JP2003065230A - 密閉型電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サクションマフラの延出部とシリンダーヘッ
ドとの間に形成される空間距離のバラツキが大きくて
も、一定のバネ力を得ることで、安定してサクションマ
フラのがたつきを抑える事を図る。 【解決手段】 バルブプレート３４と、サクションマフ
ラ４０と、前記サクションマフラの延出部４４を板バネ
４６を介して前記バルブプレート３４に押着するシリン
ダーヘッド３７とを設け、前記サクションマフラの延出
部４４と前記シリンダーヘッド３７の間の空間距離を、
前記板バネ４６が塑性変形を生ずる寸法としたことによ
り、前記空間距離にバラツキがあっても、板バネが夫々
のバラツキ距離に習って塑性変形する事で、板バネ自信
のバネ特性を夫々の空間距離に合ったバネ特性に自己調
整し、サクションマフラの押着力のばらつき少なくし、
サクションマフラのがたつきを安定的に抑制するもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫等に使用さ
れる密閉型電動圧縮機の低騒音化、高信頼性化に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の密閉型電動圧縮機としては特開昭
６２−２７１９７４号公報に示されているものがある。
以下、図面を参照しながら上記従来例の密閉型電動圧縮
機を説明する。

【０００３】図８は従来の密閉型電動圧縮機の断面図で
ある。 図９は従来の密閉型電動圧縮機を構成する板バ
ネの平面図である。 図１０は従来の密閉型電動圧縮機
のサクションマフラとシリンダーヘッドとの隙間の概略
図である。図１１は従来の密閉型電動圧縮機における板
バネのバネ特性概念図である。

【０００４】図８および図９において、１は密閉容器で
冷凍機油２を貯留する。５は電動要素で固定子３、およ
び回転子４からなる。６は圧縮要素で電動要素５によっ
て駆動され、ともに密閉容器１に収容される。

【０００５】次に圧縮要素６の詳細を以下に説明する。

【０００６】１０はクランクシャフトで、回転子４を圧
入固定した主軸部１１および主軸部１１に対し偏心して
形成された偏心部１２を有する。２０はシリンダーブロ
ックで、略円筒形の圧縮室２２を有するとともに主軸部
１１を軸支する軸受け部２３を有する。３０はピストン
で圧縮室２２に勘入され、偏心部１２との間を連結手段
３１によって連結されている。

【０００７】３４は圧縮室２２の端面を封止するバルブ
プレートで吸入孔３５を有する。３６はバルブプレート
３４表面に設けたガスケット、３７はシリンダーヘッド
で高圧室を形成し、バルブプレート３４の反圧縮室２２
側に固定される。

【０００８】３９はサクションチューブで密閉容器１に
固定されるとともに冷凍サイクルの低圧側（図示せず）
に接続され、冷媒ガス（図示せず）を密閉容器１内に導
く。４０は樹脂で形成されたサクションマフラで消音空
間４２を形成するとともに、延出部４４がバルブプレー
ト３４の吸入孔３５周りに延出している。４６は板バネ
で延出部４４とシリンダーヘッド３７の間に形成される
空間に、弾性力を付与するよう嵌装されている。

【０００９】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。回転子４はクラン
クシャフト１０を回転させ、偏心部１２の偏心運動が連
結手段３１を介してピストン３０を駆動することでピス
トン３０は圧縮室２２内を往復運動し、サクションチュ
ーブ３９を通して密閉容器１内に導かれた前記冷媒ガス
はサクションマフラ４０から吸入され、圧縮室２２内で
連続して圧縮され、再びバルブプレート３４を通過し密
閉容器１内へ開放されることなく冷凍サイクルへ排出さ
れる。

