JP2004339939A

JP2004339939A - Compressor

Info

Publication number: JP2004339939A
Application number: JP2003133913A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Azuma; 洋文東; Kazuki Hori; 和貴堀; Yoshinari Asano; 能成浅野
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2003-05-13
Publication date: 2004-12-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce weight and cost when reducing noise by increasing the rigidity of a casing 10. <P>SOLUTION: The casing 10 is formed of a cylindrical body part 11 and upper and lower side end plates 12 and 13 disposed on the upper and lower sides of the body part 11. A projected part 11b and a recessed part 11c are formed on the outer surface upper end side of the body part 11, a recessed part 11d and a projected part 11e are formed on the inner surface thereof correspondingly with the projected part 11b and the recessed part 11c, and a waveform area 11a is formed of these projected parts 11b and 11e and the recessed parts 11c and 11d. The stator 31 of an electric motor 30 is shrink-fitted to the inner surface of the body part 11, and the cylinder 21 of a compression mechanism 20 is fixed to the lower side thereof by welding. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機に関し、特に、圧縮機構及び電動機をケーシングに収容した構造の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の圧縮機として、密閉型ケーシングに回転式圧縮機構と該圧縮機構を駆動する電動機とが収容された圧縮機が知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。これら特許文献１、２の圧縮機では、電動機のステータがケーシング周壁の内面に嵌め込まれて保持され、このステータの内側にロータが回転可能に配設されていて、該ロータの中心孔に前記圧縮機構を駆動するクランク軸が一体的に設けられている。
【０００３】
一方、例えばローリングピストン型の圧縮機構のシリンダはケーシング周壁の内面に嵌め込まれ、このシリンダには、前記クランク軸に取り付けられ電動機の起動により偏心回転するピストンが内挿されている。
【０００４】
そして、電動機のステータに設けられたコイルに通電することにより、ロータが回転して圧縮機構のピストンが回転し、圧縮仕事が行われる。この圧縮機の作動時には、前記吸引力及び反発力により電動機のステータが多角形変形振動し、また、圧縮機構の圧縮仕事に伴う振動も発生する。このとき、前記特許文献１、２の圧縮機では、電動機及び圧縮機構がケーシング内面に嵌め込まれているため、前記電動機及び圧縮機構が加振源となってケーシングを直接的に加振し、騒音が発生する。
【０００５】
このような場合の騒音対策として、ケーシングを吸音材により覆って騒音が外部に洩れないようにする場合がある。しかし、この場合に用いられる一般的な吸音材は、例えば約２０００Ｈｚ以下の低周波数帯域の音の吸音性能が低い。従って、ケーシングの固有振動数がそのような低周波数帯域にあると、ケーシングが前記加振源と共振した際に発生する比較的大きな騒音があまり吸音されずに外部に洩れてしまう。
【０００６】
そこで、圧縮機の作動時の騒音対策として、前記特許文献１の圧縮機では、ケーシング周壁の内面にリング状の補強部材を嵌め込むことにより、ケーシングが振動し難くなるように剛性を向上させている。また、この特許文献１では、前記ケーシングの剛性向上により該ケーシングの固有振動数が高周波数帯域に移るので、圧縮機を吸音材で覆うようにした場合には、加振源と共振して発生する騒音が吸音材により吸音されて問題とならない。
【０００７】
また、前記特許文献２の圧縮機では、ケーシング周壁の板材を鏡板よりも厚くすることにより、ケーシングの剛性を向上させて騒音を小さくしている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０―３１８１６３号公報（第３頁、図１、図２）
【特許文献２】
特開平７―２６９４８４号公報（第６頁、図３）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１の圧縮機においては、ケーシングに別体の補強部材を組み付けているので、補強部材の材料やその加工工数及び組み付け工数が必要となって圧縮機のコストアップを招く。
【００１０】
また、前記特許文献２の圧縮機では、騒音を小さくするためにはケーシング周壁の板厚をかなり厚くせざるを得ず圧縮機の重量が重くなる。
【００１１】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ケーシングの剛性を向上させて作動時の騒音を小さくようにする場合に、ケーシングの形状を改良することにより、コストの低廉化及び圧縮機の軽量化を図ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明では、ケーシングに波形領域を形成するようにした。
