(57)【要約】【課題】回転子に設置されたバランスウエイトの回転により、冷媒ガスとオイルとが激しく攪拌されることにより、冷媒ガスとともにオイルが密閉容器外部へと吐出され、その結果、冷凍サイクルの効率低下や圧縮機構部の信頼性が低下するという課題があった。【解決手段】バランスウエイト１４の形状を、外径が回転子１３と同心形状かつ内径が回転子回転方向に対して偏心した略半円弧形状とすることにより、回転方向に面するバランスウエイト１４の端面１４ａの面積を非常に小さくすることができるので、冷媒ガスとオイルとが激しく攪拌されることはない。その結果、密閉容器１外部へと吐出されるオイルを低減することができるとともに、入力や騒音も大幅に低減することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部にオイル溜めを有する密閉容器内部に、圧縮機構部とこれを駆動する電動機部を収納した密閉型電動圧縮機であって、不釣り合い力を補正する為のバランスウェイトの回転方向と対向する面を、回転方向に対して所定の角度を持って配置された面、または滑らかな曲面を主として構成したことを特徴とする密閉型電動圧縮機。
【請求項２】
請求項１記載の密閉型電動圧縮機であって、電動機の回転子端部に配置されたバランスウェイトは、径方向厚さが回転子回転方向先端部で最小であり、少なくとも回転方向先端部から一定の範囲において回転方向後端部に行くに従って径方向厚さが次第に大きくなることを特徴とする密閉型電動圧縮機。
【請求項３】
請求項１記載の密閉型電動圧縮機であって、電動機の回転子端部に配置されたバランスウェイトは、軸方向高さが回転子回転方向先端部で最小であり、少なくとも回転方向先端部から一定の範囲において回転方向後端部に行くに従って軸方向高さが次第に大きくなることを特徴とする密閉型電動圧縮機。
【請求項４】
請求項２乃至３記載の密閉型電動圧縮機であって、バランスウェイトの内径面は、回転子端部からバランスウェイト軸方向先端部に向かって回転子外周側に傾斜するテーパー面であることを特徴とする密閉型電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和装置などに使用される密閉型電動圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
密閉型電動圧縮機は、図４に示すように、密閉容器１内部に圧縮機構部２と、圧縮機構部２を駆動するための電動機部３とが設置されている。圧縮機構部２は、電動機部３の回転力を圧縮機構部２に伝達するためのクランク軸４と、クランク軸４の偏心軸部５に回転自在に嵌合して設置されたピストン６と、円筒状の気室を有するシリンダ７と、シリンダ７に設けられた溝に摺動自在に嵌合して設置されたベーン８と、ベーン８の先端をピストン７に押接させるためのバネ９と、クランク軸４を支承する主軸受１０および副軸受１１とで構成されている。
【０００３】
上記構成により、電動機部３が駆動することにより、圧縮機構部２の吸入孔（図示せず）から吸入された冷媒ガスは、圧縮機構部２で圧縮され、主軸受１０に設けられた吐出孔（図示せず）から密閉容器１内部の電動機部３と主軸受１０とで囲まれた圧縮機構部側空間１８へ吐出され、電動機部３の隙間を通り、吐出管を介して密閉容器１外部の冷凍サイクルへ吐出される。
【０００４】
一方、密閉容器１の底部にはオイル溜め１６が設けられており、クランク軸４内部に設けられたポンプ装置（図示せず）によってオイルがくみ上げられ、圧縮機構部２の各摺動部を潤滑した後、その大部分は主軸受１０とクランク軸４の間のオイル排出孔１７から排出され、再びオイル溜め１６に戻る。
【０００５】
また、電動機部３は、固定子１２と回転子１３とで構成されており、回転子１３の上下端部には、クランク軸４の偏心軸部５およびピストン６の回転によって生じる不釣り合い力を打ち消すために、バランスウエイト１４、１５が設置されている。
【０００６】
従来のこの種のバランスウエイトとしては、図５に示すように、回転子１３の両端部に、外径および内径とも回転子１３と同心円の半円形状に形成されたものが通常用いられている。特に、圧縮機構部側に設けられるバランスウエイト１４は、その釣り合いをとるために、反圧縮機構部側に設けられるバランスウエイト１５に比べて大きなものとする必要がある。
【０００７】
さらに言えば、圧縮機構部の吸い込み容積が比較的大きな単気筒回転式圧縮機では、偏心軸部５とピストン６の大きさが比較的大きくなるために、その不釣り合い力も大きくなり、そのため、バランスウエイト１４、１５も非常に大きなものを設けざるを得なかった。
【０００８】
