(57)【要約】圧縮機は、密閉容器（１）と、密閉容器（１）内に設けられた電動機部と、電動機部により駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機構部と、圧縮機構部の冷媒吸入穴（１２）に挿入された吸入ライナー（１３）と、吸入ライナー（１３）の過挿入を防止するように構成された過挿入防止機構（１７）とを備える。吸入ライナー（１３）は、冷媒吸入穴（１２）と対向する密閉容器（１）の部分に設けられた吸入外管（１５）を通して冷媒吸入穴（１２）に挿入される。過挿入防止機構（１７）は、吸入外管（１５）の内周面に設けられた少なくとも一つの凸部（１６）と、吸入ライナー（１３）の入口部分に設けられた拡径部（１３ａ）とで構成される。本態様によれば、コストアップを招くことなく、高い体積効率および圧縮機効率を有する圧縮機を提供することができる。
2019077978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器と、前記密閉容器内に設けられた電動機部と、前記電動機部により駆動されて冷媒を圧縮するように構成された圧縮機構部と、前記圧縮機構部の冷媒吸入穴に挿入された吸入ライナーと、前記吸入ライナーの過挿入を防止するように構成された過挿入防止機構とを備えた、圧縮機。
【請求項２】
前記冷媒吸入穴と対向する前記密閉容器の部分に設けられた吸入外管をさらに備え、  前記吸入ライナーが、前記吸入外管を通して前記冷媒吸入穴に挿入され、前記過挿入防止機構が、前記吸入外管の内周面に設けられた少なくとも一つの凸部と、前記吸入ライナーの入口部分に設けられた拡径部とで構成された、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記少なくとも一つの凸部が複数の凸部を備えた、請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記冷媒吸入穴と前記吸入ライナーとの間に断熱間隙が形成された、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記吸入ライナーがシールパッキンを介して前記冷媒吸入穴に挿入されることにより、前記冷媒吸入穴と前記吸入ライナーとの間に前記断熱間隙が形成された、請求項４に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本開示は、空調機、冷凍機、ブロワ、給湯機などに使用される圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】  一般に、空調機や冷凍機などに使用される圧縮機は、電動機部とこの電動機部に連結した圧縮機構部とを密閉容器内に備え、圧縮機構部により冷媒を圧縮する。この冷媒は、圧縮機構部に吸入される際、密閉容器内の高温高圧の冷媒と、冷媒の圧縮で高温になった圧縮機構部とによって加熱される。これにより、冷媒密度が低下して、圧縮機の体積効率および圧縮機効率が低下する。【０００３】  そのため、圧縮機構部の吸入部分に断熱構造を設けることで、密閉容器内の高温高圧の冷媒および高温の圧縮機構部による冷媒の加熱を抑制する（例えば、特許文献１参照）。【０００４】  図９は、特許文献１記載の圧縮機を示す。この圧縮機では、圧縮機構部１００を構成するシリンダ１０１の吸入室１０２に開口する冷媒吸入穴１０３に、吸入ライナー１０４が挿入される。吸入接続管１０５から冷媒吸入穴１０３へと流入する冷媒は、吸入ライナー１０４の管壁によって密閉容器１０７内の高温高圧の冷媒および高温の圧縮機構部１００から断熱される。【０００５】  さらにこの圧縮機では、吸入ライナー１０４の外周に段が設けられ、小径部１０４ａと冷媒吸入穴１０３の内壁との間に断熱間隙１０６が形成される。断熱間隙１０６により、冷媒吸入穴１０３を流れる冷媒ガスの加熱がさらに抑制される。【０００６】  上記圧縮機は、冷媒吸入穴１０３の吸入室１０２側の部分に、吸入ライナー１０４の内径と略同等まで縮小された径を有する縮径部１０３ａを備え、吸入ライナー１０４から冷媒吸入穴１０３に吸入される冷媒ガスが急激に膨張することにより生じる圧力損失を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第６１１２４８９号公報
【発明の概要】
