JP3580933B2 - 密閉型能力制御圧縮機及び冷凍装置 - Google Patents
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- F04C2240/40—Electric motor
- F04C2240/403—Electric motor with inverter for speed control
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷蔵庫等の冷凍装置における能力可変型の圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、冷凍装置における往復動圧縮機は能力可変型は採用されておらず、一定の電源周波数、つまり我が国においては５０サイクルまたは６０サイクルで運転されるものであった。
【０００３】
また、往復動圧縮機においては密閉容器の内部は低圧となっており高圧の吐出管を配し外部に圧縮ガスを導出する構造となっていた。このような往復動圧縮機は特開平５−１２６０４４号公報に記載されたものが知られている。
【０００４】
図３に従来の往復動圧縮機の構造を示しており、１は円筒状の密閉容器で内部に図示しない電動要素とシリンダ２、シリンダヘッド３、ピストン４、および連接部材５などからなる圧縮要素６を内蔵している。７はシリンダ２の側部に設けられた吐出消音器、８は先端を密閉容器１内に貫通させた吐出接続管で貫通部分において密閉容器１に気密にロー付けされている。
【０００５】
９は前記吐出消音器７と吐出接続管８を接続する吐出管で密閉容器１内に蛇曲状に配設されている。１０は吐出管９に捲装された共振防止用のコイルスプリングである。
【０００６】
次に上記構成の往復動圧縮機における動作を説明すると、電動要素は５０サイクルまたは６０サイクルの供給電源に応じて一定の運転周波数で運転される。従って電動要素は一定の回転速度で運転されており、この運動が連接部材５によって往復運動に変換されピストン４に伝達される。ピストン４はシリンダ２内を往復運動し、図示しない吸入系から吸入した冷媒ガスを圧縮してシリンダヘッド３から吐出消音器７へ吐出する。そして吐出消音器７から吐出管９を通り吐出接続管８によって密閉容器１外に導出される。
【０００７】
この際、吐出管９には吐出ガスの脈動による振動や電動要素の運転周波数による共振が発生し騒音となるが、コイルスプリング１０の制振作用によって騒音防止が図られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
家庭用冷蔵庫等においては低負荷時には能力を下げ消費電力を節約することが望まれているが、前記往復動圧縮機においては低周波数運転時に密閉容器内で圧縮された冷媒ガスを導出する吐出管９の共振問題が依然として未解決のため能力制御型の実用化には到っていなかった。
【０００９】
すなわち、前記吐出管９は５０サイクル、６０サイクル等の特定運転周波数に対しては共振防止機能を持たすことができるものの、それ以外の周波数、特に５０サイクルより低い周波数に設定したときにはいくつかの共振点を有するものであった。
【００１０】
本発明は吐出管の共振問題のない能力制御型圧縮機を得んとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、吐出管の共振する周波数を予め把握し、電動要素を吐出管が共振しない特定の周波数で運転できるようインバータ制御するようにしたものである。
【００１２】
これにより、吐出管の共振による騒音の心配のない、密閉型能力制御圧縮機及びこれを備えた冷凍装置が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、吐出接続管によって内外を連通された密閉容器内に、往復動式の圧縮要素とこれを駆動する電動要素を備え、前記密閉容器内において前記往復動式の圧縮要素と前記吐出接続管を吐出管によって接続したものにおいて、前記密閉容器の内部を低圧として前記圧縮要素と前記電動要素を中空に保持し、前記密閉容器内に設けた前記吐出管は、制振用コイルスプリングを捲装することで商用電源周波数近傍の共振を防止し、かつ商用電源周波数より低い運転周波数域では複数の運転周波数において共振する特性を有し、前記電動要素は連続しない複数の運転周波数でインバータ装置によって運転されるとともに、前記複数の運転周波数は、少なくとも一つが商用電源周波数近傍の周波数であって、かつ前記商用電源周波数より低い運転周波数域において、吐出管が共振する前記運転周波数を避けて予め特定した２種類以上の運転周波数を含む冷蔵庫用の密閉型能力制御圧縮機であり、能力制御運転により消費電力を節約できしかも吐出管の共振による騒音は発生しなくなる。
また、従来の吐出管に何ら変更を加えなくてもこの周波数における共振は問題とならない。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の密閉型能力制御圧縮機を備えた冷蔵庫であり、消費電力を節約した吐出管の共振による騒音の発生のない冷蔵庫が得られる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図２を用いて説明する。尚、従来と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態における密閉型能力制御圧縮機を含む冷凍装置の制御ブロック図を示し、同図においてＡは能力制御型往復動圧縮機で密閉容器１と密閉容器１内に内蔵された電動要素Ｍと往復動式圧縮要素６から成っている。８は吐出接続管であり、９は吐出管、１０は制振用コイルスプリングである。
【００１７】
電動要素Ｍは商用電源１１の周波数もしくはインバータ装置１２による周波数によって運転される。１３は冷凍装置の制御回路である。
【００１８】
