JP2007009862A

JP2007009862A - 冷媒圧縮機

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Publication number: JP2007009862A
Application number: JP2005194588A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Ota; 年彦太田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-07-04
Filing date: 2005-07-04
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2025-07-04
Also published as: CN2926575Y; CN1892025A; EP1761704A1; JP4774834B2; US20090232669A1; KR20070061787A; WO2007004722A1

Abstract

【課題】吐出リードやスプリングリードの浮きが生じないことで圧縮効率が高く騒音レベルばらつきの小さい冷媒圧縮機を提供すること。
【解決手段】吐出弁装置１１９のストッパ１３２は板ばね材から形成され、かしめピン１３３により固定されたストッパ固定部１３８近傍の略クランク形状のストッパ折り曲げ部１３７を有するとともに凹部１２４に設けた当接部１２８に反ストッパ固定部１３８側の端部を当接させることでストッパ１３２と凹部１２４底面との所定の隙間を確保しているもので組み立て精度が高くでき、また、吐出リード１２９の浮きが発生しないので圧縮効率が高く騒音レベルばらつきが少ない。
【選択図】図３

Description

本発明は冷凍冷蔵装置等に用いられる冷媒圧縮機に関するものである。

従来、この種の冷媒圧縮機としては、運転時の騒音のばらつきを低減させるとともに、吐出リードの開閉時における損失を低減させることでエネルギ効率を向上させる吐出弁装置を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

以下、図面を参照しながら上記従来の冷媒圧縮機を説明する。

図９は、特許文献１に記載された従来の冷媒圧縮機の縦断面図、図１０は、特許文献１に記載された従来の冷媒圧縮機の平面断面図、図１１は、特許文献１に記載された従来の冷媒圧縮機の要部拡大図を示すものである。

図９から１１において、密閉容器１にオイル２を収納するとともに密閉容器１内に開口する吸入管３および密閉容器１に取り付けられた吐出管１５が固定されている。また、密閉容器１内には電動モータ４およびこれによって駆動される圧縮要素５が収容される。

圧縮要素５はコンロッド６を介してシャフト７に連結されたピストン８が往復動するシリンダ９と、シリンダ９の開口端に配設され反シリンダ９側に吐出弁装置１０を有するとともにシリンダ９内と連通する吸入バルブ１１を備えたバルブプレート１２と、サクションマフラー１３と、吐出弁装置１０を密閉封止するシリンダヘッド１４と、シリンダヘッド１４と吐出管１５を連通する吐出連通管１６とを備えている。

サクションマフラー１３は消音空間１７の一端を吸入バルブ１１に連通するとともに他端を密閉容器１に取り付けた吸入管３に近接対向し開口している。

吐出弁装置１０はバルブプレート１２に穿設した吐出孔１８を囲うようにバルブプレート１２の反シリンダ９側の凹部１９に設けた吐出弁座２０と、凹部１９の反吐出弁座２０側に形成した固定台座部２１と、固定台座部２１に一端が固定され吐出弁座２０を開閉する開閉部２２を有する吐出リード２３と、吐出リード２３とともにスプリングリード２４を狭持して固定台座部２１に固定されるストッパ２５とを有している。

スプリングリード２４はスプリングリード固定部２６近傍の折り曲げ部２７によりストッパ２５及び吐出リード２３と所定の隙間を保持している。固定台座部２１に固定されたストッパ２５はスプリングリード２４と所定の隙間を保持したまま反固定台座部２１側の端部をバルブプレート１２の当接部２８に当接している。

以上のように構成された冷媒圧縮機について、以下その動作を説明する。

電動モータ４によってシャフト７の回転がコンロッド６に伝わりピストン８が往復運動することで外部冷却回路（図示せず）から流れてきた冷媒は、吸入管３を介して一旦密閉容器１内に開放されてからサクションマフラー１３内に吸入され、吸入バルブ１１を通ってシリンダ９内に間欠的に吸入される。

シリンダ９内に吸入された冷媒は、ピストン８で圧縮され、バルブプレート１２の吐出孔１８を介して吐出リード２３の開閉部２２を押し開くことでシリンダヘッド１４に一旦開放された後、吐出連通管１６と吐出管１５を介して再び外部冷却回路（図示せず）へと吐出される。

