JP3725294B2 - 密閉型圧縮機 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷媒ガスを吸入管から吸入マフラーを介して、直接シリンダーへ導く構造の冷蔵庫等に使用される密閉型圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、密閉型圧縮機はエネルギー効率の高いものが求められ、一般にダイレクトサクション方式における吸入マフラーは合成樹脂等の熱伝導率が低いものが適しているのは既に知られている。
【０００３】
従来、密閉型圧縮機は特公平３−２５８９８０号公報に記載されたものが知られている。
【０００４】
図４、図５に従来の密閉型圧縮機の構造を示しており、図５において、１は圧縮機の密閉容器、２は電動要素で、４は固定子、５は回転子、６はクランク軸によって構成され、３は圧縮要素で、７はシリンダヘッド、８はシリンダー、９はピストン、及び前記クランク軸６の偏芯部１１に連結されたコンロッド１０によって構成され、圧縮要素３は、スプリング３ａにて密閉容器１内に弾性支持されている。
【０００５】
１２は密閉容器１に固定し、内方にて上方に立ち上がる吸入管、１６は合成樹脂製の吸入マフラーで、シリンダヘッド７に固定されている。
【０００６】
１３は吸入管１２と吸入マフラー１６を連結する連通部で、下端を吸入管１２に圧入固定したコイルバネ１４と、一端がコイルバネ１４の上端に圧入固定され、他端が吸入マフラー１６に挿入された接続管１５から構成されている。
【０００７】
以上のように構成された密閉型圧縮機において、電動要素２が起動し、クランク軸６が回転すると、その偏芯部１１、及びコンロッド１０を介して伝達される運動により、ピストン９がシリンダー８内を往復運動し、冷媒ガスは、吸入管１２からコイルバネ１４と接続管１５を通り吸入マフラー１６を経てシリンダー８に入り吸入、圧縮、吐出するものである。
【０００８】
また吸入マフラー１６は、吸入時に発生するシリンダー８内の脈動音を減衰させている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の構成では、吸入管と吸入マフラーとがコイルバネで直接接続された吸入経路において、冷媒循環量による吸入ガス密度が大きい条件の吸入ガスを吸入管からシリンダー内に導く吸入経路の通路で、ガス流路抵抗が大きくなり吸入損失が生じ体積効率の低下にともない冷凍能力の低下をきたすという課題を有していた。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決しようとするもので、吸入経路の流路抵抗による吸入の損失を小さくし体積効率を上げ冷凍能力の向上を図ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では、吸入経路の吸入マフラーの外殻に密閉容器内と連通する１つ以上の小孔を有し、この小孔は密閉容器内の共鳴周波数の振動モードの節の位置に設けたものである。
【００１２】
これにより、密閉容器内空間で発生する共鳴音の増幅を小さく抑えながら、吸入経路における吸入の損失を小さくさせることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、吸入マフラーは合成樹脂等の熱伝導率が低い材料にて形成され、前記吸入マフラーの外殻に、不足分の冷媒を前記密閉容器内から補給するための、密閉容器内と連通する１つ以上の小孔を密閉容器内空間の共鳴周波数の振動モードの節の位置に設けたことで、冷媒循環量によって吸入ガス密度の高いガスを吸入管からシリンダー内に導く吸入経路で、ガス流路抵抗による吸入損失から生ずる不足分の冷媒を前記小孔から密閉容器内の冷媒ガスを吸入することで補充することによって、吸入損失を小さくするとともに、吸入行程時に発生する脈動音が吸入マフラーによって減衰されるため前記小孔から放射される音は減衰され、かつ、前記小孔から放射される音による密閉容器内空間の共鳴音の増幅を抑制するという作用を有する。
