JP5873990B2

JP5873990B2 - 圧縮機の固定構造

Info

Publication number: JP5873990B2
Application number: JP2011039742A
Authority: JP
Inventors: 吉成永富
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2016-03-01
Anticipated expiration: 2031-02-25
Also published as: JP2012177315A; CN102650458A; CN102650458B

Description

本発明は、空気調和装置の室外機の底板に圧縮機を固定する圧縮機の固定構造に関する。

従来、空気調和装置の室外機に搭載される圧縮機として、密閉容器内に電動要素と、この電動要素により駆動され冷媒を圧縮する回転圧縮要素とを収容した密閉型圧縮機が知られている。この種の圧縮機は、密閉容器の下端部に複数の脚片部を備え、各脚片部を室外機の底板にボルト等の締結具で固定する際に当該脚片部と底板との間に防振部材を介在させている。この防振部材は、ゴム等の弾性材料で形成されるため、圧縮機の運転時に密閉容器に発生する振動を防振部材で吸収することにより、底板への振動の伝達を抑制している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１６２１２０号公報

しかしながら、圧縮機が起動する場合には、密閉容器内で回転圧縮要素が回転を開始することにより、この回転に追従するために密閉容器に大きなトルクが発生する。起動時に発生する大きなトルクは、脚片部を介して防振部材を大きく変形させることにより、上記締結具に多大な応力がかかるといった問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、圧縮機の起動時に締結具に生じる応力の緩和を図った圧縮機の固定構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、密閉容器内に電動要素と、この電動要素により駆動され冷媒を圧縮する回転圧縮要素とを収容した圧縮機を室外機の底板に固定する圧縮機の固定構造において、前記密閉容器に設けられた脚片部と前記底板との間に介装される防振部材を備え、この防振部材は、前記脚片部と前記底板とを締結する締結具が貫通する貫通孔を備え、この貫通孔には、前記締結具を囲うように前記防振部材よりも硬いカラー部材を配置し、このカラー部材の下端に前記底板に形成された開口に嵌る突部を設け、前記突部は、前記締結具を遊嵌する孔部を挟んで対向するとともに、円筒状の前記密閉容器の接線方向に並べて形成されたことを特徴とする。

この構成において、前記カラー部材は、前記底板側の基端部が先端部よりも太く形成され、この基端部の下端面に前記突部が形成されていることを特徴とする。また、前記カラー部材は、前記防振部材の前記貫通孔と略同じ高さに形成されていてもよい。

また、前記圧縮機は、前記電動要素が電源周波数に依存した回転数で回転する定速圧縮機であってもよい。

本発明によれば、密閉容器に設けられた脚片部と底板との間に介装される防振部材を備え、この防振部材は、脚片部と底板とを締結する締結具が貫通する貫通孔を備え、この貫通孔には、締結具を囲うように防振部材よりも硬いカラー部材を配置し、このカラー部材の下端に底板に形成された開口に嵌る突部を設けたため、この突部が底板の開口に嵌ることによりカラー部材が底板上を移動することが規制される。このため、カラー部材が防振部材の変形を抑制することにより、圧縮機の起動時に締結具に生じる応力を緩和することができる。また、突部を、締結具を遊嵌する孔部を挟んで対向させるとともに、円筒状の密閉容器の接線方向に並べて形成しているので、応力の作用する方向に一対の突部を配置することができ、カラー部材と補強板とを強固に係止させることができ、カラー部材を収容した防振部材が底板上をスライド移動することを簡単、かつ、強固に規制することができる。

圧縮機が底板に固定された状態を示す室外機の部分斜視図である。圧縮機の固定構造を示す室外機の部分斜視図である。圧縮機の固定構造を示す側断面図である。カラー部材の斜視図である。固定構造の各部材の配置構成を示す分解視図である。別の実施形態のカラー部材の斜視図である。カラー部材に対応する補強板の開口を示す斜視図である。カラー部材の変形例を示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図１において、符号２は空気調和装置の室外機を示す。この室外機２は、底板１０の上に、能力一定型（定速）の圧縮機１１と、四方弁１５とを備えるとともに、更には図示を省略したアキュムレータ、オイルセパレータ、室外熱交換器、室外膨張弁、レシーバタンク等を備え、これら各機器を配管接続することにより概略構成されている。この室外機２は、不図示のガス管及び液管により室内機に接続されている。
圧縮機１１は、密閉形のスクロールコンプレッサであり、密閉容器６１と、この密閉容器６１内に収容され、電源周波数に依存する略一定の回転数で駆動される電動要素（不図示）と、この電動要素により駆動されて冷媒を圧縮する回転圧縮要素（不図示）とを備える。この密閉容器６１は、高さ方向に長い円筒形容器であり、密閉容器６１の下部には、放射状に延出する複数の脚片部６２が設けられている。
また、密閉容器６１の上部には、上記回転圧縮要素により圧縮された冷媒を吐出する冷媒吐出管３２が接続され、密閉容器６１の下部には当該密閉容器６１内に冷媒を導く冷媒吸込管（不図示）及び密閉容器６１内のオイル量を調整するオイル管３７が接続されている。

