JP2003535270A - 往復動式圧縮機の吐出バルブ装置 - Google Patents
往復動式圧縮機の吐出バルブ装置Info
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Abstract
Description
式圧縮機に適用される吐出バルブ組立体のバルブスプリング及び吐出バルブの組
立構造に関するものである。 背景技術 一般に、往復動式圧縮機のバルブ組立体中軸方向吐出バルブ組立体は、モータ
の稼動子と一体化されたピストンがシリンダー内で直線往復運動をしながら冷媒
ガスを吸入して、該冷媒ガスを前記ピストンの運動方向に圧縮吐出させるもので
あって、前記ピストンの往復運動時に開閉される吐出バルブの開閉速度は、全体
吐出バルブ組立体の性能と密接に関連している。
ては、図1及び図2に示したように、モータの稼動子(未図示)と一体化された
ピストン1がシリンダー2の内部に挿入されて直線往復運動を行うように、前記
シリンダー2の先方端面に締結固定されて吐出空間S2を有する吐出カバー3と
、該吐出カバー3の内部に挿入されて前記ピストン1の往復運動時に前記シリン
ダー2の先方端面に接離されながら前記シリンダー2を開閉することで圧縮ガス
の吐出を制御する半球型の吐出バルブ4と、前記吐出カバー3と吐出バルブ4間
に挿入係止されて前記吐出バルブ3の往復運動を弾持するバルブスプリング5と
、を包含して構成されている。 又、上記バルブスプリング5は、同様なスプリング常数を有して同様な回転半
径を有するように巻線された円筒状の圧縮コイルスプリングに形成され、一方端
が吐出カバー3の内側壁面に密着されて、他方端は、吐出バルブ4の後面に係止
されている。 図面中、未説明符号の1aは冷媒ガスの流路、2aは締結孔、3aはフランジ
部、3bは吐出口、6は吸入バルブ及びS1は圧縮空間を夫々示したものである
。
する。 先ず、上記往復動式モータ(未図示)の稼動子(未図示)と一体化されたピス
トン1がシリンダー2の内部で往復運動を行うと、前記ピストン1の内部の冷媒
ガス流路1aを通って冷媒ガスがシリンダー2の圧縮空間S1内に吸入して圧縮
された後に、再び吐出カバー3の吐出空間S2を通って外部に吐出される過程が
反復される。
スがピストン1の冷媒ガス流路1aに沿って流入されて前記ピストン1の先方端
面の吸入バルブ6を押圧しながら前記圧縮空間S1に流入して圧縮された後に、
吐出空間S2に噴出される。 次いで、図3Bに示したように、上記ピストン1の圧縮及び吐出行程時には、
シリンダー2の圧縮空間S1に充満たされていた吸入ガスがピストン1により押
圧されて圧縮された後に、前記吐出バルブ4を押圧しながら吐出空間S2に噴出
され、該吐出空間S2に充満された圧縮ガスは、上記ピストン1の次の圧縮及び
吐出行程時に新しく流入される圧縮ガスに押圧されて吐出バルブ組立体の外部に
吐出される。 このとき、上記バルブスプリング5は、上記ピストン1の圧縮及び吐出行程時
に吐出バルブ4と一緒に押圧されながら収縮された後に、前記ピストン1の吸入
行程時に伸張しながら吐出バルブ4を復帰させる。
離隔される第2金型8を用いて、適切な媒質をダイキャスティング工法により注
入して製作される。 この時、媒質が注入される注入口としてのゲートは、上記吐出バルブ4の側方
に形成されるサイドゲート9又は中央に形成されるセンターゲート10を使用し
、吐出バルブ4を成形した後に生成される分離面としてのパーティングライン1
1は、上記第1金型7と第2金型8とが相合される面に形成されることで、従来
の吐出バルブ4は、図5に示したように、前記パーティングラインとしての上記
シリンダー2と接触する圧力面12が前方に形成され、該圧力面14の後方に前
記バルブスプリング5の一端が係止される圧力背面が形成されている。
ては、円筒状のコイル型バルブスプリング5と、吐出バルブ4とが一緒に吐出カ
バー3の内部に挿入されて後方側壁方向に押圧されながら、前記バルブスプリン
グ5の各巻回部位が相互緊密に接触されて圧縮されるため、前記バルブスプリン
グ5の全ての部位は隣接された他の部位と夫々一緒に衝突して、衝突騷音が激し
く発生するという不都合な点があった。 又、上記バルブスプリング5と前記吐出カバー3内側壁面との係止構造が自由
状態になっているため、持続的な前記バルブスプリング5の反復運動時に、吐出
カバー3の内側壁面と前記バルブスプリング5間には前記バルブスプリング5自
