JPH0626478A - ロータリ圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、低速運転時から高速運転時ま
で全域にわたり低騒音で、高い信頼性の２シリンダロー
タリ圧縮機を提供することにある。 【構成】密閉容器１内に、電動機部と、２個の圧縮要素
からなる圧縮機構部とを備えた２シリンダロータリ圧縮
機において、圧縮機構部の支持方法として密閉容器１よ
りも剛性の高い鋳造製の支持部材１１を主軸受５と密閉
容器１１との間に介在させる。より詳しくは、前記支持
部材１１は、主軸受５とボルトで締結され、ボルト締結
面を覆うように両側に張り出して設けられた円筒部が密
閉容器１内面に圧入あるいは、溶接されることにより、
固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば冷蔵庫や空気調
和機用の冷凍サイクルに使用されるロータリ圧縮機に係
り、特に、低騒音で、高い信頼性のロータリ圧縮機に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的なロータリ圧縮機は、例えば実開
昭６２−２４０８４号公報記載の密閉型回転圧縮機の中
に示されているものが知られている。この従来の圧縮機
を図６を参照して説明する。

【０００３】図６は、実開昭６２−２４０８４号公報記
載の密閉型回転圧縮機の縦断面図である。

【０００４】図６に示す圧縮機は、密閉容器１内に電動
機部と圧縮機構部とが収納されている。電動機部は、密
閉容器１内に焼嵌め等で固定されたステータ２と、クラ
ンク軸３に固定されたロータ４とで構成されている。圧
縮機構部内には、２組の圧縮要素（以下ポンプ部とい
う）が設置されており、そのうち、第１のポンプ部は、
クランク軸３を支持する主軸受５、第１シリンダ６、仕
切板７、クランク軸３の偏心部３ａに嵌入されたローラ
１０ａ、ローラ１０ａの回転に追従して往復動するベー
ン（図示せず）からなっている。また、第２のポンプ部
は、前記仕切板７、第２シリンダ８、クランク軸３を支
持する副軸受９、クランク軸３の偏心部３ｂに嵌入され
たローラ１０ｂ、ローラ１０ｂの回転に追従して往復動
するベーン（図示せず）からなっている。これら２組の
ポンプ部は、主軸受５が密閉容器１の内面にアークスポ
ット溶接されることなどにより、固定されている。

【０００５】しかし、一般にこうしたタイプの圧縮機の
場合、前記溶接時に生じる変形により、主軸受部に適正
なクリアランスを形成することが困難になり、高い信頼
性が得られなかった。

【０００６】一方、このような課題を解決する構造とし
て、特開平２−１２３２９５号公報記載の圧縮機が知ら
れている。

【０００７】図７は、上記特開平２−１２３２９５号公
報記載の圧縮機の縦断面図である。図７において図６と
同一符号のものは、同等部品を示すものであり、詳細な
構成の説明を割愛する。

【０００８】図７に示すロータリ圧縮機においては、２
組のポンプ部は板金フレーム１１Ａを介して密閉容器１
に固定されている。つまり、前記板金フレーム１１Ａ
は、密閉容器１の内面と第１シリンダ６の上面とに接し
ている。そして、板金フレーム１１Ａはアークスポット
溶接により密閉容器１に固定される。さらに、板金フレ
ーム１１Ａはボルト等（図示せず）で両シリンダ６，
８、仕切板７、および両軸受５，９と一体に結合されて
いる。したがって、間接的にポンプ部を支持しているた
め、アークスポット等の溶接時における熱変形によって
各クリアランスが変化することが無く、信頼性を確保で
きるものであった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち、
前者の構造である実開昭６２−２４０８４号公報記載の
密閉型回転圧縮機（以後従来技術１とする）において
は、溶接時の変形で高い信頼性が得られないこと以外
に、圧縮機を高速運転する場合に騒音レベルが増大する
傾向があった。これは、圧縮機運転中においてポンプ部
で発生する機械音が固体伝播によって直接主軸受から密
閉容器に伝わり、騒音を増大さることによるものであ
る。

