WO2024057438A1 - 圧縮機、冷凍サイクル装置、および圧縮機の製造方法 - Google Patents

Abstract

圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構を駆動する電動機と、圧縮機構と電動機とを連結し、電動機の回転力を圧縮機構に伝達する回転軸と、圧縮機構、電動機および回転軸を収容するとともに、下部に冷凍機油が貯留される油溜め部を有する密閉容器と、油溜め部を底上げする底上げ構造と、を備える。密閉容器は、回転軸の下方に位置し、油溜め部の底面を構成する有底筒状の底部を有する。底上げ構造は、底部の内部を回転軸の軸方向に２つの空間に仕切って油溜め部を底上げする板状の仕切り部材と、底部の内周面から突出して設けられ、仕切り部材を位置決めする位置決め部と、を有する。仕切り部材は、位置決め部で位置決めされた状態で底部に固定されている。

Description

圧縮機、冷凍サイクル装置、および圧縮機の製造方法

　本開示は、冷凍機油を貯留する油溜め部を備えた圧縮機、冷凍サイクル装置、および圧縮機の製造方法に関する。

　圧縮機の内部には、圧縮機構の摺動部の潤滑を目的として冷凍機油が封入されている。冷凍機油は、圧縮機の密閉容器の下部に設けられた油溜め部に貯留されている。圧縮機は、圧縮機構を駆動する回転軸を有し、回転軸の下端部に設けられたオイルポンプで油溜め部の冷凍機油を吸い上げ、回転軸の内部に設けた給油孔を介して圧縮機構に給油するようになっている。このように、圧縮機は、オイルポンプで油溜め部の冷凍機油を吸い上げるため、油溜め部における油面の位置は、オイルポンプの下端の給油口が冷凍機油に浸かるように、給油口から一定の高さ以上にする必要がある。よって、密閉容器への冷凍機油の封入量は、油面位置と、油溜め部を形成する密閉容器の下部容器の容積と、に基づいて決められる。

　冷凍機油の封入量は、圧縮機の重量削減およびコスト削減等の面から可能な限り削減することが望ましい。このため、冷凍機油の封入量は、圧縮機構への冷凍機油の供給を可能とする油面位置を保ちつつ、油量を削減することが求められている。

　油面位置を保ちつつ油量を削減する圧縮機として、特許文献１に記載の圧縮機が知られている。特許文献１の圧縮機は、油溜め部を底上げする底上げ構造を備えている。底上げ構造は、回転軸よりも下方に配置されて密閉容器の内周面に固定された板状の仕切り部材を備えている。底上げ構造は、仕切り部材によって油溜め部を底上げし、仕切り部材よりも下方に冷凍機油が流入しないようにすることで、冷凍機油の封入量の削減を図っている。

特開２００７－１７０２０２号公報

　特許文献１の圧縮機において、仕切り部材が固定される密閉容器の内周面は、突出部等の無い単純な円筒面である。このため、仕切り部材を密閉容器の内周面に固定する際には、内周面における仕切り部材の固定位置に、仕切り部材を治具などで動かないように保持した上で、例えば全周溶接などにより固定する必要があり、固定作業が困難であった。つまり、特許文献１の圧縮機では、底上げ構造の構成が困難であった。

　本開示は上記した問題点を解決するためのものであり、油溜め部を底上げする底上げ構造を容易に構成できる圧縮機、冷凍サイクル装置、および圧縮機の製造方法を提供することを目的とするものである。

　本開示に係る圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構を駆動する電動機と、圧縮機構と電動機とを連結し、電動機の回転力を圧縮機構に伝達する回転軸と、圧縮機構、電動機および回転軸を収容するとともに、下部に冷凍機油が貯留される油溜め部を有する密閉容器と、油溜め部を底上げする底上げ構造と、を備え、密閉容器は、回転軸の下方に位置し、油溜め部の底面を構成する有底筒状の底部を有し、底上げ構造は、底部の内部を回転軸の軸方向に２つの空間に仕切って油溜め部を底上げする板状の仕切り部材と、底部の内周面から突出して設けられ、仕切り部材を位置決めする位置決め部と、を有し、仕切り部材は、位置決め部で位置決めされた状態で底部に固定されているものである。

　本開示に係る冷凍サイクル装置は、上記圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器と、を備えたものである。

　本開示に係る圧縮機の製造方法は、冷媒を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構を駆動する電動機と、圧縮機構と電動機とを連結し、電動機の回転力を圧縮機構に伝達する回転軸と、圧縮機構、電動機および回転軸を収容するとともに、下部に冷凍機油が貯留される油溜め部を有する密閉容器と、を備えた圧縮機の製造方法であって、密閉容器は、回転軸の下方に位置し、油溜め部の底面を構成する有底筒状の底部を有し、底部の内部を回転軸の軸方向に２つの空間に仕切る板状の仕切り部材を、底部の内周面から突出して設けられた位置決め部に位置決めした状態で仕切り部材を底部に固定し、油溜め部を底上げする底上げ構造を作製するものである。

　本開示によれば、底上げ構造の仕切り部材を位置決めする位置決め部が密閉容器の底部の内周面から突出して形成され、仕切り部材が位置決め部で位置決めされた状態で密閉容器の底部に固定されている。このように、仕切り部材が位置決め部で位置決めされるため、底上げ構造を容易に構成できる。

