(57)【要約】【課題】  シリンダブロックと、シリンダブロックに形成された複数のシリンダボアと、シリンダボア内で往復移動するピストンと、シリンダボアへ被圧縮流体を導く吸入孔とシリンダボア内の被圧縮流体をシリンダボア外へ導く吐出孔とが形成された弁板と、吸入孔を開閉する帯板状の吸入弁と、吐出孔を開閉する帯板状の吐出弁とを備える圧縮機であって、吸入弁の振動に起因して特定周波数の振動、ガス脈動が顕著になるのが防止された圧縮機を提供する。【解決手段】  シリンダブロックと、シリンダブロックに形成された複数のシリンダボアと、シリンダボア内で往復移動するピストンと、シリンダボアへ被圧縮流体を導く吸入孔とシリンダボア内の被圧縮流体をシリンダボア外へ導く吐出孔とが形成された弁板と、吸入孔を開閉する帯板状の吸入弁と、吐出孔を開閉する帯板状の吐出弁とを備え、シリンダボア内のデッドボリュームが、シリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックと、シリンダブロックに形成された複数のシリンダボアと、シリンダボア内で往復移動するピストンと、シリンダボアへ被圧縮流体を導く吸入孔とシリンダボア内の被圧縮流体をシリンダボア外へ導く吐出孔とが形成された弁板と、吸入孔を開閉する帯板状の吸入弁と、吐出孔を開閉する帯板状の吐出弁とを備え、シリンダボア内のデッドボリュームが、シリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
吸入弁の開度を規制するリセスがシリンダボアに形成されており、リセスの容積が、シリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
吐出孔の容積が、シリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項４】
吸入孔の周縁から所定隙間を隔てて吸入孔を取り巻く環状溝が弁板のシリンダボアに対峙する端面に形成され、環状溝の容積が、シリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項５】
吸入弁と同一平面内で延在する板材を備え、当該板材のシリンダボア内で延在する部位の面積が、シリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロックと、シリンダブロックに形成された複数のシリンダボアと、シリンダボア内で往復移動するピストンと、シリンダボアへ被圧縮流体を導く吸入孔とシリンダボア内の被圧縮流体をシリンダボア外へ導く吐出孔とが形成された弁板と、吸入孔を開閉する帯板状の吸入弁と、吐出孔を開閉する帯板状の吐出弁とを備える圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリンダブロックと、シリンダブロックに形成された複数のシリンダボアと、シリンダボア内で往復移動するピストンと、シリンダボアへ被圧縮流体を導く吸入孔とシリンダボア内の被圧縮流体をシリンダボア外へ導く吐出孔とが形成された弁板と、吸入孔を開閉する帯板状の吸入弁と、吐出孔を開閉する帯板状の吐出弁とを備える圧縮機が特許文献１等に開示されている。
特許文献１等に開示された従来の圧縮機においては、シリンダボアのデッドボリュームは全てのシリンダボアで同一である。
【特許文献１】特開平８−２６１１５４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
シリンダボアにガスが流入する際に吸入弁が振動する。シリンダボアのデッドボリュームが全てのシリンダボアで同一であると、ピストンが上死点から下死点まで移動する間のシリンダボア内の圧力変動が全てのシリンダボアで同一となり、シリンダボアに流入するガスの流量が全てのシリンダボアで同一となり、吸入弁近傍でのガスの流動状態が全てのシリンダボアで同一となり、吸入弁に印加される変動外力の周波数が全てのシリンダボアで同一となり、全ての吸入弁が同一周波数で振動し、当該周波数の振動、ガス脈動が顕著になり、近傍機器に悪影響を与えるという問題を生ずる。
【０００４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、シリンダブロックと、シリンダブロックに形成された複数のシリンダボアと、シリンダボア内で往復移動するピストンと、シリンダボアへ被圧縮流体を導く吸入孔とシリンダボア内の被圧縮流体をシリンダボア外へ導く吐出孔とが形成された弁板と、吸入孔を開閉する帯板状の吸入弁と、吐出孔を開閉する帯板状の吐出弁とを備える圧縮機であって、吸入弁の振動に起因して特定周波数の振動、ガス脈動が顕著になるのが防止された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、シリンダブロックと、シリンダブロックに形成された複数のシリンダボアと、シリンダボア内で往復移動するピストンと、シリンダボアへ被圧縮流体を導く吸入孔とシリンダボア内の被圧縮流体をシリンダボア外へ導く吐出孔とが形成された弁板と、吸入孔を開閉する帯板状の吸入弁と、吐出孔を開閉する帯板状の吐出弁とを備え、シリンダボア内のデッドボリュームが、シリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なることを特徴とする圧縮機を提供する。
