(57)【要約】【課題】往復動ピストン型の冷凍用圧縮機において、弁板組立体ないし弁板ガスケットの中心部での損傷を減少する。【解決手段】上部弁板２６と下部弁板２８、及びこれらの弁板の外周部分でその間に配置された環状スペーサ３０を有する弁板組立体１８にさらに、該組立体のほぼ幾何学的中心位置で上下の弁板間にセンタースペーサ３４を設けた。センタースペーサをボルト６８によって圧縮機ボデー１２に固定して、弁板ガスケット２０を圧縮させる。センタースペーサを上下の弁板間に、上部弁板又は下部弁板の穴に支承させて設けてもよい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の圧縮シリンダ及び第２の圧縮シリンダを形成してある圧縮機ボデー、
この圧縮機ボデーに取り付けられた圧縮機ヘッド、及び
これらの圧縮機ヘッドと圧縮機ボデー間に配置された弁板組立体、
を備えた冷凍用圧縮機において、上記弁板組立体が、
上部弁板、
下部弁板、
これらの上下の弁板間に配置され上記した第１及び第２の圧縮シリンダを取り囲む環状
スペーサ、及び
上記した上下の弁板間に配置されたセンタースペーサであって、上記した第１及び第２
の圧縮シリンダ間に位置させてあるセンタースペーサ、
を備えている冷凍用圧縮機。
【請求項２】
前記センタースペーサを、前記第１の圧縮機シリンダの幾何学的中心と前記第２の圧縮
機シリンダの幾何学的中心とを結ぶ直線上に配置してある請求項１の冷凍用圧縮機。
【請求項３】
前記センタースペーサをほぼ、前記弁板組立体の幾何学的中心に配置してある請求項１
又は２の冷凍用圧縮機。
【請求項４】
前記センタースペーサに貫通孔を形成してある請求項２又は３の冷凍用圧縮機。
【請求項５】
前記センタースペーサに、前記上部弁板を貫く孔と前記下部弁板を貫く孔とに同心的な
貫通孔を形成してある請求項１の冷凍用圧縮機。
【請求項６】
前記した上部弁板の孔とセンタースペーサの貫通孔と下部弁板の孔とを通し前記圧縮機
ボデーに対しねじ込んであるボルトを設けてある請求項５の冷凍用圧縮機。
【請求項７】
前記センタースペーサを、前記第１の圧縮機シリンダの幾何学的中心と前記第２の圧縮
機シリンダの幾何学的中心とを結ぶ直線上に配置してある請求項６の冷凍用圧縮機。
【請求項８】
前記センタースペーサをほぼ、前記弁板組立体の幾何学的中心に配置してある請求項６
又は７の冷凍用圧縮機。
【請求項９】
前記センタースペーサを、前記上部弁板に形成した穴に支承させてある請求項１の冷凍
用圧縮機。
【請求項１０】
前記センタースペーサを、前記下部弁板に形成した穴に支承させてある請求項１の冷凍
用圧縮機。
【請求項１１】
前記センタースペーサを、前記第１の圧縮機シリンダの幾何学的中心と前記第２の圧縮
機シリンダの幾何学的中心とを結ぶ直線上に配置してある請求項９又は１０の冷凍用圧縮
機。
【請求項１２】
前記センタースペーサをほぼ、前記弁板組立体の幾何学的中心に配置してある請求項９
，１０又は１１の冷凍用圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、往復動ピストン型の冷凍用圧縮機に関するものである。特にこの発明は弁
板ガスケットのクランプ特性を改善して弁板ガスケットのシール性を改善する、独特の設
計の弁板組立体を組み込んである圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
往復動ピストン型の圧縮機は普通、圧縮機ボデーにより形成されたシリンダの端に位置
させてある弁板組立体上に配置されていて吸入圧力及び吐出圧力により作動されるバルブ
機構を、備えている。弁板組立体は普通、圧縮機ヘッドと圧縮機ボデー間で挟持されてい
る。弁板組立体と圧縮機ボデー間にはその境界面を密封するために弁板ガスケットを配置
してある。
【０００３】
弁板ガスケットは普通、圧縮機ボデーに対する圧縮機ヘッドの取付けにより生ぜしめら
れるクランプ荷重によって圧縮される。圧縮機ヘッドは圧縮機ボデーに対し圧縮機ヘッド
、ヘッドガスケット、弁板組立体及び弁板ガスケットを通し圧縮機ボデーへとねじ込まれ
る複数本のヘッドボルトによって、取り付けられる。これらのヘッドボルトが締め付けら
れると弁板ガスケットの圧縮がおきる。
【特許文献１】米国特許Ｎｏ．６，０４４，８６２
【０００４】
ヘッドボルトは圧縮機ヘッド、弁板組立体及び弁板ガスケットの外周部まわりに配置さ
