JP2013177820A - Reed valve and compression device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体の流路を開閉するリードバルブ、および、このリードバルブを備える圧縮装置に関する。 The present invention relates to a reed valve that opens and closes a fluid flow path, and a compression device including the reed valve.
一般的なリードバルブは、バルブベースと、バルブベースに固定されている板状のリード部材と、リード部材を挟んでバルブベースの逆側に設けられているストッパ部材と、を持つ。バルブベースには貫通孔状の流入口が形成されている。リード部材は、外力が加わらない状態では、流入口を覆いバルブベースにおける流入口の周縁部に当接(着弁)して、流入口を閉じる。流体が流入口を経てリード部材側に流入し、リード部材を押圧すると、弾性変形したリード部材はバルブベースから離れ(開弁)、流入口を開く。このリード部材の開閉動作によって、リードバルブは流体の流動方向を一方向に規制する。 A typical reed valve has a valve base, a plate-like lead member fixed to the valve base, and a stopper member provided on the opposite side of the valve base with the lead member interposed therebetween. A through hole-like inlet is formed in the valve base. In a state where no external force is applied, the lead member covers the inflow port, abuts on the peripheral portion of the inflow port in the valve base (valve arrival), and closes the inflow port. When the fluid flows into the lead member through the inlet and presses the lead member, the elastically deformed lead member is separated from the valve base (opened) and opens the inlet. By the opening / closing operation of the lead member, the reed valve regulates the flow direction of the fluid in one direction.
ところで開弁時には、リード部材に、流入口を開く方向(以下、開方向と呼ぶ)の大きな力が作用する。このときリード部材の変形量が過大であれば、リード部材が塑性変形して元の形状に戻らなくなり、流入口を閉じることができなくなる可能性がある。このようなリード部材の過大な変形を抑制するために、一般には、リード部材を挟んで流入口とは逆側の位置に、リード部材よりも変形し難いストッパ部材を配置している。リード部材に開方向の力が作用すると、開方向に所定量変形したリード部材はストッパ部材に当接し、それ以上変形しない。このため、リード部材の過大な変形が抑制される。 By the way, when the valve is opened, a large force is applied to the lead member in the direction of opening the inlet (hereinafter referred to as the opening direction). At this time, if the deformation amount of the lead member is excessive, the lead member may be plastically deformed so that it does not return to its original shape, and the inflow port may not be closed. In order to suppress such excessive deformation of the lead member, generally, a stopper member that is more difficult to deform than the lead member is disposed at a position opposite to the inlet with the lead member interposed therebetween. When a force in the opening direction acts on the lead member, the lead member deformed by a predetermined amount in the opening direction comes into contact with the stopper member and is not further deformed. For this reason, excessive deformation of the lead member is suppressed.
しかし流体の流入速度が大きくリード部材に急激に大きな力が作用した場合等、リード部材の変形速度(開弁速度)が大きい場合には、リード部材がストッパ部材に勢いよく当接して騒音(打音)が生じる場合がある。 However, if the lead member has a high deformation rate (valve opening speed), such as when the fluid inflow rate is high and a sudden, large force is applied to the lead member, the lead member abruptly contacts the stopper member and makes noise ( Sound) may occur.
2枚のリード部材を設けることで、このような打音を抑制する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 A technique for suppressing such a hitting sound by providing two lead members has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に紹介されているリードバルブは、2枚のリード部材を持つ。一方のリード部材(吐出リード)は、平板状をなし、弾性変形することで流入口を開閉する。他方のリード部材(スプリングリード)は屈折した板状をなし、弾性変形可能である。スプリングリードはストッパ部材と吐出リードとの間に配置されている。開方向に変形した吐出リードは、ストッパ部材よりも先にスプリングリードに当接する。スプリングリードは弾性変形可能であるため、吐出リードが加えた衝撃を吸収する。よって、上述した打音を抑制できると考えられる。
The reed valve introduced in
ところで、特許文献1のリードバルブによると、スプリングリードの屈折した部分(屈折部と呼ぶ)近傍の強度は低くなる(脆くなる)ため、屈折部近傍において、スプリングリードの耐久性は低下する。スプリングリードが耐久劣化すると、吐出リードによる衝撃を吸収できなくなり、上述した打音が生じる。また、スプリングリードの屈折部近傍の剛性は高くなる。このため、屈折部近傍において、スリングリードは弾性変形し難くなる。このようなスプリングリードを所望する形状およびバネ定数になるように製造することは極めて困難であり、製造効率を向上させる必要もあった。
By the way, according to the reed valve of
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、耐久性に優れ、かつ、容易に製造できるリードバルブ、およびこのリードバルブを有する圧縮装置を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and makes it a subject to provide the reed valve which is excellent in durability, and can be manufactured easily, and the compression apparatus which has this reed valve.
本発明のリードバルブは、貫通孔状をなす流入口を有するバルブベースに取り付けられるリードバルブであって、
平板状をなし弾性変形可能であり、前記バルブベースに固定可能な第1固定部と、前記第1固定部に連続し前記流入口を開閉可能な第1可動部と、を持つ着座側リード部材と、
前記着座側リード部材の前記第1固定部に重ねられているスペーサ部材と、
平板状をなし弾性変形可能であり、前記スペーサ部材に重ねられている第2固定部と、前記第2固定部に連続し前記第1可動部に離間しつつ対面する第2可動部と、を持つストッパ側リード部材と、
前記ストッパ側リード部材に重ねられているストッパ部材と、を備えるものである。
The reed valve of the present invention is a reed valve attached to a valve base having an inflow port having a through hole shape,
A seating-side lead member that has a flat plate shape, is elastically deformable, and has a first fixed portion that can be fixed to the valve base, and a first movable portion that is continuous with the first fixed portion and can open and close the inlet. When,
A spacer member overlaid on the first fixed portion of the seating side lead member;
A second fixed portion that is formed in a flat plate shape and is elastically deformable and is stacked on the spacer member; and a second movable portion that is continuous with the second fixed portion and faces the first movable portion while being spaced apart from the first movable portion. A stopper side lead member having,
A stopper member superimposed on the stopper-side lead member.
