JPWO2018110449A1 - 圧縮機の弁構造 - Google Patents
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Abstract
Description
また、環状溝101にはみ出したリード弁103の外縁に潤滑油が付着すると、この付着した潤滑油が外縁を伝って弁座102とリード弁103の先端部との間に導かれ、潤滑油の粘着力によって開弁タイミングの乱れが生じやすくなる不都合もある。
特に高速運転時において、閉弁時にリード弁103の先端部が弁座102に衝突する速度は、非常に高速となるため、弁座102との当接面積が小さくなると、リード弁103が弁座102に高速で衝突するため、リード弁103と弁座102の当接面には瞬間的に大きな面圧が作用する。
このため、リード弁103の先端部103aや弁座102が破損したり、損傷を受けた弁座102に起因してリード弁103が2次的に破損したりする恐れがある。
例えば、リード弁の巾を、先端部から基端部にかけて漸次大きくすることで、基端側の断面二次モーメントを大きくするようにしてもよい。
それぞれの吸入弁21は、片持ち梁からなるリード弁として形成され、図3にも示されるように、先端部21aを弁板3の吸入ポート20の周囲に形成された弁座26に着座するシート部としている。
この吐出弁31は、片持ち梁からなるリード弁として形成され、図5にも示されるように、先端部31aを弁板3の吐出ポート30の周囲に形成された弁座36に着座するシート部としている。
図6は、このうち、吐出弁31が着座する弁座36を弁板3に一体に形成した弁構造を示しており、以下、この吐出側の弁構造を中心に説明する。
したがって、応力変動や接触圧に起因して、吐出弁31の先端部31aや弁座36が破損し、圧縮機の圧縮効率が低下する不都合を回避することが可能となる。
このような構成とすることで、以下詳述するように、先端部から基端部にかけて巾が等しい従来の吐出弁(リード弁)に比べて、吐出弁の閉弁タイミングを早め、シリンダ圧が吐出圧を下回る前に閉弁させることが可能となり、吐出弁31が弁座36に衝突する速度が過大になることを抑えることが可能となる。
圧縮工程(シャフト回転角が0°〜180°の区間)において、シリンダ圧が吐出室圧を超えて吐出弁31が開き始めると(図中、Iで示す回転角を経過すると)、シリンダ内の冷媒ガスが吐出室19に吐出され始めるが、吐出弁31の開き遅れや吐出弁自身の抵抗によって、シリンダ内の冷媒は速やかに吐出室19に吐出されず、シリンダ内の圧力は吐出室圧(この例では、1.5Bar)よりも高くなる。
圧縮工程(シャフト回転角が0°〜180°の区間)において、シリンダ圧が吐出室圧を超えて吐出弁31が開き始めると(図中、I’で示す回転角を経過すると)、シリンダ内の冷媒ガスが吐出弁31が開くことによって吐出室19に吐出されるが、吐出弁31の開き遅れや吐出弁自身の抵抗によって、シリンダ内の冷媒は速やかに吐出室19に吐出されず、シリンダ内の圧力は吐出室圧よりも高くなる。しかも、吐出弁31の基端側の断面二次モーメントを先端側よりも大きくしているため、シリンダ内の圧力は従来よりもやや高くなる。
すなわち、吸入弁21の先端部21aが着座する弁座26を、図2に示すように、弁板3の吸入ポート20の周囲に環状溝27を形成することで、吸入ポート20の開口周縁に環状に形成し、吸入弁21は、吸入弁シート22の径方向外側から内側へ向かって延設され、先端部22aが基端部22bよりも径方向内側に位置しているので、弁座26の径方向の巾を、吸入弁21の基端側から先端側に向かうにつれて(弁板3の径方向外側から内側に向かうにつれて)徐々大きく形成する。また、吸入弁21によって吸入ポート20を閉じた状態において、吸入弁21の先端部21aの外縁を弁座26の外縁よりも内側に位置させるようにしてもよい。
2 シリンダブロック
3 弁板
4 シリンダヘッド
12 シリンダボア
18 吸入室
19 吐出室
20 吸入ポート
21 吸入弁
26 弁座
27 環状溝
30 吐出ポート
31 吐出弁
36 弁座
37 環状溝
Claims (4)
- シリンダボアが形成されたシリンダブロックと、このシリンダボア内を往復直線運動するピストンと、作動流体を一時的に収容する空間が形成されたシリンダヘッドと、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドの間に設けられ、前記シリンダボアと前記空間とを連通するポートが形成された弁板と、この弁板の前記ポートを開閉するリード弁と、を備えた圧縮機に用いられる弁構造において、 前記弁板の前記ポートの開口端周縁には、前記リード弁が当接する環状の弁座が設けられ、 この弁座の径方向の巾は、前記リード弁の先端部に対応する側が前記リード弁の基端部に対応する側よりも大きく形成され、 前記リード弁によって前記ポートを閉じた状態において、前記リード弁の先端部の外縁は前記弁座の外縁よりも内側に位置していることを特徴とする圧縮機の弁構造。
- 前記リード弁は、その基端側の断面二次モーメントが先端側の断面二次モーメントよりも大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項1記載の圧縮機の弁構造。
- 前記リード弁は、前記先端部から前記基端部にかけて巾が漸次大きく形成されていることを特徴とする請求項2記載の圧縮機の弁構造。
- 前記弁板の前記ポートの周囲に環状溝を形成することで、前記ポートの開口周縁に環状の弁座が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の圧縮機の弁構造。
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