JPH0154554B2

JPH0154554B2 -

Info

Publication number: JPH0154554B2
Application number: JP62291655A
Authority: JP
Inventors: Uesurii Kingu Robaato
Original assignee: Copeland Corp LLC
Current assignee: Copeland Corp LLC
Priority date: 1978-12-20
Filing date: 1987-11-18
Publication date: 1989-11-20
Also published as: AU523545B2; AT388974B; ATA806479A; SE8601230D0; FR2444820B1; AR222060A1; BE880746A; BR7908354A; SE463731B; DK161476B; DE2951462A1; SE8506153D0; SE7910405L; JPS63198785A; PH16984A; DK156093B; DK544379A; IT7927990A0; JPS6325234B2; DK156093C

Description

【発明の詳細な説明】技術分野この発明は、圧力応動バルブ装置、より詳しく
言うと冷凍用圧縮機のような往復動ピストン型圧
縮機において用いるのに好適したバルブ装置に、
関するものである。

従来の技術往復動ピストン型圧縮機は典型的に、シリンダ
端においてヘツドとシリンダハウジング間で支持
して、圧力応動型の吸入及び吐出弁機構を設けて
あるものと、されている。この種のバルブ装置を
設計するにあたつては、所与の時間内で、且つ、
認容できる小圧力降下の下で、最大容量の流体流
を可能とするに十分に大であるポート面積を附与
することが、系全体としての性能上から極めて重
要である。このことは特に、空調システム中に用
いられている冷凍用圧縮機において、空調システ
ムでは一般に比較的多量の流量が要求されること
から、肝心なことである。

所与寸法のシリンダについてポート面積を最大
とするといつた要請と関連し、且つ、背反する要
求として、可動弁部材の重量を、該部材の慣性効
果を制限するために減少させるといつた要求が、
ある。運転に伴なう騒音の発生も、最小限とすべ
きである。これらの要求ないし要請は、高速圧縮
機に関連して、ますます重要となつて来ている。

上記のような要求に関連してガス圧縮機用の圧
力応動バルブ装置における吐出弁機構についてみ
ると、この種の吐出弁機構は一般に、圧縮チヤン
バーを部分的に仕切る内面を備えた弁板と、この
弁板を貫通している吐出通路と、この吐出通路中
に、横断面形状が円形の弁座であつて上記圧縮チ
ヤンバーから遠ざかる向きに沿い直径を大とする
弁座を、形成する手段と、上記吐出通路内に配設
され、上記弁座に対し密封的に接当する吐出弁
と、上記吐出弁を上記弁座に対し着座する向きに
移動附勢する圧縮スプリングとを、設けてあるも
のに構成されているが、従来は上記した吐出弁
が、例えば米国特許No.2025240に開示されている
ように、金属等の剛性素材から、弁座の開口の側
周壁の傾斜角度と等しい傾斜角度を有する周端面
を備えているものに、形成されていた。

発明が解決しようとする問題点このような吐出弁機構では、吐出弁閉鎖時にお
ける必要なシール度を得るためのシール長を確保
するためには、吐出弁の厚さをかなり大きくする
必要があつた。しかし金属等の剛性素材から成る
吐出弁をして厚さが大きいものとすると、その重
量が増し、吐出弁の慣性効果が高められ、吐出弁
の静止状態からのバルブ作用が遅延すると共に、
吐出弁が動いている状態から停止したときの衝撃
による騒音の発生も著しくなる。このような不都
合は、ポート面積を増すべく吐出弁を大型のもの
とすると、いつそう甚だしくなる。

この発明の目的とするところは、軽量でありな
がら必要なシール度を確保させる吐出弁を有する
吐出弁機構を備えていて上記のような不都合を解
消する、ガス圧縮機用の新規な圧力応動バルブ装
置を、提供するにある。

