JP6026729B2 - Compressor and refrigeration cycle apparatus - Google Patents
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Description
本発明の実施の形態は、圧縮機及びこの圧縮機を備えた冷凍サイクル装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a compressor and a refrigeration cycle apparatus including the compressor.
一般的な圧縮機として、密閉ケース内に、回転軸により連結された圧縮機構部と、電動機部を有する密閉型の圧縮機が知られている。圧縮機構部はシリンダと軸受けを有しており、密閉ケース内壁面に固定されている。また、電動機部は、回転軸に固定された回転子と、密閉ケース内壁面に固定された固定子を有している。
このような圧縮機では、一般的に、密閉ケースを加熱して、密閉ケース内壁面に電動機部の固定子を焼き嵌めにより固定する方法がとられている。
As a general compressor, a hermetic compressor having a compression mechanism portion connected by a rotating shaft and an electric motor portion in a hermetic case is known. The compression mechanism has a cylinder and a bearing, and is fixed to the inner wall surface of the sealed case. Further, the electric motor unit has a rotor fixed to the rotating shaft and a stator fixed to the inner wall surface of the sealed case.
In such a compressor, generally, a method is employed in which the sealed case is heated and the stator of the electric motor section is fixed to the inner wall surface of the sealed case by shrink fitting.
また、圧縮機のなかには、電動機部の固定子を密閉ケース内壁面に直接固定するのではなく、密閉ケース内壁面に固定された圧縮機構部に固定するものも知られている。 Further, some compressors are known in which the stator of the electric motor unit is not directly fixed to the inner wall surface of the sealed case but is fixed to the compression mechanism unit fixed to the inner wall surface of the sealed case.
しかし、上述のように焼き嵌めによって固定子を密閉ケース内に固定すると、固定子や圧縮機構部まで加熱されることになり、熱変形による組立精度管理や、加熱・冷却時間の確保などのために、製造過程でのコストが高くなる。
また、圧縮機構部に電動機部の固定子を固定する圧縮機では、電動機部が駆動した際に発生する固定子と回転子の反力に起因する力が圧縮機構部に加わり、圧縮機構部のたわみや、歪みが生じ性能が低下する問題がある。
本発明の実施形態は、より安価で、性能低下の起こらない圧縮機を提供することを可能とする。
However, if the stator is fixed in the hermetic case by shrink fitting as described above, the stator and the compression mechanism will be heated, so that assembly accuracy control by thermal deformation and securing of heating / cooling time will be ensured. In addition, the cost in the manufacturing process increases.
Further, in a compressor in which the stator of the motor unit is fixed to the compression mechanism unit, a force caused by the reaction force between the stator and the rotor generated when the motor unit is driven is applied to the compression mechanism unit. There is a problem that the performance deteriorates due to deflection or distortion.
Embodiments of the present invention make it possible to provide a compressor that is less expensive and does not suffer performance degradation.
