(57)【要約】【課題】吐出補助管を備えた吐出管を用いることで、安価で吐油量を抑制でき、高効率、高信頼性、かつ組立性に優れた密閉型圧縮機を提供する。また、安価で吐油量を抑制でき、高効率、高信頼性、かつ組立性に優れた密閉型圧縮機を備えた冷凍サイクル装置を提供する。【解決手段】本密閉型圧縮機は、密閉容器を貫通して設けられた吐出管と、この吐出管に前記密閉容器の外側から挿入された吐出補助管を備え、この吐出補助管の一端は、吐出管の内端より前記密閉容器の内側に突出し、他端は、吐出管の外端より内側に位置する。また、この密閉型圧縮機を備えた冷凍サイクル装置。【選択図】  図１
2011064175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に電動機部と、回転軸を介して前記電動機部により駆動される圧縮機構部を収納した密閉型圧縮機において、前記密閉容器を貫通して設けられた吐出管と、この吐出管に前記密閉容器の外側から挿入された吐出補助管を備え、
この吐出補助管の一端は、前記吐出管の内端より前記密閉容器の内側に突出し、他端は、吐出管の外端より内側に位置したことを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記吐出補助管は、金属板を円筒形状に丸めて形成され、前記吐出管に前記金属板のバネ力を利用して固定されたことを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記吐出補助管は、この吐出補助管の外周に設けた切り起しのバネ力を利用して前記吐出管に固定されたことを特徴とする請求項２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記吐出管の外端部に冷凍サイクルの配管が挿入される拡管部が設けられ、前記吐出補助管の他端部には、前記拡管部に嵌合し、かつ拡管された配管挿入止め部が形成された請求項１ないし３のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器を備える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】
本発明は密閉型圧縮機およびこれを用いた冷凍サイクル装置に係り、特に冷媒ガスを密閉容器外に吐出させる吐出管を改良した密閉型圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクル装置に用いられる密閉型圧縮機は、例えば、密閉容器内の下部側に圧縮機構部が収容され、上部側に電動機部が収容された構造になっており、これら圧縮機構部と電動機部は回転軸を介して連結される。
【０００３】
冷媒ガスは圧縮機構部で高温、高圧に圧縮され、一旦、密閉容器内へ吐出され、密閉容器内に充満した冷媒ガスは、密閉容器に接続される吐出管から吐出され、冷凍サイクルを構成する凝縮器に導かれる。
【０００４】
従来の吐出管は長い１本の銅管からなり、吐出管から冷媒とともに吐出される潤滑油量（吐油量）を減少させるために、この銅管を密閉容器内に長く延ばしている。しかし、銅管は高価であるため密閉型圧縮機が高価になり、また、吐出管から潤滑油を封入する場合には、その封入性が悪く、さらに、密閉容器内の上部に電動機部を配置するものにおいては、上部容器の密閉本体への組立時、電動機部の口出し線の取り付け性が悪いなどの問題がある。
【０００５】
また、他の従来の吐出管は、密閉容器に固着された吐出管に、密閉容器内において吐出補助管（接続管）を接続している（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００６】
特許文献１に記載の密閉型圧縮機は、大径の吐出管に、この吐出管より小径で折曲した吐出補助管を接続し、特許文献２に記載の密閉型圧縮機は、小径の吐出管に、この吐出管より大径で折曲した吐出補助管を接続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１８７００８号公報
