JP3776025B2 - 密閉型圧縮機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫等の冷凍サイクルに使用される密閉型圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、密閉型圧縮機はその運転音の静かなものが強く求められている。
【０００３】
従来の密閉型圧縮機は、吸入圧力脈動による騒音を吸入マフラ上に構成した消音機能によって減衰するものであった。従来の密閉型圧縮機としては米国特許第５４４３３７１号明細書に示されているものがある。
【０００４】
以下、図面を参照しながら上記従来の密閉型圧縮機を説明する。
【０００５】
図８は従来の密閉型圧縮機の要部断面図である。
【０００６】
図８において、１は圧縮要素であり密閉容器内に収容されている。２はシリンダブロックである。３はシリンダであり圧縮要素１の圧縮室４を構成する。５はピストンでありシリンダ３内を往復運動する。６はバルブプレートでありシリンダ３の一端を封止する。７は吸入バルブポートでありバルブプレート６上に構成されており、吸入リード８により開閉される。９は吸入マフラである。１０はシリンダヘッドでありバルブプレート６をシリンダ３の一端に固着するとともに吸入マフラ９をバルブプレート６の吸入バルブポート７に固着する。
【０００７】
以上のように構成された密閉型圧縮機（以下、圧縮機という）について、以下その動作を説明する。
【０００８】
冷凍サイクルより圧縮機に戻った冷媒ガスは密閉容器内に開放される。次に冷媒ガスは吸入マフラ９，吸入バルブポート７を通過してシリンダ３とピストン５で構成される圧縮室４へと吸入される。そこで、電動要素の回転運動により往復運動するピストン５によって圧縮を受けた後、吐出管を通って冷凍サイクルへと送られる。
【０００９】
このとき、圧縮室４内の共鳴音や吸入リード８の開閉により吸入バルブポート７部で生じた吸入圧力脈動は吸入マフラ９を通して減衰を受けた後、密閉容器に開放されることにより騒音を低減することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成は、吸入マフラ９の消音機能（膨張室や共鳴室）が、発生源である圧縮室４や吸入バルブポート７から離れた位置にあり、消音効果が十分に得られないばかりか、吸入バルブポート７と消音機能をつなぐ吸入マフラ９の音響特性によりある特定の周波数の騒音が増幅される可能性を有しているという欠点があった。
【００１１】
本発明は従来の課題を解決するもので、圧縮室４内の共鳴音や吸入リード８の開閉により吸入バルブポート７部で生じた吸入圧力脈動をその発生源に近いところでより効果的に減衰する騒音の少ない圧縮機を提供するものである。
【００１２】
また、上記従来の構成は、吸入マフラ９内にのみ消音機能を配するため、膨張室や共鳴室を配置できるスペースに限りがあり、複数の周波数の騒音への対応に限度があるという欠点があった。
【００１３】
本発明の他の目的は従来の課題を解決するもので、より多くの共振周波数の騒音を低減した騒音の少ない圧縮機を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、密閉容器と、前記密閉容器内に収容された圧縮要素と、前記圧縮要素を構成するシリンダを有するシリンダブロックと、前記シリンダの開口端に配した吸入バルブポートを有するバルブプレートと、前記バルブプレートの反シリンダ側に固着したシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドに出口部が収容され、その先端の出口開口が前記吸入バルブポートに連通する吸入マフラと、前記シリンダヘッド内に設けられた凹部と、この前記凹部が前記バルブプレートに覆われて形成される共鳴空間と、前記出口部と前記共鳴空間を連通する細い導通部とを備えたものであり、騒音発生源である前記吸入バルブポートにより近い前記吸入マフラの前記出口部で前記シリンダヘッドに収容される部分の前記バルブプレートに対向する側に前記導通部を設け、前記導通部を介して前記共鳴空間を設けることにより、吸入マフラの消音機能よりも効果的な騒音の減衰が可能となるとともに前記吸入マフラの音響特性による特定周波数の騒音の増幅に対し、増幅を受ける前にその周波数の騒音を減衰しておくことができる。
【００１５】
また、前記導通部を前記吸入マフラの前記出口部で前記バルブプレートに対向する側に設け、前記共鳴空間を前記シリンダヘッド内に構成した凹部と前記バルブプレートの前記シリンダヘッドに対向する面とから形成することにより部品点数を増やすことなく容易に前記導通部を介して前記吸入バルブポートに連通する前記共鳴空間を構成することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、共鳴空間は吸入マフラの出口部と一体に合成樹脂材にて成形された壁により形成されるものであり、冷媒ガスの吸入経路と導通部を介して結合する前記共鳴空間での受熱を軽減することができるため、吸入される前記冷媒ガスの温度の上昇を抑え、圧縮機の性能の悪化を防ぐことができるとともに、部品点数を増やすことなく前記共鳴空間を構成できるという作用を有する。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、共鳴空間はシリンダヘッドに設けた凹部と前記凹部に収容された吸入マフラの出口部の外壁とバルブプレートのシリンダヘッドに対向する面とにより形成されるものであり、前記シリンダヘッドに設けた前記凹部に前記吸入マフラの前記出口部を収容した残りの空間を前記バルブプレートの面に伏せることにより、容易かつ部品点数を増やすことなく前記共鳴空間を構成することができるとともに、前記シリンダヘッドの限られた領域でより大きな前記共鳴空間の容積を得ることができるため、より大きな騒音減衰効果が得られるという作用を有する。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間と吸入バルブポートとの導通部を吸入マフラの出口部の出口開口に設けた少なくとも一つの切り欠きとするものであり、前記切り欠きを有する前記吸入マフラの前記出口部の前記出口開口を前記バルブプレートの面に伏せることにより、容易かつ部品点数を増やすことなく前記導通部を構成することができるとともに、騒音発生源である前記吸入バブルポートにより近い前記吸入マフラの前記出口部の前記出口開口に前記導通部を設けるため、より大きな騒音減衰効果が得られるという作用を有する。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間と吸入バルブポートとの導通部を吸入マフラの出口部の管部に設けた少なくとも一つの孔とするものであり、部品点数を増やすことなく容易に前記導通部を構成することができるとともに、騒音発生源である前記吸入バルブポートにより近く、音響モード的に安定した前記吸入マフラの前記管部に前記導通部を設けることにより安定した騒音減衰効果が得られるという作用を有する。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間と吸入バルブポートとの導通部を吸入マフラの出口部の出口開口に設けた少なくとも一つの切り欠きと前記吸入マフラの前記出口部の管部に設けた少なくとも一つの孔の両方とするものであり、部品点数を増やすことなく容易に前記導通部を構成することができるとともに、大きな騒音減衰効果と安定した騒音減衰効果を得ることができる。また、前記共鳴空間の形状の選択の自由度が増すという作用を有する。