(57)【要約】【課題】密閉容器内に圧縮機構部を溶接固定する際、溶接による熱歪と残留応力によって圧縮機構部各部品間に設けた隙間寸法が変動し、圧縮室内で高圧側から低圧側へ冷媒の漏れが発生し、体積効率の低下による性能低下が起こる課題を有していた。また同時に圧縮機構部の各部品間に設けられた隙間寸法変化による各部品の摺動面が接触することによって発生する摺動損失、及び入力増加が起こる課題も有していた。【解決手段】バルブカバー６外周部を延長してブラケット６ａを設け、そのバルブカバー６ａに溶接を施し、圧縮機構部１１を密閉容器１と固定した構成としている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダーの両端面に配された上軸受と下軸受と、前記シリンダー内を回転するピストンと、前記ピストンを駆動するシャフトと、前記シリンダー内を吸入室と圧縮室とに仕切るベーンと、前記上軸受或いは前記下軸受のどちらか一方に吐出口を配置し、前記吐出口を覆うように配置したバルブカバーから構成された圧縮機構部を有するロータリ圧縮機において、前記バルブカバー外周部を延長してブラケットを設け、前記バルブカバーに溶接を施し、前記圧縮機構部を密閉容器と固定したことを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項２】
バルブカバー外周部を延長して設けたブラケットに、リブを設けたことを特徴とする請求項１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項３】
バルブカバー外周部を延長して設けたブラケットに、オイル抜け穴を配置した構成にしたことを特徴とする請求項１または２に記載のロータリ圧縮機。
【請求項４】
バルブカバーの材質を密閉容器と同材質にしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のロータリ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ルームエアコン、冷蔵庫、空気調和装置に組み込まれるロータリ圧縮機の性能向上および信頼性向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のロータリ圧縮機には圧縮機構部と密閉容器との固定方法として、例えば図７に記載されているようなものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７は、特許文献１に記載された従来のロータリ圧縮機を示す断面図である。図７において、密閉容器胴部材１０１とそれに収容する圧縮機構部１０２の主軸受部材１０３外周部を溶接ワイヤー等の溶接金属を介さず直接抵抗溶接などの局部加熱手段を用いた溶接手段で密閉容器胴部材１０１と圧縮機構部１０２を固定していた。
【特許文献１】特開２００３−２３９８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら前記従来の構成では、主軸受部材外周部と密閉容器胴部材を溶接ワイヤー等の溶接金属を介さず局部加熱手段を用いた溶接手段で固定することで主軸受部材に歪が発生して圧縮機構部の各部品間に設けられた隙間寸法が変化し、圧縮室内で高圧側から低圧側へ冷媒の漏れが発生し、体積効率の低下による性能低下が起こる課題を有していた。また、同時に圧縮機構部の各部品間に設けられた隙間寸法変化による各部品の摺動面が接触することによって発生する摺動損失、及び入力増加が起こる課題も有していた。
【０００５】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、体積効率の低下及び摺動損失が起こることなく、広範囲の運転条件において高効率、高信頼性なロータリ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】
前記従来の課題を解決するために、本発明のロータリ圧縮機は、バルブカバー外周部を延長しブラケットを設け、そのバルブカバーに溶接を施し密閉容器と圧縮機構部を固定した構成としたものである。