【００１０】この時、ピストン３０の往復運動による断
続的な圧縮により圧縮室２２内に生じた圧力脈動はサク
ションマフラ４０の消音空間４２に一部逆流するが、板
バネ４６が延出部４４とシリンダーヘッド３７の間に形
成される空間に、弾性力を付与するよう嵌装されること
で、圧力脈動の漏れを防ぎ、消音空間４２内で減衰さ
れ、騒音を低減する。また、延出部４４は吸入孔３５の
周りに弾性的に押し付けられることによって、サクショ
ンマフラ４０の熱膨張やへたり等を吸収しつつ、サクシ
ョンマフラ４０を押着固定し、振動等によるがたつきを
抑制するようになっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、サクションマフラを押着する力はサクショ
ンマフラの延出部４４とシリンダーヘッド３７が形成す
る隙間寸法と板バネ４６のバネ定数により決まるが、仮
にサクションマフラを押着する力が弱く、樹脂製のマフ
ラ４０がシリンダーヘッド３７や板バネ４６、ガスケッ
ト３６との間でがたつきを発生した場合、樹脂製のマフ
ラ４０からは樹脂粉が発生し圧縮機の各摺動部を摩耗さ
せたり、各摺動部の隙間に入り込んで可動部をロックさ
せてしまったり、異常騒音を発生する可能性がある。ま
たサクションマフラを押着する力が強すぎてもサクショ
ンマフラを変形させたり長期の使用の過程では破壊して
しまう、といった問題が生ずる。

【００１２】そのために上記従来の構成では、図１０に
示すサクションマフラの延出部４４とシリンダーヘッド
３７とが形成する空間距離Ｈ１と、図１１に示す板バネ
４６のバネ特性から決まるバネ力Ｐ１とを調整して、サ
クションマフラ４０を押着固定するに適切な荷重を得る
必要がある。

【００１３】しかしながら各々の寸法公差を加味した場
合、空間距離Ｈ1はＡｍｉｎからＡｍａｘまでばらつく
事となり、それに従って、バネ力Ｐ１はＢｍｉｎ、Ｂｍ
ａｘまでばらつく事となる。したがって、上記条件を満
たす適切な荷重を得るためには、サクションマフラ４０
の延出部４４の寸法公差幅およびシリンダーヘッド３７
の寸法公差幅による空間距離Ｈ１のばらつきを最小限に
押さえるとともに、板バネ４６の高さ方向のばらつきも
極めて狭い公差範囲で管理する必要があり、その結果、
部品の加工や寸法選別といった工程が必要となり、おお
きなコストアップを招いていた。また、部品の取り扱い
もシビアとなり、設計品質を維持する事が難かしいとい
う欠点があった。

【００１４】本発明は、従来の課題を解決するもので、
サクションマフラの延出部とシリンダーヘッドとの間に
形成される空間距離のバラツキが大きいことを前提に、
一定のバネ力を得ることで、安定してサクションマフラ
のがたつきを抑え、低騒音でかつ信頼性の高い密閉型電
動圧縮機を提供することを目的とするものである。

【００１５】

【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、密閉容器内に電動要素によって駆動される圧
縮要素を収容し、圧縮室を有するシリンダブロックと、
前記圧縮室内で往復動するピストンと、前記圧縮室の開
口端を封止するバルブプレートと、一端がバルブプレー
トを介して圧縮室に連通し、他端は前記密閉容器内に開
口する消音空間を形成するサクションマフラと、前記バ
ルブプレートの反圧縮室側に配置され、高圧室を形成す
るとともに前記サクションマフラの延出部を板バネを介
して前記バルブプレートに押着するシリンダーヘッドと
を前記圧縮要素の構成に含み、前記サクションマフラの
延出部と前記シリンダーヘッドの間の空間距離を、前記
板バネが塑性変形を生ずる寸法としたことにより、前記
サクションマフラの延出部と前記シリンダーヘッドの間
の空間距離に合ったバネ特性に自己調整し、サクション
マフラの押着力の一定化が図れるという作用を有する。

