(57)【要約】【課題】圧縮機のあらゆる運転状況においても挿入管の共振を回避することができるアキュームレータを提供する。【解決手段】アキュームレータ１は、圧縮機の近傍に配置されるアキュームレータ１である。アキュームレータ１は、ケーシング２と、管部材３とを備えている。ケーシング２は、入口と出口を有する。管部材３は、ケーシング２の出口からケーシング２内部に挿入され、ケーシング２内部において上方に延びる。管部材３は、内部配管部１１と、結合配管部１２とを有している。内部配管部１１は、ケーシング２の内部に収容され、上下方向に延びる。結合配管部１２は、内部配管部１１の下端に連通し、ケーシング２の出口を通してケーシング２の外部に延び、かつ、ケーシング２の出口の内周部分と結合している。内部配管部１１は、結合配管部１２よりも剛性が低い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機の近傍に配置されるアキュームレータ（１）であって、
入口と出口を有するケーシング（２）と、
前記ケーシング（２）内部において上方に延びる管部材（３）と
を備えており、
前記管部材（３）は、
前記ケーシング（２）の内部に収容され、上下方向に延びる内部配管部（１１）と、
前記内部配管部（１１）の下端に連通し、前記ケーシング（２）の出口を通して前記ケーシング（２）の外部に延び、かつ、前記ケーシング（２）の出口の内周部分と結合している結合配管部（１２）と
を有しており、しかも、
前記内部配管部（１１）は、前記結合配管部（１２）よりも剛性が低い、
アキュームレータ（１）。
【請求項２】
前記内部配管部（１１）は、合成樹脂により製造されている、
請求項１に記載のアキュームレータ（１）。
【請求項３】
前記内部配管部（１１）と結合配管部（１２）とは、前記ケーシング（２）底部の近傍において結合されている、
請求項１または２に記載のアキュームレータ（１）。
【請求項４】
前記管部材（３）の高さの５０〜８０％は、前記内部配管部（１１）によって構成される、
請求項１から３のいずれかに記載のアキュームレータ（１）。
【請求項５】
前記結合配管部（１２）は、上端部を前記内部配管部（１１）の内部に押し込むことによって、前記内部配管部（１１）と結合している、
請求項１から４のいずれかに記載のアキュームレータ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機の近傍に設置され、圧縮媒体の気液分離をするアキュームレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より一般に用いられる空気調和機には、冷媒を圧縮する圧縮機が搭載され、その圧縮機の近傍には、冷媒の気液分離のためにアキュームレータが設置されている。
【０００３】
このようなアキュームレータを有する圧縮機において、アキュームレータに挿入された挿入管は、冷媒の気液分離のためにアキュームレータ空間内部の上方まで挿入されている。
【０００４】
この挿入管は、その下端側が圧縮機本体の継ぎ手管に接続されているが、上端側が固定されない自由端となっており、片持ちはりの振動特性を有している。このため、挿入管の固有振動周波数と圧縮機回転数の次数成分周波数が一致すると、挿入管が共振して圧縮機放射音が増大する場合がある。
【０００５】
そこで、アキュームレータの内部の挿入管の共振を防止するために、特許文献１（特開２００１−４１１６３号公報）には、アキュームレータ内部の挿入管の途中に蛇腹状のひだを形成した構造、上部が肉厚になっている大質量の挿入管を用いた構造、および挿入管の途中をゴムパイプで継いだ構造などが用いられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、従来のアキュームレータの構造では、挿入管の固有振動周波数と圧縮機回転数の次数成分周波数が一致するとアキュームレータ内部の挿入管が共振して圧縮機放射音が増大することが大きな問題となっている。
【０００７】
また、特許文献１記載の構造のように、アキュームレータの共振を抑えるために、挿入管の途中に蛇腹状のひだを形成する構造、大質量の挿入管を用いた構造、挿入管の途中をゴムパイプで継いだ構造をしても、挿入管自体の固有振動数を下がるだけであり、圧縮機の運転状況によっては、たとえば始動時において圧縮機回転数を上げていく途中でアキュームレータの共振が発生するという問題がある。
【０００８】
また、大質量の挿入管を用いた構造の場合、挿入管の上部分を重くしてわざと揺らす構造なので、挿入管の耐久性に問題が生じるおそれがある。
【０００９】