問題点を解決するための技術的手段この目的の下に開発された本発明バルブ装置
は、ガス圧縮機用の圧力応動バルブ装置であり、Ａ圧縮チヤンバーを部分的に仕切る内面を備え
た弁板と、Ｂ上記弁板を貫通している吐出通路と、Ｃ上記吐出通路中に設けられた横断面形状円形
の弁座であつて上記圧縮チヤンバーから遠去か
る向きに沿い直径を大とする弁座と、Ｄ上記吐出通路内に配設され、上記弁座に対し
密封的に接当するように形成された周端面を有
する吐出弁と、Ｅ上記吐出弁を上記弁座に対し着座する向きに
移動附勢する圧縮スプリングと、を設けてあるバルブ装置であつて、前記吐出弁を比較的弾性変形性に富む高分子素
材から、肉密であつて前記周端面が連続した単一
の傾斜を有していて前記圧縮チヤンバーから遠去
かる向きに沿い直径を大とする截頭円錐状のもの
に形成すると共に、該吐出弁の周端面の開先角度
を前記弁座の開口の側周壁の開先角度に対し相対
的に、吐出弁非圧縮状態で吐出弁周端面の開先角
度の方が弁座開口の側周壁の開先角度よりも適当
量だけ大であつて弁座に対する吐出弁の完全な着
座が吐出弁の変形により該吐出弁の内面が前記し
た弁板の内面とほぼ同一平面上に位置しつつ吐出
弁の周端面の全面で行なわれると共に該変形によ
つて吐出弁に生ぜしめられるところの弁座に対す
る弾発力が前記圧縮スプリングの附勢力よりも大
となるような角度に設定したこと、を特徴としてなる。

作用と効果上記構成の本発明によれば圧縮チヤンバーから
遠去かる向きに沿い直径を大とする弁座が設けら
れているのに対し、吐出弁を易弾性変形性の高分
子素材から肉密であつて周端面が単一の傾斜を有
する截頭円錐状のものに形成すると共に、この吐
出弁の周端面の開先角度と弁座開口の側周壁の開
先角度との関係を上記のように設定してあること
から、吐出弁閉鎖過程中に吐出弁は、先ずその直
径が大きな部分でのみ弁座に接当し、次いで弁座
により圧縮され全体として変形して行き、変形に
基づく弾発力でもつて弁座に対し密着した状態で
該弁座に着座することとなる。

したがつて吐出弁はその閉鎖位置で、弁座に対
して極く強固に押付けられ、このためシール長を
短縮しても必要なシール度が確保されることとな
つて、吐出弁の厚さを従来のものよりかなり小さ
くでき、吐出弁が従来の場合よりずつと軽量化さ
れる。また該吐出弁は、比較的変形性に富む高分
子素材がそれ自体で軽量のものであることからし
ても、軽量化される。このように吐出弁が軽量化
されることで、吐出弁の慣性効果が制限され、吐
出弁の静止状態からのバルブ作用が迅速に行なわ
れると共に、吐出弁が動いている状態から停止し
たときの衝撃による騒音の発生が、吐出弁の変形
による緩衝作用も相まつて、大巾に減ぜしめられ
る。そして高分子素材から成る肉密の吐出弁は、
それを大型化するほど変形性が増すから、ポート
面積を増すべく吐出弁を大型のものとしたとき、
それによる重量増加が吐出弁の変形性増大でカバ
ーされる。さらに上記したバルブ作用の迅速化に
ついてみると、吐出弁の周端面の開先角度が前記
したように、弁座に対する該吐出弁の完全な着座
状態での変形によつて同吐出弁に生ぜしめられる
ところの弁座に対する弾発力が吐出弁を弁座向き
に移動附勢するスプリングの附勢力よりも大とな
るような角度に設定されていることから、吐出弁
による閉鎖状態から該弁内外の圧力差が逆転し始
めたとき、つまり吸入サイクルの完了後で排出サ
イクルの初期に、吐出弁が弁座に対し弾発する復
元力で該弁座から即座に引離され、これにより吐
出弁がその全面で圧縮チヤンバー内の開放圧力を
直ちに受けることとなつて、弁開放動が促進され
ることから、バルブ作用の迅速化といつた長所が
いつそう高められる。

