JP3649796B2 - 回転型圧縮機 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えば空調機あるいは冷凍機等に搭載される回転型圧縮機に関し、特に、密閉容器内の電動要素と回転圧縮要素との間に形成される空間の境界面構造に工夫を施すことにより、吐出ガスの圧力脈動による密閉容器内の気柱共鳴及び回転圧縮要素のシリンダ内における圧力脈動による振動を大幅に低減し、運転時の騒音の低減化を図るようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の回転型圧縮機においては、例えば図６に示すように、内底部に冷凍機油Ｏが貯溜される密閉容器１内の下部に電動要素２と、この電動要素２のシャフト３にて駆動する回転圧縮要素４とを備え、この回転圧縮要素４のシリンダ５を前記電動要素２のシャフト３を軸支する主軸受６と副軸受７との間にカップ８を介して介在させ、このシリンダ５を前記密閉容器１の内周側壁面１ａに接合し固定するとともに、前記シリンダ５の上端面５ａと電動要素２の下面部２ａとの間に空間１０を形成し、かつ、前記シリンダ５の形状として、図７に示すようなイカ型を採用してなる構成を有するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来構造の回転型圧縮機では、回転圧縮要素４にイカ型形状のシリンダ５を採用した場合、密閉容器１との接合部が少ないために、高周波数の密閉容器１の振動を低減させることが難しい。
【０００４】
また、図８及び図９に示すように、従来の丸型形状のシリンダ５を採用した場合にあっても、前記空間１０の境界面の殆どが剛壁で形成されているために、音波のエネルギが１００％に近い反射率となり、吐出ガスの圧力脈動による密閉容器１内の気柱共鳴及びシリンダ５内の圧力脈動による振動を低減させることが難しく、これによって、低周波数域の騒音レベルを低減させることができない。
【０００５】
図１０は、従来の丸型形状のシリンダ５を採用した場合の空間１０のエアーギャップ付近、カップ吐出穴付近及びステータコア付近における共鳴周波数の測定結果を示すもので、空間１０の全境界面が剛壁で形成されているために、共鳴モードが多く、音圧絶対値も大きいことが分かる。
【０００６】
この発明の目的は、吐出ガスの圧力脈動による密閉容器内の気柱共鳴及び回転圧縮要素のシリンダ内における圧力脈動による振動を大幅に低減し、運転時の騒音の低減化を図ることができるようにした回転型圧縮機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明によると、内底部に冷凍機油が貯溜される密閉容器１内の下部に電動要素２と、この電動要素２にて駆動する回転圧縮要素４とを備え、この回転圧縮要素４のシリンダ５は、内部でローラが回転し、圧縮室を画成する回転部Ｂと、前記密閉容器１の内周側壁１ａに接合し固定されるフレーム部Ａとからなり、シリンダ５の回転部Ｂを前記電動要素２のシャフト３を軸支する主軸受６と副軸受７との間に介在させ、シリンダ５のフレーム部Ａの上端面５ａと前記電動要素２の下面部２ａとの間に空間１０を形成してなるとともに、この空間１０の境界面を吸音材料で形成し、かつ前記シリンダ５のフレーム部Ａの上下両端面（５ａ、５ｂ）間の厚さＴ１を、前記シリンダ５全体厚さＴの４５％から８５％に設定した。
【０００８】
更に、空間１０の境界面を形成する吸音材料としての冷凍機油の面積は、前記シリンダ５のフレーム部Ａの上端面５ａの面積の５０％以上とした。
【０００９】
【作用】
すなわち、この発明は、内底部に冷凍機油が貯溜される密閉容器内の下部に電動要素と、この電動要素にて駆動する回転圧縮要素とを備え、この回転圧縮要素のシリンダは、内部でローラが回転し、圧縮室を画成する回転部と、前記密閉容器の内周側壁に接合し固定されるフレーム部とからなる回転型圧縮機において、
【００１０】
回転圧縮要素のシリンダのフレーム部の上端面と電動要素の下面部との間の空間の境界面を冷凍機油からなる吸音材料で形成してなるために、吸音材料がもつ吸音率により、空間での共鳴周波数が高次にシフトして、低周波数が低減する。
【００１１】
