JP2018066314A - Hermetic type rotary compressor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hermetic type rotary compressor that can achieve high efficiency by a simple method.SOLUTION: A hermetic type rotary compressor 1 includes an electric motor 3 including a rotor core 12 fixing a rotation shaft 5 on an inside; a stator core 11 fixed to a case 2 on an outer peripheral side of the rotor core 12; and a stator coil 13 provided in the stator core 11. The hermetic type rotary compressor satisfies a mathematical expression of ΦDc/ΦMo≤0.350 where ΦMo represents an outer diameter of the stator core 11 and ΦDc represents an inner diameter a cylinder 16 forming a compression chamber 19.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、流体を圧縮する密閉型のロータリ圧縮機に関する。   The present invention relates to a hermetic rotary compressor that compresses a fluid.

従来から、例えば冷凍空調用に用いられる圧縮機として密閉型のロータリ圧縮機が知られている。このような圧縮機は例えば特許文献1に記載されている。   Conventionally, for example, a hermetic rotary compressor is known as a compressor used for refrigeration and air conditioning. Such a compressor is described in Patent Document 1, for example.

特許文献1に記載のように密閉型のロータリ圧縮機では、密閉容器内に回転軸、回転軸を回転させるモータ、回転軸に偏心して取り付けられたピストンロータ、及び、内部にピストンが配置されるシリンダ等が主に設けられている。そしてこのような圧縮機では、冷媒ガスをシリンダの側壁に接続される吸入管を介してシリンダ内に吸入し、ピストンロータの回転によって冷媒ガスが圧縮される。   In a hermetic rotary compressor as described in Patent Document 1, a rotating shaft, a motor for rotating the rotating shaft, a piston rotor attached eccentrically to the rotating shaft, and a piston are arranged inside the sealed container. A cylinder or the like is mainly provided. In such a compressor, the refrigerant gas is sucked into the cylinder through a suction pipe connected to the side wall of the cylinder, and the refrigerant gas is compressed by the rotation of the piston rotor.

特開2011−153526号公報JP 2011-153526 A

近年、このような圧縮機ではさらなる効率向上が求められているものの、設置スペース等の制約があり、高効率化を目的として大幅に圧縮機の構造や形状を変更することが難しいといった問題がある。   In recent years, such compressors have been required to be further improved in efficiency, but there is a problem in that it is difficult to significantly change the structure and shape of the compressor for the purpose of higher efficiency due to restrictions on installation space and the like. .

そこで本発明は、簡易な手法で高効率化を達成可能な密閉型ロータリ圧縮機を提供する。   Therefore, the present invention provides a hermetic rotary compressor that can achieve high efficiency by a simple method.

本発明の一の態様に係る密閉型ロータリ圧縮機は、電動モータと、前記電動モータによって軸線回りに回転可能な回転軸と、前記回転軸に設けられて、前記回転軸の回転に伴って前記軸線に対して偏心回転するピストンロータと、前記ピストンロータを収容する圧縮室が内部に形成されるとともに、該圧縮室に冷媒を供給する供給流路が形成されたシリンダと、前記シリンダを囲うことで該シリンダとの間に前記ピストンロータによって圧縮された冷媒が排出される吐出空間を形成して、前記電動モータ、前記回転軸、前記ピストンロータ、及び前記シリンダを密閉して収容するケースと、前記ケースに前記回転軸を支持する軸受と、を備え、前記電動モータは、前記回転軸を内部に固定しているロータコアと、前記ロータコアの外周側で前記ケースに固定されたステータコアと、前記ステータコアに設けられたステータコイルと、を有し、前記ステータコアの外径をΦMoとし、前記シリンダの内径をΦDcとしたとき、下記の(1)式を満たす密閉型ロータリ圧縮機。
ΦDc/ΦMo≦0.350・・・(1)
A hermetic rotary compressor according to an aspect of the present invention is provided with an electric motor, a rotary shaft that can be rotated around an axis by the electric motor, the rotary shaft, and the rotary shaft as the rotary shaft rotates. A piston rotor that rotates eccentrically with respect to the axis, a compression chamber that houses the piston rotor, a cylinder in which a supply flow path for supplying a refrigerant to the compression chamber is formed, and surrounding the cylinder Forming a discharge space for discharging the refrigerant compressed by the piston rotor between the cylinder and the case for sealing and housing the electric motor, the rotary shaft, the piston rotor, and the cylinder; A bearing that supports the rotating shaft in the case, and the electric motor includes a rotor core that fixes the rotating shaft inside, and a front side on an outer peripheral side of the rotor core. A stator core fixed to the case, and a stator coil provided on the stator core, wherein the stator core has an outer diameter of ΦMo and the cylinder has an inner diameter of ΦDc, and satisfies the following formula (1): Type rotary compressor.
ΦDc / ΦMo ≦ 0.350 (1)

ステータコアの外径ΦMoが大きくなればなるほど、ステータコアでの鉄損(渦電流損)を低減することができ、電動モータの効率が向上する。
また、圧縮機で所定の圧縮能力を得る条件下では、シリンダ排除容積(圧縮室の容積)を小さくすると電動モータの回転数を増大させる必要がある。シリンダ排除容積はシリンダの内径ΦDcと相関があり、シリンダ排除容積(圧縮室の容積)が小さい程シリンダの内径ΦDcが小さくなる。従って、所定の圧縮能力を得る条件下では、シリンダの内径ΦDcを小さくする程、電動モータの回転数を増大させる必要がある。
ここで、電動モータは低回転数の領域で運転すると効率が低い。上記の通りシリンダの内径ΦDcが小さければ電動モータの回転数を増大させることになるため、結果として電動モータの効率が向上する。
従って、ステータコアの外径ΦMoを大きくし、又は(及び)、シリンダの内径ΦDcを小さくして、ΦDc/ΦMoの値が0.350以下となるように電動モータ、及びシリンダを形成することで、密閉型ロータリ圧縮機の設置スペースや外形形状等を大幅に変更することなく、密閉型ロータリ圧縮機の効率向上を達成できる。
As the outer diameter ΦMo of the stator core increases, iron loss (eddy current loss) in the stator core can be reduced, and the efficiency of the electric motor is improved.
Further, under the condition that the compressor obtains a predetermined compression capacity, it is necessary to increase the rotation speed of the electric motor if the cylinder exclusion volume (compression chamber volume) is reduced. The cylinder displacement volume has a correlation with the cylinder inner diameter ΦDc, and the smaller the cylinder displacement volume (compression chamber volume), the smaller the cylinder inner diameter ΦDc. Therefore, under conditions for obtaining a predetermined compression capacity, it is necessary to increase the rotational speed of the electric motor as the cylinder inner diameter ΦDc is reduced.
Here, the efficiency of the electric motor is low when it is operated in a low rotational speed region. As described above, if the inner diameter ΦDc of the cylinder is small, the number of revolutions of the electric motor is increased. As a result, the efficiency of the electric motor is improved.
Therefore, by increasing the outer diameter ΦMo of the stator core or (and) decreasing the inner diameter ΦDc of the cylinder and forming the electric motor and the cylinder so that the value of ΦDc / ΦMo is 0.350 or less, The efficiency of the hermetic rotary compressor can be improved without significantly changing the installation space or outer shape of the hermetic rotary compressor.

