JP5736538B2 - 圧縮機の固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和装置の室外機に搭載される圧縮機の固定構造に関する。

従来、空気調和装置の室外機に搭載され、密閉容器内に電動要素と、この電動要素により駆動され冷媒を圧縮する回転圧縮要素とを収容した密閉型圧縮機が知られている。この種の圧縮機は、密閉容器の下端部に設けられた複数の脚片部を室外機の底板に固定して備えられる。脚片部と底板の間には、防振部材を介在させて、圧縮機の駆動時に密閉容器に発生する振動を底板に伝達しないようにするのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１６２１２０号公報

ところで、この種の防振部材で、圧縮機の回転時の振動を効率良く吸収するためには、圧縮機の容量や形状等に合わせて、防振部材の形状、材質及び硬さの少なくとも１つを調節して用いる必要があった。そのため、標準硬さの違う各機種に専用の複数のマウントゴムを用意する必要があり、マウントゴムを共通部品化することができず、製造コストの増加につながっていた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、圧縮機の振動を効率良く防止し、底板への振動伝達の低減を図ることができる空気調和装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、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冷媒を圧縮する回転圧縮要素とを収容した圧縮機の固定構造において、前記圧縮機は、当該圧縮機の脚片部と底板との間に介装され、前記脚片部を上方に貫通した首部を備える弾性部材で支持され、前記弾性部材は、前記首部の上から挿入され、前記脚片部、前記弾性部材、前記底板を貫通する締結具により結合され、前記弾性部材の内側には、前記締結具を囲うように配置され、下端が前記底板側に当接し、上端が前記締結具の頭部側から離間し、かつ前記弾性部材よりも硬いカラーを備え、前記カラーが前記圧縮機の起動振動を吸収可能とし、前記底板と前記弾性部材との間に、前記締結具を最大押し込み深さまで締め込んだ時に、前記弾性部材の硬さを調節可能な弾性シートを備えたことを特徴とする。

この構成において、前記弾性部材の硬さは、前記弾性シートの厚さを変えて調節する構成としても良い。また、前記弾性シートは、前記弾性部材よりも硬い部材から形成されている構成としても良い。また、前記カラーは、下端が前記弾性シートに当接して配置されている構成としても良い。また、前記底板は、前記締結具が貫通する締結孔と、前記締結孔が設けられた位置に溶接されたナットとを備え、前記締結具のねじ部を前記ナットに最大に締め込んで、前記脚片部を前記底板に固定する構成としても良い。

本発明によれば、圧縮機の起動振動を吸収するカラーを、脚片部を底板に固定するための締結具の頭部分から離間するように、弾性部材の内側に、締結具を囲うように配置したため、カラーの高さによって、弾性部材の押し込み深さが規制されることがなく、弾性部材の押し込み深さを調節して、搭載される圧縮機に合わせて弾性部材の硬さを調度良い硬さに調節することができ、簡単な構成で、圧縮機の振動を効率良く防止し、底板への振動伝達の低減を図ることできるという効果を奏する。

本実施形態に係る定速圧縮機の固定構造の配置構成を示す室外機の部分斜視図である。 定速圧縮機の固定構造を示す室外機の部分斜視図である。 脚片部、弾性部材、ボルト及び規制部材の配置構成を示す断面図である。 固定構造７の各部材の配置構成を示す分解視図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図１において、符号２は空気調和装置の室外機を示す。この室外機２は、複数台の能力一定型の定速圧縮機（ＡＣ圧縮機）１１と、能力可変型のインバータ圧縮機（ＤＣインバータ圧縮機）１２と、四方弁１５とを備え、図示は省略したが、アキュムレータ、オイルセパレータ、室外熱交換器、室外膨張弁、レシーバタンク等から概略構成されて、ガス管及び液管により室内機に接続されている。
定速圧縮機（圧縮機）１１は、密閉形のスクロールコンプレッサであり、密閉容器６１と、この密閉容器６１内に収容され、電源周波数に依存する略一定の回転数で駆動される電動要素（不図示）と、この電動要素により駆動されて冷媒を圧縮する回転圧縮要素（不図示）とを備える。この密閉容器６１は、高さ方向に長い円筒形容器であり、密閉容器６１の下部には、放射状に延出する複数の脚片部６２が設けられている。

