JP2003049774A - 密閉形電動圧縮機及び冷凍・空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】密閉形電動圧縮機において、吐出ガスの圧力脈
動を低減し、低騒音で低振動とする。 【解決手段】密閉容器１４と、密閉容器１４内に設けた
圧縮要素と、この圧縮要素の作動室１３を形成するシリ
ンダ１と、このシリンダ１内を運動してシリンダ１と共
に作動室１３を形成するピストン２と、作動室１３の吐
出口８ａを開閉する吐出弁９と、吐出弁９の吐出側に形
成した吐出室１０ａを有する吐出室部材１０とを備えて
おり、吐出室１０ａ内に吐出される吐出ガスの圧力脈動
に応じて吐出室１０ａの容積を可変する容積可変手段５
０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、密閉形電動圧縮機
及び冷凍・空調装置に係り、特に冷蔵庫や空調機などの
冷凍・空調装置及びこれに組み込まれる密閉形電動圧縮
機に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】円筒状のシリンダ内をピストンが往復運
動を繰り返すことにより作動流体を移動させるレシプロ
式密閉形電動圧縮機が、古くから容積形の流体機械とし
て知られている。

【０００３】従来のこの種の密閉形電動圧縮機として
は、特開平５−１０２６０号公報に示されているよう
に、吐出ガスの脈動を低減して騒音を低いものとするた
めに、密閉容器と、密閉容器内に配設された圧縮要素
と、圧縮要素の吐出チャンバーと、この吐出チャンバー
と吐出マフラーを接続する連通管と、圧力脈動によって
伸縮するフレキシブルキャップとを備え、吐出チャンバ
ーの内部にフレキシブルキャップを配設し、フレキシブ
ルキャップと連通管とをフレキシブルキャップ入口と連
通管の出口との間に隙間をあけて接続したものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この密閉形電動圧縮機
としては、吐出ガスの脈動が少なく騒音、振動の低いも
のが求められ、その要求レベルは年々厳しいものとなっ
ている。また、近年のインバータ制御化による圧縮機運
転範囲のワイドレンジ化により、幅広い圧縮機回転数領
域での低騒音、低振動化と共に圧縮機性能の向上が必要
となっている。

【０００５】しかし、上述した従来の密閉形電動圧縮機
では、吐出マフラーに連通管を介して接続された吐出チ
ャンバーの内部にフレキシブルキャップが設けられてい
るため、吐出脈動の一番大きいシリンダからの吐出部か
ら大きく離れたところでの吐出脈動の低減を行なうもの
であり、その脈動低減効果が低いという課題があった。

【０００６】また、このフレキシブルキャップは所定の
運転状態における脈動低減を行なうものであり、圧縮機
回転数が変化する領域内にわたって、吐出圧力のピーク
値を低減することについては配慮されていない。

【０００７】本発明の第１の目的は、作動室から吐出さ
れる吐出ガスの圧力脈動を直接低減し、低騒音で低振動
であると共に圧縮機性能が優れた密閉形電動圧縮機及び
冷凍・空調装置を提供することにある。

【０００８】本発明の第２の目的は、圧縮機回転数が変
化する領域内にわたって、吐出圧力のピーク値を低減
し、低騒音で低振動であると共に圧縮機性能が優れた密
閉形電動圧縮機及び冷凍・空調装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るための本発明の第１の手段は、前記密閉容器内に設け
た圧縮要素と、前記圧縮要素のシリンダ室を形成するシ
リンダと、前記シリンダ室内を運動して前記シリンダと
共に作動室を形成するピストンと、前記作動室の吐出口
を開閉する吐出弁と、前記吐出弁の吐出側に形成した吐
出室を有する吐出室部材とを備え、前記吐出室内に吐出
される吐出ガスの圧力脈動に応じて前記吐出室部材の吐
出室容積を可変する容積可変手段を設けたことにある。

【００１０】上記第１の目的を達成するための本発明の
第２の手段は、密閉容器と、前記密閉容器内に設けた圧
縮要素と、前記圧縮要素のシリンダ室を形成するシリン
ダと、前記シリンダ室内を運動して前記シリンダと共に
作動室を形成するピストンと、前記作動室の吐出口を開
閉する吐出弁と、前記吐出弁の吐出側に形成した吐出室
を有する吐出室部材と、前記吐出室に連通する吐出サイ
レンサとを備え、前記吐出室内に吐出される吐出ガスの
圧力脈動に応じて前記吐出室部材の吐出室容積を可変す
る第１の容積可変手段を設けると共に、前記吐出サイレ
ンサ内の圧力脈動に応じて前記吐出サイレンサ室容積を
可変する第２の容積可変手段を設けたことにある。

【００１１】上記第１の目的を達成するための本発明の
第３の手段は、密閉形電動圧縮機、凝縮器、減圧装置、
及び蒸発器を配管で接続して冷凍サイクルを構成した空
調・冷凍装置において、前記密閉形電動圧縮機は、密閉
容器と、前記密閉容器内に設けた圧縮要素と、前記圧縮
要素のシリンダ室を形成するシリンダと、前記シリンダ
室内を運動して前記シリンダと共に作動室を形成するピ
ストンと、前記作動室の吐出口を開閉する吐出弁と、前
記吐出弁の吐出側に形成した吐出室を有する吐出室部材
とを備え、前記吐出室内に流入する吐出ガスの圧力脈動
に応じて前記吐出室部材の吐出室容積を可変する容積可
変手段を設けたことにある。

