JPH0650262A

JPH0650262A - 往復型圧縮機

Info

Publication number: JPH0650262A
Application number: JP20487492A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Morita; 一郎森田; Takao Yoshimura; 多佳雄吉村; Takashi Koyama; 隆小山; Akio Yagi; 章夫八木
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-07-31
Filing date: 1992-07-31
Publication date: 1994-02-22

Abstract

(57)【要約】【目的】往復動圧縮機のシリンダ内に吸い込まれる冷
媒ガスの密度を高め、冷凍サイクルの能力の向上、吸入
損失の低減、圧縮機効率の向上を図り、冷蔵庫等の全て
の機種において安定した過給の効果を得る。また、吸入
ガスの脈動による騒音を低減する。【構成】密閉ケース２と、圧縮要素４を構成するシリ
ンダ８と、シリンダ８の端面に配設されたバルブプレー
ト１６ｃと、一端が密閉ケース２外に連通し他端が密閉
ケース２内に開口した吸入路２１と、一端が密閉ケース
２内の空間に開口し他端がバルブプレート１６ｃに直結
された連結パイプ２２とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍冷蔵装置等に用い
られる往復型圧縮機の密閉ケース内の吸入路に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より往復型圧縮機においては、冷却
システムより圧縮機に流入する冷媒ガスは、過熱するこ
となく吸入路を介して圧縮要素に吸入するほうが効率が
良好であり、また冷媒ガスの脈動による騒音の発生を抑
えるために、吸入マフラーを介して密閉ケースの吸入管
と圧縮要素の吸入通路を連結していた。この従来技術と
しては、例えば、特公昭６４−１４９８号公報に示され
る吸入マフラーがある。

【０００３】以下、図面を参照しながら、上述した従来
の吸入路の一例について説明する。図７は従来の往復型
圧縮機の縦断面図であり、図８は同従来例の上面図であ
る。図９は図７のIX-IX’線における吸入通路の断面図
である。図７，図８，図９において、１は往復型圧縮
機、２は密閉ケースである。３は電動機であり、ステー
タ３ａ及びロータ３ｂにより構成されている。４は圧縮
要素で、ピストン５，コンロッド６，シャフト７，シリ
ンダ８等により構成されている。

【０００４】又、前記圧縮要素４は前記ステータ３ａに
ねじにて固定されていることにより電動圧縮要素９を構
成している。１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄはスプリ
ングで、密閉ケース２に前記電動圧縮要素９を弾性支持
している。１１ｂは吐出管で、圧縮要素４から密閉ケー
ス２に固定した出口管１２までを弾性的に連結してい
る。１３は内部に空間を有する膨張型または干渉型の吸
入マフラーであり、吸入パイプ１４ａ、１４ｂと吸入ス
プリング１４ｃにより、圧縮要素４の吸入通路４ａと吸
入管１５にそれぞれ連結されている。吸入パイプ１４
ａ、１４ｂは、吸入マフラー１３の中に一部挿入されて
おり、また吸入マフラー１３はプラスチックの様な熱伝
導度の低い材料で構成されている。

【０００５】１６ｃはバルブプレートであり、吸入孔１
６ａを有しシリンダ８の端面に配設されている。吸入孔
１６ａは吸入通路４ａとシリンダ８間を連通している。
また、１６ｂはサクションリードであり、吸入孔１６ａ
の開閉を行なう。

【０００６】以上のように構成された往復型圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。電動機３のロータ３ａ
の回転による、コンロッド６とピストン５の往復運動に
伴い、冷凍冷蔵装置等のシステム配管（図示せず）より
吸入管１５、吸入パイプ１４ａ、１４ｂ、吸入スプリン
グ１４ｃ、吸入マフラー１３、吸入通路４ａ、吸入孔４
ｂ、サクションリード４ｃを介してシリンダ８内に冷媒
ガスが吸入される。このとき、吸入された冷媒ガスの一
部は、吸入スプリング１４ｃの僅かな隙間を介して密閉
ケース２内に流出し、密閉ケース２内を低圧圧力に保
つ。

【０００７】そのため、吸入マフラー１３の作用により
吸入ガスの脈動による騒音の発生を抑えることができ、
また吸入マフラー１３がプラスチック製であることによ
り、吸入ガスの過熱を抑えることができる。

【０００８】また、ピストン５の往復運動により圧縮さ
れた冷媒ガスは、吐出バルブ（図示せず）、吐出路１１
ａ、吐出管１１、出口管１２を介してシステム配管に吐
出される。

