JP2020094558A - 密閉型圧縮機及び冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】摺動損失の増加を抑制しつつ、作業性の向上が図られる密閉型圧縮機を提供する。【解決手段】密閉型圧縮機１００は圧縮要素１０３、電動要素１０２及び密閉容器１０１を備え、圧縮要素は、主軸部１０９ａ、及び、主軸部に偏心して設けられた偏心軸部１１３を有するクランクシャフト１０９と、筒形状のシリンダボア１１７を有するブロック１１０と、偏心軸部にコンロッド１１２を介して連結され、シリンダボア内に往復自在に設けられたピストン１１１と、を有し、ブロックには、第１軸受孔１１８ａを有し、第１軸受孔に挿通された主軸部の第１部分１１４を軸支する第１フレーム１１８と、第２軸受孔１２１ａを有し、主軸部において第１部分を挟んで偏心軸部側と反対側に設けられていると共に前記第２軸受孔に挿通された第２部分１１５を軸支し、且つ、第１フレームとの間に電動要素を挟むように配置された第２フレーム１２１とが一体的に形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、密閉型圧縮機及び冷凍装置に関する。

従来の密閉型圧縮機として、特許文献１の圧縮機が知られている。この圧縮機では、クランクシャフトの上端を軸支するメインフレーム、及び、クランクシャフトの下端を軸支するベアリングフレームを備えている。

ＣＮ２０３９６２３２４号公報

上記特許文献１の圧縮機では、メインフレームの軸受孔とベアリングフレームの軸受孔との同軸度の精度が高くなるように、メインフレーム及びベアリングフレームを組み立てることは困難であり、作業性に劣っている。しかしながら、これらの同軸度が悪いと、クランクシャフトとメインフレーム及びベアリングフレームとの摺動損失の増加を招いてしまう。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、摺動損失の増加を抑制しつつ、作業性の向上を図ることができる密閉型圧縮機及び冷凍装置を提供することを目的としている。

本発明のある態様に係る密閉型圧縮機は、冷媒ガスを圧縮する圧縮要素と、ステータ及びロータを有し、且つ、前記圧縮要素を駆動する電動要素と、前記圧縮要素及び前記電動要素を収容する密閉容器と、を備え、前記圧縮要素は、主軸部、及び、前記主軸部に偏心して設けられた偏心軸部を有するクランクシャフトと、筒形状のシリンダボアを有するブロックと、前記偏心軸部にコンロッドを介して連結され、且つ、前記シリンダボア内に往復自在に設けられたピストンと、を有し、前記ブロックには、第１軸受孔を有し、且つ、前記第１軸受孔に挿通された前記主軸部の第１部分を軸支する第１フレームと、第２軸受孔を有し、前記主軸部において前記第１部分を挟んで前記偏心軸部側と反対側に設けられていると共に前記第２軸受孔に挿通された第２部分を軸支し、且つ、前記第１フレームとの間に前記電動要素を挟むように配置された第２フレームと、が一体的に形成されている。

本発明の別の態様に係る冷凍装置は、密閉型圧縮機、放熱器、減圧装置及び吸熱器を配管によって環状に連結した冷凍サイクルを備えている。

本発明は、上記構成を有し、摺動損失の増加を抑制しつつ、作業性の向上を図ることができる密閉型圧縮機及び冷凍装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。

本発明の実施の形態１に係る密閉型圧縮機を示す断面図である。 図１のブロック及び電動要素を下方から視た図である。 図１のブロック、電動要素及び心出し冶具を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る冷凍装置を概略的に示す断面図である。

第１発明に係る密閉型圧縮機は、冷媒ガスを圧縮する圧縮要素と、ステータ及びロータを有し、且つ、前記圧縮要素を駆動する電動要素と、前記圧縮要素及び前記電動要素を収容する密閉容器と、を備え、前記圧縮要素は、主軸部、及び、前記主軸部に偏心して設けられた偏心軸部を有するクランクシャフトと、筒形状のシリンダボアを有するブロックと、前記偏心軸部にコンロッドを介して連結され、且つ、前記シリンダボア内に往復自在に設けられたピストンと、を有し、前記ブロックには、第１軸受孔を有し、且つ、前記第１軸受孔に挿通された前記主軸部の第１部分を軸支する第１フレームと、第２軸受孔を有し、前記主軸部において前記第１部分を挟んで前記偏心軸部側と反対側に設けられていると共に前記第２軸受孔に挿通された第２部分を軸支し、且つ、前記第１フレームとの間に前記電動要素を挟むように配置された第２フレームと、が一体的に形成されている。

この構成によれば、第１フレームの第１軸受孔及び第２フレームの第２軸受孔が同軸に配置されるようにブロックを形成することができる。これにより、ブロックには第１フレーム及び第２フレームが一体的に形成されているため、これらの組み立て作業が必要なく、作業性に優れている。また、第１軸受孔及び第２軸受孔に挿通された主軸部と第１フレーム及び第２フレームとの摺動損失の増加を抑制することができる。

