(57)【要約】  本発明に係る密閉型圧縮機（１００）においては、バルブプレート（１５０）には、複数の吐出孔（１５１ａ，１５１ｂ）と、これらを開閉する複数の吐出弁（１７１ａ，１７１ｂ）が設けられている。ピストン（１６０）が上死点に位置したときに、その先端面（１６０ａ）には、少なくともその先端部が吐出孔（１５１ａ，１５１ｂ）内に位置する複数の凸部（１６１ａ，１６１ｂ）が設けられている。凸部（１６１ａ，１６１ｂ）が吐出孔（１５１ａ，１５１ｂ）内に位置した状態で、凸部側面（１６２ａ，１６１ｂ）と吐出孔内周面（１５２ａ，１５２ｂ）とで形成される隙間を、冷媒ガスの吐出流路（１７２ａ，１７２ｂ）としたときに、複数の吐出流路（１７２ａ，１７２ｂ）の全断面積が互いに異なるように、複数の凸部（１６１ａ，１６１ｂ）の体積が互いに異なっている。
2014162727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が密閉空間となっている密閉容器と、
当該密閉容器内に収容される電動要素と、
前記密閉容器内に収容され、前記電動要素により駆動され冷媒ガスを圧縮する圧縮要素と、を備え、
前記圧縮要素は、
内部に圧縮室が形成されているシリンダブロックと、
当該シリンダブロックの一端から前記圧縮室内に往復運動可能に挿入されているピストンと、
前記シリンダブロックの他端を封止するバルブプレートと、を備え、
当該バルブプレートには、前記圧縮室内に前記冷媒ガスを吸入させる吸入孔と、前記圧縮室内の前記冷媒ガスを吐出させる複数の吐出孔と、が形成されているとともに、複数の当該吐出孔をそれぞれ開閉する複数の吐出弁が設けられ、
さらに、前記ピストンの先端面には、当該ピストンが上死点に位置したときに、少なくともその先端部が前記吐出孔内に位置する複数の凸部が設けられ、
さらに、前記凸部が前記吐出孔内に位置した状態で前記凸部の外周面と前記吐出孔の内周面とで形成される隙間を、前記冷媒ガスの吐出流路としたときに、複数の前記吐出流路の流路面積が互いに異なっていることを特徴とする、
密閉型圧縮機。
【請求項２】
複数の前記吐出流路の流路面積が互いに異なる状態は、複数の前記凸部の体積、当該凸部の形状、および、複数の前記吐出孔の大きさの少なくともいずれかを互いに異ならせることにより実現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。
【請求項３】
前記吐出流路における前記凸部の外周面と前記吐出孔の内周面との間隔を流路間隔としたときに、
複数の前記吐出流路では、それぞれの前記流路間隔が均一化されていることを特徴とする、
請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
複数の前記吐出孔は、前記圧縮室から吐出側に向かって、その開口面積が拡大するように形成されている部分を含んでいることを特徴とする、
請求項１から３のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
前記電動要素が複数の運転周波数でインバータ駆動されることを特徴とする、
請求項１から４のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機を備える、冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種冷凍装置等の冷凍サイクルに用いられる密閉型圧縮機、並びに、これを用いた冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルを備える冷凍装置は、家庭用電気冷凍冷蔵庫、エアーコンディショナー、ショーケース等として、家庭用または業務用に広く用いられている。このような冷凍装置では、冷媒ガスを圧縮するために密閉型圧縮機を備えている。また、各種工業用途に用いられる空気圧縮機の中にも密閉型のものが知られている。近年、地球環境保護に対する要求はますます強まってきているので、密閉型圧縮機においても高効率化が強く要望されているが、さらに、低騒音化の要求もますます高まっている。【０００３】
従来、密閉型圧縮機の良好な効率と騒音の低減とを実現する目的で、圧縮室から冷媒ガスを吐出させる吐出孔を複数設ける技術が知られている。例えば、特許文献１には、図７に示すように、２個の放出口５５１ａ，５５１ｂ（吐出孔）と１つの吸入口５５５とが設けられたバルブプレート５５０Ａが開示されている。放出口５５１ａ，５５１ｂは同径であるとともに、その周囲には、互いに径寸法が異なるトレパンシール部５５４ａ，５５４ｂ（弁座シール部）が設けられている。これら放出口５５１は図示しないバルブリード（吐出弁）により覆われている。【０００４】
このような構成によれば、同径の放出口５５１ａ，５５１ｂを２個備えることで、吐出孔の合計総面積を大きく確保することができる。これにより、圧縮室内の冷媒ガスが各放出口５５１を通過する際の抵抗が軽減されるので、吐出される冷媒ガスの過圧縮損失が低減されるので、良好な効率を実現することができる。【０００５】
また、冷媒ガスによるバルブリードの押上げ力は、トレパンシール部５５４ａ，５５４ｂの面積に比例するが、トレパンシール部５５４ａとトレパンシール部５５４ｂとの径寸法が異なっているため、同径の放出口５５１ａ，５５１ｂの押上げ力に差が生じる。これにより、バルブリードが開き始めるタイミングに時間差が生じるので、バルブリードが閉じるタイミングにもずれが生じる。その結果、それぞれのバルブリードがトレパンシール部５５４ａ，５５４ｂに衝突するときの衝撃力が分散されるので、騒音の発生を低減することができる。【０００６】
また、特許文献２にも、図８に示すように、２個の吐出孔５５１ｃ，５５１ｄが設けられたバルブプレート５５０Ｂが開示されている。このバルブプレート５５０Ｂには、圧縮室５３４とは反対側の面に図示しない吐出バルブリードが設けられている。ピストン５６０の先端面（バルブプレート５５０Ｂ側の端面）には、吐出孔５５１ｃ，５５１ｄに対応した位置に、突起５６１ｃ，５６１ｄが一体的に設けられている。図８に示すように、ピストン５６０が上死点にあるとき、２個の吐出孔５５１ｃ，５５１ｄは、２個の突起５６１ｃ，５６１ｄでそれぞれ塞がれることになる。【０００７】
このような構成では、突起５６１ｃ，５６１ｄが吐出孔５５１ｃ，５５１ｄに入り込むため、吐出孔５５１ｃ，５５１ｄの内部に冷媒ガスが残留することを抑制することができる。そのため、吸入行程時に、残留した冷媒ガスの再膨張を減少させて体積効率を向上することができる。その結果、密閉型圧縮機の効率を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０３−１７９１８１号公報
