JP2006118411A - Gas compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍機や空気調和装置に冷媒圧縮機として組み込むのに好適な気体圧縮機に関する。 The present invention relates to a gas compressor suitable for incorporation as a refrigerant compressor in a refrigerator or an air conditioner.
気体圧縮機では、吸入ポートおよび吐出ポートを有するハウジング内に気体圧縮機構が収容されており、そのハウジング内には前記吸入ポートに連通する低圧の吸入室および気体圧縮機構から排出された高圧気体を前記吐出ポートに案内する高圧室が形成されている。このハウジングは複数のハウジング部材に分割可能であり、これらハウジング部材の組み合わせによりハウジングが構成されている(例えば、特許文献1)。 In the gas compressor, a gas compression mechanism is accommodated in a housing having a suction port and a discharge port, and the high pressure gas discharged from the low pressure suction chamber and the gas compression mechanism communicating with the suction port is contained in the housing. A high pressure chamber is formed to guide the discharge port. This housing can be divided into a plurality of housing members, and the housing is constituted by a combination of these housing members (for example, Patent Document 1).
これらハウジング部材の当接部には、ハウジング内の気密性を維持するために、シール部材を有する封止機構が適用される。例えば図2に示すように、気体圧縮機構1および該気体圧縮機構を駆動する電動モータ2を収容するハウジング3が一端開放の筒状部材から成るハウジング本体3aと、該ハウジング本体の開放端を閉鎖する蓋部材であるリアハウジング部材3bとに分割されている場合、ハウジング本体3aとリアハウジング部材3bとの間に封止機構4が設けられている。
In order to maintain the airtightness in the housing, a sealing mechanism having a seal member is applied to the contact portions of these housing members. For example, as shown in FIG. 2, a
封止機構4のシール部材4aは、ハウジング本体3aの開放端の端面4bと該端面を覆うリアハウジング部材3bの環状フランジ4cの平坦な内面4dとの間で、該フランジの内面4dに形成された環状溝4eに収容される。シール部材4aは、環状溝4eの溝面とハウジング本体3aの開放端面4bとの間で、圧縮された状態で保持されることにより、ハウジング本体3aおよびリアハウジング部材3b間を封止する。
The
電動モータ2の作動により気体圧縮機構1が作動されると、ハウジング3の吸入ポート3cから吸入された気体は、吸入室5aを経て気体圧縮機構1に吸入され、該気体圧縮機構で圧縮を受ける。気体圧縮機構1により圧縮を受けた気体は、リアハウジング部材3bの内方に規定される高圧室5bを経てハウジング3の吐出ポート3dから外部に排出される。このリアハウジング部材3bとハウジング本体3aとの間は、封止機構4の環状溝4e内に収容されたシール部材4aによって確実に封止されていることから、吸入室5aに吸入された圧縮気体は、ハウジング本体3aおよびリアハウジング部材3b間から洩れることなく、確実に気体圧縮機構1に導かれる。
しかしながら、図2に示したように、ハウジング本体3aの開放端面4bと該開放端面に当接するリアハウジング部材3bのフランジ4cの内面4dとの間にシール部材4aを配置する場合、フランジ4cの内面4dに環状溝4eを形成する必要があるために、フランジ4cの外径および厚さ寸法をそれぞれ少なくとも環状溝の幅寸法Wおよび深さ寸法D分、増大させる必要が生じる。また、このフランジ4bの外径の増大に応じてハウジング本体3aの開放端における肉厚を増大させる必要が生じる。そのため、従来の封止機構4を有する気体圧縮機では、ハウジングの小型化および軽量化を図ることに問題があった。
However, as shown in FIG. 2, when the
そこで、本発明の目的は、ハウジングの小型化および軽量化を図ることにより気体圧縮機全体の小型化および軽量化を図ることにある。 Therefore, an object of the present invention is to reduce the size and weight of the entire gas compressor by reducing the size and weight of the housing.
