されている。また、フロントヘッド41には、圧縮室51において圧縮された冷媒を吐出するための吐出孔41a(図4参照)が形成されている。なお、図4は、図1のIV−IV線断面図であって、フロントヘッド41の吐出孔41aは本来表れないが、説明の便宜上表示している。また、フロントヘッド41には、圧縮室51内の圧力に応じて吐出孔41cの出口を開閉する弁機構(図示省略)が取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the
マフラー42は、冷媒の吐出に伴う騒音の低減するために設けられている。マフラー42は、フロントヘッド41の上側に配置され、フロントヘッド41との間にマフラー空間Mを形成している。マフラー42には、マフラー空間M内の冷媒を排出するためのマフラー吐出口42aが形成されている。
The
リアヘッド43は、シリンダ50の下端面に固定されており、圧縮室51の下側開口を閉塞している。リアヘッド43には、シャフト11が回転可能に挿通されている。
The
<圧縮機1の動作>
次に、圧縮機1の動作について説明する。
吸入孔53から圧縮室51内に冷媒を供給しつつ、モータ12の駆動によりシャフト11を回転させると、偏心部11aに装着されたローラ61は、圧縮室51の周壁面に接しつつ周方向に移動する。これにより、ピストン60の側面と圧縮室51の周壁面とによって形成される空間の容積が変化するため、圧縮室51内で冷媒が圧縮される。
<Operation of
Next, the operation of the
When the
圧縮室51内の圧力が所定の圧力以上になると、フロントヘッド41に設けられた弁機構(図示省略)が開弁して、圧縮室51内の冷媒が吐出孔41cを介してマフラー空間Mに吐出される。マフラー空間Mに吐出された冷媒は、マフラー吐出口42aから圧縮機構40の外に排出された後、固定子14と回転子13との間のエアギャップなどを通過して、最終的に、排出管6からケーシング2の外に排出される。
When the pressure in the
このとき、シャフト11の排出孔11cから圧縮室51内に排出された潤滑油Lの一部は、冷媒と共に圧縮機構40の外に吐出される。圧縮機構40の外に吐出された潤滑油Lの一部は、冷媒と共にモータ12の上方の空間まで移動した後、油戻し通路23(コアカット部21a〜21iとケーシング本体3の内周面との間の空間)と、フロントヘッド41の油戻し孔54を通過して、ケーシング2の下部に戻される。また、圧縮機構40の外に吐出された潤滑油Lの他の一部は、モータ12の上方の空間まで移動することなく、フロントヘッド41の油戻し孔54を通って、ケーシング2の下部に戻される。
At this time, part of the lubricating oil L discharged into the
<圧縮機1の特徴>
以上説明した本実施形態の圧縮機1では、圧縮室51の中心軸B1とケーシング本体3の第1筒状部分3aの中心軸A1とが一致していないため、周方向の一部分における圧縮室51の周壁面とケーシング本体3の内周面と距離を、他の部分よりも大きくすることができる。
本実施形態では、ケーシング本体3の第1筒状部分3aの中心軸A1が、圧縮室51の中心軸B1とブレード収容部52との間に位置しているため、圧縮室51とケーシング本体3との距離のうち、ブレード収容部52が形成されている部分の距離D1を最も長くすることができる。
そのため、圧縮室の中心軸とケーシングの上記筒状部分の中心軸とが同軸上に設けられている従来の圧縮機(図5(c)、図6(c)参照)と比べて、ブレード収容部52が形成されている部分の距離D1を同等に確保しつつ、ケーシング本体3(第1筒状部3a)の内径に対して圧縮室51の径を相対的に大きくすることができる。
したがって、シリンダ50におけるブレード収容部52の径方向外側の部分の長さL1を従来の圧縮機と同等に確保してこの部分の強度を確保しつつ、ケーシング本体3(第1筒状部3a)の内径に対して圧縮室51の径を相対的に大きくすることができる。
<Characteristics of
In the
In the present embodiment, since the center axis A1 of the first
Therefore, compared with a conventional compressor (see FIGS. 5 (c) and 6 (c)) in which the central axis of the compression chamber and the central axis of the cylindrical portion of the casing are provided coaxially, the blade is accommodated. The diameter of the
Therefore, the casing main body 3 (first
また、本実施形態では、コアカット部21a〜21iの大きさは、それぞれ対応する点Pと軸CBとの距離が長いほど、大きくなるように形成されている。したがって、コアカット部とケーシング本体3の内周面で形成される油戻し通路23を、スペース的に効率よく設けることができる。
