(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（１）内に、作動流体を圧縮する圧縮機構と該圧縮機構に駆動連結された駆動モータ（３１）とが収納された密閉型圧縮機において、
上記ケーシング（１）の上壁部（３）は、上方に突出した凸面を有する椀状に形成されていて、その中央部（３ａ）には、上記駆動モータ（３１）に結線される端子部（３８）が気密状に貫通して取り付けられる一方、
上記圧縮機構によって圧縮された作動流体を吐出させる吐出管（１０）が、ケーシング（１）の胴部（２）に気密状に取り付けられた吐出管継手（９）内に気密状に挿通され、
上記端子部（３８）は、上記上壁部（３）の中央部（３ａ）に溶接されており、
上記上壁部（３）の中央部（３ａ）は、上記溶接用の電極が密着可能な平面状に形成されている
ことを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、
作動流体が圧縮機構からケーシング（１）内に吐出された後に吐出管（１０）によりケーシング（１）外に吐出される高圧ドーム型に構成されている
ことを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項３】
請求項１または２において、
吐出管（１０）は、ケーシング（１）の胴部（２）に取り付けられており、
吐出管（１０）の内端部は、ケーシング（１）内で駆動モータ（３１）における軸心の略延長線上に配置されている
ことを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一つにおいて、
二酸化炭素により構成された作動流体が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路に接続されている
ことを特徴とする密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、密閉型圧縮機に関し、特に、ケーシングの強度を向上させる対策に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、特開２００１−１１５９６６号公報に開示されているように、圧縮機構と駆動モータとをケーシングに収納して密閉した密閉型圧縮機が知られている。この密閉型圧縮機は、作動流体を圧縮する際に作動流体が漏洩せず、水分の浸入等のおそれもないことから高い信頼性を有し、例えば冷凍装置の冷媒回路に設けられて空調機等に用いられている。上記密閉型圧縮機の圧縮機構は、駆動モータによって駆動されることにより作動流体を圧縮する構造であり、例えばシリンダと回転ピストンとからなる。
【０００３】
一般にケーシングは、椀状の上壁部と筒状の胴部と椀状の下部材とが気密状に溶接されて一体となった構造となっている。そして、上壁部には吐出管とモータへ給電するための端子部とが嵌め込まれている。すなわち、圧縮機をコンパクトに収納することが可能となるように吐出管及び端子部を上壁部に取り付けるようにしている。この端子部は、駆動モータに結線され、該駆動モータに電力を供給する外部電源を接続するためのものである。また、吐出管は、圧縮された作動流体を例えば冷媒回路に吐出させるためのものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のものでは、ケーシングの上壁部に吐出管及び端子部を嵌め込む構成であるために、上壁部の強度を確保することが困難で、そのために肉厚を厚くする必要があった。すなわち、上壁部には吐出管又は端子部を嵌め込むための孔をそれぞれ設ける必要があるために、作動流体による内部圧力により生ずる応力が不均一となって応力集中が起こりやすくなる。このために上壁部の強度を維持するためには上壁部の肉厚を厚くする必要があるという問題があった。特に、高圧ドーム型の圧縮機であって吐出圧が非常に高くなる作動流体を圧縮する圧縮機においてこの問題が顕著となる。
【０００５】
そこで、本願発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、密閉型圧縮機におけるケーシングの肉厚を厚くすることなくその強度を向上することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本願発明は、ケーシング（１）の上壁部（３）における中央部（３ａ）に、駆動モータ（３１）に結線される端子部（３８）を取り付け、圧縮機構によって圧縮された作動流体を吐出させる吐出管（１０）を胴部（２）に取り付けるようにしたものである。
