WO2020179043A1 - 密閉型圧縮機 - Google Patents

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WO2020179043A1
WO2020179043A1 PCT/JP2019/008998 JP2019008998W WO2020179043A1 WO 2020179043 A1 WO2020179043 A1 WO 2020179043A1 JP 2019008998 W JP2019008998 W JP 2019008998W WO 2020179043 A1 WO2020179043 A1 WO 2020179043A1
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WO
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container
protruding
vane
compression mechanism
closed
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/008998
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English (en)
French (fr)
Inventor
拓真 塚本
宏樹 長澤
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Filing date
Publication date
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Priority to PCT/JP2019/008998 priority patent/WO2020179043A1/ja
Priority to JP2021503361A priority patent/JP7134327B2/ja
Priority to CZ2021-386A priority patent/CZ309693B6/cs
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/356—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/30—Casings or housings

Definitions

  • the present invention relates to a closed compressor used in a refrigerating cycle such as an air conditioner, a refrigerator or a refrigerator.
  • an electric motor unit having a stator and a rotor, and a compression mechanism unit that is connected to the electric motor unit via a rotating shaft and compresses the refrigerant by rotation of the rotating shaft, inside the hermetic container.
  • Rotary compressors that are arranged and configured are known. In this rotary compressor, the rotation shaft is rotated by the electric motor unit to drive the compression mechanism unit, whereby the low-pressure refrigerant gas sucked from the suction pipe is compressed in the compression mechanism unit to become the high-pressure refrigerant gas and the discharge pipe. Is discharged to the outside of the closed container.
  • the compression mechanism section is provided in the cylinder, a rolling piston fitted to the eccentric shaft section of the rotary shaft, bearings that are installed on both axial end surfaces of the cylinder, and rotatably support the rotary shaft. It is equipped with a vane that is slidably arranged in the vane groove. Both end surfaces of the cylinder in the axial direction are closed by end plate portions of the bearing, and a vane urged by a vane spring contacts a rolling piston housed in the cylinder to form a compression chamber.
  • the vane spring that urges the vane is housed in the vane spring insertion hole formed in the cylinder and is held by the cylinder.
  • the urging force of the vane spring is restricted by the total length of the vane spring insertion hole formed between the back surface of the vane and the middle container, so that the free length of the vane spring cannot be sufficiently secured. Therefore, when the vane reaches the top dead center of the reciprocating motion, the total length of the vane spring reaches the maximum length at which the vane is not only in contact with the rolling piston but also in close contact with the rolling piston, which causes excessive stress in the vane spring. It will be. As a result, the biasing force of the vane spring may be reduced, or the vane spring may be damaged due to fatigue of the vane spring due to long-term use.
  • a rotary compressor has been proposed that can reduce the stress generated in the vane spring by providing a cylindrical protruding container for accommodating the vane spring in the central container and extending the attachment interval of the vane spring in the radial direction of the central container. (For example, see Patent Document 1).
  • the non-cylindrical protruding container in which the length in the circumferential direction of the central container is shorter than the length in the vertical direction of the central container has a difference in rigidity due to the difference in length between the circumferential direction of the central container and the vertical direction of the central container. Occurs.
  • the protruding container when the internal pressure due to the refrigerant gas pressured in the compression chamber is applied outward in the radial direction of the central container, the amount of expansion differs between the circumferential direction of the central container and the vertical direction of the central container, and the central container is different. Stress is concentrated on the vertical joint between the container and the inner container of the protruding container. As a result, the pressure resistance of the closed container is reduced, and it is necessary to avoid stress concentration.
  • the present invention is intended to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a hermetic compressor capable of avoiding a pressure resistance deterioration of a hermetic container.
  • a hermetic compressor includes, inside a hermetic container, a compression mechanism section and an electric motor section that drives the compression mechanism section, and the electric motor in which the compression mechanism section is connected via a rotary shaft.
  • the compression mechanism section includes an annular cylinder, a rolling piston that eccentrically rotates with the rotation of the rotating shaft, and a vane that reciprocates in the radial direction of the cylinder.
  • the closed container includes a protruding container that accommodates the spring guide and is provided so as to project to the outside of the closed container, and a reinforcing portion that suppresses deformation of the protruding container.
  • the hermetic compressor according to the present invention by increasing the rigidity of the protruding container by the reinforcing portion, it is possible to suppress outward expansion of the protruding container due to the refrigerant gas whose pressure is increased in the compression chamber, and It is possible to avoid the concentration of stress that occurs at the joint with the protruding container, and to prevent the pressure resistance of the closed container from degrading.
  • the arrangement or orientation such as “upper”, “lower”, “left”, “right”, “front”, “rear”, “front” and “back” is for convenience of description. , But does not limit the arrangement or orientation of the devices, instruments, parts and the like.
  • FIG. 1 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of a sealed compressor 100 according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the compression mechanism portion 6 in the closed compressor 100 of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an enlarged perspective view showing the reinforcing portion 16 in the closed compressor 100 of FIG. 1.
  • the hermetic compressor 100 is, for example, a vertical high-pressure dome type multi-cylinder rotary compressor, and includes a hermetic container 17 including an upper container 1, a middle container 2, a lower container 3, a protruding container 4 and a protruding container lid 5. have. Further, the hermetic compressor 100 is configured to include a compression mechanism section 6 that is housed in the hermetic container 17 and that compresses the refrigerant, and an electric motor section 7 that drives the compression mechanism section 6.
  • the closed container 17 includes a cylindrical middle container 2, a lower container 3 that covers the lower opening of the middle container 2 in a sealed state, and an upper container 1 that covers the upper opening of the middle container 2 in a sealed state. ..
  • An electric motor unit 7 is installed on the upper side in the middle container 2, and a compression mechanism unit 6 is installed on the lower side in the middle container 2.
  • the electric motor unit 7 and the compression mechanism unit 6 are connected by the rotary shaft 10 of the electric motor unit 7, and the rotational movement of the electric motor unit 7 is transmitted to the compression mechanism unit 6.
  • the compression mechanism unit 6 compresses the refrigerant by the transmitted rotational force and discharges it into the closed container 17 through the discharge hole 20 described later. That is, the inside of the closed container 17 is filled with the compressed high-temperature and high-pressure refrigerant gas.
  • Refrigerating machine oil for lubricating the compression mechanism portion 6 is stored in the lower container 3 constituting the bottom portion of the closed container 17.
  • An oil pump is provided at the lower part of the rotating shaft 10. This oil pump pumps up the above-mentioned refrigerating machine oil by the rotation of the rotating shaft 10 and supplies oil to each sliding portion of the compression mechanism portion 6. As a result, the mechanical lubrication action of the compression mechanism portion 6 is ensured.
  • As the refrigerating machine oil POE (polyol ester), PVE (polyvinyl ether), AB (alkylbenzene) or the like which is a synthetic oil is used.
  • the electric motor unit 7 is composed of, for example, a brushless DC (Direct Current) motor, and has a cylindrical stator 71 fixed to the inner circumference of the central container 2 and a cylindrical shape rotatably arranged inside the stator 71. And a rotor 72 of.
