JP2013167210A - Rotary compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍装置に用いられるロータリー圧縮機に関する。 The present invention relates to a rotary compressor used in a refrigeration apparatus.
冷凍装置に用いられるロータリー圧縮機は、図17に示すように、密閉された容器1内に、円筒状の内壁面を有したシリンダ2と、シリンダ2の中心に対して偏心して設けられたピストンロータ3と、を備えている。ピストンロータ3は、シリンダ2の中心軸に沿って設けられたシャフト4に設けられている。シャフト4は、シリンダ2に固定された軸受5A、5Bを介してその軸線周りに回転自在に設けられている。シャフト4には、シャフト4を回転させるためのモータ6を構成するロータ6Aが設けられている。ロータ6Aの外周側には、容器1の内周面に固定されたステータ6Bが配置され、ステータ6Bに通電されることによって、シャフト4が回転駆動され、ピストンロータ3がシリンダ2内で旋回する。
そして、シリンダ2とピストンロータ3との間に形成された圧縮室に冷媒を吸い込み、ピストンロータ3の回転により圧縮室容積が減少して冷媒を圧縮して吐出する。
As shown in FIG. 17, the rotary compressor used in the refrigeration apparatus includes a
Then, the refrigerant is sucked into the compression chamber formed between the
このようなロータリー圧縮機の作動時において、ゴトゴトといった騒音が生じることがあった。これは、ロータ6Aの上と下で発生する圧力脈動により、ピストンロータ3およびシャフト4が、シャフト4を支持する軸受5A、5Bのクリアランスの範囲内で振動し、その結果、ピストンロータ3が、シャフト4の軸線方向に振動して軸受5A、5B(特に下側の軸受5B)と干渉し、騒音が生じるのである。
During the operation of such a rotary compressor, a noise such as googling may occur. This is because the
これに対し、シャフト4の軸線方向における軸受5A、5Bとピストンロータ3のクリアランスを小さくすることで、騒音を抑えようとする提案がなされている(例えば、特許文献1参照。)。
On the other hand, a proposal has been made to reduce noise by reducing the clearance between the
しかしながら、上記のクリアランスを小さくするには、加工コストが上昇してしまうという問題がある。 However, in order to reduce the above clearance, there is a problem that the processing cost increases.
これに対し、モータ6を構成するロータ6Aの磁力中心C1と、ステータ6Bの磁力中心C2とを、シャフト4の軸線方向にオフセットさせる構成が考えられる。図17に示したように、ロータ6Aの磁力中心C1をステータ6Bの磁力中心C2の上方にオフセットさせた場合、ステータ6Bで発生する磁界によってロータ6Aおよびシャフト4を下方に引き付けることで、ピストンロータ3を下側の軸受5Bに押し付け、これによって騒音の発生を抑制する。
しかし、このような構成では、ピストンロータ3と下側の軸受5Bとの摩擦が大きくなるので、シャフト4の回転駆動力のロスが増大し、冷媒の圧縮効率の低下を招く。
On the other hand, the structure which offsets the magnetic center C1 of the
However, in such a configuration, since the friction between the
これに対し、ロータ6Aの磁力中心C1と、ステータ6Bの磁力中心C2とを、上記とは逆方向にオフセットさせ、ステータ6Bで発生する磁界によってロータ6Aおよびシャフト4を上方に浮き上がらせることで、ピストンロータ3が下側の軸受5Bに接触するのを低減し、これによって騒音の発生を抑制することも考えられる。
しかし、このような構成では、モータ6が高速回転になり弱め界磁制御がなされる場合には、モータ6で発生する磁界が弱くなり、ロータ6Aおよびシャフト4を上方に浮き上がらせる力が弱まり、シャフト4が下降して下側の軸受5Bに接触してしまい、騒音が発生する。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、騒音の発生を有効に抑制することのできるロータリー圧縮機を提供することを目的とする。
On the other hand, the magnetic center C1 of the
However, in such a configuration, when the
The present invention has been made based on such a technical problem, and an object thereof is to provide a rotary compressor capable of effectively suppressing the generation of noise.
