(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に設けられた電動要素と、この電動要素により駆動されて往復運動するピストンが配されるシリンダを有すると共に、前記密閉容器内に設けられた圧縮要素と、開口に弁座を有する吸入孔が形成され、前記シリンダの端部に取り付けられる弁座板と、前記シリンダの端部と前記弁座板との間に配され前記吸入孔を蓋部にて開閉する舌片形状の吸入弁とを備えた冷媒圧縮機において、前記吸入孔の形状を前記吸入弁の舌片形状の長手方向を長径方向とする長円形状としたこの内周に、前記吸入弁の蓋部の受面を有する複数の凸状のリブを設けると共に、このリブは、吸入弁の蓋部の受面側がリブの張り出し先端に向って、凹方向に傾斜するように形成されていることを特徴とする冷媒圧縮機。
【請求項２】
前記リブは、吸入弁の蓋部の受面側から反シリンダ側に向って、凸状の張り出し面積が減少するように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の冷媒圧縮機。
【請求項３】
前記リブは、吸入孔の長円形状の長手方向に設けられたことを特徴とする請求項1又は請求項２に記載の冷媒圧縮機。
【請求項４】
前記リブは、吸入孔の長円形状の短手方向に設けられたことを特徴とする請求項1又は請求項２に記載の冷媒圧縮機。
【請求項５】
前記吸入孔は、吸入弁の蓋部の受面側から反シリンダ側に向って、孔の面積が拡大するように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の冷媒圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫等に使用される冷媒圧縮機に関し、特にシリンダ端部を塞ぐように取り付けられる弁座板に吸入孔を形成し、その吸入孔を吸入弁にて開閉するレシプロ型圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レシプロ型冷媒圧縮機は、電動機にて駆動されるピストンがシリンダ内を往復運動することにより冷媒を吸入、圧縮、吐出して冷嫌サイクル内を循環させる。シリンダ内への冷媒の吸入および吐出は、シリンダ端部に取り付けられた弁座板に形成した吸入孔および吐出孔を介して行なわれる。吸入孔および吐出孔は、シリンダ内でのピストンの往復運動による圧力変動に応じて、弁座板に取り付けられた吸入弁および吐出弁にてその開口が開閉される。
【０００３】
この種の圧縮機は例えば特開平９−1２６１３３号公報に開示されている。この冷媒圧縮機について図４〜８に基づき以下に説明する。
【０００４】
図４において、１は上側容器と下側容器とで構成される蜜閉容器であり、二部品からなる枠体２、３と、この枠体２、３の上側に配置された圧縮要素４と、下側に配置された電動要素５とが収納されている。圧縮要素４と電動要素５とは密閉容器１の内壁に支持装置６を介して弾性的に取り付けられている。
【０００５】
電動要素５は内部に巻線７を巻回した固定子８と、この固定子８の内側に配置された回転子９と、この回転子９の中央に装着され、枠体２の軸受け１０で回転可能に支持された回転軸１１とで構成されている。
【０００６】
圧縮要素４はシリンダ１２と、回転軸１１のクランクピン１３の偏心回転により、シリンダ１２内を往復運動するピストン１４と、シリンダ１２の端面に設けられた弁座板１５と、この弁座板１５を介してシリンダ１２に取り付けられたシリンダへツド１６とで構成されている。
【０００７】
図５は弁座板１５でシリンダ方向から見た平面図である。弁座板１５は焼結金属板からなり、吸入孔２２、吐出孔２３を備えていて、吸入孔２２の周囲には弁座３０が構成されている。
【０００８】
図６は弁座板とシリンダの間に配置される吸入弁板１７でシリンダ方向から見た平面図である。吸入弁板１７は金属製の薄板からなり、舌片状の吸入弁１９が切り欠き２０により形成されている。さらに、吸入弁１９の付け根部には吐出孔２３用の切り欠き孔２１が形成されている。
