JP2005233139A - 密閉形回転式圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】
炭酸ガスを冷媒とする給湯機などの高圧サイドの圧力は１０ＭＰa以上になり、密閉容器内が高圧となるタイプの圧縮機では耐圧を確保するためには密閉容器の板厚が相当量必要になる。ケ−ス部分は密閉容器の中で最も大きな部分であり、重量の増加も相当量になる。当然材料費も増加する。ちなみにＨＦＣ系冷媒に比べ得ると板厚も倍以上必要になる。
【解決手段】
上記事象を解消するために、変形が生じ易い円筒部長さ方向部分の外径面に、該外径より小径なる内径面を有する円筒を焼嵌め等により変形を防止したい位置に適切に装着固定することにより耐変形性を向上させた。
【選択図】 図３

Description

この発明は、たとえばヒ−トポンプ給湯機などの冷媒ガスを圧縮する、回転式密閉形圧縮機に係わるもので、密閉容器の耐圧性を向上させることに関する。

一般に密閉容器の耐圧に対する安全性を確保するため、JIS B8620「小形冷凍装置の安全基準」に規定されているように、その密閉容器が曝される圧力に対し何倍かの耐圧性が要求される。従来技術では、たとえば特開2003-161261号公報で示されているように、密閉容器の電力タ−ミナル取付け部分を高耐圧化する構造や特開2003-349441号公報に開示されているように、底部チャンバ全体形状を高剛性化する構造がある。さらに、特開平11-280651号公報に開示されているように、密閉容器の円筒部外壁の略中央部分を環状に取巻いて密閉容器の内圧上昇により筒壁が膨らむのを防止する鉢巻部材を設ける技術が紹介されている。

JIS B8620「小形冷凍装置の安全基準」 特開2003-161261号公報 特開2003-349441号公報 特開平11-280651号公報

特開2003-161261号公報で示されている密閉容器の電力タ−ミナル取付け部分を高耐圧化する構造や特開2003-349441号公報に開示されている底部チャンバ全体形状を高剛性化する構造では密閉容器の円筒部の高剛性化に対しては言及しておらず、通常板圧を増加させることで全体の高耐圧化を図らざるを得ない。また特開平11-280651号公報には密閉容器円筒部の圧力変形防止技術が開示されているが、構造上密閉容器円筒部外径より大なる内径を有する鉢巻部材をネジ締め等により締付けることになる。実施例でもそのように記述されている。係る技術では密閉容器円筒部が膨らむときの対抗力はネジ部のみにかかることになる。たとえば作動圧力が高いR744冷媒の場合、密閉容器の膨らむ力は数10トンにおよび、ネジが破断する危険性が大きい。

また、略中央部分という位置指定であり、膨らみを効果的に抑制する配設位置に関する技術の開示がなされていない。したがって、上記技術では耐圧を確保するためには密閉容器円筒部の板厚は相当量必要になる。該円筒部は密閉容器の中で最も大きな部分であり、重量の増加も相当量になる。当然材料費も増加する。とくに炭酸ガス冷媒を使用する冷凍空調サイクルではＨＦＣ系冷媒の３倍程度の圧力になるため板厚も倍以上必要になる。

係る事象を解消するためには、変形が生じ易い円筒部長さ方向部分の外径面に、該外径より小径なる内径面を有する円筒を焼嵌め等により変形を防止したい位置に適切に装着固定することにより耐変形性を向上させることである。

本発明によれば、変形の影響を受け易い部位の変形を効果的に抑止できるので円筒容器全体の板厚を増加させる必要がなくなり材料費の低減と圧縮機質量の低減が図れる。また、一般的な設計事項と考えられる追加円筒部品を溶接固定する場合に発生する高熱による電動機巻線の損傷を防ぐ事、および溶接作業によるコストアップを避ける事、が可能になる。

