JP2006342676A

JP2006342676A - 密閉型圧縮機

Info

Publication number: JP2006342676A
Application number: JP2005166502A
Authority: JP
Inventors: Takushi Sasa; 卓士佐々
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-06-07
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2006-12-21

Abstract

【課題】部品点数が少なく、容易な構成で圧縮機構吸入口部と密閉容器内部が精度良く遮断される吸入接続管廻りの構造を持つ、高効率・高信頼性で安価な密閉型圧縮機を提供すること。
【解決手段】圧縮機構部１０２の吸入口への接続管１１８が溶着部１１９と案内部１２０とを持つ銅管一体成型品で、この案内部１２０と圧縮機構部１０２の吸入口とが直接、或いはシール材を介して間接的に密着固定することにより、密閉容器１０１内部の空間と遮断され、また溶着部１１９が密閉容器１０１外部と低温密封溶接固定されることにより、圧縮機構部１０２への熱伝導による悪影響（熱歪みやシール材の劣化）を抑えつつ、部品点数を削減し、組み付け性に優れた吸入接続管構成が可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、業務用及び家庭用の空気調和機（空調機）等に使用される密閉型圧縮機に関するもので、特に密閉容器と圧縮機構部との接続管構造に関するものである。

従来の密閉型圧縮機として、密閉型電動縦置きロータリー圧縮機と密閉型電動縦置きスクロール圧縮機を例にとり、図面とともに説明する。

図１０と図１１とは、従来の密閉型電動縦置きロータリー圧縮機の内部構造を表す断面図で、図１２と図１３とは、従来の密閉型電動縦置きスクロール圧縮機の内部構造を表す断面図である。なお、ロータリー圧縮機、及びスクロール圧縮機の圧縮原理については、すでに公知であるので、ここでは省略する。

従来、この種の密閉型圧縮機は密閉容器１０１の内部に、圧縮機構部１０２と、電動機部１０３とが設置されている。電動機部１０３は、固定子１０４と、回転子１０５とから構成されており、この電動機部１０３で発生する回転力は、クランク軸１０６を介して圧縮機構部１０２へ伝達される。

密閉容器１０１には冷媒ガスを吸い込む吸入接続管１０７と圧縮機構部１０２にて圧縮された冷媒ガスを吐き出す吐出管１０８が取り付けられており、前記回転力が圧縮機構部１０２へ伝達されると、吸入接続管１０７から低圧冷媒が吸い込まれ、圧縮機構部１０２で圧縮された後、密閉容器１０１内部に吐き出され、電動機部１０３を経由・冷却した後、吐出管１０８から高圧冷媒として吐き出され、それぞれ蒸発器（図示せず）、凝縮器（図示せず）に外部接続配管１０９にて接続されて、いわゆる冷凍サイクルを構成する。

このような密閉型圧縮機に用いられる密閉容器１０１としては、一般的に鉄系材料（例えばＳＳ４００等の鋼板材）の円筒管（以降、胴シェルと記載）１１０の上下に皿状の同鉄系材料より成る蓋（以降、上シェル、下シェルと記載）１１１，１１２を円周溶接・密封固定したもので、これに対して外部接続配管１０９は耐圧性を持ち、形状が容易に成形できることから一般的に銅管が用いられており、これらと銅ロー１１３によるロー付け等により接合を容易にするために、前記圧縮機の吸入接続管１０７、及び吐出管１０８は同じく銅管を成形したものが用いられている。

ここで、前述のように密閉容器１０１内部に配した圧縮機構部１０２はこの密封容器１０１の外部接続配管１０９との間に吸入接続管１０７で連結されているが、密閉容器１０１内部（高圧）と圧縮機構部吸入口付近（低圧）とには圧力差があるため、圧縮効率向上のためには、この間のシール性を向上し、洩れを低減する必要がある。

従って、図１０、１１のような従来例における吸入接続管廻りの構成は、案内管１１４を別部品とし、圧縮機構部１０２の吸入口に圧入固定することにより密着させてシール性を得、胴シェル１１０に吸入外管１１５をフラックス等を用いて、銀ロー１１６によりロー付け固定され、更に吸入接続管１０７をこの案内管１１４内部に挿入し、これら３つの部品を同時に外部より銅ロー１１３にてロー付け・密封固定した構成となっている。