また、9つの油戻し通路23の水平方向に沿った開口面積の合計は、ケーシング本体の径および圧縮室の径が本実施形態と同じであって、且つ、圧縮室の中心軸とケーシング本体3の中心軸とが一致する場合と同程度を確保できる。つまり、9つの油戻し通路23における油通過量は上記の場合と同程度を維持できる。
Further, in the present embodiment, the size of the core-
Further, the total opening area along the horizontal direction of the nine
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成は、上記実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。なお、後述する変更形態は、適宜組み合わせて実施することも可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it should be thought that the specific structure of this invention is not limited to the said embodiment. The scope of the present invention is shown not only by the description of the above-described embodiment but also by the scope of claims for patent, and further includes meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope. Note that the modifications described below can be implemented in appropriate combination.
ケーシング本体3の第1筒状部分3aの中心軸A1と圧縮室51の中心軸B1との距離は図4に示すものに限定されない。但し、ケーシング本体3の第1筒状部分3aの中心軸A1が、圧縮室51の中心軸B1とブレード収容部52との間に位置する場合、軸A1は圧縮室51内に位置することが好ましい。
The distance between the central axis A1 of the first
上記実施形態では、コアカット部21a〜21iの大きさは、それぞれ対応する点Pと軸CBとの距離が長いほど、大きくなるように形成されているが、9つのコアカット部の大きさを異ならせる場合、この構成に限定されない。
例えば図7に示すコア120のように、軸CAと軸CBを含む平面E1に直交し、且つ、軸CAを通る平面を、平面F1とすると、この平面F1に対して軸CBと反対側の領域に形成されているコアカット部121a〜121dのうちの少なくとも1つ(図7ではコアカット部121b、121c)が、平面F1に対して軸CB側の領域に形成されているコアカット部21e〜21iよりも大きければよい。つまり、上下方向(軸方向)から視て、ケーシング本体3の中心軸A2に対して軸CBと反対側の領域に形成されたコアカット部の少なくとも1つが、ケーシング本体3の中心軸A2に対して軸CB側の領域に形成されたコアカット部よりも大きければよい。この構成によると、圧縮室51の周壁面とケーシング本体3の内周面との距離が大きい部分に形成されたコアカット部の少なくとも1つを、その反対側に形成されたコアカット部よりも大きくできる。したがって、油戻し通路123をスペース的に効率よく設けることができる。
In the above embodiment, the size of the core-
For example, as the
また、コアカット部21a〜21iの大きさは、全て同じであってもよい。
Further, the core cut
上記実施形態では、シリンダ50の外周面がケーシング本体3の内周面に固定されているが、シリンダ50の代わりにフロントヘッド41またはリアヘッドの外周面がケーシング本体3の内周面に固定されていてもよい。この場合、例えば図8に示すように、シリンダ250は、外周面の一部分が径方向外側に突出した形状であって、この突出部分251aに、ブレード収容部52と吸入孔53が形成されている。
In the above embodiment, the outer peripheral surface of the
上記実施形態の圧縮機構40は、シリンダ50の内部に、ローラ61とブレード62とからなるピストン60が配置された構成であるが、例えば図9に示すように、シリンダ350の内部に、ローラ360とベーン361が配置された構成でもよい。シリンダ350には、圧縮室351と、圧縮室351の周壁面から径方向外側に向かって凹状に形成されたベーン収容部(凹部)352と、吸入孔353と、複数の油戻し孔(図示省略)が形成されている。ケーシング本体3の第1筒状部分3aの中心軸A1は、圧縮室351の中心軸B301とベーン収容部352との間に位置している。ローラ360は、偏心部11aの外周面に装着されている。ベーン361は、ベーン収容部352内に設けられた付勢バネ362によって付勢されて、先端がローラ360の外周面に押し付けられている。シャフト11を回転させると、ローラ360が圧縮室351の周壁面に接しつつ周方向に移動して、ローラ360の外周面とベーン361の側面と圧縮室351の周壁面とによって形成される空間の容積が変化するため、圧縮室351内で冷媒が圧縮される。
