JP4911147B2 - マフラ部材及びそのマフラ部材を備えた圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、開口の中心に対して点対称の位置に配置される２つの出口孔を有するマフラ部材及びそのマフラ部材を備えた圧縮機に関する。

従来、冷媒の吐出に伴う騒音を抑制するマフラ部材が種々開発されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、マフラ吐出口をマフラ外部空間に対し対称音源となるよう配置することでマフラ外部空間の新たな定在波の発生を抑制するマフラ部材が開示されている。対称音源の場合、吐出ガスが相互に干渉することになるのでガスが吐出される空間の円周方向の定在波が干渉しあってガスの圧力脈動が相互に相殺されることになる。よって新たな定在波の発生が抑制されて騒音の低減を効果的に図ることができる。この特許文献１では、マフラを二重構造にすることで二段膨張マフラとし、さらに２段目マフラにより形成されるマフラ空間に対し、１段目マフラの吐出口を対称音源に配置すると共に、２段目マフラ外部空間に対し、２段目マフラの吐出口を対称音源に配置することにより、２段目マフラにより形成されるマフラ空間と２段目マフラ外部空間との新たな定在波の発生を抑制し、消音効果を高めている。

前述したようにマフラ外側空間に対して対称音源となるように２つの吐出口を配置してマフラ外側空間の共鳴を抑制し、且つ、その２つの吐出口をマフラ内共鳴１次モードの節の位置に設けるためには、図１２に示すように、マフラ部材５００の突出部５４０の形状を、開口５４１の中心を通過する直線ＣＬ５０１に対して線対称にし、且つ、前記直線ＣＬ５０１に直交すると共に２つの吐出口５４２及び５４３の中心を通過する直線ＣＬ５０２に対して線対称にするのが理想的である。このとき、２つの吐出口５４２及び５４３は、開口５４１の中心に対して点対称で、且つ、直線ＣＬ５０１に対して線対称に配置するのが理想的である。
特開平５−１３３３７７号公報

しかしながら、図１２に示した理想的な形状のマフラ部材５００では、２つの吐出口５４２及び５４３の相互位置が制限されてしまう。このため、当該２つの吐出口５４２及び５４３が、自ずとマフラ内音響共鳴モードにおける２次共鳴モードの腹位置に配置されることになる。これは、図１２に示すように、マフラ空間を形成する突出部５４０の輪郭線を、上記した直線ＣＬ５０１及びＣＬ５０２によって、４つの輪郭線ＯＬ５０１〜ＯＬ５０４に区分する場合において、輪郭線ＯＬ５０１と輪郭線ＯＬ５０２との長さが等しく、且つ、輪郭線ＯＬ５０３と輪郭線ＯＬ５０４との長さが等しくなり、輪郭線ＯＬ５０１及び輪郭線ＯＬ５０２の長さの中心Ｐ５０１、輪郭線ＯＬ５０３及び輪郭線ＯＬ５０４の長さの中心Ｐ５０２、及び、開口５４１の中心を通過する直線（直線ＣＬ５０２と同じ）上に、２次共鳴モードの腹の位置が配置されてしまうからである。

ここで、図１３を参照して、マフラ空間に励起される音響共鳴モードについて説明する。理想的な形状のマフラ部材５００におけるマフラ空間には、図１３に示すように、圧力変動が大きい一対の「腹」及び圧力変動が小さい一対の「節」を有する１次共鳴モード（図１３（ａ））、圧力変動が大きい二対の「腹」及び圧力変動が小さい二対の「節」を有する２次共鳴モード（図１３（ｂ））、・・・の各次の共鳴モードが励起される。

そして、上記したように、各次の共鳴モードにおける腹（図中「＋」又は「−」が付される領域）の位置は、圧力変動が大きくなっているので、その腹の位置から冷媒が吐出されると、特定の周波数帯の音が顕著に現れる。例えば、マフラ空間の２次共鳴モードにおける腹の位置から冷媒が吐出されると、約２．７ｋＨｚ帯の音が顕著に現れる。

このため、理想的な形状のマフラ部材５００では、マフラ外側空間に対し、吐出口を対称音源となるよう配置することによってマフラ外側空間の共鳴モード（約８００ｋＨｚ帯）の騒音レベルは低減できるものの、マフラ空間の２次共鳴モードの腹の位置から冷媒が吐出されることに伴う約２．７ｋＨｚ帯の騒音のレベルが顕著に現れるという問題がある。

そこで、この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、出口部から吐出される吐出ガスを対称音源にしつつ、マフラ外側空間の音響共鳴モードにおけるマフラ内２次共鳴モードに係る騒音レベルを低減することが可能なマフラ部材及びそのマフラ部材を備えた圧縮機を提供することを目的とする。