実施の形態１に係る圧縮機の概略断面図である。 図１のＡ－Ａで切断した概略断面図である。 実施の形態１に係る圧縮機における下部容器の底部の概略縦断面図である。 実施の形態１に係る圧縮機における下部容器の底部の断面における縞状繊維の概略説明図である。 実施の形態１に係る圧縮機の底上げ構造の製造方法の工程図である。 実施の形態１に係る圧縮機の底上げ構造の製造方法の説明図である。 実施の形態１に係る圧縮機の底上げ構造の製造方法の他の工程図である。 実施の形態２に係る圧縮機の下部容器の底部の概略平面図である。 実施の形態２に係る圧縮機の下部容器の底部の概略縦断面図である。 実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の概略構成を示す冷媒回路図である。

　以下、実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態により本開示が限定されるものではない。また、図１を含む以下の図面では、各構成部材の相対的な寸法の関係および形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。

実施の形態１．
［圧縮機１００］
　図１は、実施の形態１に係る圧縮機１００の概略断面図である。図２は、図１のＡ－Ａで切断した概略断面図である。図１および図２を用いて、圧縮機１００の全体構成を説明する。圧縮機１００には、例えば、図１に示すようなシリンダを１つ有する１シリンダ型ロータリ圧縮機、すなわちシングルロータリ圧縮機が用いられる。なお、圧縮機１００は、シングルロータリ圧縮機に限定されるものではなく、複数のシリンダを有するロータリ圧縮機でもよい。圧縮機１００には、例えばシリンダを２つ有するツインロータリ圧縮機等、他の構造で構成された圧縮機が用いられてもよい。

　圧縮機１００は、密閉容器１０内に、冷媒を圧縮する圧縮機構２０と、圧縮機構２０を駆動する電動機３０と、圧縮機構２０と電動機３０とを連結し、電動機３０の回転力を圧縮機構２０に伝達する回転軸２１と、を収容している。密閉容器１０内において、圧縮機構２０は密閉容器１０の下方に配置され、電動機３０は密閉容器１０の上方に配置されている。なお、以下の説明では、回転軸２１が延びる方向を軸方向、軸方向に垂直な方向を径方向、回転軸周りの方向を周方向という。

　電動機３０は、磁性材料からなる回転子３１と、回転子３１へ回転磁界を印加し、回転子３１を回転させる固定子３２と、を備えている。電動機３０と圧縮機構２０とは、回転軸２１で接続されている。回転軸２１は、電動機３０の回転運動を圧縮機構２０に伝達する。圧縮機構２０は、伝達された回転力によって冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を密閉容器１０内に吐出する。

　密閉容器１０は、上部容器１１と下部容器１２とを有している。上部容器１１は、天板部１１ａと円筒部１１ｂとが一体に成形された構成を有する。下部容器１２は、有底筒状の底部１２ａと円筒部１２ｂとが溶接で接合された構成を有する。底部１２ａは回転軸２１の下方に位置しており、円筒部１２ｂは底部１２ａの上方に位置している。下部容器１２は、底部１２ａの上端部と円筒部１２ｂの下端部とが溶接で接合されて構成されている。そして、密閉容器１０は、上部容器１１の円筒部１１ｂの下端部と、下部容器１２の円筒部１２ｂの上端部と、が溶接で接合されて構成されている。密閉容器１０は、その下部に設けられた固定脚１３に固定されている。

　密閉容器１０内は、圧縮機構２０で圧縮された高温高圧の冷媒によって満たされている。密閉容器１０は、圧縮機運転中に密閉容器１０の内部に発生する圧力に耐える強度を持っている。密閉容器１０は、炭素鋼材で成形されている。密閉容器１０の材料は炭素鋼材に限られず、ステンレス鋼材でもよい。

　密閉容器１０は、密閉容器１０の下部に、冷凍機油３００を貯留する油溜め部１０ａを有する。冷凍機油３００は、圧縮機構２０等を潤滑するために用いられる。油溜め部１０ａは、下部容器１２の底部１２ａに設けられた後述の仕切り部材５１を有する底上げ構造５０によって底上げされている。底上げ構造５０については改めて説明する。

　密閉容器１０には、吸入マフラ１０１と連通した吸入連結管１０１ａが接続されており、冷媒が吸入マフラ１０１から吸入連結管１０１ａを介して密閉容器１０内に取り込まれる。また、密閉容器１０の上部には、吐出管６１が接続されており、圧縮された冷媒が吐出管６１から排出される。

　回転軸２１の下部にはオイルポンプ（図示せず）が設けられている。オイルポンプは、下端部に給油口２８を有し、油溜め部１０ａに貯留された冷凍機油３００を給油口２８から汲み上げ、回転軸２１の軸心に設けた給油孔（図示せず）を介して圧縮機構２０の各摺動部へ給油する。給油口２８は、油溜め部１０ａに貯留された冷凍機油３００に浸漬している。オイルポンプを用いた摺動部への給油により、圧縮機構２０の機械的潤滑作用が確保される。なお、給油口２８は、オイルポンプが例えば回転軸２１の給油孔と、給油孔内に配置したポンプ羽根とで構成される場合、回転軸２１の給油孔の下端開口に相当する。給油口２８は、回転軸２１の給油孔の下端開口に限られたものではなく、オイルポンプの形態に応じた開口であればよい。

