JPH10213086A

JPH10213086A - 密閉形圧縮機

Info

Publication number: JPH10213086A
Application number: JP1864397A
Authority: JP
Inventors: Isao Kawabe; 功川邉; Masahiko Ootori; 雅彦大捕; Shigeru Fujita; 茂藤田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 1998-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】高圧冷媒の使用にあたって、密閉ケースに接続
される接続口体の接続強度を高め、また、密閉ケースの
耐圧性試験をなす際に、その試験機に対するシール性が
損なわれることがなく、精度および信頼性の向上を図れ
る密閉形圧縮機を提供する。【解決手段】密閉ケース３と、この密閉ケース内に収容
される電動圧縮機本体７と、一端部が上記密閉ケースに
突設され、他端部に冷媒管１９が接続される接続用の吐
出管１８とを具備し、冷凍サイクルの一部を構成する密
閉形圧縮機において、上記吐出管は、密閉ケースと接続
される下端部１８ｂと、冷媒管と接続される上端部１８
ａの直径φＤａに対して、両端部相互間である中間部１
８ｃの直径φＤｂを細く形成（φＤａ＞φＤｂ）したこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば空気調和
機の冷凍サイクルを構成する密閉形圧縮機において、電
動圧縮機本体を収容する密閉ケースに突設され、外部配
管である冷媒管を接続するための接続口体の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的な密閉形圧縮機は、密閉ケース内
に、電動機部およびこの電動機部と一体に連結される圧
縮機構部からなる電動圧縮機本体を収容している。上記
密閉ケースの所定部位には接続口体が突設されていて、
ここには外部配管である冷媒管が、たとえばロー付けな
どの手段で接続される。

【０００３】図３（Ｂ）に示すように、従来の接続口体
Ｓは、直状のパイプからなり、所定の長さに切断して用
いられる。この接続口体Ｓは、接続される冷媒管の直径
に合せるため、その端部の内径部を切削したり、あるい
はフレア加工している。

【０００４】同図は、圧縮機の製造組立てライン上で、
個々の密閉形圧縮機の気密性および耐圧性を確認するた
めの試験状態を示す。すなわち、密閉ケースＫの上面部
に突設される接続口体、ここでは吐出管Ｓの上端部に耐
圧試験機のピストン本体Ｐを対向し、このピストン本体
Ｐを降下する。吐出管Ｋの上端部にパッキンａを載置し
ておき、ピストン本体Ｐの接続用凹陥部ｂを吐出管Ｓに
介挿する。

【０００５】吐出管Ｓとピストン本体Ｐとの間にパッキ
ンａが介在して、吐出管Ｓ端面のシールがなされる。同
時に、ピストン本体Ｐと一体に設けられる保持部材Ｈを
突出させ、吐出管Ｓ周面を押付けて固定保持する。

【０００６】このようなセットをなしたあと、ピストン
本体Ｐの中空部ｃから吐出管Ｓを介して密閉ケースＫ内
に２〜２．５ＭＰａ（メガパスカル）の圧力を導入する
ことで、密閉ケースＫの気密性と耐圧性を確認してい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、オゾン破壊
による環境問題から、圧縮機に使用されるフロン冷媒
は、従来から用いられるＲ１２やＲ２２に代って、塩素
原子を含まないＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）を
主成分とする混合冷媒が採用される予定である。

【０００８】ＨＦＣ混合冷媒の理論冷凍能力は、従来用
いられる冷媒の理論冷凍能力よりも大きいことが知られ
ている。なかでも、高圧・高能力のＲ４１０Ａに変更す
ることにより、現行のＲ１２，Ｒ２２冷媒より高効率
（ＣＯＰ）が期待できる。

