(57)【要約】【課題】局所的な弁剛性の低下を防止しつつ、かつねじり剛性の低下を抑制しつつ、全体の弁剛性を小さくしたリード弁の提供。【解決手段】リード片５３の長手方向の一端部５３ａが吐出孔の出口に対向し他端部５３ｂが弁押え部により固定される。リード片の一端部及び他端部の間の中間部５３ｃに、穴５６の形成により細くされた部分５７が長手方向に長くのびた形状を作る。細くされた部分は断面が一様であってもまた非一様であってもよい。リード弁の穴は一端部の近傍から他端部に向けてのび、弁押え部にかかる位置で終端してもよいし、弁押え部にかかる位置の寸前で終端してもよいし、弁押え部にかかる位置とかからない位置との境界で終端してもよい。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の一端部が流体通路の出口に対向し他端部が弁押え部により固定されたリード弁であって、前記一端部及び前記他端部の間の中間部に、穴の形成により細くされた部分が長手方向に長くのびていることを特徴とする流体機械のリード弁。
【請求項２】
前記細くされた部分は断面が一様である、請求項１に記載のリード弁。
【請求項３】
前記細くされた部分は断面が非一様である、請求項１に記載のリード弁。
【請求項４】
前記穴は前記一端部の近傍から前記他端部に向けてのびた前記長手方向に長い長穴である、請求項１−３のいずれかに記載のリード弁。
【請求項５】
前記穴は前記弁押え部にかかる位置で終端している、請求項４に記載のリード弁。
【請求項６】
前記穴は前記弁押え部にかかる位置の寸前で終端している、請求項４に記載のリード弁。
【請求項７】
前記穴は前記弁押え部にかかる位置とかからない位置との境界で終端している、請求項４に記載のリード弁。
【請求項８】
請求項１−７のいずれかに記載のリード弁を備えたことを特徴とする流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機などの流体機械に用いられるリード弁に関する
【背景技術】
【０００２】
例えば空調装置に用いられる圧縮機として、斜板式、スクロール型、ロータリー式などと一般に呼ばれるものがある。これらの圧縮機は、圧縮室と吐出室とを連通させた流体通路、即ち、吐出孔の出口側に吐出弁として働くリード弁を備えることがある。そのリード弁は、吐出室から圧縮室ヘ向かう冷媒ガスの逆流を防ぐものである。圧縮室の圧力が吐出室の圧力よりも上昇したときのみ、リード弁が開いて冷媒ガスが圧縮室から吐出室へ流出する。
【０００３】
リード弁の剛性が大きいと、弁を開けるために必要な圧力差が大きくなる。これは過圧縮の増大を招き、圧縮機の動力損失の増大となる。この点を考慮し、例えば特許文献１ではリード弁の中間部を幅狭の形状にすることによって弁の剛性を小さくし、動力損失の削減を図っている。
【０００４】
しかしながら、中間部を幅狭の形状にしたリード弁では、局所的に剛性が低下するので、開弁時にはその局所において特に大きな変形が生じ、それにしたがい、発生応力も大きくなるため弁強度が低下する。また、弁のねじり剛性が低下するので、弁が傾いて着座した場合に弁が破損する虞がある。
【０００５】
それ故に本発明の課題は、局所的な弁剛性の低下を防止しつつ全体の弁剛性を小さくしたリード弁を提供することにある。
【特許文献１】特開２０００−１４５６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の他の課題は、ねじり剛性の低下を抑制しつつ弁剛性を小さくしたリード弁を提供することにある。
【０００７】
本発明のさらに他の課題は、上述したリード弁を備えた流体機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、長手方向の一端部が流体通路の出口に対向し他端部が弁押え部により固定されたリード弁であって、前記一端部及び前記他端部の間の中間部に、穴の形成により細くされた部分が長手方向に長くのびていることを特徴とする流体機械のリード弁が得られる。
【０００９】
前記細くされた部分は断面が一様であってもよい。
【００１０】
前記細くされた部分は断面が非一様であってもよい。
【００１１】
前記穴は前記一端部の近傍から前記他端部に向けてのびた前記長手方向に長い長穴であってもよい。
【００１２】
前記穴は前記弁押え部にかかる位置で終端していてもよい。
【００１３】
前記穴は前記弁押え部にかかる位置の寸前で終端していてもよい。
【００１４】
前記穴は前記弁押え部にかかる位置とかからない位置との境界で終端していてもよい。
【００１５】
また本発明によれば、上述したリード弁を備えたことを特徴とする流体機械が得られる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、局所的な弁剛性の低下を防止しつつ、かつねじり剛性を低下を抑制しつつ、全体の弁剛性を小さくしたリード弁、及びそのリード弁を備えた流体機械を提供できる。
【００１７】
