JPH10196573A - 密閉形圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】密閉ケース内が異常高圧になっても、あるいは
使用圧力の高い冷媒を用いることの対応で、密封端子が
変形しても、リード端子ピンを密封端子に取付けるガラ
ス溶着部における応力集中を防止して破壊を未然に阻止
し、密閉ケースのシール性の確保と耐圧強度の増大およ
び、安全性の向上を図った密閉形圧縮機を提供する。 【解決手段】電動機部４および圧縮機構部５が収容され
る密閉ケース１と、この密閉ケースの周壁に取付けられ
る密封端子１７と、この密封端子に貫通されるリード端
子ピン２０と、このリード端子ピンを密封端子に取付け
るガラス溶着部ｄと、リード端子ピンの密閉ケース内側
端部に接続されるクラスタ２１とを具備し、上記ガラス
溶着部よりも先に上記クラスタが破壊するよう、クラス
タに薄肉部２５を設けて、薄肉部の剛性をガラス溶着部
の溶着強度よりも低く設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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、特にリ
ード線接続構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】密閉形圧縮機は、密閉ケース内に圧縮機
構部とともに電動機部が収容されているので、市中電源
と密閉ケース内の電動機部とを電気的に接続しなければ
ならない。

【０００３】電動機部と市中電源とを電気的に接続する
ための手段は、密閉ケースに取付けられている。すなわ
ち、密閉ケースに取付け用孔が開口され、ここに密封端
子が介挿されて、たとえばプロジェクション溶接などの
手段で取付けられ互いのシール性が保持される。

【０００４】密封端子にはリード端子ピンが貫通され、
ガラス溶着部を介して密封端子に取付け固定される。上
記リード端子ピンの密閉ケース内側端部はクラスタに挿
入され、互いに電気的に接続される。

【０００５】上記リード端子ピンの密閉ケース外側端部
は、リード線を介して市中電源と電気的に接続され、上
記クラスタと密閉ケース内の電動機部はリード線を介し
て電気的に接続される。したがって、市中電源と密閉ケ
ース内の電動機部との電気的な接続がなされることにな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、圧縮条件に
よっては、密閉ケース内が異常高圧になる場合がある。
当然、密閉ケースの肉厚は、このような異常高圧に耐え
得る剛性を保持するように設定されているが、上記密封
端子は市販品であり、薄肉に形成されていて、異常高圧
の影響を受け易い。

【０００７】すなわち、図６に示すように、異常高圧に
なると密封端子ａは、それまでの平板状から密閉ケース
Ｋより外方に突出するよう湾曲状に変形する。この変形
にともなって、密封端子ａに対するリード端子ピンｂの
取付け角度が変化する。

【０００８】しかしながら、リード端子ピンｂの端部で
あるクラスタｃとの接続部位は、リード端子ピンｂがク
ラスタｃに強固に取付けられているから少しの変化もな
い。リード端子ピンｂは、それまでの互いに平行な状態
からクラスタｃとの接続端部を基端として密閉ケースＫ
の突出側端部が扇状に拡開する。

【０００９】その影響で、密封端子ａに対するリード端
子ピンｂの取付け部であるガラス溶着部ｄに応力が集中
する。このガラス溶着部ｄは脆性の高いことが特徴であ
るから、容易に変形するばかりか破壊の恐れがある。破
壊に至れば、密閉ケースＫ内部の気密が保たれなくなっ
て、内部に充満する冷媒ガスが漏洩してしまう。

【００１０】その反面、密封端子ａが変形しないよう異
常高圧の規制をなせば、密閉ケースＫの耐圧強度が大幅
に低下してしまう。一方、空気調和機の冷凍サイクルで
は、従来よりＣＦＣ（クロロフルオロカーボン）１２
（Ｒ１２と呼ばれる）冷媒、あるいはＨＣＦＣ（ハイド
ロクロロフルオロカーボン）２２（Ｒ２２と呼ばれる）
冷媒が用いられていたが、オゾン層を破壊する恐れが強
いと言われている。

【００１１】これらのフロンに代わる新たな冷媒が求め
られていて、オゾン層破壊がないことを中心として新代
替え物質の開発を促進した結果、塩素原子を含まないＨ
ＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒が採用されるに
至った。