【００１０】また、後者の構造である特開平２−１２３
２９５号公報記載の圧縮機（以後従来技術２とする）に
おいても、充分な低騒音化が図られていないのが現状で
あった。従来技術２では、板金フレームを密閉容器とポ
ンプ部との間に介在させることにより、ポンプ部で発生
する機械音の密閉容器外への固体伝播を若干抑制できる
ものの、モータの電磁音が増大する傾向にあった。これ
は、一般的に板金フレームの場合、剛性が足りないため
にポンプ部の支持剛性が低下し、クランク軸、ロータ等
からなる回転体とポンプ部が一体となって触れ回り、ロ
ータとステータ間のクリアランスが変化することに起因
するものである。しかし、板金フレームの板厚を増大し
て支持剛性を上げることは機械音の密閉容器外への固体
伝播を増大させることになるので、このような従来構造
では、本質的な低騒音化は困難であった。

【００１１】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、その目的は、低速運転時から
高速運転時まで全域にわたり低騒音で、高い信頼性の２
シリンダロータリ圧縮機を提供することにある。

【００１２】

【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構成は、密閉容器内
に、電動機部と圧縮機構部とを備え、前記電動機の回転
力をクランク軸によって圧縮機構部に伝達し、該圧縮機
構部で冷媒ガスを圧縮するものであって、前記圧縮機構
部は、前記電動機側から、主軸受、シリンダ、副軸受の
各要素を重ね合わせたものであり、前記密閉容器よりも
剛性の高い鋳造製の支持部材を前記主軸受にボルトで締
結し、前記支持部材を前記密閉容器の内面と溶接ないし
圧入することにより固定する構成とした。

【００１３】また、密閉容器内に、電動機部と、２個の
圧縮要素からなる圧縮機構部とを備え、前記電動機の回
転力をクランク軸によって圧縮機構部に伝達し、２個の
圧縮要素で交互に冷媒ガスを圧縮する２シリンダ形のロ
ータリ圧縮機の場合も、前記密閉容器よりも剛性の高い
鋳造製の支持部材を前記主軸受にボルトで締結し、前記
支持部材を前記密閉容器の内面と溶接ないし圧入するこ
とにより固定する構成とした。

【００１４】より詳しくは、前記支持部材において密閉
容器内面と接触する円筒状の部分が、主軸受とのボルト
締結面の前後に張り出すように設けられるように構成し
たものである。

【００１５】さらに、主軸受、シリンダ、副軸受等で構
成されるポンプ部にロータ、クランク軸、ローラ等から
なる回転体を含んだ構造体の回転軸方向の重心が、前記
支持部材の密閉容器内面と接触する前記円筒状の張り出
し部分の範囲内に位置するように構成したものである。

【００１６】

【作用】圧縮機運転中においてポンプ部で発生した機械
音は、ポンプ部と密閉容器の接触部分から固体伝播によ
って直接密閉容器に伝わる成分と、ポンプ部から気体伝
播して密閉容器に伝わる成分があるが、Ａ特性で騒音レ
ベルに大きく影響する帯域の音は、前者の方が多いこと
が知られている。このため、圧縮機を低騒音化するため
には、ポンプ部を支持する部分において、密閉容器への
振動伝達を抑制することが重要である。

【００１７】本発明の構成では、ポンプ部と密閉容器と
を連結する支持部材として振動減衰に効果のある鋳造製
部品を用いているため、密閉容器に伝達する振動を低減
できる。

【００１８】また、主軸受、シリンダ、副軸受等で構成
されるポンプ部と、ロータ、クランク軸、ローラ等から
なる回転部とを合わせた部分の回転軸方向の重心位置
が、ほぼ主軸受の設置されている位置になるため、前記
支持部材と固定する部品を主軸受とすることにより、支
持部材にかかるモーメントを小さくでき、回転体の触れ
回りを抑制できるので、ロータとステータとのクリアラ
ンスを一定に保持し、モータ電磁音を低減できる。

