(57)【要約】  密閉容器の内部に圧縮機構部と圧縮機構部を駆動する電動機部とを備え、圧縮機構部が回転軸を介して連結された電動機部によって駆動される密閉型圧縮機であって、圧縮機構部は、環状のシリンダと、回転軸の回転に伴って偏心回転するローリングピストンと、シリンダの半径方向に往復運動するベーンと、ベーンを摺動させるためのベーンスプリングと、ベーンスプリングを固定するためのスプリングガイドと、を有し、シリンダには、ローリングピストンとベーンとで構成される圧縮室が形成されており、密閉容器は、スプリングガイドを収容し、当該密閉容器の外方に突出して設けられる突出容器と、突出容器の変形を抑制する補強部と、を備えている。これにより、圧縮室で圧縮された冷媒ガスにより突出容器が外方へ膨張するのを抑制でき、密閉容器と突出容器との接合部に発生する応力集中を回避して、密閉容器の耐圧性能低下を回避できる。
2020179043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器の内部に、圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、を備え、前記圧縮機構部が回転軸を介して連結された前記電動機部によって駆動される密閉型圧縮機であって、
前記圧縮機構部は、
環状のシリンダと、
前記回転軸の回転に伴って偏心回転するローリングピストンと、
前記シリンダの半径方向に往復運動するベーンと、
前記ベーンを摺動させるためのベーンスプリングと、
前記ベーンスプリングを固定するためのスプリングガイドと、を有し、
前記シリンダには、前記ローリングピストンと前記ベーンとで構成される圧縮室が形成されており、
前記密閉容器は、
前記スプリングガイドを収容し、当該密閉容器の外方に突出して設けられる突出容器と、
前記突出容器の変形を抑制する補強部と、を備えている、密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記補強部は、前記突出容器の内部に当該突出容器の軸方向に沿って設けられ、
前記突出容器の内壁における前記密閉容器の円周方向壁面に接合されている、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記圧縮機構部が、前記シリンダを複数備えると共に、当該シリンダの数と同数の前記スプリングガイドを有し、
前記突出容器が、前記シリンダの数と同数の前記スプリングガイドを収容し、
前記補強部が、各前記スプリングガイドとの当接を避けた位置に配置される、請求項２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記突出容器は、前記密閉容器と接合される一端部とは反対の他端部に、当該突出容器を密閉するための突出容器蓋が設けられ、
前記補強部は、前記突出容器蓋と当接しない位置に配置されている、請求項２または３に記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
前記補強部は、前記密閉容器側の端部が円弧形状をなす、請求項２〜４のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項６】
前記補強部は、前記円弧形状の直径が前記突出容器の内壁における前記円周方向壁面間距離と一致する、請求項５に記載の密閉型圧縮機。
【請求項７】
前記補強部は、前記突出容器の内壁における前記密閉容器の円周方向壁面と接合される側面がフィレット形状をなす、請求項２〜４のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項８】
前記補強部は、前記突出容器と前記密閉容器との間に設けられ、
前記突出容器の外壁における前記密閉容器の半径方向壁面と、前記密閉容器の外壁における前記密閉容器の鉛直方向壁面とに接合されている、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置、冷蔵庫または冷凍機等の冷凍サイクルに用いられる密閉型圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
