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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022186674
(43)【公開日】2022-12-15
(54)【発明の名称】圧縮機
(51)【国際特許分類】
F04C 29/06 20060101AFI20221208BHJP
F04C 29/00 20060101ALI20221208BHJP
【ＦＩ】
F04C29/06 E
F04C29/06 B
F04C29/00 B
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022090939
(22)【出願日】2022-06-03
(31)【優先権主張番号】P 2021093685
(32)【優先日】2021-06-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000002853
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】惠良 修二
【テーマコード（参考）】
3H129
【Ｆターム（参考）】
3H129AA04
3H129AA13
3H129AB03
3H129BB22
3H129CC06
3H129CC25
3H129CC29
(57)【要約】
【課題】圧縮された流体の圧力脈動に起因する振動及び騒音を抑制する圧縮機を提案する。
【解決手段】圧縮機は、圧縮機構を備える。圧縮機構は、ボス部を有するフロントヘッドと、フロントヘッドに取り付けられたマフラーカバーとを有する。フロントヘッドは、ボス部の外周面に、円錐側面の一部である第１接触面を有する。マフラーカバーは、ボス部が挿入される円形の第１開口が形成された第１面を有する。第１開口を形成する第１面の第１端部は、マフラーカバーがフロントヘッドに取り付けられた状態において第１接触面に接触する。
【選択図】図２
【解決手段】圧縮機は、圧縮機構を備える。圧縮機構は、ボス部を有するフロントヘッドと、フロントヘッドに取り付けられたマフラーカバーとを有する。フロントヘッドは、ボス部の外周面に、円錐側面の一部である第１接触面を有する。マフラーカバーは、ボス部が挿入される円形の第１開口が形成された第１面を有する。第１開口を形成する第１面の第１端部は、マフラーカバーがフロントヘッドに取り付けられた状態において第１接触面に接触する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機構（３０）を備えた圧縮機（１０）であって、
前記圧縮機構は、
ボス部（４２）を有するフロントヘッド（４０）と、
前記フロントヘッドに取り付けられたマフラーカバー（７０）とを有し、
前記フロントヘッドは、
前記ボス部の外周面に、円錐側面の一部である第１接触面（４２ａ）を有し、
前記マフラーカバーは、
前記ボス部が挿入される円形の第１開口（７１ａ）が形成された第１面（７１）を有し、
前記第１開口を形成する前記第１面の第１端部は、
前記マフラーカバーが前記フロントヘッドに取り付けられた状態において前記第１接触面に接触する、
圧縮機。
前記圧縮機構は、
ボス部（４２）を有するフロントヘッド（４０）と、
前記フロントヘッドに取り付けられたマフラーカバー（７０）とを有し、
前記フロントヘッドは、
前記ボス部の外周面に、円錐側面の一部である第１接触面（４２ａ）を有し、
前記マフラーカバーは、
前記ボス部が挿入される円形の第１開口（７１ａ）が形成された第１面（７１）を有し、
前記第１開口を形成する前記第１面の第１端部は、
前記マフラーカバーが前記フロントヘッドに取り付けられた状態において前記第１接触面に接触する、
圧縮機。
【請求項2】
前記第１面は、
前記第１開口の周囲に形成された円錐側面の一部である第２接触面（７１ｃ）を有し、
前記第２接触面は、
前記マフラーカバーが前記フロントヘッドに取り付けられた状態において前記第１接触面に接触する、
請求項１に記載の圧縮機。
前記第１開口の周囲に形成された円錐側面の一部である第２接触面（７１ｃ）を有し、
前記第２接触面は、
前記マフラーカバーが前記フロントヘッドに取り付けられた状態において前記第１接触面に接触する、
請求項１に記載の圧縮機。
【請求項3】
前記マフラーカバーは、
前記圧縮機構により圧縮された流体が通過する第２開口（７１ｂ）が２つ形成されており、
２つの前記第２開口は、
前記ボス部の延伸方向からみて、前記ボス部の軸心（４２ｏ）を中心とする所定の半径の円周上に、前記軸心を軸として１８０°の間隔を有する位置に形成されている、
請求項１又は２に記載の圧縮機。
前記圧縮機構により圧縮された流体が通過する第２開口（７１ｂ）が２つ形成されており、
２つの前記第２開口は、
前記ボス部の延伸方向からみて、前記ボス部の軸心（４２ｏ）を中心とする所定の半径の円周上に、前記軸心を軸として１８０°の間隔を有する位置に形成されている、
請求項１又は２に記載の圧縮機。
【請求項4】
前記ボス部の前記軸心を含む平面において、
前記ボス部の前記軸心と前記第１接触面とがなす角度（ａ１）は、
前記ボス部の前記軸心と前記第２接触面とがなす角度（ａ２）よりも小さい、
請求項２に記載の圧縮機。
前記ボス部の前記軸心と前記第１接触面とがなす角度（ａ１）は、
前記ボス部の前記軸心と前記第２接触面とがなす角度（ａ２）よりも小さい、
