JP6708280B2 - 圧縮機 - Google Patents
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Description
(1)全体構成
図1は、第1実施形態に係る圧縮機10の断面図である。圧縮機10は、スクロール型圧縮機である。圧縮機10は、ケーシング20、モータ30、クランク軸35、圧縮機構40、第1支持部材27、第2支持部材28、吸入管51、吐出管52を有する。
(2−1)ケーシング20
ケーシング20は、圧縮機10の構成部品及び冷媒を収容し、冷媒の高圧に耐えうる強度を有する。ケーシング20は、互いに接合された円筒部21、上部22、下部23を有する。ケーシング20の内部の下方には油貯留部20sが設けられている。油貯留部20sには冷凍機油Lが貯留されている。
モータ30は、電力の供給を受けて、圧縮機構40のための動力を発生させるものである。モータ30は、ステータ31とロータ32を有する。ステータ31は、ケーシング20に直接的又は間接的に固定されている。ロータ32は、ステータ31と磁気的な相互作用を行うことによって、回転することができる。
クランク軸35は、モータ30が発生させた動力を圧縮機構40に伝達するものである。クランク軸35はロータ32と共に回転する。クランク軸35は主軸部36と偏心部37を有している。主軸部36はロータ32に固定されており、ロータ32と回転軸心を共有する。偏心部37は主軸部36から偏心しており、圧縮機構40に連結している。クランク軸35が回転することによって、偏心部37が公転する。
図1に戻り、圧縮機構40は、流体であるガス冷媒を圧縮する。圧縮機構40は、固定スクロール41及び可動スクロール42を有する。固定スクロール41はケーシング20に直接的又は間接的に固定されている。可動スクロール42は固定スクロール41に対して公転可能である。固定スクロール41と可動スクロール42によって圧縮室43が規定されている。偏心部37の公転に追従して、可動スクロール42が公転運動をする。これによって圧縮室43の容積が変動し、ガス冷媒が圧縮される。圧縮工程を経た高圧ガス冷媒は、固定スクロール41に設けられた吐出口44から圧縮機構40の外へ出て、ケーシング20の内部空間に充満する。
第1支持部材27はクランク軸35の主軸部36を回転可能に支持する。第1支持部材27は、ケーシング20に直接的又は間接的に固定されている。第1支持部材27は、固定スクロール41を直接的又は間接的に支持してもよい。
吸入管51及び吐出管52は、ケーシング20の内部と外部との間で冷媒を移動させるために、ケーシング20に設けられている。
圧縮機構40において圧縮された冷媒は、吐出口44から出る。その後、図3に示すように、冷媒はコアカット部31aの隙間を通過して下降する。次いで、冷媒は、ロータ32に設けられた貫通穴32pを通過して上昇する。その後、冷媒は円板部38aを含む上側バランスウェイト38を迂回する。最後に、冷媒は吐出管52からケーシング20の外部へ出る。
図4、図5、及び図6は下側バランスウェイト33a周辺の構造を示す。下側バランスウェイト33aは、仕切り33bと一体に構成されている。下側バランスウェイト33aは、クランク軸35の回転軸心に対して非対称な形状をなし、具体的には円弧状である。下側バランスウェイト33aは、ロータ32の回転により、軌跡として軌跡空間Tを形成する。下側バランスウェイト33aがロータ32の回転軸と交差しないので、軌跡空間Tの形状はドーナツ形である。仕切り33bは、軌跡空間Tを貫通穴32pから仕切る。仕切り33bはクランク軸35と下側バランスウェイト33aの間に配置される。本実施形態において仕切り33bは、複数の穴33pを有する。それぞれの穴33pは、1つの貫通穴32pと連通する。
(5−1)
仮に仕切り33bが存在しなかった場合、貫通穴32pを流れる冷媒流は、正圧及び負圧の影響を受ける。すなわち、正圧は、貫通穴32pの中の上昇流の速度を増加させる。負圧は、貫通穴32pの中の上昇流の速度を減少させるか、又は当該上昇流を下降流に変える。
仕切り33bが下側バランスウェイト33aと一体である。したがって、モータ30の組み立てが容易である。
貫通穴32pは仕切り33bに設けられた穴33pに連通している。仕切り33bはクランク軸35と下側バランスウェイト33aの間に配置される。したがって、貫通穴32pがクランク軸35に近いので、ロータ32の外縁における電磁鋼板の磁界の流れが貫通穴32pによって阻害されるおそれが少ない。
下側カバー34が下側バランスウェイト33aを覆い、円筒形状を有する。したがって、下側バランスウェイト33aの非対称な形状が下側カバー34によって隠されるので、下側バランスウェイト33aによる冷媒及び冷凍機油Lの攪拌が抑制される。
(6−1)変形例1A
上記実施形態では、仕切り33sは、前側領域Q1及び後側領域Q2の両方を貫通穴32pから隔離する。これに代えて、仕切り33sは、後側領域Q2のみを貫通穴32pから隔離してもよい。
