JP4663585B2

JP4663585B2 - 逆止弁

Info

Publication number: JP4663585B2
Application number: JP2006157394A
Authority: JP
Inventors: 幸彦田口
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2006-06-06
Filing date: 2006-06-06
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2026-06-06
Also published as: JP2007327358A

Description

本発明は、車両空調装置に使用される可変容量圧縮機に装着される逆止弁に関するものである。

車両空調装置に使用される可変容量圧縮機に装着される逆止弁であって、有底筒状の弁体と、一端が流体入口を形成し他端が弁体の底壁外面に正対する弁座形成面に開口する弁孔と、弁体を摺動可能に収容し弁体底壁外面と弁座形成面との間に形成される筒状空間に連通する複数の流体出口が周側壁に形成された弁ハウジングと、弁体を弁座形成面へ向けて付勢するバネとを備え、弁体に働く上流側圧力と下流側圧力との差圧に応じて開度が変化し、前記差圧が所定値以下になると閉弁する逆止弁が特許文献１、２に開示されている。
特許文献１、２の逆止弁は、冷房不要時（圧縮機最小吐出容量時）に車両空調装置への冷媒循環を遮断するものである。
特開平１０−２０５４４６特開平１１−３１５７８５

逆止弁の開弁差圧は、圧縮機が最小吐出容量で運転されている時の吐出圧力と吸入圧力との差圧以上に通常設定されており、当該差圧は０．０６〜０．１ＭＰａである。開弁後には前記開弁差圧以上の圧力損失が逆止弁で発生し、圧縮機の性能悪化を招いている。
開弁後の圧力損失を小さくするのに逆止弁の弁体を閉弁方向へ付勢するバネのバネ定数を小さくするのが有効であるが、バネ定数を小さくするためにバネ長を大きくすると、逆止弁の軸長が長くなる。
逆止弁の閉弁時に、弁体の底壁外面と弁座との当接部は、当該当接部の外周縁近傍で、すなわち弁座の外周縁近傍でシールされている。従来の逆止弁では、弁座形成面全体が閉弁時に弁体底壁に当接する弁座を形成していたので、シール長が大きく閉弁時に漏れが発生する危険性が大きい。
０．０６〜０．１ＭＰａの開弁差圧を実現するために比較的大きなバネ付勢力を必用とするが、バネ付勢力が大きいと、弁体が弁座を叩く力が大きくなり、弁体と弁座との当接面が磨耗し閉弁時に漏れが発生する危険性が大きい。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、有底筒状の弁体と、一端が流体入口を形成し他端が弁体の底壁外面に正対する弁座形成面に開口する弁孔と、弁体を摺動可能に収容し弁体底壁外面と弁座形成面との間に形成される筒状空間に連通する複数の流体出口が周側壁に形成された弁ハウジングと、弁体を弁座形成面へ向けて付勢するバネとを備え、弁体に働く上流側圧力と下流側圧力との差圧に応じて開度が変化し、前記差圧が所定値以下になると閉弁する逆止弁であって、従来の逆止弁が抱えていた問題点が解決された逆止弁を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明においては、有底筒状の弁体と、一端が流体入口を形成し他端が弁体の底壁外面に正対する弁座形成面に開口する弁孔と、弁体を摺動可能に収容し弁体底壁外面と弁座形成面との間に形成される筒状空間に連通する複数の流体出口が周側壁に形成された弁ハウジングと、弁体を弁座形成面へ向けて付勢するバネとを備え、弁体に働く上流側圧力と下流側圧力との差圧に応じて開度が変化し、前記差圧が所定値以下になると閉弁する逆止弁であって、弁座形成面の弁孔他端を取り巻く狭幅の環状部位が弁体の底壁外面に当接する弁座を形成し、弁体底壁外面が弁座に当接した時、弁座を除く弁座形成面と弁体底壁外面との間に隙間が形成されて当該隙間に下流側圧力が導入され、弁体の底壁外面が弁座から所定リフト量離間した時に弁孔他端と弁体の底壁外面との間に形成される環状流路面積をＳ１、弁体の底壁外面が弁座から所定リフト量離間した時の流体出口の総開口面積をＳ２とした時、Ｓ１＞Ｓ２であり、開弁後の作動差圧が閉弁状態から開弁する際の開弁差圧よりも小さくなるように弁孔径及び流体出口の形状が設定されていることを特徴とする逆止弁を提供する。
本発明に係る逆止弁においては、弁座は弁孔の他端を取り巻く狭幅の環状面であり、弁体底壁外面が弁座に当接した時、弁体底壁外面の弁座を除く弁座形成面に対峙する部位には下流側圧力が作用するので、閉弁時に上流側圧力が作用するのは、弁体底壁外面の弁孔に対峙する部位と当該部位を取り巻く狭幅の環状部位のみである。従って、上流側圧力が閉弁時に弁体に印加する開弁方向の付勢力は特許文献１、２の逆止弁に比べて小さく、弁体を弁座形成面へ向けて付勢するバネとして、開弁差圧が従来と同じであっても、特許文献１、２の逆止弁に比べて付勢力が小さなバネを使用することができる。この結果、弁体が弁座を叩く力が従来に比べて小さくなり、弁体と弁座との当接面の磨耗が抑制され、閉弁時に漏れが発生する危険性が従来に比べて減少する。また、弁座形成面全体が閉弁時に弁体底壁に当接する弁座を形成していた従来の逆止弁にくらべて閉弁時のシール長が短いので、閉弁時に漏れが発生する危険性が従来に比べ減少する。

