JP2000257575A - 圧縮機 - Google Patents

圧縮機

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JP2000257575A
JP2000257575A JP11058163A JP5816399A JP2000257575A JP 2000257575 A JP2000257575 A JP 2000257575A JP 11058163 A JP11058163 A JP 11058163A JP 5816399 A JP5816399 A JP 5816399A JP 2000257575 A JP2000257575 A JP 2000257575A
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space
discharge
gas passage
curvature
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Atsushi Shiraishi
敦 白石
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス通路の形成が容易であり、弁体により安
定してガス通路を封鎖し得る耐久性・動作性の優れた吐
出用弁機構を有する圧縮機を提供すること。 【解決手段】 このスロール圧縮機における吐出用弁機
構は、固定スクロール１に圧縮空間ＳP と吐出空間ＳD
とを連通するために設けられたガス通路１ａと、ガス通
路１ａの空間ＳP 側に圧入された弁封鎖用圧入体３と、
ガス通路１ａ内に可動に収容されて逆止弁として働くと
共に、空間ＳD の圧力が空間ＳP の圧力よりも高いとき
に弁封鎖用圧入体３に当接して空間ＳD から空間ＳP へ
冷媒ガスが逆流するのを防止する弁球体２とから成る。
弁球体２は、空間ＳP の圧力が空間ＳD の圧力よりも高
いとき、ガス通路１ａにおける空間ＳD 側の内壁局部の
弁球体２の曲率よりも大きい曲率の曲面に当接し、その
周囲に空間ＳD 側の内壁局部に連通するように設けられ
た複数のガス通気孔１ｂから冷媒ガスが流出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車に
代表される車両用等の空調装置に用いられる圧縮機に関
し、詳しくは圧縮空間及び吐出空間を連通するガス通路
で吐出空間の圧力が圧縮空間の圧力よりも高いときに吐
出空間から圧縮空間へ冷媒ガスが逆流するのを防止する
ためにガス通路内に可動に収容されて逆止弁として働く
弁体を備えた圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の圧縮機として、例えばス
クロール型圧縮機では、圧縮機構と高圧側との圧力差に
基づいて開閉する吐出弁を備えているが、この吐出弁は
弁座，弁体，止め輪，及びストッパから構成されてお
り、その部品点数や組立工数が多いためにコスト高が嵩
むという不具合がある。又、吐出弁としてリード弁を用
いるタイプのものもあるが、この場合には吐出ポートを
開閉する弁板，この弁板の開放位置を規制するリテー
ナ，及びリテーナを固定するボルトが必要となり、同様
に部品点数や組立工数が多くなってコスト高を招いてし
まう。
【０００３】そこで、部品点数の少ない吐出弁を備え、
組立工数の低減化を計り得る構造の圧縮機も開発されて
いる。一例として、逆止弁として働く弁体を備えた圧縮
機が挙げられるが、このような圧縮機に関連する周知技
術としては、例えば特開平５−２３１３５１号公報に開
示されたスクロール型流体機械が挙げられる。
【０００４】図４は、このスクロール型流体機械の一例
であるスクロール型圧縮機における弁体２２を用いた吐
出用弁機構Ｂを含む要部構成を示した縦方向の側面断面
図である。このスクロール圧縮機では、密閉ハウジング
２３内にシールリング２５を用いて組み合わされて収容
されたディスチャージカバー２４及び固定スクロール２
１の壁面で圧縮空間ＳP 、低圧空間ＳL 、及び吐出空間
ＳD が区画形成されており、ディスチャージカバー２４
と固定スクロール２１との境界部に吐出用弁機構Ｂが形
成されている。
【０００５】即ち、ここでの吐出用弁機構Ｂは、圧縮機
構Ｐの圧縮空間ＳP と吐出空間ＳD（低圧空間ＳL より
は高圧であるために高圧空間とみなすこともできる）と
