JP4330643B2 - 圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、低圧ハウジングの圧縮機の端部を高圧室として構成する圧縮機に関するものである。

従来、冷凍装置、空気調和器等に用いられる圧縮機として、圧縮機のハウジングにオイルセパレータを内蔵した構成のものが知られている。
本出願人は、すでに、二酸化炭素を冷媒として用いる圧縮機を提案しているが、この圧縮機では、二酸化炭素に対応するべく効率を高めるために、圧縮機ユニットを内蔵する低圧ハウジングの端部を、高圧貯油室として構成している。

一方、特許文献１における圧縮機では、流体の出入口を有する密閉ハウジングと、密閉ハウジング内のフレームで支持されるスクロール型圧縮機構と、スクロール型圧縮機構に回転シャフトを介して連結される駆動手段のモータとを備えたスクロール型圧縮機において、回転シャフトの周囲に円筒仕切板を設置している。
すなわち、上述の圧縮機ではハウジングに、凹状の隔壁を介して、圧縮機ユニットと駆動手段とを内蔵する構成としている。

特開２００１−２０７９８０号公報

しかしながら、冷媒にＣＯ_２を用いる構成では、ハウジングは高圧雰囲気で使用されるため、隔壁で仕切る高圧の空間によって、比較的低圧環境下にある、圧縮機ユニットと駆動手段に対し、歪を与えてしまう。
また、比較的低圧のハウジングに対し、高圧の貯油室を一体化するためには、強度の大きい隔壁を設けるため、大型化し、しかも、高圧貯油室と低圧のハウジングとの接合箇所が、歪みのために、接合強度が低下するという課題が生じるに至っている。
本発明は、上記背景から提案されたものであって、隔壁を備えた圧縮機において、接合部の強度を確保すると共に、隔壁内に貯油量を確保するためのオイルセパレータ機能を備え、信頼性に優れる圧縮機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、冷媒を圧縮する圧縮機構部（１３）をハウジング（１１ａ）に内蔵し、このハウジング（１１ａ）内部が吐出圧より低圧とした圧縮機（１０）において、圧縮機構部（１３）により圧縮された圧力がかかる高圧室（３９）を備え、高圧室（３９）は、ハウジング（１１ａ）内の一端側壁面をハウジング（１１ａ）の他の壁面に比較して肉厚とした容器外壁（１４ａ）と、ハウジング（１１ａ）内において圧縮機構部（１３）に隣接して、容器外壁（１４ａ）とで高圧室（３９）を仕切る隔壁（１４ｂ）を有する耐圧容器（１４）を備え、隔壁（１４ｂ）は、圧縮機構部（１３）に対して非接触で、且つ前記圧縮機構部（１３）との間に間隙部（４９）が画成されるように、ハウジング（１１ａ）の内方で接合されていることを特徴とする。

これにより、耐圧容器（１４）を強度上問題のないものとすることができ、ハウジング（１１ａ）より大径化することなく構造も簡単で、小型化に寄与することができる。
しかも、圧縮機構部（１３）に対して非接触で、且つ前記圧縮機構部（１３）との間に間隙部（４９）を介して設けた隔壁（１４ｂ）により、高温の貯油が圧縮機構部（１３）側と熱的に遮断することができるため、圧縮機構部（１３）が温度上昇しても、吸入冷媒の加熱による、性能低下を来たすことはない。

請求項２に記載の発明では、耐圧容器（１４）において、隔壁（１４ｂ）は、断面形状が高圧室（３９）内に向けて凸状に湾曲する構成としたことを特徴とする。
これにより、隔壁（１４ｂ）を、高圧室（３９）の高圧に耐えうるものとすることができ、耐圧容器（１４）が高圧の影響によって変形するのを抑制することができる。

請求項３に記載の発明では、さらに隔壁（１４ｂ）を容器外壁（１４ａ）より内方とすることによりさらに強度的に向上させることができる。

請求項４に記載の発明では、容器外壁（１４ａ）と隔壁（１４ｂ）とにおいて、容器外壁（１４ａ）は、ハウジング（１１ａ）の軸方向一端内周面に、先端縁部を嵌入密接可能とする形状として、ハウジング（１１ａ）の一端と、嵌入した容器外壁（１４ａ）の先端縁部近傍の外周部とを溶着する一方、隔壁（１４ｂ）は、容器外壁（１４ａ）の先端縁部内周面に密接すると共に、隔壁（１４ｂ）の先端周縁部を、容器外壁（１４ａ）の先端縁部内周面との密接箇所に溶着する構成としたことを特徴とする。

