JP2012184663A - 二段圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機効率の低下を抑制する。
【解決手段】低段側マフラー部材２１と低段側端板部材２２、および、低段側端板部材２２と低段側シリンダ２３がレーザー溶接によって固定され、部材２１、２２の境界部分および部材２３、２２の境界部分にそれぞれ形成された溶接部３０、３５を覆うようにカバー部材３２、３６が配置される。部材２１、２２とカバー部材３２との間には、溶接部３０が設けられた境界部分付近とカバー部材３２とで構成される第１隙間３３ａと、隙間３３ａの周囲に設けられ、隙間３３ａよりも小さい第２隙間３３ｂが形成され、部材２３、２２とカバー部材３６との間には、溶接部３６が設けられた境界部分付近とカバー部材３６とで構成される第３隙間３７ａと、隙間３７ａの周囲に設けられ、隙間３７ａよりも小さい第４隙間３７ｂが形成されている。隙間３３ａ、３７ａには、シール性を有する接着剤３４、３８が設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構で圧縮された冷媒がケーシング内に供給される二段圧縮機に関するものである。

従来から、低段側圧縮機構と、高段側圧縮機構と、これら２つの圧縮機構を収容するケーシングとを備える二段圧縮機が知られている。例えば特許文献１の二段圧縮機では、高段側圧縮機構で圧縮された冷媒は、一旦、ケーシング内に吐出されてから、ケーシングの外に排出されるようになっている。

低段側圧縮機構は、低段側圧縮室を有する低段側シリンダと、低段側圧縮室内に配置されるピストンと、低段側シリンダの軸方向端部に配置される低段側端板部材と、低段側端板部材との間にマフラー空間を形成するように配置された低段側マフラー部材とを有する。低段側圧縮室内は、ピストンによって、冷媒が供給される低圧室と、冷媒が圧縮される高圧室に区画されている。低段側シリンダと低段側端板部材と低段側マフラー部材は、ボルトによって固定されている。

特開２０１０−０９０７５７号公報

このような二段圧縮機では、ケーシング内の高圧冷媒が低段側マフラー空間や低段側圧縮室に侵入しないように、低段側シリンダと低段側端板部材と低段側マフラー部材とを固定するボルトの締結力を大きくする必要がある。しかしながら、締結力を大きくすると、低段側端板部材のボルト挿通孔の周囲の厚みが他の部分の厚みよりも小さくなって、それにより、低段側端板部材の低段側シリンダ側の端面は、低段側圧縮室を塞ぐ部分が膨らむように変形する場合がある。そのため、低段側圧縮室内に配置されるピストンの端面と低段側端板部材の端面との隙間を予め大きく確保しておく必要があるが、隙間を大きくすると、高圧室から低圧室に冷媒が漏れたり、ピストン内周面を潤滑する油が低圧室に漏れ、圧縮機効率が低下するという問題が生じる。

そこで、本発明は、圧縮機効率の低下を抑制できる二段圧縮機を提供することを目的とする。

第１の発明に係る二段圧縮機は、低段側圧縮機構と、前記低段側圧縮機構で圧縮した冷媒をさらに圧縮する高段側圧縮機構と、これら２つの圧縮機構が収容されるケーシングとを備え、前記高段側圧縮機構から吐出された冷媒が前記ケーシング内に供給される二段圧縮機であって、前記低段側圧縮機構は、低段側圧縮室を有する低段側シリンダと、低段側シリンダの軸方向端部に配置される低段側端板部材と、前記低段側端板部材との間に低段側マフラー空間を形成するように配置され、径方向外側においてレーザー溶接によって前記低段側端板部材と固定される低段側マフラー部材と、前記レーザー溶接によって前記低段側端板部材と前記低段側マフラー部材との境界部分に形成された溶接部を覆うように配置されたカバー部材とを備え、前記低段側端板部材および前記低段側マフラー部材と、前記カバー部材との間には、前記溶接部が設けられた前記境界部分付近と前記カバー部材とで構成される第１隙間と、前記第１隙間の周囲に設けられ、前記第１隙間よりも小さい第２隙間とが形成されており、前記第１隙間には、シール性を有する接着剤が設けられていることを特徴とする。

この二段圧縮機では、低段側端板部材と低段側マフラー部材を溶接により固定しているため、ボルト締結した場合のように低段側端板部材の端面を変形させることなく固定することができるため、圧縮機効率の低下を抑制できる。
また、溶接部は接着剤で覆われるため、高段側圧縮機構から吐出されてケーシング内に供給された高圧冷媒が、溶接部に生じるピンホールやクラックを通って、低段側マフラー空間に侵入するのを防止することができる。したがって、圧縮機効率の低下を抑制できる。
また、低段側端板部材および低段側マフラー部材と、カバー部材との隙間は、溶接部が設けられている部分（第１隙間）において周囲よりも大きくなっているため、溶接部をより確実に接着剤で覆うことができる。
また、溶接部を覆う接着剤の外側にカバー部材が配置されるため、接着剤が溶接部から剥離するのを防止することができると共に、接着剤が冷媒や潤滑油を吸収して膨潤した場合に、接着剤によるシール性を向上させることができる。
なお、本発明の「境界部分付近」とは、境界部分とその近傍部のことである。