を連通するために、ディスチャージカバー２４に形成さ
れた円柱状開口部２４ａと、固定スクロール２１に形成
された通気孔２１ａ及びそれより段差を成して繋がる吐
出ポート２１ｂとによって構成されたガス通路と、ガス
通路で最も収容空間（口径）が大きい通路孔２１ａ内に
収容されて圧縮空間ＳP と吐出空間ＳD との圧力差に基
づいて移動する卵型（ラクビーボール状）の弁体２２と
を含む他、ディスチャージカバー２４の円柱状開口部２
４ａの局部であって通路孔２１ａ内に突出した第１のス
トッパ部２４ｃと、固定スクロール２１の通路孔２１ａ
で勾配を成して傾斜した面の第２のストッパ部２１ｃと
を含んでいる。
【０００６】このうち、円柱状開口部２４ａの開口径、
並びに通路孔２１ａの吐出ポート２１ｂに繋がる部分の
開口径は、弁体２２の短軸方向における直径よりも小さ
くなっており、円柱状開口部２４ａの開口径及び通路孔
２１ａの吐出ポート２１ｂに繋がる部分の開口径はほぼ
等しくなっている。
【０００７】このスクロール型圧縮機の吐出用弁機構Ｂ
の場合、圧縮空間ＳP の圧力が吐出空間ＳD の圧力より
も高ければ、通路孔２１ａに収容された弁体２２は吐出
空間ＳD 側へ移動して実線で示されるように第１のスト
ッパ部２４ｃによって動きを停止させられるが、このと
きにガスはディスチャージカバー２４の円形開口部２４
ａの周囲に設けられたガス溝２４ｂから吐出空間ＳD 側
へと流通し、反対に吐出空間ＳD の圧力が圧縮空間ＳP
の圧力よりも高ければ、弁体２２は圧縮空間Ｓ P 側へ移
動して点線で示されるように第２のストッパ部２１ｃに
よって動きを停止させられるが、このときに弁体２２に
よって通路孔２１ａが完全に封鎖されてそれに繋がる吐
出ポート２１ｂも封鎖されることでガスの吐出空間ＳD
から圧縮空間ＳP への流通が防止される。
【０００８】図５は、他のスクロール型圧縮機における
吐出弁１３を用いた吐出用弁機構を含む固定スクロール
１１周囲部分を示した縦方向の側面断面図である。ここ
での吐出用弁機構は、固定スクロール１１に圧縮空間Ｓ
P と吐出空間ＳD とを連通するために設けられたガス通
路１１ａと、ガス通路１１ａの吐出空間ＳD 側にボルト
で固定されたリテーナによって支持規制された吐出弁１
３とから成る。吐出弁１３は、圧縮空間ＳP の圧力が吐
出空間ＳD の圧力よりも高ければガス通路１１ａを解放
して圧縮空間ＳP から吐出空間ＳD 側へとガスを流通さ
せ、反対に吐出空間ＳD の圧力が圧縮空間ＳP の圧力よ
りも高ければガス通路１１ａを塞いで吐出空間ＳD から
圧縮空間ＳP 側へのガス流通を防止するように働く。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した弁体を用いた
スクロール圧縮機の吐出用弁機構の場合、ガス通路を構
成する部分をディスチャージカバーと固定スクロールと
を対象として予め定められた径となるように精巧に開口
しなければならず、ガス通路の形成に手間がかかると同
時に加工に要する部品点数が多くなってしまうという問
題がある他、弁体を卵型としているために圧縮空間と吐
出空間との圧力差に伴う弁体の移動に際して弁体が安定
してストッパ部に係止されないことがあり、こうした場
合に特に吐出空間の圧力が圧縮空間の圧力よりも高いと
きのガス通路の封鎖が充分に計り得なければ圧縮動作が
円滑に行われなくなってしまうという問題がある。
【００１０】又、吐出弁を用いたスクロール圧縮機の吐
出用弁機構の場合、ガス通路を固定スクロールに形成し
ているためにガス通路の形成に手間がかからずに済む
上、加工に要する部品点数も削減できるという長所はあ
るが、その反面として吐出弁を支持規制するためのボル
トやリテーナが必要となり、吐出弁の組み付け時に吐出
弁の位置決めを精度良く行わなければならず、手間を要
する（組み付け不良があると弁の基本機能が損われる）
という問題がある他、吐出弁を用いることで弁に起因す
る吐出脈動や弁の片当たりによる弁割れが発生し易いと
いう動作上における基本的な問題がある。従って、耐久
性良く動作することを重視すれば、吐出弁を用いた吐出
用弁機構よりも弁体を用いた吐出用弁機構の方が有利な
ものとなっている。
【００１１】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、ガス通路の形成が
容易であると共に、弁体により安定してガス通路を封鎖
