JP3013370B2 - ピストン式圧縮機における騒音低減構造 - Google Patents

ピストン式圧縮機における騒音低減構造

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JP3013370B2
JP3013370B2 JP1343508A JP34350889A JP3013370B2 JP 3013370 B2 JP3013370 B2 JP 3013370B2 JP 1343508 A JP1343508 A JP 1343508A JP 34350889 A JP34350889 A JP 34350889A JP 3013370 B2 JP3013370 B2 JP 3013370B2
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新一 鈴木
健二 竹中
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株式会社豊田自動織機製作所
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ピストンの復動動作により吸入室からバル
ブプレート上の吸入ポートを介して圧縮室へ冷媒ガスを
吸入すると共に、ピストンの往動動作により圧縮室から
バルブプレート上の吐出ポートを介して吐出室へ冷媒ガ
スを吐出するピストン式圧縮機における騒音低減構造に
関するものである。
[従来の技術] この種のピストン式圧縮機では、上死点位置のピスト
ンのヘッド端面と圧縮室の形成端壁との間隙、即ちトッ
プクリアランスを可及的に小さくして体積効率を高め、
この体積効率向上によって圧縮機の性能向上が図られて
いる。その反面、組み付け誤差を考慮した上で体積効率
を極限まで向上すると圧縮室内の圧力が吐出圧よりも高
くなるオーバーコンプレッション現象が生じ、騒音がひ
どくなる。
オーバーコンプレッションによるこのような騒音増加
を回避するために特開昭60−209674号公報では、ピスト
ンのヘッド端面上における吐出ポートとの対向領域から
離れた領域に凹部を穿つ対策が図られている。ピストン
が上死点位置におけるピストンのヘッド端面上の圧力分
布では吐出ポートとの対向領域から離れた領域で圧力上
昇が著しく、このような異常な圧力上昇領域に前記のよ
うな凹部を穿つことによって異常な圧力上昇を抑制する
ことができる。
[発明が解決しようとする課題] 異常な圧力上昇領域に凹部を穿つ構造は圧縮室から吐
出ポートを介して吐出室へ逃げ難い領域の冷媒ガスに逃
げ道を付与するものであるが、ピストンヘッド端面上の
凹部には圧縮室内の冷媒ガスの流出を妨げる作用もあ
る。そのため、圧縮室から吐出ポートを介した吐出作用
の円滑性が僅かとはいえども妨げられ、これが僅かとは
いえども騒音の増加に繋がる。
本発明は前記従来の騒音対策よりもさらに騒音抑制を
向上し得るピストン式圧縮機における騒音低減構造を提
供することを目的とするものである。
[課題を解決するための手段] そのために本発明では、ヘッド端面が平坦なピストン
の往動動作により同じく平坦なバルブプレート上の吸入
ポートを介して圧縮室へ冷媒ガスを吸入すると共に、ピ
ストンの往動動作により圧縮室からバルブプレート上
の、シリンダボア半径方向の端部に位置して設けられた
吐出ポートを介して冷媒ガスを吐出するピストン式圧縮
機において、前記バルブプレートの圧縮室側の面上に
は、シリンダボア半径方向中央部付近から前記端部に位
置する前記吐出ポートへ接続する吐出誘導溝を設けた。
[作用] 圧縮行程時のピストンの移動によって圧縮室の冷媒ガ
スが圧縮室から吐出ポートを経由して流出するが、圧縮
室内におけるバルブプレート近傍の領域では冷媒ガス流
がバルブプレート面に沿うように吐出ポートへ向かう。
そのため圧縮室内におけるバルブプレート近傍領域では
吐出ポートから遠い領域ほど冷媒ガスの流れが悪くなる
が、このような冷媒ガスの流れが悪くなる領域から吐出
