JP6808044B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents
スクロール圧縮機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6808044B2 JP6808044B2 JP2019532302A JP2019532302A JP6808044B2 JP 6808044 B2 JP6808044 B2 JP 6808044B2 JP 2019532302 A JP2019532302 A JP 2019532302A JP 2019532302 A JP2019532302 A JP 2019532302A JP 6808044 B2 JP6808044 B2 JP 6808044B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- centrifugal force
- scroll
- spindle
- rotor
- weight adjusting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 23
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 13
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 13
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 21
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 21
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 18
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 17
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 12
- 239000010721 machine oil Substances 0.000 description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 8
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 7
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Description
揺動スクロールは、固定スクロールとともに圧縮部を構成するものであり、固定スクロールの中心に対して偏心した回転軸を有する。
ステータは、電動機構部を構成するものであり、シェルに固定される。
ロータは、ステータとともに電動機構部を構成するものであり、ステータの中心に挿入される。
主軸は、ロータに固定され、電動機構部により回転駆動される。
偏心軸部は、スライダが主軸に対して偏心するように主軸の上部に設置されたスライダ装着軸である。
圧縮部は、固定スクロール及び揺動スクロールを含み、冷媒ガスを圧縮する。
電動機構部は、モータとして機能するものであり、ステータ及びロータを含み、主軸を介して揺動スクロールを駆動する。
シェルは、圧縮部及び電動機構部を収容するものであり、密閉容器となっている。
吐出管は、シェルの高圧部分に連接され、圧縮部で圧縮された冷媒ガスをシェルの外部に吐出する。
フレームは、揺動スクロール及び主軸を支承し、固定スクロールに対してボルト等でシェルに固定される。
サブフレームは、シェルに固定され、主軸を回転自在に支えるものである。
容積形油ポンプは、シェルの底部に溜まった冷凍機油をスライダまで吸い上げるものである。なお、容積形油ポンプにより吸い上げられた冷凍機油は、主軸内の給油通路を通ってスライダに導かれる。
また、特許文献2には、ロータの下面に取り付けられたバランサの外周にバランサカバーを設け、油上がりを防止するようにした圧縮機が記載されている。
さらに、特許文献3には、2つのバランサに加え、スライダの主軸偏心方向と反対側にスライダバランサを設けたスクロール圧縮機が記載されている。特許文献3に記載のスクロール圧縮機は、圧縮部の増速による主軸の偏心部に発生する遠心力の増加に伴い、偏心部に発生する遠心力を相殺させることを可能にしている。
しかしながら、バランサを備えた圧縮機には、作業工程の増加、部品点数の増加による費用の増大、及び、部品点数の増加による省資源化の阻害という課題があった。
しかしながら、特許文献4に記載の圧縮機では、磁石の配置によって、揺動スクロール等で発生する遠心力を相殺させるようにしているが、磁石が設けられていない部分が存在し、磁石の大きさに対してモータの効率がよいとは言えなかった。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機100の内部構成の一例を概略に示す概略構成図である。図1に基づいて、スクロール圧縮機100の構成及び動作について説明する。このスクロール圧縮機100は、冷凍サイクルの構成要素の一つとして使用されるものである。冷凍サイクルを備えた装置としては、冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、又は、給湯器等の各種冷凍サイクル装置が考えられる。なお、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
スクロール圧縮機100は、冷凍サイクルを循環する冷媒を吸入し、圧縮して高温高圧の状態として吐出させるものである。このスクロール圧縮機100は、固定スクロール9及び揺動スクロール10等からなる圧縮部50と、ステータ2及びロータ3等からなる電動機構部60と、を有している。圧縮部50及び電動機構部60は、シェルである容器1内に収納されている。図1に示すように、スクロール圧縮機100が設置された状態において、圧縮部50が容器1の上側に、電動機構部60が容器1の下側に、それぞれ配置されている。
電動機構部60に電圧が印加されると、ステータ2に電流が流れ、磁界が発生する。この磁界は、ロータ3を回転させるように働く。ロータ3が回転すると、それに伴い主軸4が回転駆動される。主軸4が回転駆動されると、偏心軸部4aを介してスライダ16も揺動軸受13内で回転する。それに伴い、オルダムリング15により自転を抑制された揺動スクロール10が揺動運動を行う。揺動スクロール10が揺動運転を行うと、公知の圧縮原理により冷媒を圧縮することになる。
ステータ2への通電を止めると、スクロール圧縮機100が運転を停止する。