圧縮機１１は、これら脚片部６２が室外機２の底板１０に、後に詳述する、固定構造７で固定されて備えられている。脚片部６２は、脚片部６２と底板１０との間にはマウントゴム（弾性部材）６３、ゴムシート（弾性シート）７３及び補強板７２が介装されて、平ワッシャ６４付きのボルト６５で貫通し、このボルト６５を底板１０に螺合させて、底板１０に固定されている。
圧縮機１１の回転駆動によって、密閉容器６１には、回転振動が発生する。マウントゴム６３は、この密閉容器６１に発生する振動を、底板１０に伝達させないために、脚片部６２と底板１０との間に介装されている。密閉容器６１に発生する振動は、圧縮機１１の容量や形状に依存して振幅の大きさがかわるため、効率良く密閉容器６１の振動が底板１０に伝達されないように防振するためには、各圧縮機１１の容量や形状に合わせてマウントゴム６３の硬さを調節する必要がある。

図２で示すように、マウントゴム６３と、底板１０との間には、ゴムシート（弾性シート）７３と補強板７２が介在している。補強板７２は、略Ｌ字形状に形成され、底板１０の上面及び前面の一部に当接し、底板１０に螺合されて備えられている。また、図中後方に設けられた脚片部６２の位置には、不図示のプレート型補強板が底板１０に螺合されて備えられている。それぞれの補強板７２は、底板１０の厚さよりも厚く形成され、ボルト６５と底板１０との螺合部の強度を高めている。

図３は、固定構造７で圧縮機１１の脚片部６２を底板１０に固定したときの組み立て構造を示す断面図である。固定構造７は、マウントゴム６３、ボルト６５、カラー（規制部材）７０、ゴムシート７３から構成される。
脚片部６２は、上面部６２Ａと、この上面部６２Ａの縁部から下方に延びる側面部６２Ｂとを備え、この側面部６２Ｂとマウントゴム６３の上端部とが側面視でオーバーラップするようになっている。これによって、マウントゴム６３は、密閉容器６１及び脚片部６２の動作に追従して動き、この密閉容器６１の振動を抑制し、密閉容器６１の振動が底板１０に伝達されるのを防止する。

圧縮機１１は、電源周波数に依存して、一定速度で運転を行う。そのため、圧縮機１１の起動時には、所定回転数への急激な追従のために、大きなトルクが圧縮機１１の密閉容器６１に発生する。このトルクによって、密閉容器６１には、回転方向の震幅の大きな振動を生じさせる。上述のように、密閉容器６１の脚片部６２と底板１０との間にはマウントゴム６３が介在し、マウントゴム６３は、圧縮機１１の振動を抑制するように機能する。しかし、起動時に密閉容器６１に大きな回転トルクが生じた場合には、マウントゴム６３が大きく変形し、密閉容器６１に接続される吸込管、吐出管、オイル管に多大な応力がかかる。

そのため、マウントゴム６３とボルト６５の間にはボルト６５を囲うように、カラー７０が介装されている。カラー７０は、圧縮機１１の起動時に密閉容器６１に作用する回転トルクに伴う、当該マウントゴム６３のせん断方向への変形を規制するとともに、上記ボルト６５への応力集中を緩和している。
ボルト６５は、軸部６５ｂの先端部から特定の長さだけねじが切られた中ボルトである。ボルト６５は、ねじが切られたねじ部６５ｃの長さが、ボルト６５のねじ径及び軸部６５ｂの長さに対してＪＩＳ規格で決められている、規格品（市販品）である。ボルト６５は、ねじ部６５ｃのねじが切れている上限まで締め込むと、それ以上はねじが切られていないため、締め込むことができない。

