(57)【要約】      （修正有）【課題】運転中の騒音を抑えることができる圧縮機を提供する。【解決手段】スクロール圧縮機は、ケーシングと、圧縮機構と、マフラー空間（吐出チャンバ）４５の内部にダイヤフラム８１とを備える。圧縮機構は、ケーシング１０内に収容され、冷媒を圧縮して吐出する。ダイヤフラム８１は、ケーシング内に収容され、高圧空間に設置される。高圧空間は、圧縮機構の吐出孔４１から吐出された冷媒が流入する空間のマフラー空間４５である。ダイヤフラム８１は、設置されたポイントにおける冷媒の圧力脈動の振動数である脈動振動数と略一致する基本固有振動数を有する。【選択図】図２
2015105635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（１０）と、
前記ケーシング内に収容され、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機構（１５）と、
前記ケーシング内に収容され、前記圧縮機構から吐出された冷媒が流入する空間である高圧空間に設置されるダイヤフラム（８１）と、
を備え、
前記ダイヤフラムは、設置されたポイントにおける冷媒の圧力脈動の振動数である脈動振動数と略一致する基本固有振動数を有する、
圧縮機（１０１）。
【請求項２】
前記ダイヤフラムに重ねられて設置され、かつ、前記ダイヤフラムの基本固有振動数と異なる基本固有振動数を有する摩擦減衰板（８２）をさらに備える、
請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記ダイヤフラムは、前記脈動振動数の８５％以上かつ１０５％未満の基本固有振動数を有する、
請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記脈動振動数は、前記高圧空間における冷媒の圧力脈動の振幅が最大となる時点を基準とした振動数である、
請求項１から３のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記高圧空間に設置され、前記圧縮機構を駆動する駆動モータ（１６）をさらに備え、
前記脈動振動数は、前記駆動モータの上方の空間の圧力と、前記駆動モータの下方の空間の圧力との差が最大となる時点を基準とした振動数である、
請求項１から３のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記圧縮機構は、圧縮された冷媒を吐出するための吐出ポート（４１）と、前記吐出ポートおよび前記高圧空間と連通し、かつ、上面に形成される凹部空間である吐出チャンバー（４５）とを有し、
前記ダイヤフラムは、前記吐出チャンバーの少なくとも一部を覆う、
請求項１から５のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項７】
前記吐出チャンバーを覆う補強部材（４４）をさらに備え、
前記ダイヤフラムは、前記圧縮機構と前記補強部材との間に設置される、
請求項６に記載の圧縮機。
【請求項８】
前記ダイヤフラムは、貫通孔（８１ａ）を有する、
請求項１から７のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項９】
前記ダイヤフラムは、０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの厚みを有する、
請求項１から８のいずれか１項に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固定スクロールと可動スクロールとからなる圧縮機構を備えるスクロール圧縮機が用いられている。スクロール圧縮機では、固定スクロールおよび可動スクロールのそれぞれは、互いに噛み合う渦巻状のラップを有している。固定スクロールは、ケーシングに固定され、可動スクロールは、クランク軸に連結されて偏心回転する。これにより、両スクロールのラップ間の空間である圧縮室の容積が変化して、圧縮室内の冷媒が圧縮される。圧縮機構から吐出された冷媒が流入する空間では、冷媒の圧力脈動が発生する。
【０００３】