本発明においては、弁体の底壁外面が弁座から所定リフト量離間した時に弁孔他端と弁体の底壁外面との間に形成される環状流路面積をＳ１、弁体の底壁外面が弁座から所定リフト量離間した時の流体出口の総開口面積をＳ２とした時、Ｓ１＞Ｓ２であり、開弁後の作動差圧が閉弁状態から開弁する際の開弁差圧よりも小さくなるように弁孔径及び流体出口の形状が設定されている。
Ｓ１＞Ｓ２であれば、流体出口が流量を規制するので、開弁後には弁体の底壁外面全体に上流側圧力が作用する。この結果、開弁後の逆止弁の作動差圧を従来に比べて低くすることが可能になり、逆止弁で発生する圧力損失を従来に比べて低減させ、開弁後の圧縮機性能の悪化を防止することが可能になる。開弁後の作動差圧が閉弁状態から開弁する際の開弁差圧よりも小さくなるので、運転中の圧縮機性能が改善される。

本発明の好ましい態様においては、弁座の外周縁が囲む面積をＳ３、弁体の底壁外面の面積をＳ４とした時、Ｓ３／Ｓ４≦０．５である。
上記構成によれば、逆止弁の開弁後の作動差圧が開弁差圧の半分以下となり、開弁後の圧力損失が従来に比べて大幅に低減し、圧縮機性能が従来に比べて大幅に改善される。

本発明の好ましい態様においては、弁体底壁外面が弁座に当接した時に、弁座を除く弁座形成面と弁体底壁外面との間に形成された隙間が、弁体底壁外面と流体出口とで規定される開口を介して流体出口よりも下流側の空間に連通する。
上記構成によれば、弁体底壁外面が弁座に当接した時、弁体底壁外面の弁座を除く弁座形成面に対峙する部位に下流側圧力が確実に作用する。

本発明の好ましい態様においては、弁座は弁座形成面から弁体へ向けて突出する環状突起の端面である。
本発明の好ましい態様においては、弁体の底壁外面に環状突起が形成され、前記環状突起の端面に当接する弁座形成面の環状部位が弁座を形成する。
上記構成によれば、弁体底壁外面が弁座に当接した時に、弁体底壁外面と弁座を除く弁座形成面との間に隙間が確実に形成される。

