JP2002062012A - 冷蔵庫 - Google Patents

冷蔵庫

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JP2002062012A
JP2002062012A JP2000247502A JP2000247502A JP2002062012A JP 2002062012 A JP2002062012 A JP 2002062012A JP 2000247502 A JP2000247502 A JP 2000247502A JP 2000247502 A JP2000247502 A JP 2000247502A JP 2002062012 A JP2002062012 A JP 2002062012A
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refrigerator
piston roller
refrigerant
cylinder
helical
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JP2000247502A
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Tatsuya Ito
達也 伊藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ヘリカルブレード式コンプレッサ100を冷蔵
庫に搭載した場合に、冷媒の逆流を防止することができ
るものを提供する。 【解決手段】 密閉ケース102内部に設けられたシリ
ンダ130内でピストンローラ124を偏心回転させ
て、螺旋状にそのピッチが狭くなるようにピストンロー
ラ124の外周に設けられたブレード128と、シリン
ダ130との間に形成された圧縮室158で冷媒を圧縮
するヘリカルブレード式コンプレッサを有する冷蔵庫に
おいて、コンプレッサ100の停止後に、ピストンロー
ラ124を回転させる直流モータ104の回転を阻止す
るロック電流を所定時間供給するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヘリカルブレード
式コンプレッサを搭載した冷蔵庫に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来よりコンプレッサには、レシプロ
式、ロータリ式が存在していたが、最近においてヘリカ
ルブレード式コンプレッサが提案されている(特開平4
−58086号、特開平11−257265号等)。
【0003】このヘリカルブレード式コンプレッサの構
造は、密閉ケース内部に設けられたシリンダにおいて、
ピストンローラを直流モータによって偏心回転させる。
このピストンローラの外周部には、螺旋状にそのピッチ
が次第に狭くなるようにブレードが設けられ、このブレ
ードとシリンダ内面との間に形成された圧縮室で冷媒を
次第に圧縮していくものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヘリカ
ルブレード式コンプレッサを冷蔵庫の冷凍サイクルに搭
載する場合には、ピストンローラの逆回転による冷媒の
逆流を防止する必要がある。
【0005】すなわち、停止した状態においては、ピス
トンローラは自由に回転できるため、その慣性力や冷媒
の圧力によって、冷媒が吐出側から吸込み側に逆流し
て、冷凍サイクルの低圧側から高圧側に逆流し、これに
よる蒸発温度の上昇という問題点があった。
【0006】また、この場合にはピストンローラの逆転
による異音が生じ、シリンダとの間で摺動摩耗が発生す
るという問題点もあった。
【0007】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ヘリ
カルブレード式コンプレッサを冷蔵庫に搭載した場合
に、冷媒の逆流を防止することができる冷蔵庫を提供す
るものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、密閉
ケース内部に設けられたシリンダ内でピストンローラを
偏心回転させて、螺旋状にそのピッチが狭くなるように
前記ピストンローラの外周に設けられたブレードと前記
