JP2007278180A - 往復動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 吸入弁がリード弁である往復動圧縮機であって、液圧縮に強い吸入弁を備える往復動圧縮機を提供する。
【解決手段】 シリンダボア１４ａと、シリンダボア１４ａに挿入されたピストン１３と、ピストン１３を往復駆動する駆動機構と、シリンダボア１４ａに連通する吸入孔２１ａと吐出孔２１ｂとが形成されシリンダボア１４ａの一端を塞ぐ弁板２１と、吸入孔２１ａを開閉する吸入弁２２と、吐出孔２１ｂを開閉する吐出弁２３と、吸入孔２１ａと吸入弁２２とを介してシリンダボア１４ａに連通する吸入室１８と、吐出弁２２と吐出孔２１ｂとを介してシリンダボア１４ａに連通する吐出室１９とを備え、吸入弁２２はリード弁であり且つ吸入孔２１ａに対峙し吸入孔２１ａヘ差し向けられた凸部２２ａを有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、往復動圧縮機に関するものである。

シリンダボアと、シリンダボアに挿入されたピストンと、ピストンを往復駆動する駆動機構と、シリンダボアに連通する吸入孔と吐出孔とが形成されシリンダボアの一端を塞ぐ弁板と、吸入孔を開閉する吸入弁と、吐出孔を開閉する吐出弁と、吸入孔と吸入弁とを介してシリンダボアに連通する吸入室と、吐出弁と吐出孔とを介してシリンダボアに連通する吐出室とを備え、吸入弁はリード弁である往復動圧縮機が特許文献１等に開示されている。
特開平７−０７７１５８号公報

吸入室に液冷媒が滞留した状態で往復動圧縮機を起動すると、液圧縮状態になり、瞬間的にシリンダボア内に異常高圧が発生する。液圧縮が繰り返されると、異常高圧を繰り返し受けて、短冊状平板のリード弁である吸入弁が吸入孔へ向けて部分的に変形し、最悪破損する事態に至る。
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、シリンダボアに挿入されたピストンと、ピストンを往復駆動する駆動機構と、シリンダボアに連通する吸入孔と吐出孔とが形成されシリンダボアの一端を塞ぐ弁板と、吸入孔を開閉する吸入弁と、吐出孔を開閉する吐出弁と、吸入孔と吸入弁とを介してシリンダボアに連通する吸入室と、吐出弁と吐出孔とを介してシリンダボアに連通する吐出室とを備え、吸入弁はリード弁である往復動圧縮機であって、液圧縮に強い吸入弁を備える往復動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、シリンダボアに挿入されたピストンと、ピストンを往復駆動する駆動機構と、シリンダボアに連通する吸入孔と吐出孔とが形成されシリンダボアの一端を塞ぐ弁板と、吸入孔を開閉する吸入弁と、吐出孔を開閉する吐出弁と、吸入孔と吸入弁とを介してシリンダボアに連通する吸入室と、吐出弁と吐出孔とを介してシリンダボアに連通する吐出室とを備え、吸入弁はリード弁であり且つ吸入孔に対峙し吸入孔ヘ差し向けられた凸部を有することを特徴とする往復動圧縮機を提供する。
本発明に係る往復動圧縮機が備える吸入弁は、吸入孔に対峙し吸入孔ヘ差し向けられた凸部を有しており、当該凸部は内圧に対して平板よりも高い強度を有するので、従来の短冊平板状の吸入弁に比べて液圧縮に強い。

本発明の好ましい態様においては、吸入弁は凸部の周囲に平坦部を有し、平坦部は弁板の吸入孔周囲に形成された弁座部に当接する。
平坦部が弁座部に当接するので、従来の吸入弁と同様のシール性能が得られる。

本発明の好ましい態様においては、凸部の高さは弁板の肉厚以下である。
吸入弁を弁板に組み付けた状態で、吸入孔に進入した凸部は吸入孔を突き抜けて弁板の表面から突出しないので、弁板と吸入弁と吐出弁とを一体に組み付けて弁板組立体として取り扱う際に、凸部の損傷が防止される。

本発明の好ましい態様においては、凸部は、吸入弁の弁板に対峙する面に直交する軸線を回転軸とする回転対称体を形成している。
冷媒の吸入時に、凸部に沿って放射状に均等に分散して冷媒が流れるので、冷媒の吸入効率が向上する。また回転対称体は内圧に対する強度が高いので吸入弁の強度が向上する。

本発明の好ましい態様においては、凸部と平坦部とは曲面で繋がれている。
凸部と平坦部とを曲面で繋ぐことにより、凸部から平坦部への遷移部の応力が緩和され、吸入弁の強度が向上する。

