(57)【要約】【課題】リリーフバルブのシール性を向上させ、気体圧縮機の定常運転時のガス漏れを防止することのできるリリーフバルブ及び気体圧縮機を提供する。【解決手段】リリーフバルブ１８０の弁体１９０の吐出室１９側の面には、その中央部にパッキン１９２が固着されている。そして、この弁体１９０の吐出室１９側の面には、パッキン１９２の外周側を囲むようにＯリング溝１９３が形成されており、このＯリング溝１９３にＯリング１９４が固着されている。このとき、Ｏリング１９４には、パッキン１９２と異なるシール材や、パッキン１９２と同じシール材でも硬度の異なるシール材等が用いられる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングの内部に形成された弁室と、
該弁室の上流側に配置され、該弁室に気体を流入させる流入孔と、
前記弁室の下流側に配置され、該弁室から前記気体を放出させる放出孔と、
前記弁室内に移動可能に収容され、前記流入孔を開閉する弁体と、
該弁体を所定の力で前記流入孔が閉状態となる方向に付勢する付勢手段と、
前記弁体が前記流入孔を閉状態としているときに前記流入孔から前記弁室への前記気体の漏れを防止する第１のシール手段と、
該第１のシール手段の下流側に配置され、前記弁体が前記流入孔を閉状態としているときに該第１のシール手段から前記気体が漏れても該気体が前記弁室に漏れることを防止する第２のシール手段とを備えたことを特徴とするリリーフバルブ。
【請求項２】
前記第１のシール手段は、前記弁体に設けられた第１の弾性体であり、
前記第２のシール手段は、該第１の弾性体の外側を囲むように設けられた環状の第２の弾性体であることを特徴とする請求項１記載のリリーフバルブ。
【請求項３】
前記第１のシール手段は、前記流入孔の周囲に設けられた環状の第３の弾性体であり、
前記第２のシール手段は、該第３の弾性体の外側を囲むように設けられた環状の第４の弾性体であることを特徴とする請求項１記載のリリーフバルブ。
【請求項４】
請求項１、２又は３記載のリリーフバルブを搭載した気体圧縮機であって、
冷媒ガスを吸入、圧縮、吐出する圧縮機本体と、
該圧縮機本体から吐出された前記冷媒ガスを一時貯留する吐出室と、
該吐出室と外部とを遮断するハウジングと、
該ハウジングに設けられ、前記吐出室と前記外部とを一部貫通する貫通穴とを備え、
前記リリーフバルブは、前記流入孔が前記吐出室側に、前記放出孔が外部側に向けられて、前記ケーシングが前記貫通穴に取り付けられたことを特徴とする気体圧縮機。
【請求項５】
冷媒ガスを吸入、圧縮、吐出する圧縮機本体と、
該圧縮機本体から吐出された前記冷媒ガスを一時貯留する吐出室と、
該吐出室と外部とを遮断するハウジングと、
前記吐出室内の冷媒ガスを外部に放出可能なリリーフバルブとを有する気体圧縮機であって、
前記リリーフバルブは、
前記ハウジングに該ハウジングの外部側から凹状に形成された弁室と、
該弁室の上流側に配置され、該弁室に冷媒ガスを流入させる流入孔と、
前記弁室の下流側に配置され、該弁室から前記冷媒ガスを放出させる放出孔と、前記弁室内に移動可能に収容され、前記流入孔を開閉する弁体と、
該弁体を所定の力で前記流入孔が閉状態となる方向に付勢する付勢手段と、
前記弁体が前記流入孔を閉状態としているときに前記流入孔から前記弁室への前記冷媒ガスの漏れを防止する第１のシール手段とを備えたことを特徴とする気体圧縮機。
【請求項６】
前記第１のシール手段の下流側に配置され、前記弁体が前記流入孔を閉状態としているときに該第１のシール手段から前記冷媒ガスが漏れても該冷媒ガスが前記弁室に漏れることを防止する第２のシール手段を備えたことを特徴とする請求項５記載の気体圧縮機。
【請求項７】
前記第１のシール手段は、前記弁体に設けられた第１の弾性体であり、
前記第２のシール手段は、該第１の弾性体の外側を囲むように設けられた環状の第２の弾性体であることを特徴とする請求項６記載の気体圧縮機。
【請求項８】
前記第１のシール手段は、前記流入孔の周囲に設けられた環状の第３の弾性体であり、
前記第２のシール手段は、該第３の弾性体の外側を囲むように設けられた環状の第４の弾性体であることを特徴とする請求項６記載の気体圧縮機。
【請求項９】
前記放出孔が形成された弁蓋を備え、
該弁蓋は、前記ハウジングにカシメ又は螺合されたことを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリリーフバルブ及び気体圧縮機に係わり、特に、リリーフバルブのシール性を向上させ、気体圧縮機の定常運転時のガス漏れを防止することのできるリリーフバルブ及び気体圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、空調システムにおいて冷媒ガスを圧縮する機器として気体圧縮機が知られている。気体圧縮機は、外部より回転動力を受けることで熱交換用のエバポレータで気化された冷媒ガスを加圧し、室外放熱用の凝縮器に送るようになっている。
【０００３】
この気体圧縮機は、ハウジングに内装されたシリンダと、このシリンダ内に回転可能に配設されたロータと、シリンダとロータによって形成される圧縮室とを有している。また、シリンダは、その吸入側の端面がフロントサイドブロックにより、吐出側の端面がリアサイドブロックにより狭装されている。さらに、ハウジング内部のリアサイドブロック側には、圧縮室から吐出された冷媒ガスが貯留される吐出室が形成されている。
【０００４】
