(57)【要約】  この発明は、凹部と凸部との嵌合部をシール部から離間して設置し、圧力容器の剛性を高めて、加工コストの増大、同軸度の悪化、および冷媒の漏れの発生を抑制できる冷媒圧縮装置を得る。  この発明の冷媒圧縮装置は、筒状の縦型の圧力容器と、固定スクロールおよび揺動スクロールを有し、上記圧力容器内の上部側に配設された圧縮部と、上記圧力容器にシール部および嵌合部を介して固定された筒状のフレームと、上記圧力容器内に上記圧縮部から下部側に離間して配設された電動機部と、を備え、上記シール部は、上記圧力容器と上記フレームの径方向に対して垂直な面同士を、周方向の全周にわたって、径方向の圧力で接触させて構成され、上記嵌合部は、上記圧力容器に上記シール部から下部側に離間して形成された凹部と上記フレームに形成された凸部とを嵌合させ、径方向に離間し、かつ径方向に対して平行な面同士を圧力で接触させて構成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の縦型の圧力容器と、
固定スクロールおよび揺動スクロールを有し、上記圧力容器内の上部側に配設された圧縮部と、
上記圧力容器にシール部および嵌合部を介して固定され、上記揺動スクロールを摺動可能に支持する筒状のフレームと、
固定子および回転子を有し、上記圧力容器内に上記圧縮部から下部側に離間して配設された電動機部と、
上記圧力容器内の下部側に配設された軸受支えと、
上記回転子の軸心位置を貫通して該回転子に固着され、下端を上記軸受支えに軸受を介して回転可能に支持されて、該回転子の回転を上記揺動スクロールに伝達する回転軸と、を備え、
上記シール部は、上記圧力容器と上記フレームの径方向に対して垂直な面同士を、周方向の全周にわたって、径方向の圧力で接触させて構成され、
上記嵌合部は、上記圧力容器に上記シール部から下部側に離間して形成された凹部と上記フレームに形成された凸部とを嵌合させ、径方向に離間し、かつ径方向に対して平行な面同士を圧力で接触させて構成されている冷媒圧縮装置。
【請求項２】
上記嵌合部は、上記シール部の上記固定子側の端部と上記固定子の固定子鉄心の上記シール部側の端部との間に配設され、上記嵌合部の接触された径方向に対して平行な面同士の位置が、上記シール部の上記固定子側の端部と上記固定子鉄心の上記シール部側の端部との間を１００％としたときに、上記シール部の上記固定子側の端部から上記固定子鉄心の上記シール部側の端部に向かって、２３％以上である請求項１記載の冷媒圧縮装置。
【請求項３】
上記嵌合部の接触された径方向に対して平行な面同士は、周方向に対して垂直な面同士である請求項１又は請求項２記載の冷媒圧縮装置。
【請求項４】
上記凸部は、周方向に離間して複数形成されている請求項３記載の冷媒圧縮装置。
【請求項５】
上記嵌合部の接触された径方向に対して平行な面同士は、軸方向に対して垂直な面同士である請求項１又は請求項２記載の冷媒圧縮装置。
【請求項６】
上記凸部は、軸方向に離間して複数形成されている請求項５記載の冷媒圧縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、冷凍機や空気調和機に用いられる冷媒圧縮装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷媒圧縮装置は、圧力容器と、圧力容器内の上部側に配設された圧縮部と、圧力容器内の圧縮部の下方に配設された電動機部と、を備え、圧縮部を構成するフレームの外周面と圧力容器の内周面とを径方向の圧力で面接触させてシール部を構成し、フレームの上部側の高圧領域とフレームの下部側の低圧領域とをシールするとともに、シール部を構成する圧力容器の内周面に形成された凹部にシール部を構成するフレームの外周面に形成された凸部を嵌合させて、高圧領域と低圧領域との圧力差に起因するフレームの軸方向移動を阻止していた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−４５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の冷媒圧縮装置においては、圧力容器およびフレームが略円筒形状であるので、径方向に変形しやすく、運転時に圧力容器の振動を発生しやすい。そこで、圧力容器の振動の発生を抑制するためには、圧力容器の剛性を高めることが必要となる。【０００５】
