JP5511769B2

JP5511769B2 - 圧縮機

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Publication number: JP5511769B2
Application number: JP2011242395A
Authority: JP
Inventors: 寛行中河; 谷　　真男; 聡経新井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2011-11-04
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2031-11-04
Also published as: KR101309464B1; CZ306346B6; JP2013096367A; CZ2012582A3; CN103089629A; KR20130049710A; CN103089629B

Description

本発明は、圧縮機に関するものである。

従来より、圧縮機には、内部に圧縮室が形成されたシリンダーの側面に、圧縮室と連通する円管状の連結パイプが圧入されている。例えば、密閉容器内が吐出圧力となる高圧シェル型の圧縮機では、冷凍サイクル回路の低圧側と圧縮室とを接続する結合パイプが設けられている。また例えば、密閉容器内が吸入圧力となる低圧シェル型の圧縮機では、冷凍サイクル回路の高圧側と圧縮室とを接続する結合パイプが設けられている。また例えば、複数の圧縮室で冷媒を順次圧縮していく多段の圧縮機では、低段側の圧縮室と高段側の圧縮室とを結合パイプで接続している。

ところで、シリンダーの厚みを薄くできれば、圧縮機を小型化できたり、圧縮機のシェル容量をさほど大きくすることなく多気筒化することができる。また、ロータリー式圧縮機においては、シリンダーの厚みを薄くすることによって、圧縮室容量を変更せずにシリンダー内周面の直径やロータリーピストンの直径を大きくすることができるので、圧縮室の高圧側空間から低圧側空間への冷媒漏れを低減させることが可能となる。しかしながら、このようにシリンダーの厚みを薄くした場合、シリンダーの厚みに応じて、円管状の連結パイプや当該連結パイプが圧入されるシリンダーの貫通穴（つまり、圧縮室と連通する貫通穴）の直径を小さくしなければならず、圧縮室を流通する冷媒の流量を減少させてしまう。

そこで、従来の圧縮機においては、圧縮室と連通する連結パイプ及び当該連結パイプが圧入されるシリンダーの貫通穴の形状を断面長円形状に形成したものが提案されている（特許文献１参照）。連結パイプ及び当該連結パイプが圧入されるシリンダーの貫通穴の形状を断面長円形状に形成することにより、連結パイプ及び当該連結パイプが圧入されるシリンダーの貫通穴の流路断面を確保できるので、圧縮室を流通する冷媒の流量の減少を防止しつつ、シリンダーの厚みを薄くすることができる。

特開２０１０−１２１４８１号公報

しかしながら、連結パイプが圧入されるシリンダーの貫通穴を断面長円形状とすることにより、シリンダーの貫通穴に結合パイプを圧入した際、結合パイプの平坦部が当該結合パイプの内周側に変形する可能性があった。このため、連結パイプと当該連結パイプが圧入されるシリンダーの貫通穴とのシール性が悪化する場合があった。したがって、圧縮仕事する際のガス漏れ損失が大きくなり、圧縮機の性能が低下してしまうといった課題があった。

ここで、従来より、シール性を確保するために、Ｏリングやシールテープなどの弾性材料を用いてシールする方法はあるが、作業性やコスト面を考慮すると好ましくない。また、圧縮機の場合、結合パイプと例えば冷凍サイクル回路の低圧側の配管とを接続する際、溶接により接続する。このため、圧縮機の場合、Ｏリングやシールテープなどの弾性材料を用いてシールする方法を用いると、溶接時の熱によって弾性材料が劣化し、圧縮機の信頼性が低下してしまうという課題が生じてしまう。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、連結パイプが圧入されるシリンダーの貫通穴を断面長円形状としても、Ｏリングやシールテープなどの弾性材料を用いることなく、連結パイプとシリンダーの貫通穴とのシール性を確保することができる圧縮機を提供することを目的とする。

本発明に係る圧縮機は、内部に圧縮室が形成されたシリンダーと、該シリンダーに取り付けられ、前記圧縮室と連通する結合パイプと、を備え、前記シリンダーは、該シリンダーの側面から前記圧縮室に貫通し、長手方向が該シリンダーの周方向に沿うように形成された断面長円形状の貫通穴が形成され、前記結合パイプは、少なくとも一方の端部が断面長円形状に形成され、該一方の端部が前記貫通穴に圧入代０．０５ｍｍ以下で圧入されて前記圧縮室と連通するものであり、前記結合パイプが前記貫通穴に圧入される前の状態における、前記貫通穴の直線部の外側となる部分の前記シリンダーの肉厚をＡ、前記貫通穴の断面における長手方向長さをＢ、及び、前記貫通穴の断面における短手方向長さをＣと定義した場合、前記結合パイプの肉厚ｔが０ｍｍ＜ｔ≦１．６ｍｍのものにおいては０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦３．３８とし、前記結合パイプの肉厚ｔが０ｍｍ＜ｔ≦１ｍｍのものにおいては０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦２．８８とし、前記結合パイプの肉厚ｔが０ｍｍ＜ｔ≦０．４ｍｍのものにおいては０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦２．３８としたものである。