ところで、特許文献１（特開２００８−１３３７７７号公報）に開示されているスクロール圧縮機では、圧縮機構によって圧縮された冷媒は、固定スクロールの中央部に形成される吐出ポートから、圧縮機構の上方に形成される吐出空間に吐出される。吐出された冷媒は、吐出空間に連通する管状流路を通過した後、ケーシングの外部に吐出される。管状流路は、吐出空間で発生する冷媒の圧力脈動を低減することができる形状を有している。具体的には、管状流路の気柱固有振動数と圧力脈動の振動数とが異なるように、管状流路の長さが設定されている。これにより、吐出空間における冷媒の圧力脈動が低減されるので、圧力脈動に起因する共鳴を防ぐことができる。従って、圧縮機の運転中の騒音が抑えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このスクロール圧縮機では、冷媒の圧力脈動が発生する吐出空間と、冷媒の圧力脈動を低減するための管状流路とが適切に設計されている必要がある。そのため、圧縮機のケーシングの容量が制限されている場合には、管状流路を適切に設計することができず、圧縮機の運転中の騒音が十分に抑えられないおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、運転中の騒音を抑えることができる圧縮機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１観点に係る圧縮機は、ケーシングと、圧縮機構と、ダイヤフラムとを備える。圧縮機構は、ケーシング内に収容され、冷媒を圧縮して吐出する。ダイヤフラムは、ケーシング内に収容され、高圧空間に設置される。高圧空間は、圧縮機構から吐出された冷媒が流入する空間である。ダイヤフラムは、脈動振動数と略一致する基本固有振動数を有する。脈動振動数は、ダイヤフラムが設置されたポイントにおける冷媒の圧力脈動の振動数である。
【０００７】
第１観点に係る圧縮機では、圧縮機構から高圧空間に吐出される冷媒の圧力脈動が、ダイヤフラムによって低減される。ダイヤフラムは、高圧空間に設置される金属製の薄膜である。ダイヤフラムは、基本固有振動数を有し、振動することによって冷媒の圧力脈動を吸収する。ダイヤフラムの基本固有振動数は、冷媒の圧力脈動に起因して高圧空間で発生する共鳴によって、冷媒の圧力脈動がピークを示す振動数の近傍の値である。そのため、ダイヤフラムは、圧力脈動に起因して高圧空間で発生する共鳴を抑えることができる。従って、第１観点に係る圧縮機は、運転中の騒音を抑えることができる。
【０００８】
また、第１観点に係る圧縮機では、ダイヤフラムは、脈動振動数と略一致する基本固有振動数を有する。冷媒の圧力脈動に起因して高圧空間で発生する共鳴は、ある周波数帯で発生し、共鳴エネルギーが極大となる周波数は、冷媒の圧力脈動がピークを示す脈動振動数に相当する。ダイヤフラムは、脈動振動数に近い振動数で振動することで、共鳴エネルギーの極大値を小さくして、同時に、脈動振動数に近い振動数に対応する共鳴エネルギーを小さくする。これにより、ダイヤフラムは、脈動振動数に対応する共鳴に起因する圧縮機の騒音、および、脈動振動数に近い振動数に対応する共鳴に起因する圧縮機の騒音を抑えることができる。
【０００９】
本発明の第２観点に係る圧縮機は、第１観点に係る圧縮機であって、摩擦減衰板をさらに備える。摩擦減衰板は、ダイヤフラムに重ねられて設置される。摩擦減衰板は、ダイヤフラムの基本固有振動数と異なる基本固有振動数を有する。
【００１０】
第２観点に係る圧縮機では、摩擦減衰板は、ダイヤフラムの固有振動数と異なる固有振動数で振動して、ダイヤフラムとの間で摩擦する。これにより、摩擦減衰板は、冷媒の圧力脈動に起因するダイヤフラムの振動を吸収することができる。従って、第２観点に係る圧縮機は、運転中の騒音をより効果的に抑えることができる。
【００１１】
本発明の第３観点に係る圧縮機は、第１観点または第２観点に係る圧縮機であって、ダイヤフラムは、脈動振動数の８５％以上かつ１０５％未満の基本固有振動数を有する。
【００１２】
本発明の第４観点に係る圧縮機は、第１観点から第３観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、脈動振動数は、高圧空間における冷媒の圧力脈動の振幅が最大となる時点を基準とした振動数である。
【００１３】
第４観点に係る圧縮機では、脈動振動数は、冷媒の圧力脈動の振幅が最大となるある時点から、冷媒の圧力脈動の振幅が最大となる次の時点までの時間の逆数である。
【００１４】
本発明の第５観点に係る圧縮機は、第１観点から第３観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、駆動モータをさらに備える。駆動モータは、高圧空間に設置され、圧縮機構を駆動する。脈動振動数は、駆動モータの上方の空間の圧力と、駆動モータの下方の空間の圧力との差が最大となる時点を基準とした振動数である。
【００１５】
第５観点に係る圧縮機では、脈動振動数は、駆動モータの上方の空間の圧力と下方の空間の圧力との差が最大となるある時点から、圧力差が最大となる次の時点までの時間の逆数である。
【００１６】
本発明の第６観点に係る圧縮機は、第１観点から第５観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、圧縮機構は、吐出ポートと吐出チャンバーとを有する。吐出ポートは、圧縮された冷媒を吐出するための空間である。吐出チャンバーは、吐出ポートおよび高圧空間と連通し、かつ、上面に形成される凹部空間である。ダイヤフラムは、吐出チャンバーの少なくとも一部を覆う。