The
上記実施形態では、ケーシング本体3は、径が一定の円筒状であるが、例えば図10に示すケーシング402のケーシング本体403のように、圧縮機構40の径方向外側の部分403cの径と他の部分403dの径が異なっていてもよい。部分403cは、シリンダ50の径方向外側の第1筒状部分403aを含み、部分403dは、コア420の径方向外側の第2筒状部分403bを含んでいる。但し、ケーシングの製造しやすさの点では、上記実施形態のように、ケーシング本体3は径が一定の円筒状であることが好ましい。なお、第1筒状部分3aの中心軸A401と、圧縮室51の中心軸B401とは一致していない。詳細には、軸A401は、軸B401とブレード収容部との間に位置している。軸A401は、軸CA上に設けられており、圧縮室51の中心軸B401は、シャフト11の回転軸と一致する軸CB上に設けられている。
In the above embodiment, the
この変更形態の場合、図10に示すように、第2筒状部分403bの中心軸A402は、軸CB上に設けられていてもよい。この構成によると、外周面と内周面が同軸である従来のモータをそのまま使用することができる。
In this modified embodiment, as shown in FIG. 10, the center axis A402 of the second
上記実施形態では、圧縮室51内において圧縮された冷媒は、フロントヘッド41に形成された吐出孔41cとマフラー空間Mとを通って圧縮機構40から排出された後、排出管6から排出されるようになっているが、例えば図11(a)に示すように、圧縮室551内において圧縮された冷媒が、シリンダ550に形成された吐出流路554を介してケーシング本体(図示省略)に設けられた排出管(図示省略)から排出されるようになっていてもよい。吐出流路554は、圧縮室551側から順に、吐出孔554cと吐出室554bと吐出孔554aが接続されて構成されている。吐出室554bは、シリンダ550を上下方向に貫通している。吐出室554bの上下の開口は、フロントヘッド(図示省略)とリアヘッド(図示省略)で閉塞されている。また、吐出室554bには、圧縮室551内の圧力に応じて吐出孔554aの出口を開閉する弁機構555が配置されている。吐出孔554aには、排出管(図示省略)の端部が内嵌される。そのため、吐出孔554aの長さは、排出管を内嵌できる長さが必要となる。
In the above embodiment, the refrigerant compressed in the
この変更形態の場合、図11(a)に示すように、ケーシング本体(図示省略)の第1筒状部分の中心軸A501(シリンダ550の外周面の中心軸と同軸)は、圧縮室551の中心軸B501と、ブレード収容部552及び吐出流路554との間に位置していてもよい。この構成によると、図11(b)に示すように、圧縮室1051の中心軸とシリンダ1050の外周面の中心軸とが同軸の場合に比べて、シリンダ550におけるブレード収容部552の径方向外側の部分の長さL5を長くすることができる。また、吐出流路554の長さを、図11(b)に示すシリンダ1050の吐出流路1054よりも長くすることができる。そのため、吐出室554bの大きさ(水平方向に沿った開口面積)を、図11(b)に示す吐出室1054bよりも大きくすることができる。
なお、図11(a)では、ケーシング本体の第1筒状部分の中心軸A501は、圧縮室551の中心軸B501とブレード収容部552の中心とを結ぶ直線G5より図中左側に位置しているが、直線G5上であってもよい。
In the case of this modification, as shown in FIG. 11A, the central axis A501 of the first cylindrical portion of the casing body (not shown) is coaxial with the central axis of the outer peripheral surface of the
In FIG. 11A, the central axis A501 of the first cylindrical portion of the casing body is located on the left side in the drawing with respect to the straight line G5 connecting the central axis B501 of the
上記実施形態の圧縮機1は、1シリンダ型であるが、2シリンダ型の圧縮機に本発明を適用してもよい。
Although the
本発明を利用すれば、ケーシングの内径に対して圧縮室の径を相対的に大きくすることができる。 If the present invention is used, the diameter of the compression chamber can be relatively increased with respect to the inner diameter of the casing.
