JP3025530U - 往復動き型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 往復動き型圧縮機に係り、吸入弁の開放遅延
を改善して圧縮機の性能及び効率を高めるためのもので
ある。 【解決手段】 密閉容器１に内装され圧縮室５を形成す
るシリンダブロック６とシリンダヘッド７、シリンダブ
ロックとシリンダヘッドとの間に設けられた弁板１５０
と、前記弁板に設けられた吸入孔１３０と吐き出し孔、
吸入孔を開閉する吸入弁１６を備え、弁板の吸入弁との
当接部には吸入される冷媒ガスの圧力作用面積を広める
ように吸込孔１３０の一側から延長された凹溝部２０
０，３００が形成された構成を特徴とする。吸入孔の周
りには凹溝部を挟んで切除された開曲線形態の安着溝１
７０が形成される。これにより、冷媒吸入時吸入弁の開
放時間が早くなって吸入冷媒流量が増加して冷凍能力を
向上させ、吸入部と弁板の接触面積の減少による流膜接
触面積も減少して流膜接触または流膜破壊時に発生され
る騒音が低減されうる。また、安着溝内の圧縮冷媒ガス
の残留量を減少させ冷凍能力を向上させうる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、冷凍サイクルを行う冷蔵庫や冷凍庫またはショーケースなどの冷凍 空調機器に装着されて冷媒を吸入圧縮させる往復動き型圧縮機に係り、特に弁板 の構造を改善して圧縮機の性能及び効率を向上させるように構成された往復動き 型圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

冷凍サイクルを行い冷蔵、冷凍や空気調和機能を実現する各種の装置としては 圧縮過程を行うための密閉型圧縮が使われる。この圧縮機は、ピストンの直線往 復運動により冷媒を吸入圧縮する往復動き型圧縮機とローラの偏心回転運動によ り冷媒を吸入圧縮する回転型圧縮機がある。

【０００３】 図７は往復動き型圧縮機の一般的な構造を示したもので、密閉容器１内に外部 電源により動力を発生させる駆動部と、この駆動部の動力が伝達され冷媒を吸入 圧縮する圧縮部が装着された構成である。駆動部は固定子２と回転子３，そして この回転子３に押入された回転軸４を含み、圧縮部は圧縮室５を形成するシリン ダブロック６とシリンダヘッド７，圧縮室５の内部を直線往復運動するピストン ８を含む。回転軸４には偏心カム９が備えられ、この偏心カム９には連結ロッド １０が設けられピストン８と偏心カム９とを連なることにより回転軸４の回転運 動をピストン８の直線往復運動に変換させる。１１は冷媒吸入管、１２は冷媒吐 き出し管を示す。

【０００４】 従来の往復動き型圧縮機では吸入弁装置の構成のために図８及び図９に示した ように、シリンダブロック６とシリンダヘッド７との間に吸入孔１３と吐き出し 孔１４の形成された弁板１５が設けられている。上記弁板１５には吸入孔１３と 吐き出し孔１４を開閉するように吸入バルブ１６と吐き出し弁（図示せず）が両 側面にそれぞれ設けられている。１７は吸入弁１６の開閉を円滑にすると共に開 閉時騒音を低減させるための安着溝であり、１８は吸入孔１３と安着溝１７との 間に形成された安着座である。この従来の往復動き型圧縮機においては吸入弁１ ６の慣性力と低減のために吸入孔１３、安着座１８、安着溝１７が全部吸入弁１ ６の頭部と同心円上に置かれるように形成されている特徴がある。

【０００５】 このように構成された往復動き型圧縮機では外部から電源が印加されるにつれ 固定子２と回転子３との間に回転力が発生し、回転軸４に回転運動は偏心カム９ と連結ロッド１０に直線往復運動に変換されピストン８が圧縮室５の内部を直線 往復運動することにより冷媒の吸入及び圧縮作用がなされる。すなわち、ピスト ン９が吸入過程にある場合は吸入孔１３を通じて低圧の冷媒ガスが圧縮室５内部 に吸入されるが、ピストン８が上死点から下降して圧縮室５の圧力が次第に低く なって吸入弁１６の頭部に作用するシリンダヘッド７内に形成されたチャンバ （図示せず）のチャンバ圧力（圧縮室の外軸から吸入弁の頭部に作用する圧力） より低くなれば吸入弁１６が圧縮室５側に開放され低温低圧の冷媒ガスを吸入す ることになる。この際、吸入弁１６は吸入孔１３の断面積に当たる面積（この面 積は安着座１７の内径部の面積に当たる）ほどのチャンバ圧力の作用を受ける。

【０００６】 一方、ピストン８の圧縮過程にある場合、吸入弁１６は安着座１８に当接しな がら圧縮室５の圧力が次第に高くなって圧縮された冷媒ガスが吐き出し孔１４を 通して吐き出し弁（図示せず）を通じてシリンダヘッド７内のチャンバに吐き出 される。しかし、吐き出し過程に吸入弁１６が覆われている吸入弁１６の固定端 側の安着溝１７Ｃ内にも圧縮冷媒ガスが残留するようになる。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

