(57)【要約】【課題】回転子の遠心力によりシャフトのたわみを抑制し、軸受の信頼性の向上、振動やそれに伴う騒音を低減できる密閉型ロータリ圧縮機を提供する。【解決手段】密閉容器１内に、シリンダ８と、シャフト９と、ローラ１０と、ベーン１１と、シリンダ及びローラの両端面を閉塞する上軸受１２と下軸受１３とから構成された圧縮機構部と、当該圧縮機構部を駆動する電動機２を備えたロータリ圧縮機において、前記上軸受１２は、その外周部を前記密閉容器１の内壁に固定し、かつ、その中心部にはシャフトを軸支するボス部１２ｃを備えており、更に、上軸受のボス部を保持・固定するためのプレート１５を、ボス部の外周と密閉容器の内壁との間に設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に、
シリンダと、偏心部を持つシャフトと、前記偏心部により前記シリンダ内を偏心移動するローラと、前記ローラと摺接してそれに従動するように設けられたベーンと、前記シリンダ及び前記ローラの両端面を閉塞する上部端板と下部端板を構成すると共に、前記シャフトを支持する上軸受と下軸受とから構成された圧縮機構部と、
前記圧縮機構部を駆動する電動機を備えたロータリ圧縮機であって、
前記上軸受は、その外周部を前記密閉容器の内壁に固定し、かつ、その中心部に、その内部に前記シャフトを軸支するボス部を備えており、更に、
前記上軸受のボス部を保持・固定するためのプレートを、前記ボス部の外周と前記密閉容器の内壁との間に設けたことを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項２】
前記請求項１に記載したロータリ圧縮機において、前記プレートは、その中心部に、前記上軸受のボス部を挿入固定するための開口部を形成すると共に、当該開口部を中心にして前記密閉容器の半径方向に伸びた、少なくとも３つのアーム部を備えていることを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項３】
前記請求項１に記載したロータリ圧縮機において、前記プレートは、外形略円盤状であり、その中心部に前記上軸受のボス部を挿入固定するための開口部を形成すると共に、その外周端を前記密閉容器の内壁に固定されていることを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項４】
前記請求項３に記載したロータリ圧縮機において、前記プレートは、前記上軸受の一部に開口された吐出ポートバルブの上部に設けられた吐出ポートバルブを覆って取り付けられてサイレンサ室を形成していることを特徴とするロータリ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ルームエアコン、冷蔵庫、空気調和装置などの冷凍サイクルの一部に組み込まれ、当該冷凍サイクル内に循環する冷媒を圧縮するためのロータリ圧縮機の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のロータリ式の密閉型圧縮機は、一般に、以下の特許文献１にも示すように、密閉容器内に配置されており、当該圧縮機を駆動するための電動機部と冷媒を圧縮するための圧縮機構部とを備えている。そして、当該密閉容器には、蒸発器側に接続される吸入管と、凝縮器側に接続される吐出管とを備えている。なお、電動機部は、固定子と回転子から構成されており、当該固定子は、密閉容器１内に固定され、他方、回転子は、固定子内において回転自在に設けられている。圧縮機構部は、シリンダと共に、上記電動機部により回転駆動されるシャフトの偏心部によりシリンダ内を回転するローラと、シリンダとローラの両端面を閉塞し、上記シャフトを支持する上軸受である第１の軸受、下軸受である第２の軸受によって構成されており、電動機部によって発生された駆動力がシャフトの偏心部を通して伝達されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８５７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の圧縮機では、圧縮機の運転中、上記回転子の回転又は回転子の組立時の偏心によって、半径方向の加振力が生じる。この半径方向の加振力によって、上記シャフトの自由端側が撓んだ状態で、上記回転子が振れ回る。これに伴い、固定子と回転子とが接触し、第１の軸受や第２の軸受及びシャフトに過大な力が加わり、その結果、圧縮機の効率の低下を、場合によっては、損傷をきたすという課題を有していた。また、上述した現象は、更には、大きな振動を生じ、そして、騒音が発生する原因ともなっていた。
