(57)【要約】【課題】シリンダから吐出される冷媒ガスの障壁を小さくして過圧縮の発生を回避して動力低下、騒音の発生を防止する。【解決手段】冷媒ガスを吸入、圧縮する圧縮機本体５、６、７、と、該圧縮機本体から高圧の冷媒ガスを吐出する吐出孔５ａと、前記吐出孔５ａから吐出された冷媒ガスの流速を減速させる吐出チャンバ１７と、吐出チャンバ内に配置されるとともに前記吐出孔の出口に設けられ、冷媒ガスの逆流を防止する吐出弁とを備え、前記吐出弁通過後の冷媒ガスが、前記吐出チャンバ１７の内壁に沿って流れるように前記吐出チャンバの内壁を形成した（凹面６ａ）。【効果】吐出孔から冷媒ガスが吐出された際に冷媒ガスの流れが円滑になり、冷媒ガスの流れに対する抵抗を小さくして動力低下を回避し、騒音を減少させる効果がある。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒ガスを吸入、圧縮する圧縮機本体と、
該圧縮機本体から高圧の冷媒ガスを吐出する吐出孔と、
前記吐出孔から吐出された冷媒ガスの流速を減速させる吐出チャンバと、
前記吐出チャンバ内に配置されるとともに前記吐出孔の出口に設けられ、冷媒ガスの逆流を防止する吐出弁とを備え、
前記吐出弁通過後の冷媒ガスが、前記吐出チャンバの内壁に沿って流れるように前記吐出チャンバの内壁を形成したことを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
前記圧縮機本体は、筒状のシリンダと、
前記シリンダの両端部を塞ぐ一対のサイドブロックを有することを特徴とする請求項１記載の気体圧縮機。
【請求項３】
前記吐出チャンバの内壁が前記サイドブロックの一部を有し、該サイドブロックの一部が凹面で形成されていることを特徴とする請求項２記載の気体圧縮機。
【請求項４】
前記凹面は湾曲面からなることを特徴とする請求項３記載の気体圧縮機。
【請求項５】
前記凹面に対峙するサイドブロックの外面が凸面で形成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車や建物などの空調に使用され、冷媒ガス等の気体を圧縮して吐出する気体圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車や建物などの空調に使用される気体圧縮機には、例えば図１、２に示すものが使用されている。この圧縮機を図に基づいて説明すると、内周が筒状のシリンダ５と、該シリンダ５の軸方向両端部にあるフロントサイドブロック６およびリアサイドブロック７とを備えている。前記シリンダ５内には、ロータ１１が回転可能に配置され、該ロータ１１に設けられたベーン溝にベーン１５が出没可能に収容されている。上記シリンダ５と、フロントサイドブロック６と、リアサイドブロック７と、ロータ１１と、ベーン１５とで圧縮機本体が構成され、ロータ１１とベーン１５とシリンダ５とで仕切られてシリンダ圧縮室１６が形成されている。上記各部材はフロントハウジング１ａおよびリアハウジング１ｂに内蔵されており、フロントハウジング１ａは冷媒の吸入ポート（図示しない）を有し、リアハウジング１ｂは吐出ポート３を有している。前記フロントハウジング１ａ内には、前記吸入ポートに連通する吸入室４が設けられており、該吸入室４と前記シリンダ圧縮室１６とが吸入口９を通して連通可能になっている。また、リアハウジング１ｂの前方側に内蔵されたリアサイドブロック７と、リアハウジング１ｂの後方側とで形成される空間が圧縮気体（冷媒）を吐出する吐出室８とされている。
【０００３】
なお、シリンダ５の内周側には内外方向に沿って、該圧縮室１６に一端が連通するシリンダ吐出孔５ａが形成されている。該シリンダ吐出孔５ａの他端側はリードバルブ１４（吐出弁）で開閉可能となっており、該シリンダ吐出孔５ａの他端側には厚さ方向に沿って吐出チャンバ１７が形成されており、該吐出チャンバ１７に連通してリアサイドブロックに吐出通路１７ａが形成され、該吐出通路１７ａの他端が上記吐出室８に連通している。また上記吐出室８は上記吐出ポート３に連通しており、圧縮室１６で圧縮された冷媒ガスが前記吐出室８に吐出され、さらに吐出ポート３から外部に吐出されるように構成されている。
