JP2002339868A - 往復動式圧縮機の弁アセンブリ - Google Patents

往復動式圧縮機の弁アセンブリ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 密閉型往復動式圧縮機の弁アセンブリを提供
する。 【解決手段】 弁アセンブリ１００はシリンダー本体２
３とシリンダーヘッド６５との間に配される弁プレート
１１０、弁プレート１１０に形成された冷媒吐出孔１１
３を開閉するニードル弁１２０と、冷媒の吐出時湾曲す
るニードル弁１２０の湾曲変形力に抵抗する第１ストッ
パ１３０と、ニードル弁１２０による第１ストッパ１３
０の湾曲変形力に抵抗する第２ストッパ１３５と、第１
ストッパ１３０による第２ストッパ１３５の湾曲変形程
度を制限するキーパ１４０とを具備する。冷媒吐出圧力
が増える時第１ストッパ１３０と第２ストッパ１３５に
より順次ニードル弁１２０の湾曲変形力に抵抗する力が
加わるので、圧力の変化に応じてニードル弁１２０の開
放の程度を変更し圧縮効率を向上させる同時に、ニード
ル弁１２０に加わる衝撃を緩和し騒音を減らせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は往復動式圧縮機の弁
アセンブリに係り、さらに詳しくは圧縮機のシリンダー
ヘッド部位に設けられシリンダー内で圧縮された冷媒の
吐出動作を調節する往復動式圧縮機の弁アセンブリに関
する。
【０００２】
【従来の技術】冷蔵庫などのような冷凍システムは、冷
媒を圧縮するための圧縮機を有している。図１はこのよ
うな圧縮機の一例を示した図であって、密閉型往復動式
圧縮機を示す。
【０００３】圧縮機１は密閉した内部空間を形成するケ
ーシング３と、冷媒を圧縮するためのシリンダー装置２
１、及びシリンダー装置２１を駆動するための駆動モー
タ１１とを有している。
【０００４】ケーシング３には気体状態の冷媒を吸入す
る吸入管５と、圧縮機１により圧縮された冷媒を吐出す
るための吐出管(図示せず)、及び圧縮機１に電力を供給
するための電源端子９が設けられている。
【０００５】駆動モータ１１は固定子１３、回転子１
５、及び回転子１５により回転するシャフト１９を有し
ている。電源端子９を介して電力が供給されると、駆動
モータ１１が動作してシャフト１９が回転する。シャフ
ト１９はその下部に偏心軸２０を備えている。
【０００６】シリンダー装置２１は、シリンダー室２３
ａを形成するシリンダー本体２３と、シリンダー本体２
３に設けられたシリンダーヘッド６５と、シリンダー室
２３ａ内で往復運動するピストン２５と、ピストン２５
と偏心軸２０を連結する連接棒２７を有している。偏心
軸２０と連接棒２７がシャフト１９の回転運動をピスト
ン２５の往復運動に変換する。
【０００７】シリンダー本体２３の一側は開放されてお
り、シリンダーヘッド６５はこの開放された部位を閉鎖
するように設けられる。シリンダー本体２３とシリンダ
ーヘッド６５の間には弁プレート３１やニードル弁６１
などより構成された弁アセンブリ３０が設けられてい
る。弁プレート３１には冷媒をシリンダー室２３ａ内に
吸込む吸入孔３１ａとシリンダー室２３ａから吐出する
吐出孔３１ｂとが形成されている。吸入管５を通して外
部から流入した冷媒は吸入孔３１ａを通してシリンダー
室２３ａ内に流入し、シリンダー室２３ａ内でピストン
２５の往復運動により圧縮された冷媒は吐出孔３１ｂを
通して吐出管(図示せず)内に吐出される。
【０００８】図２は図１の部分拡大図であって、シリン
ダー本体２３とシリンダーヘッド６５との間に設けられ
ている弁アセンブリ３０を示した図である。弁アセンブ
リ３０は、前述したとおり吸入孔３１ａ(図２には図示
されていない)と吐出孔３１ｂを有する弁プレート３１
と、弁プレート３１上に設けられ吐出孔３１ｂを開閉す
るニードル弁６１と、ニードル弁６１の上部に設けられ
ているストッパ７１と、ストッパ７１の上部に設けられ
ているキーパ７３とから構成されている。
【０００９】キーパ７３は固定ボルト７５により弁プレ
ート３１上に固定されており、ニードル弁６１とストッ
