專利名稱：密閉型壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于空調(diào)機(jī)等的制冷回路內(nèi)的搭載有稀土類磁體電動(dòng)機(jī)的密閉型壓縮機(jī)，特別地，涉及用于使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)平衡的設(shè)置于電動(dòng)機(jī)部的轉(zhuǎn)子中的配重。
背景技術(shù)：
過(guò)去，為了使密閉型壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)平衡，例如采用下述方式。
在轉(zhuǎn)子遠(yuǎn)離壓縮機(jī)構(gòu)部的一側(cè)的端面上安裝向偏心部的偏心方向偏心的上部配重，在轉(zhuǎn)子靠近壓縮機(jī)構(gòu)部的一側(cè)的端面上經(jīng)由間隔件安裝向著與偏心部的偏心方向相反側(cè)偏心的下部配重，通過(guò)插入間隔件，由于下部配重遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子的端面，即使在質(zhì)量小的上部配重的情況下，也可以抵消不平衡力并抑制振動(dòng)，同時(shí)防止高速旋轉(zhuǎn)時(shí)旋轉(zhuǎn)軸的彎曲(參照專利文獻(xiàn)1)。
特開2002-213357號(hào)公報(bào)(第4頁(yè)、圖1)發(fā)明的內(nèi)容但是，在用于制冷回路內(nèi)的搭載有稀土類磁體電動(dòng)機(jī)的密閉型壓縮機(jī)中，在電動(dòng)機(jī)部的轉(zhuǎn)子中使用稀土類磁體，因而與采用鐵磁體的轉(zhuǎn)子相比磁力變強(qiáng)，在需要相同輸出的情況下，可以減小電磁鋼板的疊層厚度。因此，可以實(shí)現(xiàn)密閉型壓縮機(jī)本身的輕量化、小型化、低成本化，同時(shí)，有利于擴(kuò)大裝置搭載性的自由度。
但是，在使用稀土類磁體的電動(dòng)機(jī)的情況下，由于電磁鋼板的疊層厚度減小，所以轉(zhuǎn)子自身的重量變輕，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的慣性力減小，因而，受轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷變動(dòng)的影響很大。因此，產(chǎn)生性能下降，噪音、振動(dòng)增大這樣的不良情況。
在專利文獻(xiàn)1記載的密閉型壓縮機(jī)中也是一樣，在使用稀土類磁體、轉(zhuǎn)子的電磁鋼板疊層厚度減小的情況下，由于材料比重輕的間隔件，轉(zhuǎn)子自身的重量增加程度小，旋轉(zhuǎn)時(shí)的慣性力減小，因而，存在受轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷變動(dòng)的影響大的問題。
本發(fā)明是為了解決上述課題而提出的，其目的是提供一種密閉型壓縮機(jī)，通過(guò)使用稀土類磁體、使磁體小型化，以便降低成本，同時(shí)，即使轉(zhuǎn)子的電磁鋼板疊層厚度小，也不會(huì)受到轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷變動(dòng)的很大影響。
另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種密閉型壓縮機(jī)，通過(guò)使用稀土類磁體、使磁體小型化，以便降低成本，同時(shí)，即使轉(zhuǎn)子的電磁鋼板疊層厚度小，仍可使振動(dòng)很小，可以確保軸承的可靠性。
另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種密閉型壓縮機(jī)，通過(guò)使用稀土類磁體、使磁體小型化，以便降低成本，同時(shí)，即使轉(zhuǎn)子的電磁鋼板疊層厚度小，仍可使旋轉(zhuǎn)軸的彎曲變形很小，旋轉(zhuǎn)時(shí)沒有擺動(dòng)，從而可防止軸承和金屬接觸。
根據(jù)本發(fā)明的密閉型壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)容納有由旋轉(zhuǎn)軸連接的壓縮機(jī)構(gòu)部和電動(dòng)機(jī)部，并且，在電動(dòng)機(jī)部的轉(zhuǎn)子中使用稀土類磁體，在轉(zhuǎn)子的上部及下部的端面處設(shè)置前端側(cè)為配重部、端面?zhèn)葹閼T性部的非磁性體的帶有慣性功能的配重，使由于壓縮機(jī)構(gòu)部的偏心部的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的不平衡力靜平衡及動(dòng)平衡，并且，轉(zhuǎn)子的質(zhì)量和帶有慣性功能的配重的慣性部的質(zhì)量的總和，大于等于使轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷變動(dòng)的影響減小的規(guī)定質(zhì)量。