第２の発明に係る二段圧縮機は、低段側圧縮機構と、前記低段側圧縮機構で圧縮した冷媒をさらに圧縮する高段側圧縮機構と、これら２つの圧縮機構が収容されるケーシングとを備え、前記高段側圧縮機構から吐出された冷媒が前記ケーシング内に供給される二段圧縮機であって、前記低段側圧縮機構は、低段側圧縮室を有する低段側シリンダと、低段側シリンダの軸方向端部に配置され、径方向外側においてレーザー溶接によって前記低段側シリンダと固定される低段側端板部材と、前記レーザー溶接によって前記低段側シリンダと前記低段側端板部材との境界部分に形成された溶接部を覆うように配置されたカバー部材とを備え、前記低段側シリンダおよび前記低段側端板部材と、前記カバー部材との間には、前記溶接部が設けられた前記境界部分付近と前記カバー部材とで構成される第３隙間と、前記第３隙間の周囲に設けられ、前記第３隙間よりも小さい第４隙間とが形成されており、前記第３隙間には、シール性を有する接着剤が設けられていることを特徴とする。

この二段圧縮機では、低段側端板部材と低段側シリンダを溶接により固定しているため、ボルト締結した場合のように低段側端板部材の端面を変形させることなく固定することができるため、圧縮機効率の低下を抑制できる。
また、溶接部が接着剤で覆われるため、高段側圧縮機構から吐出されてケーシング内に供給された高圧冷媒が、溶接部に生じるピンホールやクラックを通って、低段側圧縮室に侵入するのを防止することができる。したがって、圧縮機効率の低下を抑制できる。
また、低段側端板部材および低段側シリンダと、カバー部材との隙間は、溶接部がもうけられている部分（第３隙間）において周囲よりも大きくなっているため、溶接部をより確実に接着剤で覆うことができる。
また、溶接部を覆う接着剤の外側にカバー部材が配置されるため、接着剤が溶接部から剥離するのを防止することができると共に、接着剤が冷媒や潤滑油を吸収して膨潤した場合に、接着剤によるシール性を向上させることができる。
なお、本発明の「境界部分付近」とは、境界部分とその近傍部のことである。

第３の発明に係る二段圧縮機は、第１または第２の発明において、前記カバー部材は、前記溶接部に対向した部分に設けられた凹部を有していることを特徴とする。

この二段圧縮機では、カバー部材に凹部を設けることで、第１隙間または第３隙間を形成することができる。

第４の発明に係る二段圧縮機は、第１〜第３のいずれかの発明において、前記レーザー溶接された２つの部材は、前記溶接部が設けられる凹部を有していることを特徴とする。

この二段圧縮機では、溶接部を有する部材に凹部を設けることで、第１隙間または第３隙間を形成することができる。

第５の発明に係る二段圧縮機は、第１〜第４のいずれかの発明において、前記溶接部が、前記低段側圧縮機構の全周に亘って形成されていると共に、前記カバー部材が環状であることを特徴とする。

この二段圧縮機では、溶接部が全周に亘って形成されているため、溶接による接合強度を高くすることができる。また、カバー部材が環状であるため、組み立てが容易である。

第６の発明に係る二段圧縮機は、第１〜第５のいずれかの発明において、前記カバー部材が、前記レーザー溶接された２つの部材の外周面に対向する本体部と、前記本体部から径方向内側に突出し、前記レーザー溶接された２つの部材の一方の端面に当接するフランジ部とを有することを特徴とする。

この二段圧縮機では、カバー部材は、本体部とフランジ部とによって、レーザー溶接される部材に当接するため、二段圧縮機の組立時に、カバー部材の位置決めが容易である。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、低段側端板部材と低段側マフラー部材を溶接により固定しているため、ボルト締結した場合のように低段側端板部材の端面を変形させることなく固定することができるため、圧縮機効率の低下を抑制できる。
また、溶接部は接着剤で覆われるため、高段側圧縮機構から吐出されてケーシング内に供給された高圧冷媒が、溶接部に生じるピンホールやクラックを通って、低段側マフラー空間に侵入するのを防止することができる。したがって、圧縮機効率の低下を抑制できる。
また、低段側端板部材および低段側マフラー部材と、カバー部材との隙間は、溶接部が設けられている部分（第１隙間）において周囲よりも大きくなっているため、溶接部をより確実に接着剤で覆うことができる。
また、溶接部を覆う接着剤の外側にカバー部材が配置されるため、接着剤が溶接部から剥離するのを防止することができると共に、接着剤が冷媒や潤滑油を吸収して膨潤した場合に、接着剤によるシール性を向上させることができる。