ところで、このような気体圧縮機において、何らかの原因によって吐出室内の冷媒ガスが設定圧力を超えて異常に高まった場合に、気体圧縮機の破壊を未然に防止する必要がある。そのため、気体圧縮機には、吐出室内の高圧の冷媒ガスを外部に放出するためのリリーフバルブが設けられている。このリリーフバルブの例としては、特許文献１の圧縮機用リリーフバルブが知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２５７０４７号公報
【０００６】
ここで、特許文献１に代表されるリリーフバルブの構成図を図１０に示す。
図１０において、気体圧縮機のハウジング５５には、その内部の吐出室１９と、気体圧縮機外部との間を一部貫通する断面が円形の貫通穴５６が形成されている。そして、この貫通穴５６には、リリーフバルブ８０のケーシング８３が、Ｏリング８１とともに、気体圧縮機外部側から取り付けられている。
【０００７】
そのため、貫通穴５６の気体圧縮機外部側には、その径が拡大されたＯリング溝５８が形成されており、ここにＯリング８１が取り付けられるようになっている。このとき、リリーフバルブ８０とハウジング５５との取り付け部分は、このＯリング８１により、吐出室１９からの冷媒ガスの漏れが防止されるようになっている。
【０００８】
また、リリーフバルブ８０のケーシング８３は、大小二種類の径を有する円柱状の部材が同心円状に一体化された形状を有しており、その小さい径を有する小径部８３ａが吐出室１９側に、大きい径を有する大径部８３ｂが気体圧縮機外部側に向けられて取り付けられている。そして、ケーシング８３の小径部８３ａの外周面には、オネジ溝８５が螺刻されており、これに対応して貫通穴５６の内周面にもメネジ溝５７が螺刻されている。
【０００９】
また、ケーシング８３の内部には、円柱状の空間である弁室８７が形成されている。そして、この弁室８７には、弁室８７の内径よりも若干小径である円柱状の弁体９０が収容されている。このとき、弁体９０と弁室８７の内壁との間には、その径の違いに伴い図示しない隙間が設けられており、この隙間により弁体９０は弁室８７内を移動可能とされ、また、この隙間を介して吐出室１９内の冷媒ガスが気体圧縮機の外部に放出可能となっている。
【００１０】
さらに、弁室８７の吐出室１９側には、その中央部に吐出室１９と弁室８７とを連絡するための流入孔８９が形成されている。そして、弁体９０の吐出室１９側の面には、その中央部に断面が円形の窪み９１が形成されており、この窪み９１に、流入孔８９の弁室８７側をシールするためのパッキン９２が固着されている。なお、特許文献１に示されるような気体圧縮機の場合には、流入孔８９が比較的長くなることもある。
【００１１】
一方、弁室８７の気体圧縮機外部側には、その内径が拡大された拡大径部８７ａが形成されている。そして、この拡大径部８７ａには、円板状の弁蓋９８が嵌合されており、この中央部に弁室８７と気体圧縮機外部とを連絡するための放出孔９９が形成されている。このとき、ケーシング８３の気体圧縮機外部側の面には、弁室８７の拡大径部８７ａの径と同程度の径を有しつつ、周壁状に突出した凸状部材８４が形成されている。そして、弁蓋９８は、この凸状部材８４により、その全周がカシメ固定されるようになっている。
【００１２】
また、弁体９０の気体圧縮機外部側の面には、その中央部を隆起させたバネ取り付け部９０ａが形成されている。そして、このバネ取り付け部９０ａには、弁体９０を所定の力で流入孔８９側に付勢するためのバネ９５の一端が配設されており、このバネ９５の他端は弁蓋９８に当接されている。
【００１３】
かかる構成において、気体圧縮機の定常運転時には、ロータの回転により、吐出室１９には圧縮室から吐出された高圧の冷媒ガスが貯留される。そのため、吐出室１９内の高圧の冷媒ガスは、弁体９０を、バネ９５が縮む方向に付勢しようとする。しかしながら、バネ９５の弾性力は、この冷媒ガスによる付勢力よりも大きく設定されるため、弁体９０は流入孔８９に着座され続けリリーフバルブ８０は閉状態を維持する。
【００１４】
一方、何らかの原因によって、吐出室１９内の冷媒ガスが設定圧力を超えて異常に高まった場合には、この冷媒ガスによる弁体９０への付勢力が、バネ９５の弾性力よりも大きくなる。そのため、弁体９０は流入孔８９から離脱してリリーフバルブ８０が開状態となる。従って、吐出室１９内の高圧の冷媒ガスは、弁体９０と弁室８７の内壁との隙間を介して、放出孔９９から気体圧縮機外部に放出される。
これにより、吐出室１９内の冷媒ガスは減圧され、気体圧縮機の破壊を未然に防止することができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に示されるリリーフバルブ８０は、パッキン９２のみで流入孔８９部分をシールする構成となっている。このため、パッキン９２にゴム材が用いられ、このゴム材が高温、高圧の冷媒ガスや潤滑油にさらされて腐食すると、流入孔８９部分のシール性が低下して気体圧縮機の定常運転時のガス漏れを引き起こすおそれがあった。あるいは、弁体９０のパッキン９２の形状が経時的に変化すると、この場合も流入孔８９部分のシール性が低下して気体圧縮機の定常運転時のガス漏れを引き起こすおそれがあった。
そのため、気体圧縮機の信頼性がパッキン９２の寿命に依存して、気体圧縮機の長期的な信頼性を低下させるおそれがあった。
【００１６】
