JP2005180365A - Compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷蔵庫、エアーコンディショナー、冷凍冷蔵装置等に用いられる圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a compressor used in a refrigerator, an air conditioner, a freezer / refrigerator, and the like.
従来、高効率、高信頼性を目的とした圧縮機は吸入リードの構造を改良したものがある。(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, some compressors aiming at high efficiency and high reliability have an improved suction lead structure. (For example, refer to Patent Document 1).
以下、図面を参照しながら上記従来の圧縮機を説明する。 The conventional compressor will be described below with reference to the drawings.
図4は、特許文献1に記載された従来の圧縮機の概略図を示すものである。
FIG. 4 shows a schematic diagram of a conventional compressor described in
図5は、図4のb−b´断面図である。 5 is a cross-sectional view taken along line bb ′ of FIG.
図4、図5において、シリンダブロック1にはシリンダ2が形成されており、ピストン3がシリンダ2内に往復自在に挿入されている。
4 and 5, a
シリンダ2の開口端部にはこれを封止するようバルブプレート6が配設されており、バルブプレート6とシリンダ2の開口端との間には吸入リード7が挟持されている。
A
バルブプレート6には吐出孔4と吸入孔5が各々1つ穿設されており、吸入リード7は吸入孔5を開閉するヘッド部8と、ヘッド部8の先に突設した突出部12と、吸入リード7の基部をなす支持端部9と、支持端部9とヘッド部8とを連結する2本のアーム部10および支持端部9、アーム部10、ヘッド部8で囲まれた空洞部14で形成されている。
The
シリンダ2の内径には突出部12を受けるストッパー部13が凹設されている。
A
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。 The operation of the compressor configured as described above will be described below.
ピストン3がシリンダ2内を往復動することで吸入行程時にはシリンダ2内の圧力が下がり吸入リード7が開くことで吸入孔5から冷媒をシリンダ2内に吸入し、吐出行程時にはシリンダ2内の圧力が上がり吸入リード7が閉じ吸入孔5を塞ぎ、吐出孔4から冷媒をシリンダ2外へ吐出する。
The
吸入リード7が開く際、突出部12とストッパー部13が接触し吸入リード7のたわみを制限している。
しかしながら、上記従来の構成では、吸入行程時に吸入リード7が変位する際、バルブプレート6との間に介在した冷凍機油等により発生した吸着力のばらつきで吸入リード7がねじれて開くことがある。この際、吸入孔5の開口面積には偏りが生じ、吸入した冷媒の流れが不均一になることでこのねじれを増幅し、吸入リード7がおおきく変形し、破損に至ることがあるという課題を有していた。
However, in the above-described conventional configuration, when the
また、シリンダ2内の冷媒を吐出するため、吐出孔4を外して吸入リード7を配置しなくてはならず、圧縮機の冷凍性能を良くするため、吐出行程時に効率良く吐出孔4から冷媒を吐出できるよう吐出孔4の断面積を大きくすると、吸入リード7の空洞部14の面積も大きくする必要があり、その結果アーム部10の幅が細くなるため、吸入リード7が変位した際、支持端部9両端に応力集中が発生しやすく、その結果破損をまねくことがあった。
Further, in order to discharge the refrigerant in the
一方、応力集中を減らすにはアーム部10の幅を太くしなければならないが、そうすると吐出孔4の断面積を小さくしなければならず冷凍性能が低下するという課題を有していた。
On the other hand, in order to reduce stress concentration, the width of the
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、高効率で信頼性が高い吸入リードを備えた圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a compressor including a suction lead having high efficiency and high reliability.
