(57)【要約】【課題】潤滑油の封入量が十分でかつ低振動騒音の密閉型圧縮機を提供する。【解決手段】本密閉型圧縮機は、密閉容器内に設けた電動機駆動の圧縮機構部で圧縮された冷媒を吐出マフラを介して密閉容器内に吐出し、吐出マフラにこの吐出マフラ内の冷媒を密閉容器内に吐出する細長い吐出通路を設け、この吐出通路の長手方向は前記電動機の軸方向に対し傾斜する方向に延出する。【選択図】  図１
2009062879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に電動機と、この電動機によって駆動される圧縮機構部とを収容し、前記圧縮機構部で圧縮された冷媒を吐出マフラを介して前記密閉容器内に吐出する密閉型圧縮機において、
前記吐出マフラにこの吐出マフラ内の冷媒を前記密閉容器内に吐出する細長い吐出通路を設け、
この吐出通路の長手方向は前記電動機の軸方向に対し傾斜する方向に延出することを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記電動機の固定子は集中巻きに形成されて、前記吐出通路の先端開口は前記固定子の隣接する歯部に巻かれるコイル間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の密閉型圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器とを備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は密閉型圧縮機およびこれを用いた冷凍サイクル装置に係り、特に吐出マフラに設ける吐出通路の吐出ガスの吹き出し方向を改良した密閉型圧縮機およびこれを用いた冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に密閉型圧縮機は、密閉ケース内に圧縮機構と、この圧縮機構を動作させる電動機とを設け、圧縮機構から吐出された高圧ガスを密閉ケース内に吐出させるが、圧縮機構から吐出される冷媒ガスの圧力脈動により騒音が発生する。
【０００３】
そのため、騒音低減の方策として、吐出口に連通するマフラを主軸受上面に設け、さらに、マフラから垂直に延びる尾管を主軸受上面に設け、騒音の低減化を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、この特許文献１の密閉型圧縮機では、尾管を駆動軸の軸方向と平行に設けており、吐出ガスが電動機に向かって吹き出されるため、ケーシング内の音響空間で吐出ガスの圧力波により縦方向（駆動軸の軸方向）の共鳴モードが生じやすい。そのため、電動機の回転子が上下に振動し、この振動に起因する騒音が発生し、また、尾管を駆動軸の軸方向と平行に設けると、圧縮機構と電動機とが接近した位置関係にあるために尾管の長さを十分に長くすることができず、尾管による共鳴効果も小さい。
【０００５】
さらに、これらの問題を解決する方策として、尾管をその長手方向線分が電動機の端面と略平行な面に沿うように配置する密閉型圧縮機が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
しかし、この特許文献２の密閉型圧縮機では、尾管を電動機の端面と略平行な面に沿うよう設けるため、吐出ガスが駆動軸すなわち回転子を左右に振らす方向にて吹き出され、ケーシング内の音響空間で吐出ガスの圧力波により、法線方向（駆動軸の平行方向）の共鳴モードが生じやすい。そのため、回転子が左右に振動し、この振動に起因する騒音を十分に抑制するに至っていない。
【０００７】
また、マルチエアコンのようにサイクルが大形化し、冷媒封入量が大きい機器ではサイクルに排出された潤滑油の戻りが遅く、潤滑油面が封入時に比べて低下しやすいため圧縮機の封入油量を大きくする必要がある。さらに、潤滑油中に冷媒が寝込んで希釈されやすいため、希釈時の潤滑油の濃度を高く保つためにも封入油量を大きくする必要がある。
【０００８】
