JP3766359B2 - 密閉型圧縮機のシリンダ組立体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧縮機に係り、さらに詳しくは冷蔵庫などに設けられて冷媒を圧縮する密閉型圧縮機のシリンダ組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１及び図２を参照するに、通常の密閉型圧縮機１００は冷媒流入管１１１と冷媒排出管(図示せず)が設けられたケーシング１１０と、ケーシング１１０の内部に設けられた電動駆動部１２０とシリンダ組立体１３０とを備える。
【０００３】
電動駆動部１２０は、冷媒圧縮に必要な駆動力を提供し、ケーシング１１０の内部に固定された固定子１２１と、固定子１２１の内部で回転しその中心に回転軸１２５が押し込まれた回転子１２３と、回転軸１２５の一端に偏心結合された偏心部１２７と、偏心部１２７の一側に連結されたピストン１２９とを備える。
【０００４】
シリンダ組立体１３０は、圧縮機１００の内部に流入される冷媒を圧縮するためのものであり、ピストン１２９が往復動する空間であるシリンダ１３３が内部に形成されたシリンダブロック１３１と、シリンダブロック１３１の開放された一側にシリンダ１３３を密閉させるよう設けられるシリンダヘッド１３５と、シリンダブロック１３１とシリンダヘッド１３５との間に設けられるバルブプレート１３７と、シリンダガスケット１３６とを備える。
【０００５】
シリンダヘッド１３５の内側には隔璧１３５ｃが形成され、その隔璧１３５ｃによってバルブプレート１３７とシリンダヘッド１３５との間には冷媒吸引室１３５ａと冷媒吐出室１３５ｂが区画形成される。冷媒吸引室１３５ａは冷媒流入管１１１を通してシリンダ１３３に流入される冷媒が一時的に貯蔵される空間であり、冷媒吐出室１３５ｂはシリンダ１３３で圧縮された冷媒が一時に留まる空間である。
【０００６】
バルブプレート１３７はシリンダ１３３と冷媒吸引室１３５ａとを連通させる冷媒吸込孔１３７ａと、シリンダ１３３と冷媒吐出室１３５ｂとを連通させる冷媒吐出孔１３７ｃを有する。
【０００７】
冷媒吸込孔１３７ａは吸引バルブ１３４ａが冷媒の流動に沿って弾性的に流動されることによって開閉される。吸引バルブ１３４ａはシリンダブロック１３１とバルブプレート１３７との間に設けられる吸引バルブシート１３４の一部が切開され形成される。
【０００８】
図３に示した通り、冷媒吐出孔１３７ｃは吐出バルブ１３９ａが冷媒の流動によって弾性的に流動されることによって開閉される。吐出バルブ１３９ａは冷媒吐出室１３５ｂに露出されるバルブプレート１３７の側面に冷媒吐出孔１３７ｃを覆うよう設けられる。この際、吐出バルブ１３９ａはその一端がリベットのような締結手段Ｓによってバルブプレート１３７に固定されることによって片持ちばり状にバルブプレート１３７に設けられ、その自由端側が冷媒吐出孔１３７ｃを覆う。そして、バルブプレート１３７にはストッパ部材１３９ｂ及びキーパプレート１３９ｃが吐出バルブ１３９ａを覆うよう設けられ冷媒の吐出時吐出バルブ１３９ａの流動を規制する。
【０００９】
以上のように構成された従来の密閉型圧縮機１００によれば、バルブプレート１３７に吐出バルブ１３９ａ、ストッパ部材１３９ｂ、キーパプレート１３９ｃを別設すべきため、圧縮機１００の製造時所要部品数及び製造工数が増える問題点がある。
【００１０】
そして、吐出バルブ１３９ａが所定弾性力を有する材質で片持ちばり状に形成されるため、冷媒の吸込/吐出時その流動幅が吐出バルブ１３９ａの他の部分より大きい吐出バルブ１３９ａの自由端がストッパ部材１３９ｂ及びバルブプレート１３７を打撃することによって騒音及び振動が発生する。このような騒音及び振動は吐出バルブ１３９ａの挙動時その自由端が振れることによってそのサイズが大きくなる場合もある。よって、圧縮機１００が静かに駆動できず、この状態で圧縮機１００を長期間使用する場合、前記振動によって締結手段Ｓにクラックが発生するなど耐久性が低下する問題点が発生する。
【００１１】
また、吐出バルブ１３９ａが別の締結手段Ｓによってバルブプレート１３７に結合されるため、バルブプレート１３７及び吐出バルブ１３９ａの製造誤差などによってバルブプレート１３７と吐出バルブ１３９ａの基端が完全に圧着されない場合が度々発生する。この場合は、冷媒吐出孔１３７ｃが吐出バルブ１３９ａによって完全に密閉できなくなって吐出された冷媒が再びシリンダ１３３に流入される、いわばバックリーク(back leak)現象が発生して圧縮機の効率が劣化する問題点も発生する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明の第１の目的は圧縮機の駆動時発生する騒音及び振動を低減させうるよう改善された密閉型圧縮機のシリンダ組立体を提供するところにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、圧縮機の製造時構成部品数及び製造工程数を低減させうるよう改善された密閉型圧縮機のシリンダ組立体を提供するところにある。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、吐出バルブの基端部をバルブプレートに密着させられてシリンダから吐出された冷媒が再びシリンダに流入されることを抑えるよう改善された密閉型圧縮機のシリンダ組立体を提供するところにある。
