JP6913502B2 - 電動圧縮機 - Google Patents
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Description
主軸受と副軸受で軸受外周側縁部から環状溝内周側縁部までの距離が異なる場合、主軸受と副軸受の一方の当該距離が長い箇所は、軸受の弾性を向上する効果が低下してしまう。
本発明の電動圧縮機は、圧縮室を形成するローラの上下に加わる圧力を同一または同一近くとする構成を比較的安価に実現する。
<<実施形態1>>
図1は、本発明に係る実施形態の縦形ロータリ圧縮機Cの縦断面図である。図1中の二点鎖線で囲った箇所が圧縮機構部Kの後記の図2から図7に示す箇所である。
実施形態のロータリ圧縮機Cは、電動要素Dと、クランク軸5により電動要素Dに連結された圧縮機構部Kとが、密閉容器1によって内包されている。圧縮機構部Kにより、容積を小さくすることでガス冷媒を圧縮する圧縮室が形成される。
筒体1Aは、鋼板で上下が開口した円筒形状をもつ。蓋体1Bは天板を形成する。底体1Cは底板を形成する。
筒体1Aに蓋体1Bと底体1Cとが嵌合され、その嵌合部が溶接されて内部が密閉される。
圧縮機構部Kは、吸込まれたガス冷媒を圧縮して目的圧の吐出圧まで高める。
クランク軸5は、主軸受嵌入部20と副軸受嵌入部21との間に、回転中心Oと異なる位置に重心が偏心した偏心部5Aが一体で形成されている。クランク軸5の偏心部5Aには、ローラ11が回転自在に嵌入される。ローラ11は、偏心部5Aの偏心回転により公転運動する。
シリンダ7の内部に配置されるローラ11の外周面11gに当接するように、ベーン13がシリンダ7に嵌合されている。ベーン13は、ばね13aによってローラ11の外周面11gに押圧されている。ローラ11の外周面11gとベーン13との間は、油膜によりシールされる。偏心部5Aの回転運動により、ガス冷媒を吸込む吸込み室と吸込んだガス冷媒を吐出圧まで高める圧縮室とがシリンダ7内のローラ11の外周面11gとベーン13とシリンダ7とで囲われた空間に形成される。
ロータリ圧縮機C(以下、圧縮機Cと称す)の運転時には冷媒が気液分離されるアキュムレータ2を通り、圧縮機構部Kに流入する(図1の矢印α1)。流入したガス冷媒は、圧縮機構部Kで圧縮された後、シリンダに設けられた吐出口を通って密閉容器1の内部に吐出される。その後、圧縮されたガス冷媒は、吐出パイプ17を通って密閉容器1の外部へ吐出される(図1の矢印α2)。こうして、密閉容器1内は、圧縮機構部Kから吐出されたガス冷媒の吐出圧力で満たされている。
図1、図2(a)に示すように、主軸受端面6Aおよび副軸受端面10Aには、それぞれ主軸受6および副軸受10の弾性を向上させる主軸受側環状溝6Bと副軸受側環状溝10Bが設けられている。
主軸受側環状溝6Bは、主軸受6に過大な圧力が印加された場合、その近傍が弾性変形して当該圧力を吸収する。同様に、副軸受側環状溝10Bは、副軸受10に過大な圧力が印加された場合、その近傍が弾性変形して当該圧力を吸収する。
図3は、比較例の縦形ロータリ圧縮機の圧縮機構部100Kの縦断面図である。
比較例の図3に示すように、主軸受中心(O)から主軸受側環状溝外周面取り外縁部6b1までの距離L1と、副軸受中心(O)から副軸受側環状溝外周面取り外縁部10b1までの距離L2とが異なったり(L1≠L2)、主軸受中心(O)から主軸受側環状溝内周面取り縁部6b2までの距離M1と、副軸受中心(O)から副軸受側環状溝内周面取り縁部10b2までの距離M2とが異なる場合、開口面積が等しくなくなる。
図4(a)は本発明に係る実施形態1における縦形ロータリ圧縮機Cの圧縮機構部Kの縦断面図であり、図4(b)は図4(a)のIII部拡大図である。
