JP7381386B2 - rotary compressor - Google Patents
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Description
本開示は、ロータリ圧縮機に関する。 The present disclosure relates to rotary compressors.
空調装置における冷媒の圧縮に用いられる装置として、ロータリ圧縮機が知られている。ロータリ圧縮機は、モータと、当該モータによって駆動されるシャフトと、シャフトに取り付けられたロータリピストンと、これを覆うシリンダと、を備えている。ロータリピストンがシリンダの圧縮室内で偏心回転することで冷媒が圧縮される。 A rotary compressor is known as a device used to compress refrigerant in an air conditioner. A rotary compressor includes a motor, a shaft driven by the motor, a rotary piston attached to the shaft, and a cylinder covering the rotary piston. The refrigerant is compressed by eccentric rotation of the rotary piston within the compression chamber of the cylinder.
近年、上記のモータとして、アキシャルギャップモータと呼ばれる形式のものが広く用いられている(例えば下記特許文献1)。特許文献1に記載されたアキシャルギャップモータは、1つのステータと、当該ステータに軸線方向両側からそれぞれ対向する2つのロータと、を有している。このアキシャルギャップモータの下方には、上述したロータリピストン、及びシリンダが独立して配置されている。 In recent years, a type of motor called an axial gap motor has been widely used as the above-mentioned motor (for example, Patent Document 1 listed below). The axial gap motor described in Patent Document 1 includes one stator and two rotors facing the stator from both sides in the axial direction. The above-mentioned rotary piston and cylinder are independently arranged below this axial gap motor.
しかしながら、上記のようにアキシャルギャップモータとシリンダとが独立して配置されている場合、部品点数が増加したり、装置の寸法体格が大きくなったりするという課題があった。 However, when the axial gap motor and the cylinder are arranged independently as described above, there are problems such as an increase in the number of parts and an increase in the size and structure of the device.
本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、部品点数が削減されるとともに、より小型化されたロータリ圧縮機を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a rotary compressor that has a reduced number of parts and is more compact.
上記課題を解決するために、本開示に係るロータリ圧縮機は、軸線に沿って延びるシャフトと、前記シャフトに固定され、前記軸線を中心とする円盤状のロータと、該ロータに前記軸線方向の両側からそれぞれ対向し、前記軸線を中心とする円盤状のバックヨーク、及び該バックヨークから突出するティース、及び該ティースに巻回されたコイルを有する一対のステータと、該ステータに前記軸線方向からそれぞれ当接し、前記軸線を中心とする環状をなす一対のシリンダと、前記シャフトに固定された一対のロータリピストンと、前記シリンダを前記ステータとともに前記軸線方向から挟むことで前記バックヨークとともに、前記ロータリピストンを収容する圧縮室を形成する一対の端板と、前記端板、及び前記バックヨークの少なくとも一方に設けられた一対の軸受と、を備える。 In order to solve the above problems, a rotary compressor according to the present disclosure includes a shaft extending along an axis, a disk-shaped rotor fixed to the shaft and centered on the axis, and a rotor that is attached to the rotor in the axial direction. A pair of stators each having a disc-shaped back yoke that faces each other from both sides and is centered on the axis, teeth protruding from the back yoke, and a coil wound around the teeth; A pair of cylinders that are in contact with each other and have an annular shape centered on the axis, and a pair of rotary pistons that are fixed to the shaft, and the cylinders and the stator are sandwiched from the axial direction, so that the rotary piston and the back yoke are The apparatus includes a pair of end plates forming a compression chamber that accommodates a piston, and a pair of bearings provided on at least one of the end plates and the back yoke.
本開示によれば、部品点数が削減されるとともに、より小型化されたロータリ圧縮機を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to reduce the number of parts and provide a smaller rotary compressor.
