CN105102816A - 密闭型压缩机和制冷装置 - Google Patents

Abstract

在本发明的密闭型压缩机(100)中，在阀板(150)设置有多个排出孔(151a、151b)和开闭它们的多个排出阀(171a、171b)。当活塞(160)位于上止点时，在其前端面(160a)设置有至少前端部位于排出孔(151a、151b)内的多个凸部(161a、161b)。当在凸部(161a、161b)位于排出孔(151a、151b)内的状态下由凸部侧面(162a、162b)和排出孔内周面(152a、152b)形成的间隙作为制冷剂气体的排出流路(172a、172b)时，多个凸部(161a、161b)的体积互不相同，以使得多个排出流路(172a、172b)的整个截面积互不相同。

Description

密闭型压缩机和制冷装置

技术领域

本发明涉及用于各种制冷装置等的制冷循环的密闭型压缩机以及使用其的制冷装置。

背景技术

具有制冷循环的制冷装置作为家庭用电冷冻冷藏库、空调机、陈列柜等用于家庭用途或业务用途。在这种制冷装置中具有用于压缩制冷剂气体的密闭型压缩机。此外，已知有在用于各种工业用途的空气压缩机中也有密闭型压缩机。近年来，由于对地球环境保护的要求越来越高，所以在密闭型压缩机中也强烈期望高效率化，而且低噪音化的要求也越来越高。

现有技术中，已知有以实现密闭型压缩机的良好的效率和噪音减少为目的设置有多个用于从压缩室排出制冷剂气体的排出孔的技术。例如在专利文献1中，如图7所示，公开了设置有2个释放口551a、551b(排出孔)和1个吸入口555的阀板550A。释放口551a、551b为相同直径，并且在其周围设置有直径尺寸互不相同的环钻密封(trephineseal)部554a、554b(阀座密封部)。这些释放口551被未图示的簧片阀(valvereed，排出阀)覆盖。

根据这样的结构，通过具有2个直径相同的释放口551a、551b，能够确保排出孔的合计总面积较大。由此，由于压缩室内的制冷剂气体通过各释放口551时的阻力减小，所以排出的制冷剂气体的过压缩损失减少，所以能够实现良好的效率。

此外，制冷剂气体的簧片阀的上举力与环钻密封部554a、554b的面积成比例，但是由于环钻密封部554a与环钻密封部554b的直径尺寸不同，所以相同直径的释放口551a、551b的上举力产生差异。由此，由于在簧片阀开始打开的时刻产生时间差，所以簧片阀关闭的时刻也产生偏差。其结果是，由于簧片阀与各环钻密封部554a、554b碰撞时的冲击力被分散，所以能够减少噪音的产生。

此外，在专利文献2中，如图8所示，也公开了设置有2个排出孔551c、551d的阀板550B。在该阀板550B的与压缩室534相反一侧的面设置有未图示的排出簧片阀。在活塞560的前端面(阀板550B侧的端面)，在与排出孔551c、551d对应的位置上一体设置有突起561c、561d。如图8所示，在活塞560位于上止点时，2个排出孔551c、551d分别被2个突起561c、561d封闭。

在这样的结构中，由于突起561c、561d进入到排出孔551c、551d中，所以能够抑制制冷剂气体残留在排出孔551c、551d的内部。因此，在吸入行程时，能够使残留的制冷剂气体的再膨胀减少从而提高体积效率。其结果是，能够提高密闭型压缩机的效率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平03-179181号公报

专利文献2：日本特开昭62-147057号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1公开的阀板550A中，在未图示的活塞位于上止点时，高压的制冷剂气体未排出至释放口551a、551b的内部而容易残留。此外，制冷剂气体不仅容易残留在释放口551a、551b的内部，还容易残留在环钻密封部554a、554b的内部空间中。因此，在吸入行程中，残留的制冷剂气体会再膨胀而可能使体积效率下降。其结果是，确保排出孔的合计总面积较大所带来的效率提高的效果因吸入行程中体积效率下降而相抵，有可能不能获得充分的效率提高。

此外，专利文献2公开的阀板550B和活塞560，虽然能够抑制制冷剂气体残留在排出孔551c、551d的内部，但是不能避免未图示的排出簧片阀与环钻密封部同时碰撞。因此，也无法有效地抑制因排出簧片阀的碰撞引起的噪音的产生。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够提高体积效率并减少噪音的密闭型压缩机。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述问题，本发明的密闭型压缩机，包括：内部为密闭空间的密闭容器；收纳在该密闭容器内的电动构件；和收纳在上述密闭容器内的、由上述电动构件驱动而压缩制冷剂气体的压缩构件，上述压缩构件包括：在内部形成有压缩室的缸体；以能够在上述压缩室内往复运动的方式从该缸体的一端插入的活塞；和将上述缸体的另一端密封的阀板，在该阀板上，形成有用于将上述制冷剂气体吸入到上述压缩室内的吸入孔和用于排出上述压缩室内的上述制冷剂气体的多个排出孔，并且设置有分别开闭多个该排出孔的多个排出阀，还在上述活塞的前端面设置有多个凸部，当该活塞位于上止点时至少上述凸部的前端部位于上述排出孔内，并且，当将在上述凸部位于上述排出孔内的状态下由上述凸部的外周面和上述排出孔的内周面形成的间隙作为上述制冷剂气体的排出流路时，多个上述排出流路的流路面积互不相同。

