JP2005098270A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 シリンダボアと、シリンダボア内で往復移動するピストンと、シリンダボア内の圧縮流体を外部へ導く吐出孔が形成された弁板と、吐出孔を開閉する帯板状の吐出弁と、吐出弁を間に挟んで弁板に対峙し吐出弁の開度を規制する開度規制面を有するリテーナとを備える圧縮機であって、効率の低下を抑制しつつ吐出弁閉弁時のノイズと振動とを抑制することが可能な圧縮機を提供する。
【解決手段】 シリンダボアと、シリンダボア内で往復移動するピストンと、シリンダボア内の圧縮流体を外部へ導く吐出孔が形成された弁板と、吐出孔を開閉する帯板状の吐出弁と、吐出弁を間に挟んで弁板に対峙し吐出弁の開度を規制する開度規制面を有するリテーナとを備え、開度規制面の吐出孔に対峙する部位の中心部は吐出弁に向けて突出しており、吐出弁の吐出孔に対峙する部位は吐出弁開弁時に開度規制面の吐出孔に対峙する部位に寄り添って変形し径方向に湾曲する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、シリンダボアと、シリンダボア内で往復移動するピストンと、シリンダボア内の圧縮流体を外部へ導く吐出孔が形成された弁板と、吐出孔を開閉する帯板状の吐出弁と、吐出弁を間に挟んで弁板に対峙し吐出弁の開度を規制する開度規制面を有するリテーナとを備える圧縮機に関するものである。

シリンダボアと、シリンダボア内で往復移動するピストンと、シリンダボア内の圧縮流体を外部へ導く吐出孔が形成された弁板と、吐出孔を開閉する帯板状の吐出弁と、吐出弁を間に挟んで弁板に対峙し吐出弁の開度を規制する開度規制面を有するリテーナとを備える圧縮機が特許文献１等に開示されている。
特許文献１等に開示された従来の圧縮機においては、図１に示すように、リテーナの開度規制面の、吐出孔に対峙する円形部位は平面であり、吐出弁開弁時に、吐出弁の吐出孔に対峙する円形部位が、前記開度規制面の吐出孔に対峙する円形部位に当接して寄り添った際の、吐出弁の吐出孔に対峙する円形部位のリフト量の、吐出弁幅方向の分布は一定である。
実開平６−４３７８

吐出弁が閉じる際に吐出弁が弁板を叩きノイズと振動とが発生する。当該ノイズ、振動を抑制するためにリテーナの開度規制面の、吐出孔に対峙する円形部位のリフト量を小さくするのが望ましい。前記開度規制面の前記円形部位のリフト量を小さくすると、吐出弁開弁時の吐出弁の吐出孔に対峙する円形部位のリフト量が減少し、吐出弁と弁板との間に形成される吐出流路の流動抵抗が増加し、シリンダボア内の流体圧力が増加し、圧縮機の効率が低下する。吐出弁の吐出孔に対峙する円形部位のリフト量の、吐出弁幅方向の分布が一定である従来の圧縮機では、効率の低下を抑制しつつ吐出弁閉弁時のノイズと振動とを抑制することは困難であった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、シリンダボアと、シリンダボア内で往復移動するピストンと、シリンダボア内の圧縮流体を外部へ導く吐出孔が形成された弁板と、吐出孔を開閉する帯板状の吐出弁と、吐出弁を間に挟んで弁板に対峙し吐出弁の開度を規制する開度規制面を有するリテーナとを備える圧縮機であって、効率の低下を抑制しつつ吐出弁閉弁時のノイズと振動とを抑制することが可能な圧縮機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明においては、シリンダボアと、シリンダボア内で往復移動するピストンと、シリンダボア内の圧縮流体を外部へ導く吐出孔が形成された弁板と、吐出孔を開閉する帯板状の吐出弁と、吐出弁を間に挟んで弁板に対峙し吐出弁の開度を規制する開度規制面を有するリテーナとを備え、開度規制面の吐出孔に対峙する部位の中心部は吐出弁に向けて突出しており、吐出弁の吐出孔に対峙する部位は、吐出弁開弁時に開度規制面の吐出孔に対峙する部位に寄り添って変形し径方向に湾曲することを特徴とする。
本発明に係る圧縮機においては、開度規制面の吐出孔に対峙する部位の中心部は吐出弁に向けて突出しており、吐出弁の吐出孔に対峙する部位は、吐出弁開弁時に開度規制面の吐出孔に対峙する部位に寄り添って変形し径方向に湾曲するので、吐出弁のリフト量は、吐出孔に対峙する部位の中心部では小さく、当該部位の周縁部では大きい。吐出弁のリフト量が、吐出孔に対峙する部位の周縁部で大きいことにより、吐出弁と弁板とにより形成される吐出流路の流動抵抗の増加が抑制され、シリンダボア内の流体圧力増加が抑制され、圧縮機の効率低下が抑制される。吐出弁のリフト量が、吐出孔に対峙する部位の中心部で小さいことにより、前記中心部での吐出弁のリフト量が前記周縁部での吐出弁のリフト量と同一である場合に比べて、閉弁時のノイズと振動とが抑制される。