【００１６】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の発明に、さらにサクションマフラは樹脂材料
で形成されるとともにシリンダーヘッドは前記サクショ
ンマフラより線膨張係数の小さい材料で形成され、圧縮
機の使用最高温度以上の加熱処理を前記圧縮機の組立て
後に実施することで、圧縮機の運転時より高い温度にお
いて得られる空間距離に合ったバネ特性に自己調整する
ことで、圧縮機の運転時に温度が上がった状態で前記板
バネを弾性領域で使用できるよう押着力を安定化させる
という作用を有する。

【００１７】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１記載または請求項２に記載の発明に、さらにサクショ
ンマフラの延出部に、シリンダーヘッド側に突出した突
起部を設けると共に、板バネにはバーリングを有した孔
部を設け、前記突起部に前記孔部を嵌入し、前記板バネ
を前記延出部に係止できるようにしたことにより、圧縮
機組立時にサクションマフラとシリンダーヘッドのサブ
アッセンブリーができるので圧縮機の組立てが容易にな
るという作用を有する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明による密閉型電動圧
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。尚、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。

【００１９】（実施の形態１）図１は、本発明の一実施
の形態１による密閉型電動圧縮機の要部断面図である。
図２は同実施の形態の密閉型電動圧縮機のサクションマ
フラと板バネの要部拡大図である。図３は同実施の形態
の密閉型電動圧縮機のサクションマフラとシリンダヘッ
ドとの隙間の概略図である。図４から図６は同実施の形
態の密閉型電動圧縮機の板バネのバネ特性の概念を示し
たグラフである。

【００２０】図１および図２ において、１０１は密閉
容器で冷凍機油１０２を貯留する。１０５は電動要素で
固定子１０３、および回転子１０４からなる。１０６は
圧縮要素で電動要素１０５によって駆動され、ともに密
閉容器１０１に収容される。

【００２１】次に圧縮要素６の詳細を以下に説明する。

【００２２】１１０はクランクシャフトで、回転子１０
４を圧入固定した主軸部１１１および主軸部１１１に対
し偏心して形成された偏心部１１２を有する。１２０は
シリンダーブロックで、略円筒形の圧縮室１２２を有す
るとともに主軸部１１１を軸支する軸受け部１２３を有
する。１３０はピストンで圧縮室１２２に勘入され、偏
心部１１２との間を連結手段１３１によって連結されて
いる。１３４は圧縮室１２２の端面を封止するバルブプ
レートで吸入孔１３５を有する。

【００２３】１３６はバルブプレート１３４表面に設け
たガスケット、１３７はシリンダーヘッドで高圧室を形
成し、合成樹脂材料より線膨張係数の小さなアルミをダ
イキャストしたものでバルブプレート１３４の反圧縮室
１２２側に固定される。１３９はサクションチューブで
密閉容器１０１に固定されるとともに冷凍サイクルの低
圧側（図示せず）に接続され、冷媒ガス（図示せず）を
密閉容器１内に導く。

【００２４】１４０はＰＢＴやＰＰＳなどの合成樹脂材
料で形成されたサクションマフラで、音空間１４２を形
成するとともに延出部１４４がバルブプレート１３４の
吸入孔１３５周りに延出している。１４６は板バネでバ
ネ用鋼材やバネ用冷間圧延鋼材等で形成され図４に示す
様なバネ特性を有している。板バネ１４６は延出部１４
４とシリンダーヘッド１３７の間に形成される空間に、
弾性力を付与するよう嵌装されている。加えて、本発明
の密閉型電動圧縮機は圧縮機の実運転中のサクションマ
フラ延出部１４４近傍の温度より高い１５０℃以上の温
度に組立後に加温乾燥したもので、その時のサクション
マフラの延出部１４４と前記シリンダーヘッド１３７の
間の図３に示す空間距離Ｈ２（以下空間距離という）は
図４に示すＤ寸法となる寸法に設定している。

【００２５】以上のような構成において、図４に示すよ
うに組立後の空間距離Ｈ２は、Ｃ寸法となるが、高温の
乾燥炉に投入された時、空間距離Ｈ２はサクションマフ
ラの延出部１４４とシリンダーヘッド１３７の線膨張係
数差により、Ｄ寸法に縮じこととなる。