这里，多个上述排出流路的流路面积互不相同的状态，能够通过使多个上述凸部的体积、该凸部的形状和多个上述排出孔的大小中的至少任一者互不相同来实现。此外，在本发明中还包含具有上述结构的密闭型压缩机的制冷装置。

本发明的上述目的、其他目的、特征和优点可以从参照附图对下面的优选实施方式的详细说明中得以明确。

发明效果

在本发明中，通过以上结构，起到提供一种能够提高体积效率并减少噪音的密闭型压缩机的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的密闭型压缩机的结构的一例的纵截面图。

图2是示意性地表示图1所示的密闭型压缩机具有的阀板和活塞的结构的一例的、缸端部的放大局部截面图。

图3是表示图2所示的阀板的更具体的结构的一例的分解立体图。

图4是表示设置于图2所示的阀板的排出孔与设置于活塞的凸部的对应关系的示意性截面图。

图5是更具体的表示图2所示的阀板和活塞的对应关系的示意性的放大截面图。

图6是表示作为本发明的实施方式2的制冷装置的一例的冷藏库的概略结构的示意性截面图。

图7是表示现有的密闭型压缩机所具有的阀板的结构的俯视图。

图8是表示现有的其他密闭型压缩机所具有的阀板和活塞的结构的主要部分截面图。

具体实施方式

本发明的密闭型压缩机，包括：内部为密闭空间的密闭容器；收纳在该密闭容器内的电动构件；和收纳在上述密闭容器内的、由上述电动构件驱动而压缩制冷剂气体的压缩构件，上述压缩构件包括：在内部形成有压缩室的缸体；以能够在上述压缩室内往复运动的方式从该缸体的一端插入的活塞；和将上述缸体的另一端密封的阀板，在该阀板上，形成有用于将上述制冷剂气体吸入到上述压缩室内的吸入孔和用于排出上述压缩室内的上述制冷剂气体的多个排出孔，并且设置有分别开闭多个该排出孔的多个排出阀，还在上述活塞的前端面设置有多个凸部，当该活塞位于上止点时至少上述凸部的前端部位于上述排出孔内，并且，当将在上述凸部位于上述排出孔内的状态下由上述凸部的外周面和上述排出孔的内周面形成的间隙作为上述制冷剂气体的排出流路时，多个上述排出流路的流路面积互不相同。

根据上述结构，在压缩行程中活塞到达上止点附近后从各排出孔排出制冷剂气体时，通过设置在活塞的前端面的凸部将排出孔内的制冷剂气体压出。由此，能够抑制制冷剂气体残留在排出孔内，所以能够在吸入行程时使残留的制冷剂气体的再膨胀减少而提高体积效率。

而且，由于多个排出流路的流路面积互不相同，所以从各排出孔排出的制冷剂气体的流量也不同。由此，用于开闭各排出孔的排出阀的打开的量产生差异，所以各排出阀关闭的时刻也产生偏差。因此，各排出阀与阀座密封部碰撞时产生的冲击力被分散，所以能够减少排出阀关闭时的噪音。

在上述结构的密闭型压缩机中，多个上述排出流路的流路面积互不相同的状态，是通过使多个上述凸部的体积、该凸部的形状和多个上述排出孔的大小中的至少任一者互不相同来实现的。

根据上述结构，通过使各凸部的体积不同、各凸部的形状不同或者各排出孔的大小不同，能够使多个排出流路的流路面积不同。因此，能够以简单的结构实现流路面积互不相同的状态。

在上述结构的密闭型压缩机中，可以当将上述排出流路的上述凸部的外周面与上述排出孔的内周面的间隔作为流路间隔时，多个上述排出流路中各上述流路间隔是均匀的。

根据上述结构，在多个排出流路中，虽然各流路面积不同，但是流路间隔均匀化，所以从各排出流路流出的制冷剂气体的流速也均匀化。由此，从各排出孔排出的制冷剂气体的流动被整流，所以能够减小排出时制冷剂气体的过压缩。其结果是，能够减少过压缩损失，所以能够抑制对密闭型压缩机的输入(驱动电力)的增加。

此外，在上述结构的密闭型压缩机中，可以多个上述排出孔包含以随着从上述压缩室向排出侧去开口面积增大的方式形成的部分。

根据上述结构，由于包含排出孔的开口面积向排出侧增大的部分，所以作为排出流路来观察，流路面积从压缩室向排出侧增大。来自压缩室的制冷剂气体处于高压状态，但是当该制冷剂气体通过排出流路时，能够减小该流路阻力。其结果是，能够使制冷剂气体的排出顺利，所以能够减少过压缩损失而抑制输入的增加。

此外，在上述结构的密闭型压缩机中，上述电动构件可以以多个运转频率被变频驱动。

根据上述结构，在运转频率较高的情况下能够减少噪音的增加，在运转频率较低的情况下能够抑制体积效率的下降。

在以超过电源频率的较高的运转频率驱动的情况下，电动构件高速旋转，所以排出阀关闭时的冲击力增大。对此，根据上述结构，由于能够分散冲击力，所以能够减小高速旋转时的噪音的增大。

另一方面，在以电源频率以下的较低的运转频率被驱动的情况下，由于电动构件低速旋转，所以制冷剂的循环量相对减少。此时，如果制冷剂气体残留在排出孔内，则吸入行程时产生的制冷剂气体的再膨胀的影响增大。对此，根据上述结构，由于能够抑制排出孔内的制冷剂气体的残留，所以制冷剂气体的再膨胀减少，能够抑制体积效率的下降。

