JP2014084823A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸を中心として回転駆動される主軸と、回転軸から偏芯している偏芯部とを有するシャフトを備えた圧縮機において、偏芯部分の重量を低減してアンバランス量を減らす。
【解決手段】圧縮機１は、回転軸を中心として回転駆動される主軸３１と、回転軸から偏芯している偏芯部３２と、を有するシャフト３０と、偏芯部により駆動され、圧縮対象である流体を圧縮する圧縮機構４０と、を備えている。シャフトには、主軸及び偏芯部の内部を軸方向に延びる給油孔１６が形成されている。偏芯部には、給油孔から偏芯方向に沿って伸びる非貫通孔１２が形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、圧縮機に関する。

従来、軸回転する回転体に発生する不釣合いを相殺するために、バランスウェイト等が使用されている。特許文献１（特開２００９−０７４４１２号公報）では、クランク偏芯部に比重の大きなものを挿入して偏芯量低減を図っている。

しかし、上記の場合には、バランスウェイトや異材料の使用により、コストが増加してしまう。

本発明の課題は、アンバランス量を減らした圧縮機を提供することにある。

第１の観点にかかる圧縮機では、回転軸を中心として回転駆動される主軸と、回転軸から偏芯している偏芯部と、を有するシャフトと、偏芯部により駆動され、圧縮対象である流体を圧縮する圧縮機構と、を備える。シャフトには、主軸及び偏芯部の内部を軸方向に延びる給油孔が形成されている。偏芯部には、給油孔から偏芯方向に沿って伸びる非貫通孔が形成されている。

この圧縮機では、シャフトの内部に軸方向に延びる給油孔の内面から偏芯方向に向けて、穴を形成して偏芯部の重量を低減しているため、アンバランス量を減らすことができる。

第２の観点にかかる圧縮機では、第１の観点にかかる圧縮機において、偏芯部には、貫通孔がさらに形成され、貫通孔は、給油孔を挟んで非貫通孔と相対する側に、偏芯部の外側から給油孔に貫通して形成されている。

この圧縮機では、軸方向に交差する方向に設ける貫通孔からドリルを入れて偏芯部に穴を掘ることができる。このため、容易に偏芯部の重量を低減して、アンバランス量を減らすことができる。

第３の観点にかかる圧縮機では、第１又は第２の観点にかかる圧縮機において、非貫通孔は、偏芯部の最も偏芯した方向に形成されている。

この圧縮機では、非貫通孔は、偏芯部の最も偏芯した方向に形成されているため、アンバランスを効果的に低減できる。

第４の観点にかかる圧縮機では、第１から第３の観点のいずれかにかかる圧縮機において、非貫通孔の断面積は、給油孔から離れるに従って大きくなる。

この圧縮機では、非貫通孔の断面積は、給油孔から離れるに従って大きくなるため、アンバランスをより効果的に低減できる。

第５の観点にかかる圧縮機では、第１から第４の観点のいずれかにかかる圧縮機において、偏芯部には、外側から軸方向に孔がさらに形成されている。

この圧縮機では、偏芯部に、さらに、外側から軸方向の孔が設けられているため、アンバランスをより効果的に低減できる。

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。

第１の観点にかかる圧縮機では、シャフトの内部に軸方向に延びる給油孔の内面から偏芯方向に向けて、穴を形成して偏芯部の重量を低減しているため、アンバランス量を減らすことができる。

第２の観点にかかる圧縮機では、軸方向に交差する方向に設ける貫通孔からドリルを入れて偏芯部に穴を掘ることができる。このため、容易に偏芯部の重量を低減して、アンバランス量を減らすことができる。

第３の観点にかかる圧縮機では、非貫通孔は、偏芯部の最も偏芯した方向に形成されているため、アンバランスを効果的に低減できる。また、貫通孔が埋められているため、過剰な給油を抑制できる。

第４の観点にかかる圧縮機では、非貫通孔の断面積は、給油孔から離れるに従って大きくなるため、アンバランスをより効果的に低減できる。

第５の観点にかかる圧縮機では、偏芯部に、さらに、外側から軸方向の孔が設けられているため、アンバランスをより効果的に低減できる。

本発明の第１実施形態にかかる圧縮機の概略縦断面図である。 第１実施形態にかかる圧縮機の圧縮機構の構成を示す概略平面断面図である。 第１実施形態にかかる圧縮機の偏芯部３２の軸方向と直交方向の断面図である。 第２実施形態にかかる圧縮機の偏芯部１３２の軸方向と直交方向の断面図である。 第３実施形態にかかる圧縮機の偏芯部２３２の軸方向と直交方向の断面図である。 第４実施形態にかかる圧縮機の偏芯部３３２の軸方向と直交方向の断面図である。 変形例にかかる圧縮機の偏芯部の軸方向と直交方向の断面図である。