シリンダ内面との間で形成された圧縮室で冷媒を圧縮す
るヘリカルブレード式コンプレッサを冷凍サイクルに搭
載した冷蔵庫において、前記コンプレッサの停止後に、
前記ピストンローラを回転させる直流モータの回転を阻
止するロック電流を所定時間供給することを特徴とする
冷蔵庫である。
【0009】請求項2の発明は、密閉ケース内部に設け
られたシリンダ内でピストンローラを偏心回転させて、
螺旋状にそのピッチが狭くなるように前記ピストンロー
ラの外周に設けられたブレードと前記シリンダ内面との
間で形成された圧縮室で冷媒を圧縮するヘリカルブレー
ド式コンプレッサを冷凍サイクルに搭載した冷蔵庫にお
いて、前記コンプレッサの停止後一定時間経過後に、前
記ピストンローラを回転させる直流モータの回転を阻止
するロック電流を所定時間供給することを特徴とする冷
蔵庫である。
【0010】請求項3の発明は、密閉ケース内部に設け
られたシリンダ内でピストンローラを偏心回転させて、
螺旋状にそのピッチが狭くなるように前記ピストンロー
ラの外周に設けられたブレードと前記シリンダ内面との
間で形成された圧縮室で冷媒を圧縮するヘリカルブレー
ド式コンプレッサを冷凍サイクルに搭載した冷蔵庫にお
いて、前記コンプレッサの停止中は、前記ピストンロー
ラを回転させる直流モータの回転を阻止するロック電流
を供給することを特徴とする冷蔵庫である。
【0011】請求項4の発明は、密閉ケース内部に設け
られたシリンダ内でピストンローラを偏心回転させて、
螺旋状にそのピッチが狭くなるように前記ピストンロー
ラの外周に設けられたブレードと前記シリンダ内面との
間で形成された圧縮室で冷媒を圧縮するヘリカルブレー
ド式コンプレッサを冷凍サイクルに搭載した冷蔵庫にお
いて、前記冷凍サイクル中の低圧側に低圧側冷媒流通遮
断弁を設けたことを特徴とする冷蔵庫である。
【0012】請求項5の発明は、前記低圧側冷媒流通遮
断弁を前記コンプレッサの吸い込み側に内蔵したことを
特徴とする請求項4記載の冷蔵庫である。
【0013】請求項6の発明は、前記冷凍サイクル中の
高圧側にも高圧側冷媒流通遮断弁を設けたことを特徴と
する請求項4記載の冷蔵庫である。
【0014】請求項7の発明は、前記高圧側冷媒流通遮
断弁を前記コンプレッサの吐出側に内蔵したことを特徴
とする請求項6記載の冷蔵庫である。
【0015】請求項1〜3の発明においては、コンプレ
ッサの停止後にロック電流を直流モータに供給してピス
トンローラを回転させないようにすることによって、冷
媒の逆流を防止することができる。
【0016】請求項4〜7の発明においては、冷媒流通
遮断弁を設けることにより、冷媒の逆流を防止すること
ができる。
【0017】
【発明の実施の形態】<第1の実施例>本発明の第1の
実施例の冷蔵庫について図1〜図7に基づいて説明す
る。
【0018】本実施例の冷蔵庫の冷凍サイクルにおいて
は、高圧型ヘリカルブレード式コンプレッサ(以下、ヘ
リカルコンプという)100を搭載している。
【0019】(1)ヘリカルコンプの概要 (1−1)高圧型ヘリカルコンプ100の構造 まず、図1〜図5に基づいて、高圧型ヘリカルコンプ1
00の構造について説明する。
【0020】図1の高圧型ヘリカルコンプ100の縦断
面図に示すように、高圧型ヘリカルコンプ100のケー
シングは密閉ケース102によって構成されている。
【0021】密閉ケース102の左側には、直流モータ
104が設けられている。この直流モータ104は、密
閉ケース102の内部周面に沿って設けられた固定子1
06と、この固定子106内部で回転する回転子108
を有している。そして、固定子106からはモータ電流
を供給するためのコード110が接続され、ブッシング
112を介して密閉ケース102外部に延びている。
【0022】回転子108の回転軸であるシャフト11
4は密閉ケース102内部の右側まで延び、回転が可能
なように主軸受116と副軸受118によって回転自在
に支持されている。
【0023】ところで、このシャフト114は、図5
(a)に示すように、回転子108と同軸に形成されて
いる回転軸部120と、偏心軸部122よりなり、偏心
軸部122は回転軸部120とeの寸法だけ偏心してい
る。偏心軸部122の外周には、アルミニウム製のピス
トンローラ124が設けられている。