しかし、特許文献２の密閉型圧縮機では、尾管が水平方向に延びているため、尾管の先端開口を十分に高い位置にすることができず、封入する潤滑油の許容最高油面を高くできず、潤滑油の封入量が十分でない。
【特許文献１】特開昭６３−３６０９２号公報
【特許文献２】特開２００７−４６５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、潤滑油の封入量が十分でかつ低振動騒音の密閉型圧縮機を提供することを目的とする。
【００１０】
また、潤滑油の封入量が十分でかつ低振動騒音の密閉型圧縮機を備えた冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的を達成するため、本発明に係る密閉型圧縮機は、密閉容器内に電動機と、この電動機によって駆動される圧縮機構部とを収容し、前記圧縮機構部で圧縮された冷媒を吐出マフラを介して前記密閉容器内に吐出する密閉型圧縮機において、前記吐出マフラにこの吐出マフラ内の冷媒を前記密閉容器内に吐出する細長い吐出通路を設け、この吐出通路の長手方向は前記電動機の軸方向に対し傾斜する方向に延出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は上記密閉型圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る密閉型圧縮機によれば、潤滑油の封入量が十分でかつ低振動騒音の密閉型圧縮機を提供することができる。
【００１４】
また、本発明に係る冷凍サイクル装置によれば、潤滑油の封入量が十分でかつ低振動騒音の密閉型圧縮機を備えた冷凍サイクル装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の第１実施形態に係る密閉型縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置について、図面を参照して説明する。なお、符号を付さない構成部分は図示しない。
【００１６】
図１は本発明の第１実施形態に係る密閉型圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置の概念図である。
【００１７】
図１に示すように、本発明に係る冷凍サイクル装置２１は、本第１実施形態の密閉型圧縮機１と、凝縮器２２と、膨張装置２３と、蒸発器２４がサイクル状に配管接続される。
【００１８】
本第１実施形態の密閉型圧縮機１は、例えば、２個のシリンダを備えた２シリンダ型回転式圧縮機であり、密閉容器２内に電動機３と、この電動機３により回転軸４を介して回転駆動される圧縮機構部５を収容してなる。
【００１９】
電動機３は密閉容器２に圧入された固定子３１と、この固定子３１内を回転し回転軸４に固着された回転子３２を備える。この回転子３２は回転子抜き板が積層された回転子鉄心３２ａと、この回転子鉄心３２ａに回転軸４を囲うように略正方形状に配置される平板状の希土類磁石を備える。
【００２０】
図２および図３に示すように、固定子３１はスロット数が分布巻きよりも少ない集中巻きであり、固定子抜き板が積層された固定子鉄心３１ａと、この固定子鉄心３１ａに複数等間隔で設けた歯部３１ｂと、この歯部３１ｂに絶縁部材を介して集中巻されるコイル３１ｃを備える。
【００２１】
圧縮機構部５は、第１のシリンダ６と、この第１のシリンダ６と略同様の構造を有する第２のシリンダ７を備え、第１のシリンダ６は中間仕切板８の電動機３側に設けられ、第２のシリンダ７は中間仕切板８を介して第１のシリンダ６と反対側に設けられる。
【００２２】
また、回転軸４に位相を１８０°ずらして設けられた第１の偏心部４ａおよび第２の偏心部４ｂにそれぞれ嵌合され、回転軸４の回転に伴って、第１のシリンダ６及び第２のシリンダ７内をそれぞれ偏心回転する第１のローラ９及びこの第１のローラ９と同一形状の第２のローラ１０と、両シリンダ６、７のそれぞれの開口を封止する主軸受１１、副軸受１２を備える。
【００２３】
