(57)【要約】【課題】吸込リード弁が形成する無効容積を小さくすることで、圧縮効率を向上した密閉型圧縮機及びこれを備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。【解決手段】密閉容器内に駆動部を収納し、前記駆動部で駆動される駆動軸に設けたピストンが圧縮室内を往復運動する密閉型圧縮機において、前記圧縮室の開口端部に設けられて吸込孔を有する弁座と、該弁座と前記圧縮室の開口端部との間に設けられて前記吸込孔を開閉する吸込リード弁を有する吸込弁プレートと、を備え、前記吸込リード弁は固定端部及び自由端部を有するように前記吸込弁プレートに隙間をあけて一体に形成されて、前記固定端部には前記吸込リード弁よりも幅が小さい架橋部が設けられて、前記吸込リード弁の前記固定端部は前記架橋部を介して前記吸込弁プレートに連結したことを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に駆動部を収納し、前記駆動部で駆動される駆動軸に設けたピストンが圧縮室内を往復運動する密閉型圧縮機において、
前記圧縮室の開口端部に設けられて吸込孔を有する弁座と、
該弁座と前記圧縮室の開口端部との間に設けられて前記吸込孔を開閉する吸込リード弁を有する吸込弁プレートと、を備え、
前記吸込リード弁は固定端部及び自由端部を有するように前記吸込弁プレートに隙間をあけて一体に形成されて、
前記固定端部には前記吸込リード弁よりも幅が小さい架橋部が設けられて、前記吸込リード弁の前記固定端部は前記架橋部を介して前記吸込弁プレートに連結したことを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記架橋部は前記吸込リード弁の前記固定端部から前記自由端部までの長さよりも短く、且つ前記圧縮室の開口の外側に位置することを特徴とする、請求項１記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記架橋部は前記吸込弁プレートの幅の２倍から１０倍の幅としたことを特徴とする、請求項１記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記架橋部は互いに間隔をあけて二つ設けたことを特徴とする、請求項１記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
前記吸入リード弁の前記固定端部は前記圧縮室の開口端面と前記弁座との間に固定されて、前記自由端部は前記圧縮室の開口端面の内径側に位置することを特徴とする、請求項１記載の密閉型圧縮機。
【請求項６】
断熱箱体に区画された冷蔵温度帯室及び冷凍温度帯室と、
前記冷凍温度帯室の後方に区画して設置された蒸発器と、
前記冷蔵温度帯室の後方に区画して設置された密閉型圧縮機と、
前記密閉型圧縮機，凝縮器，減圧手段及び前記蒸発器が順に配管接続されて構成された冷凍サイクルと、を備えた冷蔵庫において、
前記密閉型圧縮機は、密閉容器内に駆動部を収納し、前記駆動部で駆動される駆動軸に設けたピストンが圧縮室内を往復運動する密閉型圧縮機であって、
前記圧縮室の開口端部に設けられて吸込孔を有する弁座と、
該弁座と前記圧縮室の開口端部との間に設けられて前記吸込孔を開閉する吸込リード弁を有する吸込弁プレートと、を備え、
前記吸込リード弁は固定端部及び自由端部を有するように前記吸込弁プレートに隙間をあけて一体に形成されて、
前記固定端部には前記吸込リード弁よりも幅が小さい架橋部が設けられて、前記吸込リード弁の前記固定端部は前記架橋部を介して前記吸込弁プレートに連結したことを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉型圧縮機及びこれを備えた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開平８−１５１９７７号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、弁装置において、弾性部材からなる吸入側弁体に舌状の吸込リード弁をスリットの形成により設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１５１９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の構成では、スリット部分が大きくなると、無効容積が大きくなる。例えば、吸込工程においては、この無効容積に滞留する高圧の冷媒が、圧縮室で再膨張する。そのため、圧縮室に吸込まれる冷媒の量が少なくなるので、吸込効率が低下して、圧縮効率が低下する。また、圧縮工程においては、この無効容積が大きいことで、冷媒の吐出効率が低下する。
