密閉型圧縮機
【課題】吸入リードの摩耗を防止し、かつ吸入リードと吸入孔のシール部をほぼ均一に接触させることで、効率の高い圧縮機を提供する。
【解決手段】バルブプレート１２１に形成した吸入孔１１５をオーバル形状とし、そのオーバル形状を、長辺１３１ａの半径をＲａ、シリンダ１１１の内径半径をＲとした場合、長辺１３１ａを、Ｒａ＜Ｒの関係で、かつシリンダ１１１の内周に沿う円弧とし、オーバル形状１３１の短辺１３１ｂを、その半径Ｒｂを長辺１３１ａの半径Ｒａ以下として長辺１３１ａの両端を接続する円弧とし、長辺１３１ａと短辺１３１ｂの接続部を、長辺１３１ａの接線Ｓと短辺１３１ｂの接線Ｓが一致するようにした形状とすることにより、吸入リード１２２と吸入孔１１５のシール部をほぼ均一に接触させることができ、吸入リード１２２と吸入孔１１５のシール部間のシール性を向上させ、効率の高い圧縮機を提供することができる。
【解決手段】バルブプレート１２１に形成した吸入孔１１５をオーバル形状とし、そのオーバル形状を、長辺１３１ａの半径をＲａ、シリンダ１１１の内径半径をＲとした場合、長辺１３１ａを、Ｒａ＜Ｒの関係で、かつシリンダ１１１の内周に沿う円弧とし、オーバル形状１３１の短辺１３１ｂを、その半径Ｒｂを長辺１３１ａの半径Ｒａ以下として長辺１３１ａの両端を接続する円弧とし、長辺１３１ａと短辺１３１ｂの接続部を、長辺１３１ａの接線Ｓと短辺１３１ｂの接線Ｓが一致するようにした形状とすることにより、吸入リード１２２と吸入孔１１５のシール部をほぼ均一に接触させることができ、吸入リード１２２と吸入孔１１５のシール部間のシール性を向上させ、効率の高い圧縮機を提供することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷凍冷蔵装置等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】
圧縮機構にレシプロ式を採用した密閉型圧縮機では、円筒形の圧縮室を形成するシリンダと、シリンダの端部を封止するとともに吸入孔を形成したバルブプレートと、吸入孔を開閉する吸入リードと、消音空間を形成し連通管を備えたサクションマフラーと、シリンダヘッドと、このシリンダ内を往復運動する外径が円筒形のピストンと、このピストンに、ピストンピンを介して、シャフトの偏心軸部を連結するコンロッドとを備え、電動機部の回転子の軸心にシャフトを固定し、回転子の回転により圧縮機構を作動させる構成となっている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の密閉型圧縮機を説明する。
【０００４】
図６は、特許文献１に記載された圧縮機の縦断面図、図７は、同圧縮機におけるシリンダと吸入リードと吸入孔の位置関係を表す説明図、図８は、同圧縮機におけるバルブプレートの正面図である。図９は特許文献２に記載された従来の圧縮機におけるバルブプレートの正面図である。
【０００５】
図６から図８において、密閉容器１にオイル２を収納するとともに、密閉容器１内には電動モータ４によって駆動される圧縮要素５が収容されている。圧縮要素５は、コンロッド１１を介してシャフト１２に連結されたピストン１３が往復動するシリンダ１４を備えている。
【０００６】
さらに、シリンダ１４の開口端に配設され、シリンダ１４内と連通する吸入孔１５を有するバルブプレート１６と、吸入孔１５を開閉する吸入リード２１と、消音空間を有するサクションマフラー２２を有している。
【０００７】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。
【０００８】
電動モータ４の駆動により、シリンダ１４内をピストン１３が往復運動することで、外部冷却回路（図示せず）から流れてきた冷媒ガスは、サクションマフラー２２内に吸入され、吸入孔１５を通って吸入リード２１の開閉に伴い、シリンダ１４内に間欠的に吸入される。
【０００９】
シリンダ１４内へ吸入された冷媒ガスは、ピストン１３で圧縮され、再び外部冷却回路へ吐出される。
【００１０】
かかる構成には、冷媒ガスがシリンダ１４内に円滑に吸入されるように、吸入孔１５の面積を大きくする工夫がされ、円形以外の形状が採用されている。その結果、冷媒ガスの単位時間当たりの吸入質量（冷媒循環量）は大きくなり、単位時間当たりの仕事量が増えることから圧縮機の効率が向上する。
【００１１】
また、より吸入孔１５を大きくするために、一例として図９に示す形状の吸入孔３１をバルブプレート１６に設けた構成が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特表２００４−５０３７１５号公報
【特許文献２】特開平２−２７５０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図８の構成では、吸入孔１５が凹形状のため、圧縮時に吸入リード２１に圧力かかった際、吸入リード２１が吸入孔１５の孔内部側の凸部１５ａに部分的に接触する構成である。そのため、吸入リード２１に局部的な摩耗が発生し、吸入リード２１と吸入孔１５のシール部間のシール性が低下し、圧縮機の効率が低下する可能性があった。
【００１４】
これは、図９に示す吸入孔３１においても同様に、直線に近い湾曲辺３１ａ側において局所的な摩耗が発生する。
【００１５】
