(57)【要約】【課題】簡単な構成で吐出脈動による振動,騒音を低減できる圧縮機を提供する。【解決手段】密閉容器１内に配置され、圧縮部２をシャフト４を介して駆動するアウターロータ型モータ１は、コイル２２を有するステータ２１と、ステータ２１の外周にエアギャップを介して配置された略円筒形状のロータ２５と、ロータ２５の一端をシャフト４に固定するための略円板形状のロータ保持部材２６とを有する。このアウターロータ型モータ１を、圧縮部２から吐出される高圧冷媒が満たされる密閉容器１内の高圧領域に配置すると共に、圧縮部２とアウターロータ型モータ１との間に圧縮部２の吐出ポート２３を配置する。アウターロータ型モータ１に対して圧縮部２と反対の側に、密閉容器１内の高圧領域から高圧冷媒を外部に吐出するための吐出管１２を設ける。上記ロータ保持部材２６に、ロータ２５の内側から外側に向かって冷媒が流れる第１貫通孔３０を設ける。【選択図】図１
2007321703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器(１)と、
上記密閉容器(１)内に配置された圧縮部(２)と、
上記密閉容器(１)内に配置され、上記圧縮部(２)をシャフト(４)を介して駆動するアウターロータ型モータ(１,１０３,２０３)と
を備え、
上記アウターロータ型モータ(１,１０３,２０３)は、コイル(２２,１２２,２２２)を有するステータ(２１,１２１,２２１)と、上記ステータ(２１,１２１,２２１)の外周にエアギャップを介して配置された略円筒形状のロータ(２５,１２５,２２５,３２５,４２５)と、上記ロータ(２５,１２５,２２５,３２５,４２５)の一端を上記シャフト(４)に固定するための略円板形状のロータ保持部材(２６,１２６,２２６,３２６,４２６)とを有し、
上記圧縮部(２)から吐出される高圧冷媒が満たされる上記密閉容器(１)内の高圧領域に配置されると共に、
上記圧縮部(２)と上記アウターロータ型モータ(１,１０３,２０３)との間に上記圧縮部(２)の吐出ポート(２３)が配置され、
上記密閉容器(１)の上記アウターロータ型モータ(１,１０３,２０３)に対して上記圧縮部(２)と反対の側に、上記密閉容器(１)内の高圧領域から上記高圧冷媒を外部に吐出するための吐出管(１２)が設けられ、
上記ロータ(２５,１２５,２２５,３２５,４２５)または上記ロータ保持部材(２６,１２６,２２６,３２６,４２６)の少なくとも一方に、上記ロータ(２５,１２５,２２５,３２５,４２５)の内側から外側に向かって冷媒が流れる冷媒通路を設けたことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載の圧縮機において、
上記ロータ保持部材(２６,１２６,２２６,３２６,４２６)は、上記ロータ(２５,１２５,２２５,３２５,４２５)に対して上記圧縮部(２)と反対の側に配置されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項２に記載の圧縮機において、
上記冷媒通路は、上記ロータ保持部材(２６)の少なくとも上記ステータ(２１)の上記コイル(２２)よりも半径方向内側に、軸方向に貫通するように設けられた少なくとも第１貫通孔(３０)であることを特徴とする圧縮機。
【請求項４】
請求項２または３に記載の圧縮機において、
上記冷媒通路は、上記ロータ(１２５,２２５,３２５,４２５)に半径方向内側から半径方向外側に貫通するように設けられた少なくとも第２貫通孔(１３１,１３２,２３１,２３２,３３０,４３０Ｂ,４３０Ｃ,４３０Ｄ,４３０Ｅ)であることを特徴とする圧縮機。
【請求項５】
請求項４に記載の圧縮機において、
上記アウターロータ型モータ(２０３)は、上記密閉容器(１)内の上記圧縮部(２)よりも上側に配置され、
上記第２貫通孔(２３１,２３２)は、上記ロータ(２２５)に半径方向内側から半径方向外側に向かって斜め下向きに設けられていることを特徴とする圧縮機。
【請求項６】
請求項４に記載の圧縮機において、
上記第２貫通孔(３３０)は、上記ロータ(３２５)の上記ステータ(２１)のステータコア(２３)よりも上記ロータ保持部材(３２６)側に設けられていることを特徴とする圧縮機。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれか１つに記載の圧縮機において、
上記第２貫通孔は複数であって、
上記複数の第２貫通孔は、上記ロータに周方向に不等間隔に夫々配置されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項８】
請求項６に記載の圧縮機において、
上記アウターロータ型モータ(１)の極数と上記第２貫通孔(３３０)の個数とが互いに素であり、
上記第２貫通孔(３３０)は、上記ロータ(３２５)に周方向に等間隔に夫々配置されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項９】
請求項４乃至６のいずれか１つに記載の圧縮機において、
上記アウターロータ型モータ(１)は、上記ロータ(４２５)に周方向に間隔をあけて配置された永久磁石(４２７)を有し、
