JP2013256901A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】吸入リードのアーム部に配設された折り曲げ部の応力増加を抑制し、吸入行程の開始に伴って速やかに吸入リードが開いて圧縮室内に冷媒を吸入するため、耐久性が高く、効率の高い密閉型圧縮機を提供する。
【解決手段】吸入リード１３５に設けられたアーム部１４３には一つ以上の折り曲げ部１４５が配設され、折り曲げ部１４５の両端はアーム部１４３の端部に達しない位置に規制されていることから、アーム部の両端部に局所的な変局部が無いために、応力集中の発生を抑制することができ、吸入リードの耐久性を向上させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は家庭用冷蔵庫、自動販売機及びエアコン、ヒートポンプ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。

この種の密閉型圧縮機は、電動要素と機械要素とを密閉容器に冷媒と共に収納し、シリンダの開口端に固定されたバルブプレートと吸入孔の開閉を行う吸入リードを備え、吸入リードの開閉により、冷媒を吸入、吐出する動作をするものであり、近年、吸入リードの動作性の向上による高効率化と耐久性が求められている（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密閉型圧縮機について説明する。

図３は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機の断面図、図４は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機のバルブプレート外略図、図５は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機の吸入リード概略図である。

図３から図５において、密閉容器１内には、冷媒２が満たされるとともに、底面には冷凍機油３が貯留され、電動要素４と圧縮要素５はともに密閉容器１内に弾性支持されている。

電動要素４は、回転子１１と固定子１２よりなり、電動要素４は圧縮要素５の下方に配置され、電動要素４によって駆動されている。

次に、圧縮要素５の詳細を以下に説明する。

シャフト１３は、回転子１１を嵌合係止した主軸部１４と、主軸部１４に対して偏芯して形成された偏芯部１５を備えている。シリンダブロック２１は、略円筒形のシリンダ２２を有し、シリンダ２２には、ピストン２３が遊嵌され、ピストン２３は、偏芯部１５に連結されている。

吸入マフラー３４は、バルブプレート３５の吸入口３６に連通している。シリンダヘッド３７は、シリンダブロック２１にバルブプレート３５を挟み込んで固定されている。

以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。

電動要素４の固定子１２に電気が供給されると、回転子１１が回転し、回転子１１に嵌合係止された主軸部１４が回転する。

主軸部１４の回転により、シャフト１３の偏芯部１５が偏芯運動をし、偏芯部１５に連結されたピストン２３がシリンダ２２内を往復運動し、圧縮室４１内で冷媒２の吸入と圧縮が繰り返される。

冷媒２は、密閉容器１外部の冷凍サイクル（図示せず）より、密閉容器１に入り吸入マフラー３４に吸入される。

吸入マフラー３４は、バルブプレート３５に穿設された吸入口３６に連通しており、冷媒２は、吸入リード３９に設けられたアーム部４０が湾曲されて開くことによって、吸入
口３６を通って圧縮室４１内に吸入される。

特開平０９−０７２２８０号公報

しかしながら、上記従来の構成では、吸入リードのアーム部に設けられた折り曲げ部が、アーム部の両端に達していることから、両端部の応力が増加し、端部処理に不具合がある場合に、吸入リードが折損する可能性を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、吸入リードのアーム部に配設された折り曲げ部の応力増加を抑制し、吸入行程の開始に伴って速やかに吸入リードが開いて圧縮室内に冷媒を吸入するため、耐久性が高く、効率の高い密閉型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、本発明の密閉型圧縮機は、シリンダの端部に備えられ、吸入孔が穿設されたバルブプレートと、板ばね材によって形成され、バルブプレートのシリンダ側に設けられて吸入孔を開閉する吸入リードとを備え、吸入リードは吸入孔を開閉するヘッド部と、吸入リードの基部をなす支持端部と、支持端部と開閉部とを連結するアーム部を有し、アーム部には折り曲げ部が配設され、折り曲げ部の両端がアーム部の端部に達しない位置に規制されたもので、折り曲げ部の端部がアーム部の両端に通設されていないために、アーム部の両端部に局所的な変局部が無いために、応力集中の発生を抑制する作用を有する。

本発明の密閉型圧縮機は、吸入リードの耐久性を向上させることができるため、高信頼性で高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。

本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図 同実施の形態における吸入リードの正面図 従来の密閉型圧縮機の断面図 従来の密閉型圧縮機のバルブプレート外略図 従来の密閉型圧縮機の吸入リード概略図

