JP2009162222A - 密閉型圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】アキュムレータまたは吸入マフラのケーシングへの固定に際して、アキュムレータの支持台に対する支持高さの変化を抑制することができる構造を備える、密閉型圧縮機を提供する。
【解決手段】支持台200Aは、ベース部201と、一対の支持部210、220とを有している。ベース部201は、ケーシングの外周面の周方向(図中矢印A方向)に沿うように、緩い湾曲状に成形されている。支持部210は、ベース部201から約90°に立ち上がる起立部211と、この起立部211から、ベース部201からは遠ざかる方向に折れ曲がる受け部212とを有している。受け部212の先端部分には、円形の係合孔213が設けられている。さらに、受け部212の高さ方向(図中h)のほぼ中央領域には、アキュムレータの胴部との接触部となる位置に突起部214が設けられている。
【選択図】図1
【解決手段】支持台200Aは、ベース部201と、一対の支持部210、220とを有している。ベース部201は、ケーシングの外周面の周方向(図中矢印A方向)に沿うように、緩い湾曲状に成形されている。支持部210は、ベース部201から約90°に立ち上がる起立部211と、この起立部211から、ベース部201からは遠ざかる方向に折れ曲がる受け部212とを有している。受け部212の先端部分には、円形の係合孔213が設けられている。さらに、受け部212の高さ方向(図中h)のほぼ中央領域には、アキュムレータの胴部との接触部となる位置に突起部214が設けられている。
【選択図】図1
Description
この発明は、密閉型圧縮機に関し、より特定的には、アキュムレータまたは吸入マフラの取り付け構造の改良に関するものである。
図8を参照して、密閉型圧縮機の一例としてロータリー圧縮機の全体構成の概略について説明する。なお、図8は、ロータリー圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。ロータリー圧縮機は、密閉容器を構成するケーシング1を有し、このケーシング1の内部には、圧縮要素7と駆動要素8とが収容されている。ケーシング1の下端側に配置される圧縮要素7を構成するシリンダ12には、シリンダ室11に連通し、作動流体を導入する吸入管5が接続されている。吸入管5は、ケーシング1の外部に配置されたアキュムレータ100の下端部から圧縮要素7に向けて引き出されている。
アキュムレータ100の胴部101は、ケーシング1にロウ付け等により固定された支持台200を用いて位置決めされ、バンド部材300を用いて、ケーシング1の外周面に固定されている。密閉型圧縮機において、ケーシング1の外部にバンド部材300を用いてアキュムレータ100を固定する先行技術を開示する文献としては、下記の特許文献1および2が挙げられる。
ここで、図9を参照して、上記支持台200の詳細構造について説明する。この支持台200は、ベース部201と、このベース部201の両端からそれぞれ外方に向かって延びる一対の支持部210、220を有している。
ベース部201は、ケーシング1の外周面の周方向(図中矢印A方向)に沿うように、緩い湾曲状に成形されている。また、支持部210は、ベース部201から立ち上がる起立部211と、この起立部211から、ベース部201からは遠ざかる方向に広がる受け部212とを有している。受け部212の先端部分には、バンド部材300の一端を係止させるための円形の係合孔213が設けられている。
反対側に位置する支持部220も、支持部210と同様に、ベース部201から立ち上がる起立部221と、この起立部221から、ベース部201からは遠ざかる方向に広がる受け部222とを有している。受け部222の先端部分には、バンド部材300の他端を係止させるための矩形の係合孔223が設けられている。
この構造からなる支持台200を用いて、アキュムレータ100を固定する場合には、図8に示すように、駆動要素8の回転軸芯Pと、アキュムレータ100の軸芯A1(図8参照)とは並行となるように取り付けられる。両軸芯が並行に取り付けられた場合には、図10の支持部210,220に示すように上下に幅を持つ斜線部分Zにおいて、支持台200がアキュムレータ100の側面を支持することとなる。