圧力容器の剛性を高める第１の対策は、別部材を圧力容器の外周面に溶接することが考えられる。しかしながら、溶接加工で生じる熱により、圧力容器やフレームに変形が生じ、冷媒圧縮装置内の同軸度が悪化するとともに、シール部に隙間が生じ、高圧領域と低圧領域との間での冷媒の漏れが発生し、性能が悪化するという課題があった。また、加工工程を増やして、同軸度の悪化を抑制することもできるが、加工コストが増大するという新たな課題が生じる。【０００６】
圧力容器の剛性を高める第２の対策は、シール部における接触面積を大きくすることが考えられる。しかしながら、接触面積を大きくするには、圧力容器の内周面およびフレームの外周面の加工領域が広範囲となり、加工コストが増大するという課題があった。また、圧力容器の低圧領域には、端子台や吸入配管などが配設されることから、シール部における接触面積は、端子台や吸入配管の設置位置を避けて、大きくすることになる。そこで、シール部における圧力容器の内周面とフレームの外周面との接触面積が周方向に関して不均一となる。これにより、フレームが圧力容器の接触面から受ける径方向の圧力が、周方向で一様でなくなり、フレームに変形が生じ、冷媒圧縮装置内の同軸度が悪化するという課題があった。【０００７】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、凹部と凸部との嵌合部を圧力容器のシール部と固定子との間の振動部に設置し、別部材を溶接することなく、かつシール部における接触面積を増大させることなく、圧力容器の剛性を高めて、加工コストの増大、同軸度の悪化、および冷媒の漏れの発生を抑制できる冷媒圧縮装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る冷媒圧縮装置は、筒状の縦型の圧力容器と、固定スクロールおよび揺動スクロールを有し、上記圧力容器内の上部側に配設された圧縮部と、上記圧力容器にシール部および嵌合部を介して固定され、上記揺動スクロールを摺動可能に支持する筒状のフレームと、固定子および回転子を有し、上記圧力容器内に上記圧縮部から下部側に離間して配設された電動機部と、上記圧力容器内の下部側に配設された軸受支えと、上記回転子の軸心位置を貫通して該回転子に固着され、下端を上記軸受支えに軸受を介して回転可能に支持されて、該回転子の回転を上記揺動スクロールに伝達する回転軸と、を備えている。上記シール部は、上記圧力容器と上記フレームの径方向に対して垂直な面同士を、周方向の全周にわたって、径方向の圧力で接触させて構成され、上記嵌合部は、上記圧力容器に上記シール部から下部側に離間して形成された凹部と上記フレームに形成された凸部とを嵌合させ、径方向に離間し、かつ径方向に対して平行な面同士を圧力で接触させて構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、圧力容器とフレームが、シール部に加えて、シール部から下部側に離間した嵌合部により接続されているので、別部材を圧力容器の外周面に溶接したり、シール部における接触面積を増大させることなく、圧力容器の剛性が高められる。そこで、圧力容器やフレームの変形発生が抑制されるので、加工コストを高めることなく、同軸度の悪化や冷媒漏れに起因する性能の悪化を抑制できるとともに、冷媒圧縮装置の振動を抑制できる。【００１０】
また、圧力容器やフレームは筒状であるので、径方向に変形しやすい。しかし、嵌合部では、凹部と凸部が、径方向に離間し、かつ径方向に対して平行な面同士を圧力で接触させているので、凹部と凸部との間には、径方向以外の方向の圧力が作用する。そこで、嵌合部は、圧力容器やフレームを径方向に変形させることなく、圧力容器やフレームの剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る冷媒圧縮装置を示す縦断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る冷媒圧縮装置における嵌合部の構造を説明する縦断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る冷媒圧縮装置における嵌合部の構造を説明する横断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る冷媒圧縮装置における嵌合部の設置位置と振動低減量との関係を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る冷媒圧縮装置における嵌合部の構造を説明する縦断面図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る冷媒圧縮装置における嵌合部の構造を説明する横断面図である。