　回転軸２１は、主軸部２１ａ、偏心軸部２１ｂおよび副軸部２１ｃを有し、軸方向に上から主軸部２１ａ、偏心軸部２１ｂ、副軸部２１ｃの順に形成されている。主軸部２１ａは、電動機３０の回転子３１に焼嵌または圧入されて固定されている。偏心軸部２１ｂは、後述のローリングピストン２２に摺動自在に嵌め合わされている。

　圧縮機構２０は、シリンダ２３、ローリングピストン２２、上軸受２４、下軸受２５、およびベーン２６を備えている。シリンダ２３は、環状に構成され、中心部には貫通孔が上下方向に貫通して形成されている。貫通孔の軸方向の両端の開口は、上軸受２４および下軸受２５によって閉塞され、シリンダ２３内に円筒状の空間すなわちシリンダ室２３ａが形成されている。シリンダ室２３ａ内には、回転軸２１の偏心軸部２１ｂと、ローリングピストン２２と、ベーン２６と、が収納されている。

　図２に示すように、シリンダ２３には、吸入連結管１０１ａからの吸入冷媒が通る吸入ポート２３ｄが径方向に貫通して設けられている。また、シリンダ２３には、径方向に延びるベーン溝２３ｃが軸方向に貫通して形成されている。ベーン溝２３ｃは、径方向の一方がシリンダ室２３ａ内に開口し、径方向の他方が後述の背圧室２３ｂに開口している。ベーン溝２３ｃには、ベーン２６が収納されている。ベーン２６は、ベーン溝２３ｃ内を径方向に往復運動する。ベーン２６の形状は、ベーン２６の周方向の厚さがベーン２６の径方向の長さおよび軸方向の長さよりも小さいほぼ直方体の形状である。

　ベーン溝２３ｃの径方向外方の端部には、ベーン２６の後端部２６ａに吐出圧を導く背圧室２３ｂが形成されている。背圧室２３ｂは、密閉容器１０の内部空間に連通しており、密閉容器１０から流入した冷媒ガスによって密閉容器１０内と同等の高圧の吐出圧となる。背圧室２３ｂには、ベーンスプリング２９が配置されている。ベーンスプリング２９は、ベーン２６の先端部２６ｂをローリングピストン２２の外周面に当接させるように付勢するものである。ベーンスプリング２９は、例えばコイルばねで構成されている。

　ベーン２６の後端部２６ａには、背圧室２３ｂ内の吐出圧によって径方向内向きの力が作用する。また、ベーン２６には、シリンダ室２３ａ内の冷媒ガスの圧力によって径方向外向きの力が作用する。よって、圧縮機１００の運転中、ベーン２６は、背圧室２３ｂの吐出圧とシリンダ室２３ａ内の冷媒ガスの圧力との差圧による力によって径方向内向きに押圧される。また、ベーン２６は、ベーンスプリング２９のばね力によって径方向内向きに押圧される。このため、ベーン２６は、背圧室２３ｂの吐出圧とシリンダ室２３ａ内の冷媒ガスの圧力との差圧による力と、ベーンスプリング２９のばね力と、によって径方向内向きに押圧される。

　ベーン２６は、径方向内向きに押圧されることにより、先端部２６ｂがローリングピストン２２の外周面に当接してシリンダ室２３ａを吸入室と圧縮室とに仕切る。ベーン２６は、シリンダ室２３ａ内のローリングピストン２２の偏心回転に伴い、先端部２６ｂがローリングピストン２２の外周面に当接したままベーン溝２３ｃ内を往復運動する。

　圧縮機１００の起動時など、背圧室２３ｂの冷媒ガスの圧力とシリンダ室２３ａ内の冷媒ガスの圧力との差圧が、ベーン２６の先端部２６ｂをローリングピストン２２の外周面に当接させるために十分な圧力ではない場合がある。圧縮機１００は、ベーンスプリング２９を備えており、ベーンスプリング２９のばね力でベーン２６を径方向内方に押圧することができる。このため、圧縮機１００は、ベーン２６の先端部２６ｂを常にローリングピストン２２の外周面に当接させることができる。

　ローリングピストン２２はリング状に構成され、ローリングピストン２２の内周面が回転軸２１の偏心軸部２１ｂの外周面に摺動自在に嵌め合わされている。そして、回転軸２１の回転に伴い、ローリングピストン２２がシリンダ室２３ａ内を偏心回転する。

　上軸受２４は、回転軸２１の主軸部２１ａに嵌め合わされ、主軸部２１ａを回転自在に支持する。上軸受２４は、側面視でほぼ逆Ｔ字形状に形成されている。上軸受２４は、シリンダ室２３ａの軸方向の上方の開口部を閉塞している。上軸受２４には、圧縮した冷媒ガスをシリンダ室２３ａ外に吐出する吐出ポート（図示せず）が設けられている。

　上軸受２４の吐出ポートには、吐出弁（図示せず）が設けられている。吐出弁は、シリンダ室２３ａから吐出ポートを介して吐出される高温高圧の冷媒ガスの吐出タイミングを制御する。すなわち、吐出弁は、シリンダ２３のシリンダ室２３ａ内で圧縮される冷媒が設定圧力になるまで吐出ポートを閉塞し、設定圧力以上となると吐出ポートを開口して高温高圧の冷媒をシリンダ室２３ａ外へ吐出させる。

