JP2007085254A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 電動要素の電磁振動が密閉容器に伝達する不都合を極力解消して、圧縮機の振動及び不快な騒音の発生を低減する。
【解決手段】 密閉容器１２内に電動要素１４とこの電動要素１４により駆動される圧縮要素として、第１の回転圧縮要素３２及び第２の回転圧縮要素３４からなる回転圧縮機構部１８を収納して成るロータリコンプレッサ（圧縮機）１０において、電動要素１４のステータ２２の外周面と密閉容器１２の容器本体１２Ａの内周面との間に制振材料１５を介設した。
【選択図】 図２

Description

本発明は、密閉容器内に電動要素とこの電動要素により駆動される圧縮要素とを収納して成る圧縮機に関するものである。

従来よりこの種圧縮機、例えば、密閉型回転式圧縮機では、密閉容器内に電動要素とこの電動要素により駆動される回転圧縮要素とを収納して成る。電動要素は密閉容器の内周面に沿って環状に溶接固定されたステータと、このステータの内側に若干の間隔を設けて挿入設置されたロータとから構成されており、当該ロータは中心を通り鉛直方向に延びる回転軸に固定される。

このような圧縮機では、電動要素の運転により電磁振動が密閉容器に伝達され、当該密閉容器の周辺部の機器に伝達されて、不快な騒音が生じすると云う問題が生じていた。このため、密閉容器の外周を防音材で覆ったり、密閉容器の外部に錘を取り付けて、係る振動を低減させていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１ー３４２９５３号公報

上述のように密閉容器の外周を防音材で覆ったり、密閉容器の外部に錘を取り付けることで、圧縮機の周辺部の機器等に振動が伝達される不都合を極力回避することが可能となるが、電動要素の電磁振動が密閉容器に伝達することによって生じる不快な騒音を抑制することができなかった。

本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、電動要素の電磁振動が密閉容器に伝達する不都合を極力解消して、圧縮機の振動及び騒音の発生を低減することを目的とする。

本発明の圧縮機は、密閉容器内に電動要素とこの電動要素により駆動される圧縮要素とを収納して成るものであって、電動要素と密閉容器間に制振材料を介設したものである。

請求項２の発明の圧縮機は、上記発明において制振材料により電動要素を密閉容器内面に保持したものである。

本発明の圧縮機によれば、電動要素と密閉容器間に制振材料を介設したので、当該制振材料により電動要素の電磁振動が密閉容器に伝達され難くなる。これにより、圧縮機全体の振動及び騒音を抑制することができる。

また、請求項２の如く制振材料により電動要素を密閉容器内面に保持するものとすれば、電動要素を密閉容器に溶接することなく取り付けることができる。これにより、電動要素と密閉容器とが全く接触しないので、電動要素から密閉容器に直接伝達される電磁振動を完全に阻止でき、更なる制振効果を得ることができる。

本発明は、圧縮機の不快な騒音及び振動の発生を低減することを特徴とする。電動要素から密閉容器に伝達される電磁振動を抑制するという目的を、電動要素と密閉容器間に制振材料を介設することにより実現したものである。以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。

図１は、本発明の圧縮機の一実施例として、第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４を備えた多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０の縦断側面図、図２は図１のロータリコンプレッサ１０の電動要素１４の平断面図をそれぞれ示している。図１において、本実施例のロータリコンプレッサ１０は内部中間型のロータリコンプレッサで、鋼板からなる縦型円筒状の密閉容器１２内に、この密閉容器１２の内部空間の上側に配置された電動要素１４と、この電動要素１４の下側に配置され、電動要素１４の回転軸１６により駆動される圧縮要素としての第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４から成る回転圧縮機構部１８を収納している。

密閉容器１２は底部をオイル溜めとし、電動要素１４と回転圧縮機構部１８を収納する容器本体１２Ａと、この容器本体１２Ａの上部開口を閉塞する略椀状のエンドキャップ（蓋体）１２Ｂとで構成されており、且つ、このエンドキャップ１２Ｂの上面には円形の取付孔１２Ｄが形成され、この取付孔１２Ｄには電動要素１４に電力を供給するためのターミナル（配線を省略）２０が取り付けられている。

