JP3812252B2 - 密閉型電動圧縮機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調・冷凍調和装置などの圧縮機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来この種の圧縮機は、図6に示すよう密閉容器101の内部に電動機構部102と圧縮機構部103を収納している。密閉容器101には冷媒ガスを吸い込む吸い込み管104を銅ロー付け溶接111作業により接続固定する吸入外管105と圧縮機構部103で圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出管106が取り付けられ、吸い込み管104に冷媒管107を取り付けた側に蒸発器(図示せず)、吐出管106側に取り付けた側に凝縮器(図示せず)がそれぞれ接続されいわゆる冷凍サイクルを構成する。これら吸入外管105と吐出管106は銅材、吸い込み管104は鋼材銅メッキ品でできており、蒸発器、凝縮器と結ぶ銅配管に銅ロー付け溶接111で接続可能な材質が選定されている。また、吸入外管105と吐出管106の密閉容器101への接続は密閉容器101が一般的に鋼板であるため、密閉容器101に孔をあけ、そこに吐出管106と吸入外管105を入れ、フラックスを用いた銀ロー付け溶接110を行っている。
【0003】
また、密閉容器101の外部から直接圧縮機構部103に冷媒ガスを吸い込む吸い込み管104周辺の構成は、圧縮機構部103に設けられた吸い込み孔108と同じ位置に、密閉容器101の円筒部にバーリングにて孔があけられ、そこにあらかじめ銅材の吸入外管105が銀ロー付け溶接110により取り付けられている。圧縮機構部103に設けられた吸い込み孔108の入り口には吸い込み孔108よりやや大きめの吸い込み管挿入孔109があけられている。この吸い込み管挿入孔109には吸い込み管104が密閉容器101の外部から圧入され、この吸い込み管104が密閉容器101内部の圧縮機構部103吸入付近の吐出高圧ガスと吸入低圧ガスをシールし隔壁する役割を果たしている。吸い込み管104の逆側端面は密閉容器101に取り付けられた吸入外管105の端部と同じか、やや外に出るような長さに設定されている。また、吸い込み管104には冷媒管107が挿入され、密閉容器101の外部大気圧と吸入低圧力部と密閉容器101内部の高圧力部とが隔壁するために、吸入外管105、吸い込み管104、冷媒管107の3部品を火炎にて同時に加熱し溶加材を加えて銅ロー付け溶接111による接合を行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構造では密閉容器の外部大気圧と吸入低圧部と密閉容器内部の高圧部を隔壁するために吸入部周辺で吸入外管と吸い込み管と冷媒管とに銅ロー付け溶接21作業を行っている。この銅ロー付け溶接21作業時には一般にトーチ等の火炎で部材をあぶり、部材が高温になった状態で溶化材を溶かし接合する。この火炎を部材に当てた場合、直接火炎の当たる吸入外管が火炎の当たらない吸い込み管よりも温度が高くなる。しかも吸入外管が銅材で吸い込み管が鋼材で構成されており、直接火炎の当たる吸入外管が吸い込み管より熱膨張係数が大きいため、吸入外管の全長が冷時の状態より長くなる。
【0005】
その状態で、冷媒管と吸入外管と吸い込み管とを同時に銅ロー付け溶接21すると火炎で全長が長くなった吸入外管に吸い込み管が固定され、冷却を行うことにより火炎で全長の長くなった吸入外管が収縮し、その収縮方向が圧縮機構部全体を押してしまう方向にある。すなわち、吸入外管の収縮時の応力が吸い込み管を伝わり圧縮機構部の吸入側に応力として伝わり、圧縮機構部全体に歪みを及ぼしてしまうことがある。
【0006】
