特開 2024-80446 圧縮機用エンクロージャ及び圧縮機ユニット

(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】P2024080446

(43)【公開日】2024-06-13

(54)【発明の名称】圧縮機用エンクロージャ及び圧縮機ユニット

(51)【国際特許分類】

   F04B 39/00 20060101AFI20240606BHJP

【ＦＩ】

F04B39/00 101T

F04B39/00 102V

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022193642

(22)【出願日】2022-12-02

(71)【出願人】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100140914

【弁理士】

【氏名又は名称】三苫 貴織

(74)【代理人】

【識別番号】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100172524

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】藥師寺 俊輔

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 保徳

(72)【発明者】

【氏名】萩田 貴幸

【テーマコード（参考）】

3H003

【Ｆターム（参考）】

3H003AA05

3H003AC03

3H003BA07

3H003BB08

3H003CE02

(57)【要約】

【課題】簡便な構成で圧縮機から発生する振動ないし騒音を抑制することができる圧縮機用エンクロージャを提供する。
【解決手段】圧縮機２に用いられるエンクロージャ１は、圧縮機２を内部に収納して包囲する本体部１０と、本体部１０の内面から突出して圧縮機２に対して接触する複数の突出部１２と、を備え、本体部１０は、自重で撓む程度の剛性とされている。本体部１０には、圧縮機２の一部が外方に延出するように挿通させるための穴部が形成され、穴部の周囲には、突出部１２としてシール材１４が設けられている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機を内部に収納して包囲する本体部と、
前記本体部の内面から突出して前記圧縮機に対して接触する複数の突出部と、
を備え、
前記本体部は、自重で撓む程度の剛性とされている圧縮機用エンクロージャ。

【請求項2】

前記本体部には、前記圧縮機の一部が外方に延出するように挿通させるための穴部が形成され、
前記穴部の周囲には、前記突出部としてシール材が設けられている請求項１に記載の圧縮機用エンクロージャ。

【請求項3】

前記突出部は、前記本体部よりも柔らかい材料とされている請求項１又は２に記載の圧縮機用エンクロージャ。

【請求項4】

前記本体部は、複数の分割体から構成されている請求項１に記載の圧縮機用エンクロージャ。

【請求項5】

前記突出部は、前記圧縮機の圧縮部に対応する位置よりも、前記圧縮機の電動モータ部に対応する位置に、多くの数が設けられている請求項１に記載の圧縮機用エンクロージャ。

【請求項6】

請求項１に記載された圧縮機用エンクロージャと、
前記圧縮機用エンクロージャ内に収容された圧縮機と、
を備えている圧縮機ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、圧縮機を内部に収容する圧縮機用エンクロージャ及び圧縮機ユニットに関するものである。

【背景技術】

【0002】

電気自動車やハイブリッド自動車の空調用冷凍サイクルに用いられる圧縮機として、電動圧縮機が用いられる。電動圧縮機は、スクロール機構等を備えた圧縮部を電動モータによって駆動する構成となっている。電動圧縮機は、車両の停止時にも空調の要求に応じて動作するので、さらなる騒音の低減が求められる。騒音低減のために、特許文献１のように圧縮機を内部に収容して覆うエンクロージャが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－２０２３７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の圧縮機用エンクロージャは、圧縮機の全体を包囲するので騒音を抑制することができる。しかし、エンクロージャの本体部がＰＰ（ポリプロピレン）等の剛性のある樹脂で形成されているため、圧縮機の振動を伝達しやすいという問題がある。
また、特許文献１の圧縮機用エンクロージャは、圧縮機を収納するだけでなく、車両側に取り付けるための取付足部を備えており、構造が複雑でコストが高いという問題がある。

【0005】

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、簡便な構成で圧縮機から発生する騒音を抑制することができる圧縮機用エンクロージャ及び圧縮機ユニット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】

【0006】

本開示の一態様に係る圧縮機用エンクロージャは、圧縮機を内部に収納して包囲する本体部と、前記本体部の内面から突出して前記圧縮機に対して接触する複数の突出部と、を備え、前記本体部は、自重で撓む程度の剛性とされている。

【0007】

本開示の一態様に係る圧縮機ユニットは、上記に記載された圧縮機用エンクロージャと、前記圧縮機用エンクロージャ内に収容された圧縮機と、を備えている。

【発明の効果】

【0008】

簡便な構成で圧縮機から発生する騒音を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の一実施形態に係る圧縮機用エンクロージャを示した斜視図である。

