JP2002122072A

JP2002122072A - 振動式圧縮機

Info

Publication number: JP2002122072A
Application number: JP2000316173A
Authority: JP
Inventors: Ko Inagaki; 耕稲垣
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-10-17
Filing date: 2000-10-17
Publication date: 2002-04-26

Abstract

(57)【要約】【課題】冷蔵庫、エアーコンディショナー用振動式圧
縮機に関し、効率向上を図る。【解決手段】ピストンの内面に挿入され、一部が固定
要素に取付けられた導入管とからなり、導入管と吸入管
を近接して対向させることで、吸入ガスの温度上昇を防
止し、効率を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫、エアーコ
ンディショナー等に使用される振動式圧縮機の効率向上
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、冷凍機器の高効率化の必要性はさ
らに高まっており、リニアモータを使用した圧縮機は機
構構成の単純さ故に、高効率化と製造原価の低減のため
広く使用されている。

【０００３】従来の振動式圧縮機としては、特開平１０
−５４３６０号公報に記載されているものがある。

【０００４】図６は従来の振動式圧縮機の断面図であ
る。図６において、１は密閉ケーシング、２は本体であ
る。３はモーター、４はシリンダ、５はピストン、６は
ステイ、７はシリンダヘッドである。モーター３は、固
定子３ａと可動子３ｂとから構成されており、可動子３
ｂはピストン５に固定されている。１０はシリンダ４と
ピストン５から構成される圧縮室である。

【０００５】本体２はモーター３の可動子３ｂ，ピスト
ン５などから構成される可動要素１１と、シリンダ４、
モーター３の固定子３ａ、ステイ６などから構成される
固定要素１２とから構成されている。１４はコイルバネ
１４ａ，１４ｂを用いた弾性要素であり、バネ１４ａは
ピストン５の後部に設けたフランジ部５ｂとシリンダ４
の間に係止され、バネ１４ｂはピストン５のフランジ部
５ｂとステイ６の間に可動要素１１に係止されている。

【０００６】２０は冷媒吸入誘導管、２１は冷媒吸入誘
導管２０の後端に形成された皿型マフラーであり、冷媒
吸入誘導管２０はステイ６を貫通し、ピストン６の内部
に嵌合されている。また、冷媒吸入誘導管２０及び皿型
マフラー２１は、プラスチックのような熱伝導性の低い
材質により製作されている。

【０００７】次に振動式圧縮機の機構について説明す
る。電気回路２５（図示せず）を用いて発生させた正弦
波状の交流電源をピストンに固定された可動子３ｂのコ
イルに通電することにより、固定子３ａによる磁界を横
切るように推力が発生し、可動子３ａはピストン５の軸
方向に移動する。そして可動要素１１が変位すると弾性
要素１４は変形し、弾性要素１４に蓄えられた弾性力に
より可動要素１１は逆方向に押され、ピストン５は軸方
向の往復運動を行う。

【０００８】電気回路２５で発生させる交流電源の周波
数は、主に可動要素１１の質量や弾性要素１４のバネ定
数などから定まる共振周波数で与えることで、弾性要素
１４のバネ力を可動要素１１の往復動に有効に用いるこ
とができる。

【０００９】冷却システム（図示せず）からの冷媒ガス
は、吸入管２６の開口部２６ａから、密閉ケーシング１
内に入り、皿型マフラー２１、冷媒吸入誘導管２０を経
由して、ピストン５に設けられた吸入弁２７を介して圧
縮室１０に至る。圧縮室１０に至った冷媒ガスは、上述
したピストン５の往復運動により圧縮される。圧縮され
た冷媒ガスは、吐出弁２８を介して一旦シリンダヘッド
７内の高圧室７ａに吐出された後、吐出管（図示せず）
を経由してシステムに吐出される。

【００１０】

【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、皿型マフラー２１と冷媒吸入誘導管２０は
可動要素１１と一体となって往復するため、皿型マフラ
ー２１は吸入管２６との距離をとる必要があり、また、
皿型マフラー２１により周辺の雰囲気が攪拌されるた
め、冷媒吸入誘導管２０に吸入される冷媒ガスは、吸入
管２６から密閉ケーシング１へ流入直後の冷えた状態で
はなく、比較的高温の密閉ケーシング１内雰囲気温度と
なり、体積効率が悪化するという欠点があった。