本発明の好ましい態様においては、凸部は、プレス成形により吸入弁と一体形成されている。
プレス成形により吸入弁と凸部とを一体形成することにより、吸入弁の製造が容易になる。

本発明に係る往復動圧縮機が備える吸入弁は、吸入孔に対峙し吸入孔ヘ差し向けられた凸部を有しており、当該凸部は内圧に対して平板よりも高い強度を有するので、従来の短冊平板状の吸入弁に比べて液圧縮に強い。

固定容量片斜板式圧縮機として具現化された本発明の実施例を説明する。

図１に示すように、固定容量片斜板式圧縮機Ａは、主軸１０と、主軸１０に固定された斜板１１とを備えている。
斜板１１の周縁部に摺接する一対のシュー１２を介して、ピストン１３が斜板１１に係留されている。ピストン１３は、シリンダブロック１４に形成されたシリンダボア１４ａに挿入されている。
主軸１０を中心とする円周上に、周方向に互いに間隔を隔てて、複数のシリンダボア１４ａが形成され、シリンダボア１４ａと同数のピストン１３が配設されている。
主軸１０、斜板１３、シュー１２は、ピストン１３を往復駆動する駆動機構を形成している。

主軸１０、斜板１１を収容するクランク室１５を、シリンダブロック１４と協働して形成するフロントハウジング１６が配設されている。主軸１０は、フロントハウジング１６を貫通して外部へ延びている。
フロントハウジング１６に固定された電磁クラッチ１７を介して、主軸１０の先端部は図示しない車両エンジンに接続されている。

吸入室１８と吐出室１９とを形成するシリンダヘッド２０が配設されている。吸入室１８は図示しない吸入ポートを介して、車載空調装置の図示しない蒸発器に接続している。吐出室１９は図示しない吐出ポートを介して、車載空調装置の図示しない凝縮器に接続している。
シリンダブロック１４とシリンダヘッド２０との間に弁板２１が配設されている。弁板２１はシリンダボア１４ａのクランク室１５から離隔する側の端部を塞いでいる。弁板２１に、吸入室１８とシリンダボア１４ａとに連通する複数の吸入穴２１ａと、シリンダボア１４ａと吐出室１９とに連通する複数の吐出穴２１ｂとが形成されている。

吸入穴２１ａのシリンダボア側端部を開閉するリード弁から成る吸入弁２２が、弁板２１に取り付けられている。
図２に示すように、吸入弁２２は、吸入孔２１ａに対峙し吸入孔２１ａヘ差し向けられた凸部２２ａを有している。吸入弁２２は更に、凸部２２ａの周囲に平坦部２２ｂを有している。平坦部２２ｂは弁板２１の吸入孔周囲に形成された弁座部２１ｃに当接する。凸部２２ａの高さは弁板２１の肉厚以下に設定されている。凸部２２ａは、吸入弁２２の弁板２１に対峙する面に直交する軸線を回転軸とする回転対称体を形成している。凸部２２ａと平坦部２２ｂとは曲面で繋がれている。凸部２２ａは、プレス成形により吸入弁２２と一体形成されている。

吐出穴２１ｂの吐出室側端部を開閉する吐出弁２３が、吐出室１９内に配設されている。吐出弁２３はリードとして形成されている。
弁板２１、吸入弁２２、吐出弁２３は、リテーナ２４と共に、ボルト２５とナット２６とによって、一体に組付けられて、弁板組立体２７を形成している。

フロントハウジング１６、シリンダブロック１４、弁板２１、シリンダヘッド２０は、主軸１０を中心とする円周に沿って互いに間隔を隔てて配設された複数の通しボルト２８により一体に締結されている

固定容量片斜板式圧縮機Ａにおいては、車両エンジンの回転が電磁クラッチ１７を介して主軸１０に伝達され、主軸１０が回転し、斜板１１が回転する。斜板１１の回転が、シュー１２により往復運動に変換されてピストン１３に伝達され、ピストン１３が駆動される。シリンダボア１４ａ内でピストン１３が往復運動し、車載空調装置の蒸発器から還流した冷媒ガスが、図示しない吸入ポートを通って吸入室１８へ流入する。吸入弁２２が開弁し、冷媒ガスは吸入穴２１ａを通ってシリンダボア１４ａに吸引され、シリンダボア１４ａ内で圧縮される。吐出弁２３が開弁し、冷媒ガスは、吐出穴２１ｂを通って吐出室１９へ流入し、吐出ポートを通って圧縮機から吐出し、車載空調装置の凝縮器へ流入する。
吐出弁２３の開弁時に、吐出弁２３がリテーナ２４に当接することにより、吐出弁２３の開度が規制される。