密閉型圧縮機として、固定子と回転子とを有する電動機部と、当該電動機部に回転軸を介して連結され、回転軸の回転によって冷媒を圧縮する圧縮機構部と、が密閉容器の内部に配置されて構成されたロータリ圧縮機が知られている。このロータリ圧縮機では、電動機部によって回転軸が回転することで圧縮機構部が駆動し、これにより吸入管から吸入された低圧冷媒ガスが圧縮機構部で圧縮され、高圧冷媒ガスとなって吐出管から密閉容器外へと吐出される。【０００３】
圧縮機構部は、円筒状のシリンダと、回転軸の偏心軸部に嵌合するローリングピストンと、シリンダの軸方向両端面に設置され、回転軸を回転自在に支持する軸受と、シリンダに設けられたベーン溝に摺動自在に配置されたベーンとを備えている。シリンダは、軸方向両端面が軸受の端板部で閉塞され、シリンダ内に収容されたローリングピストンに、ベーンスプリングによって付勢されたベーンが当接することにより圧縮室を構成している。【０００４】
ベーンを付勢するベーンスプリングは、シリンダに形成されたベーンスプリング挿入孔の中に収納され、シリンダによって保持されている。このような構成では、ベーンスプリングの付勢力が、ベーン背面と中部容器との間に形成されたベーンスプリング挿入孔の全長による制約を受けるため、ベーンスプリングの自由長を十分に確保できない。そのため、ベーンが往復運動の上死点に到達したときに、ベーンスプリングの全長が、ベーンをローリングピストンに当接させるばかりか密着させる最大長にまで達してしまい、ベーンスプリングに過剰な応力が生じることとなる。この結果、ベーンスプリングの付勢力が低下したり、長期間の使用によるベーンスプリングの疲労によってベーンスプリングが破損したりする虞があった。【０００５】
そこで、中部容器にベーンスプリングを収容する円筒形状の突出容器を設け、ベーンスプリングの取り付け間隔を中部容器半径方向に延長することで、ベーンスプリングに発生する応力を低減できるロータリ圧縮機が提案されている（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】実公昭５２−５６４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
かかるロータリ圧縮機において、水平面に対し垂直方向に立つ円筒形状の中部容器外径の外側に突出したベーンスプリングを収容する円筒形状の突出容器を備えた場合、突出容器は中部容器鉛直方向だけでなく、中部容器円周方向にも同様に形状が大きくなる。これにより、突出容器とアキュームレータ管とが干渉する虞がある。そのため、突出容器の中部容器円周方向の長さを中部容器鉛直方向の長さよりも短くすることで、突出容器とアキュームレータ管との干渉を回避する対策が考えられる。【０００８】
しかしながら、中部容器円周方向の長さを中部容器鉛直方向の長さよりも短くした非円筒形状の突出容器は、中部容器円周方向と中部容器鉛直方向とで長さが異なることによる剛性の差が生じる。このため、突出容器では、圧縮室で高圧化された冷媒ガスによる内圧が中部容器半径方向の外向きに加わる際に、中部容器円周方向と中部容器鉛直方向との膨張量が異なり、中部容器と突出容器の中部容器鉛直方向の接合部とに応力が集中する。この結果、密閉容器の耐圧性能低下につながるため、応力集中を回避する必要があった。【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、密閉容器の耐圧性能低下を回避可能な密閉型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】
【００１０】