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間を複数備えたものであり、より大きな消音効果が得られるとともに前記共鳴空間の容積をそれぞれ異なったものにすることによって複数の周波数帯の騒音に対応が可能であるという作用を有する。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、複数の共鳴空間を導通部に対して対称形に配置したものであり、前記共鳴空間を前記導通部に対して対称形に配置することによって、前記導通部に連通する複数の前記共鳴空間の全体としての共鳴の音響モードの節を空間距離の中心となる前記導通部に容易にコントロールすることができることから、前記共鳴空間の騒音減衰効果をより効果的に発揮することが可能になるという作用を有する。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、共鳴空間と連通する複数の導通部が異なる通路断面積または異なる通路長さを持つものであり、前記共鳴空間の容積との組み合わせの関係によって共鳴周波数を決定し、それぞれの周波数の騒音を減衰することが可能となるという作用を有する。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間を構成する壁の一部に前記共鳴空間と密閉容器を連通する微小なオイル抜き通路を備えたものであり、前記共鳴空間にオイルが溜まるのを回避し、オイルの蓄積による前記共鳴空間の消音能力の低下を防ぎ、常に十分な消音能力を維持することが可能となるという作用を有する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による圧縮機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、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による圧縮機の縦断面図である。
【００２７】
図２は本発明の実施の形態１による圧縮機の要部分解斜視図である。
【００２８】
図１及び図２において、２１は密閉容器である。２２は圧縮要素であり密閉容器２１内に収容されている。２３は電動要素であり圧縮要素２２に結合されている。２４はシリンダブロックであり、内包するシリンダ２５は圧縮要素２２の圧縮室２６を構成する。２７はピストンでありシリンダ２５内を往復運動する。２８はバルブプレートでありシリンダ２５の一端を封止する。２９は吸入バルブポートでありバルブプレート２８上に構成されており、吸入リード（図示せず）により、吸入バルブポート２９を開閉する。
【００２９】
３１は吸入マフラであり、圧縮室２６内の共鳴音や吸入リードの開閉により吸入バルブポート２９部で生じた吸入圧力脈動を減衰させるものである。また、吸入マフラは、圧縮機の性能向上の観点から熱伝導率の低い材料、たとえば合成樹脂等で構成される。合成樹脂としては、冷媒ガス雰囲気，高温下という使用環境を考慮するとＰＢＴ（ポリプチレンテレフタレート）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）等の材料であることが好ましい。３２は管状に形成された吸入マフラ３１の出口部であり、その先端に出口開口３３が設けられている。
【００３０】
３４は吸入マフラ３１を取付ける凹部３５と吐出室３６とを備えたシリンダヘッドであり、バルブプレート２８をシリンダブロック２４の一端に固着するとともに、吸入マフラ３１の出口部３２を収納部３５に収納し、出口開口３３をバルブプレート２８の吸入バルブポート２９に押圧している。
【００３１】
３７は吐出管であり密閉容器２１を介して圧縮要素２２と冷凍サイクルをつないでいる。１２は冷凍機油であり、密閉容器２１の底部に溜まっている。１３は冷媒ガスであり、冷凍サイクルと密閉型圧縮機を循環している。
【００３２】
３８は共鳴空間であり、バルブプレート２８の吸入バルブプレート２９近傍のシリンダヘッド３４内に配設された凹部３８ａとバルブプレート２８のシリンダヘッド３４に対向する面とから形成されており、圧縮室２６内の共鳴音や吸入リードの開閉により吸入バルブポート２９部で生じた吸入圧力脈動を減衰する手段としての消音器である。
【００３３】
３９は細い切り欠き溝状の導通部であり、吸入マフラ３１の出口部３２の先端の出口開口３３のバルブプレート２８に対向する側に設けられ、出口部３２と共鳴空間３８を連通している。
【００３４】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００３５】
圧縮室２６内の共鳴音や吸入リードの開閉により吸入バルブポート２９部で生じた吸入圧力脈動は、騒音発生源である圧縮室２６及び吸入バルブポート２９により近い吸入マフラ３１のシリンダヘッド３４に収容される部分のバルブプレート２８に対向する側に導通部３９を設け、導通部３９を介して吸入バルブポート２９に連通する共鳴空間３８を設けることにより、共鳴空間３８の騒音減衰効果により減衰を受けた後、吸入マフラ３１を通して更に減衰を受けて密閉容器２１に開放されるため、従来の吸入マフラのみの場合に比べてより効果的に騒音を低減することができる。
【００３６】
また、吸入マフラ３１はその構成上、様々な空間距離を有しているため、通過する騒音の波長により、増幅を行なう場合が多々ある。このような場合、その周波数の音を共鳴空間３８によって、あらかじめ減衰しておくことは大変有効な手段である。
【００３７】
また、導通部３９を吸入マフラ３１のバルブプレート２８に対向する側に設け、共鳴空間３８をシリンダヘッド３４内に構成した凹部３８ａとバルブプレート２８のシリンダヘッド３４に対向する面とから形成することにより部品点数を増やすことなく容易に導通部３９を介して吸入バルブポート２９に連結する出口部に連通する共鳴空間３８を構成することができる。
【００３８】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２による圧縮機の要部分解斜視図である。
【００３９】
図３において、２８はバルブプレート、２９は吸入バルブポートである。４０は吸入マフラであり、圧縮室２６内の共鳴音や吸入リードの開閉により吸入バルブポート２９部で生じた吸入圧力脈動を減衰する手段としての消音器である。吸入マフラは、圧縮機の性能向上の観点から熱伝導率の低い材料、たとえば合成樹脂等で構成される。合成樹脂としては、冷媒ガス雰囲気，高温下という使用環境を考慮するとＰＢＴやＰＰＳ等の材料であることが好ましい。４１は吸入マフラ４０と一体に合成樹脂材にて成形された壁である。４２は共鳴空間であり、壁４１とバルブプレート２８により構成される。４３は出口部、４４は出口開口部であり、吸入マフラ４０の吸入バルブポート２９への接続部である。４５は導通部であり吸入マフラ４０の出口開口４４に設けられた切り欠きである。
【００４０】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００４１】
本実施の形態は、共鳴空間４２を形成する壁４１を熱伝導性の低い合成樹脂材にて吸入マフラ４０と一体に成形することによって、圧縮室２６に吸入される冷媒ガス１３に対する加熱を抑え、圧縮機の性能を大きく損なうことなく共鳴空間４２を形成したのでその消音効果により圧縮機の騒音を低減することが可能となる。
【００４２】
また、吸入マフラ４０と一体に成形することにより、部品点数を増やすことなく容易に共鳴空間４２を形成することが可能となる。
【００４３】
また、吸入マフラ４０の出口開口４４に設けた切り欠きをバルブプレート２８に対向させることにより、部品点数を増やすことなく容易に吸入バルブポート２９と連結する出口部４３と共鳴空間４２を連通する導通部４５を形成することが可能となる。また、騒音発生源である吸入バルブポート２９により近い位置に導通部４５を設けるため、より大きな騒音減衰効果を得ることができる。
