JPH0494473A - 回転型圧縮機の振動減衰装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、冷凍冷蔵装置等に用いられる回転型圧縮機の
振動減衰装置に関する。

従来の技術 近年、冷凍冷蔵装置等に用いられる圧縮機は、省エネル
ギー、省スペースの見地から往復型から回転型へと移行
してきている。これらの回転型圧縮機は、通常密閉ケー
スに圧縮要素部及び電動機部よりなる電動圧縮要素を直
接固定して収納しているため、電動圧縮要素の圧縮仕事
時の負荷変動等により電動圧縮要素の細心を中心として
発生する回転振動等が密閉ケースを直接振動させ、その
振動により冷媒配管や冷凍冷蔵装置等の本体を振動させ
大きな騒音を発生することがあった。

そのため、回転型圧縮機の振動を減衰させる従来の技術
としては、例えば、特公昭５８−５４８６号公報に示さ
れているように、梁成動吸振器を用いた回転式密閉型電
動圧縮機の振動減衰構造がある。

以下、図面を参照しながら、上述した従来の回転型圧縮
機の振動減衰構造の一例について説明する。

第８図は従来の回転型圧縮機の部分断面図である０図に
おいて、１は回転型圧縮機、２は密閉ケースである。３
は電動機であり、３ａは電動機のステータで、前記密閉
ケース２内に焼バメ固定されている。３ｂは電動機のロ
ータで、圧縮要素４のクランクシャフト５と焼バメにて
連結固定されている。６はピストンで、前記クランクシ
ャフト５の偏心部に回転自在に装着されている。７はシ
リンダで、両端に下軸受８、上軸受９が配設されており
、外周部を前記密閉ケース２内に溶接固定している。１
０は吐出カバーで、前記上軸受９に圧入固定されている
。１１は動吸振器で、慣性体１２及びこの慣性体１２を
端部１３ａに設けたシャフト状の連結部１３とにより構
成されており、連結部１３の他の端部１３ｂは前記密閉
ケース２の外壁面に垂直となるように抵抗溶接にて固定
されている。又、前記動吸振器１１の１次の固有振動数
は、前記回転型圧縮機の回転周波数とほぼ一致するよう
に慣性体１２の重量、形状及び連結部１３の長さ、断面
の直径等を調整している。

以上のように構成された回転型圧縮機の振動減衰装置に
ついて、以下その動作を説明する。

シリンダ７内にて冷媒を圧縮する際、クランクシャフト
５の１回転中にシリンダ７内の圧力が大きく変動するこ
とにより、クランクシャフト５の回転に角速度の変動を
生じ、その反作用としてシリンダ７等に力を受ける。そ
のために、クランクシャフト５の細心を中心とする回転
方向の振動を生じ、密閉ケース２が大きく振動する。と
ころが、回転型圧縮機１の回転周波数にほぼ一致するよ
うに固有振動数を調整して密閉ケース２に配置された動
吸振器１１の慣性体１２が振動することにより、動吸振
器１１は密閉ケース２への設置箇所において、動吸振器
１１の連結部１３を介して反作用トルクを密閉ケース２
に供給し、回転型圧縮機１の振動のトルクを打ち消すこ
とにより回転型圧縮機１の振動を減衰するものである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、動吸振器１１の固
有振動のピークが鋭いため、固有振動のピーク時には大
きな反作用トルクを発生するが、ピークからずれると反
作用トルクが極端に低下してしまう。そのため回転型圧
縮機１の運転条件の変化による回転周波数の変化や、動
吸振器１１の製造時のばらつき等による固有振動の変化
のため、回転型圧縮機１の回転周波数と動吸振器１１の
固有振動数との周波数差が太きなった場合には振動減衰
効果が不十分になってしまう。