本発明の実施形態の圧縮機は、密閉ケース内に、回転軸と、回転軸の一端側に設けられ、密閉ケース内の下方に配置された圧縮機構部と、回転軸の他端側に嵌め合された回転子と、前記回転子の外周を覆うように設けられた固定子からなり、密閉ケース内の上方に配置された電動機部を有している。さらに、電動機部の固定子を、前記電動機部の上方で前記密閉ケースに固定された固定支持部材の下面に固定している。さらに、密閉ケースの内壁面と固定子外周面との間に間隙が設けられている。 A compressor according to an embodiment of the present invention is fitted in a sealed case, a rotating shaft, a compression mechanism provided at one end of the rotating shaft, and disposed below the sealed case, and the other end of the rotating shaft. a rotor engaged, Ri Do from the stator which is provided so as to cover the outer periphery of the rotor, and a motor unit disposed above in the closed case. Furthermore, the stator of the electric motor part is fixed to the lower surface of the fixing support member fixed to the hermetic case above the electric motor part . Further, a gap is provided between the inner wall surface of the hermetic case and the outer peripheral surface of the stator.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1の実施形態)
図1に本実施形態の圧縮機100の縦断面図を示す。
第1の実施形態の圧縮機100は、冷媒を圧縮する密閉型のロータリ圧縮機であり、縦長円筒状の密閉ケース1の内部に、下方に配置された圧縮機構部2と上方に配置された電動機部3を備えている。密閉ケース1は上端の開口した本体部1aと、本体部1aの上端の開口部を閉塞する蓋部1bとで構成されている。圧縮機構部2と電動機部3は、回転軸9によって連結されており、電動機部3で発生した回転動力は回転軸9を介して圧縮機構部2に伝達される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a
The
電動機部3の下方である回転軸9の一端側に配置されている圧縮機構部2には、略円柱状の内径部であるシリンダ室4を有するシリンダ5が設けられている。シリンダ5は、上部を、回転軸9を支持する主軸受6により閉塞されており、下部を、副軸受7により閉塞されている。
シリンダ5には、シリンダ室4に連通した図示しないブレード溝が設けられている。シリンダ室4内には回転軸9の中途部に設けられた軸偏心部8と、軸偏心部8に嵌合されたローラ10が偏心回転可能に配されている。また、ブレード溝内には略矩形状の図示しないブレードが往復移動自在に配されている。
A
The
軸偏心部8とローラ10が偏心回転すると、ブレードの先端面が、ローラ10の外周面10aに当接されたまま、ローラ10の偏心回転に伴ってブレード溝内を往復移動する。これにより、シリンダ室4内は低圧の吸込側と高圧の吐出側とに二分される。
When the shaft
シリンダ室4の吸込側には、密閉ケース1外部から冷媒を吸込むための吸込み口12が設けられており、この吸込み口12は密閉ケース1外部に設けられた気液分離器24に連通している。そして、主軸受部6には吐出通路13が設けられており、この吐出通路は吐出方向にのみ開閉可能な吐出弁14によって閉塞されている。さらに、主軸受部6の上部には吐出マフラ15が設けられており、吐出通路を覆っている。
また、密閉ケース1内の下方には潤滑油31が貯留されており、圧縮機構部2内のシリンダ室4や主軸受部6及び副軸受7の摺動面に供給されるようになっている。
On the suction side of the
A lubricating
圧縮機構部2の上方に設けられた電動機部3は、回転軸9に嵌め合わされた回転子17と、回転子17の外周を覆うように設けられた固定子16を有している。
電動機部3の反圧縮機構部側である上部には、略円盤上の固定支持部材18が設けられている。この固定支持部材18は、密閉ケース1内壁面に圧力嵌めにより固定されており、さらに、固定支持部材18には、複数のボルト19により電動機部3の固定子16が固定されている。固定子16の外周直径は、密閉ケース1の本体部1aの内周直径よりも小さく形成されており、本体部1aの内壁面と固定子16の外周面との間には間隙が設けられている。
また、固定支持部材18の中央には、固定子16の内径寸法Doよりも大きな内径寸法Diを有する円孔18aが設けられている。
The
A
Further, a
(製造方法)
上記圧縮機100は以下のようにして組み立てられる。
回転軸9の一端側に、シリンダ5が設けられ、シリンダ室4にローラ10と軸偏心部8を嵌め込み、主軸受6と副軸受7でシリンダ室4を閉塞して、圧縮機構部2が構成され、回転軸9の他端側に回転子17を固定させる。回転子7の着磁を行った後に、密閉ケース1の本体部1a内へ、圧縮機構部2側から挿入し、シリンダ5の外周面を、本体部1aの下方内壁面にアークスポット溶接によって固着させる。ここで、回転子17には、均一な厚さを有する平板から成り回転子17の周囲を覆うように配置されたギャップゲージが装着されている。このギャップゲージの厚さは、回転子17の外周面と固定子16の内周面との間隙と略同一に形成されている。
