(57)【要約】【課題】  ピストンが下死点に到達した時点での圧縮室圧力が従来に比べて高い往復動圧縮機を提供する。【解決手段】  シリンダボア２ａと、上死点と下死点との間で往復動可能にシリンダボア２ａに挿入されシリンダボア２ａと協働して圧縮室１２を形成するピストン７と、ピストン駆動機構５、６と、ピストン駆動機構５、６を収容するクランク室３と、圧縮室１２に連通する吸入孔８ａと吐出孔８ｂとが形成された弁板８と、吸入孔８ａを開閉するリード弁である吸入弁１０ａと、吐出孔８ｂを開閉するリード弁である吐出弁１０ｂと、吸入孔８ａと吸入弁１０ａとを介して圧縮室１２に連通する吸入室９ａと、吐出弁１０ｂと吐出孔８ｂとを介して圧縮室１２に連通する吐出室９ｂとを備え、更にピストン７が下死点及び下死点近傍位置に在る時にのみクランク室３と圧縮室１２とを連通させる連通路２ｃを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボアと、上死点と下死点との間で往復動可能にシリンダボアに挿入されシリンダボアと協働して圧縮室を形成するピストンと、ピストン駆動機構と、ピストン駆動機構を収容するクランク室と、圧縮室に連通する吸入孔と吐出孔とが形成された弁板と、吸入孔を開閉するリード弁である吸入弁と、吐出孔を開閉するリード弁である吐出弁と、吸入孔と吸入弁とを介して圧縮室に連通する吸入室と、吐出弁と吐出孔とを介して圧縮室に連通する吐出室とを備え、更にピストンが下死点及び下死点近傍位置に在る時にのみクランク室と圧縮室とを連通させる連通路を備えることを特徴とする往復動圧縮機。
【請求項２】
連通路は、クランク室に貯留された潤滑油の液面よりも上方に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の往復動圧縮機。
【請求項３】
ピストン駆動機構は回転軸と、傾角可変に回転軸に係合し回転軸によって回転駆動される斜板とを有し、連通路は最大吐出容量時又は最大吐出容量近傍時の下死点及び下死点近傍位置にピストンが在る時にのみ、クランク室と圧縮室とを連通させることを特徴とする請求項１又は２に記載の往復動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は往復動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリンダボアと、上死点と下死点との間で往復動可能にシリンダボアに挿入されシリンダボアと協働して圧縮室を形成するピストンと、ピストン駆動機構と、ピストン駆動機構を収容するクランク室と、圧縮室に連通する吸入孔と吐出孔とが形成された弁板と、吸入孔を開閉するリード弁である吸入弁と、吐出孔を開閉するリード弁である吐出弁と、吸入孔と吸入弁とを介して圧縮室に連通する吸入室と、吐出弁と吐出孔とを介して圧縮室に連通する吐出室とを備える往復動圧縮機が特許文献１等に開示されている。
【特許文献１】特開平７−７７１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１等の往復動圧縮機においては、図１の圧縮室圧力線図に実線で示すように、吸入行程にあるピストンが下死点近傍位置に到達し、圧縮室圧力が吸入弁開弁圧力まで上昇すると吸入弁が閉じるので、ピストンが下死点に到達した時点での圧縮室圧力は吸入弁開弁圧力以下になる。吸入室圧力と吸入弁開弁圧力との差圧による付勢力が曲げ剛性を有するリード弁である吸入弁に作用して吸入弁を曲げ変形させ吸入孔を開かせるので、吸入弁開弁圧力は当然吸入室圧力よりも低圧である。ピストンが下死点に到達した時点での圧縮室圧力を、吸入弁開弁圧力よりも上昇させて、吸入室圧力に接近させることができれば、圧縮室の冷媒充填率が従来よりも上昇することになるので、圧縮機の吐出容量が増加する。
従って本発明は、シリンダボアと、上死点と下死点との間で往復摺動可能にシリンダボアに挿入されシリンダボアと協働して圧縮室を形成するピストンと、ピストン駆動機構と、ピストン駆動機構を収容するクランク室と、圧縮室に連通する吸入孔と吐出孔とが形成された弁板と、吸入孔を開閉するリード弁である吸入弁と、吐出孔を開閉するリード弁である吐出弁と、吸入孔と吸入弁とを介して圧縮室に連通する吸入室と、吐出弁と吐出孔とを介して圧縮室に連通する吐出室とを備える往復動圧縮機であって、ピストンが下死点に到達して時点での圧縮室圧力が従来に比べて高い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】