  • the stator 71 has an outer diameter larger than the inner diameter of the middle container 2, and is fixed to the inner circumference of the middle container 2 by shrink fitting.
  • a magnetic pole is formed on the rotor 72 by a permanent magnet. The rotor 72 rotates due to the action of the magnetic flux created by the magnetic poles on the rotor 72 and the magnetic flux created by the stator 71.
  • the electric motor unit 7 is composed of a brushless DC motor has been described, but the present invention is not limited to this, and the electric motor unit 7 may be composed of, for example, an induction motor.
  • an induction motor a secondary winding is provided on the rotor 72 side instead of the permanent magnet, and the stator winding provided on the stator 71 induces a magnetic flux to the secondary winding on the rotor 72 side. A rotational force is generated to rotate the rotor 72.
  • the rotary shaft 10 is composed of a main shaft portion, an eccentric shaft portion, and a sub shaft portion, and the main shaft portion, the eccentric shaft portion, and the sub shaft portion are integrally formed in the axial direction in this order. Has been formed.
  • the eccentric shaft portion is fitted in the rolling piston 11.
  • the compression mechanism section 6 a cylinder 9, a rolling piston 11, and a vane 12 are provided between the upper bearing 13a and the lower bearing 13b, which are bearing sections, in two sets above and below along the axial direction of the rotary shaft 10, respectively.
  • the compression mechanism portion 6 includes a vane spring 14 for sliding the vane 12 and a spring guide 15 for fixing the vane spring 14. That is, the compression mechanism section 6 has a multi-cylinder compression mechanism in which two sets of the cylinder 9, the rolling piston 11, the vane 12, the vane spring 14, and the spring guide 15 are provided above and below. There is.
  • the compression mechanism portion 6 is provided with an accumulator 8 outside the closed container 17 adjacent to the closed container 17 for silencing the refrigerant noise, and through the accumulator pipes 18 for the upper and lower compression mechanisms, respectively. Is connected. Since these two sets of compression mechanisms are configured in the same manner, only one of them will be described below for convenience.
  • the cylinder 9 is formed in a cylindrical shape having a circular hole in the axial direction, and is provided with a compression chamber 21 formed by the hole and the upper bearing 13a and the lower bearing 13b.
  • the compression chamber 21 includes an eccentric shaft portion of a rotating shaft 10 (see FIG. 1) that performs eccentric movement in the compression chamber 21, a rolling piston 11 into which the eccentric shaft portion is fitted, and an inner circumference and a rolling piston of the compression chamber 21.
  • a vane 12 for partitioning a space formed by the outer periphery of 11 is provided.
  • the compression mechanism unit 6 is a rolling piston 11 that is eccentrically rotated with respect to the center axis of the cylinder 9 and the rotation shaft 10 while being in contact with the inner wall of the cylinder 9 by the rotation of the rotation shaft 10 (see FIG. 1) joined to the electric motor unit 7. Equipped with. Further, the compression mechanism portion 6 includes a vane 12 which is pressed against the rolling piston 11 by a vane spring 14 and reciprocates in the radial direction of the cylinder 9 while abutting on the rolling piston 11. A compression chamber 21 is formed in the compression mechanism portion 6 by the rolling piston 11 and the vane 12. The cylinder 9 is formed with a suction hole 19 which communicates with the compression chamber 21 via the accumulator 8 and the accumulator pipe 18.
  • the compression chamber 21 compresses the refrigerant gas sucked from the suction hole 19 through the accumulator pipe 18 from the accumulator 8 in accordance with the rotation of the rotating shaft 10, and compresses the pressurized refrigerant gas from the discharge hole 20. It is discharged into the closed container 17 which is the outside of the part 6.
  • the upper bearing 13a is formed in an inverted T shape in a side view, closes the upper opening of the compression chamber 21, and rotatably supports the main shaft portion of the rotary shaft 10.
  • the upper bearing 13a is provided with a discharge hole 20 (see FIG. 2) for discharging the compressed high-temperature and high-pressure refrigerant gas to the outside of the compression chamber 21.
  • the lower bearing 13b is formed in a T shape in a side view, closes the lower opening of the compression chamber 21, and rotatably supports the auxiliary shaft portion of the rotary shaft 10.
  • the material of the cylinder 9, the upper bearing 13a and the lower bearing 13b is gray cast iron, sintered steel or carbon steel, and the material of the rolling piston 11 is alloy steel containing chromium or the like.
  • the material of the vane 12 is, for example, high-speed tool steel.
  • the spring guide 15 in the first embodiment is fixed to the cylinder 9. Further, the vane spring 14 is fixed to the spring guide 15 and is guided during expansion and contraction to prevent twisting. Since the vane 12 slides along the cylinder 9, the spring guide 15 is directly fixed to the cylinder 9 to ensure the positional accuracy of the vane spring 14 and the vane 12.
  • the projecting container is provided with a projecting container lid 5 for sealing the projecting container 4 at the other end opposite to the one end joined to the middle container 2.
  • the protruding container 4 is fixed to the middle container 2, the cylinder 9 is inserted into the middle container 2, the spring guide 15 and the vane spring 14 are fixed, and then the protruding container lid 5 is low-inserted by resistance welding or high-frequency brazing. They are joined by a hot joining method.
  • the projecting container 4 has a structure in which the projecting container lid 5 is hermetically sealed while preventing the spring guide 15 and the vane spring 14 from being distorted by heat.
  • both the protruding container 4 and the protruding container lid 5 are made of iron, and the protruding container is resistance-welded. 4 and the middle container 2 and the protruding container 4 and the protruding container lid 5 can be joined.
  • the protruding container 4 and the protruding container lid 5 can be joined by brazing by making the protruding container lid 5 made of copper or iron plated with copper. Since the protruding containers 4 accommodate the spring guides 15, the number of the protruding containers 4 is not larger than the number of the spring guides 15.
  • the protruding container 4 has a non-cylindrical shape such as a rectangular shape or an oval shape, and houses the spring guide 15.
  • the internal space of the protruding container 4 is sealed by joining with the central container 2 and joining with the protruding container lid 5. Therefore, the closed container 17 is expanded by receiving the internal pressure toward the outside in the radial direction of the closed container due to the refrigerant gas pressurized in the compression chamber 21.
  • a difference in expansion amount occurs due to the internal pressure between the circumferential direction of the closed container and the vertical direction of the closed container.
  • the vertical direction of the closed container 17 in the protruding container 4 is referred to as the vertical direction of the central container
  • the circumferential direction of the closed container 17 in the protruding container 4 is referred to as the circumferential direction of the central container
  • the closed container 17 in the protruding container 4 is referred to.
  • the radial direction of is called the radial direction of the central container.
  • a reinforcing portion inside the projecting container 4 is a plate material for suppressing deformation of the projecting container 4 along the central axis of the projecting container 4. 16 is provided.
  • the reinforcing portion 16 has, for example, a cutting board shape, both longitudinal side surfaces 16 a and 16 b are joined to the inner wall of the protruding container 4, and one end portion 16 c is brought into contact with the outer peripheral surface of the middle container 2.
