(57)【要約】【課題】高効率の電気冷蔵庫、エアーコンディショナー、冷凍冷蔵装置等の冷凍サイクルに接続される往復式の密閉型圧縮機を提供することを目的とする。【解決手段】ピストン１２６の先端面１６２で、パス孔１４６と対向した位置に、該ピストン１２６の往復動に伴ってパス孔１４６を出没する第１の凸部１６４を設け、さらに第１の凸部１６４の先端面１６６に、該ピストン１２６の往復動に伴って吐出孔１４４を出没する第２の凸部１６８を設け、第２の凸部１６８における第１の凸部１６４の先端面１６６との交差部分に凹部１７０を設けたことにより、パス孔１４６、吐出孔１４４のデッドボリュームを低減するとともに、圧縮室１４０内や吐出孔１４４における損失を低減し、効率の高い密閉型圧縮機を提供することができる。【選択図】図２
2012159071.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容し、前記圧縮要素は、圧縮室空間を有するシリンダブロックと、前記圧縮室空間内を往復運動するピストンと、前記圧縮室空間の端部に配置され、かつ前記ピストンとで圧縮室を形成するガスケット、吸入弁、及び、バルブプレートを備え、前記バルブプレートに、前記圧縮室内で圧縮される冷媒ガスが流入する吸入孔と該圧縮室内で圧縮された冷媒ガスが吐出される吐出孔を設け、前記吸入弁には、前記吸入孔を封止する弁と、前記吐出孔に通じずるパス孔を設け、さらに、前記ピストンの先端面で、かつ前記パス孔と対向した位置に、該ピストンの往復動に伴って前記パス孔を出没する第１の凸部を設け、さらに前記第１の凸部の先端面に、該ピストンの往復動に伴って前記吐出孔を出没する第２の凸部を設け、前記第２の凸部における第１の凸部の先端面との交差部分に凹部を設けた密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記第１の凸部を、前記パス孔と相似縮小した形状とし、その高さを、前記吸入弁の板厚以下とした請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記第２の凸部を、円柱（円筒）形状または錐形状とした請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記第２の凸部に、前記ピストンの往復動方向と略平行に延びる少なくとも一つの平面を設けた請求項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】
前記第２の凸部を、該凸部に設けた少なくとも一つの平面が前記吸入孔側に面するように配置した請求項４に記載の密閉型圧縮機。
【請求項６】
前記平面の前記第１の凸部の先端面とでなす角度θを、約７０°≦θ≦９０°の範囲とした請求項４または５に記載の密閉型圧縮機。
【請求項７】
前記平面の向きを、該平面と直角で、かつこの平面の中心を通る直線Ｙが、前記吸入孔の軸心とピストンの軸心を通る線Ｚにおいて、吸入孔の軸心とピストンの軸心の間で交差する位置関係となる向きとした請求項４から６のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項８】
前記第２の凸部の先端面に、凹部を設けた請求項１から７のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項９】
密閉型圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を配管によって環状に連結した冷媒回路を有し、前記密閉型圧縮機を、請求項１から８のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機とした冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気冷蔵庫、エアーコンディショナー、冷凍冷蔵装置等の冷凍サイクルに用いられる密閉型圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭用冷蔵庫は省エネルギー化が進み、家庭用冷蔵庫に搭載される密閉型圧縮機においても高効率化が進んできている。
【０００３】
従来、家庭用冷蔵庫に搭載されるこの種の密閉型圧縮機は、効率を向上させるために、ピストン凸部により吐出孔及びパス孔のデッドボリュームを低減し、圧縮ガスの再膨張による損失低減や能力の低下を抑えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、図面を参照しながら上記従来の密閉型圧縮機について説明する。
【０００５】
図１４は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機の縦断面図、図１５は、従来の密閉型圧縮機の要部断面図、図１６は、従来の密閉型圧縮機のピストンの斜視図である。
【０００６】
図１４から図１６に示すように、密閉型圧縮機１は、密閉容器３内に、圧縮要素５と電動要素７を収容し、内部空間には冷媒ガス９が充填されている。
【０００７】
圧縮要素５は、略円筒形のシリンダ１１内に、自在に往復動できるようにピストン１３が挿入され、ピストン１３は連結手段１５によってクランクシャフト１７の偏心部１９と連結されている。
【０００８】
また、シリンダ１１の端部には、吸入孔２１と吐出孔２３とを備えたバルブプレート２５が配設されており、吸入孔２１と吐出孔２３をそれぞれ開閉する吸入弁２７と吐出弁（図示せず）を備えている。吸入弁２７には、吐出孔２３へ通じるパス孔２９が設けられている。
【０００９】
シリンダ１１、バルブプレート２５、ピストン１３により圧縮室３１が形成され、電動要素７の回転力を伝達するクランクシャフト１７の回転により、シリンダ１１内をピストン１３が往復運動し、これにより圧縮室３１で冷媒ガス９を吸入、圧縮、吐出させる圧縮機構となっている。