【００１２】上記第２の目的を達成するための本発明の
第４の手段は、密閉容器と、前記密閉容器内に設けた圧
縮要素と、前記圧縮要素を駆動する電動要素と、前記圧
縮要素のシリンダ室を形成するシリンダと、前記シリン
ダ室内を運動して前記シリンダと共に作動室を形成する
ピストンと、前記作動室の吐出口を開閉する吐出弁と、
前記吐出弁の吐出側に形成した吐出室を有する吐出室部
材と、前記電動要素の回転数を可変に駆動する駆動装置
とを備え、前記駆動装置により駆動する圧縮機回転数の
変化に応じて前記吐出室部材の吐出室容積を可変する容
積可変手段を設けたことにある。

【００１３】上記第２の目的を達成するための本発明の
第５の手段は、密閉容器と、前記密閉容器内に設けた圧
縮要素と、前記圧縮要素を駆動する電動要素と、前記圧
縮要素のシリンダ室を形成するシリンダと、前記シリン
ダ室内を運動して前記シリンダと共に作動室を形成する
ピストンと、前記作動室の吐出口を開閉する吐出弁と、
前記吐出弁の吐出側に形成した吐出室を有する吐出室部
材と、前記吐出室に連通する吐出サイレンサと、前記電
動要素の回転数を可変に駆動する駆動装置とを備え、前
記駆動装置により駆動する圧縮機回転数の変化に応じて
前記吐出室部材の吐出室容積を可変する第１の容積可変
手段を設けると共に、前記吐出サイレンサ内の圧力脈動
に応じて前記吐出サイレンサ室容積を可変する第２の容
積可変手段を設けたことにある。

【００１４】上記第２の目的を達成するための本発明の
第６の手段は、密閉形電動圧縮機、凝縮器、減圧装置、
及び蒸発器を配管で接続して冷凍サイクルを構成した空
調・冷凍装置において、前記密閉形電動圧縮機は、密閉
容器と、前記密閉容器内に設けた圧縮要素と、前記圧縮
要素を駆動する電動要素と、前記圧縮要素のシリンダ室
を形成するシリンダと、前記シリンダ室内を運動して前
記シリンダと共に作動室を形成するピストンと、前記作
動室の吐出口を開閉する吐出弁と、前記吐出弁の吐出側
に形成した吐出室を有する吐出室部材と、前記電動要素
の回転数を可変に駆動する駆動装置とを備え、前記駆動
装置により駆動する圧縮機回転数の変化に応じて前記吐
出室部材の吐出室容積を可変する容積可変手段を設けた
ことにある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の複数の実施形態を
図を用いて説明する。なお、各実施形態の図における同
一符号は同一物または相当物を示す。

【００１６】本発明の第１実施形態の密閉形電動圧縮機
を図１、図２及び図１０を参照しながら説明する。図１
は本発明の第１実施形態の密閉形電動圧縮機を示す縦断
面図、図２は同密閉形電動圧縮機の横断面図、図１０は
同密閉形電動圧縮機のシリンダ吐出部における拡大断面
図である。

【００１７】密閉容器１４内の上部に圧縮要素及び下部
に電動要素６が設けられ、両者は駆動軸５により連繋さ
れている。圧縮要素を構成するシリンダ１は、ピストン
２に対し位置決めされ、主軸受部材３に固定されてい
る。シリンダ１は、シリンダ室内にピストン２の一側を
往復動可能に収納し、ピストンと共に作動室１３を形成
している。ピストン２の他側にはスライド管２ａが固着
されている。このピストン２のスライダ管２ａ部には、
スライダ４がスライダ管軸方向に摺動可能な状態で挿入
されている。このスライダ４の中心の穴部４ａに駆動軸
５の偏心部が嵌合されている。この駆動軸５の偏心部、
スライダ４及びスライド管２ａにより、駆動軸５の回転
運動をピストン２の往復運動に変換している。

【００１８】シリンダ１の反ピストン側端部には、吸入
弁７と、吸入口（図省略）ならびに吐出口８ａが形成さ
れたポンプ部材８と、吐出弁９と、リテーナ９ａ（図１
０参照）、取付部材５１と、吐出室１０ａが形成された
吐出室部材１０とがピストン摺動方向に順に積み重ねら
れて取付けられている。吐出室部材１０は、吐出口８ａ
を覆うように設置されると共に、その吐出室１０ａが吐
出口８ａに吐出弁９を介して連通されている。これによ
り、吐出室１０ａは、作動室１３で圧縮されて吐出口８
ａから吐出される吐出ガスが吐出弁９、リテーナ９ａ、
取付部材５１を介して直接的に流入される。なお、吐出
室１０ａは、吐出ガスの吐出経路における拡大室を構成
するものである。

