JP2003120563A - 気体圧縮機 - Google Patents
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Abstract
室内への高圧ガスの逆流を防ぐ吐出弁であって、吐出弁
の撓み変形時における弁座部分との線接触状態を避け
て、吐出弁の耐久性を高め、かつ吐出弁の薄肉化を図る
ことにより気体圧縮機運転中の過圧縮を未然に防止す
る。 【解決手段】 吐出孔16の吐出チャンバ室18側開口
縁部の弁座部分の構成において、吐出孔16の開口縁コ
ーナー部にR加工部30を設けることにより、吐出弁1
7の閉成時、吐出孔16内に押し込まれる際、吐出弁1
7の撓み形状に合致させて両者の面接触状態を維持し
て、吐出弁17に線状の負荷がかかるのを抑え、吐出弁
割れを防止し、耐久性を高める。また、吐出孔16の開
口部分の面取り部16aにR加工部31a〜31dを形
成することにより、吐出弁17の耐久性をより一層高め
る。
Description
テムの一部として車両に搭載される、または空調システ
ムの一部として室外機に搭載される気体圧縮機に関し、
特に、圧縮室から吐出される高圧ガスの逆流を防止する
吐出弁の耐久性を高めるとともに、吐出弁の薄肉化が図
れ、吐出弁の開閉動作特性を高めた気体圧縮機に関す
る。
体圧縮機の断面図である。同図の気体圧縮機は一端開口
型のコンプレッサケーシング1内に圧縮機構部Cを収容
した構造であり、この圧縮機構部Cとコンプレッサケー
シング1の開口端に取り付けられたフロントヘッド1−
2との間が低圧の吸入室6(低圧室)として構成され、
また、コンプレッサケーシング1の内側密閉端と圧縮機
構部Cとの間が高圧の吐出室5(高圧室)として構成さ
れている。
2を有し、このシリンダ2の両端面にはサイドブロック
3、4が取り付けられ、また、そのシリンダ2の内側に
はロータ7が横架されており、このロータ7はその軸心
のロータ軸8とフロント側サイドブロック3の軸受9及
びリア側サイドブロックの軸受(図示省略)を介して回
転可能に支持されている。
ベーン溝11が放射状に形成され、これらのベーン溝1
1にはそれぞれ1つずつベーン12が摺動可能に装着さ
れており、ロータ7の回転による遠心力とベーン背圧で
各ベーン12はシリンダ2の内周面と摺接しながら回転
する。
壁、サイドブロック3、4内面、ロータ7外周面により
画成され、この画成された小室が圧縮室(シリンダ室)
13であり、このようなシリンダ2内側の圧縮室13
は、ロータ7並びにベーン12が図7中矢印イの方向に
回転することにより、吸入室6から吸入した冷媒ガスを
圧縮室13内で圧縮して吐出室5側へ吐出する。
シリンダ2等の吸入通路14とサイドブロック3、4の
吸入口15を介して圧縮室13へ吸入される。そして、
ロータ7並びにベーン12の回転により、圧縮室13内
の低圧ガスを圧縮する。圧縮された高圧冷媒ガスの圧力
により圧縮室13の内圧が上昇するとともに、この圧縮
室13の内圧が吐出孔16を塞いでいる吐出弁17に作
用し、吐出弁17が開き、圧縮室13内の高圧冷媒ガス
は、吐出孔16からシリンダ2外部空間の吐出チャンバ
室18、サイドブロック3の高圧ガス通路19、及び油
分離器20を経て吐出室5側へ吐出される。
冷媒ガス中には、潤滑用等のオイルがミストの状態で含
まれているが、そのオイル成分は、油分離器20の金網
等からなる油分離フィルター21との衝突により分離捕
獲され、かつ吐出室5底部のオイル溜まり22に滴下し
貯留される。また、オイル溜まり22には、吐出室5内
に吐出した高圧冷媒ガスの圧力が作用しており、このよ
うな吐出圧力Pdの作用するオイル溜まり22のオイル
は、サイドブロック3、4やシリンダ2の油穴23、軸
受9のクリアランス、サイドブロック3、4のシリンダ
対向面側に形成されたサライ溝24をその順に通って、
最終的にベーン溝11の底部へ供給され、かつ、ベーン
背圧としてベーン12の底部に作用する。
変化により、吐出弁17が開閉動作し、圧縮室13内の
高圧冷媒ガスを吐出チャンバ室18側に吐出させる従来
構造のものにあっては、図8に示すように、吐出弁17
は、バルブサポート17aにより片持ち式に一端側が支
持され、気体圧縮機の運転停止時、すなわち、吐出チャ
ンバ室18の内圧P1と圧縮室13の内圧P2が等しい
時は、吐出弁17はフラット状にシリンダ2の外側面と
当接している。尚、吐出孔16の開口縁部は、テーパー
状の面取り部16aが設けられている。