ハウジング（１１ａ）の一端側周囲と容器外壁（１４ａ）の先端縁部近傍の外周とを溶着し、ハウジング（１１ａ）の一端近傍内側の、容器外壁（１４ａ）の先端縁部と隔壁（１４ｂ）の先端周縁部とを溶着させたことにより、それぞれの溶着箇所が近接し、高圧による変形の抑制を可能とし、高圧に耐えうる構造とすることができる。

請求項５に記載の発明では、高圧室（３９）は高圧側貯油室として構成することにより、強制潤滑を行うことができ、信頼性に優れ、小型化も可能となる。

請求項６に記載の発明では、冷媒として二酸化炭素を用いることを特徴とする。
高圧の貯油室を一体化し、高圧貯油室と低圧のハウジングとの接合箇所の変形を抑えて、接合強度が低下を抑えたので、高圧下で運転される二酸化炭素において特に有効となる。

請求項７に記載の発明では、冷媒を圧縮する圧縮機構部（１３）をハウジング（１１）に内蔵した圧縮機であって、ハウジング（１１）は、少なくとも一端が開放された円筒状の円筒ハウジング（１１ａ）と、円筒ハウジング（１１ａ）の一端内部に挿入されて溶接により接合された耐圧容器（１４）とからなり、円筒ハウジング（１１ａ）内部には、圧縮機構部（１３）から吐出される冷媒の吐出圧よりも低い圧力が印加され、耐圧容器（１４）内部には、圧縮機構部（１３）から吐出される冷媒の吐出圧に相当する圧力が印加される圧縮機において、耐圧容器（１４）は、円筒ハウジング（１１ａ）の一端に挿入されて溶接される周縁部を備えたお椀状の容器外壁（１４ａ）と、周縁部の内側にはめ込まれて溶接された隔壁（１４ｂ）とからなり、隔壁（１４ｂ）は、圧縮機構部（１３）に対して非接触で、且つ前記圧縮機構部（１３）との間に間隙部（４９）が画成されていることを特徴とする。

これにより、耐圧容器（１４）における容器外壁（１４ａ）は、ハウジング（１１ａ）より大径化することはない。また、圧縮機構部（１３）から吐出される冷媒の吐出圧で耐圧容器（１４）が変形しても、容器外壁（１４ａ）の円筒ハウジング（１１ａ）の一端との溶着箇所と、容器外壁（１４ａ）の周縁部の内側における隔壁（１４ｂ）との溶着箇所とには、互いに打消し合うように応力がかかり、溶着箇所の変形を抑えて強度を確保することができる。

さらに請求項８に記載の発明では、隔壁（１４ｂ）は、圧縮機構部（１３）から遠ざかる方向に湾曲し、圧縮機構部（１３）の端部は、隔壁（１４ｂ）の湾曲部内部に位置することを特徴とする。

これにより、耐圧容器（１４）内部に、圧縮機構部（１３）から吐出される冷媒の吐出圧に相当する圧力が印加されても、冷媒の吐出圧よりも低い圧力が印加される円筒ハウジング（１１ａ）内部に向けて、隔壁（１４ｂ）が変形するのを抑制することができる。

これにより、耐圧容器（１４）内部に、圧縮機構部（１３）から吐出される冷媒の吐出圧に相当する圧力が印加されても、冷媒の吐出圧よりも低い圧力が印加される円筒ハウジング（１１ａ）内部に向けて、隔壁（１４ｂ）が変形するのを抑制することができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
図１に、本発明にかかる圧縮機を実施するための好適な一例として、スクロール型圧縮機１０を示し、以下、説明する。
この圧縮機１０は、密閉容器１１内に電動機部１２と圧縮機構部１３とを収容し、外部の冷媒回路からの冷媒を圧縮すると共に、圧縮された冷媒からオイルを分離して外部の冷媒回路へ冷媒を戻すようにしたもので、圧縮機構部１３などの可動部の構成部材に対し、運転に伴い、常時、オイルを供給回収する構成としている。
なお、この圧縮機１０では、冷媒として二酸化炭素を用いるようにしている。二酸化炭素を冷媒とする場合、従来のフロン系冷媒と比較して効率上、より高圧化が必要であり、旋回スクロールと固定スクロールとが摺動する箇所に対する押圧力は過大なものとなるが、後述のように、運転時、常時、オイルを供給回収する構成としていることから、二酸化炭素を冷媒とすることを可能としている。