また吐出弁の周端面の開先角度が前記のよう
に、該吐出弁の弁座に対する完全な着座が吐出弁
の変形により吐出弁周端面の全面で行なわれるよ
うな角度に設定されていることから、該吐出弁は
圧縮チヤンバーに対し吐出弁の内面（圧縮チヤン
バー側の端面）のみで対面して該圧縮チヤンバー
を閉封することとなり、そのような内面は、吐出
弁が圧縮チヤンバーから遠去かる向きに沿い直径
を大とする截頭円錐状のものであることからして
吐出弁において面積を最小とする面となつてい
る。したがつて吐出弁は圧縮チヤンバー内の再膨
張容積を小さくし、また吐出弁が前記のように軽
量のものに形成されるのに対し該吐出弁はその面
積が最小となる部分で圧縮チヤンバー内外の圧力
差を受けることになつてそのような圧力差に基づ
く応力に対抗する抵抗性が大で疲労とか損傷を受
け難い。

さらに吐出弁の開先角度を前記のように、弁座
に対する完全な着座状態で該吐出弁の内面が弁板
の内面とほぼ同一平面上に位置するように設定し
ていることから、圧縮チヤンバー内の再膨張容積
を小さくするといつた上述の効果を一層高めるも
のとなつている。何故なら吐出弁の完全着座状態
で該吐出弁の内面が弁板内面とほぼ同一平面上に
位置することによつて弁板に設けられた弁座開口
中には吐出弁内面側、つまり圧縮チヤンバー側に
おいて空隙が存在しなくなるため、圧縮チヤンバ
ーの再膨張容積が最小とされるからである。

実施例第１−３図には、この発明に従つたバルブ装置
の一実施例が、参照数字１０で全体を示して、図
示されている。このバルブ装置１０は、通例の弁
板１２を備えており、該弁板１２は、互に離れて
いる１対の吸入通路１４及び１６であつて弁板１
２を貫通している吸入通路１４及び１６と、弁座
１８を備えた吐出通路とを、有している。通例の
リード型吸入弁２０も設けられており、該吸入弁
２０は、吸入通路１４及び１６に対し該通路１
４，１６についての調節を行なうように重ね合せ
て配置してある一端部２２と、弁板１２に固定し
てある他端部２４と、中央部の細長い開口２６で
あつて弁座１８を備えた吐出通路と重なり合うよ
うに配置されている開口２６とを、有している。
シリンダ穴中には、吸入弁２０が開くときに該弁
２０のたわみを許容するための隙間を附与する凹
溝２９を、設けてある。弁板１２は、シリンダブ
ロツク２７によつて区画されている圧縮機シリン
ダ上に、通例の方法でのせられている。第１図で
は、シリンダ穴位置を想像線で示してある。

第２，３図に示すように、弁座１８はその開口
を、外向きに拡開する側周壁２８によつて囲まれ
た截頭円錐形のものとされている。截頭円錐形の
吐出弁３０が該吐出通路内に、該吐出弁３０の周
端壁３２を弁座１８の開口の側周壁２８に密封的
に接当させて、配設されている。この吐出弁３０
は図示のように、その下面３４が弁板１２の下面
３６と実質的に同一平面上に位置するように、弁
座１８の開口に対応した寸法及び形状のものに、
形成されている。吐出弁３０にはまた、その上面
４０において凹溝３８を設けてあり、該凹溝３８
は、つる巻き圧縮ばね４４から成る附勢手段の一
端４２を受けている。圧縮ばね４４の他端４６
は、上方へ延びて、橋状のリテーナ５０に設けた
凹溝４８に係合させてある。弁３０は本質的に圧
力で作動せしめられるものであり上記の圧縮ばね
４４は、復元力並びに初期シールを達成する初期
閉鎖附勢力及び予負荷を与えるように、選択され
る。コイルばね以外の他の形のスプリングも勿
論、上記した目的のために使用できる。弁３０の
開放動を規制するストツパーとしても機能する上
記リテーナ５０は、適宜の締付具５２及び５４に
よつて弁板１２へと固定されている。