<第一実施形態>
(ロータリ圧縮機の構成)
以下、本開示の第一実施形態に係るロータリ圧縮機100について、図1と図2を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態に係るロータリ圧縮機100は、シャフト1と、ロータ2と、ステータ3と、シリンダ4と、端板5と、軸受6と、ロータリピストン12と、これらを収容するハウジング7と、を備えている。
<First embodiment>
(Configuration of rotary compressor)
Hereinafter, a
シャフト1は、シャフト本体1Hと、上部偏心軸11Aと、下部偏心軸11Bと、を有している。シャフト本体1Hは、軸線Acに沿って延びる柱状をなしている。上部偏心軸11A、及び下部偏心軸11Bは、軸線Ac方向に間隔をあけて設けられている。上部偏心軸11A、及び下部偏心軸11Bは、それぞれ軸線Acに対して径方向に偏心した円盤状をなしている。上部偏心軸11Aと下部偏心軸11Bとでは、偏心の方向が互いに異なっている。例えば、上部偏心軸11Aの偏心方向は、下部偏心軸11Bの偏心方向に対して180°異なっている。
The shaft 1 has a shaft
ロータ2は、シャフト本体1Hの延在中途の位置(中央部)に一体に設けられている。つまり、ロータ2は、上部偏心軸11Aと下部偏心軸11Bの中間位置に設けられている。ロータ2は、ロータコア21と、永久磁石22と、を有している。ロータコア21は、軸線Acを中心とする円盤状をなしている。永久磁石22は、ロータコア21の周縁に沿って延びるリング状をなしている。なお、この永久磁石22に代えて、ロータコア21の周縁に複数の磁石を周方向に間隔をあけて配列する構成を採ることも可能である。
The
ステータ3は、ロータ2に軸線Ac方向の両側から対向するようにして配置されているステータ3は、上部ステータ3Aと、下部ステータ3Bと、を含む。上部ステータ3Aは、ロータ2に対して軸線Ac方向の一方側(上側)から対向している。上部ステータ3Aは、バックヨーク31Aと、ティース32Aと、コイル33Aと、を有している。バックヨーク31Aは、軸線Acを中心とする円環状をなしている。バックヨーク31Aの中心を含む部分には、シャフト1が挿通される開口が形成されている。ティース32Aは、バックヨーク31Aにおける軸線Ac方向他方側(下側)を向く面上であって、径方向における中央位置から軸線Ac方向に突出する棒状をなしている。ティース32Aは、軸線Acに対する周方向に等間隔をあけて複数配列されている。コイル33Aは、各ティース32Aに銅線を巻回することで形成されている。コイル33Aには、不図示の電源から電力が供給される。
The
下部ステータ3Bは、バックヨーク31Bと、ティース32Bと、コイル33Bと、を有している。バックヨーク31Bは、軸線Acを中心とする円環状をなしている。バックヨーク31Bの中心を含む部分には、シャフト1が挿通される開口が形成されている。ティース32Bは、バックヨーク31Bにおける軸線Ac方向一方側(上側)を向く面上であって、径方向における中央位置から軸線Ac方向に突出する棒状をなしている。ティース32Bは、軸線Acに対する周方向に等間隔をあけて複数配列されている。コイル33Bは、各ティース32Bに銅線を巻回することで形成されている。コイル33Bには、不図示の電源から電力が供給される。これにより、上部ステータ3Aと下部ステータ3Bとが励磁され、ロータ2との間で生じる電磁力によってシャフト1が回転する。つまり、ロータ2とステータ3は、1ロータ2ステータ型のアキシャルギャップモータを構成している。
The
上部ステータ3Aの軸線Ac方向一方側(上側)、及び下部ステータ3Bの軸線Ac方向他方側(下側)には、それぞれシリンダ4(上部シリンダ4A、下部シリンダ4B)が当接している。上部シリンダ4A、及び下部シリンダ4Bは、軸線Acを中心とする筒状をなしている。上部シリンダ4Aの内側には上述の上部偏心軸11A、及び当該上部偏心軸11Aに嵌め込まれたリング状のロータリピストン12(上部ロータリピストン12A)が収容されている。下部シリンダ4Bの内側には上述の下部偏心軸11B、及び当該下部偏心軸11Bに嵌め込まれたリング状のロータリピストン12(下部ロータリピストン12B)が収容されている。また、上部シリンダ4A、及び下部シリンダ4Bの周方向における一部には、外部から冷媒を導くための吸入口8A,8Bがそれぞれ設けられている。
Cylinder 4 (
上部シリンダ4Aの軸線Ac方向一方側(上側)、及び下部シリンダ4Bの軸線Ac方向他方側(下側)には、それぞれ端板5(上部端板5A、下部端板5B)が当接している。つまり、上部端板5Aは上部シリンダ4Aをバックヨーク31Aとともに軸線Ac方向から挟んでいる。同様に、下部端板5Bは下部シリンダ4Bをバックヨーク31Bとともに軸線Ac方向から挟んでいる。上部端板5A、及び下部端板5Bは、軸線Acを中心とする円盤状をなしている。上部端板5A、及び下部端板5Bの中心を含む部分には、軸受6(上部軸受6A、下部軸受6B)がそれぞれ取り付けられている。これら軸受6によってシャフト本体1Hの軸端が支持されている。また、上部端板5A、及び下部端板5Bは、ハウジング7の内周面に対して締まり嵌めされた状態で固定されている。
