(57)【要約】【課題】冷媒ガスの吸入室内での滞留時間を短くして圧縮効率の向上を図る。【解決手段】周方向に並んだ複数のピストンを、その並んだ順番に往復動させることで、吸入工程を周方向の一方側に向けて順番に行う圧縮機であって、吸入室７が仕切部６７を有したＣ字状の経路として形成されており、吸入室７の吸入ポート５７は、吸入工程の順方向Ｒからみて仕切部６７の直後７ａに連通している。【選択図】図３
2007009855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に間隔的に並んだ複数のシリンダボア（３）と、
前記各シリンダボア（３）内で往復動するピストン（２９）と、
各シリンダボア（３）内の前記ピストン（２９）の上死点側に画成される圧縮室（３Ａ）と、
前記圧縮室（３Ａ）に、吸入弁（１３ｖ）を有する吸入通路（１１）を通じて連通する吸入室（７）と、
前記圧縮室（３Ａ）に、吐出弁（１４ｖ）を有する吐出通路（１２）を通じて連通する吐出室（８）と、
を備え、
周方向に並んだ前記複数のピストン（２９）を、その並んだ順番に往復動させることで、吸入工程を周方向の一方側（Ｒ）に向けて順番に行う圧縮機であって、
前記吸入室（７）は、環状に形成されるとともに一箇所に仕切部（６７）を有することでＣ字状の経路として形成され、
前記吸入室（７）の吸入ポート（５７）は、前記吸入工程の順方向（Ｒ）からみて前記仕切部（６７）の直後（７ａ）に連通していることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
円周方向に間隔的に複数のシリンダボア（３）を有するシリンダブロック（２）と、
前記各シリンダボア（３）内で往復動するピストン（２９）と、
各シリンダボア（３）内の前記ピストン（２９）の上死点側に画成される圧縮室（３Ａ）と、
前記シリンダブロック（２）の上死点側の端面にバルブプレート（９）を介して接合されると共に吸入室（７）と吐出室（８）を画成するエンドカバー（６）と、
前記バルブプレート（９）に設けられ且つ前記圧縮室（３Ａ）と前記吸入室（７）とを連通する吸入通路（１１）と、
前記バルブプレート（９）に設けられ且つ記圧縮室（３Ａ）と前記吐出室（８）とを連通する吐出通路（１２）と、
前記バルブプレート（９）に付設され且つ前記吸入通路（１１）を開閉する吸入弁（１３ｖ）と、
前記バルブプレート（９）に付設され且つ前記吐出通路（１２）を開閉する吐出弁（１４ｖ）と、
を備え、
周方向に並んだ前記複数のピストン（２９）を、その並んだ順番に往復動させることで、吸入工程を周方向の一方側（Ｒ）に向けて順番に行う圧縮機であって、
前記吸入室（７）は、環状に形成されるとともに一箇所に仕切部（６７）を有することでＣ字状の経路として形成され、
前記吸入室（７）の吸入ポート（５７）は、前記吸入工程の順方向（Ｒ）からみて前記仕切部（６７）の直後（７ａ）に連通していることを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の圧縮機であって、
前記吸入ポート（５７）は、前記吸入工程の順方向（Ｒ）に向いている特徴とする圧縮機。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の圧縮機であって、
前記Ｃ字状の経路として構成される前記吸入室（７）は、前記吸入工程の順方向（Ｒ）に向けて段階的にまたは連続的に通路断面積が小さくなっていることを特徴とする圧縮機。
【請求項５】
請求項４に記載の圧縮機であって、
前記Ｃ字状の経路として構成される前記吸入室（７）は、前記吸入工程の順方向（Ｒ）に向けて段階的に通路断面積を小さくするための絞り部（７ｓ）を備えることを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機に係り、例えば車両用空調装置等の冷凍サイクルに介装されて該冷凍サイクル内で気化した冷媒を断熱圧縮する圧縮機に関するものである。 