また、本発明に係る圧縮機は、内部に圧縮室が形成されたシリンダーと、該シリンダーに取り付けられ、前記圧縮室と連通する結合パイプと、を備え、前記シリンダーは、該シリンダーの側面から前記圧縮室に貫通し、長手方向が該シリンダーの周方向に沿うように形成された断面長円形状の貫通穴が形成され、前記結合パイプは、少なくとも一方の端部が断面長円形状に形成され、該一方の端部が前記貫通穴に圧入代０．１ｍｍ以下で圧入されて前記圧縮室と連通するものであり、前記結合パイプが前記貫通穴に圧入される前の状態における、前記貫通穴の直線部の外側となる部分の前記シリンダーの肉厚をＡ、前記貫通穴の断面における長手方向長さをＢ、及び、前記貫通穴の断面における短手方向長さをＣと定義した場合、前記結合パイプの肉厚ｔが０ｍｍ＜ｔ≦１．６ｍｍのものにおいては０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦３．２８とし、前記結合パイプの肉厚ｔが０ｍｍ＜ｔ≦１ｍｍのものにおいては０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦２．８３とし、前記結合パイプの肉厚ｔが０ｍｍ＜ｔ≦０．４ｍｍのものにおいては０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦２．３７としたものである。

また、本発明に係る圧縮機は、内部に圧縮室が形成されたシリンダーと、該シリンダーに取り付けられ、前記圧縮室と連通する結合パイプと、を備え、前記シリンダーは、該シリンダーの側面から前記圧縮室に貫通し、長手方向が該シリンダーの周方向に沿うように形成された断面長円形状の貫通穴が形成され、前記結合パイプは、少なくとも一方の端部が断面長円形状に形成され、該一方の端部が前記貫通穴に圧入代０．１５ｍｍ以下で圧入されて前記圧縮室と連通するものであり、前記結合パイプが前記貫通穴に圧入される前の状態における、前記貫通穴の直線部の外側となる部分の前記シリンダーの肉厚をＡ、前記貫通穴の断面における長手方向長さをＢ、及び、前記貫通穴の断面における短手方向長さをＣと定義した場合、前記結合パイプの肉厚ｔが０ｍｍ＜ｔ≦１．６ｍｍのものにおいては０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦３．２とし、前記結合パイプの肉厚ｔが０ｍｍ＜ｔ≦１ｍｍのものにおいては０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦２．８とし、前記結合パイプの肉厚ｔが０ｍｍ＜ｔ≦０．４ｍｍのものにおいては０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦２．３５としたものである。

また、本発明に係る圧縮機は、内部に圧縮室が形成されたシリンダーと、該シリンダーに取り付けられ、前記圧縮室と連通する結合パイプと、を備え、前記シリンダーは、該シリンダーの側面から前記圧縮室に貫通し、長手方向が該シリンダーの周方向に沿うように形成された断面長円形状の貫通穴が形成され、前記結合パイプは、少なくとも一方の端部が断面長円形状に形成され、該一方の端部が前記貫通穴に圧入されて前記圧縮室と連通するものであり、前記結合パイプが前記貫通穴に圧入された状態においては、前記貫通穴に圧入される前の状態において平坦部となっている前記結合パイプの壁面が、当該結合パイプの外周側に凸となるように変形しているものである。

本発明に係る圧縮機は、結合パイプをシリンダーの貫通穴に圧入した際、結合パイプの平坦部が当該結合パイプの内周側に変形することを防止できる。このため、本発明に係る圧縮機は、Ｏリングやシールテープなどの弾性材料を用いることなく、連結パイプとシリンダーの貫通穴とのシール性を確保することができるので、圧縮仕事する際のガス漏れを防止でき、圧縮機の性能が低下してしまうことを防止できる。

本発明の実施の形態に係る圧縮機を示す縦断面図である。本発明の実施の形態に係る圧縮機の圧縮部を示す要部拡大図（縦断面図）である。本発明の実施の形態に係る圧縮機のシリンダーに形成されたガス吸入穴を従来のガス吸入穴と比較して示す模式図である。断面長円形状のガス吸入穴に断面長円形状の結合パイプを圧入した際の両者の変形形態を示す模式図である。吸入穴近傍の各種寸法を説明するための説明図である。吸入パイプの変形方向を説明するための説明図（縦断面図）である。本発明の実施の形態における結合パイプの肉厚ｔ＝１．６ｍｍのときのＣＡＥ解析の結果を示す特性図である。本発明の実施の形態における結合パイプの肉厚ｔ＝１ｍｍのときのＣＡＥ解析の結果を示す特性図である。本発明の実施の形態における結合パイプの肉厚ｔ＝０．４ｍｍのときのＣＡＥ解析の結果を示す特性図である。

図１は、本発明の実施の形態に係る圧縮機を示す縦断面図である。図２は、この圧縮機の圧縮部を示す要部拡大図（縦断面図）である。また、図３は、この圧縮機のシリンダーに形成されたガス吸入穴を従来のガス吸入穴と比較して示す模式図である。