【００２６】このとき、サクションマフラの延出部１４
４の最大寸法公差時とシリンダーヘッド１３７の最小寸
法公差時の組合わせ時には空間距離Ｈ２はＤminとな
り、サクションマフラの延出部１４４の最小寸法公差時
とシリンダーヘッド１３７の最大寸法公差時の組合わせ
時には空間距離Ｈ２はＤｍａｘとなるが、空間距離Ｈ２
がＤｍｉｎ，Ｄｍａｘの時は図４に示す様に、板バネ１
４６のバネ特性は塑性変形領域に有る事から、塑性変形
後は、空間距離Ｈ２がＤｍｉｎ時のバネ特性は図６に示
す特性に変化し、Ｄｍａｘ時のバネ特性は図５に示す特
性に変化する。

【００２７】また、サクションマフラの延出部１４４の
板バネの当接部１４４ａが、板バネのバネ力により、収
縮変形し、空間距離Ｈ２寸法はそれぞれ、Ｅｍｉｎ，Ｅ
ｍａｘのポイントへ広がる。また、Ｄｍｉｎ，Ｄｍａｘ
のポイントは、圧縮機の運転時のサクションマフラの延
出部４４ａの温度より高い温度とした為、圧縮機の運転
時にＥｍｉｎ，Ｅｍａｘのポイントより、狭いポイント
に至る事はなく、板バネ１４６のバネ特性は再び塑性変
形領域に達する事はない。

【００２８】したがって、圧縮機の冷時から熱時におい
てそれぞれＦｍｉｎ〜Ｅｍｉｎ、Ｆｍａｘ〜Ｅｍａｘの
安定弾性領域の範囲で運転されると共に、バネ力Ｐ２
は、冷時のＦｍｉｎ，Ｆｍａｘにおいてはそれぞれ、Ｇ
ｍｉｎ，Ｇｍａｘ、熱時のＥｍｉｎ，Ｅｍａｘにおいて
はそれぞれＨｍｉｎ，Ｈｍａｘとなり、サクションマフ
ラの延出部１４４とンダーヘッド１３７の組合わせ公差
上、最小の空間距離においても、最大の空間距離におい
ても夫々同様のバネ力Ｐ２が得られる。このように、空
間距離Ｈ２のバラツキの影響を打ち消す自己調整機能が
働くと共に、生涯弾性域に戻る事なく、安定的に、設計
バネ力を保持することが可能となる。

【００２９】また、冷時のＦｍｉｎ，Ｆｍａｘのポイン
トでのバネ力Ｐ２＝Ｇｍｉｎ，Ｇｍａｘは、圧縮時の組
立時や、輸送時や、圧縮機の運転中や、停止時等に受け
る振動や衝撃による力がサクションマフラ１４０に加わ
っても、サクションマフラ１４０を、充分押着固定し得
る荷重に設定する事で、サクションマフラ１４０のがた
つきを容易に抑制することができる。

【００３０】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。

【００３１】回転子１０４はクランクシャフト１１０を
回転させ、偏心部１１２の偏心運動が連結手段１３１を
介してピストン１３０を駆動することでピストン１３０
は圧縮室２２内を往復運動し、サクションチューブ１３
９を通して密閉容器１０１内に導かれた前記冷媒ガスは
サクションマフラ１４０から吸入され、圧縮室１２２内
で連続して圧縮され、再びバルブプレート１３４を通過
し密閉容器１内へ開放されることなく冷凍サイクルへ排
出される。

