密閉型圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置
【課題】吐油量の減少を図ることができ、さらに部品点数が少なく、小形で安価な密閉型圧縮機を提供する。
【解決手段】本密閉型圧縮機は密閉ケース２内上部に圧縮機構部３、この圧縮機構部３の下方に電動機部４、回転軸５を軸支する副軸受６を備え、電動機部４は、ステータ４ａと、このステータ４ａの外周面と所定の間隙を存するよう設けられたロータ４ｂとからなるアウターロータ形電動機であり、ステータ４ａを副軸受６側に固定するとともに、ロータ４ｂをステータ４ａの上部で回転軸５に固定する。
【解決手段】本密閉型圧縮機は密閉ケース２内上部に圧縮機構部３、この圧縮機構部３の下方に電動機部４、回転軸５を軸支する副軸受６を備え、電動機部４は、ステータ４ａと、このステータ４ａの外周面と所定の間隙を存するよう設けられたロータ４ｂとからなるアウターロータ形電動機であり、ステータ４ａを副軸受６側に固定するとともに、ロータ４ｂをステータ４ａの上部で回転軸５に固定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は密閉型圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置に係わり、特に電動機部として用いられるアウターロータ形電動機のロータ構造を改良した密閉型圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の密閉型圧縮機は、ステータが上部のフレーム側に固定され、ロータハウジングの開口端が上部側に開口していた（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このため、上部圧縮機構部摺動部に給油され、下部に落下する油は、ロータハウジングの中に入って油溜となり、ステータとロータの抵抗になって入力が増大し、あるいは油溜の偏りによるアンバランシング発生に伴う振動が増加していた。
【０００４】
また、開口端により油が飛散し、吐油量が増加し、密閉ケース下部の油溜部の油面が低下して信頼性が低下する問題もあった。さらに、クランクシャフトに形成されたバランサが介在するため、サブフレームを介して、ステータを固定するなど、部品点数の増加、軸方向に長く伸びる構成となり、流体機械の高さが増加して、大形化、コストアップになる問題があった。
【特許文献１】特開２００４−３０１０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、吐油量の減少を図ることができ、さらに部品点数が少なく、小形で安価な密閉型圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するため、本発明に係る密閉型圧縮機は、密閉ケース内上部に圧縮機構部、この圧縮機構部の下方に電動機部、この電動機部の下方に前記圧縮機構部と前記電動機部を連結する回転軸を軸支する副軸受を備えた密閉型圧縮機において、前記電動機部は、ステータと、このステータの外周面と所定の間隙を存するよう設けられたロータとからなるアウターロータ形電動機であり、前記ステータを前記副軸受側に固定するとともに、前記ロータを前記ステータの上部で回転軸に固定したことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、請求項１に記載の密閉型圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る密閉型圧縮機によれば、吐油量の減少を図ることができ、さらに部品点数が少なく、小形で安価な密閉型圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置を提供することができる。
【０００９】