本発明においては、上記何れかの逆止弁が吐出通路に配設されたクラッチレス可変容量圧縮機を提供する。
クラッチを介することなく外部駆動源に接続されたクラッチレス可変容量圧縮機の吐出通路に本発明に係る逆止弁を配設すると、冷房不要時に最小容量で圧縮機が運転されている時に車両空調装置への冷媒循環を確実に遮断することができ、且つ冷房時に運転中の圧縮機の性能悪化を招かない。

本発明に係る逆止弁においては、弁座は弁孔の他端を取り巻く狭幅の環状面であり、弁体底壁外面が弁座に当接した時、弁体底壁外面の弁座を除く弁座形成面に対峙する部位には下流側圧力が作用するので、閉弁時に上流側圧力が作用するのは、弁体底壁外面の弁孔に対峙する部位と当該部位を取り巻く狭幅の環状部位のみである。従って、上流側圧力が閉弁時に弁体に印加する開弁方向の付勢力は特許文献１、２の逆止弁に比べて小さく、弁体を弁座形成面へ向けて付勢するバネとして、開弁差圧が従来と同じであっても、特許文献１、２の逆止弁に比べて付勢力が小さなバネを使用することができる。この結果、弁体が弁座を叩く力が従来に比べて小さくなり、弁体と弁座との当接面の磨耗が抑制され、閉弁時に漏れが発生する危険性が従来に比べて減少する。また、弁座形成面全体が閉弁時に弁体底壁に当接する弁座を形成していた従来の逆止弁にくらべて閉弁時のシール長が短いので、閉弁時に漏れが発生する危険性が従来に比べ減少する。
本発明においては、弁体の底壁外面が弁座から所定リフト量離間した時に弁孔他端と弁体の底壁外面との間に形成される環状流路面積をＳ１、弁体の底壁外面が弁座から所定リフト量離間した時の流体出口の総開口面積をＳ２とした時、Ｓ１＞Ｓ２であり、開弁後の作動差圧が閉弁状態から開弁する際の開弁差圧よりも小さくなるように弁孔径及び流体出口の形状が設定されている。
Ｓ１＞Ｓ２であれば、流体出口が流量を規制するので、開弁後には弁体の底壁外面全体に上流側圧力が作用する。この結果、開弁後の逆止弁の作動差圧を従来に比べて低くすることが可能になり、逆止弁で発生する圧力損失を従来に比べて低減させ、開弁後の圧縮機性能の悪化を防止することが可能になる。開弁後の作動差圧が閉弁状態から開弁する際の開弁差圧よりも小さくなるので、運転中の圧縮機性能が改善される。

本発明の実施例に係る逆止弁を説明する。
図１に示すように、可変容量斜板式圧縮機１００は、複数のシリンダボア１０１ａを備えたシリンダブロック１０１と、シリンダブロック１０１の一端に設けられたフロントハウジング１０２と、バルブプレート１０３を介してシリンダブロック１０１の他端に設けられたリアハウジング１０４とを備えている。
シリンダブロック１０１とフロントハウジング１０２とによって画成されるクランク室１０５内を横断して、駆動軸１０６が配設されている。駆動軸１０６は斜板１０７に挿通されている。斜板１０７は、駆動軸１０６に固定されたロータ１０８と連結部１０９を介して結合し、駆動軸１０６により傾角可変に支持されている。ロータ１０８と斜板１０７との間に、斜板１０７を最小傾角へ向けて付勢するコイルバネ１１０が配設されている。斜板１０７を挟んでコイルバネ１１０の反対側に、最小傾角状態にある斜板１０７を傾角増加方向へ向けて付勢するコイルバネ１１１が配設されている。

駆動軸１０６の一端はフロントハウジング１０２のボス部１０２ａを貫通してハウジング外まで延在しており、電磁クラッチを介することなく、図示しない動力伝達装置を介して図示しない車両エンジンに直結している。駆動軸１０６とボス部１０２ａとの間に軸封装置１１２が配設されている。
駆動軸１０６は、ベアリング１１３、１１４、１１５、１１６によりラジアル方向及びスラスト方向に支持されている。

