(57)【要約】【課題】２シリンダロータリ圧縮機の密閉容器は、上下に近接して設けられる２個の横穴間の強度が弱く、密閉容器内部の高圧ガスによる変形応力で割れが発生する恐れがあった。【解決手段】密閉容器の円筒部分に張出し部を設け、２個の横穴をその張出し部の範囲内に設ける。【選択図】  図２
2004239192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトの軸方向に沿って順次配設された第１及び第２のシリンダを備えた圧縮機構部と、前記クランクシャフトと接続する電動機部とが、円筒状の密閉容器内に設けられ、前記圧縮機構部の第１及び第２シリンダのガス吸入穴と前記密閉容器の外部とを連係するパイプが貫通する２個の横穴を前記密閉容器の円筒部に備え、前記密閉容器の円筒部であって前記横穴間の表面部に対して周方向の両側に他の円筒部とは円筒部中心からの距離が異なる張出し部を備えた２シリンダロータリ圧縮機。
【請求項２】
請求項１記載の２シリンダロータリ圧縮機において、前記張出し部はトラック状の外縁部を有し、前記横穴は前記張出し部に設けられた２シリンダロータリ圧縮機。
【請求項３】
請求項２記載の２シリンダロータリ圧縮機において、前記張出し部に設けられる横穴間の距離は、前記横穴の直径の２倍の中心間距離を最大として、前記張出し部の縁部の高さを前記密閉容器の板厚の３０％〜１００％とする２シリンダロータリ圧縮機。
【請求項４】
請求項２記載の２シリンダロータリ圧縮機において、前記張出し部の張出し面が、張出し範囲内で前記密閉容器の内側に凹状の表面を備えた２シリンダロータリ圧縮機。
【請求項５】
請求項２記載の２シリンダロータリ圧縮機において、前記縁部の形状を略８の字形状とした２シリンダロータリ圧縮機。
【請求項６】
請求項５記載の２シリンダロータリ圧縮機において、前記張出し部の張出し面が平面或いは前記密閉容器の内側に凹んだ形状を備えた２シリンダロータリ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上下に近接して第１及び第２シリンダを配設し、そのシリンダの少なくとも一方から高圧の吐出ガスを密閉容器内に吐出する高圧容器形２シリンダロータリ圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な２シリンダロータリ圧縮機の一例として図９によってその構成を説明する。２シリンダロータリ圧縮機（以下、圧縮機）２１の密閉容器２２は、円筒状のケース２ａの上、下に、蓋チャンバ２２ｂと底チャンバ２２ｃを圧入した後、円周溶接し形成されている。密閉容器２２内部に、上部に電動機部２３、下部に圧縮機構部２４が収納配設されている。
【０００３】
電動機部２３は、ステータ２３ａが密閉容器２２の内周面に、焼嵌めなどで嵌合して取り付けられている。ステータ２３ａの内側にはロータ２３ｂが回転自在に配設され、ロータ２３ｂはクランクシャフト２６に、圧入などにより固接されている。
【０００４】
一方、圧縮機構部２４は以下のように構成されている。まず、フレーム２５は、密閉容器２２の円筒状のケース２ａの内径寸法と近似した最外径寸法のフランジ部２５ａと、ベアリング２５ｂとを有している。クランクシャフト２６は、そのベアリング２５ｂに貫通して支持されており、このフレーム２５の下側に突き出したクランクシャフト２６には２つの偏心部２６ａ、２６ｂが設けられている。この偏心部２６ａ、２６ｂに対応する位置には第１シリンダ２７、第２シリンダ２８が仕切り板２９を介して配設されている。そして、これらシリンダ２７、２８内に位置する偏心部２６ａ、２６ｂには第１ローラ３０、第２ローラ３１が設けられている。第２シリンダ２８の下には下部ベアリング３４が設けられている。
【０００５】
ローラ３０、３１には、シリンダ２７、２８の夫々の内面から弾性的に突設されたブレード（図示せず）が当接している。このブレードで、偏心して回転するローラ３０、３１とシリンダ２７、２８と仕切り板２９、下部ベアリング３４で形成される空間を仕切ることで圧縮室３５を形成する。