　下軸受２５は、回転軸２１の副軸部２１ｃに嵌め合わされ、副軸部２１ｃを回転自在に支持する。下軸受２５は、側面視でほぼＴ字形状に形成されている。下軸受２５は、シリンダ室２３ａの軸方向の下方の開口部を閉塞している。

　シリンダ室２３ａ内では冷媒ガスの吸入、圧縮、吐出の動作が繰り返されるため、圧縮された冷媒は、上軸受２４に設けられた吐出ポートから間欠的に吐出され、脈動音などの騒音を発生させる。このような騒音を低減するため、上軸受２４の外側すなわち電動機３０側には、上軸受２４を覆うように吐出マフラ２７が取り付けられている。吐出マフラ２７には、吐出マフラ２７と上軸受２４とによって形成される空間と、密閉容器１０内と、を連通する吐出穴（図示せず）が設けられている。シリンダ室２３ａから上軸受２４に設けられた吐出ポートを介して吐出された冷媒は、吐出マフラ２７と上軸受２４にて形成される空間に一旦、吐出され、その後、吐出マフラ２７に設けられた吐出穴から密閉容器１０内へ吐出される。

　密閉容器１０の横には、吸入マフラ１０１が設けられている。吸入マフラ１０１は、吸入連結管１０１ａによってシリンダ２３の吸入ポート２３ｄに接続されている。吸入マフラ１０１は、液冷媒とガス冷媒とを分離し、ガス冷媒のみをシリンダ室２３ａに送るものである。圧縮機１００には、圧縮機１００が接続された外部の回路から、低圧のガス冷媒と液冷媒とが混在して送られてくる。液冷媒がシリンダ室２３ａに流入して圧縮機構２０で圧縮されると、圧縮機構２０が故障する。このため、圧縮機１００の上流に吸入マフラ１０１が設けられ、液冷媒が直接、シリンダ２３のシリンダ室２３ａに吸入されることを抑制している。

　このように構成された圧縮機１００は、電動機３０に通電されると、回転軸２１が回転し、回転軸２１の偏心軸部２１ｂとともにシリンダ室２３ａ内でローリングピストン２２が偏心回転する。吸入マフラ１０１から吸入連結管１０１ａを介して密閉容器１０内に吸入された冷媒は、シリンダ室２３ａ内の吸入室に流入し、ローリングピストン２２がシリンダ室２３ａ内で偏心回転することにより圧縮室で圧縮される。圧縮された冷媒は、上軸受２４に設けられた吐出弁（図示せず）を介して吐出マフラ２７内に一旦、吐出される。

　吐出マフラ２７内に吐出された冷媒は、吐出マフラ２７の吐出口（図示せず）から密閉容器１０の内部空間に吐出される。密閉容器１０の内部空間に吐出された冷媒は、電動機３０に形成された冷媒流路孔等を通り、電動機３０の上方の空間に流入する。電動機３０の上方の空間に流入した冷媒ガスは、吐出管６１から密閉容器１０の外部に吐出される。密閉容器１０の外部には冷媒が流れる冷媒回路が構成されており、吐出管６１から吐出された冷媒は、冷媒回路を循環して、再び吸入マフラ１０１に戻ってくる。

　ここで、冷媒には、Ｒ２９０冷媒、Ｒ３２冷媒またはＲ４１０Ａ冷媒などが用いられる。

　次に、底上げ構造５０について図１と、次の図３および図４と、を参照して詳述する。

　図３は、実施の形態１に係る圧縮機１００における下部容器１２の底部１２ａの概略縦断面図である。図４は、実施の形態１に係る圧縮機１００における下部容器１２の底部１２ａの断面における縞状繊維の概略説明図である。

　底上げ構造５０は、下部容器１２の底部１２ａ（以下、密閉容器１０の底部１２ａという）に設けられている。密閉容器１０の底部１２ａは、油溜め部１０ａの底面を構成する部分である。密閉容器１０の底部１２ａは、円盤状の底部中心部１２ａ１と、底部中心部１２ａ１の全周に一体に成形された逆円錐台形状の円錐台部１２ａ２と、円錐台部１２ａ２の全周に一体に成形されて軸方向に延びる底部円筒部１２ａ３と、を有する。密閉容器１０の底部１２ａは、底部１２ａを固定脚１３に溶接接合するための形状として、いわばお椀型に形成されている。

　底上げ構造５０は、仕切り部材５１と位置決め部５２とを有する。仕切り部材５１は密閉容器１０の底部１２ａの内部を回転軸２１の軸方向に２つの空間に仕切って油溜め部１０ａを底上げする板状の部材である。仕切り部材５１は、円盤状の板金部品であり、炭素鋼材で成形されている。仕切り部材５１の材料には、ステンレス鋼材を用いてもよい。仕切り部材５１は、圧縮機１００の運転中に密閉容器１０内部に発生する圧力に耐える強度を持っている。

　位置決め部５２は、仕切り部材５１を位置決めする部分であり、底部１２ａの内周面１２ａａから突出して設けられている。位置決め部５２は、底部１２ａの内周面１２ａａから突出した段部５２ａで構成されている。段部５２ａは、密閉容器１０の軸心Ｏを含む断面で見て段差状に形成されている。段部５２ａは、密閉容器１０の軸心Ｏを中心として、底部１２ａの内周面１２ａａに円環状に形成されている。具体的には、段部５２ａは、図４に示すように仕切り部材５１を載置する面であって、径方向および周方向に延びる円環状の載置面５２ａａと、載置面５２ａａの外周縁の全周から軸方向に延びる円筒状の円筒面５２ａｂと、を有する。円筒面５２ａｂの直径は、仕切り部材５１の直径よりも大きく構成されている。図３では、段部５２ａが円錐台部１２ａ２に設けられた例を示しているが、底部円筒部１２ａ３に設けられても良い。

