JPH04334777A - 往復動式圧縮機の吐出弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両空調用に供して好
適な往復動式圧縮機の吐出弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の往復動式圧縮機の吐出弁装置とし
て、図１１に示す様に、冷媒が圧縮されるボア１００と
吐出室１０３とを仕切る弁板１０５にポート１０６を形
成するとともに、弁板１０５に板ばね状の弁１０７およ
びリテーナ１０９を当てがったものが知られている。こ
の弁装置では、常時閉弁状態であり、ボア１００と吐出
室１０３との差圧が開弁圧以上になると、弁１０７はポ
ート１０６から離れて開弁するように設定されている。 開弁すると、ボア１００内で圧縮された冷媒はポート１
００を通り吐出室１０３に吐出される。なお、弁１０７
の開弁度はリテーナ１０９により規制される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記一般的
な弁装置は、前述した様に、常時閉弁状態であり、ボア
１００と吐出室１０３との差圧が弁１０７の所定の開弁
圧（弁１０７の弾性力）を越えると、弁１０７は始めて
開弁する。そのためボア１００における冷媒は過圧縮に
なる。

【０００４】また過圧縮により弁１０７の開弁速度は増
加するので、弁１０７のリテーナ１０９への衝突による
騒音低減には限界がある。更に冷媒の吐出圧の脈動も生
じやすい。また弁１０７が開弁したときには、ポート１
０６の弁１０７の先端部１０７ａ側から冷媒が流れるた
め、冷媒はポート１０６のうち先端部１０７ａ側の部位
１０６ａに寄り、そのため冷媒はポート１０６の全周域
に均一に流れにくく、吐出効率を高めるにも限界がある
。

【０００５】本発明は、過圧縮を極力回避し、騒音、吐
出圧の脈動の低減に有利で、更にポートの全周域に冷媒
を流すのに有利な吐出弁装置の創出を解決すべく技術課
題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、圧縮室と連通するポートが開口された平坦
な弁座面と、弁座面に離隔対向するリテーナとを含んで
囲包された弁室を形成し、弁室内にポートを挟む領域の
差圧に応動して該ポートを開閉する平板状弁体を遊嵌し
てなる構成を採用している。

【０００７】リテーナは弁体と係合して弁体の開弁度を
規制するものである。リテーナは、弁室の外周縁にその
周方向にそって所定の間隔を隔てて複数個かつ内方に向
けて延設した構造でも、あるいは、弁体の外径よりも小
さな径でリング状にのびる構造でもよい。平板状弁体は
弁室内に遊嵌されており、平坦な弁座面に着座可能であ
る。平板状弁体、リテーナおよび弁座面の材質はそれら
の特性に応じて適宜選択できるが、例えば、アルミ系合
金系、鉄系にできる。なお平板状弁体を中実状でもよい
し、軽量化、応答性等を考慮して中空状でもよい。

【０００８】

【作用】本発明の吐出弁装置においては、ポートを挟む
領域において差圧が生じると、その差圧に応じて平板状
弁体は弁室内で即座に移動し、これにより弁体が弁座面
に着座してポートを閉じたり、弁体が弁座面から離れて
ポートを開き、リテーナに当たったりする。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図面を参
照しつつ説明する。 （実施例１）この斜板式圧縮機は、図１に示すように、
一対のシリンダブロック１、２が前後に対設されて結合
部分に帰還冷媒の吸入口３と連通する斜板室４を形成し
ている。各シリンダブロック１、２はその両端をそれぞ
れアルミ合金系の弁板５、６を介してフロントハウジン
グ７及びリアハウジング８により閉塞されている。フロ
ントハウジング７及びリアハウジング８には、径内側に
吸入室９、１０が形成され、径外側にリング状の吐出室
１１、１２が形成されている。吐出室１１、１２は、吐
出冷媒を機外に吐出する吐出管３５と連通されている。

【００１０】各シリンダブロック１、２には吸入通路３
８が形成されている。吸入通路３８は斜板室４と吸入室
９、１０とを連通する。更に、各シリンダブロック１、
２の中心軸孔１ｆ、２ｆには各シリンダブロック１、２
との間にラジアル軸受１４、１５を介して駆動軸１８が
回転可能に支承されている。この駆動軸１８はフロント
側の弁板５の貫通孔５ｕを貫通しており、駆動軸１８は
、フロントハウジング７にストッパ１６、リングシール
１６ａを介して保持されたリング体２０の中央孔に挿通
されている。駆動軸１８とリング体２０との間はリング
状のゴム製のリップシール１９により気密的に軸封され
ている。

