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JP3909331B2 - 密閉型圧縮機 - Google Patents

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Description

本発明は、密閉型圧縮機に関し、さらに詳細には、バルブ装置の構造を改善して騒音を低減できる密閉型圧縮機に関する。
一般に、密閉型圧縮機は、回転する回転軸により往復運動するピストンが、シリンダーの内部に流入する冷媒を圧縮して吐出す装置であって、冷媒を圧縮する圧縮部と、この圧縮部を駆動させる駆動部とを含めてなる。
前記圧縮部は、圧縮室を形成するシリンダーと、その内部で往復運動するピストンとを備え、シリンダーの一側には外部と連通する吸入室と吐出室が形成されたシリンダーヘッドが設けられる。そして、シリンダーとシリンダーヘッドとの間には冷媒の流出入を制御するためのバルブ装置が備えられる。
このバルブ装置は、シリンダーとシリンダーヘッドの吸入室及び吐出室がそれぞれ連通するように吸入穴及び吐出穴がそれぞれ形成されたバルブプレートと、吸入穴を開閉する吸入バルブと、吐出穴を開閉する吐出バルブと、吐出バルブの最大開閉角を制限するストッパーとを含めて構成される。
このような構成において、ピストンの圧縮作用によりシリンダーの冷媒圧がシリンダーヘッドの吐出室測の圧力より高くなると吐出バルブが開いて冷媒がシリンダーヘッドの吐出室側に吐出されるし、その後シリンダーの冷媒圧が吐出室側の圧力より低くなると吐出バルブは弾性復元されながら吐出穴を密閉する。
しかし、従来の密閉型圧縮機は、冷媒の吐出に際して吐出バルブが冷媒圧により急に開くことからストッパーと衝突しながら振動及び騒音が発生し、吐出バルブが吐出穴を閉鎖する場合にも吐出バルブの弾性復原力により吐出バルブがバルブプレートと衝突し、大きい騒音を発生させる問題点があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、吐出穴を開閉する吐出バルブ及びストッパーの構造を改善することによってバルブ開閉に際して発生する振動及び騒音を低減できる密閉型圧縮機を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明は、冷媒が圧縮される圧縮室と、前記圧縮室から圧縮された冷媒を吐出すように吐出穴が形成されたバルブプレート、前記吐出穴を開閉する吐出バルブ及び前記吐出バルブの開放角を制限するストッパーを含むバルブ装置とを備えてなる密閉型圧縮機において、前記バルブ装置は、前記吐出バルブから突出して延びた第１突出部と、前記ストッパーから前記第１突出部側に延びて前記第１突出部を弾支する第２突出部とをさらに備えて、前記吐出バルブが段階的に開閉されるようにしたことを特徴とする。
また、前記吐出バルブは、前記バルブプレート側に固定される固定部と、該固定部から延びて前記吐出穴を覆う胴体部とを含み、前記第１突出部は前記胴体部の外側に延長形成されたことを特徴とする。
また、前記ストッパーは、前記固定部を支持する支持部と、前記胴体部を支持するように前記支持部の一端から前記吐出穴から遠ざかる方向に傾斜するように延びた傾斜部とを含み、前記第２突出部は前記支持部の一端から延びるものの、前記第２突出部と前記第１突出部との間の距離が前記傾斜部と前記胴体部との間の距離より短く形成されたことを特徴とする。
また、前記第２突出部は、弾性力を倍加するようにその中途部分が屈曲形成されたことを特徴とする。