電動要素１４は、ステータ２２と、このステータ２２の内側に若干の間隔を設けて挿入設置されたロータ２４とから構成されており、このロータ２４は中心を通り鉛直方向に延びる回転軸１６に固定されている。

ステータ２２は、ドーナッツ状の電磁鋼板を積層した積層体２６と、この積層体２６の歯部に直巻き（集中巻き）方式により巻装されたステータコイル２８を有している。また、ロータ２４もステータ２２と同様に電磁鋼板の積層体３０と、この積層体３０内に挿入された磁石ＭＧとから形成されている。尚、図２において、２５Ａは積層体３０の端面に非磁性体の平板状の端面部材２９（下側の端面部材図示せず）、バランスウエイト３１、オイル分離板３３を固定するためのリベット２５を挿入する孔であり、３５は積層体３０を構成する電磁鋼板のカシメ部、３７はオイル通路を構成する孔である。

ここで、本実施例のロータリコンプレッサ１０では、電動要素１４と密閉容器１２間に制振材料１５が介設されている。即ち、電動要素１４のステータ２２外周面と容器本体１２Ａの内周面（内壁）との間には全周に渡って制振材料１５が介設されている。

当該制振材料１５としては、耐熱性の高い材料、例えば、ＬＣＰ樹脂、ＰＢＴ樹脂などを使用することが適している。尚、本実施例では制振材料１５としてＬＣＰ樹脂を使用するものとする。ＬＣＰ樹脂は耐熱性の高い液晶ポリマであり、電動要素の絶縁材料としても使用される。

そして、電動要素１４を密閉容器１２内に固定するには、先ず、容器本体１２Ａの電動要素１４が位置する上部空間の内周面に沿って全周に渡り制振材料１５を環状に配置した後、当該制振材料１５の内側に電動要素１４を挿入する。これにより、電動要素１４のステータ２２外周面は制振材料１５に当接した状態となる。そして、この状態で密閉容器１２の容器本体１２Ａの外壁から当該容器本体１２Ａ、制振材料１５及び電動要素１４のステータ２２を数カ所（本実施例では図２にＳ１、Ｓ２、Ｓ３で示す３箇所）スポット溶接して一体に固定する。これにより、電動要素１４のステータ２２を制振材料１５を介して密閉容器１２に固定することができる。

このように、電動要素１４と密閉容器１２との間に制振材料１５を介設することで、ロータリコンプレッサ１０の運転により生じる電動要素１４の電磁振動が密閉容器１２に伝達され難くなる。従来では、電動要素のステータが密閉容器の内周面に沿って直接溶接固定されていたため、電動要素１４の駆動により生じる電磁振動が直に密閉容器１２に伝達され、不快な騒音が生じたり、当該密閉容器１２に伝達された振動が、ロータリコンプレッサ１０の周辺部の機器等に伝わり、振動及び騒音が拡大する問題が生じていた。

しかしながら、本発明の如く電動要素１４と密閉容器１２の間に制振材料１５を介設することで、電動要素１４から密閉容器１２に伝達される電磁振動を効果的に抑制できる。これにより、ロータリコンプレッサ１０全体の振動及び騒音を低減することができるようになる。

他方、前記回転圧縮機構部１８は、中間仕切板３６を挟んで、２段目となる第２の回転圧縮要素３４を密閉容器１２内の電動要素１４側、１段目となる第１の回転圧縮要素３２を電動要素１４とは反対側に配置している。即ち、第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４は、中間仕切板３６の上下に配置され、第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４を構成する上下シリンダ３８、４０及び電動要素１４の回転軸１６に形成された上下偏心部４２、４４に嵌合されて各シリンダ３８、４０内で偏心回転するローラ４６、４８と、各ローラ４６、４８に当接して各シリンダ３８、４０内を低圧室側と高圧室側にそれぞれ区画するベーン５０、５２と、ベーン５０、５２を常時ローラ４６、４８側に付勢するためのバネ部材としてのスプリング８５、８６と、下シリンダ４０の一方（下側）の開口を閉塞すると共に、回転軸１６の軸受け５６Ａを有する支持部材としての下部支持部材５６と、上シリンダ３８の上側の開口を閉塞すると共に、回転軸１６の軸受け５４Ａを有する上部支持部材５４によって構成される。尚、上記上下偏心部４２、４４はそれぞれ１８０度の位相差を有して回転軸１６に設けられている。

