説明

ロータリー圧縮機

【課題】モータの振動に起因する騒音の発生を抑制する。
【解決手段】シャフトから伝達されたモータの駆動力によって冷媒を圧縮して吐出する圧縮機構に、フロントヘッド50との間にマフラー空間Aを形成しつつ、シャフトを取り囲むように配置されるマフラー部材40を備える。マフラー部材40に、圧縮室Bから供給された冷媒をシャフト22に向かう方向に吐出する2つの吐出口42、43を形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧縮された冷媒を吐出する吐出口が形成されたマフラー部材を有する圧縮機構を備えたロータリー圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ロータリー圧縮機として、モータによって回転駆動されるシャフト及びシャフトから伝達されたモータの駆動力によって冷媒を圧縮して吐出する圧縮機構を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。圧縮機構は、圧縮室が形成されたシリンダの端面に配置されたヘッド部材と、ヘッド部材との間にマフラー空間を形成しつつシャフトを取り囲むように配置されるマフラー部材とを有している。マフラー部材には、圧縮室から供給された冷媒を1次空間に吐出する吐出口が形成されている。1次空間に吐出された冷媒は、モータのロータとステータとの間のすき間等を通って2次空間に移動した後、吐出管から圧縮機の外へと吐出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第3749403号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述の特許文献1に記載のロータリー圧縮機においては、冷媒を減速させるべく、圧縮された冷媒がマフラー部材の吐出口からモータのステータに向かって吐出され、冷媒をモータのステータに当てるように構成されている。しかしながら、冷媒がステータに当たると、ステータが加振されて騒音が発生するという問題が生じる。また近年、圧縮機の小型化を図るべく、ステータはより小型化され、1次空間の容積はより小さく設計される傾向にある。ここで、ステータは、小型化されることによって減衰性能が低下し、振動しやすくなる。さらに、1次空間の容積を小さくすることにより、従来よりも吐出口とステータとの間の距離が短くなる。その結果、吐出口から吐出された冷媒が減衰されずにステータに当たるので、ステータの振動が大きくなる。したがって、上述のような問題がより顕著になっている。
【0005】
そこで、本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、モータの振動に起因する騒音の発生を抑制できるロータリー圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第1の発明にかかるロータリー圧縮機は、モータによって回転駆動されるシャフトと、前記シャフトから伝達された前記モータの駆動力によって冷媒を圧縮して吐出する圧縮機構とを備えたロータリー圧縮機であって、前記圧縮機構は、圧縮室が形成されたシリンダの端面に配置されたヘッド部材と、前記ヘッド部材との間にマフラー空間を形成しつつ前記シャフトを取り囲むように配置されると共に、前記圧縮室から供給された冷媒を吐出する吐出口を有するマフラー部材とを有しており、前記吐出口が、前記シャフトに向かう方向に冷媒を吐出する。
【0007】
上述のロータリー圧縮機では、圧縮された冷媒がマフラー部材の吐出口からシャフトに向かう方向に吐出されるので、吐出口から吐出された冷媒がシャフトの伸延方向に沿って流れやすくなる。したがって、吐出口から吐出された冷媒がモータのステータに当たりにくくなる。よって、ステータの振動を抑え、騒音の発生を抑制できる。
【0008】
第2の発明にかかるロータリー圧縮機は、第1の発明にかかるロータリー圧縮機において、前記シャフトの伸延方向と前記吐出口が冷媒を吐出する方向とが鋭角をなす。
【0009】
このロータリー圧縮機では、吐出口から吐出された冷媒が、よりシャフトの伸延方向に沿って流れやすくなる。したがって、吐出口から吐出された冷媒がモータのステータにより当たりにくくなる。
【0010】
第3の発明にかかるロータリー圧縮機は、第2の発明にかかるロータリー圧縮機において、前記マフラー部材が、前記吐出口に向かう冷媒を誘導する誘導壁を有しており、前記吐出口は、前記誘導壁の先端に配置され且つ前記シリンダの端面から離れるにつれて前記シャフトから離れる方向に傾斜した開口面を有している。
【0011】
このロータリー圧縮機では、誘導壁に沿って流れて吐出口へと導かれた冷媒は、シャフトの伸延方向と鋭角をなしシャフトに向かう方向に吐出される。
【0012】
第4の発明にかかるロータリー圧縮機は、第1〜3のいずれかの発明にかかるロータリー圧縮機において、前記マフラー部材は、前記シャフトを中心に対称な位置に配置された2つの前記吐出口を有している。
【0013】
このロータリー圧縮機では、脈動音を低減できる。