第１の発明にかかるマフラ部材は、圧縮された冷媒が吐出される空間に対して侵入可能に設けられる１つの入口部を有する架台と共にマフラ空間を形成する突出部を備え、突出部は、軸部材を通過させる開口と、平面的に見て開口の中心に対して点対称に配置される第１出口部及び第２出口部とを有し、平面的に見て、記開口の中心を通過する第１直線と、第１直線に直交し且つ第１出口部の中心と第２出口部の中心とを通過する第２直線とにより、突出部の輪郭を形成する輪郭線を、第１輪郭線〜第４輪郭線に区分する場合において、第２直線に対して入口部側で且つ第１直線に対して第１出口部側の第１輪郭線と、第２直線に対して入口部の反対側で且つ第１直線に対して第１出口部側の第２輪郭線とは、長さが異なり、第２直線に対して入口部側で且つ第１直線に対して第２出口部側の第３輪郭線と、第２直線に対して入口部の反対側で且つ第１直線に対して第２出口部側の第４輪郭線とは、長さが異なり、第１輪郭線と第３輪郭線との長さが等しく、且つ、第２輪郭線と第４輪郭線との長さが等しく、平面的に見て、第１直線と第２直線とにより、マフラ空間を、第１マフラ空間〜第４マフラ空間に区分する場合において、第１輪郭線に対応する第１マフラ空間と第３輪郭線に対応する第３マフラ空間との容積が等しく、且つ、第２輪郭線に対応する第２マフラ空間と第４輪郭線に対応する第４マフラ空間との容積が等しい。

第２の発明にかかるマフラ部材は、圧縮された冷媒が吐出される空間に対して侵入可能に設けられる複数の入口部を有する架台と共にマフラ空間を形成する突出部を備え、突出部は、軸部材を通過させる開口と、平面的に見て開口の中心に対して点対称に配置される第１出口部及び第２出口部とを有し、平面的に見て、記開口の中心を通過する第１直線と、第１直線に直交し且つ第１出口部の中心と第２出口部の中心とを通過する第２直線とにより、突出部の輪郭を形成する輪郭線を、第１輪郭線〜第４輪郭線に区分する場合において、第２直線に対して複数の入口部から選択される所定の入口部側で且つ第１直線に対して第１出口部側の第１輪郭線と、第２直線に対して所定の入口部の反対側で且つ第１直線に対して第１出口部側の第２輪郭線とは、長さが異なり、第２直線に対して所定の入口部側で且つ第１直線に対して第２出口部側の第３輪郭線と、第２直線に対して所定の入口部の反対側で且つ第１直線に対して第２出口部側の第４輪郭線とは、長さが異なり、第１輪郭線と第３輪郭線との長さが等しく、且つ、第２輪郭線と第４輪郭線との長さが等しく、平面的に見て、第１直線と第２直線とにより、マフラ空間を、第１マフラ空間〜第４マフラ空間に区分する場合において、第１輪郭線に対応する第１マフラ空間と第３輪郭線に対応する第３マフラ空間との容積が等しく、且つ、第２輪郭線に対応する第２マフラ空間と第４輪郭線に対応する第４マフラ空間との容積が等しい。

本願発明者らは、第１輪郭線と第２輪郭線とを異なる長さにすると共に、第３輪郭線と第４輪郭線とを異なる長さにすれば、第１出口部及び第２出口部を、マフラ内音響共鳴モードにおける２次共鳴モードにおける腹の位置からずらすことができることを見出した。また、本願発明者らは、第１輪郭線の長さと第３輪郭線の長さを等しくして且つ第１マフラ空間の容積と第３マフラ空間の容積とを等しくすると共に、第２輪郭線の長さと第４輪郭線の長さとを等しくして且つ第２マフラ空間の容積と第４マフラ空間の容積とを等しくすることで、２つの出口部を、マフラ外側空間に対して対称音源となるように配置することができることを見出した。このため、本発明では、２つの出口部をマフラ外側空間に対して対称音源となるように配置しつつ、２次共鳴モードにおける腹の位置からずらすことが可能となる。その結果、両出口部を、マフラ外側空間に対して対称音源となるように配置することで、約８００Ｈｚ帯の音を低減し、且つ、両出口部を、２次共鳴モードにおける腹の位置からずらすことで、約２．７ｋＨｚ帯の音を低減することが可能となる。

第３の発明にかかるマフラ部材は、第１又は第２の発明にかかるマフラ部材において、突出部を平面的に見た場合において、その突出部は、第２直線に対して非対称な形状である。

