JP2009156098A - Compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、媒体を圧縮する圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a compressor for compressing a medium.
従来、圧縮機として、特許文献1記載のものが知られている。特許文献1記載の密閉型圧縮機は、電動機部と圧縮機構部とを収納する密閉容器と、電動機部と圧縮機構部とを連結するクランク軸と、クランク軸を支承するすべり軸受部を有するフレームとを備えている。クランク軸は、フレームに支承される主ジャーナル部と、主ジャーナル部の径より大きな径で形成された鍔部とを備えている。鍔部は、クランク軸を軸方向に位置決めする機能がある。クランク軸は、主ジャーナル部とフレームの滑り軸受部との間にクリアランスを有している。さらに、クランク軸の主ジャーナル部、若しくはフレームの滑り軸受部の少なくとも一方に、クランク軸の傾きに応じたテーパ部が配設されている。
圧縮機の運転時、クランク軸は、圧縮部からラジアル方向に荷重(以下、ラジアル荷重)を受ける。このラジアル荷重により、クランク軸は傾き、撓むことがある。特許文献1記載の密閉型圧縮機は、クランク軸が撓んだ場合、鍔部と、フレームとの軸方向の当接部が点接触することがある。さらに、クランク軸は偏心部を備えるため、圧縮部から受けるラジアル荷重が偏心部に対して常に一定の方向に掛かる。このため、鍔部の当接部は常に同じ一点で当たり続ける、つまり片当たり状態となる。また、鍔部とフレームとの間に油膜が発生し難く、当接部は摩耗し易く、耐久性が劣るという問題点があった。
During operation of the compressor, the crankshaft receives a load (hereinafter referred to as a radial load) in the radial direction from the compression portion. Due to this radial load, the crankshaft may tilt and bend. In the hermetic compressor described in
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、耐久性の高い圧縮機を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a highly durable compressor.
この発明に係る圧縮機は、媒体を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部を駆動させる電動機部と、前記圧縮部と前記電動機部とを連動させるクランク軸と、前記圧縮部と前記電動機部とを収納し、前記クランク軸の挿入穴が形成されたフレームとを備える圧縮機において、前記クランク軸と前記フレームとが前記クランク軸の軸方向に当接する軸方向当接部であって、前記クランク軸と前記フレームとを軸方向に位置決めする軸方向当接部が、前記クランク軸の傾斜、変形時に線接触状態となる形状を備えることを特徴とする。 The compressor according to the present invention includes a compression unit that compresses a medium, an electric motor unit that drives the compression unit, a crankshaft that links the compression unit and the electric motor unit, and the compression unit and the electric motor unit. A compressor comprising a frame that is housed and in which an insertion hole for the crankshaft is formed, wherein the crankshaft and the frame are axial contact portions that contact the axial direction of the crankshaft, and the crankshaft The axial contact portion for positioning the frame and the frame in the axial direction has a shape that is in a line contact state when the crankshaft is inclined or deformed.
これにより、線接触状態である軸方向当接部は、点で接触する状態と比べて荷重が分散でき、油膜形成が安易となり、高い耐久性を備えることができる。 Thereby, the axial contact part which is a line contact state can disperse | distribute a load compared with the state which contacts at a point, oil film formation becomes easy, and can be equipped with high durability.
さらに、前記クランク軸は、軸部と、前記軸方向当接部としての鍔部とを備え、前記鍔部は前記軸部の径よりも大きい径を備えて形成されることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the crankshaft includes a shaft portion and a flange portion as the axial contact portion, and the flange portion is formed to have a diameter larger than the diameter of the shaft portion.
これにより、クランク軸とフレームとの位置決めが容易になる。
さらに、前記軸方向当接部が線接触状態となる前記クランク軸の傾斜、変形時に、前記軸部の前記鍔部近傍である鍔元部の外周面と前記挿入穴の内周面とが前記クランク軸の径方向に当接する径方向当接部が、線接触状態となる形状を備えることが好ましい。
This facilitates positioning of the crankshaft and the frame.
Further, when the crankshaft is inclined or deformed so that the axial contact portion is in a line contact state, the outer peripheral surface of the flange portion and the inner peripheral surface of the insertion hole are in the vicinity of the flange portion of the shaft portion. It is preferable that the radial contact portion that contacts the radial direction of the crankshaft has a shape that is in a line contact state.
これにより、線接触状態である径方向当接部は、クランク軸の傾斜時に点で接触する状態と比べて荷重が分散でき、高い耐久性を備えることができる。 As a result, the radial contact portion that is in a line contact state can disperse a load and can have high durability compared to a state in which contact is made at a point when the crankshaft is inclined.