【００１１】本発明は、従来の課題を解決するもので、
密閉ケーシング内雰囲気からの冷媒ガスの受熱を低減す
る事で、高効率の圧縮機を提供することを目的とする。

【００１２】また、熱伝導性の低い材質の冷媒導入管を
使用していても、ピストンとの接触部分が大きいとピス
トン５からの伝熱により冷媒導入管の温度が上昇し、冷
媒ガスの温度が上昇し、体積効率が悪化するという欠点
があった。

【００１３】本発明の他の目的は、ピストンから冷媒導
入管への伝熱を低減し、冷媒ガスの受熱を低減する事
で、高効率の圧縮機を提供することである。

【００１４】また、冷媒ガスを吸入する経路の圧損によ
り、吸入行程終了時の圧縮室内の圧力はシステムの吸入
圧力よりわずかに低い圧力となり、体積効率が低くなる
ことで性能が低くなるという欠点があった。

【００１５】本発明の他の目的は、体積効率を向上せし
め、高性能の圧縮機を提供することである。

【００１６】また、吸入弁から吸入管までを管だけで構
成すると、圧力脈動が大きくなり、騒音の原因となると
いう欠点があった。

【００１７】本発明の他の目的は、吸入管に伝わる脈動
を低減し低騒音の圧縮機を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の発明は、密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に
収納されたシリンダと、前記シリンダに軸方向に往復自
在に挿入されるピストンと、固定子及び可動子とから構
成されたモーターと、前記可動子と前記ピストンなどに
より構成された可動要素と、前記シリンダや前記固定子
などにより構成された固定要素と、一部が前記可動要素
に固定され一部が前記固定要素に固定された弾性要素
と、前記ピストンの内面に挿入され、一部が前記固定要
素に取付けられた冷媒導入管とから構成したものであ
り、冷媒導入管を密閉ケーシングに設けた吸入管に近接
して配置し、温度の低い冷媒ガスを冷媒導入管の中を通
して吸入弁付近まで供給することができるため、体積効
率が向上し、圧縮機の効率が向上するという作用を有す
る。

【００１９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明に、さらに密閉ケーシングに取付けられた吸入管
とからなり、、前記吸入管と冷媒導入管の開口部が近接
して対向するか、あるいは一方の先端部を他方の内部に
挿入するか、あるいは互いを変形可能な連結体で接続し
たものであり、温度の低い冷媒ガスを吸入管から冷媒導
入管へ流入させることができ、冷媒ガスの温度上昇を防
止でき、体積効率が向上し、圧縮機の効率が向上すると
いう作用を有する。

【００２０】請求項３に記載の発明は、密閉ケーシング
と、前記密閉ケーシング内に収納されたシリンダと、前
記シリンダに軸方向に往復自在に挿入されるピストン
と、固定子及び可動子とから構成されたモーターと、前
記可動子と前記ピストンなどにより構成された可動要素
と、前記シリンダや前記固定子などにより構成された固
定要素と、一部が前記可動要素に固定され一部が前記固
定要素に固定された弾性要素と、前記ピストンの内面に
一部が嵌合して取付けられた冷媒導入管とから構成した
ものなので、温度の低い冷媒ガスを冷媒導入管の中を通
して吸入弁付近まで供給し、冷媒導入管がピストンに固
定されていることで温度の高い先端付近での熱伝達を効
果的に低減することができるので、体積効率が向上し、
圧縮機の効率が向上するという作用を有する。

【００２１】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明に、さらにピストンと冷媒導入管の間に複数の密
閉空間を形成したものであり、ピストンと冷媒導入管の
間の熱伝達を空間により低減すると共に、ピストンと冷
媒導入管の間の空間を、ピストン先端付近の温度の高い
部分と先端から離れた温度の低い部分に分離すること
で、冷媒導入管内の冷媒ガス全体にピストン先端部分の
温度が伝達することを防止するとともに、ピストンと冷
媒導入管が直接接触している面積を小さくしても、空間
を形成するように接触部分を構成することでピストンと
冷媒導入管は安定して取り付けることが容易となるとい
う作用を有する。

【００２２】請求項５に記載の発明は、請求項３に記載
の発明に、さらに冷媒導入管と吸入管が、互いの開口部
が近接して対向するか、あるいは一方の先端部を他方の
内部に挿入するか、あるいは少なくとも密閉ケーシング
より小さく形成された空間内で開口したものであり、背
面空間内の温度は吸入ガスにより密閉ケーシング内の雰
囲気温度より低く維持されるので、温度の低い冷媒ガス
を冷媒導入管を経て圧縮室へ供給することで、体積効率
が向上し、圧縮機の効率が向上するという作用を有す
る。