このマフラ部材では、突出部を第２直線に対して非対称な形状とすることによって、容易に、第１輪郭線と第２輪郭線とを異なる長さにすることができると共に、第３輪郭線と第４輪郭線とを異なる長さにすることができる。その結果、第１出口部及び第２出口部を容易に２次共鳴モードにおける腹の位置からずらすことができる。

第４の発明にかかるマフラ部材は、第１〜第３のいずれかの発明にかかるマフラ部材において、突出部は、マフラ空間の入口部から第１出口部に至る流路断面積を狭める第１絞り部と、マフラ空間の入口部から第２出口部に至る流路断面積を狭める第２絞り部とをさらに有する。

このマフラ部材では、第１絞り部及び第２絞り部を設けることによって、突出部の輪郭線の長さを変化させることができる。これにより、容易に、第１輪郭線と第２輪郭線とを異なる長さにすることが可能となると共に、第３輪郭線と第４輪郭線とを異なる長さにすることが可能となり、第１出口部及び第２出口部を容易に２次共鳴モードにおける腹の位置からずらすことが可能となる。また、この第１絞り部及び第２絞り部では、入口部から第１出口部及び第２出口部に至る冷媒のエネルギーが減衰することになるので、第１出口部及び第２出口部から吐出される冷媒の騒音をより低減することができる。

第５の発明にかかるマフラ部材は、第１〜第４のいずれかの発明にかかるマフラ部材において、架台は、ヘッド部材である。

ヘッド部材と共にマフラ空間を形成するこのマフラ部材を用いることによって、１つのマフラ部材で、出口部から吐出される吐出ガスを対称音源にしつつ、マフラ外側空間の音響共鳴モードにおけるマフラ内２次共鳴モードに係る騒音レベルを低減することができる。

第６の発明にかかるマフラ部材は、第１〜第４のいずれかの発明にかかるマフラ部材において、架台は、他のマフラ部材である。

他のマフラ部材と共にマフラ空間を形成するこのマフラ部材を用いることによって、他の１段目のマフラ部材である程度消音した後、さらに、この２段目のマフラ部材で、出口部から吐出される吐出ガスを対称音源にしつつ、マフラ外側空間の音響共鳴モードにおけるマフラ内２次共鳴モードに係る騒音レベルを低減することができる。

第７の発明にかかる圧縮機は、上記したいずれかのマフラ部材を備えている。

この圧縮機では、上記したいずれかのマフラ部材を用いることによって、出口部から吐出される吐出ガスを対称音源にしつつ、マフラ外側空間の音響共鳴モードにおけるマフラ内２次共鳴モードに係る騒音レベルを低減することができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１及び第２の発明では、２つの出口部をマフラ外側空間に対して対称音源となるように配置しつつ、２次共鳴モードにおける腹の位置からずらすことが可能となる。その結果、両出口部を、マフラ外側空間に対して対称音源となるように配置することで、約８００Ｈｚ帯の音を低減し、且つ、両出口部を、２次共鳴モードにおける腹の位置からずらすことで、約２．７ｋＨｚ帯の音を低減することが可能となる。

また、第３の発明では、突出部を第２直線に対して非対称な形状とすることによって、容易に、第１輪郭線と第２輪郭線とを異なる長さにすることができると共に、第３輪郭線と第４輪郭線とを異なる長さにすることができる。その結果、第１出口部及び第２出口部を容易に２次共鳴モードにおける腹の位置からずらすことができる。

また、第４の発明では、第１絞り部及び第２絞り部を設けることによって、突出部の輪郭線の長さを変化させることができる。これにより、容易に、第１輪郭線と第２輪郭線とを異なる長さにすることが可能となると共に、第３輪郭線と第４輪郭線とを異なる長さにすることが可能となり、第１出口部及び第２出口部を容易に２次共鳴モードにおける腹の位置からずらすことが可能となる。また、この第１絞り部及び第２絞り部では、入口部から第１出口部及び第２出口部に至る冷媒のエネルギーが減衰することになるので、第１出口部及び第２出口部から吐出される冷媒の騒音をより低減することができる。

また、第５の発明では、１つのマフラ部材で、出口部から吐出される吐出ガスを対称音源にしつつ、マフラ外側空間の音響共鳴モードにおけるマフラ内２次共鳴モードに係る騒音レベルを低減することができる。

また、第６の発明では、他の１段目のマフラ部材である程度消音した後、さらに、この２段目のマフラ部材で、出口部から吐出される吐出ガスを対称音源にしつつ、マフラ外側空間の音響共鳴モードにおけるマフラ内２次共鳴モードに係る騒音レベルを低減することができる。

また、第７の発明では、出口部から吐出される吐出ガスを対称音源にしつつ、マフラ外側空間の音響共鳴モードにおけるマフラ内２次共鳴モードに係る騒音レベルを低減することが可能な圧縮機を得ることができる。