【００１５】
【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の本発明に係る密閉型圧縮機のシリンダ組立体は、シリンダブロックの外側にシリンダの開放側を覆うよう設けられ、前記シリンダで圧縮された冷媒が排出される通路の冷媒吐出孔を有するバルブプレートと、該バルブプレートの外側を覆うよう設けられ前記バルブプレートとの間に冷媒吐出室を形成させるシリンダヘッドと、前記冷媒吐出孔をその中央部を覆うよう前記バルブプレートとシリンダヘッドとの間に片持ちばり状に設けられる吐出バルブと、該吐出バルブの流動を規制するための規制手段と、を備え、前記規制手段は、その終端が前記吐出バルブの先端と所定間隔をなすよう前記シリンダヘッドの前記冷媒吐出室側の内壁から突出形成された第１ストッパ部材と、前記シリンダヘッドの前記冷媒吐出室側の内壁から前記吐出バルブの中央部側に突出され前記吐出バルブの中央部の流動を規制する第２ストッパ部材と、を含み、前記冷媒吐出孔の開放時前記吐出バルブは、前記第１ストッパ部材によってその先端の流動範囲が限られて中央部が膨らんで撓む形状に変形されることによって冷媒吐出孔を開放することを特徴とする。
【００１６】
そして、前記バルブプレートと前記シリンダヘッドとの間にはプレート状の吐出バルブシートがさらに設けられ、前記吐出バルブは前記吐出バルブシートの一部が切開されることによって一体に形成される。
【００１８】
それから、前記第１ストッパ部材は前記第２ストッパ部材より前記シリンダヘッドの内壁から前記吐出バルブ側に所定長ささらに長く突出形成される。
【００２０】
ここで、規制手段は、前記吐出バルブシートとシリンダヘッドとの間に設けられるシリンダガスケットをさらに備え、前記シリンダガスケットの一部は前記第３ストッパ部材によって前記吐出バルブの基端部を前記バルブプレート側に圧着することが望ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図に基づき本発明の望ましい実施形態を詳述する。一方、図１ないし図３に示しかつ説明された従来の密閉型圧縮機の構成要素と同一な構成及び機能を有する構成要素については従来と同様な参照符号を付して引用し、その詳細な説明は省く。
【００２２】
図４及び図５を参照するに、本発明に係る密閉型圧縮機１００のシリンダ組立体２００は、シリンダブロック１３１と、シリンダヘッド２２０と、バルブプレート２３０と、シリンダガスケット２６７とを備える。そして、バルブプレート２３０の冷媒吐出孔２３５を弾性的に開閉する吐出バルブ２４５と、吐出バルブ２４５の流動範囲を規制するための手段としてシリンダヘッド２２０と一体に形成された複数のストッパ部材２６１、２６３、２６５とを備える。
【００２３】
バルブプレート２３０は、シリンダブロック１３１の開放側に設けられてシリンダ１３３を覆う。それから、シリンダ１３３と連結される冷媒吸込孔２３１と冷媒吐出孔２３５を備える。冷媒吸込孔２３１はピストン１２９(図１参照)の往復動時シリンダ１３３に流入される冷媒によって吸引バルブ１３４ａの先端が弾性的に流動されることによって開放される。吸引バルブ１３４ａは従来と同様に吸引バルブシート１３４に一体に形成させうるなど、現在通用されるいずれの形態でも構成可能なので、ここでそれについて詳しい説明は省く。
【００２４】
シリンダヘッド２２０は、バルブプレート２３０を覆うようシリンダブロック１３１の一側に結合され、その結合時生成されるバルブプレート２３０とシリンダヘッド２２０との空間に冷媒吸引室１３５ａと冷媒吐出室１３５ｂが区画形成される。冷媒吸引室１３５ａは冷媒吸込孔２３１を通してシリンダ１３３と連通され、冷媒吐出室１３５ｂはシリンダ１３３と冷媒吐出孔２３５を通して連通される。
【００２５】
吐出バルブ２４５は冷媒の流動によって弾性的に流動され冷媒吐出孔２３５を開閉するためのものであり、吸引バルブ１３４ａの形状と類似に吐出バルブシート２４０の一部が切開されることによって片持ちばり状に形成される。吐出バルブシート２４０はプレート状に形成され、ボルトなどの締結手段Ｂでシリンダヘッド２２０及びバルブプレート２３０と共にシリンダブロック１３１に装着されることが可能である。これによれば、吐出バルブ２４５の設置のために別の締結部材Ｓ(図２参照)を使用しなくても良いので、圧縮機１００の製造時所要部品数と製造工程数を低減させうる。ここで、冷媒吐出孔２３５を覆う吐出バルブ２４５の中央部が冷媒吐出孔２３５を完全に覆えるようその幅が吐出バルブ２４５の他の部位より拡張形成されることが望ましい。
【００２６】
