JP2014227901A

JP2014227901A - 気体圧縮機

Info

Publication number: JP2014227901A
Application number: JP2013107644A
Authority: JP
Inventors: 真若林; Makoto Wakabayashi
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2013-05-22
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2014-12-08

Abstract

【課題】追加工を施すことなく弁体の傾きを抑止し、吸入ポートのシール性を確実に確保することのできる気体圧縮機を提供することを目的とする。
【解決手段】ハウジング２と、気体を圧縮する圧縮機構３と、を備える気体圧縮機１であって、ハウジング２は、内周側に圧縮室９と吸入通路１３とを有し、外周側には吸入ポート１１が形成され、吸入ポート１１に連続するようにして弁収容部１７が形成され、弁収容部１７は、一端側が吸入通路１３に開口し、他端側が気体溜まり３９となるとともに、逆止弁１５が収容され、逆止弁１５は、吸入通路１３を閉塞する弁体２３と、弁体２３が接離する弁座１９と、弁体２３を弁座１９側へ付勢する付勢手段２５と、を備え、弁収容部１７の壁部３１には吸入通路１３と気体溜まり３９を連通する気体抜き溝３７が設けられ、吸入通路１３が弁収容部１７に開口する開口部２１以外の壁部３１に気体抜き溝３７を設けたことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、気体圧縮機に関し、特に吸入ポートに逆止弁を配置した気体圧縮機に関する。

従来、一般的な気体圧縮機は、ハウジングと、ハウジングに収容されて冷媒を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構に動力を伝達する動力伝達部とから構成されている。

ハウジングの外周には、ハウジング内に冷媒を吸入する吸入ポートが形成されており、吸入ポートから吸入された冷媒がハウジングに設けられた気体吸入通路を通って圧縮機構に冷媒が供給されている。

なお、吸入ポートに連続するようにして弁体収容孔が設けられており、この弁体収容孔には、冷媒の逆流を防止する逆止弁が配置されている。この逆止弁は、気体圧縮機が駆動状態においては、吸入する冷媒の圧力によって弁体が開状態となり、気体圧縮機が停止した状態では、付勢手段によって弁体が閉状態となるようにして構成されている。

また、この弁体が収容される弁体収容孔の底面側に冷媒が溜まることで、弁体収容孔の底面側が負圧になり、弁体が底面側に張り付くことで弁体の正常な作動が行われないことがあった。

それに対して、特許文献１では、弁体収容孔の底面側に冷媒が溜まることを防止するために弁体収容孔の壁部に気体抜き溝を設け、弁体収容孔の底面側と気体吸入通路を連通している。

また、図４〜６に示すように、気体抜き溝を弁体収容孔と気体吸入通路を連通する開口部に設けることで、弁体収容孔の底面側に溜まる冷媒が抜けやすく、冷媒が溜まることを防止することができた。

特開２００９−２０３９３１号公報

しかしながら、特許文献１に示すような気体圧縮機を製造するにあたって、図４〜６に示すように気体吸入通路１０１側の気体抜き溝１０２、すなわち気体吸入通路１０１が弁体収容孔１０３に開口する開口部１０４の開口縁部にバリ１０５が発生していた。このバリ１０５を除去するため切削等の追加工を施すと、気体抜き溝１０２の溝幅が拡大し、弁体収容孔１０３に収容される弁体が傾き、吸入ポート１００における弁体のシール性が低下するという課題があった。

また、上記課題とともに、追加工を施すことによって製造コストが高くなるという問題も生じていた。

そこで、本発明は、追加工を施すことなく弁体の傾きを抑止し、吸入ポートのシール性を確実に確保することのできる気体圧縮機を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明は、ハウジング２と、気体を圧縮する圧縮機構３と、を備える気体圧縮機１であって、前記ハウジング２は、内周側に圧縮室９と吸入通路１３とを有し、外周側には吸入ポート１１が形成され、前記吸入ポート１１に連続するようにして弁収容部１７が形成され、前記弁収容部１７は、一端側が前記吸入通路１３に開口し、他端側が気体溜まり３９となるとともに、逆止弁１５が収容され、前記逆止弁１５は、前記吸入通路１３を閉塞する弁体２３と、弁体２３が接離する弁座１９と、弁体２３を弁座１９側へ付勢する付勢手段２５と、を備え、前記弁収容部１７の壁部３１には前記吸入通路１３と気体溜まり３９を連通する気体抜き溝３７が設けられ、前記吸入通路１３が弁収容部１７に開口する開口部２１以外の壁部３１に前記気体抜き溝３７を設けたことを特徴とする。

