(57)【要約】【課題】冷媒圧縮機のヘッドを改良し、低コストで吐出脈動が低く低騒音で性能が高い冷媒圧縮機を提供する。【解決手段】密閉容器内に潤滑油を貯留するとともに、電動要素と圧縮要素とを収容し、吐出室には吐出バルブ放出空間１４５と吐出排出空間１４９とを設け、吐出バルブ放出空間１４５と吐出排出空間１４９とを接続する絞り部１５１ａ、１５１ｂを設けたことにより、ヘッドをコンパクトで低コストにできるという作用を有するとともに、性能が高く、吐出脈動が低くて低騒音にできる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に潤滑油を貯留するとともに、電動要素と圧縮要素とを収容し、前記圧縮要素は、一端が前記潤滑油中に連通し給油機構を備えたシャフトと、圧縮室と前記シャフトを軸支する軸受部を備えたシリンダブロックと、前記圧縮室内を往復動するピストンと、前記シリンダブロックの端面を封止するとともに反圧縮室側に吐出バルブを備えたバルブプレートと、前記吐出バルブを収容する吐出室を形成したヘッドと、一端が前記吐出室に連通し他端が前記密閉容器に設けた吐出パイプに連通する吐出管と、を備え、前記吐出室には吐出バルブ放出空間と吐出排出空間とを設け、前記吐出バルブ放出空間と前記吐出排出空間とを接続する絞り部を設けた冷媒圧縮機。
【請求項２】
前記吐出バルブ放出空間と前記吐出排出空間との間に、吐出膨張空間を設け、それぞれの空間の接続部として絞り部を設けた請求項１に記載の冷媒圧縮機。
【請求項３】
前記吐出バルブ放出空間と前記吐出排出空間と前記吐出膨張空間との何れかの空間に接続部として、共鳴絞り部を介して接続する閉空間である吐出共鳴空間を設けた請求項１または２に記載の冷媒圧縮機。
【請求項４】
前記吐出バルブ放出空間と前記吐出排出空間とを接続する絞り部の断面積は、前記吐出排出空間における前記絞り部の直後の断面積の概ね１０％以下とした請求項１に記載の冷媒圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍冷蔵庫等の冷凍サイクルに用いられる冷媒圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷凍冷蔵庫等の冷凍装置に使用される冷媒圧縮機については、吐出マフラーの構造を改善して低騒音化や生産性及び信頼性の向上が望まれている。
【０００３】
従来、この種の冷媒圧縮機は、低騒音化を目的に圧縮された冷媒が外部に吐出されるときに発生する騒音を低減するために吐出マフラー備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、図面を参照しながら前記従来の冷媒圧縮機を説明する。
【０００５】
図４は、特許文献１に記載された従来の冷媒圧縮機の全体構造を示す側面断面図、図５は、冷媒圧縮機の内部を示す一部断面上視図である。
【０００６】
図４および図５において、密閉容器１内には、底部に潤滑油３を貯留するとともに、固定子５と回転子７とからなる電動要素９と、この電動要素９により回転駆動される圧縮要素１１と、がそれぞれ収納され、圧縮要素１１は電動要素９の上方に配置され一体に組み立てられ、内部は冷媒ガス（図示せず）で満たされている。
【０００７】
次に、圧縮要素１１の主な構成について説明する。
【０００８】
鋳鉄（例えばＦＣ２００）からなるシリンダブロック２１は、略円筒形の圧縮室２３と、軸受部２５とを備えている。
【０００９】
バルブプレート２７は、シリンダブロック２１の端面２９を封止し、圧縮室２３の反対側に吐出バルブ３１を備えている。
【００１０】
ヘッド３３は、バルブプレート２７の反圧縮室２３側に配設され、バルブプレート２７を覆い、吐出室３５と連通部３７を介して連通する吐出マフラー３９とを構成している。
【００１１】
吸入マフラー４１は、一端を密閉容器１内に開口し、他端を圧縮室２３内に連通している。
【００１２】
シャフト４３は、主軸部４５と偏心部４７とを有し、一端が潤滑油３に連通し他端が上端の開口部４９に連通する給油機構５１備え、シリンダブロック２１の軸受部２５に軸支されるとともに回転子７に固定されている。
【００１３】
ピストン５３は、圧縮室２３に往復摺動自在に挿入されるとともに、偏心部４７との間を連結機構５５によって連結されている。
【００１４】
次に、吐出マフラー３９を構成するヘッド３３について説明する。
【００１５】
ヘッド３３は、鋼板をプレス成型したカバー部材５７とベース部材５９とをブレージング等の手段により接合してなり、吐出室３５と連通部３７と吐出マフラー３９とを構成している。