【００４４】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３による圧縮機の要部分解斜視図である。
【００４５】
図４において、２８はバルブプレートである。４６は吸入マフラであり、圧縮室２６内の共鳴音や吸入リードの開閉により吸入バルブポート２９部で生じた吸入圧力脈動を減衰する手段としての消音器であり、圧縮機の性能向上の観点から熱伝導率の低い材料、たとえば合成樹脂等で構成される。合成樹脂としては、冷媒ガス雰囲気，高温下という使用環境を考慮するとＰＢＴやＰＰＳ等の材料であることが好ましい。４７はシリンダヘッドである。４８はシリンダヘッド４６に形成された凹部である。４９は凹部４８とバルブプレート２８により構成される共鳴空間である。５０は吸入マフラ４６がシリンダヘッド４７に収容される部位である出口部であり、管部５１を含む。５２は導通部であり吸入マフラ４６の管部５１に設けられた孔である。
【００４６】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００４７】
本実施の形態は、シリンダヘッド４７に設けられた凹部４８に吸入マフラ４６の一部を収納し、バルブプレート２８のシリンダヘッド４７に対向する面に対向させることによって、バルブプレート２８，吸入マフラ４６，シリンダヘッド４７のそれぞれの壁面により部品点数を増やすことなく容易に共鳴空間４９を形成することが可能となる。また、シリンダヘッド４７の限られたスペースを最大限に活用し、共鳴空間４９の容積を大きくすることが可能となることから、より大きな消音効果が得られる。
【００４８】
また、吸入マフラ４６の管部５１に設けた孔を共鳴空間４９に開口することにより、部品点数を増やすことなく容易に吸入バルブポート２９と連結する出口部５０と共鳴空間４９を連通する導通部５２を形成することが可能となる。また、形状が単純であり音響モード的に安定した吸入マフラ４６の管部５１に導通部５２を設けることにより、安定した騒音減衰効果を得ることができる。
【００４９】
（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４による圧縮機の要部分解斜視図である。
【００５０】
図７は、本発明の実施の形態４による圧縮機の騒音特性図である。
【００５１】
図５において、２８はバルブプレート、２９は吸入バルブポートである。５３は吸入マフラであり、圧縮室２６内の共鳴音や吸入リードの開閉により吸入バルブポート２９部で生じた吸入圧力脈動を減衰する手段としての消音器であり、圧縮機の性能向上の観点から熱伝導率の低い材料、たとえば合成樹脂等で構成される。合成樹脂としては、冷媒ガス雰囲気，高温下という使用環境を考慮するとＰＢＴやＰＰＳ等の材料であることが好ましい。５４は吸入マフラ５３と一体に合成樹脂材にて成形された壁である。５５は複数備えられた共鳴空間であり、壁５４とバルブプレート２８により構成される。５６は出口部であり、５７は出口部５６の先端に形成された出口開口であり、吸入バルブポート２９への接続部である。５８は出口部５６の管部である。５９は導通部で、吸入マフラ５３の出口開口５７に設けられた切り欠きであり、吸入バルブポート２９に連結する出口部５６と共鳴空間５５を連通する。６０は導通部で、出口部５６の管部５８に設けられた孔であり、吸入バルブポート２９に連結する出口部５６と共鳴空間５５を連通する。６１はシリンダヘッドであり、壁５４を有する吸入マフラ５３の出口部５６と管部５８を収容する凹部６２を有する。複数備えられた共鳴空間５５は導通部５９及び導通部６０に対して対称形に配置されている。６３は壁５４に設けられた微小断面積のオイル抜き通路であり、共鳴空間５５とシリンダヘッド６１の凹部６２を連通する。
【００５２】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００５３】
本実施の形態は、吸入マフラ５３の出口開口５７に設けた導通部５９（切り欠き）をバルブプレート２８に対向させ、吸入マフラ５３の管部５８に設けた導通部６０（孔）を共鳴空間５５に開口することにより、部品点数を増やすことなく容易に吸入バルブポート２９に連結する出口部５６と共鳴空間５５を連通することが可能となる。そして、騒音発生源である吸入バルブポート２９により近い位置に導通部５９を設けるため大きな騒音減衰効果を得ることができる。さらに、形状が単純であり音響モード的に安定した吸入マフラ５３の管部５８に導通部６０を設けることにより安定した騒音減衰効果を得ることができる。
【００５４】
また、複数の共鳴空間５５を導通部５９及び導通部６０に対して対称形に配置することにより、導通部５９及び導通部６０に連通する複数の共鳴空間５５の全体としての共鳴の音響モードの節を空間距離の中心となる導通部５９及び導通部６０に容易にコントロールすることができることから、共鳴空間５５の騒音減衰効果をより効果的に発揮することができる。
【００５５】
また、共鳴空間５５を構成する壁５４の一部に、共鳴空間５５とシリンダヘッド６１の凹部６２を連通する微小断面積のオイル抜き通路６３を備えることにより、圧縮機に吸入される冷媒ガス１３にわずかに含まれる霧状の冷凍機油１２が導通部５９，６０を介して共鳴空間５５内に蓄積するのを回避し、共鳴空間５５が冷凍機油１２により塞がれるのを防止でき、十分な消音能力を維持することが可能となる。
【００５６】
また、本実施の形態のその他の効果としては、共鳴空間５５の共鳴周波数以外の周波数の騒音に対し、膨張型の消音器として機能することができる。つまりは、共鳴空間５５がオイル抜き通路６３を介して共鳴空間５５の外部と連通していることから、吸入バルブポート２９近傍で発生した音圧の一部は導通部５９及び導通部６０で絞りを受けた後、共鳴空間５５で膨張し、オイル抜き通路６３で再び絞られて共鳴空間５５の外部に開放される。多段の絞りを受け、またオイル抜き通路６３が微小断面積であるため開放される音圧のレベルは低いものとなる。そして、吸入バルブポート２９近傍で発生した音圧の残りは、本来の経路である吸入マフラ５３にて減衰されて外部に開放される。このとき、オイル抜き通路６３からの音圧の開放がない場合と比べて吸入マフラ５３に入る音圧が小さくなっているため、吸入マフラ５３からの音圧の開放も小さくなり、結果として圧縮機の騒音を小さくすることができる。
【００５７】
図７は図５に示す本実施の形態４の圧縮機の騒音特性図であり、本実施の形態を採用しないものと比較して明確な効果が得られる。
【００５８】
（実施の形態５）
図６は、本発明の実施の形態５による圧縮機の要部分解斜視図である。
【００５９】
図６において、２８はバルブプレート、２９は吸入バルブポート、６４は吸入マフラであり、圧縮室２６内の共鳴音や吸入リードの開閉により吸入バルブポート２９部で生じた吸入圧力脈動を減衰する手段としての消音器であり、圧縮機の性能向上の観点から熱伝導率の低い材料、たとえば合成樹脂等で構成される。合成樹脂としては、冷媒ガス雰囲気，高温下という使用環境を考慮するとＰＢＴやＰＰＳ等の材料であることが好ましい。６５は複数備えられた共鳴空間であり、６６は吸入バルブポート２９と複数の共鳴空間６５を連通する複数の導通部である。
【００６０】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００６１】
本実施の形態は、共鳴空間６５を複数とすることにより、より大きな消音効果が得られる。また、複数の導通部６６の通路断面積と通路長さが同じであれば、共鳴空間６５の容積を大きくすれば共鳴周波数は低くなり、共鳴空間６５の容積を小さくすれば共鳴周波数は高くなるため、共鳴空間６５の容積をそれぞれ異なったものにすることによって複数の周波数帯の騒音に対応が可能となる。