第２の発明では、低段側端板部材と低段側シリンダを溶接により固定しているため、ボルト締結した場合のように低段側端板部材の端面を変形させることなく固定することができるため、圧縮機効率の低下を抑制できる。
また、溶接部は接着剤で覆われるため、高段側圧縮機構から吐出されてケーシング内に供給された高圧冷媒が、溶接部に生じるピンホールやクラックを通って、低段側圧縮室に侵入するのを防止することができる。したがって、圧縮機効率の低下を抑制できる。
また、低段側端板部材および低段側シリンダと、カバー部材との隙間は、溶接部がもうけられている部分（第３隙間）において周囲よりも大きくなっているため、溶接部をより確実に接着剤で覆うことができる。
また、溶接部を覆う接着剤の外側にカバー部材が配置されるため、接着剤が溶接部から剥離するのを防止することができると共に、接着剤が冷媒や潤滑油を吸収して膨潤した場合に、接着剤によるシール性を向上させることができる。

第３の発明では、カバー部材に凹部を設けることで、第１隙間または第３隙間を形成することができる。

第４の発明では、溶接部を有する部材に凹部を設けることで、第１隙間または第３隙間を形成することができる。

第５の発明では、溶接部が全周に亘って形成されているため、溶接による接合強度を高くすることができる。また、カバー部材が環状であるため、組み立てが容易である。

第６の発明では、カバー部材は、本体部とフランジ部とによって、レーザー溶接される部材に当接するため、二段圧縮機の組立時に、カバー部材の位置決めが容易である。

本発明の実施形態に係る二段段圧縮機の断面図である。 図１の部分拡大図である。 本発明の他の実施形態に係る二段段圧縮機の部分拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態の二段圧縮機１は、ケーシング２と、ケーシング２内に配置される圧縮ユニット１０および駆動機構６とを備えている。圧縮ユニット１０は、低段側圧縮機構１１および高段側圧縮機構１２を含んでいる。なお、図１は、駆動機構６の断面を示すハッチングを省略して表示している。この二段圧縮機１では、吸入管３ａから導入された冷媒（例えばＣＯ_２冷媒）を低段側圧縮機構１１で圧縮した後、さらに高段側圧縮機構１２で圧縮し、吐出管４から排出するようになっている。

ケーシング２は、両端が塞がれた円筒状の容器であり、その上部には、高段側圧縮機構１２から吐出された冷媒を排出するための吐出管４と、駆動機構６の後述する固定子７ｂのコイルに電流を供給するためのターミナル端子５とが設けられている。なお、図１では、コイルとターミナル端子５とを接続する配線は省略して表示している。また、ケーシング２の側部には、圧縮ユニット１０の低段側圧縮機構１１に冷媒を吸入する吸入管３ａ、低段側圧縮機構１１から冷媒を吐出する低段吐出管３ｂ、および高段側圧縮機構１２に冷媒を吸入する高段吸入管３ｃが設けられている。ケーシング２の内部には、駆動機構６と圧縮ユニット１０が上下に並んで配置されている。ケーシング２内の下部には、圧縮ユニット１０の摺動部の動作を滑らかにするための潤滑油Ｌが貯留されている。

駆動機構６は、圧縮ユニット１０の低段側圧縮機構１１および高段側圧縮機構１２を駆動するために設けられており、駆動源となるモータ７と、このモータ７に取り付けられたシャフト８とから構成されている。

モータ７は、ケーシング２の内周面に固定されている略円環状の固定子７ｂと、この固定子７ｂの径方向内側にエアギャップを介して配置される回転子７ａとを備えている。回転子７ａは磁石（図示省略）を有し、固定子７ｂはコイルを有している。モータ７は、コイルに電流を流すことによって発生する電磁力によって、回転子７ａを回転させる。また、固定子７ｂの外周面は、全周にわたってケーシング２の内周面に密着しているわけではなく、固定子７ｂの外周面には、上下方向に延び且つモータ７の上下の空間を連通させる複数の凹部（図示省略）が、周方向に並んで形成されている。

シャフト８は、モータ７の駆動力を圧縮ユニット１０に伝達するために設けられており、回転子７ａの内周面に固定されて、回転子７ａと一体的に回転する。また、シャフト８は、後述する低段側圧縮室２３ａ内となる位置、および高段側圧縮室２６ａ内となる位置に、偏心部８ａ、８ｂをそれぞれ有している。偏心部８ａ、８ｂは、いずれも円柱状に形成されており、その軸心がシャフト８の回転中心から偏心している。この偏心部８ａ、８ｂには、圧縮ユニット１０のピストン２４、２７がそれぞれ装着される。

また、シャフト８の下側略半分の内部には、給油路８ｃが形成されている。給油路８ｃは、上下方向に延在していると共に数箇所でシャフト８の径方向に枝分かれしている。シャフト８の下端には、シャフト８の回転に伴って潤滑油Ｌを給油路８ｃ内に吸い上げる螺旋羽根形状のポンプ部材（図示省略）が設けられている。ポンプ部材によって給油路８ｃの下端から吸い上げられた潤滑油Ｌは、シャフト８の側面から排出されて、圧縮ユニット１０に供給される。