【００１０】
また、図１４、図１５に示すように、従来の密閉型圧縮機１は、パス孔２９と吐出孔２３のデッドボリュームを低減するために、ピストン１３のバルブプレート２５側の端部には、パス孔２９に対応する位置に第１の凸部３３を設け、さらに前記第１の凸部面の先端面の吐出孔２３に対応する位置に第２の凸部３５が設けられている。
【００１１】
このピストン１３の第１の凸部３３は、パス孔２９の形状と類似した形状であり、第２の凸部３５は、円柱（円筒）形状または錐形状である。そして、吸入弁２７のパス孔２９に第１の凸部３３が、バルブプレート２５の吐出孔２３に第２の凸部３５が、それぞれ入り込む位置に形成されている。
【００１２】
なお、従来の密閉型圧縮機１においては、吐出孔２３のデッドボリュームのみを低減するために、ピストン１３のバルブプレート２５側の端部において、吐出孔２３に対応する位置に一段の凸部（図示せず）が設けられている場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第３２０５１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来の構成では、ピストン１３のバルブプレート２５側に設けられた第１の凸部３３がパス孔２９に、第２の凸部３５が吐出孔２３に入り込み、デッドボリュームを低減できるものの、徐々に冷媒ガス９の流通面積が減少する構成であり、また圧縮室３１内における冷媒の複雑な挙動も伴って、圧縮室３１内や吐出孔２３よりスムーズに冷媒ガス９が流出しきれなかった。すなわち、圧縮室３１内に溜まり込んだ（残存した）冷媒ガス９によって過圧縮が生じる等、結果として密閉型圧縮機１としては効率が低下してしまうという課題があった。
【００１５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、デッドボリュームを低減するとともに、圧縮室内や吐出孔における損失を低減することによって、効率の高い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】
【００１６】
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、ピストンの先端面で、かつパス孔と対向した位置に、ピストンの往復動に伴ってパス孔を出没する第１の凸部を設け、さらに前記第１の凸部の先端面に、該ピストンの往復動に伴って前記吐出孔を出没する第２の凸部を設け、前記第２の凸部における第１の凸部の先端面との交差部分に凹部を設けたものである。
【００１７】
これにより、吐出孔のデッドボリュームを低減し、圧縮機の効率を向上することに加えて、圧縮室より流出する冷媒ガスを、前記第２の凸部における第１の凸部の先端面との交差部分の凹部により、吐出工程における圧力が軽減されるので、圧縮室より流出される冷媒ガスの流れを改善させることができる。したがって、パス孔、及び、吐出孔よりスムーズに冷媒ガスを押除けさせることができ、圧縮工程終了時における冷媒ガスの圧縮室内、吐出孔内、及び、パス孔内での溜まり込み（量）を抑制し、その溜まり込んだ冷媒ガスの圧縮に伴う負荷損失を軽減することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の密閉型圧縮機は、ピストンの先端面で、かつバルブプレートのパス孔と対向した位置に、前記ピストンの往復動に伴って前記パス孔を出没する第１の凸部を設け、さらに前記第１の凸部面の先端面に、前記ピストンの往復動に伴って前記吐出孔を出没する第２の凸部を設け、前記第２の凸部における第１の凸部の先端面との交差部分に凹部を設けたもので、圧縮室内、吐出孔内、及び、パス孔内における冷媒ガスの圧縮損失を低減し、密閉型圧縮機の効率を高めることができる。
【００１９】
また、本発明は、高効率の密閉型圧縮機の搭載により、消費電力（量）を抑制した冷凍装置を得ることができ、家庭用冷蔵庫を初めとして、除湿機やショーケース、自販機等の装置の省エネルギー化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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における密閉型圧縮機のピストンの要部斜視図
【図３】同実施の形態１における密閉型圧縮機のピストンの要部断面図
【図４】同実施の形態１における密閉型圧縮機の圧縮工程終了前の冷媒ガスの流れを説明する要部断面図
【図５】同実施の形態１における密閉型圧縮機の圧縮工程終了時の冷媒ガスの流れを説明する要部断面図
【図６】本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機のピストンの斜視図
【図７】同実施の形態２における密閉型圧縮機のピストンの要部断面図
【図８】同実施の形態２における密閉型圧縮機のピストンの圧縮面から見た凸部と吸入孔および吐出孔との配置関係を示す説明図
【図９】同実施の形態２における密閉型圧縮機の圧縮工程終了前の冷媒ガスの流れを説明する要部断面図
【図１０】同実施の形態２における密閉型圧縮機の圧縮工程終了時の冷媒ガスの流れを説明する要部断面図
【図１１】同実施の形態２における異なる構成の凸部を設けたピストンの要部斜視図
【図１２】同実施の形態２におけるさらに異なる構成の凸部を設けたピストンの要部斜視図
【図１３】本発明の実施の形態３における物品貯蔵装置の構成を示す模式図
【図１４】従来の密閉型圧縮機の縦断面図
【図１５】従来の密閉型圧縮機の要部断面図
【図１６】従来の密閉型圧縮機のピストンの斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