本発明のリードバルブは、下記の(1)、(2)の何れかを備えることが好ましく、両方を備えることがより好ましい。
(1)前記ストッパ側リード部材のバネ定数は、前記着座側リード部材のバネ定数以下である。
(2)前記着座側リード部材と前記ストッパ側リード部材とは同形状である。
The reed valve of the present invention preferably includes either (1) or (2) below, and more preferably includes both.
(1) The spring constant of the stopper side lead member is equal to or less than the spring constant of the seating side lead member.
(2) The seating side lead member and the stopper side lead member have the same shape.
本発明の他のリードバルブは、貫通孔状をなす流入口を有するバルブベースに取り付けられるリードバルブであって、
平板状をなし弾性変形可能であり、前記バルブベースに固定可能な第1固定部と、前記第1固定部に連続し前記流入口を開閉可能な第1可動部と、を持つ着座側リード部材と、
前記バルブベースの反対側で前記着座側リード部材に対面して設けられ、平板状をなし弾性変形可能であり、前記スペーサ部材に重ねられている第2固定部と、前記第2固定部に連続し前記第1可動部に離間しつつ対面する第2可動部と、を持つストッパ側リード部材と、
前記着座側リード部材の反対側で前記ストッパ側リード部材に対面して設けられているストッパ部材と、を備えるものである。この本発明のリードバルブもまた、上記(1)、(2)の何れかを備えることが好ましく、両方を備えることがより好ましい。
Another reed valve of the present invention is a reed valve attached to a valve base having an inflow port having a through hole shape,
A seating-side lead member that has a flat plate shape, is elastically deformable, and has a first fixed portion that can be fixed to the valve base, and a first movable portion that is continuous with the first fixed portion and can open and close the inlet. When,
A second fixing portion provided on the opposite side of the valve base so as to face the seating-side lead member, having a flat plate shape and elastically deformable, is continuous with the second fixing portion. A stopper-side lead member having a second movable portion facing the first movable portion while being spaced apart from the first movable portion;
And a stopper member provided opposite to the seating side lead member and facing the stopper side lead member. The reed valve of the present invention also preferably includes any one of the above (1) and (2), and more preferably includes both.
本発明の圧縮装置は、上述した本発明のリードバルブを備える装置であり、上述した本発明のリードバルブと、圧縮室と、前記圧縮室に連通し外部から前記圧縮室に向けた流体の流入路を構成する第1バルブ室と、前記圧縮室に連通し前記圧縮室から前記外部に向けた前記流体の流出路を構成する第2バルブ室と、を有するケーシングと、前記圧縮室内に配設され、前記圧縮室内を移動することで前記圧縮室内の流体圧を変化させる圧縮部と、前記圧縮部を駆動する駆動部と、を備え、前記第1バルブ室を区画する区画壁の一部は、貫通孔状をなし前記外部から前記第1バルブ室に向けた前記流体の流路となる第1流入口を持つ第1バルブベースを構成し、前記第2バルブ室を区画する区画壁の一部は、貫通孔状をなし前記圧縮室から前記第2バルブ室に向けた前記流体の流路となる第2流入口を持つ第2バルブベースを構成し、前記リードバルブは、前記第1バルブベースおよび第2バルブベースに、それぞれ1つずつ固定されているものである。 The compression device of the present invention is a device including the above-described reed valve of the present invention. The reed valve of the present invention, the compression chamber, and the inflow of fluid from the outside toward the compression chamber in communication with the compression chamber. A casing having a first valve chamber constituting a passage; a second valve chamber communicating with the compression chamber and constituting an outflow passage for the fluid from the compression chamber toward the outside; and disposed in the compression chamber. A part of the partition wall that partitions the first valve chamber, the compressor part changing a fluid pressure in the compression chamber by moving in the compression chamber, and a drive part that drives the compression part. A first valve base having a first inlet having a through-hole shape and serving as a flow path for the fluid from the outside toward the first valve chamber, and a partition wall defining the second valve chamber. The part has a through-hole shape and the first part from the compression chamber. A second valve base having a second inlet serving as a fluid flow path toward the valve chamber is configured, and the reed valve is fixed to the first valve base and the second valve base one by one. It is what.
本発明のリードバルブは、平板状をなす2枚のリード部材(着座側リード部材、ストッパ側リード部材)を持つ。平板状をなすリード部材は、屈折板状をなすリード部材に比べて耐久性に優れ、また、所望する形状やバネ定数になるように製造することも容易である。このため本発明のリードバルブは容易に製造でき、かつ、耐久性に優れる。 The reed valve of the present invention has two lead members (a seating side lead member and a stopper side lead member) having a flat plate shape. A flat lead member is superior in durability to a refracting lead member, and can be easily manufactured to have a desired shape and spring constant. Therefore, the reed valve of the present invention can be easily manufactured and has excellent durability.