【０００７】
具体的に、請求項１に係る発明は、ケーシング（１）内に、作動流体を圧縮する圧縮機構と該圧縮機構に駆動連結された駆動モータ（３１）とが収納された密閉型圧縮機を前提として、上記ケーシング（１）の上壁部（３）は、上方に突出した凸面を有する椀状に形成されていて、その中央部（３ａ）には、上記駆動モータ（３１）に結線される端子部（３８）が気密状に取り付けられる一方、上記圧縮機構によって圧縮された作動流体を吐出させる吐出管（１０）が、ケーシング（１）の胴部（２）に気密状に取り付けられた吐出管継手（９）内に気密状に挿通され、上記端子部（３８）は、上記上壁部（３）の中央部（３ａ）に溶接されており、上記上壁部（３）の中央部（３ａ）は、上記溶接用の電極が密着可能な平面状に形成されている。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明を前提として、作動流体が圧縮機構からケーシング（１）内に吐出された後に吐出管（１０）によりケーシング（１）外に吐出される高圧ドーム型に構成されている。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明を前提として、吐出管（１０）は、ケーシング（１）の胴部（２）に取り付けられており、吐出管（１０）の内端部は、ケーシング（１）内で駆動モータ（３１）における軸心の略延長線上に配置されている。
【００１０】
また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の何れか一つに係る発明を前提として、二酸化炭素により構成された作動流体が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路に接続されている。
【００１１】
すなわち、上記請求項１に係る発明では、駆動モータ（３１）に結線される端子部（３８）がケーシング（１）の上壁部（３）の中央部（３ａ）に気密状に取り付けられている。また、圧縮機構によって圧縮された作動流体を吐出させる吐出管（１０）は、ケーシング（１）の胴部（２）に気密状に取り付けられている。従って、ケーシング（１）の上壁部（３）では、作動流体によるケーシング（１）内の圧力を受けたときに周方向に対して均一な応力分布とすることができる。この結果、応力集中を緩和することができて肉厚を厚くすることなくケーシング（１）の強度の維持を図ることができる。
【００１２】
また、上壁部（３）中央の平面は溶接用の電極を密着可能な大きさに形成する必要があるが、この中央部（３ａ）には端子部（３８）のみを取り付けるようにしたために、この中央部（３ａ）の大きさを小さくすることができる。この結果、ケーシング（１）の大きさを小さくすることができ、コストの削減を図ることができる。
【００１３】
また、請求項２に係る発明では、請求項１に係る発明において、高圧ドーム型の圧縮機（Ａ）ではケーシング（１）内に圧縮機構により圧縮されて吐出された作動流体が充満されるために、ケーシング（１）内が高圧となっている。そして、このケーシング（１）内の作動流体が吐出管（１０）を通じてケーシング（１）外に吐出される。したがって、ケーシング（１）内が高圧となりやすいが、この場合においても端子部（３８）のみが上壁部（３）の中央部（３ａ）に取り付けられた構成とされているために、上壁部（３）では周方向に対して均一な応力分布とすることができ、肉厚を厚くすることなく充分なケーシング（１）の強度を維持することができる。
【００１４】
また、請求項３に係る発明では、請求項１または２に係る発明において、圧縮機構から作動流体と一緒に吐出された潤滑油が駆動モータ（３１）の回転力によって半径方向に拡散するように飛散する。このために、胴部（２）に取り付けられた吐出管（１０）の内端部を駆動モータ（３１）における軸心の略延長線上に配置することにより、作動流体が吐出管（１０）を通してケーシング（１）外に吐出される際に、潤滑油が作動流体と一緒になって吐出されるのを抑制することができる。
【００１５】
