JP3772283B2 - Reciprocating compressor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は斜板式圧縮機、揺動板式圧縮機等の往復式圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】
斜板式圧縮機は、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間に配置され、圧縮室と吐出室及び吸入室とを仕切るバルブプレートと、圧縮室の冷媒ガスを吐出室に吐出するための吐出ポートと、吐出ポートを開閉する吐出弁と、弁部の開き量を抑制するストッパプレートとを備える。
【0003】
図5は従来の斜板式圧縮機のバルブプレートと弁シートとストッパプレートとの関係を示す断面図である。
【0004】
バルブプレート103には、吐出ポート103aが形成されている。
【0005】
弁シート127には吐出ポート103aと対向する舌片状の吐出弁部(弁部)127aが切込み形成されている。
【0006】
ストッパプレート129には、吐出弁部127aに対応するストッパ部129aが切込み形成されている。
【0007】
吐出弁部127aが2点鎖線で示すように開くと、吐出ポート103aを介して圧縮室と吐出室が連通し、圧縮室から吐出室に高圧の冷媒ガスが流れる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ストッパ部129aは吐出弁部127aが開閉し易いように、固定部129bに対して所定の角度又は任意の曲率をもった形状に形成されている。
【0009】
上記形状の場合、冷媒ガスの流れは吐出弁部127aと弁本体127bとの境界付近よりもストッパ部129aと吐出弁部127aとが衝突する先端部に集中してしまい、吐出弁部127aの着座時の衝撃力が大きくなる。
【0010】
その結果、吐出弁部が2点鎖線で示す位置から矢印aに示すように移動して着座したとき、大きな衝撃音が発生するばかりか、特に高速運転時には弁シート127が折損してしまい、耐久性が低下してしまうという問題があった。
【0011】
また、吐出弁部127aの根元付近の開度が小さいので、冷媒ガスが流れ難く、過圧縮となってしまうという問題があった。
【0012】
更に、弁シート127とストッパプレート129との気密を確保するため、ストッパプレート129は弁シート127との接触面を研磨する。
【0013】
しかし、ストッパ部129aの曲率半径が大きいので、研磨によってストッパプレート129の厚さが変化すると、弁シート127の支点が大きくずれてしまう可能性がある。
【0014】
その結果、気筒によって吐出弁の開弁量が変わるので、冷媒ガスの流れが変わって圧縮のばらつきが生じ、脈動が発生する。
【0015】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は消費動力が小さく、耐久性に優れ、しかも脈動が少ない往復式圧縮機を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため請求項1記載の発明は、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間に配置され、圧縮室と高圧室及び低圧室とを仕切るバルブプレートと、前記圧縮室の冷媒ガスを前記高圧室に吐出するための吐出ポートと、弁本体と弁部とを有し、前記吐出ポートを開閉する吐出弁と、前記弁部の開き量を抑制するストッパ部と前記弁本体を固定する固定部とを有するストッパとを備えた往復式圧縮機において、前記ストッパ部と前記固定部との間に前記弁部の支点を定める段部が形成されていることを特徴とする。
【0017】
ストッパ部と固定部との間に段部を形成したので、各気筒の弁部のリフトの支点が定まり、リフト量が均一となって圧縮のばらつきがなくなる。また、弁部が開弁したときに弁部にはその支点付近で段部が形成されるので、リフトの支点付近の弁部の開度が増加し、冷媒ガスの流れが良好となる。更に、冷媒ガスが弁部の先端部に集中せず、弁部に加わる衝撃力が緩和される。
【0018】
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の往復式圧縮機において、前記弁部の支点となる、前記固定部の角部は曲線形状であることを特徴とする。
【0019】
弁部の支点と当接する固定部の角部は曲線形状であるので、弁部の支点に力が集中せず、吐出弁の耐久性が向上する。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0021】
図2はこの発明の一実施形態に係る斜板式圧縮機の縦断面図である。
【0022】
フロント側のシリンダブロック1とリヤ側のシリンダブロック2とは互いに軸方向に対向接合されている。接合されたシリンダブロック1,2の一端にはバルブプレート3、弁シート27及びストッパプレート(ストッパ)29を介してフロントヘッド4が固定され、他端にはバルブプレート5、弁シート28及びストッパプレート30を介してリヤヘッド6が固定されている。
【0023】
フロントヘッド4にフロント側のシェル13が、リヤヘッド6にリヤ側のシェル14がそれぞれ一体に設けられ、フロントシェル13とリヤ側シェル14とがOリング38を介して軸方向に互いに嵌合している
フロントヘッド4、シリンダブロック1,2、シェル13,14及びリヤヘッド6は通しボルト39で軸方向に結合されている。
【0024】
シリンダブロック1,2の中心部には駆動軸7が配設され、この駆動軸7には斜板8が固定され、駆動軸7及び斜板8はベアリング9,10によって回転可能に支持されている。斜板8は駆動軸7に対して傾いている。
