(57)【要約】【課題】  シリンダに吸入される流体流通時の流れの剥離を抑制する。【解決手段】  シリンダ２の周壁に内外方向に貫通して設ける吸入ポート１は、上流側端部流路３の断面形状を円形とし、シリンダ内面の開口となる下流側端部流路７の断面形状は長円形状とする。流路軸心位置から上流側端部流路３の壁面までの距離と、下流側端部流路７の壁面までの距離との差が最大となる個所には、その差の分、流路軸心側に突出する面８と、下流側端部流路７の壁面の位置よりも流路軸心側へ突出する膨出部９と、膨出部９の突出端から下流側端部流路７の壁面の位置まで流路幅が増加する面１０とを、滑らかな曲面で繋いで設ける。差が最小となる個所には、上流側端部流路３の壁面の位置と下流側端部流路７の壁面の位置とを直線的に結ぶ方向のテーパ面１１を設ける。流路幅の変化が最大となる個所には、膨出部９による絞りを設けることで流体５の剥離を防ぐ。【選択図】図２
2018127932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの周壁に内外方向に貫通して設けられた吸入ポートであって、
上流側端部の流路の断面形状と、シリンダ内面の開口となる下流側端部の流路の断面形状が、
前記上流側端部の流路の断面形状と、前記下流側端部の流路の断面形状を流路軸心方向に垂直な平面に射影したときに、前記下流側端部の流路の断面形状が、前記上流側端部の流路の断面形状に含まれるという条件と、
流路軸心位置から前記上流側端部の流路の壁面までの距離と、前記流路軸心位置から前記下流側端部流路の壁面までの距離との差について、前記平面内に設定した前記流路軸心位置で直交する２軸方向のうちの一方の軸方向に沿う位置での値が、他方の軸方向に沿う位置での値よりも大となり、且つ前記差が、前記流路軸心位置を中心として前記一方の軸方向に沿う位置から前記他方の軸方向に沿う位置に向かう方向の角度変化に従って単調減少するという条件と、を満たすように設定され、
更に、前記一方の軸方向に沿う位置と、流路軸心方向とを含む平面による断面は、前記上流側端部流路の壁面の位置から、前記一方の軸方向に沿う位置における前記差の分、流路軸心側に突出する面と、該面に滑らかに繋がる曲面で形成されて前記下流側端部流路の壁面の位置よりも流路軸心側へ突出する膨出部と、該膨出部の突出端から滑らかに繋がる曲面で形成されて前記下流側端部流路の壁面の位置まで流路幅が増加する面とを備え、
前記他方の軸方向に沿う位置と、前記流路軸心方向とを含む平面による断面は、前記下流側端部流路の壁面の位置よりも流路軸心側へ突出しない形状としたこと
を特徴とするシリンダの吸入ポート。
【請求項２】
前記膨出部は、前記一方の軸方向に沿う位置で、前記下流側端部流路の壁面の位置よりも内側へ突出する寸法が最大となる形状を備えた
請求項１記載のシリンダの吸入ポート。
【請求項３】
前記他方の軸方向に沿う位置と、前記流路軸心方向とを含む平面による断面は、前記上流側端部流路の壁面の位置から、前記下流側端部流路の壁面の位置まで流路幅が単調減少する構成を備えた
請求項１または２記載のシリンダの吸入ポート。
【請求項４】
前記他方の軸方向に沿う位置と、流路軸心方向とを含む平面による断面は、前記上流側端部流路の壁面の位置から、前記下流側端部流路の壁面の位置まで、流路軸心方向に対する傾斜角度が一定のテーパ面とした
請求項３記載のシリンダの吸入ポート。
【請求項５】
前記下流側端部の流路の断面形状は、前記シリンダの軸心方向と直交する方向に延びる長円形状または楕円形状とした
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のシリンダの吸入ポート。
【請求項６】
前記膨出部は、前記下流側端部流路の壁面の位置よりも前記流路軸心側に突出する寸法をＨとし、前記下流側端部流路における流路幅寸法の半分の寸法をＩとして、Ｉ：Ｈ＝２．２７：１〜６．２５：１となる比率に設定された
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のシリンダの吸入ポート。
【請求項７】
前記シリンダは、往復動式の圧縮機のシリンダとした
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のシリンダの吸入ポート。
【請求項８】
円形の流路の開口部から、シリンダ内面の開口まで延伸される吸入ポートであって、
