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公開番号2021131048
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210909
出願番号2020025914
出願日20200219
発明の名称圧縮機
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人個人,個人
主分類F04B 39/00 20060101AFI20210813BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】ロータの製造が容易であり、ロータの回転を利用してロータに形成した冷媒通路での冷媒量を増加させ、圧縮機性能を向上させることができる圧縮機を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の圧縮機は、冷媒通路44が、冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路44a、44c、44fと、冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路44b、44dとを有して形成され、流出側冷媒通路44a、44c、44fと流入側冷媒通路44b、44dとは、平面視で重なる重畳開口部44xを有し、流出側冷媒通路44a、44c、44fは、ロータ14bの径方向外側に重畳開口部44xから拡大する流出側拡大開口部44yを有することを特徴とする。
【選択図】 図2
特許請求の範囲【請求項1】
密閉容器には、冷媒を吸入する吸入管と、前記冷媒を吐出する吐出管とが接続され、
前記密閉容器の内部には、前記吸入管から吸入された前記冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機構部とが配置され、
前記電動機構部は、前記密閉容器に固定されるステータと、前記ステータの内周に配置されるロータとからなり、
前記ロータは、円盤状のロータコアシートが積層されて筒状に形成されるロータコアを有し、
前記ロータコアには、軸方向に複数の冷媒通路を備え、
前記圧縮機構部で圧縮された前記冷媒は、前記冷媒通路を通過し、前記吐出管から吐出される圧縮機であって、
前記冷媒通路が、前記冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路と、前記冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路とを有して形成され、
前記流出側冷媒通路と前記流入側冷媒通路とは、平面視で重なる重畳開口部を有し、
前記流出側冷媒通路は、前記ロータの径方向外側に前記重畳開口部から拡大する流出側拡大開口部を有する
ことを特徴とする圧縮機。
続きを表示(約 3,300 文字)【請求項2】
密閉容器には、冷媒を吸入する吸入管と、前記冷媒を吐出する吐出管とが接続され、
前記密閉容器の内部には、前記吸入管から吸入された前記冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機構部とが配置され、
前記電動機構部は、前記密閉容器に固定されるステータと、前記ステータの内周に配置されるロータとからなり、
前記ロータは、円盤状のロータコアシートが積層されて筒状に形成されるロータコアを有し、
前記ロータコアには、軸方向に複数の冷媒通路を備え、
前記圧縮機構部で圧縮された前記冷媒は、前記冷媒通路を通過し、前記吐出管から吐出される圧縮機であって、
前記冷媒通路が、前記冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路と、前記冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路とを有して形成され、
前記流出側冷媒通路と前記流入側冷媒通路とは、平面視で重なる重畳開口部を有し、
前記流出側冷媒通路は、前記ロータの回転方向に対して反回転方向側に、前記重畳開口部から拡大する流出側拡大開口部を有する
ことを特徴とする圧縮機。
【請求項3】
密閉容器には、冷媒を吸入する吸入管と、前記冷媒を吐出する吐出管とが接続され、
前記密閉容器の内部には、前記吸入管から吸入された前記冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機構部とが配置され、
前記電動機構部は、前記密閉容器に固定されるステータと、前記ステータの内周に配置されるロータとからなり、
前記ロータは、円盤状のロータコアシートが積層されて筒状に形成されるロータコアを有し、
前記ロータコアには、軸方向に複数の冷媒通路を備え、
前記圧縮機構部で圧縮された前記冷媒は、前記冷媒通路を通過し、前記吐出管から吐出される圧縮機であって、
前記冷媒通路が、前記冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路と、前記冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路とを有して形成され、
前記流出側冷媒通路と前記流入側冷媒通路とは、平面視で重なる重畳開口部を有し、
前記流入側冷媒通路は、前記重畳開口部における前記ロータの径方向内側端部を前記ロータの周方向に拡大する流入側拡大開口部を有する
ことを特徴とする圧縮機。
【請求項4】
密閉容器には、冷媒を吸入する吸入管と、前記冷媒を吐出する吐出管とが接続され、
前記密閉容器の内部には、前記吸入管から吸入された前記冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機構部とが配置され、
前記電動機構部は、前記密閉容器に固定されるステータと、前記ステータの内周に配置されるロータとからなり、
前記ロータは、円盤状のロータコアシートが積層されて筒状に形成されるロータコアを有し、