【０００９】次に、図１０に示したシリンダ８内の圧力
変化について説明する。実験を行なった往復型圧縮機
は、気筒容積が８ｃｍ3クラスのもので、運転周波数は
６０Ｈｚ、圧力条件は蒸発温度−２３℃，凝縮温度５４
℃である。

【００１０】シリンダ８内への冷媒ガスの吸入行程にお
いて、シリンダ８内の容積の増大に対して冷媒ガスの供
給が伴わないために、シリンダ８内の圧力（Ｐｃ）が急
激に低下する。そのシリンダ８内の圧力（Ｐｃ）が冷凍
サイクルの低圧圧力（Ｐｓ）よりも低くなるとサクショ
ンリード１６ｂが開き、シリンダ８内への冷媒ガスがの
供給が開始される。

【００１１】その後、シリンダ８内の容積の増大に対し
て冷媒ガスの供給が追いつきはじめ、シリンダ８内の圧
力（Ｐｃ）は上昇し始める。そしてシリンダ８内の圧力
（Ｐｃ）と冷凍サイクルの低圧圧力（Ｐｓ）の圧力差が
小さくなるとサクションリード１６ｂが閉じ、シリンダ
８内の圧力（Ｐｃ）が冷凍サイクルの低圧圧力（Ｐｓ）
よりも低い状態でシリンダ８内への冷媒ガスの吸入が完
了する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな往復型圧縮機の構成では、サクションリードが閉じ
冷媒ガスの吸入が完了する時点でのシリンダ内の圧力は
冷凍サイクルの低圧圧力よりも低く、そのため密度の低
い冷媒ガスを吸入することになり冷凍能力が低下し、ま
た吸入損失が増大し、圧縮機効率が悪いとの問題を有し
ていた。

【００１３】また、吸入ガスの脈動等による騒音につい
ても吸入マフラー等では十分低減できないとの問題を有
していた。

【００１４】この課題を解決するためにロータリ圧縮機
では、冷媒ガスの吸入が完了する時点でのシリンダ内の
圧力（Ｐｃ）を高め、圧縮機の効率向上を図る技術とし
て特開昭５７ー１２２１９２号公報、特開昭６２ー３５
０９０号公報がある。

【００１５】しかしこの構成では、アキュームレータ等
の容器が別に必要であり、更にシリンダとアキュームレ
ータを連絡させるための長い配管等が必要であるため
に、圧縮機の外の冷媒配管が複雑となり設置スペースが
必要となるだけでなく、過給の効果が配管形状のわずか
な変化で大きく変化するため、例えば冷蔵庫等の場合、
全ての機種でそれぞれ配管の形状、長さ、内径を決定す
る必要があった。

【００１６】本発明は従来の課題を解決するもので、冷
媒ガスの吸入が完了する時点でのシリンダ内の圧力を冷
凍サイクルの低圧圧力よりも高めることにより、シリン
ダ内に吸い込まれる冷媒ガスの密度を高め、冷凍サイク
ルの能力向上を図ると共に、吸入損失の低減を図り、圧
縮機効率を向上し、冷蔵庫等の全ての機種において圧縮
機の外の冷媒配管の形状、長さ、内径の影響を受けない
との安定した過給の効果を得ることを目的とするもので
ある。

【００１７】また、吸入マフラー等で十分低減できなか
った特定周波数の騒音について低減を図ることを目的と
するものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の往復型圧縮機は、密閉ケースと、密閉ケース内
に収納され圧縮要素及び電動機により構成される電動圧
縮要素と、圧縮要素を構成するシリンダと、吸入孔を有
しシリンダの端面に配設されたバルブプレートと、一端
が密閉ケース外に連通し他端が密閉ケース内に開口した
吸入路と、一端が密閉ケース内の空間に開口し他端がバ
ルブプレートに直結された連結パイプとから構成したも
のである。

【００１９】また、連結パイプに連結パイプ内と密閉ケ
ース内の空間とを連通させる複数の穴を備えたものであ
る。

【００２０】

【作用】本発明の往復型圧縮機は上記した構成によっ
て、吸入行程においてシリンダ内の容積が急激に増大し
た際に発生する衝撃波が密閉容器内で反射波となり再び
シリンダ内に戻ってくるため、反射波の持つエネルギー
を付加することができ、冷媒ガスの吸入が完了する時点
でのシリンダ内の圧力を冷凍サイクルの低圧圧力よりも
高めることにより、シリンダ内に吸い込まれる冷媒ガス
の密度を高め、冷凍サイクルの能力の向上、吸入損失の
低減、圧縮機効率の向上を図り、冷蔵庫等の全ての機種
において圧縮機の外の冷媒配管の形状、長さ、内径の影
響を受けないとの安定した過給の効果を得ることができ
る。

