(57)【要約】  バルブプレートの吸入孔を改良することによってコンプレッサの冷媒流量を増加させる。改良された吸入孔（１１，１２）は、上部ではより大きな直径を有し、下部ではより小さいテーパ状の形態（２０）を有するよう特に設計されている。バルブプレート仕切り部（１６）は、バルブプレートと同じ高さを有する。これらは、シリンダにおける冷媒の摩擦損失を減じ、冷媒流量を増加させ、吸入圧力を高め、吐出係数を高める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒流量を増加させるために吸入孔を改良したバルブプレートであって、
ａ．シリンダと、電動モータにより駆動されるピストンとを備え、
前記シリンダ及びピストンは、入口（低圧）から冷媒を吸引し、圧力を上昇させて冷媒を液化するために出口孔へと冷媒を圧縮して出口孔に送り出し、冷媒は、前記シリンダの端部に取り付けられた前記バルブプレート（１０）の吸入孔および吐出孔を通って流れ、摩擦の減少は、冷媒の流通効率を改善するものであり、
ｂ．前記バルブプレート（１０）は、シリンダの先端に配置された第１の吸入孔（１１）と第２の吸入孔（１２）とから構成されており、前記第１の吸入孔及び前記第２の吸入孔は、円弧（１４）と直線状の面（１５）からなる標準的な円筒形状であり、前記第１の吸入孔及び前記第２の吸入孔の直線状の面は互いに平行に配置され、バルブプレート仕切り部（１６）により分割されている、バルブプレートにおいて、
前記第１の吸入孔及び前記第２の吸入孔は、上部（１３）ではより大きな直径を有し、下部（２１）ではより小さく、漸増的なテーパ状の傾斜となっており、前記テーパ状の傾斜は、摩擦損失を減じ、吸入孔での冷媒の流れの効率を改善し、もって、より良い吐出係数から圧縮効率が向上するようになっていることを特徴とする、バルブプレート。
【請求項２】
前記第１の吸入孔（１１）と前記第２の吸入孔（１２）とは、半円形のチャンバ（２０）を形成するようにテーパが付けられており、前記チャンバにおいて、前記吸入孔のより大きな縁部（１３）から内側のより小さな縁部（２１）へのラインが、水平の中心面に対して角度が付けられている、請求項１に記載の冷媒流量を増加させるために吸入孔を改良したバルブプレート。
【請求項３】
前記吸入孔のより大きな縁部（１３）から内側のより小さな縁部（２１）へのラインが、水平の中心面に対して９０度未満の角度が付けられている、請求項２に記載の冷媒流量を増加させるために吸入孔を改良したバルブプレート。
【請求項４】
前記バルブプレート仕切り部（１６）が前記バルブプレート（１０）の高さと同じ高さを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷媒流量を増加させるために吸入孔を改良したバルブプレート。
【請求項５】
前記バルブプレート（１０）の前記半円形のチャンバ（２０）が、吸引パイプ（１８）の開口に組み込まれた前記バルブプレートの下部へのテーパ状傾斜を有している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷媒流量を増加させるために吸入孔を改良したバルブプレート。
【請求項６】
前記第１の吸入孔（１１）と前記第２の吸入孔（１２）とは、４．３７％だけ、オリジナルモデルよりも吐出係数が高い、請求項１〜５のいずれか一項に記載の冷媒流量を増加させるために吸入孔を改良したバルブプレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
コンプレッサの冷媒流量を改善するための改良型バルブプレートについての技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイ特許第１５９３３号明細書を参照すると、多数の吸入孔を含む閉ループ型コンプレッサ用の吸入弁が記載されている。冷媒の吸入プロセス及び吐出プロセスは、冷凍システムにおいて繰り返される。冷媒は、シリンダの頂部に接続されたバルブプレートの吸入孔および吐出孔を通して処理される。吸入孔は、矩形のバルブプレートに複数のチャンバを有するようにすべく機械加工され、チャンバの周縁は、表面が平行であるバルブ表面に対して垂直となっている。バルブプレートの表面は、バルブプレートの外周縁に対して垂直である。バルブプレートは２つの吸入孔を有し、その上面は、２つの吸入孔の中間に配置された吸入孔の仕切り部をもって吸入チャンバの下面よりも小さい面積を有するように設計されている。
