JP3558705B2 - Hermetic compressor - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は電気冷蔵庫等に使用されるHFC−134a用の密閉型圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、オゾン層破壊の問題から塩素系フロン(クロロ・フルオロ・カーボン、CFCと略称される)の使用を中止し、水素化フッ化炭素(HFC)への切り換えが始まっている。電気冷蔵庫に於ては、CFC−12からHFC−134aへ移行している。これに伴い冷凍機油は鉱油からエステル系の水素含有フロン冷媒用の油へ移行している。
【0003】
しかし、HFC−134aを使用すると冷媒圧縮機の圧縮比が増大し、吐出リードの衝撃が増大する等の信頼性の点で課題がある。
【0004】
また、同様に騒音が増大する傾向にあり、騒音低減の課題がある。
以下図面を参考しながら、上述した従来の圧縮機の一例について説明する。
【0005】
図7は、特願平4−506082号公報に示されている圧縮機のバルブプレートの分解斜視図である。
【0006】
図において、バルブプレート20にはシリンダ8へ貫通する吸入孔28が形成されている。また、吐出プレナムと対向するバルブプレート20には、シリンダへ貫通する2個の吐出孔29が形成されている。
【0007】
吸入リード22は平板から形成され、吸入弁部30を残すように周囲を除去し、四隅にはネジが貫通する孔31が形成されている。
【0008】
また、バルブプレート20のピストンと対向する側、すなわちシリンダの反開口端側には長い凹所32が形成されている。そして、この凹所32には吐出孔29が位置している。33は吐出孔29の凹所32側に形成された環状の吐出弁座で、同心円上にそれぞれ仕上げ加工されている。この吐出弁座33の高さは、凹所32の深さ寸法よりも短く形成されている。
【0009】
34は吐出リードで、吐出弁座33の周囲を覆うシール面35と反対側に耳片36とを有している。凹所32内において、吐出孔29と凹所32の端部37との間には、端部37側によって内方へ伸びる一対の土手部38が形成され、この土手部38と端部37によって形成される間隔に、吐出リード34の耳片36が配置されている。
【0010】
このとき、吐出リード34は上下が対称であるとともに左右が対称に形成されているので、吐出リード34の凹所32への配置が表裏いずれでも収納することができる。また、耳片36が当接する凹所32には吐出弁33の高さと同程度の高さの段部39が形成されている。そして、吐出リード34は、凹所32の段部39と吐出弁座33とに接するものである。
【0011】
40はスプリングリードで、スプリング材料から形成され、端部41をそれぞれ折曲しているとともに、長い凹所32の長手方向の端部間距離より短く形成している。このスプリングリード40は吐出リード34が収容された凹所32に配置し、スプリングリード40の端部41先端が吐出リード34の端部と接触させている。
【0012】
42はストッパーで、スプリングリード40の折曲部43を押圧する面44を有し、凹所32内に一部が挿入されるとともに、バルブプレート20と固定する固定片45を備えている。この固定片45には孔46が2個形成されており、バルブプレート20の孔47と孔46を一致させてリベット48にて固定している。
【0013】
51はバルブプレート20の四隅に形成されたネジが貫通する孔である。
バルブプレート20の凹所32に吐出孔29を形成して、バルブプレート20の厚みよりも薄い高さにすることにより、この空間に滞留する冷媒ガスを少なくできるので圧縮効率を高めることができる。また、吐出孔29が複数あるので過圧縮損失の増大を防止できる。
【0014】
このバルブプレート20の吐出孔29の周辺は、図8に示す如く、吐出孔29をとり囲むように設けられた環状の吐出弁座33が配置され、この面がシール面となっている。吐出弁座の内径の角52は、図の如く角が立っている。
【0015】
一方、吐出弁座33の拡大断面は、図10に示すように一部の凸起53とゆるやかな傾斜54になっているものや、図11に示すように吐出弁座33の中間部凹55のものがあった。これ等は加工刃具の摩滅や欠けによるものである。
【0016】
図9は従来のもので、バルブプレート20と吐出リード34を組み合わせた組立品である。図中の矢印は吐出リード34に加わる圧力を示している。吐出リード34の激しい上下の動きで、内径の角52の附近から吐出リードの割れや破損が発生するものや、中間部凹55の端56又は57から割れや破損が発生するものがあった。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記のような構成では、従来のCFC−12と比較して圧縮比が高くなるため、吐出リードへの衝撃応力が増大し破損するという信頼性に係わる課題を有していた。
【0018】
即ち、冷凍の標準条件である凝縮温度54.4℃、蒸発温度−23.3℃で冷凍システムを運転した時、CFC−12では吐出圧力13.7kg/cm2ab s、吸入圧力1.3kg/cm2absとなり、圧縮比は10.54となる。
【0019】
