JP2011043072A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】固定子鉄心から密閉容器への振動伝達を減少させることにより、電動圧縮機の騒音を低減させる。
【解決手段】密閉容器１の内部に、固定子２２と回転子２４とで構成される電動機２と、電動機２で駆動される圧縮機構部３とを配設し、固定子２２の外周が密閉容器１の内壁に固定される構成において、固定子２２の固定子鉄心２２ａが当接する密閉容器１の内径側の周方向に渡り、帯状の凹み４１を設けて、密閉容器１内壁と固定子２２の外周との接触面積を減らすように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、空調機、冷凍機、ブロワ、給湯機等に使用される電動機の加振により密閉容器に伝達される振動を低減させ、騒音の低減を施した密閉型圧縮機に関するものである。

従来、この種の電動圧縮機においては、固定子巻線に集中巻や分布巻が採用されつつあり、この結果としてこれを用いた圧縮機などは騒音が大きくなる問題があった。この騒音対策として、例えば、特開２００１−３４２９５４号公報に記載の電動圧縮機においては、圧縮機の密閉容器の内壁とこの内壁と当接される固定子鉄心外周部の軸方向の一部を切り欠く方法が提案されている。

特開２００１−３４２９５４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、固定子鉄心の最外径の外周形状２種類となり、ホローダイ（通常、順送型）を用いたＨＡＣによる加締（凹凸の結合）を用いた型内積層によって固定子鉄心を形成する場合、密閉容器の内壁と当接する固定子鉄心の型内積層は行えるが、当接しない固定子鉄心については基準位置がなく型内積層が行えない問題がある。なお、型内積層は、固定子鉄心を形成する固定子鉄板の外周を基準位置にして位置ずれが生じないように積重ねて積層するものである。

また、密閉容器内径部に固定子外周が当接しない隙間部へ、振動を減少させる部材などを挿入して騒音を減少させる方法などもあるが、隙間部に充填する量を確認することが出来ないことにより、圧縮機毎の部材充填量の個体差が生じ、その結果、騒音値にばらつきが生じることや、部材自体の材料コストの増加が課題となる。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、固定子鉄心の型内積層による組み立てが容易になる他、振動抑制剤などを使用せずに構成することで、安価で容易に騒音を低減できる電動圧縮機を提供することにある。

従来の課題を解決するために、密閉容器の内部に、固定子と回転子で構成される電動機とこの電動機で駆動される圧縮機構部を配設し、固定子の外周が密閉容器の内壁に固定され、密閉容器内の空間が、電動機を挟んで上部空間と下部空間の大きく二つに分離される密閉型圧縮機において、密閉容器内径側の周方向に渡り、帯状の凹みを設け、その帯状の凹みを隠すように電動機の固定子を嵌挿したものである。

この構成により、固定子外周が密閉容器内周と接触する面積が減少するため、固定子鉄心から密閉容器への振動伝達を減少させることが可能となる。さらに密閉容器の製造方法として、密閉容器の内径寸法精度と真円度向上のためエキスパンダ装置を使用することが一般的であるが、密閉容器の凹み部を成型する方法としてエキスパンダ装置の金型外周部に密閉容器の凹み部と相応する凸部を設ける事で、凹み部と凹み部を設けていない箇所を同時に成型することが可能となり、凹み部と凹み部を設けていない箇所の同軸度と真円度が確保できる。さらに凹み部深さは凹み部の内径真円度寸法よりも大きい寸法とする事に
より、凹み部の内周が固定子外周に接触しない密閉容器を製作することが可能となる。

よって、密閉容器の凹み部を安定して容易に製作できるとともに、固定子鉄心から密閉容器への振動伝達を減少させることが可能となり、電動圧縮機の騒音を低減させることが可能となる。

本発明の密閉型圧縮機は、密閉容器内周と固定子外周の接触面積を減らすことで固定子鉄心から密閉容器への振動伝達を減少させることが可能となる。さらに、エキスパンダ装置の金型に密閉容器の凹み部と相応する凸部を設ける事で、凹み部と凹み部を設けていない箇所を同時に成型することが可能となり、凹み部と凹み部のない箇所の同軸度と真円度の確保が可能となり密閉容器を安定して製造することが可能となるため、電動圧縮機の騒音を大幅に減少させることと圧縮機の騒音のばらつきを抑制することが可能となる。

本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図 本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の電動機部のＡ−Ａ断面図 本発明の実施の形態１における他の密閉型圧縮機の縦断面図 本発明の実施の形態１における騒音測定結果の特性図