さらに、前記軸方向当接部が線接触状態となる前記形状は、前記鍔部の一環状面に設けられ、径方向外側に向かうにしたがって前記鍔部が薄くなる傾斜で形成された鍔テーパ面で提供されることが好ましい。 Further, the shape in which the axial contact portion is brought into a line contact state is provided on the annular surface of the flange, and the flange tapered surface is formed with an inclination in which the flange becomes thinner toward the outer side in the radial direction. Is preferably provided.
これにより、線接触状態となる形状を容易に提供できる。 Thereby, the shape used as a line contact state can be provided easily.
さらに、前記径方向当接部が線接触状態となる前記形状は、前記外周面に設けられ、前記鍔部に向かうにしたがって前記鍔元部の径が細くなる傾斜で形成された軸テーパ面で提供されていることが好ましい。 Further, the shape in which the radial contact portion is in a line contact state is an axially tapered surface provided on the outer peripheral surface and formed with an inclination in which the diameter of the flange portion becomes narrower toward the flange portion. Preferably it is provided.
これにより、クランク軸の撓み時に、フレームとクランク軸との径方向に当接する部である径方向当接部が点で接触することを防止できる。また、鍔元部の外周面の一点がクランク軸の撓み時に片当たり状態となることを防止できる。
さらに、前記鍔テーパ面と、前記軸テーパ面とは、垂直かつ近接して配設されていることが好ましい。
Thereby, when the crankshaft is bent, it is possible to prevent a radial contact portion, which is a portion in contact with the frame and the crankshaft in the radial direction, from contacting with a point. Moreover, it can prevent that one point of the outer peripheral surface of a collar part will be in a one-contact state at the time of a crankshaft bending.
Furthermore, it is preferable that the collar taper surface and the shaft taper surface are arranged vertically and close to each other.
ここでいう鍔テーパ面と軸テーパ面とが近接する形状とは、可能な限り近い配置で、これらテーパ面が設けられている形状をいう。ここでいう近い配置とは、例えば両テーパ面の加工工程上の制約から不可避な距離をおいた配置をいう。不可避の距離は、例えば、鍔テーパ面と軸テーパ面との間の加工刃具の逃げを可能とする凹部に起因して発生する。これにより、従来のフレームを用いた場合において、クランク軸の撓み時に鍔テーパ面および軸テーパ面を同時にフレームと線で接触させることができる。 The shape in which the collar taper surface and the axial taper surface are close to each other here means a shape in which these taper surfaces are provided as close as possible. The term “close arrangement” as used herein means, for example, an arrangement in which an inevitable distance is imposed due to restrictions on the processing steps of both tapered surfaces. The inevitable distance is generated due to, for example, a recess that allows the machining blade to escape between the flange tapered surface and the shaft tapered surface. As a result, when the conventional frame is used, the saddle taper surface and the shaft taper surface can be brought into contact with the frame at the same time when the crankshaft is bent.
また、前記軸方向当接部が線接触状態となる前記形状は、前記フレームの基準面に設けられ、径方向外側に向かうにしたがって前記鍔部から遠ざかる傾斜で形成されたスラストテーパ面で提供されていてもよい。 Further, the shape in which the axial contact portion is in a line contact state is provided by a thrust taper surface provided on a reference surface of the frame and formed with an inclination away from the flange as it goes radially outward. It may be.
これにより、線接触状態となる形状を容易に提供できる。 Thereby, the shape used as a line contact state can be provided easily.
さらに、前記フレームの基準面は、前記スラストテーパ面と前記挿入穴の内周面との間に形成された環状平面をさらに有し、前記環状平面は、前記圧縮機の非運転時に前記鍔部と面接触していることが好ましい。 Further, the reference surface of the frame further includes an annular flat surface formed between the thrust taper surface and the inner peripheral surface of the insertion hole, and the annular flat surface is the flange portion when the compressor is not in operation. It is preferably in surface contact with.
これにより、圧縮機の非運転時にクランク軸とフレームとの位置決めが容易になる。 This facilitates positioning of the crankshaft and the frame when the compressor is not in operation.
さらに、前記径方向当接部が線接触状態となる前記形状は、前記内周面に設けられ、前記鍔部に向かうにしたがって前記内周面の径が広がる傾斜で形成されたラジアルテーパ面で提供されていることが好ましい。 Furthermore, the shape in which the radial contact portion is in a line contact state is a radial taper surface provided on the inner peripheral surface and formed with an inclination in which the diameter of the inner peripheral surface increases toward the flange portion. Preferably it is provided.
これにより、クランク軸の撓み時に、フレームとクランク軸とが径方向に当接する部である径方向当接部が点で接触することを防止できる。また、鍔元部の外周面の一点がクランク軸の撓み時に片当たり状態となることを防止できる。 Thereby, when the crankshaft is bent, it is possible to prevent the radial contact portion, which is a portion where the frame and the crankshaft are in contact in the radial direction, from contacting with each other at a point. Moreover, it can prevent that one point of the outer peripheral surface of a collar part will be in a one-contact state at the time of a crankshaft bending.