かかる目的のもとになされた本発明のロータリー圧縮機は、外殻を形成するケース内に、内部に冷媒が供給されるシリンダと、シリンダの上下に設けられた軸受に回転自在に支持され、シリンダ内を貫通するシャフトと、シャフトの中心軸に対し直交する方向に偏心して設けられ、シリンダ内でシリンダの中心に対して偏心して回転駆動されるピストンロータと、シャフトをその中心軸周りに回転駆動させるステータおよびロータを有するモータと、を備え、ロータとシャフトとをシャフトの軸線方向に沿って相対移動可能とするとともに、シャフトの軸線周りの回転をロータに伝達するジョイント機構によりロータとシャフトとが連結されていることを特徴とする。
ロータとシャフトとが、ジョイント機構により、シャフトの軸線方向に沿って相対移動可能に設けられることで、モータの作動中にロータがステータで発生する磁界により一定の位置に保持された状態、つまりロータがフローティングした状態では、シャフトにはロータの自重が作用しないことになる。したがって、シャフトがその軸線方向に変位して振動等が生じたとしても、ロータとシャフトとが一体に振動する場合に比較し、その振動を低減することができる。
The rotary compressor of the present invention made for this purpose is rotatably supported by a cylinder in which a refrigerant is supplied inside and a bearing provided above and below the cylinder in a case forming an outer shell, A shaft that passes through the cylinder, a piston rotor that is eccentrically provided in a direction perpendicular to the central axis of the shaft, and is driven to rotate eccentrically with respect to the center of the cylinder in the cylinder, and the shaft rotates about the central axis A motor having a stator and a rotor to be driven, and the rotor and the shaft can be moved relative to each other along the axial direction of the shaft, and the rotor and the shaft can be rotated by a joint mechanism that transmits the rotation around the shaft axis Are connected.
The rotor and the shaft are provided by the joint mechanism so as to be relatively movable along the axial direction of the shaft, so that the rotor is held at a fixed position by the magnetic field generated by the stator during the operation of the motor, that is, the rotor In the floating state, the weight of the rotor does not act on the shaft. Therefore, even if the shaft is displaced in the axial direction and vibrations or the like are generated, the vibrations can be reduced as compared with the case where the rotor and the shaft vibrate integrally.
このようなジョイント機構としては、例えば、シャフトの外周面に、シャフトの軸線方向に連続するガイド部が形成されるとともに、ロータにガイド部に沿ってスライド移動可能なスライド部が形成されたものを用いることができる。
ここで、ステータが発生する磁界によってロータがシャフトの軸線方向に変位するときに、スライド部がガイド部の一端に突き当たることで、ロータとともにシャフトを変位させる構成とすることもできる。これにより、ロータとともにシャフトをフローティングさせることができ、シャフトによる振動の発生も抑えることができる。
As such a joint mechanism, for example, a guide portion that is continuous in the axial direction of the shaft is formed on the outer peripheral surface of the shaft, and a slide portion that is slidable along the guide portion is formed on the rotor. Can be used.
Here, when the rotor is displaced in the axial direction of the shaft by the magnetic field generated by the stator, the shaft can be displaced together with the rotor by the slide portion abutting against one end of the guide portion. Thereby, a shaft can be made to float with a rotor, and generation | occurrence | production of the vibration by a shaft can also be suppressed.
また、ジョイント機構としては、シャフトの端部に設けられたシャフト側カップリング部材と、ロータの端部に設けられてシャフト側カップリング部材に対向するロータ側カップリング部材とを備え、シャフト側カップリング部材およびロータ側カップリング部材とが、一方から他方に向けて突出する突起と、他方に形成され、突起が挿入される凹部とを備えて、突起が、凹部内でシャフト側カップリング部材とロータ側カップリング部材とを互いに接近・離間する方向にスライド可能とされたものを用いることができる。
この場合、さらに、ケースに固定され、ロータ側カップリング部材を回転自在に支持する軸受を備えることもできる。これにより、ロータ側カップリング部材およびロータの回転を安定して支持することができる。
The joint mechanism includes a shaft side coupling member provided at the end of the shaft and a rotor side coupling member provided at the end of the rotor and facing the shaft side coupling member. The ring member and the rotor side coupling member include a protrusion protruding from one side to the other, and a recess formed on the other side into which the protrusion is inserted, and the protrusion is connected to the shaft side coupling member in the recess. The rotor side coupling member can be used so as to be slidable in the direction of approaching and separating from each other.
In this case, it is possible to further include a bearing fixed to the case and rotatably supporting the rotor side coupling member. Thereby, rotation of a rotor side coupling member and a rotor can be supported stably.
さらに、シャフトに、ロータリー圧縮機で圧縮する冷媒に含まれる潤滑油をジョイント機構に供給する給油孔を形成しても良い。 Furthermore, you may form the oil supply hole which supplies the lubricating oil contained in the refrigerant | coolant compressed with a rotary compressor to a joint mechanism in a shaft.
本発明によれば、ロータとシャフトとが、シャフトの軸線方向に沿って相対移動可能に設けられることで、シャフトがその軸線方向に変位したときに生じる振動を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vibration which arises when a shaft displaces to the axial direction can be reduced by providing a rotor and a shaft so that relative movement is possible along the axial direction of a shaft.
