(57)【要約】【課題】高負荷時と低負荷時のどちらにおいても効率が高く振動や騒音が低い密閉型電動圧縮機を提供する。【解決手段】サクションマフラー１７０および連通路１７５が形成する吸入経路に、高温時に開となる熱感応式の開閉弁１９０を設け、冷媒循環量が多い高負荷時においては、開閉弁１９０が高温を感知して開となり、冷媒循環量が少ない低負荷時においては、低温により開閉弁１９０は閉となるもので、ガス流路抵抗による吸入損失から生ずる冷媒の不足分の補充が行えると共に、冷媒ガスが間欠的に吸入されることによる吸入経路とサクションマフラー１７０内に発生する圧力脈動を開となった開閉弁１９０にて開放して減衰させることができる。【選択図】図３
2006161706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子および回転子からなる電動部と、前記電動部によって駆動される圧縮機械部と、前記電動部および前記圧縮機械部を収納した密閉容器と、前記密閉容器に固定された吸入管と、前記圧縮機械部に固定したサクションマフラーとを備え、前記サクションマフラーと前記吸入管とを可撓性材料でできた連通路で連通するとともに、前記サクションマフラーおよび前記連通路が形成する吸入経路に、高温時に開となる熱感応式の開閉弁を設けた密閉型電動圧縮機。
【請求項２】
開閉弁を電動部の熱影響を受けやすい部位に形成した請求項１に記載の密閉型電動圧縮機。
【請求項３】
開閉弁をサクションマフラーに形成した請求項１または２に記載の密閉型電動圧縮機。
【請求項４】
開閉弁はバイメタルから成る請求項１から３のいずれか１項に記載の密閉型電動圧縮機。
【請求項５】
開閉弁は形状記憶合金から成る請求項１から３のいずれか１項に記載の密閉型電動圧縮機。
【請求項６】
電動部は複数の運転周波数でインバーター駆動される１から３のいずれか一項に記載の密閉型電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍冷蔵装置等に使用される密閉型電動圧縮機の吸入方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の吸入方式は一般にエネルギー効率の高いダイレクトサクション方式が知られており、サクションマフラーは合成樹脂等の熱伝導率が低いものが用いられて、吸入効率を上げる工夫が成されている。（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の吸入方式を説明する。
【０００４】
図７は特許文献１に記載された従来の密閉型電動圧縮機の正面図、図８は密閉型電動圧縮機の側面断面図、図９はサクションマフラーの正面図である。
【０００５】
図７から図９において密閉容器１０は、固定子１２および回転子１３からなる電動部１５と圧縮機械部２０を弾性的に収容し、密閉容器１０の底部に冷凍機油２５を貯留する。なお、冷媒３０は密閉容器１０内の空間を満たしている。
【０００６】
圧縮機械部２０には電動部１５によって駆動され、主軸部４０ａと偏芯部４０ｂを有するクランク軸４０を備えている。主軸部４０ａは軸受け４５によって支持され、シリンダー６０に挿入されたピストン５５はコンロッド５０を介して偏芯部４０ｂと連結されている。
【０００７】
また、圧縮機械部２０にはシリンダー６０に連通するサクションマフラー７０が固定され、密閉容器１０に固定された吸入管６５とサクションマフラー７０とを可撓性材料でできた連通路７５で連通させるとともに、サクションマフラー７０の外殻には密閉容器１０内と連通する複数の小孔８０を備えている。
【０００８】
以上のように構成された密閉型電動圧縮機について、以下その動作を説明する。
【０００９】
電動部１５によってクランク軸４０は回転駆動され、偏芯部４０ｂの偏心回転をコンロッド５０が往復運動に変え、ピストン５５がシリンダー６０内を往復動することによって冷媒３０を連続して圧縮する。
【００１０】
ここで、特にガスの密度が高い場合、ガスを吸入管６５からシリンダー６０内に導く吸入経路で、ガス流路の抵抗による吸入損失から冷媒の不足が生ずるが、その際の不足分の冷媒ガスを小孔８０から吸入、補充することによって吸入損失を小さくするというものである。