また、上記の密閉型ロータリ圧縮機は、前記ステータコアの外径をΦMoとし、前記シリンダの内径をΦDcとしたとき、下記の(2)式をさらに満たしてもよい。
ΦDc/ΦMo≦0.320・・・(2)
The hermetic rotary compressor may further satisfy the following expression (2), where the outer diameter of the stator core is ΦMo and the inner diameter of the cylinder is ΦDc.
ΦDc / ΦMo ≦ 0.320 (2)

このような密閉型ロータリ圧縮機によれば、さらにステータコアの外径ΦMoを大きくし、又は(及び)、シリンダの内径ΦDcを小さくし、ΦDc/ΦMoの値が0.320以下となるように電動モータ、及びシリンダを形成することで、密閉型ロータリ圧縮機の設置スペースや外形形状等を大幅に変更することなく、密閉型ロータリ圧縮機のさらなる効率向上を達成できる。   According to such a hermetic rotary compressor, the outer diameter ΦMo of the stator core is further increased, or (and) the inner diameter ΦDc of the cylinder is decreased, and the electric motor is controlled so that the value of ΦDc / ΦMo becomes 0.320 or less. By forming the motor and the cylinder, it is possible to achieve further improvement in the efficiency of the hermetic rotary compressor without significantly changing the installation space, outer shape, etc. of the hermetic rotary compressor.

また、上記の密閉型ロータリ圧縮機は、前記ステータコアの外径をΦMoとし、前記シリンダの内径をΦDcとしたとき、下記の(3)式をさらに満たしてもよい。
0.200≦ΦDc/ΦMo≦0.320・・・(3)
The hermetic rotary compressor may further satisfy the following expression (3) when the outer diameter of the stator core is ΦMo and the inner diameter of the cylinder is ΦDc.
0.200 ≦ ΦDc / ΦMo ≦ 0.320 (3)

このような密閉型ロータリ圧縮機によれば、さらにステータコアの外径ΦMoを大きくし、又は(及び)、シリンダの内径ΦDcを小さくし、ΦDc/ΦMoの値が0.320以下で、かつ、0.200以上となるように電動モータ、及びシリンダを形成することで、密閉型ロータリ圧縮機の設置スペースや外形形状等を大幅に変更することなく、密閉型ロータリ圧縮機のさらなる効率向上を達成できる。   According to such a hermetic rotary compressor, the outer diameter ΦMo of the stator core is further increased, or (and) the inner diameter ΦDc of the cylinder is decreased, the value of ΦDc / ΦMo is 0.320 or less, and 0 By forming the electric motor and cylinder so as to be 200 or more, further improvement in efficiency of the hermetic rotary compressor can be achieved without drastically changing the installation space, outer shape, etc. of the hermetic rotary compressor. .

また、上記の密閉型ロータリ圧縮機は、前記回転軸の外径をΦLJとしたとき、下記の(4)式をさらに満たしてもよい。
ΦLJ/ΦMo≦0.140・・・(4)
Further, the above-described hermetic rotary compressor may further satisfy the following expression (4) when the outer diameter of the rotating shaft is ΦLJ.
ΦLJ / ΦMo ≦ 0.140 (4)

回転軸の外径ΦLJが小さくなれば、回転軸と軸受等との間の摺動損失を低減することができ、密閉型ロータリ圧縮機での機械効率を向上することができる。また上述のようにステータコアの外径ΦMoを大きくすればステータコアでの鉄損(渦電流損)を低減することができ、電動モータの効率が向上する。よって、回転軸の外径ΦLJをステータコアの外径ΦMoに対して小さくし、ΦLJ/ΦMoの値を0.140以下とすることで、密閉型ロータリ圧縮機のさらなる効率向上を達成できる。   If the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft is reduced, the sliding loss between the rotating shaft and the bearing can be reduced, and the mechanical efficiency in the hermetic rotary compressor can be improved. Further, if the outer diameter ΦMo of the stator core is increased as described above, iron loss (eddy current loss) in the stator core can be reduced, and the efficiency of the electric motor is improved. Therefore, by further reducing the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft with respect to the outer diameter ΦMo of the stator core and setting the value of ΦLJ / ΦMo to 0.140 or less, further efficiency improvement of the hermetic rotary compressor can be achieved.

また、上記の密閉型ロータリ圧縮機は、前記回転軸の外径をΦLJとしたとき、下記の(5)式をさらに満たしてもよい。
0.0800≦ΦLJ/ΦMo≦0.140・・・(5)
Further, the above-described hermetic rotary compressor may further satisfy the following formula (5) when the outer diameter of the rotating shaft is ΦLJ.
0.0800 ≦ ΦLJ / ΦMo ≦ 0.140 (5)

回転軸の外径ΦLJが小さくなれば、回転軸と軸受等との間の摺動損失を低減することができるものの、回転軸の外径ΦLJが小さくなりすぎると、軸受に回転軸が片当たりし易くなり、かえって摺動損失が増大してしまう。したがって、ΦLJ/ΦMoの値を0.0800以上とすることで、このような回転軸の片当たりを抑制しつつ、密閉型ロータリ圧縮機での機械効率を向上することができ、密閉型ロータリ圧縮機のさらなる効率向上を達成できる。   If the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft becomes smaller, the sliding loss between the rotating shaft and the bearing can be reduced. However, if the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft becomes too small, the rotating shaft hits against the bearing. However, the sliding loss increases. Therefore, by setting the value of ΦLJ / ΦMo to be 0.0800 or more, it is possible to improve the mechanical efficiency of the hermetic rotary compressor while suppressing the per-rotation of the rotating shaft, and the hermetic rotary compression Further efficiency improvement of the machine can be achieved.

また、上記の密閉型ロータリ圧縮機は、前記回転軸の外径をΦLJとしたとき、下記の(6)式をさらに満たしてもよい。
0.106≦ΦLJ/ΦMo≦0.140・・・(6)
Further, the above-described hermetic rotary compressor may further satisfy the following expression (6) when the outer diameter of the rotating shaft is ΦLJ.
0.106 ≦ ΦLJ / ΦMo ≦ 0.140 (6)

回転軸の外径ΦLJが小さくなれば、回転軸と軸受等との間の摺動損失を低減することができるものの、回転軸の外径ΦLJが小さくなりすぎると、軸受に回転軸が片当たりし易くなり、かえって摺動損失が増大してしまう。したがって、ΦLJ/ΦMoの値を0.106以上とすることで、このような回転軸の片当たりを抑制しつつ、摺動損失が最大限低くなる領域での運転が可能となり、密閉型ロータリ圧縮機での機械効率を向上することができ、密閉型ロータリ圧縮機のさらなる効率向上を達成できる。   If the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft becomes smaller, the sliding loss between the rotating shaft and the bearing can be reduced. However, if the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft becomes too small, the rotating shaft hits against the bearing. However, the sliding loss increases. Therefore, by setting the value of ΦLJ / ΦMo to 0.106 or more, it is possible to operate in a region where the sliding loss is minimized while suppressing the per side of the rotating shaft, and the sealed rotary compression The mechanical efficiency in the machine can be improved, and further efficiency improvement of the hermetic rotary compressor can be achieved.

上記の密閉型ロータリ圧縮機によれば、上述したような簡易な指標に基づいて電動モータ、及びシリンダを形成することで、簡易な手法で高効率化を達成可能となる。   According to the above-described hermetic rotary compressor, it is possible to achieve high efficiency by a simple method by forming the electric motor and the cylinder based on the simple index as described above.

