JPH02130279A - 圧縮機の吐出圧力脈動低減構造 - 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］ 本発明は斜板式圧縮機等ピストンの往復動により圧縮を
行う圧縮機の吐出圧力脈動低減Ｗ４造に関するものであ
る。

〔従来の技術］ ピストンの往復動により圧縮を行う圧縮機の一種である
斜板式圧ｗＩ機は第６図に示すように、相互に接合され
たシリンダブロック１．２の両端部がバルブプレート３
．４を介してフロントハウジング５及びリヤハウジング
６により閉塞され、適数本のボルト（図示せず）により
結合固定されている。シリンダブロック１．２の接合部
分には斜板室７が形成され、斜板室７には両シリンダブ
ロック１．２の中心に貫設された軸孔１ａ、２ａを貫通
する駆動軸８に固着された状態で斜板９が収容されてい
る。シリンダブロック１，２には駆動軸８と平行にかつ
駆動軸８から等距離の位置に複数対（一対のみ図示）の
シリンダボア１０が形成され、各シリンダボア１０内に
は両頭のピストン１１が嵌挿されている。各ピストン１
１はほぼ半球状のシュー１２を介して斜板９に係留され
ており、斜板９の回転によりピストン１１がシリンダボ
ア１０内を往復動される。

前記両ハウジング５．６には外周側に吸入室１３．１４
が形成され、中心側に吐出室１５．１６が形成されてい
る。前記斜板室７は図示しない吸入通路により吸入室１
３．１４に連通されており、斜板室７及び吐出室１５．
１６は図示しない冷房回路に接続されている。バルブプ
レート３．４には吸入室１３．１４とシリンダボア１０
とを連通させる吸入孔１７．１８と、吐出室１５．１６
とシリンダボア１０とを連通させる吐出孔１９゜２０と
がそれぞれ形成されている。バルブプレート３，４のシ
リンダボア１０側には吸入孔１７゜１８を開閉する吸入
弁２１．２２が、吐出室１５゜１６側には吐出孔１９．
２０を開閉する吐出弁２３゜２４がそれぞれ設けられ、
吐出弁２３．２４の背面にはリテーナ２５．２６が配設
されている。

吐出弁２４は第７図に示すように、バルブプレート４に
形成された吐出孔２０の周囲に密着状態で面接触して吐
出孔２０を閉塞するようになっている（フロント側の吐
出弁２３においても同様）。

そして、ピストン１１の移動に伴いシリンダボア１０内
の冷媒ガスの圧力が一定値以上になると吐出弁２４が開
放方向に湾曲して、シリンダボア１０内の冷媒ガスが吐
出室１６へ吐出されるようになっている。

［発明が解決しようとする課Ｉ！］ 圧縮機内には潤滑油がミスト状で存在し、バルブプレー
ト３．４及び吐出弁２３．２４の表面は潤滑油が付着し
た状態にある。そして、従来の圧縮機ではバルブプレー
ト３，４はその表面が滑らかに（面■度６〜７Ｒｚ）形
成されているため、吐出弁２３．２４が閉じた状態では
吐出弁２３゜２４とバルブプレート３．４との間に存在
する潤滑油の表面張力の作用により、吐出弁２３．２４
がバルブプレート３．４に密着した状態となる。

そのため、シリンダボア１０内の圧力が潤滑油の表面張
力及び粘着力に打勝つまでは吐出弁２３゜２４がバルブ
プレート３，４から離間されず、第８図に示すようにオ
ーバーコンプレッションが大きくなる。そして、大きな
オーバーコンブレツシゴン状態で吐出弁２３．２４が急
に開放されるため、吐出弁２３．２４の先＃１１１１が
リテーナ２５゜２６に衝突するとともに、冷媒ガスが勢
いよく吐出されて圧縮機とその周辺機構にｍｓに近い振
動や騒音が発生し、それが連続して不快な脈動が生じる
という問題があった。