(Production method)
The
A
次に、ボルト19により、固定子16の上部に固定支持部材18を固定する。固定子16と固定支持部材18の間には、略円筒形状のスリーブ21が設けられており、ボルト19は、固定子16のボルト孔とスリーブ21の内径を貫通して、固定支持部材18に締結される。
そして、回転子17及びギャップゲージが、固定子16の内径部分に挿通されるように、固定子16を密閉ケース1の本体部1aに挿入し、プレス機などによって固定支持部材18が圧入される。
Next, the
Then, the
そして、蓋部1bにより、本体部1aの開口部が閉塞され、本体部1aと蓋部1bとがアーク溶接により接合される。
And the opening part of the main-
上記の様に、圧縮機構部2を密閉ケース1内壁面に固定し、電動機部3の反圧縮機構部側に設けられた固定支持部材18を密閉ケース1に圧入し、固定させるよう構成された圧縮機1とすることで、電動機部3の固定子16を焼き嵌めにより、直接、密閉ケース1内壁面に固定する場合に比べて、電動機部3や圧縮機構部2への入熱量を小さくすることができる。このため、熱変形による寸法精度の誤差が少なく、クリアランスの管理を容易に行なうことができ、信頼性の高い圧縮機100を容易に得ることができる。特に、圧縮機100を小型にする場合においても、入熱の影響を低減させることで高い信頼性を確保した圧縮機を得ることができる。
さらに、電動機部3と固定支持部材18をボルト19により締結することで、トルク管理を容易に行なうことができ、締結トルクによる変形に起因する寸法誤差を低減することができ、より信頼性の高い圧縮機100を得ることができる。
As described above, the
Furthermore, by fastening the
また、電動機部3の固定子16と、圧縮機構部2とが別々に密閉ケース1に固定されることで、電動機部3の駆動時に発生する固定子16と回転子17との反力による軸受の変形が防止できるため、より信頼性の高い圧縮機100を得ることができる。
In addition, the
密閉ケース1の内壁面と固定子16の外周面との間に間隙が設けられているために、圧縮機1の運転中に、固定子16及び固定支持部材18の上方へ持ち上げられた潤滑油が、速やかに圧縮機構部側へ流動し、圧縮機構部2の油面低下を抑制し、潤滑不足による信頼性低下を抑えることができる。
また、固定子16の内径寸法Doよりも円孔18aの内径寸法Diが大きいため、回転子17にギャップゲージを装着したまま、固定子16の嵌合を行うことができ、固定支持部材18を密閉ケース1内壁面に固定した後に、ギャップゲージを容易に取除くことができる。これにより、高い嵌合精度を有する電動機部3を容易に得ることができる。
Since a gap is provided between the inner wall surface of the
Further, since the inner diameter dimension Di of the
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について図2を用いて説明する。尚、第2の実施形態の圧縮機100Bについて、第1の実施形態の圧縮機100と同一の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。
第2の実施形態の圧縮機100Bは、平板状の板金で形成された固定支持部材30を有している。この固定支持部材30は、密閉ケース1の外周直径よりも大きな直径を有する平板状に形成されており、密閉ケース1の本体部1aの開口部を覆うように配置されている。さらに、固定支持部材30の上部には蓋部1bが設けられ固着されている。
本体部1aと固定支持部材30及び、固定支持部材30と蓋部1bは互いに突合せ抵抗溶接により固着されている。
さらに、固定支持部材30の密閉ケース1の外側に位置する部分には、圧縮機100Bを冷凍サイクル装置等へ固定するための脚部23と、気液分離器24を固定するための保持部25が設けられている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the
The
The
Furthermore, a
さらに、固定支持部材30の中央には、直径Diの円孔30aが設けられており、この円孔30aには、中央に開口部28を有する吐油防止板29が嵌め込まれている。
回転軸9の上端部には、擂鉢状の吐油分離ディスク26が設けられており、上述の吐油防止板29の下方に配置されている。この吐油分離ディスク26の直径は、回転子16の外周直径よりも小さく形成されており、吐油分離ディスク26を回転子17に装着した後でも、回転子17にギャップゲージが装着できるようになっている。
開口部28は、電動機部側へ延出した略管状に形成されており、吐油防止版29の上方へ吐出するガス冷媒と潤滑油の混合流体が分離し、潤滑油の吐出量を低減することができる。
Furthermore, a
A mortar-shaped
The
(製造方法)
上記圧縮機100Bは以下のようにして組み立てられる。
第1の実施形態の圧縮機100と同様に、回転軸9の一端側に圧縮機構部2が設けられ、他端側に回転子17が設けられる。さらに、回転子17の反圧縮機構部側には吐油分離ディスク26が設けられ、回転子17の外周面にはギャップゲージが装着される。