第２発明に係る密閉型圧縮機は、第１の発明において、前記ブロックは、前記第１フレームと前記第２フレームとを連結する連結部、及び、前記第１フレームと前記第２フレームとの間において前記主軸部を挟んで前記連結部側と反対側に開口する開口部をさらに有し、前記連結部は、前記開口部よりも前記シリンダボア側に配置されていてもよい。

本発明によれば、開口部から第１フレームと第２フレームとの間に電動要素を組み込むことができ、作業性に優れている。また、シリンダボアを連結部が支持することによりブロックの変形を防止することができる。

第３発明に係る密閉型圧縮機は、第１又は２の発明において、前記第１部分の直径は、前記第２部分の直径よりも大きくてもよい。

本発明によれば、第２部分の直径は、第１部分が挿通する第１フレームの第１軸受孔の直径よりも小さくなる。これにより、第２部分を第１軸受孔に通過させてから第２軸受孔に挿入する際、第２部分が第１フレームに接触しにくく、第１フレーム及び第２部分の損傷を防止することができる。

第４発明に係る密閉型圧縮機は、第１〜３のいずれかの発明において、前記ロータは、前記主軸部において前記第１部分と前記第２部分との間の第３部分に固定された円筒形の固定部を有し、前記固定部の内径は、前記第２部分の直径よりも大きくてもよい。

本発明によれば、第２部分の直径は、固定部の内径よりも小さい。これにより、第２部分を固定部内に通過させてから第２フレームに挿入する際、第２部分が固定部内に接触しにくく、第２部分の損傷を防止することができる。

第５発明に係る密閉型圧縮機は、第１〜４のいずれかの発明において、前記ロータは、前記主軸部における前記第１部分と前記第２部分との間の第３部分に固定された円筒形の固定部を有し、前記固定部の内径は、前記第１部分の直径よりも小さくてもよい。

本発明によれば、第２部分を固定部内に挿入してから、第３部分を固定部内に圧入する。この際、第３部分よりも第２部分側と反対側の第１部分は、固定部内に挿入されずに、固定部に当接する。このため、第３部分と固定部との位置決めを容易に行うことができる。

第６発明に係る密閉型圧縮機では、第４又は５の発明において、前記第２部分は、前記第３部分の前記固定部への圧入時に、前記第３部分側と反対側の端が前記第２軸受孔に達する長さを有していてもよい。

本発明によれば、第３部分を固定部内に圧入する際、第２部分が第２軸受孔に既に挿入されている。このため、圧入時の大きな力が第２部分に作用しても、第２部分が第２フレームに接触し、第２フレーム及び第２部分が損傷することを防止することができる。

第７発明に係る密閉型圧縮機では、第１〜６のいずれかの発明において、前記ピストンの往復方向において、前記第１フレーム及び前記第２フレームのうちの一方のフレームの長さは、前記一方のフレームよりも上方にある他方のフレームの長さよりも長くてもよい。

本発明によれば、例えば、第１フレーム及び第２フレームのうちの下方にあるフレームを、密閉容器に対して支持する。この場合、下方のフレームにおいて支持範囲を広く採ることができ、ブロックを安定して支持することができる。

第８発明に係る密閉型圧縮機では、第１〜７のいずれかの発明において、前記ピストンの往復方向及び前記クランクシャフトの軸方向に直交する方向において、前記第２フレームにおいて前記電動要素に重なる範囲の長さは、前記ステータと前記ロータとの間の環状スペースの直径よりも小さくてもよい。

本発明によれば、例えば、環状スペースに心出し冶具を挿入し、電動要素のステータとロータとを同軸に配置する。そして、心出し冶具の間にブロックの第２フレームを挿入することにより、電動要素とブロックとを容易に組み立てることができ、作業性に優れている。

第９発明に係る冷凍装置は、第１〜８発明のいずれかの密閉型圧縮機、放熱器、減圧装置及び吸熱器を配管によって環状に連結した冷凍サイクルを備えている。本発明によれば、上記のような密閉型圧縮機によって、冷凍装置のエネルギー効率及び生産性の向上を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、クランクシャフトの主軸部側よりも偏心軸部側を上側、その反対側を下側として説明するが、密閉型圧縮機の配置はこれに限定されない。

（実施の形態１）
＜密閉型圧縮機の構成＞
実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００は、図１に示すように、冷媒ガス１０６を圧送する機器であって、例えば、冷凍サイクルに用いられる。冷凍サイクルを用いた装置としては、例えば、家庭用機器及び業務用機器が例示される。この家庭用機器としては、例えば、電気冷蔵庫などの冷凍装置、及び、エアーコンディショナー等が挙げられ、業務用機器としては、例えば、業務用ショーケース及び自動販売機等の冷凍装置が挙げられる。

密閉型圧縮機１００は、圧縮機本体１０４及び密閉容器１０１を有し、圧縮機本体１０４は、電動要素１０２及び圧縮要素１０３を有している。密閉容器１０１は、例えば、鉄板の絞り成型によって形成されている。密閉容器１０１は、圧縮機本体１０４を内部空間に収容し、内部空間を密閉している。圧縮機本体１０４は、サスペンションスプリング１０５等の弾性部材によって密閉容器１０１に弾性的に支持されている。