上記従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機は、吐出孔を一対とし、かつ吸入リードのアーム部を3本とし支持端部からヘッド部に向かって順次、幅を狭めた形状をしたもので、吐出孔を一対にすることで吐出孔の断面積を確保し、吐出孔間にアーム部を設けることができるため、アーム部の合計幅が大きくなることで、ねじれ剛性が高くなる為に、吸入行程時において吸入リードをねじれにくくでき、さらにアーム部を支持端部からヘッド部に向かって順次、幅を狭めた形状としたため、吸入リードのばね定数が下がり、吸入リードが変位した際、アーム部のヘッド部側でのたわみ量を大きくすることで、吸入孔の開口面積を大きくすることができ吸入孔から冷媒を吸入しやすく、支持端部でのたわみ量を抑えられるため支持端部両端の応力集中を緩和できるという作用を有する。 In order to solve the above-described conventional problems, the compressor of the present invention has a shape in which the discharge holes are paired, the suction arm is three, and the width is narrowed sequentially from the support end toward the head. Therefore, by making the discharge holes a pair, the cross-sectional area of the discharge holes can be secured and the arm portions can be provided between the discharge holes, so that the total width of the arm portions is increased, and the torsional rigidity is increased. For this reason, the suction lead can be made difficult to twist during the suction stroke, and the arm portion is made to have a narrowed shape in order from the support end to the head portion, so the spring constant of the suction lead is lowered and the suction lead is displaced. At this time, by increasing the amount of deflection on the head side of the arm portion, the opening area of the suction hole can be increased, so that the refrigerant can be easily sucked from the suction hole and the amount of deflection at the support end can be suppressed. Both ends Has the effect of the stress concentration can be relaxed.
本発明の圧縮機は、吸入リードが開く際にねじれにくくした上で、たわみ量を確保することができる為、高効率で信頼性の高い吸入リードを備えた圧縮機を提供することができる。 Since the compressor of the present invention can secure the amount of deflection while making it difficult to twist when the suction lead opens, it is possible to provide a compressor equipped with a highly efficient and highly reliable suction lead.
請求項1に記載の発明は、シリンダブロックに形成されたシリンダと、前記シリンダ内に往復自在に挿入されたピストンと、前記シリンダの開口端部に備えられ吸入孔と一対の吐出孔が穿設されたバルブプレートと、前記バルブプレートと前記シリンダの開口端との間に挟持され、板ばね材によって形成された吸入リードとを備え、前記吸入リードは前記吸入孔を開閉するヘッド部と、前記吸入リードの基部をなす支持端部と、前記支持端部とヘッド部とを連結する、3本のアーム部とを備え、前記アーム部は前記支持端部から前記ヘッド部に向かって順次、幅を狭めた形状としたものであり、アーム部が3本あることで、アーム部の合計幅が大きくなり、ねじれ剛性が高くなる為に吸入行程時において吸入リードはねじれにくくなり、吸入リードの変形や破損を防ぐ。また吐出孔を一対となっているため、吐出孔の断面積を確保し冷媒の循環量を大きくできるため、冷凍性能が低下することがない。さらにアーム部を支持端部からヘッド部に向かって順次、幅を狭めた形状とすることで支持端部でのたわみ量を抑え支持端部両端の応力集中を緩和した上で吸入リードのばね定数を小さくし、アーム部ヘッド側でのたわみ量を大きくすることができるので、でき、冷媒を吸入しやすくなるため高効率で信頼性の高い吸入リードを備えた圧縮機を提供することができる。 According to a first aspect of the present invention, a cylinder formed in a cylinder block, a piston reciprocally inserted into the cylinder, a suction hole and a pair of discharge holes provided at an opening end of the cylinder are provided. And a suction lead that is sandwiched between the valve plate and the opening end of the cylinder and formed of a leaf spring material, the suction lead opening and closing the suction hole, A support end that forms a base portion of the suction lead, and three arm portions that connect the support end portion and the head portion, and the arm portions have a width sequentially from the support end portion toward the head portion. Since there are three arm parts, the total width of the arm parts is increased and the torsional rigidity is increased, so that the suction lead is difficult to twist during the suction stroke. Prevent deformation and damage of over de. Further, since the discharge holes are paired, the cross-sectional area of the discharge holes can be secured and the circulation amount of the refrigerant can be increased, so that the refrigeration performance does not deteriorate. Furthermore, the spring constant of the suction lead is achieved by reducing the stress concentration at both ends of the support end by reducing the amount of deflection at the support end by reducing the width of the arm from the support end toward the head. Since the amount of deflection on the arm head side can be increased and the refrigerant can be sucked easily, a compressor having a highly efficient and reliable suction lead can be provided.