【０００９】しかしながら、従来構成をそのままにして
上記冷媒Ｒ４１０Ａを使用した場合には、Ｒ４１０Ａは
飽和圧力がＲ２２比で約１．５倍と大きいので飽和圧力
が高くなった分、圧縮機構で発生するトルク変動による
振動が増大し、その振動が密閉ケースＫに溶接接続され
た吐出管Ｓの接続部にかかるので溶接箇所に亀裂を生じ
させガスリークする虞がある。

【００１０】また、上記冷媒４１０Ａをそのまま用いた
場合には、冷凍能力が大きくなるので、その冷凍能力を
適性に調整するため吐出管Ｓの径を従来に比べて小さく
すると、吐出管Ｓの外径もその分小さくなり、密閉ケー
スＫに接続された吐出管Ｓの接続部にかかる応力が増し
て、溶接箇所に亀裂を生じさせガスリークする虞があ
る。そのうえ、吐出管Ｓの外径を小さくすると冷凍サイ
クルを構成する外部配管への接続互換性が失われるとい
う問題がある。

【００１１】また、Ｒ４１０Ａ冷媒を用いた密閉形圧縮
機では、上記耐圧性を確認する試験において、従来より
も高い圧力（たとえば５ＭＰａ）を密閉ケース内に導入
することになる。

【００１２】しかるに、図３（Ｂ）に示す従来構成の吐
出管Ｓでは、上述の高い圧力を用いた場合に、その圧力
が吐出管Ｓ端部からパッキンａを介してピストン本体Ｐ
の接続用凹陥部ｂに直接かかる。

【００１３】この圧力は、ピストン本体Ｐを吐出管Ｓ周
面に取付け固定する保持部材Ｈの保持力を上回る。ピス
トン本体Ｐは押上げられて上記パッキンａのシール性が
損なわれ、誤判定の確率が増加して精度の低い耐圧性試
験となってしまう。

【００１４】したがって、同図に示す構成の試験方法
で、保持部材Ｈによって吐出管Ｓとピストン本体Ｐとの
位置関係を保つのは、従来の冷媒を用いた場合の圧力が
限度である。従来以上の飽和圧力を有する代替え冷媒を
用いる場合は、その圧縮機に対する精度の高い耐圧性試
験は困難な状況にある。

【００１５】本発明は上記事情にもとづきなされたもの
であり、その目的とするところは、高圧冷媒の使用にあ
たって密閉ケースに接続される接続口体の接続強度を高
め、また他の目的として、密閉ケースの耐圧性試験をな
す際に、その試験機に対するシール性が損なわれること
がなく、精度および信頼性の向上を図れる密閉形圧縮機
を提供しようとするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を満足するた
め、本発明の密閉形圧縮機は、請求項１として、密閉ケ
ースと、この密閉ケース内に収容される電動圧縮機本体
と、一端部が上記密閉ケースに接続され、他端部に外部
配管が接続される接続口体とを具備し、冷凍サイクルの
一部を構成する密閉形圧縮機において、上記接続口体
は、密閉ケースと接続される端部と、外部配管と接続さ
れる端部との直径（φＤａ）に対して、両端部相互間で
ある中間部の直径（φＤｂ）が細く形成（φＤａ＞φＤ
ｂ）されることを特徴とする。

【００１７】請求項２として、請求項１記載の密閉形圧
縮機において上記接続口体の中間部は、密閉ケースに対
する接続側端部から外部配管に対する接続側端部に向か
って漸次直径が細くなるテーパ部を有することを特徴と
する。

【００１８】請求項３として、請求項１記載の密閉形圧
縮機において上記接続口体の中間部は、外部配管と接続
される端部直径との差が１．５mm以上に設定された段差
部を介して連結されるとともに、この段差部の角度は２
０度以上に設定されることを特徴とする。

【００１９】請求項４として、請求項１記載の密閉形圧
縮機において上記接続口体は、上記密閉ケースの上面部
に接続され、外部配管の接続端部側は鉛直方向に突出さ
れることを特徴とする。