  • both side surfaces 16a and 16b of the reinforcing portion 16 are joined to each other in the inner wall circumferential direction on the inner wall, so that the protruding container 4 has a non-cylindrical shape. Uniformize the difference in expansion amount due to internal pressure from the direction. This makes it possible to alleviate the stress concentration generated at the joint between the central container 2 and the vertical end of the central container 4 of the protruding container 4.
  • the rigidity of the protruding container 4 against the outward force in the circumferential direction of the protruding container 4 is improved.
  • a force that resists expansion in the circumferential direction is generated, and the generation of stress is suppressed.
  • the middle container radial joint position of the reinforcing portion 16 with respect to the protruding container 4 is in the range from the outer diameter of the middle container 2 to the position where it does not contact the protruding container lid 5.
  • the vertical joining position of the central container of the reinforcing portion 16 with respect to the protruding container 4 is within the distance between the centers of the two spring guides 15.
  • the reinforcing portion 16 is joined horizontally without contacting the spring guide 15 housed in the protruding container 4, and prevents the spring guide 15 from being subjected to a force when the hermetic container 17 is expanded by the refrigerant gas.
  • the reinforcing portion 16 is joined so as not to contact the protruding container lid 5, and when the sealed container 17 is expanded by the refrigerant gas, the protruding container lid 5 expands outward in the sealed container circumferential direction to reinforce the protruding container lid 5. A force is applied to the portion 16 to prevent the reinforcing portion 16 from being damaged.
  • the reinforcing portion 16 of iron, it can be joined to the inner space wall surface of the protruding container 4 by resistance welding or laser welding. Further, joining by brazing in a furnace or arc welding is also possible.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the compression mechanism portion 6 of the closed-type compressor 100 according to the modified example of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged perspective view showing a modified example of the reinforcing portion 16 of FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged perspective view showing a modified example of the reinforcing portion 16 of FIG.
  • the reinforcing portion 16 has a rectangular plate material as a basic shape, and the shape can be changed so that a stress concentration portion does not occur in the reinforcing portion 16 itself due to excessive rigidity increase by the reinforcing portion 16.
  • both side portions 161a and 161b in the longitudinal direction of the reinforcing portion 161 have the same shape as the reinforcing portion 16 described above, but one end portion 161c is curved outward. It may be formed in a circular arc shape.
  • the one end portion 161c of the reinforcing portion 161 since the one end portion 161c of the reinforcing portion 161 has an arc shape, the distance between the inner walls of the middle container in the circumferential direction of the protruding container 4 and the diameter of the arc shape are substantially the same. Since the one end portion 161c located on the central container 2 side of the reinforcing portion 161 has an arc shape, stress concentration does not occur in the reinforcing portion 161 itself, but is generated at the joint portion between the protruding container 4 and the central container 2. Stress concentration can be alleviated further.
  • both side portions 162a and 162b in the longitudinal direction may have a fillet shape.
  • both side portions 162a and 162b, which are joined to the wall surface of the protruding container 4 in the middle container circumferential direction have a fillet shape.
  • the space between the cylinder 9 and the rolling piston 11 is divided into two, a low-pressure side compression chamber and a high-pressure side compression chamber, by the vane 12 of the compression mechanism unit 6.
  • the volumes of the low-pressure side compression chamber and the high-pressure side compression chamber change.
  • the low-pressure side compression chamber the low-pressure gas refrigerant is sucked from the accumulator 8 by gradually expanding the volume.
  • the volume is gradually reduced to compress the gas refrigerant inside.
  • the compressed, high-pressure and high-temperature gas refrigerant is discharged into the space inside the closed container 17.
  • the discharged gas refrigerant further passes through the electric motor unit 7 and is discharged to the outside of the closed container 17 through a discharge pipe provided at the top of the closed container 17.
  • the refrigerant discharged to the outside of the closed container 17 returns to the accumulator 8 through the refrigerant circuit.
  • the closed compressor 100 of the first embodiment is a plate material inside the projecting container 4 along the central axis of the projecting container 4 for suppressing deformation of the projecting container 4.
  • a certain reinforcing portion 16 is provided. Both side surfaces 16a and 16b in the longitudinal direction of the reinforcing portion 16 are joined to each other in the circumferential direction of the middle container on the inner wall of the protruding container 4, and one end portion 16c is brought into contact with the outer peripheral surface of the middle container 2.
  • the difference in expansion amount due to the internal pressure between the circumferential direction of the middle container and the vertical direction of the middle container applied to the protruding container 4 having a non-cylindrical shape is made uniform, and the protruding container 4 is outwardly moved by the refrigerant gas compressed in the compression chamber 21. Can be prevented from expanding to. Therefore, it is possible to avoid the stress concentration generated at the joint between the central container 2 and the vertical end of the central container 4 and avoid the deterioration of the pressure resistance performance of the closed container 17.
  • the protruding container 4 is provided with the reinforcing portion 16, the rigidity of the protruding container 4 against the outward force in the middle container circumferential direction is improved. A force that resists expansion in the circumferential direction is generated, and the generation of stress can be suppressed.
  • the reinforcing portion 16 be joined horizontally at a position where it does not come into contact with the spring guides 15 even when the plurality of spring guides 15 are housed in the protruding container 4. As a result, it is possible to prevent the force from being applied to the spring guide 15 when the closed container 17 is expanded by the refrigerant gas.
  • the reinforcing portion 16 is joined so as not to contact the protruding container lid 5, and when the sealed container 17 is expanded by the refrigerant gas, the protruding container lid 5 expands outward in the sealed container circumferential direction, and It is possible to prevent the reinforcement 5 from being damaged by the lid 5 exerting a force on the reinforcement 16.
  • the protruding container 4 is provided with a reinforcing portion 161 having an arc shape in which one end 161c located on the side of the middle container 2 is curved outward, so that the inner wall of the middle container in the circumferential direction in the inner space of the protruding container 4 is formed.
  • the distance and the diameter of the arc shape are almost the same.
  • the protruding container 4 is provided with a reinforcing portion 162 having a fillet provided at a joint portion between both side portions 162a and 162b in the longitudinal direction and the wall surface in the circumferential direction of the middle container of the protruding container 4, so that the middle container circle of the protruding container 4 is provided.
  • Rigidity against forces acting outward in the circumferential direction is improved. Therefore, it is possible to prevent damage to the joints between the both sides 162a and 162b of the reinforcing portion 162 and the protruding container 4 due to expansion of the protruding container 4 in the circumferential direction of the middle container due to the internal pressure to the protruding container 4.
  • FIG. 7 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of the sealed compressor 100 according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an enlarged perspective view showing the reinforcing portion 163 in the closed compressor 100 of FIG. 7.
  • the above-described embodiment is performed except that the reinforcing portion 163 having a role of suppressing the deformation of the protruding container 4 is provided outside the protruding container 4 instead of inside. It is configured in the same manner as in Form 1. Therefore, in the second embodiment, the description of the same components as those in the first embodiment described above will be omitted for convenience.