上記第２貫通孔(４３０Ｂ,４３０Ｃ,４３０Ｄ,４３０Ｅ)は、互いに隣接する上記永久磁石(４２７)間の上記永久磁石(４２７)の存在しない部分に配置されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項１０】
請求項９に記載の圧縮機において、
上記第２貫通孔(４３０Ｂ,４３０Ｃ,４３０Ｄ,４３０Ｅ)は複数であって、
上記複数の第２貫通孔(４３０Ｂ,４３０Ｃ,４３０Ｄ,４３０Ｅ)は、上記ロータ(４２５)に軸方向の位置が異なるように夫々配置されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項１１】
請求項４乃至１０のいずれか１つに記載の圧縮機において、
上記冷媒通路は、上記ロータ(１２５)と上記ロータ保持部材(１２６)と上記シャフト(４)とを含む回転機構のアンバランスの少なくとも一部をキャンセルするように、上記ロータ(１２５)または上記ロータ保持部材(１２６)の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧縮機に関し、詳しくは、アウターロータ型モータを用いた圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の密閉型の圧縮機には、インナーロータ型モータが用いられている。このインナーロータ型モータは、密閉容器の内部にステータをヤキバメして保持するため、密閉容器の剛性が増すことにより、振動騒音を低減していた。
【０００３】
これに対して、密閉型の圧縮機としてアウターロータ型モータを用いたものがある(例えば、特開２００４−３０１０３８号公報(特許文献１)参照)。このアウターロータ型モータを用いた圧縮機では、アウターロータ型モータのステータが、密閉容器の内部に全長にわたってヤキバメされないため、密閉容器は中空の管と同様に、剛性が低下する。このような密閉容器の剛性低下により、密閉容器の固有振動数が低くなり、例えば回転の1次およびその整数倍の振動と共振して、振動・騒音が大きくなるという問題がある。特に、圧縮機において最も大きい回転の1次の脈動は、吐出脈動である。
【０００４】
上記特許文献１に記載のアウターロータ型モータを用いた圧縮機では、吐出管がモータの上部に設けられていることから、回転軸内から冷媒を吐出する構成を選択している場合、回転軸の下端から吐出された高圧冷媒は、直接密閉容器内を加振するので、振動・騒音が大きくなる。
【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】
そこで、この発明の課題は、簡単な構成で吐出脈動による振動,騒音を低減できる圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、この発明の圧縮機は、
密閉容器と、
上記密閉容器内に配置された圧縮部と、
上記密閉容器内に配置され、上記圧縮部をシャフトを介して駆動するアウターロータ型モータと
を備え、
上記アウターロータ型モータは、コイルを有するステータと、上記ステータの外周にエアギャップを介して配置された略円筒形状のロータと、上記ロータの一端を上記シャフトに固定するための略円板形状のロータ保持部材とを有し、
上記圧縮部から吐出される高圧冷媒が満たされる上記密閉容器内の高圧領域に配置されると共に、
上記圧縮部と上記アウターロータ型モータとの間に上記圧縮部の吐出ポートが配置され、
上記密閉容器の上記アウターロータ型モータに対して上記圧縮部と反対の側に、上記密閉容器内の高圧領域から上記高圧冷媒を外部に吐出するための吐出管が設けられ、
上記ロータまたは上記ロータ保持部材の少なくとも一方に、上記ロータの内側から外側に向かって冷媒が流れる冷媒通路を設けたことを特徴とする。
【０００７】
上記構成の圧縮機によれば、上記圧縮部の吐出ポートから吐出した高圧冷媒を、一旦ロータ内部に導き、ロータ内部をマフラーとして吐出脈動を低減させてから、ロータの内側から外側に冷媒通路を介して流すことによって、簡単な構成で吐出脈動による密閉容器の振動,騒音を低減することができる。
【０００８】
また、一実施形態の圧縮機では、上記ロータ保持部材は、上記ロータに対して上記圧縮部と反対の側に配置されている。
【０００９】
上記実施形態の圧縮機によれば、上記ロータ保持部材を、ロータに対して圧縮部と反対の側に配置することによって、略円筒形状のロータと略円板形状のロータ保持部材とで形成される有底の筒体を、ステータに対して圧縮部と反対の側からステータに被せた構造となるので、圧縮部の吐出ポートからの高圧冷媒が上記有底の筒体内に吐出され、マフラー効果を高めることができる。
【００１０】
また、一実施形態の圧縮機では、上記冷媒通路は、上記ロータ保持部材の少なくとも上記ステータの上記コイルよりも半径方向内側に、軸方向に貫通するように設けられた少なくとも第１貫通孔である。
【００１１】
