JP2000018184A

JP2000018184A - ロータリコンプレッサ

Info

Publication number: JP2000018184A
Application number: JP10184816A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Minami; 克哉南
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2000-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】吐出ポートから吐出される冷媒ガスによりマ
フラ内で発生するマフラ内固有の共鳴周波数帯域音の騒
音低減を図る。【解決手段】吐出ポート２７を有する圧縮機構部９
に、前記吐出ポート２７を覆うと共に圧縮機構部９のシ
ャフト軸心Ｘを中心とする円形状に形成されたマフラ３
５を設置し、そのマフラ３５に、前記吐出ポート２７に
対してシャフト軸心Ｘを挟んで周方向に１８０度移動し
た位置にマフラ吐出口４７を設け、このマフラ吐出口４
７での圧力を下げることで、騒音を低減させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ロータリコンプ
レッサに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ロータリコンプレッサにあって
は、電動機部と、電動機部によって回転動力が与えられ
る圧縮機構部とから成り、圧縮機構部で圧縮された冷媒
ガスは、吐出ポートから吐出されると共に、吐出ポート
はマフラにより覆われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】圧縮機構部で圧縮され
た冷媒ガスは、吐出ポートから急激にマフラ内空間に吐
出されると膨張し、大きな音を発生するため、マフラに
より消音が図られている。

【０００４】図１３は円形状に形成されたマフラ１０１
を上からみたもので、点線で示す如く吐出ポート１０３
から吐出された冷媒ガスを急激に膨張させて圧力を下げ
て消音する膨張型マフラとして機能する。

【０００５】ところで、膨張型マフラにおいて、周方向
の１次共鳴モードを考えた場合、音響的加振位置となる
吐出ポート１０３と、この吐出ポート１０３に対して周
方向に約１８０度移動した位置が、モードの腹（図１３
に示すプラス又はマイナスの位置）となり、大きな音圧
が励起される。この時、マフラ１０１内の固有の音響的
な共鳴周波数の付近の領域では、騒音・振動が増大する
問題があった。

【０００６】そこで、この発明は、膨張型マフラとして
機能させながら、マフラ内共鳴周波数付近の音圧値を下
げて騒音を低減させることが出来るようにしたロータリ
コンプレッサを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明の請求項１にあっては、吐出ポートを有す
る圧縮機構部に、前記吐出ポートを覆うと共に圧縮機構
部のシャフト軸心を中心とする円形状に形成されたマフ
ラを設置し、そのマフラに、前記吐出ポートに対してシ
ャフト軸心を挟んで周方向に約１８０度移動した位置に
マフラ吐出口を設ける。

【０００８】これにより、吐出ポートからの冷媒ガス
は、膨脹型マフラとして機能するマフラ内に吐出され、
マフラ吐出口からの音は減衰される。一方、マフラ内に
おいて、音圧値が高くなる位置に吐出口を設けたので、
そこでの圧力が下がって、マフラ内の周方向共鳴周波数
付近の騒音とそれに起因する振動を小さく抑える大幅な
騒音低減効果を得ることができる。

【０００９】また、この発明の請求項２にあっては、マ
フラ吐出口を、円形状に形成されたマフラの外周縁に寄
せた位置に設ける。

【００１０】これにより、音圧値が高くなる音圧をマフ
ラの外周縁に寄せてマフラ吐出口を設けたので、そこで
の圧力を有効に下げることができるため、マフラ内の周
方向共鳴周波数付近の騒音とそれに起因する振動を小さ
く抑えることが出来る。

【００１１】また、この発明の請求項３にあっては、マ
フラ吐出口を、周方向に長い長円の形状とする。

【００１２】これにより、マフラ吐出口での圧力をさら
に低減させて大幅な騒音低減効果を得ることができる。

【００１３】また、この発明の請求項４にあっては、マ
フラ吐出口を、１つとする。

【００１４】これにより、吐出ポートからマフラ吐出口
までのマフラ内空間の距離を長くすることが可能とな
る。これにより、膨張空間が長くなり、騒音低減効果を
増すことができる。

【００１５】また、この発明の請求項５にあっては、吐
出ポートを有する圧縮機構部に、前記吐出ポートを覆う
と共に圧縮機構部のシャフト軸心を中心とする円形状に
形成された第１マフラと第２マフラを設け、前記第１マ
フラに、吐出ポートに対してシャフト軸心を挟んで周方
向に約１８０度移動した位置にマフラ吐出口を設け、第
２マフラに、前記第１マフラのマフラ吐出口から周方向
に６０〜９０度移動した位置に第２マフラのマフラ吐出
口を設ける。

