JP2011185123A - 圧縮機ユニット、空気調和機及び給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機本体の運転時に、アキュムレータの入口管の取り合い部に対する振動を低減可能な圧縮機ユニット、空気調和機及び給湯機を提供する。
【解決手段】圧縮機ユニット１００は、架台上に複数の支持部１７、１８、１９において支持される圧縮機本体１と、圧縮機本体１の側面に固定され且つ第１配管５３から流入した冷媒を第２配管を介して圧縮機本体１内へ供給するアキュムレータ５０とを備えた圧縮機ユニットであって、第１配管５３の取り合い部５３ａは、平面視において、複数の支持部１７、１８、１９における支持中心Ｏを通過し且つ支持中心Ｏとアキュムレータ５０の上部中心Ｃ４とを通過する直線Ｘに垂直な直線Ｙと、上部中心Ｃ４を通過し且つ支持中心Ｏと上部中心Ｃ４とを通過する直線に垂直な直線Ｌ１との間で、且つ、平面視において、支持中心Ｏを中心として、支持中心Ｏと上部中心Ｃ４との間の距離Ｒ１を半径とする円Ｃの内側に配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、空調機や給湯機・冷凍・冷蔵庫用の圧縮機として適用される圧縮機ユニットに関する。

従来の圧縮機ユニットは、密閉容器内に電動機部及び圧縮機構部を有する圧縮機本体と、圧縮機本体の外側部に配置されたアキュムレータとを備えている（例えば、特許文献１参照）。このような圧縮機ユニットでは、一般的に、運転時の振動が問題となる。特に、アキュムレータ本体に設けられた冷媒の入口管に対して伝播する振動は、入口管が圧縮機本体から遠いほど大きくなる。

特開２００１−３１７４７９号公報

ところで、特許文献１では、アキュムレータ本体の上端部に設けられた入口管は、アキュムレータ本体の上部中心から軸方向に沿って上方に延在するように配置されている。このような配置によって、入口管の取り合い部（アキュムレータ本体と反対側の端部）が比較的に高い位置に配置されるような場合や、圧縮機本体から比較的に遠い位置に配置されるような場合がある。このような場合、圧縮機本体の運転時において、圧縮機本体が傾く方向の振動や、圧縮機本体の軸方向の振動が、入口管に対して伝播し易くなるという問題があった。

本発明の目的は、圧縮機本体の運転時に、アキュムレータの入口管の取り合い部に対する振動を低減可能な圧縮機ユニット、空気調和機及び給湯機を提供することである。

第１の発明に係る圧縮機ユニットは、架台上に複数の支持部において支持される圧縮機本体と、圧縮機本体の側面に固定され且つ第１配管から流入した冷媒を第２配管を介して圧縮機本体内へ供給するアキュムレータとを備えた圧縮機ユニットであって、第１配管の取り合い部は、平面視において、複数の支持部における支持中心を通過し且つ支持中心とアキュムレータの上部中心とを通過する直線に垂直な直線と、上部中心を通過し且つ支持中心と上部中心とを通過する直線に垂直な直線との間で、且つ、平面視において、支持中心を中心として、支持中心と上部中心との間の距離を半径とする円の内側に配置されている。

この圧縮機ユニットでは、平面視において、第１配管の取り合い部をアキュムレータの上部中心と略同じ位置に配置した従来例に比べて、第１配管の取り合い部を支持中心に近づけることができる。したがって、圧縮機本体の運転時に、第１配管の取り合い部に対して圧縮機本体の軸まわりに作用する力を、従来例と比べて小さくできる。この結果、第１配管の取り合い部に伝播される圧縮機本体の軸方向の振動を、従来の取り合い部と比べて低減できる。

なお、本発明において、「取り合い部」とは、第１配管のアキュムレータ本体と反対側の端部を示す。

第２の発明に係る圧縮機ユニットは、第１の発明に係る圧縮機ユニットにおいて、第１配管の接合部は、平面視において、支持中心を中心として、支持中心と上部中心との間の距離を半径とする円の内側、且つ、平面視において、アキュムレータの外端部または外端部より内側に配置されている。

この圧縮機ユニットでは、第１配管の接合部を、平面視において、支持中心と上部中心との間の距離を半径とする円の内側、且つ、アキュムレータの外端部または外端部より内側の位置に配置することで、接合部をそれ以外の位置に配置する場合と比べて、第１配管の取り合い部を支持中心に近づけても、取り合い部と接合部との間の配管長を短くできる。したがって、第１配管の配管長が長くなることによるアキュムレータの性能低下を防止できる。

なお、本発明において、「接合部」とは、第１配管のアキュムレータ本体側の端部を示す。

第３の発明に係る圧縮機ユニットは、架台上に複数の支持部において支持される圧縮機本体と、圧縮機本体の側面に固定され且つ第１配管から流入した冷媒を第２配管を介して圧縮機本体内へ供給するアキュムレータとを備えた圧縮機ユニットであって、第１配管の取り合い部は、側面視において、複数の支持部における支持中心を中心として、支持中心と、アキュムレータの軸方向に沿ってアキュムレータの上部中心から３０ｍｍだけ離れた点との間の距離を半径とする円の内側に配置されている。

この圧縮機ユニットでは、従来と比べて、第１配管の取り合い部を低い位置に配置できる。この結果、圧縮機本体の運転時に第１配管の取り合い部に対して伝播される振動（圧縮機本体が傾く方向の振動）を、従来に比べて低減できる。