【００１２】そしてＨＦＣ冷媒のなかで、混合冷媒であ
るＲ４１０Ａは、理論冷凍能力が従来より用いられる冷
媒の理論冷凍能力よりも大きい。したがってＨＦＣ混合
冷媒を空気調和機の冷凍サイクルに用いると、使用圧力
が従来のＲ２２と比較して約１．５倍高くなり、構成部
品全ての耐圧設計を見直さなければならない。

【００１３】当然、上記密封端子ａとリード端子ピンｂ
およびクラスタｃとの関係も考慮しなければならない。
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、密閉ケース内が異常高圧になって
も、あるいは使用圧力の高い冷媒を用いることの対応
で、密封端子が変形しても、リード端子ピンを密封端子
に取付けるガラス溶着部における応力集中を防止して破
壊を未然に阻止し、密閉ケースのシール性の確保と耐圧
強度の増大および、安全性の向上を図った密閉形圧縮機
を提供しようとするものである。

【００１４】

【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、電動機
部および圧縮機構部が収容される密閉ケースと、この密
閉ケースの周壁に取付けられる密封端子と、この密封端
子に貫通されるリード端子ピンと、このリード端子ピン
を密封端子に取付けるガラス溶着部と、上記リード端子
ピンの上記密閉ケース内側端部に接続されるクラスタと
を具備し、上記ガラス溶着部よりも先に上記クラスタが
破壊するよう、クラスタの剛性をガラス溶着部の溶着強
度よりも低く設定したことを特徴とする。

【００１５】請求項２として、請求項１記載の密閉形圧
縮機において上記クラスタは、上記リード端子ピンが挿
入される密封端子間の肉厚を他の部位よりも薄く形成す
ることにより、クラスタの剛性をガラス溶着部の溶着強
度よりも低く設定したことを特徴とする。

【００１６】請求項３として、請求項１記載の密閉形圧
縮機において上記クラスタは、上記リード端子ピンが挿
入される密封端子間に長孔を設けることにより、クラス
タの剛性をガラス溶着部の溶着強度よりも低く設定した
ことを特徴とする。

【００１７】請求項４として、請求項１記載の密閉形圧
縮機において上記クラスタは、上記リード端子ピンが挿
入される密封端子間を弾性体で形成することにより、ク
ラスタの剛性をガラス溶着部の溶着強度よりも低く設定
したことを特徴とする。

【００１８】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４記載の発明では、たと
えば密閉ケース内が異常高圧状態となると、密封端子が
変形し、この変形にともなってリード端子ピンが変位す
る。

【００１９】このとき、リード端子ピンを介してクラス
タにかかる応力でクラスタを意図して先に変形もしくは
破壊させてガラス溶着部への応力集中を阻止し、この破
壊を阻止する。したがって、密封端子とリード端子ピン
とのシール性が確保され、耐圧強度の改善を図って安全
性の向上を得られる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明における密閉形圧縮
機の一実施の形態を、図面にもとづいて説明する。この
密閉形圧縮機は、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、従来
のＲ２２冷媒に比べて凝縮圧力や蒸発圧力が高いＨＦＣ
冷媒である、たとえばＲ４１０Ａが使用可能である。

【００２１】図１に示す、図中１は、後述する密閉ケー
スである。この密閉ケース１内には、電動圧縮機本体２
が収容される。上記電動圧縮機本体２は、垂直方向に向
けられる回転軸３の上部側に電動機部４、下部側に圧縮
機構部５が連設されて構成される。

【００２２】密閉ケース１の内底部には潤滑油を収容す
る油溜り部６が形成されていて、上記圧縮機構部５の一
部が浸漬される。上記電動機部４は、密閉ケース１内壁
に固定される固定子７と、この固定子の内周面と狭少の
間隙を存して配設され、上記回転軸３に嵌着される回転
子８とからなる。

【００２３】上記圧縮機構部５は、ここでは仕切り板を
介在して上下に二段のシリンダ室９ａ，９ｂを備えてい
る。それぞれのシリンダ室９ａ，９ｂには偏心ローラ１
０ａ，１０ｂが偏心回転自在に収容されていて、二段ロ
ータリ式圧縮機構をなす。