前記シリンダ内面の開口は、前記シリンダ内側のピストンの往復動作方向と直交する方向に延びる扁平な形状とされ、
前記円形の流路の軸心方向に垂直な平面に射影した前記シリンダ内面の開口の形状は、前記平面に射影した前記円形の流路の形状に含まれ、
前記円形の流路の開口部から前記シリンダ内面の開口までの間は、前記ピストンの往復動作方向に対応する位置では、前記平面に射影した前記シリンダ内面の開口の形状よりも前記円形の流路の軸心側に膨出し、前記ピストンの往復動作方向と直交する方向に対応する位置では、前記平面に射影した前記シリンダ内面の開口の形状よりも前記円形の流路の軸心側に突出しない形状としたこと
を特徴とするシリンダの吸入ポート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダの周壁に設けられて、シリンダに吸入される流体の流路となるシリンダの吸入ポートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液化ガスのボイルオフガスのような低温の流体を圧縮するために用いられる圧縮機としては、往復動式の圧縮機が知られている。
【０００３】
この種の往復動式の圧縮機は、シリンダと、該シリンダ内で往復動作するピストンとを備えて、シリンダ内におけるピストンの両側となる位置に、ピストンの往復動作に伴って容積の増減が交互に生じる２つの圧縮室を備えている。
【０００４】
シリンダの周壁には、シリンダの軸心方向両端側の２個所に、それぞれの圧縮室に連通する吸入ポート（吸入部）と吐出ポート（吐出し部）が設けられている。各吸入ポートには、逆止弁の機能を備えた吸入弁が取り付けられ、各吐出ポートには、逆止弁の機能を備えた吐出弁が取り付けられている（たとえば、特許文献１（図１）参照）。
【０００５】
これにより、ピストンの往復動作の際、容積が増加する圧縮室では、流体が外部から吸入弁と吸入ポートを通して吸入される。一方、容積が減少する圧縮室では、圧縮室内の流体が圧縮されて加圧され、この圧縮された流体が、吐出ポートと吐出弁を通して外部へ吐出される。
【０００６】
シリンダの吸入ポートは、シリンダの周壁を内外方向に貫通して設けられた孔であり、基本的には、流体をシリンダの外側から内側に向かう一方向に流通させるための流路である。そこで、本明細書では、吸入ポートにおいて、シリンダの軸心から離反する側を上流側といい、シリンダの軸心に近接する側を下流側という。
【０００７】
吸入ポートの上流側端部には、吸入弁が取り付けられる。そのため、吸入ポートにおける上流側流路は、流路断面形状が、吸入弁の平面形状に対応した円形とされている。
【０００８】
一方、吸入ポートの下流側端部は、シリンダの内面における開口である。この開口については、往復動作するピストンの摺動面との干渉をできるだけ少なくすることが望まれる。そのため、前記開口の形状、すなわち、吸入ポートの下流側端部の流路断面形状は、上流側流路の円形の流路断面形状よりも小さく、且つシリンダの軸心方向と直交する方向に延びる長円形状とされている。なお、長円形状とは、２つの半円を２本の線分で繋いだ形状である（たとえば、非特許文献１（図４）参照）。
【０００９】
ところで、吸入ポートは、吸入弁よりも下流側で圧縮室に連通する空間である。そのため、圧縮室における圧縮比を高めるという目的のためには、吸入ポートの流路の容積はできるだけ小さい方が有利である。
【００１０】
また、シリンダは、シリンダブロックに設けられた孔の内側に、スリーブ状のシーリング部材を取り付けることで形成されている。よって、吸入ポートは、内周側のシーリング部材と、外周側のシリンダブロックの母材という異なる素材による二重構造となる部分に設けられる孔となる。そのため、シリンダブロックやシーリング部材に対する加工を容易にするためには、吸入ポートの流路形状は、できるだけ単純な形状である方が有利である。
【００１１】
