(57)【要約】【課題】ハウジングに固定される端子ユニットが平面座を有して優れた耐圧性を有しながら、端子ユニットのシール性の信頼性が向上した密閉型圧縮機を提供する。【解決手段】ハウジングの開口を閉塞する端子ユニットは、端子ピン、端子台及びシール部材を有する。端子台は、ピン挿通孔を有する中央部、複数の締結孔を外周側に有するフランジ部、及び、フランジ部の内周側からピン挿通孔の軸線方向にてハウジングの内側に向かって突出し、ガスケットと当接するフランジシール面を有する平面座を含む。中央部は、ピン挿通孔の軸線方向にて、フランジシール面からハウジングの内側に向かって突出した突出部を含む。シール部材は、ピン挿通孔の軸線方向にて、フランジシール面を超えて延在し、ピン挿通孔の軸線方向にて、シール部材の外端は、軸部と一体のボルトヘッド又は軸部に螺合するナットよりも、ハウジング側に位置している。【選択図】図３
2014214641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出室を区画する領域に、ガスケットと接触するハウジング側シール面によって囲まれる開口を有するハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、対象気体を圧縮して前記吐出室に吐出する圧縮ユニットと、
前記ハウジング内に配置され、前記圧縮ユニットを駆動する駆動ユニットと、
前記ハウジングにガスケットを介して固定され、前記ハウジングの開口を気密に閉塞する端子ユニットとを備え、
前記端子ユニットは、
前記駆動ユニットに電力を供給するための端子ピンと、
前記端子ピンが挿通されるピン挿通孔を有する中央部、前記中央部と一体に設けられ、締結部材の軸部がそれぞれ挿通される複数の締結孔を外周側に有するフランジ部、及び、前記フランジ部の内周側から前記ピン挿通孔の軸線方向にて前記ハウジングの内側に向かって突出し、前記ガスケットと当接するフランジシール面を有する平面座を含む端子台と、
前記端子ピンの外周と前記ピン挿通孔の内周との間をシールする、ガラスからなるシール部材とを有し、
前記中央部は、前記ピン挿通孔の軸線方向にて、前記フランジシール面から前記ハウジングの内側に向かって突出した突出部を含み、
前記シール部材は、前記ピン挿通孔の軸線方向にて、前記フランジシール面を超えて延在し、
前記ピン挿通孔の軸線方向にて、前記シール部材の外端は、前記軸部と一体のボルトヘッド又は前記軸部に螺合するナットよりも、前記ハウジング側に位置している
ことを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記ハウジングは、前記平面座を受け入れる凹所を有し、
前記ハウジング側シール面は前記凹所の底面によって形成され、
前記ガスケットは前記凹所の周面によって囲まれている
ことを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、密閉型圧縮機に関し、スクロール圧縮機に好適な密閉型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
密閉型圧縮機は、ハウジングの内部に吐出室が区画されると共に、圧縮ユニット及び駆動ユニットが収容されている。圧縮ユニットは、駆動ユニットによって駆動され、対象気体を圧縮して吐出室に吐出する。
ハウジングには、吐出室を区画する領域に開口が設けられ、開口は端子ユニットによって気密に閉塞される。端子ユニットは、ハウジングの中から外まで延びる端子ピンを有し、端子ピンを通じて駆動ユニットに電力が供給される。
【０００３】
例えば特許文献１が開示する電動圧縮機では、端子基板にピン挿通孔が設けられ、ピン挿通孔に端子ピンが挿通され、絶縁状態且つ気密状態で固定支持されている。端子基板は、ガスケットを介して、ボルトによってハウジングの取付面に締結固定されている。
特許文献１には、この電動圧縮機によれば、冷媒ガスに二酸化炭素を用いた場合でも、端子ピン固定部の大型化を招くことなく耐圧強度が確保され、且つ、冷媒ガスの漏れが確実に防止されると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５５３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１が開示する電動圧縮機では、ハウジング側に位置する端子基板のシール面が平坦であり、耐圧性を高めるために、ガスケットに対するシール面の接触圧を高くしようとした場合、より多くのボルトを用いて端子基板を固定する必要がある。しかしながら、ボルトの数を増やした場合、端子基板の大型化を招いてしまう。
【０００６】
そこで、端子基板に、ハウジングに向かって突出する平面座を設け、ガスケットに対して平面座を高い接触圧にて接触させることが考えられる。しかしながら、平面座を設けた場合、ボルトで端子基板を締め付けたときに端子基板が撓む。そしてこの撓みにより、ピン挿通孔内のガラス封止部材に対し引っ張り応力が作用し、ガラス封止部材が割れたり、ピン挿通孔の内面から剥がれてしまう虞がある。
