JPH05312148A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は密閉型圧縮機の吐出管の折損を防ぐ
ことを目的とする。 【構成】 メカ部５とモータ部６とからなるコンプレッ
サユニット１６を密閉容器４内に収納し、かつクランク
軸１１あるいは前記モータ部６のロータ１４にバランス
ウェイト２３を有する密閉型圧縮機において、ピストン
１０の往復慣性力、コンロッド１２の往復慣性力及び遠
心力、クランク偏心部１１ａの遠心力、前記バランスウ
ェイト２３の遠心力の合力が、クランク１回転中で最小
となる方向に対して直角方向、ただし合力の最小値が０
となる場合は前記ピストン１０の往復方向、に対して中
心線が略平行となるように前記コンプレッサユニット１
６と前記密閉容器４との間にコイルばね２２を設置する
構成とされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍冷蔵装置等に使用
される往復式密閉型圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷凍冷蔵装置等に使用される密閉型圧縮
機は密閉容器内にコンプレッサユニットが収納されてお
り、密閉容器内のメンテナンスや修理ができないため、
信頼性の高いものが強く望まれている。なかでも吐出管
の折損問題は圧縮機本来の機能である圧縮機能を損なう
ため重要視されている。一般に往復式密閉型圧縮機はコ
ンプレッサユニットの振動を密閉容器に伝達しにくくす
るために、コンプレッサユニットを密閉容器にばね及び
吐出管で弾性支持する方法が採用されている。従って、
吐出管の折損はコンプレッサユニットを密閉容器に支持
するばねの支持方式に大きく依存する。メカ部を密閉容
器にばねにて弾性支持する従来の方法として、例えば、
実公昭４９−１８２４５号公報に示されているような密
閉型圧縮機がある。

【０００３】以下、図面を参照しながら、上述した従来
の密閉型圧縮機の一例について説明する。

【０００４】図４は従来の密閉型圧縮機の断面図であ
る。図において、１は密閉型圧縮機であり、上シェル
２、下シェル３よりなる密閉容器４内には、上方にメカ
部５、下方にモータ部６が位置するようにコイルばね７
にて弾性支持されている。メカ部５は、ブロック８と一
体に設けられたシリンダ９，ピストン１０，クランク偏
心部１１ａを有するクランク軸１１，コンロッド１２，
ベアリング１３等により構成されている。

【０００５】又、モータ部６は、ロータ１４、ステータ
１５より構成されており、ロータ１４は前記クランク軸
１１に焼ばめ固定され、ステータ１５は前記ブロック８
にねじ止め固定されていることでメカ部５と前記モータ
部６が一体となり、コンプレッサユニット１６を形成し
ている。更に、前記ステータ１５の下端部にはスタッド
１７を有するばね取付板１８を設けてあり、前記コイル
ばね７を挿入することで前記コンプレッサユニット１６
を支持している。また、１９は吐出管であり、その両端
はメカ部５及び密閉容器４に固定されている。

【０００６】以上のように構成された密閉型圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。メカ部５にて冷媒を圧
縮する際、ピストン１０，コンロッド１２等の往復並び
にクランク軸１１のクランク偏心部１１ａ等の回転のア
ンバランス、更には冷媒の圧縮仕事に伴いコンプレッサ
ユニット１６に振動が発生するが、モータ部６を下端部
にてコイルばね７により弾性的に支持しているため、コ
ンプレッサユニット１６により発生する振動は密閉容器
４に伝達する際にコイルばね７にて減衰され、密閉容器
４が振動することにより生じる騒音の発生を抑制してい
る。

【０００７】その上、コンプレッサユニット１６による
振動の加振力としては、ピストン１０，コンロッド１２
等の往復並びにクランク軸１１のクランク偏心部１１ａ
等の回転のアンバランス力が比較的大きく、かつコイル
ばね７によりコンプレッサユニット１６の本来の振動モ
ードを拘束しているためメカ部５の上方部がよく振動し
てしまう。そのため、モータ部６の下端部の方が振動は
小さくなり、コイルばね７によりコンプレッサユニット
１６をモータ部６の下端部にて支持していることから、
振動の小さい位置にて支持している事となり、メカ部５
等の上方部にて支持する場合に比べて密閉容器４に伝達
する振動を小さくすることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、コンプレッサユニットの振動はバランス
形態やメカ部設計諸元によっては、ピストン方向あるい
はその直角方向に大きくなる可能性がある。従って、そ
の場合はある方向にだけコンプレッサユニットの振動が
大きく、その振動モードから考えて特に上方のメカ部は
振動が大きくなる。従って、一端がメカ部に固定されて
いる吐出管はコンプレッサユニットの振動の大きい方向
に大きな荷重変動を受ける。そのために吐出管に大きな
繰り返し応力がかかり、金属疲労によって吐出管が折損
し易いという欠点があった。

