(57)【要約】【課題】圧縮要素に導入される作動流体の、吸入管路内に位置する吸入管通過時における過熱の低減、および、圧縮要素で発生した振動のアキュムレータへの振動伝達のバラツキ防止を図ることを可能とする密閉型圧縮機を提供する。【解決手段】吸入管路１２０の内周壁と吸入管５の外周壁との間には、作動流体を一時的に滞留させるための作動流体滞留空間２００が形成されている。具体的には、吸入管５の外径寸法が、吸入管路１２０の内径寸法よりも小さくなるように設けられている。これにより、吸入管５の外壁面のほぼ全周が、作動流体滞留空間２００により取囲まれることになる。また、吸入管路１２０を気密状態にするため、吸入管連結口１２０ｂの近傍領域にはシール領域３００が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器(1)の内部に、圧縮要素(7)と駆動要素(8)とを収容する密閉型圧縮機であって、
前記圧縮要素（７）は、
シリンダ室(11)を規定するシリンダ(12)と、
前記シリンダ(12)に設けられ、一端に吸入口(120a)が規定され、他端に吸入管連結口(120b)が規定される吸入管路(120)と、
前記シリンダ室(11)に作動流体を導入するために、前記吸入管路(120)の前記吸入管連結口(120b)から挿入配置される吸入管(5)と、を備え、
前記吸入管路(120)の内周壁と前記吸入管(5)の外周壁との間には、作動流体を滞留させるための作動流体滞留空間(200)と、前記吸入管路(120)を気密状態にするため、前記吸入管連結口(120b)の近傍領域に設けられるシール領域(300)とを有する、密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記シール領域(300)は、前記吸入管(5)の外周壁から半径方向外方に膨出する環状の突起部(310)である、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記シール領域(300)は、前記吸入管路(120)の内周壁から半径方向内側に膨出する環状の突起部(320)である、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記吸入管(5)の先端部近傍領域の、前記吸入管路(120)の内周壁と前記吸入管(5)の外周壁との間に、前記吸入管(5)を支持する複数の支持部材(400)が円環状に配置される、請求項１から３のいずれかに記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
前記支持部材(400)は、前記吸入管(5)の外周壁から半径方向外方に膨出する突起部(410)である、請求項４に記載の密閉型圧縮機。
【請求項６】
前記支持部材(400)は、前記吸入管路(120)の内周壁から半径方向内側に膨出する突起部(420)である、請求項４に記載の密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、密閉型圧縮機に関し、より特定的には、吸入管のシリンダへの連結構造の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
＜ロータリー圧縮機の全体構成＞
以下、密閉型圧縮機の一例として、ロータリー圧縮機の全体構成を、図８を参照しながら説明する。なお、図８は、ロータリー圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。このロータリー圧縮機は、ケーシング１を有し、このケーシング１は、円筒形の中間筒体２の上端開口部が上蓋（図示省略）により閉じられ、下端開口部が下蓋４により閉じられることで内部が密閉された密閉容器が構成されている。
【０００３】
ケーシング１の下端側には、作動冷媒を吸入圧縮する圧縮要素７が配置され、その上方には圧縮要素７を作動させる駆動要素８が内部空間のほぼ全域を占めるように配置されている。ケーシング１の下蓋４により規定される内部空間においては、潤滑油Ｏを貯溜する油溜め部９が形成され、その他の空間においては圧縮気体を貯溜する貯溜空間１０が形成されている。
【０００４】
圧縮要素７は、横断面形状が円形のシリンダ室１１を有するシリンダ１２を有し、このシリンダ１２の上下両面には、中央にボス状の軸受部１３ａを有するフロントヘッド１３と、同じく中央にボス状の軸受部１４ａを有するリアヘッド１４とが複数本のボルト１５で締結されることにより、シリンダ室１１を密閉状態としている。
【０００５】
シリンダ１２の周縁部は、ケーシング１の中間筒体２の内壁面に固定され、ケーシング１内に水平状態に支持されている。フロントヘッド１３の軸受部１３ａ周りには、マフラー部材１６がフロントヘッド１３に固定されている。
【０００６】
シリンダ１２には吸入管路１２０が設けられている。この吸入管路１２０は、一端にシリンダ室１１に向けて開口する吸入口１２０ａと、他端に作動流体管としての吸入管５が挿入される吸入管連結口１２０ｂとを有している。この吸入管路１２０の吸入管連結口１２０ｂから吸入管５が挿入されることで、吸入管５とシリンダ室１１とが連通することとなる。
【０００７】
