JP3126781B2 - 密閉型往復動式圧縮機のシリンダーヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］本発明は密閉型往復動式圧縮機に
係るもので、詳しくは、吸入冷媒ガスの供給ラインを最
短距離に維持し、吸入冷媒ガスの吸入過程における圧力
降下現象を防止すると共に吐出冷媒ガスの高温が吸入冷
媒ガスに伝達される現象を防止して、圧縮機の効率を向
上し得るようにした密閉型往復動式圧縮機のシリンダー
ヘッドに関するものである。

［従来の技術］一般に、密閉型往復動式圧縮機において
は、［図９］及び［図１０］に示したように、上・下部
ハウジング１・２でなる密閉容器内方側中央部位にフレ
ーム３が固定され、該フレーム３の上方側に圧縮機部４
が設置され、そのフレーム３の下方側に電動機部５が設
置されていた。且つ、前記圧縮機部４においては、前記
フレーム３上方面に固定されたシリンダー６にピストン
７が往復可能に挿合され、そのシリンダー６の後方側に
バルブプレートカバー８が複数個の固定ネジ９で固設さ
れていた。そして、該バルブプレートカバー８と前記シ
リンダー６との間には、冷媒ガスの吸入を誘導する吸入
バルブ１０と、バルブプレート１１と、吐出の際高圧冷
媒ガスを誘導して逆流を防止する吐出バルブ１２と、両
方側に吸入孔１３ａ及び吐出孔１３ｂを夫々有した中間
プレート１３と、冷媒ガスの漏泄を防止し適宜な締結力
を維持させるパッキングカバー１４とが夫々介在設置さ
れていた。又、前記バルブプレートカバー８内方側には
基板１５が設置され、該基板１５上方側に吸入ガイド１
６が固定され、その基板１５に穿孔した吸入孔１３ａを
通って吸入ガスがシリンダー６内方側に誘導させるよう
になっていた。且つ、バルブプレートカバー８の外方側
にはヘツドカバー１７が固定されていた。更に、前記基
板１５両方側には吐出孔１３ｂと吸入口が夫々穿孔さ
れ、該吸入口側基板には密閉容器内方側に連通される吸
入パイプ１８’を有した吸入サイレンサー１８が装着さ
れ、その基板１５の前記吐出孔１３ｂ側には密閉容器の
外方側に連通される吐出パイプ１９’を有した吐出サイ
レンサー１９が装着されていた。そして、前記電動機部
５は、ピストン７を往復摺動させるためのクランクシャ
フト２０と、固定子２１及び回転子２２とにより構成さ
れていた。図中、未説明符号２３はハウジング１外方側
に設置された吸入パイプを示し、２４は弾性支持装置を
示し、２５は冷凍機油貯蔵室を示したものである。この
ように構成された一般の密閉型往復動式圧縮機の作用を
説明すると次のようであった。先ず、電源が供給される
と、電動機部５の駆動によりクランクシャフト２０が偏
心回動し、ピストン７がシリンダー６内方側空間部６ａ
で往復摺動しながら冷媒ガスを圧縮させる。次いで、該
ピストン７がシリンダー６の上死点から下死点に後退す
ると、その空間部６ａは眞空状態になって外部との圧力
差により外部吸入パイプ２３を通って吸入された７０℃
程度（密閉容器の内部に流入される以前には３５℃であ
るが、内部を通過しながら７０℃程度に上昇される）の
冷媒ガスが吸入パイプ１８’を通過し、吸入サイレンサ
ー１８を通った後、バルブプレートカバー８の吸入ガイ
ド１６及び吸入バルブ１０を通ってシリンダー６の空間
部６ａに流入される。その後、ピストン７が下死点から
再び上死点に進入すると、シリンダー６の空間部６ａに
位置していた冷媒ガスは圧縮されながら吸入バルブ１０
を押して吸入孔１３ａが閉じられ、継続圧縮された冷媒
ガスは外部の冷媒ガスよりも圧力が上昇して吐出バルブ
１２及び吐出孔１３ｂを通ってバルブプレートカバー８
の内部空間Ｓに流入し、吐出サイレンサー１９を通って
概略１１０℃〜１２０℃の高温で外部に排出される。こ
の場合、前記吸入孔１３ａが開放された瞬間、前記吐出
孔１３ｂは閉じられるので高圧冷媒ガスの逆流が防止さ
れ、前記バルブプレートカバー８内方側の空間Ｓは高圧
冷媒ガスの圧力脈動現象を減少させる役割を行うように
なっている。