本發(fā)明的密閉型壓縮機(jī)，在電動(dòng)機(jī)部的轉(zhuǎn)子中使用稀土類磁體，在轉(zhuǎn)子的上部及下部的端面處設(shè)置前端側(cè)為配重部、端面?zhèn)葹閼T性部的非磁性體的帶有慣性功能的配重，使由于壓縮機(jī)構(gòu)部的偏心部的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的不平衡力靜平衡及動(dòng)平衡，并且，前述轉(zhuǎn)子的質(zhì)量和前述帶有慣性功能的配重的慣性部的質(zhì)量的總和，大于等于使轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷變動(dòng)的影響減小的規(guī)定質(zhì)量；借此，可以通過(guò)磁體的小型化而降低成本，同時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)部的轉(zhuǎn)子和慣性部的重量重、慣性力變大，所以轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷變動(dòng)的影響減小，可以獲得性能提高、噪音和振動(dòng)減小的密閉型壓縮機(jī)。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施形式1中的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的剖視圖。
圖2是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施形式1中的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)在旋轉(zhuǎn)時(shí)的平衡的圖示。
圖3是表示本發(fā)明實(shí)施形式2中的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的剖視圖。
圖4是以剖面表示本發(fā)明實(shí)施形式3中的將非磁性體的帶有慣性功能的配重5安裝到轉(zhuǎn)子3b上的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖5是表示本發(fā)明實(shí)施形式4中的由獨(dú)立的部件形成帶有慣性功能的配重的圖示。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施形式1圖1是表示本發(fā)明實(shí)施形式1中的作為密閉型壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的剖視圖，圖2是說(shuō)明該旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)在旋轉(zhuǎn)時(shí)的平衡的圖示。
在圖1中，在密閉容器1內(nèi)容納有由旋轉(zhuǎn)軸4連接起來(lái)的壓縮機(jī)構(gòu)部2和電動(dòng)機(jī)部3。壓縮機(jī)構(gòu)部2包括固定在密閉容器1中的汽缸2a、在汽缸2a內(nèi)安裝于旋轉(zhuǎn)軸4的偏心部4a外周部上的活塞2e、堵塞汽缸2a的兩端面的上端板2b、下端板2c等。并且，電動(dòng)機(jī)部3包括固定在密閉容器內(nèi)的定子3a、包圍定子3a且固定在旋轉(zhuǎn)軸4上的轉(zhuǎn)子3b。
該旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，在汽缸室2d的壓縮室內(nèi)壓縮從吸入管11吸入的制冷劑，之后，將壓縮的制冷劑排出到密閉容器1內(nèi)，從排出管12排出到機(jī)外。
電動(dòng)機(jī)部3為稀土類磁體電動(dòng)機(jī)，在轉(zhuǎn)子3b中使用稀土類磁體。
該電動(dòng)機(jī)部3的轉(zhuǎn)子3b的構(gòu)造為將稀土類磁體插入到層疊的電磁鋼板的磁體插入孔中，為了防止插入的磁體掉落，在電動(dòng)機(jī)部3的轉(zhuǎn)子3b的兩端面處附設(shè)非磁性體的與端板形成一體型的配重。而且，借助鉚釘?shù)葘⑺鼈冦T接起來(lái)。配重是為了使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)平衡而附設(shè)的，但是，在使用稀土類磁體的電動(dòng)機(jī)的情況下，有必要按照電磁鋼板疊層厚度減小的程度、附設(shè)比使用鐵磁體的電動(dòng)機(jī)的情況下大的配重，以增大慣性力。