さらに、連結部１．８の端部１３ｂは連結部１３の変形
による応力が集中するため振動による疲労や、衝撃によ
り破断することがある。

本発明は上記課題に鑑み、回転型圧縮機の回転周波数の
変動や、製造時のばらつき等による振動減衰効果の低下
を防止し、かつ振動による疲労や衝撃による動吸振器の
破壊を防止するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の回転型圧縮機の振動
減衰装置は、８個以上の頂点を有する断面形状の略柱状
心棒を有する固定具と、３個以上の頂点を有する断面形
状の略柱状心棒を有する慣性体と、前記固定具の心棒に
一端部を外装固定し、もう一方の端部を前記慣性体の心
棒に外装固定する密着コイルバネからなる連結部と、前
記連結部の両端部側の外周部に接触部の高さが前記固定
具及び慣性体の心棒の高さより低くなるように設置し、
連結部の外周部をはさみ込み連結部を心棒に押さえつけ
る、もしくは連結部の外周部を略ネジ状の内周部にて締
め付けて固定具及び慣性体に押さえつけることで連結部
を固定する締め付け固定部とを備え、前記固定具を圧縮
要素部及び電動機部よりなる電動圧縮要素部を固定収納
した密閉ケース、もＩノくは前記電動圧縮要素部のうち
回転体でない部品に固定Ｉノだ構成としたものである。

作用 本発明は一１＝記した構成によって、回転型圧縮機の運
転時に発生ずる振動を、回転型圧縮機本体に固定した連
結部と慣性体及び固定具により構成される動吸振器が、
回転型圧縮機の振動に対して反作用トルクを供給するこ
とにより減衰させ、かつ連結部を密着コイルバネとする
ことにより、動吸振器の固有振動特性が非線形なものと
なるため、ダンピング効果が得られることにより振動減
衰効果幅が広くなり、回転型圧縮機の回転周波数の変動
や動吸振器の製造時のばらつき等による振動減衰効果の
低下を防止するとともに、固定される連結部の端部の、
振動や衝撃で生じる変形による応力な軽減することがで
きる。さらに、連結部を固定具及び慣性体の３個以上の
頂点を有する断面形状の略柱状心棒に外装固定すること
で、心棒の頂点部により連結部と心棒の蒙合位置が明確
になることから連結部の固定及び有効巻数のばらつきを
小さくでき、製造時における動吸振器の固有振動のばら
つきを小さくできるために安定した振動減衰効果が得ら
れる。その上、連結部の外周部を略Ｃ字状で心棒よりも
低い高さの締め飼は固定部にてはさみ心棒に押さえつけ
て固定、もしくは連結部の外周部を内周部を略ねじ状と
１ノ心棒よりも低い高さの締め付け固定部にて固定具及
び慣性体に押さえつけて固定することで、連結部の有効
巻数に影響を与えずに確実な固定ができることがら動吸
振器の固有振動を安定したものとしつつ慣性体等の脱落
により振動減衰効果がなくなるのを防止することができ
るものである。

実施例 以下、本発明の回転型圧縮機の振動減衰装置の第一の実
施例について図面を参照しながら説明する。尚、説明の
重複を避けるため、従来例と同一部分については同一符
号を付して説明を省略する。

第１図〜第４図は本発明の回転型圧縮機の振動減衰装置
の第一の実施例を示すものである。

図において、１４は動吸振器で、慣性体１５゜初張力を
有する密着コイルバネからなる連結部１６、固定具１７
及び締め付け固定部１８．１９にて構成されている。慣
性体１５及び固定具１７にはそれぞれ略三角形試の断面
形状を有する略柱状の心棒１５ａ、１７ａが設けられて
おり、連結部１６の両端部を前記心棒１５ａ、１７ａに
正大固定し、かつ連結部１６の外周部を締め付け固定部
１８．１９の略Ｃ字状の締め付け部材１８ａ、１８ｂ及
び１９ａ、１９ｂｔｌ−それぞれねじ１８Ｃ９１９ｅに
より締め付けてはさみ込むことで連結部１６をそれぞれ
心棒１５ａ、１７ａに押さえつけて強固に固定している
。又、締め付け部材１８ａ。

１８ｂ及び１９ａ２，１９ｂの連結部１６との接触部の
高さは心棒１５ａ、１７ａの高さよりも低くなるように
設定している。さらに、動吸振器１４は前記固定具１７
を密閉ケース２に溶接固定することで回転型圧縮機１に
固定されている。

又、動吸振器１４は、１次の固有振動数が回転型圧縮機
１の回転周波数とほぼ一致するように、連結部１６の形
状・初張力、慣性体１５及び締め付け固定部１８の重量
・形状、慣性体１５や固定具１７への連結部１６の固定
位置等を調整している。

