JP2007092601A - Hermetic compressor and cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍冷蔵装置等に用いられる圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a compressor used in a refrigeration apparatus or the like.
従来、この種の密閉型圧縮機は、吐出マフラー近傍の面の曲率とその対向面の曲率を同一した密閉容器を備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of hermetic compressor includes a hermetic container in which the curvature of the surface near the discharge muffler and the curvature of the opposite surface are the same (see, for example, Patent Document 1).
以下、図面を参照しながら上記従来の密閉型圧縮機を説明する。 Hereinafter, the conventional hermetic compressor will be described with reference to the drawings.
図5は、特許文献1に記載された従来の密閉型圧縮機の正面断面図、図6は、特許文献1に記載された従来の密閉型圧縮機の側面断面図である。図7は、特許文献1に記載された従来の密閉型圧縮機を冷却装置に搭載時の概略図である。 FIG. 5 is a front sectional view of a conventional hermetic compressor described in Patent Document 1, and FIG. 6 is a side sectional view of the conventional hermetic compressor described in Patent Document 1. FIG. 7 is a schematic view when the conventional hermetic compressor described in Patent Document 1 is mounted on a cooling device.
図5、図6において、密閉容器1内には、電動要素2とこの電動要素2により回転駆動される圧縮要素3がそれぞれ収納され底部にオイル4を貯留している。電動要素2と圧縮要素3は一体的に組み立てられ、複数の支持スプリング5により密閉容器1内に弾性的に保持される。
5 and 6, an
圧縮要素3を構成するブロック10には、円筒上のシリンダ11とシリンダ11を挟んだ両側に吐出マフラー13と吸入マフラー14が形成され、ピストン15がシリンダ11内に往復自在に嵌入されている。ブロック10の上部には軸受け16が固定されている。
The
シリンダ11の開口端には、吸排バルブ20と吸排バルブ20を挟んだ反シリンダ11側に吐出室21を有するシリンダヘッド22が配置されている。
A
吐出室21は、吐出マフラー13と連通し吐出マフラー13と密閉容器1外とは吐出経路23で連結されている。吸入マフラー14には、上部に吸入マフラー管24が配設されている。
The
シャフト25は、軸受け16に軸支された主軸部26とその下方に形成された偏芯部27からなり、偏芯部27とピストン15はコンロッド28で連結されている。
The
電動要素2は、ブロック10の上方に固定され巻線30を施した固定子31と主軸部26に焼嵌め等で固定された回転子32とから構成されている。
The
密閉容器1は、吐出マフラー13に対向する吐出マフラー近傍の面35と吸入マフラー14に対向する吸入マフラー近傍の面36とが同一曲率で形成されている。
In the sealed container 1, a
図7において、冷却装置41は冷却システム42と庫内43と冷却装置41の背面44側に開口されたエンジンルーム45と庫内43とエンジンルーム45を仕切る仕切壁46とから構成されている。
In FIG. 7, the
図5、6に示した従来の密閉型圧縮機47は、吐出マフラー近傍の面35をエンジンルーム45の内側に向けてエンジンルーム45内に設置されている。
The conventional
冷却システム42は、密閉型圧縮機47と連結され冷凍サイクルを形成し内部に冷媒(図示せず)が封入されている。
The
以上のように構成された密閉型圧縮機と冷却装置について以下にその動作を説明する。 The operation of the hermetic compressor and the cooling device configured as described above will be described below.