の内圧P2が吐出チャンバ室18の内圧P1より高い
時、P1<P2の場合、吐出弁17が開放され、吐出チ
ャンバ室18側に高圧ガスが吐出される。この時、吐出
弁17は、図9中点線で示す位置まで持ち上がり、吐出
孔16から吐出チャンバ室18側に高圧ガスが吐出され
る。
1>P2の場合、吐出チャンバ室18側から高圧ガスが
吐出孔16を通じて圧縮室13に逆流しないように、図
9中実線で示すように吐出弁17は、吐出孔16内に押
し付けられ、この時の内圧差に応じた吸引力により、吐
出弁17は湾曲状に撓み変形する。
機における吐出弁17は、排出された高圧ガスが圧縮室
13内に逆流しないように吐出チャンバ室18の内圧P
1に比べ、圧縮室13内の内圧P2が低くなれば、吐出
弁17が撓み変形して吐出孔16内に押し込まれる。こ
の時、吐出弁17に対する弁座部分は吐出孔16の面取
り部16aにおける上縁コーナー部(図9中符号aで示
す)であり、吐出弁17に対してエッヂ当たりし、いわ
ゆる線接触状態であるため、この線接触部位に応力が局
部的に集中し、吐出弁割れが発生しやすいという不具合
がある。
設定して機械強度をもたせた場合、圧縮室13の内圧P
2が吐出チャンバ室18の内圧P1に比べ高圧になった
際、吐出弁17を開放するタイミングが遅れ、圧縮室1
3内が過圧縮状態となり、気体圧縮機の動力ロスが大き
いという問題点が指摘されている。
されたもので、気体圧縮機における吐出チャンバ室から
圧縮室側への高圧ガスの逆流を防ぐ吐出弁の吐出弁割れ
を抑え、耐久性を高めることができ、しかも、吐出弁の
薄肉化を可能とすることで吐出弁の開閉動作特性を向上
させることができ、動力ロスの少ない気体圧縮機を提供
することを目的とする。
に、この出願の請求項1に記載の発明は、一対のサイド
ブロック間に介挿された内周略楕円筒状のシリンダと、
上記シリンダ内に回転可能に横架されたロータと、上記
ロータに放射状に嵌め込まれ、ロータの回転によりシリ
ンダの周面と摺接する複数のベーンと、上記シリンダ、
サイドブロック、ロータにより画成される圧縮室と、こ
の圧縮室内で圧縮された高圧ガスが吐出孔を通じて吐出
される吐出チャンバ室と、開閉動作することにより高圧
ガスの吐出を行なうとともに、高圧ガスの逆流を防ぐ吐
出弁とを有し、前記吐出弁と当接する弁座部分には、吐
出弁が撓み変形して吐出孔内に押し込まれる時、吐出弁
と面接触状態を維持できるR加工部が設けられているこ
とを特徴とする。
は、R加工部は、吐出孔の面取り部の上縁コーナー部に
丸みをもたせるR加工により形成されていることを特徴
とする。
は、R加工部は、吐出孔の面取り部に凹状、あるいは凸
状のR加工により形成されていることを特徴とする。
は、R加工部は、吐出孔の面取り部に外側を凸状、内側
を凹状のR加工が連接状に形成されていることを特徴と
する。
ャンバ側開口縁部の弁座部分には、R加工が施されてい
ることにより、圧縮室の内圧が吐出チャンバ室の内圧に
比べ低圧になった時、吐出弁が吐出孔に押し込まれる
が、吐出弁は、開口縁部の弁座面と面接触状態を維持し
て接触するため、従来のように吐出弁とシリンダ弁座部
分とが線接触状態にならない。従って、吐出弁に応力が
局部的に集中することがなく、応力を分散させることに
より、吐出弁割れを可及的に防止できる。
するように、吐出弁が吐出孔に押し込まれる際、吐出弁
と弁座面とは面接触状態であり、吐出弁にかかる負荷を
分散することができるため、吐出弁の薄肉化を図ること
ができ、吐出弁の開閉動作特性を向上させることから、
圧縮室内が過圧縮状態にならず、動力のロスが少ない。
の好適な実施の形態について、図1乃至図5を基に詳細
に説明する。
出弁機構の要部を示す断面図であり、気体圧縮機の運転
停止時、すなわち、圧縮室と吐出チャンバ室との内圧が
等しい時の状態を示す。
いて、図6及び図7を用いて説明すると、コンプレッサ
ケーシング1内に圧縮機構部Cが収容され、この圧縮機
構部Cは端面にサイドブロック3、4を取り付けたシリ
ンダ2を有し、該シリンダ2内にはロータ7が回転可能
に配置され、ロータ7の外周面に放射状に形成された複
数のベーン溝11内にはベーン12が1つずつ配置さ
れ、ロータ7の回転により、ベーン12はベーン溝11
内を摺動し、かつロータ7の外周面からシリンダ2の内
周面に向かって出没可能に設けられていること、及び、
シリンダ2、サイドブロック3、4及びロータ7により
画成されたシリンダ2内側の小室が圧縮室(シリンダ
室)13であり、この圧縮室13はロータ7並びにベー