上部支持部材５４及び下部支持部材５６には、図示しない吸込ポートにて上下シリンダ３８、４０の内部とそれぞれ連通する吸込通路６０と（上側の吸込通路は図示せず）、上部支持部材５４の上シリンダ３８とは反対側（上側）の面を凹陥させ、この凹陥部を上部カバー６３にて閉塞することにより形成された吐出消音室６２と、下部支持部材５６の下シリンダ４０とは反対側（下側）の面を凹陥させ、この凹陥部を下部カバー６８にて閉塞することにより形成された吐出消音室６４とが設けられている。即ち、吐出消音室６２は上部カバー６３、吐出消音室６４は下部カバー６８にて閉塞される。

下部カバー６８はドーナッツ状の円形鋼板から構成されており、周辺部の４カ所を下ボルト８０・・にて下から下部支持部材５６に固定され、吐出ポートにて第１の回転圧縮要素３２の下シリンダ４０内部と連通する吐出消音室６４の下面開口部を閉塞する。このボルト８０・・の先端は上部支持部材５４に螺合する。

第１の回転圧縮要素３２の吐出消音室６４と密閉容器１２内とは連通路にて連通されている。この連通路は上部カバー６３、上部支持部材５４、上下シリンダ３８、４０、中間仕切板３６を貫通する図示しない孔である。この場合、連通路の上端には中間吐出管１２１が立設されており、この中間吐出管１２１から密閉容器１２内に中間圧の冷媒が吐出される。

また、密閉容器１２の容器本体１２Ａの側面には、上部支持部材５４と下部支持部材５６の吸込通路６０（上側は図示せず）、吐出消音室６２、上部カバー６３の上側（電動要素１４の下端に略対応する位置）に対応する位置に、スリーブ１４１、１４２、１４３及び１４４がそれぞれ溶接固定されている。スリーブ１４１と１４２は上下に隣接すると共に、スリーブ１４３はスリーブ１４１の略対角線上にある。また、スリーブ１４４はスリーブ１４１と略９０度ずれた位置にある。

そして、スリーブ１４１内には上シリンダ３８に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管９２の一端が挿入接続され、この冷媒導入管９２の一端は上シリンダ３８の図示しない吸込通路と連通する。この冷媒導入管９２は密閉容器１２の上側を通過してスリーブ１４４に至り、他端はスリーブ１４４内に挿入接続されて密閉容器１２内に連通する。

また、スリーブ１４２内には下シリンダ４０に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管９４の一端が挿入接続され、この冷媒導入管９４の一端は下シリンダ４０の吸込通路６０と連通する。また、スリーブ１４３内には冷媒吐出管９６が挿入接続され、この冷媒導入管９６の一端は吐出消音室６２と連通する。

以上の構成で、次にロータリコンプレッサの動作を説明する。ターミナル２０及び図示されない配線を介して電動要素１４のステータコイル２８に通電されると、電動要素１４が起動してロータ２４が回転する。この回転により回転軸１６と一体に設けた上下偏心部４２、４４に嵌合されたローラ４６、４８が上下シリンダ３８、４０内を偏心回転する。

これにより、冷媒導入管９４及び下部支持部材５６に形成された吸込通路６０を経由して図示しない吸込ポートから下シリンダ４０に低圧室側に吸入された低圧の冷媒ガスは、ローラ４８とベーン５２の動作により圧縮されて中間圧となり、下シリンダ４０の高圧室側より図示しない吐出ポートを経て吐出消音室６４内に吐出される。吐出消音室６４に吐出された中間圧の冷媒ガスは、図示しない連通孔を経て中間吐出管１２１から密閉容器１２内に吐出される。

そして、密閉容器１２内の中間圧の冷媒ガスは、冷媒導入管９２を通って、上部支持部材５４に形成された図示しない吸込通路を経由して吸込ポートから上シリンダ３８の低圧室側に吸入される。吸入された中間圧の冷媒ガスは、上ローラ４６と上べーン５０の動作により２段目の圧縮が行われて高温高圧の冷媒ガスとなり、上シリンダ３８の高圧室側から図示しない吐出ポート内を通り上部支持部材５４に形成された吐出消音室６２に吐出される。吐出消音室６２に吐出された冷媒は、当該吐出消音室６２内に連通された冷媒吐出管９６を通って、ロータリコンプレッサ１０の外部に吐出される。