［発明が解決しようとする課題］然るに、このように構
成された一般の密閉型往復動式圧縮機においては、吸入
冷媒ガスが外部吸入パイプ２３を通って密閉容器内方側
に流入した後吸入サイレンサー１８に流入されるという
複雑な経路を有しているため、吸入冷媒ガスが流入経路
を通る間そのガスの圧力が低下されるという不都合な点
があった。且つ、バルブプレートカバー８の空間部Ｓに
おいて、基板１５の吸入孔側に７０℃の吸入冷媒ガスが
案内される吸入ガイド１６が固定され、該吸入ガイド１
６外方側には１１０℃〜１２０℃の高温冷媒ガスが流溜
される空間部Ｓを有した構造になっているため、高温冷
媒ガスの温度が吸入ガイド１６内部の低温冷媒ガスに伝
達されてその吸入冷媒ガスの温度を上昇させ、よって、
冷媒ガスの密度が低下し圧縮機の効率が低下するという
不都合な点があった。それで、このような問題点を解決
するため、本発明者達は研究を重ねた結果、次のような
密閉型往復動式圧縮機のシリンダーヘッドを提供しよう
とするものである。

［課題を解決するための手段］本発明目的は、吸入カバ
ーと吐出カバーとをシリンダーヘッドの基板上方面に夫
々所定間隔分離して形成し、吐出冷媒ガスの高い温度
が、吸入冷媒ガスに伝導してその吸入の冷媒ガスの温度
上昇に因る圧縮機の効率低下を防止し得るようにした密
閉型往復動式圧縮機のシリンダーヘッドを提供しようと
するものである。そして、このような本発明の目的は、
圧縮機ハウジング内方側のシリンダーヘッドプレートに
形成された基板と、該基板に固定され前記シリンダーで
圧縮されたガスを外方側に排出する吐出カバー、吐出パ
イプ及び吐出サイレンサーを有した吐出手段と、該吐出
手段から所定間隔離れて前記基板上に固定されたサイレ
ンサー兼用吸入カバー及び吸入パイプを有した吸入手段
とにより密閉型往復動式圧縮機のシリンダーヘッドを構
成することにより達成される。