さらに、前記スラストテーパ面と、前記ラジアルテーパ面とは、垂直に配設されていることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the thrust taper surface and the radial taper surface are arranged vertically.
これにより、従来のクランク軸を用いた場合において、クランク軸の撓み時にスラストテーパ面およびラジアルテーパ面を同時にクランク軸と線で接触させることができる。 Thereby, when the conventional crankshaft is used, the thrust taper surface and the radial taper surface can be simultaneously brought into contact with the crankshaft by a line when the crankshaft is bent.
また、前記軸方向当接部が線接触状態となる前記形状は、前記軸方向当接部に設けられたテーパ部で提供されていてもよい。 The shape in which the axial contact portion is in a line contact state may be provided by a tapered portion provided in the axial contact portion.
これにより、線接触状態となる形状を容易に提供できる。ここでいうテーパ部は、鍔部を備えていないクランク軸において、軸方向当接部に線接触状態を提供するテーパ面を備える部分である。 Thereby, the shape used as a line contact state can be provided easily. A taper part here is a part provided with the taper surface which provides a line contact state to an axial direction contact part in the crankshaft which is not provided with the collar part.
また、前記圧縮部が、スクロール型であってもよい。 The compression unit may be a scroll type.
これにより、偏荷重が大きくクランク軸の撓みも大きい型式においても、高い耐久性を備えることができる。 Thereby, high durability can be provided even in a type having a large unbalanced load and a large crankshaft deflection.
また、前記媒体である冷媒が、二酸化炭素であってもよい。 Further, the refrigerant as the medium may be carbon dioxide.
これにより、二酸化炭素の冷媒が高圧の超臨界状態で使用され、クランク軸の撓みも大きい圧縮機においても、高い耐久性を備えることができる。 As a result, the carbon dioxide refrigerant is used in a high-pressure supercritical state, and even in a compressor having a large crankshaft deflection, high durability can be provided.
(第1実施形態)
まず、第1実施形態の構成について説明する。図1は、本発明を適用した圧縮機100を用いたヒートポンプ式給湯機の構成図である。
(First embodiment)
First, the configuration of the first embodiment will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of a heat pump type water heater using a
ヒートポンプ式給湯機は、冷媒を吸入して圧縮する圧縮機100と、この圧縮機100からの吐出冷媒と貯湯タンク内の給湯水との間で熱交換する放熱器としての水冷媒熱交換器110と、水冷媒熱交換器110から流出した冷媒を減圧する減圧器120と、外気から吸熱して減圧器120から流出する冷媒を蒸発させる蒸発器130と、蒸発器130からの冷媒を液相冷媒と気相冷媒に分離して気相冷媒を圧縮機100に供給する気液分離器140とを備える。冷媒としては、二酸化炭素が用いられている。
The heat pump type hot water heater includes a
次に、圧縮機100の構造について説明する。図2は圧縮機100の内部構造を示す断面図である。
Next, the structure of the
圧縮機100は、横置き型圧縮機である。圧縮機100は、フレームを備える。フレームは、外枠部1、軸受部材29a、保持壁6、および軸受部材29bを備えている。外枠部1は円筒状である。外枠部1の軸方向一端側の開口部には、蓋部1aが装着されている。一方、軸方向他端側の開口部には、蓋部1cが装着されている。
The