【００１６】
また、冷媒ガス（図示せず）を密閉容器１の外部に吐出するために、一端が吐出パイプ６１に接続固定される吐出管６３のもう一端が吐出マフラー３９に接続固定されている。
【００１７】
ヘッド３３はベース部材側の面がシール部材（図示せず）を介してバルブプレート２７の反圧縮室２３側の面の吐出バルブ３１を覆うようにボルトにて接続固定されている。
【００１８】
以上のように構成された冷媒圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００１９】
電動要素９に外部電源（図示せず）より通電がされると、回転子７が回転しこれに伴ってシャフト４３が回転し、偏心部４７の運動が連結機構５５を介してピストン５３に伝わることでピストン５３は圧縮室２３内で往復運動を行い、圧縮要素１１が所定の圧縮動作を行う。
【００２０】
それにより、冷媒ガス（図示せず）は冷却システム（図示せず）から吸入マフラー４１を通じて圧縮室２３内へ吸入、圧縮された後、バルブプレート２７の吐出バルブ３１から吐出室３５に吐出される。
【００２１】
吐出室３５に吐出された高圧の冷媒ガス（図示せず）は、連通部３７を通り、一旦吐出マフラー３９内に開放され、吐出管６３を通って吐出パイプ６１から冷却システム（図示せず）へと吐出される。
【００２２】
この際、高圧の冷媒ガス（図示せず）は、吐出マフラー３９に開放された後、吐出管６３で絞られることで、繰り返し圧縮による吐出脈動が減衰され、冷却システムの騒音を低く抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開２００８−１４１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、前記従来の構成では、鋼板部材の接合によって構成したヘッド３３は、製造工程が非常に煩雑であり、コストが高く、かつ、大きいものとなっており、吐出マフラー３９を配設するスペースに制約がある冷媒圧縮機においては採用が困難であるという課題を有していた。
【００２５】
また、ベース部材５９において吐出室３５を形成する部分については、バルブプレート２７とシール部材（図示せず）を介してシリンダブロック２１にボルトにて固定される際に、ベース部材５９とバルブプレート２７との間のシール性を確保する必要からベース部材５９には高い平面度が要求される。
【００２６】
しかしながら、ブレージングの様な工法により接合されたヘッド３３のベース部材５９は、熱歪によって反りが生じ平面度を確保するのが非常に困難であり、圧縮室２３にて圧縮され、吐出バルブから吐出室に排出された高圧の冷媒ガスが漏れるという課題を有していた。
【００２７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、吐出マフラーをヘッドに内蔵してサイズを小さくして配設スペースの制約を無くし、製造工程を簡略化し、コストが低く、かつ、ヘッドとバルブプレートの間のシール性を改善して高圧の冷媒ガスの漏れが無いことから
性能が高く、吐出脈動が低くて低騒音の冷媒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】
【００２８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の冷媒圧縮機は、ヘッドの吐出室には吐出バルブ放出空間と吐出排出空間とを設け、吐出バルブ放出空間と吐出排出空間とを接続する絞り部を設けたため、ヘッドをコンパクトで低コストにできるという作用を有するとともに、熱歪によるヘッドの平面度の悪化を回避して高圧の冷媒ガスの漏れが無くて性能が高く、吐出脈動が低くて低騒音にできるという作用を有する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の冷媒圧縮機は、ヘッドの吐出室には吐出バルブ放出空間と吐出排出空間とを設け、吐出バルブ放出空間と吐出排出空間とを接続する絞り部の断面積をそれぞれの空間の断面積の概ね１０％以下としたため、吐出脈動が低くて低騒音であり、且つ、低コストで性能が高い冷媒圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態１における冷媒圧縮機の側面断面図
【図２】同実施の形態における冷媒圧縮機の正面図
【図３】同実施の形態における冷媒圧縮機のヘッドの内面図
【図４】従来の冷媒圧縮機の側面断面図
【図５】従来の冷媒圧縮機の一部断面上視図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