そのため、従来の吸入ポートは、シーリング部材を貫通する部分には、下流側端部（開口）と同じ長円形の流路断面形状で流路軸心方向に沿って延びる下流側流路を備えている。そして、前記円形の流路断面形状を備えた上流側流路と、この下流側流路との間が、流路軸心方向に対する傾斜角度が８０度程度の略テーパ形状の壁面で縮径する接続用流路で接続された構成とされている（たとえば、特許文献１（図３Ｂ）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１２−５７５５２号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】平隼也，外３名、「ＬＮＧ（液化天然ガス）用ボイルオフガス圧縮機の開発」、日本製鋼所技報、株式会社日本製鋼所、平成２６年１０月、第６５号、ｐ．１０２〜１０７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところが、本発明者等が前記従来の往復動式の圧縮機について検討した結果によれば、シリンダの吸入ポートでは、前記接続用流路の略テーパ形状の壁面と、下流側流路の壁面との接続部分が屈曲していることに起因して、前記接続用流路から下流側流路に流入する流体の流れに剥離が生じていることが判明した。
【００１５】
特に、吸入ポートの流路軸心と、下流側流路の長円形状の流路断面形状における線分の中央部とを含む面内では、流路軸心位置から上流側流路の壁面までの距離と、流路軸心位置から下流側流路の壁面までの距離との差が、流路軸心を中心とする周方向の他の部分に比して大となる。したがって、吸入ポートの前記所定の面に沿う個所では、上流側流路の壁面と、下流側流路の壁面との間に存在している接続用流路の壁面の長さが、周方向の他の部分に比して長くなる。そのため、吸入ポートの前記所定の面に沿う個所では、流路軸心方向の流体の流れが接続用流路の壁面により遮られる割合が多くなり、よって、流体の流れは、該接続用流路の壁面に沿う方向により強く方向付けられた後で下流側流路に流入するようになるため、剥離の発生がより顕著になることが判明した。
【００１６】
更に、往復動式の圧縮機では、前記のようなシリンダの吸入ポートにおける流体の流れの剥離によって生じる圧力損失が、圧縮機の性能に影響を与えていることが判明し、したがって、シリンダの吸入ポートにおける流体の流れの剥離を抑えることは、圧縮機の性能の向上化につながることが判ってきた。
【００１７】
そこで、本発明は、前記往復動式の圧縮機におけるシリンダの吸入ポートのようなシリンダの吸入ポートにおいて、上流側端部の流路から下流側端部の流路へ流通する流体の流れに剥離が生じることを抑制することができるシリンダの吸入ポートを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、前記課題を解決するために、シリンダの周壁に内外方向に貫通して設けられた吸入ポートであって、上流側端部の流路の断面形状と、シリンダ内面の開口となる下流側端部の流路の断面形状が、前記上流側端部の流路の断面形状と、前記下流側端部の流路の断面形状を流路軸心方向に垂直な平面に射影したときに、前記下流側端部の流路の断面形状が、前記上流側端部の流路の断面形状に含まれるという条件と、流路軸心位置から前記上流側端部の流路の壁面までの距離と、前記流路軸心位置から前記下流側端部流路の壁面までの距離との差について、前記平面内に設定した前記流路軸心位置で直交する２軸方向のうちの一方の軸方向に沿う位置での値が、他方の軸方向に沿う位置での値よりも大となり、且つ前記差が、前記流路軸心位置を中心として前記一方の軸方向に沿う位置から前記他方の軸方向に沿う位置に向かう方向の角度変化に従って単調減少するという条件と、を満たすように設定され、更に、前記一方の軸方向に沿う位置と、流路軸心方向とを含む平面による断面は、前記上流側端部流路の壁面の位置から、前記一方の軸方向に沿う位置における前記差の分、流路軸心側に突出する面と、該面に滑らかに繋がる曲面で形成されて前記下流側端部流路の壁面の位置よりも流路軸心側へ突出する膨出部と、該膨出部の突出端から滑らかに繋がる曲面で形成されて前記下流側端部流路の壁面の位置まで流路幅が増加する面とを備え、前記他方の軸方向に沿う位置と、前記流路軸心方向とを含む平面による断面は、前記下流側端部流路の壁面の位置よりも流路軸心側へ突出しない形状とした構成を有するシリンダの吸入ポートとする。
【００１９】
前記膨出部は、前記一方の軸方向に沿う位置で、前記下流側端部流路の壁面の位置よりも内側へ突出する寸法が最大となる形状を備えた構成としてもよい。
【００２０】
前記他方の軸方向に沿う位置と、前記流路軸心方向とを含む平面による断面は、前記上流側端部流路の壁面の位置から、前記下流側端部流路の壁面の位置まで流路幅が単調減少する構成を備えていてもよい。
【００２１】
