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Patent Searching and Data


Title:
SCROLL TYPE FLUID MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/031452
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a scroll type fluid machine (1) having a tube structure (40). This tube structure (40) includes a boss (36) fitted in a through hole (4a) from the outside of a closed container (4), for forming a joint portion (42) so as to seal the through hole (4a) between itself and the closed container (4), an inner tube (38) of a copper-plated iron base material fitted in the boss (36) and inserted into a scroll unit (12), and an outer tube (8) of a copper base material fitted in the inner tube (38) and arranged to protrude from the boss (36) to the outer side of the closed container (4). The boss (36) is made of a copper-plated iron base material having an iron-exposed portion (48), in which the iron base material is exposed to the outside at the joint portion (42).

Inventors:
HIGASHIYAMA AKIYOSHI (JP)
SUZUKI TOMIJI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/065434
Publication Date:
March 12, 2009
Filing Date:
August 28, 2008
Export Citation:
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Assignee:
SANDEN CORP (JP)
HIGASHIYAMA AKIYOSHI (JP)
SUZUKI TOMIJI (JP)
International Classes:
F04C18/02; F04B39/12; F04C29/12
Foreign References:
JP2005048682A2005-02-24
JP2004225614A2004-08-12
JPH1113671A1999-01-19
JP2002155861A2002-05-31
Other References:
See also references of EP 2192303A4
Attorney, Agent or Firm:
NAGATO, Kanji (8-1Shinbashi 5-chome, Minato-ku, Tokyo 04, JP)
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Claims:
 鉄系材からなる密閉容器と、該密閉容器に収容されると共に電動機により駆動されて作動流体の吸入から吐出の一連のプロセスを実施するスクロールユニットと、前記密閉容器を貫通する貫通孔を介して前記スクロールユニットと前記密閉容器の外側との間で前記作動流体を流通させる管構造とを備えたスクロール型流体機械であって、
 前記管構造は、前記貫通孔に前記密閉容器の外側から嵌合されて前記密閉容器との間で前記貫通孔を密封するべく接合部を形成するボスと、該ボスに内挿されると共に前記スクロールユニットに挿入されて銅メッキ鉄系材からなる内管と、該内管に内挿されると共に前記ボスから前記密閉容器の外側に向けて突出して配されて銅系材からなる外管とからなり、
 前記ボスは、前記接合部において鉄系材が露出した鉄露出部を有する銅メッキ鉄系材からなる。
 請求項1のスクロール型流体機械であって、
 前記接合部は、前記密閉容器の外面と前記ボスの外周側面とで形成される。
 請求項1または2のスクロール型流体機械であって、
 前記ボス及び前記内管は、いずれも成形後に銅メッキ処理が施され、
 前記ボスの前記接合部と反対側に形成されるボス端面は、前記内管の前記密閉容器の外側に形成される内管端面と略面一に位置づけられる。
 請求項3のスクロール型流体機械であって、
 前記鉄露出部は、前記銅メッキ処理の前にマスキング処理を施して形成される。
 請求項3のスクロール型流体機械であって、
 前記鉄露出部は、前記銅メッキ処理の後に銅メッキを除去して形成される。
Description:
スクロール型流体機械

 本発明は、スクロール型流体機械に係り 詳しくは、冷凍空調機やヒートポンプ式給 機に組み込まれて好適なスクロール型流体 械に関する。

 この種のスクロール型流体機械、例えば密 型のスクロール圧縮機は、密閉容器に収容 れると共に電動機により駆動されて冷媒の 入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施 るスクロールユニットと、密閉容器外から クロールユニットに冷媒を供給する吸入管 造とを備えている。
 ここで、この吸入管構造は、銅管である吸 配管と、共に銅メッキ鋼管である吸入接続 及び吸入外管とから構成されている。
 吸入接続管は、密閉容器の外方に位置づけ れる外端面側に吸入配管が内挿されると共 、密閉容器の内方に位置づけられる内端面 がスクロールユニットに接続される。
 一方、吸入外管は、その外端面側に吸入配 及び吸入接続管が内挿されると共に、その 端面側が密閉容器に固定される。

 そして、例えば、日本国特許第3783346号公報 には、吸入接続管及び吸入外管の外端面と、 吸入外管の内端面とをそれぞれ拡径させてバ ーリング加工を施すことにより、吸入配管に 外挿した吸入接続管と、吸入接続管に外挿し た吸入外管との両方の内周面における銅メッ キ部を露出させ、これら露出された銅メッキ 部を吸入配管に同時に銅ロー付けすることが できる技術が開示されている。
 また、当該文献には、吸入外管を密閉容器 抵抗溶接する際に、吸入外管の内端面近傍 内周面における銅メッキを抵抗溶接による 流によって剥離させることにより、密閉容 へ吸入外管をロー付けした後の密閉容器内 フラックス除去作業を排除し、ひいては密 容器の残留フラックスによる腐食を防止す 技術が開示されている。
 しかしながら、上記従来技術では、銅メッ を施した後の材料をカットして管を形成す 加工工程をとっているため、吸入配管に対 る吸入接続管及び吸入外管のロー付け部を 保するために各管のバーリング加工が必須 なり、このことは吸入管構造の加工コスト 増大を招来している。