一方、吐出バルブ２４５はシリンダ１３３から圧縮された冷媒が吐出される時その形状が弾性的に変形され冷媒吐出孔２３５を開放する。このような吐出バルブ２４５の形状変化は、冷媒吐出孔２３５の位置と、吐出バルブ２４５の流動を規制する規制手段２６０の形態によって決定される。本実施形態における吐出バルブ２４５は、その中央部が冷媒吐出孔２３５を覆うよう設けられ、これによって冷媒吐出孔２３５を通して外部に吐出される冷媒の圧力は吐出バルブ２４５の中央部に集中される。
【００２７】
規制手段２６０は、シリンダヘッド２２０の内壁から吐出バルブ２４５側に突出形成される第１、第２及び第３ストッパ部材２６１、２６３、２６５及びシリンダガスケット２６７を備え、吐出バルブ２４５の流動を規制する。
【００２８】
第１ストッパ部材２６１は、その終端が吐出バルブ２４５の先端に隣接配置されるようシリンダヘッド２２０の冷媒吐出室１３５ｂ側の内壁から吐出バルブ２４５の先端方向に突出形成され、よって吐出バルブ２４５の先端は所定流動範囲内で流動する。
【００２９】
第２ストッパ部材２６３はシリンダヘッド２２０の冷媒吐出室１３５ｂ側の内壁から吐出バルブ２４５の中央部(すなわち、冷媒吐出孔)に向かって突出形成され、第１ストッパ部材２６１の突出長さより短い突出長さを有する。
【００３０】
第３ストッパ部材２６５はシリンダヘッド２２０の冷媒吐出室１３５ｂ側の内壁から吐出バルブ２４５の基端部方向に突出形成される。
【００３１】
本実施形態における第２ストッパ部材２６３と第３ストッパ部材２６５はシリンダヘッド２２０の縁部２２０ａと等しい高さになるよう前記内壁から突出され、第１ストッパ部材２６１はシリンダヘッド２２０の縁部２２０ａより吐出バルブ２４５側にさらに長く突出される。第２ストッパ部材２６３と吐出バルブ２４５の中央部はその間に形成された間隔によって冷媒吐出時相互接触されず相互離隔してセッティングされることが望ましい。すなわち、吐出バルブ２４５が非正常的に過多に挙動される時だけ第２ストッパ部材２６３の終端が吐出バルブ２４５に接触する長さに第２ストッパ部材２６３と吐出バルブ２４５の間隔が設定される方が望ましい。
【００３２】
このように構成されるストッパ部材２６１、２６３、２６５は全てシリンダヘッド２２０と一体に形成され、シリンダヘッド２２０の成形作製時シリンダヘッド２２０と共に簡単に形成させうる。そして、ストッパ部材２６１、２６３、２６５はその突出方向が吐出バルブ２４５方向に向かい、前述した通りストッパ部材２６１、２６３、２６５それぞれの終端面と吐出バルブ２４５の該当部位と所定間隔をなすことさえできれば多様な形態に形成されることも可能である。
【００３３】
一方、シリンダヘッド２２０はバルブプレート２３０との結合時シリンダヘッド２２０の縁部２２０ａよりさらに長く突出された第１ストッパ部材２６１によってバルブプレート２３０に完全に密着できなくなる。このようにバルブプレート２３０とシリンダヘッド２２０が完全に密着されなければ、冷媒の吸込/吐出時その間隙を通して冷媒がシリンダ組立体２００の外部に流出されうる。このような冷媒の流出を抑制するため、シリンダヘッド２２０とバルブプレート２３０との間にシリンダガスケット２６７が設けられる。
【００３４】
シリンダガスケット２６７は、シリンダヘッド２２０の縁部２２０ａの断面形状と同様な四角フレーム状に形成され、その一部はシリンダ組立体２００の組立時第３ストッパ部材２６５によって吐出バルブ２４５の基端を圧着させうる形状に形成される。すなわち、シリンダ組立体２００が完全に組立てられた状態でシリンダガスケット２６７の一部が第３ストッパ部材２６５の終端によって加圧され吐出バルブ２４５の基端部を加圧させることによって、その吐出バルブ２４５の基端部がバルブプレート２３０に完全に密着される。これによれば、冷媒が完全に吐出された後吐出バルブ２４５が冷媒吐出孔２３５を確実に覆って、冷媒吐出室１３５ｂに吐出された冷媒が再びシリンダ１３３に流入される現象を防止することができる。一方、シリンダガスケット２６７の厚さはシリンダヘッド２２０の縁部２２０ａから第１ストッパ部材２６１の終端間の間隔よりさらに厚く形成されるべきである。
【００３５】
本実施形態の場合、シリンダガスケット２６７の厚さは０．５ｍｍになり、第１ストッパ部材２６１はシリンダヘッド２２０の縁部２２０ａより吐出バルブ２４５側にさらに０．４ｍｍ突出される。これにより、シリンダ組立体２００の組立時第１ストッパ部材２６１と吐出バルブ２４５の先端がなす間隔は０．１ｍｍになり、第２ストッパ部材２６３終端と吐出バルブ２４５の中央部との間隔は０．５ｍｍになる。一方、吐出バルブ２４５の基端部は第３ストッパ部材２６５とシリンダガスケット２６７によってバルブプレート２３０方向に圧着される。
【００３６】
次に図６を参照して冷媒が吐出される際の吐出バルブ２４５の動作を説明する。冷媒がシリンダ１３３内で圧縮された後冷媒吐出孔２３５を介して吐出されれば、吐出バルブ２４５の中央部が上昇することによって吐出バルブ２４５の自由端も同時に上昇しようとする。しかし、第１ストッパ部材２６１の終端によって吐出バルブ２４５の自由端の上昇が制限されるにつれ吐出バルブ２４５はその中央部だけ上昇する膨らんだ形状に変形される。
【００３７】
