JPH10103243A - 圧縮機の弁構造 - Google Patents

圧縮機の弁構造

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JPH10103243A JP8260463A JP26046396A JPH10103243A JP H10103243 A JPH10103243 A JP H10103243A JP 8260463 A JP8260463 A JP 8260463A JP 26046396 A JP26046396 A JP 26046396A JP H10103243 A JPH10103243 A JP H10103243A
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reed
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reed valve
lead
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リード弁の挙動安定による耐久性の向上を図
り、脈動の低減によりノイズを低減する。 【解決手段】 リード弁３１のリテーナ側３２に面接触
し、かつリード弁３１と共に開閉動作する補助リード１
を有している。リード弁３１および補助リード１は、こ
れらの開閉動作に伴って接触面に平行な方向に互いに摺
動するものである。その摩擦力および介在するオイルの
粘性抵抗が減衰力として働く。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機の弁構造に
関し、特に、ガスの差圧により開閉する圧縮機の弁構造
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の圧縮機としては、揺動斜板式圧縮
機やスクロール型圧縮機などが周知である。圧縮機に弁
構造は、上記圧縮機のそれぞれに共通する機構であるた
め、従来技術の説明として、ここでは、スクロール型圧
縮機を一例として説明することにする。
【０００３】スクロール型コンプレッサは、一対の渦巻
体を角度をずらせてかみ合わせ、相対的な円運動（公転
運動のみ）を与えて、両渦巻き間に形成する密閉空間を
中心方向へ移動させながら容積を減縮して中心部から圧
縮流体を吐出させるようにした容積式流体圧縮装置であ
る。
【０００４】従来のスクロール型圧縮機は、図７に示す
ように、ハウジング１０を有している。ハウジング１０
は、フロントエンドプレート１１、リヤエンドプレート
１２およびこれら両者間を接続する円筒側壁１３からな
り、リヤエンドプレート１２に形成した流体吸入孔（図
示せず）および流体排出孔（図示せず）で外部と連通し
た密閉室を形成している。
【０００５】フロントエンドプレート１１には、ラジア
ルニードル軸受１６を介して回転可能に支承された主軸
１７が取り付けられている。主軸１７を取り囲むように
フロントエンドプレート１１から図７の紙面左側に突出
している筒体１８内には、主軸１７の周りにシャフトシ
ール機構１９が設置されている。また、筒体１８の外周
部にはプーリ２０が軸受支持されている。プーリ２０は
主軸１７と結合されて、外部の駆動源（例えばモータ
等）からの回転力をベルトを介して主軸１７へ伝達する
ようになっている。
【０００６】フロントエンドプレート１１の内側に位置
する主軸１７には、主軸１７と同心に設けられたスラス
トニードル軸受２２がロータ２１を介して支承されてい
る。ロータ２１のフロントエンドプレート１１とは反対
の側には、ロータ２１から突出しかつ主軸１７から偏心
したクランクピン２３が設けられている。
【０００７】円筒側壁１３内には、可動スクロール部材
２４と、この可動スクロール部材２４にかみ合わされて
いる固定スクロール部材２５が設けられている。可動ス
クロール部材２４は、一枚の円板２４ａの一面に固定さ
れている渦巻体２４ｂを有している。可動スクロール部
材２４は、クランクピン２３上に軸受支持されている。
【０００８】固定スクロール部材２５は、円板（仕切
板）２５ａと、この円板２５ａの一面に固定されている
渦巻体２５ｂとを有している。そして、この固定スクロ
