(57)【要約】      （修正有）【課題】クランク室からシリンダボアへ冷媒ガスを効果的に吸引できる可変容量往復動圧縮機を提供する。【解決手段】  シリンダボア２ａが形成されたシリンダブロック２と、シリンダボア２ａに収容されたピストン３と、吸入室４ａと吐出室４ｂとが形成され弁板５を介してシリンダブロック２の一端に接合されたシリンダヘッド４と、ピストン駆動機構を収容するクランク室６を形成するフロントハウジングと、クランク室６の圧力を調節する制御弁とを備え、ピストン３の往復動により冷媒ガスをシリンダボア２ａ内に吸入して圧縮し、弁板５に形成された吐出穴５ｂを介して吐出室４ｂへ吐出する可変容量往復動圧縮機であって、シリンダボア２ａの径が、最大容量と最小容量との間の所定の中間容量運転時のシリンダボア２ａ内圧とクランク室６内圧とが等しくなるピストン３位置からシリンダボア２ａのクランク室６側端部へ向けて増加している。【選択図】  図３
2008038783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダボアに収容されたピストンと、吸入室と吐出室とが形成され弁板を介してシリンダブロックの一端に接合されたシリンダヘッドと、シリンダブロックの他端に接合されシリンダブロックと協働してピストン駆動機構を収容するクランク室を形成するフロントハウジングと、クランク室の圧力を調節する制御弁とを備え、ピストンの往復動により吸入室内の冷媒ガスを弁板に形成された吸入穴を介してシリンダボア内に吸入して圧縮し、弁板に形成された吐出穴を介して吐出室へ吐出する可変容量往復動圧縮機であって、シリンダボアの径が、最大容量と最小容量との間の所定の中間容量運転時のシリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなるピストン位置からシリンダボアのクランク室側端部へ向けて増加していることを特徴とする可変容量往復動圧縮機。
【請求項２】
シリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダボアに収容されたピストンと、吸入室と吐出室とが形成され弁板を介してシリンダブロックの一端に接合されたシリンダヘッドと、シリンダブロックの他端に接合されシリンダブロックと協働してピストン駆動機構を収容するクランク室を形成するフロントハウジングと、クランク室の圧力を調節する制御弁とを備え、ピストンの往復動により吸入室内の冷媒ガスを弁板に形成された吸入穴を介してシリンダボア内に吸入して圧縮し、弁板に形成された吐出穴を介して吐出室へ吐出する可変容量往復動圧縮機であって、最大容量と最小容量との間の所定の中間容量運転時のシリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなるピストン位置からクランク室側端部まで延在する溝が、シリンダボア壁面に形成されていることを特徴とする可変容量往復動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変容量往復動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダボアに収容されたピストンと、吸入室と吐出室とが形成され弁板を介してシリンダブロックの一端に接合されたシリンダヘッドと、シリンダブロックの他端に接合されシリンダブロックと協働してピストン駆動機構を収容するクランク室を形成するフロントハウジングと、クランク室の圧力を調節する制御弁とを備え、ピストンの往復動により吸入室内の冷媒ガスを弁板に形成された吸入穴を介してシリンダボア内に吸入して圧縮し、弁板に形成された吐出穴を介して吐出室へ吐出する可変容量往復動圧縮機が特許文献１等に開示されている。
従来、シリンダボアの径はピストンの下死点位置から上死点位置までの全域に亙って一定であった。
【特許文献１】特開昭６１−１７１８８６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
クランク室の圧力を調節する容量制御運転中の可変容量往復動圧縮機においては、図１に示すように、圧縮工程中、シリンダボア内圧は、ピストンが下死点位置から上死点位置へ向けて移動するのに伴って増加するが、ピストンが下死点位置と上死点位置との間の所定位置Ｐに到達するまでは、シリンダボア内圧はクランク室内圧より低く、ピストンが所定位置Ｐを通過すると、シリンダボア内圧はクランク室内圧よりも高くなる。従って、圧縮工程中、ピストンが下死点位置と上死点位置との間の所定位置Ｐに到達するまでは、ピストンとシリンダボア壁面との間の隙間、ピストンリングが配設されている場合にはピストンリングとシリンダボア壁面との間の隙間、を介してクランク室からシリンダボアへ冷媒ガスを吸引できる。圧縮工程中、ピストンが下死点位置と上死点位置との間の所定位置Ｐに到達するまで、クランク室からシリンダボアへ冷媒ガスを吸引できれば、圧縮機の体積効率が向上する。しかし従来、シリンダボアの径はピストンの下死点位置から上死点位置までの全域に亙って一定であり、ピストンとシリンダボア壁面との間の隙間、ピストンリングが配設されている場合にはピストンリングとシリンダボア壁面との間の隙間は、ピストンの下死点位置から上死点位置までの全域に亙って一定の微小隙間だったので、圧縮工程中、ピストンが下死点位置と上死点位置との間の所定位置Ｐに到達するまでの間に、クランク室からシリンダボアへ冷媒ガスを効果的に吸引することができなかった。