これによれば、吐出バルブ２４５の運動量が割合に小さい冷媒吐出孔２３５の開放初期に吐出バルブ２４５の先端が第１ストッパ部材２６１にだけ接触されるため、冷媒の吐出時発生する騒音及び振動の発生を効率よく遮断することができる。また、非正常的に冷媒が吐出され吐出バルブ２４５が第２ストッパ部材２６３と接触するほど過多に開放されても、既に吐出バルブ２４５の先端と第１ストッパ部材２６１が接触することによってその衝撃が緩和された状態なので騒音と振動の量を効率よく減衰させうる。
【００３８】
以上シリンダヘッド２２０に一体に形成されたストッパ部材２６１、２６３、２６５を説明するにあたって、シリンダヘッド２２０の外部に突出形成された例を説明した。しかし、ストッパ部材２６１、２６３、２６５の構成は必ずこれに限られない。一例に、示されていないが、第１ストッパ部材２６１の終端がシリンダヘッド２２０の外側に突出しないよう、第３ストッパ部材２６５を除いた第１及び第２ストッパ部材２６１、２６３をシリンダヘッド２２０の内側に配させ、第２ストッパ部材２６３より第１ストッパ部材２６１の突出長さを所定長さに長く形成させれば本実施形態における効果と同様な効果が得られ、状況に応じて第２ストッパ部材２６３の設置が省かれても吐出バルブ２４５の流動にはさほど差がない。
【００３９】
【発明の効果】
このように構成された本発明によれば、吐出バルブの設置位置と、規制手段によって冷媒の吐出時吐出バルブはその中央部が膨らむ形状に変形され冷媒吐出孔を開放する。これによって、吐出バルブの先端の流動幅が従来に比べて少ない状態で第１ストッパ部材と接触されるにつれ吐出バルブの挙動による騒音及び振動を軽減させる効果を奏する。
【００４０】
また、吐出バルブの自由端の流動範囲が第１ストッパ部材によって限定されることによって、冷媒吐出時吐出バルブの自由端が振るえることを抑えられるため、これによる振動及び騒音低減の効果がある。
【００４１】
そして、吐出バルブの基端部をシリンダガスケットとシリンダヘッドで圧着することによって吐出バルブとバルブプレートを完全に密着させ吐出された冷媒が冷媒吐出室からシリンダに再び流入されるバックリーク現象を抑えられる。
【００４２】
また、シリンダヘッドの成形時一体に形成されるストッパ部材によって吐出バルブの流動を規制できるため、別のストッパ部材やキーパープレートを設けることによって、圧縮機の製造時所要部品数及び製造工程数を低減することができて製造コストを低減でき、一層小型化した圧縮機を提供することができる。
【００４３】
以上本発明の原理を例示するための望ましい実施形態について示しかつ説明したが、本発明はそのように示し説明されたそのままの構成及び作用に限られない。かえって、特許請求の範囲の思想及び範疇を逸脱せず本発明に対する多様な変更及び修正が可能なことを当業者は良く理解できろう。従って、そのような全ての適切な変形と修正及び均等物も本発明の範囲内に属する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の密閉型圧縮機を示した断面図である。
【図２】図１のシリンダ組立体を抜粋して示した分離斜視図である。
【図３】図２のシリンダ組立体が組み立てられた状態における使用例を示した断面図である。
【図４】本発明に係る密閉型圧縮機のシリンダ組立体を示した分離斜視図である。
【図５】図４のシリンダ組立体が組立てられた状態を示した断面図である。
【図６】図５のシリンダ組立体が組立てられた状態における使用例を示した断面図である。
【符号の説明】
１００ 密閉型圧縮機
１２９ ピストン
１３１ シリンダブロック
１３３ シリンダ
１３４ バルブシート
１３４ａ 吸引バルブ
１３５ａ 冷媒吸引室
１３５ｂ 冷媒吐出室
２００ シリンダ組立体
２２０ シリンダヘッド
２２０ａ 縁部
２３０ バルブプレート
２３１ 冷媒吸込孔
２３５ 冷媒吐出孔
２４０ 吐出バルブシート
２４５ 吐出バルブ
２６０ 規制手段
２６１ 第１ストッパ部材
２６３ 第２ストッパ部材
２６５ 第３ストッパ部材
２６７ シリンダガスケット
【発明の属する技術分野】
本発明は圧縮機に係り、さらに詳しくは冷蔵庫などに設けられて冷媒を圧縮する密閉型圧縮機のシリンダ組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１及び図２を参照するに、通常の密閉型圧縮機１００は冷媒流入管１１１と冷媒排出管(図示せず)が設けられたケーシング１１０と、ケーシング１１０の内部に設けられた電動駆動部１２０とシリンダ組立体１３０とを備える。
【０００３】
電動駆動部１２０は、冷媒圧縮に必要な駆動力を提供し、ケーシング１１０の内部に固定された固定子１２１と、固定子１２１の内部で回転しその中心に回転軸１２５が押し込まれた回転子１２３と、回転軸１２５の一端に偏心結合された偏心部１２７と、偏心部１２７の一側に連結されたピストン１２９とを備える。
【０００４】
シリンダ組立体１３０は、圧縮機１００の内部に流入される冷媒を圧縮するためのものであり、ピストン１２９が往復動する空間であるシリンダ１３３が内部に形成されたシリンダブロック１３１と、シリンダブロック１３１の開放された一側にシリンダ１３３を密閉させるよう設けられるシリンダヘッド１３５と、シリンダブロック１３１とシリンダヘッド１３５との間に設けられるバルブプレート１３７と、シリンダガスケット１３６とを備える。