また、本発明のリードバルブにおいては、開方向に変形した着座側リード部材がストッパ部材よりも先にストッパ側リード部材に当接する。ストッパ側リード部材は弾性変形可能であるため、着座側リード部材が加えた衝撃を吸収する。このため本発明のリードバルブによると、従来のリードバルブと同様に打音の発生を抑制できる。 In the reed valve of the present invention, the seating-side lead member deformed in the opening direction comes into contact with the stopper-side lead member before the stopper member. Since the stopper side lead member can be elastically deformed, the impact applied by the seating side lead member is absorbed. For this reason, according to the reed valve of this invention, generation | occurrence | production of a hitting sound can be suppressed similarly to the conventional reed valve.
ところで、1枚のみのリードからなるリード部材を備える従来のリードバルブにおいては、閉弁時にリードバルブの動作遅れが生じる場合があった。つまり、外部から流入口を経てバルブ室に向かう流体の流入が停止した場合や、外部から流出口を経てバルブ室に向けて流体が流入する場合等、開方向に向けた流体の押圧力が小さくなる場合には、リード部材は自身の弾性により元の形状に戻り、流入口を閉じる。このとき、開方向に向けた流体の押圧力が急激に小さくなると、リード部材は勢いよく流入口を閉じる。するとリード部材がバルブベースに勢いよく当接し、騒音(打音)が生じる。さらに、バルブベースに当接したリード部材が勢いよく跳ね返ると、リード部材が一旦閉じた流入口が開き、リードバルブによって流入口を迅速に閉じることができず、リードバルブの動作遅れが生じる。また、開方向に変形したリード部材はストッパ部材に当接するため、リードバルブの使用状態によっては、リード部材とストッパ部材との間に機械油等の粘着物が介在して、リード部材がストッパ部材に凝着する可能性がある。この場合にも、リードバルブによって流入口を迅速に閉じることができず、リードバルブの動作遅れが生じる。 By the way, in the conventional reed valve provided with a lead member composed of only one lead, there is a case where a delay in the operation of the reed valve occurs when the valve is closed. In other words, when the inflow of fluid from the outside to the valve chamber stops via the inlet, or when the fluid flows from the outside to the valve chamber via the outlet, the fluid pressing force toward the opening direction is small. In this case, the lead member returns to its original shape due to its own elasticity and closes the inlet. At this time, when the pressing force of the fluid in the opening direction is rapidly reduced, the lead member vigorously closes the inlet. Then, the lead member comes into contact with the valve base vigorously, and noise (sounding sound) is generated. Further, when the lead member abutting against the valve base rebounds vigorously, the inlet port once closed by the lead member opens, and the inlet port cannot be quickly closed by the lead valve, causing a delay in the operation of the lead valve. In addition, since the lead member deformed in the opening direction comes into contact with the stopper member, depending on the use state of the reed valve, an adhesive such as machine oil is interposed between the lead member and the stopper member, and the lead member becomes the stopper member. There is a possibility of sticking to. Also in this case, the inlet cannot be quickly closed by the reed valve, and the operation of the reed valve is delayed.
上述した特許文献1には、リード部材を2枚のリード(吐出リード、スプリングリード)で構成し、このうちスプリングを屈折した板状にすることで、リードバルブの動作遅れを抑制できると説明されている。つまり、特許文献1のリードバルブにおいては、スプリングリードが屈折した板状をなすため、スプリングリードは吐出リードに対して傾きをもって配置される。このため、開弁時にも吐出リードはスプリングリードと面接触し難く、凝着し難い。このため、リードバルブの動作遅れを抑制できると考えられる。
In
これに対して、本発明のリードバルブにおいては、ストッパ側リード部材およびスペーサ部材を設けることで、リードバルブの動作遅れを抑制できる。 On the other hand, in the reed valve of the present invention, the operation delay of the reed valve can be suppressed by providing the stopper side lead member and the spacer member.
つまり、本発明のリードバルブにおける着座側リード部材は、開弁時においてはストッパ側リード部材に当接するがストッパ部材に直接当接することはない。このため、着座側リード部材はストッパ部材には凝着しない。また、着座側リード部材とストッパ側リード部材との間にスペーサ部材が介在しているため、開弁時および閉弁時にも、着座側リード部材とストッパ側リード部材とが全面で密着することはない。このため着座側リード部材はストッパ側リード部材に凝着し難い。よって本発明のリードバルブは動作遅れを抑制できる。 That is, the seating-side lead member in the reed valve of the present invention contacts the stopper-side lead member when the valve is opened, but does not directly contact the stopper member. For this reason, the seating side lead member does not adhere to the stopper member. In addition, since the spacer member is interposed between the seating side lead member and the stopper side lead member, the seating side lead member and the stopper side lead member are not in close contact with each other even when the valve is opened and closed. Absent. For this reason, the seating side lead member is difficult to adhere to the stopper side lead member. Therefore, the reed valve of the present invention can suppress the operation delay.
さらに、着座側リード部材とストッパ側リード部材との間にはスペーサ部材が介在しているため、着座側リード部材とストッパ側リード部材とはそれぞれ独立して動作する。このため閉弁時に着座側リード部材が勢いよくバルブベースに当接し跳ね返っても、ストッパ側リード部材が着座側リード部材に当接する。換言すると、着座側リード部材は閉弁時にストッパ側リード部材に押さえ込まれてばたつき難い。よって着座側リード部材は迅速に流入口を閉じることができ、リードバルブの動作遅れを抑制できる。また、着座側リード部材のばたつきによる閉弁時の打音もまた抑制可能である。 Further, since the spacer member is interposed between the seating side lead member and the stopper side lead member, the seating side lead member and the stopper side lead member operate independently of each other. For this reason, even if the seating side lead member vigorously contacts and rebounds when the valve is closed, the stopper side lead member contacts the seating side lead member. In other words, the seating-side lead member is not easily bumped by being pressed by the stopper-side lead member when the valve is closed. Therefore, the seating side lead member can quickly close the inflow port, and the operation delay of the reed valve can be suppressed. Further, it is also possible to suppress the hitting sound when the valve is closed due to flapping of the seating side lead member.
