(57)【要約】【課題】本発明の課題は、圧縮機の性能を犠牲にすることなく、また、部品点数を増やすことなく低コストで弁板の弁座に対する衝撃音を緩和させることにある。【解決手段】本発明に係る吐出弁２は、弁板５，１０５及び弁座２４ｃを備える。弁座は、溝Ｇ又は窪みＤを有する。溝又は窪みは、弁板と対向するように形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁板（５，１０５）と、
前記弁板と対向するように形成される溝（Ｇ）又は窪み（Ｄ）を有する弁座（２４ｃ）と
を備える吐出弁（２）。
【請求項２】
前記溝は、環状溝である
請求項１に記載の吐出弁。
【請求項３】
前記弁板は、前記弁座の溝又は窪みと対向する位置に、前記溝又は前記窪みの深さよりも短い高さを有する突起部（５１，１５１）を有する
請求項１又は２に記載の吐出弁。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の吐出弁を備える圧縮機（１）。
【請求項５】
二酸化炭素冷媒を圧縮する
請求項４に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機等の吐出弁、特に弁板の弁座に対する衝撃音を低減した吐出弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
過去に「弁板の弁座に対する衝撃音を緩和させる」という技術が公にされている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開平１０−１０３２４３号公報
【特許文献２】実開平６−１８０７２号公報
【特許文献３】実開平５−１７１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記特許文献１及び特許文献２に開示される技術では、弁板及び弁座の他にリード弁や、補助リード、衝撃プレートが必要となり、部品点数が増え、製造コスト面で好ましくないという問題がある。
【０００４】
また、上記特許文献３に開示される技術では、「弁板の弁座に対する衝撃音を緩和させる」という目的を達成できるものの圧縮機の性能を犠牲しなければならないという問題が生じる。
【０００５】
本発明の課題は、圧縮機の性能を犠牲にすることなく、また、部品点数を増やすことなく低コストで弁板の弁座に対する衝撃音を緩和させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明に係る吐出弁は、弁板及び弁座を備える。弁座は、溝又は窪みを有する。溝又は窪みは、弁板と対向するように形成される。
【０００７】
この吐出弁が圧縮機に搭載されると、弁座の溝又は窪みに圧縮機の潤滑油（冷媒を含む）が溜まる。そして、潤滑油が溝又は窪みを完全に満たした場合において潤滑油の液面が溝及び窪みの上縁よりも高く盛り上がった状態にあれば（かかる場合、潤滑油には一定の表面張力が必要となる）、弁板は、弁座に着座する際、先ず、潤滑油に衝突する。そして、その後、弁板は、潤滑油に支持された状態でゆっくりと弁座に着座することになる。このため、この吐出弁は、圧縮機の性能を犠牲にすることなく、また、部品点数を増やすことなく低コストで弁板の弁座に対する衝撃音を緩和させることができる。
【０００８】
第２発明に係る吐出弁は、第１発明に係る吐出弁であって、溝は、環状溝である。このため、この吐出弁では、弁板に対する潤滑油の接触面積を大きくとることができる。したがって、この吐出弁では、弁板の弁座に対する衝撃をさらに緩和させることができる。
【０００９】
第３発明に係る吐出弁は、第１発明又は第２発明に係る吐出弁であって、弁板は、弁座の溝又は窪みと対向する位置に突起部を有する。突起部は、高さが溝又は窪みの深さよりも短い。
【００１０】
この吐出弁では、弁板は弁座の溝又は窪みと対向する位置に突起部を有する。このため、この吐出弁が圧縮機に搭載されると、潤滑油が溝又は窪みを完全に満たした場合において潤滑油の液面が溝及び窪みの上縁よりも高く盛り上がった状態にならなくても、潤滑油の液面から溝又は窪みの上縁までの距離が突起部の高さよりも短ければ、弁板は、弁座に着座する際、先ず、潤滑油に衝突することになる。このため、この吐出弁は、溝又は窪みに潤滑油が溜まりにくいような構造の圧縮機であっても圧縮機の性能を犠牲にすることなく、また、部品点数を増やすことなく低コストで弁板の弁座に対する衝撃音を緩和させることができる。
