(57)【要約】【課題】二重ケーシング構造の回転式圧縮機において、運転中の音の発生を抑えるとともに、圧縮機の大型化も防止する。【解決手段】本発明は、二重ケーシング構造の回転式圧縮機において、電動機（４０）をインバータ駆動により可変速にするとともに、内側ケーシング（１６）の肉厚を外側ケーシング（１１）の肉厚よりも厚くする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側ケーシング（１１）と、該外側ケーシング（１１）内に弾性的に保持された内側ケーシング（１６）とを備え、内側ケーシング（１６）内に圧縮機構（３０）及び該圧縮機構（３０）を駆動する電動機（４０）が収納された回転式圧縮機であって、
電動機（４０）を可変速で駆動するインバータ（５０）を備え、
内側ケーシング（１６）の肉厚が、外側ケーシング（１１）の肉厚よりも大きいことを特徴とする回転式圧縮機。
【請求項２】
外側ケーシング（１１）と、該外側ケーシング（１１）内に弾性的に保持された内側ケーシング（１６）とを備え、内側ケーシング（１６）内に圧縮機構（３０）及び該圧縮機構（３０）を駆動する電動機（４０）が収納された回転式圧縮機であって、
電動機（４０）を可変速で駆動するインバータ（５０）を備え、
内側ケーシング（１６）の固有振動数が、外側ケーシング（１１）の固有振動数よりも大きいことを特徴とする回転式圧縮機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転式圧縮機において、
電動機（４０）の回転子（４２）が、埋込磁石型の回転子（４２）であることを特徴とする回転式圧縮機。
【請求項４】
請求項１，２または３に記載の回転式圧縮機において、
電動機（４０）の回転速度の最大値が、１秒あたり１８０回転以上に定められていることを特徴とする回転式圧縮機。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１に記載の回転式圧縮機において、
電動機（４０）が、起動時において、１秒あたり５回転以下の割合で加速するように構成されていることを特徴とする回転式圧縮機。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１に記載の回転式圧縮機において、
圧縮機構（３０）に冷媒を導入する吸入管（２７）が、外側ケーシング（１１）を貫通する第１吸入管（２７ａ）  と、内側ケーシング（１６）を貫通する第２吸入管（２７ｂ）  とからなり、
圧縮機構（３０）からの冷媒を吐出する吐出管（２８）が、内側ケーシング（１６）と外側ケーシング（１１）とを貫通しており、
内側ケーシング（１６）と外側ケーシング（１１）の間に吸入空間（Ｓ１）が形成されるとともに、内側ケーシング（１６）の内部に吐出空間（Ｓ２）が形成されていることを特徴とする回転式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転式圧縮機に関し、特に、外側ケーシングと内側ケーシングとからなる二重ケーシング構造で、かつ圧縮機構と電動機が内側ケーシングの内部に収納された回転式圧縮機に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、回転式圧縮機は、例えば蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路において冷媒を圧縮するのに用いられている。この回転式圧縮機には、ケーシングが外側ケーシングと内側ケーシングとからなる二重構造に構成され、内側ケーシングの内部に圧縮機構と電動機が収納されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８に示すように、上記圧縮機（１）  では、外側ケーシング（１１）の内部に内側ケーシング（１６）が弾性的に保持されるとともに、内側ケーシング（１６）内に、圧縮機構（３０）と、該圧縮機構（３０）を駆動する電動機（４０）とが収納されている。また、外側ケーシング（１１）と内側ケーシング（１６）との間には隙間があり、空間（Ｓ１）が形成されている。
【０００４】
圧縮機構（３０）に冷媒を導入する吸入管（２７）は、外側ケーシング（１１）を貫通する第１吸入管（２７ａ）  と、内側ケーシング（１６）を貫通する第２吸入管（２７ｂ）  とからなり、冷媒は第１吸入管（２７ａ）  を介して外側ケーシング（１１）と内側ケーシング（１６）の間の空間（Ｓ１）に導入された後、第２吸入管（２７ｂ）  を介して圧縮機構（３０）に吸入される。また、吐出管（２８）は内側ケーシング（１６）と外側ケーシング（１１）とを貫通しており、圧縮機構（３０）からの吐出冷媒は、内側ケーシング（１６）内の空間（Ｓ２）に充満した後に上記吐出管（２８）を通って機外へ吐出される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平３−９６６９３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、二重ケーシング構造の回転式圧縮機（１）  において、電動機（４０）の運転に伴い内側ケーシング（１６）が振動すると、該内側ケーシング（１６）が外側ケーシング（１１）に接触したり、内側ケーシング（１６）の振動音や接触音が圧縮機（１）  の外部に漏れたりするおそれがある。特に、圧縮機（１）  の起動時や停止時には、周波数が低くて振幅の大きな振動が発生し、振動音や接触音の発生が起こりやすい問題がある。