【０００３】
タイ特許第１５９３３号明細書を参照すると、冷媒流量を向上させるための吸入孔の拡大は、限られた空間での機械的な設置を困難にし、弁開閉時の吸入弁の応力を増加させることは、吸入弁の交渉につながる可能性がある。更に、限られたスペース内にて２つの吸入孔の間の仕切り部の厚さを最小限にすることは、吸入弁の開閉中に仕切り部を傷つける可能性がある。従って、冷媒流量の改善は吸入孔の大きさに大きく依存する。
【０００４】
このため、タイ特許第１５９３３号には問題点がある。バルブプレートの吸入孔は、その孔の頂部のテーパ状斜面によって形成され得るチャンバを有するように機械加工される。吸入孔は、矩形のバルブプレートを貫通するように機械加工され、その中心線は、表面が平行であるバルプ表面に対して垂直である。バルブプレートの表面は、バルブプレートの外周縁と垂直である。チャンバは吸入孔間を接続する。チャンバの下面よりも小さい吸入穴の表面エリアは、乱流を生成する。この流れは、チャンバの下部のより小さな表面エリアによって妨げられ、その結果、流路が偏向される。これは、準最適な吐出の速度、吐出の質量流量及び吐出係数をもたらし、これは興味深い改善部分である。
【０００５】
本発明は２つの吸入孔を有し、これらの吸入孔は、上部がより大きい直径を有するとともに、下部がより小さい直径を有し、上縁の開始点の角度が孔の中心線に対して９０度未満となる漸増的な傾斜となっている。この傾斜は、シリンダ内の冷媒の摩擦損失をなくし、冷媒流量および吐出係数の改善をもたらす。
【０００６】
冷媒は、吸入パイプと第１及び第２の吸入孔との間の接続部を通って流れる。吸入孔間の仕切り部の高さはバルブプレートの高さに等しい（特許請求の範囲に記載の詳細を参照）。
【発明の概要】
【０００７】
コンプレッサ用の冷媒流量を改善するために変更された本バルブプレートは、２つの吸入孔を有し、吸入バルブとシリンダの端部に配置されている。2つの吸入孔は、吸入プレートの上部でより大きな直径を有し、その下部でより小さな直径を有する。プレートの上部からの吸入孔の漸進的な傾斜は、プレートの下部のそれと９０度未満の角度をなしている。２つの孔は、一側では半円形で他側では直線形である標準的な形状を有する。
【０００８】
冷媒は、吸入パイプと第１及び第２の吸入孔との間の接続部を通って流れる。吸入孔間の仕切り部は、バルブプレートの高さと同じ高さのままとされている。
【０００９】
バルブプレートには、第１の吸入孔と第２の吸入孔との間の仕切り部の中心と一直線となる吐出孔もある。
【００１０】
本発明は、吸入孔での冷媒の吐出係数を改善し、孔の下部のより小さい表面から生じる乱流を孔の直径よりも減少させ、流速および質量流量を増加させることを目的とする。これにより、より効率的にコンプレッサを作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】コンプレッサの冷媒流量を増加させるように変更された後のバルブプレートを示す概略図である。
【図２】コンプレッサの冷媒流量を増加させるように変更された後のバルブプレートを示す底面図である。
【図３】コンプレッサの冷媒流量を増加させるように変更された後のバルブプレートを示す上面図である。
【図４】改良されたバルブプレート（１０）の断面図である。
【図５】閉ループコンプレッサの吸入パイプ（１８）を有するバルブプレート（１０）の組付け状態を示す図である。
【図６】冷媒の流れのシミュレーション図である。
【図７】タイ、カセサート大学、工学部、航空宇宙工学科の研究のグラフ結果を示す図である。この比較は、オリジナルモデルと比較した改良型モデルのより低い乱流エネルギーを実証したものである。