また、空間の境界面の一部をシリンダの端面とし、かつ、丸型シリンダを採用した場合には、密閉容器との接合部が多くなるために、シリンダ内の圧力脈動による高周波数の振動加振が最小に抑えられ、低周波数域から高周波数域までの広範囲に亘って騒音レベルを低減させることが可能になり、これによって、運転時の騒音の低減化が図れる。
【００１２】
さらに、空間の境界面を形成する吸音材料としての冷凍機油の面積は、前記シリンダのフレーム部の上端面の面積の５０％以上としたことにより、空間の音圧レベルが低減するとともに、共鳴周波数が高次にシフトする。
【００１３】
さらにまた、シリンダのフレーム部の上下両端面間の厚さを、シリンダ全体厚さの４５％から８５％に設定することにより、シリンダが軽量化し、コストダウンが図れるとともに、圧縮機全体が軽量化する。
【００１４】
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図１から図５に示す図面に基づいて詳細に説明すると、この発明に係る回転型圧縮機は、図８及び図９に示すような従来構造の丸型形状のシリンダを用いてなる回転型圧縮機ものと基本的に同一な全体構成を有する。
【００１５】
すなわち、この発明に係る回転型圧縮機は、図１に示すように、内底部に冷凍機油Ｏが貯溜される密閉容器１内の下部に電動要素２と、この電動要素２のシャフト３にて駆動する回転圧縮要素４とを備え、この回転圧縮要素４のシリンダ５を前記電動要素２のシャフト３を軸支する主軸受６と副軸受７との間にカップ８を介して介在させ、このシリンダ５を前記密閉容器１の内周側壁面１ａに接合し固定するとともに、前記シリンダ５のフレーム部Ａの上端面５ａと電動要素２の下面部２ａとの間に空間１０を形成してなる構成を有する。
【００１６】
そして、前記シリンダ５は、図２に示すような丸型形状のものが採用され、このシリンダ５のフレーム部Ａの上端面５ａを前記空間１０の境界面の一つとし、図１に示すシリンダ５のフレーム部Ａの上下両端面５ａ，５ｂ間の厚さＴ１を、シリンダ全体厚さＴの４５％から８５％に設定してなるとともに、図２および図３に斜線にて示すように、その上端面５ａの面積の５０％以上が冷凍機油Ｏにて浸されるように油面Ｌのレベルを上げ、この冷凍機油Ｏを吸音材料とし、前記空間１０の境界面の一つとして利用してなるものである。
【００１７】
ところで、冷凍機油Ｏにて浸されるシリンダ５のフレーム部Ａの上端面５ａの面積を５０％以上とした理由は、通常、閉空間内の音場特性を計算する際に、空間の境界面に吸音材料が存在する場合、垂直入射音響インピーダンスを与えて計算が行なわれるものであるが、この吸音材料の境界面と、他の剛性壁からなる境界面との境では、粒子速度が速くなり、共鳴周波数での音圧が高くなる傾向にあり、また、吸音材料の境界面と剛性壁からなる境界面との音圧を比べた場合、吸音材料の境界面の方が大幅に音圧が低い傾向にあるためである。
【００１８】
さらに、前記シリンダ５のフレーム部Ａの上下両端面５ａ，５ｂ間の厚さＴ１を、シリンダ全体厚さＴの４５％から８５％に設定した理由は、８５％以上であると、冷凍機油Ｏの油面Ｌが剛壁面となる可能性が大きくなり、低周波音の低減が図れないためであり、また、４５％以下であると、密閉容器１へのケース焼嵌め、タック溶接等によるシリンダ内径やベーンスロット幅の歪が大きくなり、圧縮機自体の性能に大きな影響を及ぼすばかりでなく、密閉容器自体の振動を完全に抑えることができず、高周波音の低減が図れないためである。
【００１９】
図４は、空間１０のエアーギャップ付近、カップ吐出穴付近及びステータコア付近における共鳴周波数の測定結果を示すもので、図１０に示す従来の丸型形状のシリンダ５を採用した場合の空間１０の全境界面が剛壁で形成されているものと比較して、共鳴モードが少なくなり、しかも、音圧絶対値も小さくなっていることが分かる。
【００２０】