在本實(shí)施形式中，在轉(zhuǎn)子3b的上下附設(shè)非磁性體的帶有慣性功能的配重5。該非磁性體的帶有慣性功能的配重5由轉(zhuǎn)子3b端面?zhèn)鹊膽T性部5a和慣性部5a的上端(轉(zhuǎn)子3b之上的情況)或下端(轉(zhuǎn)子3b之下的情況)的配重部5b構(gòu)成，上端的配重部5b以向著與旋轉(zhuǎn)軸4的偏心部4a相同側(cè)偏心的方式安裝，并且，下端的配重5b以向著與偏心部4a相反側(cè)偏心的方式安裝。并且，在上下慣性部5a和轉(zhuǎn)子3b中，上下慣性部5a合起來(lái)達(dá)到規(guī)定的厚度，以便形成與搭載鐵磁體的轉(zhuǎn)子相同的電磁鋼板疊層厚度。在圖1中，上下的厚度相等。進(jìn)而，慣性部5a的質(zhì)量W1比配重部5b的質(zhì)量W2大，并且，轉(zhuǎn)子3b的質(zhì)量和帶有慣性功能的配重5的慣性部5a(上下一起)的質(zhì)量的合計(jì)質(zhì)量在規(guī)定的質(zhì)量以上，例如在搭載鐵磁體的轉(zhuǎn)子的質(zhì)量以上。而且，利用鉚釘?shù)葘⑺鼈冦T接起來(lái)。
通過(guò)圖2說(shuō)明旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的平衡。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于偏心部4a的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的不平衡力F1被上下配重部5b的不平衡力F3、F2所平衡。即，F(xiàn)1+F3＝F2，實(shí)現(xiàn)靜平衡。
并且，旋轉(zhuǎn)軸4被支承在兼作軸承的上端板2b上并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，以壓縮機(jī)重心位置為支點(diǎn)，設(shè)定由偏心部4a及上下配重5b的不平衡而產(chǎn)生的力F1、F2、F3，以使力矩平衡。即，按照?qǐng)D2所示的方式表示從支點(diǎn)到由于不平衡而產(chǎn)生的力F1、F2、F3的距離，F(xiàn)1×L1+F2×L2＝F3×L3，實(shí)現(xiàn)動(dòng)平衡(力矩平衡)。
這樣，通過(guò)實(shí)現(xiàn)靜平衡和動(dòng)平衡，可以抵消偏心部4a的不平衡，并且，可以抵消使旋轉(zhuǎn)軸4做研磨杵式運(yùn)動(dòng)(スリコギ運(yùn)動(dòng))的力矩力，因而，可以獲得振動(dòng)小、能夠確保軸承可靠性的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。
進(jìn)而，如圖1所示，在轉(zhuǎn)子3b的兩端附設(shè)非磁性體的帶有慣性功能的配重5，該配重5在慣性部5a中具有規(guī)定的厚度，以便形成與搭載鐵磁體的轉(zhuǎn)子相同的電磁鋼板疊層厚度，并且慣性部5a的質(zhì)量W1比配重部5b的質(zhì)量W2重，并且，轉(zhuǎn)子3b的質(zhì)量和帶有慣性功能的配重5的慣性部5a(上下一起)的質(zhì)量的合計(jì)質(zhì)量，在規(guī)定質(zhì)量、例如搭載鐵磁體的轉(zhuǎn)子的質(zhì)量以上，因而，轉(zhuǎn)子3b自身的重量變重，慣性力變大，從而可以減小由于旋轉(zhuǎn)負(fù)荷變動(dòng)而引起的影響。
如上面所述，在上下慣性部5a和轉(zhuǎn)子3b中，上下慣性部5a合起來(lái)形成規(guī)定的厚度，以便形成與搭載鐵磁體的轉(zhuǎn)子相同的電磁鋼板疊層厚度，但是，上下慣性部5a和轉(zhuǎn)子3b的厚度也可以比搭載鐵磁體的轉(zhuǎn)子的電磁鋼板疊層厚度小。但是，為了提高慣性力，需要增加上下慣性部5a的規(guī)定重量。并且，L2、L3減小，實(shí)現(xiàn)靜平衡和動(dòng)平衡。這樣可以獲得同樣的效果。
并且，雖然在上面所述中，慣性部5a的質(zhì)量W1比配重部5b的質(zhì)量W2大，但是，并不限于此，只要慣性部5a的質(zhì)量W1和轉(zhuǎn)動(dòng)的質(zhì)量合在一起的質(zhì)量在可以減小由轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷變動(dòng)引起的影響的規(guī)定質(zhì)量以上、例如在搭載鐵磁體的轉(zhuǎn)子的質(zhì)量以上，則可以獲得同樣的效果。