第４の発明に係る圧縮機ユニットは、第３の発明に係る圧縮機ユニットにおいて、第１配管の接合部は、側面視において、支持中心を通過し且つ圧縮機本体の軸方向に垂直な直線と、上部中心を通過し且つアキュムレータの軸方向に垂直な直線との間に配置されている。

この圧縮機ユニットでは、側面視において第１配管の接合部を、アキュムレータの上部中心と略同じ高さにある従来の接合部よりも低い位置に配置することで、取り合い部を低い位置に配置しても第１配管の配管長を短くできる。したがって、第１配管の配管長が長くなることによるアキュムレータの性能低下を防止できる。

第５の発明に係る圧縮機ユニットは、第１〜第４の発明のいずれかに係る圧縮機ユニットにおいて、冷媒はＣＯ_２冷媒である。

この圧縮機ユニットでは、他の冷媒と比べて高圧のＣＯ_２冷媒を用いた場合、圧縮機本体が傾く方向の振動や、圧縮機本体の軸方向の振動が、顕著に現れるため、このような振動が第１配管の取り合い部に対して伝播することを抑制できる点で特に有効である。

第６の発明に係る空気調和機は、第１〜第５の発明のいずれかに係る圧縮機ユニットを備える。

この空気調和機では、第１〜第５の発明に係る圧縮機ユニットと同様の効果を得ることができる。

第７の発明に係る給湯機は、第１〜第５の発明のいずれかに係る圧縮機ユニットを備える。

この給湯機では、第１〜第５の発明に係る圧縮機ユニットと同様の効果を得ることができる。

第１の発明では、平面視において、第１配管の取り合い部をアキュムレータの上部中心と略同じ位置に配置した従来例に比べて、第１配管の取り合い部を支持中心に近づけることができる。したがって、圧縮機本体の運転時に、第１配管の取り合い部に対して圧縮機本体の軸まわりに作用する力を、従来例と比べて小さくできる。この結果、第１配管の取り合い部に伝播される圧縮機本体の軸方向の振動を、従来の取り合い部と比べて低減できる。

また、第２の発明では、第１配管の接合部を、平面視において、支持中心と上部中心との間の距離を半径とする円の内側、且つ、アキュムレータの外端部または外端部より内側の位置に配置することで、接合部をそれ以外の位置に配置する場合と比べて、第１配管の取り合い部を支持中心に近づけても、取り合い部と接合部との間の配管長を短くできる。したがって、第１配管の配管長が長くなることによるアキュムレータの性能低下を防止できる。

また、第３の発明では、従来と比べて、第１配管の取り合い部を低い位置に配置できる。この結果、圧縮機本体の運転時に第１配管の取り合い部に対して伝播される振動（圧縮機本体が傾く方向の振動）を、従来に比べて低減できる。

また、第４の発明では、側面視において第１配管の接合部を、アキュムレータの上部中心と略同じ高さにある従来の接合部よりも低い位置に配置することで、取り合い部を低い位置に配置しても第１配管の配管長を短くできる。したがって、第１配管の配管長が長くなることによるアキュムレータの性能低下を防止できる。

また、第５の発明では、他の冷媒と比べて高圧のＣＯ_２冷媒を用いた場合、圧縮機本体が傾く方向の振動や、圧縮機本体の軸方向の振動が、顕著に現れるため、このような振動が第１配管の取り合い部に対して伝播することを抑制できる点で特に有効である。

また、第６の発明では、第１〜第５の発明と同様の効果を得ることができる。

また、第７の発明では、第１〜第５の発明と同様の効果を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る圧縮機ユニットの正面視図である。 図１に示したロータリ圧縮機の内部を示した透視図である。 本発明の入口管の取り合い部に作用する力の説明図である。 本発明の入口管の取り合い部に作用する力の説明図である。 本発明の第２実施形態に係る圧縮機ユニットの取り合い部に作用する力の説明図である。 本発明の第２実施形態に係る圧縮機ユニットの取り合い部に作用する力の説明図である。

以下、図面に基づいて、本発明に係る圧縮機ユニット及び空気調和機の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧縮機ユニット１００の正面視図である。図２は、図１に示した圧縮機本体１の内部を示した透視図である。図１に示すように、圧縮機ユニット１００は、圧縮機本体１と、この圧縮機本体１の側面に固定されたアキュムレータ５０とを有している。また、本発明の圧縮機ユニット１００は、室内熱交換器や室外熱交換器等と共に冷媒回路を構成し、空気調和機の一部品として用いられる。また、本発明の圧縮機ユニット１００は、水熱交換器と共に冷媒回路を構成し、水熱交換器において貯湯タンク内の水が加熱される給湯機の一部品として用いられる。

＜圧縮機本体＞
図１に示すように、圧縮機本体１は、ＣＯ_２冷媒（以下では適宜、冷媒と略記する）を利用した１シリンダ型ロータリ式であって、密閉ケーシング１０と、密閉ケーシング１０内に配置された駆動機構２０、圧縮機構３０及び油溜部４０とを備えている。

＜密閉ケーシング＞
密閉ケーシング１０は、密閉空間を形成するためのパイプ１１、トップ１２及びボトム１３で構成されている。パイプ１１の側面には、インレットチューブ５５を密閉ケーシング１０の内部に導入するための吸入穴１１ａが形成されている。この吸入穴１１ａの内周面には、インレットチューブ５５を保持するために円筒形状に形成された継手管１４が接合されている。パイプ１１の下端には、圧縮機本体１を架台上に固定するための支持脚１７、１８、１９（支持部）が設けられている。