  • the reinforcing portion 163 is provided between the protruding container 4 and the middle container 2, and the outer wall of the protruding container 4 extends in the middle container radial direction. It is joined to the wall surface and the vertical wall surface of the middle container 2 on the outer wall of the middle container 2.
  • the protruding container 4 and the middle container 2 are expanded by the internal pressure of the refrigerant gas whose pressure is increased in the compression chamber 21, the protruding container 4 has a non-cylindrical shape, so that the closed container vertical direction and the closed container circumferential direction are A difference in the amount of expansion occurs due to the internal pressure of. Therefore, stress concentration due to non-uniform internal pressure is generated at the vertical position of the protruding container at the joint between the protruding container 4 and the middle container 2. Therefore, the reinforcing portion 163 is provided on the wall surface of the protruding container 4 in the vertical direction at the joint between the protruding container 4 and the middle container 2 where the stress concentration occurs and in the vertical direction of the outer diameter surface of the middle container.
  • the reinforcing portion 16 is joined to a wall surface of the protruding container 4 in the radial direction of the middle container and a wall surface of the outer wall of the middle container 2 in the vertical direction of the middle container. As a result, there is no additional component on the outer wall of the middle container 2 in the circumferential direction of the middle container, and the reinforcement portion 16 is prevented from interfering with the accumulator pipe 18 due to the joining of the reinforcement portion 16.
  • the middle container circumferential length of the reinforcing portion 16 is equal to or less than the middle container circumferential wall surface distance of the protruding container 4, and the middle container vertical length and the middle container radial length of the reinforcing portion 16 are the radius of the protruding container 4. It is less than or equal to the direction length.
  • the length of the reinforcing portion 16 in the vertical direction of the middle container is set to be equal to or smaller than the length of the middle container radial direction. This eliminates the difference in rigidity between the vertical direction of the middle container and the radial direction of the middle container of the reinforcing portion 16 and prevents the rigidity from being excessively increased.
  • the reinforcing portion 16 has a prismatic iron structure having a triangular basic shape as shown in FIG. 8, and can be joined by resistance welding or laser welding. It is also possible to join by brazing in a furnace or arc welding.
  • the reinforcing portion 163 is provided between the protruding container 4 and the middle container 2.
  • the reinforcing portion 163 is joined to the radial wall surface of the central container on the outer wall of the protruding container 4 and the vertical wall surface of the central container on the outer wall of the central container 2. That is, the protruding container vertical wall surface and the middle container outer diameter at the joint between the protruding container 4 and the middle container 2 where stress concentration occurs due to the difference in expansion amount due to the internal pressure between the vertical direction of the closed container and the circumferential direction of the closed container.
  • a reinforcing portion 163 is provided in the vertical direction of the surface.