【０００５】
シリンダヘッド１３５の内側には隔璧１３５ｃが形成され、その隔璧１３５ｃによってバルブプレート１３７とシリンダヘッド１３５との間には冷媒吸引室１３５ａと冷媒吐出室１３５ｂが区画形成される。冷媒吸引室１３５ａは冷媒流入管１１１を通してシリンダ１３３に流入される冷媒が一時的に貯蔵される空間であり、冷媒吐出室１３５ｂはシリンダ１３３で圧縮された冷媒が一時に留まる空間である。
【０００６】
バルブプレート１３７はシリンダ１３３と冷媒吸引室１３５ａとを連通させる冷媒吸込孔１３７ａと、シリンダ１３３と冷媒吐出室１３５ｂとを連通させる冷媒吐出孔１３７ｃを有する。
【０００７】
冷媒吸込孔１３７ａは吸引バルブ１３４ａが冷媒の流動に沿って弾性的に流動されることによって開閉される。吸引バルブ１３４ａはシリンダブロック１３１とバルブプレート１３７との間に設けられる吸引バルブシート１３４の一部が切開され形成される。
【０００８】
図３に示した通り、冷媒吐出孔１３７ｃは吐出バルブ１３９ａが冷媒の流動によって弾性的に流動されることによって開閉される。吐出バルブ１３９ａは冷媒吐出室１３５ｂに露出されるバルブプレート１３７の側面に冷媒吐出孔１３７ｃを覆うよう設けられる。この際、吐出バルブ１３９ａはその一端がリベットのような締結手段Ｓによってバルブプレート１３７に固定されることによって片持ちばり状にバルブプレート１３７に設けられ、その自由端側が冷媒吐出孔１３７ｃを覆う。そして、バルブプレート１３７にはストッパ部材１３９ｂ及びキーパプレート１３９ｃが吐出バルブ１３９ａを覆うよう設けられ冷媒の吐出時吐出バルブ１３９ａの流動を規制する。
【０００９】
以上のように構成された従来の密閉型圧縮機１００によれば、バルブプレート１３７に吐出バルブ１３９ａ、ストッパ部材１３９ｂ、キーパプレート１３９ｃを別設すべきため、圧縮機１００の製造時所要部品数及び製造工数が増える問題点がある。
【００１０】
そして、吐出バルブ１３９ａが所定弾性力を有する材質で片持ちばり状に形成されるため、冷媒の吸込/吐出時その流動幅が吐出バルブ１３９ａの他の部分より大きい吐出バルブ１３９ａの自由端がストッパ部材１３９ｂ及びバルブプレート１３７を打撃することによって騒音及び振動が発生する。このような騒音及び振動は吐出バルブ１３９ａの挙動時その自由端が振れることによってそのサイズが大きくなる場合もある。よって、圧縮機１００が静かに駆動できず、この状態で圧縮機１００を長期間使用する場合、前記振動によって締結手段Ｓにクラックが発生するなど耐久性が低下する問題点が発生する。
【００１１】
また、吐出バルブ１３９ａが別の締結手段Ｓによってバルブプレート１３７に結合されるため、バルブプレート１３７及び吐出バルブ１３９ａの製造誤差などによってバルブプレート１３７と吐出バルブ１３９ａの基端が完全に圧着されない場合が度々発生する。この場合は、冷媒吐出孔１３７ｃが吐出バルブ１３９ａによって完全に密閉できなくなって吐出された冷媒が再びシリンダ１３３に流入される、いわばバックリーク(back leak)現象が発生して圧縮機の効率が劣化する問題点も発生する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明の第１の目的は圧縮機の駆動時発生する騒音及び振動を低減させうるよう改善された密閉型圧縮機のシリンダ組立体を提供するところにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、圧縮機の製造時構成部品数及び製造工程数を低減させうるよう改善された密閉型圧縮機のシリンダ組立体を提供するところにある。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、吐出バルブの基端部をバルブプレートに密着させられてシリンダから吐出された冷媒が再びシリンダに流入されることを抑えるよう改善された密閉型圧縮機のシリンダ組立体を提供するところにある。
【００１５】
【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の本発明に係る密閉型圧縮機のシリンダ組立体は、シリンダブロックの外側にシリンダの開放側を覆うよう設けられ、前記シリンダで圧縮された冷媒が排出される通路の冷媒吐出孔を有するバルブプレートと、該バルブプレートの外側を覆うよう設けられ前記バルブプレートとの間に冷媒吐出室を形成させるシリンダヘッドと、前記冷媒吐出孔をその中央部を覆うよう前記バルブプレートとシリンダヘッドとの間に片持ちばり状に設けられる吐出バルブと、該吐出バルブの流動を規制するための規制手段と、を備え、前記規制手段は、その終端が前記吐出バルブの先端と所定間隔をなすよう前記シリンダヘッドの前記冷媒吐出室側の内壁から突出形成された第１ストッパ部材と、前記シリンダヘッドの前記冷媒吐出室側の内壁から前記吐出バルブの中央部側に突出され前記吐出バルブの中央部の流動を規制する第２ストッパ部材と、を含み、前記冷媒吐出孔の開放時前記吐出バルブは、前記第１ストッパ部材によってその先端の流動範囲が限られて中央部が膨らんで撓む形状に変形されることによって冷媒吐出孔を開放することを特徴とする。
