JP2018123717A

JP2018123717A - ロータリ圧縮機及び冷凍サイクル装置

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Publication number: JP2018123717A
Application number: JP2017014802A
Authority: JP
Inventors: 板倉　俊二; Shunji Itakura; 俊二板倉; 堀口　賢; Masaru Horiguchi; 賢堀口; 藤　利行; Toshiyuki Fuji; 利行藤; 嶋田　宗太; Sota Shimada; 宗太嶋田; 和也船田; Kazuya Funada; 健治小峰; Kenji Komine; 田中　順也; Junya Tanaka; 順也田中
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2017-01-30
Publication date: 2018-08-09
Also published as: EP3354900A1; US10712058B2; CN108374789B; AU2018200669A1; AU2018200669B2; CN108374789A; US20180216856A1

Abstract

【課題】冷媒に不均化反応が生じることを抑える。【解決手段】ロータリ圧縮機は、圧縮部を駆動するモータを有する。冷媒は、ＨＦＯ１１２３冷媒、またはＨＦＯ１１２３冷媒を含む混合冷媒である。モータの回転軸方向に直交する平面上で、圧縮機筐体の上部におけるロータの投影範囲より外側に、フラックスを残留させない。【選択図】図２

Description

本発明は、ロータリ圧縮機及び冷凍サイクル装置に関する。

冷媒を圧縮する圧縮機を含む冷凍サイクル装置では、冷媒としてハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）であるＲ４１０Ａ冷媒が広く用いられているが、Ｒ４１０Ａ冷媒は、地球温暖化係数（ＧＷＰ：Global Warming Potential）が大きい。そこで、ＧＷＰが比較的小さい冷媒として、ハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）１１２３冷媒、及びＨＦＯ１１２３冷媒を含む混合冷媒を用いる関連技術が知られている。

国際公開第２０１２／１５７７６４号

しかしながら、ＨＦＯ１１２３冷媒は、所定の条件下で次の化学反応式：
ＣＦ２＝ＣＨＦ→１／２ＣＦ４＋３／２Ｃ＋ＨＦ＋２０ｋＪ／ｍｏｌ
により表現される不均化反応を引き起こす性質を有する。不均化反応は、例えば、ＨＦＯ１１２３冷媒が高密度の状態で温度や圧力が上昇する、又はＨＦＯ１１２３冷媒に対して何らかの強いエネルギーが加わると発生する。ＨＦＯ１１２３冷媒に不均化反応が起きたときには、大きな発熱を伴うので、不均化反応が発生した場合、圧縮機を含む冷凍サイクル装置の動作信頼性を低下させたり、急激な圧力の上昇を招き冷凍サイクル装置内の配管を損傷したりするおそれがある。

また、ロータリ圧縮機が有する圧縮機筐体の製造工程では、圧縮機筐体の上部と胴部とを接合するときや、冷媒の吐出部を上部に接合するときに、例えば、ろう付け等による溶接が行われている。このような溶接時には、溶接部での酸化物の除去や接合面の保護等のために接合面にフラックスが塗布されており、フラックスの主成分であるカリウムが、溶接部に残留してしまう。一方で、圧縮部から圧縮機筐体内へ吐出されたＨＦＯ１１２３冷媒のうち、ステータ内で回転するロータの外周側と、ステータの内周側との隙間を通った冷媒の一部は、圧縮機筐体の上部へ直接的に吹き付けられ衝突する。このとき、ＨＦＯ１１２３冷媒が圧縮機筐体の上部の溶接部へ吹き付けられた場合、溶接部に残留するカリウムが触媒となり、ＨＦＯ１１２３冷媒の不均化反応の活性化エネルギーを下げてしまう。このため、ＨＦＯ１１２３冷媒が溶接部に衝突したときの衝突エネルギーがＨＦＯ１１２３冷媒に与えられることで、ＨＦＯ１１２３冷媒に不均化反応が発生しやすくなるおそれがある。すなわち、衝突エネルギーが、不均化反応の活性化エネルギーを上回りやすくなるので、不均化反応が発生しやすくなる問題がある。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、冷媒に不均化反応が生じることを抑えることができるロータリ圧縮機及び冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