【００１６】また、この発明の請求項６にあっては、マ
フラ内空間の高さを約１６ｍｍ以下とする。

【００１７】これにより、コンプレッサの密閉ケース内
を振動・騒音が伝達し、外部へ放射されにくい６ｋＨｚ
以上の高さ方向共鳴周波数にすることが可能となり、主
にコンプレッサ騒音の大きな原因である４ｋＨｚ，５ｋ
Ｈｚ帯域での高さ方向共鳴周波数を無くして効果的な騒
音低減が図れる。

【００１８】また、この発明の請求項７にあっては、マ
フラ内空間を高さ方向に仕切り、１つのマフラ内空間の
高さを約１６ｍｍ以下とする。

【００１９】これにより、コンプレッサの密閉ケース内
を振動・騒音が伝達し、外部へ放射されにくい６ｋＨｚ
以上の高さ方向共鳴周波数にすることが可能となり、４
ｋＨｚ，５ｋＨｚ付近の音圧が低減する。

【００２０】また、この発明の請求項８にあっては、マ
フラ内空間は、仕切部材により高さ方向に仕切ることで
構成される。

【００２１】これにより、マフラ内を仕切り部材により
容易に２段に仕切ることが出来るので安価なマフラ構成
を実現できる。

【００２２】また、この発明の請求項９にあっては、マ
フラは、第１マフラと第２マフラとによる２ピースで構
成され、第１マフラの外周縁外面と第２マフラの外周縁
内面とを互いに隙間がないように密着結合する。

【００２３】これにより、第１，第２マフラを重ね合わ
せることで２段マフラの組立が簡単にできる。

【００２４】また、この発明の請求項１０にあっては、
請求項６において、マフラは、少なくとも第１マフラと
第２マフラとから構成され、前記第１マフラに、吐出ポ
ートに対してシャフト軸心を挟んで周方向に約１８０度
移動した位置に吐出口を設け、第２マフラのマフラ吐出
口を、前記第１マフラのマフラ吐出口から周方向に６０
〜９０度移動した位置に配置する。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図７の図面を参照
しながらこの発明の第１の実施形態について具体的に説
明する。

【００２６】図１において、１はロータリコンプレッサ
３の密閉ケースを示している。密閉ケース１は、上端部
に吐出管５を有すると共に、内部には、電動機構部７と
圧縮機構部９がそれぞれ配置されている。

【００２７】電動機構部７は、密閉ケース１の内壁面に
固着されたステータ１１と、シャフト１３に装着された
ロータ１５とから成り、ステータ１１が通電されること
でロータ１５を介して前記シャフト１３に回転動力が与
えられるようになっている。

【００２８】圧縮機構部９は、フレーム１５を介して密
閉ケース１の内壁面に固着されたシリンダ１７と、シリ
ンダ１７内に配置されたローラ１９とで構成され、ロー
ラ１９は、前記シャフト１３に設けられた偏心軸部２１
に嵌挿され、偏心軸部２１の回転によって偏心回転が与
えられるようになっている。

【００２９】シャフト１３は、主軸受部材２３と副軸受
部材２５とにより回転自在に軸支され、主軸受部材２３
には吐出ポート２７が設けられている。

【００３０】シリンダ１７には、吸込管２９と連通し合
う吸込ポート３１と、ばね等による付勢手段によって前
記ローラ１９の外周面と常時接触し合うブレード（図示
していない）が設けられ、シリンダ１７、ローラ１９及
びブレードとにより圧縮室３３が作られるようになって
いる。

【００３１】圧縮室３３は、前記吐出ポート２７と連通
し、吐出ポート２７はマフラ３５により覆われると共
に、吐出弁３７と吐出弁３７の開度を制限する弁ストッ
パー３９を有している。

【００３２】マフラ３５は、前記主軸受部材２３を貫通
した貫通孔４１のシャフト軸心Ｘを中心とする円形状に
形成され、内部は環状空間となっていて膨張型マフラの
マフラ室４３となっている。マフラ３５の周縁フランジ
は、ボルト４５により前記主軸受部材２３に固着され、
上面には、マフラ吐出口４７が設けられている。