請求項１に記載の発明は、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容し、前記圧縮要素は、圧縮室空間を有するシリンダブロックと、前記圧縮室空間内を往復運動するピストンと、前記圧縮室空間の端部に配置され、かつ前記ピストンとで圧縮室を形成するガスケット、吸入弁、及び、バルブプレートを備え、前記バルブプレートに、前記圧縮室内で圧縮される冷媒ガスが流入する吸入孔と該圧縮室内で圧縮された冷媒ガスが吐出される吐出孔を設け、前記吸入弁には、前記吸入孔を封止する弁と、前記吐出孔に通じるパス孔を設け、さらに、前記ピストンの先端面で、かつ前記パス孔と対向した位置に、該ピストンの往復動に伴って前記パス孔を出没する第１の凸部を設け、さらに前記第１の凸部の先端面に、該ピストンの往復動に伴って前記吐出孔を出没する第２の凸部を設け、前記第２の凸部における第１の凸部の先端面との交差部分に凹部を設けたものである。
【００２２】
かかる構成とすることにより、前記パス孔及び前記吐出孔に形成されるデッドボリュームを低減し、圧縮機の効率を向上することに加えて、圧縮室より流出する冷媒ガスを、前記第２の凸部における第１の凸部の先端面との交差部分の凹部により、吐出工程における圧力が軽減されるので、圧縮室より流出される冷媒ガスの流れを改善させることができる。これによって、パス孔、及び、吐出孔よりスムーズに冷媒ガスを押除けさせることができる。
【００２３】
その結果、圧縮工程終了時における冷媒ガスの圧縮室内、及び、吐出孔内での溜まり込み（量）を抑制し、その溜まり込んだ冷媒ガスの圧縮に伴う負荷損失を軽減することができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の凸部を、前記パス孔と相似縮小した形状とし、その高さを、前記吸入弁の板厚以下としたものである。
【００２５】
かかる構成とすることにより、前記パス孔に形成されるデッドボリュームをさらに低減し、かつ、バルブプレートに第１の凸部との衝突が起こらないため、効率が向上すると共に、信頼性の高い圧縮機を提供することができる。
【００２６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記第２の凸部を、円柱（円筒）形状または錐形状としたものである。
【００２７】
かかる構成とすることにより、前記吐出孔より冷媒ガスを略均一に整流して吐出孔方向へ導くことができるため、さらに圧縮に伴う負荷損失を軽減することができる。
【００２８】
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おいて、前記第２の凸部に、前記ピストンの往復動方向と略平行に延びる少なくとも一つの平面を設けたものである。
【００２９】
かかる構成とすることにより、吸入孔から吐出孔に向かって流れる冷媒ガスの流れにおいて、前記平面によって凸部の軸方向に延びる周壁への回り込みを遮ることができる。
【００３０】
その結果、前記平面によって遮った冷媒ガスを吐出孔方向へ導くことができ、圧縮工程終了時における冷媒ガスの圧縮室内での溜まり込み（残存）を抑制し、その溜まり込んだ冷媒ガスの圧縮に伴う負荷損失を軽減し、さらに圧縮機の入力を低減することができる。
【００３１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記第２の凸部を、該凸部に設けた少なくとも一つの平面が前記吸入孔側に面するように配置したものである。
【００３２】
かかる構成とすることにより、前記吸入孔から流れ込み、吐出孔に向かう冷媒ガスの流れを遮ることができ、これに伴って前記吐出孔に向かう冷媒ガスの流れを生成し、特に圧縮終了工程時の圧縮負荷を軽減し、圧縮機の入力を低減することができる。
【００３３】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の発明において、前記平面の前記第１の凸部の先端面とでなす角度θを、約７０°≦θ≦９０°の範囲としたものである。
【００３４】
かかる構成とすることにより、前記冷媒ガスの吐出孔に向かう流れが円滑となり、特に圧縮終了工程時における冷媒ガスの圧縮室内での溜まり込み（残存）を抑制することができ、前記溜まり込んだ冷媒ガスの圧縮に伴う負荷をさらに軽減し、圧縮機の入力を低減することができる。
【００３５】
請求項７に記載の発明は、請求項４から６のいずれか一項に記載の発明において、前記平面の向きを、該平面と直角で、かつこの平面の中心を通る直線Ｙが、前記吸入孔の軸心とピストンの軸心を通る線Ｚにおいて、吸入孔の軸心とピストンの軸心の間で交差する位置関係となる向きとしたものである。
【００３６】
かかる構成とすることにより、前記第２の凸部に設けた平面の向きを、前記冷媒ガスの吐出孔に向かう流れを遮り易い方向とし、合理的に吐出孔に向かう冷媒ガスの流れを生成することができ、特に、圧縮終了工程時の圧縮負荷をさらに軽減し、圧縮機の入力を低減することができる。
【００３７】
請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の発明において、前記第２の凸部の先端面に、凹部を設けたものである。
【００３８】
かかる構成とすることにより、圧縮室より流出する冷媒ガスを、前記第２の凸部の先端面に設けた凹部により、吐出工程における圧力が軽減されるので、圧縮室より流出される冷媒ガスの流れを改善させることによって、パス孔、及び、吐出孔より冷媒ガスをスムーズに押除けさせることができる。
【００３９】
その結果、圧縮工程終了時における冷媒ガスの圧縮室内、及び、吐出孔内での溜まり込み（量）をさらに抑制し、その溜まり込んだ冷媒ガスの圧縮に伴う負荷損失をさらに軽減することができる。
【００４０】
