JPH10299651A - 密閉型電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 家庭用冷蔵庫等に使用される密閉型電動圧縮
機において、リード弁の吸入孔での開閉動作による吸入
冷媒の間欠流現象を緩和し、吸入効率を向上させると共
に、効果的に騒音低減を図り、更に、性能，効率の向上
を図る。 【解決手段】 リード弁１５の開弁時に一旦冷媒ガスを
冷媒出入枝管１９内に充填し、再び開弁時に冷媒出入枝
管１９内のガスをシリンダ内に供給し、流動慣性を維
持、向上させ、吸入効率を向上させることができ、高効
率で低騒音の密閉型電動圧縮機が得られる。更に、枝管
の諸元により決まる音響共振のエネルギーにより、リー
ド弁１５の振動振巾を制御し、性能，効率の向上をえら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は家庭用冷蔵庫、ショ
ーケース等の冷凍装置における密閉型電動圧縮機に関す
るもので、特に吸入システムの吸入効率，低験音化に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、密閉型電動圧縮機の吸入システム
としては、消音のために例えば、特公平６−７４７８６
号公報に示されるように、複数区画に仕切った室をもつ
マフラーが用いられている。しかしながら消音性を優先
させると、吸入効率が低下し、性能が低下しやすくなる
という問題があった。

【０００３】また、吸入ガスはリード弁の開閉により間
欠流となるため、冷媒ガスの流動慣性が十分に生かせ
ず、シリンダへの充填量が低下する。この傾向はマフラ
ーの消音性能を向上したときに出やすいものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この密閉型圧縮機は、
マフラーの消音性能と吸入効率を向上させることが要求
されている。

【０００５】本発明は、このようなマフラーにおいて、
冷媒の流動慣性を低下させることなく、シリンダへの充
填量を増加させ、ひいては消音性能の向上を図っても、
圧縮機の圧縮性能を維持，向上させることを目的とす
る。更に、リード弁の開閉振巾を枝管により発生する音
響共振エネルギーにより制御し、性能，効率を向上さす
ものである。

【０００６】

【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、吸入孔から吸入マフラーに至る管路の途中
に、吸入ガスを出入りさせる冷媒出入枝管を備えたもの
である。そして、枝管の長さより設定される音響共振エ
ネルギーにより、リード弁の振動振巾を制御するもので
ある。

【０００７】これにより、吸入効率の良好な吸入システ
ムが得られる。また、冷媒出入枝管を吸入マフラー内に
内蔵したものである。

【０００８】これにより、吸入効率を良好にすると共
に、マフラー構成を簡素化した吸入システムが得られ
る。

【０００９】さらに、運転回転数に応じて、複数個の冷
媒出入枝管を設けたものである。これにより、圧縮機の
回転数が変化しても吸入効率の良好な吸入システムが得
られ、またリード弁の制御巾が拡大できる。

【００１０】また、吸入孔に近接して開口した冷媒出入
枝管を設けたものである。これにより、吸入効率をより
向上させた吸入システムが得られる。

【００１１】さらに、冷媒出入枝管を備えたマフラーに
おいて、吸入孔よりも断面積の小さな冷媒吸入口を形成
しているものである。

【００１２】これにより、吸入効率を維持し、消音性能
を向上させた吸入システムが得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、密閉ケース内に電動モータとピストン，クランクシ
ャフト等により構成される圧縮要素を収納したものであ
って、吸入孔を開閉するリード弁と前記吸入孔から吸入
マフラーに至る管路とを備え、この管路の途中に開口
し、この開口から吸入ガスを出入りさせる冷媒出入枝管
を設けたものであり、リード弁の閉弁時には吸入管路内
の流動慣性をこの冷媒出入枝管により保持し、開弁時に
は冷媒出入口管で蓄積された冷媒ガスがシリンダ内に流
入することで吸入ガス流の流動慣性を維持し、シリンダ
内への冷媒充填効率を維持，向上させるという作用を有
する。更に、枝管の長さにより決定される音響共振エネ
ルギーにより、リード弁の振動振巾を制御する。

【００１４】請求項２に記載の発明は、冷媒出入枝管を
吸入マフラー内に内蔵したものであり、吸入冷媒ガスの
流動慣性を維持させる作用に加え、構成を簡素化でき
る。

【００１５】請求項３に記載の発明は、運転回転数に応
じて、複数個の冷媒出入枝管を設けたものであり、圧縮
機の各運転回転数に応じて、各冷媒出入枝管内の気柱を
共振させ、リード弁の開閉時に行われる冷媒出入枝管の
冷媒の出入作用を促進し、特定の回転数でのシリンダへ
の冷媒充填効率を維持，向上させるという作用を有す
る。

