(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉ケース内に、
回転軸と、
前記回転軸の一端側に設けられ、前記密閉ケース内の下方に配置された圧縮機構部と、
前記回転軸の他端側に嵌め合された回転子と、前記回転子の外周を覆うように設けられた固定子からなり、前記密閉ケース内の上方に配置された電動機部と、
を備え、
前記電動機部の固定子を、前記電動機部の上方で前記密閉ケースに固定された固定支持部材の下面に固定し、前記密閉ケースの内壁面と固定子の外周面との間に間隙を設けたことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記固定支持部材の中央には、前記固定子の内径よりも大きい直径を有する円孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。 
【請求項３】
請求項１または２に記載の圧縮機を備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、圧縮機及びこの圧縮機を備えた冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な圧縮機として、密閉ケース内に、回転軸により連結された圧縮機構部と、電動機部を有する密閉型の圧縮機が知られている。圧縮機構部はシリンダと軸受けを有しており、密閉ケース内壁面に固定されている。また、電動機部は、回転軸に固定された回転子と、密閉ケース内壁面に固定された固定子を有している。
このような圧縮機では、一般的に、密閉ケースを加熱して、密閉ケース内壁面に電動機部の固定子を焼き嵌めにより固定する方法がとられている。
【０００３】
また、圧縮機のなかには、電動機部の固定子を密閉ケース内壁面に直接固定するのではなく、密閉ケース内壁面に固定された圧縮機構部に固定するものも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４５０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述のように焼き嵌めによって固定子を密閉ケース内に固定すると、固定子や圧縮機構部まで加熱されることになり、熱変形による組立精度管理や、加熱・冷却時間の確保などのために、製造過程でのコストが高くなる。
また、圧縮機構部に電動機部の固定子を固定する圧縮機では、電動機部が駆動した際に発生する固定子と回転子の反力に起因する力が圧縮機構部に加わり、圧縮機構部のたわみや、歪みが生じ性能が低下する問題がある。
本発明の実施形態は、より安価で、性能低下の起こらない圧縮機を提供することを可能とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態の圧縮機は、密閉ケース内に、回転軸と、回転軸の一端側に設けられ、密閉ケース内の下方に配置された圧縮機構部と、回転軸の他端側に嵌め合された回転子と、前記回転子の外周を覆うように設けられた固定子からなり、密閉ケース内の上方に配置された電動機部を有している。さらに、電動機部の固定子を、前記電動機部の上方で前記密閉ケースに固定された固定支持部材の下面に固定している。さらに、密閉ケースの内壁面と固定子外周面との間に間隙が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る圧縮機の縦断面図。
【図２】第２の実施形態に係る圧縮機の縦断面図。
【図３】第３の実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１に本実施形態の圧縮機１００の縦断面図を示す。
第１の実施形態の圧縮機１００は、冷媒を圧縮する密閉型のロータリ圧縮機であり、縦長円筒状の密閉ケース１の内部に、下方に配置された圧縮機構部２と上方に配置された電動機部３を備えている。密閉ケース１は上端の開口した本体部１ａと、本体部１ａの上端の開口部を閉塞する蓋部１ｂとで構成されている。圧縮機構部２と電動機部３は、回転軸９によって連結されており、電動機部３で発生した回転動力は回転軸９を介して圧縮機構部２に伝達される。
【０００９】
電動機部３の下方である回転軸９の一端側に配置されている圧縮機構部２には、略円柱状の内径部であるシリンダ室４を有するシリンダ５が設けられている。シリンダ５は、上部を、回転軸９を支持する主軸受６により閉塞されており、下部を、副軸受７により閉塞されている。
シリンダ５には、シリンダ室４に連通した図示しないブレード溝が設けられている。シリンダ室４内には回転軸９の中途部に設けられた軸偏心部８と、軸偏心部８に嵌合されたローラ１０が偏心回転可能に配されている。また、ブレード溝内には略矩形状の図示しないブレードが往復移動自在に配されている。