また、密閉容器１０１には、冷媒ガス１０６が封入されると共に、潤滑油１０７が貯留されている。冷媒ガス１０６には、例えば、地球温暖化係数の低い炭化水素系のＲ６００ａ等の熱媒体が用いられる。潤滑油１０７は、例えば、圧縮要素１０３の潤滑に用いられ、密閉容器１０１の下部に貯められている。

さらに、密閉容器１０１には、吸入パイプ（図示せず）及び吐出パイプ（図示せず）が接続されている。吸入パイプ及び吐出パイプは、一端が密閉容器１０１の内部空間に連通し、他端が冷凍サイクルの配管（図示せず）に接続されている。これにより、冷媒ガス１０６は、吸入パイプを介して密閉容器１０１に流入し、密閉容器１０１内の圧縮要素１０３により圧縮されて吐出パイプを介して吐出される。

電動要素１０２は、ステータ１２７及びロータ１２６を有し、これらにより圧縮要素１０３を駆動する。ロータ１２６は、例えば、ヨーク及び磁石１２６ｄを有し、ヨークは、天面部１２６ａ、側面部１２６ｂ及び固定部１２６ｃを有している。

固定部１２６ｃは、円筒形状であって、貫通孔１２６ｅを有している。天面部１２６ａは、円環形状であって、固定部１２６ｃから径方向の外側へ拡がっている。なお、固定部１２６ｃは、天面部１２６ａよりも下方へ延びているが、天面部１２６ａよりも上方に突出していてもよい。

側面部１２６ｂは、円筒形状であって、固定部１２６ｃの周囲を囲むように固定部１２６ｃと同軸に設けられ、天面部１２６ａの外周縁から下方に延びている。この天面部１２６ａの下方であって、側面部１２６ｂの内側に、ステータ１２７が配置されている。このため、ステータ１２７の周囲は、ロータ１２６により取り囲まれている。

磁石１２６ｄは、側面部１２６ｂとステータ１２７との間において、側面部１２６ｂの内周面に取り付けられている。これにより、ロータ１２６がステータ１２７の周囲を回転する。このため、電動要素１０２はアウターロータ型モータである。

ステータ１２７は、円筒形であって、ロータ１２６の内側においてロータ１２６と同軸に配置されており、鉄心及び巻線を有している。巻線は鉄心に巻き回されて、その端が電源に接続されたインバータ回路に接続されている。このインバータ回路により電動要素１０２の駆動周波数が制御されて、電動要素１０２は複数の周波数で駆動される。

圧縮要素１０３は、クランクシャフト１０９、ピストン１１１、コンロッド１１２及びブロック１１０を備えている。なお、ピストン１１１が往復する方向を往復方向と称し、クランクシャフト１０９の中心軸の方向を軸方向と称し、往復方向及び軸方向に直交する方向を直交方向と称する。また、クランクシャフト１０９の軸方向が上下方向に延びている場合について説明するが、密閉型圧縮機１００の配置方向はこれに限定されない。

クランクシャフト１０９は、剛性の高い鋳物等によって形成され、主軸部１０９ａ、偏心軸部１１３及び鍔部１０９ｂを有している。主軸部１０９ａ及び偏心軸部１１３は、中心軸が軸方向に延びる円柱形であって、偏心軸部１１３は主軸部１０９ａに対して偏心して設けられている。鍔部１０９ｂは、軸方向において偏心軸部１１３と主軸部１０９ａとの間に設けられ、軸方向に直交する方向に拡がっている。

主軸部１０９ａは、第１部分１１４、第２部分１１５及び第３部分１２８を有している。第１部分１１４、第３部分１２８及び第２部分１１５は、それぞれ円柱形であって、同軸にこの順で配置されている。軸方向において、第１部分１１４の上端が鍔部１０９ｂを介して偏心軸部１１３に接続され、第１部分１１４の下端が第３部分１２８の上端に接続され、第３部分１２８の下端が第２部分１１５の上端に接続されている。

第３部分１２８の直径は、第１部分１１４の直径よりも小さく、第２部分１１５の直径よりも大きい。このため、主軸部１０９ａは、偏心軸部１１３側（上端側）から反対側（下端側）に向かって、直径が段階的に小さくなっている。第２部分１１５の下部は、潤滑油１０７に浸漬している。

また、主軸部１０９ａの第３部分１２８がロータ１２６の固定部１２６ｃの貫通孔１２６ｅに圧入され固定されるように、第３部分１２８の直径は、貫通孔１２６ｅの周囲を取り囲む固定部１２６ｃの内周面の直径（固定部１２６ｃの内径）よりも僅かに大きい。このため、第１部分１１４の直径は固定部１２６ｃの内径よりも大きく、第２部分１１５の直径は固定部１２６ｃの内径よりも小さい。

ブロック１１０は、シリンダボア１１７、第１フレーム１１８、第２フレーム１２１、連結部１４１及び開口部１４２を有し、これらは一体的に形成されている。このため、部品点数を抑え、製品コストを抑制することができる。また、これらの組み立てが必要なく、作業性に優れている。