また、本発明に係る冷凍サイクル装置によれば、例えば空気調和機に使用した場合には、省電力で振動が小さな室外機ユニットが実現でき、また、室外機ユニットの背丈を低く小形にでき、さらに安価な空気調和機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る密閉型圧縮機の一実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施形態に係る密閉型圧縮機の縦断面図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態に係る密閉型圧縮機１は、冷媒ガスの吸込管２ａと吐出管２ｂを設けた密閉ケース２と、この密閉ケース２の上方に収容され冷媒ガスを圧縮する圧縮機構部３、この圧縮機構部３の下方に設け、この圧縮機構部３を回転駆動する電動機部４と、この電動機部４の下方に設け、圧縮機構部３と電動機部４を連結する回転軸５の一側を軸支する副軸受６と、回転軸５の他側を軸支し圧縮機構部３と電動機部４間に配設するメインフレーム７に設けた主軸受８を備えている。
【００１３】
圧縮機構部３は例えばスクロール式圧縮機構を有し、固定スクロール３ａの渦巻状の翼部３ａ１と、固定スクロール３ａ内で偏心回転する旋回スクロール３ｂの渦巻状の翼部３ｂ１とを噛合させて圧縮空間３ｓを形成し、吸込口３ｃから吸い込んだガス冷媒を圧縮し吐出口３ｄから吐出するものである。圧縮機構部３は固定スクロール３ａを密閉ケース２に圧入することで密閉ケース２に固定されている。また、固定スクロール３ａはメインフレーム７に固定状態で密接し、旋回スクロール３ｂはメインフレーム７に回転可能な状態で密接している。
【００１４】
電動機部４はアウターロータ形電動機からなり、ステータ４ａと、このステータ４ａの外周面と所定の間隙を存するよう設けられたロータ４ｂとからなっている。
【００１５】
ステータ４ａはステータコア４ａ１に巻回された巻線４ａ２を備え、さらに、ステータ４ａは密閉ケース２に固定された副軸受６を介して密閉ケース２に固定されている。また、ステータ４ａの副軸受６への取り付けは、ステータ４ａを副軸受６に形成した平坦面に螺着することで行われている。これにより、簡単にステータを副軸受６固定できる。
【００１６】
また、ロータ４ｂはリング形状のロータコア４ｂ１の内周面に設けられた溝に複数条挿入、固定したロータマグネット４ｂ２を備え、ロータコア４ｂ１の外周面を覆うように設けられたほぼ碗形状のロータハウジング４ｂ３を介して、ステータ４ａの上方で回転軸５に固定されている。これにより、ロータコア４ｂ１の外周を支持するロータハウジング４ｂ３が、開口端４ｂ４を下方に向け、回転軸５にボス部４ｂ５を介して連結する閉塞端側４ｂ６を上方に向けた構造とすることが可能となる。
【００１７】
回転軸５は偏心部５ａとバランスウエート部５ｂを備えたクランクシャフトであり、上記のようにその一側を副軸受６で軸支し、他側を主軸受８で軸支し、さらに、回転軸５を偏心傾斜した状態で縦貫するように給油路５ｃを設け、下端給油開口５ｃ１から吸い上げた油を上端及び上端近傍に設けた上部給油開口を介して主軸受８及び圧縮機構部３に給油し、メインフレーム７に設けた給油戻り路７ａを介して落下し密閉ケース２の底部に戻すようにしてある。
【００１８】
上記のような構造を有する本実施形態に係る密閉型圧縮機は、電動機部４に通電して圧縮機構部３を作動して、吸込管２ａを介して圧縮機構部３に吸い込んだ冷媒ガスを圧縮し吐出管２ｂを介して密閉ケース２に吐出する。
【００１９】
この圧縮過程において、回転軸５の回転に伴い、下端給油開口５ｃ１から給油路５ｃに吸い上げられた油は主軸受８及び圧縮機構部３の摺動部を潤滑及び冷却した後、給油戻り路７ａから落下して密閉ケース２の底部に戻す。
【００２０】
落下する油は、ロータハウジング４ｂ３が邪魔板の働きをし、油を外周に遠心分離させ、ケース底部に戻すことが可能となり、吐油量を低減できる。
【００２１】
この吐油量の低減は、従来のロータハウジングの開口端が上方に向けて開口しているものとは異なり、ロータハウジング内の底部に油が溜まることがなく、また、ステータとロータ間に溜まって抵抗になって入力を増大させることもなく、さらに、油溜の偏りによるアンバランシング発生に伴う振動を増大させることもない。
【００２２】
また、従来のように、軸受を設けるために背丈を高くしたメインフレーム、あるいはメインフレームにステータを取り付け用のサブフレームをメインフレームの下方に設けたものとは異なり、本実施形態は部品点数の増加によるコストアップ、軸方向に長く伸びることがなく小形になる。
【００２３】
本実施形態の圧縮機によれば、吐油量の減少を図かることができ、さらに部品点数が少なく、小形で安価な密閉型圧縮機を実現することができる。
【００２４】
次に本発明に係る密閉型圧縮機を備えた冷凍サイクル装置について説明する。
【００２５】