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明においては、シリンダボアと、上死点と下死点との間で往復摺動可能にシリンダボアに挿入されシリンダボアと協働して圧縮室を形成するピストンと、ピストン駆動機構と、ピストン駆動機構を収容するクランク室と、圧縮室に連通する吸入孔と吐出孔とが形成された弁板と、吸入孔を開閉するリード弁である吸入弁と、吐出孔を開閉するリード弁である吐出弁と、吸入孔と吸入弁とを介して圧縮室に連通する吸入室と、吐出弁と吐出孔とを介して圧縮室に連通する吐出室とを備え、更にピストンが下死点及び下死点近傍位置に在る時にのみクランク室と圧縮室とを連通させる連通路を備える。
本発明に係る往復動圧縮機においては、吸入行程にあるピストンが下死点に接近し吸入弁が閉じた後も、ピストンが下死点及び下死点近傍位置に在る時にのみクランク室と圧縮室とを連通させる連通路を介して、クランク室から圧縮室へ冷媒が流入できるので、ピストンが下死点に達するまでの間、圧縮室圧力は吸入弁開弁圧力を越えて上昇し吸入室圧力に接近することができる。この結果、圧縮室の冷媒充填率が従来よりも上昇し、圧縮機の吐出容量が従来よりも増加する。
【０００５】
本発明の好ましい態様においては、連通路は、クランク室に貯留された潤滑油の液面よりも上方に配設されている。
クランク室に貯留された潤滑油の液面よりも上方に、連通路が配設されることにより、圧縮室への潤滑油の流入が防止され、液圧縮が防止される。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、ピストン駆動機構は回転軸と、傾角可変に回転軸に係合し回転軸によって回転駆動される斜板とを有し、連通路は最大吐出容量時又は最大吐出容量近傍時の下死点及び下死点近傍位置にピストンが在る時にのみ、クランク室と圧縮室とを連通させる。
往復動圧縮機が可変容量斜板式圧縮機である場合には、最大吐出容量時又は最大吐出容量近傍時にのみ、吐出容量増加効果が得られれば十分である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、ピストンが下死点に到達した時点での圧縮室圧力が従来に比べて高い往復動圧縮機が提供される。
【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、可変容量斜板式圧縮機１は、複数の円形断面のシリンダボア２ａを有するシリンダブロック２と、シリンダブロック２と協働してクランク室３を形成するフロントハウジング４と、クランク室３内に配設されシリンダブロック２とフロントハウジング４とにより回転可能に支持されると共に一端がフロントハウジング４を貫通して圧縮機外へ延びる回転軸５と、傾角可変に回転軸５に係合し回転軸５により回転駆動される斜板６と、シリンダボア２ａに挿入されると共に斜板６に係合し斜板６の回転に伴って上死点と下死点との間で往復動するピストン７と、シリンダブロック２と協働して吸入孔８ａと吐出孔８ｂとが形成された弁板８を挟持し、内部に円環空洞状の吸入室９ａと円形空洞状の吐出室９ｂとを有するシリンダヘッド９と、一端部がシリンダブロック２と弁板８とに挟持されて固定され他端部が吸入孔８ａを開閉するリード弁である吸入弁１０ａと、一端部が吐出室９ｂ内に配設されたバルブリテーナ１１と弁板８とに挟持されて固定され他端部が吐出孔８ｂを開閉するリード弁である吐出弁１０ｂとを備えている。
シリンダボア２ａとピストン７と弁板８とは協働して、圧縮室１２を形成している。クランク室３は、回転軸５と斜板６とが形成するピストン駆動機構を収容している。
【００１０】
吸入室９ａは、吸入ポート９ａ’を介して図示しない自動車空調装置の蒸発器に連通し、吸入孔８ａと吸入弁１０ａとを介して圧縮室１２に連通している。
吐出室９ｂは、吐出ポート９ｂ’を介して図示しない自動車空調装置の凝縮器に連通し、吐出弁１０ｂと吐出孔８ｂとを介して圧縮室１２に連通している。
シリンダブロック２の弁板８側の端面に、吸入弁１０ａの開度を規制する開度規制凹部２ｂが形成されている。
【００１１】
シリンダボア２ａの周壁に、シリンダボア２ａのクランク室側端部から弁板側端部へ向けて延びる溝２ｃが形成されている。溝２ｃの弁板側端部は、斜板６の傾角が最大で、可変容量斜板式圧縮機１の吐出容量が最大になっている時の、下死点位置すなわち図２に示す位置に在るピストン７の圧縮室側端部よりも僅かに弁板８寄りの位置Ｐに在る。
図３に示すように、溝２ｃはクランク室３に貯留された潤滑油の液面Ｗよりも上方に配設されている
【００１２】
