JP5173948B2 - Accumulator-integrated compressor - Google Patents
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Description
この発明は、冷凍サイクルを利用する例えば冷蔵、冷凍、空調、温水機器などに好ましく用いられるアキュムレータ一体型圧縮機に関するものである。 The present invention relates to an accumulator-integrated compressor that is preferably used in, for example, refrigeration, refrigeration, air conditioning, and hot water equipment using a refrigeration cycle.
従来のアキュムレータ一体型圧縮機として、密閉容器であるシェルの外周面に上ケーシング、胴ケーシング、下ケーシングからなるケーシングを固定することによりアキュムレータ空間を形成し、アキュムレータの剛性を増大させ、振動を軽減させるようにしたものがある(例えば特許文献1参照)。また、開口端にフランジ部を有する第1の有底円筒ケース(潤滑油を貯蔵する)とその円筒ケースのフランジ部の外縁に取り付けられる蓋体で密閉容器を構成すると共に、有底円筒ケースの外周に第2の有底円筒ケースを固定し、アキュムレータ空間を形成するようにしたものがある(例えば特許文献2参照)。 As a conventional accumulator-integrated compressor, an accumulator space is formed by fixing a casing consisting of an upper casing, a trunk casing, and a lower casing on the outer peripheral surface of a shell, which is a sealed container, thereby increasing the rigidity of the accumulator and reducing vibration. (For example, refer to Patent Document 1). In addition, a sealed container is constituted by a first bottomed cylindrical case (stores lubricating oil) having a flange portion at the open end and a lid attached to the outer edge of the flange portion of the cylindrical case, There is one in which a second bottomed cylindrical case is fixed to the outer periphery to form an accumulator space (see, for example, Patent Document 2).
上記のような従来のアキュムレータ一体型圧縮機においては、アキュムレータ空間内に吸入管を設置していると共に、圧縮機構部のシェルとの固定部(溶接で固定される場合がある)を内在するため、下記のような課題を有する。
(1)圧縮機構部及びステータを内在するシェルの外周にケーシングを固定するため、少なくとも3つのケーシング部品からケーシングを構成しており、部品費用が大となる。また、特許文献2のような構造では特許文献1のような構造に比べて部品点数が削減されるが、第2の有底円筒ケーシングを製作する際、設備費が高価な静水圧プレス法を用いるか、材料の延性、降伏強度等、必要な機械的強度を合わせ持つ特殊材料を素材として絞りプレス加工するか何れかの方法で加工する必要があり、何れにしても部品が高価となる。
In the conventional accumulator-integrated compressor as described above, the suction pipe is installed in the accumulator space, and a fixing portion (which may be fixed by welding) with the shell of the compression mechanism portion is included. Have the following problems.
(1) Since the casing is fixed to the outer periphery of the shell including the compression mechanism portion and the stator, the casing is composed of at least three casing parts, which increases the cost of the parts. Further, in the structure as in
(2)通常、容器の密閉性を確認するため、製品を完成状態で水没させ、吐出管あるいは吸入管より内部に気体を封入し、気泡の発生の有無を確認することにより密閉性を判定するが(水没試験と呼ぶ)、この方法で密閉性を確認する場合、圧縮機構部とシェルに取り付けられた吸入管の接合部及び圧縮機構部とシェルの固定部がアキュムレータ空間内部に存在するため、製品の完成状態で気泡の発生位置を特定することが困難であり、品質管理上の問題を生じる。なお、アキュムレータ空間内部に圧縮機構部とシェルに取り付けられた吸入管の接合部及び圧縮機構部とシェルの固定部の気密状態を確認するため、アキュムレータを固定する前に水没試験をする方法があるが、アキュムレータの固定部分も気密性を要求されるため、アキュムレータ固定前と固定後の2回の試験をする必要があり、試験コストが増大する。 (2) Usually, in order to check the sealing property of the container, the product is submerged in a completed state, gas is sealed inside from the discharge pipe or suction pipe, and the sealing property is determined by checking whether or not bubbles are generated. (Referred to as a submergence test), when confirming the sealing property by this method, because the joint portion of the suction pipe attached to the compression mechanism portion and the shell and the fixing portion of the compression mechanism portion and the shell are present in the accumulator space, It is difficult to specify the position where bubbles are generated in the finished product, resulting in quality control problems. In addition, there is a method of performing a submergence test before fixing the accumulator in order to confirm the airtight state of the compression pipe portion attached to the compression mechanism portion and the shell and the compression mechanism portion and the fixing portion of the shell inside the accumulator space. However, since the fixed part of the accumulator is also required to be airtight, it is necessary to perform two tests before and after fixing the accumulator, which increases the test cost.