本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたものであり、リリーフバルブのシール性を向上させ、気体圧縮機の定常運転時のガス漏れを防止することのできるリリーフバルブ及び気体圧縮機を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、リリーフバルブに関し、ケーシングの内部に形成された弁室と、該弁室の上流側に配置され、該弁室に気体を流入させる流入孔と、前記弁室の下流側に配置され、該弁室から前記気体を放出させる放出孔と、前記弁室内に移動可能に収容され、前記流入孔を開閉する弁体と、該弁体を所定の力で前記流入孔が閉状態となる方向に付勢する付勢手段と、前記弁体が前記流入孔を閉状態としているときに前記流入孔から前記弁室への前記気体の漏れを防止する第１のシール手段と、該第１のシール手段の下流側に配置され、前記弁体が前記流入孔を閉状態としているときに該第１のシール手段から前記気体が漏れても該気体が前記弁室に漏れることを防止する第２のシール手段とを備えて構成した。
【００１８】
第１のシール手段によるシール性が低下して、第１のシール手段から気体が漏れたとしても、第２のシール手段によりこの気体の弁室への漏れが防止される。このことにより、流入孔部分が少なくとも二重にシールされるので、リリーフバルブのシール性を向上させることができる。
【００１９】
なお、第１のシール手段は、気体に直接触れる部分なので、その経時的な形状の変化によるシール性の低下を防止する必要がある。そのため、第１のシール手段には、第２のシール手段よりも機械的な特性に優れ、高い硬度を有するシール材が用いられることが望ましい。このことにより、第１のシール手段におけるシール性自体を向上させることができる。また、第１のシール手段及び第２のシール手段で用いられるシール材には汎用のシール材を用いることができるので、これらの材料コストを下げることもできる。
【００２０】
また、本発明は、リリーフバルブに関し、前記第１のシール手段は、前記弁体に設けられた第１の弾性体であり、前記第２のシール手段は、該第１の弾性体の外側を囲むように設けられた環状の第２の弾性体であることを特徴とする。
【００２１】
第１の弾性体は、弁体に設けられたパッキン又はＯリングでも良い。また、第２の弾性体は、第１の弾性体の外側を囲むように設けられたＯリングでも良い。さらに、第１の弾性体及び第２の弾性体は、断面の形状が円形、四角形、Ｃ形、コの字形、Ｘ字型、Ｙ字型等のいずれの形状を有する環状の弾性体でも良い。このことにより、第１のシール手段及び第２のシール手段に様々な形状の弾性体を用いることができるため、設計容易なリリーフバルブを選択可能となる。
【００２２】
さらに、本発明は、リリーフバルブに関し、前記第１のシール手段は、前記流入孔の周囲に設けられた環状の第３の弾性体であり、前記第２のシール手段は、該第３の弾性体の外側を囲むように設けられた環状の第４の弾性体であることを特徴とする。
【００２３】
第３の弾性体は、流入孔の周囲に設けられたＯリングでも良い。また、第４の弾性体は、第３の弾性体の外側を囲むように設けられたＯリングでも良い。そして、第３の弾性体及び第４の弾性体も、請求項２と同様に、断面の形状が円形、四角形、Ｃ形、コの字形、Ｘ字型、Ｙ字型等のいずれの形状を有する環状の弾性体でも良い。
従って、請求項２以外の構成でも、流入孔の周囲に設けられた第３の弾性体及び第４の弾性体により、第１のシール手段及び第２のシール手段を構成することが可能となる。このことにより、設計容易なリリーフバルブを適宜選択可能となる。
【００２４】
さらに、本発明は、請求項１、２又は３記載のリリーフバルブを搭載した気体圧縮機であって、冷媒ガスを吸入、圧縮、吐出する圧縮機本体と、該圧縮機本体から吐出された前記冷媒ガスを一時貯留する吐出室と、該吐出室と外部とを遮断するハウジングと、該ハウジングに設けられ、前記吐出室と前記外部とを一部貫通する貫通穴とを備え、前記リリーフバルブは、前記流入孔が前記吐出室側に、前記放出孔が外部側に向けられて、前記ケーシングが前記貫通穴に取り付けられたことを特徴とする。
【００２５】
請求項１、２又は３記載のリリーフバルブは、気体圧縮機に搭載される。そして、これらのリリーフバルブはそのシール性が向上されているので、気体圧縮機の定常運転時のガス漏れを防止することができ、気体圧縮機の信頼性を向上させることができる。
【００２６】
さらに、本発明は、気体圧縮機に関し、冷媒ガスを吸入、圧縮、吐出する圧縮機本体と、該圧縮機本体から吐出された前記冷媒ガスを一時貯留する吐出室と、該吐出室と外部とを遮断するハウジングと、前記吐出室内の冷媒ガスを外部に放出可能なリリーフバルブとを有する気体圧縮機であって、前記リリーフバルブは、前記ハウジングに該ハウジングの外部側から凹状に形成された弁室と、該弁室の上流側に配置され、該弁室に冷媒ガスを流入させる流入孔と、前記弁室の下流側に配置され、該弁室から前記冷媒ガスを放出させる放出孔と、前記弁室内に移動可能に収容され、前記流入孔を開閉する弁体と、該弁体を所定の力で前記流入孔が閉状態となる方向に付勢する付勢手段と、前記弁体が前記流入孔を閉状態としているときに前記流入孔から前記弁室への前記冷媒ガスの漏れを防止する第１のシール手段とを備えて構成した。
【００２７】
リリーフバルブは、従来のようにケーシングを備えておらず、これに伴いケーシングとハウジングとの間をシールするためのＯリングも備えていない。そのため、リリーフバルブのシール性を向上させる際に、気体圧縮機のハウジングとの間のシール性を考慮する必要がない。このことにより、リリーフバルブのシール性を向上させる際には、流入孔部分のシールだけ十分に行えば良いため、冷媒ガスの漏れに対するリリーフバルブの信頼性を容易に向上させることができる。従って、気体圧縮機の信頼性をさらに向上させることができる。
【００２８】
また、従来のようなリリーフバルブのケーシングやＯリングを無くすことができるので、その部品コストを下げることができる。これに伴い、Ｏリングを取り付けるためのＯリング溝等の加工も不要となるため、リリーフバルブに必要な加工コストも下げることができる。
