(57)【要約】【課題】吐出バルブの耐久性を低下させることなく、吐出バルブの開閉により発生する損失を低減し、圧縮機効率の向上を図る。【解決手段】吐出バルブ１２１を、バルブ座面１３４に対して反圧縮室側に離間して設置し、吐出バルブ１２１をスプリング１３０によって弾性固定することで、吐出開始時の過圧縮損失、吐出終了時の作動流体の再吸入損失を低減し、圧縮機の入力を低減して圧縮機の効率の向上を図る。【選択図】図３
2012197768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に、電動要素と前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収納し、前記圧縮要素を、圧縮室と、前記圧縮室内外を連通する吐出孔と、前記吐出孔を封止できるように配設された吐出バルブと、前記吐出バルブの反吐出孔側に、前記吐出バルブをバルブ台座に押圧するための与圧を与えるスプリングと、前記吐出バルブの最大開き量を規制するバルブストップを備えた構成とし、さらに、前記スプリングの圧縮ばね定数を、前記吐出バルブにおける前記スプリングが前記吐出バルブを押える位置を支点とした時に定まる該吐出バルブのバネ定数より小さく設定した密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記スプリングの少なくとも一部を、前記吐出バルブを固定する固定端から、前記バルブの前記吐出孔に向かう方向における前記吐出バルブの開閉稼働範囲上に延長した請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記バルブ台座における前記スプリングの荷重が作用する前記吐出バルブの取り付け面の一部を、前記吐出孔のバルブ座面の方向に傾斜するように形成した請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記バルブ台座の前記スプリングの荷重が作用する前記吐出バルブの取付け面の一部を、前記圧縮室と反対方向に突出する凸部を有し、前記凸部の頂点を、前記スプリングの荷重が作用する範囲内に形成した請求項１または２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、冷蔵庫等の冷凍サイクル装置や空気圧縮機等に使用される密閉型圧縮機の吐出バルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保護のため、省エネルギー化への要求はますます強まってきており、冷蔵庫やその他の冷凍サイクル装置に用いられる圧縮機や、工業分野等に使用される空気圧縮機等においても、高効率化が強く要望されている。
【０００３】
従来、この種の圧縮機としては、圧縮された作動流体を圧縮室より吐出する吐出流路に設けられた吐出バルブの固定、設置方法を工夫することにより、圧縮機効率を改善したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図８は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機の断面図、図９は、従来の密閉型圧縮機の吐出バルブ周りの分解斜視図である。
【０００５】
図８、図９に示すように、密閉容器１内には、底部にオイル２を貯留するとともに作動流体３が充填され、圧縮機本体４が収納されている。圧縮機本体４は、サスペンションスプリング（図示せず）によって、密閉容器１内に弾性的に支持されている。
【０００６】
圧縮機本体４は、電動要素６と、この電動要素６により回転駆動される圧縮要素９とから構成され、圧縮要素９は、電動要素６の下方に配設され、電動要素６は、ステータ７およびロータ８を有している。
【０００７】
圧縮要素９は、偏芯軸１０と主軸１１と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とを一体に形成したブロック１５と、シリンダ１４内部を往復運動するピストン１６と、シリンダ１４の端面を封止するバルブプレート１７、バルブプレート１７に備えられ、かつ圧縮室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および吐出バルブ２１と、偏芯軸１０とピストン１６とを連結する連結手段２２を備えている。
【０００８】
クランクシャフト１２の主軸１１は、ブロック１５の軸受部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。
【０００９】
また、バルブプレート１７の反圧縮室１３側には、吐出バルブ２１を弾性的に押えるスプリングリード２３とバルブストップ２４、さらに、バルブプレート１７に蓋をするシリンダヘッド２８が配され、バルブプレート１７とシリンダヘッド２８によりヘッド空間２９が形成されている。