密閉容器１１は、円筒形をなすハウジング１１ａと、このハウジング１１ａに、循環させるオイルを、貯油する高圧貯油室（後述）である耐圧容器１４を一体的に結合して、密閉型容器としている。

そこで、圧縮機１０の構成と共にオイルを循環させる機構構成を概略説明する。
圧縮機１０は、ハウジング１１ａ内において支持部材１５に固定された副軸受１６と、主軸受１７とによって略水平に支持されたシャフト１８を、電動機部１２によって回転するもので、このシャフト１８の回転によって後述する圧縮機構部１３を作動させる構成である。

圧縮機構部１３は、ハウジング１１ａ内において固定されたミドルハウジング１９と、ミドルハウジング１９に設けられた主軸受１７によって支持されたクランク機構２０により公転する可動スクロール２１と、可動スクロール２１と対向配置されて共に後述する作動室２２を形成する固定スクロール２３とを備えている。

可動スクロール２１は、略円盤状のものであり、この可動スクロール２１は、端面から固定スクロール２３側に向かってインボリュート曲線状に立設した可動側渦巻２４と、可動側渦巻２４と反対側の端面からミドルハウジング１９側に向かって円筒状に立設したボス部２５とを備えている。

固定スクロール２３は、可動スクロール２１側の端面に設けられた渦巻状の溝によって形成された固定側渦巻２６を備えている。

ミドルハウジング１９は、電動機部１２側から固定スクロール２３側に向かって、順次径が大きくなる３段円筒状をなしており、電動機部１２に近い最も小径の円筒１９ａは主軸受１７を構成し、真ん中の円筒１９ｂはクランク機構２０を収容するクランク室２７を構成し、固定スクロール２３に近い最も大径の円筒１９ｃは内部に可動スクロール２１を収容するスクロール収納部２８を形成すると共に、ハウジング１１ａの内周面に焼き嵌めなどの固定手段によって固定されている。

クランク機構２０は、シャフト１８の圧縮機構部１３側の端部に一体に設けられた偏心部２９と可動スクロール２１のボス部２５によって構成されている。偏心部２９は、上記主軸受１７及び副軸受１６の軸中心から所定量だけ偏心するように設けられている。この偏心量が、可動スクロール２１の公転半径となる。

ミドルハウジング１９を構成する上記大径の円筒１９ｃと真ん中の円筒１９ｂとを繋ぐ円板部１９ｄの可動スクロール２１側の端面（以下、円板部スクロール側端面１９ｅと称する）には、図示しないオルダムカップリングが配置されており、可動スクロール２１の自転を防止している。これにより、可動スクロール２１は公転のみが許容されている。
また、円板部スクロール側端面１９ｅと、可動スクロール２１のボス部２５が設けられた側の端面（以下、可動スクロール背面２１ａと称する）との間には、可動スクロール背面２１ａと円板部スクロール側端面１９ｅとを摺動させるすべり軸受であるスラスト軸受３０が配置されている。

以上のような構成により圧縮機構部１３は、可動側渦巻２４と固定側渦巻２６の噛み合いによって形成される複数の作動室２２が、可動スクロール２１が固定スクロール２３に対して旋回することで体積を縮小することにより固定側渦巻２６の最外周側に連通する吸入室（図示省略）に供給された冷媒を圧縮する機能を有している。

さらに圧縮機構部１３における固定側渦巻２６の中心部には、固定スクロール２３を軸方向に貫通する吐出口３１が設けられている。可動スクロール２１と固定スクロール２３とによって圧縮された冷媒はこの吐出口３１から吐出室３２に吐出される構成である。

吐出室３２は、固定側渦巻２６を形成した固定スクロール２３の反対側面の中央箇所に、遮蔽板３３で密閉して形成した空間で構成している。
また、吐出室３２内には、固定スクロール２３を軸方向に貫通する吐出口３１を閉止することで、吐出された冷媒が逆流することを防止する吐出弁３４が配置されている。

そして吐出室３２上方の固定スクロール２３には、ハウジング１１ａ外側に向けて吐出管３５が貫通形成されている。この場合、吐出管３５外周には、空間部３６を設けている。そしてこの吐出管３５には、接続管３７を介してオイルセパレータ３８、高圧貯油室３９に繋がっている。なお、吐出管３５外周には、空間部３６の他、周知の断熱素材（図示省略）を設けてもよい。

