JPH0774637B2 - 密閉型回転式圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は，冷蔵庫，空気調和機などに使用される密閉
型電動圧縮機に関するものであり，特にその吸入装置の
改善に関するものである。

〔従来の技術〕

第７図は例えば,USP3082937号公報（登録日1963年３月2
6日）に示された従来の密閉型電動圧縮機を示す断面図
であり，図において（１）は密閉容器であり，密閉容器
（１）内には上部に固定子と回転子からなる電動要素
（２），下部に圧縮要素（３）が収納されている。
（４）は前記電動要素（２）の回転力を前記圧縮要素
（３）に伝えるクランク軸，（５）はシリンダ，（６）
および（７）はシリンダ（５）の上下を閉塞するフレー
ム及びシリンダヘツドである。（８）はクランク軸
（４）の偏心部（4a）に嵌合されたローリングピスト
ン，（９）は前記シリンダヘッド（７）に固定されたオ
イルポンプ，（10）は図示しない冷凍サイクル内の蒸発
器からの冷媒ガスを密閉容器（１）内に導く吸入管，
（11）は一端が電動要素（２）の下方に開口し，他端が
シリンダヘツド（７）を貫通してシリンダ（５）のシリ
ンダ室内に前記冷媒ガスを吸入するための吸入管であ
る。（12）は前記電動要素（２）と圧縮要素（３）を密
閉容器（１）に弾性的に支持するためのスプリングを示
す。

次に，動作について説明する。

電動要素（２）の回転力は，クランク軸（４）により圧
縮要素（３）に伝えられ，クランク軸（４）の偏心部
（4a）に嵌合されたローリングピストン（８）がシリン
ダ（５）室内を回転することによりシリンダ（５）室内
で冷媒ガスが圧縮され，圧縮された冷媒ガスはシリンダ
（５）室内より吐出管（図示省略）を通つて密閉容器
（１）外へ直接吐出される。一方，冷凍サイクル内の蒸
発器からの冷媒ガスは吸入管（10）より，密閉容器
（１）内に導かれ，吸入管（11）により密閉容器（１）
内からシリンダ（５）室内に導かれ圧縮行程が行われる
ようになつている。また，前記圧縮要素（３）と電動要
素（２）はスプリング（12）により密閉容器（１）に弾
性的に支持され，前記圧縮行程におけるトルク変動によ
る振動やシリンダ（５）室内を高圧室と低圧室に隔てる
ベーン（図示省略）の往復運動によつて発生する振動が
密閉容器（１）に伝わるのを防止している。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の密閉型電動圧縮機は，以上のように構成されてい
るので，冷凍サイクル内の蒸発器からの冷媒ガスが吸入
管（10）を介して一旦密閉容器内に導かれ，電動要素か
らの放熱あるいは容器内で既に加熱されている冷媒ガス
の影響を受けて，圧縮要素と連通する吸入管（11）に吸
入されてシリンダ室内に導かれるまでには加熱されてし
まい冷媒ガスの密度が低下するために吸入効率が著しく
低下してしまうという課題があつた。

この課題に対する改善策として，例えば特開昭62−2039
85号公報に示された，第８図のような密閉型電動圧縮機
の吸入装置が提案されている。

すなわち，第８図に示すように密閉容器（１）内に電動
要素（２）および圧縮要素（３）を備えた密閉型電動圧
縮機において，前記圧縮要素（３）と連通する吸入マフ
ラー（13）を配設し，この吸入マフラー（13）の吸入孔
（13a）と，この吸入孔（13a）と対応する位置の密閉容
器（１）を貫通して設けられた段付き加工部（10a）を
有する吸入管（10）との間を可撓性チユーブからなる吸
入管（11）で連接して構成したものである。

このような構成とすることで，冷凍サイクル内の蒸発器
から吐出される冷媒ガスが密閉容器（１）内の電動要素
の放熱或いは容器内で加熱された冷媒ガスによつて極力
影響されないようにし，吸入冷媒ガスの温度が低く，密
度の濃い冷媒ガスをシリンダに導入できるようにしたも
のである。