し得る耐久性・動作性の優れた吐出用弁機構を有する圧
縮機を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、壁面で
区画形成された圧縮空間及び吐出空間を連通するガス通
路と、吐出空間の圧力が圧縮空間の圧力よりも高いとき
に該吐出空間から該圧縮空間へ冷媒ガスが逆流するのを
防止するためにガス通路内に可動に収容されて逆止弁と
して働く弁体とを備えた圧縮機において、弁体は所定の
直径を有する弁球体であり、ガス通路における吐出空間
側の内壁局部は、弁球体の曲率とは異なる曲率の曲面を
成して所定の直径よりも小さい開口径を有する第１の円
形開口部に繋がっており、第１の円形開口部の周囲にお
ける弁球体が当接される部分よりも外側部分には吐出空
間側の内壁局部に連通して冷媒ガスを流出させるための
複数のガス通気孔が設けられており、更に、所定の直径
よりも小さい開口径を有する第２の円形開口部が設けら
れ、且つ該第２の円形開口部に繋がる内側面の局部が弁
球体に当接された状態で冷媒ガスの流出を封鎖する曲面
を成す弁封鎖用圧入体がガス通路の圧縮空間側に圧入さ
れた圧縮機が得られる。
【００１３】又、本発明によれば、上記圧縮機におい
て、ガス通路における低圧側空間側の内壁局部の曲率は
弁球体の曲率よりも小さく、第２の円形開口部の開口径
は第１の円形開口部の開口径よりも大きい圧縮機が得ら
れる。
【００１４】更に、本発明によれば、上記何れかの圧縮
機において、弁封鎖用圧入体における内側面の局部の曲
面は、弁球体の曲率と同じ曲率である圧縮機が得られ
る。
【００１５】加えて、本発明によれば、上記何れか一つ
の圧縮機における弁球体及び弁封鎖用圧入体を備えたガ
ス通路が設けられた固定スクロールを含むスクロール圧
縮機や、或いは同様な弁球体及び弁封鎖用圧入体を備え
たガス通路が設けられた弁板を含むピストン式圧縮機が
得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げ、本発明の圧
縮機について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】図１は、本発明の一実施例に係るスクロー
ル圧縮機における弁球体２を用いた吐出用弁機構を含む
固定スクロール１周囲部分を示した縦方向の側面断面図
である。ここでの吐出用弁機構は、固定スクロール１に
圧縮空間ＳP と吐出空間ＳDとを連通するために設けら
れたガス通路１ａと、ガス通路１ａの圧縮空間ＳP 側に
圧入された弁封鎖用圧入体３と、ガス通路１ａ内に可動
に収容されて逆止弁として働くと共に、吐出空間ＳD の
圧力が圧縮空間ＳP の圧力よりも高いときに弁封鎖用圧
入体３に当接して吐出空間ＳD から圧縮空間ＳP へ冷媒
ガスが逆流するのを防止する弁球体２とから成る。
【００１８】但し、ガス通路１ａにおける吐出空間ＳD
側の内壁局部は、弁球体２の曲率とは異なるそれよりも
小さい曲率の曲面を成して所定の直径よりも小さい開口
径を有する第１の円形開口部に繋がっており、第１の円
形開口部の周囲における弁球体２が当接される部分より
も外側部分には吐出空間ＳD 側の内壁局部に連通して冷
媒ガスを流出させるための複数のガス通気孔１ｂが設け
られている。又、弁封鎖用圧入体３は、所定の直径より
も小さい開口径を有する第２の円形開口部が設けられ、
且つ第２の円形開口部に繋がる内側面の局部が弁球体２
に当接された状態で冷媒ガスの流出を封鎖する曲面を成
している。更に、第２の円形開口部の開口径は第１の円
形開口部の開口径よりも大きくなっており、弁封鎖用圧
入体３における内側面の局部の曲面は弁球体２の曲率と
同じ曲率となっている。
【００１９】図２は、この吐出用弁機構の圧縮動作にお
ける一状態を部分拡大して示した縦方向の側面断面図で
ある。
【００２０】ここでは、圧縮空間ＳP の圧力が吐出空間
ＳD の圧力よりも高い条件下を示しており、こうした場
合に弁球体２は、圧縮空間ＳP 側の大きな圧力によって
吐出空間ＳD 側へ移動し、ガス通路１ａにおける吐出空
間ＳD 側の内壁局部の弁球体２の曲率よりも小さい曲率
の曲面に当接して停止し、その一部が第１の円形開口部
に嵌まり込んで吐出空間ＳD 側に突出する状態となる
が、このときに冷媒ガスは矢印で示されるように弁封鎖
用圧入体３の第２の円形開口部から弁球体２の外側を経
由し、第１の円形開口部の周囲における弁球体２が当接