第１の発明は、密閉容器の内部に、固定子と回転子とで構成される電動機と、この電動機で駆動される圧縮機構部とを配設し、固定子の外周が密閉容器の内壁に固定される密閉型圧縮機において、固定子鉄心が当接する密閉容器内径側の周方向に渡り、帯状の凹みを設けて、密閉容器内壁と固定子外周の接触面積を減らすように構成したことで、固定子鉄心から密閉容器への振動伝達を減少させることが出来る。

第２の発明は、特に、第１の発明の密閉型圧縮機において、密閉容器内径側の帯状の凹みの深さを帯状の凹みを設けた密閉容器内径の真円度寸法よりも大きくすることで、凹み部の内周が固定子外周に接触しない密閉容器を製作することが可能となる。

第３の発明は、特に、第１の発明の密閉型圧縮機において、密閉容器内径側の帯状の凹みの幅の合計が固定子鉄心の積厚長さよりも小さくすることで、密閉容器に固定子鉄心を焼き嵌めなどにより所定の位置に固着が可能となる。

第４の発明は、特に、第１の発明の密閉型圧縮機において、密閉容器内径側の帯状の凹みを設けていない周方向において、固定子鉄心が密閉容器内径の軸方向に複数箇所当接する密閉容器において内径寸法を全て同一にする事により、固定子を焼き嵌めなどにより、密閉容器内に嵌挿する際に、凹み部がない従来の密閉容器と同様の製造方法を使用することが可能となり、固定子鉄心を所定の位置に固着が可能となる
（実施の形態１）
図１は本発明第１の実施の形態における密閉型圧縮機の縦断面図であり、図２は本発明第１の実施形態における密閉型圧縮機の電動機部のＡ−Ａ断面図である。

図１において、密閉型圧縮機は、底部にオイルが貯溜されたオイル溜り６を有する密閉容器１の中に、上側に電動機部２が、下側に圧縮機構部３がそれぞれ収納されている。電動機２は回転軸３１に装着された回転子２４と、外周に切欠部２８を形成した固定子２２とで構成されている。圧縮機構部３は、シリンダ３０と、回転軸３１の偏芯部３１ａによりシリンダ３０内を回転するピストン３２とこのピストン３２に接してシリンダ３０内を分けるベーン（図示せず）とシリンダ３０の開口を封じる上軸受部３４と下軸受部３５と
、この上軸受部３４に取り付けられた吐出弁（図示せず）と、この吐出弁を覆うカップマフラ−３７とで構成されており、回転子２４からの駆動によりシリンダ３０内をピストン３２が回転し冷媒が圧縮される構造となっている。

以上のように構成された密閉型圧縮機において、図２に示すように、固定子２２の外周が密閉容器１の内壁に固定されている。密閉容器１内の空間が、電動機２を挟んで上部空間７と下部空間８の二つに分離される密閉型圧縮機において、密閉容器１の内壁に固定子鉄心２２ａが当接する密閉容器内径側の周方向に渡り、帯状の凹み４１を設け、凹みの深さは帯状の凹みを設けた密閉容器内径４２の真円度寸法よりも大きくする構成としている。さらに、密閉容器内径側の帯状の凹み４１の幅の合計は固定子鉄心２２ａの積厚長さよりも小さくし、密閉容器内径側の帯状の凹み４１を設けていない周方向において、固定子鉄心２２ａが密閉容器内径４２の軸方向に複数箇所当接する密閉容器１における内径寸法を全て同一にする構成としている。

以上のように、本実施の形態においては、密閉容器１の内壁に固定子鉄心２２ａが当接する密閉容器内径側の周方向に渡り、帯状の凹み４１を設けるために密閉容器の帯状の凹み４１部を成型する方法としてエキスパンダ装置の金型外周部に密閉容器１の帯状の凹み４１部と相応する凸部を設ける事で、凹み部と凹み部を設けていない箇所を同時に成型することが可能となり、凹み部と凹み部を設けていない箇所の同軸度と同一真円度が確保できることから、密閉容器１の凹み部の深さを密閉容器内径４２の真円度寸法よりも大きくすることにより、帯状の凹み４１部の内周が固定子鉄心２２ａの外周に接触しないため、固定子鉄心２２ａから密閉容器１への振動伝達を減少させることが可能となり、電動圧縮機の騒音を大幅に低減させることが可能となる。また、密閉容器内径側の帯状の凹み４１の幅の合計が固定子鉄心２２ａの積厚長さよりも小さくし、密閉容器内径側の帯状の凹み４１を設けていない周方向において、固定子鉄心２２ａの外周が密閉容器内径４２の軸方向に複数箇所当接する密閉容器１において内径寸法を全て同一にする事により、固定子２２を焼き嵌めなどにより、所定の位置に密閉容器１内に嵌挿する際に、帯状の凹み４１部が無い円筒状の密閉容器の構成と同様の製造方法を使用することが可能となり新たな設備を導入することを必要としない。