實(shí)施形式2在實(shí)施形式1中，通過(guò)在轉(zhuǎn)子3b上加裝非磁性體的帶有慣性功能的配重5，增大慣性力，減小由于轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷變動(dòng)造成的影響，并且，實(shí)現(xiàn)靜平衡和動(dòng)平衡，以便提高性能、減少噪音和振動(dòng)，而在本實(shí)施形式中，如作為旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的剖視圖的圖3所示，僅在轉(zhuǎn)子3b的下部端面上附設(shè)帶有慣性功能配重5。即，在搭載稀土類磁體電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中，僅在轉(zhuǎn)子3b的下端面附設(shè)非磁性體的帶有慣性功能的配重5，配重5在慣性部5a中具有規(guī)定的厚度，以便形成與搭載鐵磁體的轉(zhuǎn)子相同的電磁鋼板疊層厚度，慣性部5a的質(zhì)量比配重部5b的質(zhì)量重。在此，圖1的轉(zhuǎn)子3b的上部端面的慣性部5a，與下部端面的慣性部5a在上下方向上合成一體，并且，去掉上部的配重部5b。并且，轉(zhuǎn)子3b的質(zhì)量和帶有慣性功能的配重5的慣性部5a的質(zhì)量的合計(jì)質(zhì)量在規(guī)定質(zhì)量、例如搭載鐵磁體的轉(zhuǎn)子的質(zhì)量以上。而且，轉(zhuǎn)子3b的上部端面按照稀土類磁體借助于端板9而不會(huì)脫落的方式形成。其它與實(shí)施形式1相同。
這樣，僅在轉(zhuǎn)子3b的下部端面附設(shè)非磁性體的帶有慣性功能的配重5，慣性部5a具有規(guī)定的厚度，從而使厚度與搭載鐵磁體的轉(zhuǎn)子的電磁鋼板疊層厚度相同，慣性部5a的質(zhì)量比配重部5b的質(zhì)量重，用端板9堵塞轉(zhuǎn)子3b的上部端面，借此，可以降低密閉壓縮機(jī)的重心位置，減小所附帶的配重部的大小。并且，通過(guò)附設(shè)非磁性體的帶有慣性功能的配重5，使慣性力增大。因而，不會(huì)受到因擺動(dòng)而造成的對(duì)可靠性的影響，可以保持旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的平衡，可以降低成本。
本實(shí)施形式的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，在圖3中，也可以在轉(zhuǎn)子3b的上部端面的與偏心部4a相同側(cè)設(shè)置配重5b。通過(guò)僅在轉(zhuǎn)子3b的下部端面上附設(shè)非磁性體的帶有慣性功能的配重5，下部的配重部5b靠近兼作軸承的上端板的支點(diǎn)，即，圖2所示的L2變小，與上述靜平衡和動(dòng)平衡的形式相比，上部配重部5b的質(zhì)量W2可以減小。因此，通過(guò)實(shí)現(xiàn)靜平衡和動(dòng)平衡，可以減小振動(dòng)，并且，利用非磁性體的帶有慣性功能的配重5，通過(guò)增大慣性力可以減小由于轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷變動(dòng)造成的影響，進(jìn)而，可以防止旋轉(zhuǎn)軸4彎曲，防止擺動(dòng)，可以防止由于軸承與金屬接觸引起的可靠性的喪失。
另外，旋轉(zhuǎn)軸4的彎曲量，與離心力所作用的部分和上端板2b的支點(diǎn)的距離的立方成比例，因而，上部配重部5b的質(zhì)量W2的影響特別大。
實(shí)施形式3本實(shí)施形式的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，是相對(duì)于實(shí)施形式2改變安裝在轉(zhuǎn)子3b下部端面上的非磁性體的帶有慣性功能的配重5的形狀、安裝方法的實(shí)施形式。
圖4是以剖面表示將非磁性體的帶有慣性功能的配重5安裝在轉(zhuǎn)子3b上的狀態(tài)的說(shuō)明圖。雖然旋轉(zhuǎn)軸4被省略掉了，但是在圖4的上下方向上將轉(zhuǎn)子3b分為左右兩邊，并且，在右邊配置配重部5b，在左邊配置非磁性間隔件8。
如圖4所示，在轉(zhuǎn)子4上附設(shè)非磁性體的帶有慣性功能的配重5(同樣地，轉(zhuǎn)子3b的質(zhì)量和慣性部5a的質(zhì)量的合計(jì)質(zhì)量在規(guī)定的質(zhì)量以上、例如在搭載鐵磁體的轉(zhuǎn)子的質(zhì)量以上)，配重5在慣性部5a中具有規(guī)定的厚度，以便形成與搭載鐵磁體的轉(zhuǎn)子相同的電磁鋼板疊層厚度，慣性部5a的質(zhì)量W1比配重部5b的質(zhì)量W2重，這時(shí)，在轉(zhuǎn)子4的下部端面的與旋轉(zhuǎn)軸4的偏心部4a相反側(cè)安裝配重部5b，并且，在與旋轉(zhuǎn)軸4的偏心部4a相同側(cè)安裝非磁性體的間隔件8，經(jīng)由它們安裝慣性部5a。
