JP2020165314A - 圧縮機 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一態様に係る圧縮機は、中心軸線周りに回転するロータを有する電動モータと、前記ロータに固定され、前記電動モータからの駆動力により前記中心軸線周りに回転するクランク軸と、支持面によって、前記クランク軸に作用する前記中心軸線に沿う方向の荷重を支持する支持部と、を備え、前記支持部の前記支持面は、ビッカース硬度が700Hv以上とされている。
上記構成では、支持面の硬度が、ビッカース硬度が700Hv以上とされ、高硬度化されている。これにより、支持部の耐摩耗性及び耐焼付性を向上させることができる。したがって、クランク軸の回転に起因する支持部の摩耗及び焼付きを抑制することができる。
圧縮機を大容量化し、それに伴って圧縮機に用いられる電動モータの出力を大きくした場合には、クランク軸に作用する中心軸線に沿う方向の荷重が大きくなるが、上記構成では、クランク軸の回転に起因する支持部の摩耗及び焼付きを抑制することができる。よって、圧縮機の大容量化を図ることができる。
以下、本発明の第1実施形態について、図1から図3を用いて説明する。
図1に示すように、スクロール流体機械としての密閉型スクロール圧縮機1は、底部が下部カバーによって密閉された上下方向に長い円筒状の密閉ハウジング2を備えている。この密閉ハウジング2の上部は、ディスチャージカバー3及び上部カバー4により密閉されており、このディスチャージカバー3と上部カバー4間に、圧縮された高圧のガスが吐出される吐出チャンバー5が形成されている。
スラストプレート40とクランク軸11とが接触する領域よりも外側には、容積型給油ポンプ14のポンプロータ45が設けられている。ポンプロータ45の下面は、クランク軸11の下面と同一面となるように設けられている。
本実施形態では、電動モータ10が駆動し、電動モータ10のロータ9が中心軸線C周りに回転すると、それに伴って、ロータ9に固定されているクランク軸11も中心軸線C周りに回転する。クランク軸11は、下端がスラストプレート40の上面40aと接触することで、スラストプレート40に下方から支持されている。このため、クランク軸11が回転することで、クランク軸11の下端が、スラストプレート40の上面40aに対して摺動する。
次に、本発明の第2実施形態について、図4を用いて説明する。
本実施形態では、スラストプレート40が高硬度材ではなく、鉄鋼材で形成されている点、及び、スラストプレート40の上面40aにスラストプレート40よりも硬度が高いコーティング層46が設けられている点で第1実施形態と異なっている。第1実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
本実施形態では、スラストプレート40の上面40aに、スラストプレート40よりも硬度が高いコーティング層46が設けられている。これにより、スラストプレート40の耐摩耗性及び耐焼付性を向上させることができる。したがって、クランク軸11の回転に起因するスラストプレート40の摩耗及び焼付きを抑制することができる。よって、出力の大きい電動モータ10を採用することが可能となるので、密閉型スクロール圧縮機1の大容量化を図ることができる。
次に、本発明の第3実施形態について、図5から図9を用いて説明する。
本実施形態では、スラストプレート40の上面40aに溝部42が形成されている点で、第1実施形態と異なっている。第1実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
本実施形態では、スラストプレート40を高硬度の材料で形成し、さらに、スラストプレート40の上面40aに溝部42が形成され、溝部42に潤滑油15が供給される。溝部42に潤滑油15が供給されることで、スラストプレート40の上面40aとクランク軸11との間に、油膜が形成される。これにより、スラストプレート40の耐摩耗性及び耐焼付性をより向上させることができる。したがって、クランク軸11の回転に起因するスラストプレート40の摩耗及び焼付きをより抑制することができる。よって、出力の大きい電動モータ10を採用することが可能となるので、密閉型スクロール圧縮機1の大容量化を図ることができる。
次に、本発明の第4実施形態について、説明する。
本実施形態に係る構成では、スラストプレート40の上面40aに溝部42が形成されている点で、第2実施形態と異なっている。すなわち、第2実施形態で説明したコーティング層46と、第3実施形態で説明した溝部42と、を両方備えている。第2実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
また、スラストプレート40の上面40aに溝部42を形成した後に、スラストプレート40の上面40aを覆うようにコーティング層46を設けてもよい。この場合には、溝部42の内周面(特に、溝部42の底面)にコーティング層46が設けられる。