【０００７】
このようにバルブカバー外周部を延長しブラケットを設け、そのバルブカバーに溶接を施し密閉容器と圧縮機構部を固定したことによって、溶接の熱歪、及び残留応力をバルブカバーのブラケットで受けることができ、シリンダー内周とピストン外周間の周方向隙間、ピストン両端面と上下両軸受端面間のスラスト隙間、ベーンサイド摺動面とベーン溝摺動面間のサイド隙間等の歪による隙間寸法変動を無くすことが可能となり、各隙間変動による各摺動面の偏磨耗、及び入力増加、騒音増大等の性能悪化を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のロータリ圧縮機は、溶接による圧縮機構部の歪を抑制することにより、シリンダー内周とピストン外周間の周方向隙間、ピストン両端面と上下両軸受端面間のスラスト隙間、ベーンサイド摺動面とベーン溝摺動面間のサイド隙間等の歪による隙間変動を無くすことが可能となり、各隙間変動による摺動面の偏磨耗、及び入力増加、騒音増大等の性能悪化を抑制することができ、高信頼性および高効率を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、バルブカバー外周部を延長してブラケットを設け、そのバルブカバーに溶接を施す構成にしたものである。そしてこの構成によれば、密閉容器と圧縮機構部を固定する手法として溶接を用いたとしても、溶接時に発生する熱からなる密閉容器壁面変形を起因とした圧縮機構部への応力をバルブカバー外周部に形成したブラケットで吸収することができる。これにより圧縮機構部の歪を抑制することができ、圧縮機構部各部品の隙間寸法変動による摺動損失及び偏磨耗を抑制する。また同時に歪による圧縮機構部の各部品間の隙間寸法変動が小さくなるため圧縮機構部の各部品間の隙間寸法を狭めることができ、圧縮室内の高圧側から低圧側への冷媒の漏れを抑制することも可能となるため、体積効率増加からなる性能向上を図ることができるため、高い信頼性と高性能を同時に確保することができる。
【００１０】
第２の発明は、特に第１の発明のバルブカバー外周部を延長したブラケットにリブを設けたものである。この構成によれば、密閉容器とバルブカバーを溶接にて固定する際、母材を溶解するために必要な熱の投入による歪と残留応力から発生する変形に対する耐力を向上させることが可能となる。このことによりバルブカバーに発生する熱歪と残留応力からなる変形を小さくすることができ、バルブカバーの変形による圧縮機構部芯ズレを抑制し、ピストン外周面エッジとシリンダー内壁面との接触、及びピストン上下端面と上下軸受端面との接触によって発生する摺動損失、及び入力増加を抑制でき、高い信頼性と高性能を同時に確保することが可能となる。
【００１１】
第３の発明は、特に第１または、第２の発明のバルブカバー外周部を延長して設けたブラケットにオイル抜け穴を設けたものである。そしてこの構成によれば、圧縮機の運転によって圧縮冷媒とともに密閉容器内空間に吐出されたオイルを密閉容器底部に形成されたオイル溜まりに確実に戻すことができる。このことにより圧縮機の運転による密閉容器底部に形成されたオイル溜まりのオイル量減少を抑制でき、オイル量減少による圧縮機構部各部品の摺動面へのオイル供給不足から発生する摺動面の焼き付き、偏磨耗が発生しにくくなるため、高い信頼性と高性能を同時に確保することが可能となる。
【００１２】
第４の発明は、特に第１から第３の発明のバルブカバーを密閉容器材質と同材質に構成したものである。そしてこの構成によれば密閉容器とバルブカバーと密閉容器の材質を同材としているため、密閉容器に圧縮機構部を溶接にて固定する際の母材溶解に必要な熱の投入量を少なくすることができ、溶接の熱による歪と残留応力を小さくすることが可能となる。また同時に同材同士の接合となるため、異なる材質同士の接合と比べ接合をより確実にでき高い引っ張り強度を確保することか可能となる。このことによりバルブカバーに発生する熱歪と残留応力からなる変形を小さくすることが可能となり、バルブカバーの変形による圧縮機構部芯ズレを抑制し、ピストン外周面エッジとシリンダー内壁面との接触、及びピストン上下端面と上下軸受端面との接触によって発生する摺動損失、及び入力増加を抑制でき、高い信頼性と高性能を同時に確保することが可能となる。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるロータリ型圧縮機の縦断面図を示すものである。図２は本発明の第１の実施の形態におけるロータリ圧縮機の要部縦断面図であり、図３は本発明の第１の実施の形態における圧縮機構部の横断面図である。