ストッパ２５は反固定弁座部２１側の端部がバルブプレート１２の当接部２８と当接し、かつ、スプリングリード２４の折り曲げ部２７の折り曲げ角度を厳しく管理することによりスプリングリード２４とストッパ２５及び吐出リード２３との隙間を精度よく一定に管理している。
特開２００４−２１８５３７号公報

しかしながら、上記従来の構成では、ストッパ２５とスプリングリード２４と吐出リード２３をバルブプレート１２の固定台座部２１に固定した時、ストッパ２５の反固定台座部２１側の端部をバルブプレート１２の当接部２８に当接し、端部と当接部２８との干渉によるストッパ２５の変形により端部と当接部２８の間に隙間ができないように構成しているので、ストッパ２５の変形のもととなる固定による押さえつけ力の分力がストッパ２５からバルブプレート１２の当接部２８に働くので吐出リード２３は固定台座部２１に均等に押し付けられない。

その結果、吐出リード２３に浮きが発生し吐出リード２３の開閉部２２と吐出弁座２０に隙間が生じ、冷媒ガスの逆流による圧縮効率の低下が生ずると言った課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、吐出リード２３の浮きを防ぎ、圧縮効率が高く騒音レベルばらつきの小さい冷媒圧縮機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために本発明の冷媒圧縮機は、ストッパは板ばね材から形成され、一端を吐出リード固定端部とともにバルブプレートの固定台座部に固定し、他端を前記バルブプレートに形成した当接部に当接させたことにより吐出リードの浮きが発生しないという作用を有する。

本発明の冷媒圧縮機は、組み立て精度が高い吐出弁装置により圧縮効率が高く騒音レベルばらつきが少ない、冷媒圧縮機を提供することができる。

請求項１に記載の発明は、電動モータと、前記電動モータによって駆動される圧縮要素と、前記電動モータと前記圧縮要素とを収容するとともにオイルを貯留する密閉容器とを備え、前記圧縮要素はピストンを収容したシリンダと、前記シリンダの開口端を封止するとともに反シリンダ側に吐出弁装置を形成したバルブプレートを備え、前記吐出弁装置は前記バルブプレートに穿設した吐出孔と、前記吐出孔を囲うように前記バルブプレートの反シリンダ側に形成した吐出弁座と、前記バルブプレートの反シリンダ側に形成した固定台座部と、前記固定台座部に一端が固定され、前記吐出弁座を開閉する開閉部を有する吐出リードと、前記吐出リードの反バルブプレート側に配置され前記吐出リードの開閉部と所定の隙間を保持したストッパを有するとともに、前記ストッパは板ばね材から形成され、一端を前記吐出リード固定端部とともに前記バルブプレートの前記固定台座部に固定し、他端を前記バルブプレートに形成した当接部に当接させたもので、ストッパと吐出リードをバルブプレートの固定台座に固定した場合にストッパの一端がバルブプレートの当接部に当接することでストッパと吐出リードに所定の隙間が精度よく確保され、ストッパにばね性を有するためストッパから当接部に働く固定力の分力をストッパの微小な変形により吸収することで固定台座部への固定力が均等になるので吐出リードが吐出弁座から浮き上がることがなく、シリンダより吐出した冷媒ガスの逆流が発生することなく圧縮効率が高い冷媒圧縮機を提供できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加えて、ストッパを、吐出リードとの間にスペーサを介在させて固定したもので、折り曲げ加工のないストッパをバルブプレートの当接部に当接させることにより吐出リードとの所定の隙間が精度よく確保できるほか折り曲げ加工を省略できるので、請求項１に記載の効果に加えてさらに圧縮効率と騒音ばらつきが少なく、しかも安価な冷媒圧縮機を提供することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明に加えて、バルブプレートを焼結金属から形成するとともに、前記バルブプレートに設けた当接部及び固定台座部を焼結金属素材面にて形成したもので、金型の高精度な形状を固定台座部と当接部の段差として反映させることができ、吐出リードとストッパとの所定の隙間が精度よく確保できるので請求項１または請求項２に記載の効果に加えてさらに圧縮効率と騒音ばらつきの少ない冷媒圧縮機を提供することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明に加えて、圧縮要素にはシリンダに連通する消音空間を備えたサクションマフラーを含み、前記サクションマフラーに設けた吸入口は密閉容器に取り付けた吸入管の開口端に対向して開口するか、あるいは吸入管の開口端と連通したもので、外部冷却回路（図示せず）から流れてきた冷媒が熱を受けることなくシリンダに吸入されるので請求項１から３のいずれか一項に記載の効果に加えてさらに圧縮効率が高くなり、一方、外部冷却回路から液バックした液冷媒の圧縮が発生しやすいえ構造であるが、吐出孔から噴出した液冷媒により一旦変形したストッパはそのばね性により直ちに初期の形状に戻るため、故障のない信頼性の高い冷媒圧縮機を提供することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明に加えて、圧縮する冷媒をハイドロカーボンとし、オイルを鉱油またはアルキルベンゼンとしたもので、通常、フォーミング現象が発生しやすいオイルと冷媒の組み合わせにあって液圧縮が頻繁に発生する場合でも吐出孔から勢いよく噴出した液冷媒とオイルの混合液により一旦変形したストッパはそのばね性により初期の形状に戻るため、故障のない信頼性の高い冷媒圧縮機を提供することができる。