請求項２に記載の圧縮機。
【請求項5】
前記第２接触面の幅（ｗ）は、
前記マフラーカバーの板厚（ｔ）よりも大きい、
請求項２に記載の圧縮機。
前記マフラーカバーの板厚（ｔ）よりも大きい、
請求項２に記載の圧縮機。
【請求項6】
前記ボス部の前記軸心を含む平面において、
前記ボス部の前記軸心と前記第１接触面とがなす角度は、
０°より大きく４５°未満である、
請求項１又は２に記載の圧縮機。
前記ボス部の前記軸心と前記第１接触面とがなす角度は、
０°より大きく４５°未満である、
請求項１又は２に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
圧縮機に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１（特開平０５－１３３３７７号公報）は、圧縮要素において圧縮された流体が吐出される空間（シェル空間）が、フロントヘッド（上部枠体）とマフラーカバー（マフラー）とにより形成された圧縮機を開示している。特許文献１の圧縮機では、マフラーカバーに形成される流体の吐出口の位置を調整して圧縮要素から吐出される流体の圧力脈動を相殺させることにより、圧力脈動に起因するケーシングの振動及び騒音の低減が図られる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
特許文献１の圧縮機が備えるマフラーカバーには、フロントヘッドが有するボス部を挿入するための開口が形成されている。マフラーカバーをフロントヘッドに取り付けた状態で、この開口とボス部との間には僅かではあるが隙間が生じることから、当該隙間からシリンダで圧縮された流体が流出して、十分に振動及び騒音の低減効果が得られないという問題がある。
【0004】
本開示は、圧縮機構から流出する圧縮された冷媒の圧力脈動に起因する振動及び騒音を抑制する圧縮機を提案する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
第１観点の圧縮機は、圧縮機構を備える。圧縮機構は、ボス部を有するフロントヘッドと、フロントヘッドに取り付けられたマフラーカバーとを有する。フロントヘッドは、ボス部の外周面に、円錐側面の一部である第１接触面を有する。マフラーカバーは、ボス部が挿入される円形の第１開口が形成された第１面を有する。第１開口を形成する第１面の第１端部は、マフラーカバーがフロントヘッドに取り付けられた状態において第１接触面に接触する。
【0006】
本圧縮機によれば、ボス部と第１開口との間が第１接触面と第１面の第１端部との接触によりシールされて、ボス部と第１開口との間から冷媒が流出することが抑制される。この結果、本圧縮機によれば、圧縮機構から流出する圧縮された冷媒の圧力脈動に起因する振動及び騒音の発生が抑制される。
【0007】
第２観点の圧縮機は、第１観点の圧縮機であって、第１面が、第１開口の周囲に形成された円錐側面の一部である第２接触面を有する。第２接触面は、マフラーカバーがフロントヘッドに取り付けられた状態において第１接触面に接触する。
【0008】
本圧縮機によれば、ボス部と第１開口との間が第１接触面と第２接触面との接触によりシールされて、ボス部と第１開口との間から冷媒が流出することが抑制される。この結果、本圧縮機によれば、圧縮機構から流出する圧縮された冷媒の圧力脈動に起因する振動及び騒音の発生が抑制される。
【0009】
第３観点の圧縮機は、第１観点又は第２観点の圧縮機であって、マフラーカバーが、圧縮機構により圧縮された流体が通過する第２開口が２つ形成されている。２つの第２開口は、ボス部の延伸方向からみて、ボス部の軸心を中心とする所定の半径の円周上に、軸心を軸として１８０°の間隔を有する位置に形成されている。
【0010】
本圧縮機によれば、第２開口から排出される冷媒が対称音源となり、圧縮された冷媒の圧力脈動に起因する振動及び騒音の発生が効果的に抑制される。
【0011】
第４観点の圧縮機は、第２観点又は第３観点の圧縮機であって、ボス部の軸心を含む平面において、ボス部の軸心と第１接触面とがなす角度は、ボス部の軸心と第２接触面とがなす角度よりも小さい。
【0012】
本圧縮機によれば、マフラーカバーに下方に向かう荷重が加わった際には、第２接触面が弾性変形することにより第１接触面と面接触して、圧縮された冷媒の圧力脈動に起因する振動及び騒音の発生が効果的に抑制される。
【0013】
第５観点の圧縮機は、第２観点から第４観点の圧縮機のいずれかであって、第２接触面の幅は、マフラーカバーの板厚よりも大きい。
【0014】
本圧縮機によれば、第１接触面又は第２接触面の寸法に多少のばらつきがあっても、第２接触面の弾性変形によりシール性を確保することができ、圧縮された冷媒の圧力脈動に起因する振動及び騒音の発生が効果的に抑制される。
【0015】
第６観点の圧縮機は、第１観点から第５観点の圧縮機のいずれかであって、ボス部の軸心を含む平面において、ボス部の軸心と第１接触面とがなす角度は、０°より大きく４５°未満である。
【0016】
本圧縮機によれば、第１接触面よりも下方におけるボス部の外周径が大きくなりすぎてマフラーカバーとフロントヘッドとにより形成される空間の容積が減ることが抑制されるため、圧縮された冷媒の圧力脈動に起因する振動及び騒音の発生が効果的に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】第１実施形態に係る圧縮機１０の概略縦断面図である。