  • the rigidity with respect to the force acting upward in the central container radial direction of the protruding container 4 and the upward direction of the central container 2 in the central container 2 is improved, and the middle container 2 and the end of the protruding container 4 in the vertical direction of the central container are improved. It is possible to prevent cracks from occurring at the joint.
  • the reinforcing portion 16 is joined to a wall surface of the protruding container 4 in the radial direction of the middle container and a wall surface of the outer wall of the middle container 2 in the vertical direction of the middle container. As a result, there is no additional component on the outer wall of the middle container 2 in the circumferential direction of the middle container, and it is possible to prevent the reinforcing part 16 from interfering with the accumulator pipe 18 due to the joining of the reinforcing part 16.
  • the middle container vertical length of the reinforcing portion 16 is equal to or larger than the middle container radial direction length.
  • the length of the reinforcing portion 16 in the vertical direction of the middle container is set to be equal to or smaller than the length of the middle container radial direction.
  • the hermetic compressor 100 is not limited to the rotary compressor described in the first and second embodiments.
  • the hermetic compressor 100 may be a single or a multi-cylinder rotary compressor having three or more cylinders.

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Abstract

密閉容器の内部に圧縮機構部と圧縮機構部を駆動する電動機部とを備え、圧縮機構部が回転軸を介して連結された電動機部によって駆動される密閉型圧縮機であって、圧縮機構部は、環状のシリンダと、回転軸の回転に伴って偏心回転するローリングピストンと、シリンダの半径方向に往復運動するベーンと、ベーンを摺動させるためのベーンスプリングと、ベーンスプリングを固定するためのスプリングガイドと、を有し、シリンダには、ローリングピストンとベーンとで構成される圧縮室が形成されており、密閉容器は、スプリングガイドを収容し、当該密閉容器の外方に突出して設けられる突出容器と、突出容器の変形を抑制する補強部と、を備えている。これにより、圧縮室で圧縮された冷媒ガスにより突出容器が外方へ膨張するのを抑制でき、密閉容器と突出容器との接合部に発生する応力集中を回避して、密閉容器の耐圧性能低下を回避できる。

Description

密閉型圧縮機
　本発明は、空気調和装置、冷蔵庫または冷凍機等の冷凍サイクルに用いられる密閉型圧縮機に関するものである。
　密閉型圧縮機として、固定子と回転子とを有する電動機部と、当該電動機部に回転軸を介して連結され、回転軸の回転によって冷媒を圧縮する圧縮機構部と、が密閉容器の内部に配置されて構成されたロータリ圧縮機が知られている。このロータリ圧縮機では、電動機部によって回転軸が回転することで圧縮機構部が駆動し、これにより吸入管から吸入された低圧冷媒ガスが圧縮機構部で圧縮され、高圧冷媒ガスとなって吐出管から密閉容器外へと吐出される。
　圧縮機構部は、円筒状のシリンダと、回転軸の偏心軸部に嵌合するローリングピストンと、シリンダの軸方向両端面に設置され、回転軸を回転自在に支持する軸受と、シリンダに設けられたベーン溝に摺動自在に配置されたベーンとを備えている。シリンダは、軸方向両端面が軸受の端板部で閉塞され、シリンダ内に収容されたローリングピストンに、ベーンスプリングによって付勢されたベーンが当接することにより圧縮室を構成している。
　ベーンを付勢するベーンスプリングは、シリンダに形成されたベーンスプリング挿入孔の中に収納され、シリンダによって保持されている。このような構成では、ベーンスプリングの付勢力が、ベーン背面と中部容器との間に形成されたベーンスプリング挿入孔の全長による制約を受けるため、ベーンスプリングの自由長を十分に確保できない。そのため、ベーンが往復運動の上死点に到達したときに、ベーンスプリングの全長が、ベーンをローリングピストンに当接させるばかりか密着させる最大長にまで達してしまい、ベーンスプリングに過剰な応力が生じることとなる。この結果、ベーンスプリングの付勢力が低下したり、長期間の使用によるベーンスプリングの疲労によってベーンスプリングが破損したりする虞があった。
　そこで、中部容器にベーンスプリングを収容する円筒形状の突出容器を設け、ベーンスプリングの取り付け間隔を中部容器半径方向に延長することで、ベーンスプリングに発生する応力を低減できるロータリ圧縮機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
実公昭５２－５６４８４号公報
　かかるロータリ圧縮機において、水平面に対し垂直方向に立つ円筒形状の中部容器外径の外側に突出したベーンスプリングを収容する円筒形状の突出容器を備えた場合、突出容器は中部容器鉛直方向だけでなく、中部容器円周方向にも同様に形状が大きくなる。これにより、突出容器とアキュームレータ管とが干渉する虞がある。そのため、突出容器の中部容器円周方向の長さを中部容器鉛直方向の長さよりも短くすることで、突出容器とアキュームレータ管との干渉を回避する対策が考えられる。
　しかしながら、中部容器円周方向の長さを中部容器鉛直方向の長さよりも短くした非円筒形状の突出容器は、中部容器円周方向と中部容器鉛直方向とで長さが異なることによる剛性の差が生じる。このため、突出容器では、圧縮室で高圧化された冷媒ガスによる内圧が中部容器半径方向の外向きに加わる際に、中部容器円周方向と中部容器鉛直方向との膨張量が異なり、中部容器と突出容器の中部容器鉛直方向の接合部とに応力が集中する。この結果、密閉容器の耐圧性能低下につながるため、応力集中を回避する必要があった。
　本発明は、上記課題を解決するためのものであり、密閉容器の耐圧性能低下を回避可能な密閉型圧縮機を提供することを目的とする。
　本発明に係る密閉型圧縮機は、密閉容器の内部に、圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、を備え、前記圧縮機構部が回転軸を介して連結された前記電動機部によって駆動される密閉型圧縮機であって、前記圧縮機構部は、環状のシリンダと、前記回転軸の回転に伴って偏心回転するローリングピストンと、前記シリンダの半径方向に往復運動するベーンと、前記ベーンを摺動させるためのベーンスプリングと、前記ベーンスプリングを固定するためのスプリングガイドと、を有し、前記シリンダには、前記ローリングピストンと前記ベーンとで構成される圧縮室が形成されており、前記密閉容器は、前記スプリングガイドを収容し、当該密閉容器の外方に突出して設けられる突出容器と、前記突出容器の変形を抑制する補強部と、を備えているものである。
　本発明に係る密閉型圧縮機によれば、補強部によって突出容器の剛性を増大することで、圧縮室で高圧化された冷媒ガスによる突出容器の外方への膨張を抑制でき、密閉容器と突出容器との接合部に発生する応力集中を回避して、密閉容器の耐圧性能低下を回避できる。
