(57)【要約】【課題】ガスの吐出を調節する吐出バルブとその吐出バルブに摩擦接触するシリンダの端面の構造を改善して圧縮性能を向上させることができる往復動式圧縮機を提供しようとする。【解決手段】往復動式圧縮機が、往復動式モータ３０の駆動力が伝達されて往復運動するピストン１４２と、ピストン１４２と共にその内部に圧縮空間（Ｐ１、Ｐ２）を形成する、かつその端面に傾斜吐出面１４１ｂが形成されたシリンダ１４１と、シリンダ１４１の一方に係合する吐出カバー１７１と、圧縮空間（Ｐ１、Ｐ２）のガス吐出を調節し得るようにシリンダ１４１の端部に配設された吐出バルブ１７２と、吐出バルブ１７２を弾力的に付勢するバルブスプリングとを有した吐出バルブ組立体とを具備する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復動式モータの駆動力が伝達されて往復運動するピストンと、
前記ピストンと共にその内部に圧縮空間を形成する、かつその端面に傾斜吐出面が形成されたシリンダと、
前記シリンダの一方に係合する吐出カバー、前記圧縮空間のガス吐出を調節し得るように前記シリンダの端部に配設された吐出バルブ、前記吐出バルブを弾力的に付勢するバルブスプリングを具備する吐出バルブ組立体と、
を具備する往復動式圧縮機。
【請求項２】
前記吐出バルブの背面は、前記傾斜吐出面と線接触するように配置されている請求項１記載の往復動式圧縮機。
【請求項３】
前記傾斜吐出面は、前記シリンダの内周面に隣接している請求項１記載の往復動式圧縮機。
【請求項４】
前記吐出バルブの背面には、前記傾斜吐出面に接する圧力支持面が一定の曲率で突出している請求項１記載の往復動式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は往復動式圧縮機に関し、特に、ガスの吐出を調節する吐出バルブと該吐出バルブに摩擦接触されるシリンダの端面の構造を改善して圧縮性能を向上させた往復動式圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、冷凍サイクル装置の主要構成部品である圧縮機は、蒸発器から流入する低温、低圧状態の冷媒ガスを圧縮し、高温、高圧状態で吐出する機器である。
圧縮機は、流体を圧縮する方式によって回転式圧縮機、往復動式圧縮機、スクロール圧縮機等に分類することができる。
【０００３】
特に、往復動式圧縮機は、ピストンが直線状に移動しながら流体を吸入、圧縮するものである。このような往復動式圧縮機は、更に、駆動モータの回転運動をピストンの往復運動に変換して流体を吸入圧縮する方式のものと、駆動モータが直線往復運動し、ピストンを往復運動させ、流体を吸入圧縮する方式のものとに大別できる。
【０００４】
図４は、従来の往復動式圧縮機を示す断面図であり、図５は、図４の往復動式圧縮機のガス吸入行程における吐出バルブ組立体の動作状態を示す部分断面図であり、図６は、図４の往復動式圧縮機のガス吐出行程における吐出バルブ組立体の動作状態を示す部分断面図である。
【０００５】
図示するように、従来の往復動式圧縮機は、ガス吸入管ＳＰとガス吐出管ＤＰとを有するケース１０と、ケース１０の内部に弾力的に配設されるフレームユニット２０と、フレームユニット２０に固定され、駆動力を発生させる往復動式モータ３０と、往復動式モータ３０の直線往復動力を利用してガスを吸入、圧縮及び吐出する圧縮ユニット４０と、圧縮ユニット４０を運動方向に付勢し、共振運動を誘導する共振スプリングユニット５０とで構成される。
【０００６】
フレームユニット２０は、圧縮ユニット４０を支持する前方フレーム２１と、前方フレーム２１に係合して往復動式モータ３０の前方側を支持する中間フレーム２２と、中間フレーム２２に係合されて往復動式モータ３０の後方側を支持する後方フレーム２３とから構成されている。
【０００７】
往復動式モータ３０は、中間フレーム２２と後方フレーム２３との間に配設される外側固定子３１と、外側固定子３１と所定間隔をおいて係合され、後方フレーム２３に嵌合される内側固定子３２と、外側固定子３１と内側固定子３２との間に配設されて直線往復運動する移動子と３３から成る。
【０００８】
圧縮ユニット４０は、前方フレーム２１に一体に形成されるシリンダ４１と、往復動式モータ３０の移動子３３に係合し、シリンダ４１の圧縮空間Ｐ１で往復運動するピストン４２と、ピストン４２の先端に装着されて、そのピストン４２の吸入流路Ｆを開閉し、ガスの吸入を制限する吸入バルブ４３と、シリンダ４１の吐出側に装着されて圧縮空間Ｐ１を開閉し、圧縮ガスの吐出を調節する吐出バルブ組立体７０とから成る。