【図７】この発明の実施の形態４に係る冷媒圧縮装置における嵌合部の構造を説明する縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る冷媒圧縮装置を示す縦断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る冷媒圧縮装置における嵌合部の構造を説明する縦断面図、図３はこの発明の実施の形態１に係る冷媒圧縮装置における嵌合部の構造を説明する横断面図、図４はこの発明の実施の形態１に係る冷媒圧縮装置における嵌合部の設置位置と振動低減量との関係を示す図である。なお、縦断面図とは、冷媒圧縮装置の回転軸の軸心を含む平面を表す図、横断面図とは冷媒圧縮装置の回転軸の軸心に対して垂直な平面を表す図である。
【００１３】
図１において、冷媒圧縮装置１００は、軸方向を鉛直方向とする縦型の圧力容器１０を備えている。そして、圧縮部２０が圧力容器１０内の上方に配設され、電動機部３０が圧縮部２０の下方に配設されている。圧縮部２０と電動機部３０とは、軸方向を鉛直方向とする回転軸４１を介して連動連結されている。
【００１４】
圧力容器１０は、有底円筒状の上部容器１１と、円筒状の中部容器１２と、有底円筒状の下部容器１３と、を備えている。上部容器１１が、有底円筒状の開口を中部容器１２に向けて中部容器１２の上端に溶接により気密に接続され、下部容器１３が、有底円筒状の開口を中部容器１２に向けて中部容器１２の下端に溶接により気密に接続されている。
【００１５】
フレーム２３は、略円筒状に作製され、中部容器１２内の上端側に配設されている。中部容器１２とフレーム２３とは、図２に示されるように、シール部７１と、シール部７１から空間部７２だけ下部容器１３側に離間する嵌合部７０と、で接続されている。シール部７１は、中部容器１２の内周面とフレーム２３の外周面とを、周方向の全周にわたって、径方向の圧力で接触させて構成され、圧縮部２０側の高圧領域と電動機部３０側の低圧領域との間をシールしている。また、吸入配管６１が中部容器１２に取り付けられ、低圧の冷媒が吸入配管６１を介して圧力容器１０内の低圧領域に供給されるようになっている。そして、吐出配管６２が上部容器１１に取り付けられ、冷媒圧縮装置１００で圧縮された冷媒が吐出配管６２を介して冷媒回路に吐出されるようになっている。
【００１６】
圧縮部２０は、渦巻き歯が台板の下面に形成された固定スクロール２１と、渦巻き歯が台板の上面に形成された揺動スクロール２２と、から構成されている。固定スクロール２１は、台板をボルトによりフレーム２３の上面に締着して、フレーム２３に固定されている。揺動スクロール２２は、台板の下面をフレーム２３の軸方向と直交する平面に摺動可能に支持されて、渦巻き歯が固定スクロールの渦巻き歯にかみ合うように、フレーム２３内に収納されている。そこで、圧縮室２４が、固定スクロール２１と揺動スクロール２２との間に形成される。そして、吐出口４が固定スクロール２１の台板に形成されている。固定スクロール２１の台板の吐出口４の開口縁部が弁座２となる。また、弁体１、弁体１のストッパ３、および吐出マフラー５が、固定スクロール２１の台板にボルトにより締着、固定されている。
【００１７】
電動機部３０は、固定子巻線３３が円筒状に形成された固定子鉄心３２に装着されて構成された固定子３１と、この固定子３１の内部で回転し得るように支持された回転子３４と、から構成されている。そして、回転軸４１は、圧入や焼きばめなどにより、回転子３４の軸心位置を貫通した状態に固着され、その上部をフレーム２３に摺動可能に接続され、その下部を軸受支え４３に保持された軸受４２に回転可能に支持されている。また、揺動スクロール２２が揺動運動することによって発生する遠心力を相殺するために、バランサ４４が、回転軸４１の上部側に装着されている。