【００１６】請求項４に記載の発明は、吸入孔に近接し
て開口した冷媒出入枝管を設けたものであり、吸入孔の
近傍まで流動慣性を維持することができ、シリンダ内へ
の冷媒充填効率を維持，向上させる作用を有する。

【００１７】請求項５に記載の発明は、冷媒出入枝管を
備えた吸入マフラーにおいて、吸入孔よりも断面積の小
さな冷媒吸入口を形成したものであり、冷媒出入枝管に
より、シリンダへの冷媒充填効率を維持したまま、マフ
ラーの消音性能を向上させる作用を有する。

【００１８】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図５を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は密閉型電動圧縮機の断面図を示
し、図２は吸入マフラーのＩＩ−ＩＩ′断面図を示す。

【００１９】１は密閉型電動圧縮機で、密閉ケース２内
に上方に圧縮要素３、下方に電動モータ４を一体型した
圧縮ユニット５をスプリング６にて弾性支持してある。

【００２０】７はシリンダブロックで、軸受８にはクラ
ンクシャフト９が支持され、その偏心部１０にはコンロ
ッド１１を介してピストン１２が連結してある。１３は
吸入孔１４と吐出孔（図示せず）を設けたバルブプレー
トで、１５は吸入孔１４を開閉するリード弁である。１
６はシリンダヘッドである。

【００２１】１７は吸入マフラーであり、吸入孔１４か
ら吸入マフラー１７に至る管路１８にて接続されてい
る。１９は管路１８の途中に開口するように設けた冷媒
出入枝管である。枝管１９は管路１８と一体でも別体で
もよい。また、２０は吸入マフラー１７吸入マフラーの
冷媒吸入口である。２１は密閉ケース２貫通して冷媒吸
入口２１と相対向して配置した吸入パイプである。

【００２２】以上のように構成された密閉型電動圧縮機
について、以下その動作について説明する。

【００２３】電動型圧縮機１の吸入行程において、リー
ド弁が開いているときは、冷媒ガスは吸入マフラー１７
より管路１８を通ってシリンダ内に流入する。次にピス
トン１２が上昇し圧縮行程に入ると、リード弁１５が閉
鎖し、管路１７内の吸入ガスは急激にせき止められるこ
ととなり、内圧の上昇も伴って、開口１９′から冷媒出
入枝管１９に流入充填される。

【００２４】そして次の吸入行程に入ると、シリンダ内
が負圧になり、直ちに冷媒出入枝管１９から冷媒ガスが
供給され、冷媒の流動慣性を失うことなくシリンダ内に
冷媒が効率よく充填される。また吸入行程中に複数回開
閉（通常は２〜３回）する場合にも同様である。

【００２５】従って、従来のように吸入冷媒ガスの間欠
流現象によって、シリンダへの充填効率が悪化すること
は無くなり、吸入効率を維持，向上させることができ
る。

【００２６】更に、枝管１９の長さ寸法により決定され
る音響共振周波数で発生するエネルギーにより、リード
弁１５の振動振巾を制御するものである。

【００２７】即ち、リード弁１５はその形状、機種によ
り決定される一次の固有振動数でほぼ開閉振動を生じて
いる。その開閉タイミングが、クランクシャフト９の回
転角度に対し、良好な場合には、前述した音響エネルギ
ーをリード弁１５が更に開く方向に与えることにより、
リード弁１５の振動振巾が大きくなり、ガスのシリンダ
充填量が増加し、性能が向上する。

【００２８】逆にリード弁１５の開閉タイミングが、ズ
レている場合には、かかる音響エネルギーを閉じるタイ
ミングで与えることにより、開きかけているリード弁１
５を閉方向に補正し、開閉タイミングを制御するもので
ある。

【００２９】（実施の形態２）図３は実施の形態２によ
る密閉型電動圧縮機の吸入マフラーＩＩ−ＩＩ′断面図
を示す。

【００３０】吸入マフラー１７内に冷媒出入枝管２２を
収納したものであり、吸入効率の向上に加え、マフラー
構成を簡素化できる。

【００３１】（実施の形態３）図４は実施の形態３によ
る密閉型電動圧縮機の吸入マフラーＩＩ−ＩＩ′断面図
を示す。

【００３２】吸入マフラー１７と一体に長さの異なる冷
媒出入枝管２３，２４を構成し、管路１８に接続してい
る。

【００３３】この場合には、例えば密閉型電動圧縮機１
の回転数が５０Ｈｚと６０Ｈｚであるとすると、短い方
の冷媒出入枝管２３は６０Ｈｚ、長い方の冷媒出入枝管
２４がチューニングされているとする。このチューニン
グされた冷媒出入枝管２３，２４は各々の回転数で気柱
が共振し、リード弁の閉弁時に冷媒ガスが冷媒出入枝管
２３，２４に充填され、開弁時にシリンダ内に流入する
周期と同期して、冷媒出入枝管２３，２４の作用を促進
させている。

