(57)【要約】【課題】圧縮機構部をケースにスポット溶接する際の熱応力が、シリンダ等に影響を与えることのない密閉型圧縮機を提供する。【解決手段】上下が閉塞され上部に冷媒ガスの吐出管９を有し下部に潤滑油６が貯溜された円筒状のケース２内に、クランク軸４を有する駆動部３と、クランク軸４によって駆動される圧縮機構部５とが設けられ、この圧縮機構部５を、クランク軸４の下部を支持する上軸受５４及び下軸受５５と、これら上下の軸受５４，５５間に形成されクランク軸４の偏心部４１に設けたローリングピストン５２により冷媒ガスを圧縮する圧縮室５３を有するシリンダ５２とによって構成し、上軸受５４の鍔部５４ａに圧縮室５３に連通する冷媒ガスの吐出口５６を設けると共に、鍔部５４ａに上面又は下面に開口する複数の凹部５７を設け、この凹部５７の軸方向の中央部又は中央部より開口部側に対応する位置において、上軸受５４をケース２にスポット溶接１０した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下が閉塞され上部に冷媒ガスの吐出管を有し下部に潤滑油が貯溜された円筒状のケース内に、クランク軸を有する駆動部と、前記クランク軸によって駆動される圧縮機構部とが設けられ、
前記圧縮機構部を、前記クランク軸の下部を支持する上軸受及び下軸受と、これら上下の軸受間に形成され前記クランク軸の偏心部に設けたローリングピストンにより冷媒ガスを圧縮する圧縮室を有するシリンダとによって構成し、
前記上軸受の鍔部に前記圧縮室に連通する冷媒ガスの吐出口を設けると共に、前記鍔部に上面又は下面に開口する複数の凹部を設け、該凹部の軸方向の中央部又は該中央部より開口部側に対応する位置において、前記上軸受を前記ケースにスポット溶接したことを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項２】
上下が閉塞され上部に冷媒ガスの吐出管を有し下部に潤滑油が貯溜された円筒状のケース内に、クランク軸を有する駆動部と、前記クランク軸によって駆動される圧縮機構部とが設けられ、
前記圧縮機構部を、前記クランク軸の下部を支持する上軸受及び下軸受と、これら上下の軸受間に形成され前記クランク軸の偏心部に設けたローリングピストンにより冷媒ガスを圧縮する圧縮室を有するシリンダとによって構成し、
前記上軸受の鍔部に前記圧縮室に連通する冷媒ガスの吐出口を設けると共に、前記鍔部の上面の外周に複数のリブを突設し、該リブを前記ケースにスポット溶接したことを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記上軸受の鍔部の上面若しくは下面に開口する凹部、又は前記鍔部の上面外周に突設したリブを、前記鍔部に設けた冷媒ガスの吐出口に干渉しない位置に設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記冷媒に、炭酸ガス冷媒を用いたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫や空気調和機などに用いられる密閉型圧縮機に係り、より詳しくは、内蔵する圧縮機構部をケースに溶接固定するようにした密閉型圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の密閉型圧縮機は、上下が閉塞された円筒状のケースの外周側から、内蔵した圧縮機構部をスポット溶接して固定しているが、この場合、溶接時の熱応力により圧縮機構部が変形するおそれがあった。
【０００３】
特に、冷媒として炭酸ガスを使用した密封型圧縮機においては、その作動圧力が高いことから強度確保のために、Ｒ４１０Ａ冷媒のような冷媒を使用した圧縮機よりもケーシングの板厚を厚くする必要があるため、ケーシングに圧縮機構を固定するためのスポット溶接をより強固にしなければならず、その熱応力が圧縮機構部により伝わり易いという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するために、シリンダを有し圧縮機構部を構成するフレームの電動機側の面の外周側に複数の円弧状の凹部を設け、この凹部の軸方向の中心部位置においてフレームをケースにスポット溶接し、スポット溶接時の熱歪を凹部に吸収させるようにした圧縮機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、シリンダに設けた複数の取付用脚に第１の応力吸収部を設けると共に、シリンダにおけるスポット溶接部とシリンダの中心とを結ぶ線上に、第２の応力吸収部を設けて、スポット溶接時にブレード摺動溝やシリンダボアに歪が発生するのを防止するようにした密閉型圧縮機が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１０４１７３号公報（第２−３頁、第１−２図）