尚、上記実施例１では、電動要素１４、制振材料１５及び密閉容器１２の容器本体１２Ａとを数カ所（３カ所Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）でスポット溶接して、これらを一体に固定するものとした。このような構成とした場合であっても電動要素１４の電磁振動が密閉容器１２に伝達され難くなり、振動の伝達及び騒音の発生を低減できるが、係るスポット溶接した箇所から電動要素１４の電磁振動が密閉容器１２に伝達される恐れがある。

そこで、本実施例では電動要素１４を上記実施例の如くスポット溶接にて密閉容器１２に固定すること無しに、制振材料１５のみで電動要素１４を密閉容器１２内面に保持する圧縮機について図３を用いて説明する。図３はこの場合の一実施例の圧縮機の電動要素の平断面図を示している。尚、本実施例において圧縮機は前記実施例と同様にロータリコンプレッサを用いるものとする。

図３に示すように、本実施例のロータリコンプレッサは電動要素１４を密閉容器１２に溶接すること無く、制振材料１５のみで電動要素１４を密閉容器１２内面に保持している。即ち、本実施例の電動要素１４は、容器本体１２Ａの電動要素１４が位置する上部空間の内周面に沿って全周に渡り制振材料１５を環状に配置した後、当該制振材料１５の内側に電動要素１４を挿入するだけで固定されている。

このように、制振材料１５のみに電動要素１４を密閉容器１２内面に保持することで、電動要素１４と密閉容器１２とが全く接触しないので、電動要素１４から密閉容器１２に直接伝達される電磁振動を完全に阻止できる。これにより、更なる制振効果を得られて、電動要素１４の電磁振動が密閉容器１２に伝達される不都合を抑制、或いは、解消することができるようになる。

尚、上記実施例２では、制振材料１５のみで電動要素１４を保持するものとしたが、係る構成では、ロータ２４の回転等によりステータ２２が移動する恐れが有る場合には、例えば、回転圧縮機構部１８の上部支持部材５４や上部カバー６３にステータ２２の周り止め用の固定脚を取り付けても構わない。即ち、上部支持部材５４や上部カバー６３に上方に起立する固定脚を複数本取り付けて、これら固定脚をステータ２２の下部にそれぞれ取り付けることにより、ステータ２２を保持するものとしても良い。

係る構成としても、電動要素１４を密閉容器１２とを直接接触させることなく固定することができるので、電動要素１４から密閉容器１２に直接伝達される電磁振動を阻止でき、ロータリコンプレッサ１０の振動及び騒音を低減することができるようになる。

また、各実施例では圧縮機として第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４を有する多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０を用いて説明したが、本発明は密閉容器内に電動要素とこの電動要素により駆動される圧縮要素を備えた圧縮機であればどのようなものであっても適用可能である。例えば、圧縮機としてレシプロ式圧縮機やスクロール型圧縮機等に本発明を適用可能である。また、横置き型の圧縮機に本発明を適用しても構わない。更に、単段型の圧縮機や３つ以上の圧縮要素を有する圧縮機であっても有効であることは言うまでもない。

本発明の一実施例の圧縮機の縦断側面図である。（実施例１） 図１の圧縮機の電動要素の平断面図である。 本発明の他の実施例の圧縮機の電動要素の平断面図である。（実施例２）

符号の説明

１０ ロータリコンプレッサ
１２ 密閉容器
１２Ａ 容器本体
１４ 電動要素
１５ 制振材料
１６ 回転軸
１８ 回転圧縮機構部
２０ ターミナル
２２ ステータ
２４ ロータ
２８ ステータコイル
３２ 第１の回転圧縮要素
３４ 第２の回転圧縮要素

Claims (2)

1. 密閉容器内に電動要素と該電動要素により駆動される圧縮要素とを収納して成る圧縮機において、
   前記電動要素と密閉容器間に制振材料を介設したことを特徴とする圧縮機。
2. 前記制振材料により前記電動要素を密閉容器内面に保持したことを特徴とする請求項１の圧縮機。

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