本実施の形態に係る圧縮機１は多気筒ロータリ圧縮機（２シリンダーロータリー式圧縮機）であり、シェル１ａを備えている。このシェル１ａの内部には、圧縮部、この圧縮部の駆動源である電動機部、及び、電動機部の駆動力を圧縮部に伝達する回転軸４が収納されている。この圧縮機１は、例えば冷凍サイクル回路の低圧側の低温のガス冷媒を吸入マフラー８から吸入して圧縮し、高圧・高温のガス冷媒にして吐出管９から吐出する機能を有している。

これをさらに詳述すると、電動機部は、シェル１ａ内に固定された電動機固定子２１と、回転軸４に焼き嵌められた電動機回転子２２とで構成され、外部から電力が供給されて駆動される。そのため、シェル１ａには、電力供給の中継点となるガラス端子１０が設けられている。

圧縮部は、第１軸受部６ａ、第２軸受部６ｂ、第１シリンダー２ａ、第２シリンダー２ｂ、及び仕切板３等を備えている。第１シリンダー２ａには、圧縮室となる略円筒状の貫通孔が形成されている。また、第２シリンダー２ｂにも、圧縮室となる略円筒状の貫通孔が形成されている。そして、これら第１シリンダー２ａ及び第２シリンダー２ｂは、圧縮室の内径中心に沿った方向に積層されている。また、第１シリンダー２ａ及び第２シリンダー２ｂを積層する際、これらの間には、仕切板３が配置される。

第１軸受部６ａは、第１シリンダー２ａの上面部に設けられており、第１シリンダー２ａの圧縮室の上部を閉塞する。つまり、第１シリンダー２ａの圧縮室は、第１軸受部６ａと仕切板３とによって、機密性が確保されている。また、第２軸受部６ｂは、第２シリンダー２ｂの下面部に設けられており、第２シリンダー２ｂの圧縮室の下部を閉塞する。つまり、第２シリンダー２ｂの圧縮室は、第２軸受部６ｂと仕切板３とによって、機密性が確保されている。

順次積層された第１軸受部６ａ、第１シリンダー２ａ、仕切板３、第２シリンダー２ｂ及び第２軸受部６ｂには、回転軸４が貫通している。この回転軸４は、第１軸受部６ａ及び第２軸受部６ｂによって回転自在に支持されている。また、回転軸４には、第１シリンダー２ａと対応する位置に第１偏芯部４ａが形成され、第２シリンダー２ｂと対応する位置に第２偏芯部４ｂが形成されている。これら第１偏芯部４ａ及び第２偏芯部４ｂは、位相を１８０度ずらして配置されている。また、第１偏芯部４ａには略円筒状の第１ピストン５ａが回転自在に設けられ、第２偏芯部４ｂには略円筒上の第２ピストン５ｂが回転自在に設けられている。

圧縮部は、第１シリンダー２ａがシェル１ａに例えば圧入されることにより、シェル１ａ内に固定されている。また、圧縮部の回転軸４を回転駆動する電動機部も、例えばその電動機固定子２１がシェル１ａに圧入又は溶接されて、固定されている。

第１シリンダー２ａ内には、ベーン（図示せず）が摺動自在に設けられ、このベーンが付勢手段（図示せず）によって第１ピストン５ａに押接されるようになっている。電動機部によって回転軸４が回転すると、第１シリンダー２ａ内を第１ピストン５ａが回転する。このとき、ベーンが第１ピストン５ａの外周部に追従し、圧縮室内を低圧空間と高圧空間に区画する。同様に、第２シリンダー２ｂ内にも、ベーンが摺動自在に設けられ、このベーンが付勢手段（図示せず）によって第２ピストン５ｂに押接されるようになっている。電動機部によって回転軸４が回転すると、第２シリンダー２ｂ内を第２ピストン５ｂが回転する。このとき、ベーンが第２ピストン５ｂの外周部に追従することにより、圧縮室内を低圧空間と高圧空間に区画する。

これら第１シリンダー２ａ及び第２シリンダー２ｂには、側面から圧縮室に貫通するガス吸入穴１１ａ（本発明の貫通穴に相当）が形成されている。そして、これらガス吸入穴１１ａには、結合パイプ１２の一方の端部が圧入されている。また、結合パイプ１２の他方の端部には、吸入マフラー８が接続されている。つまり、吸入マフラー８に流入したガス冷媒（つまり、冷凍サイクル回路の低圧側の冷媒）は、結合パイプ１２及びガス吸入穴１１ａを介して、第１シリンダー２ａ及び第２シリンダー２ｂ内に形成された圧縮室に吸入される。そして圧縮室に吸入された冷媒は、圧縮されて、第１軸受部６ａ及び第２軸受部６ｂのフランジ部に形成された弁（図示せず）からシェル１ａ内に吐出される。シェル１ａ内に吐出された冷媒は、吐出管９からシェル１ａ外へ流出する。
なお、本実施の形態に係る圧縮機１には、結合パイプ１２をガス吸入穴１１ａへ圧入する際のガイドとなるガイドパイプ１３が、シェル１ａの外周面に設けられている。