【００２９】
さらに、本発明は、気体圧縮機に関し、前記第１のシール手段の下流側に配置され、前記弁体が前記流入孔を閉状態としているときに該第１のシール手段から前記冷媒ガスが漏れても該冷媒ガスが前記弁室に漏れることを防止する第２のシール手段を備えたことを特徴とする。
【００３０】
このことにより、請求項５の構成を有する気体圧縮機においても、請求項１と同様に、流入孔部分のシール性を向上させることができる。従って、気体圧縮機の信頼性を向上させることができる。
【００３１】
さらに、本発明は、気体圧縮機に関し、前記第１のシール手段は、前記弁体に設けられた第１の弾性体であり、前記第２のシール手段は、該第１の弾性体の外側を囲むように設けられた環状の第２の弾性体であることを特徴とする。
【００３２】
さらに、本発明は、気体圧縮機に関し、前記第１のシール手段は、前記流入孔の周囲に設けられた環状の第３の弾性体であり、前記第２のシール手段は、該第３の弾性体の外側を囲むように設けられた環状の第４の弾性体であることを特徴とする。
【００３３】
さらに、本発明は、気体圧縮機に関し、前記放出孔が形成された弁蓋を備え、該弁蓋は、前記ハウジングにカシメ又は螺合されたことを特徴とする。
【００３４】
弁蓋をハウジングにカシメることで、弁蓋を堅固に固定することができる。
また、弁蓋をハウジングに螺合させることで、リリーフバルブの設定圧力を変更する際に、螺合させる位置を調整するだけでその設定圧力を変更することが可能である。従って、リリーフバルブの設定圧力を容易に変更することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態について説明する。
本発明の第１実施形態であるリリーフバルブを搭載した気体圧縮機の断面図を図１に、図１中のＡ−Ａ矢視線断面図を図２に示す。
【００３６】
図１、図２において、気体圧縮機１００は、一端を大きく開口したハウジング５５と、同じく一端を大きく開口したフロントヘッド９とを備えている。そして、これらのハウジング５５とフロントヘッド９とは互いの開口端が当接されており、内部と外気とを遮断する構造を有している。
【００３７】
また、フロントヘッド９には、外部に接続された図示しないエバポレータからの低圧の冷媒ガスを吸入するための吸入ポート５１（図中配置のみ示す）と、この吸入ポート５１に連通され、比較的大きな容積を有する吸入室１５とが形成されている。
【００３８】
さらに、気体圧縮機１００は、ハウジング５５とフロントヘッド９の内部に圧縮機本体１を有している。この圧縮機本体１は、フロントサイドブロック２、リアサイドブロック３、シリンダ４、ロータ５、回転軸６及び複数のベーン１３等で構成されている。
【００３９】
また、シリンダ４には、その内側に略楕円筒状の空間が形成されている。そして、この空間中央には、円柱状のロータ５が回転可能に配設されている。また、シリンダ４の両端部は、それぞれフロントサイドブロック２及びリアサイドブロック３により閉塞されるようになっている。
【００４０】
ロータ５には、その端面間を貫通する回転軸６が一体に設けられている。そして、この回転軸６は、フロントサイドブロック２、リアサイドブロック３のそれぞれに設けられた軸受孔７、８により回転可能に支持されている。さらに、回転軸６の回転軸先端側６ａは、軸受孔７から突出されており、さらにフロントヘッド９を貫通するように延長形成されている。
【００４１】
また、回転軸先端側６ａの外周にはシール室１０が設けられており、シール室１０内には図示しない回転軸シールが備えられている。そして、シール室１０には、気体圧縮機１００の運転時に軸受孔７と回転軸６との軸受隙間Ｇを介して、潤滑油が供給されるようになっている。
【００４２】
なお、潤滑油は、回転軸６のフロントサイドブロック２側を支える軸受孔７及びリアサイドブロック３側を支える軸受孔８において、動圧軸受としても作用する。すなわち、潤滑油には、回転軸６の回転に伴う粘性摩擦によって圧力が発生される。そして、この圧力により、回転軸６と両軸受孔７、８との間で潤滑油の油膜が形成され、この油膜により回転軸６は軸受孔７、８に非接触で回転したまま支えられる。
【００４３】
さらに、ロータ５には、略径方向にベーン溝１２が複数形成されている。そして、このベーン溝１２にはベーン１３が摺動可能に装着されている。また、このベーン１３は、ロータ５の回転時には遠心力と、サライ溝３１、３２に通ずるベーン溝１２底部の油圧とによりシリンダ４の内周面に付勢されるようになっている。
【００４４】
さらに、このシリンダ４の内側の空間は、フロントサイドブロック２、リアサイドブロック３、ロータ５及びベーン１３、１３・・により複数の小室に仕切られている。これらの小室は圧縮室１４、１４・・と称されており、ロータ５の回転により容積の大小変化を繰り返すようになっている。
【００４５】
そして、ロータ５が回転して圧縮室１４、１４・・の容積が変化すると、その容積変化により吸入ポート５１に通じる吸入室１５から低圧の冷媒ガスが、吸入通路４１を介して圧縮室１４に吸気され、圧縮室１４で圧縮されるようになっている。
【００４６】
さらに、シリンダ４の略楕円状開口部の最短径部付近には、吐出穴１６が形成されている。そして、この吐出穴１６は、シリンダ４の圧縮室１４と、シリンダ４の外周とハウジング５５の内面等により形成された吐出弁室４５とを連絡するようになっている。
【００４７】
そして、この吐出弁室４５には、リードバルブ１７等が取り付けられており、吐出穴１６を吐出弁室４５側から覆うようになっている。また、この吐出弁室４５は、リアサイドブロック３に設けられた吐出通路４４を介して、吐出室１９と連絡されている。そして、この吐出通路４４の吐出室１９側の出口には、油分離器１８が配設されている。