以下、本発明にかかる圧縮機の実施形態について、図面に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
（１）基本構造
ロータリー圧縮機１は、図１に示すように、１シリンダ型のロータリー圧縮機であって、ケーシング２と、ケーシング２内に配置される駆動部２０と、圧縮機構４０とを備えている。このロータリー圧縮機１では、ケーシング２内において、圧縮機構４０が、駆動部２０の下側に配置される。

このロータリー圧縮機１は、空気調和機やヒートポンプ式の給湯機などの冷凍装置において冷媒を圧縮するために用いられる機器であり、冷凍装置のアキュムレータ８０から冷媒を吸入し、圧縮して高温高圧になった冷媒を吐出管４２から冷凍装置のガスクーラに向けて吐出する。

（１−１）駆動部
駆動部２０は、ケーシング２の内部空間の上部に収容されており、圧縮機構４０を駆動する。駆動部２０は、駆動源となるモータ５と、モータ５に取り付けられるシャフト３０とを有する。

モータ５は、シャフト３０を回転駆動させるためのモータであり、主として、ロータ５２と、ステータ５１とを有している。ロータ５２は、シャフト３０を挿嵌されており、シャフト３０と共に回転する。ロータ５２は、積層された電磁鋼板と、ロータ本体に埋設された磁石とから成る。ステータ５１は、ロータ５２の径方向外側に所定の空間を介して配置される。ステータ５１は、積層された電磁鋼板と、ステータ本体に巻かれたコイルとから成る。モータ５は、コイルに電流を流すことによってステータ５１に発生する電磁力により、ロータ５２をシャフト３０と共に回転させる。

シャフト３０は、ロータ５２に挿嵌される。また、シャフト３０は、圧縮機構４０のローラ３６に挿通しており、ロータ５２からの回転力を伝達可能な状態でローラ３６に嵌る。シャフト３０は、ロータ５２の回転に従って回転し、圧縮機構４０のローラ３６を公転させる。すなわち、シャフト３０は、モータ５の駆動力を圧縮機構４０に伝達する機能を有する。シャフト３０は、主軸３１及び偏芯部３２を有する。

また、ロータ５２には、バランスウェイト６１が設けられている。バランスウェイト６１は設けなくても良い。

（１−２）圧縮機構
圧縮機構４０は、ケーシング２内の下部に収容される。圧縮機構４０は、アキュムレータ８０から吸入した冷媒を圧縮する。圧縮機構４０は、ロータリー型の圧縮機構であり、主として、フロントヘッド４１と、シリンダ３３と、ローラ３６と、リアヘッド６０とから成る。シリンダ３３は、略円筒状に形成されたシリンダ本体３３ａを有し、その内側に圧縮室３７が形成されている（図２）。シリンダ３３は、ケーシング２に固定される。また、フロントヘッド４１とリアヘッド６０には、それぞれ軸孔３４、３５が形成され、この軸孔３４、３５にシャフト３０が回転自在に嵌め込まれる。ローラ３６は、偏芯部３２を有するシャフト３０の回転によってシリンダ３３に対して公転軸線周りに公転し、これにより、これにより、圧縮室３７内に負圧部分３８と正圧部分３９が形成され（図２）、冷媒が圧縮される。

（２）シャフト
シャフト３０には、主軸３１及び偏芯部３２の内部を軸方向に延びる給油孔１６が形成されている。図２、図３に示すように、偏芯部３２には、給油孔１６から偏芯方向１５に沿って伸びる非貫通孔１２が形成されている。なお、「偏芯方向」は、主軸中心から偏芯部中心に向かう方向を中心として−９０°から９０°の範囲の方向、好ましくは−７０°から７０°の範囲の方向である。偏芯部３２には、貫通孔１３がさらに形成されている。貫通孔１３は、サブ給油孔として作用する。非貫通孔１２は、貫通孔１３からドリルを入れて形成できる。

（３）特徴
圧縮機１では、偏芯部３２の偏芯方向の重量を低減でき、アンバランスを容易に低減することができる。また、不釣り合いの低下により音振動を低減できる。

＜第２実施形態＞
（１）基本構造
第２実施形態にかかる圧縮機の基本構造は、第１実施形態と同様である。

（２）シャフト
図４は、第２実施形態にかかる圧縮機の偏芯部１３２の軸方向と直交方向の断面図である。偏芯部１３２には、給油孔１６から最も偏芯した偏芯方向１５に沿って伸びる非貫通孔１１２が形成されている。すなわち、偏芯方向は、主軸中心から偏芯部中心に向かう方向である。偏芯部１３２には、貫通孔１１３がさらに形成されている。非貫通孔１１２は、貫通孔１１３からドリルを入れて形成できる。貫通孔１１３は、非貫通孔１１２の形成後に埋められる。貫通孔１１３が埋められていると、過剰な給油を抑制しやすくなり好ましいが、貫通孔１１３は埋められていなくてもよい。偏芯部１３２には、負圧側にサブ給油孔１８が形成されている。サブ給油孔１８が形成されていると、給油を抑制しやすくなり好ましいが、サブ給油孔１８は形成されていなくてもよい。