カラー７０は鉄材などの金属で形成され、底板１０側に位置する根元部７０Ｂが、密閉容器６１の脚片部６２側に位置する先端部７０Ｃよりも肉厚の凸形状に形成されて備えられている。また、カラー７０の中央に設けられた孔７０Ａは、ボルト６５のねじ部分の径よりも僅かに大きい径に形成されて当該ボルト６５が遊嵌される構成となっている。カラー７０の高さは、ボルト６５を最大まで締め込んだ時に、カラー７０の先端部（上端）７０Ｃが、ボルト６５の頭部側に設けられた平ワッシャ６４の下面から離間するように、マウントゴム６３の高さよりも短く形成されている。

マウントゴム６３は、カラー７０と同形状に形成された貫通孔６３Ａを備え、貫通孔６３Ａにカラー７０が嵌合されて備えられている。マウントゴム６３の上部には、首部６３Ｂが形成され、この首部６３Ｂは、脚片部６２の上面部６２Ａに設けられた開口６２Ｃから突出するように備えられている。また、マウントゴム６３には、首部６３Ｂに延在する肩部６３Ｃが設けられ、肩部６３Ｃ上には、脚片部６２が載るように備えられている。これによって、密閉容器６１及び脚片部６２が動作した際、脚片部６２は、開口６２Ｃの縁部がボルト６５に触れないように揺動し、脚片部６２とボルト６５との接触が防止され、このボルト６５に過剰なせん断力が作用することが防止される。

また、開口６２Ｃとマウントゴム６３の間には隙間が設けられており、密閉容器６１及び脚片部６２が動作した際にも、この隙間が保たれるように備えられているため、開口６２Ｃによって、マウントゴム６３が削られることがない。さらに、密閉容器６１及び脚片部６２が動作した際には、回転トルクが脚片部６２を介してマウントゴム６３に伝えられ、これによって、マウントゴム６３は、側面部６２Ｂからの応力を受ける。この応力はカラー７０に伝達されて分散されるため、マウントゴム６３の変形を規制することができる。

また、開口６２Ｃから突出した部分の首部６３Ｂには、Ｏリング７１が貫入されて備えられている。Ｏリング７１は、マウントゴム６３よりも硬質のゴムで形成され、平ワッシャ６４と、脚片部６２の上面部６２Ａとの間に介在するように備えられる。Ｏリング７１は、輸送時等で脚片部６２に上向きの力がかかった際に、金属製の脚片部６２と平ワッシャ６４とが直接接触することがないように備えられる。これによって、脚片部６２に大きな衝撃荷重が付されるのを防止することができ、脚片部６２或いはボルト６５にかかる衝撃応力を緩和することができる。

底板１０には、ボルト６５が貫通する締結孔１０Ａが設けられ、締結孔１０Ａが設けられた位置には、ボルト６５を螺合するナット７４が底板１０に溶接されて備えられている。圧縮機１１を底板１０に固定する際には、底板１０の上に、補強板７２を配置し、補強板７２の上に、ゴムシート７３を配置する。ゴムシート７３は、略円形状に形成され、略中央には、圧縮機１１を底板１０に固定するためのボルト６５が貫通する孔７３ａが形成されている。ゴムシート７３は、この孔７３ａを締結孔１０Ａが形成された位置に合わせて補強板７２の上に配置される。

カラー７０は、図４に示すように、マウントゴム６３の下方から、貫通孔６３Ａに挿入される。マウントゴム６３と、カラー７０は、ゴムシート７３の上に、カラー７０の中央に設けられた孔７０Ａと孔７３ａとが合う位置にくるように配置される。このとき、カラー７０は、カラー７０の下端面が、ゴムシート７３の上面に当接するように備えられる。この構成によれば、カラー７０と、補強板７２の間に、ゴムシート７３が介在させて、圧縮機１１の密閉容器６１に発生し、カラー７０に伝達された振動は、ゴムシート７３で吸収されて、補強板７２には伝達されない。

