JPWO2016006229A1 - Hermetic compressor and refrigeration apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
密閉型圧縮機であって、密閉容器(102)内に、電動要素(104)と、電動要素(104)によって駆動される圧縮要素(106)とを収容する。圧縮要素(106)は、主軸(136)と偏心軸(134)とから構成されるシャフト(126)と、シャフト(126)の主軸(136)を軸支する軸受(144)とシリンダ(142)とを有するシリンダブロック(128)と、を備える。また、シリンダ内で往復運動するピストン(130)と、偏心軸(134)とピストン(130)とを連結する連結部(132)と、を備える。また、電動要素(104)は、固定子(150)と、固定子(150)の外周を囲むように、および、固定子(150)と同軸に配置された回転子(152)と、を備えたアウターロータ型モータである。また、固定子(150)が軸受(144)の外周面(162)へ接着剤(163)で固定されている。It is a hermetic compressor, and an electric element (104) and a compression element (106) driven by the electric element (104) are accommodated in an airtight container (102). The compression element (106) includes a shaft (126) composed of a main shaft (136) and an eccentric shaft (134), a bearing (144) that supports the main shaft (136) of the shaft (126), and a cylinder (142). A cylinder block (128). Moreover, the piston (130) which reciprocates within a cylinder and the connection part (132) which connects an eccentric shaft (134) and a piston (130) are provided. The electric element (104) includes a stator (150), and a rotor (152) arranged so as to surround the outer periphery of the stator (150) and coaxially with the stator (150). An outer rotor type motor. The stator (150) is fixed to the outer peripheral surface (162) of the bearing (144) with an adhesive (163).
Description
本発明は、密閉型圧縮機およびそれを用いた家庭用電気冷凍冷蔵庫およびショーケース等の冷凍装置に関する。 The present invention relates to a hermetic compressor and a refrigeration apparatus such as a home electric refrigerator-freezer and a showcase using the same.
近年、食材の多様化にともない家庭用電気冷凍冷蔵庫の庫内容積の大容量化の要望が強まっている。家庭用電気冷凍冷蔵庫の外観寸法はそのままで、庫内容積を広げるための1つの方法として、密閉型圧縮機を収納する機械室の縮小化が進められている。家庭用電気冷凍冷蔵庫やその他の冷凍サイクル装置等に使用される密閉型圧縮機においては、小型化、低背化が強く要望されている。 In recent years, with the diversification of foodstuffs, there is an increasing demand for an increase in the internal volume of an electric refrigerator-freezer for home use. As one method for expanding the internal volume while maintaining the external dimensions of an electric refrigerator-freezer for home use, downsizing of a machine room that houses a hermetic compressor is being promoted. For hermetic compressors used in household electric refrigerator-freezers and other refrigeration cycle devices, there is a strong demand for miniaturization and low profile.
従来、この種の密閉型圧縮機としては、小型化、低背化のために、インナーロータ型モータではなく、小型化、薄型化に適したアウターロータ型モータを用いるものがある(例えば、特許文献1を参照)。インナーロータ型モータでは、電動要素として、固定子の内側を回転子が回る。アウターロータ型モータでは、固定子の外側を回転子が回る。 Conventionally, this type of hermetic compressor uses an outer rotor type motor suitable for downsizing and thinning instead of an inner rotor type motor in order to reduce size and height (for example, patents) Reference 1). In the inner rotor type motor, the rotor rotates inside the stator as an electric element. In the outer rotor type motor, the rotor rotates outside the stator.
図7は、従来の密閉型圧縮機の軸受機構と電動要素を示す側面図である(特許文献1を参照)。 FIG. 7 is a side view showing a bearing mechanism and an electric element of a conventional hermetic compressor (see Patent Document 1).