【００２３】請求項６に記載の発明は、請求項３に記載
の発明に、さらに固定要素に取付けられ、冷媒導入管の
近傍に配置された冷媒第２導入管を備えたものであり、
冷媒ガスの流路を可動要素と一体になって動く部分と固
定要素と一体になって動く部分に分けることで、吸入管
から流入した温度の低い冷媒ガスが、これ以外の温度の
高い冷媒ガスにさらされる部分をさらに小さくでき、体
積効率が向上し、圧縮機の効率が向上するという作用を
有する。

【００２４】請求項７に記載の発明は、請求項６記載の
発明において、吸入管と冷媒導入管と冷媒第２導入管の
内の少なくとも１組を、開口部を近接して対向させる
か、あるいは一方の先端部を他方の内部に挿入するか、
あるいは互いを変形可能な連結体で接続したものである
ので、冷媒導入管内と外部のケーシング内空間の冷媒ガ
スが直接接触したり、混合することを低減できるので、
冷媒ガスの温度上昇を低減し、体積効率が向上し、圧縮
機の効率が向上するという作用を有する。

【００２５】請求項８に記載の発明は、請求項７記載の
発明において、さらに吸入管あるいは吸入管に接続する
システム配管の吸入管近傍に設けたチャンバーとを備え
たので、冷媒ガスがシリンダ内に吸入されたときの圧力
波が冷媒導入管、吸入管を通じて伝播し、チャンバーで
反射され再び圧縮室に伝わることで、吸入行程終了時の
圧縮室内の圧力を向上せしめ、冷媒循環量を増加させ、
冷凍能力を増加させるという作用を有する。

【００２６】請求項９に記載の発明は、請求項７記載の
発明において、さらに冷媒導入管あるいは冷媒第２導入
管と隣接して配置される背面空間と、前記背面空間と冷
媒導入管あるいは冷媒第２導入管との間に設けた連通部
とを備えたので、背面空間と連通部で共鳴器を形成でき
るので、管内を伝播する圧力波の所望の周波数成分を増
幅や吸収することにより、体積効率向上あるいは騒音低
減効果を得るという作用を有する。

【００２７】請求項１０に記載の発明は、請求項９記載
の発明において、背面空間を可動要素の反圧縮室側に形
成し、可動要素の往復運動により背面空間の容積が変化
するので、この容積変化が圧力波となり、連通部や冷媒
導入管などを経て吸入行程終了時の圧縮室内の圧力を向
上せしめ、冷媒循環量を増加させ、冷凍能力を増加させ
るという作用を有する。

【００２８】請求項１１に記載の発明は、請求項９記載
の発明において、背面空間と連通部で形成される共鳴器
の共振周波数を運転周波数のほぼ２倍とすることで、冷
媒ガスがシリンダ内に吸入されたときの圧力波が背面空
間と連通部で形成される共鳴器で反射され、冷媒導入管
などを経て吸入行程終了時の圧縮室へ帰還し、圧縮室内
の圧力を向上せしめ、冷媒循環量を増加させ、冷凍能力
を増加させるという作用を有する。

【００２９】請求項１２に記載の発明は、請求項９記載
の発明において、背面空間と連通部で形成される共鳴器
の共振周波数を運転周波数とほぼ一致させたことで、冷
媒導入管内を伝播する運転周波数の圧力波は背面空間と
連通部で形成される共鳴器で吸収され、密閉ケーシング
内の空間やシステム配管に伝わる脈動を低減できるの
で、騒音振動を低減するという作用を有する。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明による振動式圧縮機
の実施に形態について、図１から図５を用いて説明す
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。

【００３１】（実施の形態１）図１は本発明の実施例１
による振動式圧縮機の断面図である。

【００３２】図１において、３０は筒状の形状をした冷
媒導入管であり、一端に設けたフランジ部３０ａが固定
要素１２のステイ６に取付けられ、他端は可動要素１１
のピストン５内に挿入されている。また、冷媒導入管３
０の開口部３０ｂは、吸入管２６の密閉ケーシング内へ
の開口部２６ａとわずかの空間を介して、中心軸がほぼ
一致する位置関係で対向している。また、冷媒導入管３
０は例えばプラスティックなどの熱伝導性の低い材質で
形成されている。

【００３３】以上のように構成された振動式圧縮機にお
いて、以下その動作を説明する。

【００３４】冷媒導入管は固定要素１２に対して固定さ
れているので、可動要素１１に固定した場合に比べ圧縮
時の往復動による振幅が小さく、冷媒導入管３０の開口
部３０ｂを吸入管２６の開口部２６ａの近くに配置して
も、運転中の振動により冷媒導入管と吸入間が衝突して
破損する恐れが無い。