上記(1)を備える本発明のリードバルブによると、ストッパ側リード部材のバネ定数を着座側リード部材のバネ定数以上にしたため、開弁時および閉弁時にストッパ側リード部材が着座側リード部材に遅れて動作する。このため、開弁時には着座側リード部材に当接して着座側リード部材よる衝撃を充分に吸収でき、かつ、閉弁時にはバルブベースに勢いよく当接し跳ね返った着座側リード部材を押さえ込むことができる。よって、上記(1)を備える本発明のリードバルブによると、騒音および動作遅れをより信頼性高く抑制できる。 According to the reed valve of the present invention having the above (1), since the spring constant of the stopper side lead member is equal to or greater than the spring constant of the seating side lead member, the stopper side lead member becomes the seating side lead member when the valve is opened and closed. Work late. For this reason, when the valve is opened, it can abut against the seating-side lead member to sufficiently absorb the impact of the seating-side lead member, and when the valve is closed, the seating-side lead member that abruptly abuts against the valve base and rebounds can be pressed down. Therefore, according to the reed valve of the present invention having the above (1), noise and operation delay can be more reliably suppressed.
上記(2)を備える本発明のリードバルブによると、着座側リード部材とストッパ側リード部材とを例えばプレス成形する場合等に、着座側リード部材用のプレス成形型とストッパ側リード部材用のプレス成形型とを共用できる利点がある。 According to the reed valve of the present invention having the above (2), when the seating-side lead member and the stopper-side lead member are press-molded, for example, the press-forming die for the seating-side lead member and the press for the stopper-side lead member There is an advantage that the mold can be shared.
本発明の圧縮装置は、上述した本発明のリードバルブを備えることで、リードバルブの動作遅れを抑制でき、効率良く動作する。 By providing the reed valve of the present invention described above, the compression apparatus of the present invention can suppress the operation delay of the reed valve and operate efficiently.
以下、具体例を挙げ、本発明のリードバルブおよび圧縮装置を説明する。 Hereinafter, the reed valve and the compression device of the present invention will be described with specific examples.
(実施形態)
以下、本発明の実施形態について図1〜図8を参照して説明する。図1に示す圧縮装置はヒートポンプ用の圧縮機であり、ケーシング7と、圧縮部8と、駆動部9と、2つのリードバルブ1(第1リードバルブ10、第2リードバルブ11)とを備える。ケーシング7には、圧縮室70、第1バルブ室71および第2バルブ室72が区画形成されている。
(Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. The compression device shown in FIG. 1 is a compressor for a heat pump, and includes a
圧縮室70には、柱状のシャフト80と、シャフト80の一端部に一体化されているピストン81と、を持つ圧縮部8が挿入されている。圧縮部8は図1中左右方向に摺動(往復動)可能であり、圧縮部8のシャフト80には圧縮部8を往復動させる駆動部9が取り付けられている。圧縮部8が往復動することで、圧縮室70内の流体圧は変化する。
A
第1バルブ室71を区画する区画壁の一部は、第1バルブベース21を構成している。第1バルブベース21には、貫通孔状の第1流入口22が形成されている。第1流入口22はケーシング7の外部と第1バルブ室71とを(より詳しくは、連通室29および連通口24を介して)連通する。第1バルブ室71を区画する区画壁のなかで第1バルブベース21に対面する部分には、貫通孔状の第1流出口23が形成されている。第1流出口23は、第1バルブ室71と圧縮室70とを連通する。したがって第1バルブ室71は圧縮室70およびケーシング7の外部に連通する。
A part of the partition wall that partitions the