また、前記弁収容部１７の一端側には拡径部３５が形成されており、前記気体抜き溝３７は、拡径部３５において吸入通路１３と連通していることを特徴とする。

さらに、前記気体抜き溝３７は長円形状を有しており、開口部２１近傍に形成されていることを特徴とする。

本発明は、弁収容部１７の壁部３１には吸入通路１３と気体溜まり３９を連通する気体抜き溝３７が設けられ、吸入通路１３が弁収容部１７に開口する開口部２１以外の壁部３１に気体抜き溝３７を設けたことにより、製造工程において、開口部２１にバリが生じることなく気体圧縮機１を製造することができる。

すなわち、バリを除去する追加工を施すことなく気体圧縮機１を製造することができるとともに、バリを除去することによって気体抜き溝３７のが溝幅が大きくなることがないので、弁収容部１７に収容される弁体２３が傾くことを防止することができ、ひいては吸入ポート１１における弁体２３のシール性を確保することができる。

また、弁収容部１７の一端側には拡径部３５が形成されており、気体抜き溝３７は、拡径部３５において吸入通路１３と連通していることにより、弁収容部１７の気体溜まり３９から気体を抜けやすくすることができる。

さらに、気体抜き溝３７は長円形状を有しており、開口部２１近傍に形成されていることにより、上記と同様の効果を得ることができる。

本発明の気体圧縮機の全体断面図。本発明の気体圧縮機に形成される吸入ポート上部視図。本発明の気体圧縮機に形成される吸入ポートの分解斜視図。従来の気体圧縮機に用いられる吸入ポートの上部視図。従来の気体圧縮機に用いられる吸入ポートの分解斜視図。従来の気体圧縮機に用いられる吸入ポートの斜視図。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

〔実施例１〕
本実施例に係る気体圧縮機１を図１〜３を用いて説明する。

図１に示すように、気体圧縮機１は、円筒筒状のハウジング２と、ハウジング２に収容されて気体を圧縮する圧縮機構３と、圧縮機構３に動力を伝達する動力伝達部４とを備えている。

ハウジング２は、有底筒状のリアケース７と、リアケース７の開口を覆うように配置されるフロントヘッド５とを備えている。

有底筒状のリアケース７は、外周側には気体を気体圧縮機１内に吸入する吸入ポート１１が形成され、内周側に後述する圧縮機構３が配置される圧縮室９と、吸入ポート１１から吸入した気体の流路となる吸入通路１３とを備えている。

吸入ポート１１から吸入した気体の流路となる吸入通路１３の一端側は、後述する弁収容部１７に開口している。弁収容部１７に開口する開口部２１から吸入した気体は、吸入通路１３を通って他端側に連通する圧縮室９へ流入し、後述する圧縮機構３へ気体を供給している。

図２，３に示すように、リアケース７の外周側に形成される吸入ポート１１に連続するようにして弁収容部１７が形成されている。

この弁収容部１７は、一端側が吸入通路１３に開口しており、他端側が気体溜まり３９となっている。また、弁収容部１７は、筒状に形成される壁部３１と、気体溜まり３９となる底部３３と、壁部３１よりも拡径されて吸入ポート１１に連続して形成される拡径部３５とを備えている。なお、拡径部３５には、後述する弁体が接離する弁座１９が固定されている。

弁収容部１７の壁部３１には、吸入通路１３と気体溜まり３９となる底部３３とを連通する長円形状の気体抜き溝３７が設けられている。

この気体抜き溝３７は、一端側が拡径部３５に開口し、他端側を気体溜まり３９に開口しており、吸入通路１３が弁収容部１７に開口する開口部２１以外の壁部３１に設けられている。