以下、図面に基づいて、本発明に係るロータリー圧縮機の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るマフラ部材を備えたロータリー圧縮機の断面図であり、図２は、図１に示した圧縮機の圧縮機構の平面図である。図３は、図２に示した圧縮機構のマフラ部材の平面図であり、図４は、第１〜第４輪郭線及び第１〜第４マフラ空間を説明するための平面図である。図５及び図６は、図２に示した圧縮機構のマフラ部材の斜視図である。図７は、図２に示した圧縮機構のフロントヘッドの平面図である。以下、図１〜図７を参照して、本発明の一実施形態に係るマフラ部材４０を備えたロータリー圧縮機１について詳細に説明する。

ロータリー圧縮機１は、図１に示すように、１シリンダ型ロータリー圧縮機であって、密閉ケーシング１０と、密閉ケーシング１０内に配置される駆動機構２０及び圧縮機構３０とを備えている。このロータリー圧縮機１は、いわゆる高圧ドーム型の圧縮機であって、密閉ケーシング１０内において、圧縮機構３０が駆動機構２０の下側に配置される。また、密閉ケーシング１０の下部には、圧縮機構３０の各摺動部に供給される潤滑油２が貯留されている。

駆動機構２０は、圧縮機構３０を駆動するために設けられており、駆動源となるモータ２１と、モータ２１に取り付けられるシャフト２２とを備えている。

モータ２１は、ロータ２１ａと、このロータ２１ａの径方向外側にエアギャップを介して配置されるステータ２１ｂとを有している。このロータ２１ａには、当該ロータ２１ａの回転と共に回転するシャフト２２が挿入されている。そして、ロータ２１ａは、積層された電磁鋼板からなるロータ本体と、このロータ本体に埋設された磁石とを有している。また、ステータ２１ｂは、積層された電磁鋼板からなるステータ本体と、このステータ本体に巻回されたコイルとを有している。モータ２１は、コイルに電流を流すことによってステータ２１ｂに発生する電磁力により、ロータ２１ａをシャフト２２と共に回転させる。

シャフト２２は、駆動機構２０の駆動力を圧縮機構３０に伝達する機能を有しており、上記したロータ２１ａと共に回転することによって、圧縮機構３０のローラ７０を回転させる。このシャフト２２には、後述するシリンダ６０のシリンダ室Ｂ内に位置するように偏心部２２ａが設けられる。この偏心部２２ａには、ローラ７０が装着されている。これにより、シャフト２２の回転に伴って、偏心部２２ａに装着されるローラ７０がシリンダ室Ｂで回転する。

一方、圧縮機構３０は、アキュムレータ（図示せず）から吸入した冷媒を圧縮するために設けられている。この圧縮機構３０により圧縮された冷媒は、駆動機構２０のステータ２１ｂとロータ２１ａとの間のエアギャップを通過して、駆動機構２０を冷却した後、吐出管１１から吐出される。この圧縮機構３０は、駆動機構２０のシャフト２２の回転軸方向に沿って上から下に向かって、マフラ部材４０と、フロントヘッド５０と、シリンダ６０及びローラ７０と、リアヘッド８０とを有している。

マフラ部材４０は、フロントヘッド５０の上面に取り付けられており、フロントヘッド５０の表面と共にマフラ空間Ａを形成して、冷媒の吐出に伴う騒音の低減を図っている。このマフラ部材４０は、図２及び図３に示すように、フロントヘッド５０の上面と共にマフラ空間Ａを形成する突出部４１と、フロントヘッド５０の本体部５１（図７参照）の上面に当接する水平部４２とを有している。

突出部４１の中央部分には、図３〜図６に示すように、上記したシャフト２２及びフロントヘッド５０のボス部５２を通過させる開口４１ａと、後述するフロントヘッド５０に形成される吐出ポート５１ｃからマフラ空間Ａに導入された冷媒を吐出するための２つの出口孔４１ｂ及び４１ｃとが形成されている。この開口４１ａと出口孔４１ｂ，４１ｃとは、連結して形成されている。この突出部４１は、図３に示すように、平面的に見て、開口４１ａの中心を通過する直線ＣＬ１に直交し且つ出口孔４１ｂの中心と出口孔４１ｃの中心とを通過する直線ＣＬ２に対して非対称の形状である。また、２つの出口孔４１ｂ及び４１ｃは、上記した直線ＣＬ１に線対称で且つ開口４１ａの中心に対して点対称（以下、線対称且つ点対称と略する）に配置されている。