【０００９】本発明は従来の課題を解決するもので、吐
出管に大きな繰り返し応力がかかるのを避け、吐出管の
折損のない信頼性の高い密閉型圧縮機とすることを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の密閉型圧縮機は、ピストン，コンロッド，クラ
ンク偏心部を有するクランク軸等のメカ部とモータ部と
からなるコンプレッサユニットを密閉容器内に収納し、
かつ前記クランク軸あるいは前記モータ部のロータにバ
ランスウェイトを有する密閉型圧縮機において、前記ピ
ストンの往復慣性力、前記コンロッドの往復慣性力及び
遠心力、前記クランク偏心部の遠心力、前記バランスウ
ェイトの遠心力の合力が、クランク１回転中で最小とな
る方向に対して直角方向、ただし合力の最小値が０とな
る場合はピストンの往復方向、に対して中心線が略平行
となるように前記コンプレッサユニットと前記密閉容器
との間にコイルばねを設置する構成となっている。

【００１１】

【作用】本発明は上記した構成によって、静バランス形
態に依存するコンプレッサユニット本来の振動の大きい
方向に対して中心線が略平行になるようにコイルばねを
設置して振動の振幅を抑える。従って、両端がコンプレ
ッサユニット及び密閉容器とに固定されている吐出管に
大きな繰り返し応力がかかるのを避け、金属疲労による
吐出管の折損のし難い信頼性の高い密閉型圧縮機とする
ことができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の密閉型圧縮機の実施例につい
て図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構成
については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【００１３】図１，図２は本発明の密閉型圧縮機の実施
例を示すものである。図１，図２において、２０はステ
ータ１５の上端部に固定されたばね取付板であり、２１
は下シェル３に固定されたばね支持板であり、２２は前
記ばね取付板２０と前記ばね支持板２１の間に介在され
ることでコンプレッサユニット１６を密閉容器４に弾性
的に支持しているコイルばねである。前記コイルばね２
２はコンプレッサユニット１６の自重を支えるコイルば
ね７とは別に、コンプレッサユニット１６の重心を通り
クランク軸１１の軸心に平行な平面内でコイルばねの中
心線がピストン１０の往復方向に略平行になるように取
付けられている。

【００１４】また、２３はクランク軸１１にその軸心か
ら偏心した重心を有して備えられたバランスウェイトで
ある。

【００１５】図３は図１，図２の実施例における静バラ
ンス特性を示す特性図である。図３において、Ｆａは前
記ピストン１０の往復慣性力、コンロッド１２の往復慣
性力および遠心力、クランク偏心部１１ａの遠心力の合
力であり、前記Ｆａと前記バランスウェイト２３の遠心
力Ｆｂとの合力Ｆａ＋Ｆｂが前記ピストン１０の往復方
向に大きく、前記ピストン１０の往復方向に対して直角
方向に小さくなるように前記バランスウェイト２３の質
量あるいは前記バランスウェイト２３の重心から前記ク
ランク軸１１までの偏心距離を調整している。

【００１６】以上のように構成された密閉型圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。モータ部６によりクラ
ンク軸１１が回転し、クランク偏心部１１ａが偏心して
回転する。そのため、クランク偏心部１１ａにコンロッ
ド１２を介して連接されているピストン１０はシリンダ
９に内挿されていることからシリンダ９内で往復運動し
冷媒を圧縮する。その際、コンプレッサユニット１６の
静バランス形態をピストン１０の往復方向に大きくなる
ようにしているため、コンプレッサユニット１６に拘束
力がない場合、運転時の振動はコンプレッサユニット１
６の重心を中心とするピストン１０の往復方向に大きな
振動モード形態となる。従来例と同様、コンプレッサユ
ニット１６をモータ部６の下端部にてコイルばね７を介
して支持しているためメカ部５の上方部がよく振動して
しまう。

【００１７】その際、コンプレッサユニット１６の重心
を通りクランク軸１１の軸心に平行な平面内でコイルば
ね２２の中心線がピストン１０の往復方向に略平行にな
るようにコイルばね２２が設置されているため、コンプ
レッサユニット１６のピストン１０の往復方向の振動は
前記コイルばね２２によって抑えられ、その振幅は小さ
くなる。従って、両端がコンプレッサユニット１６及び
密閉容器４とに固定されている吐出管１９に大きな繰り
返し応力がかかるのを避け、金属疲労による吐出管１９
の折損のし難い信頼性の高い密閉型圧縮機とすることが
できる。

