(57)【要約】【課題】密閉容器への圧縮要素の固定が外れることのない構造を備える、密閉型圧縮機を提供する。【解決手段】シリンダ１２のねじ穴１２１に被溶接用ねじ１３１を螺合により結合させた状態で、被溶接用ねじ１３１を中間筒体２の溶接用開口部２ｈを用いて中間筒体２に溶接Ｗにより固定されている。これにより、中間筒体２に半径方向に膨らもうとする内圧が加わった場合であっても、被溶接用ねじ１３１はシリンダ１２のねじ穴１２１に螺合状態により結合されていることから、被溶接用ねじ１３１がシリンダ１２から引き抜かれることはない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器(2)内部に、圧縮要素(7,12)と駆動要素(8)とを収容する密閉型圧縮機であって、
前記密閉容器(2)に設けられ、前記圧縮要素(7,12)を溶接固定するための溶接用開口部(2h)と、
前記圧縮要素(7,12)に設けられ、前記溶接用開口部(2h)に対向する領域に設けられる、被溶接領域(120A,120B,120C)と、を備え、
前記被溶接領域(120A,120B,120C)は、
前記溶接用開口部(2h)に対向する位置の前記圧縮要素(7,12)に設けられるねじ穴(121,122)と、
前記ねじ穴(121,122)に対して螺合により結合され、前記密閉容器(2)と同質の材料からなる被溶接用ねじ(131)と、有し、
前記ねじ穴(121,122)に前記被溶接用ねじ(131,132,133)を螺合により結合させた状態で、前記溶接用開口部(2h)において、前記被溶接用ねじ(131,132,133)は前記密閉容器(2)に溶接固定されている、密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記被溶接用ねじ(131,132)は、前記ねじ穴(121,122,123)に埋設される、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記被溶接用ねじ(132)は、ねじ部(132a)と、前記ねじ部(132a)よりも大径に設けられ、前記前記密閉容器(2)に溶接固定される大径部(132b)とを有する、請求項２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記被溶接用ねじ(133)は、前記ねじ穴(121)に埋設されるねじ部(133a)と、前記ねじ穴(121)から露出するとともに、前記ねじ部(133a)よりも大径に設けられ、前記前記密閉容器(2)に溶接固定される大径部(133b)とを有する、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
前記ねじ穴(121,122)および前記被溶接用ねじ(131,132,133)に設けられるねじは、テーパねじである、請求項１から４のいずれかに記載の密閉型圧縮機。
【請求項６】
当該密閉型圧縮機に用いられる作動流体は、ＨＦＣ系高圧冷媒である、請求項１から５のいずれかに記載の密閉型圧縮機。
【請求項７】
当該密閉型圧縮機に用いられる作動流体は、二酸化炭素である、請求項１から５のいずれか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、圧縮要素の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４を参照しながら説明する。なお、図４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内に水平状態に固定されている。この固定構造の詳細については後述する。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、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、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において、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ロータリー圧縮機としては、下記特許文献１から２に掲載されるものが挙げられる。
【００１１】
＜シリンダ１２の中間筒体２への固定構造＞
次に、図５および図６を参照して、シリンダ１２の周縁部における中間筒体２への固定構造について説明する。図５は、第１の固定構造を示す部分拡大縦断面図であり、図６は、第２の固定構造を示す部分拡大縦断面図である。
【００１２】
まず、図５に示すシリンダ１２の中間筒体２への固定構造は、シリンダ１２の周縁部に設けられたノックピン用穴１２ｈに、中間筒体２に予め開口された貫通穴２１ｈを利用して、ノックピン３１をノックピン用穴１２ｈに圧入し、中間筒体２とノックピン３１とを溶接Ｗにより溶着固定する構造である。このような固定構造は、下記特許文献１（実公昭５０−１８１６７号公報）に開示されている。