【特許文献１】特開平１０−３１８１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の構成では、小孔８０の大きさまたは数によって密閉容器１０と連通する総面積を調整することはできるものの、総面積が小さい場合には、冷媒循環量が多い高負荷時においてはガス流路抵抗による吸入損失から生ずる冷媒ガスの不足分の補充が間に合わなくなり吸入冷媒が少なくなるために効率が悪くなる。
【００１２】
また、小孔８０の総面積が大きい場合には、冷媒循環量が少ない低負荷時においては密閉容器１０内の温度の高い低密度の冷媒ガスを吸い込むことにより、体積効率が悪くなり性能が低くなるため、高負荷時と低負荷時のどちらにおいても最良の効率を出し、かつ、低振動である構成は出来ないという課題を有していた。
【００１３】
また、ダイレクトサクション方式による冷媒ガスがピストン５５の往復運動により間欠的に吸入されることで吸入経路とサクションマフラー７０内に発生する圧力脈動が減衰されずに吸入管６５へと伝達するため、吸入管６５や吸入管６５につながる配管等の振動や騒音が大きくなる。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、運転条件が変化しても効率が高く、振動や騒音が低い密閉型電動圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記従来の課題を解決するために、本発明の密閉型電動圧縮機は、サクションマフラーと吸入管とを可撓性材料でできた連通路で連通するとともに、サクションマフラーおよび連通路が形成する吸入経路に、高温時に開となる熱感応式の開閉弁を設けたもので、冷媒循環量が多い高負荷時においては、開閉弁が高温を感知して開となることで、ガス流路抵抗による吸入損失から生ずる冷媒の不足分の補充が行えると共に、冷媒ガスが間欠的に吸入されることによる吸入経路とサクションマフラー内に発生する圧力脈動を開となった弁にて開放して減衰させるという作用を有し、冷媒循環量が少ない低負荷時においては、低温により開閉弁は閉となることで密閉容器内の温度の高い低密度の冷媒ガスの吸い込みを遮断するという作用を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の密閉型電動圧縮機は、運転条件が変化しても効率が高く振動や騒音が低い密閉型電動圧縮機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
請求項１に記載の発明は、固定子および回転子からなる電動部と、前記電動部によって駆動される圧縮機械部と、前記電動部および前記圧縮機械部を収納した密閉容器と、前記密閉容器に固定された吸入管と、前記圧縮機械部に固定したサクションマフラーとを備え、前記サクションマフラーと前記吸入管とを可撓性材料でできた連通路で連通するとともに、前記サクションマフラーおよび前記連通路が形成する吸入経路に、高温時に開となる熱感応式の開閉弁を設けたもので、冷媒循環量が多い高負荷時においては、前記開閉弁が高温を感知して開となることで、ガス流路抵抗による吸入損失から生ずる冷媒の不足分の補充が行えると共に、冷媒ガスが間欠的に吸入されることによる吸入経路とサクションマフラー内に発生する圧力脈動を開となった弁にて開放して減衰させ、冷媒循環量が少ない低負荷時においては、低温により前記開閉弁は閉となることで前記密閉容器内の温度の高い低密度の冷媒ガスの吸い込みを遮断するため、冷媒循環量の多少にかかわらず、運転条件が変化しても効率が高く振動や騒音が低い密閉型電動圧縮機を提供することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１の発明に前記開閉弁を電動部の熱影響を受けやすい部位に形成することにより、前記開閉弁の感知反応速度を上げることができるため、過渡時における急な冷媒循環量の変化においても短時間で効率と騒音を安定させることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