(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のサイドブロック間に設けられた内周略楕円筒状のシリンダと、上記一対のサイドブロックおよび上記シリンダによって形成されるシリンダ室内に回転自在に横架されたロータと、上記ロータに形成されたベーン溝に摺動可能に装着されたベーンと、上記シリンダに穿設され上記ロータの回転により圧縮された圧縮冷媒ガスを吐出室に吐出する吐出孔と、上記吐出孔を開閉する吐出弁とを備えた気体圧縮機において、
上記吐出弁が弾性材により形成されると共に、上記吐出弁は上記吐出孔を覆うように設けられ、上記吐出弁の一端は上記シリンダに固着され、上記吐出弁の他端は上記シリンダに形成されかつ上記吐出孔側を向いて開口する弁挿入部内に摺動可能に挿入され、上記圧縮冷媒ガスの吐出圧により上記吐出弁を弾性変形させ、上記吐出孔を開口することを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
上記弾性材として、リン青銅、ベリリウム銅またはステンレススチールを用いたことを特徴とする請求項１記載の気体圧縮機。
【請求項３】
上記吐出弁が変形する部位にくびれ部を形成したことを特徴とする請求項２記載の気体圧縮機。
【請求項４】
上記吐出孔が楕円形に形成されたことを特徴とする請求項３記載の気体圧縮機。
【請求項５】
上記吐出孔の周縁部を盛り上げて形成したことを特徴とする請求項３または４記載の気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアコンシステムなどに用いられる気体圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の気体圧縮機は、図１０〜図１２に示すように、ケーシング１の開口端がフロントヘッド２により塞がれ、ケーシング１内には圧縮機本体３が収納され、この圧縮機本体３に電磁クラッチ４が連結されている。
【０００３】
圧縮機本体３はフロントサイドブロック５とリアサイドブロック６間に内周略楕円筒状のシリンダ７を有し、この両サイドブロック５，６とシリンダ７によって形成されるシリンダ室８内にはロータ９が回転自在に横架されている。
【０００４】
ロータ９にはその端面間を貫通してロータ軸９ａが一体に設けられており、ロータ軸９ａはフロントサイドブロック５のＦ軸受５ａとリアサイドブロック６のＲ軸受６ａにより支持されている。
【０００５】
ロータ９には、径方向にスリット状のベーン溝１０が複数形成され、これらベーン溝１０にはベーン１１が進退自在に個別に装着されており、ベーン１１は、ロータ９の回転時には遠心力とベーン溝底部１０ａの油圧とによりシリンダ７の内壁側に付勢される。
【０００６】
フロントおよびリアサイドブロック５，６、シリンダ７、ロータ９、ベーン１１により仕切られたシリンダ室８の小室である圧縮室１２は、ロータ９の回転により容量の大小変化を繰り返す。
【０００７】
圧縮機本体３の上流側には、吸入室１３が形成され、この吸入室１３にはケーシング１に開口された吸入口１ａを介して低圧冷媒ガスが図示しないエアコンシステムより導入される。
【０００８】
圧縮機本体３の下流側には、圧縮後の高圧冷媒ガスが吐出される吐出室１５が設けられ、吐出室１５の下部には、油貯溜室１６が形成され、この油貯溜室１６に潤滑油Ａが貯溜されている。また、吐出室１５には、高圧冷媒ガスと潤滑油Ａとを分離する油分離器１４が設けられ、吐出室１５上方のケーシング１には高圧冷媒ガスをエアコンシステムに吐出する吐出口１ｂが開口されている。
【０００９】
シリンダ７には、圧縮室１２と吐出室１５とを連通する吐出孔１７が穿設され、この吐出孔１７上には、吐出弁１８およびバルブサポート２０が順に重ねて設けられている。吐出弁１８およびバルブサポート２０の一端は、ボルト１９などでシリンダ７に固着され、吐出弁１８の他端は高圧冷媒ガスの吐出圧により断続的に上方に押し上げ変形され、吐出孔１７の開閉を可能にしている。バルブサポート２０は吐出弁１８の上方への変形量を制御するものであり、その他端は吐出弁１８の最大変形量分だけ上方に反らしている。
【００１０】
気体圧縮機は、以上の如く構成されているので、ロータ９が回転して圧縮室１２の容量が変化すると、その容量変化により吸入室１３の低圧冷媒ガスを吸気し圧縮する。この際、吸入室１３の低圧冷媒ガスは、ケーシング１外部のエアコンシステム側より吸入口１ａを介して導入される。