【００６２】
また、複数の共鳴空間６５と連通する複数の導通部６６の通路断面積または通路長さをそれぞれ異としたものであり、複数の共鳴空間６５の容積が同じであれば、導通部６６の通路断面積を大きくすれば共鳴周波数は高くなり、導通部６６の通路断面積を小さくすれば共鳴周波数は低くなる。また、通路長さを長くすれば共鳴周波数は低くなり、通路長さを短くすれば共鳴周波数は高くなることから、共鳴空間６５の容積との組み合わせの関係によって共鳴周波数を決定し、それぞれの周波数の騒音を減衰することができることから、複数の周波数帯の騒音に対応が可能となる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明は、騒音発生源により近い吸入バルブポート近傍に共鳴空間を設けることにより、吸入マフラの消音機能よりも効果的な騒音の減衰が可能となる。また、吸入マフラの音響特性による特定周波数の騒音の増幅に対し、増幅を受ける前にその周波数の騒音を減衰しておくことができる。また、共鳴空間を構成する壁の一つの面をバルブプレートで構成するものであり、凹形状をバルブプレートの面に伏せることにより容易に共鳴空間を構成することができる。
【００６４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、共鳴空間は吸入マフラと一体に合成樹脂材にて成形された壁により構成されるものであり、冷媒ガスの吸入経路と導通部を介して結合する共鳴空間の受熱を軽減することができるため、吸入される冷媒ガスの温度の上昇を抑え、圧縮機の性能の悪化を防ぐことができるとともに、部品点数をを増やすことなく共鳴空間を構成できる。
【００６５】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、共鳴空間はシリンダヘッドと吸入マフラとバルブプレートとにより構成されるものであり、シリンダヘッドに設けた凹部と吸入マフラのはまり込みの残り空間をバルブプレートの面に伏せることにより、容易かつ部品点数を増やすことなく共鳴空間を構成することができるとともに、シリンダヘッドの限られた領域でより大きな共鳴空間容積を得ることができるため、より大きな消音効果を得ることができる。
【００６６】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間と吸入バルブポートとの導通部を吸入マフラの出口部の出口開口に設けた少なくとも一つの切り欠きとするものであり、切り欠きを有する吸入マフラの出口部をバルブプレートの面に伏せることにより、容易かつ部品点数を増やすことなく導通部を構成することができる。また、騒音発生源である吸入バルブポートにより近い位置に導通部を設けるため、より大きな騒音減衰効果を得ることができる。
【００６７】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間と吸入バルブポートとの導通部を吸入マフラの出口部の管部に設けた少なくとも一つの孔とするものであり、部品点数を増やすことなく容易に導通部を構成することができる。また、音響モード的に安定した吸入マフラの管部に導通部を設けることにより、安定した騒音減衰効果を得ることができる。
【００６８】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間と吸入バルブポートとの導通部を吸入マフラの出口部の出口開口に設けた少なくとも一つの切り欠きと吸入マフラの出口部の管部に設けた少なくとも一つの孔の両方とするものであり、部品点数を増やすことなく容易に導通部を構成することができるとともに、共鳴空間の形状の選択の自由度が増す。また、大きな騒音減衰効果と安定した騒音減衰効果を得ることができる。
【００６９】
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間を複数備えたものであり、より大きな消音効果が得られるとともに共鳴空間容積をそれぞれ異なったものにすることによって複数の周波数帯の騒音に対応が可能である。
【００７０】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、複数の共鳴空間を導通部に対して対称形に配置したものであり、共鳴空間を導通部に対して対称形に配置することによって、導通部に導通する共鳴空間の総合による共鳴のモードの節を導通部にコントロールすることができることから、共鳴空間の騒音減衰効果をより効果的に発揮することが可能になる。
【００７１】
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、共鳴空間と導通する複数の導通部の通路断面積または通路長さをそれぞれ異としたものであり、共鳴空間の容積との組み合わせの関係によって共鳴周波数を決定し、それぞれの周波数の騒音を減衰することが可能となる。
【００７２】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間を構成する壁の一部に共鳴空間と密閉容器を連通するオイル抜き通路を備えたものであり、共鳴空間にオイルが溜まるのを回避し、オイルの蓄積による共鳴空間の消音能力の低下を防ぎ、常に十分な消音能力を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による密閉型圧縮機の実施の形態１の縦断面図
【図２】本発明による密閉型圧縮機の実施の形態１の要部分解斜視図
【図３】本発明による密閉型圧縮機の実施の形態２の要部分解斜視図
【図４】本発明による密閉型圧縮機の実施の形態３の要部分解斜視図
【図５】本発明による密閉型圧縮機の実施の形態４の要部分解斜視図
【図６】本発明による密閉型圧縮機の実施の形態５の要部分解斜視図
【図７】本発明による密閉型圧縮機の実施の形態４による密閉型圧縮機の騒音特性図
【図８】従来の密閉型圧縮機の要部断面図
【符号の説明】
２１ 密閉容器
２２ 圧縮要素
２３ 電動要素
２４ シリンダブロック
２５ シリンダ
２６ 圧縮室
２７ ピストン
２８ バルブプレート
２９ 吸入バルブポート
３１，４０，４６，５３，６４ 吸入マフラ
３２，４３，５０，５６ 出口部
３３，４４，５７ 出口開口
３４，４７，６１ シリンダヘッド
３５ 収納部
３６ 吐出室
３７ 吐出管
３８，４２，４９，５５，６５ 共鳴空間
３８a，４８，６２ 凹部
３９，４５，５２，５９，６０，６６ 導通部
４１，５４ 壁
５１，５８ 管部
６３ オイル抜き通路
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫等の冷凍サイクルに使用される密閉型圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、密閉型圧縮機はその運転音の静かなものが強く求められている。
【０００３】
従来の密閉型圧縮機は、吸入圧力脈動による騒音を吸入マフラ上に構成した消音機能によって減衰するものであった。従来の密閉型圧縮機としては米国特許第５４４３３７１号明細書に示されているものがある。
【０００４】
以下、図面を参照しながら上記従来の密閉型圧縮機を説明する。
【０００５】
図８は従来の密閉型圧縮機の要部断面図である。
【０００６】
図８において、１は圧縮要素であり密閉容器内に収容されている。２はシリンダブロックである。３はシリンダであり圧縮要素１の圧縮室４を構成する。５はピストンでありシリンダ３内を往復運動する。６はバルブプレートでありシリンダ３の一端を封止する。７は吸入バルブポートでありバルブプレート６上に構成されており、吸入リード８により開閉される。９は吸入マフラである。１０はシリンダヘッドでありバルブプレート６をシリンダ３の一端に固着するとともに吸入マフラ９をバルブプレート６の吸入バルブポート７に固着する。