以下、本発明による冷媒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、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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による冷媒圧縮機の縦断面図、図２は、同実施の形態の冷媒圧縮機の平面断面図、図３は、同実施の形態の冷媒圧縮機の要部拡大断面図、図４は、同実施の形態の冷媒圧縮機の分解斜視図である。

図１から図４において、密閉容器１０１は外部冷却回路（図示しない）と連結される吐出管１０２と吸入管１０３を備えており、底部に鉱油からなるオイル１０４を貯溜すると共に、内部はＲ６００ａ等のハイドロカーボンからなる冷媒１０５で満たされている。また密閉容器１０１は固定子１０６と回転子１０７とからなる電動モータ１０８及びこれによって駆動される圧縮要素１０９を収容している。

次に圧縮要素１０９の構成について説明する。

圧縮要素１０９は、電動モータ１０８の回転子１０７に挿入固定されるシャフト１１０と、シャフト１１０を回転自在に軸支するとともに圧縮室１１１を形成するシリンダ１１２を形成したシリンダーブロック１１３を備えている。またシリンダ１１２内にはピストン１１４が挿入され、シャフト１１０とピストン１１４はコンロッド１１５で連結されている。

シリンダ１１２の開口端に配設され焼結金属からなるバルブプレート１１６にはシリンダ１１２内と連通する吸入バルブ１１７とバルブプレート１１６の反シリンダ１１２側にシリンダヘッド１１８に封止される吐出弁装置１１９を設けてある。

サクションマフラー１２０は樹脂で形成され、消音空間１２１の一端を吸入バルブ１１７に連通するとともに、消音空間１２１に連通した吸入口１２２が密閉容器１０１に取り付けた吸入管１０３の開口端１２３に近接対向し開口している。

次に吐出弁装置１１９の構成について説明する。

バルブプレート１１６の反シリンダ１１２側には凹部１２４が形成されており、凹部１２４の底には吐出孔１２５が穿設されるとともに、吐出孔１２５を囲うように吐出弁座１２６が形成されている。さらに凹部１２４の底には吐出弁座１２６と同じ高さの固定台座部１２７を形成し、また吐出孔１２５を挟んで固定台座部１２７の反対側に固定台座部１２７より浅い当接部１２８を形成している。

固定台座部１２７及び当接部１２８は同じ焼結金型によって形成され、表面は焼結金属の素材面のままで追加工はしていない。固定台座部１２７にはピン孔１２９が穿設され、吐出リード１３０、スプリングリード１３１、ストッパ１３２がこの順に積層され、ピン孔１２９にかしめピン１３３によって固定される。