吸入管５は、ケーシング１の中間筒体２の胴体部下方において、外部と内部とを貫通するために設けられた挿入孔２ｈに連結された接続管３０の中を挿通するように設けられている。接続管３０の中において、吸入管５は、気密状態を確保するために、接続管３０の内壁と吸入管５の外壁とが密封接合されている。
【０００８】
駆動要素８は、ステータ２４とロータ２５とで構成された電動モータを備え、ステータ２４はケーシング１の中間筒体２の内壁面に固定支持されている。ロータ２５はステータ２４の内側に周方向に所定の隙間をあけて同心円状に配置されている。ロータ２５の内側にはクランク軸２６の上半部分が軸心Ｐ回りに回転一体に装着され、クランク軸２６の下半部分はフロントヘッド１３およびリアヘッド１４の両軸受部１３ａ，１４ａに回転可能に嵌挿支持されている。
【０００９】
クランク軸２６には軸心方向に延びる油通路２６ａが形成され、クランク軸２６の下端には遠心式の油ポンプ２７が装着されている。油ポンプ２７は油溜め部９の潤滑油Ｏに常時浸漬され、クランク軸２６の回転に応じて潤滑油Ｏを油通路２６ａに吸い上げて圧縮要素７の各摺動箇所に供給するようになっている。
【００１０】
このように構成されたロータリー圧縮機は、たとえば、空気調和装置の冷媒回路において作動流体としての冷媒ガスを圧縮するために用いられる。この場合、冷媒ガスが蒸発器から吸入管５を経てシリンダ室１１の吸入室に吸入される。吸入された冷媒ガスはシリンダ室１１で圧縮される。高圧状態となった冷媒ガスは、吐出管６を経て凝縮器に吐出される。このような構成からなる密閉型圧縮機としては、下記特許文献１から３に掲載されるものが挙げられる。
【００１１】
ここで、圧縮要素７に導入される作動流体は、吸入管路１２０内に位置する吸入管５の内部を通過する際に、シリンダ１２からの熱により過熱される。過熱された作動流体は、その密度が低下する。その結果、作動流体の容積効果が低下し、密閉型圧縮機の動作特性を低下させる一因となってしまうことが考えられる。
【００１２】
また、シリンダ１２の吸入管路１２０の内面と吸入管５の外面との接触部が、圧縮要素７で発生した振動を、ケーシング１の外部に設けられたアキュムレータ（図示省略）に伝達する経路を構成する。ここで、アキュムレータには、個々の固有振動数を有することから、密閉型圧縮機においては、圧縮要素７から発生する振動がアキュムレータの共振を引き起こさないように、予め共振防止設計が施されている。しかし、吸入管路１２０への吸入管５の圧入長さにバラツキが発生した場合には、圧縮要素７で発生した振動のアキュムレータへの振動伝達にバラツキを発生させることから、アキュムレータの共振による騒音を発生させることも懸念される。
【特許文献１】実開平０２−０７４５８７号公報
【特許文献２】実開平０５−０００９９３号公報
【特許文献３】特開２００６−０３７７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
この発明が解決しようとする課題は、吸入管を介して圧縮要素に導入される作動流体の、吸入管通過時の過熱による容積効果の低下が発生する点、および、シリンダの吸入管路への吸入管の圧入長さのバラツキに基づき、アキュムレータの共振による騒音を発生させる点にある。したがって、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、圧縮要素に導入される作動流体の、吸入管路内に位置する吸入管通過時における過熱の低減、および、圧縮要素で発生した振動のアキュムレータへの振動伝達のバラツキ防止を図ることを可能とする密閉型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】
【００１４】
この発明に基づいた密閉型圧縮機においては、密閉容器の内部に、圧縮要素と駆動要素とを収容する密閉型圧縮機であって、以下の構成を備えている。
【００１５】
上記圧縮要素は、シリンダ室を規定するシリンダと、上記シリンダに設けられ、一端に上記吸入口が規定され、他端に吸入管連結口が規定される吸入管路と、上記シリンダ室に作動流体を導入するために、上記吸入管路の上記吸入管連結口から挿入配置される吸入管とを備え、上記吸入管路の内周壁と上記吸入管の外周壁との間には、作動流体を滞留させるための作動流体滞留空間と、上記吸入管路を気密状態にするため、上記吸入管連結口の近傍領域に設けられるシール領域とを有している。
【発明の効果】
【００１６】
この発明に基づいた密閉型圧縮機によれば、吸入管路の内周壁と吸入管の外周壁との間に作動流体滞留空間が設けられることにより、吸入管路から吸入管への熱の伝達をこの作動流体滞留空間を用いて遮断することが可能となる。さらに、吸入管路の内壁面と吸入管の外壁面との接触部分をシール領域のみとすることで、熱の伝達経路の面積を、吸入管の外周壁と吸入管路の内壁面とが直接接触する場合に比較して大幅に低減させることを可能としている。その結果、吸入管路に挿入された吸入管内での作動流体の過熱の低減を図ることが可能となる。
【００１７】