【0024】ピストンローラ124は、図2に示すよう
に、その外周部に螺旋状にブレード溝126が刻まれ、
このブレード溝126に沿ってブレード128が配され
ている。このブレード128のピッチPは、左側に行く
ほど狭くなるように形成されている。
【0025】ピストンローラ124は、図1に示すよう
に、円筒形のシリンダ130内部に挿入されている。こ
のシリンダ130は、密閉ケース102の内部に固定さ
れている。
【0026】ピストンローラ124は、シリンダ130
内面で偏心回転可能なように、スラストシート132、
オルダムリング134によって回転自在に支持されてい
る。なお、スラストシート132は、バネ材から形成さ
れ、シール性の向上と耐摩耗性の向上のために設けられ
ており、オルダムリング134は、ピストンローラ12
4が自転しないように回転止めのために設けられてい
る。
【0027】密閉ケース102の右側下部には吸込みパ
イプ152が設けられ、密閉ケース102の内部とは隔
離された吸込み空間154に通じている。この吸込み空
間154は、図1に示すように、シリンダ130の右側
に位置し、吸込み空間154に流れた冷媒が、ピストン
ローラ124の外周部右側に流れるような構造となって
いる。
【0028】密閉ケース102の右側上部には吐出パイ
プ156が設けられている。
【0029】(1−2)潤滑油の給油構造 シャフト114には潤滑油を供給する必要があるため、
密閉ケース102内部には潤滑油136が溜められてい
る。以下、この潤滑油136をシャフト114に供給す
る構造について図5に基づいて説明する。
【0030】密閉ケース102の底部に溜められた潤滑
油136は容積型ポンプ138によって給油パイプ14
0から吸い上げられる。この容積型ポンプ138は図5
(b)に示すように、その内部に断面円形のポンプ室1
42が設けられ、その内部でシャフト114が偏心回転
できる構造となっている。シャフト114がポンプ室1
42で偏心回転すると、ロータリエンジンと同じ原理
で、前記したように給油パイプ140から潤滑油136
が吸い上げられ、シャフト114に設けられている給油
口144から油通路146に流れる。
【0031】この油通路146は、図5(a)に示すよ
うにシャフト114の軸方向に設けられ、各所定間隔毎
に油出口148が設けられ、ここから潤滑油136が吐
出される。この吐出された潤滑油136は油溝150を
通って、シャフト114の回りに流れる。これによっ
て、シャフト114が回転するだけで、潤滑油136が
供給される。
【0032】(1−3)高圧型ヘリカルコンプ100の
動作状態 上記で説明した高圧型ヘリカルコンプ100によって冷
媒が圧縮される行程について以下説明する。
【0033】吸込みパイプ150に入った低圧の冷媒
は、吸込み空間154から、ピストンローラ124とシ
リンダ130との間に形成された圧縮室158に流れ
る。この圧縮室158は、図3(a)、図4(a)に示
すように、螺旋状に形成され、左側に行くほど狭くなる
構造となっている。
【0034】直流モータ104にモータ電流が流れる
と、シャフト114が回転し、それに伴って偏心軸部1
22がシリンダ130内部で偏心回転を行う。その状態
が、図3及び図4に示すものである。
【0035】ピストンローラ124が回転すると、圧縮
室158に存在する冷媒は、次第に左側に移動すると共
に、圧縮室158の間隔が狭くなるため次第に圧縮され
る。そして、図1に示す吐出口160から高圧に圧縮さ
れた冷媒が吐出される。この高圧の状態の冷媒は、密閉
ケース102内部に流れ、密閉ケース102の右側に存
在する吐出パイプ156から吐出される。
【0036】(1−4)低圧型ヘリカルコンプの構造 ヘリカルコンプ100には、上記した高圧型ヘリカルコ
ンプ100以外に低圧型ヘリカルコンプも存在する。
【0037】高圧型ヘリカルコンプ100との違いは、
冷媒の流れにある。
【0038】すなわち、高圧型では、吸込みパイプ15
2から流れた冷媒は密閉ケース102と隔離された吸込
み空間154に至り、そこから圧縮室158に送られ
る。そして、圧縮室158から密閉ケース102の内部
に吐出される構造となっている。
【0039】しかし、低圧型ヘリカルコンプでは、吸込
みパイプ152から吸い込まれた冷媒は密閉ケース10