この発明は、上記のような従来技術の課題を解消するためになされたもので、部品数を少なくでき、製造が容易で試験も簡単なアキュムレータ一体型圧縮機を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to obtain an accumulator-integrated compressor that can reduce the number of parts, is easy to manufacture, and is easy to test.
この発明に係るアキュムレータ一体型圧縮機は、直径が一様に形成された、または、軸方向の一端部側及び/もしくは他端部側が段部に連なる大径部に形成された第1の円筒状シェルと、この第1の円筒状シェルの内部に軸方向に並設されたステータ及び圧縮機構部と、上記第1の円筒状シェルの周りに所定間隙を介して配設され、軸方向一端部が上記ステータの反圧縮機構部側端部近傍に対応する上記第1の円筒状シェルの外周部に固定され、軸方向他端部が上記ステータと上記圧縮機構部との間の部分に対応する上記第1の円筒状シェルの外周部に固定され、上記第1の円筒状シェルの外周面との間にアキュムレータ空間を形成する第2の円筒状シェルと、を備えるようにしたものである。 The accumulator-integrated compressor according to the present invention is a first cylinder having a uniform diameter, or one end and / or the other end in the axial direction formed in a large-diameter portion that is continuous with a stepped portion. A cylindrical shell, a stator and a compression mechanism portion arranged in parallel in the axial direction inside the first cylindrical shell, and a predetermined gap around the first cylindrical shell. Is fixed to the outer peripheral portion of the first cylindrical shell corresponding to the vicinity of the end portion of the stator on the side opposite to the compression mechanism portion, and the other axial end portion corresponds to a portion between the stator and the compression mechanism portion. And a second cylindrical shell that is fixed to the outer peripheral portion of the first cylindrical shell and forms an accumulator space with the outer peripheral surface of the first cylindrical shell. .
この発明においては、第1の円筒状シェルと第2の円筒状シェルからなる2つの部品に挟まれた空間によってアキュムレータを形成するようにしたので、部品数が削減され、製造も容易であり、従って安価にできる。また、第1の円筒状シェルと第2の円筒状シェルの接合部、アキュムレータ空間に対する冷媒ガスの吸入管や、アキュムレータ空間から圧縮機構部に冷媒ガスを送給する送出管の接合部、及び圧縮機構部と第1の円筒状シェルの固定部等を何れも外から見える部分に配設することが可能となるので、気密状態を製品の完成状態で容易に確認することができる。 In this invention, since the accumulator is formed by the space sandwiched between the two parts consisting of the first cylindrical shell and the second cylindrical shell, the number of parts is reduced and the manufacture is easy. Therefore, it can be made inexpensive. In addition, a joint portion between the first cylindrical shell and the second cylindrical shell, a refrigerant gas suction pipe to the accumulator space, a joint portion of a delivery pipe that feeds the refrigerant gas from the accumulator space to the compression mechanism portion, and a compression Since both the mechanism portion and the first cylindrical shell fixing portion and the like can be disposed in a portion visible from the outside, the airtight state can be easily confirmed in the completed state of the product.