【００１５】
図１ないし図３に基づいて以下に説明する。このロータリ型圧縮機は、圧縮機構部１１と電動機１２で構成しており、電動機１２は密閉容器１内壁面に固定された固定子２とシャフト４に固定された回転子３から構成されている。圧縮機構部１１は円筒形状の内径と
ベーン溝７ａを有するシリンダー７内にシャフト４中心から一定量偏芯させた偏芯軸４ａを有するシャフト４をシリンダー７中心軸に配置し、偏芯軸４ａ外周にはピストン８を嵌め込んでおり、ピストン８内周と偏芯軸４ａ外周間は一定量の隙間を設けて回転自在としている。シリンダー７上下端面にはシャフト４を回転自在に両端支持する上軸受５と下軸受１０とで構成されている。シリンダー７に設けられたベーン溝７ａにはベーン９が挿入されており、ベーン溝７ａ摺動面とベーン９サイド摺動面との間にはスムーズな往復運動を可能とするため一定量の隙間を設けている。またシリンダー１には吸入口１５および吐出切り欠き１６が設けられており、シリンダー１内面とピストン８外周で囲まれたシリンダー室はベーン９により仕切られ吸入室１３および圧縮室１４が構成されている。
【００１６】
以上のように構成されたロータリ圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
【００１７】
図示しない電源部から入力された電流を得て、電動機１２は回転子３と固定子２間の磁気作用により回転トルクを得て回転運動する。回転子３と一体的に構成されたシャフト４によって回転可能に支持されることで、圧縮機構部１１に回転力を伝達可能とする。回転力を得たシャフト４の回転に伴い、まずピストン８がシャフト４の回転に伴って１回転する間に吸入穴１５より冷媒が吸入室１３に吸入される。吸入室１３に吸入された冷媒は次のシャフト４の１回転の間に圧縮室１４を形成し、圧縮冷媒はピストン８の回転と共に吐出切り欠き１６を通ってバルブカバー６内に吐出され、バルブカバー６に設けられた吐出穴１７を経て密閉容器１内に吐出され、密閉容器１に設けられた吐出管１８を経て密閉容器１外へ吐出される。またこの時ベーン９はシャフト４の偏芯軸４ａ外周に嵌め込んだピストンの回転に合わせてピストン８外周面に押し付けられた状態でシリンダー７のベーン溝７ａ内で往復運動を繰り返す。
【００１８】
図４は本発明の第１の実施の形態におけるバルブカバーの平面図と横断面図を示すものである。図４のようにバルブカバー６外周部を延長してブラケット６ａを設け、そのバルブカバー６に溶接を施す構成にしたものである。このことにより溶接時に発生する熱から発生する密閉容器１壁面変形を起因とした圧縮機構部１１への応力をバルブカバー６外周部に形成したブラケット６ａで吸収することができる。これにより圧縮機構部１１の歪を抑制することができ、圧縮機構部１１各部品の摺動変動による摺動損失及び偏磨耗を抑制する。また同時に歪による圧縮機構部１１の各部品間の隙間寸法変動が小さくなるため圧縮機構部１１の各部品間の隙間寸法を狭めることができ、圧縮室内の高圧側から低圧側への冷媒の漏れを少なくすることも可能となるため、体積効率増加からなる性能向上が可能となるため高い信頼性と高性能を同時に確保することができる。
【００１９】
（実施の形態２）
図５は本発明の第２の実施の形態におけるバルブカバー６の平面図と横断面図を示すものである。図５のようにバルブカバー６外周部を延長したブラケット６ａにリブ６ｂを設けた構成にしている。このことにより密閉容器１とバルブカバー６のブラケット６ａを溶接にて固定する際の母材を溶解するために必要な熱の投入による歪と残留応力からなる変形に対する耐力を向上させることが可能となる。これによりバルブカバー６に発生する熱歪と残留応力からなる変形を抑制することができ、バルブカバー６の変形による圧縮機構部１１芯ズレを抑制し、ピストン８外周面エッジとシリンダー７内壁面との接触、及びピストン６上下端面と上下軸受端面との接触によって発生する摺動損失、及び入力増加を抑制でき、高い信頼性と高性能を同時に確保することができる。