第2バルブ室72を区画する区画壁の一部は、第2バルブベース31を構成している。第2バルブベース31は、貫通孔状の第2流入口32を持つ。第2流入口32は圧縮室70と第2バルブ室72とを連通する。第2バルブ室72を区画する区画壁のなかで第2バルブベース31に対面する部分には、貫通孔状の第2流出口33が形成されている。第2流出口33は、第2バルブ室72とケーシング7の外部とを連通する。したがって第2バルブ室72もまた圧縮室70およびケーシング7の外部に連通する。第2流入口32の第2バルブ室72側における開口端面は、第1流入口22の第1バルブ室71側における開口端面と略同径の円形をなす。第2流出口33には、第2流路部35が接続されている。連通口24にもまた、第1流路部25が接続されている。なお、第1流路部25は、連通口24を介して第1流入口22に接続されている。
A part of the partition wall that partitions the second valve chamber 72 constitutes the
第1リードバルブ10および第2リードバルブ11は同形状をなす。図2に示すように、第1リードバルブ10および第2リードバルブ11は、着座側リード部材40、ストッパ側リード部材50、スペーサ部材60、ストッパ部材65およびボルト69からなる。第1リードバルブ10は第1バルブ室71の内部に配置され、第1バルブベース21に固定されている。第2リードバルブ11は第2バルブ室72の内部に配置され、第2バルブベース31に固定されている。以下、第1リードバルブ10を例に挙げて本発明のリードバルブ1を説明する。
The
<リードバルブの形状>
着座側リード部材40およびストッパ側リード部材50は、板厚0.3mmのバネ鋼(所謂バルブ材)を材料としてプレス成形されたものである。スペーサ部材60は板厚0.5mmの圧延鋼板を材料としてプレス成形されたものである。図2に示すように、着座側リード部材40とストッパ側リード部材50とは同形状である。具体的には、着座側リード部材40は、略矩形板状の第1固定部41と、第1固定部41に連続する短冊状の第1可動部42とを持つ。第1可動部42の先端部43(すなわち自由端)は第1流入口22の開口端面および第2流入口32の開口端面よりも外形の大きな略円板状をなす。第1可動部42における先端部43以外の部分の板幅は、先端部43および第1固定部41の板幅よりも小さい。このため第1可動部42は弾性変形し易い形状である。第1固定部41にはボルト69締結用の着座リード固定孔45が貫通形成されている。スペーサ部材60は第1固定部41と略同形状である。スペーサ部材60には、ボルト69締結用のスペーサ固定孔61が貫通形成されている。ストッパ側リード部材50は着座側リード部材40と同形状であり、第1固定部41と同形状の第2固定部51と、第1可動部42と同形状の第2可動部52と、先端部43と同形状の先端部53と、を持つ。第2固定部51には、着座リード固定孔45と同形状のストッパリード固定孔55が貫通形成されている。ストッパ部材65はステンレススチール製であり、ストッパ部材65の板厚は着座側リード部材40およびストッパ側リード部材50の板厚よりも大きい。したがってストッパ部材65は、着座側リード部材40およびストッパ側リード部材50に比べて変形し難い。ストッパ部材65は、板厚略一定の矩形板状をなすストッパ固定部66と、ストッパ固定部66に連続する短冊状のストッパ部67とを持つ。ストッパ部67における着座側リード部材40側の面65aは傾斜面であり、ストッパ部67の板厚はストッパ固定部66側から先端に向けて徐々に薄くなっている。着座リード部材40およびストッパ側リード部材50の変形時には、これらの断面形状は図3における面65aの断面形状とほぼ一致する。ストッパ固定部66にはボルト69締結用のストッパ固定孔68が貫通形成されている。
<Reed valve shape>
The seating-
図2および図3に示すように、着座側リード部材40の着座リード固定孔45、スペーサ部材60のスペーサ固定孔61、ストッパ側リード部材50のストッパリード固定孔55、およびストッパ部材65のストッパ固定孔68には、ボルト69が挿通されている。そして着座側リード部材40、スペーサ部材60、ストッパ側リード部材50およびストッパ部材65は、ボルト69によって第1バルブベース21に締結されている。着座側リード部材40の第1可動部42およびストッパ側リード部材50の第2可動部52は、このとき弾性変形可能である。また、このとき着座側リード部材40の先端部43は、第1バルブベース21における第1流入口22の開口端面22aに対面し、かつ、開口端面22aの周縁部に弾接している。したがって着座側リード部材40は第1流入口22を閉じている。ストッパ側リード部材50は着座側リード部材40と略平行に配置されている。ストッパ側リード部材50の先端部53は着座側リード部材40の先端部43に対面している。なお、ストッパ側リード部材50の第2可動部52は、着座側リード部材40およびストッパ部材65の何れとも離間している。着座側リード部材40におけるスペーサ部材60側の面を着座側リード部材40の上面40aと呼ぶ。ストッパ側リード部材50におけるスペーサ部材60側の面をストッパ側リード部材50の下面50aと呼ぶ。ストッパ部材65におけるストッパ側リード部材50側の面をストッパ部材65の下面65aと呼ぶ。図3に示すように、自然状態、すなわち第1リードバルブ10に流体圧が作用していない状態では、着座側リード部材40の上面40aとストッパ側リード部材50の下面50aとの距離の最大値(実施形態では上面40aと下面50aとは平行であるため、実際には上面40aと下面50aとの距離)は、着座側リード部材40の上面40aとストッパ部材65の下面65aとの距離の最大値の1/4程度である。換言すると、着座側リード部材40とストッパ側リード部材50との距離(すなわちスペーサ部材60の板厚W1)は、着座側リード部材40の最大変位量W2の1/4程度である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the seating
<圧縮装置の動作>
以下、実施形態の圧縮装置の動作を説明する。
<Operation of compression device>
Hereinafter, the operation of the compression apparatus of the embodiment will be described.
