JPH01177473A - 密閉形電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、密閉形電動圧縮機に係り、特に、例えば冷蔵
庫の機械室を小さくして庫内容積効率を向上させるのに
好適な、低振動、低騒音の密閉形電動圧縮機に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来の装置は、例えば特開昭５５−１６４７８９号公報
に記載されているように、鉄心にアルミダイキャスト法
で二次巻線を構成したロータを使用し、アキシャルエア
ギャップタイプのステータを中央にして一側にロータ、
他側に圧縮機構部分を配設し、ステータからサスペンシ
ョンスプリングを下方に伸長して密閉容器に支持する構
造となっていた。

［発明が解決しようとする問題点コ 上記従来技術を第５図を参照して説明する。

第５図は、特開昭５５−１６４７８９号公報記載の従来
の密閉形電動圧縮機の縦断面図である。

第５図に示す密閉形電動圧縮機は、鉄心にアルミダイキ
ャスト法で二次巻線を構成したロータ３０とプラスチッ
クにてモールドされたステータ３１とからなるアキシャ
ルエアギャップタイプの電動機部３′を、圧縮機構部２
′にステータ３１を中央にして一側にロータ３０を、他
側に圧縮機構部２′を配設しているものであり、上記従
来技術のステータ３１とロータ３０との組合せでは、ス
テータ。

ロータ間に磁気吸引力が働いて摩擦損失が増大し、効率
が悪くなるという点について配慮されていなかった。

また、従来技術の密閉形電動圧縮機では、ステータ３１
のプラスチックモールド部より下方にサスペンションス
プリング３２を伸長し、これによって振動を低減する手
段をとっているが、この手段では、１台につき３個以上
のスプリングが必要であり組立が煩雑であるという問題
があるほか、ロータ３０と密閉容器１′の頂部内面との
間に相当な距離の空間があるため、密閉形電動圧縮機全
体の高さが高くなっているという問題があった。

さらに従来技術の構造では、吐出消音室について配慮さ
れておらず、吐出消音室を省略しているため騒音が高い
という問題があった。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたもので、小形で組立性が良く、特に低振動、低騒音
の密閉形電動圧縮機を提供することを、その目的とする
ものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る密閉形電動圧
縮機の構成は、密閉容器内に電動機部とこの電動機部に
よって駆動される圧縮機構部とを収納してなる密閉形電
動圧縮機において、上記密閉容器の少なくとも上チャン
バ頂部内面を平坦に形成し、この上チャンバ頂部内面の
平坦面に、当該平坦面に平行な平面にて巻線された複数
のコイルを有する扁平形状のステータを締結し、このス
テータに対向して小間隙を保ち、銅の中に鉄線を前記平
坦面と直角方向に分散具備してなる扇子円筒形状の磁気
異方性ロータを、そのロータ中心部を上記圧縮機構部の
駆動軸に嵌着するように配設し、さらにこの磁気異方性
ロータに対向して小間隙を保ち、その外周を密閉容器の
内周に固着しうるようにほぼカップ状に形成した鋼板製
の支持板を、上記圧縮機構部の頂部の平坦面に固定して
、当該支持板を密閉容器内周に固着したものである。

なお、より詳しくは、圧縮機構部の下軸受に圧縮ガスの
吐出部を設け、この吐出部の周囲を下軸受外壁と下軸受
押え板とによって密閉容器の内部空間領域と隔離した第
１の吐出消音室を形成するとともに、圧縮機構部の上軸
受における、圧縮作動部と反対側の外周部上面に環状の
縁部を設け、この環状の縁部と当該上軸受の軸受ハブ部
とを同じ高さの平坦面に形成し、この平坦面に支持板を
当接締結することによってほぼドーナス状の空間領域と
なる第２の吐出消音室を形成し、前記第１の吐出消音室
と前記第２の吐出消音室とを連通ずる吐出路を設けたも
のである。

［作用］ 磁気異方性ロータに小間隙を保って対向している鋼板製
の支持板は、界磁継鉄として作用するため、磁気吸引力
はステータと支持板との間に働く。

ステータと支持板とはどちらも密閉容器に固定されてい
るため、磁気吸引力はロータ等の回転部品に働くことが
ない。したがって、本発明の電動機部の構成においては
、磁気吸引力による摩擦損失の発生は無く、高効率な圧
縮機を得ることができる。

また、磁気異方性ロータの外径は圧縮機構部の外径より
大きくなっているため、回転軸に対する慣性二次モーメ
ントが極めて大きく、回転軸の角速度変動率を小さくす
ることができるので、従来技術のごときサスペンション
スプリングが無くても電動圧縮機の振動を小さく保つこ
とができる−このため、従来技術の電動圧縮機にあった
サスペンションスプリングが不要となるので組立が容易
であり、かつ、従来技術のごときロータと密閉容器の頂
部内面との間の空間が不要となるため、密閉形電動圧縮
機全体の高さを低く形成できる。