【００１７】
第６観点に係る圧縮機では、ダイヤフラムは、圧縮機構から吐出された冷媒が流入する吐出チャンバーに設置される。
【００１８】
本発明の第７観点に係る圧縮機は、第６観点に係る圧縮機であって、吐出チャンバーを覆う補強部材をさらに備える。ダイヤフラムは、圧縮機構と補強部材との間に設置される。
【００１９】
第７観点に係る圧縮機では、補強部材は、ダイヤフラムの強度を向上させる。従って、第７観点に係る圧縮機は、ダイヤフラムの疲労破壊を抑えることができる。
【００２０】
本発明の第８観点に係る圧縮機は、第１観点から第７観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、ダイヤフラムは、貫通孔を有する。
【００２１】
第８観点に係る圧縮機では、ダイヤフラムは貫通孔を有するので、ダイヤフラムの両側の空間の圧力差をゼロにすることができる。ダイヤフラムの両側の空間に圧力差がある場合、ダイヤフラムの振動エネルギーが増加する。従って、第８観点に係る圧縮機は、ダイヤフラムに貫通孔を設けることで、ダイヤフラムの疲労破壊を抑えることができる。
【００２２】
本発明の第９観点に係る圧縮機は、第１観点から第８観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、ダイヤフラムは、０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの厚みを有する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の第１乃至第９観点に係る圧縮機は、運転中の騒音を抑えることができる。
【００２４】
本発明の第２観点に係る圧縮機は、運転中の騒音をより効果的に抑えることができる。
【００２５】
本発明の第７観点および第８観点に係る圧縮機は、ダイヤフラムの疲労破壊を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るマフラー空間近傍の拡大図である。
【図３】図２の矢印ＩＩＩから視た固定スクロールの上面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るマフラー空間近傍の拡大図である。
【図５】本発明の変形例Ｂに係るマフラー空間近傍の拡大図である。
【図６】本発明の変形例Ｅに係る固定スクロールの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る圧縮機について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る圧縮機は、高低圧ドーム型のスクロール圧縮機である。スクロール圧縮機は、互いに噛み合う渦巻状のラップを有する２つのスクロール部材によって形成される空間の容積が変化することによって冷媒が圧縮される圧縮機である。
【００２８】
（１）圧縮機の構成
図１は、本実施形態に係るスクロール圧縮機１０１の縦断面図である。スクロール圧縮機１０１は、主として、ケーシング１０と、圧縮機構１５と、ハウジング２３と、駆動モータ１６と、下部軸受６０と、クランク軸１７と、ガスガイド７１と、吸入管１９と、吐出管２０とから構成される。スクロール圧縮機１０１は、冷媒を循環する冷凍サイクルを繰り返す冷媒回路において冷媒ガスを圧縮する役割を担う。次に、スクロール圧縮機１０１の各構成要素について説明する。
【００２９】
（１−１）ケーシング
ケーシング１０は、略円筒状の胴部ケーシング部１１と、胴部ケーシング部１１の上端部に気密状に溶接される椀状の上壁部１２と、胴部ケーシング部１１の下端部に気密状に溶接される椀状の底壁部１３とから構成される。ケーシング１０は、ケーシング１０の内部および外部において圧力や温度が変化した場合に、変形および破損が起こりにくい剛性部材で成型されている。ケーシング１０は、胴部ケーシング部１１の略円筒状の軸方向が鉛直方向に沿うように設置される。
【００３０】
ケーシング１０の内部には、圧縮機構１５と、圧縮機構１５の下方に配置されるハウジング２３と、ハウジング２３の下方に配置される駆動モータ１６と、鉛直方向に延びるように配置されるクランク軸１７等が収容されている。ケーシング１０の壁部には、吸入管１９および吐出管２０が気密状に溶接されている。
【００３１】
ケーシング１０の底部には、潤滑油が貯留される油溜まり空間１０ａが形成されている。潤滑油は、スクロール圧縮機１０１の運転中において、圧縮機構１５等の摺動部の潤滑性を良好に保つために使用される。
【００３２】
（１−２）圧縮機構