此外，在本发明中还包含具有上述结构的密闭型压缩机的制冷装置。在这样的制冷装置中，通过将能够实现良好的效率并且也能够抑制噪音的密闭型压缩机用于制冷装置，能够使该制冷装置的消耗电力减少，并且还能够抑制噪音。

下面，参照附图来说明本发明的优选实施方式。另外，以下在全部附图中对相同或相当的要素标注相同的参照符号，并省略其重复的说明。

(实施方式1)

[密闭型压缩机的结构例]

首先，参照图1～图3来说明本实施方式1的密闭型压缩机的具体的结构的一例。另外，图2是图1中从二点划线I所示的方向的矢视局部截面图。

如图1所示，本实施方式的密闭型压缩机100具有收纳在密闭容器101内的电动构件120和压缩构件130，在密闭容器101的内部封入有制冷剂气体和润滑油。电动构件120和压缩构件130构成压缩机主体。该压缩机主体以被设置于密闭容器101的底部的悬簧102弹性支承的状态配置在该密闭容器101内。

此外，在密闭容器101设置有吸入管103、排出管104和出口管105。吸入管103的一端与密闭容器101的内部空间连通，另一端与未图示的制冷装置连接，构成制冷循环。排出管104的一端与压缩构件130连接，另一端经由出口管105与未图示的制冷装置连接。如后所述，由压缩构件130压缩后的制冷剂气体，从排出管104经由出口管105被引导至制冷循环，来自制冷循环的制冷剂气体经由吸入管103被引导至密闭容器101的内部空间。

被封入在密闭容器101内的制冷剂气体，在应用密闭型压缩机100的制冷循环中，在与低压侧同等的压力且温度比较低的状态下被封入。另外，制冷剂气体的种类不做具体限定，在制冷循环的领域中优选使用公知的气体。在本实施方式中，例如优选使用作为烃类制冷剂气体的R600a等。

如图1所示，电动构件120至少包括定子121和转子122。定子121固定在压缩构件130所具有的缸体(cylinderblock)131(后述)的下方，转子122在定子121的内侧配置在与定子121相同的轴上。转子122例如通过烧嵌(热套)等将压缩构件130所具有的曲轴140(后述)的主轴部142固定。该电动构件120与未图示的外部的逆变器驱动电路连接，根据多个运转频率被变频驱动。

压缩构件130被电动构件120驱动，压缩制冷剂气体。如图1所示，压缩构件130具有缸体131、活塞160、缸132、压缩室134、轴承部135、连结部136、曲轴140、阀板150、缸盖137、吸入消音器138等。

在缸体131设置有缸132和轴承部135。在将密闭型压缩机100载置在水平面上时，在以上下方向为纵向、以水平方向为横向的情况下，缸132在密闭容器101内沿着横向配置，固定于轴承部135。在缸132的内部形成有直径与活塞160大致相同的大致圆筒形的缸腔，活塞160以可自由往复滑动的状态插入在内部。由缸132和活塞160形成压缩室134，在其内部压缩制冷剂气体。此外，轴承部135以曲柄轴140的主轴部142可旋转自由的方式轴支承曲柄轴140的主轴部142。

曲轴140在密闭容器101内以其轴成为纵向的方式被支承，具有偏心部141、主轴部142等。主轴部142如上所述，固定于电动构件120的转子122，偏心部141相对于主轴部142偏心地形成。由此，使电动构件120的旋转运动转换为往复运动，传递给活塞160。此外，通过供油机构对曲轴140供给润滑油。

插入到缸132中的活塞160，与连结部136连结。该活塞160的轴以成为与曲轴140的轴向交叉的方向的方式设置。在本实施方式中，曲轴140以轴心成为纵向，而活塞160以轴心成为横向的方式设置。因此，活塞160的轴向为与曲轴140的轴向正交的方向。连结部136与活塞160和曲轴140的偏心部141连结。连结部136将通过电动构件120而旋转的曲轴140的旋转运动传递给活塞160，使活塞160在缸132内往复运动。

在缸132的一个端部(曲轴140一侧)如上所述插入有活塞160，而另一个端部(曲轴140的相反侧)被阀板150和缸盖137密封。缸盖137相对于阀板150以及缸132固定。阀板150位于缸132和缸盖137之间，设置有1个吸入孔155和多个排出孔。在本实施方式中，如图2和图3所示，作为排出孔，设置有第一排出孔151a和第二排出孔151b这2个。

吸入孔155将吸入消音器138和压缩室134连通。在阀板150的压缩室134一侧的面设置有用于开闭吸入孔155的未图示的吸入阀。吸入孔155能够由该吸入阀开闭。制冷剂气体在吸入阀打开时从吸入消音器138经由吸入孔155被吸入到压缩室134内。

第一排出孔151a和第二排出孔151b将缸盖137和压缩室134连通，如图2和图3所示，分别由第一排出阀171a和第二排出阀171b开闭。此外，如图3所示，在第一排出孔151a和第二排出孔151b的周围分别设置有第一阀座密封部154a和第二阀座密封部154b。通过使第一排出阀171a和第二排出阀171b分别与第一阀座密封部154a和第二阀座密封部154b抵接，来关闭第一排出孔151a和第二排出孔151b。第一排出阀171a和第二排出阀171b利用公知的排出阀安装部件173安装于阀板150。