パ７１はキーパ７３により弁プレート３１上に固定され
る。シリンダー室２３ａ内の冷媒が吐出孔３１ｂを通し
て吐出される時、ニードル弁６１は冷媒の吐出圧力によ
り上向きに湾曲し、このときストッパ７１はニードル弁
６１の上向きに湾曲する力に抵抗する力を加える。キー
パ７３はニードル弁６１により加わる力によりストッパ
７１が変形する場合において、その変形範囲を制限する
機能を有する。このキーパ７３の機能により、持続的に
反復されるニードル弁６１の開閉動作によってもニード
ル弁６１及びストッパ７１などが本来の形を損なうこと
がないように保たれ、その動作が安定的に行われる。
【００１０】ところが、前述したような従来の弁アセン
ブリ３０はストッパ７１とキーパ７３の位置が固定され
ているので、冷媒の吐出圧力が高い場合にニードル弁６
１の動作が円滑に行えないおそれがあるという短所があ
る。すなわち冷媒の吐出圧力が異常に高まるとニードル
弁６１の吐出孔３１ｂの開放動作のための湾曲変形力が
異常に大きくなる。この場合もストッパ７１により加わ
る抵抗力とキーパ７３により制限されるストッパ７１の
位置が一定のため吐出孔３１ｂの開放の程度が制限さ
れ、シリンダー室２３ａの内部の圧力上昇が誘発され
る。このような圧力上昇により冷媒の吐出が円滑になさ
れなくなることに加え、圧縮機１の圧縮効率が低下が生
じる。また、ニードル弁６１とストッパ７１との衝突す
る力が強くなるため騒音発生が増え、更にニードル弁６
１とストッパ７１が破損するおそれがある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述したよう
な問題点を解決するために案出されたもので、その目的
は吐出孔を開閉するニードル弁の湾曲変形の程度の調節
が可能なようにすることにより、吐出圧力が上昇または
下降する場合に応じてニードル弁を開放する程度を調節
できるようにした往復動式圧縮機用の弁アセンブリを提
供するところにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ための本発明に係る弁アセンブリは、シリンダー本体と
シリンダーヘッドとの間に配され冷媒吐出孔が形成され
た弁プレートと、前記冷媒吐出孔を開閉するニードル弁
と、前記冷媒吐出孔を通して冷媒を吐出する時に、その
吐出圧力により湾曲する前記ニードル弁の湾曲変形力に
抵抗する第１ストッパと、前記ニードル弁による前記第
１ストッパの湾曲変形力に抵抗する少なくとも一つの第
２ストッパと、前記第１ストッパによる前記第２ストッ
パの湾曲変形の程度を制限するキーパとを備えることを
要旨とするものである。
【００１３】前記キーパの一部位には前記第２ストッパ
の最大湾曲度を調節する調節手段が設けられる。該調節
手段は、前記第２ストッパと前記キーパとの間に配設さ
れたバネで構成することができ、また前記キーパに締結
され前記第１ストッパにより湾曲する前記第２ストッパ
と接触し、その締結度により前記第２ストッパとの距離
を調節するボルトで構成することもできる。
【００１４】本発明の望ましい他の実施例によれば、シ
リンダー本体とシリンダーヘッドとの間に配され冷媒吐
出孔が形成された弁プレートと、前記冷媒吐出孔を開閉
するニードル弁と、前記冷媒吐出孔を通して冷媒を吐出
する時に湾曲する前記ニードル弁の湾曲変形力に抵抗す
るストッパと、前記ニードル弁による前記ストッパの湾
曲変形程度を制限するキーパと、前記キーパに締結され
前記ニードル弁により湾曲する前記ストッパと接し、そ
の締結度により前記ストッパとの距離を調節できるボル
トとを備えることが望ましい。
【００１５】前記ストッパと前記ボルトとの間には前記
ストッパの湾曲変形力に抵抗するバネが設けられること
が望ましい。
【００１６】本発明によれば、冷媒の吐出圧力の変化に
応じてニードル弁の変形に抵抗する力を変えられるの
で、冷媒の吐出作動が円滑になされて圧縮効率が高ま
り、ニードル弁の衝撃が減ってニードル弁の破損が防止
され騒音が減るという利点がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の実施例を詳述する。本発明に対する説明において
