(57)【要約】【課題】冷媒Ｒ−４１０Ａに代表される代替冷媒を使用する密閉形電動圧縮機において、蓋体の板厚アップを極力抑え、耐圧を確保しつつ、さらに蓋体とターミナルや冷媒循環パイプとの溶接性等の組立性を良くした密閉形電動圧縮機を提供する。【解決手段】密閉形電動圧縮機は、密閉容器内に、圧縮機構部と該圧縮機構部を駆動する電動機部とを収納し、この密閉容器が略円筒形状をなし、密閉容器の蓋体３１に形成された穴に係合して蓋体３１に溶接されたターミナル５０を有する。この密閉形電動圧縮機は、密閉容器の蓋体３１Ａのターミナル５０の取り付け部及びその周辺に、該蓋体３１Ａの周辺平坦部３１ｄよりも凹凸何れかの形状を形成し、ターミナル５０のカバー取り付け用ピン６０の取付部及びその周辺に、該蓋体３１Ａの周辺部よりも凹凸何れかの形状を形成している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に、圧縮機構部と該圧縮機構部を駆動する電動機部とを収納し、前記密閉容器が略円筒形状をなし、前記密閉容器の蓋体に形成された穴に係合して蓋体に溶接されたターミナルを有する密閉形電動圧縮機において、
前記蓋体の前記ターミナルの取付部及びその周辺に、該蓋体の周辺部よりも凹凸何れかの形状を形成し、
前記ターミナルのカバー取り付け用ピンの取付部及びその周辺に、該蓋体の周辺部よりも凹凸何れかの形状を形成したことを特徴とする密閉形電動圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、
前記蓋体の前記ターミナルの取付部及びその周辺に、並びに、前記ターミナルのカバー取り付け用ピンの取付部及びその周辺以外の部分に、該蓋体の周辺部よりも凹凸何れかの形状を形成したことを特徴とする密閉形電動圧縮機。
【請求項３】
密閉容器内に、圧縮機構部と該圧縮機構部を駆動する電動機部とを収納し、前記密閉容器が略円筒形状をなし、前記密閉容器の蓋体に形成された穴に係合して蓋体に溶接されたターミナルを有する密閉形電動圧縮機において、
前記蓋体の前記ターミナルの取付部及びその周辺に、該蓋体の周辺部よりも凸形状を形成し、
前記ターミナルのカバー取り付け用ピンの取付部及びその周辺に、該蓋体の周辺部よりも凸形状を形成したことを特徴とする密閉形電動圧縮機。
【請求項４】
請求項３において、
前記蓋体の前記ターミナルの取付部及びその周辺に、並びに、前記ターミナルのカバー取り付け用ピンの取付部及びその周辺以外の部分に、該蓋体の周辺部よりも凸形状を形成したことを特徴とする密閉形電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉形電動圧縮機に係り、特に、冷凍機、空調機器に使用される高圧チャンバ方式を採用した密閉形電動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の高圧チャンバ方式を採用した密閉形電動圧縮機について、図４ないし図６を参照して説明する。図４は、従来の密閉形電動圧縮機の構成を示す断面図、図５は、従来の一般的な密閉形電動圧縮機の円筒胴および蓋体の要部断面図、図６は、従来の密閉形電動圧縮機の蓋体が内圧により変形した状態を示す要部断面図である。
【０００３】
図４に示す密閉形電動圧縮機は、密閉容器の本体である円筒胴３０内に、圧縮機構部１０と該圧縮機構部を駆動する電動機部２０とを収納するもので、冷媒吸込パイプ４０から吸い込まれた冷媒は圧縮機構部１０にて圧縮されたのち、圧縮機構部１０に設けられている冷媒吐出ポート１１から円筒胴３０（密閉容器）内に一旦吐出され、円筒胴３０内に充満し、さらに吐出パイプ４１から吐出されるもので、密閉容器には運転中に冷媒により内圧が作用する構造（高圧チャンバ方式）となっている。
【０００４】
図４に示す円筒胴３０は略円筒形状をなし、該円筒胴３０を密閉する蓋体３１を備えている。また、蓋体３１に形成された穴に係合して蓋体３１に溶接されたターミナル５０を有している。この蓋体３１には、前述のように運転中に冷媒により内圧が作用するため、運転時の高圧に対する耐圧強度を確保する必要がある。その対策としては一般に蓋体を略球形状に形成することが理想的な形状として知られている。
【０００５】