【０００７】
そこで、本発明の少なくとも一実施形態は、ハウジングに固定される端子ユニットが平面座を有して優れた耐圧性を有しながら、端子ユニットのシール性の信頼性が向上した密閉型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】
【０００８】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、吐出室を区画する領域に、ガスケットと接触するハウジング側シール面によって囲まれる開口を有するハウジングと、前記ハウジング内に配置され、対象気体を圧縮して前記吐出室に吐出する圧縮ユニットと、前記ハウジング内に配置され、前記圧縮ユニットを駆動する駆動ユニットと、前記ハウジングにガスケットを介して固定され、前記ハウジングの開口を気密に閉塞する端子ユニットとを備え、前記端子ユニットは、前記駆動ユニットに電力を供給するための端子ピンと、前記端子ピンが挿通されるピン挿通孔を有する中央部、前記中央部と一体に設けられ、締結部材の軸部がそれぞれ挿通される複数の締結孔を外周側に有するフランジ部、及び、前記フランジ部の内周側から前記ピン挿通孔の軸線方向にて前記ハウジングの内側に向かって突出し、前記ガスケットと当接するフランジシール面を有する平面座を含む端子台と、前記端子ピンの外周と前記ピン挿通孔の内周との間をシールする、ガラスからなるシール部材とを有し、前記中央部は、前記ピン挿通孔の軸線方向にて、前記フランジシール面から前記ハウジングの内側に向かって突出した突出部を含み、前記シール部材は、前記ピン挿通孔の軸線方向にて、前記フランジシール面を超えて延在し、前記ピン挿通孔の軸線方向にて、前記シール部材の外端は、前記軸部と一体のボルトヘッド又は前記軸部に螺合するナットよりも、前記ハウジング側に位置していることを特徴とする密閉型圧縮機が提供される。
【０００９】
一実施形態の密閉型圧縮機は、端子台が平面座を有し、フランジシール面とガスケットとの接触圧が高くなるので、耐圧性に優れている。
一方、この密閉型圧縮機では、端子台の中央部がフランジシール面よりも突出する突出部を有し、シール部材がフランジシール面を超えて延在し、ボルトヘッド又はナットよりもシール部材の外端がフランジシール面の近くに位置している。
この構成によれば、突出部を設けたことで、ピン挿通孔の軸線方向にてシール部材の長さを確保しなから、シール部材をハウジングにより近付けることができる。これにより、締結部材の軸力及び吐出室の対象気体の圧力によって端子台が撓んだときに、シール部材に対して作用する引っ張り応力が小さくなる。この結果、シール部材における割れや、締結孔の内周や端子ピンの外周からのシール部材の剥離が生じ難くなる。このため、シール部材のシール性の信頼性が高くなる。
【００１０】
一実施形態では、前記ハウジングは、前記平面座を受け入れる凹所を有し、前記ハウジング側シール面は前記凹所の底面によって形成され、前記ガスケットは前記凹所の周面によって囲まれている。
この構成では、ガスケットを凹所の周面が囲んでいるので、ガスケットが吐出室の対象気体の圧力を受けても拡径しない。この結果、ガスケットにおける亀裂や破断の発生が防止される。この結果として、ガスケットのシール性の信頼性が高くなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、ハウジングに固定される端子ユニットが平面座を有して優れた耐圧性を有しながら、端子ユニットのシール性の信頼性が向上した密閉型圧縮機が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態の密閉型圧縮機の概略的な構成を示す断面図である。
【図２】図１の密閉型圧縮機の端子ユニット及びその周辺を拡大して示す図である。
【図３】図２中の領域ＩＩＩの拡大図である。
【図４】図２中の端子ユニットの概略的な斜視図である。
【図５】図４の端子ユニットの機能を説明するための図である。
【図６】他の一実施形態の密閉型圧縮機の図３に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状及びその相対配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態の密閉型圧縮機の構成を概略的に示す断面図であり、密閉型圧縮機は、密閉型スクロール圧縮機である。密閉型圧縮機は、例えば、二酸化炭素ガスやアンモニアガス等の冷媒の圧縮に用いられる。
密閉型圧縮機は、ハウジング１０を有し、ハウジング１０は、例えば、相互に溶接された上ケース１２、中ケース１４及び下ケース１６を有する。中ケース１４は筒形状を有し、上ケース１２及び下ケース１６はボウル形状を有する。