底板１０は、板金をプレス加工等により折り曲げて形成されたものであり、圧縮機１１の各脚片部６２が固定される箇所には、底板１０の上に当該底板１０を補強する補強板（底板）７２が取り付けられている。本明細書では、「底板」には、上記した底板１０に加えて当該底板１０上に補強板７２を取り付けた状態を含むものとする。補強板７２は、底板１０の板厚よりも厚く形成された板材であり、底板１０の剛性を高めて圧縮機１１が運転時の振動を抑えるとともに、圧縮機１１を固定する際の底板１０との締結強度を高めている。

圧縮機１１は、底板１０上に取り付けられた補強板７２に固定される。具体的には、図２に示すように、圧縮機１１の各脚片部６２と補強板７２との間にはマウントゴム（防振部材）６３が介装されて、この脚片部６２及びマウントゴム６３を上方から平ワッシャ６４付きのボルト６５で貫通し、このボルト６５を補強板７２に締結する。
このマウントゴム６３は、圧縮機１１が運転中に生じた振動を吸収し、底板１０及び補強板７２に伝達されることを抑える機能を有する。
しかし、定速の圧縮機１１が起動する場合には、密閉容器６１内で回転圧縮要素が急に回転を開始することにより、この急激な回転に追従するために密閉容器６１に大きなトルクが発生する。起動時に発生する大きなトルクは、脚片部６２を介してマウントゴム６３を大きく変形させることにより、脚片部６２と補強板７２とを締結するボルト６５に多大な応力がかかるといった問題がある。マウントゴム６３の硬度を高めると、ボルト６５にかかる応力を軽減することも可能であるが、圧縮機１１が運転中に生じる振動を抑える機能が低下して底板１０及び補強板７２が振動することとなる。このため、本構成では、マウントゴム６３の硬度を高めることなくボルト６５への応力集中を緩和する固定構造に特徴を有する。

図３は、本実施形態にかかる圧縮機の固定構造を示す側断面図である。
本構成の圧縮機の固定構造では、マウントゴム６３の内側にボルト６５を囲むようにカラー部材７０が配置され、このカラー部材７０の下端を補強板７２に係止することにより、圧縮機１１の起動時に密閉容器６１に作用する回転トルクに伴う当該マウントゴム６３の変形を抑制するとともに、上記ボルト６５への応力集中を緩和している。

脚片部６２は、図３に示すように、上面部６２Ａと、この上面部６２Ａの縁部から下方に延びる側面部６２Ｂとを備え、この側面部６２Ｂとマウントゴム６３の上端部とが側面視でオーバーラップするようになっている。これによって、マウントゴム６３は、密閉容器６１及び脚片部６２の動作に追従して動き、この密閉容器６１の振動を吸収して当該振動が補強板７２及び底板１０に伝達されることを抑制する。

マウントゴム６３は、このマウントゴム６３内に上記カラー部材７０を収容する貫通孔６３Ａを備える。この貫通孔６３Ａは、マウントゴム６３の略中央部を上下に貫通するとともに、後述するカラー部材７０と同様な形状、すなわち貫通孔６３Ａの下部が上部よりも拡径した形状に形成されている。
マウントゴム６３の上面６３Ｃには、貫通孔６３Ａの周囲に当該上面６３Ｃから上方に突出する首部６３Ｂが形成される。この首部６３Ｂは、図３に示すように、マウントゴム６３の上面６３Ｃに脚片部６２を載せて配置した際に、脚片部６２の上面部６２Ａに形成された開口６２Ｃを貫通して脚片部６２の上方に突出する。これにより、貫通孔６３Ａに配置されるボルト６５及びカラー部材７０と、脚片部６２の開口６２Ｃの縁部との間にはマウントゴム６３の首部６３Ｂが延在するため、圧縮機１１の動作により脚片部６２が揺動した場合であっても脚片部６２とボルト６５（カラー部材７０）との接触が防止され、このボルト６５に過剰なせん断力が作用することが防止される。
また、脚片部６２の開口６２Ｃから突出した部分の首部６３Ｂには、この首部６３Ｂの周囲にＯリング７１が配置されている。このＯリング７１は、上記した平ワッシャ６４と脚片部６２の上面部６２Ａとの間に設けられ、輸送時等に脚片部６２に上向きの力がかかっても、金属製の脚片部６２と平ワッシャ６４とが直接接触することを防止するものである。このＯリング７１を配置することにより、脚片部６２に大きな衝撃荷重が付されることを防止することができ、脚片部６２或いはボルト６５にかかる応力を緩和することができる。