請求項９に記載の発明は、密閉型圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を配管によって環状に連結した冷媒回路を有し、前記密閉型圧縮機を、請求項１から８のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機とした冷凍装置である。
【００４１】
かかる冷凍装置は、高効率で高信頼性の密閉型圧縮機の搭載により、消費電力（量）を抑制した運転が可能となる。
【００４２】
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この発明が限定されるものではない。
【００４３】
（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である。図２は、同実施の形態１における密閉型圧縮機のピストンの要部斜視図である。図３は、同実施の形態１における密閉型圧縮機のピストンの要部断面図である。図４は、同実施の形態１における密閉型圧縮機の圧縮工程終了前の冷媒ガスの流れを説明する要部断面図である。図５は、同実施の形態１における密閉型圧縮機の圧縮工程終了時の冷媒ガスの流れを説明する要部断面図である。
【００４４】
図１に示すように、密閉型圧縮機１００は、密閉容器１０２内に冷媒ガス（冷媒ガス）１０４が充填されており、電動要素１０６と、電動要素１０６によって駆動される圧縮要素１０８が、サスペンションスプリング１１０によって密閉容器１０２内において弾性的に支持され、収容されている。
【００４５】
圧縮要素１０８は、電動要素１０６の回転運動を往復運動に変換するクランクシャフト１１２と、略円筒形の圧縮室空間を有するシリンダ１１４を備えたシリンダブロック１１６を主体に構成される。
【００４６】
クランクシャフト１１２は、電動要素１０６の回転子１１８が固定された主軸部１２０と、軸心が主軸部１２０に対して偏心している偏心部１２２を備えている。そして、主軸部１２０は、シリンダブロック１１６の主軸受け部１２４に支持されている。
【００４７】
また、シリンダ１１４内には、自在に往復動できるようにピストン１２６が挿入されている。
【００４８】
このピストン１２６は、連結手段１２８を介してクランクシャフト１１２の偏心部１２２と連結されている。すなわち、連結手段１２８は、一端がクランクシャフト１１２の偏心部１２２と回転自在に連結され、他端がピストン１２６に取り付けられたピストンピン１３０と回転自在に連結されている。
【００４９】
これにより、連結手段１２８は、クランクシャフト１１２の回転に伴う偏心部１２２の旋回を往復動に変換してピストン１２６に伝達する。
【００５０】
シリンダ１１４の端部１３２には、ガスケット１３４、吸入弁１３６、バルブプレート１３８が順に配設されており、ガスケット１３４、吸入弁１３６、バルブプレート１３８、ピストン１２６、シリンダ１１４によって圧縮室１４０が形成されている。
【００５１】
バルブプレート１３８には、それぞれ円形に形成された吸入孔１４２および吐出孔１４４が設けられ、さらに吐出孔１４４を開閉する吐出弁（図示せず）が周知の構成で設けられている。
【００５２】
また、吸入弁１３６には、吐出孔１４４へ通じるパス孔１４６が設けられている。
【００５３】
さらに、バルブプレート１３８は、シリンダヘッド１５０で覆われ、このシリンダヘッド１５０の内部には、吸入マフラー１５２と吸入孔１４２を連通する吸入室１５４と、吐出孔１４４と連通する吐出室１５６が設けられている。
【００５４】
吐出室１５６には、吐出管１５８が接続され、その吐出管１５８には、密閉容器１０２の外部へ延出した出口管１６０が接続されている。
【００５５】
ピストン１２６のバルブプレート１３８側の端面、すなわち先端面１６２には、パス孔１４６に対応した位置で、かつピストン１２６の往復運動に伴ってパス孔１４６を出没する第１の凸部１６４を形成し、さらに第１の凸部１６４の先端面１６６には、吐出孔１４４に対応した位置で、かつピストン１２６の往復動に伴って吐出孔１４４を出没する第２の凸部１６８が形成されている。さらに、第２の凸部１６８における第１の凸部１６４の先端面１６６との交差部分の全周に、凹部１７０を設け、さらに第２の凸部１６８の先端面１７２にも、凹部１７４が設けられている。第１の凸部１６４、第２の凸部１６８は、焼結材等を用いることで、ピストン１２６と一括成形で設けられている。
【００５６】
なお、凹部１７４は、第２の凸部１６８の形状を縮小相似した形状である。
【００５７】
さらに、吸入弁１３６に設けられたパス孔１４６、及び、バルブプレート１３８に設けられた吐出孔１４４は、図２、図３に示す如く、ピストン１２６の第１の凸部１６４及び第２の凸部１６８がそれぞれ容易に入り込める大きさに形成されている。
【００５８】
また、パス孔１４６及び吐出孔１４４は、圧縮室１４０の軸心１７８よりも外周側に偏心させた位置の軸心１８０、１８２に設けられている。
【００５９】
なお、本実施の形態１では、軸心１８０と軸心１８２は一致して記載するが、軸心１８０と軸心１８２が一致していない場合もある。
【００６０】
したがって、第１の凸部１６４の軸心１８４の位置、及び、第２の凸部１６８の軸心１８６についても、ピストン１２６の往復動時にパス孔１４６、及び、吐出孔１４４を出没するため、パス孔１４６、及び、吐出孔１４４の軸心１８０、１８２と（略）一致しており、圧縮室１４０の軸心１７８、及び、この軸心１７８と（略）一致したピストン１２６の軸心１８８よりも外周側に偏心した位置に設けられている。
【００６１】
さらに、この第１の凸部１６４、第２の凸部１６８は、図２および図３に示す如く、円柱（円筒）形状または錐形状として配置している。
【００６２】
また、第１の凸部１６４の高さＨ１は、吸入弁１３６の厚さｈ１（図３）より若干低く、第２の凸部１６８の高さＨ２は、バルブプレート１３８の厚さｈ２（図３）より若干低く設定されている。