しかしながら，この改善された密閉型電動圧縮機にあつ
ても，吸入マフラーが電動要素の近傍に配設されること
もあつて，吸入マフラーを介して内部の冷媒ガスが加熱
されるため根本的な対策とはなつておらず，さらにトル
ク変動による振動振幅の大きい回転の接線方向に密閉容
器と圧縮要素を吸入管で結ぶ構造のため，上記の振動に
より吸入管の振動振幅は大きく，密閉容器への振動伝
達，吸入管の永久変形，圧入部のはずれ，疲労破壊など
の可能性がある。

この発明は，上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので，吸入冷媒ガスがシリンダ室内へ導かれるま
でに密閉容器内にて加熱され，吸入効率が低下すること
がなく，さらに圧縮要素の振動で吸入管が変形，疲労破
壊，或いは吸入管のはずれがなく，吸入管を通して振動
伝達の少ない高効率で低振動，低騒音の密閉型電動圧縮
機を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る密閉型回転式圧縮機においては、密閉容
器内に弾性支持部を介して支持された電動要素部と、こ
の電動要素部に接続されたクランク軸を介し、前記電動
要素部によって駆動される圧縮要素部と、この圧縮要素
部の吸入穴部と前記密閉容器の吸入穴部とに嵌合し、こ
れら吸入穴部間を接続する吸入管部とからなる密閉型回
転式圧縮機において、前記吸入管部が可撓性材料で製作
されたものである。

また、前記圧縮要素部の吸入穴部に、その穴部径より小
さい小穴部を前記吸入管部と嵌合する側に設けると共
に、前記吸入管部を可撓性の収縮復元自在の材料で製作
し、この製作した吸入管部を前記小穴部から圧入して延
出させたものである。

また、前記圧縮要素部および前記密閉容器のそれぞれの
吸入穴部を、これら吸入穴部間を接続する前記吸入管部
が前記クラン軸に対して平行になるような位置に設けた
ものである。

〔作用〕

以上のように構成された密閉型回転式圧縮機は、圧縮要
素部の吸入穴部と密閉容器の吸入穴部との間に可撓性の
吸入管部が嵌合しているので、この嵌合した可撓性の吸
入管部は、電動機の起動時や圧縮機の負荷変動時に起因
して発生する振動および捻じれ、並びに圧縮要素部と密
閉容器間の取り付けズレを吸収しながら、吸入冷媒を圧
縮要素部に直接導き、電動要素部の熱で吸入冷媒が温度
上昇しないようにする。

また、吸入管部と嵌合する圧縮要素部の吸入穴部の嵌合
側に、その吸入穴部径より小さい小穴部を設け、この設
けた小穴部に可撓性の収縮復元自在の材料で製作した吸
入管部を圧入して延出させたので、可撓性の吸入管部は
圧縮要素部の小穴部に固定されながら、密閉容器の吸入
穴部と嵌合している側で、電動機の起動時や圧縮機の負
荷変動時に起因して発生する振動および捻じれ、並びに
圧縮要素部と密閉容器間の取り付けズレを吸収する。

また、圧縮要素部および密閉容器のそれぞれの吸入穴部
間を接続する吸入管部がクランク軸と平行になるように
したので、このクランク軸と平行になった可撓性の吸入
管部は、電動機の起動時や圧縮機の負荷変動時に起因し
て発生する振動および捻じれ、並びに圧縮要素部と密閉
容器間の取り付けズレをさらに吸収する。

