(57)【要約】【課題】本発明の目的は、ケーシングの内部空間で発生する音響共鳴に起因する騒音を抑制することができる圧縮機を提供することである。【解決手段】ロータリ圧縮機１０１は、ケーシング１０と、圧縮機構１５と、モータ１６と、クランクシャフト１７と、下部反射板３１とを備える。圧縮機構、モータ、クランクシャフトおよび下部反射板は、ケーシングに収容される。モータは、圧縮機構の上方に配置される。クランクシャフトは、モータと圧縮機構とを連結し、回転軸１７ｘ周りに回転する。下部反射板は、圧縮機構とモータとの間の下部高圧空間９１に設置される。下部反射板は、回転軸に沿って見た場合に、ケーシングの内周面で囲まれた領域の３０％〜８０％を占める。【選択図】図１
2016094923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（１０）と、
前記ケーシングに収容される圧縮機構（１５）と、
前記ケーシングに収容され、前記圧縮機構の上方に配置されるモータ（１６）と、
前記ケーシングに収容され、前記モータと前記圧縮機構とを連結し、回転軸（１７ｘ）周りに回転するクランクシャフト（１７）と、
前記ケーシングに収容され、前記圧縮機構と前記モータとの間の第１空間（９１）に設置される第１反射板（３１）と、
を備え、
前記第１反射板は、前記回転軸に沿って見た場合に、前記ケーシングの内周面で囲まれた領域の３０％〜８０％を占める、
圧縮機（１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１）。
【請求項２】
前記圧縮機構は、前記第１空間の側において前記クランクシャフトを支持する上部軸受（２３ａ）を有し、
前記第１反射板は、前記上部軸受に取り付けられている、
請求項１に記載の圧縮機（１０１）。
【請求項３】
前記第１空間に設置され、かつ、前記圧縮機構のヘッド（２３）に取り付けられるマフラ（２６）をさらに備え、
前記マフラは、
前記ヘッドに固定される固定部（２６ａ）と、
前記固定部から、前記ヘッドの反対側に向かって突出することにより、前記ヘッドと共にマフラ空間（９０）を形成する突出部（２６ｂ）と、
を有し、
前記第１反射板は、前記固定部から延びている、
請求項１に記載の圧縮機（２０１）。
【請求項４】
前記第１空間に設置され、かつ、前記圧縮機構のヘッド（２３）に取り付けられるマフラ（２６）をさらに備え、
前記マフラは、
前記ヘッドに固定される固定部（２６ａ）と、
前記固定部から、前記ヘッドの反対側に向かって突出することにより、前記ヘッドと共にマフラ空間（９０）を形成する突出部（２６ｂ）と、
を有し、
前記第１反射板は、前記突出部から延びている、
請求項１に記載の圧縮機（３０１）。
【請求項５】
前記第１反射板は、前記ケーシングの内周面に取り付けられている、
請求項１に記載の圧縮機（４０１）。
【請求項６】
前記モータは、ステータ（５１）と、ロータ（５２）とを有し、
前記ステータは、前記ケーシングの内周面に取り付けられ、
前記ロータは、前記ステータの内側に配置され、
前記第１反射板は、前記ロータに取り付けられている、
請求項１に記載の圧縮機。
【請求項７】
前記ロータは、前記第１空間の側の端部に取り付けられる下部端板（４５２ｄ）を有し、
前記第１反射板は、前記下部端板から延びている、
請求項６に記載の圧縮機（５０１）。
【請求項８】
前記第１反射板は、前記クランクシャフトから前記ケーシングに向かって、前記圧縮機構の側に傾斜している、
請求項７に記載の圧縮機。
【請求項９】
前記ケーシングに収容され、前記モータの上方の第２空間（９２）に設置される第２反射板（３２）をさらに備え、
前記第２反射板は、前記回転軸に沿って見た場合に、前記ケーシングの内周面で囲まれた領域の３０％〜８０％を占める、
請求項１から８のいずれか１項に記載の圧縮機（６０１）。
【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、空気調和装置等の冷凍装置に備えられる圧縮機として、ロータリ圧縮機が用いられている。特許文献１（特開２０１１−１５７９１１号公報）に開示されるように、ロータリ圧縮機は、主として、ケーシングと、圧縮機構と、モータと、クランクシャフトとを備える。ケーシングの内部空間において、圧縮機構は、モータの下方に設置され、クランクシャフトを介してモータと連結されている。モータの上方の空間、および、モータと圧縮機構との間の空間は、圧縮機構から吐出された冷媒が存在する高圧の空間である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ロータリ圧縮機の圧縮機構は、ケーシングの内部空間に圧縮された冷媒を周期的に吐出する。これにより、ケーシングの内部空間では、冷媒の周期的な圧力変動に起因する音響共鳴が発生する。音響共鳴では、モータの上方の空間、および、モータと圧縮機構との間の空間の２箇所において、圧力変動の大きさが最大となる腹が形成される。音響共鳴のエネルギーは、ケーシング、および、ケーシング内部の部品を振動させて、圧縮機から発生する騒音の原因となる。そのため、ケーシングの内部空間で発生する音響共鳴のエネルギーを低減する方法が求められている。
【０００４】