しかしながら、上記のような半円形状のバランスウエイトを設けた構造では、バランスウエイトの回転方向に面する端面１４ａで、主軸受１０から吐出された冷媒ガスと、オイル排出孔１７から排出されたオイルとが、圧縮機構部側空間１８において激しく攪拌される。その結果、オイルはオイル溜め１６に落下せずにミスト状となり、冷媒ガスとともに密閉容器１外部へと吐出される。これにより、圧縮機の接続されている冷凍サイクル（図示せず）の効率低下を招いたり、オイル溜め１６の油面レベルが低下して圧縮機構部２の潤滑油が不足することによる信頼性低下の原因となっていた。
【０００９】
さらに、冷媒ガスが攪拌されることにより、バランスウェイト端部が冷媒等を押し分けて運動する際の抵抗による入力増加や、風きり音による騒音の増加といった課題があった。
【００１０】
これらの課題を解決する従来技術として、外径を円形として、内径の形状を変更することによりバランスウエイトを形成するものが知られている（例えば、特許文献１）。図６は、前記特許文献１に記載された従来のバランスウエイトを示すものである。
【００１１】
図６において、回転子１３の両端にバランスウエイト１４、１５が取り付けられている。そして、それらの形状は、内径と外径とが偏心しており、それらの重心は、回転による不釣合い力を打ち消されるように形成されている。
【００１２】
上記構成により、バランスウエイト１４、１５が回転しても、圧縮機構部側空間１８において、冷媒ガスとオイルとが激しく攪拌されることはなく、密閉容器１外部へと吐出されるオイルを低減することができる。また、流体抵抗による入力増加や、風きり音による騒音の増加といったことも大幅に抑えることができる。
【００１３】
【特許文献１】
実開昭５７−５１１７８号公報（第４図、第５図）
【００１４】
【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、実質的にバランスウエイト１４、１５の半径方向重心に対して反対側にもバランスエイトを付加した形状となり、また、バランスエイトの外径は一般にほぼ回転子１３の外径以下という制約があるため、釣り合いを取るためにはバランスウエイト１４、１５自身の高さを高くせざるを得なかった。
【００１５】
その結果、特に、回転子１３の圧縮機構部２側に、上記従来のバランスウエイト１４を設置した場合、圧縮機構部２と電動機部３との距離を大きくしなければならず、これによりクランク軸４の振れ回りが増大し、圧縮機自体の振動増加、さらには主軸受１０への負荷増加による信頼性低下を招く可能性があった。
【００１６】
さらに、バランスウエイトを高くする分、材料費が増加するので、コストアップになるという課題を有していた。
【００１７】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、回転子に設置されたバランスウエイトによる冷媒ガスの撹拌を抑制し、圧縮機外部へのオイル吐出低減を図るとともに、高効率、低騒音、高信頼性な密閉型電動圧縮機を提供することを目的とする。
【００１８】
【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、電動機部の回転子端部に設置されるバランスウエイトを、回転子の回転方向に面するバランスウエイトの端面部を流体抵抗の小さな形状としたものである。
【００１９】
上記構成により、バランスウエイトの材料費をほとんどアップすることなく、バランスウエイトの回転に伴う密閉容器内部での冷媒ガスとオイルミストの撹拌を抑制することができ、結果として圧縮機外部へのオイル吐出を低減することができるとともに、高効率、低騒音、高信頼性な密閉型電動圧縮機を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるバランスウエイトの斜視図である。なお、図１において、図４で示した従来の技術と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
【００２２】
図１において、バランスウエイト１４の形状を、外径が回転子１３と同心形状かつ内径が回転子回転方向に対して偏心した略半円弧形状としている。また、このバランスウエイト１４の重心（図示符号Ｇ）は、回転による不釣り合い力が打ち消される位置となるように設置されている。
【００２３】
上記構成により、回転子１３の回転方向に面するバランスウエイト１４の端面１４ａの面積は非常に小さくなり、その結果、圧縮機構部側空間１８において、冷媒ガスとオイルとが激しく攪拌されることはなく、密閉容器１外部へと吐出されるオイルを低減することができる。また、流体抵抗による入力増加や、風きり音による騒音の増加といったことも大幅に抑えることができる。
【００２４】
なお、本実施の形態１においては、回転子１３の圧縮機構部２側のバランスウエイト１４についてのみ説明したが、反圧縮機構部側のバランスウエイト１５についても上記と同様の構成とすることにより、反圧縮機構部側空間１９においても、前記と同じ作用により、より一層の効果が得られる。また、端面１４ａを面積の非常に小さな平面としたが、ある程度の面積を有する滑らかな曲面とした場合でも同様の効果を得ることができる。