本発明の好ましい態様においては、開度規制面の吐出孔に対峙する部位の中心部に吐出弁に対峙する突起が形成されている。
本発明の好ましい態様においては、開度規制面の吐出孔に対峙する部位が周縁部から中心部へ向けて且つ吐出弁に向けて円錐状に突出している。
本発明の好ましい態様においては、開度規制面の吐出孔に対峙する部位が周縁部から中心部へ向けて且つ吐出弁に向けて凸に湾曲している。
開度規制面の吐出孔に対峙する部位の中心部を吐出弁に向けて突出させる手段は、開度規制面の吐出孔に対峙する部位の中心部に吐出弁に対峙する突起を形成することでも良く、開度規制面の吐出孔に対峙する部位を周縁部から中心部へ向けて且つ吐出弁に向けて円錐状に突出させることでも良く、或いは、開度規制面の吐出孔に対峙する部位を周縁部から中心部へ向けて且つ吐出弁に向けて凸に湾曲させることでも良い。

本発明の好ましい態様においては、吐出弁の吐出孔に対峙する部位の周縁部の曲げ剛性が中心部の曲げ剛性よりも小さい。
本発明の好ましい態様においては、吐出弁の吐出孔に対峙する部位の曲げ剛性が中心部から周縁部へ向けて漸減する。
本発明の好ましい態様においては、吐出弁の吐出孔に対峙する部位の径方向中間部に環状溝が形成されている。
吐出弁の吐出孔に対峙する部位の周縁部の曲げ剛性を中心部の曲げ剛性よりも小さくし、或いは、吐出弁の吐出孔に対峙する部位の曲げ剛性を中心部から周縁部へ向けて漸減させ、或いは、吐出弁の吐出孔に対峙する部位の径方向中間部に環状溝を形成することにより、吐出弁開弁時に、吐出弁の吐出孔に対峙する部位を開度規制面の吐出孔に対峙する部位に寄り添って変形させ径方向に湾曲させ易くすることができる。

本発明においては、シリンダボアと、シリンダボア内で往復移動するピストンと、シリンダボア内の圧縮流体を外部へ導く吐出孔が形成された弁板と、吐出孔を開閉する帯板状の吐出弁と、吐出弁を間に挟んで弁板に対峙し吐出弁の開度を規制する開度規制面を有するリテーナとを備え、吐出弁の吐出孔に対峙する部位の板厚が、中心部から周縁部へ向けて減少することを特徴とする圧縮機を提供する。
吐出弁の吐出孔に対峙する部位の板厚が、中心部から周縁部へ向けて減少すれば、吐出弁閉弁時のリテーナ開度規制面と吐出弁との間の距離は、吐出弁の吐出孔に対峙する部位の中心部から周縁部へ向けて増加することになる。従って、吐出弁開弁時の吐出弁のリフト量は、吐出孔に対峙する部位の中心部では小さく、吐出孔に対峙する部位の周縁部では大きくなる。吐出弁のリフト量が、吐出孔に対峙する部位の周縁部で大きいことにより、吐出弁と弁板とにより形成される吐出流路の流動抵抗の増加が抑制され、シリンダボア内の流体圧力増加が抑制され、圧縮機の効率低下が抑制される。吐出弁のリフト量が、吐出孔に対峙する部位の中心部で小さいことにより、前記中心部での吐出弁のリフト量が前記周縁部での吐出弁のリフト量と同一である場合に比べて、閉弁時のノイズと振動とが抑制される。