【0025】
シリンダブロック1,2には複数のシリンダボア11が設けられている。各シリンダボア11は駆動軸7に平行であって、駆動軸7を中心とする円周方向に所定間隔おきに配置されている。各シリンダボア11内にはピストン12が摺動可能に収容されている。ピストン12の両方の端面には円板状の突起15が設けられている。
【0026】
各シリンダボア11内のピストン12の両側には圧縮室21,22が形成されている。ピストン12はほぼ半球体状のシュー19,20を介して斜板に連結され、ピストン12は斜板8の回転に連れてシリンダボア11内を往復運動する。
【0027】
図3はバルブプレートと弁シートとストッパプレートとを示す分解斜視図、図4(a)はバルブプレートと弁シートとストッパプレートとを重ねたときのストッパプレートの一部分の平面図、図4(b)は図4(a)の4B−4B線に沿う断面図、図1は図4(a)の1A−1A線に沿う断面図であり、図1(a)は開弁時の状態を、図1(b)は閉弁時の状態をそれぞれ示す図である。
【0028】
ほぼ円板状のバルブプレート3,5には、圧縮室21,22の冷媒ガスを吐出室(高圧室)24へ吐出するための吐出ポート3a,5a、吸入時に吸入弁部27d,28dを圧縮室21,22へ逃がす吸入弁部逃がし孔3b,5b及び通しボルト39を挿入するためのボルト通し孔3c,5cがそれぞれ設けられている。
【0029】
吸入弁部逃がし孔3b,5bは吸入弁部27d,28dを介して吸入ポート29d,30dに隣接し、吸入時に吸入弁部27d,28dが開いたときに吸入ポート29d,30dと連通する。
【0030】
ほぼ円板状の弁シート27,28には、舌片状の吐出弁部(弁部)27a,28a及び舌片状の吸入弁部27d,28dがそれぞれ切込み形成されているとともに、ボルト通し孔27c,28cが形成されている。
【0031】
吐出弁部27a,28aがリフトするとき支点となる部分には、図1に示すように、段部29f,30fが形成され、吐出弁部27a,28aの支点付近の弁開度を大きくとれるようにしている。
【0032】
ほぼ円板状のストッパプレート29,30には、吐出弁部27a,28aの開き量又は変形量を抑制する溝状のストッパ部29a,30a、吸入室(低圧室)23の冷媒ガスを圧縮室21,22に吸入させるための吸入ポート29d,30d及びボルト通し孔29c,30cがそれぞれ形成されている。
【0033】
また、ストッパプレート29,30には、ストッパ部29a,30aの長手方向に沿う吐出用孔29b,30bが形成されている。
【0034】
更に、吐出弁部27a,28aの支点となる、ストッパプレート29,30の角部Pは曲線形状に形成されている。
【0035】
バルブプレート3,5と弁シート27,28とストッパプレート29,30とを重ねたときには、吐出ポート3a,5aと吐出弁部27a,28aとが対向し、バルブプレート3,5の吐出ポート3a,5a及びストッパプレート29,30の吐出用孔29b,30bを介して、圧縮室21,22と吐出室24とが連通する(図4参照)。
【0036】
なお、吐出弁部27a,28aに連なる弁本体27e,28eはストッパプレート29,30の固定部29e,30eとバルブプレート3,5とによって固定されている。
【0037】
次にこの実施形態の斜板式圧縮機の動作を説明する。
【0038】
駆動軸7が回転すると、斜板8も一体に回転する。斜板8の回転によりピストン12がシリンダボア11内を往復運動する。ピストン12がバルブプレート3に最も近付いた位置(ピストン12が圧縮室21側で上死点に位置するとき)から、斜板8が1/2回転すると、ピストン12がバルブプレート5側へ移動し、圧縮室21側では吸入行程が完了し、圧縮室22では圧縮行程、吐出行程が終了する。この状態から斜板8が更に1/2回転すると、逆に圧縮室22で吸入工程が完了し、圧縮室21側で圧縮行程、吐出行程が終了する。
【0039】
吸入行程では吸入弁部27d,28dが吸入弁部逃がし孔3b,5b側へ弾性変形し、吸入ポート29d,30d及び吸入弁部逃がし孔3b,5bを通じて圧縮室21,22へ低圧の冷媒ガスが流入する。
【0040】
圧縮行程では圧縮室21,22内で圧縮された冷媒ガスによって吐出弁部27a,28aが吐出室側へ弾性変形し、吐出ポート3a,5a及び吐出用孔29b,30bを通じて圧縮室21,22から吐出室24へ高圧の冷媒ガスが吐出される。
【0041】
この実施形態の斜板式圧縮機によれば、段部29f,30fによって吐出弁部27a,28aがリフトするときの支点が定められているので、各気筒の吐出弁部27a,28aのリフト量が均一となって圧縮のばらつきがなくなり、圧縮のばらつきに起因する脈動が低減する。
【0042】
また、吐出弁部27a,28aが開弁したとき、吐出弁部27a,28aの支点付近には冷媒ガスの吐出圧によって段部27f,28fが形成され、吐出弁部27a,28aの弁開度が増加するので、冷媒ガスの流れが良好となり、過圧縮が低減され、消費動力が小さくなる。
【0043】
更に、冷媒ガスの流れがストッパ部129aと吐出弁部127aとが衝突する先端部に集中しないので、吐出弁部27a,28aに加わる衝撃力が緩和され、騒音が低減されるとともに、耐久性が向上する。
【0044】
吐出弁部27a,28aの支点となる、ストッパプレート29,30の角部Pは曲線形状に形成されているので、吐出弁部27a,28aの支点に力が集中せず、吐出弁部27a,28aの耐久性が向上する。
【0045】
なお、上記実施形態においては、本願発明をシェル付きの斜板式圧縮機を用いて説明したが、シェルを持たない構造のものにも適用することができる。
