JP2010090705A

JP2010090705A - 冷媒圧縮機

Info

Publication number: JP2010090705A
Application number: JP2008258158A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Kubota; 昭彦窪田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-10-03
Filing date: 2008-10-03
Publication date: 2010-04-22

Abstract

【課題】冷媒圧縮機の再膨張損失の低減と部品強度の向上を図り、効率と信頼性が高い冷媒圧縮機を提供する。
【解決手段】密閉容器内に冷媒ガスを吸入して圧縮するための圧縮要素を収容し、圧縮要素の冷媒ガスが圧縮される圧縮室１４３はシリンダブロックと、圧縮室１４３内を往復動するピストン１１７と、シリンダブロックの端面を封止するとともに反圧縮室１４３側に吐出弁装置１３７を備えたバルブプレート１２７とを備え、ピストン１１７の圧縮室側端面１４１に、圧縮室側端面１４１から順に円錐台形状突起部１４７と円錐台形状突起部１４７に連続する円筒形状突起部１４９とからなる凸部１５１を有し、バルブプレート１２７には凸部１５１に対応する形状の吐出ポート１３９を有する効率と信頼性が高い冷媒圧縮機を提供する。
【選択図】図２

Description

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。

従来、この種の冷媒圧縮機としては、ピストンの圧縮室側端面に円錐台形状突起部を設け、バルブプレートに突起部に対応する形状の吐出ポートを設けて圧縮された冷媒ガスの再膨張による損失を低減したものがある（例えば、特許文献１参照）。

以下、図面を参照しながら上記従来の冷媒圧縮機を説明する。

図３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縦断面図、図４は圧縮要素の要部断面図である。

図３および図４において、潤滑油（図示せず）を貯留する密閉容器１内には、電動要素３と圧縮要素５とをクランクピン７に一体成形されたクランク軸９を支持する為の軸受１１を有するフレーム１３の上下に配置して構成した圧縮機本体１５をばね等の弾性体（図示せず）を介して懸垂して収容している。

クランクピン７は、電動要素３を構成する回転子１９に圧入固定したクランク軸９に偏心して形成されている。

ピストン２１は、略円筒形のシリンダブロック２３に往復摺動自在に挿入され、クランクピン７との間を連結手段（図示せず）によって連結されている。

シリンダブロック２３の開口端面を封止するバルブプレート２７は吸入バルブ（図示せず）の開閉によりシリンダブロック２３と連通する吸込みポート（図示せず）と、吐出弁２９と吐出弁座３１とからなる吐出弁装置３３の開閉によりシリンダブロック２３と連通する吐出ポート３５とを備えており、シリンダブロック２３とピストン２１のトップ面３７とバルブプレート２７で圧縮室３９が画定されている。

高圧室（図示せず）を形成するシリンダヘッド４１は、バルブプレート２７を介してシリンダブロック２３の反対側に固定されている。

ピストン２１のトップ面３７には円錐台形状の突起部４３があり、突起部４３と吐出ポート３５はほぼ対応する形状となっている。

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。

電動要素３によってクランクピン７に一体成形されたクランク軸９が回転駆動されると、クランクピン７の偏芯運動により連結手段（図示せず）を介してピストン２１がシリンダブロック２３内を往復運動し、吸込、圧縮、吐出行程を順次繰り返す。

そして、ピストン２１の吐出行程では、圧縮室３９内の圧縮された冷媒ガス（図示せず）が吐出ポート３５を通って吐出弁装置３３の開閉により高圧室（図示せず）へと吐出される。その際にピストン２１の上死点において、吐出ポート３５に残留する冷媒ガスは次の吸入行程において再膨張するため、吸入する冷媒ガスの量が少なくなり損失となる。しかし、突起部４３が吐出ポート３５に入り込むため吐出ポート３５に残留する冷媒ガスの量はごく僅かであり、再膨張による損失が小さい。
特許第３０８２８６７号公報

しかしながら、上記従来の構成において、バルブプレート２７の吐出ポート３５の吐出弁座３１側を形成する部位は鋭角の形状となり強度が不足して欠けなどの危険性があるという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ピストン２１の上死点において、突起部４３が吐出ポート３５に入り込むため吐出ポート３５に残留する冷媒ガスの量はごく僅かであり、再膨張による損失が小さくて効率の高く、且つ、十分な強度があり、信頼性の高い冷媒圧縮機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷媒圧縮機は、ピストンの圧縮室側端面に、圧縮室側端面から順に円錐台形状突起部と円錐台形状突起部に連続する円筒形状突起部とからなる凸部を有するとともに、バルブプレートにピストンの凸部に対応する形状の吐出ポートを有することから、ピストンの上死点において、凸部が吐出ポートに入り込むため吐出ポートに残留する冷媒ガスの量はごく僅かであり再膨張による損失が小さく、且つ、バルブプレートの吐出ポートの吐出弁座側を形成する部位は略直角の形状となり十分な強度を保つという作用を有する。

本発明の冷媒圧縮機は、ピストンの圧縮室側端面に、圧縮室側端面から順に円錐台形状突起部と円錐台形状突起部に連続する円筒形状突起部とからなる凸部を有するとともに、バルブプレートにピストンの凸部に対応する形状の吐出ポートを有することから、ピストンの上死点において凸部が吐出ポートに入り込むため吐出ポートに残留する冷媒ガスの量はごく僅かであり再膨張による損失が小さく、且つ、バルブプレートの吐出ポートにおける吐出弁座側を形成する部位は略直角の形状となり十分な強度を有するので、効率と信頼性の高い冷媒圧縮機を提供することができる。