次に、電動機部3の構成を説明する。外枠部1内には、電動機部3が配置されている。電動機部3は、ロータ9およびステータ11を備える。ロータ9は、磁石からなる円筒部材である。ロータ9の中空部には、クランク軸10が挿入されている。ステータ11は、外枠部1内に配設され、磁性体からなるステータコアにステータコイル11aが回巻されて構成されている。ステータ11は、ロータ9に回転磁界を与えてロータ9を回転させる。
Next, the configuration of the electric motor unit 3 will be described. An electric motor unit 3 is disposed in the
次に、クランク軸10の構成を説明する。クランク軸10は、圧縮機100の使用状態では水平方向に配置されている。クランク軸10の一端部は、軸受部材29aにより回転自在に保持される。軸受部材29aは、保持壁6を介して外枠部1の内壁により保持されている。軸受部材29aと保持壁6とはボルトにより締結されている。保持壁6には、潤滑油を流す潤滑油通路291が設けられている。クランク軸10の他端部は、軸受部材29bにより回転自在に保持される。軸受部材29bは、外枠部1の内壁により保持されている。クランク軸10は、合金鋼である。また、軸受部材29bは、鋳鉄である。
Next, the configuration of the
クランク軸10には、軸方向両端部の間を貫通する主油路10aが形成されている。さらに、径方向にのびて主油路10aから軸受部材29aへ給油するための第1副油路10cが形成されている。また、主油路10aから軸受部材29bへ給油するための第2副油路10bが形成されている。軸受部材29aには、主油路10aに連通して軸方向一端部に開口する油排出穴290が形成されている。
The
クランク軸10の他端部には、クランク軸10の回転軸線を通る軸線L1からはずれた軸線L2を備える偏心部10eが形成されている。偏心部10eには可動スクロール17のボス部17cが嵌合されている。これにより、クランク軸10の回転に伴い、可動スクロール17が旋回運動する。
At the other end of the
次に、圧縮部4の構成を説明する。可動スクロール17は、固定スクロール24とともに、冷媒を圧縮する圧縮部4を構成する。可動スクロール17は、可動基板部17aと可動羽根部17bとボス部17cとを備えている。可動基板部17aは、円盤状に形成されている。可動羽根部17bは、クランク軸10に対して反対側に可動基板部17aから突出し、かつ渦巻き状に形成されている。
Next, the configuration of the compression unit 4 will be described. The
固定スクロール24は、固定基板部24aおよび固定羽根部24bを備えている。固定基板部24aは、円盤状に形成され、可動基板部17aに対向して配置されている。固定基板部24aと可動基板部17aとの間には圧縮室18が形成される。固定羽根部24bは、固定基板部24aから可動基板部17aに向けて立設され、かつ渦巻き状に形成されている。固定羽根部24bおよび可動羽根部17bは、圧縮室18で、互いに噛み合うように配置されている。固定基板部24aは、軸受部材29bにより保持される。
The fixed
固定基板部24aの外周側には吸入管13aが設けられている。吸入管13aは、外枠部1に対して外側に開口して、かつ吸入口13を圧縮室18に連通するように設けられている。
A
吐出室20aは、固定基板部24aを挟んでクランク軸10の反対側に設けられている。固定基板部24aには、吐出孔19が設けられている。吐出孔19は、圧縮室18から吐出室20aへ冷媒を吐出するための貫通孔である。また、吐出室20a側の固定基板部24aの一端面には、逆止弁20が設けられている。逆止弁20は、圧縮室18から吐出孔19を介して吐出される高圧冷媒が逆流することを止める弁体である。
The
次に、オイル分離部21の構成を説明する。オイル分離部21は、吐出ハウジング21aと内筒21bとを備えている。吐出ハウジング21aは、吐出ハウジング21aと固定基板部24との間に吐出室20aおよび冷媒供給通路20bを形成している。また、吐出ハウジング21aは、オイル分離室21d、オイル供給通路21c、および高圧貯油室40を形成している。吐出室20aの下流側に、冷媒供給通路20b、オイル分離室21d、オイル供給通路21c、そして高圧貯油室40の順に配置されている。内筒21bには、既知の二重筒構造の旋回流体型油分離器の内筒が用いられている。また、オイル分離部21の径方向外側から、外枠部1を貫通して吐出管22aが延び出している。吐出管22aは吐出口22を形成している。吐出口22は、オイル分離部21で潤滑油が除かれた冷媒を水冷媒熱交換器110に向けて吐出する。
Next, the configuration of the
高圧貯油室40は、オイル分離室21dからオイル供給通路21cを介して流れ出た潤滑油を貯める。固定基板部24aには、給油通路31が設けられている。給油通路31は、一端が高圧貯油室40に開口している。給油通路31の他端は、可動スクロール17に向けて開口している。可動スクロール17の可動基板部17aには、給油穴50が設けられている。給油穴50は、可動スクロール17の旋回運動に伴って、給油通路31に間欠的に連通する。
The high-pressure
給油穴50は、L字状に形成され、他端側が、貯油室51に連通している。貯油室51は、偏心部10eと可動基板部17aとの間に形成され、クランク軸10の給油穴10aに繋がっている。
The