前記他方の軸方向に沿う位置と、流路軸心方向とを含む平面による断面は、前記上流側端部流路の壁面の位置から、前記下流側端部流路の壁面の位置まで、流路軸心方向に対する傾斜角度が一定のテーパ面とした構成としてもよい。
【００２２】
前記下流側端部の流路の断面形状は、前記シリンダの軸心方向と直交する方向に延びる長円形状または楕円形状とした構成としてもよい。
【００２３】
前記膨出部は、前記下流側端部流路の壁面の位置よりも前記流路軸心側に突出する寸法をＨとし、前記下流側端部流路における流路幅寸法の半分の寸法をＩとして、Ｉ：Ｈ＝２．２７：１〜６．２５：１となる比率に設定された構成としてもよい。
【００２４】
前記シリンダは、往復動式の圧縮機のシリンダとした構成としてもよい。
【００２５】
円形の流路の開口部から、シリンダ内面の開口まで延伸される吸入ポートであって、前記シリンダ内面の開口は、前記シリンダ内側のピストンの往復動作方向と直交する方向に延びる扁平な形状とされ、前記円形の流路の軸心方向に垂直な平面に射影した前記シリンダ内面の開口の形状は、前記平面に射影した前記円形の流路の形状に含まれ、前記円形の流路の開口部から前記シリンダ内面の開口までの間は、前記ピストンの往復動作方向に対応する位置では、前記平面に射影した前記シリンダ内面の開口の形状よりも前記円形の流路の軸心側に膨出し、前記ピストンの往復動作方向と直交する方向に対応する位置では、前記平面に射影した前記シリンダ内面の開口の形状よりも前記円形の流路の軸心側に突出しない形状とした構成を有するシリンダの吸入ポートとする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のシリンダの吸入ポートによれば、上流側端部の流路から下流側端部の流路へ流通する流体の流れに剥離が生じることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】シリンダの吸入ポートの第１実施形態を示す概略図である。
【図２】図１の吸入ポートの切断側面図である。
【図３】図１の吸入ポートの別の方向の切断側面図である。
【図４】図１の吸入ポートを示す概略切断斜視図である。
【図５】図１の吸入ポートの断面形状の変化を説明するための図である。
【図６】吸入ポートの上流側端部と下流側端部の流路断面形状を説明するための図である。
【図７】シリンダの吸入ポートの第１実施形態の変形例を示す図である。
【図８】シリンダの吸入ポートの第２実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００２９】
図１は、シリンダの吸入ポートの第１実施形態を示すもので、吸入ポートの流路軸心方向に沿いシリンダの外方から示す図である。図２（ａ）は図１のＡ−Ａ方向矢視図である。図２（ｂ）は図２（ａ）の要部を拡大して示す図である。図３は図１のＢ−Ｂ方向矢視図である。図４は、図１の吸入ポートの１／４円の部分を示す概略斜視図である。図５は、図１の吸入ポートの断面形状の変化を説明するための図で、図５（ａ）は、図１のＣ−Ｃ位置での断面を示す図、図５（ｂ）は、図１のＤ−Ｄ位置での断面を示す図である。図６は、図１の吸入ポートにおける上流側端部流路の断面形状と、下流側端部流路の断面形状とを、流路軸心方向に垂直な平面に射影した図である。
【００３０】
本実施形態は、本発明のシリンダの吸入ポートを、往復動式の圧縮機のシリンダに適用する例を示すものである。したがって、図示しないが、シリンダの内側には、シリンダの軸心方向に沿い往復動作するピストンが備えられている。
【００３１】
本実施形態のシリンダの吸入ポートは、図１乃至図５（ａ）（ｂ）に符号１で示すものである。以下、本実施形態のシリンダの吸入ポート１は、単に、本実施形態の吸入ポート１という。
【００３２】
本実施形態の吸入ポート１は、シリンダ２の周壁２ａに内外方向に貫通して設けられている。本実施形態では、吸入ポート１は、流路軸心方向がシリンダ２の半径方向に沿う配置とされている。
【００３３】
本実施形態の吸入ポート１にて、シリンダ２の外側の開口部となる上流側端部の流路３は、流路軸心方向に垂直な面での断面形状が、図１、図６に示すように、流路軸心位置を中心とする円形とされている。この上流側端部流路３の円形の断面形状は、図２（ａ）、図３に二点鎖線で示すように本実施形態の吸入ポート１の上流側に取り付けられる吸入弁４の平面形状に対応した円形とされている。
