JPH11210624A - 圧縮機の吐出弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力差が小さい時でも大きい時でも吐出弁の
閉じ遅れを抑制し、かつ吐出弁の信頼性を向上させるこ
とができる圧縮機の吐出弁装置を提供すること。 【解決手段】 圧縮ガスが吐出される吐出孔を有し、圧
縮要素に設けられた静止部材と、この静止部材に固定さ
れ、吐出孔を開閉する弁部を有し弾性板からなる吐出弁
と、この吐出弁の開放時に、吐出弁の当接部となる弁受
板と、吐出弁と弁受板との間に設けられ、吐出弁以上の
弾性力を有し、かつ吐出弁側に向かって凸形の曲線を有
する弾性板からなり、先端が弁受板及び吐出弁のいずれ
にも離間するように積層され、弁受板及び吐出弁ととも
に静止部材に固定された弁押さえ板とを備えたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、圧縮機の吐出弁
装置に関するもので、圧縮機の高性能化及び高信頼性化
を目的としてなされたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のロータリ圧縮機用吐出弁装置の構
造を図６及び図７により説明する。密閉容器内の上部に
設けられた電動要素１と回転軸２により結合された圧縮
要素３における静止部材４に吐出孔１０を開閉する弁部
８ａを持った弾性板から成る吐出弁８を、その弁受板１
１と共にボルト１２にて固定し、前記圧縮要素３を構成
するシリンダ室５内でローリングピストン６を回転運動
させて、前記シリンダ室５に吸入した冷媒ガスを圧縮
し、前記シリンダ室５内の圧力上昇により前記吐出弁８
を押し上げて圧縮ガスを吐出チャンバー７内に吐出され
るようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような吐出弁装置
では、前記シリンダ室５内で圧縮された冷媒ガスは吐出
弁８を押し上げて吐出チャンバー７内に吐出される。こ
の時、従来の吐出弁装置では吐出弁８が開放すると同時
に吐出弁８は、前記弁受板１１に衝突することとなる。
この場合に、その衝突時の衝撃力によっては吐出弁８の
信頼性に悪影響を及ぼす他、場合によっては吐出弁が割
れてしまう等の問題点を有するものであった。

【０００４】また、従来の吐出弁装置では、圧縮機の運
転状態、及び運転回転数によっては、吐出行程が完了す
ると同時に吐出弁８が閉じ終わらず（弁の閉じ遅れ）吐
出ガスの逆流現象を招いたり、吐出行程の開始が遅れ
（弁の開き遅れ）吐出ガスの過圧縮による圧力損失を招
き、性能を低下させるという問題点を有するものであっ
た。

【０００５】このような問題点を生ずる原因は、吐出弁
８の弾性力の特性が図５のＯＡ線または、ＯＢ線として
示すごとく直線的であることによる。ＯＡ線は吐出弁の
変位が小さな力Ｆ１で弁受板１１までの距離Ｈ３に達す
るため、衝突し易く、かつ吐出弁の戻り力が弱くて閉じ
遅れを生ずる。ＯＢ線は吐出弁の変位が大きな力Ｆ２で
弁受板１１までの距離Ｈ３に達するため、衝突しにくい
が、吐出弁の力が強すぎて圧力損失が生ずる。さらに圧
縮機用の吐出弁の弾性力は弁が開く初期に弱くて弁受板
に近ずくに従い強くなるものがよく、また吐出弁と弁受
板との距離は、圧縮機運転状態によらず、冷媒ガスの吐
出行程が完了すると同時に吐出弁８が前記静止部材４に
その弁部を着座できる距離がよいとされている。

【０００６】上述した問題点を解決するものとして、例
えば、特開昭６０−８５７７号公報に、吐出弁側に向か
って凸形に成形した弁押さえ板を当該弁押さえ板の先端
が弁受板に接するようにして吐出弁と弁受板の間に設置
し、弁押さえ板と吐出弁の隙間が吐出弁先端に向かって
漸次拡大していくようにすると共に、弁押さえ板と弁受
板との間にも隙間を設けた圧縮機用吐出弁構造が開示さ
れている。

【０００７】また、実開平１−１１３１６６号公報に
は、圧縮要素における静止部材に固定され、吐出孔を開
閉する弁部をもった弾性板からなる吐出弁を備えた圧縮
機の吐出弁装置において、吐出弁とほぼ同一長さの湾曲
状の弾性板からなる補助板を形成して、補助板を、一端
が吐出孔に対し離間するように吐出弁に積層して、これ
ら吐出弁と補助板とを静止部材に一体に固定した圧縮機
の吐出弁装置が開示されている。

【０００８】しかしながら、上述の特開昭６０−８５７
７号公報及び実開平１−１１３１６６号公報に開示され
たものは、圧縮機用の吐出弁の弾性力は吐出弁が開く初
期に弱くて弁受板に近ずくに従い強くなり、また吐出弁
と弁受板との距離を圧縮機運転状態によらず、冷媒ガス
の吐出行程が完了すると同時に吐出弁が静止部材にその
弁部を着座できる距離とした理想的な圧縮機の吐出弁装
置とはいえない。