ために、本発明は、気体を圧縮する気体圧縮機構を気密的に収容するハウジングが設けられた気体圧縮機であって、前記ハウジングは一端開放の筒状のハウジング本体と該ハウジング本体の環状の開放端を閉鎖する蓋部材とを備え、該蓋部材は前記ハウジング本体の前記開放端の端面に当接する環状の突き合わせ面を有し、該突き合わせ面には、該突き合わせ面から前記ハウジング本体の前記開放端の開口縁部の内周壁に沿って立ち上がる環状の張出部が形成され、前記張出部と該張出部に対向する前記開放端部の前記内周壁との間に、前記ハウジング本体と前記蓋部材との間を気密的に封止するための環状シール部材が配置されていることを特徴とする。 Therefore, the present invention provides a gas compressor provided with a housing that hermetically accommodates a gas compression mechanism for compressing gas, the housing having a cylindrical housing body that is open at one end and an annular shape of the housing body. A lid member that closes the open end, and the lid member has an annular butting surface that abuts on an end surface of the open end of the housing body, and the butting surface is formed on the butting surface from the butting surface. An annular projecting portion that rises along the inner peripheral wall of the opening edge portion of the open end is formed, and the housing body is disposed between the projecting portion and the inner peripheral wall of the open end portion facing the projecting portion. An annular sealing member for hermetically sealing between the lid member and the lid member is disposed.
本発明に係る前記気体圧縮機では、蓋部材は、ハウジング本体の開放端の端面に当接する環状の突き合わせ面に、該突き合わせ面から前記ハウジング本体の前記開放端の縁部における内周壁に沿って立ち上がる環状の張出部が形成される。張出部はハウジング本体の内方で該ハウジング本体の開口縁部の前記内周壁に沿って伸びることから、この張出部は、従来のような蓋部材の外径の増大や厚さ寸法の増大を招くことはなく、従って、この張出部と該張出部に対向する前記ハウジング本体の内周壁との間に環状シール部材を配置することにより、ハウジングの大型化およびそれに伴う重量増加を招くことなく、ハウジング本体と蓋部材との間の確実な封止が可能となる。 In the gas compressor according to the present invention, the lid member has an annular abutting surface that abuts the end surface of the open end of the housing body, and extends from the abutting surface along the inner peripheral wall at the edge of the open end of the housing body. An annular projecting portion that rises is formed. Since the overhanging portion extends inward of the housing body along the inner peripheral wall of the opening edge of the housing body, the overhanging portion has an increase in the outer diameter of the lid member or a thickness dimension as in the conventional case. Accordingly, an increase in the size of the housing and the accompanying increase in weight can be achieved by disposing an annular seal member between the overhanging portion and the inner peripheral wall of the housing body facing the overhanging portion. Without incurring, a reliable sealing between the housing body and the lid member is possible.
前記ハウジング本体の前記開放端に、前記気体圧縮機構を保持するための支持部材を該支持部材が前記開放端を横切りかつ前記蓋部材に対向するように嵌合させ、また、該支持部材の前記蓋部材に対向する面の外縁に前記ハウジング本体の前記内周壁と共同して前記張出部を受け入れるための環状凹所を規定する段部を形成することができる。 A support member for holding the gas compression mechanism is fitted to the open end of the housing body so that the support member traverses the open end and faces the lid member, and the support member A step portion defining an annular recess for receiving the overhang portion may be formed on the outer edge of the surface facing the lid member in cooperation with the inner peripheral wall of the housing body.
この環状凹所に受け入れられる張出部の前記ハウジング本体の前記内周壁に対向する面に、前記内周面に開放する環状溝を形成し、該環状溝に前記シール部材を収容することができる。 An annular groove that opens to the inner peripheral surface is formed on a surface of the overhanging portion that is received in the annular recess and faces the inner peripheral wall of the housing body, and the seal member can be accommodated in the annular groove. .
本発明によれば、ハウジング本体の開放端を閉鎖する蓋部材には、ハウジング本体の開放端の内周壁に沿って立ち上がる張出部が設けられ、この張出部と該張出部に対向するハウジング本体の開放端の内周壁との間にシール部材を配置することにより、ハウジングの全体的な大型化および重量化を招くことなくハウジング本体と蓋部材との間を確実に封止することができ、これにより気体圧縮機の小型化および軽量化を図ることができる。 According to the present invention, the lid member that closes the open end of the housing main body is provided with the overhanging portion that rises along the inner peripheral wall of the open end of the housing main body, and faces the overhanging portion and the overhanging portion. By disposing the seal member between the inner peripheral wall of the open end of the housing body, it is possible to reliably seal between the housing body and the lid member without incurring the overall size and weight of the housing. Thus, the gas compressor can be reduced in size and weight.
