JP2008303731A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、圧縮機の小型化と圧縮機の再使用性とを両立させながら、ケーシング同士を固定させることを可能とした圧縮機を提供する。
【解決手段】本発明の圧縮機は、突き合わせた各ケーシング１ａ，１ｂの端部の外周にそれぞれ形成されたフランジ状の一対の突起部３，３と、ケーシングの開口形状を複数に分割した形状で、内周部には突き合わせた突起部３，３と嵌合可能な溝部５をもつ複数の固定部材４ａ〜４ｃとを用い、突き合わせた各ケーシング４ａ〜４ｃの開口端部同士を、突起部３，３に嵌合させてケーシング１ａ、１ｂを囲うように固定部材４ａ〜４ｃをそれぞれ配置してから固定部材４ａ〜４ｃ同士を溶接で取着することにより固定した。これにより、ボルト部材を用いたときのような大きな張り出し部分を必要とせず、ケーシング１ａ，１ｂ同士が固定できる。しかも、ケーシング１ａ、１ｂ内部の圧縮ユニット１０の調整や修理などが求められても、固定部材４ａ〜４ｃを切断するだけで対応できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、圧力容器内に圧縮ユニットを収めて構成される圧縮機に関する。

自動車の空調システムや家庭用空調機や冷蔵庫などでは、密閉型の圧縮機を用いて冷凍サイクルを運転することが行われている。
こうした圧縮機の多くは、特開２００５−５４６６７号公報にも開示されているように一対の筒形のケーシングの開口端同士を突き合わせることによって、圧縮ユニットを収める圧力容器を構成する構造が用いられている。

ところで、圧力容器の内部に収めた圧縮ユニットは、機械のメカニズムであるので、調整や修理が求められる場合があることを考慮しておかなければならない。
そのため、こうした圧縮機で用いられるケーシング同士の固定には、固定の解除を考慮して、特開２００５−５４６６７号公報にも示されるようにそれぞれケーシングの開口端部の複数箇所に、外側へ張り出るボルト組付け用ボス部を形成し、これらボス部間をボルト部材で締結する構造が用いられている。

ところが、ボルト部材の締結で、内部圧力に打ち勝つ締結力を確保するためには、太径のボルト部材の使用が求められる。しかし、これだと、ボルト部材が太径になるだけでなく、そのボス部材を支えるボス部も、かなり張り出し寸法を大きくしなければならない。このため、圧縮機が大形になる傾向にある。
そこで、家庭用の空調システム、冷蔵庫で用いられる圧縮機などでは、特開平１１−３２４９２０号公報にも示されるようにケーシングの開口端部を溶接で取着して、高い固定強度を確保することが行われている。
特開２００５−５４６６７号公報 特開平１１−３２４９２０号公報

ところが、ケーシング同士を溶接で取着する構造は、固定強度の点には優れるが、製品の再使用の点で劣る。すなわち、例えばケーシング内部に収めた圧縮ユニットに対し、調整や修理などが求められたような場合、ケーシングを壊さないと、内部機器の修理ができない。これでは、ケーシングだけでなく、ケーシングの内部に収められている圧縮ユニットにも影響が出るので、実質、圧縮機をそのまま使用することは難しい。

そのため、ケーシング同士の固定には、圧縮機の小形化と、圧縮機の再使用性との考慮した技術が求められている。
そこで、本発明の目的は、圧縮機の小型化と圧縮機の再使用性とを両立させながら、ケーシング同士を固定させることを可能とした圧縮機を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、突き合わせた各ケーシングの端部の外周にそれぞれ形成されたフランジ状の一対の突起部と、ケーシングの開口形状を複数に分割した形状で、内周部には突き合わせた突起と嵌合可能な溝部をもつ複数の固定部材とを用いて、突き合わせた各ケーシングの開口端部同士が、ケーシングを囲うように固定部材をそれぞれ突起部に嵌合させてから当該固定部材同士を溶接で取着することによって固定される構成とした。

これにより、ケーシングの開口端部同士は、ケーシングからの張り出しが少なくてすむうえ、圧縮ユニットの調整や修理などの対応が固定部材の切断だけですむ構造で固定される。
請求項２に記載の発明は、一層、圧力容器としての信頼性を増すよう、突起部のうち開口端とは反対側の背面は、突起部の根元側が固定部材の溝部の開口幅より増大するように傾斜した傾斜面で形成した。