 また、上記従来技術では、吸入外管を密閉 器に抵抗溶接する際の電流により吸入外管 内端面近傍の銅メッキを剥離するため、文 中にも記載されているように、溶接部を溶 電極と加圧固定した上で大電流を流す必要 あり、このことは溶接作業中の電力消費量 増加を招くと共に、溶接作業中の安全対策 ストが増加するため、吸入管構造の加工コ トが更に増大するとの問題がある。
 更に、上記従来技術では、溶接部に大電流 集中して流すために吸入外管にもバーリン 加工を施しているものの、これでは吸入外 を密閉容器の内側から挿入し、更に密閉容 の内側にて溶接作業を行わざるを得ず、吸 管構造の組立性や溶接の作業性が悪化して 入管構造の加工コストの更なる増大を招き ねない。

 本発明は、このような課題に鑑みてなされ もので、管構造の加工コストを大幅に低減 つつ、密閉容器と管構造とを抵抗溶接にて 合させることができるスクロール型流体機 を提供することを目的とする。
 上記の目的を達成するべく、本発明のスク ール型流体機械は、鉄系材からなる密閉容 と、密閉容器に収容されると共に電動機に り駆動されて作動流体の吸入から吐出の一 のプロセスを実施するスクロールユニット 、密閉容器を貫通する貫通孔を介してスク ールユニットと密閉容器の外側との間で作 流体を流通させる管構造とを備え、管構造 、貫通孔に密閉容器の外側から嵌合されて 閉容器との間で貫通孔を密封するべく接合 を形成するボスと、ボスに内挿されると共 スクロールユニットに挿入されて銅メッキ 系材からなる内管と、内管に内挿されると にボスから密閉容器の外側に向けて突出し 配されて銅系材からなる外管とからなり、 スは、接合部において鉄系材が露出した鉄 出部を有する銅メッキ鉄系材からなること 特徴としている。
 上記したスクロール型流体機械によれば、 合部をロー付けで形成した場合に発生する 閉容器内のフラックス除去作業を排除でき ひいては密閉容器の残留フラックスによる 食を確実に防止することができる。

 しかも、ボスには鉄露出部が予め形成され ことから、溶接作業の際にボスの銅メッキ 飛ばすために大電流を流す必要はなく、溶 作業に係る電力消費量の低減との安全性の 上を図ることができるため、管構造の組み け性、ひいてはその加工コストを低減する とができる。
 好適な態様として、上記したスクロール型 体機械において、接合部は、密閉容器の外 とボスの外周側面とで形成される。
 この構成によれば、密閉容器の外側からボ を嵌合した上で、密閉容器の外側にて接合 を形成するための溶接作業を行うことがで るため、管構造の組み付け性、ひいてはそ 加工コストを更に低減することができる。
 好適な態様として、上記したスクロール型 体機械において、内管及びボスは、いずれ 成形後に銅メッキ処理が施され、ボスの接 部と反対側に形成されるボス端面は、内管 密閉容器の外側に形成される内管端面と略 一に位置づけられる。
 この構成によれば、ボスや内管に複雑な加 を要することなく、銅メッキ処理が施され ボス端面及び内管端面にて、ボス及び内管 銅系材からなる外管に一括して銅ロー付け ることができるため、管構造の加工コスト より一層低減することができる。

 好適な態様として、上記したスクロール型 体機械において、鉄露出部は、銅メッキ処 の前にマスキング処理を施して形成される
 この構成によれば、ボスに鉄露出部を容易 して形成することができ、管構造の加工コ トを更に低減することができる。
 好適な態様として、上記したスクロール型 体機械において、鉄露出部は、銅メッキ処 の後に銅メッキを除去して形成される。
 この構成によれば、ボスを挿入孔に嵌合し 際の組み付け誤差に応じて接合部における 接範囲を微調整できるため、管構造の加工 ストを更に低減することができる。

本発明の一実施形態に係る密閉型スク ール圧縮機の要部を示した縦断面図、 図1の吸入管構造を拡大して示した縦断 面図、 図2の吸入ボスの詳細を示した縦断面図 である。

