(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機部と、この電動機部により駆動される圧縮機構部と、前記電動機部と前記圧縮機構部を収納した密閉容器と、それを支える脚から構成された密閉型圧縮機であって、前記密閉型圧縮機の外部の片側に配置された前記脚に錘を取り付けたことを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記錘を棒とすることを特徴とする請求項１記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記錘を板とすることを特徴とする請求項１記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記錘に鉄を用いたことを特徴とする請求項１〜３いずれか一項記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
前記錘にコンクリートを用いたことを特徴とする請求項１または３記載の密閉型圧縮機。
【請求項６】
前記錘に制振鋼板を用いたことを特徴とする請求項１または３記載の密閉型圧縮機。
【請求項７】
前記錘を放熱板として使用することを特徴とする請求項１、３、または６いずれか一項記載の密閉型圧縮機。
【請求項８】
前記板の先端に質量部を備えることを特徴とする請求項３記載の密閉型圧縮機。
【請求項９】
前記板の先端にリアクトルを備えることを特徴とする請求項３記載の密閉型圧縮機。
【請求項１０】
前記板を前記密閉容器に対して水平に取り付けたことを特徴とする請求項３記載の密閉型圧縮機。
【請求項１１】
前記錘を前記脚にボルトで取り付けたことを特徴とする請求項１〜１０いずれか一項記載の密閉型圧縮機。
【請求項１２】
前記錘の慣性モーメントを前記密閉型圧縮機に対して2倍以上にすることを特徴とする請求項１〜１１いずれか一項記載の密閉型圧縮機。
【請求項１３】
密閉型圧縮機を、１気筒ロータリ式としたことを特徴とする請求項１〜１２いずれか一項記載の密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷暖房、あるいは冷蔵庫等の冷却装置に用いられる密閉型圧縮機の振動の低減手法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍空調用の密閉圧縮機としては、レシプロ式のもの、ロータリ式のもの、スクロール式のものがあり、いずれの方式も家庭用、業務用の冷凍空調分野で使用されてきている。現在はコスト、性能面等でそれぞれの特徴を活かして成長してきている。
【０００３】
中でも圧縮機構および電動機構を容器に収納した圧縮機は、防音とメンテナンスフリーを意図したいわゆる密閉型圧縮機で代表され、スクロール圧縮機とロータリ圧縮機とが主流になっている。ロータリ圧縮機は従来、図６に示すように縦向きに設置する縦型のものが広く使用されている。このものは、密閉容器１０が溶接された脚１１によって支えられている。密閉容器１０内には、電動機部２０と圧縮機構部３０とを備えている。密閉容器１０には、蒸発器側と接続される吸入管１２と、吸入管１２に接続されるアキュームレータ１３と、凝縮器側と接続される吐出管１４とを備えている。インバータ等により１５Hz〜１５０Hzの周波数で運転される電動機部２０は、固定子２１と回転子２２から構成され、固定子２１は、密閉容器１０内で固定され、回転子２２は、固定子２１内に回動自在に設けられている。圧縮機構部３０は、シリンダー３１と、クランク軸３２の偏心部３３によりシリンダー３１内を回転するピストン３４と、シリンダー３１とピストン３４によって形成される空間を圧縮空間と吸入空間に分離する図示しないベーンと、シリンダー３１及びピストン３４の両端面を閉塞する上下軸受３６、３７によって構成され、電動機部２０によって発生された駆動力がクランク軸３２の偏心部３３を通して伝達されている。
【０００４】
また、圧縮機、その他振動体の振動低減手法として、実公昭５３−８９６１号公報に示されている図７のように、密閉容器１０に動吸振器１５を装着した構造のものが考案されていた。
【０００５】
また、回転式圧縮機の振動低減手法として、実公昭６１−２４１４７１号公報に示されている図８および図９のように、密閉型圧縮機の重心を通り、クランク軸３２の軸心と直角な線分と交わる密閉容器１０の側壁に１８０°対向させた２つの錘４０を取り付けたものが考案されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の圧縮機では、密閉容器の振動値を積極的に低減させる手法は採られていなかったので、圧縮機の密閉容器の振動が問題となっていた。