ここで、本実施の形態に係る圧縮機１においては、図３（ａ）に示すように、第１シリンダー２ａ及び第２シリンダー２ｂに形成されたガス吸入穴１１ａの断面形状は、長円形状（同一直径の２つの円を接線で結んだ形状）としている。また、ガス吸入穴１１ａは、断面長円形状の長手方向が第１シリンダー２ａ及び第２シリンダー２ｂの周方向に沿うように配置されている。このため、結合パイプ１２のガス吸入穴１１ａに圧入される側の端部も、ガス吸入穴１１ａに対応して、断面長円形状となっている。このため、本実施の形態に係る圧縮機１は、シリンダーの側面に断面円形状のガス吸入穴１１ｂが形成された従来の圧縮機（図３（ｂ）参照）と比べ、第１シリンダー２ａ及び第２シリンダー２ｂの厚みを薄くしても、圧縮室に流入する冷媒量を確保でき、吸入圧力の損失を防止できる。したがって、本実施の形態に係る圧縮機１は、小型化できたり、シェル１ａの容量をさほど大きくすることなく多気筒化することができる。また、第１シリンダー２ａ及び第２シリンダー２ｂの厚みを薄くすることによって、圧縮室容量を変更せずに圧縮室（シリンダー内周面）の直径や第１ピストン５ａ及び第２ピストン５ｂの直径を大きくすることができるので、圧縮室の高圧側空間から低圧側空間への冷媒漏れ（漏れ損失）を低減させることも可能となる。

しかしながら、結合パイプ１２をガス吸入穴１１ａに圧入する際、第１シリンダー２ａ及び第２シリンダー２ｂのガス吸入穴１１ａ近傍の強度と結合パイプ１２の強度との関係によっては、第１シリンダー２ａ及び第２シリンダー２ｂと結合パイプ１２との間のシール性が悪化し、当該箇所からの冷媒漏れが発生してしまう（ガス漏れ損失が大きくなってしまう）場合がある。

そこで、本実施の形態に係る圧縮機１においては、第１シリンダー２ａ及び第２シリンダー２ｂにおけるガス吸入穴１１ａ近傍の形状を以下のように構成した。
なお、第１シリンダー２ａ及び第２シリンダー２ｂにおけるガス吸入穴１１ａ近傍の形状は同形状のため、以下では、第１シリンダー２ａについて説明する。

図４は、断面長円形状のガス吸入穴に断面長円形状の結合パイプを圧入した際の両者の変形形態を示す模式図である。
第１シリンダー２ａにおけるガス吸入穴１１ａの直線部の外側となる部分（以下、シリンダー平坦部１１ｃという）近傍の強度と結合パイプ１２の強度が釣り合っている場合、図４（ａ）に示すように、第１シリンダー２ａ及び結合パイプ１２の双方は断面長円形状を崩すことなく接続される。このような場合、結合パイプ１２がシリンダー平坦部１１ｃの全面で接触し、第１シリンダー２ａ及び結合パイプ１２の間は隙間なくシールされる。

また、第１シリンダー２ａのシリンダー平坦部１１ｃ近傍の強度が結合パイプ１２の強度より弱い場合、図４（ｂ）に示すように、シリンダー平坦部１１ｃ及び結合パイプ１２の平坦部は、結合パイプ１２の外周側に凸となるように変形する。このような場合も、結合パイプ１２がシリンダー平坦部１１ｃの全面で接触し、第１シリンダー２ａ及び結合パイプ１２の間は隙間なくシールされる。

しかしながら、第１シリンダー２ａのシリンダー平坦部１１ｃ近傍の強度が結合パイプ１２の強度より強い場合、図４（ｃ）に示すように、結合パイプ１２の平坦部は、結合パイプ１２の内周側に凸となるように変形する。このような場合、結合パイプ１２とシリンダー平坦部１１ｃとの間に隙間が生じ、第１シリンダー２ａ及び結合パイプ１２の間をシールできなくなってしまう。

このため、本実施の形態では、ＣＡＥ解析により、結合パイプ１２の変形形態が図４（ａ）又は図４（ｂ）となるガス吸入穴１１ａ近傍の形状を求めた。
詳しくは、図５に示すように、シリンダー平坦部１１ｃの肉厚をＡ、ガス吸入穴１１ａの断面における長手方向長さをＢ、ガス吸入穴１１ａの断面における短手方向長さをＣと定義した。そして、これらＡ，Ｂ，Ｃ、結合パイプ１２の肉厚ｔ、及び圧入代Ｄを変化させて、結合パイプ１２の変形量ＹをＣＡＥ解析した。
なお、結合パイプ１２の変形量は、図６（ガス吸入穴近傍の縦断面図）に示すように、結合パイプ１２が外周側に凸となる変形方向をプラス方向とし、結合パイプ１２が内周側に凸となる変形方向をマイナス方向とした。また、第１シリンダー２ａは鋳鉄を用いた鋳物を想定し、結合パイプは鉄製のものを想定し、ＣＡＥ解析した。