ポートへ向かう吐出誘導溝をバルブプレート上に凹設す
ることによって吐出ポートから離れた領域から吐出ポー
トへ向かう冷媒ガス流もスムーズになる。従って、ピス
トンが上死点位置における吐出作用の円滑化及びオーバ
ーコンプレッション回避が共に達成される。
[実施例] 以下、本発明を斜板式圧縮機に具体化した一実施例を
第1〜4図に基づいて説明する。
第1図に示すように締付接合された前後一対のシリン
ダブロック1,2には斜板3を固着した回転軸4が支持さ
れており、回転軸4を中心とする等間隔角度位置には複
数のシリンダボア1a,2aが形成されている。前後で対と
なるシリンダボア1a,2a内には両頭ピストン5が往復動
可能に収容されており、両頭ピストン5と斜板3との間
にはシュー6が介在されている。従って、斜板3が回転
することによって両頭ピストン5がシリンダボア1a,2a
内を前後動する。
シリンダブロック1の端面にはハウジング3がバルブ
プレート9及び一対の弁形成プレート10,11を介して接
合されており、シリンダブロック2の端面にもハウジン
グ12がバルブプレート13及び一対の弁形成プレート14,1
5を介して接合されている。両ハウジング8,12内には吸
入室8a,12a及び吐出室8b,12bが形成されている。吸入室
8a,12aはバルブプレート9,13上の吸入ポート9a,13aを介
してシリンダボア1a,2aに接続しており、吐出室8b,12b
はバルブプレート9,13上の吐出ポート9b,13bを介してシ
リンダボア1a,2aに接続している。
吸入ポート9a,13aは弁形成プレート10,14上の吸入弁1
0a,14aによって開閉され、吐出ポート9b,13bは弁形成プ
レート11,15上の吐出弁11a,15aによって開閉される。両
頭ピストン5のヘッド端面5a側の復動行程時には吸入室
8a内の冷媒ガスが吸入弁10aを押し退けてヘッド端面5a
とバルブプレート9との間の圧縮室P1内へ吸入される。
そして、両頭ピストン5のヘッド端面5a側の往動行程時
には圧縮室P1内の冷媒ガスが吐出弁11aを押し退けて吐
出室8bへ吐出される。
両頭ピストン5の他方のヘッド端面5bとバルブプレー
ト13との間の圧縮室P2側においても同様の吸入及び吐出
が行われる。
ところで、圧縮機の体格を小さくするため、吸入弁、
吐出弁の位置関係から、吐出ポート9b,13bはシリンダボ
アの半径方向の端部に位置して設けられている。従っ
て、前記したように、圧縮行程時は吐出ポートから遠い
領域ほど冷媒ガスの流れが悪く、ピストンの上死点位置
におけるピストンヘッド端面上の圧力分布では、吐出ポ
ートとの対向領域から離れた領域で圧力上昇が著しい。
両頭ピストン5のヘッド端面5aに対応するバルブプレ
ート9の面領域には吐出誘導溝9cが凹設さてれいる。第
2図に示すようにこの吐出誘導溝9cは、シリンダボア1a
の半径方向中央部付近から弁形成プレート10を貫通して
端部に位置する吐出ポート9bに収束する扇形状に形成さ
れており、第3図に示すように吐出誘導溝9cには末端側
から吐出ポート9b側に向かうにつれて徐々に深くなる傾
斜が付けられている。
第1図ではピストンヘッド端面5aが下死点位置にあ
り、ピストンヘッド端面5bが上死点位置にある。ピスト
ンヘッド端面5aがバルブプレート9に向かう行程になる
と、圧縮室P1内の冷媒ガスが吐出弁11aを押し退けて吐
出室8bへ流出して行く。ピストンヘッド端面5aと弁形成
プレート10との間隔がトップクリアランスに近づくと圧
縮室P1内の圧力が急激に高まってゆくが、圧縮室P1内の
圧縮された冷媒ガスが吐出ポート9bからスムーズに流出
しないとオーバーコンプレーショッンが生じる。
ピストンヘッド端面5aがトップクリアランスに近づい
た状態では圧縮室P1内の冷媒ガスの流れ方向が大幅に制
約され、圧縮室P1内の冷媒ガスはバルブプレート9に沿
って吐出ポート9bに向かうことになる。しかしながら、
ピストンヘッド端面5aに対向するバルブプレート9の面
領域上の吐出誘導溝9cが圧縮室P1内の高圧冷媒ガスを吐
