(57)【要約】【課題】密閉容器内にある高温高圧の作動冷媒が吸入ポート内に漏れることを最大限に抑制し、体積効率を向上したロータリ圧縮機を提供する。【解決手段】本発明のロータリ圧縮機は、吸入ポート１７の内周面表面に封孔手段を施すことにより、シリンダー室６に臨む吸入ポート１７の内周面表面に存在する焼結材の気孔を封孔できる。これにより、密閉容器内にある高温高圧の作動冷媒が吸入ポート１７内に漏れることを最大限に抑制することが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に電動機部と圧縮機構部を収納し、前記圧縮機構部は、封孔処理を行った焼結成型素材を加工して製造されるシリンダーと、前記シリンダーの両端面に締結されてシリンダー室を形成する上軸受け及び下軸受けと、前記上軸受けと前記下軸受けとの間に偏心部を設けたシャフトと、前記シャフトの偏心部に嵌合されるピストンと、前記ピストンの外周面に当接して前記シリンダー室内を吸入室と圧縮室に仕切るベーンと、前記ベーンの径方向外側に配置されるベーンバネと、前記シリンダーに形成され、前記ベーンが往復運動するベーン溝と、前記ベーンバネが収納されるベーンバネ孔と、前記シリンダー室に臨む径方向の吸入ポートとを有するロータリ圧縮機において、
前記吸入ポートの内周面表面は、封孔手段が施されているロータリ圧縮機。
【請求項２】
前記封孔手段は、蒸気による封孔処理である請求項１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項３】
前記封孔手段は、バニシング加工である請求項１に記載のロータリ圧縮機。
【請求項４】
密閉容器内に電動機部と圧縮機構部を収納し、前記圧縮機構部は、封孔処理を行った焼結成型素材を加工して製造されるシリンダーと、前記シリンダーの両端面に締結されてシリンダー室を形成する上軸受け及び下軸受けと、前記上軸受けと前記下軸受けとの間に偏心部を設けたシャフトと、前記シャフトの偏心部に嵌合されるピストンと、前記ピストンの外周面に当接して前記シリンダー室内を吸入室と圧縮室に仕切るベーンと、前記ベーンの径方向外側に配置されるベーンバネと、前記シリンダーに形成され、前記ベーンが往復運動するベーン溝と、前記ベーンバネが収納されるベーンバネ孔と、前記シリンダー室に臨む径方向の吸入ポートとを有するロータリ圧縮機の製造方法であって、
前記焼結成型素材における封孔処理を行う工程に先行して、前記吸入ポートの切削工程を行うロータリ圧縮機の製造方法。
【請求項５】
前記焼結成型素材に蒸気による封孔処理を行う工程に先行して、前記ベーンバネ孔の切削行程を行う請求項４に記載のロータリ圧縮機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫、空気調和装置に組み込まれることが可能なロータリ圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術のロータリ圧縮機は図４及び図５に示す。密閉容器１内に電動機部と、電動機部によって駆動される圧縮機構部が収納されており、圧縮機構部は、シリンダー５と、シリンダー５の両端面に締結されてシリンダー室６を形成する上軸受け７及び下軸受け８と、上軸受け７と下軸受け８との間に偏心部を設けたシャフト４と、シャフト４の偏心部に嵌合されるピストン９と、シリンダー５の半径方向に形成されるベーン溝１０内を往復運動するベーン１１と、ベーン溝１０の径方向外側に配置されたベーンバネ孔１５に収納されるベーンバネ１４で構成され、ベーン１１の先端部をピストン９の外周面に当接させて、シリンダー室６内に、ベーン１１によって仕切られた吸入室１２と圧縮室１３を形成するようにしている。
【０００３】
シャフト４の回転に伴うピストン９の公転運動とベーン１１の往復運動によって吸入室１２と圧縮室１３の容積が変化し、この容積変化により、吸入ポート１７から吸入室１２に吸入された作動冷媒が圧縮されて高温高圧となり、圧縮室１３より吐出ポート１８、上軸受け７とバルブカバー１９によって囲まれる吐出マフラー室２０を経て、密閉容器１内に吐出される。
【０００４】
そして、ロータリ圧縮機から吐出された作動冷媒は冷凍サイクル内の放熱器で放熱した後、膨張弁で絞られて蒸発器で吸熱して再びロータリ圧縮機に吸入されるサイクルを繰り返す。
【０００５】
一般に、この従来技術のロータリ圧縮機では、シリンダー５の製造に鋳鉄から機械加工により多数の孔やネジ、面等の加工が必要で、多くの工数がかかり、コスト高となっていた。そこで、鋳鉄等に比べて寸法精度が出しやすい焼結成型素材で形成し、機械加工の工数を減らしてコスト低減を図る取組みがなされていた。この場合、焼結成型素材に蒸気等による封孔処理を行い、シリンダー室６内の気密性向上を図っていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−１４２２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この従来技術では、シリンダー室６に臨む吸入ポート１７はドリル加工等で形成されていて、吸入ポート１７の内周面表面に焼結材の気孔が存在する。このため、作動冷媒が吸入ポート１７から吸入室１２に吸入される際に、吐出圧力と吸入圧力の高い差圧によって、密閉容器１内にある高温高圧の作動冷媒が、蒸気等によって封孔処理された外表面の微細な隙間から焼結材の気孔を通じて吸入ポート１７内に漏れるため、作動冷媒が加熱されて体積効率が低下する等の問題があった。