トップ１２は、パイプ１１の上端の開口を塞ぐ部材として設けられている。このトップ１２には、圧縮機構３０によって圧縮された高温高圧の冷媒を密閉ケーシング１０の外部に吐出するための吐出管１５が設けられている。このトップ１２には、駆動機構２０に接続されるターミナル端子１６が設けられている。ボトム１３は、パイプ１１の下端の開口を塞ぐ部材として設けられると共に、その内部には油溜部４０が設けられている。

＜駆動機構＞
駆動機構２０は、その下方に配置される圧縮機構３０を駆動するために設けられている。この駆動機構２０は、回転子２１と、回転子２１の径方向外側にエアギャップを介して配置された固定子２２と、回転子２１と共に回転するシャフト２３と、シャフト２３に設けられた偏心部２４とを有している。偏心部２４は、シリンダ３３のシリンダ室Ｒ１の内部に配置され、ピストン３４が装着されている。このような構成により、シャフト２３の回転に伴ってピストン３４がシリンダ室Ｒ１で回転し、冷媒の圧縮が行われる。

＜圧縮機構＞
圧縮機構３０は、駆動機構２０のシャフト２３の回転軸に沿って上から下に向かって、フロントマフラ３１と、フロントヘッド３２と、シリンダ３３及びピストン３４と、リアヘッド３５とを有している。

フロントマフラ３１は、フロントヘッド３２に設けられた吐出ポート（図示せず）から吐出された冷媒を消音して１次空間Ｓ１に吐出するために、フロントヘッド３２に取り付けられている。フロントヘッド３２は、シリンダ室Ｒ１の上端の開口を塞ぐように、シリンダ３３の上面に接合されている。また、フロントヘッド３２には、シリンダ室Ｒ１で圧縮された冷媒を、フロントマフラ３１によって形成されたマフラ空間Ｓ２に吐出するための吐出ポート（図示せず）が設けられている。

シリンダ３３は、その中央部分に設けられたシリンダ室Ｒ１を有している。このシリンダ室Ｒ１には、シャフト２３の回転に伴って偏心回転運動するピストン３４が配置されている。また、このシリンダ室Ｒ１は、上記した吐出ポートを介してマフラ空間Ｓ２に連通している。このような構成によれば、ピストン３４によるシリンダ室Ｒ１の内周面に沿った偏心回転運動によって、アキュムレータ５０から吸入された冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を、シリンダ室Ｒ１からマフラ空間Ｓ２に導入可能である。

＜油溜部＞
椀状に形成された油溜部４０は、ボトム１３の内部に設けられている。そして、この油溜部４０には、圧縮機構３０の各摺動部へ供給するための潤滑油が貯留されている。

＜アキュムレータ＞
アキュムレータ５０は、椀状の上部筐体５１及び下部筐体５２から成るアキュムレータ本体を有している。アキュムレータ本体は、下部筐体５２の外周面に巻き回された取り付けバンド６０と、ブラケット７０とを介して、密閉ケーシング１０のパイプ１１の側面に固定されている。また、上部筐体５１及び下部筐体５２には、略Ｌ字状に屈曲する入口管５３（第１配管）及び吸入管５４（第２配管）がそれぞれ設けられている。

入口管５３は、室外機内部の冷媒回路を構成する他の部品と接続されており、取り合い部５３ａと接合部５３ｂを有している。なお、この取り合い部５３ａは、入口管５３の上部筐体５１（アキュムレータ本体）と反対側の端部を意味している。一方、接合部５３ｂは、入口管５３の上部筐体５１（アキュムレータ本体）側の端部を意味している。

吸入管５４の先端は、略筒形状のインレットチューブ５５に接続されている。このインレットチューブ５５は、継手管１４を介して、圧縮機構３０のシリンダ３３に接続されている。このような構成により、入口管５３からアキュムレータ本体の内部に流入した冷媒を、吸入管５４を介して、シリンダ３３のシリンダ室Ｒ１に供給可能である。

＜入口管の取り合い部に作用する力＞
図３及び図４は、本発明の入口管５３の取り合い部５３ａに作用する力の説明図である。図３（ａ）は、図１に示した圧縮機ユニット１００の上面視（平面視）図を、図３（ｂ）は、従来の圧縮機ユニット５００の上面視（平面視）図をそれぞれ示している。なお、図３では、図面を簡素化するために、ターミナル端子の図示を省略する。図４（ａ）は、図１に示した圧縮機ユニット１００の側面視図を、図４（ｂ）は、圧縮機ユニット５００の側面視図をそれぞれ示している。

なお、説明の便宜上、図３及び図４では、ＸＹＺ三次元座標系を定義し、図３を参照して、取り合い部５３ａに対してＺ軸まわりに作用する力について、図４を参照して、取り合い部５３ａに対してＹ軸まわりに作用する力について説明する。なお、図３及び図４では、各支持脚１７、１８、１９における支持中心をＸＹＺ三次元座標系の原点Ｏとして定義する。なお、「各支持脚１７、１８、１９における支持中心」とは、支持脚１７、１８、１９にそれぞれ形成した開口部１７ａ、１８ａ、１９ａの中心Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を結ぶ線によって形成される多角形の重心を意味している。

これを前提として、図３及び図４では、本発明の圧縮機ユニット１００において、各中心Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を結んだ線で正三角形（図３（ａ）に示す二点鎖線で囲まれた部分）が形成されると仮定し、この正三角形の重心をＸＹＺ三次元座標系の原点Ｏと定義する。また、本発明の比較例である従来の圧縮機ユニット５００においても同様に、支持脚５１７、５１８、５１９に形成した各開口部５１７ａ、５１８ａ、５１９ａの中心Ｃ５１、Ｃ５２、Ｃ５３を結ぶ線で形成される正三角形（図３（ｂ）に示す二点鎖線で囲まれた部分）の重心をＸＹＺ三次元座標系の原点Ｏと定義する。