　位置決め部５２は、段部５２ａの載置面５２ａａに仕切り部材５１が載置されることで仕切り部材５１の位置決めを行う。位置決め部５２による位置決めは、載置面５２ａａを用いた位置決めに限らず、円筒面５２ａｂを用いた位置決めとしてもよい。円筒面５２ａｂを用いた位置決めを行う場合には、円筒面５２ａｂの直径が仕切り部材５１の直径と略同じに形成され、円筒面５２ａｂに仕切り部材５１を嵌め込んで位置決めすればよい。

　密閉容器１０の底部１２ａは、段部５２ａを含めてその全体がプレス加工により形成されている。密閉容器１０の底部１２ａがプレス加工により形成されていることで、段部５２ａを構成する縞状繊維Ｚが分断されることなく曲がりくねった状態で存在している。なお、段部５２ａは、切削加工により形成されてもよい。但し、段部５２ａが切削加工により形成されると、縞状繊維Ｚが分断されてしまう。したがって、密閉容器１０の底部１２ａは、段部５２ａを含めてプレス加工で形成されることで、耐久性の高いものとできる。

　図３に示すように、仕切り部材５１は、位置決め部５２を構成する段部５２ａの載置面５２ａａに載置された状態でロウ材５３によって底部１２ａに固定されている。ロウ材５３は、仕切り部材５１の全周に渡って設けられており、仕切り部材５１の全周が段部５２ａに固定されている。これにより、仕切り部材５１と底部１２ａとによって囲まれた空間Ｋは、密閉容器１０において圧縮機構２０および電動機３０が配置された空間とは気密に仕切られている。

　上記構成により、密閉容器１０に封入された冷凍機油３００は、仕切り部材５１よりも下方の空間Ｋ内へ侵入することがなく、圧縮機１００は、油溜め部１０ａの底面を仕切り部材５１によって底上げできる。

　ところで、圧縮機１００では、出荷前に密閉容器１０内に冷凍機油３００を封入しておく必要がある。冷凍機油３００の封入量は、油面の高さ位置がオイルポンプの給油口２８から予め設定された高さ分、上方の位置となるように設定される。ここで、仮に底上げ構造５０が設けられていない場合、冷凍機油３００が空間Ｋに溜まるため、必要な油面高さ位置まで冷凍機油３００を封入するにあたり、冷凍機油３００の封入量が多くなる。

　これに対し、実施の形態１の圧縮機１００では、底上げ構造５０が設けられ、油溜め部１０ａの底面の底上げが図られている。このため、実施の形態１の圧縮機１００は、必要な油面高さ位置まで冷凍機油３００を封入するための油量を低減できる。

　そして、実施の形態１の底上げ構造５０では、仕切り部材５１が位置決め部５２に位置決めされた状態でロウ材５３によって密閉容器１０に固定されている。このため、仕切り部材５１を密閉容器１０に固定するにあたり、従来のように治具を用いずに仕切り部材５１を位置決めできる。よって、実施の形態１の圧縮機１００は、底上げ構造５０を容易に構成できる。

［圧縮機１００の製造方法］
　次に、圧縮機１００の製造方法、具体的には底上げ構造５０の製造方法を図５および図６を用いて説明する。

　図５は、実施の形態１に係る圧縮機１００の底上げ構造５０の製造方法の工程図である。図６は、実施の形態１に係る圧縮機１００の底上げ構造５０の製造方法の説明図である。まず、密閉容器１０の底部１２ａに設けられた段部５２ａの載置面５２ａａに、仕切り部材５１を載置する（Ｓ１）。このとき、仕切り部材５１は、段部５２ａによって位置決めされる。次に、リング状のロウ材５３を仕切り部材５１の全周に接触するように載置する（Ｓ２）。

　そして、仕切り部材５１およびロウ材５３が載置された状態の底部１２ａを炉の中に入れ、ロウ材５３を溶かす（Ｓ３）。これにより、仕切り部材５１の全周と底部１２ａの円錐台部１２ａ２とがロウ材５３にて隙間なく固定される。

　このように、仕切り部材５１と底部１２ａとがロウ付けにより固定されることにより底上げ構造５０が作製される。

　実施の形態１の圧縮機１００は、仕切り部材５１と底部１２ａとがロウ付けによって固定されるとしたが、溶接によって固定してもよい。溶接によって固定する場合の製造方法の工程図は次の図７の通りである。

　図７は、実施の形態１に係る圧縮機１００の底上げ構造５０の製造方法の他の工程図である。図７に示すように、まず、密閉容器１０の底部１２ａに設けられた段部５２ａの載置面５２ａａに、仕切り部材５１を載置する（Ｓ１１）。このとき、仕切り部材５１は、段部５２ａによって位置決めされる。次に、仕切り部材５１の全周と底部１２ａとを溶接する（Ｓ１２）。