【０００９】この発明は、かかる問題点を解消するため
になされたもので、圧縮ガスの圧力が小さい時でも大き
い時でも吐出弁の閉じ遅れを抑制し、かつ吐出弁の信頼
性を向上させることができる圧縮機の吐出弁装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る圧縮機の
吐出弁装置は、圧縮ガスが吐出される吐出孔を有し、圧
縮要素に設けられた静止部材と、この静止部材に固定さ
れ、吐出孔を開閉する弁部を有し弾性板からなる吐出弁
と、この吐出弁の開放時に、吐出弁の当接部となる弁受
板と、吐出弁と弁受板との間に設けられ、吐出弁以上の
弾性力を有し、かつ吐出弁側に向かって凸形の曲線を有
する弾性板からなり、先端が弁受板及び吐出弁のいずれ
にも離間するように積層され、弁受板及び吐出弁ととも
に静止部材に固定された弁押さえ板とを備えたものであ
る。

【００１１】また、弁押さえ板は、複数枚の弾性板から
なり、それぞれの先端が離間してなるものである。

【００１２】また、弁押さえ板は、吐出弁とほぼ同程度
の弾性力を有し、かつ同一曲率の弾性板を複数枚積層し
てなるものである。

【００１３】また、弁押さえ板は、吐出弁の板厚以上の
厚みを有してなるものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図１及び図２により説明する。図１はこ
の発明の実施の形態１による圧縮機の吐出弁装置の断面
図、図２は吐出行程時の動作図である。図において、圧
縮要素３における静止部材４に吐出孔１０を開閉する弁
部８ａを有する弾性板から成る吐出弁８の上側に、１枚
以上の弁押さえ板９を積層して、これらを弁受板１１と
共に取付ボルト１２を介して固定するものである。な
お、弁押さえ板９ａ，９ｂは、吐出弁８に向かって凸形
に湾曲した形状にしてある。弁押さえ板９ａ，９ｂの湾
曲形状は、支点１３の近傍から先端に向けて吐出弁８の
歪み曲線に合わせた曲率で反らせてあるため、弁押さえ
板９の先端は、吐出弁８及び弁受板１１のいずれにも離
間するように静止部材４に固定される。また、弁押さえ
板９は、吐出弁８以上の弾性力を有している。

【００１５】このように構成された実施の形態１の吐出
弁装置では、吐出孔１０からの冷媒ガスの圧力によって
吐出弁８が押し上げられる場合、前記冷媒ガスの圧力が
小さいときは、図２（イ）に示すように、開き初めてか
ら湾曲状弁受板１１に接することなく、吐出弁８が弁押
さえ板９ａに接するまで変形するだけなので、図５に示
すごとくＯ点からａ点までの柔らかい弾性力と吐出弁の
小さい変位量Ｈ１にて冷媒ガスの吐出を完了する。

【００１６】更に前記圧力が大きくなると、図２（ロ）
に示すように、１枚目の弁押さえ板９ａを２枚目の弁押
さえ板９ｂまで吐出弁８が押し上げるため、図５に示す
ごとくＯ点からｂ点までの大きい弾性力と変位量Ｈ２を
得ることになる。

【００１７】更に前記圧力が大きくなると図２（ハ）に
示すように、吐出弁８と弁受板１１の間にある全ての弁
押さえ板９ａ、９ｂを弁受板１１まで押し上げるため０
点からＣ点までの更に大きい弾性力と変位量Ｈ３を得る
ことができる。また、吐出弁８と弁受板１１の間の弁押
さえ板９は吐出弁の干渉材となり吐出弁８の信頼性を向
上させる。

【００１８】上述の実施の形態によれば、吐出弁８が開
いたときに、吐出弁８は、まず吐出弁８に一番近い湾曲
状の弾性板からなる弁押さえ板９ａに衝突する。このと
きのシリンダ室内で圧縮された冷媒ガスの圧力が大きい
場合は、吐出弁８が弁押さえ板９ａ、９ｂを弁受板１１
まで押し上げるため、吐出弁８は弁受板１１に近ずく
程、大きい弾性力がえられ、吐出弁の閉じ遅れを防ぎ、
かつ弁押さえ板９ａ、９ｂが吐出弁８を高速で弁受板１
１に衝突することを防ぐための干渉材の役割をするの
で、吐出弁８の信頼性を向上することができる。また前
記冷媒ガスの圧力が小さい場合は、弾性力の小さい吐出
弁８は弁押さえ板９ａ、９ｂまでしか押し上げられず、
弁受板１１に到達しない内に圧縮行程が完了し、弁押さ
え板９ａ、９ｂが弁受板１１の代わりをする。すなわち
吐出弁８と弁受板１１との距離が短くなり、吐出弁８の
閉じ遅れを防いでいる。よって、圧縮機の運転負荷によ
り、吐出弁８の弾性力及び吐出弁８と弁受板１１との距
離が可変となり、様々な運転状態で、最適な性能を得る
ことが可能となる。