此外，如图2所示，在活塞160的前端面160a(阀板150一侧的面)，在与第一排出孔151a和第二排出孔151b对应的位置设置有第一凸部161a和第二凸部161b。第一凸部161a和第二凸部161b一体地设置于活塞160的前端面160a，但其具体结构没有特别限定，可以在制造活塞160时作为其一部分而形成，也可以是从后方以机械的方式固定的部件。该第一凸部161a和第二凸部161b在活塞160位于上止点时至少其前端部分别位于第一排出孔151a和第二排出孔151b内。

换言之，伴随活塞160的往复运动而在活塞160到达上止点时，第一凸部161a和第二凸部161b分别嵌入到第一排出孔151a和第二排出孔151b的内部。因此，从第一排出孔151a和第二排出孔151b来观察，则当活塞160到达上止点时，第一凸部161a和第二凸部161b出现在其内部。此外，伴随活塞160从上止点向下止点移动，第一凸部161a和第二凸部161b从第一排出孔151a和第二排出孔151b脱出，所以成为第一排出孔151a和第二排出孔151b中没有插入任何部件的状态。

第一凸部161a和第二凸部161b的具体形状没有特别限定，只要是如图2所示的圆锥台形即可。由此，能够顺利地进行向第一排出孔151a和第二排出孔151b内的进入(插入)和脱离。此外，第一凸部161a和第二凸部161b的大小也没有特别限定，只要是能够插入到第一排出孔151a和第二排出孔151b中的程度的大小、即与第一排出孔151a和第二排出孔151b的内径同等或比其小的大小即可。

此外，在本发明中，第一凸部161a和第二凸部161b各自的体积不同。在本实施方式中，如图2示意性地所示，第二凸部161b的体积比第一凸部161a大。此外，第一排出孔151a和第二排出孔151b与第一凸部161a和第二凸部161b的对应关系在后文中说明。

在缸盖137的内部形成有排出室137a，来自压缩室134的制冷剂气体从第一排出孔151a和第二排出孔151b被排出到排出室137a。由于缸盖137与排出管104连结，所以排出室137a经由排出管104与出口管105连通。

从缸132和缸盖137来观察，吸入消音器138位于密闭容器101内的下方。吸入消音器138的内部成为消音空间，经由阀板150的吸入孔155与压缩室134连通。因此，吸入消音器138的内部的制冷剂气体经由吸入孔155被引导至压缩室134内。

(密闭型压缩机的动作)

接着，对上述结构的密闭型压缩机100的动作及其作用进行具体说明。另外，虽然图1～图3没有示出，不过密闭型压缩机100中，吸入管103和出口管105与由公知结构构成的制冷装置连接，从而构成制冷循环。

首先，当通过外部电源对电动构件120进行通电时，电流流过定子121产生磁场，使转子122旋转。通过转子122的旋转，使曲轴140的主轴部142旋转，主轴部142的旋转经由偏心部141和连结部136传递到活塞160，活塞160在缸132内往复运动。伴随此，在压缩室134内进行制冷剂气体的吸入、压缩和排出。

在本实施方式中，为了便于说明，将活塞160在缸132内移动的方向中的、压缩室134的容积增加的方向(从上止点向下止点的方向)称为“增加方向”，将压缩室134的容积减少的方向(从下止点向上止点的方向)称为“减少方向”。当活塞160在增加方向上移动时，压缩室134的制冷剂气体膨胀。然后，当压缩室134内的压力低于吸入压力时，吸入阀因压缩室134内的压力与吸入消音器138内的压力之差而开始打开。

伴随该动作，从制冷装置返回的温度较低的制冷剂气体被暂时从吸入管103向密闭容器101的内部空间开放。之后，制冷剂气体被导入到吸入消音器138的内部。此时，由于如上所述吸入阀已经开始打开，所以被导入的制冷剂气体流入到压缩室134内。这样，活塞160在增加方向上移动，制冷剂气体被吸入到压缩室134内的工序成为“吸入行程”。

接着，活塞160转换成从缸132内的下止点向减少方向的移动，压缩室134内的制冷剂气体被压缩，压缩室134内的压力上升。此外，吸入阀因压缩室134内的压力与吸入消音器138内的压力之差而关闭。这样，活塞160向减少方向移动，制冷剂气体在压缩室134被压缩的工序成为“压缩行程”。

之后，当压缩室134内的压力比排出室137a内的压力高时，第一排出阀171a和第二排出阀171b因压缩室134内的压力与排出室137a内的压力之差而开始打开。伴随该动作，在活塞160到达缸132内的上止点为止的期间，被压缩后的制冷剂气体从第一排出孔151a和第二排出孔151b排出到缸盖137内的排出室137a。被排出到排出室137a的制冷剂气体经由排出管104和出口管105，被输送至制冷装置。这样，在压缩室134内被压缩后的制冷剂气体被排出到排出室137a的工序成为“压缩行程”。

之后，当活塞160转换成再次从缸132内的上止点向增加方向的移动时，由于压缩室134内的制冷剂气体膨胀，所以压缩室134内的压力下降。当压缩室134内的压力比排出室137a内的压力低时，排出阀关闭。

这样的吸入、压缩、排出等各行程在曲轴140的每1次旋转中反复进行，所以制冷剂气体在制冷循环内循环。

(排出孔和凸部的对应关系)