End plates 5 (
図2に拡大して示すように、上部端板5Aにおける軸線Ac方向他方側(下側)を向く面は端板主面5Sとされている。さらに、バックヨーク31Aにおける軸線Ac方向一方側(上側)を向く面はバックヨーク対向面31Sとされている。これら端板主面5S、及びバックヨーク対向面31Sと、上部シリンダ4Aの内周面とによって、上部圧縮室C1が形成されている。つまり、本実施形態では、ステータ3の一部(バックヨーク31A)が、上部圧縮室C1の一部を形成する部材を兼ねている。また、下部圧縮室C2も、上部圧縮室C1と同様に、下部ステータ3Bのバックヨーク31Bと、下部端板5Bと、下部シリンダ4Bとによって形成されている。
As shown in an enlarged view in FIG. 2, the surface of the
これら上部圧縮室C1、及び下部圧縮室C2内では、上述の上部ロータリピストン12A、及び下部ロータリピストン12Bがそれぞれ偏心回転する。これにより、上部圧縮室C1、及び下部圧縮室C2の容積が時間変化し、吸入口8A、8Bから取り込まれた冷媒が圧縮される。圧縮された冷媒は、ハウジング7内を経て、吐出口7Aから外部に取り出される。
In these upper compression chamber C1 and lower compression chamber C2, the above-mentioned
なお、上部圧縮室C1と下部圧縮室C2を順次通過させることで冷媒の圧力を二段階で高める構成を採ることも可能であるし、上部圧縮室C1と下部圧縮室C2とを独立して機能させる構成を採ることも可能である。 Note that it is also possible to adopt a configuration in which the pressure of the refrigerant is increased in two stages by passing through the upper compression chamber C1 and the lower compression chamber C2 sequentially, or the upper compression chamber C1 and the lower compression chamber C2 can function independently. It is also possible to adopt a configuration in which the
(作用効果) (effect)
上記構成によれば、ステータ3のバックヨーク31A,31Bが端板5、及びシリンダ4とともに圧縮室C1,C2を形成している。言い換えれば、バックヨーク31A,31Bはモータの一部としての機能と圧縮室C1,C2を形成する部材の一部としての機能を兼ねている。これにより、部品点数を削減することができる。さらに、当該削減された部材の分だけ、軸線Ac方向における装置の寸法体格を小さく抑えることができる。
According to the above configuration, the back yokes 31A and 31B of the
さらに、上記構成によれば、一対の端板5にそれぞれ軸受6が設けられていることから、シャフト1をその両端部でそれぞれ支持することができる。これにより、騒音や振動が低減され、より安定的にシャフト1を回転させることができる。
Furthermore, according to the above configuration, since the pair of
<第二実施形態>
次に、本開示の第二実施形態について、図3を参照して説明する。なお、上記の第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。同図に示すように、本実施形態では、軸受6´(上部軸受6A´)が端板5´(上部端板5A´)ではなく、バックヨーク31Aに一体に設けられている。これにより、端板5´は、軸線Acを中心とする円盤状をなしており、その中心を含む部分には開口部等が形成されていない。また、詳しくは図示しないが、下部に位置する他の軸受6´も上部軸受6A´と同様に、バックヨーク31Bに一体に設けられている。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG. 3. Note that the same configurations as those in the first embodiment described above are given the same reference numerals, and detailed explanations will be omitted. As shown in the figure, in this embodiment, the bearing 6' (