かかる従来の往復動き型圧縮機の吸入弁装置においてはチャンバ圧力が単なる 円形に形成された吸入孔の断面積に当たる面積にのみ作用するので、チャンバ圧 力の作用面積が割合小さく吸入弁の開放時間が遅延され、これにより吸入流量の 減少は勿論、圧力損失も大きく発生される問題点があった。

【０００８】 一方、チャンバ圧力の作用面積を増大させるために安着座１８の内径を大きく すれば、吸入弁１６の頭部が大きくなって質量増加による慣性力が大きく作用す るので弁効率が劣化する短所があった。

【０００９】 更に、環形の安着溝内にも圧縮冷媒ガスが残留していて間隙体積を減少させ圧 縮機の効率を低下させる問題点があった。

【００１０】 従って、本考案は以上の問題点を解決するためのもので、吸入弁の質量を増加 させず弁効率及び弁開放時間を短縮させうる吸入弁装置を有する往復動き型圧縮 機を提供することをその目的とする。

【００１１】 また、吸入弁が弁板に当接する面積を減少させ弁板に対する吸入弁の流膜接触 面積減少による騒音を減少させうる吸入弁装置を有する往復動き型圧縮機を提供 することをその目的とする。

【００１２】 ひいては、吸入弁が弁板の安着溝を完全に覆う部位を取り除かせ安着溝内に残 留する圧縮冷媒ガスを減少させうる吸入弁装置を有する往復動き型圧縮機を提供 することをその目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

前述した目的を達成するために本考案による往復動き型圧縮機は、密閉容器に 内装され圧縮室を形成するシリンダブロックとシリンダヘッド、前記シリンダブ ロックとシリンダヘッドとの間に設けられた弁板と、前記弁板に設けられた吸入 孔と吐き出し孔、前記吸入孔を開閉する吸入弁を含み、前記弁板の前記吸入弁と の当接部には吸入される冷媒ガスの圧力作用面積を広めるように前記吸込孔の一 側から延長された凹溝部が形成された構成を特徴とする。

【００１４】

【考案の実施の形態】

以下、添付した図面に基づき本考案の望ましい実施形態を詳しく説明する。

【００１５】 図１に示した一般の往復動き型圧縮機は本考案が適用される往復動き型圧縮機 と弁板の構造を除けば同一である。従って、図１に示した往復動き型圧縮機は本 考案についても同一に適用され、同一な構成要素については同一な参照番号を付 して説明する。

【００１６】 図１は、本考案による往復動き型圧縮機の吸入弁の設置状態を弁板と共に示し 図２は図１の弁板を圧縮室で見上げた吸入孔の斜視図であり、図３は図１のIII −III 線による断面図である。

【００１７】 図示したように、シリンダブロック６とシリンダヘッド７との間には弁板１５ ０が設けられ、この弁板１５０には吸入孔１３０と吐き出し孔１４が形成される 。吸入孔１３０の開閉のために弁板１５０のシリンダブロック６側には吸入弁１ ６が設けられ、吐き出し孔１４の開閉のために弁板１５０のシリンダヘッド７側 には吐き出し弁（図示せず）が設けられている。本考案の特徴により吸入弁１６ と当接する部位の弁板１５０には吸入孔１３０と連通されるように凹溝部２００ が形成される。この凹溝部は吸入孔１３０の一側から延長され形成されるが、図 ２、図３に示したように吸入孔と略直角をなすように形成され、図４に示したよ うに、所定曲率の曲面に形成されうる。かかる凹溝部２００，３００によりチャ ンバ圧力の作用面積が吸入孔１３０の面積に凹溝部２００または３００の面積を 加えたものに拡大されるので、圧縮室５の圧力とシリンダヘッド７に形成された チャンバ（図示せず）の圧力の差が従来より小さい場合にも吸入弁が開放される ことにより吸入弁の初期開放時間が長くなって効率が改善される。

【００１８】 一方、吸入孔１３０の周りには安着溝１７０が形成され、この安着溝１７０と 吸入孔１３０との間には安着座１８０が形成されるが、安着溝１７０は凹溝部２ ００または３００に挟んで切除された開曲線形態が形成される。すなわち、安着 溝１７０は吸入孔１３０の周りに沿って円形に形成されてから凹溝部２００また は３００と会わないように切除され形成される。

