JP2641782B2

JP2641782B2 - ロータリ圧縮機

Info

Publication number: JP2641782B2
Application number: JP2044377A
Authority: JP
Inventors: 津雄石川; 正庸須藤; 秋雄町田; 基八郎田中; 秀樹矢沢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-02-27
Filing date: 1990-02-27
Publication date: 1997-08-20
Anticipated expiration: 2012-08-20
Also published as: JPH03249393A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ロータリ圧縮機に係り、例えば空気調和
機，冷蔵庫等の冷凍機器および空調機器に用いられ、特
に運転騒音を静粛にするのに好適なロータリ圧縮機に関
するものである。

［従来の技術］従来のロータリ圧縮機について第12図および第13図を
参照して説明する。

第12図は、従来のロータリ圧縮機の縦断面図、第13図
は、従来の消音室カバー板の斜視図である。

従来のロータリ圧縮機は、第12図に示すように、密閉
容器を構成するケース16内に電動機Ｍと、この電動機Ｍ
にクランクシャフト２を介して連結される圧縮機構Ｃと
が収納され、ケース16内の下部は潤滑油を貯溜してい
る。

電動機Ｍは回転子1aおよび固定子1bよりなり、回転子
1aにはクランクシャフト２の一端部が連結され他端部が
圧縮機構Ｃへ延びている。

圧縮機構Ｃは、シリンダ３と、このシリンダ３内のシ
リンダボア3aの両端を密閉する主軸受４および幅軸受５
とを有している。この主軸受４および幅軸受５はクラン
クシャフト２を支持している。主軸受４と幅軸受５との
間に位置するクランクシャフト２の部分が偏心部2aを構
成しており、この偏心部2aにローリングピストンに係る
ローラ７が回転自在に嵌合されている。ベーン６は、シ
リダ３内のベーン溝6a内に摺動自在に配置され、その上
端縁がローラ７の外周面に摺接している。ローラ７はシ
リンダボア3aの内周面にほとんど接触した状態で配置さ
れてシリンダボア3aと協力して三日月形の空間を形成す
る。ベーン６はこの空間を吸入室と圧縮室とに仕切り、
かつ、ローラ７の偏心回転に追従して往復動を行う。す
なわち、ローラ７の偏心回転によって吸入室，圧縮室の
容積が変化し、この容積変化により、ガスがシリンダボ
ア3a内に吸入され、圧縮される。

幅軸受５の外周面のリブ９によって内側に凹所が形成
され、この凹所が消音室カバー板10Aにより覆われて消
音室11を形成し、消音室11の下部が吐出弁８を装備した
吐出弁室15を構成する。

幅軸受５には、シリンダボア3aと吐出弁室15とを連通
する吐出孔5bが穿孔されており、シリンダボア3a内で圧
縮されたガスは吐出孔5bを経て吐出弁室15内に吐き出さ
れ、消音室11へ上昇し、ここから連通孔5Cを通って、電
動機Ｍが収納されているケース内空間16aへ吐出され、
この空間16aからケース外へ図示しない吐出ポートを介
して排出される。

シリンダ３の下部にはベーン６の下端部（背部）を可
能に装備するポンプ室12が設けられけている。このポン
プ室12の容積はベーン６の往復動によって変化し、これ
にともない、ケース16の下部に貯溜されている潤滑油が
ポンプ室12に吸い込まれ、この吸い込まれた油がポンプ
室12から押し出される。この押し出された油は、消音室
カバー板10Aと、この消音室カバー板10Aに取り付けられ
た給油路カバー板13とで形成された給油路14を経てクラ
ンクシャフト２の偏心部2aに供給され摺動部分を潤滑す
る。

なお、この種のロータリ圧縮機として関連するもの
に、例えば特開昭63−230974号公報記載の技術が知られ
ている。

［発明を解決しようとする課題］上記の従来技術では、圧縮機の停止中に、シリンダボ
ア3a内のガス圧力とケース16内のガス圧力の差圧により
シリンダボア3a内に潤滑油が侵入し、シリンダボア3a内
に油が充満する。