しかしながら、図10に示すように、支持台200におけるアキュムレータ100の支持においては、上下に幅を持つ斜線部分Zのように面接触による支持を想定しているため、バンド部材300を用いた締め付け方によって、もしくは、図11に示すように、駆動要素8の回転軸芯Pから、アキュムレータ100の軸芯A1がθ1だけ外側に傾斜した状態で取り付けられることによって、面接触ではなく斜線部分Zの下端部S1のみによってアキュムレータ100を支持することとなる。このように、アキュムレータ100をS1のみによって支持する場合、吸入管5の中心から支持位置までの距離が、吸入管5の中心からS1までの距離(H1)となる。
また、図12に示すように、駆動要素8の回転軸芯Pから、アキュムレータ100の軸芯A1がθ2だけ内側に傾斜した状態で取り付けられることによって、斜線部分Zの上端部S2のみによってアキュムレータ100を支持することとなる。このように、アキュムレータ100をS2のみによって支持する場合、吸入管5の中心から支持位置までの距離が、吸入管5の中心からS2までの距離(H2)となる。
アキュムレータ100は固有振動数を有し、アキュムレータ100のケーシング1への固定における支持台200の取り付け位置は、駆動要素8の回転軸芯Pと、アキュムレータ100の軸芯A1とが並行となり、さらに、密閉型圧縮機の本体から伝達する振動とは共振しない位置となるように設計されている。
しかし、上述したように、アキュムレータ100の軸芯が駆動要素8の回転軸芯Pに対して並行ではなく傾斜した状態で、アキュムレータ100がケーシング1に固定され、吸入管5の中心から支持位置までの距離が、S1からS2の長さ分だけ、幅をもつ。吸入管5の中心から支持位置までの距離が変化すると、アキュムレータ100の共振周波数が変化することとなり、密閉型圧縮機の本体から伝達する振動と共振し、騒音を発生するおそれがある。このような問題は、アキュムレータに限らず、アキュムレータと同様の構成を有する吸入マフラにおいても、同様の問題が生じるおそれがある。
特開2001−317479号公報
特開2006−152979号公報
この発明が解決しようとする課題は、アキュムレータまたは吸入マフラのケーシングへの固定に際して、支持台によるアキュムレータまたは吸入マフラの支持高さが大きく変化し、アキュムレータが支持台への所望の支持高さに対してずれて取り付けられる結果、アキュムレータの共振周波数(固有値)が大きく変化し、密閉型圧縮機の本体から伝達する振動と共振し、騒音を発生するおそれがある点である。したがって、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、アキュムレータまたは吸入マフラのケーシングへの固定に際して、アキュムレータの支持台に対する支持高さの変化を抑制することができる構造を備える、密閉型圧縮機を提供することにある。
この発明に基づいた密閉型圧縮機においては、密閉容器の内部に、圧縮要素と駆動要素とを収容し、上記密閉容器の外壁面にアキュムレータまたは吸入マフラを配置する密閉型圧縮機であって、上記密閉容器の外壁面には、上記アキュムレータまたは吸入マフラの胴部にバンド部材を巻きかけて、上記アキュムレータまたは吸入マフラを上記密閉容器の外壁面に固定するため、上記バンド部材の両端部を係合させる支持台が設けられている。
また、上記支持台は、上記密閉容器の外周面の周方向に沿って固定されるベース部と、上記ベース部の両端からそれぞれ外方に向かって延び、上記アキュムレータまたは吸入マフラの上記胴部を支持する一対の支持部と、この一対の上記支持部の上記胴部との接触部にそれぞれ設けられる突起部と、を有している。
この発明に基づいた密閉型圧縮機によれば、支持台の支持部に、アキュムレータの胴部と接触する突起部が設けられることにより、アキュムレータの胴部を常にこの突起部に当接させて支持することが可能となる。その結果、アキュムレータのケーシングへの固定に際して、アキュムレータの支持高さの変化を抑制することができる。これにより、アキュムレータの共振周波数の変化を抑制することができるため、密閉型圧縮機の本体から伝達する振動との共振を抑制することが可能となる。
以下、本発明に基づいた密閉型圧縮機の各実施の形態について、図を参照しながら説明する。なお、本発明の特徴は、密閉容器の内部に、圧縮要素と駆動要素とを収容し、密閉容器の外壁面にアキュムレータを配置する密閉型圧縮機において、密閉容器の外壁面に、アキュムレータの胴部にバンドを巻きかけて、アキュムレータを密閉容器の外壁面に固定するため、バンドの両端部を係合させる支持台の構造にあることから、以下の説明においては、この支持台の構造について詳細に説明し、図8を用いて説明した密閉型圧縮機の構造と、同一または相当部分については、同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないこととする。
