JPH0639119Y2 - 回転式圧縮機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、特に高周波騒音低減化
の構造を備えた回転式圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来より用いられる回転式圧縮
機を示す。すなわち、密閉容器１内には、電動機部２と
圧縮機部３とを連設してなる電動圧縮機本体４が収容さ
れる。上記電動機部２は、密閉容器１に嵌着される固定
子５と、回転軸６に嵌着される回転子７とからなる。上
記圧縮機部３は上記回転軸６の偏心クランク部６ａにロ
ーラ８が嵌合され、このローラ８は、シリンダ９内に偏
心回転自在に収容される。シリンダ９の一方の開口面は
主軸受１０で、かつ他方の開口面は副軸受１１でそれぞ
れ閉塞される。上記主軸受１０は吐出弁１２を備え、バ
ルブカバー１３で覆われてなる。しかして、電動機部２
に通電することにより、回転軸６が回転し、ローラ８は
シリンダ９内を偏心回転して被圧縮ガスをシリンダ９内
に導入するとともに圧縮する。所定圧まで圧縮したとこ
ろで吐出弁１２が開いてバルブカバー１３内に被圧縮ガ
スを吐出する。この被圧縮ガスはバルブカバー１３から
一旦密閉容器１内に導かれ、さらに接続配管Ｐを介して
外部機器に導出されるようになっている。

【０００３】ところで、この種の回転式圧縮機において
は、通常用いられる往復動式の圧縮機と比較して特に高
周波騒音が大である。その理由は回転式圧縮機の場合
は、固定子５およびシリンダ９などを直接密閉容器１に
取付固定するためである。これら固定子５およびシリン
ダ９で発生した振動が密閉容器１に伝達し、密閉容器１
から約３ｋＨｚ以上の高周波の騒音となって放射する。

【０００４】そこで、この騒音を低減化させるための対
策として、密閉容器１や主、副軸受１０，１１などの肉
厚を増して振動伝達の減衰化を図ったり、軸と軸受との
クリアランスを騒音上からみて最適値に設定したり、特
に圧縮機部３の潤滑性を増して振動伝達の低減を図って
いた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の対策は振動伝達と一部分防止するだけにすぎず、振動
騒音の発生源を対象とした手段ではないから、騒音低減
効果には限界がある。また、各部材の肉厚の増加は、重
量増、コスト高などの不具合につながる。

【０００６】したがって、回転式圧縮機における騒音発
生源を見出して、適切な処置を施せば効果的である。図
８は、例えば冷蔵庫用の回転式圧縮機における高周波騒
音の発生パターンを分析したものである。すなわち、図
８の（Ｅ）に示すようにシリンダ９に対してローラ８が
図中反時計廻り方向に偏心回転するとき、ブレード溝１
４への転接位置を基準にローラ８のシリンダ９周壁転接
位置であるクランク回転角度θを設定する。図８の
（Ａ）に示すのは、クランク回転角度θに対する上記吐
出弁１２の動きの変化を表す。クランク回転角度θが０
°から約２５０°に至る間は吐出弁１２は閉成し、約２
５０°で全開状態に変る。その後閉成方向に向うが約２
８０°〜３１０°の間では後述するように変位が中断
し、これを越えて３６０°の位置で完全閉成する迄の
間、変動が大きい。図８の（Ｂ）は、上記シリンダ９内
の圧力変化を示す。ここでクランク回転角が０°から約
２５０°に至る間に内圧が急激に上昇し、被圧縮ガスが
効果的に圧縮されることがわかる。約２５０°で内圧は
頂点に達し、上記吐出弁１２が開放して低下する。しか
し、約２８０°〜約３１０°あたりで内圧は激しく上下
動する。これは吐出弁１２の動きの変化が大きいことに
よる。これにともなって、図８の（Ｃ）に示すように実
際の軸受振動はクランク回転角度が約２８０°〜３１０
°のあたりで最も大であり、図８の（Ｄ）に示すように
実際の高周波振動はクランク回転角度が約２８０°〜３
１０°のあたりで最も大である。