本願の開示するロータリ圧縮機の一態様は、冷媒の吐出部が設けられた上部と、冷媒の吸入部が設けられた胴部とを備えた密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体と、前記圧縮機筐体内の下部に配置され前記吸入部から吸入された冷媒を圧縮し前記吐出部から吐出する圧縮部と、前記圧縮機筐体内の上部に配置され前記圧縮部を駆動するモータと、を有し、前記モータは、内側に配置されたロータと、外側に配置されたステータと、を有するロータリ圧縮機において、前記冷媒は、ＨＦＯ１１２３冷媒、またはＨＦＯ１１２３冷媒を含む混合冷媒であり、前記モータの回転軸方向に直交する平面上で、前記圧縮機筐体の前記上部における前記ロータの投影範囲内に、フラックスを用いて接合された接合部である第１の溶接部が設けられていることを特徴とする。

本願の開示するロータリ圧縮機の一態様によれば、冷媒に不均化反応が生じることを抑えることができる。

図１は、実施例１の冷凍サイクル装置を示す冷媒回路図である。図２は、実施例１のロータリ圧縮機を示す縦断面図である。図３は、実施例１のロータリ圧縮機を示す横断面図である。図４は、実施例２のロータリ圧縮機の圧縮機筐体における第１の溶接部を示す縦断面図である。図５は、実施例３のロータリ圧縮機の圧縮機筐体における第２の溶接部を説明するための縦断面図である。

以下に、本願の開示するロータリ圧縮機及び冷凍サイクル装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例によって、本願の開示するロータリ圧縮機及び冷凍サイクル装置が限定されるものではない。

［冷凍サイクル装置の構成］
図１は、実施例１の冷凍サイクル装置を示す冷媒回路図である。冷凍サイクル装置１は、室内を冷暖房する空気調和装置に適用されており、図１に示すように、室外機２と、室内機５とを備えている。室外機２は、ロータリ圧縮機２１、四方弁２２、室外熱交換器２３、絞り装置（減圧器）２４、バイパスライン２５、バイパス弁２６及び室外機制御部２００を備えている。

ロータリ圧縮機２１は、吐出部としての吐出口１８と、吸入部としての吸入口１９と、を備えている。ロータリ圧縮機２１は、室外機制御部２００によって制御されることで、吸入口１９から吸入管４２及び四方弁２２を介して供給される冷媒を圧縮し、吐出口から、その圧縮された冷媒を吐出管４１を介して四方弁２２へ供給する。冷媒としては、ＨＦＯ１１２３冷媒またはＨＦＯ１１２３冷媒を含む混合冷媒が用いられている。

四方弁２２は、吐出管４１及び吸入管４２と接続されると共に、冷媒配管４３を介して室外熱交換器２３に、冷媒配管４４を介して室内機５にそれぞれ接続されている。室内機５と室外熱交換器２３は、冷媒配管４５を介して接続されている。四方弁２２は室外機制御部２００に制御されることにより、冷凍サイクル装置１を暖房モードまたは冷房モードのどちらかに切り替える。冷房モードに切り替えられたとき四方弁２２は、吐出管４１を介してロータリ圧縮機２１から吐出された冷媒を室外熱交換器２３に供給し、室内機５から流出した冷媒をロータリ圧縮機２１に吸入管４２を介して供給する。暖房モードに切り替えられたとき四方弁２２は、吐出管４１を介してロータリ圧縮機２１から吐出された冷媒を室内機５に供給し、室外熱交換器２３から流出した冷媒をロータリ圧縮機２１に吸入管４２を介して供給する。

室外熱交換器２３は、冷媒配管４５を介して絞り装置２４に接続されている。室外熱交換器２３の近傍には、室外ファン２７が配置されている。室外ファン２７は、ファンモータ（図示せず）によって回転されることで、室外機２の内部へ外気を取り込み、室外熱交換器２３によって冷媒と熱交換した外気を室外機２の外部へ放出する。室外熱交換器２３は、冷房モードの場合、四方弁２２から供給された冷媒と、室外機２の内部に取り込まれた外気とを熱交換させ、その熱交換された冷媒を絞り装置２４に供給する。室外熱交換器２３は、暖房モードの場合、絞り装置２４から供給された冷媒と、室外機２の内部に取り込まれた外気とを熱交換させ、その熱交換された冷媒を四方弁２２に供給する。