【０００９】
吐出バルブ組立体７０は、さらにシリンダ４１の一側をカバーする吐出カバー７１と、吐出カバー７１の内部に挿入されてシリンダ４１の圧縮空間Ｐ１を開閉する吐出バルブ７２と、吐出カバー７１の内側に支持され、さらに吐出バルブ７２に係合して吐出バルブ７２の位置を設定しながら吐出バルブ７２を弾性的に付勢するバルブスプリング７３とから構成される。
【００１０】
このように構成された従来の往復動式圧縮機の作用を説明する。
往復動式モータ３０に電力が供給され、外側固定子３１と内側固定子３２との間にフラックス（ｆｌｕｘ）が形成されると、往復動式モータ３の移動子３３が共振スプリングユニット５０により弾力的に往復運動する。
【００１１】
これと共にピストン４２がシリンダ４１内で往復運動しながら、圧縮空間Ｐ１の体積を変化させ、ガスを圧縮空間Ｐ１に吸入、圧縮する。
ガスの圧力が所定圧力以上となってバルブスプリング７３の弾性力より大きくなると、吐出バルブ７２が移動し、圧縮ガスが圧縮空間Ｐ２に吐出される。この一連の過程が繰り返され、吐出バルブ７２の開閉によって吐出されたガスは、吐出カバー７１に形成されたガス吐出管ＤＰを経て外部に吐出される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、従来技術には、図５に二点鎖線で示すように、長時間の動作の間に、圧縮空間Ｐ１、Ｐ２の圧力差によって吐出バルブ７２が変形し、その吐出バルブ７２とシリンダ４１との摩擦接触によって接触部分に摩耗が発生する問題がある。
【００１３】
吐出バルブが変形し、シリンダの端面が摩耗すると、吐出バルブ７２の性能が低下し、圧縮機の性能が低下する。
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、ガスの吐出を調節する吐出バルブと、その吐出バルブに摩擦接触するシリンダの端面の構造を改良し、圧縮性能を改善した往復動式圧縮機を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明によれば、往復動式モータの駆動力が伝達されて往復運動するピストンと、ピストンが挿入されてピストンと共にその内部に圧縮空間を形成し、その縦断面に傾斜吐出面が形成されたシリンダと、前記シリンダの片方に係合する吐出カバー、前記圧縮空間のガス吐出を調節できるように前記シリンダの端部に配設された吐出バルブ、前記吐出バルブを弾力的に付勢するバルブスプリングからなるバルブ組立体とを具備する往復動式圧縮機が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の往復動式圧縮機より詳細に説明する。
図１は、本発明の往復動式圧縮機を示す縦断面図で、図２は、図１の往復動式圧縮機のガス吸入行程における吐出バルブ組立体の動作状態を示す部分断面図であり、図３は、図１の往復動式圧縮機のガス吐出行程における、吐出バルブ組立体の動作状態を示す部分断面図である。
【００１６】
図示するように、本発明の往復動式圧縮機は、ガス吸入管ＳＰとガス吐出管ＤＰとを有するケース１０と、ケース１０の内部に弾力的に配設されるフレームユニット２０と、フレームユニット２０に固定され駆動力を発生させる往復動式モータ３０と、往復動式モータ３０の直線往復動力を利用してガスを吸入、圧縮及び吐出する圧縮ユニット１４０と、圧縮ユニット１４０を運動方向に付勢し、共振運動を誘導する共振スプリングユニット５０とを具備している。
【００１７】
圧縮ユニット１４０は、前方フレーム２１に形成されるシリンダ１４１と、往復動式モータ３０の移動子３３に係合してシリンダ１４１の圧縮空間Ｐ１で往復運動するピストン１４２と、ピストン１４２の先端に装着されてピストン１４２の吸入流路Ｆを開閉しながらガスの吸入を調節する吸入バルブ１４３と、シリンダ１４１の吐出側に装着され圧縮空間Ｐ１、Ｐ２を開閉しながら圧縮ガスの吐出を調節する吐出バルブ組立体１７０とを具備している。
【００１８】
吐出バルブ組立体１７０は、所定の空間を有するように形成されてシリンダ１４１の一側をカバーする吐出カバー１７１と、吐出カバー１７１の内部に挿入されてシリンダ１４１の圧縮空間Ｐ１、Ｐ２を開閉する吐出バルブ１７２と、吐出カバー１７１の内側に支持されるとともに吐出バルブ１７２と係合して吐出バルブ１７２の位置を設定しながら吐出バルブ１７２を弾性的に付勢するバルブスプリング１７３とを具備している。