本発明に係る密閉型圧縮機は、密閉容器の内部に、圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、を備え、前記圧縮機構部が回転軸を介して連結された前記電動機部によって駆動される密閉型圧縮機であって、前記圧縮機構部は、環状のシリンダと、前記回転軸の回転に伴って偏心回転するローリングピストンと、前記シリンダの半径方向に往復運動するベーンと、前記ベーンを摺動させるためのベーンスプリングと、前記ベーンスプリングを固定するためのスプリングガイドと、を有し、前記シリンダには、前記ローリングピストンと前記ベーンとで構成される圧縮室が形成されており、前記密閉容器は、前記スプリングガイドを収容し、当該密閉容器の外方に突出して設けられる突出容器と、前記突出容器の変形を抑制する補強部と、を備えているものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る密閉型圧縮機によれば、補強部によって突出容器の剛性を増大することで、圧縮室で高圧化された冷媒ガスによる突出容器の外方への膨張を抑制でき、密閉容器と突出容器との接合部に発生する応力集中を回避して、密閉容器の耐圧性能低下を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る密閉型圧縮機の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の密閉型圧縮機における圧縮機構部を拡大して示す横断面図である。
【図３】図１の密閉型圧縮機における補強部を拡大して示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１の変形例に係る密閉型圧縮機の圧縮機構部を拡大して示す横断面図である。
【図５】図３の補強部の変形例を拡大して示す斜視図である。
【図６】図３の補強部の変形例を拡大して示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る密閉型圧縮機の概略構成を示す縦断面図である。
【図８】図７の密閉型圧縮機における補強部を拡大して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、明細書全文に示す構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。すなわち、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能である。また、そのような変更を伴う密閉型圧縮機も本発明の技術思想に含まれる。さらに、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。また、実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」および「裏」といった配置または向き等は、説明の便宜上、記しているだけであって、装置、器具および部品等の配置または向き等を限定するものではない。
【００１４】
実施の形態１．
＜密閉型圧縮機１００の構成＞
図１〜図３を参照しながら、本発明の実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００の概略構成を示す縦断面図である。図２は、図１の密閉型圧縮機１００における圧縮機構部６を拡大して示す横断面図である。図３は、図１の密閉型圧縮機１００における補強部１６を拡大して示す斜視図である。
【００１５】
密閉型圧縮機１００は、例えば縦型の高圧ドーム型の多気筒ロータリ圧縮機であり、上部容器１、中部容器２、下部容器３、突出容器４および突出容器蓋５で構成される密閉容器１７を有している。また、密閉型圧縮機１００は、密閉容器１７内に収納される、冷媒を圧縮する圧縮機構部６と、この圧縮機構部６を駆動する電動機部７と、を有して構成される。
【００１６】
密閉容器１７は、円筒状の中部容器２と、中部容器２の下部開口を密閉状態で覆う下部容器３と、中部容器２の上部開口を密閉状態で覆う上部容器１と、で構成されている。中部容器２内の上側には電動機部７が設置され、中部容器２内の下側には圧縮機構部６が設置されている。電動機部７と圧縮機構部６とは、電動機部７の回転軸１０によって連結されており、電動機部７の回転運動が圧縮機構部６に伝達される。
【００１７】
圧縮機構部６は、伝達された回転力によって冷媒を圧縮し、後述する吐出穴２０を通じて密閉容器１７内に放出する。つまり、密閉容器１７内は、圧縮された高温高圧の冷媒ガスによって満たされる。密閉容器１７の底部を構成する下部容器３には、圧縮機構部６を潤滑するための冷凍機油が貯留されている。回転軸１０の下部には、オイルポンプが設けられている。このオイルポンプは、回転軸１０の回転により、前述の冷凍機油を汲み上げ、圧縮機構部６の各摺動部へ給油する。これにより、圧縮機構部６の機械的潤滑作用が確保される。この冷凍機油としては、合成油であるＰＯＥ（ポリオールエステル）、ＰＶＥ（ポリビニルエーテル）またはＡＢ（アルキルベンゼン）等が使用される。
