JP2002061575A - 密閉型電動圧縮機 - Google Patents
密閉型電動圧縮機Info
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- JP2002061575A JP2002061575A JP2000247345A JP2000247345A JP2002061575A JP 2002061575 A JP2002061575 A JP 2002061575A JP 2000247345 A JP2000247345 A JP 2000247345A JP 2000247345 A JP2000247345 A JP 2000247345A JP 2002061575 A JP2002061575 A JP 2002061575A
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- Japan
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- revolutions
- noise
- rotation speed
- closed container
- electric compressor
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 密閉型圧縮機の密閉容器内に存在する共鳴周
波数によって発生する気柱共鳴音の低減を図る。 【解決手段】 密閉型圧縮機の回転数の整数倍と密閉容
器内に存在する共鳴周波数を一致させない。
波数によって発生する気柱共鳴音の低減を図る。 【解決手段】 密閉型圧縮機の回転数の整数倍と密閉容
器内に存在する共鳴周波数を一致させない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば冷蔵庫や
空気調和機の冷凍システムを構成する密閉型電動圧縮機
の騒音低減に関する。
空気調和機の冷凍システムを構成する密閉型電動圧縮機
の騒音低減に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、密閉型電動圧縮機は特開平８−１
１４１８７号公報に記載されたものが知られている。
１４１８７号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】図４は従来の密閉型電動圧縮機の断面図を
示しており、１はインバータ装置（図示せず）により駆
動する電動機部であり、固定子２，回転子３から構成さ
れている。４は圧縮機構部であり、前記回転子３とクラ
ンクシャフト５により連結されている。９は吸入バル
ブ、１０は吐出バルブ、１１はピストン、１２はコンロ
ッド、１３は圧縮室で圧縮機構部４に内蔵されている。
６は密閉容器であり、電動機部１と圧縮機構部４を内蔵
している。７は密閉容器内の空間で、８は冷凍機油で前
記クランクシャフト５を通じて前記圧縮機構部４に給油
される。図５は従来の密閉型電動圧縮機の騒音レベルを
周波数毎に表した測定結果であり、５０ｒ／ｓの回転数
で運転した時に、回転数の倍数と密閉容器の空間の共鳴
周波数が一致している場合のものである。
示しており、１はインバータ装置（図示せず）により駆
動する電動機部であり、固定子２，回転子３から構成さ
れている。４は圧縮機構部であり、前記回転子３とクラ
ンクシャフト５により連結されている。９は吸入バル
ブ、１０は吐出バルブ、１１はピストン、１２はコンロ
ッド、１３は圧縮室で圧縮機構部４に内蔵されている。
６は密閉容器であり、電動機部１と圧縮機構部４を内蔵
している。７は密閉容器内の空間で、８は冷凍機油で前
記クランクシャフト５を通じて前記圧縮機構部４に給油
される。図５は従来の密閉型電動圧縮機の騒音レベルを
周波数毎に表した測定結果であり、５０ｒ／ｓの回転数
で運転した時に、回転数の倍数と密閉容器の空間の共鳴
周波数が一致している場合のものである。
【０００４】以上のように構成された密閉型電動圧縮機
において、固定子２への通電により、回転子３が回転す
る。回転子３に固定されたクランクシャフト５が回転す
る事によって、クランクシャフト５の偏芯部に連結され
たコンロッド１２を通じてピストン１１が直線運動す
る。圧縮室１３が広がる方向にピストン１１が動く時
は、吐出バルブ１０は閉じており、吸入バルブ９が開い
て冷媒が圧縮室１３内に吸入され、逆に圧縮室１３が狭
くなる時には吸入バルブ９が閉じて、吐出バルブ１０が
開いて冷媒を圧縮する。以上の行程において、固定子２