図7に示すように、従来の密閉型圧縮機は、主軸4および偏心軸6を備えるシャフト8と、主軸4を軸支する軸受10とを備える。主軸4の外周面と軸受10の内周面にはそれぞれ、摺動部12、14が形成されている。
As shown in FIG. 7, the conventional hermetic compressor includes a
電動要素18は、固定子20と、固定子20の周りを囲むように、かつ、固定子20と同軸に配置された回転子22と、で構成されるアウターロータ型モータである。
The
固定子20は、軸受10の外周面23に溶接、焼き嵌め、または圧入等で固定されている。固定子20が固定される軸受10の内周には、摺動部14がある。
The
また、回転子22には、円盤状のフレーム24の外周端部26に永久磁石28が配置されている。回転子22は、フレーム24の中心に形成された円筒状の回転子軸孔30によって、シャフト8の下端の外周に焼き嵌め等で固定されている。
In the
しかしながら、特許文献1に記載された従来の構成では、固定子20が軸受10の外周部23に溶接、焼き嵌め、または圧入等で固定されている。このため、従来の構成は、固定子20が固定される軸受10の内周面が変形し、主軸4の摺動部12との間に固体接触が発生し摩耗しやすくなるという課題を有している。
However, in the conventional configuration described in Patent Document 1, the
本発明は、従来の課題を解決するものである。本発明は、固定子を軸受の外周面に固定した時に、固定された軸受の内周面の変形を低減することにより、軸受と主軸との間に発生する固体接触を回避し、摩耗の発生を防止する。これにより、本発明は耐久性の高い密閉型圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention solves the conventional problems. The present invention avoids solid contact between the bearing and the main shaft by reducing the deformation of the inner peripheral surface of the fixed bearing when the stator is fixed to the outer peripheral surface of the bearing, thereby generating wear. To prevent. Accordingly, an object of the present invention is to provide a highly durable hermetic compressor.
本発明の密閉型圧縮機は、密閉容器内に、電動要素と、電動要素によって駆動される圧縮要素とを収容する。また、圧縮要素は、主軸と偏心軸とから構成されるシャフトと、シャフトの主軸を軸支する軸受とシリンダとを有するシリンダブロックと、シリンダ内で往復運動するピストンと、偏心軸とピストンとを連結する連結部と、を備える。また、電動要素は、固定子と、固定子の外周を囲むように、および、固定子と同軸に配置された回転子とを備えたアウターロータ型モータである。また、固定子が軸受の外周面へ接着剤で固定されている。 The hermetic compressor of the present invention accommodates an electric element and a compression element driven by the electric element in an airtight container. The compression element includes a shaft composed of a main shaft and an eccentric shaft, a cylinder block having a bearing and a cylinder that supports the main shaft of the shaft, a piston that reciprocates in the cylinder, an eccentric shaft, and a piston. A connecting portion to be connected. The electric element is an outer rotor type motor that includes a stator and a rotor that is disposed coaxially with the stator so as to surround the outer periphery of the stator. The stator is fixed to the outer peripheral surface of the bearing with an adhesive.
これにより、固定子を軸受の外周面に固定したときに発生する軸受の内周面の変形を低減できる。したがって、軸受と主軸との間に発生する固体接触を回避して、摩耗の発生を防止することができる。 Thereby, deformation of the inner peripheral surface of the bearing that occurs when the stator is fixed to the outer peripheral surface of the bearing can be reduced. Therefore, solid contact generated between the bearing and the main shaft can be avoided to prevent wear.
