WO2015194181A1 - 冷媒圧縮機およびそれを用いた冷凍装置 - Google Patents

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valve
suction
synthetic resin
valve plate
opening
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PCT/JP2015/003052
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信吾 大八木
石田　貴規
二上　義幸
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • F04B39/123—Fluid connections

Definitions

  • the present invention relates to improvement in efficiency and noise reduction of a refrigerant compressor mainly used in a home refrigerator.
  • a valve plate provided with a suction valve seat disposed so as to surround the suction hole and a discharge valve seat provided so as to surround the suction hole is formed of a sintered metal material.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of the conventional refrigerant compressor described in Patent Document 1
  • FIG. 23 is an exploded perspective view around the valve plate of the conventional refrigerant compressor.
  • the refrigerant compressor stores the refrigerating machine oil 2 at the bottom in the hermetic container 1, is filled with the working fluid 3, and further stores the compressor main body 4.
  • the electric element 6 and the compression element 9 are elastically supported in the sealed container 1 by the suspension spring 5.
  • the electric element 6 includes a stator 7 and a rotor 8.
  • the compression element 9 includes a crankshaft 12 having an eccentric shaft 10 and a main shaft 11, a cylinder 14 that forms a compression chamber 13, a bearing portion 23 that supports the main shaft 11, and a piston 16 that reciprocates inside the cylinder 14. ing. Also, a valve plate 17 that seals the end face of the cylinder 14, a suction valve 20 that opens and closes a suction hole 18 and a discharge hole 19 that are provided in the valve plate 17 and communicate with the inside and outside of the compression chamber 13, a discharge valve 21, A connecting portion (not shown) for connecting the eccentric shaft 10 and the piston 16 is provided.
  • a cylinder head 52 is disposed so as to cover the valve plate 17 and cover it, and a head space 56 is formed by the valve plate 17 and the cylinder head 52.
  • the main shaft 11 of the crankshaft 12 is rotatably supported by the bearing portion 23, and the rotor 8 is fixed.
  • a current is passed through the stator 7 to generate a magnetic field, and the rotor 8 fixed to the main shaft 11 is rotated, whereby the crankshaft 12 rotates and a connecting portion (not shown) attached to the eccentric shaft 10. ),
  • the piston 16 reciprocates in the cylinder 14 and repeats a series of cycles of suction, compression, and discharge strokes.
  • the discharge valve 21 starts to open due to the pressure difference. Then, the working fluid 3 inside the compression chamber 13 passes through the discharge hole 19 and flows out to the head space 56. Thereafter, the working fluid 3 is discharged from the head space 56 via a discharge muffler (not shown) to the high pressure side (not shown) of the refrigeration cycle.
  • valve plate 17 is provided with recesses for disposing the suction hole 18, the discharge hole 19, and the discharge valve 21, so that it has a complicated shape and is made of a sintered metal material for improving productivity. Yes.
  • valve plate 17 is made of a sintered metal material, pores unique to the sintered metal material are scattered. Therefore, the refrigerating machine oil 2 in the compressor is stored on the surface of the valve plate 17 and is also impregnated inside. The impregnated refrigerating machine oil 2 oozes out to the surface due to pressure fluctuation or the like. Such refrigerating machine oil 2 is interposed in the gap between the valve plate 17 and the suction valve 20 or the discharge valve 21.
  • valve plate 17, the suction valve 20, and the valve plate 17 and the discharge valve 21 have a problem that a striking sound is generated when the valve plate 17 is closed, and noise is generated when the striking sound leaks outside the sealed container. It was.
  • the inverter driving of the electric element 6 is used to operate at a low speed, and the noise of the electric element 6 is reduced. Therefore, the valve plate 17, the intake valve 20, and the valve plate 17 The striking sound of the discharge valve 21 became prominent, further causing noise.
  • the present invention suppresses the delay in opening of the intake valve 20 and the discharge valve 21, thereby reducing the pressure loss during the intake stroke and the discharge stroke and improving the compressor efficiency. Further, the noise is reduced by reducing the impact sound when the valve plate 17, the suction valve 20, and the valve plate 17 and the discharge valve 21 are closed.
  • a refrigerant compressor includes a cylinder that houses a reciprocating piston in a sealed container, a valve plate that is disposed at an opening end of the cylinder and has a suction valve seat provided to surround the suction hole, A suction valve for opening and closing the hole.
  • the suction valve includes an opening / closing part and an arm part that operates when the opening / closing part opens and closes, and has a synthetic resin film at least in a region of the valve plate that contacts the arm part of the suction valve.
  • the impact sound can be reduced and the noise can be reduced.
  • the refrigerant compressor of the present invention includes a cylinder that houses a reciprocating piston in a sealed container, and a valve plate that has a discharge valve seat that is disposed at the opening end of the cylinder so as to surround the discharge hole. And a discharge valve for opening and closing the discharge hole.
  • the discharge valve includes an opening / closing portion and an arm portion that operates when the opening / closing portion opens and closes, and has a synthetic resin film at least in a region of the valve plate that contacts the arm portion of the discharge valve.
  • the impact sound can be reduced and the noise can be reduced.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the refrigerant compressor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view around the valve plate of the refrigerant compressor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the refrigerant compressor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view of the suction valve of the refrigerant compressor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view of the discharge valve of the refrigerant compressor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view on the suction side of the valve plate of the refrigerant compressor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the synthetic resin film of the refrigerant compressor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a characteristic diagram showing a collision impact value associated with opening / closing of the valve of the refrigerant compressor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part of the refrigerant compressor according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view of the discharge side of the valve plate of the refrigerant compressor according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing the configuration of the refrigeration apparatus in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a refrigerant compressor in the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view around the valve plate of the refrigerant compressor according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the main part of the valve plate of the refrigerant compressor according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a plan view of the valve plate of the refrigerant compressor according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is sectional drawing which shows the surface treatment film
  • FIG. 17 is principal part sectional drawing of the valve plate of the refrigerant compressor in the 5th Embodiment of this invention.
  • FIG. 18 is a plan view of a valve plate of a refrigerant compressor according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of the main part of the valve plate of the refrigerant compressor according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a plan view of the valve plate of the refrigerant compressor according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 21A is a cross-sectional view of main parts of a valve plate of a refrigerant compressor according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 21B is a cross-sectional view of the valve plate of the refrigerant compressor in the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of a conventional refrigerant compressor.
  • FIG. 23 is an exploded perspective view around a valve plate of a conventional refrigerant compressor.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the refrigerant compressor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view around the valve plate of the refrigerant compressor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the refrigerant compressor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view of the suction valve of the refrigerant compressor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view of the discharge valve of the refrigerant compressor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view on the suction side of the valve plate of the refrigerant compressor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the surface treatment of the refrigerant compressor according to the first embodiment of the present invention.
  • the refrigerant compressor according to the first embodiment of the present invention stores, for example, low-viscosity mineral oil as the refrigerating machine oil 102 at the bottom of the hermetic container 101, and as the working fluid 103, for example, global warming.
  • a hydrocarbon-based R600a having a low conversion coefficient is enclosed.
  • the sealed container 101 is formed by drawing an iron plate, and has one end connected to the closed container 101 and the other end connected to the low-pressure side (not shown) of the refrigeration cycle, and one end Is provided with a discharge pipe 157 that penetrates the sealed container 101 and communicates with a discharge muffler (not shown), and has the other end connected to the high-pressure side (not shown) of the refrigeration cycle.
  • a compressor body 104 including a compression element 109 and an electric element 106 is elastically supported and accommodated with respect to the sealed container 101 by a suspension spring 105.
  • the compression element 109 includes a crankshaft 112, a block 115, a piston 116, a connecting portion 122, and the like.
  • the crankshaft 112 includes an eccentric shaft 110 and a main shaft 111, and a spiral shape provided on the surface of the main shaft 111.
  • An oil supply mechanism 151 including a groove or the like is provided.
  • the electric element 106 includes a stator 107 screwed to the lower side of the block 115 with bolts (not shown), and a rotor 108 arranged coaxially inside the stator 107 and fixed to the main shaft 111 by shrink fitting. Yes.
  • a cylinder 114 that forms the compression chamber 113 and a bearing portion 123 that rotatably supports the main shaft 111 are integrally formed.
  • a valve plate 117 having a suction hole 118 and a discharge hole 119 communicating with the inside and outside of the compression chamber 113 formed of a sintered metal material, and a suction valve 120 for opening and closing the suction hole 118,
  • a cylinder head 152 serving as a lid of the valve plate 117 is provided.
  • the valve plate 117, the intake valve 120 and the cylinder head 152 are all pressed and fixed by the head bolt 153 so as to seal the end face of the cylinder 114, and the suction is provided between the valve plate 117 and the cylinder head 152.
  • the muffler 154 is gripped and fixed.
  • a suction valve seat 141 is provided around the suction hole 118 of the valve plate 117 so as to surround the suction hole 118, and a discharge valve seat 142 is provided around the discharge hole 119 so as to surround the discharge hole 119. Is provided.
  • the suction valve 120 includes an opening / closing part 120a for opening and closing the suction hole 118, and an arm part 120b that operates when the opening / closing part 120a opens and closes.
  • a discharge valve 121 that opens and closes the discharge hole 119 is disposed on the surface of the valve plate 117 that is disposed on the cylinder head 152 side.
  • the spring lead 130 that elastically supports the discharge valve 121, the discharge valve 121, and the spring lead 130 are provided.
  • a discharge valve device including a valve stop 131 to be fixed is provided.
  • a head space 156 is formed by the valve plate 117 and the cylinder head 152.
  • the discharge valve 121 includes an opening / closing part 121a that opens and closes the discharge hole 119, and an arm part 121b that operates when the opening / closing part 121a opens and closes.
  • the refrigerant compressor causes a current to flow through the stator 107 to generate a magnetic field, and rotates the rotor 108 fixed to the main shaft 111, whereby the crankshaft 112 rotates and a connecting portion that is rotatably attached to the eccentric shaft 110.
  • the piston 116 reciprocates in the cylinder 114 via 122. As the piston 116 reciprocates, the working fluid 103 is sucked into the compression chamber 113 via the suction muffler 154, and after being compressed, passes through the discharge hole 119 and the head space 156, and then a refrigeration cycle (not shown). ).
  • the piston 116 operates in a direction in which the volume of the compression chamber 113 increases, the working fluid 103 in the compression chamber 113 expands, and the pressure in the compression chamber 113 falls below the pressure in the suction muffler 154. Due to the difference between the pressure in the chamber 113 and the pressure in the suction muffler 154, the suction valve 120 starts to open. Then, the arm portion 120b of the suction valve 120 is operated, and the low-temperature working fluid 103 returned from the refrigeration cycle (not shown) is once released from the suction pipe 150 into the sealed container 101, and then the suction muffler 154 is opened. Then, it flows into the compression chamber 113.
  • the pressure of the working fluid 103 in the compression chamber 113 rises, becomes higher than the pressure in the head space 156 formed by the valve plate 117 and the cylinder head 152, and the force generated by the pressure difference is
  • the discharge hole 119 opens.
  • the arm part 121 b of the discharge valve 121 operates, and the working fluid 103 inside the compression chamber 113 passes through the discharge hole 119 and flows out to the head space 156.
  • the working fluid 103 is discharged from the head space 156 through the discharge muffler (not shown) to the high pressure side (not shown) of the refrigeration cycle from the discharge pipe 157.
  • the synthetic resin film 160 is formed at least in a region of the valve plate 117 that contacts the arm portion 121b of the suction valve 120.
  • the synthetic resin film 160 contains a fluororesin that is a solid lubricant 162 in a substantially uniform manner with a synthetic resin made of fluororubber as a binder 161.
  • the synthetic resin film 160 having such a structure is formed by the following method.
  • preheating is performed to raise the valve plate 117 to a predetermined temperature.
  • the purpose of this is to evaporate the solvent dissolved in the synthetic resin film 160 applied to the region in contact with the arm portion 120b of the suction valve 120 and apply it uniformly.
  • the surface treatment agent containing and adjusted to contain the solid lubricant 162 is applied to the region of the valve plate 117 in contact with the arm portion 120b of the suction valve 120 by spraying. Note that a masking jig having an appropriate shape is attached in order to prevent the coating agent from adhering to an unnecessary place during application.
  • the buff is preferably a horse hair buff, not a nylon buff containing abrasive grains or a relatively hard steel buff.
  • baking is performed at about 150 ° C. to 230 ° C. for about 30 minutes to 2 hours to evaporate all of the diluent in the coating agent, and the synthetic resin film 160 is completely in contact with the arm portion 120b of the suction valve 120. Secure to.
  • valve plate 117 is provided with a suction valve seat 141, a discharge valve seat 142, and the like, and thus has a complicated shape. Therefore, the valve plate 117 is molded from a sintered metal material in terms of productivity and cost.
  • the refrigerating machine oil 102 in the refrigerant compressor is stored on the surface of the valve plate 117 and impregnated inside.
  • the impregnated refrigerating machine oil 102 oozes out to the surface due to pressure fluctuation or the like.
  • Such refrigerating machine oil 102 is interposed in the gap between the valve plate 117 and the arm portion 120b of the intake valve 120.
  • the refrigerating machine oil 102 interposed in the gap generates an adsorbing force, and sucks the arm portion 120b of the intake valve 120 to the valve plate 117.
  • the synthetic resin film 160 is formed at least in the region of the valve plate 117 that contacts the arm portion 120b of the suction valve 120.
  • the holes unique to the sintered metal material can be sealed with the synthetic resin film 160. Further, by applying the synthetic resin film 160, oil repellency can be made higher than that of the metal surface.
  • the delay in opening of the intake valve 120 due to the adsorption force generated by the refrigerating machine oil 102 interposed in the gap between the valve plate 117 and the arm portion 120b of the intake valve 120 can be suppressed, so that the pressure loss during the intake stroke And the compressor efficiency of the refrigerant compressor can be improved.
  • FIG. 8 shows the result of measuring the impact generated by opening and closing the valve with an acceleration pickup.
  • A is a result in the refrigerant compressor using the valve plate 117 in which the synthetic resin film 160 of the present invention is formed
  • B is a result in the refrigerant compressor using the conventional valve plate 117 in which the synthetic resin film 160 is not formed. .
  • the spreading speed of the refrigerating machine oil 102 is changed to the valve plate 117 on which the synthetic resin film 160 is formed and the conventional valve on which the synthetic resin film 160 is not formed. Comparison was made with plate 117.
  • the opening delay of the intake valve 120 can be improved by forming the synthetic resin film 160 in the region of the valve plate 117 that contacts the arm portion 120b of the intake valve 120.
  • the opening timing of the suction valve 120 is advanced, but the time until the suction valve 120 is closed becomes longer. That is, a closing delay occurs.
  • the closing delay occurs, leakage occurs in the compression stroke, and the refrigerating capacity is reduced.