【０００５】
また、吸込リード弁をスリットと共に型抜き加工で形成する場合、型抜き加工した端面は傷，バリ，エッジ等が残る。これらが残存すると、吸込リード弁の繰り返し開閉動作によって、疲労破壊するおそれがある。そのため、端面はバレル研磨等の仕上工程が重要となるが、スリットが小さいと、吸込リード弁の端面が十分に研磨できずに粗い状態となる。
【０００６】
そこで本発明は、吸込リード弁が形成する無効容積を小さくすることで、圧縮効率を向上した密閉型圧縮機及びこれを備えた冷蔵庫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】
【０００７】
前記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、密閉容器内に駆動部を収納し、前記駆動部で駆動される駆動軸に設けたピストンが圧縮室内を往復運動する密閉型圧縮機において、前記圧縮室の開口端部に設けられて吸込孔を有する弁座と、該弁座と前記圧縮室の開口端部との間に設けられて前記吸込孔を開閉する吸込リード弁を有する吸込弁プレートと、を備え、前記吸込リード弁は固定端部及び自由端部を有するように前記吸込弁プレートに隙間をあけて一体に形成されて、前記固定端部には前記吸込リード弁よりも幅が小さい架橋部が設けられて、前記吸込リード弁の前記固定端部は前記架橋部を介して前記吸込弁プレートに連結したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、吸込リード弁が形成する無効容積を小さくすることで、圧縮効率を向上した密閉型圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例における密閉型圧縮機の全体構造を示す断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】本発明の一実施例における密閉型圧縮機の要部分解斜視図。
【図４】本発明の一実施例における吸込弁プレートの平面図。
【図５】本発明の一実施例における吸込リード弁が動作した状態の斜視図。
【図６】本発明の一実施例における吸込リード弁の端面の拡大図。
【図７】比較例における吸込リード弁の端面の拡大図。
【図８】本発明の一実施形態の冷蔵庫の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
本実施形態の密閉型圧縮機は、図１に示すように、上部容器１ａと下部容器１ｂを結合して密閉容器１が形成される。密閉容器１の内部には、冷媒の圧縮が行われる圧縮部１０と、冷媒を圧縮する動力を与える駆動部２１とを備えている。
【００１２】
密閉容器１の一側及び他側には、図２に示すように、外部の冷媒を密閉容器１の内部に案内する吸入継ぎパイプ２と、圧縮部１０で圧縮された冷媒を密閉容器１の外部に吐出する吐出継ぎパイプ３とが設けられている。
【００１３】
圧縮部１０には、冷媒を圧縮するための圧縮室１１ａが形成されたシリンダブロック１１と、圧縮室１１ａの内部で直線往復運動をして冷媒の圧縮作用を行うピストン１２を備える。
【００１４】
圧縮部１０と駆動部２１は、偏心軸部１３ａを具備した回転軸１３を介して係合している。シリンダブロック１１の頂部、すなわち、圧縮室開口端面１１ｂには、弁座カバー１４，吸込サイレンサ１５及びバルブ構成部材１６が取り付けられている。バルブ構成部材１６については後述する。また、弁座カバー１４とバルブ構成部材１６との間には、シール部材１６ａが設けられており、隙間を閉塞している。
【００１５】
バルブ構成部材１６は、図３に示すように、吐出弁１７と、吸込孔１８ａ及び吐出孔１８ｂを具備した弁座１８と、吸込弁プレート１９を備えた構成である。バルブ構成部材１６では、吸込サイレンサ１５から圧縮室１１ａに吸入される冷媒、及び圧縮室１１ａから弁座カバー１４の吐出室１４ａに吐出される冷媒の流れを制御する。
【００１６】
弁座カバー１４の吐出室１４ａに連通する吐出マフラ１４ｂ，１４ｃは、弁座カバー１４に連結している。さらに吐出マフラ１４ｃには吐出管２０の一端が連結し、他端は吐出継ぎパイプ３に連結している（図３参照）。
【００１７】
また、駆動部２１は、ピストン１２が圧縮室１１ａの内部で往復運動するための駆動力を与えるものであり、密閉容器１の内部に弾性支持された固定子２２と、この固定子２２の内周側に隔離設置され、固定子２２と電磁気的に相互作用をする回転子２３とを備えている。
【００１８】