上記実施形態の圧縮機によれば、上記ロータ保持部材の少なくともステータのコイルよりも半径方向内側に、軸方向に貫通するように第１貫通孔を冷媒通路として設けることによって、圧縮部の吐出ポートからロータ内に吐出された高圧冷媒は、例えばエアギャップやステータの冷媒通路孔やコイル間の隙間等を通過した後、さらにコイルよりも半径方向内側に位置するロータ保持部材の第１貫通孔を介してロータの内側から外側に流れ出る。したがって、ロータ内における冷媒の流れが複雑に曲がってマフラー効果が高まると共に、高圧冷媒が第１貫通孔に到達する前に、ロータ保持部材の遠心力により冷媒に含まれる油が半径方向外側に飛ばされ、油分離が行える。
【００１２】
また、一実施形態の圧縮機では、上記冷媒通路は、上記ロータに半径方向内側から半径方向外側に貫通するように設けられた少なくとも第２貫通孔である。
【００１３】
上記実施形態の圧縮機によれば、上記ロータに半径方向内側から半径方向外側に貫通するように第２貫通孔を冷媒通路として設けることによって、圧縮部の吐出ポートからロータ内に吐出された高圧冷媒は、例えばエアギャップやステータの冷媒通路孔やコイル間の隙間等を通過した後、第２貫通孔を介してロータの内側から外側に流れ出る。このとき、ロータの第２貫通孔から冷媒が斜め下向きに流れ出るので、ロータの内側から外側に流れ出た高圧冷媒の流れの上向き成分を減らすと共に、ロータの第２貫通孔から流れ出た高圧冷媒がロータの遠心力により密閉容器の内壁に衝突して、冷媒に含まれる油が密閉容器の内壁に付着し、付着した油が下方に流れ落ちることにより油分離が行える。
【００１４】
また、一実施形態の圧縮機では、
上記アウターロータ型モータは、上記密閉容器内の上記圧縮部よりも上側に配置され、
上記第２貫通孔は、上記ロータに半径方向内側から半径方向外側に向かって斜め下向きに設けられている。
【００１５】
上記実施形態の圧縮機によれば、上記ロータに半径方向内側から半径方向外側に向かって斜め下向きに第２貫通孔を設けることによって、ロータの第２貫通孔から冷媒が斜め下向きに流れ出るので、冷媒流れの上向き成分を極力減らして下向き成分を増やし、下方への油戻りを促進できる。
【００１６】
また、一実施形態の圧縮機では、上記第２貫通孔は、上記ロータの上記ステータのステータコアよりも上記ロータ保持部材側に設けられている。
【００１７】
上記実施形態の圧縮機によれば、上記ロータのステータよりもロータ保持部材側に第２貫通孔を設けることによって、ロータ内を流れる冷媒の経路が長くなるので、マフラー効果を高くすることができる。さらに、冷媒がステータ全長にわたって通ることになるので、冷媒によるステータの冷却効果も得られる。
【００１８】
また、一実施形態の圧縮機では、
上記第２貫通孔は複数であって、
上記複数の第２貫通孔は、上記ロータに周方向に不等間隔に夫々配置されている。
【００１９】
上記実施形態の圧縮機によれば、上記複数の第２貫通孔をロータに周方向に不等間隔に夫々配置することによって、複数の第２貫通孔からの冷媒吐出による振動が密閉容器の固有振動モードになりにくく、より効果的な吐出脈動による振動の抑制ができる。
【００２０】
また、一実施形態の圧縮機では、
上記アウターロータ型モータの極数と上記第２貫通孔の個数とが互いに素であり、
上記第２貫通孔は、上記ロータに周方向に等間隔に夫々配置されている。
【００２１】
上記実施形態の圧縮機によれば、上記アウターロータ型モータの極数と第２貫通孔の個数とが互いに素(２つの整数が１以外の公約数を持たない関係)となるようにして、第２貫通孔をロータに周方向に等間隔に夫々配置することによって、ロータ回転時の磁極変化に伴うロータ変形による振動モードと、第２貫通孔からの冷媒吐出による振動モードとが一致しないようにでき、振動,騒音をさらに低減できる。
【００２２】
また、一実施形態の圧縮機では、
上記アウターロータ型モータは、上記ロータに周方向に間隔をあけて配置された永久磁石を有し、
上記第２貫通孔は、互いに隣接する上記永久磁石間の上記永久磁石の存在しない部分に配置されている。
【００２３】
上記実施形態の圧縮機によれば、上記ロータに周方向に間隔をあけて配置された永久磁石間の部分(永久磁石の存在しない部分)に第２貫通孔を配置することによって、永久磁石の磁極面に不要な加工を施すことなく、また、ステータとロータにより形成される磁気回路に対する影響を少なくできる。
【００２４】
また、一実施形態の圧縮機では、
上記第２貫通孔は複数であって、
上記複数の第２貫通孔は、上記ロータに軸方向の位置が異なるように夫々配置されている。
【００２５】
上記実施形態の圧縮機によれば、上記ロータに軸方向の位置が異なるように複数の第２貫通孔を夫々配置することによって、第２貫通孔からの冷媒吐出による振動モードを複雑にして、固有振動数の低い単純な円環の振動モードを励起しにくくすることで、振動,騒音をさらに低減できる。
【００２６】
また、一実施形態の圧縮機では、上記冷媒通路は、上記ロータと上記ロータ保持部材と上記シャフトとを含む回転機構のアンバランスの少なくとも一部をキャンセルするように、上記ロータまたは上記ロータ保持部材の少なくとも一方に設けられている。
【００２７】
