JPH02304279A - 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、圧縮機の吐出弁などに適用される弁装置に関
し、特に、弁座構造に係るものである。

（従来の技術） 従来より、圧縮機の吐出弁として使用される弁装置には
、例えば、実開昭６３−１４７５７７号公報に開示され
るように、シリンダ外周壁における吐出口周縁部に弁座
を突設する一方、シリンダの外周壁に弁体を・その一端
部にて片持支持して設け、該弁体の他端部を外部圧力及
び自己の弾性力により上記弁座側に付勢させて弁座に着
座可能にしている。

そして、上記シリンダ内部で圧縮された高圧ガスの圧力
が、上記吐出口を通じて弁体に作用しており、該ガス圧
力が弁体の付勢力により高圧になると、弁体が付勢力に
抗してシリンダの外側方向に弾性変型することによって
弁座より離れ、吐出口を開口してシリンダ内部の高圧ガ
スを外部に吐出させる一方、該高圧ガスの吐出に伴うシ
リンダ内部の圧力低下により、再び弁体は自己の弾性に
よる付勢力で弁座に着座して吐出口を閉鎖している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のものでは、第５図に示すよう
に弁座（ａ）の形状が、吐出口（ｂ）の断面が円形であ
るのに相応して円形に形成されているため、弁体（Ｃ）
の先端部（ｅ）が損傷しやすいという問題があった。

すなわち、閉弁時において、弁体（ｃ）は基端側（ｄ）
が弁座（ａ）に着座した後、その着座部分が順次側方に
進行し、最後に先端部（ｅ）が着座することになる。従
って、弁体（Ｃ）は基端側（ｄ）から先端部（ｅ）に向
って鞭打ち現象を起こしつつ着座するため、弁体先端部
（ｅ）の着座速度は、弁体（ｃ）の取付部（ｆ）から最
も離れていることもあって、非常に大きくなる。しかも
、弁座（ａ）は円形であり、その最終着座部は常に点状
となり、その面積は狭小であるため、弁体（ｃ）の先端
部（ｅ）には大きな運動エネルギーが集中し、第６図Ａ
に示すように、大きな衝撃応力が発生する。

特に、圧縮機の吐出弁のように、吐出口（ｂ）前後の圧
力変動が大きい上にその繰り返し回数が多い場合には、
弁体（Ｃ）の先端部（ｅ）が疲労し、損傷し易いという
問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、弁体
が最後に着座する弁座の弁体先端側管座部を直線状にし
、弁体の最終着座部分の面積を広くすることにより、衝
撃応力を小さくして上記課題を解決せんとするものであ
る。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、請求項（１）に係る発明が講
じた手段は、第１図に示すように、流体の流出口（６）
の開口縁に弁座（１２）が形成されると共に、該弁座（
１２）に流出口（６）の前後の圧力差に応じて開閉する
よう片持支持された弁体（９）が設けられた弁装置を前
提としている。そして、上記弁座（１２）の弁体先端側
着座部（１２ａ）が弁体（９）の取付部（１０）中心と
弁座（１２）中心とを通る中心線（１３）に対して直交
する略直線状に形成された構成としている。

また、請求項（２に係る発明が講じた手段は、請求項（
１）の発明において、弁座（１２）は、弁体先端側着座
部（１２ａ）と、弁体基端側着座部″Ｃｌ２ｃ）と、該
両着座部（１２ａ）、（１２ｃ）の両側部を結ぶ弁体中
間着座部（１２ｂ）とが連続成形されて成り、上記弁体
中間着座部（１２ｂ）が円弧状に形成されると共に、上
記弁体先端側着座部（１２ｃ）と上記弁体中間着座部（
１２ｂ）との隅角部が曲線状に形成された構成としてい
る。

また、請求項（３）に係る発明が講じた手段は、請求項
（１）又は（ａの発明において、流出口（６）は圧縮機
（１）のシリンダ（２）に形成された吐出口であり、該
吐出口を弁体（９）が開閉するように構成されている。

（作用） 上記構成により、流出口（６）の上流側の圧力が下流側
の圧力以上に高圧になると、具体的に請求項（３）に係
る発明では、シリンダ（２）内の圧縮室（７）がシリン
ダ外部より高圧になると、弁体（９）は弾性変形により
、弁座（１２）より離れ、流出口（６）である吐出口が
開放される。

そして、高圧流体が流出して圧縮室（７）の圧力が低下
すると、弁体（９）が弁座（１２）に着座して吐出口（
６）を閉鎖する。

その閉鎖時において、弁体（９）は、弁座（１２）に対
して、先ず、基端部（９Ｃ）が弁座（１２）の弁体基端
側着座部（１２ｃ）に着座した後、その着座動作は鞭打
ち現象を起こしつつ側部の弁体中間着座部（１２ｂ）に
進行し、最後に、弁体先端部（９ａ）が弁座（１２）の
弁体先端側着座部（１２ａ）に着座することになる。

