JP4583908B2

JP4583908B2 - 吐出側構造及びこれに用いる逆止弁

Info

Publication number: JP4583908B2
Application number: JP2004368374A
Authority: JP
Inventors: 真一郎東原
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2024-12-20
Also published as: JP2006177167A

Description

本発明は、流体を圧縮するコンプレッサ（圧縮機）の吐出側構造及びこれに用いる逆止弁に関する。

一般に空調用などのコンプレッサの吐出側では、冷媒等の流体をシリンダ内から吐出する際に吐出弁が開閉することにより流体の脈動が生じ、コンプレッサの吐出側に配設されて流体の逆流等を防止する逆止弁によってさらに増長されることがある。

そこで上述した問題を解決するために、例えば特許文献１に記載されているように、冷媒等の流体吐出側のハウジング自体に、流体の脈動を低減する絞り部分（冷媒通路）を形成したコンプレッサが提案されている。
特開平１１−３１５７８５号公報（段落番号００３５〜００４０、図１）

ところが、上記の特許文献１に記載されているものでは、コンプレッサのシリンダ内から吐出する際に発生し逆止弁で増長された流体の脈動を絞り部分（冷媒通路）で低減することができるが、この絞り部分がコンプレッサのハウジング自体に形成されているので、ハウジングの加工工数が多くなると共にハウジングが大型化し、広いスペースを必要とする。また、ハウジングのレイアウトの自由度が低く、汎用性に欠ける。

なお、上述した従来技術の他に、逆止弁の手前側のハウジングに絞り部分を設けることも考えられるが、この絞り部分のみで流体の脈動低減を行なうには所定長さが必要であるため、実際にはハウジングの厚さの制約から上記の所定長さを有する絞り部分を設けることが困難である。また、ハウジングの厚さを大きくした場合には重量が増加すると共にハウジングを鋳造する際に「す」（すなわち空洞）ができやすいという問題がある。さらに、ハウジングと絞り部分を一体形成した場合には絞り径の変更が困難であり、ハウジングの貫通穴に穴付きスペーサ部材を挿入することにより絞り部分を形成した場合にはコストが上昇するという問題もある。

そこで、本発明は、コンプレッサのハウジングが大型化することがなく、レイアウトの自由度を向上することができ、汎用性があり、かつコンプレッサの吐出側に生じる流体の脈動を低減することができる吐出側構造及びこれに用いる逆止弁の提供を目的とする。

上記目的を達成するため請求項１記載の発明は、流体を圧縮するコンプレッサの流体吐出側に、前記コンプレッサの駆動により生じた流体の脈動を低減する絞り部及び流体の逆流を防止する逆止弁が配設される吐出側構造であって、前記逆止弁の入口側に前記絞り部を一体に設け、前記逆止弁が吐出室と吐出配管との接続部の間に配置され、前記コンプレッサの流体吐出側に連通する開口を有する本体と、この本体の開口を開閉可能な弁体と、前記開口の閉位置へ前記弁体を付勢すると共に流体の圧力で撓んで前記開口を開放する弾性体とからなり、前記本体が、一側が前記コンプレッサの流体吐出側に連通する前記絞り部及び連通穴が設けられ、他側が開口された筒状部材と、この筒状部材の他側を被うキャップ部材とで形成され、前記開口が前記筒状部材の側壁に設けられ、前記弁体が前記筒状部材の内部を前記開口を開放状態とする開位置と、前記開口を閉じ状態とする閉位置との間で移動可能に収納され、前記筒状部材の内部に筒状部材の一側と前記弁体との間に配設されて弁体を閉位置へ前記弾性体が常時付勢し、前記キャップ部材は、円板と円板の外周部に設けられた突起を有し、隣り合う突起間は流体吐出経路の一部を形成し、前記開口により筒状部材外部へ流出した吐出流体は、突起間を通って円板上で中心部に集まり流れる構成にしてある。

