JPH0335901Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

［考案の技術分野］ 本考案は密閉形圧縮機の弁構造に係り、環状の
吐出弁が着座する内周側弁座面と外周側弁座面の
磨耗を均一化させると共に密閉性も改善し、信頼
性の向上を達成し得る密閉形圧縮機の弁構造に関
する。 ［考案の技術的背景とその問題点］ 従来、比較的大型の密閉形圧縮機には環状の吐
出弁が採用されている。その理由は、環状の吐出
弁は、他の形状の弁に比べ、リフト量が小さく、
且つ吐出口の開口面積が大きく採れると共に、高
速追随性にも優れているからである。 ところで、この環状の吐出弁は環状に形成され
た吐出口に、これを開閉するように設けられる。 具体的に示すと、第５図のように環状の吐出弁
１０は、その内周側縁部１１と外周側縁部１３と
がそれぞれ内周側弁座面１２と外周側弁座面１４
上に吐出口４を閉塞するようにして着座してい
る。ここで、従来は、図示するように環状の吐出
弁１０が実質的に着座する内周側弁座面と吐出弁
の内周側縁部との接触巾及び外周側弁座面と吐出
弁の外周側縁部との接触巾t₁，t₂が略等しくなる
ように設けていた。 ところが、このような従来の構成によると、図
示しない圧縮機のピストンが吸込行程に入りシリ
ンダ外との圧力差により環状の吐出弁１０の内周
側縁部１１と外周側縁部１３がそれぞれ内周側弁
座面１２及び外周側弁座面１４にぶつかるように
強く押し当てられたとき、内周側弁座面１２の方
が外周側弁座面１４に比べより大きな単位面積当
りの抗力を受けることになるため、内周側弁座面
１２の方が磨耗が激しいと共に、吐出弁一体とし
て密着性が悪く、更には吐出弁の破損を招来する
という欠点が在つた。 また更に、近年、圧縮機に掛かる負荷が増大し
ていると共に、インバータ駆動等における高速運
転が要求されるようになつてきているため、上述
したような従来のものにあつては、それらに充分
対応できないという問題があつた。 ［考案の目的］ 本考案は、上記問題点を有効に解決すべく創案
されたものであり、その目的は、密閉形圧縮機に
設けられる環状の吐出弁が実質的に着座する内周
側弁座面及び外周側弁座面の磨耗量を可及的に減
少及び均一化させると共に吐出弁との密着性を向
上させて、高負荷、高回転にも充分対応し得る密
閉形圧縮機の弁構造を提供することである。 ［考案の構成］ 本考案は上記目的を達成するために、環状に形
成された吐出口にこれを開閉するように環状の吐
出弁を設けた密閉形圧縮機において、上記吐出口
に形成され上記吐出弁が実質的に着座する内周側
弁座面と外周側弁座面の磨耗量が単位面積当りの
外圧による抗力に基づくことを見出し、内周側弁
座面と吐出弁の内周側縁部との接触幅を外周側弁
座面と吐出弁の外周側縁部との接触幅の1.2〜2.0
倍とし、内周側弁座面と吐出弁の内周側縁部との
接触面積と外周側弁座面と吐出弁の外周側縁部と
の接触面積を略同一にして、上記外圧による抗力
が内周側弁座面及び外周側弁座面に単位面積当り
略等しく掛かるようにさせてその磨耗量を可及的
に減少及び均一化させると共に、吐出弁との密着
性を向上させて高負荷、高回転にも充分対応し得
るようにしたものである。 ［考案の実施例］ 次に、本考案の好適一実施例を添付図面に基づ
いて説明する。 先ず、第２図に示すように、密閉形圧縮機に設
けられる圧縮流体を排出するための排出装置１
は、円盤状に形成された弁プレート２と、この弁
プレート２の外径より大きい内径を有する環状の
弁プレート３とが環状の開口部である吐出口４を
形成するよう同心円状に並設されると共に、上記
両プレート上面部に跨つて上記両プレートをボル