接着，参照图4和图5，对第一排出孔151a和第一凸部161a的对应关系、以及第二排出孔151b和第二凸部161b的对应关系进行具体的说明。另外，为了便于说明，将任意的排出孔和与其对应的凸部的对应关系称为“排出孔-凸部关系”。因此，第一排出孔151a和第一凸部161a的对应关系成为“第一排出孔-凸部关系”，第二排出孔151b和第二凸部161b的对应关系成为“第二排出孔-凸部关系”。此外，在图4中，为了便于更具体地说明排出孔-凸部关系，作为代表例示有第一排出孔-凸部关系。第二排出孔-凸部关系也基本上相同，故省略其说明。

首先，如图4所示，第一排出孔151a设置于阀板150，如上所述将压缩室134的制冷剂气体排出到排出室137a(图4中未图示)。第一排出孔151a如上所述由第一排出阀171a(图4中在上图由虚线表示)开闭。在第一排出孔151a的与压缩室134相反一侧的面(即排出室137a一侧的面，在图4中为上侧)，形成有与第一排出阀171a抵接的第一阀座密封部154a(还参照图3)。

如图4所示，在活塞160的前端面160a中与第一排出孔151a对应的位置设置有第一凸部161a。该第一凸部161a在本实施方式中是圆锥台形状，如上所述在活塞160位于上止点时至少其前端部位于第一排出孔151a内。另外，第一排出孔151a的大小没有特别限定，其孔径根据各种条件来适当设定。至少，只要为第一凸部161a能够易于进入的大小即可。

在第一凸部161a位于第一排出孔151a内的状态下，由该第一凸部161a的外周面(凸部侧面162a)和第一排出孔151a的内周面(排出孔内周面152a)形成的间隙成为第一排出流路172a(图4下图的下侧的虚线区域)。在制冷剂气体从压缩室134排出时，制冷剂气体流过该第一排出流路172a而排出到排出室137a。此外，当设第一排出流路172a的凸部侧面162a与排出孔内周面152a的间隔为流路间隔Cf时，该流路间隔Cf如后所述，在全部排出孔-凸部关系中被均匀化。

在本实施方式中，第一排出孔151a包含以开口面积(横截面积)从压缩室134向排出室137a(向排出侧、图4中从下方向上方的方向)去增大的方式形成的部分。在图4中，第一排出孔151a以开口面积从压缩室134一侧暂且减小而后增大的方式形成，这样的开口形状形成喇叭口部153a(图4下图的上侧的虚线区域)。喇叭口部153a看作为阀板150的截面形状即可，成为形成朝向第一排出孔151a突出的圆弧的形状。此外，圆弧的顶点不在阀板150的厚度的中央附近，而位于靠近压缩室134一侧的位置。

来自压缩室134的制冷剂气体处于高压状态，不过在该制冷剂气体通过第一排出流路172a时，只要在第一排出孔151a设置有喇叭口部153a，就能够减小其流路阻力。另外，喇叭口部153a的截面形状(例如圆弧的半径)没有特别限定，能够根据各种条件任意地设定。

此外，第一排出孔151a的截面形状不限于如图4所示的包含喇叭口部153a的结构，只要包含以随着从压缩室134向排出侧去开口面积增大的方式形成的部分即可。因此，例如第一排出孔151a也可以不包含开口面积暂且减小的部分，而是从压缩室134向排出侧去逐渐增大的形状。

接着，如图5所示，在本实施方式中，第二排出孔151b的孔径形成得比第一排出孔151a的孔径大。即，在本发明中，优选多个排出孔的孔径并非均匀，而是不同的。此外，从图5的截面图可以明确，第二凸部161b的体积形成得比第一凸部161a的体积大。即，在本发明中，优选多个凸部的体积并非均匀，而是不同的。

进而，在本实施方式中，在第一排出孔-凸部关系的第一排出流路172a和第二排出孔-凸部关系的第二排出流路172b中，以使该流路面积(成为制冷剂气体的流路的凸部侧面162a、162b与排出孔内周面152a、152b之间的横截面积)互不相同的方式设定各个凸部161a、161b的体积。换言之，各个凸部161a、161b的体积互不相同，使得多个排出流路172a、172b的流路面积互不相同。此外，在本实施方式中，在多个排出流路172a、172b中，优选各个流路间隔Cf均匀化。换言之，优选即使凸部161a、161b的体积不同，第一排出流路172a的流路间隔Cf和第二排出流路172b的流路间隔Cf也大致一致(包含近似)。

关于上述结构的排出孔-凸部关系，基于上述的密闭型压缩机的动作对其作用进行具体说明。另外，在下述的说明中，为了便于说明，将压缩行程和排出工序作为一连串的工序(如果从活塞160的动作来看，则压缩行程中包含排出工序的形态)进行说明。

在压缩行程的后半段，当压缩室134的容积减少时，活塞160的前端面160a靠近阀板150，同时凸部161a、161b分别靠近相对的排出孔151a、151b。然后，伴随压缩室134的压力上升，排出阀171a、171b同时打开。随着排出阀171a、171b打开，在压缩室134内被压缩后的制冷剂气体如图5的空心箭头所示那样，经由排出流路172a、172b向缸盖137内的排出室137a排出(参照图1和图2)。