本発明の密閉型圧縮機は、固定子を軸受の外周面に接着剤で固定しているので、溶接、焼き嵌め、および圧入等で固定した場合よりも、軸受の内周面の変形を低減できる。これにより、軸受と主軸との間に発生する固体接触を回避し、摩耗の発生を防止することができる。したがって、密閉型圧縮機の耐久性を向上させることができる。 In the hermetic compressor of the present invention, since the stator is fixed to the outer peripheral surface of the bearing with an adhesive, deformation of the inner peripheral surface of the bearing is reduced as compared with the case where the stator is fixed by welding, shrink fitting, press fitting, or the like. it can. Thereby, the solid contact which generate | occur | produces between a bearing and a main shaft can be avoided, and generation | occurrence | production of wear can be prevented. Therefore, the durability of the hermetic compressor can be improved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における密閉型圧縮機の断面図である。図2は、同密閉型圧縮機の固定子と軸受の固定部分を示す拡大断面である。図3は、同密閉型圧縮機の固定子と軸受を下部から見た下面図である。(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a fixed part of the stator and the bearing of the hermetic compressor. FIG. 3 is a bottom view of the stator and the bearing of the hermetic compressor as viewed from below.
図1において、本実施の形態における密閉型圧縮機は、鉄板の絞り成型によって形成された密閉容器102の内部に、電動要素104と、圧縮要素106とを備えた圧縮機本体108を有する。圧縮要素106は、電動要素104によって駆動される。
In FIG. 1, the hermetic compressor in the present embodiment includes a
この圧縮機本体108は、サスペンションスプリング120によって弾性的に支持されている。
The
さらに、密閉容器102内には、冷媒ガス122が、冷凍装置(図示せず)の低圧側と同等圧力で、比較的低温の状態で封入されている。冷媒ガス122は、例えば、地球温暖化係数の低い炭化水素系のR600a等である。密閉容器102内底部には、潤滑用のオイル124が封入されている。
Further, in the sealed
圧縮要素106は、シャフト126、シリンダブロック128、ピストン130、および連結部132等で構成されている。
The
シャフト126は、偏心軸134と、主軸136と、オイル124に浸漬された主軸136の下端から偏心軸134の上端までオイル124を供給する給油機構138とを備えている。
The
シリンダブロック128は、圧縮室140を形成するシリンダ142と、主軸136を回転自在に軸支する軸受144とが一体に形成されている。
The
主軸136は、軸受144の内周面164との摺動部137の一部に、主軸136の外径を細くした中抜きで形成した非摺動部146を有している。また、主軸136の非摺動部146は、軸受144の上端と下端の間に配置されている。
The
電動要素104は、固定子150と、固定子150の周りを囲むように、かつ、固定子150と同軸で配置された回転子152と、で構成されるアウターロータ型モータである。
The
回転子152には、円盤状のフレーム154の外周端部156に永久磁石158が配置されている。フレーム154の中心に形成された円筒状の回転子軸孔160が、主軸136の下端の外周に圧入、溶接、または焼嵌め等で固定されている。
In the
固定子150は、図2の拡大断面図から明らかなように、上端面165と下端面166にそれぞれ、嵌め合い部167と嵌め合い部169が設けられている。また、嵌め合い部167と嵌め合い部169以外の固定子150の内周面は、嵌め合い部167と嵌め合い部169よりもさらに内径が大きく、軸受144の外周面162と一定の隙間をとっている。
As is apparent from the enlarged sectional view of FIG. 2, the
ここで、図3に示すように、固定子150の嵌め合い部169には、嵌め合い部167および嵌め合い部169以外の内周面と軸受144の外周面162との隙間に開口する開口部170が設けられている。そして、固定子150は、軸受144の外周面162と固定子150の内周面との間の隙間に、開口部170から流し込んだエポキシ系等の耐熱性に優れた接着剤163で固定されている。
Here, as shown in FIG. 3, the
軸受144は、炭素を含んだ鉄系材質としている。
The
軸受144は主軸136との摺動性、耐焼き付き性の向上と強度確保のために、炭素含有量が1%以上、10%以下の鉄系材料で構成されている。
The
軸受144の材質が鉄系で炭素含有量が1%以上の場合、固定子150を軸受144に溶接で固定することは、溶接の際、軸受144が脆くなり困難である。しかし、接着剤163で固定する方法であれば、固定子150を軸受144に安定的に固定することができる。炭素含有量が多くなると、脆くなるため、炭素含有量は通常7%までが望ましい。
When the material of the
また、固定子150を軸受144に溶接で固定する場合、軸受144が炭素含有量1%以上の鉄系材料であるため、溶接の際、軸受144が脆くなり、容易に固定できないが、本実施の形態では固定子150を接着剤163で軸受144に固定しているため、軸受144が炭素含有量1%以上の鉄系材料でも安定的に固定することができる。
In addition, when the
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下にその動作および作用を説明する。 The operation and action of the hermetic compressor configured as described above will be described below.