カラー部材７０は、マウントゴム６３よりも硬い鉄材などの金属で形成され、図３及び図４に示すように、マウントゴム６３の貫通孔６３Ａに配置される円筒形の部材である。このカラー部材７０は、上下に貫通する孔部７０Ａを有し、この孔部７０Ａは、ボルト６５のねじ部６５Ａの径よりも僅かに大きい径に形成されて当該ボルト６５のねじ部６５Ａが遊嵌される構成となっている。
本構成では、カラー部材７０をマウントゴム６３内の貫通孔６３Ａに配置することにより、このカラー部材７０がマウントゴム６３の軸部材としての役割を果たすため、マウントゴム６３の水平方向（せん断方向）への変形が抑制される。これにより、カラー部材７０の孔部７０Ａに遊嵌されるボルト６５に水平方向の応力が集中することを防止している。

カラー部材７０は、補強板７２側に位置する基端部７０Ｂが、密閉容器６１の脚片部６２側に位置する先端部７０Ｃよりも肉厚の凸形状に形成され、この基端部７０Ｂの底面（下端面）７０Ｂ１には、上記した孔部７０Ａの周囲に下方に突出した円環状の突部７０Ｄが一体に形成されている。この突部７０Ｄは、図３及び図５に示すように、補強板７２の厚みよりも低く、当該補強板７２に形成された円形の開口７２Ａに嵌る大きさ（外径）に形成され、カラー部材７０を収容したマウントゴム６３が補強板７２上をスライド移動することを規制する。このため、カラー部材７０がマウントゴム６３の変形を抑制することにより、圧縮機１１の起動時にボルト６５に生じる応力を緩和することができる。さらに、この構成では、カラー部材７０は、突部７０Ｄを補強板７２の開口７２Ａに嵌めるため、このカラー部材７０を内部に収容したマウントゴム６３の位置合わせを容易に行うことができ、圧縮機１１を補強板７２に固定する作業の容易化を図ることができる。
また、開口７２Ａに対応する補強板７２の下面には、ボルト６５と螺合するナット７４が取り付けられている。このナット７４は、内側に雌ねじが設けられたナット部７４Ａと、このナット部７４Ａの外側面に形成された鍔部７４Ｂとを一体に備え、この鍔部７４Ｂが補強板７２に溶接されている。
本実施形態では、図３に示すように、底板１０には、ナット７４の外径よりも十分に大きな開口１０Ａが形成されており、ナット７４が溶接された補強板７２を底板１０の上方から当該底板１０に取り付けられるようになっている。このため、従来のものに比べてナットの取り付け作業が容易化し、作業性の向上が図られている。

また、本構成では、脚片部６２は、マウントゴム６３の上面６３Ｃに載置されているため、圧縮機１１の起動時に脚片部６２が水平方向に揺動した場合には、カラー部材７０は、脚片部６２から離れた基端部７０Ｂに大きな曲げモーメントが作用する。このため、カラー部材７０は、上述のように、補強板７２側の基端部７０Ｂを先端部７０Ｃよりも太く形成することにより、基端部７０Ｂの強度を上げたため、脚片部６２から受けたせん断応力によって、カラー部材７０に作用する曲げモーメントによる当該カラー部材７０のひずみを小さく抑えることができる。これによって、さらにマウントゴム６３の変形を抑制することができるため、圧縮機１１の起動時にボルト６５に生じる応力を緩和することができる。