前記ロータコアには、軸方向に複数の冷媒通路を備え、
前記圧縮機構部で圧縮された前記冷媒は、前記冷媒通路を通過し、前記吐出管から吐出される圧縮機であって、
前記冷媒通路が、前記冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路と、前記冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路と、前記流出側冷媒通路と前記流入側冷媒通路との間に位置する中間冷媒通路とを有して形成され、
前記流出側冷媒通路と前記流入側冷媒通路と前記中間冷媒通路とは、平面視で重なる重畳開口部を有し、
前記流出側冷媒通路は、前記ロータの径方向外側に前記重畳開口部から拡大する流出側拡大開口部を有し、
前記流入側冷媒通路は、前記重畳開口部における前記ロータの径方向内側端部を前記ロータの周方向に拡大する流入側拡大開口部を有する
ことを特徴とする圧縮機。
【請求項5】
密閉容器には、冷媒を吸入する吸入管と、前記冷媒を吐出する吐出管とが接続され、
前記密閉容器の内部には、前記吸入管から吸入された前記冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機構部とが配置され、
前記電動機構部は、前記密閉容器に固定されるステータと、前記ステータの内周に配置されるロータとからなり、
前記ロータは、円盤状のロータコアシートが積層されて筒状に形成されるロータコアを有し、
前記ロータコアには、軸方向に複数の冷媒通路を備え、
前記圧縮機構部で圧縮された前記冷媒は、前記冷媒通路を通過し、前記吐出管から吐出される圧縮機であって、
前記冷媒通路が、前記冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路と、前記冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路と、前記流出側冷媒通路と前記流入側冷媒通路との間に位置する中間冷媒通路とを有して形成され、
前記流出側冷媒通路と前記流入側冷媒通路と前記中間冷媒通路とは、平面視で重なる重畳開口部を有し、
前記流出側冷媒通路は、前記ロータの回転方向に対して反回転方向側に、前記重畳開口部から拡大する流出側拡大開口部を有し、
前記流入側冷媒通路は、前記重畳開口部における前記ロータの径方向内側端部を前記ロータの周方向に拡大する流入側拡大開口部を有する
ことを特徴とする圧縮機。
【請求項6】
前記重畳開口部の幅に対して前記流出側拡大開口部の幅を1.5倍から2倍とした
ことを特徴とする請求項1、請求項2、請求項4、及び請求項5のいずれか1項に記載の圧縮機。
【請求項7】
前記ロータコアの中心から前記重畳開口部の中心までの半径をRxとしたとき、前記半径Rxの仮想円内に位置する前記重畳開口部の面積に対して前記半径Rxの前記仮想円内に位置する前記流入側拡大開口部の面積を1.5倍から2倍とした
ことを特徴とする請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の圧縮機。
【請求項8】
複数の前記冷媒通路が、少なくとも第1の前記冷媒通路と第2の前記冷媒通路とで構成され、
第1の前記冷媒通路を形成する第1の前記流出側冷媒通路の前記軸方向の長さを、第2の前記冷媒通路を形成する第2の前記流出側冷媒通路の前記軸方向の長さと異ならせた
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の圧縮機。
【請求項9】
複数の前記冷媒通路が、少なくとも第1の前記冷媒通路と第2の前記冷媒通路とで構成され、
第1の前記冷媒通路を形成する第1の前記流入側冷媒通路の前記軸方向の長さを、第2の前記冷媒通路を形成する第2の前記流入側冷媒通路の前記軸方向の長さと異ならせた
ことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の圧縮機。
【請求項10】
複数の前記冷媒通路が、少なくとも第1の前記冷媒通路と第2の前記冷媒通路とで構成され、
第1の前記冷媒通路を形成する第1の前記流出側拡大開口部の幅を、第2の前記冷媒通路を形成する第2の前記流出側拡大開口部の幅と異ならせた
ことを特徴とする請求項1、請求項2、請求項4、及び請求項5のいずれか1項に記載の圧縮機。
【請求項11】
複数の前記冷媒通路が、少なくとも第1の前記冷媒通路と第2の前記冷媒通路とで構成され、
第1の前記冷媒通路を形成する第1の前記流入側拡大開口部の面積を、第2の前記冷媒通路を形成する第2の前記流入側拡大開口部の面積と異ならせた
ことを特徴とする請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の圧縮機。
【請求項12】
請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の圧縮機を備えた冷凍装置であって、
前記吐出管から吐出される前記冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器で凝縮された前記冷媒を減圧する減圧装置と、前記減圧装置で減圧された前記冷媒を蒸発させる蒸発器とを備えたことを特徴とする冷凍装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、特に空気調和機、給湯器、冷蔵庫等の冷凍装置に用いられる、圧縮機に関する。
続きを表示(約 14,000 文字)【背景技術】
【0002】
密閉容器の内部に圧縮機構部と電動機構部とが配置され、冷媒が圧縮機構部で圧縮された後に、電動機構部を通過して吐出管から吐出される圧縮機では、電動機構部を通過する際の冷媒の圧力損失を低減することで、圧縮機特性を向上することができる。
特許文献1は、軸方向に対し傾斜させた冷媒通路をロータに形成することで、ロータの遠心力を利用して冷却性能の向上を図っている。
