JP2014114759A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】高効率且つ低騒音の圧縮機を提供する。
【解決手段】バルブプレート１０７と一体の吐出弁座１１９および吸入弁座１２１の各シート面に樹脂製被膜１１９ａ，１２１ａを固着することで、板状吐出弁１１３および板状吸入弁１１５の衝突時の衝撃を減衰するとともに、組立時の樹脂の剥離や脱落の可能性を無くし、且つ熱時形状ひずみを低減してシート面の平面度を維持する。これによって、冷媒循環量を確保しつつ、樹脂弁座を用いた場合のような樹脂剥離や脱落による圧縮機の入力増大や起動不全を防止し、高効率且つ低騒音の圧縮機とすることができ。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷蔵庫に用いられる圧縮機に関するものである。

従来、低騒音や高信頼性を目的とした圧縮機の中には樹脂製の別体吐出弁座を有するものがあった（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圧縮機を説明する。

図５および図６は、特許文献１に記載された従来の圧縮機の要部断面図である。

図５において、バルブプレート１に吐出孔２が穿設されており、バルブプレート１に吐出孔２を開閉する板状吐出弁３が取り付けられている。

吐出孔２には耐熱性樹脂からなる別体の吐出弁座４が埋設されており、その頂部に吐出弁３が着座するシート面５を有し、基部に吐出孔２への挿入筒部６を有する。

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。

圧縮行程時に圧縮室内の圧力が高くなり板状吐出弁３を境界として圧力差が生じると、板状吐出弁３は弁押さえ７と当接するように開き、吐出孔２から冷媒ガスをシリンダヘッド内に排出する。吸入行程時には圧縮室内の圧力が低くなり板状吐出弁３が吐出弁座４のシート面５と密着することで吐出孔２を封止しシリンダヘッド内の冷媒ガスの逆流を防ぐ。

実開昭６３−０４８９８１号公報

しかしながら、上記従来の構成では、吐出弁座４が、別体で、かつ耐熱性樹脂で構成されていて、バルブプレート１へ圧入されている為、バルブプレート１への挿管の際に樹脂の剥離や脱落が発生し、剥離もしくは脱落した小片が圧縮機の摺動部分へ噛みこむことによる圧縮機の入力の増大や起動不全に至る可能性があった。また、上記小片が吐出行程時に板状吐出弁３のシート面５との接地面または吐出弁座４のシート面５に付着し、吸入行程時に吐出孔２を充分に封止することが出来ず、高温の冷媒ガスが流入することで体積効率が悪化し、冷凍性能の低下を招くことがあった。また、バルブプレート１と吐出弁座４の材質が異なる為、熱膨張係数の差異による吐出弁座４に熱時形状ひずみが発生し、シート面５の平面度が悪化し、吐出弁座４が閉じた際に充分に封止することが出来ず、高温の冷媒ガスが流入することで体積効率が悪化し、冷凍性能の低下を招くことがあった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、低騒音かつ高信頼性で高い効率を備えた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圧縮機は、バルブプレートの吐出弁座および
吸入弁座と板状吐出弁および板状吸入弁との接地面の少なくともいずれか一方に樹脂製被膜を固着したもので、組立時の樹脂の剥離や脱落の可能性が無く、且つ熱時形状ひずみも低減しシート面の平面度が悪化しない圧縮機とすることができる。

本発明の圧縮機は、組立時の樹脂の剥離や脱落の可能性が無く、且つ熱時形状ひずみも低減しシート面の平面度が悪化しない為、圧縮機の入力の増大や起動不全を起しにくく高冷媒循環量確保できる圧縮機を提供することができる。また、樹脂層の厚みにより、打撃音の周波数を変化させ他の構成部品の固有周波数との共振による異常音の発生を意図的かつ積極的に回避する効果も得られる。

本発明の実施の形態１における圧縮機の要部断面図 同圧縮機の弁座部分を示す説明図 本発明の実施の形態２における圧縮機の要部断面図 同圧縮機の弁座部分を示す説明図 従来の圧縮機の要部断面図 同従来の圧縮機の吐出弁座を示す斜視図