【０００８】  特許文献１に記載の圧縮機によれば、冷媒吸入穴１０３を流れる冷媒ガスの加熱を抑制することで、体積効率および圧縮機効率を高くすることができる。この圧縮機によれば、冷媒吸入穴１０３に吸入される冷媒ガスが急激に膨張することにより生じる圧力損失を抑制できるので、体積効率および圧縮機効率をさらに高くすることができる。
【０００９】  しかしながら、特許文献１に記載の構成では、吸入ライナー１０４を冷媒吸入穴１０３に挿入する際、吸入ライナー１０４の先端が冷媒吸入穴１０３の縮径部１０３ａに当たる。このため、冷媒吸入穴１０３が設けられたシリンダ１０１、すなわち圧縮機構部の中心にずれが生じる。その結果、歩留まりが低下し、コストアップを招く。
【００１０】  圧縮機構部がスクロール圧縮機構である場合には、吸入ライナー１０４の先端が圧縮機構部を構成する旋回スクロールに当たるため、回転が妨げられる。その結果、歩留まりが低下し、コストアップを招く。
【００１１】  これを防止するために、冷媒吸入穴１０３に挿入される吸入ライナー１０４の部分が短くされる。この場合、挿入される吸入ライナー１０４の部分が短いため、冷媒ガスに対する加熱抑制効果が低下する。加えて、断熱間隙１０６も短くなり、冷媒ガスに対する加熱抑制効果がさらに低下し、体積効率および圧縮機効率を十分に向上させることができない。
【００１２】  上記従来の問題を解決するため、本開示は、コストアップを招くことなく、高い体積効率および圧縮機効率を有する圧縮機を提供することを目的とする。
【００１３】  本開示の一態様の圧縮機は、密閉容器と、密閉容器内に設けられた電動機部と、電動機部により駆動されて冷媒を圧縮するように構成された圧縮機構部と、圧縮機構部の冷媒吸入穴に挿入された吸入ライナーと、吸入ライナーの過挿入を防止するように構成された過挿入防止機構とを備える。
【００１４】  本態様によれば、高い体積効率および圧縮機効率を有し、かつ、安価な圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本開示の実施の形態１に係る圧縮機の縦断面図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る圧縮機の要部を示す拡大断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る圧縮機における吸入ライナーの挿入部分を示す拡大断面図である。
【図４】図４は、吸入ライナーの挿入部分の他の例を示す拡大断面図である。
【図５】図５は、吸入ライナーの挿入部分の他の例を示す拡大断面図である。
【図６】図６は、吸入ライナーの挿入部分の他の例を示す拡大断面図である。
【図７】図７は、本開示の実施の形態２に係る圧縮機の要部を示す拡大断面図である。
【図８】図８は、実施の形態２に係る圧縮機における吸入ライナーの挿入部分を示す拡大断面図である。
【図９】図９は、従来の圧縮機の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】  本開示の第１の態様の圧縮機は、密閉容器と、密閉容器内に設けられた電動機部と、電動機部により駆動されて冷媒を圧縮するように構成された圧縮機構部と、圧縮機構部の冷媒吸入穴に挿入された吸入ライナーと、吸入ライナーの過挿入防止機構とを備えた構成としてある。
【００１７】  本開示の第２の態様の圧縮機は、第１の態様に加えて、冷媒吸入穴と対向する密閉容器の部分に設けられた吸入外管をさらに備える。
【００１８】  吸入ライナーは、吸入外管を通して冷媒吸入穴に挿入される。過挿入防止機構は、吸入外管の内周面に設けられた少なくとも一つの凸部と、吸入ライナーの入口部分に設けられた拡径部とで構成される。
【００１９】  本開示の第３の態様の圧縮機では、第２の態様に加えて、少なくとも一つの凸部が複数の凸部を備える。
【００２０】  本開示の第４の態様の圧縮機では、第１の態様に加えて、冷媒吸入穴と吸入ライナーとの間に断熱間隙が形成される。
【００２１】  本開示の第５の態様の圧縮機では、第４の態様に加えて、吸入ライナーがシールパッキンを介して冷媒吸入穴に挿入されることにより、冷媒吸入穴と吸入ライナーとの間に断熱間隙が形成される。
【００２２】  以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】  （実施の形態１）  図１は、本開示の実施の形態１に係る圧縮機の縦断面図である。図２は、図１における圧縮機構部を示す拡大断面図である。図３は、吸入ライナーが挿入された冷媒吸入穴の付近を示す拡大断面図である。