【００１９】 以上のように構成された本考案による往復動き型圧縮機の作動を説明すれば次 の通りである。

【００２０】 本考案の往復動き型圧縮機では外部から電源が印加されるにつれ固定子２と回 転子３との間に回転力が発生し、回転軸４の回転運動は偏心カムと連結ロッド１ ０に直線往復運動に変換されピストン８が圧縮室５の内部を直線往復運動するこ とにより冷媒の吸入及び圧縮作用がなされる。すなわち、ピストン８が吸入過程 にある場合は吸入弁８を通じて低圧の冷媒ガスが圧縮室５の内部に吸入されるが 、ピストン８が上死点から下降して圧縮室５の圧力が次第に低くなって吸入弁１ ６の頭部に作用するチャンバ圧力（圧縮室の外側から吸入弁の頭部に作用する圧 力）より低くなれば、吸入バルブ１６が圧縮室５側に開放され低温低圧の冷媒ガ スを吸入するようになる。ピストン８が後進し続けて下死点に達した後再び前進 すれば、逆に圧縮室５の圧力が上昇するようになるので吸入バルブ８は閉め吐き 出し弁が開放され圧縮された冷媒ガスが吐き出される。この過程が繰り返し続け ることにより冷媒の吸入、圧縮及び吐き出しが連続的になされる。

【００２１】 一方、吸入過程で吸入弁１６は吸入孔１３０の面積に凹溝部２００または３０ ０の面積を加えた面積ほどのチャンバ圧力を受けるので従来より大きい圧縮室の 圧力においても吸入弁が開放される。すなわち、圧縮室とシリンダヘッドの吸入 室（図示せず）の圧力差が従来より小さい場合も吸入弁が開放されることにより 弁の開放時間がそれだけ早くなり、よって圧縮機の効率が改善される。また、凹 溝部が図４のような形状を有する場合は、吸入される冷媒が所定曲率を有する凹 溝部を通過され流路面積が広くなり流動が円滑になされ流動損失も大幅に低減さ せうる。

【００２２】 また、圧縮ないし吐き出し過程において、吸入弁１６の頭部が安着座１８０に 当接し、吸入弁１６の頭部で円形外郭部が安着溝１７０の幅を半分のみ覆うよう になり、安着溝１７０の全部を吸入弁１６が覆う地点が無くなるので、安着溝１ ７０内に残留する圧縮冷媒ガス体積、すなわち間隙体積を減少させうる。

【００２３】 以上のことを図５及び図６に基づきさらに具体的に説明する。

【００２４】 図５は圧縮室の圧力−体積線図であって、実践は従来の往復動き型圧縮機を示 し、点線は本考案の往復動き型圧縮機を示す。図５において、吸入圧力（理想的 な場合の吸入時圧力に当たる）以下は吸入損失に当たるが、本考案によれば冷媒 吸入時吸入弁の開放時間が早くなり流動損失が減少されるので、本考案の往復動 き型圧縮機は従来の往復動き型圧縮機に比べて吸入損失が低減される。

【００２５】 図６はピストンの位置による吸入弁の変位を示す。図６に示したように、ピス トンが上死点から後進する時本考案の吸入弁が従来の吸入弁より早く開放するこ とがわかる。すなわち、Ｔに当るほど弁開放遅延が改善される。

【００２６】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば冷媒吸入時吸入弁の開放時間が早くなって 吸入冷媒流量が増加して冷凍能力を向上させ、吸入部と弁板の接触面積の減少に よる流膜接触面積も減少して流膜接触または流膜破壊時に発生される騒音が低減 されうる。

【００２７】 また、安着溝内の圧縮冷媒ガスの残留量を減少させ冷凍能力を向上させうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による往復動き型圧縮機に吸入弁が設置
された状態を示した図である。

【図２】図１の弁板から吸入弁を分離し圧縮室で見上げ
た吸入孔の斜視図である。

【図３】図１のIII −III 線による断面図である。

【図４】本考案の他の実施例を示した図である。

【図５】本考案の効果を示した線図である。

【図６】本考案の効果を示した線図である。

【図７】一般の往復動き型圧縮機の全体構成を示した断
面図である。

【図８】従来の往復動き型圧縮機において吸入バルブが
設置された状態を示した図である。

【図９】図８のIX−IX線による断面図である。

【符号の説明】

１ 密閉容器 ５ 圧縮室 ６ シリンダブロック ７ シリンダヘッド １６ 吸入弁 １７０ 安着溝 １８０ 安着座 ２００，３００ 凹溝部

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁板に形成された吸込孔を開閉する吸入
   弁を備えた往復動き型圧縮機において、 前記吸込孔でその入口部の開面積より吸込弁が当接する
   出口部の開面積を広く形成されることを特徴とする往復
   動き型圧縮機。
2. 【請求項２】 前記吸込孔の出口部を円形孔の一部から
   外側横に延長されながら幅が次第に狭くなるように形成
   させることを特徴とする請求項１記載の往復動き型圧縮
   機。
3. 【請求項３】 前記吸込孔の入口部から出口部に向かい
   ながら次第に広くなる部位が所定曲率の曲面で形成され
   ることを特徴とする請求項１記載の往復動き圧縮機。
4. 【請求項４】 前記吸込孔の出口部の周りには前記非円
   弧延長部に挟んで切除された開曲線形態の安着溝が形成
   されることを特徴とする請求項２または請求項３記載の
   往復動き型圧縮機。