【特許文献２】特開昭６２−１４７０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示のバルブプレート５５０Ａでは、図示しないピストンが上死点に位置したときに、放出口５５１ａ，５５１ｂの内部に高圧の冷媒ガスが吐出されずに残留しやすくなる。また、冷媒ガスは、放出口５５１ａ，５５１ｂの内部だけでなく、トレパンシール部５５４ａ，５５４ｂの内部空間にも残留しやすくなる。そのため、吸入行程では、残留した冷媒ガスが再膨張するため体積効率が低下するおそれがある。その結果、吐出孔の合計総面積を大きく確保することによる効率向上の効果は、吸入行程での体積効率の低下により相殺されてしまい、十分な効率の向上が得られない可能性がある。【００１０】
また、特許文献２に開示のバルブプレート５５０Ｂおよびピストン５６０では、吐出孔５５１ｃ，５５１ｄの内部に冷媒ガスが残留することを抑制できるものの、図示しない吐出バルブリードが、トレパンシール部に同時に衝突することを回避できない。そのため、吐出バルブリードの衝突による騒音の発生も有効に抑制することができない。【００１１】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、体積効率の向上とともに騒音の低減を図ることが可能な密閉型圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る密閉型圧縮機は、前記の課題を解決するために、内部が密閉空間となっている密閉容器と、当該密閉容器内に収容される電動要素と、前記密閉容器内に収容され、前記電動要素により駆動され冷媒ガスを圧縮する圧縮要素と、を備え、前記圧縮要素は、内部に圧縮室が形成されているシリンダブロックと、当該シリンダブロックの一端から前記圧縮室内に往復運動可能に挿入されているピストンと、前記シリンダブロックの他端を封止するバルブプレートと、を備え、当該バルブプレートには、前記圧縮室内に前記冷媒ガスを吸入させる吸入孔と、前記圧縮室内の前記冷媒ガスを吐出させる複数の吐出孔と、が形成されているとともに、複数の当該吐出孔をそれぞれ開閉する複数の吐出弁が設けられ、さらに、前記ピストンの先端面には、当該ピストンが上死点に位置したときに、少なくともその先端部が前記吐出孔内に位置する複数の凸部が設けられ、さらに、前記凸部が前記吐出孔内に位置した状態で前記凸部の外周面と前記吐出孔の内周面とで形成される隙間を、前記冷媒ガスの吐出流路としたときに、複数の前記吐出流路の流路面積が互いに異なっている構成である。【００１３】
ここで、複数の前記吐出流路の流路面積が互いに異なる状態は、複数の前記凸部の体積、当該凸部の形状、および、複数の前記吐出孔の大きさの少なくともいずれかを互いに異ならせることにより実現することができる。また、本発明には、前記構成の密閉型圧縮機を備える冷凍装置も含まれる。【００１４】
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、以上の構成により、体積効率の向上とともに騒音の低減を図ることが可能な密閉型圧縮機を提供することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る密閉型圧縮機の構成の一例を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す密閉型圧縮機が備えるバルブプレートおよびピストンの構成の一例を模式的に示す、シリンダ端部の拡大部分断面図である。
【図３】図２に示すバルブプレートのより具体的な構成の一例を示す分解斜視図である。
【図４】図２に示すバルブプレートに設けられる吐出孔と、ピストンに設けられる凸部との対応関係を示す模式的断面図である。
【図５】図２に示すバルブプレートおよびピストンの対応関係をより具体的に示す模式的な拡大断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る冷凍装置の一例である冷蔵庫の概略構成を示す模式的断面図である。
【図７】従来の密閉型圧縮機が備えるバルブプレートの構成を示す平面図である。
【図８】従来の他の密閉型圧縮機が備えるバルブプレートおよびピストンの構成を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る密閉型圧縮機は、内部が密閉空間となっている密閉容器と、当該密閉容器内に収容される電動要素と、前記密閉容器内に収容され、前記電動要素により駆動され冷媒ガスを圧縮する圧縮要素と、を備え、前記圧縮要素は、内部に圧縮室が形成されているシリンダブロックと、当該シリンダブロックの一端から前記圧縮室内に往復運動可能に挿入されているピストンと、前記シリンダブロックの他端を封止するバルブプレートと、を備え、当該バルブプレートには、前記圧縮室内に前記冷媒ガスを吸入させる吸入孔と、前記圧縮室内の前記冷媒ガスを吐出させる複数の吐出孔と、が形成されているとともに、複数の当該吐出孔をそれぞれ開閉する複数の吐出弁が設けられ、さらに、前記ピストンの先端面には、当該ピストンが上死点に位置したときに、少なくともその先端部が前記吐出孔内に位置する複数の凸部が設けられ、さらに、前記凸部が前記吐出孔内に位置した状態で前記凸部の外周面と前記吐出孔の内周面とで形成される隙間を、前記冷媒ガスの吐出流路としたときに、複数の前記吐出流路の流路面積が互いに異なっている構成である。
【００１８】
前記構成によれば、圧縮行程においてピストンが上死点近傍に達して、それぞれの吐出孔から冷媒ガスが吐出されるときに、ピストンの先端面に設けられた凸部により、吐出孔内の冷媒ガスが押し出される。これにより、吐出孔内に冷媒ガスが残留することを抑制できるので、吸入行程時に、残留した冷媒ガスの再膨張を減少させて体積効率を向上することができる。
【００１９】
しかも、複数の吐出流路は、互いに流路面積が異なっているため、それぞれの吐出孔から吐出される冷媒ガスの流量も異なることになる。これにより、それぞれの吐出孔を開閉する吐出弁の開き量に差が生じるので、各吐出弁が閉じるタイミングにもずれが生じる。そのため、各吐出弁が弁座シール部に衝突するときに生じる衝撃力が分散されるので、吐出弁の閉止時の騒音を低減することができる。
【００２０】
前記構成の密閉型圧縮機においては、複数の前記吐出流路の流路面積が互いに異なる状態は、複数の前記凸部の体積、当該凸部の形状、および、複数の前記吐出孔の大きさの少なくともいずれかを互いに異ならせることにより実現される構成であってもよい。