電動要素2に通電されると、回転子32が回転しこれに伴ってシャフト25が回転し、偏芯部27の運動がコンロッド28を介してピストン15に伝わることでピストン15はシリンダ11内で往復運動を行い、圧縮要素3が所定の圧縮動作を行う。
When the
密閉容器1内の冷媒ガス(図示せず)は、圧縮要素3の吸入工程時において吸入マフラー管24の先端から吸入され、吸入マフラー14を通りシリンダ11内へ供給される。この時シリンダ11内に残る冷媒ガスの再膨張により吸入マフラー14側へ吹き返しの圧力脈動が発生するが、吸入マフラー14内で減衰され密閉容器1内へ直接圧力脈動が伝わるのを防止している。シリンダ11内に供給された冷媒ガスは、圧縮工程時においてピストン15によりシリンダ11内で圧縮される。圧縮された冷媒ガスは吸排バルブ20から吐出室21へ排出され、吐出マフラー13、吐出経路23の順に流れながら圧力脈動が減衰され密閉容器1外へ排出される。
A refrigerant gas (not shown) in the hermetic container 1 is sucked from the tip of the
冷却装置41は、冷却時、密閉型圧縮機47に通電し冷却システム42内を冷媒が循環することにより庫内43が冷却される。
しかしながら、上記従来の構成では、密閉型圧縮機47をエンジンルーム45内に設置時、密閉容器1の幅が広く密閉容器1がエンジンルーム45の外側から背面44側へはみ出さないように密閉型圧縮機47をエンジンルーム45の内側へ設置するため、仕切壁46を庫内43側へ張り出すように設計しなければならなかった。その結果、エンジンルーム45の省スペース化が図れず庫内43の容積が小さくなるという課題を有していた。
However, in the above conventional configuration, when the
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、大きさの小さい密閉容器を備えた、幅の狭い密閉型圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a narrow hermetic compressor including a small-sized hermetic container.
上記従来の課題を解決するために本発明の密閉型圧縮機は、密閉容器は吐出マフラー近傍の面の曲率がその対向面の曲率より大きくなるよう形成したもので、吐出マフラー近傍の面の曲率が大きく剛性が高いため吐出マフラーから発生する放射音による密閉容器の共振を防止でき、低い騒音レベルを維持しながら密閉容器の大きさを小さく抑さえられるという作用を有する。 In order to solve the above conventional problems, the hermetic compressor according to the present invention is such that the hermetic container is formed such that the curvature of the surface near the discharge muffler is larger than the curvature of the opposite surface, and the curvature of the surface near the discharge muffler. Because of its large size and high rigidity, resonance of the sealed container due to the radiated sound generated from the discharge muffler can be prevented, and the size of the sealed container can be suppressed while maintaining a low noise level.
本発明の密閉型圧縮機は、大きさの小さい密閉容器を備えることで幅の狭い密閉型圧縮機を提供することができる。 The hermetic compressor of the present invention can provide a hermetic compressor having a narrow width by including a hermetic container having a small size.
請求項1記載の発明は、冷媒ガスを圧縮する圧縮要素と前記圧縮要素を収容する密閉容器を備え、前記圧縮要素はシリンダを形成するブロックと、前記シリンダ内を往復動するピストンと、前記シリンダの開口端に配設された吸排バルブと、前記吸排バルブを挟んだ反シリンダ側に配設され吐出室を有するシリンダヘッドと、前記ブロックに形成され前記吐出室と連通する吐出マフラーと、前記吐出マフラーと前記密閉容器外とを連通する吐出経路を有し、前記密閉容器は前記吐出マフラー近傍の面の曲率がその対向面の曲率より大きくなるよう形成したもので、吐出マフラー近傍の面の曲率が大きく剛性が高いため吐出マフラーから発生する放射音による密閉容器の共振を防止でき、低い騒音レベルを維持しながら密閉容器の大きさを小さく抑さえられるという用を有するため幅の狭い密閉型圧縮機を提供することができる。 The invention according to claim 1 includes a compression element that compresses refrigerant gas and a sealed container that accommodates the compression element. The compression element includes a block that forms a cylinder, a piston that reciprocates in the cylinder, and the cylinder. An intake / exhaust valve disposed at the opening end of the cylinder, a cylinder head disposed on the side opposite to the cylinder sandwiching the intake / exhaust valve and having a discharge chamber, a discharge muffler formed in the block and communicating with the discharge chamber, and the discharge A discharge path that communicates between the muffler and the outside of the sealed container, and the closed container is formed so that the curvature of the surface in the vicinity of the discharge muffler is larger than the curvature of the opposite surface, and the curvature of the surface in the vicinity of the discharge muffler Because of its large size and high rigidity, it can prevent resonance of the sealed container due to the radiated sound generated from the discharge muffler, and the size of the sealed container can be reduced while maintaining a low noise level. It is possible to provide a narrow hermetic compressor in width because of its use of suppression is even.