【図3】マフラーカバー７０を上方から見た平面図である。
【図4】第２実施形態に係る圧縮機１０の概略縦断面図である。
【図6】第２実施形態に係る圧縮機１０が有するマフラーカバー７０の断面図である。
【図7】実施例及び比較例に係るモデルを用いた解析結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0018】
＜第１実施形態＞
（１）全体構成
図１は、第１実施形態に係る圧縮機１０の概略縦断面図である。図２は、図１において点線で囲んだＡ部の拡大図である。圧縮機１０は、シリンダの内部でピストンを偏心回転させて、シリンダの内部の空間の容積を変化させることにより流体を所定の圧力まで圧縮するロータリ式の圧縮機である。限定するものではないが、圧縮機１０は、空気調和機やヒートポンプ式の給湯機などの冷凍サイクル装置において冷媒の圧縮に用いられる。圧縮機１０は、密閉容器である略円筒形状のケーシング１１と、ケーシング１１内に収容された駆動機構２０と、圧縮要素である圧縮機構３０とを備えている。圧縮機１０は、吸入管９６から冷媒を吸入し、圧縮して高温高圧になった冷媒を吐出管２５から、図示しない冷凍装置の熱交換器に向けて吐出する。
（１）全体構成
図１は、第１実施形態に係る圧縮機１０の概略縦断面図である。図２は、図１において点線で囲んだＡ部の拡大図である。圧縮機１０は、シリンダの内部でピストンを偏心回転させて、シリンダの内部の空間の容積を変化させることにより流体を所定の圧力まで圧縮するロータリ式の圧縮機である。限定するものではないが、圧縮機１０は、空気調和機やヒートポンプ式の給湯機などの冷凍サイクル装置において冷媒の圧縮に用いられる。圧縮機１０は、密閉容器である略円筒形状のケーシング１１と、ケーシング１１内に収容された駆動機構２０と、圧縮要素である圧縮機構３０とを備えている。圧縮機１０は、吸入管９６から冷媒を吸入し、圧縮して高温高圧になった冷媒を吐出管２５から、図示しない冷凍装置の熱交換器に向けて吐出する。
【0019】
なお、以下の説明において用いられる上、下の方向は、図１に矢印で示される方向である。
【0020】
（２）詳細構成
（２－１）駆動機構２０
駆動機構２０は、圧縮機構３０を駆動する。駆動機構２０は、ケーシング１１の内部において、圧縮機構３０の上部に収容される。駆動機構２０は、駆動源であるモータ２１と、モータ２１に取り付けられた駆動軸であるシャフト２２とを有する。モータ２１及びシャフト２２は、それぞれの軸心が回転軸Ｏに一致するように配置される。
（２－１）駆動機構２０
駆動機構２０は、圧縮機構３０を駆動する。駆動機構２０は、ケーシング１１の内部において、圧縮機構３０の上部に収容される。駆動機構２０は、駆動源であるモータ２１と、モータ２１に取り付けられた駆動軸であるシャフト２２とを有する。モータ２１及びシャフト２２は、それぞれの軸心が回転軸Ｏに一致するように配置される。
【0021】
（２－１－１）モータ２１
モータ２１は、主として、ロータ２３と、ステータ２４とを有している。ロータ２３は、円柱状の形状を有している。ロータ２３には、互いの軸心が重なるようにシャフト２２が固定されている。ロータ２３は、積層された電磁鋼板と、ロータ本体に埋設された磁石とから成る。ステータ２４は、円筒状の形状を有しており、ケーシング１１の内周面に固定されている。ロータ２３は、ステータ２４の径方向内側に所定幅の空間（エアギャップ）を介して配置される。ステータ２４は、積層された電磁鋼板と、ステータ本体に巻かれたコイルとを用いて形成される。コイルに電流が流れることによってステータ２４に発生する電磁力により、ロータ２３がシャフト２２と共に回転する。
モータ２１は、主として、ロータ２３と、ステータ２４とを有している。ロータ２３は、円柱状の形状を有している。ロータ２３には、互いの軸心が重なるようにシャフト２２が固定されている。ロータ２３は、積層された電磁鋼板と、ロータ本体に埋設された磁石とから成る。ステータ２４は、円筒状の形状を有しており、ケーシング１１の内周面に固定されている。ロータ２３は、ステータ２４の径方向内側に所定幅の空間（エアギャップ）を介して配置される。ステータ２４は、積層された電磁鋼板と、ステータ本体に巻かれたコイルとを用いて形成される。コイルに電流が流れることによってステータ２４に発生する電磁力により、ロータ２３がシャフト２２と共に回転する。
【0022】
（２－１－２）シャフト
シャフト２２は、モータ２１の回転を圧縮機構３０に伝達する。シャフト２２は、ロータ２３の下方に、軸心から偏心したクランクピン２２ａを有する。クランクピン２２ａは、後述する圧縮機構３０のピストン３１に、ロータ２３からの回転力を伝達可能な状態で挿入されている。シャフト２２が回転することにより、クランクピン２２ａは軸心の回りで偏心回転をし、圧縮機構３０のピストン３１を軸心の回りで公転させる。この結果、モータ２１の駆動力が、シャフト２２を介して圧縮機構３０に伝達される。
シャフト２２は、モータ２１の回転を圧縮機構３０に伝達する。シャフト２２は、ロータ２３の下方に、軸心から偏心したクランクピン２２ａを有する。クランクピン２２ａは、後述する圧縮機構３０のピストン３１に、ロータ２３からの回転力を伝達可能な状態で挿入されている。シャフト２２が回転することにより、クランクピン２２ａは軸心の回りで偏心回転をし、圧縮機構３０のピストン３１を軸心の回りで公転させる。この結果、モータ２１の駆動力が、シャフト２２を介して圧縮機構３０に伝達される。