【０００７】
その対策として内側ケーシング（１６）と外側ケーシング（１１）の隙間を大きくすると、両ケーシング（１１，１６）  の接触を回避することは可能であるが、圧縮機（１）  自体が大型化してしまうことになる。また、単に隙間を少し大きくしても、それだけでは音を十分に低減するのは困難である。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、二重ケーシング構造の回転式圧縮機において、運転中の音の発生を抑えるとともに、圧縮機の大型化も防止できるようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、二重ケーシング（１０）構造の回転式圧縮機において、電動機（４０）をインバータ（５０）駆動により可変速にするとともに、内側ケーシング（１６）の肉厚を外側ケーシング（１１）の肉厚よりも厚くしたものである。
【００１０】
具体的に、請求項１，２に記載の発明は、外側ケーシング（１１）と、該外側ケーシング（１１）内に弾性的に保持された内側ケーシング（１６）とを備え、内側ケーシング（１６）内に圧縮機構（３０）及び該圧縮機構（３０）を駆動する電動機（４０）が収納された回転式圧縮機を前提としている。
【００１１】
そして、請求項１の回転式圧縮機は、電動機（４０）を可変速で駆動するインバータ（５０）を備え、内側ケーシング（１６）の肉厚が、外側ケーシング（１１）の肉厚よりも大きいことを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２の回転式圧縮機は、電動機（４０）を可変速で駆動するインバータ（５０）を備え、内側ケーシング（１６）の固有振動数が、外側ケーシング（１１）の固有振動数よりも大きいことを特徴としている。
【００１３】
請求項１の発明では、内側ケーシング（１６）の肉厚を大きくすることにより、請求項２の発明のように内側ケーシング（１６）の固有振動数を大きくすることができる。また、内側ケーシング（１６）の固有振動数を外側ケーシング（１１）よりも大きくすると、内側ケーシング（１６）において低い周波数の音を吸収できる。この結果、内側ケーシング（１６）から放射される音（振動）は高周波数域寄りになるが、高周波域の振動吸収率は肉厚が違ってもほとんど同じであるため、外側ケーシング（１１）の肉厚が薄くても、上記高周波数の音を吸収できる。
【００１４】
また、インバータ（５０）駆動の電動機（４０）を用いると、可変速駆動に伴って遮断すべき音の周波数範囲が広くなるのに対して、低周波数域の音を内側ケーシング（１６）で吸収し、高周波数域の音を外側ケーシング（１１）で吸収することにより、効率よく遮音することができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の回転式圧縮機において、電動機（４０）の回転子（４２）が、埋込磁石型の回転子（４２）であることを特徴としている。
【００１６】
この請求項３の発明では、埋込磁石型の回転子（４２）を用いているので、固定子（４１）の内周面と磁石（４２ｂ）  との距離が表面磁石型よりも長くなり、固定子（４１）と回転子（４２）とに作用する吸引力や反発力による固定子（４１）の振動が小さくなる。したがって、音を効率よく抑えられる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１，２または３に記載の回転式圧縮機において、電動機（４０）の回転速度の最大値が、１秒あたり１８０回転以上に定められていることを特徴としている。上限値は、運転の可能な範囲で適宜定めればよい。
【００１８】
この請求項４の発明では、二重ケーシング（１０）の圧縮機において電動機（４０）の回転速度を上記の値に特定したことによって、圧縮機のケーシング（１０）を一重ケーシング（１０）で回転速度が約６０（Ｓ−１）である場合と同等以下のサイズに納めることができる（図５参照）。また、このように回転速度を速めると周波数の高い音が発生しやすくなるが、高周波数の音は外側ケーシング（１１）の肉厚が薄くても比較的容易に低減できる。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１に記載の回転式圧縮機において、電動機（４０）が、起動時において、１秒あたり５回転以下の割合で加速するように構成されていることを特徴としている。特に、起動時において１秒あたり２回転以下の割合で電動機（４０）を加速することが好ましい。
【００２０】