【００１３】
具体的には、請求項１の発明では、圧縮機構（２０）と該圧縮機構（２０）を駆動する電動機（３０）とがケーシング（１０）に収容された圧縮機を対象とする。
【００１４】
そして、前記ケーシング（１０）周壁を筒状に形成し、前記圧縮機構（２０）及び電動機（３０）を前記ケーシング（１０）周壁の内面に保持し、該ケーシング（１０）周壁には、該周壁の周方向へ延びる凹部（１１ｃ），（１１ｄ）及び凸部（１１ｂ），（１１ｅ）が交互に所定幅に亘って形成されてなる波形領域（１１ａ）を設ける構成とする。
【００１５】
この構成によれば、ケーシング（１０）周壁の剛性が波形領域（１１ａ）を設けたことで向上し、この剛性大なるケーシング（１０）周壁により電動機（３０）が保持されるので、作動時の電動機（３０）の変形振動をケーシング（１０）周壁により小さくすることが可能となるとともに、その変形振動がケーシング（１０）に伝わっても該ケーシング（１０）は大きく振動せず騒音が小さくなる。加えて、圧縮機構（２０）の振動がケーシング（１０）に伝わっても該ケーシング（１０）は大きく振動せず、このことによっても圧縮機（２０）の作動時の騒音が小さくなる。また、ケーシング（１０）周壁の剛性向上によりケーシング（１０）の固有振動数が高周波数帯域に移るので、ケーシング（１０）を吸音材により覆う場合に、該ケーシング（１０）が電動機（３０）の変形振動等と共振して騒音が発生しても吸音材により十分に吸音される。
【００１６】
このように騒音が小さくなるので、従来のようにケーシング（１０）周壁に補強部材を設ける必要がなく、コストの低廉化が図られる。また、ケーシング（１０）周壁の板厚を厚くする必要がなく、圧縮機が軽量なものとなり、しかも、十分な耐圧性が得られて高圧冷媒の使用も可能となる。
【００１７】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、波形領域（１１ａ）を電動機（３０）がケーシング（１０）周壁に嵌合する箇所の上方及び下方の少なくとも一方に設ける構成とする。
【００１８】
この構成によれば、ケーシング（１０）の電動機（３０）が嵌合する箇所は該電動機（３０）により剛性が比較的高く、一方、その上方及び下方の少なくとも一方に波形領域（１１ａ）を設けたことによりケーシング（１１）の電動機（３０）が嵌合する箇所以外の部分の剛性が向上する。これにより、ケーシング（１１）の広範囲の剛性が高まり騒音がより小さくなる。
【００１９】
請求項３の発明では、請求項１の発明において、波形領域（１１ａ）を電動機（３０）がケーシング（１０）周壁に嵌合する箇所に設ける構成とする。
【００２０】
この構成によれば、電動機（３０）外面が剛性の高い波形領域（１１ａ）内面により保持されるので、電動機（３０）の変形振動を効果的に小さくすることが可能となり、騒音がさらに小さくなる。
【００２１】
請求項４の発明では、請求項３の発明において、波形領域（１１ａ）を電動機（３０）がケーシング（１０）周壁に嵌合する箇所よりも広い領域に設ける構成とする。
【００２２】
この構成によれば、ケーシング（１０）の剛性大なる領域が広範囲に亘り、騒音がより一層小さくなる。
【００２３】
請求項５の発明では、請求項３又は４の発明において、電動機（３０）外面を波形領域（１１ａ）のケーシング（１０）周壁内側へ突出する凸部（１１ｅ）により保持する構成とする。
【００２４】
この構成によれば、電動機（３０）外面の複数箇所が保持されるので、該電動機（３０）がしっかりと保持される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は、本発明をロータリー（ローリングピストン型）圧縮機（１）に適用した実施形態を示す。この圧縮機（１）は空気調和装置等の冷凍サイクルにおいて冷媒圧縮行程を行うものである。
【００２７】
前記圧縮機（１）のケーシング（１０）は密閉型であり、このケーシング（１０）は、該ケーシング（１０）の周壁を構成し上下方向に延びる円筒状の胴部（１１）を備えている。この胴部（１１）の上端部内側に上側鏡板（１２）が嵌着され、下端部内側に下側鏡板（１３）が嵌着され、これら胴部（１１）、上側鏡板（１２）及び下側鏡板（１３）によりケーシング（１０）が構成されている。前記上側鏡板（１２）及び下側鏡板（１３）は全周が胴部（１１）に溶接されて一体化しており、このケーシング（１０）内部の下端側には圧縮機構（２０）が配設される一方、該圧縮機構（２０）の上方には電動機（３０）が配設されている。また、図示しないが、前記ケーシング（１０）は吸音材により覆われた状態で設置される。
【００２８】
前記胴部（１１）外面の上端側には、ケーシング（１０）外側へ円弧面状に突出しかつ胴部（１１）の全周に亘って延びる凸部（１１ｂ）と、ケーシング（１０）内側へ円弧面状に窪み胴部（１１）の全周に亘って延びる凹部（１１ｃ）とがケーシング（１０）中心線方向の所定幅に亘り交互に形成されている。また、胴部（１１）内面には、前記外面の凸部（１１ｂ）に対応する箇所にケーシング（１０）外側へ円弧面状に窪む凹部（１１ｄ）が形成されるとともに、前記外面の凹部（１１ｃ）に対応する箇所にケーシング（１０）内側へ円弧面状に突出する凸部（１１ｅ）が形成されている。前記胴部（１１）外面の凸部（１１ｂ）及び凹部（１１ｃ）と、内面の凹部（１１ｄ）及び凸部（１１ｅ）とにより、胴部（１１）に中心線方向の断面形状が波形をなす波形領域（１１ａ）が形成され、この波形領域（１１ａ）によりケーシング（１０）全体の剛性が向上している。
【００２９】
また、前記胴部（１１）の下端側には該胴部（１１）を貫通する冷媒吸入管（１４）が配設されている。この冷媒吸入管（１４）の上流端は胴部（１１）に隣接配置されたアキュムレータ（５０）内部と連通している。
【００３０】
前記ケーシング（１０）の胴部（１１）を製造する一例としては、図示しないが、まず、板材をプレス加工して波形領域（１１ａ）を形成してからこの板材を胴部（１１）の周長さに切断する。この切断した板材を胴部（１１）の形状に対応する円筒状に曲げた後、継ぎ合わせ部を溶接し、その内側に成形型を挿入して内径が規定寸法となるように成形する。
【００３１】
一方、ケーシング（１０）の上部鏡板（１２）には、該鏡板（１２）を上下に貫通する冷媒吐出管（１５）と、前記電動機（３０）に給電するターミナル（１６）及びターミナルカバー（１７）とが配設されている。前記ターミナル（１６）のケーシング（１０）外側部分は図示しない外部電源に接続されている。
【００３２】