吐出リード１３０は板ばね材から形成され、吐出弁座１２６を開閉する開閉部１３４を有する。スプリングリード１３１も同様に板ばね材から形成され、スプリングリード固定部１３５近傍のスプリングリード折り曲げ部１３６において折曲整形され、吐出リード１３０とストッパ１３２の間で所定の隙間を確保している。

ストッパ１３２は板ばね材から形成され、ストッパ折り曲げ部１３７で略クランク形状に折曲整形され、ストッパ固定部１３８及び規制部１３９を設けてある。またストッパ１３２をストッパ固定部１３８において固定台座部１２７にかしめピン１３３によって固定することで、規制部１３９の端部が当接部１２８に当接され、ストッパ１３２と凹部１２４底面との所定の隙間を確保している。

以上のように構成された冷媒圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。

電動モータ１０８によって圧縮要素１０９が駆動され、電動モータ１０８の回転子１０７とともにシャフト１１０が回転し、コンロッド１１５を介してピストン１１４がシリンダ１１２内で往復動することで、外部冷却回路（図示せず）から流れてきたハイドロカーボンからなる冷媒１０５は、吸入管１０３を通って直接サクションマフラー１２０へ吸入され、消音空間１２１から吸入バルブ１１７よりシリンダ１１２の圧縮室１１１へと流入する。

圧縮室１１１内へ流入した冷媒１０５は、その後シリンダ１１２内を往復運動するピストン１１４によって圧縮され、吐出弁装置１１９を通って一旦はシリンダヘッド１１８内に開放されるが、その後、吐出管１０２より再び外部冷却回路（図示せず）へと吐出される。この際、吸入管１０３から流入した冷媒１０５はサクションマフラー１２０に直接吸い込まれるいわゆる直吸い方式となるので電動モータ１０８からの熱をあまり受けることなく圧縮室１１１に到達することとなり圧縮効率を高くすることができる。

圧縮室１１１からシリンダヘッド１１８に吐出される冷媒１０５は圧縮室１１１の圧力上昇により吐出リード１３０を押し開くことによって断続的にシリンダヘッド１１８に流入する。

この際、吐出リード１３０が開く初期には吐出リード１３０とスプリングリード１３１との所定の隙間が確保されているので吐出リード１３０だけが開くことになり、より低い圧縮室１１１内圧力により開くことが可能となるので圧縮に伴う入力損失が低減できる。

圧縮工程の中期では、圧縮室１１１から噴出する冷媒１０５により吐出リード１３０とスプリングリード１３１とが密着した状態でストッパ１３２に当接することで吐出孔１２５の開口面積を最大化しながら吐出リード１３０とスプリングリード１３１の折損を防いでいる。また、圧縮工程が終了し吐出リード１３０が閉じる場合には吐出リード１３０の復元力に加えスプリングリード１３１の復元力によっても吐出リード１３０が閉じることとなり、吐出リード１３０の閉じ遅れが軽減されることでシリンダヘッド１１８へ吐出された冷媒１０５が圧縮室１１１へ逆流することが防止される。

次に吐出弁装置１１９の作用について説明する。

吐出弁装置１１９の組み立て時にストッパ１３２がかしめピン１３３によりバルブプレート１１６に固定されると同時に一端がバルブプレート１１６の当節部１２８に当接することで、スプリングリード１３１とストッパ１３２の規制部１３９との間には所定の隙間が確保される。

この隙間は固定台座部１２７と当節部１２８との位置で規定されるが固定台座部１２７及び当接部１２８は同じ焼結金型によって形成され、表面は焼結金属の素材面のままで追加工はしていないため、高精度の焼結金型の寸法がそのままストッパ１３２とバルブプレート１１６の隙間として反映されるため寸法のばらつきが小さく極めて高い寸法精度が得られる。

その結果、吐出リード１３０の開き量や閉じ遅れ時間に対するばらつきが極めて小さくなり、最適な開き量や閉じ遅れ時間を得ることができるので、圧縮効率が高められるだけでなく騒音レベルばらつきの極小化が図られている。