【００１１】駆動軸１８には斜板室４内を回転可能な斜
板２３が装着されており、この斜板２３はスラスト軸受
２１、２２を介して各シリンダブロック１、２に支承さ
れている。また、各シリンダブロック１、２には駆動軸
１８周りに平行状に配列した前後複数対のボア１ａ、２
ａが形成され、各ボア１ａ、２ａには斜板２３に一対の
シュー２４、２４を介して係留された両頭形のピストン
２５が直動自在に嵌入されている。

【００１２】この斜板式圧縮機の最も特徴的な構成とし
て、図３に示す様に、リヤ側の弁板６には、吸入ポート
６ａが開口されたリング状の平坦な弁座面６ｂと、弁座
面６ｂに離隔対向するリテーナ６ｃとを含んで囲包され
た弁室６ｄが形成されている。弁室６ｄには平板状弁体
２７が遊嵌されている。吸入ポート６ａは弁室６ｄを介
してボア２ａと吸入室１０とを連通している。また図３
に示す様にリヤ側の弁板６には、吐出ポート６ｈが開口
されたリング状の平坦な弁座面６ｉと、弁座面６ｉに離
隔対向するリテーナ６ｊとを含んで囲包された弁室６ｋ
が形成されている。弁室６ｋには平板状弁体３１が遊嵌
されている。吐出ポート６ｈは弁室６ｋを介してボア２
ａと吐出室１２とを連通している。

【００１３】なお、図４は図３のＡ矢視図を示し、図５
は図３のＢ矢視図を示す。図４に示す様にリテーナ６ｊ
は舌片状をなし、弁室６ｋの外周にそってほぼ均等間隔
で複数個形成されている。また図５に示す様にリテーナ
６ｃは同じく舌片状をなし、弁室６ｄの外周にそってほ
ぼ均等間隔で複数個形成されている。更に、図１に示す
様に弁板６の場合と同様に、フロント側の弁板５にも、
吸入ポート５ａが開口されたリング状の平坦な弁座面５
ｂと、弁座面５ｂに離隔対向する舌片状のリテーナ５ｃ
とを含んで囲包された弁室５ｄが形成されている。吸入
ポート５ａは弁室５ｄを介してボア１ａと吸入室９とを
連通している。弁室５ｄには平板状弁体２６が遊嵌され
ている。更に、フロント側の弁板５には、吐出ポート５
ｈが開口された平坦なリング状の弁座面５ｉと、弁座面
５ｉに離隔対向する舌片状のリテーナ５ｊとを含んで囲
包された弁室５ｋが形成されている。弁室５ｋには平板
状弁体３０が遊嵌されている。吐出ポート５ｈは弁室５
ｋを介してボア１ａと吐出室１１とを連通している。前
記した弁体２６、２７、３０、３１はともに円盤状であ
り、材質は鉄系である。また前記した弁室５ｄ、６ｄ、
５ｋ、６ｋはともに円筒状空間である。

【００１４】この斜板式圧縮機では、駆動軸１８が回転
して斜板２３が回転すると、ピストン２５がボア１ａ、
２ａ内で往復動し、ボア１ａ、２ａの容積拡大による吸
入行程、ボア１ａ、２ａの容積縮小による圧縮行程が交
互に行われる。ここで、図２から理解できる様に、吸入
行程の際には、冷凍回路より吸入口３を介して矢印Ｇ方
向に斜板室４内に帰還した帰還冷媒は、吸入通路３８を
通り、フロント側では吸入室９に導出され、リヤ側では
吸入室１０に導出される。

【００１５】ここで、図１、図３を参照してボア２ａが
容積拡大して吸入行程に至ったときを説明する。このと
きには、ボア２ａ内が減圧されるので、差圧が生じ、リ
ヤ側の弁体２７、３１はボア２ａ側に寄せられる。その
ため、吐出用の弁体３１は弁座面６ｉに着座し吐出ポー
ト６ｈを閉じるとともに、吸入用の弁板２７はリテーナ
６ｃに当たり吸入ポート６ａを開口する。従って吸入室
１０の冷媒は吸入ポート６ａ、弁室６ｄを介して容積拡
大途上のボア２ａ内に吸入される。