される部分よりも外側部分に吐出空間ＳD 側の内壁局部
に連通するように設けられた複数のガス通気孔１ｂから
吐出空間ＳD へと流出する。尚、このガス通気孔１ｂか
らの冷媒ガスの流出圧は弁球体２をガス通路１ａにおけ
る吐出空間ＳD 側の内壁局部の曲面に当接させる状態を
促進するように働く。
【００２１】図３は、この吐出用弁機構の圧縮動作にお
ける他の状態並びに細部構成を示したもので、同図
（ａ）は圧縮動作における他の状態を部分拡大して示し
た縦方向の側面断面図に関するもの、同図（ｂ）は同図
（ａ）における吐出空間ＳD 側からの局部平面図に関す
るものである。
【００２２】図３（ａ）では、吐出空間ＳD の圧力が圧
縮空間ＳP の圧力よりも高い条件下を示しており、こう
した場合に弁球体２は、吐出空間ＳD 側の大きな圧力に
よって圧縮空間ＳP 側へ移動し、ガス通路１ａにおける
圧縮空間ＳP 側に圧入された弁封鎖用圧入体３の内側面
局部の曲面（上述したように弁球体２の曲率と同じ曲率
となっている）に当接して停止するが、このときに冷媒
ガスは弁球体２の弁封鎖用圧入体３に対する当接により
ガス通路１ａが封鎖されているため、吐出空間ＳD から
圧縮空間ＳP 側へ流通しない。
【００２３】ところで、図３（ｂ）を参照すれば、吐出
空間ＳD 側のガス通路１ａは第１の円形開口部が示され
ており、この第１の円形開口部の周囲であって、図２で
説明したように弁球体２が当接される部分よりも外側部
分には吐出空間ＳD 側の内壁局部に連通する一対のガス
通気孔１ｂが帯状円弧型の形状として対向して設けられ
た様子を示している。但し、このガス通気孔１ｂの形状
は帯状円弧型に限定されるものでは無く、吐出空間ＳD
側の内壁局部に連通されて弁球体２の周囲から冷媒ガス
を流出可能な位置に配設されるという条件を満たすもの
であれば他の形状であっても良く、その数も限定されな
い。
【００２４】尚、上述した一実施例では、ガス通路１ａ
の吐出空間ＳD 側の内壁局部を弁球体２の曲率よりも小
さい曲率の曲面を成すものとして説明したが、ガス通路
１ａにおける吐出空間ＳD 側の第１の円形開口部の開口
径が弁封鎖用圧入体３の第２の円形開口部の開口径に比
べてずっと小さい場合にはガス通路１ａの吐出空間Ｓ D
側の内壁局部を弁球体２の曲率よりも大きい曲率の曲面
を成すように形成することもできる。但し、この場合に
は第２の円形開口部の開口径が弁球体２の直径やガス通
路１ａの他部の空間に比べてずっと小さくなるため、弁
球体２の曲率よりも大きい曲率の内壁局部の曲面に繋が
るように傾斜部や弁球体２の曲率よりも小さい曲率の曲
面を設ける構成とすれば良い。何れにしても、こうした
場合には弁球体２が傾斜部や弁球体２の曲率よりも小さ
い曲率の曲面に当接されるため、ガス通気孔１ｂをこれ
らにおける弁球体２が当接される部分よりも外側部分に
設けるようにすれば良い。又、上述した一実施例では、
圧縮機として弁球体２及び弁封鎖用圧入体３を備えたガ
ス通路１ａが設けられた固定スクロール１を含むスクロ
ール圧縮機を例にして説明したが、このような弁球体２
及び弁封鎖用圧入体３を備えたガス通路１ａによる吐出
用弁機構は斜板を有するピストン式圧縮機における弁板
の吸入口を対象にして適用することもできる。
【００２５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の圧縮機
によれば、既存の弁体を用いた吐出用弁機構を改良し、
弁体を弁球体とすると共に、圧縮空間と吐出空間とを連
通するガス通路の圧縮空間側に弁封鎖用圧入体を圧入し
た上、ガス通路の吐出空間側の内壁局部を弁球体の曲率
とは異なる曲率の曲面と成し、圧縮空間の圧力が吐出空
間の圧力よりも高いときにガス通路における吐出空間側
の内壁局部の曲面に弁球体を当接させ、且つその周囲に
吐出空間側の内壁局部に連通するように設けられた複数
のガス通気孔から冷媒ガスが流出するようにし、逆に吐
出空間の圧力が圧縮空間の圧力よりも高いときに弁封鎖
用圧入体の弁球体と同じ曲率の内側面局部の曲面に弁球
体を当接させてガス通路を封鎖して吐出空間から圧縮空
間へ冷媒ガスが逆流するのを防止する構成としているの
で、ガス通路の形成が容易となると共に、少ない部品点
数で弁球体により安定してガス通路を封鎖し得るように
なり、耐久性・動作性の優れたものとなる。結果とし
て、この弁球体を用いた吐出用弁機構の場合、既存の吐