本発明の目的は、ケーシングの内部空間で発生する音響共鳴に起因する騒音を抑制す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】
【０００５】
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、モータと、クランクシャフトと、第１反射板とを備える。圧縮機構、モータ、クランクシャフトおよび第１反射板は、ケーシングに収容される。モータは、圧縮機構の上方に配置される。クランクシャフトは、モータと圧縮機構とを連結し、回転軸周りに回転する。第１反射板は、圧縮機構とモータとの間の第１空間に設置される。第１反射板は、回転軸に沿って見た場合に、ケーシングの内周面で囲まれた領域の３０％〜８０％を占める。
【０００６】
第１観点に係る圧縮機では、圧縮機構は、圧縮された冷媒を第１空間に周期的に吐出する。これにより、第１空間では、冷媒の圧力が増加する。その後、第１空間における圧力の増加が加振源となり、第１空間、モータの上方の空間、および、第１空間とモータの上方の空間とを連通する空間全体を一つの系とする音響共鳴が発生する。音響共鳴では、第１空間、および、モータの上方の空間の２箇所において、圧力変動の大きさが最大となる腹が形成される。音響共鳴のエネルギーは、圧縮機の振動の原因となる。
【０００７】
第１観点に係る圧縮機では、音響共鳴は、第１反射板と衝突して反射する。その結果、音響共鳴の振幅の大きさが低減される。そのため、第１反射板は、音響共鳴のエネルギーを低下させて、圧縮機の振動を抑制する効果を有する。従って、第１観点に係る圧縮機は、第１反射板を第１空間に設置することで、ケーシングの内部空間で発生する音響共鳴に起因する騒音を抑制することができる。
【０００８】
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、圧縮機構は、第１空間の側においてクランクシャフトを支持する上部軸受を有する。第１反射板は、上部軸受に取り付けられている。
【０００９】
本発明の第３観点に係る圧縮機は、第１観点に係る圧縮機であって、マフラをさらに備える。マフラは、第１空間に設置され、かつ、圧縮機構のヘッドに取り付けられる。マフラは、固定部と、突出部とを有する。固定部は、ヘッドに固定される。突出部は、固定部から、ヘッドの反対側に向かって突出することにより、ヘッドと共にマフラ空間を形成する。第１反射板は、固定部から延びている。
【００１０】
本発明の第４観点に係る圧縮機は、第１観点に係る圧縮機であって、マフラをさらに備える。マフラは、第１空間に設置され、かつ、圧縮機構のヘッドに取り付けられる。マフラは、固定部と、突出部とを有する。固定部は、ヘッドに固定される。突出部は、固定部から、ヘッドの反対側に向かって突出することにより、ヘッドと共にマフラ空間を形成する。第１反射板は、突出部から延びている。
【００１１】
本発明の第５観点に係る圧縮機は、第１観点に係る圧縮機であって、第１反射板は、ケーシングの内周面に取り付けられている。
【００１２】
本発明の第６観点に係る圧縮機は、第１観点に係る圧縮機であって、モータは、ステータと、ロータとを有する。ステータは、ケーシングの内周面に取り付けられる。ロータは、ステータの内側に配置される。第１反射板は、ロータに取り付けられている。
【００１３】
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、ロータは、第１空間の側の端部に取り付けられる下部端板を有する。第１反射板は、下部端板から延びている。
【００１４】
本発明の第８観点に係る圧縮機は、第７観点に係る圧縮機であって、第１反射板は、クランクシャフトからケーシングに向かって、圧縮機構の側に傾斜している。
【００１５】
本発明の第９観点に係る圧縮機は、第１乃至第８観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、第２反射板をさらに備える。第２反射板は、ケーシングに収容され、モータの上方の第２空間に設置される。第２反射板は、回転軸に沿って見た場合に、ケーシングの内周面で囲まれた領域の３０％〜８０％を占める。
【００１６】
第９観点に係る圧縮機では、第１空間に第１反射板を設置し、第２空間に第２反射板をさらに設置することで、ケーシングの内部空間で発生する音響共鳴に起因する騒音がより効果的に抑制される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る圧縮機は、ケーシングの内部空間で発生する音響共鳴に起因する騒音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態のロータリ圧縮機の縦断面図である。
【図２】マフラが取り付けられたフロントヘッドの斜視図である。
【図３】図１の高さ位置ＩＩＩにおけるロータリ圧縮機の断面図である。
【図４】下部高圧空間および上部高圧空間の圧力変動を示すグラフである。
【図５】下部高圧空間、エアギャップおよび上部高圧空間を模式的に示す図である。
【図６】比較例としての、下部高圧空間、エアギャップおよび上部高圧空間を模式的に示す図である。
【図７】第２実施形態のロータリ圧縮機の縦断面図である。
