JPS61185041A - Sealed motor driven compressor - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To perform a space-saving by forming a motor section in a flat shape, and mounting a compressing mechanism on the inner peripheral surface of a stator thereby reducing a vibration and a noise during operation. CONSTITUTION:A motor section is composed of a stator 11, a rotor made of a yoke 12 and a permanent magnet 15, and a shaft 13. The flat ring-shaped stator 11 is formed by molding with resin a coil wound in the prescribed number of poles, and secured to the inner surface of the peripheral wall of a casing 20. The yoke 12 made of a flat disc-shaped magnetic unit is mounted at one end of a shaft 14 supported by the bearing 13 at one side face of the stator 11. A rotary compressing mechanism 17 having a rotor mechanism supported to the shaft 12 of the motor mechanism is provided on the inner periphery of the stator 11.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電動機部の駆動力をシャフトによって圧縮部へ
伝達する構造を有する密閉型圧縮機（以下単に圧縮機と
称する）に関するものであり、特に電動機部が永久磁石
型回転子を用いた電動機にて構成される圧縮機に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a hermetic compressor (hereinafter simply referred to as a compressor) having a structure in which the driving force of an electric motor section is transmitted to a compression section through a shaft, and particularly relates to a hermetic compressor (hereinafter simply referred to as a compressor). The present invention relates to a compressor whose portion is constituted by an electric motor using a permanent magnet rotor.

従来の技術 従来ルームエア１ン等の圧縮機の電動機部としては、か
ご型回転子を有する誘導電動機が主流であったが、近年
電動部の高効率化を目的として永久磁石型回転子を用い
た電動機の適用が意欲的に検討され、一部実用化に至っ
ている。Conventional technology In the past, induction motors with squirrel-cage rotors were the mainstream for the motor parts of compressors such as room air compressors, but in recent years, permanent magnet rotors have been used to improve the efficiency of the motor parts. The application of electric motors has been actively studied, and some of them have been put into practical use.

この永久磁石型回転子をインナーロータタイプのものに
ついて説明すれば、第３図に示す如く、電磁鋼板の積層
体等により成るヨーク（３）の外周部に所定の磁極が形
成されるよう１．に複数個の円弧状セグメントである永
久磁石（２）を配置したものである。永久磁石（２）の
内周面はヨーク（３）の外周の円弧面に当接しており、
また磁石（２）の外周面は固定子（６）の内径に対して
所定の磁気的空隙を保つように外径寸法が一定の円弧形
状に構成されている。ヨーク（３）と永久磁石（２）と
は通常接着剤等を用いて固着されるが、回転子の回転が
高速に至った場合、永久磁石（２）が遠心力により飛散
する危険があるため、一般に永久磁石（２）の外周には
補強部材（１）が設けられる。この補強部材（１）は非
導電性及び非磁性を有する樹脂の成形物もしくは繊維状
テープの巻装物等にて構成され、固定子（６）の内径に
対して所定の機械的空隙を保つように外径寸法が一定の
円筒状に形成される。また、回転子の回転が高速に至っ
た場合、軸受潤滑油が冷媒吐出管（４）から冷媒と共に
圧縮機外部へ流出するので、流出防止用オイルセパレー
タ（５）が取り付けられている。To explain this inner rotor type permanent magnet rotor, as shown in FIG. A plurality of permanent magnets (2) in the form of arc-shaped segments are arranged in the magnet. The inner circumferential surface of the permanent magnet (2) is in contact with the outer circular arc surface of the yoke (3),
Further, the outer peripheral surface of the magnet (2) is formed into an arc shape with a constant outer diameter so as to maintain a predetermined magnetic gap with respect to the inner diameter of the stator (6). The yoke (3) and the permanent magnet (2) are usually fixed using adhesive or the like, but if the rotor rotates at high speeds, there is a risk that the permanent magnet (2) will fly away due to centrifugal force. Generally, a reinforcing member (1) is provided on the outer periphery of the permanent magnet (2). This reinforcing member (1) is made of a non-conductive and non-magnetic resin molding or a fibrous tape wrapping, and maintains a predetermined mechanical gap with respect to the inner diameter of the stator (6). It is formed into a cylindrical shape with a constant outer diameter. Further, when the rotation of the rotor reaches a high speed, the bearing lubricating oil flows out of the compressor together with the refrigerant from the refrigerant discharge pipe (4), so an oil separator (5) for preventing leakage is attached.