ト６，７により固定支持する略環状の弁ガイド５
により主に構成されている。また第１図及び第２
図に示すように上記弁ガイド５の下側面には、上
記吐出口４に沿つてこれを覆うように環状の段部
８が設けられている。そしてこの段部８と上記弁
プレート２，３により、吐出された圧縮流体を径
方向外方に導き排出するための吐出通路９がその
外周部が開口されて環状に形成されている。 一方、この吐出通路９内には吐出口４を開閉す
る環状に形成された吐出弁１０がその内周側縁部
１１を内周側弁座面１２に、外周側縁部１３を外
周側弁座面１４にそれぞれ密着させて設けられて
いる。尚、この吐出弁１０は、上記段部８とこの
吐出弁１０間に嵌装された吐出弁ばね１５，１６
により常時吐出口４を閉塞するよう付勢されてい
る。 特に本実施例においては、第３図に示すように
吐出弁１０が実質的に着座する内周側弁座面と吐
出弁の内周側縁部との接触面積S₁と外周側弁座面
と吐出弁の外周側縁部との接触面積S₂とが略等し
くなるように内周側弁座面と吐出弁の内周側縁部
との接触巾t₁と外周側弁座面と吐出弁の外周側縁
部との接触巾t₂とを選択し形成したものである。
このように構成することで、内周側弁座面１７と
外周側弁座面１８とが受ける単位面積当りの抗力
を均一化でき、その磨耗量を可及的に減少させ得
るのである。 ここで、第３図に示すような吐出弁において、
その内径及び外径をそれぞれD₁，D₂としたとき、
D₁＝19mm、D₂＝33mmの実際の弁における弁座磨
耗試験の結果を第４図に示す。このグラフの縦軸
は、従来の吐出弁構造における内周側弁座面の磨
耗量を100としたときの弁座面の磨耗量を、横軸
は内周側弁座面と吐出弁の内周側縁部との接触巾
t₁と外周側弁座面と吐出弁の外周側縁部との接触
巾t₂との比を表わしている。又、グラフ中、実線
Ａは内周側弁座面１７の磨耗量を、点線Ｂは外周
側弁座面１８の磨耗量を示している。この実験結
果によれば、内周側弁座面と吐出弁の内周側縁部
との接触巾t₁と外周側弁座面と吐出弁の外周側縁
部との接触巾t₂の1.2〜2.0倍としたときが最もそ
の磨耗量を均一化させ得ると共に、トータル的に
も減少させ得ることが解る。 次に、外径及び内径の異なる２種類の弁につい
て、従来の弁構造と本考案を実施した弁構造とに
おける各寸法対照表を以下に示す。

【表】 上記表から解るとおり、内周側弁座面と吐出弁
の内周側縁部との接触触巾t₁と外周側弁座面と吐
出弁の外周側縁部との接触巾t₂の1.2〜2.0倍とし
たとき、内周側弁座面と吐出弁の内周側縁部との
接触面積S₁と外周側弁座面と吐出弁の外周側縁部
との接触面積S₂とが略等しくなる。 但し、吐出弁１０の内径D₁と外径D₂との比率
が上記弁と異なる場合には、S₁とS₂とが略等しく
なるようなt₁とt₂の比は上記表の限りでなくなる
ので、その都度計算により算出する必要がある。 また上記表において、本考案の実施における
t₁，t₂の値が記入されていないが、これはt₁／t₂
を1.2〜2.0にするt₁とt₂の組合せが無制限に有り
得るからである。しかしながら現実には、t₁，t₂
とも必要最小限巾確保されなければならないこと
は言うまでもない。 尚、t₁／t₂を2.0より大きくしようとすると吐出
口４の面積が狭められ、圧縮流体の流通低抗が増
えるため好ましくない。 次に本実施例における作用について説明する。 図示しないシリンダ内で圧縮された冷媒等の圧
縮流体は、外圧及び吐出弁ばね１５，１６の付勢
力に打ち勝つて環状の吐出弁１０を押上げて、吐
出口４より吐出通路９内に流れ込んだ後、吐出通
路９の外周側開口部１９より排出される。この
後、図示しないピストンが吸込行程に入ると、シ
リンダ外の圧力と吐出弁ばね１５，１６の付勢力