(実施の形態1)
図1から図4を参照して、実施の形態1における密閉型圧縮機の特徴的部分について説明する。なお、図1は、実施の形態1における密閉型圧縮機に採用される支持台200Aの構造を示す全体斜視図であり、図2は、支持台200Aを用いてアキュムレータ100を固定した状態を示す平面模式図であり、図3は、側面模式図である。また、図4は、支持台200Aの寸法を示す図である。
図1から図4を参照して、実施の形態1における密閉型圧縮機の特徴的部分について説明する。なお、図1は、実施の形態1における密閉型圧縮機に採用される支持台200Aの構造を示す全体斜視図であり、図2は、支持台200Aを用いてアキュムレータ100を固定した状態を示す平面模式図であり、図3は、側面模式図である。また、図4は、支持台200Aの寸法を示す図である。
この支持台200Aは、ベース部201と、このベース部201の両端から、それぞれベース部201に対して約90°外方に向かって延びる一対の支持部210、220を有している。ベース部201は、ケーシング1の外周面の周方向(図中矢印A方向)に沿うように、緩い湾曲状に成形されている。
また、支持部210は、ベース部201から約90°に立ち上がる起立部211と、この起立部211から、ベース部201からは遠ざかる方向に折れ曲がる受け部212とを有している。受け部212の先端部分には、バンド部材300の一端を係合させるための円形の係合孔213が設けられている。さらに、受け部212の高さ方向(図中h)のほぼ中央領域には、アキュムレータ100の胴部101との接触部となる位置に突起部214が設けられている。なお、図中hで示す高さ方向とは、支持部210のケーシング1の外周面の周方向に対して直交する方向となる。
反対側に位置する支持部220も、支持部210と同様に、ベース部201から立ち上がる起立部221と、この起立部221から、ベース部201からは遠ざかる方向に折れ曲がる受け部222とを有している。受け部222の先端部分には、バンド部材300の他端を係合させるための矩形の係合孔223が設けられている。さらに、受け部222の高さ方向(図中h)のほぼ中央領域には、アキュムレータ100の胴部101との接触部となる位置に突起部224が設けられている。
この構造からなる支持台200Aを用いて、アキュムレータ100を固定する場合には、図2に示すように、突起部214,224が、アキュムレータ100の胴部101と接触することになる。これにより、図3に示すように、アキュムレータ100の胴部101を常にこの突起部214,224に当接させて支持することが可能となる。その結果、アキュムレータ100のケーシング1への固定に際して、吸入管5の中心位置から突起部214,224までの高さ寸法(H)の変化を抑制することができる。これにより、アキュムレータ100の共振周波数の変化を抑制することができるため、密閉型圧縮機の本体から伝達する振動との共振を抑制することが可能となる。なお、突起部214,224は、バンド部材300に対して、支持部210,220のケーシング1の外周面の周方向に対して直交する方向である高さ方向(Z)において、2分の1の高さ位置に位置することが好ましい。
ここで、図3および図4を参照して、支持台200Aの寸法、および、突起部214,224の取り付け高さ位置に基づく、好ましい突起部214,224の突出寸法(t1)の算出については、以下の(式1)および(式2)を同時に満たすことが好ましい。これは、アキュムレータ100の共振周波数(固有値)のバラツキ低減の効果を得るためには、アキュムレータ100の傾きは、1.0°以下が好ましと考えられる。なお、本実施の形態におけるアキュムレータ100の傾きを、1.0°以下とするための係数Kは(式1)および(式2)において、4.01とする。
t1>[(K×c)÷(a+b+e)]・・・(式1)
t1>[(K×d)÷(a+b+e)]・・・(式2)
a:支持台200Aの高さ寸法(高さ方向はh)
b:支持台200Aの下端から吸入管5の中心位置までの寸法
c:支持台200Aの下端から突起部214,224までの寸法
