WO2015128916A1 - 圧縮機、圧縮機の製造方法及び冷凍サイクル装置 - Google Patents

圧縮機、圧縮機の製造方法及び冷凍サイクル装置 Download PDF

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discharge
reed valve
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平山　卓也
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東芝キヤリア株式会社
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/356—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/10—Adaptations or arrangements of distribution members
    • F04B39/1073—Adaptations or arrangements of distribution members the members being reed valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008—Hermetic pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F04C29/124—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston pumps
    • F04C29/126—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston pumps of the non-return type
    • F04C29/128—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston pumps of the non-return type of the elastic type, e.g. reed valves

Definitions

  • Embodiments described herein relate generally to a compressor, a compressor manufacturing method, and a refrigeration cycle apparatus.
  • a compressor including a compression mechanism that compresses a working fluid such as a gas refrigerant and a discharge valve device that opens and closes a discharge hole through which the compressed working fluid is discharged is known.
  • a working fluid such as a gas refrigerant
  • a discharge valve device that opens and closes a discharge hole through which the compressed working fluid is discharged
  • a concave digging portion is formed in a bearing in which a discharge hole is formed, and a reed valve that opens and closes the discharge hole is accommodated in the digging portion.
  • the reed valve has a fixed support portion formed at one end, a valve head that opens and closes the discharge hole at the other end, and is fixed to the bearing by riveting the fixed support portion.
  • a guide part is formed on the fixed support part side of the reed valve, and this guide part is brought into contact with the side wall of the dug part so that the reed valve does not rotate during rivet tightening. .
  • the side wall of the digging portion In order to position the reed valve by bringing the guide portion of the reed valve into contact with the side wall of the digging portion, the side wall of the digging portion must be accurately formed according to the size and position of the guide portion. In addition, it takes time to form the digging portion and increases the manufacturing cost.
  • the reed valve opens and closes when the reed valve opens and closes the discharge hole, and the opening and closing operation starting point that is the starting point of the opening and closing operation is located on the valve head side from the guide part. It is necessary to prevent the movable part that touches against the side wall of the digging portion.
  • the total length of the reed valve which is the distance from the fixed support portion to the valve head in the reed valve, is increased.
  • the material cost of the reed valve increases.
  • the size of the digging portion that accommodates the reed valve is increased, and the rigidity of the bearing is reduced by forming a digging portion having a large size in the bearing.
  • An object of an embodiment of the present invention is to prevent a valve head of a reed valve from being displaced with respect to a discharge hole when the reed valve is fixed to a discharge hole forming member in which a discharge hole is formed. It is an object to provide a compressor having a discharge valve device that can be formed with a small diameter, a method for manufacturing the compressor, and a refrigeration cycle apparatus including the compressor.
  • the compressor according to the embodiment includes a compression mechanism unit that compresses the working fluid, and a discharge valve device that opens and closes a discharge hole through which the compressed working fluid is discharged.
  • a reed valve in which one end is fixed to the formed discharge hole forming member and a valve head for opening and closing the discharge hole is formed at the other end, and a concave digging formed in the discharge hole forming member to accommodate the reed valve
  • an annular valve seat formed around the discharge hole in the digging portion, and the digging portion is located around the valve seat and the center of the arc is the center of the valve seat
  • a concentric arcuate side wall is provided, and the entire side wall of the digging portion including the arcuate side wall has a gap with the reed valve.
  • the refrigeration cycle apparatus is connected between the compressor, a condenser connected to the compressor, an expansion device connected to the condenser, and the expansion device and the compressor. And an evaporator.
  • the compressor manufacturing method of the embodiment includes a compression mechanism unit that compresses the working fluid, and a discharge valve device that opens and closes a discharge hole through which the compressed working fluid is discharged.
  • One end is fixed to the discharge hole forming member having the discharge hole formed therein, and the other end is formed with a valve head for opening and closing the discharge hole, and the discharge hole forming member is formed around the discharge hole.
  • the refrigeration cycle apparatus of the embodiment includes a compressor manufactured by the compressor manufacturing method, a condenser connected to the compressor, an expansion device connected to the condenser, the expansion device, and the And an evaporator connected to the compressor.
  • the valve head of the reed valve is prevented from being displaced with respect to the discharge hole.
  • a compressor having a discharge valve device that can be formed with a small diameter, a method for manufacturing the compressor, and a refrigeration cycle apparatus including the compressor can be obtained.
  • FIG. 1 shows the overall configuration of the refrigeration cycle apparatus 1, and the refrigeration cycle apparatus 1 has a compressor body 2 and an accumulator 3.
  • the compressor 4 compresses the working fluid gas refrigerant configured in the compressor body 2 and the high-pressure gas refrigerant connected to the compressor body 2 and discharged from the compressor body 2 to condense the liquid refrigerant.
  • the accumulator 3 and the compressor body 2 are connected by a suction pipe 8 through which a gas refrigerant flows.
  • the compressor body 2 has a sealed case 9 formed in a cylindrical shape, and an electric motor unit 10 located on the upper side and a compression mechanism unit 11 located on the lower side are accommodated in the sealed case 9. Yes.
  • the electric motor unit 10 and the compression mechanism unit 11 are connected via a rotating shaft 12 having a vertical center line and rotating around the center line.
  • the electric motor unit 10 is a portion that drives the compression mechanism unit 11, and includes a rotor 13 fixed to the rotary shaft 12, a stator 14 fixed to the inner surface of the sealed case 9 and disposed at a position surrounding the rotor 13. have.
  • the rotor 13 is provided with a permanent magnet (not shown), and a current-carrying coil (not shown) is wound around the stator 14.
  • the compression mechanism unit 11 is a part that compresses the gas refrigerant, and includes a first compression element 16 a and a second compression element 16 b that are positioned above and below via the partition plate 15.