圧縮部8が停止しているときには、図1に示すように、第1リードバルブ10の着座側リード部材40は第1流入部22を封止し、第2リードバルブ11の着座側リード部材40は第2流入口32を封止している。
When the
図1に示す圧縮部8が図1中右方に摺動すると、圧縮室70における流体圧、および、圧縮室70に連通する第1バルブ室71における流体圧が低くなる。すると圧縮室70および第1バルブ室71の流体圧が第1流路部25、連通口24および連通室29における流体圧よりも低くなり、図4に示すように、第1流路部25を流通する流体が第1流入口22を経て着座側リード部材40の先端部43を押圧する。このため着座側リード部材40が開方向に弾性変形し、流体は図1に示す第1バルブ室71に流入し、さらに第1流出口23を経て圧縮室70に流入する。このとき第2流入口32における流体圧もまた低くなる。このため、第2流入口32および圧縮室70の流体圧が第2バルブ室72の流体圧よりも低くなり、第2リードバルブ11の第2着座側リード部材40は第2流入口32側に吸引される。したがって、第2着座側リード部材40は第2バルブプレート31における第2流入口32の周縁部に密着し、第2流入口32を閉じたままである。このため、このとき圧縮室70に流入した流体は第2バルブ室72には流入しない。また、第2リードバルブ11が閉弁しているため、第2バルブ室72に存在する流体は圧縮室70に流入しない。第1流入口22はケーシング7の外部(第1実施形態においては第1流路部25に連通する連通室29)と第1バルブ室71とを連通し、第1流出口23は第1バルブ室71と圧縮室70とを連通する。第1リードバルブ10は、ケーシング7の外部から第1バルブ室71への流体の流通を許可し、第1バルブ室71からケーシング7の外部への流体の流通を遮断する。このため第1バルブ室71は、実質的には、ケーシング7の外部から圧縮室70に向けた流体の流路となる。
When the
圧縮部8の摺動が停止すると、第1リードバルブ10を開弁する方向に向けた流体の流動(すなわち、ケーシング7の外部から第1バルブ室71を経て圧縮室70に向かう流体の流動)は停止する。このため着座側リード部材40は自身の弾性により元の形状に戻って、第1流入口22を閉じる。つまり第1リードバルブ10は閉弁する。またこのとき、第2リードバルブ11の第2着座側リード部材40に作用する吸引力も低減するが、第2着座側リード部材40は自身の弾性により第2流入口32を閉じたままである。したがって、このとき圧縮室70内の流体は圧縮室70内に留まる。
When the sliding of the
圧縮部8が図1中左方に摺動すると、圧縮室70の流体圧が高くなる。このため、圧縮室70内の流体は第2流入口32に流入し、第2着座側リード部材40を開弁方向に押圧する。このため第2着座側リード部材40が開弁方向に弾性変形し、流体は第2バルブ室72に流入し、さらに第2流出口33を経てケーシング7の外部すなわち第2流路部35に流出する。このとき圧縮室70内の流体は、第1流出口23を経て第1バルブ室71にも流入する。しかし上述したように着座側リード部材40は第1流入口22を閉じているため、第1バルブ室71に流入した流体はケーシング7の外部には流出しない。なお、このとき、着座側リード部材40は第1バルブ室71内の流体によって第1流入口22に向けて押圧される。このため第1流入口22は着座側リード部材40によって強くシールされる。
When the
第2流入口32は圧縮室70と第2バルブ室72とを連通し、第2流出口33は第2バルブ室72とケーシング7の外部(実施形態においては第2流路部35)とを連通する。第2リードバルブ11は、圧縮室70から第2バルブ室72への流体の流通を許可し、第2バルブ室72から圧縮室70への流体の流通を遮断する。このため第2バルブ室72は、実質的には、圧縮室70から第2流路部35に向けた流体の流路となる。
The second inlet 32 communicates the
このように、第1リードバルブ10と第2リードバルブ11とが交互に開弁および閉弁することで、実施形態の圧縮装置においては、流体の流通方向が一方向に規制される。すなわち、圧縮装置は第1流路部25から第2流路部35に流体を圧送する。
As described above, the
<リードバルブ1の動作>
以下、第1リードバルブ10を例に挙げて本発明のリードバルブ1を説明する。
<Operation of
Hereinafter, the
図4に示すように、開弁時には、第1流入口22を通じて第1バルブ室71に流体が流入する。着座側リード部材40とストッパ側リード部材50との間にはスペーサ61による隙間があるため、この流体の流体圧は、第1流入口22に近い着座側リード部材40により強く作用する。このため先ず着座側リード部材40が開方向に変形する。ストッパ側リード部材50は流体圧により押圧されるとともに、変形した着座側リード部材40による押圧されることによって変形する。ストッパ側リード部材50は弾性変形可能であるため、着座側リード部材40による衝撃荷重を受けて、着座側リード部材40に沿った形状に弾性変形する。このため、ストッパ側リード部材50と着座側リード部材40とは面接触し、ストッパ側リード部材50は着座側リード部材40の衝撃荷重を吸収する。実施形態においては、着座側リード部材40およびストッパ側リード部材50は同じバネ鋼からなりかつ同形状であるため、着座側リード部材40の変形速度(開弁速度)は1/2に減速する。
As shown in FIG. 4, when the valve is opened, fluid flows into the
着座側リード部材40がストッパ側リード部材50に当接すると、図5に示すように、着座側リード部材40およびストッパ側リード部材50はともに開弁方向に変形してストッパ部材65に当接する。ストッパ部材65に当接したストッパ側リード部材50はそれ以上変形せず、ストッパ側リード部材50に当接している着座側リード部材40もまたそれ以上変形しない。ストッパ側リード部材50が先ず着座側リード部材40に当接し自身の弾性により衝撃荷重を吸収することで、ストッパ部材65が受ける衝撃荷重が緩和される。このため、着座側リード部材40およびストッパ側リード部材50がストッパ部材65に当接したときの打音が抑制される。
When the seating
図6に示すように、閉弁時には、着座側リード部材40は自身の弾性により閉方向に変形する。ストッパ側リード部材50もまた自身の弾性により閉方向に変形する。閉弁開始時において、着座側リード部材40およびストッパ側リード部材50は重なり合っているため、着座側リード部材40とストッパ側リード部材50とは一体的に動作する。このため、着座側リード部材40とストッパ側リード部材50との一体物のバネ定数は、着座側リード部材40単体のバネ定数(およびストッパ側リード部材50単体のバネ定数)の2倍となる。つまりこの一体物の閉弁速度は、着座側リード部材40が単体で動作する場合よりも遅くなる。