出ポート9bへ誘導し、吐出ポート9bから離れた吸入ポー
ト9a側の領域から吐出ポート9bへ向かう冷媒ガスの流れ
がスムーズになる。従って、扇形状の吐出誘導溝9cの末
端側の領域における過圧縮によるオーバーコンプレッシ
ョンは無くなり、オーバーコンプレッションに起因する
騒音が抑制される。しかも、冷媒ガス流の円滑化はピス
トンヘッド端面上の凹部に余分な冷媒ガスをため込む従
来の騒音低減構造に比して僅かとはいえども騒音抑制の
上で優れている。
第4図のグラフの鎖線で示す曲線Dはオーバーコンプ
レッション対策の施されていない場合の圧縮室P1内にお
ける圧力曲線であり、実線で示す曲線Eは本実施例の吐
出誘導溝9cを設けた場合の圧力曲線である。鎖線で示す
圧力曲線Dの突出部分がオーバーコンプレッション状態
を表し、複数のピストンにおける圧力曲線Dの時間的繋
がり、即ち過圧縮の繰り返しが大きな騒音を生む。この
過圧縮部分を解消すれば騒音を抑制することができ、本
実施例の吐出誘導溝9c,13cが冷媒ガスの流れを円滑化し
つつこの過圧縮回避をもたらす。
なお、吐出誘導溝の形状としては例えば第5図
(a),(b)に示すように吐出ポート9bを包囲するよ
うに扇形状の吐出誘導溝9dも可能である。
又、第6(a),(b)に示すように直線形状の吐出
誘導溝9e、第7図に示すように二叉状の吐出誘導溝9fの
採用も可能であり、さらには深さをどこも一定とした吐
出誘導溝の採用も可能である。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明は、吐出ポートに接続する
吐出誘導溝をバルブプレート上に設けたので、ピストン
ヘッド端面が上死点位置に近づいたときにも吐出ポート
から離れた領域の冷媒ガスも吐出誘導溝に誘導されて吐
出ポートに向かって円滑に流れ、これにより過圧縮を生
じ易い領域の冷媒ガスを円滑に吐出ポートへ誘導して騒
音に繋がるオーバーコンプレッションを回避し得るとい
う優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1〜4図は本発明を具体化した一実施例を示し、第1
図は圧縮機全体の側断面図、第2図は第1図のA−A線
断面図、第3図は第2図のB−B線拡大断面図、第4図
は圧縮室内の圧力を示すグラフ、第5図(a)は別例を
示す縦断面図、第5図(b)は第5図(a)のC−C線
拡大断面図、第6図(a)は別例を示す縦断面図、第6
図(b)第6図(a)のD−D線拡大断面図、第7図は
さらに別例を示す縦断面図である。 ピストンヘッド端面5a,5b、バルブプレート9,13、吐出
ポート9b,13b、吐出誘導溝9c,13c、圧縮室P1,P2
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−209674(JP,A) 特開 平2−291485(JP,A) 実開 昭60−7372(JP,U) 実開 昭56−6973(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04D 39/00 F04D 39/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ヘッド端面が平坦なピストンの復動動作に
    より同じく平坦なバルブプレート上の吸入ポートを介し
    て圧縮室へ冷媒ガスを吸入すると共に、ピストンの往動
    動作により圧縮室からバルブプレート上の、シリンダボ
    ア半径方向の端部に位置して設けられた吐出ポートを介
    して冷媒ガスを吐出するピストン式圧縮機において、前
    記バルブプレートの圧縮室側の面上には、シリンダボア
    半径方向中央部付近から前記端部に位置する前記吐出ポ
    ートへ接続する吐出誘導溝を設けたピストン式圧縮機に
    おける騒音低減構造。
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