【００１４】
本発明の請求項２に記載の発明は、使用する冷媒が塩素を含まないＨＣ又はＨＦＣとしたもの、本発明の請求項３に記載の発明は、使用する冷媒をＯＤＰ（オゾン破壊係数）の低い、Ｒ−２２とＲ−１５２ａの混合冷媒としたもので、いずれもオゾン層の破壊を防ぐ作用を有する。
【００１５】
本発明の請求項４に記載の発明は、インバータにより家庭用電源周波数６０Ｈｚ以上の周波数で運転する請求項１または請求項２の密閉型圧縮機であり、電源周波数６０Ｈｚ以上の高回転の周波数で運転するため、吸入する吸入ガスは多くなるとともに冷媒循環量が大きく、吸入ガス密度の高いガスは、吸入管からシリンダー内に導く吸入経路で、ガス流路抵抗による吸入損失から生ずる不足分の冷媒を前記吸入マフラーの外殻に密閉容器内と連通する１つ以上の小孔から冷媒ガスを吸入することで補充することによって、吸入の損失を小さくするという作用を有する。また吸入行程時に発生する脈動音が吸入マフラーによって減衰されるため前記小孔から放射される音は減衰されるとともに、前記小孔は密閉容器内空間の共鳴周波数の振動モードの節の位置に設けたことにより、前記小孔から放射される音による密閉容器内空間の共鳴音の増幅を抑制するという作用を有する。
【００１６】
本発明の請求項５に記載の発明は、少なくとも圧縮機と、凝縮器と、ドライヤーと、キャピラリーと、蒸発器を有し、前記圧縮機は請求項１または請求項２または請求項３または請求項４記載の密閉型圧縮機であり、冷媒の循環量によって吸入ガス密度の高いガスを吸入することで体積効率が上昇し、冷却システムの効率の向上と、騒音の増大を抑制するという作用を有する。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図３を用いて説明する。なお、従来例と同一部品は同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００１８】
（実施例１）
図１は本発明の請求項１の実施例による密閉型圧縮機の正面図、図２は密閉容器内の主音共鳴周波数の振動モードであり、１６は吸入マフラーで合成樹脂等の熱伝導率が低い材料にて形成され、１７は吸入マフラー１６の外殻に設けた１つ以上の小孔であり密閉容器１内と連通している。１８は密閉容器内の共鳴周波数の振動モードの節であり、前記小孔１７は密閉容器１内の共鳴周波数の振動モード１８の節の位置に設けている。
【００１９】
以上の構成によって、冷媒循環量によって吸入ガス密度の高いガスを前記吸入管１２からシリンダー８内に導く吸入経路で、ガス流路抵抗による吸入損失から生ずる不足分の冷媒を前記小孔１７から密閉容器１内の冷媒ガスを吸入することで補充することによって吸入損失を小さくするとともに、吸入行程時に発生する脈動音が吸入マフラー１６によって減哀されるため前記小孔１７から放射される音は減哀されるとともに、前記小孔１７は密閉容器１内空間の共鳴周波数の振動モードの節の位置に設けたことにより、前記小孔１７から放射される音による密閉容器１内空間の共鳴音の増幅を抑制するという作用を有する。
【００２０】
また、使用する冷媒が塩素を含まないＨＣまたはＨＦＣとすることで、冷媒循環量によって吸入ガス密度の高いガスを前記吸入管１２からシリンダー８内に導く吸入経路で、ガス流路抵抗による吸入損失から生ずる不足分の冷媒を前記小孔１７から密閉容器１内の冷媒ガスを吸入することで補充することによって吸入損失を小さくするとともに、吸入行程時に発生する脈動音が吸入マフラー１６によって減哀されるため前記小孔１７から放射される音は減哀されるとともに、前記小孔１７は密閉容器１内空間の共鳴周波数の振動モード１８の節の位置に設けたことにより、前記小孔１７から放射される音による密閉容器１内の空間の共鳴音の増幅を抑制する。