絞り装置２４は、冷媒配管４５を介して室内機５に接続されている。絞り装置２４は、冷房モードの場合に、室外熱交換器２３から供給された冷媒を断熱膨張させることにより減圧し、低温低圧となった二相冷媒を室内機５に供給する。絞り装置２４は、暖房モードの場合に、室内機５から供給された冷媒を断熱膨張させることにより減圧し、低温低圧となった二相冷媒を室外熱交換器２３に供給する。さらに、絞り装置２４は、室外機制御部２００に制御されることにより、開度が調節され、暖房モードの場合、室内機５から室外熱交換器２３に供給される冷媒の流量を調節する。冷房モードの場合、室外熱交換器２３から室内機５に供給される冷媒の流量を調節する。

バイパスライン２５は、吐出管４１と吸入管４２とを接続している。バイパス弁２６は、バイパスライン２５の途中に設けられている。バイパス弁２６は、室外機制御部２００に制御されることにより、バイパスライン２５を介して、吐出管４１から吸入管４２へ冷媒を供給したり、吐出管４１から吸入管４２へ冷媒を供給することを停止したりする。

室内機５は、室内熱交換器５１、室内ファン５５及び室内機制御部５００を有する。室内ファン５５は、室内熱交換器５１の近傍に配置されており、ファンモータ（図示せず）によって回転されることで、室内機５の内部へ室内空気を取り込み、室内熱交換器５１によって冷媒と熱交換した室内空気を室内へ放出する。室内熱交換器５１は、冷媒配管４４を介して四方弁２２に、冷媒配管４５を介して室外機２の絞り装置２４にそれぞれ接続されている。室内熱交換器５１は、冷凍サイクル装置１が冷房モードに切り替えられたときに蒸発器として機能し、冷凍サイクル装置１が暖房モードに切り替えられたときに凝縮器として機能する。すなわち、室内熱交換器５１は、冷房モードの場合に、絞り装置２４から供給された低温低圧となった二相冷媒と、室内機５の内部に取り込まれた室内空気とを熱交換させ、その熱交換された室内空気を室内へ放出し、その熱交換された冷媒を四方弁２２に供給する。室内熱交換器５１は、暖房モードの場合に、四方弁２２から供給された冷媒と、室内機５の内部に取り込まれた室内空気とを熱交換させ、その熱交換された室内空気を室内へ放出し、その熱交換された冷媒を絞り装置２４に供給する。

［ロータリ圧縮機の構成］
図２は、実施例１のロータリ圧縮機を示す縦断面図である。図３は、実施例１のロータリ圧縮機を示す横断面図である。ロータリ圧縮機２１は、図２及び図３に示すように、圧縮機筐体１０と、回転軸１５と、回転軸１５を回転させるモータ１１と、回転軸１５の回転によって駆動される圧縮部１２と、を備えている。

圧縮機筐体１０は、概ね円筒状に形成された胴部１０Ｂと、胴部１０Ｂの開口を上下から塞ぐ上部１０Ａと下部１０Ｃを有しており、ロータリ圧縮機２１が設置された外部環境から密閉された内部空間１６を形成している。圧縮機筐体１０は、圧縮機筐体１０を水平面上に垂直に置いたときに円筒状の圧縮機筐体１０の中心軸が鉛直方向と平行になるように、配置されている。密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体１０は、上部１０Ａと、円筒状の胴部１０Ｂと、下部１０Ｃとが、例えば、フラックスを用いるろう付け、アーク溶接等の溶接によって接合されて構成されている。

圧縮機筐体１０には、内部空間１６の下部に油溜め１７が設けられている。油溜め１７には、圧縮部１２を潤滑させる潤滑油が貯留される。圧縮機筐体１０は、内部空間１６が吸入口１９と吐出口１８とに接続されている。吐出口１８は吐出管４１に接続されており、吸入口１９は吸入管４２に接続されている。回転軸１５は、丸棒状に形成され、圧縮機筐体１０の内部空間１６に配置されている。回転軸１５は、円筒状の圧縮機筐体１０の中心軸上で、中心軸まわりに回転可能に圧縮機筐体１０に支持されている。