【００１８】
電動機部３０に電力を供給する端子台５１は、中部容器１２の電動機部３０のフレーム２３側に取り付けられている。ケーブル５２が、固定子巻線３３に接続されている。
【００１９】
ここで、このように構成された冷媒圧縮装置１００の動作を説明する。まず、弁体１が弁座２に当接し、吐出口４が閉じられている。そして、低圧の冷媒が吸入配管６１を介して圧力容器１０内のシール部７１より下方に構成される低圧領域に供給される。
【００２０】
ついで、交流電力が端子台５１を介して固定子巻線３３に供給されると、固定子３１と回転子３４との間に磁束が発生し、回転子３４と回転軸４１が回転運動する。揺動スクロール２２は、回転軸４１の回転により、その渦巻き歯が固定スクロール２１の渦巻き歯と接触しながら、揺動運動する。これにより、固定スクロール２１と揺動スクロール２２との間に形成される圧縮室２４の容積が連続的に変動する。圧縮室２４の容積が増大すると、圧縮室２４内の圧力が低圧領域内の圧力より低くなり、低圧領域内の冷媒が圧縮室２４内に吸入される。そして、揺動スクロール２２の揺動運動により、圧縮室２４の容積が縮小していくと、圧縮室２４内の冷媒は、揺動スクロール２２の揺動運動とともに揺動スクロール２２の中心側に移動しながら圧縮され、圧縮室２４内の圧力が上昇する。圧縮室２４内の圧力が設定圧力となると、弁体１がストッパ３側に押し上げられる。そこで、圧縮され、高圧となった冷媒が、吐出口４から吐出マフラー５内に吐出され、吐出配管６２を介して冷媒回路に吐出される。
【００２１】
ついで、揺動スクロール２２の揺動運動によって、圧縮室２４内の容積が増大すると、圧縮室２４内の圧力が低圧となる。これにより、弁体１が弁座２に当接し、吐出口４が閉塞され、高圧領域内の高圧の冷媒の圧縮室２４内への逆流が阻止される。同時に、低圧領域内の冷媒が圧縮室２４内に吸入される。そして、揺動スクロール２２の揺動運動により、圧縮室２４の容積が縮小し、圧縮室２４内の冷媒が圧縮される。
【００２２】
冷媒圧縮装置１００では、揺動スクロール２２の揺動運動時に、固定スクロール２１の渦巻き歯と揺動スクロール２２の渦巻き歯との接触に起因して、固定スクロール２１と揺動スクロール２２とに接触力が発生する。また、冷媒圧縮時には、圧縮室２４内の冷媒の圧力によるガス荷重が、固定スクロール２１と揺動スクロール２２の圧縮室２４を形成する部位に作用する。さらに、揺動スクロール２２やバランサ４４などの運動に起因する遠心力が発生する。これらの力により、冷媒圧縮装置１００内の各部品が振動する。それらの振動が圧力容器１０に伝達することで圧力容器１０が共振し、冷媒圧縮装置１００から放射される騒音が増大する場合がある。
【００２３】
圧力容器１０においては、中部容器１２とフレーム２３とのシール部７１では、中部容器１２の内周面（径方向に対して垂直な面）とフレーム２３の外周面（径方向に対して垂直な面）同士が径方向の圧力で接触状態となっている。また、中部容器１２と固定子３１の固定子鉄心３２とは、中部容器１２の内周面（径方向に対して垂直な面）と固定子鉄心３２の外周面（径方向に対して垂直な面）同士が径方向の圧力で接触状態となり、中部容器１２と軸受支え４３とは、中部容器１２の内周面（径方向に対して垂直な面）と軸受支え４３の外周面（径方向に対して垂直な面）同士が径方向の圧力で接触状態となっている。このように、圧力容器１０のフレーム２３、固定子鉄心３２および軸受支え４３と面接触状態となっている部位では、圧力容器１０の径方向の剛性が高められる。しかし、圧力容器１０のフレーム２３、固定子鉄心３２および軸受支え４３と面接触状態となっている部位を除く部位は、圧力容器１０の径方向の剛性が小さく、変形しやすいので、騒音を増大させる原因となる。特に、シール部７１の固定子３１側の端部７１ａと、中部容器１２と固定子鉄心３２との面接触部のシール部７１側の端部３１ａと、の間に位置する振動部７３には、端子台５１や吸入配管６１が配設されるため、周方向の全域にわたって面接触する必要があるシール部７１を配置できないので、径方向の剛性が小さくなり、振動が増大しやすい。
【００２４】