As shown in FIG. 6, when the valve is closed, the seating
またこのとき、上述したように第1流入口22における流体圧が低下するため、第1バルブ室71内の流体は第1流入口22に向けて吸引される。この吸引力は着座側リード部材40およびストッパ側リード部材50の両方に作用するが、第1流入口22に近い着座側リード部材40により強く作用する。したがって着座側リード部材40の動作は加速され、着座側リード部材40は閉弁の途中から単独で動作する。つまり着座側リード部材40は図7に示すように、ストッパ側リード部材50よりも先に第1バルブベース21に当接する。ストッパ側リード部材50は、着座側リード部材40よりも遅れて動作するため、第1バルブベース21に当接し跳ね返った着座側リード部材40(図7中二点鎖線で示す)に当接し、着座側リード部材40の開方向への再度の変形を妨げる。よって、着座側リード部材40は閉弁時にばたつき難く、第1流入口22を迅速に閉じる。なお、このときストッパ側リード部材50は、着座側リード部材40と同様に第1流入口22に向けて吸引されるため、着座側リード部材40とともに第1流入口22を閉じる。第1バルブベース21はストッパ側リード部材50の中立点(図3のように、外部応力を受けていない位置、初期位置)に対し着座側リード部材40側に離れた位置にある。換言すると、ストッパ側リード部材50と着座側リード部材40とは離間している。このため、ストッパ側リード部材50の開弁速度は、中立点を超えた時点から自身の弾性により遅くなる。したがって、第1バルブベース21に与える衝撃荷重は小さくなるため、閉弁時の打音を抑制できる。
At this time, as described above, the fluid pressure at the
実施形態のリードバルブ1において、ストッパ部材65に接触するのはストッパ側リード部材50であり、着座側リード部材40は直接にはストッパ部材65に接触しない。このため、万が一ストッパ側リード部材50がストッパ部材65に凝着しストッパ側リード部材50に動作遅れが生じても、着座側リード部材40は正常に動作する。このため、リードバルブ1全体としての動作遅れは生じ難い。
In the
また、ストッパ部材65はストッパ側リード部材50の変形時の形状と一致した傾斜面を有しているため、開弁時におけるストッパ側リード部材50とストッパ部材65との接触面積は大きい。このため、ストッパ側リード部材50とストッパ部材65との衝突時の衝撃を低減できる。
Further, since the
実施形態のリードバルブ1は1枚の着座側リード部材40と1枚のストッパ側リード部材50とを持つが、本発明のリードバルブにおけるストッパ側リード部材50の数はこれに限らず、2枚以上の複数枚であっても良い。何れの場合にも、開弁時において着座側リード部材40がストッパ部材65に加える衝突荷重、および、閉弁時における着座側リード部材40のばたつきを、ストッパ側リード部材50によって抑制できれば良い。
The
実施形態においては、着座側リード部材40およびストッパ側リード部材50は同形状であるが、異形状であっても良い。着座側リード部材40およびストッパ側リード部材50は、ストッパ側リード部材50が着座側リード部材40に遅れて開閉動作するバネ定数となるように、その形状や材料を適宜選定できる。また、実施形態においては着座側リード部材40とストッパ側リード部材50とを平行に配置したが、着座側リード部材40とストッパ側リード部材50とは平行でなくても良い。さらには、着座側リード部材40およびストッパ側リード部材50は平板状であれば良く、板厚一定でなくても良い。何れの場合にも、ストッパ側リード部材50およびスペーサ部材60を設けることで、開弁時において着座側リード部材40がストッパ部材65に加える衝突荷重、および、閉弁時における着座側リード部材40のばたつきをストッパ側リード部材50によって抑制できる。また、何れの場合にも、着座側リード部材40およびストッパ側リード部材50として平板状のものを用いることで、耐久性に優れ、かつ容易に製造できるリードバルブ1を得ることができる。
In the embodiment, the seating
着座側リード部材40とストッパ側リード部材50との距離(すなわちスペーサ部材60の板厚)は特に問わないが、着座側リード部材40の最大変位量の1/2以下であるのが好ましく、0.1mm以上であるのが好ましい。着座側リード部材40とストッパ側リード部材50との距離がこの範囲内であれば、開弁時にストッパ側リード部材50と着座側リード部材40とが信頼性高く当接し、閉弁時にストッパ側リード部材50が着座側リード部材40のばたつきを信頼性高く抑え得る。
The distance between the seating-
バルブベース21、31における流入口22、32の周縁部には、着座側リード部材40に向けて突起するシールリブ28を形成しても良い。例えば図8に示すように、シールリブ28を設けることで閉弁時に着座側リード部材40がバルブベース21、31に強く弾接する。このためリードバルブ1のシール性がより向上する。
(その他)
本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。例えば本発明のリードバルブ1は圧縮装置以外の用途に用いても良いし、本発明の圧縮装置は3以上のリードバルブ1を備えても良い。
(Other)
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and can be implemented with appropriate modifications within the scope not departing from the gist. For example, the
本発明の圧縮装置は、冷蔵装置、冷凍装置、空気調和装置等に用いられるヒートポンプの一部を構成する圧縮装置として好ましく利用できる。本発明のリードバルブは、これらの圧縮装置用のリードバルブとして好ましく利用できる。 The compression apparatus of the present invention can be preferably used as a compression apparatus that constitutes a part of a heat pump used in a refrigeration apparatus, a refrigeration apparatus, an air conditioner, or the like. The reed valve of the present invention can be preferably used as a reed valve for these compression devices.