との和とシリンダ内の圧力との差による圧力によ
り、吐出弁１０は吐出口４を閉塞するよう閉じ、
排出された圧縮流体のシリンダ内への逆流が阻止
される。このとき、吐出弁１０の内周側縁部１１
が内周側弁座面１２に、外周側縁部１３が外周側
弁座面１４にそれぞれ勢いよく押当てられる。そ
してこれが反復継続されると弁座はしだいに磨耗
してくるのである。 ここで、従来のように、内周側弁座面と吐出弁
の内周側縁部との接触巾t₁と外周側弁座面と吐出
弁の外周側縁部との接触巾t₂とが等しいと、内周
側弁座面と吐出弁の内周側縁部との接触面積S₁の
方が外周側弁座面と吐出弁の外周側縁部との接触
面積S₂よりも狭いため、単位面積当りの抗力が大
きく掛り、内周側弁座面１２の磨耗がより早く進
行してしまう。 このため、吐出弁１０と弁座との密着性が悪く
なり、性能の低下や吐出弁１０及び内周側弁座面
１２の破損を招来していた。 しかし、本実施例のように内周側弁座面と吐出
弁の内周側縁部との接触巾t₁及び外周側弁座面と
吐出弁の外周側縁部との接触巾t₂を内周側弁座面
と吐出弁の内周側縁部との接触面積S₁と外周側弁
座面と吐出弁の外周側縁部との接触面積S₂とが略
等しくなるよう選択構成すれば、内周側弁座面１
２にも外周側弁座面１４にも単位面積当り略同一
の抗力が掛かるため、内周側弁座面１２が早期に
磨耗することはなく均一化されると共に、その絶
対量においても減少し、吐出弁１０及び内周側弁
座面１２の破損を招くことなくその性能及び信頼
性の向上を達成し得る。 ［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば次のような優れた
効果を発揮する。 (1) 環状の吐出弁が着座する内周側弁座面と外周
側弁座面の磨耗量を均一化させると共に、その
絶対量も可及的に減少させて、性能劣化のない
長寿命、高信頼性を有する弁構造と成し得る。 (2) また、内周側弁座面と外周側弁座面とに掛か
る単位面積当りの抗力を等しくできるので、吐
出弁及び弁座の破損を防止し得ると共に、吐出
弁と弁座との高い密着性が確保でき、圧縮機の
高負荷、高回転運転時にも充分対応し得る弁構
造と成し得る。 (3) 上記(1)及び(2)で述べたことから明らかなよう
に本考案に係る弁構造を採用すれば効率の良い
高信頼性の圧縮機と成し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案に係る密閉形圧縮機
の弁構造の一実施例を示すものであつて、第１図
は弁構造の要部拡大側断面図、第２図は弁構造の
側断面図、第３図は環状の吐出弁の平面図であ
る。また、第４図は内周側弁座面と吐出弁の内周
側縁部との接触巾と外周側弁座面と吐出弁の外周
側縁部との接触巾との比と、それぞれの弁座面の
磨耗量との関係を示す図、第５図は密閉形圧縮機
の従来の弁構造の要部側断面図である。 図中、４は吐出口、１０は環状の吐出弁、S₁及
びS₂はそれぞれ吐出弁が実質的に着座する内周側
弁座面と吐出弁の内周側縁部との接触面積及び外
周側弁座面と吐出弁の外周側縁部との接触面積で
ある。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 環状に形成された吐出口にこれを開閉するよう
   に環状の吐出弁を設けた密閉形圧縮機において、
   上記吐出弁が着座する内周側弁座面と吐出弁の内
   周側縁部との接触幅を外周側弁座面と吐出弁の外
   周側縁部との接触幅の1.2〜2.0倍とし、内周側弁
   座面と吐出弁の内周側縁部との接触面積と外周側
   弁座面と吐出弁の外周側縁部との接触面積を略同
   一にしたことを特徴とする密閉形圧縮機の弁構
   造。