ン12の回転により、吸入室(低圧室)6の冷媒ガスを
吸入し圧縮すること等は従来と同様なため、従来と同一
部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
チャンバ室18は、シリンダ楕円短径部付近のシリンダ
外周面を一部切り欠いてなる切り欠き部2a、サイドブ
ロック3、4、及びコンプレッサケーシング1によって
仕切られた空間からなり、このような吐出チャンバ室1
8に吐出弁17が設けられているとともに、圧縮室13
で圧縮された高圧の冷媒ガスは、その吐出弁17を介し
て吐出チャンバ室18へ吐出されるが、この吐出弁17
に対する弁座部分の構造が従来と異なる。
においては、図1に示す吐出弁17及びこの吐出弁17
を受ける弁座構成を採用している。
の開口縁部であり、シリンダ2に設けられている吐出孔
16の吐出チャンバ室18側開口は、開口縁部に面取り
部16aが設けられているのは従来と同様であるが、こ
の面取り部16aとシリンダ2壁面との境界部が従来の
線状ではなく、丸みをもたせたR加工部30として形成
されている。
り、吐出チャンバ室18の内圧P1と圧縮室13の内圧
P2とが同一であるため、吐出弁17はフラット状にな
っている。
7の回転による遠心力とベーン背圧が作用し、ベーン1
2が圧縮室13内のガスを圧縮するため、圧縮室13の
内圧P2が可変し、図2に示すように、吐出チャンバ室
18の内圧P1よりも圧縮室13内の内圧P2が大きい
場合には、圧縮室13内の高圧ガスが吐出孔16を通し
て吐出チャンバ室18側に吐出できるように吐出弁17
が図2中点線で示す位置に持ち上がる。
も圧縮室13の内圧P2が低圧である場合には、高圧ガ
スが圧縮室13内に逆流するのを防止するように、薄肉
状のバネ鋼板を素材とする吐出弁17は、撓み変形し
て、図2中実線で示すように吐出弁17が吐出孔16内
に押し込まれる。
孔16の面取り部16aとシリンダ2の外壁間はR加工
部30として形成されているため、吐出孔16開口縁部
の弁座面(R加工部30)と吐出弁17とは面接触状態
を維持して吐出弁17が吐出孔16側に押し付けられる
ことになる。
状態を回避できるため、吐出弁17が吐出孔16内に押
圧された際の応力を面接触部分に分散でき、負荷荷重が
局部的に集中することがなく、吐出弁割れを可及的に防
止できることから、吐出弁17の耐久性を高めることが
できる。
分集中を回避できるため、吐出弁17の薄肉化が図れる
ことにより、吐出弁17の開閉動作特性を向上させるこ
とで圧縮室13内での過圧縮を未然に防止でき、動力ロ
スも少なくて済む。
る弁座部分として、吐出孔16の面取り部16aに着目
した変形例を示す。
したR加工部31aが形成されている。また、図4は、
面取り部16aにR状肉抜きを施したR加工部31bが
形成されている。
時、高圧ガスが圧縮室13内に逆流しないように吐出弁
17が撓み変形して吐出孔16内に押し込まれるが、図
3,図4に示すR加工部31a,31bにより、吐出弁
17と吐出孔16周囲の弁座部分が面接触状態を維持で
きるため、上述したエッヂ部分に丸みをもたせるR加工
部30の機能と同様に、吐出弁17の撓み変形時におけ
る接触圧を分散させることができ、応力の局部集中を避
けて、吐出弁17の耐久性を高めることができるという
R加工部30と同じ作用効果がある。
化が図れ、吐出弁17の開閉動作特性を向上させること
で圧縮室13内での過圧縮を防止し、動力ロスを防ぐこ
とができる。
取り部16aに凸状のR加工部31cと凹状のR加工部
31dを併用しても良く、図5に示すタイプのもので
は、吐出弁17が撓み変形する際、吐出弁17と弁座部
分の接触面積をより多く確保することができ、吐出弁1
7と弁座部分との接触圧をより広範に分散させることが
できるため、耐久性をより高めることができる。
る弁座部分の構成を採用した気体圧縮機の動作につい
て、図1,図6,図7を基に説明する。
と同じく、圧縮された高圧冷媒ガスの圧力により圧縮室
13の内圧P2が上昇する。そして、この圧縮室13の
内圧P2の上昇が吐出孔16を塞いでいる吐出弁17に
作用し、吐出弁17が持ち上がり、これにより吐出孔1
6が開状態となる。そうすると、圧縮室13内の高圧冷
媒ガスは、吐出孔16、シリンダ2外部空間の吐出チャ
ンバ室18、サイドブロック3の高圧ガス通路19、及
び油分離器20を経て吐出室5側へ吐出される。
ガスが吐出されると、それまで高圧であった圧縮室13
の内圧P2が急激に低下し、これにより吐出弁17が吐