上記実施形態では、上側バランスウェイト38は、クランク軸35に設けられている。これに代えて、上側バランスウェイト38は、下側バランスウェイト33aと同様の構造を有し、ロータ32に設けられてもよい。加えて、上側バランスウェイト38に隣接する仕切りは、前側領域Q1のみを貫通穴32pから隔離していてもよい。
上記実施形態では、ロータ32に設けられる仕切り33bは、下側バランスウェイト33aと一体に形成されている。これに代えて、仕切り33bは、下側バランスウェイト33aとは別体に形成されていてもよい。例えば、仕切り33bは、下側カバー34と一体でもよい。
上記実施形態では、下側カバー34は下側バランスウェイト33aに固定されている。これに変えて、下側カバー34は、ロータ32に固定されていてもよい。
上記実施形態では、圧縮機10はスクロール型圧縮機である。これに代えて、圧縮機10は、ロータリー型圧縮機であってもよい。
(1)構成
図7及び図8は第2実施形態に係る圧縮機10における、下側バランスウェイト133a周辺の詳細構造を示す。
クランク軸135と下側カバー134の隙間の面積は、貫通穴132pの総断面積よりも小さい。これにより、冷媒の流量を下側カバー134の穴134hの大きさによって制限することができる。したがって、ロータ132の貫通穴132pの構造によらず、冷媒の流量を下側カバー134の形状によって制御できる。
(3−1)変形例2A
図9及び図10は第2実施形態の変形例2Aに係る構造を示す。本変形例では、下側バランスウェイト133aと仕切り133bとが構成する段差に多孔質材161が設けられている。多孔質材161は、仕切り133bの穴133pを覆い、ひいては貫通穴132pを覆う。さらに、仕切り壁133sには、油排出溝133eと油排出穴133fが設けられている。
第1実施形態の変形例を、本実施形態に適用してもよい。
(1)構成
図11及び図12は第3実施形態に係る圧縮機10における、下側バランスウェイト233a周辺の詳細構造を示す。本実施形態は、ロータ232の貫通穴232pが露出している点において第2実施形態と異なっている。下側カバー234の構造は、第2実施形態における下側カバー134の構造と同じである。
ロータ232の貫通穴232pは露出している。したがって、下側バランスウェイト233aを製造するのに必要な材料が少ない。
第1実施形態又は第2実施形態の変形例を、本実施形態に適用してもよい。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
30 :モータ
32、132、232 :ロータ
32p、132p、232p :貫通穴
33a、133a、233a :下側バランスウェイト
33b、133b :仕切り
33c :前端
33d :後端
33p、133p :穴
133s、233s :仕切り壁
34、134、234 :下側カバー
134h、234h :穴
34p :穴
35、135、235 :クランク軸
38 :上側バランスウェイト
39 :上側カバー
40 :圧縮機構
161 :多孔質材
E1 :第1端面
E2 :第2端面
L :冷凍機油
Q1 :前側領域
Q2 :後側領域
R :回転方向
T :軌跡空間
Claims (6)
- 第1端面(E1)及び第2端面(E2)を持つロータ(32;132;232)を有するモータ(30)と、
前記第1端面又は前記第2端面に設けられるバランスウェイト(33a;133a;233a)と、
前記第1端面又は前記第2端面に設けられる仕切り(33b;133b、133s;233s)と、
を備え、
前記ロータには前記第1端面から前記第2端面まで貫通する貫通穴(32p;132p;232p)が形成されており、
前記仕切りは、前記ロータの回転方向(R)における前記バランスウェイトの前縁(33c)の前側にある前側領域(Q1)、及び、前記ロータの前記回転方向における前記バランスウェイトの後縁(33d)より後ろ側にある後側領域(Q2)、の両方を前記貫通穴から仕切り、
前記ロータは第1円筒部と、前記第1円筒部よりも外周側に位置する第2円筒部を有し、
前記貫通穴は前記第1円筒部に設けられており、
前記仕切りは、前記第1端面又は前記第2端面において前記第1円筒部を覆い、
前記バランスウェイトは前記第2円筒部に設けられており、
前記仕切りの厚さは、前記バランスウェイトの厚さと同じである、
圧縮機(10)。 - 前記仕切りは、前記バランスウェイトと一体である、
請求項1に記載の圧縮機。 - 前記貫通穴は、前記仕切りに設けられた穴(33p;133p)に連通している、
請求項2に記載の圧縮機。 - 前記貫通穴を覆う多孔質材(161)、
をさらに備える、請求項1から3のいずれか1項に記載の圧縮機。 - 前記バランスウェイト又は前記ロータに固定され、前記バランスウェイトを覆い、円筒形状を有するカバー(34;134;234)、
をさらに備える、請求項1から4のいずれか1項に記載の圧縮機。 - ロータリー型、又はスクロール型圧縮機である、
請求項1から5のいずれか1項に記載の圧縮機。
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