図3は、第1実施形態の圧縮機100の非運転時における部分断面図である。また、図4は、第1実施形態の圧縮機100の運転時における部分断面図である。ここでいう運転時とは、クランク軸10の撓みが大きく、クランク軸10が傾いた状態で回転している状態の運転中のことである。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the
クランク軸10は、鍔部10dと軸部10gとを備えている。鍔部10dは、軸部10gの径よりも大きな径を備えて形成されている。鍔部10dは一環状面81を備える。一環状面81とは、鍔部10dの軸受部材29b側の端面であり、クランク軸10を軸受部材29bに対して軸方向に位置決めする面である。一環状面81には、鍔テーパ面81aが形成されている。鍔テーパ面81aは、軸部10gに接して径方向外側に向かうにしたがって鍔部10dが薄くなる傾斜で設けられている。傾斜角は、0.0011rad(ラジアン)(約0.061°)である。ここでいう傾斜角とは、クランク軸10の軸線と直交する線L3を基準としている。この傾斜角は、圧縮機によって異なる値を備えるもの、例えばクランク軸10の長さ、クランク軸10の径、クランク軸10が軸受に保持される位置、およびクランク軸10に掛かるラジアル荷重の大きさの値らに適した傾斜角である。さらに、鍔テーパ面81aは、鍔部10dの一環状面81の全面に設けられている。
The
軸部10gは、鍔部10dの近傍に鍔元部10fを有している。鍔元部10fは外周面82を備える。外周面82には、軸テーパ面82aが形成されている。軸テーパ面82aは、鍔部10dに向かうにしたがって鍔元部10fの径が細くなる傾斜で設けられている。傾斜角は、0.0011radである。ここでいう傾斜角とは、クランク軸10の軸線を基準としている。また、長さH1は9mmである。鍔元部10fの外周面82は軸テーパ面82aのみで形成されている。また、軸テーパ面82aは、鍔テーパ面81aと接して形成されている。さらに、軸断面において、鍔テーパ面81aと軸テーパ面82aとは垂直に形成されている。
The
一方、軸受部材29bは、基準面83と、内周面84とを備えている。基準面83とは、軸受部材29bの一端面で、形状は環状面であり、クランク軸10を軸方向に位置決めする面である。また、内周面84とは、クランク軸10の挿入穴が有する内壁面のことである。基準面83と内周面84とは、接して配設されている。さらに、軸断面において、基準面83と内周面84とは、垂直に形成されている。
On the other hand, the bearing
さらに、軸受部材29bは、内周面84とクランク軸10の軸部10gとの間に、ラジアルベアリング70を備えている。ラジアルベアリング70は、滑り軸受である。軸受部材29bのクランク軸10が挿入される挿入穴の内周面84の径方向内側に、挿入穴の開口端部まで広がって配設されている。ただし、挿入穴から突出しない様、挿入穴内部に収まる公差を必ず備えている。
Further, the bearing
次に、圧縮機100の作動について説明する。まず、クランク軸10が可動スクロール17を駆動すると、可動スクロール17が旋回運動する。すると、固定羽根部24bと旋回羽根部17bとの間の容積が変化する。これに伴い、低圧冷媒が吸入口13を介して圧縮室18に吸入され圧縮される。圧縮室18からの高圧冷媒が吐出孔19、吐出室20a、および冷媒供給通路21aを通してオイル分離部21bに向かって流れる。オイル分離部21bでは、高圧冷媒が巻き起こす旋回流の遠心力により冷媒中の潤滑油が分離して、残る冷媒が吐出口22から吐出される。このとき、潤滑油は、給油通路21cを介して高圧貯油室40に流れる。その後、高圧貯油室40からの潤滑油が高圧冷媒と低圧冷媒との圧力差により軸受け部29a、29bに導かれる。
Next, the operation of the
次に、図3および図4に示す部分の作動について説明する。まず、圧縮機100の非運転時について説明する。クランク軸10の鍔部10dの一環状面81は、軸受部材29bの基準面83と当接している。これにより、クランク軸10は軸受部材29bに対して位置決めされている。
Next, the operation of the portion shown in FIGS. 3 and 4 will be described. First, the non-operation of the
次に、圧縮機100の運転時について説明する。圧縮機100の運転に伴い、圧縮反力がクランク軸10の偏心部10eに掛かる。この圧縮反力はラジアル荷重である。圧縮反力を受けたクランク軸10は撓む。これは、クランク軸10を保持するラジアルベアリング70の位置とラジアル荷重の作用点が異なるためである。クランク軸10が撓むと、クランク軸10の鍔部10d付近は、常に傾いた状態で回転する。また、偏心部10eの受ける圧縮反力の方向が常にクランク軸10に対して一定である。よって、クランク軸10が傾く方向は形成される偏心部10eの配置に対して常に一定方向である。
Next, the operation of the