１から２の発明に前記開閉弁を前記サクションマフラーに形成することにより、前記サクションマフラーを合成樹脂等にて成形すると同時に前記開閉弁の開口孔と取り付け部も自在な形で成形できるため、前記開閉弁の取り付けコストを安くすることができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の発明に前記開閉弁はバイメタルから成ることにより、温度に応じたリニアな開閉特性が得られるため、冷媒循環量に応じた最適な弁の開口が得られるため、さらに高い効率を得ることができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項１から３の発明に前記開閉弁は形状記憶合金から成ることにより、正確な動作温度が得られ、さらに高い効率を得ることができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、電動部は複数の運転周波数でインバーター駆動されることにより、必要に応じた冷凍能力に合わせた運転ができるため、さらに効率が良く消費電力を低くすることができる。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における密閉型電動圧縮機の平面図、図２は、同実施の形態における密閉型電動圧縮機の側面断面図、図３は同実施の形態におけるサクションマフラーの正面断面図である。
【００２５】
図１から図３において、密閉容器１１０は、固定子１１２および回転子１１３からなる電動部１１５と圧縮機械部１２０を弾性的に収容する。また、密閉容器１１０の底部に冷凍機油１２５を貯留し、Ｒ６００ａからなる冷媒１３０は密閉容器１１０内の空間を満たしている。電動部１１５はインバーター駆動回路（図示せず）によって、複数の運転周波数にて運転される。
【００２６】
圧縮機械部１２０には電動部１１５によって駆動され、主軸部１４０ａと偏芯部１４０ｂを有しるクランク軸１４０を備えている。
【００２７】
主軸部１４０ａは軸受け１４５によって支持され、シリンダー１６０に挿入されたピストン１５５はコンロッド１５０を介して偏芯部１４０ｂに連結されている。
【００２８】
また、圧縮機械部１２０にはシリンダー１６０に連通する樹脂製のサクションマフラー１７０が固定され、密閉容器１１０に固定された吸入管１６５とサクションマフラー１７０とを可撓性材料でできた連通路１７５で連通させてある。
【００２９】
サクションマフラー１７０には、密閉容器１１０内に連通する連通孔１７８と、連通孔１７８を封止するとともに高温時には開となるバイメタルからなる開閉弁１９０を固定子１１２の鉄板近くに設けている。開閉弁１９０はサクションマフラー１７０に一体に設けた突起をかしめて固定してある。
【００３０】
以上のように構成された電装品保護装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００３１】
電動部１１５によってクランク軸１４０は回転駆動され、偏芯部１４０ｂの偏心回転をコンロッド１５０が往復運動に変え、ピストン１５５がシリンダー１６０内を往復動することによって冷媒１３０を連続して圧縮する。
【００３２】
ここで、より密閉型電動圧縮機の冷凍能力を必要とする場合、電動部１１５はインバーター駆動回路（図示せず）によって高回転駆動されることで、冷媒循環量が多くなるとともに、こういった高負荷時においては、密閉型電動圧縮機の仕事量が増えることで特に電動部１１５の温度が高くなる。
【００３３】
通常、こういった冷媒１３０の循環量が多い、またはガスの密度が高い場合、ガスを吸入管１６５からシリンダー１６０内に導く吸入経路で、ガス流路の抵抗による吸入損失から冷媒の不足が生ずる。
【００３４】
本実施の形態においては、開閉弁１９０が電動部１１５の温度上昇を感知して開くため、この際の不足分の冷媒ガスを連通孔１７８から吸入、補充することによって吸入損失を小さくすることができ、密閉型電動圧縮機の効率が低減することを防ぐことができる。
【００３５】