【０００９】
図７は吸入孔２２の大径化を図った弁座板１５と吸入弁板１７を重ねて示したもので、図８は図７のＸ−Ｘ断面を示している。
【００１０】
弁座板１５の吸入孔２２の開口は吸入弁１９の蓋部１９Ａにて開閉される。また、弁座板１５に形成された吸入孔２２は大きいほど吸入抵抗が小さくなり、冷媒ガスを効率よくシリンダ１２内へ吸入することができる。特に近年のフロン規制問題でＲ１３４Ａ等の代替フロン冷媒を用いる場合、同一の蒸発温度（−２６℃近辺）で従来のフロン冷媒Ｒ１２より比容積が大きいため冷凍能力が落ちるので、冷凍サイクルを循環する冷媒流量を多くして対処できる冷凍装置の必要性が高まっている。
【００１１】
圧縮要素４が圧縮行程のとき、吸入弁１９の蓋部１９Ａが吸入孔２２を閉じており、蓋部１９Ａには、シリンダ１２内の高圧圧力と吸入孔２２側の低圧圧力が作用し、この圧力差に吸入孔２２の弁座３０の内周の面積を乗じた力が加わる。蓋部１９Ａは、加わった力により弁座３０を支点として吸入孔２２側に変形し、内部応力が発生する。
【００１２】
ここで、吸入孔２２が大きくなると、蓋部１９Ａに加わる力が大きくなると共に、弁座３０の支点間距離もおおきくなり、結果として蓋部１９Ａの変形量が増し、発生する内部応力も増大する。更に、シリンダ１２内に過圧縮（例えば液圧縮等）が発生したときなど吸入弁１９が破損する恐れがある。このことから、吸入孔２２の大きさは吸入弁１９の板厚によって制限され、大きくしたくても限度がある。
【００１３】
そこで、例えば特開平９−１２６１３３号公報では、吸入孔の大径化を図ると共に吸入弁の蓋部の変形量を低減するため、複数の補強リブを吸入孔の内側に突出して設けている。
【００１４】
しかしながら、吸入孔の大径化は、吸入弁板１７に舌片状の吸入弁１９を形成する切り欠き２０の周囲長さを増すため、圧縮行程終了時にこの切り欠きに残留する圧縮冷媒ガスの量も増大する。
【００１５】
また、吸入弁１９は、吸入行程の際に吸入される冷媒ガスの流れを蓋部１９Ａで受けることによりにより、弁の付け根から舌片状の先端にかけてシリンダ側に弓なりに反るが、吸入孔の大径化は蓋部１９Ａの幅を大きくし、この部分の剛性を増すことから、弁の反りが付け根部に集中し応力増大となる。
【００１６】
さらに、蓋部１９Ａの反りが少ないことは、吸入行程終了時に蓋部１９Ａ全体が弁座３０に同時に当接着座するため、蓋部１９Ａの衝撃応力と騒音の増大となる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
吸入孔の大径化は、圧縮工程終了の際に、吸入弁の可動部を形成する隙間内に残留する圧縮冷媒ガスが、次の吸入工程の際にシリンダ内で膨張し、吸入される冷媒ガス量が減少して圧縮効率を低下させる。また、吸入弁動作時の部分的な応力増大と着座時の騒音が増すという問題があった。
【００１８】
本発明は、上記問題を改善した冷媒圧縮機を提供するものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、密閉容器内に設けられた電動要素と、この電動要素により駆動されて往復運動するピストンが配されるシリンダを有すると共に、前記密閉容器内に設けられた圧縮要素と、開口に弁座を有する吸入孔が形成され、前記シリンダの端部に取り付けられる弁座板と、前記シリンダの端部と前記弁座板との間に配され前記吸入孔を蓋部にて開閉する舌片形状の吸入弁とを備えた冷媒圧縮機において、前記吸入孔の形状を前記吸入弁の舌片形状の長手方向を長径方向とする長円形状としたこの内周に、前記吸入弁の蓋部の受面を有する複数の凸状のリブを設けると共に、このリブは、吸入弁の蓋部の受面側がリブの張り出し先端に向って、凹方向に傾斜するように形成されていることによって、吸入弁の蓋部に加わる圧力に相当した変形を阻止し、吸入弁に発生する応力を低減するものである。
【００２０】