【０００６】
以上の部材を主構成要素として備えるこの圧縮機構部２４は、電動機部２３のステータ２３ａとロータ２３ｂとの間のエアギャップと、シリンダ２７、２８の吸込み穴２７ａ、２８ａと密閉容器２２の横穴２２ｄとの位置とがそれぞれ適切な位置で、フレーム２５の外径２５ｂと密閉容器２２とがスポット溶接（図示せず）され、密閉容器２２に固定される。
【０００７】
この圧縮機構部２４で圧縮された冷媒は、図示されていない各シリンダ２７、２８の吐出口より密閉容器２２内に吐き出され、密閉容器２２内を高圧（吐出圧力）にして吐出パイプ３７から圧縮機外部の冷凍サイクルへ吐き出される。
【０００８】
上下夫々に位置するシリンダ２７、２８の吸込み穴２７ａ、２８ａと、アキュームレータ３２の吸入管３２ａ、３２ｂの接続方法について、図１０を用いて説明する。密閉容器２２のケース２ａには、シリンダ２７、２８の吸込み穴２７ａ、２８ａに対応する部分に、２個の横穴２２ｄが、例えばその中心間距離Ａを横穴２２ｄの直径Ｄの２倍を最大寸法として、夫々独立して近接した位置に設けられている。この横穴２２ｄ内には継パイプ２２ｅが予めロウ付けされている。
【０００９】
密閉容器２２と圧縮機構部２４をスポット溶接により接合した後、段付形状のシールサクションパイプ３３はその先端３３ａを継パイプ２２ｅに圧入される。この圧入は、シールサクションパイプ３３の後端面３３ｂと継パイプ２２ｅの後端面との関係が、各シリンダに対して同等位置になるように行う。
【００１０】
次に、シリンダ２７、２８に圧入したシールサクションパイプ３３の拡管部３３ｃに、アキュームレータ３２の吸入管３２ａ、３２ｂが挿入された後、継パイプ２２ｅとシールサクションパイプ３３とアキュームレータ３２の吸入管３２ａ、３２ｂとが、気密性を備えるようにロウ付けされる。これによって密閉容器２２内部の圧縮機構部２４と密閉容器２２外部のアキュームレータ３２が機能的に連係、即ちアキュームレータ３２からの冷媒ガスは外気が混入されること無く圧縮機構部２４に導かれることになる。
【００１１】
他の圧縮機の例として、特開平７−２４３３８２号公報（特許文献１と称す。）がある。
【００１２】
【特許文献１】
特開平７−２４３３８２号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、以上述べた従来公知の圧縮機は、図１１に示すように、密閉容器２２内部に負荷される高圧ガスによって、矢印のように密閉容器２２が膨張し、これによって生じる引張応力が、円筒状のケース２ａの側面に設けた２個の横穴２２ｄに白抜き矢印のように集中し、その結果、図１２に示すように強度的に脆弱な横穴２２ｄ間の円筒状のケース２ａに割れ３６が発生し、高圧容器としてその強度が低下する課題を有していた。
【００１４】
密閉容器２２の耐圧強度の増加を図るために、例えば従来は、密閉容器２２を形成するケース２ａの板厚を厚くすることが試みられた。その結果、ケース２ａの塑性成形性が低下し、鉄板からの丸め成形機の大型化による加工費の増加や、材料費の増加などの不具合が生じることとなった。また、特許文献１のように、横穴の配置を工夫したものもあるが、根本的な応力の発生要因は残ったままである。
【００１５】
本発明の目的は、上述の課題を解決して、高圧ガスに対する強度を備えた２シリンダ圧縮機を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本発明の２シリンダロータリ圧縮機は、クランクシャフトの軸方向に沿って順次配設された第１及び第２のシリンダを備えた圧縮機構部と、クランクシャフトと接続する電動機部とが、円筒状の密閉容器内に設けられ、圧縮機構部の第１及び第２シリンダのガス吸入穴と密閉容器の外部とを連係するパイプを貫通する２個の横穴が前記クランクシャフトの軸方向に設けられ、密閉容器の円筒部であって横穴間の表面部に対して周方向の両側に他の円筒部とは円筒部中心からの距離が異なる張出し部を備えた。
【００１７】