そして、本実施形態では、突出部４１は、マフラ空間Ａの吐出ポート５１ｃから出口孔４１ｂに至る流路断面積を狭める絞り部４１ｄと、マフラ空間Ａの吐出ポート５１ｃから出口孔４１ｃに至る流路断面積を狭める絞り部４１ｅとを有している。このように、絞り部４１ｄ及び４１ｅを設けることによって、吐出ポート５１ｃから吐出された冷媒は、当該絞り部４１ｄ及び４１ｅで一旦圧縮された後、膨張されて、各出口孔４１ｂ及び４１ｃから吐出される。また、突出部４１は、上記した絞り部４１ｄ及び４１ｅに加えて、ボルト４３を設置するための領域を確保するために形成された絞り部４１ｆ及び４１ｇを有している。これらの絞り部４１ｄ〜４１ｇは、それぞれマフラ空間Ａの内側に向かって張り出している。

ここで、本実施形態では、図４に示すように、平面的に見て、直線ＣＬ１と直線ＣＬ２とにより、突出部４１の輪郭を形成する輪郭線を、第１輪郭線ＯＬ１〜第４輪郭線ＯＬ４に区分する場合において、直線ＣＬ２に対して吐出ポート５１ｃ側で且つ直線ＣＬ１に対して出口孔４１ｂ側の第１輪郭線ＯＬ１（実線）の長さとｚ、直線ＣＬ２に対して吐出ポート５１ｃの反対側で且つ直線ＣＬ１に対して出口孔４１ｂ側の第２輪郭線ＯＬ２（破線）の長さとは、異なる長さであり、且つ、直線ＣＬ２に対して吐出ポート５１ｃ側で且つ直線ＣＬ１に対して出口孔４１ｃ側の第３輪郭線ＯＬ３（実線）の長さと、直線ＣＬ２に対して吐出ポート５１ｃの反対側で且つ直線ＣＬ１に対して出口孔４１ｃ側の第４輪郭線ＯＬ４（破線）の長さとは、異なる長さである。また、本実施形態では、第１輪郭線ＯＬ１と第３輪郭線ＯＬ１との長さが等しく、且つ、第２輪郭線ＯＬ２と第４輪郭線ＯＬ４との長さが等しい。

また、本実施形態では、図４に示すように、平面的に見て、直線ＣＬ１と直線ＣＬ２とにより、マフラ空間Ａを、第１マフラ空間Ａ１〜第４マフラ空間Ａ４に区分する場合において、第１輪郭線ＯＬ１に対応する第１マフラ空間Ａ１と第３輪郭線ＯＬ３に対応する第３マフラ空間Ａ３との容積は等しく、且つ、第２輪郭線ＯＬ２に対応する第２マフラ空間Ａ２と第４輪郭線ＯＬ４に対応する第４マフラ空間Ａ４との容積は等しい。

また、水平部４２には、マフラ部材４０をフロントヘッド５０に固定するためのボルト４３が嵌挿されるボルト孔４２ａ及び４２ｂがそれぞれ形成されたボルト受け面４２ｃ及び４２ｄが設けられている。上記した絞り部４１ｆ及び４１ｇは、このボルト受け面４２ｃ及び４２ｄの形状及び大きさに応じて、その形状及び大きさが定まる。このため、マフラ空間Ａの容積を可能な限り大きく確保する観点から、ボルト受け面４２ｃ及び４２ｄの形状及び大きさは、ボルト４３を設置するために必要最小限の大きさ及び形状となっている。

フロントヘッド５０は、シリンダ６０の上側に配置され、シリンダ６０のシリンダ室Ｂの上方の開口を閉塞する。このフロントヘッド５０は、図７に示すように、シャフト２２が挿入される軸受け孔５１ａを有する円板状の本体部５１と、軸受け孔５１ａを囲むように当該本体部５１から上方に突出する環状のボス部５２とを有している。そして、本体部５１には、上方が開口した凹状の弁収容室５１ｂと、当該弁収容室５１ｂに連通する吐出ポート５１ｃとが形成されている。これにより、シリンダ６０のシリンダ室Ｂにおけるローラ７０の回転駆動によって圧縮された冷媒は、吐出ポート５１ｃを介して当該弁収容室５１ｂに導かれる。また、弁収容室５１ｂ内には、吐出ポート５１ｃの出口を開閉する吐出弁５３と、当該吐出弁５３の開放を規制する押え部材（図示せず）とが設けられている。この吐出弁５３の基端部は、ピン５４により弁収容室５１ｂの底面に固定され、その先端部が吐出ポート５１ｃを開放している。また、本体部５１の外縁部分には、上記したマフラ部材４０に形成される２つのボルト孔４２ａ及び４２ｂに対応するそれぞれの位置に、ボルト４３を嵌挿するための２つのボルト孔５１ｄ及び５１ｅと、圧縮機構３０の各部材を組み付けるスルーボルト（図示せず）を嵌挿するためのスルーボルト孔（図示せず）とが設けられている。