【発明の効果】
【0014】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【0015】
第1の発明では、吐出口から吐出された冷媒が、シャフトの伸延方向に沿って流れやすくなる。したがって、吐出口から吐出された冷媒がモータのステータに当たりにくくなる。よって、ステータの振動を抑え、騒音の発生を抑制できる。
【0016】
また、第2の発明では、吐出口から吐出された冷媒が、よりシャフトの伸延方向に沿って流れやすくなる。したがって、吐出口から吐出された冷媒がモータのステータにより当たりにくくなる。
【0017】
また、第3の発明では、誘導壁に沿って流れて吐出口へと導かれた冷媒は、シャフトの伸延方向と鋭角をなしシャフトに向かう方向に吐出される。
【0018】
加えて、第4の発明では、脈動音を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の実施形態にかかるロータリー圧縮機の断面図である。
【図2】図1に示すマフラー部材及びフロントヘッドを示すものであり、(a)は平面図、(b)は(a)のb−b線に沿う断面図である。
【図3】図1に示すマフラー部材、フロントヘッド、及びシリンダの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、図1〜図3を参照しつつ、本発明の一実施形態にかかるロータリー圧縮機について説明する。
【0021】
本実施形態のロータリー圧縮機1は、図1に示すように、1シリンダ型ロータリー圧縮機であって、密閉ケーシング10と、密閉ケーシング10内に配置される駆動機構20及び圧縮機構30とを備えている。このロータリー圧縮機1は、いわゆる高圧ドーム型の圧縮機であって、密閉ケーシング10内において、圧縮機構30が駆動機構20の下方に配置される。また、密閉ケーシング10の下部には、圧縮機構30の各摺動部に供給される潤滑油2が貯留されている。
【0022】
密閉ケーシング10は、上下方向に伸延する筒状のケーシング本体11と、このケーシング本体11の上下の開口端部にそれぞれ取り付けられた蓋部12とからなる。蓋部12は、ケーシング本体11に溶接されておりケーシング本体11の開口を気密状に閉塞している。
【0023】
駆動機構20は、圧縮機構30を駆動するために設けられており、駆動源となるモータ21と、モータ21に取り付けられるシャフト22とを備えている。モータ21は、ロータ21aと、このロータ21aの径方向外側にエアギャップを介して配置されるステータ21bとを有している。
【0024】
ロータ21aは、略円柱形状を有しており積層された電磁鋼板からなるロータ本体と、このロータ本体に埋設された磁石とを有している。ロータ21aには、シャフト22が回転可能に取り付けられている。また、ステータ21bは、積層された電磁鋼板からなるステータ本体と、このステータ本体に巻回されたコイルとを有している。モータ21は、コイルに電流を流すことによってステータ21bに発生する電磁力により、ロータ21aをシャフト22と共に回転させる。
【0025】
シャフト22は、モータ21の駆動力を圧縮機構30に伝達する機能を有している。具体的には、シャフト22は、モータ21のロータ21aと共に回転することによって、圧縮機構30の後述するローラ70を回転させる。シャフト22には、圧縮機構30における後述するシリンダ60の圧縮室B内に位置するように偏心部22aが設けられている。ローラ70は、この偏心部22aに装着されている。これにより、シャフト22がロータ21aと共に回転するのに伴って、偏心部22aに装着されるローラ70が圧縮室Bで回転する。
【0026】
圧縮機構30は、アキュムレータ(図示せず)から吸入した冷媒をモータ21の駆動力によって圧縮する。この圧縮機構30により圧縮された冷媒は、駆動機構20と圧縮機構30との間の1次空間Cに吐出された後、駆動機構20のロータ21aとステータ21bとの間のエアギャップを通過して、駆動機構20を冷却し、駆動機構20よりも上方の2次空間Dに移動する。さらに、2次空間Dに移動した冷媒は、密閉ケーシング10の上部から密閉ケーシング10の外へと延びる吐出管13から吐出される。この圧縮機構30は、駆動機構20のシャフト22の回転軸方向に沿って上から下に向かって、マフラー部材40と、フロントヘッド50と、シリンダ60及びローラ70と、リアヘッド80とを有している。
【0027】
マフラー部材40は、フロントヘッド50の上面に取り付けられており、フロントヘッド50の上面と共にマフラー空間Aを形成して、冷媒の吐出に伴う騒音の低減を図っている。このマフラー部材40は、フロントヘッド50の上面と共にマフラー空間Aを形成する突出部41と、フロントヘッド50の上面に接触するシール部48とを有している。シール部48は、突出部41の下端から水平方向に延びており、突出部41の下端の全周に亘って形成されている。
【0028】
