図面 (/)

技術 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

出願人 三菱電機株式会社
発明者 上中居直人角谷治彦
出願日 2011年4月20日 (9年7ヶ月経過) 出願番号 2011-093637
公開日 2012年11月15日 (8年0ヶ月経過) 公開番号 2012-225256
状態 未査定
技術分野 圧縮機の細部
主要キーワード 衝突応力 シリンダーカバー スプライン形状 通路穴 レシプロ圧縮機 略円弧形状 吐出弁板 吸込弁
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2012年11月15日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

弁板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。

概要

背景

レシプロ圧縮機弁装置として、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)。

概要

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。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。

目的

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

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

冷媒ガス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。

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

0003

実開平3−1284号公報(第2頁、第4図)
実開平3−8677号公報(第2頁、第4図)

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

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。
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2のA—A断面図である。
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。

実施例

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。

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。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 安徽美芝制冷設備有限公司の「 ピストン式圧縮機のシリンダーヘッド及びピストン式圧縮機」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題・解決手段】ピストン式圧縮機のシリンダーヘッド及びピストン式圧縮機であって、ピストン式圧縮機のシリンダーヘッドは、金属製のアウターカバーと、及び断熱材により製造された隔離用インナーカバーとを含み... 詳細

  • 株式会社豊田自動織機の「 電動圧縮機」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】電動圧縮機の体格の大型化を抑制しつつも、ガスケットにおけるハウジングとインバータケースとの間のシール性を確保すること。【解決手段】インバータケース23内には、複数のボルトのうちの一つが挿通され... 詳細

  • 三菱重工サーマルシステムズ株式会社の「 開放型圧縮機」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】軸受部を保持するハウジングを大型化することなく、大型化した軸受部を内部に保持することが可能な開放型圧縮機を提供する。【解決手段】メイン軸受7を軸線X上に保持するための凹所3aが圧縮機構側の端部... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