【０００７】
また、動吸振器を装着した実公昭５３−８９６１号公報記載の構成では、動吸振器は一般に任意の設定周波数においては非常に大きい振動低減効果が得られるが、それ以外の周波数では振動を低減できない。圧縮機がインバータ電源で駆動され、回転周波数が幅広く変化する場合、圧縮機の振動も変化するため、従来用いられてきた動吸振器では設定周波数以外の周波数では効果がなくなり、動吸振器の設定周波数以上で圧縮機が駆動される場合は逆に振動が大きくなる場合があった。
【０００８】
また、圧縮機の振動は回転周波数の成分だけではなく、その高次の成分も相当大きいため、その高次振動成分と、動吸振器を取り付けたことにより新たに発生する圧縮機系の共振周波数が一致し、ある回転周波数では圧縮機の高次振動成分が増幅され大きな振動音が発生するなど、動吸振器の設置に関しては使用範囲が限定されていた。
【０００９】
また、密閉容器の側壁に１８０°対向させた２つの錘を取り付けた実公昭６１−２４１
４７１号公報記載の構成では、密閉型圧縮機が空調装置に用いられるとき、錘が室外機のファンに接触しないようにしながら、かつ配管とも干渉しないように密閉型圧縮機を室外機の中に配置することは、著しく困難であった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の密閉型圧縮機は、電動機部と、この電動機部により駆動される圧縮機構部と、前記電動機部と前記圧縮機構部を収納した密閉容器と、それを支える脚から構成された密閉型圧縮機であって、前記密閉型圧縮機の外部の片側に配置された前記脚に錘を取り付けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の密閉型圧縮機は、前記錘を棒とすることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の密閉型圧縮機は、前記錘を板とすることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の密閉型圧縮機は、前記錘に鉄を用いたことを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の密閉型圧縮機は、前記錘にコンクリートを用いたことを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の密閉型圧縮機は、前記錘に制振鋼板を用いたことを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の密閉型圧縮機は、前記錘を放熱板として使用することを特徴とする。
【００１７】
請求項８記載の密閉型圧縮機は、前記板の先端に質量部を備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項９記載の密閉型圧縮機は、前記板の先端にリアクトルを備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項１０記載の密閉型圧縮機は、前記板を前記密閉容器に対して水平に取り付けたことを特徴とする。
【００２０】
請求項１１記載の密閉型圧縮機は、前記錘を前記脚にボルトで取り付けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項１２記載の密閉型圧縮機は、前記錘の慣性モーメントを前記密閉型圧縮機に対して2倍以上にすることを特徴とする。
【００２２】
請求項１３記載の密閉型圧縮機は、密閉型圧縮機を、１気筒ロータリ式としたことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
第１の発明の実施の形態である密閉型圧縮機は、密閉型圧縮機の外部の片側に配置された脚に錘を取り付けたものである。これにより、全運転周波数に対して振動を低減させることができると共に、密閉型圧縮機が空調装置に用いられるとき、錘の室外機内での配置を容易にし、収納性を向上するものである。
【００２４】
第２の発明の実施の形態である密閉型圧縮機は、錘として棒を取り付けたものである。これにより、錘の固有振動数を圧縮機の回転数および圧縮機の高次振動成分よりも大きく設定することができるので、より振動を低減させることができる。
【００２５】
第３の発明の実施の形態である密閉型圧縮機は、錘として板を取り付けたものである。
これにより、錘の回転方向の固有振動数をより大きく設定することができるので、回転方向の振動をより低減させることができる。
【００２６】
第４の発明の実施の形態である密閉型圧縮機は、錘として鉄を用いるものである。これにより、錘をより安価に製造することができる。