【００４８】
油分離器１８は、圧縮室１４から吐出された潤滑油が溶け込んだ高圧の冷媒ガスから、潤滑油を分離するようになっている。そして、潤滑油が分離された冷媒ガスは、吐出ポート５３（図中配置のみ示す）から外部の図示しない凝縮器へ送られるようになっている。また、油分離器１８で分離された潤滑油は、吐出室１９の底部に溜まって油溜まり２０を形成するようになっている。
【００４９】
そして、ハウジング５５の吐出ポート５３が形成された場所の付近には、リリーフバルブ１８０が取り付けられている。なお、このリリーフバルブ１８０の取り付け場所に関しては、ハウジング５５内において吐出室１９が形成され、かつ油溜まり２０が形成されていない部分であれば良く、図１に示す場合に限られない（リリーフバルブ１８０の構成に関しては後述する）。
【００５０】
一方、フロントサイドブロック２、リアサイドブロック３のロータ５に面する回転軸６の周囲には、それぞれベーン溝１２の底部に連通するサライ溝３１、３２が配設されている。さらに、回転軸６のリアサイドブロック３側の端部には、油溜まり３３が配設されている。
【００５１】
このとき、サライ溝３１には、油溜まり２０から油通路３８、３６、３７を介して、軸受孔７を経て潤滑油が供給されるようになっている。また、サライ溝３２には、油溜まり２０から油通路３９を介して、軸受孔８を経て潤滑油が供給されるようになっている。さらに、油溜まり３３にも、軸受孔８を経て潤滑油が供給されるようになっている。
【００５２】
加えて、図示しないエンジンやモータ等の外部駆動源による動力は、Ｖベルト６５を介してプーリ６１に伝えられるようになっている。そして、このプーリ６１とフロントヘッド９間には、ベアリング６２が配設されている。
さらに、回転軸先端側６ａの右端には、アマチュア６３が固着されており、クラッチ用電磁コイル６４の励磁により、このアマチュア６３はプーリ６１の右端面に吸着若しくは離脱されるようになっている。また、アマチュア６３がプーリ６１の右端面に吸着されたとき、ロータ５はプーリ６１の回転に連れて回転するようになっている。
【００５３】
かかる構成において、圧縮室１４における圧縮行程について説明する。
圧縮室１４の容積が最小から最大となるまでの吸入過程では、吸入室１５内の低圧の冷媒ガスが、シリンダ４等の吸入通路４１とこれに連通するフロントサイドブロック２及びリアサイドブロック３の図示しない吸入口とを介して、シリンダ４の内側の圧縮室１４に吸入される。そして、圧縮室１４の容積が最大付近になると、圧縮室１４が吸入口から離れて密閉空間となり、圧縮室１４内に冷媒ガスが閉じ込められる。
【００５４】
このとき、ベーン１３は、ロータ５の回転に伴う遠心力と、サライ溝３１、３２に通ずるベーン溝１２底部の油圧とにより、ベーン溝１２から飛び出してシリンダ４の内壁に付勢される。そして、このベーン１３の飛び出しとともに、ベーン溝１２からは潤滑油が飛び出してくる。その結果、この潤滑油は、圧縮室１４側でベーン１３とシリンダ４の内壁との摺動面を潤滑するとともに、ロータ５と両サイドブロック２、３との摺動面を潤滑する。
【００５５】
次に、この密閉空間である圧縮室１４の容積が最大から最小に移行すると、その容積減少量に応じて圧縮室１４内の冷媒ガスが圧縮される。圧縮室１４の容積が最小付近になると、圧縮された冷媒ガスの圧力によって、シリンダ４の吐出穴１６を覆っていたリードバルブ１７が開かれる。
【００５６】
そして、圧縮室１４内の高圧の冷媒ガスは、吐出弁室４５に吐出される。この吐出弁室４５に吐出された高圧の冷媒ガスは、吐出通路４４を介して吐出室１９に至り、油分離器１８で潤滑油が分離された後、外部の凝縮器へ送られる。
なお、気体圧縮機１００では、シリンダ４内の圧縮室１４に冷媒ガスを吸入する吸入口が２つありベーン１３が５枚あるため、ロータ５が１回転する間に、上記のような冷媒ガスの吸入及び圧縮が交互に５回ずつ、計１０回行われる。
【００５７】
ここで、ハウジング５５に取り付けられたリリーフバルブ１８０の構成について説明する。第１実施形態であるリリーフバルブの構成図を図３に示す。なお、図１０と同一要素のものについては同一符号を付して説明は省略する。
【００５８】
図３において、リリーフバルブ１８０の弁体１９０の吐出室１９側の面には、従来のリリーフバルブ８０と同様に、その中央部にパッキン１９２が固着されている。そして、この弁体１９０の吐出室１９側の面には、パッキン１９２の外周側を囲むようにＯリング溝１９３が形成されており、このＯリング溝１９３にＯリング１９４が固着されている。なお、このＯリング１９４による弁室８７の吐出室１９側の内壁との間のシール性を高めるために、この弁室８７の吐出室１９側の内壁は、高精度に加工されていることが望ましい。
【００５９】
このとき、弁体１９０は、例えばアルミ、真ちゅう、鉄、樹脂等で構成されても良い。また、パッキン１９２には、流入孔８９部分をシールし易いように適度な弾力性を有し、冷媒ガスや潤滑油に対する耐食性、高い耐熱性や耐圧性を有するように、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、塩素化ポリエチレン、クロロプレン等のシール材が用いられることが望ましい。また、ケーシング８３のＯリング８１にも、例えばパッキン１９２と同じシール材が用いられることが望ましい。
【００６０】
さらに、弁体１９０のＯリング１９４にも、上記と同様の理由から、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、塩素化ポリエチレン、クロロプレン等が用いられることが望ましいが、パッキン１９２と異なるシール材や、パッキン１９２と同じシール材でも硬度の異なるシール材等が用いられることがさらに望ましい。