このように構成した請求項１記載の発明では、コンプレッサのシリンダ内から吐出する際に流体の脈動が発生した場合、逆止弁の入口側に設けた絞り部により流体の脈動を低減する。また、絞り部を逆止弁と一体に設けたので、コンプレッサのハウジングを絞り部分を補助的に設ける場合には、その絞り部分の構造を簡素なものとすることができ、さらに、逆止弁の絞り部のみで流体の脈動を低減する場合には、コンプレッサのハウジングに絞り部分を補助的に設ける必要がなくて済む。また、絞り径の異なる絞り部を備えた数種類の逆止弁の交換により、流体の絞り量を容易に変更できるので、ハウジングの共用化を図ることができる。

また、このように構成した請求項１の発明では、逆止弁の弾性体が弁体を閉位置へ常時付勢するので、コンプレッサの流体吐出圧力が小さい場合、コンプレッサの流体吐出側に連通する開口が閉状態にある。その結果、コンプレッサの流体吐出側の流体が逆流することを逆止弁で阻止できる。また、コンプレッサの流体吐出圧力が大きい場合、逆止弁の弾性体に抗して弁体を開位置まで押圧して開口を開放状態とする。その結果、コンプレッサからの吐出流体が逆止弁の開口より脈動低減手段へ流出する。

さらに、このように構成した請求項１記載の発明では、コンプレッサの流体吐出圧力が大きい場合、筒状部材の内部に収納される弁体を弾性体に抗して開位置まで押圧して開口を開放状態とする。その結果、筒状部材の一側の連通穴を介して筒状部材の内部に流体が流入した後、流体が筒状部材の側壁に設けた開口より筒状部材の外側へ流出するようになっている。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の吐出側構造であって、前記逆止弁は、前記絞り部が、前記連通穴の上流側に同一軸線上に配置され、所定長さ及び所定内径を有する絞り穴からなる構成にしてある。

このように構成した請求項２記載の発明では、コンプレッサのシリンダ内から吐出された流体が所定長さ及び所定内径を有する絞り穴を通過する際に、前記の吐出流体の脈動が低減され、次いで、吐出流体が絞り穴と同一軸線上に配置した連通穴を介して筒状部材内に流入する。その際に、吐出流体が上記の軸線に沿ってほぼ直線状に流動するので、絞り穴以外での吐出流体の流動抵抗を低減することができる。

本発明では、コンプレッサのハウジングが大型化することがなく、レイアウトの自由度を向上することができ、汎用性があり、かつコンプレッサの吐出側に生じる流体の脈動を低減することができるコンプレッサを提供できるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態に係る吐出側構造及びこれに用いる逆止弁の詳細を図に基づいて説明する。

〔コンプレッサの構造〕本発明の一実施形態が設けられるコンプレッサの構造を図１に示す。

図１のコンプレッサは、ハウジング１と、このハウジング１の後端側（図１の右側）に接合されるリアハウジング２と、これらのハウジング１とリアハウジング２との間に介在するバルブプレート３と、ハウジング１に回転可能に支持される回転軸４と、この回転軸４の先端に連結され、図示しないエンジンによる回転駆動力を伝達する駆動力伝達部５と、回転軸４の中間部に固設される回転支持体６と、この回転支持体６を介して支持される斜板７と、この斜板７に連結され、複数の圧縮室（シリンダボア）８内をそれぞれ往復動するピストン９とにより主として構成されている。このようなコンプレッサにあっては、リアハウジング２内の吸入室１０及び吐出室１１が外部冷媒回路１２と接続されており、圧縮室８内でピストン９が往復動することにより冷媒ガスが吸入室１０から圧縮室８内に流入し、この圧縮室８内で所定の圧力まで圧縮された後、高圧冷媒ガスが吐出室１１へ吐出されて外部冷媒回路１２を循環するようになっている。

〔実施形態〕本発明の一実施形態を図１乃至図４に示す。

本実施形態に係る吐出側構造１３では、コンプレッサの流体吐出側に位置する吐出室１１から吐出配管１４との接続端に向けて同一軸線上に絞り径１５、及び逆止弁１６が配置されている。リアハウジング２内の吐出室１１が隣接する部分に絞り径１５が形成され、この絞り径１５を介して吐出室１１に逆止弁１６が接続され、この逆止弁１６の吐出側に吐出配管１４が接続されている。