その理由は、孔形状が上下、左右に対称でないため、吸入リード２１が均等に吸入孔３１の縁に接触することがないためと考えられる。そのため、吸入リード２１と吸入孔１５のシール部間のシール性が低下し、圧縮機の効率が低下するという課題を有していた。
【００１６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、吸入リードの摩耗を防止し、かつ吸入リードと吸入孔のシール部をほぼ均一に接触させ、さらに吸入孔の面積を大きく確保することで、効率の高い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】
【００１７】
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、バルブプレートに設けた吸入孔をオーバル形状とし、そのオーバル形状の長辺（長径）を形成する半径をＲａとし、シリンダの内径半径をＲとした場合、前記一対の長辺を、半径Ｒａ＜半径Ｒの条件で、前記シリンダ内径の中心と略同位置を中心にして描かれた円弧とし、さらに、オーバル形状の短辺（短径）を形成する半径Ｒｂを、前記長辺の半径Ｒａより小さく設定し、前記長辺と短辺を、前記長辺の接線と前記短辺の接線が一致するように接続することにより、前記吸入孔のオーバル形状を形成したものである。
【００１８】
これにより、吸入リードを吸入孔へ略一様に接触させることができ、吸入リードの偏った接触による偏摩耗を低減し、かつ吸入リードと吸入孔のシール部間のシール性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の密閉型圧縮機は、バルブプレートに形成した吸入孔をオーバル形状とし、そのオーバル形状の長辺（長径）を形成する半径Ｒａを、シリンダの半径Ｒ以下で、かつシリンダ内周に沿うように設定し、また、オーバル形状の短辺（短径）を形成する半径Ｒｂを、前記長辺の半径Ｒａより小さく設定し、前記長辺と短辺を、前記長辺の接線と前記短辺の接線が一致するように結ぶ曲線としたことにより、吸入孔を、上下、左右対称の形状とすることができ、吸入リードと吸入孔を略均一に接触させて吸入リードと吸入孔のシール部間のシール性を向上させることができる。また、シリンダの内周に沿う長辺を基調とするオーバル形状であるため、吸入孔（オーバル形状）の面積を、限られた空間内で最大限に確保することができ、前述のシール性の効果と併せて圧縮機の効率を高めることができる。
【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シリンダと吸入リードと吸入孔の位置関係を表す説明図
【図３】同実施の形態１における密閉型圧縮機のバルブプレートの正面図
【図４】同実施の形態１における密閉型圧縮機のシリンダと吸入孔の位置関係を表す説明図
【図５】同実施の形態１における密閉型圧縮機の吸入孔と一般的な楕円形状の吸入孔との比較説明図
【図６】従来例を示す密閉型圧縮機の縦断面図
【図７】同圧縮機におけるシリンダと吸入リードと吸入孔の位置関係を表す説明図
【図８】同圧縮機におけるバルブプレートの正面図
【図９】異なる従来例を示す密閉型圧縮機のバルブプレートの正面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
請求項１に記載の発明は、潤滑油を貯留した密閉容器内に、電動モータと、前記電動モータによって駆動され、かつ冷媒ガスを圧縮する圧縮要素を収容し、前記圧縮要素を、圧縮室を形成するシリンダと、前記シリンダの端部を封止するとともに吸入孔を形成したバルブプレートと、前記吸入孔を開閉する吸入リードと、前記バルブプレートとの間に吸入空間を形成するシリンダヘッドを具備する構成とし、前記吸入孔をオーバル形状とし、前記オーバル形状を、前記シリンダ内径の直径上に対称点がある対称位置にあり、かつ円弧で形成される一対の長辺（長径）と、対称位置にあり、かつ前記一対の長辺のそれぞれの端部を接続する円弧の短辺（短径）で描かれる環状とし、さらに、前記シリンダの内径半径をＲとし、前記一対の長辺（長径）の半径をＲａとした場合、前記一対の長辺を、半径Ｒａ＜半径Ｒの条件で、前記シリンダ内径の中心と略同位置を中心にして描かれた円弧とし、前記一対の短辺を、前記長辺の半径Ｒａより小さい半径Ｒｂで描かれる円弧とし、さらに、前記長辺と短辺の接続部を、前記長辺の接線と前記短辺の接線が一致するようにしたものである。
【００２２】
かかる構成とすることにより、前記吸入孔のオーバル形状を、前記長辺の半径Ｒａと短辺の半径Ｒからなる二つの円弧で上下、左右においてそれぞれ対称となる形状に形成することができる。その結果、前記吸入リードが、前記吸入孔側に大きな圧力で加圧された場合においても、吸入孔の周縁へ一様に当接するため、吸入リードが部分的に吸入孔の一部と干渉することを抑制することができる。したがって、吸入リードと吸入孔の部分的な接触、および摩耗に伴う吸入リードの偏った変形を抑制することができ、前記吸入リードと前記吸入孔のシール部（周縁）との接触を安定させ、前記吸入リードと吸入孔のシール部間のシール性を向上させて、信頼性および効率の高い圧縮機を提供することができる。
【００２３】
また、前記長辺を、前記シリンダの内径に略平行状態で沿う円弧を基調とし、その長辺と前記短辺の接続部を、前記長辺の接線と前記短辺の接線が一致するようにしたことに伴い、緩やかな円弧で接続した構成と比較して外側に張り出す面積を確保することができる。その結果、吸入孔の面積を大きく形成することができ、圧縮機の吸入効率を高めることができる。
