(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの配設された回転軸と、
該回転軸の回転により冷媒ガスが吸入される吸入ポートの形成されたフロントヘッドと、
前記回転軸の回転により冷媒ガスの圧縮を行う圧縮室の形成されたシリンダと、該シリンダの吸入側に配設された低圧側サイドブロックと、
前記シリンダの吐出側に配設された高圧側サイドブロックと、
前記低圧側サイドブロックに前記圧縮室に対応して貫通形成された複数の低圧側サイドブロック吸入口と、
前記フロントヘッドに、前記吸入ポートから分岐され、前記各低圧側サイドブロック吸入口まで連絡された吸入通路とを備え、
該吸入通路は、直管にて真っ直ぐに伸長された後、前記低圧側サイドブロック吸入口に面する出口端部が前記吸入ポートから該出口端部まで直管状に伸長されたと仮定したときの該吸入通路が前記低圧側サイドブロックの端面と交差する角度より９０度に近くなるように所定の傾斜をもちつつ、かつ段差を有さない緩やかな湾曲をもって形成されたことを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
前記吸入ポートは、前記冷媒ガスの逆流を防止する逆止弁が内蔵可能な程度の深さ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】
前記各吸入通路は、それぞれの管路抵抗が等しくなるように断面積及び長さが調整されたことを特徴とする請求項１又は請求項２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】
本発明は気体圧縮機に係わり、特に冷媒ガスが圧縮室内に吸入される際の吸入抵抗を低減し、かつガス密度を向上させた気体圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
気体圧縮機は、室内空調用や冷凍用に用いられている。気体圧縮機５０は図５に示すように、ケース５２の右端部に形成された円形の筒状開口端５４にフロントヘッド９の左側壁が当接されている。
【０００３】
フロントヘッド９には、外部に接続された図示しないエバポレータより冷媒ガスを吸入する吸入ポート５１と、この吸入ポート５１に連通され、比較的大きな容積を有する低圧空間である吸入室１５が形成されている。
【０００４】
また、気体圧縮機５０は圧縮機本体１を有している。圧縮機本体１は低圧側サイドブロック２及び高圧側サイドブロック３間に介装されたシリンダ４を備えており、シリンダ４内にはロータ５が回転可能に配設されている。
【０００５】
図６には、図５中のＡ−Ａ矢視線断面図を示す。但し、図６中、低圧側サイドブロック吸入口６１Ａ、６１Ｂは一点鎖線にて示す通り、実際には紙面に向かって手前側に配設されているのを、便宜上同一図面上に仮想的に示したものである。
【０００６】
この圧縮機本体１はケース５２の内側に内挿されている。そして、低圧側サイドブロック２の周壁部がケース５２の内壁に対し僅かの隙間を隔てると共に、右端周縁部は、フロントヘッド９の左側壁に当接されている。また、この右端周縁部の角には周状に三角形溝６７が切り欠きされ、Ｏリング６９により密封されている。
【０００７】
ロータ５には端面間を貫通する回転軸６が一体に設けられており、回転軸６は両サイドブロック２、３のそれぞれに設けられた軸受孔７、８に回転可能に嵌合されている。そして、その回転軸先端側６ａは軸受孔７より突出し、更にフロントヘッド９を貫通するように延長形成されている。
【０００８】
回転軸先端側６ａの外周にはシール室１０が設けられており、このシール室１０には軸受孔７と回転軸６との軸受隙間Ｇを介し潤滑油が供給される。
【０００９】
図７に、図５中のＢ−Ｂ矢視線断面図を示す。ロータ５の外周面には径方向にベーン溝１２が形成され、ベーン溝１２にはベーン１３が摺動可能に装着されている。そして、ベーン１３は、ロータ５の回転時には遠心力とベーン溝底部の油圧とによりシリンダ４の内壁に付勢される。