請求項１に記載の発明は、密閉容器内に潤滑油を貯留するとともに、電動要素と圧縮要素とを収容し、前記圧縮要素は、一端が前記潤滑油中に連通し給油機構を備えたシャフトと、圧縮室と前記シャフトを軸支する軸受部を備えたシリンダブロックと、前記圧縮室内を往復動するピストンと、前記シリンダブロックの端面を封止するとともに反圧縮室側に吐出バルブを備えたバルブプレートと、前記吐出バルブを収容する吐出室を形成したヘッドと、一端が前記吐出室に連通し他端が前記密閉容器に設けた吐出パイプに連通する吐出管と、を備え、前記吐出室には吐出バルブ放出空間と吐出排出空間とを設け、前記吐出バルブ放出空間と前記吐出排出空間とを接続する絞り部を設けたことにより、吐出脈動が低くて低騒音であり、且つ、低コストで性能が高い冷媒圧縮機を提供することができる。
【００３２】
請求項２に記載の発明は、前記吐出バルブ放出空間と前記吐出排出空間との間に、吐出膨張空間を設け、それぞれの空間の接続部として絞り部を設けたことにより、吐出脈動をヘッドの吐出室に設けた吐出バルブ放出空間、絞り部、吐出膨張空間、絞り部、吐出排出空間と、絞りと膨張を繰り返すことにより、効果的に減衰することができる。
【００３３】
請求項３に記載の発明は、前記吐出バルブ放出空間と前記吐出排出空間と前記吐出膨張空間との何れかの空間に接続部として、共鳴絞り部を介して接続する閉空間である吐出共鳴空間を設けたことにより、吐出脈動のある周波数成分を、より効果的に減衰することが可能となる。
【００３４】
請求項４に記載の発明は、前記吐出バルブ放出空間と前記吐出排出空間とを接続する絞り部の断面積は、前記吐出排出空間における前記絞り部の直後の断面積の概ね１０％以下としたことにより、ヘッドをコンパクトで低コストにできる。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷媒圧縮機の側面断面図、図２、は同実施の形態における冷媒圧縮機の正面図、図３は、同実施の形態における冷媒圧縮機のヘッドの内
面図である。
【００３６】
図１から図３において、密閉容器１０１内には、底部に潤滑油１０３を貯留するとともに、固定子１０５と回転子１０７とからなる電動要素１０９と、この電動要素１０９により回転駆動される圧縮要素１１１と、がそれぞれ収納され、圧縮要素１１１は電動要素１０９の下方に配置され一体に組み立てられ、内部は冷媒ガス（図示せず）で満たされている。
【００３７】
次に、圧縮要素１１１の主な構成について説明する。
【００３８】
鋳鉄（例えばＦＣ２００）からなるシリンダブロック１１３は、下部に略円筒形の圧縮室１１５が一体に形成されるとともに、軸受部１１７が軸受けボルト１１９にて締結固定されている。
【００３９】
バルブプレート１２１は、シリンダブロック１１３の端面１２３を封止するとともに、反圧縮室１１５側に吐出バルブ（図示せず）を備えている。
【００４０】
ヘッド１２５は、バルブプレート１２１の反圧縮室１１５側にガスケット（図示せず）を介して配設されヘッドボルト１２７にてシリンダブロック１１３に締結固定され、バルブプレート１２１を覆い、吐出室１２９を形成している。
【００４１】
吸入マフラー１３１は、一端を密閉容器１０１内に開口し、他端を圧縮室１１５に連通している。
【００４２】
シャフト１３３は、主軸部１３５と偏心部１３７とを有し、一端が潤滑油１０３に連通する給油機構１３９を備えている。
【００４３】
主軸部１３５は、シリンダブロック１１３に締結固定された軸受部１１７に軸支されるとともに回転子１０７に固定されている。
【００４４】
ピストン１４１は、圧縮室１１５に往復摺動自在に挿入されるとともに、偏心部１３７との間を連結機構１４３によって連結されている。
【００４５】
シリンダブロック１１３の上部には、固定子１０５が締結固定されている。
【００４６】
次に、ヘッド１２５の主な構成について説明する。
【００４７】
ヘッド１２５は、アルミダイキャスト等によって形成され、バルブプレート１２１とともに、吐出バルブ放出空間１４５と、吐出膨張空間１４７と、吐出排出空間１４９と、夫々の接続部である絞り部１５１ａ、１５１ｂと、共鳴絞り部１５３を介して接続する閉空間である吐出共鳴空間１５５と、を構成する。
【００４８】
このとき絞り部１５１ａ、１５１ｂの夫々の断面積は、吐出バルブ放出空間１４５と吐出膨張空間１４７と吐出排出空間１４９の夫々の断面積の概ね１０％以下としている。
【００４９】
吐出排出空間１４９には吐出管１５７が接続されており、吐出管１５７の他端は密閉容器１０１に設けた吐出パイプ１５９に接続されている。
