JP2000087854A - Closed type compressor - Google Patents

Closed type compressor

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JP2000087854A
JP2000087854A JP10253540A JP25354098A JP2000087854A JP 2000087854 A JP2000087854 A JP 2000087854A JP 10253540 A JP10253540 A JP 10253540A JP 25354098 A JP25354098 A JP 25354098A JP 2000087854 A JP2000087854 A JP 2000087854A
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JP
Japan
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suction
muffler
flow path
crankshaft
cylinder
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Pending
Application number
JP10253540A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hironari Akashi
浩業 明石
Takao Yoshimura
多佳雄 吉村
Akio Yagi
章夫 八木
Akira Hayashi
陽 林
Shuhei Sugimoto
修平 杉本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To optimize pressure pulsation in a suction passage and attain increasing of refrigerating capacity and enhancing of efficiency, by using optimum suction passage specification in accordance with a rotational speed of a crankshaft and a kind of a refrigerant, relating to a closed type compressor. SOLUTION: A suction hole 16, muffler 23, and a suction passage 24 connecting a space in the muffler 23 to the suction hole 16, are provided, by constituting a compressor so as to satisfy a formula: 0.87<=L.f/(D.As)<=5.2. Where D(m) is denoted the averaged internal diameter of the suction flow path 24, L(m) is denoted the length of the suction flow path 24, f(Hz) is denoted the rotational speed of a crankshaft, and As(m/sec) is denoted the sound speed of suction gas in the suction flow path 24. Whereby, optimum specification of the suction flow path 24 is provided in accordance with the rotational speed of the crankshaft and a kind of a refrigerant, and refrigerant capacity can be increased and efficiency can be enhanced by optimizing pressure pulsation in the suction flow path 24.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍冷蔵装置等に
使用される密閉型圧縮機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hermetic compressor used for a refrigerator or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】冷凍冷蔵装置等に使用される密閉型圧縮
機は効率向上が強く望まれている。そのため、シリンダ
ー内に吸入する冷媒ガスの温度をできるだけ低くした
り、あるいは圧力をできるだけ高くすることにより、冷
媒ガスの密度を高くして冷媒循環量を大きくし、効率を
高める方法が従来から提案されている。例えば、冷媒ガ
スの温度をできるだけ低くするために、吸入流路にマフ
ラーを設け、更に外部冷却回路から戻ってくる冷媒ガス
を密閉容器内に開放せずにほぼ直接的にマフラー内に吸
入させるものについて、実開昭58−63382号公報
に示されているような密閉型圧縮機がある。
2. Description of the Related Art There is a strong demand for improved efficiency of hermetic compressors used in refrigerators and the like. Therefore, there has been proposed a method of increasing the refrigerant gas density by increasing the refrigerant gas density by lowering the temperature of the refrigerant gas sucked into the cylinder as much as possible or increasing the pressure as much as possible, thereby increasing the efficiency. ing. For example, in order to lower the temperature of the refrigerant gas as much as possible, a muffler is provided in the suction flow path, and the refrigerant gas returning from the external cooling circuit is sucked almost directly into the muffler without being opened in the closed container. For example, there is a hermetic compressor as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-63382.

【0003】以下、図面を参照しながら上記従来の密閉
型圧縮機の一例について説明する。図8は従来の密閉型
圧縮機の正面図で、図9は図8のA−A線における側面
図で、図10は図8のA−A線における要部断面図で、
図11は図9のB−B線における要部断面図である。
Hereinafter, an example of the conventional hermetic compressor will be described with reference to the drawings. 8 is a front view of a conventional hermetic compressor, FIG. 9 is a side view taken along line AA of FIG. 8, and FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part taken along line AA of FIG.
FIG. 11 is a sectional view of an essential part taken along line BB of FIG.

【0004】図8、図9、図10、図11において、1
は密閉容器で、2は機械部で、3はモーター部で、機械
部2とモーター部3は一体となってコイルばね4にて密
閉容器1に弾性支持されている。機械部2は、ブロック
5と一体に設けられたシリンダー6、シリンダーヘッド
7、ピストン8、クランクシャフト9、コンロッド1
0、ベアリング11等により構成されている。モーター
部3は、クランクシャフト9に固定されたローター1
2、ステーター13により構成されており、ステーター
13はブロック5にねじ止め固定されている。14は潤
滑油で、密閉容器1の下部に貯溜している。15はバル
ブプレートであり、吸入孔16を有しシリンダー6の端
面に配設されている。吸入孔16はシリンダー6内に連
通している。17は吸入バルブであり、吸入孔16の開
閉を行う。18はマフラーであり、19はマフラー18
内に開口するマフラー入口流路であり、20はマフラー
18と吸入孔17とを連通する吸入流路である。21は
密閉容器1に固定された吸入管であり、22は吸入管2
1とマフラー入口流路19を連通する密着コイルバネで
ある。
In FIG. 8, FIG. 9, FIG. 10, and FIG.
Is a closed container, 2 is a mechanical unit, 3 is a motor unit, and the mechanical unit 2 and the motor unit 3 are elastically supported on the closed container 1 by a coil spring 4 integrally. The mechanical unit 2 includes a cylinder 6, a cylinder head 7, a piston 8, a crankshaft 9, a connecting rod 1 provided integrally with the block 5.
0, bearings 11 and the like. The motor unit 3 includes a rotor 1 fixed to a crankshaft 9.
2, the stator 13 is fixed to the block 5 by screws. Reference numeral 14 denotes a lubricating oil which is stored in a lower portion of the closed container 1. Reference numeral 15 denotes a valve plate which has a suction hole 16 and is disposed on an end face of the cylinder 6. The suction hole 16 communicates with the inside of the cylinder 6. A suction valve 17 opens and closes the suction hole 16. 18 is a muffler, 19 is a muffler 18
A muffler inlet flow path that opens into the inside, and 20 is a suction flow path that connects the muffler 18 and the suction hole 17. Reference numeral 21 denotes a suction pipe fixed to the closed container 1, and 22 denotes a suction pipe 2
1 is a close contact coil spring that communicates the muffler inlet flow path 19 with the coil spring 1.

【0005】以上のように構成された密閉型圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。モーター部3によって
機械部2のクランクシャフト9、コンロッド10、ピス
トン8等が駆動され、外部冷却回路(図示せず)から吸
入管21、密着コイルバネ22、マフラー入口流路19
を介しマフラー18内へ冷媒ガスが吸い込まれる。この
冷媒ガスは吸入流路20を通り、吸入孔16を介して、
吸入バルブ17の開閉に応じてシリンダー6内に間欠的
に吸入される。この吸入行程において、シリンダー6内
の容積変化や吸入バルブ17の開閉に応じて吸入孔16
や吸入流路20内に圧力脈動が生じる。この吸入流路内
に生じる圧力脈動は、吸入流路20内を伝播する圧力波
の影響を大きく受ける。この圧力波は、まず吸入バルブ
17が開いたときに吸入流路20内のシリンダー6側の
圧力が下がることにより膨張波として発生する。次にこ
の膨張波は、冷媒の流れと逆方向に流れに対して音速で
吸入流路20内をマフラー18内の空間に向かって伝播
していき、マフラー18内の空間で反転、反射して周り
よりも圧力の高い圧縮波となる。その圧縮波は、吸入流
路20内を冷媒ガスの流れと同一方向に流れに対して音
速で伝播してシリンダー6内に帰還する。つまり、吸入
流路20内のシリンダー6側で膨張波として発生した圧
力波は、吸入流路20内を往復して圧縮波としてシリン
ダー6内に戻ってくる。この圧力波の挙動に起因する圧
力脈動と吸入バルブ17の開閉タイミングによって、シ
リンダー6内に吸入される冷媒ガス量が変化するため、
冷凍能力や効率は影響を受ける。すなわち、冷凍能力や
効率は吸入流路20、マフラー18、吸入バルブ17の
仕様に影響を受ける。
The operation of the hermetic compressor constructed as described above will be described below. The motor unit 3 drives the crankshaft 9, the connecting rod 10, the piston 8, and the like of the mechanical unit 2. The external cooling circuit (not shown) supplies the suction pipe 21, the tight coil spring 22, and the muffler inlet flow path 19.
The refrigerant gas is sucked into the muffler 18 via. This refrigerant gas passes through the suction passage 20 and through the suction hole 16,
It is intermittently sucked into the cylinder 6 according to the opening and closing of the suction valve 17. In this suction stroke, the suction hole 16 is changed according to the change in the volume in the cylinder 6 and the opening and closing of the suction valve 17.
And pressure pulsation occurs in the suction passage 20. The pressure pulsation generated in the suction passage is greatly affected by the pressure wave propagating in the suction passage 20. This pressure wave is generated as an expansion wave when the pressure on the cylinder 6 side in the suction flow path 20 decreases when the suction valve 17 is opened. Next, the expansion wave propagates in the suction flow path 20 toward the space in the muffler 18 at a sonic speed with respect to the flow in the direction opposite to the flow of the refrigerant, and is inverted and reflected in the space in the muffler 18. The compression wave becomes higher in pressure than the surroundings. The compression wave propagates in the suction passage 20 in the same direction as the flow of the refrigerant gas at a sonic speed with respect to the flow, and returns to the cylinder 6. That is, the pressure wave generated as an expansion wave on the cylinder 6 side in the suction flow path 20 reciprocates in the suction flow path 20 and returns to the cylinder 6 as a compression wave. The amount of the refrigerant gas sucked into the cylinder 6 changes depending on the pressure pulsation caused by the behavior of the pressure wave and the opening / closing timing of the suction valve 17.
Refrigeration capacity and efficiency are affected. That is, the refrigerating capacity and efficiency are affected by the specifications of the suction passage 20, the muffler 18, and the suction valve 17.