【００２０】請求項５として、請求項１記載の密閉形圧
縮機において上記接続口体は、上記密閉ケースに、接続
用ジョイントを介して接続されることを特徴とする。請
求項６として、請求項１記載の密閉形圧縮機において上
記接続口体は、上記密閉ケースに対する吐出管と、吸込
み管との少なくともいずれか一方であることを特徴とす
る。

【００２１】請求項７として、請求項１記載の密閉形圧
縮機において上記冷凍サイクルは、飽和圧力が冷媒Ｒ２
２よりも高いＲ４１０ＡなどのＨＦＣ冷媒を用いること
を特徴とする。

【００２２】上述の課題を解決する手段を採用すること
により、請求項１ないし請求項７記載の密閉形圧縮機で
は、密閉ケースと接続口体の接続強度を高め、また耐圧
性試験の際の圧力が高くなってもシール性が損なわれる
ことがなく、耐圧性確認が確実に行われる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を、
図面にもとづいて説明する。図１に示す、１は密閉形圧
縮機であり、２はアキュームレータである。これら圧縮
機１およびアキュームレータ２は、たとえば空気調和機
の冷凍サイクルを構成している。冷凍サイクルに用いら
れる冷媒はＨＦＣ混合冷媒であり、このＨＦＣ混合冷媒
のうちで、たとえばＲ４１０Ａが採用される。

【００２４】図１に示すように、密閉形圧縮機は密閉ケ
ース３を有する。この密閉ケース３内の下部には後述す
る圧縮機構部４が設けられ、上部には電動機部５が設け
られる。これら圧縮機構部４と電動機部５とは回転軸６
を介して連結され、電動圧縮機本体７が構成される。

【００２５】電動機部５は、密閉ケース３の内面に固定
されたステータ８と、このステータ８の内側に所定の間
隙を存して配置され、かつ上記回転軸６が介挿されるロ
ータ９とから構成される。

【００２６】上記圧縮機構部４は、回転軸６の下部に仕
切り板１０を介して上下に配設された２つのシリンダ１
１Ａ，１１Ｂを備えている。上部シリンダ１１Ａは、そ
の上面部が主軸受１２に取付固定される。下部シリンダ
１１Ｂの下面部には副軸受１３が取付固定される。

【００２７】シリンダ１１Ａ，１１Ｂの上下面は、上記
仕切り板１０および主軸受１２と副軸受１３で区画さ
れ、その内部にシリンダ室１５ａ，１５ｂが形成され
る。それぞれのシリンダ室１５ａ，１５ｂには、回転軸
６の回転にともなってローラを偏心回転駆動するととも
に、ベーンによってシリンダ室を高圧側と低圧側に仕切
る、いわゆるロータリ式圧縮機構１６Ａ，１６Ｂが構成
される。

【００２８】両シリンダ１１Ａ，１１Ｂ内のシリンダ室
１５ａ，１５ｂは、それぞれ導通管１７ａ，１７ｂを介
して上記アキュームレータ２に連通される。一方、上記
密閉ケース３の上面部には、後述する接続口体としての
吐出管１８が接続される。この吐出管１８には外部配管
である冷媒管１９が接続されていて、冷凍サイクルを構
成する図示しない凝縮器に連通される。

【００２９】また、上記アキュームレータ２の上面部に
は、後述する接続口体としての吸込み管２０が接続され
る。この吸込み管２０には冷媒管２１が接続されてい
て、冷凍サイクルを構成する図示しない蒸発器に連通さ
れる。

【００３０】なお、上記凝縮器と上記蒸発器との間には
膨張機構が接続されていて、圧縮機１−凝縮器−膨張機
構−蒸発器を介して上記アキュームレータ２に順次連通
される、空気調和機の冷凍サイクルが構成される。

【００３１】つぎに、上記密閉ケース３に接続される接
続口体としての吐出管１８について、図２にもとづいて
詳述する。なお、上記アキュームレータ２に接続される
上記吸込み管２０も吐出管１８と同一の構成につき、こ
こでは説明を省略する。