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
[第一の実施形態]
図1は、本実施の形態におけるロータリー式の圧縮機10の構成を示す図である。
この図1に示すように、圧縮機10は、図1において上下方向に中心軸を有した円筒状の密閉型のケース11内に、ディスク状のシリンダ20A、20Bが上下2段に設けられた、いわゆる2気筒タイプである。シリンダ20A、20Bの中央部には、それぞれ、上下方向に軸線を有した円筒状のシリンダ内壁面20Sが形成されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
[First embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
As shown in FIG. 1, the
シリンダ20A、20Bの内方には、シリンダ内壁面20Sの内径よりも小さな外径を有した円筒状のピストンロータ21A、21Bが配置されている。ピストンロータ21A、21Bのそれぞれは、ケース11の中心軸に沿ったシャフト23の偏心軸部40A、40Bに挿入固定されている。これにより、シリンダ20A、20Bのシリンダ内壁面20Sとピストンロータ21A、21Bの外周面との間には、それぞれ三日月状の断面を有した空間Rが形成されている。
ここで、上段側のピストンロータ21Aと、下段側のピストンロータ21Bとは、その位相が互いに異なるように設けられている。
また、上下のシリンダ20A、20Bの間には、ディスク状の仕切板24が設けられている。仕切板24により、上段側のシリンダ20A内の空間Rと、下段側のシリンダ20Bの空間Rとが互いに連通せずに圧縮室R1と圧縮室R2とに仕切られている。
Here, the upper-stage piston rotor 21 </ b> A and the lower-stage piston rotor 21 </ b> B are provided so that their phases are different from each other.
A disk-
図2に示すように、上下のシリンダ20A、20Bには、圧縮室R1、R2を、それぞれ2つに区切るブレード25が設けられている。ブレード25は、シリンダ20A、20Bのそれぞれにおいて、シリンダ20A、20Bの径方向に延在して形成された挿入溝26に、ピストンロータ21A、21Bに対して接近・離間する方向に進退自在に保持されている。そして、ブレード25は、その後端部25aが、コイルバネ28によって押圧されており、先端部25bがピストンロータ21A、21Bに常に押し付けられている。
As shown in FIG. 2, the upper and
図1に示したように、シャフト23は、上下のシリンダ20A、20Bにボルトによって固定された上下の軸受29A、29Bにより、その軸線周りに回動自在に支持されている。
そして、シャフト23には、ピストンロータ21A、21Bの内側に、シャフト23の中心軸から直交する方向にオフセットした偏心軸部40A、40Bが形成されている。偏心軸部40A、40Bは、ピストンロータ21A、21Bの内径よりもわずかに小さな外径を有している。これにより、シャフト23が回転すると、偏心軸部40A、40Bがシャフト23の中心軸周りに旋回し、上下のピストンロータ21A、21Bがシリンダ20A、20B内で、偏心転動する。このとき、ブレード25は、コイルバネ28により押圧されているため、先端部25bがピストンロータ21A、21Bの動きに追従して進退し、ピストンロータ21A、21Bに常に押し付けられる。
As shown in FIG. 1, the
The
シャフト23は、軸受29Aから上方に突出して延びており、その突出部には、シャフト23を回転させるためのモータ36のロータ37が設けられている。ロータ37の外周部に対向して、ステータ38が、ケース11の内周面に固定して設けられている。
The
ケース11の側方には、シリンダ20A、20Bの外周面に対向する位置に、開口部12A、12Bが形成されている。シリンダ20A、20Bには、開口部12A、12Bに対向した位置に、シリンダ内壁面20Sの所定位置まで連通する吸入ポート30A、30Bが形成されている。
ケース11の外部に、圧縮機10に供給するに先立ち冷媒を気液分離するためのアキュムレータ14が、ステー15を介してケース11に固定されている。
アキュムレータ14には、アキュムレータ14内の冷媒を圧縮機10に吸入させるための吸入管16A、16Bが設けられている。吸入管16A、16Bの先端部は、開口部12A、12Bを通して、吸入ポート30A、30Bに接続されている。
An
The
このような圧縮機10においては、アキュムレータ14の吸入口14aからアキュムレータ14内に冷媒を取り込み、アキュムレータ14内で冷媒を気液分離して、その気相を吸入管16A、16Bからシリンダ20A、20Bの吸入ポート30A、30Bを介し、シリンダ20A,20Bの内部空間である圧縮室R1、R2に供給する。
そして、ピストンロータ21A、21Bの偏心転動により、圧縮室R1、R2の容積が徐々に減少して冷媒が圧縮される。シリンダ20A、20Bの所定の位置には、冷媒を吐出する吐出穴(図示無し)が形成されており、この吐出穴にはリード弁(図示無し)が備えられている。これにより、圧縮された冷媒の圧力が高まると、リード弁を押し開き、冷媒をシリンダ20A、20Bの外部に吐出する。吐出された冷媒は、ケース11の上部に設けられた吐出管42から外部の図示しない配管に排出される。