【図８】図７の高さ位置ＶＩＩＩで切断したロータリ圧縮機の上面図である。
【図９】第３実施形態のロータリ圧縮機の縦断面図である。
【図１０】図９の高さ位置Ｘで切断したロータリ圧縮機の上面図である。
【図１１】第４実施形態のロータリ圧縮機の縦断面図である。
【図１２】図１１の高さ位置ＸＩＩにおけるロータリ圧縮機の断面図である。
【図１３】第５実施形態のロータリ圧縮機の縦断面図である。
【図１４】図１３の高さ位置ＸＩＶにおけるロータリ圧縮機の下面図である。
【図１５】変形例Ａのロータリ圧縮機の縦断面図である。
【図１６】図１５の高さ位置ＸＶＩにおけるロータリ圧縮機の断面図である。
【図１７】変形例Ｃのロータリ圧縮機の縦断面図である。
【図１８】図１７の高さ位置ＸＶＩＩＩにおけるロータリ圧縮機の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
―第１実施形態―
本発明の第１実施形態である圧縮機について、図面を参照しながら説明する。本実施形態の圧縮機は、ロータリ圧縮機である。ロータリ圧縮機は、空気調和装置等の冷凍装置に備えられる冷媒回路に取り付けられる。ロータリ圧縮機は、冷媒回路を流れる冷媒ガスを圧縮する。
【００２０】
（１）圧縮機の構成
図１は、ロータリ圧縮機１０１の縦断面図である。ロータリ圧縮機１０１は、主として、ケーシング１０と、圧縮機構１５と、モータ１６と、クランクシャフト１７と、吸入管１９と、吐出管２０と、下部反射板３１とを備える。ロータリ圧縮機１０１で圧縮される冷媒は、例えば、Ｒ４１０Ａ、Ｒ２２、Ｒ３２および二酸化炭素である。次に、ロータリ圧縮機１０１の各構成要素について説明する。
【００２１】
（１−１）ケーシング
ケーシング１０は、円筒形の胴部１１と、ボウル形の頂部１２と、ボウル形の底部１３とから構成される。頂部１２は、胴部１１の上端部と気密状に連結されている。底部１３は、胴部１１の下端部と気密状に連結されている。
【００２２】
ケーシング１０は、ケーシング１０の内部空間および外部空間の圧力および温度の変化によって変形および破損が起こりにくい剛性部材で成形されている。ケーシング１０は、胴部１１の円筒形の軸方向が鉛直方向に沿うように設置されている。ケーシング１０の内部空間の下部は、潤滑油が貯留される油貯留部１０ａである。潤滑油は、ケーシング１０の内部空間に存在する摺動部の潤滑性を向上させるために用いられる冷凍機油である。
【００２３】
ケーシング１０は、主として、圧縮機構１５と、モータ１６と、クランクシャフト１７とを収容している。圧縮機構１５は、クランクシャフト１７を介してモータ１６と連結されている。吸入管１９および吐出管２０は、ケーシング１０を貫通し、ケーシング１０と気密状に連結されている。
【００２４】
（１−２）圧縮機構
圧縮機構１５は、主として、ピストン２１と、フロントヘッド２３と、シリンダ２４と、リアヘッド２５と、マフラ２６とから構成される。フロントヘッド２３、シリンダ２４およびリアヘッド２５は、レーザ溶接およびボルト等によって気密状に連結されている。
【００２５】
圧縮機構１５は、低圧の冷媒ガスを吸引して圧縮し、高圧の冷媒ガスを吐出する。圧縮機構１５の上方の空間は、圧縮機構１５によって圧縮された冷媒が吐出される高圧空間である。以下、圧縮機構１５の上方、かつ、モータ１６の下方の高圧空間を、下部高圧空間９１と呼び、モータ１６の上方の高圧空間を、上部高圧空間９２と呼ぶ。圧縮機構１５は、油貯留部１０ａに貯留されている潤滑油に浸かっている。潤滑油は、圧縮機構１５の摺動部に供給される。
【００２６】
圧縮機構１５は、フロントヘッド２３、シリンダ２４およびリアヘッド２５によって囲まれた空間である圧縮室４０を有する。ピストン２１は、圧縮室４０に収容されている。圧縮室４０は、ピストン２１によって、吸入管１９と連通する吸入室と、高圧空間Ｓ１と連通する吐出室とに区画される。
【００２７】
ピストン２１は、クランクシャフト１７の偏心軸部１７ａが嵌め込まれている。クランクシャフト１７が回転すると、ピストン２１は、公転運動を行う。ピストン２１の公転運動によって、吸入室および吐出室の容積が周期的に変化する。
【００２８】
フロントヘッド２３は、クランクシャフト１７を支持するための上部軸受２３ａを有している。フロントヘッド２３は、ケーシング１０の胴部１１の内周面１１ａに固定されている。上部軸受２３ａは、フロントヘッド２３の上端面の中央部から上方に向かって延びている部分である。フロントヘッド２３は、圧縮機構１５の外部空間に圧縮室４０の冷媒を吐出するための孔である吐出ポート２３ｂを有する。
【００２９】
フロントヘッド２３の上面には、吐出弁２３ｃが取り付けられている。吐出弁２３ｃは、吐出ポート２３ｂの上方の開口に取り付けられる。吐出弁２３ｃは、圧縮機構１５の外部空間から圧縮室４０への冷媒の逆流を防ぐ。吐出弁２３ｃの一端は、フロントヘッド２３に固定されている。吐出弁２３ｃの他端は、吐出ポート２３ｂの圧力が上昇すると、フロントヘッド２３から離れる。これにより、圧縮室４０は、吐出ポート２３ｂを介して圧縮機構１５の外部空間と連通する。
【００３０】
シリンダ２４は、フロントヘッド２３とリアヘッド２５との間に挟まれている。シリンダ２４は、円筒形状を有している。フロントヘッド２３は、シリンダ２４の上面を覆っている。リアヘッド２５は、シリンダ２４の下面を覆っている。