前記バルブ装置は、前記吐出バルブ及び前記ストッパーを前記バルブプレートに固定するリテイナーをさらに含み、前記支持部の他端両側には一端がリテイナーにより支持され、他端が前記固定部を加圧する弾性緩衝部が設けられたことを特徴とする。
また、前記弾性加圧部は、前記固定部側に延びた後曲がって前記バルブプレートと並んで延長されたことを特徴とする。
また、前記第１突出部は、延びた末端部に前記バルブプレート側に曲がった曲げ部が設けられ、この曲げ部は前記吐出バルブの閉じ時に前記バルブプレートを弾支することを特徴とする。
また、前記バルブプレートは、前記吐出穴の周縁に前記吐出バルブ側に突出したバルブシートをさらに含み、前記曲げ部は、前記吐出バルブの閉じ時に前記吐出バルブの胴体部より前記バルブプレートに先に接触するように前記曲げ部の末端に対応するバルブプレートから胴体部までの長さがバルブシートの突出した長さより長く形成されたことを特徴とする。
本発明に係る密閉型圧縮機は、吐出バルブに第１突出部が形成され、吐出バルブの開放角を制限するストッパーに第１突出部を弾支する第２突出部が形成されて吐出バルブの開きに際して第１突出部が第２突出部にまず支持され、後で完全に開放されて吐出バルブが段階的に開放されるようになっているため、吐出バルブが急に開放されるのを防止し、吐出バルブの開放時に発生する衝撃とそれによる振動及び騒音を低減できる効果がある。
また、本発明に係る密閉型圧縮機は、ストッパーの支持部に吐出バルブの固定部を加圧するように弾性緩衝部が備えられ、この弾性緩衝部の作用により、吐出バルブ開閉時に発生する吐出バルブとストッパー間の振動及び騒音を低減できる効果がある。
以下、本発明に係る好ましい実施例を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明に係る密閉型圧縮機の全体構造を示す側断面図である。図１に示すように、本発明に係る密閉型圧縮機は、上部容器１１と下部容器１２が結合されて密閉された密閉容器１０の内部に、冷媒を圧縮するための圧縮部２０と、この圧縮部２０を駆動させるための動力を発生する駆動部３０とを含む。
圧縮部２０は、内部に圧縮室２１ａが形成されたシリンダーブロック２１が設けられるが、この圧縮室２１ａの内部には往復運動しながら冷媒を吸入、圧縮、吐出させるピストン２２が取り付けられ、シリンダーブロック２１の一側には内部に吸入室２３ａと吐出室２３ｂが形成されたシリンダーヘッド２３が向い合うように配置される。そして、シリンダー２１とシリンダーヘッド２３との間には冷媒流れを制御するバルブ装置４０が備えられる。
駆動部３０は、圧縮部２０で冷媒の圧縮がなされるようにピストン２２を駆動させるためのものであり、密閉容器１０の内部に固定された固定子３１と、固定子３１の内部に離隔して設置されて固定子３１と電磁気的に相互作用する回転子３２とを含む。そして、回転子３２の中心には回転子３２と一緒に回転する回転軸３３が取り付けられ、この回転軸３３に連結された連結ロッド３４を通じてピストン２２は直線運動するようになる。
一方、バルブ装置４０は、図２に示すように、シリンダーブロック２１の圧縮室２１ａとシリンダーヘッド２３の吸入室２３ａ及び吐出室２３ｂをそれぞれ連通させるように吸入穴５１と吐出穴５２が形成されたバルブプレート５０を備え、バルブプレート５０のシリンダーブロック２１側には吸入穴５１を開閉する吸入バルブ６０が取り付けられ、バルブプレート５０のシリンダーヘッド２３側には吐出穴５２を開閉する吐出バルブ７０が取り付けられる。
バルブプレート５０には吐出バルブ７０が安着するように吐出バルブ７０と対応する形状のバルブ安着溝５４が形成される。そして、バルブ安着溝５４の内部に吐出穴５２が形成されるが、吐出穴５２の周縁部分には吐出バルブ７０側に突出したバルブシート５３を形成させて吐出バルブ７０とバルブプレート５０との接触面積を最小限に抑えている。
