【手続補正書】
【提出日】令和2年1月31日(2020.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダとともに気体を圧縮する圧縮室を形成する頂面を有するピストン本体部と、
前記ピストン本体部の軸方向に沿って前記頂面から突出するように設けられる突部と、
を備え、
前記突部は、
前記軸方向と直交する方向の寸法が前記突部の先端に向かうにつれて小さくなるように形成され、
前記軸方向と直交する方向に沿った断面形状が円形であり、
前記突部のうち前記頂面への接続部は、前記頂面から前記突部の先端に向かって徐々に縮径して前記軸方向に沿った断面が凹状の曲面となる
圧縮機用ピストン。
【請求項２】
上死点と下死点との間を移動して気体を圧縮するように構成された請求項１に記載の圧縮機用ピストンと、
前記圧縮機用ピストンの前記頂面とともに前記圧縮室を形成するシリンダと、
前記圧縮機用ピストンにより圧縮された気体を排出するための排気室と前記圧縮室との連通状態を切り替えるための排気弁と、
前記圧縮室と前記排気室とを連通させる連通孔が形成されるとともに、前記排気弁の閉弁時に前記排気弁が当接可能な弁座を含む弁座形成部材と、を備え、
前記圧縮機用ピストンは、前記上死点において、該圧縮機用ピストンの前記突部の少なくとも先端が前記弁座形成部材の前記連通孔に侵入するように構成された
圧縮機。
【請求項３】
前記圧縮機用ピストンが上死点に位置するときにおける、前記弁座形成部材の前記圧縮室側の表面における前記連通孔の開口縁と、前記突部の側面との隙間が最小間隙であり、
前記突部の前記側面と前記連通孔の内壁面との間の隙間の大きさは、前記突部の前記先端に近づくにつれて前記最小間隙から単調増加する請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記突部の前記先端が前記弁座形成部材の前記圧縮室側の表面における前記連通孔の開口縁に到達した第１時点から、前記圧縮機用ピストンが前記上死点に到達する第２時点までの期間、前記連通孔の前記開口縁と前記突部の側面との間に前記側面と前記連通孔の内壁面との間の隙間が最も小さくなる環状孔端部が形成される請求項３に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記突部の前記軸方向の寸法の７５％だけ前記先端から前記頂面側に向かった位置における前記突部の外径は、前記弁座形成部材の前記圧縮室側の表面における前記連通孔の内径の６０％以上８０％以下の範囲内である請求項２乃至４の何れか一項に記載の圧縮機。
【請求項６】
請求項２乃至５の何れか一項に記載の圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された気体と熱交換を行うための熱交換器を有する熱交換ユニットと、
ヒートポンプサイクル構成機器と、
を備えるヒートポンプユニット。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
しかし、上記（１）の構成によれば、突部の軸方向と直交する方向の寸法が突部の先端に向かうにつれて小さくなるので、連通孔に侵入した突部と連通孔の内壁面との間に形成される隙間は圧縮室から排気室に向かって広がる。このため、突部が連通孔に侵入し始めた際の気体の流路断面積の変化を緩和でき、圧縮室内の気体の排出が不十分となって過圧縮が生じることを抑制できる。また、突部が連通孔に侵入し始めてから圧縮機用ピストンが上死点に到達するまでの期間において、突部と連通孔の内壁面との間の隙間を介して圧縮室から排気室に向かう気体の流れが阻害されにくくなる。よって、圧縮抵抗を抑制して圧縮機の駆動動力を低減でき、断熱効率の低下を抑制できる。また、圧縮機の騒音や振動を抑制できる。
さらに、突部の軸方向と直交する方向の寸法が突部の先端に向かうにつれて小さくなっているが、圧縮機用ピストンを鋳造で製造する場合に設定される抜き勾配を兼ねて突部の形状を設定すれば、鋳造後の突部の機械加工を省略でき、製造コストを低減できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
（２）少なくとも一実施形態に係る圧縮機は、
上死点と下死点との間を移動して気体を圧縮するように構成された上記（１）の構成の圧縮機用ピストンと、
前記圧縮機用ピストンの前記頂面とともに前記圧縮室を形成するシリンダと、
前記圧縮機用ピストンにより圧縮された気体を排出するための排気室と前記圧縮室との連通状態を切り替えるための排気弁と、
前記圧縮室と前記排気室とを連通させる連通孔が形成されるとともに、前記排気弁の閉弁時に前記排気弁が当接可能な弁座を含む弁座形成部材と、を備え、
前記圧縮機用ピストンは、前記上死点において、該圧縮機用ピストンの前記突部の少なくとも先端が前記弁座形成部材の前記連通孔に侵入するように構成された。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、
前記圧縮機用ピストンが上死点に位置するときにおける、前記弁座形成部材の前記圧縮室側の表面における前記連通孔の開口縁と、前記突部の側面との隙間が最小間隙であり、