密閉容器の密閉容器の内径に全体的に負荷され、ケースが膨張することによって横穴間に生じる引張応力に対して、本発明の張出し部は円筒部中心からの距離が異なる塑性変形をしているためケースの膨張をそのまま横穴間の円筒部に伝えず、横穴間にかかる引張応力を小さくする。密閉容器の円筒部に設けられた横穴は、本発明の張出し部に設けられてもよい。
【００１８】
また、張出し部は外郭を規定する縁部とその縁部の間の表面部とを備え、表面部は平面であってもよい。また、その表面部は密閉容器の円筒部の内側に凹状であってもよい。
【００１９】
また、張出し部の縁部は横穴間の容器表面を挟んでその距離を変えてもよく、特に、その距離を短く設けるとさらによい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例の２シリンダロータリ圧縮機の全体構造を示す。この圧縮機１の密閉容器２は、円筒状のケース２ａの上、下に、圧入した後で円周溶接された蓋チャンバ２ｂと底チャンバ２ｃを備える。
【００２１】
密閉容器２の内部には、上部に電動機部３、下部に圧縮機構部４が収納配設されている。電動機部３は、ステータ３ａが密閉容器２の内周面に焼嵌めなどで嵌合して取り付けられており、ステータ３ａの内側にロータ３ｂが回転自在に配設されている。ステータ３ａには、クランクシャフト５が圧入などによって固定されている。
【００２２】
一方、圧縮機構部４は以下のように構成されている。まずフレーム６は、密閉容器２の内径寸法と近似した最外径寸法を持つフランジ部６ａと、ベアリング６ｂとを有する。クランクシャフト５はそのベアリング６ｂに貫通して支持されており、このフレーム６の下側に突き出たクランクシャフト５には２つの偏心部５ａ、５ｂが形成されている。
【００２３】
この偏心部５ａ、５ｂに対応する位置に、第１シリンダ７、第２シリンダ８が仕切り板９を介して配設している。これらシリンダ７、８内に位置するクランクシャフト５の偏心部５ａ、５ｂには、第１ローラ１０、第２ローラ１１が設けられている。第２シリンダ８の下部には下部ベアリング１２が配設されている。
【００２４】
前記のローラ１０、１１には、シリンダ７、８の夫々の内面から弾性的に突設されたブレード（図示せず）が当接している。このブレードで偏心して回転するローラ１０、１１とシリンダ７、８と仕切り板９とベアリング１２で形成される空間を仕切ることで圧縮室１３をが形成される。
【００２５】
以上の部材を主構成要素とするこの圧縮機構部４は、電動機部３のステータ３ａとロータ３ｂ間のエアギャップと、シリンダ７，８の吸込み穴７ａ、８ａと密閉容器２の横穴２ｄの位置とがそれぞれ適切な位置で、フレーム６のフランジ部６ａの外径と密閉容器２とがスポット溶接（図示せず）され、密閉容器２に固定される。
【００２６】
この圧縮機構部４で圧縮された冷媒は、図示されていない各シリンダ７、８の吐出口より密閉容器２内に吐き出され、密閉容器２内を高圧（吐出圧力）にして吐出パイプ１６から圧縮機外部の冷凍サイクルへ吐き出される。
【００２７】
次に前述のように上下に位置するシリンダ７、８の吸込み穴７ａ、８ａと、アキュームレータ１５の吸入管１５ａ、１５ｂの接続部とその接続方法について、図２で説明する。
【００２８】
密閉容器２のケース２ａには、シリンダ７、８の吸込み穴７ａ、８ａに対応する部分に、２個の横穴２ｄが、その中心間距離Ａを横穴２ｄの直径Ｄの２倍を最大寸法として夫々独立して近接した位置に設けられており、この横穴２ｄ内には予め継パイプ２ｅがロウ付けされている。
【００２９】
前述したように、密閉容器２と圧縮機構部４をスポット溶接で接合した後、段付形状のシールサクションパイプ１４は、その先端４ａを継パイプ２ｅに圧入させる。この圧入は、シールサクションパイプ１４の後端面１４ｂと継パイプ２ｅの端面とが同位置となるように行う。
【００３０】
更に、シリンダ７、８に圧入したシールサクションパイプ１４の拡管部１４ｃにアキュームレータ１５の吸入管１５ａ、１５ｂを挿入した後、継パイプ２ｅとシールサクションパイプ１４とアキュームレータ１５の吸入管１５ａ、１５ｂとが、気密性を備えるようにロウ付けされる。これによって密閉容器２内部の圧縮機構部４と密閉容器２の外部のアキュームレータ１５が機能的に連係、すなわちアキュームレータ１５からの冷媒が外気に触れることなく圧縮機構部４に導かれることになる。