In such a
Then, due to the eccentric rolling of the
さて、上記のような圧縮機10においては、シャフト23が、ピストンロータ21A、21Bと上下の軸受29A、29Bとの間に形成された所定寸法のクリアランスの範囲内で、シャフト23の軸線方向に沿ってスライド可能とされている。
図3に示すように、シャフト23には、その外周面に、その軸線方向に沿って連続するガイド溝50が形成されている。
一方、ロータ37は、円筒状で、その中心部に形成された孔51にシャフト23が挿通されている。孔51の内周面には、シャフト23の軸線方向に沿って連続するガイド突起52が形成されている。ガイド突起52は、ガイド溝50内に挿入された状態で、ガイド溝50が連続する方向に相対的にスライド移動可能とされている。これにより、ロータ37は、シャフト23の軸線方向に沿ってスライド移動可能となっている。
In the
As shown in FIG. 3, a
On the other hand, the
また、図1に示したように、ロータ37は、永久磁石を内蔵しており、ロータ37が回転していない状態では、その磁力中心C10が、ステータ38の磁力中心C20に対し、シャフト23の軸方向に沿って下方にオフセットして配置されている。
Further, as shown in FIG. 1, the
このような構成においては、ステータ38に通電されると、ステータ38とロータ37との間に生じる磁界により、ステータ38に対し、ロータ37が上方に浮き上がる(フローティング)。このとき、ロータ37が浮上すると、ガイド突起52がガイド溝50の上端部50aを下方から突き上げ、これによって、ロータ37とともにシャフト23がフローティングするようになっている。
これによって、ピストンロータ21Bが下方の軸受29Bに接触するのを抑え、騒音の発生を抑制することができる。
In such a configuration, when the
As a result, the
ここで、モータ36が高速回転になると、ステータ38に供給する電流の位相を誘起電圧に対し進み位相にする弱め界磁制御を行うことにより、回転数の上昇を確保することができる。この場合、ステータ38で生じる磁界が弱くなるため、ロータ37は、ガイド突起52がガイド溝50の上端部50aに突き当たる高さよりも低い位置に留まる。この状態で、ロータ37のガイド突起52は、永久磁石の磁界作用により、ガイド溝50の下端部50bには突き当たらない位置で浮上している。一方、シャフト23は下降し、ピストンロータ21Bが下方の軸受29に接触した状態となるが、ロータ37は浮上しているので、ロータ37の荷重はシャフト23に作用しない。これにより、圧縮機10が定常運転状態にあるときには、ピストンロータ21Bが下方の軸受29Bに接触するにしても、作用するのはシャフト23の自重のみであるので、ピストンロータ21Bと軸受29Bとの衝突時における騒音の発生を抑制することができる。
Here, when the
加えて、上記のようにしてピストンロータ21Bと軸受29Bとの接触荷重が減るため、フリクションロスが低減され、圧縮機10の作動効率が高められる。
この他、従来はロータとシャフトとが焼き嵌めされて一体化されていたが、その焼き嵌め精度により、ロータとシャフトの軸線方向位置にばらつきが生じていたが、上記のようにシャフト23の軸線方向にロータ37をスライド移動可能に設けることによって、シャフト23とロータ37の軸線方向位置のばらつきの問題からは解放される。
In addition, since the contact load between the
In addition, conventionally, the rotor and the shaft are shrink-fitted and integrated, but due to the shrink-fitting accuracy, the axial position of the rotor and the shaft varies, but as described above, the axis of the
(第一の実施形態の複数の変形例)
なお、上記第一の実施形態で示した構成に、以下に示すような構成を組み合わせることもできる。
例えば、図4(a)、(b)に示すように、シャフト23の中心部に、その軸線方向に連続する潤滑油孔55が形成され、この潤滑油孔55に連続して、ガイド溝50の底部50cに開口する給油孔56が、ガイド溝50の長さ方向に沿って複数形成されている。
このような構成によれば、シャフト23の回転に伴って、遠心ポンプと同様の原理で、圧縮室内の、潤滑油を含んだ冷媒が、潤滑油孔55の下端部から吸い上げられ、給油孔56からガイド溝50内に吐出される。これにより、ガイド溝50とガイド突起52との間が潤滑され、その摺動抵抗が低減され、シャフト23とロータ37との動きを、それぞれ独立して滑らかに行うことができる。したがって、磁界が弱まってロータ37が下降したときにも、シャフト23がこれに追従しにくくなり、騒音の発生を抑制することができる。
(Multiple modifications of the first embodiment)
Note that the following configuration can be combined with the configuration shown in the first embodiment.