れている。したがって弁板ガスケットはそのクランプ荷重のほとんどを、同外周部から受
け取る。クランプ荷重が弁板ガスケットの外周部で生ぜしめられることから同外周部から
隔てられている、弁板ガスケットの中心部では該弁板ガスケットのクランプ荷重、したが
って圧縮量が小さい。中心部での弁板ガスケットの圧縮量が小さいことからして、弁板ガ
スケットの損傷はたいてい、同中心部でおきる。
【０００５】
ヘッドボルトによる弁板ガスケットの圧縮に加えて同弁板ガスケットの圧縮荷重は、弁
板組立体の上方に位置する高圧力吐出ガスによっても生ぜしめられる。この高圧力吐出ガ
スは弁板組立体を、弁板ガスケット及び圧縮機ボデーに対し押しつける。弁板組立体は普
通、上部弁板と下部弁板、及びこれらの上下の弁板間に配置した１個又は複数個のスペー
サから構成されている。弁板組立体の中心領域にはヘッドボルトとスペーサが何ら存在せ
ずして、上下の弁板間にはスペーサの欠如からする開放空間がつくり出されている。この
ことは高圧力吐出ガスによって及ぼされる荷重が上部弁板には加わるが、この加えられた
圧力が同中心部では下部弁板に対し直接には伝えられないことを意味している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は中心部での弁板ガスケットのクランプ荷重を改善して、弁板ガスケットの損
傷を大きく減らすこととしてある独特の弁板組立体を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に従った独特の弁板組立体は、該弁板組立体の中心部分で上部弁板と下部弁板
間に配置してあるセンタースペーサを備える。このセンタースペーサを追加して設けるこ
とによって弁板組立体はその中心部分でクランプ力が増大され、弁板ガスケットの圧縮度
が増して性能と耐久性が改善される。
【０００８】
この発明の一実施態様においてはセンタースペーサに、該スペーサを貫通するボルト孔
を形成する。このボルト孔を用いて弁板組立体にセンターボルトを組み込み、同センター
ボルトを圧縮機ボデーに対しねじ嵌めする。このセンターボルトが締め付けられると該セ
ンターボルトが弁板ガスケットに対しその中心部分で追加のクランプ力を付与し、弁板ガ
スケットの全体にわたりより大きなクランプ荷重を生じさせて、損傷を減少させつつ性能
と耐久性を改善する。センターボルトは弁板組立体と弁板ガスケットのみを貫通して圧縮
機ボデーにねじ込まれるものであっても、圧縮機ヘッドと弁板組立体と弁板ガスケットを
貫通して圧縮機ボデーにねじ込まれるものであってもよい。
【０００９】
この発明の他の実施態様では、センタースペーサがボルト孔を有しない。センタースペ
ーサは弁板組立体の中心部分内に配置されていてクランプ荷重と高圧力吐出ガスにより加
えられる圧力との両者を、上部弁板から下部弁板、弁板ガスケット、そして圧縮機ボデー
へと伝達する。弁板ガスケットに対し中心部分で加えられる追加の荷重によって該ガスケ
ットの圧縮度が中心部分で増大され、弁板ガスケットの全体にわたりより大きなクランプ
荷重を生じさせて、損傷を減少させつつ性能と耐久性を改善する。本実施態様は圧縮機ア
ンローダ系のため、或いは弁板組立体の中心部分に対するアクセスが制限される位置に圧
縮機が配置されているといった他の制限事項のため、センターボルトを組み込むことがで
きない場合に有効である。
【００１０】
この発明の他の利用範囲は、以下の詳細な説明から明らかとなる。以下の詳細な説明と
特定の例はこの発明の好ましい実施例を示してはいるが、例示のためのみのものであって
この発明の範囲を限定する意図のものでない点を、理解すべきである。
【実施例１】
【００１１】
好ましい実施例についての以下の説明は単に例示的なものであって、この発明、その利
用分野、或いは用途を限定する意図のものでは決してない。図１−５にはこの発明に従っ
た独特の弁板組立体を組み込んである圧縮機装置１０を示してある。この圧縮機装置１０
は圧縮機ボデー１２、圧縮機ヘッド１４、ヘッドガスケット１６、弁板組立体１８、及び
弁板ガスケット２０を備えている。
【００１２】
圧縮機ボデー１２には１対の圧縮シリンダ２２を形成してあり、各圧縮シリンダ２２内
にはピストン２４を摺動可能に配置してある。各圧縮シリンダ２２は吐出チャンバと吸入
チャンバとの両者に、弁板組立体１８を介して連通している。
【００１３】