【０００４】
上記気体圧縮機では、ロータ１１を回転させると前記シリンダ圧縮室の容積が変化し、上記吸入ポートおよび吸入室４を通過して導入された冷媒がシリンダ圧縮室内で圧縮される。圧縮された冷媒は、シリンダ圧縮室１６からシリンダ吐出口５ａへと送り出され、リードバルブ１４が開かれて吐出チャンバ１７に吐出され減速される。冷媒ガスはこの吐出チャンバ１７から吐出通路１７ａを通して吐出室８に設置した油分離ブロック３０に放出される。なお、吐出行程以外では、上記リードバルブ１４は閉じられてガスの逆流が防止される。冷媒ガスは上記吸入から圧縮、吐出に至る間に、気体圧縮機内部の潤滑油を巻き込んで、潤滑油を含有した状態で油分離ブロック３０に放出され、油分離器３１で潤滑油と冷媒ガスに分離される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、吐出孔５ａに設けられたリードバルブ１４及び該バルブを保持するサポート機構１８とシリンダ５の両サイドに配置されたサイドブロック６、７の配置関係において、特にフロント側において吐出孔５ａと吐出チャンバ１７内にあるフロントサイドブロック６とのスペースが非常に狭く、その吐出孔５ａから吐出された冷媒ガスがフロントサイドブロック６の内面に衝突し、吐出された冷媒ガスの流れを阻害するという現象が見られる。このように、吐出された冷媒ガスにの直後に障壁があることで、吐出する冷媒の流れの抵抗が大きくなり、過圧縮による動力の上昇や騒音の増加等の問題が生じている。図８は、圧縮機内の高圧側（冷媒ガス吐出側）の圧力変化と低圧側（冷媒ガス吸入側）の圧力変化を示す図である。両者間の圧力差によって圧縮された高圧の冷媒ガスが得られる。上記した高圧側の圧力変化とシリンダ内の高圧部の圧力変化は通常同等となるが、上記のようにシリンダの吐出部分に障壁があると、その抵抗によってシリンダ内が過圧縮の状態になり、図８に示すように上記した高圧側の圧力よりもシリンダ内の圧力が高くなり、上記した不具合が生じる。
【０００６】
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、シリンダから吐出された冷媒ガスの流れを円滑にしてシリンダ内での過圧縮等を回避できる気体圧縮機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の気体圧縮機のうち、請求項１記載の発明は、冷媒ガスを吸入、圧縮する圧縮機本体と、該圧縮機本体から高圧の冷媒ガスを吐出する吐出孔と、前記吐出孔から吐出された冷媒ガスの流速を減速させる吐出チャンバと、前記吐出チャンバ内に配置されるとともに前記吐出孔の出口に設けられ、冷媒ガスの逆流を防止する吐出弁とを備え、前記吐出弁通過後の冷媒ガスが、前記吐出チャンバの内壁に沿って流れるように前記吐出チャンバの内壁を形成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の気体圧縮機の発明は、請求項１記載の発明において、前記圧縮機本体は、筒状のシリンダと、前記シリンダの両端部を塞ぐ一対のサイドブロックを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の気体圧縮機の発明は、請求項２に記載の発明において、前記吐出チャンバの内壁が前記サイドブロックの一部を有し、該サイドブロックの一部が凹面で形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の気体圧縮機の発明は、請求項３記載の発明において、前記凹面は湾曲面からなることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の気体圧縮機の発明は、請求項３または４に記載の発明において、前記凹面に対峙するサイドブロックの外面が凸面で形成されていることを特徴とする。