【００１８】
電動機部７は、例えば、ブラシレスＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）モーターで構成され、中部容器２の内周に固定された円筒形状の固定子７１と、固定子７１の内側に回転自在に配置された円柱形状の回転子７２と、を備えている。固定子７１は、外径が中部容器２の内径より大きく形成され、中部容器２の内周に焼嵌めによって固定されている。回転子７２上には、永久磁石によって磁極が形成される。この回転子７２は、回転子７２上の磁極が作る磁束と固定子７１が作る磁束との作用によって回転する。
【００１９】
なお、電動機部７がブラシレスＤＣモーターで構成される場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電動機部７は、例えば誘導電動機で構成されてもよい。誘導電動機の場合は、回転子７２側に永久磁石の代わりに二次巻線が設けられ、固定子７１に設けられる固定子巻線が回転子７２側の二次巻線に磁束を誘導して回転力を発生させ、回転子７２を回転させる。
【００２０】
ここでは、便宜上、図示省略するが、回転軸１０は、主軸部と、偏心軸部と、副軸部と、から構成され、軸方向に主軸部、偏心軸部および副軸部の順に一体に形成されている。偏心軸部は、ローリングピストン１１に嵌め込まれている。
【００２１】
＜圧縮機構部６の構成＞
次に、圧縮機構部６の構成について説明する。圧縮機構部６は、シリンダ９と、ローリングピストン１１と、ベーン１２とが、軸受部である上軸受１３ａと下軸受１３ｂとの間にそれぞれ回転軸１０の軸方向に沿って上下に二組設けられている。また、圧縮機構部６は、これらに加えて、ベーン１２を摺動させるためのベーンスプリング１４と、ベーンスプリング１４を固定するためのスプリングガイド１５と、を有して構成されている。つまり、圧縮機構部６は、シリンダ９と、ローリングピストン１１と、ベーン１２と、ベーンスプリング１４と、スプリングガイド１５と、が前述した上下に二組設けられた多気筒の圧縮機構を有している。また、圧縮機構部６には、密閉容器１７の外部に当該密閉容器１７に隣接して、冷媒音を消音するためのアキュームレータ８が設けられ、上下の圧縮機構に対してそれぞれアキュームレータ管１８を介して接続されている。なお、これら二組の圧縮機構は同様に構成されるため、以下では、便宜上、一方についてのみ説明する。
【００２２】
シリンダ９は、図２に示すように、軸方向に円形の穴を有する円筒状に形成され、その穴と上軸受１３ａおよび下軸受１３ｂとで形成される圧縮室２１を備えている。圧縮室２１には、圧縮室２１内で偏心運動を行う回転軸１０（図１参照）の偏心軸部と、偏心軸部が嵌め込まれたローリングピストン１１と、圧縮室２１の内周とローリングピストン１１の外周とで形成される空間を仕切るベーン１２とが設けられている。
【００２３】
圧縮機構部６は、電動機部７と接合された回転軸１０（図１参照）の回転によりシリンダ９の内壁に接しながらシリンダ９の中心軸と回転軸１０とに対して偏心回転するローリングピストン１１を備えている。また、圧縮機構部６は、ベーンスプリング１４によってローリングピストン１１に押し付けられ、当接しながらシリンダ９の半径方向に往復運動するベーン１２を備えている。圧縮機構部６には、これらローリングピストン１１とベーン１２とにより圧縮室２１が形成されている。シリンダ９には、アキュームレータ８とアキュームレータ管１８を介して圧縮室２１まで連通する吸入穴１９が形成されている。そして、圧縮室２１は、回転軸１０の回転に伴って、アキュームレータ８からアキュームレータ管１８を通り、吸入穴１９から吸入された冷媒ガスを圧縮し、高圧化した冷媒ガスを吐出穴２０から圧縮機構部６の外部である密閉容器１７内部に排出する。
【００２４】