弁板組立体１８は上部弁板２６、下部弁板２８、環状スペーサ３０、複数個の内部スペ
ーサ３２、及びセンタースペーサ３４を備える。弁板組立体１８は圧縮機装置１０の吸入
チャンバと連通する１対の吸入通路３６、及び圧縮機装置１０の吐出チャンバと連通する
１対の吐出通路３８を区画形成している。各吐出通路３８は弁板組立体１８の上面４２と
下面４４間にまたがる、放射方向内向きに傾斜した側壁４０によって形成されている。傾
斜側壁４０は上部弁板２６から形成されている。傾斜側壁４０の面４６は吐出弁部材４８
用の弁座を提供しており、吐出弁部材４８は同弁座に対し吐出ガス圧力、及び吐出弁部材
４８とブリッジ状リテーナ５２との間に延在させたスプリング５０によって密封係合する
ように付勢されている。
【００１４】
図示のように吐出弁部材４８はその寸法と形状を吐出通路３８に対し相対的に、その下
面５４が弁板組立体１８の下面４４と実質的に同一平面上におかれるように設定されてい
る。スプリング５０は、リテーナ５２中に設けた溝穴５６内に配置してある。吐出弁部材
４８は本質的に圧力作動型のものであり、スプリング５０は主として安定性を付与するた
め、及び初期シールを達成するための初期の閉鎖付勢ないし予荷重を付与するために選択
されている。この目的のために図示以外の他のタイプのスプリングも勿論、使用可能であ
る。吐出弁部材４８の開放運動を制限するストップとしても機能するリテーナ５２は、１
対の適当な締付け具５８によって弁板組立体１８に固定してある。
【００１５】
環状スペーサ３０は上部弁板２６と下部弁板２８間に配置されており、上部弁板２６及
び下部弁板２８と共に吸入通路３６を形成している。複数個の内部スペーサ３２は図４に
示すように、各圧縮シリンダ２２のまわりに位置させてある。弁板組立体１８は圧縮機ボ
デー１２に対し、圧縮機ヘッド１４が圧縮機ボデー１２に対し固定されるのと同時に固定
される。弁板組立体１８は圧縮機ヘッド１４と圧縮機ボデー１２間で、弁板ガスケット２
０が弁板組立体１８と圧縮機ボデー１２間で挟持されヘッドガスケット１６が弁板組立体
１８と圧縮機ヘッド１４間で挟持された状態の下で、挟持される。
【００１６】
圧縮機ヘッド１４、ヘッドガスケット１６、弁板組立体１８の上部弁板２６、環状スペ
ーサ３０、弁板組立体１８の下部弁板２８、及び弁板ガスケット２０を貫通させた複数本
のボルト６０を、圧縮機ボデー１２に対しねじ嵌めしてある。ボルト６０を締め付けるこ
とにより弁板ガスケット２０が圧縮されて弁板組立体１８と圧縮機ボデー１２間のシール
が得られ、ヘッドガスケット１６が圧縮されて弁板組立体１８と圧縮機ヘッド１４間のシ
ールが得られる。図示のように複数本のボルト６０と弁板組立体１８の環状スペーサ３０
とは、圧縮機ヘッド１４と弁板組立体１８の外周部分に配置されている。従来技術による
と圧縮機ヘッド１４、ヘッドガスケット１６、弁板組立体１８及び弁板ガスケット２０を
貫通させ圧縮機ボデー１２に対しねじ嵌めしたボルト６０は、弁板ガスケット２０に対し
圧縮荷重を与えるための唯一の機械的手段であった。この圧縮荷重は弁板ガスケット２０
の外周部分に対しては十分なものであったけれども、弁板ガスケット２０の中心部分に対
しては外周部分と対比して、該中心部分と複数本のボルト６０のそれぞれとの間の間隔の
ために圧縮荷重が少な過ぎた。
【００１７】
この発明はセンタースペーサ３４を追加することによって弁板ガスケット２０の圧縮特
性、したがって同ガスケット２０の性能と耐久性を改善するものである。センタースペー
サ３４は１個の圧縮シリンダ２２の幾何学的中心と隣接する圧縮シリンダ２２の幾何学的
中心とを通る直線上の位置で、弁板組立体１８のほぼ幾何学的中心に配置してある。これ
によってセンタースペーサ３４は、弁板組立体１８の長さ及び幅の両者のほぼ中間に位置
している。センタースペーサ３４は上部弁板２６と下部弁板２８間に配置され、下部弁板
２８に形成した穴６２に支承されている。下部弁板２８中の穴６２に支承させる構造を図
示したが、所望の場合には穴６２を上部弁板２６に設けてセンタースペーサ３４を図示の
場合とは上下逆にすることもできる。センタースペーサ３４には貫通孔６４を形成してあ
り、同貫通孔６４は上部弁板２６を貫通する孔６６と整列位置している。上部弁板２６の
孔６６とセンタースペーサ３４の貫通孔６４とを通してセンターボルト６８を設けて、同
ボルト６８を圧縮機ボデー１２に対しねじ嵌めしてある。センターボルト６８を締め付け