 以下、図面により本発明の一実施形態につ て説明する。
 図1は、本実施形態に係るスクロール型流体 機械の一例として、密閉型のスクロール圧縮 機の要部を示している。
 この圧縮機1は、冷凍空調装置やヒートポン プ式給湯機などの冷凍回路に組み込まれ、当 該回路は作動流体の一例である二酸化炭素冷 媒(以下、冷媒という)が循環する経路を備え 圧縮機1は経路から冷媒を吸入し、圧縮して 経路に向けて吐出する。
 圧縮機1は、鉄系金属材料(鉄系材)からなる 閉容器2を備え、密閉容器2は両端が開口し 筒状の胴部4と、この胴部4の上端、下端にそ れぞれ気密に内嵌される上蓋部6、及び図示 ない下蓋部とから構成され、これより胴部4 内部は密閉されて冷媒の吐出圧が作用して る。胴部4の適宜位置には冷凍回路から取り 込んだ冷媒を吸入する吸入パイプ(外管)8が接 続される一方、上蓋部6の適宜位置には密閉 器2内の圧縮冷媒を冷凍回路へ吐出する吐出 イプ10が接続され、これら吸入及び吐出パ プ8,10はいずれも銅系金属材料(銅系材)から る銅管である。
 胴部4内にはスクロールユニット12と、当該 ニット12の下方に配され、回転軸14を介して 当該ユニット12を駆動する図示しない電動モ タ(電動機)とが収容されている。

 ユニット12は、可動スクロール16及び固定ス クロール18から構成され、これらスクロール1 6,18の各鏡板には対向する渦巻きラップがそ ぞれ一体形成されている。
 そして、これら渦巻きラップが互いに協働 、吸入パイプ8から固定スクロール18の鏡板 内設された吸入室20に冷媒を吸入して圧縮 を形成する。圧縮室は、固定スクロール18に 対する可動スクロール16の公転旋回運動によ 、各渦巻きラップの中心に向けて移動しな ら、その容積を減少させて、冷媒の吸入、 縮及び吐出の一連のプロセスを実施してい 。
 可動スクロール16は、その自転が図示しな 自転阻止ピンにより阻止され、胴部4に固定 れる主軸フレーム22上を公転旋回運動する 可動スクロール16に公転旋回運動を付与する ため、可動スクロール16の鏡板の背面側には ス24が突出して形成され、それに対向する 転軸14の上端側には偏心軸26が一体形成され おり、ボス24は軸受を介して偏心軸26に回転 自在に支持されている。

 一方、固定スクロール18は、胴部4に固定さ ると共に、固定スクロール18の鏡板の背面 に形成される冷媒の吐出室28を圧縮室と区画 している。
 詳しくは、固定スクロール18の中央部分の 宜位置には、その鏡板を貫通して吐出孔30が 穿設されており、吐出孔30は吐出室28側に配 された吐出弁32により開閉される。吐出弁32 吐出カバー34で覆われ、吐出カバー34によっ て圧縮室と吐出室28とが区画されると共に、 出弁32の開弁時における音が抑制される。
 上述した圧縮機1によれば、回転軸14の回転 伴い可動スクロール16が固定スクロール18に 対して主軸フレーム22上を公転旋回運動し、 れにより吸入パイプ8から吸入室20に吸入さ た冷媒がユニット12の内方に向けて流動し がら圧縮されて圧縮室を形成し、圧縮室の 圧冷媒が吐出孔30から吐出されて密閉容器2 を循環した後、吐出室28から吐出パイプ10を して圧縮機1の外部へ送出される。

 ところで、図2に拡大して示されるように、 吸入パイプ8は、吸入ボス(ボス)36を介して胴 4に接合されると共に、インナーパイプ(内 )38を介して吸入室20に連通され、これら吸入 ボス36及びインナーパイプ38による吸入管構 (管構造)40を構成している。
 吸入ボス36は、胴部4を貫通する貫通孔4aに 部4の外側から嵌合され、胴部4の外面4bと吸 ボス36の外周側面36aとの間で貫通孔4aを密封 する接合部42を形成している。
 一方、インナーパイプ38は、吸入ボス36に内 挿されると共に固定スクロール18の鏡板の側 から吸入室20にかけて穿設される吸入穴18a 挿入固定されている。そして、吸入パイプ8 、インナーパイプ38に内挿されると共に吸 ボス36から胴部4の外側に向けて突出して配 れている。