この油は圧縮機の始動時に消音室11内に噴出し、吐出
弁室15内に滞留する。この滞留した油中に、その後の定
常運転中に圧縮ガスが吐出弁８を経て吐き出され油叩き
音（干渉音）が発生する。

この騒音の発生を防止する目的をもって、吐出弁室15
内に油が滞留しないようにするための油逃し孔を消音室
カバー板10Aに設けることが従来行われていた。

しかし、吐出弁室８から油が流出した後の圧縮機の定
常運転中には、シリンダボア3aからガスが吐出される際
に発生する吐出ガス音が油逃し孔を通してケース16内の
空間に放射され、このために、圧縮機がより大きな騒音
を発生する。従来技術はこの点について配慮されていな
かった。

本発明は、上記従来技術における課題を解決するため
になされたもので、圧縮機の定常運転中のガスの吐出音
が排油通路を通ってケース内の空間に漏れ出る音量を、
排油通路の消音作用によつて大幅に減衰させ、運転騒音
を低減するようにした静粛なロータリ圧縮機を提供する
ことを、その目的とするものである。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明に係るロータリ圧
縮機のもっとも基本的な構成は、下部に潤滑油を貯溜し
ている密閉容器内に、電動機と、この電動機に連結され
た圧縮機構とを収納し、その圧縮機構は、少なくとも、
シリンダと、シリンダボア内にあって前記電動機により
駆動されたガスの吸入，圧縮を行うローリングピストン
と、前記シリンダボアから吐出される圧縮ガスの吐出音
を低減する消音室と、この消音室の下部に配置された吐
出弁と、摺動部に潤滑油を送給する給油手段とを備え、
前記消音室は油逃し孔を有してなるロータリ圧縮機にお
いて、前記油逃し孔に連通し、前記密閉容器内の空間
の、前記潤滑油の液面よりも上方の空間部に開口する排
油通路を形成する油逃し通路手段を設けたものである。

より詳しくは、上記構成のロータリ圧縮機において、
圧縮機構は、シリンダボア内でローリングピストンを回
転自在に支持し、かつ駆動するクランクシャフトと、前
記シリンダボアの両端を密閉する第１および第２の軸受
と、シリンダ内のベーン溝内に摺動自在に配置され、前
記ローリングピストンの偏心回転に追従して往復動する
ベーンと、このベーンの往復動にともない容積が変化し
て潤滑油の吸入，吐出を行うポンプ室とを備え、消音室
は、前記第１および第２の軸受のいずれか一方と消音室
カバー板との間に形成されており、前記消音室カバー板
には、油逃し孔と、前記ポンプ室に連通する給油孔とが
穿孔され、油逃し通路手段の下端部が前記油逃し孔に接
続され、上端部が密閉容器内空間の、潤滑油液面よりも
上方に開口し、前記給油孔から吐き出される潤滑油が給
油通路手段により潤滑部に供給されるように構成された
ものである。

［作用］上記の構成により、ロータリ圧縮機の始動時には、シ
リンダボアから排出される油が排油通路を通って消音室
から排出されるので、油が消音室内に溜まることが防止
される。

したがって、圧縮ガスが吐出弁を通って消音室内の油
中に吐き出されることによって生じていた干渉音の発生
が防止される。また、排油通路は吐出弁室に吐き出され
るガスの吐出音のエネルギーを減衰させる効果を奏す
る。

［実施例］以下、本発明の各実施例を第１図ないし第11図を参照
して説明する。なお、これらの図中、先の第12図，第13
図と同一符号のものは、従来技術と同等部を示す。

第１図は、本発明の一実施例に係る密閉形ロータリ圧
縮機の縦断面図、第２図は、第１図の幅軸受端面を示す
分解斜視図、第３図は、第１図の消音室カバー板の分解
斜視図、第４図は、第１図の給，排油路部材の分解斜視
図である。

