JP2009115018A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】容易に組み立てることができる圧縮機を提供する。
【解決手段】密閉容器１内に電動要素５とこの電動要素５の回転軸６にて駆動される回転圧縮要素８とを収納して成るロータリコンプレッサＣ（圧縮機）において、回転圧縮要素８を密閉容器１の一方の側に配置し、電動要素５を他方の側に配置すると共に、密閉容器１の一方の側の内面に段差１５を形成し、この段差１５に回転圧縮要素８を当接させた。更に、ベーン５０を常時ローラ４４側に付勢するバネ部材を、Ｃ型バネ６０にて構成すると共に、当該Ｃ型バネ６０をシリンダ４０の下面の開口を閉塞する下部支持部材４８（第２の支持部材）から見てシリンダとは反対側に配置した。
【選択図】図２

Description

本発明は、密閉容器内に電動要素と、この電動要素の回転軸にて駆動される回転圧縮要素とを収納して成る圧縮機に関するものである。

従来この種圧縮機 、特に、ロータリコンプレッサでは、密閉容器内に設けられた駆動要素としての電動要素と、この電動要素の回転軸にて駆動される回転圧縮要素とにより構成されている。当該電動要素は、密閉容器の空間の内周面に沿って取り付けられた円筒状の固定子と、この固定子の内側に取り付けられた永久磁石を有する回転子とから成る。また、回転圧縮要素は、シリンダと、このシリンダの開口を閉塞する支持部材と、回転軸に形成された偏心部に嵌合されてシリンダ内で偏心回転するローラと、このローラに当接してシリンダ内を低圧室側と高圧室側とに区画するベーン等から構成される。

そして、電動要素が駆動されると、回転軸と一体に設けた偏心部に嵌合されたローラがシリンダ内を偏心回転する。これにより、冷媒ガスが回転圧縮要素のシリンダの低圧室側に吸入され、ローラとベーンの動作により圧縮されてシリンダの高圧室側から吐出される構成とされていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２７９７０号公報

ところで、近年、コンピュータやプロジェクタ等の情報通信機器に内蔵されたＣＰＵや光学素子等の冷却を、冷凍ユニットにて行う試みが成されてきている。このような冷凍ユニットを用いた冷却は、発熱体の温度を一定に保持することができると共に、従来のファンを用いた空冷と比べて、熱交換温度を均一にできるので、熱交換効率が良くなる。更に、ペルチェ効果による冷却に比べ、エネルギー効率が良く、機器内でのレイアウト設計に自由度を持たせることができる。

しかしながら、このような情報通信機器に冷凍ユニットを搭載する場合、情報通信機器の小型軽量化に伴い冷凍ユニット自体も小型化する必要がある。このため、このような情報通信機器への搭載に適した小型の圧縮機の開発が切望されている。

このような小型の圧縮機は、圧縮機を構成する各部品が極めて小さいため組立作業が困難で、特に、回転圧縮要素を密閉容器内に取り付ける際に、回転圧縮要素を位置決めし難く、組立作業性が著しく低下する恐れがあった。

本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、容易に組み立てることができる圧縮機を提供することを目的とする。

本発明の圧縮機は、密閉容器内に電動要素とこの電動要素の回転軸にて駆動される回転圧縮要素とを収納して成るものであって、回転圧縮要素を密閉容器の一方の側に配置し、電動要素を他方の側に配置すると共に、密閉容器の一方の側の内面に段差を形成し、この段差に回転圧縮要素を当接させたことを特徴とする。

請求項２の発明の圧縮機は、上記発明において回転圧縮要素は、シリンダと、このシリンダの電動要素側に位置する一方の面の開口を閉塞する第１の支持部材と、シリンダの他方の面の開口を閉塞する第２の支持部材とを備え、シリンダの他方の面の外側縁部を段差に当接させると共に、第２の支持部材を段差の内方において当該段差に近接させたことを特徴とする。

請求項３の発明の圧縮機は、請求項１又は請求項２に記載の発明において回転圧縮要素は、シリンダと、回転軸の偏心部に嵌合されてシリンダ内で偏心回転するローラと、シリンダの開口を閉塞する第１及び第２の支持部材と、ローラに当接してシリンダ内を低圧室側と高圧室側に区画するベーンと、このベーンを常時ローラ側に付勢するバネ部材とを備え、このバネ部材を、Ｃ型バネにて構成すると共に、当該Ｃ型バネを第２の支持部材から見てシリンダとは反対側に配置したことを特徴とする。

本発明によれば、密閉容器内に電動要素とこの電動要素の回転軸にて駆動される回転圧縮要素とを収納して成る圧縮機において、回転圧縮要素を密閉容器の一方の側に配置し、電動要素を他方の側に配置すると共に、密閉容器の一方の側の内面に段差を形成し、この段差に回転圧縮要素を当接させたので、当該段差により回転圧縮要素を位置決めすることができるようになる。