  • the delay in opening can be improved without lowering the rigidity of the suction valve 120, so that a refrigerant compressor with improved compressor efficiency can be provided without reducing the life of the suction valve 120.
  • the impact force when the valve plate 117 and the suction valve 120 are closed can be reduced by the elastic effect of the synthetic resin film 160 applied to the valve plate 117, so that the impact sound can be reduced and the noise level can be reduced. It is possible to provide a refrigerant compressor that achieves the above.
  • the synthetic resin film 160 contains fluororubber as a binder, and the solid lubricant 162 contains a fluororesin.
  • the synthetic resin film 160 using fluorine has higher elasticity and higher oil repellency than other synthetic resin films 160.
  • utilization to equipment that uses refrigeration oil has been limited due to its high oil repellency.
  • the present invention can be used by specifying a portion that does not require ensuring lubricity and sealing performance by refrigerating machine oil.
  • the elasticity of the synthetic resin film 160 can be further improved, so that it is possible to provide a refrigerant compressor that can further reduce the impact sound and achieve a reduction in noise.
  • oil repellency can be improved, it is possible to provide a refrigerant compressor that can effectively suppress delay in opening and improve compressor efficiency.
  • the shearing force when the valve plate 117 and the suction valve 120 are closed is reduced by the lubricating effect of the solid lubricant 162, and applied to the valve plate 117. Since peeling of the synthetic resin film 160 from the base material surface can be suppressed, a refrigerant compressor having high durability over the long term can be provided.
  • a synthetic resin made of fluororubber is used as the binder 161.
  • it is a thermosetting resin and is oil-resistant, heat-resistant, refrigerant-resistant, and resistant to heat. The same effect can be obtained even when polyamideimide, epoxy resin, or phenol resin, which is excellent in organic agent properties, is used.
  • a fluororesin is used as the solid lubricant 162 dispersed in the synthetic resin film 160.
  • MoS2 molybdenum disulfide
  • PTFE tetrafluoroethylene resin
  • C graphite
  • antimony trioxide captures air and oxygen that have entered the synthetic resin film 160 by using antimony trioxide (Sb2O3) together.
  • Sb2O3 antimony trioxide
  • the total film thickness of the synthetic resin film 160 is 1 ⁇ m to 100 ⁇ m. Among them, the most balanced specification is obtained when the film thickness is 20 ⁇ m to 70 ⁇ m. This is because, by using fluororubber as a binder and containing a fluororesin in the solid lubricant, the in-film strength of the synthetic resin film 160 and the adhesion strength with the substrate interface can be maintained even when the film thickness is increased. It is possible to increase the impact sound reduction effect and to suppress wear and peeling of the synthetic resin film 160. Therefore, while ensuring durability, the surface roughness of the synthetic resin film 160 can be reduced, and in addition to ensuring long-term reliability, a refrigerant compressor having excellent productivity can be provided.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part of the refrigerant compressor according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view of the discharge side of the valve plate of the refrigerant compressor according to the second embodiment of the present invention.
  • the synthetic resin film 160 is formed at least in a region of the valve plate 117 that contacts the arm portion 121b (see FIG. 5) of the discharge valve 121.
  • the synthetic resin film 160 contains a fluororesin that is a solid lubricant 162 in a substantially uniform manner with a synthetic resin made of fluororubber as a binder 161.
  • the holes unique to the sintered metal material can be sealed with the synthetic resin film 160. Further, by applying the synthetic resin film 160, oil repellency can be made higher than that of the metal surface.
  • the delay in opening the discharge valve 121 due to the adsorption force generated by the refrigerating machine oil 102 interposed in the gap between the valve plate 117 and the arm portion 121b of the discharge valve 121 can be suppressed, so that the pressure loss during the discharge stroke And the compressor efficiency of the refrigerant compressor can be improved.
  • FIG. 8 shows the result of measuring the impact generated by opening and closing the valve with an acceleration pickup.
  • A is a result in the refrigerant compressor using the valve plate 117 in which the synthetic resin film 160 of the present invention is formed
  • B is a result in the refrigerant compressor using the conventional valve plate 117 in which the synthetic resin film 160 is not formed. .
  • valve plate formed with the synthetic resin film generates an impact at a faster rotation angle than the conventional valve plate. That is, it is proved that the valve plate formed with the surface treatment opens the discharge valve 121 earlier and suppresses the opening delay.
  • the spreading speed of the refrigerating machine oil 102 is changed to the valve plate 117 on which the synthetic resin film 160 is formed and the conventional valve on which the synthetic resin film 160 is not formed. Comparison was made with plate 117.
  • the opening delay of the discharge valve 121 can be improved by forming the synthetic resin film 160 in the region of the valve plate 117 that contacts the arm portion 121b of the discharge valve 121.
  • the opening timing of the discharge valve 121 is advanced, but on the contrary, the time until the discharge valve 121 is closed becomes longer. That is, a closing delay occurs.
  • the closing delay occurs, a reverse flow of the refrigerant occurs in the intake stroke, and the reexpansion loss increases.
  • the impact force when the valve plate 117 and the discharge valve 121 are closed can be reduced by the elastic effect of the synthetic resin film 160 applied to the valve plate 117, so that the impact sound can be reduced and the noise level can be reduced. It is possible to provide a refrigerant compressor that achieves the above.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing the configuration of the refrigeration apparatus in the third embodiment of the present invention.
  • the refrigerant circuit described in the first embodiment or the second embodiment of the present invention is mounted on the refrigerant circuit, and only an outline of the basic configuration of the refrigeration apparatus will be described.
  • the refrigeration apparatus includes a heat-insulating box having an opening on one side, a main body 201 having a door structure that opens and closes the opening, and a compartment that divides the inside of the main body 201 into an article storage space 203 and a machine room 205.
  • a wall 207 and a refrigerant circuit 209 for cooling the storage space 203 are provided.
  • the refrigerant circuit 209 has a configuration in which the refrigerant compressor described in the first embodiment or the second embodiment as the compressor 211, the radiator 213, the decompression device 215, and the heat absorber 217 are connected in a ring shape. Yes.
  • the heat absorber 217 is arrange
  • the cooling heat of the heat absorber 217 is agitated so as to circulate in the storage space 203 by the blower as indicated by an arrow, and the storage space 203 is cooled.
  • the refrigerant compressor in the first embodiment or the second embodiment of the present invention is mounted as the compressor 211 in the refrigeration apparatus described above.
  • the compressor 211 forms a synthetic resin film 160 in a region of the valve plate 117 that contacts the arm portion 120b of the intake valve 120 or a region of the valve plate 117 that contacts the arm portion 121b of the discharge valve 121. .
  • the opening delay of the intake valve 120 and the discharge valve 121 due to the adsorption force of the refrigerating machine oil 102 is suppressed, and the pressure loss during the intake stroke and the discharge stroke is reduced, thereby improving the compressor efficiency and the intake.
  • the impact sound generated when the valve 120 and the discharge valve 121 are closed can be reduced by the elastic effect of the synthetic resin film 160. Therefore, since noise reduction is achieved, power consumption of the refrigeration apparatus can be reduced, energy saving can be realized, and noise reduction can also be realized.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a refrigerant compressor in the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view around the valve plate of the refrigerant compressor according to the fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the main part of the valve plate of the refrigerant compressor according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a plan view of the valve plate of the refrigerant compressor according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a surface treatment film of a refrigerant compressor in the fourth embodiment of the present invention.
  • low-viscosity mineral oil is stored as the refrigerating machine oil 302 at the bottom of the sealed container 301 and the working fluid 303 is, for example, a global warming potential Low hydrocarbon type R600a and the like are enclosed.
  • the sealed container 301 is formed by drawing a steel plate, has one end communicating with the sealed container 301 and the other end connected to the low pressure side (not shown) of the refrigeration cycle, and A discharge pipe 357 having one end penetrating the sealed container 301 and communicating with a discharge muffler (not shown) and the other end connected to a high pressure side (not shown) of the refrigeration cycle is provided.
  • a compressor body 304 including a compression element 309 and an electric element 306 is accommodated and elastically supported by the suspension container 305 with respect to the sealed container 301.
  • the compression element 309 includes a crankshaft 312, a block 315, a piston 316, a connecting portion 322, and the like.
  • the crankshaft 312 includes an eccentric shaft 310 and a main shaft 311, and a spiral shape provided on the surface of the main shaft 311.
  • An oil supply mechanism 351 including a groove is provided.
  • the electric element 306 includes a stator 307 screwed to the lower side of the block 315 with a bolt (not shown), and a rotor 308 that is coaxially disposed inside the stator 307 and is shrink-fitted and fixed to the main shaft 311. Yes.
  • a cylinder 314 that forms the compression chamber 313 and a bearing portion 323 that rotatably supports the main shaft 311 are integrally formed.
  • the end face of the cylinder 314 is provided with a valve plate 317 having a suction hole 318 and a discharge hole 319 communicating with the inside and outside of the compression chamber 313, and a suction valve 320 for opening and closing the suction hole 318.
  • the cylinder head 352 that seals the valve plate 317 is both pressed and fixed by the head bolt 353 so as to seal the end face of the cylinder 314.
  • a suction muffler 354 is gripped and fixed between the valve plate 317 and the cylinder head 352.
  • the suction valve 320 is formed of a spring steel material and a stainless steel material, and includes a fixing portion 320a fixed to the valve plate 317, an opening / closing portion 320b for opening / closing the suction hole 318 of the valve plate 317, a fixing portion 320a and an opening / closing portion 320b. It is comprised by the arm part 320c which has connected.
  • the valve plate 317 is molded of a sintered metal material, and a discharge valve 321 that opens and closes the discharge hole 319 is disposed on a surface disposed on the cylinder head 352 side, and a spring lead 330 that elastically supports the discharge valve 321.
  • a discharge valve device comprising a valve stop 331 for fixing the discharge valve 321 and the spring lead 330 is provided.
  • a head space 356 is formed by the valve plate 317 and the cylinder head 352.
  • the refrigerant compressor causes a current to flow through the stator 307 to generate a magnetic field, and rotates the rotor 308 fixed to the main shaft 311, thereby rotating the crankshaft 312, and a connecting portion that is rotatably attached to the eccentric shaft 310.
  • the piston 316 reciprocates in the cylinder 314 via the 322. As the piston 316 reciprocates, the working fluid 303 is sucked into the compression chamber 313 via the suction muffler 354, and after being compressed, passes through the discharge hole 319 and the head space 356, and then a refrigeration cycle (not shown). ).
  • the piston 316 In the suction stroke, the piston 316 operates in a direction in which the volume of the compression chamber 313 increases, the working fluid 303 in the compression chamber 313 expands, and the pressure in the compression chamber 313 falls below the pressure in the suction muffler 354. Due to the difference between the pressure in the chamber 313 and the pressure in the suction muffler 354, the suction valve 320 starts to open.
  • the low-temperature working fluid 303 that has returned from the refrigeration cycle is once opened from the suction pipe 350 into the sealed container 301, and then flows into the compression chamber 313 through the suction muffler 354.
  • the pressure of the working fluid 303 in the compression chamber 313 increases, becomes higher than the pressure in the head space 356 formed by the valve plate 317 and the cylinder head 352, and the force generated by the pressure difference is
  • the discharge hole 319 opens.
  • the working fluid 303 inside the compression chamber 313 passes through the discharge hole 319 and flows out to the head space 356.
  • the working fluid 303 is discharged from the head space 356 to the high pressure side (not shown) of the refrigeration cycle through the discharge muffler (not shown).
  • the synthetic resin 361 is placed in a region facing the arm portion 320c of the suction valve 320 in the valve plate 317 molded from a sintered metal material.
  • a surface treatment film 360 is formed.
  • the surface treatment film 360 contains molybdenum disulfide particles, which are solid lubricants 362, in a substantially uniform manner with a synthetic resin 361 made of polyamideimide (PAI) as a binder.
  • PAI polyamideimide
  • the surface treatment film 360 having such a structure is formed by the following method.
  • preheating is performed to raise the valve plate 317 to a predetermined temperature. This preheating is performed for the purpose of uniformly coating the surface treatment film 360 applied to the region of the valve plate 317 facing the arm portion 320c by evaporating the solvent dissolved in the surface treatment film 360. is there.
  • a surface treatment agent containing and adjusted to contain a solid lubricant 362 is applied to the region of the valve plate 317 facing the arm portion 320c of the suction valve 320 by spraying.
  • a masking jig having an appropriate shape is attached in order to prevent the coating agent from adhering to an unnecessary place during application.
  • the buff is preferably a horse hair buff rather than a nylon buff containing abrasive grains or a relatively hard steel buff.
  • baking is performed at about 180 ° C. to 230 ° C. for about 30 minutes to 2 hours to evaporate all the diluent in the coating agent, and the surface treatment film 360 is completely opposed to the arm portion 320c of the suction valve 320. Secure to.
  • the valve plate 317 is provided with a suction valve seat 341, a discharge valve seat 342, and the like, and has a non-uniform thickness and a complicated shape. Therefore, a sintered metal material is used in terms of productivity and cost. Molded. Further, in order to install the discharge valve device including the discharge valve 321, a concave portion 332 is formed on the side opposite to the suction valve seat, and the valve plate 317 has a convex shape on the suction valve 320 side due to processing distortion or the like. (For example, about 10 to 100 ⁇ m).
  • the arm portion 320 c of the suction valve 320 comes into contact with the vicinity of the convex vertex of the valve plate 317, and then the opening / closing portion 320 b is moved to the suction hole 318. Because of this, a striking force is generated by the contact of the arm part 320c.
  • the arm part 320c of the intake valve 320 may break, leading to poor compression.
  • the refrigerant compressor is made of metal in the suction valve 320 by reducing the thickness of the suction valve 320 made of spring steel and the variable speed rotation mode by adopting an inverter drive in response to the recent high efficiency.
  • the arm portion 320c of the intake valve 320 breaks down during long-term use, leading to compression failure.
  • the surface of the valve plate 317 facing the arm portion 320c of the suction valve 320 is provided with a surface treatment film 360 containing a synthetic resin 361, so that the valve plate 317 is convex toward the suction valve 320 side.
  • the arm portion 320c of the suction valve 320 comes into contact with the vicinity of the convex vertex of the valve plate 317, and the arm of the suction valve 320 is generated even if a striking force is generated.
  • the striking force is mitigated by the elastic effect of the surface treatment film 360 including the synthetic resin 361 applied to the region of the valve plate 317 facing the portion 320c. Further, breakage of the intake valve 320 caused by the striking force is prevented.
  • the surface treatment film 360 including the synthetic resin 361 has a total film thickness of 1 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the total film thickness By setting the total film thickness to 1 ⁇ m or more, the striking force reduction effect due to the elastic effect is exhibited, and the surface treatment film 360 can be formed without unevenness.
