JPH0196479A - 圧縮機の弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、往復動型圧縮機の弁装置に係り、詳しくはリ
ード弁と弁板との衝接によって発生する騒音の低減化を
図った弁装置の改良に関する。

［従来の技術］ 一般に往復動型圧縮機では、ビス１−ンを嵌挿したシリ
ンダブロックのボア間口端とシリンダヘツドとの間に、
吸入孔及び吐出孔を貫設した弁板が介装され、該弁板の
両平面のうちブロック側に位置する平面には吸入リード
弁が、また、同ヘッド側に位ｒ１する平面には吐出リー
ド弁が締着または共線めされて、それぞれ上記吸入孔及
び吐出孔の開口端を弾性的に揺肋開閑するように構成さ
れている。そして吐出リード弁は同じ（弁板に締着また
は共線めされた介挿えによってその開度が規制され、吸
入リード弁は例えば上記ボアの開口端付近に刻設された
切欠溝によって同様にその開度が規制されている。

しかして上述した圧縮機の弁装置においては、ピストン
の退勤にともなってボア内で圧縮されたガスは、吐出孔
から吐出リード弁を押し開いて吐出室に吐出される。こ
のとき強い圧力で押し開かれた吐出リード弁は、上記弁
開度を規ルリする介挿えと衝突し、この反発力により反
転した該リード弁は再びガス圧力によって反転衝突する
という反転を繰返して介挿えとともに振動を生起する。

−方、ピストンの退勤に伴って吸入行程に移行すると、
叶−出リード弁のもつ弾性復元力及びボア内の負圧に基
づく吸引力に加えて、吐出室内の高圧ガスが背圧として
作用覆るため、吐出リード弁は瞬時にして弁板に激突す
る。従ってこの衝突によってもたらされる衝撃、撮動の
影響は、上記量弁時のそれに比し一層強烈である。そし
て吐出リード弁並びにこれと衝突を繰返す介挿え、弁板
ともすべて金属材料からなる弁装置では、上記衝突エネ
ルギーと振動エネルギーが騒音発生の大きな要因となる
ものである。

しかし圧縮ｎの回転数が例えば９０ｏｏｒｐｍにも及ぶ
と、吐出リード弁は急速反転のためその先端部分がやや
俯伏状に変形せられたまま弁仮に衝突することとなり、
高温の吐出雰囲気による剛性の低下と相俟って該先端部
に局部的な疲労破壊を生じ易い。

［発明が解決しようとする問題点］ 勿論かかる従来弁装置の欠点解決を命題とした考案も既
に散見されており、例えば実開昭５１−１４７３０４号
公報には介挿えの両面に弾性コートを施し、騒音の低減
とガスケットの兼用省略化を図ったものが示されており
、また実開昭５１−２２１０８号公報には弁と対向する
吐出孔（吸入孔）の周縁に弁板面より少許突出するよう
にＯリングを埋設した！Ｂ街手段が開示されている。

ここに前者の考案は吐出リード弁と介挿えとの間に生じ
る衝撃を吸収緩和するものであるが、もともと小質量の
介挿えゆえにその揚動エネルギーも至って小さく、これ
が弁板との結合間隙などによってさらに減衰されるので
、弁板を介して実質的に圧縮機主体へと伝播される振動
は騒音発生の面でそれほど大きなウェイトを占めるもの
ではなく、従って該弾性コートによって十分吸収される
。

これに対し吐出リード弁と弁板とのとくに強烈な衝撃に
よって生じる振動は、比較的質量の大きい弁板から直接
圧縮機主体へと伝播されるため、騒音発生上かなりの影
響度をもつものである。

上記後者の考案は吐出孔の周縁にＯリングを埋設してか
かる弁板との衝撃振動を緩和させるべく構成した点で、
一応の計画に値するものではおるが、このような０リン
グの埋設は以下に述べる異質の欠点が潜在する。

すなわち第１０図にホブように、吐出リード弁■が吸引
作用によって閉止する際、該弁Ｖは弁板Ｐ上にｉ’！！
　ＥＱされたＯリングのＡ部にｆＪ接して一旦跳躍した
のち、鎖線で示すように同Ｂ部に衝接することとなるた
め、この間に吐出ガスがボア内に逆流して圧縮効率を低
下させるばかりでなく、向弁Ｖの０７部に引張り応力が
集中して同品の疲労劣化を促進する。