【００６３】
さらにまた、この第１の凸部１６４と第２の凸部１６８の大きさは、パス孔１４６（図３）の内径、及び、吐出孔１４４の内径との間隔、あるいはピストン１２６の先端面１６
２の面積（シリンダ１１４の容積）等の設計諸元に応じて設定される。
【００６４】
以上のように構成された密閉型圧縮機１００について、以下その動作、作用を説明する。ここで、密閉型圧縮機１００は、周知の如く吸入管（図示せず）と出口管１６０の間に、凝縮器、減圧器、蒸発器（いずれも図示せず）を接続した冷媒回路が接続され、周知の冷凍サイクルを構成している。なお、圧縮される冷媒ガス１０４には、Ｒ６００ａもしくはＲ１３４ａを採用している。
【００６５】
電動要素１０６に通電すると、回転子１１８が回転してクランクシャフト１１２を回転させ、クランクシャフト１１２の偏心部１２２の回転（旋回）運動が連結手段１２８を介してピストン１２６に伝えられる。したがって、ピストン１２６はシリンダ１１４内を往復動する。
【００６６】
ピストン１２６が、上死点から下死点に向かう吸入行程においては、ピストン１２６のクランクシャフト側への移動に伴って圧縮室１４０の容積が増大するため、圧縮室１４０内の圧力が低下し、シリンダヘッド１５０に形成された吸入室１５４と圧縮室１４０内との圧力差によって吸入弁１３６が支点を基点として開き、圧縮室１４０と吸入室１５４とが吸入孔１４２を介して連通する。
【００６７】
したがって、冷媒ガス１０４は、冷媒回路から吸入管を介して密閉容器１０２内に導かれ、吸入マフラー１５２、吸入室１５４、吸入孔１４２を順次通過して圧縮室１４０内へ吸入される。
【００６８】
次に、ピストン１２６が、下死点から上死点に向かう圧縮行程においては、ピストン１２６のバルブプレート１３８側への移動に伴って吸入弁１３６が吸入孔１４２を閉じ、圧縮室１４０内の容積が減少する。
【００６９】
これに伴って、圧縮室１４０内の冷媒ガス１０４が圧縮され、圧縮室１４０内の圧力が上昇する。
【００７０】
そして、圧縮室１４０内の圧力が吐出室１５６内の圧力にまで上昇すると、吐出室１５６と圧縮室１４０内との圧力差によって吐出弁（図示せず）が開き、ピストン１２６が上死点に達するまでの間、圧縮された冷媒ガス１０４は、吐出孔１４４からシリンダヘッド１５０内の吐出室１５６へ吐出される。
【００７１】
吐出室１５６へ吐出された冷媒ガス１０４は、吐出管１５８を通って、出口管１６０から密閉容器１０２外の冷媒回路へと送り出され、冷凍サイクルが形成される。
【００７２】
以上のような吸入、圧縮、吐出の各行程がクランクシャフト１１２の１回転毎に繰り返し行なわれ、冷媒ガス１０４が冷凍サイクル内を循環する。
【００７３】
上述した吐出行程の終了間際におけるパス孔１４６、及び、吐出孔１４４から吐出される冷媒ガス１０４の流れについて、図４を参照しながら詳細に説明する。
【００７４】
圧縮行程の後半において、圧縮室１４０の容積が減少してくると、図４に示すように、ピストン１２６の先端面１６２が吸入弁１３６、及び、バルブプレート１３８に近づき、同時に第１の凸部１６４、及び、第２の凸部１６８が、それぞれ対向するパス孔１４６、及び、吐出孔１４４に近づく。そして、圧縮室１４０内の圧力の上昇に伴って吐出弁が開く。
【００７５】
吐出弁が開くと同時に、圧縮室１４０内で圧縮された冷媒ガス１０４が、図中の矢印で示すようにパス孔１４６、及び、吐出孔１４４を介して一気にシリンダヘッド１５０内の吐出室１５６内へ吐出される。
【００７６】
そして、さらに圧縮行程が進むと、図５に示す如くピストン１２６の第１の凸部１６４、及び、第２の凸部１６８が、それぞれ対向するパス孔１４６、及び、吐出孔１４４に入り込み、第１の凸部１６４とパス孔１４６、及び、第２の凸部１６８と吐出孔１４４とで形成されるデッドボリューム（網掛け部分）内に圧縮された冷媒ガス１０４の一部を残して圧縮行程を終了する。
【００７７】
上記圧縮行程における圧縮室１４０内の冷媒ガス１０４の流れは、速度も流れ方向も大きく変化する３次元の流れであり、複雑な挙動を示す。
【００７８】
本実施の形態１においては、ピストン１２６の先端面１６２に設けた第２の凸部１６８における第１の凸部１６４の先端面１６６との交差部分の全周に凹部１７０を設け、さらに第２の凸部１６８の先端面１７２にも、第２の凸部１６８の形状を縮小相似した凹部１７４を形成している。
【００７９】
したがって、特に圧縮工程の終了間際においては、図５に示す如く、パス孔１４６と第１の凸部１６４、及び、吐出孔１４４と第２の凸部１６８で形成される冷媒ガス１０４の流路が狭くなり、冷媒ガス１０４は、流速が速くなる。そして、第１の凸部１６４の側面１６４ａに沿って流れ込む冷媒ガス１０４の一部は、第１の凸部１６４の先端面１６６上へ導かれ、第２の凸部１６８の側面１６８ａに沿って流れ込むと考えられる。
【００８０】
さらに、圧縮工程が進み、ピストン１２６が上死点に到達する直前では、図５に示す如く、パス孔１４６と第１の凸部１６４、及び、吐出孔１４４と第２の凸部１６８で形成される冷媒ガス１０４の流路が微小となり、冷媒ガス１０４の流通抵抗がさらに大きくなるが、凹部１７０、１７４により、冷媒ガス１０４の吐出工程における圧力が軽減されるので、圧縮室より流出される冷媒ガス１０４の流れを改善させることによって、パス孔、及び、吐出孔よりスムーズに押除けさせることができるため、圧縮室１４０内に溜まり込む冷媒ガス１０４の量が減少し、圧縮に伴うエネルギーを抑制することができる。
【００８１】
その結果、冷媒ガス１０４の複雑な挙動に伴う吐出孔１４４近辺での冷媒ガス１０４の流れを改善することができ、密閉型圧縮機１００の圧縮終了間際における溜まり込んだ冷媒ガス１０４の過圧縮を抑制して密閉型圧縮機１００の電気入力を低減することができる。