  • the thickness by setting the thickness to 50 ⁇ m or less, the dimensional tolerance and surface roughness of the surface of the surface treatment film 360 are ensured while ensuring both the in-film strength of the surface treatment film 360 and the adhesion strength with the substrate interface to ensure durability. Can be suppressed. Therefore, it is possible to provide a refrigerant compressor excellent in productivity and a refrigeration apparatus using the same in addition to ensuring long-term reliability by suppressing wear and peeling of the surface treatment film 360.
  • the synthetic resin 361 made of polyamideimide is used as the binder of the surface treatment film 360, but it is a thermosetting resin and is oil resistant, heat resistant, refrigerant resistant, and organic resistant. The same effect can be obtained even if an epoxy resin or phenol resin excellent in the above is used.
  • the surface treatment film 360 of the present embodiment uses molybdenum disulfide (MoS2) as the solid lubricant 362 dispersed in the surface treatment film 360.
  • MoS2 molybdenum disulfide
  • PTFE ethylene tetrafluoride resin
  • C graphite
  • antimony trioxide captures air and oxygen that have entered the surface treatment film 360 by using antimony trioxide (Sb2O3) together.
  • Sb2O3 antimony trioxide
  • the surface treatment agent is applied only to the necessary portions by using an appropriate masking jig or using a pneumatic syringe type dispenser device (not shown). Therefore, the amount of coating can be reduced, so that productivity is high and a refrigerant compressor can be provided at low cost.
  • FIG. 17 is principal part sectional drawing of the valve plate of the refrigerant compressor in the 5th Embodiment of this invention.
  • FIG. 18 is a front view of the valve plate of the refrigerant compressor according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the refrigerant compressor of the present embodiment has a suction valve seat 341 provided so as to surround the suction hole 318 in a region facing the opening / closing portion 320b of the suction valve 320 in the valve plate 317 molded from a sintered metal material.
  • a surface treatment film 360 containing a synthetic resin 361 is formed.
  • the surface treatment film 360 containing the synthetic resin 361 By applying the surface treatment film 360 containing the synthetic resin 361 to the suction valve seat 341 as in this embodiment, the striking force when the suction valve seat 341 and the suction valve 320 are closed can be reduced. Damage such as cracks and chipping can be suppressed. Therefore, a highly reliable refrigerant compressor and a refrigeration apparatus using the same can be provided.
  • the impact force when the suction valve seat 341 and the suction valve 320 are closed can be reduced by the elastic effect of the surface treatment film 360 including the synthetic resin 361 applied to the suction valve seat 341, the impact sound can be reduced, and the noise can be reduced.
  • the refrigerant compressor is operated at a low speed by adopting the inverter drive of the electric element 306 in order to cope with high efficiency, and the noise of the electric element 306 is reduced.
  • the striking sound with the suction valve 320 tends to be obvious.
  • this type of refrigerant compressor is installed in most household refrigerators to be installed indoors, its impact sound is more obvious and noise reduction is essential, so it is effective.
  • the density of the sintered metal material is increased and the pores are reduced by repeating the pressurizing and heating processes for molding the sintered metal material a plurality of times. Cost increases and processability deteriorates. Also. When the cast iron material is used, there are a plurality of processing parts, which increases the processing cost.
  • the surface treatment film 360 including the synthetic resin 361 is applied to the suction valve seat 341, the holes unique to the sintered metal material scattered in the suction valve seat 341 include the synthetic resin 361.
  • the surface treatment film 360 can be sealed. Accordingly, refrigerant leakage between the suction valve seat 341 and the suction valve 320 can be reduced, the sealing performance can be improved, and the back flow of the working fluid 303 during the compression and discharge strokes can be suppressed. And the refrigerant compressor which reduced the fall of refrigerating capacity, improved the compressor efficiency at low cost, and a refrigeration apparatus using the same can be provided.
  • the shearing force when the suction valve seat 341 and the suction valve 320 are closed is reduced due to the lubricating effect of the solid lubricant 362.
  • Separation of the surface treatment film 360 applied to the suction valve seat 341 from the substrate surface can be suppressed. Therefore, it is possible to provide a refrigerant compressor that can ensure high durability in the long term and a refrigeration apparatus using the same.
  • the roughness crest can be removed early and a smooth valve seat surface can be obtained, and the sealing performance of the suction valve seat 341 and the suction valve 320 can be improved. Therefore, it is possible to provide a refrigerant compressor and a refrigeration apparatus using the refrigerant compressor, in which a decrease in the refrigeration capacity due to leakage at an early stage is suppressed and the compressor efficiency is improved.
  • the surface treatment film 360 containing the synthetic resin 361 has a total film thickness of 1 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the total film thickness By setting the total film thickness to 1 ⁇ m or more, the effect of improving the sealing property and the effect of reducing the impact force due to the elastic effect are exhibited, and the surface treatment film 360 can be formed without unevenness.
  • the thickness by setting the thickness to 50 ⁇ m or less, the dimensional tolerance and surface roughness of the surface of the surface treatment film 360 are ensured while ensuring both the in-film strength of the surface treatment film 360 and the adhesion strength with the substrate interface to ensure durability. Can be suppressed. Therefore, it is possible to provide a refrigerant compressor excellent in productivity and a refrigeration apparatus using the same in addition to ensuring long-term reliability by suppressing wear and peeling of the surface treatment film 360.
  • the synthetic resin 361 made of polyamideimide is used as the binder of the surface treatment film 360, but it is a thermosetting resin and is oil resistant, heat resistant, refrigerant resistant, and organic resistant. The same effect can be obtained even if an epoxy resin or a phenol resin excellent in the above is used.
  • the surface treatment film 360 of the present embodiment uses molybdenum disulfide (MoS2) as the solid lubricant 362 dispersed in the surface treatment film 360.
  • MoS2 molybdenum disulfide
  • PTFE ethylene tetrafluoride resin
  • C graphite
  • antimony trioxide captures air and oxygen that have entered the surface treatment film 360 by using antimony trioxide (Sb2O3) together.
  • Sb2O3 antimony trioxide
  • the surface treatment agent is applied only to the necessary portions by using an appropriate masking jig or using a pneumatic syringe type dispenser device (not shown). Therefore, the amount of coating can be reduced, so that productivity is high and a refrigerant compressor can be provided at low cost.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of the main part of the valve plate of the refrigerant compressor according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a plan view of the valve plate of the refrigerant compressor according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the refrigerant compressor of the present embodiment has a suction valve 320 in a valve plate 317 molded from a sintered metal material in addition to the configuration of the fourth embodiment of the present invention or the fifth embodiment of the present invention.
  • the surface treatment film 360 including the synthetic resin 361 is formed in a region facing the fixed portion 320a.
  • the surface treatment film 360 including the synthetic resin 361 in which the vibration generated by the striking force when the suction valve seat 341 and the suction valve 320 are closed is applied to the region corresponding to the fixing portion 320a of the suction valve 320 in the valve plate 317.
  • vibration propagating through the valve plate 317 can be attenuated. Therefore, it is possible to provide a refrigerant compressor that can reduce vibration and impact noise and achieve low noise, and a refrigeration apparatus using the same.
  • the refrigerant compressor is effective because noise reduction is essential as described above.
  • the surface treatment film 360 including the synthetic resin 361 has a total film thickness of 1 ⁇ m to 50 ⁇ m. By setting the total film thickness to 1 ⁇ m or more, the effect of attenuating vibration generated by the striking force is exhibited, and the surface treatment film 360 can be formed without unevenness. In addition, by setting the thickness to 50 ⁇ m or less, the dimensional tolerance and surface roughness of the surface of the surface treatment film 360 are ensured while ensuring both the in-film strength of the surface treatment film 360 and the adhesion strength with the substrate interface to ensure durability. Can be suppressed.
  • the synthetic resin 361 made of polyamideimide is used as the binder of the surface treatment film 360, but it is a thermosetting resin and is oil resistant, heat resistant, refrigerant resistant, and organic resistant. The same effect can be obtained even if an epoxy resin or a phenol resin excellent in the above is used.
  • the surface treatment film 360 of the present embodiment uses molybdenum disulfide (MoS2) as the solid lubricant 362 dispersed in the surface treatment film 360.
  • MoS2 molybdenum disulfide
  • PTFE ethylene tetrafluoride resin
  • C graphite
  • antimony trioxide captures air and oxygen that have entered the surface treatment film 360 by using antimony trioxide (Sb2O3) together.
  • Sb2O3 antimony trioxide
  • the surface treatment agent is applied only to necessary portions. Therefore, since the coating amount can be reduced, the productivity is high and the refrigerant compressor can be provided at low cost.
  • FIG. 21A is a plan view of a valve plate of the refrigerant compressor in the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 21B is a cross-sectional view of the valve plate of the refrigerant compressor in the seventh embodiment of the present invention.
  • a recess 332 is formed in a region facing the arm portion 320c of the intake valve 320 on the opposite side of the valve plate 317 from the intake valve seat 341.
  • the recess 332 is provided with a discharge valve 321 that opens and closes the discharge hole 319, and includes a discharge valve device that includes a spring lead 330 that elastically supports the discharge valve 321, and a valve stop 331 that fixes the discharge valve 321 and the spring lead 330. Yes.
  • the thickness of the valve plate 317 is partially reduced. Due to distortion during molding and finishing of the valve plate 317, the convex shape is formed on the suction valve 320 side. The opposite area becomes the apex of the convex shape.
  • the arm part 320c of the suction valve 320 comes into contact with the vicinity of the apex of the convex shape of the valve plate 317, and a strong striking force is likely to be generated.
  • the elastic effect of the surface treatment film 360 including the synthetic resin 361 applied to the region of the valve plate 317 facing the arm portion 320c of the intake valve 320 reduces the impact force and improves the reliability of the intake valve 320.
  • a compressor and a refrigeration apparatus using the compressor can be provided.
  • the present invention includes a cylinder that houses a reciprocating piston in a sealed container, and a valve plate that has a suction valve seat that is disposed at the opening end of the cylinder and that surrounds the suction hole.
  • a suction valve that opens and closes the suction hole the suction valve includes an opening and closing portion and an arm portion that operates when the opening and closing portion opens and closes, and a synthetic resin film is provided at least in a region of the valve plate that contacts the arm portion of the suction valve Have.
  • the impact sound generated when the intake valve is closed can be reduced by the elastic effect of the surface treatment, the noise of the refrigerant compressor can be reduced.
  • the present invention also includes a cylinder that houses a reciprocating piston in a sealed container, a valve plate having a discharge valve seat that is disposed at the opening end of the cylinder so as to surround the discharge hole, and a discharge hole.
  • a discharge valve that opens and closes.
  • the discharge valve may include an opening / closing portion and an arm portion that operates when the opening / closing portion opens and closes, and may have a synthetic resin film at least in a region of the valve plate that contacts the arm portion of the discharge valve.
  • the impact sound generated when the discharge valve is closed can be reduced by the elastic effect of the surface treatment, the noise of the refrigerant compressor can be reduced.
  • the present invention provides a cylinder that houses a reciprocating piston in a sealed container, a valve plate having a suction valve seat that is disposed at the opening end of the cylinder so as to surround the suction hole, and a suction hole. And an intake valve that opens and closes.
  • the intake valve may include an opening / closing portion and an arm portion that operates when the opening / closing portion opens and closes, and may have a synthetic resin film at least in a region of the arm portion of the intake valve that contacts the valve plate.
  • the oil repellency of the arm portion of the intake valve is improved, and refrigeration oil is less likely to be interposed in the gap between the valve plate and the arm portion of the intake valve. be able to. Therefore, the pressure loss during the intake stroke can be reduced and the rigidity of the arm portion of the intake valve can be increased, so that the delay in closing the intake valve can be suppressed. Then, the backflow of the suction refrigerant gas can be prevented, the volume efficiency can be improved, and the compressor efficiency of the refrigerant compressor can be improved.
  • the impact sound generated when the intake valve is closed can be reduced by the elastic effect of the surface treatment, the noise of the refrigerant compressor can be reduced.
  • the present invention also includes a cylinder that houses a reciprocating piston in a sealed container, a valve plate having a discharge valve seat that is disposed at the opening end of the cylinder so as to surround the discharge hole, and a discharge hole.
  • a discharge valve that opens and closes.
  • the discharge valve may include an opening / closing portion and an arm portion that operates when the opening / closing portion opens and closes, and may have a synthetic resin film at least in a region that contacts the valve plate in the arm portion of the discharge valve.
  • the impact sound generated when the discharge valve is closed can be reduced by the elastic effect of the surface treatment, the noise of the refrigerant compressor can be reduced.
  • the synthetic resin film may contain fluororubber as a binder and the solid lubricant may contain a fluororesin.
  • the total thickness of the synthetic resin film may be 1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the impact sound reduction effect can be increased, and the wear and peeling of the synthetic resin film can be suppressed, so that the surface roughness of the synthetic resin film can be reduced while ensuring durability, and long-term reliability.
  • the refrigeration apparatus of the present invention may have a refrigerant circuit in which the compressor of the present invention, a radiator, a decompressor, and a heat absorber are connected in a ring shape by piping.
  • the compressor efficiency is improved, and by installing the refrigerant compressor capable of reducing the noise, the power consumption of the refrigeration apparatus can be reduced, the energy can be saved, and the noise can be reduced.
  • the present invention also includes a cylinder that houses a reciprocating piston, a valve plate that is disposed at an opening end of the cylinder and that has a suction valve seat provided to surround the suction hole, and a suction valve that opens and closes the suction hole.
  • a surface treatment film containing a synthetic resin may be provided in a region of the valve plate facing the opening / closing portion of the suction valve or in the opening / closing portion of the suction valve.
  • the striking force generated between the region of the valve plate facing the opening / closing portion of the suction valve and the opening / closing portion of the suction valve can be applied to either the region of the valve plate facing the opening / closing portion of the suction valve or the opening / closing portion of the suction valve. It is relaxed by the elastic effect of the surface treatment film containing the synthetic resin applied to the crab. As a result, the reliability of the suction valve can be improved, and the refrigerant compressor can be realized in which the hitting sound is reduced and high reliability and low noise are realized.
  • a surface treatment film containing a synthetic resin may be provided in either the region of the valve plate facing the fixed portion of the suction valve or the fixed portion of the suction valve.
  • valve plate may be formed with a recess in a region facing the arm portion of the suction valve opposite to the suction valve seat.
  • the present invention may contain a solid lubricant as a surface treatment film containing a synthetic resin.
  • the inclusion of a solid lubricant in the synthetic resin improves the wettability of the refrigeration machine oil, so that the lubricating oil can be held between the valve plate and the valve, the impact force is reduced by the oil film, and the reliability of the intake valve is further improved.
  • An improved refrigerant compressor can be provided.
  • the refrigerant compressor according to the present invention is high in efficiency and low in noise, it can be applied to all uses using a refrigeration cycle such as a home refrigerator, an air conditioner, a dehumidifier, a showcase, and a vending machine. .