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1によるアキュムレータ一体型圧縮機について図1〜図6を参照して説明する。図において、アキュムレータ一体型圧縮機は、中央部が括れた形状で軸方向に2つの段部A1、A2を有する第1の円筒状シェル(段付中間シェル)1、この第1の円筒状シェル1の内部の括れた小径部分に焼嵌によって固定されたステータ2、第1の円筒状シェル1の図の下側の大径部1bの内側に溶接で固定された圧縮機構部3を備えている。第1の円筒状シェル1の下側の大径部1bの外周上には、圧縮機構部3を溶接固定したときに形成された溶接ナゲット4が複数箇所存在する。第1の円筒状シェル1の上方の大径部1aの端部には上部シェル5が溶接により固定され、下方の大径部1bの端部には下部シェル6が溶接固定され、上記第1の円筒状シェル1、上部シェル5、及び下部シェル6によって密閉容器を形成している。
Hereinafter, an accumulator-integrated compressor according to
なお、上部シェル5及び下部シェル6の第1の円筒状シェル1に対する溶接部は図示されていない。また、各シェルの肉厚は誇張して図示されている。上部シェル5の上端部には圧縮機構部3で圧縮されたガスを密閉容器外に吐出するための吐出管7、外部の駆動電源を接続し、ステータ2に電力を通電させるためのガラス端子8が固定されている。なお、ステータ2とガラス端子8を接続する配線は図示されていない。第1の円筒状シェル1の外周部には、軸方向に離間された上方の段部A1と下方の段部A2の大径部1a、1b相互に跨るように第2の円筒状シェル(アキュムレータシェル)9が嵌合され、第1の円筒状シェル1の各大径部1a、1bにおいてそれぞれ溶接固定され、第1の円筒状シェル1の外周面との間に環状のアキュムレータ空間10を形成している。なお、第2の円筒状シェル9の上下両端には、溶接の際形成された円周溶接部11が形成されている。
In addition, the welding part with respect to the 1st
第2の円筒状シェル9の外周部には、該第2の円筒状シェル9の外部から潤滑油が混合している冷媒ガスを吸入するための吸入管12、及びアキュムレータ空間10で潤滑油と分離した冷媒ガスを圧縮機構部3に送出するための送出管13が溶接固定されている。送出管13は、管継手14を介して、連通管15にろう付けで固定され、連通管15は圧縮機構部3の吸入口16に接続されている。上記送出管13は図4に示すように略L字状で曲げ部が滑らかな曲線の流路形状をしており、アキュムレータ空間10で分離したガスと潤滑油の内、比較的軽いガスをアキュムレータ空間10の上部空間より吸入する機能を有する。また、送出管13の中央部には小穴17が開けられており、この小穴17よりアキュムレータ空間10で分離され、下部に溜まった潤滑油(図4では図示省略)の内、吐出管7から流出する潤滑油に見合う適量の油が圧縮機構部3内に導かれ、潤滑油は冷媒ガスと共に循環される。
The outer peripheral portion of the second
次に、上記第1の円筒状シェル1の製造方法の一例として拡管機を用いた塑性加工による製造について図5、図6を参照して説明する。拡管機は、円錐形状をした拡管芯金20と、内径側に拡管芯金20の外周面に当接するテーパ斜面を持つ分割円筒形状の拡管外金21と、芯金ロッド22を介して拡管芯金20を図の右方向に引き寄せる芯金引き機構23からなっている。なお、拡管外金21には段部A1、A2を形成するための凸部21aが図の右端部に形成されている。第1の円筒状シェル1を得るには、先ず、第1の円筒状シェル1に加工する円筒部材100を図5(a)に示すように拡管機にセットする。
Next, as an example of the manufacturing method of the first
次に、芯金引き機構23によって、芯金ロッド22を図6(a)の矢印Bに示す方向に引き寄せると、芯金ロッド22に連結された円錐形状の拡管芯金20が拡管外金21のテーパ部分に接触し、くさび効果により拡管外金21の形状に沿って、円筒部材100の図の右端部が径方向に拡張され、一方の段部A1と段部A1に連なる大径部1aが形成される。次に、その円筒部材100の左右を反転させて、再び拡管機にセットして、同様に拡管を行うことにより、図6(b)に示すように、他端部側にも段部A2と段部A2に連なる大径部1bが形成された所望の第1の円筒状シェル1を得ることができる。なお、図6に例示した拡管芯金20は分割個数が8個であるが、これに限定されるものではない。また、段部A1、A2の形状は図の左右で異なるようにしても差し支えない。