【０００７】すなわち、軸受振動および高周波騒音と
も、吐出弁１２の変動が大のとき最も大となる。これ
は、次に述べるように推測される。クランク回転角度が
２５０°の位置で吐出弁１２が開放すると、シリンダ９
内で圧縮されたガスがバルブカバー１３内に吐出し、そ
の壁面に衝突する。一部は吐出孔を介してシリンダ９内
に戻る。吐出弁１２の開放中は上記作用が繰り返され、
いわゆる圧力脈動波となる。シリンダ９内においては、
このような圧力脈動の影響を受けてローラ８に変動力が
作用し、ローラ８と回転軸６の偏心クランク部との隙間
（クリアランス）のため、互いに細かな衝突を繰り返
す。その結果、回転軸６が各軸受１０、１１に当って軸
受振動が生じ、この振動は密閉容器１に伝達して高周波
騒音に変る。

【０００８】このように、回転式圧縮機に特有な高周波
騒音の発生原因は、バルブカバー１３に生じた圧力脈動
波がシリンダ９内に戻ることによってなされると結論付
けられる。戻る時期は、吐出弁１２が開放した直後であ
るが、圧縮機の吸込圧、吐出圧およびそれぞれの温度、
バルブカバー１３の形状によっても種々異なる。冷蔵
庫、ショーケース用ではθ＝２８０°〜３１０°、空気
調和機、除湿機用ではθ＝１９０°〜２２０°であるこ
とが判明した。

【０００９】本考案は上記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、吐出弁の開放にとも
なう圧力脈動を吸収して高周波騒音の低減化を図れる回
転式圧縮機を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本考案は、回転軸の偏心
クランク部にローラを嵌合し、このローラをシリンダ内
に偏心回転自在に収容し、このシリンダの一方の開口面
を吐出弁を備えた軸受で閉塞し、この軸受をバルブカバ
ーで覆ったものにおいて、上記バルブカバーに覆われる
軸受周面部位に案内孔を設け、上記回転軸にこの回転に
ともなって上記案内孔に間欠的に連通しバルブカバーに
吐出される圧縮ガスを案内孔から回転軸を介して密閉容
器内に一時的に逃すガス逃し孔を穿設した構成としてい
る。

【００１１】

【作用】本考案においては、シリンダ内のガスが圧縮さ
れて吐出弁が開放した後、回転軸に穿設されるガス逃し
孔が軸受に設けられる案内孔に瞬間的に連通する。この
とき、バルブカバーに吐出される圧縮ガスを案内孔から
ガス逃し孔を介して密閉容器内に一時的に逃し、したが
って圧力脈動が密閉容器内に逃げて吸収される。

【００１２】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図１、図２、図３
に基いて説明する。なお、上記図９と同様箇所は同番号
を付与し説明を省略する。

【００１３】すなわち、図１は回転式圧縮機の圧縮機部
３主要部を示し、シリンダ９の一方の開口面は回転軸６
を枢支する主軸受１０で閉塞される。この主軸受１０は
吐出弁１２を備え、かつバルブカバー１３で覆われる。
上記回転軸６の偏心クランク部６ａは上記シリンダ９内
に位置し、かつローラ８が嵌合されている。

【００１４】そして、主軸受１０のボス部１０ａに案内
孔２０が設けられ、回転軸６にガス逃し孔２１が設けら
れている。上記案内孔２０は図２に示すように上記ブレ
ード溝１５の中心軸Ｌを基準として、ローラ８の反回転
方向にα°の位置とする。上記ガス逃し孔２１は、図３
に示すように上記中心軸Ｌとしてローラ８の回転方向に
β°の位置で、かつ上記案内孔２０と対向する高さ位置
に穿設される導出孔２１ａと、この導出孔２１ａと連通
するよう回転軸６の軸心に沿って設けられた軸孔２１ｂ
とからなる。この軸孔２１ｂは回転軸６の下端面に開口
する。なお、α°＋β°＝３６０°−ψ°の関係とし、
冷蔵庫、ショーケース用の圧縮機ではψ°＝２８０°〜
３１０°、空気調和機、除湿機用ではψ°＝１９０°〜
２２０°である。

【００１５】したがって、回転軸６が回転し、その回転
角度がψ°となった瞬間だけ、すなわち回転軸６の回転
にともない間欠的に案内孔２０と導出孔２１ａとが連通
する。