【００１９】
本発明の特徴としてシリンダ１４１の端面には、傾斜吐出面１４１ｂが形成される。すなわち、傾斜吐出面１４１ｂは、シリンダ１４１の内周面と隣接すると同時に圧縮空間Ｐ１に接するシリンダ吐出面１４１ａに形成される。
また、シリンダ１４１のシリンダ吐出面１４１ａに接する吐出バルブ１７２の背面には、所定の曲率で圧力支持面１７２ａが突出形成される。
【００２０】
圧力支持面１７２ａの外側は、シリンダ１４１の傾斜吐出面１４１ｂと接触するように構成される。
本発明では、吐出バルブ１７２の変形のない初期運転時に圧力支持面１７２ａの外側がシリンダ１４１との傾斜吐出面１４１ｂと線接触し、長時間の動作で吐出バルブ１７２が変形した場合にも、圧力支持面１７２ａの外側とシリンダ１４１の傾斜吐出面１４１ｂとが線接触するように構成される。
【００２１】
即ち、吐出バルブ１７２が変形しても吐出バルブ１７２とシリンダ１４１との端面が摩擦接触し、吐出バルブ１７２の背面が所定の曲率で形成されてシリンダ１４１の端面に吐出傾斜面１４１ｂが形成される。
【００２２】
このように構成された往復動式圧縮機の作用効果について説明する。
駆動力が伝えられてピストン１４２がシリンダ１４１の内部で往復運動しながら圧縮空間Ｐ１の体積を変化させ、ガスを圧縮空間Ｐ１に吸入、圧縮する間、ガスの圧力が所定圧力以上となってバルブスプリング１７３の弾性力より大きくなる瞬間、吐出バルブ１７２が移動する。
【００２３】
この時、シリンダ１４１の傾斜吐出面１４１ｂに線接触する吐出バルブ１７２の圧力支持面１７２ａが開かれ、この開いた隙間から圧縮ガスが圧縮空間Ｐ２に吐出される。
【００２４】
さらに、圧縮空間Ｐ２に吐出されたガスは、吐出カバー１７１を貫通して形成されたガス吐出管ＤＰを経て外部に吐出される。
そして、圧縮空間Ｐ１の圧縮されたガスが圧縮空間Ｐ２に移動し、圧縮空間Ｐ１の圧力が所定圧力以下になると、バルブスプリング１７３の弾性力によって、吐出バルブ１７２は元の状態に復帰して、またガスの吸入及び圧縮が行われ、この一連の過程が繰り返される。
【００２５】
本発明によると、シリンダ１４１の傾斜吐出面１４１ｂと、所定曲率で突出した吐出バルブ１７２の圧力支持面１７２ａとが線接触することにより、接触面積の減少による吸入騷音を低減することができる。
【００２６】
また、上記のように吸入、圧縮及び吐出過程が長時間にわたって反復的に行われるとき、摩擦による摩耗及び圧縮空間Ｐ１、Ｐ２の圧力差によって吐出バルブ１７２が変形することもあるが、こういった場合にも、吐出バルブ１７２圧力支持面１７２ａがシリンダ１４１傾斜吐出面１４１ｂに線接触状態を維持し、吐出バルブの開閉性能を保持することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、長時間の使用により吐出バルブが変形しても、吐出バルブの開閉性能を保持し、圧縮性能を向上することができるとともに、吐出バルブとシリンダとが線接触することによって吸入騷音を低減し得るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の往復動式圧縮機を示す縦断面図である。
【図２】図１の往復動式圧縮機のガス吸入行程における、吐出バルブ組立体の動作状態を示す部分断面図である。
【図３】図１の往復動式圧縮機のガス吐出行程における、吐出バルブ組立体の動作状態を示す部分断面図である。
【図４】従来の往復動式圧縮機を示す断面図である。
【図５】図４の往復動式圧縮機のガス吸入行程における、吐出バルブ組立体の動作状態を示す部分断面図である。
【図６】図４の往復動式圧縮機のガス吐出行程における、吐出バルブ組立体の動作状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
３０…往復動式モータ
１４０…圧縮ユニット
１４１…シリンダ
１４１ａ…シリンダ吐出面
１４１ｂ…傾斜吐出面
１４２…ピストン
１７０…吐出バルブ組立体
１７１…吐出カバー
１７２…吐出バルブ
１７２ａ…圧力支持面
Ｐ１…圧縮空間
Ｐ２…圧縮空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004076721.tif 000006
【図５】
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【図６】
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