(57)【要約】【課題】ケーシング（１０）の剛性を向上させることにより騒音を小さくする場合に、軽量化及びコストの低廉化を図る。【解決手段】ケーシング（１０）を円筒状の胴部（１１）と、該胴部（１１）の上下に配置される上側及び下側鏡板（１２），（１３）とから構成する。胴部（１１）外面の上端側に凸部（１１ｂ）及び凹部（１１ｃ）を形成し、内面に前記凸部（１１ｂ）及び凹部（１１ｃ）に対応して凹部（１１ｄ）及び凸部（１１ｅ）を形成し、これら前記凸部（１１ｂ），（１１ｅ）及び凹部（１１ｃ），（１１ｄ）により波形領域（１１ａ）を構成する。胴部（１１）内面に電動機（３０）のステータ（３１）を焼き嵌めし、その下側に圧縮機構（２０）のシリンダ（２１）を溶接により固定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機構（２０）と該圧縮機構（２０）を駆動する電動機（３０）とがケーシング（１０）に収容された圧縮機であって、
前記ケーシング（１０）周壁は筒状に形成され、前記圧縮機構（２０）及び電動機（３０）が前記ケーシング（１０）周壁の内面に保持され、
前記ケーシング（１０）周壁には、該周壁の周方向へ延びる凹部（１１ｃ），（１１ｄ）及び凸部（１１ｂ），（１１ｅ）が交互に所定幅に亘って形成されてなる波形領域（１１ａ）が設けられていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、
波形領域（１１ａ）は、電動機（３０）がケーシング（１０）周壁に嵌合する箇所の上方及び下方の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項１において、
波形領域（１１ａ）は、電動機（３０）がケーシング（１０）周壁に嵌合する箇所に設けられていることを特徴とする圧縮機。
【請求項４】
請求項３において、
波形領域（１１ａ）は、電動機（３０）がケーシング（１０）周壁に嵌合する箇所よりも広い領域に設けられていることを特徴とする圧縮機。
【請求項５】
請求項３又は４において、
電動機（３０）外面は、波形領域（１１ａ）のケーシング（１０）周壁内側へ突出する凸部（１１ｅ）により保持されていることを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機に関し、特に、圧縮機構及び電動機をケーシングに収容した構造の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の圧縮機として、密閉型ケーシングに回転式圧縮機構と該圧縮機構を駆動する電動機とが収容された圧縮機が知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。これら特許文献１、２の圧縮機では、電動機のステータがケーシング周壁の内面に嵌め込まれて保持され、このステータの内側にロータが回転可能に配設されていて、該ロータの中心孔に前記圧縮機構を駆動するクランク軸が一体的に設けられている。
【０００３】
一方、例えばローリングピストン型の圧縮機構のシリンダはケーシング周壁の内面に嵌め込まれ、このシリンダには、前記クランク軸に取り付けられ電動機の起動により偏心回転するピストンが内挿されている。
【０００４】
そして、電動機のステータに設けられたコイルに通電することにより、ロータが回転して圧縮機構のピストンが回転し、圧縮仕事が行われる。この圧縮機の作動時には、前記吸引力及び反発力により電動機のステータが多角形変形振動し、また、圧縮機構の圧縮仕事に伴う振動も発生する。このとき、前記特許文献１、２の圧縮機では、電動機及び圧縮機構がケーシング内面に嵌め込まれているため、前記電動機及び圧縮機構が加振源となってケーシングを直接的に加振し、騒音が発生する。
【０００５】
このような場合の騒音対策として、ケーシングを吸音材により覆って騒音が外部に洩れないようにする場合がある。しかし、この場合に用いられる一般的な吸音材は、例えば約２０００Ｈｚ以下の低周波数帯域の音の吸音性能が低い。従って、ケーシングの固有振動数がそのような低周波数帯域にあると、ケーシングが前記加振源と共振した際に発生する比較的大きな騒音があまり吸音されずに外部に洩れてしまう。