図１に示すように、本発明に係る冷凍サイクル装置１１は、上記のような構造を有する密閉型圧縮機１と、吐出管２ｂを介して密閉型圧縮機１に接続され冷媒を凝縮する凝縮器１２と、冷媒を絞り減圧する膨張装置１３と、冷媒を蒸発させ、吸込管２ａを介して密閉型圧縮機１に接続された蒸発器１４を具備している。
【００２６】
従って、本発明に係る冷凍サイクル装置を例えば空気調和機に使用した場合には、省電力で振動が小さな室外機ユニットが実現でき、また、室外機ユニットの背丈を低く小形にでき、さらに、安価な圧縮機を用いることで冷凍サイクル装置も安価にある。
【００２７】
なお、上記圧縮機の実施形態において、圧縮機構部３にスクロール式を用いた例で説明したが、本発明に係る圧縮機は、ロータ方式あるいはレシプロ方式のものでもよく、また、電動機部のステータはステータ鉄心の磁極歯に絶縁部材を介して巻線を集中巻したものであってもよい。また、ステータは副軸受側（電動機部の下方）であれば、副軸受とは別体に形成された固定部材に固定するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る圧縮機及び冷凍サイクル装置の概念図。
【符号の説明】
【００２９】
１…密閉型圧縮機、２…密閉ケース、３…圧縮機構部、４…電動機部、４ａ…ステータ、４ｂ…ロータ、４ｂ３…ロータハウジング、４ｂ４…開口端、５…回転軸、５ａ…偏心部、５ｃ…給油路、５ｃ１…下端給油開口、６…副軸受、７…メインフレーム、８…主軸受。
【技術分野】
【０００１】
本発明は密閉型圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置に係わり、特に電動機部として用いられるアウターロータ形電動機のロータ構造を改良した密閉型圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の密閉型圧縮機は、ステータが上部のフレーム側に固定され、ロータハウジングの開口端が上部側に開口していた（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このため、上部圧縮機構部摺動部に給油され、下部に落下する油は、ロータハウジングの中に入って油溜となり、ステータとロータの抵抗になって入力が増大し、あるいは油溜の偏りによるアンバランシング発生に伴う振動が増加していた。
【０００４】
また、開口端により油が飛散し、吐油量が増加し、密閉ケース下部の油溜部の油面が低下して信頼性が低下する問題もあった。さらに、クランクシャフトに形成されたバランサが介在するため、サブフレームを介して、ステータを固定するなど、部品点数の増加、軸方向に長く伸びる構成となり、流体機械の高さが増加して、大形化、コストアップになる問題があった。
【特許文献１】特開２００４−３０１０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、吐油量の減少を図ることができ、さらに部品点数が少なく、小形で安価な密閉型圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するため、本発明に係る密閉型圧縮機は、密閉ケース内上部に圧縮機構部、この圧縮機構部の下方に電動機部、この電動機部の下方に前記圧縮機構部と前記電動機部を連結する回転軸を軸支する副軸受を備えた密閉型圧縮機において、前記電動機部は、ステータと、このステータの外周面と所定の間隙を存するよう設けられたロータとからなるアウターロータ形電動機であり、前記ステータを前記副軸受側に固定するとともに、前記ロータを前記ステータの上部で回転軸に固定したことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、請求項１に記載の密閉型圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る密閉型圧縮機によれば、吐油量の減少を図ることができ、さらに部品点数が少なく、小形で安価な密閉型圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置を提供することができる。
【０００９】
