JP7401799B2 - 圧縮機、および冷凍装置 - Google Patents
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Description
実施形態1の圧縮機(100)について説明する。
本実施形態の圧縮機(100)は、冷凍装置(1)に設けられる。図1に示すように、冷凍装置(1)は、冷媒が充填された冷媒回路(1a)を有する。冷媒回路(1a)は、圧縮機(100)、放熱器(3)、減圧機構(4)、および蒸発器(5)を有する。減圧機構(4)は、膨張弁である。冷媒回路(1a)は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う。
図2に示すように、本実施形態の圧縮機(100)は、全密閉型の圧縮機である。圧縮機(100)は、1シリンダ型のロータリ圧縮機である。圧縮機(100)は、低圧のガス冷媒を吸入し、吸入したガス冷媒を圧縮する。圧縮機(100)は、圧縮した後の高圧のガス冷媒を吐出する。
ケーシング(10)は、起立した状態の円筒状の密閉容器である。ケーシング(10)は、胴部(11)と、上部鏡板(12)と、下部鏡板(13)とを備える。胴部(11)は、円筒状に形成される。上部鏡板(12)は、胴部(11)の上端を閉塞する。下部鏡板(13)は、胴部(11)の下端を閉塞する。
電動機(20)は、ケーシング(10)内の上部に配置される。電動機(20)は、固定子(21)と回転子(22)と有する。固定子(21)は、ケーシングの胴部(11)に固定される。回転子(22)には、駆動軸(30)が挿し通される。
駆動軸(30)は、ケーシング(10)の胴部(11)の上部からケーシング(10)の底部に亘ってケーシング(10)の軸方向(上下方向)に延びる。駆動軸(30)は、電動機(20)によって回転駆動される。駆動軸(30)は、主軸部(31)と、副軸部(32)と、偏心部(33)とを有する。駆動軸(30)では、主軸部(31)と、偏心部(33)と、副軸部(32)とが、上から下へ向かって順に配置される。駆動軸(30)において、主軸部(31)と、偏心部(33)と、副軸部(32)とは、互いに一体に形成される。
圧縮機構(40)は、いわゆる揺動ピストン型のロータリ式圧縮機構である。圧縮機構(40)は、駆動軸(30)を介して電動機(20)によって駆動される。圧縮機構(40)は、ケーシング(10)内において、電動機(20)と貯留部(16)との間に配置される。言い換えると、圧縮機構(40)は、電動機(20)の下方に配置される。
シリンダ(41)は、肉厚円板状に形成される。シリンダ(41)は、ケーシング(10)の胴部(11)と同心に配置される。シリンダ(41)の中央部には、シリンダボア(42)が形成される。シリンダボア(42)には、ピストン(44)が配置される。ピストン(44)は、肉厚円筒状に形成される。ピストン(44)には、駆動軸(30)の偏心部(33)が挿し通される。
フロントヘッド(45)は、シリンダ(41)の上端(軸方向一端)の開口面を覆う部材である。フロントヘッド(45)は、第1鏡板部(45a)と第1ボス部(45b)とを有する。第1鏡板部(45a)は、円板状に形成される。第1鏡板部(45a)は、電動機(20)と軸方向に対向して配置される。第1ボス部(45b)は、円筒状に形成される。第1ボス部(45b)は、第1鏡板部(45a)から駆動軸(30)の外周面に沿って上方(電動機(20)側)に延びる。フロントヘッド(45)の中央部には、円形状の孔が形成されている。このフロントヘッド(45)の孔には、滑り軸受を介して、駆動軸(30)の主軸部(31)が配置される。
図2および図3に示すように、圧縮機構(40)には、共鳴型のマフラ(50)が形成される。共鳴型のマフラ(50)は、ケーシング(10)内で生じる共鳴による騒音を低減させるために設けられる。本実施形態の共鳴型のマフラ(50)は、ヘルムホルツ型のマフラ(50)である。本実施形態のマフラ(50)は、空洞部(51)と、第1連通路(52)と、第1開口(53)とを有する。
次に、圧縮機(100)の運転動作について説明する。
(5-1)
本実施形態のマフラ(50)の第1開口(53)は、圧縮機構(40)の外周面に形成される。これにより、ケーシング(10)内における油面に近い場所で生じる共鳴に起因する振動を低減できる。その結果、この振動による騒音を低減できる。