【０００４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、シリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダボアに収容されたピストンと、吸入室と吐出室とが形成され弁板を介してシリンダブロックの一端に接合されたシリンダヘッドと、シリンダブロックの他端に接合されシリンダブロックと協働してピストン駆動機構を収容するクランク室を形成するフロントハウジングと、クランク室の圧力を調節する制御弁とを備え、ピストンの往復動により吸入室内の冷媒ガスを弁板に形成された吸入穴を介してシリンダボア内に吸入して圧縮し、弁板に形成された吐出穴を介して吐出室へ吐出する可変容量往復動圧縮機であって、容量制御運転中に、クランク室からシリンダボアへ冷媒ガスを効果的に吸引できる可変容量往復動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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明においては、シリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダボアに収容されたピストンと、吸入室と吐出室とが形成され弁板を介してシリンダブロックの一端に接合されたシリンダヘッドと、シリンダブロックの他端に接合されシリンダブロックと協働してピストン駆動機構を収容するクランク室を形成するフロントハウジングと、クランク室の圧力を調節する制御弁とを備え、ピストンの往復動により吸入室内の冷媒ガスを弁板に形成された吸入穴を介してシリンダボア内に吸入して圧縮し、弁板に形成された吐出穴を介して吐出室へ吐出する可変容量往復動圧縮機であって、シリンダボアの径が、最大容量と最小容量との間の所定の中間容量運転時の、シリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなるピストン位置からシリンダボアのクランク室側端部へ向けて増加していることを特徴とする可変容量往復動圧縮機を提供する。
本発明においては、シリンダボアの径が、最大容量と最小容量との間の所定の中間容量運転時のシリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなるピストン位置からシリンダボアのクランク室側端部へ向けて増加しており、ピストンとシリンダボア壁面との間の隙間が、ピストンリングが配設されている場合にはピストンリングとシリンダボア壁面との間の隙間が、シリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなるピストン位置からシリンダボアのクランク室側端部までの間で、従来に比べて増加しているので、圧縮工程開始後、シリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなる位置までピストンが到達するまでの間に、クランク室からシリンダボアへ冷媒ガスを効果的に吸引することができる。この結果、圧縮機の体積効率が向上する。
所定の中間容量は、圧縮機の使用条件等を勘案して、決定する。
【０００６】
本発明においては、シリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダボアに収容されたピストンと、吸入室と吐出室とが形成され弁板を介してシリンダブロックの一端に接合されたシリンダヘッドと、シリンダブロックの他端に接合されシリンダブロックと協働してピストン駆動機構を収容するクランク室を形成するフロントハウジングと、クランク室の圧力を調節する制御弁とを備え、ピストンの往復動により吸入室内の冷媒ガスを弁板に形成された吸入穴を介してシリンダボア内に吸入して圧縮し、弁板に形成された吐出穴を介して吐出室へ吐出する可変容量往復動圧縮機であって、最大容量と最小容量との間の所定の中間容量運転時のシリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなるピストン位置からクランク室側端部まで延在する溝が、シリンダボア壁面に形成されていることを特徴とする可変容量往復動圧縮機を提供する。
本発明においては、最大容量と最小容量との間の所定の中間容量運転時のシリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなるピストン位置からクランク室側端部まで延在する溝が、シリンダボア壁面に形成されており、ピストンとシリンダボア壁面との間の隙間が、ピストンリングが配設されている場合にはピストンリングとシリンダボア壁面との間の隙間が、シリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなるピストン位置からシリンダボアのクランク室側端部までの間で、従来に比べて実質的に増加しているので、圧縮工程開始後、シリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなる位置までピストンが到達するまでの間に、クランク室からシリンダボアへ冷媒ガスを効果的に吸引することができる。この結果、圧縮機の体積効率が向上する。
所定の中間容量は、圧縮機の使用条件等を勘案して、決定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明においては、シリンダボアの径が、最大容量と最小容量との間の所定の中間容量運転時の、シリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなるピストン位置からシリンダボアのクランク室側端部へ向けて増加しており、ピストンとシリンダボア壁面との間の隙間が、ピストンリングが配設されている場合にはピストンリングとシリンダボア壁面との間の隙間が、シリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなるピストン位置からシリンダボアのクランク室側端部までの間で、従来に比べて増加しているので、圧縮工程開始後、シリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなる位置までピストンが到達するまでの間に、クランク室からシリンダボアへ冷媒ガスを効果的に吸引することができる。この結果、圧縮機の体積効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施例に係る可変容量往復動圧縮機を説明する。
【実施例１】
【０００９】
