JPH01385A - 回転型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、冷凍冷蔵装置等に用いられる回転型圧縮機に
関する。

従来の技術 近年、冷凍冷蔵装置等に用いられる圧縮機は、省エネル
ギー、省スペースの見地より往復型から回転型へと移行
してきている。これらの回転型圧縮機は、通常圧縮した
冷媒を一旦密閉ケース内に吐出し、さらに密閉ケースか
ら冷却システムに吐出させるため、密閉ケース内は高圧
側となっている。そのための冷媒に対する潤滑油の溶解
度が高くなり、吐出された冷媒には多量の油分が混入し
密閉ケース内の潤滑油量が減少して潤滑が行なわれにく
くなり焼損事故が発生する。また吐出された油分が熱交
換器にたまると、熱交換が行なわれにくくなり冷凍能力
の低下をもたらす。その上、電動圧縮要素の電動機ステ
ータ及び軸受又はシリンダを焼バメもしくは溶接するこ
とにより密閉ケースに固定している。そのため、電動圧
縮要素にて生じた振動はスプリング等により吸振される
ことなく密閉ケースに伝わるため、密閉ケースを振動さ
せて大きな騒音を発生してしまう。

以下、図面を参照しながら、上述した従来の回転型圧縮
機の一例について説明する。

第３図〜第４図は従来の回転型圧縮機の一例を示すもの
である。図において、１は回転型圧縮機、２は密閉ケー
ス、３はモータステータで、密閉ケース２に焼バメ固定
されている。４はモータロータで、クランクシャフト６
と連結されている。６は油分離板で、クランクシャフト
端部にネジにて固定されている。７はピストンで、クラ
ンクシャフト５の偏心部に回転自在に設置されている。

８はシリンダである。９はロータ側軸受で、密閉ケース
２に焼バメ固定されている。１Ｑは反ロータ側軸受で、
反ンリンダ面側にカップ状の吐出カバー１１が圧入固定
されている。

以上のように構成された回転型圧縮機について、以下そ
の動作を説明する。

シリンダ７内にて圧縮された冷媒は、吐出カバー１１を
介して密閉ケース２内の圧部に吐出される。さらば、ス
テータ３とロータ４の間の隙間等を通過して密閉ケース
２の右側に冷媒が流出される際、冷媒が油分離板６に衝
突し、冷媒内に混入している油分は遠心力を受けて側方
へ飛散させられ、密閉ケース２の内壁に当たることによ
り、冷媒内の油分を分離する。そのため、密閉ケース２
から冷却システムに吐出される冷媒内の油分が減少する
こととなシ、潤滑不良による焼損事故や、熱交換器に油
分がたまることによる冷凍能力の低下を防止することが
できる。

さらＫ、冷媒を圧縮する際、クランクシャフト５は第４
図に示すような、−回転中の回転速度変動をする。シリ
ンダ８内の圧縮室（図示せず）の圧力が低い初期の段階
においては、次第に回転速度が増していく。しかし、回
転速度が高くなってくるとモータのトルクが不足するた
め回転速度が低下するが、回転速度の低下とともにモー
タトルクが回復してくるため、再度回転速度が上昇する
。

さらに回転速度が上がるとモータのトルクが再度不足し
、その上圧縮室内の圧力が高くなり、ガス圧縮所要トル
クが増加してくるため回転速度が低下する。さらに回転
すると、吐出弁（図示せず）が開くことによシガス圧縮
所要トルクが小さくなり、回転速度が高くなっていく。

以上のように、冷媒を圧縮する際に生じるクランクシャ
フト５の回転速度変動は、正弦波状の波形でなく、かな
り歪んだ波形となり、この歪んだ波形により回転速度変
動の高調波成分が発生し、この高調波成分によシシリン
ダ８やピストン７等が振動し、この振動が軸受９を伝播
して密閉ケース２を振動させて雷音を発生する。その際
、油分離板６がフライホイールとしての役目をもはたす
ため、回転速度変動を小さくすることができ、その回転
速度変動の高調波成分に起因する振動を小さく抑え、そ
の振動による騒音の発生を小さくすることができる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成では、油分離板６は本
来の目的として、油分を冷媒から分離することに主眼を
置いているためフライホイールとしての効果はそれ程大
きなものとはならない。そのため、クランクシャフト６
の回転速度変動の高調波成分に起因する振動を十分に抑
えることができず、その振動により発生する騒音の抑制
が不十分なものとなる。

本発明は上記問題に鑑み、圧縮機のコンパクト性をそこ
なうことなしに、かつそれ程大きく圧縮機の重量を増加
させずにフライホイール効果を上げ、効果的な圧縮機騒
音低減効果を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題を解決するために本発明の回転型圧縮機は、電
動電圧要素を収納する密閉ケースと、電動圧縮要素のク
ランクシャフトと、外周部に肉厚の厚い略円筒形状のマ
ス部と、前記マス部と前記クランクシャフトとを連接す
るマス部に比べて肉厚の薄い略円板形状のクランク部よ
りなるフライホイールとを備えたものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、フライホイールの重さ
をそれ程重くすることなしにフライホイールの慣性モー
メントを大きくし、冷媒の圧縮仕事により生じるクラン
クシャフトの回転速度変動を小さく抑え、回転速度変動
の高調波成分に起因する振動の発生を小さく抑えること
により、その振動による騒音の発生を極力小さく抑える
ものである。