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明に加えて、吸入リードの外周を略同一幅のスリットで抜くことによって形成されるとともに、アーム部の前記スリット側が略直線状に形成されているもので、スリットのボリュームが小さくなりクリアランスボリュームが小さくなるため再膨張損が減り、さらに高効率の吸入リードを備えた圧縮機を提供することができる。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the first aspect, the outer periphery of the suction lead is formed by a slit having substantially the same width, and the slit side of the arm portion is formed in a substantially linear shape. Therefore, since the volume of the slit is reduced and the clearance volume is reduced, the re-expansion loss is reduced, and a compressor having a highly efficient suction lead can be provided.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明に加えて、ヘッド部に突出部を形成するとともに、シリンダの内径に前記突出部を受けるストッパー部を凹設したもので、吸入リードの変位量を抑制されるため、アーム部の支持端部側に発生する応力集中を緩和することができ、さらに信頼性の高い吸入リードを備えた圧縮機を提供することができる。
In addition to the invention described in
請求項4に記載の発明は、請求項1から3記載のいずれか一項に記載の発明に加えて、シリンダの開口端部の前記支持端部に相対する部分に吸入リードのたわみ方向に傾斜した逃げ部を設けたもので、吸入リードの長さが長くなるためにばね定数が下がり、リードをより柔軟にたわませることで、応力集中の発生を緩和し、さらに信頼性の高い圧縮機を提供することができる。 According to a fourth aspect of the invention, in addition to the invention according to any one of the first to third aspects, a portion of the opening end of the cylinder facing the support end is inclined in the deflection direction of the suction lead. The relief constant is reduced and the length of the suction lead is increased, so the spring constant is lowered and the lead is flexed more flexibly to reduce the occurrence of stress concentration and to make the compressor more reliable. Can be provided.
請求項5に記載の発明は、請求項1から4記載のいずれか一項に記載の発明に加えて、逃げ部の傾斜角度を吸入リードのたわみ角度よりおおきい角度にしたもので、支持部近傍とシリンダブロックが接触しなくなるため、さらに信頼性の高い吸入リードを備えた圧縮機を提供することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the first aspect of the present invention, the inclination angle of the escape portion is made larger than the deflection angle of the suction lead, and the vicinity of the support portion Since the cylinder block does not come into contact with the cylinder block, it is possible to provide a compressor having a more reliable suction lead.
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この発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態における圧縮機の概略図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram of a compressor according to an embodiment of the present invention.
図2は、図1のa−a´断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line aa ′ of FIG.
図3は、本発明の実施の形態における圧縮機のシリンダブロック概略図である。 FIG. 3 is a schematic cylinder block diagram of the compressor according to the embodiment of the present invention.
図1、図2において、シリンダブロック101にはシリンダ102が形成され、シリンダ102内にピストン103が往復自在に挿入されている。シリンダ102の開口端部を封止するように配設されたバルブプレート106には吸入孔105と一対の吐出孔104が穿設されている。
1 and 2, a
バルブプレート106とシリンダ102の開口端との間には板ばね材によって形成された吸入リード107が挟持されている。吸入リード107は吸入孔105を開閉するヘッド部108と、吸入リード107の基部をなす支持端部109と、支持端部109とヘッド部108とを連結する、3本のアーム部110とで構成されている。アーム部110は吐出孔104を外れて形成され、支持端部109からヘッド部108に向かって順次、幅を狭めた形状をなしている。また、3本のアーム部110の支持端部109側における合計幅はこの部分の吸入リード107の幅に対して約1/2程度である。の吸入リード107の全周は同一幅のスリット111で抜かれており、アーム部110を含む両外側が実質的に直線で形成されている。またヘッド部108の先には突出部112が突設されている。