ール部材２５は、ハウジング１０の円筒側壁１３とリヤ
エンドプレート１２との間に円板２５ａの周面近傍部分
をシールリング４２を介して挾み込み、かつボルト２７
を用いてリヤエンドプレート１２とともに、円筒側壁１
３にしっかりと締付け固定することにより組み込まれて
いる。
【０００９】このスクロール型コンプレッサでは、主軸
１７の回転によるクランクピン２３の偏心運動によっ
て、可動スクロール部材２４が偏心運動を行う。即ち、
主軸１７およびクランクピン２３間の距離を半径とする
円軌道上を運動する。
【００１０】固定スクロール部材２５の円板２５ａに
は、吐出孔２５ｃが形成されている。吐出孔２５ｃの上
にはリード弁３１が吐出孔２５ｃを開閉可能になすよう
に設けられている。また、リード弁３１の動きは、リテ
ーナ３２によって規制される。リード弁３１およびリテ
ーナ３２の一端部は円板２５ａにボルト３３のような弁
固定手段によって固定されている。
【００１１】図８の矢印で示すように、可動スクロール
部材２４の圧縮動作によって作られた圧縮ガスが渦巻体
２４ｂ、２５ｂ側である圧縮室４１から吐出孔２５ｃを
介してリアエンドプレート１２の内側である吐出室３６
側へ吐出するときに、そのガス圧力によって、リード弁
３１が変動し、吐出孔２５ｃを開放する。このとき、吐
出孔２５ｃからガスがリヤエンドプレート１２の内側の
吐出室３６へ吐出される。また、リード弁３１は、吐出
孔２５ｃからの圧縮ガスの逆流を防ぐように、ボルト３
３に支持されてシールするように構成されている。より
具体的には、吐出の際に、リード弁３１は、まず、差圧
によって少しだけ開き、即ち、吐出孔２５ｃおよび弁座
２５ｇから離れる向きに変形し、続いて、ガス流に伴う
負圧によって閉じる方向へ変形する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】リード弁３１は、上述
した開閉両方向への動作を、吐出孔２５ｃからの一吐出
工程が完了するまで比較的短い周期でもって繰り返す。
即ち、リード弁３１は、一吐出工程中にて、振動するこ
とになる。尚、リード弁３１は、この振動中にて閉じる
方向へ変形するときに、負圧作用に加えて自らのバネ作
用があるので、弁座２５ｇに衝突することさえある。勿
論、リード弁３１は、一吐出工程の完了時には、必ず弁
座２５ｇに衝突する。
【００１３】図７に示した例をも含め、圧縮機の弁構造
において、リード弁は、上述したように、吐出工程の完
了時ならびに吐出工程中に、負圧作用および自らのバネ
作用によって、弁座に衝突することになる。衝突の際の
衝撃は、作動ノイズ源になる。また、何回もの衝突を経
ることで、リード弁の疲労が進行する。
【００１４】また、吐出工程中のリード弁の振動は、弁
座への衝突の問題とは別に、圧縮機動作の脈動の原因で
もある。
【００１５】本発明の課題は、リード弁の衝突の際の衝
撃による作動ノイズならびにリード弁の疲労の進行を抑
制できる圧縮機の弁構造を提供することである。
【００１６】本発明の他の課題は、吐出工程中のリード
弁の振動による圧縮機動作の脈動を抑制できる圧縮機の
弁構造を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、圧縮ガ
スを作り出す圧縮手段を備えた圧縮室と、前記圧縮室か
ら吐出する圧縮ガスを収容する吐出室と、前記圧縮室と
前記吐出室との間を仕切る仕切板とを有し、前記該仕切
板には、前記圧縮室と前記吐出室との間を貫通させた吐
出孔を備えており、さらに、前記吐出孔の前記吐出室側
には、前記圧縮ガスの吐出が開始されたときに前記圧縮
ガスの差圧によって前記吐出孔を開き、吐出終了時に自
己のバネ力によって閉じるリード弁と、前記リード弁の
開く方向への変位を規制するリテーナとを備えた圧縮機
の弁構造において、前記リード弁の前記リテーナ側に面
接触し、かつ該リード弁と共に開閉動作する補助リード
を有し、前記リード弁および前記補助リードは、これら
の開閉動作に伴って接触面に平行な方向に互いに摺動す
るものであることを特徴とする圧縮機の弁構造が得られ
る。
【００１８】本発明によればまた、前記リード弁および
前記補助リードはそれぞれ、各支点を中心に開閉動作す
るものであり、前記補助リードの支点と前記リード弁の