一方、ストッパ１３２はかしめピン１３３によって固定台座部１２７に固定される時、一端が当接部１２８と干渉することでストッパ１３２を変形させながら当接部１２８との隙間をなくすこととなるが、ストッパ１３２は板ばね材から形成されているため剛性が低く、従ってかしめピン１３３をかしめることによって生じるストッパ１３２を変形させるかしめ力の分力が当接部１２８に加わったとしてもストッパ１３２には微小な弾性変形が生じることでバルブプレート１１６の当接部１２８へのかしめ力の分力が軽減される。

その結果、かしめピン１３３の押さえつけ力が均等にストッパ固定部１３８に働くこととなり、かしめピン１３３の浮き上がりや、吐出リード１３０やスプリングリード１３１の浮き上がりをほとんど無くすことができる。その結果、吐出リード１３０が吐出弁座１２６から浮き上がることがないのでシリンダヘッド１１８からの冷媒１０５の逆流が防止されることで高性能な冷媒圧縮機が提供できる。

また、スプリングリード１３１の浮き上がりをほとんど無くすことができ、スプリングリード１３１とストッパ１３２の規制部１３９との間に設定した所定の隙間が確保できることで、圧縮効率が高められ、騒音レベルばらつきを極小化できる。

次に本実施の形態における冷媒圧縮機が液圧縮を起こした場合について説明する。

サクションマフラー１２０は消音空間１２１に連通した吸入口１２２を密閉容器１０１に取り付けた吸入管１０３の開口端１２３に近接対向し開口しているため、冷凍サイクルシステムから気化していない液の状態で冷媒１０５が戻ってきた場合にこの液の状態の冷媒１０５が圧縮室１１１に吸引され、これを圧縮することがある。

また、ハイドロカーボンなどの冷媒１０５においては鉱油などのオイル１０４との相溶性が高く、冷媒圧縮機の停止時にオイル１０４に溶け込んだ冷媒１０５が冷媒圧縮機の起動初期に急激に発泡する現象が起こることがある。そして発泡したオイル１０４は冷媒１０５とともに直接サクションマフラー１２０へ吸入され、消音空間１２１から吸入バルブ１１７よりシリンダ１１２の圧縮室１１１へと流入し、これを圧縮することがある。

その結果、液の状態の冷媒１０５やオイル１０４を含んだ冷媒１０５が吐出孔１２５から勢いよく噴出し、ストッパ１３２を反バルブプレート１１６側へと大きく変形させてしまう。

しかしながら、ストッパ１３２は板ばね材から形成されているため、ストッパ１３２の変形は弾性変形となるため、液圧縮が終了し、通常のガス冷媒を圧縮する状態に戻ると同時にストッパ１３２は初期の形状に復帰する。従って、液圧縮を起こしても故障しにくい、信頼性の高い冷媒圧縮機を提供できる。

なお、本実施の形態ではサクションマフラー１２０は消音空間１２１に連通した吸入口１２２を密閉容器１０１に取り付けた吸入管１０３の開口端１２３に近接対向し開口しているものを例示したが、吸入口１２２と吸入管１０３の開口端１２３が直接連通したものにおいても同様の効果が得られることは言うまでもない。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２による冷媒圧縮機の縦断面図、図６は、同実施の形態の冷媒圧縮機の平面断面図、図７は、同実施の形態の冷媒圧縮機の要部拡大断面図、図８は、同実施の形態の冷媒圧縮機の分解斜視図である。

図５から図８において、密閉容器２０１は外部冷却回路（図示しない）と連結される吐出管２０２と吸入管２０３を備えており、底部に鉱油からなるオイル２０４を貯溜すると共に、内部はＲ６００ａ等のハイドロカーボンからなる冷媒２０５で満たされている。また密閉容器２０１は固定子２０６と回転子２０７とからなる電動モータ２０８及びこれによって駆動される圧縮要素２０９を収容している。

次に圧縮要素２０９の主な構成について説明する。

圧縮要素２０９は、電動モータ２０８の回転子２０７に挿入固定されるシャフト２１０と、シャフト２１０を回転自在に軸支するとともに圧縮室２１１を形成するシリンダ２１２を形成したシリンダーブロック２１３を備えている。またシリンダ２１２内にはピストン２１４が挿入され、シャフト２１０とピストン２１４はコンロッド２１５で連結されている。

