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密閉型圧縮機 - 松下電器産業株式会社
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発明の名称 密閉型圧縮機
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−16670(P2007−16670A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−198324(P2005−198324)
出願日 平成17年7月7日(2005.7.7)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄
発明者 小林 秀則
要約 課題
吸入リードの可動部とピストンの圧縮室側端面との接触音を減らした、騒音の低い圧縮機を提供する。

解決手段
ピストン130の圧縮室側端面131に傾斜の付いた凹部を設けることにより、吸入リード136の可動部140とピストン130の圧縮室側端面131との接触を緩和し、吸入リード136の可動部140とピストン130の圧縮室側端面131とが接触しても面接触のため、吸入リード136の可動部140とピストン130の圧縮室側端面131との接触音を和らげることで騒音を低くすることができる。
特許請求の範囲
【請求項1】
ボア部を形成するブロックと、前記ボア部内を往復するピストンと、前記ブロックの前記ボア部開口端を封止するバルブプレートによって圧縮室を形成し、前記バルブプレートの前記ブロック側に、前記バルブプレートに設けた吸入孔を開閉する片持ち状の可動部を有する吸入リードを配設するとともに、前記ピストンの圧縮室側端面であって前記吸入リードの前記可動部の可動端側に相対する位置に、前記吸入リードの前記可動部を逃がす凹部を形成した密閉型圧縮機。
【請求項2】
凹部は吸入リードの可動部が開き前記凹部に当接した際、前記可動部がなす傾斜に相等する傾斜を形成した請求項1に記載の密閉型圧縮機。
【請求項3】
凹部は、吸入リードの可動部の形状に沿うように形成した請求項2に記載の密閉型圧縮機。
【請求項4】
ピストンを焼結材で形成した請求項1から3のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は密閉型圧縮機(以下圧縮機という)の騒音の低減に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の圧縮機は、バルブプレートのシリンダ側に、バルブプレートに設けた吸入口を開閉する片持ち状の吸入リードを配設したものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
以下、図面を参照しながら上記従来の圧縮機を説明する。
【0004】
図7は、特許文献1に記載された従来の圧縮機を示す断面図、図8は、特許文献1に記載された従来の圧縮機を示す要部断面図である。
【0005】
図7において、密閉容器1は、鉄板の絞り成型によって形成された上容器2と下容器3から形成されている。密閉容器1は、巻き線5を保有する固定子6と回転子8からなる電動要素10と、電動要素10によって駆動される圧縮要素12を収容し、内部に冷媒ガス(図示せず)が封入されている。
【0006】
圧縮要素12は、略円筒形のボア部23を形成するブロック22と、ボア部23内を往復摺動自在に挿入されるピストン30と、ボア部23の開口端部に取り付けられた吸入リード36、バルブプレート34、およびシリンダヘッド46とを備えている。
【0007】
ブロック22は、ベアリング26を備えている。クランクシャフト16は、回転子8を圧入固定した主軸部18および主軸部18に対して偏芯して形成された偏芯部20を有し、主軸部18はベアリング26により軸支されている。
【0008】
ピストン30は、圧縮室側端面31を備え、連結手段32によりクランクシャフト16の偏芯部20と連結されている。バルブプレート34は、圧縮室24の開口端面を封止し、吸入リード36の可動部40の開閉により圧縮室24と連通する吸入孔42を備えている。シリンダヘッド46は、高圧室44を形成し、バルブプレート34を介して圧縮室24の反対側に、吸入孔42に連通するマフラー48と共に固定されている。
【0009】
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。
【0010】
電動要素10に電気が供給されることで回転子8とともにクランクシャフト16が回転し、偏芯部20の偏芯運動がピストン30に伝わることでピストン30は圧縮室24で往復運動を行う。吸入行程時にはシリンダ内の圧力が下がり吸入リード36の可動部40が開くことにより、バルブプレート34の吸入孔42を通って吸入された冷媒ガスは圧縮室24内へ吸入される。吐出行程時には圧縮室24内の圧力が上がり吸入リード36の可動部40が閉じ、圧縮された冷媒ガスはバルブプレート34の吐出孔50を介して高圧室44へと吐出されることで圧縮動作を行う。
【特許文献1】特開平5−231315号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、上記従来の構成では、工程での組み違いによりピストン30が上死点において、ピストン30の圧縮室側端面31と、吸入リード36が取り付けられているバルブプレート34との間の空間が狭くなると、再膨張容積が減少する。再膨張容積が減小すると、圧縮室24内の圧力とバルブプレート34の吸入孔42より圧縮室24内へ吸入される冷媒ガスの圧力は、ピストン30がより上死点に近い位置で等しくなる。そのため吸入リード36の可動部40の開くタイミングが早くなり、吸入リード36の可動部40とピストン30の圧縮室側端面31が接触して、高周波数帯の音が大きくなるという課題を有していた。