本発明に係る圧縮機においては、シリンダボア内のデッドボリュームが、シリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なるので、ピストンが上死点から下死点まで移動する間のシリンダボア内の圧力変動がシリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なり、シリンダボアに流入するガスの流量がシリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なる。従って、吸入弁近傍でのガスの流動状態がシリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なり、吸入弁に印加される変動外力の周波数がシリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なり、吸入弁の振動の周波数がシリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なる。この結果、吸入弁の振動に起因して特定周波数の振動、ガス脈動が顕著になるのが防止される。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、吸入弁の開度を規制するリセスがシリンダボアに形成されており、リセスの容積が、シリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なる。
本発明の好ましい態様においては、吐出孔の容積が、シリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なる。
本発明の好ましい態様においては、吸入孔の周縁から所定隙間を隔てて吸入孔を取り巻く環状溝が弁板のシリンダボアに対峙する端面に形成され、環状溝の容積が、シリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なる。
本発明の好ましい態様においては、吸入弁と同一平面内で延在する板材を備え、当該板材のシリンダボア内で延在する部位の面積が、シリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なる。
シリンダボアのデッドボリュームの容積をシリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異ならしめる手段として、吸入弁開度規制用リセスの容積をシリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異ならしめても良く、吐出孔の容積をシリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異ならしめても良く、吸入孔を取り巻く環状溝の容積をシリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異ならしめても良く、吸入弁と同一平面内で延在する板材のシリンダボア内で延在する部位の面積をシリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異ならしめても良い。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る圧縮機においては、シリンダボア内のデッドボリュームが、シリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なるので、ピストンが上死点から下死点まで移動する間のシリンダボア内の圧力変動がシリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なり、シリンダボアに流入するガスの流量がシリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なる。従って、吸入弁近傍でのガスの流動状態がシリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なり、吸入弁に印加される変動外力の周波数がシリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なり、吸入弁の振動の周波数がシリンダボア毎に又は複数のシリンダボアのグループ毎に異なる。この結果、吸入弁の振動に起因して特定周波数の振動、ガス脈動が顕著になるのが防止される。
