(57)【要約】  【課題】吸入リードがストッパー部に当接する際の衝突速度を低減することによって、高い信頼性を備えた密閉型圧縮機を提供するものである。  【解決手段】吸入リード１０５は、開閉部１０８がバルブプレート１０４側に押圧されるように折り曲げた折曲部１１２をアーム部１１１に設けたものであって、吸入工程時において、吸入リード１０５が開く際、初期ばね力によりストッパー部１１３への衝突速度を低減することができるので、突出部１０９への衝撃応力を低減できるものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックに形成されたシリンダと、前記シリンダ内で往復動するピストンと、前記シリンダの開口端部に備えられ吸入孔および吐出孔が穿設されたバルブプレートと、前記バルブプレートと前記シリンダの開口端との間に配置され板ばね材によって形成された吸入リードを備え、前記吸入リードは前記吸入孔を開閉する開閉部と、前記吸入リードの基部をなす支持端部と、前記支持端部と前記開閉部とを連結するアーム部を有し、前記シリンダの開口端から所定の深さに前記シリンダの外径方向に切り欠いたストッパー部を設け、前記開閉部の反支持端部側で前記ストッパー部に対応する位置に突出部を設けるとともに、前記開閉部が前記バルブプレート側に押圧されるよう折り曲げた折曲部を前記アーム部に設けた密閉型圧縮機。
【請求項２】
折曲部はアーム部の中間より支持端部側に形成された請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
インバータ駆動回路により駆動される請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
高冷凍能力冷媒雰囲気中で運転される請求項１から３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
ストッパー部の当接面が固体潤滑材料で形成された請求項１から４のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に冷凍冷蔵装置、エアーコンディショナー等に用いられる密閉型圧縮機の吸入リードの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の密閉型圧縮機としては、高信頼性、エネルギー効率を向上させる吸入リードの構造を改良したもの（例えば、特許文献１参照）がある。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の密閉型圧縮機を説明する。
【０００４】
図６は従来の密閉型圧縮機の閉時断面図、図７は従来の密閉型圧縮機の開時断面図、図８は図７におけるＢ−Ｂ断面図である。
【０００５】
図６、図７、図８において、シリンダブロック１にはシリンダ２が形成されており、ピストン３がシリンダ２内に往復自在に挿入されている。
【０００６】
シリンダ２の開口端部にはこれを封止するようバルブプレート４が配設されており、バルブプレート４とシリンダ２の開口端との間には吸入リード５が挟持されている。
【０００７】
バルブプレート４には吐出孔６と吸入孔７が各々１つ穿設されており、吸入リード５は吸入孔７を開閉する開閉部８と、開閉部８の先に突設した突出部９と、吸入リード５の基部をなす支持端部１０と、支持端部１０と開閉部８とを連結するアーム部１１で形成されている。
【０００８】
シリンダ２の内径には突出部９を受けるストッパー部１３が凹設されている。
【０００９】
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００１０】
ピストン３がシリンダ２内を往復動することで吸入行程時にはシリンダ２内の圧力が下がり吸入リード５が開くことで吸入孔７から冷媒をシリンダ２内に吸入し、吐出行程時にはシリンダ２内の圧力が上がり吸入リード５が閉じ吸入孔７をシールすることで、吐出孔６から冷媒をシリンダ２外へ吐出する。
【００１１】
吸入リード５が開く際、突出部９がストッパー部１３に接触するがストッパー部１３の深さによって吸入リード５の開き量を規制できるため、吸入リード５の応力を規制できるとともに、吸入リード５の開閉時に生じる衝撃音が小さくなり、騒音を低減することができる。
【特許文献１】特開平８−１５１９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来の構成では、一般に密閉型圧縮機の起動時は吸入圧力が高く、密閉容器内が減圧されるまでの間、比較的密度の高い冷媒を吸入することとなり、吸入リード５がストッパー部１３に当接する際の衝突速度が速くなるため、吸入リード５の突出部９にかかる衝撃応力が増加することで、疲労強度を超え、破損に至ることがあった。
【００１３】
衝撃応力を抑えるためには、吸入リード５の板厚を厚くする事で、開く際のばね力を上げ衝突速度を抑える手段もあるが、板厚を厚くすると吸入リード５のスリット部１４で生じるデッドボリュームが増加し、実質的なピストン３の押しのけ容積が小さくなり冷凍能力が低下するといった課題を有していた。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ストッパー部１３への衝突速度が遅く、信頼性の高い吸入リード５を備えた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】
【００１５】