【0046】
【発明の効果】
以上に説明したように請求項1記載の発明の往復式圧縮機によれば、ストッパ部と固定部との間に弁部の支点を定める段部を形成したので、各気筒の弁部のリフトの支点が定まり、リフト量が均一となって圧縮のばらつきがなくなり、圧縮のばらつきに起因する脈動をなくすことができる。また、弁部が開弁したときに弁部にはその支点付近で段部が形成されるので、支点付近での弁部の開度を増加させることができ、冷媒ガスの流れが良好となり、過圧縮が低減し、消費動力が小さくなる。更に、冷媒ガスが弁部の先端部に集中せず、弁部に加わる衝撃力が緩和されるので、騒音が低減されるとともに、耐久性が向上する。
【0047】
請求項2記載の発明の往復式圧縮機によれば、弁部の支点と当接する固定部の角部は曲線形状であるので、弁部の支点に力が集中せず、吐出弁の耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は図4(a)の1A−1A線に沿う断面図であり、図1(a)は開弁時の状態を、図1(b)は閉弁時の状態をそれぞれ示す図である。
【図2】図2はこの発明の一実施形態に係る斜板式圧縮機の縦断面図である。
【図3】図3はバルブプレートと弁シートとストッパプレートとを示す分解斜視図である。
【図4】図4(a)はバルブプレートと弁シートとストッパプレートとを重ねたときのストッパプレートの一部分の平面図、図4(b)は図4(a)の4B−4B線に沿う断面図である。
【図5】図5は従来の斜板式圧縮機のバルブプレートと弁シートとストッパプレートとの関係を示す断面図である。
【符号の説明】
1,2 シリンダブロック
3,5 バルブプレート
3a,5a 吐出ポート
4,6 シリンダヘッド
21,22 圧縮室
23 吸入室(低圧室)
24 吐出室(高圧室)
27a,28a 吐出弁部(弁部)
27e,28e 弁本体
29,30 ストッパプレート
29a,30a ストッパ部
29e,30e 固定部
29f,30f 段部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reciprocating compressor such as a swash plate compressor and a swing plate compressor.
[0002]
[Prior art]
The swash plate compressor is disposed between a cylinder block and a cylinder head, and partitions a compression chamber, a discharge chamber, and a suction chamber, a discharge port for discharging refrigerant gas in the compression chamber to the discharge chamber, A discharge valve that opens and closes the discharge port and a stopper plate that suppresses the opening amount of the valve portion are provided.
[0003]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the relationship among a valve plate, a valve seat, and a stopper plate of a conventional swash plate compressor.
[0004]
A
[0005]
A tongue-shaped discharge valve portion (valve portion) 127a facing the
[0006]
A
[0007]
When the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The
[0009]
In the case of the above shape, the flow of the refrigerant gas is concentrated at the tip portion where the
[0010]
As a result, when the discharge valve part is moved and seated from the position indicated by the two-dot chain line as shown by the arrow a, not only a large impact sound is generated, but the
[0011]
Further, since the opening near the base of the
[0012]
Furthermore, in order to ensure airtightness between the
[0013]
However, since the radius of curvature of the
[0014]
As a result, the opening amount of the discharge valve varies depending on the cylinder, so that the flow of the refrigerant gas changes, causing variations in compression, and pulsation occurs.