次に以上のような構成の圧縮機構部１３において、オイルを循環させる機構構成を説明する。オイルは、後述する高圧貯油室の耐圧容器１４から、比較的低圧に保持されたハウジング１１ａ内の圧縮機構部１３に、圧縮機構部１３の可動部の動作に伴い供給されるようになっている。
そのために、オイルの通路として吐出室３２より下方の固定スクロール２３に、貫通するようにオイル戻し通路４０が形成されている。

オイル戻し通路４０の可動スクロール２１寄りの出口側には、小径の絞り部４０ａが設けられ、オイル通路４１に至っている。このオイル通路４１の入口は、可動スクロール２１の公転運動によってオイル戻し通路４０の出口と間欠的に連通するようになっている。また、オイル通路４１の出口は、シャフト１８の端部とボス部２５の底面におけるクランク室２７との間の空間に連通するようにボス部２５の内壁に開口している。

なお、オイル戻し通路４０からのオイルは高圧であるが、絞り部４０ａおよび可動スクロール２１の公転運動によるオイル戻し通路４０とオイル通路４１との間欠的な連通によって、所望の圧力まで減圧されるようになっている。

シャフト１８の端部とボス部２５の底面との間のクランク室２７は、シャフト１８内部を軸方向に貫通するオイル通路４２に連通している。
またオイル通路４２には、主軸受１７及び副軸受１６に対応する部位に径方向孔４２ａ、４２ｂがオイル通路４２から分岐するように設けられている。
さらに、径方向孔４２ａの出口はシャフト１８に設けられたシャフト溝１８ａに連通している。
また、真ん中の円筒１９ｂには、シャフト１８よりも上部のスラスト軸受３０へオイルを導くため、シャフト１８よりも上部において、径方向孔４２ａとスラスト軸受３０とを連通させるオイル溝４３が形成されている。

なお、密閉容器１１内の全領域の下方は低圧貯油室４４を構成しており、オイル通路４２を通過したオイルを貯油するようにしている。

そして、低圧貯油室４４に貯油されたオイルは、スクロール収納部２８に戻すことができるように、ミドルハウジング１９の円板部１９ｄの下方にオイル戻し孔４５が設けられている。

次に、ハウジング１１ａ内において、圧縮機構部１３の固定スクロール２３に外側に向けて貫通形成した吐出管３５から、接続管３７を通じて、圧縮された冷媒を受けるオイルセパレータ３８は、遠心分離式のオイルセパレータであり、分離筒４６を有している。
分離筒４６上部側には、圧縮機構部１３から吐出された冷媒を分離筒４６内に接線方向に流入させる接続管３７が接続される。
また分離筒４６内の上部側には、外部冷媒回路（図示せず）にオイルが分離された冷媒を送り出す、分離パイプ４７が装着されている。分離パイプ４７は、上半部外径が、分離筒４６内径に略等しく、下半部外径が分離筒４６内径の略１／２程度としていて、この下半部外周面の位置において、接続管３７が、分離筒４６内壁の接線方向に冷媒が流入するように連通させている。

また、分離筒４６下端側は、ハウジング１１ａ内である高圧貯油室３９内に位置させて、高圧貯油室３９内に連通する排出孔４８が設けられている。

高圧貯油室３９は、ハウジング１１ａの軸方向一端側面である、容器外壁１４ａと、一端側面の内部に配置され、一端側面と共に耐圧容器１４を構成する隔壁１４ｂとによって形成されている。この場合、耐圧容器１４は、ハウジング１１ａを構成する壁面に比較して、肉厚が大で、強度を高めるために内壁の断面形状が略楕円形としている。

容器外壁１４ａは、ハウジング１１ａの軸方向一端内周面に、隙間なく先端縁部を嵌入可能とするお椀形状としており、ハウジング１１ａの一端と、嵌入した容器外壁１４ａの先端縁部近傍の外周部とを溶着している。

一方、隔壁１４ｂは、容器外壁１４ａの先端縁部内周面に密接可能な寸法を有する。
この場合、隔壁１４ｂは、先端周縁部を容器外壁１４ａの先端縁部内周面に密接可能とするために、起立させた形状として、先端周縁部を容器外壁１４ａの先端縁部内周面との密接箇所に溶着している。
そしてこのような隔壁１４ｂにおいて、先端周縁部の溶着箇所から中央箇所までの箇所は、圧縮機構部１３から遠ざかる方向に、高圧貯油室３９側に向かって徐々に凹む湾曲形状を呈している。