【０００６】
そこで、圧縮機の作動時の騒音対策として、前記特許文献１の圧縮機では、ケーシング周壁の内面にリング状の補強部材を嵌め込むことにより、ケーシングが振動し難くなるように剛性を向上させている。また、この特許文献１では、前記ケーシングの剛性向上により該ケーシングの固有振動数が高周波数帯域に移るので、圧縮機を吸音材で覆うようにした場合には、加振源と共振して発生する騒音が吸音材により吸音されて問題とならない。
【０００７】
また、前記特許文献２の圧縮機では、ケーシング周壁の板材を鏡板よりも厚くすることにより、ケーシングの剛性を向上させて騒音を小さくしている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０―３１８１６３号公報（第３頁、図１、図２）
【特許文献２】
特開平７―２６９４８４号公報（第６頁、図３）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１の圧縮機においては、ケーシングに別体の補強部材を組み付けているので、補強部材の材料やその加工工数及び組み付け工数が必要となって圧縮機のコストアップを招く。
【００１０】
また、前記特許文献２の圧縮機では、騒音を小さくするためにはケーシング周壁の板厚をかなり厚くせざるを得ず圧縮機の重量が重くなる。
【００１１】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ケーシングの剛性を向上させて作動時の騒音を小さくようにする場合に、ケーシングの形状を改良することにより、コストの低廉化及び圧縮機の軽量化を図ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明では、ケーシングに波形領域を形成するようにした。
【００１３】
具体的には、請求項１の発明では、圧縮機構（２０）と該圧縮機構（２０）を駆動する電動機（３０）とがケーシング（１０）に収容された圧縮機を対象とする。
【００１４】
そして、前記ケーシング（１０）周壁を筒状に形成し、前記圧縮機構（２０）及び電動機（３０）を前記ケーシング（１０）周壁の内面に保持し、該ケーシング（１０）周壁には、該周壁の周方向へ延びる凹部（１１ｃ），（１１ｄ）及び凸部（１１ｂ），（１１ｅ）が交互に所定幅に亘って形成されてなる波形領域（１１ａ）を設ける構成とする。
【００１５】
この構成によれば、ケーシング（１０）周壁の剛性が波形領域（１１ａ）を設けたことで向上し、この剛性大なるケーシング（１０）周壁により電動機（３０）が保持されるので、作動時の電動機（３０）の変形振動をケーシング（１０）周壁により小さくすることが可能となるとともに、その変形振動がケーシング（１０）に伝わっても該ケーシング（１０）は大きく振動せず騒音が小さくなる。加えて、圧縮機構（２０）の振動がケーシング（１０）に伝わっても該ケーシング（１０）は大きく振動せず、このことによっても圧縮機（２０）の作動時の騒音が小さくなる。また、ケーシング（１０）周壁の剛性向上によりケーシング（１０）の固有振動数が高周波数帯域に移るので、ケーシング（１０）を吸音材により覆う場合に、該ケーシング（１０）が電動機（３０）の変形振動等と共振して騒音が発生しても吸音材により十分に吸音される。
【００１６】
このように騒音が小さくなるので、従来のようにケーシング（１０）周壁に補強部材を設ける必要がなく、コストの低廉化が図られる。また、ケーシング（１０）周壁の板厚を厚くする必要がなく、圧縮機が軽量なものとなり、しかも、十分な耐圧性が得られて高圧冷媒の使用も可能となる。
【００１７】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、波形領域（１１ａ）を電動機（３０）がケーシング（１０）周壁に嵌合する箇所の上方及び下方の少なくとも一方に設ける構成とする。