【００１０】
次に、従来の密閉型圧縮機の動作について説明する。
【００１１】
密閉型圧縮機は、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を回転させることで、クランクシャフト１２が回転し、偏芯軸１０に回転自在に取り付けられた連結手段２２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。
【００１２】
吸入行程において、ピストン１６がシリンダ１４の容積を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内の圧力が吸入圧力を下回ると、圧縮室１３内の圧力と冷凍サイクル低圧側（図示せず）の圧力との差により、吸入バルブ２０は開き始め、冷凍サイクルから戻った温度の低い作動流体３は、吸入孔１８を経て圧縮室１３内に流入する。
【００１３】
そして、圧縮行程において、ピストン１６の動作で圧縮室１３の容積が最も大きくなる下死点の位置から圧縮室１３内の容積が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は閉じ、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。
【００１４】
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２８により形成されているヘッド空間２９内部の圧力より高くなり、吐出バルブ２１およびスプリングリード２３を弾性変形する力と、吐出孔１９のバルブ座面２５と吐出バルブ２１の間に発生するオイル２の表面張力による吸着力を上回るまで上昇すると、吐出バルブ２１は開き始め、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２９に流出する。その後、作動流体３は、ヘッド空間２９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。
【００１５】
吐出行程終了の後、再び吸入行程に転じた際、吐出バルブ２１は、吐出バルブ２１の弾性力によって閉じるが、この弾性力が低いと、吐出バルブ２１の閉じ遅れが発生してしまい、一度ヘッド空間２９に吐出された作動流体が再び圧縮室１３内に流入し、損失が増加してしまう。
【００１６】
図８、図９の構成では、吐出バルブ２１とスプリングリード２３を重ね合わせ、スプリングリードに弾性力を付与し、吐出バルブ２１が閉じる際には、吐出バルブ２１の復元力とスプリングリード２３の弾性力で吐出バルブ２１を閉じることができ、吐出バルブ２１を柔軟にし、吐出バルブ２１弾性変形力を軽減し開き易さを改善することにより発生する閉じ遅れを防止し、作動流体の再吸入による損失の増加を低減している。
【００１７】
また、吐出バルブの弾性変形力により開き易さを改善することで圧縮機の高効率化を図っているものもある（例えば、特許文献２参照）。
【００１８】
図１０は、特許文献２に記載された従来の密閉型圧縮機の吐出バルブ周りの拡大断面図である。
【００１９】
図１０に示すように、バルブプレート３０のヘッド空間３５側に、バルブプレート３０に設置された吐出孔３２から離間するように吐出バルブ３３、バルブストップ３４が設置されている。
【００２０】
これにより、吐出行程時、吐出バルブ３３を開く力が、圧縮室３１とヘッド空間３５の圧力差による力と、吐出バルブ３３の復元力との合力となり、吐出バルブ３３を開くための圧縮室３１内の圧力上昇を低減することができ、過圧縮による損失を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００９−２９９４９１号公報
【特許文献２】特開２０００−２４９０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながら、図８、図９の構成では、吐出バルブ２１を開き易くするために、吐出バルブ２１の板厚を薄くする等、吐出バルブ２１の開く際の弾性力の低減をはかると、吐出バルブ２１が閉じる際に、吐出孔１９に打ち付けられる衝撃により、吐出バルブ２１が損傷する等耐久性の問題が発生する。
【００２３】
また、図１０の構成では、吐出バルブ３３が閉じる際に、吐出バルブ３３を大きく弾性変形させないと、吐出孔３２を閉じることができない。すなわち、ヘッド空間３５内の圧力が圧縮室３１内の圧力を上回らないと、吐出孔３２を閉じることができず、作動流体の再吸入が発生し、損失が増加してしまう。吐出バルブの弾性変形力を低減させるためには、板厚を低減させる等、吐出バルブ３３の耐久性の低下を招くという課題を有していた。