〔実施例〕

以下，この発明の実施例を図について説明する。第１図
はこの発明の密閉型回転式圧縮機を横置型の密閉型回転
式圧縮機に適用した第一の実施例の要部断面図である。
尚，従来と同一部品は同一記号で示す。（１）は密閉容
器，（２）は電動要素，（３）は圧縮要素，（４）はク
ランク軸，（５）はシリンダ，（６）はシリンダの端部
を閉塞するフレームで，このフレーム（６）に電動要素
（２）が固定されている。（７）はシリンダの他方の端
部を閉塞するシリンダヘツド，（８）はシリンダ（５）
室内に配設された前記クランク軸（４）の偏心部（4a）
に嵌合されたローリングピストン，（９）はシリンダヘ
ツド（７）に取り付けられたオイルポンプ，（16）は前
記オイルポンプ（９）に取り付けられたオイルパイプ，
（12）は圧縮要素（３）と電動要素（２）を密閉容器
（１）に弾性的に支持するスプリングで、前記フレーム
（６）の下端部（6a）と密閉容器の内側に固定された支
持部材（17）との間に配設される。（10）は密閉容器に
設けられた吸入ガス吸い込み部，（11）は一端がシリン
ダヘツド（７）に嵌合され，他端が前記吸入ガス吸い込
み部（10）に嵌合されクランク軸方向に配設された可撓
性の収縮復元自在のチューブ吸入管部であり、この吸入
管部は可撓性のみの材料で製作したものでも良い。（1
4）は前記吸入ガス吸い込み部（10）に接続され冷凍サ
イクルの蒸発器より冷媒を導く外部吸入管である。（1
5）は圧縮要素より密閉容器（１）外へ圧縮ガスを導く
吐出管である。

次に動作について説明する。

電動要素（２）の回転力はクランク軸（４）により圧縮
要素（３）に伝達され，シリンダ室（５）内でクランク
軸（４）の偏心部（4a）に嵌合されたローリングピスト
ン（８）が回転することより、シリンダ（５）内で冷媒
ガスの圧縮が行われる。圧縮要素（３）と電動要素
（２）はフレーム（６）により結合され，両者はスプリ
ング（12）により密閉容器に弾性的に支持されている。
圧縮要素（３）での圧縮行程における負荷変動に伴う振
動はスプリング（12）に吸収され，密閉容器（１）には
伝達しないように構成されている。容器内底部に蓄えら
れた潤滑油はオイルパイプ（16）からシリンダヘツト
（７）に固定されたオイルポンプ（９）により圧縮要素
（３）各部の摺動部へクランク軸（４）内に設けられた
給油孔より供給される。

冷凍サイクルの蒸発器からの冷媒ガスは，外部吸入管
（14）より吸入するが，吸入管（11）は一方がシリンダ
ヘツド（７）に嵌合され他端が密閉容器（１）に設けら
れた吸入ガス吸い込み部（10）と嵌合され組み立てられ
ているため，密閉容器（１）外より直接シリンダ（５）
室内へ導かれ，それにより吸入冷媒ガスの加熱による密
度低下が防止でき，吸入効率が向上する。また，圧縮行
程の負荷変動等に起因する圧縮要素（３）の振動成分は
本方式の圧縮機の場合，回転の接線方向が大部分である
ことから，吸入管（11）はクランク軸（４）と平行に設
けられているため，その変位は小さく，圧縮要素（３）
の振動が密閉容器に伝達しにくい。

なお前記実施例では，可撓性チユーブ吸入管（11）は密
閉容器（１）と圧縮要素（３）のシリンダヘツド（７）
に嵌合されたものを示したが，シリンダヘツド（７）に
圧入固定し抜け止めをほどこすことにより組立性及び信
頼性の向上が期待できる。

第２図はシリンダヘツド（７）に可撓性チユーブ吸入管
（11）を取付ける第２の実施例を示すもので，シリンダ
ヘツド（７）に可撓性チユーブ吸入管（11）の圧入固定
用穴（18）を設け，この穴（18）は小径部（18a）と大
径部（18b）から成り，可撓性チユーブ吸入管（11）は
小径部（18a）に圧入され，大径部（18b）に延出してい
る。

この第２図によれば，可撓性チユーブ（11）を単に穴に
圧入した場合に比べ，小径部（18a）と大径部（18b）と
の段部への可撓性チユーブ（11）の喰い込み作用によ
り，抜け荷重を飛躍的に増すことが出来る。