【0006】一方、冷媒ガスの温度に着目すると、冷媒
ガスは密着コイルバネ22の隙間がほとんど無いため、
密閉容器1内にほとんど漏れることなく、比較的温度が
低いままマフラー18内に吸入される。そのため、密着
コイルバネ22が無く、冷媒ガスが一旦密閉容器1内に
開放されてからマフラー18内に吸入される場合に比べ
て、最終的にシリンダー6内に吸入される冷媒ガスの温
度は低く密度が高くなり、冷媒ガスの単位時間当たりの
吸入質量(冷媒循環量)は大きくなる。その結果、冷凍
能力が向上して密閉型圧縮機の効率が向上する。
On the other hand, focusing on the temperature of the refrigerant gas, the refrigerant gas has almost no gap between the close contact coil springs 22.
It is sucked into the muffler 18 while keeping the temperature relatively low, with almost no leakage into the closed container 1. Therefore, the temperature of the refrigerant gas finally sucked into the cylinder 6 is lower than that in the case where the refrigerant gas is once opened in the closed container 1 and then sucked into the muffler 18 without the close contact coil spring 22. And the suction mass of refrigerant gas per unit time (refrigerant circulation amount) increases. As a result, the refrigerating capacity is improved, and the efficiency of the hermetic compressor is improved.

【0007】また、シリンダー6や吸入孔16付近で発
生する騒音はマフラー18内の空間によって減衰され、
マフラー入口流路19から吸入管21の方へ伝達する騒
音は小さくなる。
Further, noise generated near the cylinder 6 and the suction hole 16 is attenuated by the space inside the muffler 18,
Noise transmitted from the muffler inlet channel 19 toward the suction pipe 21 is reduced.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、冷凍能力や効率に影響する吸入流路20の
内径や長さが最適にはなっていないため、吸入流路20
内の圧力脈動の効果を十分に得ることができず、冷凍能
力や効率が低くなる可能性があるという欠点があった。
また、同じ吸入流路20仕様の密閉型圧縮機を異なる回
転数や異なる冷媒で運転したときには、吸入孔16や吸
入流路20内に生じる圧力脈動は変化し、冷凍能力や効
率が低くなる可能性があるという欠点があった。
However, in the above-mentioned conventional configuration, the inner diameter and length of the suction passage 20 which affect the refrigeration capacity and efficiency are not optimal, and therefore the suction passage 20
There is a disadvantage that the effect of pressure pulsation in the inside cannot be sufficiently obtained, and the refrigeration capacity and efficiency may be reduced.
Further, when the hermetic compressor having the same suction flow path 20 specification is operated with different rotation speeds and different refrigerants, the pressure pulsation generated in the suction hole 16 and the suction flow path 20 changes, and the refrigerating capacity and efficiency may be reduced. There was a drawback that there is.

【0009】本発明は従来の課題を解決するもので、ク
ランクシャフトの回転数や冷媒の種類に応じて、最適な
吸入流路仕様にすることにより、吸入孔や吸入流路内の
圧力脈動を最適化して、冷凍能力が大きく効率の高い密
閉型圧縮機を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the conventional problems, and the pressure pulsation in the suction hole and the suction passage is reduced by setting the optimum suction passage specification in accordance with the rotation speed of the crankshaft and the type of the refrigerant. It is an object of the present invention to provide a hermetic compressor having a large refrigeration capacity and high efficiency by being optimized.

【0010】また、上記従来の構成は、マフラー18の
容積が十分でない場合、マフラー18からマフラー入口
流路19に騒音や圧力脈動が十分に減衰されずに伝達し
て、密閉型圧縮機の騒音や吸入管21での圧力脈動が大
きくなる、また吸入流路20内の圧力脈動を十分に利用
できず冷凍能力や効率が低下する可能性があるという欠
点があった。
Further, in the above-mentioned conventional configuration, when the volume of the muffler 18 is not sufficient, noise and pressure pulsation are transmitted from the muffler 18 to the muffler inlet passage 19 without being sufficiently attenuated, and the noise of the hermetic compressor is reduced. And the pressure pulsation in the suction pipe 21 becomes large, and the pressure pulsation in the suction flow path 20 cannot be sufficiently utilized, so that there is a possibility that refrigeration capacity and efficiency may be reduced.

【0011】本発明の他の目的は、マフラーからマフラ
ー入口流路に伝達する騒音や圧力脈動を低減し、かつ吸
入流路内の圧力脈動を十分に利用することにより、冷凍
能力や効率が高く、騒音や圧力脈動の小さい密閉型圧縮
機を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to reduce the noise and pressure pulsation transmitted from the muffler to the muffler inlet flow path and to sufficiently utilize the pressure pulsation in the suction flow path to increase the refrigeration capacity and efficiency. It is another object of the present invention to provide a hermetic compressor with low noise and pressure pulsation.

【0012】また、上記従来の構成は、吸入流路20内
の圧力脈動と吸入バルブ17の開閉タイミングが合わず
にシリンダー6内に吸入される冷媒ガス量が少なくなっ
て冷凍能力が小さくなり、更に効率が低下する可能性が
あるという欠点があった。また、密閉型圧縮機を異なる
回転数で運転したときにも同様に吸入流路20内の圧力
脈動と吸入バルブ17の開閉タイミングが合わなくな
り、冷凍能力や効率が低下する可能性があるという欠点
があった。
Further, in the above-mentioned conventional structure, the pressure pulsation in the suction passage 20 and the opening / closing timing of the suction valve 17 do not coincide with each other, so that the amount of refrigerant gas sucked into the cylinder 6 is reduced and the refrigerating capacity is reduced. Further, there is a disadvantage that the efficiency may be reduced. Further, even when the hermetic compressor is operated at a different rotation speed, the pressure pulsation in the suction flow path 20 and the opening / closing timing of the suction valve 17 are not synchronized, and the refrigeration capacity and efficiency may be reduced. was there.