【００６１】
具体的には、パッキン１９２は、吐出室１９内の冷媒ガスに直接触れる部分であるので、その経時的な形状の変化によるシール性の低下を防止するために、パッキン１９２には機械的な特性に優れたシール材が用いられることが望ましい。そして、外周側のＯリング１９４には冷媒ガスや潤滑油への耐食性等に対する化学的な特性に優れたシール材が用いられることが望ましい。
あるいは、これと同様に、パッキン１９２の形状の変化に伴うシール性の低下を防止するために、パッキン１９２には同じシール材であっても外周側のＯリング１９４よりも高硬度のシール材が用いられることが望ましい。
【００６２】
かかる構成において、気体圧縮機１００の定常運転時には、従来のリリーフバルブ８０と同様に、バネ９５の弾性力が吐出室１９内の冷媒ガスによる弁体１９０への付勢力よりも大きいため、弁体１９０は流入孔８９に着座され続けリリーフバルブ１８０は閉状態を維持する。
このとき、パッキン１９２には機械的な特性に優れたシール材等が用いられるため、パッキン１９２が冷媒ガスや潤滑油に長期間さらされても、長期にわたりパッキン１９２の形状が変化することはない。
【００６３】
加えて、仮にパッキン１９２のシール性が低下して、パッキン１９２から冷媒ガスが僅かに漏れたとしても、このパッキン１９２の外周側には、冷媒ガスや潤滑油にさらされていないＯリング１９４が設けられているため、この冷媒ガスが気体圧縮機外部に漏れることはない。
【００６４】
以上により、パッキン１９２に機械的な特性に優れたシール材や高硬度のシール材が用いられるので、パッキン１９２自体のシール性を向上させることができる。また、弁体１９０には、このパッキン１９２の他に、Ｏリング１９４が設けられて流入孔８９部分が二重にシールされるので、仮にパッキン１９２のシール性が低下した場合でも、これが気体圧縮機１００のガス漏れに直結することはない。
このことにより、リリーフバルブ１８０自体のシール性を向上させることができるので、気体圧縮機１００の信頼性を向上させることができる。
【００６５】
ところで、パッキン１９２のシール材に、機械的、化学的な特性の両方に優れたシール材を用いることができれば、流入孔８９部分をパッキン１９２及びＯリング１９４により二重にシールしなくても良いとも考えられる。しかしながら、この場合には、パッキン１９２に特殊なシール材を使用する必要があるため、その材料コストが高価になるおそれがあった。これに対し、流入孔８９部分を二重にシールする構成であれば、パッキン１９２及びＯリング１９４のそれぞれに汎用のシール材を用いることができるため、かえって材料コストを下げることができる。
【００６６】
なお、本実施形態においては、弁体１９０にパッキン１９２及びＯリング１９４を固着するとして説明してきたが、これに限られず、パッキン１９２の代わりに、Ｏリングを設けても良い。この場合のリリーフバルブの構成図を図４に示す。
【００６７】
図４において、リリーフバルブ２８０の弁体２９０は、パッキン１９２、窪み９１を備えておらず、この代わりに、弁体２９０の吐出室１９側の面には、その中央部に流入孔８９の弁室８７側の出口よりも大きい径を有する円環状のＯリング溝２９１が、Ｏリング溝１９３の内周側に形成されている。そして、このＯリング溝２９１には、Ｏリング２９２が固着されている。
【００６８】
なお、この場合にも、リリーフバルブ１８０のパッキン１９２とＯリング１９４に用いられるシール材の関係と同様に、Ｏリング２９２とＯリング１９４には、それぞれ異なるシール材や、同じシール材でも硬度の異なるシール材等が用いられることが望ましい。
【００６９】
一方、このリリーフバルブ２８０のように、弁体２９０に２つのＯリング１９４、２９２を固着する場合に限られず、弁室の吐出室側の内壁に２つのＯリングを設けても良い。この場合のリリーフバルブの構成図を図５に示す。
【００７０】
図５において、リリーフバルブ３８０の弁体３９０は、パッキン１９２、Ｏリング２９２、１９４、Ｏリング溝２９１、１９３を備えておらず、この代わりに、弁室３８７の吐出室１９側の内壁には、流入孔８９を囲むようにＯリング溝３９１が形成され、さらにこのＯリング溝３９１の外周側にも、Ｏリング溝３９３が形成されている。そして、これらのＯリング溝３９１、３９３には、それぞれＯリング３９２、３９４が固着されている。
なお、Ｏリング３９２とＯリング３９４には、それぞれ異なるシール材や、同じシール材でも硬度の異なるシール材等が用いられることが望ましい。
【００７１】
かかる構成において、いずれのリリーフバルブ２８０、３８０でも、図３に示すリリーフバルブ１８０と同様の作用を生じる。
このことにより、図３に示すリリーフバルブ１８０と異なる構成を有しても、リリーフバルブ２８０、３８０自体のシール性を向上させることができる。従って、設計容易なリリーフバルブ２８０、３８０を適宜選択可能となる。
【００７２】
また、本実施形態においては、リリーフバルブ１８０等は、１台の気体圧縮機１００につき１個であるとして説明してきたが、これに限られない。すなわち、吐出室１９内の容量に応じた必要な吹き出し量に対応して、リリーフバルブ１８０等自体の個数を変えても良い。
【００７３】
さらに、本実施形態においては、リリーフバルブ１８０等は、Ｏリング１９４、２９２、３９２、３９４を有するとして説明してきたが、これに限られない。すなわち、断面の形状が円形、四角形、Ｃ形、コの字形、Ｘ字型、Ｙ字型等のいずれの形状を有する環状の弾性体を用いても良い。このことにより、設計容易なリリーフバルブ１８０等を適宜選択可能となる。