［モータの構成］
モータ１１は、圧縮機筐体１０の内部空間１６の上部に配置されている。モータ１１は、内側に配置されたロータ１１２と、外側に配置されたステータ１１１と、を有する。ロータ１１２は、概ね円柱状に形成されており、回転軸１５に固定されている。ステータ１１１は、概ね円筒状に形成され、ロータ１１２の外周側を囲むように配置されており、圧縮機筐体１０に固定されている。ステータ１１１は、ステータコア１１３と、複数の巻き線１１４とを有する。複数の巻き線１１４は、ステータコア１１３に形成された複数のティース部にそれぞれ巻かれている。

モータ１１は、複数の巻き線１１４に三相電流が印加されることにより、ステータ１１１が回転磁界を発生させる。ロータ１１２は、ステータ１１１によって生じた回転磁界により、回転軸１５を回転させる。すなわち、モータ１１は、複数の巻き線１１４に三相電流が印加されることにより、回転軸１５を回転させる。モータ１１は、複数の巻き線１１４に三相電流のうち一相又は二相を欠く欠相電流が印加されたとき、ステータ１１１が回転磁界を発生させず、回転軸１５を回転させない。モータ１１は、冷凍サイクル装置１の運転停止中、複数の巻き線１１４に欠相電流が印加されることで発熱し、圧縮機筐体１０の内部空間１６内の冷媒と潤滑油とを加熱する。

［圧縮部の構成］
圧縮部１２は、圧縮機筐体１０内の下部に配置されている。実施例１のロータリ圧縮機２１は、圧縮部１２として、第１の圧縮部１２Ｓと、第２の圧縮部１２Ｔを有する。第１の圧縮部１２Ｓは、第１シリンダ１２１Ｓと、第１環状ピストン１２５Ｓと、第１ベーン（図示せず）と、を有する。第１シリンダ１２１Ｓは、第１シリンダ室１３０Ｓを形成している。第１環状ピストン１２５Ｓは、第１シリンダ室１３０Ｓ内に配置され、回転軸１５に摺動可能に支持されている。第１ベーンは、第１シリンダ室１３０Ｓに対して摺動可能に第１シリンダ１２１Ｓに支持されている。第１ベーンと第１環状ピストン１２５Ｓとが当接することで、第１シリンダ室１３０Ｓ内が、吸入室と圧縮室とに区画される。吸入室は、圧縮機筐体１０の内部空間１６に接続されず、吸入口１９に接続されている。吸入室は、回転軸１５の回転に伴って、容積が拡張し、所定の容積まで拡張した後に、容積が縮小し圧縮室に遷移する。圧縮室は、吸入口１９に接続されておらず、圧縮機筐体１０の内部空間１６に接続されている。圧縮室は、回転軸１５の回転に伴って、容積が縮小し、所定の容積まで縮小して冷媒を吐出した後に、容積が拡張し吸入室に遷移する。

第２の圧縮部１２Ｔは、第１の圧縮部１２Ｓとほぼ同様に構成され、第１の圧縮部１２Ｓの上部に配置されている。第２の圧縮部１２Ｔは、第２シリンダ１２１Ｔと、第２環状ピストン１２５Ｔと、第２ベーン（図示せず）と、を有する。第２シリンダ１２１Ｔは、第２シリンダ室１３０Ｔを形成している。第２環状ピストン１２５Ｔは、第２シリンダ室１３０Ｔに配置され、回転軸１５まわりにおいて第２環状ピストン１２５Ｔと１８０°の位相差をつけて、回転軸１５に摺動可能に支持されている。第２ベーンは、第２シリンダ室１３０Ｔに対して摺動可能に第２シリンダ１２１Ｔに支持されている。第２ベーンと第２環状ピストン１２５Ｔとが当接することで、第２シリンダ室１３０Ｔ内が、吸入室と圧縮室とに区画される。吸入室は、圧縮機筐体１０の内部空間１６に接続されておらず、２つの吸入口１９に接続されている。吸入室は、回転軸１５の回転に伴って、容積が拡張し、所定の容積まで拡張した後に、容積が縮小し圧縮室に遷移する。圧縮室は、吸入口１９に接続されておらず、圧縮機筐体１０の内部空間１６に接続されている。圧縮室は、回転軸１５の回転に伴って、容積が縮小し、所定の容積まで縮小して冷媒を吐出した後に、容積が拡張し吸入室に遷移する。

