專利名稱：壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及例如在空調(diào)機或冷藏庫等中使用的壓縮機。
背景技術：
以往，存在如下的壓縮機，該壓縮機具有密閉容器；配置在該密 閉容器內(nèi)的壓縮單元；以及配置在上述密閉容器內(nèi)并經(jīng)由軸來驅動上述 壓縮單元的電動機，經(jīng)由上述軸將上述壓縮單元和上述電動機的轉子組 裝成一體，來形成一體構造部(參照日本特許第3586145號公報)。
但是，在上述現(xiàn)有的壓縮機中，上述壓縮單元和上述轉子的上述一 體構造部的固有振動頻率有可能與壓縮機運轉時的轉速的5倍一致，當 上述一體構造部的固有振動頻率與壓縮機運轉時的轉速的5倍一致時， 具有在壓縮機運轉時產(chǎn)生大的噪音和振動的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的課題在于，提供能夠防止壓縮機運轉時的大的噪音 和振動的壓縮機。
為了解決上述課題，本發(fā)明的壓縮機具有密閉容器；配置在該密 閉容器內(nèi)的壓縮單元；以及配置在上述密閉容器內(nèi)并經(jīng)由軸來驅動上述 壓縮單元的電動機，經(jīng)由上述軸將上述壓縮單元和上述電動機的轉子組 裝成一體，來形成一體構造部，其特征在于，上述一體構造部的固有振 動頻率大于壓縮機運轉時的最高轉速的5倍。
根據(jù)本發(fā)明的壓縮機，由于上述壓縮單元和上述轉子的上述一體構 造部的固有振動頻率大于壓縮機運轉時的最高轉速的5倍，所以，在壓 縮機運轉時的轉速的范圍內(nèi)，能夠防止運轉時的大的噪音和振動。
并且，在一個實施方式的壓縮機中，在上述轉子的圓筒狀的轉子鐵心的內(nèi)側設有小徑部和大徑部，上述軸固定于上述小徑部，在上述大徑 部中插入有設于上述壓縮單元并支承上述軸的軸支承部。
根據(jù)該實施方式的壓縮機，由于在上述轉子的轉子鐵心的上述大徑 部中插入有設于上述壓縮單元并支承上述軸的軸支承部，所以，對于上 述壓縮單元和上述轉子的上述一體構造部，能夠縮短軸向的大小，能夠 減小振擺，能夠提高剛性，能夠進一步可靠地增大固有振動頻率。因此， 能夠降低運轉時的大的噪音和振動，并且能夠降低成本。
并且，在一個實施方式的壓縮機中，上述密閉容器內(nèi)的制冷劑是二 氧化碳。
根據(jù)該實施方式的壓縮機，由于上述密閉容器內(nèi)的制冷劑是平均單 位容積的冷凍能力大的二氧化碳，所以，上述壓縮單元的氣缸室變小， 從而上述軸的直徑和上述軸支承部的直徑也變細，剛性降低，難以提高 固有振動頻率。因此，構成為在上述轉子鐵心的上述大徑部中插入上述 軸支承部的結構，對提高使用了冷凍能力大的制冷劑的壓縮機的固有振 動頻率來說，特別有效。
根據(jù)本發(fā)明的壓縮機，由于上述壓縮單元和上述轉子的上述一體構
造部的固有振動頻率大于壓縮機運轉時的最高轉速的5倍，所以，在壓 縮機運轉時的轉速的范圍內(nèi)，能夠防止運轉時的大的噪音和振動。


圖1是示出本發(fā)明的壓縮機的一個實施方式的縱剖視圖。 圖2是壓縮機的主要部分的俯視圖。
圖3是示出壓縮單元和轉子的一體構造部的固有振動頻率與壓縮機 的聲音大小之間的關系的圖表。
具體實施例方式
下面，根據(jù)圖示的實施方式來詳細說明本發(fā)明。 圖1示出本發(fā)明的壓縮機的一個實施方式的縱剖視圖。該壓縮機具 有密閉容器l;配置在該密閉容器l內(nèi)的壓縮單元2;以及配置在上述密閉容器1內(nèi)并經(jīng)由軸12來驅動上述壓縮單元2的電動機3。
該壓縮機是所謂的立式高壓圓頂型的旋轉式壓縮機，在上述密閉容 器1內(nèi)，將上述壓縮單元2配置在下部，將上述電動機3配置在上部。 通過該電動機3的轉子6，經(jīng)由上述軸12來驅動上述壓縮單元2。在上 述密閉容器1中安裝有與上述電動機3電連接的電氣端子140。
