JPH08232876A - ロータリコンプレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マフラーの内容積を調節可能に構成し、ロー
タリコンプレッサ個々の使用条件に最も適した騒音吸収
を可能にする。 【構成】 排出穴５２に臨むシリンダ１０の部分に形成
された非貫通の共鳴穴１２に、シリンダ１０を図面左右
方向、すなわちシリンダ１０の半径方向に貫通して設け
た螺子穴１３の一端を側方から開口させると共に、ロー
タリコンプレッサ１００の外部から操作する図示しない
ドライバーによって回転されるボルト１４を螺子穴１３
に螺合し、共鳴穴１２に対して出没可能に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、偏心して配設した円
形のロータを円形シリンダの内面に密接しながら回転
し、所要の気体を加圧して圧縮するロータリコンプレッ
サに係わり、特に詳しくは騒音の少ないロータリコンプ
レッサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１２に示したようにロータリコンプレ
ッサは、シリンダ１０と、ピストンの役目をするロータ
２０と、滑り振子の役目をするベーン３０とを主体にし
て構成されており、シリンダ１０は紙面に垂直な方向を
高さとする気密室部分を形成する部材であって、上下両
端部が開口し、内面１１が円形に形成されている。ま
た、ロータ２０の外面２１は、シリンダ１０の内面１１
の中心から所定量だけ偏心した円形であって、紙面と垂
直な方向を高さとする円筒形である。

【０００３】そして、ロータ２０は、外面２１をシリン
ダ１０の内面１１に密接しながら、シリンダ１０の内面
１１の中心を回転中心として回転し、ロータ２０の高さ
方向の両面と、ロータ２０の駆動軸（図示せず）を枢支
するベアリング（図示せず）を備えてシリンダ１０の一
方の開口端を閉鎖している図示しないベアリングプレー
ト７０およびシリンダ１０の他方の開口端を閉鎖してい
る図示しないメインフレーム８０の内面とが、密接しな
がら移動するように構成してある。

【０００４】したがって、シリンダ１０とロータ２０と
の間には、前記所定偏心量の２倍を最大幅とする三日月
状の間隙室５０が形成され、この三日月状の間隙室５０
の位置が、（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）のようにロ
ータ２０の回転に伴ってシリンダ１０の内面１１に沿っ
て回転する。

【０００５】ベーン３０は平板状の外形をしており、シ
リンダ１０に設けた案内穴に密接しながらシリンダ１０
に出没可能に組み付けてあり、また、紙面に垂直な方向
の寸法がロータ２０の高さと同一であるので、両面、す
なわち紙面と平行な両側の面が前記図示しないベアリン
グプレート７０およびメインフレーム８０の内面にそれ
ぞれ密接しながら移動する。

【０００６】ベーン３０に隣接してその両側に吸入穴５
１と排出穴５２とをシリンダ１０に設けてあり、また、
ベーン３０の後端側を抗圧縮形の弾性力を持つ図示しな
いスプリングが押し出すことにより、ベーン３０の突出
量がロータ２０の回転に従って変化しながら、ベーン３
０の先端がロータ２０の外面２１に密接するようになっ
ていて、ベーン３０を境にして吸入穴５１側の空間が低
圧側の吸入室５０Ａとなり、排出穴５２側の空間が高圧
側の加圧室５０Ｂとなる。

【０００７】このような構成のロータリコンプレッサに
おける騒音対策としては、図１３に示したように、圧縮
気体が排出される直前に共鳴型マフラーとして機能する
非貫通の共鳴穴１２をシリンダ１０、メインフレーム８
０などの部分に設置して、間隙室５０で発生する圧力脈
動成分の中で圧縮行程と排出行程に至る領域での高周波
数成分の圧力脈動を減衰させる工夫がなされている。

【０００８】また、図１４に示したように、サイドブラ
ンチマフラーとして機能する適宜の長さの共鳴穴１２
を、排出穴５２に臨む部分またはロータ２０が気体を最
大圧前後に加圧するときに外面２１が密接する部分など
のシリンダ１０に設け、圧縮行程または排出行程の圧力
脈動を減衰させるシリンダ構造も考案されている。