【００２５】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２におけるバランスウエイトの斜視図である。なお、図２において、図４で示した従来の技術と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
【００２６】
図２において、バランスウエイト１４の形状を、回転子１３の回転方向に対して高さが漸次高い形状としている。また、このバランスウエイト１４の重心（図示符号Ｇ）は、回転による不釣り合い力が打ち消される位置となるように設置されている。
【００２７】
上記構成により、バランスウエイト１４が回転しても、圧縮機構部側空間１８において、冷媒ガスとオイルとが激しく攪拌されることはなく、密閉容器１外部へと吐出されるオイルを低減することができる。また、流体抵抗による入力増加や、風きり音による騒音の増加といったことも大幅に抑えることができる。
【００２８】
なお、本実施の形態２においては、回転子１３の圧縮機構部２側のバランスウエイト１４についてのみ説明したが、反圧縮機構部側のバランスウエイト１５についても上記と同様の構成とすることにより、反圧縮機構部側空間１９においても、前記と同じ作用により、より一層の効果が得られる。
【００２９】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３におけるバランスウエイトの斜視図である。なお、図３において、図４で示した従来の技術と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
【００３０】
図３において、バランスウエイト１４の形状を、内径面１４ｂが端部に向かって拡大するテーパ形状としている。また、このバランスウエイト１４の重心（図示符号Ｇ）は、回転による不釣り合い力が打ち消される位置となるように設置されている。
【００３１】
上記構成により、実施の形態１または２で説明した作用、効果に加えて、オイル排出孔１７から排出されたオイルがオイル溜め１６に戻る際に、内径面１４ｂをテーパ形状としているので、この内径面１４ｂに付着したオイルに遠心力が作用し、より底部へ向かって戻りやすくなる。その結果、より一層のオイル吐出低減効果を得ることができる。本構成は特にバランスウェイトの径方向厚さを回転方向先端部で薄く、後端部で厚く構成した場合、バランスウェイト内径面に捉えられたオイルがバランスウェイト後端部から逃げ難くなるが、テーパー形状によりオイルを遠心力で軸方向に放出することが出来るという効果を有する。
【００３２】
なお、上記実施の形態ではバランスウェイトの回転方向先端部から後端部にかけて厚さや高さが漸増する構成としたが、先端部から回転方向後端部に向かって所定の範囲で漸増させ、後は一定の厚さや高さとしても同様の効果を得ることが出来る。
【００３３】
また、上記のような形態のほか、先端部を流線型などの滑らかな曲線形状としても同様である。
【００３４】
【発明の効果】
上記から明らかなように、本発明は、電動機部の回転子の端部に設置されるバランスウエイトを、回転子の回転方向に面するバランスウエイトの端部形状を流体抵抗の小さな形状とするもので、この構成によれば、バランスウエイトの材料費をほとんどアップすることなく、バランスウエイトの回転に伴う密閉容器内部での冷媒ガスとオイルミストの撹拌を抑制することができ、結果として圧縮機外部へのオイル吐出を低減することができる。さらに、回転抵抗による入力増加や、風きり音による騒音の増加といったことも大幅に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す密閉型電動圧縮機の要部斜視図
【図２】本発明の第２の実施形態を示す要部斜視図
【図３】本発明の第３の実施形態を示す要部斜視図
【図４】密閉型電動圧縮機の縦断面図
【図５】従来の実施形態を示す要部斜視図
【図６】従来の別の実施形態を示す要部斜視図
【符号の説明】
１    密閉容器
２    圧縮機構部
３    電動機部
１３  回転子
１４  圧縮機構部側のバランスウエイト
１５  反圧縮機構部側のバランスウエイト
１６  オイル溜め
１８  圧縮機構部側空間
１９  反圧縮機構部側空間
【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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【図６】
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