【００８２】
また、第１の凸部１６４の高さＨ１は、吸入弁１３６の厚さｈ１（図３）より若干低く、第２の凸部１６８の高さＨ２は、バルブプレート１３８の厚さｈ２（図３）より若干低く設定されているため、バルブプレート１３８に第１の凸部１６４が、吐出リード（図示せず）に第２の凸部１６８が、それぞれ衝突することが起こらないため、高い信頼性を確保することができる。
【００８３】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機のピストンの斜視図である。図７は、同実施の形態２における密閉型圧縮機のピストンの要部断面図である。図８は、同実施の形態２における密閉型圧縮機のピストンの圧縮面から見た凸部と吸入孔および吐出孔との配置関係を示す説明図である。図９は、同実施の形態２における密閉型圧縮機の圧縮工程終了前の冷媒ガスの流れを説明する要部断面図である。図１０は、同実施の形態２における密閉型圧縮機の圧縮工程終了時の冷媒ガスの流れを説明する要部断面図である。図
１１は、同実施の形態１における異なる構成の凸部を設けたピストンの要部斜視図である。図１２は、同実施の形態１におけるさらに異なる構成の凸部を設けたピストンの要部斜視図である。
【００８４】
ここで、密閉型圧縮機の全体構成と説明については、図１と実施の形態１の内容を援用し、説明を省略する。また、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の符号を付し、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。
【００８５】
図６乃至図８に示すように、第２の凸部３６８は、実施の形態１で説明した図２の円柱を軸方向において半分に切断した形状を基調とし、その切断面である平面３６８ａをピストン１２６の軸心１８８側に面する配置としている。
【００８６】
ここで、第２の凸部３６８の軸心１８６は、説明の便宜上円柱の場合の軸心に設定しているが、実質の形である半円柱の軸心（図示せず）に設定することもできる。また、第２の凸部３６８の先端面３７２には、ある一定幅の平面部または湾曲部を残して、第２の凸部３６８の形状を縮小相似した凹部３７４を成形している。
【００８７】
さらに、第２の凸部３６８の平面３６８ａにおける第１の凸部３６４の先端面３６６との交差部分に凹部３７０を設けている。
【００８８】
そして、第２の凸部３６８（吐出孔１４４）とバルブプレート１３８に設けられた吸入孔１４２の位置関係は、図８に示す如く、平面３６８ａの延長線Ｘからピストン１２６の軸心１８８を越える領域に亘る投影面（ハッチング領域）内に吸入孔１４２が位置している。
【００８９】
さらに、平面３６８ａと第１の凸部３６４の先端面３６６で形成される角度θ（図７）は、略９０°に設定されている。この角度θは、第１の凸部３６４と第２の凸部３６８がピストン１２６と共に金型成形されることから若干金型の抜き勾配（角度）を含んでおり、その抜き勾配は任意に設定することができる。
【００９０】
かかることから、本実施の形態２においては、角度θを、約７０°≦θ≦９０°の範囲と定義している。
【００９１】
また、平面３６８ａの向きは、図８に示すように、吸入孔１４２の軸心（中心）３９０とピストン１２６の軸心（中心）１８８を通る線Ｚに対して、ピストン１２６の軸心１８８と交差する方向に延びる平面３６８ａの延長線Ｘが、角度（以下、配置角度と称す）α（本実施の形態２においては約４５°）となるように設定している。
【００９２】
この配置角度αは、平面３６８ａと直角で、かつこの平面３６８ａの中心を通る直線Ｙが、吸入孔１４２の軸心３９０とピストン１２６の軸心１８８を通る線Ｚと所定角度の範囲で交差する配置関係と定義することもでき、特に、本実施の形態２においては、直線Ｙが、吸入孔１４２の軸心３９０とピストン１２６の軸心１８８の間で交差する角度に設定している。
【００９３】
したがって、吸入孔１４２の位置に応じて、前述の吸入孔１４２の軸心３９０とピストン１２６の軸心１８８を通る線Ｚに対して、平面３６８ａの延長線Ｘが交差する配置角度α（約４５°）は異なる場合がある。
【００９４】
また、第１の凸部３６４の高さＨ１（図７）は、吸入弁１３６の厚さｈ１（図３）より若干低く、第２の凸部３６８の高さＨ２（図７）は、バルブプレート１３８の厚さｈ２（
図３）より若干低く、また、凹部３７０は、第２の凸部３６８の平面３６８ａにおける第１の凸部１６４の先端面１６６との交差部分に設け、深さＨ３（図７）は、第１の凸部３６４の高さＨ１（図７）と同等以下になるように設定されている。
【００９５】
以上のように構成された密閉型圧縮機１００について、以下その動作、作用を説明する。ここで、密閉型圧縮機１００は、周知の如く吸入管（図示せず）と出口管１６０の間に、凝縮器、減圧器、蒸発器（いずれも図示せず）を接続した冷媒回路が接続され、周知の冷凍サイクルを構成している。なお、圧縮される冷媒ガス１０４には、Ｒ６００ａもしくはＲ１３４ａを採用している。
【００９６】
電動要素１０６に通電すると、回転子１１８が回転してクランクシャフト１１２を回転させ、クランクシャフト１１２の偏心部１２２の回転（旋回）運動が連結手段１２８を介してピストン１２６に伝えられる。したがって、ピストン１２６はシリンダ１１４内を往復動する。
【００９７】
ピストン１２６が、上死点から下死点に向かう吸入行程においては、ピストン１２６のクランクシャフト側への移動に伴って圧縮室１４０の容積が増大するため、圧縮室１４０内の圧力が低下し、シリンダヘッド１５０に形成された吸入室１５４と圧縮室１４０内との圧力差によって吸入弁１３６が支点を基点として開き、圧縮室１４０と吸入室１５４とが吸入孔１４２を介して連通する。
【００９８】