これにより、圧縮機の組立作業性が良好となる。

また、上記発明において請求項２の発明の如く回転圧縮要素は、シリンダと、このシリンダの電動要素側に位置する一方の面の開口を閉塞する第１の支持部材と、シリンダの他方の面の開口を閉塞する第２の支持部材とを備え、シリンダの他方の面の外側縁部を段差に当接させると共に、第２の支持部材を段差の内方において当該段差に近接させることで、段差を逃げて最大限に第２の支持部材を拡大できるので、シリンダとのシール性を向上させることができる。

特に、請求項３の発明の如く回転圧縮要素は、シリンダと、回転軸の偏心部に嵌合されてシリンダ内で偏心回転するローラと、シリンダの開口を閉塞する第１及び第２の支持部材と、ローラに当接してシリンダ内を低圧室側と高圧室側に区画するベーンと、このベーンを常時ローラ側に付勢するバネ部材とを備え、このバネ部材を、Ｃ型バネにて構成すると共に、当該Ｃ型バネを第２の支持部材から見てシリンダとは反対側に配置するものとすれば、シリンダの半径方向の径を縮小することができるようになる。これにより、密閉容器の径を縮小でき、より小型化することが可能となる。

本発明は、圧縮機の組み立てを容易に行うことを目的とし、特に、小型の圧縮機を組み立てる際に、密閉容器に回転圧縮要素を位置決めすることが困難であるという不都合を解消するために成されたものである。圧縮機、特に、小型の圧縮機を容易に組み立てるという目的を、回転圧縮要素８を密閉容器１の一方の側に配置し、電動要素５を他方の側に配置すると共に、密閉容器１の一方の側の内面に段差１５を形成し、この段差１５に回転圧縮要素８を当接させることにより実現した。以下、図面に基づき本発明の実施の形態を詳述する。

図１は、本発明を適用した一実施例の圧縮機の縦断側面図、図２は図１の圧縮機を図１とは異なる断面で切断した場合の他の縦断側面図をそれぞれ示している。本実施例の圧縮機は、密閉容器１内に駆動要素としての電動要素５とこの電動要素５の回転軸６にて駆動される圧縮要素としての回転圧縮要素８とを収納して成るロータリコンプレッサである。具体的に、本実施例のロータリコンプレッサＣは、鋼板から成る縦型円筒状の密閉容器１の内部空間の一方の側（本実施例では密閉容器１内の下側）に回転圧縮要素８が配置され、他方の側（本実施例では密閉容器１内の回転圧縮要素８とは反対側となる上側）に電動要素５が配置されている。

上記密閉容器１は、底部をオイル溜とし、電動要素５及び回転圧縮要素８を収納する容器本体２と、この容器本体２の一端開口（本実施例では、図１及び図２で示すように上端開口）を閉塞する略椀状のエンドキャップ（蓋部材）３とで構成されている。

このエンドキャップ３は、内径２０．０ｍｍ〜３０．０ｍｍ、外径２４．０ｍｍ〜３６．０ｍｍ、厚さ寸法２．５ｍｍ〜３．５ｍｍ、軸心方向の高さ寸法５．５ｍｍ〜８．５ｍｍ程の略椀状を呈した小型の蓋部材である。当該エンドキャップ３は、上述の如く容器本体２の一端開口を閉塞する蓋部材として機能すると共に、電動要素５に電力を供給するためのターミナルとしての機能も奏する。即ち、エンドキャップ３には、複数（実施例では３つ）の貫通孔２０が形成されており、各貫通孔２０にガラスシール２１（図２）にて電気的端子２２が取り付けられている。そして、この電気的端子２２に電動要素５の固定子巻線３４に繋がる図示しない配線が接続され、当該電気的端子２２にて固定子巻線３４を励磁する構成とされている。

また、容器本体２は、円盤状の底面２５とこの底面２５の外周縁から円筒状に起立した壁面２７から成り、内径２４．０ｍｍ〜３６．０ｍｍ、外径２６．０ｍｍ〜３８ｍｍ、底面２５の厚さ寸法２．０ｍｍ〜３．０ｍｍ、壁面２７の厚さ寸法１．５ｍｍ〜２．５ｍｍ、軸心方向の高さ寸法７．３〜１１．０ｃｍの円筒状を呈した小型の容器である。本実施例の容器本体２は、内径３０．０ｍｍ、外径３２．０ｍｍ、底面２５の厚さ寸法２．５ｍｍ、壁面２６の厚さ寸法１．０ｍｍ、高さ寸法９０．０ｍｍを呈している。

更に、密閉容器１の一方の側の端部、即ち、容器本体２の下側の端部には、底面２５から上方に起立する凸部１０が対角線上に２箇所形成されている。両凸部１０は、回転圧縮要素８を密閉容器１内に収納した際、当該凸部１０の上面が回転圧縮要素８の一面（本実施例では、下部支持部材４８のシリンダ４０が位置する側とは反対側の面（下面））に当接するよう構成されている。更に、各凸部１０の上面には軸心方向にねじ溝付の固定孔１１が形成されている。当該固定孔１１には回転圧縮要素８を固定するための後述する固定ボルト（固定用ボルト）１２が位置し、当該固定孔１１のねじ溝と回転圧縮要素８に形成された孔内に挿通された固定ボルト１２のねじ山とが相互に螺合することにより、回転圧縮要素８が密閉容器１（容器本体２）に固定される構成とされている。