本発明の実施形態の密閉型ロータリ圧縮機を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a closed type rotary compressor of an embodiment of the present invention. ステータコアの外径ΦMoと、電動モータのモータ効率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the outer diameter (PHI) Mo of a stator core, and the motor efficiency of an electric motor. 密閉型ロータリ圧縮機がある所定の圧縮能力を発揮している状態でのシリンダの内径ΦDcと、電動モータの回転数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the internal diameter (PHI) Dc of a cylinder in the state which exhibits the predetermined compression capability with a sealed rotary compressor, and the rotation speed of an electric motor. 電動モータの回転数と、電動モータのモータ効率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the rotation speed of an electric motor, and the motor efficiency of an electric motor. シリンダの内径ΦDcと、電動モータのモータ効率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the internal diameter (PHI) Dc of a cylinder, and the motor efficiency of an electric motor. 回転軸の外径ΦLJ、機械効率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between outer diameter (PHI) LJ of a rotating shaft, and mechanical efficiency. 回転軸の外径ΦLJとステータコアの外径ΦMoとの比であるΦLJ/ΦMoと、軸受での摺動損失との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between (PHI) LJ / (PHI) Mo which is ratio of the outer diameter (PHI) LJ of a rotating shaft, and outer diameter (PHI) Mo of a stator core, and the sliding loss in a bearing.

以下、本発明の実施形態における密閉型ロータリ圧縮機1(以下、単に圧縮機1とする)について説明する。
図1に示すように、圧縮機1は、円筒形状のケース2と、ケース2内に収容される電動モータ3と、ケース2内で電動モータ3によって駆動される回転軸5と、ケース2内で回転軸5を支持する軸受17、18(上方軸受17、下方軸受18)と、ケース2内で回転軸5に取り付けられたピストンロータ15と、ケース2内に設けられてピストンロータ15を収容するシリンダ16と、を備えている。
圧縮機1は、図示しない冷媒回路に接続されている。即ち、圧縮機1は、凝縮器、膨張弁、蒸発器などを有する冷媒回路に組み込まれており、冷媒回路の配管内を流れる冷媒を圧縮する装置である。
Hereinafter, a hermetic rotary compressor 1 (hereinafter simply referred to as a compressor 1) according to an embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, the compressor 1 includes a cylindrical case 2, an electric motor 3 accommodated in the case 2, a rotating shaft 5 driven by the electric motor 3 in the case 2, and the case 2. Bearings 17 and 18 (upper bearing 17 and lower bearing 18) for supporting the rotating shaft 5, a piston rotor 15 attached to the rotating shaft 5 in the case 2, and a piston rotor 15 provided in the case 2 to accommodate the piston rotor 15. And a cylinder 16 to be operated.
The compressor 1 is connected to a refrigerant circuit (not shown). That is, the compressor 1 is a device that is incorporated in a refrigerant circuit having a condenser, an expansion valve, an evaporator, and the like, and compresses the refrigerant flowing in the piping of the refrigerant circuit.

ケース2は、筒状の胴体7と、胴体7の上端に溶接される上蓋8と、胴体7の下端に溶接される底蓋9と、を有している。電動モータ3、ピストンロータ15、及びシリンダ16は、ケース2の内部に密閉されている。胴体7には、シリンダ16に接続される吸入管10が設けられている。吸入管10は、例えば、アキュムレータ(不図示)を介して冷媒ガスGをシリンダ16内に吸入する管である。ケース2は、シリンダ16から圧縮された冷媒ガスGが排出される吐出空間を内部に形成している。そしてこの吐出空間内に充満した冷媒ガスGは、上蓋8を貫通する吐出管14を通じて冷媒回路へと吐出される。   The case 2 has a cylindrical body 7, an upper lid 8 welded to the upper end of the body 7, and a bottom lid 9 welded to the lower end of the body 7. The electric motor 3, the piston rotor 15, and the cylinder 16 are sealed inside the case 2. The body 7 is provided with a suction pipe 10 connected to the cylinder 16. The suction pipe 10 is a pipe that sucks the refrigerant gas G into the cylinder 16 through, for example, an accumulator (not shown). Case 2 forms a discharge space in which refrigerant gas G compressed from cylinder 16 is discharged. Then, the refrigerant gas G filled in the discharge space is discharged to the refrigerant circuit through the discharge pipe 14 penetrating the upper lid 8.

電動モータ3は、ロータコア12と、ロータコア12の外周側に配置されたステータコア11及びステータコイル13と、を備えている。   The electric motor 3 includes a rotor core 12, and a stator core 11 and a stator coil 13 disposed on the outer peripheral side of the rotor core 12.

ステータコア11は、電磁鋼板により形成されて軸線Oを中心とした円筒状をなしている。ステータコア11は、ケース2の内周面に固定されて設けられている。
ステータコイル13はステータコア11に巻き付けられて設けられている。
The stator core 11 is formed of an electromagnetic steel plate and has a cylindrical shape centered on the axis O. The stator core 11 is fixed to the inner peripheral surface of the case 2.
The stator coil 13 is wound around the stator core 11.

ここで、ステータコア11の外径をΦMoとする。   Here, the outer diameter of the stator core 11 is ΦMo.

ロータコア12は、電磁鋼板及び磁石により形成されて軸線Oを中心とした円柱状をなしている。ロータコア12は、ステータ11への通電によって軸線Oを中心に回転可能となっている。また、ロータコア12には、軸線Oを中心として円柱状をなし、軸線Oの方向にロータコア12を貫く貫通孔12aが形成されている。ロータコア12には、電動モータ3の駆動時におけるロータコア12の心振れを抑制するために、バランスウェイト25(カウンタウェイト)が取り付けられている。バランスウェイト25は、ロータコア12の下部に取り付けられている。バランスウェイト25は、ステンレスによって形成されている。なお、バランスウェイト25は、ステンレスで形成する必要はなく、銅合金、鋼等、任意の非磁性材料を用いることができる。   The rotor core 12 is formed of a magnetic steel plate and a magnet, and has a cylindrical shape with the axis O as the center. The rotor core 12 is rotatable about the axis O by energization of the stator 11. Further, the rotor core 12 is formed in a columnar shape with the axis O as the center, and a through hole 12a penetrating the rotor core 12 in the direction of the axis O is formed. A balance weight 25 (counter weight) is attached to the rotor core 12 in order to suppress the runout of the rotor core 12 when the electric motor 3 is driven. The balance weight 25 is attached to the lower part of the rotor core 12. The balance weight 25 is made of stainless steel. The balance weight 25 does not need to be formed of stainless steel, and any nonmagnetic material such as copper alloy or steel can be used.

回転軸5は軸線Oを中心とした円柱状をなして、鉛直方向に沿って軸線Oの方向に延びている。また回転軸5は、ロータコア12の貫通孔12aに挿入されていることでロータコア12の内部に固定されている。これにより、電動モータ3による回転駆動力はロータコア12から回転軸5に出力される。   The rotating shaft 5 has a cylindrical shape centered on the axis O, and extends in the direction of the axis O along the vertical direction. The rotating shaft 5 is fixed in the rotor core 12 by being inserted into the through hole 12 a of the rotor core 12. Thereby, the rotational driving force by the electric motor 3 is output from the rotor core 12 to the rotating shaft 5.

ここで、回転軸5の外径(≒貫通孔12aの直径)をΦLJとする。   Here, the outer diameter of the rotating shaft 5 (≈the diameter of the through hole 12a) is ΦLJ.

上方軸受17、及び下方軸受18は、軸線Oの方向に、即ち鉛直方向に互いに離れてケース2内で下方に配置されている。そして、上方軸受17及び下方軸受18は回転軸5の第一の端部(図1における上方)が自由端側となるように、ケース2に対して軸線O回りに回転可能となるように回転軸5を片持ち支持している。より詳しくは、回転軸5はロータコア12よりも下方に延出しており、第一の端部とは反対側の第二端部(図1における下方)のみが上方軸受17、及び下方軸受18によって支持されている。   The upper bearing 17 and the lower bearing 18 are disposed in the case 2 so as to be separated from each other in the direction of the axis O, that is, in the vertical direction. The upper bearing 17 and the lower bearing 18 rotate so as to be rotatable around the axis O with respect to the case 2 so that the first end (upper in FIG. 1) of the rotating shaft 5 is on the free end side. The shaft 5 is cantilevered. More specifically, the rotating shaft 5 extends downward from the rotor core 12, and only the second end (downward in FIG. 1) opposite to the first end is supported by the upper bearing 17 and the lower bearing 18. It is supported.