第１図に示す密閉形ロータリ圧縮機の実施例は、第12
図に示した従来例の圧縮機の構成要素と同じ構成要素を
多く含んでいるので、同じ符号を付して示すことにより
説明の重複を避けることにし、以下においては相違点の
み説明することにする。

消音室カバー板10には、第３図に示すように、潤滑部
に給油するための給油孔20−1,20−２が穿孔されてい
る。給油孔20−１は、シリンダ３の下部（ベーン６の背
部）にある前記ポンプ室12に幅軸受５の給油孔5aを介し
て連通する位置に穿孔されており、給油孔20−２は、幅
軸受５に支持されたクランクシャフト２の軸端に連通す
る位置に穿孔されている。

また、消音室カバー板10には、幅軸受５に設けた吐出
弁室15の下端と同じ高さ位置に油逃し孔21が穿孔されて
いる。

給油孔20−1,20−２は、次に説明する給，排油路部材
17により連通されている。

給，排油路部材17は、消音室カバー板10に溶接等の手
段により固着された板からなり、この給，排油路部材17
の片側の面には細長い溝が絞り加工により形成されてお
り、第４図においては、この溝を絞り加工で形成したこ
とにより給，排油路部材17の板の反対側の面に生じた突
起18が図示されている。この突起に表わされている溝は
給油孔20−1,20−２と連通する。この理由により、符号
18で示されているものを以下給油溝と呼ぶ。また、給，
排油路部材17の板には、給油溝18と平行に油逃し溝19が
形成されている。この油逃し溝19も絞り加工に形成され
たもので、第４図では反対側の面に生じた突起として図
示されている。

油逃し溝19の下端は、消音室カバー板10に穿孔されて
いる油逃し孔21と連通し、上記は給，排油路部材17の板
の上端に開口している。

給，排油路部材17が消音室カバー板10の外面に固着さ
れているので、給油溝18および油逃し溝19は、消音室カ
バー板10の外面と働き合って給油路および排油路を形成
する。

給，排油路部材17の板は、その上端がケース16内の潤
滑油の液面よりも上方に位置するように、消音室カバー
板10に取り付けられている。したがって、油逃し溝19の
上端はケース16内の、潤滑油の液面よりも上方の部位に
開口している。

第１〜４図に示す密閉形ロータリ圧縮機のガス圧縮作
動は従来のものと変わらない。すなわち、電動機Ｍが作
動すると、シリンダ３内の吸入室と圧縮室との容積がロ
ーラ７の偏心回転にともなうベーン６の往復動によって
変化し、ガス（例えば冷媒ガス）の吸入と圧縮が行われ
る。

ベーン６の往復動によりポンプ室12から押し出された
油が、幅軸受の給油孔5a、消音室カバー板10の給油孔20
−1,給，排油路部材17の給油溝18を経て、消音室カバー
板10の給油孔20−２からクランクシャフト２の軸端部に
給油される。

一方、圧縮機の始動時に、シリンダボア3aから吐出弁
８を経て吐出される油は、吐出弁室15に面した油逃し孔
21から給油路カバー板10の油逃し溝19内に入り、吐出ガ
ス圧によってこの油逃し溝19は上端の開口から放出され
る。油逃し溝19は細い溝であるので、圧縮機の通常運転
中に吐出弁室15から放射される騒音（吐出ガス音）が圧
縮機構Ｃの外へ出るのを絞る作用がある。

このように、本実施例の密閉形ロータリ圧縮機では、
停止時にシリンダボア3aに充満した油が始動時に吐出さ
れても、また、運転中に循環する油が吐出されても、消
音室11下方の吐出弁室15に油が滞留することがなく、す
みやかに油逃し孔21から給，排油路部材17の油逃し溝19
の上端から放出され、吐出弁室15内に油が滞留するのが
防止できる。