特許文献2は、軸方向に対してねじれた冷媒通路をロータに形成することで、ロータの回転力を利用して冷却性能の向上を図っている。
特許文献3は、流出側開口を回転方向にずらす、又は流出側開口を半径方向に遠ざける冷媒通路をロータに形成することを開示している。
特許文献4は、周方向に弧状に広がる部分を含むように形成した冷媒通路を開示している。
特許文献5は、流出側の通路面積が流入側の通路面積よりも大きくした冷媒通路をロータに形成することを開示している。特許文献5は、流出側の通路面積を流入側の通路面積よりも大きくすることで、流出側での冷媒の流速を低下させて潤滑油を分離させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2015−56936号公報
特開2001−25209号公報
特開2018−129918号公報
国際公開2014/097472号
特開2016−109065号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、ロータコアシートを積層することでロータコアを形成する場合には、特許文献1から特許文献3に記載されたような冷媒通路を設けるためには、1枚ごとに異なる形状のロータコアシートを用いるか、1枚ごとにロータコアシートをずらして積層しなければならず、製造が困難である。
特許文献4では、冷媒通路を広くするものに過ぎず、ロータの回転を利用して冷媒通路を通る冷媒量を増加させるものではない。
特許文献5では、冷媒通路を通る冷媒量を増加させることはできない。
【0005】
そこで本発明は、ロータの製造が容易であり、ロータの回転を利用してロータに形成した冷媒通路での冷媒量を増加させ、圧縮機性能を向上させることができる圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1記載の本発明の圧縮機は、密閉容器には、冷媒を吸入する吸入管と、前記冷媒を吐出する吐出管とが接続され、前記密閉容器の内部には、前記吸入管から吸入された前記冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機構部とが配置され、前記電動機構部は、前記密閉容器に固定されるステータと、前記ステータの内周に配置されるロータとからなり、前記ロータは、円盤状のロータコアシートが積層されて筒状に形成されるロータコアを有し、前記ロータコアには、軸方向に複数の冷媒通路を備え、前記圧縮機構部で圧縮された前記冷媒は、前記冷媒通路を通過し、前記吐出管から吐出される圧縮機であって、前記冷媒通路が、前記冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路と、前記冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路とを有して形成され、前記流出側冷媒通路と前記流入側冷媒通路とは、平面視で重なる重畳開口部を有し、前記流出側冷媒通路は、前記ロータの径方向外側に前記重畳開口部から拡大する流出側拡大開口部を有することを特徴とする。
請求項2記載の本発明の圧縮機は、密閉容器には、冷媒を吸入する吸入管と、前記冷媒を吐出する吐出管とが接続され、前記密閉容器の内部には、前記吸入管から吸入された前記冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機構部とが配置され、前記電動機構部は、前記密閉容器に固定されるステータと、前記ステータの内周に配置されるロータとからなり、前記ロータは、円盤状のロータコアシートが積層されて筒状に形成されるロータコアを有し、前記ロータコアには、軸方向に複数の冷媒通路を備え、前記圧縮機構部で圧縮された前記冷媒は、前記冷媒通路を通過し、前記吐出管から吐出される圧縮機であって、前記冷媒通路が、前記冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路と、前記冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路とを有して形成され、前記流出側冷媒通路と前記流入側冷媒通路とは、平面視で重なる重畳開口部を有し、前記流出側冷媒通路は、前記ロータの回転方向に対して反回転方向側に、前記重畳開口部から拡大する流出側拡大開口部を有することを特徴とする。
請求項3記載の本発明の圧縮機は、密閉容器には、冷媒を吸入する吸入管と、前記冷媒を吐出する吐出管とが接続され、前記密閉容器の内部には、前記吸入管から吸入された前記冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機構部とが配置され、前記電動機構部は、前記密閉容器に固定されるステータと、前記ステータの内周に配置されるロータとからなり、前記ロータは、円盤状のロータコアシートが積層されて筒状に形成されるロータコアを有し、
前記ロータコアには、軸方向に複数の冷媒通路を備え、前記圧縮機構部で圧縮された前記冷媒は、前記冷媒通路を通過し、前記吐出管から吐出される圧縮機であって、前記冷媒通路が、前記冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路と、前記冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路とを有して形成され、前記流出側冷媒通路と前記流入側冷媒通路とは、平面視で重なる重畳開口部を有し、前記流入側冷媒通路は、前記重畳開口部における前記ロータの径方向内側端部を前記ロータの周方向に拡大する流入側拡大開口部を有することを特徴とする。