上述壓縮單元2通過吸入管11從(未圖示的)儲氣筒吸入制冷劑氣 體。該制冷劑氣體通過對與該壓縮機一起構成作為冷凍系統(tǒng)的一例的空 調(diào)機的未圖示的冷凝器、膨脹機構、蒸發(fā)器進行控制而得到。該制冷劑 例如是二氧化碳、HC、 R410A等的HFC、或R22等的HCFC。
上述壓縮機將已壓縮的高溫高壓的制冷劑氣體從上述壓縮單元2排 出并使其充滿密閉容器1的內(nèi)部，并且使上述制冷劑氣體通過上述電動 機3的定子5和上述轉子6之間的間隙，在對上述電動機3進行冷卻后， 從設置在上述電動機3上側的排出管13排出到外部。
在上述密閉容器1內(nèi)的高壓區(qū)域的下部形成有積存了潤滑油的油槽 部9。該潤滑油從上述油槽部9通過設置在上述軸12中的(未圖示的) 油通路，移動到上述壓縮單元2和上述電動機3的軸承等滑動部，對該 滑動部進行潤滑。該潤滑油例如是(聚乙二醇或聚丙烯二醇等)聚二醇 油、醚油、酯油、礦物油。
上述壓縮單元2具有氣缸21，其安裝在上述密閉容器l的內(nèi)表面； 以及上側的端板部件50和下側的端板部件60，它們分別安裝在該氣缸 21的上下的開口端。通過上述氣缸21、上述上側的端板部件50和上述 下側的端板部件60來形成氣缸室22。
上述上側的端板部件50具有圓板狀的主體部51、和在該主體部51 的中央向上方設置的凸臺部52。上述主體部51和上述凸臺部52被上述 軸12貫穿。
在上述主體部51中設有與上述氣缸室22連通的排出口 5la。排出閥 31以關于上述主體部51而位于上述氣缸21的相反側的方式安裝在上述 主體部51上。該排出閥31例如是簧片閥，對上述排出口51a進行開閉。
在上述主體部51上，在上述氣缸21的相反側，以覆蓋上述排出閥31的方式安裝有杯狀的消聲罩40。該消聲罩40通過(螺栓等)固定部 件35固定在上述主體部51上。上述消聲罩40被上述凸臺部52貫穿。
通過上述消聲罩40和上述上側的端板部件50來形成消聲室42。上 述消聲室42和上述氣缸室22經(jīng)由上述排出口 51a連通。
上述消聲罩40具有孔部43。該孔部43連通上述消聲室42和上述 消聲罩40的外側。
上述下側的端板部件60具有圓板狀的主體部61、和在該主體部61 的中央向下方設置的凸臺部62。上述主體部61和上述凸臺部62被上述 軸12貫穿。
總之，上述軸12的一端部支承在上述上側的端板部件50和上述下 側的端板部件60上。S卩，上述上側的端板部件50和上述下側的端板部 件60構成軸支承部7，上述軸12由上述軸支承部7單側支承。上述軸 12的一端部(支承端側)進入上述氣缸室22的內(nèi)部。
在上述軸12的支承端側，以位于上述壓縮單元2側的上述氣缸室 22內(nèi)的方式設置有偏心銷26。該偏心銷26嵌合于輥子27。該輥子27在 上述氣缸室22內(nèi)配置成能夠公轉，利用該輥子27的公轉運動進行壓縮 作用。
說明上述氣缸室22的壓縮作用，如圖2所示，利用一體地設置在上 述輥子27上的葉片28來分隔上述氣缸室22內(nèi)。g卩，關于上述葉片28 的右側的室，上述吸入管11在上述氣缸室22的內(nèi)表面開口，形成吸入 室(低壓室)22a。另一方面，關于上述葉片28的左側的室，(圖l所示 的)上述排出口 51a在上述氣缸室22的內(nèi)表面開口，形成排出室(高壓 室)22b。
半圓柱狀的襯套25、 25緊貼在上述葉片28的兩面，以進行密封。 上述葉片28和上述襯套25、 25之間利用上述潤滑油進行潤滑。
而且，上述偏心銷26與上述軸12 —起進行偏心旋轉，嵌合在上述 偏心銷26上的上述輥子27以該輥子27的外周面與上述氣缸室22的內(nèi)
