(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に、電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容するとともに冷媒を封入し、
さらに、前記密閉容器に、冷凍装置に接続される吸入管を、その一端が該密閉容器内に開口するように設け、
前記圧縮要素を、圧縮室を形成するブロックと、前記圧縮室内を往復運動するピストンと、前記圧縮室の端部に配設された吸入バルブと、前記圧縮室に連通する吸入マフラーを備える構成とし、
前記吸入マフラーを、区画壁で区画された第一消音空間と第二消音空間を有した消音空間を形成するマフラー本体と、前記吸入バルブを介して前記消音空間と前記圧縮室を連通する連通管と、前記密閉容器内空間と前記消音空間内を連通する第一尾管と第二尾管を備える構成とし、
前記第一尾管の一端に、前記吸入管の前記密閉容器内空間への開口部と近接する第一吸入口を設けるとともに、前記第一尾管の他端に、前記第一消音空間に開口する第一吐出口を設け、
さらに、前記第二尾管の一端に、前記密閉容器内空間とを連通する第二吸入口を設けるとともに、前記第二尾管の他端に、前記第二消音空間に開口する第二吐出口を設けた密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記消音空間を介して前記第一尾管から前記連通管へ導入される冷媒ガス量を、前記第二尾管から前記連通管へ導入される冷媒ガス量より多くなるように構成した請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記第一尾管の管内断面積を、前記第二尾管の管内断面積よりも大きく形成した請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記電動要素を、複数の運転周波数でインバータ駆動する請求項１から３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭用電気冷凍冷蔵庫やショーケースなどに使用される密閉型圧縮機の吸入マフラーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保護に対する要求はますます強まってきており、冷蔵庫やその他の冷凍サイクル装置などにおいても、特に高効率化が強く要望されている。
【０００３】
従来、この種の密閉型圧縮機としては、樹脂製の吸入マフラーを用いた例がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図３は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機の縦断面図、図４は、同特許文献に記載された従来の密閉型圧縮機の吸入マフラーの要部断面図である。
【０００５】
図３および図４に示すように、従来の密閉型圧縮機１は、吸入管２を備えた密閉容器３内の底部にオイル５を貯留するとともに、冷媒ガス７が充填されている。また、圧縮機本体９は、サスペンションスプリング１１によって、密閉容器３に対して弾性的に支持されている。
【０００６】
圧縮機本体９は、電動要素１３と、電動要素１３の上方に配設される圧縮要素１５を備え、電動要素１３は、ステータ１７およびロータ１９を有している。
【０００７】
圧縮要素１５は、偏心軸２１と主軸２３とを備えたクランクシャフト２５と、圧縮室２７を形成するシリンダ２９を一体に形成したブロック３１と、ピストン３３と、シリンダ２９の端面を封止するバルブプレート３５と、バルブプレート３５に備えられた吸入孔３７を開閉する吸入バルブ（図示せず）と、偏心軸２１とピストン３３を連結する連結手段３９を備えている。
【０００８】
クランクシャフト２５の主軸２３は、ブロック３１の軸受部４１に回転自在に軸支されるとともに、ロータ１９が固定されている。また、クランクシャフト２５は、給油機構（図示せず）を備えている。
【０００９】
さらに、吸入マフラー４５は、シリンダ２９の端面に取り付けられたバルブプレート３５と、バルブプレート３５を包囲するシリンダヘッド４３により、挟持されて固定されている。
【００１０】
吸入マフラー４５は、ＰＢＴなどの樹脂で成型されるとともに、消音空間４７を形成するマフラー本体４９と、尾管５１と連通管５３とを有するカバー５５を備えている。
【００１１】
