本發(fā)明涉及作為電動(dòng)機(jī)使用外轉(zhuǎn)子型電動(dòng)機(jī)的密閉型壓縮機(jī)和裝載有該密閉型壓縮機(jī)的制冷裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中,在在這種密閉型壓縮機(jī)中有如下結(jié)構(gòu):具有將轉(zhuǎn)子在定子的上部固定于曲軸、在電動(dòng)機(jī)部的下方軸支承曲軸的副軸承而將定子固定于副軸承的結(jié)構(gòu)(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。
對(duì)專利文獻(xiàn)1中記載的現(xiàn)有的密閉型壓縮機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。
圖3是專利文獻(xiàn)1中記載的現(xiàn)有的密閉型壓縮機(jī)的縱截面圖。
在圖3中,該密閉型壓縮機(jī)包括:被收納于密閉容器1的上方、對(duì)制冷劑氣體進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)構(gòu)部2;和設(shè)置于該壓縮機(jī)構(gòu)部2的下方的電動(dòng)機(jī)部3,壓縮機(jī)構(gòu)部2具有將電動(dòng)機(jī)部3的旋轉(zhuǎn)傳遞至壓縮機(jī)構(gòu)部2的曲軸4。
上述曲軸4的上部被設(shè)置于壓縮機(jī)構(gòu)部2的主機(jī)機(jī)架(main frame)5的主軸承6軸支承,并且下部被固定于密閉容器1的下部的副軸承7軸支承。
壓縮機(jī)構(gòu)部2構(gòu)成渦旋式壓縮機(jī)構(gòu),通過(guò)將固定渦旋件8壓入密閉容器1而固定于密閉容器1。
電動(dòng)機(jī)部3由外轉(zhuǎn)子型電動(dòng)機(jī)構(gòu)成,由定子9和以與定子9的外周面9a具有規(guī)定的間隙的方式設(shè)置的轉(zhuǎn)子10構(gòu)成。
定子9通過(guò)被螺栓11緊固于固定于密閉容器1的副軸承7而固定于密閉容器1。
此外,轉(zhuǎn)子10通過(guò)碗形的轉(zhuǎn)子殼體10a在定子9的上方固定于曲軸4。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2006-170005號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在上述現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中,為了將主軸承6與副軸承7的同軸度高精度地組裝、防止曲軸4的別緊(こじり),需要令密閉容器1的內(nèi)周1a、固定渦旋件8的外周8a、固定定子9的副軸承7的固定部9b的外周7a與內(nèi)周7b以及轉(zhuǎn)子10的內(nèi)周10b與轉(zhuǎn)子殼體10a的內(nèi)周10c的同軸度精度高。而且,需要高精度地制作這些部件,并且還需要高精度地組裝固定渦旋件8與主軸承6。
此外,由于轉(zhuǎn)子10的內(nèi)周10b與定子9的外周9a之間的間隙由上述組裝決定,所以為了均等而與上述一樣需要提高部件精度。
為了提高該部件精度,需要高精度的加工,加工成本變高。
另一方面,如果精度降低則主軸承6與副軸承7的同軸度變差,產(chǎn)生曲軸4的別緊并且轉(zhuǎn)子10的內(nèi)周10b與定子9的外周9a之間的間隙變得不均等。因此,為了避免轉(zhuǎn)子10的內(nèi)周10b與定子9的外周9a的接觸而需要將間隙加大,存在電動(dòng)機(jī)效率降低的問(wèn)題。
本發(fā)明不高精度地加工部件就抑制曲軸的別緊,能夠令轉(zhuǎn)子內(nèi)周與定子外周的間隙窄,提供一種成本低而效率和可靠性高的密閉型壓縮機(jī)。
本發(fā)明的密閉型壓縮機(jī)為如下結(jié)構(gòu):將定子固定于定子固定部件,將定子固定部件固定于包括壓縮構(gòu)件的主軸承的部件,將副軸承與定子固定部件分體地構(gòu)成,固定于定子固定部件。
由此,能夠在令轉(zhuǎn)子內(nèi)周與定子外周的間隙均等的狀態(tài)將定子固定部件固定于壓縮構(gòu)件部件,在確保與主軸承的同軸的狀態(tài)將副軸承固定于定子固定部件,所以能夠令轉(zhuǎn)子內(nèi)周與定子外周之間的間隙窄,提高電動(dòng)機(jī)效率。而且,即使降低部件的加工精度也能夠確保副軸承與主軸承的同軸,所以能夠抑制加工成本,且降低軸承的損失,確??煽啃?。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的密閉型壓縮機(jī)的縱截面圖。