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に開示される圧縮機は、シリンダボアを有するシリンダブロックの前端面に、フロントハウジングを接合してクランク室を形成すると共に、前記シリンダブロックの後端面に、バルブプレートを介してリアハウジング（エンドカバー）を接合して吸入室および吐出室を形成し、前記クランク室内に軸支した駆動軸の回転を利用して前記シリンダボア内のピストンを往復動させることで、吸入室の冷媒ガスをシリンダボアに吸入して圧縮し、吐出室へ吐出するようになっている。
【０００３】
図６は、シリンダブロックとの合わせ目で切り離したリアハウジング内の吸入室と吐出室の関係を示した図である。リアハウジング１００内の吸入室１０１と吐出室１０２は、筒状の区画壁１０３によって区画され、吸入室１０１は吐出室１０２の外側に環状の空間として設けられている。吸入室１０１には吸入ポート１０５が接続され、吐出室１０２には吐出ポート１０６が接続されている。
【特許文献１】特開平５−１６４０４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図６に示した従来の圧縮機においては、吸入ポート１０５を通じて吸入室１０１に流入した冷媒ガスが、図中矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向とに分かれて流れ、２つの流れが図中Ｃ部分で衝突するため、その部分で冷媒ガスが滞留しがちになるという問題があった。
【０００５】
吸入室１０１内に冷媒ガスが滞留する時間が長くなればなるほど、吸入室１０１内の冷媒ガスは、吐出室１０２を流れる高温の冷媒からの熱を受けて加熱され密度が低下し、密度が低下した分だけ圧縮機の圧縮効率が低下する。つまり、冷媒ガスの吸入室での滞留時間が長ければ長いほど、圧縮機の圧縮効率が低下する。
【０００６】
この点、特許文献１では、区画壁に断熱溝を設けるなどして、吸入室と吐出室との間の熱の授受を抑制しているが、冷媒ガスが滞留しやすい問題は未解決のまま残されていた。
【０００７】
本発明は、被圧縮媒体の吸入室内での滞留時間をできるだけ短くして、圧縮効率の向上を図れるようにし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】
【０００８】
請求項１の発明は、周方向に間隔的に並んだ複数のシリンダボアと、前記各シリンダボア内で往復動するピストンと、各シリンダボア内の前記ピストンの上死点側に画成される圧縮室と、前記圧縮室に、吸入弁を有する吸入通路を通じて連通する吸入室と、前記圧縮室に、吐出弁を有する吐出通路を通じて連通する吐出室と、を備え、周方向に並んだ前記複数のピストンを、その並んだ順番に往復動させることで、吸入工程を周方向の一方側に向けて順番に行う圧縮機であって、
前記吸入室は、前記吐出室の外周側に環状に形成されるとともに一箇所に仕切部を有することで、Ｃ字状の経路として形成され、前記吸入室の吸入ポートは、前記吸入工程の順方向からみて前記仕切部の直後に連通していることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、円周方向に間隔的に複数のシリンダボアを有するシリンダブロックと、前記各シリンダボア内で往復動するピストンと、各シリンダボア内の前記ピストンの上死点側に画成される圧縮室と、前記シリンダブロックの上死点側の端面にバルブプレートを介して接合されると共に吸入室と吐出室を画成するエンドカバーと、前記バルブプレートに設けられ且つ前記圧縮室と前記吸入室とを連通する吸入通路と、前記バルブプレートに設けられ且つ記圧縮室と前記吐出室とを連通する吐出通路と、前記バルブプレートに付設され且つ前記吸入通路を開閉する吸入弁と、前記バルブプレートに付設され且つ前記吐出通路を開閉する吐出弁と、を備え、周方向に並んだ前記複数のピストンを、その並んだ順番に往復動させることで、吸入工程を周方向の一方側に向けて順番に行う圧縮機であって、