【００１１】
圧縮後の高圧冷媒ガスは、圧縮室１２からシリンダ７の吐出孔１７、吐出弁１８、リアサイドブロック６の図示しない吐出連絡路、油分離器１４、吐出室１５を順に通過し、その後、吐出口１ｂよりケーシング１外部のエアコンシステム側に至る。このとき、油分離器１４では高圧冷媒ガスから潤滑油Ａを分離し、分離された潤滑油Ａは吐出室１５下の油貯溜室１６に溜る。油貯溜室１６に貯溜された潤滑油Ａは、Ｆ軸受５ａおよびＲ軸受６ａなどの摺動部に圧送供給される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記提案の如き気体圧縮機では、高圧冷媒ガスはロータ９の回転により圧縮室１２内で断続的に生成されるため、吐出弁１８は高圧冷媒ガスの吐出圧により断続的に開閉動作を繰り返す。このとき、吐出弁１８の他端はシリンダ７の弁座およびバルブサポート２０に断続的に衝突を繰り返し、衝撃音が発生するという問題点がある。
【００１３】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、吐出弁の衝撃音を防止することができる気体圧縮機を提供することにある。
【００１４】
本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明に係る気体圧縮機は、一対のサイドブロック間に設けられた内周略楕円筒状のシリンダと、上記一対のサイドブロックおよび上記シリンダによって形成されるシリンダ室内に回転自在に横架されたロータと、上記ロータに形成されたベーン溝に摺動可能に装着されたベーンと、上記シリンダに穿設され上記ロータの回転により圧縮された圧縮冷媒ガスを吐出室に吐出する吐出孔と、上記吐出孔を開閉する吐出弁とを備えた気体圧縮機において、上記吐出弁が弾性材により形成されると共に、上記吐出弁は上記吐出孔を覆うように設けられ、上記吐出弁の一端は上記シリンダに固着され、上記吐出弁の他端は上記シリンダに形成されかつ上記吐出孔側を向いて開口する弁挿入部内に摺動可能に挿入され、上記圧縮冷媒ガスの吐出圧により上記吐出弁を弾性変形させ、上記吐出孔を開口することを特徴とするものである。また、上記弾性材として、リン青銅、ベリリウム銅またはステンレススチールを用いたことを特徴としている。
【００１６】
また、上記吐出弁の変形する部位にくびれ部を形成したことを特徴としている。さらに、上記吐出孔が楕円形に形成されたことを特徴としている。また、上記吐出孔の周縁部を盛り上げて形成したことを特徴としている。
【００１７】
従って、本発明は、吐出弁の一端がシリンダに固着され、シリンダに弁挿入部が形成され、この弁挿入部に吐出弁の他端が摺動可能に挿入されたので、吐出弁は圧縮冷媒ガスの吐出圧により略中央部が上方に弾性変形し、吐出孔が開口される。このとき、吐出弁の他端は弁挿入部内を摺動する。
【００１８】
そして、圧縮冷媒ガスが吐出室に吐出され吐出圧がなくなると、吐出弁は元の形状に復帰し、吐出孔は閉じられる。このとき、吐出弁の他端は弁挿入部内を摺動するので、吐出弁とシリンダとの衝突が抑制される。
【００１９】
また、吐出弁にくびれ部を形成することで、吐出孔の開口部面積が広く採られる。さらに、吐出孔を楕円形に形成することで、吐出孔の開口部面積が広くなる。また、吐出孔の周縁部を盛り上げて形成することにより、吐出孔の周の長さが長くなり、吐出孔の開口部面積が広くなる。
【００２０】
これらにより、吐出弁の変形量を小さくすることが可能となり、吐出弁のシリンダに対する衝撃力が抑制される。
【００２１】
また、吐出弁をリン青銅、ベリリウム銅またはステンレススチールにより形成することで、吐出弁の加工性が向上する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここで、図１は、本発明の一実施の形態を示す気体圧縮機の要部断面図、図２は、本発明の一実施の形態を示す気体圧縮機の円形吐出孔を開閉する吐出弁の平面図、図３は、本発明の一実施の形態を示す気体圧縮機の吐出弁の閉時を説明する断面図、図４は、本発明の一実施の形態を示す気体圧縮機の吐出弁の開時を説明する断面図、図５は、本発明の他の実施の形態を示す気体圧縮機の吐出孔および吐出弁の断面図、図６は、本発明の他の実施の形態を示す気体圧縮機の円形吐出孔を開閉する吐出弁の平面図、図７は、本発明の他の実施の形態を示す気体圧縮機の吐出弁の閉時を説明する断面図、図８は、本発明の他の実施の形態を示す気体圧縮機の吐出弁の開時を説明する断面図、図９は、本発明の他の実施の形態を示す気体圧縮機の楕円形吐出孔を開閉する吐出弁の平面図である。