圧力容器１０から発生する騒音は、圧力容器１０が共振した際に増大し、そのエネルギーは振動する部位の面積と振動速度とに比例する。そのため、圧力容器１０が局所的に変形する振動モードにより、圧力容器１０全体が変形する振動モードによる騒音が増大しやすい。圧力容器１０全体が変形する振動モードとしては、圧力容器１０全体が圧力容器１０の高さ方向中央部近傍を振動の腹として変形する曲げモードや、圧力容器１０の高さ方向中央部近傍が楕円形状となる楕円モードがあり、いずれの振動モードでも、振動部７３が振動する。
【００２５】
実施の形態１では、中部容器１２とフレーム２３との嵌合部７０が振動部７３に形成されているので、中部容器１２とフレーム２３とが結合され、中部容器１２の径方向の剛性が高められる。そこで、振動部７３の振動が抑制されるので、圧力容器１０の振動と騒音が抑制される。
【００２６】
また、別部材を中部容器１２の外周面に溶接するような剛性向上対策が不要となる。そこで、溶接加工で生じる熱に起因する冷媒圧縮装置１００の同軸度の悪化や高圧領域と低圧領域との間の冷媒漏れの発生がない。また、端子台５１や吸入配管６１を避けてシール部７１における接触面積を大きくするような剛性向上対策が不要となる。そこで、端子台５１や吸入配管６１が設置される振動部７３を避けてシール部７１を形成できるので、接触面積が周方向に関して均一となるようにシール部７１を形成できる。これにより、シール部７１における接触面積が周方向に関して不均一となることに起因するフレーム２３の変形がなく、冷媒圧縮装置１００の同軸度の悪化を抑制できる。
【００２７】
ここで、実施の形態１における嵌合部７０の構造について図３を参照しつつ説明する。
【００２８】
凹部１２ａが中部容器１２の内周面に凹設され、凸部２３ａがフレーム２３の外周面に突設されている。そして、凸部２３ａが凹部１２ａに焼きばめにより嵌合されて、嵌合部７０を構成している。
【００２９】
嵌合部７０の周方向両側に形成される接触部７０ｂは、それぞれ、凹部１２ａの内側面（周方向に対して垂直な面）と凸部２３ａの外側面（周方向に対して垂直な面）同士を周方向の圧力で面接触させて構成されている。そして、凹部１２ａの底面（径方向に対して垂直な面）と凸部２３ａの先端面（径方向に対して垂直な面）との間には、空隙７０ａが形成されている。そのため、嵌合部７０では、中部容器１２とフレーム２３との間には、径方向の圧力は作用せず、周方向の圧力のみ作用する。中部容器１２とフレーム２３は、略円筒形状であるので、径方向の圧力には変形しやすいが、周方向の剛性が高いため、変形しにくい。そこで、嵌合部７０を設けても、中部容器１２やフレーム２３の径方向の変形が抑制される。なお、凹部１２ａと凸部２３ａの接触部７０ｂの加工精度は、シール部７１と同程度である。
【００３０】
中部容器１２やフレーム２３の径方向の変形は、同軸度の悪化やシール部７１での冷媒漏れの原因となる。しかし、嵌合部７０を設けても、中部容器１２の径方向の変形がないので、同軸度の悪化やシール部７１での冷媒漏れの発生を抑制できる。
【００３１】
したがって、この実施の形態１によれば、加工コストを増加させることなく、かつ同軸度の悪化やシール部７１での冷媒漏れを生じさせることなく、圧力容器１０の振動と騒音の発生を抑制できる。
【００３２】
つぎに、嵌合部７０による中部容器１２の振動抑制効果を確認するために、固定スクロール２１と揺動スクロール２２との間に作用する接触力、冷媒のガス荷重、および揺動スクロール２２とバランサ４４等の部品に作用する遠心力を印加した際の冷媒圧縮装置１００の振動速度を有限要素法により解析し、その結果を表１に示した。圧力容器１０から発生する騒音は、圧力容器１０が共振した際に最大となるので、解析では、圧力容器１０全体が変形する振動モードに着目し、圧力容器１０の共振周波数での中部容器１２の振動速度を評価した。表１では、共振時の共振モード毎の振動速度を示した。
【００３３】
【表１】
2016135851.tif 000003
【００３４】
表１から、嵌合部７０を設けることで、圧力容器１０の曲げモードでは、振動速度を３．０ｄＢを低減でき、圧力容器１０の楕円モードでは、振動速度を０．７ｄＢ低減できることが確認できた。
【００３５】