更に、密閉容器１２の一方の側の内面、即ち、本実施例では容器本体１２Ａの上記凸部１０の上側の壁面２７には、当該壁面２７の内周面の全周に渡って段差１５が形成されている。この段差１５は、回転圧縮要素８を密閉容器１内に収納する際に、当該回転圧縮要素１８を位置決めするためのものであり、密閉容器１（容器本体２）内に回転圧縮要素８を収納するとき、この段差１５に回転圧縮要素８を当接させることで、回転圧縮要素８を容易に位置決めすることができる。

本実施例では、回転圧縮要素８のシリンダ４０の外径が段差１５内の径より大きく形成され、このシリンダ４０の一方の側（下側）に位置する下部支持部材４８の外径が段差１５内の径より若干小さく形成されている。具体的に、本実施例において、段差１５内の径は２８．５ｍｍ、シリンダ４０の外径は３０．０ｍｍ、下部支持部材４８の外径は２８．０ｍｍとされている。係る構成により、回転圧縮要素８を一端開口（上端開口）から容器本体２内に収納すると、シリンダ４０の他方の面（下面）の外側縁部が段差１５に当接して、回転圧縮要素８がそれ以上下側に移動できなくなる。この状態で、下部支持部材４８は段差１５の内方において当該段差１５に近接して位置することとなる。尚、具体的な組立方法については、以下で詳細に説明する。

一方、前記電動要素５は、密閉容器１の容器本体２の一方の側（本実施例では上側）の内周面に沿って取り付けられた固定子３０と、この固定子３０の内側に若干の間隔（エアギャップ）を設けて設置された回転子３５とを備えたブラシレスＤＣモータにて構成されている。電動要素５は、軸心方向の高さ寸法が２８．０〜４４．０ｃｍ程の小型のものであり、本実施例の電動要素５は高さ寸法が３６．０ｍｍ程の小型のモータにて構成されている。

上記固定子３０は、後述する回転子３５の外側に対応する位置の円筒状のヨーク３２と、このヨーク３２の内面に等間隔に配置され、ヨーク３２の内周に予め円筒状に巻回し固めて成る複数の無鉄心固定子巻線３４とで形成される。そして、前述した如く密閉容器１の他方の側（本実施例では上側）に取り付けられたエンドキャップ２の電気的端子２２と固定子巻線３４とが図示しない配線により接続され、当該電気的端子２２を介して外部から固定子巻線３４に電力が付与され、当該固定子巻線３４が励磁することにより、電動要素５が駆動されることとなる。また、回転子３５は、円筒状の永久磁石ＭＧを備え、固定子３０の中心で回転する回転軸６の外周側に取り付けらる。この回転軸６には、回転子３５の位置決め用の段差６Ａが形成されている。また、実施例の電動要素５の固定子３０と回転子３５との間には０．５ｍｍ程度のエアギャップが構成されている。

次に、前記回転圧縮要素８について図３乃至図５を用いて説明する。図３は回転圧縮要素８を平面から見た図、図４は回転圧縮要素８の底面から見た図、図５は回転圧縮要素８のシリンダ４０の平面図をそれぞれ示している。回転圧縮要素８は、シリンダ４０と、回転軸６に設けた偏心部４２に嵌合されてシリンダ４０内で偏心回転するローラ４４と、シリンダ４０の電動要素５側に位置する一方の面の開口を閉塞すると共に、中央に軸受け４６Ａが起立形成され、回転軸６の軸受けを兼用する第１の支持部材としての上部支持部材４６と、シリンダ４０の他方の面の開口を閉塞すると共に、上記上部支持部材４６と同様に、中央に軸受け４８Ａが形成されて回転軸６の軸受けを兼用する第２の支持部材としての下部支持部材４８と、前記ローラ４４に当接してシリンダ４０内を低圧室側と高圧室側に区画するベーン５０と、このベーン５０を常時ローラ４４側に付勢する後述するバネ部材６０にて構成されている。

上記シリンダ４０は、外径が２５．０ｍｍ〜３６．０ｍｍ、圧縮室内の径（内径）が８．５ｍｍ〜１３．０ｍｍ、軸心方向の高さ寸法が４．５ｍｍ〜７．０ｍｍ程の極めて小型に製造されたものである。本実施例のシリンダ４０は、外径３０．０ｍｍ、圧縮室内の径（内径）１１．０ｍｍ、高さ寸法６．０ｍｍを呈する。このシリンダ４０の低圧室側には、当該シリンダ４０内の低圧室側に冷媒を導入するための冷媒導入管７５からの冷媒をシリンダ内に導入させるための吸込通路５２が形成されると共に、この吸込通路５２とベーン５０を挟んで反対側となるシリンダ４０の高圧室側には、シリンダ４０内にて圧縮された冷媒を当該シリンダ４０の高圧室側から吐出させるための吐出ポート５３が形成されている。この吐出ポート５３は、上部支持部材４６の吐出通路５４に対応して、吐出通路５４をシリンダ４０内に連通させるものである。

