(57)【要約】【課題】比較的簡単な構成で、吐出口を閉じる際に吐出弁に加わる応力を軽減して吐出弁が破損し難くする。【解決手段】フロントヘッド（22）における吐出口（29）の周縁部には、吐出弁（41）側に膨出して吐出弁（41）の先端側の弁部（41a）に当接する弁座（29a）が設けられている。吐出口（29）の内周面には、その全周に亘って凹部（29b）が形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機構（20）と、該圧縮機構（20）の吐出口（29）を開閉する吐出弁（41）とを備えた圧縮機であって、
前記吐出口（29）の周縁部には、前記吐出弁（41）側に膨出して該吐出弁（41）の先端側の弁部（41a）に当接する弁座（29a）が設けられ、
前記吐出口（29）の内周面における少なくとも前記吐出弁（41）の基端側寄りの位置には、凹部（29b）が形成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、
前記凹部（29b）は、前記吐出口（29）の内周面の全周に亘って形成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記凹部（29b）には、前記吐出口（29）の内周面と略面一な弾性部材（45）が嵌合されていることを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出ポートを開閉する吐出弁を備えた圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、流体を圧縮する圧縮機構を備えた圧縮機が知られている。この種の圧縮機の中には、圧縮機構のハウジングに形成された吐出口を開閉する吐出弁を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の圧縮機では、吐出弁が着座する固定スクロールの吐出弁座近傍に弾性部材を配置して、吐出弁を弾性部材に当接させるようにしている。これにより、吐出弁において局所的な応力集中が発生するのを抑え、吐出弁が破損しないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２７２４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の圧縮機では、吐出弁に加わる応力を軽減できるが、別部品の弾性部材を吐出弁座近傍に配置しているので、吐出弁の開閉動作が繰り返されると、その衝撃によって弾性部材がずれ動いてしまい、弁本来のシール性を十分に確保できないおそれがあった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡単な構成で、吐出口を閉じる際に吐出弁に加わる応力を軽減して吐出弁が破損し難くすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、冷媒を圧縮する圧縮機構（20）と、該圧縮機構（20）の吐出口（29）を開閉する吐出弁（41）とを備えた圧縮機を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００８】
すなわち、第１の発明は、前記吐出口（29）の周縁部には、前記吐出弁（41）側に膨出して該吐出弁（41）の先端側の弁部（41a）に当接する弁座（29a）が設けられ、
前記吐出口（29）の内周面における少なくとも前記吐出弁（41）の基端側寄りの位置には、凹部（29b）が形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
第１の発明では、吐出口（29）の内周面における少なくとも吐出弁（41）の基端側寄りの位置に凹部（29b）が形成されているので、吐出口（29）を閉じる際に吐出弁（41）に加わる応力が軽減されて吐出弁（41）が破損し難くなる。具体的に、吐出弁（41）が弁座（29a）に衝突すると、弁座（29a）からの反力によって吐出弁（41）に応力が加わることとなる。このような吐出弁（41）の開閉動作が繰り返し行われると、吐出弁（41）が破損してしまうおそれがある。
【００１０】
これに対し、本発明では、吐出口（29）の内周面における少なくとも吐出弁（41）の基端側寄りの位置に凹部（29b）を形成することにより、吐出弁（41）が閉じたときに弁座（29a）が凹部（29b）側に弾性変形して衝撃を吸収することができる。
【００１１】