なお、図３及び図４では、原点Ｏを含む水平面をＸＹ平面と定義し、本発明の圧縮機ユニット１００において、図３（ａ）に示すように、平面視において原点Ｏとアキュムレータ５０の上部中心Ｃ４とを通過する直線をＸ軸と定義し、原点Ｏを通過し且つＸ軸に垂直な直線をＹ軸と定義する。なお、「アキュムレータ５０の上部中心Ｃ４」とは、上部筐体５１の外端部の中心を意味している。また、図３（ｂ）に示す従来の圧縮機ユニット５００においても同様にＸ軸及びＹ軸を定義する。また、図３及び図４では、原点Ｏを含む垂直面をＸＺ平面と定義し、本発明の圧縮機ユニット１００において、図４（ａ）に示すように、原点Ｏを通過し且つパイプ１１の軸方向に延びる直線をＺ軸と定義する。また、図４（ｂ）に示す従来の圧縮機ユニット５００においても同様にＺ軸を定義する。

＜取り合い部に対してＺ軸まわりに作用する力＞
以下では、図３を参照して、本発明と比較例とで、取り合い部に対してＺ軸まわりに作用する力の大小関係について説明する。なお、図３（ａ）に示す直線Ｌ１は、平面視において、アキュムレータ５０の上部中心Ｃ４を通過し且つＸ軸に垂直な直線を示している。同様に、図３（ｂ）に示す直線Ｌ２は、平面視において、アキュムレータ５５０の上部中心Ｃ５４を通過し且つＸ軸に垂直な直線を示している。

図３（ａ）に示すように、平面視において、入口管５３の取り合い部５３ａは、Ｙ軸と直線Ｌ１との間に配置されると共に、支持中心Ｏを中心として、この支持中心Ｏと上部中心Ｃ４との間の距離Ｒ１を半径とする半円Ｃ（図３（ａ）の破線部分）の内側に配置されている。したがって、入口管５３の取り合い部５３ａに形成した開口部の中心Ｃ５からＺ軸までの距離、つまり、取り合い部５３ａからＺ軸までの距離は、半円Ｃの半径Ｒ１よりも小さい値Ｄ１と決定できる。

上述した距離Ｄ１を利用すれば、図３（ａ）に示す取り合い部５３ａに対してＺ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｄ１は、以下の式（１）を用いて求めることができる。

Ｆ_Ｄ１＝Ｄ１×θ_Ｚ・・・・（１）
なお、式（１）中の符号θ_Ｚは単位長さ当たりの片振幅を示している。

これに対して、従来例を示す図３（ｂ）では、平面視において、入口管５５３の取り合い部５５３ａに形成した開口部の中心Ｃ５５は、支持中心Ｏを中心として、この支持中心Ｏと上部中心Ｃ５４との間の距離Ｒ１を半径とする半円Ｃ’（図３（ｂ）の破線部分）の円周上に配置されている。したがって、中心Ｃ５５からＺ軸までの距離、つまり、従来の取り合い部５５３ａからＺ軸までの距離は、半円Ｃ’の半径Ｒ１と等しい値に決定できる。なお、この例では、説明を簡単にするために、図３（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示した半円Ｃ、Ｃ’の各半径は、共に等しい値Ｒ１であると仮定する。

この距離Ｒ１を利用すれば、図３（ｂ）に示す取り合い部５５３ａに対してＺ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｒ１は、以下の式（２）を用いて求めることができる。

Ｆ_Ｒ１＝Ｒ１×θ_Ｚ・・・・（２）
なお、式（２）中の符号θ_Ｚは単位長さ当たりの片振幅を示している。

以上の式（１）、（２）を用いて求めた各力Ｆ_Ｄ１、Ｆ_Ｒ１の大小は、取り合い部５３ａからＺ軸までの距離Ｄ１が、従来の取り合い部５５３ａからＺ軸までの距離Ｒ１よりも小さいことから、すなわち、取り合い部５３ａは従来の取り合い部５５３ａよりもＺ軸に近いことから、以下の不等式（３）で表すことができる。

Ｆ_Ｄ１＜Ｆ_Ｒ１・・・・（３）

この不等式（３）に示すように、本発明の取り合い部５３ａに対してＺ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｄ１は、本発明の比較例である従来の取り合い部５５３ａに対してＺ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｒ１と比べて小さくなる。

＜取り合い部に対してＹ軸まわりに作用する力＞
以下では、図４を参照して、本発明と比較例とで、取り合い部に対してＹ軸まわりに作用する力の大小関係について説明する。なお、図４（ａ）に示す直線Ｌ３は、側面視において、アキュムレータ５０の上部中心Ｃ４を通過し且つアキュムレータ５０の軸に垂直な直線を示し、この直線Ｌ３は、図４（ｂ）に示すように、従来のアキュムレータ５５０の上部中心Ｃ５４を通過している。つまり、この例では、説明を簡単にするために、上部中心Ｃ４からＸ軸までの距離（上部中心Ｃ４の高さ）と、従来の上部中心Ｃ５４からＸ軸までの距離（上部中心Ｃ５４の高さ）とは、共に等しい値であると仮定する。

図４（ａ）に示す直線Ｌ４は、側面視において、アキュムレータ５０の軸Ａ１に沿って上部中心Ｃ４から３０ｍｍだけ離れた点Ｐ１を通過し且つアキュムレータ５０の軸Ａ１に垂直な直線を示し、この直線Ｌ４は、図４（ｂ）に示すように、従来のアキュムレータ５５０の軸Ａ２に沿って上部中心Ｃ５４から３０ｍｍだけ離れた点Ｐ２を通過している。