【０００９】なお、図１５に示した構造の共鳴穴１２に
よる騒音吸収特性は、一般に図１６のようになり、図１
７に示した構造の共鳴穴１２による騒音吸収特性は、一
般に図１８のようになることが知られており、図１６の
場合の吸収周波数ｆ₀ は式１によって表され、図１８の
場合の吸収周波数ｆ₀ は式２によって表される。

【００１０】

【数１】

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】コンプレッサの運転条
件は、コンプレッサが組み込まれる応用機器のタイプや
使用状態によって大きく異なる。したがって、前記のよ
うに内容積を固定した従来のマフラー構造では、出力別
あるいは各応用機器に求められる騒音吸収が充分でない
と云った問題点があり、この点の解決が課題となってい
た。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記のよう
な円形内面を持つ両端が開口したシリンダと、前記円形
内面の中心から偏心した円形外面を持って前記シリンダ
に内接して回転するロータと、前記シリンダと前記ロー
タとの間に形成される三日月状の空間を吸入室と加圧室
とに仕切る出没可能なベーンと、前記ロータを回転駆動
する駆動軸を枢支して前記シリンダの一開口端部を閉鎖
するベアリングプレートと、前記シリンダの残余の開口
端部を閉鎖するメインフレームとを備え、前記ロータの
回転により所要の気体を加圧圧縮して排出するロータリ
コンプレッサにおいて、

【００１３】内容積が可変に構成したマフラーを前記加
圧室または気体の排出通路に連通して設置したり、

【００１４】前記吸入室と前記加圧室とを前記ロータの
回転に伴って短時間だけ連通する短い通路を前記シリン
ダの前記円形内面部に設けることにより、上記した課題
を解決し得るようにしたものである。

【００１５】

【作用】

請求項１の場合：コンプレッサの運転条件は、コンプレ
ッサが組み込まれる応用機器のタイプや使用状態によっ
て大きく異なるが、マフラーの内容積が可変な構成であ
るので、コンプレッサ個々の使用状況に最適の内容積が
選定でき、騒音の効果的な削減が可能になる。

【００１６】請求項２の場合：高圧の加圧室と低圧の吸
入室とがロータの回転に伴って短時間だけ連通し、高圧
側から低圧側に気体が瞬間的に放出される。高圧側から
低圧側への気体の瞬間的な放出は、膨張マフラーの機能
と同じであるので、加圧室内における気体の圧力脈動に
伴う騒音が効果的に削減される。

【００１７】

【実施例】以下、図１〜図１１に基づいて本発明の実施
例を説明する。なお、理解を容易にするため、図１〜図
１１においも前記図１２〜図１４で説明した機能と同一
の機能を有する部分には同一の符号を付した。

【００１８】図１に例示したロータリコンプレッサ１０
０においては、共鳴型マフラーとして機能する非貫通の
共鳴穴１２が、前記図１３の（ａ）と同様に排出穴５２
に臨むシリンダ１０の部分に形成されており、この共鳴
穴１２にシリンダ１０を図面左右方向、すなわちシリン
ダ１０の半径方向に貫通して設けた螺子穴１３の一端が
側方から開口し、且つ、この螺子穴１３に螺合されたボ
ルト１４がロータリコンプレッサ１００の外部から操作
する図示しないドライバーによって回転され、共鳴穴１
２に対して出没可能となっている。

【００１９】したがって、図１に示したロータリコンプ
レッサ１００においては、図示しないドライバーによっ
てボルト１４を回転し、共鳴穴１２に突出する長さを変
えたり、螺子穴１３に没する長さを変えることによっ
て、共鳴マフラーとして機能する部分の内容積が容易に
調節できる。