この請求項５の発明では、起動時に電動機（４０）が緩やかに加速するため、起動中の衝撃が少なく、内側ケーシング（１６）の振動が減少する。したがって、内側ケーシング（１６）と外側ケーシング（１１）の隙間を小さくしても内側ケーシング（１６）が外側ケーシング（１１）に接触しないので、ケーシング（１０）が小型でも音を抑えられる。
【００２１】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１に記載の回転式圧縮機において、圧縮機構（３０）に冷媒を導入する吸入管（２７）が、外側ケーシング（１１）を貫通する第１吸入管（２７ａ）  と、内側ケーシング（１６）を貫通する第２吸入管（２７ｂ）  とからなり、圧縮機構（３０）からの冷媒を吐出する吐出管（２８）が、内側ケーシング（１６）と外側ケーシング（１１）とを貫通しており、さらに、内側ケーシング（１６）と外側ケーシング（１１）の間に吸入空間（Ｓ１）が形成されるとともに、内側ケーシング（１６）の内部に吐出空間（Ｓ２）が形成されていることを特徴としている。
【００２２】
この請求項６の発明では、冷媒は外側ケーシング（１１）と内側ケーシング（１６）の間の吸入空間（Ｓ１）に第１吸入管（２７ａ）  を介して導入された後、第２吸入管（２７ｂ）  を介して圧縮機構（３０）に吸入される。また、圧縮機構（３０）から吐出された高圧の冷媒は、内側ケーシング（１６）内の吐出空間（Ｓ２）から吐出管（２８）を通り、外部に流出する。
【００２３】
この構成においては、内側ケーシング（１６）の内部の吐出空間（Ｓ２）は、吐出冷媒で満たされるために高圧となるが、外側ケーシング（１１）と内側ケーシング（１６）の間の吸入空間（Ｓ１）は、冷媒回路から圧縮機（１）  に戻ってきた吸入冷媒で満たされるため、それよりも低圧（ただし大気圧よりは高圧）となる。したがって、内側ケーシング（１６）の内外の圧力差（吸入圧力と吐出圧力との圧力差）及び外側ケーシング（１１）の内外の圧力差（大気圧と吸入圧力との圧力差）は、１重ケーシングで内部空間が高圧になる場合の該ケーシングの内外の圧力差（大気圧と吐出圧力との圧力差）よりも小さくなる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
本実施形態は、蒸気圧縮式冷凍サイクルの冷媒回路において圧縮行程を行う回転式圧縮機に関するものである。断面構造図である図１に示すように、この回転式圧縮機（１）  は、外側ケーシング（１１）と内側ケーシング（１６）とからなる二重構造のケーシング（１０）を備えている。上記内側ケーシング（１６）内には、圧縮機構（３０）と、該圧縮機構（３０）を駆動する電動機（４０）とが収納されている。
【００２６】
外側ケーシング（１１）は、縦長円筒状の外側胴部（１２）と、該外側胴部（１２）の上端に固定された外側上部鏡板（１３）と、外側胴部（１２）の下端に固定された外側下部鏡板（１４）とを備えている。外側上部鏡板（１３）及び外側下部鏡板（１４）は、それぞれ、上記外側胴部（１２）に溶接により気密に接合されている。また、外側下部鏡板（１４）には、この回転式圧縮機（１）  を設置するための脚部（１５）が一体的に形成されている。
【００２７】
上記内側ケーシング（１６）は、縦長円筒状で、かつ上記外側胴部（１２）よりも小径で長さの短い内側胴部（１７）と、該内側胴部（１７）の上端に固定された内側上部鏡板（１８）と、内側胴部（１７）の下端に固定された内側下部鏡板（１９）とを備えている。内側上部鏡板（１８）及び内側下部鏡板（１９）は、それぞれ、上記内側胴部（１７）に溶接により気密に接合されている。
【００２８】
内側ケーシング（１６）は、外側ケーシング（１１）よりも厚さ寸法の大きな板材により形成されている。この点、両ケーシング（１１，１６）  は、例えば胴部（１２，１７）  同士の平均的な厚さを比較したときに内側ケーシング（１６）の方が外側ケーシング（１１）よりも厚くなっていればよく、内側ケーシング（１６）の最も薄い部分が外側ケーシング（１１）の最も厚い部分よりも厚い必要はない。このようにすることにより、内側ケーシング（１６）の固有振動数が外側ケーシング（１１）の固有振動数よりも大きくなる。
【００２９】
外側ケーシング（１１）と内側ケーシング（１６）との間には、後述するように、運転中に吸入冷媒で満たされる空間（以下、吸入空間（Ｓ１）という）が区画されている。また、内側ケーシング（１６）は、外側ケーシング（１１）の中に弾性的に保持されている。このために、外側ケーシング（１１）は、外側下部鏡板（１４）に、外側胴部（１２）の内周面よりも若干径方向内側において、該外側胴部（１２）の下端よりも僅かに上方に位置する環状の保持部（２５）を有している。この保持部（２５）には、内側ケーシング（１６）を保持する弾性保持機構（２０）が設けられている。弾性保持機構（２０）は、上記保持部（２５）に固定されたベースプレート（２１）と、該ベースプレート（２１）上に下端が固定されたコイルバネ（２２）と、コイルバネ（２２）の上端に固定された保持プレート（２３）とから構成されている。保持プレート（２３）は、円形のプレートをプレス加工して成形したものであり、平板状の周縁部がコイルバネ（２２）に固定される一方、中央部が内側下部鏡板（１９）に沿う曲面形状に形成されて該内側下部鏡板（１９）に固定されている。なお、弾性保持機構（２０）は、上記コイルバネ（２２）の代わりにゴムや板バネを用いた構成にしてもよい。