Next, when the
上記段部A1は、ステータ2の反圧縮機構部側端部近傍に位置するように形成され、段部A2はステータ2と圧縮機構部3の間部に位置するように形成される。そして、図1(b)に示すように圧縮機構部3の溶接固定位置、及びアキュムレータ空間10から圧縮機構部3に冷媒ガスを導入するための吸入口16は、第2の円筒状シェル9と第1の円筒状シェル1との下側の溶接個所(円周溶接部11)よりも図の下方部の大径部1bに配設されている。なお、圧縮機構部3としては、ステータ2に通電することで回転するロータ18が挿設されている偏心部を持つクランクシャフト、シリンダ、ベーン、バネ、ロータにより構成される例えば一般的なロータリ圧縮機(何れも詳細図示省略)などが好ましく用いられるが、これに限定されるものではない。また、下部シェル6の底部には、圧縮機構部3の潤滑のための潤滑油19が貯留されている。
The step A1 is formed so as to be positioned in the vicinity of the end of the
次に、動作について説明する。上記のように構成された実施の形態1のアキュムレータ一体型圧縮機は、冷凍サイクルを利用する例えば空調装置、冷蔵装置、冷凍装置、温水装置などの冷媒回路(図示省略)に挿入され、ヒートポンプの駆動源として用いられる。なお、圧縮機構部の動作、冷凍サイクルの動作などは、よく知られた従来の技術によるものと同様であるので、説明を省略する。アキュムレータ空間10に流入した油を含む冷媒ガスは、送出管13に至る間に冷媒ガスと油に分離し、分離した軽いガスはアキュムレータ空間10の上部空間から送出管13、連通管15を経て圧縮機構部3に送給される。また、アキュムレータ空間10の底部に溜まった潤滑油19は送出管13に設けられた小穴17から圧縮機構部3内に一定の流量で流出する。
Next, the operation will be described. The accumulator-integrated compressor according to
上記のように構成された実施の形態1によれば、第1の円筒状シェル1を、軸方向の両端部に直径が拡大された2つの段部A1、A2と、この段部A1、A2にそれぞれ連なる大径部1a、1bを有する形状とし、第2の円筒状シェル9を、上記第1の円筒状シェル1の2つの段部A1、A2に跨るように設けられた円筒体とし、該第2の円筒状シェル9を第1の円筒状シェル1の段部A1、A2外周面に溶接固定することでアキュムレータ空間10を形成したので、アキュムレータの剛性を高めることができる。その結果、振動が低減されると共に、ステータ2に比べて比較的温度の低いアキュムレータ空間10内のガス及び油がステータ2の熱を奪うため、ステータ2の温度上昇による効率低下を防止することもでき、省エネルギーとなる。
According to the first embodiment configured as described above, the first
また、アキュムレータ空間10は、第1の円筒状シェル1と第2の円筒状シェル9の2部品で形成したので、部品点数が少なく小型で安価にできる。また、第1の円筒状シェル1を拡管によって加工するようにしたので、設備費用を比較的安価に収めることができる。また、拡管による塑性加工は有底円筒ケーシングを製造するよりも比較的小さい変形率で所望の形状に加工できるため、比較的延性の少ない安価な材料を素材とすることができると共に、特にアキュムレータ空間10の圧力が高い場合で考慮が必要な変形に伴う板厚減少が小さいという利点がある。また、成形加工が容易であるのでエネルギー消費も削減できる。
In addition, since the
さらに、圧縮機構部3と第1の円筒状シェル1に取り付けられた吸入口16の接続部、圧縮機構部3と第1の円筒状シェル1の固定部、アキュムレータ空間10の円周溶接部11、第2の円筒状シェル9と吸入管12の接続部、及び第2の円筒状シェル9と送出管13、管継手14の接続部は、何れも外部から直接目視できる部分に設けられているため、例えば水没試験による気密性の確認が容易であり、製品の完成状態で確認することも容易である。このため歩留まりの向上を図ることも容易である。また、圧縮機構部3は大径部1bに設けられるため、直径の大きな圧縮機構を装置できる。
Furthermore, the connection part of the
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2に係るアキュムレータ一体型圧縮機について図7を参照して説明する。なお、各実施の形態及び各図を通じて同一または相当部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。図において、第1の円筒状シェル1は、直径が一様の円筒体から構成されている。一方、直径が第1の円筒状シェル1よりも所定寸法大きい第2の円筒状シェル9は、軸方向両端部の直径がそれぞれ縮小され最小内径が第1の円筒状シェル1の外径と同一か若干大きい段部C1、C2が形成されている。そして、第2の円筒状シェル9の図の上端部はステータ2の反圧縮機構部側端部近傍に対応する第1の円筒状シェル1の外周面に接合され、下端部はステータ2と圧縮機構部3との間に対応する第1の円筒状シェル1の外周面に接合されている。その他の構成は実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