【００１９】吐出室部材１０内には、吐出室１０ａ内に
流入する吐出ガスの圧力脈動に応じて吐出室１０ａの容
積を可変とする容積可変手段５０が設けられている。こ
の容積可変手段５０は、その内部の吐出室軸方向におい
て摺動可能な仕切部材１０ｂと、その仕切部材１０ｂの
反吐出室側の空間１０ｄに配置されたコイルバネ等の弾
性部材１０ｃとから構成されおり、これにより吐出室１
０ａの容積が可変できる構造となっている。仕切部材１
０ｂは、吐出室部材１０内を軸方向に仕切って吐出室１
０ａと空間１０ｄとに区画するように配置されると共
に、吐出口８ａに対向して配置され、さらには、吐出口
８ａから吐出する吐出ガスの流入方向に移動可能に弾性
部材１０ｃで支持されている。

【００２０】また、シリンダ１の両側には、吐出サイレ
ンサ１８、１９が隣接して配置されている。この吐出サ
イレンサ１８、１９は、取付部材５１の反吐出室部材側
に固着され、吐出室１０ａに吐出室部材１０の通路及び
吐出弁９の連通穴を介して連通されている。吐出サイレ
ンサ１９は、その反取付部材側で吐出管２０に連通して
おり、この吐出管２０が吐出パイプ１２に連通されてい
る。吐出パイプ１２は密閉容器１４を貫通して外部に突
出している。なお、吐出サイレンサ１８、１９は、吐出
ガスの吐出経路における拡大室を構成するものである。

【００２１】そして、外部から作動流体を密閉容器１４
内に吸入する吸入パイプ１７が密閉容器１４を貫通して
設けられている。また、吐出室部材１０には、その下方
に配置された吸入サイレンサ１１が取付けられている。
密閉容器１４内に吸入された作動流体は、この吸込サイ
レンサ１１から吐出室部材１０の通路を通り、吸入弁７
を介して作動室１３内に吸込まれる。

【００２２】上述した駆動軸５の中央部が主軸受部材３
の中央に設けられた主軸受３ａにて軸支されており、主
軸受部材３の下方には電動要素６が備えられている。電
動要素６は、固定子６ａと回転子６ｂからなっている。
固定子６ａはボルトなどにより主軸受部材３に固定され
ている。回転子６ｂは駆動軸５の下部に焼き嵌め等で固
定されている。この電動要素６は、電動機効率向上のた
め、ブラシレスモータで構成され、３相インバータによ
り回転数可変で駆動される。ただし、他の電動機形式、
例えば、直流電動機や誘導電動機でも差し支えない。ま
た、電動要素６の回転子６ｂの上下端部ならびに駆動軸
５の一端には、バランサ６ｃ、６ｄがそれぞれ設けてあ
り、回転時の不釣り合い量を相殺するようになってい
る。

【００２３】駆動軸５で連繋され且つ主軸受部材３で連
結された圧縮要素及び電動要素６は、密閉容器１４の下
部に備えたバネ部材１５にて弾性支持されている。この
バネ部材１５は、密閉容器１４と回転子６ｂとの間に配
置されている。

【００２４】本実施形態の密閉形電動圧縮機は、密閉容
器１４内部が吸入圧力雰囲気となる低圧方式であり、密
閉容器１４の底部には潤滑油１６が貯留しており、この
中に駆動軸５の下端部が浸かっている。駆動軸５内に形
成した遠心ポンプ作用により、潤滑油１６は、浸漬して
いる駆動軸５の下端部側から駆動軸５内部に形成された
給油孔（図示せず）へと導かれ、主軸受３ａやスライダ
４、ピストン２およびシリンダ１等の各摺動部へと供給
され、それぞれの部位の潤滑ならびに作動室１３のシー
ル性を向上させる役目をする。このように、密閉容器１
４内を低圧方式にすることにより、密閉容器内１４内に
低温の作動流体が吸込まれ、圧縮要素及び電動要素の信
頼性が向上すると共に、電動要素のモータ効率が向上す
る。そして、密閉容器１４内を低圧方式にすると、作動
室１３から吐出する作動流体は、閉じた吐出経路を通し
て密閉容器１４外部に吐出することが必要である。

【００２５】次に、本実施形態の密閉形電動圧縮機にお
ける作動流体の流れを説明する。圧縮機が運転される
と、図２中の矢印で示すように、吸入パイプ１７を通っ
て密閉容器１４に入った作動流体は、吸入サイレンサ１
１を通り、ポンプ部材８に形成した吸入口を通って吸入
弁７を介して作動室１３に入り、ピストン２の動作によ
り圧縮される。圧縮された作動流体は、ポンプ部材８に
形成した吐出口８ａを通り吐出弁９を押し上げて、吐出
室部材１０で形成される吐出室１０ａならびにこれと連
通する吐出サイレンサ１８、１９に入り、吐出管２０を
通って吐出パイプ１２から圧縮機外部へと放出される。