【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斜板式圧縮機を説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１に示すように、柱状のシリンダブロック１の両端を覆って、フロントハウジング２とシリンダヘッド３とが配設されている。フロントハウジング２の内部にクランク室４が形成され、シリンダブロック１の内部に周方向に互いに間隔を隔てて複数のシリンダボア５が形成されている。クランク室４内に、斜板６が配設されている。斜板６の中心に駆動軸７が挿通されている。駆動軸７は、図示しないベアリングを介して、フロントハウジング２とシリンダブロック１とに回転可能に支持されている。
駆動軸７に、ローター８が固定されている。ローター８は、スラストベアリング９を介してフロントハウジング２に支持されている。
斜板６は、リンク機構１０を介して、駆動軸７に対する傾角変動可能に、且つローター８に対する駆動軸７回りの相対回転不能に、ローター８に連結されている。
【００１０】
斜板６に、シュー１１を介してピストン１２が係合している。ピストン１２は、駆動軸７と平行に延在し、シリンダボア５に往復摺動可能に挿入されている。
【００１１】
シリンダヘッド３の内部に、吸入室１３と吐出室１４とが画成されている。シリンダヘッド３に形成された吸入ポート３ａが吸入室１３に連通している。シリンダヘッド３に形成された図示しない吐出ポートが吐出室１４に連通している。
シリンダブロック１とシリンダヘッド３とに挟持されてガスケット１５と弁板１６とが配設されている。弁板１６には、シリンダボア５と吸入室１３とに連通する円形の吸入孔１６ａと、シリンダボア５と吐出室１４とに連通する円形の吐出孔１６ｂとが形成されている。弁板１５は、吸入室１３から離隔する側で吸入孔１６ａを開閉する吸入弁１７と、吐出室１４側で吐出孔１６ｂを開閉する吐出弁１８とを装備している。吸入弁１７、吐出弁１８は、内外の圧力差により面外方向へ弾性変形して吸入孔１６ａ、吐出孔１６ｂを開閉する帯板状のリード弁として構成されている。
吐出弁１８を間に挟んで弁板１６に対峙し吐出弁１８の開度を規制するリテーナ１９が、吐出室１４内に配設されている。リテーナ１９は吐出弁１８、弁板１６、吸入弁１７と共にシリンダブロック１にボルト固定されている。リテーナ１９は、弁板１６と協働して部吐出弁１８の基部を挟持固定すると共に、吐出弁１８の吐出孔１６ｂに対峙する部位の面外変形を許容している。
【００１２】
弁板１６は、シリンダブロック１と協働して吸入弁１７の基部を挟持固定すると共に、吸入弁１７の吸入孔１６ａに対峙する部位の面外変形を許容している。
シリンダボア５に、吸入弁１７の開度を規制するリセス５ａが形成されている。図２に示すように、シリンダブロック１の端面側から見たリセス５ａの面積が、所定数のシリンダボア５では広く、残余のシリンダボア５では狭く設定されると共に、リセス５ａの深さが全てのシリンダボア５で同一値に設定されているか、又は図３に示すように、シリンダブロック１の端面側から見たリセス５ａの面積が全てのシリンダボア５で同一に設定されると共に、リセス５ａの深さｈが所定数のシリンダボア５では深く、残余のシリンダボア５では浅く設定されている。
リセス５ａ、吐出孔１６ｂは、ピストン１２が上死点まで移動しても、シリンボア５内に残される空間である、シリンダボア５のデッドボリュームを形成している。
【００１３】
本実施例に係る斜板式圧縮機の作動を以下に説明する。
図示しない外部駆動源によって駆動軸７が回転駆動され、駆動軸７の回転に伴って斜板６が回転する。斜板６の回転に伴って、ピストン１２がシリンダボア５内を往復移動する。ピストン１２の往行移動に伴い、ボア５内の圧力が低下し、吸入弁１７の面外変形可能な部位の先端が弁板１６から離れて吸入孔１６ａが開く。前記部位の先端がリセス５ａの底面に当接することにより、吸入弁１７の開度が規制される。外部冷凍回路から吸入ポート３ａを通って吸入室１３へ流入した冷媒ガスが、吸入孔１６ａを通ってボア５内に吸入され、ボア５内で圧縮される。ボア５内の冷媒ガス圧が上昇し、吐出弁１８の面外変形可能な部位の先端が弁板１６から離れて吐出孔１６ｂが開く。前記部位の先端がリテーナ１９に当接することにより、吐出弁１８の開度が規制される。ボア５内の加圧冷媒ガスは、吐出孔１６ｂを通って吐出室１４へ吐出し、吐出室１４から図示しない吐出ポートを通って外部冷凍回路へ流出する。
【００１４】