図２に示すように、可変容量型斜板式圧縮機１は、シリンダボア２ａが形成されたシリンダブロック２と、シリンダボア２ａに収容されたピストン３と、吸入室４ａと吐出室４ｂとが形成され弁板５を介してシリンダブロック２の一端に接合されたシリンダヘッド４と、シリンダブロック２の他端に接合されシリンダブロック２と協働して図示しない駆動軸や斜板等のピストン駆動機構を収容するクランク室６を形成する図示しないフロントハウジングとを備えている。弁板５には吸入室４ａとシリンダボア２ａとに連通する吸入穴５ａと、吐出室４ｂとシリンダボア２ａとに連通する吐出穴５ｂとが形成されている。吸入穴５ａを開閉する吸入弁６ａと、吐出穴５ｂを開閉する吐出弁６ｂとが弁板５に装着されている。ピストン３にはピストンリング７が装着されている。
クランク室６は図示しない固定絞りを介して吸入室４ａと連通している。可変容量型斜板式圧縮機１は、図示しない容量制御弁を備えており、容量制御弁を介して吐出室４ｂ内の冷媒ガスがクランク室６に供給される。
【００１０】
可変容量型斜板式圧縮機１においては、ピストン３の往復動により吸入室４ａ内の冷媒ガスを弁板５に形成された吸入穴５ａと吸入弁６ａとを介してシリンダボア２ａ内に吸入して圧縮し、弁板５に形成された吐出穴５ｂと吐出弁６ｂとを介して吐出室４ｂへ吐出する。
容量制御弁の作動により、吐出室４ｂ内冷媒ガスのクランク室６への供給と供給停止とが行なわれ、クランク室内圧が調整されて斜板の傾角が調整され、ピストンのストロークが調整されて、吐出容量が最大容量と最小容量の間で可変制御される。
【００１１】
図３に示すように、シリンダボア２ａの径は、最大容量と最小容量との間の、圧縮機１の使用条件等を勘案して決定された、適当な中間容量運転時の、圧縮工程においてシリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなるピストン位置Ｐからシリンダボア２ａのクランク室６側端部へ向けて増加している。位置Ｐからピストンの上死点位置までの間は、シリンダボア２ａの径は、従来と同様に一定である。
可変容量斜板圧縮機１においては、シリンダボア２ａの径が、最大容量と最小容量との間の適当な中間容量運転時の、圧縮工程においてシリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなるピストン位置Ｐからシリンダボア２ａのクランク室６側端部へ向けて増加しており、ピストンリング７とシリンダボア２ａ壁面との間の隙間が、位置Ｐからシリンダボア２ａのクランク室６側端部までの間で、従来に比べて増加しているので、圧縮工程開始後、シリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなる位置Ｐまでピストン３が到達するまでの間に、クランク室６からシリンダボア２ａへ冷媒ガスを効果的に吸引することができる。この結果、圧縮機の体積効率が向上する。
シリンダボア２ａの径は、位置Ｐからシリンダボア２ａのクランク室６側端部へ向けて直線的に増加しても良く、曲線的に増加しても良い。径の増加部から一定部への移行は、ピストンの滑らかな運動を確保する観点から連続的であるのが望ましい。
【実施例２】
【００１２】
可変容量斜板式圧縮機１において、シリンダボア２ａの径を、位置Ｐからシリンダボア２ａのクランク室６側端部へ向けて増加させるのに代えて、図４に示すように、シリンダボア２ａの径はシリンダボア全域に亙って一定とし、位置Ｐとシリンダボア２ａのクランク室６側端部との間で延在する少なくとも１つの溝２ｂを、シリンダボア２ａの壁面に形成しても良い。
位置Ｐとシリンダボア２ａのクランク室６側端部との間で延在する溝２ｂが、シリンダボア２ａの壁面に形成されることにより、ピストンリング７とシリンダボア２ａの壁面との間の隙間が、位置Ｐからシリンダボア２ａのクランク室６側端部までの間で、従来に比べて実質的に増加するので、圧縮工程開始後、シリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなる位置Ｐまでピストン３が到達するまでの間に、クランク室６からシリンダボア２ａへ冷媒ガスを効果的に吸引することができる。この結果、圧縮機の体積効率が向上する。
溝２ｂの断面積は、クランク室内圧とシリンダボア内圧との差が存在する領域で、可能な限り大きくとることが望ましい。
【００１３】
本発明は、可変容量斜板式圧縮機にも可変容量揺動板式圧縮機にも利用可能である。本発明は、ピストンリングを有さない可変容量斜板式圧縮機、可変容量揺動板式圧縮機にも利用可能である。
本発明は、クランク室と吸入室との間に設けた連通路を開閉してクランク室内圧を制御する容量制御弁を備える可変容量斜板式圧縮機、可変容量揺動板式圧縮機にも利用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明は、可変容量斜板式圧縮機、可変容量揺動板式圧縮機に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】容量制御運転中の可変容量往復動圧縮機のシリンダボア内圧とピストン位置との関係を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る可変容量斜板式圧縮機の部分断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る可変容量斜板式圧縮機の部分断面図である。
【図４】本発明の実施例に係る可変容量斜板式圧縮機の部分断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  可変容量斜板式圧縮機
２  シリンダブロック
２ａ  シリンダボア
２ｂ  溝
３  ピストン
４  シリンダヘッド
４ａ  吸入室
４ｂ  吐出室
５  弁板
５ａ  吸入穴
５ｂ  吐出穴
６ａ  吸入弁
６ｂ  吐出弁
７  ピストンリング
【図１】
2008038783.tif 000003
【図２】
2008038783.tif 000004
【図３】
2008038783.tif 000005
【図４】
2008038783.tif 000006