シリンダ２１２の開口端に配設され焼結金属からなるバルブプレート２１６にはシリンダ２１２内と連通する吸入バルブ２１７とバルブプレート２１６の反シリンダ２１２側にシリンダヘッド２１８に封止される吐出弁装置２１９を設けてある。

サクションマフラー２２０は樹脂で形成され消音空間２２１の一端を吸入バルブ２１７に連通するとともに、消音空間２２１に連通した吸入口２２２が密閉容器２０１に取り付けた吸入管２０３の開口端２２３に近接対向し開口している。

次に吐出弁装置２１９の構成について説明する。

バルブプレート２１６の反シリンダ２１２側には凹部２２４が形成されており、凹部２２４の底には吐出孔２２５が穿設されるとともに、吐出孔２２５を囲うように吐出弁座２２６が形成されている。さらに凹部２２４の底には吐出弁座２２６と同じ高さの固定台座部２２７を形成し、また吐出孔２２５を挟んで固定台座部２２７の反対側に固定台座部２２７より浅い当接部２２８を形成している。

固定台座部２２７及び当接部２２８は同じ焼結金型によって形成され、表面は焼結金属の素材面のままで追加工はしていない。固定台座部２２７にはピン孔２２９が穿設され、吐出リード２３０、スプリングリード２３１、スペーサ２３２、ストッパ２３４がこの順に積層され、ピン孔２２９にかしめピン２３５によって固定される。

吐出リード２３０は板ばね材から形成され、吐出弁座２２６を開閉する開閉部２３６を有する。スプリングリード２３１も同様に板ばね材から形成され、スプリングリード固定部２３７近傍のスプリングリード折り曲げ部２３８において折曲整形され、吐出リード２３０とストッパ２３４の間で所定の隙間を確保している。

ストッパ２３４は平板状の板ばね材から形成され、ストッパ固定部２３９及び規制部２４０を設けてある。また、ストッパ２３４をストッパ固定部２３９において固定台座部２２７にかしめピン２３５によって固定する時ストッパ固定部２３９とスプリングリード固定部２３７の間にスペーサ２３２を狭持することで、ストッパ２３４と凹部２２４底面との所定の隙間を確保するとともに規制部２４０の端部が当接部２２８に当接している。

電動モータ２０８によって圧縮要素２０９が駆動され、電動モータ２０８の回転子２０７とともにシャフト２１０が回転し、コンロッド２１５を介してピストン２１４がシリンダ２１２内で往復動することで、外部冷却回路（図示せず）から流れてきたハイドロカーボンからなる冷媒２０５は、吸入管２０３を通って直接サクションマフラー２２０へ吸入され、消音空間２２１から吸入バルブ２１７よりシリンダ２１２の圧縮室２１１へと流入する。

圧縮室２１１内へ流入した冷媒２０５は、その後シリンダ２１２内を往復運動するピストン２１４によって圧縮され、吐出弁装置２１９を通って一旦はシリンダヘッド２１８内に開放されるが、その後、吐出管２０２より再び外部冷却回路（図示せず）へと吐出される。この際、吸入管２０３から流入した冷媒２０５はサクションマフラー２２０に直接吸い込まれるいわゆる直吸い方式となるので電動モータ２０８からの熱をあまり受けることなく圧縮室２１１に到達することとなり圧縮効率を高くすることができる。

圧縮室２１１からシリンダヘッド２１８に吐出される冷媒２０５は圧縮室２１１の圧力上昇により吐出リード２３０を押し開くことによって断続的にシリンダヘッド２１８に流入する。

この際、吐出リード２３０が開く初期には吐出リード２３０とスプリングリード２３１との所定の隙間が確保されているので吐出リード２３０だけが開くことになり、より低い圧縮室２１１内圧力により開くことが可能となるので圧縮に伴う入力損失が低減できる。

圧縮工程の中期では、圧縮室２１１から噴出する冷媒２０５により吐出リード２３０とスプリングリード２３１とが密着した状態でストッパ２３４に当接することで吐出孔２２５の開口面積を最大化しながら吐出リード２３０とスプリングリード２３１の折損を防いでいる。また、圧縮工程が終了し吐出リード２３０が閉じる場合には吐出リード２３０の復元力に加えスプリングリード２３１の復元力によっても吐出リード２３０が閉じることとなり、吐出リード２３０の閉じ遅れが軽減されることでシリンダヘッド２１８へ吐出された冷媒２０５が圧縮室２１１へ逆流することが防止される。