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、シリンダヘッド近傍に樹脂製の吸入マフラーを配設したものでシリンダヘッド近傍は密閉容器内の空間容積を広く、吸入マフラーの容積を十分に確保できるため吸入工程において冷媒ガスの再膨張により吸入マフラーへ吹き返えされる圧力脈動を減衰され直接密閉容器内へ圧力脈動が伝わるのを防止できるとともに、樹脂製の吸入マフラーは熱伝導率が小さいのでシリンダヘッドから熱が伝わりにくく吸入マフラー内の冷媒ガスが加熱されいくいにいう作用を有するため請求項1に記載の発明の効果に加えてさらに騒音レベルの低減と高効率化を図ることができる。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、吐出経路を密閉容器内の吐出マフラー側空間に配置したもので吐出マフラー近傍の面は、曲率が大きく剛性が高いため、吐出経路から発生する放射音により吐出マフラー近傍の面の共振を防止することができるという作用を有するため、請求項1に記載の発明の効果に加えてさらに騒音レベルの低減を図ることができる。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1, wherein the discharge path is disposed in the discharge muffler side space in the sealed container, and the surface near the discharge muffler has a large curvature and high rigidity. In addition to the effect of the first aspect of the present invention, the noise level can be further reduced since the resonance of the surface near the discharge muffler can be prevented by the radiated sound generated from the path.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、密閉容器は吐出マフラー近傍の面とその対向面とを前記出マフラー近傍の面より曲率の大きい接続面で連絡するとともに、吐出経路が接続される吐出管を前記接続面に固定したもので吐出管は曲率が大きく剛性の高い接続面に固定されているので、圧縮要素の振動が吐出経路を伝わり吐出管へ伝搬されても接続面の共振を防止することができるという作用を有するため請求項1に記載の発明の効果に加えてさらに騒音レベルの低減を図ることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the sealed container communicates the surface near the discharge muffler and the opposite surface thereof with a connection surface having a larger curvature than the surface near the outlet muffler, and discharges the discharge container. Since the discharge pipe to which the path is connected is fixed to the connection surface and the discharge pipe is fixed to the connection surface having a large curvature and high rigidity, even if the vibration of the compression element is transmitted to the discharge pipe through the discharge path In addition to the effect of the first aspect of the present invention, the noise level can be further reduced because the connection surface can be prevented from resonating.
請求項5に記載の発明は、エンジンルームを有し、前記エンジンルームに請求項1から4のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機を収納するとともに、前記密閉型圧縮機は密閉容器の吐出マフラー近傍の面を前記エンジンルームの内側に向けて配置されている冷却装置としたもので、密閉型圧縮機は吐出マフラー近傍の面の曲率より曲率の小さいその対向面がエンジンルームの外側に向けて配置されるので密閉型圧縮機を冷却装置の背面に添ってエンジルームの外側に設置できるため、仕切壁をエンジンルーム側へ張り出すように設計できるのでエンジンルームの省スペース化が図れ、相対的に庫内容積を広げることができる。
The invention according to
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における密閉型圧縮機の正面断面図、図2は同実施の形態における密閉型圧縮機の側面断面図、図3は同実施の形態における密閉型圧縮機の平面断面図である。
(Embodiment 1)
1 is a front cross-sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a side cross-sectional view of the hermetic compressor according to the same embodiment, and FIG. 3 is a hermetic compressor according to the same embodiment. FIG.