  • the first compression element 16a located on the upper side has a first cylinder 17a, the lower end side of the first cylinder 17a is closed by the partition plate 15, and the upper surface of the first cylinder 17a is supported so that the rotary shaft 12 can rotate.
  • the first discharge hole forming member is closed by the main bearing 18a.
  • first cylinder 17a In the first cylinder 17a, the upper and lower surfaces of the first cylinder 17a are closed by the main bearing 18a and the partition plate 15 to form a first cylinder chamber 19a.
  • a first roller 21a is fitted to the eccentric portion 20a.
  • the first roller 21a is arranged to rotate eccentrically while the outer peripheral surface thereof is in line contact with the inner peripheral surface of the first cylinder 17a when the rotary shaft 12 rotates.
  • the first compression element 16a includes the first cylinder 17a, the first eccentric portion 20a, the first roller 21a, a blade described later that partitions the first cylinder chamber 19a into two spaces (a suction chamber and a compression chamber described later), and the like. It is comprised by.
  • the second compression element 16b located on the lower side has the same configuration as the first compression element 16a described above, and has a second cylinder 17b.
  • the upper surface of the second cylinder 17b is closed by the partition plate 15, and the second The lower surface of the cylinder 17b is closed by a secondary bearing 18b which is a second discharge hole forming member that rotatably supports the rotary shaft 12.
  • the upper and lower surfaces of the second cylinder 17b are closed by the partition plate 15 and the auxiliary bearing 18b to form a second cylinder chamber 19b.
  • the rotating shaft 12 is penetrated through the second cylinder chamber 19b, and a second eccentric portion 20b is formed in a portion of the rotating shaft 12 located in the second cylinder chamber 19b.
  • the second eccentric portion 20b includes a second roller. 21b is fitted.
  • the second roller 21b is arranged to rotate eccentrically while the outer peripheral surface thereof is in line contact with the inner peripheral surface of the second cylinder 17b when the rotary shaft 12 rotates.
  • the second compression element 16b includes a blade described later that partitions the second cylinder 17b, the second eccentric portion 20b, the second roller 21b, and the second cylinder chamber 19b into two spaces (a suction chamber and a compression chamber described later). It is comprised by.
  • the main bearing 18a which is a discharge hole forming member is formed with a first discharge hole 22a through which the gas refrigerant compressed by the first compression element 16a is discharged, and the sub bearing 18b which is a discharge hole forming member is A second discharge hole 22b through which the gas refrigerant compressed by the second compression element 16b is discharged is formed.
  • the main bearing 18a is provided with a first discharge valve device 23a for opening and closing the first discharge hole 22a, and the sub-bearing 18b is provided with a second discharge valve device 23b for opening and closing the second discharge hole 22b. It has been.
  • a first muffler 24a is attached to the main bearing 18a so as to cover the first discharge valve device 23a and into which the gas refrigerant discharged from the first discharge hole 22a flows.
  • the sub-bearing 18b is provided with a second muffler 24b that is disposed at a position covering the second discharge valve device 23b and into which the gas refrigerant discharged from the second discharge hole 22b flows.
  • first muffler 24a and the second muffler 24b a communication path (not shown) formed through the auxiliary bearing 18b, the second cylinder 17b, the partition plate 15, the first cylinder 17a and the main bearing 18a, respectively. It is communicated by.
  • the first muffler 24 a is formed with a communication hole 25 through which the gas refrigerant that has flowed into the first and second mufflers 24 a and 24 b flows into the sealed case 9.
  • the first discharge valve device 23a is formed on the main bearing 18a and a first reed valve 26a having one end fixed to the main bearing 18a and the other end formed with a valve head 34 that opens and closes the first discharge hole 22a.
  • a first valve presser 28a that is fixed to 18a and is curved in a direction away from the first discharge hole 22a to restrict the maximum opening of the first reed valve 26a.
  • the second discharge valve device 23b has the same configuration as the first discharge valve device 23a described above, and one end is fixed to the auxiliary bearing 18b and the other head is formed with a valve head for opening and closing the second discharge hole 22b.
  • the tip of the first cylinder 17a is brought into contact with the outer peripheral surface of the first roller 21a, and the volume and pressure are increased in the first cylinder chamber 19a as the first roller 21a rotates.
  • a blade 31 is provided to partition the suction chamber 29 and the compression chamber 30 which are two changing spaces.
  • the suction chamber 29 is connected to the other end of a suction passage 32 having one end connected to the suction pipe 8 (see FIG. 1).
  • the second cylinder 17b is also provided with a similar blade, and by this blade, the space inside the second cylinder chamber 19b changes in volume and pressure as the second roller 21b rotates. Are divided into a suction chamber and a compression chamber.
  • the first reed valve 26a accommodated in the first digging portion 27a has a circular fixed support portion 33 formed at one end and a circular valve head at the other end.
  • a portion 34 is formed.
  • the fixed support portion 33 is a portion for riveting and fixing the first reed valve 26a to the main bearing 18a, and an insertion hole 35 through which a rivet described later is inserted is formed in the center portion of the fixed support portion 33.
  • the valve head 34 is a part that opens and closes the first discharge hole 22a, and the diameter of the valve head 34 is formed so as to cover the annular first valve seat 36a formed around the first discharge hole 22a. ing.
  • the first digging portion 27a has an arcuate side wall 37 that is located around the first valve seat 36a and the center of the arc is concentric with the center of the first valve seat 36a, and includes the arcuate side wall 37.
  • the entire side wall 38 of the first digging portion 27a is formed with a gap between it and the first reed valve 26a.
  • the lower end portion of the arc-shaped side wall 37 is formed deeper than the valve seat surface that is the upper end surface of the first valve seat 36a.