（３）特徴
これにより、この圧縮機では、偏芯部１３２の偏芯方向の重量を最も効果的に低減でき、アンバランスを最も効果的に低減することができる。貫通孔１１３を埋めることにより、不適切な油の流れを防止しやすくなる。負圧側にサブ給油孔１８をさらに形成することにより、より適切な給油をすることができる。また、不釣り合いの低下により音振動を低減できる。

＜第３実施形態＞
（１）基本構造
第３実施形態にかかる圧縮機の基本構造は、第１実施形態と同様である。

（２）シャフト
図５は、第３実施形態にかかる圧縮機の偏芯部２３２の軸方向と直交方向の断面図である。偏芯部２３２には、給油孔１６から偏芯した偏芯方向に沿って伸びる非貫通孔２１２が形成されている。本実施形態では、第１実施形態よりも、さらに偏芯した方向に非貫通孔２１２が形成されている。偏芯部２３２には、貫通孔２１３がさらに形成されていてもよい。非貫通孔２１２は、貫通孔２１３からドリルを入れて形成できる。

（３）特徴
これにより、この圧縮機では、偏芯部２３２の偏芯方向の重量を容易により効果的に低減でき、アンバランスを容易により効果的に低減することができる。また、不釣り合いの低下により音振動を低減できる。

＜第４実施形態＞
（１）基本構造
第４実施形態にかかる圧縮機の基本構造は、第１実施形態と同様である。

（２）シャフト
図６は、第４実施形態にかかる圧縮機の偏芯部３３２の軸方向と直交方向の断面図である。偏芯部３３２には、給油孔１６から偏芯した偏芯方向に沿って伸びる非貫通孔３１２が形成されている。非貫通孔３１２の断面積は、給油孔から離れるに従って大きくなっている。偏芯部３３２には、貫通孔３１３がさらに形成されていてもよい。非貫通孔３１２は、貫通孔３１３からドリルを入れ、ドリルを主軸の横断面及び／又は縦断面に沿って揺動させて形成できる。

（３）特徴
これにより、この圧縮機では、偏芯部３３２の偏芯方向の重量を容易により効果的に低減でき、アンバランスを容易により効果的に低減することができる。また、不釣り合いの低下により音振動を低減できる。

＜変形例＞
第１実施形態〜第４実施形態において、偏芯部３２、１３２、２３２、３３２には、それぞれ、外側から軸方向に孔（１７）がさらに形成されていてもよい（図７参照）。

これにより、偏芯部３２、１３２、２３２、３３２の偏芯方向の重量をより効果的に低減でき、アンバランスをより効果的に低減することができる。また、不釣り合いのさらなる低下により音振動をより低減できる。

本発明は、回転軸を中心として回転駆動される主軸と、回転軸から偏芯している偏芯部とを有するシャフトを備えた圧縮機に対して、広く適用可能である。

１ 圧縮機
４０ 圧縮機構
５ モータ
３０ シャフト
３１ 主軸
３２、１３２、２３２、３３２ 偏芯部
３３ シリンダ
３６ ローラ
１２、１１２、２１２、３１２ 非貫通孔
１３、１１３、２１３、３１３ 貫通孔
１６ 給油孔
１７ 孔
１８ サブ給油孔
６１ バランスウェイト

特開２００９−０７４４１２号公報

Claims (5)

1. 回転軸を中心として回転駆動される主軸（３１）と、前記回転軸から偏芯している偏芯部（３２）と、を有するシャフト（３０）と、
   前記偏芯部により駆動され、圧縮対象である流体を圧縮する圧縮機構（４０）と、
   を備え、
   前記シャフトには、前記主軸及び前記偏芯部の内部を軸方向に延びる給油孔（１６）が形成され、
   前記偏芯部には、前記給油孔から偏芯方向に沿って伸びる非貫通孔（１２）が形成されている、
   圧縮機（１）。
2. 前記偏芯部には、貫通孔（１３）がさらに形成され、
   前記貫通孔は、前記給油孔を挟んで前記非貫通孔と相対する側に、前記偏芯部の外側から前記給油孔に貫通して形成されている、請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記非貫通孔は、前記偏芯部の最も偏芯した方向に形成されている、
   請求項１又は２に記載の圧縮機。
4. 前記非貫通孔の断面積は、前記給油孔から離れるに従って大きくなる、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の圧縮機。
5. 前記偏芯部には、外側から軸方向に孔（１７）がさらに形成されている、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮機。

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