主軸受１１は、中間仕切板８と共同して、第１のシリンダ６に設けるシリンダボアの両側を閉塞して第１のシリンダ室６ａを画成し、副軸受１２は、中間仕切板８と共同して、第２のシリンダ７に設けるシリンダボアの両側を閉塞して第２のシリンダ室７ａを画成する。
【００２４】
また、主軸受１１、副軸受１２は、回転子３２を支持する回転軸４を軸支し、第１のシリンダ６にねじ１３により螺着される。
【００２５】
第１のシリンダ室６ａおよび第２のシリンダ室７ａには、シリンダボアの内周面（シリンダ内周面）より半径方向外方に延びるブレード溝が形成され、このブレード溝にブレード（図示せず）がローラ９、１０を押圧するようにばねによって付勢されて収容され、このブレードにより両シリンダ室６ａ、７ａはいずれも吸込室と圧縮室に区画される。
【００２６】
第１及び第２のシリンダ６、７には吸込室に連通する吸込口６ｂ、７ｂが設けられ、この吸込口６ｂ、７ｂは、吸込管１４、１５、アキュムレータ１６を介して、蒸発器２４に連通される。
【００２７】
また、第１のシリンダ室６ａには、主軸受１１に形成され、吐出弁により適宜開閉される吐出口（図示せず）が設けられ、この吐出口は主軸受１１に気密的にねじ１３により螺着される吐出マフラ１７に開口する。
【００２８】
第２のシリンダ室７ａは、第１のシリンダ室６ａと同様に、吐出弁により適宜開閉される吐出口が設けられ、この吐出口は吐出連通路により吐出マフラ１７に連通される。
【００２９】
図４に示すように、この吐出マフラ１７は扁平容器状かつ、平面視十字状に膨出している。吐出マフラ１７は中央部に主軸受１１の軸支部１１ａが気密的に貫通する貫通孔１７ａが穿設され、平面視十字状膨出部の１ヶ所には、細長い吐出通路例えばマフラ短管１８が気密的に貫通して、取り付けられる取付孔１７ｂが穿設され、さらに、螺着用ねじ挿通孔１７ｃが穿設される。
【００３０】
マフラ短管１８は、このマフラ短管１８の長手方向が電動機３の軸方向（図１の垂直方向９及びこの軸方向と直交する方向（水平方向）以外の方向、すなわち、電動機３の軸方向に対し傾斜する方向、例えば、５０°上方に傾斜した状態で外方に延出する。マフラ短管を吐出マフラと別個のパイプ状の別部材で形成することで、プレス成型に比べて形状やマフラ短管の高さの自由度が増し、効果をより大きくできる。
【００３１】
なお、マフラ短管は直管に限らず、図５に示すように、Ｒ部を設けた曲管のマフラ短管１８Ａにしてもよい。これにより、直線的な全長を短くすることができる。
【００３２】
さらに、図６に示すように、マフラ短管１８は吐出マフラ１７を主軸受１１に取り付けた状態で、端部が、コイル３１ｃ、３１ｃ間の間隙ｇに配置される。
【００３３】
吐出マフラ１７とマフラ短管１８により消音機能が実現される。この消音機能により、圧縮機構部５から吐出される高圧ガスの脈動による騒音を、この高圧ガスがマフラ短管１８を通る際の共鳴効果で低減する。
【００３４】
また、密閉容器２の底部内に圧縮機構部５の摺動部の潤滑と冷却のために、潤滑油を封入し、この潤滑油の封入ラインＬ０は、主軸受１１の上面近傍に設定される。
【００３５】
なお、潤滑油の封入量を多くしたりあるいは冷媒が寝込んで膨張したりすると油面がマフラ短管１８の先端開口１８ａより高くなり、吐出ガスが油中に噴出して泡立ったり、騒音が発生したりする。したがって、これを防止するため、先端開口１８ａを最高油面Ｌをより下になるように設定する。
【００３６】
次に本第１実施形態の密閉型圧縮機の運転動作について説明する。
【００３７】
図１に示すように、電動機３に通電されると回転子３２が回転し、この回転子３２の回転により、回転軸４を介して圧縮機構部５の第１および第２のローラ９、１０が偏心回転し、圧縮機構部５で圧縮動作を行う。
【００３８】
第１および第２のローラ９、１０が回転すると、その回転に従って吸込室の容積が拡大し、この吸込室に低圧のガス冷媒が吸込口６ｂ、７ｂを介して吸入される。
【００３９】