なお、本実施例では、図２に示すように気体抜き溝３７が開口部２１の近傍に設けられているが、開口部２１に気体抜き溝３７を連通して形成しなければ壁部３１のどこに設けてもよい。

また、弁収容部１７には、逆止弁１５が配置されており、逆止弁１５は、吸入通路１３を閉塞する弁体２３と、弁体２３を弁座１９側に付勢する付勢手段としてのばね部２５とを備えている。

弁体２３は、外周側が弁座１９に当接する当接部２７と、内周側にばね部２５が配置されるばね収容部２９とを備えている。

この弁体２３は、内周側に配置されたばね部２５によって、当接部２７を弁座１９に当接するように付勢して閉状態としており、吸入ポート１１から気体を吸入した圧力によって弁体２３の当接部２７を押して弁体２３を開状態としている。

すなわち、気体圧縮機１の駆動時には、圧縮機構３が駆動し圧縮室９へ気体を取り入れるため弁体２３が開状態となり、気体圧縮機１の停止時には、ばね部２５の付勢力によって弁体２３を閉状態としている。

図１に記載のように、フロントヘッド５はリアケース７の開口を閉塞するようにして配置されるとともに、後述する動力伝達部４がベアリング６１を介して回転自在に支持されている。

圧縮機構３は、内周に楕円形状を有するシリンダブロック４１と、シリンダブロック４１を狭持するようにして配置される一対のサイドブロック４５と、サイドブロック４５に固定されて気体と潤滑用油とを分離させる油分離器４７と、シリンダブロック４１の内周に配置されるロータ５１と、ロータ５１に形成される図示しないベーン溝に出没自在に収容されるベーン４９と、一端を動力伝達部４に支持され他端をロータ５１に固定される駆動軸５３とを備えている。

シリンダブロック４１は、断面Ｏ字形状に形成されており、内周にロータ５１が回転自在に支持される。また、このシリンダブロック４１の両端に一対のサイドブロック４５で狭持することにより、シリンダブロック４１の内周にシリンダ室４３が形成される。

シリンダブロック４１の両端を狭持するように配置されるサイドブロック４５は、フロントサイドブロック４５ａと、リアサイドブロック４５ｂとからなっている。このリアサイドブロック４５ｂには、油分離器４７が固定されている。

シリンダブロック４１の内周に配置されるロータ５１は、略円柱形状を有して後述するベーン４９が収容されるベーン溝が形成されており、シリンダ室４３内で回転することによってベーン４９がベーン溝から突出して、ベーン４９の先端部とシリンダ室４３の内壁とによって気体を圧縮している。

ベーン溝に収容されるベーン４９は、板状に形成されており、上述したようにベーン４９の先端部がシリンダ室４３の内壁に摺接することによって、気体を圧縮している。

一端を動力伝達部４に支持され他端をロータ５１に固定される駆動軸５３は、後述する動力伝達部４から受ける回転駆動力をロータ５１に伝達し、ロータ５１を回転させている。

上述した圧縮機構３に回転駆動力を伝達する動力伝達部４は、図示しない動力源（エンジン等）からの回転駆動力を受けるプーリ５７と、プーリ５７の回転駆動力を伝達するアーマチュア５９と、磁力を発生させてアーマチュア５９とプーリ５７とを接離するコイル５５と、アーマチュア５９と圧縮機構３の駆動軸５３とを固定するボルト６０と、プーリ５７とフロントヘッド５との間に配置されるベアリング６１とを備えている。

次に、吸入ポート１１から吸入する気体の流れについて説明する。

図１に示すように、リアケース７の外周側に設けられた吸入ポート１１には、図示しない冷凍サイクルが接続されており、気体圧縮機１の駆動時には吸入ポート１１から気体が吸入される。

吸入ポート１１に吸入した気体は、吸入ポート１１と連続して形成される弁収容部１７に流入し、弁収容部１７に開口する開口部２１から吸入通路１３へ流入する。このとき、弁収容部１７内に配置される逆止弁１５は、吸入する気体の圧力によって弁体２３が押されて開状態となっている。