【００７４】
また、本実施形態においては、リリーフバルブ１８０等は、パッキン１９２やＯリング１９４等により流入孔８９部分を二重にシールするとして説明してきたが、これに限られず、弁体１９０等に配置可能であれば、さらに三重、四重にシールするようにしても良い。これにより、リリーフバルブ１８０等のシール性をさらに向上させることができる。
【００７５】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
第１実施形態であるリリーフバルブ１８０はケーシング８３を有し、このケーシング８３は気体圧縮機と別体であったが、本実施形態であるリリーフバルブはそのケーシングを有さず、このケーシングに対応する部分が気体圧縮機のハウジングにより構成されるものである。
【００７６】
本発明の第２実施形態であるリリーフバルブを搭載した気体圧縮機の断面図を図６に、このリリーフバルブの構成図を図７に示す。なお、図１〜図３と同一要素のものについては同一符号を付して説明は省略する。また、図６中のＢ−Ｂ矢視線断面図は図２と同様である。
図６、図７において、気体圧縮機４００のハウジング４５５の吐出ポート５３が形成された場所の付近には、第１実施形態と同様に、リリーフバルブ４８０が取り付けられている。
【００７７】
このとき、気体圧縮機４００のハウジング４５５には、気体圧縮機外部側から吐出室１９付近まで円柱状に凹んだ弁室４８７が形成されている。そして、この弁室４８７には、第１実施形態と同様の弁体１９０が移動可能に収容されている。もちろん、本実施形態の場合には、従来と同様の弁体９０であっても良い。
また、弁室４８７の吐出室１９側の内壁には、その中央部に吐出室１９と弁室４８７とを連絡するための流入孔４８９が形成されている。
【００７８】
一方、この弁室４８７の気体圧縮機外部側には、その内径が拡大された拡大径部４８７ａが形成されており、ここに弁蓋９８が嵌合されている。そして、ハウジング４５５の気体圧縮機外部側の面には、弁室４８７の拡大径部４８７ａの径と同程度の径を有しつつ、周壁状に突出した凸状部材４５９が形成されている。
【００７９】
そして、弁蓋９８は、この凸状部材４５９により、その全周がカシメ固定されるようになっている。このため、弁蓋は、ハウジング４５５に堅固に固定されるようになっている。
なお、このハウジング４５５に形成される弁室４８７や凸状部材４５９等は、ハウジング４５５を鋳造等により製造する際に同時に加工されるようになっている。
【００８０】
ところで、本実施形態のリリーフバルブ４８０は、従来のリリーフバルブ８０のようにケーシング８３を有しておらず、気体圧縮機４００のハウジング４５５がケーシングの代わりになっている。そのため、リリーフバルブ４８０には、従来のようにケーシング８３とハウジング５５との間をシールするためのＯリング８１が不要となっており、これに伴いＯリング溝５８やメネジ溝５７、オネジ溝８５の加工も不要となっている。
【００８１】
かかる構成において、気体圧縮機４００の定常運転時には、第１実施形態と同様に、リリーフバルブ４８０は閉状態を維持する。そして、弁体１９０も、第１実施形態と同様に、流入孔４８９部分を二重にシールする。
加えて、リリーフバルブ４８０は、ケーシングを備えておらず、従来のようなＯリング８１も有していない。そのため、リリーフバルブ４８０自体のシール性を向上させる際に、気体圧縮機４００のハウジング４５５との間のシール性を考慮する必要がない。
【００８２】
このことにより、リリーフバルブ４８０自体のシール性を向上させる際には、流入孔４８９部分のシールだけ十分に行えば良いため、冷媒ガスの漏れに対するリリーフバルブ４８０の信頼性を容易に向上させることができる。従って、気体圧縮機４００の信頼性をさらに向上させることができる。
【００８３】
また、本実施形態のリリーフバルブ４８０は、従来のようなケーシング８３やＯリング８１を無くすことができるので、リリーフバルブ４８０の部品コストを下げることができる。これに伴い、Ｏリング溝５８やメネジ溝５７、オネジ溝８５の加工も不要となるため、リリーフバルブ４８０に必要な加工コストも下げることができる。
【００８４】
ここで、本実施形態のリリーフバルブ４８０を用いた場合の破壊圧テストの実施方法について考察する。なお、破壊圧テストとは、製品完成後に抜き取りで行うテストであり、気体圧縮機４００を実際に破壊して、その破壊の際の圧力を測定するテストをいう。
【００８５】
このとき、第１実施形態であるリリーフバルブ１８０等の場合には、リリーフバルブ１８０のケーシング８３が気体圧縮機１００と別体であるため、ケーシング８３の代わりに、これと同様の形状を有するダミー栓（図示略）を貫通穴５６に螺合密封させて破壊圧テストを行えば良かった。
【００８６】
これに対し、本実施形態のリリーフバルブ４８０の場合には、第１実施形態のリリーフバルブ１８０のようにメネジ溝５７等を有していないため、弁室４８７を密封する方法が問題となる。しかしながら、破壊圧テストの場合には、テストにより気体圧縮機４００が破壊されてしまうので、その後のダミー栓を取り外す必要がない。そのため、リリーフバルブ４８０の場合にも、第１実施形態と同様に、弁室４８７に密嵌可能なダミー栓（図示略）を埋め込んで、このダミー栓を凸状部材４５９によりカシメ固定して、破壊圧テストを行えば良い。
【００８７】
なお、本実施形態においては、弁体１９０は、第１実施形態のリリーフバルブ１８０と同様に、パッキン１９２及びＯリング１９４を有するとして説明してきたが、これに限られない。すなわち、図４、図５に示すリリーフバルブ２８０、３８０のように、パッキン１９２の代わりにＯリング２９２等を設けたり、弁室４８７側にＯリング３９２、３９４等を設けても良い。また、Ｏリング１９４、２９２、３９２、３９４には、断面の形状が円形、四角形、Ｃ形、コの字形、Ｘ字型、Ｙ字型等のいずれの形状を有する環状の弾性体を用いても良い。