本発明を図示の実施例に沿って以下に詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below with reference to illustrated embodiments.
本発明に係る気体圧縮機は、例えば自動車に搭載される空気調和装置に適用され、空気調和装置の構成要素である従来よく知られた凝縮器、膨張弁及び蒸発器等と共に、冷却サイクルのための冷媒循環経路を構成する。 The gas compressor according to the present invention is applied to, for example, an air conditioner mounted on an automobile and is used for a cooling cycle together with conventionally well-known condensers, expansion valves, evaporators, and the like that are components of the air conditioner. The refrigerant circulation path is configured.
本発明に係る気体圧縮機10は、図1に示す例では、前記蒸発器(図示せず)に接続される吸入ポート11が形成された一端開放の筒状のフロントハウジング部材12aと、前記凝縮器(図示せず)に接続される吐出ポート13が形成され、フロントハウジング部材12aの開放端を閉鎖するリアハウジング部材12bとから成る2分割式ハウジング12を備え、該ハウジング内に気体圧縮機構14および該気体圧縮機構を駆動するための電動モータ15が気密的に収容されている。フロントハウジング部材12aは一端開放のハウジング本体を構成し、その開放端を閉鎖するリアハウジング部材12bは蓋部材を構成する。
In the example shown in FIG. 1, the
電動モータ15は、フロントハウジング部材12aの筒状部16aに収容されており、該筒状部には、径方向外方へ立ち上がり、先端が開放する筒状の電気コネクタ部分17が形成されている。電気コネクタ部分17の開放端には、電動モータ15への給電のための接続端子18を有する電気プラグ19が気密的に嵌合する。
The
電動モータ15は、フロントハウジング部材12aの閉鎖端部16bに設けられた軸受20に一端を支持された回転軸21に設けられるロータ15aと、該ロータを取り巻いて配置され、筒状部16aに収容された筒状のステータ15bとを備える。電動モータ15は、図示の例では、従来よく知られた多相ブラシレス直流モータであり、そのロータ15aは、図示しないが例えば珪素鋼板の積層体からなる円柱体の周方向に異磁極面が交互に配列された従来よく知られた回転子からなり、回転軸21と一体的に回転可能である。
The
図示の例では、回転軸21は気体圧縮機構14が設けられる大径部21aと、該大径部に段部21bを経て連なり、電動モータ15が設けられる小径部21cとを有する。ロータ15aは、段部21bに当接して小径部21cに嵌合された環状の補強部材23に一端を当接するように、小径部21cに嵌合されている。この小径部21cの端部にはねじ溝21dが形成されており、ロータ15aは、このねじ溝21dに螺合するナット部材24の締め付けにより、ナット部材24と段部21bの補強部材23との間で挟持され、これにより回転軸21に取り外し可能に結合されている。補強部材23は、ナット部材24の締め付けによってロータ15aが段部21bから局部的な集中荷重を受けることを防止し、これによりロータ15aの端面を保護する。回転軸21の小径部21cには、回転防止用キー(図示せず)を受け入れるキー溝25が形成されており、前記回転防止用キーを回転軸21とロータ15aとの間に適用することにより、両者15a、21の相対回転を確実に防止することができる。
In the illustrated example, the
ステータ15bは、例えば珪素鋼板の積層体からなる全体に筒状のヨーク26と、該ヨークに巻かれた界磁コイル27とからなり、ステータ15bは、位置決め機構28により、筒状部16aに取り外し可能に固定される。
The
位置決め機構28は、電気コネクタ部分17の内周壁17aから筒状部16aの内周壁16cに向けて該筒状部を貫通するねじ穴28aと、該ねじ穴に螺合する例えば六角穴付き止めねじあるいはすり割り付き止めねじのような止めねじ28bとを有し、ねじ穴28aから筒状部16a内に突出する止めねじ28bの先端がステータ15bのヨーク26の外周面に形成された凹溝26aに係合する。ねじ穴28aは回転軸21に関して角度的に形成されていることから、止めねじ28bはヨーク26の軸線方向に形成された凹溝26aにその斜め方向から角度的に係合する。この止めねじ28bの締め付けにより、ステータ15bは、回転および軸線方向の移動を阻止された状態で、そのヨーク26の一端が筒状部16aに形成された段部16dに当接する所定位置に取り外し可能に固定されている。