［実施例］以下、本発明の実施例に対し図面を用いで詳
細に説明するが、従来構造と同様な部品は同一符号を用
いた。［図１］及び［図２］に示したように、本発明に
係る密閉型往復動式圧縮機のシリンダーヘッドの一実施
例においては、圧縮機ハウジング１内方側のシリンダー
ヘッドプレートに基板１５が形成され、該基板１５の上
方面両方側に吸入手段として、サイレンサー兼用吸入カ
バー３０と吐出手段の吐出カバー３１とが夫々所定間隔
Ｃを置いて分離して形成され、該サイレンサー兼用吸入
カバー３０の内方側基板１５上方面にはテプロンプレー
トでなる断熱部材３２が被着されて、熱がその基板１５
を通って吸入カバー３０側に伝導するのを防止してい
る。ここで、サイレンサー兼用吸入カバー３０及び吐出
カバー３１はプラスチック材で形成されて前記基板１５
に狭着されている。且つ、前記サイレンサー兼用吸入カ
バー３０は既存の吸入サイレンサーの機能を行い得るよ
うに内方側容積が所定容積を有して形成され、前記吐出
カバー３１は内方側の高さｈを高くして既存のバルブプ
レートカバー内部空間の容積とほぼ同様な容積を有する
ように形成されている。これは、吸入カバー３０の容積
は騒音と密接な関係を有し、吐出カバー３１の容積は冷
媒ガスの容積効率と密接な関係を有するためである。
又、前記基板１５の所定部位には内部吸入パイプ３３が
貫設され、ハウジング１に突設された外部吸入パイプ２
３を通って流入する冷媒ガスが密閉容器の内部を通った
後、その内部吸入パイプ３３を通って吸入カバー３０の
内方側に吸入されるようになっている。このように構成
された本発明に係る一実施例の密閉型往復動式圧縮機の
作用においては、従来と同様に、電動機部５の駆動によ
りクランクシャフト２０が偏心回動し、ピストン７がシ
リンダー６の内部空間部６ａで往復摺動しながら冷媒ガ
スを圧縮するようになる。次いで、そのピストン７が下
死点から後退すると、外部吸入パイプ２３を通って吸入
された約７０°Ｃの吸入冷媒ガスが内部吸入パイプ３３
を通ってサイレンサー兼用吸入カバー３０に流入した後
吸入バルブ１０を通ってシリンダー６の空間部６ａに流
入される。この場合、サイレンサー兼用吸入カバー３０
は、その容積が既存の吸入サイレンサーと同様に形成さ
れているので、騒音を減少させると共に吸入冷媒ガスを
シリンダー６の空間部６ａに案内する既存の吸入ガイド
の機能も同時に行い得るようになる。その後、ピストン
７が上死点に進入すると、シリンダー６の空間部６ａに
位置していた冷媒ガスは圧縮されながら吸入バルブ１０
を押して吸入孔１３ａが閉じられ、継続圧縮された冷媒
ガスは吐出バルブ１２及び吐出孔１３ｂを通って吐出カ
バー３１の空間Ｓ’に流溜され、吐出サイレンサー１９
を通って概略１１０℃〜１２０℃の高温で外部に排出さ
れる。この場合、吐出カバー３１はサイレンサー兼用吸
入カバー３０と所定間隔Ｃを置いて分離して形成されて
いるため、吐出冷媒ガスの高温が吸入冷媒ガスに伝導さ
れる憂れいがなく、前記吸入カバー３０の内方側には断
熱部材３２が基板１５上に被着されているので、吐出カ
バー３１内方側ガスの高温がその基板１５を通って吸入
カバー３０側に伝導するのを完全に遮断するようにな
る。且つ、前記吸入孔１３ａが開放する瞬間、前記吐出
孔１３ｂが閉じられるので、高圧冷媒ガスの逆流が防止
され、吐出カバー３１の空間Ｓ’により圧力脈動現象が
減少される。又、本発明に係る密閉型往復動式圧縮機シ
リンダーヘッドの他の実施例を説明すると次のようであ
る。［図３］及び［図４］に示したように、基板１５の
上方面両方側に、吸入手段として吸入部３０’を突設し
たサイレンサー兼用吸入カバー３０と吐出手段の吐出カ
バー３１とが夫々所定間隔Ｃを置いて分離固定され、上
部ハウジング１所定部位に吸入パイプ３３が貫設されて
該吸入パイプ３３の内方側端が緩衝用スプリング３４に
より前記吸入部３０’に掛合されている。前記緩衝用ス
プリング３４は圧縮機が嫁働するとき発生する振動を吸
入するためのものであって、コイルスプリングの代り
に、例えば、ベローズのような他の弾性体を使用するこ
ともできる。且つ、他の部分においては、前記の一実施
例と同様で、作用も前記一実施例と殆ど同様であるため
その作用の説明は省略する。そして、本発明に係る密閉
型往復動式圧縮機シリンダーヘッドの又他の実施例を説
明すると次のようである。［図５］及び［図６］に示し
たように、冷媒ガスの直接吸入による騒音発生と冷媒ガ
スの間接吸入による吸入ガスの圧力降下とを同時に解決
し得るように直接吸入方式と間接吸入方式とを折衝した
ものであって、上部ハウジング１の側方面に吸入パイプ
４１が内方側向き所定間隔Ｃ１突出して貫設され、基板
１５の上方面一方側にはサイレンサー兼用吸入カバー５
０がその基板１５上方面に形成した吐出カバー４２と所
定間隔Ｃ２を置いて湾曲形成されている。前記サイレン
サー兼用吸入カバー５０は水平部５１と該水平部５１に
連続して下方向き湾曲形成された垂直部５２とを有して
形成され、該水平部５１の下方側が前記基板１５上に固
定されて該水平部５１が吸入孔１３ａを通ってシリンダ
ー６の内部空間部６ａに連通され、前記垂直部５２の下
方側所定部位には前記吸入パイプ４１に近接して向き合
うようになる吸入口５３がその吸入パイプ４１の内方側
端と所定間隔Ｃ４を有して突設され、その垂直部５２は
前記シリンダー６の外方壁と所定間隔Ｃ３を有して下方
向き湾曲形成されている。従って、前記水平部５１の内
方側は共振室５２ａに形成され、垂直部５２の内方側は
吸入室５２ｂに形成されている。図中、未説明符号４５
は前記吸入カバー５０を基板１５に固定させるクランプ
を示したものである。このように構成された本発明の又
他の実施例の作用を説明すると次のようである。モータ
ーの駆動によりピストン７が往復摺動すると、冷媒ガス
が吸入パイプ４１を通って吸入カバー５０内方側に流入
され、吸入孔１３ａを通ってシリンダー６の空間部６ａ
に流入される。この場合、吸入パイプ４１の内方側端部
と吸入カバー５０の吸入口５３先方端との間には所定間
隔Ｃ４が離れているため、吸入パイプ４１を通って流入
する冷媒ガスの一部（約５％程度）はその間隔Ｃ４を通
って密閉容器内方側に流入され、該密閉容器内の高温
（６５〜７５℃）の冷媒ガスとシリンダー６及び吐出室
４２とを冷却させる。次いで、残りの大部分の吸入ガス
（約９５％）は吸入カバー５０の吸入口５３を通って吸
入カバー５０内方側に流入され、水平部５１の共振室５
２ａで騒音を減少させて吸入孔１３ａを通ってシリンダ
ー６の内部空間部６ａに吸入される。その後、ピストン
７の作用で圧縮され吐出孔１３ｂ、吐出カバー４２及び
吐出サイレンサー１９を通って外方側に排出される。従
って、吸入パイプ４１と吸入カバー５０の吸入口との間
隔Ｃ４により直接吸入式と間接吸入式との長所が得ら
れ、シリンダー６壁及び吐出カバ−４２と給入カバー５
０との間隔Ｃ３・Ｃ２によりシリンダー６及び吐出カバ
ー４２側の高温が吸入カバー５０に伝導されるのが抑制
され、吸入ガスの密度低下が防止されるようになってい
る。且つ、共振室５２ａにより冷媒ガスの吸入時発生す
る騒音が最小に抑制される。本発明に係る密閉型往復動
式圧縮機の性能試験結果を［図７］及び［図８］のグラ
フに示した。［図７］に示したグラフは現在、一般に使
用している標準モデル（２４ＣＣｇｒａｄｅ）の吸入カ
バー出口側温度と本発明に係る各モデル（Ｓ＃１，Ｓ＃
２，Ｄ＃１，Ｄ＃２）の吸入カバー出口側温度とを示し
たもので、標準モデルの吸入ガスの吸入カバー出口側温
度は約９８°Ｃであるが、本発明に係る各モデルの吸入
ガスの吸入カバー出口側混度は約６４〜７０℃の低温で
シリンダー６内方側に吸入されていることがわかる。
［図８］は、本発明に係るモデルＧＳと現在使用してい
るマツシタモデル（ＭＳ）（７５ＣＣｇｒａｄｅ）に本
発明の吸入カバーを用いた場合、吸入カバー出口側の吸
入ガス温度を測定し比較したグラフであって、ＧＳ−ｓ
ｔｙｐｅ が ＭＳ−Ｄ ｔｙｐｅよりも約１０℃程度
低温の吸入ガスがシリンダー内に吸入していることがわ
かる。