図７〜図９は、本発明の実施の形態におけるＣＡＥ解析の結果を示す特性図である。これら図７〜図９は、縦軸が結合パイプ１２の変形量となっており、横軸がＡ×Ｂ／Ｃを示している。

詳しくは、図７は、本発明の実施の形態における結合パイプの肉厚ｔ＝１．６ｍｍのときのＣＡＥ解析の結果を示す特性図である。
図７の直線Ｅ１は、圧入代Ｄが０．０５ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔが１．６ｍｍの条件において、シリンダー平坦部１１ｃの肉厚Ａ、ガス吸入穴１１ａの断面における長手方向長さＢ、及びガス吸入穴１１ａの断面における短手方向長さＣを指標とした結合パイプ１２の変形量Ｙの関係を求めたものである。具体的には、この関係は次のように求めた。まず、圧入代Ｄを０．０５ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔを１．６ｍｍで固定し、シリンダー平坦部１１ｃの肉厚Ａ、ガス吸入穴１１ａの断面における長手方向長さＢ、及びガス吸入穴１１ａの断面における短手方向長さＣも適宜変化させて、結合パイプ１２の変形量ＹをＣＡＥ解析により求めた。そして、これら変形量Ｙをグラフ上にプロットし、これらプロット点から上記の関係を求めた。

つまり、この直線Ｅ１は、次の関係式１となる。

この関係式１は、Ａ×Ｂ／Ｃ＝３．３８でＹが０となる。このことより、圧入代Ｄが０．０５ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔが１．６ｍｍの場合、Ａ×Ｂ／Ｃ＝３．３８のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ａ）となり、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性が確保されることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ＜３．３８のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ｂ）となり、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性が確保されることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ＞３．３８のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ｃ）となり、結合パイプ１２とシリンダー平坦部１１ｃとの間に隙間が生じ、第１シリンダー２ａ及び結合パイプ１２の間をシールできなくなることがわかる。

図７の直線Ｆ１は、直線Ｅ１と同様の方法により、圧入代Ｄが０．１ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔが１．６ｍｍの条件において、シリンダー平坦部１１ｃの肉厚Ａ、ガス吸入穴１１ａの断面における長手方向長さＢ、及びガス吸入穴１１ａの断面における短手方向長さＣを指標とした結合パイプ１２の変形量Ｙの関係を求めたものである。

この直線Ｆ１は、次の関係式２となる。

この関係式２は、Ａ×Ｂ／Ｃ＝３．２８でＹが０となる。このことより、圧入代Ｄが０．１ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔが１．６ｍｍの場合、Ａ×Ｂ／Ｃ＝３．２８のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ａ）となり、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性が確保されることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ＜３．２８のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ｂ）となり、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性が確保されることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ＞３．２８のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ｃ）となり、結合パイプ１２とシリンダー平坦部１１ｃとの間に隙間が生じ、第１シリンダー２ａ及び結合パイプ１２の間をシールできなくなることがわかる。

図７の直線Ｇ１は、直線Ｅ１と同様の方法により、圧入代Ｄが０．１５ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔが１．６ｍｍの条件において、シリンダー平坦部１１ｃの肉厚Ａ、ガス吸入穴１１ａの断面における長手方向長さＢ、及びガス吸入穴１１ａの断面における短手方向長さＣを指標とした結合パイプ１２の変形量Ｙの関係を求めたものである。

この直線Ｇ１は、次の関係式３となる。

この関係式３は、Ａ×Ｂ／Ｃ＝３．２でＹが０となる。このことより、圧入代Ｄが０．１５ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔが１．６ｍｍの条件の場合、Ａ×Ｂ／Ｃ＝３．２のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ａ）となり、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性が確保されることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ＜３．２のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ｂ）となり、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性が確保されることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ＞３．２のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ｃ）となり、結合パイプ１２とシリンダー平坦部１１ｃとの間に隙間が生じ、第１シリンダー２ａ及び結合パイプ１２の間をシールできなくなることがわかる。

また、図８は、本発明の実施の形態における結合パイプの肉厚ｔ＝１ｍｍのときのＣＡＥ解析の結果を示す特性図である。
この図８の直線Ｅ２は、図７の直線Ｅ１と同様の方法により、圧入代Ｄが０．０５ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔが１ｍｍの条件において、シリンダー平坦部１１ｃの肉厚Ａ、ガス吸入穴１１ａの断面における長手方向長さＢ、及びガス吸入穴１１ａの断面における短手方向長さＣを指標とした結合パイプ１２の変形量Ｙの関係を求めたものである。

この直線Ｅ２は、次の関係式４となる。

この関係式４は、Ａ×Ｂ／Ｃ＝２．８８でＹが０となる。このことより、圧入代Ｄが０．０５ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔが１ｍｍの場合、Ａ×Ｂ／Ｃ＝２．８８のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ａ）となり、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性が確保されることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ＜２．８８のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ｂ）となり、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性が確保されることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ＞２．８８のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ｃ）となり、結合パイプ１２とシリンダー平坦部１１ｃとの間に隙間が生じ、第１シリンダー２ａ及び結合パイプ１２の間をシールできなくなることがわかる。