は、図１で示し説明した従来の圧縮機の各部分に対する
説明は省略し、同一の参照符号を付して引用する。
【００１８】図３は本発明に係る弁アセンブリの拡大断
面図である。本発明に係る弁アセンブリ１００は、吸入
孔(図示せず)と吐出孔１１３が形成されている弁プレー
ト１１０と、弁プレート１１０上に固定ボルト１７０に
より固定されているキーパ１４０と、弁プレート１１０
とキーパ１４０との間に固定されているニードル弁１２
０と、ニードル弁１２０の変形力に抵抗する第１及び第
２ストッパ１３０、１３５とから構成されている。
【００１９】ニードル弁１２０は吐出孔１１３を開閉す
る。ピストン２５が上死点から下死点に向けて移動する
間はシリンダー装置２１は冷媒の吸入動作をし、この間
はニードル弁１２０はシリンダー室２３ａ内の圧力減少
により吐出孔１１３を気密状態に閉鎖する。また、ピス
トン２５が下死点から上死点に向けて移動する間はシリ
ンダー装置２１は冷媒の吐出動作をし、この間はシリン
ダー室２３ａ内の圧力増加により冷媒が吐出孔１１３を
通して吐出される。これによりニードル弁１２０が上方
に向かって吐出圧力を受け、その結果ニードル弁１２０
が上向きに湾曲する。
【００２０】第１ストッパ１３０は一端がキーパ１４０
と弁プレート１１０との間に配設されており、固定ボル
ト１７０の固定圧力により堅固に取付けられている。第
１ストッパ１３０は冷媒の吐出時に上向きに湾曲するニ
ードル弁１２０の湾曲変形力に抵抗する力を加える。
【００２１】第１ストッパ１３０の上部には第２ストッ
パ１３５が設けられている。弁プレート１１０の一端に
は第２ストッパ１３５を固定するための取付部材１８０
が設けられており、第２ストッパ１３５はストッパ固定
具１８３により取付部材１８０に堅固に固定される。図
３に示した通り、第２ストッパ１３５の端部領域は第１
ストッパ１３０の端部領域と、すなわち第１ストッパ１
３０とニードル弁１２０が接する部位に隣接した部位と
相互に重畳するように配されている。従って、第１スト
ッパ１３０がニードル弁１２０の湾曲変形力により上向
きに湾曲すると、第１ストッパ１３０の端部領域は第２
ストッパ１３５の端部領域に接するようになり、これに
より第２ストッパ１３５は第１ストッパ１３０の湾曲変
形力に抵抗する力を加える。
【００２２】キーパ１４０は第２ストッパ１３５の上部
に設けられる。キーパ１４０は第２ストッパ１３５が第
１ストッパ１３０により上向きに湾曲する場合、その湾
曲変形の程度を制限する機能を果たす。キーパ１４０に
は貫通孔１４０ａが形成されている。貫通孔１４０ａは
第２ストッパ１３５の端部領域の直上方の付近に形成さ
れる。貫通孔１４０ａの内周面にはネジ山が形成されて
いる。貫通孔１４０ａにはそのネジ山に嵌合される調節
ボルト１４３が締結される。
【００２３】調節ボルト１４３の下方にはバネ１４５が
設けられている。バネ１４５は調節ボルト１４３の下方
に固定されており、調節ボルト１４３の締結程度によ
り、すなわち調節ボルト１４３を締結する深さによりバ
ネ１４５の上下方向の位置が調節される。従って、調節
ボルト１４３の締結の程度を調節して上下方向上の位置
を移動させることにより、調節ボルト１４３の下方部と
第２ストッパ１３５との距離に加え、バネ１４５の下方
部と第２ストッパ１３５との距離も調節できる。
【００２４】前述したような構成を有する弁アセンブリ
１００の動作は次の通りである。冷媒が吐出孔１１３を
通して吐出されると、その吐出圧力によりニードル弁１
２０が図４に示した通り上向きに湾曲する。この時湾曲
したニードル弁１２０の端部領域が第１ストッパ１３０
に接触し、第１ストッパ１３０はニードル弁１２０の湾
曲変形力に抵抗する力を加える。第１ストッパ１３０は
ニードル弁１２０の変形により少し変形し、同時に、第
１ストッパ１３０の端部は第２ストッパ１３５の端部に
接触する。第２ストッパ１３５は湾曲変形する第１スト
ッパ１３０の湾曲変形力に抵抗する力を加える。
【００２５】第２ストッパ１３５が第１ストッパ１３０