尾管５１は、マフラー本体４９の内部へ開口する尾管出口部５７と、カバー５５の外側に位置する尾管入口部５９とを備えている。
【００１２】
また、連通管５３は、マフラー本体４９の内部へ開口する連通管入口部６１と、カバー５５の外側に延出して吸入孔３７に接続される連通管出口部６３を備えている。
【００１３】
以上のように構成された密閉型圧縮機１について、以下その動作を説明する。
【００１４】
まず、密閉型圧縮機は、ステータ１７に電流を流して磁界を発生させ、主軸２３に固定されたロータ１９を回転させることで、クランクシャフト２５が回転し、偏芯軸２１に回転自在に取り付けられた連結手段３９を介して、ピストン３３がシリンダ２９内を往復運動する。
【００１５】
そして、このピストン３３の往復運動により、冷媒ガス７の圧縮室２７への吸入と圧縮および冷凍サイクル（図示せず）への吐出が繰り返される。
【００１６】
次に、冷媒ガス７の流れについて説明する。
【００１７】
吸入管２から尾管入口部５９を通じて吸入された冷媒ガス７は、尾管５１と連通管５３がマフラー本体４９の側壁から隔離されているため、密閉容器３内部に存在する比較的高温の冷媒ガス７とは熱的に絶縁された状態で、シリンダ２９に流入する。
【００１８】
しかしながら、尾管入口部５９が吸入管２の開口端に対向しているので、冷媒ガス７は、尾管入口部５９へ流入しやすい。ところが、この尾管入口部５９は、密閉容器３内部で流動する高温の冷媒ガス７の混入を最小限に抑える手段を備えていないため、シリンダ２９内で圧縮される冷媒ガス７の温度が高くなり、効率が低下する。
【００１９】
これに対処する手段として、尾管入口部５９を含む範囲に凹陥部からなる冷媒滞留部（図示せず）を形成することが考えられる。
【００２０】
この構成では、吸入マフラー内に密閉容器内部で流動する高温の冷媒ガスが混入することを最小限に抑え、圧縮機の高効率化が図れる。
【００２１】
しかしながら、吸入マフラー内に、より多くの冷媒ガスを取り込むために、尾管５１の径をより大きくすると、冷媒ガスの吸入中に発生した騒音の放射量が増加し、冷媒滞留部で放射音が増幅され、密閉型圧縮機の騒音が増加してしまう可能性がある。
【００２２】
一方、この吸入マフラー４５からの放射音に起因する密閉型圧縮機の騒音を低減する手段として、シリンダヘッド４３と吸入マフラー４５内に形成される吸入通路に、二つの開口端を備えるとともに、吸入孔３７から各開口端までの長さの差、または各開口端間の設置距離を、密閉容器内空間の平均周長の約１／２とした例がある（例えば、特許文献２参照）。
【００２３】
図５は、特許文献２に記載された従来の密閉型圧縮機における概略断面図である。
【００２４】
図５に示すように、従来の密閉型圧縮機７１は、吸入孔７３を備えたバルブプレート７５と、シリンダヘッド７７と、吸入マフラー７９を備えている。
【００２５】
シリンダヘッド７７と吸入マフラー７９内に形成される吸入通路８１には、第一開口端８３と第二開口端８５が備えられ、吸入孔７３から第一開口端８３までの通路長さＬ１と、吸入孔７３から第二開口端８５までの通路長さＬ２との差が、密閉容器８７内空間の平均周長Ｌの約１／２となっている。
【００２６】
以上のように構成された密閉型圧縮機７１では、通路長さＬ１とＬ２の長さの差を平均周長Ｌの約１／２にしようとすると、通路長さＬ２が非常に長くなり、吸入損失が発生する構成、もしくは通路長さＬ１が非常に短くなり、冷媒ガスの吸入時に発生する騒音が密閉容器８７内に直接放射される構成となる。
【００２７】
そのため、特定の周波数の騒音は、狙い通り各開口端から放射された逆位相の音波の干渉により消音することができるが、特定周波数以外の騒音は、干渉により消音できないため、結果として騒音が増加する場合があった。
【００２８】
また、同様に、吸入マフラー７９からの放射音に起因する密閉型圧縮機の騒音を低減する手段として、吸入室（図示せず）に連結した吸入マフラー７９に連通する尾管（図示せず）と、密閉容器内空間と吸入室を直接連通する２つの補助尾管を備えたもので、尾管および補助尾管（図示せず）の開口端が縮径されるとともに、補助尾管がそれぞれの中間部で軸線がほぼ１５５度の角度をなすように折り曲げられ、各補助尾管の開口端が互いに離反するように配置した例がある（例えば、特許文献３参照）。
【００２９】