【特許文献２】実開昭６２−７２４９２号公報（第４−５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の圧縮機においては、フレームの外周と内周との中間部に円弧状の複数の凹部が設けられているため、フレームの剛性が低下してスポット溶接時にフレームの内径が変形し、圧縮動作時にロータとシリンダとの間の隙間が不均一になり、圧縮性能が低下するという問題があった。
また、この凹部をフレームのブレード溝に設けた場合、ブレード溝付近の剛性が低下するため、ブレード溝付近をスポット溶接した場合、ブレード溝が変形してブレードとブレード溝との嵌合状態が変化して、この部分への給油が不安定になり、性能や信頼性に悪影響を及ぼしていた。
【０００８】
また、特許文献２の密閉型圧縮機においても、シリンダに第２の応力吸収部を設けているため、スポット溶接時にシリンダの内径及びブレード溝が変形し、性能や信頼性に悪影響を及ぼしていた。
【０００９】
さらに、いずれの場合も、ケースの内側にシリンダの外周をスポット溶接により固定する場合は、シリンダの外径をケースの内径と等しくする必要があるため、ブレード溝付近の油を貯留できる空間が小さくなって貯油量が少なくなる。このため、前述のようにスポット溶接による熱歪によってブレード溝が変形した場合、ブレードとブレード溝との嵌合隙間が変化し、運転条件に対する油貯留部の油量が変動し易くなり、ブレードとブレード溝との摺動部への給油状態が悪化するおそれがあった。
【００１０】
このようなことから、圧縮機構部を構成する上軸受（主軸受、フロントヘッド）の外周をケースにスポット溶接して固定することも考えられる。この場合は、シリンダをケースにスポット溶接により固定する場合に比べて、シリンダへの熱応力歪の伝達は小さくなるが、上軸受の下端部がシリンダ内径の厚み方向に変形し、シリンダとブレード、及びシリンダとピストンとの摺動隙間が小さくなり、性能や信頼性に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、圧縮機構部をケースにスポット溶接する際の熱応力が、シリンダ等に影響を与えることのない密閉型圧縮機を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る密閉型圧縮機は、上下が閉塞され上部に冷媒ガスの吐出管を有し下部に潤滑油が貯溜された円筒状のケース内に、クランク軸を有する駆動部と、前記クランク軸によって駆動される圧縮機構部とが設けられ、前記圧縮機構部を、前記クランク軸の下部を支持する上軸受及び下軸受と、これら上下の軸受間に形成され前記クランク軸の偏心部に設けたローリングピストンにより冷媒ガスを圧縮する圧縮室を有するシリンダとによって構成し、前記上軸受の鍔部に前記圧縮室に連通する冷媒ガスの吐出口を設けると共に、前記鍔部に上面又は下面に開口する複数の凹部を設け、該凹部の軸方向の中央部又は該中央部より開口部側に対応する位置において、前記上軸受を前記ケースにスポット溶接したものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、鍔部に上面若しくは下面に開口する複数の凹部を有し、又は鍔部の上面外周に突設した複数のリブを有する圧縮機構部の上軸受をケースにスポット溶接するようにしたので、スポット溶接時の熱応力が凹部又はリブに吸収されてシリンダ等に伝達されることがない。このため、性能及び信頼性の高い密閉型圧縮機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る密閉型圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】図１の圧縮機構部の要部の説明図である。
【図４】実施の形態１の圧縮機構部の他の例の要部の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る密閉型圧縮機の圧縮機構部の要部の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係る密閉型圧縮機の縦断面図、図２は図１のＸ−Ｘ断面図、図３は図１の圧縮機構部の要部を示す説明図である。
本実施の形態に係る密閉型圧縮機１は、上下が閉塞された円筒状のケース２内に、駆動部３とこの駆動部に連結された圧縮機構部５とが設けられている。
【００１６】
ケース２内の上部に配設された駆動部３を構成するモータは、ケース２の内周面に固定されたステータ３１と、ステータ３１の中心部に回転自在に配設されたロータ３２とからなっている。そして、ロータ３２の中心部にはクランク軸４の上部が固定されており、クランク軸４の下部に設けた偏心部４１は、圧縮機構部５のシリンダ５１内に配設されたローリングピストン５２に嵌入固定されている。なお、クランク軸４の下端部は、ケース２の底部に貯留された潤滑油６内に浸漬されている。
【００１７】