本発明は前記従来の課題を解決するもので、密閉容器内にある高温高圧の作動冷媒がシリンダー室に臨む吸入ポート内に漏れることを最大限に抑制し、体積効率を向上したロータリ圧縮機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】
【０００８】
上記従来の課題を解決するために、本発明のロータリ圧縮機は、密閉容器内に電動機部と圧縮機構部を収納し、前記圧縮機構部は、封孔処理を行った焼結成型素材を加工して製造されるシリンダーと、前記シリンダーの両端面に締結されてシリンダー室を形成する上軸受け及び下軸受けと、前記上軸受けと前記下軸受けとの間に偏心部を設けたシャフトと、前記シャフトの偏心部に嵌合されるピストンと、前記ピストンの外周面に当接して前記シリンダー室内を吸入室と圧縮室に仕切るベーンと、前記ベーンの径方向外側に配置されるベーンバネと、前記シリンダーに形成され、前記ベーンが往復運動するベーン溝と、前記ベーンバネが収納されるベーンバネ孔と、前記シリンダー室に臨む径方向の吸入ポートとを有するロータリ圧縮機において、前記吸入ポートの内周面表面は、封孔手段が施されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シリンダー室に臨む吸入ポートの内周面表面に存在する焼結材の気孔を封孔できるので、密閉容器内にある高温高圧の作動冷媒が吸入ポート内に漏れることを抑制でき、体積効率を向上したロータリ圧縮機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態１におけるロータリ圧縮機を示す縦断面図
【図２】本発明の実施形態１におけるロータリ圧縮機の圧縮機構部を示す横断面図
【図３】本発明の実施形態１におけるロータリ圧縮機のシリンダーの焼結成型素材を示す横断面図
【図４】従来技術のロータリ圧縮機を示す縦断面図
【図５】従来技術のロータリ圧縮機の圧縮機構部を示す横断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のロータリ圧縮機は、密閉容器内に電動機部と圧縮機構部を収納し、前記圧縮機構部は、封孔処理を行った焼結成型素材を加工して製造されるシリンダーと、前記シリンダーの両端面に締結されてシリンダー室を形成する上軸受け及び下軸受けと、前記上軸受けと前記下軸受けとの間に偏心部を設けたシャフトと、前記シャフトの偏心部に嵌合されるピストンと、前記ピストンの外周面に当接して前記シリンダー室内を吸入室と圧縮室に仕切るベーンと、前記ベーンの径方向外側に配置されるベーンバネと、前記シリンダーに形成され、前記ベーンが往復運動するベーン溝と、前記ベーンバネが収納されるベーンバネ孔と、前記シリンダー室に臨む径方向の吸入ポートとを有するロータリ圧縮機において、前記吸入ポートの内周面表面は、封孔手段が施されている。
これにより、シリンダー室に臨む吸入ポートの内周面表面に存在する焼結材の気孔を封孔できるので、密閉容器内にある高温高圧の作動冷媒が吸入ポート内に漏れることを最大限に抑制することが可能となる。
ある実施形態において、前記封孔手段は、蒸気による封孔処理である。
これにより、焼結成型素材の外表面と吸入ポートの内周面表面の封孔処理を同一にすることができるので、生産性の低下を防止する。
ある実施形態において、前記封孔手段は、バニシング加工を行うものである。
これにより、吸入ポートの径方向外側に設けられる吸入管接続部と同一の機械加工を吸入ポートに行うことができるので、生産性の低下を防止する。
本発明のロータリ圧縮機の製造方法は、密閉容器内に電動機部と圧縮機構部を収納し、前記圧縮機構部は、封孔処理を行った焼結成型素材を加工して製造されるシリンダーと、前記シリンダーの両端面に締結されてシリンダー室を形成する上軸受け及び下軸受けと、前記上軸受けと前記下軸受けとの間に偏心部を設けたシャフトと、前記シャフトの偏心部に嵌合されるピストンと、前記ピストンの外周面に当接して前記シリンダー室内を吸入室と
圧縮室に仕切るベーンと、前記ベーンの径方向外側に配置されるベーンバネと、前記シリンダーに形成され、前記ベーンが往復運動するベーン溝と、前記ベーンバネが収納されるベーンバネ孔と、前記シリンダー室に臨む径方向の吸入ポートとを有するロータリ圧縮機の製造方法であって、前記焼結成型素材における封孔処理を行う工程に先行して、前記吸入ポートの切削工程を行う。
これにより、焼結成型素材の外表面と吸入ポートの内周面表面に同時に同一の封孔処理を行うことができるので、生産性は向上する。
ある実施形態において、前記焼結成型素材に蒸気による封孔処理を行う工程に先行して、前記ベーンバネ孔の切削行程を行う。