シリンダボア１０１ａ内に、ピストン１１７が配設され、ピストン１１７の一端部の窪み１１７ａ内に収容された一対のシュー１１８が斜板１０７の外周部を相対摺動可能に挟持している。駆動軸１０６の回転は、斜板１０７とシュー１１８とを介してピストン１１７の往復動に変換される。

リアハウジング１０４には、吸入室１１９と吐出室１２０とが形成されている。吸入室１１９は、バルブプレート１０３に形成された連通孔１０３ａと図示しない吸入弁とを介してシリンダボア１０１ａに連通し、吐出室１２０は図示しない吐出弁とバルブプレート１０３に形成された連通孔１０３ｂとを介してシリンダボア１０１ａに連通している。吸入室１１９は吸入ポート１０４ａを介して図示しない車両空調装置の蒸発器に接続している。
フロントハウジング１０２、シリンダブロック１０１、バルブプレート１０３、リアハウジング１０４は、協働して、駆動軸１０６、ロータ１０８、連結部１０９、斜板１０７、シュー１１８、ピストン１１７、シリンダボア１０１ａ、吸入弁、吐出弁等で形成される圧縮機構を収容するハウジングを形成している。

シリンダブロック１０１の外側にマフラ１２１が配設されている。マフラ１２１は、シリンダブロック１０１とは別体の有底筒状の蓋部材１２２を、シリンダブロック１０１の外面に立設した筒状壁１０１ｂにシール部材を介して接合することにより、形成されている。蓋部材１２２に、吐出ポート１２２ａが形成されている。吐出ポート１２２ａは図示しない車両空調装置の凝縮器に接続している。
マフラ１２１を吐出室１２０に連通させる連通路１２３が、シリンダブロック１０１とバルブプレート１０３とリアハウジング１０４とに亙って形成されている。マフラ１２１と連通路１２３とは、吐出室１２０と吐出ポート１２２ａとの間で延在する吐出通路を形成しており、マフラ１２１は当該吐出通路の途上に配設された拡張空間を形成している。

フロントハウジング１０２、シリンダブロック１０１、バルブプレート１０３、リアハウジング１０４は図示しないガスケットを介して隣接し、複数の通しボルトを用いて一体に組付けられている。

マフラ１２１の入口を開閉する逆止弁２００がマフラ１２１内に配設されている。
図２、３に示すように、逆止弁２００は、有底筒状の弁体２０１と、弁座形成体２０２とを備えている。弁座形成体２０２は、弁体２０１の底壁外面２０１ａに正対する弁座形成面２０２ａと、一端が流体入口を形成し他端が弁座形成面２０２ａに開口する弁孔２０２ｂとを有している。弁座形成面２０２ａの弁孔他端を取り巻く狭幅の環状部位が、弁体２０１へ向けて突出し、当該環状突起の端面が閉弁時に弁体２０１の底壁外面に当接する弁座２０２ｃを形成している。逆止弁２００は更に、弁体２０１を弁座形成面２０２ａへ向けて付勢するバネ２０３と、弁座形成体２０２に嵌合固定されて弁体２０１を摺動可能に収容すると共にバネ２０３を収容する有頂筒状の弁ハウジング２０４とを備えている。弁ハウジング２０４の周側壁には、弁体２０１の底壁外面と弁座形成面２０２ａとの間に形成される円筒状空間に連通する複数の流体出口２０４ａが形成され、弁ハウジング２０４の頂壁には小径孔２０４ｂが形成されている。弁孔２０２ｂの一端が形成する流体入口は連通路１２３のマフラ側端部に対峙しており、複数の流体出口孔２０４ａは、周方向に互いに間隔を隔てて配設されて、マフラ１２１に対峙している。弁体２０１の底壁外面が弁座２０２ｃに当接した時に、弁座２０２ｃを除く弁座形成面２０２ａと弁体２０１の底壁外面との間に形成された隙間２０６が、流体出口２０４ａの弁座形成面２０２ａに近接する部位２０４ａａを介して、流体出口２０４ａよりも下流側のマフラ内部空間に連通する。
弁座形成体２０２はフランジ部２０２ｄを有している。フランジ部２０２ｄと弁ハウジング２０４の嵌合固定部に形成されたフランジ部２０４ｃとに挟まれた周溝にＯリング２０５が収容されている。フランジ部２０２ｄが連通路１２３のマフラ側端部に形成された拡径部に嵌入し、且つ蓋部材１２２の解放端の一部が形成する押え部１２２ｂと連通路１２３のマフラ側端部に形成された拡径部の段部とでフランジ部２０２ｄとフランジ部２０４ｃとが挟持されることにより、逆止弁２００はシリンダブロック１０１に固定されている。