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、固定子と回転子とを備えた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、前記圧縮要素は円筒形の圧縮室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弁装置を備えたバルブプレートとを備え、前記ピストンの圧縮室側端面に、前記圧縮室側端面から順に円錐台形状突起部と前記円錐台形状突起部に連続する円筒形状突起部とからなる凸部を有するとともに、前記バルブプレートに前記凸部に対応する形状の吐出ポートを有することから効率と信頼性の高い冷媒圧縮機を提供することができる。

（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縦断面図、図２は同実施の形態における要部断面図である。

図１および図２において、密閉容器１０１は吸入管１０２を配設され、底部に潤滑油１０３を貯溜するとともに、冷媒ガス（図示せず）を吸入して圧縮する為の圧縮要素１０５と、圧縮要素１０５を駆動する回転子１０７と固定子１０９とからなる電動要素１１１で構成した圧縮機本体１１３をばね等の弾性体１１５を介して支持して収容している。

ピストン１１７は、略円筒形のシリンダブロック１１９に往復摺動自在に挿入され、クランクピン１２１との間を連結手段であるコンロッド１２３によって連結されている。

クランクピン１２１は、回転子１０７に圧入固定されたクランク軸１２５に偏心して形成されている。

シリンダブロック１１９の開口端面を封止するバルブプレート１２７は、吸入バルブ１２９の開閉によりシリンダブロック１１９と連通する吸込みポート１３１と吐出弁１３３と吐出弁座１３５とからなる吐出弁装置１３７の開閉によりシリンダブロック１１９と連通する吐出ポート１３９とを備えており、シリンダブロック１１９とピストン１１７の圧縮室側端面１４１とバルブプレート１２７で圧縮室１４３が画定されている。

高圧室（図示せず）を形成するシリンダヘッド１４５は、バルブプレート１２７を介してシリンダブロック１１９の反対側に固定されている。

ピストン１１７の圧縮室側端面１４１に、圧縮室側端面１４１から順に円錐台形状突起部１４７と円錐台形状突起部１４７に連続する円筒形状突起部１４９とからなる凸部１５１を有するとともに、バルブプレート１２７の吐出ポート１３９はピストン１１７の凸部１５１に対応する形状を有している。

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、作用を説明する。

電動要素１１１の回転子１０７の回転によってクランク軸１２５が回転駆動されると、クランクピン１２１の偏芯運動によりコンロッド１２３を介してピストン１１７がシリンダブロック１１９内を往復運動して所定の圧縮動作を行う。

そして、ピストン１１７の吐出行程では、圧縮室１４３内の圧縮された冷媒ガス（図示せず）が吐出ポート１３９を通って吐出弁装置１３７の開閉により高圧室（図示せず）へと吐出される。

この時、吐出ポート１３９を通って吐出される冷媒ガス（図示せず）の流量が多い吐出弁装置１３７の開閉の初期において吐出ポート１３９の冷媒ガス流路断面積は大きく、流量が小さくなる終期においてはピストン１１７の圧縮室側端面１４１から順に形成された円錐台形状突起部１４７と円筒形状突起部１４９とからなる凸部１５１が吐出ポート１３９に入り込むため吐出ポート１３９の冷媒ガス流路断面積は徐々に小さくなり、圧縮された冷媒ガスの排出効率が良く、冷媒圧縮機の効率が高い。

その際にピストン１１７の上死点において、吐出ポート１３９に残留する冷媒ガスは次の吸入行程において再膨張するため、吸入する冷媒ガスの量が少なくなり損失となる。しかし、ピストン１１７の圧縮室側端面１４１に、圧縮室側端面１４１から順に円錐台形状突起部１４７と円錐台形状突起部１４７に連続する円筒形状突起部１４９とからなる凸部１５１が吐出ポート１３９に入り込むため吐出ポート１３９に残留する冷媒ガスの量はごく僅かであり、再膨張による損失が小さく、冷媒圧縮機の効率が高い。

また、バルブプレート１２７の吐出ポート１３９における吐出弁座１３５側を形成する部位は略直角の形状となり十分な厚みと強度を有するので冷媒圧縮機の信頼性が高い。

以上のように、本発明にかかる冷媒圧縮機は、吸入マフラ内部での冷媒ガスの渦流の発生を防止することができ、冷媒ガスの流れをスムーズにすることができるので吸入効率が向上し、効率の高い冷媒圧縮機を提供することが可能となるので、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。

本発明の実施の形態１における冷媒圧縮機の縦断面図同実施の形態における要部断面図従来の冷媒圧縮機の全体構造を示す縦断面図従来の圧縮要素の要部断面図

符号の説明

１０１密閉容器
１０３潤滑油
１０５圧縮要素
１０７回転子
１０９固定子
１１１電動要素
１１７ピストン
１１９シリンダブロック
１２７バルブプレート
１３７吐出弁装置
１３９吐出ポート
１４１圧縮室側端面
１４３圧縮室
１４７円錐台形状突起部
１４９円筒形状突起部
１５１凸部

Claims

密閉容器内に潤滑油を貯留するとともに、固定子と回転子とを備えた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、前記圧縮要素は円筒形の圧縮室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弁装置を備えたバルブプレートとを備え、前記ピストンの圧縮室側端面に、前記圧縮室側端面から順に円錐台形状突起部と前記円錐台形状突起部に連続する円筒形状突起部とからなる凸部を有するとともに、前記バルブプレートに前記凸部に対応する形状の吐出ポートを有することを特徴とする冷媒圧縮機。