The
ステータ15bの界磁コイル27は、電気プラグ19の接続端子18を経て多相パルス電流の供給を受けることにより、界磁を生じ、この界磁とロータ15aの磁極との間の磁気作用によりロータ15aが回転すると、ロータ15aの回転と一体で回転軸21が回転する。従って、回転軸21は、電動モータ15の出力軸として機能する。
The
電動モータ15の出力軸すなわち回転軸21はフロントハウジング部材12aの開放端に向けて伸長し、回転軸21の大径部21aはフロントハウジング部材12aの開放端を横切って配置された支持部材29を貫通する。回転軸21の支持部材29を貫通する先端部には、気体圧縮機構14が設けられている。
The output shaft of the
気体圧縮機構14は、図示の例では、従来よく知られたベーンロータリ式気体圧縮機構である。ベーンロータリ式気体圧縮機構14は、シリンダ室を規定するシリンダ14aと、回転軸21の大径部21aに設けられ、前記シリンダ室内に回転可能に配置されたロータ14bとを備える。シリンダ14aは、図示の例では、横断面が楕円形の中空部を規定する円筒状のシリンダ部材30aと、該シリンダ部材の両端を閉鎖する一対のサイドブロックであるフロントサイドブロック30bおよびリアサイドブロック30cとから成り、シリンダ14aは、図示しないが従来よく知られた横断面が楕円状のシリンダ室を規定する。
In the illustrated example, the
シリンダ14aは支持部材29の一側に形成された凹所29a内に受け入れられており、これにより、気体圧縮機構14は、フロントハウジング部材12aの開放端の側で保持されている。支持部材29の他側には吸入ポート11に連通する吸入室31が形成されており、支持部材29には吸入室31と前記シリンダ室とを連通する吸入路32が形成されている。
The
気体圧縮機構14のロータ14bには、従来よく知られているように、前記シリンダ室の周壁を摺動可能のベーン14cが進退可能に保持されている。各ベーン14cは、前記シリンダ室を周方向に区画することにより該シリンダ室に圧縮室(図示せず)を規定する。電動モータ15の出力軸である回転軸21の駆動回転によって気体圧縮機構14のロータ14bが回転すると、該ロータの回転に伴って各ベーン14cが前記シリンダ周壁を摺動する。この各ベーン14cの摺動に伴って、従来よく知られているように、各ベーン14cで区画された前記圧縮室の容積がそれぞれ増減する。
As is well known, a
前記圧縮室の容積が増大する吸入行程では、前記蒸発器から該蒸発器に接続された吸入ポート11、吸入室31および吸入路32を経て、例えばHFC134aのような冷媒が前記シリンダ室に吸入される。また前記圧縮室の容積が減少する吐出行程では、前記シリンダ室からリアハウジング部材12bの内方に形成された高圧室33、吐出ポート13を経て該吐出ポートに接続された前記凝縮器へ圧縮を受けた冷媒ガスが送出される。
In the suction stroke in which the volume of the compression chamber increases, a refrigerant such as HFC134a is sucked into the cylinder chamber from the evaporator through the
高圧室33には、気体圧縮機構14から高圧室33に吐出される冷媒ガス中に含まれる潤滑油を冷媒ガスから分離するための油分離器34が設けられ、高圧室33の下部には油分離器34により分離された潤滑油を保留するための油貯め35が設けられている。また、リアハウジング部材12bの内壁には、油貯め35の潤滑油が吐出ポート13へ向かう冷媒ガス流に連行されることを抑制するための庇部36が形成されている。油貯め35内の潤滑油は、図面の簡素化のために省略されている潤滑油案内路を経て、従来よく知られているように、気体圧縮機構14の回転軸21を受ける各軸受部14d、14eに摩擦低減のために供給され、あるいはベーン14cの背圧として利用するためロータ14bに供給される。
The
本発明に係る気体圧縮機10では、フロントハウジング部材12aと共に、気体圧縮機構14および電動モータ15を収容するハウジング12を構成するリアハウジング部材12bは、フロントハウジング部材12aの前記開放端を閉鎖すべく、フロントハウジング部材12aの開放端面37に当接する環状のフランジ38を有し、該フランジはその突き合わせ面38aでフロントハウジング部材12aの開放端面37に当接する。この突き合わせ面38aは、支持部材29の前記一側面に対向してこれに当接して配置されている。この支持部材29のリアハウジング部材12bに対向する面29bの外縁には、フロントハウジング部材12aの開口縁部と共同して、環状の凹所39を規定する切欠き段部40が形成されている。環状の凹所39は、フロントハウジング部材12aの開放端面37の側でリアハウジング部材12bに向けて開放する。
In the