本実施例に係る斜板式圧縮機においては、シリンダボア５に形成された吸入弁開度規制用リセス５ａの容積が複数のシリンダボア５のグループ毎に異なるので、シリンダボア５内のデッドボリュームが複数のシリンダボア５のグループ毎に異なり、ピストン１２が上死点から下死点まで移動する間のシリンダボア５内の圧力変動が複数のシリンダボア５のグループ毎に異なる。従って、シリンダボア５に流入する冷媒ガスの流量が複数のシリンダボア５のグループ毎に異なり、吸入弁１７の面外変形可能な部位近傍での冷媒ガスの流動状態が複数のシリンダボア５のグループ毎に異なり、吸入弁１７の面外変形可能な部位に印加される変動外力の周波数が複数のシリンダボア５のグループ毎に異なり、冷媒ガスがシリンダボア５へ流入する際に発生する吸入弁１７の面外変形可能な部位の振動の周波数が複数のシリンダボア５のグループ毎に異なる。この結果、吸入弁の振動に起因して特定周波数の振動、ガス脈動が顕著になるのが防止される。
吸入弁開度規制用リセス５ａの容積を、３つ以上のシリンダボア５のグループ毎に異ならしめても良い。
グループの形成に、例えば一つおきにピックアップしたシリンダボア５で一つのグループを形成し、残余のシリンダボア５でもう一つのグループを形成する等の規則性を持たせる必要は無い。
【００１５】
吸入弁開度規制用リセス５ａの容積を、シリンダボア５毎に異ならしめても良い。
シリンダボア５内のデッドボリュームがシリンダボア５毎に異なり、ピストン１２が上死点から下死点まで移動する間のシリンダボア５内の圧力変動がシリンダボア５毎に異なる。従って、シリンダボア５に流入する冷媒ガスの流量がシリンダボア５毎に異なり、吸入弁１７の面外変形可能な部位近傍での冷媒ガスの流動状態がシリンダボア５毎に異なり、吸入弁１７の面外変形可能な部位に印加される変動外力の周波数がシリンダボア５毎に異なり、冷媒ガスがシリンダボア５へ流入する際に発生する吸入弁１７の面外変形可能な部位の振動の周波数がシリンダボア５毎に異なる。この結果、吸入弁１７の振動に起因して特定周波数の振動、ガス脈動が顕著になるのが防止される。
【実施例２】
【００１６】
吸入弁開度規制用リセス５ａの容積を複数のシリンダ５のグループ毎に、又はシリンダボア５毎に異ならしめるのに代えて、吐出孔１６ｂの断面積を、ひいては吐出孔１６ｂの容積を、図４に示すように複数のシリンダボア５のグループ毎に、又はシリンダボア５毎に異ならしめても良い。
シリンダボア５内のデッドボリュームが複数のシリンダボア５のグループ毎に又はシリンダボア５毎に異なり、ピストン１２が上死点から下死点まで移動する間のシリンダボア５内の圧力変動が複数のシリンダボア５のグループ毎に又はシリンダボア５毎に異なる。従って、シリンダボア５に流入する冷媒ガスの流量が複数のシリンダボア５のグループ毎に又はシリンダボア５毎に異なり、吸入弁１７の面外変形可能な部位近傍での冷媒ガスの流動状態が複数のシリンダボア５のグループ毎に又はシリンダボア５毎に異なり、吸入弁１７の面外変形可能な部位に印加される変動外力の周波数が複数のシリンダボア５のグループ毎に又はシリンダボア５毎に異なり、冷媒ガスがシリンダボア５へ流入する際に発生する吸入弁１７の面外変形可能な部位の振動の周波数が複数のシリンダボア５のグループ毎に又はシリンダボア５毎に異なる。この結果、吸入弁１７の振動に起因して特定周波数の振動、ガス脈動が顕著になるのが防止される。
グループの形成に規則性を持たせる必要は無い。
【実施例３】
【００１７】
図５に示すように、吸入孔１６ａの周縁から所定隙間を隔てて吸入孔１６ａを取り巻く環状溝１６ｃを弁板１６のシリンダボア５に対峙する端面に形成して、吸入弁１７が着座する弁座を形成する場合には、環状溝１６ｃの幅及び／又は深さを、ひいては環状溝１６ｃの容積を、図５に示すように複数のシリンダボア５のグループ毎に、又はシリンダボア５毎に異ならしめても良い。
シリンダボア５内のデッドボリュームが複数のシリンダボア５のグループ毎に又はシリンダボア５毎に異なり、ピストン１２が上死点から下死点まで移動する間のシリンダボア５内の圧力変動が複数のシリンダボア５のグループ毎に又はシリンダボア５毎に異なる。従って、シリンダボア５に流入する冷媒ガスの流量が複数のシリンダボア５のグループ毎に又はシリンダボア５毎に異なり、吸入弁１７の面外変形可能な部位近傍での冷媒ガスの流動状態が複数のシリンダボア５のグループ毎に又はシリンダボア５毎に異なり、吸入弁１７の面外変形可能な部位に印加される変動外力の周波数が複数のシリンダボア５のグループ毎に又はシリンダボア５毎に異なり、冷媒ガスがシリンダボア５へ流入する際に発生する吸入弁１７の面外変形可能な部位の振動の周波数が複数のシリンダボア５のグループ毎に又はシリンダボア５毎に異なる。この結果、吸入弁１７の振動に起因して特定周波数の振動、ガス脈動が顕著になるのが防止される。
グループの形成に規則性を持たせる必要は無い。
【実施例４】
【００１８】
シリンダボア５内で、吸入弁１７と同一平面内で吸入弁１７の側方に広がる空間は、シリンダボア５のデッドボリュームを形成する。複数の吸入弁１７は、図６に示すように一枚の板材から打ち抜かれるので、吸入弁１７の側方に板材１７ａを残し、当該板材１７ａのシリンダボア５内で延在する部位の面積を、図６に示すように複数のシリンダボア５のグループ毎に、又はシリンダボア５毎に、ならしめても良い。