【0023】
（２－２）圧縮機構３０
圧縮機構３０は、吸入管９６を介して冷媒を吸入して圧縮する。圧縮機構３０は、ケーシング１１の内部において、駆動機構２０の下部に収容される。圧縮機構３０は、ロータリ型の圧縮機構であり、主として、フロントヘッド４０と、シリンダ５０と、ピストン３１と、リアヘッド６０と、マフラーカバー７０とを有する。圧縮機構３０で圧縮された冷媒は、吐出孔（図示省略）から、後述するマフラー空間Ｓ２を経て、モータ２１と圧縮機構３０との間の空間へ吐出される。
圧縮機構３０は、吸入管９６を介して冷媒を吸入して圧縮する。圧縮機構３０は、ケーシング１１の内部において、駆動機構２０の下部に収容される。圧縮機構３０は、ロータリ型の圧縮機構であり、主として、フロントヘッド４０と、シリンダ５０と、ピストン３１と、リアヘッド６０と、マフラーカバー７０とを有する。圧縮機構３０で圧縮された冷媒は、吐出孔（図示省略）から、後述するマフラー空間Ｓ２を経て、モータ２１と圧縮機構３０との間の空間へ吐出される。
【0024】
（２－２－１）シリンダ５０
シリンダ５０は、内部に収容されたピストン３１と共に冷媒を圧縮する圧縮室Ｓ１を形成する。シリンダ５０は、上下方向に直交するように配置された所定幅の板状の部材である。シリンダ５０は、吸入通路５１と、シリンダ室５２とを有する。
シリンダ５０は、内部に収容されたピストン３１と共に冷媒を圧縮する圧縮室Ｓ１を形成する。シリンダ５０は、上下方向に直交するように配置された所定幅の板状の部材である。シリンダ５０は、吸入通路５１と、シリンダ室５２とを有する。
【0025】
シリンダ室５２は、シリンダ５０の上下方向にわたって形成された、平面視において略円形の貫通孔を、下側からリアヘッド６０により、上側からフロントヘッド４０により塞ぐことにより形成される。
【0026】
吸入通路５１は、シリンダ室５２とシリンダ５０の外部とを連通する冷媒の流路である。吸入通路５１の一端はシリンダ室５２に開口し、吸入通路５１の他端はシリンダ室５２の外面に開口している。吸入管９６の先端部は、吸入通路５１の他端に挿入される。シリンダ室５２には、ピストン３１が収容される。
【0027】
（２－２－２）ピストン３１
ピストン３１は、シリンダ室５２に収容される、平面視において円形の板材である。ピストン３１は、シャフト２２のクランクピン２２ａに装着されて一体化されている。シャフト２２が回転するとピストン３１は、上方から見て、回転軸Ｏを中心として、シリンダ室５２を形成するシリンダ５０の内周面に外周面の一部を接触させながら公転する。
ピストン３１は、シリンダ室５２に収容される、平面視において円形の板材である。ピストン３１は、シャフト２２のクランクピン２２ａに装着されて一体化されている。シャフト２２が回転するとピストン３１は、上方から見て、回転軸Ｏを中心として、シリンダ室５２を形成するシリンダ５０の内周面に外周面の一部を接触させながら公転する。
【0028】
（２－２－３）フロントヘッド４０
フロントヘッド４０は、シリンダ５０の上面を閉塞するフロントヘッド円板部４１と、フロントヘッド円板部４１の中央に形成された開口の周縁から上方向に伸びるフロントヘッドボス部４２とを有する。フロントヘッド４０は、ケーシング１１に固定される。
フロントヘッド４０は、シリンダ５０の上面を閉塞するフロントヘッド円板部４１と、フロントヘッド円板部４１の中央に形成された開口の周縁から上方向に伸びるフロントヘッドボス部４２とを有する。フロントヘッド４０は、ケーシング１１に固定される。
【0029】
フロントヘッド円板部４１には、吐出孔（図示省略）が形成されている。吐出孔からは、シリンダ５０のシリンダ室５２において容積が変化する圧縮室Ｓ１で圧縮された冷媒が、吐出される。フロントヘッド円板部４１には、吐出孔の出口を開閉する吐出弁（図示省略）が設けられている。吐出弁は、圧縮室Ｓ１の圧力がマフラー空間Ｓ２の圧力よりも高くなったときに圧力差によって開き、吐出孔からマフラー空間Ｓ２への冷媒の吐出を許容する。
【0030】
フロントヘッドボス部４２は、円筒状である。フロントヘッドボス部４２は、内周にシャフト２２が挿入され、シャフト２２の軸受として機能する。フロントヘッドボス部４２は、軸心４２ｏが回転軸Ｏと一致するように形成される。
【0031】
フロントヘッド４０は、フロントヘッドボス部４２の外周面に、円錐側面の一部である第１接触面４２ａを有する。本実施形態では、第１接触面４２ａは、上方から下方に向かって径が拡がる円錐台の側面を形成する。フロントヘッドボス部４２の軸心４２ｏを含む平面における、軸心４２ｏと第１接触面４２ａとがなす角度ａ１は、０°より大きく４５°未満であることが好ましい。
【0032】
（２－２－４）リアヘッド６０
リアヘッド６０は、シリンダ５０の下面を閉塞するリアヘッド円板部６１と、リアヘッド円板部６１の中央に形成された開口の周縁部から下方に伸びるリアヘッドボス部６２とを有する。
リアヘッド６０は、シリンダ５０の下面を閉塞するリアヘッド円板部６１と、リアヘッド円板部６１の中央に形成された開口の周縁部から下方に伸びるリアヘッドボス部６２とを有する。
【0033】
リアヘッドボス部６２は、円筒状である。リアヘッドボス部６２は、内周にシャフト２２が挿入され、シャフト２２の軸受として機能する。
【0034】