しかしながら、特許文献３に記載された従来の密閉型圧縮機の構成では、尾管の開口端が縮径されているため、尾管からの放射音は低減され、尾管の開口端を縮径したことによって生じた冷媒ガスの吸入量の低下を補助尾管により補填することができる。
【００３０】
しかしながら、補助尾管が吸入マフラーを介さず、直接吸入室に連通しているため、消音空間を通過せず、直接補助尾管から放射される音によって、密閉型圧縮機の騒音が増加する。
【００３１】
そこで、これらの吸入マフラーからの放射音に起因する密閉型圧縮機の騒音を低減する手段として、密閉容器内外を連通する吸入管と吸入マフラーの吸入口を、可撓性材料でできた管状コネクタにより接続し、吸入マフラーから音が放射されないようにした例がある（例えば、特許文献４参照）。
【００３２】
図６は、特許文献４に記載された従来の密閉型圧縮機の吸入マフラーの概略断面図である。
【００３３】
図６に示すように、特許文献４に記載された従来の密閉型圧縮機の吸入マフラー１０１は、ＰＢＴなどの樹脂で成型されるとともに、消音空間１０３を形成するマフラー本体１０５と、マフラー本体１０５に設けられた吸入口１０７と、可撓性材料でできた管状コネクタ１０９で構成されている。
【００３４】
管状コネクタ１０９は、一端が吸入口１０７に連通し、他端が、密閉容器１１１に設けられた容器内外を連通する吸入管１１３の開口部を包囲するように、密閉容器１１１の内壁面に弾性接触するように押圧されている。
【００３５】
吸入マフラー１０１は、圧縮室１１５を形成するシリンダ１１７の端面に取り付けられたバルブプレート１１９と、バルブプレート１１９を包囲するシリンダヘッド１２１により、挟持されて固定されるとともに、バルブプレート１１９に設けられた吸入孔１２３と連通している。
【００３６】
また、吸入孔１２３は、吸入バルブ１２５により開閉される。
【００３７】
以上のように構成された特許文献４の密閉型圧縮機では、吸入管１１３の開口部と吸入マフラー１０１の吸入口１０７が管状コネクタ１０９で直接接続された吸入経路を形成しているため、冷凍サイクル（図示せず）から戻ってきた冷媒ガス（図示せず）は、密閉容器１１１内に開放されずに、管状コネクタ１０９を介して直接吸入マフラー１０１に供給される。その後、吸入マフラー１０１内に開放された冷媒ガスは、圧縮室１１５内に吸入される。そのため、密閉容器１１１内部で流動する高温の冷媒ガスの混入を防止でき、最終的に圧縮室１１５内に吸い込まれる冷媒ガスの質量流量を増加させることができる。
【００３８】
また、吸入口１０７から冷媒ガスの吸入時に発生する音が放射されないため、密閉型圧縮機の騒音を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３９】
【特許文献１】特表２００１−５０４１８９号公報
【特許文献２】特開平９−３２４７５４号公報
【特許文献３】実公平３−２４８７４号公報
【特許文献４】特表２００５−５２００８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４０】
しかしながら、特許文献４に記載された従来の構成では、ピストン（図示せず）の往復運動により、冷媒ガスが圧縮室１１５内に吸入される際に、吸入バルブ１２５の開閉によって発生する冷媒ガスの脈動成分が吸入マフラー１０１内へと伝わる。ところが、この冷媒ガスの脈動成分のうち、エネルギーの大きい低周波数域の冷媒ガスの脈動成分が、消音空間１０３の容積では十分に減衰しきれず、吸入経路を介して直接冷凍装置に伝わり、その結果、冷凍装置の配管振動を増幅させ、騒音が大きくなるという課題を有していた。
【００４１】
また、特許文献４に記載された従来の構成では、吸入経路が管状コネクタ１０９で連通しているため、冷媒ガスの流路抵抗が大きくなり、吸入損失が生じ、体積効率が低下するという課題を有していた。
【００４２】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、冷媒ガスの吸入時に発生する吸入マフラーからの放射音を低減することによって、密閉型圧縮機の騒音を低減するとともに、流路抵抗を小さくすることによって、体積効率の高い密閉型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】
【００４３】