【００２４】そして、この圧縮機構部５の各シリンダ室
９ａ，９ｂには吸込み管１１ａ，１１ｂが接続されてい
て、気液分離器を介して冷凍サイクルを構成する蒸発器
（いずれも図示しない）に連通される。

【００２５】つぎに上記密閉ケース１について詳述す
る。この密閉ケース１は、下端部が底部となり、上端部
が開口する円筒体からなるケース本体１３と、このケー
ス本体の上端開口部を閉成する蓋体１４とから構成され
る。

【００２６】上記ケース本体１３および蓋体１４とも、
使用冷媒が高圧冷媒であるＲ４１０Ａを用いるにも拘ら
ず、その板厚は従来と同一でよい。ケース本体１３には
電動機部４を構成する固定子７と、圧縮機構部５を構成
する支持フレーム５ａが嵌着され、蓋体１４には吐出管
１６と密封端子１７が取付けられる。

【００２７】上記吐出管１６は、その下端部が上記電動
機部４の上方部位に開口され、他端部は冷凍サイクルを
構成する凝縮器（図示しない）に連通される。上記蓋体
１４には取付け用孔１８が設けられていて、ここに上記
密封端子１７が挿入され、たとえばプロジェクション溶
接手段など気密を有する精度の高い溶接が行われてい
る。

【００２８】密封端子１７は、従来より用いられる普通
の市販品がそのまま用いられていて、密閉ケース１に取
付けられるカバー体１９によってカバーされる。このこ
とから、たとえ雨粒がかかっても密封端子１７が濡れる
ことはなく、漏電事故など発生しない。

【００２９】図２に示すように、密封端子１７には複数
本のリード端子ピン２０が互いに平行な状態で貫通さ
れ、ガラス溶着部ｄを介して密封端子１７に取付けられ
る。上記リード端子ピン２０の密閉ケース１内側端部は
後述するクラスタ２１に挿入され、電気的に接続され
る。

【００３０】上記リード端子ピン２０の密閉ケース１外
側端部は、リード線を介して市中電源（いずれも図示し
ない）と電気的に接続される。上記クラスタ２１と密閉
ケース１内の上記電動機部４は、リード線２２を介して
電気的に接続される。したがって、市中電源と密閉ケー
ス１内の電動機部４との電気的な接続がなされることに
なる。

【００３１】上記クラスタ２１は、図４に示すように構
成される。すなわち、クラスタ２１は矩形の箱状をなし
ていて、図の側面部のみ開口され、この開口部２１ａに
上記リード線２２が挿通される。

【００３２】クラスタ２１の内底部には、複数のリセプ
タクル２３が所定位置に設けられていて、上記リード線
２２の端部が電気的に接続される。また、各リセプタク
ル２３と対向するクラスタ２１の上面部２１ｂには複数
の孔部２４が設けられていて、ここに上記リード端子ピ
ン２０が挿通される。

【００３３】各リード端子ピン２０は、孔部２４からク
ラスタ２１内部に挿入され、かつ上記リセプタクル２３
に電気的に接続される。そして、クラスタ上面部２１ｂ
の各孔部２４を結ぶほぼ三角形状の部位は、他の部位よ
り薄肉に形成される薄肉部２５となっている。

【００３４】すなわち、クラスタ２１は、薄肉部２５を
除いて所定の肉厚を有していて、薄肉部２５のみ他の部
位よりも剛性が低く形成される。しかして、外部市中電
源から密封端子１７、リード端子ピン２０、リセプタク
ル２３およびリード線２２を介して電動機部４に電流電
源が供給されると回転軸３が回転駆動され、それによっ
て各偏心ローラ１０ａ，１０ｂはシリンダ室９ａ，９ｂ
内で偏心回転を行う。このことで、気液分離器を介して
各吸込管１１ａ，１１ｂから、それぞれのシリンダ室９
ａ，９ｂへＨＦＣ混合冷媒であるＲ４１０Ａガスが吸込
まれる。