シリンダ６０には、図１に示すように、シャフト２２の回転に伴って偏心運動するローラ７０が配置されるシリンダ室Ｂが設けられる。このシリンダ室Ｂとマフラ空間Ａとは、上記した吐出ポート５１ｃを介して連通される。したがって、シャフト２２の偏心部２２ａに装着されるローラ７０の偏心運動によって圧縮された冷媒は、シリンダ室Ｂから上記した吐出ポート５１ｃを介してマフラ空間Ａに導かれる。

リアヘッド８０は、シリンダ６０の下側に配置され、シリンダ６０のシリンダ室Ｂの下方の開口を閉塞する。このリアヘッド８０は、フロントヘッド５０と同様に、シャフト２２が嵌挿される軸受け孔８１ａを有する円板状の本体部８１と、軸受け孔８１ａを囲むように当該本体部８１から下方に突出する環状のボス部８２とを有している。

次に、上記した本発明の一実施形態に係るマフラ部材の効果を確認するために行った騒音レベル評価実験について説明する。この実験では、図３〜図６に示した本実施形態のマフラ部材（実施例）から吐出される冷媒に係る騒音と、図１３に示した従来のマフラ部材（比較例）から吐出される冷媒に係る騒音とを比較した。その結果を、図８に示す。

図８に示すように、本発明の実施例に係るマフラ部材を用いた場合には、従来の比較例に係るマフラ部材を用いた場合に比べて、音響共鳴モードにおける２次共鳴モードの腹から吐出されることによって発生する約２．７ｋＨｚ帯の騒音レベルが抑えられていることが分かった。また、両マフラ部材共に２つの出口孔を開口の中心に対して線対称且つ点対称に配置しているので、約８００Ｈｚ帯の騒音レベルが抑えられていることが分かった。

なお、図８では、本発明の実施例に係るマフラ部材において、約５００Ｈｚ帯〜約６３０Ｈｚ帯の音が従来の比較例に係るマフラ部材に比べて大きく出ているが、当該帯域に係る騒音は、冷媒の吐出に係る騒音とは無関係であって、発生原因が異なると考えられる。

［本実施形態のマフラ部材の特徴］
本実施形態のマフラ部材４０には、以下のような特徴がある。

本実施形態のマフラ部材４０では、第１輪郭線ＯＬ１と第２輪郭線ＯＬ２とを異なる長さにし、且つ、第３輪郭線ＯＬ３と第４輪郭線ＯＬ４とを異なる長さにすることによって、図９に示すように、出口孔４１ｂ及び出口孔４１ｃを、音響共鳴モードにおける２次共鳴モードにおける腹の位置からずらすことができる。また、このマフラ部材４０では、第１輪郭線ＯＬ１の長さと第３輪郭線ＯＬ３の長さとを等しくして且つ第１マフラ空間Ａ１の容積と第３マフラ空間Ａ３の容積とを等しくすると共に、第２輪郭線ＯＬ２の長さと第４輪郭線ＯＬ４の長さとを等しくして且つ第２マフラ空間Ａ２の容積と第４マフラ空間Ａ４の容積とを等しくすることで、出口孔４１ｂ及び出口孔４１ｃを、マフラ外側空間に対して対称音源となるように配置することができる。これにより、２つの出口孔４１ｂ，４１ｃをマフラ外側空間に対して対称音源となるように配置しつつ、２次共鳴モードにおける腹の位置からずらすことが可能となる。その結果、両出口孔４１ｂ，４１ｃを、マフラ外側空間に対して対称音源となるように配置することで、約８００Ｈｚ帯の音を低減し、且つ、両出口孔４１ｂ，４１ｃを、マフラ内２次共鳴モードにおける腹の位置からずらすことで、約２．７ｋＨｚ帯の音を低減することが可能となる。

また、本実施形態のマフラ部材４０では、突出部４１を直線ＣＬ２に対して非対称な形状とすることによって、第１輪郭線ＯＬ１と第２輪郭線ＯＬ２とを異なる長さにし、且つ、第３輪郭線ＯＬ３と第４輪郭線ＯＬ４とを異なる長さにすることができる。その結果、線対称且つ点対称に配置された出口孔４１ｂ及び４１ｃの位置を容易に２次共鳴モードにおける腹の位置からずらすことができる。