上記従来の課題を解決するために、本発明の密閉型圧縮機は、密閉容器内に、電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容するとともに冷媒を封入し、さらに、前記密閉容器に、冷凍装置に接続される吸入管を、その一端が該密閉容器内に開口するように設け、前記圧縮要素を、圧縮室を形成するブロックと、前記圧縮室内を往復運動するピストンと、前記圧縮室の端部に配設された吸入バルブと、前記圧縮室に連通する吸入マフラーを備える構成とし、前記吸入マフラーを、区画壁で区画された第一消音空間と第二消音空間を有した消音空間を形成するマフラー本体と、前記吸入バルブを介して前記消音空間と前記圧縮室を連通する連通管と、前記密閉容器内空間と前記消音空間内を連通する第一尾管と第二尾管を備える構成とし、前記第一尾管の一端に、前記吸入管の前記密閉容器内空間への開口部と近接する第一吸入口を設けるとともに、前記第一尾管の他端に、前記第一消音空間に開口する第一吐出口を設け、さらに、前記第二尾管の一端に、前記密閉容器内空間とを連通する第二吸入口を設けるとともに、前記第二尾管の他端に、前記第二消音空間に開口する第二吐出口を設けたものである。
【００４４】
かかる構成とすることにより、前記第一尾管および第二尾管が前記消音空間に連通していることから、冷媒ガスの吸入時に発生する放射音を消音空間によって減衰させることができる。
【００４５】
さらに、尾管が一つしか備わっていない従来の吸入マフラーに対して、第一尾管および第二尾管の二つの尾管を設けた構成であるため、各尾管の管内断面積を小さくすることができ、第一吸入口および第二吸入口から音が放射される際、第一尾管および第二尾管の流路抵抗によって、効果的に放射音を減衰させることができる。
【００４６】
また、前記第一吸入口が吸入管の密閉容器内空間への開口部と近接することにより、冷凍装置から戻った低温で密度の大きい冷媒を、効率よく吸入マフラーを介して圧縮室に導入することができ、さらに、尾管が一つしか備わっていない従来の吸入マフラーに対して、第一尾管の管内断面積を小さくしたために生じた冷媒ガスの不足分を、第二尾管から補うことができる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明の密閉型圧縮機は、吸入マフラーに、冷媒ガスをマフラー本体へ導入する第一尾管と第二尾管とを備えることで、冷媒ガスの吸入時に発生する吸入マフラーからの放射音を効果的に低減し、密閉型圧縮機の騒音を低減するとともに、第一尾管と第二尾管とから効率よく冷媒を吸入することで、体積効率の向上をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図
【図２】同実施の形態１における密閉型圧縮機の要部断面図
【図３】従来の密閉型圧縮機の縦断面図
【図４】同従来の密閉型圧縮機の吸入マフラーの要部断面図
【図５】異なる従来の密閉型圧縮機における概略断面図
【図６】さらに異なる従来の密閉型圧縮機の吸入マフラーの概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００４９】
第１の発明は、密閉容器内に、電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容するとともに冷媒を封入し、さらに、前記密閉容器に、冷凍装置に接続される吸入管を、その一端が該密閉容器内に開口するように設け、前記圧縮要素を、圧縮室を形成するブロックと、前記圧縮室内を往復運動するピストンと、前記圧縮室の端部に配設された吸入バルブと、前記圧縮室に連通する吸入マフラーを備える構成とし、前記吸入マフラーを、区画壁で区画された第一消音空間と第二消音空間を有した消音空間を形成するマフラー本体と、前記吸入バルブを介して前記消音空間と前記圧縮室を連通する連通管と、前記密閉容器内空間と前記消音空間内を連通する第一尾管と第二尾管を備える構成とし、前記第一尾管の一端に、前記吸入管の前記密閉容器内空間への開口部と近接する第一吸入口を設けるとともに、前記第一尾管の他端に、前記第一消音空間に開口する第一吐出口を設け、さらに、前記第二尾管の一端に、前記密閉容器内空間とを連通する第二吸入口を設けるとともに、前記第二尾管の他端に、前記第二消音空間に開口する第二吐出口を設けたものである。
【００５０】