そして、吐出バルブ７０の外側には吐出バルブ７０の開放角を制限するストッパー８０と、吐出バルブ７０及びストッパー８０をバルブプレート５０に固定させるためのリテイナー９０が順次的に結合される。
図３を参照すれば、吐出バルブ７０は、金属材質の薄板からなるものであり、バルブ安着溝５４に固定される固定部７１と、固定部７１から吐出穴５２の方へ延びて末端が自由端となる胴体部７２とを含み、胴体部７２の末端は吐出穴５２を覆うように円形に形成されることが好ましい。そして、胴体部７２には外側にバルブプレート５０と並んで延びた第１突出部７３が形成されるが、この第１突出部７３は後述する第２突出部８３により弾支される。
ストッパー８０は、吐出バルブ７０の固定部７１を支持する支持部８１と、支持部８１の一端から吐出穴５２側にそれぞれ延びた傾斜部８２及び第２突出部８３とを含めて構成される。
傾斜部８２は、吐出穴５２から遠ざかる方向に傾斜するように延びて吐出バルブ７０の開き時に胴体部７２を支持し、第２突出部は、吐出バルブ７０の開き時に第１突出部７３を弾支するようになるが、弾性力を倍加するためにその中途部分が曲がった屈曲形状を持つ。この時、第２突出部８３の延びた端部と第１突出部７３との間の距離は、傾斜部８２と胴体部７２との間の距離に比べて短くなるようにし、これら２つの突出部７３、８３により吐出バルブ７０の段階的な開閉がなされるのである。
また、支持部８１の他端両側には固定部７１側に延びた後曲がってバルブプレート５０と並んで延長された弾性緩衝部８４が備えられるが、この弾性緩衝部８４は一側がリテイナー９０により支持され、他側が固定部７１を加圧するので、吐出バルブ７０の開閉時、吐出バルブ７０とストッパー８０間の衝撃を緩衝させる。
次に、本発明に係る密閉型圧縮機の動作及び効果を説明する。
駆動部３０に電源が印加されると、回転子３２と一緒に回転軸３３が回転され、回転軸３３の回転とともにピストン２２が圧縮室２１ａ内部を往復運動しながらシリンダーヘッド２３の吸入室２３ａから冷媒を吸入して圧縮する。
このように圧縮された冷媒は、吐出バルブ７０を開放させてバルブプレート５０の吐出穴５２を通じてシリンダーヘッド２３の吐出室２３ｂ側へ吐出される。
この時、吐出バルブ７０は、図４に示すように、第１突出部７３がストッパー８０に備えられた第２突出部８３に支持されながら１段開放され、引続き吐出バルブ７０は、図５に示すように胴体部７２が捩れながらストッパー８０の傾斜部８２に支持されることで完全開放される。
このように、吐出バルブ７０が段階的に開放されることから吐出バルブ７０の急な開放が防止され、吐出バルブ７０の開放時に発生する衝撃を低減でき、また、ストッパー８０に備えられた弾性緩衝部８４が、吐出バルブ７０の固定部７１とリテイナー９０との間で緩衝作用をすることによって吐出バルブ７０の開閉時に発生する振動及び騒音を低減できる。
一方、図６及び図７に示すように、本発明に係る密閉型圧縮機に備えられる吐出バルブ７０は、第１突出部７３の延びた端部にバルブプレート５０側に曲がった曲げ部７３ａをさらに含めて構成してもいい。この曲げ部７３ａは、バルブプレート５０を弾支するものであり、曲げ部７３ａの末端に対応するバルブプレート５０から胴体部７２までの長さ(ｃ)が、バルブシート８３の突出された長さ(ｓ)より長く形成される。これにより、吐出バルブ７０は閉じられながら曲げ部７３ａが胴体部７２より先にバルブプレート５０と接触するようになり、その後、図７に点線で示すように吐出バルブ７０が弾性復原力により完全に閉じられると、曲げ部７３ａは所定の弾性力でバルブプレート５０を予圧するようになる。この曲げ部７３ａにより、吐出バルブ７０の閉じに際して吐出バルブ７０とバルブプレート５０間の衝撃が低減され、吐出バルブ７０の振動及びそれによる騒音が低減できる。
