(57)【要約】【課題】弁板の設計変更をしなくても弁板の弁リフト形成面への衝突応力を低減することでレシプロ圧縮機の信頼性を高めることができるレシプロ圧縮機の弁装置およびその弁装置を用いたレシプロ圧縮機を提供する。【解決手段】冷媒ガスの通路１６ａ，１６ｂを有する弁座９ａ，９ｂと、通路１６ａ，１６ｂを通過する冷媒ガスの圧力差に応じて開閉動作が行われる弁板７と、弁板７に対向し、冷媒吐き出し側に切り欠かれた弁リフト形成面１０とを備え、弁板７の端部近傍が、弁リフト形成面１０の端部１０ａに接し、冷媒吐き出し側にたわむことで冷媒ガスを通過させるレシプロ圧縮機の弁装置５ａ，５ｂにおいて、弁リフト形成面１０は、該弁リフト形成面１０の端部１０ａより中央部の切り欠き深さが深くされたスプライン形状であって、端部１０ａと底部１０ｂとの間に、端部１０ａの傾斜角度より大きい傾斜角度の部分を有する。【選択図】図３
2012225256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒ガスの通路を有する弁座と、
前記通路を通過する冷媒ガスの圧力差に応じて開閉動作が行われる弁板と、
前記弁板に対向し、冷媒吐き出し側に切り欠かれた弁リフト形成面と、
を備え、
前記弁板の端部近傍が、弁リフト形成面の端部に接し、冷媒吐き出し側にたわむことで冷媒ガスを通過させるレシプロ圧縮機の弁装置において、
前記弁リフト形成面は、
該弁リフト形成面の端部より中央部の切り欠き深さが深くされたスプライン形状であって、該端部と底部との間に、該端部の傾斜角度より大きい傾斜角度の部分を有することを特徴とするレシプロ圧縮機の弁装置。
【請求項２】
前記弁リフト形成面は、
前記端部と前記底部との間に変曲点を有することを特徴とする請求項１に記載のレシプロ圧縮機の弁装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の弁装置を備えたことを特徴とするレシプロ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒圧縮に用いられるレシプロ圧縮機の弁装置およびその弁装置を用いたレシプロ圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レシプロ圧縮機の弁装置として、圧力差に応じて開閉動作を行う吸込弁板および吐出弁板（以下、吸込弁板および吐出弁板を区別しない場合は弁板と称する）と、両弁板に対する着座面となる弁リフト形成面および冷媒ガスの通路穴を有する弁座とを備えたものがある。この弁リフト形成面は、略円弧形状に形成されている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平３−１２８４号公報（第２頁、第４図）
【特許文献２】実開平３−８６７７号公報（第２頁、第４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のレシプロ圧縮機の構造において、液圧縮や油圧縮などの過渡的な運転条件の変化により、弁板の弁リフト形成面への衝突応力が増大することがあった。その際、弁板が割れて、冷媒ガスの閉じこみができなくなることにより圧縮ができなくなるという問題点があった。なお、弁板が開く際の衝突応力は使用する冷媒の違いによっても変化する。また、弁板は形状、厚さ等を設計変更した場合、例えば耐久性等に影響が生じるため、容易に設計変更することができなかった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、弁板の設計変更をしなくても弁板の弁リフト形成面への衝突応力を低減することでレシプロ圧縮機の信頼性を高めることができるレシプロ圧縮機の弁装置およびその弁装置を用いたレシプロ圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のレシプロ圧縮機の弁装置は、冷媒ガスの通路穴を有する弁座と、前記通路穴を通過する冷媒ガスの圧力差に応じて開閉動作が行われる弁板と、前記弁板に対向し、冷媒吐き出し側に切り欠かれた弁リフト形成面とを備え、前記弁板の端部近傍が、弁リフト形成面の端部に接し、冷媒吐き出し側にたわむことで冷媒ガスを通過させるレシプロ圧縮機の弁装置において、前記弁リフト形成面は、該弁リフト形成面の端部より中央部の切り欠き深さが深くされたスプライン形状であって、該端部と底部との間に、該端部の傾斜角度より大きい傾斜角度の部分を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のレシプロ圧縮機の弁装置は、弁リフト形成面の端部より中央部の切り欠き深さが深くされたスプライン形状であって、該端部と底部との間に、該端部の傾斜角度より大きい傾斜角度の部分を有する形状とした。