以下、本発明の実施例を図１〜図３によって説明する。

ここで、Ａは密閉容器、Ｂは圧縮機構部、Ｃは電動機部である。密閉容器Ａはケ−ス１、変形防止ケ−ス２、フタチャンバ３、ソコチャンバ４よりなり、変形防止ケ−スは焼嵌め等によりケ−ス１の外径面に固定され、フタチャンバ３とソコチャンバ４はケ−ス１に溶接固定されている。ケ−ス１には電動機部Ｃを構成するステ−タ５が焼嵌め等により固定されており、さらに圧縮機構部Ｂを構成するフレ−ム６も突込溶接等により固定されている。フレ−ム６には圧縮要素となる固定スクロ−ル７がネジ８によって締付け固定されている。フレ−ム６に回転自在に嵌入されたクランク軸９には電動機部Ｃを構成するロ−タ１０が圧入等により固定されている。クランク軸９の偏心部には、固定スクロ−ル７と組合わさって圧縮室を構成する旋回スクロ−ル１１が回転自在に嵌入されている。クランク軸９の回転により旋回スクロ−ル１１が偏心回動し吸込み、圧縮、吐出を連続的に行う。冷媒ガスは吸込みパイプ１２を介して直接圧縮要素の吸込み室に供給され、圧縮された高圧ガスは固定スクロ−ルに設けられた吐出ポ−トから密閉容器内に放出され、吐出パイプ１３から外部サイクルへ導かれる。

以上のように上記実施例によれば、焼嵌めによる変形防止ケ−スの強大な縮小力により密閉容器内外の圧力差により最も変形が生じ易い密閉容器の円筒部の変形が容易に抑止できる。その結果ステ−タ５を安定して保持できる。また、突込溶接等により固定されているフレ−ム６の材質は鋳鉄が一般的に使用されているため母材と溶接材との境界面の接合性が弱く、円筒容器が膨らむと境界面で剥離する恐れが大きい。図３に示すように、変形防止ケ−ス２をステ−タ５とフレ−ム６の間に配設することにより溶接部の円筒容器の膨らみを抑止でき、安定して保持できる。

特に略水平に設置されるタイプの横置き形密閉圧縮機の場合必要な冷凍機油の封入量を確保するために縦形密閉圧縮機より円筒容器部を長くする必要があり、効果は大きくなる。

本発明に係わるスクロール圧縮機の構造の一例を示す断面図。 本発明に係わる別の実施例を示す断面図。 本発明に係わる別の実施例を示す断面図。 図１示した実施例の外観図。 図２示した実施例の外観図。 図３示した実施例の外観図。

符号の説明

Ａ…密閉容器、Ｂ…圧縮機部、Ｃ…電動機部、１…ケ−ス、２…変形防止ケ−ス３…フタチャンバ、４…ソコチャンバ、５…ステ−タ、６…フレ−ム、７…固定スクロ−ル、８…ネジ、９…クランク軸、１０…ロ−タ、１１…旋回スクロール、１２…吸込みパイプ、１３…吐出パイプ、１４…溶接部、１５…突込溶接。

Claims (8)

1. 円筒形の密閉容器内にクランクシャフトで連繋した圧縮機構部と電動機部を収納し、密閉容器内が高圧で有る密閉形圧縮機において、前記密閉容器円筒部の外径面に、該外径より小径なる内径面を有する円筒を焼嵌め等により装着固定したことを特徴とする密閉形回転式圧縮機。
2. 円筒を複数個配設した事を特徴とする請求項１の密閉形回転式圧縮機。
3. 円筒を配設する位置が圧縮機構部から電動機部に跨っている事を特徴とする請求項１の密閉形回転式圧縮機。
4. 円筒を配設する位置が圧縮機構部と電動機部の間に有る事を特徴とする請求項１の密閉形回転式圧縮機。
5. 円筒を配設する位置が圧縮機構部と電動機部の間、および電動機部の他端で有る事を特徴とする請求項１の密閉形回転式圧縮機。
6. 圧縮機が搭載されている冷凍空調システムの作動冷媒がR744(炭酸ガス)であることを特徴とする請求項１〜請求項５の密閉形回転式圧縮機。
7. 圧縮機が搭載されている冷凍空調システムの作動冷媒がR410Aであることを特徴とする請求項１〜請求項５の密閉形回転式圧縮機。
8. 略水平に設置されていることを特徴とする請求項１〜請求項７の密閉形回転式圧縮機。
   

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