さらに、下軸受外壁と下軸受押え板とによって囲まれた
第１の吐出消音室のほかに、上軸受と支持板とによって
囲まれた第２の吐出消音室を有するよう構成されている
ため、消音効果が大きく、低騒音の密閉形電動圧縮機を
提供できる。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図を参照し
て説明する。

第１図は１本発明の一実施例に係る密閉形電動圧縮機の
縦断面図、第２図は、第１図の密閉形電動圧縮機の平面
図、第３図は、その磁気異方性ロータの構成を示す分割
斜視図である。

図に示す密閉容器１は、鋼板を加工形成した上チャンバ
ｌａ、および下チャンバ１ｂからなっている。この密閉
容器１内には、圧縮機構部２（本例ではロータリ形圧縮
機）と電動機部３とが収納されている。圧縮機構部２は
、上軸受４、下軸受５、シリンダ６、ローラ７、駆動軸
に係るクランク軸８、ベーン９．下軸受押え板１０等か
ら構成され、ボルト１１によって相互に締結されている
。

密閉容器１の上チャンバ１ａの頂部内面は平坦に形成さ
れ、この頂部内面に複数本のスタッドボルト１５が溶接
されている。この上チャンバ１ａの頂部内面の平坦部に
、ステータ１６が、そのボルト穴（図示せず）をスタッ
ドボルト１５に挿入するようにして取り付けられ、スタ
ッドボルト１５の頭をプレスで加圧し潰すことにより、
前記上チャンバ１ａとステータ１６とが締結されている
。

ステータ１６は、いわゆる「アキシャルエアギャップタ
イプ」の扁平形状のステータであり、コイル１６ａを前
記上チャンバ１ａの頂部内面の平坦面と平行な平面で巻
線されているものである。

このステータ１６に対向して小間隙を保つ位置に、磁気
異方性ロータ１７が、その中心部を前記圧縮機構部２の
クランク軸８に圧入固定（嵌着）されるように配設され
ている。

磁気異方性ロータ１７は、第３図に示すように銅２７の
中に多数の鉄線２８を、前記上チャンバ１ａの頂部内面
の平坦面に直角な方向に並ぶように分散して配置しであ
るもので、磁気は鉄線２８の伸長している方向にのみ良
く流れ、それと直角方向には流れないような、いわゆる
磁気異方性の性質を持ち、一方、電流は銅２７の中を自
由に流れるように構成されている。最外径部にはリング
状のウェイト２９が取付けられており、この磁気異方性
ロータ１７の回転軸に対する慣性二次モーメントを大き
くするのに役立っているにの磁気異方性ロータ１７の下
側に、このロータに対向して小間隙を保つ位置に、鋼板
製の支持Ｆｉ１８が設けられている。支持板１８は、そ
の外径を、密閉容器１の下チャンバ１ｂの内周径とほぼ
同じ寸法になるように、はぼカップ状に絞り成形され、
かつ、その成形したカップ状の縁面１８ａが、前記下チ
ャンバ１ｂの開口部の方向を向くように形成されている
。

圧縮機構部２の上軸受４における。圧縮作動部に係るシ
リンダ６の取付面と反対側の面の外周部上面にはリング
状の縁部４ａが設けられ、軸受部４ｂの外周の肩の部分
すなわち軸受ハブ部４ｃの上側に、前記リング状の縁部
４ａと同じ高さの平坦面を形成し、前記支持板１８の下
面を当接するようにして支持板１８が上軸受４に組み合
わされ、ボルト１９により締結されている。

支持′Ｆｉ１８のカップ状の絞り深さと、密閉容器１の
上チャンバ１ａの絞り深さとは、次の関係が成り立つよ
うに形成されている。

（支持板１８の絞り深さ）＋（上チャンバ１ａの絞り深
さ）＝（ステータ］−５の厚さ）＋（磁気異方性ロータ
１７の厚さ）＋（ロータの上側間隙）＋（ロータの下側
間隙） 密閉容器１の上チャンバ１ａは、その端面が、支持板１
８の縁面１８ａに当接するようにして下チャンバ１ｂに
圧入され、溶接固定されている。

密閉容器１の下チャンバ１ｂは、第１図に示すように、
その上部の内径を支持板１８の外径とほぼ同じ寸法に形
成され、支持板１８は下チャンバ１ｂの内径に圧入後、
タックウェルドにより溶接固定されている。

圧縮機構部２の下軸受５には、圧縮ガスの吐出部に係る
吐出孔（図示せず）と吐出弁１２とが設けられ、吐出弁
１２の周囲を下軸受外壁５ａと下軸受押え板１ｏとによ
って取り囲むことにより密閉容器１の内部空間領域と隔
離した第１の吐出消音室１３が形成されてし°る。