第１の発明は、吸入孔と吐出孔を有したバルブプレートと、前記吸入孔を開閉する板状吸入弁および前記吐出孔を開閉する板状吐出弁を備え、前記吸入弁および吐出弁は薄板状の板ばね材によって形成し、かつ、前記吸入孔と板状吸入弁の接地部および前記吐出孔と板状吐出弁の接地部に樹脂性被膜を固着した構成としてある。

これにより、組立時の樹脂の剥離や脱落の可能性を無くし、且つ熱時形状ひずみを低減しシート面の平面度が悪化しない為、圧縮機の入力の増大や起動不全を起しにくく高冷媒循環量確保できる圧縮機を提供することができる。

第２の発明は、第１の発明において、樹脂性被膜は溶着または焼付処理したものであり、樹脂性被膜の固着強度が向上して組立時の樹脂の剥離や脱落の可能性をより無くすることができ、圧縮機の入力の増大や起動不全を起しにくく高冷媒循環量確保できる圧縮機の信頼性を高いものとすることができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、吸入孔の圧縮室側の外周に吸入弁座が形成されており、樹脂製被膜を吸入弁座の板状吸入弁との接地部であるシート面に配置したもので、安価に高効率で高信頼性の圧縮機を提供することができる。すなわち、板状吸入弁と吸入弁座は吐出工程時に密着していないと隙間から圧縮された冷媒ガスが吸入孔を介して低圧域に流れ込んでしまい圧縮機の圧縮効率を低下させてしまうため、板状吸入弁及び吸入弁座の平面の確保は重要である。シート面が大きすぎると吸入弁座との当接部分の平面度を確保するのが困難であるが、シート面の大きさを吸入弁座との当接部のみにすることで容易にカバーの平面を確保することができるうえ、必要以上に大きすぎると、剥離や脱落の可能性が大きくなってしまうが、吸入弁座との当接部分のみの最小限の大きさにすることで剥離や脱落の可能性を低くすることができ、安価に高効率で高信頼性の圧縮機を提供することができるのである。

第４の発明は、第１または第２の発明において、吐出孔の反圧縮室側の外周に吐出弁座が形成されており、樹脂製被膜を吐出弁座の板状吐出弁との当接部分に配置したしたもので、安価に高効率で高信頼性の圧縮機を提供することができる。すなわち、板状吐出弁と吐出弁座は吸入工程時に密着していないと隙間から冷媒ガスが吐出孔を介して低圧域に流
れ込んでしまい圧縮機の圧縮効率を低下させてしまうため、板状吐出弁及び吐出弁座の平面の確保は重要である。シート面が大きすぎると吐出弁座との当接部分の平面度を確保するのが困難であるが、シート面の大きさを吐出弁座との当接部のみにすることで容易にカバーの平面を確保することができるうえ、必要以上に大きすぎると、剥離や脱落の可能性が大きくなってしまうが、吐出弁座との当接部分のみの最小限の大きさにすることで剥離や脱落の可能性を低くすることができ、安価に高効率で高信頼性の圧縮機を提供することができる。

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本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における圧縮機の要部断面図、図２は同圧縮機の弁座部分を示す説明図である。

図１において、シリンダブロック１０１には圧縮室１０３が形成されており、ピストン１０５が圧縮室１０３内に往復自在に挿入されている。

圧縮室１０３の開口端部にはこれを封止するようバルブプレート１０７が配設されており、バルブプレート１０７には吐出孔１０９および吸入孔１１１が穿設されている。そしてこのバルブプレート１０７に一端が固定された薄板状のバネ鋼からなる板状吐出弁１１３と圧縮室１０３の開口端との間に挟持された薄板状のバネ鋼からなる板状吸入弁１１５を備えている。