【００２６】このように、駆動軸５の回転によってピス
トン２が往復運動を行い、作動室１３内にて作動流体の
吸入、圧縮が行われる。その吐出行程時には、吐出弁９
の開閉に伴って吐出ガスの圧力脈動が発生するが、上記
構成により、吐出室１０ａの空間が可変可能であるた
め、吐出ガス脈動が緩和され、低振動、低騒音な密閉形
電動圧縮機とすることができる。また、吐出弁９直近の
吐出室１０ａ空間に上記構成がなされているため、その
脈動低減効果は格段に大きい。また、弾性部材１０ｃの
バネ鋼さをチューニングすることにより、一定速度機等
の任意の運転条件での低振動、低騒音化が可能となる。
また、脈動低減分だけ過圧縮損失も低減できることか
ら、圧縮機性能の向上も図れる。

【００２７】吐出室１０ａと吐出サイレンサ１８、１９
が連通しているため、吐出室１０ａで取り切れなかった
吐出ガス脈動成分がその下流の吐出サイレンサ１８、１
９で低減されるため、その脈動低減効果は更に大きいも
のとなる。実際は、圧縮機の容量や構造等により吐出室
１０ａ空間の減衰周波数域が変化してくるが、固定の吐
出室容積に対し、実験の結果によると、本実施形態の可
変空間では圧縮機効率を約１０％向上することができ
た。また、吐出室１０ａ容積は、最低でも行程容積以上
の容積を有することが望ましい。

【００２８】実施形態においては、吐出弁９の吐出側に
形成した吐出室１０ａを有する吐出室部材１０を備え、
吐出室１０ａ内に吐出される吐出ガスの圧力脈動に応じ
て吐出室部材１０の吐出室１０ａの容積を可変する容積
可変手段５０を設けているので、従来例よりも、吐出ガ
スの圧力脈動を低減する性能を格段に向上することがで
き、低騒音で低振動であると共に圧縮機性能が優れた密
閉形電動圧縮機とすることができる。また、吐出室１０
ａ内に移動可能に配置した仕切部材１０ｂとこの仕切部
材１０ｂを弾性的に支持する弾性部材１０ｃとから容積
可変手段５０を構成しているので、狭い吐出室１０ａ内
に容易に収納できる簡単な構造で、吐出ガスの圧力脈動
を低減することができる。さらには、仕切部材１０ｂを
シリンダ１の吐出口８ａに対向して配置すると共に、吐
出室１０ａに流入する吐出ガスの流入方向に仕切部材１
０ｂを移動可能に弾性部材１０ｃで支持しているので、
シリンダ１の吐出口から吐出する吐出ガスの圧力脈動を
直接的に且つ確実に吸収して低減することができる。

【００２９】次に、本発明の第２実施形態の密閉形電動
圧縮機を図３を用いて説明する。図３は本発明の第２実
施形態の密閉形電動圧縮機を示す横断面図である。本実
施形態は、次に述べる通り第１実施形態と相違するもの
であり、その他の点については第１実施形態と基本的に
は同一である。

【００３０】吐出室部材２１内にはその内部の軸方向に
おいて摺動可能な仕切部材２１ａが配置されていると共
に、その仕切部材２１ａの反吐出室側の空間２１ｃには
オイル等の流体２１ｄが密封されており、これにより吐
出室２１ｂの容積が可変可能な容積可変手段５０が構成
されている。また、仕切部材２１ａの外周部には、シー
ル部材２１ｅが配設され、吐出室２１ｂと流体側空間２
１ｃとの封止を行っている。

【００３１】かかる構成において、吐出行程時には、吐
出弁９の開閉に伴って吐出圧力脈動が発生するが、吐出
室２１ｂ空間が可変可能であるため、吐出ガス脈動が格
段に緩和され、低振動、低騒音であると共に圧縮機性能
が優れた密閉形電動圧縮機とすることができる。また、
吐出弁９直近の吐出室２１ｂ空間に上記構成がなされて
いるため、その脈動低減効果は格段に大きい。また、密
封される流体２１ｄの種類を変えることによりその減衰
率を容易に変えることが可能である。なお、上記構成
は、吐出ガス脈動の大きい大容量の空調用密閉形電動圧
縮機に適する。また、密封する流体２１ｄとして、圧縮
機内の中間的な圧力を配管等により導いても同様の効果
が得られる。また、脈動低減分だけ過圧縮損失も低減で
きることから、圧縮機性能の向上も図れる。

【００３２】次に、本発明の第３実施形態の密閉形電動
圧縮機を図４を用いて説明する。図４は本発明の第３実
施形態の密閉形電動圧縮機を示す横断面図である。本実
施形態は、次に述べる通り第１実施形態と相違するもの
であり、その他の点については第１実施形態と基本的に
は同一である。

【００３３】吐出室部材２２内には仕切部材２２ａが配
置され、その仕切部材２２ａの反吐出室側の空間２２ｃ
には電気的信号により仕切部材２２ａの主軸を軸方向に
移動させるアクチュエータ２２ｄが設けられており、こ
れにより吐出室２２ｂの容積が可変可能な容積可変手段
５０が構成されている。また、仕切部材２２ａには、シ
ール部材２２ｅが配設され、吐出室２２ｂと流体側空間
２２ｃとの封止を行っている。このアクチュエータ２２
ｄは、電動要素６により駆動する圧縮機回転数の変化に
応じて吐出室部材２２の吐出室２２の容積を可変するよ
うに仕切部材２２ａを駆動するものである。具体的に
は、このアクチュエータ２２ｄは、駆動装置からの信号
値に基づいて駆動するものである。