【００１６】
そして、前記バルブプレートと前記シリンダヘッドとの間にはプレート状の吐出バルブシートがさらに設けられ、前記吐出バルブは前記吐出バルブシートの一部が切開されることによって一体に形成される。
【００１８】
それから、前記第１ストッパ部材は前記第２ストッパ部材より前記シリンダヘッドの内壁から前記吐出バルブ側に所定長ささらに長く突出形成される。
【００２０】
ここで、規制手段は、前記吐出バルブシートとシリンダヘッドとの間に設けられるシリンダガスケットをさらに備え、前記シリンダガスケットの一部は前記第３ストッパ部材によって前記吐出バルブの基端部を前記バルブプレート側に圧着することが望ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図に基づき本発明の望ましい実施形態を詳述する。一方、図１ないし図３に示しかつ説明された従来の密閉型圧縮機の構成要素と同一な構成及び機能を有する構成要素については従来と同様な参照符号を付して引用し、その詳細な説明は省く。
【００２２】
図４及び図５を参照するに、本発明に係る密閉型圧縮機１００のシリンダ組立体２００は、シリンダブロック１３１と、シリンダヘッド２２０と、バルブプレート２３０と、シリンダガスケット２６７とを備える。そして、バルブプレート２３０の冷媒吐出孔２３５を弾性的に開閉する吐出バルブ２４５と、吐出バルブ２４５の流動範囲を規制するための手段としてシリンダヘッド２２０と一体に形成された複数のストッパ部材２６１、２６３、２６５とを備える。
【００２３】
バルブプレート２３０は、シリンダブロック１３１の開放側に設けられてシリンダ１３３を覆う。それから、シリンダ１３３と連結される冷媒吸込孔２３１と冷媒吐出孔２３５を備える。冷媒吸込孔２３１はピストン１２９(図１参照)の往復動時シリンダ１３３に流入される冷媒によって吸引バルブ１３４ａの先端が弾性的に流動されることによって開放される。吸引バルブ１３４ａは従来と同様に吸引バルブシート１３４に一体に形成させうるなど、現在通用されるいずれの形態でも構成可能なので、ここでそれについて詳しい説明は省く。
【００２４】
シリンダヘッド２２０は、バルブプレート２３０を覆うようシリンダブロック１３１の一側に結合され、その結合時生成されるバルブプレート２３０とシリンダヘッド２２０との空間に冷媒吸引室１３５ａと冷媒吐出室１３５ｂが区画形成される。冷媒吸引室１３５ａは冷媒吸込孔２３１を通してシリンダ１３３と連通され、冷媒吐出室１３５ｂはシリンダ１３３と冷媒吐出孔２３５を通して連通される。
【００２５】
吐出バルブ２４５は冷媒の流動によって弾性的に流動され冷媒吐出孔２３５を開閉するためのものであり、吸引バルブ１３４ａの形状と類似に吐出バルブシート２４０の一部が切開されることによって片持ちばり状に形成される。吐出バルブシート２４０はプレート状に形成され、ボルトなどの締結手段Ｂでシリンダヘッド２２０及びバルブプレート２３０と共にシリンダブロック１３１に装着されることが可能である。これによれば、吐出バルブ２４５の設置のために別の締結部材Ｓ(図２参照)を使用しなくても良いので、圧縮機１００の製造時所要部品数と製造工程数を低減させうる。ここで、冷媒吐出孔２３５を覆う吐出バルブ２４５の中央部が冷媒吐出孔２３５を完全に覆えるようその幅が吐出バルブ２４５の他の部位より拡張形成されることが望ましい。
【００２６】
一方、吐出バルブ２４５はシリンダ１３３から圧縮された冷媒が吐出される時その形状が弾性的に変形され冷媒吐出孔２３５を開放する。このような吐出バルブ２４５の形状変化は、冷媒吐出孔２３５の位置と、吐出バルブ２４５の流動を規制する規制手段２６０の形態によって決定される。本実施形態における吐出バルブ２４５は、その中央部が冷媒吐出孔２３５を覆うよう設けられ、これによって冷媒吐出孔２３５を通して外部に吐出される冷媒の圧力は吐出バルブ２４５の中央部に集中される。
【００２７】
規制手段２６０は、シリンダヘッド２２０の内壁から吐出バルブ２４５側に突出形成される第１、第２及び第３ストッパ部材２６１、２６３、２６５及びシリンダガスケット２６７を備え、吐出バルブ２４５の流動を規制する。
【００２８】
第１ストッパ部材２６１は、その終端が吐出バルブ２４５の先端に隣接配置されるようシリンダヘッド２２０の冷媒吐出室１３５ｂ側の内壁から吐出バルブ２４５の先端方向に突出形成され、よって吐出バルブ２４５の先端は所定流動範囲内で流動する。
【００２９】
第２ストッパ部材２６３はシリンダヘッド２２０の冷媒吐出室１３５ｂ側の内壁から吐出バルブ２４５の中央部(すなわち、冷媒吐出孔)に向かって突出形成され、第１ストッパ部材２６１の突出長さより短い突出長さを有する。
【００３０】
第３ストッパ部材２６５はシリンダヘッド２２０の冷媒吐出室１３５ｂ側の内壁から吐出バルブ２４５の基端部方向に突出形成される。
【００３１】