【００１６】この後、ボア２ａが容積縮小するため、ボ
ア２ａ内が増圧され、図６に示す様に、吐出用の弁体３
１は吐出室１２側に、吸入用の弁体２７は吸入室１０側
に寄せられる。そのため、図６に示す様に、吸入用の弁
体２７は弁座面６ｂに着座し吸入ポート６ａを閉じると
ともに、吐出用の弁体３１はリテーナ６ｊに当たり吐出
ポート６ｈを開口する。従ってボア２ａの圧縮冷媒は吐
出ポート６ｈを介して吐出室１２に吐出される。

【００１７】なお、フロント側の弁板５の吸入用の弁体
２６、吐出用の弁体３０についても同様に、ボア１ａと
吸入室９、吐出室１１との差圧に応じて弁室５ｄ、５ｋ
内で移動し、吸入ポート５ａ、吐出ポート５ｈを開閉す
る。吐出室１１、１２に吐出された圧縮冷媒は、図２に
示す吐出通路３５ａに導かれ、吐出管３５から機外の冷
凍回路に吐出される。このようにして冷媒は冷凍回路を
循環する。

【００１８】ところでこの斜板式圧縮機では、前述した
様に、リヤ側の弁板６の吸入用の弁体２７、吐出用の弁
体３１はボア２ａと吸入室１０、吐出室１２との差圧に
応じてリヤ側の吸入ポート６ａ、吐出ポート６ｈを開閉
する。同様に、フロント側の弁板５では、吸入用の弁体
２６、吐出用の弁体３０はボア１ａと吸入室９、吐出室
１１との差圧に応じてフロント側の吸入ポート５ａ、吐
出ポート５ｈを開閉する。

【００１９】そのため、図１１示す従来装置に比較して
開弁の際の応答性が向上し、従来生じていた冷媒の過圧
縮を低減あるいは回避するのに有利である。更に、開弁
の際の応答性が向上するので、吐出圧の脈動を低減する
のにも有利である。なお、実機テストによれば、駆動軸
１８の回転数が３０００ｒｐｍのとき、図１１に示す従
来装置では、過圧縮は１２ｋｇｆ／ｃｍ２　、騒音レベ
ルは７２ｄＢであったのに対し、この装置では過圧縮は
７ｋｇｆ／ｃｍ２、騒音レベルは６６ｄＢであり、過圧
縮、騒音ともに低減していた。

【００２０】しかも各弁体２７、３１、２６、３０は弁
室６ｄ、６ｋ、５ｄ、５ｋに遊嵌されているので、冷媒
は各弁体２７、３１、２６、３０の全周域にわたり流れ
ることができ、ひいては、冷媒は各ポート６ａ、６ｈ、
５ａ、５ｈの全周域にわたり流れることができる。その
ため各ポート６ａ、６ｈ、５ａ、５ｈにおける冷媒流れ
の均等性を向上させるのに有利である。

【００２１】またこの斜板式圧縮機では図３に示す様に
リヤ側の弁板６の表面６ｘと吸入側のリテーナ６ｃ、吐
出側のリテーナ６ｊとはほぼ面一状態であり、吸入側の
弁室６ｄ、吐出側の弁室６ｋは共に弁板６の内部に形成
されている。フロント側についても同様に弁室５ｄ、５
ｋは弁板５の内部に形成されている。そのため、弁装置
の小型化、ひいては斜板式圧縮機の小型化に有利である
。更に、前記した様に、リヤ側の弁板６の表面６ｘと吸
入側のリテーナ６ｃとはほぼ面一状態であり、図１から
理解できる様に、それだけボア２ａにおける圧縮行程に
おいてピストン２５は弁板６に近づくことができ、ボア
２ａにおける圧縮率向上に有利である。同様にボア１ａ
における圧縮行程においてピストン２５は弁板５に近づ
くことができ、ボア１ａにおける圧縮率向上に有利であ
る。

【００２２】（他の実施例）また、上記した実施例１の
斜板式圧縮機では前記した様に弁室５ｄ、５ｋはフロン
ト側の弁板５の内部に形成され、弁室６ｄ、６ｋはリヤ
側の弁板６の内部に形成されているが、これに限らず、
図７に示す実施例２に示す様に弁板５、６からリテーナ
５ｃ、５ｊ、６ｃ、６ｊを突き出す様に形成してもよい
。