また、請求項４に係る発明では、請求項１乃至３の何れか一つに係る発明において、臨界圧力以上に圧縮された二酸化炭素がケーシング（１）内に吐出される。この二酸化炭素が吐出管（１０）から吐出されて冷媒回路を循環して冷凍サイクルが行われる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３に示すように、（Ａ）は本発明の一実施形態に係る密閉型圧縮機であり、この圧縮機（Ａ）は冷媒ガスとしてＣＯ２（超臨界流体）が循環して冷凍サイクル運転動作を行う図外の冷媒回路に接続され、作動流体としての冷媒ガスをその臨界圧力以上に圧縮するものである。この冷凍サイクルの高圧は例えば１３．７ＭＰａに設定されている。この圧縮機（Ａ）は縦長円筒状の密閉ドーム型のケーシング（１）を有する。このケーシング（１）は、上下方向に延びる軸線を有する鋼製円筒状の胴部であるケーシング本体（２）と、その上端部に気密状に溶接されて一体接合され、上方に突出した凸面を有する鋼製椀状の上壁部（３）と、ケーシング本体（２）の下端部に気密状に溶接されて一体接合され、下方に突出した凸面を有する鋼製椀状の底壁部（４）とで圧力容器に構成されおり、その内部は空洞とされている。
【００１７】
ケーシング（１）の内部には、シリンダ内でロータリピストンを回転又は揺動させて冷媒ガスを圧縮するロータリ式等の圧縮機構（図示省略）と、この圧縮機構の上方に配置された駆動モータ（３１）（図３参照）とが少なくとも収容されている。駆動モータ（３１）は、ケーシング（１）内壁面に固定された環状のステータ（３２）と、このステータ（３２）の内側に回転自在に構成されたロータとを備えている。このロータ（３３）は、上下方向に延びるようにケーシング本体（２）の軸心に配置された駆動軸（３４）を介して圧縮機構のロータリピストンに駆動連結されている。この駆動軸（３４）は、駆動モータ（３１）の軸心と一致しており、その軸心が上壁部（３）の中央を通るように配置されている。また、ケーシング（１）の内部には、その底部に潤滑油が貯留されており（図示省略）、この潤滑油は駆動軸（３４）の下端に設けられた遠心ポンプ（図示省略）により汲み上げられ、駆動軸（３４）に設けられた給油路（図示省略）を通して各摺動部分へ供給されるようになっている。
【００１８】
上記ケーシング（１）における本体（２）の下部には、その図１及び図２で右側に吸入管継手（６）がケーシング本体（２）を溶接により気密状に貫通して取付固定され、この吸入管継手（６）内には冷媒ガスを吸入する吸入管（７）が気密状に挿通され、この吸入管（７）のケーシング（１）内に位置する内端部（下流端部）は上記圧縮機構の吸入部分に連通されている。圧縮機構の吐出部はケーシング（１）内に開口連通しており、駆動モータ（３１）の運転により吸入管（７）を経てケーシング（１）内の圧縮機構に吸入した冷媒ガス（ＣＯ２）を圧縮機構で圧縮し、この圧縮された冷媒ガスを圧縮機構からケーシング（１）内に吐出するようにしている。つまり、ケーシング（１）は高圧容器とされ、その内部の上部に高圧冷媒ガスが充満する吐出空間（３６）が形成されてており、圧縮機（Ａ）はいわゆる高圧ドーム型に構成されている。この吐出空間（３６）に充満する高圧ガス冷媒には、高圧冷媒ガスと一緒に吐出された潤滑油が含まれる。
【００１９】
一方、上記ケーシング本体（２）の上部には吐出管継手（９）がケーシング本体（２）を溶接により気密状に貫通して取付固定され、この吐出管継手（９）内には上記冷媒ガスを吐出する吐出管（１０）が気密状に挿通され、この吐出管（１０）のケーシング（１）内に位置する内端部（上流端部）は上記吐出空間（３６）に開口されており、圧縮機構から吐出空間（３６）に吐出された高圧冷媒ガスを吐出管（１０）を経て圧縮機（Ａ）のケーシング（１）外に吐出させるようになっている。この吐出管（１０）の内端部は、駆動モータ（３１）の軸心、すなわち駆動軸（３４）における軸心の略延長線上に配置されている。
【００２０】
上記ケーシング（１）の上壁部（３）はその頂点となる中央部（３ａ）がケーシング本体（２）の軸心と直交する平面状に形成されている。この中央部（３ａ）は、後述するターミナル（３８）を上壁部（３）に溶接する際に、溶接用の電極を密着させることができる程度の外径を有する円状の平面とされている。この中央部（３ａ）には、図３に示すように、上壁部（３）を上下に貫通する貫通孔（３ｂ）が形成されており、この貫通孔（３ｂ）には端子部であるターミナル（３８）が該貫通孔（３ｂ）を塞ぐように嵌め込まれている。このターミナル（３８）は、上壁部（３）の内側から着座するように配置された鋼製円盤状の端子本体（３９）と、該端子本体（３９）にガラス製絶縁材（図示省略）を介して挿通されたピン（４０）とを備えている。この端子本体（３９）は、ケーシング（１）内側の端部が外側の端部よりも外径が大きく、上壁部（３）の内側から貫通孔（３ｂ）に嵌め込まれた格好で該上壁部（３）に気密状にプロジェクション溶接されている。また、ピン（４０）は４本設けられ、この各ピン（４０）は端子本体（３９）を上下に貫通するように配置されており、その内端部がそれぞれ駆動モータ（３１）に結線され、その外端部が駆動モータ（３１）に給電するための図外の外部電源に接続可能に構成されている。