そして、本実施形態に係る逆止弁１６の入口側には絞り部１７が一体に設けられており、逆止弁１６の吐出側には中心部に貫通孔１８が形成され、逆止弁１６を固定するリテーナ（Ｃリング）１９が設けられている。逆止弁１６は、コンプレッサの流体吐出側に連通する４つの開口２１を有する本体２２と、この本体２２の開口２１を開閉可能な弁体２３と、開口２１の閉位置へ弁体２３を付勢すると共に流体の圧力で撓んで開口２１を開放する弾性体２４とからなっている。

本体２２は、一側（図４の下端側）が吐出室１１に連通する絞り部１７及び連通穴２５が設けられ他側（図４の上端側）が開口された筒状部材２６と、この筒状部材２６の他側を被い脱着可能に締結されるキャップ部材２７とで形成され、前記４つの開口２１が筒状部材２６の側壁に９０度の等間隔をおいて設けられている。絞り部１７は、連通穴２５の上流側に同一軸線上に配置され、所定長さ及び所定内径を有する絞り穴からなっている。この絞り穴の内径は、絞り径１５の内径とほぼ同等に設定されると共に、連通穴２５の内径より小さく設定されている。

弁体２３は、筒状部材２６の内部を図２に示す閉位置と図３に示す開位置との間で移動可能に収納されている。弾性体２４は、筒状部材２６の内部に筒状部材２６の一側と弁体２３との間に配設されて弁体２３を閉位置へ常時付勢する。なお、弁体２３の軸方向の移動に伴って、図２に示す閉位置では前記開口２１を閉じ状態とし、図３に示す開位置では前記開口２１を開放状態とする。

キャップ部材２７は、本体２２の他側（図４の上端側）に装着される円板２８と、この円板２８の一側（図４の下側）の中央部に設けられるばね受け２９と、円板２８の外周部に９０度の等間隔をおいて設けられる４つの突起３０とから構成されている。各突起３０は円板２８より図４の上方及び外周方向へ突出することによって、隣り合う突起３０間で流体吐出経路の一部を形成すると共に、各突起３０は下方へ突出して本体２２の開口２１に係止可能である。

この逆止弁１６を組み立てる際、まず本体２２の他側より弁体２３を挿入し、弁体２３に弾性体２４の一端を当接した後、弾性体２４の他端をキャップ部材２７のばね受け２９に係合させた状態で円板２８を本体２２の他側に装着すると共に、４つの突起３０をそれぞれ本体２２の開口２１に係止するようになっている。

このような本実施形態にあっては、逆止弁１６の弾性体２４が弁体２３を閉位置へ常時付勢するので、コンプレッサの流体吐出圧力が小さい場合、図２に示すように筒状部材２６の側壁に設けた開口２１が閉じ状態にある。これによって、吐出配管１４側の流体が吐出室１１へ逆流することを逆止弁１６で阻止できる。また、コンプレッサの流体吐出圧力が大きい場合、図３に示すように弾性体２４に抗して弁体２３を軸方向に開位置まで押圧して開口２１を開放状態とする。これによって、リアハウジング２内の吐出室１１から吐出流体が絞り径１５及び絞り部１７を通過する際に流体の脈動を低減した後、逆止弁１６の本体２２の連通穴２５に流入し、開口２１より筒状部材２６の外部へ流出してキャップ部材２７の突起３０間を通って円板２８上で中心部に集まり、次いで、吐出流体はリテーナ１９の貫通孔１８を通り吐出配管１４より外部冷媒回路１２へ流入する。

このように構成した本実施形態では、吐出室１１の流体吐出側のリアハウジング２に設けた絞り径１５、及び逆止弁１６の絞り部１７により流体の脈動を低減することができる。また、絞り部１７を逆止弁１６と一体に設けたので、リアハウジング２内の設置スペースが小さくて済み、リアハウジング２が大型化することがないと共に、レイアウトの自由度を向上することができ、また、吐出室１１の体積を大きく確保できる。さらに、リアハウジング２に補助的に設けた絞り部分、すなわち絞り径１５の構造を簡素なものとすることができるので、この点でもリアハウジング２内のスペースが小さくて済む。

また、本実施形態にあっては、絞り径の異なる絞り部１７を備えた数種類の逆止弁１６の交換により、流体の絞り量を容易に変更できるので、リアハウジング２の共用化を図ることができ、汎用性に優れている。さらに、リアハウジング２の貫通穴に穴付きスペーサ部材を挿入することにより絞り部分を形成した場合に比べて、コストを低減することができる。