2内部に吸い込まれ、そこから圧縮室158に送られ
る。その後、圧縮室158から、密閉ケース102内部
とは隔離された吐出空間に送られ、吐出空間から吐出パ
イプ156を経て冷媒が吐出される。
【0040】(2)冷凍サイクルの構造 本実施例の冷蔵庫の冷凍サイクルの構造を示すものが図
6である。
【0041】図6に示すように、ヘリカルコンプ100
によって圧縮された冷媒(高圧ガス)は、コンデンサ1
2、ドライヤー14、キャピラリチューブ16を通って
蒸発器18に至る。この蒸発器18で熱交換が行われ、
冷媒(低圧ガス)はアキュムレータ20を経てヘリカル
コンプ100に戻る。
【0042】なお、以下ではヘリカルコンプ100の下
流側から蒸発器18までを高圧側といい、蒸発器18の
下流側からヘリカルコンプ100までを低圧側という。
【0043】(3)ヘリカルコンプ100の制御方法 上記の冷凍サイクル10においては、冷蔵庫の冷却を行
う場合には直流モータ104を回転させてヘリカルコン
プ100を動作させることにより、冷媒が圧縮され、蒸
発器18で熱交換が行われる構造となっている。しか
し、ヘリカルコンプ100が停止状態では、直流モータ
104の回転軸であるシャフト114が回転自在とな
り、冷媒の圧力により逆回転を起こす場合がある。その
ため、図7に示すように、ヘリカルコンプ100の停止
後所定時間t1(例えば、約30秒)の間は、直流モー
タ104に、回転子108が回転しない程度の電流(以
下、ロック電流という)を流し、シャフト114の回転
を阻止する。
【0044】これによって、冷媒の逆流を防止すること
ができ、高圧の冷媒の逆流による蒸発温度の上昇を防止
し省電力となる。
【0045】また、冷媒の逆流による冷媒流の異音及び
ピストンローラ124の逆転による摺動音を防止し、騒
音を低く抑えることができる。
【0046】さらに、ピストンローラ124の逆転によ
る摺動部の摩耗を防止し、信頼性の向上を図ることがで
きる。
【0047】なお、本実施例で、ヘリカルコンプとして
は低圧型、または、高圧型のどちらでも適用できる。
【0048】<第2の実施例>第2の実施例について図
8に基づいて説明する。
【0049】第1の実施例では、ヘリカルコンプ100
の停止直後にロック電流を所定時間流したが、本実施例
では、図8に示すように、ヘリカルコンプ100の停止
した直後からt2時間経過後にロック電流をt3時間だ
け流す構造とする。
【0050】このように、t2のタイムラグを設けたの
は、ヘリカルコンプ100及び冷凍サイクル10の使用
で、冷媒の逆流が起こるまでの時間がかかる場合がある
からである。
【0051】この場合には、実験等によって逆流の起こ
る時間を計算し、そのタイムラグt2だけロック電流を
流すのを遅らすものである。
【0052】このようにすることで、不必要なロック電
流を流すことがないため、省電力を図ることができる。
【0053】なお、本実施例で、ヘリカルコンプとして
は低圧型、または、高圧型のどちらでも適用できる。
【0054】<第3の実施例>第3の実施例について、
図9と図10に基づいて説明する。
【0055】図10に示す冷凍サイクル10は、トクロ
スサイクルにヘリカルコンプ100を搭載したものであ
る。
【0056】この図10に示すように、ドライヤー14
とキャピラリチューブ16との間に差圧弁22を設け、
差圧弁22の一端はキャピラリチューブ16に、もう一
方は、差圧弁キャピラリチューブ24を経てヘリカルコ
ンプ100に戻るようにする。また、アキュムレータ2
0とヘリカルコンプ100との間には逆止弁28を設け
ている。
【0057】このようなトクロスサイクルよりなる冷凍
サイクル10では、冷媒の流れが不安定となるため、図
9に示すようにヘリカルコンプ100のピストンローラ
124の回転をロック電流を流して常に回転阻止させ、
冷媒の逆流を防止する。
【0058】なお、本実施例で、ヘリカルコンプとして
は低圧型、または、高圧型のどちらでも適用できる。
【0059】<第4の実施例>第4の実施例について、
図12に基づいて説明する。
【0060】第1の実施例ではヘリカルコンプ100の
停止中にはロック電流を通電させることにより、ピスト
ンローラ124の回転を阻止し、冷媒の逆流を防止して
いた。
【0061】これに代えて、本実施例では冷凍サイクル