【０００７】
以上のように構成された密閉型圧縮機（以下、圧縮機という）について、以下その動作を説明する。
【０００８】
冷凍サイクルより圧縮機に戻った冷媒ガスは密閉容器内に開放される。次に冷媒ガスは吸入マフラ９，吸入バルブポート７を通過してシリンダ３とピストン５で構成される圧縮室４へと吸入される。そこで、電動要素の回転運動により往復運動するピストン５によって圧縮を受けた後、吐出管を通って冷凍サイクルへと送られる。
【０００９】
このとき、圧縮室４内の共鳴音や吸入リード８の開閉により吸入バルブポート７部で生じた吸入圧力脈動は吸入マフラ９を通して減衰を受けた後、密閉容器に開放されることにより騒音を低減することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成は、吸入マフラ９の消音機能（膨張室や共鳴室）が、発生源である圧縮室４や吸入バルブポート７から離れた位置にあり、消音効果が十分に得られないばかりか、吸入バルブポート７と消音機能をつなぐ吸入マフラ９の音響特性によりある特定の周波数の騒音が増幅される可能性を有しているという欠点があった。
【００１１】
本発明は従来の課題を解決するもので、圧縮室４内の共鳴音や吸入リード８の開閉により吸入バルブポート７部で生じた吸入圧力脈動をその発生源に近いところでより効果的に減衰する騒音の少ない圧縮機を提供するものである。
【００１２】
また、上記従来の構成は、吸入マフラ９内にのみ消音機能を配するため、膨張室や共鳴室を配置できるスペースに限りがあり、複数の周波数の騒音への対応に限度があるという欠点があった。
【００１３】
本発明の他の目的は従来の課題を解決するもので、より多くの共振周波数の騒音を低減した騒音の少ない圧縮機を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、密閉容器と、前記密閉容器内に収容された圧縮要素と、前記圧縮要素を構成するシリンダを有するシリンダブロックと、前記シリンダの開口端に配した吸入バルブポートを有するバルブプレートと、前記バルブプレートの反シリンダ側に固着したシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドに出口部が収容され、その先端の出口開口が前記吸入バルブポートに連通する吸入マフラと、前記シリンダヘッド内に設けられた凹部と、この前記凹部が前記バルブプレートに覆われて形成される共鳴空間と、前記出口部と前記共鳴空間を連通する細い導通部とを備えたものであり、騒音発生源である前記吸入バルブポートにより近い前記吸入マフラの前記出口部で前記シリンダヘッドに収容される部分の前記バルブプレートに対向する側に前記導通部を設け、前記導通部を介して前記共鳴空間を設けることにより、吸入マフラの消音機能よりも効果的な騒音の減衰が可能となるとともに前記吸入マフラの音響特性による特定周波数の騒音の増幅に対し、増幅を受ける前にその周波数の騒音を減衰しておくことができる。
【００１５】
また、前記導通部を前記吸入マフラの前記出口部で前記バルブプレートに対向する側に設け、前記共鳴空間を前記シリンダヘッド内に構成した凹部と前記バルブプレートの前記シリンダヘッドに対向する面とから形成することにより部品点数を増やすことなく容易に前記導通部を介して前記吸入バルブポートに連通する前記共鳴空間を構成することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、共鳴空間は吸入マフラの出口部と一体に合成樹脂材にて成形された壁により形成されるものであり、冷媒ガスの吸入経路と導通部を介して結合する前記共鳴空間での受熱を軽減することができるため、吸入される前記冷媒ガスの温度の上昇を抑え、圧縮機の性能の悪化を防ぐことができるとともに、部品点数を増やすことなく前記共鳴空間を構成できるという作用を有する。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、共鳴空間はシリンダヘッドに設けた凹部と前記凹部に収容された吸入マフラの出口部の外壁とバルブプレートのシリンダヘッドに対向する面とにより形成されるものであり、前記シリンダヘッドに設けた前記凹部に前記吸入マフラの前記出口部を収容した残りの空間を前記バルブプレートの面に伏せることにより、容易かつ部品点数を増やすことなく前記共鳴空間を構成することができるとともに、前記シリンダヘッドの限られた領域でより大きな前記共鳴空間の容積を得ることができるため、より大きな騒音減衰効果が得られるという作用を有する。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間と吸入バルブポートとの導通部を吸入マフラの出口部の出口開口に設けた少なくとも一つの切り欠きとするものであり、前記切り欠きを有する前記吸入マフラの前記出口部の前記出口開口を前記バルブプレートの面に伏せることにより、容易かつ部品点数を増やすことなく前記導通部を構成することができるとともに、騒音発生源である前記吸入バブルポートにより近い前記吸入マフラの前記出口部の前記出口開口に前記導通部を設けるため、より大きな騒音減衰効果が得られるという作用を有する。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間と吸入バルブポートとの導通部を吸入マフラの出口部の管部に設けた少なくとも一つの孔とするものであり、部品点数を増やすことなく容易に前記導通部を構成することができるとともに、騒音発生源である前記吸入バルブポートにより近く、音響モード的に安定した前記吸入マフラの前記管部に前記導通部を設けることにより安定した騒音減衰効果が得られるという作用を有する。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間と吸入バルブポートとの導通部を吸入マフラの出口部の出口開口に設けた少なくとも一つの切り欠きと前記吸入マフラの前記出口部の管部に設けた少なくとも一つの孔の両方とするものであり、部品点数を増やすことなく容易に前記導通部を構成することができるとともに、大きな騒音減衰効果と安定した騒音減衰効果を得ることができる。また、前記共鳴空間の形状の選択の自由度が増すという作用を有する。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間を複数備えたものであり、より大きな消音効果が得られるとともに前記共鳴空間の容積をそれぞれ異なったものにすることによって複数の周波数帯の騒音に対応が可能であるという作用を有する。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、複数の共鳴空間を導通部に対して対称形に配置したものであり、前記共鳴空間を前記導通部に対して対称形に配置することによって、前記導通部に連通する複数の前記共鳴空間の全体としての共鳴の音響モードの節を空間距離の中心となる前記導通部に容易にコントロールすることができることから、前記共鳴空間の騒音減衰効果をより効果的に発揮することが可能になるという作用を有する。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、共鳴空間と連通する複数の導通部が異なる通路断面積または異なる通路長さを持つものであり、前記共鳴空間の容積との組み合わせの関係によって共鳴周波数を決定し、それぞれの周波数の騒音を減衰することが可能となるという作用を有する。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間を構成する壁の一部に前記共鳴空間と密閉容器を連通する微小なオイル抜き通路を備えたものであり、前記共鳴空間にオイルが溜まるのを回避し、オイルの蓄積による前記共鳴空間の消音能力の低下を防ぎ、常に十分な消音能力を維持することが可能となるという作用を有する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による圧縮機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、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による圧縮機の縦断面図である。