図2は、スクロール圧縮機100の主軸4、ロータ3及びサブフレーム20を抜き出して拡大して示す構成図である。図3は、スクロール圧縮機100のロータ3を構成している電磁鋼板38の平面図である。図2及び図3に基づいて、スクロール圧縮機100の主軸4及びロータ3について詳細に説明する。
なお、第1重量調整部34及び第2重量調整部35は、電磁鋼板38とは異なる比重となるように形成されていればよい。第1重量調整部34及び第2重量調整部35は、電磁鋼板38よりも比重の低い素材で形成されてもよいし、空隙で形成されてもよい。
スライダバランサ37は、焼嵌め又は圧入により偏心軸部4aに固定される。
ロータ3は、焼嵌め又は圧入により主軸4に固定される。
図2に示すように、スクロール圧縮機100の動作中、主軸4には、遠心力Fc、遠心力Fb、遠心力F3、及び、遠心力F4が作用する。遠心力Fc及び遠心力Fbは、揺動スクロール10の揺動運動によって発生するものである。遠心力F3は、揺動スクロール10の揺動運動時に第1重量調整部34の質量アンバランスによって発生するものである。遠心力F4は、揺動スクロール10の揺動運動時に第2重量調整部35の質量アンバランスによって発生するものである。
F=mrω2で表すことができる。
mは各部の重量[kg]、rは主軸4の中心からの各部の重心位置までの距離[m]、ωは角速度[rad/s]である。
なお、質量アンバランス量は、各部の重量及び各部の重心位置で決まる。
スクロール圧縮機100は、ロータ3の内部に第1重量調整部34及び第2重量調整部35を挿入し、第1重量調整部34による質量アンバランスで遠心力F3を発生させ、第2重量調整部35による質量アンバランスで遠心力F4を発生させる構造を備えている。そのため、スクロール圧縮機100によれば、バランサを備えていなくても、従来のバランサを備えたスクロール圧縮機と同様の機能及び同様の効果を得ることができる。
図4は、本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機の主軸4、ロータ3及びサブフレーム20を抜き出して拡大して示す構成図である。図5は、本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機のロータ3を構成している電磁鋼板38の平面図である。図4及び図5に基づいて、本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機の主軸4及びロータ3について詳細に説明する。図5では、打ち抜き部39に重量調整部36が挿入され、磁石挿入部47に磁石40が挿入されている状態を図示している。
なお、実施の形態2では実施の形態1との相違点を中心に説明し、実施の形態1と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
また、電磁鋼板38の主軸挿入部42についても、図4及び図5に示すようにロータ取付部41と同じだけ主軸4の中心軸43から偏心させている。
さらに、ロータ3の内部には、遠心力Fcに対して遠心力方向に、主軸4よりも比重の高い素材で構成されている重量調整部36を挿入している。
重量調整部36は、実施の形態1で説明した第2重量調整部35に相当する。
図4及び図5に示すように、実施の形態2に係るスクロール圧縮機は、ロータ取付部41及び主軸挿入部42を、主軸4の中心軸43から偏心させている。こうしたことにより、実施の形態2に係るスクロール圧縮機においては、ロータ3が主軸4の中心軸43を中心に回転する際に、電磁鋼板38との比重差により偏心軸部4aに生じる遠心力Fcの反遠心力方向に質量アンバランスによる遠心力F5が生じる。
遠心力F5は、揺動スクロール10の揺動運動時にロータ取付部41の質量アンバランスによって発生するものである。
実施の形態1においては、遠心力Fcを相殺するために、ロータ3の内部に第1重量調整部34及び第2重量調整部35を用意する必要があった。それに対し、実施の形態2に係るスクロール圧縮機では、ロータ取付部41の質量アンバランスによる遠心力F5によって、第1重量調整部34で発生させていた遠心力F3を代用することができる。そのため、実施の形態2に係るスクロール圧縮機によれば、第1重量調整部34が不要となり、ロータ3の内部に重量調整部36を1つ挿入すればよいことになる。
図6は、本発明の実施の形態3に係るスクロール圧縮機のロータ3を構成している電磁鋼板38の平面図である。図6に基づいて、本発明の実施の形態3に係るスクロール圧縮機の主軸4及びロータ3について詳細に説明する。図6では、打ち抜き部39に第2重量調整部35が挿入され、磁石挿入部47に磁石40が挿入されている状態を図示している。
なお、実施の形態3では実施の形態1及び実施の形態2との相違点を中心に説明し、実施の形態1及び実施の形態2と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
ロータ3の内部では、磁石40によって磁界が形成されており、磁石40からはN極から出てS極に戻る磁力線が生じている。磁石40のS極に戻る磁力線の量が変化するとスクロール圧縮機の性能が低下する等の影響を与えることになる。
それに対し、ロータ3の内部に磁性体の第1重量調整部34及び第2重量調整部35を挿入する場合、磁力線は第1重量調整部34及び第2重量調整部35を通過することが可能になる。そのため、実施の形態3に係るスクロール圧縮機によれば、磁石40の位置を考慮せずに、打ち抜き部39の形成位置を決めることができる。
Claims (6)
- 容器と、
前記容器内に設けられた固定スクロールと、
前記容器内に設けられ、前記固定スクロールと組み合わされる揺動スクロールと、
前記容器内に設けられ、前記揺動スクロールを揺動運動させる主軸と、
前記容器内に設けられ、前記主軸を回転させるロータと、
前記容器内に設けられ、前記ロータを回転させるステータと、
前記揺動スクロールに設けられ、前記主軸の偏心軸部が挿入される揺動軸受と、
前記揺動軸受に嵌合され、前記揺動スクロールを支承するスライダと、
前記偏心軸部に設けられ、前記偏心軸部の偏心方向と逆方向に遠心力を発生させるスライダバランサと、を備え、
前記ロータの内部に、前記偏心軸部に発生する遠心力を相殺する重量調整部が設けられ、
前記重量調整部は、
前記偏心軸部の遠心力と同じ方向に遠心力が作用する位置に設けられ、
前記主軸のロータ取付部及び前記ロータの主軸挿入部を、前記主軸の中心軸に対して偏心させて、前記偏心軸部に発生する遠心力を相殺する
スクロール圧縮機。 - 前記重量調整部は、
前記ロータを構成している電磁鋼板よりも比重の高い素材で構成されている
請求項1に記載のスクロール圧縮機。 - 前記ロータ取付部を、前記偏心軸部の遠心力と反対方向に偏心させた
請求項1又は2に記載のスクロール圧縮機。 - 前記主軸は、
前記ロータを構成している電磁鋼板の比重よりも高い比重の素材で形成されている