体に偏心力が発生して吐出バルブ4の挙動が流動されるため、局部的な摩耗が発
生して騷音及び摩耗が甚だしいという不都合な点があった。
ン11がシリンダー2の先方端面に接触する圧力面12に形成されるため、前記
パーティングライン11にバリが発生し、騷音が発生するか又は前記吐出バルブ
4の挙動が不安定になるという不都合な点があった。 又、上記金型の注入口のゲートが吐出バルブ4の側面に形成される場合には、
注入される媒質の流動特性上、成形品が変形するか、又は媒質密度の不均衡によ
り前記吐出バルブ4の挙動が不安定になって吐出騷音が誘発されるという不都合
な点があった。且つ、前記ゲートが圧力背面14方向に形成される場合には、後
面加工のための加工余裕が無いために、加工が困難であるという不都合な点があ
った。
び吐出行程時にバルブスプリングが圧縮されても該バルブスプリング5の各巻回
部位が相互相接することを防止して、衝突騷音の発生を遮断し得る往復動式圧縮
機の吐出バルブ装置を提供することを目的とする。 又、本発明の第2目的は、上記吐出バルブの成形時に形成されるパーティング
ラインを前記吐出バルブの成形品の中間部位に形成することで、前記吐出バルブ
の成形品を固定側金型に付着し得る往復動式圧縮機の吐出バルブ装置を提供する
ことである。 且つ、本発明の第3目的は、上記吐出バルブの成形時に金型に形成される注入
口のゲート流路を固定側の第1金型に穿孔形成して前記吐出バルブの成形品を容
易に取出し得る往復動式圧縮機の吐出バルブ装置を提供することである。
においては、シリンダーの先方端面に覆蓋された吐出カバーと、前記シリンダー
の内部に挿入されて往復運動を行うピストンと、前記シリンダーの先方端面に接
離自在に前記吐出カバーの内部に収納された吐出バルブと、該吐出バルブの後面
と前記吐出カバーの内側壁面間に係合されたバルブスプリングと、を備えて構成
された往復動式圧縮機の吐出バルブ装置において、前記バルブスプリングは、圧
縮される時に何れか一部位が隣接される他の部位と衝突することがないようにそ
の回転半径が順次に小さくなるか又は大きくなる円錐体状に形成されることを特
徴とする。
6及び図7に示したように、ピストン1が挿入されるシリンダー2の先方端面を
覆蓋するようにその先方端面に吐出空間S2を有して装着された吐出カバー10
3と、該吐出カバー103の内部に収納されて前記ピストン1の往復運動時にシ
リンダー2の先方端面で接離されながら前記シリンダー2を開閉する吐出バルブ
104と、前記吐出カバー103の内側壁面と前記吐出バルブ104の後面間に
両方端が夫々密着係止されたバルブスプリング105と、を包含して構成されて
いる。
aにボルトにより締結されるように、締結孔103bを有したフランジ部103
aが開口側に形成されて、その内部には吐出バルブ104の外周面が所定隙間d
1を有して自由に直線往復運動を行うように前記吐出バルブ104の直径より大
きい直径の吐出空間S2が形成されている。 且つ、上記吐出カバー103の内側壁面の隅部には、内側面103fと内底面
103gとの接した部位に第1段部103d及び第2段部103eが夫々突成さ
れた後切削形成されて、それら第1段部103d及び第2段部103eに上記バ
ルブスプリング105の先方端が係止されることで吐出カバー103の内壁面1
03gと相接して発生する従来の摩耗を防止するようになっている。
リンダー2の先方端面に接離される反面、その圧力背面104bにはスプリング
差し込み部104cが切削形成されて該スプリング差し込み部104cには上記
バルブスプリング105の一方端が密着係合される。 又、上記スプリング差し込み部104cは、その形状が垂直部104d及び水
平部104eが連続して切削形成されて、上記バルブスプリング105の先方端
に強制的に嵌入されることで、前記バルブスプリング105と離脱されないよう
になっている。 又、上記圧力面104aに連続して所定角傾斜されたテーパー形状のアンダー
カッティング面部104fが圧力背面104b側の中心方向に切削形成されるこ
とで、前記吐出バルブ104の製造時にその吐出バルブ成形品の取出が容易にな
って、金型の損傷を防止することができる。
とも1mm以上小さく形成することで吐出バルブ104の直線往復運動時に流動
抵抗及び上記バルブスプリング105の偏心力による接触摩耗を予防することが