一方、図１２〜１３のような従来例の場合は、圧縮機構部へのロー付け時の熱歪みによる圧縮効率低下が懸念されることと同時に、案内管１１４の組み付けを容易にするため、圧縮機構部１０２の吸入口との間に樹脂材料より成るリング状緩衝材１１７が組み込まれ
、シール性を得る構成となっており、吸入接続管廻りの組み付け構成は胴シェル１１０に吸入外管１１５をフラックスを用いて、銀ロー１１６によりロー付け固定し、更に吸入接続管１０７をこの案内管１１４内部に挿入し、これら３つの部品を同時に外部より銅ロー１１０にてロー付け・密封固定した構成となっている。

ここで、吸入接続管廻りをロー付け、加熱することにより、各構成部品を熱が伝わり、圧縮機構部１０２への熱歪み等の悪影響を極力避けるため、前記案内管１１４は熱伝導率が銅管より低い鉄系材料を用い、銅管から成る吸入接続管１０７との接続（銅ロー１１０付け）を容易にする為、これに銅メッキしたものを別部品として用いることが一般的であった（例えば、特許文献１または２参照）。
特開平１１−０１３６７１号公報（第６頁、図５）特開２００１−１５３０４８号公報（第７頁、図６）

しかしながら、前記従来の構成のような密閉型圧縮機吸入接続管廻りの構成では、部品点数が多く、組み付け性を悪化させ、コスト高となってしまう。

また、極力熱伝導を抑えるよう、案内管の材質を考慮しても、最終銅ロー付け加熱による圧縮機構部への熱伝導による歪みを無くすことは困難で、圧縮機効率への悪影響や信頼性低下が懸念される。

特に圧縮機構部の吸入口に樹脂材料より成るリング状緩衝材を組み込み、案内管とのシール性を得るような構成の場合、この加熱により前記緩衝材が溶け易くなり、更に圧縮機効率への悪影響や信頼性低下が懸念されることとなる。

また、吸入外管を密閉容器に銀ロー付けする際に用いるフラックスは、加水分解し易く、特に冷凍機油を分解する可能性が高くなり、圧縮機の信頼性低下につながる。

本発明はこれらのような複数の課題を全て解決するものであり、部品点数を削減し、組み付け性に優れ、圧縮機構部への熱伝導や熱歪みを抑えた吸入接続管構成を持つ高効率・高信頼性で安価な密閉型圧縮機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決する為に、本発明による密閉型圧縮機の吸入接続管廻りの構成は、圧縮機構部吸入口への接続管が銅管より成る案内管とその案内管の外径以上の径を持つ溶着管とから成る銅管一体成形品で、案内部と圧縮機構部吸入口とが樹脂材料より成るリング状緩衝材を介して密着しシール性を得る、または圧入密着してシール性を得ることにより密閉容器内部の空間とが遮断され、更に溶着部端面で密閉容器外部と溶接密封固定された構成を有する。

本構成によって、部品点数を削減し、組み付け性に優れ、圧縮機構部への熱伝導や熱歪みを抑えた吸入接続管構成を持ち、高効率・高信頼性でかつ安価な密閉型圧縮機を提供することが出来る。

以上のように、本発明の吸入接続管廻りの構成によれば、圧縮機構部吸入口からの洩れを抑え、更に部品点数を削減し、フラックスを用いた銀ロー付け等を行うこと無く、また圧縮機構部への高温加熱による熱歪み等の悪影響を与えること無く、高効率・高信頼性でかつ安価な密閉型圧縮機を提供することが出来る。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における密閉型電動縦置きスクロール圧縮機の断面図の一例である。また図２はこの実施例の場合の吸入接続管廻りの構成を上方より見た断面図である。図１及び図２、また従来の図１０〜１３と同じ構成要素については同じ符号を用い、従来の図１０〜１３と同じ構成要素については説明を省略する。

図１及び図２において、本実施例の吸入接続管１１８は従来例の吸入接続管１０７と案内管１１４の機能を合わせ持った銅管一体成形品で、ビーディング加工等により成形した溶着部１１９と案内部１２０を同一銅管から拡管・縮管工程等を経て加工成形される。