【００２４】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、吐出バルブの耐久性を向上させつつ、吐出バルブの開き易さ、および閉じ易さを改善し、吐出行程損失を低減することで、高効率かつ高い信頼性を確保し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】
【００２５】
前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、吐出バルブを、バルブプレートの吐出孔に設けられたバルブ座面に対し、反圧縮室側に離間して設置し、さらに、吐出バルブをバルブプレートに押圧するスプリングを設け、このスプリングの圧縮ばね定数を、吐出バルブの押圧されている部位を支点として、吐出バルブの吐出孔部を力点として定まるばね定数より小さく設定したものである。
【００２６】
これによって、吐出孔を開口するためには、圧縮室とヘッド空間の圧力差による力と、吐出バルブとスプリングの復元力との合力が、吐出孔のバルブ座面と吐出バルブ間に発生する潤滑用オイルの表面張力による吸着力を上回れば良い。したがって、スプリングの復元力を任意に設定することで、吐出孔を開口するための合力を任意に設定できるため、開き易さ改善のために、吐出バルブの耐久性に寄与する板厚を低下させずに、吐出バルブを開くための荷重を低減することができる。その結果、吐出バルブを開くために生じる圧縮室内の一時的な昇圧を防ぎ、吐出時の過圧縮損失を低減でき、耐久性を低下させずに、圧縮機入力を低減し、圧縮機効率を向上させることができる。
【００２７】
また、吐出孔が閉口する際も、スプリングの変形により、吐出孔を塞ぐための荷重が低減でき、吐出孔の閉じ遅れが改善され、作動流体の再吸入を防止することができ、再吸入による損失を低減することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の密閉型圧縮機は、吐出バルブを開き易く、また、閉じ易くすることで、吐出行程損失を低減し、圧縮機入力を低減して圧縮機の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図
【図２】同実施の形態１における吐出バルブ周りの分解斜視図
【図３】同実施の形態１における吐出バルブ部の拡大断面図
【図４】同実施の形態１における吐出バルブの動作模式図
【図５】同実施の形態１における吐出バルブの荷重に対する変位の関係を示す特性図
【図６】本発明の実施の形態２における吐出バルブ部の拡大断面図
【図７】同実施の形態２における吐出バルブの動作模式図
【図８】従来の密閉型圧縮機の断面図
【図９】従来の密閉型圧縮機における吐出バルブ周りの分解斜視図
【図１０】異なる従来の密閉型圧縮機における吐出バルブ部の拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
第１の発明は、密閉容器内に、電動要素と前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収納し、前記圧縮要素を、圧縮室と、前記圧縮室内外を連通する吐出孔と、前記吐出孔を封止できるように配設された吐出バルブと、前記吐出バルブの反吐出孔側に、前記吐出バルブをバルブ台座に押圧するための与圧を与えるスプリングと、前記吐出バルブの最大開き量を規制するバルブストップを備えた構成とし、さらに、前記スプリングの圧縮ばね定数を、前記吐出バルブにおける前記スプリングが前記吐出バルブを押える位置を支点とした時に定まる該吐出バルブのバネ定数より小さく設定したものである。
【００３１】
かかる構成において、吐出孔を開口するためには、圧縮室とヘッド空間の圧力差による力と、吐出バルブとスプリングの復元力との合力が、吐出孔のバルブ座面と吐出バルブ間に発生するオイルの表面張力による吸着力を上回れば良い。したがって、スプリングの復元力を任意に設定することで、吐出孔を開口するための合力を任意に設定し、開き易さ改善のために吐出バルブの耐久性に寄与する板厚を低下させずに、吐出バルブを開くための荷重を低減することができる。その結果、吐出バルブを開くために生じる圧縮室内の一時的な昇圧を防ぎ、吐出孔が閉口する際も、スプリングの変形により、吐出孔を塞ぐための荷重が低減でき、吐出孔の閉じ遅れが改善されて作動流体の再吸入を防止することができる。したがって、吐出孔開放時は、過圧縮による損失を、また、吐出孔閉鎖時は、作動流体の再吸入による損失を低減でき、耐久性を低下させずに、圧縮機入力を低減し、圧縮機効率を向上させることができる。
【００３２】
第２の発明は、第１の発明において、前記スプリングの少なくとも一部を、前記吐出バルブを固定する固定端から、前記バルブの前記吐出孔に向かう方向における前記吐出バルブの開閉稼働範囲上に延長したものである。
【００３３】