【００３５】偏心ローラ１０ａ，１０ｂがシリンダ室９
ａ，９ｂ内周面の所定部位に転接すると、シリンダ室の
空間容量が最大となる。冷媒ガスは各吸込管１１ａ，１
１ｂからシリンダ室９ａ，９ｂに導かれて充満する。

【００３６】そして、偏心ローラ１０ａ，１０ｂの偏心
回転にともなってシリンダ室９ａ，９ｂ内周面との転接
位置が移動し、移動側のシリンダ室容積が減少する。す
なわち、シリンダ室９ａ，９ｂに導かれたガスが徐々に
圧縮される。

【００３７】回転軸３が継続して回転されると移動側の
シリンダ室９ａ，９ｂ容量がさらに減少し、ここに導か
れたガスが圧縮され、所定圧まで上昇したところでシリ
ンダ室から高圧ガスが密閉ケース１内に吐出され充満す
る。そして、密閉ケース１上部の吐出管１６から吐出さ
れる。

【００３８】密閉ケース１内は使用条件によっては、異
常高圧となる場合がある。冷凍サイクルに高圧冷媒Ｒ４
１０Ａを用いる一方、密封端子１７は従来と同様薄いも
のを採用したから、従来と比べて密封端子１７は変形す
る度合いが大きい。

【００３９】図３に示すように、密封端子１７は密閉ケ
ース１から外方に突出する湾曲状に変形する。この変形
にともなって、密封端子１７に対するリード端子ピン２
０の取付け角度が変化する。

【００４０】リード端子ピン２０の端部であるクラスタ
２１との接続部位は、リード端子ピン２０がクラスタ２
１に強固に取付けられているから少しの変化もない。リ
ード端子ピン２０は、それまでの互いに平行な状態から
クラスタ２１との接続端部を基端として密閉ケース１の
突出側端部が扇状に拡開する。

【００４１】ところが、クラスタ２１はリード端子ピン
２０が挿通する孔部２４を有する上面部に薄肉部２５が
形成されているから、リード端子ピン２０が孔部２４周
面に接触することにより上面部２１ｂに応力が集中し、
したがって薄肉部２５は容易に破壊される。

【００４２】その一方で、密封端子１７に対するリード
端子ピン２０の取付け部であるガラス溶着部ｄには応力
が集中せず、ガラス溶着部ｄは脆性の高いことが特徴で
あるにも拘らず破壊されずにすむ。

【００４３】ガラス溶着部ｄが破壊されずにそれまでの
シール性を確保するから、密封端子１７の耐圧が確保さ
れることになり、密閉ケース１内部の気密は保持され、
内部に充満する冷媒ガスの漏洩はない。

【００４４】なお、上記実施の形態においては、リード
端子ピン２０が挿通するクラスタ２１の上面部２１ｂに
薄肉部２５を形成して、ガラス溶着部ｄの溶着強度に対
して剛性を低くするようにしたが、これに限定されるも
のではなく、以下に述べるようにしてもよい。

【００４５】たとえば図５に示すように、リード端子ピ
ン２０が挿入される孔部２１相互間に、長孔３０が設け
られる。各長孔３０の端部は孔部２１と狭少の間隙を存
しており、互いに近接して設けられる。

【００４６】この場合のクラスタ２１Ａは、孔部２４や
長孔３０が設けられる上面部２１ｂは全面的に、他の側
面部と同様の同一肉厚に形成される。したがって、密閉
ケース１内の異常高圧によって上記密封端子１７が変形
し、リード端子ピン２０が扇状に拡開すれば、クラスタ
２１Ａの孔部２４に応力が集中する。各孔部２４間に
は、狭小の間隙を存して長孔３０が設けられるところか
ら、各長孔３０にその影響が及ぶ。

【００４７】具体的には、孔部２４と長孔３０との間の
部位に亀裂が入って、これら孔部２４と長孔３０が連通
する。このようにしてクラスタ２１Ａが破壊されること
となり、その反面、ガラス溶着部ｄには応力が集中せ
ず、シール性が確保されることは先に説明した実施の形
態と同一である。

