JP4835384B2 - 圧縮機 - Google Patents
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密閉容器と、
上記密閉容器内に配置された圧縮機構部と、
上記密閉容器内に配置され、上記圧縮機構部を回転軸を介して駆動するアキシャルギャップ型モータと
を備え、
上記アキシャルギャップ型モータは、
磁性体にコイルが巻回されたステータと、
上記回転軸に固定され、上記ステータに軸方向に対向すると共に、略円盤状のバックヨークと、上記バックヨークから上記ステータ側に突出した磁極部とを有するロータと、
上記圧縮機構部のアンバランスをキャンセルするように上記ロータの重心を偏芯させるロータ偏芯部と
を有し、
上記ロータ偏芯部は、上記ロータを軸方向に貫通した冷媒通路となる貫通孔または上記ロータの外周に設けられた冷媒通路の少なくとも一方であることを特徴とする。
上記ロータの上記磁極部は永久磁石であり、
上記永久磁石の反磁極面の全面が上記バックヨークに密着している。
上記ロータの上記磁極部は永久磁石であり、
上記ロータ偏芯部は、さらに永久磁石を用いて上記ロータの重心を偏芯させる。
上記磁極部毎の上記永久磁石の磁極面積が同一であり、
上記バックヨークの一方の半円側の上記磁極部の上記永久磁石の重心よりも、上記バックヨークの他方の半円側の上記磁極部の上記永久磁石の重心が半径方向内側にある。
上記永久磁石の磁極面を、上記磁極部毎に磁気障壁によって区切られた磁性体板が覆う。
上記磁性体板は、上記磁気障壁によって区切られた部分の形状が上記回転軸に対して対称かつ全て同一である。
上記ステータの両側に上記ロータを有し、
一方の上記ロータに第1の上記ロータ偏芯部を有し、他方の上記ロータに第2の上記ロータ偏芯部を有し、
第1の上記ロータ偏芯部による偏芯方向と第2の上記ロータ偏芯部による偏芯方向が反対である。
上記圧縮機構部に近い側の上記ロータは、少なくとも上記バックヨークに設けられた上記ロータ偏芯部があり、
上記圧縮機構部から遠い側の上記ロータは、上記磁極部に永久磁石を用いて上記ロータの重心を偏芯させる上記ロータ偏芯部か、または、上記バックヨークに設けられた上記ロータ偏芯部を有する。
図1Aはこの発明の第1実施形態のロータリ圧縮機の断面図を示しており、図1Bは、このロータリ圧縮機に用いるロータおよびステータの分解斜視図を示している。この第1実施形態のロータリ圧縮機は、高圧ドーム型であり、ロータがステータの軸方向両側にある。
静バランス : M1・R1+M2・R2+M3・R3=0
動バランス : M1・R1・Z1+M2・R2・Z2+M3・R3・Z3=0
図2Aはこの発明の第2実施形態のロータリ圧縮機の断面図を示しており、図2Bはこのロータリ圧縮機に用いるロータおよびステータの分解斜視図を示している。この第2実施形態のロータリ圧縮機は、アキシャルギャップ型モータのロータを除いて第1実施形態のロータリ圧縮機の構成と同一の構成をしており、同一構成部については、同一参照番号を付して説明を省略する。
図3Aはこの発明の第3実施形態のロータリ圧縮機の断面図を示しており、図3Bはこのロータリ圧縮機に用いるロータおよびステータの分解斜視図を示している。この第2実施形態のロータリ圧縮機は、アキシャルギャップ型モータのロータおよびステータを除いて第1実施形態のロータリ圧縮機の構成と同一の構成をしており、同一構成部については、同一参照番号を付して説明を省略する。
図4はこの発明の第4実施形態のロータリ圧縮機の断面図を示している。この第4実施形態のロータリ圧縮機は、アキシャルギャップ型モータを除いて第1実施形態のロータリ圧縮機の構成と同一の構成をしており、同一構成部については、同一参照番号を付して説明を省略する。このロータリ圧縮機は、高圧ドーム型であり、ステータ340とロータ330はそれぞれ1つずつである。ロータ330のバックヨーク331には、紙面右側にロータ偏芯部の一例としての貫通孔331aを設けている(主バランサS2)。この貫通孔331aは、永久磁石332の磁極間にある。これにより、バックヨーク331のアンバランスは、紙面左側に設けられたことになる。一方、永久磁石332は、紙面右側に偏っている(副バランサS3)。これにより、永久磁石332のバックヨーク331は紙面右側に設けられたことになる。
図6Aはこの発明の第5実施形態のスクロール圧縮機の断面図を示しており、このスクロール圧縮機は、低圧ドーム型であり、上側ロータのバックヨークと下側ロータのバックヨークに、貫通孔を設けてバランサとしている。