【００１９】特に、本発明では、前記支持部材において
密閉容器内面と接触する部分の円筒部を、主軸受とのボ
ルト締結面の前後に張り出すように幅広い範囲で設ける
ことにより、該範囲内に回転体とポンプ部の重心を位置
せしめることが容易であり、上記効果が大きくなるな
お、前記支持部材は、密閉容器よりも高い剛性となるな
形状に成形されており、密閉容器の内面に溶接ないし圧
入等で固定されるときには、密閉容器の方が変形を吸収
するので、ポンプ部内への影響が小さく、信頼性が確保
できる。

【００２０】また、前記支持部材の密閉容器内面と接触
する円筒部分が、幅広い範囲で設けられている構成なの
で、ポンプ部の支持力を上げて回転体の触れ回りを低減
するほか、密閉容器を内側から補強して剛性を高くする
ため、伝達される高周波によって密閉容器が変形するこ
とを抑制し、圧縮機を低騒音化する。

【００２１】

【実施例】本発明の実施例を、図１ないし図２を参照し
て説明する。

【００２２】図１は、本発明の一実施例に係る２シリン
ダロータリ圧縮機の縦断面図であり、図２は、図１のＩ
−Ｉ矢視断面図である。図１，２において、図６，７と
同一符号のものは、従来技術と同等部品を示すものであ
る。

【００２３】図１に示す２シリンダロータリ圧縮機は、
密閉容器１内に、電動機部と、この電動機にクランク軸
で直結された２個のポンプ部からなる圧縮機構部とが収
納されている。

【００２４】電動機部は、密閉容器１に焼嵌め等で固定
されたステータ２と、クランク軸３を嵌着したロータ４
とで構成されている。

【００２５】圧縮機構部は２個のロータリ圧縮装置（ポ
ンプ部）を有しており、第１のポンプ部は、クランク軸
３を支持する主軸受５，第１シリンダ６、仕切板７によ
って構成され、第２のポンプ部は、前記仕切板７、第２
シリンダ８、クランク軸３を支持する副軸受９によって
構成されている。

【００２６】クランク軸３は、それぞれ反対方向に偏心
した偏心部３ａ，３ｂを有し、これらの偏心部３ａ，３
ｂに嵌入された２個のローリングピストンに係るローラ
１０ａ，１０ｂが、クランク軸の回転にともなってそれ
ぞれ第１シリンダ６，第２シリンダ８内を偏心回動する
ようになっている。また、第１シリンダ６および第２シ
リンダ８内には、各シリンダ内を吸込側と吐出側に区分
するベーン１２ａ，１２ｂが、同方向に設置されてお
り、これらのベーン１２ａ，１２ｂは、ローラ１０ａ，
１０ｂの回転に追従して往復動するので、各ポンプ部内
において冷媒ガスを交互に圧縮する構造となっている。

【００２７】２組のポンプ部で交互に圧縮された冷媒ガ
スは、副軸受９とカバー１３によって形成されたサイレ
ンサー内で消音されたあとに、密閉容器１内に放出され
る。

【００２８】ここで、前記主軸受５は、反電動機側から
鋳造製のポンプ支持部材１１とボルト１４によって締結
されている。該ボルト１４は、図２に示されるように、
１２０°の等間隔で３箇所設置されており、ポンプ部の
主軸受５と前記支持部材１１は、充分な強度で結合され
る。また、前記支持部材１１は、主軸受５を覆う円筒リ
ング部を有し、該円筒リング部は、第１シリンダ側（反
電動機側）にも延長された構造となっており、幅広い範
囲で密閉容器１に内接されたうえに、密閉容器１の外側
からアークスポット溶接で密閉容器１と結合されてい
る。

【００２９】以上の構成によって、主軸受５、第１シリ
ンダ６、仕切板７、第２シリンダ８、副軸受９等で構成
されるポンプ部は、前記支持部材１１を介して密閉容器
１に固定され、ロータ４、クランク軸３、ローラ１０
ａ，１０ｂ等からなる回転体は、前記ポンプ部によって
支持されている。