【００１８】
この構成によれば、ケーシング（１０）の電動機（３０）が嵌合する箇所は該電動機（３０）により剛性が比較的高く、一方、その上方及び下方の少なくとも一方に波形領域（１１ａ）を設けたことによりケーシング（１１）の電動機（３０）が嵌合する箇所以外の部分の剛性が向上する。これにより、ケーシング（１１）の広範囲の剛性が高まり騒音がより小さくなる。
【００１９】
請求項３の発明では、請求項１の発明において、波形領域（１１ａ）を電動機（３０）がケーシング（１０）周壁に嵌合する箇所に設ける構成とする。
【００２０】
この構成によれば、電動機（３０）外面が剛性の高い波形領域（１１ａ）内面により保持されるので、電動機（３０）の変形振動を効果的に小さくすることが可能となり、騒音がさらに小さくなる。
【００２１】
請求項４の発明では、請求項３の発明において、波形領域（１１ａ）を電動機（３０）がケーシング（１０）周壁に嵌合する箇所よりも広い領域に設ける構成とする。
【００２２】
この構成によれば、ケーシング（１０）の剛性大なる領域が広範囲に亘り、騒音がより一層小さくなる。
【００２３】
請求項５の発明では、請求項３又は４の発明において、電動機（３０）外面を波形領域（１１ａ）のケーシング（１０）周壁内側へ突出する凸部（１１ｅ）により保持する構成とする。
【００２４】
この構成によれば、電動機（３０）外面の複数箇所が保持されるので、該電動機（３０）がしっかりと保持される。
【００２５】
【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説明する。
【００２６】
図１は、本発明をロータリー（ローリングピストン型）圧縮機（１）に適用した実施形態を示す。この圧縮機（１）は空気調和装置等の冷凍サイクルにおいて冷媒圧縮行程を行うものである。
【００２７】
前記圧縮機（１）のケーシング（１０）は密閉型であり、このケーシング（１０）は、該ケーシング（１０）の周壁を構成し上下方向に延びる円筒状の胴部（１１）を備えている。この胴部（１１）の上端部内側に上側鏡板（１２）が嵌着され、下端部内側に下側鏡板（１３）が嵌着され、これら胴部（１１）、上側鏡板（１２）及び下側鏡板（１３）によりケーシング（１０）が構成されている。前記上側鏡板（１２）及び下側鏡板（１３）は全周が胴部（１１）に溶接されて一体化しており、このケーシング（１０）内部の下端側には圧縮機構（２０）が配設される一方、該圧縮機構（２０）の上方には電動機（３０）が配設されている。また、図示しないが、前記ケーシング（１０）は吸音材により覆われた状態で設置される。
【００２８】
前記胴部（１１）外面の上端側には、ケーシング（１０）外側へ円弧面状に突出しかつ胴部（１１）の全周に亘って延びる凸部（１１ｂ）と、ケーシング（１０）内側へ円弧面状に窪み胴部（１１）の全周に亘って延びる凹部（１１ｃ）とがケーシング（１０）中心線方向の所定幅に亘り交互に形成されている。また、胴部（１１）内面には、前記外面の凸部（１１ｂ）に対応する箇所にケーシング（１０）外側へ円弧面状に窪む凹部（１１ｄ）が形成されるとともに、前記外面の凹部（１１ｃ）に対応する箇所にケーシング（１０）内側へ円弧面状に突出する凸部（１１ｅ）が形成されている。前記胴部（１１）外面の凸部（１１ｂ）及び凹部（１１ｃ）と、内面の凹部（１１ｄ）及び凸部（１１ｅ）とにより、胴部（１１）に中心線方向の断面形状が波形をなす波形領域（１１ａ）が形成され、この波形領域（１１ａ）によりケーシング（１０）全体の剛性が向上している。
【００２９】
また、前記胴部（１１）の下端側には該胴部（１１）を貫通する冷媒吸入管（１４）が配設されている。この冷媒吸入管（１４）の上流端は胴部（１１）に隣接配置されたアキュムレータ（５０）内部と連通している。
【００３０】
前記ケーシング（１０）の胴部（１１）を製造する一例としては、図示しないが、まず、板材をプレス加工して波形領域（１１ａ）を形成してからこの板材を胴部（１１）の周長さに切断する。この切断した板材を胴部（１１）の形状に対応する円筒状に曲げた後、継ぎ合わせ部を溶接し、その内側に成形型を挿入して内径が規定寸法となるように成形する。