発明が解決しようとする問題点 さて上記の如く構成される圧縮機は以下に示す４点の問
題が発生する。Problems to be Solved by the Invention The compressor configured as described above has the following four problems.

（＋）　　圧縮機の負荷は１回転の中で変化する変動負
荷であり、運転中の振動及び騒音が大きい。(+) The load on the compressor is a variable load that changes within one rotation, and vibration and noise are large during operation.

（１）　　電動機部が円筒状であり、固定子（６）の端
面からさらに軸方向に突起するコイルエンド（７）のた
めの余分なスペースを設ける必要があり、圧縮機の形状
は縦長状となる為、結果的に圧縮機収納スペースが大き
くなる。(1) The motor part is cylindrical, and it is necessary to provide extra space for the coil end (7) that protrudes further in the axial direction from the end face of the stator (6), so the shape of the compressor is vertically elongated. As a result, the compressor storage space becomes larger.

（ｉｉｌ）　　回転子の回転が高速に至った場合、永久
磁石（２）の、飛散防止の為の、補強部材（１）を設け
る必要があり、コストアップにつながる。(iii) When the rotor rotates at a high speed, it is necessary to provide a reinforcing member (1) to prevent the permanent magnet (2) from scattering, which increases costs.

ＯＶ）　　回転子が円筒状の為、回転子の軸方向長さが
外径に比べて長い傾向にあり、シャフト（８）の反支持
側端部における磁気的及び、機械的空隙長さの不均一が
発生しやすい為、これをできるだけ安定化しようとすれ
ば、軸受（９）の長さは、一般的に長くする必要がある
。この為、軸受部の潤滑油の潤滑が悪くなり、回転速度
をある一定以下にすることができない。OV) Since the rotor is cylindrical, the axial length of the rotor tends to be longer than the outer diameter, and the magnetic and mechanical gap length at the opposite end of the shaft (8) tends to be longer. Since uniformity tends to occur, in order to stabilize this as much as possible, the length of the bearing (9) generally needs to be increased. For this reason, the lubrication of the lubricating oil in the bearing portion deteriorates, making it impossible to reduce the rotational speed below a certain certain level.

すなわち、圧縮機の能力可変中が限られる。In other words, this is limited to the time when the compressor capacity is variable.

従って、本発明は、上記のような従来の欠点を解消し、
低振動、低騒音、省スペース及び低コストであると共に
、能力可変中を大巾に拡大できる密閉型電動圧縮機を提
供することを目的とするものである。Therefore, the present invention solves the conventional drawbacks as mentioned above, and
It is an object of the present invention to provide a hermetic electric compressor that has low vibration, low noise, saves space, and is low in cost, and whose capacity can be varied over a wide range.

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明の密閉型電動圧縮機は
、密閉ケーシング内に、永久磁石型回転子を有する電動
機部と、この電動機部にて駆動される圧縮機部とを装備
し、前記電動機部は、所要の極数に巻線されたコイルを
樹脂成形して偏平のリング状に形成し、前記ケーシング
の周壁に固定してなる固定子と、この固定子の両側に軸
方向の空隙を介して対向配置された磁性体からなる一対
の回転ヨーク、およびこの回転ヨークの少なくとも一方
に前記固定子に対向して取付けられ、所定の極数に着磁
されたリング状の永久磁石とよりなる回転子と、前記回
転ヨークがそれぞれ取付けられたシャフトとにより構成
し、前記圧縮機部は、前記シャフトに取付けられたロー
タ機構を有する回転式圧縮機にて構成し、この圧縮機部
のロータ機構を前記固定子の内周内に装備したことを特
徴とするものである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the hermetic electric compressor of the present invention includes an electric motor section having a permanent magnet type rotor in a hermetically sealed casing, and a compressor driven by the electric motor section. The electric motor section is equipped with a stator formed by molding a coil wound with a required number of poles into a flat ring shape and fixing it to the peripheral wall of the casing; A pair of rotating yokes made of magnetic material are arranged opposite to each other with an axial gap on both sides of the child, and at least one of the rotating yokes is attached to face the stator and magnetized to a predetermined number of poles. The compressor section includes a rotor made of a ring-shaped permanent magnet and a shaft to which the rotating yoke is attached, and the compressor section is a rotary compressor having a rotor mechanism attached to the shaft. The rotor mechanism of the compressor section is provided within the inner periphery of the stator.

