JPH07259739A - 圧縮機における吐出弁構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特定周波数域の吐出弁の振動を抑制してガス
の吐出脈動を抑制し、騒音を軽減することができる圧縮
機の吐出弁機構を提供する。 【構成】 吐出ポート１３ｂを形成したバルブプレート
１３に対し吐出ポート１３ｂを開閉する吐出弁１５ａ
と、この吐出弁１５ａの開度を規制するリテーナ１６ａ
とを接合する。リテーナ１６ａの頸部１６ｃを吐出弁１
６ａに向かって凸となる第１弧状面Ｓ１とし、頭部１６
ｂを吐出弁１５ａに向かって凹状となる第２弧状面Ｓ２
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧縮機における吐出弁構
造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】圧縮機の弁機構は、図８に示すように構
成されている。この機構はボア２ａを形成したシリンダ
ブロック２の端部に吸入ポート１３ａと吐出ポート１３
ｂを形成したバルブプレート１３を介してリヤハウジン
グ１２が接合固定されている。又、リヤハウジング１２
内には吸入室１２ａと吐出室１２ｂが区画形成されてい
る。バルブプレート１３の一側面には吸入ポート１３ａ
を開閉する吸入弁１４ａを有する弁形成板１４が接合固
定されている。又、他側面には吐出ポート１３ｂを開閉
する吐出弁１５ａを有する弁形成板１５が接合されてい
る。さらに、弁形成板１５とリヤハウジング１２との間
には吐出弁１５ａの開度を規制するリテーナ１６ａを有
するリテーナプレート１６が介在されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の弁機構にお
いて、ボア２ａ内から圧縮されたガスは吐出ポート１３
ｂから吐出弁１５ａを押し退けて吐出室１２ｂに吐出さ
れる。ところが、従来のリテーナ１６ａの規制面は滑ら
かな一つの円弧状に形成されている。このため、圧縮機
が低速で運転されている場合には、吐出弁１５ａがリテ
ーナ１６ａにぴったり接触するので、吐出弁１５ａの挙
動に不安定性はなく、圧縮されたガスが吐出室１２ｂに
円滑に吐出される。ところが、圧縮機が高速で運転され
ていると、吸入・圧縮動作の切り換えが高速となって吐
出弁１５ａがリテーナ１６ａに完全に接触しないまま開
閉を繰り返す。この結果、吐出弁１５ａが図８に鎖線で
示す片持開放状態で振動し、吐出されるガスが影響を受
け、特定周波数の吐出脈動が大きくなり、騒音を低減す
ることができないという問題があった。

【０００４】本発明は特定周波数域の吐出弁の振動を抑
制してガスの吐出脈動を抑制し、騒音を軽減することが
できる圧縮機の吐出弁機構を提供することを目的とする
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、吐出ポートを形成したバルブプレートに対し吐出ポ
ートを開閉する吐出弁と、この吐出弁の開度を規制する
リテーナとを備えた圧縮機の吐出弁機構において、前記
リテーナの基端部側に吐出弁に向かって凸となる第１弧
状面を形成し、先端部側に吐出弁に向かって凹となる第
２弧状面を形成した。

【０００６】又、請求項２記載の発明では、請求項１に
おいて、リテーナの第２弧状面を吐出弁の頭部を覆うよ
うに弧状に形成した。

【０００７】

【作用】圧縮機が低速で運転されているときは、吐出行
程で吐出弁が吐出ポートから吐出される圧縮ガスにより
弾性変形して、吐出弁の頸部がリテーナの第１弧状面に
接触し、頭部が第２弧状面に接触する。圧縮機の吸入行
程では吐出弁が弾性復元力により吐出ポートを閉鎖する
位置に変位する。

【０００８】前記吐出弁がリテーナの第１及び第２弧状
面に接触した状態では、リテーナに対する吐出弁の接触
圧は均一ではない。このため吐出弁が弧状面から離れ易
く、吐出ポートの閉鎖が適正に行われ、圧縮効率が向上
する。

【０００９】又、圧縮機が高速で運転されているときに
は、吐出弁の開閉速度が速くなる。このため、リテーナ
の両弧状面に対する吐出弁の接触面積が低下する。しか
し、吐出弁の頭部先端縁は第２弧状面に接触するので、
吐出弁が片持ち状態と比較して特定周波数の振動が抑制
される。従って、吐出弁の振動によるガスの吐出脈動が
抑制され、騒音が低減される。

【００１０】又、リテーナの第２弧状面が吐出弁の頭部
を覆うように弧状に形成されている場合には、リテーナ
の第２円弧面の先端部とバルブプレートとの間の空間が
絞り空間として機能するので、吐出ポートから吐出され
た圧縮ガスの脈動が抑制される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を斜板式圧縮機に具体化した一
実施例を図１〜図４に基づいて説明する。