【００３１】
一方、ケーシング（１０）の上部鏡板（１２）には、該鏡板（１２）を上下に貫通する冷媒吐出管（１５）と、前記電動機（３０）に給電するターミナル（１６）及びターミナルカバー（１７）とが配設されている。前記ターミナル（１６）のケーシング（１０）外側部分は図示しない外部電源に接続されている。
【００３２】
前記圧縮機構（２０）は、内側にシリンダ室（２５）が形成された円筒状のシリンダ（２１）を備え、該シリンダ（２１）はその中心線が前記胴部（１１）の中心線と略一致するように配設されている。前記シリンダ（２１）には、下流端がシリンダ室（２５）と連通する吸入通路（２７）が形成され、この吸入通路（２７）の上流端には前記冷媒吸入管（１４）の下流端が接続されている。また、前記シリンダ室（２５）には、シリンダ（２１）の中心線に対し偏心して回転する円筒状の回転ピストン（２６）が内挿されている。
【００３３】
前記シリンダ（２１）の上部には該シリンダ（２１）の上端開口を閉塞するフロントヘッド（２３）が配置され、下部にはシリンダ（２１）の下端開口を閉塞するリヤヘッド（２４）が配置され、これらフロントヘッド（２３）及びリヤヘッド（２４）はシリンダ（２１）にボルト等を用いて締結されて一体化されている。前記シリンダ（２１）の外周側は、胴部（１１）の内面に嵌合するように形成されていて、このシリンダ（２１）の外周側を胴部（１１）に溶接することにより圧縮機構（２０）が胴部（１１）に固定されるようになっている。
【００３４】
前記フロントヘッド（２３）には、シリンダ室（２５）の圧縮冷媒をケーシング（１０）内部に吐出する吐出通路（図示せず）が上下に延びるように形成され、この吐出通路の下流端はフロントヘッド（２３）上面に開口し、該開口には開閉弁（図示せず）が配設されている。また、フロントヘッド（２３）には、前記吐出通路の下流端開口の上方を覆うようにマフラ（２８）が取り付けられている。
【００３５】
一方、前記電動機（３０）は、前記外部電源のインバータ回路による可変回転数制御が可能に構成されている。この電動機（３０）は、前記胴部（１１）内面の波形領域（１１ａ）下側に固定された円筒状のステータ（３１）と、このステータ（３１）内に回転可能に配置されたロータ（３２）とからなる。ステータ（３１）は、その外面が胴部（１１）の内面に密着した状態で焼き嵌めにより固定され、また、前記ロータ（３２）の中心孔には、該ロータ（３２）の一部を構成するクランク軸（３３）が挿入されて固定されている。このクランク軸（３３）は、胴部（１１）の中心線と略同心上に配置される一方、下端側に形成された偏心部（３３ａ）がシリンダ室（２５）に臨んだ状態で配置されている。クランク軸（３３）の偏心部（３３ａ）よりも上側及び下側は、前記圧縮機構（２０）のフロントヘッド（２３）及びリヤヘッド（２４）によりそれぞれ軸支されている。このクランク軸（３３）の偏心部（３３ａ）は、その中心線がクランク軸（３３）の中心線に対して偏心していて、この偏心部（３３ａ）には前記回転ピストン（２６）が外嵌されている。尚、ロータ（３２）の上端部には、円板状のオイルセパレータ（６３）が配設されている。
【００３６】
前記ステータ（３１）の内周側には、径方向に対をなす複数組のコイル（４８）が設けられ、これらコイル（４８）は、図示しないが前記ターミナル（１６）のケーシング（１０）内側部分に接続されており、前記外部電源により各組のコイル（４８）毎に位相の異なる電圧が印加されて電磁力が発生するようになっている。一方、ロータ（３２）の外周部分にはコア（５１）が一体的に設けられ、このコア（５１）はロータ（３２）の一部を構成している。このロータ（３２）には、径方向に対をなす永久磁石が埋設されていて前記コア（５１）が磁化されている。そして、前記ステータ（３１）の各組のコイル（４８）に三相交流電流を通電することにより、ロータ（３２）のコア（５１）がコイル（４８）に吸引される吸引力及びコイル（４８）から離れる反発力が周期的に生じ、これによりロータ（３２）が回転する。