さらに、図５はこの発明の回転型圧縮機と従来の回転型圧縮機との騒音を比較したものであって、図の点線円（イ）における低周波数域は、シリンダ５の上端面５ａを冷凍機油Ｏに浸したことによる効果を表し、また、図の点線円（ロ）における高周波数域は、この発明の丸型形状のシリンダ５を採用したことによる効果を表し、これによって、周波数（Ｈｚ）Ａの特性で、音圧レベル（ｄＢ）が３ｄＢ程度の低減化が図れた。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明は、内底部に冷凍機油が貯溜される密閉容器１内の下部に電動要素２と、この電動要素２にて駆動する回転圧縮要素４とを備え、この回転圧縮要素４のシリンダ５を前記電動要素２のシャフト３を軸支する主軸受６と副軸受７との間に介在させて前記密閉容器１の内周側壁１ａに接合し固定し、かつこのシリンダ５のフレーム部の上端面５ａと前記電動要素２の下面部２ａとの間に空間１０を形成してなるとともに、この空間１０の境界面を吸音材料で形成し、かつ前記シリンダ５のフレーム部の上下両端面（５ａ、５ｂ）間の厚さＴ１を、前記シリンダ５全体厚さＴの４５％から８５％に設定したことから、吸音材料がもつ吸音率により、空間での共鳴周波数を高次にシフトさせることができ、これによって、低周波数を低減させることができるために、運転時の騒音を低減させることができる。
【００２２】
さらにまた、シリンダのフレーム部の上下両端面間の厚さを、シリンダ全体厚さの４５％から８５％に設定することにより、シリンダが軽量化し、これによって、コストダウンを図ることができるとともに、圧縮機全体の軽量化を図ることができる。
【００２３】
また、空間の境界面の一部をシリンダの端面とし、かつ、丸型シリンダを採用した場合には、密閉容器との接合部が多くなり、シリンダ内の圧力脈動による高周波数の振動加振を最小に抑えることができるために、低周波数域から高周波数域までの広範囲に亘って騒音レベルを低減させることができる。
【００２４】
さらに、請求項２において、空間１０の境界面を形成する吸音材料としての冷凍機油の面積は、前記シリンダ５のフレーム部の上端面５ａの面積の５０％以上としたことにより、空間の音圧レベルを低減させることができるとともに、共鳴周波数を高次にシフトさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る回転型圧縮機の一実施例を示す要部断面図。
【図２】 冷凍機油にて浸されるシリンダの端面の面積を斜線にて示す平面図。
【図３】 同じく冷凍機油にて浸されるシリンダの端面の面積を斜線にて示す平面図。
【図４】 丸型形状のシリンダを採用した場合の空間の共鳴周波数の測定結果を示す説明図。
【図５】 この発明の回転型圧縮機と従来の回転型圧縮機との騒音測定結果を比較した説明図。
【図６】 従来の回転型圧縮機の一例を示す要部断面図。
【図７】 同じく従来のイカ型形状のシリンダの平面図。
【図８】 従来の回転型圧縮機の他の例を示す要部断面図。
【図９】 同じく従来の丸型形状のシリンダの平面図。
【図１０】 同じく従来の丸型形状のシリンダを採用した場合の空間の共鳴周
波数の測定結果を示す説明図。
【符号の説明】
１・・・密閉容器、
１ａ・・・内周側壁面、
２・・・電動要素、
２ａ・・・下面部、
３・・・シャフト、
４・・・回転圧縮要素、
５・・・シリンダ、
Ａ・・・フレーム部
Ｂ・・・回転部
５ａ，５ｂ・・・端面、
６・・・主軸受、
７・・・副軸受、
１０・・・空間、
Ｔ・・・シリンダ全体厚さ、
Ｔ１・・・シリンダ上下両端面間の厚さ、
Ｏ・・・冷凍機油（吸音材料）

Claims (2)

1. 内底部に冷凍機油が貯溜される密閉容器１内の下部に電動要素２と、この電動要素２にて駆動する回転圧縮要素４とを備え、この回転圧縮要素４のシリンダ５を前記電動要素２のシャフト３を軸支する主軸受６と副軸受７との間に介在させて前記密閉容器１の内周側壁１ａに接合し固定し、かつこのシリンダ５のフレーム部Ａの上端面５ａと前記電動要素２の下面部２ａとの間に空間１０を形成してなるとともに、この空間１０の境界面を吸音材料で形成し、かつ前記シリンダ５のフレーム部Ａの上下両端面（５ａ、５ｂ）間の厚さＴ１を、前記シリンダ５全体厚さＴの４５％から８５％に設定したことを特徴とする回転型圧縮機。
2. 空間１０の境界面を形成する吸音材料としての冷凍機油の面積は、前記シリンダ５のフレーム部Ａの上端面５ａの面積の５０％以上であることを特徴とする請求項１記載の回転型圧縮機。