運転時において、鍔部10dの一環状面81に形成された鍔テーパ面81aは、軸受部材29bの基準面83と線接触する。一方、鍔元部10fの外周面82に形成された軸テーパ面82aは、軸受部材29bの内周面84と線接触する。よって、鍔テーパ面81aと、軸テーパ面82aとは、軸受部材29bに対して同時に線接触状態となる。ここで、線接触状態とは、接触部の形状が細長いことを指している。軸方向当接部は、クランク軸10の回転軸から径方向に沿って細長く延びる線接触と呼びうる接触部を提供している。径方向当接部は、クランク軸10の回転軸に沿って細長く延びる線接触と呼びうる接触部を提供している。また、軸断面において、基準面83と内周面84とは垂直に接する形状を成しており、さらにその形状に一致して鍔テーパ面81aと軸テーパ面82aとは、垂直に接して形成されている。このため、基準面83と内周面84との境界線の間近まで接触部として提供できる。同様に、鍔テーパ面81aと軸テーパ面82aとの境界線の間近まで接触部として提供できる。よって、接触部を可能な限り大きく確保することができる。さらに、両テーパ面は、圧縮機100の運転時において通常の荷重が生じる状態では、常に線接触状態を維持して当接する。
During operation, the
これにより、クランク軸10と軸受部材29bとの当接部が点でなく線で接触することで荷重を分散することができる。また、鍔部10dの片当たり状態となる形状を一点ではなく線にしたため、鍔部10dと軸受部材29bとの間に油膜が発生し易く、当接部の摩耗を防止し、高い耐久性を備えることができる。また、本実施形態の圧縮機100は、圧縮部がスクロール型で、偏荷重が大きくクランク軸の撓みも大きい型式である。また、媒体の二酸化炭素の冷媒は高圧の超臨界状態で使用されるため、クランク軸の撓みがさらに大きくなる圧縮機である。しかし、上記のように両テーパ面を形成することで高い耐久性を備えることができる。また、クランク軸10は、旋盤加工などを用いて製造するため、これらテーパ面を形成しやすい。
Thereby, a load can be disperse | distributed because the contact part of the
(第2実施形態)
次に第2実施形態の構成について説明する。図5は、第2実施形態の圧縮機200の非運転時における部分断面図である。また、図6は、第2実施形態の圧縮機200の運転時における部分断面図である。
(Second Embodiment)
Next, the configuration of the second embodiment will be described. FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the compressor 200 according to the second embodiment when not in operation. FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the compressor 200 according to the second embodiment during operation.
第2実施形態のクランク軸210は、鍔部210dと軸部210gとを備えている。鍔部210dは、軸部210gの径よりも大きな径を備えて形成されている。鍔部210dは一環状面281を備える。一環状面281は凹凸のない平面である。一方、軸部210gは、鍔部210dの近傍に鍔元部210fを有している。鍔元部210fは外周面282を備える。外周面282は凹凸のない曲面である。一環状面281と外周面282とは、垂直に接して配設されている。
The crankshaft 210 of the second embodiment includes a
一方、第2実施形態の軸受部材229bは、基準面283と、内周面284とを備えている。基準面283には、スラストテーパ面283aが形成されている。スラストテーパ面283aは、径方向外側に向かうにしたがって鍔部210dから遠ざかる傾斜で設けられている。傾斜角は、0.0011radである。ここでいう傾斜角とは、クランク軸210の軸線と直交する線L4を基準としている。この傾斜角は、圧縮機によって異なる値を備えるもの、例えばクランク軸210の長さ、クランク軸210の径、クランク軸210の軸受に保持される位置、およびクランク軸210に掛かるラジアル荷重の大きさの値らに適した傾斜角である。
On the other hand, the bearing
また、基準面283には、環状平面283bが形成されている。環状平面283bは、スラストテーパ面283aと内周面284との間に形成されている。また、環状平面283bは、圧縮機200の非運転時に鍔部210dと面接触する傾斜角を備える。ここで、軸断面において、一環状面281は、L4と平行であるため、環状平面283bもL4と平行に形成されている。
Further, an annular
内周面284には、ラジアルテーパ面284aが形成されている。ラジアルテーパ面284aは、環状平面283bに向かうにしたがって挿入穴の径が広がる傾斜で設けられている。傾斜角は、0.0011radである。ここでいう傾斜角とは、クランク軸210の軸線を基準としている。また、長さH2は9mmである。また、環状平面283bは、スラストテーパ面283aとラジアルテーパ面284aとの間に両テーパ面に接して形成されている。さらに、軸断面において、スラストテーパ面283aとラジアルテーパ面284aとは垂直に形成されている。
On the inner peripheral surface 284, a radial tapered
次に、図5および図6に示す部分の作動について説明する。 Next, the operation of the portion shown in FIGS. 5 and 6 will be described.