【図2】本開示の一実施形態に係る圧縮機を示した斜視図である。

【図3】本開示の一実施形態に係り、圧縮機を収容したエンクロージャを示した縦断面図である。

【図4】騒音低減効果を示したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本開示に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、電動圧縮機の全体を覆うエンクロージャ１が示されている。エンクロージャ１の本体部１０は、電動圧縮機の外形に対応した形状とされており、分割面Ｐにて左右に２つの分割体１０Ａ，１０Ｂに分割されている。

【0011】

分割面Ｐは、圧縮機の取付脚部３を下方とした場合に、鉛直方向に延在して設けられている。圧縮機の取付脚部３は、車両側の固定部に対して圧縮機を取り付けるための固定部である。このように、圧縮機に設けられた取付脚部３によって車両に固定される構成となっており、エンクロージャ１の剛性を用いて圧縮機が車両に固定されるわけではない。

【0012】

エンクロージャ１の本体部１０は、自重で撓む程度の剛性とされており、例えば発泡ウレタン（軟質ＰＵＲフォーム）等の発泡樹脂材料が用いられる。したがって、エンクロージャ１は、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）のような剛性のあるプラスチック材料よりも柔らかい。

【0013】

左右の分割体１０Ａ，１０Ｂ同士の固定は、種々の固定方法を用いることができ、例えば、ボルト及びナット、爪部等を用いた係合などが用いられる。

【0014】

図２には、圧縮機２が示されている。同図に示された圧縮機２は、図１に示されたエンクロージャ１に対して、例えば取付脚部３の数など厳密に一致する形状ではないが、エンクロージャ１によって遮音される圧縮機の説明としては大きな相違はない。すなわち、本実施形態に係るエンクロージャ１は、以下に説明する構造の圧縮機であれば広く適用することができる。

【0015】

圧縮機２は、車両の空調に用いられる冷凍サイクルの一部を構成し、蒸発器から導かれた冷媒を吸い込んだ後に圧縮し、凝縮器へと圧縮した冷媒を吐出する。圧縮機２は、図２に示すように水平方向に長手軸線を有する略円筒形状とされている。圧縮機２は、電動圧縮機とされており、スクロール機構を有する圧縮部２Ａと、スクロール機構を駆動する電動モータを備えたモータ部（電動モータ部）２Ｂとを備えている。

【0016】

圧縮部２Ａは、圧縮機２の前側（図２において左側）に位置しており、内部に固定スクロール及び旋回スクロールを備えている。旋回スクロールが固定スクロールに対して部分的に接触しつつ旋回運動を行うので、圧縮部２Ａが主として圧縮機２の振動源ないし騒音源となっている。圧縮部２Ａの上部には、圧縮した冷媒を吐出するための筒形状とされた吐出口（延出部）５が設けられている。

【0017】

モータ部２Ｂは、圧縮部２Ａの後部に接続されており、圧縮機２の後側（図２において右側）に位置する。モータ部２Ｂは、固定子及び回転子を有する電動モータと、電動モータに電力を供給するインバータ部とを備えている。モータ部２Ｂの径は、圧縮部２Ａの径よりも大きい。モータ部２Ｂの上部には、冷媒を圧縮機２内に吸い込むための筒形状とされた吸込口７が設けられている。さらに、モータ部２Ｂの上部でかつ吸込口（延出部）７の近傍には、圧縮機２の外部に対して電力ケーブルや信号線等のハーネスを導くための筒形状とされた配線ガイド筒（延出部）９が設けられている。

【0018】

図３には、図２の圧縮機２に対してエンクロージャ１を取り付けた状態の縦断面が示されている。なお、図３は、図２に示した圧縮機２とは左右が逆となっており、右側に圧縮部２Ａ、左側にモータ部２Ｂが位置している。すなわち、図３は、図２の背面側から見た縦断面図となっている。

【0019】

図３に示すように、エンクロージャ１の本体部１０は、圧縮機２の全体を内部に収納して包囲する。本体部１０と圧縮機２との間には、５ｍｍ～２０ｍｍ程度の隙間が設けられた上で、複数ヶ所で突出部１２を介して圧縮機２と接触している。突出部１２は、本体部１０の内面から突出した突起形状とされており、突出部１２の先端が圧縮機２の外面と接触する。本体部１０の材質が自重で撓む程度の剛性とされているため、各位置に配置された突出部１２によって本体部１０の形状が保持されている。突出部１２は、好ましくは、本体部１０の材質よりも柔らかい材料が用いられ、例えば、エプトシーラー（登録商標）等のＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）発泡材のようなゴムスポンジ、連続気泡ポリエチレン等を用いることができる。突出部１２は、本体部１０の内面に対して接着等によって固定されている。