一般的に言つて、吐出弁３０は、高性能高分子
材、特にポリイミド、アラミド（aramid）、ポリ
エステル、ポリフエニレンサルフアイド、ポリ・
アミド−イミド樹脂等の成形可能な樹脂から、製
作するのが望ましい。これらの素材は、高強度、
耐高温性及び比較的軽量のものであり、且つ、非
反応性であると共に比較的に易変形性である。吐
出弁３０のための素材についての望ましいパラメ
ータの全てを数値的に表示するのは困難である
が、最良の結果は、抗張力対重量比が約
1018kPa／ｇより大であり、曲げ強さと弾性率
（modulus of ela′sticity）が約0.04より小である
素材を用いたときに、得られるように、判断され
る。また該素材は、232℃より高い熱破壊温度、
高摩耗抵抗、高内部緩衝特性（騒音減少及びシー
ルのため）、環境への適応性、製作の容易性（例
えば圧縮或は射出成形により。）、低クリープ比、
及び高衝撃強さ（約0.8より大きな切欠きアイゾ
ツト衝撃強さ−notched Izod impact strength
−を有するのが、望ましい。）を、備えているべ
きである。

現在のところ、弁３０のための好適した素材
は、米国、デラウエア州、ウイルミングトンのデ
ユポン・カンパニー（DuPont Company）から
発売されているポリイミド樹脂である「Vespel」
である。「SP−１」及び「SP−２」と特定され
ている組成物が優れた結果を与えることを、見出
した。吐出弁３０のためにかかる高分子組成物を
用いることによつて、成形等による製作が容易と
なり、また吐出弁３０が比較的軽量となることか
ら、弁の慣性力が減ぜしめられて高速作動が得ら
れると共に軽るいスプリングを用いることが可能
となり、また弁と弁座間の接触による騒音の発生
も抑えられる。上記した素材「Vespel」は、比
較的高い温度に耐えて劣化せず、また冷凍ガスに
も潤滑油にも影響されず、本用途に理想的に適し
ている。冷媒及び潤滑油を、その損傷を招くこと
なくさらせる最高作動温度は、「Vespel」の同様
の最高作動温度よりも低いことを、見出した。
「Vespel」はまた、永久変形を生じることなしに
十分にシールを達成するように易変形性である。

使用可能と信じられる前述特性を有する他の適
当な高分子材としては、市販に係る商品名もしく
は商標名で言つて「Vespel」KS（デユポン・カ
ンパニーの販売に係るアラミド樹脂）、
「Sparmon」（米国、オハイオ州、ドウバーのス
パータ・マニユフアクチヤリング・カンパニー
（Sparta Mfg・Co.）の販売に係るポリイミド樹
脂）、「Valox」420または420−SEO（米国、マサ
チユウセツツ州、ピツツフイールドのゼネラル・
エレクトリツク・カンパニー（General Electric
Co.）の販売に係るガラス繊維強化熱可塑性ポリ
エステル）、「Ryton」（米国、オクラホマ州、バ
ートレスビレのフイリツプス・ピトロリユウム・
カンパニー（Phillips Petroleum Co.）の販売に
係るポリフエニレン・サルフアイド）及び
「Torlon」（米国、イリノイ州、シカゴのアモ
コ・ケミカルス・コーポレーシヨン（Amoco
Chemicals Corp.）の販売に係るポリ・アミド−
イミド樹脂）がある。

第４図に示すように、吐出弁３０の周端面３２
は、参照数字５５で示す弁座１８の中心線に対
し、弁座１８の開口の側周壁２８の傾斜角度５８
よりも、（非圧縮状態の下で）僅かに大きな角度
５６だけ、傾斜せしめられている。初期シール
は、吐出弁３０が第４図に図示の位置に接近した
とき、つまり周端面３２の薄い外側シール周縁６
０が先ず側周壁２８に接当したときに、達成され
る。閉鎖サイクルの大部分の間、弁３０内外の圧
力差は比較的小さいので、主たる閉鎖力は、ばね
４４によつて及ぼされる力である。しかし初期シ
ールが一旦達成されると、圧縮機ピストンが上死
点から下降し始めるにつれて、弁３０内外に実質
的な圧力差が生ぜしめられる。この圧力差により
実質的な閉鎖力が生ぜしめられ、弁３０が、第４
図に図示の初期シール位置から第２，３，５図に
図示の完全な着座位置へと、移動せしめられる。