請求項4記載の本発明の圧縮機は、密閉容器には、冷媒を吸入する吸入管と、前記冷媒を吐出する吐出管とが接続され、前記密閉容器の内部には、前記吸入管から吸入された前記冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機構部とが配置され、前記電動機構部は、前記密閉容器に固定されるステータと、前記ステータの内周に配置されるロータとからなり、前記ロータは、円盤状のロータコアシートが積層されて筒状に形成されるロータコアを有し、前記ロータコアには、軸方向に複数の冷媒通路を備え、前記圧縮機構部で圧縮された前記冷媒は、前記冷媒通路を通過し、前記吐出管から吐出される圧縮機であって、前記冷媒通路が、前記冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路と、前記冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路と、前記流出側冷媒通路と前記流入側冷媒通路との間に位置する中間冷媒通路とを有して形成され、前記流出側冷媒通路と前記流入側冷媒通路と前記中間冷媒通路とは、平面視で重なる重畳開口部を有し、前記流出側冷媒通路は、前記ロータの径方向外側に前記重畳開口部から拡大する流出側拡大開口部を有し、前記流入側冷媒通路は、前記重畳開口部における前記ロータの径方向内側端部を前記ロータの周方向に拡大する流入側拡大開口部を有することを特徴とする。
請求項5記載の本発明の圧縮機は、密閉容器には、冷媒を吸入する吸入管と、前記冷媒を吐出する吐出管とが接続され、前記密閉容器の内部には、前記吸入管から吸入された前記冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機構部とが配置され、前記電動機構部は、前記密閉容器に固定されるステータと、前記ステータの内周に配置されるロータとからなり、前記ロータは、円盤状のロータコアシートが積層されて筒状に形成されるロータコアを有し、前記ロータコアには、軸方向に複数の冷媒通路を備え、前記圧縮機構部で圧縮された前記冷媒は、前記冷媒通路を通過し、前記吐出管から吐出される圧縮機であって、前記冷媒通路が、前記冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路と、前記冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路と、前記流出側冷媒通路と前記流入側冷媒通路との間に位置する中間冷媒通路とを有して形成され、前記流出側冷媒通路と前記流入側冷媒通路と前記中間冷媒通路とは、平面視で重なる重畳開口部を有し、前記流出側冷媒通路は、前記ロータの回転方向に対して反回転方向側に、前記重畳開口部から拡大する流出側拡大開口部を有し、前記流入側冷媒通路は、前記重畳開口部における前記ロータの径方向内側端部を前記ロータの周方向に拡大する流入側拡大開口部を有することを特徴とする。
請求項6記載の本発明は、請求項1、請求項2、請求項4、及び請求項5のいずれか1項に記載の圧縮機において、前記重畳開口部の幅に対して前記流出側拡大開口部の幅を1.5倍から2倍としたことを特徴とすることを特徴とする。
請求項7記載の本発明は、請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の圧縮機において、前記ロータコアの中心から前記重畳開口部の中心までの半径をRxとしたとき、前記半径Rxの仮想円内に位置する前記重畳開口部の面積に対して前記半径Rxの前記仮想円内に位置する前記流入側拡大開口部の面積を1.5倍から2倍としたことを特徴とする。
請求項8記載の本発明は、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の圧縮機において、複数の前記冷媒通路が、少なくとも第1の前記冷媒通路と第2の前記冷媒通路とで構成され、第1の前記冷媒通路を形成する第1の前記流出側冷媒通路の前記軸方向の長さを、第2の前記冷媒通路を形成する第2の前記流出側冷媒通路の前記軸方向の長さと異ならせたことを特徴とする。
請求項9記載の本発明は、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の圧縮機において、複数の前記冷媒通路が、少なくとも第1の前記冷媒通路と第2の前記冷媒通路とで構成され、第1の前記冷媒通路を形成する第1の前記流入側冷媒通路の前記軸方向の長さを、第2の前記冷媒通路を形成する第2の前記流入側冷媒通路の前記軸方向の長さと異ならせたことを特徴とする。
請求項10記載の本発明は、請求項1、請求項2、請求項4、及び請求項5のいずれか1項に記載の圧縮機において、複数の前記冷媒通路が、少なくとも第1の前記冷媒通路と第2の前記冷媒通路とで構成され、第1の前記冷媒通路を形成する第1の前記流出側拡大開口部の幅を、第2の前記冷媒通路を形成する第2の前記流出側拡大開口部の幅と異ならせたことを特徴とする。
請求項11記載の本発明は、請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の圧縮機において、複数の前記冷媒通路が、少なくとも第1の前記冷媒通路と第2の前記冷媒通路とで構成され、第1の前記冷媒通路を形成する第1の前記流入側拡大開口部の面積を、第2の前記冷媒通路を形成する第2の前記流入側拡大開口部の面積と異ならせたことを特徴とする。
請求項12記載の本発明の冷凍装置は、請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の圧縮機を備えた冷凍装置であって、前記吐出管から吐出される前記冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器で凝縮された前記冷媒を減圧する減圧装置と、前記減圧装置で減圧された前記冷媒を蒸発させる蒸発器とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、冷媒通路を流れる冷媒量を増大させることができる。また本発明によれば、1枚ごとに異なる形状のロータコアシートを用いる必要がなく、また1枚ごとにロータコアシートをずらして積層する必要がないため、ロータの製造が容易である。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本発明の一実施例による圧縮機を用いた冷凍装置の構成図