図４（ａ）に示すように、入口管５３の取り合い部５３ａは、支持中心Ｏと点Ｐ１との間の距離Ｒ２を半径とする円弧Ａ（図４（ａ）の破線部分）の内側に配置されている。したがって、取り合い部５３ａに形成した開口部の中心Ｃ５からＹ軸までの距離、つまり、取り合い部５３ａからＹ軸までの距離は、円弧Ａの半径Ｒ２よりも小さい値Ｄ２と決定できる。

上述した距離Ｄ２を利用すれば、入口管５３の取り合い部５３ａに対してＹ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｄ２は、以下の式（４）を用いて求めることができる。

Ｆ_Ｄ２＝Ｄ２×θ_Ｙ・・・・（４）
なお、式（４）中の符号θ_Ｙは単位長さ当たりの片振幅を示している。

これに対して、従来例を示す図４（ｂ）では、取り合い部５５３ａに形成した開口部の中心Ｃ５５は、支持中心Ｏと点Ｐ２との間の距離Ｒ２を半径とする円弧Ａ’（図４（ｂ）の破線部分）の外側に配置されている。したがって、中心Ｃ５５からＹ軸までの距離、つまり、従来の取り合い部５５３ａからＹ軸までの距離は、円弧Ａ’の半径Ｒ２よりも大きい値Ｄ３に決定できる。なお、この例では、説明を簡単にするために、図４（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示した円弧Ａ、Ａ’の各半径は、共に等しい値Ｒ２であると仮定する。

この距離Ｄ３を利用すれば、取り合い部５５３ａに対してＹ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｄ３は、以下の式（５）を用いて求めることができる。

Ｆ_Ｄ３＝Ｄ３×θ_Ｙ・・・・（５）
なお、式（５）中の符号θ_Ｙは単位長さ当たりの片振幅を示している。

以上の式（４）、（５）を用いて求めた各力Ｆ_Ｄ２、Ｆ_Ｄ３の大小関係は、取り合い部５３ａからＹ軸までの距離Ｄ２が、従来の取り合い部５５３ａからＹ軸までの距離Ｄ３よりも小さいことから、つまり、取り合い部５３ａは従来の取り合い部５５３ａよりもＹ軸に近いことから、以下の不等式（６）で表すことができる。

Ｆ_Ｄ２＜Ｆ_Ｄ３・・・・（６）

この不等式（６）に示すように、本発明の取り合い部５３ａに対してＹ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｄ２は、本発明の比較例である従来の取り合い部５５３ａに対してＺ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｄ３と比べて小さくなる。

[本実施形態の圧縮機ユニット１００の特徴]
本実施形態の圧縮機ユニット１００には、以下のような特徴がある。

本実施形態の圧縮機ユニット１００では、上述した不等式（３）に示すように、本発明の取り合い部５３ａに対してＺ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｄ１は、本発明の比較例である従来の取り合い部５５３ａに対してＺ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｒ１と比べて小さくなるという結果を得ることができる。したがって、取り合い部５３ａに対して作用する圧縮機本体１の軸方向の振動を、従来の取り合い部５５３ａに対して作用するロータリ圧縮機５０１の軸方向の振動に比べて小さくできる。

また、本実施形態の圧縮機ユニット１００では、図３（ａ）に示すように、平面視において接合部５３ｂを、半円Ｃの内側、且つ、アキュムレータ５０の外端部（図３（ａ）に示す太線で囲まれた円部分）に配置することで、接合部５５３ｂを平面視においてアキュムレータ５５０の上部中心Ｃ５４と同じ位置に配置した比較例（図３（ｂ）参照）と比べて、取り合い部５３ａと接合部５３ｂとをつなぐ配管長を短くできる。したがって、入口管５３が長くなることによるアキュムレータ５０の性能低下を防止できる。

また、本実施形態の圧縮機ユニット１００では、上述した不等式（６）に示すように、本発明の取り合い部５３ａに対してＹ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｄ２は、本発明の比較例である従来の取り合い部５５３ａに対してＺ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｄ３と比べて小さくなるという結果を得ることができる。したがって、取り合い部５３ａに対して作用する圧縮機本体１が傾く方向の振動を、従来の取り合い部５５３ａに対して作用するロータリ圧縮機５０１が傾く方向の振動に比べて小さくできる。

また、本実施形態の圧縮機ユニット１００では、図４（ａ）に示すように側面視において、入口管５３の接合部５３ｂをＸ軸と直線Ｌ３との間に配置することで、つまり、接合部５３ｂを、アキュムレータ５５０の上部中心Ｃ５４と略同じ高さにある接合部５５３ｂ（図４（ｂ）参照）よりも低い位置に配置することで、取り合い部５３ａを低い位置に配置しても入口管５３の配管長を短くできる。したがって、入口管５３の配管長が長くなることによるアキュムレータ５０の性能低下を防止できる。

また、本実施形態の圧縮機ユニット１００では、他の冷媒と比べて高圧のＣＯ_２冷媒を用いた場合、圧縮機本体１本体が傾く方向の振動や、圧縮機本体１本体の軸方向の振動が、顕著に現れるため、このような振動が入口管５３の取り合い部５３ａに対して伝播することを抑制できる点で特に有効である。