【００１５】
中ケース１４の内部には、フレーム部材１８が固定され、フレーム部材１８と上ケース１２の間に、圧縮ユニット２０が配置されている。圧縮ユニット２０は、相互の間に圧縮室２２を形成する固定スクロール２４と旋回スクロール２６とからなる。固定スクロール２４に対して旋回スクロール２６が旋回運動することにより、対象気体は圧縮室２２で吸入及び圧縮され吐出室３０へ吐出される過程が繰返し行われる。
【００１６】
圧縮室２２への対象気体の供給は、ハウジング１０を気密に貫通して圧縮室２２まで延びる吸入管２８を通じて行われ、圧縮室２２で圧縮された対象気体は、圧縮ユニット２０の周囲の吐出室３０に吐出される。吐出室３０は、ハウジング１０の内部の略全域に渡っており、吐出室３０の外形はハウジング１０によって形成されている。
【００１７】
ハウジング１０には、吐出室３０に連通するように吐出管３２が気密に取り付けられ、吐出室３０内の対象気体は、吐出管３２を通じて外部に吐出される。密閉型圧縮機の運転時、吐出室３０の圧力は、例えばＮＨ３冷媒の場合には１．０ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下の範囲の圧力になる。
なお、本実施形態では、液インジェクション管３４がハウジング１０を気密に貫通して圧縮室２２まで延びており、冷却のための液冷媒を圧縮室２２に供給可能である。
【００１８】
旋回スクロール２６を相対的に旋回させるために、固定スクロール２４は、フレーム部材１８に対して固定され、旋回スクロール２６は、フレーム部材１８のシャフト孔を通じてメインシャフト３６に連結され、メインシャフト３６はフレーム部材１８によって回転可能に支持されている。
【００１９】
圧縮ユニット２０を駆動する駆動ユニット３８は、フレーム部材１８と下ケース１６との間に配置された電動モータからなり、電動モータは、メインシャフト３６と同心上に配置されたロータ４０とステータ４２を有する。ロータ４０は、メインシャフト３６に固定されている。一方、ステータ４２は、フレーム部材１８に固定されたモータフレーム４４に対して固定されている。
【００２０】
外部から駆動ユニット３８に電力を供給するために、ハウジング１０には開口４８が設けられ、開口４８は端子ユニット５０によって気密に閉塞される。開口４８は、吐出室３０を区画するハウジング１０の領域に設けられており、本実施形態では中ケース１４に設けられている。
【００２１】
図２は、中ケース１４の一部と端子ユニット５０を拡大して概略的に示す断面図であり、図３は、図２中の領域ＩＩＩの拡大図であり、図４は、端子ユニット５０を概略的に示す斜視図である。
図２〜図４に示すように、端子ユニット５０は、ゴム製のガスケット５２を介して中ケース１４の円形状の開口４８を閉塞するものである。中ケース１４は、開口４８を囲む平坦な環状のシール面（ハウジング側シール面）５４を有し、ハウジング側シール面５４上に環状のガスケット５２が配置される。
【００２２】
端子ユニット５０は、金属製の端子台５６に、気密性及び電気絶縁性を確保して、導電性を有する金属性の端子ピン５８を装着したものである。本実施形態では、３本の棒形状の端子ピン５８が設けられ、端子ピン５８の両端側には、配線接続用に螺子が設けられている。
【００２３】
端子台５６は、相互に一体に形成された、中央部６０、フランジ部６２及び平面座６４からなる。中央部６０は、ハウジング１０側の内面６６と、ハウジング１０と反対側の外面６８とを有する。そして、中央部６０は、端子台５６の厚さ方向（内面６６と外面６８の離間方向。以下、単に厚さ方向という。）に自身を貫通する複数のピン挿通孔７０を有する。ピン挿通孔７０の数は、端子ピン５８の数に対応して３つである。
【００２４】
フランジ部６２は、中央部６０から端子台５６の径方向（端子台５６の厚さ方向と直交する方向）にて外側に向かって延びている。フランジ部６２の径方向外側には、締結部材としてのボルト７２の軸部が挿通される複数の締結孔７４が設けられている。締結孔７４は、厚さ方向にフランジ部６２をそれぞれ貫通し、端子台５６の周方向に間隔を存して設けられている。なお、ボルト７２は、片頭であってもスタッドボルトであってもよい。
【００２５】
フランジ部６２の厚さは中央部６０の厚さよりも薄く、厚さ方向にて、フランジ部６２は、中央部６０の外面６８側に偏っている。フランジ部６２の外面７６は、中央部６０の外面６８と面一をなし、フランジ部６２の内面７８と中央部６０の内面６６との間には段差が存在している。
【００２６】
平面座６４は、フランジ部６２の径方向内側と中央部６０とがなす隅に設けられ、フランジ部６２の径方向内周側から、厚さ方向にて、ハウジング１０に向かって突出している。平面座６４は、ガスケット５２と当接するフランジシール面８０を有する。フランジシール面８０は平坦な環状をなしている。
【００２７】