脚片部６２は、脚片部６２の開口６２Ｃから、マウントゴム６３の首部６３Ｂが突出し、脚片部６２の上面部６２Ａが、マウントゴム６３の肩部６３Ｃの上に載るようにマウントゴム６３の上に配置される。脚片部６２の開口６２Ｃから突出したマウントゴム６３の首部６３Ｂには、Ｏリング７１が遊嵌され、このＯリング７１を介して、平ワッシャ６４を嵌め込んだボルト６５が上方から、孔７０Ａを貫通させて、挿入される。ボルト６５は、底板１０に溶接されたナット７４に、ねじ部６５ｃのねじが切れている上限まで達するように、最大に締め込まれる。これによって、脚片部６２はマウントゴム６３を介して、底板１０に締結固定され、圧縮機１１の振動は、マウントゴム６３に吸収され、底板１０には伝達されない。

ゴムシート７３は、ボルト６５を最大に締め込んだときに、マウントゴム６３の硬さが調度良い硬さになるように所定の厚さに形成されている。ゴムシート７３は、マウントゴム６３よりも標準硬さの硬いゴム材から形成されている。

ゴムシート７３には、また、図４に示すように、ゴムシート７３の外周から、孔７３ａに向かって設けられたスリット７３ｂを備える構成としてもよい。この構成によれば、例えば、圧縮機１１をマウントゴム６３を介してボルト６５で底板１０に固定した後にでも、ボルト６５を緩めて、マウントゴム６３を持ち上げ、スリット７３ｂから、ゴムシート７３を横側からスライドさせるようにして、孔７３ａにボルト６５を挿入することができる。そのため、既に設置されている機種に対してもこのゴムシート７３を搭載することができる。

ところで、マウントゴム６３の硬さは、マウントゴム６３を形成するゴム材の種類、マウントゴム６３の形状、及びマウントゴム６３のばね定数に依存する。そのため、同じ部材を用いて、同じ形状に形成されたマウントゴム６３の硬さは、マウントゴム６３の押し込み深さを変えることで調節することができる。
マウントゴム６３は、マウントゴム６３と底板１０の間に介装したゴムシート７３の厚さを変えることによって、ボルト６５を最大に締め込んだときの押し込み深さが調節される。厚さの異なる複数種のゴムシート７３が用意され、機種毎にゴムシート７３の厚さが調節される。マウントゴム６３の押し込み深さは、ゴムシート７３の厚さによって変わるため、ゴムシート７３の厚さをかえることで、ゴムシート６３の硬さを調節することができる。ゴムシート７３は、マウントゴム６３よりも硬いゴム材で形成されるため、マウントゴム６３を底板１０に押し付けても、ゴムシート７３は変形することがなく、所定の厚さに保たれる。そのため、マウントゴム６３の硬さをゴムシート７３の厚さを変えることで正確に調節することができる。
これらの構成によれば、同一のマウントゴム６３を用いて、規格品のボルト６５ｃを最大まで締め込むことで、マウントゴム６３の硬さを調度良い硬さに調節できる。そのため、各圧縮機に専用のマウントゴム６３及び規格外のボルト６５を用いる必要がないため、製造誤差が生じるのを防止することができるとともに、製造コストを削減することができる。

マウントゴム６３の押し込み量は、ボルト６５のねじ部６５ｃの長さを変えることで、調節することも可能である。ボルト６５は、各圧縮機に合わせて、ねじ部６５ｃの長さを変えて、各圧縮機専用に製造される。この場合、ゴムシート７３は、規定の厚さに形成されて、カラー７０の振動を底板１０に伝達させないために備えられる。そして、マウントゴム６３の押し込み深さは、このねじ部６５ｃの長さによって決まり、ねじ部６５ｃの長さは、ボルト６５を最大まで締め込んだ時に、マウントゴム６３の硬さが調度良い硬さとなるように設定される。
この構成によれば、組み立て作業時のボルト６５の締めつけトルクを管理する必要がなく、ボルト６５を、ねじ部６５ｃのねじが切れている上限まで達するように最大に締め込むことでマウントゴム６３の硬さが調度良くなるため、製造誤差が生じるのを防止することができる。