により上向きに湾曲すれば、第２ストッパ１３５の端部
はバネ１４５の下部に接触する。このため、第２ストッ
パ１３５はバネ１４５により変形方向に抵抗する弾性力
を受ける。第２ストッパ１３５の変形の程度が大きくバ
ネ１４５が予め定められた範囲以上に圧縮される場合は
第２ストッパ１３５の上部はキーパ１４０の下部に接触
し、これにより第２ストッパ１３５の変形範囲はキーパ
１４０により制限される。
【００２６】このように第１ストッパ１３０がニードル
弁１２０から加わる力が増加して予め定められた範囲以
上に変形した場合は、第２ストッパ１３５及びバネ１４
５により２次及び３次の抵抗力が加わる。従って、シリ
ンダー室２３ａ内の吐出圧力が低い場合は第１ストッパ
１３０によりニードル弁１２０に抵抗力が加わり、吐出
圧力が何らかの原因により予め定められた範囲以上に上
昇する場合はニードル弁１２０が一層大きい範囲にまで
湾曲変形できるように許容され、第２ストッパ１３５及
びバネ１４５によりニードル弁１２０に抵抗力が加わ
る。また、吐出圧力の上昇時はニードル弁１２０の開放
の範囲がそれに応じて増加するので、圧縮された冷媒の
吐出が円滑に行われ冷媒圧縮効率が高まる。
【００２７】一方、シリンダー室２３ａ内の吐出圧力が
異常に増加した状態で動作を続けたり、動作を続けるお
それがある場合には、図５に示した通り、調節ボルト１
４３により第２ストッパ１３５の最大湾曲度を調節する
ことができる。すなわち、調節ボルト１４３をドライバ
などを用いて回して上向きに移動させれば、第２ストッ
パ１３５と調節ボルト１４３との距離は勿論、第２スト
ッパ１３５とバネ１４５との距離が増加して、第１及び
第２ストッパ１３０、１３５の最大変形可能範囲を広げ
ることができる。
【００２８】従って、吐出圧力の異常増大によりニード
ル弁１２０の変形が大きくなると、ニードル弁１２０と
第１及び第２ストッパ１３０、１３５がそれに応じて増
加された範囲までさらに湾曲する。従って、ニードル弁
１２０に加わる圧力が減ってニードル弁１２０の破損を
防止できることは勿論、ニードル弁１２０に加わる衝撃
の減少により騒音が減る。また、吐出圧力の上昇時はニ
ードル弁１２０の開放範囲がそれに応じて広まるので、
圧縮された冷媒の吐出が円滑に行われ冷媒圧縮効率が高
まる。
【００２９】図３〜図５に示した実施例では、第２スト
ッパ１３５と調節ボルト１４３、及びバネ１４５を全て
採用した弁アセンブリ１００を示しているが、これらの
うちいずれか一つまたは二つのみを組み合わせて採用す
るように変更することも可能である。
【００３０】以上では本発明の特定の望ましい実施例に
ついて示しかつ説明した。しかしながら、本発明は前述
した実施例に限らず、特許請求の範囲において請求する
本発明の要旨を逸脱せず、また、当該発明の属する技術
分野において通常の知識を持つ者ならば誰でも多様な変
形実施が可能である。
【００３１】
【発明の効果】前述したように、本発明によれば、冷媒
の吐出圧力の変化に応じてニードル弁１２０の変形に抵
抗する力が変わるため冷媒の吐出作動が円滑になされる
ようになる。特に、調節ボルト１４３により第１及び第
２ストッパ１３０、１３５の最大湾曲度が調節できるた
め、冷媒吐出圧力の異常増加時もニードル弁１２０に過
負荷がかからないように調節することができる。従っ
て、冷媒の圧縮効率が高まり、ニードル弁１２０の破損
が防止され、騒音が減るという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一般の密閉型往復動式圧縮機の側断面図であ
る。
【図２】 図１の部分拡大図である。
【図３】 本発明に係る往復動式圧縮機用弁アセンブリ
の拡大断面図であって、動作状態の１形態を示した図で
ある。
【図４】 本発明に係る往復動式圧縮機用弁アセンブリ
の拡大断面図であって、動作状態の１形態を示した図で
ある。
【図５】 本発明に係る往復動式圧縮機用弁アセンブリ
の拡大断面図であって、動作状態の１形態を示した図で
ある。
【符号の説明】