上軸受１３ａは、図１に示すように、側面視で逆Ｔ字形状に形成され、圧縮室２１の上部開口を閉塞すると共に、回転軸１０の主軸部を回転自在に支持している。この上軸受１３ａには、圧縮された高温高圧の冷媒ガスを圧縮室２１外に吐出する吐出穴２０（図２参照）が設けられている。下軸受１３ｂは、側面視でＴ字形状に形成され、圧縮室２１の下部開口を閉塞すると共に、回転軸１０の副軸部を回転自在に支持している。
【００２５】
シリンダ９、上軸受１３ａおよび下軸受１３ｂの材質は、ねずみ鋳鉄、焼結鋼または炭素鋼などであり、ローリングピストン１１の材質は、例えばクロムなどを含有する合金鋼である。ベーン１２の材質は、例えば高速度工具鋼である。
【００２６】
本実施の形態１におけるスプリングガイド１５は、シリンダ９に固定されている。また、ベーンスプリング１４は、スプリングガイド１５に固定され、伸縮時にガイドされることで捻れが防止されている。ベーン１２は、シリンダ９に沿って摺動するため、スプリングガイド１５をシリンダ９に直接固定することで、ベーンスプリング１４とベーン１２との位置精度を確保する。
【００２７】
突出容器は、中部容器２と接合される一端部とは反対の他端部に、当該突出容器４を密閉するための突出容器蓋５が設けられている。突出容器４は中部容器２に固定され、シリンダ９を中部容器２内に挿入し、スプリングガイド１５とベーンスプリング１４とを固定した後に、突出容器蓋５が抵抗溶接または高周波ロウ付け等の低入熱な接合方法により接合されている。これにより、突出容器４はスプリングガイド１５およびベーンスプリング１４の熱による歪みを防止しつつ、突出容器蓋５によって密閉された構造となっている。
【００２８】
突出容器４と中部容器２との固定および突出容器４と突出容器蓋５との接合方法の一例としては、突出容器４と突出容器蓋５とを共に鉄製とすることで、抵抗溶接により突出容器４と中部容器２との接合および突出容器４と突出容器蓋５との接合が可能である。突出容器４と突出容器蓋５との接合は、突出容器蓋５を銅製または銅メッキを施した鉄製とすることで、ロウ付けにすることも可能である。なお、突出容器４は、スプリングガイド１５を収容するため、スプリングガイド１５が設けられる個数より多く設けられることはない。
【００２９】
突出容器４は、長方形または長円形等の非円筒形状であり、スプリングガイド１５を収容している。突出容器４は、中部容器２との接合および突出容器蓋５との接合によって内部空間が密封されている。このため、密閉容器１７は、圧縮室２１で高圧化された冷媒ガスにより、密閉容器半径方向外側に向かって内圧を受けて膨張する。非円筒形状である突出容器４には、密閉容器円周方向と密閉容器鉛直方向との内圧による膨張量差が発生する。従って、不均一な内圧による応力集中が突出容器４と中部容器２との接合部に発生した場合、中部容器２と突出容器４の中部容器鉛直方向の端部との接合部に亀裂が発生することとなる。なお、以下では、突出容器４における密閉容器１７の鉛直方向を中部容器鉛直方向と称し、突出容器４における密閉容器１７の円周方向を中部容器円周方向と称し、突出容器４における密閉容器１７の半径方向を中部容器半径方向と称す。
【００３０】
＜補強部１６について＞
そこで、本実施の形態１の密閉型圧縮機１００の場合、突出容器４の内部には、突出容器４の中心軸に沿って、当該突出容器４の変形を抑制するための板材である補強部１６が設けられている。図３に示すように、補強部１６は、例えばまな板形状をなし、長手方向の両側面１６ａおよび１６ｂが突出容器４の内壁に接合され、一端部１６ｃが中部容器２の外周面に当接される。突出容器４は、内壁における中部容器円周方向に向けて補強部１６の両側面１６ａおよび１６ｂが接合されることで、非円筒形状である突出容器４に加わる中部容器円周方向と中部容器鉛直方向との内圧による膨張量差を均一化する。これにより、中部容器２と突出容器４の中部容器鉛直方向の端部との接合部に発生する応力集中を緩和することが可能となる。
【００３１】
具体的には、突出容器４が補強部１６の接合により、突出容器４の中部容器円周方向外向きの力に対する剛性が向上することで、突出容器４への内圧による突出容器４の中部容器円周方向への膨張に抗う力が発生し、応力の発生を抑制する。突出容器４に対する補強部１６の中部容器半径方向接合位置は、中部容器２の外径から突出容器蓋５に当接しない位置までの範囲である。また、突出容器４に対する補強部１６の中部容器鉛直方向接合位置は、二つのスプリングガイド１５の中心間距離以内である。