第４図に示す弁３０の初期シール位置と第２図
に示す弁３０の完全着座状態との対比から明らか
なように、弁３０の初期シール位置では該弁３０
の周端面３２と弁座開口の側周壁２８間、及び弁
３０の下面（内面）３４と弁板１２の下面（内
面）３６が位置する平面との間にそれぞれ、圧縮
チヤンバー内に連通する空隙が残されているのに
対し、弁３０の完全着座状態では弁３０の下面
（内面）３４が弁板１２の下面（内面）３６とほ
ぼ同一平面上に位置しつつ弁３０がその周端面３
２の全面でもつて弁座１８に着座するように変形
していて、上記した何れの空隙も残されないよう
に、弁３０の周端面３２の開先角度が設定されて
いる。

弁３０とばね４４とは、弁３０への作用圧力が
減じ該弁３０が完全着座位置から第４図に図示の
位置へと移動するときに弁３０によつて及ぼされ
る上昇力が、この初期開放動中にばね４４により
弁３０に対し及ぼされる下降力よりも、実質的に
大であるように、設定される。このように設定す
ることで、弁３０の開放が有意義に援けられる。
何故なら、弁３０内外の圧力差が逆転し始めると
直ちに、（つまり、吸入サイクルの完了後で排出
サイクルの初期に、）弁３０中の残留応力が該弁
３０を直ちに弁座１８から弾性的に、第４図に図
示位置方向へと引離す（ばね４４の力に打克つて
の作用。）こととなるからである。これにより弁
３０の全面積が、圧縮チヤンバー内に発生せしめ
られた開放圧力を直ちに受けることとなる。この
ように弁３０の最大有効面積が開放ないし上昇圧
力を受けることで、弁開放が促進され、より高速
での作動が可能となる。また、弁３０が上昇動す
るにつれて側周壁２８と周端面３２との間の通路
域が増加して行き、これにより所与のポート面積
で流体吐出のための極めて大きな面積が提供され
ることとなる。これによつて、所与の圧縮機速度
で物質流量が有意義に増大せしめられる。

吐出弁３０が完全に着座しているとき（第２，
３，５図に図示の位置にあるとき）には、圧力差
にさらされる該弁３０の有効面積は、弁座１８に
よつて囲まれた領域の面積、つまり弁３０の外周
縁によつて囲まれた領域の面積よりもずつと小さ
な面積、である事実が、留意されるべきである。
弁作用促進を最大限に得るために重量を極力軽減
することが望ましいことから、材質強度及び構造
設計を考慮して弁３０を、吐出通路１８の内周縁
によつて囲まれた比較的小さな面積の内外に作用
する圧力間の最大圧力差に該弁３０が耐え得る限
り、仮に着座時に弁３０の最大有効面積へと弁３
０内外の最大圧力差が作用したとすると該弁３０
が過度の変形或は永久変形が起ることなしには該
圧力差を受入れ不可能であるように、十分に軽量
に構成して差支えない。逆に言うと、弁３０は、
弁座１８への着座時に全横断面に対し内外の圧力
差が作用するとすれば、より堅牢な（したがつて
またより重い）ものとされることとなる。弁３０
と弁座１８間の前記した傾斜角度差も、閉鎖時の
衝撃を緩和して、弁３０が軽量であることと相ま
つて、騒音及び摩耗を減少させるのに役立つ。