【００３０】
圧縮機構（３０）に冷媒を導入する吸入管（２７）は、外側上部鏡板（１３）に固定された第１吸入管（２７ａ）  と、内側胴部（１７）に固定された第２吸入管（２７ｂ）  とから構成されている。そして、冷媒は、第１吸入管（２７ａ）  から吸入空間（Ｓ１）に流入し、さらに第２吸入管（２７ｂ）  を通って内側ケーシング（１６）内の圧縮機構（３０）に吸入される。一方、冷媒の吐出管（２８）は内側ケーシング（１６）と外側ケーシング（１１）とを貫通している。この吐出管（２８）は、圧縮機構（３０）から吐出されて内側ケーシング（１６）内の空間（以下、吐出空間（Ｓ２）という）に充満する吐出冷媒を機外へ案内する通路を構成している。吐出管（２８）は、中間部が螺旋状に形成されており、この螺旋状の部分において、内側ケーシング（１６）の振動を許容するようになっている。
【００３１】
上記電動機（４０）には、ブラシレスＤＣモータが用いられている。上記電動機（４０）は、図１と、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である図２に示すように、内側胴部（１７）における上端寄りの位置に固定された筒状の固定子（４１）と、該固定子（４１）内に回転可能に装着された回転子（４２）と、該回転子（４２）に回転中心において連結された回転軸（４３）とから構成されている。固定子（４１）は、プレス加工により打ち抜かれた電磁鋼板を積層した固定子鉄心（４１ａ）  と、該固定子鉄心（４１ａ）  に装着されたコイル（４１ｂ）  とから構成されている。一方、回転子（４２）は、プレス加工により打ち抜かれた電磁鋼板を積層した回転子鉄心（４２ａ）  と、該回転子鉄心（４２ａ）  の中に埋設された永久磁石（４２ｂ）  とから構成されている。
【００３２】
上記電動機（４０）の固定子（４１）には、コイル（４１ｂ）  の巻線方式として、集中巻（直巻）方式が採用されている。図の例では、固定子鉄心（４１ａ）  に６本のティース（Ｔ）  が等間隔で設けられ、それぞれにコイル（４１ｂ）  が個別に巻き付けられている。この固定子（４１）は３相巻線構造であり、かつ、同相のコイル（４１ｂ）  同士が対向するように配置されている。また、回転子（４２）には、４枚の永久磁石（４２ｂ）  が等間隔で埋め込まれている。なお、回転子（４２）には、各磁石（４２ｂ）  の両端から径方向外側へのびる磁気バリア空間（Ｂ）  が形成されている。
【００３３】
上記圧縮機構（３０）は、ローリングピストン式の圧縮機構である。この圧縮機構（３０）は、シリンダ（３１）と、フロントヘッド（３２）と、リヤヘッド（３３）と、回転ピストン（３４）とを備え、シリンダ（３１）が内側ケーシング（１６）内の下部側位置に固定されている。シリンダ（３１）は厚肉の円筒状に形成され、電動機（４０）と同一の中心線上に配置されている。シリンダ（３１）、フロントヘッド（３２）及びリヤヘッド（３３）は、図示しないボルト等で締結されて一体に組み立てられており、シリンダ（３１）の上端面にフロントヘッド（３２）が、下端面にリヤヘッド（３３）が設けられている。そして、シリンダ（３１）の内周面と、フロントヘッド（３２）の下端面と、リヤヘッド（３３）の上端面との間に、円環状の圧縮室（Ｃ）  が区画形成されている。
【００３４】
上記電動機（４０）の回転軸（４３）は、内側ケーシング（１６）の中心線上で圧縮室（Ｃ）  を上下方向に貫通している。この回転軸（４３）を支持するため、フロントヘッド（３２）とリヤヘッド（３３）には、それぞれ滑り軸受けの装着された軸受部（３２ａ，３２ｂ）  が形成されている。
【００３５】
回転軸（４３）は、圧縮室（Ｃ）  の中に位置する部分が、該回転軸（４３）の回転中心から所定量偏心し、その上下の部分よりも大径の偏心部（４３ａ）  に構成されている。この偏心部（４３ａ）  に、上記圧縮機構（３０）の回転ピストン（３４）が固定されている。回転ピストン（３４）は円環状で、運転中に、その外周面が実質的にシリンダ（３１）の内周面と一点で接触する（実際には僅かなクリアランスが設けられている）ように形成されている。
【００３６】
一方、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である図３に示すように、上記シリンダ（３１）には、該シリンダ（３１）の軸方向に貫通するブレード溝（３５）が形成され、このブレード溝（３５）に、長方形の板状に形成されたブレード（３６）が該ブレード溝（３５）内を径方向へ摺動可能に装着されている。ブレード（３６）は、スプリング（３７）によって径方向内方へ付勢されており、先端が上記回転ピストン（３４）の外周面に常に圧接した状態を保持しながら、回転軸（４３）の回転に伴ってブレード溝（３５）内を進退するように構成されている。