図８の直線Ｆ２は、図７の直線Ｅ１と同様の方法により、圧入代Ｄが０．１ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔが１ｍｍの条件において、シリンダー平坦部１１ｃの肉厚Ａ、ガス吸入穴１１ａの断面における長手方向長さＢ、及びガス吸入穴１１ａの断面における短手方向長さＣを指標とした結合パイプ１２の変形量Ｙの関係を求めたものである。

この直線Ｆ２は、次の関係式５となる。

この関係式５は、Ａ×Ｂ／Ｃ＝２．８３でＹが０となる。このことより、圧入代Ｄが０．１ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔが１ｍｍの場合、Ａ×Ｂ／Ｃ＝２．８３のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ａ）となり、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性が確保されることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ＜２．８３のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ｂ）となり、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性が確保されることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ＞２．８３のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ｃ）となり、結合パイプ１２とシリンダー平坦部１１ｃとの間に隙間が生じ、第１シリンダー２ａ及び結合パイプ１２の間をシールできなくなることがわかる。

図８の直線Ｇ２は、図７の直線Ｅ１と同様の方法により、圧入代Ｄが０．１５ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔが１ｍｍの条件において、シリンダー平坦部１１ｃの肉厚Ａ、ガス吸入穴１１ａの断面における長手方向長さＢ、及びガス吸入穴１１ａの断面における短手方向長さＣを指標とした結合パイプ１２の変形量Ｙの関係を求めたものである。

この直線Ｇ２は、次の関係式６となる。

この関係式６は、Ａ×Ｂ／Ｃ＝２．８でＹが０となる。このことより、圧入代Ｄが０．１５ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔが１ｍｍの条件の場合、Ａ×Ｂ／Ｃ＝２．８のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ａ）となり、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性が確保されることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ＜２．８のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ｂ）となり、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性が確保されることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ＞２．８のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ｃ）となり、結合パイプ１２とシリンダー平坦部１１ｃとの間に隙間が生じ、第１シリンダー２ａ及び結合パイプ１２の間をシールできなくなることがわかる。

また、図９は、本発明の実施の形態における結合パイプの肉厚ｔ＝０．４ｍｍのときのＣＡＥ解析の結果を示す特性図である。
この図９の直線Ｅ３は、図７の直線Ｅ１と同様の方法により、圧入代Ｄが０．０５ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔが０．４ｍｍの条件において、シリンダー平坦部１１ｃの肉厚Ａ、ガス吸入穴１１ａの断面における長手方向長さＢ、及びガス吸入穴１１ａの断面における短手方向長さＣを指標とした結合パイプ１２の変形量Ｙの関係を求めたものである。

この直線Ｅ３は、次の関係式７となる。

この関係式７は、Ａ×Ｂ／Ｃ＝２．３８でＹが０となる。このことより、圧入代Ｄが０．０５ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔが０．４ｍｍの場合、Ａ×Ｂ／Ｃ＝２．３８のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ａ）となり、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性が確保されることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ＜２．３８のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ｂ）となり、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性が確保されることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ＞２．３８のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ｃ）となり、結合パイプ１２とシリンダー平坦部１１ｃとの間に隙間が生じ、第１シリンダー２ａ及び結合パイプ１２の間をシールできなくなることがわかる。

図９の直線Ｆ３は、図７の直線Ｅ１と同様の方法により、圧入代Ｄが０．１ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔが０．４ｍｍの条件において、シリンダー平坦部１１ｃの肉厚Ａ、ガス吸入穴１１ａの断面における長手方向長さＢ、及びガス吸入穴１１ａの断面における短手方向長さＣを指標とした結合パイプ１２の変形量Ｙの関係を求めたものである。

この直線Ｆ３は、次の関係式８となる。

この関係式８は、Ａ×Ｂ／Ｃ＝２．３７でＹが０となる。このことより、圧入代Ｄが０．１ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔが０．４ｍｍの場合、Ａ×Ｂ／Ｃ＝２．３７のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ａ）となり、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性が確保されることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ＜２．３７のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ｂ）となり、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性が確保されることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ＞２．３７のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ｃ）となり、結合パイプ１２とシリンダー平坦部１１ｃとの間に隙間が生じ、第１シリンダー２ａ及び結合パイプ１２の間をシールできなくなることがわかる。

図９の直線Ｇ３は、図７の直線Ｅ１と同様の方法により、圧入代Ｄが０．１５ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔが０．４ｍｍの条件において、シリンダー平坦部１１ｃの肉厚Ａ、ガス吸入穴１１ａの断面における長手方向長さＢ、及びガス吸入穴１１ａの断面における短手方向長さＣを指標とした結合パイプ１２の変形量Ｙの関係を求めたものである。