また、本実施形態のマフラ部材４０では、突出部４１に絞り部４１ｄ及び４１ｅを設けることによって、突出部４１の第１輪郭線ＯＬ１及び第３輪郭線ＯＬ３の長さを変化させることができる。これにより、第１輪郭線ＯＬ１と第２輪郭線ＯＬ２とを異なる長さにすることが可能となり、且つ、第３輪郭線ＯＬ３と第４輪郭線ＯＬ４とを異なる長さにすることが可能となる。このため、線対称且つ点対称に配置された出口孔４１ｂ及び４１ｃの位置を容易に２次共鳴モードにおける腹の位置からずらすことができる。また、この絞り部４１ｄ及び４１ｅでは、吐出ポート５１ｃから出口孔４１ｂ及び４１ｃに至る冷媒のエネルギーが減衰することになるので、出口孔４１ｂ及び４１ｃから吐出される冷媒の騒音をより低減することができる。

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および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記実施形態では、１シリンダ型の圧縮機に本発明を適用する例について説明したが、本発明はこれに限らず、２シリンダ型の圧縮機にも適用可能である。この場合、本発明に係るマフラ部材をフロント側のマフラ部材及びリア側のマフラ部材の両方に適用してもよいし、フロント側のマフラ部材及びリア側のマフラ部材のいずれか一方にのみ適用してもよい。

また、上記実施形態では、１つのマフラ部材４０で冷媒の吐出に係る騒音を低減する圧縮機について説明したが、本発明はこれに限らず、図１０に示した変形例に係る圧縮機１００のように、２つのマフラ部材１４０Ａ及び１４０Ｂを有する２重マフラ構造を採用してもよい。この場合、本発明に係る輪郭線の長さが異なるマフラ部材を、下側のマフラ部材１４０Ａ及び上側のマフラ部材１４０Ｂのいずれか一方にのみ適用してもよいし、両方のマフラ部材１４０Ａ及び１４０Ｂに適用してもよい。

例えば、両方のマフラ部材１４０Ａ及び１４０Ｂに本発明を適用した場合、マフラを二重構造にすることで二段膨張マフラとし、さらに２段目マフラにより形成されるマフラ空間に対し、１段目マフラの吐出口を対称音源に配置すると共に、２段目マフラ外部空間に対し、２段目マフラの吐出口を対称音源に配置することにより、２段目マフラにより形成されるマフラ空間と２段目マフラ外部空間との新たな定在波の発生を抑制するとともに、上側マフラ、下側内二次共鳴を抑制し、消音効果を高めることができる。

また、上記実施形態では、マフラ部材４０の２つの出口孔４１ｂ及び４１ｃがフロントヘッド５０のボス部５２を通過させる開口４１ａに連結している例について説明したが、本発明はこれに限らず、図１１に示す変形例に係るマフラ部材２４０のように、２つの出口孔２４１ｂ及び２４１ｃが開口２４１ａと分離していてもよい。

また、上記実施形態では、２つのボルト受け面４２ｃ及び４２ｄを有するマフラ部材４０について説明したが、本発明はこれに限らず、３つ以上のボルト受け面を有するマフラ部材にも本発明は適用可能である。

本発明を利用すれば、出口部から吐出される吐出ガスを対称音源にしつつ、マフラ外側空間の音響共鳴モードにおけるマフラ内２次共鳴モードに係る騒音レベルを低減することができるマフラ部材及びそのマフラ部材を備えた圧縮機を得ることができる。

本発明の一実施形態に係るマフラ部材を備えたロータリー圧縮機の断面図である。 図１に示した圧縮機の圧縮機構の平面図である。 図２に示した圧縮機構のマフラ部材の平面図である。 第１〜第４輪郭線及び第１〜第４マフラ空間を説明するための平面図である。 図３に示したマフラ部材の斜視図である。 図３に示したマフラ部材の斜視図である。 図２に示した圧縮機構のフロントヘッドの平面図である。 実施例に係るマフラ部材と比較例に係るマフラ部材とから吐出される冷媒の音を比較したグラフである。 （ａ）従来のマフラ部材、（ｂ）図３に示したマフラ部材のマフラ空間に励起される２次共鳴モードを模式的に示した図である。 図１に示した一実施形態の変形例に係る圧縮機の断面図である。 図１に示した一実施形態の変形例に係るマフラ部材を示した平面図である。 従来の一例に係るマフラ部材を示した平面図である。 マフラ空間に励起される音響共鳴モードを説明するための図である。