【００２４】
さらに、前記吸入孔を、上下、左右において対称となるように形成したことにより、吸入孔の形成加工の容易化をはかることができる。
【００２５】
以下、本発明による密閉型圧縮機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。
【００２６】
（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、図２は、同実施の形態１における密閉型圧縮機のシリンダと吸入リードと吸入孔の位置関係を表す説明図、図
３は、同実施の形態１における密閉型圧縮機のバルブプレートの正面図、図４は、同実施の形態１における密閉型圧縮機のシリンダと吸入孔の位置関係を表す説明図、図５は同実施の形態１における密閉型圧縮機の吸入孔と一般的な楕円形状の吸入孔との比較説明図である。
【００２７】
図１から図３において、密閉容器１０１には、潤滑油１０２が貯留され、また、電動モータ１０３によって駆動される圧縮要素１０４が収容されている。
【００２８】
圧縮要素１０４は、圧縮室１０５を形成するシリンダ１１１と、ピストン１１２と、シャフト１１３と、コンロッド１１４と、シリンダ１１１の端部を封止し、かつ吸入孔１１５と吐出孔１１６（図２、図３）を形成したバルブプレート１２１と、吸入孔１１５を開閉する吸入リード１２２と、サクションマフラー１２３と、吐出空間（図示せず）と吸入空間１２８（図２）を形成するシリンダヘッド１２４を備えている。
【００２９】
ピストン１１２は、シリンダ１１１内に往復摺動自在に挿入されるとともに、シャフト１１３との間をコンロッド１１４によって連結されている。
【００３０】
シャフト１１３は、下端が潤滑油１０２に浸漬しており、圧縮要素１０４の各摺動部へ潤滑油１０２を供給するための給油機構（図示せず）を備えている。
【００３１】
次に、サクションマフラー１２３の構成について説明する。
【００３２】
サクションマフラー１２３は、ＰＢＴ等の樹脂で形成され、消音空間１２５と、連通管１２６を有している。連通管１２６は、吸入孔１１５に連通する吸入空間１２８と連通している。
【００３３】
次に、吸入孔１１５について図４、図５を参照しながら説明する。
【００３４】
吸入孔１１５は、オーバル形状であり、オーバル形状の長辺（長径）１３１ａは、シリンダ１１１の半径Ｒ以下に設定された半径Ｒａで、かつシリンダ１１１の内径の中心Ｏと略同位置を中心にして描かれる円弧であり、シリンダ１１１の内周と略平行に沿って延びている。この長辺１３１ａは、シリンダ１１１の内径の中心Ｏ寄りにも形成され、一対の長辺１３１ａは、軸線ｘを軸にして図中上下対称となる位置に形成されている。換言すると、この一対の長辺は、シリンダ１１１の直径上にある対称点Ｔ（図５）を中心とする点対称となるように形成されている。
【００３５】
また、吸入孔１１５のオーバル形状を形成する短辺（短径）１３１ｂは、一対の長辺１３１ａを接続するように、長辺１３１ａの両端に位置し、軸線ｙを軸にして、図中左右対称となる位置に形成されている。さらに詳述すると、短辺１３１ｂは、軸線ｘ上にその中心Ｏ１が位置し、長辺１３１ａの半径Ｒａよりも短い寸法の半径Ｒｂで描かれる円弧である。
【００３６】
そして、長辺１３１ａと短辺１３１ｂは、その接続部を、図５に示すように、長辺１３１ａの接線Ｓと、短辺１３１ｂの接線Ｓが一致するように連続しており、吸入孔１１５として最大の面積を確保している。
【００３７】
ここで、吸入孔１１５は、図２に示すように、シリンダヘッド１２４に設けられた吸入空間（二点鎖線で示す）１２４ａ内に収まる面積でなければならず、そして、最適な圧縮量の冷媒ガスを取り入れることができ、さらに、冷媒ガスの圧縮時における圧力により逆流して吸入孔１１５から漏れでない面積でなければならない。
【００３８】
本実施の形態１においては、長辺１３１ａの半径Ｒａに対し、短辺１３１ｂの半径Ｒｂを、長辺１３１ａの半径Ｒａの約１／４に設定し、オーバル形状の短辺１３１ｂが極端に小さな曲率にならないようにしている。
【００３９】
上述の如く、シリンダ１１１の内径に沿う外側の長辺１３１ａを基調とするオーバル形状は、限られた吸入空間１２８内において、吸入孔１１５の面積を大きく確保することができ、また、吸入リード１２２の局所的な摩擦（摩耗）を抑制することができる形状でもある。
【００４０】
すなわち、図５に示すように、シリンダ１１１の内径の中心Ｏと異なる位置を中心Ｏ２とする半径Ｒｃの長辺とこれらの長辺を接続する半径Ｒｄの短辺を備えた楕円形状は、吸入空間１２８の寸法（面積）の関係から、図５中の軸線ｘ方向の寸法が規制されたもの（本実施の形態１と同一寸法）とすると、図５の破線で示すように、実線で示す本実施の形態１のオーバル形状と異なり、４箇所の張り出し部ａ、ｂ、ｃ、ｄ分の面積が少ない形状となる。
【００４１】
換言すると、本実施の形態１におけるオーバル形状は、シリンダ１１１の半径Ｒよりも小さく設定され、かつシリンダ１１１の内径中心Ｏと（略）同位置を中心として描かれた半径Ｒａの長辺と、長辺１３１ａの半径Ｒａよりも小さい半径Ｒｂの短辺からなる二つの曲線（円弧）を接続した形状であり、かつ長辺１３１ａの接線Ｓと、短辺１３１ｂの接線Ｓが一致するように接続しているため、その接続部の半径Ｒｂを最大にして、各接続部に張り出し部ａ、ｂ、ｃ、ｄを形成することができ、限られた吸入空間１２８の領域内において、吸入孔１１５の面積を大きく確保することができる。