そして、回転子7に着磁を行った後に、密閉ケース1の本体部1a内へ、圧縮機構部2側から挿入し、シリンダ5の外周面を、本体部1aの下方内壁面にアークスポット溶接によって固着させる。
(Production method)
The
Similar to the
And after magnetizing the
次に、リベット20により、固定子16の上部に固定支持部材30を固定する。固定子16と固定支持部材30の間には、略円筒形状のスリーブ21が設けられており、リベット20は、固定子16のリベット孔とスリーブ21の内径を貫通して、固定支持部材30に締結される。
そして、回転子17及びギャップゲージが、固定子16の内径部分に位置するように、固定子16を密閉ケース1の本体部1aに挿入し、固定支持部材30の下面と本体部1aの開口部を突合せ抵抗溶接により固着させる。
Next, the fixing
Then, the
そして、キャップゲージを固定支持部材30の円孔30aから抜取り、円孔30aに吐油防止板29を嵌め込み固定する。その後、固定支持部材30の上面に、蓋部1bが重ね合わされ、突合せ抵抗溶接により接合される。
Then, the cap gauge is removed from the
上記の様に、圧縮機構部2を密閉ケース1内壁面に固定し、電動機部3の反圧縮機構部側に設けられた固定支持部材18を密閉ケース1に突合せ抵抗溶接し、電動機部3を固定させるよう構成された圧縮機1とすることで、電動機部3の固定子16を焼き嵌めにより、直接、密閉ケース1内壁面に固定する場合に比べて、電動機部3や圧縮機構部2への入熱量を小さくすることができる。このため、熱変形による寸法精度の変化が少なく、クリアランスの管理を容易に行なうことができ、信頼性の高い圧縮機100Bを容易に得ることができる。特に、圧縮機100Bを小型にする場合においても、入熱の影響を低減させることで高い信頼性を確保した圧縮機を得ることができる。
また、固定支持部材30を板金により形成させることで、加工が容易で、安価な圧縮機100Bとすることができる。
さらに、電動機部3と固定支持部材30をリベット20により締結することで、軽量・安価な締結を行なうことができ、安価な圧縮機100を得ることができる。
As described above, the
Further, by forming the fixed
Furthermore, by fastening the
また、電動機部3の上方に、吐油分離ディスク26と吐油防止板29を設けることにより、圧縮機構部2から吐出された冷媒ガスに含まれる潤滑油を分離し、圧縮機100B外部へ吐出する潤滑油の量を低減することができる。これにより、潤滑油の不足を防止し、良好な潤滑性能を維持することで信頼性の高い圧縮機100Bとすることができる。
Further, by providing the oil
また、固定支持部材30が、圧縮機100Bの脚部23と、気液分離器24の保持部材と兼ねることにより、溶接箇所の低減と、部品点数の削減と、組立工程の簡略化を行なうことができ、安価な圧縮機100Bを得ることができる。
In addition, the fixed
また、電動機部3の固定子16と、圧縮機構部2とが別々に密閉ケース1に固定されることで、電動機部3の駆動時に発生する固定子16と回転子17との反力による力が軸受に加わることがないため、より信頼性の高い圧縮機100を得ることができる。
In addition, since the
密閉ケース1の内壁面と固定子16の外周面との間に間隙が設けられているために、圧縮機1の運転中であっても、固定子16及び固定支持部材18の上方へ持ち上げられた潤滑油が、速やかに圧縮機構部側へ流動し、圧縮機構部2の油面低下を抑制し、潤滑不足による信頼性低下を抑えることができる。
Since a gap is provided between the inner wall surface of the sealed
また、固定子16の内径寸法Doよりも円孔18aの内径寸法Diが大きいため、回転子17にギャップゲージを装着したまま、固定子16の嵌合を行うことができ、固定支持部材18を密閉ケース1内壁面に固定した後に、ギャップゲージを容易に取除くことができる。これにより、高い嵌合精度を有する電動機部3を容易に得ることができる。
Further, since the inner diameter dimension Di of the
(第3の実施形態)
図3に第3の実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略図を示し、説明する。
冷凍サイクル装置Aは、圧縮機100(100B)に接続された四方弁101と、第1熱交換器102と、膨張装置103と、第2熱交換器104とを備えており、順次冷媒配管で接続されている。この冷凍サイクル装置100内には作動流体である冷媒が封入されている。
圧縮機100で圧縮され吐出された冷媒は、四方弁101を介して実線矢印で示すように第1熱交換器102に供給される。このとき、第1熱交換器102は凝縮器として機能し、冷媒から凝縮熱を奪いつつ凝縮させる。
第1熱交換器102で凝縮された作動冷媒は、冷媒配管を介して膨張装置103で減圧されつつ第2熱交換器104に流動される。第2熱交換器104は蒸発器として機能し、冷媒から蒸発熱を奪いつつ蒸発させる。蒸発した作動冷媒は、冷媒配管と四方弁101を介して圧縮機100に吸い込まれ、冷媒は以上の経路を循環し、冷凍サイクル装置Aの運転は継続される。
(Third embodiment)
FIG. 3 shows a schematic diagram of a refrigeration cycle apparatus according to the third embodiment, which will be described.