本実施形態における第２ストッパ部材２６３と第３ストッパ部材２６５はシリンダヘッド２２０の縁部２２０ａと等しい高さになるよう前記内壁から突出され、第１ストッパ部材２６１はシリンダヘッド２２０の縁部２２０ａより吐出バルブ２４５側にさらに長く突出される。第２ストッパ部材２６３と吐出バルブ２４５の中央部はその間に形成された間隔によって冷媒吐出時相互接触されず相互離隔してセッティングされることが望ましい。すなわち、吐出バルブ２４５が非正常的に過多に挙動される時だけ第２ストッパ部材２６３の終端が吐出バルブ２４５に接触する長さに第２ストッパ部材２６３と吐出バルブ２４５の間隔が設定される方が望ましい。
【００３２】
このように構成されるストッパ部材２６１、２６３、２６５は全てシリンダヘッド２２０と一体に形成され、シリンダヘッド２２０の成形作製時シリンダヘッド２２０と共に簡単に形成させうる。そして、ストッパ部材２６１、２６３、２６５はその突出方向が吐出バルブ２４５方向に向かい、前述した通りストッパ部材２６１、２６３、２６５それぞれの終端面と吐出バルブ２４５の該当部位と所定間隔をなすことさえできれば多様な形態に形成されることも可能である。
【００３３】
一方、シリンダヘッド２２０はバルブプレート２３０との結合時シリンダヘッド２２０の縁部２２０ａよりさらに長く突出された第１ストッパ部材２６１によってバルブプレート２３０に完全に密着できなくなる。このようにバルブプレート２３０とシリンダヘッド２２０が完全に密着されなければ、冷媒の吸込/吐出時その間隙を通して冷媒がシリンダ組立体２００の外部に流出されうる。このような冷媒の流出を抑制するため、シリンダヘッド２２０とバルブプレート２３０との間にシリンダガスケット２６７が設けられる。
【００３４】
シリンダガスケット２６７は、シリンダヘッド２２０の縁部２２０ａの断面形状と同様な四角フレーム状に形成され、その一部はシリンダ組立体２００の組立時第３ストッパ部材２６５によって吐出バルブ２４５の基端を圧着させうる形状に形成される。すなわち、シリンダ組立体２００が完全に組立てられた状態でシリンダガスケット２６７の一部が第３ストッパ部材２６５の終端によって加圧され吐出バルブ２４５の基端部を加圧させることによって、その吐出バルブ２４５の基端部がバルブプレート２３０に完全に密着される。これによれば、冷媒が完全に吐出された後吐出バルブ２４５が冷媒吐出孔２３５を確実に覆って、冷媒吐出室１３５ｂに吐出された冷媒が再びシリンダ１３３に流入される現象を防止することができる。一方、シリンダガスケット２６７の厚さはシリンダヘッド２２０の縁部２２０ａから第１ストッパ部材２６１の終端間の間隔よりさらに厚く形成されるべきである。
【００３５】
本実施形態の場合、シリンダガスケット２６７の厚さは０．５ｍｍになり、第１ストッパ部材２６１はシリンダヘッド２２０の縁部２２０ａより吐出バルブ２４５側にさらに０．４ｍｍ突出される。これにより、シリンダ組立体２００の組立時第１ストッパ部材２６１と吐出バルブ２４５の先端がなす間隔は０．１ｍｍになり、第２ストッパ部材２６３終端と吐出バルブ２４５の中央部との間隔は０．５ｍｍになる。一方、吐出バルブ２４５の基端部は第３ストッパ部材２６５とシリンダガスケット２６７によってバルブプレート２３０方向に圧着される。
【００３６】
次に図６を参照して冷媒が吐出される際の吐出バルブ２４５の動作を説明する。冷媒がシリンダ１３３内で圧縮された後冷媒吐出孔２３５を介して吐出されれば、吐出バルブ２４５の中央部が上昇することによって吐出バルブ２４５の自由端も同時に上昇しようとする。しかし、第１ストッパ部材２６１の終端によって吐出バルブ２４５の自由端の上昇が制限されるにつれ吐出バルブ２４５はその中央部だけ上昇する膨らんだ形状に変形される。
【００３７】
これによれば、吐出バルブ２４５の運動量が割合に小さい冷媒吐出孔２３５の開放初期に吐出バルブ２４５の先端が第１ストッパ部材２６１にだけ接触されるため、冷媒の吐出時発生する騒音及び振動の発生を効率よく遮断することができる。また、非正常的に冷媒が吐出され吐出バルブ２４５が第２ストッパ部材２６３と接触するほど過多に開放されても、既に吐出バルブ２４５の先端と第１ストッパ部材２６１が接触することによってその衝撃が緩和された状態なので騒音と振動の量を効率よく減衰させうる。
【００３８】
以上シリンダヘッド２２０に一体に形成されたストッパ部材２６１、２６３、２６５を説明するにあたって、シリンダヘッド２２０の外部に突出形成された例を説明した。しかし、ストッパ部材２６１、２６３、２６５の構成は必ずこれに限られない。一例に、示されていないが、第１ストッパ部材２６１の終端がシリンダヘッド２２０の外側に突出しないよう、第３ストッパ部材２６５を除いた第１及び第２ストッパ部材２６１、２６３をシリンダヘッド２２０の内側に配させ、第２ストッパ部材２６３より第１ストッパ部材２６１の突出長さを所定長さに長く形成させれば本実施形態における効果と同様な効果が得られ、状況に応じて第２ストッパ部材２６３の設置が省かれても吐出バルブ２４５の流動にはさほど差がない。
【００３９】
【発明の効果】