本発明の第1実施例によるロータの構成図
本発明の第2実施例によるロータの構成図
本発明の第3実施例によるロータの構成図
本発明の第4実施例によるロータの構成図
本発明の更に他の実施例によるロータの一部の構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の第1の実施の形態による圧縮機は、冷媒通路が、冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路と、冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路とを有して形成され、流出側冷媒通路と流入側冷媒通路とは、平面視で重なる重畳開口部を有し、流出側冷媒通路は、ロータの径方向外側に重畳開口部から拡大する流出側拡大開口部を有するものである。本実施の形態によれば、ロータの回転により生じる遠心力を利用して冷媒通路を流れる冷媒量を増大させることができる。また本実施の形態によれば、1枚ごとに異なる形状のロータコアシートを用いる必要がなく、また1枚ごとにロータコアシートをずらして積層する必要がないため、ロータの製造が容易である。
【0010】
本発明の第2の実施の形態による圧縮機は、冷媒通路が、冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路と、冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路とを有して形成され、流出側冷媒通路と流入側冷媒通路とは、平面視で重なる重畳開口部を有し、流出側冷媒通路は、ロータの回転方向に対して反回転方向側に、重畳開口部から拡大する流出側拡大開口部を有するものである。本実施の形態によれば、ロータの回転力を利用して冷媒通路を流れる冷媒量を増大させることができる。また本実施の形態によれば、1枚ごとに異なる形状のロータコアシートを用いる必要がなく、また1枚ごとにロータコアシートをずらして積層する必要がないため、ロータの製造が容易である。
【0011】
本発明の第3の実施の形態による圧縮機は、冷媒通路が、冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路と、冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路とを有して形成され、流出側冷媒通路と流入側冷媒通路とは、平面視で重なる重畳開口部を有し、流入側冷媒通路は、重畳開口部におけるロータの径方向内側端部をロータの周方向に拡大する流入側拡大開口部を有するものである。本実施の形態によれば、流入側冷媒通路は、重畳開口部におけるロータの径方向内側端部をロータの周方向に拡大させているため、流入側冷媒通路の入口での周速が遅く、冷媒が流入しやすいため、冷媒通路を流れる冷媒量を増大させることができる。また本実施の形態によれば、1枚ごとに異なる形状のロータコアシートを用いる必要がなく、また1枚ごとにロータコアシートをずらして積層する必要がないため、ロータの製造が容易である。
【0012】
本発明の第4の実施の形態による圧縮機は、冷媒通路が、冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路と、冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路と、流出側冷媒通路と流入側冷媒通路との間に位置する中間冷媒通路とを有して形成され、流出側冷媒通路と流入側冷媒通路と中間冷媒通路とは、平面視で重なる重畳開口部を有し、流出側冷媒通路は、ロータの径方向外側に重畳開口部から拡大する流出側拡大開口部を有し、流入側冷媒通路は、重畳開口部におけるロータの径方向内側端部をロータの周方向に拡大する流入側拡大開口部を有するものである。本実施の形態によれば、ロータの回転により生じる遠心力を利用して冷媒通路を流れる冷媒量を増大させることができる。また本実施の形態によれば、流入側冷媒通路は、重畳開口部におけるロータの径方向内側端部をロータの周方向に拡大させているため、流入側冷媒通路の入口での周速が遅く、冷媒が流入しやすいため、冷媒通路を流れる冷媒量を増大させることができる。また本実施の形態によれば、1枚ごとに異なる形状のロータコアシートを用いる必要がなく、また1枚ごとにロータコアシートをずらして積層する必要がないため、ロータの製造が容易である。
【0013】
本発明の第5の実施の形態による圧縮機は、冷媒通路が、冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路と、冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路と、流出側冷媒通路と流入側冷媒通路との間に位置する中間冷媒通路とを有して形成され、流出側冷媒通路と流入側冷媒通路と中間冷媒通路とは、平面視で重なる重畳開口部を有し、流出側冷媒通路は、ロータの回転方向に対して反回転方向側に、重畳開口部から拡大する流出側拡大開口部を有し、流入側冷媒通路は、重畳開口部におけるロータの径方向内側端部をロータの周方向に拡大する流入側拡大開口部を有するものである。本実施の形態によれば、ロータの回転力を利用して冷媒通路を流れる冷媒量を増大させることができる。また本実施の形態によれば、流入側冷媒通路は、重畳開口部におけるロータの径方向内側端部をロータの周方向に拡大させているため、流入側冷媒通路の入口での周速が遅く、冷媒が流入しやすいため、冷媒通路を流れる冷媒量を増大させることができる。また本実施の形態によれば、1枚ごとに異なる形状のロータコアシートを用いる必要がなく、また1枚ごとにロータコアシートをずらして積層する必要がないため、ロータの製造が容易である。
【0014】
本発明の第6の実施の形態は、第1、第2、第4、及び第5のいずれかに記載の圧縮機において、重畳開口部の幅に対して流出側拡大開口部の幅を1.5倍から2倍としたものである。本実施の形態によれば、ロータの回転により生じる遠心力を利用して冷媒通路を流れる冷媒量を増大させることができる。