に印加される電圧による電磁音や、回転子３の回転に伴
い圧縮機構部４内でクランクシャフト５などが摺動する
音、圧縮により吸入バルブ９や吐出バルブ１０のたたき
音などが発生する。様々な周波数を有するこれらの音
は、密閉容器内の空間７を伝搬し、密閉容器６を通じ
て、密閉型電動圧縮機の騒音となり外部に伝わる。通
常、インバータ制御によって回転数を変化させるのは、
冷凍システムの機能、例えば急凍機能を十分に発揮させ
るため高速回転させて冷凍能力を引き出したり、冷凍シ
ステムの消費電力を低減するために負荷に応じた必要最
小限の冷凍能力で運転させるためである。
において、固定子２への通電により、回転子３が回転す
る。回転子３に固定されたクランクシャフト５が回転す
る事によって、クランクシャフト５の偏芯部に連結され
たコンロッド１２を通じてピストン１１が直線運動す
る。圧縮室１３が広がる方向にピストン１１が動く時
は、吐出バルブ１０は閉じており、吸入バルブ９が開い
て冷媒が圧縮室１３内に吸入され、逆に圧縮室１３が狭
くなる時には吸入バルブ９が閉じて、吐出バルブ１０が
開いて冷媒を圧縮する。以上の行程において、固定子２
に印加される電圧による電磁音や、回転子３の回転に伴
い圧縮機構部４内でクランクシャフト５などが摺動する
音、圧縮により吸入バルブ９や吐出バルブ１０のたたき
音などが発生する。様々な周波数を有するこれらの音
は、密閉容器内の空間７を伝搬し、密閉容器６を通じ
て、密閉型電動圧縮機の騒音となり外部に伝わる。通
常、インバータ制御によって回転数を変化させるのは、
冷凍システムの機能、例えば急凍機能を十分に発揮させ
るため高速回転させて冷凍能力を引き出したり、冷凍シ
ステムの消費電力を低減するために負荷に応じた必要最
小限の冷凍能力で運転させるためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の構成では、電磁音，摺動音，圧縮音，バルブのたた
き音などが発生し、音の周波数成分を測定すると回転数
と同じ周波数の騒音レベルとその整数倍の騒音レベルが
大きくなっていることがわかる。また、回転数を変えて
いくと急激に騒音が増大することがある。その原因は個
々の部品などが持っている固有周波数の共振によるもの
であるが、密閉容器６内の温度や圧力によってわずかに
固有周波数を変化するものが有る。この騒音を気柱共鳴
音という。特に、図５に示すように、この回転子３の回
転数の整数倍が密閉容器内の空間７の固有周波数と一致
すると騒音が大きくなってしまう（図５では４８０Ｈ
ｚ）。
来の構成では、電磁音，摺動音，圧縮音，バルブのたた
き音などが発生し、音の周波数成分を測定すると回転数
と同じ周波数の騒音レベルとその整数倍の騒音レベルが
大きくなっていることがわかる。また、回転数を変えて
いくと急激に騒音が増大することがある。その原因は個
々の部品などが持っている固有周波数の共振によるもの
であるが、密閉容器６内の温度や圧力によってわずかに
固有周波数を変化するものが有る。この騒音を気柱共鳴
音という。特に、図５に示すように、この回転子３の回
転数の整数倍が密閉容器内の空間７の固有周波数と一致
すると騒音が大きくなってしまう（図５では４８０Ｈ
ｚ）。
【０００６】本発明は、前記従来の課題を解決しようと
するもので、気柱共鳴音を増大させないで運転音の低い
密閉型圧縮機を提供することを目的とする。
するもので、気柱共鳴音を増大させないで運転音の低い
密閉型圧縮機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、密閉容器内の空間の固有周波数とインバ
ータで駆動される電動機の回転数の整数倍を一致しない
ようにしたものである。
に本発明では、密閉容器内の空間の固有周波数とインバ
ータで駆動される電動機の回転数の整数倍を一致しない
ようにしたものである。
【０００８】これにより、密閉容器内に電動機部と圧縮
機構部を備えた密閉型電動圧縮機において、前記電動機
部は、インバータ駆動することにより回転数を変化させ
ることができ、その回転数の整数倍と前記密閉容器内の
気柱共鳴周波数が一致しないことで騒音の低減ができ
る。
機構部を備えた密閉型電動圧縮機において、前記電動機
部は、インバータ駆動することにより回転数を変化させ
ることができ、その回転数の整数倍と前記密閉容器内の
気柱共鳴周波数が一致しないことで騒音の低減ができ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、密閉容器内に電動機部と圧縮機構部を備えた密閉型