第１の発明は、シリンダブロックに形成されたシリンダと、前記シリンダ内を往復自在に挿入されたピストンと、前記シリンダの端部に備えられ、吸入孔が穿設されたバルブプレートと、板ばね材によって形成され、前記バルブプレートの前記シリンダ側に設けられて前記吸入孔を開閉する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、前記支持端部と前記ヘッド部とを連結するアーム部を有し、前記アーム部には折り曲げ部が配設され、前記折り曲げ部の両端が前記アーム部の端部に達しない位置に規制されたもので、折り曲げ部の端部がアーム部の両端に通設されていないために、アーム部の両端部に局所的な変局部を設けないことにより、応力集中の発生を抑制することができ、吸入リードの耐久性を向上させることができるため、高信頼性で高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。

第２の発明は、吸入リードのアーム部に配設された折り曲げ部が複数個設けられもので、同じ曲げ量を確保する時に折り曲げ部を複数個設けることで、折り曲げ部一つ当たりに掛かる曲げ量が緩和されることで、応力が抑制でき、吸入リードの耐久性を向上させることができるため、高信頼性で高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。

第３の発明は、吸入リードのアーム部に配設された折り曲げ部が、アーム部の長手方向の中心線に対し、左右均等であるもので、アーム部に設けられた折り曲げ部がアーム部の中心線に対し、左右均等であることから、吸入リードが開閉される時には左右均等に開閉されるため、吸入リードがバルブプレートの着座面に衝突する際の片当たりの発生を抑制することができるため、吸入リードの耐久性を向上させることができるため、高信頼性で高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。

第４の発明は、インバータ駆動回路により駆動されるもので、冷媒循環量が多く吸入リードの開き量が増加する商用電源周波数以上の回転数で駆動しても、アーム部の両端部に局所的な変局部を設けないことにより、応力集中の発生を抑制することができ、また折り曲げ部を複数個設けることで、折り曲げ部一つ当たりに掛かる曲げ量を緩和でき、また吸入リードのアーム部に配設された折り曲げ部が、アーム部の中心線に対し、左右均等に配設されることで、吸入リードが左右対称に開閉されることから吸入リードがバルブプレートの着座面に衝突する際の片当たりの発生を抑制することができるため、高周波数数運転での信頼性を向上させることができる。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図、図２は、同実施の形態における吸入リードの正面図である。

図１、図２において、密閉容器１０１には、冷媒１０３が満たされるとともに、底面には冷凍機油１０５が貯留され、電動要素１０７と圧縮要素１０９はともに密閉容器１０１内に弾性支持されている。

電動要素１０７は、回転子１１１と固定子１１３よりなり、電動要素１０７は圧縮要素１０９の下方に配置され、電動要素１０７によって駆動される。

次に圧縮要素１０９の詳細を以下に説明する。

シャフト１１５は、回転子１１１を嵌合係止した主軸部１１７と、主軸部１１７に対して偏芯して形成された偏芯部１１９を備えている。シリンダブロック１２１は、略円筒形のシリンダ１２３を有し、シリンダ１２３には、ピストン１２５が遊嵌され、ピストン１２５は、偏芯部１１９と連結手段１２７によって連結されている。

シリンダ１２３の開口端の一端はピストン１２５により塞がれて、他端は、吸入孔１３１が穿設されたバルブプレート１３３と、バルブプレート１３３のシリンダ１２３側に設けられ、吸入孔１３１を開閉する吸入リード１３５によって塞がれて、シリンダ１２３内に圧縮室１３７が形成されている。

吸入リード１３５は、吸入孔１３１を開閉するヘッド部１３９と、吸入リード１３５の基部をなす支持端部１４１と、支持端部１４１の端部とヘッド部１３９とを連結するアーム部１４３を有し、アーム部１４３には一つ以上の折り曲げ部１４５が配設され、折り曲
げ部１４５の両端はアーム部１４３の端部に達しない位置に規制されている。

以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。

電動要素１０７の固定子１１３に電気が供給されると、回転子１１１が回転し、回転子１１１に嵌合係止された主軸部１１７が回転する。

主軸部１１７の回転により、シャフト１１５の偏芯部１１９が偏芯運動をし、偏芯部１１９と連結手段１２７によって連結されたピストン１２５がシリンダ１２３内を往復運動し、圧縮室１３７内で冷媒１０３の吸入と圧縮が繰り返される。

圧縮室１３７に吸入される冷媒１０３は、吸入室１４７からバルブプレート１３３に穿設された吸入孔１３１を通り、吸入リード１３５に設けられたヘッド部１３９を押し上げ、さらに吸入リード１３５に設けられたアーム部１４３が湾曲することで、吸入リード１３５が開かれ、冷媒１０３が、圧縮室１３７に導かれる。その際に、吸入リード１３５のアーム部１４３に設けられた１つ以上の折り曲げ部１４５により、吸入工程の初期の段階で吸入リード１３５が開きやすくなるために、より多くの冷媒１０３を圧縮室１３７内に搬送することができる。