以上のように構成された回転型圧縮機の振動減衰装置に
ついて、以下その動作を説明する。

シリンダ７内にて冷媒を圧縮する際、クランクシャフト
５の１回転中にシリンダ７内の圧力が大きく変動するこ
とにより、クランクシャフト５の回転に角速度の変動を
生じ、その反作用としてシリンダ７等に力を受ける。そ
のためにクランクシャフト５の軸心を中心とする回転方
向の振動を生じ、密閉ケース２が大きく振動する。とこ
ろが、回転型圧縮機１の回転周波数にほぼ一致するよう
に固有振動数を調整して密閉ケース２に配置された動吸
振器１４の慣性体１５が振動することにより、動吸振器
１４は密閉ケース２への設置箇所において、動吸振器１
４の固定具１７を介して反作用トルクを密閉ケースに供
給し、回転型圧縮機１の振動のトルクを打ち消すことに
より振動を減衰する。

その際、連結部１６を初張力を有する密着コイルバネと
し、かつ変形を曲げ方向として使用するため、連結部１
６は振動の１サイクルにおいて曲げ方向の変形量が小さ
い内は巻線間に隙間を生じないため曲げ剛性が大きいが
、曲げ方向の変形量が大きくなると巻線間に隙間が生じ
曲げ剛性が小さくなるため、１サイクル間に曲げ剛性の
変化を生じることから非線形なものとなる。そのためダ
ンピング効果が得られることで動吸振器１４の固有振動
のピーク幅が広くなる。このことより、動吸振器１４の
固有振動と回転型圧縮機１の支持系の固有振動の達成に
より生じる振動減衰効果幅が広くなり、幅広い周波数帯
域にて振動減衰効果が得られることで、回転型圧縮機１
の運転条件の変化による回転周波数の変化や、動吸振器
１４の製造時のばらつき等による固有振動の変化があっ
ても十分な振動減衰効果が得られる。

さらに、連結部１６を密着コイルバネとすることにより
、同一素材、同一線径の梁に比べて慣性体１５の同一変
位に対する連結部１６への付加応力が小さく、振動によ
る疲労や衝撃による慣性体１５の大変形があっても連結
部１６が破断してしまうことがなく、極めて信頼性の高
いものとすることができる。

その上、連結部１６は慣性体１５及び固定具１７の断面
形状が略三角形状の略柱状心’ｎ　１５　ａ　。

１７ａに圧入固定することにより、心棒１５ａ。

１７ａの断面形状が略三角形状であることから三角の頂
点部により連結部と心棒の離合位置が明確となり、連結
部の固定及び有効巻数のばらつきを小さくできることか
ら、製造時における動吸振器１４の固有振動のばらつき
を小さく抑えることができるために安定した振動減衰効
果が得られる。

又、連結部１６の外周部を心棒１５ａ、１７ａの高さよ
りも低くした締め付け固定具１８．１９にてはさみ込み
、連結部１６を心棒１５ａ、１７ａに押さえつけて強固
に固定されていることにより、連結部１６を心棒１５ａ
＋１７ａに圧入した後に、連結部１６の有効巻数には影
響を与えずに極めて簡単かつ確実に固定できることで、
動吸振器１４の固有振動を安定したものとしつつ慣性体
１５や固定具１７が連結部１６から脱落し振動減衰効果
がなくなるのを防止できるものである。

次に、本発明の回転型圧縮機の振動減衰装置の第二の実
施例について図面を参照しながら説明する。尚、説明の
重複を避けるため、従来例及び第一の実施例と同一部分
については同一符号を付して説明を省略する。

第５図〜第７図は本発明の回転型圧縮機の振動減衰装置
の第二の実施例を示すものである。

図において、２０は動吸振器で、慣性体２１゜初張力を
有する密着コイルバネからなる連結部１６、固定具２２
及び締め付け固定部２３．２４にて構成されている。慣
性体２１及び固定具２２に′はそれぞれ略三角形状の断
面形状を有する略柱状の心棒２１ａ、２２ａが設けられ
ており、連結部１６の両端部を前記心棒２１ａ、２２ａ
に圧入固定する。さらに、連結部１６の外周部を内周部
２３ａ及び２４ａが略ねじ試となり高さが心棒２１ａ、
２２ａの高さよりも低い締め付け固定部２３゜２４によ
りそれぞれ慣性体２１．固定具２２側に連結部１６の端
面が押さえつけられるように締め付け固定し、さらに締
め付け固定部２３．２４が回ってゆるまないようにねじ
２３ｂ、２４ｂにて慣性体２１．固定具２２に固定され
ている。又、動吸振器２０は前記固定具２２を密閉ケー
ス２に溶接固定することで回転型圧縮機１に固定されて
いる。