【００３１】
ここで、本発明の一実施例では、第１シリンダ７と第２シリンダ８の吸込み穴７ａ、８ａと対応するケース２ａの２個の横穴２ｄの開口部を結ぶケース２ａの表面部の周囲に、塑性加工によって他の円筒部とは円筒部中心からの距離が異なる張出し部２ｆを設けた。
【００３２】
張出し部２ｆの大きさ或いは形状は、塑性加工によるケース２ａ全体へ及ぼす変形の範囲を極力小さくすること、また、横穴２ｄをプレス抜きで形成するに充分なものとし、以下に述べる範囲が好ましい。
【００３３】
すなわち、図３に示すようにこの張出し部２ｆの外周に沿って設けられる周辺部である縁部２ｇの高さＨが、ケース２ａの板厚Ｔの３０〜１００％の範囲内にあるのが好ましい。また、張出し部２ｆの大きさは、図４（ａ）に示すように夫々の横穴２ｄの中心から、横穴２ｄの直径Ｄ寸法を最大寸法とする半径Ｒの半円の範囲と、半円の接線を結ぶトラック形状をその範囲とするのが好ましい。
【００３４】
図５に示すように、横穴２ｄが張出し部２ｆに設けられることにより、張出し部２ｆと縁部２ｇとからなる塑性成形部が補強構造となって、高圧ガスによる白抜き矢印で表した引張応力が縁部２ｇの部分で区切られるため、横穴２ｄ間の円筒状ケース部の内側表面部にかかる引張応力が低減される。この引張応力は、ケースの内側表面に全体的に負荷される膨張圧力で生じる。この実施例では引張圧力による横穴２ｄ間の円筒状ケース部の内側表面部における変形を小さくすることが可能になり、よって、横穴間の円筒状ケース２ａの割れを防止することが可能になる。
【００３５】
図５に示す張出し部２ｆは、ケース２ａの内径と同心円の円弧形状をなしていることから、従来公知の圧縮機同様、密閉容器の内部圧力はケース２ａの中心から放射状に張出し部２ｆ面に負荷され、太線矢印に示すように小さいながらも引張応力が横穴２ｄ間のケース２ａ表面部に集中することが考えられる。
【００３６】
そこで、更なる強度アップを図る改善案を呈示する。
【００３７】
図６に示す他の実施例は、張出し部２ｆの張出し面の形状を平面とした。すなわち、ケース２ａの円筒面に対して張出し面を異なる表面形状とした。
【００３８】
その結果、密閉容器２への高圧ガスによる変形応力は張出し面に垂直に負荷されることから、図５に示す円弧形状の張出し面に比較し、横穴２ｄ間にかかる引張応力は小さくなる。
【００３９】
図７に示す他の実施例では、張出し部２ｆの張出し面の形状をケース２ａ内側から見て凸レンズ状とした。言い換えると、張出し面の断面形状を、円筒状のケース２ａの内径側に凹んだ形状とした。
【００４０】
その結果、張出し部２ｆに掛る変形応力は白抜き矢印に示すように、張出し面の長さを縮める方向、即ち、圧縮応力となって張出し部２ｆに加わることとなる。したがって、二つの横穴２ｄ間のケース２ａ部分に、従来の課題で説明した割れ３６（図１２参照）を引起す力とは異なる方向に変形応力を作用させることができ、最も強度的に弱い横穴間のケース割れの発生を防止することができる。
【００４１】
凹んだ形状は横穴２ｄを中心として凹ませるが、横穴２ｄ間の張出し面は平らにしても凹ませてもよい。
【００４２】
更に、図８に他の実施例を示す。ここでは縁部２ｇの形状を改良して、高圧のガス圧力による変形応力が作用する張出し部２ｆの幅を小さくした。具体的には、図８に示された張出し部２ｆの平面形状を、夫々の横穴２ｄの同心円の交点を結んだ、言うなればトラック状の外縁における直線部が絞られ接近した形とした。図８には、夫々の横穴２ｄと同心円の交点を、任意の小さな円弧で結んだ略８の字状の縁部２ｇが示されている。図８は密閉容器２のケース２ａの内径側から見た形状を示している。横穴２ｄの同心円の直径Ｃは、横穴２ｄの直径Ｄの２倍を最大寸法とするのが好ましい。また、その縁部２ｇの高さＨは、ケース２ａの板厚Ｔの３０〜１００％の範囲内にあるのが望ましい。
【００４３】