【００１６】このため、吐出弁１２が開放してバルブカ
バー１３内に導かれたガスの一部が、案内孔２０と導出
孔２１ａを介し、軸孔２１ｂから密閉容器１内に逃げ
る。結局、バルブカバー１３内の圧力脈動を密閉容器１
内に逃して高周波騒音を低減化させ得る。

【００１７】なお、上記実施例においては、ローラ８を
単体のものとして用いたが、これに限定されるものでは
なく、以下に述べるようにしてもよい。すなわち、図５
は回転式圧縮機を示し、この圧縮機部３には図示しない
消音手段が設けられる。また、回転軸６の偏心クランク
部６ａには内側ローラ８ａと外側ローラ８ｂとからなる
二重構造のローラ８が嵌合される。このローラ８はシリ
ンダ９内を偏心回転自在に収容されること上記実施例と
同様である。そして図６及び図７に示すように上記内側
ローラ８ａの外周面に沿って油溝２２が設けられると共
にこの油溝２２と内周面とを連通する複数の油孔２３…
が放射状に穿設される。あるいは、このような形状の内
側ローラ８ａに換えて、含有材料からなる内側ローラ８
ａ´を用いてもよい。この内側ローラ８ａ´の場合は何
らの加工も必要ない。

【００１８】しかして、回転軸６の回転にともなって潤
滑油が密閉容器１の内底部から吸上げられ、偏心クラン
ク部６ａの周面から油孔２３…および油溝２２に導か
れ、内側ローラ８ａと外側ローラ８ｂとの接合面に油膜
を形成する。このことから、内、外側ローラ８ａ，８ｂ
は自由に回転するが、互いの間の油膜がショックを吸収
して、シリンダ９内の圧力変動が偏心クランク部６ａに
伝達するのを防止できる。

【００１９】さらに、外側ローラ８ｂは周速度が下が
り、ブレード２４の摩耗低減化を得る。たとえ回転軸６
が１００００ｒｐｍ程度の高速回転を行っても、油切れ
の虞れはない。

【００２０】また、含油材料が形成される内側ローラ８
ａ´を用いても、全く同様の作用効果である振動吸収と
摩耗低減化を得られる。

【００２１】

【考案の効果】本考案においては、バルブカバーで覆わ
れる軸受の周面部位に案内孔を設け、案内孔に間欠的に
連通しバルブカバーに吐出される圧縮ガスを案内孔から
回転軸を介して密閉容器内に一時的に逃すガス逃し孔を
回転軸に穿設させたので、バルブカバー内の圧力脈動を
密閉容器内に逃して高周波騒音の低減化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である回転式圧縮機の要部を
示す縦断面図。

【図２】同回転式圧縮機の主軸受の平面図。

【図３】同回転式圧縮機の回転軸の平面図。

【図４】同回転式圧縮機のシリンダの平面図。

【図５】他の実施例である縦型回転式圧縮機の縦断面
図。

【図６】同縦型回転式圧縮機の圧縮機部の横断面図。

【図７】同縦型回転式圧縮機の分解斜視図。

【図８】回転式圧縮機における圧力脈動を説明するため
の図。

【図９】従来の回転式圧縮機の縦断面図。

【符号の説明】

６…回転軸、６ａ…偏心クランク部、８…ローラ、９ａ
…シリンダ、１２…吐出弁、１０…主軸受、１３…バル
ブカバー、２０…案内孔、２１…ガス逃し孔、２１ａ…
導出孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸の偏心クランク部にローラを嵌合
   し、このローラをシリンダ内に偏心回転自在に収容し、
   このシリンダの一方の開口面を吐出弁を備えた軸受で閉
   塞し、この軸受をバルブカバーで覆ったものにおいて、
   上記バルブカバーで覆われる軸受周面部位に設けられる
   案内孔と、上記回転軸に穿設され、この回転にともなっ
   て上記案内孔に間欠的に連通しバルブカバーに吐出され
   る圧縮ガスを案内孔から回転軸を介して密閉容器内に一
   時的に逃すガス逃し孔とを具備したことを特徴とする回
   転式圧縮機。