（２－２－５）マフラーカバー７０
マフラーカバー７０は、圧縮機構３０から吐出される冷媒の圧力脈動に起因する振動及び騒音を低減するためのマフラー空間Ｓ２を形成する部材である。図３は、マフラーカバー７０を上方から見た平面図である。マフラーカバー７０は、主として、上下方向に直交する面である上面７１と、上面７１の外周縁から下方に伸びる側面７２とを有する。
マフラーカバー７０は、圧縮機構３０から吐出される冷媒の圧力脈動に起因する振動及び騒音を低減するためのマフラー空間Ｓ２を形成する部材である。図３は、マフラーカバー７０を上方から見た平面図である。マフラーカバー７０は、主として、上下方向に直交する面である上面７１と、上面７１の外周縁から下方に伸びる側面７２とを有する。
【0035】
上面７１には、第１マフラー開口７１ａと、２つの第２マフラー開口７１ｂとが形成されている。マフラーカバー７０は、限定するものではないが、板厚ｔが１ｍｍ程度の板金を用いて形成される。上面７１は、第１面の一例である。
【0036】
第１マフラー開口７１ａは、フロントヘッドボス部４２を貫通させるために形成された円形の開口である。第１マフラー開口７１ａは、マフラーカバー７０がフロントヘッド４０に取り付けられた状態において、第１マフラー開口７１ａを形成する上面７１の第１端部７１ｅが第１接触面４２ａに接触するように形成される。本実施形態では、図２に示されるように、第１マフラー開口７１ａは、第１マフラー開口７１ａの下方からフロントヘッドボス部４２を挿入して、マフラーカバー７０がフロントヘッド４０の上面に取り付けられた状態において、第１端部７１ｅの下端が第１接触面４２ａに接触（線接触）するように形成される。第１マフラー開口７１ａは、第１開口の一例である。
【0037】
第２マフラー開口７１ｂは、マフラー空間Ｓ２からモータ２１と圧縮機構３０との間の空間へと冷媒を流入させるために形成された円形の開口である。２つのマフラー開口７０ｂは、フロントヘッドボス部４２の延伸方向からみて、フロントヘッドボス部４２の軸心４２ｏを中心とする所定の半径の円周上に、軸心４２ｏを軸として１８０°の間隔を有する位置に形成されている（図３参照）。本実施形態では、２つの第２マフラー開口７１ｂは、フロントヘッドボス部４２の延伸方向からみて、フロントヘッドボス部４２の軸心４２ｏを中心とする所定の半径の円周上に中心が位置し、かつ、軸心４２ｏを軸として互いの中心間が１８０°の間隔を有する位置に形成されている。第２マフラー開口７１ｂは、第２開口の一例である。
【0038】
マフラーカバー７０は、フロントヘッドボス部４２を第１マフラー開口７１ａに挿入させた状態でフロントヘッド円板部４１に取り付けられている。マフラーカバー７０は、フロントヘッド円板部４１の上面及びフロントヘッドボス部４２の外周面と共にマフラー空間Ｓ２を形成する。上述したように、マフラーカバー７０がフロントヘッド円板部４１の上面に取り付けられることにより、上面７１の第１端部７１ｅは、第１接触面４２ａと接触をする。
【0039】
（３）圧縮機の動作
ロータ２３が回転するとクランクピン２２ａの偏心回転によって圧縮機構３０のピストン３１がシリンダ室５２の内部を公転するため、圧縮室Ｓ１の容積が変化する。この結果、吸入通路５１を通って圧縮室Ｓ１に冷媒が吸入される。吸入された冷媒はピストン３１により圧縮され、吐出孔を介してマフラー空間Ｓ２に流出する。マフラー空間Ｓ２に流出した冷媒は、マフラーカバー７０が有する２つの第２マフラー開口７１ｂからモータ２１と圧縮機構３０との間の空間へ排出される。マフラー空間Ｓ２の外部へ排出された冷媒は、モータ２１のロータ２３とステータ２４との間のエアギャップを通過して、吐出管２５から吐出される。
ロータ２３が回転するとクランクピン２２ａの偏心回転によって圧縮機構３０のピストン３１がシリンダ室５２の内部を公転するため、圧縮室Ｓ１の容積が変化する。この結果、吸入通路５１を通って圧縮室Ｓ１に冷媒が吸入される。吸入された冷媒はピストン３１により圧縮され、吐出孔を介してマフラー空間Ｓ２に流出する。マフラー空間Ｓ２に流出した冷媒は、マフラーカバー７０が有する２つの第２マフラー開口７１ｂからモータ２１と圧縮機構３０との間の空間へ排出される。マフラー空間Ｓ２の外部へ排出された冷媒は、モータ２１のロータ２３とステータ２４との間のエアギャップを通過して、吐出管２５から吐出される。
【0040】
また、圧縮機１０では、２つの第２マフラー開口７１ｂが、フロントヘッドボス部４２の延伸方向からみて、フロントヘッドボス部４２の軸心４２ｏを中心とする所定の半径の円周上に、軸心４２ｏを軸として１８０°の間隔を有する位置に形成されているため、第２マフラー開口７１ｂから排出される冷媒が対称音源となる。この結果、圧縮機構３０から流出する冷媒の圧力脈動に起因する定在波の発生が抑制され、定在波を原因とした振動及び騒音の発生が抑制される。
【0041】
（４）特徴
（４－１）
圧縮機１０は、圧縮機構３０を備える。圧縮機構３０は、フロントヘッドボス部４２を有するフロントヘッド４０と、フロントヘッド４０に取り付けられたマフラーカバー７０とを有する。フロントヘッド４０は、フロントヘッドボス部４２の外周面に、円錐側面の一部である第１接触面４２ａを有する。マフラーカバー７０は、フロントヘッドボス部４２が挿入される円形の第１マフラー開口７１ａが形成された上面７１を有する。第１マフラー開口７１ａを形成する第１面７１の第１端部７１ｅは、マフラーカバー７０がフロントヘッド４０に取り付けられた状態において第１接触面４２ａに接触する。