For example, as shown in FIGS. 4A and 4B, a lubricating
According to such a configuration, with the rotation of the
さらには、図4に示した構成に加え、図5(a)に示すように、ガイド溝50の側面に、シャフト23の中心部から外周部に向かう方向に連続する潤滑油溝57を形成しても良い。このようにすると、給油孔56からガイド溝50内に吐出された潤滑油が、シャフト23の遠心力によって潤滑油溝57を外周側に向かって流れ、ガイド溝50とガイド突起52との間の潤滑性がさらに高まる。
Further, in addition to the configuration shown in FIG. 4, as shown in FIG. 5A, a lubricating
また、図5(b)に示すように、シャフト23の中心からオフセットした位置に、シャフト23の軸線方向に連続する潤滑油孔58を形成し、この潤滑油孔58に連続して、ガイド溝50の側面50dに開口する給油孔59を形成しても良い。
このような構成においても、潤滑油孔58で吸い上げた潤滑油を給油孔59からガイド溝50とガイド突起52との間に供給することができ、それらの潤滑性を高めることができる。
Further, as shown in FIG. 5 (b), a lubricating
Even in such a configuration, the lubricating oil sucked up by the lubricating
[第二の実施形態]
次に、本発明にかかるロータリー圧縮機の第二の実施形態を示す。以下に示す第二の実施形態においては、上記第一の実施形態との差異は一部の構成のみであり、それ以外の圧縮機10の全体的な構成は上記第一の実施形態と同様である。したがって、以下においては、上記第一の実施形態と異なる構成を中心に説明を行い、上記第一の実施形態と共通する構成については同符号を付してその説明を省略する。
上記第一の実施形態では、シャフト23が円筒状のロータ37の中心部を貫通する構成としたが、図6(a)を示すように、本実施形態における圧縮機10においては、シャフト61は、ロータ62を貫通せず、シャフト61の上端部が、カップリング機構63を介してロータ62に接続された構成を有している。
[Second Embodiment]
Next, 2nd embodiment of the rotary compressor concerning this invention is shown. In the second embodiment described below, the difference from the first embodiment is only a part of the configuration, and the overall configuration of the
In the first embodiment, the
カップリング機構63は、シャフト61の軸線方向に沿って互いに対向する下部カップリング部材64と上部カップリング部材65とからなる。図6(a)、(b)に示すように、下部カップリング部材64、上部カップリング部材65は、それぞれ、円盤状のベース64a,65aと、ベース64a、65a上に突出した突起64b、65bとからなる。下部カップリング部材64と上部カップリング部材65は、ベース64a、65aどうしを対向させた状態で、突起64b、65bを、相手側の突起64b、64b間、65b、65b間に形成された凹部64c、65cに噛み合わせることによって、双方が、周方向への変位が拘束され、かつ互いに接近・離間する方向の変位が許容された状態で連結される。
The
これにより、シャフト61に対し、ロータ62が、周方向への変位が拘束されつつ、上下方向に変位可能とされている。このような構成においては、圧縮機10の作動時には、ステータ38で生じる磁界によって、ロータ62のみが上下動する。このため、ピストンロータ21A、21Bと上下の軸受29A、29Bとの間に、シャフト61を上下動させるためのクリアランスを形成する必要がなく、当然、シャフト61が上下にガタつくことがなく、騒音の発生を抑制することができる。
ロータ62は、圧縮機10が起動してしまえば、ステータ38で生じる磁界とロータ62が備える永久磁石による磁界により、浮上した状態を維持するため、運転中に騒音が発生するのを抑制できる。
圧縮機10の起動時、停止時において、ステータ38で生じる磁界がON・OFFするときにおける、ロータ62とともに下降する上部カップリング部材65と下部カップリング部材64との衝突音を抑制するのであれば、図6(b)に示すように、上部カップリング部材65と下部カップリング部材64との間に、ゴム系材料や樹脂系材料等からなる緩衝部材66を挟み込むのが好ましい。
As a result, the
When the
When the
また、上記のような構成によれば、ロータ62にシャフト61を貫通させる必要がないことから、ロータ62を中実構造にすることもできる。これにより、ロータ62を小径化して、その自重を減らすことができ、シャフト61側への上下方向の振動伝播を一層抑えることができる。加えて、ロータ62が小径化すれば、モータ36の効率向上、小型化による、圧縮機10の性能向上および小型化を図ることもできる。
Moreover, according to the above structure, since it is not necessary to make the
また、カップリング機構63は、市販のものを用いることもできるし、製作するにしても、ガイド溝50を有したシャフト23に比較し、構造がシンプルで製作を容易に行える。
The
また、従来、シャフトとロータを焼き嵌めする構造においては、これらを一体化したもので回転バランスをとっており、加工・製作難易度が高かったが、本実施形態の構成によれば、カップリング機構63によって、シャフト61とロータ62とが回転体としてそれぞれ独立したものとなるため、シャフト61単体でバランス設計を行うことが可能となる。