しかし、球形状の蓋体では、圧縮機の密閉容器長さが長くなり、冷凍機器への組み込みスペースが増大する。また、蓋体に前記圧縮機機構部１０を駆動する電動機部２０へ給電するためのターミナル５０を取り付けたり、冷媒の循環のための配管４０，４１等の取付けを行う場合に、その溶接性、組み付け性、さらに蓋体自体の成形性等の問題がある。そこで、図５に示す如く、蓋体３１は略平坦な形状を採用し、生産性を向上させるようにしている。
【０００６】
図５に示す略平坦形状の蓋体を持つ密閉容器の構造を説明する。３０は密閉容器本体である円筒胴であり、該円筒胴３０の内部には図示されていないが前記圧縮機構部１０と前記電動機部２０が納められている。３１は蓋体であり、前記円筒胴３０とは溶接部３２により固定され密閉形圧縮機の容器を形成している。５０はターミナルであり、前記蓋体３１の上面に形成した穴に溶接部５１により固定されている。
【０００７】
また、ターミナル５０には、その内側と外側に電動機への給電のための端子ピン５２が配設されている。４０は冷媒吸い込みパイプであり、該吸い込みパイプ４０は前記円筒胴３０の蓋体３１に溶接部４１により固定されている。６０は、前記ターミナル５０を覆うカバーを固定するためのピンであり、このピン６０は前記円筒胴３０の蓋体３１に溶接部６１により固定されている。なお、従来の密閉形圧縮機の容器に関する先行技術としては、実公昭６４−１４９５号公報（特許文献１）、特公平３−５７３１８号公報（特許文献２）記載のものが知られている。
【０００８】
【特許文献１】実公昭６４−１４９５号公報
【特許文献２】特公平３−５７３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような従来の密閉形電動圧縮機の蓋体の構造には、次のような問題があった。近年、オゾン層破壊防止のために、冷凍空調機器への代替冷媒の採用が必要となっており、その代替冷媒の中には、冷媒Ｒ−４１０Ａに代表されるように、同一温度条件下において、従来の冷媒に対し圧力が約１．５倍になるものがある。
【００１０】
このような圧力の高い冷媒を使用して、図５に示すごとき従来の密閉容器の圧縮機を運転させると、蓋体３１に作用する内圧により、図６に示す如く略平面形状部が球形状に変形しようとする。このために、蓋体３１の中央部が半径方向に引っ張られるため、その中央部の板厚が薄くなる。また、蓋体３１とターミナル５０との溶接部５１あるいは蓋体３１と冷媒吸い込みパイプ４０との溶接部４１を引き剥がそうとする力が従来よりも増加するため、冷媒漏れの問題が起こりやすくなる。
【００１１】
そこで、この問題を解決するための手段として、蓋体３１の板厚を上げることが考えられるが、この約１．５倍の圧力増加に耐えうるためには、検討の結果から蓋体３１の厚さを従来比、約２．５倍にしなければならず、蓋体の成形が容易にできなくなること、重量が重くなること等の問題が生じる。
【００１２】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、冷媒Ｒ−４１０Ａに代表される代替冷媒を使用する密閉形電動圧縮機について、蓋体の板厚の増加を極力抑え、耐圧を確保しつつ、さらに蓋体とターミナル、蓋体と冷媒循環パイプとの溶接性などの組立性を良くした密閉形電動圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前述の目的を達成するために、本発明は、密閉容器内に、圧縮機構部と該圧縮機構部を駆動する電動機部とを収納し、前記密閉容器が略円筒形状をなし、前記密閉容器の蓋体に形成された穴に係合して蓋体に溶接されたターミナルを有する密閉形電動圧縮機において、前記蓋体の前記ターミナルの取付部及びその周辺に、該蓋体の周辺部よりも凹凸何れかの形状を形成し、前記ターミナルのカバー取り付け用ピンの取付部及びその周辺に、該蓋体の周辺部よりも凹凸何れかの形状を形成したことにある。
【００１４】
かかる本発明におけるより好ましい具体的構成例は、前記蓋体の前記ターミナルの取付部及びその周辺に、並びに、前記ターミナルのカバー取り付け用ピンの取付部及びその周辺以外の部分に、該蓋体の周辺部よりも凹凸何れかの形状を形成したことにある。
【００１５】
また、前述の目的を達成するために、本発明は、密閉容器内に、圧縮機構部と該圧縮機構部を駆動する電動機部とを収納し、前記密閉容器が略円筒形状をなし、前記密閉容器の蓋体に形成された穴に係合して蓋体に溶接されたターミナルを有する密閉形電動圧縮機において、前記蓋体の前記ターミナルの取付部及びその周辺に、該蓋体の周辺部よりも凸形状を形成し、前記ターミナルのカバー取り付け用ピンの取付部及びその周辺に、該蓋体の周辺部よりも凸形状を形成したことにある。