【００１２】
すなわち本発明によれば、圧縮室で圧縮された冷媒ガスは、吐出孔および吐出弁を通して吐出され、吐出チャンバを通して吐出室へと移動する。上記冷媒ガスの移動に際し、吐出孔から冷媒ガスが吐出されると、該ガスは吐出チャンバの内壁に沿って流れ、吐出された冷媒ガスの衝突を緩和し、吐出チャンバを通して冷媒ガスを円滑に移動させることができる。
なお、冷媒ガスを内壁に沿って流すために、吐出チャンバの内壁を構成するサイドブロック内面を凹面で構成することができる。該凹面は、吐出された冷媒ガスの衝突を効果的に緩和する。凹面はさらに湾曲面で構成するのが望ましく、さらに略半球面で構成するのが一層望ましい。
上記凹面は、フロントサイドブロックの内面に設けるのが効果的であるが、本発明としてはリアサイドブロックの内面に設けてもよく、また両方に設けてもよい。
【００１３】
なお、本発明の気体圧縮機は、上記したシリンダ、両サイドブロックを備える圧縮機本体を備えるものである。これらの構成は本発明としては必須であるが、その具体的な構造、形状等は特に限定されるものではなく、上記構成を具備する種々の構造が対象となる。代表的には、内周が筒状のシリンダと、該シリンダの軸方向両端部にあるフロントサイドブロック及びリアサイドブロックと、前記シリンダ内に回転可能に配置されたロータと、該ロータに進退可能に設けられたベーンとで構成されるベーン式の圧縮機が挙げられる
【００１４】
また、前記凹面を形成したサイドブロックでは、該凹面に対峙する外面側を凸面とすることができる。上記凹面は、当該部分ではサイドブロックの肉厚を減ずるため、強度が低下する懸念がある。これに対しては、サイドブロックの外面側を凸面とすることで、サイドブロックの肉厚減少を回避でき、よって強度低下の懸念を排除することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の気体圧縮機の第１の実施形態を図１〜５に基づいて説明する。なお、従来例と同一の構造については同一図を用い、同一の符号を付している。図１は、圧縮機全体を示す縦断面図、図２はシリンダ端面に沿って示した断面図、図３、４は圧縮機本体を示す図、図５は、フロントサイドブロックの内面側を示す図である。
【００１６】
この気体圧縮機は、吸入ポートを有するフロントハウジング１ａと、吐出ポート３を有するリアハウジング１ｂとを備えている。前記吸入ポートには、外部から圧縮すべき冷媒ガスを吸引するべく吸入配管（図示しない）が接続され、吐出ポート３には、圧縮された冷媒をコンデンサ等（図示しない）に供給する吐出配管（図示しない）が接続される。
【００１７】
前記フロントハウジング１ａ内部には吸入室４が形成され、この吸入室４に前記吸入ポートが連通している。また、リアハウジング１ｂ内には、軸方向と直交する縦断面において略楕円形状の内周面を有する筒状のシリンダ５が配置されている。該シリンダ５の軸方向両端面に互いに平行に固着されたフロントサイドブロック６およびリアサイドブロック７が配置されている。前記フロントハウジング１ａがフロントサイドブロック６の前面側を覆うように位置し、該フロントサイドブロック６には、前記吸入室４とシリンダ５内とを連通させる吸入口９が形成されている。
【００１８】
そしてシリンダ５の内部には、ロータ軸１０で支持された回転可能なロータ１１が配設されている。なお、上記ロータ軸１０は、気体圧縮機の前方側において、電磁クラッチ２０に接続されており、電磁クラッチ２０の動作により図示しない内燃機関の駆動力が伝達されるように構成されている。
【００１９】