【0013】本発明の他の目的は、クランクシャフトの
回転数に応じて、吸入バルブの固有振動数と吸入流路仕
様の組み合わせを最適化することにより、吸入流路内の
圧力脈動と吸入バルブの開閉タイミングを最適化して、
冷凍能力や効率が最大限に高い密閉型圧縮機を提供する
ことを目的とする。
Another object of the present invention is to optimize the combination of the natural frequency of the suction valve and the specifications of the suction flow passage in accordance with the rotation speed of the crankshaft, so that the pressure pulsation in the suction flow passage and the suction valve Optimize the opening and closing timing of
It is an object of the present invention to provide a hermetic compressor having the highest refrigeration capacity and efficiency.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、モーター部と、クランクシャフト、ピスト
ン、シリンダー等の機械部と、前記モーター部と機械部
とを収納した密閉容器と、吸入孔を有し前記シリンダー
の端面に配設されたバルブプレートと、前記吸入孔の開
閉を行う吸入バルブと、マフラーと、前記マフラー内の
空間と前記吸入孔とを連通する吸入流路とを備え、前記
吸入流路の平均内径をD(m)とし、前期吸入流路の長
さをL(m)とし、前記クランクシャフトの回転数をf
(Hz)とし、前記吸入流路内の吸入ガスの音速をAs(m
/sec)としたとき、(数3)を満足するように構成した
のである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a motor unit, a mechanical unit such as a crankshaft, a piston, a cylinder, and the like, a closed container containing the motor unit and the mechanical unit, A valve plate having a suction hole and disposed on an end surface of the cylinder, a suction valve for opening and closing the suction hole, a muffler, and a suction flow passage communicating the space in the muffler with the suction hole. The average inner diameter of the suction passage is D (m), the length of the suction passage is L (m), and the rotation speed of the crankshaft is f
(Hz), and the sound velocity of the suction gas in the suction passage is As (m
/ sec), it is configured to satisfy (Equation 3).

【0015】[0015]

【数3】 (Equation 3)

【0016】これにより、吸入孔や吸入流路内の圧力脈
動を最適化して、冷凍能力を大きく、また効率を高くす
ることができる。
[0016] Thereby, the pressure pulsation in the suction hole and the suction flow path can be optimized, and the refrigerating capacity can be increased and the efficiency can be increased.

【0017】また、本発明は、さらにマフラーの内容積
を20(cm3)以上としたのである。これにより、マフラ
ーからマフラー入口流路に伝達する騒音や圧力脈動を低
減し、かつ吸入流路内の圧力脈動を十分に利用すること
により、冷凍能力や効率が高く、騒音や圧力脈動を小さ
くすることができる。
Further, in the present invention, the inner volume of the muffler is set to 20 (cm 3) or more. As a result, noise and pressure pulsation transmitted from the muffler to the muffler inlet flow path are reduced, and by sufficiently utilizing the pressure pulsation in the suction flow path, refrigeration capacity and efficiency are high, and noise and pressure pulsation are reduced. be able to.

【0018】また、本発明は、吸入バルブの固有振動数
をFV(Hz)、クランクシャフトの回転数をf(Hz)、
自然数をn(1、2、3、・・・)としたとき、(数
4)を満足するように構成したのである。
Further, according to the present invention, the natural frequency of the suction valve is FV (Hz), the rotational speed of the crankshaft is f (Hz),
When the natural numbers are n (1, 2, 3,...), The configuration is such that Expression 4 is satisfied.

【0019】[0019]

【数4】 (Equation 4)

【0020】これにより、クランクシャフトの回転数に
応じて、吸入バルブの固有振動数と吸入流路仕様の組み
合わせが最適化でき、吸入流路内の圧力脈動と吸入バル
ブの開閉タイミングを最適化して、冷凍能力や効率を最
大限に高くすることができる。
Thus, the combination of the natural frequency of the suction valve and the specifications of the suction passage can be optimized according to the rotation speed of the crankshaft, and the pressure pulsation in the suction passage and the opening / closing timing of the suction valve can be optimized. The refrigeration capacity and efficiency can be maximized.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、モーター部と、クランクシャフト、ピストン、シリ
ンダー等の機械部と、前記モーター部と機械部とを収納
した密閉容器と、吸入孔を有し前記シリンダーの端面に
配設されたバルブプレートと、前記吸入孔の開閉を行う
吸入バルブと、マフラーと、前記マフラー内の空間と前
記吸入孔とを連通する吸入流路とを備え、前記吸入流路
の平均内径をD(m)とし、前期吸入流路の長さをL
(m)とし、前記クランクシャフトの回転数をf(Hz)
とし、前記吸入流路内の吸入ガスの音速をAs(m/sec)
としたとき、(数3)を満足するように構成したもので
あり、圧縮波がシリンダー内に帰還するタイミングは、
クランクシャフトの回転数や冷媒の種類によらず常に同
じになるように吸入流路の平均内径と吸入流路の長さが
調整される。この圧縮波の帰還タイミングが早すぎる
と、圧縮波が帰還した後に吸入流路内の圧力が下がるこ
とになり、吸入行程の途中であるにもかかわらず、吸入
バルブが閉じたり、シリンダー内から吸入流路に冷媒ガ
スが逆流したりするため、冷凍能力や効率が低下する。
また逆に圧縮波の帰還タイミングが遅すぎるときは、圧
縮波は吸入行程の遅いタイミングで返ってくる、あるい
は吸入行程が終わった後で返ってくることになる。その
ため、シリンダー内に吸入する冷媒ガス量が減少すると
共に、吸入行程時のシリンダー内の圧力が低くなるため
吸入損失が大きくなり、冷凍能力や効率が低下する。本
発明はクランクシャフトの回転数や冷媒の種類よらず、
常にシリンダー内への圧縮波の帰還タイミングを最適に
することにより、冷凍能力が大きくまた効率が高くなる
という作用を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is directed to a motor unit, a mechanical unit such as a crankshaft, a piston and a cylinder, a sealed container accommodating the motor unit and the mechanical unit, A valve plate having a hole and disposed on an end face of the cylinder, a suction valve for opening and closing the suction hole, a muffler, and a suction flow passage communicating the space in the muffler with the suction hole. , The average inner diameter of the suction passage is D (m), and the length of the suction passage is L
(M), and the rotation speed of the crankshaft is f (Hz)
And the sound velocity of the suction gas in the suction flow path is As (m / sec)
, The equation (3) is satisfied, and the timing at which the compression wave returns to the cylinder is:
The average inner diameter of the suction flow passage and the length of the suction flow passage are adjusted so as to be always the same regardless of the number of revolutions of the crankshaft and the type of the refrigerant. If the return timing of the compression wave is too early, the pressure in the suction flow path will decrease after the compression wave returns, and the suction valve will close or the cylinder will be inhaled from the cylinder in the middle of the suction stroke. Since the refrigerant gas flows backward in the flow path, the refrigerating capacity and efficiency are reduced.
On the other hand, if the feedback timing of the compression wave is too late, the compression wave returns at a timing late in the suction stroke, or returns after the suction stroke ends. Therefore, the amount of refrigerant gas sucked into the cylinder decreases, and the pressure in the cylinder during the suction stroke decreases, so that the suction loss increases, and the refrigerating capacity and efficiency decrease. The present invention does not depend on the rotation speed of the crankshaft or the type of refrigerant,
By always optimizing the return timing of the compression wave into the cylinder, there is an effect that the refrigerating capacity is large and the efficiency is high.

【0022】請求項2に記載の発明は、請求項1の構成
に加えて、マフラーの内容積が20(cm3)以上となるよ
うに構成されたものであり、マフラーからマフラー入口
流路に伝達する騒音や圧力脈動の低減効果を大きくでき
ると共に、吸入流路内を伝播する圧力波がマフラーへの
開口部で反射するときに圧力波の減衰を小さくすること
ができるため、圧縮波による吸入流路内の圧力脈動を十
分に利用でき、冷凍能力や効率を高くすることができる
という作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the internal volume of the muffler is configured to be 20 (cm3) or more, and the muffler transmits the muffler to the muffler inlet flow path. Noise and pressure pulsation can be reduced, and the pressure wave propagating in the suction passage is reflected at the opening to the muffler so that the attenuation of the pressure wave can be reduced. This has the effect that the pressure pulsation in the road can be sufficiently utilized, and the refrigeration capacity and efficiency can be increased.

