(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と回転子からなる電動機部と、この電動機部の回転子に取り付けられたクランク軸の偏心部により駆動される圧縮機構部とを収納した密閉型圧縮機であって、前記回転子の両端に、前記圧縮機構部に近い側でかつ前記クランク軸の偏心方向と反対側には第1バランスウエイトを、前記圧縮機構部に遠い側でかつ前記クランク軸の偏心方向と同じ側には第２バランスウエイトを備え、前記第２バランスウエイトに比べて質量が小さい第３バランスウエイトを、前記圧縮機構部から遠い側の前記回転子の端部で偏心方向と反対側に取り付け、前記第２バランスウエイトと第３バランスウエイトを一体構造とし、前記第２バランスウエイトを前記第３バランスウエイトと比べて密度の大きい金属、または樹脂を用いて構成したことを特徴とする密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷暖房、あるいは冷蔵庫等の冷却装置に用いられる密閉型圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のバランス装置を持つ密閉型圧縮機としては、図４に示すように密閉容器１０内に、電動機部２０と圧縮機構部３０とを備えている。密閉容器１０には、蒸発器側と接続される吸入管１１と、凝縮器側と接続される吐出管１２とを備えている。インバータ等により１５Ｈｚ〜１５０Ｈｚの周波数で運転される電動機部２０は、固定子２１と回転子２２から構成され、固定子２１は、密閉容器１０内で固定され、回転子２２は、固定子２１内に回動自在に設けられている。圧縮機構部３０は、シリンダー３１と、クランク軸３２の偏心部３３によりシリンダー３１内を回転するピストン３４と、シリンダー３１とピストン３４によって形成される空間を圧縮空間と吸入空間に分離するベーン３５と、シリンダー３１及びピストン３４の両端面を閉塞する上下軸受３６、３７によって構成され、電動機部２０によって発生された駆動力がクランク軸３２の偏心部３３を通して伝達されている。圧縮機構部３０のピストン３４と偏心部３３が回転することによって発生する遠心力及びモーメントを釣り合わせるために、回転子２２の上下両端部に１８０°ずらして第１バランスウエイト２３、第２バランスウエイト２４が取り付けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、クランク軸がたわむことによって遠心力が大きくなることを考えた第１バランスウエイト、第２バランスウエイトではないので、電動機部の回転数が上昇するに従って、回転子の圧縮機構部から遠い側に取り付けられた第２バランスウエイトに働く遠心力によるクランク軸のたわみ量が大きくなり、固定子と回転子との接触や上下軸受及びクランク軸に損傷をきたすという課題を有していた。
【０００４】
また、特公平２−３３８７６号公報で知られるように、第２バランスウエイトの質量を小さくする方法でも、固定子と回転子との接触や上下軸受部及びクランク軸の損傷を防止することができるが、固定子と回転子の隙間から吐出されるオイルをコイルエンドに衝突させる効果も小さくなり、吐出管からでるオイル量が多くなるという課題を有していた。
【０００５】
そこで、本願発明は、クランク軸のたわみ量を小さくし、損傷を防止し、また、オイル吐出を低減する事を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、回転子の圧縮機構部から遠い側の第２バランスウエイトのクランク軸をはさんで反対側に、第３バランスウエイトを取り付けたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態である密閉型圧縮機は、回転子の圧縮機構部から遠い側の第２バランスウエイトのクランク軸をはさんで反対側に、第３バランスウエイトを取り付け、前記第２バランスウエイトと第３バランスウエイトを一体構造とし、第２バランスウエイトを第３バランスウエイトと比べて密度の大きい金属、または樹脂を用いたものである。これより、固定子と回転子との接触や上下軸受部及びクランク軸の損傷を防止することができる。また、オイル吐出を低減させる効果を有する。
【０００９】