請求項２にかかる発明は、上記において前記リブは、吸入弁の蓋部の受面側から反シリンダ側に向って、凸状の張り出し面積が減少するように形成されていることによって、吸入効率の向上をするものである。
【００２１】
請求項３にかかる発明は、上記において前記リブは、吸入孔の長円形状の長手方向に設けられたことによって、吸入弁に発生する応力を低減するものである。
【００２２】
請求項４にかかる発明は、上記において前記リブは、吸入孔の長円形状の短手方向に設けられたことによって、吸入弁に発生する応力を低減するものである。
【００２３】
請求項５にかかる発明は、上記において前記吸入孔は、吸入弁の蓋部の受面側から反シリンダ側に向って、孔の面積が拡大するように形成されていることによって、吸入効率の向上をするものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、従来と同一構成に関しては同一符号を用いる。
【００２５】
図１は本発明の冷媒圧縮機に使用される弁座板１５のシリンダ方向から見た平面図、図２は別の実施の形態を示す弁座板１５のシリンダ方向から見た平面図、図３の（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は図２のＣ−Ｃ線断面図である。各図において２２は長円形の吸入孔、２３は吐出孔である。吸入孔２２の開口には溝２９によって弁座３０が形成されている。吸入孔２２の内周には吸入弁の蓋部の受面３１Ａを備えるリブ３１が複数個設けられている。各リブ３１の吸入弁の蓋部の受面３１Ａは弁座３０の面より僅かにθ１（例えば、０度〜５度）の角度で、リブの張り出し先端に向って、凹方向に傾斜するように形成されている。
【００２６】
また、それぞれのリブ３１は吸入弁の蓋部の受面３１Ａとなる吸入孔２２の内周面を湾曲形状に形成している。また、リブ３１は吸入弁の蓋部の受面３１Ａから反シリンダ側に向けて、吸入孔２２の内周に対して凸状の張り出し面積が減少するように、角度θ２（例えば、５度〜４５度）とθ３（例えば、３度〜２０度）の何れか、または両方の角度で形成されている。
【００２７】
この弁座板１５には図1の紙面側から吸入弁が形成された吸入弁板が、吸入弁の蓋部で吸入孔２２を塞ぐように重ね合わされることになる。通常の圧縮行程では、吸入弁が閉じる動作の際には、弁座３０に吸入弁の蓋部が当接するので、次の吸入行程で吸入弁が吸入孔２２を開く際には、リブ３１の受面３１Ａは弁座３０面より低い位置にあるので、吸入弁の蓋部および弁座板１５における接触部分に付着した冷凍機油による粘着作用が強くなることはなく、吸入弁の開弁の遅れを生じさせることはない。
【００２８】
次に、圧縮行程でシリンダ内に過圧縮（例えば液圧縮等）が発生したときなど、吸入弁の蓋部に大きな力が加わり、蓋部が吸入通路側に変形すると、リブ３１の受面３１Ａで蓋部を受けるため蓋部の変形は規制され、変形により発生する応力も過大になるのが防止できるので、吸入弁の破損を効果的に防止することが可能となる。
【００２９】
また、吸入孔２２が舌片形状の吸入弁の長手方向を長径方向とする長円形状であるため、円形状の吸入孔で使用する吸入弁より幅寸法を少なくできるので、吸入弁の剛性は低く、吸入行程の際に吸入される冷媒ガスの流れで弓なりに反った吸入弁は、閉じる際に付け根側から蓋部にかけ順に弁座板１５に当接するので、弁座３０に当接着座して発生する衝撃応力と騒音も大きくなることはない。
【００３０】
ここで、吸入弁の幅寸法を少なくできることは、吸入弁板に舌片状の吸入弁を形成する切り欠きの周囲長さを低減できるため、圧縮行程終了時にこの切り欠きに残留する圧縮冷媒ガスの量も低減でき、吸入効率の向上が図れる。
【００３１】
さらに、吸入孔２２内に形成したリブ３１は吸入弁の蓋部の受面３１Ａ側から反シリンダ側に行くに従って吸入孔２２の内周に対して凸状の張り出し面積が減少するように、角度θ２とθ３の何れか、または両方の角度で形成されているので、吸入ガスの流れがスムーズになり、吸入ロスが改善される。
【００３２】