また、本発明に係る冷凍サイクル装置によれば、例えば空気調和機に使用した場合には、省電力で振動が小さな室外機ユニットが実現でき、また、室外機ユニットの背丈を低く小形にでき、さらに安価な空気調和機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る密閉型圧縮機の一実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施形態に係る密閉型圧縮機の縦断面図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態に係る密閉型圧縮機１は、冷媒ガスの吸込管２ａと吐出管２ｂを設けた密閉ケース２と、この密閉ケース２の上方に収容され冷媒ガスを圧縮する圧縮機構部３、この圧縮機構部３の下方に設け、この圧縮機構部３を回転駆動する電動機部４と、この電動機部４の下方に設け、圧縮機構部３と電動機部４を連結する回転軸５の一側を軸支する副軸受６と、回転軸５の他側を軸支し圧縮機構部３と電動機部４間に配設するメインフレーム７に設けた主軸受８を備えている。
【００１３】
圧縮機構部３は例えばスクロール式圧縮機構を有し、固定スクロール３ａの渦巻状の翼部３ａ１と、固定スクロール３ａ内で偏心回転する旋回スクロール３ｂの渦巻状の翼部３ｂ１とを噛合させて圧縮空間３ｓを形成し、吸込口３ｃから吸い込んだガス冷媒を圧縮し吐出口３ｄから吐出するものである。圧縮機構部３は固定スクロール３ａを密閉ケース２に圧入することで密閉ケース２に固定されている。また、固定スクロール３ａはメインフレーム７に固定状態で密接し、旋回スクロール３ｂはメインフレーム７に回転可能な状態で密接している。
【００１４】
電動機部４はアウターロータ形電動機からなり、ステータ４ａと、このステータ４ａの外周面と所定の間隙を存するよう設けられたロータ４ｂとからなっている。
【００１５】
ステータ４ａはステータコア４ａ１に巻回された巻線４ａ２を備え、さらに、ステータ４ａは密閉ケース２に固定された副軸受６を介して密閉ケース２に固定されている。また、ステータ４ａの副軸受６への取り付けは、ステータ４ａを副軸受６に形成した平坦面に螺着することで行われている。これにより、簡単にステータを副軸受６固定できる。
【００１６】
また、ロータ４ｂはリング形状のロータコア４ｂ１の内周面に設けられた溝に複数条挿入、固定したロータマグネット４ｂ２を備え、ロータコア４ｂ１の外周面を覆うように設けられたほぼ碗形状のロータハウジング４ｂ３を介して、ステータ４ａの上方で回転軸５に固定されている。これにより、ロータコア４ｂ１の外周を支持するロータハウジング４ｂ３が、開口端４ｂ４を下方に向け、回転軸５にボス部４ｂ５を介して連結する閉塞端側４ｂ６を上方に向けた構造とすることが可能となる。
【００１７】
回転軸５は偏心部５ａとバランスウエート部５ｂを備えたクランクシャフトであり、上記のようにその一側を副軸受６で軸支し、他側を主軸受８で軸支し、さらに、回転軸５を偏心傾斜した状態で縦貫するように給油路５ｃを設け、下端給油開口５ｃ１から吸い上げた油を上端及び上端近傍に設けた上部給油開口を介して主軸受８及び圧縮機構部３に給油し、メインフレーム７に設けた給油戻り路７ａを介して落下し密閉ケース２の底部に戻すようにしてある。
【００１８】
上記のような構造を有する本実施形態に係る密閉型圧縮機は、電動機部４に通電して圧縮機構部３を作動して、吸込管２ａを介して圧縮機構部３に吸い込んだ冷媒ガスを圧縮し吐出管２ｂを介して密閉ケース２に吐出する。
【００１９】
この圧縮過程において、回転軸５の回転に伴い、下端給油開口５ｃ１から給油路５ｃに吸い上げられた油は主軸受８及び圧縮機構部３の摺動部を潤滑及び冷却した後、給油戻り路７ａから落下して密閉ケース２の底部に戻す。
【００２０】
落下する油は、ロータハウジング４ｂ３が邪魔板の働きをし、油を外周に遠心分離させ、ケース底部に戻すことが可能となり、吐油量を低減できる。
【００２１】
この吐油量の低減は、従来のロータハウジングの開口端が上方に向けて開口しているものとは異なり、ロータハウジング内の底部に油が溜まることがなく、また、ステータとロータ間に溜まって抵抗になって入力を増大させることもなく、さらに、油溜の偏りによるアンバランシング発生に伴う振動を増大させることもない。
【００２２】
また、従来のように、軸受を設けるために背丈を高くしたメインフレーム、あるいはメインフレームにステータを取り付け用のサブフレームをメインフレームの下方に設けたものとは異なり、本実施形態は部品点数の増加によるコストアップ、軸方向に長く伸びることがなく小形になる。