フランジシール面８０は、厚さ方向にて、中央部６０の内面６６と、フランジ部６２の内面７８との間に位置している。従って、中央部６０は、厚さ方向にて、フランジシール面８０よりもハウジング１０に向けて突出した突出部（インロー部）８２を含む。突出部８２の外径は、ハウジング１０の開口４８の直径よりも僅かに小さく、突出部８２は開口４８内に挿入される。突出部８２の突出長さＬの下限は少なくとも１ｍｍ以上であり、上限は適当に選択することができる。突出部８２の突出長さＬは、例えば１ｍｍ以上８ｍｍ以下である。
なお、ピン挿通孔７０は突出部８２も貫通している。
【００２８】
ピン挿通孔７０の内周と端子ピン５８の外周との間には、ガラスからなるシール部材８４が充填されている。シール部材８４は、ピン挿通孔７０の内周及び端子ピン５８の外周に密着し、ピン挿通孔７０の内周と端子ピン５８の外周との間をシールしている。
シール部材８４は、ピン挿通孔７０の軸線方向にて、中央部６０の内面６６から、ピン挿通孔７０の略中央まで延びている。従って、シール部材８４は、突出部８２内を延びるピン挿通孔７０の部分にも充填されており、フランジシール面８０を超えて延在している。
【００２９】
また、シール部材８４の外端は、ピン挿通孔７０の中に位置し、中央部６０の外面６８よりもハウジング１０側に位置している。換言すれば、シール部材８４の外端は、ピン挿通孔７０の軸線方向にて、ボルト７２のヘッドが当接するフランジ部６２の外面７６よりもハウジング１０側に位置している。
一方、ピン挿通孔７０の残部には、例えばシリコンゴム等からなる保護部材８６が充填されている。
【００３０】
上述した一実施形態の密閉型圧縮機は、端子台５６が平面座６４を有し、フランジシール面８０とガスケット５２との接触圧が高くなるので、耐圧性に優れている。
一方、この密閉型圧縮機では、端子台５６の中央部６０がフランジシール面８０よりも突出する突出部８２を有し、シール部材８４がフランジシール面８０を超えて延在し、ボルト７２のヘッド、或いはスタッドボルトの場合にはナットよりも、シール部材８４の外端がハウジング１０側に位置している。
【００３１】
この構成によれば、突出部８２を設けたことで、ピン挿通孔７０の軸線方向にてシール部材８４の長さを確保しなから、シール部材８４をハウジング１０により近付けることができる。このため、図５に強調して示したように、平面座６４の採用により、ボルト７２の軸力及び吐出室３０の対象気体の圧力によって端子台５６が撓んだときに、シール部材８４に対して作用する引っ張り応力が小さくなる。この結果、この密閉型圧縮機では、シール部材８４における割れや、ピン挿通孔７０の内周や端子ピン５８の外周からのシール部材８４の剥離が生じ難く、シール部材８４のシール性の信頼性が高くなる。
【００３２】
本発明は上述した一実施形態に限定されることはなく、上述した一実施形態に変更を加えた形態も含む。
【００３３】
図６は、他の一実施形態の密閉型圧縮機の図３に対応する拡大図であり、この密閉型圧縮機は、開口４８の出口に、平面座６４を受け入れる環状の凹所８８を有している。凹所８８の底面が、ガスケット５２と当接するハウジング側シール面５４を形成し、凹所８８の周面が、ガスケット５２を囲んでいる。
この構成では、ガスケット５２を凹所８８の周面が囲んでいるので、ガスケット５２が吐出室３０の対象気体の圧力を受けても拡径しない。この結果、ガスケット５２における亀裂や破断の発生が防止され、ガスケット５２のシール性の信頼性が高くなる。
【００３４】
最後に、本発明の密閉型圧縮機は、スクロール圧縮機に限定されることはなく、スクリュー圧縮機や往復動圧縮機等であってもよいのは勿論である。また、冷媒もＮＨ３に限定されることはなく、ＣＯ２などの高圧冷媒の使用にも適す。高圧冷媒を用いた場合、吐出室３０の圧力は１０ＭＰａ程度に到達するが、この場合でも端子ユニット５０は開口４８を気密に閉塞可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１０        ハウジング
１２        上ケース
１４        中ケース
１６        下ケース
１８        フレーム部材
５０        端子ユニット
５２        ガスケット
５４        ハウジング側シール面
５６        端子台
５８        端子ピン
６０        中央部
６２        フランジ部
６４        平面座
７０        ピン挿通孔
７２        ボルト（締結部材）
７４        締結孔
８０        フランジシール面
８４        シール部材
８６        保護部材
８８        凹所
【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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