【0012】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ピストンの圧縮室側端面と吸入リードの可動部の衝突から発生する騒音を低くした低騒音の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】
【0013】
上記従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機は、ピストンの圧縮室側端面の吸入リードの可動部の可動部側に相対する位置に吸入リードの可動部を逃がす凹部を設けたもので、再膨張容積が減少し、吸入リードの可動部の開くタイミングが早くなっても、吸入リードの可動部とピストンの圧縮室側端面との衝突の機会を少なくするとともに衝突の衝撃を小さくするという作用を有する。
【発明の効果】
【0014】
本発明の圧縮機は、吸入リードの可動部とピストンの圧縮室側端面との衝突の機会を少なくするとともに衝突の衝撃を小さくしたもので、騒音を低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
請求項1に記載の発明は、ボア部を形成するブロックと、前記ボア部内を往復するピストンと、前記ブロックの前記ボア部開口端を封止するバルブプレートによって圧縮室を形成し、前記バルブプレートの前記ブロック側に、前記バルブプレートに設けた吸入孔を開閉する片持ち状の可動部を有する吸入リードを配設するとともに、前記ピストンの前記圧縮室側端面であって前記吸入リードの前記可動部の可動端側に相対する位置に、前記吸入リードの可動部を逃がす凹部を形成したもので、再膨張容積が減少し、吸入リードの可動部の開くタイミングが早くなっても、ピストンの圧縮室側端面の凹部が吸入リードの可動部の接触からの逃げになるため、吸入リードの可動部とピストンの圧縮室側端面との衝突の機会を少なくすることができ、低騒音の圧縮機を提供することができる。
【0016】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において凹部は吸入リードの可動部が開き、前記凹部に当接した際、前記可動部がなす傾斜に相等する傾斜部を形成したもので、吸入リードの可動部とピストンの圧縮室側端面が接触しても面接触となるため、吸入リードの可動部とピストンの圧縮室側端面との衝突の衝撃を小さくすることができるので、請求項1に記載の発明の効果に加えてさらに騒音を低くすることができる。
【0017】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において凹部は、吸入リードの可動部の形状に沿うように形成したもので、凹部の容積を最小にできるので、請求項2に記載の発明の効果に加えて再膨張による体積効率の低下を小さくすることができる。
【0018】
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の発明においてピストンを焼結材で形成したもので、ピストンの圧縮室側端面の凹部の成型が容易となるため、請求項1から3のいずれか一項に記載の発明の効果に加えてさらにコストを抑えることができる。
【0019】
以下、本発明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。
【0020】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における圧縮機の断面図、図2は、同実施の形態における圧縮機の要部断面図、図3は、同実施の形態における圧縮機の要部上視断面図、図4は、同実施の形態における圧縮機のピストンの上面図、図5は、同実施の形態における圧縮機のピストンの断面図、図6は、同実施の形態における圧縮機の吸入リードの正面図である。
【0021】
図1、図2、図3、図4、図5、図6において、密閉容器101は、鉄板の絞り成型によって形成された上容器102と下容器103から形成されている。
【0022】
密閉容器101は、巻き線105を保有する固定子106と回転子108からなる電動要素110と、電動要素110によって駆動される圧縮要素112を収容し、冷媒ガス(図示せず)が密閉容器101内に封入されている。
【0023】
圧縮要素112は、略円筒形のボア部123を形成するブロック122と、ボア部123内を往復摺動自在に挿入されるピストン130と、ボア部123の開口端部に取り付けられた吸入リード136、バルブプレート134、およびシリンダヘッド146とを備えている。
【0024】
ブロック122は、ベアリング126を備えている。
【0025】
クランクシャフト116は、回転子108を圧入固定した主軸部118および主軸部118に対して偏芯して形成された偏芯部120を有し、主軸部118はベアリング126により軸支されている。
【0026】
ピストン130は、圧縮室側端面131を備え、連結手段132によりクランクシャフト116の偏芯部120と連結されている。
【0027】
圧縮室124の開口端面を封止するバルブプレート134は吸入リード136の可動部140の開閉により圧縮室124と連通する吸入孔142を備えている。
【0028】
高圧室144を形成するシリンダヘッド146は、バルブプレート134を介して圧縮室124の反対側に吸入孔142に連通するマフラー148と共に固定されている。