また、本構成では、補強板７２に載置される載置面となる基端部７０Ｂの底面７０Ｂ１から先端部７０Ｃの上面７０Ｃ１までの高さは、マウントゴム６３の高さと略同一に形成され、ボルト６５の首下から補強板７２までの高さ位置が、カラー部材７０で決められる構成となっている。これによって、平ワッシャ６４付きのボルト６５でマウントゴム６３を補強板７２（底板１０）に締結する際には、カラー部材７０がボルト６５の締め付け位置を規制するため、マウントゴム６３には、ボルト６５の締め付けによる過剰な垂直方向の軸力がかからない。このため、マウントゴム６３の柔軟性を維持することができ、圧縮機１１が運転中に発生する振動をマウントゴム６３が吸収することができ、底板１０及び補強板７２への振動の伝達を抑制できる。

次に、別の実施形態について説明する。
この別の実施形態では、カラー部材に形成された突部の形状と、この突部が嵌る補強板の開口の形状が上記した実施形態と異なる。
図６は、この実施形態に用いられるカラー部材１７０の斜視図である。このカラー部材１７０は、先端部１７０Ｃよりも基端部１７０Ｂが肉厚に形成された略円筒形状の部材であり、この基端部１７０Ｂの底面１７０Ｂ１に、ボルト６５（図３）が遊嵌される孔部１７０Ａを挟んで対向する一対の突部１７０Ｄ、１７０Ｄを備える。このカラー部材１７０の孔部１７０Ａの内径、及び、基端部１７０Ｂの底面１７０Ｂ１から先端部１７０Ｃの上面１７０Ｃ１までの高さは上記したカラー部材７０と同一に形成される。

突部１７０Ｄ、１７０Ｄは、孔部１７０Ａに対応する基端部１７０Ｂの底面１７０Ｂ１を切削することにより形成される。この構成では、カラー部材１７０を簡単に作成することができ、製造コストの低減を図ることができる。
一方、補強板７２には、図７に示すように、カラー部材１７０の孔部１７０Ａに対応する位置に形成されてナット７４が取り付けられる締結孔１７１と、この締結孔１７１の側方に形成され、突部１７０Ｄ、１７０Ｄが嵌る一対の開口１７２、１７２とが一体に形成されている。この開口１７２、１７２は、圧縮機１１が起動する際に脚片部６２を介してマウントゴム６３に作用する応力の方向、すなわち円筒形状の密閉容器６１の接線方向Ｘ（図２）に並べて形成されている。これによれば、応力の作用する方向に一対の突部１７０Ｄ、１７０Ｄが配置されるため、カラー部材１７０と補強板７２とを強固に係止させることができ、カラー部材１７０を収容したマウントゴム６３が補強板７２上をスライド移動することを簡単、かつ、強固に規制することができる。なお、この実施形態では、製作の容易化を図るために、開口１７２、１７２を矩形状としたが、突部１７０Ｄ、１７０Ｄの形状に合わせて一方の内側面を円弧状としても良い。
また、孔部を挟んで一対の突部が対向して形成されていれば、突部の形状は、上記実施形態に示すものに限るものではなく、例えば、図８に示すように、基端部２７０Ｂの底面２７０Ｂ１から突出する円柱状の突部２７０Ｄ、２７０Ｄを備える構成としても良い。この場合、当該補強板には、当該突部２７０Ｄ、２７０Ｄに対応する一対の円形の開口が形成される。なお、その他の構成は、上記した実施形態と同一であるため、同様な符号を付して説明を省略する。

以上、本実施形態によれば、密閉容器６１内に電動要素と、この電動要素により駆動され冷媒を圧縮する回転圧縮要素とを収容した圧縮機１１を室外機２の底板１０に固定する圧縮機１１の固定構造において、密閉容器６１に設けられた脚片部６２と底板１０上に配置された補強板７２との間に介装されるマウントゴム６３を備え、このマウントゴム６３は、脚片部６２と補強板７２とを締結するボルト６５が貫通する貫通孔６３Ａを備え、この貫通孔６３Ａには、ボルト６５を囲うようにマウントゴム６３よりも硬いカラー部材７０を配置し、このカラー部材７０の底面７０Ｂ１に補強板７２に形成された開口７２Ａに嵌る突部７０Ｄを設けたため、この突部７０Ｄが開口７２Ａに嵌ることによりカラー部材７０が補強板７２上を移動することが規制される。このため、カラー部材７０がマウントゴム６３の変形を抑制することにより、圧縮機１１の起動時にボルト６５に生じる応力を緩和することができる。