【００２４】  図１に示すように、本実施の形態の圧縮機は、電動機部２と圧縮機構部４とを密閉容器１内に有する。
【００２５】  電動機部２は、駆動軸３により圧縮機構部４に連結される。圧縮機構部４は、シリンダ５とローリングピストン６とを上軸受７と下軸受８で挟み込んで形成される。図示しないベーンでシリンダ５内を区切ることにより、吸入室９と圧縮室１０とが形成される。ベーンは、常にローリングピストン６に当接することで、吸入室９と圧縮室１０とを仕切る。
【００２６】  シリンダ５内には、駆動軸３と一体に構成されたクランク軸偏芯部１１が収納される。クランク軸偏芯部１１には、ローリングピストン６が回転自在に装着される。シリンダ５には、吸入室９につながる冷媒吸入穴１２（図３参照）が設けられる。
【００２７】  図３に示すように、冷媒吸入穴１２は円柱状空間を有する。冷媒吸入穴１２の一端はシリンダ５の外周面に開口する。冷媒吸入穴１２の他端には、縮径して吸入室９に開口する縮径部１２ａが設けられる。冷媒吸入穴１２は、縮径部１２ａを介して密閉容器１の外部から冷媒ガスを吸入室９に導く。
【００２８】  冷媒吸入穴１２と対向する密閉容器１の部分に、吸入外管１５がロー付けまたは溶接によって固定される。冷媒吸入穴１２には、吸入ライナー１３が圧入される。吸入ライナー１３の上流側の入口部分に、アキュームレータ１４ａからの吸入接続管１４が挿入される。
【００２９】  吸入ライナー１３は、吸入外管１５を通して冷媒吸入穴１２の縮径部１２ａまで達するように冷媒吸入穴１２に圧入される。吸入ライナー１３の入口側の端部は、吸入外管１５の端部とともに吸入接続管１４に、ロー付けまたは溶接によって接続される。
【００３０】  吸入外管１５と吸入ライナー１３とには、吸入ライナー１３を冷媒吸入穴１２に挿入しすぎないようにするための過挿入防止機構が設けられる。
【００３１】  図３に示すように、冷媒吸入穴１２に圧入された吸入ライナー１３の入口部分に、拡径部１３ａが設けられる。吸入外管１５の内周面には、吸入ライナー１３の拡径部１３ａに係当する少なくとも一つの凸部１６が設けられる。拡径部１３ａと凸部１６とが、過挿入防止機構１７を構成する。本実施の形態では、吸入外管１５に二つの凸部１６が設けられる。
【００３２】  吸入ライナー１３の下流側には、外径の小さい小径部１３ｂが形成される。小径部１３ｂの外周面と冷媒吸入穴１２の内周面との間には、断熱間隙１８が形成される。断熱間隙１８は、低圧の吸入冷媒ガスで満たされる。
【００３３】  以上のように構成された圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
【００３４】  本実施の形態の圧縮機は、吸入接続管１４から吸引された冷媒ガスを、吸入ライナー１３を介して吸入室９に導く。
【００３５】  吸入ライナー１３は、冷媒吸入穴１２に圧入されて冷媒吸入穴１２に装着される。本実施の形態では、吸入ライナー１３の過挿入を防止する過挿入防止機構１７が設けられる。吸入ライナー１３を冷媒吸入穴１２に圧入すると、吸入ライナー１３の拡径部１３ａが吸入外管１５の凸部１６に係当する。その結果、それ以上の吸入ライナー１３の挿入が防止される。
【００３６】  従って、吸入ライナー１３の冷媒吸入穴１２への過挿入により、吸入ライナー１３の先端が、冷媒吸入穴１２の縮径部１２ａに当たり、シリンダ５を押圧してしまうのを防止することができる。すなわち、吸入ライナー１３の過挿入により生じる圧縮機構部４の中心のずれを防止することができる。これにより、歩留まりを向上させコストアップを抑制することができる。
【００３７】  過挿入を防止できるので、吸入ライナー１３の先端を冷媒吸入穴１２の縮径部１２ａの近傍まで圧入することができ、冷媒吸入穴１２に挿入される吸入ライナー１３の部分を長くすることができる。従って、吸入ライナー１３の管壁による冷媒の加熱抑制効果が高められ、体積効率および圧縮機効率を向上させることができる。
【００３８】  本実施の形態では、吸入ライナー１３は、密閉容器１に設けられた吸入外管１５を通して冷媒吸入穴１２に挿入される。吸入外管１５に設けられた凸部１６により、吸入ライナー１３の入口側部分で吸入ライナー１３の過挿入が防止される。これにより、圧縮機構部４の中心のずれを確実に防止することができる。