又、動吸振器２０は、１次の固有振動数が回転型圧縮機
１の回転周波数とほぼ一致するように、連結部１６の形
状・初張力、慣性体２１及び締め付け固定部２１の重量
・形状、慣性体２１や固定具２２への連結部１６の固定
位置等を調整している。

以上のように構成された回転型圧縮機の振動減衰装置に
より、第一の実施例に示したのと同様に、連結部１６を
初張力を有する密着コイルバネとすることにより、ダン
ピング効果により幅広い周波数帯域にて振動減衰効果が
得られることで、回転型圧縮機１の運転条件の変化によ
る回転周波数の変化や、動吸振器２０の製造時のばらつ
き等による固有振動の変イヒがあっても十分な振動減衰
効果が得られ、かつ、振動による疲労や衝撃による動吸
振器２０の破壊をも防止することができるため信頼性の
高いものとすることができる。

さらに、連結部１６は慣性体２１及び固定具２２の断面
形状が略三角形状の略柱状心棒２１ａ。

２２ａに圧入固定することにより、心棒２１ａ。

２２ａ、の断面形状が略三角形状であることから三角の
頂点部により連結部と心棒の離合位置が明確となり、連
結部の固定及び有効巻数のばらつきを小さくできること
から、製造時における動吸振器２０の固有振動のばらつ
きを小さく抑えることができるために安定した振動減衰
効果が得られる。

又、連結部１６の外周部を心棒２１ａ＋　２２ａの高さ
よりも低くした締め付け固定具２３．２４にて強固に固
定されていることにより、連結部１６の有効巻数には影
響を与えず確実に固定でき、さらに連結部１６の強度が
弱い場合でも第一の実施例のように外周をはさみ込むこ
とがないため、はさみ込みにより生じる連結部１６の歪
を防止することができることから連結部の歪により生じ
る固有振動数の不安定性をも解消することができ、動吸
振器２０の固有振動を極めて安定したものとしつつ慣性
体２１や固定具２２が連結部１６から脱落し振動減衰効
果がなくなるのを防止できるものである。

発明の効果 以上のように本発明は、３個以上の頂点を有する断面形
状の略柱状心棒を有する固定具と、３１１以上の頂点を
有する断面形状の略柱状心棒を有する慣性体と、前記固
定具の心棒に一端部を外装固定し、もう一方の端部を前
記慣性体の心棒に外装固定する密着コイルバネからなる
連結部と、前記連結部の両端部側の外周部に接触部の高
さが前記固定具及び慣性体の心棒の高さより低くなるよ
うに設置し、連結部の外周部をはさみ込み連結部を心棒
に押さえつける、もしくは連結部の外周部を略ネジ状の
内周部にて締め付けて固定具及び慣性体に押さえつける
ことで連結部を固定する締め付け固定部とを備え、前記
固定具を圧縮要素部及び電動機部よりなる電動圧縮要素
部を固定収納した密閉ケース、もしくは前記電動圧縮要
素部のうち回転体でない部品に固定した回転型圧縮機の
振動減衰装置とすることで、慣性体、締め付け固定部。