そのため、弁板のたわみの支点を両端から中心に寄せることができ、結果として弁板のたわみ長さを短くすることができる。弁板のたわみ長さが短くなることでたわみ量が抑制され、弁板と弁リフト形成面の衝突応力が抑制される。これにより、例えば弁板が割れて、冷媒ガスの閉じこみができなくなることにより圧縮ができなくなるなどのトラブルの発生を抑制できる。そのため、弁板の設計変更をしなくても信頼性向上が図れることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態におけるレシプロ圧縮機の主たる構造を示す内部構造図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるレシプロ圧縮機の弁装置近傍の側断面図である。
【図３】図２のＡ―Ａ断面図である。
【図４】図３の断面図に相当する従来のレシプロ圧縮機の弁装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のレシプロ圧縮機について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１０】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態におけるレシプロ圧縮機の主たる構造を示す内部構造図である。また、図２は、本発明の実施の形態におけるレシプロ圧縮機の弁装置近傍の側断面図である。なお、図１および図２において、紙面上側がレシプロ圧縮機の上側である。
本実施の形態のレシプロ圧縮機は、電動機１にクランク軸２が接続され、例えばクランク軸２が図示しない偏心部を有する。そして、電動機１を動作させることによりクランク軸２が回転することで、クランク軸２の偏心部に嵌合したピストン３が往復運動して冷媒ガスの圧縮を行うものである。なお、本実施の形態のレシプロ圧縮機は、ピストン３等の往復運動により冷媒ガスの圧縮を行うものであればよく、上記に示した構成に限られない。
【００１１】
図２は、本実施の形態におけるレシプロ圧縮機の弁装置近傍の側断面図である。図２において、矢印は冷媒ガスの流れを示している。また、シリンダーカバー１２に囲われた空間１５ａおよび空間１５ｂが形成されている。空間１５ａは図示しない冷媒吸入口につながっており、空間１５ｂは図示しない冷媒吐出口につながっている。また、空間１５ｃはシリンダ４内（ケーシング６内）の空間である。
【００１２】
そして、シリンダーカバー１２の下部の弁座（上）９ｂの、空間１５ａの下部には、吸入された冷媒ガスが通過する通路１６ｂが形成されている。弁座（上）９ｂの下部に設けられた弁座（下）９ａには、弁装置５ａおよび通路１６ａが設けられている。この弁装置５ａは、冷媒ガスの圧力による開閉する吸込弁板７を有している。
【００１３】
また、弁座（下）９ａの紙面右側には、圧縮された冷媒ガスが通過する通路１７ａが形成されている。また、弁座（上）９ｂには、弁装置５ｂおよび通路１７ｂが設けられている。この弁装置５ｂは、冷媒ガスの圧力による開閉する吐出弁板８を有している。
なお、吸込弁板７と吐出弁板８は、本発明の弁板に相当する。また、以下の説明において、吸込弁板７と吐出弁板８とを区別しないときは弁板と称する。また、この弁装置５ａおよび５ｂの構成について、詳しくは後述する。
【００１４】
次に、本実施の形態におけるレシプロ圧縮機の動作について詳細に説明する。
ピストン３の往復動作において、ピストン３が下降した際には、シリンダ４内の空間１５ｃの圧力が、空間１５ａ内の圧力より低くなる。これにより、吸込弁板７が圧力で押し下げられて開き、冷媒ガスが、通路１６ｂ、弁装置５ａおよび通路１６ａを通過して空間１５ｃ内に吸入される。
【００１５】
ピストン３が上昇した際には、冷媒ガスはシリンダ４内で圧縮され高圧となる。これにより、吐出弁板８が圧力で押し上げられて開き、冷媒ガスが、通路１７ａ、弁装置５ｂおよび通路１７ｂを通過して空間１５ｂへ吐出される。
このように、ピストン３の往復ごとに吸込弁板７および吐出弁板８は開閉動作を繰り返し、冷媒ガスの吸込み、閉じ込み、吐出しが行われ、冷媒ガスが圧縮される。
【００１６】
以下に、本実施の形態のレシプロ圧縮機の弁装置の構成について詳しく説明する。