できる。 又、上記バルブスプリング105においては、図8A及び8Bに示したように
、円錐体状の圧縮コイルスプリングに形成され、その一方端は、前記吐出カバー
103の内側面に形成された第2段部103eに密着係止される反面、その他方
端は、前記吐出バルブ104のスプリング差し込み部104cに密着して係止さ
れる。 又、上記バルブスプリング105は、圧縮時に全ての部位が、連続巻回された
他の隣接部位に衝突されることを防止するように、各回転半径が順次に小さくな
るか又は大きくなる円錐体状に形成される。そして弾性力を決定する因子中の一
つである小線の巻線数は、騷音特性及び内部の圧力分布によって決定されるが、
本発明においては、上記バルブスプリング105の先方端の開放部位に弾性力の
作用が偏重されて偏心力が発生することを抑制して、均一に弾性力が作用するよ
うに2回転以上巻線されることにしたが、実際適用する時には、これに限定され
ずやや変更することで上記吐出バルブ104の流動不安定を解消することができ
る。
に、バルブスプリング105の各小線間には所定間隔d2を有するように形成し
、上記バルブスプリング105の巻線の中心と上記吐出バルブ104の中心とが
同一軸線上にあるようにする。 又、上記吐出バルブ104の製作時には、図9乃至図11に示したように、前
記吐出バルブ104の圧力面112を成す輪郭が形成されて固定された第1金型
107とを準備し、前記吐出バルブ104の圧力背114のスプリング差し込み
部113と、カッティング面116とを成す輪郭が形成されて離隔される第2金
型108を準備して、それら第1金型107及び第2金型108により射出成形
させる。 図9中、未説明符号110は、媒質の注入される注入口としてのゲートを示し
、115は吐出バルブ形成品を取り出すためのエゼクタピンを示したものである
。
おいては、上記往復動式モータ(未図示)の稼動子(未図示)と一体化されたピ
ストン1がシリンダー2の内部で往復運動を行うと、前記ピストン1の内部に形
成された冷媒ガス流路1aを通って冷媒ガスがシリンダー2の圧縮空間S1内に
吸入されて圧縮された後、再び吐出カバー103の吐出空間S2を通って外部に
吐出される過程が反復される。
ガスがピストン1の冷媒ガス流路1aを通って流入されて前記ピストン1の先方
端面の吸入バルブ6を押圧しながら圧縮空間S1に流入して圧縮された後、吐出
空間S2に噴出される。 その後、図11Bに示したように、上記ピストン1の圧縮及び吐出行程時には
、シリンダー2の圧縮空間S1に充満された吸入ガスがピストン1により押圧さ
れて圧縮された後、前記吐出バルブ104を押し出しながら吐出空間S2に噴出
され、次いで、該充満された圧縮ガスは、上記ピストン1の次の圧縮及び吐出行
程時に新しく流入される圧縮ガスにより押圧されて吐出バルブ組立体の外部に吐
出される。
リング105の弾性力よりも小さいために、バルブスプリング105が復元され
ながら上記吐出バルブ104をシリンダー2の先端面に密着させる。 反面、上記ピストン1の圧縮及び吐出行程中には、圧縮空間S1内の圧力がバ
ルブスプリング105の弾性力より大きくなって、吐出バルブ104が押出され
ながらバルブスプリング105を圧縮するが、この時、前記バルブスプリング1
05は、全ての部位が隣接の他部位と接触されないように回転半径が吐出カバー
103から吐出バルブ104方向に至るほど漸次に小さくなるように巻線される
ので、前記バルブスプリング105の圧縮時に各部位の衝突による騷音は未然に
防止される。
は、前記バルブスプリングの回転半径を順次、小さくなるか又は大きくなる円錐
体状に形成して圧縮時に何れか一部位が、隣接される他の部位に衝突することが
防止されるため、前記ピストンの圧縮及び吐出行程のバルブスプリングの圧縮時
に、該バルブスプリングの各部位の相互衝突によって発生する衝突騷音を未然に
防止し得るという効果がある。 又、バルブスプリングが係止される吐出カバー側に少なくとも一つ以上の段部
を突出切削形成することで、前記バルブスプリングを密着して係止させるため、
持続的な前記バルブスプリングの往復運動時に発生するバルブスプリング自体の
偏心力を抑制し得るという効果がある。
記吐出バルブを製造するときの固定金型側に注入口のゲートを形成するように構
成するため、前記吐出バルブの製作時の前記吐出バルブの取り出しを容易にして
、前記吐出バルブの成形後の加工を容易にし、金型の寿命を延長し、稼動中のバ