本実施形態のフロントヘッド(45)は第1凹部(61)を有し、リアヘッド(46)は第2凹部(62)を有する。第1凹部(61)および第2凹部(62)の内部空間が、空洞部(51)の一部を構成する。空洞部(51)の一部が第1凹部(61)および第2凹部(62)の内部空間によって構成されるので、簡単な加工によってフロントヘッド(45)およびリアヘッド(46)に空洞部(51)を形成できる。
本実施形態のシリンダ(41)は、上下方向に貫通する貫通孔(63)を有する。この貫通孔(63)の内部空間が空洞部(51)の一部を構成する。空洞部(51)の一部が貫通孔(63)によって構成されるので、簡単な加工によってシリンダに空洞部(51)を形成できる。
本実施形態の空洞部(51)は、シリンダ(41)、フロントヘッド(45)、およびリアヘッド(46)に亘って形成される。これにより、圧縮機構(40)に新たな部材を追加することなく、空洞部(51)を形成できる。
上記実施形態については以下のような変形例としてもよい。なお、以下の説明では、原則として上記実施形態と異なる点について説明する。
本実施形態の圧縮機(100)では、マフラ(50)の第1連通路(52)を構成する溝は、フロントヘッド(45)の第1鏡板部(45a)の下端面、シリンダ(41)の上端面、またはリアヘッド(46)の下端面に形成されてもよい。
本実施形態の圧縮機(100)では、マフラ(50)の第1連通路(52)は、空洞部(51)の下端部に連通してもよい。具体的には、例えば図4に示すように、空洞部(51)がフロントヘッド(45)の第1凹部(61)およびシリンダ(41)の貫通孔(63)の内部空間で形成される場合、第1連通路(52)は、シリンダ(41)の下端面に形成される溝で構成されてもよい。
実施形態2について説明する。本実施形態の圧縮機(100)は、実施形態1の圧縮機(100)において、第1連通路(52)および第1開口(53)の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の第1連通路(52)および第1開口(53)について、実施形態1の第1連通路(52)および第1開口(53)と異なる点を説明する。
図5に示すように、本実施形態の第1連通路(52)は、空洞部(51)から圧縮機構(40)の下面に向かって下方に延びる。具体的には、第1連通路(52)は、リアヘッド(46)の第2鏡板部(46a)における第2凹部(62)の底面から第2鏡板部(46a)の下端面に向かって下方に延びる孔で構成される。この孔は、第2鏡板部(46a)の下端面に開口する。第1連通路(52)は、空洞部(51)の下面に連通している。
本実施形態のマフラ(50)の第1開口(53)は、圧縮機構(40)の下面に形成される。これにより、ケーシング(10)内における油面に近い場所で生じる共鳴に起因する振動を低減できる。その結果、この振動による騒音を低減できる。
上記実施形態については以下のような変形例としてもよい。なお、以下の説明では、原則として上記実施形態と異なる点について説明する。
図6に示すように、本実施形態の圧縮機(100)では、共鳴型のマフラ(50)は、サイドブランチ型のマフラでもよい。具体的には、本実施形態のマフラ(50)は、空洞部(51)および第1開口(53)で構成されてもよい。言い換えると、本変形例のマフラ(50)は、上記実施形態に対して、第1連通路(52)を有さない。第1開口(53)は、圧縮機構(40)の下面に開口する。第1開口(53)は、下を向いている。第1開口(53)は、貯留部(16)の油面と対向する。
本実施形態の圧縮機(100)では、マフラ(50)の第1連通路(52)を構成する孔は、圧縮機構(40)を構成する複数の部材に亘って形成されてもよい。例えば、空洞部(51)がフロントヘッド(45)およびシリンダ(41)に亘って形成されている場合、第1連通路(52)はシリンダ(41)およびリアヘッド(46)に亘って形成されてもよい。このとき、第1開口(53)は、リアヘッド(46)の下端面に形成される。
実施形態3について説明する。本実施形態の圧縮機(100)は、実施形態1の圧縮機(100)において、マフラ(50)の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態のマフラ(50)について、実施形態1のマフラ(50)と異なる点を説明する。