吸入通路１３の他端側はリアケース７内に形成される圧縮室９に連通しており、弁収容部１７に開口する一端側の吸入通路１３から流入した気体は、圧縮室９内に配置される圧縮機構３に気体が供給され、圧縮機構３によって気体が圧縮される。圧縮機構３で圧縮された気体は、油分離器４７を介して吐出され、図示しない吐出ポートから冷凍サイクルへ吐出される。

また、気体圧縮機１が上述した駆動状態から停止状態となった場合には、圧縮機構３によって圧縮された高圧の気体が上述した駆動状態の気体の流路を逆流するが、弁収容部１７に配置される逆止弁１５がばね部２５の付勢力によって閉状態となる。

すなわち、駆動状態において逆止弁１５は、吸入する気体の圧力によって弁体２３の当接部２７が気体に押されて逆止弁１５が開き、吸入通路１３が開状態となっているが、気体圧縮機１の駆動を止めることによって、吸入する気体の圧力よりもばね部２５の付勢力が上回ることで、弁体２３を弁座１９に当接させて吸入通路１３を閉状態とする。

なお、吸入通路１３が開状態のとき、逆止弁１５が弁収容部１７の底部３３側に押されて弁収容部１７の底部３３に弁体２３が張り付く虞があったが、弁収容部１７の壁部３１に気体抜き溝３７を設けているため、弁体２３が弁収容部１７の底部３３に張り付くことを防止することができる。

本実施例では、上述したように、弁収容部１７の壁部３１には吸入通路１３と気体溜まり３９を連通する気体抜き溝３７が設けられ、吸入通路１３が弁収容部１７に開口する開口部２１以外の壁部３１に気体抜き溝３７を設けたことにより、製造工程において、開口部２１にバリが生じることなく気体圧縮機１を製造することができる。

なお、本実施例では、気体抜き溝３７の形状を長円形状としているが、上述したように開口部２１に連通して形成しなければどのような形状であってもよい。

また、本実施例では、付勢手段２５としてばね部２５を用いているが、弁体２３を弁座１９側へ付勢する手段であればどのような手段であってもよい。

本発明は、吸入ポートが用いられる気体圧縮機に利用することができる。

１気体圧縮機
２ハウジング
３圧縮機構
９圧縮室
１１吸入ポート
１３吸入通路
１５逆止弁
１７弁収容部
１９弁座
２１開口部
２３弁体
２５付勢手段
３７気体抜き溝
３９気体溜まり

Claims

ハウジング（２）と、気体を圧縮する圧縮機構（３）と、を備える気体圧縮機（１）であって、
前記ハウジング（２）は、内周側に圧縮室（９）と吸入通路（１３）とを有し、外周側には吸入ポート（１１）が形成され、
前記吸入ポート（１１）に連続するようにして弁収容部（１７）が形成され、
前記弁収容部（１７）は、一端側が前記吸入通路（１３）に開口し、他端側が気体溜まり（３９）となるとともに、逆止弁（１５）が収容され、
前記逆止弁（１５）は、前記吸入通路（１３）を閉塞する弁体（２３）と、弁体（２３）が接離する弁座（１９）と、弁体（２３）を弁座（１９）側へ付勢する付勢手段（２５）と、を備え、
前記弁収容部（１７）の壁部（３１）には前記吸入通路（１３）と気体溜まり（３９）を連通する気体抜き溝（３７）が設けられ、
前記吸入通路（１３）が弁収容部（１７）に開口する開口部（２１）以外の壁部（３１）に前記気体抜き溝（３７）を設けたことを特徴とする気体圧縮機（１）。
請求項１記載の気体圧縮機（１）であって、
前記弁収容部（１７）の一端側には拡径部（３５）が形成されており、
前記気体抜き溝（３７）は、拡径部（３５）において吸入通路（１３）と連通していることを特徴とする気体圧縮機（１）。
請求項１または請求項２に記載の気体圧縮機（１）であって、
前記気体抜き溝（３７）は長円形状を有しており、開口部（２１）近傍に形成されていることを特徴とする気体圧縮機（１）。