前記吸入室は、前記吐出室の外周側に環状に形成されるとともに一箇所に仕切部を有することでＣ字状の経路として形成され、前記吸入室の吸入ポートは、前記吸入工程の順方向からみて前記仕切部の直後に連通していることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の圧縮機であって、前記吸入ポートは、前記吸入工程の順方向に向いている特徴とするものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の圧縮機であって、前記Ｃ字状の経路として構成される前記吸入室は、前記吸入工程の順方向に向けて段階的にまたは連続的に通路断面積が小さくなっていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４に記載の圧縮機であって、前記Ｃ字状の経路として構成される前記吸入室は、前記吸入工程の順方向に向けて段階的に通路断面積を小さくするための絞り部を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１および２の発明によれば、吸入ポートから吸入室に導入された被圧縮媒体は、吸入工程の順方向（周方向の一方側）に向けてＣ字状の経路に沿って流れる。そのため、従来のように、吸入室内で圧縮媒体の流れが２つに分岐して互いに衝突することがなくなり、被圧縮媒体が吸入室内に滞留する時間が短くなって、吸入効率が良くなり、圧縮効率が向上する。
【００１４】
請求項３の発明によれば、吸入ポートから吸入室に導入された被圧縮媒体の流れがさらにスムーズになり、さらに吸入効率が良くなる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、Ｃ字状の経路として構成された吸入室の通路断面積が、吸入ポートから離れるに従って除々に狭くなるように形成されているため、Ｃ字状の経路の下流端に被圧縮媒体が大量に押し寄せることがなくなる。そのため、吸入室内の圧縮媒体が各吸入通路と通じて圧縮室に均等にスムーズに吸入されていき、吸入効率が向上する。
【００１６】
請求項５の発明によれば、Ｃ字状の経路の途中に絞り部を設けることで、Ｃ字状の経路の通路断面積を簡単に段階的に狭くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１８】
第１実施形態
図１は車両用空調装置の冷却サイクルに使用される実施形態のピストン型圧縮機の全体構成を示す側断面図、図２は同圧縮機においてシリンダブロックとの合わせ目で切り離したリアハウジング内の吸入室と吐出室の関係を示した平面図、図３は図２の内容にシリンダボアの位置や吸入孔および吐出孔の位置を追記した平面図である。
【００１９】
図１に示すように、圧縮機のハウジング１は、円周方向に間隔的に複数のシリンダボア３を有するシリンダブロック２と、このシリンダブロック２の前端面に接合され且つ該シリンダブロック２との間にクランク室５を形成するフロントハウジング４と、シリンダブロック２の後端面にバルブプレート９を介して接合されることで吸入室７及び吐出室８を形成するリアハウジング（エンドカバー）６と、を備えている。そして、各シリンダボア３内に摺動自在にピストン２９が収容され、シリンダボア３内のうちピストン２９より上死点側が圧縮室３Ａとして構成される。
【００２０】
バルブプレート９は、シリンダボア３内の圧縮室３Ａとリアハウジング６内の吸入室７とを連通する吸入孔（吸入通路）１１と、シリンダボア３内の圧縮室３Ａとリアハウジング６内の吐出室８とを連通する吐出孔（吐出通路）１２と、を備えている。バルブプレート９のシリンダブロック２側には、吸入孔１１を開閉するリード弁（吸入弁）１３ｖを有する金属製の吸入板１３が設けられ、一方、バルブプレート９のリアハウジング６側には、吐出孔１２を開閉するリード弁（吐出弁）１４ｖを有する金属製の吐出板１４と、該吐出板１４を保持すると共にそのリード弁１４ｖの開限を規制するリテーナ１５と、が設けられている。
【００２１】