本発明が解決すべき主たる技術課題は簡潔な手段に基づ
く発生騒音の低減化であり、副次的にｔよリード弁の応
力緩和を図ることである。

［問題点を解決するための手段１ 本発明は上記課題解決のため、弁板の少なくとも一方の
平面表層部を同弁板主体部と分離した弾性薄板によって
形成するとともに、弁板に形成された通孔内部に該弾性
薄板の撓屈を許容する逃がし空域を形成した新規な構成
を採用している。

上記弾性薄板には鋼板や繊維強化プラスチ・ンクなどを
使用することができ、その厚さは材料特性との兼合いに
よって適宜選択されるが、０．１〜Ｑ、７ｍｍ程度が望
ましい。

上記逃がし空域は、対向するリード弁と整合してその投
影面積を超える断面積をもつ座繰り孔とすることができ
、該座繰り孔は互いに当接する弁板主体部及び弾性薄板
のいずれの界面にも形成することができる。

［作用］ 従って、リード弁が閉止する際の弁板との衝突エネルギ
ーは質量の小さい弾性薄板によって減衰しやすい高周波
振動に置き換えられ、しかも弁板主体部との間に介在す
る微小空隙によって減衰されるとともに、さらに該弾性
薄板の通孔周縁部が逃がし空域内へ撓屈することによっ
て、同リード弁の衝撃力は一層効果的に吸収緩和される
。

［実施例］ 第１図は本発明の第１実施例弁装置を備えた斜板式ｊＥ
Ｅ１ｉｉ１の要部を示すもので、シリンダブロック１０
のボア１２間口端とシリンダヘッド１４との間には、各
々ボア１２に連通ずる吸入通孔１６及び吐出通孔１８が
貫設された弁板２０が介装され、該弁板２０の両平面の
うちシリンダブロック１０側に位置する平面には吸入リ
ード弁２２が、また、同シリンダヘッド１４側に位置す
る平面には吐出リード弁２４が共締めされて、それぞれ
上記吸入通孔１６及び吐出通孔１８の間口端を弾性的に
揺動開閉するようになされている。そして吐出リード弁
２４は同じく弁板２０と共締めされた介挿え２６によっ
てその開度が規制され、吸入リード弁２２は上記ボア１
２の開口端付近に刻設された切欠溝２８によって同様に
その開度が規制されている。

しかして弁板２０の両平面表層部は同弁板主体部２０ａ
と分離した弾性薄板２０ｂによって形成されており、該
弾性薄板２０ｂには厚さＱ、３ｍｍの鋼板が使用されて
いる。そして弁板、主体部２０ａ上には、対向する各リ
ード弁２２．２４と整合してその投影面積を超える断面
積をもつ座繰り孔３０．３２が形成され、これが閉弁時
、該弾性薄板２０ｂの通孔周縁部に所要の撓屈を許容し
、各リード弁２２．２４の衝撃力を吸収緩和する逃がし
空域を構成している。かかる弾性薄板２０ｂの撓屈状態
は専ら吐出リード弁２４に係る弁装置部分のみを拡大し
て示した第２図にもっとも明瞭に示されている。この場
合、弾性薄板２０ｂに形成された吐出通孔１８ａの直径
Ｄ１、吐出リード弁２４の円形先端部直径Ｄ２及び座繰
り孔３２の直径Ｄ３との間には、ＤＩ　＜Ｄ２≦Ｄ３な
る関係の成立が求められるが、弁板主体部２０ａに形成
された吐出通孔１８の直径Ｄ４の大きさにはとくに制限
はなく、場合によっては該座繰り孔３２の直径Ｄ３と等
径であっても差支えない。また、便宜的に直径として表
示したＤ１〜Ｄ４部分についても、これを円形以外の所
望形状に変更することは勿論可能である。