本発明の課題は、圧縮機のあらゆる運転状況においても挿入管の共振を回避することができるアキュームレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明のアキュームレータは、圧縮機の近傍に配置されるアキュームレータである。アキュームレータは、ケーシングと、管部材とを備えている。ケーシングは、入口と出口を有する。管部材は、結合配管部と、内部配管部とを有し、結合配管部は、ケーシング内部において上方に延びる。内部配管部は、ケーシングの内部に収容され、上下方向に延びる。結合配管部は、内部配管部の下端に連通し、ケーシングの出口を通してケーシングの外部に延び、かつ、ケーシングの出口の内周部分と結合している。内部配管部は、結合配管部よりも剛性が低い。
【００１１】
ここでは、ケーシング内部に延びる管部材のうち、振動系を構成する主な部材が結合配管部となるように内部配管部の剛性を結合配管部よりも低くしているので、管部材の固有振動数を高周波側に大きくシフトさせることができ、管部材が圧縮機振動に共振するのを防止することができる。
【００１２】
第２発明のアキュームレータは、第１発明のアキュームレータであって、内部配管部は、合成樹脂により製造されている。
【００１３】
ここでは、内部配管部が合成樹脂により製造されているので、金属製パイプに比べて軽量かつ高い振動吸収機能を有しており、しかも、耐油性に優れている。
【００１４】
第３発明のアキュームレータは、第１発明または第２発明のアキュームレータであって、内部配管部と結合配管部とは、ケーシング底部の近傍において結合されている。
【００１５】
ここでは、内部配管部と結合配管部とがケーシング底部の近傍において結合されているので、ケーシング内部における管部材の大部分が低剛性の内部配管部となり、共振周波数をより大きくシフトさせることができ、管部材が圧縮機振動に共振するのをさらに効果的に防止することができる。
【００１６】
第４発明のアキュームレータは、第１発明から第３発明のいずれかのアキュームレータであって、管部材の高さの５０〜８０％は、内部配管部によって構成されている。
【００１７】
ここでは、管部材の高さの５０〜８０％が内部配管部によって構成されているので、内部配管部よりも相対的に剛性が高い結合配管部を管部材の高さの２０％まで短くすることができる。これにより、圧縮機のあらゆる運転状況においても共振周波数を大きくシフトさせて圧縮機回転数の次数成分周波数から確実に離すことが可能であり、管部材が共振することを確実に防止することができる。
【００１８】
第５発明のアキュームレータは、第１発明から第４発明のいずれかのアキュームレータであって、結合配管部は、上端部を内部配管部の内部に押し込むことによって、内部配管部と結合している。
【００１９】
ここでは、結合配管部は、上端部を内部配管部の内部に押し込むことによって、内部配管部と結合しているので、内部配管部と結合配管部との間を容易かつ強固な結合が可能である。
【発明の効果】
【００２０】
第１発明によれば、管部材の固有振動数を高周波側に大きくシフトさせることができ、管部材が圧縮機振動に共振するのを防止することができる。
【００２１】
第２発明によれば、金属製パイプに比べて軽量かつ高い振動吸収機能を有しており、しかも、耐油性に優れている。
【００２２】
第３発明によれば、共振周波数をより大きくシフトさせることができ、管部材が圧縮機振動に共振するのをさらに効果的に防止することができる。
【００２３】
第４発明によれば、圧縮機のあらゆる運転状況においても共振周波数を大きくシフトさせて圧縮機回転数の次数成分周波数から確実に離すことが可能であり、管部材が共振することを確実に防止することができる。
【００２４】
第５発明によれば、内部配管部と結合配管部との間を容易かつ強固に結合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係わるアキュームレータの縦断面図。
【図２】図１のアキュームレータを付けた圧縮機の縦断面図。
【図３】図１の挿入管の拡大断面図。
【図４】図２の圧縮機のシリンダ内部を示すＡ−Ａ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
つぎに本発明のアキュームレータの実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００２７】
〔実施形態〕
つぎに本発明のアキュームレータ１およびそれを備えた圧縮機１０１の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００２８】
＜アキュームレータ１の構成＞