【００４２】
なお、吸入孔１１５のオーバル形状は、上述の如く長辺１３１ａの円弧と短辺１３１ｂの円弧が連続する形状に限るものではなく、必要に応じて長辺１３１ａの円弧と短辺１３１ｂの円弧の間に、両円弧に共通する接線Ｓが短く介在する形状であってもよい。
【００４３】
また、接線Ｓは、直線に限るものではなく、直線に近い曲率の曲線であってもよい。
【００４４】
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
【００４５】
電動モータ１０３が通電されると、シャフト１１３が回転し、シャフト１１３の回転運動がコンロッド１１４によって往復運動に変換され、ピストン１１２を往復運動させる。これにより、圧縮室１０５にて冷媒の吸入と圧縮の動作が行われる。
【００４６】
この吸入と圧縮の動作に伴い、冷却回路（図示せず）から流れてきた冷媒ガスは、一旦密閉容器１０１内に開放され、その後、サクションマフラー１２３内に吸入される。
【００４７】
サクションマフラー１２３内に吸入された冷媒ガスは、消音空間１２５に開放された後、連通管１２６、吸入空間１２８、吸入孔１１５を順次通ってシリンダ１１１内に吸入される。シリンダ１１１内に吸入された冷媒は、ピストン１１２で圧縮され、シリンダヘッド１２４の吐出空間を経て、再び外部冷却回路（図示せず）へと吐出される。
【００４８】
上述の動作において、吸入孔１１５を、２種の円弧を用い、上下、左右において対称なオーバル形状とすることにより、吸入リード１２２と吸入孔１１５のシール部をほぼ均一に接触させることができる。
【００４９】
その結果、吸入リード１２２の局部的な摩耗を防止し、吸入リード１２２と吸入孔１１
５のシール部のシール性を向上させて冷媒ガスの漏れを低減することができる。したがって、単位時間当たりの仕事量を増加させることができ、効率の高い圧縮機を提供することができる。
【００５０】
また、吸入孔１１５のオーバル形状を形成する長辺１３１ａの半径Ｒａは、シリンダ１１１の内径の半径Ｒ以下で、かつその中心点Ｏを、シリンダ１１１の中心Ｏと略同一としているため、外側の長辺１３１ａをシリンダ１１１の内径に沿って（略）平行に形成することができる。その結果、吸入孔１１５の外側の長辺１３１ａは、シリンダ１１１の内径と相似形となり、吸入孔１１５の長辺１３１ａを長く形成することができる。
【００５１】
そして、この外側の長辺１３１ａと所定間隔を介して点（線）対称となる位置で、かつシリンダ１１１の中心Ｏ寄りに他方の長辺１３１ａを形成し、この一対の長辺１３１ａのそれぞれの端部を、長辺１３１ａの半径Ｒａより小さい半径Ｒｂで、かつ接線Ｓが長辺１３１ａの接線Ｓと一致する短辺１３１ｂで接続することにより、接続部の半径Ｒｂを最大にして、各接続部に張り出し部ａ、ｂ、ｃ、ｄを形成することができ、限られた吸入空間１２８の領域内において、吸入孔１１５の面積を大きく確保することができる。
【００５２】
その結果、圧縮機の吸入効率を高めることができ、上述の冷媒ガスの漏れ低減と併せて圧縮機の効率をさらに高めることができる。
【００５３】
また、上述の吸入孔１１５の面積は、長辺１３１ａの間隔に委ねて設定することができるため、吸入孔１１５の面積を、設計条件に応じて適切、かつ最大限に確保することができる。
【００５４】
さらに、吸入孔１１５を、上述の如くオーバル形状とすることにより、従来の円形の吸入孔に対して、圧縮の動作時において、吸入リード１２２の吸入孔１１５と接する部分に発生する引張応力（吸入孔１１５の円周に沿って発生する応力）が高くなることを防ぐことができる。その結果、吸入リード１２２の欠け等の折損を防止し、長期に亘り圧縮機の信頼性を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明にかかる圧縮機は、さらなる高効率化と、信頼性の向上が可能となるもので、空調用、業務用大型冷凍冷蔵機器等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１０１ 密閉容器
１０２ 潤滑油
１０３ 電動モータ
１０４ 圧縮要素
１０５ 圧縮室
１１１ シリンダ
１１５ 吸入孔
１２１ バルブプレート
１２２ 吸入リード
１２４ シリンダヘッド
１２８ 吸入空間
１３１ａ 長辺
１３１ｂ 短辺
Ｒ 半径
Ｒａ 半径
Ｒｂ 半径
Ｓ 接線
Ｔ 対称点
ａ 張り出し部
ｂ 張り出し部
ｃ 張り出し部
ｄ 張り出し部
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷凍冷蔵装置等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】
圧縮機構にレシプロ式を採用した密閉型圧縮機では、円筒形の圧縮室を形成するシリンダと、シリンダの端部を封止するとともに吸入孔を形成したバルブプレートと、吸入孔を開閉する吸入リードと、消音空間を形成し連通管を備えたサクションマフラーと、シリンダヘッドと、このシリンダ内を往復運動する外径が円筒形のピストンと、このピストンに、ピストンピンを介して、シャフトの偏心軸部を連結するコンロッドとを備え、電動機部の回転子の軸心にシャフトを固定し、回転子の回転により圧縮機構を作動させる構成となっている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の密閉型圧縮機を説明する。