  • the first reed valve 26 a and the first valve presser 28 a housed in the first digging portion 27 a include a rivet 39, an insertion hole 40 formed in the first valve presser 28 a,
  • the first reed valve 26a is riveted to the main bearing 18a by being inserted through the insertion hole 35 of the first reed valve 26a and the insertion hole 41 formed in the main bearing 18a.
  • the first reed valve 26a which has been riveted, has an opening / closing operation starting position 42 that is a starting point for opening / closing when the first discharge hole 22a is opened / closed.
  • a circular flat portion 43 centering on the center of the insertion hole 41 through which the rivet 39 is inserted is formed on the bottom surface of the first digging portion 27a, and the flat support portion of the first reed valve 26a is formed on the flat portion 43.
  • the lower surface of 33 is in contact.
  • the radius “R” of the flat portion 43 is formed larger than the dimension “L” from the center of the insertion hole 35 to the opening / closing operation starting position 42.
  • the opening / closing operation starting position 42 is a point where the first valve presser 28a starts to bend in a direction away from the first discharge hole 22a.
  • FIG. 5 is a plan view showing a state where the first reed valve 26a and the first valve presser 28a are positioned and fixed by using the mounting jig 44.
  • the mounting jig 44 is formed in a C shape having an arcuate outer peripheral side reference surface 45 on the outer peripheral side and an arcuate inner peripheral side reference surface 46 on the inner peripheral side.
  • the diameter of the arc of the outer peripheral side reference surface 45 and the diameter of the arc of the arc-shaped side wall 37 of the first digging portion 27a are formed to be substantially the same size, and the diameter of the arc of the inner peripheral side reference surface 46 and the first reed valve The diameter of the arc of the valve head 34 of 26a is formed to be substantially the same size.
  • the contour of the first valve presser 36a is the valve head of the first reed valve 26a.
  • the first reed valve 26a and the first valve presser 28a are formed in a dimension located inside the contour line 34.
  • the first valve presser 28a has a contour line of the first valve presser 28a when the first reed valve 26a and the first valve presser 28a that are riveted are viewed from the center line direction of the first discharge hole 22a. Is a part other than the valve head 34 and a portion facing the inner surface of the C-shaped opening of the mounting jig 44, and a pair of overhanging portions 47 located outside the contour line of the first reed valve 26 a Is formed.
  • the distance between the pair of projecting portions 47 formed on the first valve presser 28 a and the distance between the inner surfaces of the C-shaped opening of the mounting jig 44 are formed to have substantially the same dimensions.
  • the reed valve 26b, the second digging portion 27b, and the second valve presser 28b are formed in the same configuration as the first reed valve 26a, the first digging portion 27a, and the first valve presser 28a.
  • the first and second reed valves 26a and 26b are opened, and the compressed gas refrigerant is discharged from the first and second discharge holes 22a and 22b.
  • the gas refrigerant thus made flows into the first and second mufflers 24a and 24b.
  • the gas refrigerant that has flowed into the first and second mufflers 24 a and 24 b flows out from the communication hole 25 into the sealed case 9.
  • the positioning of the first reed valve 26a in the first discharge valve device 23a is performed using the arc-shaped side wall 37 and the mounting jig 44 formed in the first digging portion 27a.
  • the mounting jig 44 is positioned by bringing the outer peripheral side reference surface 45 of the mounting jig 44 into contact with the arcuate side wall 37 of the first digging portion 27a.
  • the valve head 34 of the first reed valve 26 a is brought into contact with the inner peripheral side reference surface 46 of the mounting jig 44 to position the first reed valve 26 a.
  • the arc-shaped side wall 37 is formed concentrically with the center of the first valve seat 36a, the first valve seat 36a and the arc-shaped side wall 37 can be continuously formed using the same blade, The arc-shaped side wall 37 can be formed with high positional accuracy with respect to the first valve seat 36a.
  • the outer peripheral side reference surface 45 of the mounting jig 44 is brought into contact with the arcuate side wall 37, and the valve head 34 of the first reed valve 26a is brought into contact with the inner peripheral side reference surface 46 of the mounting jig 44.
  • the positional accuracy between the first valve seat 36a and the valve head 34 of the first reed valve 26a can be increased, and the positional deviation between the first valve seat 36a and the valve head 34 can be suppressed. Therefore, the diameter of the valve head 34 can be reduced by suppressing the positional deviation between the first valve seat 36a and the valve head 34. By reducing the diameter of the valve head 34, the valve head 34 can be reduced in weight.
  • the responsiveness when the first reed valve 26a opens and closes the first discharge hole 22a can be improved, and further, the first valve seat 36a associated with opening and closing of the first discharge hole 22a.
  • the impact force at the time of the collision of the first reed valve 26a with respect to the valve can be reduced to prevent the first reed valve 26a from cracking, and the performance and reliability of the compressor 4 can be improved.
  • the lower end portion of the arc-shaped side wall 37 is formed deeper than the valve seat surface of the first valve seat 36a, when the outer peripheral side reference surface 45 of the mounting jig 44 is brought into contact with the arc-shaped side wall 37, The inner peripheral side reference surface 46 of the mounting jig 44 can be positioned below the valve seat surface of the first valve seat 36a, and the valve head 34 is securely brought into contact with the inner peripheral side reference surface 46, The positional accuracy between the single valve seat 36a and the valve head 34 can be further increased.
  • the first valve presser 28 a After positioning the first reed valve 26 a using the mounting jig 44, the first valve presser 28 a is positioned using the mounting jig 44.
  • the first valve presser 28a is positioned by bringing the protruding portion 47 of the first valve presser 28a into contact with the inner surface of the C-shaped opening of the mounting jig 44, thereby positioning the first valve presser 28a. It can be performed with high accuracy.
