JPH09151890A - 密閉型回転圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マフラ部のシール性を向上し、騒音を低減、
信頼性の向上を図った密閉型回転圧縮機を提供する。 【解決手段】 圧縮されたガスを主軸受１０５、副軸受
１０６側に各々形成したマフラ空間１２２に吐出すると
ともに、前記主軸受、シリンダ、副軸受を貫通して前記
両マフラ空間を連通させる吐出ガス通路１３５を設け、
前記吐出ガス通路のシリンダにおける内径ｄ1 を主軸
受、副軸受での内径ｄ2 よりも大きく設定している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍機や空気調和
機の冷媒回路で用いられる密閉型回転圧縮機に関し、特
に、マフラ構造の改良により騒音低減を図った密閉型回
転圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ヒートポンプ式空気調和機は、
圧縮機、室内熱交換器、減圧装置、室外熱交換器、四方
弁、アキュームレータから構成されており、暖房運転時
には、この順序で冷媒が循環され、冷房運転時には暖房
運転時とは逆方向に冷媒が循環される。この冷媒回路に
おける冷媒を圧縮するための圧縮機には、密閉型回転圧
縮機が用いられている。

【０００３】従来、この種の圧縮機は、密閉ケース内に
回転圧縮要素と、これを駆動する電動要素が収納されて
おり、回転圧縮要素は、シリンダ、ローラ、ブレード、
主軸受、副軸受等を備え、回転軸の偏心部にシリンダ内
部を偏心するローラが取り付けられている。

【０００４】密閉型回転圧縮機では、シリンダの圧縮室
で吐出されたガスは、吐出口から吐出弁を通ってマフラ
に導かれて、このマフラで消音された後、電動要素が収
納されているモータ室へと導かれて、密閉容器に設けら
れた吐出管から冷媒回路に吐出される。

【０００５】従来、吐出ガスの圧力脈動により発生する
騒音を低くするために用いるマフラとしては、板金をプ
レス成形したカップ状のカップマフラを主軸受、副軸受
のフランジ部に取り付けてマフラ室を設けたものが一般
的である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近の
空気調和機では、より静かな運転が求められている。従
来のカップマフラを取り付けただけの簡易なマフラ構造
は、コスト的に有利であるものの、運転静粛性をより高
めるためには、その脈動減衰効果が不十分であることが
指摘されている。

【０００７】そこで、本発明の目的は、前記従来技術の
有する問題点を解消し、吐出ガスの圧力脈動を効果的に
減衰させ、騒音の低減を図った密閉型回転圧縮機を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、密閉容器内に電動要素と、この電動要素によって駆
動され、シリンダ内を偏心回転するローラによりガスを
圧縮する回転圧縮要素とを収納し、圧縮されたガスが導
かれて消音されるマフラ部を前記回転圧縮要素に備えた
密閉型回転圧縮機において、圧縮されたガスを主軸受、
副軸受側に各々形成したマフラ空間に吐出するととも
に、前記主軸受、シリンダ、副軸受を貫通して前記両マ
フラ空間を連通させる吐出ガス通路を設け、前記吐出ガ
ス通路のシリンダにおける内径を主軸受、副軸受での内
径よりも大きく設定したものである。

【０００９】この請求項１に記載の発明によれば、主軸
受側、副軸受側の各々のマフラ空間で吐出ガスの圧力脈
動が吸収されるほか、副軸受側のマフラ空間に吐出され
たガスは、吐出ガス通路を通って主軸受側のマフラ室に
導かれる過程で、途中のシリンダにおけるより大きな内
径のボリュームトラップを形成する通路で圧力脈動がよ
り減衰するので、消音効果が高まる。