【００３７】
上記ブレード（３６）は、シリンダ（３１）の内周面と回転ピストン（３４）の外周面との間の圧縮室（Ｃ）  を、低圧室（Ｃ１）と高圧室（Ｃ２）とに区画している。上記第２吸入管（２７ｂ）  は、内側胴部（１７）とシリンダ（３１）を径方向に貫通しており、上記吸入空間（Ｓ１）と低圧室（Ｃ１）とに連通している。一方、フロントヘッド（３２）には、図３に仮想線で示すように、図１の上下方向に貫通して吐出空間（Ｓ２）と高圧室（Ｃ２）とに連通する吐出口（２９）が形成されるとともに、該吐出口（２９）を開閉する吐出弁（２９ａ）  が設けられている。吐出弁（２９ａ）  は、圧縮室（Ｃ）  （高圧室（Ｃ２））内の圧力と吐出空間（Ｓ２）内の圧力との圧力差が所定値以上に大きくなると吐出口（２９）を開放するように構成されている。したがって、上記圧力差が所定値以上に大きくなると、圧縮室（Ｃ）  内の高圧冷媒が、内側ケーシング（１６）内の吐出空間（Ｓ２）に吐出されてその中に充満した後、上記吐出管（２８）を介して機外に流出する。
【００３８】
以上のように、内側ケーシング（１６）の内部の吐出空間（Ｓ２）は、吐出冷媒で満たされるために高圧となるが、外側ケーシング（１１）と内側ケーシング（１６）の間の吸入空間（Ｓ１）は、冷媒回路から圧縮機（１）  に戻ってきた吸入冷媒で満たされるため、それよりも低圧（ただし大気圧よりは高圧）となる。したがって、内側ケーシング（１６）の内外の圧力差（吸入圧力と吐出圧力との圧力差）及び外側ケーシング（１１）の内外の圧力差（大気圧と吸入圧力との圧力差）は、１重ケーシングで内部空間が高圧になる場合の該ケーシングの内外の圧力差（大気圧と吐出圧力との圧力差）よりも小さくなる。そこで、本実施形態では、外側ケーシング（１１）及び内側ケーシング（１６）の厚さを、一重ケーシングの場合よりも小さくすることが可能である。
【００３９】
一方、上記内側ケーシング（１６）には内側ターミナル（４６）が固定され、外側ケーシング（１１）には外側ターミナル（４７）が固定されている。上記電動機（４０）は、内側ターミナル（４６）に設けられている端子ピンの内側端部にリード線（４８ａ）  を介して接続されている。また、上記端子ピンの外側端部には、インバータモジュール（５０）が装着されている。インバータモジュール（５０）は、回路基板とスイッチング素子などの回路部品とからなる回路部本体を樹脂成形により覆ったものである。
【００４０】
インバータモジュール（５０）の外殻となる樹脂素材は、冷媒や冷凍機油と反応しないことが要求されるので、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等を用いるのが好ましい。また、インバータモジュール（５０）は、内側ターミナル（４６）の端子ピンに差し込むだけでなく、補助的な固定手段を設けて抜け止めをしておくことが好ましい。例えば、内側ターミナル（４６）とインバータモジュール（５０）の両方に、互いに係合する爪を設けておく構成が考えられる。
【００４１】
このインバータモジュール（５０）は、内側ターミナル（４６）の端子ピンに差し込むことにより該ターミナル（４６）と電気的に導通し、かつ樹脂成形部分から引き出されたリード線（４８ｂ）  を外側ターミナル（４７）に接続することにより、該外側ターミナル（４７）と電気的に導通する。外側ターミナル（４７）には外部の電源配線が接続されており、電源電圧がインバータモジュール（５０）を介して電動機（４０）に印加される。
【００４２】
上記インバータモジュール（５０）には、図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である図４に示すように、吐出管（２８）の通る部分にスリット（５１）が形成されている。このスリット（５１）は、吐出管（２８）とインバータモジュール（５０）とが接触しないように吐出管（２８）の直径よりも幅が広く形成されている。これにより、該スリット（５１）の内面と吐出管（２８）の外面とに隙間が設けられている。
【００４３】
この実施形態では、以上のようにインバータを用いた運転制御を行うようにしているので、ＰＷＭ制御（パルス幅制御）においてスイッチングパルスのパルス幅を変えることによって電動機（４０）の運転周波数を可変にすることが可能である。このため、電動機（４０）の回転速度を所定の範囲内で自由に選択し、運転することができる。したがって、圧縮機（１）  の運転容量制御が可能となる。
【００４４】
また、インバータによる可変速駆動を行うようにしているので、上記電動機（４０）は、回転速度が５０（Ｓ−１）または６０（Ｓ−１）付近に固定される誘導電動機（４０）と比べて、回転速度を速くして運転することもできる。回転速度を速くすると、例えば空調装置において瞬間冷暖房能力を増やすことが可能である。
【００４５】
さらに、インバータで可変速駆動を行う構成にすると、回転速度を速くする一方で一回転あたりの冷媒圧縮量を減らすことにより、圧縮機（１）  の小型化を図ることも可能である。つまり、電動機（４０）を高速で回すと圧縮機（１）  の小型化が可能となる。