【0015】
本発明の第7の実施の形態は、第3から第5のいずれかに記載の圧縮機において、ロータコアの中心から重畳開口部の中心までの半径をRxとしたとき、半径Rxの仮想円内に位置する重畳開口部の面積に対して半径Rxの仮想円内に位置する流入側拡大開口部の面積を1.5倍から2倍としたものである。本実施の形態によれば、重畳開口部におけるロータの径方向内側端部をロータの周方向に拡大させているため、流入側冷媒通路の入口での周速が遅く、冷媒が流入しやすいため、冷媒通路を流れる冷媒量を増大させることができる。
【0016】
本発明の第8の実施の形態は、第1から第7のいずれかに記載の圧縮機において、複数の冷媒通路が、少なくとも第1の冷媒通路と第2の冷媒通路とで構成され、第1の冷媒通路を形成する第1の流出側冷媒通路の軸方向の長さを、第2の冷媒通路を形成する第2の流出側冷媒通路の軸方向の長さと異ならせたものである。本実施の形態によれば、第1の流出側冷媒通路の軸方向の長さと第2の流出側冷媒通路の軸方向の長さとを異ならせることで、ロータのウエイトバランスを調整できる。
【0017】
本発明の第9の実施の形態は、第1から第8のいずれかに記載の圧縮機において、複数の冷媒通路が、少なくとも第1の冷媒通路と第2の冷媒通路とで構成され、第1の冷媒通路を形成する第1の流入側冷媒通路の軸方向の長さを、第2の冷媒通路を形成する第2の流入側冷媒通路の軸方向の長さと異ならせたものである。本実施の形態によれば、第1の流入側冷媒通路の軸方向の長さと第2の流入側冷媒通路の軸方向の長さとを異ならせることで、ロータのウエイトバランスを調整できる。
【0018】
本発明の第10の実施の形態は、第1、第2、第4、及び第5のいずれかに記載の圧縮機において、複数の冷媒通路が、少なくとも第1の冷媒通路と第2の冷媒通路とで構成され、第1の冷媒通路を形成する第1の流出側拡大開口部の幅を、第2の冷媒通路を形成する第2の流出側拡大開口部の幅と異ならせたものである。本実施の形態によれば、第1の流出側拡大開口部の幅と第2の流出側拡大開口部の幅とを異ならせることで、ロータのウエイトバランスを調整できる。
【0019】
本発明の第11の実施の形態は、第3から第5のいずれかに記載の圧縮機において、複数の冷媒通路が、少なくとも第1の冷媒通路と第2の冷媒通路とで構成され、第1の冷媒通路を形成する第1の流入側拡大開口部の面積を、第2の冷媒通路を形成する第2の流入側拡大開口部の面積と異ならせたものである。本実施の形態によれば、第1の流入側拡大開口部の面積と第2の流入側拡大開口部の面積とを異ならせることで、ロータのウエイトバランスを調整できる。
【0020】
本発明の第12の実施の形態による冷凍装置は、第1から第11のいずれかに記載の圧縮機を備えた冷凍装置であり、吐出管から吐出される冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮器で凝縮された冷媒を減圧する減圧装置と、減圧装置で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器とを備えたものである。本実施の形態によれば、圧縮機性能を向上させることができる。
【実施例】
【0021】
以下本発明の一実施例による圧縮機について説明する。なお、以下の実施例によって本発明が限定されるものではない。
図1は、本実施例による圧縮機を用いた冷凍装置の構成図である。
密閉容器1には、冷媒を吸入する吸入管11と、冷媒を吐出する吐出管12とが接続されている。密閉容器1の内部には、吸入管11から吸入された冷媒を圧縮する圧縮機構部13と、圧縮機構部13を駆動する電動機構部14とが配置されている。
圧縮機構部13は、シリンダ13aと、ピストン13bと、ベーン(図示せず)と、主軸受13cと、副軸受13dとから構成されている。シリンダ13aは密閉容器1に固定される。ピストン13bはシリンダ13a内を貫通するシャフト15の偏心部15aに自転自在に嵌合される。ベーンは、シリンダ13aの内壁面に沿って転動するピストン13bに追従して、ベーン溝を往復動する。主軸受13cと副軸受13dは、シリンダ13aの上端面と下端面を密閉するとともに、シャフト15を支持する。
電動機構部14は、密閉容器1に固定されるステータ14aと、ステータ14aの内周に配置されるロータ14bとからなる。
冷媒は、吸入管11から圧縮機構部13に吸入され、圧縮機構部13で圧縮される。その後、冷媒は、電動機構部14を通過して吐出管12から吐出される。
本実施例による冷凍装置は、圧縮機10、凝縮器21、減圧装置22、及び蒸発器23が配管によって環状に接続されている。凝縮器21では吐出管12から吐出される冷媒を凝縮し、減圧装置22では凝縮器21で凝縮された冷媒を減圧し、蒸発器23では減圧装置22で減圧された冷媒を蒸発させる。
蒸発器23で蒸発された冷媒は、アキュムレータ16を介して圧縮機10に戻される。
【0022】
図2は、本発明の第1実施例によるロータの構成図である。図2(a)は軸方向断面図、図2(b)は図2(a)のX−X断面図、図2(c)は図2(a)のY−Y断面図である。
ロータ14bは、円盤状のロータコアシートが積層されて筒状に形成されるロータコア41と、ロータコア41の外周部に配置される永久磁石42とを有している。
ロータコア41は、中心部にはシャフト15を配置する貫通孔43を有し、貫通孔43の周囲には軸方向に複数の冷媒通路44を備えている。
冷媒通路44は、圧縮機構部13で圧縮された冷媒を通過させる。
冷媒通路44は、冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路44aと、冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路44bとで形成される。
流出側冷媒通路44aと流入側冷媒通路44bとは、平面視で重なる重畳開口部44xを有している。