シリンダボア１１７は、往復方向に中心軸が延びる円筒形であって、第１フレーム１１８よりも上方に内部空間を有している。シリンダボア１１７内には、シリンダボア１１７の一方開口側からピストン１１１が往復自在に嵌入されている。シリンダボア１１７の他方開口１１７ａはバルブプレートにより覆われ、バルブプレートがシリンダヘッド１２５によりシリンダボア１１７に固定されている。これにより、シリンダボア１１７、ピストン１１１及びバルブプレートにより周囲が囲まれた圧縮室１１６が形成される。

ピストン１１１は、コンロッド１１２の小孔部に挿入されたピストンピン（図示せず）によりコンロッド１１２の一端に接続されている。また、コンロッド１１２の他端の大孔部１２３には偏心軸部１１３が嵌められている。これにより、ピストン１１１はコンロッド１１２を介して偏心軸部１１３に連結されている。このピストンピンの中心軸は偏心軸部１１３の中心軸に平行に配置されている。

このため、偏心軸部１１３の回転によってシリンダボア１１７内にてピストン１１１が往復運動する。この際、吸入バルブが開き、圧縮室１１６を覆うバルブプレートの吸入孔が開いて、ここから圧縮室１１６に冷媒ガス１０６が吸引される。

一方、吸入バルブによって吸入孔が閉じて、圧縮室１１６で圧縮された冷媒ガス１０６は、バルブプレートの吐出孔を介して圧縮室１１６からシリンダヘッド１２５の吐出空間に吐出される。そして、吐出空間に連通する吐出パイプにより、冷媒ガス１０６は密閉型圧縮機１００から吐出される。

図１〜図３に示すように、第１フレーム１１８は、例えば、軸方向に直交する断面が略三角形状の平板形状であって、往復方向における長さＳ１は、直交方向における長さＷ１よりも短い。

第１フレーム１１８は、スラスト面１１９及び第１軸受孔１１８ａを有している。第１フレーム１１８の上面（スラスト面１１９）は、軸方向に直交する方向に拡がっている。スラスト面１１９上には、ボールベアリング１２０が配置されている。ボールベアリング１２０は、スラスト面１１９とクランクシャフト１０９の鍔部１０９ｂとの間において、クランクシャフト１０９の荷重を支持している。

第１軸受孔１１８ａは、軸方向に延びて、第１フレーム１１８を貫通している。この第１軸受孔１１８ａに、主軸部１０９ａの第１部分１１４が回転自在に挿入されている。第１軸受孔１１８ａの周囲を取り囲む第１フレーム１１８の内周面（第１被摺動面）は、第１部分１１４を軸支する。このため、第１部分１１４の外周面のうち、第１被摺動面に対向する部分（第１摺動面）は、第１被摺動面上を摺動する。

第２フレーム１２１は、例えば、軸方向に直交する断面が略Ｔ字状の平板形状であって、本体部分１２１ｃ及び取付部分１２１ｄを有している。取付部分１２１ｄは直交方向に延び、本体部分１２１ｃは、取付部分１２１ｄから往復方向に延びている。

取付部分１２１ｄは、軸方向において連結部１４１と重なって、連結部１４１に接続されている。本体部分１２１ｃは、連結部１４１から突出し、軸方向において電動要素１０２に重なっている。

往復方向における第２フレーム１２１の長さＳ２は、直交方向における第２フレーム１２１の本体部分１２１ｃの長さＷ２、及び、第１フレーム１１８の長さＳ１よりも長い。また、第２フレーム１２１の長さＷ２は、第１フレーム１１８の長さＷ１よりも短い。

また、第２フレーム１２１は、第２軸受孔１２１ａを有している。第２軸受孔１２１ａは、軸方向に延びて、第２フレーム１２１の本体部分１２１ｃを貫通している。第１軸受孔１１８ａ及び第２軸受孔１２１ａは同軸になるように、ブロック１１０に加工されている。このため、第１軸受孔１１８ａ及び第２軸受孔１２１ａは同軸になるように、第１フレーム１１８及び第２フレーム１２１を組み立てる必要がなく、作業性に優れている。また、第１軸受孔１１８ａ及び第２軸受孔１２１ａの同軸度を高く維持することができる。

第２軸受孔１２１ａに、主軸部１０９ａの第２部分１１５が回転自在に挿入されている。第２軸受孔１２１ａの周囲を取り囲む第２フレーム１２１の内周面（第２被摺動面）は、第２部分１１５を軸支する。このため、第２部分１１５の外周面のうち、第２被摺動面に対向する部分（第２摺動面）は、第２被摺動面上を摺動する。

連結部１４１は、例えば、１本、ブロック１１０に設けられ、軸方向に延びて、その上端が第１フレーム１１８に接続され、下端が第２フレーム１２１に接続されている。この第１フレーム１１８及び第２フレーム１２１は、往復方向に連結部１４１から延びている。このため、連結部１４１、第１フレーム１１８及び第２フレーム１２１は、第１軸受孔１１８ａ及び第２軸受孔１２１ａの各中心軸、並びに、連結部１４１を通る断面が、略Ｃ字状になるように配置されている。そして、第１フレーム１１８と第２フレーム１２１との間では、往復方向において連結部１４１と対向する位置に開口部１４２が配置される。