【００４６】
特に、回転速度と圧縮機（１）  の外径の一般的な関係を図５のグラフに示しているように、一重ケーシング（１０）で回転速度が６０（Ｓ−１）の圧縮機を基準にすると、同一回転速度において外径が一重ケーシング（１０）の約１．２倍になる二重ケーシング（１０）の圧縮機（１）  で回転速度を１８０（Ｓ−１）程度あるいはそれ以上にすれば、二重ケーシングの圧縮機（１）  であっても、基準とする圧縮機よりも小型化できることが分かる。この点、能力が７００Ｗ付近から５ＫＷ付近までの範囲の圧縮機（１）  であれば、概ねこのような傾向にあると考えてよい。
【００４７】
また、埋込磁石型の回転子（４２）を用いていることも、電動機（４０）の回転速度の高速化に寄与している。つまり、この種の電動機（４０）では、電流位相を誘起電圧より適当に進めて運転することによって、マグネットトルクだけでなくリラクタンストルクも有効に利用することができるため、電動機（４０）を高効率で運転することができるとともに、より電流位相を進めた弱め磁束制御を行うことで、高速回転域における運転が可能となる。したがって、埋込磁石型の回転子（４２）を用いたことも、上記と同様の理由で圧縮機（１）  の小型化に寄与している。
【００４８】
一方、単に電動機（４０）を高速回転させ、圧縮機（１）  を小型化しただけでは、運転に伴う音が問題となるが、本実施形態では音の発生を以下のようにして抑えている。
【００４９】
まず、上記圧縮機（１）  では、内側ケーシング（１６）が外側ケーシング（１１）の内部に弾性的に保持されているので、例えばインバータ制御を行わない構成において起動時や加速時に大きな振動が発生すると、内側ケーシング（１６）が外側ケーシング（１１）と接触して音が発生するおそれがある。これに対して、この圧縮機（１）  は、インバータ駆動であるので加速スピードを調整することが可能である。特に、加速スピードを抑える制御を行うと、内側ケーシング（１６）の振動を抑えられるため、内側ケーシング（１６）が外側ケーシング（１１）に接触しにくくなり、ケーシング（１０）を大型化しなくても上記の振動音や接触音の問題を回避できる。この場合、電動機（４０）は、１秒あたり５回転以下、望ましくは２回転以下の割合で加速するように、緩やかな加速度を設定しておくとよい。
【００５０】
ここで、インバータ駆動の電動機（４０）により発生する音は、上述したようなメカ音の他、ＰＷＭ制御のキャリア周波数成分（通常２ＫＨｚ〜１０ＫＨｚ程度、３ＫＨｚ〜５ＫＨｚ程度が多い）の音、回転速度の整数倍に比例する周波数の音等がある。特に、３相電動機の場合、励磁周波数の６倍の音が顕著である。例えば、通常の圧縮機に用いられる４極型の場合、上記の音は回転速度の約１２倍の周波数となる。
【００５１】
そうすると、回転速度が１８０（Ｓ−１）の場合、上記の周波数は、１８０×１２＝２１６０Ｈｚとなる。このような２ｋＨｚを越えるような高周波数の音は、外側ケーシング（１１）により比較的容易に遮断することが可能である。また、低い周波数の音は、内側ケーシング（１６）の肉厚を外側ケーシング（１１）よりも厚くして、該内側ケーシング（１６）の固有振動数を外側ケーシング（１１）の固有振動数よりも大きくしていることにより、低減することが可能である。
【００５２】
これは、図６のグラフに示すように、高周波数の音の透過損失が、ケーシングの肉厚（固有振動数）が変化してもほとんど変わらないのに対して、低周波数の音の透過損失は肉厚によって異なり、厚い（固有振動数が高い）方が透過損失が大きく、言い換えると吸収率が高いためである。この場合、内側ケーシング（１６）での低周波数の音の吸収率を外側ケーシング（１１）よりも十分に高めるため、該内側ケーシング（１６）の固有振動数を外側ケーシング（１１）の固有振動数に対して√２倍以上にしておくとよい。このようにすることにより、振動の減衰率が１以下となり、ケーシング（１１，１６）  同士が共振するという弊害が避けられるので、十分な遮音効果を発揮することができる。
【００５３】
−運転動作−
次に、この回転式圧縮機（１）  の運転動作について説明する。
【００５４】
まず、上記電動機（４０）では、固定子（４１）のコイル（４１ｂ）  に３相交流電流を流すことによって回転子（４２）が回転する。具体的には、インバータにより整流された交流電流を上記コイル（４１ｂ）  に流すことによって回転磁界が発生し、この回転磁界と永久磁石（４２ｂ）  の作用によって回転子（４２）が回転する。
【００５５】
回転子（４２）が回転すると、該回転子（４２）と一体になった回転軸（４３）も回転する。したがって、圧縮機構（３０）では、回転ピストン（３４）がシリンダ（３１）の内周面にほぼ内接する状態を保ちながら所定の周回軌道上を旋回する。このことにより、圧縮室（Ｃ）  の容積が増減を繰り返し、圧縮機構（３０）において冷媒の吸入、圧縮、吐出の各行程が繰り返し行われる。
【００５６】