  • the insertion hole 40 of the first reed valve 28a, the insertion hole 35 of the first reed valve 26a, and the insertion hole of the main bearing 18a After positioning the first reed valve 26a and the first valve retainer 28a using the mounting jig 44, the insertion hole 40 of the first reed valve 28a, the insertion hole 35 of the first reed valve 26a, and the insertion hole of the main bearing 18a The first valve presser 28a and the first reed valve 26a are fixed to the main bearing 18a.
  • the contour line of the first valve presser 28a corresponds to the valve head 34 of the first reed valve 26a. Located inside the contour line. For this reason, when the attachment jig 44 is taken out above the first valve seat 36a, the first valve presser 28a does not interfere with the attachment jig 44, and the attachment jig 44 can be easily removed.
  • the contour line of the projecting portion 47 of the first valve presser 28a is other than the valve head 34. Is located outside the contour of the first reed valve 26a. For this reason, the first valve presser 28a can be positioned with high accuracy by bringing the protruding portion 47 into contact with the inner surface of the C-shaped opening of the mounting jig 44.
  • the flat portion 43 formed in the main bearing 18a has a radius “R” larger than the dimension “L” from the center of the insertion hole 35 to the opening / closing operation starting position 42 in the first reed valve 26a. For this reason, since the first reed valve 26a is securely fixed from both sides by the flat portion 43 and the first valve presser 28a at the opening / closing operation starting position 42, the opening / closing operation starting position by the bending of the first reed valve 26a or the like. 42 does not shift, a stable opening / closing operation of the first reed valve 26a is obtained, and the performance and reliability of the compressor 4 can be improved.

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Abstract

　リード弁を吐出孔形成部材に固定する場合に、リード弁の弁頭部が吐出孔に対して位置ズレすることを抑制し、弁頭部の径を小さく形成することができる吐出弁装置を有する圧縮機及びこの圧縮機の製造方法及びこの圧縮機を含む冷凍サイクル装置を提供する。　吐出弁装置２３ａは、吐出孔が形成された吐出孔形成部材１８ａに一端が固定されて他端に吐出孔を開閉する弁頭部３４が形成されたリード弁２６ａと、吐出孔形成部材に形成されてリード弁を収容する凹状の掘り込み部２７ａと、掘り込み部内の吐出孔の周囲に形成された環状の弁座３６ａと、を有し、掘り込み部は、弁座の周囲に位置してこの弁座の中心と同心である円弧状側壁３７を有するとともに、この円弧状側壁を含む掘り込み部の全体の側壁３８がリード弁との間に隙間を有する。　

Description

圧縮機、圧縮機の製造方法及び冷凍サイクル装置
　本発明の実施形態は、圧縮機、圧縮機の製造方法及び冷凍サイクル装置に関する。
　従来、ガス冷媒等の作動流体を圧縮する圧縮機構部と、圧縮された作動流体が吐出される吐出孔を開閉する吐出弁装置とを備えた圧縮機が知られており、このような圧縮機としては、例えば下記特許文献１に記載されている。