【００１３】
また、図６に示すシリンダ１２の中間筒体２への固定構造は、シリンダ１２の周縁部に予め鋼板１２ｓを埋設し、中間筒体２に予め開口された貫通穴２１ｈを利用して、鋼板１２ｓとノックピン３１とを溶接Ｗにより溶着固定する構造である。このような固定構造は、下記特許文献２（特開平０２−７０９８９号公報）に開示されている。
【００１４】
ここで、近年においては、使用圧力の高い作動流体が用いられることが提案されている。このような場合に、上記図５および図６に示す構造にいては、ケーシング１内部がこれまで以上に高圧になることから、中間筒体２が圧力変形により半径方向に膨らむことが考えれる。その結果、図５に示す構造では、ノックピン３１がノックピン用穴１２ｈから外れる恐れがある。
【００１５】
そこで、ノックピン３１のノックピン用穴１２ｈから外れることを防止するためには、ノックピン３１のノックピン用穴１２ｈへの圧入代を大きくすることが考えられる。しかし、圧縮要素、特にシリンダ１２への機械的応力が増大するために、シリンダ室１１に歪みを生じさせ、装置性能に悪影響を及ぼすことが懸念される。
【００１６】
一方、図６に示す構造では、鋼板１２ｓがシリンダ１２から外れる恐れがある。鋼板１２ｓのシリンダ１２からの外れを防止するためには、鋼板１２ｓをくさび状にした鋼材に変更することが考えられる。しかし、くさび状の鋼板を加工により製作する必要があり、コストアップを招くことになる。
【００１７】
また、中間筒体２自体の圧力変形を抑制する観点から、中間筒体２の板厚さを増大させることが考えられるが、中間筒体２の重量増大、コストアップを招くことになる。
【特許文献１】実公昭５０−１８１６７号公報
【特許文献２】特開平０２−７０９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
この発明が解決しようとする課題は、ロータリー圧縮機等の密閉型圧縮機において、密閉容器の圧力変形により密閉容器への圧縮要素の固定が外れるおそれがある点にある。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、使用圧力の高い作動流体を用いた場合であっても、密閉容器への圧縮要素の固定が外れることのない構造を備える、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】
【００１９】
この発明に基づいた密閉型圧縮機においては、密閉容器内部に、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。
【００２０】
上記密閉容器に設けられ、上記圧縮要素を溶接固定するための溶接用開口部と、上記圧縮要素に設けられ、上記溶接用開口部に対向する領域に設けられる被溶接領域とを備え、上記被溶接領域は、上記溶接用開口部に対向する位置の上記圧縮要素に設けられるねじ穴と、上記ねじ穴に対して螺合により結合され、上記密閉容器と同質の材料からなる被溶接用ねじと有し、上記ねじ穴に上記被溶接用ねじを螺合により結合させた状態で、上記溶接用開口部において、上記被溶接用ねじは上記密閉容器に溶接固定されている。
【発明の効果】
【００２１】
上記構成よりなる密閉型圧縮機によれば、圧縮要素のねじ穴に被溶接用ねじを螺合により結合させた状態で、被溶接用ねじを密閉容器の溶接用開口部を用いて密閉容器に溶接固定している。これにより、密閉容器に半径方向に膨らもうとする内圧が加わった場合であっても、被溶接用ねじは圧縮要素のねじ穴に螺合状態により結合されていることから、被溶接用ねじが圧縮要素から引き抜かれることはない。また、使用圧力の高い作動流体を用いた場合であっても、被溶接用ねじが圧縮要素から引き抜かれることはないため、使用圧力の高い作動流体を用いた場合であっても、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に基づいた密閉型圧縮機の一例として、ロータリー圧縮機に本発明を適用した場合の実施の形態について、図を参照しながら説明する。なお、本実施の形態におけるロータリー圧縮機の基本的構成は、図４を用いて説明したロータリー圧縮機の構造と同じである。したがって、以降の実施の形態の説明において、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し、本発明の特徴的構成部分である、密閉容器への圧縮要素の固定構造のみを、以下詳細に説明することとする。なお、以下の各実施の形態において、密閉容器は中間筒体２に相当し、圧縮要素として、圧縮要素を構成するシリンダ１２に相当するものとして説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