【００３３】図２，図４，図５は、吐出ポート２７と、
マフラ吐出口４７を設置する位置関係とその形状を具体
的に示したものである。

【００３４】マフラ３５内に励起される周方向の１次共
鳴モードは、例えば、図２に示す如く、吐出ポート２７
からマフラ３５内に冷媒ガスが吐出される際に、マフラ
３５内空間の音響特性により、マフラ形状及び寸法で定
まる数多くの周波数で共鳴が発生するので、それらの周
波数付近では音が増幅され騒音が増大する。

【００３５】しかしながら、それらの共鳴周波数は、マ
フラ３５内で明確な共鳴モードを持ち、騒音が増幅する
箇所と、騒音がほとんど増幅されない箇所が分布される
形態をとる。それらの箇所は、共鳴周波数により異なっ
てくるが、マフラ３５の形状が単純な円形の場合には、
基準点がほぼシャフト軸心Ｘを通る共鳴の節４９の位置
となり、騒音が増幅されない箇所となる。節４９を挟ん
で吐出ポート２７に位置する部位がプラスで示すモード
の腹となり音圧値が最大となる。一方、周方向１８０度
移動した位置でもマイナスで示す共鳴モードの腹とな
り、音圧値が最大となるため、このマイナスで示す共鳴
モードの腹の領域に、吐出ポート２７から遠く、膨張空
間が長くとれ、しかも効率よく音圧を下げられるマフラ
吐出口４７を１つ配置してある。

【００３６】この場合、共鳴音は、マフラの外周に近づ
くほど音圧値が高くなる所から図４に示す如くマフラ吐
出口４７をマフラ３５の外周に接近ａさせて配置するよ
うにしてもよい。

【００３７】また、図５に示す如く、さらに効率よく吐
出できるようにマフラ吐出口４７を、軸心中心とする長
円の形状にすることも可能である。

【００３８】このように構成されたロータリコンプレッ
サ３によれば、圧縮室３３で圧縮された冷媒ガスは、マ
フラ３５内に吐出され、マフラ３５に設けられたマフラ
吐出口４７から密閉ケース１内へ吐出されるようにな
る。

【００３９】この動作時において、マフラ３５は、急激
な冷媒ガスの吐出に際して発生する騒音に対し、膨張型
マフラとして作用し、騒音を低減させる。この時、マフ
ラ吐出口４７は、吐出ポート２７から遠く離れた位置で
１つ設けられているため、長い膨張空間が確保され、効
率よく音を弱められる。

【００４０】一方、マフラ吐出口４７は、音圧値が高く
なる位置に設けて、圧力を下げることができるため、図
３点線（従来例）から実線（本発明）で示す如く、１．
６ｋＨｚ帯域音や３．１５ｋＨｚ帯域音において大幅な
騒音低減効果（斜線領域）が得られた。

【００４１】図６，図７はマフラ３５を高さ方向に仕切
って構成される第２の実施形態を示したものである。

【００４２】即ち、吐出ポート２７を有する圧縮機構部
９に、前記吐出ポート２７を覆うと共に圧縮機構部９の
シャフト軸心Ｘを中心とする円形状に形成された上下２
段の第１マフラ３５ａと第２マフラ３５ｂを設け、下位
側となる第１マフラ３５ａの上面に、吐出ポート２７に
対してシャフト軸心Ｘを挟んで周方向に１８０度移動し
た位置に第１マフラのマフラ吐出口４７ａを設ける。上
位側となる第２マフラ３５ｂの上面に、図７矢印の如く
前記第１マフラのマフラ吐出口４７ａから周方向に６０
〜９０度移動した位置に第２マフラのマフラ吐出口４７
ｂを設けるものである。

【００４３】なお、他の構成要素は第１の実施形態と同
一のため同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【００４４】かかる第２の実施形態によれば、吐出ポー
ト２７から周方向に１８０度移動した位置にマフラ吐出
口４７ａ設けられた第１マフラ３５ａにより、図３に示
す如く、１．６ｋＨｚや３．１５ｋＨｚ帯域音の騒音低
下が得られる一方、第１マフラ３５ａのマフラ吐出口４
７ａから周方向に６０〜９０度移動した位置にマフラ吐
出口４７ｂが設けられた第２マフラ３５ｂにより、１．
６ｋＨｚや３．１５ｋＨｚ帯域音から外れた周方向の共
鳴周波数帯域の騒音低減が図れる。これにより、広域に
わたる周波数帯域の騒音を低下させることが出来る。