本発明の実施の形態１に係る密閉型圧縮機の概略構成を示す縦断面図である。 図１の密閉型圧縮機における圧縮機構部を拡大して示す横断面図である。 図１の密閉型圧縮機における補強部を拡大して示す斜視図である。 本発明の実施の形態１の変形例に係る密閉型圧縮機の圧縮機構部を拡大して示す横断面図である。 図３の補強部の変形例を拡大して示す斜視図である。 図３の補強部の変形例を拡大して示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る密閉型圧縮機の概略構成を示す縦断面図である。 図７の密閉型圧縮機における補強部を拡大して示す斜視図である。
　以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、明細書全文に示す構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。すなわち、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能である。また、そのような変更を伴う密閉型圧縮機も本発明の技術思想に含まれる。さらに、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。また、実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」および「裏」といった配置または向き等は、説明の便宜上、記しているだけであって、装置、器具および部品等の配置または向き等を限定するものではない。
実施の形態１．
＜密閉型圧縮機１００の構成＞
　図１～図３を参照しながら、本発明の実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００の概略構成を示す縦断面図である。図２は、図１の密閉型圧縮機１００における圧縮機構部６を拡大して示す横断面図である。図３は、図１の密閉型圧縮機１００における補強部１６を拡大して示す斜視図である。
　密閉型圧縮機１００は、例えば縦型の高圧ドーム型の多気筒ロータリ圧縮機であり、上部容器１、中部容器２、下部容器３、突出容器４および突出容器蓋５で構成される密閉容器１７を有している。また、密閉型圧縮機１００は、密閉容器１７内に収納される、冷媒を圧縮する圧縮機構部６と、この圧縮機構部６を駆動する電動機部７と、を有して構成される。
　密閉容器１７は、円筒状の中部容器２と、中部容器２の下部開口を密閉状態で覆う下部容器３と、中部容器２の上部開口を密閉状態で覆う上部容器１と、で構成されている。中部容器２内の上側には電動機部７が設置され、中部容器２内の下側には圧縮機構部６が設置されている。電動機部７と圧縮機構部６とは、電動機部７の回転軸１０によって連結されており、電動機部７の回転運動が圧縮機構部６に伝達される。
　圧縮機構部６は、伝達された回転力によって冷媒を圧縮し、後述する吐出穴２０を通じて密閉容器１７内に放出する。つまり、密閉容器１７内は、圧縮された高温高圧の冷媒ガスによって満たされる。密閉容器１７の底部を構成する下部容器３には、圧縮機構部６を潤滑するための冷凍機油が貯留されている。回転軸１０の下部には、オイルポンプが設けられている。このオイルポンプは、回転軸１０の回転により、前述の冷凍機油を汲み上げ、圧縮機構部６の各摺動部へ給油する。これにより、圧縮機構部６の機械的潤滑作用が確保される。この冷凍機油としては、合成油であるＰＯＥ（ポリオールエステル）、ＰＶＥ（ポリビニルエーテル）またはＡＢ（アルキルベンゼン）等が使用される。
　電動機部７は、例えば、ブラシレスＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｕｒｒｅｎｔ）モーターで構成され、中部容器２の内周に固定された円筒形状の固定子７１と、固定子７１の内側に回転自在に配置された円柱形状の回転子７２と、を備えている。固定子７１は、外径が中部容器２の内径より大きく形成され、中部容器２の内周に焼嵌めによって固定されている。回転子７２上には、永久磁石によって磁極が形成される。この回転子７２は、回転子７２上の磁極が作る磁束と固定子７１が作る磁束との作用によって回転する。
　なお、電動機部７がブラシレスＤＣモーターで構成される場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電動機部７は、例えば誘導電動機で構成されてもよい。誘導電動機の場合は、回転子７２側に永久磁石の代わりに二次巻線が設けられ、固定子７１に設けられる固定子巻線が回転子７２側の二次巻線に磁束を誘導して回転力を発生させ、回転子７２を回転させる。
　ここでは、便宜上、図示省略するが、回転軸１０は、主軸部と、偏心軸部と、副軸部と、から構成され、軸方向に主軸部、偏心軸部および副軸部の順に一体に形成されている。偏心軸部は、ローリングピストン１１に嵌め込まれている。
＜圧縮機構部６の構成＞
　次に、圧縮機構部６の構成について説明する。圧縮機構部６は、シリンダ９と、ローリングピストン１１と、ベーン１２とが、軸受部である上軸受１３ａと下軸受１３ｂとの間にそれぞれ回転軸１０の軸方向に沿って上下に二組設けられている。また、圧縮機構部６は、これらに加えて、ベーン１２を摺動させるためのベーンスプリング１４と、ベーンスプリング１４を固定するためのスプリングガイド１５と、を有して構成されている。つまり、圧縮機構部６は、シリンダ９と、ローリングピストン１１と、ベーン１２と、ベーンスプリング１４と、スプリングガイド１５と、が前述した上下に二組設けられた多気筒の圧縮機構を有している。また、圧縮機構部６には、密閉容器１７の外部に当該密閉容器１７に隣接して、冷媒音を消音するためのアキュームレータ８が設けられ、上下の圧縮機構に対してそれぞれアキュームレータ管１８を介して接続されている。なお、これら二組の圧縮機構は同様に構成されるため、以下では、便宜上、一方についてのみ説明する。
　シリンダ９は、図２に示すように、軸方向に円形の穴を有する円筒状に形成され、その穴と上軸受１３ａおよび下軸受１３ｂとで形成される圧縮室２１を備えている。圧縮室２１には、圧縮室２１内で偏心運動を行う回転軸１０（図１参照）の偏心軸部と、偏心軸部が嵌め込まれたローリングピストン１１と、圧縮室２１の内周とローリングピストン１１の外周とで形成される空間を仕切るベーン１２とが設けられている。
　圧縮機構部６は、電動機部７と接合された回転軸１０（図１参照）の回転によりシリンダ９の内壁に接しながらシリンダ９の中心軸と回転軸１０とに対して偏心回転するローリングピストン１１を備えている。また、圧縮機構部６は、ベーンスプリング１４によってローリングピストン１１に押し付けられ、当接しながらシリンダ９の半径方向に往復運動するベーン１２を備えている。圧縮機構部６には、これらローリングピストン１１とベーン１２とにより圧縮室２１が形成されている。シリンダ９には、アキュームレータ８とアキュームレータ管１８を介して圧縮室２１まで連通する吸入穴１９が形成されている。そして、圧縮室２１は、回転軸１０の回転に伴って、アキュームレータ８からアキュームレータ管１８を通り、吸入穴１９から吸入された冷媒ガスを圧縮し、高圧化した冷媒ガスを吐出穴２０から圧縮機構部６の外部である密閉容器１７内部に排出する。
　上軸受１３ａは、図１に示すように、側面視で逆Ｔ字形状に形成され、圧縮室２１の上部開口を閉塞すると共に、回転軸１０の主軸部を回転自在に支持している。この上軸受１３ａには、圧縮された高温高圧の冷媒ガスを圧縮室２１外に吐出する吐出穴２０（図２参照）が設けられている。下軸受１３ｂは、側面視でＴ字形状に形成され、圧縮室２１の下部開口を閉塞すると共に、回転軸１０の副軸部を回転自在に支持している。
　シリンダ９、上軸受１３ａおよび下軸受１３ｂの材質は、ねずみ鋳鉄、焼結鋼または炭素鋼などであり、ローリングピストン１１の材質は、例えばクロムなどを含有する合金鋼である。ベーン１２の材質は、例えば高速度工具鋼である。
　本実施の形態１におけるスプリングガイド１５は、シリンダ９に固定されている。また、ベーンスプリング１４は、スプリングガイド１５に固定され、伸縮時にガイドされることで捻れが防止されている。ベーン１２は、シリンダ９に沿って摺動するため、スプリングガイド１５をシリンダ９に直接固定することで、ベーンスプリング１４とベーン１２との位置精度を確保する。
　突出容器は、中部容器２と接合される一端部とは反対の他端部に、当該突出容器４を密閉するための突出容器蓋５が設けられている。突出容器４は中部容器２に固定され、シリンダ９を中部容器２内に挿入し、スプリングガイド１５とベーンスプリング１４とを固定した後に、突出容器蓋５が抵抗溶接または高周波ロウ付け等の低入熱な接合方法により接合されている。これにより、突出容器４はスプリングガイド１５およびベーンスプリング１４の熱による歪みを防止しつつ、突出容器蓋５によって密閉された構造となっている。