HFC−134aでは吐出圧力14.9kg/cm2abs、吸入圧力1.1 4kg/cm2absとなり、圧縮比は13.07で、CFC−12の圧縮比の 1.24倍となっているため、吐出リードが破損しやすいという課題を有していた。また、同様に騒音が増大する傾向にあり、騒音提言の課題を有していた。
【0020】
本発明は上記課題に鑑み、HFC−134a冷媒を使用して吐出リードが破損せず、信頼性が高い、また、騒音が低い密閉型圧縮機を提供するものである。
【0021】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決するために本発明の密閉型圧縮機は、バルブプレートに形成した1つの吐出孔と、この吐出孔をとり囲むように設けられた環状の吐出弁座の内径の角が曲面に加工され、この環状の吐出弁座をシールする吐出リードと、これを押圧するスプリングリードを備えている。
【0022】
また、バルブプレートに設けられた環状の吐出弁座の肌荒れ,段差,変形を除去するために精密仕上げしたという構成を備えたものである。
【0023】
【作用】
本発明は上記した構成により、吐出孔を2個から1個に変更することにより音源が1ヶ所となるので、運転による騒音が低下する。
【0024】
また、環状の吐出弁座の内径の角が曲面に加工され、吐出弁座の肌荒れ,段差,変形を除去するための精密仕上げをされることにより、前記内径の角の附近や、中間部凹の端の附近から発生していた吐出リードの割れや破損が防止されることとなる。
【0025】
【実施例】
以下本発明の一実施例の密閉型圧縮機について、図面を参照しながら説明する。尚、従来例と同一部品は同一符号を用いて説明し、構成,動作の同じところは省略する。
【0026】
図1〜図4において、61は密閉ケース、62は圧縮要素、63はモータ、64は圧縮要素62を構成するクランク軸、65はクランク軸64の偏心部、66は偏心部65とピストンピンを連接するコンロット、67はピストンピン、68はピストン、69はピストン68が往復動するシリンダ、70はシリンダ69の開口端を封じるバルブプレート、71は各潤滑部へ油を供給する給油管、72は油である。
【0027】
バルブの詳細は、シリンダ69の開口端を封じるバルブプレート70と、このバルブプレート70の反シリンダ側に取り付けられた吐出弁装置80と、この吐出弁装置80を覆うようにバルブプレート70を介してシリンダ69に固定されたシリンダヘッド81より成っている。
【0028】
吐出弁装置80は、バルブプレート70に形成した長い凹所82と、この長い凹所内へ開放する1つの吐出孔83と、この吐出孔をとり囲むように設けられた環状の吐出弁座84と、これと開閉してシールする吐出リード85と、この吐出リードの開閉部を押圧するスプリングリード86を備え、スプリングリードの両端87は折曲線88でへ形状に折り曲げられている。
【0029】
環状の吐出弁座84はシール面になっていて、吐出孔83をとり囲むように設けられ、吐出弁座の内径の各91が曲面に加工されている。
【0030】
また、環状の吐出弁座の肌荒れ,段差,変形を除去するために精密仕上げ92されたものである。
【0031】
吐出弁座の精密仕上げの程度は、シール面である吐出弁座84の平面に対して凸部5μm以下、凹部10μm以下、シール面の平行度は0.06/6.5(mm)、シール面の粗度0.4aの如き精度を保つと、上記した吐出リードの割れや破損を防止できる(実験結果より)。
【0032】
本発明の作用と効果を実機に適用したテストデータとともに以下に述べる。電気冷蔵雇用に設計された気筒容積が7.3cm3の圧縮機で従来仕様から本発明 の仕様(吐出孔1ヶでスプリングリード86を適用)にすることにより音源が1ヶ所となり、運転騒音を低減した。騒音の測定は音響出力、即ちサウンドパワーレベル(PWL)により、従来の44dB(A)が本発明仕様の38dB(A)へと大幅に低減した。
【0033】
一方、吐出リードの破損については、図8〜図11の従来仕様のものにHFC−134aを適用して運転すると、上記した理由により圧縮比がR−12の1.24倍となるため、吐出リードが過酷テストにて破損するものがあった。
【0034】
破損部を観察すると、吐出リード34のシール部35にクラックが発生していて、クラックの起点は環状の吐出弁座33との接触点またはその近傍であった。また、破損した吐出リードの相手である吐出弁座33を観察すると、図10,図11のように、弁座に変形や凹みがみられた。このことから、吐出リードの弁座への衝突時に弁座の変形や凹みが集中応力を発生させ、それが繰り返されて衝撃拾う破壊に至ったと思われる。その対策として、上記した如く環状の吐出弁座の内径の角を曲面とし、吐出弁座を精密仕上げすることにより、吐出リードの割れ,破損を防止できる。
【0035】
従って、運転騒音が低く、吐出リードが破損しない、信頼性が高い密閉型圧縮機にすることができる。
【0036】
【発明の効果】
以上のように本発明は、吐出弁装置を覆うようにバルブプレートを介してシリンダに固定されたシリンダヘッドとより成り、この吐出弁装置はバルブプレートに形成した1つの吐出孔を設けることにより音源が1ヶ所となるので、運転騒音を大幅に低減することができる。
【0037】
また、環状の吐出弁座の内径の角が曲面に加工され、吐出弁座の肌荒れ,段差,変形を除去するための精密仕上げをされることにより、吐出リードの吐出弁座への衝突時に集中応力が避けられるため、吐出リードの割れ,破損が防止される。