【００２７】
第５の発明の実施の形態である密閉型圧縮機は、錘としてコンクリートを用いるものである。これにより、錘が腐食により圧縮機から脱落することを効果的に防止することができる。
【００２８】
第６の発明の実施の形態である密閉型圧縮機は、錘として防振鋼板を用いるものである。これにより、より効果的に振動を抑制することができる。
【００２９】
第７の発明の実施の形態である密閉型圧縮機は、錘を放熱板として使用するものである。これにより、電動機部と圧縮機構部から発生する熱を逃がすことができる。圧縮機の温度を下げることによりモータ効率を向上させ、かつ室外機の凍結を防止することができる。
【００３０】
第８の発明の実施の形態である密閉型圧縮機は、板を取り付けたことに加えて、板の先端に質量部を持つものである。これにより、より効果的に振動を防止することができる。
【００３１】
第９の発明の実施の形態である密閉型圧縮機は、板を取り付けたことに加えて、板の先端にリアクトルを取り付けたものである。これにより、密閉型圧縮機が空調装置に用いられるとき、室外機の電装部を小さくすることができる。
【００３２】
第１０の発明の実施の形態である密閉型圧縮機は、板を密閉容器に対して水平に取り付けたことをものである。これにより、電動機部から発生する熱をより効果的に逃がすことができ、モータ効率を更に向上させることができる。
【００３３】
第１１の発明の実施の形態である密閉型圧縮機は、錘を脚にボルトで取り付けたものである。これにより、密閉型圧縮機の故障による交換を容易に行うことができる。
【００３４】
第１２の発明の実施の形態である密閉型圧縮機は、錘の慣性モーメントを密閉型圧縮機に対して2倍以上にするものである。これにより、密閉型圧縮機が空調装置に用いられるとき、アキュームレータおよび吐出管の振動値を、配管が破壊する値以下にまで抑制することができる。
【００３５】
第１３の発明の実施の形態である密閉型圧縮機は、密閉型圧縮機をレシプロ式およびスクロール式圧縮機に比べて回転方向振動が大きい１気筒ロータリ式とするものである。これにより、より効果的に振動を低減させることができる。
【００３６】
【実施例】
以下本発明の一実施例について図面を参照して説明する。従来の技術で説明したものと同じ部品は、同じ番号を符して説明を省略する。
【００３７】
（実施例１）
図１および図２において、錘４０を取り付けたロータリ式密閉型圧縮機を示す。板の錘４０が脚１１にボルト４１により取り付けている。上記構成において、圧縮機が駆動されるとピストン３４の転動に従って、冷媒ガスがアキュームレータ１３、吸入管１２を通って圧縮機構部３０で吸入、圧縮され、吐出管１４から吐出される。その際、圧縮機構部３０においては、吸入、圧縮の工程に伴いシリンダー３１内の吸入、圧縮空間では大きなガス圧力変動が発生するので、クランク軸３２に働くトルクも大きく変動する。
【００３８】
ここで、圧縮機中心をZ軸とした円筒座標系をとる。クランク軸３２に働くトルク変動はZ軸周りの回転方向の振動に作用し、振動値はねじり強制振動方程式に従う。
【００３９】
【数１】
0003893852.tif 000002
【００４０】
ただし、は回転周波数、はZ軸周りの慣性モーメント、Cは圧縮機の固定状態により決まるねじり減衰係数、Kは圧縮機の固定状態により決まるねじりバネ係数、はガス圧力変動により発生するトルク変動である。このとき、ある半径位置での圧縮機の振動値Aは次のように表せる。
【００４１】
【数２】
0003893852.tif 000003
【００４２】
トルク変動は、圧縮機構部３０の構成では小さくすることができず一定であるために、振動値Aを低減するには圧縮機の慣性モーメントを大きくすることが必要である。
【００４３】
従来の圧縮機では、圧縮機の慣性モーメントが密閉容器１０内の圧縮機を構成する各要素により、慣性モーメントが決まってしまうため、圧縮機の振動も一意的に定まってしまっていた。
【００４４】
図３において、従来の圧縮機と錘４０を取り付けた圧縮機のアキュームレータ１３の回転方向振動を比較したものを示す。錘４０を取り付けたことにより、圧縮機の慣性モーメントが増大し、全運転周波数において振動を低減させることができる。
【００４５】
錘４０を板としていることにより、全運転周波数において圧縮機の振動を低減させることができることに加えて、錘４０の回転方向の断面係数が大きくなり、固有振動数もより大きく設定することができるので、回転方向の振動をより効果的に防止することができる。
【００４６】
また、錘４０をボルト４１により脚１１に取り付けることにより、全運転周波数において圧縮機の振動を低減させることができることに加えて、圧縮機の故障による交換を容易に行うことができる。