上記実施形態の圧縮機によれば、上記ロータとロータ保持部材とシャフトとを含む回転機構のアンバランスの少なくとも一部をキャンセルするように、ロータまたはロータ保持部材の少なくとも一方に冷媒通路を設けることによって、例えば冷媒通路の位置,数,大きさを調整することによって、バランスウェイトの役割を果たすことができ、構成を簡略化できる。
【発明の効果】
【００２８】
以上より明らかなように、この発明の圧縮機によれば、上記圧縮部の吐出ポートから吐出した高圧冷媒をロータ内部に導いて、ロータの内側から外側に冷媒通路を介して流すことによって、簡単な構成で吐出脈動による密閉容器の振動,騒音を低減することができる。
【００２９】
また、一実施形態の圧縮機によれば、上記ロータ保持部材を、ロータに対して圧縮部と反対の側に配置して、略円筒形状のロータと略円板形状のロータ保持部材とで形成される有底の筒体を、ステータに対して圧縮部と反対の側からステータに被せた構成にすることによって、吐出脈動を抑制するマフラー効果を高めることができる。
【００３０】
また、一実施形態の圧縮機によれば、上記ロータ保持部材の少なくともステータのコイルよりも半径方向内側に、軸方向に貫通するように第１貫通孔を冷媒通路として設けることによって、ロータ内の冷媒の流れが複雑に曲がることによりマフラー効果が高まると共に、ロータ保持部材の遠心力により冷媒に含まれる油を半径方向外側に飛ばして、油分離が行える。
【００３１】
また、一実施形態の圧縮機によれば、上記ロータに半径方向内側から半径方向外側に貫通するように第２貫通孔を冷媒通路として設けることによって、ロータの内側から外側に流れ出た高圧冷媒の流れの上向き成分を減らすと共に、第２貫通孔を介してロータの内側から外側に流れ出た高圧冷媒がロータの遠心力により密閉容器の内壁に衝突して、密閉容器の内壁に付着した油が下方に流れ落ちることにより油分離が行える。
【００３２】
また、一実施形態の圧縮機によれば、上記ロータに半径方向内側から半径方向外側に向かって斜め下向きに第２貫通孔を設けることによって、冷媒流れの上向き成分を極力減らして下向き成分を増やし、下方への油戻りを促進することができる。
【００３３】
また、一実施形態の圧縮機によれば、上記ロータの第２貫通孔を、ステータよりもロータ保持部材側に設けることによって、ロータ内を流れる冷媒の経路が長くなるので、マフラー効果を高くすることができると共に、冷媒がステータ全長にわたって通ることになるので、冷媒によるステータの冷却効果も得られる。
【００３４】
また、一実施形態の圧縮機によれば、上記複数の第２貫通孔をロータに周方向に不等間隔に夫々配置することによって、複数の第２貫通孔からの冷媒吐出による振動が密閉容器の固有振動モードになりにくく、さらに効果的な吐出脈動による振動の抑制ができる。
【００３５】
また、一実施形態の圧縮機によれば、上記アウターロータ型モータの極数と第２貫通孔の個数とを互いに素とし、第２貫通孔をロータに周方向に等間隔に夫々配置することによってロータ回転時の磁極変化に伴うロータ変形による振動モードと、第２貫通孔からの冷媒吐出による振動モードとが一致しないようにでき、振動,騒音をさらに低減することができる。
【００３６】
また、一実施形態の圧縮機によれば、上記ロータに周方向に間隔をあけて配置された永久磁石間の部分(永久磁石の存在しない部分)に第２貫通孔を配置することによって、永久磁石の磁極面に不要な加工を施すことがなくなると共に、ステータとロータにより形成される磁気回路に対する影響を少なくできる。
【００３７】
また、一実施形態の圧縮機によれば、上記ロータに軸方向の位置が異なるように複数の第２貫通孔を夫々配置することによって、第２貫通孔からの冷媒吐出による振動モードを複雑にして、固有振動数の低い単純な円環の振動モードを励起しにくくすることで、振動,騒音をさらに低減することができる。
【００３８】
また、一実施形態の圧縮機によれば、上記ロータとロータ保持部材とシャフトとを含む回転機構のアンバランスの少なくとも一部をキャンセルするように、ロータまたはロータ保持部材の少なくとも一方に冷媒通路を設けることによって、バランスウェイトの役割を果たすことができ、構成を簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、この発明の圧縮機を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４０】
(第１実施形態)
図１はこの発明の第１実施形態の圧縮機の断面図を示している。
【００４１】
この第１実施形態の圧縮機は、図１に示すように、密閉容器１と、上記密閉容器１内に配置された圧縮部２と、上記密閉容器１内かつ圧縮部２の上側に配置され、圧縮部２をシャフト４を介して駆動するアウターロータ型モータ３とを備えている。上記密閉容器１の下側側方に、吸入管１１を接続する一方、密閉容器１の上側に吐出管１２を接続している。上記吸入管１１から供給される冷媒ガスは、圧縮部２の吸込側に導かれる。上記アウターロータ型モータ３は、圧縮部３の吐出ポート１３から吐出される高圧冷媒が満たされる密閉容器１内の高圧領域に配置されている。この圧縮機は、高圧ドーム型である。
【００４２】
