JPH0697035B2 - 往復式圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、静粛性に優れた往復式圧縮機に関する。

［従来の技術］ 従来、往復式圧縮機には、クランク式、斜板式、揺動式
など各種あるが、いずれも、シリンダブロックとそのボ
ア−開口側に結合されるシリンダヘッドとの間に、弁
板、吸入弁及び吐出弁が挟設されている。弁板は所定位
置に吸入孔及び吐出孔が開設された比較的厚肉の金属板
で、通常は円板状に形成されている。吸入弁及び吐出弁
は比較的薄肉の金属板で形成されており、吸入弁は弁板
のシリンダブロック側の表面に、吐出弁は弁板のシリン
ダヘッド側の表面に重ね合わされている。吸入弁は吸入
孔に対応する位置に吸入孔開閉用のリード部を有し、吐
出弁は吐出孔に対応する位置に吐出孔開閉用のリード部
を有している。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した往復式圧縮機は、空調用などの用途において小
容量機から大容量機まで広範に実用されているが運転音
や振動が大きいことが難点であった。近年、建物用及び
車両用を問わず静粛な空調用圧縮機が切に要望されてい
るものの、圧縮機を容器に密閉する以外に運転音レベル
を低下させる有力な手段は講じられていなかった。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、静粛性
に優れた往復式圧縮機を実現することをその解決すべき
技術課題としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、弁板を挟んで該弁板にほぼ全面にわたって重
ね合わされた吸入弁及び吐出弁がシリンダブロックとシ
リンダヘッドとの間に介装された往復式圧縮機におい
て、前記吸入弁及び吐出弁と当接する前記弁板の表面が
粗面状に形成されていることを特徴としている。

粗面は、例えばショットピーニング加工面のように互い
に独立的な若しくは一部が連結する凹部群で構成でき、
または、切削面乃至研削加工面のように規則形状をもつ
線状溝群で構成できる。前者の場合は粗面を油浸して用
いることが好ましいが、端部が冷媒ガスに接触する後者
の場合には冷媒ガス中の微細油粒が毛細管減少により粗
面全体に付着するので上記油浸は省略してもい。なお、
粗面粗さは３μmRz以上20μmRz以下が好ましい。

弁板は、一乃至複数枚の金属板で形成されるが、その
他、耐熱樹脂層を２枚の金属薄板で挟んで制振機能をも
たせてもよい。

［作用］ 弁板の粗面とそれと接する吸入弁又は吐出弁の表面との
間には、粗面の凹凸により区画される多数の微小間隙が
形成されており、圧縮機を運転すると、冷媒ガスに混入
している潤滑油粒が毛細管現象などによりこれら微小間
隙に凝集貯溜される。

一方、運転音の一部は、シリンダの圧縮室内のガス圧が
変動することにより弁板、吸入弁及び吐出弁が振動して
生じることが知られている。すなわち、シリンダ内部の
ガス圧は特に上死点近傍において大きくかつ急激に変動
し、この圧力変動により弁板、吸入弁及び吐出弁が大き
く振動し、上記運転音が生じる。

弁板、吸入弁及び吐出弁の振動エネルギーは弁板と吸入
弁又は吐出弁との間に介在する上記油に伝達され、この
油の運動エネルギーは微細な凹凸を有する粗面との摩擦
により熱エネルギに変換され、結局、弁板の振動を減衰
させる。

［実施例］ 本発明の往復式圧縮機を図面に基づいて具体的に説明す
る。

第１図にそのフロント側の一部断面を示す往復式圧縮機
は、車両用空調機に供せられる斜板式圧縮機であり、両
端開口のシリンダブロック４のフロント側の端面40に
は、弁板１、吸入弁２及び吐出弁３及び吐出弁押え板９
を挟設するようにシリンダヘッド５が締結されている。
シリンダヘッド５の中央側には吸入室51が形成され、シ
リンダヘッド５の外周側には吐出室52が形成されてい
る。また、シリンダブロック４には５個のシリンダボア
41が軸心の周囲に回転対称に貫設されている。各シリン
ダ41内の圧縮室40は、弁板１及び吐出弁３に開口され吸
入弁２のリード部20で開閉制御される吸入孔1a、3aによ
り吸入室51と連通し、弁板１及び吸入弁２に開口され吐
出弁３のリード部30で開閉制御される吐出孔1b、2bによ
り吐出室52と連通している。

吸入室51は、シリンダブロック４に開設された吸気孔4c
によりシリンダブロック４の内部空間（図示せず）を通
じて外部の吸気管（図示せず）に連通しており、吐出室
52は、シリンダブロック４に開設された送気孔（図示せ
ず）を通じて外部の送気管（図示せず）に連通してい
る。