図1に示した、二組のシリンダ20A、20Bとピストンロータ21A、21Bとを備える2気筒の圧縮機10においては、シャフト61に一体に設けられた一方のピストンロータ21Aと他方のピストンロータ21Bとでバランスを相殺できるが、一組のシリンダとピストンロータ21Aを備える1気筒の圧縮機に本実施形態の構成を適用した場合、図16に示すように、ピストンロータ21Aに抜き穴90を形成したり、後述のようにシャフト61に形成する給油孔67をオフセットさせることで、シャフト61のバランスを取ることができる。
Conventionally, in the structure in which the shaft and the rotor are shrink-fitted, the rotation balance is achieved by integrating them, and the processing / manufacturing difficulty is high. However, according to the configuration of this embodiment, the coupling Since the
In the two-
なお、上記第二の実施形態においては、シャフト61と下部カップリング部材64、ロータ62と上部カップリング部材65を、一体化する構成とすることもできる。
In the second embodiment, the
また、図7に示すように、シャフト61および下部カップリング部材64を貫通する給油孔67を形成し、この給油孔67を通して、下部カップリング部材64と上部カップリング部材65との間の潤滑を図ることもできる。これにより、上部カップリング部材65およびロータ62の作動性を向上させることができ、上記効果を一層顕著なものとすることができる。
Further, as shown in FIG. 7, an
(第二の実施形態の変形例)
図8(a)に示すように、上部カップリング部材65を、外周部を圧縮機10のケース11に溶接または圧入等によって固定したラジアル軸受68によって回転自在に支持する構成とすることもできる。
このような構成によれば、下部カップリング部材64と上部カップリング部材65との間のクリアランスによって、上部カップリング部材65およびロータ62の回転動作が不安定になることもなく、これらを安定させて動作させることができる。これによって、上部カップリング部材65およびロータ62の半径方向の振動が抑制され、モータ36の電磁音が低減できる。
加えて、ロータ62が不意に落下した場合にも、ロータ62をラジアル軸受68の上面で受けることができ、ロータ62の下方への変位を規制することができる。
(Modification of the second embodiment)
As shown in FIG. 8A, the
According to such a configuration, the clearance between the
In addition, even when the
また、図8(b)に示すように、上部カップリング部材65を、外周部を圧縮機10のケース11に溶接または圧入等によって固定したスラスト軸受69によって回転自在に支持する構成とすることもできる。
このような構成によれば、上部カップリング部材65およびロータ62を、スラスト軸受69上で安定して回転させることができる。これによって、ロータ62の回転時の摺動摩擦を著しく低減することができ、モータ36および圧縮機10の性能が向上する。
なお、下部カップリング部材64と上部カップリング部材65との間にクリアランス(逃がし)が設けられているので、この逃がし部分で上部カップリング65と一体になっているロータ62が上下方向に動ける余裕がある。したがって、先に説明したように、ロータ62とステータ38の間にオフセットを設けておけば、ロータ62をフローティングさせることができる。このとき,上部カップリング65は,スラスト軸受に固定しない。したがってこの場合のスラスト軸受69は,上部カップリング65が落下してきたときの受け皿になるのみであるから、平滑な軸受面があれば足りる。
一方、上部カップリング65をスラスト軸受69に固定した方が安定する。ただし、この形態を採用すると、ロータ62はフローティングできないことになる。このとき、スラスト軸受69は、できるだけ摩擦が少なくなるよう、ころなどの転動体を備える軸受を用いることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 8B, the
According to such a configuration, the
In addition, since a clearance (relief) is provided between the
On the other hand, it is more stable to fix the
また、カップリング機構63として、図9(a)、(b)に示すように、上部ハブ70と下部ハブ71との間に、スライダー72を挟み込み、上部ハブ70とスライダー72、スライダー72と下部ハブ71とを、それぞれシャフト61の径方向に延び、互いに直交する方向に延びる突条73、74および溝75、76によって噛み合わせる、いわゆるオルダム形状とすることもできる。
このようなカップリング機構63においても、シャフト61とロータ62とを、回転方向には拘束しつつ、シャフト61の軸線に沿った上下方向には移動自在に連結することができる。このようなカップリング機構63は製作が容易であり、より低コストで上記効果を得ることができる。
Further, as shown in FIGS. 9A and 9B, as the
Also in such a
さらに、カップリング機構63として、図9(c)に示すように、上部ハブ77と下部ハブ78とを、蛇腹状の金属性のベローズ79によって連結したものを用いることもできる。このような構成によれば、ベローズ79が伸縮することで、上部ハブ77と下部ハブ78とが互いに接近・離間自在となる一方、上部ハブ77と下部ハブ78は回転方向に拘束される。