この第２図に示す実施例は，大径部（18b）の寸法規定
がないため，可撓性チユーブ吸入管（11）が小径部（18
a）と大径部（18b）との段部へ喰い込むと可撓性チユー
ブ吸入管（11）の外周面の一部にバリが出てそれが欠落
する可能性がある。

第３図は大径部（18b）を可撓性チユーブ吸入管（11）
の素管外径以下となるように構成した第３の実施例を示
しており，大径部（18b）において，可撓性チユーブ吸
入管（11）外径と大径部（18b）の内径のすきまがない
ため，前記段部にて発生するバリが大径部（18b）から
外部へ流出する可能性がなくなる。

第４図は第４の実施例を示すもので可撓性チユーブ吸入
管（11）の一端を圧縮要素（３）のシリンダヘツド
（７）に圧入固定し，他端を密閉容器（１）に設けられ
た吸入ガス吸い込み部（10）に嵌合し，クランク軸
（４）の回転軸と平行にこの吸入管（11）を配設した密
閉型回転式圧縮機において， A:圧縮要素（３）への吸入管（11）の軸方向圧入代 B:密閉容器（１）の吸い込み部（10）の吸入管嵌合部軸
方向すきま C:圧縮要素（３）の吸入管（11）の反対側への軸方向可
動距離 D:密閉容器（１）の吸い込み部（10）への吸入管（11）
の軸方向嵌合代 E:圧縮要素（３）への吸入管（11）圧入部軸方向すきま と定義すると ＡＢ＋Ｃ かつ ＤＥ＋Ｃ となるように吸入管（11）長さと各すきまを管理したも
のである。

この第４図によれば，輸送振動及び運転振動によりシリ
ンダヘツド（７）に圧入固定された吸入管（11）がその
固定部から軸方向にずれを起こしても，幾何学的に吸入
管が両端の嵌合部から抜け落ちることがなくなり，信頼
性を向上させることが出来る。

なお前記第１図の第１の実施例では，可撓性チユーブ吸
入管（11）の両端の嵌合部におけるすきまは規定してい
ないが，すきまを管理することにより性能のばらつきを
おさえ組立作業性を改善することが期待出来る。

第５図は第５の実施例を示すもので，密閉容器（１）の
吸い込み部（10）とこの吸い込み部（10）に嵌合された
可撓性チユーブ吸入管（11）との半径方向すきま面積S2
と圧縮要素（３）と可撓性チユーブ吸入管（11）との嵌
合部半径方向すきま面積S3との総和を吸入管（11）内径
断面積S1の30％以下となるように構成している。

この第５図によれば，第６図に示す特定のようにすきま
面積を前記30％以下とすることによりすきまなしの場合
に対して能力を10％程度の低下以下に管理することが出
来，組立作業性の向上がはかれる。また，クランク軸方
向の圧縮要素（３）微小変位に対して無拘束とすること
が出来，防振特性の向上がはかれる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成されているので，次に記載す
る効果を奏する。

圧縮要素部の吸入穴部と密閉容器の吸入穴部との間に可
撓性の吸入管部が嵌合しているので、この嵌合した可撓
性の吸入管部は、電動機の起動時や圧縮機の負荷変動時
に起因して発生する振動および捻じれ、並びに圧縮要素
部と密閉容器間の取り付けズレを吸収しながら、吸入冷
媒を圧縮要素部に直接導き、電動要素部の熱で吸入冷媒
が温度上昇しないようにしているため、可撓性の吸入管
部のみの少ない部品を嵌合するだけで、温度上昇に伴う
吸入冷媒の比容積の増大に起因して発生する冷凍能力の
低下を防止しながら、振動、捻じれ、および各部品の取
り付けズレに起因して発生する圧縮要素部と密閉容器と
の接続配管の疲労破壊や変形を防止した経済的で、組立
性が良く、信頼性の高い密閉型回転式圧縮機が得られ
る。