圧縮機構１５は、ケーシング１０の内部に収容され、低温低圧の冷媒ガスを吸引し、圧縮し、高温高圧の冷媒ガス（以下、「圧縮冷媒」という。）を吐出する。圧縮機構１５は、主に、固定スクロール２４と、可動スクロール２６とから構成される。
【００３３】
固定スクロール２４は、第１鏡板２４ａと、第１鏡板２４ａに直立して形成される渦巻形状（インボリュート形状）の第１ラップ２４ｂとを有する。固定スクロール２４には、主吸入孔（図示せず）と、主吸入孔に隣接する補助吸入孔（図示せず）とが形成されている。主吸入孔は、吸入管１９と、後述する圧縮室４０とを連通する。補助吸入孔は、後述する低圧空間Ｓ２と、圧縮室４０とを連通する。また、第１鏡板２４ａの中央部には、吐出孔４１が形成され、第１鏡板２４ａの上面には、吐出孔４１と連通する拡大凹部４２が形成されている。拡大凹部４２は、第１鏡板２４ａの上面に凹設された水平方向に広がる空間である。固定スクロール２４の上面には、拡大凹部４２を覆うように、蓋体４４と後述するダイヤフラム８１とがボルト４４ａにより固定されている。固定スクロール２４および蓋体４４は、ガスケット（図示せず）を介して密着してシールされている。拡大凹部４２に蓋体４４が覆い被せられることにより圧縮機構１５の運転音を消音させるマフラー空間４５が形成されている。固定スクロール２４には、マフラー空間４５と連通し、固定スクロール２４の下面に開口する第１圧縮冷媒流路４６が形成されている。図１では、第１圧縮冷媒流路４６およびボルト４４ａが同じ位置に描かれているが、固定スクロール２４の上面図である図３に示されるように、ボルト４４ａは、第１圧縮冷媒流路４６が鉛直方向下方に存在しない位置で、固定スクロール２４の上面に取り付けられている。
【００３４】
本実施形態において、マフラー空間４５には、図２に示されるように、ダイヤフラム８１が設置されている。ダイヤフラム８１は、０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの厚みを有する金属製の薄膜である。図３に示されるように、固定スクロール２４を上面視した場合に、ダイヤフラム８１は、拡大凹部４２の一部を覆う長方形の形状を有している。なお、図３において、蓋体４４、および、ダイヤフラム８１を固定するボルト４４ａ以外のボルトは省略されている。ダイヤフラム８１は、長手方向の両端部が第１鏡板２４ａの上面と蓋体４４の下面との間に挟まれた状態で、蓋体４４と共にボルト４４ａによって第１鏡板２４ａに固定されている。
【００３５】
ダイヤフラム８１は、吐出孔４１から吐出される圧縮冷媒の圧力脈動を受けて振動する。ダイヤフラム８１の基本固有振動数は、圧縮冷媒の圧力脈動に起因してマフラー空間４５で発生する共鳴によって、圧縮冷媒の圧力脈動がピークを示す振動数の近傍の値である。具体的には、ダイヤフラム８１の基本固有振動数は、脈動振動数の８５％以上かつ１０５％未満の値に設定されている。脈動振動数は、ダイヤフラム８１が設置されたマフラー空間４５で発生する共鳴によって、圧縮冷媒の圧力脈動がピークを示す振動数である。脈動振動数は、マフラー空間４５における圧縮冷媒の圧力脈動の振幅が最大となるある時点から、圧力脈動の振幅が最大となる次の時点までの時間の逆数である。ダイヤフラム８１は、例えば、３００Ｈｚ以下の基本固有振動数を有する。
【００３６】
可動スクロール２６は、第２鏡板２６ａと、第２鏡板２６ａに直立して形成される渦巻形状（インボリュート形状）の第２ラップ２６ｂとを有する。第２鏡板２６ａの下面中央部には、上端軸受２６ｃが形成されている。第２鏡板２６ａには、給油細孔６３が形成されている。給油細孔６３は、第２鏡板２６ａの上面外周部と、上端軸受２６ｃの内側の空間とを連通する。
【００３７】
固定スクロール２４および可動スクロール２６は、第１ラップ２４ｂと第２ラップ２６ｂとが噛み合うことにより、第１鏡板２４ａと、第１ラップ２４ｂと、第２鏡板２６ａと、第２ラップ２６ｂとによって囲まれる空間である圧縮室４０を形成する。圧縮室４０の容積は、可動スクロール２６の公転運動によって変化する。
【００３８】
（１−３）ハウジング
ハウジング２３は、圧縮機構１５の下方に配置され、その外周面がケーシング１０の内面に気密状に接合されている。これにより、ケーシング１０の内部空間は、ハウジング２３の下方の高圧空間Ｓ１と、ハウジング２３の上方の低圧区間Ｓ２とに区画されている。ハウジング２３は、ボルト等で固定することによって固定スクロール２４を載置し、オルダム継手（図示せず）を介して、固定スクロール２４と共に可動スクロール２６を挟持している。オルダム継手は、可動スクロール２６の自転運動を防止するための環状の部材である。ハウジング２３の外周部には、マフラー空間４５および高圧空間Ｓ１と連通する第２圧縮冷媒流路４８が鉛直方向に貫通して形成されている。第２圧縮冷媒流路４８は、ハウジング２３の上端面において第１圧縮冷媒流路４６と連通し、ハウジング２３の下端面において高圧空間Ｓ１と連通する。