【００２３】
なお、本実施の形態の気体圧縮機の基本構成、すなわち圧縮機本体３、油貯溜室１６、油分離器１４、電磁クラッチ４を有し、圧縮機本体３は吸入室１３の低圧冷媒ガスを吸気し圧縮するための圧縮室１２を備え、油貯溜室１６は圧縮機本体３の摺動部に供給される潤滑油Ａを貯溜すること、ロータ９が回転して圧縮室１２の容量が変化すると、その容量変化により吸入室１３の低圧冷媒ガスを吸気圧縮し、このとき、吸入室１３の低圧冷媒ガスは、ケーシング１外部のエアコンシステム側より吸入口１ａを介して導入され、圧縮後の高圧冷媒ガスは、圧縮室１２から吐出室１５に吐出され、吐出口１ｂよりケーシング１外部のエアコンシステム側に至り、油分離器１４では高圧冷媒ガスから潤滑油Ａを分離し、分離された潤滑油Ａは吐出室１５下の油貯溜室１６に溜り、油貯溜室１６に貯溜された潤滑油Ａは、圧縮機本体３の摺動部に圧送供給されることは従来例と同様なため、これと同一機能を奏するものは同一符号を付し、その詳細説明を割愛する。
【００２４】
本実施の形態の気体圧縮機は、図１および図２に示すように、シリンダ７には、圧縮室１２と吐出室１５とを連通する円形の吐出孔１７が穿設されている。この吐出孔１７上には、リン青銅（特に、ばね用リン青銅）、ベリリウム銅（特に、ばね用ベリリウム銅）またはステンレススチールからなる吐出弁２１が吐出孔１７を覆うように設けられ、吐出孔１７は閉じられている（図３参照）。吐出弁２１の一端は、ボルト１９などでシリンダ７に固着され、他端はシリンダ７に形成された弁挿入部７ａに摺動可能に挿入されている。
【００２５】
気体圧縮機の運転を開始すると、低圧冷媒ガスがケーシング１外部のエアコンシステム側より吸入口１ａを介して吸入室１３に導入される。その後、ロータ９が回転して圧縮室１２の容量が変化すると、その容量変化により吸入室１３の低圧冷媒ガスが圧縮室１２に吸入圧縮され、高圧冷媒ガスが断続的に生成される。
【００２６】
圧縮室１２で高圧冷媒ガスが生成されると、その吐出圧により吐出弁２１の略中央部が上方に弾性変形し、吐出孔１７が開かれる（図４参照）。このとき、吐出弁２１の他端は、吐出弁２１の変形に伴って吐出孔１７側に引っ張られ、弁挿入部７ａ内を摺動する。
【００２７】
その後、高圧冷媒ガスが吐出室１５に吐出され、吐出圧がなくなると、吐出弁２１は元の形状に復帰し、吐出孔１７は再び閉じられる。このとき、吐出弁２１の他端は弁挿入部７ａ内を元の位置まで摺動する。このようにして、吐出孔１７の開閉動作が高圧冷媒ガスの生成に同期して繰り返し行なわれる。
【００２８】
このように、本実施の形態の気体圧縮機によれば、吐出弁２１の一端がシリンダ７に固着され、吐出弁２１の他端が弁挿入部７ａに摺動可能に挿入されたことにより、吐出弁２１は、高圧冷媒ガスの吐出圧により略中央部が上方に弾性変形して開き、吐出弁２１の他端が弁挿入部７ａ内を摺動して閉じられるので、吐出弁２１とシリンダ７との衝突が抑制され、衝撃音が低減される。
【００２９】
この場合、図５に示すように、吐出孔１７の周縁部を盛り上げて形成すると、吐出孔１７の周の長さが長くなり、吐出孔１７の開口部面積が広くなるため、吐出弁２１の変形量が小さくても、吐出孔１７の開口部面積が十分に得られる。従って、吐出弁２１の変形量を小さくすることができ、吐出弁２１とシリンダ７との衝撃力が抑制され、衝撃音の発生がより低減される。
【００３０】
また、図６および図７に示すように、吐出弁２１が変形する部位にくびれ部２１ａを形成して、くびれ部２１ａを高圧冷媒ガスの吐出圧により上方に弾性変形させ、吐出孔１７を開くようにすれば（図８参照）、吐出孔１７の開口部面積はさらに広くなり、吐出弁２１の変形量を小さくできる。これにより、吐出弁２１とシリンダ７との衝撃力が小さくなり、より衝撃音が低減される。
【００３１】
ここで、吐出弁２１にくびれ部２１ａを形成しても、吐出弁２１の閉時は吐出弁２１のくびれ部２１ａを除く幅広の部分が吐出孔１７を塞ぐようになるので、吐出孔１７は確実に閉じられる。
【００３２】