【００３４】
なお、上流側端部流路３は、前記所定の円形の断面形状となる部分を備えていればよい。したがって、上流側端部流路３については、前記所定の円形の断面形状で流路軸心方向に延びる寸法は、自在に設定してよい。
【００３５】
本実施形態の吸入ポート１は、上流側に、吸入弁４を取り外し可能に取り付けるためケーシングと、吸入弁４に流体５を導く流路とを兼ねる円筒状の部材６が接続されている。なお、この部材６は、本実施形態の吸入ポート１と一体に設けられていてもよいし、本実施形態の吸入ポート１とは別体に製造して本実施形態の吸入ポート１に接続される構成としてもよい。
【００３６】
本実施形態の吸入ポート１における下流側端部の流路７は、図２（ａ）、図３に示すように、シリンダ２の内面における開口となっている。この下流側端部流路７は、図６に示すように、流路軸心方向に垂直な面での断面形状が、流路軸心位置を重心とする長円形状とされている。この長円形状は、２つの半円を２本の線分で繋いだ形状である。なお、下流側端部流路７の断面形状は、上流側端部流路３の円形の断面形状に含まれるサイズとされている。
【００３７】
本実施形態の吸入ポート１の下流側端部流路７は、シリンダ２の周壁２ａに、シリンダ２の軸心方向と直交する方向に延びる配置で設けられている。
【００３８】
ここで、説明の便宜上、下流側端部流路７の断面形状である長円形状については、図６に示すように、流路軸心位置Ｏを原点とし、長円形状の各線分の中点をｘ軸に配置し、各半円の中心をｙ軸に配置したｘｙ平面座標を設定する。
【００３９】
図６から分かるように、下流側端部流路７では、流路軸心位置Ｏから壁面までの距離Ｅは、ｘ軸に沿う位置で最小となり、ｙ軸に沿う位置で最大となっている。また、距離Ｅは、ｘ軸とｙ軸との間の領域では、流路軸心位置Ｏを中心に、ｘ軸に沿う位置からｙ軸に沿う位置に向かう方向の角度の変化にしたがって単調増加する。
【００４０】
ここで、上流側端部流路３の流路断面形状は、図６に示すように、流路軸心位置Ｏを中心として、下流側端部流路７の長円形状の断面形状を囲む半径の円形となる。よって、上流側端部流路３では、流路軸心位置Ｏから壁面までの距離Ｆは一定である。
【００４１】
したがって、本実施形態の吸入ポート１では、流路軸心位置Ｏから上流側端部流路３の壁面までの距離Ｆと、流路軸心位置Ｏから下流側端部流路７の壁面までの距離Ｅとの差Ｇは、図６から分かるように、ｘ軸方向に沿う位置で最大となり、ｙ軸に沿う位置で最小となる。また、差Ｇは、ｘ軸とｙ軸との間の領域では、流路軸心位置Ｏを中心に、ｘ軸に沿う位置からｙ軸に沿う位置に向かう方向の角度の変化にしたがって単調減少している。
【００４２】
この差Ｇの大小は、本実施形態の吸入ポート１にて、上流側端部流路３における流路幅と、下流側端部流路７における流路幅との変化量の大小に対応している。
【００４３】
以上の点に鑑みて、本実施形態の吸入ポート１は、差Ｇが最大となる図６におけるｘ軸に対応する位置を含み且つ流路軸心方向に沿う平面による断面が、図２（ａ）に示すように、上流側端部流路３の壁面の位置から、前記差Ｇの分、流路軸心側に向けて突出することで流路幅を減少させる面８と、面８に滑らかに繋がる曲面で形成されていて、下流側端部流路７の壁面の位置よりも流路軸心側へ突出（膨出）する膨出部９と、膨出部９の突出端から滑らかに繋がる曲面で形成されていて、下流側端部流路７の壁面の位置まで流路幅が徐々に増加する面１０とを備えた構成とされている。
【００４４】
なお、面８は、流路軸心方向に対する角度が９０度か、あるいは、流路軸心方向に対する傾斜角度が８０度以上、９０度未満となるように設定すればよい。この際、面８の流路軸心方向に対する角度は、できるだけ９０度に近いほうが、面８が流路軸心方向に沿って占有する長さを短くすることができる。このことは、相対的に、面８よりも下流側で下流側端部流路７に至るまでの流路長さをかせぐのに有利となるため、膨出部９の突出端から下流側端部流路７の壁面の位置まで流路幅を徐々に増加させる面１０の形成に余裕を持たせることができると共に、流体５の流れに剥離が生じた場合には、剥離した流れの再付着を促す効果が期待できる。更に、面８は、流路軸心方向に対する角度が一定であってもよいし、外周側から内周側にかけて流路軸心方向に対する傾斜角度が変化する面であってもよい。
【００４５】