実施例 以下、本発明の一実施例の回転型圧縮機について、図面
を参照しながら説明する。尚、説明の重複をさけるため
、従来例と同一部分については同一符号を付して説明を
省略する。

第１図、第２図は本発明の回転型圧縮機の一実施例を示
すものである。図において、１２はクランクシャフトで
端部に、フライホイール１３がボルトにて固定されてい
る。又、フライホイール１３は、外周部が肉厚の厚い略
円筒形状のマス部１３ａと、肉厚が薄い略円板形状のフ
ランジ部から構成されている。

以上のように構成された回転型圧縮機について、以下第
１図、第２図を用いてその動作を説明する。

クランクシャフト１２の回転速度変動は従来例と同様、
正弦波状ではなく、かなシ歪んだ波形となり、この歪ん
だ波形のために回転速度変動の高調波成分が発生する。

そのためこの高調波成分によりシリンダ８やピストン７
等が振動し、この振動が軸受９を伝播して密閉ケース２
を振動させて騒音を発生する。その際、クランクシャフ
ト１２の端部にフライホイール１３を設けているため、
そのフライホイールの慣性モーメントによりクランクシ
ャフト１２の回転速度変動は小さく抑えられる。ここで
慣性モーメン）Ｍは ｒ：回転中心からの距離 （半径） であるため、質量に比例して、又半径の２乗に比例して
大きくなるが、質量を大きくすると圧縮機を起動する際
の起動トルクも大きくする必要があることから、あまり
フライホイールの質量を大きくすることができない。し
たがって、同一質量の場合、その質量の中心半径を出来
るだけ大きくすれば、たとえ質量が軽くても大きな慣性
モーメントが得られる。そのため、外周部となる位置に
肉厚が厚く質量が大きくなるマス部１３ａを配し、クラ
ンクシャフト１２と連接するクランク部１３ｂの肉厚を
薄くすることにより、同一質量での円板形状のものに比
べて大きな慣性モーメントを有することができ、無駄に
質量を増加させることなしにクランクシャフト１２の回
転速度変動を効果的に抑えられる。したがってその回転
速度変動の高調波成分に起因する振動を効果的に小さく
抑えられることができその振動により生じる騒音の発生
を小さく抑えることができる。

さらに、油分離機能としても、従来例と同様、ステータ
３とロータ４の間の隙間等を通過してきた冷媒が、フラ
イホイール１３のクランク部１３ｂに衝突することによ
り、冷媒内に混入している油分は遠心力を受けて側方に
飛散させられることにより分離される。さらに側方に飛
散させられた油分はフライホイール１３のマス部１３ａ
に当たるため、油分が飛散する方向が、従来例のように
密閉ケース２の内壁ではなく、ステータ３のコイルエン
ドとなり、その油分によりコイルエンドが冷却される。

したがって、密閉ケース２から冷却システムに吐出され
る冷媒内の油分を減少させることにより、潤滑不良によ
る焼損事故や、熱交換器に油分がたまることによる冷凍
能力の低下を防止するとともに、モータのコイルエンド
を冷却することができ、モータ過昇温による焼損事故等
も防止することができる。

発明の効果 以上のように本発明は、密閉ケース内に電動圧縮要素を
収納する回転型圧縮機において、電動圧縮要素のクラン
クシャフトと、外周部に肉厚の厚い略円筒形状のマス部
と、前記マス部と前記クランクシャフトを連接するマス
部に比べて肉厚の薄いクランク部よりなるフライホイー
ルとを備えることにより、冷媒の圧縮仕事により生じる
クランクシャフトの回転速度変動をフライホイールの慣
性モーメントによシ小さく抑え、回転速度変動の高調波
成分に起因する振動の発生を小さく抑えることにより、
その振動による騒音の発生を小さく抑えるものである。

さらに、前記フライホイールに冷媒を衝突させることに
より、冷媒内に混入している油分を分離し、なおかつ分
離した油分をモータのコイルエンドに当てることにモー
タのコイルエンドを冷却する。したがって密閉ケース内
から冷却システムに吐出される冷媒内の油分を減少させ
ることにより、潤滑不良による焼損事故や、熱交換器に
油分がたまることによる冷凍能力の低下を防止するとと
もに、モータコイルエンドを冷却することにより、モー
タ過昇温による焼損事故等も防止することができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回転型圧縮機の断面図
、第２図は同圧縮機のフライホイールを示した斜視図、
第３図は従来の回転型圧縮機の断面図、第４図はクラン
クシャフト−回転中の回転速度変動を示す図である。 ２・・・・・・密閉ケース、１２・・・・・・クランク
シャフト、１３・・・・・・フライホイール、１３ａ・
・・・・・マス部、１３ｂ・・・・・・フランジ部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名？−
芸閏ゲーヌ １２−　　クランクシャフト １３−　　フライホイール 閥−マス部 ｌ３ｂ−・−フランン部 第１図 第　２　［Ａ 第３図 第４図 ０　　　　９０　　　　１８０　　　　２７０　　　　
　みθ回転角（°）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電動圧縮要素を固定収納する密閉ケースと、電動圧縮要
   素のクランクシャフトと、外周部に肉厚の厚い略円筒形
   状のマス部と、前記マス部と前記クランクシャフトとを
   連接するマス部に比べて肉厚の薄い略円板形状のフラン
   ジ部とよりなるフライホイールとを備えた回転型圧縮機
   。