【００３０】次に、本実施例の２シリンダロータリ圧縮
機を冷媒Ｒ１３４ａを用いて運転した場合の効果につい
て、二つの従来技術と比較し、図３，４，５を参照して
説明する。

【００３１】図３は、圧縮機の回転数と騒音レベルの関
係を、従来と本発明について比較した線図であり、図４
は、６０００ｒｐｍにおける本発明技術と従来技術１と
を周波数帯域別に比較した騒音スペクトル図、図５も同
様にして、従来技術２と比較した騒音スペクトル図であ
る。

【００３２】図３において、実線が本発明である２シリ
ンダロータリ圧縮機の騒音レベルを示し、破線が圧縮機
の主軸受と密閉容器とを直接アークスポット溶接等によ
り固定する従来技術１で製造された２シリンダロータリ
圧縮機の騒音レベルを示し、一点鎖線が密閉容器と第１
シリンダ部とをカップ状の板金フレームを介して連結す
る従来技術２で製造された２シリンダロータリ圧縮機の
騒音レベルを示す。なお、どの圧縮機も図１に示される
ような横形構造であり、密閉容器から３０ｃｍの距離で
騒音測定されたものである。

【００３３】本発明技術による２シリンダロータリ圧縮
機は、破線の従来技術１のものと比較すると３０００ｒ
ｐｍ以上の回転数で大幅に騒音レベルが低減される。

【００３４】これは、図４に示されるように３Ｋ〜１０
ＫＨｚ帯域の音が低減されたことによる効果である。一
般に前記帯域の騒音は、ポンプ部で発生し、回転数と共
に増大する機械音であり、主に固体伝播によって直接密
閉容器に伝わる経路を取るため、主軸受と密閉容器とを
直接アークスポット溶接等により固定した従来技術１よ
りも、主軸受と密閉容器との間に振動減衰に効果のある
鋳造製の支持部材を介在させた本発明の構造の方が高周
波振動の伝達が抑制され、低騒音化する。

【００３５】また、図３において実線で示した本発明技
術を一点鎖線で示した従来技術２と比較すると、全回転
数域で４〜５ｄＢ低騒音になる。

【００３６】これは、図５に示されるように、主に３１
５〜４００Ｈｚの低周波帯域と１．６Ｋ〜２．５ＫＨｚ
の中間の周波数帯域の音を低減した効果によるものであ
る。従来技術２のように剛性の低いカップ状の板金フレ
ームで密閉容器と第１シリンダ部とを結合すると、ロー
タ、クランク軸、ローラ等からなる回転体を含んだポン
プ全体が板金フレームの変形で振動しやすく、板金フレ
ームで支持されたポンプ部の共振により、１．６Ｋ〜
２．５ＫＨｚの中間の周波数帯域の音が増大する。ま
た、３１５〜４００Ｈｚの低周波帯域音については、従
来技術２において上記のように板金フレームが変形する
モードでポンプ部が振動するため、回転軸が傾き、ロー
タとステータとのクリアランスが一定でなくなり、３１
５〜４００Ｈｚに共振周波数がある回転軸の軸振動が増
大するために発生している。

【００３７】それに対して、本発明技術では、回転部分
を含むポンプ部の重心位置を、剛性のある支持部材で固
定し、該支持部材の密閉容器内面と接触する部分の円筒
部が、主軸受とのボルト締結面の前後に張り出すように
幅広い範囲で設けられているので、ポンプ部の支持剛性
が高くなり、ポンプ部は支持部材が変形するモードでは
あまり振動しない。したがって、回転体の触れ回りも抑
制され、ロータとステータとのクリアランスが一定に保
持され、モータ電磁音が低減される。

【００３８】また、ポンプ部の支持部材における外周部
（密閉容器内面と接触する円筒部分）が幅広い範囲で設
けられているので、従来技術１，２よりも本発明では、
密閉容器を内側から補強して剛性を高くするため、高周
波の伝達による密閉容器の振動を低減し、圧縮機を低騒
音化することができる。