【００３７】
前記のように構成された圧縮機（１）では、外部電源のインバータ回路により所定の周波数に制御された電流がターミナル（１６）を介して電動機（３０）に流れると、ロータ（３２）が回転する。このロータ（３２）が回転する際には、ステータ（３１）の各コイル（４８）とロータ（３２）のコア（５１）との間に生じる吸引力及び反発力によりステータ（３１）に多角形変形振動が発生する。
【００３８】
そして、前記電動機（３０）による圧縮機構（２０）の回転ピストン（２６）の偏心回転により、冷媒が吸入通路（２７）からシリンダ室（２５）に吸入されて圧縮された後、吐出通路からケーシング（１０）内に吐出され、この圧縮仕事に伴う振動が発生する。前記圧縮機構（２０）から吐出された冷媒は、ステータ（３１）とロータ（３２）との間隙を通ってケーシング（１０）内の上部に流れて冷媒吐出管（１５）から外部に流出する。
【００３９】
−実施形態の効果−
この圧縮機（１）の作動時には、ステータ（３１）の変形振動及び圧縮仕事による圧縮機構（３０）の振動等が発生するが、本実施形態によれば、ケーシング（１０）の胴部（１１）に波形領域（１１ａ）を形成して剛性を向上させ、この胴部（１１）内面により電動機（３０）のステータ（３１）を保持するようにしたので、前記電動機（３０）のロータ（３２）が回転する際にステータ（３１）に発生する多角形変形振動をケーシング（１０）により抑え込むようにして小さくすることができる。また、ステータ（３１）の変形振動及び圧縮仕事に起因する振動によりケーシング（１０）が加振されても、該ケーシング（１０）が大きく振動せず、これらのことにより、作動時の圧縮機（１）の騒音を小さくすることができる。
【００４０】
また、図示しないが、近年、高効率化の要求から、集中巻のステータに、永久磁石をコアに埋設したＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）のロータの組み合わせがよく用いられるようになった。前記ＩＰＭのロータは、ロータ表面に透磁率の高いコアがあり、ステータのコアとわずかな空隙をもって対向しているため、前記多角形変形振動は顕著である。また、集中巻とすることにより、１の極歯に集中する加振力も増大するため、集中巻のステータに、永久磁石をコアに埋設したＩＰＭのロータの組み合わせには、本発明が特に好適である。
【００４１】
また、胴部（１１）の電動機（３０）が嵌合する箇所は、該電動機（３０）のステータ（３１）により剛性が比較的高く、また、胴部（１１）の電動機（３０）よりも上方の領域に波形領域（１１ａ）が設けられていてその領域の剛性が向上しているので、胴部（１１ａ）の広範囲の剛性が高まり、より効果的に騒音を低減できる。尚、波形領域（１１ａ）は、胴部（１１）の電動機（３０）よりも下方の領域に設けるようにしてもよい。
【００４２】
また、胴部（１１）の剛性向上によりケーシング（１０）の固有振動数が例えば２ｋＨｚ以上の高周波数帯域に移る。これにより、ケーシング（１０）が電動機（３０）等の振動と共振して比較的大きな騒音が発生しても、該騒音は吸音材が有効に作用する周波数帯域のものであるため、吸音材により十分に吸音できる。
【００４３】
このように、本実施形態では、ケーシング（１０）の剛性を向上させることにより作動時の圧縮機（１）の騒音を小さくする場合に、従来のように補強部材を設ける必要がなく、その分コストを低廉化することができるとともに、胴部（１１）の板厚を厚くする必要がなく、圧縮機（１）を軽量にできる。
【００４４】
さらに、胴部（１１）に波形領域（１１ａ）を形成することにより板厚を厚くすることなく耐圧性が向上するので、高圧冷媒に対応した圧縮機（１）を軽量に構成できる。
【００４５】