【００３９】
ハウジング２３の上面には、クランク室Ｓ３が凹設されている。また、ハウジング２３には、ハウジング貫通孔３１が形成されている。ハウジング貫通孔３１は、クランク室Ｓ３の底面中央部から、ハウジング２３の下端面中央部まで、ハウジング２３を鉛直方向に貫通して形成される空間である。以下、ハウジング２３の一部であり、かつ、ハウジング貫通孔３１が形成されている部分を、上部軸受３２という。また、ハウジング２３には、ケーシング１０の内面近傍の高圧空間Ｓ１とクランク室Ｓ３とを連通する油戻し通路２３ａが形成されている。
【００４０】
（１−４）駆動モータ
駆動モータ１６は、ケーシング１０の内部に収容され、ハウジング２３の下方に配置されるブラシレスＤＣモータである。駆動モータ１６は、主に、ケーシング１０の内面に固定されるステータ５１と、ステータ５１の内側にエアギャップを設けて回転自在に収容されるロータ５２とから構成される。
【００４１】
ステータ５１の外周面には、ステータ５１の上端面から下端面に亘り、かつ、周方向に所定間隔をおいて、切欠形成されている複数のコアカット部（図示せず）が設けられている。コアカット部は、胴部ケーシング部１１とステータ５１との間を鉛直方向に延びるモータ冷却通路５５を形成する。
【００４２】
ロータ５２は、その回転中心を鉛直方向に貫通するクランク軸１７に連結されている。ロータ５２は、クランク軸１７を介して、圧縮機構１５と接続されている。
【００４３】
（１−５）下部軸受
下部軸受６０は、駆動モータ１６の下方に配置され、その外周面においてケーシング１０の内面に気密状に接合されている部材である。下部軸受６０は、クランク軸１７を回転自在に支持する。下部軸受６０は、その上端に油分離板（図示せず）が取り付けられている。
【００４４】
（１−６）クランク軸
クランク軸１７は、ケーシング１０の内部に収容され、その軸方向が鉛直方向に沿うように配置されている。クランク軸１７は、その上端部の軸心が上端部を除く部分の軸心に対してわずかに偏心している形状を有している。また、クランク軸１７は、バランスウェイト１８を有している。バランスウェイト１８は、ハウジング２３の下方かつ駆動モータ１６の上方の高さ位置において、クランク軸１７に密着して固定されている。
【００４５】
クランク軸１７は、ロータ５２の回転中心を鉛直方向に貫通してロータ５２に連結されている。クランク軸１７は、その上端部が上端軸受２６ｃに嵌入することで、可動スクロール２６に接続されている。クランク軸１７は、上部軸受３２および下部軸受６０によって支持されている。
【００４６】
クランク軸１７は、軸方向に延びている主給油路６１を内部に有する。主給油路６１の上端は、クランク軸１７の上端面と第２鏡板２６ａの下面とによって形成される油室８３と連通している。油室８３は、第２鏡板２６ａの給油細孔６３を介して、第１鏡板２４ａと第２鏡板２６ａとが外周部において互いに摺接する面であるスラスト軸受面２４ｃに連通している。主給油路６１の下端は、高圧空間Ｓ１の油溜まり空間１０ａに連通している。
【００４７】
クランク軸１７は、主給油路６１から分岐する第１副給油路６２ａ、第２副給油路６２ｂおよび第３副給油路６２ｃを有している。第１副給油路６２ａ、第２副給油路６２ｂおよび第３副給油路６２ｃは、水平方向に延びている。第１副給油路６２ａは、クランク軸１７と可動スクロール２６の上端軸受２６ｃとの摺接面に開口している。第２副給油路６２ｂは、クランク軸１７とハウジング２３の上部軸受３２との摺接面に開口している。第３副給油路６２ｃは、クランク軸１７と下部軸受６０との摺接面に開口している。
【００４８】
（１−７）ガスガイド
ガスガイド７１は、ハウジング２３と駆動モータ１６との間の高圧空間Ｓ１に配置される。ガスガイド７１は、金属板で成形され、ケーシング１０の胴部ケーシング部１１の内面にスポット溶接等により固定される部材である。ガスガイド７１は、ケーシング１０の内面と共に、圧縮機構１５によって圧縮された冷媒が流れる冷媒案内流路７２を形成する。冷媒案内流路７２の上端は、マフラー空間４５と連通するハウジング２３外周部の流路と連通している。
【００４９】
（１−８）吸入管
吸入管１９は、ケーシング１０の外部から圧縮機構１５へ、冷媒回路の冷媒を導入するための管である。吸入管１９は、ケーシング１０の上壁部１２に気密状に嵌入されている。吸入管１９は、低圧空間Ｓ２を鉛直方向に貫通するとともに、内端部が固定スクロール２４に嵌入されている。
【００５０】
（１−９）吐出管
吐出管２０は、高圧空間Ｓ１からケーシング１０の外部へ、圧縮冷媒を吐出するための管である。吐出管２０は、ケーシング１０の胴部ケーシング部１１に気密状に嵌入されている。吐出管２０は、高圧空間Ｓ１を水平方向に貫通する。ケーシング１０内にある吐出管２０の開口部２０ａは、ハウジング２３の近傍に位置している。