吸込室への冷媒の吸入は、ローラ９、１０が両シリンダ室６ａ、７ａ内を偏心回転して吸入口の近傍で両シリンダ室６ａ、７ａとローラ９、１０とが接触する状態となるまで続く。ローラ９、１０が１回転して冷媒の吸入が終了すると、冷媒が圧縮される圧縮室が形成される。圧縮室のガス冷媒は、ローラ９、１０の回転に伴って圧縮室の容積が減少し、圧縮される。
【００４０】
圧縮室が所定の高圧になると、この高圧が吐出弁に作用し、吐出口を開放する。圧縮室の高圧のガス冷媒は、吐出口から吐出マフラ１７内に吐出される。
【００４１】
高圧のガス冷媒が吐出されて圧縮室が低圧になり、吐出弁は自身の弾性力によって吐出口を閉止する。
【００４２】
吐出マフラ１７内に吐出された吐出ガスは、吐出マフラ１７内からマフラ短管１８を通って密閉容器２内に吹き出される。吐出ガスはマフラ短管１８を通過する際の共鳴効果によって脈動騒音が吸収される。
【００４３】
さらに、吐出ガスは、例えば、５０°上方に傾斜した方向に吹き出される。従って、吐出ガスを水平方向に吹き出し、密閉容器内の音響空間で吐出ガスの圧力波により縦方向（駆動軸の軸方向）の共鳴モードが生じ、電動機の回転子が上下に振動し、この振動に起因する騒音が発生しあるいは、吐出ガスを垂直方向に吹き出し、密閉容器内の音響空間で吐出ガスの圧力波により法線方向（駆動軸の平行方向）の共鳴モードが生じ、電動機の回転子が左右に振動し、この振動に起因する騒音が発生する従来とは異なり、本実施形態は回転子を上下・左右に振動させる圧力波成分の影響が軽減できるため、マフラ短管１８を設けた際の悪影響を抑制し、低騒音化を図ることができる。
【００４４】
また、固定子に集中巻きを用いているので、分布巻きに比べてスロット数が少ないため、回転軸と直角方向に働く電磁作用は分布巻きに比べて大きいが、上方に傾斜したマフラ短管を採用することで、軸直角方向に圧力波が加わらないため、電磁騒音を悪化させることがなく、静音化を図ることができる。
【００４５】
さらに、隣接するコイル間の間隙にマフラ短管の先端開口を配するので、先端開口の位置を高くして、封入する潤滑油の許容最高油面を高くでき、潤滑油の封入量の増加を図ることができる。
【００４６】
本第１実施形態の密閉型圧縮機によれば、潤滑油の封入量が十分でかつ低振動騒音の密閉型圧縮機が実現する。
【００４７】
また、本発明の第２実施形態に係る密閉型圧縮機について説明する。
【００４８】
本第２実施形態は、第１実施形態が１個の吐出マフラを備えるのに対して、２個の吐出マフラを積み重ねて用いる。
【００４９】
例えば、図７に示すように、本第２実施形態の密閉型圧縮機１Ａは、第１のシリンダ６と第２のシリンダを備え、第１のシリンダ室６ａには、主軸受１１に形成され、吐出弁６ｃにより適宜開閉される吐出口６ｄが設けられ、この吐出口６ｄは主軸受１１に気密的にねじ１３により螺着される第１の吐出マフラ１７Ａに開口する。
【００５０】
さらに、第１の吐出マフラ１７Ａを上から覆うように第２の吐出マフラ１９が螺着される。
【００５１】
第１の吐出マフラ１７Ａは図４に示す吐出マフラ１９と同様の形状をなす。但し、マフラ短管が取り付けられ取付孔に替わって、通気孔１７ｅが穿設される。
【００５２】
図８および図９に示すように、第２の吐出マフラ１９は扁平容器状かつ、平面視星形状に膨出している。第２の吐出マフラ１９は中央部に主軸受１１の軸支部１１ａが気密的に貫通する貫通孔１７ａが設けられ、星形状膨出部の２ヶ所には、マフラ短管１８、１８が気密的に貫通して、取り付けられる取付孔１７ｂ、１７ｂが穿設され、さらに、螺着用ねじ挿通孔１７ｃが穿設される。
【００５３】
マフラ短管１８は、このマフラ短管１８の長手方向が電動機の軸方向及びこの軸方向と直交する方向（水平方向）以外の方向例えば、６０°上方に傾斜した状態で外方に延出する。
【００５４】
さらに、図１０に示すように、マフラ短管１８、１８は、第２の吐出マフラ１９を主軸受１１に取り付けた状態で、各々先端開口１８ａ、１８ａがコイル３１ｃ、３１ｃ間の間隙ｇに配置されてかつ、固定子鉄心３１ａの下端近傍に達し、第２の吐出マフラ１９の上端１９ａはコイル３１ｃの下端３１ｄ近傍に達している。
【００５５】