主軸受端面6Aと主軸受側環状溝6Bとの接触部および副軸受端面10Aと副軸受側環状溝10Bとの接触部にはそれぞれ角を取るために面取りが設けられている。
そこで、軸受(6、10)の弾性が向上する効果を損なわないように、主軸受側環状溝内周壁厚さT1および副軸受側環状溝内周壁厚さT2を増加させないこととする。
これにより、ローラ11の上下、すなわち上端面11uと下端面11sに加わる圧力を同等にまたは同等近くにできる。
従って、主軸受端面6Aとローラ11の上端面11uとの間の摺動部および副軸受端面10Aとローラ11の下端面11sとの間の摺動部における信頼性を向上することが可能である。
なお、面取り(6m、10m)の大きさで、距離L1と距離L2とを調整できるので加工性が良好である。
実施形態1の図4(a)、(b)では、主軸受側環状溝6Bおよび副軸受側環状溝10Bより軸受中心(O)側において、副軸受端面10Aではローラ11の端面(11s)が副軸受側環状溝10Bに接しておらず、主軸受端面6Aではローラ11の端面(11u)が主軸受側環状溝6Bに接していることによりローラ11の上・下端面11u、11sで圧力差が生じる。
実施形態2では、実施形態1と同様、主軸受側環状溝6Bと副軸受側環状溝10Bの何れか一方の環状溝外周面取り(6mまたは10m)を拡大することで、主軸受中心(O)から主軸受側環状溝6Bの外周面取り外縁部6b1までの距離L1と、副軸受中心(O)から副軸受側環状溝10Bの外周面取り外縁部10b1までの距離L2とを同一(L1=L2)または同一近くとする。
従って、ローラ11の上下端面(11u、11s)に働く摩擦力を低減でき、ローラ11が摩擦抵抗を受けることなくまたは摩擦抵抗を抑えて円滑に運動できる。
また、主軸受端面6Aと上端面11u間および副軸受端面10Aと下端面11sとの間に発生する摺動損失を低減し、圧縮機Cの圧縮効率を向上できる。
この場合も、距離M1と距離M2とを内周面取り6m1と内周面取り10m1とで調整できるので、加工性がよい。
図6は本発明に係る実施形態3の縦形ロータリ圧縮機Cの圧縮機構部3Kを示す縦断面図である。
実施形態3は、実施形態1の図4の主軸受側環状溝6Bおよび副軸受側環状溝10Bより軸受中心(O)側において、副軸受端面10Aではローラ11の下端面11sが副軸受側環状溝10Bに接しておらず、主軸受端面6Aではローラ11の上端面11uが主軸受側環状溝6Bに接していることによりローラ11の上・下端面11u、11sで圧力差が生じる課題に対し、実施形態2とは別の方策を提供する。
なお、実施形態3では環状の凹部6a1が形成されるので、主軸受中心(O)から主軸受側環状溝6Bの内周面取り内縁部6b2までの距離M1と、副軸受中心(O)から副軸受側環状溝10Bの内周面取り内縁部10b2までの距離M2とはローラ11の上下に加わる圧力には関係しない。
図7(a)は本発明の実施形態4の縦形ロータリ圧縮機Cの圧縮機構部4Kを示す縦断面図であり、図7(b)は図7(a)のV部拡大図である。
実施形態4は、実施形態1の図4の主軸受側環状溝6Bおよび副軸受側環状溝10Bより軸受中心(O)側において、副軸受端面10Aではローラ11の下端面11sが副軸受側環状溝10Bに接しておらず、主軸受端面6Aではローラ11の上端面11uが主軸受側環状溝6Bに接していることによりローラ11の上・下端面11u、11sで圧力差が生じる課題に対し、実施形態2、3とは別の方策を提供する。
従って、ローラ11が円滑に回転運動でき、主軸受端面6Aと上端面11uとの間の摺動部および副軸受端面10Aと下端面11との間の摺動部における信頼性を向上できる。