次に吐出弁装置の作用について説明する。

吐出弁装置２１９の組み立て時にストッパ２３４がかしめピン２３５によりスペーサ２３２を介してバルブプレート２１６に固定されると同時に一端がバルブプレート２１６の当節部２２８に当接することで、スプリングリード２３１とストッパ２３４の規制部２４０との間には所定の隙間が確保される。

この隙間は、固定台座部２２７と当接部２２８との位置で規定されるが固定台座部２２７及び当接部２２８は同じ焼結金属によって形成され、表面は焼結金属の素材面のままで追加工はしていないため、高精度の焼結金型の寸法がそのままストッパ２３４とバルブプレート２１６の隙間として反映されるため寸法のばらつきが小さく極めて高い寸法精度が得られる。また、ストッパ２３４とスプリングリード２３１の間にスペーサ２３２を狭持することでストッパ２３４と凹部２２４底面との所定の隙間を確保することにより寸法管理の困難な板ばね材の折曲整形が省けることで組み立て時に高い精度を保つことができる。

その結果、吐出リード２３０の開き量や閉じ遅れ時間に対するばらつきが極めて小さくなり、最適な開き量や閉じ遅れ時間を得ることができるので、圧縮効率が高められるだけでなく騒音ばらつきの極小化が図られている。

一方、ストッパ２３４はかしめピン２３５によって固定台座部２２７に固定される時、一端が当接部２２８と干渉することでストッパ２３４を変形させながら当接部２２８との隙間をなくすこととなるが、ストッパ２３４は板ばね材から形成されているため剛性が低く、従ってかしめピン２３５をかしめることによって、ストッパ２３４を変形させるかしめ力の分力が当接部２２８に加わったとしてもストッパ２３４には微小な弾性変形が生じることでバルブプレート２１６の当接部２２８へのかしめ力の分力が軽減される。

その結果、かしめピン２３５の押さえつけ力が均等にストッパ固定部２３９に働くこととなり、かしめピン２３５の浮き上がりや、吐出リード２３０やスプリングリード２３１の浮き上がりをほとんど無くすことができる。その結果、吐出リード２３０が吐出弁座２２６から浮き上がることがないのでシリンダヘッド２１８からの冷媒２０５の逆流が防止されることで高性能な冷媒圧縮機が提供できる。

また、スプリングリード２３１の浮き上がりをほとんどなくすことができ、スプリングリード２３１とストッパ２３４の規制部２４０との間に設定した所定の隙間が確保できることで、圧縮効率が高められ、騒音レベルばらつきも極小化できる。

サクションマフラー２２０は消音空間２２１に連通した吸入口２２２を密閉容器２０１に取り付けた吸入管２０３の開口端２２３に近接対向し開口しているため、冷凍サイクルシステムから気化していない液の状態で冷媒２０５が戻ってきた場合にこの液の状態の冷媒２０５が圧縮室２１１に吸引され、これを圧縮することがある。

また、ハイドロカーボンなどの冷媒２０５においては鉱油などのオイル２０４との相溶性が高く、冷媒圧縮機の停止時にオイル２０４に溶け込んだ冷媒２０５が冷媒圧縮機の起動初期に急激に発泡する現象が起こることがある。そして発泡したオイル２０４は冷媒２０５とともに直接サクションマフラー２２０へ吸入され、消音空間２２１から吸入バルブ２１７よりシリンダ２１２の圧縮室２１１へと流入し、これを圧縮することがある。

その結果、液状態の冷媒２０５やオイル２０４を含んだ冷媒２０５が吐出孔２２５から勢いよく噴出し、ストッパ２３４を反バルブプレート２１６側へと大きく変形させてしまう。

