JP2005069224A

JP2005069224A - 密閉型圧縮機

Info

Publication number: JP2005069224A
Application number: JP2004222957A
Authority: JP
Inventors: Seung-Don Seo; 承敦徐; Ki Hyun Kim; 奇 ▲ひょん▼ 金
Original assignee: Samsung Gwangju Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2005-03-17
Also published as: CN100342134C; CN1584330A; BRPI0403274A; US20050042114A1

Abstract

【課題】冷媒の脈動を顕著に低減できつつ、複数の通路を通じて一定量の冷媒が持続して通過でき、圧縮機の起動電圧及び消費電力が上昇するのを防止することができる密閉型圧縮機を提供する。
【解決手段】本発明の密閉型圧縮機は、吐出消音器の内部において、吐出消音器とシリンダーヘッドの吐出室とを連通させる脈動低減流路が複数の通路を持つように形成される。各通路の直径を従来の脈動パイプより相対的に小さくする。
【選択図】図３

Description

本発明は、密閉型圧縮機に関し、さらに詳細には、吐出される冷媒の圧力脈動を低減するための吐出消音器の内部に脈動低減流路を備えた密閉型圧縮機に関する。

一般に、密閉型圧縮機は、冷凍装置などに使用される冷媒を圧縮するためのものであり、外部から印加された電源により動力を発生させる駆動部と、該駆動部から動力が伝えられて冷媒を圧縮する圧縮部とから構成される。

圧縮部は、密閉容器の内部に圧縮室をなすシリンダーが形成されたシリンダーブロックと、圧縮室内部を往復動するピストンと、シリンダーの一側に結合され、吸入室と吐出室が各々形成されたシリンダーヘッドとを備える。

そして、シリンダーとシリンダーヘッドとの間には、吸入室と吐出室が各々圧縮室に連通するように吸入穴と吐出穴が内部に形成されたバルブプレートが設けられ、このバルブプレートには、吸入穴と吐出穴を各々選択的に開閉するように吸入バルブと吐出バルブが取り付けられる。

また、シリンダーヘッドの吐出室側には吐出される冷媒の脈動及び騒音を低減するための吐出消音器が取り付けられるが、この吐出消音器の内部には冷媒の脈動を低減させる脈動パイプが備えられる。

脈動パイプは、螺旋状に多数回巻き付けられた形態を持つものであり、一端が吐出室を形成するシリンダーヘッドに溶接結合され、他端は吐出消音器の内部と連通するように設けられる。

このように構成された圧縮機は、電源が印加されると、駆動部がピストンを進退させて圧縮室内の冷媒を圧縮し、圧縮された冷媒はシリンダーヘッドの吐出室へ吐出される。引続き、吐出室の冷媒は脈動パイプを経て吐出消音器の内部に移動するが、この時、脈動パイプを通過しながら冷媒の脈動が低減するようになる。

しかし、かかる従来の密閉型圧縮機に適用された脈動パイプは、その直径を小さくすればするほど流路抵抗が増加して冷媒の脈動をより低減できるものの、脈動パイプには一定量の冷媒が持続して移送していなければないため、その直径を縮めるには限界があった。

つまり、脈動パイプの直径を縮めると、冷媒の脈動及び騒音は顕著に改善するものの、脈動パイプの流路抵抗増加によって圧縮機の起動電圧及び消費電力が上昇してしまうという問題があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、吐出消音器の内部に設けられる脈動パイプの構造を改善して冷媒の脈動及び騒音を顕著に低減すると同時に、圧縮機の起動電圧及び消費電力を節減できる密閉型圧縮機を提供することにある。

上記の目的を達成するべく、本発明の密閉型圧縮機は、圧縮室を形成するシリンダーと、前記シリンダーの一側に結合され、内部に前記圧縮室と連通する吐出室が形成されたシリンダーヘッドと、前記シリンダーヘッドの吐出室側に備えられて吐出される冷媒の脈動を低減する吐出消音器と、前記吐出消音器の内部において、一端が前記吐出室と連通し、他端が前記吐出消音器の内部と連通するように設けられ、また、複数の通路を持つ脈動低減流路とを含むことを特徴とする。