　下記特許文献１に記載された圧縮機の吐出弁装置は、吐出孔が形成された軸受に凹状の掘り込み部が形成され、この掘り込み部内に吐出孔を開閉するリード弁が収容されている。リード弁は、一端に固定支持部が形成され、他端に吐出孔を開閉する弁頭部が形成され、固定支持部をリベット締めすることにより軸受に固定されている。
　リード弁をリベット締めする場合、弁頭部と吐出孔とが最適な位置関係となるようにリード弁を位置決めする必要がある。このリード弁の位置決めのため、リード弁の固定支持部側にガイド部を形成し、このガイド部を掘り込み部の側壁に当接させ、リベット締めの際にリード弁が回転しないようにしている。
特開２００４－１１６４１３号公報
　しかしながら、リード弁のガイド部と掘り込み部の側壁とを当接させてリード弁を位置決めするためには、掘り込み部の側壁をガイド部の寸法や位置に合わせて精度良く形成しなければならず、掘り込み部の形成に手間がかかるとともに製造コストがアップする。
　また、リード弁を円滑に開閉させるためには、リード弁が吐出孔を開閉する場合に開閉動作を行う起点部となる開閉動作起点位置をガイド部より弁頭部側とし、リード弁の開閉動作をする可動部分が掘り込み部の側壁に当接しないようにする必要がある。そして、リード弁にガイド部を形成することにより、リード弁における固定支持部から弁頭部までの距離であるリード弁全長が大きくなる。
　リード弁全長が大きくなると、リード弁のリベット締め時において、ガイド部と掘り込み部の側壁との間の僅かなクリアランスが原因となってリード弁が回転した場合に生じる弁頭部と吐出孔とのずれ量が大きくなる。このずれ量が大きくなっても、閉弁時に弁頭部が吐出孔を確実に閉弁するためには、弁頭部の径を大きくする必要がある。
　そして、弁頭部の径を大きくした場合には弁頭部の重量が増大し、リード弁の開閉動作の応答性が低下するという問題や、リード弁の閉弁時にリード弁が吐出孔の周囲に形成されている弁座に衝突する衝撃力が増大して弁割れするという問題が生じ、圧縮機の性能と信頼性とが低下する原因となる。
　また、ガイド部を形成することによりリード弁全長が増大すると、リード弁の材料費が増大する。
　また、ガイド部を形成することによりリード弁全長が増大すると、リード弁を収容する掘り込み部の寸法が大きくなり、大きな寸法の掘り込み部を軸受に形成することにより軸受の剛性が低下する。
　本発明の実施形態の目的は、リード弁を吐出孔が形成された吐出孔形成部材に固定する場合において、リード弁の弁頭部が吐出孔に対して位置ズレすることを抑制し、弁頭部の径を小さく形成することができる吐出弁装置を有する圧縮機及びこの圧縮機の製造方法及びこの圧縮機を含む冷凍サイクル装置を提供することである。
　実施形態の圧縮機は、作動流体を圧縮する圧縮機構部と、圧縮された前記作動流体が吐出される吐出孔を開閉する吐出弁装置とを有する圧縮機において、吐出弁装置は、吐出孔が形成された吐孔形成部材に一端が固定され、他端に吐出孔を開閉する弁頭部を形成したリード弁と、前記吐出孔形成部材に形成されて前記リード弁を収容する凹状の掘り込み部と、前記掘り込み部内の吐出孔の周囲に形成された環状の弁座と、を有し、前記掘り込み部は、前記弁座の周囲に位置し円弧の中心が前記弁座の中心と同心である円弧状側壁を有するとともに、この円弧状側壁を含む前記掘り込み部の全体の側壁が前記リード弁との間に隙間を有することを特徴とする。
また、実施形態の冷凍サイクル装置は、前記圧縮機と、前記圧縮機に接続される凝縮器と、前記凝縮器に接続される膨張装置と、前記膨張装置と前記圧縮機との間に接続される蒸発器とを備えることを特徴とする。
　また、実施形態の圧縮機の製造方法は、作動流体を圧縮する圧縮機構部と、圧縮された作動流体が吐出される吐出孔を開閉する吐出弁装置とを有し、前記吐出弁装置は、一端が前記吐出孔が形成された吐出孔形成部材に固定され、他端に前記吐出孔を開閉する弁頭部を形成したリード弁と、前記吐出孔形成部材に形成されて前記吐出孔の周囲を囲む環状の弁座とを有する圧縮機の製造方法において、円弧の中心が弁座の中心と同心の円弧状側壁を前記吐出孔形成部材に形成する工程と、前記円弧状側壁に当接させて位置決めした取付治具を用いて前記リード弁を位置決めする工程と、前記取付治具により位置決めされた前記リード弁を固定する工程とを備える。
　また、実施形態の冷凍サイクル装置は、前記圧縮機の製造方法で製造した圧縮機と、前記圧縮機に接続される凝縮器と、前記凝縮器に接続される膨張装置と、前記膨張装置と前記圧縮機との間に接続される蒸発器とを備えることを特徴とする。
　本発明の実施形態によれば、リード弁を吐出孔が形成された吐出孔形成部材に固定する場合において、リード弁の弁頭部が吐出孔に対して位置ズレすることを抑制し、弁頭部の径を小さく形成することができる吐出弁装置を有する圧縮機及びこの圧縮機の製造方法及びこの圧縮機を含む冷凍サイクル装置を得ることができる。
断面で示した圧縮機を含む冷凍サイクル装置の構成図である。 主軸受へのリード弁の取付構造を示す平面図である。 掘り込み部へのリード弁の収容状態を示す平面図である。 掘り込み部へのリード弁と弁押えとの収容状態を示す断面図である。 取付治具を用いてリード弁と弁押えとを位置決め及び固定する状態を示す平面図である。
　以下、一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は冷凍サイクル装置１の全体構成を示しており、この冷凍サイクル装置１は、圧縮機本体２とアキュムレータ３とを有している。また、圧縮機本体２内に構成された作動流体のガス冷媒を圧縮する圧縮機４と、圧縮機本体２に接続されて圧縮機本体２から吐出された高圧のガス冷媒を凝縮して液冷媒にする凝縮器５と、凝縮器５に接続されて液冷媒を減圧する膨張装置６と、膨張装置６とアキュムレータ３との間に接続されて液冷媒を蒸発させる蒸発器７とを有している。アキュムレータ３と圧縮機本体２とは、ガス冷媒が流れる吸込管８により接続されている。