本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、
その目的は吐出弁開放時の遅れによる吐出圧力の脈動を
低減し、圧縮機の騒音を低減することができる圧縮機の
吐出圧力脈動低減構造を提供することにある。

口課題を解決するための手段］ 前記の目的を達成するため本発明においては、ピストン
の往復動により圧縮を行う圧縮機において、シリンダブ
ロヅクとハウジング間に介在するバルブプレートを少な
くともハウジング側に配置される面が鉄と同程度以上の
硬度を有する材質で形成し、同バルブプレートに形成さ
れた吐出孔の吐出側周囲の面粗度を１０〜２０Ｒｚとし
な。

［作用］ 従って、本発明の圧縮機では吐出弁の閉成状態でピスト
ンの作動によりシリンダボア１０内の圧力が高まると、
圧力の高まった冷媒ガスがバルブプレートの吐出孔の周
囲の面粗度の大きな部分に侵入する。これにより吐出弁
とバルブプレートとの間に存在する潤滑油が押しのけら
れてバルブプレートに対する吐出弁の密着力が弱まると
ともに、吐出弁に対して吐出室側から加わる押圧力が吐
出弁とバルブプレートの間に侵入した冷媒ガスの圧力に
より弱められて吐出弁が開き易くなる。そして、シリン
ダボア内の圧力が所定の圧力に高まった時に吐出弁が容
易に開放され、オーバーコンプレッションが小さくなり
、吐出圧力の脈動も低減される。又、バルブプレートの
吐出孔の吐出側周囲以外の表面は滑らかなため他の箇所
における漏れが発生する虞はない。

［実施例］ 以下本発明を具体化した一実施例を第１〜５図に従って
説明する。この実施例の装置ではバルブプレートの構造
が従来の装置と異なっているだけで、他の部分の構成は
同一であり、同一部分は同一符号を付して説明を省略す
る。又、フロント側とリヤ側とは同様な作用効果である
ため、リヤ側を例にして説明する。

第２図に示すように鉄製のバルブプレート４には複数個
（この実施例では５個）の吐出孔２０が形成され、バル
ブプレート４は吐出孔２０の吐出側周囲が吐出弁２４の
先端部外周より外側となる範囲まで面粗度１０〜２０Ｒ
ｚとなるように加工され、その他の部分は従来のものと
同様に面粗度６〜７Ｒｚに加工されている。なお、各吸
入孔１８間にはボルト挿通孔２７が形成されている。

さて、第１図に示すように吐出弁２４がバルブプレート
４の吐出孔２０を覆う状態でバルブグレート４に当接し
た閉成状態において、ピストン１１の作動によりシリン
ダボア１０内の圧力が吐出弁２４の所定の開放圧力近く
まで高まると、高圧となった冷媒ガスが吐出弁２４とバ
ルブプレート４との間に侵入するとともに両者の間に存
在する潤滑油を押しのけながら吐出室１６内に侵入する
。これによりバルブグレート４に対する吐出弁２４の密
着力が弱くなるととともに、吐出孔２０の周囲における
吐出弁２４に対する吐出室１６側とバルブプレート４側
との圧力差が小さくなり吐出弁が開き易い状態となる。

そして、シリンダボア１０内の圧力が所定の圧力に高ま
った時点で吐出弁２４がバルブプレート４の吐出孔２０
から離間されて吐出孔２０が開放される。従って、吐出
弁２４は所定の圧力のもとで所定のタイミングで開放さ
れるので、吐出圧力の脈動が低減される。

シリンダボア１０内の圧力変化を測定したところ従来装
置のもと異なり、第３図に示すようにオーバーコンプレ
ッション部分の高いピークが無くなるとともに全体の面
積も小さくなっており前記のことが確認された。