（第２実施形態）
図５及び図６は、本発明の第２実施形態に係る圧縮機ユニット１０１の取り合い部１５３ａに作用する力の説明図である。この実施形態では、第１実施形態で説明した要素と同一の要素について同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。なお、図５及び図６では説明の便宜上、図３及び図４と同様にＸＹＺ三次元座標系を定義し、図５を参照して、取り合い部１５３ａに対してＺ軸まわりに作用する力について、図６を参照して、取り合い部１５３ａに対してＹ軸まわりに作用する力について説明する。

＜取り合い部に対してＺ軸まわりに作用する力＞
図５（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る圧縮機ユニット１０１の上面視（平面視）図を、図５（ｂ）は、本発明の比較例として従来の圧縮機ユニット５００の上面視（平面視）図をそれぞれ示している。以下では、図５を参照して、本発明と比較例とで、取り合い部に対してＺ軸まわりに作用する力の大小関係について説明する。なお、図５では、図面を簡素化するために、ターミナル端子の図示を省略する。

この実施形態では、図５（ａ）に示すように、上部筐体１５１に設けた入口管１５３の取り合い部１５３ａ及び接合部１５３ｂが、半円Ｃ（図５（ａ）の破線部分）の内側、且つ、アキュムレータ１５０の外端部（図５（ａ）に示す太線で囲まれた円部分）より内側に配置されている点で、先に述べた第１実施形態と相違する。

このように配置された取り合い部１５３ａからＺ軸までの距離、つまり、取り合い部１５３ａに形成した開口部の中心Ｃ１５からＺ軸までの距離は、半円Ｃの半径Ｒ１よりも小さい値Ｄ４と決定できる。この距離Ｄ４を利用すれば、図５（ａ）に示す取り合い部１５３ａに対してＺ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｄ４は、以下の式（７）を用いて求めることができる。

Ｆ_Ｄ４＝Ｄ４×θ_Ｚ・・・・（７）
なお、式（７）中の符号θ_Ｚは単位長さ当たりの片振幅を示している。

これに対して、従来例を示す図５（ｂ）では、取り合い部５５３ａに形成した開口部の中心Ｃ５５は、支持中心Ｏを中心として、この支持中心Ｏと上部中心Ｃ５４との間の距離Ｒ１を半径とする半円Ｃ’（図５（ｂ）の破線部分）の円周上に配置されている。したがって、中心Ｃ５５からＺ軸までの距離、つまり、従来の取り合い部５５３ａからＺ軸までの距離は、半円Ｃ’の半径Ｒ１に等しい値として求めることができる。なお、この例では、説明を簡単にするために、図５（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示した半円Ｃ、Ｃ’の各半径は、共に等しい値Ｒ１であると仮定する。

この距離Ｒ１を利用すれば、図５（ｂ）に示す取り合い部５５３ａに対してＺ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｒ１は、以下の式（８）を用いて求めることができる。

Ｆ_Ｒ１＝Ｒ１×θ_Ｚ・・・・（８）
なお、式（８）中の符号θ_Ｚは単位長さ当たりの片振幅を示している。

以上の式（７）、（８）を用いて求めた各力Ｆ_Ｄ４、Ｆ_Ｒ１の大小関係は、取り合い部１５３ａからＺ軸までの距離Ｄ４が、従来の取り合い部５５３ａからＺ軸までの距離Ｒ１よりも小さいことから、つまり、取り合い部１５３ａは従来の取り合い部５５３ａよりもＺ軸に近いことから、以下の不等式（９）で表すことができる。

Ｆ_Ｄ４＜Ｆ_Ｒ１・・・・（９）

この不等式（９）に示すように、本発明の取り合い部１５３ａに対してＺ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｄ４は、本発明の比較例である従来の取り合い部５５３ａに対してＺ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｒ１と比べて小さくなる。

＜取り合い部に対してＹ軸まわりに作用する力＞
図６（ａ）は、図１に示した圧縮機ユニット１０１の側面視図を、図６（ｂ）は、本発明の比較例として従来の圧縮機ユニット５００の側面視図をそれぞれ示している。以下では、図６を参照して、本発明と比較例とで、取り合い部に対してＹ軸まわりに作用する力の大小関係について説明する。

図６（ａ）では、図５（ａ）と同様に、各支持脚１７、１８、１９における支持中心ＯをＸＹＺ三次元座標系の原点として定義し、原点Ｏを通過し且つパイプ１１の軸方向をＺ軸と定義し、原点Ｏを通過し且つパイプ１１の軸方向に垂直な方向をＸ軸と定義し、原点Ｏを通過し且つ紙面に対して垂直な方向をＹ軸と定義する。

図６（ｂ）においても同様に、各支持脚５１７、５１８、５１９における支持中心ＯをＸＹＺ三次元座標系の原点として定義し、原点Ｏを通過し且つパイプ５１１の軸方向をＺ軸と定義し、原点Ｏを通過し且つパイプ５１１の軸に垂直な直線をＸ軸と定義し、原点Ｏを通過し且つ紙面に垂直な直線をＹ軸と定義する。

図６（ａ）に示す直線Ｌ３は、アキュムレータ１５０の上部中心Ｃ４を通過し且つアキュムレータ１５０の軸に垂直な直線を示し、この直線Ｌ３は、図６（ｂ）に示すように、従来のアキュムレータ５５０の上部中心Ｃ５４を通過している。つまり、この例では、説明を簡単にするために、上部中心Ｃ４からＸ軸までの距離（上部中心Ｃ４の高さ）と、従来の上部中心Ｃ５４からＸ軸までの距離（上部中心Ｃ５４の高さ）とは、共に等しい値であると仮定する。

図６（ａ）に示す直線Ｌ４は、アキュムレータ１５０の軸Ａ１に沿って上部中心Ｃ４から３０ｍｍだけ離れた点Ｐ１を通過し且つアキュムレータ１５０の軸Ａ１に垂直な直線を示し、この直線Ｌ４は、図６（ｂ）に示すように、従来のアキュムレータ５５０の軸Ａ２に沿って上部中心Ｃ５４から３０ｍｍだけ離れた点Ｐ２を通過している。

図６（ａ）に示すように、取り合い部１５３ａに形成した開口部の中心Ｃ１５は、支持中心Ｏと点Ｐ１との間の距離Ｒ２を半径とする円弧Ａ（図６（ａ）の破線部分）の内側に配置されている。したがって、中心Ｃ１５からＹ軸までの距離、つまり、取り合い部１５３ａからＹ軸までの距離は、円弧Ａの半径Ｒ２よりも小さい値Ｄ５と決定できる。

上述した距離Ｄ５を利用すれば、入口管１５３の取り合い部１５３ａに対してＹ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｄ５は、以下の式（１０）を用いて求めることができる。

Ｆ_Ｄ５＝Ｄ５×θ_Ｙ・・・・（１０）
なお、式（１０）中の符号θ_Ｙは単位長さ当たりの片振幅を示している。

これに対して、従来例を示す図６（ｂ）では、入口管５５３の取り合い部５５３ａに形成した開口部の中心Ｃ５５は、支持中心Ｏと点Ｐ２との間の距離Ｒ２を半径とする円弧Ａ’（図６（ｂ）の破線部分）の外側に配置されている。したがって、中心Ｃ５５からＹ軸までの距離、つまり、従来の取り合い部５５３ａからＹ軸までの距離は、円弧Ａ’の半径Ｒ２よりも大きい値Ｄ３に決定できる。なお、この例では、説明を簡単にするために、図６（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示した円弧Ａ、Ａ’の各半径は、共に等しい値Ｒ２であると仮定する。

この距離Ｄ３を利用すれば、取り合い部５５３ａに対してＹ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｄ３は、以下の式（１１）を用いて求めることができる。なお、式（１１）中の符号θ_Ｙは単位長さ当たりの片振幅を示している。
Ｆ_Ｄ３＝Ｄ３×θ_Ｙ・・・・（１１）

以上の式（１０）、（１１）を用いて求めた各力Ｆ_Ｄ５、Ｆ_Ｄ３の大小関係は、取り合い部１５３ａからＹ軸までの距離Ｄ５が、従来の取り合い部５５３ａからＹ軸までの距離Ｄ３よりも小さいことから、つまり、取り合い部５３ａは従来の取り合い部５５３ａよりもＹ軸に近いことから、以下の不等式（１２）で表すことができる。

Ｆ_Ｄ５＜Ｆ_Ｄ３・・・・（１２）

この不等式（１２）に示すように、本発明の取り合い部１５３ａに対してＹ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｄ５は、本発明の比較例である従来の取り合い部５５３ａに対してＺ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｄ３と比べて小さくなる。

[本実施形態の圧縮機ユニット１０１の特徴]
本実施形態の圧縮機ユニット１０１には、以下のような特徴がある。

本実施形態の圧縮機ユニット１０１では、上述した不等式（９）に示すように、本発明の取り合い部１５３ａに対してＺ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｄ４は、本発明の比較例である従来の取り合い部５５３ａに対してＺ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｒ１と比べて小さくなるという結果を得ることができる。したがって、取り合い部１５３ａに対して作用する圧縮機本体１の軸方向の振動を、従来の取り合い部５５３ａに対して作用するロータリ圧縮機５０１の軸方向の振動に比べて小さくできる。

また、本実施形態の圧縮機ユニット１０１では、図５（ａ）に示すように、平面視において接合部１５３ｂを、半円Ｃ（図５（ａ）の破線部分）の内側、且つ、アキュムレータ５０の外端部（図５（ａ）に示す太線で囲まれた円部分）より内側に配置することで、接合部５５３ｂを平面視においてアキュムレータ５５０の上部中心Ｃ５４と同じ位置に配置した比較例（図５（ｂ）参照）と比べて、取り合い部１５３ａと接合部１５３ｂとをつなぐ配管長を短くできる。したがって、入口管１５３が長くなることによるアキュムレータ１５０の性能低下を防止できる。

また、本実施形態の圧縮機ユニット１０１では、上述した不等式（１２）に示すように、本発明の取り合い部１５３ａに対してＹ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｄ５は、本発明の比較例である従来の取り合い部５５３ａに対してＺ軸まわりに作用する力Ｆ_Ｄ３と比べて小さくなるという結果を得ることができる。したがって、取り合い部１５３ａに対して作用する圧縮機本体１が傾く方向の振動を、従来の取り合い部５５３ａに対して作用するロータリ圧縮機５０１が傾く方向の振動に比べて小さくできる。

また、本実施形態の圧縮機ユニット１０１では、図６（ａ）に示すように、側面視において入口管１５３の接合部１５３ｂをＸ軸と直線Ｌ３との間に配置することで、つまり、接合部１５３ｂをアキュムレータ５５０の上部中心Ｃ５４と略同じ高さにある従来の接合部５５３ｂ（図３（ｂ）参照）よりも低い位置に配置することで、取り合い部１５３ａを低い位置に配置しても入口管１５３の配管長を短くできる。したがって、入口管１５３の配管長が長くなることによるアキュムレータ１５０の性能低下を防止できる。

また、本実施形態の圧縮機ユニット１０１では、他の冷媒と比べて高圧のＣＯ_２冷媒を用いた場合、圧縮機本体１本体が傾く方向の振動や、圧縮機本体１本体の軸方向の振動が、顕著に現れるため、このような振動が入口管１５３の取り合い部１５３ａに対して伝播することを抑制できる点で特に有効である。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