（４－１）
圧縮機１０は、圧縮機構３０を備える。圧縮機構３０は、フロントヘッドボス部４２を有するフロントヘッド４０と、フロントヘッド４０に取り付けられたマフラーカバー７０とを有する。フロントヘッド４０は、フロントヘッドボス部４２の外周面に、円錐側面の一部である第１接触面４２ａを有する。マフラーカバー７０は、フロントヘッドボス部４２が挿入される円形の第１マフラー開口７１ａが形成された上面７１を有する。第１マフラー開口７１ａを形成する第１面７１の第１端部７１ｅは、マフラーカバー７０がフロントヘッド４０に取り付けられた状態において第１接触面４２ａに接触する。
【0042】
圧縮機１０によれば、第１マフラー開口７１ａの下方からフロントヘッドボス部４２を挿入することにより、第１接触面４２ａと第１端部７１ｅとを線接触させることができる。これにより、フロントヘッドボス部４２と第１マフラー開口７１ａとの間が第１接触面４２ａと第１端部７１ｅの下端とによりシールされて、フロントヘッドボス部４２と第１マフラー開口７１ａとの間から冷媒が流出することが抑制される。この結果、圧縮機１０によれば、圧縮機構３０から流出する圧縮された冷媒の圧力脈動に起因する振動及び騒音の発生が抑制される。
【0043】
特許文献１に示された従来技術に係る圧縮機では、フロントヘッドボス部とマフラーカバーのボス部との間の隙間（クリアランス）を減らして設計することにより、両部材の間からの冷媒の流出を防ぐことが試みられる。しかし、隙間を減らした場合には、組立性が低下するという問題が生じる。これに対して、圧縮機１０では、円錐側面の一部である第１接触面４２ａと第１端部７１ｅとを接触させるため、フロントヘッドボス部４２の外径と第１マフラー開口７１ａの内径との間の隙間を小さく設計することなく、シール性を確保できる。このため、圧縮機１０によれば、組立性の悪化を生じさせることなく、圧縮された冷媒の圧力脈動に起因する振動及び騒音の発生が抑制される。
【0044】
これに加えて、圧縮機１０では、フロントヘッドボス部４２の第１接触面４２ａと第１マフラー開口７１ａとの間に隙間が生じることが抑制されるため、マフラーカバー７０の水平方向における位置決めも、従来技術と比べて容易となる。
【0045】
（４－２）
マフラーカバー７０は、圧縮機構３０により圧縮された冷媒が通過する第２マフラー開口７１ｂが２つ形成されている。２つの第２マフラー開口７１ｂは、フロントヘッドボス部４２の延伸方向からみて、フロントヘッドボス部４２の軸心４２ｏを中心とする所定の半径の円周上に、軸心４２ｏを軸として１８０°の間隔を有する位置に形成されている。
マフラーカバー７０は、圧縮機構３０により圧縮された冷媒が通過する第２マフラー開口７１ｂが２つ形成されている。２つの第２マフラー開口７１ｂは、フロントヘッドボス部４２の延伸方向からみて、フロントヘッドボス部４２の軸心４２ｏを中心とする所定の半径の円周上に、軸心４２ｏを軸として１８０°の間隔を有する位置に形成されている。
【0046】
これにより、第２マフラー開口７１ｂから排出される冷媒が対称音源となり、圧縮された冷媒の圧力脈動に起因する振動及び騒音の発生が効果的に抑制される。
【0047】
＜第２実施形態＞
（１）全体構成
図４は、第２実施形態に係る圧縮機１０の概略縦断面図である。図５は、図４において点線で囲んだＢ部の拡大図である。図６は、第２実施形態に係る圧縮機１０が有するマフラーカバー７０の断面図である。第１実施形態に係る圧縮機１０と第２実施形態に係る圧縮機１０との相違点は、マフラーカバー７０の形状である。以下では、第１実施形態と第２実施形態との相違点を中心に説明する。第１実施形態と第２実施形態との間で同じ又は対応する特徴には同一の参照符号を付して、適宜説明を省略する。
（１）全体構成
図４は、第２実施形態に係る圧縮機１０の概略縦断面図である。図５は、図４において点線で囲んだＢ部の拡大図である。図６は、第２実施形態に係る圧縮機１０が有するマフラーカバー７０の断面図である。第１実施形態に係る圧縮機１０と第２実施形態に係る圧縮機１０との相違点は、マフラーカバー７０の形状である。以下では、第１実施形態と第２実施形態との相違点を中心に説明する。第１実施形態と第２実施形態との間で同じ又は対応する特徴には同一の参照符号を付して、適宜説明を省略する。
【0048】
（２）詳細構成
（２－１）マフラーカバー７０
第２実施形態に係る圧縮機１０では、マフラーカバー７０の上面７１は、第１マフラー開口７１ａの周囲に形成された円錐側面の一部である第２接触面７１ｃを有する。
本実施形態では、第２接触面７１ｃは、上方から下方に向かって径が拡がる円錐台の側面を形成する。第２接触面７１ｃは、第１マフラー開口７１ａの下方からフロントヘッドボス部４２を挿入して、マフラーカバー７０がフロントヘッド４０の上面に取り付けられた状態において、フロントヘッド４０の第１接触面４２ａに接触（面接触）するように形成される。第１実施形態と同様に、マフラーカバー７０がフロントヘッド４０の上面に取り付けられた状態において、第１端部７１ｅも第１接触面４２ａに接触する。
（２－１）マフラーカバー７０
第２実施形態に係る圧縮機１０では、マフラーカバー７０の上面７１は、第１マフラー開口７１ａの周囲に形成された円錐側面の一部である第２接触面７１ｃを有する。