したがって、吐出ガスと吐出弁室15内の油とによって
発生する干渉音が防止されるので、静粛な運転が行われ
るという効果がある。

第５図は、本発明の他の実施例に係る給，排油路部材
の斜視図である。図中、第４図と同一符号で示した部分
は先の実施例のものと同等であるから、その説明を省略
する。また、第５図の実施例を適用するロータリ圧縮機
の各部構成は第１図ないし第３図に示したものと同等で
ある。

第５図に示す給，排油路部材17Aでは、油逃し溝19Aを
湾曲させて油吐出出口19aを概ね水平方向に向けて形成
している。油逃し溝19Aが油逃し孔21を覆うように形成
されていることは、先の実施例と同様である。

第５図の実施例によれば、先の実施例と同様の効果が
期待されるほか、油逃し溝19Aの油吐出口19aから噴出し
た油が横方向に出るため、消音室カバー板10に付着した
油が油逃し溝19A内へ逆流することがないので、吐出弁
室15の油の排出がより確実に行われるという本実施例特
有の効果がある。

次に、第６図（ａ）は、本発明のさらに他の実施例に
係る給，排油路部材を取り付けた消音室カバー板の平面
図、第６図（ｂ）は、第６図（ａ）のＡ−Ａ矢視拡大断
面図、第７図は、排油通路の横断面積と該通路の出口開
口の面積との比率を1.4および0.7にした場合の、様々な
周波数域における騒音レベルに関する試験結果を示す線
図である。

第６図は、第５図に示した給，排油路部材17Aに対す
る変形例17Bを示す。

この変形例では、油逃し溝19Bの端部にある油吐出口1
9aは、第６図（ｂ）に示すように、その軸線が消音室カ
バー板10の外面に対して角度θをもって斜めになるよう
に形成されている。したがって、油逃し溝19Bから油吐
出口19aを通って吐き出される油およびガスの噴流は、
ケース16の円筒部と平坦な端壁との接続部の方へ向く。
ケース16の円筒部と端壁との接続部は、ケース16のうち
で最も振動しにくい部位であるから、油吐出口19aが、
この接続部の方に向いていることは油吐出口19aから出
る騒音のエネルギーに対するケース16の共鳴を防止する
上で有利である。

第７図は、横軸に周波数（Hz）、縦軸に騒音のレベル
（dB）をとり、第６図に示した油逃し溝19Bの横断面積
に対する油吐出口19aの開口面積の比率（絞り率）が1.4
の場合の騒音を破線で、開口面積の比率（絞り率）が0.
7の場合の騒音を実線で示したものである。

第７図から明らかなように、前記開口面積の比率（絞
り率）が1.4の場合よりも0.7の方が騒音のレベルが低
い。このことから、油逃し溝19Bの横断面積に対する油
吐出口19aの開口面積が小さい方が消音効果が大である
ことが分る。

次に、第８図ないし第11図は、いずれも本発明のさら
に他の実施例に係る変形例を示す消音室カバー板の斜視
図である。図中、第3,4,5図と同一符号で示した部分
は、先の実施例のものと同等であるから、その説明を省
略する。

第８図に示す変形例では、給油溝18と油逃し溝19Aと
がそれぞれ別々の板である給油路部材17−１と排油路部
材17−２とに絞り加工により形成されている。これら２
つの板に係る給油路部材17−１と排油路部材17−２とは
別々に消音室カバー板10に溶接等により固着されている
ので、この変形例によれば、前述の実施例による効果に
加えて、給油溝18と油逃し溝19Aとが相互に連通するこ
となく確実に分離されるという本実施例特有の効果があ
る。

第９図に示す変形例では、第８図に示した排油路部材
17−２の板が排油路パイプ17−３に置換されている。

この排油路パイプ17−３の下端は消音室カバー板10の
油逃し孔21に接続され、上端部が横向きに曲げられ、こ
の曲げられた部分の先端に油吐出口19aが開口してい
る。

したがって、この変形列では、給油溝18と、排油路パ
イプ17−３とが完全に分離されるので、第９図の実施例
は、第８図の実施例と全く同じ効果が得られる。

第10図に示す実施例は、第５図に示した実施例に対す
る変形例といもいうべきもので、給，排油路部材17Cに
は先の実施例におけると同じ給油溝18と油逃し溝19Cと
が形成されており、この油逃し溝19Cは、その中間部に
拡張室19C−１を有する。