【００３２】
補強部１６は突出容器４に収容されたスプリングガイド１５に当接することなく水平方向に接合されており、冷媒ガスによる密閉容器１７の膨張時にスプリングガイド１５に力が加わることを防止する。補強部１６は突出容器蓋５と当接しないように接合されており、冷媒ガスによる密閉容器１７の膨張時に突出容器蓋５が密閉容器円周方向外向きに膨張し、突出容器蓋５が補強部１６に力を加え、補強部１６が破損することを防止する。
【００３３】
また、補強部１６は鉄製とすることで、突出容器４の内部空間壁面に抵抗溶接またはレーザー溶接により接合可能である。さらに、炉中ロウ付けまたはアーク溶接による接合も可能である。
【００３４】
＜補強部１６の変形例＞
ここで、補強部１６の変形例について、図４〜図６を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態１の変形例に係る密閉型圧縮機１００の圧縮機構部６を拡大して示す横断面図である。図５は、図３の補強部１６の変形例を拡大して示す斜視図である。図６は、図３の補強部１６の変形例を拡大して示す斜視図である。
【００３５】
補強部１６は長方形の板材を基本形状とし、補強部１６による過剰な剛性増加によって応力集中箇所が補強部１６自身に発生することのないように、形状を変更することができる。例えば、図４および図５に示すように、補強部１６１は、長手方向の両側部１６１ａおよび１６１ｂは、前述の補強部１６と同様の形状からなるが、一端部１６１ｃが外方に向かって湾曲した円弧形状からなるようにしてもよい。
【００３６】
この場合、補強部１６１は一端部１６１ｃが円弧形状からなるため、突出容器４の内部空間において中部容器円周方向内壁間距離と円弧形状の直径がほぼ一致する。そして、補強部１６１は中部容器２側に位置する一端部１６１ｃが円弧形状であるため、補強部１６１自身に応力集中が発生することなく、突出容器４と中部容器２との接合部に発生する応力集中をより一段と緩和できる。
【００３７】
また、図６に示すように、補強部１６２は、長手方向の両側部１６２ａおよび１６２ｂをフィレット形状としてもよい。この場合、補強部１６２は、突出容器４の中部容器円周方向壁面と接合される、両側部１６２ａおよび１６２ｂがフィレット形状をなしている。これにより、突出容器４の中部容器円周方向外向きに働く力に対する剛性が向上するため、突出容器４への内圧による突出容器４の中部容器円周方向への膨張による補強部１６２の両側部１６２ａおよび１６２ｂと突出容器４との接合部での破損を防止できる。
【００３８】
＜密閉型圧縮機１００の動作＞
ここで、密閉型圧縮機１００の動作について図１および図２を参照しながら説明する。電動機部７の固定子７１に電力が供給されることにより、固定子７１に電流が流れて磁束が発生する。電動機部７の回転子７２は、固定子７１から発生する磁束と、回転子７２の永久磁石から発生する磁束との作用によって回転する。回転子７２の回転によって、回転子７２に固定された回転軸１０が回転する。回転軸１０の回転に伴い、圧縮機構部６のローリングピストン１１が圧縮機構部６のシリンダ９の圧縮室２１内で偏心回転する。シリンダ９とローリングピストン１１との間の空間は、圧縮機構部６のベーン１２によって低圧側圧縮室と高圧側圧縮室との２つに分割されている。回転軸１０の回転に伴い、これら低圧側圧縮室と高圧側圧縮室との容積が変化する。一方の低圧側圧縮室では、徐々に容積が拡大することにより、アキュームレータ８から低圧のガス冷媒が吸入される。他方の高圧側圧縮室では、徐々に容積が縮小することにより、中のガス冷媒が圧縮される。圧縮され、高圧かつ高温となったガス冷媒は、密閉容器１７内の空間に吐出される。吐出されたガス冷媒は、さらに、電動機部７を通過して密閉容器１７の頂部に設けられる吐出管から密閉容器１７の外へ吐出される。密閉容器１７の外へ吐出された冷媒は、冷媒回路を通って、再びアキュームレータ８に戻ってくる。
【００３９】
＜実施の形態１における効果＞