【００２７】
図２は本発明の実施の形態１による圧縮機の要部分解斜視図である。
【００２８】
図１及び図２において、２１は密閉容器である。２２は圧縮要素であり密閉容器２１内に収容されている。２３は電動要素であり圧縮要素２２に結合されている。２４はシリンダブロックであり、内包するシリンダ２５は圧縮要素２２の圧縮室２６を構成する。２７はピストンでありシリンダ２５内を往復運動する。２８はバルブプレートでありシリンダ２５の一端を封止する。２９は吸入バルブポートでありバルブプレート２８上に構成されており、吸入リード（図示せず）により、吸入バルブポート２９を開閉する。
【００２９】
３１は吸入マフラであり、圧縮室２６内の共鳴音や吸入リードの開閉により吸入バルブポート２９部で生じた吸入圧力脈動を減衰させるものである。また、吸入マフラは、圧縮機の性能向上の観点から熱伝導率の低い材料、たとえば合成樹脂等で構成される。合成樹脂としては、冷媒ガス雰囲気，高温下という使用環境を考慮するとＰＢＴ（ポリプチレンテレフタレート）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）等の材料であることが好ましい。３２は管状に形成された吸入マフラ３１の出口部であり、その先端に出口開口３３が設けられている。
【００３０】
３４は吸入マフラ３１を取付ける凹部３５と吐出室３６とを備えたシリンダヘッドであり、バルブプレート２８をシリンダブロック２４の一端に固着するとともに、吸入マフラ３１の出口部３２を収納部３５に収納し、出口開口３３をバルブプレート２８の吸入バルブポート２９に押圧している。
【００３１】
３７は吐出管であり密閉容器２１を介して圧縮要素２２と冷凍サイクルをつないでいる。１２は冷凍機油であり、密閉容器２１の底部に溜まっている。１３は冷媒ガスであり、冷凍サイクルと密閉型圧縮機を循環している。
【００３２】
３８は共鳴空間であり、バルブプレート２８の吸入バルブプレート２９近傍のシリンダヘッド３４内に配設された凹部３８ａとバルブプレート２８のシリンダヘッド３４に対向する面とから形成されており、圧縮室２６内の共鳴音や吸入リードの開閉により吸入バルブポート２９部で生じた吸入圧力脈動を減衰する手段としての消音器である。
【００３３】
３９は細い切り欠き溝状の導通部であり、吸入マフラ３１の出口部３２の先端の出口開口３３のバルブプレート２８に対向する側に設けられ、出口部３２と共鳴空間３８を連通している。
【００３４】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００３５】
圧縮室２６内の共鳴音や吸入リードの開閉により吸入バルブポート２９部で生じた吸入圧力脈動は、騒音発生源である圧縮室２６及び吸入バルブポート２９により近い吸入マフラ３１のシリンダヘッド３４に収容される部分のバルブプレート２８に対向する側に導通部３９を設け、導通部３９を介して吸入バルブポート２９に連通する共鳴空間３８を設けることにより、共鳴空間３８の騒音減衰効果により減衰を受けた後、吸入マフラ３１を通して更に減衰を受けて密閉容器２１に開放されるため、従来の吸入マフラのみの場合に比べてより効果的に騒音を低減することができる。
【００３６】
また、吸入マフラ３１はその構成上、様々な空間距離を有しているため、通過する騒音の波長により、増幅を行なう場合が多々ある。このような場合、その周波数の音を共鳴空間３８によって、あらかじめ減衰しておくことは大変有効な手段である。
【００３７】
また、導通部３９を吸入マフラ３１のバルブプレート２８に対向する側に設け、共鳴空間３８をシリンダヘッド３４内に構成した凹部３８ａとバルブプレート２８のシリンダヘッド３４に対向する面とから形成することにより部品点数を増やすことなく容易に導通部３９を介して吸入バルブポート２９に連結する出口部に連通する共鳴空間３８を構成することができる。
【００３８】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２による圧縮機の要部分解斜視図である。
【００３９】
図３において、２８はバルブプレート、２９は吸入バルブポートである。４０は吸入マフラであり、圧縮室２６内の共鳴音や吸入リードの開閉により吸入バルブポート２９部で生じた吸入圧力脈動を減衰する手段としての消音器である。吸入マフラは、圧縮機の性能向上の観点から熱伝導率の低い材料、たとえば合成樹脂等で構成される。合成樹脂としては、冷媒ガス雰囲気，高温下という使用環境を考慮するとＰＢＴやＰＰＳ等の材料であることが好ましい。４１は吸入マフラ４０と一体に合成樹脂材にて成形された壁である。４２は共鳴空間であり、壁４１とバルブプレート２８により構成される。４３は出口部、４４は出口開口部であり、吸入マフラ４０の吸入バルブポート２９への接続部である。４５は導通部であり吸入マフラ４０の出口開口４４に設けられた切り欠きである。
【００４０】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００４１】
本実施の形態は、共鳴空間４２を形成する壁４１を熱伝導性の低い合成樹脂材にて吸入マフラ４０と一体に成形することによって、圧縮室２６に吸入される冷媒ガス１３に対する加熱を抑え、圧縮機の性能を大きく損なうことなく共鳴空間４２を形成したのでその消音効果により圧縮機の騒音を低減することが可能となる。
【００４２】
また、吸入マフラ４０と一体に成形することにより、部品点数を増やすことなく容易に共鳴空間４２を形成することが可能となる。
【００４３】
また、吸入マフラ４０の出口開口４４に設けた切り欠きをバルブプレート２８に対向させることにより、部品点数を増やすことなく容易に吸入バルブポート２９と連結する出口部４３と共鳴空間４２を連通する導通部４５を形成することが可能となる。また、騒音発生源である吸入バルブポート２９により近い位置に導通部４５を設けるため、より大きな騒音減衰効果を得ることができる。
【００４４】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３による圧縮機の要部分解斜視図である。
【００４５】
図４において、２８はバルブプレートである。４６は吸入マフラであり、圧縮室２６内の共鳴音や吸入リードの開閉により吸入バルブポート２９部で生じた吸入圧力脈動を減衰する手段としての消音器であり、圧縮機の性能向上の観点から熱伝導率の低い材料、たとえば合成樹脂等で構成される。合成樹脂としては、冷媒ガス雰囲気，高温下という使用環境を考慮するとＰＢＴやＰＰＳ等の材料であることが好ましい。４７はシリンダヘッドである。４８はシリンダヘッド４６に形成された凹部である。４９は凹部４８とバルブプレート２８により構成される共鳴空間である。５０は吸入マフラ４６がシリンダヘッド４７に収容される部位である出口部であり、管部５１を含む。５２は導通部であり吸入マフラ４６の管部５１に設けられた孔である。
【００４６】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００４７】