支点とは、互いに離れていることを特徴とする前記圧縮
機の弁構造が得られる。
【００１９】本発明によればさらに、前記リード弁およ
び前記補助リードは共に、該補助リードの支点にて固定
されていることを特徴とする前記圧縮機の弁構造が得ら
れる。
【００２０】本発明によればさらに、前記補助リード
は、その開閉動作の変位量に応じて前記リード弁に対す
るオーバーラップ面積が変化するように該リード弁とは
異なる平面形状を呈することを特徴とする前記圧縮機の
弁構造が得られる。
【００２１】本発明によればまた、前記リード弁および
前記補助リードの互いの接触面の少くとも一方の面に
は、所定範囲に亘って粗面加工が施されていることを特
徴とする前記圧縮機の弁構造が得られる。
【００２２】
【作用】本発明の圧縮機の弁構造によると、補助リード
は、リード弁のリテーナ側に面接触し、かつリード弁と
共に開閉動作する。リード弁および補助リードは、これ
らの開閉動作に伴って接触面に平行な方向に互いに摺動
する。摺動の際に生ずるリード弁と補助リードとの間の
摩擦力が、リード弁が閉じるための力、即ち、バネ力や
負圧力に対する減衰力となる。尚、リード弁と補助リー
ドとの間には毛細管現象により圧縮機内の潤滑油が常に
存在しているので、粘性による減衰力が得られ、かつ上
記摩擦力のみの場合に比べて弁の動作は滑らかになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態による圧縮機の弁構造を説明する。
【００２４】［実施の形態１］図１は、本発明の実施の
形態１を示す図であり、圧縮機は、スクロール型コンプ
レッサである。図２は、図１に示した圧縮機の弁構造を
示している。これら図において、従来例と同一部または
同様部には図４および図５と同符号を付し、説明を省略
する。
【００２５】図１および図２を参照して、圧縮機は、圧
縮ガスを作り出す圧縮機構を備えている圧縮室４１と、
圧縮室４１から吐出する圧縮ガスを収容する吐出室３６
と、圧縮室４１および吐出室３６間を仕切る仕切板（固
定スクロール部材２５の円板に相当する）２５ａを有し
ている。
【００２６】仕切板２５ａは、圧縮室４１および吐出室
３６間を貫通させた吐出孔２５ｃを有している。吐出孔
２５ｃの吐出室３６側には、圧縮ガスの吐出が開始され
た時に圧縮ガスの差圧によって吐出孔２５ｃを開き、吐
出終了時に自己のバネ力によって閉じるリード弁３１
と、圧縮室４１および吐出室３６の差圧力によってリー
ド弁３１が開く方向でリード弁３１の吐出室３６側への
変位を規制するリテーナ３２とを有している。
【００２７】さらに、本弁構造では、リード弁３１のリ
テーナ３２側に面接触し、かつリード弁３１と共に開閉
動作する補助リード１を有している。リード弁３１、補
助リード１、およびリテーナ３２は、仕切板２５ａに対
してボルト５１により固定されている。リード弁３１お
よび補助リード１は、これらの開閉動作に伴って接触面
に平行な方向に互いに摺動する。尚、本例では、補助リ
ード１は、リード弁３１と同材質であり、また同形状を
呈している。ここで、リード弁３１および補助リード１
が協働して作用するバネ定数が、開閉動作に支障のない
ものになるように、両リードの材質、形状を設定する。
【００２８】図３は、リード弁３１と補助リード１との
開閉動作に伴う摺動動作を説明するための図である。図
３では、リード弁３１および補助リード１は開側へ変位
しており、このときの両リードの摺動方向の位置ずれ量
はｄである。図２および図３を併せ参照して明らかなよ
うに、リード弁３１および補助リード１は、開動作の際
には実線で示す方向へ動作する一方、閉動作の際には破
線で示す方向へ動作する。即ち、本例では、リード弁３
１および補助リード１は、その開閉動作に伴って、相対
量ｄだけ相対的に摺動する。
【００２９】さて、圧縮ガスの吐出時には、差圧によっ
てリード弁３１および補助リード１は押し上げられ、即
ち、吐出孔２５ｃから離れる向きに変形するが、ガスが
流れ出すと、吐出孔２５ｃに対向している仕切板２５ｂ
の弁座面２５ｇとリード弁３１との間をガスが流れる際
に、ガスが高速流となり負圧が発生し、リード弁３１が
閉じる方向へ作用し続ける。しかし、本弁構造では、リ