上記アウターロータ型モータ３は、密閉容器１内側に外周側の一部が固定され、中央部をシャフト４が貫通するステータ２１と、上記ステータ２１の径方向外側に配置され、シャフト４に外嵌して固定されたロータ２５とを有する。上記ロータ２５は、ロータ２５に対して圧縮部２と反対の側でロータ保持部材２６を介してシャフト４に固定されている。上記シャフト４の下端側を圧縮部２に連結している。
【００４３】
上記ステータ２１は、密閉容器１の内壁にステータ保持機構２４,スペーサ２９を介して取り付けられたステータコア２３と、このステータコア２３に取り付けられたコイル２２とを有している。なお、上記スペーサ２９には、冷媒の通路(図示せず)を半径方向に複数設けている。また、上記ステータ保持機構２４の外径の１／２よりも内側に、軸方向に貫通する複数の孔２４aを設けている。また、上記ステータ保持機構２４の外側に、油戻り用の通路となる切り欠き２４bを設けている。上記圧縮部３の吐出ポート１３から吐出された高圧冷媒は、マフラー部１０を経て、このステータ保持機構２４の複数の孔２４aを介してロータ２５内に流入する。ステータコア２３は、コイル２２の巻回される部分は他の部分より軸方向長さを小とし、コイルエンド収納部を設けている。
【００４４】
上記ロータ２５は、円環状のロータコア２８と、このロータコア２８に設けられた複数の永久磁石埋設用孔(図示せず)に軸方向に埋設された複数の永久磁石２７とを有している。上記ロータ保持部材２６が磁性体である場合は、永久磁石の磁束の漏洩防止のため、永久磁石２７、および、ロータコアの永久磁石より内周側の部分は、ステータ２１を保持する部材から離すことが望ましい。
【００４５】
上記ロータコア２８は、磁性体からなり、軸方向に積層された複数の電磁鋼板からなる。上記永久磁石２７は、ロータ２５の内周面に向かって周方向に交互に異なる磁極を有している。上記永久磁石２７は、半径方向内側に対しての磁束を発生する。
【００４６】
上記ロータ保持部材２６のステータ２１のコイル２２よりも半径方向内側に、軸方向に貫通する複数の第１貫通孔３０(図１では２つのみを示す)を冷媒通路として設けている。
【００４７】
また、上記圧縮部２は、シリンダ状の本体部２０と、この本体部２０の上下の開口端のそれぞれに取り付けられた上端板８および下端板９とを有している。上記シャフト４は、上端板８および下端板９を貫通して、本体部２０の内部に挿入されている。上記シャフト４は、圧縮部２の上端板８に設けられた軸受４１と、圧縮部２の下端板９に設けられた軸受４２により回転自在に支持されている。上記本体部２０内のシャフト４にクランクピン５が設けられ、そのクランクピン５に嵌合したローラ６を公転運動可能に配置している。上記ローラ６の公転運動によって、ローラ６の外周面と本体部２０の内周面との間に形成された圧縮室７により圧縮を行う。なお、機構によっては、ローラ６は公転運動ではなく、回転運動でもよい。
【００４８】
上記構成の圧縮機において、アウターロータ型モータ３を回転させることにより圧縮部２を駆動すると、吸入管１１から圧縮部２に冷媒ガスが供給され、圧縮部２で冷媒ガスを圧縮する。そうして圧縮部２で圧縮された高圧冷媒ガスは、圧縮部２の吐出ポート１３よりロータ２５内に吐出される。そして、上記圧縮部２の吐出ポート１３からロータ２５内に吐出された高圧冷媒ガスは、図１の矢印Ｒ１に示すように、マフラー部１０，エアギャップ、コイル２２間を軸方向に貫通する穴(図示せず)、ステータ２１のシャフト４近傍を軸方向に貫通する穴(図示せず)等を通って、ロータ保持部材２６の第１貫通孔３０を介してアウターロータ型モータ３の上部空間に運ばれた後、吐出管１２を介して密閉容器１の外部に吐出される。
【００４９】
なお、図１では、矢印Ｒ１によりロータ２５内の右側部分の冷媒流れを示しているが、ロータ２５内の左側部分の冷媒流れも同様である。
【００５０】
上記第１実施形態の圧縮機によれば、圧縮部２の吐出ポート１３から吐出された高圧冷媒をロータ２５内部に導いて、ロータ２５の内側から外側に第１貫通孔３０を介して流すことによって、簡単な構成で吐出脈動による密閉容器の振動,騒音を低減することができる。
【００５１】
また、上記ロータ保持部材２６を、ロータ２５に対して圧縮部２と反対の側に配置することによって、略円筒形状のロータ２５と略円板形状のロータ保持部材２６とで形成される有底の筒体を、ステータ２１に対して圧縮部２と反対の側からステータ２１に被せることによって、吐出脈動を抑制するマフラー効果を高めることができる。なお、吐出ポート１３にマフラー部１０を設けてあるが、このマフラーは任意である。マフラー部１０を設けた場合、マフラーは２段になり、消音効果が増す。
【００５２】
また、上記ロータ保持部材２６のステータ２１のコイル２２よりも半径方向内側に、軸方向に貫通するように第１貫通孔３０を冷媒通路として設けることによって、ロータ２５内の冷媒の流れが複雑に曲がることによりマフラー効果が高まると共に、ロータ保持部材２６の遠心力により冷媒に含まれる油を半径方向外側に飛ばして、油分離が行える。さらに、ステータ２１内部を冷媒が貫通するため、ステータ冷却も行える。
【００５３】
(第２実施形態)