A
シリンダ102の内径には突出部112を受けるストッパー部113を凹設しており、シリンダ102の開口端部には吸入リード107の支持端部109に対応した位置に、吸入リード107のたわみ方向に傾斜した逃げ部114を設けている。逃げ部114の傾斜角度は吸入リード107のたわみ角度よりおおきい角度としている。
A
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。 About the compressor comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
ピストン103がシリンダ102内を往復動することで吸入行程時にはシリンダ102内の圧力が下がり吸入リード107が開くことで吸入孔105から冷媒をシリンダ102内に吸入する。吐出行程時にはシリンダ102内の圧力が上がり吸入リード107が吸入孔105を塞ぎ、吐出孔104から吐出バルブ(図示せす)を介して冷媒をシリンダ102外へ吐出する。 吸入リード107が開く際、突出部112がストッパー部113に接触することで吸入リード107のたわみを制限している。
As the
吸入した冷媒が高密度の場合、冷媒による吸入リード107へかかる荷重は大きくなり、突出部112とストッパー部113が接触した後も吸入リード107には吸入した冷媒により大きな荷重を受けるため、吸入リード全体のたわみ量が増える。この際、アーム部110の形状が支持端部109からヘッド部108に向かって幅が狭くなっているために、アーム部110の支持端部109側に比べヘッド部108側でのたわみ量が相対的に大きくなる。
When the sucked refrigerant has a high density, the load applied to the
アーム部110のヘッド側でたわみが大きくなる結果、支持端部109でのたわみ量を小さく抑えることができ、支持端部109の応力集中を緩和することができる。
As a result of an increase in deflection on the head side of the
また、アーム部110のヘッド部側でのたわみ量を大きくすることで、吸入リード107の吸入孔105と対向する位置の開度が大きくなり、吸入孔105の開口面積が大きくなるため冷媒を吸入しやすくなる。これによって圧縮機の冷凍能力を向上させることができる。
Further, by increasing the amount of deflection on the head part side of the
さらに、アーム部110が3本となっているためアーム部110の合計幅がこの部分の吸入リード107の幅に対して約1/2程度まで大きくとることができ、吸入行程時に吸入リード107が変位する際、吸着力のばらつきで吸入リード107がねじれるが、ねじれ剛性が高くなっているためにねじれ量が小さくなり、ねじれによる吸入リード107の変形、破損が発生しにくくなる。
Further, since there are three
また、逃げ部114は傾斜角度を吸入リード107のたわみ角度よりおおきい角度としていることで、吸入行程時に吸入リードがたわんだ際にシリンダ102のエッジとの接触を避ける事ができる。そのため、シリンダ102のエッジと支持端部109が接触することで生ずる応力集中や、吸入リード107の変形、接触傷が起点となる疲労破壊が発生しなくなるため、信頼性を向上することができる。さらに、支持端部109から突起部112先端までを吸入リード107の実質的な全長とすると、逃げ部114の基部から突起部112が吸入リード107の実質的な全長となり、全長をかせぐことができ、同じたわみ量に対して発生する応力が小さくなり、圧縮機の信頼性を向上することができる。
Further, since the
一方、ピストン103が上死点の位置にきた際、バルブプレート106とシリンダ102の内壁とピストン103で形成される空間をクリアランスボリュームと言い、このクリアランスボリュームに圧縮した冷媒が残り、吐出しきれずにシリンダ102の内部に残留するため、吸入行程においてこれが再膨張することで実質的な冷媒吸入量が減少してしまい、冷凍能力の低下の一因となる。しかしながら本実施の形態ではスリット111の幅が略同一幅でアーム部110を含む両外側が実質的に直線で形成されているため、スリット111全体のボリュームが小さくなっている。その結果、冷凍能力の低下を小さく抑えることができ、圧縮機の効率を向上させることができる。
On the other hand, when the
以上のように本実施の形態に本実施の形態によれば高効率で信頼性が高い吸入リードを備えた圧縮機を得ることができる。 As described above, according to this embodiment, a compressor having a highly efficient and highly reliable suction lead can be obtained.
以上のように、本発明にかかる圧縮機は、高効率で信頼性が高い吸入リードを備えた圧縮機を得ることが可能となるので、冷蔵庫、エアーコンディショナー、冷凍冷蔵装置等に用いられる冷媒圧縮機の他に、真空ポンプや空気圧縮機等の弁構造にも適用できる。 As described above, the compressor according to the present invention makes it possible to obtain a compressor having a highly efficient and highly reliable suction lead, so that refrigerant compression used in a refrigerator, an air conditioner, a refrigerator-freezer, etc. In addition to the machine, it can also be applied to valve structures such as vacuum pumps and air compressors.
101 シリンダブロック
102 シリンダ
103 ピストン
104 吐出孔
105 吸入孔
106 バルブプレート
107 吸入リード
108 ヘッド部
109 支持端部
110 アーム部
111 スリット
112 突出部
113 ストッパー部
114 逃げ部
101
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