【００３４】本実施例においては、電気信号や磁気信号
等に基づいて吐出室部材２２の吐出室２２ｂ内を仕切る
仕切部材２２ａを移動させるアクチュエータ２２ｄによ
り吐出室部材２２の吐出室２２ｂの容積を可変する容積
可変手段５０を設けているので、圧縮機回転数が変化す
る領域内にわたって、吐出圧力のピーク値を低減し、低
騒音で低振動であると共に圧縮機性能を向上することが
できる。即ち、吐出室２２ｂ空間は任意にその容積を可
変できるため、圧縮機の幅広い運転周波数（換言すれば
圧縮機回転数）ならびに運転圧力条件に応じて最適な吐
出室２２ｂ空間の設定が可能となり、この結果、更なる
低振動、低騒音な密閉形電動圧縮機とすることができ
る。また、電気的信号により、より極め細やかな制御が
可能となる。また、本実施形態は、密閉容器１４等から
決定される吐出室部材２２の形状等の影響されることな
く、あらゆる容量、用途の密閉形電動圧縮機の減衰周波
数特性領域に適用可能である。また、上記アクチュエー
タ２２ｄは、磁気的信号等でも同様の効果が得られる。
特に、吐出圧力のピーク値を低減し過圧縮損失も低減で
きることから、圧縮機性能の向上を格段に向上すること
ができる。

【００３５】次に、本発明の第４実施形態の密閉形電動
圧縮機を図５を用いて説明する。図５は本発明の第４実
施形態の密閉形電動圧縮機を示す横断面図である。本実
施形態は、次に述べる通り第１実施形態と相違するもの
であり、その他の点については第１実施形態と基本的に
は同一である。

【００３６】吐出室部材１０内にはその内部の軸方向に
おいて摺動可能な仕切部材１０ｂが配置され、その仕切
部材１０ｂの反吐出室側の空間１０ｄにはバネ等の弾性
部材１０ｃが配設されており、これにより吐出室１０ａ
空間の容積が可変可能である第１の容積可変手段５０が
構成されている。一方、吐出室１０ａと連通する吐出サ
イレンサ２３内には、軸方向において摺動可能な仕切部
材２３ａが配置され、その仕切部材２３ａの反吐出室側
の空間２３ｂには、バネ等の弾性部材２３ｄが配設され
ており、これにより吐出サイレンサ２３内空間の容積が
可変可能である第２の容積可変手段５０Ａが構成されて
いる。

【００３７】上記構成において、吐出行程時には、吐出
弁９の開閉に伴って吐出圧力脈動が発生するが、まず、
吐出室１０ａ空間での第１の容積可変手段により、１次
の吐出ガス脈動が緩和される。更には、吐出室１０ａ下
流の吐出サイレンサ２３の空間２３ｃでの第２の容積可
変手段により、更なる吐出ガス脈動が緩和される。この
結果、低振動、低騒音な密閉形電動圧縮機とすることが
できる。また、本実施形態の密閉形電動圧縮機において
は、吐出サイレンサ１９が配設されているため、その効
果は更に大きくなる。また、本実施形態の吐出サイレン
サ２３の構造はバネ等の弾性部材２３ｄによる構造であ
るが、流体やアクチュエータ等の構造でも本実施形態と
同様の効果が得られる。また、過圧縮損失も更に低減で
きることから、更なる圧縮機性能の向上も図れる。

【００３８】次に、本発明の第５実施形態の密閉形電動
圧縮機を図６を用いて説明する。図６は本発明の第５実
施形態の密閉形電動圧縮機を示す横断面図である。本実
施形態は、次に述べる通り第２実施形態と相違するもの
であり、その他の点については第２実施形態と基本的に
は同一である。

【００３９】吐出室部材２１内には、その内部の軸方向
において摺動可能な仕切部材２１ａが配置され、その仕
切部材２１ａの反吐出室側の空間２１ｃには、オイル等
の流体２１ｄが密封されており、これにより吐出室２１
ｂ空間の容積が可変可能である第１の容積可変手段５０
が構成されている。また、仕切部材２１ａには、シール
部材２１ｅが配設され、吐出室２１ｂと流体側空間２１
ｃとの封止を行っている。一方、吐出室２１ｂと連通す
る吐出サイレンサ内２４には、軸方向において摺動可能
な仕切部材２４ａが配置され、の仕切部材２４ａの反吐
出室側の空間２４ｃには、バネ等の弾性部材２４ｄが配
設されており、これにより吐出サイレンサ２４内空間２
４ｂの容積が可変可能である第２の容積可変手段５０Ａ
が構成されている。