圧縮ユニット１０は、リアマフラー（低段側マフラー部材）２１、リアヘッド（低段側端板部材）２２、低段側シリンダ２３、低段側シリンダ２３内に配置されたピストン２４、ミドルプレート２５、高段側シリンダ２６、高段側シリンダ２６内に配置されたピストン２７、フロントヘッド２８、およびフロントマフラー２９を有する。低段側圧縮機構１１は、低段側シリンダ２３、ピストン２４、ミドルプレート２５、リアヘッド２２、およびリアマフラー２１によって構成されている。また、高段側圧縮機構１２は、低段側圧縮機構１１の上方に配置されており、高段側シリンダ２６、ピストン２７、ミドルプレート２５、フロントヘッド２８、およびフロントマフラー２９によって構成されている。

低段側シリンダ２３、ミドルプレート２５、および高段側シリンダ２６は、ケーシング２の内周面に固定されている。低段側シリンダ２３、ミドルプレート２５、および高段側シリンダ２６は、上下方向から見て低段側圧縮室２３ａと高段側圧縮室２６ａの径方向外側において、冷媒と潤滑油Ｌを通過させるための油戻し通路（図示省略）を有している。

低段側シリンダ２３の中央部には、円形孔である低段側圧縮室２３ａが形成されている。低段側圧縮室２３ａ内には、ピストン２４が配置されている。ピストン２４は、ローラと、ローラの外周面から径方向外側に突出するブレードとからなるものであって、低段側圧縮室２３ａはピストン２４によって２つの空間に区画されている。また、低段側シリンダ２３には、低段側圧縮室２３ａ内に冷媒を導入するための吸入通路２３ｂが形成されている。この吸入通路２３ｂには、吸入管３ａの先端が内嵌されている。

高段側シリンダ２６には、低段側シリンダ２３と同様に、高段側圧縮室２６ａと吸入孔２６ｂが形成されている。高段側圧縮室２６ａ内には、ピストン２４と同様のピストン２７が配置されている。吸入通路２６ｂには、高段吸入管３ｃの先端が内嵌されている。

ミドルプレート２５は、低段側シリンダ２３と高段側シリンダ２６との間に配置されており、低段側シリンダ２３の低段側圧縮室２３ａの上端を閉塞すると共に、高段側シリンダ２６の高段側圧縮室２６ａの下端を閉塞している。ミドルプレート２５は、ボルト（図示省略）によって、低段側シリンダおよび高段側シリンダに固定されている。

リアヘッド２２は、低段側シリンダ２３の下に配置されている。リアヘッド２２は、略円環状の部材であって、その外径は低段側シリンダ２３よりも小さい。リアヘッド２２の中央の孔には、シャフト８が回転可能に挿通されている。リアヘッド２２の上面は、低段側シリンダ２３の低段側圧縮室２３ａの下端を閉塞している。リアヘッド２２には、低段側圧縮室２３ａにおいて圧縮された冷媒を吐出するための吐出孔（図示省略）が形成されている。また、リアヘッド２２には、低段側圧縮室２３ａ内の圧力に応じて吐出孔の出口を開閉する弁機構（図示省略）が取り付けられている。

リアヘッド２２の下面には凹溝が形成されており、この凹溝がリアヘッド２２の下方に配置されたリアマフラー２１で覆われることで、リアマフラー２１とリアヘッド２２との間に低段側マフラー空間Ｍ１が形成されている。リアマフラー２１は、円環板状の部材であり、その外径はリアヘッド２２と外径とほぼ同一である。低段側マフラー空間Ｍ１と低段側圧縮室２３ａは、リアヘッド２２に設けられた上述の吐出孔を介して連通している。また、リアヘッド２２には、低段側マフラー空間Ｍ１内の冷媒を吐出するための吐出通路２２ａが形成されている。吐出通路２２ａには、低段吐出管３ｂの端部が内嵌されている。

また、本実施形態では、図２に示すように、リアマフラー２１とリアヘッド２２は、その外周面において全周に亘ってレーザー溶接で固定されている。これにより、リアマフラー２１とリアヘッド２２との境界部分には、レーザー溶接によって形成された溶接部３０が形成されている。なお、図２は、図１の部分拡大図であるが、吐出孔２２ａ、低段吐出管３ｂ、およびケーシング２を省略して表示している。リアマフラー２１とリアヘッド２２の外周面の境界には、凹部３１が形成されており、溶接部３０は、凹部３１の底面に形成されている。リアマフラー２１とリアヘッド２２の外周側には、溶接部３０を覆うようにカバー部材３２が配置されている。カバー部材３２は、円環状の部材であって、その内径は、リアマフラー２１およびリアヘッド２２の外径とほぼ同じである。凹部３１とカバー部材３２との隙間を第１隙間３３ａとする。カバー部材３２の内周面と、リアマフラー２１およびリアヘッド２２の外周面との隙間のうち、第１隙間３３ａ以外の部分を、第２隙間３３ｂとする。第２隙間３３ｂは、第１隙間３３ａの上下両側に位置しており、第１隙間３３ａよりも小さい。なお、図２では、カバー部材３２の内周面と、リアマフラー２１およびリアヘッド２２の外周面との間には、全て隙間が形成されているが、カバー部材３２の内周面と、リアマフラー２１およびリアヘッド２２の外周面の凹部３１以外の部分とは、部分的に直接接触していてもよい。