通過(guò)這樣做，密閉壓縮機(jī)的重心位置降低，可以減小附設(shè)的配重部的大小。并且，通過(guò)附設(shè)非磁性體的帶有慣性功能的配重5，慣性力增大。因此，不會(huì)受到因擺動(dòng)引起的對(duì)可靠性的影響，可以保持旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的平衡，可以降低成本。
并且，被壓縮機(jī)構(gòu)部壓縮、排出的制冷劑氣體，排出到配重的平面形狀側(cè)(圖4的帶有慣性功能的配重5側(cè))，因此，抑制了封入密閉容器內(nèi)的冷凍機(jī)油的卷起，并且，提高了排出的制冷劑氣體的油分離效果，因而，可以降低從密閉容器向搭載裝置的油帶出量，提高裝置搭載時(shí)的性能。
實(shí)施形式4本實(shí)施形式，如圖5所示，相對(duì)于實(shí)施形式1～3而言，附設(shè)在搭載有稀土類磁體電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子3b上的、帶有慣性功能的配重5，由作為獨(dú)立部件的慣性部5a和配重部5b形成，組合并附設(shè)到轉(zhuǎn)子3b上。
這樣，通過(guò)以獨(dú)立的部件構(gòu)成，附設(shè)在轉(zhuǎn)子3b上的帶有慣性功能的配重5，與使偏心部4a的質(zhì)量改變的情況下的系列展開相對(duì)，通過(guò)僅改變配重部5b，可以更容易地應(yīng)對(duì)。
權(quán)利要求
1.一種密閉型壓縮機(jī)，其特征在于，在密閉容器(1)內(nèi)容納有由旋轉(zhuǎn)軸(4)連接的壓縮機(jī)構(gòu)部(2)和電動(dòng)機(jī)部(3)，并且，在前述電動(dòng)機(jī)部的轉(zhuǎn)子中使用稀土類磁體，在前述轉(zhuǎn)子的上部及下部的端面處設(shè)置前端側(cè)為配重部、前述端面?zhèn)葹閼T性部的非磁性體的帶有慣性功能的配重，使由于前述壓縮機(jī)構(gòu)部的偏心部的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的不平衡力靜平衡及動(dòng)平衡，并且，前述轉(zhuǎn)子的質(zhì)量和前述帶有慣性功能的配重的前述慣性部的質(zhì)量的總和，大于等于使轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷變動(dòng)的影響減小的規(guī)定質(zhì)量。
2.如權(quán)利要求1所述的密閉型壓縮機(jī)，其特征在于，前述帶有慣性功能的配重僅設(shè)置在前述轉(zhuǎn)子的下部的端面上，下部的慣性部與上部的慣性部合為一體。
3.如權(quán)利要求2所述的密閉型壓縮機(jī)，其特征在于，在前述轉(zhuǎn)子的下部的端面處，在與前述旋轉(zhuǎn)軸的偏心部的相反側(cè)設(shè)置前述配重部，并且，在與前述旋轉(zhuǎn)軸的偏心部的相同側(cè)設(shè)置非磁性的間隔件，經(jīng)由兩者設(shè)置前述慣性部。
4.如權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)所述的密閉型壓縮機(jī)，其特征在于，前述帶有慣性功能的配重的前述配重部和前述慣性部是相互獨(dú)立的部件。
全文摘要
本發(fā)明的課題是，在使用稀土類磁體、轉(zhuǎn)子的電磁鋼板疊層厚度小的情況下，由于轉(zhuǎn)子自身重量增加的程度小、旋轉(zhuǎn)時(shí)的慣性力變小，因而，受到轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷變動(dòng)的影響大。本發(fā)明的解決方案是，對(duì)于用于制冷回路內(nèi)的搭載有稀土類磁體電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，通過(guò)在轉(zhuǎn)子(3b)上附設(shè)非磁性體的帶有慣性功能的配重(5)，使轉(zhuǎn)子(3b)自身的重量加重，慣性力變大，從而，可以減小轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷變動(dòng)的影響，可以提高性能、減少噪音、振動(dòng)，所述配重(5)在慣性部(5a)中具有規(guī)定的厚度，以便形成與搭載鐵磁體的轉(zhuǎn)子相同的電磁鋼板疊層厚度，其慣性部的質(zhì)量比配重部的質(zhì)量重。
文檔編號(hào)F04B39/00GK1665102SQ20051005289
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2005年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月4日
發(fā)明者千代延守, 白藤好范, 加藤太郎 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社