【００３４】これにより、単一のマフラー構成で複数の
回転数において最適な吸入効率の向上が図れる。

【００３５】尚、以上の説明では、マフラー１７内に冷
媒出入枝管２３，２４が収納されているが、別体に構成
されていても同様の作用を有する。

【００３６】（実施の形態４）図５は実施の形態４によ
る密閉型電動圧縮機の吸入マフラーＩＩ−ＩＩ′断面図
を示す。

【００３７】吸入マフラー１７内に冷媒出入枝管２５が
収納され、吸入孔１４の近傍で開口２５′させてある。

【００３８】これにより、吸入孔１４の近傍で吸入冷媒
ガスの流動慣性を維持，向上させることができ、リード
弁の開弁時の冷媒出入枝管２５から吸入孔１４を通り、
シリンダ内に充填される時のタイムラグを最小にするこ
とができ、より吸入効率を向上させることができる。

【００３９】尚、以上の説明では、マフラー１７内に冷
媒出入枝管２５が収納されているが、別体に構成されて
いても同様の作用を有する。

【００４０】（実施の形態５）図１から図５において、
吸入マフラー１７の冷媒吸入口２０は吸入孔１４の断面
積よりも小さく形成されている。

【００４１】これにより、冷媒出入枝管１９，２２，２
３，２４，２５の流動慣性の維持，向上効果により、シ
リンダ内への冷媒充填効率を悪化させること無く、密閉
ケース２内への騒音の放射出口である冷媒吸入口２０の
断面を絞ることで、効果的に騒音を低減することができ
る。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来にみ
られた冷媒ガスの間欠流現象が緩和され、流動慣性を維
持，向上させることができ、吸入効率が向上できる。更
に、枝管の諸元により決定される音響共振エネルギーを
利用して、リード弁の振動振巾を制御できるので、性能
向上，効率の向上が図れる。

【００４３】また、吸入マフラーと冷媒出入枝管を一体
化することにより、構成の簡素化が図れる。

【００４４】さらに、回転数に応じた複数の冷媒出入枝
管を構成することにより、回転数に応じた最適な吸入効
率を得ることができる。

【００４５】また、吸入孔近傍に冷媒出入枝管を開口さ
せることにより、より吸入効率を向上させることができ
る。

【００４６】さらに、冷媒吸入口を吸入孔より小さくす
ることにより、吸入効率が維持したまま効果的に騒音を
低減することができる。

【００４７】これにより、従来の密閉型電動圧縮機に比
べ、高効率で、低騒音という有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による密閉型電動圧縮機
の断面図

【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ′断面図

【図３】本発明の実施の形態２による図２相当断面図

【図４】本発明の実施の形態３による図２相当断面図

【図５】本発明の実施の形態４による図２相当断面図

【符号の説明】

１ 密閉型電動圧縮機 ２ 密閉ケース ３ 圧縮要素 ４ 電動モータ ９ クランクシャフト １２ ピストン １４ 吸入孔 １５ リード弁 １７ 吸入マフラー １８ 管路 ２０ 冷媒吸入口 １９，２２，２３，２４，２５ 冷媒出入枝管 １９′，２５′ 開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 雅隆 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉ケース内に電動モータとピストン，
   クランクシャフト等により構成される圧縮要素を収納し
   たものであって、吸入孔を開閉するリード弁と前記吸入
   孔から吸入マフラーに至る管路とを備え、この管路の途
   中に開口し、この開口から吸入ガスを出入りさせる冷媒
   出入枝管を設け、前記枝管に発生する音響共振エネルギ
   ーにより、前記リード弁の振動振巾を制御することを特
   徴とする密閉型電動圧縮機。
2. 【請求項２】 冷媒出入枝管を吸入マフラー内に内蔵し
   たことを特徴とする請求項１記載の密閉型電動圧縮機。
3. 【請求項３】 運転回転数に応じて、複数個の冷媒出入
   枝管を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の
   密閉型電動圧縮機。
4. 【請求項４】 吸入孔に近接して開口した冷媒出入枝管
   を設けたことを特徴とする請求項１または２または３記
   載の密閉型電動圧縮機。
5. 【請求項５】 冷媒出入枝管を備えた吸入マフラーにお
   いて、吸入孔よりも断面積の小さな冷媒吸入口を形成し
   ていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記
   載の密閉型電動圧縮機。