(57)【要約】【課題】  シリンダボアからクランク室への冷媒ガスの漏出が従来に比べて抑制された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、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を備え、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を介して吐出室４ｂへ吐出する往復動圧縮機であって、シリンダボア２ａの径がピストン３の下死点位置と上死点位置との間の所定位置から上死点位置へ向けて減少している。【選択図】  図４
2007278134.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往復動圧縮機であって、シリンダボアの径がピストンの下死点位置と上死点位置との間の所定位置から上死点位置へ向けて減少していることを特徴とする往復動圧縮機。
【請求項２】
前記所定位置は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であ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】
前記所定位置はピストンの下死点位置であ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４】
シリンダボア径の減少量が、前記所定位置から上死点位置へ向けて直線的に増加することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の往復動圧縮機。
【請求項５】
シリンダボア径の減少量が、前記所定位置から上死点位置までのシリンダボア内圧の増加量に比例して増加することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項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】
往復動圧縮機が、吐出室内の冷媒ガスが制御弁を介してクランク室へ流入し、或いはクランク室内の冷媒ガスが制御弁を介して吸入室へ流出する、容量制御運転中の可変容量往復動圧縮機である場合、図１に示すように、ピストンの下死点位置と上死点位置との間の所定位置Ｐにおいて圧縮工程中のシリンダボア内圧がクランク室内圧を超え、ピストンとシリンダボア壁面との間の微小隙間、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微小隙間部、を介するシリンダボアからクランク室への冷媒ガスの漏出が始まる。往復動圧縮機が最大容量運転中の可変容量往復動圧縮機である場合又は固定容量往復動圧縮機である場合、図２に示すように、ピストンの下死点近傍位置Ｐ’において圧縮工程中のシリンダボア内圧がクランク室内圧を超え、ピストンとシリンダボア壁面との間の微小隙間、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微小隙間、を介するシリンダボアからクランク室への冷媒ガスの漏出が始まる。その後、ピストンの移動に伴ってシリンダボア内圧は増加する。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なので、シリンダボアからクランク室への冷媒ガスの漏出流量は、漏出開始後ピストンの移動に伴って増加する。シリンダボアからクランク室への冷媒ガスの漏出により圧縮機の体積効率が低下する。
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往復動圧縮機であって、シリンダボアからクランク室への冷媒ガスの漏出が従来に比べて抑制された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往復動圧縮機であって、シリンダボアの径がピストンの下死点位置と上死点位置との間の所定位置から上死点位置へ向けて減少していることを特徴とする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ピストンの下死点位置と上死点位置との間の所定位置から上死点位置へ向けて減少しており、ピストンとシリンダボア壁面との間の微小隙間が、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微小隙間が、ピストンの下死点位置と上死点位置との間の所定位置から上死点位置へ向けて減少しているので、従来、漏出開始後ピストンの移動に伴って増加していたシリンダボアからクランク室への冷媒ガスの漏出流量が、ピストンの移動に係わらず一定になる。この結果、シリンダボアからクランク室への冷媒ガスの漏出が従来に比べて抑制される。
可変容量往復動圧縮機の場合には、容量制御運転される時間が長い点を勘案して、前記所定位置を、最大容量と最小容量との間の適当な中間容量運転時の、シリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなる位置とするのが望ましい。
固定容量往復動圧縮機の場合には、下死点近傍位置でシリンダボアからクランク室への冷媒ガスの漏出流量が始まる点を勘案して、前記所定位置を下死点位置とするのが望ましい。
【０００５】
シリンダボア径の減少量を、前記所定位置から上死点位置へ向けて直線的に増加させても良く、或いは前記所定位置から上死点位置までのシリンダボア内圧の増加量に比例して増加させても良い。