また、前記脈動低減流路は、螺旋状に多数回巻き付けられた形態を持つことを特徴とする。また、前記脈動低減流路の両端部は、一つの通路を持つことを特徴とする。

また、前記脈動低減流路は、互いに結合された複数の中空管で形成されたことを特徴とする。

前記脈動低減流路は、一つの単一管の内部が仕切られてなる複数の通路を持つことを特徴とする。また、それぞれの通路は、断面積が実質的に互いに同一に設けられたことを特徴とする。

また、前記通路の内径は各々１．０〜１．５mmであり、前記通路の長さは各々７０〜１２０mmであり、前記吐出消音器の容積は１５〜２５ccであることを特徴とする。

以上の如く、本発明に係る密閉型圧縮機は、吐出消音器の内部において、吐出消音器とシリンダーヘッドの吐出室とを連通させる脈動低減流路が複数の通路から形成される。

したがって、各通路の直径を従来の脈動パイプより相対的に小さくして冷媒の脈動を顕著に低減できつつ、複数本の通路を通じて一定量の冷媒が持続して通過できるため、圧縮機の起動電圧及び消費電力が上昇するのを防止することができる。

以下、本発明に係る好ましい実施例を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１に示すように、本発明に係る密閉型圧縮機は、上部容器１１と下部容器１２とが密閉結合されてなる密閉容器１０の内部には動力を発生する駆動部２０と、この駆動部２０から動力が伝えられて冷媒を圧縮する圧縮部３０とが備えられる。

駆動部２０は、密閉容器１０の内部に固定された固定子２１と、この固定子２１の内部に隔設されて固定子２１と電磁気的に相互作用する回転子２２とを含む。そして、回転子２２の中心には、回転子２２と連動可能に回転軸２３が取付けられ、回転軸２３の下部には偏心回転する偏心部２４と、偏心部２４の偏心回転を直線運動に切り換えられるように、一端は偏心部２４に回転運動可能に結合され、他端は後述するピストン３５に回転及び直線運動可能に設けられるコンロッド２５が備えられる。

圧縮部３０は、フレーム３１の一側に設けられた圧縮室３２ａを形成するシリンダー３２を備えたシリンダーブロック３３と、圧縮室３２ａへの冷媒の吸入と吐出を案内するための吸入室３４ａ(図２参照)及び吐出室３４ｂが備えられたシリンダーヘッド３４と、圧縮室３２ａの内部において直線往復動するピストン３５と、を含めて構成され、シリンダー３２とシリンダーヘッド３４との間には、圧縮室３２ａと吸入室３４ａ(図２参照)及び吐出室３４ｂとを各々連通させるように内部に吸入穴３６ａと吐出穴３６ｂが形成されたバルブプレート３６が介設される。

一方、図２に示すように、シリンダーヘッド３４の吸入室３４ａ側には吸入される冷媒の脈動を低減するための吸入消音器４０が結合されるが、吸入消音器４０の一側には冷媒の吸入を案内する吸入管４１が設けられる。

また、シリンダーヘッド３４の吐出室３４ｂ側には、吐出される冷媒の脈動及び騒音を低減するための吐出消音器５０が結合され、吐出消音器５０を経由した吐出冷媒は、吐出消音器５０の一側に連通するように設けられた吐出管５１を通じて外部へ排出される。

引き続き、図３を参照すれば、吐出消音器５０は、円筒形状に形成され、その内部には、シリンダーヘッド３４の吐出室３４ｂ側の冷媒を吐出消音器５０の内部に案内すると同時に、冷媒の脈動を低減する脈動低減流路５２が備えられる。

脈動低減流路５２は、１対の中空管５２ａ、５２ｂが互いに結合されたまま螺旋状に多数回巻き付けられた形態を有し、各中空管５２ａ、５２ｂはブレージング溶接にて結合される。ここで、各中空管５２ａ、５２ｂは、実質的に断面積を互いに同一にすることが好ましい。

また、脈動低減流路５２は、より円滑な冷媒の流出入のために両端部が単一管５２ｃの形態を有し、脈動低減流路５２の一端はシリンダーヘッド３４に溶接固定されて吐出室３４ｂと連通し、他端は吐出消音器５０の内部と連通する。