なお、以上のような耐圧容器１４を構成する隔壁１４ｂと、圧縮機構部１３の吐出室３２を形成する遮蔽板３３間には、間隙部４９が画成されている。

高圧貯油室３９の底部には、高圧貯油室３９に貯油したオイルを、圧縮機構部１３に戻すための送油管５０が配管されている。
この送油管５０は、固定スクロール２３に、貫通するように形成されたオイル戻し通路４０に連通接続されている。

次に本発明にかかる圧縮機１０の動作、作用について説明する。
圧縮機１０の電動機部１２を起動し、圧縮機構部１３を作動させると、冷媒回路から還流される冷媒を、固定側渦巻２６の最外周側に連通する吸入室（図示省略）に供給される。
吸入された冷媒は、可動側渦巻２４と固定側渦巻２６の噛み合いによって形成される複数の作動室２２が、電動機部１２のシャフト１８が回転することによって、可動スクロール２１が固定スクロール２３に対して旋回して、体積を縮小することにより固定側渦巻２６の最外周側に連通する吸入室（図示省略）に供給された冷媒を圧縮することができる。
この場合、冷媒には、圧縮機構部１３における可動部を潤滑したオイルがミスト状に混在すると共に、高温高圧状態となる。また、以上のような動作により、圧縮機構部１３は高温状態となる。

可動スクロール２１と固定スクロール２３とによって圧縮された冷媒は、固定スクロール２３を軸方向に貫通する吐出口３１から吐出弁３４を介し、吐出室３２に吐出される。

そして吐出室３２から、冷媒は、ハウジング１１ａ外側に向けて貫通形成されている吐出管３５を通過し、接続管３７を介してオイルセパレータ３８に至る。
吐出管３５を通過するときは、吐出管３５外周が空間部３６を介して固定スクロール２３に設けているため、圧縮機構部１３が動作によって固定スクロール２３が高温化しても、通過する冷媒に対して与える、熱的影響を抑制することができる。

冷媒が、接続管３７から分離筒４６内に流入させる際、分離筒４６内壁の接線方向に冷媒が流入し、分離筒４６上部の分離パイプ４７によって、旋回流となる。
これにより、分離筒４６内壁を進行することで、遠心力により、冷媒内のオイルが分離し、外部冷媒回路（図示せず）にオイルが分離された冷媒を送り出す一方、分離されたオイルは、分離筒４６内壁を伝って流下し、分離筒４６下端側の排出孔４８を通って、高圧貯油室３９における耐圧容器１４にオイルを貯油することができる。

ところで、高圧貯油室３９は、圧縮機構部１３の動作によって高圧化され、オイルは高温化している。
高圧貯油室３９が高圧化しても、高圧貯油室３９を形成する耐圧容器１４は、ハウジング１１ａの軸方向一端側面である、肉厚の容器外壁１４ａと隔壁１４ｂとによって形成され、しかも内壁の断面形状が略楕円形としているので、図２に示すように、耐圧容器１４には、矢印で示しているように、全体に亘って内圧Ｐｄがかかる。
このとき、圧縮機構部１３を収容するハウジング１１ａ側にも、内圧Ｐｓがかかる（Ｐｄ＞Ｐｓ）。
これにより、耐圧容器１４、ハウジング１１ａは、それぞれ内圧Ｐｄ、Ｐｓによって、外方向に二点鎖線で示すように変形が生じる。

しかしながら、この圧縮機１０では、ハウジング１１ａの一端側周囲と容器外壁１４ａの先端縁部近傍の外周とを溶着し、ハウジング１１ａの一端近傍内側の、容器外壁１４ａの先端縁部と隔壁１４ｂの先端周縁部とを溶着させたことにより、それぞれの溶着箇所が近接し、高圧による変形を抑制することができる。
その上、高圧貯油室３９と圧縮機構部１３を収容するハウジング１１ａとを仕切る隔壁１４ｂは、圧縮機構部１３の吐出室３２を形成する遮蔽板３３とは間隙部４９を介在させており、しかも、先端周縁部の溶着箇所から中央箇所までの箇所は、高圧貯油室３９側に向かって徐々に凹む湾曲形状を呈しているため、内圧Ｐｄによる変形は抑えられる。
また、例え隔壁１４ｂに内圧Ｐｄによる変形が生じても、圧縮機構部１３を収容するハウジング１１ａには、間隙部４９が緩衝作用をなし、従来技術のように隔壁と固定側スクロールが接することなく、圧縮機構部１３に対する高圧の影響を好適に回避することができる。
特に溶着部の強度は、溶着部拡大図に示されるように、ハウジング１１ａと容器外壁１４ａが開口する部位の根元に最も、応力が集中し、その開口角θ１が小さいことが重要であり、後述の図３のような従来の構成に対し、隔壁１４ｂが容器外壁１４ａの先端部の内径側への縮小を防止するため、θ１＜θ２となり強度が向上するのである。また隔壁１４ｂは圧力により圧縮機構部１３側方向へ変形しようとする際、隔壁１４ｂの外周部は、容器外壁１４ａとの溶着部で外側へ拡大しようとするが、容器外壁１４ａさらにはハウジング１１ａが外周で支えとなることにより、外側へ拡大することを抑え、結果として隔壁１４ｂの圧縮機構部１３側への変形も抑えることができる。

