JPH04179895A - 回転型圧縮機の振動減衰装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、冷凍冷蔵装置等に用いられる回転型圧縮機の
振動減衰装置に間する。

従来の技術 近年、冷凍冷蔵装置等に用いられる圧縮機は、省エネル
ギー、省スペースの見地から往復型から回転型へと移行
してきている。これらの回転型圧縮機は、通常密閉ケー
スに圧縮要素部及び電動機部よりなる電動圧縮要素を直
接固定して収納しているため、電動圧縮要素の圧縮仕事
時の負荷変動等により電動圧縮要素の軸心を中心として
発生する回転振動等が密閉ケースを直接振動させ、その
振動により冷媒配管や冷凍冷蔵装置等の本体を振動させ
大きな騒音を発生することがあった。

そのため、回転型圧縮機の振動を減衰させる従来の技術
としては、例えば、特公昭５８−５４８６号公報に示さ
れているように、梁成動吸振器を用いた回転式密閉型電
動圧縮機の振動減衰構造がある。

以下、図面を参照しながら、上述した従来の回転型圧縮
機の振動減衰構造の一例について説明する。

第５図は従来の回転型圧縮機の部分断面図である。図に
おいて、１は回転型圧縮機、２は密閉ケースである。３
は電動機であり、３ａは電動機のステータで、前記密閉
ケース２内に焼パメ固定されている。８ｂは電動機のロ
ータで、圧縮要素４のクランクシャフト５と焼バメにて
連結固定されている。６はピストンで、前記クランクシ
ャフト５の偏心部に回転自在に装着されている。７はシ
リンダで、両端に下軸受８、上軸受９が配設されており
、外周部を前記密閉ケース２内に溶接固定している。１
０は吐出カバーで、前記上軸受９に圧入固定されている
。１１は動吸振器で、慣性体１２及びこの慣性体１２を
端部１３ａに設けたシャフト状の連結部１３とにより構
成されており、連結部１３の他の端部１３ｂは前記密閉
ケース２の外壁面に垂直となるように抵抗溶接にて固定
されている。又、前記動吸振器１１の１次の固有振動数
は、前記回転型圧縮機の回転周波数とほぼ一致するよう
に慣性体１２の重量、形状及び連結部１３の長さ、断面
の直径等を調整している。

以上のように構成された回転型圧縮機の振動減衰装置に
ついて、以下その動作を説明する。

シリンダ７内にて冷媒を圧縮する際、クランクシャフト
５の１回転中にシリンダ７内の圧力が大きく変動するこ
とにより、クランクシャフト５の回転に角速度の変動を
生じ、その反作用としてシリンダ７等に力を受ける。そ
のために、クランクシャフト５の軸心を中心とする回転
方向の振動を生じ、密閉ケース２が大きく振動する。と
ころが、回転型圧縮機１の回転周波数にほぼ一致するよ
うに固有振動数を調整して密閉ケース２に配置された動
吸振器１１の慣性体１２が振動することにより、動吸振
器１１は密閉ケース２への設置箇所において、動吸振器
１１の連結部１３を介して反作用トルクを密閉ケース２
に供給し、回転型圧縮機１の振動のトルクを打ち消すこ
とにより回転型圧縮機１の振動を減衰するものである。

発明が解・決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、動吸振器１１の固
有振動のピークが鋭いため、固有振動のピーク時には大
きな反作用トルクを発生するが、ピークからずれると反
作用トルクが極端に低下してしまう。そのため回転型圧
縮機１の運転条件の変化による回転周波数の変化や、動
吸振器１１の製造時のばらつき等による固有振動の変化
のため、回転型圧縮機１の回転周波数と動吸振器１１の
固有振動数との周波数差が大きなった場合には振動減衰
効果が不十分になってしまう。

さらに、連結部１３の端部１３ｂは連結部１３の変形に
よる応力が集中するため振動による疲労や、衝撃により
破断することがある。

本発明は上記課題に鑑み、回転型圧縮機の回転周波数の
変動や、製造時のばらつき等による振動減衰効果の低下
を防止し、かつ振動による疲労や衝撃による動吸振器の
破壊を防止するものである。