本実施形態では、スラストプレート40の上面40aにコーティング層46が設けられ、さらに、スラストプレート40の上面40aに溝部42が形成され、溝部42に潤滑油15が供給される。溝部42に潤滑油15が供給されることで、スラストプレート40の上面40aとクランク軸11との間に、油膜が形成される。これにより、スラストプレート40の耐摩耗性及び耐焼付性をより向上させることができる。したがって、クランク軸11の回転に起因するスラストプレート40の摩耗及び焼付きをより抑制することができる。よって、出力の大きい電動モータ10を採用することが可能となるので、密閉型スクロール圧縮機1の大容量化を図ることができる。
次に、本発明の第5実施形態について、説明する。
本実施形態では、クランク軸11及びスラストプレート40の材料が第1実施形態と異なっている。その他の点では、第1実施形態と略同一であるので、第1実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
また、同様に、スラストプレート40の一部を磁性体で形成してもよい。すなわち、鉄鋼材で形成されたスラストプレート40に、磁性体で形成された磁性体部を埋め込んでもよい。
本実施形態では、クランク軸11とスラストプレート40とが、同一の磁極が対向するように配置されている。これにより、クランク軸11とスラストプレート40とが反発することによって、スラストプレート40の上面40aに作用するクランク軸11からの荷重が低減する。したがって、クランク軸11の回転に起因するスラストプレート40の摩耗及び焼付きをより抑制することができる。よって、出力の大きい電動モータ10を採用することが可能となるので、密閉型スクロール圧縮機1の大容量化を図ることができる。
例えば、上記各実施形態では、本発明をスクロール型圧縮機に適用する場合について説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、ロータリ型圧縮機、レシプロ型圧縮機にも適用してもよい。
2 :密閉ハウジング
3 :ディスチャージカバー
4 :上部カバー
5 :吐出チャンバー
6 :上部軸受部材
6A :ジャーナル軸受部
6B :スラスト軸受部
7 :スクロール圧縮機構
8 :ステータ
8A :ステータ巻線
9 :ロータ
10 :電動モータ
11 :クランク軸
12 :クランクピン
13 :下部ジャーナル軸受
14 :容積型給油ポンプ
15 :潤滑油
16 :吸入パイプ
17 :流通路
18 :固定スクロール
18A :端板
18B :渦巻き状ラップ
19 :旋回スクロール
19A :端板
19B :渦巻き状ラップ
19C :軸受ボス
20 :圧縮室
21 :自転阻止機構
22 :ドライブブッシュ
23 :旋回軸受
24 :吐出口
25 :チップシール
26 :チップシール
27 :吸入配管
28 :吸入口
29 :吐出弁
30 :吐出配管
40 :スラストプレート
40a :上面
41 :貫通孔
42 :溝部
42a :外側端部
43 :テーパ面
45 :ポンプロータ
46 :コーティング層
51 :流通路
C :中心軸線
Claims (5)
- 中心軸線周りに回転するロータを有する電動モータと、
前記ロータに固定され、前記電動モータからの駆動力により前記中心軸線周りに回転するクランク軸と、
支持面によって、前記クランク軸に作用する前記中心軸線に沿う方向の荷重を支持する支持部と、を備え、
前記支持部の前記支持面は、ビッカース硬度が700Hv以上とされている圧縮機。 - 中心軸線周りに回転するロータを有する電動モータと、
前記ロータに固定され、前記電動モータからの駆動力により前記中心軸線周りに回転するクランク軸と、
支持面によって、前記クランク軸に作用する前記中心軸線に沿う方向の荷重を支持する支持部と、を備え、
前記支持部の前記支持面には、前記支持面よりも硬度が高いコーティング層が設けられている圧縮機。 - 中心軸線周りに回転するロータを有する電動モータと、
前記ロータに固定され、前記電動モータからの駆動力により前記中心軸線周りに回転するクランク軸と、
支持面によって、前記クランク軸に作用する前記中心軸線に沿う方向の荷重を支持する支持部と、を備え、
前記クランク軸は、磁性体である第1磁性体部を有し、
前記支持部は、磁性体である第2磁性体部を有し、
前記第1磁性体部と前記第2磁性体部とは、同一の磁極が対向するように配置されている圧縮機。 - 前記支持部の前記支持面には、凹状の溝部が形成されていて、
前記溝部には、潤滑油が供給される請求項1から請求項3のいずれかに記載の圧縮機。 - 前記電動モータの出力は、15kW以上である請求項1から請求項4のいずれかに記載の圧縮機。
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