本発明に係る圧縮機においては、開度規制面の吐出孔に対峙する部位の中心部は吐出弁に向けて突出しており、吐出弁の吐出孔に対峙する部位は、吐出弁開弁時に開度規制面の吐出孔に対峙する部位に寄り添って変形し径方向に湾曲するので、吐出弁のリフト量は、吐出孔に対峙する部位の中心部では小さく、当該部位の周縁部では大きい。吐出弁のリフト量が、吐出孔に対峙する部位の周縁部で大きいことにより、吐出弁と弁板とにより形成される吐出流路の流動抵抗の増加が抑制され、シリンダボア内の流体圧力増加が抑制され、圧縮機の効率低下が抑制される。吐出弁のリフト量が、吐出孔に対峙する部位の中心部で小さいことにより、前記中心部での吐出弁のリフト量が前記周縁部での吐出弁のリフト量と同一である場合に比べて、閉弁時のノイズと振動とが抑制される。

本発明の実施例に係る斜板式圧縮機を説明する。

図２、３に示すように、柱状のシリンダブロック１の両端を覆って、フロントハウジング２とシリンダヘッド３とが配設されている。フロントハウジング２の内部にクランク室４が形成され、シリンダブロック１の内部に周方向に互いに間隔を隔てて複数のシリンダボア５が形成されている。クランク室４内に、斜板６が配設されている。斜板６の中心に駆動軸７が挿通されている。駆動軸７は、図示しないベアリングを介して、フロントハウジング２とシリンダブロック１とに回転可能に支持されている。
駆動軸７に、ローター８が固定されている。ローター８は、スラストベアリング９を介してフロントハウジング２に支持されている。
斜板６は、リンク機構１０を介して、駆動軸７に対する傾角変動可能に、且つローター８に対する駆動軸７回りの相対回転不能に、ローター８に連結されている。

斜板６に、シュー１１を介してピストン１２が係合している。ピストン１２は、駆動軸７と平行に延在し、シリンダボア５に往復摺動可能に挿入されている。

シリンダヘッド３の内部に、吸入室１３と吐出室１４とが画成されている。シリンダヘッド３に形成された吸入ポート３ａが吸入室１３に連通している。シリンダヘッド３に形成された図示しない吐出ポートが吐出室１４に連通している。
シリンダブロック１とシリンダヘッド３とに挟持されてガスケット１５と弁板１６とが配設されている。弁板１６には、シリンダボア５と吸入室１３とに連通する吸入孔１６ａと、シリンダボア５と吐出室１４とに連通する吐出孔１６ｂとが形成されている。弁板１５は、吸入室１３から離隔する側で吸入孔１６ａを開閉する吸入弁１７と、吐出室１４側で吐出孔１６ｂを開閉する吐出弁１８とを装備している。吸入弁１７、吐出弁１８は、内外の圧力差により面外方向へ弾性変形して吸入孔１６ａ、吐出孔１６ｂを開閉する帯板状のリード弁として構成されている。

吐出弁１８を間に挟んで弁板１６に対峙し吐出弁１８の開度を規制する開度規制面１９ａを有するリテーナ１９が、吐出室１４内に配設されている。リテーナ１９はシリンダブロック１にボルト固定されている。
図４に示すように、開度規制面１９ａの吐出孔１６ｂに対峙する円形部位の中心部は吐出弁１８に向けて突出している。より具体的には、開度規制面１９ａの吐出孔１６ｂに対峙する円形部位が、周縁部から中心部へ向けて且つ吐出弁１８に向けて凸に湾曲している。