【図８】タイ、カセサート大学、工学部、航空宇宙工学科の研究のグラフ結果を示す図である。この比較は、改良されたモデルがオリジナルモデルよりも効率が良いことを実証したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１及び図２は、電動モータ駆動型ピストンに接続されたシリンダを有するコンプレッサの冷媒流量を増加させるために吸入孔を改良した後のバブルプレートの概略図を示している。ピストンは、より低圧の入口から冷媒を吸引し、圧力を上昇させて冷媒を液化するために冷媒を圧縮して出口孔へと送り出す。冷媒は、シリンダの端部に取り付けられたバルブプレート（１０）の吸入孔および吐出孔を通って流れる。吸入摩擦の減少は、冷媒の流通効率を改善する。
【００１３】
バルブプレート（１０）は、シリンダの先端に配置された２つの吸入孔（１１，１２）から構成されている。第１及び第２の吸入孔は半円形状のチャンバ（２０）であるよう機械加工され、上部（１３）ではより大きな直径を有し、下部（２１）ではより小さく、孔の中心線と９０度未満の角度が付けられた漸増的な傾斜（２３）となっている（図４）。第１及び第２の吸入孔は、一方の側では円弧（１４）、他方の側では直線的な面（１５）からなる標準的な半円形を特徴とする。両孔の直線的な面は互いに平行に配置されている。このテーパ状の斜面は摩擦損失を低減し、吸入孔への冷媒流入の効率を改善する。これにより、より良い吐出係数により圧縮効率が向上する。仕切り部（バルブプレート仕切り部）（１６）が、バルブプレート（１０）と同じ高さを有し、優れた強度を呈する。バルブプレート（１０）には、第１の吸入孔（１１）と第２の吸入孔（１２）との間の仕切り部（１６）と同じ並びで吐出孔（１９）が配設されている。
【００１４】
図３及び図４は、先に述べたように、テーパ状の傾斜を有する半円形のチャンバ（２０）を有するように機械加工されたバルブプレート（１０）の断面図を示している（上記参照）。
【００１５】
図５は、吸入パイプ（１８）とのバルブプレート（１０）の組付け状態を示し、その状態では、吸入パイプ（１８）の中心は、第１の吸入孔（１１）と第２の吸入孔（１２）との間の吸入仕切り部（１６）に整列されている。吸入パイプ（１８）の開口は、バルブプレート（１０）に対向して配置されている。その反対側では、吸入孔は、吸入摩擦を減少させ冷媒をシリンダ内に効果的に流すために、傾斜した半円形のチャンバ（２０）として機械加工されている。
【００１６】
図６は、第１の吸入孔（１１）及び第２の吸入孔（１２）を流れる冷媒のシミュレーションを示す。冷媒流の外径は、バルブプレート（１０）の表面領域に続くテーパ状の傾斜（２０）によって拡大される。これは、バルブプレート（１０）の表面領域を効率的に利用するように設計されていることを示している。この図は、テーパ状の傾斜の影響による乱流の減少による、より大きな吐出係数と流速を示している。乱流の減少は、より良好な圧縮効率をもたらす。
【００１７】
図７は、本発明のバルブプレート（１０）とオリジナルモデルのバルブプレートとの結果の比較を示す。これは、タイのカセサート大学の工学部、航空宇宙工学科によって実施されたものである。このグラフは、オリジナルモデルに比して本発明のモデルの乱流エネルギーがより低いことを示し、改良型バルブプレートの乱流が生じる機会がオリジナルモデルよりも低いことを示している。
【００１８】
図８は、タイのカセサート大学の工学部、航空宇宙工学科によって実施された同じ研究の表を示している。その結果は、改良型バルブプレートがより良好な性能、特に４．３７％の増加した吐出係数においてより良好な性能を有し、より多い冷媒流量をもたらすことを示した。
【発明の最良の態様】
【００１９】
詳細は上記の「発明を実施するための形態」の説明を参照されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３−４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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