また、本発明では、吐出弁（41）の衝撃を吸収するために、従来の圧縮機のような別部品の弾性部材をそもそも設けなくてもよいので、弾性部材がずれ動く等の不具合が生じることが無く、シール性を確保することができる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、
前記凹部（29b）は、前記吐出口（29）の内周面の全周に亘って形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
第２の発明では、吐出口（29）の内周面の全周に亘って凹部（29b）が形成されているので、吐出弁（41）の先端側の弁部（41a）が弁座（29a）に衝突すると、弁座（29a）全体が凹部（29b）側に弾性変形することとなるので、吐出弁（41）に加わる応力をより確実に軽減することができる。
【００１４】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記凹部（29b）には、前記吐出口（29）の内周面と略面一な弾性部材（45）が嵌合されていることを特徴とするものである。
【００１５】
第３の発明では、凹部（29b）に弾性部材（45）が嵌合される。弾性部材（45）は、吐出口（29）の内周面と略面一となっている。これにより、吐出弁（41）が閉じたときに弁座（29a）が凹部（29b）側に弾性変形して衝撃を吸収することができるとともに、吐出口（29）の内周面に凹部（29b）が形成されていることに起因する冷媒の圧力損失及び死容積を低減することができる。
【００１６】
具体的に、弾性部材（45）が凹部（29b）に嵌合されていない場合には、吐出口（29）を通過する冷媒は、凹部（29b）付近を通過する際に通路幅が大きくなる一方、弁座（29a）を通過する際に通路幅が小さくなるので、このような通路幅の変化によって冷媒の圧力損失が大きくなるおそれがあり、かつ死容積が増加することにより、効率が低下する。
【００１７】
これに対し、本発明では、凹部（29b）に弾性部材（45）を嵌合して、弾性部材（45）と吐出口（29）の内周面とが略面一となるように構成することにより、吐出口（29）の通路幅の変化を抑えることができ、冷媒が吐出口（29）をスムーズに流通して圧力損失を低減することができ、かつ死容積も減らすことができる。
【００１８】
また、凹部（29b）の上下で弾性部材（45）が保持されていることにより、弾性部材（45）がずれ動く等の不具合が生じることが無い。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、吐出口（29）の内周面における少なくとも吐出弁（41）の基端側寄りの位置に凹部（29b）を形成したため、吐出弁（41）が閉じたときに弁座（29a）が凹部（29b）側に弾性変形して衝撃を吸収することができる。これにより、吐出口（29）を閉じる際に吐出弁（41）に加わる応力が軽減されて吐出弁（41）が破損し難くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る圧縮機の縦断面図である。
【図２】圧縮機構の要部を示す平面断面図である。
【図３】吐出弁周辺の構成を示す側面断面図である。
【図４】吐出弁が開いている状態を示す側面断面図である。
【図５】吐出弁が閉じている状態を示す側面断面図である。
【図６】本変形例に係る吐出弁周辺の構成を示す側面断面図である。
【図７】その他の実施形態に係る吐出弁周辺の構成を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２２】
図１及び図２に示すように、圧縮機（10）は、ドーム型のケーシング（11）内に、圧縮機構（20）と圧縮機構（20）を駆動する電動機（30）とが収納され、全密閉型に構成されている。圧縮機（10）は、電動機（30）によって圧縮機構（20）を駆動することにより、例えば、冷媒を吸入、圧縮した後に吐出して冷媒回路内で循環させるものである。
【００２３】
ケーシング（11）の下部には、吸入管（14）が設けられ、上部には、吐出管（15）が設けられている。
【００２４】
圧縮機構（20）は、シリンダ（21）と、フロントヘッド（22）と、リヤヘッド（23）と、ピストン（24）とを備えている。シリンダ（21）の上端には、フロントヘッド（22）が固定されている。シリンダ（21）の下端には、リヤヘッド（23）が固定されている。
【００２５】
シリンダ（21）は、厚肉の円筒状に形成されている。シリンダ（21）の内周面、フロントヘッド（22）の下端面、及びリヤヘッド（23）の上端面の間には、円柱状のシリンダ室（25）が区画形成されている。シリンダ室（25）内では、ピストン（24）が回転動作をする。
