JPS58178155A - 電磁振動式圧縮機を備えた冷凍装置 - Google Patents

電磁振動式圧縮機を備えた冷凍装置

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JPS58178155A
JPS58178155A JP6147382A JP6147382A JPS58178155A JP S58178155 A JPS58178155 A JP S58178155A JP 6147382 A JP6147382 A JP 6147382A JP 6147382 A JP6147382 A JP 6147382A JP S58178155 A JPS58178155 A JP S58178155A
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JP
Japan
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pressure
compressor
valve
low
discharge
Prior art date
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Pending
Application number
JP6147382A
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English (en)
Inventor
勇 石田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電磁振動式圧縮機を用いる冷凍装置の改良に関
する。
一般に電磁振動式圧縮機はピストン等の振動重量と共振
バ坏及び冷凍装置の運転される外気温度の負荷条件すな
わち吐出、吸込ガス圧力の負荷状態で決まる機械的な共
振系を電源周波数に近い条件で設定することで共振状態
を作りピストンを往復振動させるものである。しかしな
がら外気温度により吐出、吸込ガス圧の負荷状態がかわ
るために機械的な共振系は、これにつれて変化し電源周
波数との間にズレか生じ、すべての外気温度に対して常
に良好な共振状態を維持出来ない。
例えば冷凍装置の機能を夏季に合わして高外気温時の機
械的な共振系を電源周波、数にほぼ一致させて共振設計
した場合、冬季における低外気温時VC共振状態は悪く
、ビストンストロークの減少により能力が減少し、効率
も悪くなる。
構成及び作用の明確化を図るだめ従来例を始めeこ説明
する。従来の一般的な冷凍装置は第8図に示す如く、圧
縮機A、コンデンサB、減圧器C。
エバポレータDを順次連結して周知の冷凍サイクルを構
成しており、圧縮機Aの機械的共振系はピストンの振動
重量と共振バネ及び圧縮機Aに負荷される圧力、すなわ
ち、コンデンサBの圧力とエバポレータDの圧力で決定
される。
第9図はコンデンサBの圧力の変化による圧縮機Aの共
振周波数の変化を示し、又、第10図は外気温度の変化
による圧縮機Aの共振周波数の変化を示している。即ち
第9図より、コンデンサBの圧力の増加につれて共振周
波数が増加することが分かる。これは冷凍装置、たとえ
ば冷蔵庫に用いた場合に起動後定常状態に到達するまで
に共振周波数が大巾に変化することを意味している。ま
た、外気温度によってコンデンサBの圧力が変化し、低
外気温程、コンデンサBの圧力が低くなるので、第10
図に示すように低外気温度時、共振周波数が小さくなる
。さらに外気温度により共振周波数が変化することによ
り、圧縮機Aのストローク及び冷凍能力は第11図に示
す如く外気温度が低くなると小さくなる傾向を示す。尚
、高外気温時Vこ過大ストロークとならないように、た
とえば一般的な使用外気温の上限値40℃に圧縮機Aの
共振周波数がほぼ電源周波数(60Hz)になる様に設
定するとストローク(第11図)及び冷凍能力(第12
図)と同様に効率も第13図に示す如く、圧縮機Aの共
振周波数と電源周波数(60Hz)とのズレが生じ低外
気温度になるほど悪くなる傾向となる。よって、圧縮機
