JP4668300B2 - スクロール圧縮機の組み立て方法 - Google Patents

Description

この発明は気体圧縮用の密閉型のスクロール圧縮機に関するものである。

図１０〜図１２は例えば下記の特許文献１に示された従来のスクロール圧縮機に関する図であり、図中１は密閉容器、２は固定スクロールおよび揺動スクロールなどによって構成された圧縮要素、３は電動機および電動機の駆動力を伝達する主軸などの部品によって構成された駆動要素、４は主軸等の部品を支持するフレームなどの部品によって構成された支持要素、５は圧縮要素２、駆動要素３および支持要素４によって構成された圧縮機組立体、６Ａは密閉容器１と圧縮機組立体５を結合するカップ状の結合部材である。結合部材６Ａは、一体成形した複数の側壁部６ａと底部６ｂを有するとともに、底部６ｂにボルト用孔７を等間隔の４箇所に設け、さらに短冊状の複数の切り欠き部６ｃを各側壁部６ａ間に設けてある。この結合部材６Ａの底部６ｂは、圧縮要素２と駆動要素３との間に挟み込まれ、通しボルト８を介して固定されている。さらに、カップ状の結合部材６Ａの側壁部６ａと密閉容器１とは溶接などにより結合されている。

この従来のスクロール圧縮機の動作を簡単に説明と、駆動要素３により発生した駆動力を圧縮要素２に伝達して圧縮動作を行い、作動流体を圧縮する。また、圧縮要素２で圧縮動作を行う際に発生する騒音は、結合部材６Ａを通じて密閉容器１に伝達される。そしてこの従来のスクロール圧縮機では、伝達される騒音を結合部材６Ａの弾性により減衰させ、密閉容器１から外側に放射される騒音を低減させる。

圧縮作用を行う際には、圧縮要素２での部品同士の接触音や、流体音などが発生し運転騒音の源となっている。ここで圧縮要素２、駆動要素３および支持要素４からなる圧縮機組立体５の質量と弾性からなる共振周波数を、圧縮要素２で発生する騒音周波数より低く設定し圧縮機組立体５から密閉容器１に伝達される騒音を減衰させる。

特開平１１−１３６５４号公報（図１）

従来のスクロール圧縮機は上記のように構成されていて、カップ状の結合部材６Ａをプレスなどで成形しており、結合部材６Ａの側面を円形に成形するのが困難であるため、結合部材６の側壁部６ａと密閉容器１の内面との間に、図１２に示す如く隙間ｄや、側壁部６ａのねじれｆを生じ、密閉容器１と結合部材６Ａとの固定が困難になるという問題があった。例えば密閉容器１と結合部材６Ａとを溶接固定する場合、両者の隙間ｄから溶接スパッタが密閉容器１内に侵入する不具合があった。また、結合部材６Ａの外周が密閉容器１の内径より大きいと、結合部材６Ａを密閉容器１内に挿入するのが困難となり、組立て作業に支障をきたすといった問題があった。

この問題を解決するためには結合部材６Ａの側壁部６ａの外周面と、密閉容器１の内周面の加工精度の確保が必要であり、機械加工などによる形状、寸法管理が必要となり、精度確保に工数、コストが必要であった。

この発明は上記のような問題点に鑑みて開発されたものであり、その目的は上記のような問題点を解消し、結合部材を安価に製造出来ると共に、圧縮機の組立を簡便に行えるものを提供することにある。

ここでは、上記課題に対応した以下の方法を提案する。

固定スクロール及び揺動スクロールを有した圧縮要素と、電動機及び該電動機の駆動力を伝達する主軸を有した駆動要素と、上記主軸を支持する第一のフレーム及び上記電動機を挟んで上記第一のフレームと対向する側に設けられ、上記主軸を支持する第二のフレームを有した支持要素とが一体に構成された圧縮機組立体を、密閉容器の内部に取り付けるスクロール圧縮機の組み立て方法であって、
ボルト用孔が形成された底部と該底部から屈曲して立設する側壁部とを有したＬ字状または略Ｌ字状のバネ材を、その底部を上記圧縮機組立体の上記第一のフレームと上記駆動要素との間に挟み込んで上記圧縮機組立体の周囲に複数離間して配置し、
上記バネ材を、上記圧縮機組立体を取り囲む環状の位置決め部材を利用して上記圧縮機組立体に対して位置決めし、上記支持要素側から、上記支持要素に形成した貫通孔、上記駆動要素に形成した貫通孔、及び上記ボルト用孔を通して上記第一のフレームのネジ孔に挿入した通しボルトにより、上記バネ材を上記圧縮機組立体に仮止めし、
上記バネ材が仮止めされた上記圧縮機組立体を上記圧縮容器内に入れ、上記バネ材側壁部の上部を上記圧縮容器内面に当接させるとともに、上記通しボルトを締め付けて上記バネ材を上記圧縮機組立体に固定し、上記バネ材側壁部の上部と上記圧縮容器内面の当接部を溶接して、上記圧縮機組立体を上記圧縮容器に結合する、スクロール圧縮機の組み立て方法。