ピストンロータ15は、回転軸5の上記第二の端部に、軸線Oに対して偏心して取り付けられていることで、回転軸5の回転に伴って偏心回転する。   The piston rotor 15 is eccentrically attached to the second end portion of the rotating shaft 5 with respect to the axis O, so that the piston rotor 15 rotates eccentrically with the rotation of the rotating shaft 5.

シリンダ16には、内部にピストンロータ15が収容される密閉された圧縮室19が、上方軸受17と下方軸受18との間に挟まれて形成されている。また、シリンダ16には、吸入管10が接続されて、圧縮室19内に冷媒ガスGを供給する供給流路20が形成されている。そして回転軸5の回転によってピストンロータ15を回転させることで、シリンダ16内の圧縮室19の容積を次第に減少させて冷媒ガスGを圧縮する。またシリンダ16は、ピストンロータ15の外周面と周上の一箇所で微小スキマを有して摺接する円筒面状の内周面16aを有している。シリンダ16の内周面16aの軸心は、軸線Oに一致している。この内周面16aの直径がシリンダ16の内径ΦDcである。
ここで、シリンダ16の圧縮室19の容積は、シリンダ16の内径ΦDcを直径とした空間の容積から圧縮室19内のピストンロータ15の体積を除いた容積である。この圧縮室19の容積がいわゆるシリンダ排除容積である。よって、このシリンダ排除容積はシリンダ16の内径ΦDcと相関しており、シリンダ16の内径ΦDcが小さくなればシリンダ排除容積も小さくなる。
In the cylinder 16, a sealed compression chamber 19 in which the piston rotor 15 is accommodated is formed between the upper bearing 17 and the lower bearing 18. Further, the suction pipe 10 is connected to the cylinder 16, and a supply flow path 20 for supplying the refrigerant gas G into the compression chamber 19 is formed. Then, the piston rotor 15 is rotated by the rotation of the rotating shaft 5, whereby the volume of the compression chamber 19 in the cylinder 16 is gradually reduced to compress the refrigerant gas G. The cylinder 16 has a cylindrical inner peripheral surface 16 a that has a minute gap at one place on the outer periphery of the piston rotor 15 and is in sliding contact. The axis of the inner peripheral surface 16a of the cylinder 16 coincides with the axis O. The diameter of the inner peripheral surface 16 a is the inner diameter ΦDc of the cylinder 16.
Here, the volume of the compression chamber 19 of the cylinder 16 is a volume obtained by subtracting the volume of the piston rotor 15 in the compression chamber 19 from the volume of the space having the inside diameter ΦDc of the cylinder 16 as a diameter. The volume of the compression chamber 19 is a so-called cylinder exclusion volume. Therefore, this cylinder excluded volume is correlated with the inner diameter ΦDc of the cylinder 16, and the cylinder excluded volume decreases as the inner diameter ΦDc of the cylinder 16 decreases.

ここで、本実施形態では、上記ステータコア11の外径ΦMoと、シリンダ16の内径ΦDcとが以下の(1)式を満足している。
ΦDc/ΦMo≦0.350・・・(1)
Here, in the present embodiment, the outer diameter ΦMo of the stator core 11 and the inner diameter ΦDc of the cylinder 16 satisfy the following expression (1).
ΦDc / ΦMo ≦ 0.350 (1)

さらに、本実施形態では、上記ステータコア11の外径ΦMoと、シリンダ16の内径ΦDcとが以下の(2)式を満足していてもよい。
ΦDc/ΦMo≦0.320・・・(2)
Furthermore, in the present embodiment, the outer diameter ΦMo of the stator core 11 and the inner diameter ΦDc of the cylinder 16 may satisfy the following expression (2).
ΦDc / ΦMo ≦ 0.320 (2)

さらに、本実施形態では、上記ステータコア11の外径ΦMoと、シリンダ16の内径ΦDcとが以下の(3)式を満足していてもよい。
0.200≦ΦDc/ΦMo≦0.320・・・(3)
Furthermore, in the present embodiment, the outer diameter ΦMo of the stator core 11 and the inner diameter ΦDc of the cylinder 16 may satisfy the following expression (3).
0.200 ≦ ΦDc / ΦMo ≦ 0.320 (3)

さらに、本実施形態では、上記回転軸5の外径ΦLJと、ステータコア11の外径ΦMoとが以下の(4)式を満足していてもよい。
ΦLJ/ΦMo≦0.140・・・(4)
Furthermore, in the present embodiment, the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft 5 and the outer diameter ΦMo of the stator core 11 may satisfy the following expression (4).
ΦLJ / ΦMo ≦ 0.140 (4)

さらに、本実施形態では、上記回転軸5の外径ΦLJと、ステータコア11の外径ΦMoとが以下の(5)式を満足していてもよい。
0.0800≦ΦLJ/ΦMo≦0.140・・・(5)
Furthermore, in the present embodiment, the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft 5 and the outer diameter ΦMo of the stator core 11 may satisfy the following expression (5).
0.0800 ≦ ΦLJ / ΦMo ≦ 0.140 (5)

さらに、本実施形態では、上記回転軸5の外径ΦLJと、ステータコア11の外径ΦMoとが以下の(6)式を満足していてもよい。
0.106≦ΦLJ/ΦMo≦0.140・・・(6)
Furthermore, in the present embodiment, the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft 5 and the outer diameter ΦMo of the stator core 11 may satisfy the following expression (6).
0.106 ≦ ΦLJ / ΦMo ≦ 0.140 (6)

ここで、図2に示すように、ステータコア11の外径ΦMoが大きくなればなるほど、ステータコア11での鉄損(渦電流損)を低減することができることが知られている。よって、ステータコア11の外径ΦMoが大きくすることで、電動モータ3の効率が向上する。   Here, as shown in FIG. 2, it is known that as the outer diameter ΦMo of the stator core 11 increases, the iron loss (eddy current loss) in the stator core 11 can be reduced. Therefore, the efficiency of the electric motor 3 is improved by increasing the outer diameter ΦMo of the stator core 11.

また、図3に示すように、圧縮機1で所定の圧縮能力を得る条件下では、シリンダ16の内径ΦDc(上記のシリンダ排除容積に相関する値)を小さくすると電動モータ3の回転数を増大させる必要があることが知られている。つまり、シリンダ16の内径:Dc<Dcとすると、電動モータ3の回転数:rps<rpsとなる。 Further, as shown in FIG. 3, under the condition that the compressor 1 obtains a predetermined compression capacity, the rotational speed of the electric motor 3 increases when the inner diameter ΦDc of the cylinder 16 (a value that correlates with the cylinder exclusion volume) is reduced. It is known that there is a need to do. That is, if the inner diameter of the cylinder 16 is Dc 1 <Dc 2 , the rotational speed of the electric motor 3 is rps 2 <rps 1 .

さらに、図4に示すように、電動モータ3の回転数が低回転数の領域へ向かうにつれて、モータ効率の低下率が大きくなることが知られている。このため、低回転数の領域で電動モータ3を運転するとモータ効率が低くなってしまう。   Furthermore, as shown in FIG. 4, it is known that the rate of decrease in motor efficiency increases as the rotational speed of the electric motor 3 moves toward the low rotational speed region. For this reason, when the electric motor 3 is operated in the low rotation speed region, the motor efficiency is lowered.