他方、リアハウジング部材12bのフランジ38に形成された突き合わせ面38aには、環状の凹所39に受け入れられる張出部41が形成されている。この張出部41は、凹所39内でフロントハウジング部材12aの開口縁部の内周壁42に沿って伸びる。この内周壁42に対向する張出部41の周面には、内周壁42に開放する環状溝43が形成されており、環状溝43内には張出部41と内周壁42との間で圧縮力を受ける環状のシール部材44が配置されている。
On the other hand, a protruding
リアハウジング部材12bは、その張出部41に設けられたシール部材44がフロントハウジング部材12aの内周壁42に押圧された状態で、図示しないが従来におけると同様なボルトでフロントハウジング部材12aに締結される。これにより、フロントハウジング部材12aとリアハウジング部材12bとが封止されることから、フロントハウジング部材12aの内方に形成された吸入室31の気密性が確保される。
The
本発明に係る気体圧縮機10では、蓋部材であるリアハウジング部材12bと、ハウジング本体であるフロントハウジング部材12aとの間を封止する封止機構として、ハウジング本体12aの開放端面37に当接する蓋部材12bのフランジ38の環状の突き合わせ面38aに、該突き合わせ面からハウジング本体12aの開口縁部の内周壁42に沿って立ち上がる環状の張出部41が形成され、この張出部41の前記内周壁42に対向する周面に形成された環状溝43にシール部材44が保持される。
In the
このシール部材44は、フロントハウジング部材12aの開口縁部の内周壁42と該内周壁に対向するリアハウジング部材12bの張出部41との間を確実に封止することによりハウジング本体12aおよび蓋部材12b間の気密性を保持する。
The
フロントハウジング部材12aとの間でシール部材44を受けるリアハウジング部材12bの張出部41は、リアハウジング部材12bのフランジ38の突き合わせ面38aからフロントハウジング部材12aの開口縁部の内周壁42に沿って伸びることから、従来のようなフランジ38の外径の増大や全体的な厚さ寸法の増大を招くことはなく、この張出部41によって従来のようなハウジングの大型化およびそれに伴う重量増加を招くことはない。
The protruding
従って、本発明に係る気体圧縮機10によれば、ハウジング12の全体的な大型化および重量化を招くことなくハウジング本体12aと蓋部材12bとの間を確実に封止することができ、これにより気体圧縮機10の小型化および軽量化を図ることができる。
Therefore, according to the
張出部41の環状溝43を不要とし、張出部41と該張出部に対向するフロントハウジング部材12aの内周壁42との間でシール部材44を挟持することができる。しかしながら、シール部材44を適正な所定箇所に保持し、それにより確実な気密性を得る上で、図示の実施例に示すとおり、張出部41の内周壁29bに対向する面に環状溝43を形成し、該環状溝内にシール部材44を配置することが望ましい。
The
シール部材44は、張出部41に代えて、フロントハウジング部材12aの内周壁29bに保持することができる。
The
前記したところでは、気体圧縮機構14としてベーンロータリ式気体圧縮機構の例を示したが、気体圧縮機構としてスクロール式及びその他の圧縮機構を採用することができる。また、本発明を電動モータ15が内蔵された電動気体圧縮機について説明したが、駆動源を内蔵しない気体圧縮機に適用することができ、また冷媒として炭酸ガスを用いることができる。
Although the example of the vane rotary type gas compression mechanism was shown as the
10 気体圧縮機
12 ハウジング
12a (ハウジング本体)フロントハウジング部材
12b (蓋部材)リアハウジング部材
37 ハウジング本体の開放端の端面
38a 蓋部材の突き合わせ面
39 環状凹所
41 張出部
42 ハウジング本体の開口縁部の内周壁
43 環状溝
44 シール部材
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Cited By (1)
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JP2014181686A (en) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Toyota Industries Corp | Compressor |
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- 2004-10-21 JP JP2004306362A patent/JP2006118411A/en active Pending
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