前記圧縮機構（２０）は、内側にシリンダ室（２５）が形成された円筒状のシリンダ（２１）を備え、該シリンダ（２１）はその中心線が前記胴部（１１）の中心線と略一致するように配設されている。前記シリンダ（２１）には、下流端がシリンダ室（２５）と連通する吸入通路（２７）が形成され、この吸入通路（２７）の上流端には前記冷媒吸入管（１４）の下流端が接続されている。また、前記シリンダ室（２５）には、シリンダ（２１）の中心線に対し偏心して回転する円筒状の回転ピストン（２６）が内挿されている。
【００３３】
前記シリンダ（２１）の上部には該シリンダ（２１）の上端開口を閉塞するフロントヘッド（２３）が配置され、下部にはシリンダ（２１）の下端開口を閉塞するリヤヘッド（２４）が配置され、これらフロントヘッド（２３）及びリヤヘッド（２４）はシリンダ（２１）にボルト等を用いて締結されて一体化されている。前記シリンダ（２１）の外周側は、胴部（１１）の内面に嵌合するように形成されていて、このシリンダ（２１）の外周側を胴部（１１）に溶接することにより圧縮機構（２０）が胴部（１１）に固定されるようになっている。
【００３４】
前記フロントヘッド（２３）には、シリンダ室（２５）の圧縮冷媒をケーシング（１０）内部に吐出する吐出通路（図示せず）が上下に延びるように形成され、この吐出通路の下流端はフロントヘッド（２３）上面に開口し、該開口には開閉弁（図示せず）が配設されている。また、フロントヘッド（２３）には、前記吐出通路の下流端開口の上方を覆うようにマフラ（２８）が取り付けられている。
【００３５】
一方、前記電動機（３０）は、前記外部電源のインバータ回路による可変回転数制御が可能に構成されている。この電動機（３０）は、前記胴部（１１）内面の波形領域（１１ａ）下側に固定された円筒状のステータ（３１）と、このステータ（３１）内に回転可能に配置されたロータ（３２）とからなる。ステータ（３１）は、その外面が胴部（１１）の内面に密着した状態で焼き嵌めにより固定され、また、前記ロータ（３２）の中心孔には、該ロータ（３２）の一部を構成するクランク軸（３３）が挿入されて固定されている。このクランク軸（３３）は、胴部（１１）の中心線と略同心上に配置される一方、下端側に形成された偏心部（３３ａ）がシリンダ室（２５）に臨んだ状態で配置されている。クランク軸（３３）の偏心部（３３ａ）よりも上側及び下側は、前記圧縮機構（２０）のフロントヘッド（２３）及びリヤヘッド（２４）によりそれぞれ軸支されている。このクランク軸（３３）の偏心部（３３ａ）は、その中心線がクランク軸（３３）の中心線に対して偏心していて、この偏心部（３３ａ）には前記回転ピストン（２６）が外嵌されている。尚、ロータ（３２）の上端部には、円板状のオイルセパレータ（６３）が配設されている。
【００３６】
前記ステータ（３１）の内周側には、径方向に対をなす複数組のコイル（４８）が設けられ、これらコイル（４８）は、図示しないが前記ターミナル（１６）のケーシング（１０）内側部分に接続されており、前記外部電源により各組のコイル（４８）毎に位相の異なる電圧が印加されて電磁力が発生するようになっている。一方、ロータ（３２）の外周部分にはコア（５１）が一体的に設けられ、このコア（５１）はロータ（３２）の一部を構成している。このロータ（３２）には、径方向に対をなす永久磁石が埋設されていて前記コア（５１）が磁化されている。そして、前記ステータ（３１）の各組のコイル（４８）に三相交流電流を通電することにより、ロータ（３２）のコア（５１）がコイル（４８）に吸引される吸引力及びコイル（４８）から離れる反発力が周期的に生じ、これによりロータ（３２）が回転する。
【００３７】
前記のように構成された圧縮機（１）では、外部電源のインバータ回路により所定の周波数に制御された電流がターミナル（１６）を介して電動機（３０）に流れると、ロータ（３２）が回転する。このロータ（３２）が回転する際には、ステータ（３１）の各コイル（４８）とロータ（３２）のコア（５１）との間に生じる吸引力及び反発力によりステータ（３１）に多角形変形振動が発生する。
【００３８】
そして、前記電動機（３０）による圧縮機構（２０）の回転ピストン（２６）の偏心回転により、冷媒が吸入通路（２７）からシリンダ室（２５）に吸入されて圧縮された後、吐出通路からケーシング（１０）内に吐出され、この圧縮仕事に伴う振動が発生する。前記圧縮機構（２０）から吐出された冷媒は、ステータ（３１）とロータ（３２）との間隙を通ってケーシング（１０）内の上部に流れて冷媒吐出管（１５）から外部に流出する。
【００３９】
−実施形態の効果−
この圧縮機（１）の作動時には、ステータ（３１）の変形振動及び圧縮仕事による圧縮機構（３０）の振動等が発生するが、本実施形態によれば、ケーシング（１０）の胴部（１１）に波形領域（１１ａ）を形成して剛性を向上させ、この胴部（１１）内面により電動機（３０）のステータ（３１）を保持するようにしたので、前記電動機（３０）のロータ（３２）が回転する際にステータ（３１）に発生する多角形変形振動をケーシング（１０）により抑え込むようにして小さくすることができる。また、ステータ（３１）の変形振動及び圧縮仕事に起因する振動によりケーシング（１０）が加振されても、該ケーシング（１０）が大きく振動せず、これらのことにより、作動時の圧縮機（１）の騒音を小さくすることができる。
【００４０】
また、図示しないが、近年、高効率化の要求から、集中巻のステータに、永久磁石をコアに埋設したＩＰＭ（ＩｎｔｅｒｉｏｒＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔ）のロータの組み合わせがよく用いられるようになった。前記ＩＰＭのロータは、ロータ表面に透磁率の高いコアがあり、ステータのコアとわずかな空隙をもって対向しているため、前記多角形変形振動は顕著である。また、集中巻とすることにより、１の極歯に集中する加振力も増大するため、集中巻のステータに、永久磁石をコアに埋設したＩＰＭのロータの組み合わせには、本発明が特に好適である。
【００４１】
また、胴部（１１）の電動機（３０）が嵌合する箇所は、該電動機（３０）のステータ（３１）により剛性が比較的高く、また、胴部（１１）の電動機（３０）よりも上方の領域に波形領域（１１ａ）が設けられていてその領域の剛性が向上しているので、胴部（１１ａ）の広範囲の剛性が高まり、より効果的に騒音を低減できる。尚、波形領域（１１ａ）は、胴部（１１）の電動機（３０）よりも下方の領域に設けるようにしてもよい。
【００４２】