図１に示されるアキュームレータ１は、主要な構成として、ケーシング２と、出口側の挿入管３と、入口管４と、フィルタ５と、ホルダ６と、バッフル７とを備えている。挿入管３については、次の項目で詳細に説明する。
【００２９】
ケーシング２は、ドーム状の上部部分１０と有底筒状の下部部分９とが気密的に結合された金属製密閉容器からなる。ケーシング２は、圧縮機１０１の圧縮媒体であるＲ４１０Ａからなる冷媒が出入りするための入口２ａと出口２ｂとを有する。
【００３０】
入口管４は、ケーシング２の入口２ａに取り付けられたパイプであり、冷媒回路の配管に接続される。
【００３１】
フィルタ５は、ケーシング２の入口２ａから導入された冷媒を濾過して冷媒中のゴミ等を除去する部材であり、金属メッシュ等によって製造されている。
【００３２】
ホルダ６は、フィルタ５をケーシング２内部の所定の位置に固定するための金属製の筒体である。
【００３３】
バッフル７は、ケーシング２の入口２ａから導入された冷媒の液状成分が挿入管３に直接吸い込まれることを防止する部材であり、金属薄板を加工することにより製造されている。
【００３４】
補強板８は、ケーシング２の剛性を高める部材であり、補強板８の中央には、挿入管３の外径よりも大きい開口８ａが形成されている。挿入管３の先端部３ａは、開口８ａを貫通して補強板８よりも上に突出している。
【００３５】
＜挿入管３の構成＞
挿入管３は、ケーシング２内部において上方に延びるパイプである。本実施形態の挿入管３は、本発明の「管部材」に対応する。
【００３６】
さらに具体的には、図１および図３に示されるように、挿入管３は、内部配管部１１と、結合配管部１２とを有している。
【００３７】
内部配管部１１は、ケーシング２の内部に収容され、上下方向に延びるパイプである。
【００３８】
結合配管部１２は、内部配管部１１の下端に連通し、ケーシング２の出口を通してケーシング２の外部に延び、かつ、ケーシング２の出口２ｂの内周部分と結合している。
【００３９】
結合配管部１２は、アキュームレータ１と圧縮機１０１とを気密的に結合する耐圧性の高いスチールなどのＬ字状の金属製パイプである。結合配管部１２は、ケーシング２の出口２ｂに気密的に嵌合し、かつ、圧縮機１０１の吸入管１１９（図２参照）にも気密的に嵌合している。
【００４０】
内部配管部１１は、結合配管部１２よりも剛性が低い合成樹脂で製造され、自立可能な柔らかな合成樹脂製パイプである。これにより、内部配管部１１よりも相対的に剛性が高い１２結合配管部を短くすることにより、挿入管３全体の固有振動数を高周波側に大きくシフトさせて、挿入管３の共振を防止する構造になっている。
【００４１】
内部配管部１１は、合成樹脂により製造されているので、軽量かつ高い振動吸収機能を有しており、しかも、高強度、耐油性に優れている。内部配管部１１は、例えば、テフロン（登録商標）などのフッ素樹脂やシリコン樹脂等で製造される。そのうち、とくに、テフロン（登録商標）などのフッ素樹脂やシリコン樹脂などは、耐油性や曲げ強度などがとくに優れているので好ましい。
【００４２】
内部配管部１１と結合配管部１２とは、ケーシング２の底部の近傍（ケーシング２の底部から所定間隔ΔＨだけ離れた位置）において結合されており、ケーシング２内部における挿入管３の大部分が低剛性の内部配管部１１となっている。
【００４３】
さらに、図３に示されるように、挿入管３の高さＨ０の５０〜８０％は、内部配管部１１の高さＨ１によって構成されている。したがって、内部配管部１１よりも相対的に剛性が高い結合配管部１２の高さＨ２を挿入管３の高さの２０％まで短くすることができる。これにより、挿入管３全体の固有振動数を高周波側に大きくシフトさせて、圧縮機のあらゆる運転状況においても確実に共振周波数を圧縮機回転数の次数成分周波数から離すことが可能である。
【００４４】
さらに、結合配管部１２は、上端部を内部配管部１１の内部に押し込むことによって、内部配管部１１と強固に結合している。
【００４５】
＜圧縮機の構成＞
以下、実施形態のアキュームレータ１を備えた圧縮機の構成について説明する。
【００４６】
実施形態に係るスイング圧縮機１０１は、図２に示されるように、主に、縦長円筒状の密閉ドーム型のケーシング１００、スイング圧縮機構部１１５、駆動モータ１１６、吸入管１１９、吐出管１２０、およびターミナル１９５から構成されている。なお、このスイング圧縮機１０１には、ケーシング１００に実施形態のアキュームレータ１が取り付けられている。以下、このスイング圧縮機１０１の構成部品についてそれぞれ詳述していく。
【００４７】
〔スイング圧縮機の構成部品の詳細〕
（１）ケーシング