図４に示すように、流体出口２０４ａは、弁座２０２ｃ側端部を頂点の一つとする弁座２０２ｃ側に凸の三角形と、三角形の底辺を一辺とする矩形とを組み合わせた形状を有している。
弁体２０１の底壁外面が弁座２０２ｃから所定リフト量Ｌ離間した時に弁座２０２ｃに開口する弁孔２０２ｂの他端と弁体２０１の底壁外面との間に形成される環状流路面積をＳ１（Ｓ１＝πｄＬｄ：弁孔径、Ｌ：リフト量）とし、弁体２０１の底壁外面が弁座２０２ｃから所定リフト量Ｌ離間した時の流体出口２０４ａの総開口面積をＳ２（Ｓ２＝Ｓ_Ｌ１＋Ｓ_Ｌ２＋Ｓ_Ｌ３＋・・・＋Ｓ_Ｌｎ）とした時、Ｓ１＞Ｓ２になるように部材の形状寸法が設定されており、弁座２０２ｃの外周縁が囲む面積をＳ３、弁体２０１の底壁外面の面積をＳ４とした時、Ｓ３／Ｓ４≦０．５となるように部材の形状寸法が設定されている。

リアハウジング１０４に容量制御弁３００が取り付けられている。容量制御弁３００は、吐出室１２０とクランク室１０５との間の連通路１２４の開度を調整し、クランク室１０５への吐出冷媒ガスの導入量を制御する。クランク室１０５内の冷媒ガスは、ベアリング１１５、１１６と駆動軸１０６との間の隙間と、シリンダブロック１０１に形成された空間１２５と、バルブプレート１０３に形成されたオリフィス孔１０３ｃとを介して吸入室１１９へ流入する。
容量制御弁３００により、クランク室１０５の内圧を可変制御して、可変容量斜板式圧縮機１００の吐出容量を可変制御し、連通路１２６を介して容量制御弁３００の感圧室へ導入される吸入室１１９の内圧を所定値に維持することができる。容量制御弁３００は、外部信号に基づいて内蔵するソレノイドへの通電量を調整し、吸入室１１９の内圧が所定値になるように、可変容量斜板式圧縮機１００の吐出容量を可変制御し、また内蔵するソレノイドへの通電をＯＦＦすることにより連通路１２４を強制開放して、可変容量斜板式圧縮機１００の吐出容量を最小に制御する。