【００３９】支持部材を密閉容器内に固定する方法とし
ては、アークスポット溶接等でも良いが、圧入、焼き嵌
め等の方が支持部材の外周面全体が密閉容器内面と密着
するため、上記した密閉容器の補強面では、より好まし
い。

【００４０】また、本発明におけるポンプ部の支持部材
は、密閉容器よりも高い剛性となるな形状に成形されて
おり、密閉容器の内面に溶接ないし圧入等で固定される
ときには、密閉容器の方が変形を吸収するので、ポンプ
部内への影響が小さく、信頼性が確保できる。

【００４１】以上の実施例は、横形の２シリンダロータ
リ圧縮機について説明したが、縦形であっても同様の効
果がある。

【００４２】また、２シリンダロータリ圧縮機だけでな
く１シリンダロータリ圧縮機であっても同様の効果が得
られることは、言うまでもない。

【００４３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、低速運転時から高速運転時まで全域にわたり低騒
音で、高い信頼性の２シリンダ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】

【図１】本発明の一実施例に係る２シリンダロータリ圧
縮機の縦断面図である。

【図２】図１のＩ−Ｉ矢視断面図である。

【図３】圧縮機の回転数と騒音レベルの関係を、従来と
本発明について比較した線図である。

【図４】本発明と従来技術とを比較した騒音スペクトル
図である。

【図５】本発明と他の従来技術とを比較した騒音スペク
トル図である。

【図６】従来の２シリンダロータリ圧縮機の縦断面図で
ある。

【図７】他の従来技術である２シリンダロータリ圧縮機
の縦断面図である。

【符号の説明】

１…密閉容器、 ２…ステータ、 ３…クランク軸、 ４…ロータ、 ５…主軸受、 ６…第１シリンダ、 ７…仕切板、 ８…第２シリンダ、 ９…副軸受、 １１…支持部材。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉容器内に、電動機部と圧縮機構部とを
   備え、前記電動機の回転力をクランク軸によって圧縮機
   構部に伝達し、該圧縮機構部で冷媒ガスを圧縮するロー
   タリ圧縮機において、前記圧縮機構部は、前記電動機側
   から、主軸受、シリンダ、副軸受の各要素を重ね合わせ
   たものとし、前記密閉容器よりも剛性の高い鋳造製の支
   持部材を前記主軸受にボルトで締結し、前記支持部材を
   前記密閉容器の内面と溶接ないし圧入することにより固
   定したことを特徴とするロータリ圧縮機。
2. 【請求項２】密閉容器内に、電動機部と、２個の圧縮要
   素からなる圧縮機構部とを備え、前記電動機の回転力を
   クランク軸によって圧縮機構部に伝達し、２個の圧縮要
   素で交互に冷媒ガスを圧縮する２シリンダ形のロータリ
   圧縮機において、前記圧縮機構部は、前記電動機側か
   ら、主軸受、第１シリンダ、仕切板、第２シリンダ、副
   軸受の各要素を重ね合わせたものとし、前記密閉容器よ
   りも剛性の高い鋳造製の支持部材を前記主軸受にボルト
   で締結し、前記支持部材を前記密閉容器の内面と溶接な
   いし圧入することにより固定したことを特徴とする２シ
   リンダ形のロータリ圧縮機。
3. 【請求項３】圧縮機構部をボルトで締結して固定する支
   持部材において、密閉容器内面と接触する円筒状の部分
   が、前記ボルト締結面の前後に張り出すように設けられ
   たことを特徴とする請求項１又は２記載のロータリ圧縮
   機。
4. 【請求項４】主軸受、シリンダ、副軸受等で構成される
   圧縮機構部とロータ、クランク軸、ローラ等からなる回
   転部とを合わせた構造物におけるの回転軸方向の重心
   が、前記支持部材と前記密閉容器との接触面の範囲内に
   位置することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
   １項に記載のロータリ圧縮機。