よって圧縮機1で所定の圧縮能力を得る条件下では、シリンダ16の内径ΦDcを小さくすれば電動モータ3の回転数を増大させることになり、この結果、図5に示すように電動モータ3の効率が向上する。   Therefore, under the condition that the compressor 1 obtains a predetermined compression capacity, if the inner diameter ΦDc of the cylinder 16 is reduced, the number of revolutions of the electric motor 3 is increased. As a result, as shown in FIG. Efficiency is improved.

そしてステータコア11の外径ΦMoを大きく設定し、又は(及び)、シリンダの内径ΦDcを小さく設定し、上記の(1)式に示すようにΦDc/ΦMoの値を0.350以下とすることで、実機への適用を考えた際にも、十分な電動モータ3の効率を得ることができるとの知見が得られた。   Then, by setting the outer diameter ΦMo of the stator core 11 to be large or (and) setting the inner diameter ΦDc of the cylinder to be small, the value of ΦDc / ΦMo is set to 0.350 or less as shown in the above equation (1). The knowledge that sufficient efficiency of the electric motor 3 can be obtained even when considering application to an actual machine was obtained.

本実施形態の圧縮機1では、ステータコア11の外径ΦMoと、シリンダ16の内径ΦDcとが上記の(1)式:ΦDc/ΦMo≦0.350を満足している。本実施形態の圧縮機1では、ΦDc/ΦMoの値が0.350以下となるように電動モータ3、及びシリンダ16を形成することで、圧縮機1の設置スペースや外形形状を大幅に変更することなく、上記の(1)式のような簡易な指標に基づいて、簡易な手法で電動モータ3の効率を向上でき、圧縮機1の高効率化を達成可能である。   In the compressor 1 of the present embodiment, the outer diameter ΦMo of the stator core 11 and the inner diameter ΦDc of the cylinder 16 satisfy the above formula (1): ΦDc / ΦMo ≦ 0.350. In the compressor 1 of this embodiment, the installation space and outer shape of the compressor 1 are significantly changed by forming the electric motor 3 and the cylinder 16 so that the value of ΦDc / ΦMo is 0.350 or less. The efficiency of the electric motor 3 can be improved by a simple method based on the simple index such as the above formula (1), and the efficiency of the compressor 1 can be increased.

さらに、ステータコア11の外径ΦMoと、シリンダ16の内径ΦDcとが上記の(2)式:ΦDc/ΦMo≦0.320を満足すれば、電動モータ3の効率をさらに向上でき、圧縮機1のさらなる効率向上を達成できるとの知見が得られた。このため、本実施形態の圧縮機1では、ΦDc/ΦMoの値が0.320以下となるように電動モータ3、及びシリンダ16を形成することで、圧縮機1の設置スペースや外形形状を大幅に変更することなく、圧縮機1のさらなる効率向上を達成できる。   Furthermore, if the outer diameter ΦMo of the stator core 11 and the inner diameter ΦDc of the cylinder 16 satisfy the above formula (2): ΦDc / ΦMo ≦ 0.320, the efficiency of the electric motor 3 can be further improved, and the compressor 1 The knowledge that further efficiency improvement can be achieved was obtained. For this reason, in the compressor 1 of the present embodiment, the electric motor 3 and the cylinder 16 are formed so that the value of ΦDc / ΦMo is 0.320 or less, thereby greatly increasing the installation space and outer shape of the compressor 1. Further improvement in efficiency of the compressor 1 can be achieved without changing to.

さらに、実機での諸元を考慮した際、ステータコア11の外径ΦMoと、シリンダ16の内径ΦDcとが上記の(3)式:0.200≦ΦDc/ΦMo≦0.320を満足すれば、電動モータ3の効率をさらに向上でき、圧縮機1のさらなる効率向上を達成できるとの知見が得られた。このため、本実施形態の圧縮機1では、ΦDc/ΦMoの値が0.320以下で、かつ、0.200以上となるように電動モータ3、及びシリンダ16を形成することで、圧縮機1の設置スペースや外形形状を大幅に変更することなく、圧縮機1のさらなる効率向上を達成できる。   Furthermore, when the specifications in the actual machine are taken into consideration, if the outer diameter ΦMo of the stator core 11 and the inner diameter ΦDc of the cylinder 16 satisfy the above expression (3): 0.200 ≦ ΦDc / ΦMo ≦ 0.320, The knowledge that the efficiency of the electric motor 3 can be further improved and further efficiency improvement of the compressor 1 can be achieved was obtained. For this reason, in the compressor 1 of this embodiment, by forming the electric motor 3 and the cylinder 16 so that the value of ΦDc / ΦMo is 0.320 or less and 0.200 or more, the compressor 1 Further efficiency improvement of the compressor 1 can be achieved without significantly changing the installation space and the outer shape of the compressor 1.

ここで、図6に示すように、回転軸5の外径ΦLJが小さくなれば、回転軸5と上方軸受17、及び下方軸受18等との間での摺動損失を低減することができることが知られている。   Here, as shown in FIG. 6, if the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft 5 is reduced, the sliding loss between the rotating shaft 5 and the upper bearing 17, the lower bearing 18 and the like can be reduced. Are known.

よって回転軸5の外径ΦLJを小さく設定することで機械効率を向上できる。また、上述のようにステータコア11の外径ΦMoを大きく設定することでステータコア11での鉄損(渦電流損)を低減でき、電動モータ3の効率を向上できる。そこで回転軸5の外径ΦLJをステータコア11の外径ΦMoに対して小さくし、上記の(4)式に示すようにΦLJ/ΦMoの値を0.140以下とすることで、実機への適用を考えた際にも、圧縮機1で十分な効率を得ることができるとの知見が得られた。   Therefore, the mechanical efficiency can be improved by setting the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft 5 small. Further, by setting the outer diameter ΦMo of the stator core 11 large as described above, iron loss (eddy current loss) in the stator core 11 can be reduced, and the efficiency of the electric motor 3 can be improved. Therefore, the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft 5 is made smaller than the outer diameter ΦMo of the stator core 11, and the value of ΦLJ / ΦMo is set to 0.140 or less as shown in the above equation (4), so that it can be applied to an actual machine. In consideration of the above, it was found that the compressor 1 can obtain sufficient efficiency.

よって本実施形態の圧縮機1では、回転軸5の外径ΦLJと、ステータコア11の外径ΦMoとが上記の(4)式:ΦLJ/ΦMo≦0.140をさらに満足するように電動モータ3、及び回転軸5を形成することで、圧縮機1の形状や設置スペース等を大幅に変更することなく、上記の(4)式のような簡易な指標に基づいて、簡易な手法で電動モータ3の効率を向上でき、圧縮機1の高効率化を達成可能である。   Therefore, in the compressor 1 of the present embodiment, the electric motor 3 is set so that the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft 5 and the outer diameter ΦMo of the stator core 11 further satisfy the above-described expression (4): ΦLJ / ΦMo ≦ 0.140. In addition, by forming the rotary shaft 5, the electric motor can be obtained by a simple method based on a simple index such as the above formula (4) without significantly changing the shape or installation space of the compressor 1. Therefore, the efficiency of the compressor 1 can be increased.

