(57)【要約】【課題】ハイドロカーボン（ＨＣ）冷媒を使用した場合でもロータに備えたバランサを大きくせずに振動・騒音抑制ができる小型化可能な電動圧縮機の提供。【解決手段】密閉容器１内にステ―タ４と、このステ―タ４の内側に若干の間隔を設けて挿入設置されたロータ５とから構成される電動要素２と、電動要素２に連結された回転軸６によって駆動される圧縮要素３を収納した電動圧縮機において、ロータ５はバランサ８Ａ、８Ｂを備えるとともに、内部に永久磁石ＭＧが挿入されて形成されており、永久磁石ＭＧの所定箇所８Ｃの厚みをｄだけ減少させ、それによる質量減少量をバランス・ウエイトとして使用することにより課題を解決できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内にステ―タと、このステ―タの内側に若干の間隔を設けて挿入設置されたロータとから構成される電動要素と、前記電動要素に連結された回転軸によって駆動される圧縮要素を収納した電動圧縮機において、
前記ロータはバランサを備えるとともに、内部に永久磁石が挿入されて形成されており、前記永久磁石の所定箇所の厚みを減少させ、それによる質量減少量をバランス・ウエイトとして使用したことを特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
ハイドロカーボン（ＨＣ）を冷媒として用いることを特徴とする請求項１記載の電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動圧縮機に関するものであり、さらに詳しくはバランサを大きくしないで振動・騒音抑制ができるようにした小型化可能な電動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍サイクルには、冷媒としてフロン（Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３４ａなど）が一般的に用いられていた。しかしながら、フロンは大気中に放出されると大きな温暖化効果やオゾン層破壊などの問題を有している。このため、近年、環境に与える影響の少ないＲ１３４ａなどに代表されるＨＦＣ系冷媒が多く使用されてきたが、ＨＦＣ系冷媒は地球温暖化に対する影響が大きいため、他の自然冷媒、例えば、ハイドロカーボン（以下、ＨＣと称す場合がある）を冷媒として用いる研究が行われている（特許文献１〜特許文献３など参照）。
【特許文献１】特開２０００−１１９６７８
【特許文献２】特開２０００−１３６３９５
【特許文献３】特開２０００−１３６３７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ＨＣ冷媒はＨＦＣ系冷媒と同じ冷凍能力を発揮するために約１．５倍の排除容積を必要とする。そのため電動圧縮機の振動・騒音が大きくなるので、振動・騒音を抑制するために、電動要素のロータに装着した黄銅などからなるバランサを大きくする必要が生じる。しかしバランサを大きくすると、ロータの高さが高くなり、そのため電動圧縮機の高さも高くなり、小型化できないという問題を有していた。
本発明の目的は、従来の諸問題を解決して、性能を損なうことなく、ＨＣ冷媒を使用した場合でもバランサを大きくせずに振動・騒音抑制ができるようにした小型化可能な電動圧縮機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するための本発明の請求項１記載の電動圧縮機は、密閉容器内にステ―タと、このステ―タの内側に若干の間隔を設けて挿入設置されたロータとから構成される電動要素と、前記電動要素に連結された回転軸によって駆動される圧縮要素を収納した電動圧縮機において、
前記ロータはバランサを備えるとともに、内部に永久磁石が挿入されて形成されており、前記永久磁石の所定箇所の厚みを減少させ、それによる質量減少量をバランス・ウエイトとして使用したことを特徴とする。
【０００５】
本発明の請求項２記載の電動圧縮機は、請求項１記載の電動圧縮機において、ハイドロカーボン（ＨＣ）を冷媒として用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の請求項１記載の電動圧縮機は、密閉容器内にステ―タと、このステ―タの内側に若干の間隔を設けて挿入設置されたロータとから構成される電動要素と、前記電動要素に連結された回転軸によって駆動される圧縮要素を収納した電動圧縮機において、
前記ロータはバランサを備えるとともに、内部に永久磁石が挿入されて形成されており、前記永久磁石の所定箇所の厚みを減少させ、それによる質量減少量をバランス・ウエイトとして使用したことを特徴とするものであり、前記バランサを大きくせずに振動・騒音抑制ができ、小型化可能である、という顕著な効果を奏する。
【０００７】
本発明の請求項２記載の電動圧縮機は、請求項１記載の電動圧縮機において、ＨＣを冷媒として用いることを特徴とするものであり、ＨＣ冷媒を使用してもバランサを大きくせずに振動・騒音抑制ができ、小型化可能である、というさらなる顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の電動圧縮機の一例の縦断面図である。
図１において、１は密閉容器であり、この密閉容器１内には下側に配置された電動要素２と、上側に配置された圧縮要素３とが収納されている。電動要素２は所謂磁極集中巻き式のＤＣモータであり、ステ―タ４と、このステ―タ４の内側に若干の間隔を設けて挿入設置されたロータ５とからなる。このロータ５は中心を通り鉛直方向に延びる回転軸６に固定されており、回転軸６は軸受７により軸支されている。