請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。 - 前記重量調整部は、
前記主軸の比重よりも高い素材で形成されている
請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。 - 前記重量調整部は磁性体で構成されている
請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2017/027302 WO2019021432A1 (ja) | 2017-07-27 | 2017-07-27 | スクロール圧縮機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2019021432A1 JPWO2019021432A1 (ja) | 2020-05-28 |
JP6808044B2 true JP6808044B2 (ja) | 2021-01-06 |
Family
ID=65040988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019532302A Expired - Fee Related JP6808044B2 (ja) | 2017-07-27 | 2017-07-27 | スクロール圧縮機 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6808044B2 (ja) |
CN (1) | CN211230820U (ja) |
WO (1) | WO2019021432A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021203636A1 (zh) * | 2020-04-07 | 2021-10-14 | 艾默生环境优化技术(苏州)有限公司 | 涡旋压缩机 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3326257B2 (ja) * | 1993-11-29 | 2002-09-17 | 三洋電機株式会社 | 回転式圧縮機 |
JPH1189138A (ja) * | 1997-09-11 | 1999-03-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 磁石モータ |
JP2008178233A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Daikin Ind Ltd | モータおよび圧縮機 |
CN203146326U (zh) * | 2012-04-11 | 2013-08-21 | 艾默生环境优化技术(苏州)有限公司 | 涡旋压缩机 |
JP6628957B2 (ja) * | 2014-02-28 | 2020-01-15 | 三菱重工業株式会社 | スクロール圧縮機 |
-
2017
- 2017-07-27 CN CN201790001721.1U patent/CN211230820U/zh not_active Expired - Fee Related
- 2017-07-27 WO PCT/JP2017/027302 patent/WO2019021432A1/ja active Application Filing
- 2017-07-27 JP JP2019532302A patent/JP6808044B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN211230820U (zh) | 2020-08-11 |
JPWO2019021432A1 (ja) | 2020-05-28 |
WO2019021432A1 (ja) | 2019-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5114709B2 (ja) | 密閉スクロール圧縮機およびその組立方法 | |
JP2015165105A (ja) | スクロール圧縮機 | |
JP6808044B2 (ja) | スクロール圧縮機 | |
JPWO2019026272A1 (ja) | スクロール圧縮機 | |
JP2011099377A (ja) | 冷媒圧縮機 | |
CN107949701B (zh) | 压缩机 | |
JP2010144528A (ja) | 圧縮機 | |
JP6745913B2 (ja) | 圧縮機 | |
EP1055820A1 (en) | Scroll machine lubrication system | |
JP6033467B2 (ja) | スクロール圧縮機 | |
CN106605068A (zh) | 压缩机 | |
WO2015177851A1 (ja) | スクロール圧縮機 | |
JP6738174B2 (ja) | 冷媒圧縮機 | |
JP6192801B2 (ja) | 圧縮機 | |
JP5836845B2 (ja) | スクロール圧縮機 | |
WO2015049745A1 (ja) | スクロール圧縮機 | |
JP6320575B2 (ja) | 電動圧縮機 | |
JP5559839B2 (ja) | 密閉スクロール圧縮機 | |
EP3217014B1 (en) | Compressor | |
JP2865759B2 (ja) | スクロール圧縮機 | |
JP5295088B2 (ja) | 圧縮機 | |
WO2019097708A1 (ja) | スクロール圧縮機 | |
JP2004270495A (ja) | スクロール圧縮機 | |
JP2017101634A (ja) | スクロール圧縮機 | |
JP2012102649A (ja) | 圧縮機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191002 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191002 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200804 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200928 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201110 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201208 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6808044 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |