JP2012057476A

JP2012057476A - 密閉形電動圧縮機

Info

Publication number: JP2012057476A
Application number: JP2010198447A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Tominaga; 克巳富永
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2010-09-06
Filing date: 2010-09-06
Publication date: 2012-03-22

Abstract

【課題】特開平３−８８９７４などの従来技術では、アキュムレータ固定バンド，固定座が２箇所必要となり、かなりコストアップとなる課題があった。また、本構造では、十分な振動低減が得られない場合があった。
【解決手段】配管の振動が、アキュムレータへの振動伝達を減少させる方法として、アキュムレータを構成する上部タンクと下部タンクの２部品は、継ぎ目を溶接しているが、この継ぎ目の位置を最下方に移動し、下部タンクを小さくし、下部タンクの板厚を、上部タンクの板厚の２倍以上としている。本発明では、前記アキュムレータにおいてアキュムレータ固定部バンドを下方に設置し、アキュムレータ固定部として、さらに上方に、小型の固定具を圧縮機と接合することで、アキュムレータ全体の振動共振も抑制することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、アキュムレータを具備した密閉形圧縮機において、アキュムレータ部より発生する騒音を小さくして、より低騒音な密閉形圧縮機を提供するための構造に関するものである。

従来のこの種の密閉形圧縮機は、図９に示す如く、３は密閉容器で圧縮要素および電動要素を内蔵し、５は前記圧縮要素に連なる曲管、６はアキュムレータである。

前記密閉容器３の外周部には、アキュムレータ取付用の座８が固着されており、アキュムレータ取付バンド７を介してアキュムレータ６を密閉容器３に固定している。このバンド７およびアキュムレータ取付座８は２個設けてあり、一方のバンド及び座はアキュムレータ下部に、もう一方はアキュムレータ上部に設けてある。

このような従来の密閉形圧縮機においては、アキュムレータの上下を固定することにより、固定バンド位置を節とするアキュムレータの２次振動モード（回転モード）と、アキュムレータ下部の曲管部を節としたアキュムレータの１次振動モードの振動を抑えるような設計が行われてきた。

特開平３−８８９７４号公報

上述した従来技術は、図９の密閉形圧縮機では、アキュムレータ固定バンド７，固定座８が２箇所必要となり、かなりコストアップとなる課題があった。また、本構造では、十分な振動低減が得られない場合があった。

この目的を達成するため本発明は、振動モードを更に詳細分析し、アキュムレータ内部に挿入される配管５の振動モード（図５に示す）が大本の原因となり、アキュムレータ全体の振動を誘起していることを解明している。また、アキュムレータ全体の振動モードは図６に示すように、アキュムレータ全体の２次振動モード（回転モード）である。配管５の振動が、アキュムレータへの振動伝達を減少させる方法として、アキュムレータを構成する上部タンクと下部タンクの２部品は、継ぎ目を溶接しているが、この継ぎ目の位置を最下方に移動し、下部タンクを小さくし、下部タンクの板厚を、上部タンクの板厚の２倍以上としている。

本発明では、前記アキュムレータにおいてアキュムレータ固定部バンドを下方に設置し、アキュムレータ固定部として、さらに上方に、小型の固定具を圧縮機と接合することで、アキュムレータ全体の振動共振も抑制することを特徴とする。

本発明では、上部タンクと下部タンクの２部品で構成されるアキュムレータにおいて、上部タンクと下部タンクの溶接継ぎ目の位置を最下方に位置し、下部タンクを小さくする。また、下部タンクを上部タンクと比較し、板厚の厚さを厚くし、また、その厚さは下部タンクの板厚を、上部タンクの板厚の２倍以上とする。密閉形圧縮機の振動は、アキュムレータ下部に接続している配管からアキュムレータに振動伝播していくが、アキュムレータの振動は、アキュムレータ下部からアキュムレータ内部に挿入されている配管の振動２次モードと共振して増大する。この配管振動が、アキュムレータの下部タンクの変形を誘起し、アキュムレータ全体の振動となる。

このため、アキュムレータの下部タンクの板厚を上げ、剛性を上げていくことで、内部の配管振動による下部タンクの変形が抑えられ、アキュムレータ全体の振動も抑えることができる。

下タンクの板厚は、上部タンクの板厚の２倍以上とすると、従来構造より３０％以上の振動減衰となる。

このようなアキュムレータ構造においても、なお、振動低減が必要な場合がある。これは、アキュムレータ全体で図６のように、振動２次モード，回転モードを有しているからである。

このアキュムレータ全体の振動モードによる共振を低減するために、アキュムレータ固定部バンドを溶接部近傍に設置し、さらにアキュムレータ上部に、アキュムレータ固定部バンドを設置することで、アキュムレータ全体の二次振動モード（回転モード）による共振を小さくすることができる。

さらに上方の固定バンドを、小型の固定金具に変え、圧縮機とアキュムレータを固定することで、アキュムレータの共振として問題となる周波数帯域（〜２ｋＨｚ）では、二次振動モードは存在しなくなる構造にすることができる。

なお、図７に、本発明の効果となる振動伝達率を、一定の加振力を各周波数に与え、アキュムレータ外郭での加速度周波数応答特性で示す。

図中の仕様１は、図３，図４の一般的なアキュムレータの仕様から、下タンクの板厚を上タンクの板厚の２倍の板厚とし、上下タンクの継ぎ目を、最下方に移動した仕様である。従来より３０％の振動減衰となる。

図中の仕様２は、仕様１の固定バンドを上方と下方の２箇所にしたものであり、図８に示す仕様である。

本発明による仕様のひとつである。二次振動モードは、少し高い周波数に移動し、振動減衰６０％の振動減衰となる。

図中の仕様３は、仕様２の固定バンドの上方のみを、固定金具で圧縮機とアキュムレータを固定した、本発明による図１，図２の仕様である。これにより、二次振動モードは該当周波数範囲には存在しなくなり、１次振動モードで７０％の振動減衰となる。

また、アキュムレータ下方は、従来の固定バンドで支持している。これは、圧縮機下方に圧縮機構部があり振動発生源となるため、圧縮機とアキュムレータの固定バンドなどの支持部品から、圧縮機振動の直接の振動伝播も存在する。そのため、下方の支持部を、支持部品として振動が伝播しやすくなる固定金具にすることは望ましくないためである。上部のみを固定金具とし、圧縮機の外周とアキュムレータの外周に沿う形状面を有する形状とし、アキュムレータが圧縮機の外周方向に動く動作を抑制する効果を持たせることを特徴とする。

実施例１におけるアキュムレータの外観図。実施例１におけるアキュムレータの断面図。一般的なアキュムレータの外観図。一般的な密閉形圧縮機外観図。アキュムレータ内の配管振動２次モードの変形コンタ図。アキュムレータ全体の振動２次モードの変形コンタ図。アキュムレータの振動伝達特性（加速度周波数応答）図。実施例２におけるアキュムレータの外観図。従来の振動対策を施した密閉形圧縮機の外観図。

以下、本発明の複数の実施形態について図を用いて説明する。各実施形態の図における同一符号は同一物または相当物を示す。

本発明の実施例１を図を用いて説明する。

図３は、一般的なアキュムレータの外観図、図４は、図３のアキュムレータを配設した一般的な密閉形圧縮機外観図を示す。

本図では省略してあるが、密閉容器３で圧縮要素および電動要素を内蔵した密閉形圧縮機は、外周に、アキュムレータ取付用の座８が固着されており、アキュムレータ取付バンド７を介してアキュムレータ６を密閉容器に固定している。

図１は本発明の一実施例を示す密閉形圧縮機に取り付けるアキュムレータの外観図である。図２には、本実施例におけるアキュムレータの断面図を示す。図１では、図２と同様に、密閉容器で圧縮要素および電動要素を内蔵した密閉形圧縮機の外周に、アキュムレータ取付用の座８が固着されており、アキュムレータ取付バンド７を介してアキュムレータ６を密閉容器に固定している。

また、図２では、配管５はアキュムレータ６内部に挿入され、下タンク６ａと溶接されている。また、配管５のもう一方の端部は、前記密閉容器に接続されている。スクリーンホルダー２０に、スクリーン２１を取り付け、アキュムレータ容器５１内に流入する冷媒に混入したオイル及び異質物を濾過により除去している。アキュムレータ６は、上タンク６ａと下タンク６ｂの２部品で構成され、上下タンクの接合部は、各板が重なり合うように溶接されている。

本発明は、この上下タンクの接合部を、アキュムレータ６の最下方に位置し、かつ、下タンク６ｂの板厚を、上部タンク６ａの板厚の２倍以上としたアキュムレータ６において、アキュムレータ取付バンド７を、アキュムレータ下方に設置し、更にアキュムレータ上方には、固定金具１５で圧縮機とアキュムレータを溶接などにより、固定した仕様である。固定金具は、アキュムレータ外周に沿う接合面と、圧縮機外周に沿う接合面を有し、前記接合面にて、溶接することで、圧縮機の外周方向にアキュムレータが変形することを抑止している。

アキュムレータ６の振動は、密閉形圧縮機の運転時の振動が、配管５からアキュムレータ６に振動伝播し、更に、アキュムレータ６での振動共振により、アキュムレータ外郭での振動が増幅され、騒音が増大する。

アキュムレータ６の主な共振は、アキュムレータ下部からアキュムレータ内部に挿入されている配管５の振動２次モードである。

図５に、前記配管５の２次振動モードを示す。この配管振動が、アキュムレータ６の下部タンク６ｂの変形を誘起し、アキュムレータ６全体の振動となる。アキュムレータ６の下部タンク６ｂの板厚を上げ、剛性を上げていくことで、内部の配管振動による下部タンクの変形が抑えられ、アキュムレータ全体の振動も抑えることができる。

このような構造のアキュムレータに、さらに、アキュムレータ全体の振動モード（２次振動モード，回転モード）を抑えるため、取付バンド７を下方に設置し、上方には、回転抑止用の小型の固定金具１５を設置することで、圧縮機とアキュムレータを固定した。

図７に、本発明の効果となる振動伝達率を、配管５の端部に一定の加振力を加えたアキュムレータ外郭での加速度周波数応答特性で示す。

図中の仕様１は、図３，図４の一般的なアキュムレータの仕様から、下タンクの板厚を上タンクの板厚の２倍の板厚とし、上下タンクの継ぎ目を、最下方に移動した仕様である。従来より３０％の振動減衰となる。また、上下タンクの継ぎ目を、最下方に移動することで下タンク形状は小さくなり、下部タンク板厚増加による材料増加を最小限としている。

図中の仕様２は、仕様１の固定バンドを上方と下方の２箇所にしたものであり、図８に示す仕様である。二次振動モードは、少し高い周波数に移動し、振動減衰６０％の振動減衰となる。

図中の仕様３は、仕様１の固定バンドの上方のみを、固定金具で圧縮機とアキュムレータを固定した、本発明による図１，図２の仕様である。これにより、７０％の振動減衰となる。

このように、本発明では下タンクの板厚を上部タンクの板厚の２倍以上とし、また、上下タンクの継ぎ目を最下方に移動することで下タンク形状は小さくしたアキュムレータ構造において、さらに、固定バンド位置をアキュムレータ下方に設置し、また、アキュムレータ上方にも固定金具で圧縮機と固定することで、アキュムレータ全体の２次振動モードをさらに抑制することができ、低振動化を図ることができる。

なお、アキュムレータ上方の固定金具は、アキュムレータの圧縮機外周方向への振動を抑制するために、圧縮機外周面とアキュムレータ外周面に沿う形状面を有し、各面を接合させている。

図８は本発明の請求項２における他の実施例２である。実施例１におけるアキュムレータ上方に設置する、アキュムレータと圧縮機を固定する固定金具を、固定バンドに変更したものである（前述の仕様２）。圧縮機単体の振動特性により、アキュムレータ上方部で圧縮機からの振動伝播が無視できない場合に、本実施例により、圧縮機からの振動伝播が低減できる。

３密閉容器
５配管
６アキュムレータ
６ａ上タンク
６ｂ下タンク
７固定バンド
８アキュムレータ取付用座
９弾性材
１０ボルト
１５固定金具
２０スクリーンホルダー
２１スクリーン

Claims

密閉容器内部に収納された圧縮要素と電動要素とを有する密閉形圧縮機と、前記圧縮要素の吸込口に接続され前記密閉容器の外側に取り付けられたアキュムレータとを備えた密閉形圧縮機において、前記密閉容器の外側に設けられたアキュムレータは、上タンクと下タンクで構成され、前記上タンクと下タンクの接合部は、アキュムレータの最下方に位置し、下タンクの板厚を、上タンクの板厚の２倍以上としたアキュムレータにおいて、アキュムレータと圧縮機の支持固定を２箇所設置し、下方の支持固定は、アキュムレータ取り付けバンドで密閉形圧縮機に固着してある座に係止し、上方の支持固定は、圧縮機と固定するため圧縮機の外周とアキュムレータの外周に沿った固着面を有する、固定金具を設置し、溶接などで固着することを特徴とする密閉形圧縮機。
前記請求項１の密閉形圧縮機において、アキュムレータと圧縮機の２箇所の支持固定を、アキュムレータ取り付けバンドで密閉形圧縮機に固着してある座に係止することを特徴とする密閉形圧縮機。