【００１６】
かかる本発明におけるより好ましい具体的構成例は、前記蓋体の前記ターミナルの取付部及びその周辺に、並びに、前記ターミナルのカバー取り付け用ピンの取付部及びその周辺以外の部分に、該蓋体の周辺部よりも凸形状を形成したことにある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、冷媒Ｒ−４１０Ａに代表される代替冷媒を使用する密閉形電動圧縮機について、蓋体の板厚の増加を極力抑え、耐圧を確保しつつ、さらに蓋体とターミナル、蓋体と冷媒循環パイプとの溶接性などの組立性を良くした密閉形電動圧縮機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明の代表的な実施の形態を図１ないし図３を参照して説明する。これら実施の形態における密閉形電動圧縮機の本体構成は、図４に示した一般的構成のものに準じる。図４に示す密閉容器の本体である円筒胴３０内に、圧縮機構部１０と該圧縮機構部を駆動する電動機部２０とが収納された密閉形電動圧縮機において、冷媒吸込パイプ４０から吸い込まれた冷媒は圧縮機構部１０にて圧縮されたのち、圧縮機構部１０に設けられている冷媒吐出ポート１１から円筒胴３０内に一旦吐出され、円筒胴３０内に充満し、さらに吐出パイプ４１から吐出される。このため、密閉容器内には運転中に冷媒により、内圧が作用する構造となっている。
【００１９】
ここで、許容耐圧が冷媒Ｒ−２２対応の従来の蓋体に対し、冷媒Ｒ−４１０Ａ相当として従来比、約１．５倍の約４３Ｋｇｆ／ｃｍ2の内圧を作用させた場合について説明する。図５に示した従来の蓋体３１は鋼板をプレス加工して製作したものであり、さらに電動機部に給電するためのターミナル５０と、冷媒の吸込配管４０とを溶接にて固定したものである。
【００２０】
加圧前には略平坦面であった蓋体３１が、内圧を作用させるに伴い、図６に示した如く蓋体３１の中心が凸曲面になるように変形する。このとき、蓋体３１の中心部がその周辺部に比べ変形量が大きく板厚が薄くなる傾向があること、ターミナル５０の受圧面積が蓋体より小さいためにターミナル５０の剛性が高い等の理由から、蓋体中心の近傍において、溶接部に応力集中が発生してしまうことになり、信頼性の低下が懸念される。
【００２１】
この問題を解決するために、蓋体の板厚を上げることが考えられるが、この約１．５倍の圧力増加に耐えうるためには、蓋体の厚さを従来比、約２．５倍にしなければならなくなり、蓋体の成形が容易にできなくなること、重量が重くなること、生産コストが大になることなどの問題が生じる。そこで、蓋体の板厚を極力増やさずに耐圧を確保しつつ、さらに蓋体とターミナル、蓋体と冷媒循環パイプとの溶接性などの組立性の問題をも解決するようにした蓋体の例を以下に示す。
【００２２】
〔実施の形態１〕
第１の実施の形態として、図１を参照してその対策の例を示す。図１は、本発明の第１の実施の形態を示す密閉形電動圧縮機の蓋体の斜視図である。図１において、図５と同一符号のものは従来技術の蓋体の部品構成と同等部を示す。蓋体の斜視図である図１は、本実施形態の応力解析におけるメッシュ分割図に相当し、図中の線はメッシュを分割したモデル線を示したものである。なお、後に説明する図２，図３も同様メッシュ分割図に相当する。
【００２３】
図１に示す蓋体３１Ａは、従来略平坦形状であった蓋体のターミナル５０の回りに、該蓋体３１Ａの周辺平坦部３１ｄよりも盛り上がった同心円状に凸形状部３３を形成したものである。凸形状部３３は、蓋体３１Ａの周辺平坦部３１ｄより盛り上がり、かつ前記平坦部３１ｄから分けられた平坦部３３ａを有し滑らかな段差部３３ｂを有する絞り形状部を形成したものである。絞り形状部はリブとして機能する。
【００２４】
蓋体の周辺平坦部３１ｄよりも盛り上がった同心円状に凸形状部３３を形成することにより、凸形状部３３の平坦部３３ａによりターミナル５０の周辺平坦部が分散され、受圧面積が分散される。したがって、従来生じていたターミナル５０周辺部の応力集中が緩和されることになる。この形状変更の結果、ひずみ量を従来比１０％以下とすることができ、蓋体３１Ａの変形量を大幅に抑えることができた。