圧縮機構（３０）が動作すると、冷媒は第１吸入管（２７ａ）  から一旦吸入空間（Ｓ１）に導入され、その後に第２吸入管（２７ｂ）  を介して圧縮機構（３０）へ吸入される。冷媒は、圧縮室（Ｃ）  の容積が縮小するのに伴って高圧になる。そして、圧縮室（Ｃ）  の圧力が内側ケーシング（１６）内の圧力よりも所定値以上に大きくなると、圧縮機構（３０）の吐出弁が開口し、冷媒が圧縮室（Ｃ）  から内側ケーシング（１６）内へ流出する。冷媒は、内側ケーシング（１６）内に充満した後、吐出管（２８）を通って圧縮機（１）  の外へ吐出される。
【００５７】
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、内側ケーシング（１６）の肉厚を外側ケーシング（１１）の肉厚よりも厚くすることにより、内側ケーシング（１６）の固有振動数を大きくするようにしている。したがって、内側ケーシング（１６）において低い周波数の音を吸収し、低減できる。
【００５８】
一方、インバータ駆動の電動機（４０）において高速回転を行うと、発生する音に高い周波数が多く含まれるうえ、内側ケーシング（１６）において低い周波数の音が吸収されるので、内側ケーシング（１６）から放射する音が高周波数寄りになる。しかし、高周波域の音の透過損失は肉厚が違ってもほとんど同じであるため、外側ケーシング（１１）の肉厚が薄くても上記低周波数の音を吸収できる。したがって、外側ケーシング（１１）を薄くできるため、圧縮機（１）  を軽量化でき、小型化も可能である。なお、外側ケーシング（１１）は、上記吸入空間（Ｓ１）と機外の空間との差圧が小さいため、このことによっても薄肉化することが可能である。
【００５９】
また、上記実施形態では、電動機（４０）の回転子（４２）を埋込磁石型の回転子（４２）にしている。埋込磁石型の回転子（４２）を用いると、回転速度を速くした場合に固定子（４１）の変形振動により内側ケーシング（１６）に伝わる加振力が大きくなり、より静音化が要求されるのに対して、固定子（４１）と回転子（４２）との間の吸引力や反発力を抑えることによって固定子（４１）の振動を小さくすることができる。したがって、静音効果を高められる。また、インバータ（５０）を用いているため、運転範囲の拡大によって遮断すべき音の周波数が拡大するが、このことに対しても静音効果を高められる。
【００６０】
さらに、磁石埋込型回転子（４２）を用いると、弱め磁束制御により高速高効率運転が可能であり、電動機（４０）が高効率のため、電動機（４０）の発熱が少なく、圧縮機効率向上に寄与する。また、電動機（４０）の発熱が少ないので、インバータ（５０）の冷却にも寄与する。
【００６１】
また、電動機（４０）の回転速度の最大値を１８０（Ｓ−１）以上にしているため、上述したように圧縮機（１）  の小型化が可能となる。さらに、電動機（４０）が、起動時において、１秒あたり５回転以下の割合で加速するように構成されているので、起動時の振動が小さくなり、内側ケーシング（１６）と外側ケーシング（１１）の隙間を小さくして圧縮機（１）  を小型にしても音の発生を防止できる。
【００６２】
また、外側ケーシング（１１）と内側ケーシング（１６）の間の空間を吸入空間（Ｓ１）に、内側ケーシング（１６）の中の空間を吐出空間（Ｓ２）にしているので、内側ケーシング（１６）の内外の圧力差と、外側ケーシング（１１）の内外の圧力差を、一重ケーシングにおけるケーシングの内外の圧力差よりも小さくできる。このため、該内側ケーシング（１６）及び外側ケーシング（１１）の肉厚を薄くすることができ、圧縮機（１）  の小型・軽量化が可能となる。
【００６３】
【発明のその他の実施の形態】
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００６４】
例えば、上記実施形態では、第１吸入管（２７ａ）  を外側上部鏡板（１３）に固定し、インバータモジュール（５０）の近傍に配置しているが、該第１吸入管（２７ａ）  は、図７に示すように、外側胴部（１２）に固定してもよい。この図の例では、第１吸入管（２７ａ）  をインバータモジュール（５０）に近接させず、内側下部鏡板（１９）の近傍に配置している。
【００６５】
このように構成すると、第１吸入管（２７ａ）  と第２吸入管（２７ｂ）  の距離が実施形態よりも近くなる。したがって、圧縮機構（３０）に冷媒が効率よく吸入されるので、効率のよい運転を行うことが可能になる。
【００６６】
また、上記実施形態では、ローリングピストン型の回転式圧縮機（１）  に本発明を適用した例について説明したが、本発明は、揺動ピストン型（スイング型）やスクロール型など、その他の形式の回転式圧縮機に適用してもよい。
【００６７】
さらに、上記実施形態では、インバータの回路基板と回路部品とを樹脂成形で覆ったインバータモジュール（５０）を内側ターミナル（４６）に差し込むことにより、その位置を固定するようにしているが、回路基板や回路部品を樹脂成形で覆わない構成のインバータを用いることも可能である。その場合、例えば、インバータの回路基板を、上記吸入空間（Ｓ１）内で、内側ケーシング（１６）または外側ケーシング（１１）にビス留めなどで固定するように構成することができる。