ｍ題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の回転型圧縮機の振動
減衰装置は、両端部に中心軸に対して略垂直となる平面
上にフックを有する密着コイルバネからなる連結部と、
前記連結部の巻線の一端部を挿入固着する３個以上の頂
点を有する断面形状の略柱状心棒を有し、前記連結部の
フックを固定する固定具と、′前記連結部の巻線のもう
一方の端部を挿入固着する３個以上の頂点を有する断面
形状の略柱状心棒を有し、前記連結部のもう一方のフッ
クを固定する慣性体とを備え、前記固定具を圧縮要素部
及び電動機部よりなる電動圧縮要素部を固定収納した密
閉ケース、もしくは前記電動圧縮要素部のうち回転体で
ない部品に固定した構成としたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、回転型圧縮機の運転時
に発生する振動を、回転型圧縮機本体に固定した連結部
と慣性体及び固定具により構成される動吸振器が、回転
型圧縮機の振動に対して反作用トルクを供給することに
より減衰させ、かつ連結部を密着コイルバネとすること
により、動吸振器の固有振動特性が非線形なものとなる
ため、ダンピング効果が得られることにより振動減衰効
果幅が広くなり、回転型圧縮機の回転周波数の変動や動
吸振器の製造時のばらつき等による振動減衰効果の低下
を防止するとともに、固定される連結部の端部の、振動
や衝撃で生じる変形による応力を軽減することができる
。さらに、連結部を固定具及び慣性体の３個以上の頂点
を有する断面形状の略柱状心棒に挿入固着することで、
心棒の頂点部により連結部と心棒の離合位置が明確にな
ることから連結部の固定及び有効巻数のばらつきを小さ
くでき、製造時における動吸振器の固有振動のばらつき
を小さくできるために安定した振動減衰効果が得られる
。その上、連結部の両端にフックを備えることにより、
固定具や慣性体にねじ止め等により連結部の有効巻数に
影響を与えずに強固に取り付は固定することができると
ともに、固定時におけるばらつきをも小さくできること
から、動吸振器の固有振動を安定したものとしつつ慣性
体等の脱落により振動減衰効果がなくなるのを防止する
ことができるものである。

実施例 以下、本発明の回転型圧縮機の振動減衰装置の第一の実
施例について図面を参照しながら説明する。尚、説明の
重複を避けるため、従来例と同一部分については同一符
号を付して説明を省略する。

第１図〜第４図は本発明の回転型圧縮機の振動減衰装置
の一実施例を示すものである。

図において、１４は動吸振器で、慣性体１５゜初張力を
有する密着コイルバネからなる連結部１６及び固定具１
７にて構成されている。慣性体１５及び固定具１７には
それぞれ略三角形状の断面形状を有する略柱状の心棒１
５　ａｖ　１７　ａが設けられており、連結部１６の両
端部を前記心棒１５ａ＊１７ａに圧入固定し、かつ連結
部１６のフック１６ａ、１６ｂをそれぞれねじ１８．１
９にて慣性体１５．固定具１７に強固に固定している。

さらに、動吸振器１４は前記固定具１７を密閉ケース２
に溶接固定することで回転型圧縮機１に固定されている
。

又、動吸振器１４は、１次の固有振動数が回転型圧縮機
１の回転周波数とほぼ一致するように、連結部１６の形
状・初張力、慣性体１５の重量・形状、慣性体１５や固
定具１７への連結部１６の固定位置等を調整している。

以上のように構成された回転型圧縮機の振動減衰装置に
ついて、以下その動作を説明する。

シリンダ７内にて冷媒を圧縮する際、クランクシャフト
５の１回転中にシリンダ７内の圧力が大、　きく変動す
ることにより、クランクシャフト５の回転に角速度の変
動を生じ、その反作用としてシリンダ７等に力を受ける
。そのためにクランクシャフト５の軸心を中心とする回
転方向の振動を生じ、密閉ケース２が大きく振動する。

ところが、回転型圧縮機１の回転周波数にほぼ一致する
ように固有振動数を調整して密閉ケース２に配置された
動吸振器１４の慣性体１５が振動することにより、動吸
振器１４は密閉ケース２への設置箇所において、動＠振
器１４の固定具１７を介して反作用トルクを密閉ケース
に供給し、回転型圧縮機１の振動のトルクを打ち消すこ
とにより振動を減衰する。

その際、連結部１６を初張力を有する密着コイルバネと
し、かつ変形を曲げ方向として使用するため、連結部１
６は振動の１サイクルにおいて曲げ方向の変形量が小さ
い内は巻線間に隙間を生じ　　−ないため曲げ剛性が大
きいが、曲げ方向の変形量が大きくなると巻線間に隙間
が生じ曲げ剛性が小さくなるため、１サイクル間に曲げ
剛性の変化を生じることから非線形なものとなる。その
ためダンピング効果が得られることで動吸振器１４の固
有振動のピーク幅が広くなる。このことより、動吸振器
１４の固有振動と回転型圧縮機１の支持系の固有振動の
連成により生じる振動減衰効果幅が広くなり、幅広い周
波数帯域にて振動減衰効果が得られることで、回転型圧
縮機１の運転条件の変化による回転周波数の変化や、動
吸振器１４の製造時のばらつき等による固有振動の変化
があっても十分な振動減衰効果が得られる。

さらに、連結部１６を密着コイルバネとすることにより
、同一素材、同一線径の梁に比べて慣性体１５の同一変
位に対する連結部１６への付加応力が小さく、振動によ
る疲労や衝撃による慣性体１５の大変形があっても連結
部１６が破断してしまうことがなく、極めて信頼性の高
いものとすることができる。