これにより、ケーシングの内部の圧力が高まると、溝部の壁部に突き当たる力が増し、ケーシング開口端部同士を押し付け合う力が増す。

請求項１の発明によれば、ケーシングの開口端部同士は、フランジ状の突起部を、リング形となった固定部材との嵌合で規制するという構造の採用により、ケーシングからの張り出しは、嵌合を許すだけの小さな量ですむから、ボルト部材を用いたときのような大きな張り出し部分を必要とせずに、ケーシング同士を高固定強度で固定できる。しかも、たとえケーシング内部に収めてある圧縮ユニットの調整や修理などが求められても、固定部材を切断するだけで、ケーシングから固定部材が取り外せ、即、ケーシング同士が離せる。そのため、圧縮機の各部は、そのまま再び使用できる。

したがって、圧縮機の小形化と、圧縮機の再使用性とを両立させながら、ケーシング同士を固定させることができる。
請求項２の発明によれば、ケーシングの内部の圧力が高まり、溝部の壁部と傾斜面とが突き当たる力が増すと、傾斜面がもたらすくさび作用により、ケーシング開口端部同士を押し付け合う力が増すので、漏れの心配はなく、圧力容器の信頼性を高めることができる。

以下、本発明を図１〜図４に示す一実施形態にもとづいて説明する。
図１は圧縮機、例えば車両空調用の電動圧縮機（密閉形）の外観を示し、図２は図１中のＡ−Ａ線に沿う断面を示し、図３および図４はケーシングの固定の仕方をそれぞれ示している。
図１中１は、電動圧縮機の筒形のハウジング（本願の圧力容器に相当）である。ハウジング１は、図３に示されるように筒形の外郭部品、例えば片側の端が塞がれた筒形のケーシング１ａと、同様に片側の端が塞がれた筒形のケーシング１ｂとに分割してある。そして、各ケーシング１ａ，１ｂの開口端を突き合わせる部分としている。ハウジング１は、この開口端同士を突き合わせ、これら開口端部同士を、後述する固定構造で固定することにより形成される。

このハウジング１の片側となるケーシング１ａの内部に、例えばスクロール式圧縮機構で構成される圧縮ユニット１０が収容される。また反対側のケーシング１ｂの内部には、例えば電動モータで構成される電動ユニット１２が、同電動ユニット１２をインバータ制御するインバータユニット１３と共に収められる。そして、電動ユニット１２の出力部（図示しない）から出力された回転が、圧縮ユニット１０の入力部（図示しない）へ入力されると、圧縮ユニット１０で圧縮運転が行われるようにしてある。つまり、この圧縮運転により、外部から冷媒を吸込み、これを圧縮してから、ハウジング１内を通じ、ケーシング１ａに形成した吐出口部１０ａへ吐出されるようにしてある。

一方、突き合わせたケーシング１ａ，１ｂの開口端部を固定する構造には、高い固定強度をもたらす構造が用いられている。同構造には、図３および図４に示されるような嵌合構造を用いて、突き合わせたケーシング１ａ，１ｂ同士を締結することが行われる。
同嵌合構造には、図３に示されるようにケーシング１ａ，１ｂの開口端部の外周にそれぞれ形成されたフランジ状の突起部３と、図４に示されている突起部３，３を固定するための固定部材４ａ〜４ｃとを組み合わせた構造が用いられている。このうち突起部３は、いずれも図２に示されるように開口端に向く前面に平坦な突合せ面３ａをもち、開口端と反対側に向く背面は傾斜、具体的には根元に向うにしたがい突起部３の厚みが増加するように傾斜している。３ｂはその傾斜面を示している。

固定部材４ａ〜４ｃには、例えば図４に示されるようなケーシング１ａ，１ｂの開口形状にならう部材を複数に分割した部材が用いられている。具体的には、固定部材４ａ〜４ｃには、ケーシング１ａ，１ｂの円形形状に合わせてリング形に成形される枠形部材を、例えば３分割に分割した円弧形の部材が用いられる。これら固定部材４ａ〜４ｃは、いずれも図４に示されるように内側が凹んだチャンネル部材から形成される。むろん、内周部の全長には溝部５が形成してある。溝部５は、いずれも、突き合わせた一対の突起部３の根元に近い部分を除く部分と嵌合可能な開口幅をもつ。これは、傾斜面３ｂの根元側が、溝部５の開口幅より大きくなるように傾斜していることによる。