１ 圧縮機 ３ ケーシング ５ 吸入管 ９ 電源端子 １１ 駆動モータ １３ 固定子 １５ 回転子 １９ シャフト ２０ 偏心軸 ２１ シリンダー装置 ２３ シリンダー本体 ２３ａ シリンダー室 ２５ ピストン ２７ 連接棒 ３０ 弁アセンブリ ３１ 弁プレート ３１ａ 吸入孔 ３１ｂ 吐出孔 ６１ ニードル弁 ６５ シリンダーヘッド ７１ ストッパ ７３ キーパ ７５ 固定ボルト １００ 弁アセンブリ １１０ 弁プレート １１３ 吐出孔 １２０ ニードル弁 １３０ 第１ストッパ １３５ 第２ストッパ １４０ キーパ １４０ａ 貫通孔 １４３ 調節ボルト １４５ バネ １７０ 固定ボルト １８０ 取付部材 １８３ ストッパ固定部材

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダー本体とシリンダーヘッドとの
    間に配され冷媒吐出孔が形成された弁プレートと、前記
    冷媒吐出孔を開閉するニードル弁と、前記冷媒吐出孔を
    通して冷媒を吐出する時に、その吐出圧力により湾曲す
    る前記ニードル弁の湾曲変形力に抵抗する第１ストッパ
    と、前記ニードル弁による前記第１ストッパの湾曲変形
    力に抵抗する少なくとも一つの第２ストッパと、前記第
    １ストッパによる前記第２ストッパの湾曲変形の程度を
    制限するキーパとを備えることを特徴とする往復動式圧
    縮機の弁アセンブリ。
  2. 【請求項２】 前記第１及び第２ストッパは、前記ニー
    ドル弁の湾曲変形時に前記第１ストッパと前記ニードル
    弁が接する部位に隣接した部位で相互重畳するように配
    置されることを特徴とする請求項１に記載の往復動式圧
    縮機の弁アセンブリ。
  3. 【請求項３】 前記キーパの一部位に設けられ、前記第
    ２ストッパの最大湾曲度を調節する調節手段をさらに備
    えることを特徴とする請求項１に記載の往復動式圧縮機
    の弁アセンブリ。
  4. 【請求項４】 前記調節手段は、前記第２ストッパと前
    記キーパとの間に配設されたバネであることを特徴とす
    る請求項３に記載の往復動式圧縮機の弁アセンブリ。
  5. 【請求項５】 前記調節手段は、前記キーパに締結され
    前記第１ストッパにより湾曲する前記第２ストッパと接
    触し、その締結の程度により前記第２ストッパとの距離
    を調節できるボルトを備えることを特徴とする請求項３
    に記載の往復動式圧縮機の弁アセンブリ。
  6. 【請求項６】 前記キーパには貫通孔が形成され、前記
    貫通孔の内周面には前記ボルトのネジ部と噛み合うネジ
    部が形成され、前記ボルトは前記貫通孔を貫通するよう
    に締結されていることを特徴とする請求項５に記載の往
    復動式圧縮機の弁アセンブリ。
  7. 【請求項７】 シリンダー本体とシリンダーヘッドとの
    間に配され冷媒吐出孔が形成された弁プレートと、前記
    冷媒吐出孔を開閉するニードル弁と、前記冷媒吐出孔を
    通して冷媒を吐出する時に湾曲する前記ニードル弁の湾
    曲変形力に抵抗するストッパと、前記ニードル弁による
    前記ストッパの湾曲変形程度を制限するキーパと、前記
    キーパに締結され前記ニードル弁により湾曲する前記ス
    トッパと接し、その締結度により前記ストッパとの距離
    を調節できるボルトとを備えることを特徴とする往復動
    式圧縮機の弁アセンブリ。
  8. 【請求項８】 前記キーパには貫通孔が形成され、前記
    貫通孔の内周面には前記ボルトのネジ部と噛み合うネジ
    部が形成され、前記ボルトは前記貫通孔を貫通するよう
    に締結されていることを特徴とする請求項７に記載の往
    復動式圧縮機の弁アセンブリ。
  9. 【請求項９】 前記ストッパと前記ボルトとの間に配設
    され、前記ストッパの湾曲変形力に抵抗するバネをさら
    に含むことを特徴とする請求項８に記載の往復動式圧縮
    機の弁アセンブリ。
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