本実施の形態は、シリンダヘッド４７に設けられた凹部４８に吸入マフラ４６の一部を収納し、バルブプレート２８のシリンダヘッド４７に対向する面に対向させることによって、バルブプレート２８，吸入マフラ４６，シリンダヘッド４７のそれぞれの壁面により部品点数を増やすことなく容易に共鳴空間４９を形成することが可能となる。また、シリンダヘッド４７の限られたスペースを最大限に活用し、共鳴空間４９の容積を大きくすることが可能となることから、より大きな消音効果が得られる。
【００４８】
また、吸入マフラ４６の管部５１に設けた孔を共鳴空間４９に開口することにより、部品点数を増やすことなく容易に吸入バルブポート２９と連結する出口部５０と共鳴空間４９を連通する導通部５２を形成することが可能となる。また、形状が単純であり音響モード的に安定した吸入マフラ４６の管部５１に導通部５２を設けることにより、安定した騒音減衰効果を得ることができる。
【００４９】
（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４による圧縮機の要部分解斜視図である。
【００５０】
図７は、本発明の実施の形態４による圧縮機の騒音特性図である。
【００５１】
図５において、２８はバルブプレート、２９は吸入バルブポートである。５３は吸入マフラであり、圧縮室２６内の共鳴音や吸入リードの開閉により吸入バルブポート２９部で生じた吸入圧力脈動を減衰する手段としての消音器であり、圧縮機の性能向上の観点から熱伝導率の低い材料、たとえば合成樹脂等で構成される。合成樹脂としては、冷媒ガス雰囲気，高温下という使用環境を考慮するとＰＢＴやＰＰＳ等の材料であることが好ましい。５４は吸入マフラ５３と一体に合成樹脂材にて成形された壁である。５５は複数備えられた共鳴空間であり、壁５４とバルブプレート２８により構成される。５６は出口部であり、５７は出口部５６の先端に形成された出口開口であり、吸入バルブポート２９への接続部である。５８は出口部５６の管部である。５９は導通部で、吸入マフラ５３の出口開口５７に設けられた切り欠きであり、吸入バルブポート２９に連結する出口部５６と共鳴空間５５を連通する。６０は導通部で、出口部５６の管部５８に設けられた孔であり、吸入バルブポート２９に連結する出口部５６と共鳴空間５５を連通する。６１はシリンダヘッドであり、壁５４を有する吸入マフラ５３の出口部５６と管部５８を収容する凹部６２を有する。複数備えられた共鳴空間５５は導通部５９及び導通部６０に対して対称形に配置されている。６３は壁５４に設けられた微小断面積のオイル抜き通路であり、共鳴空間５５とシリンダヘッド６１の凹部６２を連通する。
【００５２】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００５３】
本実施の形態は、吸入マフラ５３の出口開口５７に設けた導通部５９（切り欠き）をバルブプレート２８に対向させ、吸入マフラ５３の管部５８に設けた導通部６０（孔）を共鳴空間５５に開口することにより、部品点数を増やすことなく容易に吸入バルブポート２９に連結する出口部５６と共鳴空間５５を連通することが可能となる。そして、騒音発生源である吸入バルブポート２９により近い位置に導通部５９を設けるため大きな騒音減衰効果を得ることができる。さらに、形状が単純であり音響モード的に安定した吸入マフラ５３の管部５８に導通部６０を設けることにより安定した騒音減衰効果を得ることができる。
【００５４】
また、複数の共鳴空間５５を導通部５９及び導通部６０に対して対称形に配置することにより、導通部５９及び導通部６０に連通する複数の共鳴空間５５の全体としての共鳴の音響モードの節を空間距離の中心となる導通部５９及び導通部６０に容易にコントロールすることができることから、共鳴空間５５の騒音減衰効果をより効果的に発揮することができる。
【００５５】
また、共鳴空間５５を構成する壁５４の一部に、共鳴空間５５とシリンダヘッド６１の凹部６２を連通する微小断面積のオイル抜き通路６３を備えることにより、圧縮機に吸入される冷媒ガス１３にわずかに含まれる霧状の冷凍機油１２が導通部５９，６０を介して共鳴空間５５内に蓄積するのを回避し、共鳴空間５５が冷凍機油１２により塞がれるのを防止でき、十分な消音能力を維持することが可能となる。
【００５６】
また、本実施の形態のその他の効果としては、共鳴空間５５の共鳴周波数以外の周波数の騒音に対し、膨張型の消音器として機能することができる。つまりは、共鳴空間５５がオイル抜き通路６３を介して共鳴空間５５の外部と連通していることから、吸入バルブポート２９近傍で発生した音圧の一部は導通部５９及び導通部６０で絞りを受けた後、共鳴空間５５で膨張し、オイル抜き通路６３で再び絞られて共鳴空間５５の外部に開放される。多段の絞りを受け、またオイル抜き通路６３が微小断面積であるため開放される音圧のレベルは低いものとなる。そして、吸入バルブポート２９近傍で発生した音圧の残りは、本来の経路である吸入マフラ５３にて減衰されて外部に開放される。このとき、オイル抜き通路６３からの音圧の開放がない場合と比べて吸入マフラ５３に入る音圧が小さくなっているため、吸入マフラ５３からの音圧の開放も小さくなり、結果として圧縮機の騒音を小さくすることができる。
【００５７】
図７は図５に示す本実施の形態４の圧縮機の騒音特性図であり、本実施の形態を採用しないものと比較して明確な効果が得られる。
【００５８】
（実施の形態５）
図６は、本発明の実施の形態５による圧縮機の要部分解斜視図である。
【００５９】
図６において、２８はバルブプレート、２９は吸入バルブポート、６４は吸入マフラであり、圧縮室２６内の共鳴音や吸入リードの開閉により吸入バルブポート２９部で生じた吸入圧力脈動を減衰する手段としての消音器であり、圧縮機の性能向上の観点から熱伝導率の低い材料、たとえば合成樹脂等で構成される。合成樹脂としては、冷媒ガス雰囲気，高温下という使用環境を考慮するとＰＢＴやＰＰＳ等の材料であることが好ましい。６５は複数備えられた共鳴空間であり、６６は吸入バルブポート２９と複数の共鳴空間６５を連通する複数の導通部である。
【００６０】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００６１】
本実施の形態は、共鳴空間６５を複数とすることにより、より大きな消音効果が得られる。また、複数の導通部６６の通路断面積と通路長さが同じであれば、共鳴空間６５の容積を大きくすれば共鳴周波数は低くなり、共鳴空間６５の容積を小さくすれば共鳴周波数は高くなるため、共鳴空間６５の容積をそれぞれ異なったものにすることによって複数の周波数帯の騒音に対応が可能となる。
【００６２】
また、複数の共鳴空間６５と連通する複数の導通部６６の通路断面積または通路長さをそれぞれ異としたものであり、複数の共鳴空間６５の容積が同じであれば、導通部６６の通路断面積を大きくすれば共鳴周波数は高くなり、導通部６６の通路断面積を小さくすれば共鳴周波数は低くなる。また、通路長さを長くすれば共鳴周波数は低くなり、通路長さを短くすれば共鳴周波数は高くなることから、共鳴空間６５の容積との組み合わせの関係によって共鳴周波数を決定し、それぞれの周波数の騒音を減衰することができることから、複数の周波数帯の騒音に対応が可能となる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明は、騒音発生源により近い吸入バルブポート近傍に共鳴空間を設けることにより、吸入マフラの消音機能よりも効果的な騒音の減衰が可能となる。また、吸入マフラの音響特性による特定周波数の騒音の増幅に対し、増幅を受ける前にその周波数の騒音を減衰しておくことができる。また、共鳴空間を構成する壁の一つの面をバルブプレートで構成するものであり、凹形状をバルブプレートの面に伏せることにより容易に共鳴空間を構成することができる。