上記構成によれば、一対のバックヨーク31A,31Bにそれぞれ軸受6´が設けられていることから、端板5´側にはシャフト1の端部が突出しない。即ち、軸線Ac方向におけるシャフト1の寸法を小さく抑えることができる。これにより、シャフト1に撓みや芯ずれが生じる可能性をより一層低減することができる。その結果、ロータリ圧縮機100をより安定的に運用することが可能となる。
According to the above configuration, since the pair of
(その他の実施形態)
以上、本開示の各実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば上記第二実施形態の変形例として、図4に示すように、バックヨーク31Aを、ティース32Aと一体に形成された円環状のバックヨーク本体34と、このバックヨーク本体34とは別体に設けられた支持板35とによって構成することも可能である。支持板35は、軸線Acを中心とする円盤状をなしており、その中心部には軸受6´が設けられている。このような構成によれば、コイル33Aを構成するに当たって、バックヨーク本体34が支持板35から着脱可能であることから、製造容易性をさらに高めることができる。
(Other embodiments)
Each embodiment of the present disclosure has been described above. Note that various changes and modifications can be made to the above configuration without departing from the gist of the present disclosure. For example, as a modification of the second embodiment, as shown in FIG. 4, the
また、上記第一実施形態で説明した構成(端板5に軸受6を設ける構成)と、第二実施形態で説明した構成(バックヨーク31A,31Bに軸受6´を設ける構成)とを組み合わせることも可能である。つまり、上部軸受6Aは端板5に取り付け、下部軸受6Bはバックヨーク31Bに取り付ける構成や、上部軸受6Aはバックヨーク31Aに取り付け、下部軸受6Bは端板5に取り付ける構成を採ることが可能である。
Furthermore, the configuration described in the first embodiment (the configuration in which the
<付記>
各実施形態に記載のロータリ圧縮機100は、例えば以下のように把握される。
<Additional notes>
The
(1)第1の態様に係るロータリ圧縮機100は、軸線Acに沿って延びるシャフト1と、前記シャフト1に固定され、前記軸線Acを中心とする円盤状のロータ2と、該ロータ2に前記軸線Ac方向の両側からそれぞれ対向し、前記軸線Acを中心とする円盤状のバックヨーク31A,31B、該バックヨーク31A,31Bから突出するティース32A,32B、及び該ティース32A,32Bに巻回されたコイル33A,33Bを有する一対のステータ3と、該ステータ3に前記軸線Ac方向からそれぞれ当接し、前記軸線Acを中心とする環状をなす一対のシリンダ4と、前記シャフト1とともに偏心回転する一対のロータリピストン12と、前記シリンダ4を前記ステータ3とともに前記軸線Ac方向から挟むことで前記バックヨーク31A,31Bとともに、前記ロータリピストン12を収容する圧縮室C1,C2を形成する一対の端板5と、前記端板5、及び前記バックヨーク31A,31Bの少なくとも一方に設けられた一対の軸受6と、を備える。
(1) A
上記構成によれば、ステータ3のバックヨーク31A,31Bが端板5、及びシリンダ4とともに圧縮室C1,C2を形成している。言い換えれば、バックヨーク31A,31Bはモータの一部としての機能と圧縮室C1,C2を形成する部材の一部としての機能を兼ねている。これにより、部品点数を削減することができる。さらに、当該削減された部材の分だけ、軸線Ac方向における装置の寸法体格を小さく抑えることができる。
According to the above configuration, the back yokes 31A and 31B of the
(2)第2の態様に係るロータリ圧縮機100では、前記軸受6は、一対の前記端板5にそれぞれ一体に設けられている。
(2) In the