図7Aはこの発明の第6実施形態のスクロール圧縮機の断面図を示している。
2,902,1002…圧縮機構部
3,103,203,303,403,903,1003…アキシャルギャップ型モータ
4,904,1004…回転軸
5…クランクピン
6…ピストン
7,925,1025…圧縮室
8…上端板
9…下端板
11,911,1011…吸入管
12,912,1012…吐出管
20,920,1020…本体部
21,22…軸受
30,130A,230,930…上側ロータ
31,51,131,231,251,331,431,531,931,951,1031,1131…バックヨーク
32,532A,532B,632A,632B,732A,732B,832,1032,1132…永久磁石
33,333,433,1033…磁性体板
33b,1033b…スリット
40,240,340,940,1040,1140…ステータ
50,130B,250,950…下側ロータ
51c,51d,51e,231c,251c,331a,931a,951a…貫通孔
62,985,1062,1162…コイル
330,430,1030,1130…ロータ
Claims (18)
- 密閉容器(1,901,1001)と、
上記密閉容器(1,901,1001)内に配置された圧縮機構部(2,902,1002)と、
上記密閉容器(1,901,1001)内に配置され、上記圧縮機構部(2,902,1002)を回転軸(4,904,1004)を介して駆動するアキシャルギャップ型モータ(3,103,203,303,403,903,1003)と
を備え、
上記アキシャルギャップ型モータ(3,103,203,303,403,903,1003)は、
磁性体にコイル(62,985,1062,1162)が巻回されたステータ(40,240,340,940,1040,1140)と、
上記回転軸(4,904,1004)に固定され、上記ステータ(40,240,340,940,1040,1140)に軸方向に対向すると共に、略円盤状のバックヨーク(31,51,131,231,251,331,431,531,931,951,1031,1131)と、上記バックヨーク(31,51,131,231,251,331,431,531,931,951,1031,1131)から上記ステータ(40,240,340,940,1040,1140)側に突出した磁極部とを有するロータ(30,50,130A,130B,230,250,330,430,930,950,1030,1130)と、
上記圧縮機構部(2,902,1002)のアンバランスをキャンセルするように上記ロータ(30,50,130A,130B,230,250,330,430,930,950,1030,1130)の重心を偏芯させるロータ偏芯部と
を有し、
上記ロータ偏芯部は、上記ロータ(30,50,130A,130B,230,250,330,430,930,950,1030,1130)を軸方向に貫通した冷媒通路となる貫通孔(51c,51d,51e,231c,251c,331a,931a,951a)または上記ロータの外周に設けられた冷媒通路の少なくとも一方であることを特徴とする圧縮機。 - 請求項1に記載の圧縮機において、
上記ロータ偏芯部は、上記バックヨーク(51,231,251,331,931,951,1031,1131)に設けられていることを特徴とする圧縮機。 - 請求項2に記載の圧縮機において、
上記ロータ偏芯部は、上記バックヨーク(51)の外周側と内周側に夫々設けられていることを特徴とする圧縮機。 - 請求項2に記載の圧縮機において、
上記ロータ偏芯部は、上記略円盤状のバックヨーク(51,231,251,331,431,931,951,1031,1131)の一方の半円部側にあることを特徴とする圧縮機。 - 請求項2乃至4のいずれか1つに記載の圧縮機において、
上記貫通孔(51c,51d,231c,331a,431a)は、互いに隣接する上記磁極相互間の領域に開口していることを特徴とする圧縮機。 - 請求項2に記載の圧縮機において、
上記ロータ偏芯部は、上記回転軸(4)に対して中心がずれて上記回転軸(4)に固定された略円盤形状の上記バックヨーク(131)であることを特徴とする圧縮機。 - 請求項2に記載の圧縮機において、
上記ロータ偏芯部の上記冷媒通路は、上記バックヨークの外周の反偏芯側に設けられた切り欠きであるか、または、上記バックヨークの外周の偏芯側に設けられた偏芯側の切り欠きおよびその偏芯側の切り欠きよりも大きい反偏芯側に設けられた切り欠きであることを特徴とする圧縮機。 - 請求項1乃至7のいずれか1つに記載の圧縮機において、