【００３２】この時、ピストン１３０の往復運動による
断続的な圧縮により圧縮室１２２内に生じた圧力脈動は
サクションマフラ１４０の消音空間１４２に一部逆流す
るが、板バネ１４６が延出部１４４とシリンダーヘッド
１３７の間に形成される空間に、弾性力を付与するよう
嵌装され、かつ、この弾性力は設計上延出部１４４をガ
スケットに充分押着固定し得る荷重に設定する事で、板
バネ１４６はその設定荷重へと自己調整してくれ、確実
に設定荷重が得られるこおで圧力脈動は漏れることなく
消音空間１４２で減衰され、騒音を低減することが出来
る。

【００３３】また、延出部１４４は吸入孔１３５の周り
に、常に設定荷重で弾性的に押し付けられるため、板バ
ネ１４６はサクションマフラ１４０の熱膨張やへたり等
を吸収し、サクションマフラ１４０を押着固定し、振動
等によるがたつきを確実に抑制する。

【００３４】以上のように、本実施の形態の密閉型電動
圧縮機によれば、サクションマフラの延出部とシリンダ
ーヘッドとの間に形成される空間距離のバラツキが大き
いことを前提に、一定のバネ力を得ることで、サクショ
ンマフラ１４０の延出部１４４の寸法公差幅およびシリ
ンダーヘッド１３７の寸法公差幅による空間距離Ｈ１の
ばらつきを最小限に押さえる必要がなく、板バネ１４６
の高さ方向のばらつきも一般的な公差範囲で管理するだ
けでよく、その結果、部品の加工や寸法選別といった工
程が不要となり、製造コストの大幅な削減が可能であ
り、また、部品も通常の取り扱いで、設計品質を維持す
る事ができ、安定してサクションマフラのがたつきを抑
え、低騒音でかつ信頼性の高い密閉型電動圧縮機を提供
することができる。 （実施の形態２）図７は、本発明の実施形態２による密
閉型電動圧縮機の分解斜視図である。図７において１４
０はサクションマフラでサクションマフラ１４０の延出
部２４４にはシリンダーヘッド側に突出した突起部１４
４ｂを設けている。１４６は板バネで反サクションマフ
ラ側に立てたバーリング１４６ａを有した孔部１４６ｂ
を設けてある。

【００３５】以上のような構成において、サクションマ
フラの突起部１４４ｂに板バネの孔部１４６ａを挿入す
ることで突起部１４４ｂはバーリング１４６ａに圧入固
定される事で、板バネ１４６をサクションマフラ１４０
に仮止めすることができる。これにより、本組立前にサ
クションマフラでサクションマフラと板バネのサブアッ
センブリーを可能とし、圧縮機の組立性を向上させる事
ができる。

【００３６】

【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、閉容器内に電動要素によって駆動される圧縮要素
を収容し、圧縮室を有するシリンダブロックと、前記圧
縮室内で往復動するピストンと、前記圧縮室の開口短を
封止するバルブプレートと、一端がバルブプレートを介
して圧縮室に連通し、他端は前記密閉容器内に開口する
消音空間を形成するサクションマフラと、前記バルブプ
レートの反圧縮室側に配置され、高圧室を形成するとと
もに前記サクションマフラの延出部を板バネを介して前
記バルブプレートに押着するシリンダーヘッドとを前記
圧縮要素の構成に含み、前記サクションマフラの延出部
と前記シリンダーヘッドの間の空間距離を、前記板バネ
が塑性変形を生ずる寸法としたことにより、前記サクシ
ョンマフラの延出部と前記シリンダーヘッドの間の空間
距離にバラツキがあっても、板バネが夫々のバラツキ距
離に習って塑性変形する事で、板バネ自信のバネ特性を
夫々の空間距離に合ったバネ特性に自己調整し、サクシ
ョンマフラの押着力のばらつきが少なくなることでサク
ションマフラのがたつきを抑制する保証設計が容易とな
り、より信頼性の高い圧縮機を提供する事が可能とな
る。