ることによって弁板ガスケット２０の中心部で該弁板ガスケット２０に対する追加の圧縮
荷重が与えられて弁板ガスケット２０の圧縮度が増し、弁板ガスケット２０の全体に対し
てより大きなクランプ荷重が生ぜしめられて、同ガスケット２０の性能とシール機能の耐
久性が改善される。
【００１８】
弁板組立体１８にはさらに環状の弁座７０が形成され、また側壁４０にはその端で環状
の弁座７２が形成されている。これらの弁座７０，７２間に吸入通路３６を配置してある
。
【００１９】
側壁４０の弁座７２は弁板組立体１８の弁座７０と同一平面上に位置させてある。環状
リングの形式の吸入リード弁部材７６がその閉鎖位置において側壁４０の弁座７２と弁板
組立体１８の弁座７０とに対し密封的に係合して、圧縮シリンダ２２から吸入通路３６中
への流体通路を遮断する。吸入リード弁部材７６には中央の開口７８を、圧縮シリンダ２
２と吐出弁部材４８の下面５４間の直接の流体連通を許容するように吐出通路３８と同心
的に配置して設けてある。吸入リード弁部材７６は一直径線上に位置し放射方向外向きに
延出する１対のタブ８０も、有する。１個のタブ８０は吸入リード弁部材７６を、１対の
駆動植込みボルト８２を用いて弁板組立体１８に対し固定するために用いられている。
【００２０】
吸入行程において圧縮シリンダ２２内でピストン２４が弁板組立体１８から遠ざかるに
つれ、圧縮シリンダ２２と吸入通路３６間の圧力差によって吸入リード弁部材７６が圧縮
シリンダ２２に関し相対的に内向きに開放位置（図３に破線図示）へと屈折し、それによ
って吸入通路３６から圧縮シリンダ２２内へのガス流れが弁座７０，７２間で可能とされ
る。吸入リード弁部材７６のタブ８０のみが圧縮シリンダ２２の側壁を越えて放射方向外
向きに延出していることから吸入流体流れは圧縮シリンダ２２内へ容易に、吸入リード弁
部材７６の実質的に全内外周まわりで流入する。ピストン２４の圧縮行程が開始するにつ
れ吸入リード弁部材７６は、弁座７０及び弁座７２との密封係合状態へともたらされる。
圧縮シリンダ２２内の圧力が吐出通路３８内の圧力及びスプリング５０により及ぼされる
力を越えることによって、吐出弁部材４８が開放し始める。圧縮ガスは中央の開口７８を
介し、吐出弁部材４８を通して吐出通路３８中へともたらされる。弁板組立体１８と吸入
リード弁部材７６とを同心的に配置したことによって圧縮シリンダ２２上にある実質的に
全有効面積を、吸入及び吐出弁作用及びポート開閉作用のために利用でき、それによって
圧縮シリンダ２２中への、そして同シリンダ２２からの最大限のガス流れが可能となって
いる。
【００２１】
圧縮シリンダ２２内でのピストン２４の連続した往復動によって吸入リード弁部材７６
と吐出弁部材４８は、これらの弁部材の開放位置と閉鎖位置との間で連続的に動かされる
。圧縮機ボデー１２は吸入リード弁部材７６の自由端に隣接する圧縮シリンダ２２の外縁
において、吸入リード弁部材７６がそれに対し湾曲できる補助的な面を付与するための湾
曲部分８４を含んでおり、それによって自由端のタブ８０内で発生する曲げ応力が有意義
に減少される。
【実施例２】
【００２２】
図６にはこの発明の他の実施例に従った圧縮機装置１１０を示してある。図６に示す実
施例は図３に示す実施例と、前記センターボルト６８がセンターボルト１６８に置き換え
られている点を除いて同一である。センターボルト６８は弁板組立体１８と弁板ガスケッ
ト２０を貫通させ、圧縮機ボデー１２に対しねじ込まれていた。これに対し図６に示すセ
ンターボルト１６８は圧縮機ヘッド１４、弁板組立体１８及び弁板ガスケット２０を貫通
させ、圧縮機ボデー１２に対しねじ込まれている。追加の圧縮荷重を加えるために圧縮機
ヘッド１４には延長部１７０を付加してあり、センターボルト１６８は該延長部１７０内
を通過させてある。圧縮機装置１１０の動作、機能及び特徴は、圧縮機装置１０について
前述したのと同一である。
【実施例３】
【００２３】
図７にはこの発明の別の実施例に従った弁板組立体１１８を示してある。弁板組立体１
１８は前記弁板組立体１８と、前記センタースペーサ３４がセンタースペーサ１３４に置
き換えられている点を除いて同一である。センタースペーサ１３４は前記センタースペー
サ３４と同一の位置、つまり弁板組立体１１８のほぼ幾何学的中心に配置してある。これ
によってセンタースペーサ１３４は弁板組立体１１８の長さ及び幅の両者のほぼ中間、つ