また、胴部（１１）の剛性向上によりケーシング（１０）の固有振動数が例えば２ｋＨｚ以上の高周波数帯域に移る。これにより、ケーシング（１０）が電動機（３０）等の振動と共振して比較的大きな騒音が発生しても、該騒音は吸音材が有効に作用する周波数帯域のものであるため、吸音材により十分に吸音できる。
【００４３】
このように、本実施形態では、ケーシング（１０）の剛性を向上させることにより作動時の圧縮機（１）の騒音を小さくする場合に、従来のように補強部材を設ける必要がなく、その分コストを低廉化することができるとともに、胴部（１１）の板厚を厚くする必要がなく、圧縮機（１）を軽量にできる。
【００４４】
さらに、胴部（１１）に波形領域（１１ａ）を形成することにより板厚を厚くすることなく耐圧性が向上するので、高圧冷媒に対応した圧縮機（１）を軽量に構成できる。
【００４５】
尚、図２に示す変形例のように、胴部（１１）の波形領域（１１ａ）を、電動機（３０）のステータ（３１）外面の下端に対向する部位から胴部（１１）の上端近傍まで連続して設けるようにしてもよい。この場合、ステータ（３１）外面に対向する波形領域（１１ａ）の凸部（１１ｅ）をステータ（３１）の外面に接するように形成し、前記凸部（１１ｅ）によりステータ（３１）の胴部（１１）中心線方向に離れた複数の部位を保持するので、ステータ（３１）をしっかりと保持することができる。
【００４６】
この変形例では、ステータ（３１）外面が胴部（１１）の剛性の高い部分により保持されるので、ステータ（３１）の変形振動を効果的に小さくすることができ、加えて、ケーシング（１０）の剛性大なる領域が広範囲に亘るため、作動時の圧縮機（１）の騒音をより一層小さくすることができる。
【００４７】
また、本実施形態では、胴部（１１）を製造する際、板材をプレス加工して波形領域（１１ａ）を形成してからこの板材を胴部（１１）の周長さに切断し、この切断した板材を胴部（１１）の形状に対応する円筒状に曲げた後、継ぎ合わせ部を溶接し、その内側に成形型を挿入して内径が規定寸法となるように成形するようにしているが、他の加工法として、板材を円筒状に成形した後、成形型を挿入するような方法がある。また、これらに限らず、例えば、平らな板材を成形型に巻き付けて円筒状にした後に継ぎ合わせ部を溶接し、その後、内側及び外側に成形型を配置して拡管加工により波形領域（１１ａ）を形成するようにしてもよい。さらに、胴部（１１）の製造については、引き抜き加工により円筒状のパイプを形成し、このパイプを胴部（１１）の中心線方向の長さに切断した後、前記のように拡管加工により波形領域（１１ａ）を形成するようにしてもよい。
【００４８】
さらに、波形領域（１１ａ）の断面形状としては、正弦波形状や三角波形状等でもよく、また、波のピッチが不等間隔となるように形成してもよい。
【００４９】
さらにまた、本実施形態において波形領域（１０）を螺旋状に形成してもよく、この場合、圧縮機構（２０）から吐出された冷媒が波形領域（１０）内面を通ってスムーズに上方へ流れるようになる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明に係る圧縮機によると、圧縮機構及び電動機をケーシング周壁の内面により保持し、このケーシング周壁に波形領域を設けたので、従来のようにケーシング周壁に補強部材を設けたり、ケーシング周壁の板厚を厚くしたりしなくても、ケーシングの剛性が向上して圧縮機の作動時の騒音を小さくすることができる。これにより、コストの低廉化を図ることができるとともに、圧縮機を軽量化でき、また、高圧冷媒を使用することができる。
【００５１】
請求項２記載の発明によると、波形領域を電動機がケーシング周壁に嵌合する箇所の上方及び下方の少なくとも一方に設けたので、ケーシングの広範囲の剛性が向上して、騒音をより小さくすることができる。
【００５２】
請求項３記載の発明によると、波形領域を電動機がケーシング周壁に嵌合する箇所に設けたので、電動機外面が剛性の高い波形領域内面により保持されて電動機の変形振動を効果的に小さくすることが可能となり、騒音をさらに小さくすることができる。
【００５３】
請求項４記載の発明によると、波形領域を電動機がケーシング周壁に嵌合する箇所よりも広い領域に設けたので、ケーシングの剛性が大なる領域が広範囲に亘り騒音をより一層小さくできる。
【００５４】
請求項５記載の発明によると、電動機外面を波形領域のケーシング周壁内側へ突出する凸部により保持したので、電動機をしっかりと保持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る圧縮機の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】変形例に係る図１相当図である。
【符号の説明】
（１０）ケーシング
（１１ａ）波状部
（１１ｅ）凸部（保持面部）
（２０）圧縮機構
（３０）電動機[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a compressor, and particularly to the technical field of a structure in which a compression mechanism and an electric motor are housed in a casing.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, as this type of compressor, a compressor in which a rotary compression mechanism and an electric motor for driving the compression mechanism are housed in a closed casing is known (for example, see Patent Documents 1 and 2). In the compressors of Patent Documents 1 and 2, a stator of an electric motor is fitted and held on an inner surface of a casing peripheral wall, and a rotor is rotatably disposed inside the stator. A crankshaft for driving the mechanism is provided integrally.