上記従来の課題を解決するために、本発明の密閉型圧縮機は、吸入リードは開閉部がバルブプレート側に押圧されるよう折り曲げた折曲部をアーム部に設けたもので、吸入リードは開く際、初期ばね力によりストッパー部への衝突速度を低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の密閉型圧縮機は、衝撃応力を低減することができるため、高信頼性でエネルギー効率の高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
請求項１に記載の発明は、シリンダブロックに形成されたシリンダと、前記シリンダ内で往復動するピストンと、前記シリンダの開口端部に備えられ吸入孔および吐出孔が穿設されたバルブプレートと、前記バルブプレートと前記シリンダの開口端との間に配置され板ばね材によって形成された吸入リードを備え、前記吸入リードは前記吸入孔を開閉する開閉部と、前記吸入リードの基部をなす支持端部と、前記支持端部と前記開閉部とを連結するアーム部を有し、前記シリンダの開口端から所定の深さに前記シリンダの外径方向に切り欠いたストッパー部を設け、前記開閉部の反支持端部側で前記ストッパー部に対応する位置に突出部を設けるとともに、前記開閉部が前記バルブプレート側に押圧されるよう折り曲げた折曲部を前記アーム部に設けたもので、初期ばね力により吸入リードのストッパー部への衝突速度が低減するので、衝撃応力を低減することができるため、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加えて、折曲部はアーム部の中間より支持端部側に形成したもので、折曲部を任意に設定することができるため、気筒容積や用途に応じた最適なバネ特性を設定することが可能となり、請求項１に記載の発明の効果に加えて、効率を向上させることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明に加えて、インバータ駆動回路により駆動されるもので、ストッパー部への衝突速度が増加する商用電源周波数以上の回転数で駆動しても、初期ばね力により吸入リードはストッパー部への衝突速度を低減する事ができ、吸入リードの突出部がストッパー部へ当接する際の衝撃応力を低減することができるため、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、高周波数数運転での信頼性を向上させることができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明に加えて、高冷凍能力冷媒雰囲気中で運転されるもので、蒸発圧力の高い冷媒が吸入リードの開閉部に多大な荷重としてかかっても、初期ばね力により吸入リードがストッパー部への衝突速度を低減する事ができ、吸入リードがストッパー部へ当接する際の衝撃応力を低減することができるため、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、さらに信頼性を向上させることができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明に加えて、ストッパー部の当接面が個体潤滑材料で形成されたもので、吸入リードとストッパー部の当接面の摩擦係数が低くなるため、急激な変位が生じても表面同士が引っかかることなく滑るため、吸入リードがストッパー部に当接する際に生じる金属接触による摩耗が抑えられ、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加え信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の断面図、図２は同実施の形態における密閉型圧縮機の側面断面図、図３は同実施の形態における密閉型圧縮機の閉時断面図、図４は同実施の形態における密閉型圧縮機の開時断面図、図５は図４におけるＡ−Ａ断面図である。
【００２３】
以下、図面を参照しながら上記従来の密閉型圧縮機を説明する。
【００２４】
図１、図２、図３、図４、図５において、シリンダブロック１０１にはシリンダ１０２が形成されており、ピストン１０３がシリンダ１０２内に往復自在に挿入されている。
【００２５】
シリンダ１０２の開口端部にはこれを封止するようバルブプレート１０４が配設されており、バルブプレート１０４とシリンダ１０２の開口端との間には吸入リード１０５が挟持されている。
【００２６】
バルブプレート１０４には吐出孔１０６と吸入孔１０７が各々１つ穿設されている。
【００２７】
吸入リード１０５は吸入孔１０７を開閉する開閉部１０８と、開閉部１０８の先に突設した突出部１０９と、吸入リード１０５の基部をなす支持端部１１０と、支持端部１１０と開閉部１０８とを連結するアーム部１１１から形成されている。
【００２８】
アーム部１１１は折曲部１１２において開閉部１０８がバルブプレート１０４側に押圧されるよう折曲げられている。折曲部１１２はアーム部１１１の中間より支持端部１１０側に設けている。
【００２９】
シリンダ１０２の内径には突出部１０９を受けるストッパー部１１３が凹設されており、ストッパー部１１３の当接面には非粘着性を有し、耐冷媒性、化学安定性、耐熱性を備えた固体潤滑材料である四フッ化エチレンから成型された衝撃緩和部材１１４を拘持させてある。
【００３０】
また、冷媒は高冷凍能力冷媒であるＲ４０４Ａを用いている。
【００３１】
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００３２】