【００４５】図８は、高さ方向の１次共鳴モードの騒音
低減を図った第３の実施形態を示したもので、図におい
て、プラスとマイナスは音圧が最大となる共鳴モードの
腹を示し、点線が音圧が最小となる共鳴モードの節を示
している。

【００４６】マフラ３５は、マフラ内空間の周方向の共
鳴と同様に、マフラ３５内高さ方向共鳴も騒音（特に、
４ｋＨｚおよび５ｋＨｚ帯域音）の原因となっている。
高さ方向の１次共鳴周波数が密閉ケース１下面の共振周
波数と一致した場合、大きな騒音として放射される。

【００４７】この対策としてマフラ３５内の高さを低く
し、高さ方向の１次共鳴周波数を、およそ６０００Ｈｚ
以上に設定することが効果的である。６０００Ｈｚ以上
の周波数の振動および騒音は、密閉ケース１内を伝達・
放射されにくく、かつ、人の耳に伝わる騒音となりにく
い。

【００４８】そこで、例えば、冷媒ガスの音速を１９０
ｍ／ｓｅｃとした場合、高さ方向の１次共鳴周波数を６
０００Ｈｚ以上に設定するには、高さＨは下式によって
導き出される。

【００４９】Ｈ≦１９０／６０００／２≒０．０１６これにより、マフラ３５内空間を１６ｍｍ以下とするこ
とで、図９点線（従来例）から実線（本発明）で示す如
く、高さ方向の１次共鳴周波数となる４ｋＨｚおよび５
ｋＨｚ帯域音の騒音低減（斜線領域）が図れる。

【００５０】図１０と図１１は、高さ方向の１次共鳴周
波数の騒音低減を図るのに、マフラ内を上下２段とした
第４の実施形態を示したものである。

【００５１】即ち、マフラ内を仕切部材５１により上下
２段に仕切ることで、第１マフラ５３と第２マフラ５５
とを構成するものである。

【００５２】第１マフラ５３内の高さ空間は１６ｍｍ以
下に、第２マフラ５５内の高さ空間は１６ｍｍ以下にそ
れぞれ設定されている。

【００５３】上下に仕切る仕切部材５１には、第１マフ
ラ５３の１段目のマフラ吐出口５７が、第２マフラ５５
の上面には２段目のマフラ吐出口５９がそれぞれ設けら
れている。

【００５４】図１１に示すように１段目のマフラ吐出口
５７は、吐出ポート２７に対して１８０度反対側に配置
されている。２段目のマフラ吐出口５９は、１段目のマ
フラ吐出口５７に対して図１１矢印で示す如く周方向に
６０〜９０度移動した位置に配置されている。

【００５５】なお、他の構成要素については第１の実施
形態と同一のため同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。

【００５６】したがって、この第４の実施形態によれ
ば、１段目のマフラ吐出口５７を有する第１マフラ５３
により、図９に示す如く、高さ方向の１次共鳴周波数と
なる４ｋＨｚ及び５ｋＨｚ帯域音の騒音低減（斜線領
域）が図れる。

【００５７】また２段目のマフラ吐出口５９を有する第
２マフラ５５により、４〜５ｋＨｚ帯域音から外れた高
さ方向の１次共鳴周波数帯域の騒音を低減することが出
来る。これにより、広域にわたる周波数帯域での騒音を
低減出来る。

【００５８】また、第１，第２マフラ５３，５５は、図
１２に示す如く、仕切部材５１を用いずに、円形状に形
成された第１マフラ６１の外側に、円形状に形成された
第２マフラ６３を組付け、第１マフラ６１の外周縁外面
６１ａと第２マフラ６３の外周縁内面６３ａとを隙間が
ないように密着結合させて、上下２段のマフラを構成す
るようにしてもよい。

【００５９】なお、前記の２段マフラ構成は、上下に設
けられているが、これに限定されるものではなく、ロー
タリコンプレッサの駆動軸が水平に配置されたタイプの
ものにあっては、２段マフラ構成は左右に設けても良
い。

【００６０】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明のロー
タリコンプレッサによれば、吐出ポートに対して周方向
に１８０度移動した位置に設けられたマフラ吐出口を有
するマフラにより、周方向の共鳴周波数帯域音の騒音低
減を図ることが出来る。