【００６８】
また、上記実施形態では、外側ケーシング（１１）と内側ケーシング（１６）との間に吸入冷媒が満たされる吸入空間（Ｓ１）を形成し、内側ケーシング（１６）の中に吐出冷媒が充満する吐出空間（Ｓ２）を形成しているが、このことも必ずしも要件ではなく、場合によっては変更することが可能である。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、内側ケーシング（１６）の肉厚を外側ケーシング（１１）の肉厚よりも大きくすることによって、内側ケーシング（１６）の固有振動数を大きくできるので、内側ケーシング（１６）において低い周波数の音を吸収し、機外への音の漏れを低減できる。また、内側ケーシング（１６）において低い周波数の音が吸収されるため、内側ケーシング（１６）から放射される音が高周波数域寄りにシフトするが、高周波域の振動吸収率は肉厚が違ってもほとんど同じであるため、外側ケーシング（１１）の肉厚が薄くても、上記高周波数の音を吸収できる。したがって、外側ケーシング（１１）を薄くできるため、小型、軽量化も可能である。
【００７０】
また、請求項２に記載の発明においても、内側ケーシング（１６）の固有振動数を外側ケーシング（１１）の固有振動数よりも大きくしているので、請求項１の発明と同様に内側ケーシング（１６）の振動による音を効果的に遮断でき、圧縮機（１）  の大型化も防止できる。
【００７１】
また、請求項３に記載の発明によれば、電動機（４０）の回転子（４２）を埋込磁石型の回転子（４２）にしているので、回転速度を速くした場合に固定子（４１）が振動しやすく、より静音化が必要になるのに対して、効率のよい静音化を実現できる。また、この埋込磁石型の回転子（４２）を用いると、マグネットトルクだけでなくリラクタンストルクも利用できることから、高速で高効率の運転が可能となり、圧縮機（１）  の小型化も可能になる。
【００７２】
また、請求項４に記載の発明によれば、電動機（４０）の回転速度の最大値を１８０（Ｓ−１）以上にしたことによって、圧縮機（１）  のケーシング（１０）が二重構造であるのにも拘わらず、一重ケーシングで回転速度が約６０（Ｓ−１）である場合と同等のサイズまで小型化できる。また、回転速度を速めると周波数の高い音が発生するが、高周波数の音は外側ケーシング（１１）の肉厚が薄くても十分に吸収できるうえ、低周波数の音は発生しにくくなり、全体として音の発生を抑えられる。
【００７３】
また、請求項５に記載の発明によれば、起動時における電動機（４０）の加速の割合を特定しているので、起動中のショックが少なくなり、内側ケーシング（１６）の振動が減少する。したがって、内側ケーシング（１６）と外側ケーシング（１１）のクリアランスを小さくして圧縮機（１）  を小型化しても、音の発生を抑えられる。
【００７４】
また、請求項６に記載の発明によれば、内側ケーシング（１６）の中を高圧空間にするとともに、内側ケーシング（１６）と外側ケーシング（１１）の間を低圧空間にしているので、内側ケーシング（１６）の内外の空間の圧力差と、外側ケーシング（１１）の内外の空間の圧力差とを、いずれも小さくすることができる。したがって、内側ケーシング（１６）及び外側ケーシング（１１）の厚さを薄くして圧縮機（１）  の小型軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る回転式圧縮機の断面構造図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】回転速度と圧縮機の外径の一般的な関係を示すグラフである。
【図６】ケーシングにおける音の透過損失と周波数との関係を示すグラフである。
【図７】実施形態の変形例に係る回転式圧縮機の断面構造図である。
【図８】従来の回転式圧縮機の断面構造図である。
【符号の説明】
（１）      回転式圧縮機
（１０）    ケーシング
（１１）    外側ケーシング
（１６）    内側ケーシング
（２０）    弾性保持機構
（２７）    吸入管
（２７ａ）    第１吸入管
（２７ｂ）    第２吸入管
（２８）    吐出管
（３０）    圧縮機構
（４０）    電動機
（４１）    固定子
（４２）    回転子
（４３）    回転軸
（４６）    内側ターミナル
（４７）    外側ターミナル
（５０）    インバータモジュール
（５１）    スリット
（Ｓ１）    吸入空間
（Ｓ２）    吐出空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004232524.tif 000007
【図６】
2004232524.tif 000008
【図７】
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【図８】
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