【００１８】また、コンプレッサユニット１６から密閉
容器４への振動伝達について説明する。コイルばね２２
の中心線方向ばね定数は、コンプレッサユニット１６の
振動モードは大きく変えずにメカ部５の振幅が小さくな
る様に調整している。また、コイルばね２２の中心線方
向とコンプレッサユニット１６の振動方向は略平行であ
り、かつ重心を通る平面上にコイルばね２２を配してい
るため、コイルばね２２の中心線方向にのみ振動を受け
ることから振動減衰量は大きく、コイルばね２２によっ
てコンプレッサユニット１６から密閉容器４に伝達する
振動は小さく抑えることができる。また、コイルばね２
２によってメカ部５の振幅は小さく抑えられるため吐出
管１９から密閉容器４への振動伝達量やコイルばね７か
ら密閉容器４への振動伝達量は従来に比べて小さくな
る。従って、コンプレッサユニット１６から密閉容器４
に伝達する振動は全体として従来の支持方式とほぼ同等
となり、コイルばね２２を付加することにより振動が増
加することがない。

【００１９】以上のように本実施例の密閉型圧縮機は、
ピストン１０，コンロッド１２，クランク偏心部１１ａ
を有するクランク軸１１等のメカ部５とモータ部６とか
らなるコンプレッサユニット１６を密閉容器４内に収納
し、かつ前記クランク軸１１あるいは前記モータ部６の
ロータ１４にバランスウェイト２３を有する密閉型圧縮
機１において、前記ピストン１０の往復慣性力、前記コ
ンロッド１２の往復慣性力及び遠心力、前記クランク偏
心部１１ａの遠心力、前記バランスウェイト２３の遠心
力の合力が、クランク１回転中で最小となる方向に直角
方向、ただし合力の最小値が０となる場合はピストン１
０の往復方向、に対して中心線が略平行となるように前
記コンプレッサユニット１６と前記密閉容器４との間に
コイルばね２２を設置しているため、吐出管１９に大き
な繰り返し応力がかかるのを避け、金属疲労による吐出
管１９の折損のしにくい信頼性の高い密閉型圧縮機とす
ることができる。

【００２０】尚、本実施例においては静バランスをピス
トン１０の往復方向に大きくなるようにしたが、バラン
スウェイト２３を調整することによって、静バランスを
ピストン１０の往復方向に対して直角方向に大きくする
ことができ、その場合はピストン１０の往復方向に対し
て直角方向に中心線が略平行となるようにコイルばね２
２を設置することによって、本実施例と同様の効果が得
られる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ピスト
ン，コンロッド，クランク偏心部を有するクランク軸等
のメカ部とモータ部とからなるコンプレッサユニットを
密閉容器内に収納し、かつ前記クランク軸あるいは前記
モータ部のロータにバランスウェイトを有する密閉型圧
縮機において、前記ピストンの往復慣性力、前記コンロ
ッドの往復慣性力及び遠心力、前記クランク偏心部の遠
心力、前記バランスウェイトの遠心力の合力が、クラン
ク１回転中で最小となる方向に対して直角方向、ただし
合力の最小値が０となる場合はピストンの往復方向、に
対して中心線が略平行となるように前記コンプレッサユ
ニットと前記密閉容器との間にコイルばねを設置するこ
とにより、吐出管に大きな繰り返し応力がかかるのを避
け、金属疲労により吐出管が折損しにくい信頼性の高い
密閉型圧縮機とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す密閉型圧縮機の横断面
図

【図２】本発明の一実施例を示す密閉型圧縮機の平面図

【図３】図１，図２の静バランスを示す特性図

【図４】従来の密閉型圧縮機の横断面図

【符号の説明】

４ 密閉容器 ５ メカ部 ６ モータ部 １０ ピストン １１ クランク軸 １１ａ クランク偏心部 １２ コンロッド １４ ロータ １６ コンプレッサユニット ２２ コイルばね ２３ バランスウェイト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストン，コンロッド，クランク偏心部
   を有するクランク軸等のメカ部とモータ部とからなるコ
   ンプレッサユニットを密閉容器内に収納し、かつ前記ク
   ランク軸あるいは前記モータ部のロータにバランスウェ
   イトを有する密閉型圧縮機において、前記ピストンの往
   復慣性力、前記コンロッドの往復慣性力及び遠心力、前
   記クランク偏心部の遠心力、前記バランスウェイトの遠
   心力の合力が、クランク１回転中で最小となる方向に対
   して直角方向、ただし合力の最小値が０となる場合はピ
   ストンの往復方向、に対して中心線が略平行となるよう
   に前記コンプレッサユニットと前記密閉容器との間にコ
   イルばねを設置してなる密閉型圧縮機。