【００５０】
以上のように構成された冷媒圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００５１】
電動要素１０９に外部電源（図示せず）より通電がされると、回転子１０７が回転し、これに伴ってシャフト１３３が回転し、偏心部１３７の運動が連結機構１４３を介してピストン１４１に伝わることでピストン１４１は圧縮室１１５内で往復運動を行い、圧縮要素１１１が所定の圧縮動作を行う。
【００５２】
それにより、冷媒ガス（図示せず）は冷却システム（図示せず）から吸入マフラー１３１を通じて圧縮室１１５内へ吸入、圧縮された後、バルブプレート１２１の吐出バルブ（図示せず）から吐出バルブ放出空間１４５に吐出される。
【００５３】
吐出バルブ放出空間１４５に吐出された高圧の冷媒ガス（図示せず）は、絞り部１５１ａ、吐出膨張空間１４７、絞り部１５１ｂ、吐出排出空間１４９へと、絞りと膨張を繰り返した後、吐出排出空間１４９に接続された吐出管１５７から密閉容器１０１に設けた吐出パイプ１５９へと排出され、再び冷却システム（図示せず）へと送られる。
【００５４】
圧縮室１１５で圧縮された高圧の冷媒ガス（図示せず）は、吐出バルブ（図示せず）からは一圧縮動作につき、一回で断続的に吐出されるため、いわゆる吐出脈動として圧力変動を生じる。
【００５５】
この吐出脈動は、圧縮要素１１１や吐出管１５７、吐出パイプ１５９や密閉容器１０１、さらには冷却システム（図示せず）の配管を震わすこととなり、振動や騒音発生の原因となるばかりか、破損の原因ともなりうる。
【００５６】
本発明の冷媒圧縮機は、この吐出脈動をヘッド１２５の吐出室１２９に設けた吐出バルブ放出空間１４５、絞り部１５１ａ、吐出膨張空間１４７、絞り部１５１ｂ、吐出排出空間１４９と、絞りと膨張を繰り返すことにより、効果的に減衰することができる。
【００５７】
さらには、共鳴絞り部１５３を介して接続する計算された共鳴周波数を有する吐出共鳴空間１５５を構成することによって、吐出脈動のある周波数成分を、より効果的に減衰することも可能となる。
【００５８】
よって、圧縮要素１１１や吐出管１５７、吐出パイプ１５９や密閉容器１０１、さらには、冷却システム（図示せず）の配管の震えを抑制し、その結果、振動や騒音が低く、且つ、部品の破損のリスクを低減することが可能となる。
【００５９】
また、吐出脈動低減の機構をシリンダブロック１１３の圧縮室１１５の端面１２３を封止する前方部分に集約したため、配置に大きなスペースを必要とせず設計の自由度が増すとともに小型化が可能となる。
【００６０】
また、アルミダイキャスト等の工法によって吐出バルブ放出空間１４５、絞り部１５１ａ、吐出膨張空間１４７、絞り部１５１ｂ、吐出排出空間１４９、共鳴絞り部１５３、吐出共鳴空間１５５を一括で構成できることから、部品コスト、工数を低減できるので低コストを実現できる。
【００６１】
さらには、アルミダイキャスト等の工法を採用することにより、ヘッド１２５のバルブプレート１２１の反圧縮室１１５側にガスケット（図示せず）を介して配設される面の平面度の確保が容易となり、吐出室１２９からの高圧の冷媒ガス（図示せず）の漏れを回避でき、高い性能を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明にかかる冷媒圧縮機は、ヘッドに吐出バルブ放出空間と吐出排出
空間と吐出膨張空間を設け、何れかの空間に接続部として共鳴絞り部を介して接続する閉空間である吐出共鳴空間を設けたことから、吐出脈動が低くて低騒音であり、且つ、低コストで性能が高い冷媒圧縮機を提供することができるので、自販機、冷凍ショーケース、除湿機、エアーコンディショナーや冷凍冷蔵装置の冷媒圧縮機等の用途にも展開できる。
【符号の説明】
【００６３】
１０１  密閉容器
１０３  潤滑油
１０９  電動要素
１１１  圧縮要素
１１３  シリンダブロック
１１５  圧縮室
１１７  軸受部
１２１  バルブプレート
１２３  端面       
１２５  ヘッド
１２９  吐出室
１３３  シャフト
１３９  給油機構
１４１  ピストン
１４５  吐出バルブ放出空間
１４７  吐出膨張空間
１４９  吐出排出空間
１５１ａ、１５１ｂ  絞り部
１５３  共鳴絞り部
１５５  吐出共鳴空間
１５７  吐出管
１５９  吐出パイプ
【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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