【００４０】上記構成において、吐出行程時には、吐出
弁９の開閉に伴って吐出圧力脈動が発生するが、まず、
吐出室２１ｂ空間での第１の容積可変手段により、１次
の吐出ガス脈動が緩和される。更には、吐出室２１ｂ下
流の吐出サイレンサ２４の空間２４ｂでの第２の容積可
変手段により更なる吐出ガス脈動が緩和される。この結
果、低振動、低騒音な密閉形電動圧縮機とすることがで
きる。また、本実施形態の密閉形電動圧縮機において
は、吐出サイレンサ１９が配設されているため、その効
果は更に大きくなる。また、本実施形態の吐出サイレン
サ２４の構造はバネ等の弾性部材２４ｄによる構造であ
るが、流体やアクチュエータ等の構造でも本実施形態と
同様の効果が得られる。また、過圧縮損失も更に低減で
きることから、更なる圧縮機性能の向上も図れる。

【００４１】次に、本発明の第６実施形態の密閉形電動
圧縮機を図７を用いて説明する。図７は本発明の第６実
施形態の密閉形電動圧縮機を示す横断面図である。本実
施形態は、次に述べる通り第３実施形態と相違するもの
であり、その他の点については第３実施形態と基本的に
は同一である。

【００４２】吐出室部材２２内には仕切部材２２ａが配
置され、その仕切部材２２ａの反吐出室側の空間２２ｃ
には、電気的信号によりその仕切部材２２ａの主軸を軸
方向に移動させるアクチュエータ２２ｄが配置され、こ
れにより吐出室２１ｂ空間の容積が可変可能である第１
の容積可変手段５０が構成されている。また、仕切部材
２２ａには、シール部材２２ｅが配設され、吐出室２２
ｂと流体側空間２２ｃとの封止を行っている。一方、吐
出室２２ｂと連通する吐出サイレンサ２５内には、軸方
向において摺動可能な仕切部材２５ａが配置され、その
仕切部材２５ａの反吐出室側の空間２５ｃには、バネ等
の弾性部材２５ｄが配設されており、これにより吐出サ
イレンサ２５内空間の容積が可変可能である第２の容積
可変手段５０Ａが構成されている。

【００４３】上記構成により、まず、吐出室２２ｂ空間
での第１の容積可変手段により、第３実施形態と同様
に、圧縮機回転数が変化する領域内にわたって、吐出圧
力のピーク値を低減し、低騒音で低振動であると共に圧
縮機性能を向上することができる。更には、吐出室２２
ｂ下流の吐出サイレンサ２５空間２５ｃでの第２の容積
可変手段５０Ａにより、吐出ガス脈動が緩和される。こ
の結果、より一層、低振動、低騒音な密閉形電動圧縮機
とすることができる。また、吐出室２２ｂ空間は任意に
その容積を可変できるため、圧縮機の広い範囲の運転周
波数ならびに運転圧力条件に応じて最適な吐出室２２ｂ
空間の設定が可能となり、この結果、更なる低振動、低
騒音な密閉形電動圧縮機とすることができる。また、電
気的信号により、より極め細やかな制御が可能となる。
また、本実施形態は、密閉容器１４等から決定される吐
出室部材２２の形状等に影響されることなく、あらゆる
容量、用途の密閉形電動圧縮機の減衰周波数特性領域に
適用可能である。また、上記アクチュエータ２２ｄは、
磁気的信号等でも同様の効果が得られる。また、過圧縮
損失も更に低減できることから、更なる圧縮機性能の向
上も図れる。

【００４４】次に、本発明の第７実施形態の冷凍装置を
図８を用いて説明する。図８は本発明の第７実施形態の
冷凍装置の冷凍サイクル構成図である。

【００４５】本実施形態は、上述した第１実施形態の密
閉形電動圧縮機２６を搭載した冷凍装置である。この冷
凍装置は、密閉形電動圧縮機２６、凝縮器２７、減圧装
置である膨張弁２９、蒸発器３０を冷媒配管で接続して
構成した冷凍サイクルと、前記凝縮器２７に通風する凝
縮器ファン２８と、蒸発器３０に通風する蒸発器ファン
３１と、密閉形電動圧縮機２６を回転数可変に駆動する
駆動装置であるインバータ３２とを備えている。

【００４６】インバータ３２によって密閉形電動圧縮機
２６が起動すると、シリンダ１とピストン２間で作動流
体の圧縮作用が行われ、圧縮された高温・高圧の作動ガ
スは実線矢印で示すように吐出パイプ１２から凝縮器２
７に流入して、凝縮器ファン２８の送風作用で放熱、液
化し、膨張弁２９で絞られ、断熱膨張して低温・低圧と
なり、蒸発器３０で吸熱ガス化された後、吸入パイプ１
７を経て密閉形電動圧縮機２６に吸入される。

【００４７】上述した第１実施形態の構成を備えた密閉
形電動圧縮機２６を冷凍サイクルに用いることにより、
冷凍サイクル内を循環する冷媒の圧力脈動が少なくな
り、低騒音で低振動の冷凍装置が得られる。なお、第２
実施形態から第６実施形態の密閉形電動圧縮機を用いた
冷凍装置としてもよく、その場合には、各実施形態にお
ける特有の効果を得ることができる。