上記バネ材は、長方形状のバネ材を屈曲して作ったものであり、側壁部の上部に密閉容器の内周と略同一の曲率の接合面を有する。

以上のように、この発明によれば、結合部材は従来のようにカップ状の一体形状でなく、複数のＬ字または略Ｌ字状に形成したので、それぞれの結合部材を位置決め組立てすることができ、密閉容器への結合時に、密閉容器の内面との間に隙間が生じることもなく、密閉容器に対して各結合部材を容易にかつ確実に固定することができる。

また、この発明によれば、複数の結合部材をそれぞれ位置決め組立てすることができるので、密閉容器と結合部材との間に隙間が生じることがなく、密閉容器と結合部材とを溶接固定する場合に両者の間から溶接スパッタが密閉容器内に侵入してしまうといった従来の不具合も解消することができる。さらに、結合部材はＬ字状または略Ｌ字状であるが故に、従来のカップ状の結合部材のように、密閉容器内に挿入するのが困難となって組立て作業に支障をきたすといった問題は全く生じず、組立て作業を円滑に進めることができる。

また、この発明によれば、複数の結合部材を周方向に分割配置し、各結合部材の外周面を密閉容器の内周面にそれぞれ当接するようして位置決め組立てできるので、結合部材外周面および密閉容器内周面を高精度に加工する必要がなく、安価に騒音の低い圧縮機を得ることができる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１はこの発明にかかるスクロール圧縮機を示す簡略した断面図であり、図１において、１は密閉容器、２は固定スクロール２ａおよび揺動スクロール２ｂなどによって構成された圧縮要素、３は電動機３ａおよび電動機３ａの駆動力を伝達する主軸３ｂなどの部品によって構成された駆動要素、４は主軸３ｂ等の部品を支持する第一のフレーム４ａおよび電動機３ａを挟み第一のフレーム４ａと対向する側に設けられ、主軸３ｂを支持する第二のフレーム４ｂなどの部品によって構成された支持要素、５は圧縮要素２、駆動要素３および支持要素４によって構成された圧縮機組立体、６は密閉容器１と圧縮機組立体５とを結合する結合部材でありボルト結合などにより圧縮機組立体５に固着されている。

図２はこの発明にかかる結合部材の斜視図であり、図２の結合部材６は、適宜の厚さ・長さの長方形状のバネ材をＬ字状または略Ｌ字状に屈曲して側壁部６ａと底部６ｂとに一体成形すると共に、底部６ｂにボルト用孔７を形成し、さらに側壁部６ａを密閉容器１の内面１ａに沿って接するように湾曲形成してある。なお、結合部材６は厚すぎると騒音減衰効果が小さくなり、薄すぎると支持強度が弱くなるため、適宜の厚さのバネ材によって形成してある。

この発明にかかるスクロール圧縮機においては、図３に示すように４個の結合部材６が使用されている。各結合部材６の底部６ｂは、図１に示すように圧縮機組立体５の第一のフレーム４ａと駆動要素３との間に挟み込まれ、支持要素４側から通しボルト８を支持要素４の貫通孔４ｃ、駆動要素３の貫通孔３ｃ、結合部材６のボルト用孔７を通して第一のフレーム４ａのねじ孔４ｃにねじ付けて固定される。

密閉容器１の内面１ａに圧縮機組立体５を固着する際には、各結合部材６を密閉容器１の周方向に等間隔に離間して配置し、上記のように通しボルト８で圧縮機組立体５に仮り止めすると共に、各結合部材６の側壁部６ａの外側面６ｃを密閉容器１の内面１ａに当接するように位置決めし、結合部材６を圧縮機組立体５に通しボルト８で結合固定するようにしたものである。

さらに、密閉容器１の内面１ａと各結合部材６とはスポット熔接などにより結合し、もって圧縮機組立体５は複数の結合部材６を介して密閉容器１の内部に支持されている。

結合部材６は、騒音減衰効果が得られるように幅や長さ厚さを調節し弾性率を設定するものである。

また図４に示す例の結合部材６では、結合部材６の位置調整が容易に成る様にボルト締結のためのボルト用孔７を楕円に成型している。

また図５は結合部材６の半径方向の位置調整および自転方向の位置調整の様子を示し、位置調整にあたっては位置決め治具を用いれば容易に位置決めできるものである。

また図６に示すように、例えば圧縮機組立体５を組み立てる際に図７に示すような冶具９を用いて、圧縮機組立体５と結合部材６との位置決めを行い、締結した後に冶具９を取り外し、その後、密閉容器１と結合部材６とを溶接等により固定してもよい。

また図８は結合部材６の別の例であって、略L字状をしたこの結合部材６は、上部に密閉容器１(図１参照)の内面１ａ側と略同一の曲率を有する接合面１０を有する構造で、これにより密閉容器１の内面１ａ側と結合部材６の接合面１０との隙間を小さくできるものである。このように結合部材６の外周を密閉容器１の内面１ａ側と略同一の曲率をもって構成すれば、更に密閉容器１との間の隙間を縮小でき、熔接時のスパッタ侵入を防止できる。