膨出部９は、最も流路軸心側に突出するピークとなる部分が、面８から下流側端部流路７までの範囲における面８に寄った位置に形成されていることが好ましい。しかし、膨出部９は、この構成に限られるものではなく、前記ピークとなる部分が、面８と下流側端部流路７との中間位置や、下流側端部流路７に寄った位置に形成されていてもよい。
【００４６】
また、膨出部９は、図２（ｂ）に示すように、下流側端部流路７の壁面の位置よりも流路軸心側に突出する寸法Ｈが、下流側端部流路７における流路幅寸法の半分の寸法Ｉに対する比率として、Ｉ：Ｈ＝２．２７：１〜６．２５：１となることが好ましい。これは、本実施形態の吸入ポート１は、Ｉ：Ｈが前記所定範囲の比率となるときに、従来形状の吸入ポートの圧力損失係数に比して優れた圧力損失係数の結果が得られるためである。特に、Ｉ：Ｈ＝６．２５：１という比率は、本実施形態の吸入ポート１に流体５を流通させるときの圧力損失を抑制するという目的のために最も好ましい値である。なお、本実施形態の吸入ポート１は、Ｉ：Ｈが前記所定範囲の比率のみに限定されるものではない。
【００４７】
更に、本実施形態の吸入ポート１は、差Ｇが最小となる図６におけるｙ軸に対応する位置を含み且つ流路軸心方向に沿う平面による断面が、図３に示すように、上流側端部流路３の壁面の位置から下流側端部流路７の壁面の位置まで、流路軸心方向に対し一定の傾斜角度で流路幅が徐々に減少するテーパ面１１とされた構成を備えている。
【００４８】
本実施形態の吸入ポート１の周壁において、図６におけるｘ軸に対応する位置とｙ軸に対応する位置との間となる部分は、図４、図５（ａ）（ｂ）に示すように、図６のｘ軸に対応する位置からｙ軸に対応する位置に近付くにつれて、面８と膨出部９と面１０により形成された下流側端部流路７の壁面の位置よりも流路軸心側に突出する部分が徐々に消失し、更に、テーパ面１１の傾斜角度に徐々に近付くように連続的に変化する曲面となっている。
【００４９】
なお、本実施形態の吸入ポート１の周壁にて図６におけるｘ軸に対応する位置とｙ軸に対応する位置との間となる部分の曲面の形状は、図６に示した上流側端部流路３の断面形状である円形、および、下流側端部流路７の断面形状である長円形のデータと、面８と膨出部９と面１０のデータと、本実施形態の吸入ポート１の流路軸心方向の寸法のデータなどを基に、コンピュータを用いて数値計算を行うことで求めるようにすればよい。また、この数値計算で求められた曲面の形状、および、面８、膨出部９、面１０、テーパ面１１を含む本実施形態の吸入ポート１の周壁は、たとえば、シリンダ２を構成する図示しないシーリング部材とシリンダブロックを加工対象として、数値制御工作機械を用いて加工することで実現するようにすればよい。
【００５０】
本実施形態の吸入ポート１を適用する往復動式の圧縮機は、本実施形態の吸入ポート１以外の部分の構成は、従来使用されている往復動式の圧縮機、あるいは、従来提案されている往復動式の圧縮機の構成と同様とすればよい。
【００５１】
本実施形態の吸入ポート１を適用した往復動式の圧縮機を運転すると、シリンダ２内に形成された図示しない圧縮室の容積が増加するときに、吸入弁４を経て本実施形態の吸入ポート１に導かれる流体５が、上流側端部流路３から流入して下流側端部流路７へ向けて流通する。
【００５２】
本実施形態の吸入ポート１では、上流側端部流路３から流入する流体５の流れのうち、面８に突き当たる部分の流れは、流れの向きが面８に沿う方向に変更された後、面８に沿って膨出部９の方向へ流れるようになる。更に、面８に沿い膨出部９に達した流体５の流れは、膨出部９に沿って流れた後、面１０に案内されて、下流側端部流路７へ向かう流れとなる。
【００５３】
この際、面８と膨出部９と面１０は、滑らかに繋がる曲面で生成されていて、更に、膨出部９は、流路幅に対する絞りとなっているため、上流側端部流路３から面８と膨出部９と面１０の表面に沿い案内されて下流側端部流路７に達する流体５の流れに剥離が生じることは抑制される。
【００５４】
また、本実施形態の吸入ポート１では、上流側端部流路３から流入する流体５の流れのうち、テーパ面１１に当たる部分の流れは、流れの向きがテーパ面１１に沿う方向に変更された後、テーパ面１１に案内されて、下流側端部流路７へ向かう流れとなる。よって、このテーパ面１１に案内されて下流側端部流路７に達する流体５の流れについては、剥離の発生は、従来技術とほぼ同様になる。
【００５５】