周面相切的方式公轉。
伴隨著上述輥子27在上述氣缸室22內(nèi)的公轉，上述葉片28利用上述襯套25、 25保持該葉片28的兩側面進行進退動作。于是，從上述吸 入管11將低壓的制冷劑氣體吸入到上述吸入室22a中，并在上述排出室 22b中進行壓縮而成為高壓，然后，從(圖1所示的)上述排出口 51a排 出高壓的制冷劑氣體。
然后，如圖1所示，從上述排出口 51a排出的制冷劑氣體經(jīng)由上述 消聲室42排出到上述消聲罩40的外側。
如圖1所示，上述電動機3具有上述轉子6和上述定子5，該定子5 隔著空氣隙配置在該轉子6的徑向外側。即，上述電動機3是內(nèi)轉子型 電動機。
上述定子5具有定子鐵心510;以對置的方式分別配置在上述定 子鐵心510的軸向的兩端面上的絕緣體(insulator) 530;以及共同巻繞 在上述定子鐵心510和上述絕緣體530上的線圈520。
上述定子鐵心510由層疊的多個鋼板構成，通過熱壓配合等嵌入上 述密閉容器l中。上述定子鐵心510具有(未圖示的)環(huán)狀部；以及從 該環(huán)狀部的內(nèi)周面向徑向內(nèi)側突出且在周方向上等間隔排列的(未圖示 的)多個齒部。上述線圈520分別巻繞在上述各齒部上，而不跨越多個 上述齒部進行巻繞，是所謂的集中繞組。
上述轉子6具有轉子鐵心610和埋設在該轉子鐵心610中的(未圖 示的)磁鐵。上述轉子鐵心610為圓筒狀，例如由層疊的電磁鋼板構成。 上述磁鐵例如是稀土類系的平板狀的永久磁鐵，多個上述磁鐵在上述轉 子鐵心610的周方向上以等間隔的中心角度排列。
在上述轉子鐵心610的內(nèi)側，在上部設有小徑部610a，在下部設有 大徑部610b。上述小徑部610a的內(nèi)徑小于上述大徑部610b的內(nèi)徑。在 上述小徑部610a上固定有上述軸12。在上述大徑部610b中插入有設于 上述壓縮單元2并支承上述軸12的上述軸支承部7。
艮P,上述上側的端板部件50的上述凸臺部52的上端部插入上述轉 子鐵心610的上述大徑部610b中。上述轉子鐵心610的上述大徑部610b 的內(nèi)徑形成為大于上述凸臺部52的外徑，上述轉子鐵心610的下端位于 比上述凸臺部52的上端更低的位置。經(jīng)由上述軸12將上述壓縮單元2和上述轉子6組裝成一體，來形成 一體構造部8。該一體構造部8的固有振動頻率大于壓縮機運轉時的最高 轉速的5倍。
圖3示出壓縮單元2和轉子6的一體構造部8的固有振動頻率與壓 縮機的聲音大小之間的關系。橫軸表示一體構造部8的固有振動頻率 [Hz]，縱軸表示5n音[dB]。電動機的極數(shù)為4極，壓縮機的運轉轉速為 86s"。
由圖3可知，當一體構造部8的固有振動頻率為430Hz時，5n音最 大。即，當一體構造部8的固有振動頻率為與壓縮機的運轉轉速86s"的 5倍一致的430Hz時，壓縮機的5n音最大。
根據(jù)上述結構的壓縮機，由于上述一體構造部8的固有振動頻率大 于壓縮機運轉時的最高轉速的5倍，所以，在壓縮機運轉時的轉速的范 圍內(nèi)，能夠防止運轉時的大的噪音和振動。
與此相對，當使上述一體構造部8的固有振動頻率為最高轉速的5 倍時，在最高轉速時產(chǎn)生大的噪音。并且，當使上述一體構造部8的固 有振動頻率小于最高轉速的5倍、例如為最高轉速的4倍時，能夠防止 在最高轉速時產(chǎn)生大的噪音，但是，在最高轉速的五分之四倍時產(chǎn)生大 的噪音。
這里，說明使上述一體構造部8的固有振動頻率大于壓縮機運轉時 的最高轉速的5倍的理論。在理論上可知，在基本激振力分量和基于轉 子的振擺回轉的1N分量之間產(chǎn)生的調(diào)制分量、即轉速的(極數(shù)土l)倍 的激振力增大。 一般作為壓縮機用的電動機的極數(shù)多為4極，轉速的極 數(shù)±1倍(即轉速的3倍或5倍)的激振力增大。因此，通過使上述一體 構造部8的固有振動頻率大于最高轉速的5倍，從而在壓縮機運轉時的 轉速的范圍內(nèi)，轉速的3倍或5倍的頻率和固有振動頻率不會一致，能 夠防止運轉時的大的噪音和振動。