そして、この際、弁座（１２）の弁体先端側着座部（１
２ａ）が略直線状に形成されているので、弁体（９）の
先端部（９ａ）が弁座（１２）の弁体先端側着座部（１
２ａ）に同時に着座することになり、最終着座時の面積
が広くなる。

従って、弁体（９）の先端部（９ａ）が弁座（１２）の
弁体先端側管座部（１２ａ）へ着座する際の衝撃力が分
散される上に、弁体先端側着座部（１２ａ）と弁体（９
）の取付部（１ｏ）との距離を短くし得るため、衝撃力
そのものをも小さくし得、弁体（９）の先端部（９ａ）
に生ずる衝撃力が低下する。

また、請求項（ａに係る発明では、弁座（１２）ｐ弁体
先端側着座部（１２ａ）と弁体中間着座部（１２ｂ）と
が曲線状に連続形成されているため、弁体（９）の着座
進行がスムーズとなり、発生する衝撃力が均一となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図は、本発明の弁装置（ｖｌ）を吐出弁に使用した
固定翼形の圧縮機である。

該圧縮機（１）のシリンダ（２）内にはロータリピスト
ン（３）が偏心して設けられ、該ロークリピストン（３
）は周面の一部を該シリンダ（２）の内面に摺接させて
回転するようになっている。

上記シリンダ（２）にはブレード（４）がシリンダ（２
）内に出没自在に設けられると共に、該ブレード（４）
の両側方にはシリンダ（２）の内部と外部を連通する吸
込口（５）及び流出口である吐出口（６）が穿設されて
いる。上記ブレード（４）はスプリング（図示せず）に
よりロータリピストン（３）に押設され、該ブレード（
４）とロータリピストン（３）よりシリンダ（２）内に
圧縮室（７）が形成されている。そして、上記吸入口（
５）に吸入管（８）が接続され、被圧縮ガスが上記圧縮
室（７）内に導入されている。一方、上記吐出口（６）
には、弁装置（ｖｌ）が吐出弁として設けられ、シリン
ダ（２）内の圧縮室（７）内で圧縮された高温高圧のガ
スが該弁装置（ｖ２）を介してシリンダ（２）の外部に
吐出されるように構成されている。

上記弁装置（ｖｌ）は、第１図及び第２図に示すように
、弁体（９）と弁座（１２）とを備えており、該弁体（
９）の基端部はシリンダ（２）の外周壁に突出して設け
られた取付部（１０）にポル）（１１）にて固定され、
先端部はほぼ楕円状の自由端に形成されて上記吐出口（
６）を開閉する開閉部（９１）に構成されている。

一方、上記弁座（１２）は、上記吐出口（６）の開口縁
に沿って、シリンダ（２）外周壁に突出して設けられ、
断面が台形状に形成されている。

更に、上記弁座（１２）は、平面視略楕円状に形成され
、弁体（９）の先端側が着座する弁体先端側着座部（１
２ａ）と、弁体（９）の基端側が着座する弁体基端側着
座部（１２ｃ）と、弁体（９）の両側部が着座する弁体
中間着座部（１２ｂ）とが連続して形成されている。そ
して、該弁体先端側着座部（１２ａ）及び弁体基端側着
座部（１２ｃ）とは弁座（１２）と弁体取付部（１０）
との中心線（１３）に対して直交する直線状に形成され
る一方、上記弁体中間着座部（１２ｂ）は半円状に形成
されている。また、上記弁体先端側管座部（１２ａ）及
び弁体基端側着座部（１２ｃ）と弁体中間着座部（１２
ｂ）との隅角部は曲線状に滑らかに連続するように形成
されている。

次に、この弁装置（ｖｌ）の開閉動作について説明する
。

先ず、吸入管（８）よりシリンダ（２）内の圧縮室（７
）に低圧ガスが導入される。この導入されたガスは偏心
して回転するロータリピストン（３）により圧縮室（７
）内で圧縮される。この圧縮された圧縮ガスは該吐出口
（６）を介して弁１（１２）に着座した弁体（９）に作
用している。

そして、この圧縮ガスの圧力が高（なると、該弁体（９
）がシリンダ（２）外部のガス圧力及び自己の弾性によ
る弁座（１２）側への付勢力に抗して、第３図鎖線で示
すように、外側へ弾性変形する。そのため、吐出口（６
）が開放、され、シリンダ（２）内圧縮室（７）の高温
高圧ガスが、矢印のように−、シリンダ（２）の外部に
吐出される。