d:突起部214,224から支持台200Aの上端までの寸法
e:支持台200Aの上端からアキュムレータ100の入口管102の上端までの寸法t1:突起部214,224の突出高さ
ここで、設計寸法の具体的な一例としては、次の寸法が挙げられる。a:30mm、b:110mm、c:15mm、d:15mm、e:90mm、K=4.01の場合には、t1>0.26mmとなる。この設計寸法においては、支持台200Aに対する、突起部214,224の位置は、支持台200Aの高さ方向(Z)の、2分の1の高さ位置に設けられている。なお、上記寸法はあくまでも一例である。図4に示す平面視において、矩形形状からなる支持台200Aにおいては、突起部214,224の位置は、支持台200Aの高さ方向(Z)において、同じ高さ位置に設けられることが好ましいといえる。
t1>[(K×d)÷(a+b+e)]・・・(式2)
a:支持台200Aの高さ寸法(高さ方向はh)
b:支持台200Aの下端から吸入管5の中心位置までの寸法
c:支持台200Aの下端から突起部214,224までの寸法
d:突起部214,224から支持台200Aの上端までの寸法
e:支持台200Aの上端からアキュムレータ100の入口管102の上端までの寸法t1:突起部214,224の突出高さ
ここで、設計寸法の具体的な一例としては、次の寸法が挙げられる。a:30mm、b:110mm、c:15mm、d:15mm、e:90mm、K=4.01の場合には、t1>0.26mmとなる。この設計寸法においては、支持台200Aに対する、突起部214,224の位置は、支持台200Aの高さ方向(Z)の、2分の1の高さ位置に設けられている。なお、上記寸法はあくまでも一例である。図4に示す平面視において、矩形形状からなる支持台200Aにおいては、突起部214,224の位置は、支持台200Aの高さ方向(Z)において、同じ高さ位置に設けられることが好ましいといえる。
(実施の形態2)
次に、図5および図6を参照して、実施の形態2における密閉型圧縮機の特徴的部分について説明する。なお、図5は、実施の形態2における密閉型圧縮機に採用される支持台200Bの構造を示す全体斜視図であり、図6は、支持台200Bを用いてアキュムレータ100を固定した状態を示す平面模式図である。
次に、図5および図6を参照して、実施の形態2における密閉型圧縮機の特徴的部分について説明する。なお、図5は、実施の形態2における密閉型圧縮機に採用される支持台200Bの構造を示す全体斜視図であり、図6は、支持台200Bを用いてアキュムレータ100を固定した状態を示す平面模式図である。
この支持台200Bは、上記実施の形態1において説明した支持台200Aの変形例である。この支持台200Bは、ベース部201と、このベース部201の両端から、それぞれベース部201に対して約135°外方に向かって延びる一対の支持部230、240を有している。ベース部201は、ケーシング1の外周面の周方向(図中矢印A方向)に沿うように、緩い湾曲状に成形されている。
また、支持部230は、ベース部201から約135°方向に立ち上がる起立部231と、この起立部231から、折れ曲がる受け部232とを有している。受け部212の先端部分には、バンド部材300の一端を係合させるための円形の係合孔233が設けられている。さらに、起立部231の高さ方向(図中h)のほぼ中央領域には、アキュムレータ100の胴部101との接触部となる位置に突起部234が設けられている。
反対側に位置する支持部240も、支持部230と同様に、ベース部201から約135°方向に立ち上がる起立部241と、この起立部241から、折れ曲がる受け部242とを有している。受け部242の先端部分には、バンド部材300の他端を係合させるための矩形の係合孔243が設けられている。さらに、起立部241の高さ方向(図中h)のほぼ中央領域には、アキュムレータ100の胴部101との接触部となる位置に突起部244が設けられている。
この構造からなる支持台200Bを用いて、アキュムレータ100を固定する場合においても、図6に示すように、突起部234,244が、アキュムレータ100の胴部101と接触することになる。これにより、図3に示す場合と同様に、アキュムレータ100の胴部101を常にこの突起部234,244に当接させて支持することが可能となる。その結果、アキュムレータ100のケーシング1への固定に際して、吸入管5の中心位置から突起部234,244までの高さ寸法(H)の変化を抑制することができる。