　このように、実施の形態１の圧縮機１００は、仕切り部材５１と底部１２ａとを溶接によって固定してもよい。但し、溶接による固定は、金属組織に対する熱による変質を生じさせる。一方、ロウ付けによる固定は、溶接による固定に比べて金属組織に対する熱による変質を抑えることができる。このため、ロウ付けによる固定は、底部１２ａの耐圧性の低下を抑制できる。このため、仕切り部材５１の底部１２ａへの固定は、ロウ付けの方が好ましい。

　以上説明したように、実施の形態１の圧縮機１００は、冷媒を圧縮する圧縮機構２０と、圧縮機構２０を駆動する電動機３０と、圧縮機構２０と電動機３０とを連結し、電動機３０の回転力を圧縮機構２０に伝達する回転軸２１と、を備える。また、圧縮機１００は、圧縮機構２０、電動機３０および回転軸２１を収容するとともに、下部に冷凍機油３００が貯留される油溜め部１０ａを有する密閉容器１０と、油溜め部１０ａを底上げする底上げ構造５０と、を備える。密閉容器１０は、回転軸２１の下方に位置し、油溜め部１０ａの底面を構成する有底筒状の底部１２ａを有する。底上げ構造５０は、底部１２ａの内部を回転軸２１の軸方向に２つの空間に仕切って油溜め部１０ａを底上げする板状の仕切り部材５１と、底部１２ａの内周面１２ａａから突出して設けられ、仕切り部材５１を位置決めする位置決め部５２と、を有する。仕切り部材５１は、位置決め部５２で位置決めされた状態で密閉容器１０に固定されている。

　上記構成によれば、圧縮機１００は、底上げ構造５０の仕切り部材５１が位置決め部５２で位置決めされた状態で密閉容器１０の底部１２ａに固定されているため、底部１２ａに対する仕切り部材５１の位置決めが容易であり、底上げ構造５０を容易に構成できる。

　また、位置決め部５２は、密閉容器１０の軸心を含む断面で見て段差状に形成され、軸心を中心として底部１２ａの内周面１２ａａに円環状に形成された段部５２ａである。段部５２ａは、回転軸２１の径方向および周方向に延びる円環状の載置面５２ａａと、載置面５２ａａの外周縁の全周から軸方向に延びる円筒状の円筒面５２ａｂと、を有する。仕切り部材５１は、段部５２ａの載置面５２ａａまたは円筒面５２ａｂに当接することで段部５２ａに位置決めされている。

　上記構成により、圧縮機１００は、段部５２ａを位置決め部５２として用いることができる。

実施の形態２．
　次に、実施の形態２について説明する。なお、実施の形態２は、位置決め部５２の構成が実施の形態１とは異なっている。

　図８は、実施の形態２に係る圧縮機１００における下部容器１２の底部１２ａの概略平面図である。図９は、実施の形態２に係る圧縮機１００における下部容器１２の底部１２ａの概略縦断面図である。実施の形態２の圧縮機１００は、位置決め部５２が、密閉容器１０の底部１２ａから突出した複数の凸部６０で構成されている。具体的には、位置決め部５２が、底部１２ａの円錐台部１２ａ２から軸方向に突出した複数の凸部６０で構成されている。複数の凸部６０は、周方向に間隔を空けて設けられている。図８では、凸部６０が円柱状の例を示しているが、凸部６０の形状は円柱状に限らず、例えば多角形状でもよいし、軸方向に見て周方向に延びる円弧状の凸部としてもよい。

　また、図８では、凸部６０が３つの例を示しているが、仕切り部材５１の位置決めを行えるのであれば、凸部６０の個数は限定されない。凸部６０が図示のように円柱状の場合、仕切り部材５１の位置決めを行うにあたり、凸部６０の個数は３つ以上が好ましい。また、凸部６０が、軸方向に見て周方向に延びる円弧状の凸部である場合、凸部６０が２つあれば仕切り部材５１の位置決めが可能であるため、凸部６０の個数は２つでよい。凸部６０は、底部１２ａをプレス加工する際に形成される。凸部６０は、底部１２ａを切削加工して形成されてもよい。

　凸部６０は、仕切り部材５１の外周面５１ａに当接して仕切り部材５１を位置決めする。具体的には、凸部６０は、軸方向に見た場合に凸部６０の径方向内方の端面６０ａが仕切り部材５１の外周面５１ａに当接して仕切り部材５１を位置決めする。仕切り部材５１は、３つの凸部６０によって位置決めされた状態で、底部１２ａにロウ材５３によって固定されている。ロウ材５３は、仕切り部材５１の全周に渡って設けられており、仕切り部材５１の全周と底部１２ａとがロウ材５３にて隙間なく固定されている。なお、仕切り部材５１は、溶接によって底部１２ａに固定されてもよい。

　実施の形態２の圧縮機１００は、実施の形態１の圧縮機１００と同様の効果を得ることができる。

　上記実施の形態１～実施の形態２の圧縮機１００は、以下に説明するように、冷媒として冷媒量規制のあるＲ２９０等の可燃冷媒を用いる場合に特に好適である。

　近年、環境保全に対する意識が高まっており、圧縮機を備えた冷凍サイクル装置に使用される冷媒には、オゾン層破壊係数（ＯＤＰ：Ｏｚｏｎｅ　Ｄｅｐｌｅｔｉｏｎ　Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）および地球温暖化係数（ＧＷＰ：Ｇｌｏｂａｌ　Ｗａｒｍｉｎｇ　Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）を削減することが要求されている。ＧＷＰの小さい冷媒は、燃焼性が高まる傾向にあり、可燃冷媒であるため、冷凍サイクル装置内に封入できる冷媒量が制限されている。