前記ロータ１１には、複数のベーン溝１２…１２にそれぞれ摺動可能に嵌装されたベーン１５…１５が複数枚（図は５枚）放射状に保持されている。ロータ１１が回転駆動されることで、ベーン１５がその遠心力および背圧室１３から供給される潤滑油の油圧によってベーン溝１２内を出没してシリンダ５の内周壁に密着しながら回転するように構成されている。これらシリンダ５、ロータ１１、ベーン１５、フロントサイドブロック６、リアサイドブロック７を主要な構成として圧縮機本体が構成されている。また、シリンダ５内周面、ベーン１５、ロータ１１外周面およびフロントサイドブロック６後端面、リアサイドブロック７前端面によってシリンダ圧縮室１６が形成されている。
【００２０】
なお、シリンダ５の内周側には内外方向に沿って、該圧縮室１６に一端が連通するシリンダ吐出孔５ａが形成されており、該シリンダ吐出孔５ａの他端側は吐出弁であるリードバルブ１４で開閉可能となっている。該シリンダ吐出孔５ａの他端側はシリンダ５の外周側に厚さ方向に沿って配置された吐出チャンバ１７に連通している。吐出チャンバ１７は、シリンダ５の外周側からリアサイドブロック７に至り、リアサイドブロック７に形成された吐出通路１７ａに連通している。
また、フロントサイドブロック６の内面では、図３〜５に示すように、上記吐出チャンバ１７に露出する面において凹面６ａが形成されており、該凹面６ａは略半球面形状の湾曲面となっている。
【００２１】
さらに、前記リアサイドブロック７と、リアハウジング１ｂとで形成される空間内には吐出室８が設けられている。そして、リアサイドブロック７の後端側には、油分離器３１を備える油分離ブロック３０が設けられており、該油分離ブロック３０に前記吐出通路１７ａが連結されている。上記によりシリンダ圧縮室１６と吐出室８とが連通している。
なお上記吐出室８の下方には、油溜まり部１８が設けられており、該油溜まり部１８の油は、気体圧縮機内部の圧力差により送り出され、圧縮機内での摩耗防止や油膜によるシールに供される。
【００２２】
次に、上記気体圧縮機の動作について説明する。
気体圧縮機の動作に際し、電磁クラッチ２０を動作させ、図示しない内燃機関によりロータ軸１０を回転駆動すると、ロータ軸１０の回転に連れてロータ１１が回転する。この回転による遠心力と背圧室１３への潤滑油の供給によりベーン１５に外周側への押出力が作用する。押出力が作用したベーン１５は、図２に示すように外周側に移動してシリンダ５の内周壁およびフロントサイドブロック６、リアサイドブロック７の側壁に密着しながらロータ１１とともに回転する。この回転によりシリンダ圧縮室１６内への吸引力が発生し、フロントサイドブロック６に設けた吸入口９を通して冷媒ガスを吸引する。冷媒ガスは、図示しない吸入ポートから吸入室４内に吸引され、吸入口９を通してシリンダ圧縮室１６内に吸引され、シリンダ圧縮室１６によって冷媒ガスが順次圧縮される。
【００２３】
さらに上記冷媒ガスの圧縮によってシリンダ圧縮室１６内の圧力が高まると、吐出行程に至り、冷媒ガスの圧力によって吐出孔５ａに取り付けられているリードバルブ１４が開き、シリンダ圧縮室１６内の高圧の冷媒ガスが吐出孔５ａから突出される。吐出孔５ａから吐出された冷媒ガスは、吐出チャンバ１７に至り、前記凹面６ａによってフロントサイドブロック６との衝突が緩和されつつ減速されて吐出チャンバ１７の内壁に沿って後方に移動する。この際に吐出チャンバ１７に吐出された冷媒ガスは、吐出行程以外では、前記リードバルブ１４が閉じることによりシリンダ圧縮室への逆流が防止される。さらに冷媒ガスは吐出チャンバ１７から吐出通路１７ａを通って油分離ブロック３０へと放出される。冷媒ガスは上記吸入から圧縮、吐出に至る間に、気体圧縮機内部の潤滑油を巻き込んで、潤滑油を含有した状態で油分離ブロック３０に放出され、油分離器３１で潤滑油と冷媒ガスに分離される。分離された潤滑油は、油分離ブロック３０から滴下して油溜まり部１８に溜まり、気体成分は吐出室８に放出され、さらに吐出ポート３から吐出される。この圧縮気体は上記油分離ブロック３０で潤滑油成分が充分に分離されている。