第１フレーム１１８の下面と第２フレーム１２１の上面との間にステータ１２７及びロータ１２６が配置されている。ここで、第１フレーム１１８、第２フレーム１２１及びロータ１２６は、第１軸受孔１１８ａ、第２軸受孔１２１ａ及び貫通孔１２６ｅが同軸になるように、配置されている。

そして、主軸部１０９ａの第１部分１１４が第１軸受孔１１８ａに挿入され、第２部分１１５が第２軸受孔１２１ａに挿入され、第３部分１２８が貫通孔１２６ｅに挿入されるように、クランクシャフト１０９が配置されている。この第２部分１１５の下端は、第２フレーム１２１の下面よりも下方に突出しており、潤滑油１０７に浸漬している。

また、ステータ１２７の鉄心の下面は、第２フレーム１２１の上面に当接している。この鉄心の第１挿入孔１２７ａ及び第２フレーム１２１の第２挿入孔１２１ｂに挿入されているボルト等の固定部材１２９によって、鉄心と第２フレーム１２１とは固定されている。

連結部１４１において開口部１４２側の面（曲面１４１ａ）は、第１軸受孔１１８ａ及び第２軸受孔１２１ａの中心軸を中心に円弧状に湾曲している。この曲面１４１ａは、ロータ１２６の側面部１２６ｂに対向し、この側面部１２６ｂに沿っている。このため、ブロック１１０を大型化することなく、ロータ１２６と連結部１４１との間には一定の間隔を空けることができる。

また、連結部１４１の曲面１４１ａの中心角は、例えば、１８０度以下である。また、連結部１４１は、第１軸受孔１１８ａの中心軸を通り、且つ、往復方向に延びる平面Ｆ（図２）に対して対称な形状を有している。これにより、開口部１４２は、往復方向において主軸部１０９ａを挟んで連結部１４１側と反対側に開口している。さらに、連結部１４１の曲面１４１ａの中心角は、好ましくは９０度以下である。これにより、開口部１４２は、往復方向において主軸部１０９ａを挟んで連結部１４１側と反対側だけでなく、主軸部１０９ａよりも直交方向においても開口している。

また、往復方向において、連結部１４１は開口部１４２よりもシリンダボア１１７側に配置されている。そして、連結部１４１は、シリンダボア１１７の他方開口１１７ａ側が軸方向に重なるように、シリンダボア１１７の下に配置されている。これにより、連結部１４１は、シリンダボア１１７を支えることができ、ブロック１１０の剛性の向上を図ることができる。よって、シリンダボア１１７が傾斜しブロック１１０が変形することを防止し、シリンダボア１１７とピストン１１１との間における摺動抵抗の上昇を抑制することができる。

＜密閉型圧縮機の動作＞
密閉型圧縮機１００において、インバータ回路を介して電源から電動要素１０２のステータ１２７に通電されると、ステータ１２７に磁界が発生し、ロータ１２６が回転する。この電流の周波数をインバータ回路により制御されることにより、周波数に応じてロータ１２６の回転速度が変化する。

この回転によりクランクシャフト１０９が回転し、偏心軸部１１３の回転に伴いピストン１１１がシリンダボア１１７内を往復運動する。これにより、冷媒ガス１０６が、圧縮室１１６に吸入されて、圧縮室１１６内で圧縮され、圧縮室１１６から吐出される。

＜密閉型圧縮機の組み立て＞
図３に示すように、心出し治具１３１を用いて、ロータ１２６及びステータ１２７を組み立てる。心出し治具１３１は、例えば、シクネスゲージであって、基部１３１ａ、把手１３１ｂ、及び、複数（例えば、１０枚）のリーフ１３２を有している。基部１３１ａは円盤形状であって、基部１３１ａの直径はステータ１２７の外径と等しい。基部１３１ａの下面には円柱形の把手１３１ｂが取り付けられており、把手１３１ｂは基部１３１ａから下方へ延びている。

リーフ１３２は、例えば、金属製の薄い平板であって、互いに平行な一対の面を有している。１０枚のリーフ１３２における、一対の面の間の厚みは、同じに形成されている。また、１０枚のリーフ１３２をロータ１２６の内周面とステータ１２７の外周面との間の環状スペース１３０にリーフ１３２を挿入したい状態で、環状スペース１３０が均一になるように、リーフ１３２の厚みは設定されている。

リーフ１３２は、基部１３１ａから上方に延びている。１０枚のリーフ１３２は、第１組の５枚のリーフ１３２ａと、第２組の５枚のリーフ１３２ｂとに分けられている。第１組のリーフ１３２ａは基部１３１ａの周方向に互いに所定の間隔を空けて配置され、第２組のリーフ１３２ｂは基部１３１ａの周方向に互いに所定の間隔を空けて配置されている。

基部１３１ａの周方向において、第１組のリーフ１３２ａと、第２組のリーフ１３２ｂとの間には、第１間隔部１３３ａ及び第２間隔部１３３ｂが配置されている。この第１間隔部１３３ａ及び第２間隔部１３３ｂは、互いに隣接する第１組のリーフ１３２ａ間の間隔、及び、互いに隣接する第２組のリーフ１３２ｂ間の間隔よりも広い。