本発明に係る密閉型圧縮機の全体構造を示す側断面図である。 本発明に係る密閉型圧縮機に備えられたバルブ装置を示す分解斜視図である。 本発明に係る密閉型圧縮機に備えられたバルブ装置の要部を拡大して示す分解斜視図である。 本発明に係る密閉型圧縮機の吐出バルブが１段開放された状態を概略的に示す断面図である。 本発明に係る密閉型圧縮機の吐出バルブが完全に開放された状態を概略的に示す断面図である。 本発明に係る密閉型圧縮機に備えられた吐出バルブの変形例を示す斜視図である。 図６に示した吐出バルブの動作を概略的に示す断面図である。
符号の説明
１０ 密閉容器
１１ 上部容器
１２ 下部容器
２０ 圧縮部
３０ 駆動部
５０ バルブプレート
６０ 吸入バルブ
７０ 吐出バルブ
８０ ストッパー
９０ リテイナー

Claims (8)

  1. 冷媒が圧縮される圧縮室と、前記圧縮室から圧縮された冷媒を吐出すように吐出穴が形成されたバルブプレート、前記吐出穴を開閉する吐出バルブ及び前記吐出バルブの開放角を制限するストッパーを含むバルブ装置とを備えてなる密閉型圧縮機において、
    前記バルブ装置は、前記吐出バルブから突出して延びた第１突出部と、前記ストッパーから前記第１突出部側に延びて前記第１突出部を弾支する第２突出部とをさらに備えて、前記吐出バルブが段階的に開閉されるようにしたことを特徴とする密閉型圧縮機。
  2. 前記吐出バルブは、前記バルブプレート側に固定される固定部と、該固定部から延びて前記吐出穴を覆う胴体部とを含み、前記第１突出部は前記胴体部の外側に延長形成されたことを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
  3. 前記ストッパーは、前記固定部を支持する支持部と、前記胴体部を支持するように前記支持部の一端から前記吐出穴から遠ざかる方向に傾斜するように延びた傾斜部とを含み、前記第２突出部は前記支持部の一端から延びるものの、前記第２突出部と前記第１突出部との間の距離が前記傾斜部と前記胴体部との間の距離より短く形成されたことを特徴とする請求項２に記載の密閉型圧縮機。
  4. 前記第２突出部は、弾性力を倍加するようにその中途部分が屈曲形成されたことを特徴とする請求項３に記載の密閉型圧縮機。
  5. 前記バルブ装置は、前記吐出バルブ及び前記ストッパーを前記バルブプレートに固定するリテイナーをさらに含み、
    前記支持部の他端両側には一端がリテイナーにより支持され、他端が前記固定部を加圧する弾性緩衝部が設けられたことを特徴とする請求項３に記載の密閉型圧縮機。
  6. 前記弾性加圧部は、前記固定部側に延びた後曲がって前記バルブプレートと並んで延長されたことを特徴とする請求項５に記載の密閉型圧縮機。
  7. 前記第１突出部は、延びた末端部に前記バルブプレート側に曲がった曲げ部が設けられ、この曲げ部は前記吐出バルブの閉じ時に前記バルブプレートを弾支することを特徴とする請求項２に記載の密閉型圧縮機。
  8. 前記バルブプレートは、前記吐出穴の周縁に前記吐出バルブ側に突出したバルブシートをさらに含み、
    前記曲げ部は、前記吐出バルブの閉じ時に前記吐出バルブの胴体部より前記バルブプレートに先に接触するように前記曲げ部の末端に対応するバルブプレートから胴体部までの長さがバルブシートの突出した長さより長く形成されたことを特徴とする請求項７に記載の密閉型圧縮機。
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