カラー７０の高さは、マウントゴム６３を最大に押し込んだ時にでも、カラー７０の先端部７０Ｃが平ワッシャ６４に当たらないように、マウントゴム６３の高さよりも短く形成されている。そのため、搭載する圧縮機１１に合わせて、マウントゴム６３の押し込み深さを深くし、マウントゴム６３を調度良い硬さに調節しても、カラー７０の先端部７０Ｃが平ワッシャ６４には当たらない。この構成によれば、カラー７０によって、マウントゴム６３の押し込み深さが規制されることがなく、マウントゴム６３が調度良い硬さになるまで、マウントゴム６３を押し込むことができる。そのため、マウントゴム６３を幅広い機種の圧縮機１１の防振ゴムとして共通に利用することができる。

また、カラー７０は、凸形状に形成されているため、マウントゴム６３の高さより短く形成されていても、カラー７０と略同形状に形成されたマウントゴム６３の貫通孔６３Ａによって、ボルト６５を締めつけたときに、カラー７０の根元部７０Ｂが下方向抑えつけられる。これによって、カラー７０は、圧縮機１１の振動によって移動することなく、カラー７０の下端面がゴムシート７３の上面に抑え付けられている状態で保持される。そのため、起動時に、圧縮機１１の回転トルクによってマウントゴム６３にかかり、特に底板１０との締結部周辺で大きくなるせん断方向への力を、カラー７０で効率よく吸収し、マウントゴム６３の変形を抑制することができる。
また、ボルト６５を、マウントゴム６３の貫通孔６３Ａに挿入したカラー７０の孔７０Ａに貫通させる構成としたため、ボルト６５とマウントゴム６３が直接的に接触することがない。そのため、圧縮機１１の起動時に密閉容器６１に作用する回転トルクが脚片部６２を介してマウントゴム６３に大きなねじれ変形を起こしても、これによってボルト６５の締め付け力が強まる或いは緩むことを防止することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、圧縮機１１の駆動によって、圧縮機１１の密閉容器６１に発生する振動が、底板１０に伝わらないように、圧縮機１１の脚片部６２と底板１０との間に介装したマウントゴム６３が変形しないように、マウントゴム６３の内側に配置したカラー７０を、マウントゴム６３よりも硬い部材で形成し、脚片部６２を底板１０に固定するためのボルト６５の頭部分から離間するように配置した。そのため、カラー７０の高さによって、マウントゴム６３の押し込み深さが規制されることがない。そのため、押し込み深さを調節することで、硬さを調節することができるマウントゴム６３を、搭載される圧縮機１１の容量に合わせて調度良い硬さになるように、押し込んで備えることができる。

また、本実施形態によれば、底板１０とマウントゴム６３との間に、ボルト６５を最大に締め込んだ時に、マウントゴム６３の硬さを調節可能なゴムシート７３を備えたため、マウントゴム６３を各機種専用に複数種類製造することなく、異なる機種間でマウントゴム６３を共通部品化して、ゴムシート７３でマウントゴム６３の硬さを調節することがきるため、製造コストを削減することができる。また、ボルト６５は、ＪＩＳ規格（市販品）のものを使用することができるため、機種毎に専用の、規格外のボルト６５を製造する必要がなく、製造コストの増加を防ぐことができる。また、マウントゴム６３は、ボルト６５を最大に締め込んだ時に調度良い硬さとなるため、ボルト６５のトルク管理を製造工程で行う必要がなく、組み立て作業効率を向上するとともに、製造誤差が生じるのを防ぐことができる。

また、マウントゴム６３の硬さは、異なる厚さのゴムシート７３を用いることで調節可能となるため、機種毎にゴムシート７３の厚さを微調整するだけで、マウントゴム６３の硬さを機種に合わせて調度良い硬さに調節することができ、効率良く圧縮機１１の坊振をすることができるため、簡単な構造で、圧縮機１１の振動が、底板１０に伝達されるのを防ぐことができる。