かかる構成とすることにより、前記第一尾管および前記第二尾管が、前記消音空間に連通しているため、冷媒ガスの吸入時に発生する放射音を、消音空間によって減衰させることができる。さらに、尾管が一つしか備わっていない従来の吸入マフラーに対して、第一尾管および第二尾管の二つの尾管を備えることにより、第一、第二の各尾管の管内断面積を小さくすることができる。
【００５１】
したがって、前記第一吸入口および前記第二吸入口から音が放射される際において、前記第一尾管および前記第二尾管の流路抵抗によって効果的に放射音を減衰することができ、密閉型圧縮機の騒音を低減することができる。
【００５２】
また、前記第一尾管の第一吸入口を、前記吸入管の開口部と近接することにより、冷凍装置から戻った低温で密度の大きい冷媒を、効率よく吸入マフラーを介して圧縮室に導入することができ、さらに、管内断面積の縮小に伴う冷媒吸入量の減少を、前記第二尾管から補うことができるため、体積効率の低下の抑制、あるいは体積効率の向上をはかることができる。
【００５３】
第２の発明は、第１の発明の密閉型圧縮機において、前記消音空間を介して前記第一尾管から前記連通管へ導入される冷媒ガス量を、前記第二尾管から前記連通管へ導入される冷媒ガス量より多くなるように構成したものである。
【００５４】
かかる構成とすることにより、前記第一尾管から導入された低温で密度の大きい冷媒ガスを主として前記圧縮室内へ導入し、第一尾管の吸入量で不足した分だけの冷媒ガスを第二尾管から圧縮室内へ導入するように制御することができる。その結果、前記密閉容器内
で加熱された高温かつ密度の小さい冷媒ガスが多量に前記第二尾管から前記圧縮室内へ流入し、該圧縮室内の冷媒ガスの温度が極端に上昇することを防止することができる。したがって、第１の発明に記載の効果に加えて、さらに体積効率を効果的に向上することができる。
【００５５】
第３の発明は、第１または第２の発明の密閉型圧縮機において、前記第一尾管の管内断面積を、前記第二尾管の管内断面積よりも大きく形成したものである。
【００５６】
かかる構成とすることにより、前記第二尾管から前記吸入マフラー本体内へ吸入する前記密閉容器内の加熱された高温で密度の小さい冷媒ガス量を少なくすることができ、圧縮室内の冷媒ガスの極端な加熱を防止することができる。その結果、第１または第２の発明に記載の効果に加えて、さらに体積効率を効果的に向上させることができる。また、前記第二尾管の管内断面積を小さく抑え、前記第二尾管からの放射音を減衰することができる。したがって、この放射音に起因した密閉容器の共振を抑制することができ、圧縮機の騒音を低減することができる。
【００５７】
第４の発明は、第１から第３のいずれか一つの発明の密閉型圧縮機において、前記電動要素を、複数の運転周波数でインバータ駆動するものである。
【００５８】
かかることにより、第一、第二の二つの尾管と消音空間との組合せによって生じる複数の一次共鳴モードを利用して、複数の運転周波数において共鳴過給により体積効率を向上させることができ、異なる運転周波数による効率の変動の少ない密閉型圧縮機を提供することができる。
【００５９】
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本発明が限定されるものではない。
【００６０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図、図２は、同実施の形態１における密閉型圧縮機の要部断面図である。
【００６１】
図１および図２において、密閉型圧縮機は、密閉容器２０１の内底部に、オイル２０３を貯留するとともに、冷媒ガス２０５として、例えば、地球温暖化係数の低い炭化水素系のＲ６００ａなどを封入している。
【００６２】
また、密閉容器２０１は、鉄板の絞り成型によって形成され、周壁の一部に吸入管２０７を備えている。吸入管２０７は、一端に密閉容器２０１内に連通する開口部２０９を有し、他端は冷凍装置の低圧側配管（図示せず）に接続される。
【００６３】
さらに、密閉容器２０１内には、圧縮要素２１１と、この圧縮要素２１１を駆動する電動要素２１３を備えた圧縮機本体２１５が、サスペンションスプリング２１７によって、密閉容器２０１内に弾性的に支持され、収納されている。
【００６４】
圧縮要素２１１は、クランクシャフト２１９、ブロック２２１、ピストン２２３、連結手段２２５などで構成されている。ここで、クランクシャフト２１９は、偏心軸２２７と主軸２２９を備え、主軸２２９の表面には、螺旋状の溝などからなる給油機構２３１が設けられている。給油機構２３１は、オイル２０３に浸漬される主軸２２９の下端から偏心軸２２７上端までに亘って連通している。