［室外機制御部の構成］
室外機制御部２００は、いわゆるマイクロコンピュータによって構成されており、図示しないＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、記憶装置及び入出力装置を有する。ＣＰＵは、室外機制御部２００にインストールされるコンピュータプログラムを実行して、記憶装置及び入出力装置を制御する。さらに、ＣＰＵは、ロータリ圧縮機２１、四方弁２２、絞り装置２４及びバイパス弁２６をそれぞれ制御する。記憶装置には、コンピュータプログラムが記憶されている。記憶装置には、ＣＰＵにより利用される情報が記憶されている。室外機制御部２００にインストールされるコンピュータプログラムは、室外機制御部２００に複数の機能をそれぞれ実行させるための複数のコンピュータプログラムから構成されている。

以上、本実施例１の冷凍サイクル装置１は、１つの室外機２に対応する１つの室内機５を有するシングルタイプとして説明したが、１つの室外機２に対応する複数の室内機５を有するマルチタイプでもよい。

[ロータリ圧縮機の特徴的な構成]
次に、本実施例１のロータリ圧縮機２１の特徴的な構成について説明する。ロータリ圧縮機２１の圧縮機筐体１０内において、圧縮部１２から吐出された冷媒が、モータ１１を通過して圧縮機筐体１０の上部１０Ａへ向かう流れは、図２に示すように、３種類の第１の流れＦ１、第２の流れＦ２、第３の流れＦ３を含んでいる。

第１の流れＦ１は、回転軸１５の軸方向に沿って、ロータ１１２内の貫通流路（図示せず）を通る流れであり、ロータ１１２の回転に伴って、ロータ１１２の外周側へ偏向して流れる。第２の流れＦ２は、回転軸１５の軸方向に沿って、ロータ１１２の外周側とステータ１１１の内周側との隙間を通る流れである。第２の流れＦ２は、第１の流れＦ１と干渉した場合、ロータ１１２の周方向へ沿って導かれると共に、第１の流れＦ１と同様に、ロータ１１２の外周側へ偏向して流れる。第２の流れＦ２は、第１の流れＦ１と干渉しなかった場合、ロータ１１２の外周側とステータ１１１の内周側との隙間に沿って、上部１０Ａへ向かって鉛直上方へ流れる。第３の流れＦ３は、回転軸１５の軸方向に沿って、圧縮機筐体１０の胴部１０Ｂの内周側と、ステータ１１１の外周側との隙間を通る流れである。

上述した第１の流れＦ１、第２の流れＦ２及び第３の流れＦ３の冷媒は、モータ１１を通過する際の隙間や貫通流路の流路断面積が小さいので、流速が速くなり、上部１０Ａや胴部１０Ｂへ直接的に吹き付けられる。上部１０Ａに吹き付けられた冷媒は、上部１０Ａの吐出管４１へ向かって流れ、吐出管４１から吐出される。

上述のように、モータ１１を通過する冷媒の第１の流れＦ１、第２の流れＦ２及び第３の流れＦ３のすべてが、上部１０Ａへ直接的に吹き付けられる領域は、図２及び図３に示すように、圧縮機筐体１０の上部１０Ａにおけるロータ１１２の円形状の投影範囲Ｐの外側に位置することになる。上部１０Ａにおけるロータ１１２の投影範囲Ｐを、図３において円形状の斜線範囲で示す。