これにより、アキュムレータ100の共振周波数の変化を抑制することができるため、密閉型圧縮機の本体から伝達する振動との共振を抑制することが可能となる。なお、支持台200Bの寸法、および、突起部234,244の取り付け高さ位置に基づく、好ましい突起部234,244の高さ寸法の算出については、上記実施の形態1の場合と同様である。
(実施の形態3)
次に、図7を参照して、実施の形態3における密閉型圧縮機の特徴的部分について説明する。なお、図7は、実施の形態3における密閉型圧縮機に採用される支持台200Cの構造を示す全体斜視図である。
次に、図7を参照して、実施の形態3における密閉型圧縮機の特徴的部分について説明する。なお、図7は、実施の形態3における密閉型圧縮機に採用される支持台200Cの構造を示す全体斜視図である。
この支持台200Cは、上記実施の形態1において説明した支持台200Aの変形例である。この支持台200Cは、支持台200Aの構造と同様に、ベース部201と、このベース部201の両端から、それぞれベース部201に対して約90°外方に向かって延びる一対の支持部230、240を有している。ベース部201は、ケーシング1の外周面の周方向(図中矢印A方向)に沿うように、緩い湾曲状に成形されている。
また、支持部230は、ベース部201から約90°に立ち上がる起立部231と、この起立部231から、ベース部201からは遠ざかる方向に折れ曲がる受け部232とを有している。受け部232の先端部分には、バンド部材300の一端を係合させるための円形の係合孔233が設けられている。さらに、受け部232の高さ方向(図中h)のほぼ中央領域には、アキュムレータ100の胴部101との接触部となる位置に突起部234が設けられている。なお、図中hで示す高さ方向とは、支持部210のケーシング1の外周面の周方向に対して直交する方向となる。
反対側に位置する支持部240も、支持部230と同様に、ベース部201から立ち上がる起立部241と、この起立部241から、ベース部201からは遠ざかる方向に折れ曲がる受け部242とを有している。受け部242の先端部分には、バンド部材300の他端を係合させるための矩形の係合凹部245が設けられている。さらに、受け部242の高さ方向(図中h)のほぼ中央領域には、アキュムレータ100の胴部101との接触部となる位置に突起部244が設けられている。
さらに、本実施の形態における支持台200Cは、ベース部201の表面に、リブ251,252を有している。具体的には、ベース部201から支持部230および支持部240に至る方向(ケーシング1の外周面の周方向(図中矢印A方向))に沿って延びるように、凸形状のリブ251,252が2列設けられている。
リブ251,252の本数は2列に限られず、1列の場合、または、3列以上であってもかまわない。また、リブ251,252の長さは、本実施の形態では、ベース部201と両側の起立部231、241とにまたがるように設けられているが、ベース部201のみに設ける場合、または、両側の受け部232,242にまで至るように設けることも可能である。さらに、リブ251,252の延びる方向を、図7に示す方向に対して交差する方向に設けることも可能である。また、リブ251,252の形状としても、図7に示す断面が半円の凸形状のリブに限定されるものでなく、断面が楕円形、矩形等の様々な形状の採用が可能である。また、凸形状に限定されず、凹形状に成形することも可能である。
この構造からなる支持台200Cを用いて、アキュムレータ100を固定する場合においても、図6に示すように、突起部234,244が、アキュムレータ100の胴部101と接触することになる。これにより、図3に示す場合と同様に、アキュムレータ100の胴部101を常にこの突起部234,244に当接させて支持することが可能となる。その結果、アキュムレータ100のケーシング1への固定に際して、吸入管5の中心位置から突起部234,244までの高さ寸法(H)の変化を抑制することができる。
これにより、アキュムレータ100の共振周波数の変化を抑制することができるため、密閉型圧縮機の本体から伝達する振動との共振を抑制することが可能となる。なお、支持台200Cの寸法、および、突起部234,244の取り付け高さ位置に基づく、好ましい突起部234,244の高さ寸法の算出については、上記実施の形態1の場合と同様である。