The refrigeration cycle apparatus A includes a four-
The refrigerant compressed and discharged by the
The working refrigerant condensed in the
また、四方弁101により流路が切替えられることで、冷媒は図3の破線矢印で示される経路を循環する。即ち、圧縮機100から吐出された冷媒は、四方弁101から第2熱交換器104と、膨張装置103と、第1熱交換器102を順次流動し四方弁101を介して圧縮機100へ吸込まれる経路を循環する。このとき、第1熱交換器102は蒸発器として機能し、第2熱交換器104は凝縮器として機能する。
Further, when the flow path is switched by the four-
上記のように、冷凍サイクル装置Aに、信頼性の高い圧縮機100を用いることで、信頼性の高い冷凍サイクル装置を提供することができる。
As described above, a highly reliable refrigeration cycle apparatus can be provided by using the highly
なお、上記第1乃至第3の実施形態は、圧縮機構部のシリンダが1個の圧縮機について説明したが、圧縮機構部を複数用いても良い。また、シリンダ5と主軸受17が一体に形成された一体型シリンダを用いても良い。
上記実施形態では、シリンダ室内を偏心回転するローラの外周にブレードが当接するロータリ型の圧縮機構部を有する圧縮機について説明したが、スクロール式の圧縮機やスイングロータリ式の圧縮機構部などを用いても良い。
In addition, although the said 1st thru | or 3rd embodiment demonstrated the compressor with one cylinder of the compression mechanism part, you may use two or more compression mechanism parts. Further, an integrated cylinder in which the
In the above embodiment, the compressor having the rotary type compression mechanism unit in which the blade contacts the outer periphery of the roller rotating eccentrically in the cylinder chamber has been described. However, a scroll type compressor, a swing rotary type compression mechanism unit, or the like is used. May be.
また、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。全ての構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. Some components may be deleted from all the components.
1…密閉ケース、2…圧縮機構部、3…電動機部、4…シリンダ室、5…シリンダ、6…主軸受、7…副軸受、8…軸偏心部、9…回転軸、10…ローラ、10a…外周面、12…吸込み口、13…吐出口、14…吐出弁装置、15…吐出マフラー、16…固定子、17…回転子、18(30)…固定支持部材、18a(30a)…円孔、19…ボルト、20…リベット、21…スリーブ、23…脚部、24…気液分離器、25…保持部、26…吐油分離ディスク、28…開口部、29…吐油防止板、31…潤滑油
100(100B)…圧縮機、101…四方弁、102…第1熱交換機、103…膨張装置、104…第2熱交換器、A…冷凍サイクル装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
回転軸と、
前記回転軸の一端側に設けられ、前記密閉ケース内の下方に配置された圧縮機構部と、
前記回転軸の他端側に嵌め合された回転子と、前記回転子の外周を覆うように設けられた固定子からなり、前記密閉ケース内の上方に配置された電動機部と、
を備え、
前記電動機部の固定子を、前記電動機部の上方で前記密閉ケースに固定された固定支持部材の下面に固定し、前記密閉ケースの内壁面と固定子の外周面との間に間隙を設けたことを特徴とする圧縮機。 In the sealed case,
A rotation axis;
A compression mechanism provided on one end of the rotating shaft and disposed below the sealed case ;
Wherein the mated rotor to the other end of the rotary shaft, and wherein Ri Do from the stator disposed so as to cover the outer periphery of the rotor, upwardly disposed a motor unit in said sealed casing,
With
The stator of the motor unit is fixed to the lower surface of a fixing support member fixed to the sealing case above the motor unit, and a gap is provided between the inner wall surface of the sealing case and the outer peripheral surface of the stator. A compressor characterized by that.
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