Landscapes

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Abstract

　バルブプレート（１１７）における吸入バルブ（１２０）のアーム部に当接する領域、または、バルブプレート（１１７）における吐出バルブ（１２１）のアーム部に当接する領域に、合成樹脂膜を形成する。これにより、冷凍機油の吸着力による吸入バルブ（１２０）や吐出バルブ（１２１）の開き遅れを抑制し、吸入行程時や吐出行程時の圧力損失を低減することで、圧縮機効率が向上する。さらに、吸入バルブ（１２０）や吐出バルブ（１２１）の閉塞時に生じる打撃音を合成樹脂膜の弾性効果で低減することで、低騒音化が図れる。

Description

冷媒圧縮機およびそれを用いた冷凍装置
　本発明は、主に家庭用冷蔵庫に使用される冷媒圧縮機の効率向上と低騒音化に関するものである。
　家庭用冷蔵庫の省エネルギー化に対応すべく、インバータ、センサー制御による可変速運転、及びその範囲拡大等によって、益々冷媒圧縮機の効率向上が要求されている。
　従来の冷媒圧縮機としては、シリンダの開口端に配置され吸入孔を囲うように設けた吸入弁座と吐出孔を囲うように設けた吐出弁座を設けたバルブプレートを焼結金属材料で成形したものがある（例えば、特許文献１参照）。
　図２２は、上記特許文献１に記載された従来の冷媒圧縮機の断面図、図２３は、従来の冷媒圧縮機のバルブプレート周りの分解斜視図である。
　図２２および図２３に示すように、冷媒圧縮機は、密閉容器１内において、底部に冷凍機油２を貯留するとともに作動流体３が充填され、さらに圧縮機本体４が収納されている。電動要素６と圧縮要素９は、サスペンションスプリング５によって、密閉容器１内に弾性的に支持されている。
　電動要素６は、ステータ７とロータ８を備えている。
　圧縮要素９は、偏心軸１０と主軸１１を備えたクランクシャフト１２と、圧縮室１３を形成するシリンダ１４と、主軸１１を支持する軸受部２３と、シリンダ１４内部を往復運動するピストン１６を備えている。また、シリンダ１４の端面を封止するバルブプレート１７と、バルブプレート１７に備えられ圧縮室１３の内外を連通する吸入孔１８および吐出孔１９をそれぞれ開閉する吸入バルブ２０と、吐出バルブ２１と、偏心軸１０とピストン１６を連結する連結部（図示せず）を備えている。
　また、バルブプレート１７の圧縮室１３と反対側には、バルブプレート１７を覆って蓋をするようにシリンダヘッド５２が配され、バルブプレート１７とシリンダヘッド５２によりヘッド空間５６が形成されている。
　クランクシャフト１２の主軸１１は、軸受部２３に回転自在に軸支されるとともに、ロータ８が固定されている。
　次に、従来の冷媒圧縮機の動作について説明する。
　冷媒圧縮機は、ステータ７に電流を流して磁界を発生させ、主軸１１に固定されたロータ８を回転することで、クランクシャフト１２が回転し、偏心軸１０に取り付けられた連結部（図示せず）を介して、ピストン１６がシリンダ１４内を往復運動し、吸入、圧縮、吐出行程の一連のサイクルを繰り返す。
　吸入行程において、ピストン１６がシリンダ１４の容積が増加する方向に動作すると、圧縮室１３内の作動流体３が膨張し、圧縮室１３内の圧力が冷凍サイクル低圧側（図示せず）の圧力を下回ると、吸入バルブ２０は開き始める。そして、冷凍サイクルから戻った温度の低い作動流体３が、吸入孔１８を経て圧縮室１３内に流入する。このとき吐出バルブ２１は、バルブプレート１７の吐出孔１９を閉塞する。
　そして、圧縮行程において、ピストン１６が、圧縮室１３の容積を最も大きくする下死点の位置から圧縮室１３内の容積を減少する方向に転じると、圧縮室１３内の圧力は上昇し、圧縮室１３内の圧力と冷凍サイクル低圧側（図示せず）の圧力との差によって、吸入バルブ２０が閉じ、圧縮室１３は閉塞される。
　その後、ピストン１６がさらに圧縮室１３の容積を減少させる方向に動作すると、作動流体３は圧縮され、所定の圧力まで昇圧される。
　吐出行程において、圧縮室１３内の作動流体３の圧力が上昇し、バルブプレート１７とシリンダヘッド５２により形成されているヘッド空間５６内部の圧力より高くなると、圧力差によって吐出バルブ２１が開き始める。そして、圧縮室１３内部の作動流体３は、吐出孔１９を通過し、ヘッド空間５６に流出する。その後、作動流体３は、ヘッド空間５６から吐出マフラー（図示せず）を経由し、冷凍サイクルの高圧側（図示せず）に放出される。
　一般的に、バルブプレート１７は、吸入孔１８、吐出孔１９および吐出バルブ２１を配置するための凹部を設けているため、複雑な形状となり、生産性向上のため焼結金属材料から構成されている。
　しかしながら、従来の構成では、バルブプレート１７が焼結金属材料で構成されているため、焼結金属材料特有の空孔が散在する。そのため、圧縮機内の冷凍機油２がバルブプレート１７の表面に貯留すると共に、内部にも含浸される。含浸された冷凍機油２は圧力変動等によって表面へ染み出てくる。このような冷凍機油２がバルブプレート１７と吸入バルブ２０や吐出バルブ２１との隙間に介在している。そのためバルブプレート１７と各バルブの当接面に介在する冷凍機油２の吸着力によってバルブの開く動作が妨げられ、通過する作動冷媒の抵抗となり圧力損失が発生し、圧縮機の効率が低下するという課題を有していた。
　また、バルブプレート１７と吸入バルブ２０およびバルブプレート１７と吐出バルブ２１は、閉じる際に打撃音が発生し、その打撃音が密閉容器外へ漏れることにより、騒音が発生するという課題を有していた。特に、高効率化への対応から、電動要素６のインバータ駆動の採用により、低速で運転することとなり、電動要素６の騒音が低減することから、バルブプレート１７と吸入バルブ２０およびバルブプレート１７と吐出バルブ２１の打撃音が顕著となり、より一層、騒音の原因となっていた。
　本発明は、吸入バルブ２０および吐出バルブ２１の開き遅れを抑制することで、吸入行程時および吐出行程時における圧力損失を低減し、圧縮機効率の向上を図る。また、バルブプレート１７と吸入バルブ２０およびバルブプレート１７と吐出バルブ２１の閉塞時の打撃音を低減することにより、低騒音化を図る。
特開２０００－４５９４９号公報
　本発明の冷媒圧縮機は、密閉容器内に、往復動するピストンを収納するシリンダと、シリンダの開口端に配置され吸入孔を囲うように設けられた吸入弁座を有したバルブプレートと、吸入孔を開閉する吸入バルブとを備える。また、吸入バルブは開閉部と、開閉部が開閉する際動作するアーム部とを備え、少なくともバルブプレートにおける吸入バルブのアーム部に当接する領域に合成樹脂膜を有する。
　これにより、バルブプレートと吸入バルブとの隙間に介在する冷凍機油によって生じる吸着力による吸入バルブの開き遅れを抑制することができる。開き遅れを抑制することで圧縮機効率を向上した冷媒圧縮機およびそれを用いた冷凍装置を提供することができる。
　また、バルブプレートと吸入バルブの閉塞時における打撃力を、バルブプレートに施した合成樹脂膜の弾性効果で低減することにより、打撃音を低減し、低騒音化を図ることができる。
　また、本発明の冷媒圧縮機は、密閉容器内に、往復動するピストンを収納するシリンダと、シリンダの開口端に配置され吐出孔を囲うように設けられた吐出弁座を有したバルブプレートと、吐出孔を開閉する吐出バルブとを備える。また、吐出バルブは開閉部と、開閉部が開閉する際動作するアーム部とを備え、少なくともバルブプレートにおける吐出バルブのアーム部に当接する領域に合成樹脂膜を有する。
　これにより、バルブプレートと吐出バルブとの隙間に介在する冷凍機油によって生じる吸着力による吐出バルブの開き遅れを抑制することができる。開き遅れを抑制することで圧縮機効率を向上した冷媒圧縮機およびそれを用いた冷凍装置を提供することができる。
　また、バルブプレートと吐出バルブの閉塞時における打撃力を、バルブプレートに施した合成樹脂膜の弾性効果で低減することにより、打撃音を低減し、低騒音化を図ることができる。
図１は、本発明の第１の実施の形態における冷媒圧縮機の断面図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレート周りの分解斜視図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態における冷媒圧縮機の要部断面図である。 図４は、本発明の第１の実施の形態における冷媒圧縮機の吸入バルブの平面図である。 図５は、本発明の第１の実施の形態における冷媒圧縮機の吐出バルブの平面図である。 図６は、本発明の第１の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの吸入側平面図である。 図７は、本発明の第１の実施の形態における冷媒圧縮機の合成樹脂膜の断面図である。 図８は、本発明の第１の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブ開閉に伴う衝突衝撃値を示す特性図である。 図９は、本発明の第２の実施の形態における冷媒圧縮機の要部断面図である。 図１０は、本発明の第２の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの吐出側平面図である。 図１１は、本発明の第３の実施の形態における冷凍装置の構成を示す模式図である。 図１２は、本発明の第４の実施の形態における冷媒圧縮機の断面図である。 図１３は、本発明の第４の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレート周りの分解斜視図である。 図１４は、本発明の第４の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの要部断面図である。 図１５は、本発明の第４の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの平面図である。 図１６は、本発明の第４の実施の形態における冷媒圧縮機の表面処理膜を示す断面図である。 図１７は、本発明の第５の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの要部断面図である。 図１８は、本発明の第５の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの平面図である。 図１９は、本発明の第６の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの要部断面図である。 図２０は、本発明の第６の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの平面図である。 図２１Ａは、本発明の第７の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの要部断面図である。 図２１Ｂは、本発明の第７の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの断面図である。 図２２は、従来の冷媒圧縮機の断面図である。 図２３は、従来の冷媒圧縮機のバルブプレート周りの分解斜視図である。
　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。尚、この実施に形態によってこの発明が限定されるものではない。
　（第１の実施の形態）
　図１は、本発明の第１の実施の形態における冷媒圧縮機の断面図である。図２は、本発明の第１の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレート周りの分解斜視図である。図３は、本発明の第１の実施の形態における冷媒圧縮機の要部断面図である。図４は、本発明の第１の実施の形態における冷媒圧縮機の吸入バルブの平面図である。図５は、本発明の第１の実施の形態における冷媒圧縮機の吐出バルブの平面図である。図６は、本発明の第１の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの吸入側平面図である。図７は、本発明の第１の実施の形態における冷媒圧縮機の表面処理の断面図である。
　図１から図６において、本発明の第１の実施の形態における冷媒圧縮機は、密閉容器１０１内の底部に冷凍機油１０２として例えば低粘度の鉱油を貯留するとともに、作動流体１０３として例えば地球温暖化係数の低い炭化水素系のＲ６００ａなどが封入してある。
　また、密閉容器１０１は、鉄板の絞り成型によって形成されるとともに、一端が密閉容器１０１内に連通し、他端が冷凍サイクルの低圧側（図示せず）に接続される吸入管１５０と、一端が密閉容器１０１を貫通して吐出マフラー（図示せず）と連通し、他端が冷凍サイクルの高圧側（図示せず）に接続される吐出管１５７を備えている。
　また、密閉容器１０１内には、圧縮要素１０９と電動要素１０６とを備えた圧縮機本体１０４がサスペンションスプリング１０５によって、密閉容器１０１に対して弾性的に支持されて収納されている。
　圧縮要素１０９は、クランクシャフト１１２、ブロック１１５、ピストン１１６、連結部１２２などで構成されており、クランクシャフト１１２は、偏心軸１１０と主軸１１１とを備えるとともに、主軸１１１表面に設けられたらせん状の溝などからなる給油機構１５１を備えている。
　電動要素１０６は、ブロック１１５の下方にボルト（図示せず）によって螺子固定されたステータ１０７と、ステータ１０７の内側の同軸上に配置され主軸１１１に焼き嵌め固定されたロータ１０８とで構成されている。電動要素１０６は、インバータ駆動回路によって、商用電源周波数を下回る運転周波数（例えば、２５Ｈｚ＝１５００ｒ／ｍｉｎ）を含む複数の運転周波数で駆動される。
　ブロック１１５には、圧縮室１１３を形成するシリンダ１１４と主軸１１１を回転自在に軸支する軸受部１２３が一体に形成されている。
　また、シリンダ１１４の端面には、焼結金属材料で成型された圧縮室１１３内外を連通する吸入孔１１８と吐出孔１１９とを備えたバルブプレート１１７と、吸入孔１１８を開閉する吸入バルブ１２０と、バルブプレート１１７の蓋となるシリンダヘッド１５２が備えられている。そして、バルブプレート１１７、吸入バルブ１２０およびシリンダヘッド１５２は、ともにヘッドボルト１５３によって、シリンダ１１４の端面を封止するように押圧固定されるとともに、バルブプレート１１７とシリンダヘッド１５２の間には、吸入マフラー１５４が把持されて固定されている。
　ここで、バルブプレート１１７の吸入孔１１８の周囲には、吸入孔１１８を囲うように吸入弁座１４１が設けられると共に、吐出孔１１９の周囲には、吐出孔１１９を囲うように吐出弁座１４２が設けられている。