また、圧縮機構部は部品ごとの摺動面の隙間を保ちながら調整組立を行っているが、上記に述べたように銅ロー付け溶接21作業を行うことにより歪みが発生するため、銅ロー付け溶接21作業前と作業後ではこの隙間が変化し部品摺動面の隙間が狭くなったり広くなることがある。この部品摺動面の隙間が狭くなった場合には、部品同士がこすれ、摺動部の摩耗やその時の騒音、振動も高くなることがある。また逆に部品摺動面の隙間が広くなった場合には、圧縮機構部での圧縮率の低下等が考えられ、定格以上の能力を発揮できないこともある。
【0007】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、吸入外管の膨張、収縮により圧縮機構部全体に及ぼす歪みをできるだけ少なくした圧縮機を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、吸入外管及び吸い込み管に銅ロー付け溶接21作業時の火炎による熱膨張及び収縮から発生する応力を吸収及び規制する機構を設けたものである。上記吸入外管及び吸い込み管によって圧縮機構部に与える歪みの影響が緩和でき摺動面の摩耗、振動、騒音や圧縮率の低下を防ぐことができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明は吸入外管内径の少なくとも1つの凸形状に、吸い込み管の拡管形状の拡大部を当てることを特徴とし、吸入外管及び吸い込み管の銅ロー付け溶接21作業後の冷却時に収縮し動く吸い込み管を吸入外管の内径の突起にて吸い込み管の動きを規制し圧縮機構部に及ぼす歪みを低減することを実現することができる。
【0020】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【0021】
(実施の形態1)
図1は本発明に関わる圧縮機の好ましい一実施例におけるローリングピストン型の密閉型圧縮機を示すものである。密閉容器11は上蓋部11a、胴部11b、下蓋部11cによりなる。それらは鋼板を成形して作成され、密封溶接され密閉容器11となっている。密閉容器11の内部には電動機構部12と圧縮機構部13を収納している。また、本実施例における密閉容器11の内部はローリングピストンタイプの圧縮機構部13で圧縮された冷媒ガスで満たされているいわゆる高圧型密閉冷媒圧縮機で、密閉容器11には圧縮ガスを吐き出す吐出管14が上蓋部11aに取り付けられており、一方、冷媒ガスを吸い込む吸入側には吸入外管15が胴部11bに取り付けられている。
【0022】
その詳細構造を図2に示す。吸入外管15の円筒部に凹形状の溝をあらかじめ加工しておき、吸入外管15の全長が収縮する形状に成形しておく。この吸入外管15が密閉容器11の胴体11b部分に接続される。この吸入外管15は圧縮機構部13に設けられた吸い込み孔16と同じ位置の密閉容器11の胴体11b部分にあらかじめあけておいた孔に対応する位置に接合される。吸入外管15は一般的に銅材の配管を用い、密閉容器11が鋼材であるためフラックスを用いた銀ロー付け溶接20にて接合される。圧縮機構部13に設けられた吸い込み孔16の入り口は、吸い込み孔16よりもやや大きな孔である吸い込み管挿入孔17があけられている。この吸い込み管挿入孔17には、吸い込み管18が密閉容器11の外部から、吸入外管15の内部を通じて挿入され吸い込み管挿入孔17に圧入され密閉容器11の内部の吐出高圧と吸入低圧をシールする。吸い込み管18の逆側端面は、密閉容器11の胴体11b部分に取り付けられた吸入外管15の端部よりやや外に出るような長さに設定されている。吸い込み管18には冷媒管19が挿入され吸入外管15、吸い込み管18、冷媒管19を加熱し溶加材を加えて同時にロー付け溶接による接合をすることにより密閉容器11の外部大気圧と吸入低圧力部と密閉容器11内部の高圧力部とが隔壁される。
【0023】