図1、図2、図3において、密閉容器102内には、電動要素104とこの電動要素104により回転駆動される圧縮要素106がそれぞれ収納され底部にオイル108を貯留している。電動要素104と圧縮要素106は一体的に組み立てられ複数の支持スプリング110によって弾性的に保持されている。
1, 2, and 3, an electric element 104 and a
次に圧縮要素106の主な構成について説明する。
Next, the main configuration of the
鋳物で鋳造されたブロック112は、円筒状のシリンダ114とシリンダ114と平行に吐出マフラー116が一体で形成されている。ブロック112上部には軸受け118が固定されている。ピストン120はシリンダ114内に往復自在に嵌入されている。
The
吸排バルブ130は、シリンダ114の開口端に配置され、吸排バルブ130を挟んだ反シリンダ114側に、吐出室132を有するシリンダヘッド134が配置されている。
The intake /
吐出マフラー116の開口端には、鉄板の絞り成型によって形成された半球形状のマフラーカバー136がマフラーボルト138で固定され吐出マフラー室140を形成している。
At the opening end of the
吐出マフラー室140は、吐出室132と連通し、吐出マフラー室140と密閉容器102外とは吐出経路142で連結されている。
The
鋼管によって形成された吐出経路142は、密閉容器102の内壁面と吐出マフラー116との間に確保された吐出マフラー側空間144に添うように配置されている。
The
樹脂で形成された吸入マフラー150は、密閉容器102に対向する吸入マフラー前面部152が密閉容器102の曲率に添うように形成され、シリンダヘッド134上部の空間に配設されている。吸入マフラー前面部152には、吸入口154が形成されている。
The
シャフト160は、主軸部162が軸受け118に軸支されその下方に偏芯部164が形成され、偏芯部164とピストン120はコンロッド166で連結されている。
In the
密閉容器102は、鉄板の絞り成型によって形成された上容器170と下容器172が接合点174で溶接等により密封結合されている。
In the sealed
密閉容器102の吐出マフラー116が対向する吐出マフラー近傍の面176の曲率は、その対向面178の曲率より大きくなるように形成されている。また吐出経路142が対向する吐出経路近傍の面180と吸入マフラー150が対向する吸入マフラー近傍の面182は、吐出マフラー近傍の面176とほぼ同じ曲率で形成されている。
The curvature of the
さらに吐出経路近傍の面180と対向面178とは、吐出マフラー近傍の面176の曲率より大きい接続面a184で連結されている。吸入マフラー近傍の面182と対向面178とは、吐出マフラー近傍の面176の曲率より大きい接続面b186で連結されている。
Furthermore, the
接続面a184には、密閉容器102内外を連通する吐出管190が溶接にて固定され、接続面b186には、密閉容器102内外を連通する吸入管192が溶接にて固定されている。肉厚が薄い鋼管で形成された吐出経路142が吐出マフラー116と吐出管190を連通し、吐出管190に溶接固定されている。
A
電動要素104は、ブロック112の上方に固定され巻線194を施した固定子196と主軸部162に焼嵌め等で固定された回転子198から構成されている。
The electric element 104 includes a
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。 About the compressor comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
電動要素104に通電されると、回転子198は回転しこれに伴ってシャフト160が回転し、偏芯部164の運動がコンロッド166を介してピストン120に伝わることでピストン120はシリンダ114内で往復運動を行い、圧縮要素106が所定の圧縮動作を行う。
When the electric element 104 is energized, the
密閉容器102内の冷媒ガス(図示せず)は、圧縮要素106の吸入工程時において吸入口154から吸入され吸入マフラー150内を通りシリンダ114内へ供給される。この時シリンダ114内に残る冷媒ガスの再膨張により吸入マフラー150側へ吹き返しの圧力脈動が発生する。