従って上述の構成よりなる本実施例弁装置によれば、吐
出（吸入）リード弁２４の閉止衝撃によって弾性薄板２
０ｂは瞬間的に振動するものの、質量の小さい弾性薄板
２０ｂの振動は急速に散逸し、加えて上記弁板主体部２
０ａとの間に介在する微小な空隙が振動の伝達を妨げる
ため、比較的質量の大きい弁板主体部２０ａの振動はき
わめてで小さくなる。しかも本実施例装置では該弾性薄
板２０ｂの通孔周縁部が逃がし空域を構成する上記座繰
り孔３２内へ撓屈して、吐出リード弁２４の衝撃力を一
層効果的に吸収緩和するので、弁板２Ｑから実質的に圧
縮機主体へと伝播される撮動エネルギーすなわち騒音の
発生は著しく低減される。

ちなみに本実施例弁装置を吐出リード弁２４側のみに採
用した圧縮機並びにこれを吸入リード弁２２側にも採用
した圧縮機の両者と、従来弁装置を備えた圧縮機との騒
音レベルを騒音指示計により計測比較した結果によれば
、全回転域においてｆｔ１者の圧縮機では４〜５ｄＢ、
後者の圧縮機では６〜７ｄＢの低減効果を記録した。

一方、かかる本実施例弁装置の使用により、衝突エネル
ギーに基づく吐出リード弁２４の応力が太き（緩和され
るため、従来９０００ｒｐｍ（５０ｈ連続運転）の耐久
試験でその先端縁に欠損若しくは亀裂を生じていた吐出
リード弁２４が１３ｏｏｏｒｐｍまでの試験においても
何ら異常が認められず、耐久性の面での著しい向上も実
証された。なお、以下に述べる他の実施例はすべて吐出
リード弁２４に係る弁装置部分についてのみ説明する。

第３図に示す本発明弁装置の第２実施例は、上記座繰り
孔３２の開口縁に弾性薄板２０ｂの撓屈モードと符合す
る俯傾面３４を形成したものであって、これにより弾性
薄板２０ｂのきわめて自然な撓屈姿勢が１ｑられるので
、吐出リード弁２４の変形姿勢ども一層適合して向弁２
４のシール性向上に貢献する。

第４図に示す同第３実施例は、上記座繰り孔３２の座面
３２ａを弾性薄板２０ｂの過撓屈を制限する係止面とす
べく構成したものであって、吐出圧力が３０　ｋ　ｇ／
ｃｍ２未満程度の通常の使用条件においての特異性はな
いが、例えば液圧縮等によって吐出圧力が異常上昇した
際、上記過撓屈に起因して誘発される該弾性薄板２０ｂ
の破損を防護するしのである。従って弾性薄板２０ｂの
基材として、より高い騒音低減機能を備えた低剛性材料
の採用を可能とすることができる。

第５図に示す同第４実施例は、上述した弾性薄板２０ｂ
の撓屈を許容する逃がし空域を、該弾性薄板２０ｂそれ
自身の通孔１８ａ背面側に形成した座繰り孔３２ｂとし
たものであって、本実施例も第１実施例と変わることの
ない作用効果を奏するものであるが、本実施例にお番ノ
る弾性薄板２０ｂの厚さ（４０，３〜０．７ｍｍＰｉ！
度とすることが望ましい。

第６図は本発明装置の第５及び第６実施例を示すもので
あって、第５実施例は第１実施例（第２図）において円
形として説明した座繰り孔３２の断面形状を、対向する
吐出リード弁２４とほぼ相似状３２ｃに形成したもので
あり、第６実論例は同図に鎖線で示したように、弾性薄
板２０ｂの通？Ｌ　１８　ａ外郭部を、座繰り孔３２と
ほぼ同心円的な弧状部３６を存して部分的に欠刻したも
のである。従って両実施例とも弾性薄板２０ｂに無理の
ない撓屈姿勢が１ｑられ、衝撃力の吸収機能とシール機
能が一段と助長される。

第７図に示ず同第７実施例は、弁板主体部２゜ａ上の座
繰り孔３２の座面中央部に環状の突堤３８を形成し、こ
れにより該突堤３８の外周域を所要の容積を備えた制振
室４０としたものであり、弾性薄板２０ｂの撓屈時、該
υ１振空４０内に押込まれたガスの圧縮反力を利用して
巧みにダンパ作用を付与したものである。