【００３２】上記吐出管１８は、密閉ケース３の上面部
において、その軸心ｅが鉛直方向に延出されている。吐
出管１８の上端部１８ａと下端部１８ｂのそれぞれ直径
φＤａは、従来の接続口体直径と同一に形成される。

【００３３】その一方で、これら上下端部１８ａ，１８
ｂの相互間である中間部１８ｃは、上端部１８ａと隣接
する段差部ｆと、この段差部ｆと連設される細径部ｇお
よびテーパ部ｈとから構成される。

【００３４】中間部１８ｃにおいて、テーパ部ｈの基端
となる細径部ｇの直径φＤｂが最も細く形成されてい
て、この直径は、当然、上下端部１８ａ，１８ｂの直径
φＤａよりも細い（φＤａ＞φＤｂ）。

【００３５】吐出管上端部１８ａと、細径部ｇとの間に
形成される段差部ｆの段差は、１．５mm以上に形成され
ている。そして、この段差部ｆの角度θは２０°以上に
設定されている。

【００３６】上記テーパ部ｈは、その一端部が細径部ｇ
と同一直径φＤｂであり、この細径部ｇから密閉ケース
３側である下端部１８ｂに向かって漸次直径が拡大し、
下端部１８ｂと連接する部分が下端部直径φＤａと同一
になるようにテーパ状に形成される。

【００３７】吐出管１８の下端部１８ｂと密閉ケース３
とは、接続ジョイント２２を介して接続される。吐出管
１８の上端部１８ａには，ここでは図示しない冷媒管が
接続されるが、この部分の直径は従来の接続口体の直径
と同一に設定してあるので、互換性がある。

【００３８】特に、吐出管１８の中間部１８ｃ直径φＤ
ｂを上下端部１８ａ，１８ｂ直径φＤａよりも細く形成
しているが、冷媒の飽和圧力が高くなっている分、冷凍
能力が上がる。したがって、従来と同等以上の能力がで
るように、吐出管中間部１８ｃの直径φＤｂを設定すれ
ばよい。

【００３９】上述の実施の形態では、吐出管中間部１８
ｃの直径φＤｂを、上下両端部１８ａ，１８ｂの直径φ
Ｄａの約２０％程度減少させた設定をなしている。吐出
管中間部１８ｃを、細径部ｇとテーパ部ｈとを連設する
とともに、吐出管１８の両端を拡管成形したので、吐出
管下端部１８ｂの肉厚は薄くなるが、接続ジョイント２
２との接続部強度はパイプ直径の２乗に比例するため、
下端部１８ｂのパイプ径を従来以上にすれば、接続部で
ある溶接箇所の応力低減が図れて従来形状のようなテー
パ部のないストレート状の吐出管Ｓよりも大きな強度が
得られる。

【００４０】また、吐出管１８の上下両端部１８ａ，１
８ｂの直径φＤａは従来と同一の直径としていて、この
吐出管に接続される冷媒管は従来と同じものを使用でき
るので、吐出管１８は従来に対して互換性を有する。

【００４１】このように、吐出管中間部１８ｃの直径φ
Ｄｂを上下両端部１８ａ，１８ｂの直径φＤａと比較し
て細く形成しているが、飽和圧力の高い代替え冷媒を使
用しても冷凍能力を何ら落とすことなくパイプ強度を高
められる。

【００４２】上記吐出管１８と密閉ケース３との間に、
上記接続ジョイント２２を介在したので、吐出管１８に
かかる応力はさらに軽減される。図３（Ａ）に示すよう
に、このような吐出管１８を密閉ケース３に接続した状
態で、密閉ケース３に対する耐圧性試験を行う。