電動圧縮機において、前記電動機部は、インバータ駆動
することにより回転数を変化させることができ、その回
転数の整数倍と前記密閉容器内の気柱共鳴周波数が一致
しないように構成されたものであり、密閉型電動圧縮機
の騒音を低減することができるという作用を有する。
は、密閉容器内に電動機部と圧縮機構部を備えた密閉型
電動圧縮機において、前記電動機部は、インバータ駆動
することにより回転数を変化させることができ、その回
転数の整数倍と前記密閉容器内の気柱共鳴周波数が一致
しないように構成されたものであり、密閉型電動圧縮機
の騒音を低減することができるという作用を有する。
【００１０】請求項２に記載の発明は、回転数の最大と
最小の回転数の整数倍が前記密閉容器内の気柱共鳴周波
数と一致しないような形状していることから騒音の低減
ができるという作用を有する。
最小の回転数の整数倍が前記密閉容器内の気柱共鳴周波
数と一致しないような形状していることから騒音の低減
ができるという作用を有する。
【００１１】請求項３に記載の発明は、変化できる回転
数の各回転数が、最小回転数の整数倍になっていること
を特徴とすることで最低回転数で気柱共鳴音が発生しな
ければ全ての回転数で発生しないという作用を有する。
数の各回転数が、最小回転数の整数倍になっていること
を特徴とすることで最低回転数で気柱共鳴音が発生しな
ければ全ての回転数で発生しないという作用を有する。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例について図１〜４を用い
て説明する。なお従来例と同一部分は同一符号を付し、
詳細な説明を省略する。
て説明する。なお従来例と同一部分は同一符号を付し、
詳細な説明を省略する。
【００１３】（実施例１）図１は請求項１〜３に示す本
発明の一実施例による密閉型電動圧縮機の断面図であ
る。７ａはピストン１１の運動方向の密閉容器内の空間
７の長さである。
発明の一実施例による密閉型電動圧縮機の断面図であ
る。７ａはピストン１１の運動方向の密閉容器内の空間
７の長さである。
【００１４】回転子３はインバータ駆動（図示せず）に
よって回転数を変化させ、密閉型電動圧縮機は最低必要
冷凍能力を確保するための最低回転数２７ｒ／ｓから最
大冷凍能力を確保するための最大回転数７２ｒ／ｓの範
囲で回転数を変化することができる。例えば回転数は冷
蔵庫（図示せず）の消費電力を低減させるために、各回
転数は２７，４８，７２ｒ／ｓという３段階の回転数を
選ぶ。一方、気柱共鳴が４８０Ｈｚに存在しているの
で、中間回転数の整数倍になってしまう５０ｒ／ｓを避
けて回転数を４８ｒ／ｓに設定する。
よって回転数を変化させ、密閉型電動圧縮機は最低必要
冷凍能力を確保するための最低回転数２７ｒ／ｓから最
大冷凍能力を確保するための最大回転数７２ｒ／ｓの範
囲で回転数を変化することができる。例えば回転数は冷
蔵庫（図示せず）の消費電力を低減させるために、各回
転数は２７，４８，７２ｒ／ｓという３段階の回転数を
選ぶ。一方、気柱共鳴が４８０Ｈｚに存在しているの
で、中間回転数の整数倍になってしまう５０ｒ／ｓを避
けて回転数を４８ｒ／ｓに設定する。
【００１５】図２は本発明の一実施例による５０ｒ／ｓ
時の騒音レベルを周波数毎に表した測定結果であり、回
転数の整数倍と密閉容器内の空間７の共鳴周波数が一致
していない場合のものである。従来例で前述した回転数
の整数倍と密閉容器空間７の共鳴周波数が一致した場合
に比べて、共鳴周波数域の騒音が非常に小さくなってい
ることがわかる。
時の騒音レベルを周波数毎に表した測定結果であり、回
転数の整数倍と密閉容器内の空間７の共鳴周波数が一致
していない場合のものである。従来例で前述した回転数
の整数倍と密閉容器空間７の共鳴周波数が一致した場合
に比べて、共鳴周波数域の騒音が非常に小さくなってい
ることがわかる。
【００１６】以上のような構成によって、回転数の倍数
が密閉容器内の空間の共鳴周波数と合わせないように回
転数を設定し、その回転数で運転することにより騒音を
低減する事ができる。
が密閉容器内の空間の共鳴周波数と合わせないように回
転数を設定し、その回転数で運転することにより騒音を
低減する事ができる。
【００１７】（実施例２）密閉容器内の空間７の共鳴周
波数はピストン１１の運動方向と直角方向の空間長さ
（図示せず）よりピストン１１の運動方向の密閉容器内
の空間の長さ７ａが長く気柱共鳴を発生し易いので７ａ