　圧縮機本体２は、円筒状に形成された密閉ケース９を有し、密閉ケース９内には、上部側に位置する電動機部１０と、下部側に位置する圧縮機構部１１とが収容されている。これらの電動機部１０と圧縮機構部１１とは、上下方向の中心線を有してその中心線回りに回転する回転軸１２を介して連結されている。
　電動機部１０は、圧縮機構部１１を駆動する部分であり、回転軸１２に固定された回転子１３と、密閉ケース９内面に固定されて回転子１３を囲む位置に配置された固定子１４とを有している。回転子１３には永久磁石（図示せず）が設けられ、固定子１４には通電用のコイル（図示せず）が巻かれている。
　圧縮機構部１１は、ガス冷媒を圧縮する部分であり、仕切板１５を介して上下に位置する第１圧縮要素１６ａと第２圧縮要素１６ｂとを有している。
　上側に位置する第１圧縮要素１６ａは、第１シリンダ１７ａを有し、この第１シリンダ１７ａの下端側が仕切板１５により閉塞され、第１シリンダ１７ａの上面が回転軸１２を回転可能に軸支する第１の吐出孔形成部材である主軸受１８ａにより閉塞されている。
第１シリンダ１７ａ内には、第１シリンダ１７ａの上下両面が主軸受１８ａと仕切板１５とにより閉塞されて第１シリンダ室１９ａが形成されている。第１シリンダ室１９ａ及び後述する第２シリンダ室には回転軸１２が貫通されており、回転軸１２における第１シリンダ室１９ａ内に位置する部分に第１偏心部２０ａが形成され、この第１偏心部２０ａには第１ローラ２１ａが嵌合されている。
　第１ローラ２１ａは、回転軸１２の回転時にその外周面を第１シリンダ１７ａの内周面に線接触させながら偏心回転するように配置されている。第１圧縮要素１６ａは、これらの第１シリンダ１７ａ、第１偏心部２０ａ、第１ローラ２１ａ、第１シリンダ室１９ａ内を二つの空間（後述する吸込室と圧縮室）に仕切る後述するブレード等により構成されている。
　下側に位置する第２圧縮要素１６ｂは、上述した第１圧縮要素１６ａと同じ構成であり、第２シリンダ１７ｂを有し、この第２シリンダ１７ｂの上面が仕切板１５により閉塞され、第２シリンダ１７ｂの下面が回転軸１２を回転可能に軸支する第２の吐出孔形成部材である副軸受１８ｂにより閉塞されている。
　第２シリンダ１７ｂ内には、第２シリンダ１７ｂの上下両面が仕切板１５と副軸受１８ｂとにより閉塞されて第２シリンダ室１９ｂが形成されている。第２シリンダ室１９ｂには回転軸１２が貫通されており、回転軸１２における第２シリンダ室１９ｂ内に位置する部分に第２偏心部２０ｂが形成され、第２偏心部２０ｂには第２ローラ２１ｂが嵌合されている。
　第２ローラ２１ｂは、回転軸１２の回転時にその外周面を第２シリンダ１７ｂの内周面に線接触させながら偏心回転するように配置されている。第２圧縮要素１６ｂは、これらの第２シリンダ１７ｂ、第２偏心部２０ｂ、第２ローラ２１ｂ、第２シリンダ室１９ｂ内を二つの空間（後述する吸込室と圧縮室）に仕切る後述するブレード等により構成されている。
　吐出孔形成部材である主軸受１８ａには、第１圧縮要素１６ａで圧縮されたガス冷媒が吐出される第１吐出孔２２ａが形成され、また、吐出孔形成部材である副軸受１８ｂには、第２圧縮要素１６ｂで圧縮されたガス冷媒が吐出される第２吐出孔２２ｂが形成されている。
　そして、主軸受１８ａには、第１吐出孔２２ａを開閉する第１吐出弁装置２３ａが設けられ、また、副軸受１８ｂには、第２吐出孔２２ｂを開閉する第２吐出弁装置２３ｂが設けられている。
　さらに、主軸受１８ａには、第１吐出弁装置２３ａを覆う位置に配置され、第１吐出孔２２ａから吐出されたガス冷媒が流入する第１マフラ２４ａが取付けられている。また、副軸受１８ｂには、第２吐出弁装置２３ｂを覆う位置に配置され、第２吐出孔２２ｂから吐出されたガス冷媒が流入する第２マフラ２４ｂが取付けられている。
　第１マフラ２４ａ内と第２マフラ２４ｂ内とは、副軸受１８ｂ、第２シリンダ１７ｂ、仕切板１５、第１シリンダ１７ａ及び主軸受１８ａをそれぞれ貫通して形成された連通路（図示せず）により連通されている。第１マフラ２４ａには、第１・第２マフラ２４ａ、２４ｂ内に流入したガス冷媒を密閉ケース９内に流出させる連通孔２５が形成されている。
　次に吐出弁装置について、図１ないし図５を参照して説明する。第１吐出弁装置２３ａは、主軸受１８ａに一端が固定されて他端に第１吐出孔２２ａを開閉する弁頭部３４が形成された第１リード弁２６ａと、主軸受１８ａに形成されて第１リード弁２６ａを収容する凹状の第１掘り込み部２７ａと、第１掘り込み部２７ａ内の第１吐出孔２２ａの周囲に形成された環状の第１弁座３６ａと、一端が主軸受１８ａに固定されて他端が第１吐出孔２２ａから離反する向きに湾曲して第１リード弁２６ａの最大開度を規制する第１弁押え２８ａとを有している。
　第２吐出弁装置２３ｂは、上述した第１吐出弁装置２３ａと同じ構成であり、一端が副軸受１８ｂに固定されて他端に第２吐出孔２２ｂを開閉する弁頭部が形成された第２リード弁２６ｂと、副軸受１８ｂに形成されて第２リード弁２６ｂを収容する凹状の第２掘り込み部２７ｂと、第２掘り込み部２７ｂ内の第２吐出孔２２ｂの周囲に形成された環状の第２弁座と、副軸受１８ｂに固定されて第２リード弁２６ｂの最大開度を規制する第２弁押え２８ｂとを有している。
　図２に示すように、第１シリンダ１７ａには、先端部を第１ローラ２１ａの外周面に当接させ、第１ローラ２１ａの回転に伴って第１シリンダ室１９ａ内を容積と圧力とが変化する二つの空間である吸込室２９と圧縮室３０とに仕切るブレード３１が設けられている。
　吸込室２９には、一端に吸込管８が接続された吸込通路３２の他端が接続されている（図１参照）。なお、図示は省略するが、第２シリンダ１７ｂにも同様のブレードが設けられ、このブレードにより第２シリンダ室１９ｂ内が第２ローラ２１ｂの回転に伴って容積と圧力とが変化する二つの空間である吸込室と圧縮室とに仕切られている。