次に前記冷凍装置の運転動作を説明する。運転時に圧縮ガスが吐出接続管８から導出される点は従来と全く同様である。また商用電源による運転によって吐出管９に生じる共振がコイルスプリング１０によって防止される点も同様である。
【００１９】
図２に示す運転特性図より明らかな如く、吐出管９はコイルスプリング１０を設けたにも拘わらず低周波数域のいくつかの運転周波数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，……において共振することが予め実験等により知られている。
【００２０】
そこでインバータ装置１２は吐出管９が共振しない特定周波数Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ（≠Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，……）に設定される。
従って低負荷時等に特定周波数Ｃａ，Ｃｂに落として圧縮機を運転しても吐出管９は共振騒音を発生することがなく、消費電力が節約される。
【００２１】
本実施の形態においては往復動式圧縮機としたが、密閉容器内が低圧である回転式圧縮機にも同様に適用し得ることはもちろんである。
【００２２】
（実施の形態２）
図２より明らかな如く、電源周波数５０または６０ヘルツで運転した場合には従来通り、コイルスプリング１０により制振作用を受けるため吐出管９は共振を起こさない。
【００２３】
そこで実施の形態２においてはインバータ装置１２は、少なくとも一つの運転周波数が電源周波数近傍の特定周波数Ｃ５０かＣ６０に設定される。
【００２４】
従って、吐出管９は従来のものをそのまま使用しても全く問題がない。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、吐出接続管によって内外を連通された密閉容器内に、往復動式の圧縮要素とこれを駆動する電動要素を備え、前記密閉容器内において前記往復動式の圧縮要素と前記吐出接続管を吐出管によって接続したものにおいて、前記密閉容器の内部を低圧として前記圧縮要素と前記電動要素を中空に保持し、前記密閉容器内に設けた前記吐出管は、制振用コイルスプリングを捲装することで商用電源周波数近傍の共振を防止し、かつ商用電源周波数より低い運転周波数域では複数の運転周波数において共振する特性を有し、前記電動要素は連続しない複数の運転周波数でインバータ装置によって運転されるとともに、前記複数の運転周波数は、少なくとも一つが商用電源周波数近傍の周波数であって、かつ前記商用電源周波数より低い運転周波数域において、吐出管が共振する前記運転周波数を避けて予め特定した２種類以上の運転周波数を含むものであり、共振騒音を発生させずに、消費電力を節約する低周波運転を可能とする冷蔵庫用の密閉型能力制御圧縮機が得られるものである。
また、従来の吐出管をそのまま用いて容易に共振騒音のない密閉型能力制御圧縮機が得られる。
また、請求項２記載の発明によれば、共振騒音の発生がない状態で消費電力を節約できる冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による能力制御型往復動圧縮機を含む冷凍装置の一部制御ブロック図
【図２】前記圧縮機における運転周波数と吐出管の共振特性図
【図３】従来の往復動圧縮機の水平断面図
【符号の説明】
１ 密閉容器
６ 往復動式圧縮要素
８ 吐出接続管
９ 吐出管
１２ インバータ装置
Ａ 能力制御型往復動圧縮機
Ｍ 電動要素
【発明の属する技術分野】
本発明は冷蔵庫等の冷凍装置における能力可変型の圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、冷凍装置における往復動圧縮機は能力可変型は採用されておらず、一定の電源周波数、つまり我が国においては５０サイクルまたは６０サイクルで運転されるものであった。
【０００３】
また、往復動圧縮機においては密閉容器の内部は低圧となっており高圧の吐出管を配し外部に圧縮ガスを導出する構造となっていた。このような往復動圧縮機は特開平５−１２６０４４号公報に記載されたものが知られている。
【０００４】
図３に従来の往復動圧縮機の構造を示しており、１は円筒状の密閉容器で内部に図示しない電動要素とシリンダ２、シリンダヘッド３、ピストン４、および連接部材５などからなる圧縮要素６を内蔵している。７はシリンダ２の側部に設けられた吐出消音器、８は先端を密閉容器１内に貫通させた吐出接続管で貫通部分において密閉容器１に気密にロー付けされている。
【０００５】
９は前記吐出消音器７と吐出接続管８を接続する吐出管で密閉容器１内に蛇曲状に配設されている。１０は吐出管９に捲装された共振防止用のコイルスプリングである。
【０００６】
次に上記構成の往復動圧縮機における動作を説明すると、電動要素は５０サイクルまたは６０サイクルの供給電源に応じて一定の運転周波数で運転される。従って電動要素は一定の回転速度で運転されており、この運動が連接部材５によって往復運動に変換されピストン４に伝達される。ピストン４はシリンダ２内を往復運動し、図示しない吸入系から吸入した冷媒ガスを圧縮してシリンダヘッド３から吐出消音器７へ吐出する。そして吐出消音器７から吐出管９を通り吐出接続管８によって密閉容器１外に導出される。
【０００７】
この際、吐出管９には吐出ガスの脈動による振動や電動要素の運転周波数による共振が発生し騒音となるが、コイルスプリング１０の制振作用によって騒音防止が図られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
家庭用冷蔵庫等においては低負荷時には能力を下げ消費電力を節約することが望まれているが、前記往復動圧縮機においては低周波数運転時に密閉容器内で圧縮された冷媒ガスを導出する吐出管９の共振問題が依然として未解決のため能力制御型の実用化には到っていなかった。