下流側端部流路７に達した流体５は、その後、圧縮室となっているシリンダ２内に吸入される。シリンダ２内は、流体５が流れる流路としての断面積が、本実施形態の吸入ポート１における下流側端部流路７の断面積に比して拡大されるため、シリンダ２内に流入して流れが拡散することで圧力が回復する。
【００５６】
このように、本実施形態の吸入ポート１によれば、上流側端部流路３の断面形状と下流側端部流路７の断面形状との間での流路幅の変化が最も大きくなる部分には、面８に滑らかに繋がる膨出部９と面１０によって形成され、且つ下流側端部流路７の流路幅よりも絞られた部分を備えることで、上流側端部流路３から下流側端部流路７へ流通する流体５の流れに剥離が生じることを抑制することができる。
【００５７】
そのため、本実施形態の吸入ポート１を備えた往復動式の圧縮機は、本実施形態の吸入ポート１を通してシリンダ２に吸入される流体５の流れの剥離に起因する圧力損失を抑制することができて、往復動式の圧縮機について性能の向上化を図ることができる。
【００５８】
［第１実施形態の変形例］
図７は、吸入ポートの第１実施形態の変形例を示すもので、図１に対応する図である。
【００５９】
なお、図７において、第１実施形態と同一のものには同一符号を付して、その説明を省略する。
【００６０】
前記第１実施形態では、膨出部９は、図１に示したように、流路軸心方向に垂直な平面に射影した形状が、下流側端部流路７の断面形状である長円形状の各線分の中点に対応する位置で前記長円形状の内側に最も突出し、各線分の長手方向両端側へ行くにしたがって前記長円形状の内側への突出量が漸減する構成例を示した。
【００６１】
これに対し、図７に示すように、膨出部９は、流路軸心方向に垂直な平面に射影した形状が、下流側端部流路７の断面形状である長円形状の各線分の両端側を除く範囲に、前記長円形状の内側への突出量が一定となる部分を備える構成としてもよい。
【００６２】
本変形例の吸入ポート１によっても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
［第２実施形態］
図８（ａ）（ｂ）は、吸入ポートの第２実施形態を示すもので、図８（ａ）は図１に対応する図、図８（ｂ）は図６に対応する図である。
【００６４】
なお、図８（ａ）（ｂ）において、第１実施形態と同一のものには同一符号を付して、その説明を省略する。
【００６５】
本実施形態の吸入ポート１は、第１実施形態と同様の構成において、下流側端部流路７の断面形状を長円形状とした構成に代えて、図８（ａ）（ｂ）に示すように、下流側端部流路７の断面形状を、楕円形状としたものである。
【００６６】
下流側端部流路７の断面形状である楕円形状については、図８（ｂ）に示すように、流路軸心位置Ｏを原点とし、楕円形状の短軸（短径ともいう）をｘ軸に配置し、長軸（長径ともいう）をｙ軸に配置したｘｙ平面座標を設定する。
【００６７】
図８（ｂ）から分かるように、下流側端部流路７では、流路軸心位置Ｏから壁面までの距離Ｅは、ｘ軸に沿う位置で最小となり、ｙ軸に沿う位置で最大となっている。また、距離Ｅは、ｘ軸とｙ軸との間の領域では、流路軸心位置Ｏを中心に、ｘ軸に沿う位置からｙ軸に沿う位置に向かう方向の角度の変化にしたがって単調増加する。このように、距離Ｅが、流路軸心位置Ｏを中心に、ｘ軸に沿う位置からｙ軸に沿う位置に向かう方向の角度の変化にしたがって単調増加するという点は、第１実施形態と同様である。
【００６８】
したがって、本実施形態の吸入ポート１においても、第１実施形態と同様に、流路軸心位置Ｏから上流側端部流路３の壁面までの距離Ｆと、流路軸心位置Ｏから下流側端部流路７の壁面までの距離Ｅとの差Ｇは、図８（ｂ）から分かるように、ｘ軸方向に沿う位置で最大となり、ｙ軸に沿う位置で最小となる。また、差Ｇは、ｘ軸とｙ軸との間の領域では、流路軸心位置Ｏを中心に、ｘ軸に沿う位置からｙ軸に沿う位置に向かう方向の角度の変化にしたがって単調減少している。
【００６９】
以上の点に鑑みて、本実施形態の吸入ポート１は、差Ｇが最大となる図８（ｂ）におけるｘ軸に対応する位置を含み且つ流路軸心方向に沿う平面による断面が、第１実施形態と同様の面８と膨出部９と面１０とを備えた構成とされている。
【００７０】
更に、本実施形態の吸入ポート１は、差Ｇが最小となる図８（ｂ）におけるｙ軸に対応する位置を含み且つ流路軸心方向に沿う平面による断面が、第１実施形態と同様のテーパ面１１を備えた構成とされている。
【００７１】