ピストン１０３がシリンダ１０２内を往復動することで吸入行程時にはシリンダ１０２内の圧力が下がり吸入リード１０５が開くことで吸入孔１０７から冷媒をシリンダ１０２内に吸入し、吐出行程時にはシリンダ１０２内の圧力が上がり吸入リード１０５が閉じ吸入孔１０７をシールすることで、吐出孔１０６から冷媒をシリンダ１０２外へ吐出する。
【００３３】
ここで、密閉型圧縮機の起動時においては吸入圧力が高く、密閉容器内が減圧されるまでの間、比較的密度の高い冷媒が吸入されることで、吸入リード１０５の開閉部１０８に多大な荷重がかかることになる。
【００３４】
しかしながら本実施の形態においては、開閉部１０８がバルブプレート１０４側に押圧されるよう折り曲げた折曲部１１２をアーム部１１１の中間より支持端部１１０側に形成しているのでバルブプレート１０４側の方向に初期荷重が発生しているため、吸入リード１０５が開く際もこの初期荷重が常に吸入リード１０５に付加されているので吸入リード１０５の突出部１０９がストッパー部１１３へ衝突する際の衝突速度が小さく抑えられる。よって吸入リード１０５の突出部１０９はストッパー部１１３に当接する際の衝撃応力を低減することができる。
【００３５】
さらに吸入リード１０５は板厚を上げず衝突速度を低減しているため、板厚増によるスリット部１１５のデッドボリュームの増加を防ぐことができる。
【００３６】
その結果、信頼性が高く、エネルギー効率の高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００３７】
なお、本実施の形態においてはひとつの折曲部１１２を設けたものを例示したが、これを複数設けることで吸入リード１０５の開きに応じてより適切な開きやすさと反力を備えたバネ特性を設定することができ、更に信頼性が高く、エネルギー効率の高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００３８】
また、インバータ駆動回路によりストッパー部１１３への衝突速度が増加する商用電源周波数以上で駆動し場合も、冷媒吸入速度が増加し吸入リード１０５がストッパー部１１３に当接する際の衝突速度が速くなるが、前記同様の作用、効果により高周波数運転での信頼性を向上させた密閉型圧縮機を提供することができる。
【００３９】
さらに、本実施の形態では、衝撃緩和部材１１４が四フッ化エチレンに代表されるフッ素系樹脂から成型されているが、四フッ化エチレンは非粘着で極めて高い固体潤滑性を備えている。従って、衝撃緩和部材１１４と吸入リード１０５が擦れても表面同士がほとんど引っかかることなく滑るため、吸入リード１０５がストッパー部１１３に当接する際に生じる金属接触による摩耗が抑えられる。
【００４０】
加えて四フッ化エチレンは非粘着性の性質があり、吸入リード１０５がストッパー部１１３から離れやすく、吸入リード１０５の閉じ遅れを防ぎ、密閉型圧縮機の冷凍能力を高めることができる。
【００４１】
また、四フッ化エチレンは振動減衰能が高く弾性を有しているので、吸入リード１０５とストッパー部１１３が当接する際の衝撃が緩和され、衝撃音の発生が抑制され、また衝撃による破損を防ぐことができるので、静かで信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００４２】
予めフッ素系樹脂で成型した衝撃緩和部材１１４をストッパー部１１３に拘持するだけで組立てることができ、生産性も良い。
【００４３】
なお、本実施の形態では冷媒にＲ４０４Ａを用いたが、同様の性質を備えた高冷凍能力冷媒であるＲ４１０Ａ、Ｒ１２、Ｒ２２、Ｒ３２、Ｒ１４３ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ５０２、Ｒ２９０、Ｒ１２５を用いても同様の作用、効果が得られる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、四フッ化エチレンを用いたが、同様の性質を備えた樹脂材料としてポリブチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイドを用いても同様の作用、効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、吸入リードがストッパー部に当接する場合でも故障のない高い信頼性を備えた密閉型圧縮機を提供することができるので、空調用、業務用大型冷凍冷蔵機器等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の断面図
【図２】同実施の形態における密閉型圧縮機の側面断面図
【図３】同実施の形態における密閉型圧縮機の閉時断面図
【図４】同実施の形態における密閉型圧縮機の開時断面図
【図５】図４におけるＡ−Ａ断面図
【図６】従来の密閉型圧縮機の閉時断面図
【図７】従来の密閉型圧縮機の開時断面図
【図８】図７におけるＢ−Ｂ断面図
【符号の説明】
【００４７】
１０１  シリンダブロック
１０２  シリンダ
１０３  ピストン
１０４  バルブプレート
１０５  吸入リード
１０６  吐出孔
１０７  吸入孔
１０８  開閉部
１０９  突出部
１１０  支持端部
１１１  アーム部
１１２  折曲部
１１３  ストッパー部
【図１】
2008215290.tif 000003
【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】
2008215290.tif 000008
【図７】
2008215290.tif 000009
【図８】
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