なお、上述した第１実施形態では、図３（ａ）に示すように、取り合い部５３ａの全体を、Ｙ軸と直線Ｌ１との間に配置すると共に、半円Ｃの内側に設ける例について述べたが、本発明はこれに限らず、取り合い部５３ａに形成した開口部の中心Ｃ５を、Ｙ軸と直線Ｌ１との間に配置すると共に、半円Ｃの内側に設けるように構成してもよい。

なお、上述した第１実施形態では、図４（ａ）に示すように、取り合い部５３ａの全体を、円弧Ａの内側に設ける例について述べたが、本発明はこれに限らず、取り合い部５３ａに形成した開口部の中心Ｃ５を、円弧Ａの内側に設けるように構成してもよい。

なお、上述した第２実施形態では、図５（ａ）に示すように、取り合い部１５３ａの全体を、半円Ｃの内側、且つ、アキュムレータ１５０の外端部より内側に設ける例について述べたが、本発明はこれに限らず、取り合い部１５３ａに形成した開口部の中心Ｃ１５を、半円Ｃの内側、且つ、アキュムレータ１５０の外端部より内側に設けるように構成してもよい。

なお、上述した第２実施形態では、図６（ａ）に示すように、取り合い部１５３ａの全体を、円弧Ａの内側に設ける例について述べたが、本発明はこれに限らず、取り合い部１５３ａに形成した開口部の中心Ｃ１５を、円弧Ａの内側に設けるように構成してもよい。

なお、上述した第１及び第２実施形態では、「各支持脚１７、１８、１９における支持中心」とは、開口部１７ａ、１８ａ、１９ａの中心Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を結ぶ線で形成された正三角形の重心を意味する例について述べた。本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。例えば、圧縮機本体のパイプに３つ以上の支持脚が設けられるような場合であれば、「各支持脚における支持中心」は、開口部の各中心を結ぶ線で形成される正方形や正六角形等の各種多角形の重心を意味するものであってもよい。

なお、上述した第１及び第２実施形態では、本発明を、複数の支持脚１７、１８、１９（支持部）で支持する圧縮機本体１に適用する例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。例えば、１つの支持脚で圧縮機本体が支持され、その１つの支持脚が複数の支持部を有する圧縮機本体にも適用可能である。

なお、上述した第１及び第２実施形態では、本発明を１シリンダ型のＣＯ_２冷媒用圧縮機本体１に適用する例について述べたが、２シリンダ以上の圧縮機に適用するものであってもよい。さらに、本発明は、ロータリ圧縮機以外のスクロール圧縮機等にも適用可能である。

なお、上述した第１及び第２実施形態では、ＣＯ_２冷媒を利用する圧縮機について説明したが、本発明はこれに限らず、ＣＯ_２冷媒以外の冷媒を利用する圧縮機にも適用可能である。

本発明を利用すれば、圧縮機本体の運転時に、アキュムレータの入口管の取り合い部に対する振動を低減可能な圧縮機ユニット、空気調和機及び給湯機を得ることができる。

１ 圧縮機本体
１７、１８、１９ 支持脚（支持部）
５０、１５０ アキュムレータ
５３、１５３ 入口管（第１配管）
５３ａ、１５３ａ 取り合い部
５３ｂ、１５３ｂ 接合部
５４ 吸入管（第２配管）
１００、１０１ 圧縮機ユニット

Claims (7)

1. 架台上に複数の支持部において支持される圧縮機本体と、前記圧縮機本体の側面に固定され且つ第１配管から流入した冷媒を第２配管を介して前記圧縮機本体内へ供給するアキュムレータとを備えた圧縮機ユニットであって、
   前記第１配管の取り合い部は、
   平面視において、前記複数の支持部における支持中心を通過し且つ前記支持中心と前記アキュムレータの上部中心とを通過する直線に垂直な直線と、前記上部中心を通過し且つ前記支持中心と前記上部中心とを通過する直線に垂直な直線との間で、且つ、
   平面視において、前記支持中心を中心として、前記支持中心と前記上部中心との間の距離を半径とする円の内側に配置されていることを特徴とする圧縮機ユニット。
2. 前記第１配管の接合部は、
   平面視において、前記支持中心を中心として、前記支持中心と前記上部中心との間の距離を半径とする円の内側、且つ、
   平面視において、前記アキュムレータの外端部または前記外端部より内側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の圧縮機ユニット。
3. 架台上に複数の支持部において支持される圧縮機本体と、前記圧縮機本体の側面に固定され且つ第１配管から流入した冷媒を第２配管を介して前記圧縮機本体内へ供給するアキュムレータとを備えた圧縮機ユニットであって、
   前記第１配管の取り合い部は、
   側面視において、前記複数の支持部における支持中心を中心として、前記支持中心と、前記アキュムレータの軸方向に沿って前記アキュムレータの上部中心から３０ｍｍだけ離れた点との間の距離を半径とする円の内側に配置されていることを特徴とする圧縮機ユニット。
4. 前記第１配管の接合部は、
   側面視において、前記支持中心を通過し且つ前記圧縮機本体の軸方向に垂直な直線と、前記上部中心を通過し且つ前記アキュムレータの軸方向に垂直な直線との間に配置されていることを特徴とする請求項３記載の圧縮機ユニット。
5. 冷媒としてＣＯ_２を用いたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧縮機ユニット。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧縮機ユニットを備えた空気調和機。
7. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧縮機ユニットを備えた給湯機。

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