【００３１】
リアヘッド２５は、クランクシャフト１７を支持するための下部軸受２５ａを有している。下部軸受２５ａは、リアヘッド２５の下端面の中央部から下方に向かって延びている部分である。
【００３２】
マフラ２６は、フロントヘッド２３の上端面に固定されている。マフラ２６は、フロントヘッド２３の吐出ポート２３ｂから冷媒が吐出される際に発生する騒音を低減するために取り付けられている。マフラ２６は、フロントヘッド２３と共にマフラ空間９０を形成する。
【００３３】
図２は、マフラ２６が取り付けられたフロントヘッド２３の斜視図である。マフラ２６は、固定部２６ａと、突出部２６ｂとから構成される。固定部２６ａは、フロントヘッド２３の上端面に固定される環状の部分である。突出部２６ｂは、固定部２６ａから上方に向かって突出している部分である。突出部２６ｂは、フロントヘッド２３の上部軸受２３ａが貫通する上部軸受貫通孔２６ｃを有している。突出部２６ｂは、２個のマフラ吐出孔２６ｄを有している。マフラ吐出孔２６ｄは、上部軸受貫通孔２６ｃと接続されている。マフラ吐出孔２６ｄは、マフラ空間９０と下部高圧空間９１とを連通する。
【００３４】
（１−３）モータ
モータ１６は、圧縮機構１５の上方に設置されるブラシレスＤＣモータである。モータ１６は、主として、ステータ５１と、ロータ５２とから構成される。ステータ５１は、ケーシング１０の胴部１１の内周面１１ａに固定される円筒形の部材である。ロータ５２は、ステータ５１の内側に設置される円柱形の部材である。
【００３５】
ステータ５１とロータ５２との間には、エアギャップ５３と呼ばれる隙間が形成されている。ステータ５１の外周面には、鉛直方向に沿ってコアカット（図示せず）と呼ばれる溝が形成されている。下部高圧空間９１および上部高圧空間９２は、エアギャップ５３およびコアカットを介して連通している。
【００３６】
ステータ５１は、主として、ステータコア６１と、インシュレータ６２とを有する。インシュレータ６２は、ステータコア６１の鉛直方向の両端面に取り付けられている。ステータコア６１は、電磁鋼からなる多数の円環状板が鉛直方向に積層された略円筒形状の部材である。ステータコア６１の略円筒形状の軸方向は、鉛直方向である。ステータコア６１は、ケーシング１０に固定されている。具体的には、ステータコア６１の外周面は、ケーシング１０の胴部１１の内周面１１ａに溶接等により固定されている。ステータコア６１は、複数のティースを有する。ステータコア６１のティースは、インシュレータ６２と共に、導線が巻き付けられている。これにより、ステータコア６１の各ティースには、コイル７２ａが形成されている。
【００３７】
ロータ５２は、ロータコア５２ａと、複数の磁石５２ｂと、上部端板５２ｃと、下部端板５２ｄとを有する。ロータコア５２ａは、鉛直方向に積層された複数の金属板から構成される。磁石５２ｂは、ロータコア５２ａに埋め込まれている。磁石５２ｂは、ロータコア５２ａの周方向に沿って、等間隔に配置されている。上部端板５２ｃは、ロータコア５２ａの上端面を覆う金属板である。下部端板５２ｄは、ロータコア５２ａの下端面を覆う金属板である。
【００３８】
（１−４）クランクシャフト
クランクシャフト１７は、回転軸１７ｘの周りを回転する。回転軸１７ｘは、クランクシャフト１７の中心軸である。クランクシャフト１７は、回転軸１７ｘが鉛直方向に沿うように配置されている。クランクシャフト１７は、偏心軸部１７ａを有している。クランクシャフト１７の偏心軸部１７ａは、圧縮機構１５のピストン２１と連結している。クランクシャフト１７の鉛直方向上側の端部は、モータ１６のロータ５２と連結している。クランクシャフト１７は、上部軸受２３ａおよび下部軸受２５ａによって支持されている。
【００３９】
（１−５）吸入管
吸入管１９は、ケーシング１０の胴部１１を貫通する管である。ケーシング１０の内部空間において、吸入管１９の端部は、圧縮機構１５に嵌め込まれている。ケーシング１０の外部空間において、吸入管１９の端部は、冷媒回路に接続されている。吸入管１９は、冷媒回路から圧縮機構１５に冷媒を供給するための管である。
【００４０】
（１−６）吐出管
吐出管２０は、ケーシング１０の頂部１２を貫通する管である。ケーシング１０の内部空間において、吐出管２０の端部は、上部高圧空間９２に位置している。ケーシング１０の外部空間において、吐出管２０の端部は、冷媒回路に接続されている。吐出管２０は、圧縮機構１５によって圧縮された冷媒を冷媒回路に供給するための管である。
【００４１】
（１−７）下部反射板
下部反射板３１は、下部高圧空間９１に設置されている板である。図３は、図１の高さ位置ＩＩＩにおけるロータリ圧縮機１０１の断面図である。図３は、クランクシャフト１７の回転軸１７ｘに沿って見た断面図である。高さ位置ＩＩＩは、下部反射板３１が設置される高さ位置である。図３に示されるように、下部反射板３１は、フロントヘッド２３の上部軸受２３ａの外周面に取り付けられている。下部反射板３１は、円環形状の部材である。下部反射板３１の主表面は、回転軸１７ｘと直交している。
【００４２】