Next, an accumulator-integrated compressor according to
上記のように構成された実施の形態2においては、実施の形態1と同様の作用効果が得られる他、実施の形態1と同一外径のステータ2を用いた場合、第1の円筒状シェル1の上端及び下端に装着する上部シェル5、及び下部シェル6(図1参照)の直径を、実施の形態1よりも小さくできる。そのため、接合部に要求される耐圧設計も有利になる。また、ステータ2、圧縮機構部3、上部シェル5、及び下部シェル6などの構成部材を、アキュムレータを一体化しない他の機種と共用化できるなどの効果が得られる。
In the second embodiment configured as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and when the
実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3に係るアキュムレータ一体型圧縮機について図8を参照して説明する。図において、第1の円筒状シェル1は、図の下側端部にのみ段部A2に連なる大径部1bが設けられている。一方、直径が第1の円筒状シェル1よりも所定寸法大きい第2の円筒状シェル9は、図の上端部側の直径が縮小され、最小内径が第1の円筒状シェル1の外径と同一か若干大きい段部C1が形成されている。そして、第2の円筒状シェル9の図の上端部はステータ2の反圧縮機構部側端部近傍に対応する第1の円筒状シェル1の外周面に接合され、下端部はステータ2と圧縮機構部3との間に対応する第1の円筒状シェル1の大径部外周面に接合されている。その他の構成は実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
Next, an accumulator-integrated compressor according to
上記のように構成された実施の形態3においては、実施の形態1と同様の作用効果が得られる他、第1の円筒状シェル1は、軸方向の一端部側にのみ段部A2を形成すればよいので、図5に例示する拡管機を用いる場合、ワークを加工の途中で反転させる必要がなくなり、製造が容易となる。第2の円筒状シェル9についても同様に製造が容易であるなどの効果が得られる。なお、第1の円筒状シェル1及び第2の円筒状シェル9の段部の位置を図の上下反対に配設しても差し支えない。
In the third embodiment configured as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the first
なお、上記接合部は溶接あるいはろう付けとしたが、接合手段は特に限定されるものではなく、何れでもよい。また、圧縮機構部3の例としてシリンダが1つのシングルロータリ圧縮機を概略図として示したが、圧縮機構部3の構成は限定されるものではなく、例えば2シリンダ式の圧縮機構部としても良く、その際は、吸入部16、連通管15が2本になり、第2の円筒状シェル9に固定される。また、送出管13と連通管15の固定に際して、実施の形態では管継手14を介して接続したが、直接接続してもよい。さらに、吸入管12と送出管13の位相を、180度としたが、所望の油分離機能を有すればそれ以外の位相差であっても差し支えない。
In addition, although the said joining part was welded or brazed, the joining means is not specifically limited, Any may be sufficient. In addition, as an example of the
また、実施の形態1において、第1の円筒状シェル1の段部Aを2箇所としたが、2箇所以上でも良く、その場合、アキュムレータの断面2次モーメントが増加し、その結果アキュムレータの剛性が増加する効果がある。その他、第1の円筒状シェル1及び第2の円筒状シェル9の双方に段部を設け、あるいは第1の円筒状シェル1の大径部1a(1b)の外径と、第2の円筒状シェル9の外径が同じになるように形成するなど、この発明の範囲内で適宜変形や変更が可能であることは言うまでもない。
In the first embodiment, the stepped portion A of the first
1 第1の円筒状シェル、 1a、1b 大径部、 2 ステータ、 3 圧縮機構部、 5 上部シェル、 6 下部シェル、 7 吐出管、 9 第2の円筒状シェル、 10 アキュムレータ空間、 11 円周溶接部、 12 吸入管、 13 送出管、 14 管継手、 15 連通管、 16 吸入口、 17 小穴、 18 ロータ、 19 潤滑油、 20 拡管芯金、 21 拡管外金、 21a 凸部、 22 芯金ロッド、 23 芯金引き機構、 100 円筒部材、 A1、A2、C1、C2 段部。
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