　図２及び図３に示すように、第１掘り込み部２７ａ内に収容された第１リード弁２６ａは、一端に円形状の固定支持部３３が形成されるとともに他端に円形状の弁頭部３４が形成されている。固定支持部３３は、第１リード弁２６ａを主軸受１８ａにリベット締めして固定する部分であり、固定支持部３３の中央部には後述するリベットが挿通される挿通孔３５が形成されている。弁頭部３４は、第１吐出孔２２ａを開閉する部分であり、弁頭部３４の径は、第１吐出孔２２ａの周囲に形成された環状の第１弁座３６ａを覆う寸法に形成されている。
　第１掘り込み部２７ａは、第１弁座３６ａの周囲に位置して円弧の中心がこの第１弁座３６ａの中心と同心である円弧状側壁３７を有するとともに、この円弧状側壁３７を含む第１掘り込み部２７ａの全体の側壁３８が第１リード弁２６ａとの間に隙間を有して形成されている。さらに、円弧状側壁３７の下端部分は、第１弁座３６ａの上端面である弁座面より深く形成されている。
　図４に示すように、第１掘り込み部２７ａ内に収容された第１リード弁２６ａと第１弁押え２８ａとは、リベット３９を、第１弁押え２８ａに形成された挿通孔４０と、第１リード弁２６ａの挿通孔３５と、主軸受１８ａに形成された挿通孔４１とに挿通させることにより主軸受１８ａにリベット締めされている。
　リベット締めされた第１リード弁２６ａには、第１吐出孔２２ａを開閉する場合に開閉動作を行う起点部となる開閉動作起点位置４２が定められている。第１掘り込み部２７ａの底面には、リベット３９が挿通される挿通孔４１の中心を中心とする円形状の平坦部４３が形成され、この平坦部４３に第１リード弁２６ａの固定支持部３３の下面が当接されている。平坦部４３の半径“Ｒ”は、挿通孔３５の中心から開閉動作起点位置４２までの寸法“Ｌ”より大きく形成されている。開閉動作起点位置４２は、第１弁押え２８ａが第１吐出孔２２ａから離反する向きに湾曲を開始する点である。
　図５は、取付治具４４を用いて第１リード弁２６ａと第１弁押え２８ａとを位置決め及び固定する状態を示す平面図である。取付治具４４は、外周側に円弧状の外周側基準面４５を有するとともに内周側に円弧状の内周側基準面４６を有するＣ型に形成されている。
外周側基準面４５の円弧の径と、第１掘り込み部２７ａの円弧状側壁３７の円弧の径とは略同じ寸法に形成され、内周側基準面４６の円弧の径と第１リード弁２６ａの弁頭部３４の円弧の径とは略同じ寸法に形成されている。
　リベット締めされた第１リード弁２６ａと第１弁押え２８ａとを第１吐出孔２２ａの中心線方向から見た場合に、第１弁押え３６ａの輪郭線が第１リード弁２６ａの弁頭部３４の輪郭線の内側に位置する寸法に第１リード弁２６ａと第１弁押え２８ａとが形成されている。
　また、第１弁押え２８ａには、リベット締めされた第１リード弁２６ａと第１弁押え２８ａとを第１吐出孔２２ａの中心線方向から見た場合に、第１弁押え２８ａの輪郭線の一部が弁頭部３４以外の部分であって取付治具４４のＣ型開口部の内側面に対向する部分で第１リード弁２６ａの輪郭線の外側に位置する一対の張り出し部４７が形成されている。第１弁押え２８ａに形成された一対の張り出し部４７の間隔と、取付治具４４のＣ型開口部の内側面の間隔とは略同じ寸法に形成されている。
　なお、図２ないし図５では、第１吐出弁装置２３ａの第１リード弁２６ａと第１掘り込み部２７ａと第１弁押え２８ａとについてのみ説明したが、第２吐出弁装置２３ｂの第２リード弁２６ｂと第２掘り込み部２７ｂと第２弁押え２８ｂとは、第１リード弁２６ａ、第１掘り込み部２７ａ、第１弁押え２８ａと同じ構成に形成されている。
　このような構成において、この圧縮機４においては、電動機部１０に通電することにより回転軸１２が中心線回りに回転し、回転軸１２の回転により圧縮機構部１１が駆動され、第１・第２圧縮要素１６ａ、１６ｂにおいてガス冷媒が圧縮される。
　圧縮されたガス冷媒の圧力が設定圧に達すると、第１・第２リード弁２６ａ、２６ｂが開弁されて圧縮されたガス冷媒が第１・第２吐出孔２２ａ、２２ｂから吐出され、吐出されたガス冷媒が第１・第２マフラ２４ａ、２４ｂ内に流入する。第１・第２マフラ２４ａ、２４ｂ内に流入したガス冷媒は、連通孔２５から密閉ケース９内に流出する。
　ここで、第１吐出弁装置２３ａにおける第１リード弁２６ａの位置決めは、第１掘り込み部２７ａに形成された円弧状側壁３７と取付治具４４とを用いて行う。具体的には、取付治具４４の外周側基準面４５を第１掘り込み部２７ａの円弧状側壁３７に当接させて取付治具４４を位置決めする。ついで、第１リード弁２６ａの弁頭部３４を取付治具４４の内周側基準面４６に当接させて第１リード弁２６ａを位置決めする。
　円弧状側壁３７は、第１弁座３６ａの中心と同心に形成されているため、第１弁座３６ａと円弧状側壁３７とを同じ刃物を用いて連続して形成することができ、しかも、円弧状側壁３７を第１弁座３６ａに対して高い位置精度をもって形成することができる。
　そして、円弧状側壁３７に取付治具４４の外周側基準面４５を当接させ、取付治具４４の内周側基準面４６に第１リード弁２６ａの弁頭部３４を当接させるため、第１弁座３６ａと第１リード弁２６ａの弁頭部３４との位置精度を高めることができ、第１弁座３６ａと弁頭部３４との位置ズレを抑制することができる。したがって、第１弁座３６ａと弁頭部３４との位置ズレが抑制されることにより、弁頭部３４の径を小さくすることができる。弁頭部３４の径を小さくすることにより弁頭部３４を軽量化することができる。
　弁頭部３４の軽量化により、第１リード弁２６ａが第１吐出孔２２ａを開閉する際の応答性を向上させることができ、さらに、第１吐出孔２２ａの開閉に伴う第１弁座３６ａへの第１リード弁２６ａの衝突時衝撃力を軽減して第１リード弁２６ａの弁割れの発生を防止することができ、圧縮機４の性能と信頼性とを向上させることができる。