下部反射板３１は、回転軸１７ｘに沿って見た場合に、ケーシング１０の内周面で囲まれた領域の３０％〜８０％を占める。図３において、ケーシング１０の内周面で囲まれた領域の面積は、胴部１１の内周面１１ａを表す円の面積である。下部反射板３１が占める面積は、回転軸１７ｘに沿って見た場合における下部反射板３１の面積である。下部反射板３１は、所定の高さ位置において下部高圧空間９１を狭くする。
【００４３】
（２）圧縮機の動作
ロータリ圧縮機１０１の動作について説明する。モータ１６が始動すると、ロータ５２に連結されているクランクシャフト１７の偏心軸部１７ａは、回転軸１７ｘを中心に偏心回転する。
【００４４】
クランクシャフト１７の回転により、偏心軸部１７ａに連結されているピストン２１は、圧縮室４０において、回転軸１７ｘを中心とする公転運動を行う。ピストン２１の公転運動によって、圧縮室４０の吸入室および吐出室の容積が周期的に変化する。
【００４５】
低圧のガス冷媒は、吸入管１９から圧縮室４０の吸入室に吸入される。吸入室の容積は、ピストン２１の公転運動によって減少する。これにより、吸入室の冷媒が圧縮され、吸入室は、高圧のガス冷媒が満たされた吐出室となる。高圧のガス冷媒は、吐出室から吐出ポート２３ｂを介してマフラ空間９０に吐出される。マフラ空間９０に吐出された冷媒は、マフラ吐出孔２６ｄを通過して、下部高圧空間９１に吐出される。
【００４６】
下部高圧空間９１に吐出された冷媒は、ステータ５１とロータ５２との間のエアギャップ５３を通過して、上部高圧空間９２に流入する。上部高圧空間９２の冷媒は、吐出管２０からケーシング１０の外部に吐出される。
【００４７】
ケーシング１０の油貯留部１０ａに貯留されている潤滑油は、主として、圧縮機構１５の摺動部に供給される。圧縮機構１５の摺動部に供給された潤滑油は、圧縮室４０に流入する。圧縮室４０において、潤滑油は、微小な油滴となって、冷媒ガスに混入する。そのため、圧縮機構１５から吐出された圧縮冷媒は、潤滑油を含んでいる。圧縮冷媒に含まれる潤滑油の一部は、上部高圧空間９２において、冷媒の流れによる遠心力によって冷媒から分離され、ケーシング１０の内周面に付着する。ケーシング１０の内周面に付着した潤滑油は、ケーシング１０の内周面を伝って落下して、油貯留部１０ａに戻る。
【００４８】
（３）特徴
圧縮機構１５は、圧縮室４０で圧縮されたガス冷媒を、下部高圧空間９１に周期的に供給する。具体的には、ピストン２１の公転運動の周期と同じ時間間隔で、圧縮室４０で圧縮されたガス冷媒は、吐出ポート２３ｂおよびマフラ空間９０を介して下部高圧空間９１に供給される。下部高圧空間９１に冷媒が供給されると、下部高圧空間９１の圧力は増加する。その後、下部高圧空間９１における圧力の増加が加振源となり、下部高圧空間９１、エアギャップ５３および上部高圧空間９２全体を一つの系とする音響共鳴が発生する。
【００４９】
図４は、この音響共鳴により生じる、下部高圧空間９１および上部高圧空間９２の圧力変動を示すグラフである。図４において、横軸は、時間を表し、縦軸は、圧力を表す。図４において、実線は、下部高圧空間９１の圧力変動を表し、点線は、上部高圧空間９２の圧力変動を表す。図４に示されるように、下部高圧空間９１の圧力変動と、上部高圧空間９２の圧力変動との間の位相差は、圧力変動の周期の半分に相当する。すなわち、下部高圧空間９１の圧力が最大となる時点において、上部高圧空間９２の圧力は最小となり、下部高圧空間９１の圧力が最小となる時点において、上部高圧空間９２の圧力は最大となる。
【００５０】
図５は、下部高圧空間９１、エアギャップ５３および上部高圧空間９２を模式的に示す図である。下部高圧空間９１および上部高圧空間９２は、エアギャップ５３を介して連通している。エアギャップ５３の体積は、下部高圧空間９１および上部高圧空間９２の体積と比べて、かなり小さい。そのため、図５に示されるように、圧縮機構１５より上方の空間は、砂時計の形状を有する近似空間９４と見なすことができる。近似空間９４の砂時計形状の中央のくびれは、エアギャップ５３に相当する。くびれの下方の空間は、下部高圧空間９１に相当し、くびれの上方の空間は、上部高圧空間９２に相当する。
【００５１】
図５には、下部高圧空間９１に設置される下部反射板３１が示されている。図５において、下部反射板３１は、便宜上、下部高圧空間９１の外周部を占める板として示されている。実際には、下部反射板３１は、上部軸受２３ａに取り付けられ、下部高圧空間９１の中央部を占めている。しかし、本実施形態において、下部反射板３１は、所定の高さ位置において下部高圧空間９１を狭くすることができれば、同じ効果を有する。そのため、図５に示される下部反射板３１は、図１に示される下部反射板３１と同じ効果を有する。
【００５２】
図５に示される近似空間９４では、鉛直方向に沿って音響共鳴が励起される。図５には、音響共鳴が、点線で示されている。音響共鳴では、下部高圧空間９１および上部高圧空間９２の２箇所において、圧力変動の大きさが最大となる腹が形成され、エアギャップ５３において、圧力変動の大きさがゼロとなる節が形成される。音響共鳴の周波数は、近似空間９４の形状および寸法にもよるが、約３００Ｈｚである。下部高圧空間９１に設置される下部反射板３１の高さ位置は、下部高圧空間９１で形成される音響共鳴の腹の高さ位置付近である。