また、シリンダ４０には、ベーン５０を収納するベーンスロット４１が形成されており、ベーンスロット４１の外側、即ち、ベーン５０の背面側には前記バネ部材６０を収納する収納部４１Ａが形成されている。更に、シリンダ４０には、前記固定ボルト１２を取り付けるための孔１３と、組立ボルト６５、６７を取り付けるための孔６６が複数（実施例では固定ボルト１２用の孔１３が２箇所、組立ボルト６５、６７用の孔６６が４箇所）貫通形成されている。当該固定ボルト１２の孔１３は、シリンダ４０内の組立ボルト６６の孔より外側に形成されている。

そして、前記上部支持部材４６は、外径が２２．５ｍｍ〜３４．０ｍｍ、軸心方向の高さ寸法が２．０ｍｍ〜３．２ｍｍの範囲内で製造されたものであり、本実施例では、外径が２８．０ｍｍで、シリンダ４０より若干（２．０ｍｍ）小さく形成されている。また、高さ寸法は２．５ｍｍで、そこから８．５ｍｍ程の高さ寸法で軸受け４６Ａが形成されている。即ち、軸受け４６Ａを含めた上部支持部材４６の全体の軸心方向の高さ寸法は１１．０ｍｍ程となる。この上部支持部材４６には、吐出ポート５３の内部と連通する前記吐出通路５４が形成されている。また、この吐出通路５４に対応する上部支持部材４６のシリンダ４０とは反対側（上側）の面は凹陥され、吐出通路５４の一端（上端）は弁座５５を介してこの凹陥部５６にて開口し、密閉容器１内と連通している。また、当該凹陥部５６には吐出弁５８が設けられている。具体的に、吐出弁５８は、前記弁座５５の吐出通路５４と反対側となる面（上面）に設けられている。尚、図６は本実施例の吐出弁５８の平面図である。

吐出弁５８は、縦長略矩形状の金属板から成る弾性部材にて構成されており、この吐出弁５８の吐出通路５４とは反対側（上側）には該吐出弁５８の変形を規制するための吐出弁抑え板としてのバッカーバルブ５８Ａが配置され、上部支持部材４６の凹陥部５６に取り付けられている。そして、吐出弁５８の一側が弁座５５に当接し、当該弁座５５を介して吐出通路５４を閉塞すると共に、他側は弁座５５と所定の間隔を存して設けられた上部支持部材４６の凹陥部５６に形成された図示しない取付孔にカシメピン５９により固着されている。尚、図６において、５９Ａは吐出弁５８に形成されたカシメピン５９取り付け用の孔である。

そして、シリンダ４０内で圧縮され、所定の圧力に達した冷媒ガスが、弁座５５を介して吐出通路５４を閉じている吐出弁５８を押し上げて吐出通路５４を開き、密閉容器１内に吐出させる。このとき、吐出弁５８は、他側を上部支持部材４６に固着されているので、弁座５５に当接している一端が反り上がり、吐出弁５８の開き量を規制しているバッカーバルブ５８Ａに当接する。そして、冷媒ガスの吐出が終了する時期になると、吐出弁５８がバッカーバルブ５８Ａから離れ、弁座５５に当接して吐出通路５４を閉塞する。

また、本実施例では、格別にマフラ室が設けられておらず、上述したようにシリンダ４０内で圧縮された冷媒が吐出弁５８から直接密閉容器１内に吐出されるよう構成されている。従って、密閉容器１内の空間、特に、回転圧縮要素８と電動要素５との間の空間がマフラ室の如く作用することとなる。また、マフラ室を設けない分、回転圧縮要素８の軸心方向の高さ寸法を抑えることができるので、密閉容器１の高さ寸法を縮小し、ロータリコンプレッサＣの小型化に寄与することができる。

そして、前述したバネ部材６０について図７及び図８を用いて説明する。図７は本実施例のバネ部材６０の平面図、図８はバネ部材６０の正面図をそれぞれ示している。このバネ部材６０は、Ｃ型バネにて構成されている。当該Ｃ型バネ６０は、Ｃ型に湾曲した曲線部６１を有する。この曲線部６１の一端には保持部６２が形成され、他端にはベーン５０をローラ４４側に付勢するための付勢部６３が形成されている。保持部６２は曲線部６１の一端から上方に起立した後、内方に屈曲する形状とされている。また、付勢部６３は曲線部６１の他端から上方に起立し、その先端側が内方に湾曲してベーン５０のローラ４４に当接する側とは反対側の端部に形成された曲線状の溝部５０Ｃ内に嵌め込み可能な形状とされている。

この場合、Ｃ型バネ６０は、下部支持部材４８から見てシリンダ４０とは反対側に配置される。即ち、後の組み立て方法にて詳述するが、Ｃ型バネ６０は、曲線部６１を下部支持部材４８の下面側に配置されると共に、付勢部６３が下部支持部材４８に形成された貫通孔６８及びシリンダ４０の収納部４１Ａに挿通され、その先端がベーン５０の溝部５０Ｃに嵌め込まれることとなる。また、この状態で、Ｃ型バネ６０の保持部６２が下部支持部材４８の切欠部４９に挿通され、先端がシリンダ４０の上面（下部支持部材４８が当接する側とは反対側）に係合して、当該Ｃ型バネ６０が保持されることとなる。