【0023】請求項3に記載の発明は、請求項1の構成
に加えて、吸入バルブの固有振動数をFV(Hz)、クラ
ンクシャフトの回転数をf(Hz)、自然数をn(1、
2、3、・・・)としたとき、(数4)を満足するよう
に構成されたものであり、クランクシャフトの回転数に
応じて、吸入バルブの固有振動数を限定している。クラ
ンクシャフトの回転数が同じ場合、吸入バルブはほぼそ
の固有振動数に応じてクランクシャフト1回転中にn回
(n=1、2、3、・・・)開閉を行う。その際吸入バ
ルブが開いている総時間が長いほど、シリンダー内に吸
入される冷媒ガス量は多くなるが、圧縮行程になっても
吸入バルブが開いている場合はシリンダー内から吸入流
路に冷媒ガスの逆流が生じてシリンダー内への吸入ガス
量は減少してしまう。従って、吸入バルブがクランクシ
ャフト1回転中に数回開閉して最後の開閉が終わるタイ
ミングは、早すぎても遅すぎても冷凍能力や効率は低下
してしまい、その間に最適な吸入バルブの閉じるタイミ
ングすなわち固有振動数が存在する。その吸入バルブの
最適な固有振動数はクランクシャフトの回転数毎に存在
し、(数4)で表される。また、吸入バルブの固有振動
数が最適であっても、吸入流路の仕様が最適でない場合
は、吸入流路を伝播する圧縮波が圧縮行程中にシリンダ
ーに帰還して吸入バルブを押し上げ、シリンダー内から
吸入流路に冷媒が逆流したり、吸入バルブの開き量が小
さいときに圧縮波が帰還して吸入ガス量が少なくなった
りして、冷凍能力や効率を十分に高くできなくなる。従
って、請求項1の吸入流路の仕様に加えて、吸入バルブ
の仕様を(数4)を満足するようにすることにより、吸
入流路内の圧力脈動と吸入バルブの開閉タイミングを最
適化でき、冷凍能力や効率を最大限に高くできるという
作用を有する。
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the natural frequency of the suction valve is FV (Hz), the rotational speed of the crankshaft is f (Hz), and the natural number is n (1,
When (2, 3,...) Is satisfied, (Equation 4) is satisfied, and the natural frequency of the suction valve is limited according to the rotation speed of the crankshaft. When the rotation speed of the crankshaft is the same, the suction valve opens and closes n times (n = 1, 2, 3,...) During one rotation of the crankshaft substantially according to its natural frequency. At this time, the longer the total time the suction valve is open, the greater the amount of refrigerant gas drawn into the cylinder.However, if the suction valve is open even during the compression stroke, the refrigerant flows from the cylinder into the suction flow path. Backflow of gas occurs, and the amount of gas sucked into the cylinder decreases. Therefore, if the intake valve opens and closes several times during one rotation of the crankshaft, and the final opening and closing ends too early or too late, the refrigerating capacity and efficiency are reduced, and the optimal closing of the intake valve is meanwhile. There is a timing, or natural frequency. The optimum natural frequency of the suction valve exists for each rotation speed of the crankshaft and is expressed by (Equation 4). In addition, even if the natural frequency of the suction valve is optimal, if the specifications of the suction flow path are not optimal, the compression wave propagating through the suction flow path returns to the cylinder during the compression stroke and pushes up the suction valve. When the refrigerant flows backward from the inside to the suction flow path, or when the opening amount of the suction valve is small, the compression wave returns and the suction gas amount decreases, so that the refrigeration capacity and efficiency cannot be sufficiently increased. Therefore, in addition to the specifications of the suction passage of the first aspect, the pressure pulsation in the suction passage and the opening / closing timing of the suction valve can be optimized by making the specifications of the suction valve satisfy (Equation 4). It has the effect of maximizing refrigeration capacity and efficiency.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明による密閉型圧縮機の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。尚、従来と同一
構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a hermetic compressor according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The same components as those of the related art are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0025】(実施例1)図1は本発明の実施例1によ
る密閉型圧縮機のマフラー、シリンダー付近の断面図を
示す。図2は同実施例の密閉型圧縮機のマフラー付近の
断面図を示す。図3は同実施例の密閉型圧縮機の吸入流
路長さに対する効率変化の特性図を示す。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing the vicinity of a muffler and a cylinder of a hermetic compressor according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing the vicinity of a muffler of the hermetic compressor of the embodiment. FIG. 3 shows a characteristic diagram of the efficiency change with respect to the length of the suction passage of the hermetic compressor of the embodiment.

【0026】図1、図2において、23はマフラーであ
り、24はマフラー23内の空間と吸入孔16とを連通
する吸入流路である。吸入流路24の平均内径をD
(m)とし、吸入流路24の長さをL(m)とし、クラン
クシャフト9の回転数をf(Hz)とし、吸入流路24内
の吸入ガスの音速をAs(m/sec)としたとき、(数3)
を満足するように構成されている。例えば本実施例の場
合、Dは0.008(m)、Lは0.075(m)で、冷
媒はHFC−134aを使用し、圧力0.115(MP
a)、温度50(℃)での冷媒の音速Asは169(m/se
c)となり、回転数は58.5(Hz)であり、(数3)
を満たしている。
In FIGS. 1 and 2, reference numeral 23 denotes a muffler, and reference numeral 24 denotes a suction flow path which communicates a space in the muffler 23 with the suction hole 16. The average inner diameter of the suction passage 24 is D
(M), the length of the suction passage 24 is L (m), the rotation speed of the crankshaft 9 is f (Hz), and the sound velocity of the suction gas in the suction passage 24 is As (m / sec). When we do, (Equation 3)
It is configured to satisfy. For example, in the case of the present embodiment, D is 0.008 (m), L is 0.075 (m), the refrigerant uses HFC-134a, and the pressure is 0.115 (MP).
a), the sound velocity As of the refrigerant at a temperature of 50 (° C.) is 169 (m / se)
c), the number of revolutions is 58.5 (Hz), and (Equation 3)
Meets.

【0027】以上のように構成された密閉型圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。吸入行程で吸入バルブ
17が開くことにより吸入流路24内のシリンダー6側
で膨張波として発生した圧力波は、吸入流路24内を往
復して圧縮波としてシリンダー6内に戻ってくる。この
圧力波の挙動に起因する圧力脈動によって、シリンダー
6内に吸入される冷媒ガス量が変化するため、冷凍能力
や効率は影響を受ける。すなわち、圧縮波がシリンダー
6内に帰還するタイミングが早すぎると、圧縮波が帰還
した後に吸入流路内の圧力が下がることになり、吸入行
程の途中であるにもかかわらず、吸入バルブ17が閉じ
たり、シリンダー6内から吸入流路に冷媒ガスが逆流し
たりするため、冷凍能力や効率が低下する。また逆に圧
縮波の帰還タイミングが遅すぎるときは、圧縮波は吸入
行程の遅いタイミングで返ってくる、あるいは吸入行程
が終わった後で返ってくることになる。そのため、シリ
ンダー6内に吸入する冷媒ガス量が減少すると共に、吸
入行程時のシリンダー6内の圧力が低くなるため吸入損
失が大きくなり、冷凍能力や効率が低下する。
The operation of the hermetic compressor constructed as described above will be described below. The pressure wave generated as an expansion wave on the cylinder 6 side in the suction flow path 24 by opening the suction valve 17 in the suction stroke returns to the cylinder 6 as a compression wave by reciprocating in the suction flow path 24. The amount of refrigerant gas sucked into the cylinder 6 changes due to the pressure pulsation caused by the behavior of the pressure wave, so that the refrigerating capacity and efficiency are affected. That is, if the timing at which the compression wave returns to the cylinder 6 is too early, the pressure in the suction flow path will decrease after the compression wave returns, and the suction valve 17 will not operate even during the suction stroke. Since the refrigerant gas is closed or the refrigerant gas flows backward from the inside of the cylinder 6 to the suction passage, the refrigeration capacity and efficiency are reduced. On the other hand, if the feedback timing of the compression wave is too late, the compression wave returns at a timing late in the suction stroke, or returns after the suction stroke ends. Therefore, the amount of the refrigerant gas sucked into the cylinder 6 decreases, and the pressure in the cylinder 6 during the suction stroke decreases, so that the suction loss increases and the refrigeration capacity and efficiency decrease.