作　　　用 この構成によって、永べ磁石とヨークのフライホイール
効果が大きくなるので、運転中の振動及び騒音が低減さ
れ、圧縮機の形状が偏平状であることにより省スペース
となる。また電動機部が偏平となることにより軸受部が
短かくなり、それにより低回転での軸受潤滑が可能とな
るため、圧縮機の能力可変中を大巾に拡大できることに
なる。Function: With this configuration, the flywheel effect of the long magnet and yoke is increased, so vibration and noise during operation are reduced, and the flat shape of the compressor saves space. Furthermore, since the electric motor section is made flat, the bearing section is shortened, which makes it possible to lubricate the bearings at low rotation speeds, making it possible to widen the variable range of the compressor's capacity.

実施例 以下、本発明の密閉型電動圧縮機の実施例を図面に基づ
いて説明する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the hermetic electric compressor of the present invention will be described based on the drawings.

第１図は本発明の一実施例における密閉型電動圧縮機の
断面を示すものである。偏平リング状の固定子（１１）
は所要の極微に巻線されたコイルを樹脂成形してなり、
ケーシングに）の周壁の内面に固定される。固定子（１
１）の一方の面側において、平円板状磁性体からなるヨ
ーク（ロ）が軸受０３）によって支持されたシャフトに
）の一端に取付けられている。ヨーク（財）の外周縁に
は、軸方向に突出した外周壁（ｔ２ａ）が形成されてい
る。さらにヨーク（財）の外周寄りの部分には、所定の
極数に着磁された軸方向の磁束を発生するだめの偏平リ
ング状の永久磁石に）が固定子の一方の面に空隙を介し
て対向するように固着され、ヨークの外周壁（１２ａ）
の、内周面と永久磁石（ロ）の外周面が嵌合した状態に
なっている。固定子（１０の他方の面側において、磁性
体からなる別のヨーク０６）がシャフト０→の他端に取
付けられている。このヨーク（１６）の形状はヨーク（
ロ）の形状と異なり、固定子（１１）の他方の面に空隙
を介して面する部分（ｔｅａ）を有すると共に、軸受（
ロ）及びシャフト０→を覆っている。固定子（１１）と
、ヨーク（ロ）及び永久磁石（局よりなる回転子と、シ
ャフト（ロ）とから電動機部を構成する。固定子αυの
内周内には、電動機部のシャフト（ロ）に支持されたロ
ータ機構を有する回転圧縮機構０ηが装備されている。FIG. 1 shows a cross section of a hermetic electric compressor according to an embodiment of the present invention. Flat ring-shaped stator (11)
is made by resin molding the required extremely finely wound coil,
fixed to the inner surface of the peripheral wall of the casing). Stator (1
On one side of 1), a yoke (B) made of a flat disc-shaped magnetic material is attached to one end of a shaft supported by a bearing 03). An axially protruding outer peripheral wall (t2a) is formed on the outer peripheral edge of the yoke. Furthermore, near the outer periphery of the yoke, a flat ring-shaped permanent magnet (which is magnetized to a predetermined number of poles and generates magnetic flux in the axial direction) is attached to one side of the stator through an air gap. The outer peripheral wall (12a) of the yoke is fixed so as to face each other.
The inner circumferential surface of the permanent magnet (b) is in a fitted state with the outer circumferential surface of the permanent magnet (b). A stator (on the other side of 10, another yoke 06 made of a magnetic material) is attached to the other end of the shaft 0. The shape of this yoke (16) is the yoke (
Unlike the shape of (b), it has a portion (tea) facing the other surface of the stator (11) through a gap, and the bearing (
b) and shaft 0→. The motor section consists of a stator (11), a rotor consisting of a yoke (b), a permanent magnet (station), and a shaft (b). ) is equipped with a rotary compression mechanism 0η having a rotor mechanism supported by.

さらに、ヨーク０６）とこれに対向するケーシング（イ
）の端壁との間の空間に冷媒吐出口（ホ）が配置されて
いる。Further, a refrigerant discharge port (E) is arranged in a space between the yoke 06) and the end wall of the casing (A) facing thereto.