その上、連結部１６は慣性体１５及び固定具１７の断面
形状が略三角形状の略柱状心棒１５ａ。

１７ａに圧入固定することにより、心＄１５　ａ。

１７ａの断面形状が略三角形状であることから三角の頂
点部により連結部と心棒の離合位置が明確となり、連結
部の固定及び有効巻数のばらつきを小さくできることか
ら、製造時における動吸振器１４の固有振動のばらつき
を小さく抑えることができるために安定した振動減衰効
果が得られる。

又、連結部１６のフック１６ａ、１６ｂをそれぞれねじ
１８．１９にて慣性体１５．固定具１７に強固に固定さ
れるため、連結部１６の有効巻数には影響を与えずに極
めて簡単かつ確実に固定できることで、動吸振器１４の
固有振動を安定したものとしつつ慣性体１５や固定具１
７が連結部１６から脱落し振動減衰効果がなくなるのを
防止できるものである。

発明の効果 以上のように本発明は、両端部に中心軸に対して略垂直
となる平面上にフックを有する密着コイルバネからなる
連結部と、前記連結部の巻線の一端部を挿入固着する３
個以上の頂点を有する断面形状の略柱状心棒を有し、前
記連結部のフックを固定する固定具と、前記連結部の巻
線のもう一方の端部を挿入固着する３個以上の頂点を有
する断面形状の略柱状心棒を有し、前記連結部のもう一
方のフックを固定する慣性体とを備え、前記固定具を圧
縮要素部及び電動機部よりなる電動圧縮要素部を固定収
納した密閉ケース、もしくは前記電動圧縮要素部のうち
回転体でない部品に固定した回転型圧縮機の振動減衰装
置とすることで、慣性体、連結部及び固定具により動吸
振器構造を形成し、回転型圧縮機の運転時に発生する振
動を減衰させ、かつ連結部を密着コイルバネとすること
で、ダンピング効果が得られることから広い周波数帯域
にて振動減衰効果が得られるため、回転型圧縮機の運転
条件の変化による回転周波数の変化等があっても十分な
振動減衰効果が得られる上に、振動による疲労や衝撃に
よる動吸振器の破壊をも防止することができるため極め
て安定した振動減衰効果が得られるものである。又、連
結部を３個以上の頂点を有する断面形状の略柱状心棒に
外装固定することで、心棒の頂点部により連結部と心棒
の離合位置が明確になることから、連結部の固定及び有
効巻数のばらつきを小さく抑えて動吸振器の固有振動を
安定したものすることができる。その上、連結部の中心
軸に対して略直角となる平面上に有したフックにより連
結部を慣性体及び密閉ケース等に固定するため、連結部
の有効巻数に影響を与えずに強固な固定ができるため動
吸振器の固有振動を安定したものとしつつ慣性体等の脱
落により振動減衰効果がなくなるのを防止することがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回転型圧縮機の振動減
衰装置の断面図、第２図は同圧縮機の振動減衰装置の連
結部の上面図、第８図は同圧縮機に用いる振動減衰装置
の固定具の斜視図、第４図は本発明の実施例を示す回転
型圧縮機の断面図、第５図は従来の回転型圧縮機の断面
図である。 ２・・・密閉ケース、１４・・・動吸振器、１５・・・
慣性体、１５ａ・・・心棒、１６・・・連結部、ｌｅａ
、１６ｂ・・・フック、１７・・・固定具、１７ａ・・
・心棒、１８．１９・・・ねじ。 代理人の氏名　弁理士　小蝦治　明　ばか２名２−一一
席Ｍケース １４−動吸床春 １５−−一慄　往生 １５（Ｌ　−−−／じ　　掃 １６−−一連　結部 １６α、１６ｂ−フック ｌγ−一一回　吏　具 １７α−＝−心　　禅 １１図　　　ｌθ、ｔ９−ね　じ 第２図　　　　　１６一連結部 １６α、ｔｅｂ−フック １Ｇ、 １７−同完具 第３１ｙ４．Ｑ　　　　　　　　、アａ−１０捧２−　
溶層ケース １４−−一勲す艮猥髭１ １５−一一懺　姓　体 １６−　　連　結　部 １６ａ、１６ｂ−−−フック １７−−−酊定具 ｌθ、ｔ９−ねご １１４図 ｗＥ５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両端部に中心軸に対して略垂直となる平面上にフックを
   有する密着コイルバネからなる連結部と、前記連結部の
   巻線の一端部を挿入固着する３個以上の頂点を有する断
   面形状の略柱状心棒を有し、前記連結部のフックを固定
   する固定具と、前記連結部の巻線のもう一方の端部を挿
   入固着する３個以上の頂点を有する断面形状の略柱状心
   棒を有し、前記連結部のもう一方のフックを固定する慣
   性体とを備え、前記固定具を圧縮要素部及び電動機部よ
   りなる電動圧縮要素部を固定収納した密閉ケース、もし
   くは前記電動圧縮要素部のうち回転体でない部品に固定
   した回転型圧縮機の振動減衰装置。