また、第２のシリンダ室７ａの吐出口は吐出連結管により第２の吐出マフラ１９に連通される。
【００５６】
他の構成は図１に示す密閉型圧縮機と異ならないので、同一符号を付して説明は省略する。
【００５７】
第２実施形態の密閉型圧縮機は、全高を抑制しながら先端開口１８ａ、１８ａの位置を高くすることができ、密閉容器内に封入する潤滑油の許容最高油面Ｌを高くすることができる。潤滑油量を多くすることにより油面低下や油切れによる摺動部の故障を防止できる。
【００５８】
なお、上記各実施形態では、２個のシリンダを備える密閉型圧縮機を例にとり説明したが、１個のシリンダを備える密閉型圧縮機でもよく、また、細長い吐出通路として、別個のマフラ短管を吐出マフラに一体的に取り付ける例で説明したが、吐出マフラから一体に細長突出部を突出させ、この突出部を貫通する吐出通路を設けても、本発明の効果が得られる。
【００５９】
また、本発明に係る冷凍サイクル装置によれば、低振動騒音の密閉型圧縮機を備えた冷凍サイクル装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る密閉型圧縮機を用いた冷凍サイクル装置の概念図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る密閉型圧縮機に用いる電動機の固定子の平面図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る密閉型圧縮機に用いる電動機の固定子の側面図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る密閉型圧縮機に用いる吐出マフラの斜視図。
【図５】本発明の第１実施形態に係る密閉型圧縮機に用いるマフラ短管の変形例の斜視図。
【図６】本発明の第１実施形態に係る密閉型圧縮機に用いる吐出マフラの配置状態を示す側面図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る密閉型圧縮機の吐出マフラ近傍を示す縦断面図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る密閉型圧縮機の第２の吐出マフラの平面図。
【図９】本発明の第２実施形態に係る密閉型圧縮機の第２の吐出マフラの側面図。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る密閉型圧縮機に用いる第２の吐出マフラの配置状態を示す側面図。
【符号の説明】
【００６１】
１…密閉型圧縮機、２…密閉容器、３…電動機、３１…固定子、３１ａ…固定子鉄心、３１ｂ…歯部、ｇ…間隙、３１ｃ…コイル、３１ｄ…下端、３２…回転子、３２ａ…回転子鉄心、４…回転軸、４ａ…第１の偏心部、４ｂ…第２の偏心部、５…圧縮機構部、６…第１のシリンダ、６ａ…第１のシリンダ室、６ｂ…吸込口、７…第２のシリンダ、７ａ…第２のシリンダ室、７ｂ…吸込口、８…中間仕切板、９…第１のローラ、１０…第２のローラ、１１…主軸受、１１ａ…軸支部、１２…副軸受、１３…ねじ、１４、１５…吸込管、１６…アキュムレータ、１７…吐出マフラ、１７ａ…貫通孔、１７ｂ…取付孔、１７ｃ…螺着用ねじ挿通孔、１７Ａ…第１の吐出マフラ、１８…マフラ短管、１８ａ…先端開口、１９…第２の吐出マフラ、１９ａ…上端、２１…冷凍サイクル装置、２２…凝縮器、２３…膨張装置、２４…蒸発器、Ｌ０…封入ライン、Ｌ…許容最高油面。
【図１】
2009062879.tif 000003
【図２】
2009062879.tif 000004
【図３】
2009062879.tif 000005
【図４】
2009062879.tif 000006
【図５】
2009062879.tif 000007
【図６】
2009062879.tif 000008
【図７】
2009062879.tif 000009
【図８】
2009062879.tif 000010
【図９】
2009062879.tif 000011
【図１０】
2009062879.tif 000012