【0028】次に圧縮波の帰還タイミングと冷凍能力、
効率の関係を吸入流路の長さを例にとって以下に説明す
る。吸入流路が短過ぎる場合は圧縮波の帰還タイミング
は早過ぎることになり、吸入流路が長過ぎる場合は圧縮
波の帰還タイミングは遅過ぎることになる。従って、そ
の間に圧力脈動の観点からの最適な吸入流路長さが存在
するのであるが、冷凍能力が極大となる吸入流路の長さ
は当社の実験及び理論計算から数点存在することが判っ
ている。それらのうちの1つの吸入流路長さは、例えば
前記した音速、回転数、吸入流路24の内径の場合は
0.3(m)前後と比較的長いところに存在する。これ
はいわゆる過給現象であり、吸入流路を長くすることに
より吸入流路に発生する膨張波やその反射波である圧縮
波の振幅を大きくして、冷凍能力を大きくするものであ
る。しかしその場合は発生する膨張波が大きいため、言
い換えると圧力低下が大きいため吸入損失が大きくな
り、効率の向上効果は冷凍能力の向上効果ほど大きくは
ない。一方、吸入流路が比較的短いところでの冷凍能力
の極大値をとるように構成されたのが本発明であり、冷
凍能力、効率ともに大きく向上させることができる。す
なわち、吸入流路24が比較的短いため吸入損失が小さ
く、また吸入流路24での冷媒ガスの受熱による温度上
昇が小さく、更に圧力損失も小さいため、図3に示すよ
うに本発明の吸入流路24の長さ範囲において効率が極
大となる。
Next, the feedback timing of the compression wave and the refrigerating capacity,
The relationship between the efficiencies will be described below by taking the length of the suction channel as an example. If the suction flow path is too short, the return timing of the compression wave will be too early, and if the suction flow path is too long, the return timing of the compression wave will be too late. Therefore, there is an optimal suction flow path length from the viewpoint of pressure pulsation during that time, but there are several points of the suction flow path length where the refrigerating capacity is maximized from our experiments and theoretical calculations. I know. The length of one of the suction passages is relatively long, for example, about 0.3 (m) in the case of the above-described sound velocity, rotation speed, and inner diameter of the suction passage 24. This is a so-called supercharging phenomenon, in which the length of the suction flow path is increased to increase the amplitude of the expansion wave generated in the suction flow path and the amplitude of the compression wave which is the reflected wave, thereby increasing the refrigerating capacity. However, in that case, the expansion wave generated is large, in other words, the pressure drop is large, so that the suction loss increases, and the effect of improving the efficiency is not as great as the effect of improving the refrigeration capacity. On the other hand, the present invention is configured so as to take the maximum value of the refrigeration capacity where the suction flow path is relatively short, and it is possible to greatly improve both the refrigeration capacity and the efficiency. That is, since the suction passage 24 is relatively short, the suction loss is small, and the temperature rise due to the reception of the refrigerant gas in the suction passage 24 is small, and the pressure loss is also small. The efficiency becomes maximum in the length range of the flow path 24.

【0029】また、冷媒の種類が異なり冷媒ガスの音速
が変わった場合や、クランクシャフト9の回転数が変わ
った場合や、吸入流路24の内径が異なる場合にも、ク
ランクシャフト9の1回転中の圧力波の挙動がほぼ同じ
になるように吸入流路24長さを調整すれば同様の効果
が得られる。例えば、冷媒ガスの音速が早くなる場合は
圧力波の伝播速度が速くなるので、圧縮波を同じタイミ
ングでシリンダー6に帰還させるためには吸入流路24
を長くすれば良い。また、クランクシャフト9の回転数
が早くなる場合には1回転当たりの時間が短くなるの
で、圧縮波を同じタイミングで帰還させるためには吸入
流路24を短くすれば良い。また、吸入流路24の内径
が小さくなる場合は吸入流路24内を流れる冷媒の流速
が速くなり、圧力波が冷媒の流れと逆方向に伝播する際
の伝播速度は流速の増加分遅くなるため、圧縮波を同じ
タイミングで帰還させるためには吸入流路24を短くす
れば良い。これらの影響は全て(数3)に考慮されてい
るため、本発明は冷媒の種類やクランクシャフト9の回
転数が異なる場合でも、吸入流路24は最適な内径と長
さに調整され、常にシリンダー6内への圧縮波の帰還タ
イミングが最適となるため、冷凍能力を大きくまた効率
を高くすることができる。
Also, when the type of refrigerant is different and the sound speed of the refrigerant gas is changed, when the rotational speed of the crankshaft 9 is changed, or when the inner diameter of the suction passage 24 is different, one rotation of the crankshaft 9 is performed. The same effect can be obtained by adjusting the length of the suction passage 24 so that the behavior of the pressure wave inside is approximately the same. For example, when the sound speed of the refrigerant gas increases, the propagation speed of the pressure wave increases, so that the compression wave is returned to the cylinder 6 at the same timing.
Should be lengthened. When the number of rotations of the crankshaft 9 increases, the time per rotation becomes shorter. Therefore, in order to feed back the compression wave at the same timing, the suction passage 24 may be shortened. When the inner diameter of the suction flow path 24 is small, the flow velocity of the refrigerant flowing in the suction flow path 24 increases, and the propagation speed when the pressure wave propagates in the direction opposite to the flow of the refrigerant decreases by the increase in the flow velocity. Therefore, in order to return the compression wave at the same timing, the suction passage 24 may be shortened. Since all of these effects are taken into account (Equation 3), the present invention adjusts the suction flow path 24 to the optimum inner diameter and length even when the type of refrigerant and the rotation speed of the crankshaft 9 are different, so that the present invention is always applied. Since the return timing of the compression wave into the cylinder 6 is optimized, the refrigerating capacity can be increased and the efficiency can be increased.

【0030】以上のように本実施例の密閉型圧縮機は、
吸入流路24の平均内径をD(m)とし、吸入流路24
の長さをL(m)とし、クランクシャフト9の回転数を
f(Hz)とし、吸入流路24内の吸入ガスの音速をAs
(m/sec)としたとき、(数3)を満足するように構成
されているので、クランクシャフト9の回転数や冷媒の
種類に応じて、最適な吸入流路24仕様となり、吸入孔
16や吸入流路24内の圧力脈動を最適化して、冷凍能
力を大きくまた効率を高くすることができる。
As described above, the hermetic compressor of this embodiment is
The average inner diameter of the suction passage 24 is defined as D (m),
Is the length of L (m), the rotation speed of the crankshaft 9 is f (Hz), and the sound velocity of the intake gas in the intake passage 24 is As.
(M / sec), it is configured so as to satisfy (Equation 3), so that the optimum suction flow path 24 specification is obtained according to the rotation speed of the crankshaft 9 and the type of refrigerant, and the suction hole 16 In addition, the pressure pulsation in the suction passage 24 can be optimized to increase the refrigerating capacity and the efficiency.

【0031】(実施例2)図4は本発明の実施例2によ
る密閉型圧縮機のマフラー付近の断面図を示す。図5は
同実施例の密閉型圧縮機のマフラー容積に対する効率変
化の特性図を示す。図4において、25はマフラーであ
り、その内容積は20(cm3)以上となっている。26は
マフラー25内の空間と吸入孔16とを連通する吸入流
路である。吸入流路26の平均内径をD(m)とし、吸
入流路26の長さをL(m)とし、クランクシャフト9
の回転数をf(Hz)とし、吸入流路26内の吸入ガスの
音速をAs(m/sec)としたとき、(数1)を満足するよ
うに構成されている。
(Embodiment 2) FIG. 4 is a sectional view showing the vicinity of a muffler of a hermetic compressor according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 5 shows a characteristic diagram of the efficiency change with respect to the muffler volume of the hermetic compressor of the embodiment. In FIG. 4, reference numeral 25 denotes a muffler having an inner volume of 20 cm 3 or more. Reference numeral 26 denotes a suction passage which communicates the space inside the muffler 25 with the suction hole 16. The average inner diameter of the suction passage 26 is D (m), the length of the suction passage 26 is L (m), and the crankshaft 9
When the number of rotations is f (Hz) and the sound speed of the suction gas in the suction flow path 26 is As (m / sec), the following equation (1) is satisfied.