　また、吸入バルブ１２０は、吸入孔１１８を開閉する開閉部１２０ａと、開閉部１２０ａが開閉する際動作するアーム部１２０ｂとを備えている。
　さらに、バルブプレート１１７のシリンダヘッド１５２側に配される面には、吐出孔１１９を開閉する吐出バルブ１２１が配され、吐出バルブ１２１を弾性支持するスプリングリード１３０、吐出バルブ１２１とスプリングリード１３０を固定するバルブストップ１３１からなる吐出弁装置を備えている。そして、バルブプレート１１７とシリンダヘッド１５２によりヘッド空間１５６が形成されている。
　また、吐出バルブ１２１は、吐出孔１１９を開閉する開閉部１２１ａと、開閉部１２１ａが開閉する際動作するアーム部１２１ｂとを備えている。
　以上のように構成された冷媒圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
　冷媒圧縮機は、ステータ１０７に電流を流して磁界を発生させ、主軸１１１に固定されたロータ１０８を回転させることで、クランクシャフト１１２が回転し、偏心軸１１０に回転自在に取り付けられた連結部１２２を介して、ピストン１１６がシリンダ１１４内を往復運動する。そして、このピストン１１６の往復運動に伴い、作動流体１０３は吸入マフラー１５４を介して圧縮室１１３内へ吸入され、圧縮された後、吐出孔１１９およびヘッド空間１５６を経て、冷凍サイクル（図示せず）へ吐出される。
　次に、圧縮機本体１０４の吸入、圧縮、吐出行程について説明する。
　吸入行程において、ピストン１１６が圧縮室１１３の容積が増加する方向に動作し、圧縮室１１３内の作動流体１０３が膨張し、圧縮室１１３内の圧力が吸入マフラー１５４内の圧力を下回ると、圧縮室１１３内の圧力と吸入マフラー１５４内の圧力との差により、吸入バルブ１２０は開き始める。そして、吸入バルブ１２０のアーム部１２０ｂが動作し、冷凍サイクル（図示せず）から戻った温度の低い作動流体１０３が、吸入管１５０から密閉容器１０１内に一旦開放され、その後、吸入マフラー１５４を経て、圧縮室１１３内に流入する。
　その後、圧縮行程において、ピストン１１６の動作が下死点から圧縮室１１３の容積が減少する方向に転じると、圧縮室１１３内の圧力は上昇し、圧縮室１１３内の圧力と吸入マフラー１５４内の圧力との差によって、吸入バルブ１２０は閉じる。そして、圧縮室１１３は閉塞され、ピストン１１６がさらに圧縮室１１３の容積が減少する方向に動作することで、作動流体１０３は圧縮され、所定の圧力にまで昇圧される。
　そして、吐出行程において、圧縮室１１３内の作動流体１０３の圧力が上昇し、バルブプレート１１７とシリンダヘッド１５２により形成されているヘッド空間１５６内部の圧力より高くなり、圧力差により発生する力が、吐出バルブ１２１を弾性変形させる力を上回ると、吐出孔１１９が開く。そして、吐出バルブ１２１のアーム部１２１ｂが動作し、圧縮室１１３内部の作動流体１０３は、吐出孔１１９を通過し、ヘッド空間１５６に流出する。
　その後、作動流体１０３は、ヘッド空間１５６から吐出マフラー（図示せず）を経由し、吐出管１５７より冷凍サイクルの高圧側（図示せず）に放出される。
　ヘッド空間１５６と圧縮室１１３の圧力差が減少し、その圧力差により発生する吐出バルブ１２１に加わる力が、スプリングリード１３０と吐出バルブ１２１の復元力に対し小さくなると、吐出バルブ１２１は閉じ、圧縮室１１３は閉塞され、ピストン１１６が下死点方向に移動し、再び吸入行程に移行する。
　ここで、本実施の形態の冷媒圧縮機は、少なくともバルブプレート１１７における吸入バルブ１２０のアーム部１２１ｂに当接する領域に合成樹脂膜１６０を形成している。
　合成樹脂膜１６０は、フッ素ゴムからなる合成樹脂をバインダー１６１として、固体潤滑剤１６２であるフッ素樹脂を略均一に分散して含有している。
　このような構造からなる合成樹脂膜１６０は、次に示すような工法から形成される。
　まず、予備加熱を行い、バルブプレート１１７を所定の温度に上げる。これは、吸入バルブ１２０のアーム部１２０ｂに当接する領域へ塗布した合成樹脂膜１６０に溶解している溶剤を蒸発させ、均一に塗布することが目的である。
　固体潤滑剤１６２を含有して配合調整された表面処理剤を、バルブプレート１１７の吸入バルブ１２０のアーム部１２０ｂに当接する領域にスプレーにて塗布する。尚、塗布の際、不要な場所へのコーティング剤の付着を防止するために適切な形状のマスキング治具を取り付けている。
　その後、予備加熱時の温度と同等くらいの温度で仮乾燥を数分間行い、合成樹脂膜１６０の表面を乾燥させる。表面を乾燥させた段階で、軽くバフ掛けを行うと合成樹脂膜１６０の最表面の面粗度が微調整され、良好となる。
　ここで、バフは、砥粒を内包しているナイロンバフや比較的硬いスチールバフではなく、馬毛バフの方が望ましい。
　最後に、１５０℃～２３０℃程度で、３０分～２時間程度焼成を行い、コーティング剤中の希釈剤を全て蒸発させ、合成樹脂膜１６０を完全に吸入バルブ１２０のアーム部１２０ｂに当接する領域に固着させる。
　一般的には、バルブプレート１１７は、吸入弁座１４１や吐出弁座１４２などが設けられて複雑な形状となるため、生産性やコストの面から焼結金属材料で成型されている。
　しかし、通常の焼結金属材料は、金属粉末を型に封入後、加圧、加熱して成型するため、表面および内部に連続した空孔が散在する。そのため、冷媒圧縮機内の冷凍機油１０２がバルブプレート１１７の表面に貯留し、内部にも含浸される。含浸された冷凍機油１０２は圧力変動等によって表面へ染み出てくる。このような冷凍機油１０２がバルブプレート１１７と吸入バルブ１２０のアーム部１２０ｂとの隙間に介在している。この隙間に介在した冷凍機油１０２によって、吸着力が発生し、吸入バルブ１２０のアーム部１２０ｂをバルブプレート１１７に吸付ける。
　そのため、吸入バルブ１２０が動作するためには吸着力を除去する分の余剰な力が必要となり、吸入バルブ１２０の開く動作が妨げられ、開き遅れが生じることで、圧力損失が発生し、効率が低下してしまう。
　この課題を解決するために、焼結金属材料を成型する加圧、加熱の工程を複数回繰り返すことで、焼結金属材料の密度を大きくして、空孔を小さくすることができるが、コストが高くなり、加工性が悪くなる。また、鋳鉄材料を用いた場合、加工部位が複数となり、加工コストが高くなってしまう。
　そこで、本実施の形態では、少なくともバルブプレート１１７における吸入バルブ１２０のアーム部１２０ｂに当接する領域に合成樹脂膜１６０を形成している。
　この構成によれば、焼結金属材料特有の空孔を、合成樹脂膜１６０で封孔することができる。また合成樹脂膜１６０を施すことで金属面よりも撥油性を高くすることができる。
　これらの作用により、バルブプレート１１７と吸入バルブ１２０のアーム部１２０ｂとの隙間に介在する冷凍機油１０２によって生じる吸着力による吸入バルブ１２０の開き遅れを抑制することができるので、吸入行程時の圧力損失を低減することができ、冷媒圧縮機の圧縮機効率を向上することができる。
　このことは、冷媒圧縮機実機による吸入バルブ１２０の挙動観察からも確認されている。この結果を図８に示し、説明する。
　図８は、バルブの開閉によって生じる衝撃を加速度ピックアップによって測定した結果である。Ａが本発明の合成樹脂膜１６０を形成したバルブプレート１１７を用いた冷媒圧縮機における結果、Ｂが合成樹脂膜１６０を形成していない従来のバルブプレート１１７を用いた冷媒圧縮機における結果である。
　図６に示したように、従来のバルブプレートよりも、合成樹脂膜を形成したバルブプレートの方が早い回転角において衝撃が発生していることがわかる。すなわち、表面処理を形成したバルブプレートの方が、吸入バルブ１２０の開くタイミングが早く、開き遅れが抑制されていることが実証されている。
　次に、合成樹脂膜１６０と金属面の撥油性を比較検討するために冷凍機油１０２の広がり速度を、合成樹脂膜１６０を形成したバルブプレート１１７と合成樹脂膜１６０を形成していない従来のバルブプレート１１７で比較した。
　各表面に冷凍機油１０２を垂らし、その拡散する速度を計測した結果、合成樹脂膜１６０を形成したバルブプレート１１７の方が、広がり速度が１０％以上遅いことが確認された。撥油性が高いと冷凍機油１０２の流れが抑制され、冷凍機油１０２の広がり速度が低下する。このことから合成樹脂膜１６０の方が、撥油性が高いことが実証された。
　以上の検討結果より、バルブプレート１１７における吸入バルブ１２０のアーム部１２０ｂに当接する領域に合成樹脂膜１６０を形成することで吸入バルブ１２０の開き遅れが改善できることを見出した。
　一方で、開き遅れを改善する従来の技術としては吸入バルブ１２０を薄くしたり、アーム部１２０ｂの幅を細くしたりして、吸入バルブ１２０の剛性を下げることが挙げられるが、吸入バルブ１２０の剛性が下がると繰り返し動作に対する耐久性が低下し、破損しやすくなる。つまり冷媒圧縮機の寿命が低下する。
　また、吸入バルブ１２０の剛性を下げると、吸入バルブ１２０の開くタイミングは早まるが、それに反し閉じるまでの時間が長くなる。すなわち、閉じ遅れが発生する。閉じ遅れが発生すると圧縮行程で漏れが発生し、冷凍能力が低下する。
　しかしながら、本発明によると、吸入バルブ１２０の剛性を下げることなく開き遅れが改善できるので、吸入バルブ１２０の寿命を低下させることなく圧縮機効率を向上した冷媒圧縮機を提供することができる。
　次に、吸入バルブ１２０が閉じる際に、バルブプレート１１７との打撃音が発生し、その打撃音が密閉容器１０１外へ漏れることによって発生する騒音について説明する。特に、高効率化への対応から、電動要素１０６のインバータ駆動の採用により、低速で運転することとなり、電動要素１０６の騒音が低減することから、バルブプレート１１７と吸入バルブ１２０の打撃音が顕著となり、より一層騒音としての原因となる。さらに、この種の冷媒圧縮機は、家庭用冷蔵庫に搭載され、室内に設置されることが大半であるため、騒音低減は必須である。
　そこで、本実施の形態のようにバルブプレート１１７と吸入バルブ１２０の閉塞時における打撃力を、バルブプレート１１７に施した合成樹脂膜１６０の弾性効果で低減できるため、打撃音を低減でき、低騒音化を実現した冷媒圧縮機を提供することができる。
　さらに、バルブプレート１１７と吸入バルブ１２０の閉塞時における打撃力低減により、吸入バルブ１２０のワレや欠けなどの破損を抑制することができ、信頼性の高い冷媒圧縮機を提供することができる。
　また、合成樹脂膜１６０はフッ素ゴムをバインダーとし、固体潤滑剤１６２にフッ素樹脂を含有する。フッ素を用いた合成樹脂膜１６０は、他の合成樹脂膜１６０に比べ弾性が高く、撥油性が高い特性を有する。一方で、その撥油性の高さから冷凍機油を使用する機器への活用は限定されてきた。
　しかしながら、本発明においては、冷凍機油による潤滑性とシール性の確保を必要としない箇所を特定することで活用可能とした。このことにより、更に合成樹脂膜１６０の弾性を向上させることができるので、打撃音を更に低減でき、低騒音化を実現した冷媒圧縮機を提供することができる。
　また、撥油性も向上させることができるので、開き遅れを効果的に抑制でき、圧縮機効率を向上した冷媒圧縮機を提供することができる。
　また、合成樹脂膜１６０に固体潤滑剤１６２を含有することにより、固体潤滑剤１６２の潤滑効果で、バルブプレート１１７と吸入バルブ１２０が閉塞する際の剪断力が低減され、バルブプレート１１７に施した合成樹脂膜１６０の基材表面との剥離を抑制することができるため、長期的に高耐久性を有する冷媒圧縮機を提供することができる。
　なお、本実施の形態では、合成樹脂膜１６０の構造に関し、バインダー１６１として、フッ素ゴムからなる合成樹脂を用いたが、熱硬化型の樹脂で、耐油性、耐熱性、耐冷媒性、及び耐有機剤性に優れているポリアミドイミドやエポキシ樹脂やフェノール樹脂を使用しても同様の効果が得られる。
　また、本実施の形態では、合成樹脂膜１６０中に分散される固体潤滑剤１６２として、フッ素樹脂を用いたが、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、グラファイト（Ｃ）を単独、あるいは混合させて使用しても同様の効果が得られる。
　さらに、固体潤滑剤１６２として二硫化モリブデン、グラファイトを用いた場合、三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）を併用することで、三酸化アンチモンが、合成樹脂膜１６０に侵入してきた空気や酸素を捕捉し、自らが先に酸化されることで、合成樹脂膜１６０中の固体潤滑剤１６２の酸化による変質を抑制し、摩耗抑制効果を十分に発揮させることができる。
　また、本実施の形態のように、適切なマスキング治具を用いたり、あるいは空圧シリンジ方式ディスペンサー装置などを用いたりすることで、必要な部分にのみに塗布できることから、塗布量を削減できるので、冷媒圧縮機の生産性を高め、低コスト化が図れる。
　また、合成樹脂膜１６０の総膜厚さは、１μｍ～１００μｍとしている。その中でも２０μｍ～７０μｍの膜厚のとき、最もバランスの取れた仕様となる。これは、フッ素ゴムをバインダーとし、固体潤滑剤にフッ素樹脂を含有することにより、厚膜化しても合成樹脂膜１６０の膜内強度および基材界面との密着強度を維持することができるので、打撃音低減効果を増加させると共に、合成樹脂膜１６０の摩耗や剥離を抑制することができる。そのため、耐久性を確保しつつ、合成樹脂膜１６０の表面粗さを低減でき、長期的な信頼性の確保に加え、生産性に優れた冷媒圧縮機を提供することができる。
　なお、吸入バルブ１２０のアーム部１２０ｂに同様の合成樹脂膜１６０を施しても、これらの同様の効果が得られることはいうまでもなく、さらに、吸入バルブ１２０のアーム部１２０ｂの剛性を高くできるため、吸入バルブ１２０の閉じ遅れを抑制することができる。そのため、吸入冷媒ガスの逆流を防止し、体積効率を向上することができ、冷媒圧縮機の圧縮機効率を向上することができる。
　（第２の実施の形態）
　図９は、本発明の第２の実施の形態における冷媒圧縮機の要部断面図である。図１０は、本発明の第２の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの吐出側平面図である。
　本実施の形態の基本的な構成は、本発明の第１の実施の形態を示す図１から図５と同一であるので説明を省略する。また、図１から図５で説明した構成と同一構成には同一符号を付して説明を一部省略する。
　本実施の形態の冷媒圧縮機は、少なくともバルブプレート１１７における吐出バルブ１２１のアーム部１２１ｂ（図５参照）に当接する領域に合成樹脂膜１６０を形成している。