【００４３】すなわち、耐圧試験機のピストン本体３０
を吐出管１８に対向して互いの軸心を合せたあと、ピス
トン本体を降下して吐出管１８の上端部１８ａから挿入
する。なおピストン本体３０には、中間部１８ｃの細径
部ｇに延出する膨出部３１を備えている。

【００４４】上記膨出部３１の細径部ｇに位置する外周
面に沿って溝部３２が設けられていて、Ｏリング３３が
巻装される。このＯリング３３は膨出部３１周面と細径
部ｇ内周面とのシールをなし、よってピストン本体３０
の吐出管１８に対するシールをなす。

【００４５】また、吐出管上端部１８ａの上端は、ピス
トン本体３０の膨出部３１基端に設けられる凹陥部３４
の端面に当接していて、ピストン本体の位置を規制する
ようになっている。

【００４６】ピストン本体３０には保持部材３５が一体
に設けられていて、その先端部は吐出管中間部１８ｃの
細径部ｇに係合して、ピストン本体３０の吐出管１８に
対する位置を強固に保持する。

【００４７】このような状態にピストン本体３０を吐出
管１８に対しセットしてから、ピストン本体の中空部３
６を介して密閉ケース３内に約５ＭＰａの圧力を加え、
密閉ケース３の気密性および耐圧性を試験する。

【００４８】特に、密閉ケース３の上面部に吐出管１８
を鉛直方向に突設したから、何らの存在物のない密閉ケ
ースの上方部位の空間部を有効に利用して耐圧試験機を
セットでき、作業性がすこぶる良い。

【００４９】上記ピストン本体３０は、膨出部３１のＯ
リング３３で吐出管１８の細径部ｇとの間を確実にシー
ルするとともに、保持部材３５で吐出管１８を確実に保
持する。

【００５０】たとえ、ピストン本体３０が浮き上がるよ
うな高圧をかけても、ピストン本体と一体の保持部材３
５が吐出管１８に形成される段差部ｆに引っ掛かること
になり、ピストン本体の浮き上がりを規制する。

【００５１】そして、上記Ｏリング３３は吐出管１８の
軸方向に対するシールをなしているので、試験時の圧力
が高くてもシール性が損なわれることがなく、気密性お
よび耐圧性を確実に確認できて信頼性が高い。

【００５２】特に、吐出管上端部１８ａと細径部ｇとの
間の段差部ｆの段差を１．５mm以上とし、角度θを２０
°以上に設定したから、吐出管１８の外面シールのジョ
イントの接続がし易く、かつ確実に吐出管を保持できる
ので、従来と比べて圧力の高い冷媒を用いた圧縮機の耐
圧性確認試験が可能となる。

【００５３】先にも述べたように、アキュームレータ２
に接続される吸込み管２０は、吐出管１８と全く同一の
構成としたので、アキュームレータに対する耐圧性試験
をなすにあたって、吸込み管２０において同様の効果が
得られる。

【００５４】なお、上記実施の形態においては、外面シ
ールのジョイントについて説明したが、これに限定され
るものではなく、内面シールの場合でも上記と同一の設
定であれば、ジョイントの接続がし易くなることは言う
までもない。また、上記実施の形態においては、Ｒ４１
０Ａの冷媒について説明したが、たとえばＲ４０７Ｃを
適用した場合でも同様の効果を得ることができる。

【００５５】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の発明で
は、接続口体の、密閉ケースと接続する端部と、外部配
管と接続する端部の直径に対して、両端部相互間である
中間部の直径を細く形成したから、従来のような単にス
トレート状である接続口体と比較して、密閉ケースに接
続された接続口体の接続部にかかる応力を低減して、よ
り大きな強度の接続口体が得られる。また一方では、密
閉ケースの耐圧性試験をなす際に、圧力が高くても試験
機に対するシール性が損なわれることがなく、耐圧性確
認が確実に行えて信頼性が高いなどの効果を奏する。