冷媒が吹付けられる領域（投影範囲Ｐ外）にフラックスを用いるろう付け等の溶接部が配置されている場合、溶接部に残留するカリウムが触媒となり、ＨＦＯ１１２３冷媒の不均化反応の活性化エネルギーを下げてしまう。このため、ＨＦＯ１１２３冷媒が溶接部に衝突したときの衝突エネルギーがＨＦＯ１１２３冷媒に与えられることで、ＨＦＯ１１２３冷媒に不均化反応が発生しやすくなるおそれがある。すなわち、衝突エネルギーが、不均化反応の活性化エネルギーを上回りやすくなるので、不均化反応が発生しやすくなる問題がある。したがって、ＨＦＯ１１２３冷媒またはＨＦＯ１１２３冷媒を含む混合冷媒を用いるロータリ圧縮機２１では、ＨＦＯ１１２３冷媒の不均化反応を抑えるために、フラックスを用いるろう付け等の溶接時に使用したフラックスに含まれるカリウムが残留する部分が、上部１０Ａにおけるロータ１１２の投影範囲Ｐの外側に存在しないことが望ましい。

そのため、ロータリ圧縮機２１では、図２及び図３に示すように、上部１０Ａにおけるロータ１１２の投影範囲Ｐ内に、圧縮機筐体１０の上部１０Ａと吐出管４１とがフラックスを用いるろう付け、アーク溶接等の溶接によって接合された第１の溶接部１６１が配置されている。第１の溶接部１６１は、吐出口１８の外周部の周方向に形成されている。したがって、モータ１１を通過したＨＦＯ１１２３冷媒が、第１の溶接部１６１へ直接的に吹き付けられて衝突することが抑えられ、上部１０Ａに衝突するＨＦＯ１１２３冷媒に不均化反応が生じることが抑えられる。なお、圧縮機筐体１０の上部１０Ａと吐出管４１との第１の溶接部１６１は溶接時にフラックスを使用しないレーザ溶接によって接合されても良く、その場合は投影範囲Ｐ外に配置されていても良い。しかし、レーザ溶接はろう付け、アーク溶接等のフラックスを用いる溶接と比較して高コストとなる。フラックスを用いる溶接によって接合された第１の溶接部１６１を投影範囲Ｐ内に配置することで、不均化反応の発生を抑えることを低コストで実現できる。

圧縮機筐体１０の上部１０Ａの外周部は、胴部１０Ｂの内周面に沿うように曲げられている。上部１０Ａの外周部は、胴部１０Ｂの内周部に嵌め込まれており、上部１０Ａの外周部と胴部１０Ｂとを溶接した第２の溶接部１６２が設けられている。第２の溶接部１６２は、上部１０Ａにおけるロータ１１２の投影範囲Ｐの外側に位置しており、レーザ溶接によって接合されている。第２の溶接部１６２は、胴部１０Ｂの外周部の周方向に形成されている。

このため、第２の溶接部１６２は、溶接時にフラックスが使用されないので、カリウムが残留せず、モータ１１を通過するＨＦＯ１１２３冷媒が第２の溶接部１６２へ直接的に吹き付けられても、ＨＦＯ１１２３冷媒の不均化反応の発生が助長されない。なお、第２の溶接部１６２は、フラックスを使用しない溶接であればよく、レーザ溶接による接合に限定されるものではない。

また、図２に示すように、圧縮機筐体１０には、下部１０Ｃと胴部１０Ｂとが、フラックスを用いるろう付け、アーク溶接等の溶接や、レーザ溶接によって接合された第３の溶接部１６３が設けられている。第３の溶接部１６３は、胴部１０Ｂの外周部の周方向に形成されている。なお、第３の溶接部１６３が設けられていた位置は冷媒が流速が速い状態で吹付けられることはないので、不均化反応が発生する可能性は低い。

図３に示すように、モータ１１のステータ１１１が有するステータコア１１３の外周部は、胴部１０Ｂの内周部へ嵌め込まれており、ステータコア１１３と胴部１０Ｂとが、例えば、レーザ溶接や、フラックスを用いるろう付け、アーク溶接等の溶接によって接合された第４の溶接部１６４が設けられている。第４の溶接部１６４は、胴部１０Ｂの外周部の周方向に形成されている。モータ１１と同様に、圧縮部１２の外周部は、胴部１０Ｂの内周部へ嵌め込まれており、圧縮部１２と胴部１０Ｂとが、例えば、フラックスを用いるろう付け、アーク溶接等の溶接や、レーザ溶接によって接合された第５の溶接部１６５が設けられている。第５の溶接部１６５は、胴部１０Ｂの外周部の周方向に形成されている。