このように、高圧貯油室３９を構成する耐圧容器１４は、ハウジング１１ａを構成する他の壁面に比較して肉厚が大な容器外壁１４ａと隔壁１４ｂで構成し、内壁面形状が略楕円形状をなしているため、強度を充分に確保することができる。また、高圧貯油室３９の容積を充分に確保することができるので、潤滑されるオイルに不足を生じるようなことはない。
さらに、ハウジング１１ａ内の、耐圧容器１４を構成する隔壁１４ｂと、圧縮機構部１３の吐出室３２を形成する遮蔽板３３間の間隙部４９により、動作中の圧縮機構部１３の高温化の影響を極力抑えることができる。

高圧貯油室３９に貯油されたオイルは、高圧貯油室３９の底部の送油管５０から、固定スクロール２３に、貫通するように形成されたオイル戻し通路４０を通じて圧縮機構部１３内に戻される。

オイル戻し通路４０の可動スクロール２１寄りの出口側の絞り部４０ａにオイルが至ると、これにつながる、オイル通路４１の入口は、可動スクロール２１の公転運動によってオイル戻し通路４０の出口と間欠的に連通し、オイルはこれにより所望の圧力まで減圧され、オイルは、オイル通路４１から、シャフト１８の端部とボス部２５の底面におけるクランク室２７との間の空間に至る。

そしてオイルは、シャフト１８の端部とボス部２５の底面との間のクランク室２７から、シャフト１８内部を軸方向に貫通するオイル通路４２を通り、主軸受１７及び副軸受１６に対応する部位の径方向孔４２ａ、４２ｂに至り、主軸受１７及び副軸受１６を潤滑する。
さらに、オイルは径方向孔４２ａの出口のシャフト溝１８ａに至り、径方向孔４２ａとスラスト軸受３０とを連通させるオイル溝４３に至り、スラスト軸受３０へオイルを導くことができる。

以上のようにして、オイル通路４２を通過したオイルは、密閉容器１１内の全領域の下方の低圧貯油室４４に貯油される。

そして、低圧貯油室４４に貯油されたオイルは、ミドルハウジング１９の円板部１９ｄの下方のオイル戻し孔４５を通じてスクロール収納部２８に戻すことができる。
スクロール収納部２８に戻ったオイルは、可動スクロール２１と固定スクロール２３の摺動面に供給され、作動室２２で冷媒と共に圧縮され、再びオイルセパレータ３８によって冷媒から分離され、高圧貯油室３９における耐圧容器１４にオイルを貯油することができる。

以上のように、上述の圧縮機構１０では、ハウジング１１ａ内の圧縮機構部１３に隣接して配置した高圧貯油室３９を構成する耐圧容器１４は、ハウジング１１ａの軸方向一端側壁面を高圧貯油室３９の外壁として構成して、このハウジング１１ａの軸方向一端側壁面はハウジング１１ａを構成する他の壁面に比較して肉厚が大で、内壁面形状が略楕円形状をなしているため、高圧貯油室３９が高圧化しても、強度を充分に確保することができる。また、ハウジング１１ａの一端側壁面を、高圧貯油室３９の外壁として構成したことで、高圧貯油室３９の容積を充分に確保することができ、潤滑されるオイルに不足を生じるようなことはない。