　合成樹脂膜１６０は、フッ素ゴムからなる合成樹脂をバインダー１６１として、固体潤滑剤１６２であるフッ素樹脂を略均一に分散して含有している。
　この構成によれば、焼結金属材料特有の空孔を、合成樹脂膜１６０で封孔することができる。また合成樹脂膜１６０を施すことで金属面よりも撥油性を高くすることができる。
　これらの作用により、バルブプレート１１７と吐出バルブ１２１のアーム部１２１ｂとの隙間に介在する冷凍機油１０２によって生じる吸着力による吐出バルブ１２１の開き遅れを抑制することができるので、吐出行程時の圧力損失を低減することができ、冷媒圧縮機の圧縮機効率を向上することができる。
　このことは、冷媒圧縮機実機による吐出バルブ１２１の挙動観察からも確認されている。この結果を図８によって説明する。図８はバルブの開閉によって生じる衝撃を加速度ピックアップによって測定した結果である。Ａが本発明の合成樹脂膜１６０を形成したバルブプレート１１７を用いた冷媒圧縮機における結果、Ｂが合成樹脂膜１６０を形成していない従来のバルブプレート１１７を用いた冷媒圧縮機における結果である。
　図８に示したように、従来のバルブプレートよりも、合成樹脂膜を形成したバルブプレートの方が早い回転角において衝撃が発生していることがわかる。すなわち、表面処理を形成したバルブプレートの方が、吐出バルブ１２１の開くタイミングが早く、開き遅れが抑制されていることが実証されている。
　次に、合成樹脂膜１６０と金属面の撥油性を比較検討するために冷凍機油１０２の広がり速度を、合成樹脂膜１６０を形成したバルブプレート１１７と合成樹脂膜１６０を形成していない従来のバルブプレート１１７で比較した。
　各表面に冷凍機油１０２を垂らし、その拡散する速度を計測した結果、合成樹脂膜１６０を形成したバルブプレート１１７の方が、広がり速度が１０％以上遅いことが確認された。撥油性が高いと冷凍機油１０２の流れが抑制され、冷凍機油１０２の広がり速度が低下する。このことから合成樹脂膜１６０の方が、撥油性が高いことが実証された。
　以上の検討結果より、バルブプレート１１７における吐出バルブ１２１のアーム部１２１ｂに当接する領域に合成樹脂膜１６０を形成することで吐出バルブ１２１の開き遅れが改善できることを見出した。
　一方で、開き遅れを改善する従来の技術としては吐出バルブ１２１を薄くしたり、アーム部１２１ｂの幅を細くしたりして、吐出バルブ１２１の剛性を下げることが挙げられるが、吐出バルブ１２１の剛性が下がると繰り返し動作に対する耐久性が低下し、破損しやすくなる。つまり冷媒圧縮機の寿命が低下する。
　また、吐出バルブ１２１の剛性を下げると、吐出バルブ１２１の開くタイミングは早まるが、それに反し閉じるまでの時間が長くなる。すなわち、閉じ遅れが発生する。閉じ遅れが発生すると吸入行程で冷媒の逆流が発生し、再膨張損失が増加する。
　しかしながら、本発明によると、吐出バルブ１２１の剛性を下げることなく開き遅れが改善できるので、吐出バルブ１２１の寿命を低下させることなく圧縮機効率を向上した冷媒圧縮機を提供することができる。
　次に、吐出バルブ１２１が閉じる際に、バルブプレート１１７との打撃音が発生し、その打撃音が密閉容器１０１外へ漏れることによって発生する騒音について説明する。特に、高効率化への対応から、電動要素１０６のインバータ駆動の採用により、低速で運転することとなり、電動要素１０６の騒音が低減することから、バルブプレート１１７と吐出バルブ１２１の打撃音が顕著となり、より一層騒音としての原因となる。さらに、この種の冷媒圧縮機は、家庭用冷蔵庫に搭載され、室内に設置されることが大半であるため、騒音低減は必須である。
　そこで、本実施の形態のようにバルブプレート１１７と吐出バルブ１２１の閉塞時における打撃力を、バルブプレート１１７に施した合成樹脂膜１６０の弾性効果で低減できるため、打撃音を低減でき、低騒音化を実現した冷媒圧縮機を提供することができる。
　なお、吐出バルブ１２１のアーム部１２１ｂに同様の合成樹脂膜１６０を施しても、これらの同様の効果が得られることはいうまでもなく、さらに、吐出バルブ１２１のアーム部１２１ｂの剛性を高くできるため、吐出バルブ１２１の閉じ遅れを抑制することができる。そのため、吐出冷媒ガスの逆流を防止し、再膨張損失を低減することができ、冷媒圧縮機の圧縮機効率を向上することができる。
　（第３の実施の形態）
　図１１は、本発明の第３の実施の形態における冷凍装置の構成を示す模式図である。ここでは、冷媒回路に、本発明の第１の実施の形態または本発明の第２の実施の形態で説明した冷媒圧縮機を搭載した構成とし、冷凍装置の基本構成の概略についてのみ説明する。
　図１１において、冷凍装置は、一面が開口した断熱性の箱体とその開口を開閉する扉体構成の本体２０１と、本体２０１の内部を、物品の貯蔵空間２０３と機械室２０５に区画する区画壁２０７と、貯蔵空間２０３内を冷却する冷媒回路２０９を具備している。
　冷媒回路２０９は、圧縮機２１１として実施の形態１または実施の形態２で説明した冷媒圧縮機と、放熱器２１３と、減圧装置２１５と、吸熱器２１７とを環状に配管接続した構成となっている。
　そして、吸熱器２１７は、送風機（図示せず）を具備した貯蔵空間２０３内に配置されている。吸熱器２１７の冷却熱は、矢印で示すように、送風機によって貯蔵空間２０３内を循環するように撹拌され、貯蔵空間２０３内は冷却される。
　以上説明した冷凍装置に、圧縮機２１１として本発明の第１の実施の形態または第２の実施の形態における冷媒圧縮機を搭載している。そして、圧縮機２１１はバルブプレート１１７における吸入バルブ１２０のアーム部１２０ｂに当接する領域、または、バルブプレート１１７における吐出バルブ１２１のアーム部１２１ｂに当接する領域に、合成樹脂膜１６０を形成している。このことで、冷凍機油１０２の吸着力による吸入バルブ１２０や吐出バルブ１２１の開き遅れを抑制し、吸入行程時や吐出行程時の圧力損失を低減することで、圧縮機効率が向上するとともに、吸入バルブ１２０や吐出バルブ１２１の閉塞時に生じる打撃音を合成樹脂膜１６０の弾性効果で低減することができる。そのため、低騒音化が図れているので、冷凍装置の消費電力が低減でき、省エネルギー化を実現するとともに、低騒音化も実現することができる。
　（第４の実施の形態）
　図１２は、本発明の第４の実施の形態における冷媒圧縮機の断面図である。図２は、本発明の第４の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレート周りの分解斜視図、図１２は、本発明の第４の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの要部断面図である。図１３は、本発明の第４の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの平面図である。図１４は、本発明の第４の実施の形態における冷媒圧縮機の表面処理膜を示す断面図である。
　図１２から図１５に示すように、本実施の形態における冷媒圧縮機では、密閉容器３０１内の底部に冷凍機油３０２として例えば低粘度の鉱油を貯留するとともに、作動流体３０３として例えば地球温暖化係数の低い炭化水素系のＲ６００ａなどが封入してある。
　また、密閉容器３０１は、鉄板の絞り成型によって形成されるとともに、一端が密閉容器３０１内に連通し、他端が冷凍サイクルの低圧側（図示せず）に接続される吸入管３５０、および、一端が密閉容器３０１を貫通し、吐出マフラー（図示せず）と連通し、他端が冷凍サイクルの高圧側（図示せず）に接続される吐出管３５７を備えている。
　また、密閉容器３０１内には、圧縮要素３０９と電動要素３０６とを備えた圧縮機本体３０４がサスペンションスプリング３０５によって、密閉容器３０１に対して弾性的に支持されて収納されている。
　圧縮要素３０９は、クランクシャフト３１２、ブロック３１５、ピストン３１６、連結部３２２などで構成されており、クランクシャフト３１２は、偏心軸３１０と主軸３１１とを備えるとともに、主軸３１１表面に設けられたらせん状の溝などからなる給油機構３５１を備えている。
　電動要素３０６は、ブロック３１５の下方にボルト（図示せず）によって螺子固定されたステータ３０７と、ステータ３０７の内側の同軸上に配置され主軸３１１に焼き嵌め固定されたロータ３０８とで構成されている。電動要素３０６は、インバータ駆動回路によって、商用電源周波数を下回る運転周波数（例えば、２５Ｈｚ＝１５００ｒ／ｍｉｎ）を含む複数の運転周波数で駆動される。
　ブロック３１５には、圧縮室３１３を形成するシリンダ３１４と主軸３１１を回転自在に軸支する軸受部３２３が一体に形成されている。
　シリンダ３１４の端面に、圧縮室３１３内外を連通する吸入孔３１８と吐出孔３１９とを備えたバルブプレート３１７と、吸入孔３１８を開閉する吸入バルブ３２０を備える。また、バルブプレート３１７を封止するシリンダヘッド３５２が、ともにヘッドボルト３５３によって、シリンダ３１４の端面を封止するように押圧固定される。さらに、バルブプレート３１７とシリンダヘッド３５２の間には、吸入マフラー３５４が把持されて固定されている。
　吸入バルブ３２０は、ばね鋼材およびステンレス鋼材から形成されており、バルブプレート３１７に固定される固定部３２０ａと、バルブプレート３１７の吸入孔３１８を開閉する開閉部３２０ｂと、固定部３２０ａと開閉部３２０ｂを連結しているアーム部３２０ｃで構成されている。
　また、バルブプレート３１７は焼結金属材料で成型され、そのシリンダヘッド３５２側に配される面には、吐出孔３１９を開閉する吐出バルブ３２１が配され、吐出バルブ３２１を弾性支持するスプリングリード３３０、吐出バルブ３２１とスプリングリード３３０を固定するバルブストップ３３１からなる吐出弁装置を備えている。また、バルブプレート３１７とシリンダヘッド３５２によりヘッド空間３５６が形成されている。
　以上のように構成された往復圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
　冷媒圧縮機は、ステータ３０７に電流を流して磁界を発生させ、主軸３１１に固定されたロータ３０８を回転させることで、クランクシャフト３１２が回転し、偏心軸３１０に回転自在に取り付けられた連結部３２２を介して、ピストン３１６がシリンダ３１４内を往復運動する。そして、このピストン３１６の往復運動に伴い、作動流体３０３は吸入マフラー３５４を介して圧縮室３１３内へ吸入され、圧縮された後、吐出孔３１９およびヘッド空間３５６を経て、冷凍サイクル（図示せず）へ吐出される。
　次に、圧縮機本体３０４の吸入、圧縮、吐出行程について説明する。
　吸入行程において、ピストン３１６が圧縮室３１３の容積が増加する方向に動作し、圧縮室３１３内の作動流体３０３が膨張し、圧縮室３１３内の圧力が吸入マフラー３５４内の圧力を下回ると、圧縮室３１３内の圧力と吸入マフラー３５４内の圧力との差により、吸入バルブ３２０は開き始める。そして、冷凍サイクルから戻った温度の低い作動流体３０３が、吸入管３５０から密閉容器３０１内に一旦開放され、その後、吸入マフラー３５４を経て、圧縮室３１３内に流入する。
　その後、圧縮行程において、ピストン３１６の動作が下死点から圧縮室３１３の容積が減少する方向に転じると、圧縮室３１３内の圧力は上昇し、圧縮室３１３内の圧力と吸入マフラー３５４内の圧力との差によって、吸入バルブ３２０は閉じる。そして、圧縮室３１３は閉塞され、ピストン３１６がさらに圧縮室３１３の容積が減少する方向に動作することで、作動流体３０３は圧縮され、所定の圧力にまで昇圧される。
　そして、吐出行程において、圧縮室３１３内の作動流体３０３の圧力が上昇し、バルブプレート３１７とシリンダヘッド３５２により形成されているヘッド空間３５６内部の圧力より高くなり、圧力差により発生する力が、吐出バルブ３２１を弾性変形させる力を上回ると、吐出孔３１９が開く。そして、圧縮室３１３内部の作動流体３０３は、吐出孔３１９を通過し、ヘッド空間３５６に流出する。作動流体３０３は、ヘッド空間３５６から吐出マフラー（図示せず）を経由し、吐出管３５７より冷凍サイクルの高圧側（図示せず）に放出される。
　ヘッド空間３５６と圧縮室３１３の圧力差が減少し、その圧力差により発生する吐出バルブ３２１に加わる力が、スプリングリード３３０と吐出バルブ３２１の復元力に対し小さくなると、吐出バルブ３２１は閉じ、圧縮室３１３は閉塞され、ピストン３１６が下死点方向に移動し、再び吸入行程に移行する。
　ここで、本実施の形態の冷媒圧縮機は、図１４から図１６に示すように焼結金属材料から成型されたバルブプレート３１７における吸入バルブ３２０のアーム部３２０ｃと相対する領域に合成樹脂３６１を含む表面処理膜３６０が形成してある。
　表面処理膜３６０は、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）からなる合成樹脂３６１をバインダーとして、固体潤滑剤３６２である二硫化モリブデン粒子を略均一に分散して含有したものである。
　このような構造からなる表面処理膜３６０は、次に示すような工法で形成される。
　まず、予備加熱を行い、バルブプレート３１７を所定の温度に上げる。この予備加熱は、バルブプレート３１７におけるアーム部３２０ｃに相対する領域へ塗布した表面処理膜３６０を、表面処理膜３６０に溶解している溶剤を蒸発させ、均一に塗布することを目的として行うものである。
　次に、固体潤滑剤３６２を含有して配合調整された表面処理剤を、バルブプレート３１７の吸入バルブ３２０のアーム部３２０ｃに相対する領域にスプレーにて塗布する。尚、塗布の際、不要な場所へのコーティング剤の付着を防止するために適切な形状のマスキング治具を取り付けている。
　その後、予備加熱時の温度と同等くらいの温度で仮乾燥を数分間行い、表面処理膜３６０の表面を乾燥させる。表面を乾燥させた段階で、軽くバフ掛けを行うと表面処理膜３６０の最表面の面粗度が微調整され、良好となる。ここで、バフは、砥粒を内包しているナイロンバフや比較的硬いスチールバフではなく、馬毛バフの方が望ましい。
　最後に、１８０℃～２３０℃程度で、３０分～２時間程度焼成を行い、コーティング剤中の希釈剤を全て蒸発させ、表面処理膜３６０を完全に吸入バルブ３２０のアーム部３２０ｃと相対する領域に固着させる。
　一般的には、バルブプレート３１７は、吸入弁座３４１や吐出弁座３４２などが設けられて厚みが不均一で複雑な形状となっているため、生産性やコストの面から焼結金属材料で成型されている。また、吐出バルブ３２１を備える吐出弁装置を設置するために、吸入弁座とは反対側に凹部３３２が形成してあって、加工歪等でバルブプレート３１７は、吸入バルブ３２０側に、凸形状（例えば、約１０～１００μｍ）になっている。