連結部及び固定具により動吸振器構造を形成し、回転型
圧縮機の運転時に発生する振動を減衰させ、かつ連結部
を密着コイルバネとすることで、ダンピング効果が得ら
れることから広い周波数帯域にて振動減衰効果が得られ
るため、回転型圧縮機の運転条件の変化による回転周波
数の変化等があっても十分な振動減衰効果が得られる上
に、振動による疲労や衝撃による動吸振器の破壊をも防
止することができるため極めて安定した振動減衰効果が
得られるものである。又、連結部を３個以上の頂点を有
する断面形状の略柱状心棒に外装固定することで、心棒
の頂点部により連結部と心棒の離合位置が明確になるこ
とから、連結部の固定及び有効巻数のばらつきを小さく
抑えて動吸振器の固有振動を安定したものすることがで
きる。その上、連結部の外周部を略ｃｉ、ｔで心棒より
も低い高さの締め付け固定部にてはさみ心棒に押さえつ
けて固定、もしくは連結部の外周部を内周部上略ねじ状
とし心棒よりも低い高さの締め付け固定部にて固定具及
び慣性体に押さえつけて固定することで、連結部の有効
巻数に影響を与えずに確実な固定ができることがら動吸
振器の固有振動を安定したものとしつつ慣性体等の脱落
により振動減衰効果がなくなるのを防止することができ
るものである。。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の釜−（１）実施例を示す回転型圧縮機
の断面図、第２図は同圧縮機の減衰装置の断面図、第８
図は同圧縮機の減衰装置の締め付け固定部の斜視図、第
４図は同圧縮機に用いる減衰袋Ａ’ｅ 置の固定具の斜視図、第５図は本発明の！＝’＝＝の実
施例を示す回転型同圧縮機の減衰装置の断面図、第６区
は同圧縮機の減衰装置の締め付け固定部の斜視図、第７
図は同圧縮機の減衰装置の固定具の斜視図、第８図は従
来の回転型圧縮機の断面図である。 ２・・・密閉ケース、１４・・・動吸振器、１５・・・
慣性体、１５Ｂ、・・・心棒、１６・連結部、１７・　
・固定具、１７ａ・　・心棒、１Ｂ、ＩＱ・・・締め付
け固定部、２０・・・動吸振器、２１・・・慣性体、２
１ａ、・・・心棒、２２・・・固定具、２２ａ、・・・
心棒、２３．２４・・・締め付け固定部。 代理人の氏名　弁理士　粟野　重孝　はか１名第１図 １４　　１０及η１塁、 ｆ５　−慣性体 ／６−４　舵司５ １７　　薗足興 ／７ａ　−ノ髪−翫　ラ１噂）・ ／１３．ＩＱ　　−＠　Ｉ）イ’Ｙ　１７　　［定工Ｐ
第　３　図 第２図 ／ ／ 第４図 ２−２閉ケース １４、−　　動Ｆ及等梯詐 １５−　横＋１俸 １６−１！Ｌ　頼部 ｌ″１　　　　円　定　具 ／７ａ−−一心ヰ １８、　ｌｑ　−−艷　めイコ−リ　１４　″ｊ！、叶
ＩＱ　−ｍめイ］−り固′ＬすＰ ／Ｑυ　ｔｑｂ　−刺騙のイー〕　１ブ　曇Ｐ４／ ｒ７−　　同定罠 １７先−心得、 ／６−−覆謄会務 ｚｂ・　動唄係器 ２／・−横惇一体 Ｚ／Ｌ、　２Ｚｔｔ　−”ニー　　棒 ２ｆ’°−薗定其 ｚｓ、　２４−一呻メ村１７　Ｍ３定汗２４　　締め０
１７璽友部 Ａ内型部 ２ａＬ 心棒

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）３個以上の頂点を有する断面形状の略柱状心棒を
   有する固定具と、３個以上の頂点を有する断面形状の略
   柱状心棒を有する慣性体と、前記固定具の心棒に一端部
   を外装固定し、もう一方の端部を前記慣性体の心棒に外
   装固定する密着コイルバネからなる連結部と、前記連結
   部が脱落しないように固定した締め付け固定部とを備え
   、前記固定具を圧縮要素部及び電動機部よりなる電動圧
   縮要素部を固定収納した密閉ケース、もしくは前記電動
   圧縮要素部のうち回転体でない部品に固定した回転型圧
   縮機の振動減衰装置。
2. （２）締め付け固定部は、前記連結部の両端部側の外周
   部に接触部の高さが前記固定具及び慣性体の心棒の高さ
   より低くなるように設置し、略Ｃ字状の部材にて連結部
   の外周部をはさみ込み連結部を心棒に押さえつけるよう
   にした請求項（１）記載の回転型圧縮機の振動減衰装置
   。
3. （３）締め付け固定部は、前記連結部の両端部側の外周
   部に接触部の高さが前記固定具及び慣性体の心棒の高さ
   より低くなるように設置し、略円筒形状で略ねじ状の内
   周部を有し、連結部外周を前記内周部に挿入して締め付
   け、固定具及び慣性体に押さえつけることで連結部を固
   定するようにした請求項（１）記載の回転型圧縮機の振
   動減衰装置。