【００６５】
電動要素２１３は、ブロック２２１の下方において、ボルト（図示せず）によって固定
されたステータ２３３と、主軸２２９に焼き嵌め固定され、かつステータ２３３の軸心と同軸となるように配置されたロータ２３５で構成されている。また、電動要素２１３は、外部のインバータ駆動回路（図示しない）と繋がり、周知の如く複数の運転周波数でインバータ駆動される。
【００６６】
ブロック２２１には、圧縮室２３７を形成するシリンダ２３９が一体に形成され、さらに、主軸２２９を回転自在に軸支する軸受部２４１が設けられている。
【００６７】
また、シリンダ２３９の端面には、バルブプレート２４３と、吸入バルブ２４５と、シリンダヘッド２４７とが、ヘッドボルト２４９によって、シリンダ２３９の端面を封止するように共締めされ、さらに、吸入マフラー２５１が、バルブプレート２４３とシリンダヘッド２４７とによって挟持され、固定されている。ここで、バルブプレート２４３は、吸入孔２５３と吐出孔（図示せず）を備え、吸入バルブ２４５は、吸入孔２５３を開閉する。
【００６８】
吸入マフラー２５１は、主にガラス繊維を添加したＰＢＴなどの合成樹脂で成型され、冷媒ガス２０５を吸入マフラー２５１内に導く第一尾管２５５と第二尾管２５７を一体に成型したマフラー本体２５９と、吸入マフラー２５１内の冷媒ガス２０５を圧縮室２３７内に導く連通管２６１を備えたカバー２６３を備えている。そして、マフラー本体２５９とカバー２６３を組み合わせて一体化することにより、内部に、区画壁２５１ａで区画された第一消音空間２６５と第二消音空間２６７を形成している。
【００６９】
第一尾管２５５は、密閉容器２０１内空間に開口する第一吸入口２６９と、第一消音空間２６５の底部近傍に開口する第一吐出口２７１を備えている。また、第一吐出口２７１近傍の第一消音空間２６５の底部には、オイル排出孔２７３が設けられている。
【００７０】
第二尾管２５７は、密閉容器２０１内空間に開口する第二吸入口２７５と、第二消音空間２６７に開口する第二吐出口２７７を備えている。また、第二消音空間２６７の底部には、オイル排出孔２７９が設けられている。
【００７１】
ここで、第一尾管２５５の管内断面積は、第二尾管２５７の管内断面積よりも大きく形成され、また、吸入マフラー２５１は、吸入管２０７の開口部２０９に、第一尾管２５５の第一吸入口２６９の開口が対向するように設置されている。
【００７２】
さらに、第二尾管２５７の第二吐出口２７７は、連通管２６１の吸入開口２６１ａに対して、第一尾管２５５の第一吐出口２７１よりも離れた位置で開口し、また、その開口の向きも、連通管２６１の吸入開口２６１ａに対して略直角に近い向きに設定されている。
【００７３】
また、連通管２６１の一端は、第一消音空間２６５に開口し、他端は吸入孔２５３に接続され、吸入バルブ２４５を介して圧縮室２３７と連通している。
【００７４】
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
【００７５】
密閉型圧縮機は、ステータ２３３に電流を流して磁界を発生させ、主軸２２９に固定されたロータ２３５を回転させる。その結果、クランクシャフト２１９が回転し、偏心軸２２７へ回転自在に取り付けられた連結手段２２５を介して、ピストン２２３がシリンダ２３９内を往復運動する。そして、ピストン２２３の往復運動により、冷媒ガス２０５は、吸入マフラー２５１を介して圧縮室２３７内へ吸入され、圧縮された後、冷凍装置（図示せず）へ吐出される。
【００７６】
次に、密閉型圧縮機の吸入行程について説明する。
【００７７】
ピストン２２３が、上死点から圧縮室２３７内の容積が増加する方向に動作すると、圧縮室２３７内の冷媒ガス２０５は膨張する。その結果、圧縮室２３７内の圧力は低下し、吸入圧力を下回ると、圧縮室２３７内の圧力と吸入マフラー２５１内の圧力との差により、吸入バルブ２４５が開き始める。
【００７８】
そして、冷凍装置（図示せず）から戻った温度の低い冷媒ガス２０５は、吸入管２０７から密閉容器２０１内に一旦開放され、その後、第一吸入口２６９および第二吸入口２７５から並行して吸入され、第一尾管２５５および第二尾管２５７を経て、第一消音空間２６５および第二消音空間２６７にそれぞれ開放される。そして、開放された冷媒ガス２０５は、連通管２６１を経て、圧縮室２３７内に流入する。