【００１０】
シリンダ４内は、一対のサイドブロック２、３、ロータ５、ベーン１３、１３・・により複数の小室に仕切られている。これらの小室は圧縮室１４、１４・・と称され、ロータ５の回転により容積の大小変化を繰り返す。
【００１１】
このような圧縮機本体１においては、ロータ５が回転して圧縮室１４、１４・・の容積が変化すると、その容積変化により吸入ポート５１に通じる吸入室１５の低圧冷媒ガスを吸気し圧縮する。この際には、冷媒ガスは吸入室１５より低圧側サイドブロック吸入口６１Ａ、６１Ｂに分岐導入された後、それぞれ圧縮室１４へと吸入される。
【００１２】
高圧側サイドブロック３とケース５２により吐出室１９が形成されている。そして、油分離器１８が、高圧側サイドブロック３の側壁より吐出室１９に向けて突出されている。圧縮後の高圧冷媒ガスは、吐出口１６、吐出弁１７、油分離器１８等を介して吐出室１９に吐出される。
【００１３】
このとき、油分離器１８では高圧冷媒ガスから油分を分離し、分離の油分は吐出室１９の底部に溜まり、潤滑油の油溜まり２０を形成する。油分の分離された高圧冷媒ガスは、吐出ポート５３より外部の図示しない凝縮器へと送られる。
【００１４】
また、低圧側サイドブロック２、高圧側サイドブロック３のロータ５に面する回転軸６の周囲には、それぞれベーン溝底部に連通するサライ溝３５、３６が配設されている。そして、このサライ溝３５、３６には油溜まり２０より潤滑油通路３７、３８を経て潤滑油が供給されている。
【００１５】
一方、図示しないエンジンやモータ等の外部駆動源による動力は、図示しないベルト等により被伝達部に伝えられる。この被伝達部には、ベアリングが内蔵されている。
【００１６】
次に、圧縮室１４における圧縮行程について説明する。
圧縮室１４の容積が最小から最大となるまでの吸入過程では、吸入室１５内の冷媒ガスが、シリンダ４等の吸入通路４１とこれに連通する低圧側サイドブロック２、高圧側サイドブロック３の図示しない吸入口とを介して圧縮室１４側に吸入される。そして、圧縮室１４の容積が最大付近になると、圧縮室１４が吸入口から離れて密閉空間となり、圧縮室１４内に低圧冷媒ガスが閉じ込められる。
【００１７】
次に、この密閉空間である圧縮室１４の容積が最大から最小に移行すると、その容積減少量に応じて圧縮室１４内の低圧冷媒ガスが圧縮される。更に、圧縮室１４の容積が最小付近になると、その圧縮された高圧冷媒ガスの圧力によって、シリンダ４の吐出口１６に取り付けられている吐出弁１７が開かれる。そして、圧縮室１４内の高圧冷媒ガスが吐出口１６からシリンダ４の外周面側に形成された吐出チャンバ４５に流出する。
【００１８】
吐出チャンバ４５内に流入した高圧冷媒ガスは、更に、高圧側サイドブロック３の図示しない吐出通路を通過した後、油分離器１８を通って吐出室１９内に吐出される。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の吸入室１５及び低圧側サイドブロック吸入口６１Ａ、６１Ｂの構造では、１つの低圧空間である吸入室１５に対し、２つの低圧側サイドブロック吸入口が開口されている。このため、この低圧空間内では、２つの冷媒ガスの流れが発生し、渦が発生したり、流れ同士が干渉し合ったりして、冷媒ガスの吸入抵抗が増加していた。
【００２０】
また、吸入室１５は、吸入ポート５１や低圧側サイドブロック吸入口６１Ａ、６１Ｂの通路面積よりも、大きな断面積を有する低圧空間であるため、吸入された冷媒ガスがこの低圧空間である吸入室１５に留まる時間は長い。
【００２１】
従って、その滞留時間中には、隣接する高圧空間（圧縮室１４やシリンダ４の外周の冷媒ガスは加圧された状態で高温になっている）の冷媒ガスにより低圧側サイドブロック２を介して加熱されてしまう。その結果、吸入ガス密度の低下が発生するおそれがあった。
【００２２】