【００２６】
電動機（30）は、ステータ（31）と、ロータ（32）とを備えている。ロータ（32）には、駆動軸（33）が連結されている。駆動軸（33）は、ケーシング（11）内の中心を通ってシリンダ室（25）を上下方向に貫通している。フロントヘッド（22）及びリヤヘッド（23）には、駆動軸（33）を支持するための軸受部（22a）がそれぞれ形成されている。
【００２７】
駆動軸（33）は、本体部（33b）と、シリンダ室（25）に位置する偏心部（33a）とを有する。偏心部（33a）は、本体部（33b）よりも大径に形成され、駆動軸（33）の回転中心から所定量だけ偏心している。偏心部（33a）には、圧縮機構（20）のピストン（24）が装着されている。図２に示すように、ピストン（24）は、円環状に形成され、その外周面がシリンダ（21）の内周面と実質的に一点で接触するように形成されている。
【００２８】
シリンダ（21）には、シリンダ（21）の径方向に沿ってブレード溝（21a）が形成されている。ブレード溝（21a）には、長方形の板状に形成されたブレード（26）がシリンダ（21）の径方向へ摺動可能に装着されている。ブレード（26）は、ブレード溝（21a）内に設けられたスプリング（27）によって径方向内方へ付勢され、先端が常にピストン（24）の外周面に接触している。
【００２９】
ブレード（26）は、シリンダ（21）の内周面とピストン（24）の外周面との間のシリンダ室（25）を、吸入室（25a）と圧縮室（25b）とに区画している。シリンダ（21）には、シリンダ（21）の外周面から内周面へ径方向に貫通し、吸入管（14）と吸入室（25a）とを連通する吸入口（28）が形成されている。
【００３０】
フロントヘッド（22）には、駆動軸（33）の軸方向に貫通し、圧縮室（25b）とケーシング（11）内の空間とを連通する吐出口（29）が形成されている。フロントヘッド（22）には、吐出口（29）を開閉するための吐出弁機構（40）が設けられている。フロントヘッド（22）の上面は、マフラ（44）で覆われている。
【００３１】
図３に示すように、吐出弁機構（40）は、吐出弁（41）と、弁ガイド板（42）とを備えている。吐出弁（41）は、弁ガイド板（42）が上方から重ねられ、フロントヘッド（22）と弁ガイド板（42）との間に挟まれている。そして、吐出弁（41）及び弁ガイド板（42）は、基端側で締付ボルト（43）によってフロントヘッド（22）に固定されている。
【００３２】
フロントヘッド（22）における吐出口（29）の周縁部には、吐出弁（41）側に膨出して吐出弁（41）の先端側の弁部（41a）に当接する弁座（29a）が設けられている。吐出口（29）の内周面には、その全周に亘って凹部（29b）が形成されている。これにより、弁座（29a）が凹部（29b）側に弾性変形可能となっている。
【００３３】
弁ガイド板（42）は、先端側が上方に向かうように湾曲した板状体で形成されている。弁ガイド板（42）の先端部は、吐出弁（41）の先端側の弁部（41a）の撓み量（リフト量）を規制している。つまり、吐出弁（41）は、シリンダ室（25）の圧縮室（25b）が所定の高圧になると、弁部（41a）が弁ガイド板（42）の湾曲面に沿って撓んで吐出口（29）を開き、高圧のガス冷媒を圧縮室（25b）からケーシング（11）内へ吐出する一方、ガス冷媒が吐出されて圧縮室（25b）が低圧になると、吐出弁（41）自身のバネ力によって弁部（41a）が吐出口（29）を閉じるように構成されている。ここで、吐出弁（41）の弁部（41a）が弁座（29a）に衝突すると、弁座（29a）全体が凹部（29b）側に弾性変形することで衝撃が吸収されるようになっている。
【００３４】
−運転動作−
次に、上述した圧縮機（10）の運転動作について説明する。まず、電動機（30）に通電すると、ロータ（32）が回転し、ロータ（32）の回転が駆動軸（33）を介して圧縮機構（20）のピストン（24）に伝達される。これによって、圧縮機構（20）が所定の圧縮動作を行う。
【００３５】
具体的に、図２を参照しながら圧縮機構（20）の圧縮動作について説明する。ピストン（24）が電動機（30）の駆動によって図２の右回り（時計回り）に回転すると、その回転に従って吸入室（25a）の容積が拡大し、吸入室（25a）に低圧の冷媒が吸入口（28）を介して吸入される。吸入室（25a）への冷媒の吸入は、ピストン（24）がシリンダ室（25）を回転して再び吸入口（28）の右側でシリンダ（21）とピストン（24）とが接触する状態となるまで続く。