また、回転子２３の中心部には、回転子２３と共に回転する回転軸１３の一端が直結して、他端の偏心軸部１３ａにはピストン１２が摺動自在に嵌合されている。
【００１９】
図１において、支持ベアリング２４は、圧縮部１０と駆動部２１の支持枠を兼ね備え、回転軸１３及び回転子２３の回転を支持する。
【００２０】
次に、吸入弁プレート１９の構成について、図３から図５を参照して詳しく述べる。吸入弁プレート１９は、薄い鋼板をプレス機で型抜き加工等することで形成する。また、吸入弁プレート１９は、弁座１８と圧縮室開口端面１１ｂとの間に配置される。吸入弁プレート１９は、吸込リード弁３０と、隙間３０ａを隔てて吸込リード弁３０を囲む吸込リード弁支持プレート部４０を有する。隙間３０ａは、例えば薄い鋼板を型抜き加工することで形成して、このとき吸込リード弁３０が形成される。
【００２１】
吸入弁プレート１９は、角部に締結孔４２が設けられており、数本の締結部材３５（例えばボルト）によって圧縮室開口端面１１ｂに締結される。圧縮室開口端面１１ｂは、高精度の平面に加工が施されており、この圧縮室開口端面１１ｂと弁座１８の接合面との間に吸入弁プレート１９を挟んだ状態で組み立てられることで、圧縮室１１ａの気密を保持している。
【００２２】
従って、この吸込リード弁支持プレート部４０は、直接、吸込リード弁３０の開閉動作をすることはない。
【００２３】
吸込リード弁３０は、固定端部３１と自由端部３２を具備した構造である。自由端部３２は、圧縮室開口端面１１ｂの開口投影位置、すなわち圧縮室１１ａ開口の内径側に位置しており、弁座１８の吸込孔１８ａを開閉動作する機能を有する。固定端部３１は、圧縮室開口端面１１ｂの開口外側に配置されている。固定端部３１は、吸込リード弁支持プレート部４０と同様に、圧縮室開口端面１１ｂと、この面に対向する弁座１８の接合面に挟まれて保持固定される。
【００２４】
吸込リード弁３０の固定端部３１と、吸込リード弁支持プレート部４０との間には、これらを連結する架橋部４１が設けられている。すなわち、架橋部４１は、吸込リード弁３０の自由端部３２と反対側の固定端部３１側に配置されている。架橋部４１は、吸込リード弁支持プレート部４０に対して、吸込リード弁３０を位置決めする機能を有する。架橋部４１の幅寸法は、吸込リード弁３０の幅よりも小さい。特に、吸入弁プレート１９の幅の２倍から１０倍の範囲が望ましい。この範囲とすれば、後に述べる研磨時のリフトアップが適切に制御されて、吸込リード弁３０の端面の仕上げ粗さが向上する。また、架橋部４１の長さは、吸込リード弁３０の固定端部３１から自由端部３２までの長さよりも短く、圧縮室開口端面１１ｂの開口の外側に位置する。
【００２５】
本実施例における架橋部４１は、自由端部３２の幅よりも外側位置に一対設けており、これによって位置決め精度を高めるとともに、研磨時の吸込リード弁３０のリフトアップを適切に制御している。なお、同様の効果を奏することができれば、架橋部４１は単一でも複数であってもよい。また、架橋部４１は、圧縮室開口端面１１ｂと弁座１８の接合面に挟まれて保持固定されるので、架橋部４１が小さな幅寸法であっても強度上の機能的な問題はない。
【００２６】
本実施形態の密閉型圧縮機は、駆動部２１に通電されると、固定子２２と回転子２３との間の電気的な相互作用により、回転子２３が回転し、これに直結した回転軸１３が一緒に回転する。そして、回転軸１３の偏心軸部１３ａに嵌合連結されたピストン１２が圧縮室１１ａの内部で直線往復運動をする。
【００２７】
ピストン１２が圧縮室１１ａの内部で直線往復運動をすると、密閉容器１の外部の冷媒は、吸込工程では吸込継ぎパイプ２の中を通過して密閉容器１内に吸入される。その後、吸込みサイレンサ１５内を通過し、弁座カバー１４の吸込孔１４ｄ、及び弁座１８の吸込孔１８ａを通過して圧縮室１１ａ内に吸込まれる。
【００２８】
また、吐出工程では、圧縮室１１ａに吸込まれた冷媒が、圧縮室１１ａ内で圧縮されて、弁座１８の吐出孔１８ｂを通過して、弁座カバー１４の吐出室１４ａに吐出される。その後、吐出マフラ１４ｂ，１４ｃ、吐出管２０，吐出継ぎパイプ３を通過して、密閉容器１の外部に吐出される。
【００２９】
また、吸込工程において、吸込リード弁３０は、弁座１８の吸込孔１８ａを開口すると共に、吐出弁１７が弁座１８の吐出孔１８ｂを閉じる。一方、吐出工程において、吸込リード弁３０は弁座１８の吸込孔１８ａを閉じると共に、吐出弁１７は弁座１８の吐出孔１８ｂを開口する開閉動作をする。このような過程が反復的に行われることで、冷媒の圧縮作用が行われる。
【００３０】