また、支持台200Cの形状が変形すると、アキュムレータ100の共振周波数が変化することになるが、本実施の形態における支持台200Cは、ベース部201に凸形状のリブを設けることにより、支持台200Cの剛性を向上させている。これにより、支持台200C自体の変形が低減され、より効果的にアキュムレータ100の共振周波数の変化を抑制することを可能とする。
なお、上記各実施の形態において示した突起部の形状として、図1および図5には平面視において丸形状を示し、図7には平面視において四角形状を示しているが、これらの形状に限定されるものではなく、楕円形状、多角形状等、突起部を形成する形状であればどのような形状であってもかまわない。
また、上記各実施の形態における構成は、特に、近年注目を浴びている作動冷媒として、CO2冷媒を用いる場合に有利である。CO2冷媒は、従来の作動流体に比べてより高圧状態になりやすいことから、騒音の発生も懸念される事項であるからである。
また、上記各実施の形態においては、ケーシング1にアキュムレータ100を固定する場合について説明したが、図8に示すように、容器および吸入管を備える点において同様の構造を有している吸入マフラを密閉型圧縮機ケーシング1に固定する場合についても同様の作用効果を得ることが可能である。CO2冷媒を用いた密閉型圧縮機においては、CO2の特性上、液冷媒がシステムから戻って吸入された場合にも、圧力が設計圧力を越えない為、アキュムレータを接続する必要がない場合がある。しかし、システムから直接、圧縮要素内にCO2冷媒を吸入すると、吸入脈動により騒音および振動が、増加する場合がある。その際に、吸入脈動低減の為に上述した吸入マフラが用いられる。
また、上記各実施の形態において、密閉型圧縮機の一例としては、ロータリー圧縮機、スクロール型圧縮機等が挙げられる。
以上、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
1 ケーシング、100 アキュムレータ、101 胴部、200A,200B,200C 支持台、201 ベース部、210,220,230,240 支持部、211,221,231,241 起立部、212,222,232,242 受け部、213,223,233,243 係合孔、214,224,234,244 突起部、係合凹部245、リブ 251,252。
Claims (5)
- 密閉容器(1)の内部に、圧縮要素(7)と駆動要素(8)とを収容し、前記密閉容器(1)の外壁面にアキュムレータ(100)または吸入マフラを配置する密閉型圧縮機であって、
前記密閉容器(1)の外壁面には、前記アキュムレータ(100)または前記吸入マフラの胴部(101)にバンド部材(300)を巻きかけて、前記アキュムレータ(100)または前記吸入マフラを前記密閉容器(1)の外壁面に固定するため、前記バンド部材(300)の両端部を係合させる支持台(200A,200B)が設けられ、
前記支持台(200A,200B)は、
前記密閉容器(1)の外周面の周方向に沿って固定されるベース部(201)と、
前記ベース部(201)の両端からそれぞれ外方に向かって延び、前記アキュムレータ(100)または前記吸入マフラの前記胴部(101)を支持する一対の支持部(210,220,230,240)と、
一対の前記支持部(210,220,230,240)の前記胴部(101)との接触部にそれぞれ設けられる突起部(214,224,234,244)と、
を有する、密閉型圧縮機。 - 前記突起部(214,224,234,244)は、前記支持台(200A,200B)に対して、前記支持部(210,220,230,240)の前記密閉容器(1)の外周面の周方向に対して直交する方向である高さ方向(h)において、同じ高さ位置に設けられる、請求項1に記載の密閉型圧縮機。
- 前記突起部(214,224,234,244)は、前記バンド部材(300)に対して、前記支持部(210,220,230,240)の前記密閉容器(1)の外周面の周方向に対して直交する方向である高さ方向(Z)において、2分の1の高さ位置に設けられる、請求項1または2に記載の密閉型圧縮機。
- 前記ベース部(201)の表面に、リブ(251,252)を有する、請求項1から3のいずれかに記載の密閉型圧縮機。
- 当該密閉型圧縮機に用いられる作動流体は、CO2冷媒である、請求項1から4のいずれかに記載の密閉型圧縮機。
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