本実施例における吸入接続管廻りの構成は、胴シェル１１０に圧縮機構部１０２組み付け後、胴シェル１１０側面に設けた穴を通して圧縮機構部１０２の吸入口に吸入接続管１１８の案内部１２０を挿入し、樹脂材料より成るリング状緩衝材１１７によりシールされて密閉容器１０１内部の高圧領域と吸入口内部の低圧領域とが遮断されている。また、前述のようにこの吸入接続管１１８は溶着部１１９で胴シェル１１０の外部側面と溶接固定（例えば拡散接合や抵抗溶接等）することにより圧縮機に密封固定される。

ここで、上記溶接工法例による接合は、周囲温度が約４０℃程度の加熱しかしないため、このような工法・構成によれば、熱伝導により樹脂材料より成るリング状緩衝材１１７に熱影響（例えば溶ける等）を与えることが無く、また、吸入接続管１０７が変形するような加熱がされることも無く、胴シェル１１０への密封固定が可能である。

なお、本実施の形態において、スクロール圧縮機を代表例として用いているが、本件は圧縮機構に関係無く、同様の密閉型圧縮機の吸入口廻りの構成で有れば、同様に実施可能である。

また、本実施の形態に於いて、密閉型縦置き圧縮機により胴シェル１１０側面に圧縮機構部１０２の吸入口を設けた場合を代表例として用いたが、上シェル１１１、又は下シェル１１２に吸入口を設けた、密閉型横置き圧縮機等に用いても、同様に実施可能である。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における密閉型電動縦置きスクロール圧縮機の断面図の一例である。また図４はこの吸入接続管廻りを上方より見た断面図である。図３及び図４、また従来の図１０〜１３と同じ構成要素については同じ符号を用い、従来の図１０〜１３と同じ構成要素については説明を省略する。

図３及び図４において、吸入接続管１１８は従来例の吸入接続管１０７と案内管１１４の機能を合わせ持った銅管一体成形品で、ビーディング加工等により成形した溶着部１１９と案内部１２０を同一銅管から拡管・縮管工程等を経て加工成形される。

本実施例における吸入接続管廻りの構成は、胴シェル１１０に圧縮機構部１０２組み付け後、胴シェル１１０側面に設けた穴を通して圧縮機構部１０２の吸入口に吸入接続管１１８の案内部１２０を挿入・圧入固定され、溶着部１１９が胴シェル１１０の外部側面と溶接固定（例えば拡散接合や抵抗溶接等）することにより圧縮機に密封固定される。

ここで、本実施例での溶接工法では、前述のように吸入接続管１１８が殆ど加熱される
こと無く胴シェル１１０に密着固定可能で、また、先に胴シェル１１０に組み付けられている圧縮機構部１０２の吸入口位置に合わせ、吸入接続管１１８の案内部を沿って、ほぼ同軸状態で圧入し、密封固定が可能となるため、従来以上の圧入密着によるシール性向上が得られる。更に、圧縮機構部１０２への熱歪も殆ど発生しないため、特に圧縮機構部１０２内の隙間管理が性能や信頼性上重要な本実施例に於けるスクロール圧縮機の様な場合等にも用いることが可能である。

（実施の形態３）
図５は、実施の形態１又は２に於ける、吸入接続管１１８及び溶着部１１９に於いて、溶着部１１９を図示のように端面を鋭角（約６０°）な突起形状とした場合の一例である。

本実施例による溶着管端面形状とすることにより、溶着部１１９と胴シェル１１０の溶接固定（例えば拡散接合や抵抗溶接）による溶接性を向上させ、密封固定の安定化を図ることが可能となる。

（実施の形態４）
図６は、実施の形態１〜３に於いて、溶着部１１９の反対面を傾斜面１２１とした場合の一例である。

また、図７は図６を上方より見た場合の一例の図で、治具１２２による組み付け例を表した図である。溶着部の反対面に設けた傾斜面を利用して、治具１２２にて胴シェル１１０側に押し当てることで、前述から記載の密封溶接が、より容易にかつ確実に出来るようになる。