10において、ヘリカルコンプ100の吸込み側、すな
わち、冷凍サイクル10の低圧側に逆止弁30を設け
て、冷媒の逆流を防止する。
【0062】なお、本実施例で、ヘリカルコンプとして
は低圧型、または、高圧型のどちらでも適用できる。
【0063】<第5の実施例>本発明の第5の実施例に
ついて、図13に基づいて説明する。
【0064】本実施例では、高圧型ヘリカルコンプ10
0を用いた場合であり、この場合には冷凍サイクル10
の高圧側に電磁弁32を設けている。すなわち、ドライ
ヤー14とキャピラリチューブ16との間に電磁弁32
を設けている。
【0065】この理由は、高圧型ヘリカルコンプ100
であると、吐出側においては、密閉ケース102内部か
ら吐出パイプ156に冷媒が流れるため、高圧の冷媒の
逆流を防止しないと、密閉ケース102内部に冷媒が逆
流する。
【0066】この逆流を防止するため、冷凍サイクル1
0の高圧側に電磁弁32を設けたものである。
【0067】<第6の実施例>第6の実施例について、
図14に基づいて説明する。
【0068】本実施例では、冷凍サイクル10の低圧側
に逆止弁30を設け、高圧側に電磁弁32を設けてい
る。
【0069】本実施例の冷凍サイクル10であると、低
圧型ヘリカルコンプ10であっても、高圧型ヘリカルコ
ンプ10であっても、冷媒の逆流を完全に防止すること
ができる。
【0070】<第7の実施例>第7の実施例について、
図11及び図15に基づいて説明する。
【0071】図11は、本実施例の高圧型ヘリカルコン
プ100の一部拡大縦断面図であり、図15はその冷凍
サイクル10の構成図である。
【0072】本実施例の高圧型ヘリカルコンプ100の
特徴は、吸込みパイプ152から吸込み空間154に至
る部分に、逆止弁30を内蔵した点にある。
【0073】この逆止弁30は、スプリングコイル36
とキャップ38とよりなり、冷媒の逆流が圧縮室158
からあると、スプリングコイル36の付勢力に反してキ
ャップ38が図11における二点鎖線の位置に移動し
て、吸込み空間154を閉鎖する。これによって、冷媒
の逆流を防止できる。
【0074】そして、図15に示すように、この高圧型
ヘリカルコンプ100の高圧側には、別体の電磁弁32
を設けて冷媒の逆流を防止している。
【0075】<第8の実施例>本発明の第8の実施例に
ついて、図16に基づいて説明する。
【0076】本実施例では、低圧型ヘリカルコンプを用
い、この低圧型ヘリカルコンプの吐出空間に逆止弁40
が内蔵されているものである。
【0077】そして、吸込み側には、別体の逆止弁42
が設けられている。
【0078】これによって、冷媒の逆流を完全に防止す
ることができ、蒸発温度の上昇を防止し、省電力とな
る。
【0079】
【発明の効果】以上により本発明のヘリカルブレード式
コンプレッサを搭載した冷蔵庫において、冷媒の逆流を
防止することができ、高圧の冷媒の逆流による蒸発温度
の上昇を防止し省電力となる。
【0080】また、冷媒の逆流による異音及びピストン
ローラの逆転による摺動音を防止し、騒音を低く抑える
ことができる。
【0081】さらに、ピストンローラの逆転による摺動
部の摩耗を防止し、信頼性の向上につながる。
【図面の簡単な説明】
【図1】低圧型ヘリカルコンプの縦断面図である。
【図2】ピストンローラの斜視図である。
【図3】シリンダ内部でのピストンローラの動作状態を
示すものであり、(a)が側面からの縦断面図であり、
(b)は正面からの断面図である。
【図4】同じくシリンダ内部でのピストンローラの動作
状態を示すものであり、(a)が側面からの縦断面図で
あり、(b)が正面からの縦断面図である。
【図5】(a)はシャフトの側面図であり、(b)は容
積型ポンプの縦断面図である。
【図6】第1の実施例の冷凍サイクルの構成図である。
【図7】第1の実施例のタイムチャートである。
【図8】第2の実施例のタイムチャートである。
【図9】第3の実施例のタイムチャートである。
【図10】第3の実施例の冷凍サイクルの構成図であ
る。
【図11】低圧型ヘリカルコンプに逆止弁を内蔵したも
のの一部拡大縦断面図である。
【図12】第4の実施例の冷凍サイクルの構成図であ
る。
【図13】第5の実施例の冷凍サイクルの構成図であ
る。
【図14】第6の実施例の冷凍サイクルの構成図であ