電動要素104に通電すると、固定子150に電流が流れ、磁界が発生し、主軸136に固定された回転子152が回転する。この回転子152の回転により、シャフト126が回転する。偏心軸134に回転自在に取り付けられた連結部132を介して、ピストン130がシリンダ142内を往復運動する。こうして、圧縮要素106が所定の圧縮動作を行う。
When the
次に、固定子150が、軸受144の外周面162に接着剤163で固定された作用と効果について説明する。
Next, the operation and effect in which the
本実施の形態のようなアウターロータ型モータの固定子150は、通常は軸受144の外周面162に圧入、溶接、または焼嵌め等で固定されている。このため、固定子150が固定された位置の軸受144の内周面164が変形し、主軸136の摺動部137と固定子150との間に固体接触が発生し摩耗しやすくなる。
The
しかしながら、本実施の形態の密閉型圧縮機の固定子150は、接着剤163で軸受144の外周面162に固定されているため、圧入、溶接、または焼嵌めのように軸受144に過大な力が働くことがない。したがって、軸受144の内周面164に歪みが発生することを抑制できる。
However, since the
よって、軸受144の内周面164と主軸136の摺動部137との固体接触を回避し、摩耗の発生を防止することができる。したがって、密閉型圧縮機の耐久性を向上させることができる。
Therefore, solid contact between the inner
また、固定子150の内周面と軸受144の外周面162との間に接着剤163が介在していても、固定子150の嵌め合い部167と嵌め合い部169により、軸受の内周面164と固定子150の外周面の同軸度の悪化を抑制することができる。よって、固定子150と回転子152の隙間を均一に保つことができる。したがって、密閉型圧縮機の効率が向上する。
Even if the adhesive 163 is interposed between the inner peripheral surface of the
さらに、固定子150の嵌め合い部167と嵌め合い部169以外の内周面は軸受144の外周面162と一定の隙間をとる。嵌め合い部169に、固定子150の内周面と軸受144の外周面162との隙間に開口する開口部170を設けている。これらにより、開口部170から固定子150の内周面と軸受144の外周面162との隙間に容易に接着剤163を封入することができる。したがって、生産性が向上する。また、固定子150と軸受144を確実に固定することができる。
Furthermore, the inner peripheral surface other than the
なお、本実施の形態においては、開口部170を固定子150の嵌め合い部169に設けたが、嵌め合い部167に設けても同様の効果が得られる。
In this embodiment, the
また、本実施の形態においては、開口部170を複数設けてもよい。これにより、接着剤163の封入しやすさがさらに向上する。
In the present embodiment, a plurality of
図4は、本発明の実施の形態1における密閉型圧縮機の固定子150と軸受144の固定部分を示す別の拡大断面図である。図4においては、接着剤163を封入する隙間が軸受144側に設けられている。これにより、固定子150の電磁鋼板を同一形状にできる。
FIG. 4 is another enlarged cross-sectional view showing a fixed portion between
図5は、本発明の実施の形態1における密閉型圧縮機の固定子150と軸受144の固定部分を示すさらに別の拡大断面図である。図5において、紙面の上側が固定子150の上側である。図5においては、嵌め合い部167が固定子150の上半分に設けられている。これにより、接着剤163を入れやすくすることができる。
FIG. 5 is still another enlarged cross-sectional view showing a fixed portion between
以上のように、本実施の形態の密閉型圧縮機は、密閉容器102内に、電動要素104と、電動要素104によって駆動される圧縮要素106とを収容する。また、圧縮要素106は、主軸136と偏心軸134とから構成されるシャフト126と、シャフト126の主軸136を軸支する軸受144とシリンダ142とを有するシリンダブロック128と、を備える。また、圧縮要素106は、シリンダ142内で往復運動するピストン130と、偏心軸134とピストン130とを連結する連結部132と、を備える。また、電動要素104は、固定子150と、固定子150の外周を囲むように、および、固定子150と同軸に配置された回転子152と、を備えたアウターロータ型モータである。また、固定子150が軸受144の外周面162へ接着剤163で固定されている。