ード弁３１および補助リード１は、これらの開閉動作に
伴って接触面に平行な方向に互いに摺動する。摺動の際
に生ずるリード弁３１と補助リード１との間の摩擦力お
よび両者の間に介在するオイルの粘性が、リード弁３１
が開閉するための力、即ち、ガス圧、バネ力、負圧力に
対する減衰力となる。このため、リード弁３１の振動が
抑制され、弁座２５ｇへの衝突の衝撃が弱められること
は勿論、圧縮機の脈動が抑制される。
【００３０】図４は、本発明におけるリード弁と比較例
としての従来のリード弁の脈動を、クランク角（クラン
クピン２３の回転角度）と圧力との関係で比較した図で
ある。図４において、実線Ａは、本発明における圧縮機
の弁構造による吐出圧力を示している。破線Ｂは従来の
圧縮機の弁構造による吐出圧力を示している。このよう
に、従来の圧縮機の弁構造においては、リード弁３１が
挙動しているため吐出圧に脈動が生じているが、本発明
の圧縮機の弁構造においては、リード弁３１の挙動が安
定しているため、吐出圧の脈動が低減されている。
【００３１】［実施の形態２］図５は、本発明の実施の
形態２による圧縮機の弁構造を示す図である。本弁構造
が適用される圧縮機の基本構造は、図１に示した実施の
形態１と同じであるので、説明を省略する。
【００３２】図５において、本弁構造では、仕切板２５
ａ′の吐出室３６側には、吐出孔２５ｃ付近からボルト
５１用のねじ孔（図示せず）付近までの範囲に亘って凹
部２５ｈが形成されている。仕切板２５ａ′には、ボル
ト５１によってリード弁３１′、補助リード１、および
リテーナ３２が取り付けられている。リード弁３１′
は、吐出孔２５ｃを閉塞可能な部分と、この部分から凹
部２５ｈ方向に屈曲して延びる中間部分と、中間部分か
ら屈曲し、ボルト止め用の孔（図示せず）が形成された
取付部分とからなっている。リード弁３１′の取付部分
と補助リード１の取付部分との間には、スペーサ５２が
挿入されている。尚、補助リード１は、リード弁３１′
と同材質である。ここでも、リード弁３１および補助リ
ード１が協働して作用するバネ定数が、開閉動作に支障
のないものになるように、両リードの材質、形状を設定
する。
【００３３】リード弁３１′および補助リード１は、こ
れらの開閉動作に伴って接触面に平行な方向に互いに摺
動する。特に、本例では、リード弁３１′が点ｆ31を支
点にして開閉動作する一方、補助リード１が点ｆ1 を支
点にして開閉動作する。このため、同一リフト量であれ
ば、実施の形態１に比べて位置ずれ量ｄが大きくなるた
め、両リードの摺動相対速度が速くなる。よって、減衰
作用が実施の形態１よりも強く働く。
【００３４】尚、リード弁３１′および補助リード１は
共に、補助リード１の支点にて１本のボルト５１によっ
て固定されており、簡素な構造である。
【００３５】［実施の形態３］図６は、本発明の実施の
形態３による圧縮機の弁構造のうち、リード弁および補
助リードのみを示す平面図である。
【００３６】図６において、実施の形態３による圧縮機
の弁構造は、補助リード１′が、その開閉動作の変位量
（リード弁３１の開度にほぼ同じ）に応じてリード弁３
１に対するオーバーラップ面積が変化するように、リー
ド弁３１とは異なる平面形状を呈している。即ち、図６
の例では、補助リード１′は、その先端部の平面形状が
先端に近づくにつれて幅が狭くなっている。これによ
り、補助リード１′の開閉動作の変位量（リード弁３１
の開度にほぼ同じ）が大きくなるほど、オーバーラップ
面積が増加する。補助リード１′の平面形状は、図６に
示した例に限定されるものではない。
【００３７】［実施の形態４］本発明の実施の形態４に
よる圧縮機の弁構造は、図示はしないが、リード弁およ
び補助リードの互いの接触面の少くとも一方の面に、所
定範囲に亘って粗面加工が施されている。これにより、
補助リードの開閉動作の変位量（リード弁の開度にほぼ
同じ）に応じて、潤滑油の粘性の影響が変化する。
【００３８】
【発明の効果】本発明の圧縮機の弁構造は、リード弁の
リテーナ側に面接触し、かつリード弁と共に開閉動作す
る補助リードを有し、リード弁および補助リードがこれ
らの開閉動作に伴って接触面に平行な方向に互いに摺動
するものであるため、その摩擦力および介在するオイル