出弁を用いた吐出用弁機構のように吐出弁の組み付けに
際しての位置決め精度の問題、弁に起因する吐出脈動や
弁の片当たりによる弁割れの問題が一切発生せず、耐久
性良く安定して動作するため、吐出用弁機構としての基
本機能面で高い信頼性が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るスクロール圧縮機にお
ける弁球体を用いた吐出用弁機構を含む固定スクロール
周囲部分を示した縦方向の側面断面図である。
【図２】図１に示す吐出用弁機構の圧縮動作における一
状態を部分拡大して示した縦方向の側面断面図である。
【図３】図１に示す吐出用弁機構の圧縮動作時における
他の状態並びに細部構成を示したもので、（ａ）は圧縮
動作における他の状態を部分拡大して示した縦方向の側
面断面図に関するもの、（ｂ）は（ａ）における吐出空
間側からの局部平面図に関するものである。
【図４】従来の一例に係るスクロール型圧縮機における
弁体を用いた吐出用弁機構を含む要部構成を示した縦方
向の側面断面図である。
【図５】従来の他例に係るスクロール型圧縮機における
吐出弁を用いた吐出用弁機構を含む固定スクロール周囲
部分を示した縦方向の側面断面図である。
【符号の説明】
１，１１，２１ 固定スクロール １ａ，１１ａ ガス通路 １ｂ ガス通気孔 ２ 弁球体 ３ 弁封鎖用圧入体 １３ 吐出弁 ２１ａ 通路孔 ２１ｂ 吐出ポート ２１ｃ，２４ｃ ストッパ部 ２２ 弁体 ２３ 密閉ハウジング ２４ ディスチャージカバー ２４ａ 円柱状開口部 ２４ｂ ガス溝 ２５ シールリング Ｂ 吐出用弁機構 Ｐ 圧縮機構 ＳD 吐出空間 ＳL 低圧空間 ＳP 圧縮空間

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 壁面で区画形成された圧縮空間及び吐出
    空間を連通するガス通路と、前記吐出空間の圧力が前記
    圧縮空間の圧力よりも高いときに該吐出空間から該圧縮
    空間へ冷媒ガスが逆流するのを防止するために前記ガス
    通路内に可動に収容されて逆止弁として働く弁体とを備
    えた圧縮機において、前記弁体は所定の直径を有する弁
    球体であり、前記ガス通路における前記吐出空間側の内
    壁局部は、前記弁球体の曲率とは異なる曲率の曲面を成
    して前記所定の直径よりも小さい開口径を有する第１の
    円形開口部に繋がっており、前記第１の円形開口部の周
    囲における前記弁球体が当接される部分よりも外側部分
    には前記吐出空間側の内壁局部に連通して前記冷媒ガス
    を流出させるための複数のガス通気孔が設けられてお
    り、更に、前記所定の直径よりも小さい開口径を有する
    第２の円形開口部が設けられ、且つ該第２の円形開口部
    に繋がる内側面の局部が前記弁球体に当接された状態で
    前記冷媒ガスの流出を封鎖する曲面を成す弁封鎖用圧入
    体が前記ガス通路の前記圧縮空間側に圧入されたことを
    特徴とする圧縮機。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の圧縮機において、前記ガ
    ス通路における前記吐出空間側の内壁局部の曲率は前記
    弁球体の曲率よりも小さく、前記第２の円形開口部の開
    口径は前記第１の円形開口部の開口径よりも大きいこと
    を特徴とする圧縮機。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の圧縮機において、
    前記弁封鎖用圧入体における内側面の局部の曲面は、前
    記弁球体の曲率と同じ曲率であることを特徴とする圧縮
    機。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３の何れか一つに記載の圧縮
    機における前記弁球体及び前記弁封鎖用圧入体を備えた
    前記ガス通路が設けられた固定スクロールを含むことを
    特徴とするスクロール圧縮機。
  5. 【請求項５】 請求項１〜３の何れか一つに記載の圧縮
    機における前記弁球体及び前記弁封鎖用圧入体を備えた
    前記ガス通路が設けられた弁板を含むことを特徴とする
    ピストン式圧縮機。
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