本実施形態では、吸入弁プレート１９は、吸込リード弁３０と吸込リード弁支持プレート部４０の二つの要素を備えており、吸込リード弁３０は架橋部４１で吸込リード弁支持プレート部４０に支持される。これにより、一枚のプレート上に吸込リード弁３０が一体に形成されているので、組み立てが容易である。
【００３１】
次に、吸込リード弁３０の端面の加工について説明する。図５に示すように、吸込リード弁３０は、冷媒の吸入工程でリフトアップする。吸込リード弁３０の端面Ｂが粗い場合、その分、隙間３０ａを大きくしなければならず、無効空間が増大する。無効空間が増大すると、圧縮性能が悪化する。そこで、本実施例では、打ち抜き加工後に端面Ｂをバレル研磨仕上げしている。
【００３２】
次に、図６及び図７を参照して、本実施形態の吸込リード弁と、従来の吸込リード弁の端面を比較して説明する。図６は、本実施形態における吸込リード弁３０の端面Ｂを拡大した図であり、バレル研磨後の外観を部分的に拡大した図である。なお、図６及び図７には、それぞれ５つのサンプルを並べて示している。
【００３３】
吸込弁プレートの隙間の幅寸法は、図７の従来例の吸入弁プレートの場合は０.７mmとしており、図６の本実施形態の吸入弁プレート１９の隙間３０ａの幅寸法は０.３mmに設計してバレル研磨を実施している。
【００３４】
図６と図７を比較すると、本実施形態を示す図６のほうが、各サンプルで良好な仕上げ面となっていることがわかる。これは、本実施形態では、架橋部４１で吸込リード弁支持プレート部４０に吸込リード弁３０を接続したことによる。すなわち、バレル研磨仕上げ作業において、吸込リード弁支持プレート部４０に対して吸込リード弁３０が架橋部４１を基点としてリフトアップするので、吸込リード弁３０の端面Ｂが、隙間３０ａから開放された状態になり、吸込リード弁３０の端面へのバレル研磨仕上げが効率よく行われるためである。
【００３５】
特に、隙間３０ａを狭めた状態であっても、架橋部４１を基点としてリフトアップするので、吸込リード弁３０の端面へのバレル研磨仕上げを適切に行うことができる。
【００３６】
また、図８に示すように、上記の密閉型圧縮機を冷蔵庫１００に設置すれば、圧縮効率が向上して冷却効率を向上でき、冷蔵庫１００の消費電力を低減することができる。
【００３７】
冷蔵庫１００は断熱箱体１００ａに上から順に夫々温度帯の異なる冷蔵室１０３，冷凍室１０４，野菜室１０５が区画されている。冷凍室１０４の後方には蒸発器５１が収納された蒸発器室５１ａが設けられている。蒸発器５１の上方には、蒸発器５１で熱交換した冷気を、各貯蔵室に送風して循環する送風機５２が設けられている。密閉型圧縮機５０は、冷蔵温度帯室（本実施形態では野菜室１０５だが、冷蔵室１０３でもよい）の後方の機械室１０２に設置される。
【００３８】
すなわち、駆動することで高温となる密閉型圧縮機５０は、比較的高温の貯蔵室の後方に設置される。一方、蒸発器５１は比較的低温の貯蔵室の後方に設置される。
【００３９】
また、密閉型圧縮機５０，凝縮器，減圧機構及び蒸発器５１により冷凍サイクルを形成している。吐出管へ送られた冷媒は、凝縮器，減圧機構，蒸発器５１を経て、再び密閉型圧縮機５１内へと戻される。この冷凍サイクルには、プロパン（Ｒ２９０）やイソブタン（Ｒ６００ａ）などの炭化水素系の冷媒（ＨＣ冷媒）が使用されている。
【００４０】
以上より、本発明では、密閉型圧縮機及びこれを備えた冷蔵庫において、吸込リード弁の端面の粗さが良好となり、キズ，バリ，エッジ等の少ない品質の安定した吸入弁プレートを得ることができ、圧縮効率を向上することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  密閉容器
１ａ  上部容器
１ｂ  下部容器
２  吸入継ぎパイプ
３  吐出継ぎパイプ
１０  圧縮部
１１  シリンダブロック
１１ａ  圧縮室
１１ｂ  圧縮室開口端面
１２  ピストン
１３  回転軸
１３ａ  偏心軸部
１４  弁座カバー
１４ａ  吐出室
１４ｂ，１４ｃ  吐出マフラ
１５  吸込サイレンサ
１６  バルブ構成部材
１７  吐出弁
１８  弁座
１８ａ  吸込孔
１８ｂ  吐出孔
１９  吸込弁プレート
２０  吐出管
２１  駆動部
２２  固定子
２３  回転子
２４  支持ベアリング
３０  吸入リード弁
３０ａ  隙間
３１  固定端部
３２  自由端部
３５  締結部材
４０  吸入リード弁支持プレート部
４１  架橋部
４２  締結孔
【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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