このような構成で実施することにより、吸入外管15及び吸い込み管18の銅ロー付け溶接21作業時のトーチによる火炎で溶化材を溶かすための温度700℃前後まで部材を加熱して、直接火炎の当たる吸入外管15が吸い込み管18より熱膨張係数が大きいため、吸入外管15の膨張長さが吸い込み管18の膨張長さより若干大きくなり膨張長さの差が発生する。この状態で冷媒管19と吸入外管15と吸い込み管18とを同時に溶化材を加えながら銅ロー付け溶接21固定をし、冷却すると火炎で発生していた吸入外管15と吸い込み管18の膨張が収縮に移行し火炎時の膨張長さの差がそのまま収縮長さの差となり、収縮長さの大きい吸入外管15はその収縮方向が圧縮機構部全体を押してしまう方向にある。すなわち、吸入外管15と吸い込み管18の収縮長さの差が応力となりその応力が吸い込み管18を伝わり圧縮機構部13の吸入側から圧縮機構部13全体に歪みを及ぼしてしまうことがあった。しかし、冷却を行ったときの収縮長さの差を吸入外管15の円筒上に加工した凹形状の溝がクッションの役割を果たすため、収縮長さの差を吸収することができた。このことにより、吸入外管15の収縮の差にて発生していた応力が、吸入外管15の円筒上に加工した凹形状の溝にて吸収されるため、圧縮機構部13の吸入側に応力を伝えることがなくなり、圧縮機構部13全体の歪みを及ぼすことがなくなった。
【0024】
なお、吸入外管15の円筒上に加工する溝は凸形状でも同等の効果が得られ、また、溝の数は1つに限らず2つ以上でも同等の効果を得ることができる。さらに、溝の形状もらせん状、環状等を施しても同等の効果を得ることができる。
【0025】
(実施の形態2)
図3は、吸入外管25を直管とし、吸い込み管28の円筒部に凹形状の溝をあらかじめ加工しておき、吸い込み管28の全長が収縮する形状にすることを示すものである。なお、図2に対応する部分については、同一する符号を付けて重複する説明を省略する。
詳しくは、吸い込み管挿入孔17には、吸い込み管28が密閉容器11の外部から、吸入外管25の内部を通じて挿入され吸い込み管挿入孔17に圧入され密閉容器11の内部の吐出高圧と吸入低圧をシールする。吸い込み管28は吸入外管25の内部を通じて挿入され吸い込み管挿入孔17に圧入され密閉容器11の内部の吐出高圧と吸入低圧をシールする。吸い込み管28の逆側端面は、密閉容器11の胴体11b部分に取り付けられた吸入外管25の端部よりやや外に出るような長さに設定されている。吸い込み管28には冷媒管19が挿入され吸入外管25、吸い込み管28、冷媒管19を加熱し溶加材を加えて同時にロー付け溶接固定による接合をすることにより密閉容器11の外部大気圧と吸入低圧力部と密閉容器11内部の高圧力部とが隔壁される。
【0026】
このような構成で実施することにより、吸入外管25及び吸い込み管28の銅ロー付け溶接21作業時、冷却を行ったときの収縮長さの差を吸い込み管28の円筒上に加工した凹形状の溝がクッションの役割を果たすため、収縮長さの差を吸収することができた。このことにより、吸入外管25の収縮の差にて発生していた応力が、吸い込み管28の円筒上に加工した凹形状の溝にて吸収されるため、圧縮機構部13の吸入側に応力を伝えることがなくなり、圧縮機構部13全体の歪みを及ぼすことがなくなった。
【0027】
なお、吸い込み管28の円筒上に加工する溝は凸形状でも同等の効果が得られ、また、溝の数は1つに限らず2つ以上でも同等の効果を得ることができる。さらに、溝の形状もらせん状、環状等を施しても同等の効果を得ることができる。
【0028】
(実施の形態3)
図4は、吸入外管35を直管とし、吸い込み管38を吸い込み管挿入孔17に挿入される側を直管、逆端部を拡管とし、吸入外管35及び吸い込み管38を銅材の熱膨張係数の材料を用いることを示すものである。なお、図2に対応する部分については、同一する符号を付けて重複する説明を省略する。
【0029】
このような構成で実施することにより、吸入外管35及び吸い込み管38の銅ロー付け溶接21作業時のトーチによる火炎で溶化材を溶かすための温度700℃前後まで部材を加熱して、直接火炎の当たる吸入外管35と吸い込み管が銅材の同じ材質のため熱膨張係数が同等となり、吸入外管35の膨張長さが吸い込み管38の膨張長さがほぼ同等となる。この状態で冷媒管19と吸入外管35と吸い込み管38とを同時に溶化材を加えながら銅ロー付け溶接21固定をし、冷却すると火炎で膨張していた吸入外管35と吸い込み管38の膨張が収縮に移行し、火炎時の膨張長さがそのまま収縮長さとなる。このことにより、吸入外管35及び吸い込み管38の収縮長さの差が発生しないため、圧縮機構部13の吸入側に応力を発生しなくなり、圧縮機構部13全体の歪みを及ぼすことがなくなった。