【００６４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、共鳴空間は吸入マフラと一体に合成樹脂材にて成形された壁により構成されるものであり、冷媒ガスの吸入経路と導通部を介して結合する共鳴空間の受熱を軽減することができるため、吸入される冷媒ガスの温度の上昇を抑え、圧縮機の性能の悪化を防ぐことができるとともに、部品点数をを増やすことなく共鳴空間を構成できる。
【００６５】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、共鳴空間はシリンダヘッドと吸入マフラとバルブプレートとにより構成されるものであり、シリンダヘッドに設けた凹部と吸入マフラのはまり込みの残り空間をバルブプレートの面に伏せることにより、容易かつ部品点数を増やすことなく共鳴空間を構成することができるとともに、シリンダヘッドの限られた領域でより大きな共鳴空間容積を得ることができるため、より大きな消音効果を得ることができる。
【００６６】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間と吸入バルブポートとの導通部を吸入マフラの出口部の出口開口に設けた少なくとも一つの切り欠きとするものであり、切り欠きを有する吸入マフラの出口部をバルブプレートの面に伏せることにより、容易かつ部品点数を増やすことなく導通部を構成することができる。また、騒音発生源である吸入バルブポートにより近い位置に導通部を設けるため、より大きな騒音減衰効果を得ることができる。
【００６７】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間と吸入バルブポートとの導通部を吸入マフラの出口部の管部に設けた少なくとも一つの孔とするものであり、部品点数を増やすことなく容易に導通部を構成することができる。また、音響モード的に安定した吸入マフラの管部に導通部を設けることにより、安定した騒音減衰効果を得ることができる。
【００６８】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間と吸入バルブポートとの導通部を吸入マフラの出口部の出口開口に設けた少なくとも一つの切り欠きと吸入マフラの出口部の管部に設けた少なくとも一つの孔の両方とするものであり、部品点数を増やすことなく容易に導通部を構成することができるとともに、共鳴空間の形状の選択の自由度が増す。また、大きな騒音減衰効果と安定した騒音減衰効果を得ることができる。
【００６９】
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間を複数備えたものであり、より大きな消音効果が得られるとともに共鳴空間容積をそれぞれ異なったものにすることによって複数の周波数帯の騒音に対応が可能である。
【００７０】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、複数の共鳴空間を導通部に対して対称形に配置したものであり、共鳴空間を導通部に対して対称形に配置することによって、導通部に導通する共鳴空間の総合による共鳴のモードの節を導通部にコントロールすることができることから、共鳴空間の騒音減衰効果をより効果的に発揮することが可能になる。
【００７１】
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、共鳴空間と導通する複数の導通部の通路断面積または通路長さをそれぞれ異としたものであり、共鳴空間の容積との組み合わせの関係によって共鳴周波数を決定し、それぞれの周波数の騒音を減衰することが可能となる。
【００７２】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の発明において、共鳴空間を構成する壁の一部に共鳴空間と密閉容器を連通するオイル抜き通路を備えたものであり、共鳴空間にオイルが溜まるのを回避し、オイルの蓄積による共鳴空間の消音能力の低下を防ぎ、常に十分な消音能力を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による密閉型圧縮機の実施の形態１の縦断面図
【図２】本発明による密閉型圧縮機の実施の形態１の要部分解斜視図
【図３】本発明による密閉型圧縮機の実施の形態２の要部分解斜視図
【図４】本発明による密閉型圧縮機の実施の形態３の要部分解斜視図
【図５】本発明による密閉型圧縮機の実施の形態４の要部分解斜視図
【図６】本発明による密閉型圧縮機の実施の形態５の要部分解斜視図
【図７】本発明による密閉型圧縮機の実施の形態４による密閉型圧縮機の騒音特性図
【図８】従来の密閉型圧縮機の要部断面図
【符号の説明】
２１ 密閉容器
２２ 圧縮要素
２３ 電動要素
２４ シリンダブロック
２５ シリンダ
２６ 圧縮室
２７ ピストン
２８ バルブプレート
２９ 吸入バルブポート
３１，４０，４６，５３，６４ 吸入マフラ
３２，４３，５０，５６ 出口部
３３，４４，５７ 出口開口
３４，４７，６１ シリンダヘッド
３５ 収納部
３６ 吐出室
３７ 吐出管
３８，４２，４９，５５，６５ 共鳴空間
３８a，４８，６２ 凹部
３９，４５，５２，５９，６０，６６ 導通部
４１，５４ 壁
５１，５８ 管部
６３ オイル抜き通路
Claims (10)
- 密閉容器と、前記密閉容器内に収容された圧縮要素と、前記圧縮要素を構成するシリンダを有するシリンダブロックと、前記シリンダの開口端に配した吸入バルブポートを有するバルブプレートと、前記バルブプレートの反シリンダ側に固着したシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドに出口部が収容され、その先端の出口開口が前記吸入バルブポートに開口する吸入マフラと、前記シリンダヘッド内に設けられた凹部と、前記凹部が前記バルブプレートに覆われて形成される共鳴空間と、前記出口部と前記共鳴空間を連通する細い導通部とを備えたことを特徴とする密閉型圧縮機。
- 共鳴空間は吸入マフラの出口部と一体に合成樹脂材にて成形された壁により形成されることを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
- 共鳴空間はシリンダヘッドに設けた凹部と前記凹部に収容された吸入マフラの出口部の外壁とバルブプレートにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
- 導通部は吸入マフラの出口部の先端の出口開口に設けた少なくとも一つの切り欠きとすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
- 導通部は吸入マフラの出口部の管部に設けた少なくとも一つの孔とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
- 導通部は吸入マフラの出口部の出口開口に設けた少なくとも一つの切り欠きと吸入マフラの出口部の管部に設けた少なくとも一つの孔の両方とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
- 複数の共鳴空間を備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
- 複数の共鳴空間を導通部に対して対称形に配置したことを特徴とする請求項７記載の密閉型圧縮機。
- 複数の導通部が異なる通路断面積または異なる通路長さを持つことを特徴とする請求項７に記載の密閉型圧縮機。
- 共鳴空間と密閉容器を連通するオイル抜き通路を備えたことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
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