シリンダブロック２及びフロントハウジング４の中心部には、駆動軸Ｓの軸受１７、１８を嵌合する支持孔が設けられ、駆動軸Ｓがクランク室５内で回転自在に支持されている。駆動軸Ｓの前端はフロントハウジング４から外部へ突出しており、この突出端には電磁クラッチ５０を介してプーリ５１が固定されている。プーリ５１は、図示略のベルトを介して車両エンジンと連結され、エンジンの回転を受けて、電磁クラッチ５０を介して駆動軸Ｓに動力を伝える。
【００２２】
クランク室５の内部には、駆動軸Ｓに固設したドライブプレート２１と、駆動軸Ｓに摺動自在に嵌装したスリーブ２２にピン２３により揺動自在に連結されたジャーナル２４と、該ジャーナル２４に保持された斜板２６とが備わっている。
【００２３】
各シリンダボア３内に収容されたピストン２９は、斜板２６に連結され、駆動軸Ｓの回転に連動してピストン運動（往復動）する。圧縮機の基本機能は、このピストン２９のピストン運動により、吸入室７及び吸入孔１１を介してシリンダボア３に吸入した被圧縮媒体としての冷媒を圧縮し、シリンダボア３から吐出孔１２を介して吐出室８に吐出するというものである。周方向に並んだ複数のピストン２９は、その並んだ順番に往復動させられることにより、吸入工程・圧縮工程・吐出工程を周方向の一方側に向けて順番に行う。
【００２４】
また、この吐出容量を可変とするために容量制御弁６５が設けられており、容量制御弁６５の操作で斜板２６の傾きを調整することにより、吐出容量を制御できるようになっている。
【００２５】
図２、図３に示すように、リアハウジング６内の吸入室７は吐出室８の外周側に環状の空間として形成されており、外周側の吸入室７と内周側の吐出室８は、環状の区画壁６Ｈで仕切られている。そして、吸入室７には該吸入室７に外部回路から冷媒ガスを取り入れべく外部回路と連通する吸入ポート５７が接続され、吐出室８には該吐出室８から外部回路に圧縮した冷媒を排出するべく図示せぬ外部回路に連通する吐出ポート５８が接続されている。
【００２６】
吸入室７を構成する環状の空間は、その周方向の一箇所に仕切部６７を設けることでＣ字状の経路として形成されており、そのＣ字状の経路の仕切部６７の近傍に前記吸入ポート５７が連通している。
【００２７】
この吸入ポート５７は、駆動軸Ｓの回転方向Ｒつまり吸入工程の順方向Ｒにおいて、仕切部６７の直後に連通している。つまり、吸入ポート５７は、吸入工程の順方向ＲにおいてＣ字状の経路の上流側の端部７ａに連通している。
【００２８】
また、吸入ポート５７は、吸入工程の順方向Ｒに指向して配置されている。また、吸入ポート５７は、Ｃ字状の経路のほぼ接線方向に向くように吸入室７に連通している。
【００２９】
次に動作を説明する。
【００３０】
駆動軸Ｓを回転させると、斜板２６の働きでピストン２９がシリンダボア３内で往復動する。そのピストン２９の運動により、吸入室７に導入された冷媒ガスが吸入孔１１を介して、吸入工程にあるシリンダボア３内の圧縮室３Ａに導入される。また、吐出工程にあるシリンダボア３内にて圧縮されたガスが、吐出孔１２を介して吐出室８に吐出され、吐出ポート５８を通じで外部へと導かれる。
【００３１】
この際、吸入ポート５７は、吸入工程の順方向ＲからみてＣ字状の経路の上流側の端部（一端）７ａに連通しているため、吸入ポート５７から吸入室７に導入された冷媒ガスは、矢示Ａで示すように、Ｃ字状の経路の上流側の端部（一端）７ａから、Ｃ字状の経路の下流側の端部（他端）７ｂに向けて流れる。つまり、冷媒ガスは、Ｃ字状の吸入室７内において吸入工程の順方向Ｒに向けて流れる。従って、従来のように吸入室７内で冷媒ガスの流れが２方向に分岐して２つの流れが互いに衝突することがなくなり、全ての吸入孔１１に円滑に冷媒ガスが流れ込むことになり、冷媒ガスが吸入室７内に滞留する時間が短くなって、吸入効率が良くなり、その結果、圧縮効率が向上する。
【００３２】
しかも、吸入ポート５７は、吸入工程の順方向Ｒに向けて指向しているため、吸入室７内での冷媒ガスの流れがさらにスムーズになり、吸入効率がさらに向上する。
【００３３】
次に第１実施形態の効果をまとめる。
【００３４】
第１実施形態の圧縮機は、周方向に並んだ複数のピストン２９を、その並んだ順番に往復動させることで、吸入工程を周方向の一方側Ｒに順番に行う圧縮機であって、吸入室７は環状に形成されるとともに一箇所に仕切部６７を有することでＣ字状の経路として形成され、吸入室７の吸入ポート５７は、吸入工程の順方向Ｒからみて仕切部６７の直後７ａに連通している。