また、電磁鋼板で形成されたロータコア12に、電磁鋼板ではない回転軸5が挿入されて設けられている。本実施形態では回転軸5の外径ΦLJを小さくすることで、ロータコア12の貫通孔12aの径を小さくすることができ、ロータコア12における電磁鋼板の量を増大させることができる。よって、ロータコア12での磁気抵抗を低減することができ、電動モータ3の効率を向上でき、圧縮機1の高効率化を達成可能である。   Moreover, the rotating shaft 5 which is not an electromagnetic steel plate is inserted and provided in the rotor core 12 formed with the electromagnetic steel plate. In the present embodiment, by reducing the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft 5, the diameter of the through hole 12 a of the rotor core 12 can be reduced, and the amount of electromagnetic steel sheets in the rotor core 12 can be increased. Therefore, the magnetic resistance in the rotor core 12 can be reduced, the efficiency of the electric motor 3 can be improved, and the high efficiency of the compressor 1 can be achieved.

ここで、回転軸5の外径ΦLJが小さくなり過ぎると上方軸受17及び下方軸受18と回転軸5との間で片当たりが生じる可能性が増大する。よってΦLJが所定値よりも小さい領域ではかえって摺動損失が増大し、図7に示すように、ΦLJ/ΦMoの値には、最も上方軸受17及び下方軸受18と回転軸5との間の摺動損失が低くなる極小値が存在するとの知見が得られた。そしてこのΦLJ/ΦMoの極小値は、0.0800以上であって、0.0106以上であって、かつ、0.140以下の値であるとの知見が得られた。   Here, if the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft 5 becomes too small, the possibility of a single contact between the upper bearing 17 and the lower bearing 18 and the rotating shaft 5 increases. Therefore, in the region where ΦLJ is smaller than the predetermined value, the sliding loss increases, and as shown in FIG. 7, the value of ΦLJ / ΦMo includes the sliding between the upper bearing 17 and the lower bearing 18 and the rotating shaft 5. It was found that there is a local minimum that reduces the dynamic loss. And the knowledge that the minimum value of this ΦLJ / ΦMo is 0.0800 or more, 0.0106 or more, and 0.140 or less was obtained.

よって本実施形態では実機での諸元を考慮した際、回転軸5の外径ΦLJと、ステータコア11の外径ΦMoとが上記の(5)式:0.0800≦ΦLJ/ΦMo≦0.140をさらに満足するように回転軸5、及び電動モータ3を形成することで、摺動損失を低減でき、圧縮機1の設置スペースや外形形状を大幅に変更することなく、圧縮機1のさらなる効率向上を達成できる。   Therefore, in the present embodiment, when the specifications in the actual machine are taken into consideration, the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft 5 and the outer diameter ΦMo of the stator core 11 are the above-mentioned formula (5): 0.0800 ≦ ΦLJ / ΦMo ≦ 0.140 By forming the rotary shaft 5 and the electric motor 3 so as to further satisfy the above, it is possible to reduce sliding loss, and further improve the efficiency of the compressor 1 without significantly changing the installation space and outer shape of the compressor 1. Improvement can be achieved.

さらに、本実施形態ではさらに、回転軸5の外径ΦLJと、ステータコア11の外径ΦMoとが上記の(6)式:0.0106≦ΦLJ/ΦMo≦0.140を満足するように回転軸5、及び電動モータ3を形成することで、摺動損失をさらに低減でき、圧縮機1の設置スペース等を大幅に変更することなく、圧縮機1のさらなる効率向上を達成できる。   Further, in the present embodiment, the rotating shaft 5 and the stator core 11 have an outer diameter ΦLJ and an outer diameter ΦMo of the stator core 11 satisfying the above expression (6): 0.0106 ≦ ΦLJ / ΦMo ≦ 0.140. 5 and the formation of the electric motor 3 can further reduce the sliding loss, and can further improve the efficiency of the compressor 1 without significantly changing the installation space of the compressor 1 or the like.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
例えば、上記では密閉型ロータリ圧縮機1について説明したが、ケース2内の上部にスクロール圧縮機構をさらに有する密閉型二段圧縮機等にも、上述した構成を適用してもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the configurations and combinations of the embodiments in the embodiments are examples, and the addition and omission of configurations are within the scope not departing from the gist of the present invention. , Substitutions, and other changes are possible. Further, the present invention is not limited by the embodiments, and is limited only by the scope of the claims.
For example, although the sealed rotary compressor 1 has been described above, the above-described configuration may be applied to a sealed two-stage compressor that further includes a scroll compression mechanism in the upper portion of the case 2.

1…密閉型ロータリ圧縮機
2…ケース
3…電動モータ
5…回転軸
7…胴体
8…上蓋
9…底蓋
10…吸入管
11…ステータコア
12…ロータコア
12a…貫通孔
13…ステータコイル
14…吐出管
15…ピストンロータ
16…シリンダ
16a…内周面
17…上方軸受
18…下方軸受
19…圧縮室
20…供給流路
25…バランスウェイト
O…軸線
G…冷媒ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sealed rotary compressor 2 ... Case 3 ... Electric motor 5 ... Rotating shaft 7 ... Body 8 ... Top lid 9 ... Bottom lid 10 ... Suction pipe 11 ... Stator core 12 ... Rotor core 12a ... Through-hole 13 ... Stator coil 14 ... Discharge pipe DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Piston rotor 16 ... Cylinder 16a ... Inner peripheral surface 17 ... Upper bearing 18 ... Lower bearing 19 ... Compression chamber 20 ... Supply flow path 25 ... Balance weight O ... Axis line G ... Refrigerant gas

本発明の一の態様に係る密閉型ロータリ圧縮機は、電動モータと、前記電動モータによって軸線回りに回転可能な回転軸と、前記回転軸に設けられて、前記回転軸の回転に伴って前記軸線に対して偏心回転するピストンロータと、前記ピストンロータを収容する圧縮室が内部に形成されるとともに、該圧縮室に冷媒を供給する供給流路が形成されたシリンダと、前記シリンダを囲うことで該シリンダとの間に前記ピストンロータによって圧縮された冷媒が排出される吐出空間を形成して、前記電動モータ、前記回転軸、前記ピストンロータ、及び前記シリンダを密閉して収容するケースと、前記ケースに前記回転軸を支持する軸受と、を備え、前記電動モータは、前記回転軸を内部に固定しているロータコアと、前記ロータコアの外周側で前記ケースに固定されたステータコアと、前記ステータコアに設けられたステータコイルと、を有し、前記ステータコアの外径をΦMoとし、前記シリンダの内径をΦDcとしたとき、下記の(1)式を満たし、前記回転軸の外径をΦLJとしたとき、下記の(4)式をさらに満たす
ΦDc/ΦMo≦0.350・・・(1)
ΦLJ/ΦMo≦0.140・・・(4)
A hermetic rotary compressor according to an aspect of the present invention is provided with an electric motor, a rotary shaft that can be rotated around an axis by the electric motor, the rotary shaft, and the rotary shaft as the rotary shaft rotates. A piston rotor that rotates eccentrically with respect to the axis, a compression chamber that houses the piston rotor, a cylinder in which a supply flow path for supplying a refrigerant to the compression chamber is formed, and surrounding the cylinder Forming a discharge space for discharging the refrigerant compressed by the piston rotor between the cylinder and the case for sealing and housing the electric motor, the rotary shaft, the piston rotor, and the cylinder; A bearing that supports the rotating shaft in the case, and the electric motor includes a rotor core that fixes the rotating shaft inside, and a front side on an outer peripheral side of the rotor core. It has a stator core fixed to the case, and a stator coil provided on the stator core, the outer diameter of the stator core and FaiMo, when the inner diameter of the cylinder was .phi.DC1, Shi satisfy the following equation (1) When the outer diameter of the rotating shaft is ΦLJ, the following expression (4) is further satisfied .
ΦDc / ΦMo ≦ 0.350 (1)
ΦLJ / ΦMo ≦ 0.140 (4)