更に、上記上部支持部材４６には、前記固定ボルト１２を取り付けるための図示しない孔と、組立ボルト６５を取り付けるための図示しない孔が複数（実施例では固定ボルト１２用の孔が２箇所、組立ボルト６５用の孔が４箇所）貫通形成されている。固定ボルト１２用の孔は前記シリンダ４０の固定ボルト１２用の孔１３とそれぞれ対応する位置に形成され、組立ボルト６５用の孔は、シリンダ４０の組立ボルト６５、６７の孔６６とそれぞれ対応する位置に形成されている。即ち、上部支持部材４６においても、固定ボルト用の孔が、組立ボルト６５用の孔より外側に形成されることとなる。

前記下部支持部材４８は、外径が２２．５ｍｍ〜３４．０ｍｍ、軸心方向の高さ寸法が１．７ｍｍ〜２．６ｍｍの範囲内で製造されたものであり、本実施例では、外径が前記上部支持部材４６と略同径の２８．０ｍｍとされている。また、高さ寸法は２．０ｍｍで、そこから３．０ｍｍ程の高さ寸法で軸受け４８Ａが形成されている。従って、軸受け４８Ａを含めた下部支持部材４８の全体の寸法は約５．０ｍｍである。また、この下部支持部材４８には、シリンダ４０に形成された後述するＣ型バネ６０の保持部６３が挿通される切欠部４９と、収納部４１Ａに対応する円形の孔６８が貫通形成されている。

更に、下部支持部材４８には、前記固定ボルト１２を取り付けるための図示しない孔と、組立ボルト６７を取り付けるための図示しない孔が複数（実施例では固定ボルト１２用の孔が２箇所、組立ボルト６７用の孔が４箇所）貫通形成されている。固定ボルト１２用の孔は前記シリンダ４０用の孔１３及び上部支持部材４６の固定ボルト１２用の孔（図示せず）とそれぞれ対応する位置に形成され、組立ボルト６７用の孔は、シリンダ４０の組立ボルト６５、６７用の孔６６と上部支持部材４６の組立ボルト６５用の孔（図示せず）とそれぞれ対応する位置に形成されている。

この場合、回転圧縮要素８は、シリンダ４０と、上下支持部材４６、４８とを複数の組立ボルト６５、６７にて一体化して構成される。具体的に、上部支持部材４６は、周辺部の複数箇所（本実施例では４箇所）を組立ボルト６５によって上からシリンダ４０に固定される。これら組立ボルト６５の先端はシリンダ４０にて螺合する。同様に、下部支持部材４８は、周辺部の複数箇所（本実施例では４箇所）を組立ボルト６７によって下からシリンダ４０に固定される。これら組立ボルト６７の先端はシリンダ４０にて螺合する。即ち、シリンダ４０の途中部には組立ボルト６５の先端部に形成されたねじ山と相互に螺合するねじ溝が形成されていると共に、各組立ボルト６５に対応するねじ溝の直下には、組立ボルト６７に形成されたねじ山と相互に螺合するねじ溝が形成されている。本実施例ではシリンダ４０の周辺部に４箇所の貫通孔６８が形成され、各貫通孔６８の途中部上方に組立ボルト６５のねじ山に対応するねじ溝が形成され、当該ねじ溝の直下となる貫通孔６８の途中部に組立ボルト６７のねじ山に対応するねじ溝が形成されており、１つの貫通孔６８内に上方向から１つの組立ボルト６５が固定され、下方から１つの組立ボルト６７がそれぞれ固定されることとなる。即ち、上下の組立ボルト６５、６７が１つの貫通孔を兼用して固定されている。

また、これら組立ボルト６５、６７は、前述した固定ボルト１２の内側に位置する。即ち、回転圧縮要素８は、当該回転圧縮要素８を構成する上部支持部材４６、シリンダ４０及び下部支持部材４８を組立ボルト６５、６７にて一体化され、この一体化された回転圧縮要素８が組立ボルト６５、６７の外側に位置する固定ボルト１２にて密閉容器１に固定される。

他方、密閉容器１の容器本体２の側面には、シリンダ４０の吸込通路５２及び電動要素５の直上に対応する位置にスリーブ７２（シリンダ４０の吸込通路５２に対応するスリーブは図示されず）が形成されている。そして、シリンダ４０の吸込通路５２に対応して形成されたスリーブ内にはシリンダ４０に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管７５の一端が挿入接続され、この冷媒導入管７５の一端はシリンダ４０の吸込通路５２と連通する。この冷媒導入管７５は、内径が３．０ｍｍ〜４．５ｍｍ、外径が３．５ｍｍ〜５．５ｍｍ程度の小径の冷媒配管を複数本接続することにより構成されている。本実施例では、内径３．５ｍｍであって、外径４．０ｍｍの冷媒配管が吸込通路５２と連通接続されている。

また、スリーブ７２には当該密閉容器１内から冷媒ガスを吐出するための冷媒吐出管７７の一端が挿入接続され、密閉容器１内に連通する。本実施例の冷媒吐出管７７は、内径３．７ｍｍ、外径４．２ｍｍ程の小径の冷媒配管を複数本接続して成るものである。