【００２５】
〔実施の形態２〕
次に、第２の実施の形態を図２を参照して説明する。図２は、本発明の第２の実施の形態を示す密閉形電動圧縮機の蓋体の斜視図である。図２において、図５と同一符号のものは従来技術の蓋体の部品構成と同等部であり、図１と同一符号のものは第１の実施の形態と同等部を示す。図２に示す蓋体３１Ｂは、ターミナル５０の回りに、該蓋体３１Ｂの周辺平坦部３１ｄよりも盛り上がった同心円状に凸形状部３３を形成した外に、ターミナル５０を覆うカバーを固定するためのピン６０の回りに同心円状に凸形状部３４を形成したものである。
【００２６】
前記ターミナル回りの凸形状部３３、および前記ピン６０回りの凸形状部３４は、それぞれ蓋体３１Ｂの周辺平坦部３１ｄより盛り上がり、かつ前記平坦部３１ｄから分けられた平坦部３３ａ，３４ａを有し、それぞれ滑らかな段差部３３ｂ，３４ｂを有する絞り形状部を形成したものである。これら凸形状部３３，３４の平坦部３３ａ，３４ａは略同一高さに形成されている。
【００２７】
このように、凸形状部を形成することにより、第１の実施の形態と同様、ターミナル５０周辺部の応力集中を抑えるだけでなく、蓋体３１Ｂ全体の変形をさらに抑制する効果がある。この結果、図６に示した従来技術の如く蓋体３１が球形状に膨らむことを極力抑えることができる。このため、図６に示した如く、吸い込みパイプ４０の向きが傾いたり、ピン６０が傾くことによるターミナル５０を覆うカバーの蓋体への密着性の悪化を抑えることができる。
【００２８】
〔実施の形態３〕
次に、第３の実施の形態を図３を参照して説明する。図３は、本発明の第３の実施の形態を示す密閉形電動圧縮機の蓋体の斜視図である。図３において、図５と同一符号のものは従来技術の蓋体の部品構成と同等部であり、図１と同一符号のものは第１の実施の形態と同等部であるから、その説明を省略する。
【００２９】
図３に示す蓋体３１Ｃは、ターミナル５０の回りに、該蓋体の周辺平坦部３１ｄよりも盛り上がった同心円状に凸形状部３３を形成し、ピン６０の回りの凸形状部を含めて、さらに前記ターミナル５０の半径方向に放射状に伸びる複数（本実施の形態では３方向）の凸形状部３５ａ，３５ｂ，３５ｃを形成したものである。凸形状部３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、ターミナル５０の半径方向に放射状に、前記蓋体３１Ｃの周辺平坦部３１ｄより盛り上がり、かつ前記平坦部３１ｄから分けられた平坦部を有し、それぞれ滑らかな段差部を有する絞り形状部を形成したものである。これら凸形状部３３，３５ａ，３５ｂ，３５ｃは略同一高さの凸部に形成されている。
【００３０】
図３に示す実施の形態は、蓋体３１Ｃの受圧面積を第２の実施の形態よりもさらに分散できるため、蓋体３１Ｃの変形量をさらに抑えることができる。なお、上記の各実施形態では、絞り形状部は凸形状の例を示したが、凹形状にした場合にも凸形状と同様の効果が期待できるだけでなく、凸形状に比べさらに密閉容器の長さを抑えることができる。こうして、蓋体を球面とすることなく平坦面を確保することにより、ターミナル５０、冷媒の循環ポンプ配管４０の接続部の強度を確保し、かつ、素材肉厚を最小限に抑制し、軽量，コンパクトな密閉形電動圧縮機を提供することができる。
【００３１】
上記の各実施形態によれば、冷媒Ｒ−４１０Ａ等の代替冷媒を使用する密閉形電動圧縮機において、従来の略平坦形状の蓋体に一部凹凸形状を設けることにより、蓋体の板厚の増加を極力抑え、かつ、蓋体とターミナル、または蓋体と冷媒吸い込みパイプとの溶接部のクラックや冷媒漏れの問題を解決することにより、冷媒Ｒ−４１０Ａ等の高圧冷媒に耐えうる耐圧強度を実現し、部品取り付け性、組立性が良好で、さらに軽量かつ安価で信頼性の高い蓋体を具備した密閉形圧縮機を提供することができる。
【００３２】
本実施形態に係る密閉形電動圧縮機の構成は、密閉容器内に、圧縮機構部と該圧縮機構部を駆動する電動機部とを収納し、前記密閉容器が略円筒形状をなし、前記密閉容器の蓋体に形成された穴に係合して蓋体に溶接されたターミナルを有する密閉形電動圧縮機において、前記密閉容器の蓋体の中心部およびその近傍を凹凸何れかの形状に形成したものである。本実施形態に係る密閉形電動圧縮機の開発過程においては、密閉容器の蓋体の中心部、詳しくはターミナルの蓋体中心寄りに、絞り部（リブ相当）を形成したものを実験したが、応力集中緩和の効果が小さかった。そこで、蓋体の中心部からさらにその近傍に絞り部を設けていくことによって応力集中緩和の効果が認められた。