以上、説明したように、本実施の形態１の密閉型圧縮機１００は、突出容器４の内部に、突出容器４の中心軸に沿って、当該突出容器４の変形を抑制するための板材である補強部１６が設けられている。補強部１６は、長手方向の両側面１６ａおよび１６ｂが突出容器４の内壁における中部容器円周方向に向けて接合され、一端部１６ｃが中部容器２の外周面に当接される。これにより、非円筒形状である突出容器４に加わる中部容器円周方向と中部容器鉛直方向との内圧による膨張量差を均一化し、突出容器４が圧縮室２１で圧縮された冷媒ガスによって外方へ膨張するのを防止できる。よって、中部容器２と突出容器４の中部容器鉛直方向の端部との接合部に発生する応力集中を回避して、密閉容器１７の耐圧性能低下を回避できる。
【００４０】
このとき、突出容器４は補強部１６が設けられることで、突出容器４の中部容器円周方向外向きの力に対する剛性が向上するため、突出容器４への内圧による突出容器４の中部容器円周方向への膨張に抗う力が発生し、応力の発生を抑制できる。
【００４１】
さらに、補強部１６は、突出容器４に複数のスプリングガイド１５が収容されている場合においても、これらスプリングガイド１５に当接することのない位置に水平方向に接合されることが望ましい。これにより、冷媒ガスによる密閉容器１７の膨張時にスプリングガイド１５に力が加わることを防止できる。
【００４２】
加えて、補強部１６は、突出容器蓋５と当接しないように接合されており、冷媒ガスによる密閉容器１７の膨張時に突出容器蓋５が密閉容器円周方向外向きに膨張し、突出容器蓋５が補強部１６に力を加え、補強部１６が破損することを防止できる。
【００４３】
また、突出容器４は、中部容器２側に位置する一端部１６１ｃが外方に向かって湾曲した円弧形状からなる補強部１６１を備えることで、突出容器４の内部空間において中部容器円周方向内壁間距離と円弧形状の直径がほぼ一致する。これにより、補強部１６１自身に応力集中が発生することなく、突出容器４と中部容器２との接合部に発生する応力集中をより一段と緩和できる。
【００４４】
さらに、突出容器４は、長手方向の両側部１６２ａおよび１６２ｂと突出容器４の中部容器円周方向壁面との接合部にフィレットを設けた補強部１６２を備えることで、突出容器４の中部容器円周方向外向きに働く力に対する剛性が向上する。このため、突出容器４への内圧による突出容器４の中部容器円周方向への膨張による補強部１６２の両側部１６２ａおよび１６２ｂと突出容器４との接合部での破損を防止できる。
【００４５】
実施の形態２．
次に、図７および図８を参照しながら、本発明の実施の形態２に係る密閉型圧縮機１００について説明する。図７は、本発明の実施の形態２に係る密閉型圧縮機１００の概略構成を示す縦断面図である。図８は、図７の密閉型圧縮機１００における補強部１６３を拡大して示す斜視図である。本実施の形態２の密閉型圧縮機１００は、突出容器４の変形を抑制する役割を有する補強部１６３が、突出容器４の内部ではなく外部に設けられている点を除き、前述した実施の形態１と同様に構成されている。従って、本実施の形態２においては、前述した実施の形態１と同様の構成部分に関しては、便宜上、説明を割愛する。
【００４６】
具体的に、図７および図８に示すように、本実施の形態２において、補強部１６３は、突出容器４と中部容器２との間に設けられ、突出容器４の外壁における中部容器半径方向壁面と、中部容器２の外壁における中部容器鉛直方向壁面とに接合されている。
【００４７】
圧縮室２１で高圧化された冷媒ガスによる内圧によって突出容器４と中部容器２とが膨張する際に、突出容器４が非円筒形状であることにより、密閉容器鉛直方向と密閉容器円周方向との内圧による膨張量差が発生する。このため、不均一な内圧による応力集中が突出容器４と中部容器２との接合部の突出容器鉛直方向位置に発生する。そこで、応力集中発生個所である突出容器４と中部容器２との接合部の突出容器鉛直方向壁面および中部容器外径面鉛直方向に補強部１６３を設けるようにした。これにより、突出容器４の中部容器円周方向の変形は抑制しないが、突出容器４の中部容器半径方向外向きと、中部容器２の中部容器鉛直方向上向きに働く力に対する剛性が向上し、中部容器２と突出容器４の中部容器鉛直方向の接合部に亀裂が発生することを防ぐ。