Aを備えだ従来の冷蔵庫では、起動から定常状態となる
まで、さらに定常状態においても低外気温時には共振状
態からズしているだめ冷凍能力も小さく効率も悪いもの
であった。
従って、同一出願人は、かかる欠点を除去する目的で、
高圧側配管内に吐出ガス圧力調整弁を配設し、吐出カス
圧力が大気圧力と所定圧力差になると開路するようにし
、低外気温度時におけるビストンストロークの減小をな
くすものを特願昭56−212879号として出願した
次に上記出願のものについて説明する。
一般に共振周波数は で表わされ、fは共振周波数2Mは可動部重量で圧縮機
により定まり一定値、qは重力加速度で一定値、には共
振ばねのはね定数であり圧縮機により定まり一定値、K
G肋ス圧ばね定数であり、吐出ガス圧と密閉容器内の低
圧側圧力との圧力差に比例する。−に式より明らかなよ
うにKGが大きくなるほど共振周波数も大きくなるもの
である。従って大気圧との圧力差で吐出ガス圧力調整弁
が動作する場合、大気圧基準であるため吐出ガス圧力は
常Vこ一定であるが、密閉容器内の低圧側圧力は低外気
温になるほど低下する傾向にあり、外気温が低くなるに
従い入口バイブ10内の圧力と密閉容器内の低圧側圧力
との圧力差は大きくなる(第14図)。従って前記ガス
圧ばね定数KGは低外気温になるほど大きくなり共振周
波数も大きくなり、電源周波数に近づいてくる(第16
図)。その結果、ビストンストロークは低外気温になる
ホト一定値を保ちえず増大する傾向があり、例えば0℃
6℃の極低外気温において過大ストロークとなる可能性
がある(第16図)ことが判明した。
本発明はかかる点に鑑み、密閉容器内の低圧側圧力との
圧力差で弁を動作させ吐出ガス圧力と密閉容器の低圧側
圧力との圧力差が外気温度に関係なく常に一定であるこ
とに着眼しく第14図)、低外気温度時においてビスト
ンストロークか過大とならない範囲で、増大さすことを
目的としている。
以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
1は電磁振動式圧縮機で、2は吐出圧力調整“装置(以
下単に弁2という)、3はコンデンサ、4は毛細管等の
減圧器、6は蒸発器であり、これらを順次環状に接続し
て冷凍ザイクルを構成している。
弁2はほぼカップ状の2個のケース6a、6bより外殻
6を構成し、外殻6内はダイヤフラム7により上方室8
と下方室9に気密に分割している。
1oは下方室9内に圧縮機1の吐出ガスを導入する人口
バイブ、11は出口バイブである。12はダイヤフラム
7の路中史上面に固定したボール弁12aと、出口バイ
ブ11に連なる弁座12bよりなる弁体である。−力、
上方室8にはダイヤフラム7トに設けたホルダー13を
介してコイルバネ14を配置している。コイルバ坏14
の上端はネジ部16aを備えた調整キャップ15がケー
ス6aVこねし込まれており、弁設定圧力調整後、外殻
6に溶接6CL大気との気密を保持している。
゛また前記イ、ジ部16aの中央には上方室8を密閉容
器1に内と連通する連通パイプ15cを設けである。従
って、ダイヤフラム7の上方室8側には密閉容器1に内
の低圧圧力とコイルバネ14の付勢力の双方が負荷され
ている。
尚、振動式圧縮機自体の構造は本発明の要旨ではないが
、典型的な圧縮機1の構成を簡単に説明する。1aはシ
リンダ1b内で摺動するピストンでアリ、このピストン
1a内には図示しないが吸入路と吸入弁を備えである。
1Cは巻線を有する固定鉄心、1dはピストン1aに固
着した可動鉄心、1eは共振バネ、1fはバルブプレー
ト、1qはシリンダ1b内の圧力が所定値以−ヒとなる
と開路する吐出弁、1hはシリンダヘッド、11は吐出
管、1jは吸入管である。そしてこの圧縮機1は周知の
ように磁気可変抵抗原理により固定鉄心の巻線に通電さ
れることで可動鉄心を引きつけ、次に共振バネ1eに蓄
わえられたエネルギーにより反発し、以下この繰返しV
Cより振動するものである。
次Vこ上記構成における作用を説明する。
圧縮機1から吐出されたカスは入[1パイプ10より弁
2のダイアフラム7により上下に分割された下刃室9に
流入する。このとき弁体12は閉鎖ルている。従って下