【００１１】
第４発明に係る圧縮機は、第１発明から第３発明のいずれかに係る吐出弁を備える。このため、この圧縮機では、圧縮機の性能を犠牲にすることなく、また、部品点数を増やすことなく低コストで弁板の弁座に対する衝撃音を緩和させることができる。
【００１２】
第５発明に係る圧縮機は、第４発明に係る圧縮機であって、二酸化炭素冷媒を圧縮する。通常、二酸化炭素冷媒に用いられる潤滑油は他の冷媒に用いられる潤滑油よりも動粘度が高い。したがって、この圧縮機では、弁板の弁座に対する衝撃をさらに緩和させることができることが期待される。
【発明の効果】
【００１３】
第１発明に係る吐出弁は、圧縮機の性能を犠牲にすることなく、また、部品点数を増やすことなく低コストで弁板の弁座に対する衝撃音を緩和させることができる。
【００１４】
第２発明に係る吐出弁では、弁板の弁座に対する衝撃をさらに緩和させることができる。
【００１５】
第３発明に係る吐出弁は、溝又は窪みに潤滑油が溜まりにくいような構造の圧縮機であっても圧縮機の性能を犠牲にすることなく、また、部品点数を増やすことなく低コストで弁板の弁座に対する衝撃音を緩和させることができる。
【００１６】
第４発明に係る圧縮機では、圧縮機の性能を犠牲にすることなく、また、部品点数を増やすことなく低コストで弁板の弁座に対する衝撃音を緩和させることができる。
【００１７】
第５発明に係る圧縮機では、弁板の弁座に対する衝撃をさらに緩和させることができることが期待される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態に係る低圧ドーム型スクロール圧縮機１は、蒸発器や、凝縮器、膨張機構等と共に冷媒回路を構成し、その冷媒回路中のガス冷媒を圧縮する役割を担うものであって、図１に示されるように、主に、円筒状の密閉ドーム型のケーシング１０、スクロール圧縮ポンプユニット１５、駆動モータ１６、下部主軸受６０、吸入管１９及び吐出管２０から構成されている。なお、この低圧ドーム型スクロール圧縮機１は、縦置き式の圧縮機であって、スクロール圧縮ポンプユニット１５が駆動モータ１６よりも上に位置するようにして設置される。以下、この低圧ドーム型スクロール圧縮機１の構成部品についてそれぞれ詳述していく。
【００１９】
＜低圧ドーム型スクロール圧縮機の構成部品の詳細＞
（１）ケーシング
ケーシング１０は、主に、略円筒状の胴部ケーシング部１１と、胴部ケーシング部１１の上端部に気密状に溶接される椀状の上壁部１２と、胴部ケーシング部１１の下端部に気密状に溶接される椀状の底壁部１３とから構成される。そして、このケーシング１０には、主に、ガス冷媒を圧縮するスクロール圧縮ポンプユニット１５と、スクロール圧縮ポンプユニット１５の下方に配置される駆動モータ１６とが収容されている。このスクロール圧縮ポンプユニット１５と駆動モータ１６とは、ケーシング１０内を上下方向に延びるように配置されるクランク軸１７によって連結されている。
【００２０】
（２）スクロール圧縮ポンプユニット
スクロール圧縮ポンプユニット１５は、図１に示されるように、主に、ハウジング２３と、ハウジング２３の上方に密着して配置される固定スクロール２４と、固定スクロール２４に噛合する可動スクロール２６と、可動スクロール２６の自転運動を防止するオルダムリング３９と、固定スクロール２２４の上部に設けられる吐出弁２から構成されている。以下、このスクロール圧縮ポンプユニット１５の構成部品についてそれぞれ詳述していく。
【００２１】
ａ）ハウジング
ハウジング２３は、胴部ケーシング部１１に圧入固定されている。そして、このハウジング２３には、上端面が固定スクロール２４の下端面と密着するように、固定スクロール２４がボルト（図示せず）により締結固定されている。また、このハウジング２３には、上面中央に凹設されたハウジング凹部３１と、下面中央から下方に延設された軸受部３２とが形成されている。そして、この軸受部３２には、上下方向に貫通する軸受孔が形成されており、この軸受孔にクランク軸１７が回転自在に嵌入されている。