以上の構成で、次に本実施例のロータリコンプレッサＣの動作を説明する。エンドキャップ２の電気的端子２２に接続された配線を介して、電動要素５の固定子３０（固定子巻線３４）に通電されると、固定子巻線３４が励磁し、電動要素５が起動して、回転子３５が回転する。この回転により回転軸６と一体に設けた偏心部４２に嵌合されたローラ４４がシリンダ４０内を偏心回転する。

これにより、冷媒導入管７５を経由して吸込通路５２からシリンダ４０の低圧室側に冷媒が吸い込まれる。当該シリンダ４０の低圧室側に吸入された低圧の冷媒ガスは、ローラ４４とベーン５０の動作により圧縮されて高温高圧の冷媒ガスとなる。このとき、シリンダ４０内で圧縮された冷媒ガスの圧力が密閉容器１内の圧力より高くなると、当該冷媒ガスの圧力によって弁座５５を介して吐出通路５４を閉じている吐出弁５８が押し上げられる。これにより、吐出通路５４が開放され、密閉容器１内にシリンダ４０内の冷媒ガスが吐出される。

尚、シリンダ４０内の冷媒ガスの圧力が密閉容器１内の圧力とほぼ同圧になると、バッカーバルブ５８Ａに当接していた吐出弁５８の一端が当該バッカーバルブ５８Ａから離れ、弁座５５に当接して吐出通路５４を閉塞する。

一方、密閉容器１内に吐出された高温高圧の冷媒ガスは、そこから電動要素５の固定子３０と回転子３５との間に形成された隙間（エアギャップ）を通って電動要素５の上方に至り、当該電動要素５上方の密閉容器１内に連通接続された冷媒吐出管７７からロータリコンプレッサＣの外部に吐出される。

次に、本発明のロータリコンプレッサＣの組み立て方法について説明する。尚、容器本体２には、予め一方の側の内面に前述した凸部１０及び段差１５が予め形成されているものとする。先ず、容器本体２に予め形成された各スリーブ７２を取り付けるための図示しない円形の孔内にスリーブ７２を挿入して、各スリーブ７２を密閉容器１に溶接にて固定する。

このとき、スリーブ７２の溶接時の熱により容器本体２が変形する、特に、本実施例の如き小型の容器本体２では、係る熱による影響が著しいため、スリーブ７２を溶接した後、容器本体２の内面を切削等によって成形し、円形及び所定の内径となるように成型する。

次に、回転軸６の偏心部４２にローラ４４を嵌合し、その外側にシリンダ４０、シリンダ４０の他方の面（下面）に下部支持部材４８を配置し、シリンダ４０の他方の面を閉塞した状態で、下部支持部材４８側から下部支持部材４８及びシリンダ４０に形成された各孔内に組立ボルト６７を挿入し、これら組立ボルト６７にて下部支持部材４８とシリンダ４０とを固定する。

そして、シリンダ４０の一方の面の開口から当該シリンダ４０のベーンスロット４１内にベーン５０を配置した状態で、回転軸６に上方から上部支持部材４６を嵌め合わせてシリンダ４０の一方の開口を閉塞する。そして、下部支持部材４８のシリンダ４０とは反対側の面（下面）からＣ型バネ６０の曲線部６１の一端に形成された保持部６２を下部支持部材４８の切欠部４９に挿通し、その先端を下部支持部材４８の上面（シリンダ４０が当接する側）に係合する。更に、曲線部６１の他端に形成された付勢部６３を下部支持部材４８の貫通孔６８及びシリンダ４０の収納部４１Ａに順次挿通して、その先端を前記ベーン５０の溝部５０Ｃに嵌め込むことで、Ｃ型バネ６０を取り付けることができる。

ここで、従来のバネ部材としてはコイルバネが使用されていた。このコイルバネはシリンダの半径方向のベーンが位置する側とは反対側となる外側に配置され、この外側からベーンをローラ側（内側）に付勢するものである。即ち、コイルバネをシリンダの半径方向の外側に配置する必要があるため、当該コイルバネのスペース分、シリンダの径を大きくしなければならなかった。

しかしながら、本発明の如くバネ部材をＣ型バネ６０にて構成し、このＣ型バネ６０を下部支持部材４８から見てシリンダ４０とは反対側に配置、即ち、従来のコイルバネの如きシリンダ４０の半径方向の外側ではなく、Ｃ型バネ６０の曲線部６１を下部支持部材４８の下面に配置し、そこから保持部６２及び付勢部６３をシリンダ４０側に延在させ、保持部６２の先端を下部支持部材４８に係合すると共に、付勢部６３をベーン５０の溝部５０Ｃに嵌め込んで、取り付けることで、シリンダ４０の半径方向の径を縮小することができるようになる。これにより、密閉容器１の径を縮小でき、より小型化することが可能となる。特に、上記Ｃ型バネ６０の配置は、小型の圧縮機を構成するにあたって最適なバネ配置となる。