従って、内部から負荷される応力が二つの横穴２ｄ間に作用しても、張出し部２ｆの幅が狭くなっていて縁部２ｇ間の距離が狭くなっていることから、結果的に剛性が向上して割れが発生しにくくなる。
【００４４】
また、この略８の字の張出し部２ｆの上面の状態を、前述のように平面状或いは凹状とすることにより、更に張出し部の剛性が向上し、益々、横穴２ｄ間に割れが発生しにくくなり、密閉容器２の耐圧強度が向上し、２シリンダロータリ圧縮機の信頼性の向上が図れる。
【００４５】
上述のように、本発明の実施例の縁部２ｇや張出し部２ｆを、ケース２ａの円筒面に設けた横穴２ｄの周囲に適宜形成することで、ケース２ａの横穴２ｄ間の割れが発生しにくくなる。また、本発明の実施例の張出し部２ｆと共に縁部２ｇを含む形状が横穴２ｄ間の剛性向上に効果がある。そのためケース２ａの板厚を薄くすることが可能となり、材料費の低減と塑性加工効率が上がり、比較的小型の成形機によるケースの丸め加工も可能になり、加工費の低減も図れる。
【００４６】
また、圧縮機の全体重量の相当範囲を占める密閉容器の重量を軽減することが可能であり、圧縮機の取扱い性の向上も出来、本発明の各実施例の効果はきわめて大きい。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、密閉容器の二つの横穴間の強度が上がり耐圧強度が向上した２シリンダロータリ圧縮機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の２シリンダロータリ圧縮機の構造の一例を示す側断面図。
【図２】図１のシリンダ吸込み穴とアキュームレータの連繋部の構造の一例を示す即断面図。
【図３】本発明の一実施例のケースの張出し形状の一例を示す側断面図。
【図４】（ａ）は図３のＡ矢視図。（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図５】本発明の一実施例のケースの円弧状張出し部に掛る応力の一例を示す平断面図。
【図６】本発明の一実施例のケースの平面状張出し部に掛る応力の一例を示す平断面図。
【図７】本発明の一実施例のケースのレンズ状張出し部に掛る応力の一例を示す平断面図。
【図８】本発明の一実施例のケースの８の字状張出し部の形状の一例を示す側面図。
【図９】従来公知２シリンダロータリ圧縮機の構造の一例を示す側断面図。
【図１０】図９のシリンダ吸込み穴とアキュームレータの連繋部の構造の一例を示す側断面図。
【図１１】従来のケースに掛る高圧ガスによる内部応力の一例を示す平断面図。
【図１２】従来の圧縮機でケースの横穴間に発生する割れの一例を示す斜視図。
【符号の説明】
１…２シリンダロータリ圧縮機、２…密閉容器、２ａ…ケース、２ｂ…蓋チャンバ、２ｃ…底チャンバ、２ｄ…横穴、２ｅ…継パイプ、２ｆ…張出し部、２ｇ…縁部、３…電動機部、３ａ…ステータ、３ｂ…ロータ、４…圧縮機構部、５…クランクシャフト、５ａ…偏心部、５ｂ…偏心部、６…フレーム、６ａ…フランジ部、６ｂ…ベアリング、７…第１シリンダ、７ａ……吸込み穴、８…第２シリンダ、８ａ…吸込み穴、９…仕切り板、１０…第１ローラ、１１…第２ローラ、１２…下部ベアリング、１３…圧縮室、１４…シールサクションパイプ、１４ａ…先端、１４ｂ…後端、１４ｃ…拡管部、１５…アキュームレータ、１５ａ…吸入管、１５ｂ…吸入管。
【図１】
2004239192.tif 000003
【図２】
2004239192.tif 000004
【図３】
2004239192.tif 000005
【図４】
2004239192.tif 000006
【図５】
2004239192.tif 000007
【図６】
2004239192.tif 000008
【図７】
2004239192.tif 000009
【図８】
2004239192.tif 000010
【図９】
2004239192.tif 000011
【図１０】
2004239192.tif 000012
【図１１】
2004239192.tif 000013
【図１２】
2004239192.tif 000014