このようなカップリング機構63においても、シャフト61とロータ62とを、回転方向には拘束しつつ、シャフト61の軸線に沿った上下方向には移動自在に連結することができる。特に、上部ハブ77と下部ハブ78との間に、回転方向のガタが生じないため、シャフト61とロータ62との回転力伝達がスムーズに行える。
Further, as the
Also in such a
(その他の応用例)
上記した第1および第2の実施形態に示した構成には、以下に示すような構成を組み合わせることができる。
すなわち、図10(a)に示すように、圧縮機10のモータ36の上下の空間A1、A2においては、その寸法によって、モータ36の回転時に生じる振動の一次成分が、空間A1、A2の音響固有周波数と共鳴する場合がある。共鳴が生じると、モータ36の振動による圧力変動が増幅され、その結果、ロータ37、62が上下に強く加振されることがある。
これを防ぐために、モータ36の上方の空間A1、あるいは下方の空間A2(図10(a)の例では上方の空間A1)に、円板状の干渉板80を設けることができる。これにより、空間A1あるいはA2の音響固有周波数を、モータ36の最高回転数における振動の一次成分よりも高めるのである(1気筒の圧縮機の場合)。なお、二組のシリンダ20A、20Bとピストンロータ21A、21Bとを備える2気筒の圧縮機10においては、空間A1あるいはA2の音響固有周波数を、モータ36の最高回転数における振動の二次成分よりも高める。
(Other application examples)
The following configurations can be combined with the configurations shown in the first and second embodiments.
That is, as shown in FIG. 10A, in the upper and lower spaces A1 and A2 of the
In order to prevent this, a disk-shaped
このような干渉板80は、ステータ38のボビン(巻き線端)38aに固定することができる。
また、図10(a)、(b)に示すように、干渉板80には、冷媒を通すための貫通孔81を形成する。この貫通孔81は、冷媒の吐出管42から離間した位置に形成するのが好ましい。
Such an
Further, as shown in FIGS. 10A and 10B, the
上述した干渉板80を備えることにより、モータ36の振動をより一層有効に低減させることができる。
また、干渉板80により、冷媒に含まれる潤滑油が捕捉されるため、冷媒中の油量百分率であるOC%を低減させることができ、OC%低減のために設けられている吐出管42のケース11への挿入長さを短くすることができ、コストダウンを図ることができる。
By providing the
In addition, since the lubricating oil contained in the refrigerant is captured by the
図11に示すように、干渉板80を、中央部80aに対して外周部80bが低くなるよう、傘状に形成することもできる。これにより、干渉板80の下面80cによって捕捉された潤滑油が、干渉板80の外周側に流れ、これをケース11の内周面を伝って圧縮機10の下部に戻しやすい構成となる。
As shown in FIG. 11, the
また、図12に示すように、干渉板80に形成した貫通孔81にフード83を設け、貫通孔81を通る冷媒に含まれる潤滑油をさらに捕捉することもできる。
In addition, as shown in FIG. 12, a
さらには、図13に示すように、干渉板80に形成した貫通孔81に、ロータ37、62の回転方向に沿った方向に開口するよう、フード84を設けることもできる。このようなフード84は、貫通孔81を通る冷媒に含まれる潤滑油をさらに捕捉するのに加え、通過した冷媒を、ケース11の内周面に向けて吹き付ける。すると、冷媒中に含まれる油は、比重が大きいため、遠心力によってケース11の内周面に吹き付けられ、冷媒と油の分離をより効率良く行うことができる。
Furthermore, as shown in FIG. 13, a
上述したような干渉板80は、図14に示すように、モータ36のロータ37、62に固定する構成とすることもできる。
このような構成とすれば、ロータ37、62の回転時の慣性が増大し、これによってロータ37、62の回転を安定させてトルク変動を抑制することができる。
The
With such a configuration, the inertia at the time of rotation of the
また、図15に示すように、これらの干渉板80を、図6に示した、上部カップリング部材65を、その上方において回転自在に支持する、ラジアル軸受88によって構成することもできる。このラジアル軸受88は、その外周部が、溶接や圧入等によってケース11の内周面に固定されている。
このような構成によれば、上部カップリング部材65およびロータ62を安定させて動作させることができる。これによって、上部カップリング部材65およびロータ62の半径方向の振動が抑制され、モータ36の電磁音が低減できる。
しかも、このラジアル軸受88が干渉板80としても機能するため、冷媒と潤滑油の分離効率を高めることが可能となる。
Further, as shown in FIG. 15, these
According to such a configuration, the
In addition, since the
なお、上記実施の形態では、圧縮機10の構成について説明したが、本願発明の主旨を逸脱しない範囲内であれば、各部の構成は適宜変更などを加えることが可能である。
また、上記では、二組のシリンダ20A、20Bとピストンロータ21A、21Bとを備える2気筒の圧縮機10を例に挙げたが、1気筒、または3気筒以上の圧縮機にも本発明は適用できる。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したり、適宜組み合わせることが可能である。
In the above-described embodiment, the configuration of the