流出側冷媒通路44aは、ロータ14bの径方向外側に重畳開口部44xから拡大する流出側拡大開口部44yを有している。
すなわち、流出側冷媒通路44aは、重畳開口部44xと流出側拡大開口部44yとを開口断面とする通路であり、流入側冷媒通路44bは、重畳開口部44xを開口断面とする通路である。
流入側冷媒通路44bから導かれた冷媒は、流出側拡大開口部44yでロータ14bの遠心力が働く。従って、ロータ14bの回転により生じる遠心力を利用して冷媒通路44を流れる冷媒量を増大させることができる。
流出側拡大開口部44yの幅Wyは、重畳開口部44xの幅Wxに対して1.5倍から2倍とすることが好ましい。なお、重畳開口部44xの幅Wxと流出側拡大開口部44yの幅Wyとは、周方向の幅が同一であってもよい。すなわち、流出側冷媒通路44aは、径方向に2つの焦点を持つ楕円形であってもよい。
【0023】
図3は、本発明の第2実施例によるロータの構成図である。図3(a)は軸方向断面図、図3(b)は図3(a)のX−X断面図、図3(c)は図3(a)のY−Y断面図である。
ロータ14bは、円盤状のロータコアシートが積層されて筒状に形成されるロータコア41と、ロータコア41の外周部に配置される永久磁石42とを有している。
ロータコア41は、中心部にはシャフト15を配置する貫通孔43を有し、貫通孔43の周囲には軸方向に複数の冷媒通路44を備えている。
冷媒通路44は、圧縮機構部13で圧縮された冷媒を通過させる。
冷媒通路44は、冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路44cと、冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路44dとで形成される。
流出側冷媒通路44cと流入側冷媒通路44dとは、平面視で重なる重畳開口部44xを有している。
流入側冷媒通路44dは、重畳開口部44xにおけるロータ14bの径方向内側端部44xiをロータ14bの周方向に拡大する流入側拡大開口部44zを有している。
すなわち、流出側冷媒通路44cは、重畳開口部44xを開口断面とする通路であり、流入側冷媒通路44dは、重畳開口部44xと流入側拡大開口部44zとを開口断面とする通路である。
流入側冷媒通路44dは、重畳開口部44xにおけるロータ14bの径方向内側端部44xiをロータ14bの周方向に拡大させているため、流入側冷媒通路44dの入口での周速が遅く、冷媒が流入しやすいため、冷媒通路44を流れる冷媒量を増大させることができる。
ロータコア41の中心から重畳開口部44xの中心までの半径をRxとしたとき、半径Rxの仮想円内に位置する流入側拡大開口部44zの面積Szは、半径Rxの仮想円内に位置する重畳開口部44xの面積Sxに対して1.5倍から2倍とすることが好ましい。なお、重畳開口部44xと流入側拡大開口部44zとは、周方向の幅が同一であってもよい。すなわち、流入側冷媒通路44dは、径方向に2つの焦点を持つ楕円形であってもよい。
【0024】
図4は、本発明の第3実施例によるロータの構成図である。図4(a)は軸方向断面図、図4(b)は図4(a)のX−X断面図、図4(c)は図4(a)のY−Y断面図である。
ロータ14bは、円盤状のロータコアシートが積層されて筒状に形成されるロータコア41と、ロータコア41の外周部に配置される永久磁石42とを有している。
ロータコア41は、中心部にはシャフト15を配置する貫通孔43を有し、貫通孔43の周囲には軸方向に複数の冷媒通路44を備えている。
冷媒通路44は、圧縮機構部13で圧縮された冷媒を通過させる。
冷媒通路44は、冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路44aと、冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路44dとで形成される。
流出側冷媒通路44aと流入側冷媒通路44dとは、平面視で重なる重畳開口部44xを有している。
流出側冷媒通路44aは、ロータ14bの径方向外側に重畳開口部44xから拡大する流出側拡大開口部44yを有している。
流入側冷媒通路44dは、重畳開口部44xにおけるロータ14bの径方向内側端部44xiをロータ14bの周方向に拡大する流入側拡大開口部44zを有している。
すなわち、流出側冷媒通路44aは、重畳開口部44xと流出側拡大開口部44yとを開口断面とする通路であり、流入側冷媒通路44dは、重畳開口部44xと流入側拡大開口部44zとを開口断面とする通路である。
【0025】
流入側冷媒通路44dから導かれた冷媒は、流出側拡大開口部44yでロータ14bの遠心力が働く。従って、ロータ14bの回転により生じる遠心力を利用して冷媒通路44を流れる冷媒量を増大させることができる。
また、流入側冷媒通路44dは、重畳開口部44xにおけるロータ14bの径方向内側端部44xiをロータ14bの周方向に拡大させているため、流入側冷媒通路44dの入口での周速が遅く、冷媒が流入しやすいため、冷媒通路44を流れる冷媒量を増大させることができる。
流出側拡大開口部44yの幅Wyは、重畳開口部44xの幅Wxに対して1.5倍から2倍とすることが好ましい。なお、重畳開口部44xの幅Wxと流出側拡大開口部44yの幅Wyとは、周方向の幅が同一であってもよい。すなわち、流出側冷媒通路44aは、径方向に2つの焦点を持つ楕円形であってもよい。
ロータコア41の中心から重畳開口部44xの中心までの半径をRxとしたとき、半径Rxの仮想円内に位置する流入側拡大開口部44zの面積Szは、半径Rxの仮想円内に位置する重畳開口部44xの面積Sxに対して1.5倍から2倍とすることが好ましい。なお、重畳開口部44xと流入側拡大開口部44zとは、周方向の幅が同一であってもよい。すなわち、流入側冷媒通路44dは、径方向に2つの焦点を持つ楕円形であってもよい。
【0026】