また、シリンダブロック４の中央部には軸心方向に回転
軸孔4eが貫設されており、回転軸孔4eには回転軸６が軸
受60により回転自在に保持されている。各シリンダ41に
はピストン７が摺接しており、各ピストン７の図示省略
した駆動側端部は、シリンダブロック４の上記内部空間
（図示せず）にて回転軸６に傾設された斜板（図示せ
ず）の外周部に係合している。

以下、本発明の特徴部分を更に詳述する。

弁板１、吸入弁２、吐出弁３及び吐出弁押え板９は、直
径約10cmの円板であり、弁板１は厚さが約3mmの冷延鋼
を、吸入弁２は厚さが約0.3mmの焼入鋼を、吐出弁３は
厚さが約0.4mmの焼入鋼を、吐出弁押え板９は厚さが約
0.8mmの冷延鋼を、それぞれ素材としている。

弁板１には第２図に示すように、回転軸孔1eと、回転軸
孔1eの外側に互いに回転対称に開設された５個の吸気孔
1dと、５個の吸気孔1dの外側に互いに回転対称に開設さ
れた５個の吸入孔1aと、吸入孔1aの外側に互いに回転対
称に開設された５個の吐出孔1bと、隣接する各吐出孔1b
の中間に開設され締結ボルト８を挿通するための５個の
ボルト孔1fと、外周部近傍に開設された送気孔1cとをも
ち、締結ボルト８はシリンダヘッド５をシリンダブロッ
ク４に締結している。

吐出弁３にも第３図に示すように、弁板１の同名の上記
各孔と各々連通する位置に、回転軸孔3e、５個の吸入孔
3a、５個の吸気孔3d、５個のボルト孔3f、送気孔3cが開
設されており、弁板１の５個の吐出孔1bを開閉するため
のリード部30がそれらの周囲領域39の大部分を切抜くこ
とによりそれぞれ回転対称に形成されている。

なお、弁板１の吐出弁３側表面は第２図及び第４図に示
すように、吐出弁３のリード部30と衝接する衝接領域
（第２図参照）38を除いて平均凹凸が約0.01mm程度にな
るようにショットピーニングによって粗面化されてい
る。

吸入弁２及び弁押え板９にも詳細な図示は略するが、弁
板１と同名の上記各孔と各々連通する位置に、各孔が開
設されている。更に、吸入弁２には弁板１の吸入孔1aを
開閉するためのリード部が周囲領域の大部分を切除して
形成され、弁押え板９には吐出弁３のリード30の最大開
度を規定する弁押えリードが形成されている。

上記圧縮機の圧縮動作に伴うガス圧の変動によって、弁
板１に振動エネルギが伝達される。しかし、弁板１の粗
面化された表面と吐出弁３との間の微細間隙には油が凝
集、貯溜されており、この油が弁板１の振動エネルギー
を吸収し熱エネルギに変換して減衰、消散させる。

以上、本実施例の往復式圧縮機によれば、単に弁板１表
面を粗面化するだけで、弁板１の振動を減衰させること
ができる他、弁板１をショットピーニングにより粗面化
しているので、弁板１自身の剛性及び耐疲労性を改善す
ることができる。

（実施例２） この実施例では、第５図に示すように、吸入弁２と吐出
弁３との間に挟設される弁板１が同形の２枚の円板1m、
1nで構成されており、各円板1m、1nの両側表面は各々、
吸入弁２及び吐出弁３の各リード部と衝接する衝接領域
を除いて粗面化されている。

本実施例によれば、簡単な構造によって合計４面の含油
粗面を形成することができ、振動吸収能を更に向上する
ことができる。

なお、上記各実施例において、吸入弁２又は吐出弁３の
リード部と衝接する弁板の衝接領域を粗面化してもよ
い。このようにするとリード部の弁離れが良くなり、円
滑な弁開閉が可能となる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明は、吸入弁及び吐出弁の間に
挟んで重ね合わされた弁板表面の板粗面化しているの
で、静粛性に富む往復式圧縮機を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の斜板式圧縮機の一部断面図、第２図は
弁板１の平面図、第３図は吐出弁３の平面図、第４図は
弁板１及びその近傍の一部拡大断面図、第５図は他の実
施例の弁板１及びその近傍の一部拡大断面図である。 １……弁板 ２……吸入弁 ３……吐出弁 ４……シリンダブロック ５……シリンダヘッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弁板を挟んで該弁板にほぼ全面にわたって
   重ね合わされた吸入弁及び吐出弁がシリンダブロックと
   シリンダヘッドとの間に介装された往復式圧縮機におい
   て、前記吸入弁及び吐出弁と当接する前記弁板の表面が
   粗面状に形成されていることを特徴とする往復式圧縮
   機。