しかも、上述の圧縮機構１０では、ハウジング１１ａの一端側周囲と容器外壁１４ａの先端縁部近傍の外周とを溶着し、ハウジング１１ａの一端近傍内側の、容器外壁１４ａの先端縁部と隔壁１４ｂの先端周縁部とを溶着させたことにより、それぞれの溶着箇所が近接し、高圧による変形を抑制することができる。
その上、高圧貯油室３９と圧縮機構部１３を収容するハウジング１１ａとを仕切る隔壁１４ｂは、圧縮機構部１３の吐出室３２を形成する遮蔽板３３とは間隙部４９を介在させており、しかも、先端周縁部の溶着箇所から中央箇所までの箇所は、高圧貯油室３９側に向かって徐々に凹む湾曲形状を呈しているため、内圧Ｐｄによる変形は抑えられる。

このように、上述の圧縮機構１０は、高圧による変形を抑制することができる構造を有しているので、高圧貯油室３９と圧縮機構部１３を収容するハウジング１１ａとを一体化しても、これまでのように大型化することはない。
しかも、上述の圧縮機構１０は、高い圧力下で運転が必要な二酸化炭素を冷媒として用いても、性能低下を来たすことはない。

ここで、参考までに、図３に隔壁のない従来例を、図４に、耐圧容器１４を構成する隔壁１４ｂを、異なる向きに構成した例、図５に特許文献１の例を挙げて説明する。
先ず、図３では、圧縮機構１０におけるハウジング１１ａと、高圧貯油室３９における容器外壁１４ａとを、ハウジング１１ａの一端側周囲と容器外壁１４ａの先端縁部近傍の外周とを溶着し、隔壁がない例を示している。
このような構成では、ハウジング１１ａ内の圧力Ｐｓによって、二点鎖線で示すように、全体が変形する。従って、ハウジング１１ａと容器外壁１４ａとの溶着箇所も大きく変形し、溶着箇所の強度が懸念されることとなる。
特にハウジング１１ａは外側へ、容器外壁１４ａの先端部は内側へ変形するため開口角θ２が大となり、溶着部への応力集中が生ずる。
図５では本発明と同様に凹状の隔壁を有するが、３者の接合は、隔壁が最も外側になりその内方にハウジング及び容器外壁が溶着されているため、加圧時の変形でそれぞれθ５、θ６が大となり、本発明に比較し強度的に劣る。
また、図５では、隔壁の外径側への拡大をハウジングの円筒面で外側で支えておらず、変形が大きく、固定スクロールとも接触しており、圧縮機への影響が懸念される。

一方、図４では、耐圧容器１４を構成する隔壁１４ｂを、図１に示す圧縮機構１０における耐圧容器１４の隔壁１４ｂとは、逆向きに溶着している。すなわち、先端周縁部の溶着箇所から中央箇所までの箇所は、比較的低圧の圧力機構部１３側に向かって徐々に凹む湾曲形状としている。
このため、耐圧容器１４を構成する容器外壁１４ａを、ハウジング１１ａを構成する他の壁面に比較して肉厚が大であっても、高圧貯油室３９における高い圧力で、図示するように変形を来たし、溶着箇所が変形によって拡大することがわかり、このような構成では、本発明の課題は達成されないことが容易にわかる。
すなわち、図４では、ハウジング１１ａは外側へ、容器外壁１４ａの先端部は内側へ変形するため開口角θ３が大となり、溶着部への応力集中を生ずる。
また、隔壁１４ｂ側の先端部は内径側へ、容器外壁１４ａも内径側へ変形するため隔壁１４ｂと容器外壁１４ａの溶着部のθ４が拡大して応力が集中し、ハウジング１１ａ側と隔壁１４ｂ側の両方の溶着部の強度が低下する。

本発明にかかる圧縮機の一例を示した、断面説明図である。 本発明にかかる圧縮機の作用を説明するための、断面説明図である。 従来の圧縮機におけるハウジングと高圧貯油室の一体化構成例を示した、要部断面説明図である。 本発明にかかる圧縮機の別例で、不適当なハウジングと高圧貯油室の一体化構成例を示した、要部断面説明図である。 従来のスクロール型圧縮機の一例を示す、断面説明図である。