【００４８】次に、本発明の第８実施形態の空調装置を
図９を用いて説明する。図９は本発明の第８実施形態の
空調装置の冷凍サイクル構成図である。

【００４９】本実施形態は、上述した第１実施形態の密
閉形電動圧縮機３３を搭載した空調装置である。この空
調装置は、密閉形電動圧縮機３３、冷暖房を切換える四
方弁３９、凝縮器である室外熱交換器３４、減圧装置で
ある膨張弁３６、蒸発器である室内熱交換器３７を冷媒
配管で接続して構成した冷凍サイクルと、室外熱交換器
３４に通風する室外ファン３５と、室内熱交換器３７に
通風する室内ファン３８と、密閉形電動圧縮機２６を駆
動する駆動装置であるインバータ４０とを備えている。
そして、これらの機器は、一点鎖線で示すように、室外
ユニット４１、室内ユニット４２に分離され、両者間を
冷媒配管及び電気配線で接続されている。

【００５０】密閉形電動圧縮機３３は、シリンダ４３と
ピストン４４間で作動流体（例えばフロン（ＨＣＦＣ２
２、Ｒ４１０ＡやＲ４０７Ｃ等））の圧縮動作を行な
う。冷房運転の場合、圧縮された高温、高圧の作動流体
は実線矢印で示すように吐出パイプ４５から四方弁３９
を通り室外熱交換器３４に流入して、室外ファン３５の
送風作用で放熱され液化し、膨張弁３６で絞られた後、
断熱膨張して低温、低圧となり、吸入パイプ４６を経て
密閉形電動圧縮機３３へと吸入される。

【００５１】上述した第１実施形態の構成を備えた密閉
形電動圧縮機２６を冷凍サイクルに用いることにより、
冷凍サイクル内を循環する冷媒の圧力脈動が少なくな
り、低騒音で低振動の空調装置が得られる。なお、第２
実施形態から第６実施形態の密閉形電動圧縮機を用いた
空調装置としてもよく、この場合には、各実施形態特有
の効果を得ることができる。

【００５２】上述した各実施形態においては、レシプロ
式密閉形電動圧縮機の例で説明したが、本発明はロータ
リ式密閉形電動圧縮機などにも適用可能である。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、作動室から吐出される
吐出ガスの圧力脈動を直接低減し、低騒音で低振動であ
ると共に圧縮機性能が優れた密閉形電動圧縮機及び冷凍
・空調装置を得ることができる。

【００５４】また、本発明によれば、圧縮機回転数が変
化する領域内にわたって、吐出圧力のピーク値を低減
し、低騒音で低振動であると共に圧縮機性能が優れた密
閉形電動圧縮機及び冷凍・空調装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の密閉形電動圧縮機を示
す縦断面図である。

【図２】同密閉形電動圧縮機の横断面図である。

【図３】本発明の第２実施形態の密閉形電動圧縮機を示
す横断面図である。

【図４】本発明の第３実施形態の密閉形電動圧縮機を示
す横断面図である。

【図５】本発明の第４実施形態の密閉形電動圧縮機を示
す横断面図である。

【図６】本発明の第５実施形態の密閉形電動圧縮機を示
す横断面図である。

【図７】本発明の第６実施形態の密閉形電動圧縮機を示
す横断面図である。

【図８】本発明の第７実施形態の冷凍装置の冷凍サイク
ル構成図である。

【図９】本発明の第８実施形態の空調装置の冷凍サイク
ル構成図である。

【図１０】本発明の第１実施形態の密閉形電動圧縮機に
おけるシリンダ吐出部の拡大断面図である。

【符号の説明】

１…シリンダ、２…ピストン、２ａ…スライド管、３…
主軸受部材、４…スライダ、５…駆動軸、６…電動要
素、６ａ…固定子、６ｂ…回転子、７…吸入弁、８…ポ
ンプ部材、８ａ…吐出口、９…吐出弁、１０…吐出室部
材、１０ａ…吐出室、１０ｂ…仕切部材、１０ｃ…弾性
部材、１０ｄ…空間、１１…吸込サイレンサ、１２…吐
出パイプ、１３…作動室、１４…密閉容器、１５…バネ
部材、１７…吸入パイプ、１８、１９…吐出サイレン
サ、２０…吐出管、２１…吐出室部材、２２…吐出室部
材、２３…吐出サイレンサ、２４…吐出サイレンサ、２
５…吐出サイレンサ、５０、５０Ａ…容積可変手段、５
１…取付部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田川 茂太郎 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立栃木テクノロジー内 (72)発明者 矢澤 秀樹 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立栃木テクノロジー内 Ｆターム(参考） 3H003 AA02 AB03 AC03 BA03 BB08 CD03