図２Ａはこの発明の第２実施形態の圧縮機の断面図を示している。この第２実施形態の圧縮機は、アウターロータ型モータを除いて第１実施形態の圧縮機と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付している。
【００５４】
この第２実施形態の圧縮機は、図２Ａに示すように、密閉容器１と、上記密閉容器１内に配置された圧縮部２と、上記密閉容器１内かつ圧縮部２の上側に配置され、圧縮部２をシャフト４を介して駆動するアウターロータ型モータ１０３とを備えている。上記密閉容器１の下側側方に、吸入管１１を接続する一方、密閉容器１の上側に吐出管１２を接続している。上記吸入管１１から供給される冷媒ガスは、圧縮部２の吸込側に導かれる。上記アウターロータ型モータ１０３は、圧縮部３の吐出ポート１３から吐出される高圧冷媒が満たされる密閉容器１内の高圧領域に配置されている。
【００５５】
上記アウターロータ型モータ１０３は、密閉容器１内側に外周側の一部が固定され、中央部をシャフト４が貫通するステータ１２１と、上記ステータ１２１の軸方向の上側に配置され、シャフト４に外嵌して固定されたロータ１２５とを有している。上記ロータ１２５は、ロータ１２５に対して圧縮部２と反対の側でロータ保持部材１２６を介してシャフト４に固定されている。上記シャフト４の下端側を圧縮部２に連結している。
【００５６】
上記ステータ１２１は、密閉容器１の内壁にステータ保持機構２４,スペーサ１２９を介して取り付けられたステータコア１２３と、このステータコア１２３に取り付けられたコイル１２２とを有している。なお、上記スペーサ２９には、冷媒の通路(図示せず)を半径方向に複数設けている。ステータコア１２３は、図１とは違い、軸方向長さはコイル巻回部もそれ以外も同じであり、軸方向に鋼板を積層して容易に製作することができる。
【００５７】
上記ロータ１２５は、円環状のロータコア１２８と、このロータコア１２８の内周側に取り付けられた複数の永久磁石１２７とを有している。永久磁石１２７は、ステータコア１２３と対向する部分にのみ設けられる。
【００５８】
上記ロータ１２５に半径方向内側から半径方向外側に向かって貫通する複数の第２貫通孔１３１,１３２(図２Ａでは２つのみを示す)を冷媒通路として設けている。
【００５９】
上記構成の圧縮機において、アウターロータ型モータ１０３を回転させることにより圧縮部２を駆動すると、吸入管１１から圧縮部２に冷媒ガスが供給され、圧縮部２で冷媒ガスを圧縮する。そうして圧縮部２で圧縮された高圧冷媒ガスは、圧縮部２の吐出ポート１３よりロータ１２５内に吐出される。そして、上記圧縮部２の吐出ポート１３からロータ１２５内に吐出された高圧冷媒ガスは、図２Ａの矢印Ｒ２に示すように、マフラー部１０，エアギャップ、コイル１２２間を軸方向に貫通する穴(図示せず)、ステータ１２１のシャフト４近傍を軸方向に貫通する穴(図示せず)等を通って、ロータ１２５の第２貫通孔１３１,１３２を介してアウターロータ型モータ１０３の上部空間に運ばれた後、吐出管１２を介して密閉容器１の外部に吐出される。
【００６０】
なお、図２Ａでは、矢印Ｒ２によりロータ１２５内の右側部分の冷媒流れを示しているが、ロータ１２５内の左側部分の冷媒流れも同様である。なお、図１のように、ステータ保持部材のステータコイルより内側にもあわせて冷媒通路を有してもよい。
【００６１】
この第２実施形態の圧縮機は、第１実施形態の圧縮機と同様の効果を有する。
【００６２】
また、上記ロータ１２５に半径方向内側から半径方向外側に貫通するように複数の第２貫通孔１３１,１３２を冷媒通路として設けることによって、ロータ１２５の内側から外側に流れ出た高圧冷媒の流れの上向き成分を減らすと共に、第２貫通孔１３１,１３２を介してロータ１２５の内側から外側に流れ出た高圧冷媒がロータ１２５の遠心力により密閉容器１の内壁に衝突して、密閉容器１の内壁に付着した油が下方に流れ落ちることにより油分離が行える。
【００６３】
なお、この第２実施形態の圧縮機において、複数の第２貫通孔をロータに周方向に不等間隔に夫々配置することによって、複数の第２貫通孔からの冷媒吐出による振動が固有振動モードになりにくく、さらに効果的な吐出脈動の抑制ができる。
【００６４】
また、図２Ｂは上記圧縮機のアウターロータ型モータの変形例を示しており、このアウターロータ型モータは、第２貫通孔を除いて図２Ａに示すアウターロータ型モータと同じ構成をしている。
【００６５】
このアウターロータ型モータ２０３は、図２Ｂに示すように、密閉容器１内側に外周側の一部が固定され、中央部をシャフト４が貫通するステータ２２１と、上記ステータ２２１の軸方向の上側に配置され、シャフト４に外嵌して固定されたロータ２２５とを有している。上記ロータ２２５は、ロータ保持部材２２６を介してシャフト４に固定されている。上記シャフト４の下端側を圧縮部２(図２Ａ参照)に連結している。
【００６６】
上記ステータ２２１は、密閉容器１の内壁にステータ保持機構２４を介して取り付けられたステータコア２２３と、このステータコア２２３に取り付けられたコイル２２２とを有している。
【００６７】