【００１０】
軸偏心部８とローラ１０が偏心回転すると、ブレードの先端面が、ローラ１０の外周面１０ａに当接されたまま、ローラ１０の偏心回転に伴ってブレード溝内を往復移動する。これにより、シリンダ室４内は低圧の吸込側と高圧の吐出側とに二分される。
【００１１】
シリンダ室４の吸込側には、密閉ケース１外部から冷媒を吸込むための吸込み口１２が設けられており、この吸込み口１２は密閉ケース１外部に設けられた気液分離器２４に連通している。そして、主軸受部６には吐出通路１３が設けられており、この吐出通路は吐出方向にのみ開閉可能な吐出弁１４によって閉塞されている。さらに、主軸受部６の上部には吐出マフラ１５が設けられており、吐出通路を覆っている。
また、密閉ケース１内の下方には潤滑油３１が貯留されており、圧縮機構部２内のシリンダ室４や主軸受部６及び副軸受７の摺動面に供給されるようになっている。
【００１２】
圧縮機構部２の上方に設けられた電動機部３は、回転軸９に嵌め合わされた回転子１７と、回転子１７の外周を覆うように設けられた固定子１６を有している。
電動機部３の反圧縮機構部側である上部には、略円盤上の固定支持部材１８が設けられている。この固定支持部材１８は、密閉ケース１内壁面に圧力嵌めにより固定されており、さらに、固定支持部材１８には、複数のボルト１９により電動機部３の固定子１６が固定されている。固定子１６の外周直径は、密閉ケース１の本体部１ａの内周直径よりも小さく形成されており、本体部１ａの内壁面と固定子１６の外周面との間には間隙が設けられている。
また、固定支持部材１８の中央には、固定子１６の内径寸法Doよりも大きな内径寸法Diを有する円孔１８ａが設けられている。
【００１３】
（製造方法）
上記圧縮機１００は以下のようにして組み立てられる。
回転軸９の一端側に、シリンダ５が設けられ、シリンダ室４にローラ１０と軸偏心部８を嵌め込み、主軸受６と副軸受７でシリンダ室４を閉塞して、圧縮機構部２が構成され、回転軸９の他端側に回転子１７を固定させる。回転子７の着磁を行った後に、密閉ケース１の本体部１ａ内へ、圧縮機構部２側から挿入し、シリンダ５の外周面を、本体部１ａの下方内壁面にアークスポット溶接によって固着させる。ここで、回転子１７には、均一な厚さを有する平板から成り回転子１７の周囲を覆うように配置されたギャップゲージが装着されている。このギャップゲージの厚さは、回転子１７の外周面と固定子１６の内周面との間隙と略同一に形成されている。
【００１４】
次に、ボルト１９により、固定子１６の上部に固定支持部材１８を固定する。固定子１６と固定支持部材１８の間には、略円筒形状のスリーブ２１が設けられており、ボルト１９は、固定子１６のボルト孔とスリーブ２１の内径を貫通して、固定支持部材１８に締結される。
そして、回転子１７及びギャップゲージが、固定子１６の内径部分に挿通されるように、固定子１６を密閉ケース１の本体部１ａに挿入し、プレス機などによって固定支持部材１８が圧入される。
【００１５】
そして、蓋部１ｂにより、本体部１ａの開口部が閉塞され、本体部１ａと蓋部１ｂとがアーク溶接により接合される。
【００１６】
上記の様に、圧縮機構部２を密閉ケース１内壁面に固定し、電動機部３の反圧縮機構部側に設けられた固定支持部材１８を密閉ケース１に圧入し、固定させるよう構成された圧縮機１とすることで、電動機部３の固定子１６を焼き嵌めにより、直接、密閉ケース１内壁面に固定する場合に比べて、電動機部３や圧縮機構部２への入熱量を小さくすることができる。このため、熱変形による寸法精度の誤差が少なく、クリアランスの管理を容易に行なうことができ、信頼性の高い圧縮機１００を容易に得ることができる。特に、圧縮機１００を小型にする場合においても、入熱の影響を低減させることで高い信頼性を確保した圧縮機を得ることができる。
さらに、電動機部３と固定支持部材１８をボルト１９により締結することで、トルク管理を容易に行なうことができ、締結トルクによる変形に起因する寸法誤差を低減することができ、より信頼性の高い圧縮機１００を得ることができる。
【００１７】
また、電動機部３の固定子１６と、圧縮機構部２とが別々に密閉ケース１に固定されることで、電動機部３の駆動時に発生する固定子１６と回転子１７との反力による軸受の変形が防止できるため、より信頼性の高い圧縮機１００を得ることができる。
【００１８】
密閉ケース１の内壁面と固定子１６の外周面との間に間隙が設けられているために、圧縮機１の運転中に、固定子１６及び固定支持部材１８の上方へ持ち上げられた潤滑油が、速やかに圧縮機構部側へ流動し、圧縮機構部２の油面低下を抑制し、潤滑不足による信頼性低下を抑えることができる。