【０００９】
すなわち、前記吐出管９は５０サイクル、６０サイクル等の特定運転周波数に対しては共振防止機能を持たすことができるものの、それ以外の周波数、特に５０サイクルより低い周波数に設定したときにはいくつかの共振点を有するものであった。
【００１０】
本発明は吐出管の共振問題のない能力制御型圧縮機を得んとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、吐出管の共振する周波数を予め把握し、電動要素を吐出管が共振しない特定の周波数で運転できるようインバータ制御するようにしたものである。
【００１２】
これにより、吐出管の共振による騒音の心配のない、密閉型能力制御圧縮機及びこれを備えた冷凍装置が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、吐出接続管によって内外を連通された密閉容器内に、往復動式の圧縮要素とこれを駆動する電動要素を備え、前記密閉容器内において前記往復動式の圧縮要素と前記吐出接続管を吐出管によって接続したものにおいて、前記密閉容器の内部を低圧として前記圧縮要素と前記電動要素を中空に保持し、前記密閉容器内に設けた前記吐出管は、制振用コイルスプリングを捲装することで商用電源周波数近傍の共振を防止し、かつ商用電源周波数より低い運転周波数域では複数の運転周波数において共振する特性を有し、前記電動要素は連続しない複数の運転周波数でインバータ装置によって運転されるとともに、前記複数の運転周波数は、少なくとも一つが商用電源周波数近傍の周波数であって、かつ前記商用電源周波数より低い運転周波数域において、吐出管が共振する前記運転周波数を避けて予め特定した２種類以上の運転周波数を含む冷蔵庫用の密閉型能力制御圧縮機であり、能力制御運転により消費電力を節約できしかも吐出管の共振による騒音は発生しなくなる。
また、従来の吐出管に何ら変更を加えなくてもこの周波数における共振は問題とならない。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の密閉型能力制御圧縮機を備えた冷蔵庫であり、消費電力を節約した吐出管の共振による騒音の発生のない冷蔵庫が得られる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図２を用いて説明する。尚、従来と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態における密閉型能力制御圧縮機を含む冷凍装置の制御ブロック図を示し、同図においてＡは能力制御型往復動圧縮機で密閉容器１と密閉容器１内に内蔵された電動要素Ｍと往復動式圧縮要素６から成っている。８は吐出接続管であり、９は吐出管、１０は制振用コイルスプリングである。
【００１７】
電動要素Ｍは商用電源１１の周波数もしくはインバータ装置１２による周波数によって運転される。１３は冷凍装置の制御回路である。
【００１８】
次に前記冷凍装置の運転動作を説明する。運転時に圧縮ガスが吐出接続管８から導出される点は従来と全く同様である。また商用電源による運転によって吐出管９に生じる共振がコイルスプリング１０によって防止される点も同様である。
【００１９】
図２に示す運転特性図より明らかな如く、吐出管９はコイルスプリング１０を設けたにも拘わらず低周波数域のいくつかの運転周波数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，……において共振することが予め実験等により知られている。
【００２０】
そこでインバータ装置１２は吐出管９が共振しない特定周波数Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ（≠Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，……）に設定される。
従って低負荷時等に特定周波数Ｃａ，Ｃｂに落として圧縮機を運転しても吐出管９は共振騒音を発生することがなく、消費電力が節約される。
【００２１】
本実施の形態においては往復動式圧縮機としたが、密閉容器内が低圧である回転式圧縮機にも同様に適用し得ることはもちろんである。
【００２２】
（実施の形態２）
図２より明らかな如く、電源周波数５０または６０ヘルツで運転した場合には従来通り、コイルスプリング１０により制振作用を受けるため吐出管９は共振を起こさない。
【００２３】
そこで実施の形態２においてはインバータ装置１２は、少なくとも一つの運転周波数が電源周波数近傍の特定周波数Ｃ５０かＣ６０に設定される。
【００２４】
従って、吐出管９は従来のものをそのまま使用しても全く問題がない。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、吐出接続管によって内外を連通された密閉容器内に、往復動式の圧縮要素とこれを駆動する電動要素を備え、前記密閉容器内において前記往復動式の圧縮要素と前記吐出接続管を吐出管によって接続したものにおいて、前記密閉容器の内部を低圧として前記圧縮要素と前記電動要素を中空に保持し、前記密閉容器内に設けた前記吐出管は、制振用コイルスプリングを捲装することで商用電源周波数近傍の共振を防止し、かつ商用電源周波数より低い運転周波数域では複数の運転周波数において共振する特性を有し、前記電動要素は連続しない複数の運転周波数でインバータ装置によって運転されるとともに、前記複数の運転周波数は、少なくとも一つが商用電源周波数近傍の周波数であって、かつ前記商用電源周波数より低い運転周波数域において、吐出管が共振する前記運転周波数を避けて予め特定した２種類以上の運転周波数を含むものであり、共振騒音を発生させずに、消費電力を節約する低周波運転を可能とする冷蔵庫用の密閉型能力制御圧縮機が得られるものである。