【００５３】
近似空間９４において、音響共鳴は、下部反射板３１と衝突して反射する。従って、下部反射板３１は、近似空間９４で励起される音響共鳴のエネルギーを低下させる効果を有する。
【００５４】
また、音響共鳴による近似空間９４の圧力変動は、以下に説明するように、ロータリ圧縮機１０１の鉛直方向の振動を引き起こす。下部高圧空間９１の圧力が最大となる時点では、ステータ５１およびロータ５２の下端面にかかる圧力は、上端面にかかる圧力より大きい。そのため、モータ１６は、鉛直方向上方に向かって力を受ける。一方、下部高圧空間９１の圧力が最小となる時点では、ステータ５１およびロータ５２の下端面にかかる圧力は、上端面にかかる圧力より小さい。そのため、モータ１６は、鉛直方向下方に向かって力を受ける。従って、下部高圧空間９１および上部高圧空間９２で発生する周期的な圧力変動によって、モータ１６は、鉛直方向に振動する。その結果、ロータリ圧縮機１０１は、鉛直方向に振動する。
【００５５】
以上より、下部反射板３１は、近似空間９４で励起される音響共鳴のエネルギーを低下させて、近似空間９４の圧力変動の大きさを低下させることができる。その結果、ロータリ圧縮機１０１の鉛直方向の振動が低減され、ロータリ圧縮機１０１から発生する騒音が低減される。
【００５６】
なお、下部反射板３１の体積は、下部高圧空間９１の体積と比べて、かなり小さい。そのため、下部高圧空間９１に下部反射板３１を設置しても、下部高圧空間９１の体積はほとんど減少しないので、圧縮機構１５から冷媒が吐出される際における下部高圧空間９１の圧力の増加量はほとんど上昇しない。すなわち、下部反射板３１の設置によってロータリ圧縮機１０１から発生する騒音が大きくなる作用は、考慮する必要がない。
【００５７】
図６は、比較例としての、下部高圧空間９１、エアギャップ５３および上部高圧空間９２を模式的に示す図である。図６は、図５に示される近似空間９４と同様の砂時計形状を有する近似空間９５を表す。しかし、近似空間９５の下部高圧空間９１には、下部反射板３１が設置されていない。図６には、図５と同様に、音響共鳴が、点線で示されている。図６に示される音響共鳴の振幅の大きさは、図５に示される音響共鳴の振幅の大きさよりも大きい。そのため、図６に示される近似空間９５で励起される音響共鳴のエネルギーは、図５に示される近似空間９４で励起される音響共鳴のエネルギーよりも大きい。従って、下部反射板３１は、ケーシング１０の内部空間で発生する音響共鳴のエネルギーを低減する効果を有する。
【００５８】
―第２実施形態―
本発明の第２実施形態に係るロータリ圧縮機２０１について、図面を参照しながら説明する。第１実施形態と本実施形態との相違点は、マフラおよび下部反射板のみである。そのため、第１実施形態と共通する構成に関する説明は省略する。図７は、ロータリ圧縮機２０１の縦断面図である。図８は、図７の高さ位置ＶＩＩＩで切断したロータリ圧縮機２０１の上面図である。
【００５９】
ロータリ圧縮機２０１は、マフラ１２６および下部反射板１３１を備える。第１実施形態のマフラ２６と同様に、マフラ１２６は、固定部１２６ａと、突出部１２６ｂとから構成される。第１実施形態では、下部高圧空間９１において、下部反射板３１は、フロントヘッド２３の上部軸受２３ａに取り付けられている。しかし、本実施形態では、下部反射板１３１は、上部軸受２３ａに取り付けられていない。
【００６０】
下部反射板１３１は、マフラ１２６の一部である。下部反射板１３１は、固定部１２６ａの外縁部から、ケーシング１０に向かって延びている部分である。下部反射板１３１は、クランクシャフト１７からケーシング１０に向かう方向において、鉛直方向上方に傾斜している。下部反射板１３１は、回転軸１７ｘに沿って見た場合に、円環形状を有している。
【００６１】
第１実施形態の下部反射板３１と同様に、下部反射板１３１は、ケーシング１０の内部空間で発生する音響共鳴のエネルギーを低減する効果を有する。従って、下部反射板１３１は、ケーシング１０の内部空間で発生する圧力変動の大きさを低下させて、ロータリ圧縮機２０１から発生する騒音を低減することができる。
【００６２】
―第３実施形態―
本発明の第３実施形態に係るロータリ圧縮機３０１について、図面を参照しながら説明する。第１実施形態と本実施形態との相違点は、マフラおよび下部反射板のみである。そのため、第１実施形態と共通する構成に関する説明は省略する。図９は、ロータリ圧縮機３０１の縦断面図である。図１０は、図９の高さ位置Ｘで切断したロータリ圧縮機３０１の上面図である。
【００６３】
ロータリ圧縮機３０１は、マフラ２２６および下部反射板２３１を備える。第１実施形態のマフラ２６と同様に、マフラ２２６は、固定部２２６ａと、突出部２２６ｂとから構成される。第１実施形態では、下部高圧空間９１において、下部反射板３１は、フロントヘッド２３の上部軸受２３ａに取り付けられている。しかし、本実施形態では、下部反射板２３１は、上部軸受２３ａに取り付けられていない。
【００６４】
下部反射板２３１は、マフラ２２６の一部である。下部反射板２３１は、突出部２２６ｂの内縁部から、ケーシング１０に向かって延びている部分である。下部反射板２３１は、クランクシャフト１７からケーシング１０に向かう方向において、鉛直方向上方に傾斜している。下部反射板２３１は、回転軸１７ｘに沿って見た場合に、円環形状を有している。