カバー部材３２と、リアマフラー２１およびリアヘッド２２との隙間（即ち、第１隙間３３ａおよび第２隙間３３ｂ）には、シール性を有する接着剤３４が設けられている。この接着剤３４によって、カバー部材３２はリアマフラー２１とリアヘッド２２に固定されている。図２では、第２隙間３３ｂ全体に接着剤３４が設けられているが、第２隙間３３ｂの一部または全てに接着剤３４が無くてもよい。また、シール性を有する接着剤３４としては、例えば、エポキシ、ポリイミド、フェノールなどを主成分とする熱硬化性樹脂接着剤や、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、シリコーンなどを主成分とするエアラストマー系接着剤が用いられる。

また、本実施形態では、リアヘッド２２の外周面の上端と低段側シリンダ２３の下面とは、全周に亘ってレーザー溶接で固定されている。これにより、リアヘッド２２と低段側シリンダ２３との境界部分には、レーザー溶接によって形成された溶接部３５が形成されている。リアヘッド２２の外周側には、溶接部３５を覆うようにカバー部材３６が配置されている。カバー部材３６は、円環状の部材であって、その内周面の上端３６ａは、面取りされた形状に形成されている。面取部３６ａは、溶接部３５に対向している。面取部３６ａと、リアヘッド２２の外周面および低段側シリンダ２３の下面との隙間を、第３隙間３７ａとする。カバー部材３６の上面および内周面と、低段側シリンダ２３の下面およびリアヘッド２２の外周面との隙間のうち、第３隙間３７ａ以外の部分を、第４隙間３７ｂとする。第４隙間３７ｂは、第３隙間３７ａの上下両側に位置しており、第３隙間３７ａよりも小さい。なお、図２では、カバー部材３６と、低段側シリンダ２３およびリアヘッド２２との間には、全て隙間が形成されているが、カバー部材３２と、低段側シリンダ２３またはリアヘッド２２は、部分的に直接接触していてもよい。

カバー部材３６と、低段側シリンダ２３およびリアヘッド２２との隙間（即ち、第３隙間３７ａおよび第４隙間３７ｂ）には、シール性を有する接着剤３８が設けられている。この接着剤３８によって、カバー部材３６はリアヘッド２２と低段側シリンダ２３に固定されている。図２では、第４隙間３７ｂ全体に接着剤３８が設けられているが、第４隙間３７ｂの一部または全てに接着剤３８が無くてもよい。接着剤３８としては、接着剤３４と同様のものが用いられる。

フロントヘッド２８は、高段側シリンダ２６の上に配置されている。フロントヘッド２８は、略円環状の部材であって、その中央の孔にシャフト８が回転可能に挿通されている。フロントヘッド２８の下面は、高段側シリンダ２６の高段側圧縮室２６ａの上端を閉塞している。フロントヘッド２８には、高段側圧縮室２６ａにおいて圧縮された冷媒を吐出するための吐出孔（図示省略）が形成されている。また、フロントヘッド２８には、高段側圧縮室２６ａ内の圧力に応じて上述の吐出孔の出口を開閉する弁機構（図示省略）が取り付けられている。

フロントマフラー２９は、フロントヘッド２８の上面にボルトで取り付けられており、フロントヘッド２８との間に高段側マフラー空間Ｍ２を形成している。フロントマフラー２９は、２重構造となっている。フロントマフラー２９は、フロントヘッド２８の吐出孔から冷媒が吐出される際の騒音を低減するために設けられている。また、フロントマフラー２９には、高段側マフラー空間Ｍ２内の冷媒を排出するためのマフラー吐出孔（図示省略）が形成されている。

次に、二段圧縮機１の動作について説明する。
この圧縮ユニット１０においては、まず、吸入管３ａを介して低段側圧縮機構１１の低段側圧縮室２３ａ内に冷媒が供給される。低段側圧縮室２３ａで圧縮された冷媒は、低段側マフラー空間Ｍ１内に吐出された後、低段吐出管３ｂを介してケーシング２の外へ送り出される。この冷媒は、図示しない外部マフラーや中間冷却器を通過した後、高段吸入管３ｃを介して高段側圧縮機構１２の高段側圧縮室２６ａ内に供給されて、高段側圧縮室２６ａでさらに圧縮される。高段側圧縮室２６ａで圧縮された冷媒は、高段側マフラー空間Ｍ２に吐出された後、フロントマフラー２９のマフラー吐出孔（図示省略）から圧縮ユニット１０の外（ケーシング２内）に吐出される。ケーシング２内に吐出された冷媒は、吐出管４を介して二段圧縮機１から吐出される。