また、本発明の参考例である密閉型圧縮機は、３個のバランスウエイトが形成する遠心力と圧縮機構部が形成する遠心力が釣り合うように、３個のバランスウエイトの質量を決定するものである。これより、第１の発明の効果に加えて低速運転時に密閉容器が水平方向に振動することを抑制する効果を奏する。
【００１０】
また、本発明の参考例である密閉型圧縮機は、３個のバランスウエイトの遠心力が形成するモーメントと圧縮機構部の遠心力が形成するモーメントが釣り合うように、３個のバランスウエイトの質量を決定するものである。これより、第１の発明の効果に加えて低速運転時に密閉容器が振れ回って振動することを抑制する効果を奏する。
【００１１】
また、本発明の参考例である密閉型圧縮機は、第２バランスウエイトの質量に比べて小さい質量部と、回転子の回転数が大きくなるに従って質量部がコイルエンドに接触しない程度に伸びるように調節されたばね部から構成された第３バランスウエイトをクランク軸の端部または圧縮機構部から遠い側の回転子の端部に取り付けたものである。これより、第１の発明の効果に加えて、上下軸受部に働く力及びモーメントを低減し、低速運転時に密閉容器が水平方向や振れ回って振動することを抑制する効果を奏する。
【００１２】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。従来の技術で説明したものと同じ部品は、同じ番号を符して説明を省略する。
【００１３】
（実施例１）
図１において、第３バランスウエイト２５を取り付けた密閉型圧縮機を示す。第３バランスウエイト２５は、第２バランスウエイト２４に比べて質量が小さく、クランク軸３２をはさんで反対側の回転子２２の端部に取り付けられている。この構成によれば、第３バランスウエイト２５による遠心力は、クランク軸３２がたわむことにより大きくなった第２バランスウエイト２４の遠心力と反対方向に作用するので、クランク軸３２の上端部に働く力を低減することとなる。結果として、固定子２１と回転子２２との接触や上下軸受部３６、３７及びクランク軸３２の損傷を防止することができる。
【００１４】
また、第３バランスウエイト２５を取り付けることによって、固定子２１と回転子２２の隙間から吐出されるオイルが、回転する第２バランスウエイト２４、第３バランスウエイト２５の両方にオイルが一度に衝突することによりコイルエンド２６に衝突させられ、吐出管１２から出るオイル量を減少させる効果が大きくなる。結果として、電動機部２０の回転数が上昇するに従ってオイル吐出を低減する効果を大きくすることができる。
【００１５】
（実施例２）
実施例２は、第３バランスウエイト２５を設ける事に関しては同様であるが、第２バランスウエイト２４と第３バランスウエイト２５を一体構造とし、第２バランスウエイト２４を第３バランスウエイト２５と比べて密度の大きい金属、または樹脂を用いるものである。この構成によれば、固定子２１と回転子２２の隙間から吐出されるオイルが、一体構造となって回転する第２バランスウエイト２４、第３バランスウエイト２５の両方にオイルが一度に衝突することによりコイルエンド２６に衝突させられ、吐出管１２から出るオイル量を減少させる効果を更に大きくすることができる。
【００１６】
なお、上記の第２のバランスウエイト２４、第３バランスウエイト２５の代わりとして、第２バランスウエイト２４、第３バランスウエイト２５の上端面を水平に揃えたり、また更に円盤状の板等で固定したりしても、同様の効果を得ることができる。
【００１７】
（実施例３）
実施例３は、実施例１に加えて上下軸受部３６、３７に働く力が小さくなるように圧縮機構部３０から近い側の第１バランスウエイト２３の質量ｍ１ｎをｍ１ｎ＝ｍ１ｏ−ｍ３ｒ３／ｒ１と決める。  ただし、ｍ１ｏは実施例１での第１バランスウエイト２３の質量、ｍ３は第３バランスウエイト２５の質量、ｒ１はクランク軸３２中心から第１バランスウエイト２３の重心までの半径方向長さ、ｒ３はクランク軸３２中心から第３バランスウエイト２５の重心までの半径方向長さである。この構成によれば、圧縮機部３０の回転周波数と同じ周波数で変動する上下軸受部３６、３７の水平方向に働く力を低減させることができるので、低速運転時に密閉容器１０が水平方向に振動することを効果的に抑制することができる。
【００１８】
（実施例４）