【００２１】
前記構成によれば、それぞれの凸部の体積を異ならせたり、それぞれの凸部の形状を異ならせたり、それぞれの吐出孔の大きさを異ならせたりすることで、複数の吐出流路の流路面積を異ならせることができる。それゆえ、簡素な構成で流路面積が互いに異なる状態を実現することができる。
【００２２】
前記構成の密閉型圧縮機においては、前記吐出流路における前記凸部の外周面と前記吐出孔の内周面との間隔を流路間隔としたときに、複数の前記吐出流路では、それぞれの前記流路間隔が均一化されている構成であってもよい。
【００２３】
前記構成によれば、複数の吐出流路では、それぞれの流路面積が異なるものの流路間隔が均一化されているので、各吐出流路から流出する冷媒ガスの流速も均一化される。これにより、それぞれの吐出孔から吐出される冷媒ガスの流れが整流化されるので、吐出時に冷媒ガスの過圧縮を小さくすることができる。その結果、過圧縮損失を低減できるので、密閉型圧縮機への入力（駆動電力）の増加を抑制することができる。
【００２４】
また、前記構成の密閉型圧縮機においては、複数の前記吐出孔は、前記圧縮室から吐出側に向かって、その開口面積が拡大するように形成されている部分を含んでいる構成であってもよい。
【００２５】
前記構成によれば、吐出孔の開口面積が吐出側に向かって拡大する部分を含んでいるので、吐出流路として見れば、圧縮室から吐出側に向かって流路面積が大きくなっている。圧縮室からの冷媒ガスは高圧状態にあるが、この冷媒ガスが吐出流路を通過するときに、その流路抵抗を小さくすることができる。その結果、冷媒ガスの吐出を円滑化することができるので、過圧縮損失を低減して入力の増加を抑制することができる。
【００２６】
また、前記構成の密閉型圧縮機においては、前記電動要素が複数の運転周波数でインバータ駆動される構成であってもよい。
【００２７】
前記構成によれば、運転周波数が高い場合であれば騒音の増大を低減することができ、運転周波数が低い場合であれば体積効率の低減を抑制することができる。
【００２８】
電源周波数を超える高い運転周波数で駆動される場合、電動要素は高速回転するので、吐出弁が閉じるときの衝撃力が大きくなる。これに対して前記構成によれば、衝撃力を分散できるので、高速回転時の騒音の増大を低減することができる。
【００２９】
一方、電源周波数以下の低い運転周波数で駆動される場合、電動要素は低速回転するので、冷媒の循環量が相対的に少なくなる。このとき、吐出孔内に冷媒ガスが残留すると、吸入行程時に生じる冷媒ガスの再膨張の影響は大きくなる。これに対して前記構成によれば、吐出孔内の冷媒ガスの残留を抑制できるので、冷媒ガスの再膨張が低減され、体積効率の低減を抑制することができる。
【００３０】
また、本発明には、前記構成の密閉型圧縮機を備える冷凍装置も含まれる。このような冷凍装置においては、良好な効率を実現でき、かつ、騒音も抑制できる密閉型圧縮機を冷凍装置に用いることで、当該冷凍装置の消費電力を低減するとともに騒音も抑制することができる。
【００３１】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００３２】
（実施の形態１）
［密閉型圧縮機の構成例］
まず、本実施の形態１に係る密閉型圧縮機の具体的な構成の一例について、図１〜図３を参照して説明する。なお、図２は、図１において二点鎖線Ｉで示す方向からの矢視部分断面図である。
【００３３】
図１に示すように、本実施の形態に係る密閉型圧縮機１００は、密閉容器１０１内に収容される電動要素１２０および圧縮要素１３０を備えており、密閉容器１０１の内部には、冷媒ガスおよび潤滑油が封入されている。電動要素１２０および圧縮要素１３０は圧縮機本体を構成している。この圧縮機本体は、密閉容器１０１の底部に設けられているサスペンションスプリング１０２によって弾性的に支持された状態で、当該密閉容器１０１内に配置されている。
【００３４】
また、密閉容器１０１には、吸入管１０３、吐出管１０４および出口管１０５が設けられている。吸入管１０３は、その一端が密閉容器１０１の内部空間に連通し、他端が図示しない冷凍装置に接続され、冷凍サイクルを構成している。吐出管１０４は、その一端が圧縮要素１３０に接続され、他端が出口管１０５を介して図示しない冷凍装置に接続されている。後述するように圧縮要素１３０で圧縮された冷媒ガスは、吐出管１０４から出口管１０５を介して冷凍サイクルに導かれ、冷凍サイクルからの冷媒ガスは、吸入管１０３を介して密閉容器１０１の内部空間に導かれる。
【００３５】
密閉容器１０１内に封入されている冷媒ガスは、密閉型圧縮機１００が適用される冷凍サイクルにおいて、低圧側と同等となる圧力で比較的低温の状態で封入されている。  なお、冷媒ガスの種類は具体的に限定されず、冷凍サイクルの分野で公知のガスが好適に用いられる。本実施の形態では、例えば、炭化水素系冷媒ガスであるＲ６００ａ等が好適に用いられる。
【００３６】
電動要素１２０は、図１に示すように、少なくとも固定子１２１および回転子１２２で構成されている。固定子１２１は、圧縮要素１３０が備えるシリンダブロック１３１（後述）の下方に固定され、回転子１２２は、固定子１２１の内側で、固定子１２１と同軸上に配置されている。回転子１２２は、圧縮要素１３０が備えるクランクシャフト１４０（後述）の主軸部１４２を、例えば焼嵌め等により固定している。この電動要素１２０は、図示しない外部のインバータ駆動回路に接続され、複数の運転周波数によりインバータ駆動される。
【００３７】
圧縮要素１３０は、電動要素１２０によって駆動され、冷媒ガスを圧縮する。図１に示すように、圧縮要素１３０は、シリンダブロック１３１、ピストン１６０、シリンダ１３２、圧縮室１３４、軸受部１３５、連結部１３６、クランクシャフト１４０、バルブプレート１５０、シリンダヘッド１３７、吸入マフラー１３８等を備えている。
【００３８】
シリンダブロック１３１には、シリンダ１３２および軸受部１３５が設けられている。密閉型圧縮機１００を水平面上に載置したときに、上下方向を縦方向とし、水平方向を横方向としたときに、シリンダ１３２は、密閉容器１０１内において横方向に沿って配置されており、軸受部１３５に固定されている。シリンダ１３２の内部には、ピストン１６０と略同径の略円筒形のボアが形成され、ピストン１６０が往復摺動自在な状態で内部に挿入されている。シリンダ１３２とピストン１６０とによって圧縮室１３４が形成されており、この内部で冷媒ガスが圧縮される。また、軸受部１３５は、クランクシャフト１４０の主軸部１４２を回転自在に軸支している。