その後、高温高圧ガスの吐出に伴いシリンダ（２）の内
部圧力が低下すると、シリンダ（２）の外側に弾性変形
していた弁体（９）が、シリンダ（２）の外部圧力及び
自己の弾性回復による付勢力で再び弁座（１２）に着座
して吐出口（６）を閉鎖する。

そして、この際、弁体（９）の開閉部（９１）は基端側
（９Ｃ）より先端側（９ａ）に向って鞭打ち現象を起こ
しつつ弁座（１２）に着座するが、弁座（１２）の弁体
先端側着座部（１２ａ）の形状が直線であるため、弁体
先端側（９ａ）の着座時における運動エネルギーが広い
面積に分散せられ、第６図Ｂに示すように、着座時の衝
撃応力が従来の弁装置に比べて著しく低減される。

更にまた、弁座（１２）の弁体先端側着座部（１２ａ）
及び弁体基端側着座部（１２ｂ）と弁体中間着座部（１
２ｃ）とが滑らかに連続するため、衝撃応力の集中も生
じない。

尚、本発明に係る弁装置（ｖｌ）は、圧縮機（１）の吐
出弁に限られず、他の装置、例えば、高圧空気のバッフ
ァタンクの安全弁などにも使用し得るのは勿論である。

また、第４図に示すように、弁座（１２）の弁体先端側
着座部（１２ａ’）のみを直線に形成し、弁体基端部側
着座部（１２ｅ）及び弁体中間着座部＜１２ｄ）を連続
する円弧状に形成してもよい。

更にまた、弁座（１２）の弁体先端側着座部（１２ａ′
）のうち、外側のみを直線状に、内側は、円弧状に形成
してもよい。また、弁座（１２）の弁体先端側着座部（
１２ａ’　）は真直な直線状の他、僅かに湾曲していて
もよいことは勿論である。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）の発明においては、
弁座の弁体先端側着座部をほぼ直線状に形成したために
、弁体の最終着座面積が拡大するので、弁体の先端部に
おける衝撃応力を減少させることができ、弁体の損傷を
防止することができる。

また、請求項（２］の発明においては、弁座の弁板先端
側着座部と弁体中間着座部とが曲線状に連続しているた
め、形状の急変による応力集中が減少し、より弁板の損
傷を防止することができる。

また、請求項（３）の発明においては、弁体に繰り返し
応力が生じても、該弁体の長寿命化を図ることができる
ので、圧縮機全体の信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例を示し、第１図は弁装
置の平面図、第２図は同縦断面図、第３図は圧縮機の概
略断面図である。第４図は他の弁座を示す平面図である
。第５図は従来例に係る弁装置、第６図は本発明と従来
例とを比較して示す時間に対する衝撃応力の特性図であ
る。 （１）・・・圧縮機 （２）・・・シリンダ （６）・・・吐出口 （９）・・・弁体 （１０）・・・取付１部 （１２）・・・弁座 （１２ａ）、（１２ａ’　）・・・弁体先端側着座部（
１２ｂ）、（１２ｄ）・・・弁体中間着座部（１２ｃ）
、（１２ｅ）・・・弁体基端側着座部（１３）・・・中
心線 （ｖｌ）・・・弁装置 特　許　出　願　人　ダイキン工業株式会社代　　　理
　　　人　弁理士　前　１）　弘ほか２名 第３図 第５図 的間 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体の流出口（６）の開口縁に弁座（１２）が形
   成されると共に、該弁座（１２）に流出口（６）前後の
   圧力差に応じて開閉するよう片持支持された弁体（９）
   が設けられた弁装置において、上記弁座（１２）の弁体
   先端側着座部（１２ａ）が弁体（９）の取付部（１０）
   中心と弁座（１２）中心とを通る中心線（１３）に対し
   て直交する略直線状に形成されていることを特徴とする
   弁装置。
2. （２）弁座（１２）は、弁体先端側着座部（１２ａ）と
   、弁体基端側着座部（１２ｃ）と、該両着座部（１２ａ
   ）、（１２ｃ）の両側部を結ぶ弁体中間着座部（１２ｂ
   ）とが連続成形されて成り、上記弁体中間着座部（１２
   ｂ）が円弧状に形成されると共に、上記弁体先端側着座
   部（１２ａ）と上記弁体中間着座部（１２ｂ）との隅角
   部が曲線状に形成されていることを特徴とする請求項（
   １）記載の弁装置。
3. （３）流出口（６）は圧縮機（１）のシリンダ（２）に
   形成された吐出口であり、該吐出口を弁体（９）が開閉
   するように構成されていることを特徴とする請求項（１
   ）又は（２）記載の弁装置。