リの発生を抑制し得るという効果がある。 又、テーパーアンダーカッティング面を形成するため、前記吐出バルブを製造
時に用いる金型の取り出しが容易になるという効果がある。且つ、スプリング差
し込み部にスプリングの内径と一致する垂直部及び水平部を夫々具備することで
継続される反復運動に起因した吐出バルブの摩耗を防止し得るという効果がある
。
。
る。
面図である。
面図である。 (B)本発明に係る往復動式圧縮機の吐出バルブ装置の吐出過程を示した縦断
面図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 シリンダーの先方端面に覆蓋された吐出カバーと、前記シリ
ンダーの内部に挿入されて往復運動を行うピストンと、前記シリンダーの先方端
面に接離自在に前記吐出カバーの内部に収納された吐出バルブと、該吐出バルブ
の後面と前記吐出カバーの内側壁面間に係合されたバルブスプリングと、を備え
て構成される往復動式圧縮機の吐出バルブ装置において、前記バルブスプリング
は、圧縮される時に全ての部位が隣接される他の部位と衝突することがないよう
にその回転半径が漸次に小さくなるか又は大きくなる円錐体状に形成されて構成
されることを特徴とする往復動式圧縮機の吐出バルブ装置。 - 【請求項2】 上記バルブスプリングの巻線は、2回以上巻線されることを
特徴とする請求項1記載の往復動式圧縮機の吐出バルブ装置。 - 【請求項3】 上記吐出カバーの内側壁面隅部には、少なくとも一つの段が
突出して切削形成されることで前記バルブスプリングの先方端が吐出カバーの内
側壁面と接触されないようにして、摩耗が抑制されることを特徴とする請求項1
記載の往復動式圧縮機の吐出バルブ装置。 - 【請求項4】 上記段に、前記バルブスプリングの端部が係止される他の段
が継続して延長切削形成されることを特徴とする請求項3記載の往復動式圧縮機
の吐出バルブ装置。 - 【請求項5】 上記バルブスプリングは、該バルブスプリングを前記吐出カ
バーの内壁側に投影した時に、バルブスプリングの各小線間に所定間隔d2の間
隔が存在するように形成されることを特徴とする請求項1記載の往復動式圧縮機
の吐出バルブ装置。 - 【請求項6】 上記バルブスプリングの中心と前記吐出バルブの中心は、夫
々同一軸線上にあるように形成されることを特徴とする請求項1記載の往復動式
圧縮機の吐出バルブ装置。 - 【請求項7】 上記吐出バルブの外径と吐出カバーの内径間の間隔は、少な
くとも1mm以上になるように形成されることを特徴とする請求項1記載の往復
動式圧縮機の吐出バルブ装置。 - 【請求項8】 上記吐出バルブは、 上記シリンダーの先端面に密着される扁平な圧力面と、 該圧力面に対向して先方端から中央に至るほど直径が小さくなるように突出し
て形成される圧力背面と、を包含して構成されることを特徴とする請求項1記載
の往復動式圧縮機の吐出バルブ装置。 - 【請求項9】 上記圧力面と圧力背面とが相互対向する部位にパーティング
ラインが形成されることを特徴とする請求項8記載の往復動式圧縮機の吐出バル
ブ装置。 - 【請求項10】 上記吐出バルブは、上記圧力面と圧力背面中、少なくとも
何れか一方に偏ってアンダーカッティング面部が切削形成されることを特徴とす
る請求項8記載の往復動式圧縮機の吐出バルブ装置。 - 【請求項11】 上記圧力背面には、上記バルブスプリングの一方端に嵌入
されるスプリング差し込み部が形成されることを特徴とする請求項8記載の往復
動式圧縮機の吐出バルブ装置。 - 【請求項12】 上記スプリング差し込み部は、垂直部及び水平部を具備し
て形成されることを特徴とする請求項11記載の往復動式圧縮機の吐出バルブ装
置。 - 【請求項13】 上記吐出バルブを射出成形工法により製造する時に、これ
を製作する金型中、上記圧力面が成形される固定された金型に注入口のゲートが
穿孔形成されることを特徴とする請求項1記載の往復動式圧縮機の吐出バルブ装
置。 - 【請求項14】 上記吐出バルブを射出成形工法により製造する時に、これ
を製作する金型中、上記圧力背面が成形される離隔される金型に複数のエゼクタ
ピンが形成されることを特徴とする請求項1記載の往復動式圧縮機の吐出バルブ
装置。
Applications Claiming Priority (3)
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