低段側圧縮機構１１においては、モータ７の駆動によりシャフト８が回転することで、シャフト８の偏心部８ａに装着されたピストン２４のローラが、低段側圧縮室２３ａの周壁面に沿って移動し、これにより、低段側圧縮室２３ａで冷媒が圧縮される。高段側圧縮機構１２においても低段側圧縮機構１１と同様に、シャフト８の偏心部８ｂに装着されたピストン２７が、高段側圧縮室２６ａの周壁面に沿って移動することで、高段側圧縮室２６ａで冷媒が圧縮される。

本実施形態の二段圧縮機１では、リアマフラー２１とリアヘッド２２、および、リアヘッド２２と低段側シリンダ２３を溶接により固定しているため、ボルト締結した場合のようにリアヘッド２２の上端面（低段側シリンダ２３側端面）を変形させることなく固定することができる。したがって、ボルト締結する場合に比べて、リアヘッド２２の上端面とピストン２４の下端面との隙間を小さくできるため、圧縮機効率の低下を抑制できる。

また、溶接部３０、３５は接着剤３４、３８でそれぞれ覆われるため、高段側圧縮機構１２から吐出されてケーシング２内に供給された高圧冷媒が、溶接部３０、３５に生じるピンホールやクラック通って、低段側マフラー空間Ｍ１や低段側圧縮室２３ａに侵入するのを防止することができる。したがって、圧縮機効率の低下を抑制できる。

また、カバー部材３２と、リアマフラー２１およびリアヘッド２２との隙間は、溶接部３０がある部分（第１隙間３３ａ）において周囲よりも大きくなっているため、溶接部３０をより確実に接着剤３４で覆うことができる。
本実施形態では、リアマフラー２１とリアヘッド２２の外周面に凹部３１を設けることで、第１隙間３３ａを形成することができる。

また、カバー部材３６と、低段側シリンダ２３およびリアヘッド２２との隙間は、溶接部３５がある部分（第３隙間３７ａ）において周囲よりも大きくなっているため、溶接部３５をより確実に接着剤３８で覆うことができる。
本実施形態では、カバー部材３６に面取部３６ａを設けることで、第３隙間３７ａを形成することができる。

また、溶接部３０、３５を覆う接着剤３４、３８の外側にカバー部材３２、３６がそれぞれ配置されるため、接着剤３４、３８が溶接部３０、３５から剥離するのを防止することができると共に、接着剤３４、３８が冷媒や潤滑油を吸収して膨潤した場合に、接着剤３４、３８によるシール性を向上させることができる。

また、本実施形態では、溶接される部材の全周に亘って溶接部３０、３５が形成されているため、溶接による接合強度を高くすることができる。また、カバー部材３２、３６が環状であるため、組み立てが容易である。

また、溶接部３０、３５は、接着剤３４、３８で保護されており、高圧冷媒と直接接触しないため、溶接部３０、３５が破損するのを防止できる。

また、仮に、低段側マフラー空間Ｍ１および低段側圧縮室２３ａの圧力が、ケーシング２内の圧力よりも高い場合、低段側マフラー空間Ｍ１内または低段側圧縮室２３ａ内の冷媒が、レーザー溶接された部材の隙間から外部に流出しようとするため、接着剤３４、３８がレーザー溶接された部材から剥離する場合があるが、本実施形態の二段圧縮機１では、低段側マフラー空間Ｍ１および低段側圧縮室２３ａの圧力は、ケーシング２内の圧力よりも低いため、接着剤３４、３８がレーザー溶接された部材から剥離するのを防止できる。

また、溶接部３０、３５およびその周囲には、レーザー溶接によって発生する溶接ヒューム（高温で蒸発した金属が大気中で冷却されて発生する微細な鉱物性粉塵）による汚れが付着するが、本実施形態では溶接部３０、３５およびその周囲を接着剤３４、３８で覆うため、汚れを洗い流す必要がない。

また、リアマフラー２１とリアヘッド２２、および、リアヘッド２２と低段側シリンダ２３をボルトで固定した場合、振動等によってボルトが緩んで、固定状態が解除されてしまう場合があるが、本実施形態では、そのようなネジ緩みによって固定状態が解除されるのを防止できる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成は、上記実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。なお、後述する変更形態は、適宜組み合わせて実施することも可能である。

溶接部３０、３５は、低段側圧縮機構１１の全周に亘って形成されていなくてもよい。この場合、接着剤３４、３８およびカバー部材３２、３６は、溶接部を覆っていれば、全周に亘って設けられていてもいなくてもよい。