符号の説明

１，１００ 圧縮機
２２ シャフト（軸部材）
４０，１４０Ａ，１４０Ｂ，２４０ マフラ部材
４１ 突出部
４１ａ 開口
４１ｂ 出口孔（第１出口部）
４１ｃ 出口孔（第２出口部）
４１ｄ 絞り部（第１絞り部）
４１ｅ 絞り部（第２絞り部）
５０ フロントヘッド（ヘッド部材）
５１ｃ 吐出ポート（入口部）
Ａ マフラ空間
ＣＬ１ 直線（第１直線）
ＣＬ２ 直線（第２直線）
ＯＬ１ 第１輪郭線
ＯＬ２ 第２輪郭線
ＯＬ３ 第３輪郭線
ＯＬ４ 第４輪郭線
Ａ１ 第１マフラ空間
Ａ２ 第２マフラ空間
Ａ３ 第３マフラ空間
Ａ４ 第４マフラ空間

Claims (7)

1. 圧縮された冷媒が吐出される空間に対して侵入可能に設けられる１つの入口部を有する架台と共にマフラ空間を形成する突出部を備え、
   前記突出部は、軸部材を通過させる開口と、平面的に見て前記開口の中心に対して点対称に配置される第１出口部及び第２出口部とを有し、
   平面的に見て、前記記開口の中心を通過する第１直線と、前記第１直線に直交し且つ前記第１出口部の中心と前記第２出口部の中心とを通過する第２直線とにより、前記突出部の輪郭を形成する輪郭線を、第１輪郭線〜第４輪郭線に区分する場合において、
   前記第２直線に対して前記入口部側で且つ前記第１直線に対して前記第１出口部側の第１輪郭線と、前記第２直線に対して前記入口部の反対側で且つ前記第１直線に対して前記第１出口部側の第２輪郭線とは、長さが異なり、
   前記第２直線に対して前記入口部側で且つ前記第１直線に対して前記第２出口部側の第３輪郭線と、前記第２直線に対して前記入口部の反対側で且つ前記第１直線に対して前記第２出口部側の第４輪郭線とは、長さが異なり、
   前記第１輪郭線と前記第３輪郭線との長さが等しく、且つ、前記第２輪郭線と前記第４輪郭線との長さが等しく、
   平面的に見て、前記第１直線と前記第２直線とにより、前記マフラ空間を、第１マフラ空間〜第４マフラ空間に区分する場合において、
   第１輪郭線に対応する第１マフラ空間と前記第３輪郭線に対応する第３マフラ空間との容積が等しく、且つ、前記第２輪郭線に対応する第２マフラ空間と第４輪郭線に対応する第４マフラ空間との容積が等しいことを特徴とする、マフラ部材。
2. 圧縮された冷媒が吐出される空間に対して侵入可能に設けられる複数の入口部を有する架台と共にマフラ空間を形成する突出部を備え、
   前記突出部は、軸部材を通過させる開口と、平面的に見て前記開口の中心に対して点対称に配置される第１出口部及び第２出口部とを有し、
   平面的に見て、前記記開口の中心を通過する第１直線と、前記第１直線に直交し且つ前記第１出口部の中心と前記第２出口部の中心とを通過する第２直線とにより、前記突出部の輪郭を形成する輪郭線を、第１輪郭線〜第４輪郭線に区分する場合において、
   前記第２直線に対して前記複数の入口部から選択される所定の入口部側で且つ前記第１直線に対して前記第１出口部側の第１輪郭線と、前記第２直線に対して前記所定の入口部の反対側で且つ前記第１直線に対して前記第１出口部側の第２輪郭線とは、長さが異なり、
   前記第２直線に対して前記所定の入口部側で且つ前記第１直線に対して前記第２出口部側の第３輪郭線と、前記第２直線に対して前記所定の入口部の反対側で且つ前記第１直線に対して前記第２出口部側の第４輪郭線とは、長さが異なり、
   前記第１輪郭線と前記第３輪郭線との長さが等しく、且つ、前記第２輪郭線と前記第４輪郭線との長さが等しく、
   平面的に見て、前記第１直線と前記第２直線とにより、前記マフラ空間を、第１マフラ空間〜第４マフラ空間に区分する場合において、
   第１輪郭線に対応する第１マフラ空間と前記第３輪郭線に対応する第３マフラ空間との容積が等しく、且つ、前記第２輪郭線に対応する第２マフラ空間と第４輪郭線に対応する第４マフラ空間との容積が等しいことを特徴とする、マフラ部材。
3. 前記突出部を平面的に見た場合において、その突出部は、前記第２直線に対して非対称な形状であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のマフラ部材。
4. 前記突出部は、前記マフラ空間の前記入口部から前記第１出口部に至る流路断面積を狭める第１絞り部と、前記マフラ空間の前記入口部から前記第２出口部に至る流路断面積を狭める第２絞り部とをさらに有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマフラ部材。
5. 前記架台は、ヘッド部材であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のマフラ部材。
6. 前記架台は、他のマフラ部材であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のマフラ部材。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のマフラ部材を備えることを特徴とする、圧縮機。

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