によって決まる。図１において密閉容器６の平面は略楕
円形状（図示せず）をなしている。７ａは密閉容器６内
の空間７の長さである。従って、ピストン１１の運動方
向の密閉容器内の空間７での音速がｖとすると共鳴周波
数ｆは密閉容器内の空間の長さ７ａと反比例し、次式で
表される。
波数はピストン１１の運動方向と直角方向の空間長さ
（図示せず）よりピストン１１の運動方向の密閉容器内
の空間の長さ７ａが長く気柱共鳴を発生し易いので７ａ
によって決まる。図１において密閉容器６の平面は略楕
円形状（図示せず）をなしている。７ａは密閉容器６内
の空間７の長さである。従って、ピストン１１の運動方
向の密閉容器内の空間７での音速がｖとすると共鳴周波
数ｆは密閉容器内の空間の長さ７ａと反比例し、次式で
表される。
【００１８】
【数１】
【００１９】例えば、密閉容器内の空間の長さ７ａを伸
ばせば低周波数に、逆に短くすれば高周波数になる。共
鳴周波数ｆが最低回転数と最高回転数の整数倍とならな
いように回転数を決定する。
ばせば低周波数に、逆に短くすれば高周波数になる。共
鳴周波数ｆが最低回転数と最高回転数の整数倍とならな
いように回転数を決定する。
【００２０】以上のような構成によって、最低回転数と
最高回転数の整数倍と気柱共鳴周波数を一致させないよ
うにすることで、騒音を低減する事ができる。
最高回転数の整数倍と気柱共鳴周波数を一致させないよ
うにすることで、騒音を低減する事ができる。
【００２１】（実施例３）図３は、密閉容器内の空間７
ａの共鳴周波数が４８０Ｈｚで回転数を２５，５０，７
５ｒ／ｓに設定した場合の２５ｒ／ｓ時の騒音レベルと
７５ｒ／ｓ時の騒音レベルを周波数毎に表した測定結果
である。
ａの共鳴周波数が４８０Ｈｚで回転数を２５，５０，７
５ｒ／ｓに設定した場合の２５ｒ／ｓ時の騒音レベルと
７５ｒ／ｓ時の騒音レベルを周波数毎に表した測定結果
である。
【００２２】最低回転数２５ｒ／ｓに対してそれぞれの
回転数は１，２，３倍であり、各回転数が最低回転数の
整数倍になっている。
回転数は１，２，３倍であり、各回転数が最低回転数の
整数倍になっている。
【００２３】７５ｒ／ｓ時のピークは、２５ｒ／ｓ時の
ピーク３個毎に表われており、最低回転数の２５ｒ／ｓ
時に気柱共鳴音が発生しなければ他の回転数でも騒音レ
ベルが大きくならない。
ピーク３個毎に表われており、最低回転数の２５ｒ／ｓ
時に気柱共鳴音が発生しなければ他の回転数でも騒音レ
ベルが大きくならない。
【００２４】以上のような構成によって、騒音の低減が
図れる。
図れる。
【００２５】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
１記載の発明によれば、回転数の整数倍と密閉容器内の
空間の共鳴周波数を一致させないことで、密閉型圧縮機
の騒音低減がはかれるという有利な効果が得られる。
１記載の発明によれば、回転数の整数倍と密閉容器内の
空間の共鳴周波数を一致させないことで、密閉型圧縮機
の騒音低減がはかれるという有利な効果が得られる。
【００２６】また、請求項２記載に発明によれば、最大
と最小の回転数で気柱共鳴音が発生しない密閉容器を設
計でき、密閉型圧縮機の騒音低減がはかれるという有利
な効果が得られる。
と最小の回転数で気柱共鳴音が発生しない密閉容器を設
計でき、密閉型圧縮機の騒音低減がはかれるという有利
な効果が得られる。
【００２７】また、請求項３記載の発明によれば、各回
転数が最小回転数の倍数になっていることから、騒音の
低減が最低回転数の検討のみで行えるという有利な効果
が得られる。
転数が最小回転数の倍数になっていることから、騒音の
低減が最低回転数の検討のみで行えるという有利な効果
が得られる。
【図１】請求項１〜３に示す本発明の一実施例による密
閉型電動圧縮機の断面図
閉型電動圧縮機の断面図
【図２】請求項１に示す本発明の一実施例による騒音レ
ベルを周波数毎に表した測定結果を示す図
ベルを周波数毎に表した測定結果を示す図
【図３】請求項３に示す本発明の一実施例による騒音レ
ベルを周波数毎に表した測定結果を示す図
ベルを周波数毎に表した測定結果を示す図
【図４】従来の密閉型電動圧縮機の断面図
【図５】従来の密閉型電動圧縮機の騒音レベルを周波数
毎に表した測定結果を示す図
毎に表した測定結果を示す図
１ 電動機部 ４ 圧縮機構部 ６ 密閉容器 ７ 空間
Claims (3)
- 【請求項１】 密閉容器内に電動機部と圧縮機構部を備
えた密閉型電動圧縮機において、前記電動機部は、イン