符号の説明

１０ 圧縮機
１１ 密閉容器
１１ａ ハウジング
１１ｂ 第３円筒部
１２ 電動機部
１３ 圧縮機構部
１４ 耐圧容器
１４ａ 容器外壁
１４ｂ 隔壁
１５ 支持部材
１６ 副軸受
１７ 主軸受
１８ シャフト
１８ａ シャフト溝
１９ ミドルハウジング
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ 円筒
１９ｄ 円板部
１９ｅ 円板部スクロール側端面
２０ クランク機構
２１ 可動スクロール
２１ａ 可動スクロール背面
２２ 作動室
２３ 固定クスロール
２４ 可動側渦巻
２５ ボス部
２６ 固定側渦巻
２７ クランク室
２８ スクロール収納部
２９ 偏心部
３０ スラスト軸受
３１ 吐出口
３２ 吐出室
３３ 遮蔽壁
３４ 吐出弁
３５ 吐出管
３６ 空間部
３７ 接続管
３８ オイルセパレータ
３９ 高圧貯油室
４０ オイル戻し通路
４１、４２ オイル通路
４２ａ，４２ｂ 径方向孔
４３ オイル溝
４４ 低圧貯油室
４５ オイル戻し孔
４６ 分離筒
４７ 分離パイプ
４８ 排出孔
４９ 間隙部
５０ 送油管

Claims (8)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機構部（１３）をハウジング（１１ａ）に内蔵し、このハウジング（１１ａ）内部が吐出圧より低圧とした圧縮機（１０）において、
   圧縮機構部（１３）により圧縮された圧力がかかる高圧室（３９）を備え、
   前記高圧室（３９）は、前記ハウジング（１１ａ）内の一端側壁面を前記ハウジング（１１ａ）の他の壁面に比較して肉厚とした容器外壁（１４ａ）と、
   前記ハウジング（１１ａ）内において前記圧縮機構部（１３）に隣接して、前記容器外壁（１４ａ）とで前記高圧室（３９）を仕切る隔壁（１４ｂ）を有する耐圧容器（１４）を備え、
   前記隔壁（１４ｂ）は、前記圧縮機構部（１３）に対して非接触で、且つ前記圧縮機構部（１３）との間に間隙部（４９）が画成されるように、前記ハウジング（１１ａ）の内方で接合されていることを特徴とする圧縮機。
2. 前記耐圧容器（１４）において、前記隔壁（１４ｂ）は、断面形状が前記高圧室（３９）内に向けて凸状に湾曲する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記隔壁（１４ｂ）は前記容器外壁（１４ａ）の内方で接合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の圧縮機。
4. 前記容器外壁（１４ａ）と前記隔壁（１４ｂ）とにおいて、前記容器外壁（１４ａ）は、前記ハウジング（１１ａ）の軸方向一端内周面に、先端縁部を嵌入密接可能とする形状として、前記ハウジング（１１ａ）の一端と、嵌入した容器外壁（１４ａ）の先端縁部近傍の外周部とを溶着する一方、
   前記隔壁（１４ｂ）は、前記容器外壁（１４ａ）の先端縁部内周面に密接すると共に、前記隔壁（１４ｂ）の先端周縁部を、前記容器外壁（１４ａ）の先端縁部内周面との密接箇所に溶着する構成としたことを特徴とする請求項１ないし３のうち、いずれか１に記載の圧縮機。
5. 前記高圧室（３９）は高圧側の貯油室を構成することを特徴とする請求項１ないし４のうち、いずれか１に記載の圧縮機。
6. 冷媒として二酸化炭素を用いることを特徴とする請求項１ないし５記載のいずれか１つに記載の圧縮機。
7. 冷媒を圧縮する圧縮機構部（１３）をハウジング（１１）に内蔵した圧縮機であって、
   前記ハウジング（１１）は、少なくとも一端が開放された円筒状の円筒ハウジング（１１ａ）と、前記円筒ハウジング（１１ａ）の前記一端内部に挿入されて溶接により接合された耐圧容器（１４）とからなり、
   前記円筒ハウジング（１１ａ）内部には、前記圧縮機構部（１３）から吐出される冷媒の吐出圧よりも低い圧力が印加され、
   前記耐圧容器（１４）内部には、前記圧縮機構部（１３）から吐出される冷媒の吐出圧に相当する圧力が印加される圧縮機において、
   前記耐圧容器（１４）は、前記円筒ハウジング（１１ａ）の前記一端に挿入されて溶接される周縁部を備えたお椀状の容器外壁（１４ａ）と、前記周縁部の内側にはめ込まれて溶接された隔壁（１４ｂ）とからなり、
   前記隔壁（１４ｂ）は、前記圧縮機構部（１３）に対して非接触で、且つ前記圧縮機構部（１３）との間に間隙部（４９）が画成されていることを特徴とする圧縮機。
8. 前記隔壁（１４ｂ）は、前記圧縮機構部（１３）から遠ざかる方向に湾曲し、
   前記圧縮機構部（１３）の端部は、前記隔壁（１４ｂ）の湾曲部内部に位置することを特徴とする請求項７に記載の圧縮機。

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