図5は、本発明の第4実施例によるロータの構成図である。図5(a)は軸方向断面図、図5(b)は図5(a)のX−X断面図、図5(c)は図5(a)のY−Y断面図、図5(d)は図5(a)のZ−Z断面図である。
ロータ14bは、円盤状のロータコアシートが積層されて筒状に形成されるロータコア41と、ロータコア41の外周部に配置される永久磁石42とを有している。
ロータコア41は、中心部にはシャフト15を配置する貫通孔43を有し、貫通孔43の周囲には軸方向に複数の冷媒通路44を備えている。
冷媒通路44は、圧縮機構部13で圧縮された冷媒を通過させる。
冷媒通路44は、冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路44aと、冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路44dと、流出側冷媒通路44aと流入側冷媒通路44dとの間に位置する中間冷媒通路44eとで形成される。
流出側冷媒通路44aと流入側冷媒通路44bと中間冷媒通路44eとは、平面視で重なる重畳開口部44xを有している。
流出側冷媒通路44aは、ロータ14bの径方向外側に重畳開口部44xから拡大する流出側拡大開口部44yを有している。
流入側冷媒通路44dは、重畳開口部44xにおけるロータ14bの径方向内側端部44xiをロータ14bの周方向に拡大する流入側拡大開口部44zを有している。
すなわち、流出側冷媒通路44aは、重畳開口部44xと流出側拡大開口部44yとを開口断面とする通路であり、流入側冷媒通路44dは、重畳開口部44xと流入側拡大開口部44zとを開口断面とする通路であり、中間冷媒通路44eは、重畳開口部44xを開口断面とする通路である。
【0027】
流入側冷媒通路44dから導かれた冷媒は、流出側拡大開口部44yでロータ14bの遠心力が働く。従って、ロータ14bの回転により生じる遠心力を利用して冷媒通路44を流れる冷媒量を増大させることができる。
また、流入側冷媒通路44dは、重畳開口部44xにおけるロータ14bの径方向内側端部44xiをロータ14bの周方向に拡大させているため、流入側冷媒通路44dの入口での周速が遅く、冷媒が流入しやすいため、冷媒通路44を流れる冷媒量を増大させることができる。
流出側拡大開口部44yの幅Wyは、重畳開口部44xの幅Wxに対して1.5倍から2倍とすることが好ましい。なお、重畳開口部44xの幅Wxと流出側拡大開口部44yの幅Wyとは、周方向の幅が同一であってもよい。すなわち、流出側冷媒通路44aは、径方向に2つの焦点を持つ楕円形であってもよい。
ロータコア41の中心から重畳開口部44xの中心までの半径をRxとしたとき、半径Rxの仮想円内に位置する流入側拡大開口部44zの面積Szは、半径Rxの仮想円内に位置する重畳開口部44xの面積Sxに対して1.5倍から2倍とすることが好ましい。なお、重畳開口部44xと流入側拡大開口部44zとは、周方向の幅が同一であってもよい。すなわち、流入側冷媒通路44dは、径方向に2つの焦点を持つ楕円形であってもよい。
【0028】
図6は、本発明の更に他の実施例によるロータの一部の構成を示す断面図である。
図6に示す断面図は、ロータ14bの回転方向に対して反回転方向側に、重畳開口部44xから拡大する流出側拡大開口部44rを有する流出側冷媒通路44fを示している。
図6に示す流出側冷媒通路44fは、図2又は図5に示す流出側冷媒通路44aに代えて適用することができる。
すなわち、図2に示す実施例に適用する場合には、冷媒通路44は、冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路44fと、冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路44bとで形成される。
流出側冷媒通路44fと流入側冷媒通路44bとは、平面視で重なる重畳開口部44xを有している。
すなわち、流出側冷媒通路44fは、重畳開口部44xと流出側拡大開口部44rとを開口断面とする通路であり、流入側冷媒通路44bは、重畳開口部44xを開口断面とする通路である。
流入側冷媒通路44bから導かれた冷媒は、流出側拡大開口部44rによってロータ14bの回転力を利用して冷媒通路44を流れる冷媒量を増大させることができる。
【0029】
また、図5に示す実施例に適用する場合には、冷媒通路44は、冷媒の流出側に位置する流出側冷媒通路44fと、冷媒の流入側に位置する流入側冷媒通路44dと、流出側冷媒通路44aと流入側冷媒通路44dとの間に位置する中間冷媒通路44eとで形成される。
流出側冷媒通路44aと流入側冷媒通路44bと中間冷媒通路44eとは、平面視で重なる重畳開口部44xを有している。
流入側冷媒通路44dは、重畳開口部44xにおけるロータ14bの径方向内側端部44xiをロータ14bの周方向に拡大する流入側拡大開口部44zを有している。
すなわち、流出側冷媒通路44fは、重畳開口部44xと流出側拡大開口部44rとを開口断面とする通路であり、流入側冷媒通路44dは、重畳開口部44xと流入側拡大開口部44zとを開口断面とする通路であり、中間冷媒通路44eは、重畳開口部44xを開口断面とする通路である。
【0030】
中間冷媒通路44eから導かれた冷媒は、流出側拡大開口部44rによってロータ14bの回転力を利用して冷媒通路44を流れる冷媒量を増大させることができる。
また、流入側冷媒通路44dは、重畳開口部44xにおけるロータ14bの径方向内側端部44xiをロータ14bの周方向に拡大させているため、流入側冷媒通路44dの入口での周速が遅く、冷媒が流入しやすいため、冷媒通路44を流れる冷媒量を増大させることができる。
なお、流出側拡大開口部44rの幅Wrは、重畳開口部44xの幅Wxに対して1.5倍から2倍とすることが好ましい。なお、重畳開口部44xの幅Wxと流出側拡大開口部44rの幅Wrとは、径方向の幅が同一であってもよい。
(【0031】以降は省略されています)

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