　突出容器４と中部容器２との固定および突出容器４と突出容器蓋５との接合方法の一例としては、突出容器４と突出容器蓋５とを共に鉄製とすることで、抵抗溶接により突出容器４と中部容器２との接合および突出容器４と突出容器蓋５との接合が可能である。突出容器４と突出容器蓋５との接合は、突出容器蓋５を銅製または銅メッキを施した鉄製とすることで、ロウ付けにすることも可能である。なお、突出容器４は、スプリングガイド１５を収容するため、スプリングガイド１５が設けられる個数より多く設けられることはない。
　突出容器４は、長方形または長円形等の非円筒形状であり、スプリングガイド１５を収容している。突出容器４は、中部容器２との接合および突出容器蓋５との接合によって内部空間が密封されている。このため、密閉容器１７は、圧縮室２１で高圧化された冷媒ガスにより、密閉容器半径方向外側に向かって内圧を受けて膨張する。非円筒形状である突出容器４には、密閉容器円周方向と密閉容器鉛直方向との内圧による膨張量差が発生する。従って、不均一な内圧による応力集中が突出容器４と中部容器２との接合部に発生した場合、中部容器２と突出容器４の中部容器鉛直方向の端部との接合部に亀裂が発生することとなる。なお、以下では、突出容器４における密閉容器１７の鉛直方向を中部容器鉛直方向と称し、突出容器４における密閉容器１７の円周方向を中部容器円周方向と称し、突出容器４における密閉容器１７の半径方向を中部容器半径方向と称す。
＜補強部１６について＞
　そこで、本実施の形態１の密閉型圧縮機１００の場合、突出容器４の内部には、突出容器４の中心軸に沿って、当該突出容器４の変形を抑制するための板材である補強部１６が設けられている。図３に示すように、補強部１６は、例えばまな板形状をなし、長手方向の両側面１６ａおよび１６ｂが突出容器４の内壁に接合され、一端部１６ｃが中部容器２の外周面に当接される。突出容器４は、内壁における中部容器円周方向に向けて補強部１６の両側面１６ａおよび１６ｂが接合されることで、非円筒形状である突出容器４に加わる中部容器円周方向と中部容器鉛直方向との内圧による膨張量差を均一化する。これにより、中部容器２と突出容器４の中部容器鉛直方向の端部との接合部に発生する応力集中を緩和することが可能となる。
　具体的には、突出容器４が補強部１６の接合により、突出容器４の中部容器円周方向外向きの力に対する剛性が向上することで、突出容器４への内圧による突出容器４の中部容器円周方向への膨張に抗う力が発生し、応力の発生を抑制する。突出容器４に対する補強部１６の中部容器半径方向接合位置は、中部容器２の外径から突出容器蓋５に当接しない位置までの範囲である。また、突出容器４に対する補強部１６の中部容器鉛直方向接合位置は、二つのスプリングガイド１５の中心間距離以内である。
　補強部１６は突出容器４に収容されたスプリングガイド１５に当接することなく水平方向に接合されており、冷媒ガスによる密閉容器１７の膨張時にスプリングガイド１５に力が加わることを防止する。補強部１６は突出容器蓋５と当接しないように接合されており、冷媒ガスによる密閉容器１７の膨張時に突出容器蓋５が密閉容器円周方向外向きに膨張し、突出容器蓋５が補強部１６に力を加え、補強部１６が破損することを防止する。
　また、補強部１６は鉄製とすることで、突出容器４の内部空間壁面に抵抗溶接またはレーザー溶接により接合可能である。さらに、炉中ロウ付けまたはアーク溶接による接合も可能である。
＜補強部１６の変形例＞
　ここで、補強部１６の変形例について、図４～図６を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態１の変形例に係る密閉型圧縮機１００の圧縮機構部６を拡大して示す横断面図である。図５は、図３の補強部１６の変形例を拡大して示す斜視図である。図６は、図３の補強部１６の変形例を拡大して示す斜視図である。
　補強部１６は長方形の板材を基本形状とし、補強部１６による過剰な剛性増加によって応力集中箇所が補強部１６自身に発生することのないように、形状を変更することができる。例えば、図４および図５に示すように、補強部１６１は、長手方向の両側部１６１ａおよび１６１ｂは、前述の補強部１６と同様の形状からなるが、一端部１６１ｃが外方に向かって湾曲した円弧形状からなるようにしてもよい。
　この場合、補強部１６１は一端部１６１ｃが円弧形状からなるため、突出容器４の内部空間において中部容器円周方向内壁間距離と円弧形状の直径がほぼ一致する。そして、補強部１６１は中部容器２側に位置する一端部１６１ｃが円弧形状であるため、補強部１６１自身に応力集中が発生することなく、突出容器４と中部容器２との接合部に発生する応力集中をより一段と緩和できる。
　また、図６に示すように、補強部１６２は、長手方向の両側部１６２ａおよび１６２ｂをフィレット形状としてもよい。この場合、補強部１６２は、突出容器４の中部容器円周方向壁面と接合される、両側部１６２ａおよび１６２ｂがフィレット形状をなしている。これにより、突出容器４の中部容器円周方向外向きに働く力に対する剛性が向上するため、突出容器４への内圧による突出容器４の中部容器円周方向への膨張による補強部１６２の両側部１６２ａおよび１６２ｂと突出容器４との接合部での破損を防止できる。
＜密閉型圧縮機１００の動作＞
　ここで、密閉型圧縮機１００の動作について図１および図２を参照しながら説明する。電動機部７の固定子７１に電力が供給されることにより、固定子７１に電流が流れて磁束が発生する。電動機部７の回転子７２は、固定子７１から発生する磁束と、回転子７２の永久磁石から発生する磁束との作用によって回転する。回転子７２の回転によって、回転子７２に固定された回転軸１０が回転する。回転軸１０の回転に伴い、圧縮機構部６のローリングピストン１１が圧縮機構部６のシリンダ９の圧縮室２１内で偏心回転する。シリンダ９とローリングピストン１１との間の空間は、圧縮機構部６のベーン１２によって低圧側圧縮室と高圧側圧縮室との２つに分割されている。回転軸１０の回転に伴い、これら低圧側圧縮室と高圧側圧縮室との容積が変化する。一方の低圧側圧縮室では、徐々に容積が拡大することにより、アキュームレータ８から低圧のガス冷媒が吸入される。他方の高圧側圧縮室では、徐々に容積が縮小することにより、中のガス冷媒が圧縮される。圧縮され、高圧かつ高温となったガス冷媒は、密閉容器１７内の空間に吐出される。吐出されたガス冷媒は、さらに、電動機部７を通過して密閉容器１７の頂部に設けられる吐出管から密閉容器１７の外へ吐出される。密閉容器１７の外へ吐出された冷媒は、冷媒回路を通って、再びアキュームレータ８に戻ってくる。
＜実施の形態１における効果＞
　以上、説明したように、本実施の形態１の密閉型圧縮機１００は、突出容器４の内部に、突出容器４の中心軸に沿って、当該突出容器４の変形を抑制するための板材である補強部１６が設けられている。補強部１６は、長手方向の両側面１６ａおよび１６ｂが突出容器４の内壁における中部容器円周方向に向けて接合され、一端部１６ｃが中部容器２の外周面に当接される。これにより、非円筒形状である突出容器４に加わる中部容器円周方向と中部容器鉛直方向との内圧による膨張量差を均一化し、突出容器４が圧縮室２１で圧縮された冷媒ガスによって外方へ膨張するのを防止できる。よって、中部容器２と突出容器４の中部容器鉛直方向の端部との接合部に発生する応力集中を回避して、密閉容器１７の耐圧性能低下を回避できる。
　このとき、突出容器４は補強部１６が設けられることで、突出容器４の中部容器円周方向外向きの力に対する剛性が向上するため、突出容器４への内圧による突出容器４の中部容器円周方向への膨張に抗う力が発生し、応力の発生を抑制できる。
　さらに、補強部１６は、突出容器４に複数のスプリングガイド１５が収容されている場合においても、これらスプリングガイド１５に当接することのない位置に水平方向に接合されることが望ましい。これにより、冷媒ガスによる密閉容器１７の膨張時にスプリングガイド１５に力が加わることを防止できる。
　加えて、補強部１６は、突出容器蓋５と当接しないように接合されており、冷媒ガスによる密閉容器１７の膨張時に突出容器蓋５が密閉容器円周方向外向きに膨張し、突出容器蓋５が補強部１６に力を加え、補強部１６が破損することを防止できる。
　また、突出容器４は、中部容器２側に位置する一端部１６１ｃが外方に向かって湾曲した円弧形状からなる補強部１６１を備えることで、突出容器４の内部空間において中部容器円周方向内壁間距離と円弧形状の直径がほぼ一致する。これにより、補強部１６１自身に応力集中が発生することなく、突出容器４と中部容器２との接合部に発生する応力集中をより一段と緩和できる。