ケーシング１ａ，１ｂ同士の固定としては、まず、図２および図４に示されるように、突き合わせた一対の突起部３，３にそれぞれ固定部材４ａ〜４ｃを嵌合させて、固定部材４ａ〜４ｃをケーシング１ａ，１ｃの周りに配置させる（リング形）。続いて、ケーシング１ａ，１ｂの周りを囲う固定部材４ａ〜４ｃをケーシング１ａ，１ｂの中心側へ押え付けて、溝部５の壁部５ａの先端部と傾斜面３ｂとを当接させ、そのとき生ずるくさび作用を利用して、ケーシング端同士を押し付け合わせる。その後、リング形に配置されている固定部材４ａ〜４ｃの端部同士を、図示しない溶接機を用いて溶接で取着することにより、図１および図２に示されるように固定してある。図１中Ｘは、その溶接した部分を示している。

つまり、ケーシング１ａ，１ｂの端部同士は、一対のリング形の突起部３，３に、リング形の溝部５を外側から嵌り合わせる構造で固定される。
こうした固定は、電動圧縮機のようなケーシング１ａ，１ｂの内部から圧力が加わる挙動が見られる場合、最も有効に固定強度が作用する。しかも、ケーシング１ａ，１ｂからの張り出しは、嵌合を許すだけの小さな量ですむ。

それ故、同構造だと、ボルト部材を用いたときのような大きな張り出し部分を必要とせずに、ケーシング１ａ，１ｂ同士を高い固定強度で締結させることができる。
また、ケーシング１ａ，１ｂの内部に収めてある圧縮ユニット１０の調整や修理などが求められたとする。
このときは、溶接されている固定部材４ａ〜４ｃを切断して、ケーシング１ａ，１ｂから固定部材４ａ〜４ｃを取り外す。すると、ケーシング１ａ，１ｂの嵌合は解除され、ケーシング１ａ，１ｂ同士が離せるので、内部に収められた圧縮ユニット１０の調整や修理などが行える。つまり、固定部材４ａ〜４ｃを除いて、再び電動圧縮機の各部が使用できる。このことは、電動圧縮機は、そのまま使用できる部分が多くなる。

かくして、電動圧縮機の小形化を図ること、電動圧縮機の再使用性を高めることの両方を両立させながら、ケーシング１ａ，１ｂ同士を固定させることができる。特に突起部３の背面を傾斜面３ｂに形成すると、図２中の矢印Ｐに示されるようにケーシング１ａ，１ｂの内部の圧力が高まると、溝部５の壁部５ａの先端部と傾斜面３ｂとが突き当たる力が増して、ケーシング１ａ，１ｂ同士を押し付け合う力がくさび作用により増すから、ケーシング１ａ，１ｂ間における漏れの心配はなく、圧力容器としての信頼性を高めることができる。

なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱し
ない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば一実施形態では、電動圧縮機に本発明を適用したが、これに限らず、他の構造の車両空調用圧縮機、家庭用空調機や冷蔵庫などで用いられる密閉型圧縮機などに本発明を適用してもよい。

本発明の一実施形態に係る圧縮機の外観を示す斜視図。 図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図。 フランジ状の突起部が付いたケーシングを示す斜視図。 フランジ状の突起部とリング形の固定部材とによりケーシング同士を固定する構造を説明する斜視図。

符号の説明

１ａ，１ｂ ケーシング
３ 突起部
３ａ 突合せ面
３ｂ 傾斜面
４ａ〜４ｃ 固定部材
５ 溝部
１０ 圧縮ユニット
１２ 電動ユニット

Claims (2)

1. 突き合わせ可能な開口端を有し、当該開口端同士が突き合わせて配置されて、圧縮ユニットを収める圧力容器を構成する複数のケーシングと、
   前記突き合わせた各ケーシングの端部の外周にそれぞれ形成されたフランジ状の一対の突起部と、
   前記ケーシングの開口形状を複数に分割した形状をなし、内周部には前記突き合わせた一対の突起と嵌合可能な溝部が形成された複数の固定部材とを有し、
   前記突き合わせた各ケーシングの開口端部同士は、前記一対の突起部と嵌合して前記ケーシングを囲うように前記固定部材をそれぞれ配置してから当該固定部材同士を溶接で取着することによって固定される
   ことを特徴とする圧縮機。
2. 前記突起部のうち開口端とは反対側の背面は、当該突起部の根元側が前記固定部材の溝部の開口幅より増大するように傾斜した傾斜面で形成してあることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。

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