また、固定子１６の内径寸法Doよりも円孔１８ａの内径寸法Diが大きいため、回転子１７にギャップゲージを装着したまま、固定子１６の嵌合を行うことができ、固定支持部材１８を密閉ケース１内壁面に固定した後に、ギャップゲージを容易に取除くことができる。これにより、高い嵌合精度を有する電動機部３を容易に得ることができる。
【００１９】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図２を用いて説明する。尚、第２の実施形態の圧縮機１００Ｂについて、第１の実施形態の圧縮機１００と同一の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。
第２の実施形態の圧縮機１００Ｂは、平板状の板金で形成された固定支持部材３０を有している。この固定支持部材３０は、密閉ケース１の外周直径よりも大きな直径を有する平板状に形成されており、密閉ケース１の本体部１ａの開口部を覆うように配置されている。さらに、固定支持部材３０の上部には蓋部１ｂが設けられ固着されている。
本体部１ａと固定支持部材３０及び、固定支持部材３０と蓋部１ｂは互いに突合せ抵抗溶接により固着されている。
さらに、固定支持部材３０の密閉ケース１の外側に位置する部分には、圧縮機１００Ｂを冷凍サイクル装置等へ固定するための脚部２３と、気液分離器２４を固定するための保持部２５が設けられている。
【００２０】
さらに、固定支持部材３０の中央には、直径Ｄｉの円孔３０ａが設けられており、この円孔３０ａには、中央に開口部２８を有する吐油防止板２９が嵌め込まれている。
回転軸９の上端部には、擂鉢状の吐油分離ディスク２６が設けられており、上述の吐油防止板２９の下方に配置されている。この吐油分離ディスク２６の直径は、回転子１６の外周直径よりも小さく形成されており、吐油分離ディスク２６を回転子１７に装着した後でも、回転子１７にギャップゲージが装着できるようになっている。
開口部２８は、電動機部側へ延出した略管状に形成されており、吐油防止版２９の上方へ吐出するガス冷媒と潤滑油の混合流体が分離し、潤滑油の吐出量を低減することができる。
【００２１】
（製造方法）
上記圧縮機１００Ｂは以下のようにして組み立てられる。
第１の実施形態の圧縮機１００と同様に、回転軸９の一端側に圧縮機構部２が設けられ、他端側に回転子１７が設けられる。さらに、回転子１７の反圧縮機構部側には吐油分離ディスク２６が設けられ、回転子１７の外周面にはギャップゲージが装着される。
そして、回転子７に着磁を行った後に、密閉ケース１の本体部１ａ内へ、圧縮機構部２側から挿入し、シリンダ５の外周面を、本体部１ａの下方内壁面にアークスポット溶接によって固着させる。
【００２２】
次に、リベット２０により、固定子１６の上部に固定支持部材３０を固定する。固定子１６と固定支持部材３０の間には、略円筒形状のスリーブ２１が設けられており、リベット２０は、固定子１６のリベット孔とスリーブ２１の内径を貫通して、固定支持部材３０に締結される。
そして、回転子１７及びギャップゲージが、固定子１６の内径部分に位置するように、固定子１６を密閉ケース１の本体部１ａに挿入し、固定支持部材３０の下面と本体部１ａの開口部を突合せ抵抗溶接により固着させる。
【００２３】
そして、キャップゲージを固定支持部材３０の円孔３０ａから抜取り、円孔３０ａに吐油防止板２９を嵌め込み固定する。その後、固定支持部材３０の上面に、蓋部１ｂが重ね合わされ、突合せ抵抗溶接により接合される。
【００２４】
上記の様に、圧縮機構部２を密閉ケース１内壁面に固定し、電動機部３の反圧縮機構部側に設けられた固定支持部材１８を密閉ケース１に突合せ抵抗溶接し、電動機部３を固定させるよう構成された圧縮機１とすることで、電動機部３の固定子１６を焼き嵌めにより、直接、密閉ケース１内壁面に固定する場合に比べて、電動機部３や圧縮機構部２への入熱量を小さくすることができる。このため、熱変形による寸法精度の変化が少なく、クリアランスの管理を容易に行なうことができ、信頼性の高い圧縮機１００Ｂを容易に得ることができる。特に、圧縮機１００Ｂを小型にする場合においても、入熱の影響を低減させることで高い信頼性を確保した圧縮機を得ることができる。
また、固定支持部材３０を板金により形成させることで、加工が容易で、安価な圧縮機１００Ｂとすることができる。
さらに、電動機部３と固定支持部材３０をリベット２０により締結することで、軽量・安価な締結を行なうことができ、安価な圧縮機１００を得ることができる。
【００２５】
また、電動機部３の上方に、吐油分離ディスク２６と吐油防止板２９を設けることにより、圧縮機構部２から吐出された冷媒ガスに含まれる潤滑油を分離し、圧縮機１００Ｂ外部へ吐出する潤滑油の量を低減することができる。これにより、潤滑油の不足を防止し、良好な潤滑性能を維持することで信頼性の高い圧縮機１００Ｂとすることができる。