【００２０】図２に例示したロータリコンプレッサ１０
０においては、共鳴型マフラーとして機能する非貫通の
共鳴穴１２が、前記図１３の（ｂ）と同様に排出穴５２
に臨むメインフレーム８０の部分に形成されており、こ
の共鳴穴１２にメインフレーム８０を図面左右方向、す
なわちメインフレーム８０の半径方向に貫通して設けた
螺子穴１３の一端が側方から開口し、且つ、この螺子穴
１３に螺合されたボルト１４がロータリコンプレッサ１
００の外部から操作する図示しないドライバーによって
回転され、共鳴穴１２に対して出没可能となっている。

【００２１】したがって、この図２に示したロータリコ
ンプレッサ１００においても、図示しないドライバーに
よってボルト１４を回転し、共鳴穴１２に突出する長さ
を変えたり、螺子穴１３に没する長さを変えることによ
り、共鳴マフラーとして機能する部分の内容積が容易に
調節できる。

【００２２】図３に例示したロータリコンプレッサ１０
０においては、共鳴型マフラーとして機能する非貫通の
共鳴穴１２が、前記図２と同様に形成され、この共鳴穴
１２にメインフレーム８０を図面上下方向、すなわちメ
インフレーム８０の板厚方向に貫通して設けた螺子穴１
３の一端が上方から開口し、且つ、この螺子穴１３に螺
合されたボルト１４がロータリコンプレッサ１００の外
部から操作する図示しないドライバーによって回転さ
れ、共鳴穴１２に対して出没可能に構成されている。

【００２３】したがって、この図３に示したロータリコ
ンプレッサ１００においても、図示しないドライバーに
よってボルト１４を回転し、共鳴穴１２に突出する長さ
を変えたり、螺子穴１３に没する長さを変えることによ
り、共鳴マフラーとして機能する部分の内容積が容易に
調節できる。

【００２４】図４に例示したロータリコンプレッサ１０
０においては、シリンダ１０を図面上下方向、すなわち
シリンダ１０の内面１１に平行に貫通する螺子穴１３が
排出穴５２に連通するように形成されると共に、ベアリ
ングプレート７０を外した状態で図面下方から操作する
図示しないドライバーにより回転されて上下動するボル
ト１４が螺子穴１３に螺合されており、ボルト１４の先
端部と排出穴５２との間に共鳴型マフラーとして機能す
る非貫通の共鳴穴１２が形成されている。

【００２５】したがって、図４に示したロータリコンプ
レッサ１００においても、図示しないドライバーによっ
てボルト１４を回転し、その位置を変えることによって
共鳴穴１２の内容積が容易に調節できる。

【００２６】図５に例示したロータリコンプレッサ１０
０においては、螺子穴１３がシリンダ１０を図面上下方
向、すなわちシリンダ１０の内面１１に平行に貫通する
ように形成されると共に、螺子穴１３の一端が間隙室５
０に連通し、他端から螺子穴１３に螺合され、ベアリン
グプレート７０を外した状態で図面下方から操作する図
示しないドライバーにより回転されて上下動するボルト
１４の先端部と間隙室５０に連通する端部との間にサイ
ドブランチマフラーとして機能する非貫通の共鳴穴１２
が、前記図４の場合と同じ部位に形成されている。

【００２７】したがって、図５に示したロータリコンプ
レッサ１００においては、図示しないドライバーによっ
てボルト１４を回転し、その位置を変えることによって
共鳴穴１２の長さおよび内容積が容易に調節できる。な
お、この螺子穴１３の場合には、間隙室５０の側には螺
子が設けられていない。

【００２８】図６に例示したロータリコンプレッサ１０
０においては、一端が排出穴５２に開口し、他端がシリ
ンダ１０の外周面１５に開口した螺子穴１３がシリンダ
１０の半径方向および高さ方向の両方に交差するように
斜めに形成されると共に、ロータリコンプレッサ１００
の外部から操作する図示しないドライバーによって操作
されるボルト１４が螺子穴１３に外周面１５の側から螺
合されて、ボルト１４の先端部と排出穴５２との間にサ
イドブランチマフラーとして機能する非貫通の共鳴穴１
２が長さおよび内容積の両方が調節可能に設けられてい
る。なお、この螺子穴１３の場合にも、排出穴５２の側
には螺子が設けられていない。