スイング圧縮機１０１のケーシング１００には、主に、Ｒ４１０Ａからなるガス冷媒を圧縮するスイング圧縮機構部１１５と、スイング圧縮機構部１１５の上方に配置される駆動モータ１１６とが収容されている。このスイング圧縮機構部１１５と駆動モータ１１６とは、ケーシング１００内を上下方向に延びるように配置されるクランク軸１１７によって連結されている。
【００４８】
また、ケーシング１００の側面には、アキュームレータ１のケーシング２を固定するブラケット１５４が設けられている。
【００４９】
（２）スイング圧縮機構部
スイング圧縮機構部１１５は、図２および図４に示されるように、主に、クランク軸１１７と、ピストン１２１と、ブッシュ１２２と、フロントヘッド１２３と、シリンダブロック１２４と、リアヘッド１２５とから構成されている。また、スイング圧縮機構部１１５は、ケーシング１００の底部に貯められている潤滑油Ｌに浸漬されており、スイング圧縮機構部１１５には、潤滑油Ｌが差圧給油されるようになっている。以下、このスイング圧縮機構部１１５の構成部品についてそれぞれ詳述していく。
【００５０】
ａ）シリンダブロック
シリンダブロック１２４には、図２および図４に示されるように、シリンダ孔１２４ａ、吸入孔１２４ｂ、吐出路１２４ｃ、ブッシュ収容孔１２４ｄ、ブレード収容孔１２４ｅ、および断熱溝１２４ｆが形成されている。シリンダ孔１２４ａは、図２および図４に示されるように、板厚方向に沿って貫通する円柱状の孔である。吸入孔１２４ｂは、外周壁面からシリンダ孔１２４ａに貫通して延びている。吐出路１２４ｃは、シリンダ孔１２４ａを形作る円筒部の内周側の一部が切り欠かれることによって形成されている。ブッシュ収容孔１２４ｄは、板厚方向に沿って貫通する孔であって、板厚方向に沿って見た場合において吸入孔１２４ｂと吐出路１２４ｃとの間に位置している。ブレード収容孔１２４ｅは、板厚方向に沿って貫通する孔であって、ブッシュ収容孔１２４ｄと連通している。
【００５１】
そして、このシリンダブロック１２４は、シリンダ孔１２４ａにクランク軸１１７の偏心軸部１１７ａおよびピストン１２１のローター部１２１ａが収容され、ブッシュ収容孔１２４ｄにピストン１２１のブレード部１２１ｂおよびブッシュ１２２が収容され、ブレード収容孔１２４ｅにピストン１２１のブレード部１２１ｂが収容された状態で吐出路１２４ｃがフロントヘッド１２３側を向くようにしてフロントヘッド１２３とリアヘッド１２５とに嵌合される。この結果、スイング圧縮機構部１１５にはシリンダ室Ｒｃ１が形成され、このシリンダ室Ｒｃ１はピストン１２１によって吸入孔１２４ｂと連通する吸入室と、吐出路１２４ｃと連通する吐出室とに区画されることになる。なお、この状態で、ロータ部１２１ａは、偏心軸部１１７ａに嵌め込まれている。
【００５２】
ｂ）クランク軸
クランク軸１１７には、一方の端部に偏心軸部１１７ａが設けられている。そして、このクランク軸１１７は、偏心軸部１１７ａが設けられていない側が駆動モータ１１６のローター１５２に固定されている。
【００５３】
ｃ）ピストン
ピストン１２１は、略円筒状のローター部１２１ａと、ローター部１２１ａの径方向外側に突出するブレード部１２１ｂとを有する。なお、ローター部１２１ａは、クランク軸１１７の偏心軸部１１７ａに嵌合された状態でシリンダブロック１２４のシリンダ孔１２４ａに挿入される。これにより、ローター部１２１ａは、クランク軸１１７が回転すると、クランク軸１１７の回転軸を中心とした公転運動を行う。また、ブレード部１２１ｂは、ブッシュ収容孔１２４ｄおよびブレード収容孔１２４ｅに収容される。これによりブレード部１２１ｂは、揺動すると同時に長手方向に沿って進退運動を行うことになる。
【００５４】
ｄ）ブッシュ
ブッシュ１２２は、略半円柱状の部材であって、ピストン１２１のブレード部１２１ｂを挟み込むようにしてブッシュ収容孔１２４ｄに収容される。
【００５５】
ｅ）フロントヘッド
フロントヘッド１２３は、シリンダブロック１２４の吐出路１２４ｃ側を覆う部材であって、ケーシング１００に嵌合されている。このフロントヘッド１２３には軸受部１２３ａが形成されており、この軸受部１２３ａにはクランク軸１１７が挿入される。また、このフロントヘッド１２３には、シリンダブロック１２４に形成された吐出路１２４ｃを通って流れてくる冷媒ガスを吐出管１２０に導くための開口（図示せず）が形成されている。そして、この開口は、冷媒ガスの逆流を防止するための吐出弁（図示せず）により閉塞されたり開放されたりする。
【００５６】
ｆ）リアヘッド
リアヘッド１２５は、シリンダブロック１２４の吐出路１２４ｃ側の反対側を覆う。このリアヘッド１２５には軸受部１２５ａが形成されており、この軸受部１２５ａにはクランク軸１１７が挿入される。
【００５７】
（３）駆動モータ