【００２２】
ｂ）固定スクロール
固定スクロール２４は、主に、鏡板２４ａと、鏡板２４ａの下面から下方に延びる渦巻き状（インボリュート状）のラップ２４ｂとから構成されている。鏡板２４ａには、圧縮室４０に連通する吐出通路Ｐ（図２参照）が形成されている。吐出通路Ｐは、図２に示されるように、鏡板２４ａの中央部分において上下方向に延びるように形成されている。
【００２３】
ｃ）可動スクロール
可動スクロール２６は、図１に示されるように、主に、鏡板２６ａと、鏡板２６ａの上面から上方に向かって延びる渦巻き状（インボリュート状）のラップ２６ｂと、鏡板２６ａの外周から外側に向かって延びる一対の翼部（図示せず）と、主に翼部２６ｃに形成され上下方向に貫通する貫通溝（図示せず）と、鏡板２６ａの下面から下方に延びる軸受部２６ｆとから構成されている。そして、この可動スクロール２６は、貫通溝にオルダムリング３９（後述）が嵌め込まれることによりハウジング２３に支持される。可動スクロール２６は、このようにスクロール圧縮ポンプユニット１５に組み込まれることによってクランク軸１７の回転により自転することなくハウジング２３内を公転する。そして、可動スクロール２６のラップ２６ｂは固定スクロール２４のラップ２４ｂに噛合させられており、両ラップ２４ｂ，２６ｂの接触部の間には圧縮室４０が形成されている。そして、この圧縮室４０では、可動スクロール２６の公転に伴い、両ラップ２４ｂ，２６ｂ間の容積が中心に向かって収縮する。本実施形態に係る低圧ドーム型スクロール圧縮機１では、このようにしてガス冷媒が圧縮されるようになっている。
【００２４】
ｄ）オルダムリング
オルダムリング３９は、可動スクロール２６の自転運動を防止するための部材であり、可動スクロール側キー部（図示せず）が可動スクロール２６の貫通溝に嵌め込まれ、ハウジング側キー部（図示せず）がハウジング２３に形成されるオルダム溝（図示せず）に嵌め込まれる。なお、このオルダム溝は、長円形状の溝である。
【００２５】
ｅ）吐出弁
吐出弁２は、図２に示されるように、主に、弁座部２４ｃ及び弁板５から構成される。
【００２６】
弁座部２４ｃは固定スクロール２４の上部に形成されており、この弁座部２４ｃには図３に示されるように吐出ポートＰの出口を囲むように環状溝Ｇが形成されている。
【００２７】
弁板５は図４に示されるように矩形の板部の先端に円形の板部が取り付けられた形状を呈しており、円形の板部には弁座部２４ｃの環状溝Ｇの幅よりも短い幅を有する環状突起部５１が設けられている。なお、この環状突起部５１の高さは、環状溝Ｇの深さよりも短くなるように設計されている（弁板としての機能を損なわないため）。そして、この弁板５は、環状突起部５１が弁座部２４ｃの環状溝Ｇに対向するように弁座部２４ｃの端部にボルト６で固定されている（図２参照）。
【００２８】
（３）駆動モータ
駆動モータ１６は、本実施の形態において直流モータであって、主に、ケーシング１０の内壁面に固定された環状のステータ５１と、ステータ５１の内側に僅かな隙間（エアギャップ通路）をもって回転自在に収容されたローター５２とから構成されている。
【００２９】
ステータ５１には、ティース部に銅線が巻回されており、上方および下方にコイルエンド５３が形成されている。
【００３０】
ローター５２は、上下方向に延びるように胴部ケーシング部１１の軸心に配置されたクランク軸１７を介してスクロール圧縮ポンプユニット１５の可動スクロール２６に駆動連結されている。
【００３１】
なお、クランク軸１７には内部に長手方向に交差する方向に沿って上下に貫通して形成される給油孔１８が存在する。このため、この駆動モータ１６によりクランク軸１７が回転させられると、遠心ポンプの作用により油溜めＳから可動スクロール２６の軸受部２６ｆに潤滑油が供給される。そして、可動スクロール２６の軸受部２６ｆに供給された潤滑油は、可動スクロール２６とハウジング２３とのスラスト面などに供給された後に、再度、油溜めＳに戻る。
【００３２】
（４）下部主軸受
下部主軸受６０は、駆動モータ１６の下方の下部空間に配設されている。この下部主軸受６０は、胴部ケーシング部１１に固定されるとともにクランク軸１７の下端側軸受を構成し、クランク軸１７を支持している。