ステータコアの外径ΦMoが大きくなればなるほど、ステータコアでの鉄損(渦電流損)を低減することができ、電動モータの効率が向上する。
また、圧縮機で所定の圧縮能力を得る条件下では、シリンダ排除容積(圧縮室の容積)を小さくすると電動モータの回転数を増大させる必要がある。シリンダ排除容積はシリンダの内径ΦDcと相関があり、シリンダ排除容積(圧縮室の容積)が小さい程シリンダの内径ΦDcが小さくなる。従って、所定の圧縮能力を得る条件下では、シリンダの内径ΦDcを小さくする程、電動モータの回転数を増大させる必要がある。
ここで、電動モータは低回転数の領域で運転すると効率が低い。上記の通りシリンダの内径ΦDcが小さければ電動モータの回転数を増大させることになるため、結果として電動モータの効率が向上する。
従って、ステータコアの外径ΦMoを大きくし、又は(及び)、シリンダの内径ΦDcを小さくして、ΦDc/ΦMoの値が0.350以下となるように電動モータ、及びシリンダを形成することで、密閉型ロータリ圧縮機の設置スペースや外形形状等を大幅に変更することなく、密閉型ロータリ圧縮機の効率向上を達成できる。
さらに、回転軸の外径ΦLJが小さくなれば、回転軸と軸受等との間の摺動損失を低減することができ、密閉型ロータリ圧縮機での機械効率を向上することができる。また上述のようにステータコアの外径ΦMoを大きくすればステータコアでの鉄損(渦電流損)を低減することができ、電動モータの効率が向上する。よって、回転軸の外径ΦLJをステータコアの外径ΦMoに対して小さくし、ΦLJ/ΦMoの値を0.140以下とすることで、密閉型ロータリ圧縮機のさらなる効率向上を達成できる。
As the outer diameter ΦMo of the stator core increases, iron loss (eddy current loss) in the stator core can be reduced, and the efficiency of the electric motor is improved.
Further, under the condition that the compressor obtains a predetermined compression capacity, it is necessary to increase the rotation speed of the electric motor if the cylinder exclusion volume (compression chamber volume) is reduced. The cylinder displacement volume has a correlation with the cylinder inner diameter ΦDc, and the smaller the cylinder displacement volume (compression chamber volume), the smaller the cylinder inner diameter ΦDc. Therefore, under conditions for obtaining a predetermined compression capacity, it is necessary to increase the rotational speed of the electric motor as the cylinder inner diameter ΦDc is reduced.
Here, the efficiency of the electric motor is low when it is operated in a low rotational speed region. As described above, if the inner diameter ΦDc of the cylinder is small, the number of revolutions of the electric motor is increased. As a result, the efficiency of the electric motor is improved.
Therefore, by increasing the outer diameter ΦMo of the stator core or (and) decreasing the inner diameter ΦDc of the cylinder and forming the electric motor and the cylinder so that the value of ΦDc / ΦMo is 0.350 or less, The efficiency of the hermetic rotary compressor can be improved without significantly changing the installation space or outer shape of the hermetic rotary compressor.
Further, if the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft is reduced, the sliding loss between the rotating shaft and the bearing can be reduced, and the mechanical efficiency in the hermetic rotary compressor can be improved. Further, if the outer diameter ΦMo of the stator core is increased as described above, iron loss (eddy current loss) in the stator core can be reduced, and the efficiency of the electric motor is improved. Therefore, by further reducing the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft with respect to the outer diameter ΦMo of the stator core and setting the value of ΦLJ / ΦMo to 0.140 or less, further efficiency improvement of the hermetic rotary compressor can be achieved.

本発明の一の態様に係る密閉型ロータリ圧縮機は、電動モータと、前記電動モータによって軸線回りに回転可能な回転軸と、前記回転軸に設けられて、前記回転軸の回転に伴って前記軸線に対して偏心回転するピストンロータと、前記ピストンロータを収容する圧縮室が内部に形成されるとともに、該圧縮室に冷媒を供給する供給流路が形成されたシリンダと、前記シリンダを囲うことで該シリンダとの間に前記ピストンロータによって圧縮された冷媒が排出される吐出空間を形成して、前記電動モータ、前記回転軸、前記ピストンロータ、及び前記シリンダを密閉して収容するケースと、前記ケースに前記回転軸を支持する軸受と、を備え、前記電動モータは、前記回転軸を内部に固定しているロータコアと、前記ロータコアの外周側で前記ケースに固定されたステータコアと、前記ステータコアに設けられたステータコイルと、を有し、前記ステータコアの外径をΦMoとし、前記シリンダの内径をΦDcとしたとき、下記の(3)式を満たし、前記回転軸の外径をΦLJとしたとき、下記の(6)式をさらに満たす。
0.200≦ΦDc/ΦMo≦0.320・・・(3)
0.106≦ΦLJ/ΦMo≦0.140・・・(6)
A hermetic rotary compressor according to an aspect of the present invention is provided with an electric motor, a rotary shaft that can be rotated around an axis by the electric motor, the rotary shaft, and the rotary shaft as the rotary shaft rotates. A piston rotor that rotates eccentrically with respect to the axis, a compression chamber that houses the piston rotor, a cylinder in which a supply flow path for supplying a refrigerant to the compression chamber is formed, and surrounding the cylinder Forming a discharge space for discharging the refrigerant compressed by the piston rotor between the cylinder and the case for sealing and housing the electric motor, the rotary shaft, the piston rotor, and the cylinder; A bearing that supports the rotating shaft in the case, and the electric motor includes a rotor core that fixes the rotating shaft inside, and a front side on an outer peripheral side of the rotor core. Has a stator core fixed to the case, and a stator coil provided on the stator core, the outer diameter of the stator core and FaiMo, the inner diameter of the cylinder when the .phi.DC1, satisfies the following equation (3), When the outer diameter of the rotating shaft is ΦLJ, the following expression (6) is further satisfied.
0.200 ≦ ΦDc / ΦMo ≦ 0.320 (3)
0.106 ≦ ΦLJ / ΦMo ≦ 0.140 (6)