ただし、吸入リード１３５に設けられたアーム部１４３の端部に局所的な変局点を設けると、変局点に応力が集中しやすく、冷媒１０３の循環量が多く吸入リード１３５の開き量が大きく、更に吸入リード１３５の端部処理に不具合等がある場合には、吸入リード１３５の折損の可能性があった。

本発明は、吸入リード１３５に設けられた折り曲げ部１４５の端部がアーム部１４３の両端に通設されない位置に規制されているために、アーム部１４３の両端部に局所的な変局部を設けないために応力集中の発生を抑制することができる。従って、吸入リード１３５の耐久性を向上させることができるため、高信頼性で高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。

また、吸入リード１３５のアーム部１４３に配設された折り曲げ部１４５が複数個設けることにより、同じ曲げ量を確保する時に折り曲げ部１４５を複数個設けることで、折り曲げ部１４５一つ当たりに掛かる曲げ量が緩和されることで、応力が抑制でき、さらに吸入リード１３５の耐久性を向上させることができるため、高信頼性で高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。

また、吸入リード１３５のアーム部１４３に配設された折り曲げ部１４５が、アーム部１４３の長手方向の中心線１４３ａに対し、左右均等であるもので、アーム部１４３に設けられた折り曲げ部１４５がアーム部１４３の中心線１４３ａに対し、左右均等であることから、吸入リード１３５が開閉される時には左右均等に開閉されるため、吸入リード１３５がバルブプレート１３３の着座面に衝突する際の片当たりの発生を抑制することができるため、さらに吸入リード１３５の耐久性を向上させることができるため、高信頼性で高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。

また、インバータ駆動回路により駆動されるもので、冷媒１０３の循環量が多く吸入リード１３５の開き量が増加する商用電源周波数以上の回転数で駆動しても、アーム部１４３の両端部に局所的な変局部を設けないために、応力集中の発生を抑制することができ、また折り曲げ部１４５を複数個設けることで、折り曲げ部１４５一つ当たりに掛かる曲げ量を緩和でき、また吸入リード１３５のアーム部１４３に配設された折り曲げ部１４５が、アーム部１４３の中心線１４３ａに対し、左右均等に配設されることで、吸入リード１
３５が左右対称に開閉されることから吸入リード１３５がバルブプレート１３３の着座面に衝突する際の片当たりの発生を抑制することができるため、さらに、高周波数数運転での信頼性を向上させることができる。

なお、本実施の形態において、使用する冷媒１０３をＲ６００ａとしたもので、Ｒ６００ａの場合、Ｒ１３４ａなどの他の冷媒１０３と比べると吸入圧力が低いため、圧力差が得られにくく、吸入リード１３５が開くまでに時間を要していたが、本発明では、折り曲げ部１４５を有し、かつ折り曲げ部１４５の端部がアーム部１４３の両端に通設されない位置に規制されているために、アーム部１４３の両端部に局所的な変局部を設けないために応力集中の発生を抑制することができる。従って、吸入効率が高く、吸入リード１３５の耐久性を向上させることができるため、高信頼性で高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。

以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、アーム部には折り曲げ部が配設され、かつ折り曲げ部の両端がアーム部の端部に達しない位置に規制されたもので、折り曲げ部の端部がアーム部の両端に通設されていないために、アーム部の両端部に局所的な変局部を設けないために応力集中の発生を抑制することができ、吸入リードの耐久性を向上させることができるため、高信頼性で高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。

１２１ シリンダブロック
１２３ シリンダ
１２５ ピストン
１３１ 吸入孔
１３３ バルブプレート
１３５ 吸入リード
１３９ ヘッド部
１４１ 支持端部
１４３ アーム部
１４５ 折り曲げ部

Claims (4)

1. シリンダブロックに形成されたシリンダと、前記シリンダ内を往復自在に挿入されたピストンと、前記シリンダの端部に備えられ、吸入孔を有するバルブプレートと、前記バルブプレートの前記シリンダ側に設けられて前記吸入孔を開閉する吸入リードとを備え、前記吸入リードは板ばね材によって形成されるとともに、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、前記支持端部と前記ヘッド部とを連結するアーム部を有し、前記アーム部には折り曲げ部が配設され、前記折り曲げ部の両端が前記アーム部の端部に達しない位置に規制された密閉型圧縮機。
2. 前記アーム部に配設された前記折り曲げ部を複数備える請求項１に記載の密閉型圧縮機。
3. 前記アーム部に配設された折り曲げ部が、前記アーム部の長手方向の中心線に対し、左右均等である請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
4. 前記密閉型圧縮機はインバータ駆動回路により複数の周波数で駆動される請求項１から３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。