【００５１】
（２）圧縮機の動作
本実施形態に係るスクロール圧縮機１０１の動作について説明する。最初に、スクロール圧縮機１０１を備える冷媒回路を循環する冷媒の流れについて説明する。次に、スクロール圧縮機１０１内部における潤滑油の流れについて説明する。
【００５２】
（２−１）冷媒の流れ
最初に、駆動モータ１６が駆動することによって、ロータ５２が回転する。これにより、ロータ５２に固定されているクランク軸１７が軸回転する。クランク軸１７の軸回転運動は、上端軸受２６ｃを介して可動スクロール２６に伝達される。クランク軸１７の上端部の軸心は、クランク軸１７の軸回転運動の軸心に対して偏心している。また、可動スクロール２６は、オルダム継手によって自転が防止される。これにより、可動スクロール２６は、自転することなく、固定スクロール２４に対して公転運動を行う。
【００５３】
圧縮前の低温低圧の冷媒は、吸入管１９から主吸入孔を経由して、および、低圧空間Ｓ２から補助吸入孔を経由して、圧縮機構１５の圧縮室４０に吸引される。可動スクロール２６の公転運動により、圧縮室４０は体積を徐々に減少させながら固定スクロール２４の外周部から中心部に向かって移動する。その結果、圧縮室４０の冷媒は、圧縮されて圧縮冷媒となる。圧縮冷媒は、吐出孔４１からマフラー空間４５へ吐出された後、第１圧縮冷媒流路４６および第２圧縮冷媒流路４８を通過して、高圧空間Ｓ１へ供給される。そして、圧縮冷媒は、ガスガイド７１と胴部ケーシング部１１との間の空間である冷媒案内流路７２を通過した後、モータ冷却通路５５を下降して、駆動モータ１６の下方の高圧空間Ｓ１に到達する。そして、圧縮冷媒は、流れの向きを反転させて、他のモータ冷却通路５５およびエアギャップを上昇する。最終的に、圧縮冷媒は、吐出管２０からスクロール圧縮機１０１の外部に吐出される。
【００５４】
（２−２）潤滑油の流れ
最初に、駆動モータ１６が駆動することによって、ロータ５２が回転する。これにより、ロータ５２に固定されているクランク軸１７が軸回転する。クランク軸１７の軸回転運動によって圧縮機構１５が駆動し、高圧空間Ｓ１に圧縮冷媒が吐出されると、高圧空間Ｓ１の圧力が上昇する。一方、圧縮機構１５のスラスト軸受面２４ｃおよび給油細孔６３を介して油室８３と連通している圧縮機構１５の圧縮室４０は、高圧空間Ｓ１より低圧下にある。そのため、油溜まり空間１０ａおよび油室８３と連通する駆動モータ１６の主給油路６１には、差圧が発生している。これにより、油溜まり空間１０ａに貯留されている潤滑油は、より低圧の油室８３に向かって主給油路６１を上昇する。
【００５５】
主給油路６１を上昇する潤滑油は、順に、第３副給油路６２ｃ、第２副給油路６２ｂおよび第１副給油路６２ａに分流する。第３副給油路６２ｃを流れる潤滑油は、クランク軸１７と下部軸受６０との摺接面を潤滑した後、高圧空間Ｓ１に供給されて油溜まり空間１０ａに戻される。第２副給油路６２ｂを流れる潤滑油は、クランク軸１７とハウジング２３の上部軸受３２との摺接面を潤滑した後、高圧空間Ｓ１およびクランク室Ｓ３に供給される。高圧空間Ｓ１に供給された潤滑油は、油溜まり空間１０ａに戻される。クランク室Ｓ３に供給された潤滑油は、ハウジング２３の油戻し通路２３ａを経由して高圧空間Ｓ１に供給され、油溜まり空間１０ａに戻される。第１副給油路６２ａを流れる潤滑油は、クランク軸１７と可動スクロール２６の上端軸受２６ｃとの摺接面を潤滑した後、クランク室Ｓ３に供給される。クランク室Ｓ３に供給された潤滑油は、油戻し通路２３ａを経由して高圧空間Ｓ１に供給され、油溜まり空間１０ａに戻される。
【００５６】
主給油路６１を上昇して油室８３まで到達した潤滑油は、給油細孔６３を経由して、圧縮機構１５のスラスト軸受面２４ｃに供給される。スラスト軸受面２４ｃを潤滑した潤滑油は、圧縮室４０に流入する。このとき、高温高圧である潤滑油は、圧縮室４０に存在する圧縮される前の冷媒を加熱し、かつ、微小な油滴の状態で冷媒に混入する。圧縮冷媒に混入された潤滑油は、圧縮冷媒と同じ経路を通って、圧縮室４０から高圧空間Ｓ１へ吐出される。そして、潤滑油は、圧縮冷媒と共にモータ冷却通路５５を下降した後、一部が油分離板に衝突する。油分離板に付着した潤滑油は、高圧空間Ｓ１を落下して油溜まり空間１０ａに戻される。
【００５７】
（３）圧縮機の特徴
（３−１）
本実施形態に係るスクロール圧縮機１０１では、圧縮機構１５の吐出孔４１から吐出される圧縮冷媒によって、マフラー空間４５に圧力脈動が発生する。マフラー空間４５に設置されるダイヤフラム８１は、マフラー空間４５における圧力脈動を受けて振動することで、圧力脈動を吸収する。マフラー空間４５で発生する圧力脈動は、マフラー空間４５およびマフラー空間４５に連通する高圧空間Ｓ１で発生する共鳴の原因となる。すなわち、圧力脈動を低減する効果を有するダイヤフラム８１をマフラー空間４５に設置することで、高圧空間Ｓ１で発生する共鳴を抑えることができる。従って、本実施形態に係るスクロール圧縮機１０１は、運転中の騒音を抑えることができる。