【０００４】
図６は、特許文献１に記載された圧縮機の縦断面図、図７は、同圧縮機におけるシリンダと吸入リードと吸入孔の位置関係を表す説明図、図８は、同圧縮機におけるバルブプレートの正面図である。図９は特許文献２に記載された従来の圧縮機におけるバルブプレートの正面図である。
【０００５】
図６から図８において、密閉容器１にオイル２を収納するとともに、密閉容器１内には電動モータ４によって駆動される圧縮要素５が収容されている。圧縮要素５は、コンロッド１１を介してシャフト１２に連結されたピストン１３が往復動するシリンダ１４を備えている。
【０００６】
さらに、シリンダ１４の開口端に配設され、シリンダ１４内と連通する吸入孔１５を有するバルブプレート１６と、吸入孔１５を開閉する吸入リード２１と、消音空間を有するサクションマフラー２２を有している。
【０００７】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。
【０００８】
電動モータ４の駆動により、シリンダ１４内をピストン１３が往復運動することで、外部冷却回路（図示せず）から流れてきた冷媒ガスは、サクションマフラー２２内に吸入され、吸入孔１５を通って吸入リード２１の開閉に伴い、シリンダ１４内に間欠的に吸入される。
【０００９】
シリンダ１４内へ吸入された冷媒ガスは、ピストン１３で圧縮され、再び外部冷却回路へ吐出される。
【００１０】
かかる構成には、冷媒ガスがシリンダ１４内に円滑に吸入されるように、吸入孔１５の面積を大きくする工夫がされ、円形以外の形状が採用されている。その結果、冷媒ガスの単位時間当たりの吸入質量（冷媒循環量）は大きくなり、単位時間当たりの仕事量が増えることから圧縮機の効率が向上する。
【００１１】
また、より吸入孔１５を大きくするために、一例として図９に示す形状の吸入孔３１をバルブプレート１６に設けた構成が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特表２００４−５０３７１５号公報
【特許文献２】特開平２−２７５０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図８の構成では、吸入孔１５が凹形状のため、圧縮時に吸入リード２１に圧力かかった際、吸入リード２１が吸入孔１５の孔内部側の凸部１５ａに部分的に接触する構成である。そのため、吸入リード２１に局部的な摩耗が発生し、吸入リード２１と吸入孔１５のシール部間のシール性が低下し、圧縮機の効率が低下する可能性があった。
【００１４】
これは、図９に示す吸入孔３１においても同様に、直線に近い湾曲辺３１ａ側において局所的な摩耗が発生する。
【００１５】
その理由は、孔形状が上下、左右に対称でないため、吸入リード２１が均等に吸入孔３１の縁に接触することがないためと考えられる。そのため、吸入リード２１と吸入孔１５のシール部間のシール性が低下し、圧縮機の効率が低下するという課題を有していた。
【００１６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、吸入リードの摩耗を防止し、かつ吸入リードと吸入孔のシール部をほぼ均一に接触させ、さらに吸入孔の面積を大きく確保することで、効率の高い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】
【００１７】
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、バルブプレートに設けた吸入孔をオーバル形状とし、そのオーバル形状の長辺（長径）を形成する半径をＲａとし、シリンダの内径半径をＲとした場合、前記一対の長辺を、半径Ｒａ＜半径Ｒの条件で、前記シリンダ内径の中心と略同位置を中心にして描かれた円弧とし、さらに、オーバル形状の短辺（短径）を形成する半径Ｒｂを、前記長辺の半径Ｒａより小さく設定し、前記長辺と短辺を、前記長辺の接線と前記短辺の接線が一致するように接続することにより、前記吸入孔のオーバル形状を形成したものである。
【００１８】
これにより、吸入リードを吸入孔へ略一様に接触させることができ、吸入リードの偏った接触による偏摩耗を低減し、かつ吸入リードと吸入孔のシール部間のシール性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の密閉型圧縮機は、バルブプレートに形成した吸入孔をオーバル形状とし、そのオーバル形状の長辺（長径）を形成する半径Ｒａを、シリンダの半径Ｒ以下で、かつシリンダ内周に沿うように設定し、また、オーバル形状の短辺（短径）を形成する半径Ｒｂを、前記長辺の半径Ｒａより小さく設定し、前記長辺と短辺を、前記長辺の接線と前記短辺の接線が一致するように結ぶ曲線としたことにより、吸入孔を、上下、左右対称の形状とすることができ、吸入リードと吸入孔を略均一に接触させて吸入リードと吸入孔のシール部間のシール性を向上させることができる。また、シリンダの内周に沿う長辺を基調とするオーバル形状であるため、吸入孔（オーバル形状）の面積を、限られた空間内で最大限に確保することができ、前述のシール性の効果と併せて圧縮機の効率を高めることができる。