【００３９】
クランクシャフト１４０は、密閉容器１０１内において、その軸が縦方向となるように支持されており、偏心部１４１、主軸部１４２等を備えている。主軸部１４２は、前記の通り、電動要素１２０の回転子１２２に固定されており、偏心部１４１は主軸部１４２に対して偏心して形成されている。これにより、電動要素１２０の回転運動を往復運動に変換して、ピストン１６０に伝達する。また、クランクシャフト１４０に対しては、給油機構により潤滑油が給油される。
【００４０】
シリンダ１３２に挿入されたピストン１６０は、連結部１３６に連結されている。このピストン１６０の軸は、クランクシャフト１４０の軸方向に対して交差する方向となるように設けられている。本実施の形態では、クランクシャフト１４０は、軸心が縦方向となるように設けられているが、ピストン１６０は、軸心が横方向となるように設けられている。したがって、ピストン１６０の軸方向は、クランクシャフト１４０の軸方向に対して直交する方向となっている。連結部１３６は、ピストン１６０とクランクシャフト１４０の偏心部１４１に連結されている。連結部１３６は、電動要素１２０によって回転するクランクシャフト１４０の回転運動をピストン１６０に伝達し、ピストン１６０をシリンダ１３２内で往復運動させる。
【００４１】
シリンダ１３２の一方の端部（クランクシャフト１４０側）には、前記の通りピストン１６０が挿入されているが、他方の端部（クランクシャフト１４０の反対側）は、バルブプレート１５０およびシリンダヘッド１３７によって封止されている。シリンダヘッド１３７は、バルブプレート１５０とともにシリンダ１３２に対して固定されている。バルブプレート１５０は、シリンダ１３２およびシリンダヘッド１３７の間に位置しており、１個の吸入孔１５５と複数の吐出孔とが設けられている。本実施の形態では、図２および図３に示すように、吐出孔としては、第一吐出孔１５１ａおよび第二吐出孔１５１ｂの２個が設けられている。
【００４２】
吸入孔１５５は、吸入マフラー１３８と圧縮室１３４とを連通している。バルブプレート１５０の圧縮室１３４側の面には、吸入孔１５５を開閉する図示しない吸入弁が設けられている。吸入孔１５５は、この吸入弁により開閉可能に構成される。冷媒ガスは、吸入マフラー１３８から吸入孔１５５を介して、吸入弁の開放時に圧縮室１３４内に吸入される。
【００４３】
第一吐出孔１５１ａおよび第二吐出孔１５１ｂは、シリンダヘッド１３７と圧縮室１３４とを連通しており、図２および図３に示すように、第一吐出弁１７１ａおよび第二吐出弁１７１ｂによりそれぞれ開閉される。また、図３に示すように、第一吐出孔１５１ａおよび第二吐出孔１５１ｂの周囲には、それぞれ第一弁座シール部１５４ａおよび第二弁座シール部１５４ｂが設けられている。第一弁座シール部１５４ａおよび第二弁座シール部１５４ｂには、第一吐出弁１７１ａおよび第二吐出弁１７１ｂがそれぞれ当接することにより、第一吐出孔１５１ａおよび第二吐出孔１５１ｂを閉止する。第一吐出弁１７１ａおよび第二吐出弁１７１ｂは、公知の吐出弁取付部材１７３によってバルブプレート１５０に取り付けられている。
【００４４】
また、図２に示すように、ピストン１６０の先端面１６０ａ（バルブプレート１５０側の面）には、第一吐出孔１５１ａおよび第二吐出孔１５１ｂに対応する位置に、第一凸部１６１ａおよび第二凸部１６１ｂが設けられている。第一凸部１６１ａおよび第二凸部１６１ｂは、ピストン１６０の先端面１６０ａに一体的に設けられているが、その具体的な構成は特に限定されず、ピストン１６０の製造時にその一部として形成されてもよいし、後から機械的に固定される部材であってもよい。これら第一凸部１６１ａおよび第二凸部１６１ｂは、ピストン１６０が上死点に位置したときに、少なくともその先端部が第一吐出孔１５１ａおよび第二吐出孔１５１ｂ内にそれぞれ位置するようになっている。
【００４５】
言い換えれば、ピストン１６０の往復運動に伴ってピストン１６０が上死点まで達したときに、第一吐出孔１５１ａおよび第二吐出孔１５１ｂの内部にそれぞれ第一凸部１６１ａおよび第二凸部１６１ｂが嵌まり込む。それゆえ、第一吐出孔１５１ａおよび第二吐出孔１５１ｂから見れば、ピストン１６０が上死点まで達すると、その内部に第一凸部１６１ａおよび第二凸部１６１ｂが出現するようになっている。また、ピストン１６０が上死点から下死点に向かって移動するに伴って、第一吐出孔１５１ａおよび第二吐出孔１５１ｂから第一凸部１６１ａおよび第二凸部１６１ｂが抜け出すので、第一吐出孔１５１ａおよび第二吐出孔１５１ｂには何も挿入されていない状態になる。
【００４６】
第一凸部１６１ａおよび第二凸部１６１ｂの具体的な形状は特に限定されないが、図２に示すように円錐台形状であればよい。これにより、第一吐出孔１５１ａおよび第二吐出孔１５１ｂ内への進入（挿入）および離脱を円滑に行うことができる。また、第一凸部１６１ａおよび第二凸部１６１ｂの大きさも特に限定されないが、第一吐出孔１５１ａおよび第二吐出孔１５１ｂに挿入可能な程度の大きさ、すなわち、第一吐出孔１５１ａおよび第二吐出孔１５１ｂの内径と同等であるか、それより小さい大きさであればよい。
【００４７】
また、本発明においては、第一凸部１６１ａおよび第二凸部１６１ｂは、それぞれその体積が異なっている。本実施の形態では、図２に模式的に示すように、第二凸部１６１ｂが、第一凸部１６１ａよりも体積が大きくなっている。なお、第一吐出孔１５１ａおよび第二吐出孔１５１ｂと、第一凸部１６１ａおよび第二凸部１６１ｂとの対応関係については後述する。
【００４８】
シリンダヘッド１３７の内部には吐出室１３７ａが形成されており、圧縮室１３４からの冷媒ガスは第一吐出孔１５１ａおよび第二吐出孔１５１ｂから吐出室１３７ａに吐出される。シリンダヘッド１３７は吐出管１０４に連結されているので、吐出室１３７ａは、吐出管１０４を介して出口管１０５に連通していることになる。
【００４９】
吸入マフラー１３８は、シリンダ１３２およびシリンダヘッド１３７から見て、密閉容器１０１内の下方に位置する。吸入マフラー１３８の内部は消音空間となっており、バルブプレート１５０の吸入孔１５５を介して圧縮室１３４に連通している。それゆえ、吸入マフラー１３８の内部の冷媒ガスは、吸入孔１５５を介して圧縮室１３４内に導かれる。
【００５０】
［密閉型圧縮機の動作］
次に、前記構成の密閉型圧縮機１００の動作について、その作用とともに具体的に説明する。なお、図１〜図３には図示しないが、密閉型圧縮機１００は、吸入管１０３と出口管１０５とが、周知の構成からなる冷凍装置に接続され、冷凍サイクルを構成しているものとする。