As described above, the hermetic compressor of the present embodiment accommodates the
これにより、固定子150を固定した軸受144の内周面164の変形を低減できる。これにより、軸受144と主軸136との間に発生する固体接触を回避して摩耗の発生を防止することができる。したがって、密閉型圧縮機の耐久性を向上させることができる。
Thereby, the deformation | transformation of the internal
また、固定子150の内周部の一部に軸受144の外周面162と嵌合する嵌め合い部167、169が設けられてもよい。これにより、固定子150の内周部と軸受144の外周面162に接着剤163が介在しても、軸受144の内周部と固定子150の外周面との同軸度の悪化を抑制し、固定子150と回転子152の隙間を均一に保つことができる。したがって、密閉型圧縮機の効率を向上することができる。
In addition,
また、嵌め合い部167、169が固定子150の上端面165と下端面166に設けられ、嵌め合い部167、169以外の固定子150の内周部と軸受144の外周面162に隙間が設けられてもよい。これにより、固定子150の内周部と軸受144の外周面162の間に接着剤163を封入しやすくなる。したがって、確実に軸受144の外周面162と固定子150を固定することができる。
Further, the
また、接着剤163とオイル124とが、嵌め合い部167、169で隔離されている。これにより、オイル124が接着剤163にアタックすることを抑制できることとなり、接着剤163自体の劣化を抑制できるとともに、接着剤163から、オイル124や冷媒ガス122に悪影響を及ぼす物質の発生を抑制できる。その結果、密閉型圧縮機の信頼性を向上させることができる。
Further, the adhesive 163 and the
また、嵌め合い部167、169に固定子150の内周部と軸受144の外周面162との隙間に開口する開口部170が設けられてもよい。これにより、固定子150の内周部と軸受144の外周面162に設けられた隙間に接着剤163を容易に注入することができる。したがって、生産性を向上させることができる。
Further, the
また、開口部170が複数設けられてもよい。これにより、接着剤163の封入しやすさがさらに向上する。
A plurality of
また、隙間が軸受144側に設けられてもよい。これにより、固定子150の電磁鋼板を同一形状にできる。
Further, a gap may be provided on the
また、嵌め合い部167が固定子150の偏心軸側の上半分に設けられてもよい。これにより、接着剤163を入れやすくすることができる。
Further, the
また、軸受144が炭素を含んだ鉄系材質としてもよい。これにより、軸受144は主軸136との摺動性、耐焼き付き性の向上と強度を確保することができる。
Further, the
また、軸受144が炭素を1%以上7%以下含んでもよい。これにより、固定子150を軸受144に安定的に固定することができる。
Further, the
(実施の形態2)
図6は、本発明の実施の形態2における冷凍装置を示す模式図である。ここでは、冷凍装置は、冷媒回路310に、実施の形態1で説明した密閉型圧縮機を搭載する。冷凍装置の基本構成の概略について説明する。(Embodiment 2)
FIG. 6 is a schematic diagram showing a refrigeration apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Here, in the refrigeration apparatus, the hermetic compressor described in Embodiment 1 is mounted on the
図6において、冷凍装置は、扉付の開口を有した断熱性の箱体からなる本体302と、本体302の内部を、物品の貯蔵空間304と機械室306に区画する区画壁308と、貯蔵空間304内を冷却する冷媒回路310とを具備している。
In FIG. 6, the refrigeration apparatus includes a
冷媒回路310は、実施の形態1で説明した密閉型圧縮機である圧縮機312と、放熱器314と、減圧装置316と、吸熱器318とを環状に配管接続した構成である。吸熱器318は、送風機(図示せず)を具備した貯蔵空間304内に配置されている。吸熱器318の冷却熱は、図6に矢印で示すように、送風機によって貯蔵空間304内を循環するように撹拌され、貯蔵空間304が冷却される。
The
以上説明した冷凍装置は、実施の形態1で説明した密閉型圧縮機である圧縮機312を具備する。すなわち、圧縮機312は、固定子150を接着剤163で軸受144の外周面162に固定することにより、軸受144の内周面164に発生する歪みを抑制する。また、軸受144の内周面164と主軸136との固体接触を回避する。よって、摩耗の発生を防止した耐久性の高い密閉型圧縮機を提供する。したがって、冷凍装置の耐久性を向上することができる。