そのため、冷媒ガス１０４は、冷凍サイクル（図示せず）から密閉容器１０２内に導かれ、吸入マフラー１５２、吸入室１５４、吸入孔１４２を介して圧縮室１４０内へ吸入される。
【００９９】
次に、ピストン１２６が下死点から上死点に向かう圧縮行程において、吸入弁１３６が吸入孔１４２を閉じ、圧縮室１４０内の容積が減少するに伴って、圧縮室１４０内の冷媒ガス１０４が圧縮されて圧力が上昇する。
【０１００】
圧縮室１４０内の圧力が吐出室１５６内の圧力にまで上昇すると、吐出室１５６と圧縮室１４０内との圧力差により吐出弁（図示せず）が開き、ピストン１２６が上死点に達するまでの間、圧縮された冷媒ガス１０４は、吐出孔１４４を介してシリンダヘッド１５０内の吐出室１５６に吐出される。
【０１０１】
吐出室１５６に吐出された冷媒ガス１０４は、吐出管１５８を通って、出口管１６０から密閉容器１０２外の冷凍サイクルへと送り出される。
【０１０２】
以上のような吸入、圧縮、吐出の各行程がクランクシャフト１１２の１回転毎に繰り返される。
【０１０３】
上述した吐出行程の終了間際における吐出孔１４４から吐出される冷媒ガス１０４の流れについて、図９と図１０を参照しながら詳細に説明する。
【０１０４】
圧縮行程の後半において、圧縮室１４０の容積が減少してくると、図９に示すように、ピストン１２６の先端面１６２が吸入弁１３６及びバルブプレート１３８に近づき、同時に第１の凸部３６４が、対向するパス孔１４６に、第２の凸部３６８が、対向する吐出孔１４４にそれぞれ近づく。そして、圧縮室１４０内の圧力の上昇に伴って吐出弁が開く。
【０１０５】
吐出弁が開くと同時に、圧縮室１４０内で圧縮された冷媒ガス１０４が、図中の矢印で示すように吐出孔１４４を介して一気にシリンダヘッド１５０内の吐出室１５６内へ吐出
される。
【０１０６】
そして、さらに圧縮行程が進むと、図１０に示す如くピストン１２６の第１の凸部３６４が対向するパス孔１４６に、第２の凸部３６８が対向する吐出孔１４４に入り込み、第１の凸部３６４とパス孔１４６、及び、第２の凸部３６８と吐出孔１４４とで形成されるデッドボリューム（網掛け部分）内に圧縮された冷媒ガス１０４の一部を残して圧縮行程を終了する。
【０１０７】
上記圧縮行程における圧縮室１４０内の冷媒ガス１０４の流れは、速度も流れ方向も大きく変化する３次元の流れであり、複雑な挙動を示す。
【０１０８】
本実施の形態２においては、第１の凸部３６４の先端面３６６に設けた第２の凸部３６８の側壁に、冷媒ガス１０４が第２の凸部３６８の周囲へ回り込み難くなるように平面３６８ａを形成して、さらに、平面３６８ａにおける第１の凸部３６４の先端面３６６との交差部分に凹部３７０を設けている。
【０１０９】
したがって、特に、圧縮工程の終了間際においては、図９に示す如く、パス孔１４６と第１の凸部３６４、及び、吐出孔１４４と第２の凸部３６８で形成される冷媒ガス１０４の流路が狭くなり、冷媒ガス１０４は、流速が速くなる。
【０１１０】
そして、第１の凸部３６４の側面３６４ａに沿って流れ込む冷媒ガス１０４の一部は、第１の凸部３６４の先端面３６６上へ導かれ、第２の凸部３６８の側面３６８ａに沿って流れ込むと考えられる。
【０１１１】
そして、第２の凸部３６８の反平面３６８ａ側では、その一部が矢印ｘで示すように第２の凸部３６８の周囲（側面）へ回り込むことが考えられ、平面３６８ａと対向する流れの冷媒ガスは、その平面３６８ａによって第２の凸部３６８の周囲（側面）へ回り込む流れが抑制され、吐出孔１４４へ導かれる流れ成分が多くなると考えられる。
【０１１２】
また、冷媒ガス１０４は、第２の凸部３６８の平面３６８ａに沿って円滑に流れるようになるため、冷媒ガス１０４の複雑な挙動を緩和する作用が期待できる。
【０１１３】
そして、さらに圧縮工程が進み、ピストン１２６が上死点に到達する直前では、図１０に示す如く、パス孔１４６と第１の凸部３６４、及び、吐出孔１４４と第２の凸部３６８で形成される冷媒ガス１０４の流路が微小となる。したがって、冷媒ガス１０４の流通抵抗はさらに大きくなるが、平面３６８ａ部で冷媒ガス１０４の流れが吐出孔１４４へ導かれ、さらに、第２の凸部３６８の平面３６８ａにおける第１の凸部３６４の先端面３６６との交差部分の凹部３７０と、第２の凸部３６８の先端面３７２に形成された、第２の凸部３６８の形状を縮小相似した凹部３７４により、冷媒ガス１０４の吐出工程における圧力が軽減される。その結果、圧縮室より流出される冷媒ガス１０４の流れを改善させることによって、パス孔、及び、吐出孔よりスムーズに冷媒ガス１０４を押除けさせることができるため、圧縮室１４０内に溜まり込む冷媒ガス１０４の量が減少し、圧縮に伴うエネルギーを抑制することができる。
【０１１４】
その結果、冷媒ガス１０４の複雑な挙動に伴う吐出孔１４４近辺での冷媒ガス１０４の流れを改善することができ、密閉型圧縮機１００の圧縮終了間際における溜まり込んだ冷媒ガス１０４の過圧縮を抑制して密閉型圧縮機１００の電気入力を低減することができる。
【０１１５】
これまでの説明において、第２の凸部３６８は、円柱を軸方向において半分に切断した
形状を基調としたものとして説明したが、図１１に示す如く、第２の凸部４６８を、円錐台を軸方向において半分に切断し、平面４６８ａを形成した形状を基調とする構成、あるいは、図１２に示す如く、第２の凸部５６８を、複数の平面５６８ａ、５６８ｄと先端面５７２を有する直方体等の角錐台（角柱）形状を基調とする構成の場合においても、吐出孔１４４の軸心１８２との関係、および吸入孔１４２と平面４６８ａ、５６８ａの関係、第２の凸部４６８、５６８の先端部４７２、５７２に第２の凸部４６８、５６８の形状を縮小相似した凹部４７４、５７４を設ける等、同様の条件とすることにより、同様の作用効果が期待できる。
【０１１６】
さらに、第２の凸部３６８、４６８、５６８の先端部３７２、４７２、５７２は、平面に限るものではなく、湾曲面であっても同様の作用効果が期待できる。