【特許文献２】特開２００８−２５５９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の密閉型圧縮機とも、吐出補助管に鉄系管を用いることで安価になるが、下部容器に上部容器を取り付けて密閉容器を完成させる場合、その完成前に上部容器に吐出管と吐出補助管を取り付けておくため、口出し線の取り付け性が悪いなど密閉型圧縮機の組立性が劣り、また、吐出管から油を封入する場合、封入性が悪いという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたものであり、吐出補助管を備えた吐出管を用いることで、安価で吐油量を抑制でき、高効率、高信頼性、かつ組立性に優れた密閉型圧縮機を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、吐出補助管を備えた吐出管を用いることで、安価で吐油量を抑制でき、高効率、高信頼性、かつ組立性に優れた密閉型圧縮機を備えた冷凍サイクル装置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】
【００１１】
本発明に係る密閉型圧縮機は、密閉容器内に電動機部と、回転軸を介して前記電動機部により駆動される圧縮機構部を収納した密閉型圧縮機において、前記密閉型容器を貫通して設けられた吐出管と、この吐出管に前記密閉容器の外側から挿入された吐出補助管を備え、この吐出補助管の一端は、前記吐出管の内端より前記密閉容器の内側に突出し、他端は、前記吐出管の外端より内側に位置したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記密閉型圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る密閉型圧縮機によれば、吐出補助管を備えた吐出管を用いることで、安価で吐油量を抑制でき、高効率、高信頼性、かつ組立性に優れた密閉型圧縮機を提供することができる。
【００１４】
また、本発明に係る冷凍サイクル装置によれば、吐出補助管を備えた吐出管を用いることで、安価で吐油量を抑制でき、高効率、高信頼性、かつ組立性に優れた密閉型圧縮機を備えた冷凍サイクル装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る密閉型圧縮機の縦断面図。
【図２】本発明の一実施形態に用いる吐出管の組み立て工程を示す密閉型圧縮機の縦断面図。
【図３】本発明の一実施形態に用いる吐出管の組み立状態を示す縦断面図。
【図４】本発明の一実施形態に用いる吐出管の第１変形例を示す斜視図。
【図５】本発明の一実施形態に用いる吐出管の第２変形例を示す側面図。
【図６】本発明の一実施形態に係る密閉型圧縮機を搭載した冷凍サイクル装置の概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態に係る密閉型圧縮機およびこれを用いた冷凍サイクル装置について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の密閉型圧縮機１は、密閉容器２を備え、この密閉容器２は上端が開口する筒状の下部容器２１と、この下部容器２１の開口を閉塞するカップ状の上部容器２２とからなる。
【００１８】
この密閉容器２内の上部には電動機部３が設けられ、下部には圧縮機構部４が設けられる。これら電動機部３と圧縮機構部４とは、回転軸５を介して連結される。
【００１９】
電動機部３は、たとえばブラシレスＤＣ同期モータ（ＡＣモータもしくは商用モータでもよい）が用いられていて、密閉容器２の内面に圧入固定される固定子３１と、この固定子３１の内側に回転自在に配置され、回転軸５に嵌着される回転子３２とから構成される。
【００２０】
固定子３１と回転子３２間には、この回転子３２を回転自在に配置するために、第１のガス流路をなす所定の回転用間隙（エアーギャップ）３３が設けられる。
【００２１】
また、回転子３２の内部には、回転軸５に沿って第２のガス流路をなす回転子貫通孔（図示せず）が設けられる。
【００２２】
さらに、回転子収容孔３１ｄを備えた固定子３１の外周には、この固定子３１の外周面と密閉容器２の内周面間に第３のガス流路（外周通路）をなす切欠溝（図示せず）が９０°間隔で設けられる。
【００２３】
圧縮機構部４は、第１の圧縮機構部４Ａと第２の圧縮機構部４Ｂとから構成される。
【００２４】
第１の圧縮機構部４Ａは上部側に形成され、第１のシリンダ４１Ａを備えている。第２の圧縮機構部４Ｂは中間仕切板４３を介して第１のシリンダ４１Ａの下部に形成され、第２のシリンダ４１Ｂを備えている。
【００２５】
これら第１、第２のシリンダ４１Ａ、４１Ｂは、互いに内径寸法が同一である。
【００２６】
第１のシリンダ４１Ａの上面部に第１の軸受６が重ね合わされ、通気孔（図示せず）を設けた第１の吐出マフラー７ａとともに取付けボルト８ａを介して第１のシリンダ４１Ａに取付け固定される。