一方、上述の如くＣ型バネ６０を取り付けた状態で、次に、シリンダ４０の電動要素５側となる一方の面（上面）に上部支持部材４６を配置して、当該シリンダ４０の一方の面の開口を閉塞し、この状態で、上部支持部材４６側から予め上部支持部材４６及びシリンダ４０に形成された各孔内に組立ボルト６５を挿入し、これら組立ボルト６５にて上部支持部材４６とシリンダ４０とを固定する。尚、上部支持部材４６の凹陥部５６には、予め前記吐出弁５８及びバッカーバルブ５８Ａがカシメピン５９により固着されて取り付けられているものとする。このように、組立ボルト６５、６７により、シリンダ４０と、上下支持部材４６、４８とが一体化され、回転圧縮要素８が組み立てられる。

次に、回転軸６に回転子３５を取り付ける。この場合、回転子３５の内径は、回転軸６に形成された前記段差６Ａの外径より小さく設定されているため、回転軸６の回転圧縮要素８が取り付けられている側とは反対側(上側）から挿入していくと、回転子３５の一面（下面）が前記段差３５に当接するので、当該回転子３５を容易に位置決めすることができる。

そして、この状態（回転子３５の下面が段差６Ａに当接した状態）で当該回転子３５を回転軸６に取り付ける。これにより、回転軸６に回転子３５と回転圧縮要素８とが取り付けられこれらが一体に成型される。

次に、当該回転子３５及び回転圧縮要素８が一体化された回転軸６を容器本体２の一端開口（上端開口）から容器本体２内に挿入していく。このとき、回転軸６を回転圧縮要素８が取り付けられた側から挿入していくと、回転圧縮要素８のシリンダ４０の下面の外側縁部が容器本体２に形成された段差１５の上面に当接して、それ以上下側に移動できない状態となる。このとき、シリンダ４０の下側に位置する下部支持部材４８は段差１５の内方において段差１５に近接すると共に、当該下部支持部材４８の下面が前記凸部１０の上面に当接した状態となる。このように、密閉容器１（容器本体２）の一方の側の内面に段差１５を形成し、この段差１５に回転圧縮要素８を当接させることで、当該段差１５で回転圧縮要素８を容易に位置決めすることができる。

特に、上述の如く回転圧縮要素８のシリンダ４０の他方の面（下面）の外側縁部を段差１５に当接させると共に、段差１５の内方において段差１５に近接させることで、段差１５を逃げて最大限に下部支持部材４８を拡大できるので、シリンダ４０とのシール性を向上させることが可能となる。また、本実施例では、前述したように上部支持部材４６が下部支持部材４８と略同一の外径寸法とされているため、下部支持部材４８と同様にシリンダ４０とのシール性を充分に確保することができる。

そして、凸部１０に形成された固定孔１１と、回転圧縮要素８（シリンダ４０及び上下支持部材４６、４８）に予め形成された固定ボルト１２の取付用の孔１３（上下支持部材４６、４８の孔は図示されない）とを位置合わせして、上部支持部材４６側から各孔内に固定ボルト１２を挿通する。そして、固定ボルト１２を固定孔１１に仮止めしておき、この状態で、容器本体２の内面に固定ボルト１２を締め付ける治具の通る孔を有する図示しないダミーステータで、電動要素５の回転子３５との間のエアギャップを調整した後、前記ダミーステータの孔から治具を挿入して固定ボルト１２を締め付け固定し、次に、ダミーステータを抜き取って固定子３０を容器本体２の内面に圧入して取り付ける。

このように、密閉容器１の一方の側の端部に形成されたネジ溝付きの固定孔１１に、回転圧縮要素８を固定ボルト１２にて固定することで、上述の如く固定ボルト１２にて回転圧縮要素８を固定孔１１に仮止めしておき、ダミーステータと電動要素５の回転子３５との間のエアギャップを調整した後、固定ボルト１２を締め付けて固定できるようになる。そして、ダミーステータを抜き取ってから固定子３０を容器本体２内に圧入して取り付ける。

これにより、ロータリコンプレッサＣの組立作業性が良好となる。特に、固定ボルト１２にて回転圧縮要素８を密閉容器１に固定でき、従来の如き溶接や焼き嵌めにて回転圧縮要素を固定する必要がないので、組立時の熱の影響を回避することができる。特に、小型の圧縮機において、従来の溶接や焼き嵌めによる固定方法を適用した場合、溶接や焼き嵌め時の熱影響により回転圧縮要素が少しでも歪むと、著しく性能が低下するといった問題が生じていたが、本発明により、熱影響による回転圧縮要素の歪みなど悪影響を確実に解消することができる。

更に、固定ボルト１２を組立ボルト６５、６７の外側に位置させることで、組立ボルト６５、６７にて一体化された回転圧縮要素８をその外側の固定ボルト１２にて密閉容器１に取り付けることができるので、固定ボルト１２の取付強度を向上することができる。

他方、上述したように回転圧縮要素８を密閉容器１（容器本体２）を固定した後、容器本体２の一端開口（上端開口）内に、予め電気的端子２２がガラスシール２１にて取り付けられたエンドキャップ３の縁部を挿入し、この状態で、容器本体２の外側から当該エンドキャップ２と容器本体２とを溶接にて接合する。これにより、密閉容器１が構成される。その後、密閉容器１内に窒素ガスを封入し、各スリーブ７２（シリンダ４０の吸込通路５２に対応するスリーブは図示されず）に冷媒配管（冷媒導入管７５及び冷媒吐出管７７）を溶接する。このように、上述の如きエンドキャップ３を容器本体２に取り付けて密閉容器１を完成させた状態で、密閉容器１内に窒素を置換して、各スリーブ７２内に各冷媒配管を溶接することで、溶接により各冷媒配管が酸化される不都合を防ぐことができる。