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉容器と、前記密閉容器内に設けた圧縮
   要素と、前記圧縮要素のシリンダ室を形成するシリンダ
   と、前記シリンダ室内を運動して前記シリンダと共に作
   動室を形成するピストンと、前記作動室の吐出口を開閉
   する吐出弁と、前記吐出弁の吐出側に形成した吐出室を
   有する吐出室部材とを備え、 前記吐出室内に吐出される吐出ガスの圧力脈動に応じて
   前記吐出室部材の吐出室容積を可変する容積可変手段を
   設けたことを特徴とする密閉形電動圧縮機。
2. 【請求項２】請求項１において、前記容積可変手段は、
   前記吐出室内に移動可能に配置した仕切部材と、この仕
   切部材を弾性的に支持する弾性部材とから構成したこと
   を特徴とする密閉形電動圧縮機。
3. 【請求項３】密閉容器と、前記密閉容器内に設けた圧縮
   要素と、前記圧縮要素のシリンダ室を形成するシリンダ
   と、前記シリンダ室内を運動して前記シリンダと共に作
   動室を形成するピストンと、前記作動室の吐出口を開閉
   する吐出弁と、前記吐出弁の吐出側に形成した吐出室を
   有する吐出室部材と、前記吐出室に連通する吐出サイレ
   ンサとを備え、 前記吐出室内に吐出される吐出ガスの圧力脈動に応じて
   前記吐出室部材の吐出室容積を可変する第１の容積可変
   手段を設けると共に、 前記吐出サイレンサ内の圧力脈動に応じて前記吐出サイ
   レンサ室容積を可変する第２の容積可変手段を設けたこ
   とを特徴とする密閉形電動圧縮機。
4. 【請求項４】密閉容器と、前記密閉容器内に設けた圧縮
   要素と、前記圧縮要素を駆動する電動要素と、前記圧縮
   要素のシリンダ室を形成するシリンダと、前記シリンダ
   室内を運動して前記シリンダと共に作動室を形成するピ
   ストンと、前記作動室の吐出口を開閉する吐出弁と、前
   記吐出弁の吐出側に形成した吐出室を有する吐出室部材
   と、前記電動要素の回転数を可変に駆動する駆動装置と
   を備え、 前記駆動装置により駆動する圧縮機回転数の変化に応じ
   て前記吐出室部材の吐出室容積を可変する容積可変手段
   を設けたことを特徴とする密閉形電動圧縮機。
5. 【請求項５】請求項４において、前記容積可変手段は、
   前記吐出室内に配置した移動可能な仕切部材と、前記仕
   切部材を駆動するアクチュエータとから構成したことを
   特徴とする密閉形電動圧縮機。
6. 【請求項６】請求項４において、前記容積可変手段は前
   記駆動装置からの信号値に基づいて前記吐出室部材の吐
   出室容積を可変するように構成したことを特徴とする密
   閉形電動圧縮機。
7. 【請求項７】密閉容器と、前記密閉容器内に設けた圧縮
   要素と、前記圧縮要素を駆動する電動要素と、前記圧縮
   要素のシリンダ室を形成するシリンダと、前記シリンダ
   室内を運動して前記シリンダと共に作動室を形成するピ
   ストンと、前記作動室の吐出口を開閉する吐出弁と、前
   記吐出弁の吐出側に形成した吐出室を有する吐出室部材
   と、前記吐出室に連通する吐出サイレンサと、前記電動
   要素の回転数を可変に駆動する駆動装置とを備え、 前記駆動装置により駆動する圧縮機回転数の変化に応じ
   て前記吐出室部材の吐出室容積を可変する第１の容積可
   変手段を設けると共に、 前記吐出サイレンサ内の圧力脈動に応じて前記吐出サイ
   レンサ室容積を可変する第２の容積可変手段を設けたこ
   とを特徴とする密閉形電動圧縮機。
8. 【請求項８】密閉形電動圧縮機、凝縮器、減圧装置、及
   び蒸発器を配管で接続して冷凍サイクルを構成し、 前記密閉形電動圧縮機は、密閉容器と、前記密閉容器内
   に設けた圧縮要素と、前記圧縮要素のシリンダ室を形成
   するシリンダと、前記シリンダ室内を運動して前記シリ
   ンダと共に作動室を形成するピストンと、前記作動室の
   吐出口を開閉する吐出弁と、前記吐出弁の吐出側に形成
   した吐出室を有する吐出室部材とを備え、 前記吐出室内に流入する吐出ガスの圧力脈動に応じて前
   記吐出室部材の吐出室容積を可変する容積可変手段を設
   けたことを特徴とする冷凍・空調装置。
9. 【請求項９】密閉形電動圧縮機、凝縮器、減圧装置、及
   び蒸発器を配管で接続して冷凍サイクルを構成し、 前記密閉形電動圧縮機は、密閉容器と、前記密閉容器内
   に設けた圧縮要素と、前記圧縮要素を駆動する電動要素
   と、前記圧縮要素のシリンダ室を形成するシリンダと、
   前記シリンダ室内を運動して前記シリンダと共に作動室
   を形成するピストンと、前記作動室の吐出口を開閉する
   吐出弁と、前記吐出弁の吐出側に形成した吐出室を有す
   る吐出室部材と、前記電動要素の回転数を可変に駆動す
   る駆動装置とを備え、 前記駆動装置により駆動する圧縮機回転数の変化に応じ
   て前記吐出室部材の吐出室容積を可変する容積可変手段
   を設けたことを特徴とする冷凍・空調装置。