【００３５】従って、冷媒導入管３０の開口部３０ｂ
は、吸入管２６の密閉ケーシング内への開口部２６ａは
近接して配置することが可能となっている。また、吸入
管２６と冷媒導入管３０の開口部は対向して配置されて
いるので、吸入管２６から流入した温度の低い冷媒ガス
は、ほとんど密閉ケーシング１内の雰囲気に接触するこ
と無く、また、流れの方向を変えることなく開口部３０
ｂから冷媒導入管３０内に流入する。

【００３６】冷媒導入管３０内に入った冷媒ガスは管内
を通ってバルブ付近の開口部３０ｃに至り、吸入弁２７
から圧縮室１０に吸入される。ピストンは圧縮室のガス
圧縮やシリンダとの摺動発熱により温度上昇している
が、冷媒ガスの流路の大部分は冷媒導入管３０の内部に
あり、冷媒ガスとピストンが直接接触する位置はピスト
ンの先端に限定されることから、冷媒ガスがピストンか
ら熱を受けて温度上昇することを低減できる。

【００３７】従って、冷媒ガスが温度の低いまま圧縮室
１０に流入するので、体積効率が向上し、効率が向上す
る。

【００３８】以上のように、本実施の形態の振動式圧縮
機は、ピストン５の内面に挿入され、一部が固定要素１
１に取付けられた冷媒導入管３０とから構成され、密閉
ケーシング１に取付けられた吸入管２６の開口部２６ａ
と、冷媒導入管３０の開口部３０ｂが対向しているの
で、温度の低い冷媒ガスを吸入管から冷媒導入管を通っ
て圧縮室へ流すことができ、体積効率を向上させること
ができるので、圧縮機の効率を向上させることができ
る。

【００３９】なお、本実施例では冷媒導入管と吸入管を
近接して対向させたが、一方の先端部を他方の内部に挿
入するか、あるいは互いを変形可能な連結体で接続して
も同様に、冷媒ガスの温度上昇を低減する効果を得るこ
とができる。

【００４０】（実施の形態２）図２は本発明の実施例２
による振動式圧縮機の断面図である。図３は図２の要部
拡大図である。

【００４１】図２、図３において、４０はピストン５の
内部に挿入された冷媒導入管である。冷媒導入管４０
は、フランジ部４０ａ，４０ｂがピストン５の内面に嵌
合してピストンに固定されている。ピストン５と冷媒導
入管４０の間には、フランジ部４０ａ，４０ｂにより区
切られた空間４１ａと４１ｂが形成されている。

【００４２】また、４３は、ステイ６とモータ３の可動
要素３ｂの反圧縮側の面の間に形成される空間であり、
冷媒導入管４０および吸入管２６の開口部４０ｃと２６
ａは、空間４３内で開口している。

【００４３】冷媒導入管４０は例えばプラスティックな
どの熱伝導性の低い材質で形成されている。また、望ま
しくは空間４３も熱伝導性の低い素材で囲まれている。

【００４４】以上のように構成された振動式圧縮機にお
いて、以下その動作を説明する。

【００４５】冷媒導入管が固定要素に取付けられる場
合、ピストンと冷媒導入管が相対運動することになるた
め、ピストンの往復距離だけピストンと冷媒導入管の先
端が離れている必要があり、この冷媒導入管に覆われて
いない部分で冷媒ガスが加熱されることが問題となる。
ところが、本実施例によれば冷媒導入管４０はピストン
５に対して固定されているので、ピストンの先端に近い
位置まで冷媒導入管４０を挿入することで、ピストンと
冷媒ガスが直接接触する部位を小さくすることができ
る。

【００４６】また、冷媒導入管４０がピストン５と直接
接触している部分は外径面の一部であり、ほとんどの部
分では空間を介して隣合っている。この為、温度の高い
ピストンから冷媒導入管に温度の伝達を低減している。
また、ピストンの軸方向に独立した複数の空間４１ａと
４１ｂを形成することで、温度が高いピストン先端側の
空間４１ｂは４１ａより温度が低く維持され、冷媒導入
管の温度が全体的に高くなることを防止し、冷媒ガスの
温度上昇を低減する。さらに、このように、空間を囲む
ようにピストンと冷媒導入管が接触する部分を形成する
ことで、少ない接触面積でピストンに対して、冷媒導入
管を安定して取付けることが容易となる。