【００５１】
まず、外部電源により電動要素１２０に通電されると、固定子１２１に電流が流れて磁界が発生し、回転子１２２が回転する。回転子１２２の回転によりクランクシャフト１４０の主軸部１４２が回転し、主軸部１４２の回転が偏心部１４１および連結部１３６を介してピストン１６０に伝達され、ピストン１６０は、シリンダ１３２内を往復運動する。これに伴い、圧縮室１３４内で冷媒ガスの吸入、圧縮、および吐出が行なわれる。
【００５２】
本実施の形態では、シリンダ１３２内においてピストン１６０が移動する方向のうち、圧縮室１３４の容積が増加する方向（上死点から下死点に向かう方向）を、便宜上「増加方向」と称し、圧縮室１３４の容積が減少する方向（下死点から上死点に向かう方向）を、便宜上「減少方向」と称する。ピストン１６０が増加方向に移動すると、圧縮室１３４内の冷媒ガスが膨張する。そして、圧縮室１３４内の圧力が吸入圧力を下回ると、圧縮室１３４内の圧力と吸入マフラー１３８内の圧力との差により、吸入弁が開き始める。
【００５３】
この動作に伴い、冷凍装置から戻った温度の低い冷媒ガスは、吸入管１０３から密閉容器１０１の内部空間に一旦開放される。その後、冷媒ガスは、吸入マフラー１３８の内部に導入される。このとき、前記の通り吸入弁が開き始めているので、導入された冷媒ガスは、圧縮室１３４内に流入する。このように、ピストン１６０が増加方向に移動し、冷媒ガスが圧縮室１３４内に吸入される工程が「吸入行程」となる。
【００５４】
次に、ピストン１６０が、シリンダ１３２内の下死点から減少方向への移動に転じると、圧縮室１３４内の冷媒ガスが圧縮され、圧縮室１３４内の圧力は上昇する。また、圧縮室１３４内の圧力と吸入マフラー１３８内の圧力との差により、吸入弁が閉じる。このように、ピストン１６０が減少方向に移動し、冷媒ガスが圧縮室１３４で圧縮される工程が「圧縮行程」となる。
【００５５】
その後、圧縮室１３４内の圧力が吐出室１３７ａ内の圧力を上回ると、圧縮室１３４内の圧力と吐出室１３７ａ内の圧力との差により、第一吐出弁１７１ａおよび第二吐出弁１７１ｂが開き始める。この動作に伴い、ピストン１６０がシリンダ１３２内の上死点に達するまでの間、圧縮された冷媒ガスは第一吐出孔１５１ａおよび第二吐出孔１５１ｂからシリンダヘッド１３７内の吐出室１３７ａへ吐出される。吐出室１３７ａへ吐出された冷媒ガスは、吐出管１０４および出口管１０５を経由して、冷凍装置へ送出される。このように、圧縮室１３４内で圧縮された冷媒ガスが吐出室１３７ａに吐出される工程が「圧縮行程」となる。
【００５６】
その後、ピストン１６０が、シリンダ１３２内の上死点から再び増加方向への移動に転じると、圧縮室１３４内の冷媒ガスが膨張するので、圧縮室１３４内の圧力は低下する。圧縮室１３４内の圧力が吐出室１３７ａ内の圧力を下回ると、吐出バルブが閉じることになる。
【００５７】
このような吸入、圧縮、吐出の各行程がクランクシャフト１４０の１回転毎に繰り返して行われるので、冷媒ガスが冷凍サイクル内を循環する。
【００５８】
［吐出孔および凸部の対応関係］
次に、第一吐出孔１５１ａと第一凸部１６１ａとの対応関係、並びに、第二吐出孔１５１ｂと第二凸部１６１ｂとの対応関係について、図４および図５を参照して具体的に説明する。なお、説明の便宜上、任意の吐出孔とこれに対応する凸部との対応関係を「吐出孔−凸部関係」と称する。それゆえ、第一吐出孔１５１ａと第一凸部１６１ａとの対応関係は「第一吐出孔−凸部関係」となり、第二吐出孔１５１ｂと第二凸部１６１ｂとの対応関係は「第二吐出孔−凸部関係」となる。また、図４では、吐出孔−凸部関係をより具体的に説明する便宜上、代表して第一吐出孔−凸部関係を例示している。第二吐出孔−凸部関係も基本的に同様であるが、その説明は省略する。
【００５９】
まず、図４に示すように、第一吐出孔１５１ａは、バルブプレート１５０に設けられ、前記の通り圧縮室１３４の冷媒ガスを吐出室１３７ａ（図４には図示せず）に吐出させる。第一吐出孔１５１ａは、前記の通り第一吐出弁１７１ａ（図４では上図に破線で示す）で開閉される。第一吐出孔１５１ａの圧縮室１３４とは反対側の面（すなわち吐出室１３７ａ側の面、図４では上側）には、第一吐出弁１７１ａに当接する第一弁座シール部１５４ａが形成されている（図３も参照）。
【００６０】
ピストン１６０の先端面１６０ａのうち第一吐出孔１５１ａに対応する位置には、図４に示すように第一凸部１６１ａが設けられている。この第一凸部１６１ａは、本実施の形態では円錐台形状であり、前記の通り、ピストン１６０が上死点に位置したときには、少なくともその先端部が第一吐出孔１５１ａ内に位置することになる。なお、第一吐出孔１５１ａの大きさは特に限定されず、その孔径は種々の条件に応じて適宜設定される。少なくとも、第一凸部１６１ａが容易に入り込める大きさであればよい。
【００６１】
第一凸部１６１ａが第一吐出孔１５１ａ内に位置した状態で、当該第一凸部１６１ａの外周面（凸部側面１６２ａ）と第一吐出孔１５１ａの内周面（吐出孔内周面１５２ａ）とで形成される隙間は、第一吐出流路１７２ａとなる（図４下図の下側の点線領域）。冷媒ガスが圧縮室１３４から吐出されるときには、この第一吐出流路１７２ａを冷媒ガスが流れて吐出室１３７ａに吐出される。また、第一吐出流路１７２ａにおける凸部側面１６２ａと吐出孔内周面１５２ａとの間隔を流路間隔Ｃｆとしたときに、この流路間隔Ｃｆは後述するように、全ての吐出孔−凸部関係において均一化されている。
【００６２】
本実施の形態では、第一吐出孔１５１ａは、圧縮室１３４から吐出室１３７ａに向かって（吐出側に向かって、図４の下から上に向かう方向）、その開口面積（横断面積）が拡大するように形成されている部分を含んでいる。図４では、第一吐出孔１５１ａは、圧縮室１３４側から開口面積が一旦小さくなってから大きくなるように形成されており、このような開口形状は、ベルマウス部１５３ａとなっている（図４下図の上側の点線領域）。ベルマウス部１５３ａは、バルブプレート１５０の断面形状として見れば、第一吐出孔１５１ａに向かって突出する円弧を形成する形状となっている。また、円弧の頂点は、バルブプレート１５０の厚さの中央付近ではなく、圧縮室１３４側に寄った位置となっている。
【００６３】
圧縮室１３４からの冷媒ガスは高圧状態にあるが、この冷媒ガスが第一吐出流路１７２ａを通過するときに、第一吐出孔１５１ａにベルマウス部１５３ａが設けられていれば、その流路抵抗を小さくすることができる。なお、ベルマウス部１５３ａの断面形状（例えば円弧の半径）は特に限定されず、種々の条件に応じて任意に設定することができる。