【０００５】
そこで、本発明では、上述した従来技術における問題点に鑑みて達成されたものであり、より具体的には、運転中の回転子の振れ回りを抑制して、軸受の信頼性を向上し、もって、振動や騒音をより低減することの可能な構造の圧縮機を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明では、上述した発明者による新たな認識に基づいて達成されたものであり、より具体的には、密閉容器内に、シリンダと、偏心部を持つシャフトと、前記偏心部により前記シリンダ内を偏心移動するローラと、前記ローラと摺接してそれに従動するように設けられたベーンと、前記シリンダ及び前記ローラの両端面を閉塞する上部端板と下部端板を構成すると共に、前記シャフトを支持する上軸受と下軸受とから構成された圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機を備えたロータリ圧縮機であって、前記上軸受は、その外周部を前記密閉容器の内壁に固定し、かつ、その中心部に、その内部に前記シャフトを軸支するボス部を備えており、更に、前記上軸受のボス部を保持・固定するためのプレートを、前記ボス部の外周と前記密閉容器の内壁との間に設けたロータリ圧縮機が提供される。
【０００７】
また、本発明では、前記に記載したロータリ圧縮機において、前記プレートは、その中心部に、前記上軸受のボス部を挿入固定するための開口部を形成すると共に、当該開口部を中心にして前記密閉容器の半径方向に伸びた、少なくとも３つのアーム部を備えていてもよく、又は、前記プレートは、外形略円盤状であり、その中心部に前記上軸受のボス部を挿入固定するための開口部を形成すると共に、その外周端を前記密閉容器の内壁に固定されていることが好ましい。更には、前記プレートは、前記上軸受の一部に開口された吐出ポートバルブの上部に設けられた吐出ポートバルブを覆って取り付けられてサイレンサ室を形成していることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
以上に述べた本発明になるロータリ圧縮機によれば、回転子の振れ回りによるシャフトのたわみがプレートにより抑えられ、固定子と回転子との接触が低減し、上軸受けとシャフトに過大な力が加わることによる圧縮機の効率の低下や損傷を抑制することができる。また、大きな振動や騒音も抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例になるロータリ圧縮機の内部構造を示す断面図である。
【図２】上記ロータリ圧縮機において、特に、ボス部を保持・固定するためのプレートとその周辺部分を示す一部拡大断面図である。
【図３】上記プレートの具体的な構造を示す上面図である。
【図４】本発明の他の実施例になるロータリ圧縮機の内部構造を示す断面図である。
【図５】上記他の実施例になるロータリ圧縮機におけるプレートの具体的な構造を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、添付の図１は、本発明の一実施例（実施例１）であるロータリ圧縮機の内部構造を示す縦断面図であり、この図からも明らかなように、本発明になるロータリ圧縮機は、密閉容器１内の上部には、固定子６と回転子７とからなる電動機部２を収納し、他方、その下部には、上軸受１２、シリンダ８、上記シリンダ内を偏心移動するローラ１０、前記ローラと摺接してそれに従動するベーン１１、下軸受１３、そして、偏心部を持つシャフトである、クランクシャフト９からなる圧縮機構部３を収納している。なお、上記上軸受１２の下面と上記下軸受１３の上面は、それぞれ、上記シリンダ及びローラの両端面を閉塞する上部端板及び下部端板を構成している。