前記突部の前記側面と前記連通孔の内壁面との間の隙間の大きさは、前記突部の前記先端に近づくにつれて前記最小間隙から単調増加する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
上記（３）の構成によれば、圧縮機用ピストンが上死点に位置するときにおける、弁座形成部材の圧縮室側の表面における連通孔の開口縁と、突部の側面との隙間が最小間隙となるので、圧縮機用ピストンが上死点から下死点に向かって移動を開始すると、該隙間を境に、該隙間よりも排気室側にある連通孔内の領域と圧縮室とで圧力差が生じる。すなわち、圧縮機用ピストンが上死点から下死点に向かって移動を開始すると、該隙間よりも排気室側にある連通孔内の領域よりも圧縮室内の圧力が低くなるので、吸気弁の開弁時期を早めることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、前記突部の前記先端が前記弁座形成部材の前記圧縮室側の表面における前記連通孔の開口縁に到達した第１時点から、前記圧縮機用ピストンが前記上死点に到達する第２時点までの期間、前記連通孔の前記開口縁と前記突部の側面との間に前記側面と前記連通孔の内壁面との間の隙間が最も小さくなる環状孔端部が形成される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
一実施形態では、突部２３３は、ピストン２３０をシリンダ２２０内で下死点から上死点に向かって移動させると、バルブプレート２５０の連通孔２５２に挿入されるように形成された部位である。すなわち、ピストン２３０は、上死点において、突部２３３の少なくとも先端がバルブプレート２５０の連通孔２５２に侵入するように構成されている。
一実施形態では、突部２３３は、軸ＡＸ方向に沿って延在する略円柱形状を呈する。すなわち、一実施形態では、突部２３３は、軸ＡＸ方向と直交する方向に沿った断面形状が円形である。一実施形態では、突部２３３は、軸ＡＸ方向と直交する方向の寸法、すなわち外径が突部２３３の先端２３３ａに向かうにつれて小さくなるように形成されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
一実施形態では、突部２３３は、側面２３３ｂが軸ＡＸ方向に沿った断面において直線状となるように形成されている。なお、突部２３３のうち頂面２３２への接続部２３３ｃは、頂面２３２から突部２３３の先端２３３ａに向かって徐々に縮径して軸ＡＸ方向に沿った断面が凹状の曲面となる。すなわち、接続部２３３ｃは、突部２３３の先端２３３ａから頂面２３２に向かうにつれて裾広がりとなるように形成されている。
一実施形態では、突部２３３の軸ＡＸ方向に沿った長さがバルブプレート２５０の連通孔２５２の延在長さと略等しい。これにより、死容積を効率的に低減できる。しかし、例えば、一実施形態の圧縮機２００に組み込まれたピストン２３０が上死点において突部２３３の先端２３３ａが排気弁２５５に当接しなければ、突部２３３の軸ＡＸ方向に沿った長さを適宜設定してもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
上述したように、突部２３３の外径は先端２３３ａからピストン本体部２３１の頂面２３２に向かうにつれて大きくなるので、突部２３３が連通孔２５２内に侵入するにつれて、連通孔２５２の開口縁２５２ａと突部２３３の側面２３３ｂとの間の隙間、すなわち環状孔端部２５６の断面積は減少し、上死点において最小値となる。上死点における連通孔２５２の開口縁２５２ａと突部２３３の側面２３３ｂ（接続部２３３ｃ）との間の隙間を最小隙間と呼ぶ。図７は、圧縮室２２１及び排気室２６１の近傍を示す断面図であり、ピストン２３０が上死点に到達した状態を示す。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
図８は、発明者らが行った実験結果について説明する図であり、図８（ａ）は、発明者らが行った実験結果を表すグラフであり、図８（ｂ）は、突部２３３の寸法ｈの７５％（０．７５ｈ）だけ突部２３３が連通孔２５２に侵入した状態を模式的に示す図である。
図８（ａ）において、径比Φは、代表径ｄを開口縁２５２ａにおける連通孔２５２の内径（連通孔径）Ｄで除した値である。図８（ａ）は、実験に用いた圧縮機の断熱効率ηａｄのグラフである。図８（ａ）において、断熱効率ηａｄについての菱形、四角形、及び三角形のそれぞれのプロットは、冷媒の吸入圧力及び排気圧力を変更した３つの異なる実験条件による実験結果のそれぞれに対応するものである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
図示はしていないが、径比Φが大きくなれば、駆動動力は増加するとともに、駆動動力の増加度合いが大きくなる。また、図示はしていないが、体積効率は、径比Φが大きくなれば、径比Φに比例して向上する。
そのため、図８（ａ）に示すように、断熱効率ηａｄは、所定の径比Φ（Φ＝０．７の近傍）で最大となり、径比Φが所定の径比Φより大きくなっても、小さくなっても低下する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2018138780.tif 000001