上記ロータ(30,50,130A,130B,230,250,330,430,930,950,1030,1130)の上記磁極部は永久磁石(32,332,432,532A,532B,632A,632B,732A,732B,832,1032,1132)であり、
上記永久磁石(32,332,432,532A,532B,632A,632B,732A,732B,832,1032,1132)の反磁極面の全面が上記バックヨークに密着していることを特徴とする圧縮機。 - 請求項1乃至7のいずれか1つに記載の圧縮機において、
上記ロータ(30,50,130A,130B,230,250,330,430)の上記磁極部は永久磁石(32,332,432532A,532B,632A,632B,732A,732B,832)であり、
上記ロータ偏芯部は、さらに永久磁石(32,332,432532A,532B,632A,632B,732A,732B,832)を用いて上記ロータ(30,50,130A,130B,230,250,330,430)の重心を偏芯させることを特徴とする圧縮機。 - 請求項9に記載の圧縮機において、
上記ロータ偏芯部は、上記バックヨーク(531)の一方の半円部側の上記磁極部の上記永久磁石(532B,732B)よりも、上記バックヨーク(531)の他方の半円部側の上記磁極部の上記永久磁石(532A,732A)の大きさを小さくすることにより、上記ロータの重心を偏芯させることを特徴とする圧縮機。 - 請求項9に記載の圧縮機において、
上記磁極部毎の上記永久磁石(32,332,432,832)の磁極面積が同一であり、
上記バックヨーク(31,331,431,531)の一方の半円側の上記磁極部の上記永久磁石(32,332,432,532B,832)の重心よりも、上記バックヨーク(31,331,431,531)の他方の半円側の上記磁極部の上記永久磁石(32,332,432,532A,832)の重心が半径方向内側にあることを特徴とする圧縮機。 - 請求項11に記載の圧縮機において、
上記磁極部毎の上記永久磁石(32,332,432,832)の形状が同一であることを特徴とする圧縮機。 - 請求項9に記載の圧縮機において、
上記磁極部毎の上記永久磁石(832)間の隙間が一方に偏っていることを特徴とする圧縮機。 - 請求項9乃至13のいずれか1つに記載の圧縮機において、
上記永久磁石(32,1032)の磁極面を、上記磁極部毎に磁気障壁(33b,1033b)によって区切られた磁性体板(33,1033)が覆うことを特徴とする圧縮機。 - 請求項14に記載の圧縮機において、
上記磁性体板(33,1033)は、上記磁気障壁(33b,1033b)によって区切られた部分の形状が上記回転軸(4)に対して対称かつ全て同一であることを特徴とする圧縮機。 - 請求項8または9に記載の圧縮機において、
上記ロータ偏芯部は、同一の上記ロータ(50,330,430)において、上記永久磁石(32,332,432)を用いて上記ロータ(50,330,430)の重心を偏芯させる一方、上記バックヨーク(51,331,431)の上記貫通孔(51c,51d,51e,331a,431a)または上記冷媒通路を、上記永久磁石(332,432)による偏芯方向と反対の側に設けたことを特徴とする圧縮機。 - 請求項1乃至16のいずれか1つに記載の圧縮機において、
上記ステータ(40,240,940)の両側に上記ロータ(30,50,130A,130B,230,250,930,950)を有し、
一方の上記ロータ(30,130A,230,930)に第1の上記ロータ偏芯部を有し、他方の上記ロータ(50,130B,250,950)に第2の上記ロータ偏芯部を有し、
第1の上記ロータ偏芯部による偏芯方向と第2の上記ロータ偏芯部による偏芯方向が反対であることを特徴とする圧縮機。 - 請求項17に記載の圧縮機において、
上記圧縮機構部(2)に近い側の上記ロータ(50,130B,250,930)は、少なくとも上記バックヨーク(51,131,251)に設けられた上記ロータ偏芯部があり、
上記圧縮機構部(2,902)から遠い側の上記ロータ(30,130A,230,950)は、上記磁極部に永久磁石を用いて上記ロータの重心を偏芯させる上記ロータ偏芯部か、または、上記バックヨーク(31,131,231,951)に設けられた上記ロータ偏芯部を有することを特徴とする圧縮機。
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