上記ロータ２２５は、円環状のロータコア２２８と、このロータコア２２８の内周側に埋設された複数の永久磁石２２７とを有している。
【００６８】
上記ロータ２２５に半径方向内側から半径方向外側に斜め下方に向かって貫通する複数の第２貫通孔２３１,２３２を冷媒通路として設けている。
【００６９】
上記ロータ２２５に半径方向内側から半径方向外側に向かって斜め下向きに第２貫通孔２３１,２３２(図２Ｂでは２つのみを示す)を設けることによって、冷媒流れの上向き成分を極力減らして下向き成分を増やし、下方への油戻りを促進することができる。
【００７０】
(第３実施形態)
図３はこの発明の第３実施形態の圧縮機のアウターロータ型モータの要部の分解斜視図である。この第３実施形態の圧縮機は、アウターロータ型モータを除いて第１実施形態の圧縮機と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００７１】
このアウターロータ型モータは、密閉容器１(図１に示す)内側に外周側の一部が固定され、中央部をシャフト４(図１に示す)が貫通するステータ２１(図１に示す)と、上記ステータ２１の軸方向の上側に配置され、シャフト４に外嵌して固定されたロータ３２５とを有している。上記ロータ３２５は、ロータ保持部材３２６を介してシャフト４に固定されている。
【００７２】
上記ロータ３２５は、図３に示すように、円環状のロータコア３２８と、このロータコア３２８に設けられた複数の永久磁石埋設用孔３４０に軸方向に埋設された複数の永久磁石３２７とを有している。ロータコア３２８は軸方向に積層した鋼板により作ってもよいが、その場合は最低２通りの型が必要となる。また、ヨーク部を除く部分を軸方向に積層した鋼板により作り、ヨーク部のみ別部材としてもよい。
【００７３】
上記ロータ３２５のロータ保持部材３２６側の端部に、半径方向内側から半径方向外側に向かって貫通する冷媒通路である複数の第２貫通孔の一例としての切り欠き３３０を設けている。
【００７４】
また、上記アウターロータ型モータの極数８と第２貫通孔３３０の個数５とは、互いに素であると共に、ロータコア３２８に周方向に等間隔に第２貫通孔３３０を夫々配置している。
【００７５】
図４は上記アウターロータ型モータのロータに永久磁石が組み込まれた状態の分解斜視図を示しており、図５は上記アウターロータ型モータのロータの組立後の斜視図を示している。
【００７６】
この第３実施形態の圧縮機は、第１実施形態の圧縮機と同様の効果を有する。
【００７７】
また、上記ロータ３２５のステータ３２１よりもロータ保持部材３２６側に第２貫通孔(切り欠き３３０)を設けることによって、ロータ３２５内を流れる冷媒の経路が長くなるので、マフラー効果を高くすることができる。
【００７８】
また、上記アウターロータ型モータの極数と第２貫通孔の個数とが互いに素となるように、アウターロータ型モータの極数を８とし第２貫通孔の個数を５として、５つの第２貫通孔(切り欠き３３０)をロータ３２５に周方向に等間隔に夫々配置することによって、ロータ回転時の磁極変化に伴うロータ変形による振動モードと、第２貫通孔(切り欠き３３０)からの冷媒吐出による振動モードとが一致しないようにでき、振動,騒音をさらに低減することができる。
【００７９】
(第４実施形態)
図６はこの発明の第４実施形態の圧縮機のアウターロータ型モータの要部の分解斜視図である。この第４実施形態の圧縮機は、アウターロータ型モータを除いて第１実施形態の圧縮機と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。この第４実施形態の圧縮機のアウターロータ型モータのロータとステータの吸引力は、周方向に等間隔で８箇所に働くが、吐出による加振力は５箇所に働くことにより、励起する振動モードを複雑にして、低次(固有振動数の小さい)のモードとの共振を回避する。または、同じ８箇所、または４箇所であっても、等間隔でなく設けることでも、同様の効果が得られる。
【００８０】
このアウターロータ型モータは、密閉容器１(図１に示す)内側に外周側の一部が固定され、中央部をシャフト４(図１に示す)が貫通するステータ２１(図１に示す)と、上記ステータ２１の軸方向の上側に配置され、シャフト４に外嵌して固定されたロータ４２５とを有している。上記ロータ４２５は、ロータ保持部材４２６を介してシャフト４に固定されている。
【００８１】
上記ロータ４２５は、図６に示すように、６つのＣ字形状のコア部材４２８Ａ〜４２８Ｆが積み重ねられた略円筒形状のロータコア４２８と、このロータコア４２８の内側に取り付けられた略長方形の板状の８つの永久磁石４２７とを有している。上記Ｃ字形状のコア部材４２８Ａ〜４２８Ｆに、それぞれ第２貫通孔となる切り欠き(図６では４２８Ｂ,４２８Ｃ,４２８Ｄ,４２８Ｅのみを示す)を設け、各切り欠き(４２８Ｂ,４２８Ｃ,４２８Ｄ,４２８Ｅ)の周方向の位置が異なるようにコア部材４２８Ａ〜４２８Ｆを積み重ねている。上記コア部材４２８Ａ〜４２８Ｆが積み重ねられたロータコア４２８の内周は、長辺と短辺が周方向に交互に並んだ断面略１６角形状をしており、長辺側に永久磁石４２７が取り付けられ、短辺側に第２貫通孔(切り欠き４２８Ｂ,４２８Ｃ,４２８Ｄ,４２８Ｅ)が配置されている。なお、切欠きは、上下が薄肉部で囲まれていてもよい。そうすれば、コア部材４２８Ａ〜４２８Ｆの強度を増すことができる。