　また、円弧状側壁３７の下端部分は、第１弁座３６ａの弁座面より深く形成されているため、取付治具４４の外周側基準面４５を円弧状側壁３７に当接させた場合、取付治具４４の内周側基準面４６を第１弁座３６ａの弁座面より下側に位置させることができ、弁頭部３４を内周側基準面４６に確実に当接させ、第１弁座３６ａと弁頭部３４との位置精度をより一層高めることができる。
　取付治具４４を用いて第１リード弁２６ａを位置決めした後、この取付治具４４を用いて第１弁押え２８ａの位置決めを行う。第１弁押え２８ａの位置決めは、第１弁押え２８ａの張り出し部４７を取付治具４４のＣ型開口部の内側面に当接させることにより行ない、これにより、第１弁押え２８ａの位置決めを精度良く行うことができる。
　取付治具４４を用いて第１リード弁２６ａと第１弁押え２８ａとを位置決めした後、第１弁押え２８ａの挿通孔４０と第１リード弁２６ａの挿通孔３５と主軸受１８ａの挿通孔４１とにリベット３９を挿通して締付け、第１弁押え２８ａと第１リード弁２６ａとを主軸受１８ａに固定する。
　固定された第１リード弁２６ａと第１弁押え２８ａとを第１吐出孔２２ａの中心線方向から見た場合、第１弁押え２８ａの輪郭線が第１リード弁２６ａの弁頭部３４の輪郭線の内側に位置している。このため、取付治具４４を第１弁座３６ａの上方側に取出す場合、第１弁押え２８ａが取付治具４４に干渉せず、取付治具４４の取外しを容易に行うことができる。
　また、固定された第１リード弁２６ａと第１弁押え２８ａとを第１吐出孔２２ａの中心線方向から見た場合、第１弁押え２８ａの張り出し部４７の輪郭線が弁頭部３４以外の部分で第１リード弁２６ａの輪郭線の外側に位置している。このため、この張り出し部４７を取付治具４４のＣ型開口部の内側面に当接させることで、第１弁押え２８ａの位置決めを精度良く行うことができる。
　主軸受１８ａに形成されている平坦部４３は、その半径“Ｒ”が、第１リード弁２６ａにおける挿通孔３５の中心から開閉動作起点位置４２までの寸法“Ｌ”より大きく形成されている。このため、第１リード弁２６ａは、開閉動作起点位置４２において平坦部４３と第１弁押え２８ａとにより両面から確実に固定されているので、第１リード弁２６ａの撓み等により開閉動作起点位置４２がずれることがなく、第１リード弁２６ａの安定した開閉動作が得られ、圧縮機４の性能と信頼性とを向上させることができる。
　以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
　１…冷凍サイクル装置、４…圧縮機、５…凝縮器、６…膨張装置、７…蒸発器、１１…圧縮機構部、１８ａ…主軸受（吐出孔形成部材）、１８ｂ…副軸受（吐出孔形成部材）、２２ａ、２２ｂ…吐出孔、２３ａ、２３ｂ…吐出弁装置、２６ａ、２６ｂ…リード弁、２７ａ、２７ｂ…掘り込み部、２８ａ、２８ｂ…弁押え、３４…弁頭部、３６ａ…弁座、３７…円弧状側壁、３８…側壁、４４…取付治具

Claims (6)

  1. 　作動流体を圧縮する圧縮機構部と、圧縮された前記作動流体が吐出される吐出孔を開閉する吐出弁装置とを有する圧縮機において、
    　前記吐出弁装置は、前記吐出孔が形成された吐出孔形成部材に一端が固定され、他端に前記吐出孔を開閉する弁頭部を形成したリード弁と、前記吐出孔形成部材に形成されて前記リード弁を収容する凹状の掘り込み部と、前記掘り込み部内の前記吐出孔の周囲に形成された環状の弁座と、を有し、
    　前記掘り込み部は、前記弁座の周囲に位置し円弧の中心が前記弁座の中心と同心である円弧状側壁を有するとともに、この円弧状側壁を含む前記掘り込み部の全体の側壁が前記リード弁との間に隙間を有することを特徴とする圧縮機。
  2. 　前記吐出弁装置は、前記リード弁に対向して設けられ、一端が前記リード弁とともに前記吐出孔形成部材に固定され、他端が前記吐出孔から離反する向きに湾曲した弁押えを有し、前記吐出孔形成部材に固定された前記弁押えと前記リード弁とを前記吐出孔の中心線方向から見た場合に、前記弁押えの輪郭線が前記弁頭部の輪郭線の内側に位置していることを特徴とする請求項１記載の圧縮機。
  3. 　前記弁押えの輪郭線の一部が前記弁頭部以外の部分で前記リード弁の輪郭線の外側に位置していることを特徴とする請求項２記載の圧縮機。
  4. 　請求項１ないし３のいずれか一項に記載の圧縮機と、前記圧縮機に接続される凝縮器と、前記凝縮器に接続される膨張装置と、前記膨張装置と前記圧縮機との間に接続される蒸発器とを備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。
  5. 　作動流体を圧縮する圧縮機構部と、圧縮された前記作動流体が吐出される吐出孔を開閉する吐出弁装置とを有し、
    　前記吐出弁装置は、一端が前記吐出孔が形成された吐出孔形成部材に固定され、他端に前記吐出孔を開閉する弁頭部を形成したリード弁と、前記吐出孔形成部材に形成されて前記吐出孔の周囲を囲む環状の弁座とを有する圧縮機の製造方法において、
    　円弧の中心が前記弁座の中心と同心の円弧状側壁を前記吐出孔形成部材に形成する工程と、
    　前記円弧状側壁に当接させて位置決めした取付治具を用いて前記リード弁を位置決めする工程と、
    　前記取付治具により位置決めされた前記リード弁を固定する工程とを備えることを特徴とする圧縮機の製造方法。
  6. 　請求項５に記載の製造方法で製造した圧縮機と、前記圧縮機に接続される凝縮器と、前記凝縮器に接続される膨張装置と、前記膨張装置と前記圧縮機との間に接続される蒸発器とを備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。
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