このように構成された本発明によれば、吐出バルブの設置位置と、規制手段によって冷媒の吐出時吐出バルブはその中央部が膨らむ形状に変形され冷媒吐出孔を開放する。これによって、吐出バルブの先端の流動幅が従来に比べて少ない状態で第１ストッパ部材と接触されるにつれ吐出バルブの挙動による騒音及び振動を軽減させる効果を奏する。
【００４０】
また、吐出バルブの自由端の流動範囲が第１ストッパ部材によって限定されることによって、冷媒吐出時吐出バルブの自由端が振るえることを抑えられるため、これによる振動及び騒音低減の効果がある。
【００４１】
そして、吐出バルブの基端部をシリンダガスケットとシリンダヘッドで圧着することによって吐出バルブとバルブプレートを完全に密着させ吐出された冷媒が冷媒吐出室からシリンダに再び流入されるバックリーク現象を抑えられる。
【００４２】
また、シリンダヘッドの成形時一体に形成されるストッパ部材によって吐出バルブの流動を規制できるため、別のストッパ部材やキーパープレートを設けることによって、圧縮機の製造時所要部品数及び製造工程数を低減することができて製造コストを低減でき、一層小型化した圧縮機を提供することができる。
【００４３】
以上本発明の原理を例示するための望ましい実施形態について示しかつ説明したが、本発明はそのように示し説明されたそのままの構成及び作用に限られない。かえって、特許請求の範囲の思想及び範疇を逸脱せず本発明に対する多様な変更及び修正が可能なことを当業者は良く理解できろう。従って、そのような全ての適切な変形と修正及び均等物も本発明の範囲内に属する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の密閉型圧縮機を示した断面図である。
【図２】図１のシリンダ組立体を抜粋して示した分離斜視図である。
【図３】図２のシリンダ組立体が組み立てられた状態における使用例を示した断面図である。
【図４】本発明に係る密閉型圧縮機のシリンダ組立体を示した分離斜視図である。
【図５】図４のシリンダ組立体が組立てられた状態を示した断面図である。
【図６】図５のシリンダ組立体が組立てられた状態における使用例を示した断面図である。
【符号の説明】
１００ 密閉型圧縮機
１２９ ピストン
１３１ シリンダブロック
１３３ シリンダ
１３４ バルブシート
１３４ａ 吸引バルブ
１３５ａ 冷媒吸引室
１３５ｂ 冷媒吐出室
２００ シリンダ組立体
２２０ シリンダヘッド
２２０ａ 縁部
２３０ バルブプレート
２３１ 冷媒吸込孔
２３５ 冷媒吐出孔
２４０ 吐出バルブシート
２４５ 吐出バルブ
２６０ 規制手段
２６１ 第１ストッパ部材
２６３ 第２ストッパ部材
２６５ 第３ストッパ部材
２６７ シリンダガスケット
Claims (5)
- シリンダブロックの外側にシリンダの開放側を覆うよう設けられ、前記シリンダで圧縮された冷媒が排出される通路である冷媒吐出孔を有するバルブプレートと、
該バルブプレートの外側を覆うよう設けられ前記バルブプレートとの間に冷媒吐出室を形成させるシリンダヘッドと、
前記冷媒吐出孔をその中央部が覆われるよう前記バルブプレートとシリンダヘッドとの間に片持ちばり状に設けられる吐出バルブと、
該吐出バルブの流動を規制するための規制手段と、を備え、
前記規制手段は、その終端が前記吐出バルブの先端と所定間隔をなすよう前記シリンダヘッドの前記冷媒吐出室側の内壁から突出形成された第１ストッパ部材と、
前記シリンダヘッドの前記冷媒吐出室側の内壁から前記吐出バルブの中央部側に突出され前記吐出バルブの中央部の流動を規制する第２ストッパ部材と、を含み、
前記冷媒吐出孔の開放時前記吐出バルブは、前記第１ストッパ部材によってその先端の流動範囲が限られて中央部が膨らんで撓む形状に変形されることを特徴とする密閉型圧縮機のシリンダ組立体。 - 前記バルブプレートと前記シリンダヘッドとの間にはプレート状の吐出バルブシートがさらに設けられ、前記吐出バルブは前記吐出バルブシートの一部が切開されることによってその吐出バルブシートと一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機のシリンダ組立体。
- 前記第１ストッパ部材は、前記第２ストッパ部材より前記シリンダヘッドの内壁から前記吐出バルブ側に所定長ささらに長く突出形成されることを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機のシリンダ組立体。
- 前記規制手段は、前記吐出バルブの基端部を前記バルブプレートに圧着させるよう前記シリンダヘッドの冷媒吐出室側の内壁から前記吐出バルブの基端部側に突出形成された第３ストッパ部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機のシリンダ組立体。
- 前記規制手段は、前記吐出バルブシートとシリンダヘッドとの間に設けられるシリンダガスケットをさらに備え、前記シリンダガスケットの一部は前記第３ストッパ部材によって加圧され前記吐出バルブの基端部を前記バルブプレート側に圧着することを特徴とする請求項４に記載の密閉型圧縮機のシリンダ組立体。
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