JP2017155628A - 圧縮機およびこれを備えた冷蔵庫 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧縮要素20は、シリンダ21と、シリンダ21内において往復動することで冷媒を圧縮するピストン22と、電動要素30によって偏心回転するクランクシャフト23と、クランクシャフト23の偏心部23pとピストン22とを回転可能に連結するコネクティングロッド25と、ピストン22とコネクティングロッド25とを回転可能に連結するピストンピン29と、クランクシャフト23を軸支するラジアル軸受26と、を備え、クランクシャフトの主軸の上端から軸受の下端までの軸方向の長さをLとし、コネクティングロッド25の小端部25aの回転中心と大端部25bの回転中心とを結ぶ距離であるピッチをPとしたときに、L/Pが1.1以下である。
【選択図】図1
Description
図1は、本実施形態の圧縮機を示す縦断面図である。
図1に示すように、圧縮機100は、圧縮要素20および電動要素30を密閉容器3内に配置して構成されたいわゆるレシプロ圧縮機である。圧縮要素20および電動要素30は、密閉容器3内において複数のコイルバネ9(弾性部材)を介して弾性的に支持されている。密閉容器3は、略上半分の外郭を構成する上ケース3mと略下半分の外郭を構成する下ケース3nとが溶接などで接合され、内部に圧縮要素20および電動要素30を収容する空間を有している。
図2に示すように、冷蔵庫の冷却器66(図6参照)から戻って、密閉容器3を貫通して接続された吸入パイプ3eから導入された冷媒は、吸入サイレンサ41の吸入口(不図示)から吸入された後、ヘッドカバー28などを介して圧縮室Q1(図1参照)に導入される。また、圧縮室Q1においてピストン22によって圧縮された冷媒は、吐出室空間(不図示)を通って、フレーム24に形成された吐出サイレンサ42a,42bおよびパイプ3fを通って、吐出パイプ3gから、凝縮器(不図示)、減圧装置(不図示)を通って冷却器66(図4参照)に送られる。
ところで、圧縮機のCOP(Coefficient Of Performance)を決める要因の一つとして、干渉率を挙げることができる。この干渉率は、以下の式(1)によって求めることができる。なお、以下の式(1)の説明では、クランクシャフトをシャフトと称し、コネクティングロッドをロッドと称し、シリンダとラジアル軸受をフレームと称する。また、式(1)中のα,β,γ,δ(いずれも不図示)は、幾何公差による傾斜角度であり、A,B,C,D,Eは、クリアランスによる傾斜角度である。また、α〜δについては、実際に使用した各部品の径寸法を括弧書きで記載している。
干渉率=(α+β+γ+δ)/(A+B+C+D+E)・・・(1)
α:シャフトの平行度による傾斜角度(主軸φ18−偏心部φ15.9)
β:ロッドの平行度による傾斜角度(大端部φ15.9−小端部φ9.5)
γ:ピストンの直角度による傾斜角度(外径φ25.4−連結孔φ9.5)
δ:フレームの直角度による傾斜角度(シリンダφ25.4−ラジアル軸受φ18)
A:フレーム(ラジアル軸受) − シャフト(主軸)
B:シャフト(偏心部) − ロッド(大端部)
C:ロッド(小端部) − ピストンピン
D:ピストンピン − ピストン
E:ピストン − フレーム(シリンダ)
tanA=CLa/(La×1000)・・・(2)
tanB=CLb/(Lb×1000)・・・(3)
tanC=CLc/(Lc×1000)・・・(4)
tanD=CLd/(Ld×1000)・・・(5)
tanE=CLe/(Le×1000)・・・(6)
なお、CLaは、ラジアル軸受26の軸方向の端部(下端)において主軸23aとラジアル軸受26とが離間する距離であり、Laは、主軸23aが摺動するラジアル軸受26の摺動長である。CLbは、大端部25bの軸方向の端部(上端)において偏心部23pと大端部25bとが離間する距離であり、Lbは、偏心部23pが摺動する大端部25bの摺動長である。CLcは、小端部25aの軸方向の端部(下端)においてピストンピン29と小端部25aとが離間する距離であり、Lcは、ピストンピン29が摺動する小端部25aの摺動長である。CLdは、ピストン22の軸方向に直交する方向の端部(上端)においてピストン22の連結孔22aとピストンピン29とが離間する距離であり、Ldは、ピストンピン29が摺動する連結孔22aの摺動長である。CLeは、ピストン22の軸方向の端部においてシリンダ21とピストン22とが離間する距離であり、Leは、ピストン22が摺動するシリンダ21の摺動長である。
A=arctan(CLa/(La×1000)・・・(7)
B=arctan(CLb/(Lb×1000)・・・(8)
C=arctan(CLc/(Lc×1000)・・・(9)
D=arctan(CLd/(Ld×1000)・・・(10)
E=arctan(CLe/(Le×1000)・・・(11)
このように、各傾斜角度A〜Eをまとめて表すと、以下に示す式(12)となる。
arctan(各クリアランス/(摺動長×1000))・・・(12)
9 コイルバネ
10 ゴム座
20 圧縮要素
21 シリンダ
22 ピストン
23 クランクシャフト
23a 主軸
23b フランジ部
23p 偏心部
24 フレーム
24a ベース
24b 貫通孔
24c 凹部
24d 延出部
25 コネクティングロッド(ロッド)
25a 小端部
25a1 連結孔
25b 大端部
25b1 連結孔
26 ラジアル軸受(軸受)
27 スラスト軸受
28 ヘッドカバー
29 ピストンピン
30 電動要素
31 ロータ
32 ステータ
100 圧縮機
A〜E 傾斜角度
H 小端部の高さ
L 主軸長
P ロッドピッチ
Q2 圧縮機室側
Q3 反圧縮機室側
Claims (3)
- 圧縮要素と、前記圧縮要素を駆動する電動要素と、前記圧縮要素および前記電動要素を収容する容器と、を備える圧縮機において、
前記圧縮要素は、シリンダと、前記シリンダ内において往復動することで冷媒を圧縮するピストンと、前記電動要素によって偏心回転するクランクシャフトと、前記クランクシャフトの偏心部と前記ピストンとを回転可能に連結するロッドと、前記クランクシャフトを支持する軸受と、を備え、
前記クランクシャフトの主軸の上端から前記軸受の下端までの軸方向の長さをLとし、前記ロッドの一端の回転中心と他端の回転中心とを結ぶ距離をPとしたときに、L/Pが1.1以下であることを特徴とする圧縮機。 - 前記ピストンと前記ロッドとを回転可能に連結するピストンピンを備え、
前記ピストンピンの端部の軸方向の高さをHとしたときに、L/Hが3〜5であることを特徴とする請求項1に記載の圧縮機。 - 請求項1または請求項2に記載の圧縮機を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
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