[0003]
On the other hand, for example, a cylinder of a rolling piston type compression mechanism is fitted into the inner surface of the casing peripheral wall, and a piston mounted on the crankshaft and eccentrically rotated by activation of the electric motor is inserted into the cylinder.
[0004]
When a coil provided on the stator of the electric motor is energized, the rotor rotates and the piston of the compression mechanism rotates to perform compression work. During the operation of the compressor, the stator of the electric motor undergoes polygonal deformation vibration due to the suction force and the repulsion force, and vibration accompanying compression work of the compression mechanism also occurs. At this time, in the compressors of Patent Documents 1 and 2, since the electric motor and the compression mechanism are fitted into the inner surface of the casing, the electric motor and the compression mechanism serve as a vibration source to directly vibrate the casing, thereby reducing noise. Occurs.
[0005]
As a countermeasure against noise in such a case, there is a case where the casing is covered with a sound absorbing material to prevent noise from leaking to the outside. However, the general sound absorbing material used in this case has a low sound absorbing performance of a sound in a low frequency band of, for example, about 2000 Hz or less. Therefore, when the natural frequency of the casing is in such a low frequency band, relatively large noise generated when the casing resonates with the vibration source leaks to the outside without being absorbed much.
[0006]
Therefore, as a countermeasure against noise during operation of the compressor, in the compressor of Patent Document 1 described above, by inserting a ring-shaped reinforcing member into the inner surface of the casing peripheral wall, rigidity is improved so that the casing is less likely to vibrate. I have. Further, in Patent Document 1, since the natural frequency of the casing shifts to a high frequency band due to the improvement of the rigidity of the casing, when the compressor is covered with a sound absorbing material, it is generated in resonance with a vibration source. The noise generated is not a problem because it is absorbed by the sound absorbing material.
[0007]
Further, in the compressor disclosed in Patent Document 2, by making the plate material of the casing peripheral wall thicker than the end plate, the rigidity of the casing is improved and noise is reduced.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-10-318163 (page 3, FIG. 1 and FIG. 2)
[Patent Document 2]
JP-A-7-269484 (page 6, FIG. 3)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the compressor of Patent Document 1, since a separate reinforcing member is assembled to the casing, the material of the reinforcing member, the number of processing steps and the number of assembling steps are required, and the cost of the compressor is increased.
[0010]
Further, in the compressor of Patent Document 2, in order to reduce noise, the plate thickness of the casing peripheral wall must be considerably increased, and the weight of the compressor increases.
[0011]
The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to improve the shape of the casing when improving the rigidity of the casing to reduce noise during operation. An object is to reduce the cost and the weight of the compressor.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, a corrugated region is formed in a casing.
[0013]
Specifically, the invention of claim 1 is directed to a compressor in which a compression mechanism (20) and an electric motor (30) for driving the compression mechanism (20) are housed in a casing (10).
[0014]
The casing (10) peripheral wall is formed in a cylindrical shape, and the compression mechanism (20) and the electric motor (30) are held on the inner surface of the casing (10) peripheral wall. Are provided with a corrugated region (11a) in which concave portions (11c) and (11d) and convex portions (11b) and (11e) extending in the circumferential direction are alternately formed over a predetermined width.
[0015]
According to this configuration, the rigidity of the peripheral wall of the casing (10) is improved by providing the corrugated region (11a), and the electric motor (30) is held by the peripheral wall of the casing (10) having high rigidity. The deformation vibration of the electric motor (30) can be reduced by the peripheral wall of the casing (10), and even if the deformation vibration is transmitted to the casing (10), the casing (10) does not vibrate greatly and the noise is reduced. In addition, even if the vibration of the compression mechanism (20) is transmitted to the casing (10), the casing (10) does not vibrate significantly, which also reduces the noise during operation of the compressor (20). In addition, since the natural frequency of the casing (10) shifts to a high frequency band due to the improvement of the rigidity of the peripheral wall of the casing (10), when the casing (10) is covered with the sound absorbing material, the casing (10) is moved by the electric motor (30). Even if noise is generated due to resonance with deformation vibration or the like, sound is sufficiently absorbed by the sound absorbing material.