逆止弁２００の作動を説明する。
車両エンジン作動状態で車両空調装置非作動の場合、容量制御弁３００のソレノイドには電流は流れず、連通路１２４は強制開放され、可変容量斜板式圧縮機１００の吐出容量は最小になっている。バネ２０３に付勢された弁体２０１が弁座２０２ｃに当接して弁孔２０２ｂを閉じており、逆止弁２００はマフラ１２１の入口を閉じている。従って、車両エンジンに直結した可変容量斜板式圧縮機１００は最小吐出容量で運転されているが、車両空調装置への冷媒循環は遮断されている。この結果、不要な空調が行なわれる事態の発生が防止される。
最小吐出容量でシリンダボア１０１ａから吐出室１２０へ吐出された冷媒ガスは、容量制御弁３００を含む吐出室１２０とクランク室１０５との間の連通路１２４と、クランク室１０５と、ベアリング１１５、１１６と駆動軸１０６との間の隙間と、空間１２５と、オリフィス孔１０３ｃと、吸入室１１９と、連通孔１０３ａとを通ってシリンダボア１０１ａに戻る内部循環回路を循環する。
車両空調装置を作動させると、容量制御弁３００のソレノイドに電流が流れ、連通路１２４が遮断される。クランク室１０５の内圧が低下して吸入室１１９の内圧と同等になり、斜板１０７の傾角が増加し、ピストン１１７のストロークが増加する。吐出室１２０の内圧が増加し、逆止弁の弁体２０１に働く上流側圧力と下流側圧力との差圧が所定値を超えると、弁体２０１が弁座２０２ｃから離座して弁孔２０２ｂを開放し、逆止弁２００はマフラ１２１の入口を開放する。吐出室１２０が連通路１２３と逆止弁２００とを介してマフラ１２１に連通し、冷媒ガスは吐出ポート１２２ａを通って車両空調装置へ循環する。
逆止弁２００の開弁時には、弁体２０１に働く上流側圧力と下流側圧力との差圧に応じて、逆止弁２００の開度、すなわち流体出口２０４ａの総開口面積Ｓ２が変化する。
外部信号に基づいて容量制御弁３００のソレノイドへの通電量が適正に制御され、可変容量斜板式圧縮機１００の吐出容量が適正に制御される。

逆止弁２００においては、弁座２０２ｃは弁孔２０２ｂの他端を取り巻く狭幅の環状面であり、弁体２０１の底壁外面が弁座２０２ｃに当接した時に、弁体２０１の底壁外面の弁座２０２ｃを除く弁座形成面２０２ａに対峙する部位には流体出口２０４ａの弁座形成面２０２ａに近接する部位２０４ａａを介して下流側圧力が作用するので、閉弁時に上流側圧力が作用するのは、弁体２０１の底壁外面の弁孔２０２ｂに対峙する部位と当該部位を取り巻く弁座２０２ｃに対峙する狭幅の環状部位のみである。従って、上流側圧力が閉弁時に弁体２０１に印加する開弁方向の付勢力は特許文献１、２の逆止弁に比べて小さく、弁体２０１を弁座形成面２０２ａへ向けて付勢するバネ２０３として、開弁差圧が従来と同じであっても、特許文献１、２の逆止弁に比べて付勢力が小さなバネを使用することができる。この結果、弁体２０１が弁座２０２ｃを叩く力が従来に比べて小さくなり、弁体２０１と弁座２０２ｃとの当接面の磨耗が抑制され、閉弁時に漏れが発生する危険性が従来に比べて減少する。また、弁座形成面全体が閉弁時に弁体底壁に当接する弁座を形成していた従来の逆止弁に比べて閉弁時のシール長が短いので、閉弁時に漏れが発生する危険性が従来に比べ減少する。