【００３３】
また、本実施形態に係る密閉形電動圧縮機の構成は、密閉容器内に、圧縮機構部と該圧縮機構部を駆動する電動機部とを収納し、前記密閉容器が略円筒形状をなし、前記密閉容器の蓋体に形成された穴に係合して蓋体に溶接されたターミナルを有する密閉形電動圧縮機において、前記密閉容器の蓋体の前記ターミナルの取り付け部およびその近傍を、該蓋体の周辺部よりも凹凸何れかの形状に形成したものである。
【００３４】
具体的には、密閉容器内に、圧縮機構部と該圧縮機構部を駆動する電動機部とを収納し、前記密閉容器が略円筒形状をなし、前記密閉容器の蓋体に形成された穴に係合して蓋体に溶接されたターミナルを有する密閉形電動圧縮機において、前記密閉容器の蓋体の前記ターミナルの取り付け部に、該ターミナルの取り付け部に略同心円状に、該蓋体の周辺平坦部より盛り上がり、かつ前記平坦部から分けられた平坦部を有する絞り形状部を形成したものである。
【００３５】
さらに、本実施形態に係る密閉形電動圧縮機の構成は、密閉容器内に、圧縮機構部と該圧縮機構部を駆動する電動機部とを収納し、前記密閉容器が略円筒形状をなし、前記密閉容器の蓋体に形成された穴に係合して蓋体に溶接されたターミナルを有する密閉形電動圧縮機において、前記密閉容器の蓋体の前記ターミナルの取り付け部およびその近傍を、該蓋体の周辺部よりも凹凸何れかの形状に形成するとともに、さらに前記ターミナルの半径方向にも凹凸何れかの形状を形成したものである。
【００３６】
具体的には、密閉容器内に、圧縮機構部と該圧縮機構部を駆動する電動機部とを収納し、前記密閉容器が略円筒形状をなし、前記密閉容器の蓋体に形成された穴に係合して蓋体に溶接されたターミナルを有する密閉形電動圧縮機において、前記密閉容器の蓋体における、前記ターミナルの取り付け部、および前記ターミナルのカバー取付け用ピン回りに略同心円状に、前記蓋体の周辺平坦部より盛り上がり、かつ前記平坦部から分けられた平坦部を有する絞り形状部を形成するとともに、さらに、前記ターミナルの半径方向に放射状に、前記蓋体の周辺平坦部より盛り上がり、かつ前記平坦部から分けられた平坦部を有する絞り形状部を形成したものである。
【００３７】
より詳しくは、前記ターミナルの取り付け部、および前記ターミナルのカバー取付け用ピン回りに略同心円状に設けた絞り形状部の平坦部の盛り上がり高さと、前記ターミナルの半径方向に放射状に設けた絞り形状部の平坦部の盛り上がり高さとを同一高さとし、各盛り上がり段差部を滑らかに形成したものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す密閉形電動圧縮機の蓋体の斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す密閉形電動圧縮機の蓋体の斜視図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態を示す密閉形電動圧縮機の蓋体の斜視図である。
【図４】従来の密閉形電動圧縮機の構成を示す断面図である。
【図５】従来の一般的な密閉形電動圧縮機の円筒胴および蓋体の要部断面図である。
【図６】従来の密閉形電動圧縮機の蓋体が内圧により変形した状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…圧縮機構部、２０…電動機部、３０…円筒胴、３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ…蓋体、３１ｄ…周辺平坦部、３３，３４，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ…凸形状部、３３ａ，３４ａ…平坦部、３３ｂ，３４ｂ…段差部、４０…吸い込みパイプ、５０…ターミナル、６０…ピン。
【図１】
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【図２】
2007146859.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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