【００２１】また、連結パイプにおいて発生する吸入ガ
スの脈動による騒音を低減できる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明による往復型圧縮機の第１の実
施例について、図面を参照しながら説明する。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は
省略する。

【００２３】図１は本発明の第１の実施例による往復型
圧縮機の縦断面図である。図２は同実施例の上面図であ
る。また、図３は図１のIII-III’線における要部断面
図である。図４は冷媒ガス挙動の説明図である。図５は
シリンダ内の圧力変化を示す特性図である。

【００２４】図１，図２，図３，図４において、２は密
閉ケースである。２１は吸入路であり、その一端２１ａ
は密閉ケース２外に連通し、他端２１ｂは密閉ケース２
内に開口している。

【００２５】また、２２は連結パイプであり、その一端
２２ａは密閉ケース２内の空間に開口しており、他端２
２ｂはバルブプレート１６ｃに直結している。

【００２６】以上のように構成された往復型圧縮機につ
いて、以下冷媒ガス挙動を図４により説明する。

【００２７】吸入行程の開始（Iの時点）では、吸入孔
１６ａはふさがれているので冷媒ガスの流れは停止して
いる。

【００２８】次にピストン５が右側に移動しシリンダ８
内の容積が急激に増加する。従ってシリンダ８内と密閉
ケース２内の空間の間に圧力差が発生し、冷媒ガスは右
方向（シリンダ８内）へと流れ始める。このとき同時
に、シリンダ８内の容積が急激に増加することに起因し
て、シリンダ８内に衝撃波Ｗａが発生し、開口である吸
入孔１６ａを経て冷媒の流れと逆方向に連結パイプ２２
内を密閉ケース２内の空間に向かって衝撃波が伝波して
いく（IIの時点）。

【００２９】密閉ケース２内の空間まで到達した衝撃波
Ｗａは、よどみ状態の密閉ケース２内の空間で反転した
反射波Ｗｂとなり、連結パイプ２２内を冷媒の流れと同
一方向に伝波していく（IIIの時点）。

【００３０】つまり、シリンダ８内で発生した衝撃波Ｗ
ａは、冷媒の流れと逆方向に伝波し密閉ケース２内の空
間で位相の反転した反射波Ｗｂとなり冷媒の流れと順方
向に伝波し再び吸入孔１６ａにもどってくる。

【００３１】この反射波Ｗｂが吸入孔１６ａに到達する
時点と、シリンダ８内の容積が最大になる時点（吸入完
了時点）とを一致させることにより、吸入完了時点で反
射波Ｗｂの持つ圧力エネルギーを付加することができる
ので吸込圧力が上昇する。そのため、シリンダ８内には
より密度の高い冷媒ガスが充填される。

【００３２】従って、圧縮１行程当たりの吐出冷媒量が
増し、冷媒循環量が増加することにより、冷凍能力の大
幅な向上を可能とすることができると共に、吸入損失を
低減することができる。

【００３３】本発明者の実験結果を図５のシリンダ８内
の圧力変化を示す特性図により説明する。実験を行なっ
た往復型圧縮機，運転周波数，圧力条件は図１０と同一
である。

【００３４】図５から明らかなようにサクションリード
が閉じ冷媒ガスの吸入が完了する時点でのシリンダ内の
圧力（Ｐｃ）は冷凍サイクルの低圧圧力（Ｐｓ）よりも
高い。従って、シリンダ８内に吸い込まれる冷媒ガスの
密度を高くすることができ、冷凍サイクルの能力向上を
図ることができた。具体的には、上記の運転状態におい
て冷凍能力が約２５Ｗ増加，体積効率が約１０％増加
し、圧縮機の効率も約２％向上した。また、吸入損失に
ついても約３Ｗ低減することができた。

【００３５】以上のように本実施例の往復型圧縮機は、
吸入孔を有しシリンダの端面に配設されたバルブプレー
トと、一端が密閉ケース外に連通し他端が密閉ケース内
に開口した吸入路と、一端が密閉ケース内の空間に開口
し他端がバルブプレートに直結された連結パイプとから
構成されているので、冷媒ガスの吸入が完了する時点で
のシリンダ内の圧力を冷凍サイクルの低圧圧力よりも高
めることにより、冷凍サイクルの能力の向上、吸入損失
の低減、圧縮機効率の向上を図り、冷蔵庫等の全ての機
種において圧縮機の外の冷媒配管の形状、長さ、内径の
影響を受けないとの安定した過給の効果を得ることがで
きる。