【００８８】
さらに、本実施形態においては、弁蓋９８を気体圧縮機外部側に突出した凸状部材４５９によりカシメ固定するとして説明してきたが、これに限られない。すなわち、図８に示すように、リリーフバルブ５８０の弁室５８７の拡大径部５８７ａの周壁５８７ｂをその中心部側に崩して、弁蓋９８の全周をカシメ固定するようにしても良い。これにより、気体圧縮機４００のハウジング４５５から凸状部材４５９が突出しなくなり、気体圧縮機４００の小型化、簡素化が可能となる。
【００８９】
一方、これらリリーフバルブ４８０、５８０のように、弁蓋９８をカシメ固定する場合に限られず、弁蓋をネジ固定しても良い。この場合のリリーフバルブの構成図を図９に示す。なお、図９（ａ）はリリーフバルブの構成を示し、図９（ｂ）は弁蓋の頭部の構成を示す。また、図９（ｃ）は弁蓋の頭部の構成の別例を示す。
【００９０】
図９（ａ）において、気体圧縮機４００のハウジング４５５には、凸状部材４５９が形成されていない。そして、リリーフバルブ６８０の弁蓋６９８が、弁室６８７の拡大径部６８７ａに螺合され、気体圧縮機４００のハウジング４５５にネジ固定されている。そのため、リリーフバルブ６８０の弁蓋６９８の外周面にはオネジ溝６９７が形成されており、これに対応して、リリーフバルブ６８０の拡大径部６８７ａの周壁６８７ｂにも、メネジ溝６８５が形成されている。
【００９１】
また、図９（ｂ）において、弁蓋６９８の気体圧縮機外部側の面である頭部６９８ａには、放出孔６９９を中心とした凹部６９８ｂが形成されている。そして、この凹部６９８ｂは例えば六角穴であり、その他に図９（ｃ）のようなすり割りや、図示しない四角穴、十字穴等である。いずれの場合であっても、弁蓋６９８をネジ固定する際に市販のネジ締め工具を用いることができれば良い。
【００９２】
かかる構成において、リリーフバルブ６８０でも、図７に示すリリーフバルブ４８０と同様の作用、効果を生じることができる。
従って、設計容易な弁蓋６９８等の固定方法を適宜選択可能となる。
【００９３】
また、リリーフバルブ６８０は、リリーフバルブ４８０のように凸状部材４５９等を有しないが、この場合も弁蓋６９８のネジ固定の位置を調整することにより、リリーフバルブ６８０の設定圧力を変更することができる。従って、冷媒ガスの変更等に伴うリリーフバルブ６８０の設定圧力の変更に、容易に対応することができる。
【００９４】
さらに、リリーフバルブ６８０を搭載した気体圧縮機の破壊圧テストを実施する場合にも、図７に示すリリーフバルブ４８０の場合と同様に、弁室６８７に密嵌可能なダミー栓（図示略）を埋め込んで、このダミー栓をメネジ溝６８５にネジ固定して、破壊圧テストを行えば良い。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のリリーフバルブによれば、流入孔から弁室への気体の漏れを防止する第１のシール手段と、第１のシール手段から気体が漏れてもこの気体が弁室に漏れることを防止する第２のシール手段とを備えて構成したので、流入孔部分を二重にシールすることができる。このことにより、リリーフバルブのシール性を向上させることができる。
また、このようなリリーフバルブを搭載した気体圧縮機の信頼性を向上させることができる。
【００９６】
さらに、本発明の気体圧縮機によれば、リリーフバルブがケーシングを備えずに構成したので、リリーフバルブのシール性を向上させる際に、気体圧縮機のハウジングとの間のシール性を考慮する必要がない。このことにより、冷媒ガスの漏れに対するリリーフバルブの信頼性を容易に向上させることができる。従って、気体圧縮機の信頼性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるリリーフバルブを搭載した気体圧縮機の断面図
【図２】図１中のＡ−Ａ矢視線断面図
【図３】本発明の第１実施形態であるリリーフバルブの構成図
【図４】本発明の第１実施形態であるリリーフバルブの別例
【図５】同上
【図６】本発明の第２実施形態であるリリーフバルブを搭載した気体圧縮機の断面図
【図７】本発明の第２実施形態であるリリーフバルブの構成図
【図８】本発明の第２実施形態であるリリーフバルブの別例
【図９】同上
【図１０】従来のリリーフバルブの構成図
【符号の説明】
４  シリンダ
５  ロータ
６  回転軸
１４  圧縮室
１９  吐出室
５５、４５５  ハウジング
５６  貫通穴
８０、１８０、２８０、３８０、４８０、５８０、６８０  リリーフバルブ
８１、１９４、２９２、３９２、３９４  Ｏリング
８３  ケーシング
８７、３８７、４８７、５８７、６８７  弁室
８９、４８９  流入孔
９０、１９０、２９０、３９０  弁体
９２、１９２  パッキン
９８、６９８  弁蓋
９９、６９９  放出孔
１００、４００  気体圧縮機
【図１】
2004360491.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004360491.tif 000007
【図６】
2004360491.tif 000008
【図７】
2004360491.tif 000009
【図８】
2004360491.tif 000010
【図９】
2004360491.tif 000011
【図１０】
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