かかる構成とすることにより、前記スプリングの吐出バルブ固定部が変形して吐出孔が開放され、さらに吐出バルブが変形して開き量が大きくなった際に、スプリングの吐出バルブ可動部上の延長部も変形する。この変形に伴い、吐出バルブの復元力に加え、スプリングの復元力も加わり、吐出孔の閉じ遅れを改善し、作動流体の再吸入を防止することができる。したがって、より作動流体の再吸入による損失を低減でき、圧縮機入力を低減し、圧縮機効率を向上させることができる。
【００３４】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記バルブ台座における前記スプリングの荷重が作用する前記吐出バルブの取り付け面の一部を、前記吐出孔のバルブ座面の方向に傾斜するように形成したものである。
【００３５】
かかる構成とすることにより、前記吐出バルブの回転支点が吐出孔より遠ざかり、吐出孔閉鎖時に、吐出バルブが取付け座面から吐出孔に向かい、傾くことにより発生するスプリングの圧縮荷重が低減される。その結果、吐出孔を閉鎖するために必要な吐出バルブを押さえつける荷重が低減され、吐出孔の閉じ遅れを改善することができ、作動流体の再吸入による損失低減作用の信頼性を高めることができ、圧縮機の入力を低減し、圧縮機効率を向上させることができる。
【００３６】
第４の発明は、第１または第２の発明において、前記バルブ台座の前記スプリングの荷重が作用する前記吐出バルブの取付け面の一部を、前記圧縮室と反対方向に突出する凸部を有し、前記凸部の頂点を、前記スプリングの荷重が作用する範囲内に形成したものである。
【００３７】
かかることにより、吐出孔閉鎖時に、吐出バルブが取付け座面から吐出孔に向かい、傾くことにより発生するスプリングの圧縮荷重が低減される。これに伴い、吐出孔を閉鎖するために必要な吐出バルブを押さえつける荷重が低減され、吐出孔の閉じ遅れを改善できる。これに加え、吐出孔開放時においても、吐出バルブが回転する際に発生するスプリングの圧縮荷重も低減することができ、吐出孔閉鎖時の作動流体の再吸入による損失、および、吐出孔開放時の過圧縮による損失を一層低減することができ、圧縮機の入力を低減し、圧縮機効率を向上させることができる。
【００３８】
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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３９】
（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縦断面図、図２は、同実施の形態１における吐出バルブ周りの分解斜視図、図３は、同実施の形態１における吐出バルブ部の拡大断面図、図４は、同実施の形態１における吐出バルブの動作模式図である。
【００４０】
図１から図４において、密閉型圧縮機は、密閉容器１０１内の底部にオイル１０２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等が封入してある。
【００４１】
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、および、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。
【００４２】
また、密閉容器１０１内には、圧縮要素１０９と電動要素１０６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、収納されている。
【００４３】
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、連結手段１２２等で構成されており、クランクシャフト１１２は、偏芯軸１１０と主軸１１１を備えるとともに、主軸１１１表面に設けられた螺旋状の溝等からなる給油機構１５１を備えている。
【００４４】
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、かつ主軸１１１に焼き嵌め固定されたロータ１０８で構成されている。
【００４５】
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。
【００４６】
さらに、シリンダ１１４の端面には、圧縮室１１３内外を連通する吸入孔１１８と吐出孔１１９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に蓋をするシリンダヘッド１５２が、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ている。また、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。
【００４７】
また、バルブプレート１１７のシリンダヘッド１５２側に配される取付け面１３９には