また、結合部材６の幅や長さを調整することで、弾性率が調整でき、圧縮機組立体５の質量と弾性部材の弾性からなる共振周波数を調整することが可能である。共振周波数を任意に調整することで、圧縮機組立体５から密閉容器に伝達される騒音の減衰特性を任意に設定することができる。

この発明にかかるスクロール圧縮機の作動時には、駆動要素３により発生した駆動力により圧縮要素２に伝達され、圧縮動作を行い、作動流体を圧縮する。圧縮要素２で圧縮動作を行う際に発生する騒音は、各結合部材６を通じ密閉容器１に伝達される。ここで各結合部材６の弾性により、伝達される騒音を減衰させ、密閉容器１から外側に放射される騒音を低減させるようになっている。

また、この発明によるスクロール圧縮機の構成では、圧縮機組立体５に対して、複数の結合部材６の側壁部６ａの外側面６ｃが密閉容器１の内面１ａに当接するよう位置決めされて組立てされるので、結合部材６の精度によらず簡便にスクロール圧縮機の組立作業ができる。

また、結合部材６の加工形成においても従来の結合部材６Ａ（図１１参照）の加工形成と比べ、真円研削加工が不要で、製作コストを安くできる。さらに、密閉容器１の周方向に離間して配置した各結合部材６の間には隙間が生じ、これらの隙間は上下方向に貫通しているので、冷媒ガスの通りがよくなって密閉容器１内が冷却されやすくなる。

また、図９に示すように第一のフレーム４ａと電動機３ａの間に結合部材６の底部６ｂを挟みこみ、第二のフレーム４ｂと電動機３、第一のフレーム４ａを締結する通しボルト８で結合部材６も共締めすれば、部品点数の増加もなく簡便に構成することができる。

なお、この発明によるスクロール圧縮機において結合部材６の数は４個に限定されるものではなく、複数であれば４個より多くても少なくてもよい。

この発明の実施の形態１によるスクロール圧縮機の縦断面図である。 この発明にかかる結合部材の斜視図である。 この発明にかかる結合部材を密閉容器内に設けた場合の横断面図である。 この発明にかかる他の例の結合部材の斜視図である。 この発明にかかる結合部材の位置決め調整の場合の平面図である。 この発明にかかる結合部材を冶具を用いて位置決めする部分縦断面図である。 １例の冶具の一部を切欠した斜視図である。 この発明にかかる別の例の結合部材の斜視図である。 この発明にかかる結合部材を通しボルトで共締めする場合の縦断面図である。 従来例のスクロール圧縮機の断面図である。 従来例の結合部材の斜視図である。 従来例の結合部材を密閉容器内に設けた場合の横断面図である。

符号の説明

１ 密閉容器、１ａ 内面、２ 圧縮要素、２ａ 固定スクロール、２ｂ 揺動スクロール、３ 駆動要素、３ａ 電動機、３ｂ 主軸、４ 支持要素、４ａ 第一のフレーム、４ｂ 第二のフレーム、５ 圧縮機組立体、６ 結合部材、８ 通しボルト。

Claims (1)

1. 固定スクロール及び揺動スクロールを有した圧縮要素と、電動機及び該電動機の駆動力を伝達する主軸を有した駆動要素と、上記主軸を支持する第一のフレーム及び上記電動機を挟んで上記第一のフレームと対向する側に設けられ、上記主軸を支持する第二のフレームを有した支持要素とが一体に構成された圧縮機組立体を、密閉容器の内部に取り付けるスクロール圧縮機の組み立て方法であって、
   ボルト用孔が形成された底部と該底部から屈曲して立設する側壁部とを有したＬ字状または略Ｌ字状のバネ材を、その底部を上記圧縮機組立体の上記第一のフレームと上記駆動要素との間に挟み込んで上記圧縮機組立体の周囲に複数離間して配置し、
   上記バネ材を、上記圧縮機組立体を取り囲む環状の位置決め部材を利用して上記圧縮機組立体に対して位置決めし、上記支持要素側から、上記支持要素に形成した貫通孔、上記駆動要素に形成した貫通孔、及び上記ボルト用孔を通して上記第一のフレームのネジ孔に挿入した通しボルトにより、上記バネ材を上記圧縮機組立体に仮止めし、
   上記バネ材が仮止めされた上記圧縮機組立体を上記圧縮容器内に入れ、上記バネ材側壁部の上部を上記圧縮容器内面に当接させるとともに、上記通しボルトを締め付けて上記バネ材を上記圧縮機組立体に固定し、上記バネ材側壁部の上部と上記圧縮容器内面の当接部を溶接して、上記圧縮機組立体を上記圧縮容器に結合することを特徴とするスクロール圧縮機の組み立て方法。

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