【００４７】さらに、冷媒導入管４０の反圧縮室側の開
口部４０ｃと、吸入管２６の開口部２６ａは、空間４３
内で開口している。空間４３は密閉ケーシング内空間に
比べて十分に小さいため、温度の低い冷媒ガスにより、
密閉ケーシング１内空間より温度は低く維持される。

【００４８】従って、冷媒ガスと空間４３の外の冷媒ガ
スとほとんど接触すること無く、温度が低いまま冷媒導
入管４０内を通ってピストンに設けた吸入弁に至り、圧
縮室１０に流入するので、体積効率が向上し、圧縮機の
効率が向上する。

【００４９】以上のように、本実施の形態の振動式圧縮
機は、ピストン５の内面に外径部の一部が当接して取付
けられた冷媒導入管４０と、可動要素の反圧縮室側に形
成した空間４３とからなり、ピストン５と冷媒導入管４
０の間に複数の密閉空間４１ａ，４１ｂを形成し、吸入
管２６と冷媒導入管４０が空間４３内で開口しているた
め、温度の低い冷媒ガスを吸入管から冷媒導入管を通っ
て圧縮室へ流すことができ、体積効率を向上させること
ができるので、圧縮機の効率を向上させることができ
る。

【００５０】なお、本実施例においては、ピストンと冷
媒導入管の間に形成する空間を２個として説明したが、
これより多くの空間に分割されても、同様の効果が得ら
れることは言うまでもない。

【００５１】（実施の形態３）図４は本発明の実施例３
による振動式圧縮機の断面図である。

【００５２】４８は、冷媒導入管４０と軸がほぼ一致す
るように配置された冷媒第２導入管であり、冷媒第２導
入管４２は外径部が固定要素１２のステイ６に固定され
ている。

【００５３】さらに、冷媒第２導入管４８の内径は冷媒
導入管４０および吸入管２６の外径より大きく、冷媒導
入管４０の開口端４０ｃと吸入管２６の開口端２６ａが
それぞれ、冷媒第２導入管の開口部４８ａ，４８ｂに挿
入されている。

【００５４】冷媒導入管４０と冷媒第２導入管４８はと
もに例えばプラスティックなどの熱伝導性の低い材質で
形成されている。

【００５５】５０は吸入管と接続された冷凍システム配
管の一部であり、５１はシステム配管５０につながるチ
ャンバーである。チャンバー５１は、圧縮室１０から、
冷媒導入管４０、冷媒第２導入管４２、吸入管２６、シ
ステム配管５０などの連続的に配置された配管につなが
っており、圧縮室１０とチャンバー５１の入口５１ａと
の間の距離は概ね（数１）、即ち圧縮機の一行程の１／
４の時間に冷媒ガスの圧力波が進む距離となるように選
択されている。

【００５６】

【数１】

【００５７】以上のように構成された振動式圧縮機にお
いて、以下その動作を説明する。

【００５８】冷媒ガスは、吸入管２６から、冷媒第２導
入管４２と冷媒第２導入管４２を通って圧縮室へ吸入さ
れるため、外部からの受熱を低減でき、効率を高くする
ことができる。

【００５９】また、吸入行程において、ピストンが下死
点側に移動すると圧縮室１０内の圧力が一時的に低下
し、吸入弁２７が開く。吸入弁２７が開くと、冷媒ガス
が圧縮室１０内に流入する。冷媒の流入により圧縮室１
０内の圧力が上昇すると、吸入弁が閉じる。このとき、
冷媒導入管４０内には正の圧力波が発生する。この圧力
波が冷媒導入管４０、冷媒第２導入管４２、吸入管２
６、システム配管５０を伝播して、チャンバー５１に至
る。

【００６０】チャンバー５１内は容積が大きくほぼ定圧
であるため、膨張波はチャンバー入口５１ａで反射し、
負の圧力波となる。この負の圧力波は配管を通って吸入
弁に戻り、閉じた状態の吸入弁２７で反射される。今度
は負の圧力波がチャンバーへ伝達し、反射反転して、正
の圧力波となり圧縮室１０に至る。

【００６１】チャンバーと圧縮室の距離は一行程の約１
／４の時間に冷媒ガスの圧力波が進む距離に選択されて
いるので、正の圧力波が圧縮室１０に到達するタイミン
グは吸入弁２７が閉まる時期と一致する。

【００６２】この結果、吸入行程終了時の圧縮室内の圧
力が高くなり、冷媒ガスの循環量を多くすることができ
るため、圧縮機の冷凍能力を高くすることができる。

【００６３】なお、体積効率の向上に配管内での圧力波
を利用する場合、配管の内径は一定で、配管外に圧力が
逃げにくくなっていることが望ましく、また、配管も曲
げが少ないことが望ましい。本実施例では冷媒導入管、
冷媒第２導入管、吸入管を連続して配置することで、こ
のような圧力波を有効に利用できる構成となっている。