【００３６】
ピストン（24）が１回転して冷媒の吸入が終了すると、冷媒が圧縮される圧縮室（25b）が形成される。なお、圧縮室（25b）の隣には、新たな吸入室（25a）が形成され、吸入室（25a）への冷媒の吸入が繰り返される。圧縮室（25b）の冷媒は、ピストン（24）の回転に伴って圧縮室（25b）の容積が減少することで圧縮される。この冷媒は、所定の高圧になると、吐出弁（41）の弁部（41a）が撓んで開き、圧縮室（25b）から吐出口（29）を介してケーシング（11）内に吐出される。そして、高圧の冷媒が吐出されて圧縮室（25b）が低圧になると、吐出弁（41）の弁部（41a）が自身のバネ力によって吐出口（29）を閉じる。このように、冷媒の吸入、圧縮及び吐出が繰り返される。
【００３７】
−実施形態の効果−
以上説明したように、本実施形態によれば、吐出口（29）の内周面の全周に亘って凹部（29b）が形成されているので、吐出口（29）を閉じる際に吐出弁（41）に加わる応力が軽減されて吐出弁（41）が破損し難くなる。
【００３８】
具体的に、吐出弁（41）が弁座（29a）に衝突すると、弁座（29a）からの反力によって吐出弁（41）に応力が加わることとなる。このような吐出弁（41）の開閉動作が繰り返し行われると、吐出弁（41）が破損してしまうおそれがある。
【００３９】
これに対し、本実施形態では、吐出口（29）の内周面の全周に亘って凹部（29b）を形成するようにしたから、吐出弁（41）が閉じたときに弁座（29a）全体が凹部（29b）側に弾性変形して衝撃を吸収することができる。
【００４０】
《変形例》
図６は、本変形例に係る圧縮機の吐出弁の構成を示す側面図である。図６に示すように、凹部（29b）内には、リング状の弾性部材（45）が嵌合されている。ここで、弾性部材（45）の内周面は、凹部（29b）の内周面と略面一となっている。
【００４１】
このような構成とすれば、吐出弁（41）が閉じたときに弁座（29a）が凹部（29b）側に弾性変形して衝撃を吸収することができるとともに、吐出口（29）の内周面に凹部（29b）が形成されていることに起因する冷媒の圧力損失及び死容積を低減することができる。
【００４２】
具体的に、弾性部材（45）が凹部（29b）に嵌合されていない場合には、吐出口（29）を通過する冷媒は、凹部（29b）付近を通過する際に通路幅が大きくなる一方、弁座（29a）を通過する際に通路幅が小さくなるので、このような通路幅の変化によって冷媒の圧力損失が大きくなるおそれがあり、かつ死容積が増えてしまう。
【００４３】
これに対し、本変形例では、凹部（29b）に弾性部材（45）を嵌合して、弾性部材（45）と吐出口（29）の内周面とが略面一となるようにしたから、吐出口（29）の通路幅の変化を抑えることができ、冷媒が吐出口（29）をスムーズに流通して圧力損失を低減することができ、死容積が増えることを抑えることができる。
【００４４】
《その他の実施形態》
本発明は、前記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００４５】
本実施形態では、いわゆる回転ピストン型の圧縮機（10）について説明したが、いわゆる揺動ピストン型やスクロール型の圧縮機等に適用してもよい。要するに、作用室である圧縮室（25b）の吐出口（29）に吐出弁（41）及び弁ガイド板（42）が設けられた圧縮機であればよい。
【００４６】
また、本実施形態では、吐出口（29）の内周面の全周に亘って凹部（29b）を形成しているが、この形態に限定するものではない。具体的に、吐出弁（41）が閉じる際に弁座（29a）から吐出弁（41）に加わる反力は、吐出弁（41）の先端側よりも基端側の方が大きいため、図７に示すように、吐出口（29）の内周面における少なくとも吐出弁（41）の基端側寄りの位置に凹部（29b）を形成すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上説明したように、本発明は、吐出ポートを開閉する吐出弁を備えた圧縮機について有用である。
【符号の説明】
【００４８】
10    圧縮機
20    圧縮機構
29    吐出口
29a   弁座
29b   凹部
41    吐出弁
41a   弁部
45    弾性部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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