また、ゴムシート７３は、マウントゴム６３よりも硬さが高い部材から形成されているため、マウントゴム６３の押し込み深さを調節するために、マウントゴム６３に垂直方向に大きな荷重をかけても、ゴムシート７３が変形することがない。そのため、ゴムシート７３の変形量を加味せずに、ゴムシート７３の厚さだけで、マウントゴム６３の押し込み深さを調節することができ、簡単な構造で、マウントゴム６３を効率良く圧縮機１１の坊振をすることができる硬さに調節することができる。

また、カラー７０の下端が、ゴムシート７３に当接した状態で底板１０の上に配置されるため、カラー７０に圧縮機１１から伝達された振動を、ゴムシート７３で吸収することができ、底板１０に伝達されるのを防止することができる。

また、底板１０にボルト６５が貫通する締結孔１０Ａと、締結孔１０Ａの位置に溶接されたナット７４とを備え、ボルト６５のねじ部６５ｃをナット７４に最大に締め込んで、脚片部６２を底板１０に固定するため、ボルト６５を締め込む際に、ナット７４を下側から抑える必要がない。また、ボルト６５の挿入深度や、ボルト６５の締め付けトルクを考慮することなく、ボルト６５をナット７４に最大に締め込むだけで、圧縮機１１の脚片部６２の底板１０への固定作業が完了するため、組み立て作業効率を向上することができ、製造誤差を低減することができる。

以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本実施形態においては、固定構造７は、起動時に密閉容器６１に大きなトルクを発生させる定速圧縮機１１を固定するために用いられる構成としたが、これに限らず、インバータ圧縮機１２も固定構造７で固定する構成としても良い。

２ 室外機
７ 固定構造
１０ 底板
１０Ａ 締結孔
１１ 定速圧縮機（圧縮機）
１２ インバータ圧縮機
６１ 密閉容器
６２ 脚片部
６３ マウントゴム（弾性部材）
６３Ａ 貫通孔
６３Ｂ 首部
６５ ボルト（締結具）
７０ カラー
７０Ｃ 先端部（上端）
７３ ゴムシート（弾性シート）
７４ ナット

Claims (5)

1. 密閉容器内に電動要素と、この電動要素により駆動され冷媒を圧縮する回転圧縮要素とを収容した圧縮機の固定構造において、
   前記圧縮機は、当該圧縮機の脚片部と底板との間に介装され、前記脚片部を上方に貫通した首部を備える弾性部材で支持され、
   前記弾性部材は、前記首部の上から挿入され、前記脚片部、前記弾性部材、前記底板を貫通する締結具により結合され、
   前記弾性部材の内側には、前記締結具を囲うように配置され、下端が前記底板側に当接し、上端が前記締結具の頭部側から離間し、かつ前記弾性部材よりも硬いカラーを備え、
   前記カラーが前記圧縮機の起動振動を吸収可能とし、
   前記底板と前記弾性部材との間に、前記締結具を最大押し込み深さまで締め込んだ時に、前記弾性部材の硬さを調節可能な弾性シートを備えた
   ことを特徴とする圧縮機の固定構造。
2. 前記弾性部材の硬さは、前記弾性シートの厚さを変えて調節することを特徴とする請求項１記載の圧縮機の固定構造。
3. 前記弾性シートは、前記弾性部材よりも硬い部材から形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機の固定構造。
4. 前記カラーは、下端が前記弾性シートに当接して配置されていることを特徴とする請求項１の至３のいずれか一項に記載の圧縮機の固定構造。
5. 前記底板は、前記締結具が貫通する締結孔と、前記締結孔が設けられた位置に溶接されたナットとを備え、前記締結具のねじ部を前記ナットに最大に締め込んで、前記脚片部を前記底板に固定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の圧縮機の固定構造。

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