本実施例では、脈動低減流路５２をなす中空管５２ａ、５２ｂが１対でできた例を示したが、中空管５２ａ、５２ｂは２本以上から構成されてもいい。

一方、図４に示すように、脈動低減流路５３は、単一管５３ａの内部が仕切られて複数の通路５３ｂ、５３ｃが形成されるようにしてもよく、この時もまた、それぞれの通路５３ｂ、５３ｃはその断面積と長さが同一に形成される。

次に、本発明に係る密閉型圧縮機の動作及び作用について説明する。

駆動部２０に電源が印加されると、回転子２２とともに回転軸２３が回転され、回転軸２３の回転により偏心部２４が偏心回転される。そして、偏心部２４によりピストン３２が圧縮室３２ａ内部において往復動することによってシリンダーヘッド３４の吸入室３４ａから流入した冷媒を圧縮した後吐出室３４ｂに吐出させる。

そして、吐出室３４ｂの冷媒は、脈動低減流路５２を通過して吐出消音器５０の内部へ移動するが、この時、脈動低減流路５２は複数本の中空管５２ａ、５２ｂで形成されているので、中空管５２ａ、５２ｂの直径を縮めて冷媒の圧力脈動は低減し、脈動低減流路５２を通過する冷媒の流量は一定水準を保ち続けることができる。

これにより、圧縮機の外部へ排出される冷媒の圧力脈動及び騒音を低減でき、圧縮機の運転を安定且つ静かに行うことができる。

一方、本発明者の実験によれば、１対の同一の中空管５２ａ、５２ｂで脈動低減流路５２を形成する場合、中空管５２ａ、５２ｂの内径、中空管５２ａ、５２ｂの長さ、及び、吐出消音器５０の容積が各々次のような範囲にあるとき、振動騒音の低減と、起動電圧及び消費電力の低減が同時に図れることがわかった。

(ａ)中空管の内径：１．０〜１．５mm
(ｂ)中空管の長さ：７０〜１２０mm
(ｃ)吐出消音器の容積：１５〜２５cc
図５は、上記のように各部の寸法が定められた圧縮機における騒音測定実験結果を、従来の圧縮機における騒音測定実験結果と比較して示したグラフである。図５のグラフからわかるように、本発明に係る圧縮機は、従来の圧縮機に比べて、冷凍装置の他の部品と共振を起こす１KHz以下の低周波帯域において発生する騒音が顕著に減少していた。

本発明に係る密閉型圧縮機の全体構造を示す側断面図である。本発明に係る密閉型圧縮機のシリンダーヘッドを示す斜視図である。本発明に係る密閉型圧縮機の吐出消音器の内部を示す断面図である。本発明に係る密閉型圧縮機の吐出消音器に設けられた脈動低減流路の他の形態を示す断面図である。本発明に係る密閉型圧縮機における騒音測定実験結果を従来の圧縮機における騒音測定実験結果と比較して示すグラフである。

符号の説明

３４シリンダーヘッド
３４ｂ吐出室
５０吐出消音器
５１吐出管
５２脈動低減流路
５２ａ、５２ｂ中空管
５２ｃ単一管

Claims

圧縮室を形成するシリンダーと；
前記シリンダーの一側に結合され、内部に前記圧縮室と連通する吐出室が形成されたシリンダーヘッドと；
前記シリンダーヘッドの吐出室側に備えられて吐出される冷媒の脈動を低減する吐出消音器と；
前記吐出消音器の内部において、一端が前記吐出室と連通し、他端が前記吐出消音器の内部と連通するように設けられ、また、複数の通路を持つ脈動低減流路とを含むことを特徴とする密閉型圧縮機。
前記脈動低減流路は、螺旋状に多数回巻き付けられた形態を持つことを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
前記脈動低減流路の両端部は、一つの通路を持つことを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
前記脈動低減流路は、互いに結合された複数の中空管で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
前記脈動低減流路は、一つの単一管の内部が仕切られてなる複数の通路を持つことを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
それぞれの通路は、断面積が実質的に互いに同一に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
前記通路の内径は各々１．０〜１．５mmであり、前記通路の長さは各々７０〜１２０mmであり、前記吐出消音器の容積は１５〜２５ccであることを特徴とする請求項６に記載の密閉型圧縮機。