【００８２】
また、図７は上記アウターロータ型モータのロータ４２８と永久磁石４２７が組み込まれた状態の分解斜視図を示しており、図７に示すように、コア部材４２８Ａ〜４２８Ｆの各切り欠き４２８Ａ〜４２８Ｆは、永久磁石４２７間の永久磁石４２７の存在しない部分に配置されている。
【００８３】
また、上記ロータ４２８に周方向に間隔をあけて配置された永久磁石４２７間の部分(永久磁石４２７の存在しない部分)に第２貫通孔(切り欠き４２８Ｂ,４２８Ｃ,４２８Ｄ,４２８Ｅ)を配置することによって、ステータ２１とロータ４２８により形成される磁気回路に対する影響を少なくできる。
【００８４】
また、上記ロータ４２８に軸方向の位置が異なるように複数の第２貫通孔(切り欠き４２８Ｂ,４２８Ｃ,４２８Ｄ,４２８Ｅ)を夫々配置することによって、第２貫通孔からの冷媒吐出による振動モードを複雑にして、振動,騒音をさらに低減することができる。
【００８５】
上記第１〜第４実施形態では、ロータリー圧縮機について説明したが、圧縮機はこれに限らず、スクロール式などの他の構成の圧縮機にこの発明を適用してもよい。
【００８６】
また、この発明の圧縮機において、ロータとロータ保持部材とシャフトとを含む回転機構のアンバランスの少なくとも一部をキャンセルするように、ロータまたはロータ保持部材の少なくとも一方に冷媒通路を設けることによって、バランスウェイトの役割を果たすことができ、構成を簡略化することができる。
【００８７】
例えば、図２Ａに示す圧縮機において、図２Ａの右斜め下側の模式図に示すように、圧縮部２のアンバランス量をＭ１とし、ロータ１２５に設けた第２貫通孔による主バランサの質量をＭ２、副バランサの質量をＭ３とし、回転中心からのそれぞれの偏芯距離をＬ１,Ｌ２,Ｌ３とするとき、
Ｍ１・Ｌ１＋Ｍ３・Ｌ３＝Ｍ２・Ｌ２
を満足するように、ロータ１２５に設ける第２貫通孔の位置,数,大きさを適宜設定すればよい。詳しくは、ロータ１２５の下側に、クランプピンの偏っている方向に大きな第２貫通孔を設けて、主バランサとし、ロータ１２５の上側に、クランプピンの偏っている方向と反対の方向に小さな第２貫通孔を設けて、副バランサとする。なお、別部品のバランサに加えて、上記貫通孔によるバランサを補助的に用いてもよい。この場合、バランサのサイズを小さくすることができ、モータサイズ低減、使用材料削減、風損の低減等の効果を得られる。
【００８８】
また、この発明の圧縮機は、吐出脈動の大きなワンピストン型のロータリー圧縮機やレシプロ圧縮機においてアウターロータ型モータを用いるときに特に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の圧縮機の断面図である。
【図２Ａ】図２Ａはこの発明の第２実施形態の圧縮機の断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは上記圧縮機のアウターロータ型モータの変形例を示す要部の断面図である。
【図３】図３はこの発明の第３実施形態の圧縮機のアウターロータ型モータの要部の分解斜視図である。
【図４】図４は上記アウターロータ型モータのロータに永久磁石が組み込まれた状態の分解斜視図である。
【図５】図５は上記アウターロータ型モータのロータの組立後の斜視図である。
【図６】図６はこの発明の第４実施形態の圧縮機のアウターロータ型モータの分解斜視図である。
【図７】図７は上記アウターロータ型モータのロータと永久磁石が組み込まれた状態の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００９０】
１…密閉容器
２…圧縮部
３,１０３,２０３…アウターロータ型モータ
４…シャフト
５…クランクピン
６…ローラ
７…圧縮室
８…上端板
９…下端板
１０…マフラー部
１１…吸入管
１２…吐出管
１３…吐出ポート
２１,１２１,２２１…ステータ
２２,１２２,２２２…コイル
２３,１２３,２２３…ステータコア
２４…ステータ保持機構
２５,１２５,２２５,３２５,４２５…ロータ
２６,１２６,２２６,３２６,４２６…ロータ保持部材
２７,１２７,２２７,３２７,４２７…永久磁石
２８,１２８,２２８,３２８,４２８…ロータコア
２９,１２９…スペーサ
３０…第１貫通孔
４１,４２…軸受
１３１,１３２,２３１,２３２…第２貫通孔
３３０,４３０Ｂ,４３０Ｃ,４３０Ｄ,４３０Ｅ…切り欠き
４２８Ａ〜４２８Ｆ…コア部材
【図１】
2007321703.tif 000003
【図２Ａ】
2007321703.tif 000004
【図２Ｂ】
2007321703.tif 000005
【図３】
2007321703.tif 000006
【図４】
2007321703.tif 000007
【図５】
2007321703.tif 000008
【図６】
2007321703.tif 000009
【図７】
2007321703.tif 000010