上述のように実施例のロータリ圧縮機２１は、冷媒として、ＨＦＯ１１２３冷媒、またはＨＦＯ１１２３冷媒を含む混合冷媒を用い、圧縮機筐体１０の上部１０Ａにおけるロータ１１２の投影範囲Ｐ内に、フラックスを用いて溶接された第１の溶接部１６１が設けられている。これにより、モータ１１を通過するＨＦＯ１１２３冷媒が、カリウムが残存する第１の溶接部１６１へ直接的に吹き付けられて衝突することが抑えられる。このため、ＨＦＯ１１２３冷媒の不均化反応の活性化エネルギーの低下が避けられ、上部１０Ａへ衝突するＨＦＯ１１２３冷媒に不均化反応が生じることを抑えることができる。

また、実施例のロータリ圧縮機２１は、上部１０Ａにおけるロータ１１２の投影範囲Ｐの外側に、圧縮機筐体１０の上部１０Ａと胴部１０Ｂとがレーザ溶接によって接合された第２の溶接部１６２が設けられている。これにより、モータ１１を通過するＨＦＯ１１２３冷媒が、上部１０Ａへ直接的に吹き付けられたときに第２の溶接部１６２へ衝突しても、ＨＦＯ１１２３冷媒の不均化反応の発生が助長されることを避けることができる。

以下、他の実施例について図面を参照して説明する。他の実施例において、実施例１と同一の構成部材には、便宜上、実施例１と同一の符号を付して説明を省略する。

図４は、実施例２のロータリ圧縮機の圧縮機筐体１０における第１の溶接部を示す縦断面図である。実施例２は、圧縮機筐体１０の上部１０Ａと胴部１０Ｂとの溶接部の位置が、実施例１と異なる。

上述した実施例１では、圧縮機筐体１０の上部１０Ａと胴部１０Ｂとを溶接した第２の溶接部１６２が、上部１０Ａにおけるロータ１１２の投影範囲Ｐの外側に配置された。これに対して、図４に示すように、実施例２のロータリ圧縮機は、上部１０Ａと胴部１０Ｂとを溶接した溶接部が、上部１０Ａにおけるロータ１１２の投影範囲Ｐ内に配置されている。すなわち、実施例２では、上部１０Ａにおけるロータ１１２の投影範囲Ｐ内に、フラックスを用いるろう付け、アーク溶接等の溶接によって接合された２つの第１の溶接部１６１、１６７がそれぞれ設けられている。

実施例２では、圧縮機筐体１０の上部１０Ａが円板状に形成されており、円筒状の胴部１０Ｂの上端部が、胴部１０Ｂの内側へ向かって曲げられて、胴部１０Ｂの中心軸（回転軸１５の軸方向）に直交する方向に沿って形成されている。実施例２では、上部１０Ａにおけるロータ１１２の投影範囲Ｐ内に、上部１０Ａと胴部１０Ｂとがフラックスを用いた溶接によって接合された第１の溶接部１６７が配置されている。第１の溶接部１６７は、円板状の上部１０Ａの外周部の周方向に形成されている。

実施例２においても、モータ１１を通過したＨＦＯ１１２３冷媒が、第１の溶接部１６１、１６７へ直接的に吹き付けられて衝突することが抑えられるので、上部１０Ａに衝突するＨＦＯ１１２３冷媒に不均化反応が生じることを抑えることができる。

図５は、実施例３のロータリ圧縮機の圧縮機筐体１０における第２の溶接部を説明するための縦断面図である。実施例３は、第２の溶接部が実施例１と異なる。

実施例１では、圧縮機筐体１０の上部１０Ａと胴部１０Ｂとが溶接された第２の溶接部１６２が、レーザ溶接によって接合された。これに対して、実施例３では、図５に示すように、上部１０Ａと胴部１０Ｂとが溶接された第２の溶接部１６８が、フラックスを用いるろう付け、アーク溶接等の溶接によって接合されている。