このような心出し治具１３１のリーフ１３２を、ステータ１２７とロータ１２６との環状スペース１３０に挿入する。これにより、ステータ１２７とロータ１２６とが同軸に配列される。ここで、軸方向において、リーフ１３２の長さはステータ１２７及びロータ１２６（電動要素１０２）の各長さよりも長く、電動要素１０２と基部１３１ａとの間には空間が設けられている。

続いて、ブロック１１０の開口部１４２から電動要素１０２を第１フレーム１１８と第２フレーム１２１との間に挿入する。これにより、第２フレーム１２１の上面が電動要素１０２の下面に対向し、第２フレーム１２１の下面が心出し治具１３１の基部１３１ａの上面に対向するように、第１間隔部１３３ａから電動要素１０２と基部１３１ａとの間に第２フレーム１２１が挿入される。

ここで、第２フレーム１２１を往復方向に挿入する場合、図２に示すように、第２フレーム１２１において電動要素１０２に重なる範囲の長さＷ２は、環状スペース１３０の直径Ｒｅよりも小さい。具体的には、環状スペース１３０の直径Ｒｅは、ロータ１２６の内径である。

このため、環状スペース１３０は、直交方向において第２フレーム１２１よりも外側に配置され、外方に現れている。よって、環状スペース１３０にリーフ１３２が挿入されている状態で、第２フレーム１２１は、第１組のリーフ１３２ａと第２組のリーフ１３２ｂとの間を通り、これらの間の第２間隔部１３３ｂから往復方向に突出する。

また、図１及び図２に示すように、電動要素１０２の基部１３１ａ側と反対側（上側）に、第１フレーム１１８が配置される。これにより、軸方向において第１フレーム１１８と第２フレーム１２１との間に電動要素１０２が挟まれる。

続いて、ステータ１２７の第１挿入孔１２７ａ及び第２フレーム１２１の第２挿入孔１２１ｂに固定部材１２９を挿入し、ステータ１２７と第２フレーム１２１とを仮止めする。

そして、第１フレーム１１８の第１軸受孔１１８ａ、固定部１２６ｃの貫通孔１２６ｅ及び第２フレーム１２１の第２軸受孔１２１ａにこの順で、主軸部１０９ａを第２部分１１５側から挿入する。この第２部分１１５の直径は、第１軸受孔１１８ａ及び貫通孔１２６ｅの各直径よりも小さい。このため、第２部分１１５が第１フレーム１１８及び固定部１２６ｃに当たることなく、第２部分１１５を第２軸受孔１２１ａに差し入れることができる。これにより、第１フレーム１１８及び第２部分１１５の損傷を防止することができる。

そして、貫通孔１２６ｅに第３部分１２８を圧入する。これにより、第１軸受孔１１８ａ及び第２軸受孔１２１ａに対して貫通孔１２６ｅ及び主軸部１０９ａが同軸に配置される。

ここで、第２部分１１５の長さＬ１は、固定部１２６ｃの第１フレーム１１８側の端（上端）から第２フレーム１２１の固定部１２６ｃ側の端（上端）までの長さＬ２よりも長い。このため、第３部分１２８を固定部１２６ｃの貫通孔１２６ｅに圧入し始める時に、第２部分１１５は、第３部分１２８側と反対側の端（下端）が第２フレーム１２１の第２軸受孔１２１ａに達する長さを有している。これにより、第３部分１２８が貫通孔１２６ｅ上にあるとき、第２部分１１５の下端が第２軸受孔１２１ａに既に差し込まれている。よって、第３部分１２８を貫通孔１２６ｅに圧入している際に、第２部分１１５に大きな力が作用しても、第２部分１１５は第２フレーム１２１にこじることなく第２軸受孔１２１ａに挿入される。よって、第２フレーム１２１及び第２部分１１５の損傷を防止することができる。

また、第１部分１１４の直径は第３部分１２８の直径よりも大きく、第３部分１２８から第１部分１１４へ拡径する段差面がこれらの間に設けられている。また、第３部分１２８が挿入される貫通孔１２６ｅの直径よりも、第１部分１１４の直径が大きい。これにより、第３部分１２８を貫通孔１２６ｅに圧入した後、段差面が固定部１２６ｃの上端に当接する。これにより、固定部１２６ｃと第３部分１２８との位置決めを容易に行うことができる。

また、第２軸受孔１２１ａの直径は、第１軸受孔１１８ａの直径よりも小さい。この第２軸受孔１２１ａの周囲を取り囲む第２被摺動面と、第２軸受孔１２１ａに挿入される第２部分１１５の第２摺動面との間の荷重（軸受荷重）は、第１軸受孔１１８ａの周囲を取り囲む第１被摺動面と、第１軸受孔１１８ａに挿入される第１部分１１４の第１摺動面との間の荷重（軸受荷重）よりも小さい。これにより、第２被摺動面に対する第２摺動面の摺動損失を低減することができる。