【００１２】
ここで、上軸受１２は、上記電動機部２を構成する回転子７に連結されたクランクシャフト９を支持する一方の軸受であり、その一部である１２aには、シリンダ８、ローラ１０、ベーン１１で構成される圧縮作動室の吐出ポート１７が形成され、かつ、その上端部には吐出ポートバルブ１７ａが取り付けられている。また、この上軸受１２の外周壁部１２ｂは、上記密閉容器１の内壁に当接すると共に、例えば、圧入や溶接などにより固定されている。更に、この上軸受１２のボス部１２ｃは、その中央部において円筒状に上方に延びて形成されており、その内部に上記クランクシャフト９を回転可能に挿入・保持することにより軸受として機能している。他方、下軸受１３は、図からも明らかなように、上記圧縮機構部３を構成するシリンダ８やローラ１０の下部に取り付けられているが、しかしながら、密閉容器１に対しては、必ずしも十分に強固に固定されているとは言えない状態である。
【００１３】
発明者による検討によれば、上述した圧縮機の構造では、回転駆動部である電動機部２の回転子７に連結されるクランクシャフト９は、二つの軸受けである、上軸受１２と下軸受１３により保持される、しかしながら、その保持位置は、クランクシャフト９全体の下部に限られており、所謂、片持ち状態で保持されており、このことが、圧縮機内において回転子の半径方向の振動が生じるものと推測された。そこで、本実施例では、以下にその詳細を述べる補助支持部材であるプレート１５を用いることにより、上記クランクシャフト９を回転可能に保持する上軸受１２、特に、そのボス部１２ｃを、更に、密閉容器１に内壁に対し、更に強固に固定するものである。
【００１４】
より詳細に説明すると、添付の図３にも示すように、プレート１５は、３本の互いに等しい角度（１２０度）で伸張したアーム部１５ｃを備えると共に、その中央部には、上軸受１２のボス部１２ｃの外径にほぼ等しい（僅かに大きい）径の円形開口部（穴）１５ａが設けられている。更に、各アーム部１５ｃの先端部には、外周部を上記密閉容器１の内径にほぼ等しい（僅かに大きい）径の円周面に沿って僅かに上方に延長した接壁部１５ｂを形成している。
【００１５】
上述したプレート１５を、上記密閉容器１の内部において、即ち、上記上軸受１２の上部に一体に取り付けた状態を、添付の図２に示す。なお、この図２に示す断面は、上記図３に示した一点鎖線（III−III）に沿って切断した断面を示している。
【００１６】
より具体的には、上記プレート１５を、その中央部の円形開口部（穴）１５ａに上軸受１２のボス部１２ｃを通過させ、当該上軸受１２の上に配置し、この状態で、一緒に、密閉容器１の内部に挿入し、その後、所定の位置に、例えば、圧入や溶接などにより一体に固定される。なお、図からも明らかなように、この状態では、サイレンサ室を形成するカバー１４は、上軸受１２とプレート１５との間の空間に配置されている。
【００１７】
上述した本実施例になる構造、即ち、上記プレート１５を更に追加した構造によれば、上記上軸受１２において実際に軸受として機能しているボス部１２ｃは、その下端部（即ち、端板部１２ａにより保持されている）と共に、その上端部を、上記プレート１５により、密閉容器１に内壁に対して保持されることから、上記クランクシャフト９を回転自在に保持している当該ボス部１２ｃが更に強固に固定されることとなる。即ち、このことによれば、運転中の回転子の振れ回りを抑制して、軸受の信頼性を向上し、もって、振動や騒音をより低減することの可能な構造の圧縮機を提供することが可能となる。
【００１８】
なお、上述した実施例では、プレート１５は、上記図３に示すように、３本の互いに等しい角度（１２０度）で伸張したアーム部１５ｃを備えるものと説明したが、しかしながら、本発明ではこれに限定することなく、より多くの（４本又はそれ以上の）アーム部１５ｃを備えてもよく、又は、上記の形状に代えて円盤形状とし、その一部にガス通路となる貫通穴を形成したものでもよい。また、プレート１５の固定方法についても、上述した圧入や溶接に加え、例えば、焼きはめ、ネジ止め、もしくは凝着などの方法も考えられる。
【実施例２】
【００１９】