まず、図１を参照して、本実施の形態におけるロータリー圧縮機の特徴的部分について説明する。なお、図１は、本実施の形態におけるロータリー圧縮機の、中間筒体２へのシリンダ１２の固定構造を示す部分拡大縦断面図である。
【００２４】
図１を参照して、本実施の形態におけるロータリー圧縮機においては、中間筒体２には圧縮要素７を構成するシリンダ１２を溶接固定するための溶接用開口部２ｈが設けられている。また、シリンダ１２には、溶接用開口部２ｈに対向する領域に被溶接領域１２０Ａが設けられている。
【００２５】
被溶接領域１２０Ａの具体的構成としては、溶接用開口部２ｈに対向する位置のシリンダ１２の周縁部に設けられるねじ穴１２１と、このねじ穴１２１に対して螺合により結合され、中間筒体２と同質の材料からなる被溶接用ねじ１３１とを有している。被溶接用ねじ１３１の材料としては、炭素鋼、ＳＣＭ４１５等が挙げられる。また、本実施の形態における被溶接用ねじ１３１には、すりわり付きの止ねじが用いられ、ねじ穴１２１に埋設されるように固定されている。
【００２６】
以上、本実施の形態におけるロータリー圧縮機よれば、シリンダ１２のねじ穴１２１に被溶接用ねじ１３１を螺合により結合させた状態で、被溶接用ねじ１３１を中間筒体２の溶接用開口部２ｈを用いて中間筒体２に溶接Ｗにより固定している。これにより、中間筒体２に半径方向に膨らもうとする内圧が加わった場合であっても、被溶接用ねじ１３１はシリンダ１２のねじ穴１２１に螺合状態により結合されていることから、被溶接用ねじ１３１がシリンダ１２から引き抜かれることはない。
【００２７】
また、Ｒ３２、またはＲ３２を含むＲ４１０Ａ、その他のＨＦＣ系高圧冷媒などの使用圧力の高い作動流体を用いた場合であっても、被溶接用ねじ１３１がシリンダ１２から引き抜かれることはないため、使用圧力の高い作動流体を用いた場合であっても、信頼性の高いロータリー圧縮機を提供することを可能とする。
【００２８】
（実施の形態２）
次に、図２を参照して、本実施の形態におけるロータリー圧縮機の特徴的部分について説明する。なお、図２は、本実施の形態におけるロータリー圧縮機の、中間筒体２へのシリンダ１２の固定構造を示す部分拡大縦断面図である。
【００２９】
図２を参照して、本実施の形態におけるロータリー圧縮機においては、中間筒体２には圧縮要素７を構成するシリンダ１２を溶接固定するための溶接用開口部２ｈが設けられている。また、シリンダ１２には、溶接用開口部２ｈに対向する領域に被溶接領域１２０Ｂが設けられている。
【００３０】
被溶接領域１２０Ｂの具体的構成としては、溶接用開口部２ｈに対向する位置のシリンダ１２の周縁部に設けられるねじ穴１２２と、このねじ穴１２２よりも大径であり、浅い位置に設けられる溝穴１２３と、このねじ穴１２２に対して螺合により結合される、中間筒体２と同質の材料からなる被溶接用ねじ１３２とを有している。被溶接用ねじ１３２の材料としては、炭素鋼、ＳＣＭ４１５等が挙げられる。この被溶接用ねじ１３２は、ねじ穴１２２において螺合するねじ部１３２ａと、このねじ部１３２ａよりも大径に設けられ、中間筒体２に溶接固定される大径部１３２ｂとを有している。また、本実施の形態における被溶接用ねじ１３２には、六角ボルトが用いられ、ねじ穴１２２および溝穴１２３にこの六角ボルトが埋設されるように固定されている。
【００３１】
以上、本実施の形態におけるロータリー圧縮機よれば、シリンダ１２のねじ穴１２２，１２３に被溶接用ねじ１３２を螺合により結合させた状態で、被溶接用ねじ１３１を中間筒体２の溶接用開口部２ｈを用いて中間筒体２に溶接Ｗにより固定している。これにより、中間筒体２に半径方向に膨らもうとする内圧が加わった場合であっても、被溶接用ねじ１３２はシリンダ１２のねじ穴１２１に螺合状態により結合されていることから、被溶接用ねじ１３２がシリンダ１２から引き抜かれることはない。
【００３２】
また、溶接用開口部２ｈの開口径よりも、被溶接用ねじ１３２の大径部１３２ｂの外径が大きく設けられていることから、溶接時における溶接スパッタの中間筒体２の内部への混入を防止することも可能となる。
【００３３】
また、実施の形態１と同様に、Ｒ３２、またはＲ３２を含むＲ４１０Ａ、その他のＨＦＣ系高圧冷媒や、二酸化炭素などの使用圧力の高い作動流体を用いた場合であっても、被溶接用ねじ１３２がシリンダ１２から引き抜かれることはないため、使用圧力の高い作動流体を用いた場合であっても、信頼性の高いロータリー圧縮機を提供することを可能とする。
【００３４】
（実施の形態３）
次に、図３を参照して、本実施の形態におけるロータリー圧縮機の特徴的部分について説明する。なお、図３は、本実施の形態におけるロータリー圧縮機の、中間筒体２へのシリンダ１２の固定構造を示す部分拡大縦断面図である。
【００３５】
図３を参照して、本実施の形態におけるロータリー圧縮機においては、中間筒体２には圧縮要素７を構成するシリンダ１２を溶接固定するための溶接用開口部２ｈが設けられている。また、シリンダ１２には、溶接用開口部２ｈに対向する領域に被溶接領域１２０Ｃが設けられている。