[0016]
Since the noise is reduced in this manner, there is no need to provide a reinforcing member on the peripheral wall of the casing (10) as in the related art, and the cost can be reduced. In addition, it is not necessary to increase the thickness of the peripheral wall of the casing (10), so that the compressor is lightweight, and sufficient pressure resistance is obtained, so that a high-pressure refrigerant can be used.
[0017]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the corrugated region (11a) is provided on at least one of an upper portion and a lower portion where the electric motor (30) is fitted to the peripheral wall of the casing (10).
[0018]
According to this configuration, the portion of the casing (10) where the electric motor (30) is fitted has relatively high rigidity due to the electric motor (30), while the corrugated region (11a) is provided at least above or below it. As a result, the rigidity of the portion other than the portion where the electric motor (30) of the casing (11) is fitted is improved. This increases the rigidity of the casing (11) over a wide range and reduces noise.
[0019]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the corrugated region (11a) is provided at a position where the electric motor (30) is fitted to the peripheral wall of the casing (10).
[0020]
According to this configuration, since the outer surface of the electric motor (30) is held by the inner surface of the high-rigidity waveform region (11a), the deformation vibration of the electric motor (30) can be effectively reduced, and the noise is further reduced. .
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the corrugated area (11a) is provided in an area wider than a place where the electric motor (30) is fitted to the peripheral wall of the casing (10).
[0022]
According to this configuration, the region where the rigidity of the casing (10) is large covers a wide range, and the noise is further reduced.
[0023]
According to a fifth aspect of the present invention, in the third or fourth aspect, the outer surface of the electric motor (30) is held by a convex portion (11e) protruding inside the casing (10) peripheral wall of the corrugated region (11a).
[0024]
According to this configuration, since a plurality of portions on the outer surface of the electric motor (30) are held, the electric motor (30) is firmly held.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a rotary (rolling piston type) compressor (1). The compressor (1) performs a refrigerant compression process in a refrigeration cycle of an air conditioner or the like.
[0027]
A casing (10) of the compressor (1) is a closed type, and the casing (10) includes a cylindrical body (11) that forms a peripheral wall of the casing (10) and extends in a vertical direction. . An upper end plate (12) is fitted inside the upper end of the body (11), and a lower end plate (13) is fitted inside the lower end. The body (11), the upper end plate (12) and the lower The casing (10) is constituted by the side head plate (13). The upper end plate (12) and the lower end plate (13) are integrally welded to the body (11) at their entire periphery, and a compression mechanism (20) is provided at the lower end inside the casing (10). Meanwhile, an electric motor (30) is disposed above the compression mechanism (20). Although not shown, the casing (10) is installed so as to be covered with a sound absorbing material.
[0028]
At the upper end of the outer surface of the body (11), a convex portion (11b) that protrudes in an arc shape outside the casing (10) and extends over the entire circumference of the body (11), and into the casing (10). Depressions (11c) extending over the entire circumference of the body (11) are formed alternately over a predetermined width in the center line direction of the casing (10). A concave portion (11d) is formed on the inner surface of the body portion (11) at a location corresponding to the convex portion (11b) of the outer surface, and a concave portion (11d) is formed in a shape of an arc outside the casing (10). At a position corresponding to (11c), a convex portion (11e) projecting in the shape of a circular arc toward the inside of the casing (10) is formed. Due to the convex part (11b) and concave part (11c) on the outer surface of the trunk part (11) and the concave part (11d) and convex part (11e) on the inner surface, the cross-sectional shape of the trunk part (11) in the center line direction has a waveform. A corrugated area (11a) is formed, and the rigidity of the entire casing (10) is improved by the corrugated area (11a).
[0029]
At the lower end of the body (11), a refrigerant suction pipe (14) penetrating the body (11) is provided. The upstream end of the refrigerant suction pipe (14) communicates with the inside of an accumulator (50) arranged adjacent to the body (11).
[0030]
As an example of manufacturing the body portion (11) of the casing (10), although not shown, first, a plate material is pressed to form a corrugated region (11a), and then the plate material is applied to the periphery of the body portion (11). Cut to length. After the cut plate is bent into a cylindrical shape corresponding to the shape of the body (11), the joint is welded, and a forming die is inserted into the inside of the joint, so that the inner diameter becomes a specified size.
[0031]
On the other hand, the upper end plate (12) of the casing (10) has a refrigerant discharge pipe (15) vertically penetrating the end plate (12), a terminal (16) for supplying power to the electric motor (30), and a terminal cover (17). ) And are arranged. The outside of the casing (10) of the terminal (16) is connected to an external power source (not shown).
[0032]
The compression mechanism (20) includes a cylindrical cylinder (21) in which a cylinder chamber (25) is formed, and the center line of the cylinder (21) is substantially the same as the center line of the body (11). They are arranged to match. The cylinder (21) is provided with a suction passage (27) having a downstream end communicating with the cylinder chamber (25), and a downstream end of the refrigerant suction pipe (14) is provided at an upstream end of the suction passage (27). It is connected. A cylindrical rotary piston (26) that rotates eccentrically with respect to the center line of the cylinder (21) is inserted into the cylinder chamber (25).
[0033]
A front head (23) for closing an upper end opening of the cylinder (21) is arranged at an upper portion of the cylinder (21), and a rear head (24) for closing a lower end opening of the cylinder (21) is arranged at a lower portion. The front head (23) and the rear head (24) are fastened to the cylinder (21) using bolts or the like to be integrated. The outer peripheral side of the cylinder (21) is formed so as to be fitted to the inner surface of the body (11), and the outer peripheral side of the cylinder (21) is welded to the body (11) to form a compression mechanism ( 20) is fixed to the body (11).