圖2是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的制冷裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3是現(xiàn)有的密閉型壓縮機(jī)的縱截面圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。不過(guò),本發(fā)明并不被該實(shí)施方式限定。
(第1實(shí)施方式)
圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的密閉型壓縮機(jī)的縱截面圖。
在圖1,本實(shí)施方式的密閉型壓縮機(jī)在通過(guò)鐵板的拉深成型形成的密閉容器101的內(nèi)部配置有以電動(dòng)構(gòu)件102和由該電動(dòng)構(gòu)件102驅(qū)動(dòng)的壓縮構(gòu)件103為主體的壓縮機(jī)主體104。壓縮機(jī)主體104被懸簧105彈性支承。
而且,在密閉容器101內(nèi),例如,利用與制冷裝置(未圖示)的低壓側(cè)同等的壓力、以比較低溫的狀態(tài)封入全球變暖系數(shù)低的烴類的R600a等制冷劑氣體106。在密閉容器101內(nèi)的底部封入潤(rùn)滑用的潤(rùn)滑油107。
此外,在密閉容器101設(shè)置有一端與密閉容器101內(nèi)空間連通并且另一端與制冷裝置(未圖示)連接的吸入管108和將被壓縮構(gòu)件103壓縮的制冷劑氣體106導(dǎo)向制冷裝置(未圖示)的排出管(未圖示)。
壓縮構(gòu)件103由曲軸110、缸體111、活塞112和連桿113等構(gòu)成。
曲軸110包括偏心軸114、主軸115和隨著主軸115的下方的副軸116。
在缸體111一體地形成有形成壓縮室117的缸腔118,此外包括:以主軸115可旋轉(zhuǎn)的方式軸支承主軸115的主軸承119;和在推力面120的上方支承曲軸110的鉛垂方向的載荷的推力滾珠軸承121。
活塞112在缸腔118內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)并且以使得軸心與偏心軸114的軸心平行的方式配置有活塞銷(未圖示)。
連桿113具有大端孔部124和小端孔部(未圖示),大端孔部124嵌插偏心軸114,小端孔部嵌插活塞銷。由此,將偏心軸114與活塞112連結(jié)。
此外,在缸腔118的與曲軸110相反側(cè)的開(kāi)口部端面,具有吸入孔(未圖示)和排出孔(未圖示)的閥板126、開(kāi)閉吸入孔(未圖示)的吸入閥(未圖示)和封閉閥板126的缸蓋127利用頭螺栓(未圖示)一起擰緊固定。
缸蓋127位于排出制冷劑氣體106的排出空間,排出空間經(jīng)排出管(未圖示)與排出管(未圖示)直接連通。
電動(dòng)構(gòu)件102是由通過(guò)轉(zhuǎn)子殼體128b固定于曲軸110的主軸115側(cè)的轉(zhuǎn)子128和配置于轉(zhuǎn)子128的內(nèi)側(cè)的定子129構(gòu)成的外轉(zhuǎn)子型電動(dòng)機(jī)。定子129用螺釘131固定于定子固定部件130,定子固定部件130被固定于從缸體111向下方延伸的腳部132。軸支承曲軸110的副軸116且副軸可旋轉(zhuǎn)的副軸承133,被固定于定子固定部件130。
以下對(duì)如以上那樣構(gòu)成的密閉型壓縮機(jī)說(shuō)明其動(dòng)作、作用。
密閉型壓縮機(jī)的吸入管108和排出管(未圖示)與由公知的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的制冷裝置(未圖示)連接,構(gòu)成制冷循環(huán)。
在該結(jié)構(gòu)中,當(dāng)對(duì)電動(dòng)構(gòu)件102通電時(shí),在定子129流動(dòng)電流,產(chǎn)生磁場(chǎng),固定于曲軸110的主軸115側(cè)的轉(zhuǎn)子128旋轉(zhuǎn)。因該旋轉(zhuǎn)而曲軸110旋轉(zhuǎn),通過(guò)可旋轉(zhuǎn)地安裝于偏心軸114的連桿113,活塞112在缸腔118內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