【００３７】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の発明に、さらにサクションマフラは樹脂材料
で形成されるとともにシリンダーヘッドは前記サクショ
ンマフラより線膨張係数の小さい材料で形成され、圧縮
機の使用最高温度以上の加熱処理を前記圧縮機の組立て
後に実施することで、圧縮機の運転時より高い温度にお
いて得られる空間距離に合ったバネ特性に自己調整する
ことで、圧縮機の運転時に温度が上がった状態で前記板
バネを弾性領域で使用できるよう押着力を安定化させる
ものである。

【００３８】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１記載または請求項２記載の発明にさらに、サクション
マフラの延出部に、シリンダーヘッド側に突出した突起
部を設けると共に、板バネにはバーリングを有した孔部
を設け、前記突起部に前記孔部を嵌入し、前記板バネを
前記延出部に係止できるようにしたことにより、圧縮機
組立時にサクションマフラとシリンダヘッドのサブアッ
センブリーを可能とすることで、組立、生産性を向上さ
せる事が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施形態１における密閉型電動圧
縮機の断面図

【図２】同施の形態の密閉型電動圧縮機の要部拡大断面
図

【図３】同実施の形態のサクションマフラとシリンダー
ヘッドとの隙間の概略図

【図４】同実施の形態の板バネの空間距離とバネ荷重を
表した特性図

【図５】同実施の形態の板バネの空間距離が最大の時の
バネ荷重変化を表した特性図

【図６】同実施の形態の板バネの空間距離が最小の時の
バネ荷重変化を表した特性図

【図７】本発明による密閉型電動圧縮機の実施形態２に
おけるサクションマフラと板バネの斜視図

【図８】従来の密閉型電動圧縮機の断面図

【図９】従来の密閉型電動圧縮機における板バネの平面
図

【図１０】従来の密閉型電動圧縮機におけるサクション
マフラとシリンダーヘッドとの隙間の概略図

【図１１】従来の密閉型電動圧縮機における板バネのバ
ネ特性概念図

【符号の説明】

１０１ 密閉容器 １０５ 電動要素 １０６ 圧縮要素 １１１ 主軸部 １２０ シリンダーブロック １２２ 圧縮室 １３０ ピストン １３４ バルブプレート １３６ ガスケット １３７ シリンダーヘッド １４０ サクションマフラ １４２ サクションマフラの消音空間 １４４ サクションマフラの延出部 １４４ｂ サクションマフラの突起部 １４６ 板バネ １４６ａ バーリング １４６ｂ 孔部

フロントページの続き (72)発明者 八木 章夫 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 林 康司 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 丸山 富美夫 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内 Ｆターム(参考） 3H003 AA02 AB03 AC03 AD03 BA03 CD02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉容器内に電動要素によって駆動される
   圧縮要素を収容し、圧縮室を有するシリンダブロック
   と、前記圧縮室内で往復動するピストンと、前記圧縮室
   の開口端を封止するバルブプレートと、一端がバルブプ
   レートを介して圧縮室に連通し、他端は前記密閉容器内
   に開口する消音空間を形成するサクションマフラと、前
   記バルブプレートの反圧縮室側に配置され、高圧室を形
   成するとともに前記サクションマフラの延出部を板バネ
   を介して前記バルブプレートに押着するシリンダーヘッ
   ドとを前記圧縮要素の構成に含み、前記サクションマフ
   ラの延出部と前記シリンダーヘッドの間の空間距離を、
   前記板バネが塑性変形を生ずる寸法としたことを特徴と
   する密閉型電動圧縮機。
2. 【請求項２】サクションマフラは樹脂材料で形成される
   とともにシリンダーヘッドは前記サクションマフラより
   線膨張係数の小さい材料で形成され、圧縮機の使用最高
   温度以上の加熱処理を前記圧縮機の組立て後に実施した
   ことを特徴とする請求項１記載の密閉型電動圧縮機。
3. 【請求項３】サクションマフラの延出部に、シリンダー
   ヘッド側に突出した突起部を設けると共に、板バネには
   バーリングを有した孔部を設け、前記突起部に前記孔部
   を嵌入し、前記板バネを前記延出部に係止したことを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載の密閉型電動圧
   縮機。