また、本実施形態にあっては、吐出室１１から吐出配管１４に向けて同一軸線上に絞り径１５、絞り部１７及び逆止弁１６を順次配置したので、これらの絞り径１５、絞り部１７及び逆止弁１６で形成される流体吐出経路が簡素な構造であり、吐出流体が吐出室１１から吐出配管１４へ上記の軸線に沿ってほぼ直線状に流動するので、絞り径１５及び絞り穴１７以外での吐出流体の流動抵抗を低減することができる。

また、本実施形態にあっては、リアハウジング２に絞り径１５を補助的に設けたので逆止弁１６と一体に設けた絞り部１７の長さを小さくすることができる。なお、本発明はこれに限らず、逆止弁１６と一体に設けた絞り部１７のみで流体の脈動を低減することもでき、この場合には、リアハウジング２に絞り部分を補助的に設ける必要がなくて済む。

本発明は、コンパクトで汎用性に富み、かつコンプレッサの吐出側に生じる流体の脈動を低減することができるコンプレッサを提供できるという効果があるので、車両用空調装置として適用できると共に、その他、一般機械用あるいは産業機械用などの空調装置としても広く適用可能である。

本発明の一実施形態に係る吐出側構造を備えたコンプレッサの断面図である。本実施形態の逆止弁が閉じた状態を示す組立斜視図である。本実施形態の逆止弁が開いた状態を示す組立斜視図である。本実施形態の逆止弁を拡大して示す分解斜視図である。

符号の説明

２リアハウジング（ハウジング）
１１吐出室
１２外部冷媒回路
１３吐出側構造
１４吐出配管
１５絞り径
１６逆止弁
１７絞り部（絞り穴）
２１開口
２２本体
２３弁体
２４弾性体
２５連通穴
２６筒状部材
２７キャップ部材
２８円板
２９ばね受け
３０突起

Claims

流体を圧縮するコンプレッサの流体吐出側に、前記コンプレッサの駆動により生じた流体の脈動を低減する絞り部（１７）及び流体の逆流を防止する逆止弁（１６）が配設される吐出側構造（１３）であって、前記逆止弁（１６）の入口側に前記絞り部（１７）を一体に設け、
前記逆止弁（１６）が吐出室（１１）と吐出配管との接続部の間に配置され、
前記コンプレッサの流体吐出側に連通する開口（２１）を有する本体（２２）と、この本体（２２）の開口（２１）を開閉可能な弁体（２３）と、前記開口（２１）の閉位置へ前記弁体（２３）を付勢すると共に流体の圧力で撓んで前記開口（２１）を開放する弾性体（２４）とからなり、
前記本体（２２）が、一側が前記コンプレッサの流体吐出側に連通する前記絞り部（１７）及び連通穴（２５）が設けられ、他側が開口された筒状部材（２６）と、この筒状部材（２６）の他側を被うキャップ部材（２７）とで形成され、
前記開口（２１）が前記筒状部材（２６）の側壁に設けられ、前記弁体（２３）が前記筒状部材（２６）の内部を前記開口（２１）を開放状態とする開位置と、前記開口（２１）を閉じ状態とする閉位置との間で移動可能に収納され、前記筒状部材（２６）の内部に筒状部材（２６）の一側と前記弁体（２３）との間に配設されて弁体（２３）を閉位置へ前記弾性体（２４）が常時付勢し、
前記キャップ部材（２７）は、円板（２８）と円板（２８）の外周部に設けられた突起（３０）を有し、隣り合う突起（３０）間は流体吐出経路の一部を形成し、前記開口（２１）により筒状部材（２６）外部へ流出した吐出流体は、突起（３０）間を通って円板（２８）上で中心部に集まり流れることを特徴とする吐出側構造（１３）。
請求項１記載の吐出側構造（１３）であって、前記逆止弁（１６）は、前記絞り部（１７）が、前記連通穴（２５）の上流側に同一軸線上に配置され、所定長さ及び所定内径を有する絞り穴（１７）からなることを特徴とする吐出側構造（１３）。