また、図３に示すように、密閉容器１内の下側に電動機２が、上側に圧縮機構部３が収納されている構成においても密閉容器１の内壁に固定子鉄心２２ａが当接する密閉容器内径４２側の周方向に渡り、帯状の凹み４１を設けることで同等の効果が得られる。

実際に、実施の形態１における密閉容器内径側の帯状の凹みを設けた電動圧縮機の騒音値を測定した結果を図４に示す。固定子鉄心２２ａの積厚寸法は５０ｍｍとし、密閉容器１内径側の帯状の凹み部深さを０．３ｍｍ、帯状の凹み４１部の幅は、固定子鉄心２２ａの積厚の中央部を基準とし１２．５ｍｍを振り分けた２５ｍｍとした。さらに固定子鉄心２２ａの外周と密閉容器１の内周が接触する密閉容器１の内径寸法を密閉容器１の円筒軸方法において全て同一の寸法とした。その結果、図４に示すように密閉容器に帯状の凹み４１部を設けていない電動圧縮機に対して密閉容器１に帯状の凹み４１部を設けた電動圧縮機において特にインバータの高調波（５ｋＨｚ以上）における周波数帯領域において−３〜−５ｄＢの低減が図れる結果となり、帯状の凹み４１部を設けた密閉容器１において振動伝達を減少することを確認した。

以上のように、本発明の密閉型圧縮機は、密閉容器の内壁に固定子鉄心が当接する密閉容器内径側の周方向に渡り、帯状の凹みを設けることにより、固定子鉄心から密閉容器への振動伝達を減少させることが可能となり、電動圧縮機の騒音を大幅に低減する結果が得られる。さらに、密閉容器内径側の帯状の凹みを設けていない周方向において、固定子鉄
心が密閉容器内径の軸方向に複数箇所当接する密閉容器の内径寸法を全て同一にする事により、固定子を焼き嵌めなどにより、所定の位置に密閉容器内に嵌挿する際に、帯状の凹み部がない現状の密閉容器と同様の製造方法を使用することが可能となり、ＨＦＣ系冷媒やＨＣＦＣ系冷媒を用いたエアーコンディショナー用圧縮機のほかに、自然冷媒ＣＯ_２を用いたエアーコンディショナーやヒートポンプ式給湯機などの用途にも適用できる。

１ 密閉容器
２ 電動機部
２２ 固定子
２２ａ 固定子鉄心
２４ 回転子
２８ 切欠部
３ 圧縮機構部
３０ シリンダ
３１ 回転軸
３１ａ 偏芯部
３２ ピストン
３４ 上軸受部
３５ 下軸受部
３７ カップマフラ−
６ オイル溜り
７ 上部空間
８ 下部空間
４１ 帯状の凹み
４２ 密閉容器内径

Claims (4)

1. 密閉容器の内部に、固定子と回転子とで構成される電動機と、前記電動機で駆動される圧縮機構部とを配設し、前記固定子の外周が前記密閉容器の内壁に固定される密閉型圧縮機において、前記固定子の固定子鉄心が当接する前記密閉容器の内径側の周方向に渡り、帯状の凹みを設けて、前記密閉容器内壁と前記固定子の外周との接触面積を減らすように構成したことを特徴とする密閉型圧縮機。
2. 前記密閉容器内径側の前記帯状の凹みの深さを帯状の凹みを設けた箇所の内径の真円度寸法よりも大きい事を特徴とした請求項１に記載の密閉型圧縮機。
3. 前記密閉容器内径側の前記帯状の凹みの幅の合計が当該固定子鉄心の積厚長さよりも小さいことを特徴とした請求項１に記載の密閉型圧縮機。
4. 前記密閉容器内径側の前記帯状の凹みを設けていない周方向において、固定子鉄心が前記密閉容器内径の軸方向に複数箇所当接する密閉容器の内径寸法が全て同一であることを特徴とした請求項１に記載の密閉型圧縮機。