【００３９】  すなわち、吸入ライナー１３の拡径部１３ａが吸入外管１５の凸部１６に当たったときの応力は、吸入外管１５のみに加わり、冷媒吸入穴１２の縮径部１２ａには全く加わらない。従って、冷媒吸入穴１２を介して、シリンダ５すなわち圧縮機構部４に外力が加わるのを防止することができ、圧縮機構部４の中心のずれを確実に防止することができる。
【００４０】  上述のように、吸入外管１５の内周面に、二つの凸部１６が設けられる。このため、吸入ライナー１３が冷媒吸入穴１２に挿入されると、二つの凸部１６が拡径部１３ａに当接する。これにより、一つの凸部１６を拡径部１３ａに当接させた場合に生じる吸入ライナー１３の傾きを防止することができる。
【００４１】  本実施の形態では、冷媒吸入穴１２と吸入ライナー１３との間に断熱間隙１８が形成される。このため、吸入ライナー１３の管壁による冷媒の加熱抑制効果に加えて、断熱間隙１８による加熱抑制効果が追加される。
【００４２】  冷媒吸入穴１２に挿入される吸入ライナー１３の部分を長くしたことにより、断熱間隙１８も長くなる。これにより、冷媒に対する加熱抑制効果をさらに得ることができる。その結果、体積効率および圧縮機効率をさらに向上させることができる。
【００４３】  過挿入防止機構１７によって、吸入ライナー１３の過挿入を防止することができる。すなわち、冷媒吸入穴１２に設けられた縮径部１２ａの近傍まで、吸入ライナー１３の先端を挿入することができる。これにより、吸入ライナー１３から冷媒吸入穴１２に吸入される冷媒ガスが冷媒吸入穴１２内で急激に膨張して圧力損失が生じるのを抑制することができ、圧縮機効率をさらに向上させることができる。
【００４４】  図４は、吸入ライナー１３の挿入部分の他の例を示す拡大断面図である。図４に示すように、吸入ライナー１３に設けられた小径部１３ｂの代わりに、冷媒吸入穴１２の内径を拡大した拡大部１２ｂを冷媒吸入穴１２に形成することで、断熱間隙１８を形成してもよい。
【００４５】  図５も、吸入ライナー１３の挿入部分の他の例を示す拡大断面図である。図５に示すように、吸入ライナー１３の外径を冷媒吸入穴１２の内径より若干小さくするとともに、吸入ライナー１３を冷媒吸入穴１２にシールパッキン１９を介して挿入する。これにより、吸入ライナー１３の外径と冷媒吸入穴１２の内径との差を利用して、断熱間隙１８を形成するようにしてもよい。
【００４６】  この構成により、吸入ライナー１３を冷媒吸入穴１２に挿入するのに強い力を必要としない。これにより、作業性が向上する。シールパッキン１９により、吸入ライナー１３と冷媒吸入穴１２との間のシール性を高めることもできる。
【００４７】  図６も、吸入ライナー１３の挿入部分の他の例を示す拡大断面図である。図６に示すように、縮径部１２ａを設けることなく、冷媒吸入穴１２を吸入室９に開口させ、吸入ライナー１３の先端が吸入室９の近傍に達するまで、吸入ライナー１３を挿入するようにしてもよい。
【００４８】  この構成により、吸入ライナー１３からの冷媒が冷媒吸入穴１２の端部で急激に膨張するのを防止することができ、圧縮機効率をさらに向上させることができる。
【００４９】  過挿入防止機構１７によって吸入ライナー１３の過挿入が防止されているので、吸入ライナー１３の先端がローリングピストン６に接触することもなく、信頼性を確保することもできる。
【００５０】  （実施の形態２）  以下、本開示の実施の形態２に係る圧縮機について説明する。図７は、本実施の形態に係る圧縮機の要部を示す拡大断面図である。図８は、本実施の形態に係る圧縮機における吸入ライナーの挿入部分を示す拡大断面図である。図７、図８において、図１〜図６と同一または相当する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５１】  図７に示すように、本実施の形態に係る圧縮機では、圧縮機構部４がスクロール圧縮機構である。圧縮機構部４は、互いに噛み合う固定スクロール２０と旋回スクロール２１とにより構成される。圧縮機構部４では、固定スクロール２０と旋回スクロール２１との間に形成された圧縮室１０の容積を旋回スクロール２１の旋回により縮小させることで、冷媒が圧縮される。
【００５２】  冷媒吸入穴１２は円柱状空間を有する。冷媒吸入穴１２一端は、固定スクロール２０の外周面に開口する。冷媒吸入穴１２の他端は、固定スクロール２０と旋回スクロール２１とで形成される圧縮室１０への吸入口部２２に開口する。冷媒吸入穴１２は、吸入接続管１４からの冷媒ガスを圧縮室１０に導く。