【0030】
なお、吸入外管35を鋼材とし、吸い込み管38も鋼材とした場合にも同等のことがいえる。また、吸入外管35及び吸い込み管38に銅材以外の材料を用いる場合には、銅ロー付け溶接21作業を行うために部材に銅メッキを施す必要がある。
【0031】
なお、実施の形態1及び2でも記載のように吸入外管35及び吸い込み管38の円筒上には凹形状または凸形状の溝の加工を施したり、また、溝の数は1つに限らず2つ以上の溝の加工、さらに、溝の形状は凹形状または凸形状以外にらせん状、環状の溝の加工を施しても同等の効果が得られる。
【0032】
(実施の形態4)
図5は、吸入外管45の内径に凸形状となる環状の溝を少なくとも1つ設け、吸い込み管48を圧縮室連通側に対し、その反対側を吸入外管45の内径凸部以上の拡管形状にした吸い込み管48の拡大部を吸入外管凸部に当接させることを示したものである。なお、図2に対応する部分については、同一する符号を付けて重複する説明を省略する。
【0033】
このような構成で実施することにより、銅ロー付け溶接21作業後に冷却を行ったときの収縮長さの差を吸入外管45の内径に突起しているの少なくとも1つの凸形状に吸い込み管48の拡管形状の拡大部に当接させることにより吸い込み管48の移動を規制することができたため、圧縮機構部13の吸入側に応力を伝えることがなくなり、圧縮機構部13全体の歪みを及ぼすことがなくなった。
なお、以上の実施の形態はローリングピストン型の密閉圧縮機を例に述べたが低圧型のレシプロ圧縮機、スクロール圧縮機など圧縮機の形式が異なっても本発明が適用できることはいうまでもない。
【0036】
【発明の効果】
以上のように本発明は、吸入外管内径の凸形状の突起を利用し、銅ロー付け溶接時の吸入外管の収縮を吸い込み管の肩でうけることにより上述と同等の効果が得られる。
【0037】
また、本発明は特別な部品を必要とすることなく、簡単な加工を配管に施すのみでよいので銅ロー付け溶接時の作業能率が低下することもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の密閉型圧縮機の縦断面図
【図2】本発明の実施の形態1の密閉型圧縮機の冷媒ガス吸入付近の詳細縦断面図
【図3】 本発明の実施の形態2の密閉型圧縮機の冷媒ガス吸入付近の詳細縦断面図
【図4】本発明の実施の形態3の密閉型圧縮機の冷媒ガス吸入付近の詳細縦断面図
【図5】本発明の実施の形態4の密閉型圧縮機の冷媒ガス吸入付近の詳細縦断面図
【図6】従来の密閉型圧縮機の縦断面図
【符号の説明】
11 密閉容器
11a 上蓋部
11b 胴部
11c 下蓋部
12 電動機構部
13 圧縮機構部
14 吐出管
15 溝付き吸入外管
16 吸い込み孔
17 吸い込み管挿入部
18 吸い込み管
19 冷媒管
20 銀ロー付け溶接
21 銅ロー付け溶接
25 吸入外管
28 溝付き吸い込み管
35 吸入外管(銅材)
38 吸い込み管(銅材)
45 溝付き吸入外管
48 吸い込み管
Claims (1)
- 密閉容器と、この密閉容器内部に駆動機構と、この駆動機構により冷媒を圧縮する圧縮室を備えた圧縮機構部とを収納し、前記圧縮室へ前記密閉容器外部より冷媒を吸い込む冷媒通路を前記密閉容器に密封接合にて取り付けられる吸入外管と、前記圧縮機構部の圧縮室に連通するとともに前記吸入外管の内部を貫通する吸い込み管とを前記吸入外管端部付近で溶接接合にて構成し、前記吸入外管の内径に凸形状となる環状の溝を少なくとも1つ設け、前記吸い込み管を圧縮室連通側に対し、その反対側を前記吸入外管の内径凸部以上に拡大した前記吸い込み管の拡管形状の拡大部を前記吸入外管凸部に当接することを特徴とする密閉電動圧縮機。
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