これにより、ベーンバネ孔の内周面表面に蒸気による封孔処理を行うことができるので、焼結成型素材の耐久性向上により、ベーンバネの収縮運動時のベーンバネ孔との接触に対し、ベーンバネ孔の信頼性の低下を防止する。また、吸入ポートの切削行程、ベーンバネ孔の切削行程共に、シリンダーの焼結成型素材外周面から径方向内側への機械加工のため、生産性が低下することはない。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態におけるロータリ圧縮機の縦断面図である。図２は、本実施の形態におけるロータリ圧縮機の圧縮機構部の横断面図である。
ロータリ圧縮機１００は、円筒状の密閉容器１と、密閉容器１の内部上側に配置された電動機部１０２、及び電動機部１０２の下側に配置され、電動機部１０２によって駆動される圧縮機構部１０１によって構成されている。
【００１４】
電動機部１０２は、密閉容器１の内部上側の内周面に沿って環状に取り付けられたステータ２と、ステータ２の内側に若干の隙間を設けて挿入されるロータ３からなっており、ロータ３は中心部で鉛直方向にシャフト４に固定されている。
図１及び図２に示すように、圧縮機構部１０１は、蒸気による封孔処理を行った焼結成型素材を加工して製造されるシリンダー５と、シリンダー５の両端面に締結されてシリンダー室６を形成する主軸受け７及び副軸受け８と、主軸受け７と副軸受け８との間に偏心部を設けたシャフト４と、シャフト４の偏心部に嵌合されるピストン９と、シリンダー５に半径方向に形成されるベーン溝１０内を往復運動するベーン１１と、ベーン溝１０の径方向外側に配置されたベーンバネ孔１５に収納されるベーンバネ１４を有している。ベーン１１の背面と先端部の差圧によってベーン１１に付勢される押付力により、ベーン１１の先端部をピストン９の外周面に当接させて、シリンダー室６内に、ベーン１１によって仕切られた吸入室１２と圧縮室１３を形成する。シャフト４の回転に伴うピストン９の公転運動とベーン１１の往復運動によって吸入室１２と圧縮室１３の容積が変化し、この容積変化により、吸入ポート１７から吸入室１２に吸入された作動冷媒が圧縮されて高温高圧となり、圧縮室１３より吐出ポート１８、上軸受け７とバルブカバー１９によって囲まれる吐出マフラー室２０を経て、密閉容器１内に吐出される。
【００１５】
以上のように構成されたロータリ圧縮機１００のシリンダー５について説明する。図３は本実施の形態におけるシリンダーの焼結成型素材の横断面図を示す。
シリンダーの焼結成型素材３０にはほぼ中央にシリンダー内周面５Ａより少しだけ小さい径の孔があけられ、この孔に臨む径方向のベーン溝１０と吸入ポート１７が設けられている。また、シリンダーの焼結成型素材３０の外周面から径方向内側に向かって、所定の深さを持ったベーンバネ孔１５が設けられている。材質は鉄系焼結材で、鉄系の合金粉末を図３に示す形状の金型に入れてシリンダー５の厚み方向にプレスした後、焼き固める。
その後、シリンダーの焼結成型素材３０の外周面から径方向内側へ吸入ポート１７とベー
ンバネ孔１５の切削行程を終えた後、蒸気による封孔処理を行ったものである。
最終的に、機械加工により、シリンダー内周面５Ａ、ベーン溝１０、上軸受け７と下軸受け８とに締結される両端面を仕上げられ、圧縮機構部１０１に組み込まれる。
以上の構成により、シリンダー室に臨む吸入ポートの内周面表面に存在する焼結材の気孔を封孔できるので、密閉容器内にある高温高圧の作動冷媒が吸入ポート内に漏れることを最大限に抑制することにより、体積効率を向上したロータリ圧縮機を提供することが可能となる。また、吸入ポートの切削行程とベーンバネ孔の切削行程を行った後、蒸気による封孔処理を行うので、吸入ポートの内周面表面とベーンバネ孔の内周面表面は焼結成型素材の外表面と同時に同一の封孔処理を行うことができるので、生産性は向上する。更に、シリンダーの焼結成型素材の耐久性向上により、ベーンバネの収縮運動時の、ベーンバネ孔との接触に対し、ベーンバネ孔の信頼性を低下させることはない。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
以上のように、本発明にかかるロータリ圧縮機は、体積効率を向上することができるため、給湯器用圧縮機、空気圧縮の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００１７】
１  密閉容器
２  ステータ
３  ロータ
４  シャフト
５  シリンダー
５Ａ  シリンダー内周面
６  シリンダー室
７  上軸受け
８  下軸受け
９  ピストン
１０  ベーン溝
１１  ベーン
１２  吸入室
１３  圧縮室
１４  ベーンバネ
１５  ベーンバネ孔
１７  吸入ポート
１８  吐出ポート
１９  バルブカバー
２０  吐出マフラー室
３０  シリンダーの焼結成型素材
１００  ロータリ圧縮機
１０１  圧縮機構部
１０２  電動機部
【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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