[0034]
In the front head (23), a discharge passage (not shown) for discharging the compressed refrigerant in the cylinder chamber (25) into the casing (10) is formed so as to extend vertically, and a downstream end of the discharge passage is a front end. An opening is formed on the upper surface of the head (23), and an opening / closing valve (not shown) is provided in the opening. Further, a muffler (28) is attached to the front head (23) so as to cover above a downstream end opening of the discharge passage.
[0035]
On the other hand, the electric motor (30) is configured to be capable of performing variable speed control by an inverter circuit of the external power supply. The electric motor (30) has a cylindrical stator (31) fixed below the corrugated region (11a) on the inner surface of the body (11), and a rotor (30) rotatably disposed in the stator (31). 32). The stator (31) is fixed by shrink fitting with its outer surface in close contact with the inner surface of the body (11), and a part of the rotor (32) is formed in the center hole of the rotor (32). The inserted crankshaft (33) is inserted and fixed. The crankshaft (33) is disposed substantially concentrically with the center line of the body (11), while the eccentric part (33a) formed on the lower end side is disposed facing the cylinder chamber (25). ing. The upper and lower sides of the eccentric portion (33a) of the crankshaft (33) are supported by the front head (23) and the rear head (24) of the compression mechanism (20), respectively. The center line of the eccentric portion (33a) of the crankshaft (33) is eccentric with respect to the center line of the crankshaft (33), and the rotary piston (26) is fitted on the eccentric portion (33a). Have been. At the upper end of the rotor (32), a disc-shaped oil separator (63) is provided.
[0036]
A plurality of pairs of coils (48) are provided on the inner peripheral side of the stator (31) in pairs in the radial direction. These coils (48) are not shown but are inside the casing (10) of the terminal (16). A voltage having a different phase is applied to each set of coils (48) by the external power supply to generate an electromagnetic force. On the other hand, a core (51) is provided integrally on the outer peripheral portion of the rotor (32), and the core (51) forms a part of the rotor (32). The rotor (32) has a pair of permanent magnets embedded in the radial direction, and the core (51) is magnetized. Then, by applying a three-phase alternating current to each coil (48) of the stator (31), the core (51) of the rotor (32) is attracted by the coil (48) and the coil (48). ) Periodically occurs, which causes the rotor (32) to rotate.
[0037]
In the compressor (1) configured as described above, when a current controlled to a predetermined frequency by the inverter circuit of the external power supply flows through the motor (30) via the terminal (16), the rotor (32) rotates. I do. When the rotor (32) rotates, the stator (31) has a polygonal shape due to the attraction and repulsion generated between each coil (48) of the stator (31) and the core (51) of the rotor (32). Deformation vibration occurs.
[0038]
The refrigerant is sucked into the cylinder chamber (25) from the suction passage (27) by the eccentric rotation of the rotary piston (26) of the compression mechanism (20) by the electric motor (30) and compressed. It is discharged into (10), and vibration accompanying this compression work occurs. The refrigerant discharged from the compression mechanism (20) flows to the upper part in the casing (10) through the gap between the stator (31) and the rotor (32), and flows out of the refrigerant discharge pipe (15).
[0039]
-Effects of Embodiment-
During operation of the compressor (1), deformation vibration of the stator (31), vibration of the compression mechanism (30) due to compression work, and the like occur. According to the present embodiment, the body (11) of the casing (10). ), The rigidity is improved by forming a corrugated region (11a) in the body (11), and the stator (31) of the electric motor (30) is held by the inner surface of the body (11). ) Can be reduced by suppressing the polygonal deformation vibration generated in the stator (31) when the casing (10) rotates. Further, even if the casing (10) is vibrated due to the deformation vibration of the stator (31) and the vibration caused by the compression work, the casing (10) does not vibrate greatly, and for these reasons, the compressor ( The noise of 1) can be reduced.
[0040]
In addition, although not shown, in recent years, a combination of an IPM (Interior Permanent Magnet) rotor in which a permanent magnet is embedded in a core has been often used for a concentrated winding stator due to a demand for higher efficiency. Since the rotor of the IPM has a core with high magnetic permeability on the rotor surface and faces the core of the stator with a small gap, the polygonal deformation vibration is remarkable. In addition, since the concentrated winding increases the excitation force concentrated on one pole tooth, the present invention is particularly suitable for a combination of an IPM rotor in which a permanent magnet is embedded in a core in a concentrated winding stator. is there.
[0041]
The portion of the body (11) where the motor (30) is fitted has a relatively high rigidity due to the stator (31) of the motor (30), and has a higher rigidity than the motor (30) of the body (11). Since the corrugated region (11a) is provided in the upper region and the rigidity of the region is improved, the rigidity of the trunk (11a) over a wide range is increased, and noise can be reduced more effectively. The waveform region (11a) may be provided in a region of the body (11) below the electric motor (30).
[0042]
In addition, the natural frequency of the casing (10) shifts to a high frequency band of, for example, 2 kHz or more due to the improvement in rigidity of the body (11). Thereby, even if the casing (10) resonates with the vibration of the electric motor (30) and generates relatively large noise, the noise is in the frequency band in which the sound absorbing material works effectively. Can absorb sound sufficiently.