下軸受５、シリンダ６、上軸受４には第１の吐出消音室
１３から貫通する吐出連通孔１４が穿孔され、上軸受４
の上部空間とつながっている。

一方、前述のように上軸受４と支持板１８とにより囲ま
れるほぼドーナツ状の空間領域は、下軸受５に形成され
ている第１の吐出消音室１３と吐出連通孔１４により連
通ずることによって、第２の吐出消音室２４が形成され
る。

密閉容器１の下チャンバ１ｂにおける、シリンダ６およ
び下軸受５収納部の外径は、第１図に示すように、支持
板１８の周囲の外径よりも小さく形成され、この下チャ
ンバ１ｂの小さく形成された外径部に、第２図に示すよ
うに、取付足１９が複数個（図では４個）溶接されてい
る。取付足１９には、防振ゴム取付穴１９ａが穿孔され
ている。

すなわち、下チャンバ１ｂの外径を小さく形成した部分
に取付足１９を設けることにより、取付足の最大寸法（
ｘＸｙ）を小さくすることができ。

密閉形電動圧縮機を取り付ける、例えば冷蔵庫の機械室
を小さく形成することに役立っている。

また、前記下チャンバ１ｂの小さく形成された外径に、
冷凍サイクルの吸込パイプ（図示せず）と接続する吸込
接続管２ｏが溶接され、この吸込接続管２０からは、密
閉容器１の内部に伸びる吸込管２１が下軸受５の吸込穴
（図示せず）と接続するように設けられている。

下チャンバ１ｂの、圧縮機構部２の下部収納部に当る下
軸受５の周囲の外径が小さく形成されているため、密閉
容器１内に封入されている冷凍機油２２を接触する吸込
管２１の長さは極めて少なくてすみ、高温の冷凍機油に
よる吸込ガスの過熱が少なくなるという効果がある。

前記支持板１８のカップ状のしぼりの底部コーナ一部に
は複数個の開口に係る流通穴１８ｂが設けられており、
この流通穴１８ｂの近傍の密閉容器１の下チャンバ１ｂ
には吐出接続管２３が溶接されている。

前記支持板１８の流通穴１８ｂは、吐出ガスの流通のほ
かに電動機部３に供給された冷凍機油の排出、ならびに
磁気異方性ロータ１７と支持板１８の空隙調整のための
ギャップゲージの挿入のために使われる。

密閉容器１の上チャンバ１ａには密閉ターミナル２５が
、ステータ１６の鉄心の内側の空間の−１−部にあたる
上チャンバ頂部に設にされている。この密閉ターミナル
２５の端子には、前記ステータ１６の内側のコイルエン
ドからリード線２６が引き出されて接続されている。

次に、電動機部３の電流と磁気の流れについて第４図を
参照して説明する。

第４図は、第１図の密閉形電動圧縮機の電流と磁気の流
れを示す説明図で、（ａ）図は、交流電流の印加状況を
示す説明図、（ｂ）図は、ステータにおけるコイルの電
流の方向を示す説明図、（Ｃ）図は、コイル中の電流の
方向とステータおよびロータ中の磁気の方向を示す説明
図であり、それぞれ左側の図がプラス、右側の図がマイ
ナスの場合を示している。

第４図（ａ）に示すように、交流電流が印加されると、
極性がプラス（＋）の場合とマイナス（−）の場合が交
互に存在する。

第４図（ｂ）は、このときのステータ１６のコイル１６
ａ中の電流の方向を実線矢印によって示している。

第４図（ｃ）は、このときのコイル１６ａ中の電流の方
向と、ステータ１６および磁気異方性ロータ１７ならび
に支持板１８中の磁気の方向を示すものである。第４図
（Ｑ）において、０は、紙面から手前に向う電流の流れ
、＠は、紙面から奥に向う電流の流れ、太い破線矢印は
磁気の流れを示している。

ステータ１６のコイル１６ａ中を流れる電流の方向に応
じて、図に示すごとく磁気が流れ、鋼板製の支持板１８
を界磁継鉄として、ステータ１６の鉄心と磁気異方性ロ
ータ１７とを流れる循環した磁路が形成される。電流が
、極が変って逆方向に流れると、磁気の方向も逆となる
。

本実施例によれば、磁気異方性ロータ１７に小間隙を保
って対向している鋼板製の支持板は、界磁継鉄として作
用するので磁気吸引力はステータ１６と支持板１８との
間に働く。ステータ１６と支持板１８とはどちらも密閉
容器１に固定されているため、磁気吸引力はロータ等の
回転部分に働くことがない。したがって、本実施例の電
動機部３の構成によれば、磁気吸引力による摩擦損失の
発生は無く、高効率な電動圧縮機を得ることができる。