駆動モータ１１６は、本実施の形態において直流モータであって、主に、ケーシング１００の内壁面に固定された環状のステータ１５１と、ステータ１５１の内側に僅かな隙間（エアギャップ通路）をもって回転自在に収容されたローター１５２とから構成されている。
【００５８】
ステータ１５１には、ティース部（図示せず）に銅線が巻回されており、上方および下方にコイルエンド１５３が形成されている。また、ステータ１５１の外周面には、ステータ１５１の上端面から下端面に亘り且つ周方向に所定間隔をおいて複数個所に切欠形成されているコアカット部（図示せず）が設けられている。
【００５９】
ローター１５２には、回転軸に沿うようにクランク軸１１７が固定されている。
【００６０】
（４）吸入管
吸入管１１９は、ケーシング１００を貫通するように設けられており、一端がシリンダブロック１２４に形成される吸入孔１２４ｂに嵌め込まれており、他端がアキュームレータ１の挿入管３に嵌め込まれている。
【００６１】
（５）吐出管
吐出管１２０は、ケーシング１００の上壁部を貫通するように設けられている。
【００６２】
＜実施形態の特徴＞
（１）
実施形態のアキュームレータ１では、しかも、内部配管部１１は、結合配管部１２よりも剛性が低い合成樹脂で製造されている。これにより、内部配管部１１よりも相対的に剛性が高い１２結合配管部を短くすることにより、挿入管３全体の固有振動数を高周波側に大きくシフトさせて、圧縮機振動によって挿入管３が共振することを防止することができる。
【００６３】
したがって、圧縮機の運転開始時から圧縮機の回転数を上げていき、定常運転の回転数まで上げる途中では、圧縮機運転時における圧縮機回転数の次数成分周波数（例えば、圧縮機回転数が１００Hz運転時の、１００Ｈｚ、２００Ｈｚ，４００Ｈｚなど圧縮機運転時に発生可能な１〜ｎ次成分の周波数）を超えて、挿入管３の固有振動数を高周波側に大きくシフトさせることが可能になり、挿入管３の共振を確実に回避することが可能である。
【００６４】
しかも、挿入管３の上部分は、合成樹脂で製造されているので、金属製パイプよりも軽くなるので、挿入管３全体の耐久性も向上する。
【００６５】
（２）
実施形態のアキュームレータ１では、内部配管部１１が合成樹脂により製造されているので、金属製パイプに比べて軽量かつ高い振動吸収機能を有しており、しかも、耐油性、振動吸収性に優れている。
【００６６】
（３）
実施形態のアキュームレータ１では、内部配管部１１と結合配管部１２とは、ケーシング２底部の近傍において結合されている。したがって、ケーシング２内部における挿入管３の大部分が低剛性の内部配管部１１となり、共振周波数をより大きくシフトでき、挿入管３が圧縮機振動に共振するのをさらに効果的に防止することができる。
【００６７】
（４）
実施形態のアキュームレータ１では、挿入管３の高さの５０〜８０％が内部配管部１１によって構成されている。したがって、内部配管部１１よりも相対的に剛性が高い結合配管部１２を挿入管３の高さの２０％まで短くすることができる。これにより、挿入管３全体の固有振動数を高周波側に大きくシフトさせて、圧縮機１０１のあらゆる運転状況においても確実に共振周波数を圧縮機回転数の次数成分周波数から離すことが可能であり、挿入管３が共振することを確実に防止することができる。
【００６８】
（５）
さらに、実施形態のアキュームレータ１では、結合配管部１２は、上端部を内部配管部１１の内部に押し込むことによって、内部配管部１１と結合している。これにより、内部配管部１１と結合配管部１２との間を容易かつ強固な結合が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、ケーシング内部に上端フリーの挿入管を挿入したアキュームレータおよびそれを備えた圧縮機に適用することが可能である。なお、本発明のアキュームレータは、スイング圧縮機その他種々のタイプの圧縮機に取り付けて使用することが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１  アキュームレータ
２  ケーシング
３  挿入管（管部材）
４  入口管
５  フィルタ
６  ホルダ
７  バッフル
８  補強板
１１  内部配管部
１２  結合配管部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７１】
【特許文献１】特開２００１−４１１６３号公報
【図１】
2010286217.tif 000003
【図２】
2010286217.tif 000004
【図３】
2010286217.tif 000005
【図４】
2010286217.tif 000006