【００５３】  図５に示す例と同様、冷媒吸入穴１２には、吸入ライナー１３がシールパッキン１９を介して挿入される。吸入ライナー１３の外径を冷媒吸入穴１２の内径より小さくすることで、両者間に断熱間隙１８が形成される。
【００５４】  図８に示すように、実施の形態１と同様、吸入ライナー１３の入口部分には、拡径部１３ａが設けられる。吸入外管１５の内周面には、吸入ライナー１３の拡径部１３ａに係当する二つの凸部１６が設けられる。拡径部１３ａと凸部１６とが、過挿入防止機構１７を構成する。本実施の形態では、吸入外管１５に二つの凸部１６が設けられる。
【００５５】  本実施の形態の圧縮機によれば、実施の形態１と同様の効果に加えて、次のような効果も得られる。
【００５６】  すなわち、本実施の形態では、シールパッキン１９を介して吸入ライナー１３を冷媒吸入穴１２に挿入することにより、吸入ライナー１３と冷媒吸入穴１２との間に、断熱間隙１８が形成される。
【００５７】  従って、冷媒吸入穴１２の内径または吸入ライナー１３の外径を増減することなく、断熱間隙１８を形成することができる。これにより、生産性を向上させることができる。
【００５８】  吸入ライナー１３を冷媒吸入穴１２に強い力で圧入する必要がないため、冷媒吸入穴１２が設けられる固定スクロール２０に大きな力がかかない。従って、固定スクロール２０が押圧されることにより生じる不具合、たとえば、固定スクロール２０と旋回スクロール２１との噛み合い状態の悪化などを防止することができる。これにより、歩留まりを向上させることができる。
【００５９】  以上、本実施の形態に係る圧縮機について説明したが、本開示は、これに限定されるものではない。
【００６０】  例えば、本実施の形態に係る圧縮機は、ロータリまたはスクロール方式の圧縮機構を有する。しかし、本実施の形態に係る圧縮機は、レシプロ方式、スクリュー方式などの圧縮機であってもよい。本開示は、各種の圧縮方式の圧縮機に適用可能である。
【００６１】  本実施の形態に係る圧縮機は、密閉容器１の内部が高温高圧の冷媒ガスで満たされる高圧型圧縮機である。しかし、本実施の形態に係る圧縮機は、密閉容器の内部が低圧の冷媒ガスで満たされる低圧型圧縮機であってもよい。この場合、圧縮室で圧縮された高温高圧の冷媒ガスにより圧縮機構部も高温になって冷媒を加熱するので、高圧型圧縮機と同様の断熱構成が必要となる。
【００６２】  吸入ライナーは、吸入接続管と一体的に構成されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】  以上のように、本開示によれば、吸入ライナーの過挿入防止機構を設けることにより、高い体積効率および圧縮機効率を有し、安価な圧縮機を提供することができる。本開示は、空調機、冷凍機、ブロワ、給湯機などの冷凍システムにおける圧縮機に適用可能である。
【符号の説明】
【００６４】  １、１０７  密閉容器  ２  電動機部  ３  駆動軸  ４、１００  圧縮機構部  ５、１０１  シリンダ  ６  ローリングピストン  ７  上軸受  ８  下軸受  ９、１０２  吸入室  １０  圧縮室  １１  クランク軸偏芯部  １２、１０３  冷媒吸入穴  １２ａ、１０３ａ  縮径部  １２ｂ  拡大部  １３、１０４  吸入ライナー  １３ａ  拡径部  １３ｂ、１０４ａ  小径部  １４、１０５  吸入接続管  １４ａ  アキュームレータ  １５  吸入外管  １６  凸部  １７  過挿入防止機構  １８、１０６  断熱間隙  １９  シールパッキン  ２０  固定スクロール  ２１  旋回スクロール  ２２  吸入口部
【図１】
2019077978.tif 000003
【図２】
2019077978.tif 000004
【図３】
2019077978.tif 000005
【図４】
2019077978.tif 000006
【図５】
2019077978.tif 000007
【図６】
2019077978.tif 000008
【図７】
2019077978.tif 000009
【図８】
2019077978.tif 000010
【図９】
2019077978.tif 000011
【国際調査報告】
2019077978.tif 000012
2019077978.tif 000013
2019077978.tif 000014