出孔16内に押し込まれ、吐出孔16を塞ぎ閉鎖する。
この時、上述したように、吐出弁17は、吐出孔16の
開口縁コーナー部に設けたR加工部30、あるいは面取
り部16aに設けたR加工部31a〜31dにより、吐
出弁17と弁座面は面接触状態を維持でき、吐出弁17
にかかる応力の局部集中を回避して、吐出弁17にかか
る負荷荷重を軽減でき、耐久性をアップさせることがで
きる。また、従来の線接触構造のものに比べ、吐出弁1
7閉鎖時の騒音も低減させることができる。
縮機は、圧縮室で圧縮した高圧ガスを吐出チャンバ室側
に吐出するとともに、高圧ガスの逆流を防止する吐出弁
及び吐出弁の弁座部分の構成において、吐出弁の撓み変
形時、吐出弁と面接触できるように吐出孔開口縁コーナ
ー部にR加工部、あるいは面取り部にR加工部を施すこ
とで吐出弁の撓み変形時にかかる負荷荷重を低減させる
ことにより、吐出弁割れを可及的に防止でき、吐出弁の
耐久性及び信頼性を高めることができるという効果を有
する。
出弁は、弁閉鎖時、弁座部分と面接触状態を維持して接
触するため、圧縮室の内圧変化により、吐出弁が開放す
る際のタイミングに遅れ等がなく、吐出弁の開閉動作に
おける信頼性を高め、かつ過圧縮状態を未然に回避でき
ることから、動力ロスも少なくて済む等の作用効果を有
する。
及び弁座部分の構成を示す運転停止時の説明図である。
動作を示す説明図である。
部分の変形例を示す説明図である。
部分の変形例を示す説明図である。
部分の変形例を示す説明図である。
運転停止時の説明図である。
示す説明図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 一対のサイドブロック間に介挿された内
周略楕円筒状のシリンダと、上記シリンダ内に回転可能
に横架されたロータと、上記ロータに放射状に嵌め込ま
れ、ロータの回転によりシリンダの周面と摺接する複数
のベーンと、上記シリンダ、サイドブロック、ロータに
より画成される圧縮室と、この圧縮室内で圧縮された高
圧ガスが吐出孔を通じて吐出される吐出チャンバ室と、
開閉動作することにより高圧ガスの吐出を行なうととも
に、高圧ガスの逆流を防ぐ吐出弁とを有し、前記吐出弁
と当接する弁座部分には、吐出弁が撓み変形して吐出孔
内に押し込まれる時、吐出弁と面接触状態を維持できる
R加工部が設けられていることを特徴とする気体圧縮
機。 - 【請求項2】 R加工部は、吐出孔の面取り部の上縁コ
ーナー部に丸みをもたせるR加工により形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の気体圧縮機。 - 【請求項3】 R加工部は、吐出孔の面取り部に凹状、
あるいは凸状のR加工により形成されていることを特徴
とする請求項1に記載の気体圧縮機。 - 【請求項4】 R加工部は、吐出孔の面取り部に外側を
凸状、内側を凹状のR加工が連接状に形成されているこ
とを特徴とする請求項1に記載の気体圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001311896A JP2003120563A (ja) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | 気体圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001311896A JP2003120563A (ja) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | 気体圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003120563A true JP2003120563A (ja) | 2003-04-23 |
Family
ID=19130640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001311896A Pending JP2003120563A (ja) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | 気体圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2003120563A (ja) |
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