固定容量片斜板式圧縮機Ａが備える吸入弁２２は、吸入孔２１ａに対峙し吸入孔２１ａヘ差し向けられた凸部２２ａを有しており、凸部２２ａは内圧に対して平板よりも高い強度を有するので、従来の短冊平板状の吸入弁に比べて液圧縮に強い。従って、仮に吸入室１８に液冷媒が滞留した状態での起動が繰り返されて液圧縮が繰り返され、シリンダボア１４ａ内の異常高圧を繰り返し受けても、吸入弁２２は部分的な変形を起こさず、破損しない。
吸入弁２２は、凸部２２ａの周囲に平坦部２２ｂを有しているので、閉弁時には平坦部２２ｂが弁板２１の吸入孔周囲に形成された弁座部２１ｃに当接する。従って、吸入弁２２においては、従来の吸入弁と同様のシール性能が得られる。
凸部２２ａの高さは弁板２１の肉厚以下なので、吸入弁２２を弁板２１に組み付けた状態で、吸入孔２１ａに進入した凸部２２ａは吸入孔２１ａを突き抜けて弁板２１の表面から突出しない。従って、弁板２１と吸入弁２２と吐出弁２３とリテーナ２４とを一体に組み付け弁板組立体２７として取り扱う際に、凸部２２ａの損傷が防止される。
凸部２２ａは、吸入弁２２の弁板２１に対峙する面に直交する軸線を回転軸とする回転対称体を形成しているので、冷媒の吸入時に、凸部２２ａに沿って放射状に均等に分散して冷媒が流れる。この結果、シリンダボア１４ａへの冷媒の流入が促進され、冷媒の吸入効率が向上する。
凸部２２ａと平坦部２２ｂとは曲面で繋がれているので、凸部２２ａから平坦部２２ｂへの遷移部の応力が緩和され、吸入弁２２の強度が向上する。
プレス成形により吸入弁２２と凸部２２ａとを一体形成することにより、吸入弁２２の製造が容易になる。

凸部２２ａの形状は、吸入弁２２の弁板２１に対峙する面に直交する軸線を回転軸とする回転対称体に限定されない。任意の形状でも良い。吸入孔２１ａに対峙して複数の凸部を形成しても良い。吸入孔の周壁に凸部２２ａに当接する斜面を形成し、凸部２２ａと前記斜面との当接部が環状シール部を形成するように構成しても良い。冷媒として、現状のＲ１３４ａに代えて、ＣＯ２やＲ１５２ａ等を使用しても良い。

本発明は、固定容量片斜板式圧縮機のみならず、揺動板式圧縮機、両斜板式圧縮機、可変容量揺動板式圧縮機、可変容量斜板式圧縮機、モータ駆動の往復動圧縮機等に広く利用可能である。

本発明の実施例に係る固定容量片斜板式圧縮機の断面図である。 図１の部分拡大図である。（ａ）は吸入弁閉弁時の部分拡大図であり、（ｂ）は吸入弁開弁時の部分拡大であり、（ｃ）は吸入弁をシリンダボア側から見た図である。

符号の説明

Ａ 固定容量片斜板式圧縮機
１０ 主軸
１１ 斜板
１２ シュー
１３ ピストン
２１ 弁板
２１ａ 吸入孔
２１ｂ 吐出孔
２１ｃ 弁座
２２ 吸入弁
２２ａ 凸部
２２ｂ 平坦部
２３ 吐出弁
２４ リテーナ
２７ 弁板組立体

Claims (6)

1. シリンダボアと、シリンダボアに挿入されたピストンと、ピストンを往復駆動する駆動機構と、シリンダボアに連通する吸入孔と吐出孔とが形成されシリンダボアの一端を塞ぐ弁板と、吸入孔を開閉する吸入弁と、吐出孔を開閉する吐出弁と、吸入孔と吸入弁とを介してシリンダボアに連通する吸入室と、吐出弁と吐出孔とを介してシリンダボアに連通する吐出室とを備え、吸入弁はリード弁であり且つ吸入孔に対峙し吸入孔ヘ差し向けられた凸部を有することを特徴とする往復動圧縮機。
2. 吸入弁は凸部の周囲に平坦部を有し、平坦部は弁板の吸入孔周囲に形成された弁座部に当接することを特徴とする請求項１に記載の往復動圧縮機。
3. 凸部の高さは弁板の肉厚以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の往復動圧縮機。
4. 凸部は、吸入弁の弁板に対峙する面に直交する軸線を回転軸とする回転対称体を形成していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の往復動圧縮機。
5. 凸部と平坦部とは曲面で繋がれていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の往復動圧縮機。
6. 凸部は、プレス成形により吸入弁と一体形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の往復動圧縮機。

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