1 圧縮機
2、402 ケーシング
3、403 ケーシング本体
3a、403a 第1筒状部分
3b、403b 第2筒状部分
4、5 蓋部
11 シャフト
12 モータ
13 回転子
14 固定子
20、120、420 コア
21a〜21i、121a〜121i、 コアカット部
50、250、350、550 シリンダ
51、351、551 圧縮室
52、552 ブレード収容部(凹部)
352 ベーン収容部(凹部)
A1、A401、A501 第1筒状部分の中心軸
A2、A402 第2筒状部分の中心軸
B1、B301、B401、B501 圧縮室の中心軸
DESCRIPTION OF
352 Vane receiving part (concave part)
A1, A401, A501 Central axis A2, A402 of the first cylindrical part B1, B301, B401, B501 of the second cylindrical part The central axis of the compression chamber
Claims (4)
前記ケーシングの一部である第1筒状部分の径方向内側に設けられ、圧縮室を有するシリンダとを備えており、
前記圧縮室の中心軸と、前記第1筒状部分の中心軸とが一致していないことを特徴とする圧縮機。 A casing,
A cylinder provided in the radial direction of the first cylindrical portion that is a part of the casing, and having a compression chamber;
The compressor characterized in that the central axis of the compression chamber does not coincide with the central axis of the first cylindrical portion.
前記第1筒状部分の中心軸が、前記圧縮室の中心軸と前記凹部との間に位置していることを特徴とする請求項1に記載の圧縮機。 The cylinder has a recess formed radially outward from a peripheral wall surface of the compression chamber;
2. The compressor according to claim 1, wherein a central axis of the first cylindrical portion is located between a central axis of the compression chamber and the concave portion.
前記ケーシング本体の径が筒軸方向に亘って一定であることを特徴とする請求項1または2に記載の圧縮機。 The casing has a cylindrical casing body and two lid portions that close both ends of the casing body,
The compressor according to claim 1 or 2, wherein a diameter of the casing body is constant over a cylinder axis direction.
前記固定子は、その外周面に形成された複数の凹状のコアカット部を有しており、
軸方向から視て、前記ケーシングの中心軸に対して前記圧縮室の中心軸と反対側の領域に形成された前記コアカット部の少なくとも1つが、前記ケーシングの中心軸に対して前記圧縮室の中心軸側の領域に形成された前記コアカット部よりも大きいことを特徴とする請求項3に記載の圧縮機。 The motor includes a rotor through which the shaft is inserted, and a stator disposed on the radially outer side of the rotor,
The stator has a plurality of concave core cut portions formed on the outer peripheral surface thereof,
When viewed from the axial direction, at least one of the core cut portions formed in a region opposite to the central axis of the compression chamber with respect to the central axis of the casing is at least one of the compression chambers with respect to the central axis of the casing. The compressor according to claim 3, wherein the compressor is larger than the core cut portion formed in a region on the central axis side.
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