本実施例に係る斜板式圧縮機の作動を以下に説明する。
図示しない外部駆動源によって駆動軸７が回転駆動され、駆動軸７の回転に伴って斜板６が回転する。斜板６の回転に伴って、ピストン１２がシリンダボア５内を往復移動する。ピストン１２の往復移動に伴い、外部冷凍回路から吸入ポート３ａを通って吸入室１３へ流入した冷媒ガスが、吸入孔１６ａを通ってボア５内に吸入され、ボア５内で圧縮される。ボア５内の冷媒ガス圧が上昇し、吐出弁１８が面外方向へ弾性変形して開弁し、吐出弁１８の吐出孔１６ｂに対峙する円形部位がリテーナ１９の開度規制面１９ａの吐出孔１６ｂに対峙する円形部位に当接して、吐出孔１６ｂが開く。ボア５内の加圧冷媒ガスは、吐出孔１６ｂと、吐出弁１８と弁板１６とにより形成される吐出流路Ｓとを通って吐出室１４内へ吐出し、吐出室１４から図示しない吐出ポートを通って外部冷凍回路へ流出する。

本実施例に係る斜板式圧縮機においては、リテーナ１９が有する開度規制面１９ａの吐出孔１６ｂに対峙する円形部位の中心部は吐出弁１８に向けて突出しており、吐出弁１８の吐出孔１６ｂに対峙する円形部位は、吐出弁１８開弁時に開度規制面１９ａの吐出孔１６ｂに対峙する円形部位に寄り添って変形し、径方向に湾曲するので、吐出弁１８のリフト量は、吐出孔１６ｂに対峙する円形部位の中心部では小さく、当該部位の周縁部では大きい。吐出弁１８のリフト量が、吐出孔１６ｂに対峙する円形部位の周縁部で大きいことにより、吐出弁１８と弁板１６とにより形成される吐出流路の流動抵抗の増加が抑制され、シリンダボア５内の冷媒ガス圧増加が抑制され、圧縮機の効率低下が抑制される。吐出弁１８のリフト量が、吐出孔１６ｂに対峙する円形部位の中心部で小さいことにより、前記中心部での吐出弁１８のリフト量が前記周縁部での吐出弁１８のリフト量と同一である場合に比べて、吐出弁１８閉弁時のノイズと振動とが抑制される。

開度規制面１９ａの吐出孔１６ｂに対峙する円形部位を、周縁部から中心部へ向けて且つ吐出弁１８に向けて凸に湾曲させるのに代えて、図５（ａ）に示すように、開度規制面１９ａの吐出孔１６ｂに対峙する円形部位の中心部に、吐出弁１８に対峙する突起１９ｂを形成しても良く、或いは図５（ｂ）に示すように、開度規制面１９ａの吐出孔１６ｂに対峙する円形部位を、周縁部から中心部へ向けて且つ吐出弁１８に向けて円錐状に突出させても良い。
上記構成によっても、開度規制面１９ａの吐出孔１６ｂに対峙する円形部位の中心部を吐出弁１８に向けて突出させることができる。

図６（ａ）に示すように、吐出弁１８の吐出孔１６ｂに対峙する円形部位の周縁部の板厚を中心部の板厚よりも小さくして、前記円形部位の周縁部の曲げ剛性を中心部の曲げ剛性よりも小さくしても良く、図６（ｂ）に示すように、吐出弁１８の吐出孔１６ｂに対峙する円形部位の板厚を当該部位の中心部から周縁部へ向けて漸減させて、前記円形部位の曲げ剛性を中心部から周縁部へ向けて漸減させても良く、図６（ｃ）に示すように、吐出弁１８の吐出孔１６ｂに対峙する円形部位の径方向中間部に環状溝１８ａを形成しても良い。上記構成により、吐出弁１８の開弁時に、吐出弁１８の吐出孔１６ｂに対峙する円形部位を開度規制面１９ａの吐出孔１６ｂに対峙する円形部位、すなわち中心部が吐出弁１８に向けて突出した円形部位、に寄り添って変形させ径方向に湾曲させ易くすることができる。