1はリードバルブ、7はケーシング、8は圧縮部、9は駆動部、21は第1バルブベース(バルブベース)、22は第1流入口(流入口)、31は第2バルブベース(バルブベース)、32は第2流入口(流入口)、40は着座側リード部材、41は第1固定部、42は第1可動部、50はストッパ側リード部材、51は第2固定部、52は第2可動部、60はスペーサ部材、65はストッパ部材、70は圧縮室、71は第1バルブ室、72は第2バルブ室を指す。 1 is a reed valve, 7 is a casing, 8 is a compression unit, 9 is a drive unit, 21 is a first valve base (valve base), 22 is a first inlet (inlet), 31 is a second valve base (valve base) ), 32 is a second inlet (inlet), 40 is a seating side lead member, 41 is a first fixing portion, 42 is a first movable portion, 50 is a stopper side lead member, 51 is a second fixing portion, and 52 is The second movable portion, 60 is a spacer member, 65 is a stopper member, 70 is a compression chamber, 71 is a first valve chamber, and 72 is a second valve chamber.
Claims (5)
平板状をなし弾性変形可能であり、前記バルブベースに固定可能な第1固定部と、前記第1固定部に連続し前記流入口を開閉可能な第1可動部と、を持つ着座側リード部材と、
前記着座側リード部材の前記第1固定部に重ねられているスペーサ部材と、
平板状をなし弾性変形可能であり、前記スペーサ部材に重ねられている第2固定部と、前記第2固定部に連続し前記第1可動部に離間しつつ対面する第2可動部と、を持つストッパ側リード部材と、
前記ストッパ側リード部材に重ねられているストッパ部材と、を備えるリードバルブ。 A reed valve attached to a valve base having an inflow port having a through hole shape,
A seating-side lead member that has a flat plate shape, is elastically deformable, and has a first fixed portion that can be fixed to the valve base, and a first movable portion that is continuous with the first fixed portion and can open and close the inlet. When,
A spacer member overlaid on the first fixed portion of the seating side lead member;
A second fixed portion that is formed in a flat plate shape and is elastically deformable and is stacked on the spacer member; and a second movable portion that is continuous with the second fixed portion and faces the first movable portion while being spaced apart from the first movable portion. A stopper side lead member having,
A reed valve comprising: a stopper member superimposed on the stopper-side lead member.
平板状をなし弾性変形可能であり、前記バルブベースに固定可能な第1固定部と、前記第1固定部に連続し前記流入口を開閉可能な第1可動部と、を持つ着座側リード部材と、
前記バルブベースの反対側で前記着座側リード部材に対面して設けられ、平板状をなし弾性変形可能であり、前記スペーサ部材に重ねられている第2固定部と、前記第2固定部に連続し前記第1可動部に離間しつつ対面する第2可動部と、を持つストッパ側リード部材と、
前記着座側リード部材の反対側で前記ストッパ側リード部材に対面して設けられているストッパ部材と、を備えるリードバルブ。 A reed valve attached to a valve base having an inflow port having a through hole shape,
A seating-side lead member that has a flat plate shape, is elastically deformable, and has a first fixed portion that can be fixed to the valve base, and a first movable portion that is continuous with the first fixed portion and can open and close the inlet. When,
A second fixing portion provided on the opposite side of the valve base so as to face the seating-side lead member, having a flat plate shape and elastically deformable, is continuous with the second fixing portion. A stopper-side lead member having a second movable portion facing the first movable portion while being spaced apart from the first movable portion;
And a stopper member provided on the opposite side of the seating-side lead member and facing the stopper-side lead member.
圧縮室と、前記圧縮室に連通し外部から前記圧縮室に向けた流体の流入路を構成する第1バルブ室と、前記圧縮室に連通し前記圧縮室から前記外部に向けた前記流体の流出路を構成する第2バルブ室と、を有するケーシングと、
前記圧縮室内に配設され、前記圧縮室内を移動することで前記圧縮室内を圧変化させる圧縮部と、
前記圧縮部を駆動する駆動部と、を備え、
前記第1バルブ室を区画する区画壁の一部は、貫通孔状をなし前記外部から前記第1バルブ室に向けた前記流体の流路となる第1流入口を持つ第1バルブベースを構成し、
前記第2バルブ室を区画する区画壁の一部は、貫通孔状をなし前記圧縮室から前記第2バルブ室に向けた前記流体の流路となる第2流入口を持つ第2バルブベースを構成し、
前記リードバルブは、前記第1バルブベースおよび第2バルブベースに、それぞれ1つずつ固定されている圧縮装置。 Reed valve according to any one of claims 1 to 4,
A compression chamber; a first valve chamber that communicates with the compression chamber to form a fluid inflow path from the outside toward the compression chamber; and an outflow of the fluid that communicates with the compression chamber from the compression chamber toward the outside. A casing having a second valve chamber constituting a path;
A compression unit that is disposed in the compression chamber and changes the pressure in the compression chamber by moving in the compression chamber;
A drive unit that drives the compression unit,
A part of the partition wall that partitions the first valve chamber forms a first valve base having a first inlet that serves as a flow path for the fluid from the outside toward the first valve chamber. And
A part of the partition wall defining the second valve chamber has a second valve base having a second inlet that serves as a flow path for the fluid from the compression chamber toward the second valve chamber. Configure
One reed valve is fixed to each of the first valve base and the second valve base.
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