逆止弁２００においては、弁体２０１の底壁外面が弁座２０２ｃから所定リフト量Ｌ離間した時に弁座２０２ｃに開口する弁孔２０２ｂの他端と弁体２０１の底壁外面との間に形成される環状流路面積をＳ１とし、弁体２０１の底壁外面が弁座２０２ｃから所定リフト量Ｌ離間した時の流体出口２０４ａの総開口面積をＳ２とした時、Ｓ１＞Ｓ２になるように部材の形状寸法が設定されているので、開弁時に流体出口２０４ａで流量が規制される。この結果、開弁後は弁体２０１の底壁外面全体に上流側圧力が作用するので、逆止弁２００の作動差圧△Ｐ２は△Ｐ２＝（ｆ＋ｋ・Ｌ）／Ｓ４と考えて良い。ここで、ｆは閉弁時のバネ２０３の付勢力であり、ｋはバネ２０３のバネ定数であり、Ｌは弁体２０１のリフト量であり、Ｓ４は弁体２０１の底壁外面の面積である。逆止弁２００の開弁差圧△Ｐ１は△Ｐ１＝ｆ／Ｓ３と考えて良い。ここでＳ３は閉弁時に弁体２０１の底壁外面が上流側圧力を受圧する受圧面積であり、弁座２０２ｃの外周縁が囲む面積である。従来の逆止弁の作動差圧△Ｐ２’は△Ｐ２’＝（ｆ＋ｋ・Ｌ）／Ｓ３であり、Ｓ４＞Ｓ３なので、△Ｐ２＝（ｆ＋ｋ・Ｌ）／Ｓ４＜（ｆ＋ｋ・Ｌ）／Ｓ３＝△Ｐ２’となり、逆止弁２００で発生する圧力損失を従来に比べて低減させ、開弁後の圧縮機性能の悪化を防止することが可能になる。
逆止弁２００においては、弁座２０２ｃの外周縁が囲む面積をＳ３、弁体２０１の底壁外面の面積をＳ４とした時、Ｓ３／Ｓ４≦０．５となるように部材の形状寸法が設定されていので、△Ｐ２＝（ｆ＋ｋ・Ｌ）／Ｓ４＜（ｆ＋ｋ・Ｌ）／（２・Ｓ３）＝△Ｐ１／２＋ｋ・Ｌ／（２・Ｓ３）となる。バネ２０３のバネ定数ｋを小さな値にするとｋ・Ｌ／（２・Ｓ３）が無視可能な小さな値になる。この結果、△Ｐ２＜△Ｐ１／２、すなわち開弁後の逆止弁２００の作動差圧△Ｐ２は開弁差圧△Ｐ１の１／２以下となり、開弁後の逆止弁２００の圧力損失が従来に比べて大幅に低減し、運転中の圧縮機性能が従来に比べて大幅に改善される。

逆止弁２００においては、弁体２０１の底壁外面が弁座２０２ｃに当接した時、弁座２０２ｃを除く弁座形成面２０２ａと弁体２０１の底壁外面との間に形成された隙間２０６が、流体出口２０４ａの弁座形成面２０２ａに近接する部位２０４ａａを介して、流体出口２０４ａよりも下流側のマフラ内部空間に連通するので、弁体２０１の底壁外面が弁座２０２ｃに当接した時に、弁体２０１の底壁外面の弁座２０２ｃを除く弁座形成面２０２ａに対峙する部位に下流側圧力が確実に作用する。
逆止弁２００においては、弁座形成面２０２ａの弁孔他端を取り巻く狭幅の環状部位が、弁２０１体へ向けて突出し、当該環状突起の端面が閉弁時に弁体２０１の底壁外面に当接する弁座２０２ｃを形成しているので、弁体２０１の底壁外面が弁座２０２ｃに当接した時に、弁体２０１の底壁外面と弁座２０２ｃを除く弁座形成面２０２ａとの間に隙間２０６が確実に形成される。

弁座形成面２０２ａの弁孔他端を取り巻く狭幅の環状部位を、弁２０１体へ向けて突出させ、当該環状突起の端面を閉弁時に弁体２０１の底壁外面に当接する弁座２０２ｃとするのに代えて、図５に示すように、弁体２０１の底壁外面２０１ａに環状突起２０１ｂを形成し、環状突起２０１ｂの端面に当接する弁座形成面２０２ａの環状部位を弁座２０２ｃとしても良い。弁座形成面２０２ａの弁孔他端を取り巻く狭幅の環状部位を、弁２０１体へ向けて突出させ、当該環状突起の端面を閉弁時に弁体２０１の底壁外面に当接する弁座２０２ｃとする場合と同様の作用効果が得られる。