　そのため、吸入バルブ３２０がバルブプレート３１７の吸入孔３１８を閉じる際に、バルブプレート３１７の凸形状の頂点付近で、吸入バルブ３２０のアーム部３２０ｃが当接して、その後、開閉部３２０ｂが吸入孔３１８を閉じるため、アーム部３２０ｃの当接による打撃力が発生する。
　また、吸入バルブ３２０のアーム部３２０ｃが折損して、圧縮不良に至ってしまうことがある。すなわち、既述したように冷媒圧縮機は、昨今の高効率化への対応から、ばね鋼材からなる吸入バルブ３２０の薄肉化や、インバータ駆動の採用による可変速回転モードにより、吸入バルブ３２０に金属疲労がより蓄積されるような状況にあり、そのため長期間使用しているうちに、吸入バルブ３２０のアーム部３２０ｃが折損して圧縮不良に至ってしまうのである。
　この課題を解決するために、従来は、バルブプレート３１７の厚みを増加して、剛性を大きくすることによりバルブプレート３１７の加工による変形を抑制することが提案されているが、吐出孔３１９内の体積増加によって圧縮した冷媒が再膨張してしまい、性能が低下してしまう。
　そこで、本実施の形態は、バルブプレート３１７における吸入バルブ３２０のアーム部３２０ｃと相対する領域に合成樹脂３６１を含む表面処理膜３６０を施すことにより、バルブプレート３１７が吸入バルブ３２０側に凸形状になっていて、吸入バルブ３２０が吸入孔３１８を閉じる際に、吸入バルブ３２０のアーム部３２０ｃがバルブプレート３１７の凸形状の頂点付近で当接し、打撃力が発生しても、吸入バルブ３２０のアーム部３２０ｃに相対するバルブプレート３１７の領域に施した合成樹脂３６１を含む表面処理膜３６０の弾性効果で、打撃力を緩和している。また、打撃力によって生じる吸入バルブ３２０の折損を防止している。
　これにより、信頼性の高い冷媒圧縮機およびそれを用いた冷凍装置を提供することができる。
　合成樹脂３６１を含む表面処理膜３６０は、その総膜厚さを、１μｍ～５０μｍとしている。総膜厚さを１μｍ以上とすることにより、弾性効果による打撃力低減効果が発揮され、かつ表面処理膜３６０がムラなく形成できる。また、５０μｍ以下にすることにより、表面処理膜３６０の膜内強度および基材界面との密着強度の両方を確保して耐久性を確保しつつ、表面処理膜３６０の表面の寸法公差や面荒れを抑制できる。したがって、表面処理膜３６０の摩耗、剥離を抑制して、長期的な信頼性の確保に加え、生産性に優れた冷媒圧縮機およびそれを用いた冷凍装置を提供することができる。
　なお、本実施の形態では、表面処理膜３６０のバインダーとして、ポリアミドイミドからなる合成樹脂３６１を用いたが、熱硬化型の樹脂で、耐油性、耐熱性、耐冷媒性、及び耐有機剤性に優れたエポキシ樹脂やフェノール樹脂を使用しても同様の効果が得られる。
　また、本実施の形態の表面処理膜３６０は、その中に分散される固体潤滑剤３６２として、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）を用いたが、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、グラファイト（Ｃ）を単独、あるいは混合させて使用しても同様の効果が得られる。
　更に、固体潤滑剤３６２として二硫化モリブデン、グラファイトを用いた場合、三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）を併用することで、三酸化アンチモンが、表面処理膜３６０に侵入してきた空気や酸素を捕捉し、自らが先に酸化されることで、表面処理膜３６０中の固体潤滑剤３６２の酸化による変質を抑制し、摩耗抑制効果を十分に発揮させることができ、効果的である。
　また、本実施の形態のように、適切なマスキング治具を用いたり、あるいは空圧シリンジ方式ディスペンサー装置（図示せず）などを用いたりすることで、必要な部分にのみに表面処理剤を塗布することができるから、塗布量を削減できるので生産性が高く、低コストで冷媒圧縮機を提供することができる。
　なお、吸入バルブ３２０のアーム部３２０ｃに合成樹脂３６１を含む表面処理膜３６０を形成しても、同様の効果があることは言うまでもない。
　（第５の実施の形態）
　図１７は、本発明の第５の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの要部断面図である。図１８は、本発明の第５の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの正面図である。
　本実施の形態の基本的な構成は、図１２と同一であるので説明を省略する。また、図１２で説明した構成と同一構成には同一符号を付して説明を一部省略する。
　本実施の形態の冷媒圧縮機は、焼結金属材料から成型されたバルブプレート３１７における吸入バルブ３２０の開閉部３２０ｂに相対する領域、つまり、吸入孔３１８を囲うように設けた吸入弁座３４１に、合成樹脂３６１を含む表面処理膜３６０を形成している。
　本実施の形態のように、吸入弁座３４１に、合成樹脂３６１を含む表面処理膜３６０を施すことにより、吸入弁座３４１と吸入バルブ３２０との閉塞時における打撃力を低減でき、吸入バルブ３２０のワレや欠けなどの破損を抑制することができる。よって、信頼性の高い冷媒圧縮機およびそれを用いた冷凍装置を提供することができる。
　また、吸入弁座３４１と吸入バルブ３２０の閉塞時における打撃力を、吸入弁座３４１に施した合成樹脂３６１を含む表面処理膜３６０の弾性効果で低減できるため、打撃音を低減でき、低騒音化を実現した冷媒圧縮機およびそれを用いた冷凍装置を提供することができる。特に、冷媒圧縮機は、高効率化への対応から、電動要素３０６のインバータ駆動の採用により、低速で運転することとなり、電動要素３０６の騒音が低減していることから、吸入弁座３４１と吸入バルブ３２０との打撃音が顕在化しやすい。しかもこの種の冷媒圧縮機は、室内に設置されることが大半の家庭用冷蔵庫に搭載されるためよりその打撃音は顕在化しやすく、騒音低減は必須であるため、効果的である。
　また、通常の焼結金属材料は、金属粉末を型に封入後、加圧、加熱して成型するため、表面および内部に連続した空孔が散在する。そのため、その空孔を伝って冷媒が漏れることによって、吸入弁座３４１と吸入バルブ３２０のシール性が悪化し、効率が低下してしまう。特に、省エネルギー化に対応するべく、低粘度の冷凍機油３０２を採用するようになって、ますます、冷凍機油３０２によるシール性が低下するために、作動流体３０３の逆流による性能低下が顕著となる。
　この課題を解決するために、従来は、焼結金属材料を成型する加圧、加熱の工程を複数回繰り返すことで、焼結金属材料の密度を大きくして、空孔を小さくしているが、コストが高くなり、加工性が悪くなる。また。鋳鉄材料を用いた場合、加工部位が複数となり、加工コストが高くなってしまう。
　しかしながら、本実施の形態では、吸入弁座３４１に合成樹脂３６１を含む表面処理膜３６０を施してあるから、吸入弁座３４１に散在する焼結金属材料特有の空孔を、合成樹脂３６１を含む表面処理膜３６０で封孔することができる。よって、吸入弁座３４１と吸入バルブ３２０の冷媒漏れが低減でき、シール性が向上し、圧縮、吐出行程時における作動流体３０３の逆流を抑制することができる。そして、冷凍能力の低下を低減し、低コストで圧縮機効率を向上した冷媒圧縮機およびそれを用いた冷凍装置を提供することができる。
　また、合成樹脂３６１を含む表面処理膜３６０に固体潤滑剤３６２を含有したことにより、固体潤滑剤３６２の潤滑効果で、吸入弁座３４１と吸入バルブ３２０が閉塞する際の剪断力が低減し、吸入弁座３４１に施した表面処理膜３６０の基材表面との剥離を抑制することができる。したがって、長期的に高耐久性を確保できる冷媒圧縮機およびそれを用いた冷凍装置を提供することができる。
　また、固体潤滑剤３６２の効果により、早期に粗さの山が取れて平滑な弁座面となり、吸入弁座３４１と吸入バルブ３２０のシール性を向上できる。したがって、早期に漏れによる冷凍能力の低下を抑制し、圧縮機効率を向上した冷媒圧縮機およびそれを用いた冷凍装置を提供することができる。
　また、合成樹脂３６１を含む表面処理膜３６０は、その総膜厚さを、１μｍ～５０μｍとしている。総膜厚さを１μｍ以上にすることにより、シール性向上効果と弾性効果による打撃力低減効果が発揮され、かつ表面処理膜３６０がムラなく形成できる。また、５０μｍ以下にすることにより、表面処理膜３６０の膜内強度および基材界面との密着強度の両方を確保して耐久性を確保しつつ、表面処理膜３６０の表面の寸法公差や面荒れを抑制できる。したがって、表面処理膜３６０の摩耗、剥離を抑制して、長期的な信頼性の確保に加え、生産性に優れた冷媒圧縮機およびそれを用いた冷凍装置を提供することができる。
　なお、本実施の形態では、表面処理膜３６０のバインダーとして、ポリアミドイミドからなる合成樹脂３６１を用いたが、熱硬化型の樹脂で、耐油性、耐熱性、耐冷媒性、及び耐有機剤性に優れているエポキシ樹脂やフェノール樹脂を使用しても同様の効果が得られる。
　また、本実施の形態の表面処理膜３６０は、その中に分散される固体潤滑剤３６２として、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）を用いたが、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、グラファイト（Ｃ）を単独、あるいは混合させて使用しても同様の効果が得られる。更に、固体潤滑剤３６２として二硫化モリブデン、グラファイトを用いた場合、三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）を併用することで、三酸化アンチモンが、表面処理膜３６０に侵入してきた空気や酸素を捕捉し、自らが先に酸化されることで、表面処理膜３６０中の固体潤滑剤３６２の酸化による変質を抑制し、摩耗抑制効果を十分に発揮させることができ、効果的である。
　また、本実施の形態のように、適切なマスキング治具を用いたり、あるいは空圧シリンジ方式ディスペンサー装置（図示せず）などを用いたりすることで、必要な部分にのみに表面処理剤を塗布することができるから、塗布量を削減できるので生産性が高く、低コストで冷媒圧縮機を提供することができる。
　なお、吸入バルブ３２０の開閉部３２０ｂに合成樹脂３６１を含む表面処理膜３６０を形成しても、同様の効果があることは言うまでもない。
　（第６の実施の形態）
　図１９は、本発明の第６の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの要部断面図である。図２０は、本発明の第６の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの平面図である。
　本実施の形態の基本的な構成も、図１２と同一であるので説明を省略する。また、図１２で説明した構成と同一構成には同一符号を付して説明を一部省略する。
　本実施の形態の冷媒圧縮機は、本発明の第４の実施の形態或いは本発明の第５の実施の形態の構成に加え、更に焼結金属材料から成型されたバルブプレート３１７における吸入バルブ３２０の固定部３２０ａと相対する領域に、合成樹脂３６１を含む表面処理膜３６０を形成した構成としてある。
　これにより、吸入弁座３４１と吸入バルブ３２０の閉塞時における打撃力で発生する振動を、バルブプレート３１７における吸入バルブ３２０の固定部３２０ａに相当する領域に施した合成樹脂３６１を含む表面処理膜３６０で、バルブプレート３１７を伝播する振動を減衰させることができる。そのため、振動および打撃音を低減でき、低騒音化を実現した冷媒圧縮機およびそれを用いた冷凍装置を提供することができる。特に冷媒圧縮機は既述した通り騒音低減が必須であるため、効果的である。
　また、合成樹脂３６１を含む表面処理膜３６０はその総膜厚さを、１μｍ～５０μｍとしている。総膜厚さを１μｍ以上にすることにより、打撃力によって発生する振動を減衰させる効果が発揮され、かつ表面処理膜３６０がムラなく形成できる。また、５０μｍ以下にすることにより、表面処理膜３６０の膜内強度および基材界面との密着強度の両方を確保して耐久性を確保しつつ、表面処理膜３６０の表面の寸法公差や面荒れを抑制できる。
　したがって、表面処理膜３６０の摩耗、剥離を抑制して、長期的な信頼性の確保に加え、生産性に優れた冷媒圧縮機およびそれを用いた冷凍装置を提供することができる。
　なお、本実施の形態では、表面処理膜３６０のバインダーとして、ポリアミドイミドからなる合成樹脂３６１を用いたが、熱硬化型の樹脂で、耐油性、耐熱性、耐冷媒性、及び耐有機剤性に優れているエポキシ樹脂やフェノール樹脂を使用しても同様の効果が得られる。
　また、本実施の形態の表面処理膜３６０は、その中に分散される固体潤滑剤３６２として、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）を用いたが、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、グラファイト（Ｃ）を単独、あるいは混合させて使用しても同様の効果が得られる。更に、固体潤滑剤３６２として二硫化モリブデン、グラファイトを用いた場合、三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）を併用することで、三酸化アンチモンが、表面処理膜３６０に侵入してきた空気や酸素を捕捉し、自らが先に酸化されることで、表面処理膜３６０中の固体潤滑剤３６２の酸化による変質を抑制し、摩耗抑制効果を十分に発揮させることができ、効果的である。
　また、本実施の形態のように適切なマスキング治具を用いたり、あるいは空圧シリンジ方式ディスペンサー装置（図示せず）などを用いたりすることで、必要な部分にのみに表面処理剤を塗布することができるから、塗布量を削減できるので生産性が高く、低コストで冷媒圧縮機を提供することができる。
　なお、吸入バルブ３２０の固定部３２０ａに合成樹脂３６１を含む表面処理膜３６０を形成しても、同様の効果があることは言うまでもない。
　（第７の実施の形態）
　図２１Ａは、本発明の第７の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの平面図である。図２１Ｂは、本発明の第７の実施の形態における冷媒圧縮機のバルブプレートの断面図である。
　本実施の形態の基本的な構成も、図１２と同一であるので説明を省略する。また、図１２で説明した構成と同一構成には同一符号を付して説明を一部省略する。
　本実施の形態の冷媒圧縮機は、バルブプレート３１７の吸入弁座３４１とは反対側において、吸入バルブ３２０のアーム部３２０ｃに相対する領域に凹部３３２を形成したものである。