、吐出孔１１９を開閉する吐出バルブ１２１が配され、吐出バルブを弾性支持するスプリング１３０、吐出バルブ１２１とスプリング１３０を固定するバルブストップ１３１を備え、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。
【００４８】
吐出バルブ１２１は、バルブプレート１１７のバルブ台座１３２にスプリング１３０により弾性的に保持され、バルブプレート１１７の突起１３３の間に配され、吐出孔１１９のバルブ座面１３４に対し、離間して設置されている。
【００４９】
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、作用を説明する。
【００５０】
密閉型圧縮機は、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、偏芯軸１１０に回転自在に取り付けられた連結手段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。
【００５１】
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。
【００５２】
吸入行程において、ピストン１１６が、圧縮室１１３の容積を増加する方向に動作し、これに伴って圧縮室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。これにより、冷凍サイクル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。
【００５３】
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の容積を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。これに伴い、圧縮室１１３は閉塞され、ピストン１１６がさらに圧縮室１１３の容積を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。
【００５４】
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によって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、スプリング１３０の弾性力を上回ると、吐出バルブ１２１が開放し、吐出孔１１９が開く。これに伴い、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。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。
【００５５】
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１３０と吐出バルブ１２１の復元力に対して小さくなると、吐出バルブ１２１は閉じる。これに伴い、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。
【００５６】
ここで、吐出行程における、吐出バルブ１２１、スプリング１３０の動作について詳しく説明する。
【００５７】
図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）、図４（ｄ）は、吐出行程における吐出バルブの
動作模式図である。
【００５８】
図４（ａ）は、吐出開始前（または吐出終了後）、図４（ｂ）は、吐出開始直後、図４（ｃ）は、吐出途中行程、図４（ｄ）は、吐出終了直前である。
【００５９】
吐出開始前において、吐出バルブ１２１は、ヘッド空間１５６と圧縮室１１３の圧力差により発生する力で、吐出孔１１９に押し付けられ、吐出バルブ１２１およびスプリング１３０は弾性変形している。
【００６０】
圧縮室１１３の圧力が上昇し、ヘッド空間１５６と圧縮室１１３の圧力差が小さくなると、まず、吐出バルブ１２１とスプリング１３０の復元力が、吐出孔１１９のバルブ座面１３４と吐出バルブ１２１の間に発生するオイル１０２の表面張力による吸着力と、ヘッド空間１５６と圧縮室１１３の圧力差により発生する力に打ち勝ち、吐出孔１１９がわずかに開く。その後、圧縮室１１３の圧力上昇に伴い、吐出バルブ１２１に加わる力が増大し、スプリング１３０が弾性変形する力を上回ると、スプリング１３０が弾性変形し、吐出バルブ１２１は、端部１３５を中心として回転し、吐出孔１１９の開口が大きくなる。さらに、吐出バルブ１２１に加わる力が増大すると、吐出バルブ１２１を弾性変形することにより、吐出孔１１９は大きく開口する。
【００６１】