【0032】以上のように構成された密閉型圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。吸入行程で吸入バルブ
17が開くことにより吸入流路26内のシリンダー6側
で膨張波として発生した圧力波は、吸入流路26内を往
復して圧縮波としてシリンダー6内に戻ってくる。この
圧力波の挙動に起因する圧力脈動が最適化されることに
よって冷凍能力を大きく、また効率を高くすることがで
きる。この基本原理は実施例1と同様であるが、本発明
はマフラー25の内容積が20(cm3)以上と大きくなっ
ているため、冷凍能力や効率を更に高くすることができ
る。その理由を次に説明する。
The operation of the hermetic compressor configured as described above will be described below. The pressure wave generated as an expansion wave on the cylinder 6 side in the suction flow path 26 by opening the suction valve 17 in the suction stroke returns to the cylinder 6 as a compression wave by reciprocating in the suction flow path 26. By optimizing the pressure pulsation caused by the behavior of the pressure wave, the refrigeration capacity can be increased and the efficiency can be increased. The basic principle is the same as that of the first embodiment, but in the present invention, since the internal volume of the muffler 25 is as large as 20 (cm3) or more, the refrigeration capacity and efficiency can be further increased. The reason will be described below.

【0033】膨張波として発生した圧力波が吸入流路2
6のマフラー25内への開口部で反射する際、マフラー
25内の容積が小さいとマフラー25内の圧力変化が大
きくなって完全な自由端としての反射ができなくなり、
反射された後の圧力波(圧縮波)は減衰されてその振幅
は小さくなってしまう。従って、マフラー25内の容積
はできるだけ大きくする方が、圧力波は反射するときに
減衰しにくくなるが、マフラー25がある容積以上にな
ると圧力波の減衰はほとんど無くなり、ほぼ完全な自由
端としての反射となる。冷凍冷蔵装置等に使用される密
閉型圧縮機においては、図5に示すようにマフラー25
容積が約20(cm3)以上で圧力波の減衰はほとんど無く
なり、効率は極大となる。
The pressure wave generated as the expansion wave is applied to the suction passage 2
6, when the light is reflected by the opening into the muffler 25, if the volume in the muffler 25 is small, the pressure change in the muffler 25 becomes large and the reflection as a completely free end cannot be performed.
The pressure wave (compression wave) after being reflected is attenuated and its amplitude becomes small. Therefore, the larger the volume in the muffler 25 is, the more difficult it is for the pressure wave to be attenuated when reflected. However, when the volume of the muffler 25 exceeds a certain volume, the pressure wave is hardly attenuated. It is a reflection. In a hermetic compressor used for a freezing and refrigeration apparatus, as shown in FIG.
When the volume is about 20 (cm3) or more, the attenuation of the pressure wave is almost eliminated, and the efficiency is maximized.

【0034】また、マフラー25の容積が20(cm3)以
上と大きいため、マフラー25での騒音や圧力脈動の低
減効果が大きく、マフラー25からマフラー入口流路1
9に伝達する騒音や圧力脈動を低減することができる。
Further, since the volume of the muffler 25 is as large as 20 (cm 3) or more, the effect of reducing noise and pressure pulsation in the muffler 25 is great, and
9 and noise and pressure pulsation transmitted to the fuel cell 9 can be reduced.

【0035】以上のように本実施例の密閉型圧縮機は、
吸入流路26の平均内径をD(m)とし、吸入流路26
の長さをL(m)とし、クランクシャフト9の回転数を
f(Hz)とし、吸入流路26内の吸入ガスの音速をAs
(m/sec)としたとき、(数3)を満足するように構成
され、更にマフラー25の容積は20(cm3)以上に構成
されているので、マフラー25からマフラー入口流路1
9に伝達する騒音や圧力脈動の低減効果を大きくできる
と共に、吸入流路26内を伝播する圧力波がマフラー2
5への開口部で反射するときに圧力波の減衰を小さくす
ることができるため、圧縮波による吸入流路26内の圧
力脈動を十分に利用でき、冷凍能力や効率を高くするこ
とができる。
As described above, the hermetic compressor of this embodiment is
The average inner diameter of the suction passage 26 is defined as D (m),
Is the length of L (m), the rotation speed of the crankshaft 9 is f (Hz), and the sound speed of the intake gas in the intake passage 26 is As.
(M / sec), it is configured so as to satisfy (Equation 3), and since the volume of the muffler 25 is configured to be 20 (cm 3) or more, the muffler 25 and the muffler inlet channel 1
9 and the effect of reducing the pressure pulsation can be increased, and the pressure wave propagating in the suction passage 26 can be reduced by the muffler 2.
Since the attenuation of the pressure wave can be reduced when the pressure wave is reflected at the opening to 5, the pressure pulsation in the suction flow path 26 due to the compression wave can be sufficiently utilized, and the refrigeration capacity and efficiency can be increased.

【0036】(実施例3)図6は本発明の実施例3によ
る密閉型圧縮機のマフラー、シリンダー付近の断面図を
示す。図7は同実施例の密閉型圧縮機の吸入バルブの固
有振動数に対する効率変化の特性図を示す。
(Embodiment 3) FIG. 6 is a sectional view showing the vicinity of a muffler and a cylinder of a hermetic compressor according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 7 shows a characteristic diagram of the efficiency change with respect to the natural frequency of the suction valve of the hermetic compressor of the embodiment.

【0037】図6において、27はマフラーであり、2
8はマフラー27内の空間と吸入孔16とを連通する吸
入流路である。吸入流路28の平均内径をD(m)と
し、吸入流路28の長さをL(m)とし、クランクシャ
フト9の回転数をf(Hz)とし、吸入流路28内の吸入
ガスの音速をAs(m/sec)としたとき、(数3)を満足
するように構成されている。29は吸入バルブであり、
吸入バルブ29の固有振動数をFV(Hz)、クランクシ
ャフト9の回転数をf(Hz)、自然数をn(1、2、
3、・・・)としたとき、(数4)を満足するように構
成されている。
In FIG. 6, reference numeral 27 denotes a muffler.
Reference numeral 8 denotes a suction flow path that communicates the space inside the muffler 27 with the suction hole 16. The average inner diameter of the suction passage 28 is D (m), the length of the suction passage 28 is L (m), the rotation speed of the crankshaft 9 is f (Hz), and the suction gas in the suction passage 28 is When the sound speed is As (m / sec), the configuration is such that Expression 3 is satisfied. 29 is a suction valve,
The natural frequency of the suction valve 29 is FV (Hz), the rotational speed of the crankshaft 9 is f (Hz), and the natural number is n (1, 2,.
3,...), (Equation 4) is satisfied.

【0038】以上のように構成された密閉型圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。吸入行程で吸入バルブ
29が開くことにより吸入流路28内のシリンダー6側
で膨張波として発生した圧力波は、吸入流路28内を往
復して圧縮波としてシリンダー6内に戻ってくる。この
圧力波の挙動に起因する圧力脈動が最適化されることに
よって冷凍能力を大きく、また効率を高くすることがで
きる。
The operation of the hermetic compressor constructed as described above will be described below. The pressure wave generated as an expansion wave on the cylinder 6 side in the suction flow path 28 by opening the suction valve 29 in the suction stroke returns to the cylinder 6 as a compression wave by reciprocating in the suction flow path 28. By optimizing the pressure pulsation caused by the behavior of the pressure wave, the refrigeration capacity can be increased and the efficiency can be increased.