【００３６】次に、本発明の往復型圧縮機の第２の実施
例について、図面を参照しながら説明する。尚、第１の
実施例と同一構成については、同一符号を付して詳細な
説明は省略する。

【００３７】図６は本発明の第２の実施例による往復型
圧縮機の要部断面図である。図６において、２３ｄ，２
３ｅは連結パイプ２３に設けられた連結パイプ２３内と
密閉ケース２の空間を連通させる穴である。

【００３８】以上のように構成された往復型圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。冷媒が連結パイプ２３
を介してシリンダ８内に間欠的に流入するとき、その冷
媒の脈動等により騒音が発生する。しかしながら、連結
パイプ２３に設けられた連結パイプ２３内と密閉ケース
２の空間を連通させる複数の穴２３ｄ，２３ｅを備える
ことにより、連結パイプ２３と密閉ケース２により共鳴
形消音器を形成でき、特定の周波数の騒音を低減でき
る。

【００３９】尚、穴２３ｄ，２３ｅの個数等を変えるこ
とにより、低減できる騒音の周波数は異なるため、圧縮
機として低減したい騒音の周波数によって穴２３ｄ，２
３ｅの諸元を変えればよい。

【００４０】以上のように本実施例の往復型圧縮機は、
連結パイプ２３に連結パイプ２３内と密閉ケース２の空
間を連通させる穴２３ｄ，２３ｅとから構成されている
ので、連結パイプ２３と密閉ケース２により共鳴形消音
器を形成でき、吸入ガスの脈動による騒音を低減でき
る。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、密閉ケー
スと、密閉ケース内に収納され圧縮要素及び電動機によ
り構成される電動圧縮要素と、圧縮要素を構成するシリ
ンダと、吸入孔を有しシリンダの端面に配設されたバル
ブプレートと、一端が密閉ケース外に連通し他端が密閉
ケース内に開口した吸入路と、一端が密閉ケース内の空
間に開口し他端がバルブプレートに直結された連結パイ
プとから構成されているので、シリンダ内の容積が急激
に増大した際に発生する衝撃波が密閉容器内で反射波と
なり再びシリンダ内に戻ってくるため、反射波の持つエ
ネルギーを付加でき、冷媒ガスの吸入が完了する時点で
のシリンダ内の圧力を冷凍サイクルの低圧圧力よりも高
めることにより、シリンダ内に吸い込まれる冷媒ガスの
密度を高め、冷凍サイクルの能力の向上、吸入損失の低
減、圧縮機効率の向上を図ることができる。

【００４２】さらに冷蔵庫等において、過給の効果は圧
縮機外の冷媒配管の形状、長さ、内径により変化しない
ため、全ての機種において安定した過給の効果を得るこ
とができると共に、圧縮機の外の冷媒配管は複雑になら
ないため設置スペースを最小限にとどめることができ
る。

【００４３】また、連結パイプに連結パイプ内と密閉ケ
ース内の空間とを連通させる複数の穴を備えているの
で、連結パイプにおいて発生する吸入ガスの脈動による
騒音を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施例を示す往復型圧縮機
の上面図

【図２】同実施例の圧縮要素部を示す上面図

【図３】同実施例のIII-III’線における要部断面図

【図４】同実施例の冷媒ガス挙動の説明図

【図５】同実施例のシリンダ内の圧力変化を示す特性図

【図６】本発明による第２の実施例を示す要部断面図

【図７】従来の往復型圧縮機の縦断面図

【図８】従来の往復型圧縮機の圧縮要素部を示す上面図

【図９】同従来例のVIII-VIII’線における吸入通路の
断面図

【図１０】同従来例のシリンダ内の圧力変化を示す特性
図

【符号の説明】

２密閉ケース３電動機４圧縮要素８シリンダ９電動圧縮要素１６ａ吸入孔１６ｃバルブプレート２１吸入路２２連結パイプ２３ｄ，２３ｅ穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者八木章夫大阪府東大阪市高井田本通３丁目22番地松下冷機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉ケースと、前記密閉ケース内に収納
され圧縮要素及び電動機により構成される電動圧縮要素
と、圧縮要素を構成するシリンダと、吸入孔を有し前記
シリンダの端面に配設されたバルブプレートと、一端が
前記密閉ケース外に連通し他端が前記密閉ケース内に開
口した吸入路と、一端が前記密閉ケース内の空間に開口
し他端が前記バルブプレートに直結された連結パイプと
からなる往復型圧縮機。
【請求項２】連結パイプに連結パイプ内と密閉ケース
内の空間とを連通させる複数の穴を備えている請求項１
記載の往復型圧縮機。