Refrigerant gas (not shown) in the sealed
ここで吸入マフラー150はシリンダヘッド134の上部の広い空間に配置されしかも吸入マフラー前面部152が密閉容器102の曲率に添うように形成されているので吸入マフラー150の容積を大きく確保できる。そのため圧力脈動は、吸入マフラー150内で大きく減衰し密閉容器102内へ伝わる圧力脈動のエネルギーを大きく低減でき、密閉容器102からの放射音を抑制でき、騒音低減を図ることができる。
Here, since the
また吸入マフラー150は、熱伝導率の小さい樹脂で形成されているためシリンダヘッド134からの熱が伝わりにくく吸入マフラー150内の冷媒ガスが加熱されるのを防止できる。その結果吸入効率が上がり高効率化を図ることができる。
Further, since the
次にシリンダ114に供給された冷媒ガスは、圧縮要素106の圧縮工程時においてピストン120によりシリンダ内で圧縮される。シリンダ114内で圧縮された冷媒ガスは、吸排バルブ130を通り吐出室132へ排出され、吐出マフラー室140、吐出経路142の順に流れ冷媒ガスの圧力脈動が徐々に減衰されて吐出管190を通り冷却システム(図示せず)へ供給される。
Next, the refrigerant gas supplied to the
この際、高圧に圧縮された冷媒ガスは、高い圧力まで断続的に圧縮される際に発生する高いエネルギーレベルの圧力脈動成分やその高調波成分を含んでいる。従って冷媒ガスが吐出マフラー室140を通過する際、マフラーカバー136からこれら圧力脈動成分や高調波成分が透過音として放出される。
At this time, the refrigerant gas compressed to a high pressure includes a pressure pulsation component at a high energy level and its harmonic component generated when the refrigerant gas is intermittently compressed to a high pressure. Therefore, when the refrigerant gas passes through the
また高いエネルギーレベルの圧力脈動成分やその高調波成分によりマフラーカバー136が加振されることで共振音を発生する。
Further, the
さらに冷媒ガスは吐出経路142を通り冷却システム(図示せず)へ供給されるが、冷媒ガスの圧力脈動成分は吐出マフラー室140で完全には除去されない。そして吐出経路142は肉厚が薄い鋼管で形成されており、残った圧力脈動成分や高調波成分が透過音として放出されやすく、また圧力脈動成分やその高調波成分により吐出経路142が加振されることで共振音を発生する。
Further, the refrigerant gas is supplied to the cooling system (not shown) through the
しかしながら本実施の形態においては、密閉容器102の吐出マフラー近傍の面176の曲率が、その対向面178の曲率より大きくなるよう形成され、また吐出経路近傍の面180の曲率は吐出マフラー近傍の面176に近い大きな曲率で形成されているために剛性が高く、吐出マフラー室140や吐出経路142から放射される騒音に対して共振しにくい。その結果、吐出マフラー室140や吐出経路142、吐出管190から放射される騒音を効果的に遮音することができる。
However, in the present embodiment, the curvature of the
一方、鉄板の絞りで作られる密閉容器102は一般に曲率が大きいと剛性が高くなり曲率が小さいと剛性が低くなる。しかしながら曲率が小さいと鉄板の延びが小さく抑さえられるため、板厚が厚くなる。そのため、対向面178は、曲率は小さいが板厚が厚くなり、剛性の低下をある程度抑制することができる。また対向面178近傍には吐出経路近傍の面180のように強い騒音源が無いため、騒音レベルを低く維持しながら密閉容器102の大きさを小さく抑さえることができる。
On the other hand, the
その結果、低い騒音レベルを維持した、幅の狭い密閉型圧縮機を提供することができる。 As a result, it is possible to provide a narrow hermetic compressor that maintains a low noise level.