[0015]
The present invention has been made in view of such circumstances, and its object is to provide a reciprocating compressor that consumes little power, has excellent durability, and has little pulsation.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is arranged between the cylinder block and the cylinder head, and partitions the compression chamber, the high-pressure chamber and the low-pressure chamber, and the refrigerant gas in the compression chamber. A discharge port for discharging into the high-pressure chamber, a valve body and a valve portion, a discharge valve for opening and closing the discharge port, a stopper portion for suppressing an opening amount of the valve portion, and a fixing for fixing the valve body In the reciprocating compressor provided with a stopper having a portion, a step portion for defining a fulcrum of the valve portion is formed between the stopper portion and the fixed portion.
[0017]
Since the step portion is formed between the stopper portion and the fixed portion, the lift fulcrum of the valve portion of each cylinder is determined, the lift amount becomes uniform, and the variation in compression is eliminated. Further, when the valve portion is opened, a step portion is formed in the vicinity of the fulcrum of the valve portion, so that the opening degree of the valve portion near the fulcrum of the lift is increased and the flow of the refrigerant gas is improved. Furthermore, the refrigerant gas does not concentrate on the tip of the valve portion, and the impact force applied to the valve portion is alleviated.
[0018]
According to a second aspect of the present invention, in the reciprocating compressor according to the first aspect, a corner portion of the fixed portion serving as a fulcrum of the valve portion has a curved shape.
[0019]
Since the corner portion of the fixed portion that contacts the fulcrum of the valve portion has a curved shape, the force is not concentrated on the fulcrum of the valve portion, and the durability of the discharge valve is improved.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a swash plate compressor according to an embodiment of the present invention.
[0022]
The front-side cylinder block 1 and the rear-
[0023]
A
[0024]
A drive shaft 7 is disposed at the center of the
[0025]
The cylinder blocks 1 and 2 are provided with a plurality of cylinder bores 11. The cylinder bores 11 are parallel to the drive shaft 7 and are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction around the drive shaft 7. A
[0026]
[0027]
3 is an exploded perspective view showing the valve plate, the valve seat, and the stopper plate. FIG. 4A is a plan view of a portion of the stopper plate when the valve plate, the valve seat, and the stopper plate are overlapped, and FIG. ) Is a cross-sectional view taken along
[0028]
The substantially disc-shaped
[0029]
The suction valve
[0030]
The substantially disc-shaped valve seats 27 and 28 are provided with tongue-shaped discharge valve portions (valve portions) 27a and 28a and tongue-shaped
[0031]
As shown in FIG. 1,
[0032]
The substantially disc-shaped
[0033]
The
[0034]
Further, the corner portions P of the
[0035]
When the
[0036]
The
[0037]
Next, the operation of the swash plate compressor of this embodiment will be described.
[0038]
When the drive shaft 7 rotates, the
[0039]
In the suction stroke, the
[0040]
In the compression stroke, the
[0041]
According to the swash plate compressor of this embodiment, since the fulcrum when the
[0042]
Further, when the
[0043]
Furthermore, since the flow of the refrigerant gas does not concentrate on the tip portion where the
[0044]
Since the corner portions P of the
[0045]
In the above embodiment, the present invention has been described using a swash plate compressor with a shell, but the present invention can also be applied to a structure without a shell.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the reciprocating compressor of the first aspect of the present invention, since the step portion that defines the fulcrum of the valve portion is formed between the stopper portion and the fixed portion, the lift of the valve portion of each cylinder The fulcrum is fixed, the lift amount becomes uniform, and there is no variation in compression, and the pulsation caused by the variation in compression can be eliminated. Further, when the valve portion is opened, a step portion is formed in the vicinity of the fulcrum of the valve portion, so that the opening of the valve portion near the fulcrum can be increased, and the flow of the refrigerant gas becomes good. Over compression is reduced and power consumption is reduced. Furthermore, since the refrigerant gas does not concentrate on the tip of the valve portion and the impact force applied to the valve portion is alleviated, noise is reduced and durability is improved.
[0047]
According to the reciprocating compressor of the second aspect of the present invention, the corner portion of the fixed portion that comes into contact with the fulcrum of the valve portion has a curved shape, so that the force does not concentrate on the fulcrum of the valve portion, and the durability of the discharge valve Will improve.
[Brief description of the drawings]
1 is a cross-sectional view taken along
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a swash plate compressor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a valve plate, a valve seat, and a stopper plate.
4A is a plan view of a part of the stopper plate when the valve plate, the valve seat, and the stopper plate are overlapped, and FIG. 4B is along the
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a relationship among a valve plate, a valve seat, and a stopper plate of a conventional swash plate compressor.
[Explanation of symbols]
1, 2
24 Discharge chamber (high pressure chamber)
27a, 28a Discharge valve part (valve part)
27e,
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