可変容量斜板式圧縮機１においては、図示しない自動車エンジンにより回転軸５が回転駆動され、回転軸５の回転に伴って斜板６が回転し、ピストン７が往復動する。ピストン７の往復動に伴って、空調装置の蒸発器から戻った冷媒ガスが吸入ポート９ａ’と吸入室９ａと吸入孔８ａと吸入弁１０ａとを通って圧縮室１２に流入し、圧縮室１２内で圧縮され、吐出孔８ｂと吐出弁１０ｂと吐出室９ｂと吐出ポート９ｂ’とを通って、空調装置の凝縮器へ流出する。
【００１３】
可変容量斜板式圧縮機１が最大吐出容量運転されている時に、吸入行程にあるピストンが下死点に接近しＰ位置を通過すると、クランク室３と圧縮室１２とが溝２ｃを介して連通する。可変容量斜板式圧縮機１が最大吐出容量運転されている時には、吸入室圧力とクランク室圧力は略等しいので、溝２ｃを通ってクランク室３からクランク室３よりも低圧の圧縮室１２へクランク室３内の冷媒ガスが流入する。この結果、図１に太破線で示すように、ピストン７が下死点に達するまでの間、圧縮室圧力は吸入弁開弁圧力を越えて上昇し吸入室圧力に接近することができる。この結果、圧縮室１２の冷媒充填率が従来よりも上昇し、圧縮機の吐出容量が従来よりも上昇する。溝２ｃを通過する際の圧力損失により、圧縮室圧力はクランク室圧力までは上昇しない。ピストン７が下死点から上死点へ向けて移動を開始すると、圧縮室圧力は上昇を開始し、ピストンがＰ位置に達した時点で、吸入室圧力ひいてはクランク室圧力と等しくなる。従って、ピストンが下死点からＰ位置に到達するまでの間も、溝２ｃを通ってクランク室３からクランク室３よりも低圧の圧縮室１２へクランク室３内の冷媒ガスが流入する。この結果、圧縮室１２の冷媒充填率が更に上昇する。ピストン７の圧縮室側端部がＰ位置を通過する、溝２ｃの弁板寄りの端部がピストン７により閉鎖されるので、クランク室３と圧縮室１２との連通が遮断される。従って、クランク室圧力よりも高圧になった圧縮室１２から溝２ｃを介して冷媒ガスがクランク室３へ流出するおそれは無い。試行錯誤により、Ｐ位置を見出すことが可能である。溝２ｃの弁板側端部は、圧縮室１２の冷媒充填率を従来よりも上昇させることができることを条件として、Ｐ位置から多少前後にずれても良い。
【００１４】
可変容量斜板式圧縮機１が容量制御運転されている時には、圧縮室１２の冷媒充填率を高める必要は無い。従って、溝２ｃは可変容量斜板式圧縮機１が最大吐出容量で運転されており或いは最大吐出容量近傍の吐出容量で運転されており、且つピストン７が下死点及び下死点近傍位置に在る時にのみクランク室３と圧縮室１２とを連通させるものであれば良い。
溝２ｃは、クランク室３に貯留された潤滑油の液面Ｗよりも上方に配設されているので、圧縮室１２への潤滑油の流入が防止され、液圧縮が防止されている。
【実施例２】
【００１５】
溝２ｃに代えて、シリンダブロックに形成した連通孔を介してクランク室３と圧縮室１２とを連通させても良い。
往復動圧縮機が固定容量斜板式圧縮機の場合には、単に溝２ｃの弁板側端部を、下死点位置に在るピストン７の圧縮室側端部よりも僅かに弁板８寄りの位置Ｐに配設すれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は、可変容量斜板式圧縮機、固定容量斜板式圧縮機、可変容量揺動板式圧縮機、固定容量揺動板式圧縮機を含む各種の往復動圧縮機に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】往復動圧縮機の圧縮室圧力線図および本発明の実施例に係る可変容量斜板式圧縮機の最大吐出容量運転時の圧縮室圧力線図である。
【図２】本発明の実施例に係る可変容量斜板式圧縮機の断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
【符号の説明】
【００１８】
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
２ｃ  溝
３  クランク室
４  フロントハウジング
５  回転軸
６  斜板
７  ピストン
８  弁板
８ａ  吸入孔
８ｂ  吐出孔
９  シリンダヘッド
９ａ  吸入室
９ｂ  吐出室
１０ａ  吸入弁
１０ｂ  吐出弁
１１  バルブリテーナ
１２  圧縮室
【図１】
2007262948.tif 000003
【図２】
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【図３】
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