【００６４】以上のように、本実施の形態の振動式圧縮
機は、吸入管２６に接続するシステム配管５０の、圧縮
室１０からの距離が冷媒ガスの音速で約１／４行程の位
置にチャンバー５１を設けることで、チャンバーで反射
した圧力波により吸入行程終了時の圧縮室内の圧力を高
くして、圧縮機の冷凍能力を向上させることができる。

【００６５】（実施の形態４）図５は本発明の実施例４
による振動式圧縮機の断面図である。

【００６６】図５において、６０は冷媒第２導入管であ
り、冷媒第２導入管の外側にはステイ２とモータ３の可
動子３ｂの反圧縮室側の面に囲まれた背面空間６１が形
成されている。６２は冷媒第２導入管６０の内部と背面
空間６１の連通部である。連通部６２と背面空間６１は
共鳴器６３を形成している。

【００６７】以上のように構成された振動式圧縮機にお
いて、以下その動作を説明する。

【００６８】共鳴器６３の共振周波数は（数２）で表さ
れ、連通部６２の長さと断面積、背面空間６１の容積を
調整することで、任意の共振周波数を得ることができ
る。

【００６９】

【数２】

【００７０】冷媒導入管４０及び冷媒第２導入管６０に
は、吸入行程において冷媒導入管４０内で発生した圧力
波が伝播する。圧力波は運転周波数で発生するので、こ
の時共鳴器６３の固有振動数を運転周波数とほぼ同じに
すると、共鳴器は共鳴型の吸音器として作用し、共鳴器
から先に音波が伝わることを遮断する効果がある。従っ
て、密閉ケーシング内の空間やシステム配管に伝わる脈
動が低減され、騒音振動を低減することができる。

【００７１】また、共鳴器６３の共振周波数を運転周波
数の約２倍とすると、共鳴器に伝わった圧力波は共鳴器
６３で反射され、圧縮室１０に帰還し、圧縮室内の吸入
行程終了時の圧力を上昇させ、体積効率が向上する。

【００７２】さらに、背面空間６１の容積は可動子３ｂ
の往復動により変化するので、運転周波数の圧力波が連
通部６２から発生する。この圧力波が冷媒導入管などを
通って圧縮室１０内に伝達し、吸入行程終了時の圧力を
上昇させる。したがって、吸入行程終了時の圧力が上昇
し、体積効率が向上する。

【００７３】以上のように、本実施の形態の振動式圧縮
機は、冷媒第２導入管６０と隣接して配置される背面空
間６１と、前記背面空間６１と冷媒第２導入管６０との
間に設けた連通部６２とからなり、背面空間６１を可動
要素１１の背面と固定要素１２との間に形成して、可動
要素１１の往復運動により背面空間の容積が変化する様
に構成したものであり、背面空間６１と連通部６２で形
成される共鳴器６３の共振周波数を運転周波数とほぼ同
じまたはほぼ２倍としたので、吸入行程終了時の圧縮室
内の圧力を高くすることで、体積効率を向上させ、冷凍
能力を向上させると共に、運転周波数の圧力波を吸収
し、騒音振動を低減することができる。

【００７４】なお、本実施例では共鳴器の共振周波数を
運転周波数と同じあるいは２倍としたが、これ以外の周
波数でも特定の周波数の圧力波の低減や、圧力波の発生
による体積効率の向上は可能である。

【００７５】

【発明の効果】以上の説明したように請求項１記載の発
明は、ピストンの内面に挿入され、一部が固定要素に取
付けられた冷媒導入管とから構成したので、冷媒導入管
を密閉ケーシングに設けた吸入管に近接して配置して、
温度の低い冷媒ガスを冷媒導入管の中を通して吸入弁付
近まで供給することができるため、体積効率が向上し、
圧縮機の効率が向上することができる。

【００７６】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、密閉ケーシングに取付けられた
吸入管とからなり、吸入管と冷媒導入管の開口部が近接
して対向するか、あるいは一方の先端部を他方の内部に
挿入するか、あるいは互いを変形可能な連結体で接続し
たものであり、温度の低い冷媒ガスを吸入管から冷媒導
入管へ流入させることができ、冷媒ガスの温度上昇を防
止でき、体積効率が向上し、圧縮機の効率が向上するす
ることができる。