この直線Ｇ３は、次の関係式９となる。

この関係式９は、Ａ×Ｂ／Ｃ＝２．３５でＹが０となる。このことより、圧入代Ｄが０．１５ｍｍ、結合パイプ１２の肉厚ｔが０．４ｍｍの条件の場合、Ａ×Ｂ／Ｃ＝２．３５のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ａ）となり、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性が確保されることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ＜２．３５のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ｂ）となり、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性が確保されることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ＞２．３５のときには、第１シリンダー２ａのガス吸入穴１１ａ近傍及び結合パイプ１２の変形形態が図４（ｃ）となり、結合パイプ１２とシリンダー平坦部１１ｃとの間に隙間が生じ、第１シリンダー２ａ及び結合パイプ１２の間をシールできなくなることがわかる。

つまり、図７〜図９及び上記の関係式１〜関係式９より、圧入代Ｄが小さいほど（換言すると、結合パイプ１２の平坦部にかかる変形荷重が小さいほど）、Ａ×Ｂ／Ｃが大きくなることがわかる。また、結合パイプ１２の肉厚が厚いほど（換言すると、結合パイプ１２の平坦部の強度が強いほど）、Ａ×Ｂ／Ｃが大きくなることがわかる。より詳しくは、圧入代Ｄが０．０５ｍｍ以下（０＜Ｄ≦０．０５ｍｍ）の場合、結合パイプ１２の肉厚ｔが０ｍｍ＜ｔ≦１．６ｍｍのものにおいては０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦３．３８とし、結合パイプ１２の肉厚ｔが０ｍｍ＜ｔ≦１ｍｍのものにおいては０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦２．８８とし、結合パイプの肉厚ｔが０ｍｍ＜ｔ≦０．４ｍｍのものにおいては０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦２．３８とすることにより、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性を確保できることがわかる。また、圧入代Ｄが０．１ｍｍ以下（０＜Ｄ≦０．１ｍｍ）の場合、結合パイプ１２の肉厚ｔが０ｍｍ＜ｔ≦１．６ｍｍのものにおいては０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦３．２８とし、結合パイプ１２の肉厚ｔが０ｍｍ＜ｔ≦１ｍｍのものにおいては０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦２．８３とし、結合パイプの肉厚ｔが０ｍｍ＜ｔ≦０．４ｍｍのものにおいては０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦２．３７とすることにより、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性を確保できることがわかる。また、圧入代Ｄが０．１５ｍｍ以下（０＜Ｄ≦０．１５ｍｍ）の場合、結合パイプ１２の肉厚ｔが０ｍｍ＜ｔ≦１．６ｍｍのものにおいては０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦３．２とし、結合パイプ１２の肉厚ｔが０ｍｍ＜ｔ≦１ｍｍのものにおいては０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦２．８とし、結合パイプの肉厚ｔが０ｍｍ＜ｔ≦０．４ｍｍのものにおいては０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦２．３５とすることにより、第１シリンダー２ａと結合パイプ１２のシール性を確保できることがわかる。

以上、本実施の形態のように構成された圧縮機１においては、第１シリンダー２ａ及び第２シリンダー２ｂの厚みを薄くしても、圧縮室に流入する冷媒量を確保でき、吸入圧力の損失を防止できる。したがって、本実施の形態に係る圧縮機１は、小型化できたり、シェル１ａの容量をさほど大きくすることなく多気筒化することができる。また、第１シリンダー２ａ及び第２シリンダー２ｂの厚みを薄くすることによって、圧縮室容量を変更せずに圧縮室（シリンダー内周面）の直径や第１ピストン５ａ及び第２ピストン５ｂの直径を大きくすることができるので、圧縮室の高圧側空間から低圧側空間への冷媒漏れ（漏れ損失）を低減させることも可能となる。そして、第１シリンダー２ａ及び第２シリンダー２ｂのガス吸入穴１１ａ近傍と結合パイプ１２の変形形態が図４（ａ）又は図４（ｂ）となるようにガス吸入穴１１ａ近傍の形状を規定しているので、懸念されるガス吸入穴１１ａと結合パイプ１２との間からのガス漏れもＯリングやシールテープなどの弾性材料を用いることなく防止でき、当該箇所からのガス漏れに起因する圧縮機１の性能が低下してしまうことも防止できる。

なお、本実施の形態で説明した圧縮機１はあくまでも一例である。圧縮部は、２シリンダータイプに限定されるものではなく、シングルタイプであってもよい。圧縮部の機構もロータリー式に限定されるものではなく、例えばベーン式等、種々の機構を採用することができる。圧縮部を複数設置し、冷媒を順次圧縮していく多段式の圧縮機としても勿論よい。また、圧縮機１を、シェル１ａ内が低圧のガス冷媒で満たされる低圧シェル型の圧縮機としても勿論よい。つまり、シリンダーの側面に形成され、圧縮室と連通する連結パイプが圧入される貫通穴の断面形状を上記のように規定することにより、本実施の形態１で示した効果を得ることができる。

１圧縮機、１ａシェル、２ａ第１シリンダー、２ｂ第２シリンダー、３仕切板、４回転軸、４ａ第１偏芯部、４ｂ第２偏芯部、５ａ第１ピストン、５ｂ第２ピストン、６ａ第１軸受部、６ｂ第２軸受部、８吸入マフラー、９吐出管、１０ガラス端子、１１ａガス吸入穴（断面長円形状）、１１ｂガス吸入穴（従来、断面円形状）、１１ｃシリンダー平坦部、１２結合パイプ、１３ガイドパイプ、２１電動機固定子、２２電動機回転子。