カバー部材３２、３６は、環状でなくてもよい。この場合、溶接部３０、３５および接着剤３４、３８は、低段側圧縮機構１１の全周に亘って設けられていてもいなくてもよい。

上記実施形態では、カバー部材３２とカバー部材３６とは別部材で構成されているが、一体化されていてもよい。

上記実施形態では、カバー部材３２は、リアヘッド２２とリアマフラー２１の外周面に対向する部分のみを有する部材であるが、例えば図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すカバー部材１３２、２３２、３３２のように、リアヘッド２２とリアマフラー２１の外周面に対向する本体部１３２ａ、２３２ａ、３３２ａと、この本体部から径方向内側に突出し、リアマフラー２１の下面に当接するフランジ部１３２ｂ、２３２ｂ、３３２ｂとを有していてもよい。この構成によると、カバー部材は、本体部とフランジ部とによって、リアマフラー２１に当接するため、二段圧縮機の組立時に、カバー部材の位置決めが容易である。
また、フランジ部とリアマフラー２１との隙間に接着剤３４を設けることにより、カバー部材が本体部のみで構成されている場合に比べて、カバー部材をリアマフラー２１に強固に固定することができる。

カバー部材がフランジ部を有する場合、例えば図３（ｂ）に示すように、リアマフラー２１とリアヘッド２２との固定に、レーザー溶接とカバー部材２３２と接着剤３４を用いると共に、さらにボルトを用いてもよい。これにより、リアマフラー２１とリアヘッド２２とをより強固に固定することができる。また、ボルトだけでリアマフラー２１とリアヘッド２２とを固定する場合に比べて、リアマフラー２１およびリアヘッド２２に作用するボルト締結力を小さくできるため、リアマフラー２１およびリアヘッド２２がボルト締結力によって変形するのを防止できる。

上記実施形態では、凹部３１は、リアヘッド２２の外周面の下端に形成された溝部と、リアマフラー２１の外周面の上端に設けられた溝部とで構成されているが、例えば図３（ａ）に示す凹部１３１のように、リアマフラー２１の上面と、リアヘッド２２の外周面の下端に形成された溝部とで構成されていてもよく、逆に、リアヘッド２２の下面と、リアマフラー２１の外周面の上端に形成された溝部とで構成されていてもよい。

上記実施形態では、リアヘッド２２とリアマフラー２１の外周面に凹部３１が設けられており、カバー部材３２の内周面は平坦状に形成されているが、この構成に限定されない。
例えば図３（ｂ）に示すように、リアヘッド２２とリアマフラー２１の外周面が平坦状に形成されており、カバー部材２３２の内周面における溶接部３０に対向した部分に凹部２３２ｃが設けられていてもよい。この構成によると、上記実施形態と同様に、カバー部材３２と、リアマフラー２１およびリアヘッド２２との隙間は、溶接部３０がある部分（第１隙間）において周囲よりも大きくなっているため、溶接部３０をより確実に接着剤３４で覆うことができる。

また、リアヘッド２２とリアマフラー２１の外周面に凹部３１が設けられると共に、カバー部材３２の内周面にも凹部（図３（ｂ）の凹部２３２ｃ参照）が設けられていてもよい。
また、リアヘッド２２とリアマフラー２１の外周面、および、カバー部材３２の内周面の両方が平坦状であってよい。

上記実施形態では、リアヘッド２２とリアマフラー２１の外径はほぼ同一であるが、例えば図３（ｃ）および図３（ｄ）に示すように、リアヘッド２２とリアマフラー２１の外径は同一でなくてもよい。
図３（ｃ）では、リアマフラー２１の外径がリアヘッド２２の外径よりも小さい。リアヘッド２２とリアマフラー２１の外周面には、溶接部３０を覆うようにカバー部材３３２が配置されている。このカバー部材３３２は、フランジ部３３２ｂを有している。
図３（ｄ）では、リアマフラー２１の外径がリアヘッド２２の外径よりも大きい。リアヘッド２２の外周面には、溶接部３０を覆うようにカバー部材４３２が配置されている。このカバー部材４３２は、カバー部材３６と同様に、溶接部３０に対向する部分が面取りされた形状となっている。
なお、リアヘッド２２とリアマフラー２１の外径が同一でない場合に用いられるカバー部材は、図３（ｃ）および図３（ｄ）に示すカバー部材３３２、４３２に限定されない。

上記実施形態では、低段側シリンダ２３とリアヘッド２２との固定、および、リアヘッド２２とリアマフラー２１との固定の両方に、レーザー溶接とカバー部材と接着剤を用いているが、どちらか一方の固定に、レーザー溶接とカバー部材と接着剤を用いて、他方の固定にボルトを用いてもよい。

上記実施形態では、低段側シリンダ２３とミドルプレート２５と高段側シリンダ２６の外周面がケーシング２の内周面に固定されているが、低段側シリンダ２３の外周面は、ケーシング２の内周面に固定されていなくてもよい。例えば、フロントヘッド２８と高段側シリンダ２６とミドルプレート２５の外周面のみがケーシング２の内周面に固定されていてもよい。また、例えば、フロントヘッド２８と高段側シリンダ２６の外周面のみがケーシング２の内周面に固定されていてもよい。