以上のように構成した密閉型電動圧縮機によれば、下記
に示す５つの効果を得ることができる。According to the hermetic electric compressor configured as described above, the following five effects can be obtained.

（１）　　電動機部を偏平状にしたことにより、永久Ｂ
ｉ　石（１５）とヨーク（ロ）とヨーク０６）のフライ
ホイール効果が大きくなり、圧縮機の負荷変動が吸収さ
れるため、運転中の振動、及び騒音が低減される。(1) By making the motor part flat, permanent B
The flywheel effect of the i stone (15), the yoke (b), and the yoke 06) increases, and load fluctuations of the compressor are absorbed, so vibrations and noise during operation are reduced.

（１）　　電動機部が偏平でありかつ、圧縮機構０ηが
固定子（１υの内周面に取付けられている為、圧縮機の
形状が偏平状となり、圧縮機の収納スペースを小さくで
きる。(1) Since the electric motor section is flat and the compression mechanism 0η is attached to the inner circumferential surface of the stator (1υ), the compressor has a flat shape and the storage space for the compressor can be reduced.

（ｌｉｉ）　　ヨーク（ロ）に外周壁（ｔ２ａ）を形成
し、その内周面に永久磁石（１５）の外周面を嵌合させ
て固着したので、永久磁石Ｃ１５）の飛散を防止出来る
と共に、特別の補強部材が不要になるので、低コストと
なる。(lii) Since the outer circumferential wall (t2a) is formed on the yoke (b), and the outer circumferential surface of the permanent magnet (15) is fitted and fixed to the inner circumferential surface of the outer circumferential wall (t2a), it is possible to prevent the permanent magnet C15) from scattering, and Since no special reinforcing member is required, costs are reduced.

（ＩＶ）　　１！動機部が偏平状になることにより、シ
ャフト０→を短かくすることが出来、空隙の磁気的及び
機械的空隙長さの不均一が発生しにくくなるため、軸受
（ロ）の長さを短かくすることが可能となり、軸受潤滑
油の潤滑が向上し、結果的に圧縮機の運転可能な最低回
転数を下げることが出来、圧縮機の能力可変中が大巾に
拡大する。(IV) 1! By making the motive part flat, it is possible to shorten the shaft 0→, which makes it difficult for uneven magnetic and mechanical gap lengths to occur, so the length of the bearing (B) can be shortened. This makes it possible to improve the lubrication of the bearing lubricating oil, and as a result, it is possible to lower the minimum rotational speed at which the compressor can operate, greatly expanding the range of compressor capacity variations.

（ｖ）冷媒吐出管韓のある側の軸受θ３）及びシャフト
Ｃｌ４Ｉを覆うようヨーク０６）を設けているため、軸
受潤滑油が冷媒吐出管（ト）から冷媒と共に圧縮機外部
へ流出しないようにするだめのオイルセパレート効果が
得られ、特別のオイルセパレート部品が不要となり、低
コストとなる。(v) Since the yoke 06) is provided to cover the bearing θ3) and the shaft Cl4I on the side where the refrigerant discharge pipe is located, the bearing lubricating oil is prevented from flowing out of the compressor together with the refrigerant from the refrigerant discharge pipe (g). A smooth oil separation effect can be obtained, eliminating the need for special oil separation parts and reducing costs.

なお、第１図に示した実施例では、永久磁石（ロ）を固
定子（１１）の一方の面側のヨーク（ロ）にだけ固着し
たが、第２図に示すように、固定子の両方の面側のヨー
ク（ロ）、（至）に固着してもよい。その場合には、ヨ
ーク（４）の形状は、ヨーク（財）と同様に外周壁（１
９ａ）を有することになる。In the embodiment shown in FIG. 1, the permanent magnet (B) was fixed only to the yoke (B) on one side of the stator (11), but as shown in FIG. It may be fixed to the yokes (b) and (to) on both sides. In that case, the shape of the yoke (4) is the same as the outer peripheral wall (1).
9a).