【００５８】
（３−２）
本実施形態に係るスクロール圧縮機１０１では、ダイヤフラム８１は、脈動振動数よりも少し低い値の基本固有振動数を有する。ここで、圧縮冷媒の圧力脈動に起因してマフラー空間４５および高圧空間Ｓ１で発生する共鳴は、ある周波数帯で発生する。そして、この周波数帯において、共鳴エネルギーが極大となる周波数である共鳴周波数が存在する。共鳴周波数は、マフラー空間４５における圧縮冷媒の圧力脈動の振幅が最大となる時点に基づく脈動振動数に相当する。
【００５９】
本実施形態では、ダイヤフラム８１は、脈動振動数よりも少し低い振動数で振動することで、共鳴エネルギーの極大値を小さくして、同時に、脈動振動数よりも少し低い振動数に対応する共鳴エネルギーを小さくする。従って、本実施形態に係るスクロール圧縮機１０１は、脈動振動数に対応する共鳴に起因するスクロール圧縮機１０１の騒音、および、脈動振動数よりも少し低い振動数に対応する共鳴に起因するスクロール圧縮機１０１の騒音を抑えることができる。
【００６０】
なお、ダイヤフラム８１の基本固有振動数は、ダイヤフラム８１の厚み公差等により、設定値よりも高くなる場合がある。この場合、共鳴周波数よりも低い運転周波数領域において、ダイヤフラム８１の振動により共鳴エネルギーが十分に低減しないために、圧縮冷媒の圧力脈動による共鳴に起因するスクロール圧縮機１０１の騒音に、脈動のピーク感が残る可能性がある。従って、ダイヤフラム８１の基本固有振動数を低めに設定することが好ましい。
【００６１】
（３−３）
本実施形態に係るスクロール圧縮機１０１では、ダイヤフラム８１は、固定スクロール２４の拡大凹部４２を覆う蓋体４４と共に、第１鏡板２４ａの上面に固定されている。ダイヤフラム８１の長手方向の両端部は、第１鏡板２４ａと蓋体４４との間に挟まれた状態で固定されている。これにより、圧縮冷媒の圧力脈動に起因して振動するダイヤフラム８１の強度が向上する。従って、本実施形態に係るスクロール圧縮機１０１は、ダイヤフラム８１の疲労破壊を抑えることができる。
【００６２】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係るスクロール圧縮機について説明する。本実施形態の基本的な構成、動作および特徴は、第１実施形態に係るスクロール圧縮機と同一であるので、第１実施形態との相違点を主に説明する。第１実施形態と同一の構造および機能を有する要素には、同一の参照符号が用いられている。
【００６３】
（１）圧縮機の構成
本実施形態では、マフラー空間４５に配置されるダイヤフラム８１近傍の構造が、第１実施形態と異なっている。図４は、本実施形態に係るスクロール圧縮機１０１のマフラー空間４５近傍の縦断面図である。
【００６４】
本実施形態において、マフラー空間４５には、ダイヤフラム８１および摩擦減衰板８２が設置されている。摩擦減衰板８２は、図４に示されるように、ダイヤフラム８１の上面に接している状態で、ダイヤフラム８１と共に、ボルト４４ａによって固定スクロール２４の第１鏡板２４ａに固定されている。摩擦減衰板８２は、ダイヤフラム８１の基本固有振動数と異なる基本固有振動数を有する板状部材である。摩擦減衰板８２は、例えば、ダイヤフラム８１と異なる厚みを有する金属製の板状部材や、ダイヤフラム８１と異なる材質で成形された板状部材である。
【００６５】
（２）圧縮機の特徴
本実施形態では、マフラー空間４５で発生する圧縮冷媒の圧力脈動によってダイヤフラム８１が振動する際に、摩擦減衰板８２も振動する。摩擦減衰板８２は、ダイヤフラム８１の固有振動数と異なる固有振動数で振動する。そのため、ダイヤフラム８１は、振動中に、摩擦減衰板８２との間で摩擦する。これにより、ダイヤフラム８１の振動エネルギーの一部は、ダイヤフラム８１と摩擦減衰板８２との接触面で発生する摩擦エネルギーと、摩擦減衰板８２の振動エネルギーに転換される。すなわち、摩擦減衰板８２は、ダイヤフラム８１の振動を吸収する効果を有する。そのため、摩擦減衰板８２によって、ダイヤフラム８１は、圧縮冷媒の圧力脈動をより効率的に吸収することができる。従って、本実施形態に係るスクロール圧縮機は、運転中の騒音をより効果的に抑えることができる。
【００６６】
＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明したが、本発明の具体的構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で変更可能である。以下、本発明の実施形態に係る圧縮機に対する適用可能な変形例について説明する。
【００６７】
（１）変形例Ａ