此时，在第一排出孔-凸部关系和第二排出孔-凸部关系中，排出流路172a、172b的各个流路间隔Cf相同或近似，并且第二排出孔151b的孔径比第一排出孔151a的孔径大，所以第二排出流路172b的流路面积比第一排出流路172a的流路面积大。由此，第二排出孔151b的排出的制冷剂气体的流量比第一排出孔151a的排出的制冷剂气体的流量多，所以第二排出阀171b的打开量比第一排出阀171a的打开量大。其结果，第一排出阀171a关闭的时刻与第二排出阀171b关闭的时刻产生偏差。

由于第二排出阀171b的打开量较大，所以打开量较小的第一排出阀171a比第二排出阀171b稍快而与第一阀座密封部154a碰撞。由此，能够避免排出阀171a、171b同时与阀座密封部154a、154b碰撞。因此，将排出阀171a、171b与阀座密封部154a、154b碰撞时产生的冲击力分散，所以能够降低排出阀171a、171b关闭时的噪音。

当压缩行程进一步行进时，活塞160到达上止点，所以如图5所示，凸部161a、161b进入到相对的排出孔151a、151b内。由此，排出孔151a、151b内的残留在死体积中的制冷剂气体，被凸部161a、161b挤出而排出到排出室137a。由此，能够抑制制冷剂气体残留在排出孔151a、151b内，所以在吸入行程时能够减少残留的制冷剂气体的再膨胀，从而提高体积效率。

此外，在第一排出孔-凸部关系和第二排出孔-凸部关系之间，以使各个流路间隔Cf大致一致的方式使它们一致(均匀化)。因此，从各个排出流路172a、172b流出的制冷剂气体的流速也均匀化。如果第一排出孔151a的制冷剂气体的流速和第二排出孔151b的制冷剂气体的流速之间产生较大差异，则流线也产生显著的紊乱，如果流速的差异较小，则还能够抑制流线的紊乱。由此，由于从各个排出孔151a、151b排出的制冷剂气体的流动被整流化，所以能够在排出时减小制冷剂气体的过压缩(减少过压缩损失)。

此外，在排出孔151a、151b设置有上述的喇叭口部153a、153b。因此，排出孔151a、151b的开口面积以随着从压缩室134向排出侧逐渐减小而后逐渐增大(排出孔内周面152a、152b的横截面成为圆弧状)的方式变化。此外，此时，开口面积变得非常小的位置不在阀板150的中央附近，而是靠近压缩室134一侧。

由此，在活塞160位于上止点附近时，压缩室134内的制冷剂气体沿着喇叭口部153a、153b顺利地流动，并且抑制排出流路172a、172b的流路面积急剧减少。因此，还能够减小排出孔151a、151b内的局部的流速变化。其结果，能够抑制由排出孔151a、151b内的局部流动的湍流引起的制冷剂气体排出时的过压缩损失。

进而，在电动构件120以多个运转频率被变频驱动的情况下，即使运转频率提升，也能够减少噪音的增大，即使运转频率降低也能够抑制体积效率的减小。

例如在以超过电源频率的较高的运转频率驱动电动构件120的情况下，电动构件120高速旋转，所以排出阀171a、171b关闭时的冲击力比低速旋转时大。与此相对，根据本实施方式，凸部161a、161b的体积不同，所以从第一排出流路172a排出的制冷剂气体的流量和从第二排出流路172b排出的制冷剂气体的流量不同。由此，如上所述，排出阀171a、171b的打开量产生差异，所以排出阀171a、171b分别关闭的时刻产生偏差。其结果，能够分散排出阀171a、171b与阀座密封部154a、154b碰撞时的冲击能量，所以能够减少高速旋转时的噪音。

另一方面，在电源频率以下的较低的运转频率驱动的情况下，电动构件120低速旋转，所以制冷剂的循环量相对减少。此时，如果制冷剂气体残留在排出孔151a、151b内，则吸入行程时产生的制冷剂气体的再膨胀的影响增大。与此相对，根据本实施方式，排出孔151a、151b内的制冷剂气体被设置在活塞160的前端面160a的凸部161a、161b推出去，所以能够抑制制冷剂气体残留在排出孔151a、151b内。由此，即使在低速旋转时制冷剂的循环量少的情况下，也能够减少吸入行程时残留的制冷剂气体的再膨胀，所以能够抑制体积效率的减小。

另外，在本实施方式中，例示了在阀板形成有2个排出孔、以与各排出孔对应的方式在活塞的前端面形成有2个凸部的结构，不过本发明不限于此，排出孔和凸部也可以分别是3个以上。此外，本实施方式中例示的多个凸部都是圆锥台形，不过本发明不限于此，也可以是圆锥台形以外的形状。进而，在本实施方式中，排出孔都包含截面积从压缩室向排出侧而增大的部分，不过本发明不限于此，也可以是截面积一样的形状(圆筒形状)的排出孔。

此外，在本实施方式中，通过使凸部的体积互不相同，使得排出流路的流路面积也互不相同，不过本发明不限于此，也可以是使凸部的形状互不相同、使排出孔的形状互不相同或者将它们组合。因此，在本发明中，多个上述排出流路的流路面积互不相同的状态能够通过多个上述凸部的体积、该凸部的形状和多个上述排出孔的形状中的至少任一个来实现。

(实施方式2)