まず、圧縮機200の非運転時について説明する。鍔部210dの一環状面281と基準面283の環状平面283bとは当接し、面接触している。これにより、クランク軸210は軸受部材229bに対して位置決めされている。
First, the non-operation of the compressor 200 will be described. The
次に圧縮機200の運転時について説明する。鍔部210dの一環状面281は、軸受部材229bの基準面283に形成されたスラストテーパ面283aと線接触している。一方、鍔元部210fの外周面282は、軸受部材229bの内周面284に形成されたラジアルテーパ面284aと線接触している。また、軸断面において、一環状面281と外周面282とは、垂直に接する形状を成しており、さらに、その形状に一致してスラストテーパ面283aとラジアルテーパ面284aとは、垂直に形成されている。よって、クランク軸210はスラストテーパ面283aとラジアルテーパ面284aとに対して同時に線接触する。さらに、両テーパ面は、圧縮機200の運転時において通常の荷重が生じる状態では、常に線接触状態を維持して当接する。
Next, the operation of the compressor 200 will be described. One
(他の実施形態)
第1実施形態では、クランク軸10は、鍔テーパ面81aと軸テーパ面82aとを備えている。しかし、本発明はこれに限定されるわけではない。例えば、図7に示すようなクランク軸310を用いても耐久性の向上を達成できる。図7は、他の実施形態の圧縮機300の非運転時における部分断面図である。クランク軸310は鍔部310dと軸部310gとを備えている。鍔部310dは一環状面381を備える。一環状面381は鍔テーパ面381aを備えている。鍔テーパ面381aは、軸部310gに接して径方向外側に向かうにしたがって鍔部310dが薄くなる傾斜で設けられている。さらに、鍔テーパ面381aは、鍔部310dの一環状面381の全面に設けられている。
(Other embodiments)
In the first embodiment, the
また、上記実施形態の線接触状態の線形状は、幅をもって把握されてもよい。 Moreover, the line shape of the line contact state of the said embodiment may be grasped | ascertained with a width | variety.
また、第1実施形態では、鍔テーパ面81aは鍔部10dの一環状面81の全面に設けられている。しかし、本発明はこれに限定されるわけではない。一環状面の少なくとも一部に鍔テーパ面を設けていればよい。一部とは、クランク軸に形成される偏心部の位置によって決まる。圧縮部から受けるラジアル荷重は偏心部に対して常に一定の方向に掛かるからである。
Moreover, in 1st Embodiment, the
また、第1実施形態では、鍔元部10fの外周面82は軸テーパ面82aのみで形成されている。しかし、本発明はこれに限定されるわけではない。外周面の少なくとも一部に軸テーパ面を設けていればよい。一部とは、クランク軸に形成される偏心部の位置によって決まる。
Moreover, in 1st Embodiment, the outer peripheral surface 82 of the
また、第1実施形態の圧縮機100は、横置き型圧縮機である。しかし、本発明はこれに限定されるわけではない。縦置き形圧縮機を用いてもよい。
Moreover, the
また、上記軸テーパ面82aおよびラジアルテーパ面84aは、傾斜角は、0.0011radである。また、長さH1およびH2はともに9mmである。しかし、本発明はこれに限定されるわけではない。両テーパ面の傾斜角は0.00087rad〜0.0016rad、長さは6mm〜10mmの範囲で形成されていればよい。これらの範囲において、耐久性の向上を達成できる。
The
また、第1実施形態では、クランク軸10に、鍔テーパ面81aおよび軸テーパ面82aが設けられている。また、第2実施形態では、軸受部材29bに、スラストテーパ面283aおよびラジアルテーパ面284aが設けられている。しかし、本発明はこれに限定されるわけではない。例えば、これら4つのテーパ面を組み合わせて用いてもよい。ただし、鍔テーパ面およびスラストテーパ面の少なくともどちらか1つは形成されている。4つのテーパ面を組み合わせることで、圧縮機の運転時に、さらに安定した線接触状態を軸方向当接部および径方向当接部に提供ができる。また、大きさや圧縮能力などが異なる各圧縮機の特徴に応じて設計ができる。
In the first embodiment, the
また、本発明は、鍔部を備えていないクランク軸に対しても有効である。クランク軸はテーパ部を備えていればよい。ここでいうテーパ部は、鍔部を備えていないクランク軸において、軸方向当接部に線接触状態を提供するテーパ面を備える部分である。例えば、クランク軸は、軸部より径が細い部分であるくびれ部を備えている。くびれ部は、クランク軸を保持するフレームに対して、クランク軸を位置決めする機能を備えている。さらに、くびれ部は、テーパ部を備えている。テーパ部は、軸方向にくびれ部とフレームとが当接する軸方向当接部に線接触状態を提供するテーパ面を備えている。よって、クランク軸はテーパ部を備えることで、軸方向当接部が摩耗することを防止できる。 The present invention is also effective for a crankshaft that is not provided with a flange. The crankshaft should just be provided with the taper part. A taper part here is a part provided with the taper surface which provides a line contact state to an axial direction contact part in the crankshaft which is not provided with the collar part. For example, the crankshaft includes a constricted portion that is a portion whose diameter is smaller than that of the shaft portion. The constricted portion has a function of positioning the crankshaft with respect to a frame that holds the crankshaft. Further, the constricted portion has a tapered portion. The tapered portion includes a tapered surface that provides a line contact state to the axial contact portion where the constricted portion and the frame contact in the axial direction. Therefore, it is possible to prevent the axial contact portion from being worn by providing the crankshaft with the tapered portion.