特に本実施の形態においては、開閉弁１９０をバイメタルによって構成しているため、開閉弁１９０は電動部１１５の温度上昇に応じて開度を変えるので、より多くの冷媒の不足が生ずる環境下で連通孔１７８の実質的な開口断面積はより大きくとることができ、連通孔１７８の実質的な開口断面積を最適化することで、冷媒循環量に応じた最適な弁の開口が得られるものであり、更に高い効率の密閉型電動圧縮機を得ることができる。
【００３６】
一方、冷媒循環量が少ない低負荷時においては、密閉型電動圧縮機の温度が低くなることにより、開閉弁１９０は閉の状態となっている。よって、密閉容器１１０内の高温で低密度の冷媒１３０が吸入経路に吸い込まれることがなく、体積効率の低下を防ぐことができる。
【００３７】
また、この高負荷時においては、冷媒ガスがピストン１５５の往復運動によって間欠的に吸入されることにより、吸入経路とサクションマフラー１７０内に発生する圧力脈動が大きくなるが、開閉弁１９０が高温を感知して開となっているため、圧力脈動を連通孔１７８から密閉容器１１０内に開放することにより減衰させることができるため、吸入管１６５や吸入管１６５につながる配管等の振動や騒音を低くすることができる。
【００３８】
ここで開閉弁１９０は、負荷により温度変化の大きい電動部１１５の、特に熱影響を受けやすい固定子１１２の鉄板近くに形成されているので、開閉弁１９０自体の感知反応速度を上げることができ、過渡時における急な冷媒循環量の変化においても電動部１１５の温度変化に伴い開閉弁１９０がスムーズに開閉を行うことができるため、短時間で効率と騒音を安定させることができる。
【００３９】
また、開閉弁１９０はサクションマフラー１７０に形成しているので、サクションマフラー１７０を合成樹脂等にて成形する時点で、同時に開閉弁１９０の連通孔１７８を形成でき、また開閉弁１９０を固定するための突起も容易に形成することができ、開閉弁１９０の取り付けコストを安くすることができる。
【００４０】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における密閉型電動圧縮機の平面図、図５は、同実施の形態における密閉型電動圧縮機の側面断面図、図６は同実施の形態におけるサクションマフラーの正面断面図である。
【００４１】
図４から図６おいて、密閉容器２１０は、固定子２１２および回転子２１３からなる電動部２１５と圧縮機械部２２０を弾性的に収容し、密閉容器２１０の底部に冷凍機油２２５を貯留する。なお、冷媒２３０は密閉容器２１０内の空間を満たしている。
【００４２】
圧縮機械部２２０には電動部２１５によって駆動され、主軸部２４０ａと偏芯部２４０ｂを有しるクランク軸２４０を備えている。
【００４３】
主軸部２４０ａは軸受け２４５によって支持され、シリンダー２６０に挿入されたピストン２５５はコンロッド２５０を介して偏芯部２４０ｂに連結されている。
【００４４】
また、圧縮機械部２２０にはシリンダー２６０に連通するサクションマフラー２７０が固定され、密閉容器２１０に固定された吸入管２６５とサクションマフラー２７０とを可撓性材料でできた連通路２７５で連通させてある。
【００４５】
サクションマフラー２７０には、密閉容器２１０内に連通する連通孔２７８と、連通孔２７８を封止するとともに、高温時には開となる、形状記憶合金からなる開閉弁２９０を固定子２１２の鉄板近くに設けている。開閉弁２９０はサクションマフラー２７０に一体に設けた突起をかしめて固定してある。
【００４６】
以上のように構成された電装品保護装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００４７】
電動部２１５によってクランク軸２４０は回転駆動され、偏芯部２４０ｂの偏心回転をコンロッド２５０が往復運動に変え、ピストン２５５がシリンダー２６０内を往復動することによって冷媒２３０を連続して圧縮する。
【００４８】
ここで、冷媒循環量が多い高負荷時においては、密閉型電動圧縮機の温度が高くなることにより、開閉弁２９０は高温を感知して開の状態となる。従って特に冷媒２３０のガスの密度が高い場合、ガスを吸入管２６５からシリンダー２６０内に導く吸入経路で、ガス流路の抵抗による吸入損失から冷媒の不足が生ずるが、その際の不足分の冷媒ガスを連通孔２７８から吸入、補充することによって吸入損失を小さくすることができ、密閉型電動圧縮機の効率が低減することを防ぐことができるため、密閉型電動圧縮機の効率を良くすることができる。