在本实施方式2中，参照图6对具有上述实施方式1中说明的密闭型压缩机100的制冷装置的一例进行具体说明。

本发明的密闭型压缩机100能够广泛地适用于制冷循环或与其实质等同的结构的各种设备(制冷装置)。具体而言，例如能够列举冷藏库(家庭用冷藏库、业务用冷藏库)、制冰机、陈列柜、除湿器、热泵式热水器、热泵式洗衣烘干机、自动售货机、空调机、空气压缩机等，不过没有特别限定。在本实施方式中，作为本发明的密闭型压缩机100的应用例，列举图6所示的冷藏库200(物品贮藏装置)，对其基本结构进行说明。

图6所示的冷藏库200具有作为主体的隔热箱体210和制冷剂回路240。隔热箱体210的内箱211和外箱212内具有其间设置有隔热体213的隔热壁。内箱211形成隔热箱体210的内表面，例如通过对ABS等树脂进行真空成形而得到。此外，外箱212例如通过将预涂层钢板等金属材料加工成规定形状而得到。

隔热体213例如由硬质聚氨酯泡沫、酚醛泡沫、苯乙烯泡沫等的发泡体构成，通过向形成于内箱211和外箱212之间的空间内注入这些发泡体的原料并且进行发泡填充而形成。发泡剂没有特别限定，不过优选例如使用作为烃类溶剂的环戊烷。另外，作为隔热体213，可以将真空隔热材料与发泡体并用，也可以仅用真空隔热材料构成隔热体213。

此外，也可以在内箱211和外箱212的内部空间内一体地填充有发泡体。隔热箱体210如后所述被划分为多个隔热区，不过只要在划分各隔热区的隔热壁的内部设置有一体的发泡体，就能够实现低成本并提高隔热性能。例如存在能够获得与在内部空间内收纳苯乙烯泡沫(发泡苯乙烯)制的隔热部件的情况相比大约2倍的隔热性能的情况。此外，由于能够使作为分隔件的隔热壁薄型化，所以能够实现冷藏库200的收纳容积的增大。

在本实施方式中，隔热箱体210被划分成多个隔热区，上部的隔热区由旋转门231开闭，下部的隔热区通过向前后拉出来开闭。在本实施方式中，隔热箱体210被划分为合计5个隔热区，从上方起为贮藏室221、贮藏室222、贮藏室223和贮藏室224。这些贮藏室221～224的前方都形成开口，且以能打开的方式由门体封闭。

贮藏室221是位于隔热箱体210的最上部的冷藏室，为了冷藏保存物品，其内部温度设定为物品不会冷冻的温度(例如1℃～5℃的范围内)。贮藏室221的前方的开口隔着密封垫230以能打开的方式由旋转门231封闭。

贮藏室222位于贮藏室221的下方，形成为切换室和制冰室这2个隔热区。图6是示意性截面图，将贮藏室222图示成以单一的隔热区，不过作为切换室的贮藏室222和作为制冰室的贮藏室222横向排列地配置。

切换室是能够通过用户的设定变更内部温度的隔热区，从冷冻室温度域到冷藏、蔬菜室温度域，能够适当地设定。此外，制冰室具有未图示的自动制冰装置，是自动制冰并保存冰的隔热区。制冰室的内部温度是冷冻温度域即可，只要是以保存冰为目的，就能够设定为比一般的冷冻温度域(例如-22℃～-18℃的范围内)高的温度(例如-18℃～-10℃的范围内)。贮藏室222的前方的开口隔着密封垫230以能打开的方式由拉出门232封闭。

贮藏室223是位于贮藏室222的下方的冷藏室，主要是用于贮藏蔬菜的蔬菜室。贮藏室223的内部温度多数情况下设定为与贮藏室221同等或高若干的温度域(例如2℃～7℃的范围内)。在不冷冻的程度下，温度设定得越低，越能够长时间地维持带叶蔬菜的新鲜度。贮藏室223的前方的开口隔着密封垫230以能打开的方式由拉出门233封闭。

贮藏室224是位于贮藏室223的下方且位于隔热箱体210的最下部的冷冻室，其内部温度只要是一般的冷冻温度域(例如-22℃～-18℃的范围内)即可，不过为了提高冷冻保存状态，也可以设定为温度更低的温度域(例如-25℃或-30℃)。贮藏室224的前方的开口隔着密封垫230以能打开的方式由拉出门233封闭。

此外，在本实施方式中，如图6所示，在隔热箱体210的顶面后方设置有凹部214。在凹部214中，以被弹性支承的状态收纳有上述实施方式1说明过的压缩机100等。

制冷剂回路240包括：上述实施方式1说明过的压缩机100、未图示的冷凝器、毛细管241、未图示的干燥器、冷却风扇242、蒸发器243等。压缩机100如上所述，收纳于隔热箱体210的上部后侧的凹部214。冷凝器设置于作为隔热箱体210的侧面的隔热壁等。毛细管241设置于作为隔热箱体210的背面的隔热壁等。冷却风扇242设置于贮藏室223的背面，在其附近(贮藏室223和224的背面)设置有蒸发器243。

压缩机100、冷凝器、毛细管241、干燥器、冷却风扇242和蒸发器243通过配管244连接成环状，由此构成制冷剂回路240。另外，配管244中的、与压缩机100的吸入侧连接的部分是吸入管103，与压缩机100的排出侧连接的部分是出口管105。该制冷剂回路240是本发明的使用压缩机100的制冷循环的一例。另外，毛细管241是减压器，干燥器将水分除去。