　また、圧縮機では、冷媒が冷凍機油に溶け込んで油濃度が低下すると潤滑能力が低下することから、冷媒が溶け込んでも潤滑能力を維持できる程度の油量が必要である。つまり、冷凍機油の封入量は、冷媒封入量に応じて下限量が規制され、その下限量よりも少なくすることは好ましくない。一方で、冷凍機油の封入量はコスト削減等の面から可能な限り削減することが望ましい。このため、冷媒封入量が制限された可燃冷媒を使用する圧縮機では、油濃度を維持しつつ油量を削減することが求められる。

　実施の形態１～実施の形態２の圧縮機１００は、必要な油面高さ位置まで冷凍機油３００を封入するにあたり、底上げ構造５０によって冷凍機油３００の封入量を削減できる。このため、実施の形態１～実施の形態２の圧縮機１００は、冷媒量規制のあるＲ２９０等の可燃冷媒を用いる場合に特に適している。

実施の形態３．
　実施の形態３は、実施の形態１～実施の形態２の圧縮機１００が搭載される空気調和機などの冷凍サイクル装置に関する。

　図１０は、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置２００の概略構成を示す冷媒回路図である。冷凍サイクル装置２００は、圧縮機１００と、吸入マフラ１０１と、四方切換弁１０２と、室外側熱交換器１０３と、減圧器１０４と、室内側熱交換器１０５と、が配管で接続された冷媒回路を備えている。冷媒回路には、冷媒が冷凍機油とともに循環する。冷媒には、Ｒ２９０冷媒、Ｒ３２冷媒あるいはＲ４１０Ａ冷媒などが用いられる。

　室外側熱交換器１０３および室内側熱交換器１０５は、四方切換弁１０２の切り換えにより凝縮器または蒸発器として機能する。冷凍サイクル装置２００において四方切換弁１０２は省略可能である。よって、冷凍サイクル装置２００は、圧縮機１００と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器と、を備えた構成としてもよい。なお、空気調和機では、室内側熱交換器１０５は屋内の装置に、残る圧縮機１００、四方切換弁１０２、室外側熱交換器１０３および減圧器１０４は屋外の装置に搭載されている。

　圧縮機１００は、実施の形態１～実施の形態２のいずれかの圧縮機１００である。四方切換弁１０２は、圧縮機１００の吐出側に接続され、圧縮機１００からの冷媒の流れを切り換えるものである。室外側熱交換器１０３は、例えば、冷媒が流れる配管と、配管が挿入されたフィンと、を含んで構成されたフィンチューブ式の熱交換器である。減圧器１０４は、冷媒を膨張させるものである。減圧器１０４は、例えば開度を調整できる電子膨張弁、または温度式膨張弁等で構成されているが、開度を調整できない毛細管等で構成されてもよい。室内側熱交換器１０５は、例えば、冷媒が流れる配管と、配管が挿入されたフィンと、を含んで構成されたフィンチューブ式の熱交換器である。

　冷凍サイクル装置２００が空気調和機に適用された場合の暖房運転では、四方切換弁１０２は図１０の実線側に接続される。圧縮機１００で圧縮された高温高圧の冷媒は室内側熱交換器１０５に流れ、凝縮し、液化する。液化した冷媒は、減圧器１０４で減圧され、低温低圧の二相状態となり、室外側熱交換器１０３へ流れ、蒸発し、ガス化して四方切換弁１０２を通って再び圧縮機１００に戻る。すなわち、図１０の実線矢印に示すように冷媒は循環する。この循環によって、蒸発器である室外側熱交換器１０３では、冷媒が外気と熱交換して吸熱する。吸熱した冷媒は、凝縮器である室内側熱交換器１０５に送られ、室内の空気と熱交換を行い、室内の空気を温める。

　冷房運転では、四方切換弁１０２は図１０の破線側に接続される。暖房運転から冷房運転に変わると、室内側熱交換器１０５が凝縮器から蒸発器に変わり、室外側熱交換器１０３が蒸発器から凝縮器に変わる。圧縮機１００で圧縮された高温高圧の冷媒は、室外側熱交換器１０３に流れ、凝縮し、液化する。液化した冷媒は、減圧器１０４で減圧され、低温低圧の二相状態となる。低温低圧の二相冷媒は、室内側熱交換器１０５へ流れ、蒸発し、ガス化し、四方切換弁１０２を通って再び圧縮機１００に戻る。すなわち、図１０の破線矢印に示すように冷媒は循環する。この循環によって、蒸発器である室内側熱交換器１０５では、冷媒が室内の空気と熱交換して吸熱し、室内の空気を冷却する。吸熱した冷媒は、凝縮器である室外側熱交換器１０３に送られ、外気と熱交換を行い、外気に放熱する。

　上記構成の冷凍サイクル装置２００は、実施の形態１～実施の形態２の圧縮機１００を備えているため、密閉容器１０内に封入する冷凍機油の量を削減できる。

　なお、冷凍サイクル装置２００は、空気調和機の他、冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機、冷凍装置または給湯器等に適用することができる。