しかしながら、ストッパ２３４は板ばね材から形成されているため、ストッパ２３４の変形は弾性変形となるため、液圧縮が終了し、通常のガス冷媒を圧縮する状態に戻ると同時にストッパ２３４は初期の形状に復帰する。従って、液圧縮を起こしても故障しにくい、信頼性の高い冷媒圧縮機を提供できる。

なお、本実施の形態ではサクションマフラー２２０は消音空間２２１に連通した吸入口２２２を密閉容器２０１に取り付けた吸入管２０３の開口端２２３に近接対向し開口しているものを例示したが、吸入口２２２と吸入管２０３の開口端２２３が直接連通したものにおいても同様の効果が得られることは言うまでもない。

以上のように、本発明にかかる冷媒圧縮機は、外部冷却回路からの液冷媒やオイルの戻りが多い場合でも、また、冷媒圧縮機の停止中のオイル中への液冷媒の溶解量が多い場合でも故障の無い高い信頼性を備えた冷媒圧縮機を提供することができるので、空調用、業務用大型冷凍冷蔵機器等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における冷媒圧縮機の縦断面図本発明の実施の形態１における冷媒圧縮機の平面断面図本発明の実施の形態１における冷媒圧縮機の要部拡大断面図本発明の実施の形態１における冷媒圧縮機の分解斜視図本発明の実施の形態２における冷媒圧縮機の縦断面図本発明の実施の形態２における冷媒圧縮機の平面断面図本発明の実施の形態２における冷媒圧縮機の要部拡大断面図本発明の実施の形態２における冷媒圧縮機の分解斜視図従来の冷媒圧縮機の縦断面図従来の冷媒圧縮機の平面断面図従来の冷媒圧縮機の要部拡大断面図

符号の説明

１０１，２０１密閉容器
１０３，２０３吸入管
１０４，２０４オイル
１０５，２０５冷媒
１０８，２０８電動モータ
１０９，２０９圧縮要素
１１２，２１２シリンダ
１１４，２１４ピストン
１１６，２１６バルブプレート
１１９，２１９吐出弁装置
１２０，２２０サクションマフラー
１２１，２２１消音空間
１２２，２２２吸入口
１２３，２２３開口端
１２５，２２５吐出孔
１２６，２２６吐出弁座
１２７，２２７固定台座部
１２８，２２８当接部
１３０，２３０吐出リード
１３２，２３４ストッパ
１３４，２３６開閉部
２３２スペーサ

Claims

電動モータと、前記電動モータによって駆動される圧縮要素と、前記電動モータと前記圧縮要素とを収容するとともにオイルを貯留する密閉容器とを備え、前記圧縮要素はピストンを収容したシリンダと、前記シリンダの開口端を封止するとともに反シリンダ側に吐出弁装置を形成したバルブプレートを備え、前記吐出弁装置は前記バルブプレートに穿設した吐出孔と、前記吐出孔を囲うように前記バルブプレートの反シリンダ側に形成した吐出弁座と、前記バルブプレートの反シリンダ側に形成した固定台座部と、前記固定台座部に一端が固定され、前記吐出弁座を開閉する開閉部を有する吐出リードと、前記吐出リードの反バルブプレート側に配置され前記吐出リードの開閉部と所定の隙間を保持したストッパを有するとともに、前記ストッパは板ばね材から形成され、一端を前記吐出リード固定端部とともに前記バルブプレートの前記固定台座部に固定し、他端を前記バルブプレートに形成した当接部に当接させた冷媒圧縮機。
ストッパを、吐出リードとの間にスペーサを介在させて固定した請求項１に記載の冷媒圧縮機。
バルブプレートを焼結金属から形成するとともに、前記バルブプレートに設けた当接部及び固定台座部を焼結金属素材面にて形成した請求項１または２に記載の冷媒圧縮機。
圧縮要素にはシリンダに連通する消音空間を備えたサクションマフラーを含み、前記サクションマフラーに設けた吸入口は密閉容器に取り付けた吸入管の開口端に対向して開口するか、あるいは吸入管の開口端と連通する請求項１から３のいずれか一項に記載の冷媒圧縮機。
圧縮する冷媒をハイドロカーボンとし、オイルを鉱油またはアルキルベンゼンとした請求項１から４のいずれか一項に記載の冷媒圧縮機。