る。
【図15】第7の実施例の冷凍サイクルの構成図であ
る。
【図16】第8の実施例の冷凍サイクルの構成図であ
る。
【符号の説明】
100 ヘリカルコンプ 102 密閉ケース 104 直流モータ 114 シャフト 124 ピストンローラ 128 ブレード 130 シリンダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H029 AA01 AA15 AB03 BB49 BB54 CC07 CC14 CC15 CC60 CC65 3H040 AA09 CC20 CC21 DD22 DD23 DD32 DD37 3L045 AA02 BA01 CA02 DA02 LA01 LA05 MA12 MA13 PA01 PA04 PA05

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】密閉ケース内部に設けられたシリンダ内で
    ピストンローラを偏心回転させて、螺旋状にそのピッチ
    が狭くなるように前記ピストンローラの外周に設けられ
    たブレードと前記シリンダ内面との間で形成された圧縮
    室で冷媒を圧縮するヘリカルブレード式コンプレッサを
    冷凍サイクルに搭載した冷蔵庫において、 前記コンプレッサの停止後に、前記ピストンローラを回
    転させる直流モータの回転を阻止するロック電流を所定
    時間供給することを特徴とする冷蔵庫。
  2. 【請求項2】密閉ケース内部に設けられたシリンダ内で
    ピストンローラを偏心回転させて、螺旋状にそのピッチ
    が狭くなるように前記ピストンローラの外周に設けられ
    たブレードと前記シリンダ内面との間で形成された圧縮
    室で冷媒を圧縮するヘリカルブレード式コンプレッサを
    冷凍サイクルに搭載した冷蔵庫において、 前記コンプレッサの停止後一定時間経過後に、前記ピス
    トンローラを回転させる直流モータの回転を阻止するロ
    ック電流を所定時間供給することを特徴とする冷蔵庫。
  3. 【請求項3】密閉ケース内部に設けられたシリンダ内で
    ピストンローラを偏心回転させて、螺旋状にそのピッチ
    が狭くなるように前記ピストンローラの外周に設けられ
    たブレードと前記シリンダ内面との間で形成された圧縮
    室で冷媒を圧縮するヘリカルブレード式コンプレッサを
    冷凍サイクルに搭載した冷蔵庫において、 前記コンプレッサの停止中は、前記ピストンローラを回
    転させる直流モータの回転を阻止するロック電流を供給
    することを特徴とする冷蔵庫。
  4. 【請求項4】密閉ケース内部に設けられたシリンダ内で
    ピストンローラを偏心回転させて、螺旋状にそのピッチ
    が狭くなるように前記ピストンローラの外周に設けられ
    たブレードと前記シリンダ内面との間で形成された圧縮
    室で冷媒を圧縮するヘリカルブレード式コンプレッサを
    冷凍サイクルに搭載した冷蔵庫において、 前記冷凍サイクル中の低圧側に低圧側冷媒流通遮断弁を
    設けたことを特徴とする冷蔵庫。
  5. 【請求項5】前記低圧側冷媒流通遮断弁を前記コンプレ
    ッサの吸い込み側に内蔵したことを特徴とする請求項4
    記載の冷蔵庫。
  6. 【請求項6】前記冷凍サイクル中の高圧側にも高圧側冷
    媒流通遮断弁を設けたことを特徴とする請求項4記載の
    冷蔵庫。
  7. 【請求項7】前記高圧側冷媒流通遮断弁を前記コンプレ
    ッサの吐出側に内蔵したことを特徴とする請求項6記載
    の冷蔵庫。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1764906A1 (en) * 2005-09-14 2007-03-21 Sanyo Denki Co., Ltd. Controller apparatus for synchronous motor and controlling method thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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