【0039】この基本原理は実施例1と同様であるが、
本発明は更にクランクシャフト9の回転数に応じて、吸
入バルブ29の固有振動数を限定している。クランクシ
ャフト9の回転数が同じ場合、吸入バルブ29はほぼそ
の固有振動数に応じてクランクシャフト9の1回転中に
n回(n=1、2、3、・・・)開閉を行う。その際吸
入バルブ29が開いている総時間が長いほど、シリンダ
ー6内に吸入される冷媒ガス量は多くなるが、圧縮行程
になっても吸入バルブ29が開いている場合はシリンダ
ー6内から吸入流路に冷媒ガスの逆流が生じてシリンダ
ー6内への吸入ガス量は減少してしまう。従って、吸入
バルブ29がクランクシャフト9の1回転中に数回開閉
して最後の開閉が終わるタイミングは、早すぎても遅す
ぎても冷凍能力や効率は低下してしまい、その間に最適
な吸入バルブ29の閉じるタイミングすなわち固有振動
数が存在する。その吸入バルブ29の最適な固有振動数
はクランクシャフト9の回転数毎に存在し、(数4)で
表される。例えば本実施例の場合、Dは0.008
(m)、Lは0.08(m)で、冷媒はHFC−134a
を使用し、圧力0.115(MPa)、温度50(℃)で
の冷媒の音速Asは169(m/sec)となり、回転数は5
8.5(Hz)である。そのときの吸入バルブ29の最適
な固有振動数は図7に示すように、211〜281(H
z)、334〜404(Hz)、・・・となる。これらの
固有振動数は(数4)で表される。固有振動数の最適範
囲が複数ある理由は、クランクシャフト9の1回転中に
吸入バルブ29が開閉する回数(1、2、3、・・・)
毎にそれぞれ最適な固有振動数が存在するからである。
The basic principle is the same as in the first embodiment,
The present invention further limits the natural frequency of the suction valve 29 according to the rotation speed of the crankshaft 9. When the rotation speed of the crankshaft 9 is the same, the suction valve 29 opens and closes n times (n = 1, 2, 3,...) During one rotation of the crankshaft 9 substantially according to its natural frequency. At this time, as the total time during which the suction valve 29 is open is longer, the amount of refrigerant gas sucked into the cylinder 6 is larger, but when the suction valve 29 is open even during the compression stroke, suction from the cylinder 6 is performed. Backflow of the refrigerant gas occurs in the flow path, and the amount of gas sucked into the cylinder 6 decreases. Therefore, when the intake valve 29 opens and closes several times during one revolution of the crankshaft 9 and the final opening and closing ends too early or too late, the refrigerating capacity and efficiency are reduced, and during that time, the optimal suction is performed. There is a timing at which the valve 29 closes, that is, a natural frequency. The optimum natural frequency of the suction valve 29 exists for each rotation speed of the crankshaft 9 and is represented by (Equation 4). For example, in the case of this embodiment, D is 0.008
(M), L is 0.08 (m), and the refrigerant is HFC-134a.
At a pressure of 0.115 (MPa) and a temperature of 50 (° C.), the sonic velocity As of the refrigerant becomes 169 (m / sec), and the number of revolutions is 5
8.5 (Hz). At this time, the optimum natural frequency of the suction valve 29 is 211 to 281 (H
z), 334 to 404 (Hz),. These natural frequencies are represented by (Equation 4). There are a plurality of optimal ranges of the natural frequency because the number of times the suction valve 29 opens and closes during one rotation of the crankshaft 9 (1, 2, 3,...)
This is because there is an optimum natural frequency for each.

【0040】また、吸入バルブ29の固有振動数が最適
であっても、吸入流路28の仕様が最適でない場合は、
吸入流路28を伝播する圧縮波が圧縮行程中にシリンダ
ー6に帰還して吸入バルブ29を押し上げ、シリンダー
6内から吸入流路28に冷媒が逆流したり、吸入バルブ
29の開き量が小さいときに圧縮波が帰還して吸入ガス
量が少なくなったりして、冷凍能力や効率を十分に高く
できなくなる。従って、吸入流路28の仕様を(数3)
を満足させることに加えて、吸入バルブ29の仕様を
(数4)を満足するようにすることにより、吸入流路2
8内の圧力脈動と吸入バルブ29の開閉タイミングを最
適化でき、冷凍能力や効率を最大限に高くできる。
In addition, even if the natural frequency of the suction valve 29 is optimal, if the specifications of the suction passage 28 are not optimal,
When the compression wave propagating in the suction passage 28 returns to the cylinder 6 during the compression stroke and pushes up the suction valve 29, the refrigerant flows backward from the cylinder 6 to the suction passage 28 or the opening amount of the suction valve 29 is small. As a result, the compression wave returns and the amount of suction gas decreases, and the refrigeration capacity and efficiency cannot be sufficiently increased. Therefore, the specifications of the suction passage 28 are
In addition to satisfying Equation (4), by setting the specification of the suction valve 29 so as to satisfy (Equation 4), the suction flow path 2
The pressure pulsation in 8 and the opening / closing timing of the suction valve 29 can be optimized, and the refrigeration capacity and efficiency can be maximized.

【0041】以上のように本実施例の密閉型圧縮機は、
吸入流路28の平均内径をD(m)とし、吸入流路28
の長さをL(m)とし、クランクシャフト9の回転数を
f(Hz)とし、吸入流路28内の吸入ガスの音速をAs
(m/sec)としたとき、(数3)を満足するように構成
され、更に吸入バルブ29の固有振動数をFV(Hz)、
クランクシャフト9の回転数をf(Hz)、自然数をn
(1、2、3、・・・)としたとき、(数4)を満足す
るように構成されており、クランクシャフト9の回転数
に応じて、吸入バルブ29の固有振動数と吸入流路28
仕様の組み合わせが最適化でき、吸入流路28内の圧力
脈動と吸入バルブ29の開閉タイミングを最適化して、
冷凍能力や効率を最大限に高くすることができる。
As described above, the hermetic compressor of this embodiment is
The average inner diameter of the suction passage 28 is D (m), and the suction passage 28
Is the length of L (m), the rotation speed of the crankshaft 9 is f (Hz), and the sound speed of the intake gas in the intake passage 28 is As.
(M / sec), it is configured so as to satisfy (Equation 3), and the natural frequency of the suction valve 29 is FV (Hz),
The rotation speed of the crankshaft 9 is f (Hz), and the natural number is n
When (1, 2, 3,...), It is configured so as to satisfy (Equation 4), and the natural frequency of the suction valve 29 and the suction flow path in accordance with the rotation speed of the crankshaft 9. 28
The combination of specifications can be optimized, and the pressure pulsation in the suction passage 28 and the opening / closing timing of the suction valve 29 are optimized,
Refrigeration capacity and efficiency can be maximized.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように請求項1に記載の発
明は、モーター部と、クランクシャフト、ピストン、シ
リンダー等の機械部と、前記モーター部と機械部とを収
納した密閉容器と、吸入孔を有し前記シリンダーの端面
に配設されたバルブプレートと、前記吸入孔の開閉を行
う吸入バルブと、マフラーと、前記マフラー内の空間と
前記吸入孔とを連通する吸入流路とを備え、前記吸入流
路の平均内径をD(m)とし、前期吸入流路の長さをL
(m)とし、前記クランクシャフトの回転数をf(Hz)
とし、前記吸入流路内の吸入ガスの音速をAs(m/sec)
としたとき、(数3)を満足するように構成されている
ので、クランクシャフトの回転数や冷媒の種類に応じ
て、最適な吸入流路仕様となり、吸入孔や吸入流路内の
圧力脈動を最適化して、冷凍能力を大きくまた効率を高
くすることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, there are provided a motor unit, a mechanical unit such as a crankshaft, a piston, a cylinder, a closed container accommodating the motor unit and the mechanical unit, A valve plate having a hole and disposed on an end face of the cylinder, a suction valve for opening and closing the suction hole, a muffler, and a suction flow passage communicating the space in the muffler with the suction hole. , The average inner diameter of the suction passage is D (m), and the length of the suction passage is L
(M), and the rotation speed of the crankshaft is f (Hz)
And the sound velocity of the suction gas in the suction flow path is As (m / sec)
In this case, the configuration is such that Equation 3 is satisfied. Therefore, the optimum suction flow path specification is obtained according to the rotation speed of the crankshaft and the type of the refrigerant, and the pressure pulsation in the suction hole and the suction flow path is obtained. Can be optimized to increase the refrigerating capacity and increase the efficiency.