【００４８】
補強部１６は、突出容器４の外壁における中部容器半径方向壁面と、中部容器２の外壁における中部容器鉛直方向壁面とに接合される。これにより、中部容器２の外壁には中部容器円周方向に付加部品がなく、補強部１６の接合により補強部１６がアキュームレータ管１８と干渉することを防止する。
【００４９】
補強部１６の中部容器円周方向長さは、突出容器４の中部容器円周方向壁面間距離以下、補強部１６の中部容器鉛直方向長さおよび中部容器半径方向長さは突出容器４の半径方向長さ以下である。このとき、圧縮室２１で高圧化された冷媒ガスの内圧による中部容器２の変形量が突出容器４の変形量以上の場合、補強部１６の中部容器鉛直方向長さを中部容器半径方向長さ以上とする。また、中部容器２の変形量が突出容器４の変形量以下の場合、補強部１６の中部容器鉛直方向長さを中部容器半径方向長さ以下とする。これにより、補強部１６の中部容器鉛直方向と中部容器半径方向との剛性の差をなくし、過剰に剛性を高めることを防ぐ。
【００５０】
補強部１６は、図８に示すような三角形を基本形状とする角柱状からなる鉄製の構造で、抵抗溶接またはレーザー溶接により接合可能である。また炉中ロウ付けまたはアーク溶接による接合も可能である。
【００５１】
＜実施の形態２における効果＞
以上、説明したように、本実施の形態２の密閉型圧縮機１００は、突出容器４と中部容器２との間に補強部１６３が設けられている。この補強部１６３は、突出容器４の外壁における中部容器半径方向壁面と、中部容器２の外壁における中部容器鉛直方向壁面とに接合されている。すなわち、密閉容器鉛直方向と密閉容器円周方向との内圧による膨張量差に起因した応力集中発生個所である突出容器４と中部容器２との接合部の突出容器鉛直方向壁面および中部容器外径面鉛直方向に補強部１６３が設けられている。これにより、突出容器４の中部容器半径方向外向きと、中部容器２の中部容器鉛直方向上向きに働く力に対する剛性が向上し、中部容器２と突出容器４の中部容器鉛直方向の端部との接合部に亀裂が発生することを防止できる。
【００５２】
補強部１６は、突出容器４の外壁における中部容器半径方向壁面と、中部容器２の外壁における中部容器鉛直方向壁面とに接合される。これにより、中部容器２の外壁には中部容器円周方向に付加部品がなく、補強部１６の接合により補強部１６がアキュームレータ管１８と干渉することを防止できる。
【００５３】
また、圧縮室２１で高圧化された冷媒ガスの内圧による中部容器２の変形量が突出容器４の変形量以上の場合、補強部１６の中部容器鉛直方向長さを中部容器半径方向長さ以上とする。また、中部容器２の変形量が突出容器４の変形量以下の場合、補強部１６の中部容器鉛直方向長さを中部容器半径方向長さ以下とする。これにより、補強部１６の中部容器鉛直方向と中部容器半径方向との剛性の差をなくし、過剰に剛性を高めることを防止できる。
【００５４】
なお、密閉型圧縮機１００は、前述した実施の形態１および２に記載のロータリ圧縮機に限定されることはない。密閉型圧縮機１００としては、この他、シングルまたは三つ以上の多気筒のロータリ圧縮機等であってもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１  上部容器、２  中部容器、３  下部容器、４  突出容器、５  突出容器蓋、６  圧縮機構部、７  電動機部、８  アキュームレータ、９  シリンダ、１０  回転軸、１１  ローリングピストン、１２  ベーン、１３ａ  上軸受、１３ｂ  下軸受、１４  ベーンスプリング、１５  スプリングガイド、１６  補強部、１６ａ  両側面、１６ｃ  一端部、１７  密閉容器、１８  アキュームレータ管、１９  吸入穴、２０  吐出穴、２１  圧縮室、７１  固定子、７２  回転子、１００  密閉型圧縮機、１６１  補強部、１６１ａ  両側部、１６１ｃ  一端部、１６２  補強部、１６２ａ  両側部、１６３  補強部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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