【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シリンダと吸入リードと吸入孔の位置関係を表す説明図
【図３】同実施の形態１における密閉型圧縮機のバルブプレートの正面図
【図４】同実施の形態１における密閉型圧縮機のシリンダと吸入孔の位置関係を表す説明図
【図５】同実施の形態１における密閉型圧縮機の吸入孔と一般的な楕円形状の吸入孔との比較説明図
【図６】従来例を示す密閉型圧縮機の縦断面図
【図７】同圧縮機におけるシリンダと吸入リードと吸入孔の位置関係を表す説明図
【図８】同圧縮機におけるバルブプレートの正面図
【図９】異なる従来例を示す密閉型圧縮機のバルブプレートの正面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
請求項１に記載の発明は、潤滑油を貯留した密閉容器内に、電動モータと、前記電動モータによって駆動され、かつ冷媒ガスを圧縮する圧縮要素を収容し、前記圧縮要素を、圧縮室を形成するシリンダと、前記シリンダの端部を封止するとともに吸入孔を形成したバルブプレートと、前記吸入孔を開閉する吸入リードと、前記バルブプレートとの間に吸入空間を形成するシリンダヘッドを具備する構成とし、前記吸入孔をオーバル形状とし、前記オーバル形状を、前記シリンダ内径の直径上に対称点がある対称位置にあり、かつ円弧で形成される一対の長辺（長径）と、対称位置にあり、かつ前記一対の長辺のそれぞれの端部を接続する円弧の短辺（短径）で描かれる環状とし、さらに、前記シリンダの内径半径をＲとし、前記一対の長辺（長径）の半径をＲａとした場合、前記一対の長辺を、半径Ｒａ＜半径Ｒの条件で、前記シリンダ内径の中心と略同位置を中心にして描かれた円弧とし、前記一対の短辺を、前記長辺の半径Ｒａより小さい半径Ｒｂで描かれる円弧とし、さらに、前記長辺と短辺の接続部を、前記長辺の接線と前記短辺の接線が一致するようにしたものである。
【００２２】
かかる構成とすることにより、前記吸入孔のオーバル形状を、前記長辺の半径Ｒａと短辺の半径Ｒからなる二つの円弧で上下、左右においてそれぞれ対称となる形状に形成することができる。その結果、前記吸入リードが、前記吸入孔側に大きな圧力で加圧された場合においても、吸入孔の周縁へ一様に当接するため、吸入リードが部分的に吸入孔の一部と干渉することを抑制することができる。したがって、吸入リードと吸入孔の部分的な接触、および摩耗に伴う吸入リードの偏った変形を抑制することができ、前記吸入リードと前記吸入孔のシール部（周縁）との接触を安定させ、前記吸入リードと吸入孔のシール部間のシール性を向上させて、信頼性および効率の高い圧縮機を提供することができる。
【００２３】
また、前記長辺を、前記シリンダの内径に略平行状態で沿う円弧を基調とし、その長辺と前記短辺の接続部を、前記長辺の接線と前記短辺の接線が一致するようにしたことに伴い、緩やかな円弧で接続した構成と比較して外側に張り出す面積を確保することができる。その結果、吸入孔の面積を大きく形成することができ、圧縮機の吸入効率を高めることができる。
【００２４】
さらに、前記吸入孔を、上下、左右において対称となるように形成したことにより、吸入孔の形成加工の容易化をはかることができる。
【００２５】
以下、本発明による密閉型圧縮機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。
【００２６】
（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、図２は、同実施の形態１における密閉型圧縮機のシリンダと吸入リードと吸入孔の位置関係を表す説明図、図
３は、同実施の形態１における密閉型圧縮機のバルブプレートの正面図、図４は、同実施の形態１における密閉型圧縮機のシリンダと吸入孔の位置関係を表す説明図、図５は同実施の形態１における密閉型圧縮機の吸入孔と一般的な楕円形状の吸入孔との比較説明図である。
【００２７】
図１から図３において、密閉容器１０１には、潤滑油１０２が貯留され、また、電動モータ１０３によって駆動される圧縮要素１０４が収容されている。
【００２８】
圧縮要素１０４は、圧縮室１０５を形成するシリンダ１１１と、ピストン１１２と、シャフト１１３と、コンロッド１１４と、シリンダ１１１の端部を封止し、かつ吸入孔１１５と吐出孔１１６（図２、図３）を形成したバルブプレート１２１と、吸入孔１１５を開閉する吸入リード１２２と、サクションマフラー１２３と、吐出空間（図示せず）と吸入空間１２８（図２）を形成するシリンダヘッド１２４を備えている。
【００２９】
ピストン１１２は、シリンダ１１１内に往復摺動自在に挿入されるとともに、シャフト１１３との間をコンロッド１１４によって連結されている。
【００３０】
シャフト１１３は、下端が潤滑油１０２に浸漬しており、圧縮要素１０４の各摺動部へ潤滑油１０２を供給するための給油機構（図示せず）を備えている。
【００３１】
次に、サクションマフラー１２３の構成について説明する。
【００３２】
サクションマフラー１２３は、ＰＢＴ等の樹脂で形成され、消音空間１２５と、連通管１２６を有している。連通管１２６は、吸入孔１１５に連通する吸入空間１２８と連通している。
【００３３】