　１０　密閉容器、１０ａ　油溜め部、１１　上部容器、１１ａ　天板部、１１ｂ　円筒部、１２　下部容器、１２ａ　底部、１２ａ１　底部中心部、１２ａ２　円錐台部、１２ａ３　底部円筒部、１２ａａ　内周面、１２ｂ　円筒部、１３　固定脚、２０　圧縮機構、２１　回転軸、２１ａ　主軸部、２１ｂ　偏心軸部、２１ｃ　副軸部、２２　ローリングピストン、２３　シリンダ、２３ａ　シリンダ室、２３ｂ　背圧室、２３ｃ　ベーン溝、２３ｄ　吸入ポート、２４　上軸受、２５　下軸受、２６　ベーン、２６ａ　後端部、２６ｂ　先端部、２７　吐出マフラ、２８　給油口、２９　ベーンスプリング、３０　電動機、３１　回転子、３２　固定子、５０　底上げ構造、５１　仕切り部材、５１ａ　外周面、５２　位置決め部、５２ａ　段部、５２ａａ　載置面、５２ａｂ　円筒面、５３　ロウ材、６０　凸部、６０ａ　端面、６１　吐出管、１００　圧縮機、１０１　吸入マフラ、１０１ａ　吸入連結管、１０２　四方切換弁、１０３　室外側熱交換器、１０４　減圧器、１０５　室内側熱交換器、２００　冷凍サイクル装置、３００　冷凍機油。

Claims (12)

1. 　冷媒を圧縮する圧縮機構と、
   　前記圧縮機構を駆動する電動機と、
   　前記圧縮機構と前記電動機とを連結し、前記電動機の回転力を前記圧縮機構に伝達する回転軸と、
   　前記圧縮機構、前記電動機および前記回転軸を収容するとともに、下部に冷凍機油が貯留される油溜め部を有する密閉容器と、
   　前記油溜め部を底上げする底上げ構造と、を備え、
   　前記密閉容器は、前記回転軸の下方に位置し、前記油溜め部の底面を構成する有底筒状の底部を有し、
   　前記底上げ構造は、
   　前記底部の内部を前記回転軸の軸方向に２つの空間に仕切って前記油溜め部を底上げする板状の仕切り部材と、
   　前記底部の内周面から突出して設けられ、前記仕切り部材を位置決めする位置決め部と、を有し、
   　前記仕切り部材は、前記位置決め部で位置決めされた状態で前記底部に固定されている圧縮機。
2. 　前記位置決め部は、前記密閉容器の軸心を含む断面で見て段差状に形成され、前記軸心を中心として前記底部の内周面に円環状に形成された段部である請求項１記載の圧縮機。
3. 　前記段部は、前記回転軸の径方向および周方向に延びる円環状の載置面と、前記載置面の外周縁の全周から前記軸方向に延びる円筒状の円筒面と、を有し、
   前記仕切り部材は、前記段部の前記載置面または前記円筒面に当接することで前記段部に位置決めされている請求項２記載の圧縮機。
4. 　前記位置決め部は、前記底部の内周面に、周方向に間隔を空けて設けられた複数の凸部である請求項１記載の圧縮機。
5. 　前記仕切り部材は、前記複数の凸部における前記回転軸の径方向内方の端面に当接して位置決めされている請求項４記載の圧縮機。
6. 　前記複数の凸部は、３つ以上である請求項４または請求項５記載の圧縮機。
7. 　請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の圧縮機と、凝縮器と、減圧器と、蒸発器と、を備えた冷凍サイクル装置。
8. 　冷媒を圧縮する圧縮機構と、
   　前記圧縮機構を駆動する電動機と、
   　前記圧縮機構と前記電動機とを連結し、前記電動機の回転力を前記圧縮機構に伝達する回転軸と、
   　前記圧縮機構、前記電動機および前記回転軸を収容するとともに、下部に冷凍機油が貯留される油溜め部を有する密閉容器と、を備えた圧縮機の製造方法であって、
   　前記密閉容器は、前記回転軸の下方に位置し、前記油溜め部の底面を構成する有底筒状の底部を有し、
   　前記底部の内部を前記回転軸の軸方向に２つの空間に仕切る板状の仕切り部材を、前記底部の内周面から突出して設けられた位置決め部に位置決めした状態で前記仕切り部材を前記底部に固定し、前記油溜め部を底上げする底上げ構造を作製する圧縮機の製造方法。
9. 　前記位置決め部に位置決めした状態の前記仕切り部材に対し、前記仕切り部材の全周に接するようにロウ材を配置し、
   　前記ロウ材が内部に配置された前記底部を炉の中に入れて前記ロウ材を溶かすことで、前記仕切り部材を前記底部に固定する請求項８記載の圧縮機の製造方法。
10. 　前記仕切り部材を溶接により前記底部に固定する請求項８記載の圧縮機の製造方法。
11. 　前記位置決め部は、前記密閉容器の軸心を含む断面で見て段差状に形成され、前記軸心を中心として前記底部の内周面に円環状に形成された段部であり、
    　前記段部をプレス加工により形成する請求項８～請求項１０のいずれか一項に記載の圧縮機の製造方法。
12. 　前記位置決め部は、前記底部の内周面に、周方向に間隔を空けて設けられた複数の凸部であり、
    　前記複数の凸部をプレス加工により形成する請求項８～請求項１０のいずれか一項に記載の圧縮機の製造方法。

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