【００２９】図７に例示したロータリコンプレッサ１０
０においては、前記図５の螺子穴１３と同様に形成され
た貫通穴１３ａに適宜の長さのピンブッシュ１６が埋め
込まれて、ピンブッシュ１６の先端部と間隙室５０に連
通する端部との間にサイドブランチマフラーとして機能
する非貫通の共鳴穴１２が形成されている。

【００３０】この構成のロータリコンプレッサ１００に
おいても、長さが異なるピンブッシュ１６を数種類準備
するだけで、長さと内容積が異なる共鳴穴１２を容易に
形成することができるので、騒音の減衰特性の異なるロ
ータリコンプレッサ１００の製造が容易にできる。

【００３１】図８に例示したロータリコンプレッサ１０
０においては、圧縮行程の最終段階でロータ２０の外面
２１が密接するシリンダ１０の内面１１の部分に、例え
ば表面の幅が２ｍｍ、底の幅が１．５ｍｍ、曲率半径が
２ｍｍの切り欠き１７が円周方向に形成されて、ロータ
２０の回転に伴ってシリンダ１０の内面１１とロータ２
０の外面２１との密接部が切り欠き１７に達したとき、
切り欠き１７を介して高圧の加圧室５０Ｂから低圧の吸
入室５０Ａに圧縮気体が瞬間的に移動するように構成し
てある。

【００３２】上記構成のロータリコンプレッサ１００
を、図９に示したように冷媒の圧縮手段として空気調和
機の冷媒回路に組み込み、電動機２００によってロータ
２０を定格７２００ｒｐｍ（１２０ＨＺ）で回転させ、
圧縮冷媒をを毎分８８．６リットルづつ空調負荷３００
に循環供給した際の、ロータリコンプレッサ１００の加
圧室５０Ｂ内における気体の圧力脈動を測定し、結果を
図１０（Ａ）に示した。

【００３３】また、比較のために切り欠き１７を設けて
いないロータリコンプレッサ１００についても上記と同
様にして加圧室５０Ｂ内における気体の圧力脈動を測定
し、結果を図１０（Ｂ）に示した。

【００３４】図１０から明らかなように、切り欠き１７
をシリンダ１０に設けることによって、圧縮行程の気体
圧力脈動が軽減されるので、これにより騒音の低減が実
現できる。これは、高圧の加圧室５０Ｂと低圧の吸入室
５０Ａとがロータ２０の回転に伴って短時間だけ連通
し、高圧側から低圧側に圧縮気体が瞬間的に放出され、
吸入室５０Ａが切り欠き１７を通路とする一種の膨張マ
フラーとして機能し、加圧室５０Ｂ側の圧力脈動が軽減
されるためである。

【００３５】また、図１１に例示したロータリコンプレ
ッサ１００においては、図８におけるロータリコンプレ
ッサ１００の切り欠き１７に代えて、シリンダ１０の内
面１１に太さ２ｍｍ，曲率半径２ｍｍのバイパス通路１
８が形成され、ロータ２０の回転に伴ってシリンダ１０
の内面１１とロータ２０の外面２１との密接部がバイパ
ス通路１８の上に達したとき、バイパス通路１８を介し
て高圧の加圧室５０Ｂから低圧の吸入室５０Ａに圧縮気
体が瞬間的に移動するように構成してある。

【００３６】したがって、この図１１に示したロータリ
コンプレッサ１００においても、前記図８のロータリコ
ンプレッサ１００と同様の作用効果がある。

【００３７】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱
しない範囲で各種の変形実施が可能である。

【００３８】例えば、切り欠き１７・バイパス通路１８
は、例示した位置より図面左側に多少ずらして設置した
り、排出行程中にロータ２０の外面２１が密接する部
分、すなわち排出穴５２の位置に至るまでの内面１１に
設置することもできる。