また、従来の吐出管をそのまま用いて容易に共振騒音のない密閉型能力制御圧縮機が得られる。
また、請求項２記載の発明によれば、共振騒音の発生がない状態で消費電力を節約できる冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による能力制御型往復動圧縮機を含む冷凍装置の一部制御ブロック図
【図２】前記圧縮機における運転周波数と吐出管の共振特性図
【図３】従来の往復動圧縮機の水平断面図
【符号の説明】
１ 密閉容器
６ 往復動式圧縮要素
８ 吐出接続管
９ 吐出管
１２ インバータ装置
Ａ 能力制御型往復動圧縮機
Ｍ 電動要素
Claims (2)
- 吐出接続管によって内外を連通された密閉容器内に、往復動式の圧縮要素とこれを駆動する電動要素を備え、前記密閉容器内において前記往復動式の圧縮要素と前記吐出接続管を吐出管によって接続したものにおいて、前記密閉容器の内部を低圧として前記圧縮要素と前記電動要素を中空に保持し、前記密閉容器内に設けた前記吐出管は、制振用コイルスプリングを捲装することで商用電源周波数近傍の共振を防止し、かつ商用電源周波数より低い運転周波数域では複数の運転周波数において共振する特性を有し、前記電動要素は連続しない複数の運転周波数でインバータ装置によって運転されるとともに、前記複数の運転周波数は、少なくとも一つが商用電源周波数近傍の周波数であって、かつ前記商用電源周波数より低い運転周波数域において、吐出管が共振する前記運転周波数を避けて予め特定した２種類以上の運転周波数を含む冷蔵庫用の密閉型能力制御圧縮機。
- 請求項１に記載の密閉型能力制御圧縮機を備えた冷蔵庫。
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| DK96942597T DK0882184T3 (da) | 1996-02-20 | 1996-12-20 | Vekselretterstyret indkapslet kompressor |
| CN96180016A CN1076445C (zh) | 1996-02-20 | 1996-12-20 | 变频控制的密封压缩机 |
| PCT/JP1996/003731 WO1997031188A1 (en) | 1996-02-20 | 1996-12-20 | Inverter-controlled sealed compressor |
| EP96942597A EP0882184B1 (en) | 1996-02-20 | 1996-12-20 | Inverter-controlled sealed compressor |
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| ES96942597T ES2180821T3 (es) | 1996-02-20 | 1996-12-20 | Compresor sellado controlado por inversor. |
| MYPI97000607A MY126311A (en) | 1996-02-20 | 1997-02-19 | Inverter-controlled sealed compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03157096A JP3580933B2 (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 密閉型能力制御圧縮機及び冷凍装置 |
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|---|---|
| JPH09228960A JPH09228960A (ja) | 1997-09-02 |
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03157096A Expired - Lifetime JP3580933B2 (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 密閉型能力制御圧縮機及び冷凍装置 |
Country Status (11)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (6)
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|---|---|---|---|---|
| US3691785A (en) * | 1970-05-15 | 1972-09-19 | John D Ruff | Small centrifugal heat pump |
| JPH04270864A (ja) * | 1991-02-26 | 1992-09-28 | Hitachi Ltd | 冷凍装置の運転制御装置 |
| JPH05126044A (ja) | 1991-11-05 | 1993-05-21 | Matsushita Refrig Co Ltd | 密閉型電動圧縮機 |
| DE69415774T2 (de) * | 1993-11-09 | 1999-08-05 | Sanyo Electric Co | Klimaanlage, verwendbar für einen weiten Bereich von Eingangsspannungen |
| JP3360935B2 (ja) | 1994-06-09 | 2003-01-07 | 株式会社安川電機 | 電動機制御系における機械共振検出装置及び制振制御装置 |
| JPH0886294A (ja) | 1994-09-16 | 1996-04-02 | Hitachi Ltd | 空気調和機 |
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