続いて、第１挿入孔１２７ａ及び第２挿入孔１２１ｂに挿入された固定部材１２９を締結することによって、ステータ１２７と第２フレーム１２１とを固定する。これにより、電動要素１０２がブロック１１０に取り付けられたため、環状スペース１３０からリーフ１３２を抜き取り、電動要素１０２から心出し治具１３１を取り外す。

それから、ブロック１１０をサスペンションスプリング１０５を介して密閉容器１０１に取り付ける。このサスペンションスプリング１０５は、一端が密閉容器１０１の底部に固定され、他端が支持部材１４３によりブロック１１０の第２フレーム１２１の下面に固定されている。支持部材１４３は、本体部分１２１ｃにおいて取付部分１２１ｄ側と反対側の端（先端）側、及び、取付部分１２１ｄの両端側にそれぞれ配置されている。これにより、支持部材１４３は、互いに離れるように配置されている。

また、第２フレーム１２１の長さＳ２は第１フレーム１１８の長さＳ１よりも長い。このため、第２フレーム１２１において、取付部分１２１ｄに設けられた支持部材１４３から離れた位置に、本体部分１２１ｃの支持部材１４３を設けることができる。よって、支持部材１４３により囲まれた面積を広く採ることができ、密閉容器１０１に対してブロック１１０を安定的に支持することができる。

＜変形例１＞
図１では、ロータ１２６の天面部１２６ａをステータ１２７よりも上方に配置した。ただし、ロータ１２６の天面部１２６ａをステータ１２７よりも下方に配置してもよい。この場合、ステータ１２７の鉄心の上面を、第１フレーム１１８の下面に当接し、鉄心の第１挿入孔１２７ａ及び第１フレーム１１８の挿入孔に固定部材１２９を挿入して締結することにより、鉄心と第１フレーム１１８とを固定してもよい。

この場合、電動要素１０２上における第１フレーム１１８の長さＷ１´を環状スペース１３０の直径Ｒｅよりも小さくしてもよい。これにより、環状スペース１３０に挿入した心出し治具１３１のリーフ１３２の間に、第１フレーム１１８を挿入することができる。よって、ロータ１２６とステータ１２７とを同軸にしつつ、これをブロック１１０に取り付けることができる。

＜変形例２＞
図１では、電動要素１０２に、ロータ１２６の内側にステータ１２７が配置されたアウターロータ型モータを用いた。これに対し、電動要素１０２に、ステータ１２７の内側にロータ１２６が配置されたインナーロータ型モータを用いてもよい。

この場合も、ブロック１１０は、シリンダボア１１７、第１フレーム１１８及び第２フレーム１２１を有し、これらが一体的に形成されている。これにより、摺動損失の増加を抑制しつつ、作業性の向上を図ることができる。

なお、環状スペース１３０の直径Ｒｅは、環状のステータ１２７の内径である。この場合、第２フレーム１２１において電動要素１０２に重なる範囲の長さＷ２は、環状スペース１３０の直径Ｒｅよりも小さい。これにより、上記と同様に、ロータ１２６とステータ１２７とを同軸にしつつ、これをブロック１１０に取り付けることができる。

＜変形例３＞
図１では、偏心軸部１１３が主軸部１０９ａよりも上方になるように、圧縮機本体１０４が密閉容器１０１に収容されていた。これに対し、偏心軸部１１３が主軸部１０９ａよりも下方になるように、圧縮機本体１０４が密閉容器１０１に収容されていてもよい。

この場合、ブロック１１０では、第１フレーム１１８が第２フレーム１２１よりも下方に配置される。このため、第１フレーム１１８の下面に支持部材を介してサスペンションスプリング１０５に固定される。

また、第１フレーム１１８の長さＳ１は第２フレーム１２１の長さＳ２よりも長い。このため、第１フレーム１１８の下面において支持部材により囲まれた面積を広く採ることができ、密閉容器１０１に対してブロック１１０を安定的に支持することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２に係る冷凍装置２００は、図４に示すように、筐体２００ａ及び冷凍サイクル２００ｂを備えている。以下、冷凍装置２００として冷蔵庫について説明するが、冷凍装置２００は冷蔵庫に限定されない。

筐体２００ａは、本体２０１及び扉２０６を備えている。本体２０１は、例えば、直方体形状であって、開口部１４２及び５つの壁を有している。扉２０６は、本体２０１の開口部１４２を開閉するように、本体２０１に取り付けられている。本体２０１の壁、及び、扉２０６は、断熱材により形成されており、本体２０１及び扉２０６により囲まれた内部空間は外部から断熱されている。

例えば、筐体２００ａの内部空間には区画壁２０４が配置されており、内部空間は区画壁２０４により貯蔵空間２０２と機械室２０３とに区画されている。貯蔵空間２０２には、物品が貯蔵され、送風機（図示せず）が配置されている。

冷凍サイクル２００ｂは、冷媒が循環する回路（冷媒回路）であって、密閉型圧縮機１００、放熱器２０７、減圧装置２０８及び吸熱器２０９を備えており、これらは配管２１０によって環状に連結されている。例えば、密閉型圧縮機１００、放熱器２０７及び減圧装置２０８は機械室２０３に配置され、吸熱器２０９は貯蔵空間２０２に配置されている。