【００６５】
第１実施形態の下部反射板３１と同様に、下部反射板２３１は、ケーシング１０の内部空間で発生する音響共鳴のエネルギーを低減する効果を有する。従って、下部反射板２３１は、ケーシング１０の内部空間で発生する圧力変動の大きさを低下させて、ロータリ圧縮機３０１から発生する騒音を低減することができる。
【００６６】
―第４実施形態―
本発明の第４実施形態に係るロータリ圧縮機４０１について、図面を参照しながら説明する。第１実施形態と本実施形態との相違点は、下部反射板のみである。そのため、第１実施形態と共通する構成に関する説明は省略する。図１１は、ロータリ圧縮機４０１の縦断面図である。図１２は、図１１の高さ位置ＸＩＩにおけるロータリ圧縮機４０１の断面図である。
【００６７】
ロータリ圧縮機４０１は、下部反射板３３１を備える。第１実施形態では、下部高圧空間９１において、下部反射板３１は、フロントヘッド２３の上部軸受２３ａに取り付けられている。しかし、本実施形態では、下部反射板３３１は、上部軸受２３ａに取り付けられていない。
【００６８】
下部反射板３３１は、ケーシング１０の胴部１１の内周面１１ａに取り付けられている。下部反射板３３１は、回転軸１７ｘに沿って見た場合に、円環形状を有している。下部反射板３３１の主表面は、回転軸１７ｘと直交している。
【００６９】
第１実施形態の下部反射板３１と同様に、下部反射板３３１は、ケーシング１０の内部空間で発生する音響共鳴のエネルギーを低減する効果を有する。従って、下部反射板３３１は、ケーシング１０の内部空間で発生する圧力変動の大きさを低下させて、ロータリ圧縮機４０１から発生する騒音を低減することができる。
【００７０】
―第５実施形態―
本発明の第５実施形態に係るロータリ圧縮機５０１について、図面を参照しながら説明する。第１実施形態と本実施形態との相違点は、ロータの下部端板、および、下部反射板のみである。そのため、第１実施形態と共通する構成に関する説明は省略する。図１３は、ロータリ圧縮機５０１の縦断面図である。図１４は、図１３の高さ位置ＸＩＶにおけるロータリ圧縮機５０１の下面図である。図１４では、便宜上、マフラ２６およびステータ５１は省略されている。
【００７１】
ロータリ圧縮機５０１は、ロータ４５２の下部端板４５２ｄ、および、下部反射板４３１を備える。第１実施形態では、下部高圧空間９１において、下部反射板３１は、フロントヘッド２３の上部軸受２３ａに取り付けられている。しかし、本実施形態では、下部反射板４３１は、上部軸受２３ａに取り付けられていない。
【００７２】
下部反射板４３１は、下部端板４５２ｄの一部である。下部反射板４３１は、下部端板４５２ｄの内縁部から、ケーシング１０に向かって延びている部分である。下部反射板４３１は、クランクシャフト１７からケーシング１０に向かう方向において、鉛直方向下方に傾斜している。下部反射板４３１は、回転軸１７ｘに沿って見た場合に、円環形状を有している。
【００７３】
第１実施形態の下部反射板３１と同様に、下部反射板４３１は、ケーシング１０の内部空間で発生する音響共鳴のエネルギーを低減する効果を有する。従って、下部反射板４３１は、ケーシング１０の内部空間で発生する圧力変動の大きさを低下させて、ロータリ圧縮機５０１から発生する騒音を低減することができる。
【００７４】
―変形例―
（１）変形例Ａ
第１乃至第５実施形態では、それぞれ、下部反射板３１，１３１，２３１，３３１，４３１が下部高圧空間９１に設置されている。しかし、上部高圧空間９２に、下部反射板３１，１３１，２３１，３３１，４３１に相当する板状部材がさらに設置されてもよい。
【００７５】
本変形例に係るロータリ圧縮機６０１について、図面を参照しながら説明する。第１実施形態と本実施形態との相違点は、後述する上部反射板のみである。そのため、第１実施形態と共通する構成に関する説明は省略する。図１５は、ロータリ圧縮機６０１の縦断面図である。図１６は、図１５の高さ位置ＸＶＩにおけるロータリ圧縮機６０１の断面図である。
【００７６】
ロータリ圧縮機６０１は、第１実施形態のロータリ圧縮機１０１と同じ構成に加えて、上部反射板３２をさらに備える。上部反射板３２は、上部高圧空間９２に設置されている。上部反射板３２は、ケーシング１０の胴部１１の内周面１１ａに取り付けられている。上部反射板３２は、回転軸１７ｘに沿って見た場合に、円環形状を有している。上部反射板３２の主表面は、回転軸１７ｘと直交している。
【００７７】
上部反射板３２は、回転軸１７ｘに沿って見た場合に、ケーシング１０の内周面で囲まれた領域の３０％〜８０％を占める。図１６において、ケーシング１０の内周面で囲まれた領域の面積は、胴部１１の内周面１１ａを示す円の面積である。上部反射板３２が占める面積は、回転軸１７ｘに沿って見た場合における上部反射板３２の面積である。
【００７８】
第１実施形態の下部反射板３１と同様に、上部反射板３２は、ケーシング１０の内部空間で発生する音響共鳴のエネルギーを低減する効果を有する。従って、上部反射板３２は、ケーシング１０の内部空間で発生する圧力変動の大きさを低下させて、ロータリ圧縮機６０１から発生する騒音を低減することができる。