本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたもので、冷媒ガスが圧縮室内に吸入される際の吸入抵抗を低減し、かつガス密度を向上させた気体圧縮機を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、ロータの配設された回転軸と、該回転軸の回転により冷媒ガスが吸入される吸入ポートの形成されたフロントヘッドと、前記回転軸の回転により冷媒ガスの圧縮を行う圧縮室の形成されたシリンダと、該シリンダの吸入側に配設された低圧側サイドブロックと、前記シリンダの吐出側に配設された高圧側サイドブロックと、前記低圧側サイドブロックに前記圧縮室に対応して貫通形成された複数の低圧側サイドブロック吸入口と、前記フロントヘッドに、前記吸入ポートから分岐され、前記各低圧側サイドブロック吸入口まで連絡された吸入通路とを備え、該吸入通路は、直管にて真っ直ぐに伸長された後、前記低圧側サイドブロック吸入口に面する出口端部が前記吸入ポートから該出口端部まで直管状に伸長されたと仮定したときの該吸入通路が前記低圧側サイドブロックの端面と交差する角度より９０度に近くなるように所定の傾斜をもちつつ、かつ段差を有さない緩やかな湾曲をもって形成されたことを特徴とする。
【００２４】
吸入ポートから各低圧側サイドブロック吸入口までの通路を、吸入通路としてそれぞれ独立させることにより、吸入ポートより吸入された冷媒ガスの流れが互いに干渉することなく、冷媒ガスが円滑に圧縮室内に吸入される。
【００２５】
また、フロントヘッドの吸入ポートから低圧側サイドブロック吸入口までの間で、冷媒ガスが留まることがなくなり、隣接する圧縮室等の高圧空間の冷媒ガスによる加熱を防止することができる。従って、吸入ガス密度が低下するのを防止できる。
吸入通路の出口端部の開口面積は小さくなる。このため、この出口端部の開口面を低圧側サイドブロック吸入口の開口にほぼ位置合わせできる。そして、位置合わせできる分、より一層冷媒ガスの流れが円滑になる。また、吸入通路を直管状に伸長することで製造がし易い。
また、より精度よく位置合わせできることで、フロントヘッドの吸入ポートから低圧側サイドブロック吸入口までの間で、冷媒ガスが留まることが一層少なくなり、隣接する高圧空間の冷媒ガスによる加熱の影響を一層防止することができる。
【００２６】
また、本発明は、前記吸入ポートは、前記冷媒ガスの逆流を防止する逆止弁が内蔵可能な程度の深さを有することを特徴とする。
【００３２】
更に、本発明は、前記各吸入通路は、それぞれの管路抵抗が等しくなるように断面積及び長さが調整されたことを特徴とする。
【００３３】
管路抵抗を等しくすることで、吸入された冷媒ガスは均等に分割され、より一層流れが干渉することはなくなり、同一密度で冷媒ガスが圧縮室へと吸入される。従って、各圧縮室での仕事量が等しくなり、トルク変動等を発生し難くできる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態について説明する。図１に、本発明の第１実施形態の構成図を示す。また、図２には、図１中のＣ−Ｃ矢視線断面図を示す。
なお、図５〜図７と同一要素のものについては同一符号を付して説明は省略する。
【００３５】
図１の気体圧縮機６０において、吸入ポート５１は円筒状の頭部５１ａと、この頭部５１ａより少し断面積の小さな円筒状の胴部５１ｂの２段にて形成されている。そして、胴部５１ｂは、従来の気体圧縮機５０に比べて回転軸６の付近で、かつ回転軸６に接触しない程度にまで延長されている。
【００３６】
胴部５１ｂの両側部には、円筒状の吸入通路６５Ａ、６５Ｂの一端が「ハ」の字状に接続されている。吸入通路６５Ａ、６５Ｂは直管状に伸長され、低圧側サイドブロック２の低圧側サイドブロック吸入口６１Ａ、６１Ｂに連通されるように、出口端部がそれぞれ楕円状に開口されている。
【００３７】
かかる構成によれば、吸入ポート５１から２つの低圧側サイドブロック吸入口６１Ａ、６１Ｂまでの通路を、それぞれ独立させることにより、吸入ポート５１より吸入された冷媒ガスの流れが互いに干渉することなく、冷媒ガスが円滑に圧縮室１４内に吸入される。