尚、図２に示す変形例のように、胴部（１１）の波形領域（１１ａ）を、電動機（３０）のステータ（３１）外面の下端に対向する部位から胴部（１１）の上端近傍まで連続して設けるようにしてもよい。この場合、ステータ（３１）外面に対向する波形領域（１１ａ）の凸部（１１ｅ）をステータ（３１）の外面に接するように形成し、前記凸部（１１ｅ）によりステータ（３１）の胴部（１１）中心線方向に離れた複数の部位を保持するので、ステータ（３１）をしっかりと保持することができる。
【００４６】
この変形例では、ステータ（３１）外面が胴部（１１）の剛性の高い部分により保持されるので、ステータ（３１）の変形振動を効果的に小さくすることができ、加えて、ケーシング（１０）の剛性大なる領域が広範囲に亘るため、作動時の圧縮機（１）の騒音をより一層小さくすることができる。
【００４７】
また、本実施形態では、胴部（１１）を製造する際、板材をプレス加工して波形領域（１１ａ）を形成してからこの板材を胴部（１１）の周長さに切断し、この切断した板材を胴部（１１）の形状に対応する円筒状に曲げた後、継ぎ合わせ部を溶接し、その内側に成形型を挿入して内径が規定寸法となるように成形するようにしているが、他の加工法として、板材を円筒状に成形した後、成形型を挿入するような方法がある。また、これらに限らず、例えば、平らな板材を成形型に巻き付けて円筒状にした後に継ぎ合わせ部を溶接し、その後、内側及び外側に成形型を配置して拡管加工により波形領域（１１ａ）を形成するようにしてもよい。さらに、胴部（１１）の製造については、引き抜き加工により円筒状のパイプを形成し、このパイプを胴部（１１）の中心線方向の長さに切断した後、前記のように拡管加工により波形領域（１１ａ）を形成するようにしてもよい。
【００４８】
さらに、波形領域（１１ａ）の断面形状としては、正弦波形状や三角波形状等でもよく、また、波のピッチが不等間隔となるように形成してもよい。
【００４９】
さらにまた、本実施形態において波形領域（１０）を螺旋状に形成してもよく、この場合、圧縮機構（２０）から吐出された冷媒が波形領域（１０）内面を通ってスムーズに上方へ流れるようになる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明に係る圧縮機によると、圧縮機構及び電動機をケーシング周壁の内面により保持し、このケーシング周壁に波形領域を設けたので、従来のようにケーシング周壁に補強部材を設けたり、ケーシング周壁の板厚を厚くしたりしなくても、ケーシングの剛性が向上して圧縮機の作動時の騒音を小さくすることができる。これにより、コストの低廉化を図ることができるとともに、圧縮機を軽量化でき、また、高圧冷媒を使用することができる。
【００５１】
請求項２記載の発明によると、波形領域を電動機がケーシング周壁に嵌合する箇所の上方及び下方の少なくとも一方に設けたので、ケーシングの広範囲の剛性が向上して、騒音をより小さくすることができる。
【００５２】
請求項３記載の発明によると、波形領域を電動機がケーシング周壁に嵌合する箇所に設けたので、電動機外面が剛性の高い波形領域内面により保持されて電動機の変形振動を効果的に小さくすることが可能となり、騒音をさらに小さくすることができる。
【００５３】
請求項４記載の発明によると、波形領域を電動機がケーシング周壁に嵌合する箇所よりも広い領域に設けたので、ケーシングの剛性が大なる領域が広範囲に亘り騒音をより一層小さくできる。
【００５４】
請求項５記載の発明によると、電動機外面を波形領域のケーシング周壁内側へ突出する凸部により保持したので、電動機をしっかりと保持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る圧縮機の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】変形例に係る図１相当図である。
【符号の説明】
（１０）      ケーシング
（１１ａ）      波状部
（１１ｅ）      凸部（保持面部）
（２０）      圧縮機構
（３０）      電動機
【図１】
2004339939.tif 000003
【図２】
2004339939.tif 000004