【００７９】
本変形例では、下部高圧空間９１に下部反射板３１，１３１，２３１，３３１，４３１を設置すると共に、上部高圧空間９２に上部反射板３２をさらに設置することで、ケーシング１０の内部空間で発生する音響共鳴のエネルギーがより効果的に低減される。
【００８０】
（２）変形例Ｂ
第１実施形態および第４実施形態において、下部反射板３１，３３１の主表面は、回転軸１７ｘと直交している。すなわち、下部反射板３１，３３１は、水平面に平行である。しかし、下部反射板３１，３３１は、水平面に対して傾斜していてもよい。
【００８１】
また、変形例Ａにおいて、上部反射板３２は、水平面に平行であるが、水平面に対して傾斜していてもよい。
【００８２】
（３）変形例Ｃ
変形例Ａにおいて、上部反射板３２は、ケーシング１０の胴部１１の内周面１１ａに取り付けられている。しかし、上部反射板３２は、例えば、ロータ５２の上部端板５２ｃの一部であってもよい。
【００８３】
本変形例に係るロータリ圧縮機７０１について、図面を参照しながら説明する。変形例Ａと本変形例との相違点は、ロータの上部端板、および、上部反射板のみである。そのため、変形例Ａと共通する構成に関する説明は省略する。図１７は、ロータリ圧縮機７０１の縦断面図である。図１８は、図１７の高さ位置ＸＶＩＩＩにおけるロータリ圧縮機７０１の上面図である。図１８では、便宜上、ステータ５１は省略されている。
【００８４】
ロータリ圧縮機７０１は、ロータ６５２の上部端板６５２ｃ、および、上部反射板６３２を備える。変形例Ａでは、上部高圧空間９２において、上部反射板３２は、ケーシング１０の胴部１１に取り付けられている。しかし、本変形例では、上部反射板６３２は、胴部１１に取り付けられていない。
【００８５】
上部反射板６３２は、上部端板６５２ｃの一部である。上部反射板６３２は、上部端板６５２ｃの内縁部から、ケーシング１０に向かって延びている部分である。上部反射板６３２は、クランクシャフト１７からケーシング１０に向かう方向において、鉛直方向上方に傾斜している。上部反射板６３２は、回転軸１７ｘに沿って見た場合に、円環形状を有している。
【００８６】
変形例Ａの上部反射板３２と同様に、上部反射板６３２は、ケーシング１０の内部空間で発生する音響共鳴のエネルギーを低減する効果を有する。従って、上部反射板６３２は、ケーシング１０の内部空間で発生する圧力変動の大きさを低下させて、ロータリ圧縮機７０１から発生する騒音を低減することができる。
【００８７】
（４）変形例Ｄ
第１乃至第５実施形態では、下部反射板３１，１３１，２３１，３３１，４３１を有する圧縮機として、ロータリ圧縮機１０１が用いられているが、スクロール圧縮機等の他の圧縮機が用いられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明に係る圧縮機は、ケーシングの内部空間で発生する音響共鳴に起因する騒音を抑制することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１０      ケーシング
１５      圧縮機構
１６      モータ
１７      クランクシャフト
１７ｘ    回転軸
２３      フロントヘッド（ヘッド）
２３ａ    上部軸受
２６      マフラ
２６ａ    固定部
２６ｂ    突出部
３１      下部反射板（第１反射板）
３２      上部反射板（第２反射板）
５１      ステータ
５２      ロータ
９０      マフラ空間
９１      下部高圧空間（第１空間）
９２      上部高圧空間（第２空間）
１０１    ロータリ圧縮機（圧縮機）
２０１    ロータリ圧縮機（圧縮機）
３０１    ロータリ圧縮機（圧縮機）
４０１    ロータリ圧縮機（圧縮機）
４５２ｄ  下部端板
５０１    ロータリ圧縮機（圧縮機）
６０１    ロータリ圧縮機（圧縮機）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９０】
【特許文献１】特開２０１１−１５７９１１号公報
【図１】
2016094923.tif 000003
【図２】
2016094923.tif 000004
【図３】
2016094923.tif 000005
【図４】
2016094923.tif 000006
【図５】
2016094923.tif 000007
【図６】
2016094923.tif 000008
【図７】
2016094923.tif 000009
【図８】
2016094923.tif 000010
【図９】
2016094923.tif 000011
【図１０】
2016094923.tif 000012
【図１１】
2016094923.tif 000013
【図１２】
2016094923.tif 000014
【図１３】
2016094923.tif 000015
【図１４】
2016094923.tif 000016
【図１５】
2016094923.tif 000017
【図１６】
2016094923.tif 000018
【図１７】
2016094923.tif 000019
【図１８】
2016094923.tif 000020