吐出孔１０９のシリンダヘッド１１７側の外周には円形の吐出弁座１１９が形成されている。

また吸入孔１１１の圧縮室１０３側の外周には円形の吸入弁座１２１が形成されている。

吐出弁座１１９および吸入弁座１２１のそれぞれ板状吐出弁１１３と板状吸入弁１１５の接地面には、それぞれ樹脂性被膜１１９ａ、１２１ａが固着されている。

樹脂性被膜１１９ａ、１２１ａは固体潤滑剤を含有したポリアミドイミド系の樹脂で形成されている。

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。

ピストン１０５が圧縮室１０３内を往復動しバルブプレート１０７から離れていく吸入行程時には圧縮室１０３内の圧力が下がり、低圧域である吸入孔１１１の内側と圧縮室１０３内に圧力差が生じ、吸入弁座１２１を塞いでいる板状吸入弁１１５の開閉部に力が加わる。その結果、板状吸入弁１１５の撓曲部が湾曲するよう圧縮室１０３内へ開くことで吸入孔１１１から吸入弁座１２１の内側を介して冷媒を圧縮室１０３内に吸入する。この時、板状吐出弁１１３はシリンダヘッド１１７内の圧力が圧縮室１０３内の圧力より高く、この圧力差により吐出弁座１１９に押し付けられ、低圧域への冷媒の逆流を防止する。

一方、吐出工程時には圧縮室１０３内の圧力が上がり、吸入孔１１１の内側に比べ圧縮室１０３内の圧力が上昇することで板状吸入弁１１５は吸入弁座１２１を塞ぎ、低圧域への冷媒の逆流を防止する。この時、板状吐出弁１１３は圧縮室１０３内の圧力がシリンダヘッド１１７内の圧力より高くなり、圧力差が生じ吐出弁座１１９を塞いでいる板状吐出
弁１１３の開閉部に力が加わる。その結果、板状吐出弁１１３の撓曲部が湾曲するようシリンダヘッド１１７内へ開くことで吐出孔１０９から吐出弁座１２１の内側を介して冷媒をシリンダヘッド１１７内に排出する。

この一連の吸入行程および圧縮行程において、板状吸入弁１１５および板状吐出弁１１３の撓曲部が湾曲した状態からそれぞれ吸入弁座１２１および吐出弁座１１９との衝突を繰り返す。板状吸入弁１１５と板状吐出弁１１３とが衝突した際に発生する衝撃波は圧縮機の騒音増大を誘起する場合があり、衝突を繰り返すことで板状吸入弁１１５または板状吐出弁１１３の破損による圧縮不良、また、衝突することでピストン１０５が削られ、削られたものがピストン１０５と圧縮室１０３との摺動部などに入り込むことで圧縮機の入力増大や起動不全を起こすことがある、しかしながら、この発明では吐出弁座１１９と吸入弁座１２１の板状吐出弁１１３および板状吸入弁１１５との接地面にのみ樹脂性の被膜を固着し形成しているため、組立時の樹脂の剥離や脱落の可能性が無く、衝突時の衝撃を緩和することができる。すなわち、樹脂は吐出弁座１１９や吸入弁座１２１自体の表面に形成しているため、従来の吐出、吸入弁座とは別体の耐熱性樹脂弁座部品を圧入しているもののような樹脂の剥離や脱落がなくなるとともに、吐出弁座１１９や吸入弁座１２１自体の表面に形成した樹脂製被膜１１９ａ、１２１ａの存在によって衝撃緩和が達成される。その結果、衝撃波による騒音の増大や板状吐出弁１１３および板状吸入弁１１５の破損などの発生を抑制することができ、高信頼性の圧縮機を提供することができる。