この場合も、ローラ11の上・下端面11u、11sの面取り11um、11smでM1 and M2<Rとすれば、加工性が良好である。
1.前記実施形態1、2、4では、環状溝外周面取り6m、10mやローラ11の上・下端面11u、11sの面取り11um、11smを拡大し、主軸受中心(O)からの距離L1、M1と副軸受中心(O)からの距離L2、M2をそれぞれ同一(L1=L2、M1=M2)または同一近くとしたり、面取り11um、11smを拡大する構成を説明した。ここで、角取りすれば、図8(a)、(b)、図9(a)、(b)に示すように、R状部6r1、10r1、6r2、10r2等としたり、図10(a)、(b)に示すように、R状部を組合わせた角取り6r3、10r3等としてもよい。つまり、面取り以外で角取りして、距離L1、M1と距離L2、M2を同一(L1=L2、M1=M2)または同一近くとしたり、面取り11um、11smを拡大してもよい。
3 固定子(電動機)
4 回転子(電動機)
5 クランク軸
5A 偏心部
6 主軸受(圧縮要素)
6A 主軸受端面(主軸受のローラに対向する端面)
6a1 凹部(ローラから離間する凹形状)
6B 主軸受側環状溝
6b1 主軸受の外周面取り外縁部(外周角取り外縁部)
6b2 内周面取り内縁部(主軸受側環状溝の内周角取り内縁部、内周壁)
7 シリンダ(圧縮要素)
10 副軸受(圧縮要素)
10A 副軸受端面(副軸受のローラに対向する端面)
10B 副軸受側環状溝
10b1 副軸受の外周面取り外縁部(外周角取り外縁部)
10b2 内周面取り内縁部(副軸受側環状溝の内周角取り内縁部、内周壁)
11 ローラ(圧縮要素)
11a、11b 内周側外縁部(ローラの端面内周側外縁部)
D 電動要素(電動機)
M1 主軸受中心から主軸受側環状溝の内周面取り内縁部までの距離(クランク軸の中心から主軸受側環状溝の内周角取り内縁部までの距離)
M2 副軸受中心から副軸受側環状溝の内周面取り内縁部までの距離(クランク軸の中心から副軸受側環状溝の内周角取り内縁部までの距離)
L1 軸心から主軸受端面環状溝の外周側縁部の外周面取り外縁部6b1までの距離(クランク軸の中心から主軸受側環状溝の外周角取り外縁部までの距離)
L2 副軸受中心から副軸受側環状溝外周面取り縁部までの距離(クランク軸の中心から前記副軸受側環状溝の外周角取り外縁部までの距離)
O 軸心(クランク軸の回転中心)
W1 主軸受側環状溝幅(主軸受側環状溝の幅)
W2 副軸受側環状溝幅(副軸受側環状溝の幅)
Claims (1)
- 冷凍機油が封入されている密閉容器内に、電動機と、前記電動機で駆動され偏心部を有するクランク軸と、前記偏心部の偏心回転により公転運動するローラをシリンダ内に有し、冷媒を圧縮室で圧縮する圧縮要素と、
前記電動機側の前記圧縮要素の壁面を形成して前記クランク軸を軸支する主軸受と、
前記電動機とは反対側の前記圧縮要素の壁面を形成して前記クランク軸を軸支する副軸受とを備え、
前記主軸受の前記圧縮室側の端面および副軸受の前記圧縮室側の端面にはそれぞれ主軸受側環状溝および副軸受側環状溝が形成され、
前記クランク軸の回転中心から前記主軸受側環状溝の外周角取り外縁部までの距離と前記クランク軸の回転中心から前記副軸受側環状溝の外周角取り外縁部までの距離とが同一または同一近くであり、
前記ローラに接する前記主軸受側環状溝および前記副軸受側環状溝のうち、内周壁がクランク軸の回転中心からより遠い一方の内周壁の位置よりも前記ローラの端面の内周側外縁部が外方に配置されている
ことを特徴とする電動圧縮機。
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