【００２１】
なお、ＨＣまたはＨＦＣとした冷媒において密閉容器１内空間の共鳴周波数は冷媒の音速に関係するため変化するが、共鳴周波数の振動モード１８の節は同じである。
【００２２】
更に使用する冷媒が、Ｒ−２２とＲ−１５２ａの混合冷媒としたものにおいても、冷媒循環量によって吸入ガス密度の高いガスを前記吸入管１２からシリンダー８内に導く吸入経路で、ガス流路抵抗による吸入損失から生ずる不足分の冷媒を前記小孔１７から密閉容器１内の冷媒ガスを吸入することで補充することによって吸入損失を小さくするとともに、吸入行程時に発生する脈動音が吸入マフラー１６によって減哀されるため前記小孔１７から放射される音は減哀されるとともに、前記小孔１７は密閉容器１内空間の共鳴周波数の振動モード１８の節の位置に設けたことにより、前記小孔１７から放射される音による密閉容器１内空間の共鳴音の増幅を抑制する。
【００２３】
なお、本実施例においてはＲ−２２とＲ−１５２ａの混合冷媒とした冷媒において密閉容器１内空間の共鳴周波数は冷媒の音速に関係するため変化するが、共鳴周波数の振動モード１８の節は同じである。
【００２４】
請求項４記載の実施例においては、家庭用電源周波数の６０Ｈｚ以上の高回転の周波数で運転することから圧力損失による体積効率の低下の影響が大きいが、本実施例においては、ガス流路抵抗による吸入損失から生ずる不足分の冷媒を前記小孔１７から密閉容器１内の冷媒ガスを吸入することで補充することによって吸入損失を小さくするとともに、吸入行程時に発生する脈動音が吸入マフラー１６によって減哀されるため前記小孔１７から放射される音は減哀されるとともに、前記小孔１７は密閉容器１内空間の共鳴周波数の振動モード１８の節の位置に設けたことにより、前記小孔１７から放射される音による密閉容器１内の空間の共鳴音の増幅を抑制する。
【００２５】
図３は請求項５に示す本実施例による冷却システムの概略図であり、２５は実施例１の圧縮機、２６は凝縮器、２７はドライヤー、２８はキャピラリー、２９は蒸発器である。
【００２６】
以上のような構成において、圧縮機２５で圧縮された冷媒ガスは凝縮器２６で凝縮し液化され、ドライヤー２７を経てキャピラリー２８で減圧され、蒸発器２９で蒸発気化されることにより蒸発器２９が冷却され、圧縮機２５で再び吸入圧縮される。
【００２７】
圧縮機２５は実施例１または実施例２または実施例３または実施例４の圧縮機であり、冷却システムの性能を決定する圧縮機の冷凍能力の向上と騒音の増加が防止されていることから高効率と低騒音を確保した冷却システムが得られることができる。
【００２８】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、吸入マフラーは、合成樹脂等の熱伝導率が低い材料にて形成されるとともに、吸入マフラーの外殻に、不足分の冷媒を前記密閉容器内から補給するための、密閉容器内と連通する１つ以上の小孔を密閉容器内空間の共鳴周波数の振動モードの節の位置に設けたことで、冷媒循環量によって吸入ガス密度の高いガスを吸入管からシリンダー内に導く吸入経路で、ガス流路抵抗による吸入損失から生ずる不足分の冷媒を前記小孔から密閉容器内の冷媒ガスを吸入することで補充することによって、吸入損失を小さくし冷凍能力の向上と騒音の小さな密閉型圧縮機が得られる。
【００２９】