【００２３】更に図８および図９に示す実施例３の様に
、弁装置のリテーナ４５を、リング部４５ａとリング部
４５ａに放射方向に延設された複数個の固定部４５ｂと
で構成してもよい。リング部４５ａの外径は弁体２６の
外径ｄ１よりも少し小さめである。この場合には、固定
部４５ｂを弁板５の溝５ｒに圧入したり溶接したりして
固定する。この例の場合には、開弁時にリテーナ４５の
リング部４５ａ全体に弁体２６が当たるため、面当たり
性が向上し、開弁時において弁体２６の姿勢が安定する
とともに、リテーナ４５の偏磨耗の回避に有利である。 このように開弁の際に弁体２６の姿勢が安定となると、
開弁後の閉弁時においても弁体２６は弁座面５ｂに良好
に着座し易くなり、着座後に再び開弁するときにおいて
も弁体２６の姿勢は安定する。そのため脈動の抑制に一
層有利である。なお、実機テストによれば、駆動軸１８
の回転数が３０００ｒｐｍのとき、図１及び図２に示す
構造の圧縮機では、吐出脈動は０．０９ｋｇｆ／ｃｍ２
　であったのに対し、図８及び図９に示す弁装置を用い
た圧縮機では吐出脈動は０．０６ｋｇｆ／ｃｍ２　と低
減していた。

【００２４】なお図８および図９に示すこのリテーナ４
５は耐摩耗性のよい材料、例えば鉄鋼系で形成できる。 また、弁体２６がリテーナ４５に当たる当接音の低減な
どのため、リテーナ４５に弾性材料からなる弾性層を被
覆することもできる。また図８および図９に示す例では
、弁体２６に対面するリテーナを改良したものであるが
、他の弁体２７、３０、３１に対面するリテーナについ
ても同様な構造としてもよいことは勿論である。

【００２５】更に図１０に示す実施例４の様に、リテー
ナ４７を、中央部４７ａと中央部４７ａから放射方向に
延設された固定部４７ｂ、延出部４７ｃとで構成しても
よい。この場合にも、固定部４７ｂを弁板５の溝５ｒに
圧入したり溶接したりして固定する。この例の場合には
、開弁時にリテーナ４７の中央部４７ａ、放射状の固定
部４７ｂ、延出部４７ｃに弁体２６が当たるため、面当
たり性が向上し、図８、図９に示す例と同様に、開弁時
において弁体２６の姿勢が安定し、リテーナ４５の偏磨
耗の回避にも有利である。また前記同様に開弁の際に弁
体２６の姿勢が安定するので、開弁後の閉弁時において
も弁体２６は弁座面５ｂに良好に着座し易くなる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の往復動式圧縮機の弁装置によれ
ば、平板状の弁体はポートを挟む領域の差圧に即座に応
動してポートを開閉する。そのため、図１１に示す様に
板ばね状の弁１０７をもつ従来装置に比較して、開弁の
際の応答性が向上する。そのため、従来生じていた冷媒
の過圧縮、吐出圧の脈動を低減あるいは回避するのに有
利である。

【００２７】しかも平板状の弁体は弁室に遊嵌されてい
るので、弁室の内壁面と弁体の外面との間にリング状の
通路が形成され、そのため冷媒は弁体、ポートの全周域
にわたり流れることができ、冷媒流れの均等性を向上さ
せ吐出効率を向上させるのに有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の斜板式圧縮機の縦断面図である。

【図２】実施例１の斜板式圧縮機の横断面図である。

【図３】作用を示す要部の断面図である。

【図４】図３のＡ矢視図である。

【図５】図３のＢ矢視図である。

【図６】作用を示す要部の断面図である。

【図７】実施例２にかかる要部の断面図である。

【図８】実施例３にかかる要部の平面図である。

【図９】実施例３にかかる要部の断面図である。

【図１０】実施例４にかかる要部の平面図である。

【図１１】従来装置にかかる断面図である。

【符号の説明】

図中、５、６は弁板、５ａ、６ａは吸入ポート、５ｈ、
６ｈは吐出ポート、５ｂ、６ｂは弁座面、５ｉ、６ｉは
弁座面、５ｃ、６ｃはリテーナ、５ｊ、６ｊはリテーナ
、５ｄ、６ｄは弁室、５ｋ、６ｋは弁室、２６、２７、
３０、３１は平板状弁体を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮室と連通するポートが開口された平坦
   な弁座面と、該弁座面に離隔対向するリテーナとを含ん
   で囲包された弁室を形成し、該弁室内に前記ポートを挟
   む領域の差圧に応動して該ポートを開閉する平板状弁体
   を遊嵌してなる往復動式圧縮機の吐出弁装置。