【００２３】
本実施形態の圧縮機によれば、吐油量の減少を図かることができ、さらに部品点数が少なく、小形で安価な密閉型圧縮機を実現することができる。
【００２４】
次に本発明に係る密閉型圧縮機を備えた冷凍サイクル装置について説明する。
【００２５】
図１に示すように、本発明に係る冷凍サイクル装置１１は、上記のような構造を有する密閉型圧縮機１と、吐出管２ｂを介して密閉型圧縮機１に接続され冷媒を凝縮する凝縮器１２と、冷媒を絞り減圧する膨張装置１３と、冷媒を蒸発させ、吸込管２ａを介して密閉型圧縮機１に接続された蒸発器１４を具備している。
【００２６】
従って、本発明に係る冷凍サイクル装置を例えば空気調和機に使用した場合には、省電力で振動が小さな室外機ユニットが実現でき、また、室外機ユニットの背丈を低く小形にでき、さらに、安価な圧縮機を用いることで冷凍サイクル装置も安価にある。
【００２７】
なお、上記圧縮機の実施形態において、圧縮機構部３にスクロール式を用いた例で説明したが、本発明に係る圧縮機は、ロータ方式あるいはレシプロ方式のものでもよく、また、電動機部のステータはステータ鉄心の磁極歯に絶縁部材を介して巻線を集中巻したものであってもよい。また、ステータは副軸受側（電動機部の下方）であれば、副軸受とは別体に形成された固定部材に固定するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る圧縮機及び冷凍サイクル装置の概念図。
【符号の説明】
【００２９】
１…密閉型圧縮機、２…密閉ケース、３…圧縮機構部、４…電動機部、４ａ…ステータ、４ｂ…ロータ、４ｂ３…ロータハウジング、４ｂ４…開口端、５…回転軸、５ａ…偏心部、５ｃ…給油路、５ｃ１…下端給油開口、６…副軸受、７…メインフレーム、８…主軸受。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉ケース内上部に圧縮機構部、この圧縮機構部の下方に電動機部、この電動機部の下方に前記圧縮機構部と前記電動機部を連結する回転軸を軸支する副軸受を備えた密閉型圧縮機において、前記電動機部は、ステータと、このステータの外周面と所定の間隙を存するよう設けられたロータとからなるアウターロータ形電動機であり、前記ステータを前記副軸受側に固定するとともに、前記ロータを前記ステータの上部で回転軸に固定したことを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載の密閉型圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器を具備したことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１】
密閉ケース内上部に圧縮機構部、この圧縮機構部の下方に電動機部、この電動機部の下方に前記圧縮機構部と前記電動機部を連結する回転軸を軸支する副軸受を備えた密閉型圧縮機において、前記電動機部は、ステータと、このステータの外周面と所定の間隙を存するよう設けられたロータとからなるアウターロータ形電動機であり、前記ステータを前記副軸受側に固定するとともに、前記ロータを前記ステータの上部で回転軸に固定したことを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載の密閉型圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器を具備したことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【図１】
【公開番号】特開２００６−１７０００５（Ｐ２００６−１７０００５Ａ）
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３６１２９７（Ｐ２００４−３６１２９７）
【出願日】平成１６年１２月１４日（２００４．１２．１４）
【出願人】（３９９０２３８７７）東芝キヤリア株式会社 (320)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１４日（２００４．１２．１４）
【出願人】（３９９０２３８７７）東芝キヤリア株式会社 (320)
【Ｆターム（参考）】
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