吐出弁３０は、周端面３２でもつて側周壁２８
を適切にシールするために、また周端面３２中に
部分的に或は完全に環状である溝が摩耗形成され
ないようにするために、弁板１２の厚さよりも小
さい厚さを備えているのが、望ましい。上記のよ
うな溝が摩耗形成されると、該溝は、弁３０の正
しい着座及びシール作用の少なくとも何れかを阻
害し得る。またシール周縁６０には、小さな丸み
ないし面取りを施して、該丸みないし面取り部に
より、例え弁３０がその閉鎖中に僅かに変位ない
し開放動せしめられたとしても適切なシールが確
保されるように、図るのが望ましい。さらに圧縮
ばね４４は、その端４２，４６を角形とし研磨す
ると共に弁３０の直径との比較で極力大きな直径
を有するものとして、該ばね４４によつて及ぼさ
れる附勢力がシール用の周端壁３２に極力近接す
る部分で作用し、且つ、弁３０がその作動中に進
退、回転その他の変位を起すのを阻止するよう
に、図るのが望ましい。

第１−４図に図示の実施例では、この発明に係
るバルブ装置の吐出弁３０を、リード型吸入弁と
組合せて利用したが、この発明に係るバルブ装置
における新規な吐出弁は、第５図に示す実施例に
おいて参照数字６４で一般的に示されているよう
に、通例のリング型吸入弁と共に用いるのにも、
適している。該バルブ装置６４は、弁板６６を備
えていて、この弁板６６は、比較的大きくて不規
則な形状の、概して環状である凹み部６８であつ
て弁板下面７０中に吸引空間を形成する凹み部６
８を、有している。截頭円錐形の吐出通路７２も
設けられていて、該吐出通路７２は、半径方向内
方向きに傾斜して弁板６６の上面７６と下面７０
間を連らねている側周壁７４によつて、まわりを
仕切られている。該側周壁７４の表面７８は、吐
出弁３０′用の弁座を附与する。吐出弁３０′は該
弁座７８に対し、ガス圧力並びに弁３０′とばね
リテーナ５０′間に配設せるばね４４′によつて密
封的に係合せしめられる。ばね４４′、弁３０′及
びばねリテーナ５０′は、第１−４図に図示の実
施例における相当する部材と実質的に等しいもの
と、されている。

概して環状の弁板挿入物８０が凹み部６８内に
配設されており、該挿入物８０を通して締結具８
２が、バルブ装置６４をシリンダハウジング８４
へと固定するために、設けられている。また弁板
挿入物８０を貫通させて複数個の間隔付けられた
切欠き部ないし放射方向スロツト（図示せず）
が、吸入流体が半径方向の内側と外側間で流れ得
るようにすべく、設けられている。

環状リング８６に形成された第２の挿入物も設
けられており、このリング８６は、弁板挿入物８
０の下面９０に半径方向の内端部で形成された環
状切欠き８８に受けられており、また該リング８
６には、半径方向内方向きに延びて側周壁７４の
面９４と接当している複数個の補強リブ９２を、
間隔をあけて設けてある。

側周壁７４の末端９６は、弁板６６の下面７
０、弁板挿入物８０の下面９０及び環状リング８
６の下面９８と同一平面上にあるように、図られ
ている。環状リング状の吸入リード弁１００が上
記した下面９６及び９８に対し、環状リング８６
と面９４間から圧縮チヤンバー１０２内へと流体
が移行しないようにするために、密封的に接当さ
せてある。この吸入リード弁１００中には中心開
口１０４を設けてあり、該開口１０４は吐出通路
７２と同心的に配置されていて、圧縮チヤンバー
１０２と吐出弁３０′の下面３４′との間の直接的
な流体連通を可能とする。第６図から明瞭にみて
とれるように、吸入リード弁１００も一直径上で
対向位置する１対の半径方向外方向きの耳部１０
８及び１１０を有しており、該各耳部１０８，１
１０にはそれを貫通する適宜の穴１１２が設けら
れている。第５図に示すように、耳部１０８及び
１１０は、シリンダハウジング８４の切欠き溝１
１４及び１１６に受けられており、該耳部１０
８，１１０の上記穴１１２に前記締結具８２を挿
入して、吸入リード弁１００を位置保持してあ
る。