バータ駆動することにより回転数を変化させることがで
き、前記回転数の整数倍と前記密閉容器内の空間の気柱
共鳴周波数が一致しないことを特徴とする密閉型電動圧
縮機。 - 【請求項２】 密閉容器内に電動機部と圧縮機構部を備
えた密閉型電動圧縮機において、前記電動機部は、イン
バータ駆動することにより回転数を変化させることがで
き、前記回転数の最大と最小の整数倍が前記密閉容器内
の気柱共鳴周波数と一致しないことを特徴とする請求項
１記載の密閉型電動圧縮機。 - 【請求項３】 密閉容器内に電動機部と圧縮機構部を備
えた密閉型電動圧縮機において、前記電動機部は、イン
バータ駆動することにより回転数を変化させることがで
き、各回転数が、最小回転数の整数倍になっていること
を特徴とする請求項１記載または請求項２記載の密閉型
電動圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000247345A JP2002061575A (ja) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | 密閉型電動圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000247345A JP2002061575A (ja) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | 密閉型電動圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002061575A true JP2002061575A (ja) | 2002-02-28 |
Family
ID=18737460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000247345A Pending JP2002061575A (ja) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | 密閉型電動圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002061575A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004040136A1 (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Matsushita Refrigeration Company | 密閉型電動圧縮機および冷凍装置 |
-
2000
- 2000-08-17 JP JP2000247345A patent/JP2002061575A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004040136A1 (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Matsushita Refrigeration Company | 密閉型電動圧縮機および冷凍装置 |
| EP1580428A1 (en) * | 2002-10-31 | 2005-09-28 | Matsushita Refrigeration Company | Sealed type motorized compressor and refrigerating device |
| EP1580428A4 (en) * | 2002-10-31 | 2005-09-28 | Matsushita Refrigeration | MOTORIZED HERMETIC COMPRESSOR AND COOLING DEVICE |
| US7249937B2 (en) | 2002-10-31 | 2007-07-31 | Matsushita Refrigeration Company | Hermetic electric compressor and refrigeration unit including non-resonating support structure for the compressor |
| CN100371592C (zh) * | 2002-10-31 | 2008-02-27 | 松下冷机株式会社 | 密闭型电动压缩机及冷冻装置 |
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