然后,伴隨該活塞112的往復(fù)運(yùn)動(dòng),在壓縮室117內(nèi)進(jìn)行制冷劑氣體106的吸入、壓縮、排出。
此外,作為旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)子128位于比定子129的下端靠上方的位置,由于離開(kāi)潤(rùn)滑油107的油面而防止?jié)櫥?07的攪拌,能夠抑制攪拌損失。
接著,對(duì)電動(dòng)構(gòu)件102在壓縮構(gòu)件103的組裝方法進(jìn)行說(shuō)明。
通過(guò)熱套而將轉(zhuǎn)子128固定于曲軸110的主軸115側(cè),利用螺釘131將定子129固定于定子固定部件130。
此處,通過(guò)利用螺釘131進(jìn)行固定,與壓入、熱套、焊接相比,安裝引起的變形得到抑制,能夠提高組裝精度。此外,能夠利用簡(jiǎn)便的設(shè)備進(jìn)行安裝,能夠抑制生產(chǎn)成本。
將這樣固定于定子固定部件130的定子129組裝在轉(zhuǎn)子128的內(nèi)側(cè)。而且,在利用治具以使得轉(zhuǎn)子128的內(nèi)周128a與定子129的外周129a之間的間隙均等的方式進(jìn)行定位的基礎(chǔ)上,將定子固定部件130固定于從缸體111向下方延伸的腳部132。由此,能夠高精度地得到轉(zhuǎn)子128的內(nèi)周128a與定子129的外周129a的同軸度。因此,能夠令轉(zhuǎn)子129的內(nèi)周128a與定子129的外周129a之間的間隙窄,能夠提高電動(dòng)機(jī)效率。
接著,對(duì)副軸承133在定子固定部件130的安裝方法進(jìn)行說(shuō)明。
將副軸承133臨時(shí)固定于定子固定部件130,使曲軸110旋轉(zhuǎn),改變副軸承133的位置并測(cè)量旋轉(zhuǎn)扭矩。當(dāng)在曲軸110發(fā)生別緊時(shí),旋轉(zhuǎn)扭矩上升,所以在旋轉(zhuǎn)扭矩最小的位置將副軸承133固定于定子固定部件130。由此,能夠在曲軸110的別緊最少的狀態(tài)進(jìn)行組裝,所以能夠減少滑動(dòng)損失,提高可靠性。
進(jìn)一步,當(dāng)令副軸承133為球面軸承時(shí),能夠不像上述那樣進(jìn)行副軸承133的定位地抑制曲軸110的別緊,所以能夠提高生產(chǎn)率。
此外,在以變頻驅(qū)動(dòng)令本實(shí)施方式的密閉型壓縮機(jī)進(jìn)行低速旋轉(zhuǎn)的情況下,與在內(nèi)側(cè)配置有轉(zhuǎn)子128的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)相比較,轉(zhuǎn)子128的慣性效應(yīng)大,所以能夠抑制扭矩變動(dòng),不需復(fù)雜的控制地提高效率。
(第2實(shí)施方式)
圖2表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的制冷裝置,采用在制冷劑回路裝載有第1實(shí)施方式中說(shuō)明的密閉型壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)。此處對(duì)制冷裝置的基本結(jié)構(gòu)的概略進(jìn)行說(shuō)明。
在圖2中,制冷裝置200包括:一面開(kāi)口的隔熱性的箱體和開(kāi)閉開(kāi)口的門體結(jié)構(gòu)的主體201;將主體201的內(nèi)部分隔為物品的貯藏空間202和機(jī)械室203的分隔壁204;和對(duì)貯藏空間202內(nèi)進(jìn)行冷卻的制冷劑回路205。
制冷劑回路205為利用配管將密閉型壓縮機(jī)206、散熱器207、減壓裝置208和吸熱器209連結(jié)連接成環(huán)狀的結(jié)構(gòu)。
而且,密閉型壓縮機(jī)206為第1實(shí)施方式中說(shuō)明的密閉型壓縮機(jī)。
此外,吸熱器209配置于具備風(fēng)機(jī)(未圖示)的貯藏空間202內(nèi)。吸熱器209的冷卻熱以如虛線的箭頭所示那樣在貯藏空間202內(nèi)進(jìn)行循環(huán)的方式被風(fēng)機(jī)攪拌。