【００４８】また、特に図示しないが、上記薄肉部２５
に相当する部位のみ、あるいはクラスタ２１のリード端
子ピン２０が挿通される孔部２４が設けられる上面部２
１ａを全体的に剛性の小さな弾性部材から構成すること
により、ガラス溶着部ｄよりも先にクラスタ部分が破壊
して、シール性が確保されることとなる。

【００４９】図７は、実線変化Ａで示す従来のクラスタ
を使用した場合と、破線変化Ｂで示す本発明のクラスタ
を使用した場合の比較例である。従来では、圧縮機の内
圧が低い範囲でガラス溶着部の耐圧試験破壊個数が変化
するのに対して、本発明においては圧縮機の内圧が高い
範囲でガラス溶着部の耐圧試験破壊個数が変化するのが
分かる。

【００５０】なお、クラスタの材質の一例として、たと
えばフェノリック、ＰＢＴ（ポリプチレンテレフタレー
ト）などの合成樹脂材を選択すると、本発明の特徴を十
分に満足することができる。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の発明は、
ガラス溶着部よりも先にクラスタが破壊するよう、クラ
スタの剛性をガラス溶着部の溶着強度よりも低く設定し
たことを特徴とする。

【００５２】請求項２の発明は、クラスタは、リード端
子ピンが挿入される密封端子間の肉厚を他の部位よりも
薄く形成した。請求項３の発明は、クラスタは、リード
端子ピンが挿入される密封端子間に長孔を設けた。

【００５３】請求項４の発明は、クラスタは、リード端
子ピンが挿入される密封端子間を弾性体で形成した。し
たがって、請求項１ないし請求項４の発明によれば、密
閉ケース内が異常高圧になっても、あるいは使用圧力の
高い冷媒を用いることの対応で、密封端子が変形して
も、ガラス溶着部よりも先にクラスタの破壊を図り、ガ
ラス溶着部における応力集中を防止して破壊を未然に阻
止し、密閉ケースのシール性の確保と耐圧強度の増大お
よび、安全性と信頼性の向上を図れるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す、密閉形圧縮機の
縦断面図。

【図２】同実施の形態の、密封端子の取付構成図。

【図３】同実施の形態の、密封端子の破壊状態の図。

【図４】（Ａ）は、同実施の形態の密封端子の平面図。
（Ｂ）は、同図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図。

【図５】他の実施の形態の、密封端子の平面図。

【図６】従来の、密封端子の変形した状態の縦断面図。

【図７】本発明と従来構造の、圧縮機内圧に対する耐圧
試験破壊個数の特性図。

【符号の説明】

４…電動機部、 ５…圧縮機構部、 １…密閉ケース、 １７…密封端子、 ２０…リード端子ピン、 ｄ…ガラス溶着部、 ２１…クラスタ、 ２５…薄肉部、 ３０…長孔。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動機部および圧縮機構部が収容される密
   閉ケースと、 この密閉ケースの周壁に取付けられる密封端子と、 この密封端子に貫通されるリード端子ピンと、 このリード端子ピンを密封端子に取付けるガラス溶着部
   と、 上記リード端子ピンの上記密閉ケース内側端部に接続さ
   れるクラスタとを具備し、 上記ガラス溶着部よりも先に上記クラスタが破壊するよ
   う、クラスタの剛性をガラス溶着部の溶着強度よりも低
   く設定したことを特徴とする。
2. 【請求項２】上記クラスタは、上記リード端子ピンが挿
   入される密封端子間の肉厚を他の部位よりも薄く形成す
   ることにより、クラスタの剛性をガラス溶着部の溶着強
   度よりも低く設定したことを特徴とする請求項１記載の
   密閉形圧縮機。
3. 【請求項３】上記クラスタは、上記リード端子ピンが挿
   入される密封端子間に長孔を設けることにより、クラス
   タの剛性をガラス溶着部の溶着強度よりも低く設定した
   ことを特徴とする請求項１記載の密閉形圧縮機。
4. 【請求項４】上記クラスタは、上記リード端子ピンが挿
   入される密封端子間を弾性体で形成することにより、ク
   ラスタの剛性をガラス溶着部の溶着強度よりも低く設定
   したことを特徴とする請求項１記載の密閉形圧縮機。