の粘性抵抗が減衰力として働き、リード弁の衝突の際の
衝撃による作動ノイズならびにリード弁の疲労の進行を
抑制できる。また、吐出工程中のリード弁の振動による
圧縮機動作の脈動を抑制できる。よって、リード弁の耐
久性の向上が図れるとともに、脈動の低減により、ノイ
ズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による弁構造を含むスク
ロール型コンプレッサを示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１による圧縮機の弁構造を
示す断面図である。
【図３】本発明におけるリード弁と補助リードとの開閉
動作に伴う摺動動作を説明するための図である。
【図４】本発明のリード弁の脈動と従来例のリード弁の
脈動とをクランク角と圧力との関係で比較したグラフで
ある。
【図５】本発明の実施の形態２による圧縮機の弁構造を
示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３による圧縮機の弁構造の
要部を示す平面図である。
【図７】従来例による弁構造を含むスクロール型コンプ
レッサを示す断面図である。
【図８】図７に示した圧縮機の弁構造を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
１、１′ 補助リード １０ ハウジング １１ フロントエンドプレート １２ リヤエンドプレート １３ 円筒側壁 １６ ラジアルニードル軸受 １７ 主軸 ２３ クランクピン ２４ 可動スクロール部材 ２５ 固定スクロール部材 ２４ａ 円板 ２４ｂ、２５ｂ 渦巻体 ２５ａ、２５ａ′ 仕切板 ２５ｃ 吐出孔 ２５ｇ 弁座 ２５ｈ 凹部 ２５ｉ 端部 ３１、３１′ リード弁 ３２ リテーナ ３６ 吐出室 ４１ 圧縮室 ５１ ボルト ５２ スペーサ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧縮ガスを作り出す圧縮手段を備えた圧
    縮室と、前記圧縮室から吐出する圧縮ガスを収容する吐
    出室と、前記圧縮室と前記吐出室との間を仕切る仕切板
    とを有し、前記該仕切板には、前記圧縮室と前記吐出室
    との間を貫通させた吐出孔を備えており、さらに、前記
    吐出孔の前記吐出室側には、前記圧縮ガスの吐出が開始
    されたときに前記圧縮ガスの差圧によって前記吐出孔を
    開き、吐出終了時に自己のバネ力によって閉じるリード
    弁と、前記リード弁の開く方向への変位を規制するリテ
    ーナとを備えた圧縮機の弁構造において、前記リード弁
    の前記リテーナ側に面接触し、かつ該リード弁と共に開
    閉動作する補助リードを有し、前記リード弁および前記
    補助リードは、これらの開閉動作に伴って接触面に平行
    な方向に互いに摺動するものであることを特徴とする圧
    縮機の弁構造。
  2. 【請求項２】 前記リード弁および前記補助リードはそ
    れぞれ、各支点を中心に開閉動作するものであり、前記
    補助リードの支点と前記リード弁の支点とは、互いに離
    れていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機の弁
    構造。
  3. 【請求項３】 前記リード弁および前記補助リードは共
    に、該補助リードの支点にて固定されていることを特徴
    とする請求項２に記載の圧縮機の弁構造。
  4. 【請求項４】 前記補助リードは、その開閉動作の変位
    量に応じて前記リード弁に対するオーバーラップ面積が
    変化するように該リード弁とは異なる平面形状を呈する
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の圧
    縮機の弁構造。
  5. 【請求項５】 前記リード弁および前記補助リードの互
    いの接触面の少くとも一方の面には、所定範囲に亘って
    粗面加工が施されていることを特徴とする請求項１乃至
    ４のいずれかに記載の圧縮機の弁構造。
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