并且，由于在上述轉子鐵心610的上述大徑部610b中插入有上述軸 支承部7，所以，對于上述一體構造部8，能夠縮短軸向的大小，能夠減 小振擺，能夠提高剛性，能夠進一步可靠地增大固有振動頻率。因此，振動，并且能夠降低成本。
并且，由于上述密閉容器1內(nèi)的制冷劑是二氧化碳，該二氧化碳是
平均單位容積的冷凍能力大的制冷劑，所以，上述壓縮單元2的上述氣 缸室22變小，從而上述軸12的直徑和上述軸支承部7的直徑也變細， 剛性降低，難以提髙固有振動頻率。因此，構成為在上述轉子鐵心610 的上述大徑部610b中插入上述軸支承部7的結構，對提高使用了冷凍能 力大的制冷劑的壓縮機的固有振動頻率來說，特別有效。
并且，由于上述線圈520是集中繞組，該集中繞組施加在一個上述 齒部上的電磁力大且集中，所以，由上述定子5和上述轉子6之間的空 氣隙變化產(chǎn)生的激振力的增加比例大于分布繞組，但是，由于使上述一 體構造部8的固有振動頻率大于壓縮機運轉時的最高轉速的5倍，所以， 能夠特別有效地防止運轉時的大的噪音和振動。
上述轉子6的上述磁鐵是稀土類系的磁鐵，相對于鐵氧體磁鐵，該 稀土類系的磁鐵的殘留磁通密度和矯頑磁力大，即使減小磁鐵的面積和 厚度，也能夠獲得必要的磁通量和減磁耐力，有助于上述轉子6的小型 化。例如，在使上述磁鐵為厚度薄的平板狀的情況下，從固定上述軸12 的上述轉子鐵心610的上述小徑部610a到上述磁鐵的間隔較寬，所以， 能夠設置上述大徑部610b。
另外，本發(fā)明不限于上述實施方式。例如，作為上述電動機3，也 可以是外轉子型的電動機。作為上述壓縮單元2，也可以是輥子與葉片分 開的旋轉型。作為上述壓縮單元2，除了旋轉型以外，也可以使用渦旋型 或往復型。并且，作為上述壓縮單元2，也可以是具有兩個氣缸室的雙氣 缸型。也可以將上述壓縮單元2配置在上部，將上述電動機3配置在下 部。
權利要求
1. 一種壓縮機，該壓縮機具有密閉容器(1)；配置在該密閉容器(1)內(nèi)的壓縮單元(2)；以及配置在上述密閉容器(1)內(nèi)并經(jīng)由軸(12)來驅動上述壓縮單元(2)的電動機(3)，經(jīng)由上述軸(12)將上述壓縮單元(2)和上述電動機(3)的轉子(6)組裝成一體，來形成一體構造部(8)，其特征在于，上述一體構造部(8)的固有振動頻率大于壓縮機運轉時的最高轉速的5倍。
2. 根據(jù)權利要求1所述的壓縮機，其特征在于， 在上述轉子(6)的圓筒狀的轉子鐵心(610)的內(nèi)側設有小徑部(610a)和大徑部(610b)，上述軸(12)固定于上述小徑部(610a)，在上述大徑部(610b)中插入有設于上述壓縮單元(2)并支承上述 軸(12)的軸支承部(7)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的壓縮機，其特征在于， 上述密閉容器(1)內(nèi)的制冷劑是二氧化碳。
全文摘要
本發(fā)明提供壓縮機。經(jīng)由軸(12)將壓縮單元(2)和轉子(6)組裝成一體，來形成一體構造部(8)。該一體構造部(8)的固有振動頻率大于壓縮機運轉時的最高轉速的5倍。由此，能夠防止壓縮機運轉時的大的噪音和振動。
文檔編號F04B39/00GK101535645SQ20078004220
公開日2009年9月16日 申請日期2007年9月27日 優(yōu)先權日2006年11月30日
發(fā)明者上石田弘毅, 井田一男, 守本光希, 小島浩明 申請人:大金工業(yè)株式會社