【００１９】上述の実施の形態では、２枚の弁押さえ板
を用いているが、これに限定されず弁押さえ板の枚数を
増やすことで様々な運転状況で最適な性能を得ることが
できるものである。

【００２０】実施の形態２．実施形態１では、弁押さえ
板９が、曲率の違う２枚の弾性板を積層してなるものを
示したが、図３に示すような同一曲率の弾性板を複数枚
積層することにより弾性力を増すことも可能である。

【００２１】実施の形態３．実施形態１では、弁押さえ
板９が、吐出弁と同一板厚のものを示したが、図４に示
すように吐出弁の板厚以上の弾性板を積層することによ
り弾性力を増すことも可能である。

【００２２】なお、上述の実施の形態では、ロータリ型
圧縮機を用いて説明したが、これに限らず、レシプロ
型、スクロール型等の圧縮機にも適応される。

【００２３】

【発明の効果】この発明に係る圧縮機の吐出弁装置は、
圧縮ガスが吐出される吐出孔を有し、圧縮要素に設けら
れた静止部材と、この静止部材に固定され、吐出孔を開
閉する弁部を有し弾性板からなる吐出弁と、この吐出弁
の開放時に、吐出弁の当接部となる弁受板と、吐出弁と
弁受板との間に設けられ、吐出弁以上の弾性力を有し、
かつ吐出弁側に向かって凸形の曲線を有する弾性板から
なり、先端が弁受板及び吐出弁のいずれにも離間するよ
うに積層され、弁受板及び吐出弁とともに静止部材に固
定された弁押さえ板とを備えた構成にしたので、圧縮さ
れた冷媒ガスの圧力が小さい時は、弁押さえ板が弁受板
の役割をして吐出弁の変位量が小さくなり閉じ遅れを防
ぎ、圧力が大きい時は、弁押さえ板が吐出弁の弾性力を
増加させ閉じ遅れを防ぎ、かつ弁受板との干渉材となり
吐出弁の信頼性を向上させる。

【００２４】また、弁押さえ板は、複数枚の弾性板から
なり、それぞれの先端が離間してなるものであり、上記
効果がより一層高められる。

【００２５】また、弁押さえ板は、吐出弁とほぼ同程度
の弾性力を有し、かつ同一曲率の弾性板を複数枚積層し
てなることにより、吐出弁以上の弾性力を有することが
できる。

【００２６】また、弁押さえ板は、吐出弁の板厚以上の
厚みを有してなることにより、吐出弁以上の弾性力を有
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による圧縮機の吐出
弁装置の断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による圧縮機の吐出
弁装置の吐出行程時の動作図である。

【図３】 この発明の実施の形態２による圧縮機の吐出
弁装置の断面図である。

【図４】 この発明の実施の形態３による圧縮機の吐出
弁装置の断面図である。

【図５】 吐出弁の変位と力の関係を示すバネ特性図で
ある。

【図６】 従来の圧縮機の断面図である。

【図７】 従来の吐出弁装置の断面図である。

【符号の説明】

１ 電動要素、２ 回転軸、３ 圧縮要素（シリン
ダ）、４ 静止部材、５シリンダ室、６ ローリングピ
ストン、７ チャンバー、８ 吐出弁、９ 弁押さえ
板、１０ 吐出孔、１１ 弁受板、１２ 取付ボルト、
１３ 支点。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮ガスが吐出される吐出孔を有し、圧
   縮要素に設けられた静止部材と、 この静止部材に固定され、前記吐出孔を開閉する弁部を
   有し弾性板からなる吐出弁と、 この吐出弁の開放時に、該吐出弁の当接部となる弁受板
   と、 前記吐出弁と前記弁受板との間に設けられ、前記吐出弁
   以上の弾性力を有し、かつ前記吐出弁側に向かって凸形
   の曲線を有する弾性板からなり、先端が前記弁受板及び
   吐出弁のいずれにも離間するように積層され、前記弁受
   板及び吐出弁とともに前記静止部材に固定された弁押さ
   え板と、を備えたことを特徴とする圧縮機の吐出弁装
   置。
2. 【請求項２】 前記弁押さえ板は、複数枚の弾性板から
   なり、それぞれの先端が離間してなることを特徴とする
   請求項１記載の圧縮機の吐出弁装置。
3. 【請求項３】 前記弁押さえ板は、前記吐出弁とほぼ同
   程度の弾性力を有し、かつ同一曲率の弾性板を複数枚積
   層してなることを特徴とする請求項１記載の圧縮機の吐
   出弁装置。
4. 【請求項４】 前記弁押さえ板は、前記吐出弁の板厚以
   上の厚みを有してなることを特徴とする請求項１記載の
   圧縮機の吐出弁装置。