【００４９】
一方、冷媒循環量が少ない低負荷時においては、密閉型電動圧縮機の温度が低くなることにより、開閉弁２９０は閉の状態となっている。よって、密閉容器２１０内の高温で低密度の冷媒２３０が吸入経路に吸い込まれることがなく、体積効率の低下を防ぐことができる。
【００５０】
また、この高負荷時においては、冷媒ガスがピストン２５５の往復運動によって間欠的に吸入されることにより、吸入経路とサクションマフラー２７０内に発生する圧力脈動が大きくなるが、開閉弁２９０が高温を感知して開となっているため、圧力脈動を連通孔２７８から密閉容器２１０内に開放することにより減衰させることができるため、吸入管２６５や吸入管２６５につながる配管等の振動や騒音を低くすることができる。
【００５１】
ここで開閉弁２９０は、負荷により温度が大きく変化する電動部２１５の近くで、特に熱影響を受けやすい固定子２１２の鉄板近くに形成されているので、開閉弁２９０自体の感知反応速度を上げることができ、過渡時における急な冷媒循環量の変化においても電動部２１５の温度変化に伴い開閉弁２９０が速やかに開閉するため、短時間で効率と騒音を安定させることができる。
【００５２】
さらに開閉弁１９０は形状記憶合金から形成されているため、温度変化に応じて正確な開閉特性が得られ、より確実に上記した効果を得ることができる。
【００５３】
また、開閉弁２９０はサクションマフラー２７０に形成しているので、サクションマフラー２７０を合成樹脂等にて成形する時点で、同時に開閉弁２９０の連通孔２７８を形成でき、また開閉弁２９０を固定するための突起も容易に形成することができ、開閉弁２９０の取り付けコストを安くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明にかかる密閉型電動圧縮機は、冷媒循環量が多い時と少ない時で共に良い効率を出すことができるとともに、振動と騒音を低くすることが可能となるので、冷蔵庫、エアーコンディショナー、冷凍冷蔵装置等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１における密閉型電動圧縮機の平面図
【図２】同実施の形態における密閉型電動圧縮機の側面断面図
【図３】同実施の形態におけるサクションマフラーの正面断面図
【図４】本発明の実施の形態２における密閉型電動圧縮機の平面図
【図５】同実施の形態における密閉型電動圧縮機の側面断面図
【図６】同実施の形態におけるサクションマフラーの正面断面図
【図７】従来の密閉型電動圧縮機における平面図
【図８】従来の密閉型電動圧縮機における側面断面図
【図９】従来の密閉型電動圧縮機におけるサクションマフラーの正面図
【符号の説明】
【００５６】
１１０，２１０    密閉容器
１１２，２１２    固定子
１１３，２１３    回転子
１１５，２１５    電動部
１２０，２２０    圧縮機械部
１２５，２２５    冷凍機油
１３０，２３０    冷媒
１４０，２４０    クランク軸
１４０ａ，２４０ａ    主軸部
１４０ｂ，２４０ｂ    偏芯部
１４５，２４５    軸受け
１５０，２５０    コンロッド
１５５，２５５    ピストン
１６０，２６０    シリンダー
１６５，２６５    吸入管
１７０，２７０    サクションマフラー
１７５，２７５    連通管
１９０，２９０    開閉弁
【図１】
2006161706.tif 000003
【図２】
2006161706.tif 000004
【図３】
2006161706.tif 000005
【図４】
2006161706.tif 000006
【図５】
2006161706.tif 000007
【図６】
2006161706.tif 000008
【図７】
2006161706.tif 000009
【図８】
2006161706.tif 000010
【図９】
2006161706.tif 000011