【0029】
ピストン130の圧縮室側端面131には吸入リード136の可動部140に相対する位置に凹部152が設けられ、ピストン130の圧縮室側端面131となす角度は、吸入リード136の可動部140が開き、凹部152に当接した際、可動部140がなす傾斜角度α1に相等する。
【0030】
ここでクランクシャフト角度α2は、ピストン130にタッチセンサーを取り付け、吸入リード136の可動部140がピストン130の圧縮室側端面131と接触した時の導通のタイミングから算出することができる。算出されたクランクシャフト角度α2からピストン130の圧縮室側端面131の上死点からの距離L1を求めることができる。そしてこの時のピストン130の圧縮室側端面131に吸入リード136を当てた時の角度を近似的にα1とすることで可動部140がなす傾斜角度α1を決定しても良い。凹部152の深さL2は、傾斜角度α1を保持しながら段階的に深くして、測定を繰り返すことで求められる。圧力、温度条件等は、最も吸入リード136がピストン130の圧縮室側端面131と接触しやすくなる吸入圧力が低く冷媒循環量の多いものに設定する。またピストン130は焼結材で形成されている。
【0031】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
【0032】
電動要素110に電気が供給されることでクランクシャフト116が回転し、偏芯部120の回転運動で連結手段132を介してピストン130がボア部123で往復運動を行う。
【0033】
吐出工程時にはピストン130は上死点に向い、圧縮室124内の冷媒ガスは圧縮され、吸入リード136の可動部140が閉じ、圧縮された冷媒ガスはバルブプレート134の吐出孔150を介してシリンダヘッド146により形成された高圧室144へと吐出されることで圧縮動作を行う。
【0034】
吸入工程時は、バルブプレート134の吐出孔150の容積とピストン130が上死点にある時のピストン130の圧縮室側端面131と、吸入リード136が取り付けられているバルブプレート134との間の空間に、吐出工程時に吐出しきれずに残った高圧の冷媒ガスの再膨張により圧縮室124内に高圧が生じる。ピストン130が下死点に向い、圧縮室124内の容積が増加するのに伴い、圧縮室124内の圧力は減少し、吸入リード136の可動部140が開くことにより、バルブプレート134の吸入孔142を通って吸入された冷媒ガスは圧縮室124内へ吸入される。
【0035】
この時、工程での組み違いによりピストン130の圧縮室側端面131と、吸入リード136が取り付けられているバルブプレート134との間の空間が狭くなると、再膨張容積が減少するため、圧縮室124内の圧力と、バルブプレート134の吸入孔142より圧縮室124内へ吸入される冷媒ガスの圧力は、ピストン130が上死点により近い位置で等しくなり、吸入リード136の可動部140の開くタイミングが早くなる。
【0036】
しかし、吸入リード136の可動部140の開くタイミングが早くなっても、ピストン130の圧縮室側端面131には吸入リード136の可動部140に相対する位置に凹部152が設けられ、吸入リード136の可動部140の接触からの逃げになるため、吸入リード136の可動部140とピストン130の圧縮室側端面131との衝突の機会を少なくすることができ、騒音を低くすることができる。
【0037】
また吸入リード136の可動部140がピストン130の凹部152に当接した際、凹部152はピストン130の圧縮室側端面131となす角度が、吸入リード136の可動部140がなす傾斜角度と一致させた傾斜部を備えるので、吸入リード136の可動部140とピストン130の圧縮室側端面131が接触しても、面接触のため衝撃は小さくなり、騒音の低い圧縮機を提供することができる。
【0038】
さらに傾斜が形成されたピストン130の圧縮室側端面131の凹部152は、吸入リード136の可動部140の形状に沿うように形成したもので、凹部152の容積を最小にできる。その結果、吐出工程時に吐出しきれずに残った高圧の冷媒ガスの再膨張による体積効率の低下を小さくすることができる。またピストン130を焼結材で形成するので、ピストン130の圧縮室側端面131の凹部152の成型が容易となるため、生産性の高い圧縮機を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【0039】
以上のように、本発明にかかる圧縮機は、ピストンの圧縮室側端面に凹部を設けたもので、吸入リードの可動部とピストンの圧縮室側端面が接触するのを緩和でき、騒音を低くすることが可能となるので、自販機、冷凍ショーケース、除湿機などの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】本発明の実施の形態1における圧縮機の断面図
【図2】同実施の形態における圧縮機の要部断面図
【図3】同実施の形態における圧縮機の要部上視断面図
【図4】同実施の形態における圧縮機のピストンの上面図
【図5】同実施の形態における圧縮機のピストンの断面図
【図6】同実施の形態における圧縮機の吸入リードの正面図
【図7】従来の圧縮機の断面図
【図8】従来の圧縮機の要部断面図
【符号の説明】
【0041】
122 ブロック
123 ボア部
124 圧縮室
130 ピストン
131 圧縮室側端面
134 バルブプレート
136 吸入リード
140 可動部
142 吸入孔
152 凹部




 

 


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