次に、吸入孔１１５について図４、図５を参照しながら説明する。
【００３４】
吸入孔１１５は、オーバル形状であり、オーバル形状の長辺（長径）１３１ａは、シリンダ１１１の半径Ｒ以下に設定された半径Ｒａで、かつシリンダ１１１の内径の中心Ｏと略同位置を中心にして描かれる円弧であり、シリンダ１１１の内周と略平行に沿って延びている。この長辺１３１ａは、シリンダ１１１の内径の中心Ｏ寄りにも形成され、一対の長辺１３１ａは、軸線ｘを軸にして図中上下対称となる位置に形成されている。換言すると、この一対の長辺は、シリンダ１１１の直径上にある対称点Ｔ（図５）を中心とする点対称となるように形成されている。
【００３５】
また、吸入孔１１５のオーバル形状を形成する短辺（短径）１３１ｂは、一対の長辺１３１ａを接続するように、長辺１３１ａの両端に位置し、軸線ｙを軸にして、図中左右対称となる位置に形成されている。さらに詳述すると、短辺１３１ｂは、軸線ｘ上にその中心Ｏ１が位置し、長辺１３１ａの半径Ｒａよりも短い寸法の半径Ｒｂで描かれる円弧である。
【００３６】
そして、長辺１３１ａと短辺１３１ｂは、その接続部を、図５に示すように、長辺１３１ａの接線Ｓと、短辺１３１ｂの接線Ｓが一致するように連続しており、吸入孔１１５として最大の面積を確保している。
【００３７】
ここで、吸入孔１１５は、図２に示すように、シリンダヘッド１２４に設けられた吸入空間（二点鎖線で示す）１２４ａ内に収まる面積でなければならず、そして、最適な圧縮量の冷媒ガスを取り入れることができ、さらに、冷媒ガスの圧縮時における圧力により逆流して吸入孔１１５から漏れでない面積でなければならない。
【００３８】
本実施の形態１においては、長辺１３１ａの半径Ｒａに対し、短辺１３１ｂの半径Ｒｂを、長辺１３１ａの半径Ｒａの約１／４に設定し、オーバル形状の短辺１３１ｂが極端に小さな曲率にならないようにしている。
【００３９】
上述の如く、シリンダ１１１の内径に沿う外側の長辺１３１ａを基調とするオーバル形状は、限られた吸入空間１２８内において、吸入孔１１５の面積を大きく確保することができ、また、吸入リード１２２の局所的な摩擦（摩耗）を抑制することができる形状でもある。
【００４０】
すなわち、図５に示すように、シリンダ１１１の内径の中心Ｏと異なる位置を中心Ｏ２とする半径Ｒｃの長辺とこれらの長辺を接続する半径Ｒｄの短辺を備えた楕円形状は、吸入空間１２８の寸法（面積）の関係から、図５中の軸線ｘ方向の寸法が規制されたもの（本実施の形態１と同一寸法）とすると、図５の破線で示すように、実線で示す本実施の形態１のオーバル形状と異なり、４箇所の張り出し部ａ、ｂ、ｃ、ｄ分の面積が少ない形状となる。
【００４１】
換言すると、本実施の形態１におけるオーバル形状は、シリンダ１１１の半径Ｒよりも小さく設定され、かつシリンダ１１１の内径中心Ｏと（略）同位置を中心として描かれた半径Ｒａの長辺と、長辺１３１ａの半径Ｒａよりも小さい半径Ｒｂの短辺からなる二つの曲線（円弧）を接続した形状であり、かつ長辺１３１ａの接線Ｓと、短辺１３１ｂの接線Ｓが一致するように接続しているため、その接続部の半径Ｒｂを最大にして、各接続部に張り出し部ａ、ｂ、ｃ、ｄを形成することができ、限られた吸入空間１２８の領域内において、吸入孔１１５の面積を大きく確保することができる。
【００４２】
なお、吸入孔１１５のオーバル形状は、上述の如く長辺１３１ａの円弧と短辺１３１ｂの円弧が連続する形状に限るものではなく、必要に応じて長辺１３１ａの円弧と短辺１３１ｂの円弧の間に、両円弧に共通する接線Ｓが短く介在する形状であってもよい。
【００４３】
また、接線Ｓは、直線に限るものではなく、直線に近い曲率の曲線であってもよい。
【００４４】
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
【００４５】
電動モータ１０３が通電されると、シャフト１１３が回転し、シャフト１１３の回転運動がコンロッド１１４によって往復運動に変換され、ピストン１１２を往復運動させる。これにより、圧縮室１０５にて冷媒の吸入と圧縮の動作が行われる。
【００４６】
この吸入と圧縮の動作に伴い、冷却回路（図示せず）から流れてきた冷媒ガスは、一旦密閉容器１０１内に開放され、その後、サクションマフラー１２３内に吸入される。
【００４７】
サクションマフラー１２３内に吸入された冷媒ガスは、消音空間１２５に開放された後、連通管１２６、吸入空間１２８、吸入孔１１５を順次通ってシリンダ１１１内に吸入される。シリンダ１１１内に吸入された冷媒は、ピストン１１２で圧縮され、シリンダヘッド１２４の吐出空間を経て、再び外部冷却回路（図示せず）へと吐出される。
【００４８】
上述の動作において、吸入孔１１５を、２種の円弧を用い、上下、左右において対称なオーバル形状とすることにより、吸入リード１２２と吸入孔１１５のシール部をほぼ均一に接触させることができる。
【００４９】
その結果、吸入リード１２２の局部的な摩耗を防止し、吸入リード１２２と吸入孔１１
５のシール部のシール性を向上させて冷媒ガスの漏れを低減することができる。したがって、単位時間当たりの仕事量を増加させることができ、効率の高い圧縮機を提供することができる。
【００５０】