こうして本発明では、リード弁の弁剛性を下げたので流体機械の動力損失を低減することができる。さらに、リード弁とリテーナとの接触面積が減少するので、オイルによるリード弁の張り付きが防止され、これにより弁の開き遅れや戻り遅れが低減でき、流体機械の動力損失を低減できる。また弁剛性を下げつつねじれ剛性の低下を極力防ぐことになるので、ねじれによる弁の破損を防止できる。その上、リード弁が着座する際の速度を低下させ、これにより着座時の騒音を減少させて流体機械の騒音を減少させることも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係るリード弁を備えた流体機械である電動式圧縮機について説明する。
【００１９】
図１の電動式圧縮機は空調装置に使用される所謂スクロール型と呼ばれるものであり、吐出ハウジング１１と、中間ハウジング１２と、吸入ハウジング１３とを備えている。吐出ハウジング１１と中間ハウジング１２と吸入ハウジング１３はいずれも金属材料より作られ、ボルト１４ａ，１４ｂによって互いに連結されて密閉容器１５を構成している。
【００２０】
吐出ハウジング１１は、端面に吐出ポート１６を備えている。吐出ハウジング１１内には、この吐出ハウジング１１に固定された固定スクロール部材１７と、これに対向した可動スクロール部材１８とが配置され、これらの固定及び可動スクロール部材１７，１８によって、ガス冷媒を圧縮する圧縮室２０を形成するガス圧縮部１９が構成されている。
【００２１】
固定スクロール部材１７は、底板２１と、この底板２１の一面に設けられた渦巻体２２と、この底板２１の他面に設けられた固定部２３とを備えている。固定部２３は、ネジ２４によって、吐出ハウジング１１の端壁に固定されている。
【００２２】
可動スクロール部材１８は、底板２６と、この底板２６の一面に設けられた渦巻体２７と、この底板２７の他面側から円筒状に突出したボス部２８とを備えている。ボス部２８の周囲の底板２６面と中間ハウジング１２の一端との間には、可動スクロール部材１８の自転を阻止して旋回運動を可能にするボールカップリングからなる回転阻止機構２９が設けられている。
【００２３】
中間ハウジング１２内から吸入ハウジング１３内にかけてのびたシャフト３１が設けられている。シャフト３１の一端３１ａは、吸入ハウジング１３の端壁３２から圧縮部１９側に向かって突出した軸受け嵌合部３３の内側に、ころがり軸受３４を介して支持されている。
【００２４】
図１の電動式圧縮機はさらにモータ（電動部）３５を含んでいる。モータ３５は、中間ハウジング１２及び吸入ハウジング１３の内壁部に設けられたステータ３６と、その周囲に設けられたコイル３７と、ステータ３６内に設けられ、シャフト３１の周囲に、このシャフト３１に固定して設けられたロータ３８とを備えている。
【００２５】
シャフト３１の他端には大径部３１ｂが設けられ、ころがり軸受３９を介して中間ハウジング１２内に支持されている。この大径部３１ｂの端部から突出して偏心ピン３１ｃが設けられている。偏心ピン３１ｃは、ボス部２８に軸受け４１を介して支持された偏心ブッシュ４２内に挿通されている。
【００２６】
この電動圧縮機の運転時には、冷媒ガスが吸入ポート４３を通して吸入ハウジング１３に流入する。吸入ハウジング１３に流入した冷媒ガスは、さらに、ガス通路４４，４５及びころがり軸受け３９の隙間や開孔４６などを通って吐出ハウジング１１の内部に流入し、回転阻止機構２９の隙間を通してガス圧縮部１９の周囲に到達し、圧縮室２０に取り込まれる。
【００２７】
圧縮室２０で圧縮された冷媒ガスは、固定スクロール部材１７の底板２１に設けた流体通路、即ち、吐出孔５１を通って吐出室５２に流出する。冷媒ガスは、さらに、吐出室５２から吐出ポート１６を通って圧縮機外部に吐出される。
【００２８】
吐出孔５１の出口側には、吐出弁として働くリード弁５３と、リード弁５３の過剰な撓みを抑制するリテーナ５４とが備えられている。リード弁５３及びリテーナ５４は固定スクロール部材１７の底板２１にボルト５５によって締結されている。リード弁５３は、吐出室５２から圧縮室２０ヘ向かう冷媒ガスの逆流を防ぐものである。圧縮室２０の圧力が吐出室５２の圧力よりも上昇したときのみ、リード弁５３が開いて冷媒ガスが圧縮室２０から吐出孔５１を通って吐出室５２へ流出する。なお、リテーナ５４及びボルト５５によりリード弁５３を押えている部分を、以下の説明では弁押え部と呼ぶ。
【００２９】
図２及び図３を参照して、リード弁５３の取付け形態及びその動作について説明する。
【００３０】
リード弁５３は、長手方向の一端部５３ａが吐出孔５１の出口に対向し他端部５３ｂが上述の弁押え部により固定スクロール部材１７に固定されている。圧縮室２０の圧力が吐出室５２の圧力よりも低いときには、図２に示すようにリード弁５３の一端部５３ａは固定スクロール部材１７に密着して吐出孔５１の出口を塞ぎ、吐出室５２から圧縮室２０ヘ向かう冷媒ガスの逆流を防ぐ。圧縮室２０の圧力が吐出室５２の圧力よりも上昇すると、図３に示すようにリード弁５３の一端部５３ａは固定スクロール１７から離れて吐出孔５１の出口を開いてリテーナ５４に密着し、冷媒ガスが圧縮室２０から吐出孔５１を通って吐出室５２へ流出する。
【００３１】
図４を参照して、リード弁５３の構成について説明する。