【００６４】
また、第一吐出孔１５１ａの断面形状は、図４に示すようなベルマウス部１５３ａを含む構成に限定されず、圧縮室１３４から吐出側に向かって、その開口面積が拡大するように形成されている部分が含まれていればよい。それゆえ、例えば第一吐出孔１５１ａは、開口面積が一旦小さくなるような部分を含まずに、圧縮室１３４から吐出側に向かって徐々に大きくなる形状であってもよい。
【００６５】
次に、図５に示すように、本実施の形態では、第二吐出孔１５１ｂの孔径は、第一吐出孔１５１ａの孔径よりも大きく形成されている。つまり、本発明では、複数の吐出孔の孔径は均一ではなく異なっていることが好ましい。また、図５の断面図から明らかなように、第二凸部１６１ｂは、その体積が第一凸部１６１ａの体積よりも大きくなるように形成されている。つまり、本発明では、複数の凸部の体積が均一ではなく異なっていることが好ましい。
【００６６】
さらに、本実施の形態では、第一吐出孔−凸部関係における第一吐出流路１７２ａと、第二吐出孔−凸部関係における第二吐出流路１７２ｂとにおいて、その流路面積（冷媒ガスの流路となる凸部側面１６２ａ，１６２ｂと吐出孔内周面１５２ａ，１５２ｂとの間の横断面積）が互い異なるように、それぞれの凸部１６１ａ，１６１ｂの体積が設定されている。言い換えれば、複数の吐出流路１７２ａ，１７２ｂの流路面積が互いに異なるように、複数の凸部１６１ａ，１６１ｂの体積が互いに異なっている。加えて、本実施の形態では、複数の吐出流路１７２ａ，１７２ｂでは、それぞれの流路間隔Ｃｆが均一化されていることが好ましい。言い換えれば、第一吐出流路１７２ａの流路間隔Ｃｆと、第二吐出流路１７２ｂの流路間隔Ｃｆとは、凸部１６１ａ，１６１ｂの体積が異なっていても、略一致（近似を含む）していることが好ましい。
【００６７】
前記構成の吐出孔−凸部関係について、前述した密閉型圧縮機の動作に基づいて、その作用を具体的に説明する。なお、下記の説明では、便宜上、圧縮行程および吐出工程を一連の工程として（ピストン１６０の動きから見れば、吐出工程を圧縮行程に含めた形で）説明する。
【００６８】
圧縮行程の後半において、圧縮室１３４の容積が減少してくると、ピストン１６０の先端面１６０ａがバルブプレート１５０に近づき、同時に凸部１６１ａ，１６１ｂがそれぞれ対向する吐出孔１５１ａ，１５１ｂに近づく。そして、圧縮室１３４の圧力の上昇に伴って吐出弁１７１ａ，１７１ｂが同時に開く。吐出弁１７１ａ，１７１ｂが開くとともに、圧縮室１３４内で圧縮された冷媒ガスが、図５のブロック矢印で示すように、吐出流路１７２ａ，１７２ｂを介してシリンダヘッド１３７内の吐出室１３７ａ内へ吐出される（図１および図２参照）。
【００６９】
このとき、第一吐出孔−凸部関係および第二吐出孔−凸部関係においては、吐出流路１７２ａ，１７２ｂのそれぞれの流路間隔Ｃｆが同一または近似であり、かつ、第二吐出孔１５１ｂの孔径が第一吐出孔１５１ａの孔径よりも大きいので、第二吐出流路１７２ｂの流路面積の方が、第一吐出流路１７２ａの流路面積よりも大きくなっている。これにより、吐出される冷媒ガスの流量も、第一吐出孔１５１ａよりも第二吐出孔１５１ｂの方が多くなるため、第二吐出弁１７１ｂの開き量が、第一吐出弁１７１ａの開き量よりも大きくなる。その結果、第一吐出弁１７１ａが閉じるタイミングと、第二吐出弁１７１ｂが閉じるタイミングとにずれが生じる。
【００７０】
第二吐出弁１７１ｂの開き量が大きいため、開き量の小さい第一吐出弁１７１ａが、第二吐出弁１７１ｂよりも僅かに早く第一弁座シール部１５４ａに衝突する。これにより、吐出弁１７１ａ，１７１ｂが弁座シール部１５４ａ，１５４ｂに同時に衝突することを回避できる。そのため、吐出弁１７１ａ，１７１ｂが弁座シール部１５４ａ，１５４ｂに衝突するときに生じる衝撃力が分散されるので、吐出弁１７１ａ，１７１ｂの閉止時の騒音を低減することができる。
【００７１】
さらに圧縮行程が進むと、ピストン１６０が上死点に達するため、図５に示すように、凸部１６１ａ，１６１ｂが対向する吐出孔１５１ａ，１５１ｂ内に入り込む。これにより、吐出孔１５１ａ，１５１ｂ内のデッドボリュームに残存する冷媒ガスは、凸部１６１ａ，１６１ｂに押し退けられて吐出室１３７ａに吐出される。これにより、これにより、吐出孔１５１ａ，１５１ｂ内に冷媒ガスが残留することを抑制できるので、吸入行程時に、残留した冷媒ガスの再膨張を減少させて体積効率を向上することができる。
【００７２】
また、第一吐出孔−凸部関係と第二吐出孔−凸部関係との間では、それぞれの流路間隔Ｃｆが略一致するように揃えられ（均一化され）ている。それゆえ、それぞれの吐出流路１７２ａ，１７２ｂから流出する冷媒ガスの流速も均一化される。第一吐出孔１５１ａにおける冷媒ガスの流速と、第二吐出孔１５１ｂにおける冷媒ガスの流速との間に大きな差が生じれば、流線にも顕著な乱れが生じるが、流速の差が小さければ流線の乱れも抑制される。これにより、それぞれの吐出孔１５１ａ，１５１ｂから吐出される冷媒ガスの流れが整流化されるので、吐出時に冷媒ガスの過圧縮を小さくする（過圧縮損失を減少する）ことができる。
【００７３】
また、吐出孔１５１ａ，１５１ｂには、前述したベルマウス部１５３ａ，１５３ｂが設けられている。そのため、吐出孔１５１ａ，１５１ｂの開口面積は、圧縮室１３４から吐出側に向かうにしたがって、徐々に小さくなってから徐々に大きくなるように（吐出孔内周面１５２ａ，１５２ｂの横断面が円弧状となるように）変化している。また、このとｋ、開口面積が極小となる位置は、バルブプレート１５０の中央付近ではなく圧縮室１３４側寄りとなっている。
【００７４】
これにより、ピストン１６０が上死点近傍に位置したときに、圧縮室１３４内の冷媒ガスが、ベルマウス部１５３ａ，１５３ｂに沿って円滑に流れるとともに、吐出流路１７２ａ，１７２ｂの流路面積が急激に減少することが抑制される。そのため、吐出孔１５１ａ，１５１ｂ内の局所的な流速の変動も小さくすることができる。その結果、吐出孔１５１ａ，１５１ｂ内の局所的な流れの乱れに起因して、冷媒ガス吐出時の過圧縮損失を抑制することができる。
【００７５】
さらに、電動要素１２０が複数の運転周波数でインバータ駆動される場合には、運転周波数が高くても騒音の増大を低減することができ、運転周波数が低くても体積効率の低減を抑制することができる。
【００７６】