上記構成によれば、一対の端板5にそれぞれ軸受6が設けられていることから、シャフト1をその両端部でそれぞれ支持することができる。これにより、騒音や振動が低減され、より安定的にシャフト1を回転させることができる。
According to the above configuration, since the pair of
(3)第3の態様に係るロータリ圧縮機100では、前記軸受6は、一対の前記バックヨーク31A,31Bにそれぞれ一体に設けられている。
(3) In the
上記構成によれば、一対のバックヨーク31A,31Bにそれぞれ軸受6が設けられていることから、端板5側にはシャフト1の端部が突出しない。即ち、シャフト1の寸法を小さく抑えることができる。これにより、シャフト1に撓みや芯ずれが生じる可能性を低減することができる。
According to the above configuration, since the pair of
(4)第4の態様に係るロータリ圧縮機100では、前記軸受6は、前記バックヨーク31A,31Bから前記ロータ2に向かう方向に突出している。
(4) In the
上記構成によれば、軸受6がバックヨーク31A,31Bからロータ2に向かう方向に突出していることから、当該軸受6の軸線Ac方向の寸法を大きく確保することができる。これにより、高負荷時であっても、安定的にシャフト1を支持することが可能となる。
According to the above configuration, since the
100 ロータリ圧縮機
1 シャフト
1H シャフト本体
11A 上部偏心軸
11B 下部偏心軸
12 ロータリピストン
12A 上部ロータリピストン
12B 下部ロータリピストン
2 ロータ
21 ロータコア
22 永久磁石
3 ステータ
3A 上部ステータ
3B 下部ステータ
31A,31B バックヨーク
31S バックヨーク対向面
32A,32B ティース
33A,33B コイル
4 シリンダ
4A 上部シリンダ
4B 下部シリンダ
5 端板
5A 上部端板
5B 下部端板
5S 端板主面
6 軸受
6A 上部軸受
6B 下部軸受
7 ハウジング
7A 吐出口
8A,8B 吸入口
Ac 軸線
C1 上部圧縮室
C2 下部圧縮室
100 Rotary compressor 1
Claims (4)
前記シャフトに固定され、前記軸線を中心とする円盤状のロータと、
該ロータに前記軸線方向の両側からそれぞれ対向し、前記軸線を中心とする円盤状のバックヨーク、該バックヨークから突出するティース、及び該ティースに巻回されたコイルを有する一対のステータと、
該ステータに前記軸線方向からそれぞれ当接し、前記軸線を中心とする環状をなす一対のシリンダと、
前記シャフトとともに偏心回転するロータリピストンと、
前記シリンダを前記ステータとともに前記軸線方向から挟むことで前記バックヨークとともに、前記ロータリピストンを収容する圧縮室を形成する一対の端板と、
前記端板、及び前記バックヨークの少なくとも一方に設けられた一対の軸受と、
を備えるロータリ圧縮機。 a shaft extending along the axis;
a disk-shaped rotor fixed to the shaft and centered on the axis;
a pair of stators each facing the rotor from both sides in the axial direction and having a disk-shaped back yoke centered on the axis, teeth protruding from the back yoke, and a coil wound around the teeth;
a pair of cylinders each abutting the stator from the axial direction and forming an annular shape centered on the axis;
a rotary piston that rotates eccentrically together with the shaft;
a pair of end plates that, together with the back yoke, form a compression chamber that accommodates the rotary piston by sandwiching the cylinder together with the stator in the axial direction;
a pair of bearings provided on at least one of the end plate and the back yoke;
A rotary compressor equipped with.
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