この実施例によれば、油逃し溝の入口と出口との間の
中間部における横断面積が大きいので、消音室カバー板
10の油逃し孔21から放射される騒音が拡張室19C−１の
拡張作用と油吐出口19aの絞り作用とにより、他の実施
例より一層消音されるという本実施例特有の効果があ
る。

第11図に示す変形例では、第５図に示す油逃し溝と同
様な油逃し溝19Aの途中に、共鳴室19Dがのど部19Eを介
して接続されている。油逃し溝19A,のど部19Eおよび共
鳴室19Dは、他の実施例におけると同じ給油溝18ととも
に給，排油路部材17Dに絞り加工により形成されてい
る。

この実施例によれば、のど部19Eと共鳴室19Dが共鳴形
消音器を構成するので、特定の周波数の音を大幅に減衰
できる。したがって、油逃し孔21から放射され油吐出口
19aから出る騒音のレベルが大幅に低減されるという本
実施例特有の効果がある。

なお、上記各実施例で説明した密閉形ロータリ圧縮機
は、例えば空気調和機，冷蔵庫など冷凍機器および空調
機器に用いられ、それら機器の運転騒音を低減できるこ
とは言うまでもない。

［発明の効果］以上詳細に説明したように、本発明によれば、圧縮機
の定常運転中のガスの吐出音が排油通路の通ってケース
内の空間に漏れ出る音量を、排油通路の消音作用によつ
て大幅に減衰させ、運転騒音を低減するようにした静粛
なロータリ圧縮機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る密閉形ロータリ圧縮
機の縦断面図、第２図は、第１図の幅軸受端面を示す分
解斜視図、第３図は、第１図の消音室カバー板の分解斜
視図、第４図は、第１図の給，排油路部材の分解斜視
図、第５図は、本発明の他の実施例に係る給，排油路部
材の斜視図、第６図（ａ）は、本発明のさらに他の実施
例に係る給，排油路部材を取り付けた消音室カバー板の
平面図、第６図（ｂ）は、第６図（ａ）のＡ−Ａ矢視拡
大断面図、第７図は、排油通路の横断面積と該通路の出
口開口の面積との比率を1.4および0.7に下場合の、様々
な周波数域における騒音レベルに関する試験結果を示す
線図、第８図ないし第11図は、いずれも本発明のさらに
他の実施例に係る消音室カバー板の斜視図、第12図は、
従来のロータリ圧縮機の縦断面図、第13図は、従来の消
音室カバー板の斜視図である。Ｍ……電動機、Ｃ……圧縮機構、２……クランクシャフ
ト、2a……偏心部、３……シリンダ、3a……シリンダボ
ア、４……主軸受、５……幅軸受、６……ベーン、７…
…ローラ、８……吐出弁、10……消音室カバー板、11…
…消音室、12……ポンプ室、15……吐出弁室、16……ケ
ース、17,17A,17B,17C,17D……給排油路部材、17−１…
…給油路部材、17−２……排油路部材、17−３……排油
路パイプ、18……給油溝、19,19A,19B,19C……油逃し
溝、19a……油吐出口、19C−１……拡張室、19D……共
鳴室、19E……のど部、20−1,20−２……給油孔、21…
…油逃し孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中基八郎茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者矢沢秀樹栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株式会社日立製作所栃木工場内 (56)参考文献特開昭63−230974（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−14190（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下部に潤滑油を貯溜している密閉容器内
に、電動機と、この電動機に連結された圧縮機構とを収
納し、その圧縮機構は、少なくとも、シリンダと、シリンダボ
ア内にあって前記電動機により駆動されガスの吸入，圧
縮を行うローリングピストンと、前記シリンダボアから
吐出される圧縮ガスの吐出音を低減する消音室と、この
消音室の下部に配置された吐出弁と、摺動部に潤滑油を
送給する給油手段とを備え、前記消音室は油逃し孔を有
してなるロータリ圧縮機において、前記油逃し孔に連鎖し、前記密閉容器内の空間の、前記
潤滑油の液面よりも上方の空間部に開口する排油通路を
形成する油逃し通路手段を設けたことを特徴とするロー
タリ圧縮機。
【請求項２】請求項１記載のものにおいて、圧縮機構は、シリンダボア内でローリングピストンを回
転自在に支持し、かつ駆動するクランクシャフトと、前
記シリンダボアの両端を密閉する第１および第２の軸受