本実施形態では、第２接触面７１ｃは、上方から下方に向かって径が拡がる円錐台の側面を形成する。第２接触面７１ｃは、第１マフラー開口７１ａの下方からフロントヘッドボス部４２を挿入して、マフラーカバー７０がフロントヘッド４０の上面に取り付けられた状態において、フロントヘッド４０の第１接触面４２ａに接触（面接触）するように形成される。第１実施形態と同様に、マフラーカバー７０がフロントヘッド４０の上面に取り付けられた状態において、第１端部７１ｅも第１接触面４２ａに接触する。
【0049】
第２接触面７１ｃは、フロントヘッドボス部４２の軸心４２ｏを含む平面において、軸心４２ｏとなす角度ａ２が、角度ａ１より大きくなるように形成されることが好ましい。言い換えると、角度ａ１は、角度ａ２よりも小さいことが好ましい。また、第２接触面７１ｃの幅Ｗは、マフラーカバー７０の板厚ｔよりも大きいことが好ましい。
【0050】
（３）特徴
（３－１）
第２実施形態に係る圧縮機１０は、上面７１が、第１マフラー開口７１ａの周囲に形成された円錐側面の一部である第２接触面７１ｃを有する。第２接触面７１ｃは、マフラーカバー７０がフロントヘッド４０に取り付けられた状態において第１接触面４２ａに接触する。
（３－１）
第２実施形態に係る圧縮機１０は、上面７１が、第１マフラー開口７１ａの周囲に形成された円錐側面の一部である第２接触面７１ｃを有する。第２接触面７１ｃは、マフラーカバー７０がフロントヘッド４０に取り付けられた状態において第１接触面４２ａに接触する。
【0051】
第２実施形態に係る圧縮機１０によれば、第１接触面４２ａ及び第２接触面７１ｃがどちらも円錐側面の一部であるため、第１マフラー開口７１ａの下方からフロントヘッドボス部４２を挿入することにより、第１端部７１ｅに加えて第１接触面４２ａと第２接触面７１ｃとを面接触させることができる。これにより、フロントヘッドボス部４２と第１マフラー開口７１ａとの間が第１接触面４２ａと第２接触面７１ｃとによりシールされて、フロントヘッドボス部４２と第１マフラー開口７１ａとの間から冷媒が流出することが抑制される。この結果、第２実施形態に係る圧縮機１０によれば、圧縮機構３０から流出する圧縮された冷媒の圧力脈動に起因する振動及び騒音の発生が効果的に抑制される。
【0052】
また、第１接触面４２ａと第２接触面７１ｃとを面接触させるため、第１接触面４２ａ又は第２接触面７１ｃの寸法に多少のばらつきがあっても、第２接触面７１ｃの弾性変形によりシール性を確保することができる。
【0053】
（３－２）
フロントヘッドボス部４２の軸心４２ｏを含む平面において、フロントヘッドボス部４２の軸心４２ｏと第１接触面４２ａとがなす角度ａ１は、フロントヘッドボス部４２の軸心４２ｏと第２接触面７１ｃとがなす角度ａ２よりも小さい。
フロントヘッドボス部４２の軸心４２ｏを含む平面において、フロントヘッドボス部４２の軸心４２ｏと第１接触面４２ａとがなす角度ａ１は、フロントヘッドボス部４２の軸心４２ｏと第２接触面７１ｃとがなす角度ａ２よりも小さい。
【0054】
これにより、第１マフラー開口７１ａの下方からフロントヘッドボス部４２を挿入した場合に、第２接触面７１ｃの第１端部７１ｅ近傍が、他の部分よりも先に第１接触面４２ａに接触する。このため、マフラーカバー７０に下方に向かう荷重が加わった際には、第２接触面７１ｃが弾性変形をすることで、第１端部７１ｅ近傍よりも下方の領域をさらに面接触させることができる。この結果、圧縮された冷媒の圧力脈動に起因する振動及び騒音の発生が効果的に抑制される。
【0055】
（３－３）
第２接触面７１ｃの幅ｗは、マフラーカバー７０の板厚ｔよりも大きい。
第２接触面７１ｃの幅ｗは、マフラーカバー７０の板厚ｔよりも大きい。
【0056】
これにより、第１接触面４２ａと第２接触面７１ｃとが面接触できる面積を確保しながら、適度に第２接触面７１ｃを弾性変形させることができる。このため、第１接触面４２ａ又は第２接触面７１ｃの寸法に多少のばらつきがあっても、第２接触面７１ｃの弾性変形によりシール性を確保することができ、圧縮された冷媒の圧力脈動に起因する振動及び騒音の発生が効果的に抑制される。
【0057】
（３－４）
フロントヘッドボス部４２の軸心４２ｏを含む平面において、フロントヘッドボス部４２の軸心４２ｏと第１接触面４２ａとがなす角度ａ１は、０°より大きく４５°未満である。
フロントヘッドボス部４２の軸心４２ｏを含む平面において、フロントヘッドボス部４２の軸心４２ｏと第１接触面４２ａとがなす角度ａ１は、０°より大きく４５°未満である。
【0058】
これにより、第１接触面４２ａよりも下方におけるフロントヘッドボス部４２の外周径が大きくなりすぎてマフラー空間Ｓ２の容積が減ることが抑制されるため、圧縮された冷媒の圧力脈動に起因する振動及び騒音の発生が効果的に抑制される。
【実施例0059】
実施例に係る圧縮機のモデル及び比較例に係る圧縮機のモデルを作成して、放射音の解析を行った。
【0060】
実施例として、図４に示された、第２実施形態に係る圧縮機１０のモデルを用いた。比較例として、第１接触面４２ａ及び第２接触面７１ｃを有さない点のみが圧縮機１０と異なる圧縮機のモデルを用いた。比較例に係る圧縮機のモデルでは、マフラーカバーをフロントヘッドボス部に対して偏った状態で配置した。フロントヘッドボス部とマフラーカバーとの間の隙間は０．６ｍｍとした。
【0061】