【００５６】請求項２の発明では、接続口体の中間部
は、密閉ケースとの接続側端部から外部配管との接続端
部に向かって漸次直径が細くなるテーパ部を有するか
ら、接続口体にかかる応力の軽減を図れる。

【００５７】請求項３の発明では、接続口体は、外部配
管と接続する端部直径と、中間部直径との差を１．５mm
以上の段差部を介して連結し、段差部の角度を２０度以
上に設定したから、密閉ケースの耐圧性試験の際の外面
シールのジョイントが接続し易く、かつ確実に接続口体
を保持できる。

【００５８】請求項４の発明では、接続口体を密閉ケー
スの上面部に接続して、鉛直方向に突出させたから、何
らの配置物のない密閉ケース上方部位のスペースを有効
に利用して耐圧性試験などを行うことができる。

【００５９】請求項５の発明では、接続口体は、密閉ケ
ースに接続用ジョイントを介して接続したから、ケース
内応力を接続用ジョイントが一旦受けることになり、接
続口体に対する応力の軽減化を得る。

【００６０】請求項６の発明では、接続口体は、密閉ケ
ースに対する吐出管と、吸込み管との少なくともいずれ
か一方としたので、部品の共通化が可能となる。請求項
７の発明では、冷凍サイクルに用いる冷媒は、Ｒ４１０
ＡなどのＨＦＣ冷媒を使用しても、信頼性が少しも損な
われることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す、ロータリ式密閉
形圧縮機の縦断面図。

【図２】同実施の形態の、接続口体である吐出管の一部
を切欠した正面図。

【図３】（Ａ）は、同実施の形態の密閉形圧縮機に対す
る耐圧性試験の縦断面図。（Ｂ）は、従来の密閉形圧縮
機に対する耐圧性試験の縦断面図。

【符号の説明】

３…密閉ケース、７…電動圧縮機本体、１９，２１…外部配管（冷媒管）、１８…接続口体（吐出管）、１８ｂ…密閉ケースと接続される端部（下端部）、１８ａ…外部配管と接続される端部（上端部）、１８ｃ…中間部、ｈ…テーパ部、ｆ…段差部、２２…接続用ジョイント、２０…吸込み管。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉ケースと、この密閉ケース内に収容される電動圧縮機本体と、一端部が上記密閉ケースに接続され、他端部に外部配管
が接続される接続口体とを具備し、冷凍サイクルの一部
を構成する密閉形圧縮機において、上記接続口体は、密閉ケースと接続される端部と、外部
配管と接続される端部との直径（φＤａ）に対して、両
端部相互間である中間部の直径（φＤｂ）が細く形成
（φＤａ＞φＤｂ）されることを特徴とする密閉形圧縮
機。
【請求項２】上記接続口体の中間部は、密閉ケースに対
する接続側端部から外部配管に対する接続側端部に向か
って漸次直径が細くなるテーパ部を有することを特徴と
する請求項１記載の密閉形圧縮機。
【請求項３】上記接続口体の中間部は、外部配管と接続
される端部直径との差が１．５mm以上に設定された段差
部を介して連結されるとともに、この段差部の角度は２
０度以上に設定されることを特徴とする請求項１記載の
密閉形圧縮機。
【請求項４】上記接続口体は、上記密閉ケースの上面部
に接続され、外部配管の接続端部側は鉛直方向に突出さ
れることを特徴とする請求項１記載の密閉形圧縮機。
【請求項５】上記接続口体は、上記密閉ケースに、接続
用ジョイントを介して接続されることを特徴とする請求
項１記載の密閉形圧縮機。
【請求項６】上記接続口体は、上記密閉ケースに対する
吐出管と、吸込み管との少なくともいずれか一方である
ことを特徴とする請求項１記載の密閉形圧縮機。
【請求項７】上記冷凍サイクルは、飽和圧力が冷媒Ｒ２
２よりも高いＲ４１０ＡなどのＨＦＣ冷媒を用いること
を特徴とする請求項１記載の密閉形圧縮機。