シリンダボア５内のデッドボリュームが複数のシリンダボア５のグループ毎に又はシリンダボア５毎に異なり、ピストン１２が上死点から下死点まで移動する間のシリンダボア５内の圧力変動が複数のシリンダボア５のグループ毎に又はシリンダボア５毎に異なる。従って、シリンダボア５に流入する冷媒ガスの流量が複数のシリンダボア５のグループ毎に又はシリンダボア５毎に異なり、吸入弁１７の面外変形可能な部位近傍での冷媒ガスの流動状態が複数のシリンダボア５のグループ毎に又はシリンダボア５毎に異なり、吸入弁１７の面外変形可能な部位に印加される変動外力の周波数が複数のシリンダボア５のグループ毎に又はシリンダボア５毎に異なり、冷媒ガスがシリンダボア５へ流入する際に発生する吸入弁１７の面外変形可能な部位の振動の周波数が複数のシリンダボア５のグループ毎に又はシリンダボア５毎に異なる。この結果、吸入弁１７の振動に起因して特定周波数の振動、ガス脈動が顕著になるのが防止される。
グループの形成に規則性を持たせる必要は無い。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明は斜板式圧縮機に限らず、シリンダブロックと、シリンダブロックに形成された複数のシリンダボアと、シリンダボア内で往復移動するピストンと、シリンダボアへ被圧縮流体を導く吸入孔とシリンダボア内の被圧縮流体をシリンダボア外へ導く吐出孔とが形成された弁板と、吸入孔を開閉する帯板状の吸入弁と、吐出孔を開閉する帯板状の吐出弁とを備える種々の往復動圧縮機に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施例に係る斜板式圧縮機の断面図である。
【図２】図１のII−II矢視図である。
【図３】（ａ）は図１のII−II矢視図である。（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ矢視図である。
【図４】本発明の第２実施例に係る斜板式圧縮機の構造図であり、図１のIII-III矢視図に相当する図である。
【図５】本発明の第３実施例に係る斜板式圧縮機の構造図である。（ａ）は図１のIII-III矢視図に相当する図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ矢視図である。
【図６】本発明の第４実施例に係る斜板式圧縮機の構造図である。（ａ）は図１のIII-III矢視図に相当する図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視図であり、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ矢視図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  シリンダブロック
２  ハウジング
３  シリンダヘッド
４  クランク室
５  シリンダボア
５ａ  リセス
６  斜板
１２  ピストン
１３  吸入室
１４  吐出室
１６  弁板
１６ａ  吸入孔
１６ｂ  吐出孔
１６ｃ  環状溝
１７  吸入弁
１７ａ  板材
１８  吐出弁
１９  リテーナ
【図１】
2005140020.tif 000003
【図２】
2005140020.tif 000004
【図３】
2005140020.tif 000005
【図４】
2005140020.tif 000006
【図５】
2005140020.tif 000007
【図６】
2005140020.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成16年2月17日(2004.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
シリンダヘッド３の内部に、吸入室１３と吐出室１４とが画成されている。シリンダヘッド３に形成された吸入ポート３ａが吸入室１３に連通している。シリンダヘッド３に形成された図示しない吐出しポートが吐出室１４に連通している。
シリンダブロック１とシリンダヘッド３とに挟持されてガスケット１５と弁板１６とが配設されている。弁板１６には、シリンダボア５と吸入室１３とに連通する円形の吸入孔１６ａと、シリンダボア５と吐出室１４とに連通する円形の吐出孔１６ｂとが形成されている。弁板１６は、吸入室１３から隔離する側で吸入孔１６ａを開閉する吸入弁１７と、吐出室１４側で吐出孔１６ｂを開閉する吐出弁１８とを装備している。吸入弁１７、吐出弁１８は、内外の圧力差により面外方向へ弾性変形して吸入孔１６ａ、吐出孔１６ｂを開閉する帯板状のリード弁として構成されている。
吐出弁１８を間に挟んで弁板１６に対峠し吐出弁１８の開度を規制するリテーナ１９が、吐出室１４内に配設されている。リテーナ１９は吐出弁１８、吸入弁１７と共に弁板１６にボルト固定されている。リテーナ１９は、弁板１６と協働して吐出弁１８の基部を狭持固定すると共に、吐出弁１８の吐出孔１６ｂに対峠する部位の面外変形を許容している。