その後、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１３０と吐出バルブ１２１の復元力に対して小さくなると、吐出バルブ１２１は閉じる方向に変位し、吐出孔１１９の開口が小さくなる。そして、さらに、ヘッド空間１５６と圧縮室１１３の圧力差が減少し、圧縮室１１３の圧力が、ヘッド空間１５６の圧力を下回ると、その圧力差により吐出バルブ１２１は、吐出孔１１９に押し付けられ、スプリング１３０と吐出バルブ１２１が弾性変形して吐出孔１１９は完全に閉じられ、圧縮室１１３は閉塞される。
【００６２】
次に、吐出バルブとスプリングの荷重と変位の関係を、本実施の形態１と吐出バルブ１２１とスプリング１３０、従来の構成における吐出バルブとスプリングリードについて説明する。
【００６３】
図５は、本実施の形態１における吐出バルブの荷重に対する変位の関係を示している。本実施の形態１における吐出バルブ１２１とスプリング１３０は、変位の初期では、スプリング１３０を弾性変形させるために必要な荷重を加えることで、吐出バルブ１２１が変位する。スプリング１３０の弾性変形させるための荷重が、吐出バルブ１２１を弾性変形させるための荷重を上回ると、吐出バルブ１２１が変形し、吐出バルブ１２１とスプリング１３０の両方を弾性変形させるための荷重が必要となる。従来の構成においては、まず、吐出バルブが弾性変形するため、吐出バルブのみを変形させる荷重が必要となり、その後、吐出バルブとスプリングリードの両方を変形させるための荷重が必要となる。
【００６４】
これにより、吐出孔１１９を開口するためには、圧縮室１１３とヘッド空間１５６の圧力差による力と、吐出バルブ１２１の復元力とスプリング１３０の復元力との合力が、吐出孔１１９のバルブ座面１３４と吐出バルブ１２１間に発生するオイル１０２の表面張力による吸着力を上回れば良く、吐出孔１１９を開くための荷重を低減することができ、吐出孔１１９を開くために生じる圧縮室１１３内の一時的な昇圧を防ぎ、過圧縮による圧縮機入力の増加を低減して圧縮機効率を向上させることができる。
【００６５】
また、スプリング１３０の復元力とバルブ座面１３４とバルブ台座１３２の離間距離を変更することにより、吐出バルブ１２１の板厚減少等、耐久性を低下させずに、吐出孔１１９を開口するために必要な圧縮室１１３とヘッド空間１５６の圧力差を低減することが
でき、吐出孔１１９開くために生じる圧縮室内の一時的な昇圧を防ぐことができる、これにより、吐出バルブ１２１の耐久性の低下を招くことなく、過圧縮による圧縮機入力の増加を低減でき、圧縮機の耐久性確保と効率向上を両立させることができる。
【００６６】
吐出バルブ１２１とスプリング１３０に対し、吐出孔１１９が閉じている際に発生してる力が解放された後に、さらに吐出バルブ１２１の変位を大きくするために必要な、吐出バルブ１２１とスプリング１３０を弾性変形させるための力も、吐出バルブ１２１の板厚を薄くし、耐久性を低下させることなく、スプリング１３０の弾性変形力の低下により低減することができ、過圧縮による圧縮機入力の増加を低減して圧縮機効率を向上させることができる。
【００６７】
さらに、吐出孔１１９が閉口する際も、スプリング１３０の変形により、吐出孔を塞ぐための荷重が低減でき、吐出孔１１９の閉じ遅れが改善され、作動流体の再吸入を防止することができ、作動流体の再吸入による損失を低減して圧縮機入力を低減し、圧縮機効率を向上させることができる。
【００６８】
吐出バルブ１２１の耐久性向上のために、板厚を厚くした場合、吐出孔１１９を開口するための力は、吐出バルブ１２１の復元力とスプリング１３０の復元力との合力であるため、吐出孔１１９を開口するために必要な圧縮室１１３とヘッド空間１５６の圧力差を低減することができ、吐出孔１１９が閉口するときは、スプリング１３０を柔軟にし、弾性変形させるのに必要な荷重を低下させることで、吐出孔１１９の閉じ遅れを改善することができる。そのため、吐出孔１１９の閉じ遅れによる再吸入を防止することができ、吐出バルブ１２１の耐久性を向上させつつ、吐出孔１１９の開口時に発生する過圧縮、閉口時に発生する作動流体の再吸入を低減することができ、圧縮機効率の向上が可能である。
【００６９】
本実施の形態１では、スプリング１３０は、板ばねで構成しているが、Ｕ字型のばねや、コイルバネ等の場合においても、同様の効果を有する。
【００７０】
また、本実施の形態１のスプリング１３０において、スプリングが吐出孔１１９方向に吐出バルブ１２１の可動領域上にまで延長された場合においても同様の効果を有し、さらに、スプリング１３０が弾性変形することで、吐出バルブ１２１が閉じる際に、スプリング１３０の延長部の復元力が足し合わされることにより、吐出孔１１９の閉じ遅れを改善することができる。さらに、作動流体の再吸入による損失を低減でき、圧縮機入力を低減して圧縮機効率を向上させることができる。
【００７１】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における吐出バルブ部の拡大断面図である。図７は、同実施の形態２における吐出バルブの動作模式図である。