例えば、電源周波数を超える高い運転周波数で電動要素１２０が駆動される場合、電動要素１２０は高速回転するので、吐出弁１７１ａ，１７１ｂが閉じるときの衝撃力は、低速回転時よりも大きくなる。これに対して、本実施の形態であれば、凸部１６１ａ，１６１ｂの体積が異なるため、第一吐出流路１７２ａから吐出する冷媒ガスの流量と、第二吐出流路１７２ｂから吐出する冷媒ガスの流量とが異なる。これにより、前述したように、吐出弁１７１ａ，１７１ｂの開き量に差が生じるため、吐出弁１７１ａ，１７１ｂがそれぞれ閉じるタイミングにずれが発生する。その結果、吐出弁１７１ａ，１７１ｂが弁座シール部１５４ａ，１５４ｂに衝突する際の衝撃エネルギーを分散することができるので、高速回転時の騒音を減少させることができる。
【００７７】
一方、電源周波数以下の低い運転周波数で駆動される場合、電動要素１２０は低速回転するので、冷媒の循環量が相対的に少なくなる。このとき、吐出孔１５１ａ，１５１ｂ内に冷媒ガスが残留すると、吸入行程時に生じる冷媒ガスの再膨張の影響は大きくなる。これに対して、本実施の形態であれば、ピストン１６０の先端面１６０ａに設けられた凸部１６１ａ，１６１ｂにより、吐出孔１５１ａ，１５１ｂ内の冷媒ガスが押し出されるため、吐出孔１５１ａ，１５１ｂ内の冷媒ガスの残留を抑制することができる。これにより、低速回転時で冷媒の循環量が少ない場合でも、吸入行程時に残留した冷媒ガスの再膨張を低減させることができるので、体積効率の低減を抑制することができる。
【００７８】
なお、本実施の形態では、バルブプレートに吐出孔が２個形成され、各吐出孔に対応するようにピストンの先端面に凸部が２個形成されている構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、吐出孔および凸部はそれぞれ３個以上であってもよい。また、本実施の形態で例示する複数の凸部は、いずれも円錐台形であるが、本発明はこれに限定されず、円錐台形以外の形状であってもよい。さらに、本実施の形態では、吐出孔は、いずれも圧縮室から吐出側に向かって断面積が大きくなる部分を含んでいるが、本発明はこれに限定されず、断面積が一様の形状（円筒形状）の吐出孔であってもよい。
【００７９】
また、本実施の形態では、凸部の体積を互いに異ならせることによって、吐出流路の流路面積も互いに異ならせているが、本発明はこれに限定されず、凸部の形状を互いに異ならせたり、吐出孔の形状を互いに異ならせたり、これらを組み合わせたりしてもよい。したがって、本発明においては、複数の前記吐出流路の流路面積が互いに異なる状態は、複数の前記凸部の体積、当該凸部の形状、および、複数の前記吐出孔の形状の少なくともいずれかにより実現することができる。
【００８０】
（実施の形態２）
本実施の形態２では、前記実施の形態１で説明した密閉型圧縮機１００を備える冷凍装置の一例について、図６を参照して具体的に説明する。
【００８１】
本発明に係る密閉型圧縮機１００は、冷凍サイクルまたはこれと実質同等な構成を有する各種機器（冷凍装置）に広く好適に用いることができる。具体的には、例えば、冷蔵庫（家庭用冷蔵庫、業務用冷蔵庫）、製氷機、ショーケース、除湿器、ヒートポンプ式給湯機、ヒートポンプ式洗濯乾燥機、自動販売機、エアーコンディショナー、空気圧縮機等を挙げることができるが、特に限定されない。本実施の形態では、本発明に係る密閉型圧縮機１００の適用例として、図６に示す冷蔵庫２００（物品貯蔵装置）を挙げて、その基本的な構成を説明する。
【００８２】
図６に示す冷蔵庫２００は、本体である断熱箱体２１０および冷媒回路２４０を備えている。断熱箱体２１０は、内箱２１１および外箱２１２内に断熱体２１３を介在させた断熱壁を備えている。内箱２１１は、断熱箱体２１０の内面を形成し、例えば、ＡＢＳ等の樹脂を真空成型することにより得られる。また、外箱２１２は、例えば、プリコート鋼板等の金属材料を所定形状に加工することにより得られる。
【００８３】
断熱体２１３は、例えば、硬質ウレタンフォーム、フェノールフォーム、スチレンフォーム等の発泡体で構成され、内箱２１１および外箱２１２の間に形成された空間に、これら発泡体の原料を注入しながら発泡充填することにより形成される。発泡剤は特に限定されないが、例えばハイドロカーボン系溶媒であるシクロペンタンを用いることが好ましい。なお、断熱体２１３としては、発泡体に真空断熱材を併用してもよいし、真空断熱材のみで断熱体２１３が構成されてもよい。
【００８４】
また、内箱２１１および外箱２１２の内部空間内に一体的に発泡体が充填されてもよい。断熱箱体２１０は、後述するように複数の断熱区画に区分されているが、各断熱区画を区分する断熱壁の内部に、一体的な発泡体が介在していれば、低コストかつ断熱性能の向上を図ることができる。例えば、スチロールフォーム（発泡スチロール）製の断熱部材を内部空間に収容する場合に比べて約２倍の断熱性能が得られる場合がある。また、仕切りとなる断熱壁を薄型化できるので、冷蔵庫２００の収納容積の拡大を図ることができる。
【００８５】
本実施の形態では、断熱箱体２１０は複数の断熱区画に区分されており、上部の断熱区画は回転扉２３１により開閉され、下部を断熱区画は前後に引き出すことにより開閉される。本実施の形態では、断熱箱体２１０は合計５個の断熱区画に区分されており、上から貯蔵室２２１、貯蔵室２２２、貯蔵室２２３、および貯蔵室２２４となっている。これら貯蔵室２２１〜２２４は、いずれもその前方が開口となっており、扉体によって開放可能に閉止されている。
【００８６】
貯蔵室２２１は、断熱箱体２１０の最上部に位置する冷蔵室であり、物品を冷蔵保存するために、その内部温度は物品が凍らない温度（例えば１℃〜５℃の範囲内）に設定されている。貯蔵室２２１の前方の開口は、ガスケット２３０を介して回転扉２３１により開放可能に閉止されている。
【００８７】
貯蔵室２２２は、貯蔵室２２１の下に位置し、切替室および製氷室の２個の断熱区画となっている。図６は模式的断面図であるため、貯蔵室２２２を単一の断熱区画のように図示しているが、切替室となる貯蔵室２２２と製氷室となる貯蔵室２２２とが横に並んで配置されている。
【００８８】
切替室は、ユーザーの設定により内部温度を変更することが可能な断熱区画であり、冷凍室温度帯から冷蔵、野菜室温度帯まで適宜設定することができる。また、製氷室は、図示しない自動製氷装置を備えて、自動的に製氷して氷を保存する断熱区画である。製氷室の内部温度は冷凍温度帯であればよいが、氷の保存を目的とするのであれば、一般的な冷凍温度帯（例え、−２２℃〜−１８℃の範囲内）よりも比較的高い温度（例えば−１８℃〜−１０℃の範囲内）に設定することが可能である。貯蔵室２２２の前方の開口は、ガスケット２３０を介して引出扉２３２により開放可能に閉止されている。
【００８９】