【００１０】また、請求項２に記載の本発明は、密閉容
器内に電動要素と、この電動要素によって駆動され、シ
リンダ内を偏心回転するローラによりガスを圧縮する回
転圧縮要素とを収納し、圧縮されたガスが導かれて消音
されるマフラ部を前記回転圧縮要素に備えた密閉型回転
圧縮機において、圧縮されたガスを主軸受、副軸受のフ
ランジ部に各々取り付けたマフラカップにより形成され
るマフラ空間に吐出するとともに、前記主軸受、シリン
ダ、副軸受を貫通して前記両マフラ空間を連通させる吐
出ガス通路を設け、前記吐出ガス通路のシリンダにおけ
る内径を主軸受、副軸受での内径よりも大きく設定した
ものである。

【００１１】この請求項２に記載の発明は、請求項１に
記載の発明を具体的に規定したもので、上述の請求項１
に記載の発明と同様な効果を確実に得ることができる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明において、前記吐出ガス通路においてシ
リンダに形成された通路の内径に対する主軸受及び副軸
受に形成された通路の内径の比が１．１〜２０の範囲と
したものである。

【００１３】請求項３に記載の発明において、吐出ガス
通路における内径の比をこの範囲に規定しているのは、
１．１より少ないと吐出ガスの圧力脈動を十分に減衰さ
せることができず、２０より多いと吐出ガス通路を流れ
るガスの圧力損失が大きくなりすぎるからである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
の図面に基づいて説明する。図１は、本発明の圧縮機を
備える空気調和装置の冷凍サイクルの回路を示す。この
冷媒回路は、圧縮機１、室内熱交換器２、減圧装置３、
室外熱交換器４、四方弁５、アキュームレータ６が、こ
の順序で配置されている。室内熱交換器２と室外熱交換
器４はそれぞれファンを備えており、室内空気または室
外空気が熱交換される。

【００１５】四方弁５は、冷房運転時には、実線で示す
ように冷媒を流す方向に切り換えられ、暖房運転時に
は、破線で示すように冷媒を流す方向に切り換えられ
る。

【００１６】ヒートポンプ式の空気調和装置では、冷房
運転時に室内熱交換器２が蒸発器として作用する場合に
は、室外熱交換器４が凝縮器として作用する。暖房運転
時には、室内熱交換器２が凝縮器として作用する場合に
は、室外熱交換器４が蒸発器として作用する。

【００１７】図１の冷媒回路においては、冷房運転時に
は、四方弁５が実線で示す方向に切り換えられて、圧縮
機１、室外熱交換器４、減圧装置３、室内熱交換器２、
四方弁５、アキュームレータ６の順序で冷媒が循環され
る。つまり、冷房運転時には、室外熱交換器４が凝縮器
として作用し、室内熱交換器２が蒸発器として作用し
て、冷媒は気化されて室内空気から熱を汲み上げる。

【００１８】逆に、暖房運転時には、四方弁５が破線で
示す方向に切り換えられて、圧縮機１、室内熱交換器
２、減圧装置３、室外熱交換器４、四方弁５、アキュー
ムレータ６の順序で冷媒が循環される。暖房運転時に圧
縮機１から室内熱交換器２に導入された冷媒は、室内空
気と熱交換され、凝縮器として作用する室内熱交換器２
を通過した冷媒は、減圧装置を経て室外熱交換器４に導
入され、この室外熱交換器４が蒸発器として作用して冷
媒は気化されて外気から熱を汲み上げる。

【００１９】図２は、図１の冷媒回路の圧縮機１とアキ
ュームレータ６を示しており、図３は、圧縮機１の内部
構造例を示している。

【００２０】図２および図３において、上記密閉型回転
圧縮機１の密閉容器２１は、エンドキャップ３１とケー
ス３３を有している。密閉容器２１の内部には、図３に
示すステータ１０２およびロータ１０３からなる電動要
素Ｄと、シリンダ１０７およびローラ１０９などを含む
回転圧縮要素Ａが収容されている。

【００２１】電動要素Ｄのロータ１０３は、回転軸１０
４の上部に結合されており、回転軸１０４は、主軸受１
０５および副軸受１０６によって回転自在に支持されて
いる。これらの主軸受１０５および副軸受１０６は、シ
リンダ１０７の上下開口を封じるようにシリンダ１０７
に固定されている。回転軸１０４には、主軸受１０５と
副軸受１０６の間で偏心部１０４ａが形成されており、
偏心部１０４ａには、シリンダ１０７の圧縮室内で偏心
回転するローラ１０９が嵌合されている。