図7に示すように、本実施形態のマフラ(50)は、空洞部(51)と、第1連通路(52)と、第1開口(53)と、第2連通路(54)と、第2開口(55)とを有する。言い換えると、本実施形態のマフラ(50)は、実施形態1のマフラ(50)と異なり、第2連通路(54)および第2開口(55)を更に有する。なお、本実施形態の空洞部(51)は、実施形態1と同様に、フロントヘッド(45)の第1鏡板部(45a)、シリンダ(41)、およびリアヘッド(46)の第2鏡板部(46a)に亘って形成される。具体的には、フロントヘッド(45)の第1凹部(61)、シリンダ(41)の貫通孔(63)、およびリアヘッド(46)の第2凹部(62)の各内部空間によって、空洞部(51)が構成されている。
(2-1)
本実施形態のマフラ(50)は、空洞部(51)と連通するとともに油が出入りする第2開口(55)を有する。第2開口(55)は、第1開口(53)よりも下に形成される。
本実施形態の第1開口(53)は、出荷時における貯留部(16)の油面位置である初期充填位置(A1)より下に形成され、貯留部(16)の油面が低下したときに冷媒空間(S)と連通する。
本実施形態のマフラ(50)は、空洞部(51)と連通する第2連通路(54)を有する。第2開口(55)は、第2連通路(54)の端部に形成される。
(3-1)変形例1
本実施形態の圧縮機(100)では、第2開口(55)が第1開口(53)よりも下に形成されていればよい。したがって、第1連通路(52)および第2連通路(54)を構成する溝は、フロントヘッド(45)の第1鏡板部(45a)の下端面、シリンダ(41)の上端面、リアヘッド(46)の下端面、およびリアヘッド(46)の第2鏡板部(46a)の上端面のいずれに形成されてもよい。
図8に示すように、本実施形態の圧縮機(100)では、第2開口(55)がリアヘッド(46)の下端面に形成されてもよい。言い換えると、本変形例では、マフラ(50)は第2連通路(54)を有していない。
実施形態4について説明する。本実施形態の圧縮機(100)は、実施形態1の圧縮機(100)において、マフラ(50)の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態のマフラ(50)について、実施形態1のマフラ(50)と異なる点を説明する。
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
10 ケーシング
16 貯留部
20 電動機
40 圧縮機構
41 シリンダ
45 フロントヘッド(第1閉塞部材)
46 リアヘッド(第2閉塞部材)
50 マフラ
50a 第1マフラ
50b 第2マフラ
51 空洞部
52 第1連通路
53 第1開口
54 第2連通路
55 第2開口
61,62 凹部
63 貫通孔
100 圧縮機
E1 第1部材
E2 第2部材
E3 第3部材
R 共鳴室
S 冷媒空間
A1 初期充填位置
Claims (11)
- 油が貯留される貯留部(16)を底部に有するケーシング(10)と、
前記ケーシング(10)内に収容される電動機(20)と、
前記電動機(20)と前記貯留部(16)との間に配置されるとともに、吸入したガス冷媒を圧縮して前記ケーシング(10)内に吐出する圧縮機構(40)と、
前記圧縮機構(40)に形成される共鳴型のマフラ(50)とを備え、
前記ケーシング(10)内には、前記貯留部(16)の上に、前記圧縮機構(40)から吐出された前記ガス冷媒が流れる冷媒空間(S)が形成され、
前記マフラ(50)は、
内部に共鳴室(R)が形成される空洞部(51)と、
前記共鳴室(R)に連通するとともに前記冷媒空間(S)に開口する第1開口(53)とを有し、
前記第1開口(53)は、前記圧縮機構(40)の下面または外周面に形成され、
前記圧縮機構(40)は、
吸入した前記ガス冷媒を圧縮する圧縮室(C)と、
前記圧縮室(C)で圧縮した冷媒を吐出する吐出ポートと、
前記吐出ポートから前記冷媒空間(S)までの間に形成される吐出流路とを有し、
前記マフラ(50)は、前記吐出流路に連通する開口を有しない
圧縮機。 - 前記マフラ(50)は、前記共鳴室(R)に連通する第1連通路(52)を更に有し、
前記第1開口(53)は、前記第1連通路(52)の端部に形成される