【００２４】
上記実施形態では、吐出孔５ａから吐出チャンバ１７に冷媒ガスが吐出された際にフロントサイドブロック６に形成された凹面６ａで障壁が緩和されており、冷媒ガスの流れに対する抵抗が小さくなって過圧縮の発生が極力回避されている。これにより過圧縮に起因する動力の低下や騒音の発生が防止される。
【００２５】
図６は、他の実施形態を示すものであり、上記実施形態と同様に、フロントサイドブロック６の内面には、凹面６ａが形成されている。さらに、この凹面６ａに対峙するフロントサイドブロック６の外面には凸面６ｂが形成されている。これにより凹面６ａと凸面６ｂとの間の肉厚が他部と同等になり、部分的に肉厚が薄くなって強度が小さくなるのを避けることができる。この実施形態においても上記実施形態と同様に、シリンダ５から吐出される冷媒ガスは吐出チャンバ１７を円滑に流れ、過圧縮等の発生を防止する。
【００２６】
図７は、さらに他の実施形態を示すものであり、フロントサイドブロック６への凹面６ａの付与に加えてリアサイドブロック７の内面に凹面７ａが形成されている。該凹面７ａは、吐出チャンバ１７を冷媒ガスが流れる際に、リアサイドブロック７の内面に冷媒ガスが衝突して不具合が生じるのを防止することができる。なお、この実施形態では、フロントサイドブロック６の内面と、リアサイドブロック７の内面の両方に凹面を形成したが、本発明としては前記実施形態のようにフロントサイドブロック６の内面にのみ凹面を形成してもよい。また、本発明としては、リアサイドブロック７の内面にのみ凹面を形成するものであってもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の気体圧縮機によれば、冷媒ガスを吸入、圧縮する圧縮機本体と、該圧縮機本体から高圧の冷媒ガスを吐出する吐出孔と、前記吐出孔から吐出された冷媒ガスの流速を減速させる吐出チャンバと、前記吐出チャンバ内に配置されるとともに前記吐出孔の出口に設けられ、冷媒ガスの逆流を防止する吐出弁とを備え、前記吐出弁通過後の冷媒ガスが、前記吐出チャンバの内壁に沿って流れるように前記吐出チャンバの内壁を形成したので、吐出孔から吐出チャンバに冷媒ガスが吐出された際に冷媒ガスの流れを円滑にして、冷媒ガスの流れに対する抵抗を小さくして動力低下を回避し、騒音を減少させる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における気体圧縮機の全体を示す正面断面図である。
【図２】同じくシリンダ端面における圧縮機本体を示す側面断面図である。
【図３】同じく圧縮機本体を示す平面図である。
【図４】同じく圧縮機本体を示す側面図である。
【図５】同じくフロントサイド内面を示す側面図である。
【図６】他の実施形態における圧縮機本体を示す平面図である。
【図７】さらに他の実施形態における圧縮機本体を示す平面図である。
【図８】過圧縮状態における圧縮機内での各部の圧力を示すグラフである。
【符号の説明】
１ａ　フロントハウジング
１ｂ　リアハウジング
３　　吐出ポート
４　　吸入室
５　　シリンダ
５ａ　シリンダ吐出孔
６　　フロントサイドブロック
６ａ　凹面
６ｂ　凸面
７　　リアサイドブロック
７ａ　凹面
８　　吐出室
９　　吸入口
１０　　ロータ軸
１１　　ロータ
１２　　ベーン溝
１５　　ベーン
１６　　シリンダ圧縮室
１７　　吐出チャンバ
１７ａ　吐出通路
１８　　油溜まり部
２０　　電磁クラッチ
３０　　油分離ブロック
３１　　油分離器
【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】
2004068783.tif 000009
【図８】
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