【００２２】シリンダ１０７には、図示されないバネに
より、常時ローラ１０９と接触を保つようにされた図示
されないブレードが内蔵されている。ローラ１０９の上
下寸法は、シリンダ１０７の上下寸法より小さく、これ
によりローラ１０９の上端面と主軸受１０５の間には間
隙が形成されている。この間隙には薄板１１８が挿入さ
れている。アキュームレータ６から吸い込み管１１３を
介してシリンダ１０７に吸い込まれた冷媒ガスは、ブレ
ードとローラ１０９、薄板１１８、副軸受１０６および
シリンダ１０７に囲まれた圧縮室１１７の容積がローラ
１０９の回転により周期的に減少することにより圧縮さ
れ、図４に示すマフラ部に吐き出される。マフラ部で消
音された冷媒ガスは、ステータ１０２とロータ１０３と
の間の隙間を通って、吐出管１１２から冷凍サイクルに
吐き出される。

【００２３】図４において、主軸受１０５は、シリンダ
１０７を副軸受１０６との間で挟持して固定するための
フランジ部としてのメインフレーム１２０と一体構造の
ものである。この実施形態では、メインフレーム１２０
には、カップ状に絞り加工したカップマフラ１２１が周
方向に一定の間隔をおいて締め込まれる複数本のボルト
を用いて固定されており、このカップマフラ１２１の内
部にマフラ室１２２が形成されている。このマフラ室１
２２は、メインフレーム１２０を貫通するガス吐出口１
２３を介してシリンダ１０７内の圧縮室１２４に連通す
るようになっている。なお、カップマフラ１２１には、
マフラ室１２２からガスを導出するための図示されない
複数の小孔が穿孔されている。

【００２４】一方、副軸受１０６もフランジ部としての
ベアリングプレート１３０と一体構造のもので、このベ
アリングプレート１３０にカップマフラ１３１が固定さ
れて、このカップマフラ１３１の内部にマフラ室１３２
が形成されている。このマフラ室１３２には、ベアリン
グプレート１３０を貫通するガス吐出口１３３を通って
圧縮された冷媒ガスが圧縮室１２４から導かれる。

【００２５】メインフレーム１２０と、ベアリングプレ
ート１３０と、シリンダ１０７には、これらを貫通して
同心状に吐出ガス通路１３５が形成されている。この吐
出ガス通路１３５は、シリンダ１０７では内径ｄ1 、メ
インフレーム１２０とベアリングプレート１３０では内
径ｄ2 を有して、内径に変化のある通路となっている。

【００２６】この実施形態では、 ｄ1:ｄ2 ＝３: １ 程度に設定されて、シリンダ１０７で内径の大きな通路
となっている。この内径ｄ1 とｄ2 の比については、後
述するような圧力脈動低減のためには、ｄ1 ／ｄ2 が
１．１〜２０の範囲であればよい。このような範囲に設
定した理由は、１．１より少ないと吐出ガスの圧力脈動
を十分に減衰させることができず、２０より多いと吐出
ガス通路を流れるガスの圧力損失が大きくなりすぎるか
らである。

【００２７】そして、マフラ部では、圧縮室１２４で圧
縮されたガスは、メインフレーム１２０のガス吐出口１
２３からマフラ室１２２に吐きだされるとともに、ベア
リングプレート１３０のガス吐出口１３３からマフラ室
１３２に吐きだされる。このとき、圧縮ガスの圧力脈動
は狭隘なガス吐出口１２３、１３３からマフラ室１２
２、１３２に導出されたときに吸収される。

【００２８】さらに、マフラ室１３２に吐出されたガス
は、吐出ガス通路１３５を通ってマフラ室１２２に導か
れ、この過程で、途中のシリンダ１０７におけるより大
きな内径ｄ1 のボリュームトラップを形成する通路を通
るので、より圧力脈動が減衰し、消音効果が高まる。