【００１２】図３に示すように接合固定された前後一対
のシリンダブロック１，２には斜板３を固着した回転軸
４が支持されており、回転軸４を中心とする等間隔角度
位置には複数のシリンダボア１ａ，２ａが形成されてい
る。前後で対となるシリンダボア１ａ，２ａ内には両頭
ピストン５が往復動可能に収容されており、両頭ピスト
ン５と斜板３との間にはシュー６が介在されている。従
って、斜板３が回転することによって両頭ピストン５が
シリンダボア１ａ，２ａ内を前後動する。

【００１３】シリンダブロック１の左端面にはフロント
ハウジング７がバルブプレート８、一対の弁形成板９，
１０及びリテーナ形成板１１を介して接合されている。
シリンダブロック２の右端面にはリヤハウジング１２が
バルブプレート１３、一対の弁形成板１４，１５及びリ
テーナ形成板１６を介して接合されている。

【００１４】両ハウジング７，１２内には吸入室７ａ，
１２ａ及び吐出室７ｂ，１２ｂが隔壁７ｃ，１２ｃによ
って区画形成されている。吸入室７ａ，１２ａはバルブ
プレート８，１３上の吸入ポート８ａ，１３ａを介して
シリンダボア１ａ，２ａに接続されている。吐出室７
ｂ，１２ｂはバルブプレート８，１３上の吐出ポート８
ｂ，１３ｂを介してシリンダボア１ａ，２ａに接続され
ている。吸入ポート８ａ，１３ａは弁形成板９，１４上
の吸入弁９ａ，１４ａの弾性変形によって開閉され、吐
出ポート８ｂ，１３ｂは弁形成板１０，１５上の吐出弁
１０ａ，１５ａの弾性変形によって開閉される。両頭ピ
ストン５の吸入行程時には吸入室７ａ（１２ａ）内の冷
媒ガスが吸入弁９ａ（１４ａ）を押し退けてシリンダボ
ア１ａ（２ａ）内へ吸入される。そして、両頭ピストン
５の吐出行程時にはシリンダボア１ａ（２ａ）内の冷媒
ガスが吐出弁１０ａ（１５ａ）を押し退けて吐出室７ｂ
（１２ｂ）へ吐出される。シリンダボア１ａ，２ａから
吐出室７ｂ，１２ｂへの冷媒ガス吐出に伴って退けられ
る吐出弁１０ａ，１５ａはリテーナ形成板１１，１６上
のリテーナ１１ａ，１６ａに当接する。

【００１５】図４に示すようにリヤ側の吐出弁１５ａは
吐出ポート１３ｂを開閉する円形状の頭部１５ｂと弁形
成板１５本体と頭部１５ｂとを連結する頸部１５ｃとか
ら形成されている。又、リヤ側のリテーナ１６ａも吐出
弁１５ａの形状と同様に頭部１６ｂと頸部１６ｃとによ
り形成されている。なお、フロント側の吐出弁１０ａと
リテーナ１１ａもリヤ側の吐出弁１５ａ及びリテーナ１
６ａと同様に頭部と頸部とにより形成されている。弁形
成板１０とリテーナ形成板１１は頸部近傍においてバル
ブプレート８とハウジング７の隔壁７ｃとの間に挟着固
定されている。同様に弁形成板１５とリテーナ形成板１
６は頸部近傍においてバルブプレート１３とハウジング
１２の隔壁１２ｃとの間に挟着固定されている。

【００１６】図１に示すように、リヤ側リテーナ１６ａ
の頸部１６ｃには吐出弁１５ａの頸部１５ｃに向かって
凸となる円弧状の第１弧状面Ｓ１が形成されている。
又、頭部１６ｂには吐出弁１５ａの頭部１５ｂに向かっ
て凹となる第２弧状面Ｓ２が形成されている。両弧状面
Ｓ１，Ｓ２は滑らかに連なっている。又、両弧状面Ｓ
１，Ｓ２の曲率半径Ｒ１，Ｒ２は共に１０ｍｍとなって
いる。圧縮機の高速運転中に吐出弁１５ａの頭部１５ｂ
の先端縁が第２弧状面Ｓ２に接触するように、両弧状面
Ｓ１，Ｓ２の形状が設定されている。

【００１７】次に、前記のように構成した圧縮機の吐出
弁機構について、その作用を説明する。圧縮機が低速で
運転されているときは、吐出行程で吐出弁１５ａが吐出
ポート１３ｂから吐出される圧縮ガスにより弾性変形し
て、吐出弁１５ａの頸部１５ｃがリテーナ１６ａの第１
弧状面Ｓ１にぴったり接触し、頭部１５ｂが第２弧状面
Ｓ２にぴったり接触する。吸入行程では吐出弁１５ａが
弾性復元力により吐出ポート１３ｂを閉鎖する位置に変
位する。

【００１８】前記吐出弁１５ａがリテーナ１６ａの第１
及び第２弧状面Ｓ１，Ｓ２に接触した状態では、リテー
ナ１６ａに対する吐出弁１５ａの接触圧は均一ではな
い。このため吐出弁１５ａが両弧状面Ｓ１，Ｓ２から離
れ易く、吐出ポート１３ｂの閉鎖が適正に行われ、圧縮
効率が向上する。