と、シリンダ内のベーン溝内に摺動自在に配置され、前
記ローリングピストンの偏心回転に追従して往復動する
ベーンと、このベーンの往復動にともない容積が変化し
て潤滑油の吸入，吐出を行うポンプ室とを備え、消音室は、前記第１および第２の軸受のいずれか一方と
消音室カバー板との間に形成されており、前記消音室カバー板には、油逃し孔と、前記ポンプ室に
連通する給油孔とが穿孔され、油逃し通路手段の下端部が前記油逃し孔に接続され、上
端部が密閉容器内空間の、潤滑油液面よりも上方に開口
し、前記給油孔から吐き出される潤滑油が供給通路手段によ
り潤滑部に供給されるように構成されたことを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項３】請求項２記載のものにおいて、油逃し通路
手段は、消音室カバー板の外面に取り付けられた板部材
に形成された油逃し溝からなることを特徴とするロータ
リ圧縮機。
【請求項４】請求項２記載のものにおいて、油逃し通路
手段が、消音室カバー板の外面に取り付けられたパイプ
部材からなることを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項５】請求項３記載のものにおいて、油逃し溝の
上部が下部に対して曲げられてほぼ水平な方向に延びて
いることを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項６】請求項４記載のものにおいて、パイプ部材
の上部が下部に対して曲げられてほぼ水平な方向に延び
ていることを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項７】請求項２記載のものにおいて、油逃し通路
手段の上端部の開口は、その軸線が消音室カバー板に対
して90度以下の角度をなすように形成されていることを
特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項８】請求項２記載のものにおいて、油逃し通路
手段の上端部の開口の面積は当該油逃し通路手段の通路
断面積より小さいことを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項９】請求項５記載のものにおいて、油逃し通路
手段の上端部の開口は、油逃し溝の上部の先端部に形成
された油吐出口であり、この油吐出口は、その軸線が消
音室カバー板に対して90度以下の角度をなすように形成
されていることを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項１０】請求項９記載のものにおいて、油吐出口
の面積は、油逃し溝の横断面積の70％以下であることを
特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項１１】請求項２記載のものにおいて、油逃し通
路手段の下端部と上端部の開口との間に消音手段が設け
られていることを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項１２】請求項３記載のものにおいて、油逃し溝
の入口と上端部の開口との間に消音手段が設けられてい
ることを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項１３】請求項12記載のものにおいて、油逃し溝
は、その中間部に拡張室を有し、この拡張室が消音手段
を構成することを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項１４】請求項12記載のものにおいて、消音手段
は、板部材に形成された共鳴室からなり、この共鳴室は
のど部を介して油逃し溝の中間部に接続されたことを特
徴とするロータリ圧縮機。
【請求項１５】請求項２記載のものにおいて、油逃し通
路手段は消音室カバー板の外面に取り付けられた板部材
に形成された油逃し溝からなり、給油通路手段が前記板
部材に形成されている給油溝からなり、前記油逃し溝の
入口と上端部の開口との間に消音手段が設けられている
ことを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項１６】請求項15記載のものにおいて、油逃し溝
はその中間部に拡張室を有し、この拡張室が消音手段を
構成することを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項１７】請求項15記載のものにおいて、消音手段
は板部材に形成された共鳴室からなり、この共鳴室はの
ど部を介して油逃し溝の中間部に接続されたことを特徴
とするロータリ圧縮機。