【００２９】以上、本発明について、最良の実施形態を
あげて説明したが、本発明は、たとえば、カップマフラ
を用いずに、メインフレーム、ベアリングフレームの内
部にマフラ室を形成するようにした密閉型回転圧縮機に
も適用することができる。また、密閉型回転圧縮機とし
ては、２シリンダ型の圧縮機にも適用可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、圧縮されたガスを主軸受、副
軸受側に各々形成したマフラ空間に吐出するとともに、
前記主軸受、シリンダ、副軸受を貫通して前記両マフラ
空間を連通する吐出ガス通路を設け、前記吐出ガス通路
のシリンダにおける内径を主軸受、副軸受での内径より
も大きく設定しているので、前記両マフラ空間での消音
作用に加えて、吐出ガス通路の途中に適当なボリューム
トラップが形成されてここを通る吐出ガスの圧力脈動を
効果的に減衰させるので騒音の低減を図ることができ
る。

【００３１】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明を具体的に規定したものであるから、上述
の請求項１に記載の発明と同様な効果を確実に得ること
ができる。

【００３２】請求項３に記載の発明によれば、吐出ガス
通路のシリンダにおける内径と、主軸受、副軸受の内径
の比を、１．１〜２０の範囲にしているから、吐出ガス
の圧力脈動を効果的に減衰させて騒音低減効果を確実に
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる圧縮機を備える空
気調和装置の冷媒回路を示す図である。

【図２】図１に示す冷媒回路の圧縮機の一例を示す正面
図である。

【図３】図２に示す圧縮機の回転圧縮要素の内部を示す
断面図である。

【図４】マフラ部の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ６ アキュームレータ ３３ 密閉容器 １０５ 主軸受 １０６ 副軸受 １０７ シリンダ １２０ メインフレーム １２１ カップマフラ １２２ マフラ室 １３０ ベアリングプレート １３１ カップマフラ １３２ マフラ室 １３５ 吐出ガス通路 ｄ1 吐出ガス通路のシリンダにおける内径 ｄ2 吐出ガス通路の主軸受、副軸受での内径

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉容器内に電動要素と、この電動要素
   によって駆動され、シリンダ内を偏心回転するローラに
   よりガスを圧縮する回転圧縮要素とを収納し、圧縮され
   たガスが導かれて消音されるマフラ部を前記回転圧縮要
   素に備えた密閉型回転圧縮機において、圧縮されたガス
   を主軸受、副軸受側に各々形成したマフラ空間に吐出す
   るとともに、前記主軸受、シリンダ、副軸受を貫通して
   前記両マフラ空間を連通させる吐出ガス通路を設け、前
   記吐出ガス通路のシリンダにおける内径を主軸受、副軸
   受での内径よりも大きく設定したことを特徴とする密閉
   型回転圧縮機。
2. 【請求項２】 密閉容器内に電動要素と、この電動要素
   によって駆動され、シリンダ内を偏心回転するローラに
   よりガスを圧縮する回転圧縮要素とを収納し、圧縮され
   たガスが導かれて消音されるマフラ部を前記回転圧縮要
   素に備えた密閉型回転圧縮機において、圧縮されたガス
   を主軸受、副軸受のフランジ部に各々取り付けたマフラ
   カップにより形成されるマフラ空間に吐出するととも
   に、前記主軸受、シリンダ、副軸受を貫通して前記両マ
   フラ空間を連通させる吐出ガス通路を設け、前記吐出ガ
   ス通路のシリンダにおける内径を主軸受、副軸受での内
   径よりも大きく設定したことを特徴とする密閉型回転圧
   縮機。
3. 【請求項３】 前記吐出ガス通路においてシリンダに形
   成された通路の内径に対する主軸受及び副軸受に形成さ
   れた通路の内径の比が１．１〜２０の範囲にあることを
   特徴とする請求項１または２に記載の密閉型回転圧縮
   機。