また、磁気異方性ロータ１７の外径は、圧縮機構部２の
外径より大きくなっているため、回転軸に対する慣性二
次モーメントが極めて大きく、回転軸の角速度変動率を
小さくでき、圧縮機の振動を小さく保つことができる。

さらに、第１の吐出消音室１３、および吐出連通孔１４
によって連通ずる第２の吐出消音室２４を形成したので
、消音効果が大きく、低騒音の密閉形電動圧縮機を提供
できる。

このように１本実施例の密閉形電動圧縮機は、組立性が
良く、シかも小形、高効率で、低振動。

低騒音であるなど実用的効果が大きい。

例えば、ロータリ圧縮機の場合、最大で圧縮機体積を２
０〜３０％低減でき、振動を３０〜５０％減少できる。

これにより、このような密閉形電動圧縮機を装備する冷
蔵庫の機械室を縮小することができ、冷蔵庫の内容積効
率を増大することができるようになるので１本実施例の
効果は極めて大きいものである。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、小形で組立性が良
く、特に低振動、低騒音の密閉形電動圧縮機を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る密閉形電動圧縮機の
縦断面図、第２図は、第１図の密閉形電動圧縮機の平面
図、第３図は、その磁気異方性ロータの構成を示す分割
斜視図、第４図は、第１図の密閉形電動圧縮機の電流と
磁気の流れを示す説明図、第５図は、従来の密閉形電動
圧縮機の縦断面図である。 １・・・密閉容器、１ａ・・・上チャンバ、１ｂ・・・
下チャンバ、２・・・圧縮機構部、３・・・電動機部、
４・・・上軸受、５・・・下軸受、８・・・クランク軸
、１ｏ・・・下軸受押え板、１２・・・吐出弁、１３・
・・第１の吐出消音室、１４・・・吐出連通孔、１６・
・・ステータ、１６ａ・・・コイル、１７・・・磁気異
方性ロータ、１８・・・支持板、１８ｂ・・・流通穴、
１９・・・取付足、２０・・・吸込接続管、２３・・・
吐出接続管、２４・・・第２の吐出消音室、２７・・・
銅、２８・・・鉄線。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．　密閉容器内に電動機部とこの電動機部によって駆
   動される圧縮機構部とを収納してなる密閉形電動圧縮機
   において、上記密閉容器の少なくとも上チャンバ頂部内
   面を平坦に形成し、この上チャンバ頂部内面の平坦面に
   、当該平坦面に平行な平面にて巻線された複数のコイル
   を有する扁平形状のステータを締結し、このステータに
   対向して小間隙を保ち、銅の中に鉄線を前記平坦面と直
   角方向に分散具備してなる扁平円筒形状の磁気異方性ロ
   ータを、そのロータ中心部を上記圧縮機構部の駆動軸に
   嵌着するように配設し、さらにこの磁気異方性ロータに
   対向して小間隙を保ち、その外周を密閉容器の内周に固
   着しうるようにほぼカップ状に形成した鋼板製の支持板
   を、上記圧縮機構部の頂部の平坦面に固定して、当該支
   持板を密閉容器内周に固着したことを特徴とする密閉形
   電動圧縮機。
2. ２．　特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、圧縮
   機構部の下軸受に圧縮ガスの吐出部を設け、この吐出部
   の周囲を下軸受外壁と下軸受押え板とによって密閉容器
   の内部空間領域と隔離した第１の吐出消音室を形成する
   とともに、圧縮機構部の上軸受における、圧縮作動部と
   反対側の外周部上面に環状の縁部を設け、この環状の縁
   部と当該上軸受の軸受ハブ部とを同じ高さの平坦面に形
   成し、この平坦面に支持板を当接締結することによって
   ほぼドーナツ状の空間領域となる第２の吐出消音室を形
   成し、前記第１の吐出消音室と前記第２の吐出消音室と
   を連通する吐出路を設けたことを特徴とする密閉形電動
   圧縮機。
3. ３．　特許請求の範囲第１項および第２項記載のものの
   いずれかにおいて、密閉容器は、その下チャンバの、圧
   縮機構部の下部収納部にあたる部分の外径を、支持板の
   外径より小さく形成し、この小さく形成された下チャン
   バの外周部に、複数の取付足と、冷凍サイクルの配管系
   に接続すべき吸込管とを位置せしめたことを特徴とする
   密閉形電動圧縮機。
4. ４．　特許請求の範囲第１項および第２項記載のものの
   いずれかにおいて、支持板は、そのほぼカップ状に形成
   した底隅部に、吐出管に近接して開口を設けたことを特
   徴とする密閉形電動圧縮機。