The refrigeration apparatus described above includes the
以上のように、本実施の形態の冷凍装置は、圧縮機312、放熱器314、減圧装置316、吸熱器318を配管によって環状に連結した冷媒回路310を有する。また、圧縮機312が、実施の形態1に記載の密閉型圧縮機であればよい。これにより、冷凍装置の性能と耐久性を向上させることができる。
As described above, the refrigeration apparatus of the present embodiment includes the
以上のように、本発明は、耐久性の高い密閉型圧縮機および冷凍装置を提供することができる。したがって、電気冷蔵庫、あるいはエアーコンディショナー等の家庭用に限らず、業務用ショーケース、自動販売機等の冷凍装置に広く適用することができる。 As described above, the present invention can provide a highly durable hermetic compressor and refrigeration apparatus. Therefore, the present invention is not limited to home use such as an electric refrigerator or an air conditioner, and can be widely applied to refrigeration apparatuses such as commercial showcases and vending machines.
102 密閉容器
104 電動要素
106 圧縮要素
108 圧縮機本体
120 サスペンションスプリング
122 冷媒ガス
124 オイル
126 シャフト
128 シリンダブロック
130 ピストン
132 連結部
134 偏心軸
136 主軸
137 摺動部
138 給油機構
140 圧縮室
142 シリンダ
144 軸受
146 非摺動部
150 固定子
152 回転子
154 フレーム
156 外周端部
158 永久磁石
160 回転子軸孔
162 外周面
163 接着剤
164 内周面
165 上端面
166 下端面
167,169 嵌め合い部
170 開口部
302 本体
304 貯蔵空間
306 機械室
308 区画壁
310 冷媒回路
312 圧縮機
314 放熱器
316 減圧装置
318 吸熱器DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記圧縮要素は、
主軸と偏心軸とから構成されるシャフトと、
前記シャフトの前記主軸を軸支する軸受とシリンダとを有するシリンダブロックと、
前記シリンダ内で往復運動するピストンと、
前記偏心軸と前記ピストンとを連結する連結部と、を備え、
前記電動要素は、
固定子と、前記固定子の外周を囲むように、および、前記固定子と同軸に配置された回転子と、を備えたアウターロータ型モータとし、かつ、
前記固定子が前記軸受の外周面へ接着剤で固定された密閉型圧縮機。In an airtight container, an electric element and a compression element driven by the electric element are accommodated,
The compression element is
A shaft composed of a main shaft and an eccentric shaft;
A cylinder block having a bearing and a cylinder for supporting the main shaft of the shaft;
A piston that reciprocates within the cylinder;
A connecting portion for connecting the eccentric shaft and the piston,
The electric element is
An outer rotor type motor comprising a stator and a rotor arranged so as to surround the outer periphery of the stator and coaxially with the stator; and
A hermetic compressor in which the stator is fixed to the outer peripheral surface of the bearing with an adhesive.
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