［発明の効果］以上、説明したように、本発明に係る密
閉型往復動式圧縮機のシリンダーヘッドにおいては、シ
リンダー内方側に吸入する吸入ガスの温度を格段に低下
させるようになっているため、従来よりも圧縮機の効率
を顕著に向上し得る効果がある。例えば、２４ＣＣ級の
場合約８％、７５ＣＣ級の場合約１２％程度の効率向上
を図り得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る密閉型往復動式圧縮機
の内部構成を示した縦断面図である。

【図２】図１に示した往復動式圧縮機内部構成のIV−IV
線断面図である。

【図３】本発明の他の実施例に係る密閉型往復動式圧縮
機の内部構成を示した縦断面図である。

【図４】図３のVI−VI線断面図である。

【図５】本発明の又他例の実施例に係る密閉型往復動式
圧縮機のシリンダーヘッド部を示した一部縦断面図であ
る。

【図６】図５に示した吸入カバー部の斜視図である。

【図７】本発明に係る圧縮機と従来圧縮機との吸入カバ
ー出口部の温度を比較して示したグラフである。

【図８】本発明に係る圧縮機とマツシタモデル圧縮機と
の吸入カバー出口からの吐出ガス温度を比較して示した
グラフである。

【図９】一般の密閉型往復動式圧縮機の内部構造を示し
た縦断面図である。

【図１０】図９のＡ−Ａ線断面図である。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−60883（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−248985（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−43990（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−140003（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−56876（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−165978（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−178477（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機ハウジング内方側のシリンダーヘ
   ッドプレートに形成された基板と、 該基板に固定され、シリンダーにより圧縮されたガスを
   外部に排出する吐出手段と、 該吐出手段と一定間隔を置いて前記基板に固定された吸
   入手段と、を備え、 前記吸入手段は、上方側に吸入部が突出形成された吸入
   カバーと、前記吸入部に連通された内部吸入パイプと、
   前記吸入カバーの内方側基板面に付着された断熱部材
   と、から構成され、 前記内部吸入パイプは、圧縮機ハウジングの内方側に一
   部突設され、前記内部吸入パイプと吸入部との間には緩
   衝用スプリングが掛合されていることを特徴とする密閉
   型往復動式圧縮機のシリンダーヘッド。