また密閉容器102の幅を小さく抑さえられるため、密閉容器102内に封入するオイル108の量を減らすことができコスト低減が図れる。
Further, since the width of the sealed
また、圧縮要素106は吸入・圧縮工程を繰り返すことにより大きく振動し、その振動は吐出経路142で減衰しきれずに吐出管190へと伝播され、吐出管190を加振する。しかしながら吐出管190は吐出マフラー近傍の面176より曲率の大きい接続面a184に固定されている。接続面a184は、曲率が大きく剛性が高いため、吐出管190が加振されても接続面a184の共振を防止することができ、その結果さらに騒音レベルを低減することができる。
The
また冷却システムに接続される吸入管192は、吐出マフラー近傍の面176より曲率の大きい接続面b186に固定されている。接続面b186は、曲率が大きく剛性が高いため冷却システムから吸入管192へ振動が伝搬されても接続面b186の共振を防止することができる。その結果さらに騒音レベルを低減することができる。
The
さらに吸入マフラー近傍の面182は曲率が大きいので剛性が高く、吸入マフラー前面部152から発生する放射音により共振を防止することができさらに騒音レベルを低減することができる。
Further, the
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2における密閉型圧縮機を冷却装置の一種である家庭用冷蔵庫等に搭載時の概略図である。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a schematic diagram when the hermetic compressor according to the second embodiment of the present invention is mounted on a household refrigerator or the like which is a kind of cooling device.
なお密閉型圧縮機の詳細については、図1、図2、図3を参照しながら説明する。 The details of the hermetic compressor will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3.
図4において、冷却装置210は冷却システム212と庫内214と冷却装置210の背面216側に開口されたエンジンルーム218と庫内214とエンジンルーム218を仕切る仕切壁220とから構成されている。
In FIG. 4, the
冷却システム212は、実施の形態1で示した密閉型圧縮機222を搭載しており、密閉型圧縮機222から凝縮器224、ドライヤー226、膨張器228、蒸発器230、密閉型圧縮機222の順に連結され、冷凍サイクルを形成している。冷却システム212の内部には、R134aやR404A等のHFC冷媒やR600aやR290a等のHC冷媒が封入されている。
The
密閉型圧縮機222は、吐出マフラー近傍の面234の曲率がその対向面236の曲率より大きくなるよう形成してあり、吐出マフラー近傍の面234をエンジンルーム218の内側に向けて配置されている。
The
以上のように構成された冷却装置ついて、以下その動作、作用を説明する。 The operation and action of the cooling device configured as described above will be described below.
冷却時には、密閉型圧縮機222に通電し、冷却システム212内の冷媒を吸入、圧縮、凝縮、減圧、膨張させるいわゆる冷凍サイクルを回すことによって蒸発器230が冷え庫内214を冷却する。
At the time of cooling, the evaporator 230 cools the inside 214 of the cooling chamber by energizing the
密閉型圧縮機222は、曲率の大きい吐出マフラー近傍の面234をエンジンルーム218の内側に向けて配置し、曲率の小さい対向面236がエンジンルーム218の外側向けて配置されている。従って密閉型圧縮機222は対向面236を冷却装置210の背面216側に添うようにエンジンルーム218の外側に設置できるため、仕切壁220をエンジンルーム218側へ張り出すように設計できる。その結果エンジンルーム218の省スペース化が図れ、冷却装置210の大きさはそのままで庫内214の容積のみを広げることができる。
In the
以上のように本発明にかかる密閉型圧縮機は、大きさの小さい密閉容器を備えることで幅の狭い密閉型圧縮機を提供することができるので、自販機、冷凍ショーケース、除湿機などの用途にも適用できる。 As described above, the hermetic compressor according to the present invention can provide a narrow hermetic compressor by providing a small-sized hermetic container, so that it can be used for a vending machine, a freezer showcase, a dehumidifier, and the like. It can also be applied to.
102,232 密閉容器
106 圧縮要素
112 ブロック
114 シリンダ
116 吐出マフラー
120 ピストン
130 吸排バルブ
132 吐出室
134 シリンダヘッド
142 吐出経路
144 吐出マフラー側空間
150 吸入マフラー
176,234 吐出マフラー近傍の面
178,236 対向面
184 接続面a
186 接続面b
190 吐出管
210 冷却装置
218 エンジンルーム
222 密閉型圧縮機
102,232 Sealed
186 Connection surface b
190
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