【0043】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の発明に加えて、マフラーの内容積が20(cm3)
以上となるように構成されているので、マフラーからマ
フラー入口流路に伝達する騒音や圧力脈動の低減効果を
大きくできると共に、吸入流路内を伝播する圧力波がマ
フラーへの開口部で反射するときに圧力波の減衰を小さ
くすることができるため、圧縮波による吸入流路内の圧
力脈動を十分に利用でき、冷凍能力や効率を高くするこ
とができる。
Further, the invention described in claim 2 is the same as the claim 1.
In addition to the invention described in the above, the internal volume of the muffler is 20 (cm3)
With the configuration described above, the effect of reducing noise and pressure pulsation transmitted from the muffler to the muffler inlet passage can be increased, and the pressure wave propagating in the suction passage is reflected at the opening to the muffler. Since the attenuation of the pressure wave can sometimes be reduced, the pressure pulsation in the suction flow channel due to the compression wave can be sufficiently utilized, and the refrigeration capacity and efficiency can be increased.

【0044】また、請求項3に記載の発明は、請求項1
に記載の発明に加えて、吸入バルブの固有振動数をFV
(Hz)、クランクシャフトの回転数をf(Hz)、自然数
をn(1、2、3、…)としたとき、(数4)を満足す
るように構成されているので、クランクシャフトの回転
数に応じて、吸入バルブの固有振動数と吸入流路仕様の
組み合わせが最適化でき、吸入流路内の圧力脈動と吸入
バルブの開閉タイミングを最適化して、冷凍能力や効率
を最大限に高くすることができる。
The invention described in claim 3 is the first invention.
In addition to the invention described in the above, the natural frequency of the suction valve is set to FV
(Hz), the number of revolutions of the crankshaft is f (Hz), and the natural number is n (1, 2, 3,...). Depending on the number, the combination of the natural frequency of the suction valve and the specifications of the suction flow path can be optimized, and the pressure pulsation in the suction flow path and the opening and closing timing of the suction valve are optimized to maximize the refrigeration capacity and efficiency. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による密閉型圧縮機の実施例1のマフラ
ー、シリンダー付近の断面図
FIG. 1 is a sectional view of the vicinity of a muffler and a cylinder according to a first embodiment of a hermetic compressor according to the present invention.

【図2】同実施例の密閉型圧縮機のマフラー付近の断面
FIG. 2 is a sectional view of the vicinity of a muffler of the hermetic compressor of the embodiment.

【図3】同実施例の密閉型圧縮機の吸入流路長さに対す
る効率変化の特性図
FIG. 3 is a characteristic diagram of an efficiency change with respect to a suction flow path length of the hermetic compressor of the embodiment.

【図4】本発明による密閉型圧縮機の実施例2のマフラ
ー、シリンダー付近の断面図
FIG. 4 is a sectional view of the vicinity of a muffler and a cylinder according to a second embodiment of the hermetic compressor according to the present invention.

【図5】同実施例の密閉型圧縮機のマフラー容積に対す
る効率変化の特性図
FIG. 5 is a characteristic diagram of an efficiency change with respect to a muffler volume of the hermetic compressor of the embodiment.

【図6】本発明による密閉型圧縮機の実施例3のマフラ
ー、シリンダー付近の断面図
FIG. 6 is a sectional view of the vicinity of a muffler and a cylinder according to a third embodiment of the hermetic compressor according to the present invention.

【図7】同実施例の密閉型圧縮機の吸入バルブの固有振
動数に対する効率変化の特性図
FIG. 7 is a characteristic diagram of an efficiency change with respect to a natural frequency of a suction valve of the hermetic compressor of the embodiment.

【図8】従来の密閉型圧縮機の正面図FIG. 8 is a front view of a conventional hermetic compressor.

【図9】図8の従来の密閉型圧縮機のA−A線における
側面図
FIG. 9 is a side view of the conventional hermetic compressor of FIG. 8 taken along line AA.

【図10】図8の従来の密閉型圧縮機のA−A線におけ
る要部断面図
FIG. 10 is a sectional view of a main part of the conventional hermetic compressor of FIG. 8 taken along line AA.

【図11】図9の従来の密閉型圧縮機のB−B線におけ
る要部断面図
FIG. 11 is a sectional view of a main part of the conventional hermetic compressor of FIG. 9 taken along line BB.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 密閉容器 2 機械部 3 モーター部 6 シリンダー 8 ピストン 9 クランクシャフト 15 バルブプレート 16 吸入孔 17 吸入バルブ 23 マフラー 24 吸入流路 25 マフラー 26 吸入流路 27 マフラー 28 吸入流路 29 吸入バルブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Closed container 2 Mechanical part 3 Motor part 6 Cylinder 8 Piston 9 Crankshaft 15 Valve plate 16 Suction hole 17 Suction valve 23 Muffler 24 Suction flow path 25 Muffler 26 Suction flow path 27 Muffler 28 Suction flow path 29 Suction valve

フロントページの続き (72)発明者 八木 章夫 大阪府東大阪市高井田本通4丁目2番5号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 林 陽 大阪府東大阪市高井田本通4丁目2番5号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 杉本 修平 大阪府東大阪市高井田本通4丁目2番5号 松下冷機株式会社内 Fターム(参考) 3H003 AA02 AC03 BA05 CC11 CC12 CD02 CD06 CE01 Continuation of the front page (72) Inventor Akio Yagi 4-5-2-5 Takaida Hondori, Higashi-Osaka City, Osaka Inside Matsushita Refrigerating Machinery Co., Ltd. (72) Inventor Yo Yo 4-4-2-5 Takaida Hondori, Higashi-Osaka City, Osaka Prefecture No. Matsushita Refrigeration Co., Ltd. (72) Inventor Shuhei Sugimoto 4-2-5 Takaida Motodori, Higashiosaka-shi, Osaka F-term in Matsushita Refrigeration Co., Ltd. 3H003 AA02 AC03 BA05 CC11 CC12 CD02 CD06 CE01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 モーター部と、クランクシャフト、ピス
トン、シリンダー等の機械部と、前記モーター部と機械
部とを収納した密閉容器と、吸入孔を有し前記シリンダ
ーの端面に配設されたバルブプレートと、前記吸入孔の
開閉を行う吸入バルブと、マフラーと、前記マフラー内
の空間と前記吸入孔とを連通する吸入流路とを備え、前
記吸入流路の平均内径をD(m)とし、前期吸入流路の
長さをL(m)とし、前記クランクシャフトの回転数を
f(Hz)とし、前記吸入流路内の吸入ガスの音速をAs
(m/sec)としたとき、(数1)を満足するように構成
される密閉型圧縮機。 【数1】
1. A motor unit, a mechanical unit such as a crankshaft, a piston, a cylinder, and the like, a sealed container accommodating the motor unit and the mechanical unit, and a valve having an intake hole and disposed on an end surface of the cylinder. A plate, a suction valve for opening and closing the suction hole, a muffler, and a suction flow passage communicating the space in the muffler with the suction hole, and an average inner diameter of the suction flow passage is D (m). The length of the suction passage is L (m), the rotation speed of the crankshaft is f (Hz), and the sound velocity of the suction gas in the suction passage is As.
(M / sec), a hermetic compressor configured to satisfy (Equation 1). (Equation 1)
【請求項2】 マフラーの内容積が20(cm3)以上とな
る請求項1に記載の密閉型圧縮機。
2. The hermetic compressor according to claim 1, wherein the internal volume of the muffler is 20 (cm 3) or more.
【請求項3】 吸入バルブの固有振動数をFV(Hz)、
クランクシャフトの回転数をf(Hz)、自然数をn
(1、2、3、・・・)としたとき、(数2)を満足す
るように構成される請求項1に記載の密閉型圧縮機。 【数2】
3. The natural frequency of the suction valve is FV (Hz),
The rotation speed of the crankshaft is f (Hz), and the natural number is n
The hermetic compressor according to claim 1, wherein (1) is configured to satisfy (Equation 2) when (1, 2, 3, ...). (Equation 2)
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JP2002349436A (en) * 2001-05-25 2002-12-04 Matsushita Refrig Co Ltd Closed type electric compressor
CN106837744A (en) * 2017-02-28 2017-06-13 芜湖欧宝机电有限公司 Noise reduction oil removing subtracts miscellaneous silencer and compressor pump and its compressor

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