【００３３】
（５）吸入管
吸入管１９は、冷媒回路の冷媒をスクロール圧縮ポンプユニット１５に導くためのものであって、ケーシング１０の胴部ケーシング部１１に気密状に嵌入されている。
【００３４】
（６）吐出管
吐出管２０は、ケーシング１０内の冷媒をケーシング１０外に吐出させるためのものであって、ケーシング１０の上壁部１２に気密状に嵌入されている。
【００３５】
＜低圧ドーム型スクロール圧縮機の運転動作＞
駆動モータ１６が駆動されると、クランク軸１７が回転し、可動スクロール２６が自転することなく公転運転を行う。すると、低圧のガス冷媒が、吸入管１９を通って圧縮室４０の周縁側から圧縮室４０に吸引され、圧縮室４０の容積変化に伴って圧縮され、高圧のガス冷媒となる。そして、この高圧のガス冷媒は、圧縮室４０の中央部から吐出通路Ｐを通って吐出管２０へ吐出され、ケーシング１０外に吐出される。そして、ケーシング１０外に吐出されたガス冷媒は、冷媒回路を循環した後、再度吸入管１９を通ってスクロール圧縮ポンプユニット１５に吸入されて圧縮される。
【００３６】
＜本実施の形態に係る低圧ドーム型スクロール圧縮機の特徴＞
本発明の実施の形態に係る低圧ドーム型スクロール圧縮機１では、弁板５は、環状突起部５１が弁座部２４ｃの環状溝Ｇに対向するように弁座部２４ｃの端部にボルト６で固定されている。このため、この低圧ドーム型スクロール圧縮機１では、潤滑油の液面から環状溝Ｇの上縁までの距離が環状突起部５１の高さよりも短い状態にあれば、弁板５は、弁座部２４ｃに着座する際、先ず、潤滑油に衝突する。そして、その後、弁板５は、潤滑油に支持された状態でゆっくりと弁座部２４ｃに着座することになる。このため、この吐出弁５は、圧縮機１の性能を犠牲にすることなく、また、部品点数を増やすことなく低コストで弁板の弁座に対する衝撃音を緩和させることができる。
【００３７】
なお、二酸化炭素冷媒と併せて用いられる潤滑油は他の冷媒と併せて用いられる潤滑油よりも動粘度が高い。このため、二酸化炭素冷媒が使用される圧縮機は特に本発明の効果を享受しやすい。
【００３８】
＜変形例＞
（Ａ）
先の実施の形態に係る低圧ドーム型スクロール圧縮機１では弁板５に環状突起部５１が設けられたが、潤滑油が環状溝Ｇを完全に満たし潤滑油の液面が環状溝Ｇの上縁よりも高く盛り上がった状態になるのであれば環状突起部５１は設けなくてもよい。
【００３９】
（Ｂ）
先の実施の形態に係る低圧ドーム型スクロール圧縮機１では弁板５に環状突起部５１が設けられたが、この突起部は必ずしも環状である必要はない。例えば、図６に示されるように、１又は複数の突起部１５１が仮想円周上に配置されていても構わない。また、弁板１０５の突起部が図６に示されるような突起部１５１である場合、弁座部２４ｃには環状溝Ｇではなく図５に示されるような１又は複数の窪みＤが設けられてもよい。なお、かかる場合、突起部１５１と窪みＤとは、弁板１０５が弁座部２４ｃに固定された状態において完全に対向するように配置される必要がある。
【００４０】
（Ｃ）
先の実施の形態では本発明に係る吐出弁５がスクロール圧縮機１に適用されたが、本発明に係る吐出弁５は、ロータリ圧縮機（揺動式を含む）や、レシプロ圧縮機、スクリュー圧縮機等の他の圧縮機にも適用可能である。
【００４１】
（Ｄ）
先の実施の形態では、本発明に係る吐出弁５が低圧ドーム型スクロール圧縮機１に適用されたが、本発明に係る吐出弁５は、高圧ドーム型圧縮機や高低圧ドーム型圧縮機にも適用可能である。
【００４２】
＜参考例＞
（Ａ）
先の実施の形態に係る低圧ドーム型スクロール圧縮機１では図２に示されるような吐出弁２が採用されたが、同圧縮機１に図７に示されるような吐出弁２０２が採用されてもかまわない。この吐出弁２０２は、主に、弁座部２２４ｃ及び弁板２０５から構成される。弁座部２２４ｃには吐出通路Ｐの出口を囲むように環状突起部２２４ｄが形成されている。弁板２０５は図４に示されるように矩形の板部の先端に円形の板部が取り付けられた形状を呈しており、円形の板部には環状突起部２５１が設けられている。なお、弁板２０５の環状突起部２５１の半径は、弁座部２２４ｃの環状突起部２２４ｄの半径よりも大きくなるように設計されている。また、弁板２０５の環状突起部２５１の高さは、弁座部２２４ｃの環状突起部２２４ｄの高さよりも短くなるように設計されている（弁板としての機能を損なわないため）。そして、この弁板２０５は、環状突起部２５１が弁座部２２４ｃの環状突起部２２４ｄを囲むように弁座部２２４ｃの端部にボルト６で固定されている（図７参照）。なお、弁板２０５の取り付け高さは、弁座部２２４ｃの環状突起部２２４ｄの高さを考慮したスペーサー７により調節されている。