図３は、図２のＡ―Ａ断面図である。なお、以下の説明では、吸込側の弁装置５ａについて説明するが、吐出側の弁装置５ｂも同様の構成であり、弁装置５ａとは上下反対に設置されている。また、弁装置５ａおよび弁装置５ｂの少なくとも一方に以下に示す弁リフト形成面１０のような形状のものを用いる。
図３に示す弁装置５ａは、弁座（下）９ａに冷媒吐き出し側（紙面下側）に切り欠かれた（凹んだ）弁リフト形成面１０が形成されている。そして、吸込弁板７の両端が、弁リフト形成面１０の両端に接している。
【００１７】
この弁リフト形成面１０は、端部１０ａより中央部の切り欠き（凹み）深さが深くされたスプライン形状である。詳しくは、弁リフト形成面１０の両端の端部１０ａと底部１０ｂとの間に、端部１０ａの傾斜角度より大きい傾斜角度の部分を有する。具体的には、図３に示すように、破線で示した水平線Ａ１およびＡ２と、弁リフト形成面１０との角度は、例えば端部１０ａ近傍のθ１より端部１０ａと底部１０ｂとの間のθ２のほうが大きい。このような形状は、端部１０ａと底部１０ｂとの間に変曲点１０ｃを設けて設計することで形成することができる。
【００１８】
本実施の形態の弁装置５ａとの比較のため、従来の弁装置について説明する。
図４は、図３の断面図に相当する従来のレシプロ圧縮機の弁装置の断面図である。図４に示すように、従来のレシプロ圧縮機の弁装置２５は、弁リフト形成面３０が円弧形状となっている。
そして、図３に示した本実施の形態における弁装置５ａのたわみ長さ１３は、図４に示した従来の弁装置２５のたわみ長さ３３より短い。また、図３に示した本実施の形態の弁装置５ａのたわみ量１４は、図４に示した従来の弁装置２５のたわみ量３４より短い。
【００１９】
このように、本実施の形態の弁装置５ａは、弁リフト形成面１０を上記のような形状としたことで、従来の弁装置２５と比べ、弁板のたわみの支点を両端から中心に寄せることができる。これにより、弁板のたわみ長さ１３を短くすることができ、弁板のたわみ量１４を短くできる。従来の弁装置２５は、弁板が弁座（下）９ａの底部と衝突した場合、大きな応力が発生する。しかし、本実施の形態の弁装置５ａは、上述のように弁板のたわみ量１４が短くなるので、弁板の弁座（下）９ａへの衝突が回避され、従来の弁装置２５に比べて弁板に発生する応力を低減できる。また、そのため、弁板が弁リフト形成面１０に接触する際の接触面積は、従来の円弧形状の弁リフト形成面３０を用いた場合と比べて小さい。よって、本実施の形態の弁装置５ａは、従来の弁装置２５に比べて、弁リフト形成面１０に滞留する油が弁板に付着することによる開閉動作の負荷の増加を抑制できる。
【００２０】
また、仮に弁板が弁リフト形成面１０の全面に接触したとしても、図４に示したような従来の弁リフト形成面１０を使用した場合と比較して、弁板と弁リフト形成面１０との衝突応力が抑制される。そのため、例えば弁板が割れて、冷媒ガスの閉じこみができなくなることにより圧縮ができなくなるなどのトラブルの発生を抑制できる。
【００２１】
以上のように、本実施の形態のレシプロ圧縮機は、弁リフト形成面１０が、冷媒吐き出し側に湾曲したスプライン形状であって、傾斜角度を、端部１０ａから近い面より底部１０ｂから近い面のほうを大きく形成した。そのため、弁リフト形成面１０に滞留する油の影響により開閉動作の負荷が増加することを抑制することができる。また、弁板が割れて、冷媒ガスの閉じこみができなくなることにより圧縮ができなくなるなどのトラブルの発生を抑制できる。そのため、弁板の設計変更をしなくても、信頼性の高いレシプロ圧縮機を得ることができる。
【符号の説明】
【００２２】
１  電動機、２  クランク軸、３  ピストン、４  シリンダ、５ａ，５ｂ  弁装置、６  ケーシング、７  吸込弁板、８  吐出弁板、９ａ  弁座（下）、９ｂ  弁座（上）、１０  弁リフト形成面、１０ａ  端部、１０ｂ  底部、１０ｃ  変曲点、１２  シリンダーカバー、１３  たわみ長さ、１４  たわみ量、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ  空間、１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ  通路、２５  弁装置、３０  弁リフト形成面、３３  たわみ長さ、３４  たわみ量。
【図１】
2012225256.tif 000003
【図２】
2012225256.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012225256.tif 000006