【００２７】
第２のシリンダ４１Ｂの下面部には第２の軸受９が重ね合わされ、吐出マフラー７ｂとともに図示しない取付けボルトを介して第２のシリンダ４１Ｂに取付け固定される。これら一体化された第２のシリンダ４１Ｂ、第２の軸受９及び第２の吐出マフラー７ｂは取付けボルト８ｂにより第１のシリンダ４１Ａに取付け固定され圧縮機構部４が組立てられる。この組立てられた圧縮機構部４は電動機部３と一体的に組み立てられた後、密閉容器２に圧入され、アークスポット溶接などにより固着されている。
【００２８】
回転軸５は、最下端部が第２の軸受９に回転自在に枢支され、その上部が第１の軸受６に回転自在に軸支される。さらに、回転軸５は各シリンダ４１Ａ、４１Ｂ内部を貫通するとともに、１８０°の位相差をもって形成される２つの第１の偏心部５ａ、第２の偏心部５ｂを一体に備えている。
【００２９】
各偏心部５ａ、５ｂは互いに同一直径をなし、各シリンダ４１Ａ、４１Ｂ内径部に位置するよう組立てられる。これら偏心部５ａ、５ｂの周面には、互いに同一直径をなす第１のローラ４４ａ、第２のローラ４４ｂが嵌合される。各ローラ４４ａ、４４ｂの軸方向長さは、第１のシリンダ４１Ａと第２のシリンダ４１Ｂの板厚（軸方向長さ）と略同一に揃えられる。
【００３０】
第１のシリンダ４１Ａと第２のシリンダ４１Ｂは、第１の軸受６と中間仕切板４３および第２の軸受９で上下面が区画され、それぞれの内部に各ローラ４４ａ、４４ｂが偏心回転自在に収容される第１のシリンダ室４２ａと第２のシリンダ室４２ｂが形成される。各ローラ４４ａ、４４ｂは、第１、第２のシリンダ室４２ａ、４２ｂ内において偏心回転する。
【００３１】
第１、第２のシリンダ４１Ａ、４１Ｂには、第１のブレード室４７ａ、第２のブレード室４７ｂが設けられ、このブレード室４７ａ、４７ｂは各シリンダ室４２ａ、４２ｂに対して開放されている。各ブレード室４７ａ、４７ｂには第１のブレード４５ａ、第２のブレード４５ｂおよび第１のばね部材４６ａ、第２のばね部材４６ｂが収容される。
【００３２】
各ブレード４５ａ、４５ｂは、各シリンダ室４２ａ、４２ｂ側である先端部が平面視で略半円状に形成される。ばね部材４６ａ、４６ｂはブレード４５ａ、４５ｂの後端とブレード室端面との間に介在され、ブレード４５ａ、４５ｂに弾性力（背圧）を付与して先端を各シリンダ室４２ａ、４２ｂへ突出させ、各ローラ４４ａ、４４ｂ周面に弾性的に接触させる。
【００３３】
ブレード４５ａ、４５ｂは、先端が各シリンダ室４２ａ、４２ｂ内へ最も突出する部位にあるとき、後端がブレード室４７ａ、４７ｂ内に位置する長さ寸法に形成される。ブレード４５ａ、４５ｂが最も後退したとき、ブレード４５ａ、４５ｂ後端とブレード室４７ａ、４７ｂ端面との間の距離は、ばね部材４６ａ、４６ｂの最大圧縮長さよりもわずかに大に形成されている。
【００３４】
第１の軸受６と第２の軸受９には、吐出弁機構（図示せず）が設けられていて、それぞれが各シリンダ室４２ａ、４２ｂに連通するとともに、吐出マフラー７ａ、７ｂで覆われる。後述するように、各シリンダ室４２ａ、４２ｂで圧縮された冷媒ガスが所定圧に上昇した状態で吐出弁機構は開放され、各シリンダ室４２ａ、４２ｂから吐出マフラー７ａ、７ｂ内へ吐出するようになっている。
【００３５】
吐出マフラー７ａ、７ｂに吐出され圧縮された冷媒ガスは、ここで消音と整流作用を受け、第１の吐出マフラー７ａに設けた通気孔を介し回転用間隙３３及び回転子貫通孔の方向に吹出されて密閉容器２内に導かれるようになっている。
【００３６】
従って、回転軸５が回転し、偏心部５ａ、５ｂが偏心回転して各ローラ４４ａ、４４ｂが各シリンダ室４２ａ、４２ｂの内周壁に沿って偏心回転（旋回）したとき、ブレード４５ａ、４５ｂはブレード室４７ａ、４７ｂに沿って往復運動し、各ローラ４４ａ、４４ｂの回転角度に関わらず線接触して各シリンダ室４２ａ、４２ｂを共に図示しない吸込室と圧縮室に仕切ることとなる。吸込室は第１の吸込管２７ａ、第２の吸込管２７ｂを介してアキュムレータ１０５に接続される。
【００３７】
また、第２の吐出マフラー７ｂから密閉容器２内に導かれた高圧の冷媒ガスは、回転用間隙３３、回転子貫通孔、切欠溝及び固定子貫通孔を流れて、電動機部３の上側に流出する。
【００３８】
さらに回転子３２の上方かつ回転軸５の上端には、電動機部３のコイル３４内に収容された状態で、油分離部材１０が取り付けられている。
【００３９】
この油分離部材１０は円盤形状をなし低い高さの逆截頭円錐状の凹部であるボス部１０ａと、このボス部１０ａから外方に延びるリング状のフランジ部１０ｂとからなる。