実施例４は、実施例１に加えて上下軸受部３６、３７に働くモーメントが小さくなるように圧縮機構部３０から近い側の第１バランスウエイト２３の質量ｍ１ｎをｍ１ｎ＝ｍ１ｏ−ｍ３ｒ３／ｒ１・ｌ３／ｌ１と決める。ただし、ｍ１ｏは実施例１での第１バランスウエイト２３の質量、ｍ３は第３バランスウエイト２５の質量、ｒ１はクランク軸３２中心から第１バランスウエイト２３の重心までの半径方向長さ、ｒ３はクランク軸３２中心から第３バランスウエイト２５の重心までの半径方向長さ、ｌ１は上軸受３６から第１バランスウエイト２３までの半径方向に垂直な方向の長さ、ｌ３は上軸受３６から第３バランスウエイト２５までの半径方向に垂直な方向の長さである。この構成によれば、圧縮機部３０の回転周波数と同じ周波数で変動する上下軸受部３６、３７の水平方向に働くモーメントを低減させることができる。水平方向のモーメントは上下軸受部３６、３７を中心として、密閉容器１０の圧縮機構部３０から遠い側を倒す方向の力を形成するので、このモーメントを低減させれば、低速運転時に密閉容器１０が振れ回って振動することを効果的に抑制することができる。
【００１９】
図２は実施例１、実施例３、実施例４で回転子２２に第３バランスウエイト２５を取り付けたときの、電動機部２０の回転周波数にたいするクランク軸３２の上端部のたわみ量を示した図で、圧縮機構部３０から遠い側で偏心方向と反対側に第３バランスウエイト２５を取り付けたことによってたわみ量を小さくすることができる。
【００２０】
（実施例５）
図３において、第３バランスウエイト２９は質量部２７とばね部２８から構成される。詳しくは前記第３バランスウエイト２９が、前記第２バランスウエイト２４の質量に比べて小さい質量部２７と、回転子２２の回転数が大きくなるに従って、質量部２７がコイルエンド２６に接触しない程度に伸びるように調節されたばね部２８から構成されていて、クランク軸３２の端部または圧縮機構部３０から遠い側の回転子２２の端部に取り付けられたものである。この構成によれば、電動機部２０の回転数が低いときには第３バランスウエイト２９に働く遠心力は小さいので、圧縮機構部３０が形成する遠心力及びモーメントを釣り合わせた状態を崩さず、上下軸受部３６，３７に働く力及びモーメントを低減し、結果として密閉容器１０が水平方向の振動や振れ回って振動することを抑制することができる。また、回転数が高いときには第３バランスウエイト２９に働く遠心力は大きくなるので、クランク軸３２の上端部に働く力を低減し、固定子２１と回転子２２との接触や上下軸受部３６、３７及びクランク軸３２の損傷を防止することができる。
【００２１】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、請求項１に記載の発明は、第２バランスウエイトの質量に比べて小さい第３バランスウエイトを圧縮機構部から遠い側の回転子の端部で偏心方向と反対側に取り付けたものである。この構成によれば、固定子と回転子との接触や上下軸受及びクランク軸の損傷を防止できるという効果を奏する。
【００２２】
また、第３バランスウエイトを取り付けることによって、電動機部の回転数が上昇するに従ってオイル吐出を低減するという効果を奏する。
【００２３】
さらに、前記第２バランスウエイトと第３バランスウエイトを一体構造とし、第２バランスウエイトを第３バランスウエイトと比べて密度の大きい金属、または樹脂を用いて構成されたバランスウエイトを用いるもので、この構成によれば、先の効果に加えて電動機部の回転数が上昇するに従ってオイル吐出を更に低減するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す密閉型圧縮機の断面図
【図２】周波数に対するクランク軸端部のたわみ量を表わすグラフ
【図３】第３バランスウエイトが取り付けられた回転子を示す平面図
【図４】従来のバランス装置を持つ密閉型圧縮機の断面図
【符号の説明】
１０  密閉容器
１１  吸入管
１２  吐出管
２０  電動機部
２１  固定子
２２  回転子
２３  第１バランスウエイト
２４  第２バランスウエイト
２５  第３バランスウエイト
２６  コイルエンド
２７  質量部
２８  ばね部
２９  質量部とばね部で構成された第３バランスウエイト
３０  圧縮機構部
３１  シリンダー
３２  クランク軸
３３  偏心部
３４  ピストン
３５  ベーン
３６  上軸受
３７  下軸受
【図１】
0003562444.tif 000002
【図２】
0003562444.tif 000003
【図３】
0003562444.tif 000004
【図４】
0003562444.tif 000005