つぎに、嵌合部７０を設ける位置が中部容器１２の振動抑制効果に与える影響を有限要素法により解析した。ここでは、嵌合部７０がシール部７１の固定子３１側の端部７１ａ(振動部７３の上端）に設置された場合を０％、嵌合部７０が固定子鉄心３２のシール部７１側の端部３１ａ（振動部７３の下端）に設置された場合を１００％とし、嵌合部７０の設置位置を０％から８０％まで変化させた。解析では、振動が大きかった圧力容器１０の曲げモードの振動速度に着目し、固定スクロール２１と揺動スクロール２２との間に作用する接触力、冷媒のガス荷重、および揺動スクロール２２とバランサ４４等の部品に作用する遠心力を印加した際の中部容器１２の振動部７３の軸方向の中央部の曲げモードの振動速度を計算した。図４では、解析で得られた嵌合部７０の設置位置ごとの振動速度の低減量を示した。
【００３６】
図４から、振動速度の低減量は、嵌合部７０の設置位置が０％から大きくなるにつれ増加し、ほぼ５０％のときに最大となり、その後、僅かに低減することが確認された。共振時の圧力容器１０の振動速度は部位によって値が異なり、特に振動モードの変形量が大きい部位の振動が増大する。圧力容器１０の曲げモードでは、振動部７３の軸方向の中央部の曲げの変形量が大きい。そのため、嵌合部７０が振動部７３の軸方向の中央に接近するほど、その振動抑制効果が増加した、と推考される。振動速度の低減量の目標を３ｄＢとすると、嵌合部７０を振動部７３の上端から２３％以上の位置に設置することで、振動速度の低減量の目標を達成できる。
【００３７】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２に係る冷媒圧縮装置における嵌合部の構造を説明する縦断面図である。
【００３８】
図５において、凹部１２ａが中部容器１２の振動部７３の内周面に凹設され、凸部２３ｂがフレーム２３Ａの外周面に突設されている。そして、凸部２３ｂが凹部１２ａに焼きばめにより嵌合されて、嵌合部７０Ａを構成している。嵌合部７０Ａの軸方向上側に形成される接触部７０ｃは、凹部１２ａの上側の内側面（軸方向に対して垂直な面）と凸部２３ｂの上面（軸方向に対して垂直な面）同士を軸方向の圧力で面接触させて構成され、軸方向下側に形成される接触部７０ｃは、凹部１２ａの下側の内側面（軸方向に対して垂直な面）と凸部２３ｂの下面（軸方向に対して垂直な面）同士を軸方向の圧力で面接触させて構成されている。凹部１２ａの底面（径方向に対して垂直な面）と凸部２３ｂの先端面（径方向に対して垂直な面）との間には、空隙７０ａが形成されている。なお、凹部１２ａと凸部２３ｂの接触部７０ｃの加工精度は、シール部７１と同程度である。
【００３９】
実施の形態２では、中部容器１２とフレーム２３Ａとの嵌合部７０Ａが振動部７３に形成されているので、中部容器１２の径方向の剛性が高められ、圧力容器の振動と騒音の発生を抑制できる。
【００４０】
嵌合部７０Ａの接触部７０ｃは、凹部１２ａと凸部２３ｂの軸方向に対して垂直な面同士を軸方向の圧力で面接触させて構成されている。また、凹部１２ａの径方向に対して垂直な面と凸部２３ｂの径方向に対して垂直な面との間には、空隙７０ａが形成されている。そのため、嵌合部７０Ａでは、中部容器１２とフレーム２３Ａとの間には、径方向の圧力は作用せず、軸方向の圧力のみ作用する。中部容器１２とフレーム２３Ａは、略円筒形状であるので、径方向の圧力には変形しやすいが、軸方向の剛性が高いため、変形しにくい。そこで、嵌合部７０Ａを設けても、中部容器１２やフレーム２３Ａの径方向の変形が抑制されるので、同軸度の悪化やシール部７１での冷媒漏れの発生を抑制できる。
【００４１】
したがって、この実施の形態２においても、加工コストを増大させることなく、かつ同軸度の悪化やシール部７１での冷媒漏れを生じさせることなく、圧力容器の振動と騒音の発生を抑制できる。
【００４２】
フレーム２３Ａは、シール部７１の上部の高圧領域とシール部７１の下部の低圧領域とに面しているので、軸方向下方に向かう荷重を受ける。また、高圧領域の圧力が開放されて低下した場合には、フレーム２３Ａは軸方向上方に向かう荷重を受ける。これらの荷重がフレーム２３Ａに作用し、フレーム２３Ａが動いた場合、同軸度が悪化し、軸受の焼き付けを生じる恐れがある。そのため、フレーム２３Ａを中部容器１２に保持する力、すなわち軸方向の保持力を大きくする必要がある。軸方向の保持力を大きくするには、シール部７１の面積を大きくすることが考えられるが、シール部７１のための加工領域が大きくなり、加工コストが増加してしまう。