【００４０】
油分離部材１０に対向する上部容器２２の略中央には、吐出管２４が設けられる。
【００４１】
吐出管２４は、密閉容器例えば上部容器２２を貫通して設けられ、吐出管２４の内端２４ａは密閉容器２内にあり、外端２４ｂは密閉容器２外にあり、外端部には冷凍サイクルの配管Ｐ（図３）が挿入される拡管部２４ｃが形成される。
【００４２】
また、吐出管２４には吐出補助管２５が挿入されている。この吐出補助管２５は外径が吐出管２４の内径と略同じであり、一端２５ａが吐出管２４の内端２４ａよりも密閉容器内側に突出して、油分離部材１０のボス部１０ａの近傍まで延びており、他端２５ｂは拡管部２４ｃ内に位置し、前記吐出管の外端より内側に位置している。また、吐出補助管２５の他端部には拡管された配管挿入止め部２５ｃが形成され、この配管挿入止め部２５ｃが拡管部２４ｃに嵌合している。
【００４３】
吐出補助管２５は例えば鉄製である。
【００４４】
さらに、上部容器２２には、吐出管２４の近傍に電源端子２６が設けられ、この電源端子２６には固定子コイル３４へ給電するための口出し線２６ａが、接続端子部２６ｂを介して接続される。口出し線２６ａは吐出補助管２５との干渉を避けるため上部容器２２の内側に沿っている。
【００４５】
次に本第１実施形態の密閉型圧縮機の組立作業について説明する。
【００４６】
図１および図２に示すように、予め一体的に組み立てられた電動機部３、圧縮機構部４および回転軸５は、下部容器２１に圧入、収容され、固定子３１、第１のシリンダ４１Ａを介して下部容器２１に固定される。
【００４７】
予め吐出管２４が、その内端２４ａが密閉容器２内にあり、外端２４ｂが密閉容器２外にある状態で溶着され、電源端子２６が取り付けられた上部容器２２を用意し、固定子コイル３４から引き出されて口出し線２６ａの先端に取り付けられた接続端子部２６ｂを電源端子２６に取り付ける。
【００４８】
このように、接続端子部２６ｂの電源端子２６への取り付けは、密閉容器２内に長く挿入される吐出補助管が存在せず、短い吐出管２４の内端２４ａが上部容器２２内にわずかに突出した状態であるので、接続端子部２６ｂの取り付け作業時、吐出管２４が口出し線２６ａに干渉することなく、端子部２６ｂの電源端子２６への取り付け作業が容易になる。
【００４９】
しかる後、上部容器２２を下部容器２１に挿入し固定する。このように密閉容器２が完成した段階で、吐出管２４を介して、所定量の潤滑油を密閉容器２に封入する。このような油封入作業において、長く内径が小さい吐出補助管を介さず、短く内径が大きい吐出管２４を介して油封入するので、迅速に潤滑油封入作業を行うことができる。
【００５０】
潤滑油封入作業終了後、図３に示すように、吐出補助管２５を吐出管２４に圧入する。この圧入状態で配管挿入止め部２５ｃが拡径部２４ｃに係合する。また、この状態で、配管Ｐをその先端が配管挿入止め部２５ｃに突き当たるまで挿入する。
【００５１】
さらに、配管Ｐの先端が配管挿入止め部２５ｃに突き当った状態で、配管Ｐを吐出管２４に溶着する。これにより、吐出補助管２５は吐出管２４に溶着しなくとも、吐出管２４内に固定される。また、吐出補助管の溶着が不要であり、組立性が向上する。
【００５２】
また、潤滑油封入前には、吸込管２７ａ、２７ｂをシリンダ室４２ａ、４２ｂに連通するようにして、下部容器２１に溶着し、アキュムレータ１０５を下部容器２１に取り付ける。
【００５３】
また、本密閉型圧縮機１の冷凍サイクル装置に搭載しての使用時、吐出管２４が、吐出補助管２５を備えて長く形成され、吐出補助管２５が油分離部材１０の近くに達しているので、配管Ｐへの吐油量を抑制することができる。
【００５４】
また、本実施形態の密閉型圧縮機に用いる吐出補助管の第１変形例について説明する。
【００５５】
第１変形例は、図１に示す吐出補助管が引き抜きによって製造された管体であるのに対して、金属板を円筒形状に丸めて形成される。
【００５６】
例えば、図４に示すように、第１変形例の吐出補助管２５Ａは、金属板例えばバネ鋼板を円筒形状に丸めて形成され、図３に示すように、吐出管２４に圧入され、バネ鋼板のバネ力を利用して吐出管２４に固定される。
【００５７】
これにより、吐出補助管がバネ鋼板のバネ力により吐出管内に強固に固定されるので、吐出補助管を吐出管に溶着することなく、運転中にがたつきを発生するのを防止できる。
【００５８】
他の構成は図１に示す吐出補助管と異ならないので、同一符号を付して説明は省略する。