吐出孔２０の周囲の面粗度をあまり粗くすると吐出弁２
４の閉成状態において漏れが生じて体積効率が減少し、
圧縮機の効率が低くなるためあまり狙くすることはでき
ない、吐出孔２０の周囲の面粗度を種々変更して体積効
率の変化を調べた結果を第４図に示す０面粗度はぼ２Ｏ
Ｒｚ付近までは体積効率がほぼ一定に保たれているが、
２０Ｒｚを過ぎる辺りから体積効率が低下するという結
果が得られた。又、面粗度を種々変えた場合について騒
音レベルの測定を行った。結果は第５図に示すように、
面粗度が１０Ｒｚより大きくなると騒音レベルが３デシ
ベル程度低減し、面■度２゜Ｒｚと面■度３０Ｒｚでは
騒音レベルは同じであった。前記の結果から面■度の値
の好ましい範囲は１０〜２０Ｒｚとなる。又、バルブプ
レートの表面全体を１０〜２０Ｒｚの面■度とした場合
には、ガスゲットとの間のシール性が悪くなり、圧縮機
全体の各部分に漏れが発生するため好ましくない。

バルブプレートの材質としてアルミニウムを使用するも
のも考えられているが、圧縮機の運転中に吐出弁（一般
にばねｇＡ製）がバルブプレートに対して衝撃的に押し
つけられるため、バルブプレートの材質をアルミニウム
とした場合には吐出孔の周囲の面粗度を租くしておいて
も圧縮機の運転中における吐出弁との衝突により吐出弁
と対応する面が滑らかとなり前記の効果が継続されない
。

従って、バルブプレートの材質は鉄あるいは鉄とほぼ同
等以上の硬度を有するものに限定される。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
例えば、ハウジング５．６の中心側に吸入室１３．１４
を、外周側に吐出室１５．１６をそれぞれ設けてもよい
、又、バルブプレートとして１枚の板で形成されたもの
に代えて本願出願人が先に提案したバルブプレートの吐
出室側に薄い鉄製の基板の片面にゴムなどの樹脂層を固
着したアンダブレートを樹脂層側がバルブプレートと対
向する状態に取着した構成のものを採用してもよい、又
、ピストンの往復動により圧縮を行う圧縮機であればワ
ッブル式圧縮樋等他の圧ａＲに適用してもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によればバルブプレートの
吐出孔付近のみの面粗度を大きくすることにより、シリ
ンダボア内の圧力が吐出弁開放時の所定圧力に達する少
し前に高圧となった冷媒ガスがバルブプレートと吐出弁
との間に侵入して両者の間に存在する潤滑油が押し退け
られ、バルブプレートに対する吐出弁の密着力が弱まる
ので吐出弁が所定の圧力で開放され、体積効率を低下さ
せることなく吐出圧力の脈動を低減でき、しかも圧縮機
の騒音も低減されるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本発明を具体化した一実施例を示すもので
あって、第１図は要部断面図、第２図はバルブプレート
の全体図、第３図はシリンダボア内の圧力変化を示す線
図、第４図は面粗度と体積効率の関係を示すす線図、第
５図は面粗度と騒音レベルの関係を示す線図、第６図は
圧縮機の断面図、第７図は従来装置の要部断面図、第８
図は従来装置のシリンダボア内の圧力変化を示す線図で
ある。 シリンダブロック１．２、バルブプレート３゜４、ハウ
ジング５，６、シリンダボア１０、ピストン１１、吐出
孔１９，２０、吐出弁２３，２４゜特許出願人　株式会
社　豊田自動ｖ＆機製作所代　理　人　　弁理士　恩田
博宣 い棉＼゛モトζ田Ｒ 鳳 〜 第４ｔ！１ １０　　　２０　　　８０　（Ｒｚ） パルフプレート吐出孔部 面粗度 （ＲＺ） バノ々プレート吐出孔部 面粗度 第７Ｂ！１ 斜板回転角度 Ｌ５ｂυ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．ピストンの往復動により圧縮を行う圧縮機において
   、シリンダブロックとハウジング間に介在するバルブプ
   レートを少なくともハウジング側に配置される面が鉄と
   同程度以上の硬度を有する材質で形成し、同バルブプレ
   ートに形成された吐出孔の吐出側周囲の面粗度を１０〜
   ２０Ｒｚとした圧縮機の吐出圧力脈動低減構造。