請求項1に記載の圧縮機。 - 前記圧縮機構(40)は、互いに重なるように配置される複数の部材を有し、
前記複数の部材は、第1部材(E1)を含み、
前記第1部材(E1)は、前記複数の部材が重なる方向の端面に形成される凹部(61,62)を有し、
前記凹部(61,62)の内部空間が、前記空洞部(51)の一部を構成する
請求項1または2に記載の圧縮機。 - 前記圧縮機構(40)は、互いに重なるように配置される複数の部材を有し、
前記複数の部材は、第2部材(E2)を含み、
前記第2部材(E2)は、前記複数の部材が重なる方向に貫通する貫通孔(63)を有し、
前記貫通孔(63)の内部空間が、前記空洞部(51)の一部を構成する
請求項1~3のいずれか1つに記載の圧縮機。 - 前記圧縮機構(40)は、
シリンダ(41)と、
該シリンダ(41)の軸方向一端の開口面を覆う第1閉塞部材(45)と、
該シリンダ(41)の軸方向他端の開口面を覆う第2閉塞部材(46)とを含み、
前記空洞部(51)は、前記シリンダ(41)、前記第1閉塞部材(45)、および前記第2閉塞部材(46)の少なくとも1つに形成される
請求項1~4のいずれか1つに記載の圧縮機。 - 油が貯留される貯留部(16)を底部に有するケーシング(10)と、
前記ケーシング(10)内に収容される電動機(20)と、
前記電動機(20)と前記貯留部(16)との間に配置されるとともに、吸入したガス冷媒を圧縮して前記ケーシング(10)内に吐出する圧縮機構(40)と、
前記圧縮機構(40)に形成される共鳴型のマフラ(50)とを備え、
前記ケーシング(10)内には、前記貯留部(16)の上に、前記圧縮機構(40)から吐出された前記ガス冷媒が流れる冷媒空間(S)が形成され、
前記マフラ(50)は、
内部に共鳴室(R)が形成される空洞部(51)と、
前記共鳴室(R)に連通するとともに前記冷媒空間(S)に開口する第1開口(53)とを有し、
前記第1開口(53)は、前記圧縮機構(40)の下面または外周面に形成され、
前記マフラ(50)は、前記空洞部(51)に連通するとともに前記油が出入りする第2開口(55)を更に有し、
前記第2開口(55)は、前記第1開口(53)よりも下に形成される
圧縮機。 - 前記第1開口(53)は、出荷時における前記貯留部(16)の油面位置である初期充填位置(A1)より下に形成され、前記貯留部(16)の油面が低下したときに前記冷媒空間(S)と連通する
請求項6に記載の圧縮機。 - 前記マフラ(50)は、前記空洞部(51)に連通する第2連通路(54)を更に有し、
前記第2開口(55)は、前記第2連通路(54)の端部に形成される
請求項6に記載の圧縮機。 - 前記圧縮機構(40)は、互いに重なるように配置される複数の部材を有し、
前記複数の部材は、最下部に配置される第3部材(E3)を含み、
前記空洞部(51)は、前記第3部材(E3)に形成され、
前記第2開口(55)は、前記第3部材(E3)の下面に形成される
請求項6に記載の圧縮機。 - 油が貯留される貯留部(16)を底部に有するケーシング(10)と、
前記ケーシング(10)内に収容される電動機(20)と、
前記電動機(20)と前記貯留部(16)との間に配置されるとともに、吸入したガス冷媒を圧縮して前記ケーシング(10)内に吐出する圧縮機構(40)と、
前記圧縮機構(40)に形成される共鳴型のマフラ(50)とを備え、
前記ケーシング(10)内には、前記貯留部(16)の上に、前記圧縮機構(40)から吐出された前記ガス冷媒が流れる冷媒空間(S)が形成され、
前記マフラ(50)は、
内部に共鳴室(R)が形成される空洞部(51)と、
前記共鳴室(R)に連通するとともに前記冷媒空間(S)に開口する第1開口(53)とを有し、
前記第1開口(53)は、前記圧縮機構(40)の下面または外周面に形成され、
前記マフラ(50)は、第1マフラ(50a)と第2マフラ(50b)とを含み、
前記第1マフラ(50a)の前記第1開口(53)は、前記第2マフラ(50b)の前記第1開口(53)よりも低い位置に形成され、
前記第1マフラ(50a)の共鳴周波数は、前記第2マフラ(50b)の共鳴周波数よりも低い
圧縮機。 - 請求項1~10のいずれか1つに記載の圧縮機(100)を備える冷凍装置。
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