低段側シリンダ２３の外周面がケーシング２の内周面に固定されていない場合であって、低段側シリンダ２３の外径がリアヘッド２２の外径とほぼ同じ場合には、リアヘッド２２と低段側シリンダ２３の境界部分の形状およびカバー部材の形状は、上記実施形態、または図３（ａ）、図３（ｂ）と同様であってもよい。

低段側シリンダ２３の外周面がケーシング２の内周面に固定されていない場合、低段側シリンダ２３とミドルプレート２５との固定に、レーザー溶接と接着剤とカバー部材を用いてもよい。この場合、ミドルプレート２５が本発明の低段側端板部材を構成する。

また、上記実施形態の二段圧縮機１では、低段側マフラー空間Ｍ１は、リアヘッド２２とリアマフラー２１との間に形成されているが、リアヘッド２２の内部に低段側マフラー空間Ｍ１が形成されていてもよい。また、ミドルプレート２５の内部に低段側マフラー空間Ｍ１が形成されてもよい。

本発明を利用すれば、圧縮機効率の低下を抑制することができる。

１ 二段圧縮機
２ ケーシング
１１ 低段側圧縮機構
１２ 高段側圧縮機構
２１ リアマフラー（低段側マフラー部材）
２２ リアヘッド（低段側端板部材）
２３ 低段側シリンダ
２３ａ 低段側圧縮室
３０、３５ 溶接部
３１、１３１ 凹部
３２、３６、１３２、２３２、３３２、４３２ カバー部材
３３ａ 第１隙間
３３ｂ 第２隙間
３４、３８ 接着剤
３７ａ 第３隙間
３７ｂ 第４隙間
１３２ａ、２３２ａ、３３２ａ 本体部
１３２ｂ、２３２ｂ、３３２ｂ フランジ部
２３２ｃ 凹部

Claims (6)

1. 低段側圧縮機構と、前記低段側圧縮機構で圧縮した冷媒をさらに圧縮する高段側圧縮機構と、これら２つの圧縮機構が収容されるケーシングとを備え、前記高段側圧縮機構から吐出された冷媒が前記ケーシング内に供給される二段圧縮機であって、
   前記低段側圧縮機構は、
   低段側圧縮室を有する低段側シリンダと、
   低段側シリンダの軸方向端部に配置される低段側端板部材と、
   前記低段側端板部材との間に低段側マフラー空間を形成するように配置され、径方向外側においてレーザー溶接によって前記低段側端板部材と固定される低段側マフラー部材と、
   前記レーザー溶接によって前記低段側端板部材と前記低段側マフラー部材との境界部分に形成された溶接部を覆うように配置されたカバー部材とを備え、
   前記低段側端板部材および前記低段側マフラー部材と、前記カバー部材との間には、
   前記溶接部が設けられた前記境界部分付近と前記カバー部材とで構成される第１隙間と、
   前記第１隙間の周囲に設けられ、前記第１隙間よりも小さい第２隙間とが形成されており、
   前記第１隙間には、シール性を有する接着剤が設けられていることを特徴とする二段圧縮機。
2. 低段側圧縮機構と、前記低段側圧縮機構で圧縮した冷媒をさらに圧縮する高段側圧縮機構と、これら２つの圧縮機構が収容されるケーシングとを備え、前記高段側圧縮機構から吐出された冷媒が前記ケーシング内に供給される二段圧縮機であって、
   前記低段側圧縮機構は、
   低段側圧縮室を有する低段側シリンダと、
   低段側シリンダの軸方向端部に配置され、径方向外側においてレーザー溶接によって前記低段側シリンダと固定される低段側端板部材と、
   前記レーザー溶接によって前記低段側シリンダと前記低段側端板部材との境界部分に形成された溶接部を覆うように配置されたカバー部材とを備え、
   前記低段側シリンダおよび前記低段側端板部材と、前記カバー部材との間には、
   前記溶接部が設けられた前記境界部分付近と前記カバー部材とで構成される第３隙間と、
   前記第３隙間の周囲に設けられ、前記第３隙間よりも小さい第４隙間とが形成されており、
   前記第３隙間には、シール性を有する接着剤が設けられていることを特徴とする二段圧縮機。
3. 前記カバー部材は、前記溶接部に対向した部分に設けられた凹部を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の二段圧縮機。
4. 前記レーザー溶接された２つの部材は、前記溶接部が設けられる凹部を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の二段圧縮機。
5. 前記溶接部が、前記低段側圧縮機構の全周に亘って形成されていると共に、
   前記カバー部材が環状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の二段圧縮機。
6. 前記カバー部材が、
   前記レーザー溶接された２つの部材の外周面に対向する本体部と、
   前記本体部から径方向内側に突出し、前記レーザー溶接された２つの部材の一方の端面に当接するフランジ部とを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の二段圧縮機。

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