【0038】
以上により、運転騒音が低く、信頼性が高いHFC−134a用の密閉型圧縮機にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における密閉型圧縮機の断面図
【図2】図1の圧縮ユニット部の縦断面図
【図3】図2のA−A線における断面図
【図4】本発明のバルブプレートの分解斜視図
【図5】本発明のバルブプレートの吐出弁座の拡大断面図
【図6】本発明のバルブプレートと吐出リードの断面図
【図7】従来のバルブプレートの分解斜視図
【図8】図7の吐出弁座の拡大断面図
【図9】図7のバルブプレートと吐出リードの断面図
【図10】従来の吐出弁座の拡大断面図
【図11】図10の他の実施例による吐出弁座の拡大断面図
【符号の説明】
68 ピストン
69 シリンダ
70 バルブプレート
80 吐出弁装置
83 吐出孔
84 環状の吐出弁座
85 吐出リード
86 スプリングリード
91 弁座の内径の角
92 精密仕上げ[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a hermetic compressor for HFC-134a used in electric refrigerators and the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the use of chlorine-based chlorofluorocarbon (abbreviated as CFC) has been discontinued due to the problem of depletion of the ozone layer, and a switch to hydrogenated fluorocarbon (HFC) has begun. In electric refrigerators, there has been a shift from CFC-12 to HFC-134a. Along with this, the refrigerating machine oil has been shifted from mineral oil to ester-based hydrogen-containing CFC refrigerant oil.
[0003]
However, when HFC-134a is used, there is a problem in terms of reliability such as an increase in the compression ratio of the refrigerant compressor and an increase in the impact of the discharge lead.
[0004]
Similarly, noise tends to increase and there is a problem of noise reduction.
Hereinafter, an example of the above-described conventional compressor will be described with reference to the drawings.
[0005]
FIG. 7 is an exploded perspective view of a valve plate of a compressor disclosed in Japanese Patent Application No. 4-506082.
[0006]
In the figure, a
[0007]
The
[0008]
A long recess 32 is formed on the side of the
[0009]
[0010]
At this time, since the
[0011]
Numeral 40 denotes a spring lead, which is formed of a spring material and has
[0012]
[0013]
By forming the
[0014]
As shown in FIG. 8, an annular
[0015]
On the other hand, the enlarged cross section of the
[0016]
FIG. 9 shows a conventional assembly in which the
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above configuration, the compression ratio is higher than that of the conventional CFC-12, and therefore, there is a problem related to reliability that the impact stress to the ejection lead increases and the ejection lead is broken.