圧縮チヤンバー１０２内に配設されている往復
動ピストン（図示せず）が吸入ストローク中にバ
ルブ装置６４から遠去かるように動くにつれて、
圧縮チヤンバー１０２と前記凹み部６８間の圧力
差によつて吸入リード弁１００が、圧縮チヤンバ
ー１０２側からみて内向きへとたわまされ、これ
により凹み部６８から入口通路１０６を通して圧
縮チヤンバー１０２中へと流体が流入可能とな
る。吸入リード弁１００の耳部１０８及び１１０
のみが圧縮チヤンバー１０２の側壁面１１８を越
えて外方向きに突出していることから、吸入流体
は、吸入リード弁１００及び該弁１００の全内外
周まわりの面９８及び９６間からチヤンバー１０
２内へと容易に流入する。ピストンの圧縮ストロ
ークが開始されると、吸入リード弁１００は面９
６及び９８へと密封的に接当せしめられ、また吐
出弁３０′は、第１−４図について前述したのと
同様に作用し始める。図示の同心的配置からし
て、圧縮チヤンバー１０２上にのつている実質的
に全ての利用可能な面積が吸入及び吐出作用のた
めに利用され、かくして、圧縮チヤンバー１０２
に対する最大限の流体の流入、流出が達成され
る。

以上に説明した第１−４図に図示の一実施例及
び第５図に図示の他の実施例では何れも、前記の
ように軽量のものとできる吐出弁をさらに軽量と
している。すなわち第２図と第５図、そしてこれ
らの図に示す吐出弁３０，３０′を完全開放位置
においた状態を図示している第６図ａ，ｂに例示
するように、吐出弁３０，３０′は弁杆部を有し
ないと共に弁座１８，７８の開口の深さＤよりも
小さな厚さＴを有するものに形成されている。こ
のため吐出弁３０，３０′が第２，５図に図示の
弁座１８，７８に対する完全な着座状態にあると
きは該吐出弁３０，３０′が図示のようにその全
体で弁座１８，７８の開口内に位置することとな
るが、該吐出弁３０，３０′が第６図ａ，ｂに図
示の完全開放位置にあるとき吐出弁３０，３０′
がなお、第６図ａに示す吐出弁３０のようにその
一部で、或は第６図ｂに示す吐出弁３０′のよう
に全体で、弁座１８，７８の開口内に位置するよ
うに吐出弁３０，３０′の移動を制限するストツ
パー手段５０ａ，５０′ａを設けている。すなわ
ち該ストツパー手段５０ａ，５０′ａは圧縮チヤ
ンバー１０２から遠去かる方向への吐出弁３０，
３０′の移動を制限して、該吐出弁３０，３０′が
その完全開放位置でなお、少なくとも一部分でも
つて弁座１８，７８の開口内に位置することとす
る。

このように完全開放位置でなお弁座１８，７８
の開口内に位置する截頭円錐状吐出弁３０，３
０′は次いでの圧縮機吸入サイクルにおいて、円
錐面状をなす弁座１８，７８開口の側周壁に対し
圧縮スプリング４４，４４′の附勢力下で接当し
該側周壁にガイドされつつ弁座１８，７８と正し
く軸線を合致して、最終的には第２，５図に図示
の完全な着座状態へと至る。つまり吐出弁３０，
３０′をその移動時にガイドする弁杆部を該吐出
弁３０，３０′に設けていないにも拘らず、吐出
弁３０，３０′が正しくガイドされるのである。

このように図示のバルブ装置では上述のような
ストツパー手段５０ａ，５０′ａを設けることで
吐出弁３０，３０′から弁杆部を無くしている。
つまり前述のように本発明バルブ装置は吐出弁３
０，３０′のシール長を短縮しても必要なシール
度を確保させることからして、図示のように吐出
弁３０，３０′の厚さＴを弁座１８，７８の深さ
Ｄより小さくしてもシール度の点で不具合は招か
ないが、厚さを小さくするほどそのガイドが問題
となる吐出弁について従来のように弁杆部に依る
のではなく、前述ストツパー手段５０ａ，５０′
ａを設けることで弁座１８，７８がガイドとなる
ように図つているのである。このように厚さ小で
しかも弁杆部を有しない吐出弁は極く軽量となる
から、慣性効果の制限、騒音発生の抑制、バルブ
作用の迅速化等の前述長所が大きく高められてい
る。