【0020】

突出部１２は、主として圧縮機２のモータ部２Ｂに設けられている。より具体的には、モータ部２Ｂの前端部Ａ１と、後端部Ａ２と、これらの間の中間部Ａ３とのそれぞれに設けられている。なお、中間部Ａ３の突出部１２は適宜省略することができる。また、突出部１２は、圧縮機２の円周方向に対して複数ヶ所設けられている。例えば、図２に矢印Ｃで示すように、圧縮機２の下側と上側のそれぞれに設けられる。本実施形態のように、圧縮部２Ａよりもモータ部２Ｂの方に多くの突出部１２を設けることが好ましい。

【0021】

吐出口５に相当する位置には、吐出口５を挿通されるために本体部１０に穴部が形成されている。この穴部の縁部と吐出口５の側周面との間の隙間を埋めるために、図３に示すように突出部１２としてシール材１４が設けられている。シール材１４は、吐出口５の筒部の外周を巻回するように配置される。

【0022】

図４には、本実施形態のエンクロージャ１を用いた場合の騒音低減効果についての実験結果が示されている。圧縮機２の回転数が６０００ｒｐｍとされたときの周波数が０～１０ｋＨｚの騒音を測定した。

【0023】

同図から分かるように、本実施形態のエンクロージャ１の本体部１０を用い、突出部１２を用いない場合は、エンクロージャを取り付けない場合に比べて１．７デシベルの騒音低減が得られた。これに加えて、図３に示したようにモータ部２Ｂに複数の突出部１２を設け、突出部１２の材料にエプトシーラー（登録商標）を用いた場合は、エンクロージャを取り付けない場合に比べて３．７デシベルの騒音低減が得られた。さらに、吐出口５等の延出部５，７，９に突出部１２としてシール材１４を用いた場合には、エンクロージャを取り付けない場合に比べて５．０デシベルの騒音低減が得られた。

【0024】

以上説明した本実施形態の作用効果は以下の通りである。
エンクロージャ１の本体部１０は自重で撓む程度の剛性とされており、変形可能なので取扱いが容易となり、簡便な構成で圧縮機２から発生する騒音を効果的に抑制することができる。
複数の突出部１２が圧縮機２に対して接触するので、本体部１０が自重で撓む程度の剛性であっても、突出部１２で支えられることで本体部１０の形状を保つことができる。また、突出部１２によって圧縮機２と本体部１０の内面との間に空間を形成することができるので、圧縮機２から発生する騒音を効果的に抑制することができる。

【0025】

圧縮機２には、冷媒を吐出する吐出口５や、冷媒を吸い込む吸込口７などのようにエンクロージャ１の本体部１０から外方に延出する延出部５，７，９が設けられている。この延出部５，７，９を挿通するようにエンクロージャ１の本体部１０には穴部が形成されている。この穴部の周囲に、圧縮機２の延出部５，７，９に接触する突出部１２としてシール材１４を設けることとした。これにより、エンクロージャ１の本体部１０と延出部５，７，９との間の隙間から騒音が漏れること抑制できる。

【0026】

突出部１２を本体部１０よりも柔らかい材料とすることによって、圧縮機２から発生した振動を本体部１０に伝達することを抑制することができる。

【0027】

エンクロージャ１の本体部１０を複数の分割体１０Ａ，１０Ｂで構成することで、圧縮機２を取り囲むようにエンクロージャ１を組み立てる作業が容易になる。

【0028】

圧縮機２の圧縮部２Ａの方が、圧縮部２Ａを駆動する電動モータ部２Ｂよりも振動が大きい。そこで、振動が比較的小さいモータ部２Ｂの方に多くの突出部１２を設けてエンクロージャ１の本体部１０と接続することとした。これにより、エンクロージャ１の本体部１０に伝達される振動を抑制することができる。

【0029】

なお、上述した実施形態では、エンクロージャ１の本体部１０に対して突出部１２を取り付けることとしたが、本体部１０と突出部１２を同じ材質として一体で成型することとしても良い。