【００２１】
上記ケーシング（１）の上壁部（３）の中央部（３ａ）における外側には、ターミナル（３８）のピン（４０）の高さとほぼ同じ高さの部材からなる平面視コ字状のガード（４２）がターミナル（３８）を囲むように設けられている。このガード（４２）は、その下端部において外側に向かって延設された突起部（４４３）を上壁部（３）に溶接することにより、該上壁部（３）に固定されている。
【００２２】
図１及び図２に示すように、上記圧縮機（Ａ）のケーシング（１）側方の図で右側にはアキュムレータ（Ａ１）が配置されている。このアキュムレータ（Ａ１）は、縦長円筒状の密閉ドーム型のケーシング（１２）を有し、このケーシング（１２）は、上下方向に延びる軸線を有する円筒状のケーシング本体（１３）と、その上端部に気密状に溶接されて一体接合され、上方に突出した深皿形状の上壁部（１４）と、ケーシング本体（１３）の下端部に気密状に溶接されて一体接合され、下方に突出した深皿形状の底壁部（１５）とで構成されており、その内部は空洞とされている。このケーシング（１２）の底壁部（１５）には鉛直方向上側に湾曲した上記吸入管（７）が気密状に貫通され、この吸入管（７）の上端部（上流端部）はアキュムレータケーシング（１２）内に開口している。ケーシング（１２）の上壁部（１４）には、冷媒回路（図示せず）を循環する冷媒をアキュムレータ（Ａ１）に導くための戻し配管（１６）が気密状に貫通していて、その内端部（下端部）はアキュムレータ（Ａ１）のケーシング（１２）内に開口しており、この戻し配管（１６）からアキュムレータケーシング（１２）内に冷媒液と共に流入した冷媒ガスをアキュムレータ（Ａ１）内で冷媒液と分離し、その冷媒ガスのみを吸入管（７）から圧縮機（Ａ）に吸入させるようにしている。
【００２３】
上記アキュムレータ（Ａ１）は圧縮機ケーシング（１）の側壁部に一体的に連結支持されている。具体的には、圧縮機（Ａ）のケーシング本体（２）上部には上方から見て略コ字状の取付ブラケット（１８）がその中間部をケーシング本体（２）外周面に溶接することで取付固定されている。この取付ブラケット（１８）の両端部はケーシング本体（２）から突出していて、その一端部にはねじ取付部（１８ａ）が、また他端部には係合孔（１８ｂ）がそれぞれ形成されている。一方、アキュムレータ（Ａ１）のケーシング本体（１３）の周りには細長い板状の金属からなる締結バンド（１９）が巻き付けられ、その一端部は上記取付ブラケット（１８）の係合孔（１８ｂ）に係合され、他端部は取付ブラケット（１８）のねじ取付部（１８ａ）に取付ねじ（２０）により取り付けられており、この締結バンド（１９）及び取付ブラケット（１８）間にアキュムレータ（Ａ１）（そのケーシング（１２））を挟持した状態で、そのアキュムレータ（Ａ１）を圧縮機（Ａ）のケーシング（１）に連結支持している。
【００２４】
さらに、上記圧縮機（Ａ）のケーシング（１）は、上記アキュムレータ（Ａ１）を支持した状態で図外の基台（固定体）に対しケーシング（１）の底壁部（４）に接合一体化したブラケット（２６）を介してマウント支持されている。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態に係る密閉型圧縮機（Ａ）によれば、駆動モータ（３１）に結線されるターミナル（３８）をケーシング（１）の上壁部（３）における中央部（３ａ）において気密状に貫通して取り付けられている。また、吐出管（１０）がケーシング（１）の本体（２）に気密状に貫通して取り付けられている。従って、ケーシング（１）の上壁部（３）では、冷媒ガスによるケーシング（１）内の圧力を受けたときに周方向に対して均一な応力分布とすることができる。この結果、応力集中を緩和することができて肉厚を厚くすることなくケーシング（１）の強度の維持を図ることができる。
【００２６】