对上述结构的制冷剂回路240的动作进行具体说明。首先，冷藏库200具有未图示的温度传感器和控制基板，根据由温度传感器检测出的内部温度，控制基板使冷却运转开始或停止。当冷却运转开始时，压缩机100进行上述的规定的压缩动作。由此，从压缩机100排出的高温高压的制冷剂气体，在流通未图示的冷凝器的过程中散热而冷凝液化，进一步在毛细管241减压而成为低温低压的液体制冷剂到达蒸发器243。

通过冷却风扇242的动作，在冷藏库200内部的空气与流过蒸发器243内的液体制冷剂之间进行热交换。通过热交换而产生的低温冷气由未图示的风门(dumper)等被分配给各隔热区，由此进行各贮藏室221～224内部的冷却。此外，液体制冷剂通过热交换而蒸发气化成为制冷剂气体，经由配管244被吸入到压缩机100内部。

在这种结构的冷藏库200中，制冷剂回路240具有上述实施方式1说明的压缩机100。因此，在密闭型压缩机100中，在压缩行程时活塞160到达上止点附近而从排出孔151a、151b排出制冷剂气体时，通过设置于活塞160的前端面160a的凸部161a、161b将排出孔151a、151b内的制冷剂气体推出。由此，由于能够减少压缩室134内的制冷剂气体的残留量，所以能够在吸入行程时减少残留的制冷剂气体的再膨胀，从而提高体积效率。

进而，在压缩机100中，由于凸部161a、161b的体积不同，所以由排出孔内周面152a和凸部侧面162a形成的第一排出流路172a的流路面积与由排出孔内周面152b和凸部侧面162b形成的第二排出流路172b的流路面积不同。由此，第一排出阀171a的打开量与第二排出阀171b的打开量之间也产生差异，所以排出阀171a、171b关闭的时刻产生偏差。因此，将排出阀171a、171b与阀座密封部154a、154b碰撞时产生的冲击力分散，所以能够降低排出阀171a、171b关闭时的噪音。

这样，只要能够提高压缩机100的体积效率，就能够减少冷藏库200的消耗电力，实现节能化。此外，只要能够减少压缩机100的噪音，就能够减少冷藏库200的噪音。其结果，根据本实施方式，能够得到抑制消耗电力并且实现静音化的物品贮藏装置。

本领域技术人员能够从上述说明中了解到本发明的大量改良和其它实施方式。因此，上述说明仅应解释为例示，以教示本领域技术人员为目的而提供执行本发明的最佳实施方式。能够在不脱离本发明的精神的范围内实质地变更其结构和/或功能的详细内容。

工业上的可利用性

本发明能够提高密闭型压缩机的效率，并且还减少噪音，所以能够广泛适用于构成制冷循环的密闭型压缩机的领域。进而，例如能够广泛适用于电冷冻冷藏库、空调机等家庭用制冷装置、或者除湿机、业务用陈列柜、自动售货机等业务用制冷装置等使用密闭型压缩机的制冷装置的领域中。

附图标记说明

100密闭型压缩机

101密闭容器

120电动构件

130压缩构件

131缸体(cylinderblock)

132缸(cylinder)

134压缩室

150阀板

151a第一排出孔

151b第二排出孔

152a、152b排出孔内周面

153a、153b喇叭口(bellmouth)部

154a第一阀座密封部

154b第二阀座密封部

155吸入孔

160活塞

160a前端面

161a第一凸部

161b第二凸部

162a、162b凸部侧面(外周面)

171a第一排出阀

171b第二排出阀

172a第一排出流路

172b第二排出流路

Cf流路间隔

Claims (6)

1.一种密闭型压缩机，其特征在于，包括：

内部为密闭空间的密闭容器；

收纳在该密闭容器内的电动构件；和

收纳在所述密闭容器内的、由所述电动构件驱动而压缩制冷剂气体的压缩构件，

所述压缩构件包括：

在内部形成有压缩室的缸体；

以能够在所述压缩室内往复运动的方式从该缸体的一端插入的活塞；和

将所述缸体的另一端密封的阀板，

在该阀板上，形成有用于将所述制冷剂气体吸入到所述压缩室内的吸入孔和用于排出所述压缩室内的所述制冷剂气体的多个排出孔，并且设置有分别开闭多个该排出孔的多个排出阀，

还在所述活塞的前端面设置有多个凸部，当该活塞位于上止点时至少所述凸部的前端部位于所述排出孔内，

并且，当将在所述凸部位于所述排出孔内的状态下由所述凸部的外周面和所述排出孔的内周面形成的间隙作为所述制冷剂气体的排出流路时，多个所述排出流路的流路面积互不相同。

2.如权利要求1所述的密闭型压缩机，其特征在于：

多个所述排出流路的流路面积互不相同的状态，是通过使多个所述凸部的体积、该凸部的形状和多个所述排出孔的大小中的至少任一者互不相同来实现的。

3.如权利要求1或2所述的密闭型压缩机，其特征在于：

当将所述排出流路的所述凸部的外周面与所述排出孔的内周面的间隔作为流路间隔时，多个所述排出流路中各所述流路间隔是均匀的。

4.如权利要求1至3中任一项所述的密闭型压缩机，其特征在于：

多个所述排出孔包含以随着从所述压缩室向排出侧去开口面积增大的方式形成的部分。

5.如权利要求1至4中任一项所述的密闭型压缩机，其特征在于：

所述电动构件以多个运转频率被变频驱动。

6.一种制冷装置，其特征在于：

具有权利要求1至5中任一项所述的密闭型压缩机。