【００５９】
また、本実施形態の密閉型圧縮機に用いる吐出補助管の第２変形例について説明する。
【００６０】
第２変形例は、図１に示す吐出補助管の外周に切り起しが設けられる。
【００６１】
例えば、図５に示すように、第２変形例の吐出補助管２５Ｂは、外周に切り起し２５１が設けられる。
【００６２】
これにより、切り起しのバネ力により吐出補助が、吐出管に強固に固定されるので、吐出補助管を吐出管に溶着することなく、運転中にがたつきを発生するのを防止できる。
【００６３】
上記実施形態の密閉型圧縮機によれば、吐出補助管を備えた吐出管を用いることで、安価で吐油量を抑制でき、高効率、高信頼性、かつ組立性に優れた密閉型圧縮機が実現される。
【００６４】
また、図６に示すように、本発明の一実施形態に係る冷凍サイクル装置１００は、本発明の一実施形態に係る密閉型圧縮機１と、四方弁１０１と、室外熱交換器１０２と、膨張装置１０３と、室内熱交換器１０４と、アキュムレータ１０５をサイクル状に連通して形成される。
【００６５】
冷凍サイクル装置１００において、密閉型圧縮機１から吐出される冷媒は、冷房時には、四方弁１０１を介して実線矢印で示すように室外熱交換器１０２に供給され、ここで外気と熱交換して凝縮される。この凝縮された冷媒は、室外熱交換器１０２から流出し、膨張装置１０３を介して室内熱交換器１０４に流され、ここで室内空気と熱交換して蒸発し、室内空気を冷却する。室内熱交換器１０４から流出された冷媒は、四方弁１０１及びアキュムレータ１０５を介して密閉型圧縮機１内に吸い込まれる。
【００６６】
また、暖房時には、密閉型圧縮機１から吐出された冷媒は、四方弁１０１を介して破線矢印で示すように、室内熱交換器１０４に供給され、ここで室内空気と熱交換して凝縮され、室内空気を加熱する。この凝縮された冷媒は室内熱交換器１０４から流出し、膨張装置１０３を介して室外熱交換器１０２に流され、ここで室外空気と熱交換して蒸発する。この蒸発した冷媒は、室外熱交換器１０２から流出され、四方弁１０１及びアキュムレータ１０５を介して密閉型圧縮機１内に吸い込まれる。以後、順次同様に冷媒が流されて冷凍サイクルの運転が継続される。
【００６７】
本実施形態の冷凍サイクル装置によれば、安価で吐油量を抑制でき、高効率、高信頼性、かつ組立性に優れた密閉型圧縮機を備えた冷凍サイクル装置が実現される。
【００６８】
なお、本発明は、２個の圧縮機構部を有するものに限定されず、１個又は３個以上の圧縮機構部を有するものにも適用可能である。また、ロータリ式圧縮機構部を備えたものに限らず、例えば、スクロール式圧縮機構部等を備えたものにも適用可能である。さらに、密閉容器の上部に圧縮機構部を収容し、下部に電動機部を収容したものにも適用可能である。
【００６９】
さらに、本発明は上述した実施の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。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。
【符号の説明】
【００７０】
１…密閉型圧縮機、２…密閉容器、２１…下部容器、２２…上部容器、２４…吐出管、２６…電源端子、２６ａ…口出し線、２６ｂ…端子部、２７ａ…第１の吸込管、２７ｂ…第２の吸込管、３…電動機部、３１…固定子、３１ｄ…回転子収容孔、３２…回転子、３３…回転用間隙、３４…コイル、４…圧縮機構部、４Ａ…第１の圧縮機構部、４１Ａ…第１のシリンダ、４２ａ…第１のシリンダ室、４Ｂ…第２の圧縮機構部、４１Ｂ…第２のシリンダ、４２ｂ…第２のシリンダ室、４３…中間仕切板、４４ａ…第１のローラ、４４ｂ…第２のローラ、４５ａ…第１のブレード、４５ｂ…第２のブレード、４６ａ…第１のばね部材、４６ｂ…第２のばね部材、５…回転軸、５ａ…第１の偏心部、５ｂ…第２の偏心部、６…第１の軸受、７ａ…第１の吐出マフラー、７ｂ…第２の吐出マフラー、９…第２の軸受、１０…油分離部材、１０ａ…ボス部、１０ｂ…フランジ部、１００…冷凍サイクル装置、１０１…四方弁、１０２…室外熱交換器、１０３…膨張装置、１０４…室内熱交換器、１０５…アキュムレータ。
【図１】
2011064175.tif 000003
【図２】
2011064175.tif 000004
【図３】
2011064175.tif 000005
【図４】
2011064175.tif 000006
【図５】
2011064175.tif 000007
【図６】
2011064175.tif 000008