また、本実施形態によれば、カラー部材７０は、補強板７２側に位置する基端部７２Ｂが先端部７２Ｃよりも太く形成され、この基端部７２Ｂの底面７２Ｂ１に突部７０Ｄが形成されているため、この突部７０Ｄが開口７２Ａに嵌ることでカラー部材７０のスライド移動が規制された場合であっても、基端部７０Ｂの強度を向上させることができ、脚片部６２から受けたせん断応力によって、カラー部材７０に作用する曲げモーメントによる当該カラー部材７０のひずみを小さく抑えることができる。従って、マウントゴム６３の変形をさらに抑えることができるため、圧縮機１１の起動時にボルト６５に生じる応力を緩和することができる。

また、本実施形態によれば、カラー部材７０は、基端部７０Ｂの底面７０Ｂ１から先端部７０Ｃの上面７０Ｃ１までの高さをマウントゴム６３の貫通孔６３Ａと略同じ高さに形成されているため、平ワッシャ６４付きのボルト６５でマウントゴム６３を補強板７２に締結する際には、カラー部材７０がボルト６５の締め付け位置を規制することにより、マウントゴム６３には、ボルト６５の締め付けによる過剰な垂直方向の軸力がかからない。このため、マウントゴム６３の柔軟性を維持することができ、圧縮機１１が運転中に発生する振動をマウントゴム６３が吸収することができ、底板１０及び補強板７２への振動の伝達を抑制できる。

また、本実施形態によれば、カラー部材７０の突部７０Ｄは、ボルト６５を遊嵌する孔部７０Ａの周囲に環状に形成されるため、このカラー部材７０を補強板７２上に簡単に位置決めすることができ、当該カラー部材７０を収容したマウントゴム６３の位置合わせを容易に行うことができ、圧縮機１１を補強板７２に固定する作業の容易化を図ることができる。

また、本実施形態によれば、カラー部材１７０の突部１７０Ｄ、１７０Ｄは、ボルト６５を遊嵌する孔部１７０Ａを挟んで対向するとともに、円筒状の密閉容器６１の接線方向に並べて形成したことにより、応力の作用する方向に一対の突部１７０Ｄ、１７０Ｄを配置することができるため、カラー部材１７０と補強板７２とを強固に係止させることができ、カラー部材１７０を収容したマウントゴム６３が補強板７２上をスライド移動することを簡単、かつ、強固に規制することができる。

また、本実施形態によれば、圧縮機１１は、電動要素が電源周波数に依存した回転数で回転する定速圧縮機であるため、起動時に急激に発生する大きな回転トルクが作用する場合であっても、カラー部材７０がマウントゴム６３の変形を抑制することにより、圧縮機１１の起動時にボルト６５に生じる応力を緩和することができる。

以上、本実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本実施形態では、起動時に密閉容器６１に大きなトルクを発生させる定速の圧縮機１１を固定するための固定構造として説明したが、いわゆるインバータ圧縮機の固定構造に採用しても良い。

２室外機
１０底板
１１圧縮機
６１密閉容器
６２脚片部
６３マウントゴム（防振部材）
６３Ａ貫通孔
６５ボルト（締結具）
７０、１７０、２７０カラー部材
７０Ｂ、１７０Ｂ、２７０Ｂ基端部
７０Ｂ１、１７０Ｂ１、２７０Ｂ１底面（下端面）
７０Ｃ、１７０Ｃ、２７０Ｃ先端部
７０Ｄ、１７０Ｄ、２７０Ｄ突部
７２補強板（底板）
７２Ａ、１７２開口
７４ナット

Claims

密閉容器内に電動要素と、この電動要素により駆動され冷媒を圧縮する回転圧縮要素とを収容した圧縮機を室外機の底板に固定する圧縮機の固定構造において、
前記密閉容器に設けられた脚片部と前記底板との間に介装される防振部材を備え、この防振部材は、前記脚片部と前記底板とを締結する締結具が貫通する貫通孔を備え、この貫通孔には、前記締結具を囲うように前記防振部材よりも硬いカラー部材を配置し、このカラー部材の下端に前記底板に形成された開口に嵌る突部を設け、
前記突部は、前記締結具を遊嵌する孔部を挟んで対向するとともに、円筒状の前記密閉容器の接線方向に並べて形成されたことを特徴とする圧縮機の固定構造。
前記カラー部材は、前記底板側の基端部が先端部よりも太く形成され、この基端部の下端面に前記突部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機の固定構造。
前記カラー部材は、前記防振部材の前記貫通孔と略同じ高さに形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧縮機の固定構造。
前記圧縮機は、前記電動要素が電源周波数に依存した回転数で回転する定速圧縮機であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の圧縮機の固定構造。