【００７９】
その後、ピストン２２３の動作が、下死点から圧縮室２３７内の容積が減少する方向に転じると、圧縮室２３７内の冷媒ガス２０５は圧縮される。その結果、圧縮室２３７内の圧力が上昇し、圧縮室２３７内の圧力と吸入マフラー２５１内の圧力との差によって、吸入バルブ２４５は閉じる。
【００８０】
ここで、吸入マフラー２５１は、第一吐出口２７１を第一消音空間２６５の底部近傍に配置形成するとともに、連通管２６１の一端を第一消音空間２６５に開口し、さらに第一吐出口２７１から連通管２６１の吸入開口２６１ａにかけて、第一消音空間２６５の下方から上方に冷媒ガス２０５を導くようにマフラー本体２５９の内壁面を形成している。
【００８１】
そのため、第一吐出口２７１から開放された冷媒ガス２０５は、第一消音空間２６５下部の湾曲した内壁面に沿って、スムーズに連通管２６１に導かれる。
【００８２】
一方、第二吐出口２７７は、第二消音空間２６７に開口しているため、第二吐出口２７７から開放された冷媒ガス２０５は、第一消音空間２６５へ流入し、第一消音空間２６５内に滞留する冷媒ガス２０５と混合された後、連通管２６１に導かれる。しかも、第二吐出口２７７は、その開口の向きが、吸入マフラー２５１のカバー２６３の天面に衝突する向きであり、さらに、区画壁２５１ａを介して第一消音空間２６５と連通し、さらに、連通管２６１の吸入開口２６１ａから第一吐出口２７１の距離よりも離れた位置となる構成であるため、冷媒ガス２０５の流れに対して流路抵抗が大きい状態にある。
【００８３】
さらに、第一尾管２５５の管内断面積が、第二尾管２５７の管内断面積よりも大きいため、第一尾管２５５から第一消音空間２６５内に吸入される冷媒ガス２０５の量が、第二尾管２５７から第二消音空間２６７内に吸入される冷媒ガス２０５の量よりも多い状態にある。
【００８４】
したがって、冷媒ガス２０５のメインの吸入経路は、第一尾管２５５から連通管２６１へ至る経路となるとともに、第一吸入口２６９を、吸入管２０７の開口部２０９近傍となるように設置したことにより、冷凍装置（図示せず）から吸入管２０７を介して戻った低温でかつ密度の大きい冷媒ガス２０５を、メインの吸入経路である第一尾管２５５を経由して、圧縮室２３７内に供給することができ、体積効率を向上することができる。
【００８５】
換言すると、第一尾管２５５の吸入量で不足した冷媒ガス２０５は、第二尾管２５７から第二消音空間２６７内へ吸入されるが、上述の如く、第二尾管２５７から連通管２６１へ至る吸入経路は、管内断面積が第一尾管２５５より小さいことに加えて、流れる方向、および流れる距離などの構成から流路抵抗が大きいものである。したがって、密閉容器２０１内で滞留し、電動要素２１３の発熱などにより加熱された高温で密度の小さい冷媒ガ
ス２０５が、圧縮室２３７内に多量に流入することを抑制することができる。その結果、圧縮室２３７内に吸入される冷媒ガス２０５の温度が極端に上昇することを防止し、体積効率の低下を抑制することができる。
【００８６】
さらに、電動要素２１３の近傍に配置された吸入マフラー２５１は、熱伝導率の小さい樹脂で形成されることで、吸入マフラー２５１内を通過する冷媒ガス２０５の温度が、電動要素２１３の発熱などの影響を受け、上昇することを防止できる。その結果、密度の大きい冷媒ガス２０５を、圧縮室２３７内に吸入することができ、体積効率を向上させることができる。
【００８７】
ここで、従来から、尾管と消音空間との組み合わせによって生じる一次共鳴モードを利用した共鳴過給により、体積効率を向上することが知られている。例えば、尾管が一つの一般的な吸入マフラーの場合、尾管と消音空間との組み合わせによって生じる一次共鳴モードは、一つの周波数しか発生しない。そのため、尾管と消音空間との組み合わせによって生じる一次共鳴モードを、最も効率の求められる運転周波数にチューニングする。
【００８８】
本実施の形態１の吸入マフラー２５１は、第一尾管２５５と第二尾管２５７の二つの尾管を備えているので、消音空間２６５、２６７との組み合わせによって生じる一次共鳴モードも、複数の周波数で発生させることができる。
【００８９】