また、可撓性の吸入管部は圧縮要素部の小穴部に固定さ
れながら、密閉容器の吸入穴部と嵌合している側で、電
動機の起動時や圧縮機の負荷変動時に起因して発生する
振動および捻じれ、並びに圧縮要素部と密閉容器間の取
り付けズレを吸収するため、圧縮要素部と電動要素部と
の接続信頼性を向上させながら、温度上昇に伴う吸入冷
媒の比容積の増大に起因して発生する冷凍能力の低下を
防止すると共に、さらに、振動、捻じれ、および各部品
の取り付けズレに起因して発生する圧縮要素部と密閉容
器との接続配管の疲労破壊や変形を防止した経済的で、
信頼性の高い密閉型回転式圧縮機が得られる。

また、クランク軸と平行になった可撓性の吸入管部は、
電動機の起動時や圧縮機の負荷変動時に起因して発生す
る振動および捻じれ、並びに圧縮要素部と密閉容器間の
取り付けズレをさらに吸収するため、更に振動、捻じ
れ、および各部品の取り付けズレが大きくなっても、こ
れらに起因して発生する圧縮要素部と密閉容器との接続
配管の疲労破壊や変形を防止する信頼性の高い密閉型回
転式圧縮機が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示す断面図，第２図
はその第２の実施例を示す吸入管とシリンダヘツドの吸
入管圧入部の断面図，第３図はその第３の実施例を示す
吸入管圧入部の断面図，第４図はその第３の実施例を示
す断面図，第５図はその第４の実施例を示す断面図，第
６図はこの第４の実施例における嵌合部すきまと能力特
性を示す特性図，第７図および第８図は従来の密閉型回
転式圧縮機の断面図である。 図において，（１）は密閉容器，（２）は電動要素，
（３）は圧縮要素，（４）はクランク軸，（10）は吸入
ガス吸い込み部，（11）は吸入管，（18）は吸入管固定
穴，（18a）は小径部，（18b）は大径部，（Ａ）は圧縮
要素の吸入管の軸方向圧入代，（Ｂ）は密閉容器の吸い
込み部の吸入管嵌合部軸方向すきま，（Ｃ）は圧縮要素
の吸入管の反対側への軸方向可動距離，（Ｄ）は密閉容
器の吸い込み部軸方向嵌合代，（Ｅ）は圧縮要素への吸
入管圧入部軸方向すきまである。 なお，各図中，同一符号は同一または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 幸一 静岡県静岡市小鹿３丁目18番１号 三菱電 機株式会社静岡製作所内 (72)発明者 白藤 好範 静岡県静岡市小鹿３丁目18番１号 三菱電 機株式会社静岡製作所内 (72)発明者 杉田 達也 静岡県静岡市小鹿３丁目18番１号 三菱電 機株式会社静岡製作所内 (56)参考文献 特開 昭53−59954（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−132386（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−6082（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭44−1386（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭47−9832（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉容器内に弾性支持部を介して支持され
   た電動要素部と、この電動要素部に接続されたクランク
   軸を介し、前記電動要素部によって駆動される圧縮要素
   部と、この圧縮要素部の吸入穴部と前記密閉容器の吸入
   穴部とに嵌合し、これら吸入穴部間を接続する吸入管部
   とからなる密閉型回転式圧縮機において、前記吸入管部
   が可撓性材料で製作されたことを特徴とする密閉型回転
   式圧縮機。
2. 【請求項２】前記圧縮要素部の吸入穴部に、その穴部径
   より小さい小穴部を前記吸入管部と嵌合する側に設ける
   と共に、前記吸入管部を可撓性の収縮復元自在の材料で
   製作し、この製作した吸入管部を前記小穴部から圧入し
   て延出させたことを特徴とする第１項記載の密閉型回転
   式圧縮機。
3. 【請求項３】前記圧縮要素部および前記密閉容器のそれ
   ぞれの吸入穴部を、これら吸入穴部間を接続する前記吸
   入管部が前記クラン軸に対して平行になるような位置に
   設けたことを特徴とする第１項記載の密閉型回転式圧縮
   機。