ステータコアの外径ΦMoが大きくなればなるほど、ステータコアでの鉄損(渦電流損)を低減することができ、電動モータの効率が向上する。
また、圧縮機で所定の圧縮能力を得る条件下では、シリンダ排除容積(圧縮室の容積)を小さくすると電動モータの回転数を増大させる必要がある。シリンダ排除容積はシリンダの内径ΦDcと相関があり、シリンダ排除容積(圧縮室の容積)が小さい程シリンダの内径ΦDcが小さくなる。従って、所定の圧縮能力を得る条件下では、シリンダの内径ΦDcを小さくする程、電動モータの回転数を増大させる必要がある。
ここで、電動モータは低回転数の領域で運転すると効率が低い。上記の通りシリンダの内径ΦDcが小さければ電動モータの回転数を増大させることになるため、結果として電動モータの効率が向上する。
従って、ステータコアの外径ΦMoを大きくし、又は(及び)、シリンダの内径ΦDcを小さくして、ΦDc/ΦMoの値が0.320以下で、かつ、0.200以上となるように電動モータ、及びシリンダを形成することで、密閉型ロータリ圧縮機の設置スペースや外形形状等を大幅に変更することなく、密閉型ロータリ圧縮機の効率向上を達成できる。
さらに、回転軸の外径ΦLJが小さくなれば、回転軸と軸受等との間の摺動損失を低減することができ、密閉型ロータリ圧縮機での機械効率を向上することができる。また上述のようにステータコアの外径ΦMoを大きくすればステータコアでの鉄損(渦電流損)を低減することができ、電動モータの効率が向上する。よって、回転軸の外径ΦLJをステータコアの外径ΦMoに対して小さくし、ΦLJ/ΦMoの値を0.140以下とすることで、密閉型ロータリ圧縮機のさらなる効率向上を達成できる。
さらに回転軸の外径ΦLJが小さくなれば、回転軸と軸受等との間の摺動損失を低減することができるものの、回転軸の外径ΦLJが小さくなりすぎると、軸受に回転軸が片当たりし易くなり、かえって摺動損失が増大してしまう。したがって、ΦLJ/ΦMoの値を0.106以上とすることで、このような回転軸の片当たりを抑制しつつ、摺動損失が最大限低くなる領域での運転が可能となり、密閉型ロータリ圧縮機での機械効率を向上することができ、密閉型ロータリ圧縮機のさらなる効率向上を達成できる。
As the outer diameter ΦMo of the stator core increases, iron loss (eddy current loss) in the stator core can be reduced, and the efficiency of the electric motor is improved.
Further, under the condition that the compressor obtains a predetermined compression capacity, it is necessary to increase the rotation speed of the electric motor if the cylinder exclusion volume (compression chamber volume) is reduced. The cylinder displacement volume has a correlation with the cylinder inner diameter ΦDc, and the smaller the cylinder displacement volume (compression chamber volume), the smaller the cylinder inner diameter ΦDc. Therefore, under conditions for obtaining a predetermined compression capacity, it is necessary to increase the rotational speed of the electric motor as the cylinder inner diameter ΦDc is reduced.
Here, the efficiency of the electric motor is low when it is operated in a low rotational speed region. As described above, if the inner diameter ΦDc of the cylinder is small, the number of revolutions of the electric motor is increased. As a result, the efficiency of the electric motor is improved.
Accordingly, the outer diameter ΦMo of the stator core is increased or (and) the inner diameter ΦDc of the cylinder is decreased , and the electric motor is set so that the value of ΦDc / ΦMo is 0.320 or less and 0.200 or more . By forming the cylinder, the efficiency of the hermetic rotary compressor can be improved without significantly changing the installation space, outer shape, etc. of the hermetic rotary compressor.
Further, if the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft is reduced, the sliding loss between the rotating shaft and the bearing can be reduced, and the mechanical efficiency in the hermetic rotary compressor can be improved. Further, if the outer diameter ΦMo of the stator core is increased as described above, iron loss (eddy current loss) in the stator core can be reduced, and the efficiency of the electric motor is improved. Therefore, by further reducing the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft with respect to the outer diameter ΦMo of the stator core and setting the value of ΦLJ / ΦMo to 0.140 or less, further efficiency improvement of the hermetic rotary compressor can be achieved.
Furthermore, if the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft is reduced, the sliding loss between the rotating shaft and the bearing can be reduced. However, if the outer diameter ΦLJ of the rotating shaft is too small, the rotating shaft is separated from the bearing. It becomes easy to hit and the sliding loss increases. Therefore, by setting the value of ΦLJ / ΦMo to 0.106 or more, it is possible to operate in a region where the sliding loss is minimized while suppressing the per side of the rotating shaft, and the sealed rotary compression The mechanical efficiency in the machine can be improved, and further efficiency improvement of the hermetic rotary compressor can be achieved.

Claims (6)

電動モータと、
前記電動モータによって軸線回りに回転可能な回転軸と、
前記回転軸に設けられて、前記回転軸の回転に伴って前記軸線に対して偏心回転するピストンロータと、
前記ピストンロータを収容する圧縮室が内部に形成されるとともに、該圧縮室に冷媒を供給する供給流路が形成されたシリンダと、
前記シリンダを囲うことで該シリンダとの間に前記ピストンロータによって圧縮された冷媒が排出される吐出空間を形成して、前記電動モータ、前記回転軸、前記ピストンロータ、及び前記シリンダを密閉して収容するケースと、
前記ケースに前記回転軸を支持する軸受と、
を備え、
前記電動モータは、
前記回転軸を内部に固定しているロータコアと、
前記ロータコアの外周側で前記ケースに固定されたステータコアと、
前記ステータコアに設けられたステータコイルと、
を有し、
前記ステータコアの外径をΦMoとし、前記シリンダの内径をΦDcとしたとき、下記の(1)式を満たす密閉型ロータリ圧縮機。
ΦDc/ΦMo≦0.350・・・(1)
An electric motor;
A rotating shaft rotatable around an axis by the electric motor;
A piston rotor provided on the rotating shaft and rotating eccentrically with respect to the axis along with the rotation of the rotating shaft;
A compression chamber for accommodating the piston rotor is formed inside, and a cylinder in which a supply flow path for supplying a refrigerant to the compression chamber is formed;
A discharge space for discharging the refrigerant compressed by the piston rotor is formed between the cylinder and the cylinder, and the electric motor, the rotating shaft, the piston rotor, and the cylinder are sealed. A housing case,
A bearing that supports the rotating shaft in the case;
With
The electric motor is
A rotor core that fixes the rotating shaft inside;
A stator core fixed to the case on the outer peripheral side of the rotor core;
A stator coil provided in the stator core;
Have
A hermetic rotary compressor that satisfies the following formula (1) when the outer diameter of the stator core is ΦMo and the inner diameter of the cylinder is ΦDc.
ΦDc / ΦMo ≦ 0.350 (1)
前記ステータコアの外径をΦMoとし、前記シリンダの内径をΦDcとしたとき、下記の(2)式をさらに満たす請求項1に記載の密閉型ロータリ圧縮機。
ΦDc/ΦMo≦0.320・・・(2)
2. The hermetic rotary compressor according to claim 1, wherein when the outer diameter of the stator core is ΦMo and the inner diameter of the cylinder is ΦDc, the following expression (2) is further satisfied.
ΦDc / ΦMo ≦ 0.320 (2)
前記ステータコアの外径をΦMoとし、前記シリンダの内径をΦDcとしたとき、下記の(3)式をさらに満たす請求項2に記載の密閉型ロータリ圧縮機。
0.200≦ΦDc/ΦMo≦0.320・・・(3)
3. The hermetic rotary compressor according to claim 2, wherein when the outer diameter of the stator core is ΦMo and the inner diameter of the cylinder is ΦDc, the following expression (3) is further satisfied.
0.200 ≦ ΦDc / ΦMo ≦ 0.320 (3)
前記回転軸の外径をΦLJとしたとき、下記の(4)式をさらに満たす請求項1から3のいずれか一項に記載の密閉型ロータリ圧縮機。
ΦLJ/ΦMo≦0.140・・・(4)
The hermetic rotary compressor according to any one of claims 1 to 3, further satisfying the following expression (4), where ΦLJ is an outer diameter of the rotating shaft.
ΦLJ / ΦMo ≦ 0.140 (4)
前記回転軸の外径をΦLJとしたとき、下記の(5)式をさらに満たす請求項4に記載の密閉型ロータリ圧縮機。
0.0800≦ΦLJ/ΦMo≦0.140・・・(5)
The hermetic rotary compressor according to claim 4, further satisfying the following expression (5), where ΦLJ is an outer diameter of the rotating shaft.
0.0800 ≦ ΦLJ / ΦMo ≦ 0.140 (5)
前記回転軸の外径をΦLJとしたとき、下記の(6)式をさらに満たす請求項5に記載の密閉型ロータリ圧縮機。
0.106≦ΦLJ/ΦMo≦0.140・・・(6)
The hermetic rotary compressor according to claim 5, further satisfying the following expression (6), where ΦLJ is an outer diameter of the rotating shaft.
0.106 ≦ ΦLJ / ΦMo ≦ 0.140 (6)
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