以上の２実施例において、圧縮機中で弁板は通
例の方法で用いられており、またピストン、シリ
ンダ、吸入弁、マニホルド等は、通例のものとさ
れている。所望の場合には、ピストンの頂部を、
該ピストンが上死点にあるときに吸入弁の中心部
の小さくて薄い空隙を満たして再膨張容積をさら
に減少させるような形状のものとできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に従つた圧力応動バルブ装
置であつて、高分子材製吐出弁をリード型吸入弁
と組合せて構成してなるバルブ装置を、シリンダ
室内方向からみて画いた底面図である。第２図
は、第１図の２−２線に沿つて切断した、第１図
に図示のバルブ装置の断面図である。第３図は、
第１図の３−３線に沿つて切断した、第１図に図
示のバルブ装置の断面図である。第４図は、第１
図に図示のバルブ装置における弁座と関連する吐
出弁との一部を示す拡大部分断面図で、互に係合
する面の傾斜角度間の関係を実際よりも誇張して
画いてある図であり、また吐出弁がちようど弁座
へ着座し始めた状態で画いてある図である。第５
図は、第２図に類似の断面図であるが、吐出弁を
リング型吸入弁と組合せてある、この発明の他の
実施例を示す図である。第６図ａ及び第６図ｂは
それぞれ、第２図及び第５図と同一の部分を拡大
して画いた図で、第２図及び第５図とは異なり吐
出弁が完全開放位置にある状態を示している。１０……バルブ装置、１２……弁板、１４，１
６……吸入通路、１８……弁座、２０……リード
型吸入弁、２８……弁座の開口の側周壁、３０，
３０′……吐出弁、３２……吐出弁の周端面、３
４，３４′……吐出弁下面（内面）、３６……弁板
下面（内面）、４４，４４′……つる巻き圧縮ば
ね、５０，５０′……リテーナ、５０ａ，５０ｂ
……ストツパー手段、６０……外側シール周縁、
６４……バルブ装置、６６……弁板、６８……凹
み部、７０……弁板下面（内面）、７２……吐出
通路、７６……弁板上面（外面）、７４……吐出
通路の側周壁、７８……弁座、８６……環状リン
グ、１００……吸入リード弁、１０４……開口。

Claims

【特許請求の範囲】１ガス圧縮機用の圧力応動バルブ装置であり、Ａ圧縮チヤンバーを部分的に仕切る内面を備え
た弁板と、Ｂ上記弁板を貫通している吐出通路と、Ｃ上記吐出通路中に設けられた横断面形状円形
の弁座であつて上記圧縮チヤンバーから遠去か
る向きに沿い直径を大とする弁座と、Ｄ上記吐出通路内に配設され、上記弁座に対し
密封的に接当するように形成された周端面を有
する吐出弁と、Ｅ上記吐出弁を上記弁座に対し着座する向きに
移動附勢する圧縮スプリングと、を設けてあるバルブ装置であつて、前記吐出弁を比較的弾性変形性に富む高分子素
材から、肉密であると共に前記周端面が連続した
単一の傾斜を有していて前記圧縮チヤンバーから
遠去かる向きに沿い直径を大とする截頭円錐状の
ものに形成し、該吐出弁の周端面の開先角度を前
記弁座の開口の側周壁の開先角度に対し相対的
に、吐出弁非圧縮状態で吐出弁周端面の開先角度
の方が弁座開口の側周壁の開先角度よりも適当量
だけ大であつて弁座に対する吐出弁の完全な着座
が吐出弁の変形により該吐出弁の内面が前記した
弁板の内面とほぼ同一平面上に位置しつつ吐出弁
の周端面の全面で行なわれると共に該変形によつ
て吐出弁に生ぜしめられるところの弁座に対する
弾発力が前記圧縮スプリングの附勢力よりも大と
なるような角度に設定したこと、を特徴としてなるバルブ装置。