発明の効果 以上のように本発明の電動圧縮機は、その能力可変幅を
大幅に拡大でき、運転時の振動及び騒音を低くした小型
かつ廉価な密閉型電動圧縮機である。Effects of the Invention As described above, the electric compressor of the present invention is a small and inexpensive hermetic electric compressor that can greatly expand its capacity variable range and has low vibration and noise during operation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の一実施例による密閉型電動圧縮機の断
面図、第２図は本発明の別の実施例による密閉型電動圧
縮機の断面図、第３図は従来の永久磁石形電動機付密閉
型電動圧縮機の断面図である。 （１１）　−−−・−・固定子 （ロ）ｔ　（１６）ｔ（至）−ｍ−・・−ヨークα勢−
−−・軸　受 ０→・−一・−ｍ−シャフト に）・−一・−・・永久磁石 αカー一・・圧縮機構 （ロ））・−−−−冷媒吐出管 に）・−−ｍ−・・ケーシング 特許出願人　　松下電器産業株式会社 代　　理　　人　　　新　　実　　健　　部１１１図 １１２図 １１３図FIG. 1 is a sectional view of a hermetic electric compressor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a hermetic electric compressor according to another embodiment of the invention, and FIG. 3 is a conventional permanent magnet type compressor. FIG. 2 is a sectional view of a hermetic electric compressor with an electric motor. (11) --- Stator (b) t (16) t (to) -m-...-Yoke α force-
--・Bearing 0→・−1・−m−shaft)・−1・−・・Permanent magnet α car 1・・Compression mechanism (b))・−−−−To refrigerant discharge pipe)・−− m-... Casing patent applicant Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Agent Ken Shinmi Department 111 Figure 112 Figure 113

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）密閉ケーシング内に、永久磁石型回転子を有する
電動機部と、この電動機部にて駆動される圧縮機部とを
装備し、前記電動機部は、所要の極数に巻線されたコイ
ルを樹脂成形して偏平のリング状に形成し、前記ケーシ
ングの周壁に固定してなる固定子と、この固定子の両側
に軸方向の空隙を介して対向配置された磁性体からなる
一対の回転ヨーク、およびこの回転ヨークの少なくとも
一方に前記固定子に対向して取付けられ、所定の極数に
着磁されたリング状の永久磁石とよりなる回転子と、前
記回転ヨークがそれぞれ取付けられたシャフトとにより
構成し、前記圧縮機部は、前記シャフトに取付けられた
ロータ機構を有する回転式圧縮機にて構成し、この圧縮
機部のロータ機構を前記固定子の内周内に装備してなる
密閉型電動圧縮機。(1) A sealed casing is equipped with a motor section having a permanent magnet rotor and a compressor section driven by the motor section, and the motor section is equipped with a coil wound with a required number of poles. A pair of rotating rotors, consisting of a stator formed by resin molding into a flat ring shape and fixed to the peripheral wall of the casing, and a magnetic body placed oppositely on both sides of the stator with an axial gap in between. a yoke, a rotor comprising a ring-shaped permanent magnet attached to at least one of the rotating yokes facing the stator and magnetized to a predetermined number of poles, and a shaft to which the rotating yokes are respectively attached. The compressor section is composed of a rotary compressor having a rotor mechanism attached to the shaft, and the rotor mechanism of the compressor section is installed within the inner periphery of the stator. Hermetic electric compressor. （２）前記永久磁石を前記一対の回転ヨークの両方に設
けたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載
の密閉型電動圧縮機。(2) The hermetic electric compressor according to claim (1), wherein the permanent magnet is provided on both of the pair of rotating yokes. （３）前記回転ヨークはその縁に外周壁を有し、その外
周壁の内面に前記永久磁石の外周面が嵌合することを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項または第（２）項の
いずれか１項に記載の密閉型電動圧縮機。(3) The rotating yoke has an outer circumferential wall at its edge, and the outer circumferential surface of the permanent magnet fits into the inner surface of the outer circumferential wall. ) The hermetic electric compressor according to any one of the above items. （４）前記ケーシング内において、前記一対の回転ヨー
クのいずれか一方と、これに対向するケーシング端壁と
の間の空間に冷媒吐出口を配置し、前記シャフトのため
の軸受を前記一方の回転ヨークに関し、前記吐出口の反
対側に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項に記載の密閉型電動圧縮機。(4) In the casing, a refrigerant discharge port is disposed in a space between one of the pair of rotating yokes and an end wall of the casing opposite thereto, and a bearing for the shaft is connected to the one rotating yoke. Claim (1), regarding the yoke, is characterized in that it is provided on the opposite side of the discharge port.
The hermetic electric compressor described in .