また、圧縮要素で発生した振動のアキュムレータへの伝達経路が、作動流体滞留空間を用いて遮断することができるとともに、吸入管路の内壁面と吸入管の外壁面との接触部分をシール領域のみとすることで、シール領域における吸入管路の内壁面と吸入管の外壁面との接触面積を、吸入管路への吸入管の圧入長さに関係なく一定の値に保つことが可能となる。これにより、圧縮要素で発生した振動によるアキュムレータの共振防止設計を有効に機能させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に基づいた密閉型圧縮機の構造の一例について、図を参照しながら説明する。本発明の特徴部分は、吸入管のシリンダへの連結構造であることから、この連結構造のみを、以下詳細に説明することとする。また、以下に示す各実施の形態においては、ロータリー圧縮機に本発明を適用した場合について説明しているが、本発明に基づく連結構造は、ロータリー圧縮機だけでなく、スクロール圧縮機、その他の同様の圧縮要素構造を有する密閉型圧縮機に広く採用することが可能である。なお、以下に示す各実施の形態の説明においては、図８を用いて説明したロータリー圧縮機の構造と、同一または相当部分については、同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないこととする。
【００１９】
（実施の形態１）
まず、図１および図２を参照して、実施の形態１における密閉型圧縮機の特徴的部分について説明する。なお、図１は、実施の形態１におけるロータリー圧縮機に採用されるシリンダと吸入管との連結構造を示す横断面図であり、図２は、図１中ＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。また、図３は、後述する突起部の横断面形状の変形例を示す断面図であり、図４は、実施の形態１におけるシリンダと吸入管との連結構造の変形例を示す横断面図である。なお、ケーシング、接続管、フロントヘッド、およびリアヘッドの構造は、図８に示す構造と同様であるため、図１への図示は省略する。
【００２０】
まず、図１に示す吸入管５のシリンダ１２への連結構造について説明する。シリンダ室１１を規定するシリンダ１２には、一端に吸入口１２０ａが規定され、他端に吸入管連結口１２０ｂが規定される吸入管路１２０が設けられている。また、この吸入管路１２０には、シリンダ室１１に作動流体を導入するために、吸入管路１２０の吸入管連結口１２０ｂから挿入配置される吸入管５が設けられている。
【００２１】
吸入管路１２０の内周壁と吸入管５の外周壁との間には、作動流体を一時的に滞留させるための作動流体滞留空間２００が形成されている。具体的には、吸入管５の外径寸法が、吸入管路１２０の内径寸法よりも小さくなるように設けられている。これにより、吸入管５の外壁面のほぼ全周が、作動流体滞留空間２００により取囲まれることになる。また、吸入管路１２０を気密状態（シリンダ室１１を外部から遮断した状態）にするため、吸入管連結口１２０ｂの近傍領域にはシール領域３００が設けられている。
【００２２】
このシール領域３００としては、吸入管５の外周壁から半径方向外方に膨出する環状の突起部３１０から構成されている。また、突起部３１０の横断面形状は、図１に示す矩形形状である。
【００２３】
以上、本実施の形態におけるロータリー圧縮機の吸入管のシリンダへの連結構造によれば、吸入管路１２０の内周壁と吸入管５の外周壁との間に作動流体滞留空間２００が設けられることにより、吸入管路１２０から吸入管５への熱の伝達をこの作動流体滞留空間２００を用いて遮断することが可能となる。さらに、吸入管路１２０と吸入管５との接触部分をシール領域３００のみとすることで、熱の伝達経路の面積を、吸入管５の外周壁と吸入管路１２０の内壁面とが直接接触する場合に比較して大幅に低減させることを可能としている。その結果、吸入管路１２０に挿入された吸入管５内での作動流体の過熱の低減を図ることが可能となる。
【００２４】
また、圧縮要素７で発生した振動のアキュムレータ（図示省略）への伝達経路が、作動流体滞留空間２００を用いて遮断することができるとともに、吸入管路の内壁面と吸入管の外壁面との接触部分をシール領域３００のみとすることで、シール領域３００における吸入管路１２０の内壁面と吸入管５の外壁面との接触面積を、吸入管路１２０への吸入管５の圧入長さに関係なく一定の値に保つことが可能となる。これにより、圧縮要素７で発生した振動によるアキュムレータの共振防止設計を有効に機能させることが可能となる。
【００２５】
なお、突起部３１０の横断面形状は、図１に示す矩形形状に限られず、吸入管路１２０の内周壁への接触面積を低減させる観点に立てば、図３（Ａ）の半円断面形状３１０Ａ、図３（Ｂ）の三角形断面形状３１０Ｂの採用が可能である。この点については、後述する実施の形態においても同様である。
【００２６】
また、シール領域３００として、吸入管５の外周壁から半径方向外方に膨出する環状の突起部３１０を採用する場合について説明したが、図４の断面に示すように、シール領域３００の変形例として、吸入管路１２０の内周壁から半径方向内側に膨出する環状の突起部３２０を設ける構成の採用も可能である。さらに、シール領域３００の他の変形例として、吸入管５および吸入管路１２０とは別部材からなる環状のシール部材（たとえば、Ｏリング等）を別途配設することも可能である。
【００２７】
（実施の形態２）