【０００９】
ステ―タ４は、ドーナッツ状の電磁鋼板を積層した積層体４Ａと、この積層体４Ａの歯部に直巻き（集中巻き）方式により巻装されたステ―タコイル４Ｂを有している。また、ロータ５はステ―タ４と同様に電磁鋼板の積層体５Ａで形成され、この積層体５Ａ内に永久磁石ＭＧを挿入して形成されている。
８Ａはロータ５の上方に装着されたバランサ、８Ｂはロータ５の下方に装着されたバランサを示す。
【００１０】
電動要素２と圧縮要素３とは、密閉容器１の内壁に弾性的に取り付けられている。
圧縮要素３はシリンダ９と、このシリンダ９内を回転軸６のクランクピン１０に嵌合されて往復運動するピストン１１と、シリンダ９の端面に設けられる弁座１２と、この弁座１２を介してシリンダ９に取り付けられるシリンダヘッド１３とで構成されている。弁座１２にはシリンダヘッド１３側に吐出ポートを開閉する吐出弁（図示せず）が取り付けられている。
【００１１】
密閉容器１内には、メタン、エタン、ｎ−プロパン、ｉ−プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタンなどの直鎖状あるいは分枝状炭化水素あるいはこれらの混合物などから成るＨＣ系冷媒が吸入される。
【００１２】
そして、鉱物油（ミネラルオイル）、アルキベンゼン油、エーテル油、エステル油、ＰＡＧ（ポリアルキルグリコール）などの既存の冷凍機油１４が封入されている。
【００１３】
前記冷凍機油１４を使用した本発明の電動圧縮機（レシプロ式電動圧縮機）において、図示されない配線を介して電動圧縮機の電動要素２のステータコイル４Ｂに通電されると、電動要素２が起動してロータ５が回転する。この回転によりクランクピン１０に嵌合されたピストン１１が往復運動する。ピストン１１の往復摺動によってシリンダ９内に流入したＨＣ系冷媒はこのシリンダ９内で圧縮され、図示しない吐出弁を開放して外部冷凍サイクルに吐出され、循環して使用される。
【００１４】
そして、密閉容器１の底部に入れられたオイル１４は潤滑油カップ１５の孔１６から潤滑油カップ内を満たし、潤滑油カップ１５の中央部分には、中空の潤滑油通路１７を有する回転軸６があり、回転軸６の高速回転によって上方開放端にできる渦流による真空現象によってオイル１４が吸い上げられ、ピストン１１／シリンダ９、回転軸６／軸受７などの各摺動部に循環して潤滑させるようになっている。
【００１５】
図１に示したように、ロータ５はバランサ８Ａ、８Ｂを備えるとともに、内部に挿入された永久磁石ＭＧの所定箇所８Ｃの厚みをｄだけ減少させ、厚みをｄだけ減少させた分、その所定箇所８Ｃにおける質量を減少させてある。そして、本発明においてはこの質量の減少量をバランス・ウエイトとして使用する。
このように前記質量の減少量をバランス・ウエイトとして利用した結果、ピストン１１の往復運動によって発生する振動・騒音が相殺され抑制できるので、ＨＣ冷媒を使用した場合でもバランサ８Ａ、８Ｂを大きくする必要がなく、小型化可能となる。
【００１６】
ロータ５中に挿入された永久磁石ＭＧのどこの箇所の厚みをどれだけ減少させるかは、ＨＣ系冷媒の種類、使用量、電動圧縮機の形式、容量、運転条件などにより異なるので、バランサ８Ａ、８Ｂを大きくせずに、振動・騒音抑制ができるように決めることが肝要である。
【００１７】
上記実施の形態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、あるいは範囲を減縮するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で例えば下記のような種々の変形が可能である。
【００１８】
上記説明においてはレシプロ式電動圧縮機について説明したが、本発明は電動圧縮機の形式は特に限定されず、具体的には、２段圧縮式ロータリ圧縮機、振動式電動圧縮機、マルチベーン式ロータリ電動圧縮機、スクロール式電動圧縮機などであってもよく、また圧縮段数は少なくとも１段以上の圧縮であればよい。
【００１９】
本発明の電動圧縮機は、家庭用エアコン、業務用エアコン（パッケージエアコン）、自動車用エアコン、家庭用冷蔵庫、業務用冷蔵庫、業務用冷凍庫、業務用冷凍冷蔵庫、ショウケース、自動販売機、給湯機などに有用に使用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の電動圧縮機は、密閉容器内にステ―タと、このステ―タの内側に若干の間隔を設けて挿入設置されたロータとから構成される電動要素と、前記電動要素に連結された回転軸によって駆動される圧縮要素を収納した電動圧縮機において、前記ロータはバランサを備えるとともに、内部に永久磁石が挿入されて形成されており、前記永久磁石の所定箇所の厚みを減少させ、それによる質量減少量をバランス・ウエイトとして使用したことを特徴とするものであり、前記バランサを大きくせずに振動・騒音抑制ができ、小型化可能である、という顕著な効果を奏するので、産業上の利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の電動圧縮機の一実施の形態を説明する断面説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  密閉容器
２  電動要素
３  圧縮要素
４  ステ―タ
５  ロータ
６  回転軸
８Ａ、８Ｂ  バランサ
ＭＧ  永久磁石
【図１】
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