Claims

内部に圧縮室が形成されたシリンダーと、
該シリンダーに取り付けられ、前記圧縮室と連通する結合パイプと、
を備え、
前記シリンダーは、該シリンダーの側面から前記圧縮室に貫通し、長手方向が該シリンダーの周方向に沿うように形成された断面長円形状の貫通穴が形成され、
前記結合パイプは、少なくとも一方の端部が断面長円形状に形成され、該一方の端部が前記貫通穴に圧入代０．０５ｍｍ以下で圧入されて前記圧縮室と連通するものであり、
前記結合パイプが前記貫通穴に圧入される前の状態における、前記貫通穴の直線部の外側となる部分の前記シリンダーの肉厚をＡ、前記貫通穴の断面における長手方向長さをＢ、及び、前記貫通穴の断面における短手方向長さをＣと定義した場合、
前記結合パイプの肉厚ｔが、０ｍｍ＜ｔ≦１．６ｍｍのものにおいては、
０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦３．３８
となっていることを特徴とする圧縮機。
前記結合パイプの肉厚ｔが、０ｍｍ＜ｔ≦１ｍｍのものにおいては、
０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦２．８８
となっていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
前記結合パイプの肉厚ｔが、０ｍｍ＜ｔ≦０．４ｍｍのものにおいては、
０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦２．３８
となっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧縮機。
内部に圧縮室が形成されたシリンダーと、
該シリンダーに取り付けられ、前記圧縮室と連通する結合パイプと、
を備え、
前記シリンダーは、該シリンダーの側面から前記圧縮室に貫通し、長手方向が該シリンダーの周方向に沿うように形成された断面長円形状の貫通穴が形成され、
前記結合パイプは、少なくとも一方の端部が断面長円形状に形成され、該一方の端部が前記貫通穴に圧入代０．１ｍｍ以下で圧入されて前記圧縮室と連通するものであり、
前記結合パイプが前記貫通穴に圧入される前の状態における、前記貫通穴の直線部の外側となる部分の前記シリンダーの肉厚をＡ、前記貫通穴の断面における長手方向長さをＢ、及び、前記貫通穴の断面における短手方向長さをＣと定義した場合、
前記結合パイプの肉厚ｔが、０ｍｍ＜ｔ≦１．６ｍｍのものにおいては、
０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦３．２８
となっていることを特徴とする圧縮機。
前記結合パイプの肉厚ｔが、０ｍｍ＜ｔ≦１ｍｍのものにおいては、
０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦２．８３
となっていることを特徴とする請求項４に記載の圧縮機。
前記結合パイプの肉厚ｔが、０ｍｍ＜ｔ≦０．４ｍｍのものにおいては、
０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦２．３７
となっていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の圧縮機。
内部に圧縮室が形成されたシリンダーと、
該シリンダーに取り付けられ、前記圧縮室と連通する結合パイプと、
を備え、
前記シリンダーは、該シリンダーの側面から前記圧縮室に貫通し、長手方向が該シリンダーの周方向に沿うように形成された断面長円形状の貫通穴が形成され、
前記結合パイプは、少なくとも一方の端部が断面長円形状に形成され、該一方の端部が前記貫通穴に圧入代０．１５ｍｍ以下で圧入されて前記圧縮室と連通するものであり、
前記結合パイプが前記貫通穴に圧入される前の状態における、前記貫通穴の直線部の外側となる部分の前記シリンダーの肉厚をＡ、前記貫通穴の断面における長手方向長さをＢ、及び、前記貫通穴の断面における短手方向長さをＣと定義した場合、
前記結合パイプの肉厚ｔが、０ｍｍ＜ｔ≦１．６ｍｍのものにおいては、
０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦３．２
となっていることを特徴とする圧縮機。
前記結合パイプの肉厚ｔが、０ｍｍ＜ｔ≦１ｍｍのものにおいては、
０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦２．８
となっていることを特徴とする請求項７に記載の圧縮機。
前記結合パイプの肉厚ｔが、０ｍｍ＜ｔ≦０．４ｍｍのものにおいては、
０＜Ａ×Ｂ／Ｃ≦２．３５
となっていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の圧縮機。
内部に圧縮室が形成されたシリンダーと、
該シリンダーに取り付けられ、前記圧縮室と連通する結合パイプと、
を備え、
前記シリンダーは、該シリンダーの側面から前記圧縮室に貫通し、長手方向が該シリンダーの周方向に沿うように形成された断面長円形状の貫通穴が形成され、
前記結合パイプは、少なくとも一方の端部が断面長円形状に形成され、該一方の端部が前記貫通穴に圧入されて前記圧縮室と連通するものであり、
前記結合パイプが前記貫通穴に圧入された状態においては、
前記貫通穴に圧入される前の状態において平坦部となっている前記結合パイプの壁面が、当該結合パイプの外周側に凸となるように変形していることを特徴とする圧縮機。