[0043]
As described above, in the present embodiment, when the noise of the compressor (1) at the time of operation is reduced by improving the rigidity of the casing (10), it is not necessary to provide a reinforcing member as in the related art. The cost can be reduced, and it is not necessary to increase the thickness of the body (11), so that the compressor (1) can be reduced in weight.
[0044]
Further, by forming the corrugated region (11a) in the body portion (11), the pressure resistance is improved without increasing the plate thickness, so that the compressor (1) corresponding to the high-pressure refrigerant can be made lightweight.
[0045]
As in the modification shown in FIG. 2, the wavy region (11a) of the body (11) is extended from the portion facing the lower end of the outer surface of the stator (31) of the electric motor (30) to the vicinity of the upper end of the body (11). May be provided continuously. In this case, the protrusion (11e) of the corrugated region (11a) facing the outer surface of the stator (31) is formed so as to be in contact with the outer surface of the stator (31), and the body of the stator (31) is formed by the protrusion (11e). (11) Since a plurality of portions separated in the center line direction are held, the stator (31) can be firmly held.
[0046]
In this modification, since the outer surface of the stator (31) is held by the highly rigid portion of the body (11), the deformation vibration of the stator (31) can be effectively reduced, and in addition, the casing (10) Since the region of high rigidity of (1) is wide, the noise of the compressor (1) during operation can be further reduced.
[0047]
Further, in the present embodiment, when manufacturing the trunk (11), the plate is pressed to form a corrugated region (11a), and then the plate is cut to the circumferential length of the trunk (11). After bending the cut plate into a cylindrical shape corresponding to the shape of the trunk (11), the joint is welded, and a molding die is inserted into the inside thereof so that the inner diameter becomes a prescribed size. However, as another processing method, there is a method of forming a plate material into a cylindrical shape and then inserting a forming die. The present invention is not limited to this. For example, a flat plate material is wound around a forming die to form a cylindrical shape, and then the joints are welded. Thereafter, the forming die is disposed inside and outside, and the corrugated region (11a) is formed by pipe expansion. May be formed. Further, regarding the production of the trunk (11), a cylindrical pipe is formed by drawing, and this pipe is cut to the length in the center line direction of the trunk (11), and then expanded as described above. The waveform region (11a) may be formed.
[0048]
Further, the cross-sectional shape of the waveform region (11a) may be a sine wave shape, a triangular wave shape, or the like, or may be formed so that the pitches of the waves are unequal.
[0049]
Furthermore, in the present embodiment, the corrugated region (10) may be formed in a spiral shape. In this case, the refrigerant discharged from the compression mechanism (20) smoothly flows upward through the inner surface of the corrugated region (10). Become like
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the compressor according to the first aspect of the present invention, the compression mechanism and the electric motor are held by the inner surface of the casing peripheral wall, and the corrugated region is provided on the casing peripheral wall. Even without providing a member or increasing the thickness of the casing peripheral wall, the rigidity of the casing can be improved and noise during operation of the compressor can be reduced. Thus, the cost can be reduced, the compressor can be reduced in weight, and a high-pressure refrigerant can be used.
[0051]
According to the second aspect of the present invention, since the corrugated region is provided at least above or below the place where the electric motor is fitted to the casing peripheral wall, the rigidity of the casing over a wide range is improved, and noise can be further reduced. it can.
[0052]
According to the third aspect of the present invention, since the corrugated region is provided at a position where the motor is fitted to the peripheral wall of the casing, the outer surface of the motor is held by the inner surface of the corrugated region having high rigidity, thereby effectively reducing the deformation vibration of the motor. And noise can be further reduced.
[0053]
According to the fourth aspect of the present invention, since the corrugated region is provided in a region wider than the portion where the electric motor is fitted to the casing peripheral wall, the region where the rigidity of the casing is large can be further reduced over a wide range.
[0054]
According to the fifth aspect of the present invention, since the outer surface of the motor is held by the protrusion protruding inside the casing peripheral wall in the corrugated region, the motor can be held firmly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a compressor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram corresponding to FIG. 1 according to a modification.
[Explanation of symbols]
(10) Casing (11a) Wavy part (11e) Convex part (holding surface part)
(20) Compression mechanism (30) Electric motor

Claims

A compressor in which a compression mechanism (20) and an electric motor (30) for driving the compression mechanism (20) are housed in a casing (10),
The casing (10) peripheral wall is formed in a cylindrical shape, and the compression mechanism (20) and the electric motor (30) are held on the inner surface of the casing (10) peripheral wall,
On the peripheral wall of the casing (10), a corrugated region (11a) in which concave portions (11c) and (11d) and convex portions (11b) and (11e) extending in the circumferential direction of the peripheral wall are formed alternately over a predetermined width. ) Is provided.

In claim 1,
The compressor according to claim 1, wherein the corrugated region (11a) is provided on at least one of an upper portion and a lower portion of a place where the electric motor (30) is fitted to the peripheral wall of the casing (10).

In claim 1,
The compressor according to claim 1, wherein the corrugated region (11a) is provided at a position where the electric motor (30) is fitted to the peripheral wall of the casing (10).

In claim 3,
The compressor according to claim 1, wherein the corrugated region (11a) is provided in a region wider than a portion where the electric motor (30) is fitted to the peripheral wall of the casing (10).

In claim 3 or 4,
A compressor characterized in that an outer surface of the electric motor (30) is held by a convex portion (11e) projecting inward of a peripheral wall of the casing (10) of the corrugated region (11a).