弁体２０１、弁座形成体２０２、弁ハウジング２０４の断面形状は円形に限定されない。
流体出口２０４ａの形状は、Ｓ２＜Ｓ１の関係を満足するものであれば、どのようなものでも良い。
弁孔２０２ｂの弁座２０２ｃとの繋ぎ部を斜めにカットし或いはＲ加工しても良い。
弁体２０１の底壁外面或いは弁座２０２ｃに斜面を形成して弁体２０１と弁座２０２ｃとの接触状態を面接触から線接触に変更しても良い。
弁体２０１、弁座形成体２０２、弁ハウジング２０４の素材として、アルミニウム、黄銅、ステンレス鋼等の金属、樹脂を利用可能である。弁体２０１と弁座形成体２０２とを異種材料としても良い。
本発明に係る逆止弁は、ベーン式圧縮機、スクロール式圧縮機、揺動板式圧縮機等、圧縮機全般に利用可能である。またクラッチを備える可変容量圧縮機や、モータ駆動の可変容量圧縮機にも利用可能である。
本発明に係る逆止弁を、可変容量圧縮機の吸入通路に配設し、或いは冷凍回路の途上に配設することも可能である。
本発明に係る逆止弁は、冷媒として現状のＲ１３４ａに代えて、ＣＯ２やＲ１５２ａを使用する圧縮機にも利用可能である。
本発明に係る逆止弁は、車両空調装置以外の冷凍装置に使用される圧縮機にも利用可能である。

本発明の実施例に係る逆止弁を備える可変容量斜板式圧縮機の断面図である。図１の部分拡大図である。本発明の実施例に係る逆止弁の断面図である。（ａ）は開弁状態を示し、（ｂ）は閉弁状態を示す。（ｃ）は（ｂ）の部分拡大図である。本発明の実施例に係る逆止弁の開弁時の、弁孔他端と弁体の底壁外面との間に形成される環状流路面積Ｓ１と、流体出口の総開口面積Ｓ２との関係を示す図である。（ａ）は環状流路面積Ｓ１を説明する弁体の斜視図であり、（ｂ）は流体出口の総開口面積Ｓ２を説明する弁ハウジングの側面図であり、（ｃ）はＳ１とＳ２の関係を示す線図である。本発明の他の実施例に係る逆止弁の断面図である。

符号の説明

１００可変容量斜板式圧縮機
１０５クランク室
１０６駆動軸
１０７斜板
１１７ピストン
１１９吸入室
１２０吐出室
２００逆止弁
３００容量制御弁

Claims

有底筒状の弁体と、一端が流体入口を形成し他端が弁体の底壁外面に正対する弁座形成面に開口する弁孔と、弁体を摺動可能に収容し弁体底壁外面と弁座形成面との間に形成される筒状空間に連通する複数の流体出口が周側壁に形成された弁ハウジングと、弁体を弁座形成面へ向けて付勢するバネとを備え、弁体に働く上流側圧力と下流側圧力との差圧に応じて開度が変化し、前記差圧が所定値以下になると閉弁する逆止弁であって、弁座形成面の弁孔他端を取り巻く狭幅の環状部位が弁体の底壁外面に当接する弁座を形成し、弁体底壁外面が弁座に当接した時、弁座を除く弁座形成面と弁体底壁外面との間に隙間が形成されて当該隙間に下流側圧力が導入され、弁体の底壁外面が弁座から所定リフト量離間した時に弁孔他端と弁体の底壁外面との間に形成される環状流路面積をＳ１、弁体の底壁外面が弁座から所定リフト量離間した時の流体出口の総開口面積をＳ２とした時、Ｓ１＞Ｓ２であり、開弁後の作動差圧が閉弁状態から開弁する際の開弁差圧よりも小さくなるように弁孔径及び流体出口の形状が設定されていることを特徴とする逆止弁。
弁座の外周縁が囲む面積をＳ３、弁体の底壁外面の面積をＳ４とした時、Ｓ３／Ｓ４≦０．５であることを特徴とする請求項１に記載の逆止弁。
弁体底壁外面が弁座に当接した時に、弁座を除く弁座形成面と弁体底壁外面との間に形成された隙間が、弁体底壁外面と流体出口とで規定される開口を介して流体出口よりも下流側の空間に連通することを特徴とする請求項１又は２に記載の逆止弁。
弁座は弁座形成面から弁体へ向けて突出する環状突起の端面であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の逆止弁。
弁体の底壁外面に環状突起が形成され、前記環状突起の端面に当接する弁座形成面の環状部位が弁座を形成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の逆止弁。
請求項１乃至５の何れか１項に記載の逆止弁が吐出通路に配設されていることを特徴とするクラッチレス可変容量圧縮機。