【００７７】また、請求項３に記載の発明は、ピストン
の内面に一部が嵌合して取付けられた冷媒導入管とから
構成したので、温度の低い冷媒ガスを冷媒導入管の中を
通して吸入弁付近まで供給し、冷媒導入管がピストンに
固定されていることで温度の高い先端付近での熱伝達を
効果的に低減することができるので、体積効率が向上
し、圧縮機の効率が向上することができる。

【００７８】また、請求項４に記載の発明は、請求項３
に記載の発明に加えて、ピストンと冷媒導入管の間に複
数の密閉空間を形成したので、ピストンと冷媒導入管の
間の熱伝達を空間により低減すると共に、ピストン先端
付近の温度の高い部分と先端から離れた温度の低い部分
を別の部屋とすることで、冷媒導入管内の冷媒ガス全体
にピストン先端部分の温度が伝達することを防止すると
ともに、ピストンと冷媒導入管が直接接触している面積
を小さくしても、空間を形成するように接触部分を構成
することでピストンと冷媒導入管は安定して取り付ける
ことが容易となる。

【００７９】また、請求項５に記載の発明は、請求項３
に記載の発明に加えて、冷媒導入管と吸入管が、互いの
開口部が近接して対向するか、あるいは一方の先端部を
他方の内部に挿入するか、あるいは少なくとも密閉ケー
シングより小さく形成された空間内で開口したものであ
り、温度の低い冷媒ガスを冷媒導入管を経て圧縮室へ供
給することで、体積効率が向上し、圧縮機の効率を向上
することができる。

【００８０】また、請求項６に記載の発明は、請求項３
に記載の発明に加えて、固定要素に取付けられ、冷媒導
入管の近傍に配置された冷媒第２導入管を備えたので、
冷媒ガスの流路を可動要素と一体になって動く部分と固
定要素と一体になって動く部分に分けることで、吸入管
から流入した温度の低い冷媒ガスが、これ以外の温度の
高い冷媒ガスにさらされる部分をさらに小さくでき、体
積効率が向上し、圧縮機の効率を向上することができ
る。

【００８１】また、請求項７に記載の発明は、請求項６
記載の発明に加えて、吸入管と冷媒導入管と冷媒第２導
入管の内の少なくとも１組を、開口部を近接して対向さ
せるか、開口部を近接して対向させるか、あるいは一方
の先端部を他方の内部に挿入するか、あるいは互いを変
形可能な連結体で接続したので、冷媒導入管内と外部の
ケーシング内空間の冷媒ガスが直接接触したり、混合す
ることを低減できるので、冷媒ガスの温度上昇を低減
し、体積効率が向上し、圧縮機の効率を向上することが
できる。

【００８２】また、請求項８に記載の発明は、請求項７
記載の発明に加えて、さらに吸入管あるいは吸入管に接
続するシステム配管の吸入管近傍に設けたチャンバーと
を備えたので、冷媒ガスがシリンダ内に吸入されたとき
の圧力波が冷媒導入管、吸入管を通じて伝播し、チャン
バーで反射され再び圧縮室に伝わることで、吸入行程終
了時の圧縮室内の圧力を向上せしめ、冷媒循環量を増加
させ、冷凍能力を増加させることができる。

【００８３】請求項９に記載の発明は、請求項７記載の
発明に加えて、さらに冷媒導入管あるいは冷媒第２導入
管と隣接して配置される背面空間と、前記背面空間と冷
媒導入管あるいは冷媒第２導入管との間に設けた連通部
とを備えたので、背面空間と連通部で共鳴器を形成でき
るので、所望の周波数を増幅や吸収することにより、体
積効率向上あるいは騒音低減効果を得ることができる。

【００８４】請求項１０に記載の発明は、請求項９記載
の発明に加えて、背面空間を可動要素の反圧縮室側に形
成し、可動要素の往復運動により背面空間の容積が変化
するので、この容積変化が圧力波となり、連通部や冷媒
導入管などを経て吸入行程終了時の圧縮室内の圧力を向
上せしめ、冷媒循環量を増加させ、冷凍能力を増加させ
ることができる。

【００８５】請求項１１に記載の発明は、請求項９記載
の発明において、背面空間と連通部で形成される共鳴器
の共振周波数を運転周波数のほぼ２倍とすることで、冷
媒ガスがシリンダ内に吸入されたときの圧力波が背面空
間と連通部で形成される共鳴器で反射され、冷媒導入管
などを経て吸入行程終了時の圧縮室へ帰還し、圧縮室内
の圧力を向上せしめ、冷媒循環量を増加させ、冷凍能力
を増加させるという作用を有する。