第８図に示す同第８実施例は、上記第７実施例（第７図
）に示した突堤３８の外周面と弾性薄板２０ｂの通孔１
８ａとを微小間隙Ｓを隔てて対峙させ１．上述のダンパ
作用の効率を一層助長させたものであり、また、図示の
ように該突堤３８の頂面を弁板主体部２０ａの表面に近
づける方向に調整することによって、弾性薄板２０ｂ及
び吐出リード弁２４の最大撓屈量を適宜加減することが
できる。

第９図に示す同第９実施例は、弾性薄板２０ｂを２習状
に構成したちのであり、この場合上帝の弾性薄板２０ｂ
に貫設される通孔１８ｂの直径は、上層の弾性薄板２０
ｂのそれと同等若しくはざらに大径に形成される。この
ようにすれば両弾性薄板２Ｏｂ間に存在する微小空隙の
追加によって一層振動の減衰が期待しうるとともに、弾
性薄板２ｏｂの発生最大応力をより小さく抑えることが
できる。

［発明の効果〕 以上詳細に説明したように、本発明弁装置は弁板の少な
くとも一方の平面表層部を同弁板主体部と分離した少な
くとも１層の弾性薄板によって形成するとともに、弁板
にｄ設された通孔内部に該弾性薄板の撓屈を許容する逃
がし空域を形成したものであるから、弁板に対するリー
ド弁の衝撃エネルギーは賀聞の小さい弾性薄板によって
減哀しやすい高周波振動に置き換えられ、しかも弁板主
体部との間に介在する微小空隙によって巧みに減衰され
るとともに、さらに該弾性薄板の通孔周縁部が逃がし空
域内へ撓屈してリード弁の衝撃力を−層効果的に吸収す
るので、弁板から実質的に圧縮機主体へと伝播される振
動すなわち騒音の発生は著しく低減される。また、上記
弾性薄板の撓屈による制振作用によって、騒音低減効果
のみにとどまらず、リード弁の応力緩和に寄与して向弁
の耐久性を格段と向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第１実施例弁装置を備えた圧縮橢
の要部断面図、第２図は同第１実施例弁装置の要部拡大
断面図、第３図〜第９図は同第２〜第９実施例弁装置の
要部を拡大して示すもので、第６図の平面図を除きすべ
て断面図であり、第１０図は従来弁装置の一例を示す説
明図である。 １０・・・シリンダブロック １２・・・ボア　　　　　１４・・・シリンダヘッド１
６．１６ａ・・・吸入通孔 １８．１８ａ、１８ｂ−吐出通孔 ２０・・・弁板　　　　　２０ａ・・・弁板主体部２０
ｂ・・・弾性薄板　　２２・・・吸入リード弁２４・・
・吐出リード弁

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸入及び吐出通孔の貫設された弁板と、該弁板の
   両平面にそれぞれ締着されて上記通孔の各開口端を弾性
   的に揺動開閉するリード弁とを備えた弁装置において、
   上記弁板の少なくとも一方の平面表層部を同弁板主体部
   と分離した少なくとも１層の弾性薄板によつて形成する
   とともに、弁板に貫設された上記通孔に該弾性薄板の撓
   屈を許容する逃がし空域を形成したことを特徴とする圧
   縮機の弁装置。
2. （２）上記逃がし空域は上記弾性薄板の通孔背面側に形
   成され、かつ対向するリード弁と整合してその投影面積
   を超える断面積をもつ座繰り孔である特許請求の範囲第
   １項記載の装置。
3. （３）上記逃がし空域は上記弁板主体部上に形成され、
   かつ対向するリード弁と整合してその投影面積を超える
   断面積をもつ座繰り孔である特許請求の範囲第１項記載
   の装置。
4. （４）上記座繰り孔の断面形状を対向するリード弁とほ
   ぼ双似状に形成した特許請求の範囲第３項記載の装置。
5. （５）上記座繰り孔の開口縁に上記弾性薄板の撓屈モー
   ドに符合する俯傾面を形成した特許請求の範囲第３項記
   載の装置。
6. （６）上記座繰り孔の座面中央部に環状の突堤を形成し
   た特許請求の範囲第３項記載の装置。（７）上記突堤外
   周面と上記弾性薄板の通孔とを微小間隙を隔てて対峙さ
   せた特許請求の範囲第６項記載の装置。