【００４３】
実施の形態２では、嵌合部７０Ａの軸方向両側に形成される接触部７０ｃが、軸方向の圧力で軸方向に対して垂直な面同士を面接触させて構成されているので、フレーム２３Ａに軸方向の荷重が作用しても、フレーム２３Ａは軸方向に移動しない。このように、嵌合部７０Ａによる軸方向の保持力が大きいので、シール部７１のための加工領域を大きくすることによる加工コストの増加を抑制できる。また、嵌合部７０Ａによる軸方向の保持力が大きいので、シール部７１による軸方向の保持力を低減できる。そこで、中部容器１２の内周面とフレーム２３Ａの外周面とを径方向の圧力で面接触させて構成されるシール部７１に換えて、Ｏリングなどのシール部材を中部容器１２の内周面とフレーム２３Ａの外周面との間に設置してシール部を構成することができる。この場合、シール部での冷媒漏れによる性能の低下を抑制することができる。
【００４４】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３に係る冷媒圧縮装置における嵌合部の構造を説明する横断面図である。
【００４５】
図６において、２つの凹部１２ａが中部容器１２Ａの振動部７３の内周面に周方向に互いに離間して凹設されている。２つの凸部２３ａがフレーム２３Ｂの外周面に凹部１２ａに対応するように突設されている。嵌合部７０Ｂは、それぞれ、凸部２３ａが凹部１２ａのそれぞれに焼きばめにより嵌合された２つの嵌合部７０Ｂ’により構成される。図６中、左側の嵌合部７０Ｂ’では、凹部１２ａの左側の内側面（周方向に対して垂直な面）と凸部２３ａの左側の外側面（周方向に対して垂直な面）同士が周方向の圧力で面接触状態となっている。図６中、右側の嵌合部７０Ｂ’では、凹部１２ａの右側の内側面（周方向に対して垂直な面）と凸部２３ａの右側の外側面（周方向に対して垂直な面）同士が周方向の圧力で面接触状態となっている。そして、２つの嵌合部７０Ｂ’の接触部７０ｂ間の周方向角度θは、９０度より小さくなっている。また、２つの嵌合部７０Ｂ’では、凹部１２ａの底面（径方向に対して垂直な面）と凸部２３ａの先端面（径方向に対して垂直な面）との間には、空隙７０ａが形成されている。
【００４６】
実施の形態３では、中部容器１２Ａとフレーム２３Ｂとの嵌合部７０Ｂが振動部７３に形成されているので、中部容器１２Ａの径方向の剛性が高められ、圧力容器の振動と騒音の発生を抑制できる。
【００４７】
嵌合部７０Ｂを構成する２つの嵌合部７０Ｂ’に形成される接触部７０ｂは、それぞれ、凹部１２ａと凸部２３ａの周方向に対して垂直な面同士を周方向の圧力で面接触させて構成されている。また、凹部１２ａの径方向に対して垂直な面と凸部２３ａの径方向に対して垂直な面との間には、空隙７０ａが形成されている。そのため、嵌合部７０Ｂ’では、中部容器１２Ａとフレーム２３Ｂとの間には、径方向の圧力は作用せず、周方向の圧力のみ作用する。中部容器１２Ａとフレーム２３Ｂは、略円筒形状であるので、径方向の圧力には変形しやすいが、周方向の剛性が高いため、変形しにくい。そこで、嵌合部７０Ｂを設けても、中部容器１２Ａやフレーム２３Ｂの径方向の変形が抑制されるので、同軸度の悪化やシール部７１での冷媒漏れの発生を抑制できる。
【００４８】
したがって、この実施の形態３においても、加工コストを増大させることなく、かつ同軸度の悪化やシール部７１での冷媒漏れを生じさせることなく、圧力容器の振動と騒音の発生を抑制できる。
【００４９】
この実施の形態３によれば、嵌合部７０Ｂが周方向に離間した２つの嵌合部７０Ｂ’により構成されている。そして、接触部７０ｂが、一方の嵌合部７０Ｂ’の周方向一側と、他方の嵌合部７０Ｂ’の周方向の他側に形成されている。そこで、嵌合部が１つの場合に比べて、２つの接触部７０ｂの間の周方向距離を長くすることができる。これにより、焼きばめの際の中部容器１２Ａの周方向の膨張量が大きくなるので、各接触面の加工公差を緩くすることができ、加工コストを抑えることができる。
【００５０】
なお、上記実施の形態３では、図６中、接触部７０ｃは、左側の嵌合部７０Ｂ’の左側と右側の嵌合部７０Ｂ’の右側に形成されているが、接触部７０ｃは、左側の嵌合部７０Ｂ’の右側と左側の嵌合部７０Ｂ’の左側に形成されてもよい。