第１および第２実施形態では、圧縮機として、固定スクロール２４と可動スクロール２６とから構成される圧縮機構１５を備えるスクロール圧縮機１０１が用いられているが、他のタイプの圧縮機構を備える圧縮機が用いられてもよい。例えば、ロータリー式の圧縮機やレシプロ式の圧縮機が用いられてもよい。この場合、ダイヤフラム８１および摩擦減衰板８２は、圧縮機構から吐出された圧縮冷媒が流入する空間に配置される。
【００６８】
（２）変形例Ｂ
第１実施形態に係るスクロール圧縮機１０１は、高低圧ドーム型の圧縮機であり、ハウジング２３の上方の空間は、マフラー空間４５よりも低圧である低圧空間Ｓ２である。ここで、スクロール圧縮機１０１が高圧ドーム型の圧縮機である場合、すなわち、圧縮機構１５から吐出された圧縮冷媒によってケーシング１０の内部空間が満たされる圧縮機を考える。このような高圧ドーム型の圧縮機では、ハウジング２３の上方の空間は、マフラー空間４５とほぼ同じ圧力下にある高圧の空間である。そのため、圧縮機構１５は、固定スクロール２４の拡大凹部４２を覆う蓋体４４を有する必要がない。この場合、図５に示されるように、ダイヤフラム８１は、固定スクロール２４の第１鏡板２４ａの上面にボルト４４ａ等によって固定される。
【００６９】
また、本変形例において、第１実施形態と同様に、固定スクロール２４の拡大凹部４２は、蓋体４４で覆われてもよい。この場合、ダイヤフラム８１は、蓋体４４と共に第１鏡板２４ａの上面に固定されるので、ダイヤフラム８１の強度が向上する。
【００７０】
また、本変形例において、第２実施形態と同様に、ダイヤフラム８１は、摩擦減衰板８２に接している状態で、第１鏡板２４ａの上面に固定されてもよい。この場合、摩擦減衰板８２によって、ダイヤフラム８１は、圧縮冷媒の圧力脈動をより効率的に吸収することができる。
【００７１】
（３）変形例Ｃ
第１実施形態では、ダイヤフラム８１は、脈動振動数よりも少し低い値の基本固有振動数を有し、脈動振動数は、ダイヤフラム８１が設置されたマフラー空間４５における圧縮冷媒の圧力脈動の振幅が最大となる時点を基準とした振動数である。しかし、脈動振動数は、駆動モータ１６の上方の高圧空間Ｓ１の圧力と、駆動モータ１６の下方の高圧空間Ｓ１の圧力との差が最大となる時点から、圧力差が最大となる次の時点までの時間の逆数であってもよい。
【００７２】
（４）変形例Ｄ
第１実施形態では、ダイヤフラム８１は、マフラー空間４５に配置されているが、圧縮機構１５の吐出孔４１から吐出された圧縮冷媒が流入する空間であれば、他の場所に配置されてもよい。例えば、ダイヤフラム８１は、高圧空間Ｓ１の任意の場所に配置されてもよい。
【００７３】
（５）変形例Ｅ
第１実施形態では、ダイヤフラム８１は、金属製の薄膜であるが、図６に示されるように、貫通孔８１ａを有する金属製の薄膜であってもよい。本変形例では、ダイヤフラム８１は貫通孔８１ａを有するので、ダイヤフラム８１の両側の空間の圧力差がゼロになる。ダイヤフラム８１の両側の空間に圧力差がある場合、ダイヤフラム８１の表面が圧力を受けるので、ダイヤフラム８１の振動エネルギーが増加する。従って、ダイヤフラム８１に貫通孔８１ａを設けることで、ダイヤフラム８１の疲労破壊を抑えることができる。
【００７４】
（６）変形例Ｆ
第１実施形態では、ダイヤフラム８１は、固定スクロール２４の拡大凹部４２の一部を覆っているが、蓋体４４と同様に、拡大凹部４２の全体を覆っていてもよい。例えば、ダイヤフラム８１は、拡大凹部４２の全体を覆う円形の形状を有してもよい。この場合、変形例Ｅに記載されているように、ダイヤフラム８１に貫通孔８１ａを設けてダイヤフラム８１の両側の空間の圧力差をゼロにすることで、ダイヤフラム８１の疲労破壊を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明に係る圧縮機は、運転中の騒音を抑えることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１０      ケーシング
１５      圧縮機構
１６      駆動モータ
４１      吐出孔（吐出ポート）
４４      蓋体（補強部材）
４５      マフラー空間（吐出チャンバー）
８１      ダイヤフラム
８１ａ    貫通孔
８２      摩擦減衰板
１０１      スクロール圧縮機（圧縮機）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７７】
【特許文献１】特開２００８−１３３７７７号公報
【図１】
2015105635.tif 000003
【図２】
2015105635.tif 000004
【図３】
2015105635.tif 000005
【図４】
2015105635.tif 000006
【図５】
2015105635.tif 000007
【図６】
2015105635.tif 000008