次に、図５および図６を参照して、実施の形態２における密閉型圧縮機の特徴的部分について説明する。なお、図５は、実施の形態２におけるロータリー圧縮機に採用される圧縮要素を構成するシリンダと吸入管との連結構造を示す横断面図であり、図６は、図５中ＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。図７は、実施の形態２におけるシリンダと吸入管との連結構造の変形例を示す横断面図である。
【００２８】
本実施の形態におけるシリンダと吸入管との連結構造においては、上記図１に示した実施の形態１において採用したシール領域３００としての環状の突起部３１０を採用している点は同じである。図１に示す構造においては、吸入管５をシール領域３００において支持する片持ばり構造となっている。吸入管５の吸入管路１２０への挿入長さが短い場合には問題は生じないが、吸入管５の吸入管路１２０への挿入長さが長い場合には、吸入管５が吸入管路１２０内で傾斜することが考えられる。
【００２９】
そこで、本実施の形態においては、吸入管５の先端部近傍領域の、吸入管路１２０の内周壁と吸入管５の外周壁との間に、吸入管５を支持する複数の支持部材４００が円環状に配置されている。この支持部材４００の具体的構成としては、吸入管５の外周壁から半径方向外方に膨出する突起部４１０が挙げられる。配置は、図６に示すように、円周上９０度ピッチで配置している。なお、突起部４１０の配置数量および配置ピッチは、９０度に限定されるものではなく、適宜選択されるものである。
【００３０】
以上、本実施の形態におけるロータリー圧縮機の吸入管のシリンダへの連結構造によれば、シール領域３００を設ける点に関しては、上述した実施の形態１と同様の採用効果を得ることができる。また、支持部材４００を設ける点に関しては、吸入管５の吸入管路１２０内での傾斜を防止することが可能となる。
【００３１】
なお、突起部４１０の横断面形状は、図５に示す矩形形状に限られず、吸入管路１２０の内周壁への接触面積を低減させる観点に立てば、上記図３（Ａ）に示す半円断面形状、図３（Ｂ）の三角形断面形状の採用が可能である。
【００３２】
また、支持部材４００として、吸入管５の外周壁から半径方向外方に膨出する環状の突起部４１０を採用する場合について説明したが、図７の断面に示すように、支持部材４００の変形例として、吸入管路１２０の内周壁から半径方向内側に膨出する環状の突起部４２０を設ける構成の採用も可能である。さらに、支持部材４００の他の変形例として、吸入管５および吸入管路１２０とは別部材からなる支持部材を別途配設することが可能である。
【００３３】
また、シール領域３００を構成する突起部、および、支持部材４００を構成する突起部を、吸入管５側に設ける構成、または、吸入管路１２０側に設ける構成については、適宜選択して組み合わせて用いることが可能である。
【００３４】
したがって、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明に基づいた実施の形態１におけるロータリー圧縮機に採用されるシリンダと吸入管との連結構造を示す横断面図である。
【図２】図１中ＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【図３】この発明に基づいた実施の形態１における突起部の横断面形状の変形例を示す断面図である。
【図４】この発明に基づいた実施の形態１おけるシリンダと吸入管との連結構造の変形例を示す横断面図である。
【図５】この発明に基づいた実施の形態２におけるロータリー圧縮機に採用されるシリンダと吸入管との連結構造を示す横断面図である。
【図６】図５中ＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。
【図７】実施の形態２におけるシリンダと吸入管との連結構造の変形例を示す横断面図である。
【図８】背景技術に示すロータリー圧縮機における中間筒体と接続管との連結構造を示す部分拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  ケーシング、２  中間筒体、２ｈ  挿入孔、４  下蓋、５  吸入管、６  吐出管、７  圧縮要素、８  駆動要素、９  油溜め部、１０  貯溜空間、１１  シリンダ室、１２  シリンダ、１３  フロントヘッド、１３ａ，１４ａ  軸受部、１４  リアヘッド、１５  ボルト、１６  マフラー部材、２４  ステータ、２５  ロータ、２６  クランク軸、２６ａ  油通路、２７  油ポンプ、３０  接続管、１２０  吸入管路、１２０ａ  吸入口、１２０ｂ  吸入管連結口、２００  作動流体滞留空間、３００  シール領域、３１０  突起部、３１０Ａ，３１０Ｂ  半円断面形状、３２０  突起部、４００  支持部材、４１０，４２０  突起部、Ｏ  潤滑油、Ｐ  軸心。
【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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【図８】
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