【００３５】
そのため、吸入ポート５７から吸入室７に導入された冷媒ガスは、矢示Ａで示すように、Ｃ字状の経路の上流側の端部（一端）７ａから、Ｃ字状の経路の下流側の端部（他端）７ｂに向けて流れる。つまり、冷媒ガスは、Ｃ字状の吸入室７内において吸入工程の順方向Ｒに向けて流れる。
【００３６】
また、第１実施形態によれば、吸入ポート５７は吸入工程の順方向Ｒに向けて配置されている。そのため、吸入ポート５７から吸入室７に導入された冷媒ガスの流れがさらにスムーズになり、さらに吸入効率が良くなる。
【００３７】
また、第１実施形態によれば、吸入室７が吐出室８の外周側にＣ字状に形成されてているため、レイアウト効率が良く、圧縮機を小型化できる。
【００３８】
第２実施形態
図４、図５は、本発明の第２実施形態のピストン型圧縮機におけるリアハウジング６内の構成を示す平面図である。
【００３９】
この実施形態では、吸入室７を構成するＣ字状の経路が、駆動軸Ｓの回転方向Ｒに向けてつまり吸入工程の順方向Ｒである周方向一方側Ｒに向けて段階的にまたは連続的に通路断面積が小さくなっている。特に図示例では、各吸入孔１１の開口部分の直後（最下流の吸入孔１１の開口部分の直後は除く）に設けられた絞り部７ｓの通路面積が、ガス流れ方向に沿って順番に小さく設定されている。例えば、シリンダボア３の数（吸入孔１１の数）が全部で５個である場合は、上流側の絞り部７ｓから下流側の絞り部７ｓまでの各通路断面積ａ１〜ａ４を、４／５、３／５、２／５、１／５の比率で変化させている。
【００４０】
このような絞り部７ｓの寸法の変化は、図４に示すように、区画壁６Ｈ側の寸法を調節することで設定してもよいし、図５に示すように、リアハウジング６の周壁側の寸法を調節することで設定してもよい。
【００４１】
このように、吸入室７の通路断面積が、吸入ポート５７から離れるに従って除々に狭くなるように設定されている場合、第１実施形態の効果に加え、吸入室７の下流端に吸入冷媒が大量に押し寄せることをなくすことができる。そのため、各吸入孔１１からシリンダボア３内に均等にスムーズに冷媒ガスを吸入させることができる。
【００４２】
なお、本発明は上述の実施形態に限定解釈されるものではなく本発明の技術的思想の範囲内で適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態の圧縮機の全体構成を示す側断面図である。
【図２】同圧縮機においてシリンダブロックとの合わせ目で切り離したリアハウジング内の吸入室と吐出室の関係を示した平面図である。
【図３】図２の内容にシリンダボアの位置や吸入孔および吐出孔の位置を追記した平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の圧縮機におけるリアハウジング内の構成を示す平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態の変形例におけるリアハウジング内の構成を示す平面図である。
【図６】従来の圧縮機においてシリンダブロックとの合わせ目で切り離したリアハウジング内の吸入室と吐出室の関係を示した平面図である。
【符号の説明】
【００４４】
２  シリンダブロック
３  シリンダボア
３Ａ  圧縮室
７  吸入室
７ｓ  絞り部
８  吐出室
６  リアハウジング（エンドプレート）
９  バルブプレート
１１  吸入孔（吸入通路）
１２  吐出孔（吐出通路）
１３ｖ  吸入弁
１４ｖ  吐出弁
２９  ピストン
６７  仕切部
５７  吸入ポート
Ｓ  駆動軸
【図１】
2007009855.tif 000003
【図２】
2007009855.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007009855.tif 000006
【図５】
2007009855.tif 000007
【図６】
2007009855.tif 000008