In the above description, the two-
In addition to this, as long as the gist of the present invention is not deviated, the configuration described in the above embodiment can be selected, changed to another configuration, or combined as appropriate.
10 圧縮機
11 ケース
20A,20B シリンダ
21A、21B ピストンロータ
23、61 シャフト
29A、29B 軸受
36 モータ
37、62 ロータ
38 ステータ
50 ガイド溝(ガイド部、ジョイント機構)
50a 上端部
50b 下端部
52 ガイド突起(スライド部、ジョイント機構)
63 カップリング機構(ジョイント機構)
64 下部カップリング部材(シャフト側カップリング部材)
65 上部カップリング部材(ロータ側カップリング部材)
64b、65b 突起
64c、65c 凹部
66 緩衝部材
68、88 ラジアル軸受
69 スラスト軸受
80 干渉板
DESCRIPTION OF
63 Coupling mechanism (joint mechanism)
64 Lower coupling member (shaft side coupling member)
65 Upper coupling member (rotor side coupling member)
64b,
Claims (6)
内部に冷媒が供給されるシリンダと、
前記シリンダの上下に設けられた軸受に回転自在に支持され、前記シリンダ内を貫通するシャフトと、
前記シャフトの中心軸に対し直交する方向に偏心して設けられ、前記シリンダ内で前記シリンダの中心に対して偏心して回転駆動されるピストンロータと、
前記シャフトをその中心軸周りに回転駆動させるステータおよびロータを有するモータと、を備え、
前記ロータと前記シャフトとを前記シャフトの軸線方向に沿って相対移動可能とするとともに、前記シャフトの軸線周りの回転を前記ロータに伝達するジョイント機構により前記ロータと前記シャフトとが連結されていることを特徴とするロータリー圧縮機。 In the case that forms the outer shell,
A cylinder to which refrigerant is supplied,
A shaft rotatably supported by bearings provided above and below the cylinder and penetrating through the cylinder;
A piston rotor that is eccentrically provided in a direction orthogonal to the central axis of the shaft, and is driven to rotate eccentrically with respect to the center of the cylinder in the cylinder;
A motor having a stator and a rotor for rotating the shaft around its central axis,
The rotor and the shaft are connected to each other by a joint mechanism that allows the rotor and the shaft to move relative to each other along the axial direction of the shaft and transmits rotation about the axis of the shaft to the rotor. Rotary compressor characterized by.
前記シャフト側カップリング部材および前記ロータ側カップリング部材とが、一方から他方に向けて突出する突起と、他方に形成され、前記突起が挿入される凹部とを備えて、前記突起が、前記凹部内で前記シャフト側カップリング部材と前記ロータ側カップリング部材とを互いに接近・離間する方向にスライド可能とされていることを特徴とする請求項1に記載のロータリー圧縮機。 As the joint mechanism, a shaft side coupling member provided at an end portion of the shaft, and a rotor side coupling member provided at an end portion of the rotor and opposed to the shaft side coupling member,
The shaft-side coupling member and the rotor-side coupling member include a protrusion that protrudes from one to the other, and a recess that is formed on the other and into which the protrusion is inserted, the protrusion being the recess 2. The rotary compressor according to claim 1, wherein the shaft side coupling member and the rotor side coupling member are slidable in a direction in which the shaft side coupling member and the rotor side coupling member approach and separate from each other.
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