【００３６】
被溶接領域１２０Ｃの具体的構成としては、溶接用開口部２ｈに対向する位置のシリンダ１２の周縁部に設けられるねじ穴１２２と、このねじ穴１２１に対して螺合により結合され、中間筒体２と同質の材料からなる被溶接用ねじ１３３とを有している。被溶接用ねじ１３３の材料としては、炭素鋼、ＳＣＭ４１５等が挙げられる。本実施の形態における被溶接用ねじ１３３には、ねじ穴１２１において螺合するねじ部１３３ａと、このねじ部１３３ａよりも大径に設けられ、中間筒体２に溶接固定される大径部１３３ｂとを有している。また、本実施の形態における被溶接用ねじ１３３には、六角ボルトが用いられ、この被溶接用ねじ１３３は、ねじ穴１２１においてねじ部１３３ａが螺合した状態において、大径部１３３ｂはねじ穴１２１から露出した状態となる。
【００３７】
以上、本実施の形態におけるロータリー圧縮機よれば、シリンダ１２のねじ穴１２１に被溶接用ねじ１３３を螺合により結合させた状態で、被溶接用ねじ１３３を中間筒体２の溶接用開口部２ｈを用いて中間筒体２に溶接Ｗにより固定している。これにより、中間筒体２に半径方向に膨らもうとする内圧が加わった場合であっても、被溶接用ねじ１３３はシリンダ１２のねじ穴１２１に螺合状態により結合されていることから、被溶接用ねじ１３３がシリンダ１２から引き抜かれることはない。
【００３８】
また、溶接用開口部２ｈの開口径よりも、被溶接用ねじ１３３の大径部１３３ｂの外径が大きく設けられていることから、溶接時における溶接スパッタの中間筒体２の内部への混入を防止することも可能となる。
【００３９】
また、実施の形態１および２と同様に、Ｒ３２、またはＲ３２を含むＲ４１０Ａ、その他のＨＦＣ系高圧冷媒や、二酸化炭素などの使用圧力の高い作動流体を用いた場合であっても、被溶接用ねじ１３２がシリンダ１２から引き抜かれることはないため、使用圧力の高い作動流体を用いた場合であっても、信頼性の高いロータリー圧縮機を提供することを可能とする。
【００４０】
なお、上記各実施の形態において、中間筒体２へのシリンダ１２の固定構造が設けられる箇所は、シリンダ１２の周縁部に沿って複数箇所設けられる。また、ねじ穴１２１，１２２および被溶接用ねじ１３１，１３２，１３３に設けられるねじに、テーパねじや、細目ねじを用いることにより、被溶接用ねじ１３１，１３２，１３３の軸方向におけるねじ穴１２１，１２２からの引き抜き力をさらに高めることが可能となる。
【００４１】
また、上記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、スクロール圧縮機、その他の密閉型圧縮機に採用される密閉容器と内部部品との固定構造に本発明の連結構造を採用することが可能である。
【００４２】
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】
【００４３】
【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、中間筒体へのシリンダの固定構造を示す部分拡大縦断面図である。
【図２】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、中間筒体へのシリンダの固定構造を示す部分拡大縦断面図である。
【図３】この発明に基づいた実施の形態３におけるロータリー圧縮機に採用される、中間筒体へのシリンダの固定構造を示す部分拡大縦断面図である。
【図４】背景技術に示すロータリー圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。
【図５】背景技術に示すロータリー圧縮機に採用される、中間筒体へのシリンダの固定構造を示す第１の部分拡大縦断面図である。
【図６】背景技術に示すロータリー圧縮機に採用される、中間筒体へのシリンダの固定構造を示す第２の部分拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  ケーシング、２  中間筒体、２ｈ  溶接用開口部、４  下蓋、５  吸入管、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，１２０Ｂ，１２０Ｃ  被溶接領域、１２０ａ  吸入口、１２０ｂ  吸入管連結口、１２１  ねじ穴、１２２  ねじ穴、１２３  溝穴、１３１  被溶接用ねじ、１３２  被溶接用ねじ、１３２ａ  ねじ部、１３２ｂ  大径部、１３３  被溶接用ねじ、１３３ａ  ねじ部、１３３ｂ  大径部、Ｏ  潤滑油。
【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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