前者の場合には、シリンダボア内圧が急激に増加する圧縮工程の終盤においてシリンダボアからクランク室への冷媒ガスの漏出流量が増えるので、シリンダボアからクランク室への冷媒ガスの漏出抑制効果が若干低下するという欠点があるがシリンダボアの加工が容易になるという利点があり、後者の場合にはシリンダボアの加工容易性は低下するがシリンダボアからクランク室への冷媒ガスの漏出抑制効果が大きいという利点がある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明においては、シリンダボアの径がピストンの下死点位置と上死点位置との間の所定位置から上死点位置へ向けて減少しており、ピストンとシリンダボア壁面との間の微小隙間が、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微小隙間が、ピストンの下死点位置と上死点位置との間の所定位置から上死点位置へ向けて減少しているので、従来、漏出開始後ピストンの移動に伴って増加していたシリンダボアからクランク室への冷媒ガスの漏出流量が、ピストンの移動に係わらず一定になる。この結果、シリンダボアからクランク室への冷媒ガスの漏出が従来に比べて抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明を可変容量斜板式圧縮機として具現化した実施例を説明する。
【実施例１】
【０００８】
図３に示すように、可変容量斜板式圧縮機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。
【０００９】
可変容量斜板式圧縮機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。
【００１０】
図４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とピストンの下死点位置との間では、従来と同様に一定であるが、前記位置Ｐと上死点位置との間では、前記位置Ｐから上死点位置へ向けて減少している。シリンダボア径の減少量は、前記位置Ｐから上死点位置へ向けて直線的に増加している。
可変容量斜板圧縮機１においては、シリンダボア２ａの径がピストンの下死点位置と上死点位置との間の所定位置から上死点位置へ向けて減少しており、ピストンリング７とシリンダボア２ａ壁面との間の微小隙間が、ピストン３の下死点位置と上死点位置との間の所定位置から上死点位置へ向けて減少しているので、従来、漏出開始後ピストンの移動に伴って増加していたシリンダボア２ａからクランク室６への冷媒ガスの漏出流量が、ピストン３の移動に係わらず略一定になる。この結果、シリンダボア２ａからクランク室６への冷媒ガスの漏出が従来に比べて抑制される。
可変容量斜板式圧縮機１においては、容量制御運転される時間が長い点を勘案して、前記所定位置を、最大容量と最小容量との間の適当な中間容量運転時の、シリンダボア内圧とクランク室内圧とが等しくなる位置Ｐとしている。
図１、４から分かるように、シリンダボア内圧が急激に増加する圧縮工程の終盤においてシリンダボア２ａからクランク室６への冷媒ガスの漏出流量が増えるので、シリンダボア径の減少量を、位置Ｐから上死点位置へ向けて直線的に増加させると、シリンダボア２ａからクランク室６への冷媒ガスの漏出抑制効果が若干低下するという欠点を伴うが、シリンダボア２ａの加工が容易になるという利点を生ずる。
【００１１】
可変容量斜板式圧縮機１において、シリンダボア径の減少量を位置Ｐから上死点位置へ向けて直線的に増加させるのに代えて、位置Ｐら上死点位置までのシリンダボア内圧の増加量に比例して増加させても良い。
上記構成には、シリンダボア２ａの加工容易性が低下するという欠点はあるが、シリンダボア２ａからクランク室６への冷媒ガスの漏出抑制効果が大きいという利点がある。
【００１２】
固定容量斜板式圧縮機の場合には、図２に示すように、ピストンの下死点近傍位置でシリンダボアからクランク室への冷媒ガスの漏出が始まる点を勘案して、シリンダボア径の減少開始位置をピストンの下死点位置とするのが望ましい。
【実施例２】
【００１３】
上記実施例では、吐出室４ｂ内冷媒ガスのクランク室６への流入を制御する入口制御方式の可変容量斜板式圧縮機に本発明を利用したが、クランク室６内冷媒ガスの吸入室４ａへの流出を制御する出口制御方式の可変容量斜板式圧縮機に本発明を利用することも可能である。
本発明はピストンリングを有さない斜板式圧縮機にも利用可能であり、また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、斜板式圧縮機、揺動板式圧縮機等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】
【００１５】
【図１】容量制御運転中の可変容量斜板式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】最大容量運転中の可変容量斜板式圧縮機及び運転中の固定容量斜板式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
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】
2007278134.tif 000003
【図２】
2007278134.tif 000004
【図３】
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【図４】
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