【0030】

以上説明した各実施形態に記載の圧縮機用エンクロージャ及び圧縮機ユニットは、例えば以下のように把握される。

【0031】

本開示の第１態様に係る圧縮機用エンクロージャ（１）は、圧縮機（２）を内部に収納して包囲する本体部（１０）と、前記本体部の内面から突出して前記圧縮機に対して接触する複数の突出部（１２）と、を備え、前記本体部は、自重で撓む程度の剛性とされている。

【0032】

本体部は自重で撓む程度の剛性とされており、変形可能なので取扱いが容易となり、簡便な構成で圧縮機から発生する騒音を効果的に抑制することができる。
複数の突出部が圧縮機に対して接触するので、本体部が自重で撓む程度の剛性であっても、突出部で支えられることで本体部の形状を保つことができる。また、突出部によって圧縮機と本体部の内面との間に空間を形成することができるので、圧縮機から発生する騒音を効果的に抑制することができる。
本体部の材質としては、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）のような剛性のあるプラスチック材料よりも柔らかいものが用いられ、例えば、発泡ウレタン（軟質ＰＵＲフォーム）等の発泡樹脂材料を用いることができる。

【0033】

本開示の第２態様に係る圧縮機用エンクロージャは、前記第１態様において、前記本体部には、前記圧縮機の一部が外方に延出するように挿通させるための穴部が形成され、前記穴部の周囲には、前記突出部としてシール材（１４）が設けられている。

【0034】

圧縮機には、冷媒を吐出する吐出部や、冷媒を吸い込む吸込部などのようにエンクロージャの本体部から外方に延出する延出部が設けられている。この延出部を挿通するようにエンクロージャの本体部には穴部が形成されている。この穴部の周囲に、圧縮機の延出部に接触する突出部としてシール材を設けることとした。これにより、エンクロージャの本体部と延出部との間の隙間から騒音が漏れること抑制できる。

【0035】

本開示の第３態様に係る圧縮機用エンクロージャは、前記第２態様において、前記突出部は、前記本体部よりも柔らかい材料とされている。

【0036】

突出部を本体部よりも柔らかい材料とすることによって、圧縮機から発生した振動を本体部に伝達することを抑制することができる。
突出部の材料としては、例えば、エプトシーラー（登録商標）等のＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）発泡材のようなゴムスポンジ、連続気泡ポリエチレン等を用いることができる。

【0037】

本開示の第４態様に係る圧縮機用エンクロージャは、前記第１態様から前記第３態様のいずれかにおいて、前記本体部は、複数の分割体（１０Ａ，１０Ｂ）から構成されている。

【0038】

本体部を複数の分割体で構成することで、圧縮機を取り囲むようにエンクロージャを組み立てる作業が容易になる。本体部の分割数としては２が好ましい。

【0039】

本開示の第５態様に係る圧縮機用エンクロージャは、前記第１態様から前記第４態様のいずれかにおいて、前記突出部は、前記圧縮機の圧縮部に対応する位置よりも、前記圧縮機の電動モータ部に対応する位置に、多くの数が設けられている。

【0040】

圧縮機の圧縮部の方が、圧縮部を駆動する電動モータ部よりも振動が大きい。そこで、振動が比較的小さい電動モータ部の方に多くの突出部を設けてエンクロージャの本体部と接続することとした。これにより、エンクロージャの本体部に伝達される振動を抑制することができる。なお、比較的剛性を高くするために，回転軸に直交してメインベアリング（圧縮部近傍の回転軸を回転支持する軸受）を通る平面、及び／又は、サブ軸受（メインベアリングに対して回転軸の反対側を回転支持する軸受）後部の端板部を通る平面に突出部を設けても良い。

【0041】

本開示の圧縮機ユニットは、前記第１態様から前記第５態様のいずれかに記載された圧縮機用エンクロージャと、前記圧縮機用エンクロージャ内に収容された圧縮機と、を備えている。

【符号の説明】

【0042】

１ エンクロージャ
２ 圧縮機
２Ａ 圧縮部
２Ｂ モータ部（電動モータ部）
３ 取付脚部
５ 吐出口（延出部）
７ 吸込口（延出部）
９ 配線ガイド筒（延出部）
１０ 本体部
１０Ａ，１０Ｂ 分割体
１２ 突出部
１４ シール材
Ｐ 分割面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】