【００１９】又、圧縮機が高速で運転されているときに
は、吸入・圧縮動作の切り換えが高速となって吐出弁１
５ａがリテーナ１６ａに完全に接触しないまま開閉を繰
り返す。このため、リテーナ１６ａの両弧状面Ｓ１，Ｓ
２に対する吐出弁１５ａの接触面積が少なくなる。しか
し、吐出弁１５ａの頭部１５ｂ先端縁は図１に鎖線で示
すように第２弧状面Ｓ２に局部的に接触するので、吐出
弁１５ａが片持ち状態と比較して特定周波数での振動が
抑制される。従って、吐出弁１５ａの振動によるガスの
吐出脈動が抑制され、騒音が低減される。

【００２０】次に、この発明の別の実施例を図５〜図７
により順次説明する。図５に示す別例は、リテーナ１６
ａの第２弧状面Ｓ２が吐出弁１５ａの頭部１５ｂを覆う
ように形成されている。このため吐出ポート１３ｂから
ガスが吐出されるとき、リテーナ１６ａの第２弧状面Ｓ
２の先端部とバルブプレート１３との間の空間が絞り空
間として機能するので、吐出ポート１３ｂから吐出され
た圧縮ガスの脈動が抑制される。又、この実施例では第
１弧状面Ｓ１と第２弧状面Ｓ２の接続部のバルブプレー
ト１３に対する角度αを大きくすることができ、このた
め吐出弁１５ａが開き易くなり、吐出抵抗が低減され
る。

【００２１】図６に示す別例はリテーナ１６ａの頭部１
６ｂの先端部に吐出弁１５ａの先端部が接触する平面部
１６ｄが形成されている。この実施例では圧縮機の高速
回転時において、鎖線で示すように吐出弁１５ａの先端
縁が平面部１６ｄに面接触され、角当たりが防止され
る。

【００２２】図７に示す別例は、リテーナ１６ａに形成
した第２弧状面Ｓ２の曲率半径Ｒ２が小さくなってい
る。又、この弧状面Ｓ２の先端部には平面Ｓ３が形成さ
れている。そして、圧縮機の低速回転では吐出弁１５ａ
がリテーナ１６ａにほぼ沿うように接触される。高速回
転では吐出弁１５ａの先端部が鎖線で示すようにリテー
ナ１６ａの平面Ｓ３に接触され、振動が抑制される。

【００２３】本発明は勿論前記実施例にのみ限定される
ものではなく、吐出弁を有する圧縮機であれば、ベーン
型圧縮機、スクロール型圧縮機等どのような圧縮機の吐
出弁機構に用いてもよい。

【００２４】上記実施例から把握できる請求項以外の技
術思想について、以下にその効果とともに記載する。請
求項１において、第１，２弧状面Ｓ１，Ｓ２の半径Ｒ
１，Ｒ２は１０ｍｍ以上に設定されている圧縮機におけ
る吐出弁構造。

【００２５】この吐出弁構造の場合にはリテーナ１６ａ
に対する吐出弁１５ａの接触が適正に行われる。つまり
は、圧縮機が低速で運転される場合に、吐出弁１５ａが
リテーナ１６Ａに沿って弾性変形及び密着可能であり、
吐出弁１５ａの挙動が安定するので効果的である。

【００２６】又、この明細書において、弧状面とは、円
弧以外に楕円弧、角形円弧等も含み、その曲率半径は数
ｍｍから極めて大きいものを含むものとする。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明は、リテーナ
の簡単な形状変更のみで特定周波数域の吐出弁の振動を
抑制してガスの吐出脈動を抑制し、騒音を軽減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 圧縮機の吐出弁機構の部分断面図である。

【図２】 吐出弁機構の部分断面図である。

【図３】 圧縮機の縦断面図である。

【図４】 圧縮機の横断面図である。

【図５】 別例を示す要部拡大断面図である。

【図６】 別例を示す要部拡大断面図である。

【図７】 別例を示す要部拡大断面図である。

【図８】 従来例を示す部分断面図である。

【符号の説明】

８，１３…バルブプレート、８ｂ，１３ｂ…吐出ポー
ト、１０，１５…弁形成板、１０ａ，１５ａ…吐出弁、
１５ｂ…頭部、１５ｃ…頸部、１１，１６…リテーナ形
成板、１１ａ，１６ａ…リテーナ、１６ｂ…頭部、１６
ｃ…頸部、Ｓ１…第１弧状面、Ｓ２…第２弧状面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 外山 温子 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吐出ポートを形成したバルブプレートに
   対し吐出ポートを開閉する吐出弁と、この吐出弁の開度
   を規制するリテーナとを備えた圧縮機の吐出弁機構にお
   いて、前記リテーナの基端部側に吐出弁に向かって凸と
   なる第１弧状面を形成し、先端部側に吐出弁に向かって
   凹となる第２弧状面を形成した圧縮機における吐出弁構
   造。
2. 【請求項２】 請求項１において、リテーナの第２弧状
   面は吐出弁の頭部を覆うように弧状に形成されている圧
   縮機における吐出弁構造。