方室9を昇圧する。下方室9はコンデンサ3に比して非
常に小さいので瞬時に昇圧される。この結果、F方室9
の圧力、すなわち入り、]パイプ10の圧力はダイアフ
ラム7を押し上ける力として作用し、ダイアフラム了を
押し下けているコイルバイ・14の力と調整キャップ1
5の連通管15cを通してダイアフラム7の上部にかか
っている密閉容器1に内の低圧側圧力の和より大きくな
った時、例えは入口バイブ10圧力と密閉容器1に内の
低圧側圧力との圧力差が9 KJI /crAとなった
とき、ダイアフラム7か持ち上げられてボール弁12a
を弁座12bより離し、即ち弁2をti+]路LTコン
テンサ3v′cガスが流れ、減圧器4、エバポレータ5
と冷媒を循環して冷凍サイクルを構成するものである。
第2図は定常安定状態でのコンデンサ3の圧力と人口バ
イブ10の圧力の関係を示すもので、コンデンサ3の圧
力が弁2の作動時における入口バイブ10の圧力(低圧
側圧力PL+B、B) Ki/crir aより低いと
きは、弁2は半開きの状態でその絞り作用により、入口
バイブ10の圧力はほぼ前記(低圧側圧力PL+8.8
)KP/cdGを保持し、それ以上では弁体12は完全
に開路しコンデンサ3の圧力と入口バイブ1oの圧力は
略等しくなる。
第3図はコンデンサ3の圧力と圧縮機1の共振系の共振
周波数の関係をボし、コンテンザ圧力が弁2の作動時V
Cおける人IIパイプ10の圧力以下のときはコンデン
サ3の圧力にかかわらずほぼ一定の共振周波数であり、
コンデンサ3の圧力が作動圧力以上の場合は、共振周波
数が上昇する。
捷だ、第4図は外気温度の変化による圧縮機1の共振周
波数の変化を示している。一般VCコンデンサ3の圧力
と外気温度は相関する即ち外気温度の上昇によりコンデ
ンサ3の圧力も上昇する。従って外気温度30’Cとい
うのは弁の作動差圧jP−8,8Klp / cA(低
圧側圧力0.2.入口バイブ10内の圧力9 、OK/
 / crl G l即ちコンデンサ3の圧力91X/
/cr!Gに相当しく冷媒R−12を使用)、外気温度
30’C以下では弁2は絞り作用により共振周波数はほ
ぼ一定となり、それ以−Fでは上昇する。
以−Lの作用を実際の冷蔵庫(冷凍装置)の運転という
点から説明すると以下のようになる。
低外気温(例えば外気温度16℃)のときVCおいて、
圧縮機1の運転が開始されると、その初期C↓弁2が閉
じており、入口バイブ10内の圧力と密閉容器1に内の
低圧側圧力との差圧は瞬時に、9 K// cA If
こ達し、弁2が開路するか弁2の絞り作用が働き、入口
バイブ10内と密閉容器1に内の低IL側圧力との差圧
は9h/l、=に維持され、コンデンサ3の圧力は外気
温度15℃に対応する冷媒の凝縮圧力約6〜6”P /
 cil Gに保持され、冷凍サイクルを構成する。こ
のとき圧縮機1は、入口バイブ1o内の圧力と密閉容器
1に内の低圧側圧力との圧力差が9 KJI / cA
に保持されているので、凝線圧力(コンデンサ圧力)の
9 Kp / ctd Gに相当する外気温度30℃の
ときと同じ条件下で運転されることとカリ低外気温時の
ビストンストロークを弁2の存在により向トでき(第6
図)、冷凍能力。
効率の向上を計れる(第6図、第7図)また高外気温時
(例えは36℃)のときは、弁2は完全に開路し、冷媒
の凝縮圧力11〜12Kp/crAGと入口バイブ10
内圧力は等しく、弁2の存在しない従来例と同様の作用
をなすものである。
次に吐出圧力調整装置が密閉容器内にある第2の実施例
を第17図、第18図に示す。
吐出圧力調整弁102は密閉容器1に内に配置されてい
る。この吐出圧力調整弁102の内部構造は第1図に示
すものと同様であるので説明を省略するが、上下を反転
してあり、低圧圧力が導入される室108が下方に位置
し、115bは密閉容器1に内と連通ずる低圧導入路で
ある。また110は吐出ガスを導ひき入れる人口バイブ
、111は密閉容器1kを貫通してコンデンサ3に接続
され等出口バイブである。
内室108を下方に位置させた理由(ri、g’108
内シこ貯留するオイルの排出を容易にするためである。