また、吸入孔２２の内周の一部もしくは全周に亘って弁座３０側から反シリンダ側に行くに従ってθ４（例えば、５度〜４５度）の角度で形成されているので、吸入ガスの流れがスムーズになり、吸入ロスが改善される。
【００３３】
なお、圧縮要素の冷媒ガス入口から吸入弁に至るまでの吸入ガズ通路の構成と吸入弁の板厚の組み合わせとにより、上述のリブ３１及び吸入孔２２に形成したθ１〜θ４の角度の何れかは０度でもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、密閉容器内に設けられた電動要素と、この電動要素により駆動されて往復運動するピストンが配されるシリンダを有すると共に、前記密閉容器内に設けられた圧縮要素と、開口に弁座を有する吸入孔が形成され、前記シリンダの端部に取り付けられる弁座板と、前記シリンダの端部と前記弁座板との間に配され前記吸入孔を蓋部にて開閉する舌片形状の吸入弁とを備えた冷媒圧縮機において、前記吸入孔の形状を前記吸入弁の舌片形状の長手方向を長径方向とする長円形状としたこの内周に、前記吸入弁の蓋部の受面を有する複数の凸状のリブを設けると共に、このリブは、吸入弁の蓋部の受面側がリブの張り出し先端に向って、凹方向に傾斜するように形成されていることによって、
【００３５】
弁座板の吸入通路面積を拡大できると共に、吸入弁板の吸入弁を形成する切り欠きの周囲長さを増す必要が無いため吸入効率の向上を図ることができ、また、吸入弁の蓋部に加わる圧力に相当した変形を阻止することで、吸入弁に発生する応力増大を低減でき、さらに吸入弁が開く際には密着せず開き易いので、吸入効率の向上を図ることが可能になる。
【００３６】
請求項２の発明によれば、上記において前記リブは、吸入弁の蓋部の受面側から反シリンダ側に向って、凸状の張り出し面積が減少するように形成されていることによって、吸入ガスの流れをスムーズにでき、吸入効率の向上を図ることが可能になる。
【００３７】
請求項３の発明によれば、上記において前記リブは、吸入孔の長円形状の長手方向に設けられたことによって、吸入弁の蓋部の変形を支えるリブの受面間の長さが、吸入孔の長円の長手方向の寸法より小さいため、吸入弁の蓋部に発生する応力を低減し、破損に至るのを防止することが可能になる。
【００３８】
請求項４の発明によれば、上記において前記リブは、吸入孔の長円形状の短手方向に設けられたことによって、吸入弁の蓋部の変形を支えるリブの受面の両側に分けられ、吸入孔の長円の長手方向の寸法の略半分と小さいため、吸入弁の蓋部に発生する応力を低減し、破損に至るのを防止することが可能になる。
【００３９】
請求項５の発明によれば、上記において前記吸入孔は、吸入弁の蓋部の受面側から反シリンダ側に向って、孔の面積が拡大するように形成されていることによって、吸入ガスの流れをスムーズにでき、吸入効率の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の冷媒圧縮機の第１の実施形態である弁座板の平面図である。
【図２】  本発明の冷媒圧縮機の実施形態である弁座板の平面図である。
【図３】  図１のＡ−Ａ線、図２のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線断面図である。
【図４】  従来の冷媒圧縮機の断面図である。
【図５】  同冷媒圧縮機の弁座板の平面図である。
【図６】  従来の冷媒圧縮機の平面図である。
【図７】  同吸入孔の大径化を図った弁座板と吸入弁板を重ねた平面図である。
【図８】  図７のＸ−Ｘ線断面図である。
【符号の説明】
１  密閉容器
４  圧縮要素
１２  シリンダ
１４  ピストン
１５  弁座板
１７  弁板
２２  吸入孔
２３  吐出孔
３１  リブ
３１Ａ  受面
【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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