次に、添付の図４及び図５は、本発明の他の実施例（実施例２）であるロータリ圧縮機を示す。なお、この実施例２は、上記のカバー１４を取り除いて、それに代え、以下に詳述するプレート１５’によりサイレンサ室を形成するものであり、その他の構成については上記の実施例と同様であり、その説明は、重複を避けるため、ここでは省略する。
【００２０】
この実施例２では、添付の図５によりその平面図を示すように、サイレンサを兼ねるプレート１５’を使用する。なお、このプレート１５’は、略円盤状に形成されているが、しかしながら、上述したプレートと同様に、その中央部には、上軸受１２のボス部１２ｃの外径にほぼ等しい（僅かに大きい）径の円形開口部（穴）１５ａが設けられている。また、このプレート１５’の外周部も、上記密閉容器１の内径にほぼ等しい（僅かに大きい）径まで延びており、その円周面に沿って僅かに上方に延長した接触部である、側壁１５ｂを形成している（図４を参照）。
【００２１】
加えて、このプレート１５’は、サイレンサ室を形成するため、上記上軸受１２の端板部１２ａに形成された吐出ポート１７の上端部に取り付けられた吐出ポートバルブ１７ａの上部を覆うように、即ち、上軸受１２のボス部１２ｃからから吐出ポートバルブ１７ａまでの半径よりも大きな半径位置にまで延びており、その外周分の一部には、例えば、絞り加工などにより形成されて円環状に下方に伸びた突起部１５ｃが形成されている。なお、プレート１５’を取り付ける際、当該円環状の突起部１５ｃが、上軸受１２の当該端板部１２ａの上面に気密になるように圧接する。また、この図中の符号１５ｄは、当該プレート１５’に設けられた吐出穴を、１５ｅは、ガス通路を、それぞれ、示している。上述した構成により、プレート１５’は、上軸受１２の端板部１２aとボス部１２cとにより、その内部に閉塞されたサイレンサ室１６を形成している。そして、プレート１５’内に吐出された圧縮冷媒は、プレート１５’の壁面に開口された穴１５ｄより吐出される。
【００２２】
上述したように、バルブ取り付け部がプレート１５’により覆われているため、騒音の増大を抑えることができる。また、このプレート１５’は、上記の第１の実施例と同様に、上軸受１２のボス部１２ｃの外周部に圧入されて固定されて支持されている。そして、プレート１５’の側壁１５ｂは、上軸受１２の側壁１２ｂと共に、密閉容器１の内周面に溶接固定されている。かかる構成によれば、プレート１５’はサイレンサ室を形成するだけでなく、密閉容器１の内周面に対して上軸受１２を保持する機能を達成することから、上軸受１２のたわみによる騒音の増大を抑えることが可能となる。なお、当該プレート１５’によれば、その材料費についても、以前のプレートに対して側壁部１５ｂを増加するだけで済むコスト的に安価に実現することが出来る。また、プレート１５’の円形開口部（穴）１５ａと上軸受１２のボス部１２ｃとの固定方法は、上述した圧入だけではなく、その他、焼きばめ、又は、ネジ止めや凝着などの方法も考えられる。
【００２３】
以上に詳述したように、プレート１５’の側壁１５ｂは、上軸受１２の側壁１２ｂと一体に又は別個に、密閉容器１の内周面に溶接固定され、かつ、その円形開口部（穴）１５ａは、上軸受１２の軸受ボス部１２ｃに圧入固定されていることから、回転子の遠心力等による上軸受のたわみが抑制され、これにより、回転子の振れ回りにより軸受及びシャフトに過大な力が加わって圧縮機の効率を低下し、及び／又は、損傷することを防止することができる。同時に、大きな振動や騒音の発生も抑制できることとなる。
【符号の説明】
【００２４】
１…密閉容器、２…電動機部、３…圧縮機構部、４…吸入管、５…吐出管、６…固定子、７…回転子、８…シリンダ、９…シャフト、１０…ローラ、１１…ベーン、１２…上軸受、１２ｃ…ボス部、１３…下軸受、１４…ガスカバー、１５、１５’…プレート、１５ａ…円形開口部（穴）、１５ｂ…側壁、１６…サイレンサ室、１７…吐出ポート、１７ａ…吐出ポートバルブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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