また、上記実施の形態３では、凹部１２ａが周方向に離間して形成された凸部２３ａのそれぞれに嵌合されるように中部容器１２の内周面に２つ形成されているが、凹部は、２つの凸部２３ａに嵌合されるように中部容器１２の内周面に１つ形成されてもよい。
また、上記実施の形態３では、２つの凸部２３ａが形成されているが、凸部２３ａの個数は３つ以上でもよい。
【００５１】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４に係る冷媒圧縮装置における嵌合部の構造を説明する縦断面図である。
【００５２】
図７において、凹部１２ａが中部容器１２の振動部７３の内周面に凹設され、２つの凸部２３ｂがフレーム２３Ｃの外周面に軸方向に離間して突設されている。そして、２つの凸部２３ｂが凹部１２ａに焼きばめにより嵌合されて、嵌合部７０Ｃを構成している。嵌合部７０Ｃは、それぞれ、凸部２３ｂが凹部１２ａに焼きばめにより嵌合された２つの嵌合部７０Ｃ’により構成される。図７中、上側の嵌合部７０Ｃ’では、凹部１２ａの上側の内側面（軸方向に対して垂直な面）と凸部２３ｂの上面（軸方向に対して垂直な面）同士が軸方向の圧力で面接触状態となっている。図７中、下側の嵌合部７０Ｃ’では、凹部１２ａの下側の内側面（軸方向に対して垂直な面）と凸部２３ｂの下面（軸方向に対して垂直な面）同士が軸方向の圧力で面接触状態となっている。凹部１２ａの底面（径方向に対して垂直な面）と２つの凸部２３ｂの先端面（径方向に対して垂直な面）との間には、空隙７０ａが形成されている。
【００５３】
実施の形態４では、中部容器１２とフレーム２３Ｃとの嵌合部７０Ｃが振動部７３に形成されているので、中部容器１２の径方向の剛性が高められ、圧力容器の振動と騒音の発生を抑制できる。
【００５４】
嵌合部７０Ｃを構成する２つの嵌合部７０Ｃ’に形成される接触部７０ｃは、それぞれ、凹部１２ａと凸部２３ｂの軸方向に対して垂直な面同士を軸方向の圧力で面接触させて構成されている。また、凹部１２ａの径方向に対して垂直な面と凸部２３ｂの径方向に対して垂直な面との間には、空隙７０ａが形成されている。そのため、嵌合部７０Ｃ’では、中部容器１２とフレーム２３Ｃとの間には、径方向の圧力は作用せず、軸方向の圧力のみ作用する。中部容器１２とフレーム２３Ｃは、略円筒形状であるので、径方向の圧力には変形しやすいが、軸方向の剛性が高いため、変形しにくい。そこで、嵌合部７０Ｃを設けても、中部容器１２やフレーム２３Ｃの径方向の変形が抑制されるので、同軸度の悪化やシール部７１での冷媒漏れの発生を抑制できる。
【００５５】
したがって、この実施の形態４においても、加工コストを増大させることなく、かつ同軸度の悪化やシール部７１での冷媒漏れを生じさせることなく、圧力容器の振動と騒音の発生を抑制できる。
【００５６】
この実施の形態４によれば、嵌合部７０Ｃが軸方向に離間した２つの嵌合部７０Ｃ’により構成されている。そして、接触部７０ｃが、一方の嵌合部７０Ｃ’の軸方向一側と、他方の嵌合部７０Ｃ’の軸方向の他側に形成されている。そこで、嵌合部が１つの場合に比べて、２つの接触部７０ｃの間の軸方向距離を長くすることができる。これにより、焼きばめの際の中部容器１２の周方向の膨張量が大きくなるので、各接触面の加工公差を緩くすることができ、加工コストを抑えることができる。
【００５７】
なお、上記実施の形態４では、１つの凹部１２ａが軸方向に離間して形成された２つの凸部２３ｂに嵌合されるように中部容器１２の内周面に形成されているが、凹部は、２つの凸部２３ｂのそれぞれに嵌合されるように中部容器１２の内周面に２つ形成されてもよい。
また、上記実施の形態４では、２つの凸部２３ｂが形成されているが、凸部２３ｂの個数は３つ以上でもよい。
【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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【図７】
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【国際調査報告】
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