以上の構成としてある本実施形態の吸入ポート１によっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
なお、本発明は、前記各実施形態および変形例にのみ限定されるものではない。
【００７３】
上流側端部流路３の断面形状と、下流側端部流路７の断面形状は、両者を流路軸心方向に垂直な平面に射影したときに、以下の２つの条件を満たすように設定されていればよい。第１の条件は、下流側端部流路７の断面形状が、上流側端部流路３の断面形状に含まれるという条件である。第２の条件は、流路軸心位置Ｏから上流側端部流路３の壁面までの距離Ｆと、流路軸心位置Ｏから下流側端部流路７の壁面までの距離Ｅとの差Ｇが、前記平面内に設定した流路軸心位置Ｏで直交する２軸方向のうちの一方の軸方向に沿う位置での値が、他方の軸方向に沿う位置での値よりも大となり、且つ前記差Ｇが、前記流路軸心位置Ｏを中心として前記一方の軸方向に沿う位置から、他方の軸方向に沿う位置に向かう方向の角度変化に従って単調減少するという条件とを満たすように設定されていればよい。
【００７４】
したがって、前記２つの条件が満たされていれば、上流側端部流路３の断面形状と、下流側端部流路７の断面形状は、各実施形態および変形例でそれぞれ図示した以外の任意の形状としてもよい。
【００７５】
たとえば、第１実施形態とその変形例では、下流側端部流路７の長円形状の断面形状は、図６に示した長円形状に比して、ｘ軸方向の流路幅が、ｙ軸方向の流路幅よりも小となる範囲内で、ｘ軸方向の流路幅とｙ軸方向の流路幅の一方又は双方を増減させてもよい。
【００７６】
また、第２実施形態では、下流側端部流路７の楕円形状の断面形状は、図８（ａ）（ｂ）に示した楕円形状に比して、ｘ軸方向である短軸方向の流路幅と、ｙ軸方向である長軸方向の流路幅の一方又は双方を増減させてもよい。
【００７７】
更に、上流側端部流路３の断面形状は、たとえば、長円形状や楕円形状としてもよい。
【００７８】
前記第１と第２の各条件を満たすように上流側端部流路３の断面形状と、下流側端部流路７の断面形状が任意の形状に設定された場合、本発明の吸入ポートは、流路軸心位置Ｏから上流側端部流路３の壁面までの距離Ｆと、流路軸心位置Ｏから下流側端部流路７の壁面までの距離Ｅとの差Ｇが最大となる個所に、前記各実施形態および変形例における面８、膨出部９および面１０と同様の面８、膨出部９および面１０を備える構成とすればよい。
【００７９】
更に、本発明の吸入ポートは、周方向における前記差Ｇが最小となる個所の壁面に、前記各実施形態および変形例におけるテーパ面１１と同様のテーパ面１１を備える構成とすればよい。
【００８０】
なお、前記各実施形態および変形例では、吸入ポート１は、周方向における前記差Ｇが最小となる個所に、流路軸心方向に対し一定の傾斜角度で流路幅が徐々に減少するテーパ面１１を備えた構成を例示した。これに対し、本発明の吸入ポートは、周方向における前記差Ｇが最小となる個所に、上流側端部流路３の壁面の位置から下流側端部流路７の壁面の位置まで、流路幅が単調減少する壁面形状を備えていれば、流路軸心方向に対する傾斜角度は一定でなくてもよい。
【００８１】
前記各実施形態および変形例では、下流側端部流路７が、シリンダ２の軸心方向と直交する方向に延びる配置で設けられた構成を例示したが、本発明の吸入ポートは、シリンダ２の内面に開口する下流側端部流路７が、シリンダ２の軸心方向と直交する方向以外の方向に延びるよう配置された構成としてもよい。
【００８２】
本発明の吸入ポートは、往復動式の圧縮機のシリンダ以外の任意のシリンダの吸入ポートに採用してもよい。
【００８３】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００８４】
２  シリンダ、２ａ  周壁、３  上流側端部流路（上流側端部の流路）、７  下流側端部流路（下流側端部の流路）、８  面、９  膨出部、１０  面、１１  テーパ面、Ｏ  流路軸心位置、Ｆ  距離、Ｅ  距離、Ｇ  差
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図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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