突出部41の中央部分には、上記したシャフト22及び後述するフロントヘッド50のボス部52が挿通される開口41aが形成されている。また、突出部41には、フロントヘッド50の図2において破線で示す吐出ポート51cからマフラー空間Aに導入された冷媒をシャフト22に向かう方向に吐出する2つの吐出口42、43が形成されている。また、2つの吐出口42、43は、シャフト22を中心に対称な位置に配置されている。具体的には、2つの吐出口42、43は、図2(a)に示すように、いずれも吐出ポート51cと90°異なる位置に配置されている。
【0029】
ここで吐出口42、43についてより詳細に説明する。吐出口42、43は、突出部41上に形成された誘導壁44、45の先端に配置された開口面42a、43aを有している。誘導壁44、45は、開口41aの縁に形成された略半楕円形状の切欠き41b、41cの上方を覆うように形成されている。図2(b)に示すように、誘導壁44、45は、マフラー空間Aから切欠き41b、41cを通って吐出口42、43に向かう冷媒を誘導するものであり、その先端に配置された開口面42a、43aは、シリンダ60の端面から離れるにつれて(図2(b)において下方から上方に向かうにつれて)シャフト22から離れる方向に傾斜している。
【0030】
そして、吐出口42、43は、図2(b)において太矢印で示すように、マフラー部材40の内部から外部に向かい且つその開口面42a、43aに対して垂直な方向に冷媒を吐出する。なお、シャフト22の伸延方向、すなわち上下方向と、冷媒の吐出方向とのなす角θは、鋭角となる。すなわち、吐出口42、43は、シャフト22に向かって斜め上方に冷媒を吐出するので、吐出口42、43から吐出された冷媒は、開口41aに挿通されたボス部52の表面に当たった後、シャフト22(より詳細には、フロントヘッド50のシャフト22が挿通されたボス部52の表面)に沿って流れる。このように、シャフト22に向けて冷媒を吐出することにより、例えば鉛直上方に向けて冷媒を吐出するような場合に比べて、冷媒がモータ21のステータ21bに当たりにくくなる。
【0031】
さらに、突出部41には、マフラー空間Aの吐出ポート51cから吐出口42に至る流路断面積を狭める絞り部41dと、マフラー空間Aの吐出ポート51cから吐出口43に至る流路断面積を狭める絞り部41eとが形成されている。絞り部41d、41eにより、吐出ポート51cから各吐出口42、43に至る冷媒のエネルギーが減衰することになるので、吐出口42、43から吐出される冷媒による騒音を有効に低減できる。また、突出部41には、上記の絞り部41d、41eに加えて、絞り部41f、41gが形成されている。突出部41における絞り部41f、41gが形成された部分から延びるシール部48は、マフラー部材40とフロントヘッド50とを固定するボルト49a、49bが配置されるボルト受け面48a、48bとなっている。これら絞り部41d〜41gは、マフラー空間Aの内側に向かって張り出している。
【0032】
フロントヘッド50は、シリンダ60の上端面に配置され、シリンダ60における圧縮室Bの上方の開口を閉塞する円板状の本体部51と、本体部51から上方に突出する環状のボス部52とを有している。本体部51の中央には、シャフト22が挿入される軸受け孔51aが形成されている。ボス部52は、軸受け孔51aを囲むように形成されている。
【0033】
本体部51には、図2(a)において破線で示すように、上方に開口した凹状の弁収容室51bと、シリンダ60の圧縮室Bにおけるローラ70の回転駆動によって圧縮された冷媒が吐出される吐出ポート51cとが設けられている。この吐出ポート51cから吐出される冷媒は、上述したマフラー空間Aを介して、マフラー部材40に形成された吐出口42、43から吐出される。また、弁収容室51bには、吐出ポートの出口を開閉する吐出弁51dと、吐出弁51dの上方に固定されており吐出弁51dの開放を規制する押さえ部材51eとが設けられている。
【0034】
シリンダ60には、図1に示すように、シャフト22の回転に伴って偏心運動するローラ70が配置される圧縮室Bが設けられている。この圧縮室Bとマフラー空間Aとは、吐出ポート51cを介して連通される。したがって、シャフト22の偏心部22aに装着されるローラ70の偏心運動によって圧縮された冷媒は、圧縮室Bから上記した吐出ポート51cを介してマフラー空間Aに導かれる。
【0035】
シリンダ60は、その外周面が全周に亘ってケーシング本体11の内周面に接触する状態でケーシング本体11に嵌め込まれている。そして、シリンダ60の圧縮室Bの周囲には、上下方向に貫通した油戻し通路61が形成されている。これにより、吐出口42、43から冷媒と共に吐出された潤滑油2を油戻し通路61を介して下方に戻すことができる。
【0036】
リアヘッド80は、シリンダ60の下端面に配置され、シリンダ60における圧縮室Bの下方の開口を閉塞する。このリアヘッド80は、シャフト22が嵌挿される軸受け孔81aを有する円板状の本体部81と、軸受け孔81aを囲むように当該本体部81から下方に突出する環状のボス部82とを有している。
【0037】