また、テーパ面は、軸断面において、稜線を形成する。上記実施形態では、テーパ面の稜線は直線の形状を備えている。しかし、本発明はこれに限定されるわけではない。例えば、稜線は曲線の形状を備えていてもよい。また、2以上の直線を備えていてもよい。ただし、各稜線の形状を備えたテーパ面を用いる場合、各テーパ面と当接する相手面に各テーパ面の形状に応じた形状を設けたほうがよい。 The tapered surface forms a ridge line in the axial cross section. In the embodiment described above, the ridge line of the tapered surface has a linear shape. However, the present invention is not limited to this. For example, the ridgeline may have a curved shape. Two or more straight lines may be provided. However, when a tapered surface having the shape of each ridge line is used, it is better to provide a shape corresponding to the shape of each tapered surface on the mating surface in contact with each tapered surface.
また、上記実施形態では、冷媒として、二酸化炭素が用いられている。しかし、本発明はこれに限定されるわけではない。冷媒として、既知のフロン系冷媒が用いられていてもよい。 In the above embodiment, carbon dioxide is used as the refrigerant. However, the present invention is not limited to this. As the refrigerant, a known chlorofluorocarbon refrigerant may be used.
1 可動スクロール
10 クランク軸
10d 鍔部
10e 偏心部
10f 鍔元部
29b 軸受部材
70 ラジアルベアリング
81a 鍔テーパ面
82a 軸テーパ面
283a スラストテーパ面
284a ラジアルテーパ面
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記圧縮部を駆動させる電動機部と、
前記圧縮部と前記電動機部とを連動させるクランク軸と、
前記圧縮部と前記電動機部とを収納し、前記クランク軸の挿入穴が形成されたフレームとを備える圧縮機において、
前記クランク軸と前記フレームとが前記クランク軸の軸方向に当接する軸方向当接部であって、前記クランク軸と前記フレームとを軸方向に位置決めする軸方向当接部が、前記クランク軸の傾斜、変形時に線接触状態となる形状を備えることを特徴とする圧縮機。 A compression unit for compressing the medium;
An electric motor unit for driving the compression unit;
A crankshaft for interlocking the compression section and the electric motor section;
In the compressor that houses the compression part and the electric motor part, and includes a frame in which an insertion hole of the crankshaft is formed.
The crankshaft and the frame are axial contact portions that contact the axial direction of the crankshaft, and an axial contact portion that positions the crankshaft and the frame in the axial direction is provided on the crankshaft. A compressor having a shape that is in a line contact state during tilting and deformation.
前記鍔部は前記軸部の径よりも大きい径を備えて形成されることを特徴とする請求項1記載の圧縮機。 The crankshaft includes a shaft portion and a flange portion as the axial contact portion,
The compressor according to claim 1, wherein the flange portion is formed with a diameter larger than a diameter of the shaft portion.
前記環状平面は、前記圧縮機の非運転時に前記鍔部と面接触していることを特徴とする請求項7記載の圧縮機。 The reference surface of the frame further includes an annular flat surface formed between the thrust taper surface and the inner peripheral surface of the insertion hole,
The compressor according to claim 7, wherein the annular plane is in surface contact with the flange when the compressor is not in operation.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019190427A (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | Compressor and apparatus using the same |
US20210340967A1 (en) * | 2018-11-08 | 2021-11-04 | Panasonic Appliances Regrigeration Devices Singapore | Refrigerant compressor and refrigeration apparatus using the same |
WO2024037245A1 (en) * | 2022-08-17 | 2024-02-22 | 广东美的环境科技有限公司 | Scroll compressor and refrigeration apparatus |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6085278A (en) * | 1983-10-14 | 1985-05-14 | Sanyo Electric Co Ltd | Enclosed motor compressor |
JPH074355A (en) * | 1993-06-17 | 1995-01-10 | Hitachi Ltd | Closed type compressor |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6085278A (en) * | 1983-10-14 | 1985-05-14 | Sanyo Electric Co Ltd | Enclosed motor compressor |
JPH074355A (en) * | 1993-06-17 | 1995-01-10 | Hitachi Ltd | Closed type compressor |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019190427A (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | Compressor and apparatus using the same |
US20210340967A1 (en) * | 2018-11-08 | 2021-11-04 | Panasonic Appliances Regrigeration Devices Singapore | Refrigerant compressor and refrigeration apparatus using the same |
EP3879101A4 (en) * | 2018-11-08 | 2021-12-29 | Panasonic Corporation | Refrigerant compressor and refrigeration apparatus using same |
WO2024037245A1 (en) * | 2022-08-17 | 2024-02-22 | 广东美的环境科技有限公司 | Scroll compressor and refrigeration apparatus |
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