尚、本発明のロータリコンプレッサＣは、上述したようにエンドキャップ２に直接電気的端子２２が取り付けられ、エンドキャップ２自体がターミナルとなるので、小型の圧縮機においては特に有効となる。即ち、本発明のロータリコンプレッサＣでは、エンドキャップ２の径が一般的なターミナルと略同等となるので、このエンドキャップ２自体をターミナルとすることで、部品点数の削減を図ることができる。また、従来の圧縮機のように、エンドキャップにターミナルを取り付けるための孔を形成したり、ターミナルをエンドキャップに取り付ける必要が無いので、組立作業の簡素化を図ることができる。

更に、本発明のロータリコンプレッサＣでは、前述したように電動要素５の固定子３０が円筒状のヨーク３２と、このヨーク３２の内面に等間隔に配置され、予め筒状に巻回し固めて成る複数の無鉄心固定子巻線３４とから構成されている。即ち、固定子巻線３４を予め筒状に巻回し固めることで、固定子巻線を巻装するための固定子鉄心が不要となる。これにより、電動要素５の小型化を図ることが可能となり、本発明のロータリコンプレッサＣのように、小型の圧縮機を構成するにあたって最適な電動要素となる。

尚、本実施例のロータリコンプレッサＣでは、回転圧縮要素８を固定ボルト１２にて密閉容器１（容器本体１）に固定するものとしたが、本発明はこれに限定されるものでは無く、従来のように回転圧縮要素を焼き嵌めや溶接で密閉容器に固定するものとしても構わない。

符号の説明

Ｃ ロータリコンプレッサ（圧縮機）
１ 密閉容器
２ 容器本体
３ エンドキャップ（蓋部材）
５ 電動要素
６ 回転軸
８ 回転圧縮要素（圧縮要素）
１０ 凸部
１１ 固定孔
１２ 固定ボルト（固定用ボルト）
１３ 孔（固定ボルト用）
１５ 段差
２０ 貫通孔
２１ ガラスシール
２２ 電気的端子
２５ 底面
２７ 壁面
３０ 固定子
３２ ヨーク
３４ 固定子巻線
３５ 回転子
４０ シリンダ
４１ ベーンスロット
４１Ａ 収納部
４２ 偏心部
４４ ローラ
４６ 上部支持部材（第１の支持部材）
４８ 下部支持部材（第２の支持部材）
４９ 切欠部
５０ ベーン
５０Ｃ 溝部
５２ 吸込通路
５３ 吐出ポート
５４ 吐出通路
５５ 弁座
５６ 凹陥部
５８ 吐出弁
５８Ａ バッカーバルブ
５９ カシメピン
６０ Ｃ型バネ（バネ部材）
６１ 曲線部
６２ 保持部
６３ 付勢部
６５、６７ 組立ボルト
６６ 孔（組立ボルト用）
６８ 貫通孔
７２ スリーブ
７５ 冷媒導入管
７７ 冷媒吐出管

本発明を適用した一実施例の圧縮機の縦断側面図である。 図１の圧縮機のもう一つの縦断側面図である。 図１の圧縮機の回転圧縮要素の平面図である。 図１の圧縮機の回転圧縮要素の底面図である。 図１の圧縮機の回転圧縮要素のシリンダの平面図である。 図１の圧縮機に取り付けられた吐出弁の平面図である。 図１の圧縮機のバネ部材の平面図である。 図７のバネ部材の正面図である。

Claims (3)

1. 密閉容器内に電動要素と該電動要素の回転軸にて駆動される回転圧縮要素とを収納して成る圧縮機において、
   前記回転圧縮要素を前記密閉容器の一方の側に配置し、前記電動要素を他方の側に配置すると共に、前記密閉容器の一方の側の内面に段差を形成し、該段差に前記回転圧縮要素を当接させたことを特徴とする圧縮機。
2. 前記回転圧縮要素は、シリンダと、該シリンダの前記電動要素側に位置する一方の面の開口を閉塞する第１の支持部材と、前記シリンダの他方の面の開口を閉塞する第２の支持部材とを備え、
   前記シリンダの他方の面の外側縁部を前記段差に当接させると共に、前記第２の支持部材を前記段差の内方において当該段差に近接させたことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記回転圧縮要素は、シリンダと、前記回転軸の偏心部に嵌合されて前記シリンダ内で偏心回転するローラと、前記シリンダの開口を閉塞する第１及び第２の支持部材と、前記ローラに当接して前記シリンダ内を低圧室側と高圧室側に区画するベーンと、該ベーンを常時前記ローラ側に付勢するバネ部材とを備え、
   該バネ部材を、Ｃ型バネにて構成すると共に、当該Ｃ型バネを前記第２の支持部材から見て前記シリンダとは反対側に配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧縮機。

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