【００４３】
かかる場合、吐出通路Ｐの出口近傍に潤滑油を溜めることができ、先の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
なお、本参考例には変形例（Ａ）〜（Ｄ）を適用することが可能である。
【００４５】
（Ｂ）
先の実施の形態に係る低圧ドーム型スクロール圧縮機１では図２に示されるような吐出弁２が採用されたが、同圧縮機１に図８に示されるような吐出弁３０２が採用されてもかまわない。この吐出弁３０２は、主に弁座部２２４ｃ及び弁板５から構成される。弁座部２２４ｃには、参考例（Ａ）と同様の環状突起部２２４ｄが設けられる。弁板５には、先の実施の形態に係る弁板５と同一の弁板が採用される。なお、弁板５の環状突起部５１の半径は、弁座部２２４ｃの環状突起部２２４ｄの半径よりも大きくなるように設計されている。また、弁板５の環状突起部５１の高さは、弁座部２２４ｃの環状突起部２２４ｄの高さよりも短くなるように設計されている（弁板としての機能を損なわないため）。そして、この弁板５は、環状突起部５１が弁座部２２４ｃの環状突起部２２４ｄを囲むように弁座部２２４ｃの端部にボルト６で固定されている（図８参照）。なお、弁板５の取り付け高さは、弁座部２２４ｃの環状突起部２２４ｄの高さを考慮したスペーサー７により調節されている。
【００４６】
かかる場合、弁板５の環状突起部２２４ｄの内部に潤滑油を溜めることができ、先の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係る吐出弁は、「圧縮機の性能を犠牲にすることなく、また、部品点数を増やすことなく低コストで弁板の弁座に対する衝撃音を緩和させることができる」という特徴を有し、特に圧縮機への応用に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態に係る低圧ドーム型スクロール圧縮機の縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る低圧ドーム型スクロール圧縮機の吐出弁付近の拡大縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る低圧ドーム型スクロール圧縮機の弁座部の上面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る低圧ドーム型スクロール圧縮機の弁板の下面図である。
【図５】本発明の実施の形態の変形例（Ｂ）に係る低圧ドーム型スクロール圧縮機の弁座部の上面図である。
【図６】本発明の実施の形態の変形例（Ｂ）に係る低圧ドーム型スクロール圧縮機の弁板の下面図である。
【図７】参考例（Ａ）に係る低圧ドーム型スクロール圧縮機の吐出弁付近の拡大縦断面図である。
【図８】参考例（Ｂ）に係る低圧ドーム型スクロール圧縮機の吐出弁付近の拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１      低圧ドーム型スクロール圧縮機（圧縮機）
２      吐出弁
５，１０５      弁板
２４ｃ      弁座部（弁座）
５１，１５１      突起部
Ｄ      窪み
Ｇ      溝
【図１】
2008274886.tif 000003
【図２】
2008274886.tif 000004
【図３】
2008274886.tif 000005
【図４】
2008274886.tif 000006
【図５】
2008274886.tif 000007
【図６】
2008274886.tif 000008
【図７】
2008274886.tif 000009
【図８】
2008274886.tif 000010