したがって、本実施の形態１の密閉型圧縮機のように、外部のインバータ駆動回路（図示しない）により、複数の運転周波数でインバータ駆動される場合、それらの運転周波数に対して二つの尾管と消音空間とのそれぞれの組み合わせによって生じる一次共鳴モードをチューニングすることにより、各運転周波数における体積効率を向上させることができ、運転周波数の変更制御に起因する効率の変動を小さくした密閉型圧縮機を提供することができる。
【００９０】
次に、オイル２０３の流れ動作について説明する。
【００９１】
密閉容器２０１内の底部に貯留されたオイル２０３は、クランクシャフト２１９の回転により得た遠心力、および摺動部で生じる粘性摩擦力を利用した給油機構２３１により、圧縮要素２１１の上部へ搬送される。圧縮要素２１１へ搬送されたオイル２０３は、クランクシャフト２１９と軸受部２４１などの摺動部を潤滑した後、クランクシャフト２１９の上端より飛散する。
【００９２】
密閉容器２０１内空間に飛散したオイル２０３は、ピストン２２３およびシリンダ２３９の摺動部に降りかかり、摺動部の潤滑を行うとともに、一部のオイル２０３は、密閉容器２０１の内面に付着し、摺動に伴った熱を、密閉容器２０１を介して外部に放熱することで、密閉型圧縮機を冷却している。
【００９３】
さらに、密閉容器２０１内の空間に飛散したオイル２０３の一部は、吸入マフラー２５１の第一吸入口２６９および第二吸入口２７５から冷媒ガス２０５とともに吸入される。
【００９４】
そして、冷媒ガス２０５とともに吸入されたオイル２０３は、第一吸入口２６９および第二吸入口２７５を経て、容積の大きな第一消音空間２６５および第二消音空間２６７に開放され、冷媒ガス２０５の流速が低下した際に、冷媒ガス２０５と分離される。そして、分離されたオイル２０３の大部分は、重力で第一消音空間２６５および第二消音空間２６７の底部に落下する。
【００９５】
落下したオイル２０３は、第一吐出口２７１近傍の第一消音空間２６５の底部に設けら
れたオイル排出孔２７３、および第二消音空間２６７の底部に設けられたオイル排出孔２７９より、吸入マフラー２５１の外部へそれぞれ排出される。この排出により、吸入マフラー２５１内に滞留するオイル２０３を低減することができる。その結果、運転中の第一消音空間２６５および第二消音空間２６７の体積が確保され、安定的に密閉型圧縮機の騒音を低減することができる。
【００９６】
次に、密閉型圧縮機の騒音について説明する。
【００９７】
一般的な密閉型圧縮機においては、ピストン２２３の往復運動により、冷媒ガス２０５が圧縮室２３７内に吸入される際に、吸入バルブ２４５の開閉に起因して騒音が発生する。そのため、吸入マフラーによって密閉容器２０１内に放射される音を減衰させ、密閉型圧縮機の騒音を低減している。
【００９８】
ここで、一つの尾管しか備わっていない吸入マフラーを備えた一般的な密閉型圧縮機においては、体積効率を向上させる手段として、尾管の管内断面積を大きくし、冷媒ガスの吸入損失を低減する手段が考えられる。
【００９９】
しかしながら、尾管の管内断面積を大きくすると、それに伴い、吸入マフラーによる減衰効果が小さくなり、密閉型圧縮機の騒音を悪化させる場合がある。
【０１００】
しかしながら、本実施の形態１のように、吸入マフラー２５１に第一尾管２５５と第二尾管２５７を備えることにより、一つの尾管しか備わっていない場合と比較して、第一尾管２５５および第二尾管２５７の管内断面積を小さくしても、冷媒ガス２０５を必要十分に吸入することができ、体積効率の向上と騒音の低減を両立することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、冷媒ガスの吸入効率を高め、密閉型圧縮機の効率を向上できるとともに、騒音を低減できるので、家庭用電気冷蔵庫に限らず、エアーコンディショナー、自動販売機やその他の冷凍装置などに広く適用できる。
【符号の説明】
【０１０２】
２０１  密閉容器
２０５  冷媒ガス
２０７  吸入管
２０９  開口部
２１１  圧縮要素
２１３  電動要素
２２１  ブロック
２２３  ピストン
２３７  圧縮室
２４５  吸入バルブ
２５１  吸入マフラー
２５５  第一尾管
２５７  第二尾管
２５９  マフラー本体
２６１  連通管
２６５  第一消音空間
２６７  第二消音空間
２６９  第一吸入口
２７５  第二吸入口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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