[0018]
That is, when the refrigeration system is operated at the condensing temperature of 54.4 ° C. and the evaporating temperature of −23.3 ° C., which are the standard conditions of refrigeration, the discharge pressure is 13.7 kg / cm 2 abs and the suction pressure is 1.3 kg in CFC-12. / Cm 2 abs and the compression ratio is 10.54.
[0019]
With HFC-134a, the discharge pressure is 14.9 kg / cm 2 abs, the suction pressure is 1.14 kg / cm 2 abs, and the compression ratio is 13.07, which is 1.24 times the compression ratio of CFC-12. However, there is a problem that the ejection lead is easily damaged. In addition, noise tends to increase similarly, and there is a problem of noise recommendation.
[0020]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a hermetic compressor that uses HFC-134a refrigerant, does not damage a discharge lead, has high reliability, and has low noise.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a hermetic compressor of the present invention includes one discharge hole formed in a valve plate and an inner diameter of an annular discharge valve seat provided so as to surround the discharge hole. Is formed into a curved surface, and is provided with a discharge lead for sealing the annular discharge valve seat and a spring lead for pressing the discharge lead.
[0022]
Further, the annular discharge valve seat provided on the valve plate is precisely finished in order to remove rough surfaces, steps, and deformation.
[0023]
[Action]
According to the present invention, since the number of discharge holes is changed from two to one according to the above configuration, the number of sound sources becomes one, so that noise due to operation is reduced.
[0024]
In addition, the corner of the inner diameter of the annular discharge valve seat is machined into a curved surface, and the discharge valve seat is precision-finished to remove rough surfaces, steps, and deformation, so that the corner of the inner diameter and the concave portion in the middle are removed. The breakage and breakage of the discharge lead generated near the end of the discharge lead are prevented.
[0025]
【Example】
Hereinafter, a hermetic compressor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in the conventional example will be described using the same reference numerals, and the same components and operations will be omitted.
[0026]
1 to 4,
[0027]
Details of the valve include a
[0028]
The
[0029]
The annular
[0030]
Further, the annular discharge valve seat is precision finished 92 in order to remove rough surface, steps and deformation.
[0031]
The degree of precision finishing of the discharge valve seat is 5 μm or less for the convex portion and 10 μm or less for the concave portion with respect to the plane of the
[0032]
The operation and effects of the present invention are described below together with test data applied to an actual machine. By changing from the conventional specification to the specification of the present invention (using a
[0033]
On the other hand, regarding the breakage of the discharge lead, when the HFC-134a is applied to the conventional type shown in FIGS. 8 to 11 and operated, the compression ratio becomes 1.24 times that of R-12 for the above-described reason. Some leads were damaged in the severe test.
[0034]
When the damaged portion was observed, a crack was generated in the
[0035]
Therefore, it is possible to provide a hermetic compressor with low operating noise and with no damage to the discharge lead and high reliability.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, the present invention comprises a cylinder head fixed to a cylinder via a valve plate so as to cover a discharge valve device, and this discharge valve device is provided with a single discharge hole formed in a valve plate to provide a sound source. At one location, the operating noise can be greatly reduced.
[0037]
In addition, the inner diameter of the annular discharge valve seat is machined into a curved surface, and the discharge valve seat is precision-finished to remove rough surfaces, steps, and deformation, so that the discharge lead can be concentrated when it collides with the discharge valve seat. Since the stress is avoided, the breakage and breakage of the discharge lead are prevented.
[0038]
As described above, a hermetic compressor for HFC-134a with low operating noise and high reliability can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a hermetic compressor according to an embodiment of the present invention; FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a compression unit section of FIG. 1; FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 5 is an exploded perspective view of a valve plate of the present invention. FIG. 5 is an enlarged sectional view of a discharge valve seat of the valve plate of the present invention. FIG. 6 is a sectional view of a valve plate and a discharge lead of the present invention. FIG. 8 is an enlarged sectional view of the discharge valve seat of FIG. 7; FIG. 9 is a sectional view of the valve plate and the discharge lead of FIG. 7; FIG. 10 is an enlarged sectional view of a conventional discharge valve seat; 10 is an enlarged sectional view of a discharge valve seat according to another embodiment.
68
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