上部１０Ａの外周部は、胴部１０Ｂの内周面に沿うように曲げられている。上部１０Ａの外周部は、胴部１０Ｂの内周部に嵌め込まれており、上部１０Ａの外周部と胴部１０Ｂとを溶接した第２の溶接部１６８が設けられている。第２の溶接部１６８は、上部１０Ａにおけるロータ１１２の投影範囲Ｐの外側に配置されている。第２の溶接部１６８は、胴部１０Ｂの外周部の周方向に形成されている。

第２の溶接部１６８は、上部１０Ａの外周部と胴部１０Ｂの上端部とが重なる寸法（重ね代）Ｌが、１５［ｍｍ］以上に形成されている。一般的なサイズの圧縮機筐体では、上部の外周部と胴部の上端部とが重なる寸法Ｌは、８［ｍｍ］程度に形成されている。これに比べて、実施例３における寸法Ｌは、２倍程度に形成されている。このため、フラックスを用いるろう付け、アーク溶接等の溶接時に、胴部１０Ｂの外周部に塗布されるフラックスが、上部１０Ａの外周部と胴部１０Ｂの上端部とが重ね合わせられた隙間を通って、胴部１０Ｂの内周面側へ到達することが抑えられる。

実施例３における第２の溶接部１６８は、フラックスを用いる溶接によって接合されるが、上部１０Ａの外周部と胴部１０Ｂの上端部とが重なる寸法（重ね代）Ｌが、１５［ｍｍ］以上であることにより、第２の溶接部１６８における圧縮機筐体１０の内周面（上部１０Ａの外周部の内側及び胴部１０Ｂの上端部の内側）にカリウムが残留することが抑えられる。これにより、上部１０Ａにおけるロータ１１２の投影範囲Ｐの外側に配置された第２の溶接部１６８には、ＨＦＯ１１２３冷媒が直接的に吹き付けられるが、ＨＦＯ１１２３冷媒に不均化反応が生じることを抑えることができる。

なお、実施例１、２、３は、２シリンダ型のロータリ圧縮機２１に適用されたが、１シリンダ型のロータリ圧縮機に適用されてもよい。

１冷凍サイクル装置
２室外機
５室内機
１０圧縮機筐体
１０Ａ上部
１０Ｂ胴部
１１モータ
１２圧縮部
１５回転軸
２１ロータリ圧縮機
４１吐出管（吐出部）
４２吸入管（吸入部）
１１１ステータ
１１２ロータ
１６１第１の溶接部
１６２第２の溶接部
Ｐ投影範囲

Claims

冷媒の吐出部が設けられた上部と、冷媒の吸入部が設けられた胴部とを備えた密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体と、前記圧縮機筐体内の下部に配置され前記吸入部から吸入された冷媒を圧縮し前記吐出部から吐出する圧縮部と、前記圧縮機筐体内の上部に配置され前記圧縮部を駆動するモータと、を有し、
前記モータは、内側に配置されたロータと、外側に配置されたステータと、を有するロータリ圧縮機において、
前記冷媒は、ＨＦＯ１１２３冷媒、またはＨＦＯ１１２３冷媒を含む混合冷媒であり、
前記モータの回転軸方向に直交する平面上で、前記圧縮機筐体の前記上部における前記ロータの投影範囲内に、フラックスを用いて接合された接合部である第１の溶接部が設けられていることを特徴とするロータリ圧縮機。
前記第１の溶接部は、前記圧縮機筐体の前記上部と前記吐出部とが接合された溶接部を含む、
請求項１に記載のロータリ圧縮機。
前記第１の溶接部は、前記圧縮機筐体の前記上部と前記胴部とが接合された溶接部を含む、
請求項１または２に記載のロータリ圧縮機。
前記上部における前記ロータの投影範囲の外側には、前記圧縮機筐体の前記上部の外周部と前記胴部との接合部である第２の溶接部が設けられ、
前記第２の溶接部は、前記モータの回転軸方向において、前記圧縮機筐体の前記上部の外周部と前記胴部とが重なる寸法が、１５［ｍｍ］以上である、
請求項１または２に記載のロータリ圧縮機。
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のロータリ圧縮機と、
前記ロータリ圧縮機によって圧縮された冷媒が流れる循環路と、を備える
冷凍サイクル装置。