【００２０】
（実施の形態３）
図６は本発明の第３の実施の形態におけるバルブカバー６の平面図と横断面図を示すものである。図６のようにバルブカバー６外周部を延長して設けたブラケット６ａにオイル抜け穴６ｃを設けたものである。このことにより圧縮機の運転によって圧縮冷媒とともに
密閉容器１内空間に吐出されたオイルを密閉容器１底部に形成されたオイル溜まりに確実に戻すことができる。このことにより圧縮機の運転による密閉容器１底部に形成されたオイル溜まりのオイル量減少を抑制でき、オイル量減少による圧縮機構部１１各部品の摺動面へのオイル供給不足から発生する摺動面の焼き付き、偏磨耗が発生しにくくなるため、高い信頼性と高性能を同時に確保することができる。
【００２１】
（実施の形態４）
本発明の第１から第３の実施の形態において、バルブカバー６を密閉容器材質と同材質に構成したものである。このことにより密閉容器１とバルブカバー６を溶接にて固定する際、母材を溶解するために必要な熱の投入量を少なくすることができ、溶接の熱による歪と残留応力を小さくすることが可能となる。また同時に同材同士の接合となるため、異なる材質同士の接合と比べ接合をより確実にでき高い引っ張り強度を確保することか可能となる。このことによりバルブカバーに発生する熱歪と残留応力から発生する変形を小さくすることが可能となり、バルブカバーの変形による圧縮機構部１１芯ズレを抑制し、ピストン８外周面エッジとシリンダー７内壁面との接触、及びピストン８上下端面と上下軸受端面との接触によって発生する摺動損失、及び入力増加を抑制でき、高い信頼性と高性能を同時に確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上のように本発明にかかるロータリ圧縮機は、バルブカバー外周部を延長してブラケットを設け、そのバルブカバーに溶接を施す構成にすることにより、溶接時に発生する熱からなる密閉容器壁面変形を起因とした圧縮機構部への応力をバルブカバー外周部に形成したブラケットで吸収することができ、圧縮機構部各部品の摺動部の隙間変動による摺動損失及び偏磨耗を抑制する。また同時に圧縮機構部の各部品間の隙間寸法を小さくし、圧縮室内の高圧側から低圧側への冷媒の漏れを抑制することも可能となるため、高い信頼性と高性能を同時に確保するロータリ圧縮機を提供することができる。さらに製品であるルームエアコン等の空調機やヒートポンプ式給湯器として、より省エネで環境にやさしい快適な製品とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるロータリ圧縮機の縦断面図
【図２】本発明の実施の形態１におけるロータリ圧縮機の要部縦断面図
【図３】本発明の実施の形態１における圧縮機構部の要部横断面図
【図４】本発明の実施の形態１におけるバルブカバーの平面図と横断面図
【図５】本発明の実施の形態２におけるバルブカバーの平面図と横断面図
【図６】本発明の実施の形態３におけるバルブカバーの平面図と横断面図
【図７】従来のロータリ圧縮機の要部縦断面図
【符号の説明】
【００２４】
１  密閉容器
２  固定子
３  回転子
４  シャフト
４ａ  偏芯軸
５  上軸受
６  バルブカバー
６ａ  ブラケット
６ｂ  リブ
６ｃ  オイル抜け穴
７  シリンダー
７ａ  ベーン溝
８  ピストン
９  ベーン
１０  下軸受
１１  圧縮機構部
１２  電動機
１３  吸入室
１４  圧縮室
１５  吸入穴
１６  吐出切り欠き
１７  吐出穴
１８  吸入管
１０１  密閉容器胴部材
１０２  圧縮機構部
１０３  主軸受部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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