上述のモデルを用いて所定の速度で流体（冷媒）が吸入・吐出された際の、ケーシング１１の表面から所定距離における放射音（Ｓｏｕｎｄ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｌｅｖｅｌ［ｄＢ］）の解析を行った。図７は、実施例及び比較例に係るモデルを用いた解析結果を示すグラフである。
【0062】
図７に示されるように、圧縮機１０を用いて、フロントヘッドボス部４２と第１マフラー開口７１ａとの間をシールすることにより、広い周波数範囲で騒音レベルを低減できることが確認された。
【0063】
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
【符号の説明】
【0064】
１０ 圧縮機
１１ ケーシング
２０ 駆動機構
３０ 圧縮機構
４０ フロントヘッド
４２ フロントヘッドボス部（ボス部）
４２ａ 第１接触面
４２ｏ 軸心
７０ マフラーカバー
７１ 上面（第１面）
７１ａ 第１マフラー開口（第１開口）
７１ｂ 第２マフラー開口（第２開口）
７１ｃ 第２接触面
ａ１ フロントヘッドボス部の軸心と第１接触面とがなす角
ａ２ フロントヘッドボス部の軸心と第２接触面とがなす角
ｗ 第２接触面の幅
ｔ マフラーカバーの板厚
１１ ケーシング
２０ 駆動機構
３０ 圧縮機構
４０ フロントヘッド
４２ フロントヘッドボス部（ボス部）
４２ａ 第１接触面
４２ｏ 軸心
７０ マフラーカバー
７１ 上面（第１面）
７１ａ 第１マフラー開口（第１開口）
７１ｂ 第２マフラー開口（第２開口）
７１ｃ 第２接触面
ａ１ フロントヘッドボス部の軸心と第１接触面とがなす角
ａ２ フロントヘッドボス部の軸心と第２接触面とがなす角
ｗ 第２接触面の幅
ｔ マフラーカバーの板厚
【先行技術文献】
【特許文献】
【0065】
【特許文献1】特開平０５－１３３３７７号公報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【手続補正書】
【提出日】2022-10-03
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機構（３０）を備えた圧縮機（１０）であって、
前記圧縮機構は、
ボス部（４２）を有するフロントヘッド（４０）と、
前記フロントヘッドに取り付けられたマフラーカバー（７０）とを有し、
前記フロントヘッドは、
前記ボス部の外周面に、円錐側面の一部である第１接触面（４２ａ）を有し、
前記マフラーカバーは、
前記ボス部が挿入される円形の第１開口（７１ａ）が形成された第１面（７１）を有し、
前記第１開口を形成する前記第１面の第１端部は、
前記マフラーカバーが前記フロントヘッドに取り付けられた状態において前記第１接触面に接触し、
前記第１面は、
前記第１開口の周囲に形成された円錐側面の一部である第２接触面（７１ｃ）を有し、
前記第２接触面は、
前記マフラーカバーが前記フロントヘッドに取り付けられた状態において前記第１接触面に接触する、
圧縮機。
前記圧縮機構は、
ボス部（４２）を有するフロントヘッド（４０）と、
前記フロントヘッドに取り付けられたマフラーカバー（７０）とを有し、
前記フロントヘッドは、
前記ボス部の外周面に、円錐側面の一部である第１接触面（４２ａ）を有し、
前記マフラーカバーは、
前記ボス部が挿入される円形の第１開口（７１ａ）が形成された第１面（７１）を有し、
前記第１開口を形成する前記第１面の第１端部は、
前記マフラーカバーが前記フロントヘッドに取り付けられた状態において前記第１接触面に接触し、
前記第１面は、
前記第１開口の周囲に形成された円錐側面の一部である第２接触面（７１ｃ）を有し、
前記第２接触面は、
前記マフラーカバーが前記フロントヘッドに取り付けられた状態において前記第１接触面に接触する、
圧縮機。
【請求項2】
前記マフラーカバーは、
前記圧縮機構により圧縮された流体が通過する第２開口（７１ｂ）が２つ形成されており、
２つの前記第２開口は、
前記ボス部の延伸方向からみて、前記ボス部の軸心（４２ｏ）を中心とする所定の半径の円周上に、前記軸心を軸として１８０°の間隔を有する位置に形成されている、
請求項１に記載の圧縮機。
前記圧縮機構により圧縮された流体が通過する第２開口（７１ｂ）が２つ形成されており、
２つの前記第２開口は、
前記ボス部の延伸方向からみて、前記ボス部の軸心（４２ｏ）を中心とする所定の半径の円周上に、前記軸心を軸として１８０°の間隔を有する位置に形成されている、
請求項１に記載の圧縮機。
【請求項3】
前記ボス部の軸心を含む平面において、
前記ボス部の前記軸心と前記第１接触面とがなす角度（ａ１）は、
前記ボス部の前記軸心と前記第２接触面とがなす角度（ａ２）よりも小さい、
請求項１に記載の圧縮機。
前記ボス部の前記軸心と前記第１接触面とがなす角度（ａ１）は、
前記ボス部の前記軸心と前記第２接触面とがなす角度（ａ２）よりも小さい、
請求項１に記載の圧縮機。
【請求項4】
前記第２接触面の幅（ｗ）は、
前記マフラーカバーの板厚（ｔ）よりも大きい、
請求項１に記載の圧縮機。
前記マフラーカバーの板厚（ｔ）よりも大きい、
請求項１に記載の圧縮機。
【請求項5】
前記ボス部の軸心を含む平面において、
前記ボス部の前記軸心と前記第１接触面とがなす角度は、
０°より大きく４５°未満である、
請求項１に記載の圧縮機。
前記ボス部の前記軸心と前記第１接触面とがなす角度は、
０°より大きく４５°未満である、
請求項１に記載の圧縮機。