開度規制面１９ａの吐出孔１６ｂに対峙する円形部位を、周縁部から中心部へ向けて且つ吐出弁１８に向けて凸に湾曲させるのに代えて、図７に示すように、前記円形部位は平面とし、吐出弁１８の吐出孔１６ｂに対峙する円形部位の板厚を、中心部から周縁部へ向けて減少させても良い。
吐出弁１８の吐出孔１６ｂに対峙する円形部位の板厚が、中心部から周縁部へ向けて減少すれば、吐出弁１８閉弁時のリテーナ開度規制面１９ａと吐出弁１８との間の距離は、吐出弁１８の吐出孔１６ｂに対峙する円形部位の中心部から周縁部へ向けて増加することになる。従って、吐出弁１８開弁時の吐出弁１８のリフト量は、吐出孔１６ｂに対峙する円形部位の中心部では小さく、吐出孔１６ｂに対峙する円形部位の周縁部では大きくなる。吐出弁１８のリフト量が、吐出孔１６ｂに対峙する円形部位の周縁部で大きいことにより、吐出弁１８と弁板１６とにより形成される吐出流路の流動抵抗の増加が抑制され、シリンダボア５内の冷媒ガス圧増加が抑制され、圧縮機の効率低下が抑制される。吐出弁１８のリフト量が、吐出孔１６ｂに対峙する円形部位の中心部で小さいことにより、前記中心部での吐出弁１８のリフト量が前記周縁部での吐出弁１８のリフト量と同一である場合に比べて、吐出弁１８閉弁時のノイズと振動とが抑制される。

本発明は斜板式圧縮機に限らず、シリンダボアと、シリンダボア内で往復移動するピストンと、シリンダボア内の圧縮流体を外部へ導く吐出孔が形成された弁板と、吐出孔を開閉する帯板状の吐出弁と、吐出弁を間に挟んで弁板に対峙し吐出弁の開度を規制する開度規制面を有するリテーナとを備える種々の往復動圧縮機に適用可能である。

従来の圧縮機の部分断面図である。 本発明の実施例に係る斜板式圧縮機の断面図である。 図２のIII−III矢視図である。 図３のIV−IV矢視図である。 本発明の他の実施例に係る斜板式圧縮機の部分断面図である。 本発明の他の実施例に係る斜板式圧縮機の部分断面図である。 本発明の他の実施例に係る斜板式圧縮機の部分断面図である。

符号の説明

１ シリンダブロック
２ ハウジング
３ シリンダヘッド
４ クランク室
５ シリンダボア
６ 斜板
１２ ピストン
１３ 吸入室
１４ 吐出室
１６ 弁板
１６ａ 吸入孔
１６ｂ 吐出孔
１８ 吐出弁
１９ リテーナ
１９ａ 開度規制面

Claims (8)

1. シリンダボアと、シリンダボア内で往復移動するピストンと、シリンダボア内の圧縮流体を外部へ導く吐出孔が形成された弁板と、吐出孔を開閉する帯板状の吐出弁と、吐出弁を間に挟んで弁板に対峙し吐出弁の開度を規制する開度規制面を有するリテーナとを備え、開度規制面の吐出孔に対峙する部位の中心部は吐出弁に向けて突出しており、吐出弁の吐出孔に対峙する部位は、吐出弁開弁時に開度規制面の吐出孔に対峙する部位に寄り添って変形し径方向に湾曲することを特徴とする圧縮機。
2. 開度規制面の吐出孔に対峙する部位の中心部に吐出弁に対峙する突起が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
3. 開度規制面の吐出孔に対峙する部位が周縁部から中心部へ向けて且つ吐出弁に向けて円錐状に突出していることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
4. 開度規制面の吐出孔に対峙する部位が周縁部から中心部へ向けて且つ吐出弁に向けて凸に湾曲していることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
5. 吐出弁の吐出孔に対峙する部位の周縁部の曲げ剛性が中心部の曲げ剛性よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の圧縮機。
6. 吐出弁の吐出孔に対峙する部位の曲げ剛性が中心部から周縁部へ向けて漸減することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の圧縮機。
7. 吐出弁の吐出孔に対峙する部位の径方向中間部に環状溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の圧縮機。
8. シリンダボアと、シリンダボア内で往復移動するピストンと、シリンダボア内の圧縮流体を外部へ導く吐出孔が形成された弁板と、吐出孔を開閉する帯板状の吐出弁と、吐出弁を間に挟んで弁板に対峙し吐出弁の開度を規制する開度規制面を有するリテーナとを備え、吐出弁の吐出孔に対峙する部位の板厚が、中心部から周縁部へ向けて減少することを特徴とする圧縮機。

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