まり図４に示したセンタースペーサ３４と同一の位置におかれている。センタースペーサ
１３４は上部弁板２６と下部弁板２８間に配置され、上部弁板２６に形成した穴１６２に
支承されている。上部弁板２６中の穴１６２に支承させる構造を図示したが、所望の場合
には穴１６２を下部弁板２８に設けてセンタースペーサ１３４を図示の場合とは上下逆に
することもできる。
【００２４】
センタースペーサ１３４が剛性部材であることからセンターボルト６８又は１６８は設
けてなく、弁板ガスケット２０はその中心部分で、センターボルトの締め付けによる追加
の圧縮を何ら受けない。その代わりに弁板ガスケット２０の中心部分に対する追加の圧縮
荷重は、図６に示した延長部１７０に類似したセンターリブ（図示せず）を追加して設け
ることによって、そして弁板組立体１１８の上方に位置するガス吐出チャンバ内の圧縮ガ
スからする吐出圧力によって、加えられる。吐出圧力の圧縮ガスは上部弁板２６に対し荷
重を加え、この荷重はセンタースペーサ１３４を介して下部弁板２８に対し直接に伝えら
れる。またボルト６０の締め付けによってセンターリブ（図示せず）を介し上部弁板２６
に対し荷重が加わり、この荷重もセンタースペーサ１３４を介して下部弁板２８に対し直
接に伝えられる。下部弁板２８に対し加わる荷重は次に弁板ガスケット２０に加わって、
弁板ガスケット２０の中心で該弁板ガスケット２０のための追加の圧縮荷重が付与され、
弁板ガスケット２０の圧縮度が増して弁板ガスケット２０の全体にわたりより大きなクラ
ンプ力が生ぜしめられ、該弁板ガスケット２０の性能とシール機能の耐久度が改善される
。センタースペーサ１３４を設けていなかった従来構造では、上部弁板２６に加わる圧力
荷重が下部弁板２８に対し直接には伝えられなかった。
【００２５】
以上に述べた実施例についての説明は単に例示的なものであり、この発明の要旨とする
ところを外れることのない変形例はこの発明の範囲内であることを意図したものである。
そのような変形例を、この発明の範囲から逸脱するものと見做すべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明に従った独特の弁板組立体を組み込んである圧縮機装置を示す側面図である。
【図２】図１に示した圧縮機装置の平面図である。
【図３】図１，２に示した圧縮機装置の部分断面図で、各シリンダは中心軸線まわりで９０°回転させて図示してある。
【図４】図１−３に示した独特の弁板組立体を示す平面図である。
【図５】図４に示した独特の弁板組立体を示す部分横断面図で、断面は図４の５−５線に沿う。
【図６】図３に類似の部分断面図で、この発明の他の実施例に従った圧縮機装置を示している。
【図７】この発明の別の実施例に従った独特の弁板組立体を示す部分横断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０，１１０            圧縮機装置
１２                    圧縮機ボデー
１４                    圧縮機ヘッド
１６                    ヘッドガスケット
１８，１１８            弁板組立体
２０                    弁板ガスケット
２２                    圧縮シリンダ
２６                    上部弁板
２８                    下部弁板
３０                    環状スペーサ
３４，１３４            センタースペーサ
６０                    ボルト
６２                    穴
６４                    貫通孔
６６                    孔
６８，１６８            センターボルト
１６２                  穴
１７０                  延長部
【図１】
2004257374.tif 000003
【図２】
2004257374.tif 000004
【図３】
2004257374.tif 000005
【図４】
2004257374.tif 000006
【図５】
2004257374.tif 000007
【図６】
2004257374.tif 000008
【図７】
2004257374.tif 000009