 吸入ボス36及びインナーパイプ38は、いずれ も鉄系材を成形した後に銅メッキ処理が施さ れた銅メッキ鉄系金属材料(銅メッキ鉄系材) あって、接合部42の反対側に形成されて胴 4の外側に突出する吸入ボス36の外端面(ボス 面)36bと、インナーパイプ38の胴部4の外側に 突出する外端面(内管端面)38aとは略面一に位 づけられている。これより、吸入ボス36及 インナーパイプ38は、銅メッキ処理が施され た外端面36b,38aの略全周が銅管である吸入パ プ8に対し一括して銅ロー付けされ、銅ロー け部44が形成される。
 ここで、吸入ボス36には、銅メッキ処理が される銅メッキ部46の他、接合部42を抵抗溶 にて形成可能とするべく、鉄系材が剥き出 となって露出された鉄露出部48が形成され いる。
 図3の吸入ボス36の詳細図には、銅メッキ部4 6及び鉄露出部48の形成範囲が明確に示されて いる。

 銅メッキ部46は、銅ロー付け部44を形成する べく、吸入ボス36の少なくとも外端面36bを含 側に形成される。
 一方、鉄露出部48は、吸入ボス36の外端面36b と反対側の内端面36c側に形成され、特に、吸 入ボス36の外周側面36aにおいては、内端面38c ら所定の距離Lに至る全周に亘って、少なく とも接合部42を含む範囲に形成されている。
 上記距離Lは、吸入ボス36の貫通孔4aへの挿 長さと接合部42の範囲とにより予め設定され 、具体的には、吸入ボス36の銅メッキ処理工 において、吸入ボス36にマスキング処理を してから銅メッキ液に浸すことにより、外 側面36aにて上記距離Lが確保され、ひいては 合部42を含む範囲に鉄露出部48が形成される 。
 また、マスキング処理以外の方法として、 入ボス36の全体を銅メッキ液に浸した後に 少なくとも接合部42を含む範囲の銅メッキを 削って除去することにより、鉄露出部48を形 することも可能である。

 以上のように、本実施形態では、吸入ボス3 6が接合部42において鉄系材が露出した鉄露出 部48を有する銅メッキ鉄系材からなることに り、インナーパイプ38及び吸入パイプ8を吸 ボス36に銅ロー付けできると共に、接合部42 を抵抗溶接にて形成することができる。これ により、接合部42をロー付けで形成した場合 発生する密閉容器2内のフラックス除去作業 を排除することができ、ひいては密閉容器2 の残留フラックスによる腐食を確実に防止 ることができる。
 しかも、吸入ボス36には鉄露出部48が予め形 成されることから、溶接作業の際に吸入ボス 36の銅メッキを剥離するために大電流を流す 要はなく、溶接作業に係る電力消費量の低 との安全性の向上を図ることができるため 吸入管構造40の組み付け性、ひいてはその 工コストを低減することができる。
 また、接合部42が胴部4の外面4aと吸入ボス36 の外周側面36aとで形成されることにより、胴 部4の外側から吸入ボス36を嵌合した上で、胴 部4の外側にて接合部42を形成するための溶接 作業を行うことができるため、吸入管構造40 組み付け性、ひいてはその加工コストを更 低減することができる。

 更に、吸入ボス36及びインナーパイプ38は、 いずれも成形後に銅メッキ処理が施され、吸 入ボス36の外端面36bは、インナーパイプ38の 端面38aと略面一に位置づけられる。これに り、吸入ボス36やインナーパイプ38に複雑な 工を要することなく、銅メッキ処理が施さ た外端面36b,38aにて、吸入ボス36及びインナ パイプ38を銅管からなる吸入パイプ8に一括 て銅ロー付けすることができるため、吸入 構造40の加工コストをより一層低減するこ ができる。
 更にまた、鉄露出部48が銅メッキ処理の前 マスキング処理を施して形成されることに り、吸入ボス36に鉄露出部48を容易にして形 することができ、吸入管構造40の加工コス を更に低減することができる。

 また、鉄露出部48が銅メッキ処理の後に銅 ッキを除去して形成されることにより、吸 ボス36を挿入孔4aに嵌合した際の組み付け誤 に応じて接合部42における溶接範囲を微調 できるため、吸入管構造40の加工コストを更 に低減することができる。
 以上で本発明の一実施形態についての説明 終えるが、本発明は上記実施形態に限定さ るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しな 範囲で種々の変更ができるものである。
 例えば、上記実施形態では、吸入管構造40 ついて説明しているが、密閉容器に接続さ る吐出パイプを含めた種々の管構造にも適 可能である。
 また、上記実施形態では、二酸化炭素冷媒 用いた冷凍空調装置やヒートポンプ式給湯 などの冷凍回路に組み込まれる密閉型のス ロール圧縮機について説明しているが、こ に限らず、種々の作動流体や、種々の分野 おける密閉型以外の圧縮機又は膨脹機等の クロール型流体機械にも適用可能である。