冷凍サイクル２００ｂにおいて、密閉型圧縮機１００で圧縮された冷媒ガス１０６は、放熱器２０７において熱を放出し、常温及び高圧の液状冷媒になる。そして、この液状冷媒は、減圧装置２０８において低圧になり、吸熱器２０９で熱を吸収して、低温及び低圧の冷媒ガス１０６に気化して、密閉型圧縮機１００に戻る。

この吸熱器２０９により冷却された空気は、図４の矢印に示すように、送風機によって貯蔵空間２０２を循環する。これにより、貯蔵空間２０２は冷却される。

上記の通り、冷凍装置２００では、密閉型圧縮機１００のブロック１１０において第１フレーム１１８及び第２フレーム１２１が一体的に形成されている。これにより、密閉型圧縮機１００の摺動損失の増加が抑制されるため、冷凍装置２００の消費電力の上昇が抑えられ、冷凍装置２００のエネルギー効率の向上が図られると共に、密閉型圧縮機１００における摩耗が低減されて、冷凍装置２００の長寿命化が図られる。また、密閉型圧縮機１００において組立作業性の向上が図られていることにより、冷凍装置２００の生産性を上げることができる。

なお、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明は実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなくその構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明の密閉型圧縮機及び冷凍装置は、摺動損失の増加を抑制しつつ、作業性の向上を図ることができる密閉型圧縮機及び冷凍装置等として有用である。

１００ ：密閉型圧縮機
１０１ ：密閉容器
１０２ ：電動要素
１０３ ：圧縮要素
１０６ ：冷媒ガス
１０９ ：クランクシャフト
１０９ａ ：主軸部
１１１ ：ピストン
１１２ ：コンロッド
１１３ ：偏心軸部
１１４ ：第１部分
１１５ ：第２部分
１１７ ：シリンダボア
１１８ ：第１フレーム
１１８ａ ：第１軸受孔
１２１ ：第２フレーム
１２１ａ ：第２軸受孔
１２６ ：ロータ
１２６ｃ ：固定部
１２７ ：ステータ
１２８ ：第３部分
１３０ ：環状スペース
１１０ ：ブロック
１４１ ：連結部
１４２ ：開口部
２００ ：冷凍装置
２００ｂ ：冷凍サイクル
２０７ ：放熱器
２０８ ：減圧装置
２０９ ：吸熱器
２１０ ：配管

Claims (9)

1. 冷媒ガスを圧縮する圧縮要素と、
   ステータ及びロータを有し、且つ、前記圧縮要素を駆動する電動要素と、
   前記圧縮要素及び前記電動要素を収容する密閉容器と、を備え、
   前記圧縮要素は、
   主軸部、及び、前記主軸部に偏心して設けられた偏心軸部を有するクランクシャフトと、
   筒形状のシリンダボアを有するブロックと、
   前記偏心軸部にコンロッドを介して連結され、且つ、前記シリンダボア内に往復自在に設けられたピストンと、を有し、
   前記ブロックには、
   第１軸受孔を有し、且つ、前記第１軸受孔に挿通された前記主軸部の第１部分を軸支する第１フレームと、
   第２軸受孔を有し、前記主軸部において前記第１部分を挟んで前記偏心軸部側と反対側に設けられていると共に前記第２軸受孔に挿通された第２部分を軸支し、且つ、前記第１フレームとの間に前記電動要素を挟むように配置された第２フレームと、が一体的に形成されている、密閉型圧縮機。
2. 前記ブロックは、前記第１フレームと前記第２フレームとを連結する連結部、及び、前記第１フレームと前記第２フレームとの間において前記主軸部を挟んで前記連結部側と反対側に開口する開口部をさらに有し、
   前記連結部は、前記開口部よりも前記シリンダボア側に配置されている、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
3. 前記第１部分の直径は、前記第２部分の直径よりも大きい、請求項１又は２に記載の密閉型圧縮機。
4. 前記ロータは、前記主軸部において前記第１部分と前記第２部分との間の第３部分に固定された円筒形の固定部を有し、
   前記固定部の内径は、前記第２部分の直径よりも大きい、請求項１〜３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
5. 前記ロータは、前記主軸部における前記第１部分と前記第２部分との間の第３部分に固定された円筒形の固定部を有し、
   前記固定部の内径は、前記第１部分の直径よりも小さい、請求項１〜４のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
6. 前記第２部分は、前記第３部分の前記固定部への圧入時に、前記第３部分側と反対側の端が前記第２軸受孔に達する長さを有している、請求項４又は５に記載の密閉型圧縮機。
7. 前記ピストンの往復方向において、前記第１フレーム及び前記第２フレームのうちの一方のフレームの長さは、前記一方のフレームよりも上方にある他方のフレームの長さよりも長い、請求項１〜６のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
8. 前記ピストンの往復方向及び前記クランクシャフトの軸方向に直交する方向において、前記第２フレームにおいて前記電動要素に重なる範囲の長さは、前記ステータと前記ロータとの間の環状スペースの直径よりも小さい、請求項１〜７のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機、放熱器、減圧装置及び吸熱器を配管によって環状に連結した冷凍サイクルを備えている、冷凍装置。

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