また、図９に示すように、円形の吐出孔１７に代えて、楕円形の吐出孔２２を用いても、開口部面積を広くすることが可能となり、吐出弁２１の変形量を小さくでき、衝撃音の発生が低減される。
【００３３】
また、吐出弁２１の材料として、リン青銅、ベリリウム銅またはステンレススチールを用いたので、吐出弁２１を所定形状に容易に加工できるようになる。
【００３４】
以上、本発明の実施の形態の気体圧縮機について詳述したが、本発明は、上記実施の形態記載の気体圧縮機に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において種々の変更ができるものである。
【００３５】
たとえば、上記本実施の形態の気体圧縮機は、吐出弁２１をボルト１９によりシリンダ７に固着したが、溶接により固着してもよい。また、弁挿入部７ａ内にニッケルメッキなどの表面処理を施し、吐出弁２１に対する耐摩耗性を向上してもよい。さらに、吐出弁２１および弁挿入部７ａに一方向に係合する係合片を形成し、吐出弁２１が弁挿入部７ａより外れるのを防止してもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明の気体圧縮機は、吐出弁の一端が固着され、吐出弁の他端が弁挿入部に摺動可能に挿入されたので、吐出弁は圧縮冷媒ガスの吐出圧により、その略中央部が上方に弾性変形して開き、吐出弁が閉じる際は、その他端が弁挿入部内を摺動するので、吐出弁とシリンダとの衝突が抑制され、衝撃音の発生を低減することができる。
【００３７】
また、吐出弁にくびれ部を形成したこと、および吐出孔を楕円形に形成したこと、ならびに吐出孔の周縁部を盛り上げて形成したことにより、吐出孔の開口部面積が広く採れ、吐出弁の変形量を小さくすることができるので、吐出弁のシリンダに対する衝撃力が抑制され、衝撃音の発生をさらに低減することができる。
【００３８】
また、吐出弁をリン青銅、ベリリウム銅またはステンレススチールにより形成することにより、吐出弁を容易に加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す気体圧縮機の要部断面図。
【図２】本発明の一実施の形態を示す気体圧縮機の円形吐出孔を開閉する吐出弁の平面図。
【図３】本発明の一実施の形態を示す気体圧縮機の吐出弁の閉時を説明する断面図。
【図４】本発明の一実施の形態を示す気体圧縮機の吐出弁の開時を説明する断面図。
【図５】本発明の他の実施の形態を示す気体圧縮機の吐出孔および吐出弁の断面図。
【図６】本発明の他の実施の形態を示す気体圧縮機の円形吐出孔を開閉する吐出弁の平面図。
【図７】本発明の他の実施の形態を示す気体圧縮機の吐出弁の閉時を説明する断面図。
【図８】本発明の他の実施の形態を示す気体圧縮機の吐出弁の開時を説明する断面図。
【図９】本発明の他の実施の形態を示す気体圧縮機の楕円形吐出孔を開閉する吐出弁の平面図。
【図１０】従来の気体圧縮機の断面図。
【図１１】従来の気体圧縮機のＸ−Ｘ断面図。
【図１２】従来の気体圧縮機の吐出弁の開閉動作を説明する断面図。
【符号の説明】
１  ケーシング
１ａ  吸入口
１ｂ  吐出口
２  フロントヘッド
３  圧縮機本体
４  電磁クラッチ
５  フロントサイドブロック
５ａ  Ｆ軸受
６  リアサイドブロック
６ａ  Ｒ軸受
７  シリンダ
７ａ  弁挿入部
８  シリンダ室
９  ロータ
９ａ  ロータ軸
１０  ベーン溝
１０ａ  ベーン溝底部
１１  ベーン
１２  圧縮室
１３  吸入室
１４  油分離器
１５  吐出室
１６  油貯溜室
１７，２２  吐出孔
１８，２１  吐出弁
１９  ボルト
２０  バルブサポート
２１ａ  くびれ部
Ａ  潤滑油
【図１】
0003586693.tif 000002
【図２】
0003586693.tif 000003
【図３】
0003586693.tif 000004
【図４】
0003586693.tif 000005
【図５】
0003586693.tif 000006
【図６】
0003586693.tif 000007
【図７】
0003586693.tif 000008
【図８】
0003586693.tif 000009
【図９】
0003586693.tif 000010
【図１０】
0003586693.tif 000011
【図１１】
0003586693.tif 000012
【図１２】
0003586693.tif 000013