本発明はト記したようVこ、電磁振動式圧縮機、コンデ
ンサ、減圧器、エバポレータ、並ひに前記減圧器の上m
c側に配設され、かつ電磁振動式圧縮機の吐出ガス圧力
と低1モ側圧力との圧力差か所定値以上で開路する吐出
圧力調整装置を有するもので、吐出圧力調整装置は所定
圧力差以上で開路し、弁の上流側をコンデンサ圧力(冷
媒凝縮圧力)か所定値以Fのときでもこれに係りなく所
定圧力差に維持するので、外気温度により相関する凝縮
圧力の所定値より低いとき、即ち低外気温度時におい又
も、圧縮機としては高外気温時の状態を与えることとな
り、圧縮機共振系の共振周波数は設言1周波数(例えば
電源周波数)に近似さすことかできる。従って、低外気
温時においても、ビストンストロークの向−上か過大と
ならない範囲で計れ、冷凍能力、効率の改善を得られる
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す振動式圧縮機を備えた
冷凍装置の部分拡大断面図を含む冷凍システム図、第2
図は本発明と従来例におけるコンデンサ圧力と入口バイ
ブの圧力の関係を示す図、第3図は同様にコンデンサ圧
力と共振周波数の関係を示す図、第4図は同様に外気温
度と共振周波数の関係を示す図、第5図、第6図、第7
図は各、々外気温度とビストンストローク、冷凍能力、
効率の関係を示す図、第8図は従来の冷凍システム図、
第9図は従来例におけるコンデンサ圧力と共振周波数の
関係を示す図、第10図は従来例における外気温度と共
振周波数の関係を示す図、第11図、第12図、第13
図は第6図、第6図、第7図に相当する従来例を示す図
、第14図、第16図、第16@は本発明と、すでに出
願謄本の大気圧との差圧力で動作する゛吐出圧力調整弁
との動作を示し外気温度と低圧側圧力・吐出圧力の関係
及び共振周波数、ビストンストロークの関係を示す図、
第17図、第18図は第2の実施例を示す図及びその要
部拡大図である。 1 、、、、、、電磁振動式圧縮機、1 k 、、、、
、、密閉容器、3・・・・・・1ンテンサ、4・・・・
・・減圧器、6・・010.エバポレータ、2 、、、
、、、吐出圧力調整装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 戊 第2凶 第3[21 コンテ”ンプー圧右(り/cpsの 第4図 外S温り(ρC) 第5図 外%温麿(・ζプ    − 第7図 。 り1 気 温/! (Ic〕 第8図 第9図 ゴンデ゛ンサ圧η (K171w に )第10図 外伝渫IJ、(’C) 第11図 10  20  JO40 第12図  外九遍潰(oC) 第 13 []    夕Y 気 5づ身 (′C)チ
1 気 浸%/jJ(’C) 第14図 ; クト気温々(1(〕 第17図 e 第18図 //6!I

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)密閉容器を有する電磁振動式圧縮機、コンデ7f
    、減圧器、エバポレータ、並びに前記減圧器の上流側V
    こ配設される吐出圧力調整装置を有し、前記吐出圧力調
    整装置は、低圧側圧力と吐出ガス圧力との圧力差で動作
    する、電磁振動式圧縮機を備えた冷凍装置。
  2. (2)前記吐出圧力調整装置は、前記密閉容器内に配置
    された特許請求の範囲第1項記載の電磁振動式圧縮機を
    備えた冷凍装置。
JP6147382A 1982-04-12 1982-04-12 電磁振動式圧縮機を備えた冷凍装置 Pending JPS58178155A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01160466U (ja) * 1988-04-25 1989-11-07

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01160466U (ja) * 1988-04-25 1989-11-07

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