　凹部３３２には、吐出孔３１９を開閉する吐出バルブ３２１が配され、吐出バルブ３２１を弾性支持するスプリングリード３３０、吐出バルブ３２１とスプリングリード３３０を固定するバルブストップ３３１からなる吐出弁装置を備えている。
　この凹部３３２の形成で、バルブプレート３１７の厚みが一部薄くなり、バルブプレート３１７の成型および仕上げ加工時の歪により、吸入バルブ３２０側に凸形状となり、特に、吸入バルブ３２０のアーム部３２０ｃに相対する領域が凸形状の頂点となる。
　吸入バルブ３２０が吸入孔３１８を閉じる際に、吸入バルブ３２０のアーム部３２０ｃがバルブプレート３１７の凸形状の頂点付近に当接し、強い打撃力が発生しやすくなる。しかしながら、吸入バルブ３２０のアーム部３２０ｃに相対するバルブプレート３１７の領域に施した合成樹脂３６１を含む表面処理膜３６０の弾性効果で、打撃力を緩和し、吸入バルブ３２０の信頼性を向上した冷媒圧縮機およびそれを用いた冷凍装置を提供することができる。
　以上説明したように、本発明は、密閉容器内に、往復動するピストンを収納するシリンダと、シリンダの開口端に配置され吸入孔を囲うように設けられた吸入弁座を有したバルブプレートと、吸入孔を開閉する吸入バルブとを備え、吸入バルブは開閉部と開閉部が開閉する際動作するアーム部とを備え、少なくともバルブプレートにおける吸入バルブのアーム部に当接する領域に合成樹脂膜を有する。
　これにより、バルブプレートの吸入バルブのアーム部が当接する領域の撥油性が向上し、バルブプレートと吸入バルブのアーム部との隙間に冷凍機油が介在しにくくなるため、冷凍機油の吸着力による吸入バルブの開き遅れを抑制することができる。そのため、吸入行程時の圧力損失を低減することができ、冷媒圧縮機の圧縮機効率を向上することができる。
　また、吸入バルブの閉塞時に生じる打撃音を表面処理の弾性効果で低減できるので、冷媒圧縮機の低騒音化が図れる。
　また、本発明は、密閉容器内に、往復動するピストンを収納するシリンダと、シリンダの開口端に配置され吐出孔を囲うように設けられた吐出弁座を有したバルブプレートと、吐出孔を開閉する吐出バルブとを備える。また、吐出バルブは開閉部と開閉部が開閉する際動作するアーム部とを備え、少なくともバルブプレートにおける吐出バルブのアーム部に当接する領域に合成樹脂膜を有してもよい。
　これにより、バルブプレートの吐出バルブのアーム部が当接する領域の撥油性が向上し、バルブプレートと吐出バルブのアーム部との隙間に冷凍機油が介在しにくくなる。そのため、冷凍機油の吸着力による吐出バルブの開き遅れを抑制することができるので、吐出行程時の圧力損失を低減することができ、冷媒圧縮機の圧縮機効率を向上することができる。
　また、吐出バルブの閉塞時に生じる打撃音を表面処理の弾性効果で低減できるので、冷媒圧縮機の低騒音化が図れる。
　また、本発明は、密閉容器内に、往復動するピストンを収納するシリンダと、シリンダの開口端に配置され吸入孔を囲うように設けられた吸入弁座を有したバルブプレートと、吸入孔を開閉する吸入バルブとを備える。また、吸入バルブは開閉部と開閉部が開閉する際動作するアーム部とを備え、少なくとも吸入バルブのアーム部におけるバルブプレートと当接する領域に合成樹脂膜を有してもよい。
　これにより、吸入バルブのアーム部の撥油性が向上し、バルブプレートと吸入バルブのアーム部との隙間に冷凍機油が介在しにくくなるため、冷凍機油の吸着力による吸入バルブの開き遅れを抑制することができる。そのため、吸入行程時の圧力損失を低減することができると共に、吸入バルブのアーム部の剛性を高くできるため、吸入バルブの閉じ遅れを抑制することができる。そして、吸入冷媒ガスの逆流を防止し、体積効率を向上することができ、冷媒圧縮機の圧縮機効率を向上することができる。
　また、吸入バルブの閉塞時に生じる打撃音を表面処理の弾性効果で低減できるので、冷媒圧縮機の低騒音化が図れる。
　また、本発明は、密閉容器内に、往復動するピストンを収納するシリンダと、シリンダの開口端に配置され吐出孔を囲うように設けられた吐出弁座を有したバルブプレートと、吐出孔を開閉する吐出バルブとを備える。また、吐出バルブは開閉部と開閉部が開閉する際動作するアーム部とを備え、少なくとも吐出バルブのアーム部におけるバルブプレートと当接する領域に合成樹脂膜を有してもよい。
　これにより、吐出バルブのアーム部の撥油性が向上し、バルブプレートと吐出バルブのアーム部との隙間に冷凍機油が介在しにくくなるため、冷凍機油の吸着力による吐出バルブの開き遅れを抑制することができる。そのため、吐出行程時の圧力損失を低減することができると共に、吐出バルブのアーム部の剛性を高くできるため、吐出バルブの閉じ遅れを抑制することができる。そして、吐出冷媒ガスの逆流を防止し、再膨張損失を低減することができ、冷媒圧縮機の圧縮機効率を向上することができる。
　また、吐出バルブの閉塞時に生じる打撃音を表面処理の弾性効果で低減できるので、冷媒圧縮機の低騒音化が図れる。
　また、本発明は、合成樹脂膜が、フッ素ゴムをバインダーとし、固体潤滑剤にフッ素樹脂を含有してもよい。
　これにより、更に合成樹脂膜の弾性を向上させることができるので、打撃音を更に低減でき、冷媒圧縮機の低騒音化が図れる。また撥油性も向上させることができるので、より効果的に開き遅れを抑制でき、冷媒圧縮機の圧縮機効率を向上させることができる。
　また、本発明は、合成樹脂膜の総膜厚さを、１μｍ～１００μｍとしてもよい。
　これにより、打撃音低減効果を増加させると共に、合成樹脂膜の摩耗や剥離を抑制することができるので、耐久性を確保しつつ、合成樹脂膜の表面粗さを低減でき、長期的な信頼性の確保に加え、生産性に優れた冷媒圧縮機を提供することができる。
　また、本発明の冷凍装置は、本発明の圧縮機と、放熱器、減圧装置、吸熱器を配管によって環状に連結した冷媒回路を有してもよい。
　これにより、圧縮機効率が向上すると共に、低騒音化が図れた冷媒圧縮機の搭載によって冷凍装置の消費電力を低減し、省エネルギー化を実現すると共に、低騒音化も実現することができる。
　また、本発明は、往復動するピストンを収納するシリンダと、シリンダの開口端に配置され吸入孔を囲うように設けられた吸入弁座を有したバルブプレートと、吸入孔を開閉する吸入バルブとを備え、バルブプレートにおける吸入バルブの開閉部と相対する領域或いは吸入バルブの開閉部に合成樹脂を含む表面処理膜を設けてもよい。
　これにより、バルブプレートにおける吸入バルブの開閉部に相対する領域と吸入バルブの開閉部との間で生じる打撃力を、バルブプレートにおける吸入バルブの開閉部に相対する領域或いは吸入バルブの開閉部のいずれかに施した合成樹脂を含む表面処理膜の弾性効果で緩和する。このことにより、吸入バルブの信頼性を向上できると共に、打撃音を低減し、高信頼性および低騒音化を実現した冷媒圧縮機とすることができる。
　また、表面処理膜をバルブプレートにおける吸入バルブの開閉部に相対する領域、すなわち吸入弁座に施した場合は、吸入弁座に散在する焼結金属材料特有の空孔を、合成樹脂を含む表面処理膜で封孔することができ、吸入弁座と吸入バルブの冷媒漏れを低減し、シール性が向上する。よって、圧縮、吐出行程時における作動流体の逆流を抑制することができ、冷凍能力の低下を低減し、圧縮機効率を向上した冷媒圧縮機を提供することができる。
　また、本発明は、バルブプレートにおける吸入バルブの固定部と相対する領域或いは吸入バルブの固定部のいずれかにも合成樹脂を含む表面処理膜を設けてもよい。
　これにより、吸入弁座と吸入バルブの閉塞時における打撃力で発生する振動を、固定部或いは吸入バルブの固定部に施した合成樹脂を含む表面処理膜によりバルブプレートを伝播する過程で減衰させることができる。そのため、振動および打撃音を低減でき、低騒音化を実現した冷媒圧縮機とすることができる。
　また、本発明は、バルブプレートは吸入弁座と反対側の吸入バルブのアーム部と相対する領域に凹部を形成してもよい。
　この凹部の形成で、バルブプレートの厚みが一部薄くなるため、バルブプレートの成型および仕上げ加工時の歪により、吸入バルブ側に凸形状となり、吸入バルブが吸入孔を閉じる際に打撃力が発生しやすくなる。しかし、この打撃力は、合成樹脂を含む表面処理膜の弾性効果で緩和し、吸入バルブの信頼性を向上した冷媒圧縮機とすることができる。
　また、本発明は、合成樹脂を含む表面処理膜として固体潤滑剤を含有したものとしてもよい。
　これにより、表面処理膜に含有した固体潤滑剤の潤滑効果で吸入弁座と吸入バルブおよび吐出弁座と吐出バルブが閉塞する際の剪断力が低減し、弁座に施した表面処理膜の基材表面との剥離を抑制することができるため、長期的に高耐久性を有する冷媒圧縮機を提供することができる。また、固体潤滑剤の効果により、早期に粗さの山が取れて平滑な弁座面となり、吸入弁座と吸入バルブのシール性が向上できるため、早期に漏れによる冷凍能力の低下を抑制し、圧縮機効率を向上した冷媒圧縮機とすることができる。
　さらに、合成樹脂に固体潤滑剤を含有することによる冷凍機油に対する濡れ性の向上効果で、バルブプレートとバルブ間で潤滑油が保持でき、油膜により打撃力が低減し、さらに吸入バルブの信頼性を向上した冷媒圧縮機を提供することができる。
　以上のように、本発明にかかる冷媒圧縮機は効率が高く、騒音が低いため、家庭用冷蔵庫を初めとしてエアコン、除湿機、ショーケースや自販機等の冷凍サイクルを用いたあらゆる用途にも適用できる。
　１，１０１，３０１　密閉容器
　２，１０２，３０２　冷凍機油
　３，１０３，３０３　作動流体
　４，１０４，３０４　圧縮機本体
　５，１０５，３０５　サスペンションスプリング
　６，１０６，３０６　電動要素
　７，１０７，３０７　ステータ
　８，１０８，３０８　ロータ
　９，１０９，３０９　圧縮要素
　１０，１１０，３１０　偏心軸
　１１，１１１，３１１　主軸
　１２，１１２，３１２　クランクシャフト
　１３，１１３，３１３　圧縮室
　１４，１１４，３１４　シリンダ
　１６，１１６，３１６　ピストン
　１７，１１７，３１７　バルブプレート
　１８，１１８，３１８　吸入孔
　１９，１１９，３１９　吐出孔
　２０，１２０，３２０　吸入バルブ
　２１，１２１，３２１　吐出バルブ
　２３，１２３，３２３　軸受部
　５２，１５２，３５２　シリンダヘッド
　５６，１５６，３５６　ヘッド空間
　１１５，３１５　ブロック
　１２０ａ，１２１ａ，３２０ｂ　開閉部
　１２０ｂ，１２１ｂ，３２０ｃ　アーム部
　１２２，３２２　連結部
　１４１，３４１　吸入弁座
　１４２，３４２　吐出弁座
　１５０，３５０　吸入管
　１５１，３５１　給油機構
　１５７，３５７　吐出管
　１６０　合成樹脂膜
　１６１　バインダー
　１６２，３６２　固体潤滑剤
　２０９　冷媒回路
　２１１　圧縮機
　２１３　放熱器
　２１５　減圧装置
　２１７　吸熱器
　３２０ａ　固定部
　３３２　凹部
　３６０　表面処理膜
　３６１　合成樹脂

Claims (14)

  1. 密閉容器内に、往復動するピストンを収納するシリンダと、前記シリンダの開口端に配置され吸入孔を囲うように設けられた吸入弁座を有したバルブプレートと、前記吸入孔を開閉する吸入バルブとを備え、前記吸入バルブは開閉部と前記開閉部が開閉する際動作するアーム部とを備え、少なくとも前記バルブプレートにおける前記吸入バルブの前記アーム部に当接する領域に合成樹脂膜を有する冷媒圧縮機。
  2. 密閉容器内に、往復動するピストンを収納するシリンダと、前記シリンダの開口端に配置され吐出孔を囲うように設けられた吐出弁座を有したバルブプレートと、前記吐出孔を開閉する吐出バルブとを備え、前記吐出バルブは開閉部と前記開閉部が開閉する際動作するアーム部とを備え、少なくとも前記バルブプレートにおける前記吐出バルブの前記アーム部に当接する領域に合成樹脂膜を有する冷媒圧縮機。
  3. 密閉容器内に、往復動するピストンを収納するシリンダと、前記シリンダの開口端に配置され吸入孔を囲うように設けられた吸入弁座を有したバルブプレートと、前記吸入孔を開閉する吸入バルブとを備え、前記吸入バルブは開閉部と前記開閉部が開閉する際動作するアーム部とを備え、少なくとも前記吸入バルブの前記アーム部における前記バルブプレートと当接する領域に合成樹脂膜を有する冷媒圧縮機。
  4. 密閉容器内に、往復動するピストンを収納するシリンダと、前記シリンダの開口端に配置され吐出孔を囲うように設けられた吐出弁座を有したバルブプレートと、前記吐出孔を開閉する吐出バルブとを備え、前記吐出バルブは開閉部と前記開閉部が開閉する際動作するアーム部とを備え、少なくとも前記吐出バルブの前記アーム部における前記バルブプレートと当接する領域に合成樹脂膜を有する冷媒圧縮機。
  5. 密閉容器内に、往復動するピストンを収納するシリンダと、前記シリンダの開口端に配置され吸入孔を囲うように設けられた吸入弁座を有したバルブプレートと、前記吸入孔を開閉する吸入バルブとを備え、前記吸入バルブは開閉部と前記開閉部が開閉する際動作するアーム部とを備え、前記バルブプレートにおける前記吸入バルブの前記開閉部と相対する領域或いは前記吸入バルブの前記開閉部に合成樹脂を含む表面処理膜を有する冷媒圧縮機。
  6. 前記バルブプレートにおける前記吸入バルブの固定部と相対する領域或いは前記吸入バルブの前記固定部のいずれかに合成樹脂を含む表面処理膜を有する請求項５に記載の冷媒圧縮機。
  7. 前記バルブプレートは前記開閉部と反対側の前記吸入バルブの前記アーム部と相対する領域に凹部を形成した請求項５に記載の冷媒圧縮機。
  8. 前記バルブプレートにおける前記吸入バルブの前記開閉部と相対する領域或いは前記吸入バルブの前記開閉部に合成樹脂膜を有する請求項１に記載の冷媒圧縮機。
  9. 前記合成樹脂膜が、フッ素ゴムをバインダーとし、固体潤滑剤にフッ素樹脂を含有した請求項１に記載の冷媒圧縮機。
  10. 前記合成樹脂膜が、フッ素ゴムをバインダーとし、固体潤滑剤にフッ素樹脂を含有した請求項２に記載の冷媒圧縮機。
  11. 前記合成樹脂膜が、フッ素ゴムをバインダーとし、固体潤滑剤にフッ素樹脂を含有した請求項３に記載の冷媒圧縮機。
  12. 前記合成樹脂膜が、フッ素ゴムをバインダーとし、固体潤滑剤にフッ素樹脂を含有した請求項４に記載の冷媒圧縮機。
  13. 前記合成樹脂膜の総膜厚さが、１μｍ～１００μｍである請求項１から４、または９から１２の、いずれか一項に記載の冷媒圧縮機。
  14. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の冷媒圧縮機と、放熱器、減圧装置、吸熱器を配管によって環状に連結した冷媒回路を有する冷凍装置。
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