また、請求項２記載の発明によれば、使用する冷媒が塩素を含まないＨＣ又はＨＦＣとしたことで、吸入マフラーの外殻に密閉容器内と連通する１つ以上の小孔を密閉容器内空間の共鳴周波数の振動モードの節の位置に設けたことで、冷媒循環量によって吸入ガス密度の高いガスを吸入管からシリンダー内に導く吸入経路で、ガス流路抵抗による吸入損失から生ずる不足分の冷媒を前記小孔から密閉容器内の冷媒ガスを吸入することで補充することによって、吸入損失を小さくし冷凍能力の向上と騒音の小さな密閉型圧縮機が得られる。
【００３０】
また、請求項３記載の発明によれば、使用する冷媒がＲ−２２とＲ−１５２ａの混合冷媒としたことで、吸入マフラーの外殻に密閉容器内と連通する１つ以上の小孔を密閉容器内空間の共鳴周波数の振動モードの節の位置に設けたことで、冷媒循環量によって吸入ガス密度の高いガスを吸入管からシリンダー内に導く吸入経路で、ガス流路抵抗による吸入損失から生ずる不足分の冷媒を前記小孔から密閉容器内の冷媒ガスを吸入することで補充することによって、吸入損失を小さくし冷凍能力の向上と騒音の小さな密閉型圧縮機が得られる。
【００３１】
また、請求項４記載の発明によれば、インバータにより、電源周波数６０Ｈｚ以上の高回転の周波数で運転するため、吸入マフラーの外殻に密閉容器内と連通する１つ以上の小孔を密閉容器内空間の共鳴周波数の振動モードの節の位置に設けたことで、吸入ガスが多くシリンダー内に導かれるため吸入ガス通路でガス流路抵抗が大きくなる。このためガス流路抵抗による吸入損失から生ずる不足分の冷媒を前記小孔から密閉容器内の冷媒ガスを吸入することで補充することによって、吸入の損失が小さくなり体積効率が上がり冷凍能力の向上の効果と騒音の小さな密閉型圧縮機が得られる。
【００３２】
また、請求項５記載の発明によれば、冷媒の循環量によって吸入ガス密度の高いガスを吸入する密閉型圧縮機は、効率が良く、低騒音の確保した冷却システムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１、請求項２に記載した本発明の実施例１による密閉型圧縮機の正面図
【図２】請求項１、請求項２に記載した本発明の実施例１による密閉容器内主音の共鳴周波数の振動モードを示す図
【図３】請求項３に記載した本発明の実施例２による冷却システムの概略図
【図４】従来の密閉型圧縮機の正面図
【図５】従来の密閉型圧縮機の側面図
【符号の説明】
１ 密閉容器
２ 電動要素
３ 圧縮要素
１２ 吸入管
１３ 連通部
１４ コイルバネ
１６ 吸入マフラー
１７ 小孔
１８ 密閉容器内主音の共鳴周波数振動モードの節
２５ 圧縮機
２６ 凝縮器
２７ ドライヤー
２８ キャピラリー
２９ 蒸発器

Claims (5)

  1. 密閉容器内に弾性支持された電動要素並びに圧縮要素と、前記密閉器を貫通する吸入管と、前記圧縮要素に固定された吸入マフラーと、前記吸入マフラーと前記吸入管とを連結する連通部とを備え、前記吸入マフラーは、合成樹脂等の熱伝導率が低い材料にて形成されるとともに、前記吸入マフラーの外殻に、不足分の冷媒を前記密閉容器内から補給するための、密閉容器内と連通する１つ以上の小孔を有し、この小孔は密閉容器内空間の共鳴周波数の振動モードの節の位置に設けたことを特徴とする密閉型圧縮機。
  2. 使用する冷媒が塩素を含まないＨＣ又はＨＦＣとした、請求項１記載の密閉型圧縮機。
  3. 使用する冷媒をＯＤＰ（オゾン破壊係数）の低い、Ｒ−２２とＲ−１５２ａの混合冷媒とした、請求項１記載の密閉型圧縮機。
  4. インバータにより、家庭用電源周波数６０Ｈｚ以上の周波数で運転する請求項１または請求項２記載の密閉型圧縮機。
  5. 圧縮機と、凝縮器と、ドライヤーと、キャピラリーと、蒸発器を有し、前記圧縮機は請求項１または請求項２または請求項３または請求項４の密閉型圧縮機を備えた冷却システム。
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