【００８６】請求項１２に記載の発明は、請求項９記載
の発明において、背面空間と連通部で形成される共鳴器
の共振周波数を運転周波数とほぼ一致させたことで、冷
媒導入管内を伝播する運転周波数の圧力波は背面空間と
連通部で形成される共鳴器で吸収され、密閉ケーシング
内の空間やシステム配管に伝わる脈動を低減できるの
で、騒音振動を低減するという作用を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による振動式圧縮機実施の形態１の断面
図

【図２】本発明による振動式圧縮機実施の形態２の断面
図

【図３】同実施の形態の要部拡大図

【図４】本発明による振動式圧縮機実施の形態３の断面
図

【図５】本発明の実施例４による振動式圧縮機の断面図

【図６】従来の振動式圧縮機の断面図

【符号の説明】

１密閉ケーシング３モーター４シリンダ５ピストン１１可動要素１２固定要素１４弾性要素２６吸入管３０冷媒導入管４０冷媒導入管４８冷媒第２導入管５０システム配管５１チャンバー６０冷媒第２導入管６１背面空間６２連通部

フロントページの続きＦターム(参考） 3H076 AA02 BB02 BB23 BB35 BB43 CC05 CC28 CC31 CC43 CC92 CC93 CC94 CC95 5H607 AA00 AA04 BB01 BB11 CC05 DD19 FF07 5H633 BB09 BB10 GG03 GG06 GG09 GG17 JA02 JB06 JB07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング
内に収納されたシリンダと、前記シリンダに軸方向に往
復自在に挿入されるピストンと、固定子及び可動子とか
ら構成されたモーターと、前記可動子と前記ピストンな
どにより構成された可動要素と、前記シリンダや前記固
定子などにより構成された固定要素と、一部が前記可動
要素に固定され一部が前記固定要素に固定された弾性要
素と、前記ピストンの内面に挿入され、一部が前記固定
要素に取付けられた冷媒導入管とからなる振動式圧縮
機。
【請求項２】密閉ケーシングに取付けられた吸入管を
備え、前記吸入管と冷媒導入管の開口部が近接して対向
するか、あるいは一方の先端部を他方の内部に挿入する
か、あるいは互いを変形可能な連結体で接続した請求項
１記載の振動式圧縮機。
【請求項３】密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング
内に収納されたシリンダと、前記シリンダに軸方向に往
復自在に挿入されるピストンと、固定子及び可動子とか
ら構成されたモーターと、前記可動子と前記ピストンな
どにより構成された可動要素と、前記シリンダや前記固
定子などにより構成された固定要素と、一部が前記可動
要素に固定され一部が前記固定要素に固定された弾性要
素と、前記ピストンの内面に一部が嵌合して取付けられ
た冷媒導入管とからなる振動式圧縮機。
【請求項４】ピストンと冷媒導入管の間に複数の密閉
空間を形成した請求項３記載の振動式圧縮機。
【請求項５】冷媒導入管と吸入管が、互いの開口部が
近接して対向するか、あるいは一方の先端部を他方の内
部に挿入するか、あるいは少なくとも密閉ケーシングよ
り小さく形成された空間内で開口した請求項３記載の振
動式圧縮機。
【請求項６】固定要素に取付けられ、冷媒導入管の近
傍に配置された冷媒第２導入管を備えた請求項３記載の
振動式圧縮機。
【請求項７】吸入管と冷媒導入管と冷媒第２導入管の
内の少なくとも１組を、開口部を近接して対向させる
か、あるいは一方の先端部を他方の内部に挿入するか、
あるいは互いを変形可能な連結体で接続した請求項５記
載の振動式圧縮機。
【請求項８】吸入管あるいは吸入管に接続するシステ
ム配管の吸入管近傍に設けたチャンバーとからなる請求
項７記載の振動式圧縮機。
【請求項９】冷媒導入管あるいは冷媒第２導入管と隣
接して配置される背面空間と、前記背面空間と冷媒導入
管あるいは冷媒第２導入管との間に設けた連通部とから
なる請求項８記載の振動式圧縮機。
【請求項１０】背面空間を可動要素の反圧縮室側に形
成し、可動要素の往復運動により背面空間の容積が変化
する請求項９記載の振動式圧縮機。
【請求項１１】背面空間と連通部で形成される共鳴器
の共振周波数を運転周波数のほぼ２倍とする請求項９記
載の振動式圧縮機。
【請求項１２】背面空間と連通部で形成される共鳴器
の共振周波数を運転周波数とほぼ一致させた請求項９記
載の振動式圧縮機。