貯蔵室２２３は、貯蔵室２２２の下に位置する冷蔵室であり、主として野菜を貯蔵する野菜室となっている。貯蔵室２２３の内部温度は、貯蔵室２２１と同等もしくは若干高い温度帯（例えば２℃〜７℃の範囲内）とすることが多い。凍らない程度で低温にするほど葉野菜の鮮度を長期間維持することが可能である。貯蔵室２２３の前方の開口は、ガスケット２３０を介して引出扉２３３により開放可能に閉止されている。
【００９０】
貯蔵室２２４は、貯蔵室２２３の下であって断熱箱体２１０の最下部に位置する冷凍室であり、その内部温度は、一般的な冷凍温度帯（例えば−２２℃〜−１８℃の範囲内）であればよいが、冷凍保存状態を向上するために、より低温の温度帯（例えば−２５℃または−３０℃）に設定されてもよい。貯蔵室２２４の前方の開口は、ガスケット２３０を介して引出扉２３３により開放可能に閉止されている。
【００９１】
また、本実施の形態では、図６に示すように、断熱箱体２１０の天面後方には凹み部２１４が設けられている。凹み部２１４には、前記実施の形態１で説明した圧縮機１００等が弾性支持された状態で収容されている。
【００９２】
冷媒回路２４０は、前記実施の形態１で説明した圧縮機１００、図示しない凝縮器、キャピラリチューブ２４１、図示しないドライヤ、冷却ファン２４２、蒸発器２４３等を備えている。圧縮機１００は、前記の通り、断熱箱体２１０の上部後側の凹み部２１４に収容されている。凝縮器は断熱箱体２１０の側面となる断熱壁等に設けられている。キャピラリチューブ２４１は、断熱箱体２１０の背面となる断熱壁に設けられている。冷却ファン２４２は、貯蔵室２２３の背面に設けられ、その近傍（貯蔵室２２３および２２４の背面）には蒸発器２４３が設けられている。
【００９３】
圧縮機１００、凝縮器、キャピラリチューブ２４１、ドライヤ、冷却ファン２４２、および蒸発器２４３は、配管２４４により環状に接続され、これにより冷媒回路２４０が構成される。なお、配管２４４のうち、圧縮機１００の吸入側に接続される部分は吸入管１０３であり、圧縮機１００の吐出側に接続される部分は出口管１０５である。この冷媒回路２４０は、本発明に係る圧縮機１００を用いた冷凍サイクルの一例である。なお、キャピラリチューブ２４１は減圧器であり、ドライヤは水分除去を行うものである。
【００９４】
前記構成の冷媒回路２４０の動作について具体的に説明する。まず、冷蔵庫２００は図示しない温度センサおよび制御基板を備えており、温度センサにより検出された内部温度に応じて、制御基板は冷却運転を開始または停止する。冷却運転が開始されると、圧縮機１００が前述した所定の圧縮動作を行う。これにより、圧縮機１００から吐出された高温高圧の冷媒ガスは、図示しない凝縮器を流通する過程で放熱されて凝縮液化し、さらにキャピラリチューブ２４１で減圧されて低温低圧の液体冷媒となって蒸発器２４３に至る。
【００９５】
冷却ファン２４２の動作により、冷蔵庫２００内部の空気と蒸発器２４３内を流れる液体冷媒との間で熱交換がなされる。熱交換により生じた低温の冷気は、図示しないダンパ等により各断熱区画に分配され、これにより各貯蔵室２２１〜２２４内部の冷却が行われる。また、熱交換により液体冷媒は蒸発気化されて冷媒ガスとなり、配管２４４を介して圧縮機１００内部に吸入される。
【００９６】
このような構成の冷蔵庫２００では、冷媒回路２４０が、前記実施の形態１で説明した圧縮機１００を備えている。そのため、密閉型圧縮機１００においては、圧縮行程時にピストン１６０が上死点近傍に達して吐出孔１５１ａ，１５１ｂから冷媒ガスが吐出されるとき、ピストン１６０の先端面１６０ａに設けられた凸部１６１ａ，１６１ｂにより、吐出孔１５１ａ，１５１ｂ内の冷媒ガスが押し出される。これにより、圧縮室１３４内における冷媒ガスの残留量を少なくすることができるので、吸入行程時に、残留した冷媒ガスの再膨張を減少させて体積効率を向上することができる。
【００９７】
さらに、圧縮機１００においては、凸部１６１ａ，１６１ｂの体積が異なるため、吐出孔内周面１５２ａと凸部側面１６２ａとで形成される第一吐出流路１７２ａの流路面積と、吐出孔内周面１５２ｂと凸部側面１６２ｂとで形成される第二吐出流路１７２ｂの流路面積とが異なることになる。これにより、第一吐出弁１７１ａの開き量と第二吐出弁１７１ｂの開き量との間にも差が生じるので、吐出弁１７１ａ，１７１ｂが閉じるタイミングにずれが発生する。そのため、吐出弁１７１ａ，１７１ｂが弁座シール部１５４ａ，１５４ｂに衝突するときに生じる衝撃力が分散されるので、吐出弁１７１ａ，１７１ｂの閉止時の騒音を低減することができる。
【００９８】
このように圧縮機１００の体積効率を向上させることができれば、冷蔵庫２００の消費電力を低減して省エネルギー化を図ることができる。また、圧縮機１００の騒音を低減することができれば、冷蔵庫２００の騒音を低減することになる。その結果、本実施の形態によれば、消費電力を抑制し、かつ、静音化した物品貯蔵装置を得ることができる。
【００９９】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、密閉型圧縮機の効率を向上するとともに騒音も低減することができるので、冷凍サイクルを構成する密閉型圧縮機の分野に広く好適に用いることができる。さらに、例えば、電気冷凍冷蔵庫、エアーコンディショナー等の家庭用冷凍装置、あるいは、除湿機、業務用ショーケース、自動販売機等の業務用冷凍装置等のように、密閉型圧縮機を用いた冷凍装置の分野に広く好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１００    密閉型圧縮機
１０１    密閉容器
１２０    電動要素
１３０    圧縮要素
１３１    シリンダブロック
１３２    シリンダ
１３４    圧縮室
１５０    バルブプレート
１５１ａ    第一吐出孔
１５１ｂ    第二吐出孔
１５２ａ，１５２ｂ    吐出孔内周面
１５３ａ，１５３ｂ    ベルマウス部
１５４ａ    第一弁座シール部
１５４ｂ    第二弁座シール部
１５５    吸入孔
１６０    ピストン
１６０ａ    先端面
１６１ａ    第一凸部
１６１ｂ    第二凸部
１６２ａ，１６２ｂ    凸部側面（外周面）
１７１ａ    第一吐出弁
１７１ｂ    第二吐出弁
１７２ａ    第一吐出流路
１７２ｂ    第二吐出流路
Ｃｆ    流路間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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