【０１１７】
換言すると、第２の凸部３６８、４６８、５６８は、ピストン１２６とシリンダ１１４による圧縮工程の終了間際において、冷媒ガス１０４の第２の凸部３６８、４６８、５６８の周囲（側面）への回り込みを抑制する平面３６８ａ、４６８ａ、５６８ａを有する形状が好ましく、図６、図１１、図１２に示す各第２の凸部３６８、４６８、５６８の構成は、冷媒ガス１０４の周囲（側面）への回り込みを抑制する構成、及び、凹部３７４、４７４、５７４によって、冷媒ガス１０４の吐出工程における圧力が軽減されるので、圧縮室より流出される冷媒ガス１０４の流れを改善させることができ、同様の作用が期待できる。
【０１１８】
したがって、本実施の形態２によれば、第１の凸部３６４と第２の凸部３６８、４６８、５６８の形成により、パス孔１４６における第１の凸部３６４とで形成されるデットボリューム、及び、吐出孔１４４における第２の凸部３６８、４６８、５６８とで形成されるデッドボリュームの容積を小さくし、密閉型圧縮機１００の効率を向上することに加え、第２の凸部３６８、４６８、５６８に平面３６８ａ、４６８ａ、５６８ａと、平面３６８ａ、４６８ａ、５６８ａにおける第１の凸部３６４の先端面３６６との交差部分に凹部３７０と、第２の凸部の先端面３７２、４７２、５７２に凹部３７４、４７４、５７４を形成したことにより、冷媒ガス１０４の複雑な挙動に伴う吐出孔１４４近辺での溜まり込み（残存）を抑制し、冷媒ガス１０４の流れを改善することができる。
【０１１９】
その結果、圧縮工程の終了間際においても、冷媒ガス１０４の吐出孔１４４への流れを生成し、密閉型圧縮機１００における溜まり込んだ冷媒ガス１０４の過圧縮を抑制して密閉型圧縮機１００の電気入力を低減することが期待できる。
【０１２０】
（実施の形態３）
図１３は、本発明の実施の形態３における物品貯蔵装置の構成を示す模式図である。なお、ここでは、冷媒としてＲ６００ａ、または、Ｒ１３４ａを封入した冷凍サイクルに、実施の形態２の密閉型圧縮機１００を組み込んだ構成として説明する。
【０１２１】
図１３において、貯蔵装置本体２２１は、内部に、前面が開口し、断熱材によって囲われた第１貯蔵室２２２ａと第２貯蔵室２２２ｂを具備し、前面に、第１貯蔵室２２２ａおよび第２貯蔵室２２２ｂに対応して前記開口を開閉する断熱性を有する第１扉２２３ａおよび第２扉２２３ｂを具備している。
【０１２２】
また、第１貯蔵室２２２ａと第２貯蔵室２２２ｂは、連絡通路２２４ａ、２２４ｂを介して連通している。
【０１２３】
さらに、貯蔵装置本体２２１の内部には、実施の形態１の密閉型圧縮機１００、凝縮器２２６、減圧装置２２７、蒸発器２２８を配管により環状に連結した冷凍サイクルが設け
られており、蒸発器２２８は、第１貯蔵室２２２ａに配置されている。
【０１２４】
また、第１貯蔵室２２２ａには、蒸発器２２８で冷却された冷気を、矢印ａで示す如く積極的に第１貯蔵室２２２ａ内を循環させる送風機２２９が設けられている。第２貯蔵室２２２ｂは、矢印ｂで示す如く連絡通路２２４ａ、２２４ｂを介して流入した第１貯蔵室２２２ａの一部の冷気の循環によって冷却される。
【０１２５】
したがって、実施の形態２で説明したように、高効率の密閉型圧縮機１００の搭載により、物品貯蔵装置は、効率のよい冷却運転を行うことができる。これに伴い、消費電力（量）を抑制した物品貯蔵装置を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
以上のように、本発明にかかる圧縮機は、高効率の圧縮機であり、冷凍サイクルに用いる圧縮機に適用することができ、広く冷凍装置に搭載することができる。また、かかる圧縮機を搭載した物品貯蔵装置は、家庭用冷蔵庫を初めとして、除湿機やショーケース、自販機等の各種装置への展開が可能であり、消費電力を抑制した貯蔵装置として広く適用することができる。
【符号の説明】
【０１２７】
１００  密閉型圧縮機
１０２  密閉容器
１０６  電動要素
１０８  圧縮要素
１１６  シリンダブロック
１２６  ピストン
１３２  端部
１３４  ガスケット
１３６  吸入弁
１３８  バルブプレート
１４０  圧縮室
１４２  吸入孔
１４４  吐出孔
１４６  パス孔
１６２  先端面
１６４  第１の凸部
１６６  先端面
１６８  第２の凸部
１７０  凹部
１７２  先端面
１７４  凹部
１８８  ピストンの軸心
２２６  凝縮器
２２７  減圧装置
２２８  蒸発器
３６８  第２の凸部
３６８ａ  平面
３７０  凹部
３７２  先端面
３７４  凹部
３９０  吸入孔の軸心
４６８  第２の凸部
４６８ａ  平面
４７２  先端面
４７４  凹部
５６８  第２の凸部
５６８ａ  平面
５６８ｄ  平面
５７２  先端面
５７４  凹部
【図１】
2012159071.tif 000003
【図２】
2012159071.tif 000004
【図３】
2012159071.tif 000005
【図４】
2012159071.tif 000006
【図５】
2012159071.tif 000007
【図６】
2012159071.tif 000008
【図７】
2012159071.tif 000009
【図８】
2012159071.tif 000010
【図９】
2012159071.tif 000011
【図１０】
2012159071.tif 000012
【図１１】
2012159071.tif 000013
【図１２】
2012159071.tif 000014
【図１３】
2012159071.tif 000015
【図１４】
2012159071.tif 000016
【図１５】
2012159071.tif 000017
【図１６】
2012159071.tif 000018