また、吐出孔１０９および吸入孔１１１の外周にそれぞれ吐出弁座１１９および吸入弁座１２１を形成し、樹脂製被膜１１９ａを吐出弁座１１９の板状吐出弁１１３との接地部であるシート面に配置し、樹脂製被膜１２１ａを吸入弁座１２１の板状吸入弁１１５との接地部であるシート面に配置しているので、安価に高効率で高信頼性の圧縮機を提供することができる。すなわち、板状吐出弁１１３と吐出弁座１１９および板状吸入弁１１５と吸入弁座１２１は、それぞれ吸入行程時、吐出工程時に密着していないと隙間から圧縮された冷媒ガスが吐出孔１０９または吸入孔１１１を介して低圧域に流れ込んでしまい圧縮機の圧縮効率を低下させてしまうため、板状吐出弁１１３と吐出弁座１１９および板状吸入弁１１５と吸入弁座１２１の平面の確保は重要である。シート面が大きすぎると吐出弁座１１９および吸入弁座１２１との当接部分の平面度を確保するのが困難であるが、シート面の大きさを吐出弁座１１９および吸入弁座１２１との当接部のみにすることで容易に接地面の平面を確保することができるうえ、必要以上に大きすぎると、剥離や脱落の可能性が大きくなってしまうが吐出弁座１１９および吸入弁座１２１との当接部分のみの最小限の大きさにすることで剥離や脱落の可能性を低くすることができ、且つ熱時形状ひずみを最小限に低減でき更に平面度の確保が容易にできるので、安価に高効率で高信頼性の圧縮機を提供することができるのである。

（実施の形態２）
図３および図４は本発明の実施の形態２における圧縮機を示すもので、この実施の形態２は樹脂製被膜の形成方法が異なるものである。

すなわち、この実施の形態２では樹脂性被膜２１９ａ，２２１ａを溶着または焼付処理によって吐出弁座１１９および吸入弁座１２１のシート面に形成してある。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一番号を付記して説明は省略する。

例えばこの実施の形態２ではディスペンサを用い吐出弁座１１９および吸入弁座１２１に照射し焼付けることで樹脂性被膜２１９ａ，２２１ａを固着している。もちろん、溶着することも可能である。

この実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の作用効果が得られるとともに、樹脂
性被膜２１９ａ，２２１ａの固着強度が向上して組立時の樹脂の剥離や脱落の可能性をより無くすることができ、圧縮機の入力の増大や起動不全を起しにくく高冷媒循環量確保できる圧縮機の信頼性を更に高いものとすることができる。

なお、上記各実施の形態で用いた樹脂製被膜１１９ａ、１２１ａはポリアミドイミド系の樹脂で形成していたが、他の樹脂材でも同様の効果があることはいうまでもない。

また、樹脂製被膜１１９ａ、１２１ａは吐出弁座１１９および吸入弁座１２１側に設けたもので説明したが、これは板状吐出弁１１３および吐出弁座１１９側の少なくとも前記吐出弁座１１９および吸入弁座１２１との接地部に設けても良いものである。

以上のように、本発明は、安価で高効率且つ低騒音および信頼性の高い圧縮機とすることができ、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として幅広く適用できる。

１０１ シリンダブロック
１０３ 圧縮室
１０５ ピストン
１０７ バルブプレート
１０９ 吐出孔
１１１ 吸入孔
１１３ 板状吐出弁
１１５ 板状吸入弁
１１７ シリンダヘッド
１１９ａ，１２１ａ，２１９ａ，２２１ａ 樹脂製被膜

Claims (4)

1. 吸入孔と吐出孔を有したバルブプレートと、前記吸入孔を開閉する板状吸入弁および前記吐出孔を開閉する板状吐出弁を備え、前記板状吸入弁および板状吐出弁は薄板状の板ばね材によって形成し、かつ、前記吸入孔と板状吸入弁の接地部および前記吐出孔と板状吐出弁の接地部に樹脂性被膜を固着している圧縮機。
2. 樹脂性被膜を溶着または焼付処理した請求項１に記載の圧縮機。
3. 吸入孔の圧縮室側の外周に吸入弁座が形成されており、樹脂製被膜を吸入弁座の板状吸入弁との当接部分に配置した請求項１または２に記載の圧縮機。
4. 吐出孔の反圧縮室側の外周に吐出弁座が形成されており、樹脂製被膜を吐出弁座の板状吐出弁との当接部分に配置した請求項１または２に記載の圧縮機。