【００２６】
また、固定支持部材３０が、圧縮機１００Ｂの脚部２３と、気液分離器２４の保持部材と兼ねることにより、溶接箇所の低減と、部品点数の削減と、組立工程の簡略化を行なうことができ、安価な圧縮機１００Ｂを得ることができる。
【００２７】
また、電動機部３の固定子１６と、圧縮機構部２とが別々に密閉ケース１に固定されることで、電動機部３の駆動時に発生する固定子１６と回転子１７との反力による力が軸受に加わることがないため、より信頼性の高い圧縮機１００を得ることができる。
【００２８】
密閉ケース１の内壁面と固定子１６の外周面との間に間隙が設けられているために、圧縮機１の運転中であっても、固定子１６及び固定支持部材１８の上方へ持ち上げられた潤滑油が、速やかに圧縮機構部側へ流動し、圧縮機構部２の油面低下を抑制し、潤滑不足による信頼性低下を抑えることができる。
【００２９】
また、固定子１６の内径寸法Doよりも円孔１８ａの内径寸法Diが大きいため、回転子１７にギャップゲージを装着したまま、固定子１６の嵌合を行うことができ、固定支持部材１８を密閉ケース１内壁面に固定した後に、ギャップゲージを容易に取除くことができる。これにより、高い嵌合精度を有する電動機部３を容易に得ることができる。
【００３０】
（第３の実施形態）
図３に第３の実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略図を示し、説明する。
冷凍サイクル装置Ａは、圧縮機１００（１００Ｂ）に接続された四方弁１０１と、第１熱交換器１０２と、膨張装置１０３と、第２熱交換器１０４とを備えており、順次冷媒配管で接続されている。この冷凍サイクル装置１００内には作動流体である冷媒が封入されている。
圧縮機１００で圧縮され吐出された冷媒は、四方弁１０１を介して実線矢印で示すように第１熱交換器１０２に供給される。このとき、第１熱交換器１０２は凝縮器として機能し、冷媒から凝縮熱を奪いつつ凝縮させる。
第１熱交換器１０２で凝縮された作動冷媒は、冷媒配管を介して膨張装置１０３で減圧されつつ第２熱交換器１０４に流動される。第２熱交換器１０４は蒸発器として機能し、冷媒から蒸発熱を奪いつつ蒸発させる。蒸発した作動冷媒は、冷媒配管と四方弁１０１を介して圧縮機１００に吸い込まれ、冷媒は以上の経路を循環し、冷凍サイクル装置Ａの運転は継続される。
【００３１】
また、四方弁１０１により流路が切替えられることで、冷媒は図３の破線矢印で示される経路を循環する。即ち、圧縮機１００から吐出された冷媒は、四方弁１０１から第２熱交換器１０４と、膨張装置１０３と、第１熱交換器１０２を順次流動し四方弁１０１を介して圧縮機１００へ吸込まれる経路を循環する。このとき、第１熱交換器１０２は蒸発器として機能し、第２熱交換器１０４は凝縮器として機能する。
【００３２】
上記のように、冷凍サイクル装置Ａに、信頼性の高い圧縮機１００を用いることで、信頼性の高い冷凍サイクル装置を提供することができる。
【００３３】
なお、上記第１乃至第３の実施形態は、圧縮機構部のシリンダが１個の圧縮機について説明したが、圧縮機構部を複数用いても良い。また、シリンダ５と主軸受１７が一体に形成された一体型シリンダを用いても良い。
上記実施形態では、シリンダ室内を偏心回転するローラの外周にブレードが当接するロータリ型の圧縮機構部を有する圧縮機について説明したが、スクロール式の圧縮機やスイングロータリ式の圧縮機構部などを用いても良い。
【００３４】
また、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。全ての構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１…密閉ケース、２…圧縮機構部、３…電動機部、４…シリンダ室、５…シリンダ、６…主軸受、７…副軸受、８…軸偏心部、９…回転軸、１０…ローラ、１０ａ…外周面、１２…吸込み口、１３…吐出口、１４…吐出弁装置、１５…吐出マフラー、１６…固定子、１７…回転子、１８（３０）…固定支持部材、１８ａ（３０ａ）…円孔、１９…ボルト、２０…リベット、２１…スリーブ、２３…脚部、２４…気液分離器、２５…保持部、２６…吐油分離ディスク、２８…開口部、２９…吐油防止板、３１…潤滑油
１００（１００Ｂ）…圧縮機、１０１…四方弁、１０２…第１熱交換機、１０３…膨張装置、１０４…第２熱交換器、Ａ…冷凍サイクル装置
【図１】
0006026729.tif 000002
【図２】
0006026729.tif 000003
【図３】
0006026729.tif 000004