【００６１】また、マフラ内の高さを１６ｍｍ以下とす
ることで、高さ方向の共鳴周波数帯域音の騒音低減を図
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかるロータリコンプレッサの全体
を示す縦断面図。

【図２】圧縮機構部側の吐出ポートに対するマフラ吐出
口の位置を示した第１の実施形態のマフラの概要平面
図。

【図３】第１の実施形態による周方向の共鳴周波数帯域
音の騒音効果を示した説明図。

【図４】マフラ吐出口を、マフラ外周縁に寄せた位置に
配置した図２と同様の概要平面図。

【図５】マフラ吐出口を、長円の形状とした図２と同様
の概要平面図。

【図６】マフラ内を高さ方向に仕切った第２の実施形態
を示したマフラの断面図。

【図７】第１マフラのマフラ吐出口と第２マフラのマフ
ラ吐出口の位置関係を示したマフラの概要平面図。

【図８】マフラ内の高さを１６ｍｍ以下とした第３の実
施形態を示したマフラの概要説明図。

【図９】第３の実施形態による高さ方向の共鳴周波数帯
域音の騒音効果を示した説明図。

【図１０】マフラ内の高さを１６ｍｍ以下とした上下２
段のマフラを示した第４の実施形態の断面図。

【図１１】上下２段とした１段目のマフラ吐出口と２段
目のマフラ吐出口の位置関係を示したマフラの概要平面
図。

【図１２】仕切部材を用いずに上下２段のマフラとした
図１０と同様の断面図。

【図１３】周方向の一次共鳴モードを示した説明図。

【符号の説明】

９圧縮機構部２７吐出ポート３５マフラ４７マフラ吐出口Ｘシャフト軸心

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吐出ポートを有する圧縮機構部に、前記
吐出ポートを覆うと共に圧縮機構部のシャフト軸心を中
心とする円形状に形成されたマフラを設置し、そのマフ
ラに、前記吐出ポートに対してシャフト軸心を挟んで周
方向に約１８０度移動した位置にマフラ吐出口を設けた
ことを特徴とするロータリコンプレッサ。
【請求項２】マフラ吐出口を、円形状に形成されたマ
フラの外周縁に寄せた位置に設けることを特徴とする請
求項１記載のロータリコンプレッサ。
【請求項３】マフラ吐出口を、周方向に長い長円の形
状としたことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに
記載のロータリコンプレッサ。
【請求項４】マフラ吐出口を、１つとしたことを特徴
とする請求項１，２又は３のいずれかに記載のロータリ
コンプレッサ。
【請求項５】吐出ポートを有する圧縮機構部に、前記
吐出ポートを覆うと共に圧縮機構部のシャフト軸心を中
心とする円形状に形成された第１マフラと第２マフラを
設け、前記第１マフラに、吐出ポートに対してシャフト
軸心を挟んで周方向に約１８０度移動した位置にマフラ
吐出口を設け、第２マフラに、前記第１マフラのマフラ
吐出口から周方向に６０〜９０度移動した位置に第２マ
フラのマフラ吐出口を設けたことを特徴とするロータリ
コンプレッサ。
【請求項６】吐出ポートを有する圧縮機構部に、前記
吐出ポートを覆うと共に圧縮機構部のシャフト軸心を中
心とする円形状に形成されたマフラを設置し、このマフ
ラ内空間の高さを約１６ｍｍ以下とすることを特徴とす
るロータリコンプレッサ。
【請求項７】マフラ内空間を高さ方向に仕切り、１つ
のマフラ内空間の高さを約１６ｍｍ以下としたことを特
徴とする請求項６記載のロータリコンプレッサ。
【請求項８】マフラ内空間は、仕切部材により高さ方
向に仕切られていることを特徴とする請求項７記載のロ
ータリコンプレッサ。
【請求項９】マフラは、第１マフラと第２マフラとに
よる２ピースで構成され、第１マフラの外周縁外面と第
２マフラの外周縁内面とを互いに隙間がないように密着
結合したことを特徴とする請求項７記載のロータリコン
プレッサ。
【請求項１０】マフラは、少なくとも第１マフラと第
２マフラとから構成され、前記第１マフラに、吐出ポー
トに対してシャフト軸心を挟んで周方向に１８０度移動
した位置に吐出口を設け、第２のマフラ吐出口を、前記
第１マフラのマフラ吐出口から周方向に６０〜９０度移
動した位置に配置することを特徴とする請求項６記載の
ロータリコンプレッサ。