また、上壁部（３）中央の平面は溶接用の電極を密着可能な大きさに形成する必要があるが、この中央部（３ａ）にターミナル（３８）のみを取り付ける構成としたために、この中央部（３ａ）の平面の大きさを小さくすることができる。この結果、ケーシング本体（２）の径を小さくすることができ、ケーシング（１）の大きさを小さくできてコストの削減を図ることができる。
【００２７】
また、ケーシング（１）内には圧縮機構により圧縮されて吐出された冷媒ガスが充満されるために、ケーシング（１）内が高圧となっている。しかし、この場合においてもターミナル（３８）のみが上壁部（３）の中央部（３ａ）に取り付けられた構成とされているために、上壁部（３）では周方向に対して均一な応力分布とすることができ、肉厚を厚くすることなく充分なケーシング（１）の強度を維持することができる。
【００２８】
また、高圧ドーム型の圧縮機（Ａ）では、圧縮機構から冷媒ガスと一緒に吐出された潤滑油が、吐出空間（３６）において駆動モータ（３１）の回転力によって半径方向に拡散するように飛散する。このために、ケーシング本体（２）に嵌め込まれた吐出管（１０）の内側端部を駆動モータ（３１）における軸心の略延長線上に配置することにより、冷媒ガスが吐出管（１０）を通してケーシング（１）外に吐出される際に、潤滑油が冷媒ガスと一緒になって吐出されるのを抑制することができる。
【００２９】
また、ケーシング（１）内には臨界圧力以上に圧縮された二酸化炭素が充満するために、ケーシング（１）内が非常に高圧となる。しかし、この場合においてもターミナル（３８）のみが上壁部（３）の中央部（３ａ）に嵌め込まれた構成とされているために、肉厚を厚くすることなく充分なケーシング（１）の強度を維持することができる。
【００３０】
【発明のその他の実施の形態】
上記実施形態では、上壁部（３）の中央部（３ａ）を溶接用の電極を密着可能な大きさの平面に形成するようにしたが、このような構成に限られるものではない。
【００３１】
また、上記実施形態について、密閉型圧縮機（Ａ）は高圧ドーム型に限られるものではない。また、二酸化炭素を冷媒とした冷媒回路に設けられるものに限られるものでもない。
【００３２】
また、上記実施形態では、吐出管（１０）の内端部を駆動モータ（３１）における軸心の略延長線上に配置したが、このような構成に限られるものではない。
【００３３】
また、上記実施形態について、ターミナル（３８）のピン（４０）は、４本に限られるものではない。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、ケーシング（１）の上壁部（３）では、作動流体によるケーシング（１）内の圧力を受けたときに周方向に対して均一な応力分布とすることができるために、応力集中を緩和することができ、肉厚を厚くすることなくケーシング（１）の強度の維持を図ることができる。
【００３５】
また、上記請求項１に係る発明によれば、上壁部（３）の中央部（３ａ）の大きさを小さくすることができるために、ケーシング（１）の大きさを小さくすることができ、コストの削減を図ることができる。
【００３６】
また、請求項２に係る発明によれば、ケーシング（１）内が高圧になりやすいが、この場合においても上壁部（３）では周方向に対して均一な応力分布とすることができ、肉厚を厚くすることなく充分なケーシング（１）の強度を維持することができる。
【００３７】
また、請求項３に係る発明によれば、作動流体が吐出管（１０）を通してケーシング（１）外に吐出される際に、潤滑油が作動流体と一緒になって吐出されるのを抑制することができる。
【００３８】
また、請求項４に係る発明によれば、ケーシング（１）内には臨界圧力以上に圧縮された作動流体が充満し、ケーシング（１）内が非常に高圧となるが、この場合においても肉厚を厚くすることなく充分なケーシング（１）の強度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態に係る密閉型圧縮機をアキュムレータを連結した状態で示す正面図である。
【図２】  密閉型圧縮機をアキュムレータを連結した状態で示す平面図である。
【図３】  図２のIII−III線における断面図である。
【符号の説明】
（１）      ケーシング
（２）      ケーシング本体
（３）      上壁部
（３ａ）    中央部
（１０）    吐出管
（３１）    駆動モータ
（３８）    ターミナル
【図１】
0004066676.tif 000002
【図２】
0004066676.tif 000003
【図３】
0004066676.tif 000004