以上のように、本実施形態のロータリー圧縮機1では、シャフト22から伝達されたモータ21の駆動力によって冷媒を圧縮して吐出する圧縮機構30は、フロントヘッド50との間にマフラー空間Aを形成しつつ、シャフト22を取り囲むように配置されていると共に、2つの吐出口42、43が形成されたマフラー部材40を有している。この2つの吐出口42、43は、圧縮室Bから供給された冷媒をシャフト22に向かう方向に吐出する。したがって、吐出口42、43から吐出された冷媒が、シャフト22の伸延方向に沿って流れやすくなる。よって、吐出口42、43から吐出された冷媒がモータ21のステータ21bに当たりにくくなる。その結果、ステータ21bの振動を抑え、騒音の発生を抑制できる。
【0038】
また、本実施形態のロータリー圧縮機1では、シャフト22の伸延方向と吐出口42、43が冷媒を吐出する方向とが鋭角をなす。したがって、吐出口42、43から吐出された冷媒が、よりシャフト22の伸延方向に沿って流れやすくなる。よって、吐出口42、43から吐出された冷媒がモータ21のステータ21bにより当たりにくくなる。
【0039】
さらに、本実施形態のロータリー圧縮機1では、マフラー部材40が、吐出口42、43に向かう冷媒を誘導する誘導壁44、45を有している。そして、吐出口42、43は、誘導壁44、45の先端に配置され且つシリンダ60の端面から離れるにつれてシャフト22から離れる方向に傾斜した開口面42a、43aを有している。したがって、誘導壁44、45に沿って流れて吐出口42、43へと導かれた冷媒は、シャフト22の伸延方向と鋭角をなしシャフト22に向かう方向に吐出される。
【0040】
加えて、本実施形態のロータリー圧縮機1では、マフラー部材40は、シャフト22を中心に対称な位置に配置された2つの吐出口42、43を有している。したがって、1次空間に対し対称音源となるため新たな定在波の発生が抑制され、脈動音を低減できる。
【0041】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【0042】
例えば、上述の実施形態では、シャフト22の伸延方向と吐出口42、43からの冷媒の吐出方向とが鋭角をなす場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、シャフト22の伸延方向と吐出口42、43からの冷媒の吐出方向とは直交していてもよい。
【0043】
また、上述の実施形態では、マフラー部材40におけるシャフト22を中心に対称な位置に2つの吐出口42、43が形成されている場合について説明したが、吐出口42、43の個数及びその配置位置はこれに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【0044】
本発明を利用すれば、マフラー部材の吐出口から吐出された冷媒がモータのステータに当たらないようにすることで、騒音の発生を抑制できる。
【符号の説明】
【0045】
1 ロータリー圧縮機
30 圧縮機構
21 モータ
22 シャフト
23 ステータ
40 マフラー部材
42、43 吐出口
42a、43a 開口面
44、45 誘導壁
50 フロントヘッド(ヘッド部材)
60 シリンダ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
モータによって回転駆動されるシャフトと、前記シャフトから伝達された前記モータの駆動力によって冷媒を圧縮して吐出する圧縮機構とを備えたロータリー圧縮機であって、
前記圧縮機構は、
圧縮室が形成されたシリンダの端面に配置されたヘッド部材と、
前記ヘッド部材との間にマフラー空間を形成しつつ前記シャフトを取り囲むように配置されると共に、前記圧縮室から供給された冷媒を吐出する吐出口を有するマフラー部材とを有しており、
前記吐出口が、前記シャフトに向かう方向に冷媒を吐出することを特徴とするロータリー圧縮機。
【請求項2】
前記シャフトの伸延方向と前記吐出口が冷媒を吐出する方向とが鋭角をなすことを特徴とする請求項1に記載のロータリー圧縮機。
【請求項3】
前記マフラー部材が、前記吐出口に向かう冷媒を誘導する誘導壁を有しており、
前記吐出口は、前記誘導壁の先端に配置され且つ前記シリンダの端面から離れるにつれて前記シャフトから離れる方向に傾斜した開口面を有していることを特徴とする請求項2に記載のロータリー圧縮機。
【請求項4】
前記マフラー部材は、前記シャフトを中心に対称な位置に配置された2つの前記吐出口を有していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のロータリー圧縮機。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate


【公開番号】特開2011−1932(P2011−1932A)
【公開日】平成23年1月6日(2011.1.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−147487(P2009−147487)
【出願日】平成21年6月22日(2009.6.22)
【出願人】(000002853)ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Fターム(参考)】