【００３９】また、同様に切り欠き１７またはバイパス
通路１８を、ベアリングプレートまたはメインフレーム
に設け、加圧室５０Ｂから低圧室５０Ａに瞬間的に圧縮
気体を移動するように構成し、前記図８のロータリーコ
ンプレッサ１００と同様の作用効果を持たせることもで
きる。

【００４０】

【発明の効果】この第１の発明によれば、マフラーの内
容積が容易に変更可能であるので、コンプレッサが組み
込まれる応用機器のタイプや使用状態によってコンプレ
ッサの運転条件が大きく異なっても、騒音を効果的に削
減することができる。

【００４１】また、第２の発明によれば、高圧の加圧室
から低圧の吸入室にロータの回転に伴って圧縮気体が瞬
間的に放出され、膨張マフラーが設けられているように
機能するので、簡単な構成であるにも拘らず、加圧室内
における気体の圧力脈動に伴う騒音が効果的に削減され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の要部の断面説明図。

【図２】一実施例の要部の断面説明図。

【図３】一実施例の要部の断面説明図。

【図４】一実施例の要部の断面説明図。

【図５】一実施例の要部の断面説明図。

【図６】一実施例の要部の断面説明図。

【図７】一実施例の要部の断面説明図。

【図８】一実施例の要部の断面説明図。

【図９】一適用例の説明図。

【図１０】騒音解析図。

【図１１】一実施例の要部の断面説明図。

【図１２】従来技術の説明図。

【図１３】従来技術の説明図。

【図１４】従来技術の説明図。

【図１５】共鳴マフラーの断面説明図。

【図１６】吸収周波数を示す説明図。

【図１７】サイドブランチマフラーの説明図。

【図１８】吸収周波数を示す説明図。

【符号の説明】

１０ シリンダ １１ 内面 １２ 共鳴穴 １３ 螺子穴 １４ ボルト １５ 外周面 １６ ピンブッシュ １７ 切り欠き １８ バイパス通路 ２０ ロータ ２１ 外面 ３０ ベーン ５０ 間隙室 ５０Ａ 吸入室 ５０Ｂ 加圧室 ５１ 吸入穴 ５２ 排出穴 ５３・５４ 逆止弁 ７０ ベアリングプレート ８０ メインフレーム １００ ロータリコンプレッサ ２００ 電動機 ３００ 空調負荷 ４００ アキュムレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 對比地 肇 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円形内面を持つ両端が開口したシリンダ
   と、前記円形内面の中心から偏心した円形外面を持って
   前記シリンダに内接して回転するロータと、前記シリン
   ダと前記ロータとの間に形成される三日月状の空間を吸
   入室と加圧室とに仕切る出没可能なベーンと、前記ロー
   タを回転駆動する駆動軸を枢支して前記シリンダの一開
   口端部を閉鎖するベアリングプレートと、前記シリンダ
   の残余の開口端部を閉鎖するメインフレームとを備え、
   前記ロータの回転により所要の気体を加圧圧縮して排出
   するロータリコンプレッサにおいて、 内容積が可変に構成したマフラーを前記加圧室または気
   体の排出通路に連通して設置したことを特徴とするロー
   タリコンプレッサ。
2. 【請求項２】 円形内面を持つ両端が開口したシリンダ
   と、前記円形内面の中心から偏心した円形外面を持って
   前記シリンダに内接して回転するロータと、前記シリン
   ダと前記ロータとの間に形成される三日月状の空間を吸
   入室と加圧室とに仕切る出没可能なベーンと、前記ロー
   タを回転駆動する駆動軸を枢支して前記シリンダの一開
   口端部を閉鎖するベアリングプレートと、前記シリンダ
   の残余の開口端部を閉鎖するメインフレームとを備え、
   前記ロータの回転により所要の気体を加圧圧縮して排出
   するロータリコンプレッサにおいて、 前記吸入室と前記加圧室とを前記ロータの回転に伴って
   短時間だけ連通する短い通路を前記シリンダの前記円形
   内面部に設けたことを特徴とするロータリコンプレッ
   サ。