　さらに、突出容器４は、長手方向の両側部１６２ａおよび１６２ｂと突出容器４の中部容器円周方向壁面との接合部にフィレットを設けた補強部１６２を備えることで、突出容器４の中部容器円周方向外向きに働く力に対する剛性が向上する。このため、突出容器４への内圧による突出容器４の中部容器円周方向への膨張による補強部１６２の両側部１６２ａおよび１６２ｂと突出容器４との接合部での破損を防止できる。
実施の形態２．
　次に、図７および図８を参照しながら、本発明の実施の形態２に係る密閉型圧縮機１００について説明する。図７は、本発明の実施の形態２に係る密閉型圧縮機１００の概略構成を示す縦断面図である。図８は、図７の密閉型圧縮機１００における補強部１６３を拡大して示す斜視図である。本実施の形態２の密閉型圧縮機１００は、突出容器４の変形を抑制する役割を有する補強部１６３が、突出容器４の内部ではなく外部に設けられている点を除き、前述した実施の形態１と同様に構成されている。従って、本実施の形態２においては、前述した実施の形態１と同様の構成部分に関しては、便宜上、説明を割愛する。
　具体的に、図７および図８に示すように、本実施の形態２において、補強部１６３は、突出容器４と中部容器２との間に設けられ、突出容器４の外壁における中部容器半径方向壁面と、中部容器２の外壁における中部容器鉛直方向壁面とに接合されている。
　圧縮室２１で高圧化された冷媒ガスによる内圧によって突出容器４と中部容器２とが膨張する際に、突出容器４が非円筒形状であることにより、密閉容器鉛直方向と密閉容器円周方向との内圧による膨張量差が発生する。このため、不均一な内圧による応力集中が突出容器４と中部容器２との接合部の突出容器鉛直方向位置に発生する。そこで、応力集中発生個所である突出容器４と中部容器２との接合部の突出容器鉛直方向壁面および中部容器外径面鉛直方向に補強部１６３を設けるようにした。これにより、突出容器４の中部容器円周方向の変形は抑制しないが、突出容器４の中部容器半径方向外向きと、中部容器２の中部容器鉛直方向上向きに働く力に対する剛性が向上し、中部容器２と突出容器４の中部容器鉛直方向の接合部に亀裂が発生することを防ぐ。
　補強部１６は、突出容器４の外壁における中部容器半径方向壁面と、中部容器２の外壁における中部容器鉛直方向壁面とに接合される。これにより、中部容器２の外壁には中部容器円周方向に付加部品がなく、補強部１６の接合により補強部１６がアキュームレータ管１８と干渉することを防止する。
　補強部１６の中部容器円周方向長さは、突出容器４の中部容器円周方向壁面間距離以下、補強部１６の中部容器鉛直方向長さおよび中部容器半径方向長さは突出容器４の半径方向長さ以下である。このとき、圧縮室２１で高圧化された冷媒ガスの内圧による中部容器２の変形量が突出容器４の変形量以上の場合、補強部１６の中部容器鉛直方向長さを中部容器半径方向長さ以上とする。また、中部容器２の変形量が突出容器４の変形量以下の場合、補強部１６の中部容器鉛直方向長さを中部容器半径方向長さ以下とする。これにより、補強部１６の中部容器鉛直方向と中部容器半径方向との剛性の差をなくし、過剰に剛性を高めることを防ぐ。
　補強部１６は、図８に示すような三角形を基本形状とする角柱状からなる鉄製の構造で、抵抗溶接またはレーザー溶接により接合可能である。また炉中ロウ付けまたはアーク溶接による接合も可能である。
＜実施の形態２における効果＞
　以上、説明したように、本実施の形態２の密閉型圧縮機１００は、突出容器４と中部容器２との間に補強部１６３が設けられている。この補強部１６３は、突出容器４の外壁における中部容器半径方向壁面と、中部容器２の外壁における中部容器鉛直方向壁面とに接合されている。すなわち、密閉容器鉛直方向と密閉容器円周方向との内圧による膨張量差に起因した応力集中発生個所である突出容器４と中部容器２との接合部の突出容器鉛直方向壁面および中部容器外径面鉛直方向に補強部１６３が設けられている。これにより、突出容器４の中部容器半径方向外向きと、中部容器２の中部容器鉛直方向上向きに働く力に対する剛性が向上し、中部容器２と突出容器４の中部容器鉛直方向の端部との接合部に亀裂が発生することを防止できる。
　補強部１６は、突出容器４の外壁における中部容器半径方向壁面と、中部容器２の外壁における中部容器鉛直方向壁面とに接合される。これにより、中部容器２の外壁には中部容器円周方向に付加部品がなく、補強部１６の接合により補強部１６がアキュームレータ管１８と干渉することを防止できる。
　また、圧縮室２１で高圧化された冷媒ガスの内圧による中部容器２の変形量が突出容器４の変形量以上の場合、補強部１６の中部容器鉛直方向長さを中部容器半径方向長さ以上とする。また、中部容器２の変形量が突出容器４の変形量以下の場合、補強部１６の中部容器鉛直方向長さを中部容器半径方向長さ以下とする。これにより、補強部１６の中部容器鉛直方向と中部容器半径方向との剛性の差をなくし、過剰に剛性を高めることを防止できる。
　なお、密閉型圧縮機１００は、前述した実施の形態１および２に記載のロータリ圧縮機に限定されることはない。密閉型圧縮機１００としては、この他、シングルまたは三つ以上の多気筒のロータリ圧縮機等であってもよい。
　１　上部容器、２　中部容器、３　下部容器、４　突出容器、５　突出容器蓋、６　圧縮機構部、７　電動機部、８　アキュームレータ、９　シリンダ、１０　回転軸、１１　ローリングピストン、１２　ベーン、１３ａ　上軸受、１３ｂ　下軸受、１４　ベーンスプリング、１５　スプリングガイド、１６　補強部、１６ａ　両側面、１６ｃ　一端部、１７　密閉容器、１８　アキュームレータ管、１９　吸入穴、２０　吐出穴、２１　圧縮室、７１　固定子、７２　回転子、１００　密閉型圧縮機、１６１　補強部、１６１ａ　両側部、１６１ｃ　一端部、１６２　補強部、１６２ａ　両側部、１６３　補強部。

Claims (8)

  1. 　密閉容器の内部に、圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、を備え、前記圧縮機構部が回転軸を介して連結された前記電動機部によって駆動される密閉型圧縮機であって、
    　前記圧縮機構部は、
    　環状のシリンダと、
    　前記回転軸の回転に伴って偏心回転するローリングピストンと、
    　前記シリンダの半径方向に往復運動するベーンと、
    　前記ベーンを摺動させるためのベーンスプリングと、
    　前記ベーンスプリングを固定するためのスプリングガイドと、を有し、
    　前記シリンダには、前記ローリングピストンと前記ベーンとで構成される圧縮室が形成されており、
    　前記密閉容器は、
    　前記スプリングガイドを収容し、当該密閉容器の外方に突出して設けられる突出容器と、
    　前記突出容器の変形を抑制する補強部と、を備えている、密閉型圧縮機。
  2. 　前記補強部は、前記突出容器の内部に当該突出容器の軸方向に沿って設けられ、
    　前記突出容器の内壁における前記密閉容器の円周方向壁面に接合されている、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
  3. 　前記圧縮機構部が、前記シリンダを複数備えると共に、当該シリンダの数と同数の前記スプリングガイドを有し、
    　前記突出容器が、前記シリンダの数と同数の前記スプリングガイドを収容し、
    　前記補強部が、各前記スプリングガイドとの当接を避けた位置に配置される、請求項２に記載の密閉型圧縮機。
  4. 　前記突出容器は、前記密閉容器と接合される一端部とは反対の他端部に、当該突出容器を密閉するための突出容器蓋が設けられ、
    　前記補強部は、前記突出容器蓋と当接しない位置に配置されている、請求項２または３に記載の密閉型圧縮機。
  5. 　前記補強部は、前記密閉容器側の端部が円弧形状をなす、請求項２～４のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
  6. 　前記補強部は、前記円弧形状の直径が前記突出容器の内壁における前記円周方向壁面間距離と一致する、請求項５に記載の密閉型圧縮機。
  7. 　前記補強部は、前記突出容器の内壁における前記密閉容器の円周方向壁面と接合される側面がフィレット形状をなす、請求項２～４のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
  8. 　前記補強部は、前記突出容器と前記密閉容器との間に設けられ、
    　前記突出容器の外壁における前記密閉容器の半径方向壁面と、前記密閉容器の外壁における前記密閉容器の鉛直方向壁面とに接合されている、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
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