また、図示してないが、シリンダ５１内には、シリンダ５１に設けたベーン溝に摺動可能に配設されて、シリンダ５１内を高圧側と低圧側とに区画するベーン（ブレード）、及びベーンをローリングピストン５２側に付勢するばねが設けられている。
【００１８】
圧縮機構部５を構成するシリンダ５１の上端面には上軸受５４が、下端面には下軸受５５が設けられてクランク軸４を回転自在に支持すると共に、上下の軸受５４，５５の間において、シリンダ５１の内周面とローリングピストン５２との間には、吸入マフラ７を介して吸入管８から冷媒が導入される圧縮室５３が形成されている。
【００１９】
また、上軸受５４には圧縮室５３と連通し、圧縮室５３で圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出口５６が設けられており、圧縮機構部５で圧縮された高温高圧の冷媒は、吐出口５６から駆動部３のステータ３１とロータ３２との間を通り、ケース２の上面に設けた吐出管９から吐出される。なお、本実施の形態においては、冷媒に炭酸ガス冷媒を用いた。
【００２０】
１０は上軸受５４をケース２の内周面に固定するために、ケース２の外周上の複数か所（図２参照）に設けたスポット溶接部（以下、単に溶接部という）で、図３に示すように、外径がケース２の内径と等しい上軸受５４の鍔部５４ａの下面側（下軸受５５側）の軸方向には、溶接部１０に対応して下面に開口する凹部５７がそれぞれ設けられており、この凹部５７の深さＬのほぼ中間部、又は中間部より開口部側の位置において、ケース２と上軸受５４とをスポット溶接により固定したものである。
【００２１】
図３は溶接部１０の位置関係を示しており、Ｈは上軸受５４の鍔部５４ａの厚み、Ｌは凹部５７の深さ、Ａは凹部５７の開口端から溶接部１０の中心部迄の距離を示し、凹部５７の開口部から溶接部１０の中心部Ａと、凹部５７の深さＬとの関係は、Ａ≦Ｌ／２となっている。
また、図２に示すように、ケース２の外周の複数か所に設けた溶接部１０、したがってこれに対応して設けた凹部５７は、上軸受５４に設けた冷媒ガスの吐出口５６に干渉しない範囲（角度θの範囲）に設けられている。
【００２２】
図４は本実施の形態に係る密閉型圧縮機の圧縮機構部の他の例を示す要部の説明図である。図３の場合は、上軸受５４の鍔部５４ａに下面に開口する凹部５７を設けた場合を示したが、本例は、上軸受５４の鍔部５４ａに、上面（駆動部３側）に開口する凹部５７を設けたものである。本例においても溶接部の位置関係は、上下が逆になるだけで図３の場合と同様である。
【００２３】
上記のように構成した本実施の形態においては、鍔部５４ａに凹部５７を有する圧縮機構部５の上軸受５４をケース２に溶接するようにしたので、溶接によって鍔部５４ａに熱歪が発生しても、その熱歪は凹部５７に吸収されてそれ以上には伝達されないため、シリンダ５１等に影響を与えることがない。
【００２４】
また、上軸受５４の鍔部５４ａに設けた凹部５７は、上軸受５４に設けた冷媒ガスの吐出口５６に干渉しない位置に設けられているので、溶接による熱歪がシリンダ５１に伝達されるのを防止することができ、シリンダ５１の内径やベーン溝が変形するのを防止することができる。
このように、本実施の形態によれば、圧縮機構部５の摺動嵌合部の熱歪による変形を防止できるので、密閉型圧縮機の性能及び信頼性を高めることができる。
【００２５】
［実施の形態２］
図５は本発明の実施の形態２に係る密閉型圧縮機の圧縮機構部の要部の説明図である。なお、実施の形態１と同じ部分には、これと同じ符号を付してある。
本実施の形態は、上軸受５４の鍔部５４ａの外周側上面の溶接部１０と対応する位置に、上面に突出するリブ５８を設け、このリブ５８をケース２に溶接したものである。
【００２６】
図５において、上軸受５４の下面から溶接部１０の中心部までの距離をＡ、上軸受５４の下面からリブ５８の上端部までの高さをＢ、上軸受５４の鍔部５４ａの厚みをＨとすると、Ｂ＞Ｈであり、かつＡ＞Ｈとなっている。
【００２７】
本実施の形態によれば、上軸受５４をケース２に溶接する際に発生する熱歪は、リブ５８に吸収されてシリンダ５１等には伝達されないので、実施の形態１の場合とほぼ同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  密閉型圧縮機、２  ケース、３  駆動部、３１  ステータ、３２  ロータ、４  クランク軸、４１  偏心部、５  圧縮機構部、５１  シリンダ、５２  ローリングピストン、５３  圧縮室、５４  上軸受、５４ａ  鍔部、５５  下軸受、５６  冷媒ガスの吐出口、５７  凹部、５８  リブ、６  潤滑油、８  冷媒の吸入管、９  冷媒の吐出管、１０  スポット溶接部。
【図１】
2010185283.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2010185283.tif 000006
【図５】
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