【００４７】
錘４０を脚１１に取り付けることにより、全運転周波数において圧縮機の振動を低減させることができることに加えて、密閉型圧縮機が空調装置に用いられるとき、室外機内での錘４０の配置を容易にし、収納性を向上するものである。
【００４８】
また、錘４０を鉄とする事も可能である。これにより、全運転周波数において圧縮機の振動を低減させることができることに加えて、錘４０を安価に製造することができる。
【００４９】
また、錘４０をコンクリートとすることも可能である。これにより、全運転周波数において圧縮機の振動を低減させることができることに加えて、錘４０が腐食により圧縮機から脱落することを防止することができる。
【００５０】
また、錘４０を制振鋼板とすることも可能である。これにより、全運転周波数において圧縮機の振動を低減させることができることに加えて、より効果的に圧縮機の振動を抑制することができる。
【００５１】
また、錘４０を放熱板として利用すれことも可能である。これにより、全運転周波数において圧縮機の振動を低減させることができることに加えて、圧縮機から発生する熱を逃がすことができる。従って、電動機部２０の温度が下がり、モータ効率が向上するうえに、室外機の凍結も防止することができる。
【００５２】
また、錘４０の慣性モーメントを密閉型圧縮機に対して2倍以上にすることにより、密閉型圧縮機が空調装置に用いられるとき、アキュームレータおよび吐出管の振動値を、配管が破壊する値以下にまで抑制することができる。
【００５３】
また、密閉型圧縮機を、レシプロ式およびスクロール式圧縮機に比べて回転方向振動が大きい１気筒ロータリ式にすることにより、より効果的に振動を低減させることができる。
【００５４】
（実施例２）
図４および図５において、錘４０を取り付けたロータリ式密閉型圧縮機を示す。板の錘４０が脚１１にボルト４１により取り付けている。更に、錘４０の先端に質量部４２を取り付けたものである。上記構成において、錘４０が質量部４２を持つ場合と質量部４２を持たない場合、同じ慣性モーメントであれば、質量部４２を持つ場合の方が錘４０を軽く構成することができる。つまり、全運転周波数において圧縮機の振動を低減させることができることに加えて、錘４０を軽くしつつ同様の効果を得ることができる。
【００５５】
また、密閉型圧縮機が空調装置に用いられるとき、力率を改善させるために室外機の電装部に取り付けられているリアクトルを、質量部４２の代わりに用いることも可能である。これにより、全運転周波数において圧縮機の振動を低減させることができることに加えて、室外機の電装部を小さくすることができる。
【００５６】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、本発明は、密閉型圧縮機の外部の片側に配置された脚に錘を取り付けたものである。この構成によれば、全運転周波数に対して振動を低減させることができると共に、密閉型圧縮機が空調装置に用いられるとき、錘の室外機内での配置を容易にし、収納性を向上するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１を示す密閉型圧縮機の断面図
【図２】  本発明の実施例１を示す密閉型圧縮機の平面図
【図３】  アキュームレータの回転方向振動を従来例と本実施例で比較した図
【図４】  本発明の実施例２を示す密閉型圧縮機の断面図
【図５】  本発明の実施例２を示す密閉型圧縮機の平面図
【図６】  従来の密閉型圧縮機の断面図
【図７】  実公昭５３−８９６１号公報に示されている振動低減例の側面図
【図８】  実公昭６１−２４１４７１号公報に示されている振動低減例の断面図
【図９】  実公昭６１−２４１４７１号公報に示されている振動低減例の平面図
【符号の説明】
１０  密閉容器
１１  脚
１２  吸入管
１３  アキュームレータ
１４  吐出管
１５  動吸振器
２０  電動機部
２１  固定子
２２  回転子
３０  圧縮機構部
３１  シリンダー
３２  クランク軸
３３  偏心部
３４  ピストン
３６  上軸受
３７  下軸受
４０  錘
４１  ボルト
４２  質量部
【図１】
0003893852.tif 000004
【図２】
0003893852.tif 000005
【図３】
0003893852.tif 000006
【図４】
0003893852.tif 000007
【図５】
0003893852.tif 000008
【図６】
0003893852.tif 000009
【図７】
0003893852.tif 000010
【図８】
0003893852.tif 000011
【図９】
0003893852.tif 000012