【００３２】
図４のリード弁５３は、実質的に一定の幅及び厚みをもつ薄くかつ細長い金属板材からなり、一端部５３ａ及び他端部５３ｂの間の中間部５３ｃに、一端部５３ａの近傍から他端部５３ｂに向けて長手方向にのびた長い長方形の長穴５６が設けられている。この長穴５６の形成により、リード弁５３の中間部５３ｃには対の細くされた部分５７が長手方向に長くのびている。細くされた部分５７は断面が一様であるが、断面が長手方向で変動する非一様に形成されてもよい。なおリード弁５３の他端部５３ｂには、上述したボルト５５を挿通するための貫通孔５８が形成されている。
【００３３】
図５を参照して、リード弁５３と上述した弁押え部との位置関係について説明する。なお、図５中ではリード弁５３のうち弁押え部にて押えられる部分にハッチングを施してあリ、また吐出孔５１に対向する部分を破線円で示している。
【００３４】
リード弁５３の長穴５６は、図５（ａ）に示すように弁押え部にかかる位置までのびて終端していてもよいし、図５（ｂ）に示すように弁押え部にかかる位置の寸前で終端してもよいし、また図５（ｂ）に示すように弁押え部にかかる位置とかからない位置との境界で終端していてもよい。
【００３５】
またリード弁５３の形状には様々な変形が可能である。それらの変形の幾つかの例を、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示した。
【００３６】
図６（ａ）のリード弁５３−１は、全体の幅が実質的に一定であるのに対し、長手方向で長穴５６の幅が徐々にかつ直線的に変化している。したがって、細くされた部分５７は、断面が長手方向で変動する非一様であり、しかも固定される他端部５３ｂに近付くに連れて幅広になるように形成されている。
【００３７】
図６（ｂ）のリード弁５３−２は、全体の幅と長穴５６の幅とが長手方向で徐々にかつ直線的に変化し、しかも固定される他端部５３ｂに近付くに連れていずれも幅狭になっている。こうして、細くされた部分５７は断面が長手方向で一様に形成されている。
【００３８】
図６（ｃ）のリード弁５３−３は、全体の幅が長手方向で徐々にかつ直線的に変化し、しかも固定される他端部５３ｂに近付くに連れていずれも幅狭になっているのに対し、長穴５６の幅は実質的に一定である。したがって、細くされた部分５７は、断面が長手方向で変動する非一様であり、しかも固定される他端部５３ｂに近付くに連れて幅狭になるように形成されている。
【００３９】
上述ではスクロール型の電動圧縮機を例にとって説明したが、これに限らず、他の様々な種類の流体機械においても同様に実施できる。また所謂往復動式流体機械の場合には、上述のリード弁を吸入弁として使用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明による電動式圧縮機は空調装置に使用される冷凍回路に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態に係るリード弁を備えた流体機械である電動式圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１の電動圧縮機の要部をリード弁が吐出孔を閉じた状態で示す断面図である。
【図３】図１の電動圧縮機の要部をリード弁が吐出孔を開いた状態で示す断面図である。
【図４】図１の電動圧縮機に使用されたリード弁の平面図である。
【図５】図１の電動圧縮機におけるリード弁とそれを押える弁押え部との位置関係について説明するための図である。
【図６】リード弁の形状の様々な変形例を示した平面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１１  吐出ハウジング
１２  中間ハウジング
１３  吸入ハウジング
１４ａ，１４ｂ  ボルト
１５  密閉容器
１６  吐出ポート
１７  固定スクロール部材
１８  可動スクロール部材
１９  ガス圧縮部
２０  圧縮室
２１  固定スクロール部材の底板
２２  固定スクロール部材の渦巻体
２３  固定部
２４  ネジ
２６  可動スクロール部材の底板
２７  可動スクロール部材の渦巻体
２８  ボス部
２９  回転阻止機構
３１  シャフト
３１ａ  シャフトの一端
３１ｂ  大径部
３１ｃ  偏心ピン
３２  吸入ハウジングの端壁
３３  軸受け嵌合部
３４  ころがり軸受
３５  モータ（電動部）
３６  ステータ
３７  コイル
３８  ロータ
３９  ころがり軸受
４１  軸受け
４２  偏心ブッシュ
４３  吸入ポート
４４，４５  ガス通路
４６  開孔
５１  吐出孔
５２  吐出室
５３，５３−１，５３−２，５３−３  リード弁
５３ａ  リード弁の一端部
５３ｂ  リード弁の他端部
５３ｃ  リード弁の中間部
５４  リテーナ
５５  ボルト
５６  長穴
５７  細くされた部分
５８  貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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