また、吸入孔１１５のオーバル形状を形成する長辺１３１ａの半径Ｒａは、シリンダ１１１の内径の半径Ｒ以下で、かつその中心点Ｏを、シリンダ１１１の中心Ｏと略同一としているため、外側の長辺１３１ａをシリンダ１１１の内径に沿って（略）平行に形成することができる。その結果、吸入孔１１５の外側の長辺１３１ａは、シリンダ１１１の内径と相似形となり、吸入孔１１５の長辺１３１ａを長く形成することができる。
【００５１】
そして、この外側の長辺１３１ａと所定間隔を介して点（線）対称となる位置で、かつシリンダ１１１の中心Ｏ寄りに他方の長辺１３１ａを形成し、この一対の長辺１３１ａのそれぞれの端部を、長辺１３１ａの半径Ｒａより小さい半径Ｒｂで、かつ接線Ｓが長辺１３１ａの接線Ｓと一致する短辺１３１ｂで接続することにより、接続部の半径Ｒｂを最大にして、各接続部に張り出し部ａ、ｂ、ｃ、ｄを形成することができ、限られた吸入空間１２８の領域内において、吸入孔１１５の面積を大きく確保することができる。
【００５２】
その結果、圧縮機の吸入効率を高めることができ、上述の冷媒ガスの漏れ低減と併せて圧縮機の効率をさらに高めることができる。
【００５３】
また、上述の吸入孔１１５の面積は、長辺１３１ａの間隔に委ねて設定することができるため、吸入孔１１５の面積を、設計条件に応じて適切、かつ最大限に確保することができる。
【００５４】
さらに、吸入孔１１５を、上述の如くオーバル形状とすることにより、従来の円形の吸入孔に対して、圧縮の動作時において、吸入リード１２２の吸入孔１１５と接する部分に発生する引張応力（吸入孔１１５の円周に沿って発生する応力）が高くなることを防ぐことができる。その結果、吸入リード１２２の欠け等の折損を防止し、長期に亘り圧縮機の信頼性を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明にかかる圧縮機は、さらなる高効率化と、信頼性の向上が可能となるもので、空調用、業務用大型冷凍冷蔵機器等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１０１ 密閉容器
１０２ 潤滑油
１０３ 電動モータ
１０４ 圧縮要素
１０５ 圧縮室
１１１ シリンダ
１１５ 吸入孔
１２１ バルブプレート
１２２ 吸入リード
１２４ シリンダヘッド
１２８ 吸入空間
１３１ａ 長辺
１３１ｂ 短辺
Ｒ 半径
Ｒａ 半径
Ｒｂ 半径
Ｓ 接線
Ｔ 対称点
ａ 張り出し部
ｂ 張り出し部
ｃ 張り出し部
ｄ 張り出し部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油を貯留した密閉容器内に、電動モータと、前記電動モータによって駆動され、かつ冷媒ガスを圧縮する圧縮要素を収容し、前記圧縮要素を、圧縮室を形成するシリンダと、前記シリンダの端部を封止するとともに吸入孔を形成したバルブプレートと、前記吸入孔を開閉する吸入リードと、前記バルブプレートとの間に吸入空間を形成するシリンダヘッドを具備する構成とし、前記吸入孔をオーバル形状とし、前記オーバル形状を、前記シリンダ内径の直径上に対称点がある対称位置にあり、かつ円弧で形成される一対の長辺（長径）と、対称位置にあり、かつ前記一対の長辺のそれぞれの端部を接続する円弧の短辺（短径）で描かれる環状とし、さらに、前記シリンダの内径半径をＲとし、前記一対の長辺（長径）の半径をＲａとした場合、前記一対の長辺を、半径Ｒａ＜半径Ｒの条件で、前記シリンダ内径の中心と略同位置を中心にして描かれた円弧とし、前記一対の短辺を、前記長辺の半径Ｒａより小さい半径Ｒｂで描かれる円弧とし、さらに、前記長辺と短辺の接続部を、前記長辺の接線と前記短辺の接線が一致するようにした密閉型圧縮機。
【請求項１】
潤滑油を貯留した密閉容器内に、電動モータと、前記電動モータによって駆動され、かつ冷媒ガスを圧縮する圧縮要素を収容し、前記圧縮要素を、圧縮室を形成するシリンダと、前記シリンダの端部を封止するとともに吸入孔を形成したバルブプレートと、前記吸入孔を開閉する吸入リードと、前記バルブプレートとの間に吸入空間を形成するシリンダヘッドを具備する構成とし、前記吸入孔をオーバル形状とし、前記オーバル形状を、前記シリンダ内径の直径上に対称点がある対称位置にあり、かつ円弧で形成される一対の長辺（長径）と、対称位置にあり、かつ前記一対の長辺のそれぞれの端部を接続する円弧の短辺（短径）で描かれる環状とし、さらに、前記シリンダの内径半径をＲとし、前記一対の長辺（長径）の半径をＲａとした場合、前記一対の長辺を、半径Ｒａ＜半径Ｒの条件で、前記シリンダ内径の中心と略同位置を中心にして描かれた円弧とし、前記一対の短辺を、前記長辺の半径Ｒａより小さい半径Ｒｂで描かれる円弧とし、さらに、前記長辺と短辺の接続部を、前記長辺の接線と前記短辺の接線が一致するようにした密閉型圧縮機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図８】
【図９】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図８】
【図９】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１０７５７５（Ｐ２０１２−１０７５７５Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５７５８５（Ｐ２０１０−２５７５８５）
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]