（実施の形態５）
図８、図９は、実施の形態１〜４に於ける胴シェル１１０側面の溶着部１１９接合面範囲に平面形状部１２３を設けた場合の吸入接続管廻りの接合状態を表す密閉型電動縦置きスクロール圧縮機の横断面図と縦断面図の一例である。

本実施例による溶着部１１９接合面の範囲に平面形状部１２３を設けた胴シェル１１０によれば、溶着部１１９の接合面（端面）を平面状にすることが出来るため、溶着部１１９の成形を容易にし、更に溶接固定を面と面により行えるため、より安定した密封固定が可能となる。

なお、本実施の形態に於いて、密閉型縦置き圧縮機により胴シェル１１０側面に圧縮機構部１０２の吸入口を設けた場合を代表例として用いたが、上シェル１１１、又は下シェル１１２に吸入口を設けた、密閉型横置き圧縮機等に用いても、同様に実施可能である。

以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、圧縮機構部吸入口からの洩れを抑え、更に部品点数を削減し、フラックスを用いた銀ロー付け等を行うこと無く、また圧縮機構
部への高温加熱による熱歪み等の悪影響を与えること無く、高効率・高信頼性でかつ安価な密閉型圧縮機を提供することが可能となるので、空気調和器や冷蔵庫等の冷凍機器ばかりでなく、ヒートポンプ式給湯器等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の縦断面図本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の横断面図本発明の実施の形態２におけるスクロール圧縮機の縦断面図本発明の実施の形態２におけるスクロール圧縮機の横断面図本発明の実施の形態３における吸入接続管とその溶着部の断面図本発明の実施の形態４における吸入接続管とその溶着部の断面図本発明の実施の形態４における吸入接続管と溶着部の組み付け状態の図本発明の実施の形態５における胴シェル形状でのスクロール圧縮機縦断面図本発明の実施の形態５における胴シェル形状でのスクロール圧縮機横断面図従来のロータリー圧縮機の縦断面図従来のロータリー圧縮機の横断面図従来のスクロール圧縮機の縦断面図従来のスクロール圧縮機の横断面図

符号の説明

１０１密閉容器
１０２圧縮機構部
１０３電動機部
１０４固定子
１０５回転子
１０６クランク軸
１０７吸入接続管
１０８吐出管
１０９外部接続配管
１１０胴シェル
１１１上シェル
１１２下シェル
１１３銅ロー
１１４案内管
１１５吸入外管
１１６銀ロー
１１７リング状緩衝材
１１８吸入接続管（案内管との一体化形状）
１１９溶着部
１２０案内部
１２１傾斜面
１２２治具
１２３胴シェル平面形状部

Claims

密閉容器内にクランク軸を介して圧縮動作を行う圧縮機構部と、これを駆動する電動機とから成る密閉型圧縮機において、圧縮機構部は吸入口と吐出口を持ち、クランク軸の回転と共に順次容積縮小する事により圧縮動作を行う構造で、圧縮機構部吸入口への接続管が、案内部とその案内部の外径以上の径に溶着部を持つ銅管一体成形品で、案内部と圧縮機構部吸入口とが樹脂材料より成るリング状緩衝材を介して密着して、密閉容器内部の空間と遮断し、溶着部で密閉容器外部と溶接密封固定されていることを特徴とする、密閉型圧縮機。
密閉容器内にクランク軸を介して圧縮動作を行う圧縮機構部と、これを駆動する電動機とから成る密閉型圧縮機において、圧縮機構部は吸入口と吐出口を持ち、クランク軸の回転と共に順次容積縮小する事により圧縮動作を行う構造で、圧縮機構部吸入口への接続管が、案内部とその案内部の外径以上の径に溶着部を持つ銅管一体成形品で、案内部と圧縮機構部吸入口とが圧入密着することにより密閉容器内部の空間と遮断し、溶着部で密閉容器外部と溶接密封固定されていることを特徴とする、密閉型圧縮機。
溶着部に鋭角なリング状突起を設け、これを溶着開始部として用いることを特徴とする請求項１〜２に記載の密閉型圧縮機。
溶着部の反対面を傾斜面としたことを特徴とする請求項１〜３に記載の密閉型圧縮機。
密閉容器に平面部を設けて、溶着部で密閉容器外部と溶接密封固定されていることを特徴とする、請求項１〜４に記載の密閉型圧縮機。