【００７２】
なお、実施の形態１と同一または相当する構成要素には同一の参照符号を付し、説明を省略する。また、密閉型圧縮機の全体構成、および動作については、実施の形態１の説明と図面を援用し、ここでは、実施の形態１と相違する内容を主体に説明する。
【００７３】
図６に示すように、本実施の形態２におけるバルブプレート１３６は、吐出バルブ１２１のバルブ台座１３７に、シリンダヘッド１５２方向に突出する凸部１３８が設けられている。その凸部１３８の頂点は、スプリング１３０によって押圧される範囲内に設けられている。
【００７４】
本実施の形態２の吐出行程における、吐出バルブ１２１、スプリング１３０の動作について詳しく説明する。
【００７５】
図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７（ｄ）は、吐出行程における吐出バルブの動作模式図である。
【００７６】
図７（ａ）は、吐出開始前（または吐出終了後）、図７（ｂ）は、吐出開始直後、図７（ｃ）は、吐出途中行程、図７（ｄ）は、吐出終了直前である。
【００７７】
吐出開始前において、吐出バルブ１２１は、ヘッド空間１５６と圧縮室１１３の圧力差により発生する力で、吐出孔１１９に押し付けられ、吐出バルブ１２１およびスプリング１３０は弾性変形している。
【００７８】
圧縮室１１３の圧力が上昇し、ヘッド空間１５６と圧縮室１１３の圧力差が小さくなると、まず、吐出バルブ１２１とスプリング１３０の復元力が、吐出孔１１９のバルブ座面１３４と吐出バルブ１２１の間に発生するオイル１０２の表面張力による吸着力と、ヘッド空間１５６と圧縮室１１３の圧力差により発生する力に打ち勝ち、吐出孔１１９がわずかに開く。その後、圧縮室１１３の圧力上昇に伴い、吐出バルブ１２１に加わる力が増大し、スプリング１３０が弾性変形する力を上回ると、スプリング１３０が弾性変形し、吐出バルブ１２１は、バルブ台座１３７に設けた凸部１３８の頂点を中心として回転し、吐出孔１１９の開口が大きくなる。さらに、吐出バルブ１２１に加わる力が増大すると、吐出バルブ１２１を弾性変形することにより、吐出孔１１９は大きく開口する。
【００７９】
その後、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１３０と吐出バルブ１２１の復元力に対して小さくなると、吐出バルブ１２１は閉じる方向に変位し、吐出孔１１９の開口が小さくなる。そして、さらに、ヘッド空間１５６と圧縮室１１３の圧力差が減少し、圧縮室１１３の圧力が、ヘッド空間１５６の圧力を下回ると、その圧力差により吐出バルブ１２１は、吐出孔１１９に押し付けられ、スプリング１３０と吐出バルブ１２１が弾性変形して吐出孔１１９は完全に閉じられ、圧縮室１１３は閉塞される。
【００８０】
このように、吐出バルブ１２１が可動する際の回転支点が、バルブプレート１３６に設けられた凸部１３８の頂点になることにより、吐出バルブ１２１を弾性変形させるための荷重を低下させることができ、吐出孔１１９の閉じ遅れが改善され、作動流体の再吸入を防止することができる。その結果、作動流体の再吸入による損失を低減でき、圧縮機入力を低減し、圧縮機効率を向上させることができる。
【００８１】
また、吐出バルブ１２１は、シリンダヘッド１５２側に変位する場合と、圧縮室１１３側に変位する場合で、回転支点が同一となることから、吐出バルブ１２１を安定的に保持することができ、挙動が安定し、性能の安定化および信頼性の向上が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、信頼性を確保しながら圧縮機効率の向上がはかれるため、家庭用電気冷蔵庫に限らず、エアーコンディショナー、自動販売機やその他の冷凍装置や、空気圧縮機等の工業用圧縮機等に広く適用できる。
【符号の説明】
【００８３】
１０１  密閉容器
１０６  電動要素
１０９  圧縮要素
１１３  圧縮室
１１９  吐出孔
１２１  吐出バルブ
１３０  スプリング
１３２  バルブ台座
１３１  バルブストップ
１３４  バルブ座面
１３７  バルブ台座
１３８  凸部
１３９  取付け面
【図５】
2012197768.tif 000003
【図１】
2012197768.tif 000004
【図２】
2012197768.tif 000005
【図３】
2012197768.tif 000006
【図４】
2012197768.tif 000007
【図６】
2012197768.tif 000008
【図７】
2012197768.tif 000009
【図８】
2012197768.tif 000010
【図９】
2012197768.tif 000011
【図１０】
2012197768.tif 000012