在以上說(shuō)明的制冷裝置裝載有第1實(shí)施方式中說(shuō)明的密閉型壓縮機(jī)206,由此能夠通過(guò)確保轉(zhuǎn)子內(nèi)周與定子外周之間的間隙的均等化和主軸承與副軸承的同軸度而獲得電動(dòng)機(jī)效率提高和滑動(dòng)損失降低的效果,利用提高了效率的密閉型壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)制冷劑回路,所以能夠減少制冷裝置的消耗電力,能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能化。
如以上說(shuō)明的那樣,本發(fā)明在密閉容器內(nèi)收納有電動(dòng)構(gòu)件和由電動(dòng)構(gòu)件驅(qū)動(dòng)的壓縮構(gòu)件。此外,壓縮構(gòu)件包括:由主軸、偏心軸和設(shè)置于比主軸靠下部的副軸構(gòu)成的曲軸;具有呈圓筒狀貫穿設(shè)置的缸腔的缸體;在缸腔內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞;和連結(jié)活塞與偏心軸的連桿。而且,壓縮構(gòu)件包括:形成于缸體且軸支承作用于曲軸的主軸的半徑方向的載荷的主軸承;和軸支承作用于曲軸的副軸的半徑方向的載荷的副軸承。而且,電動(dòng)構(gòu)件是由固定于曲軸的主軸側(cè)的轉(zhuǎn)子和配置于轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)的定子構(gòu)成的外轉(zhuǎn)子型電動(dòng)機(jī),定子固定于配置在副軸側(cè)的定子固定部件,定子固定部件固定于壓縮構(gòu)件,副軸承固定于定子固定部件。
由此,能夠在利用治具等使得轉(zhuǎn)子內(nèi)周與定子外周之間的間隙均等的狀態(tài)將定子固定部件固定于壓縮構(gòu)件,還能夠?qū)⒏陛S承在確保與主軸承的同軸的狀態(tài)下固定于定子固定部件。因此,能夠不使用高精度的部件地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子內(nèi)周與定子外周之間的間隙的均等和主軸承與副軸承的同軸度的確保,所以能夠不提高成本地提高密閉型壓縮機(jī)的效率和可靠性。
此外,本發(fā)明也可以為通過(guò)螺釘緊固將定子固定于定子固定部件的結(jié)構(gòu)。
由此,與通過(guò)壓入、熱套、焊接等固定定子的情況相比能夠提高可組裝性,所以能夠抑制密閉型壓縮機(jī)成本。
此外,本發(fā)明也可以使用球面軸承作為副軸承。
由此,即使在主軸承與副軸承的同軸度多少變差的情況下也能夠消除軸的別緊,所以能夠容易地進(jìn)行組裝,能夠提高密閉型壓縮機(jī)的可組裝性。
此外,本發(fā)明作為電動(dòng)構(gòu)件也可以采用以多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率被變頻驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
由此,即使在扭矩變動(dòng)大的低速旋轉(zhuǎn)中,轉(zhuǎn)子也位于外側(cè)而旋轉(zhuǎn)半徑大,慣性效應(yīng)大,所以能夠抑制扭矩變動(dòng),不依賴于控制地提高效率。
此外,本發(fā)明也可以為具有利用配管將上述密閉型壓縮機(jī)、散熱器、減壓裝置和吸熱器連結(jié)成環(huán)狀的制冷劑回路的制冷裝置。
由此,能夠通過(guò)提高了效率的密閉型壓縮機(jī)的裝載而降低制冷裝置的消耗電力,實(shí)現(xiàn)節(jié)能化,并且能夠提高密閉型壓縮機(jī)的可靠性,所以能夠提高制冷裝置的可靠性。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
如上所述,本發(fā)明的密閉型壓縮機(jī)和制冷裝置能夠提高效率,所以能夠不限定于電冷藏庫(kù)或空調(diào)機(jī)等家庭用而廣泛地應(yīng)用于企業(yè)用櫥窗或自動(dòng)售貨機(jī)等的制冷裝置。
符號(hào)說(shuō)明
101 密閉容器
102 電動(dòng)構(gòu)件
103 壓縮構(gòu)件
110 曲軸
111 缸體
112 活塞
113 連桿
114 偏心軸
115 主軸
116 副軸
118 缸腔
119 主軸承
128 轉(zhuǎn)子
129 定子
130 定子固定部件
131 螺釘
133 副軸承
200 制冷裝置
205 制冷劑回路
206 密閉型壓縮機(jī)
207 散熱器
208 減壓裝置
209 吸熱器。