【００３８】
また、フロントヘッド９の吸入ポート５１から低圧側サイドブロック吸入口６１Ａ、６１Ｂまでの間で、冷媒ガスが留まることがなくなり、隣接する高圧空間の冷媒ガスによる加熱を防止することができる。従って、吸入ガス密度が低下するのを防止できる。
【００３９】
なお、吸入ポート５１の胴部５１ｂが下方に延長されたことで、この胴部５１ｂには、気体圧縮機６０の運転停止時に、高圧の冷媒ガスが圧縮室１４から吸入ポート５１を経て外部に逆流するのを防止するため、図示しない逆止弁を内蔵させることができる。
【００４０】
また、吸入通路６５Ａと吸入通路６５Ｂの通路長と断面積とは互いにそれぞれ一致するのが望ましい。但し、吸入通路６５Ａと吸入通路６５Ｂの通路長が異なる場合には、管路抵抗が等しくなるように断面積を調整するのが望ましい。
【００４１】
例えば、本発明の第１実施形態では、図２に示すように、ボルト６３の配設位置を避けるため、吸入ポート５１は図の中央よりやや左寄りに配設されており、吸入通路６５Ａの長さの方が吸入通路６５Ｂの長さより長くなっている。このとき、吸入通路６５Ａの断面積を吸入通路６５Ｂの断面積より広く形成して管路抵抗を互いに等しくする。
【００４２】
このことにより、吸入された冷媒ガスは均等に分割され、互いに流れが干渉することはなくなり、同一密度で冷媒ガスが圧縮室１４へと吸入される。従って、各圧縮室１４での仕事量が等しくなり、トルク変動等を発生し難くできる。
【００４３】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図３に、本発明の第２実施形態の構成図を示す。また、図４には、図３中のＤ−Ｄ矢視線断面図を示す。
なお、図５〜図７と同一要素のものについては同一符号を付して説明は省略する。
【００４４】
図３の気体圧縮機７０において、吸入ポート５１の胴部５１ｃは短長にて構成され、吸入通路７１Ａ、７１Ｂは、胴部５１ｃの直下より「ハ」の字状に斜め下方に向けて分岐して形成されている。
【００４５】
即ち、この吸入通路７１Ａ、７１Ｂの配設形状は、胴部５１ｃに接続された一端より、回転軸６に対し垂直な面に沿って直管状に伸長された後、途中から低圧側サイドブロック吸入口６１Ａ、６１Ｂに連通されるように、この低圧側サイドブロック吸入口６１Ａ、６１Ｂに向けて緩やかに湾曲されている。
【００４６】
即ち、吸入通路７１Ａ、７１Ｂは、低圧側サイドブロック吸入口６１Ａ、６１Ｂに面する出口端部が、吸入ポート５１ｃからこの出口端部まで直管状に伸長されたと仮定したときの、吸入通路７１Ａ、７１Ｂが低圧側サイドブロック２の端面と交差する角度より、９０度に近くなるように所定の傾斜をもって形成されている。
【００４７】
かかる構成によれば、吸入通路７１Ａ、７１Ｂの他端であるフロントヘッド９の出口端部は、図４に示すように本発明の第１実施形態の場合（図２参照）より開口面が円形に近く形成される。
【００４８】
このため、この開口面を低圧側サイドブロック吸入口６１Ａ、６１Ｂの開口にほぼ位置合わせすることができ、位置合わせできた分、より一層冷媒ガスの流れが円滑になる。
【００４９】
また、フロントヘッド９の吸入ポート５１から低圧側サイドブロック吸入口６１Ａ、６１Ｂまでの間で、冷媒ガスが留まることが一層少なくなり、隣接する高圧空間の冷媒ガスによる加熱を一層防止することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、吸入通路をそれぞれ独立して配設したので、吸入ポートより吸入された冷媒ガスの流れが互いに干渉することなく、冷媒ガスが円滑に圧縮室内に吸入される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態の構成図
【図２】  図１中のＣ−Ｃ矢視線断面図
【図３】  本発明の第２実施形態の構成図
【図４】  図３中のＤ−Ｄ矢視線断面図
【図５】  従来の気体圧縮機
【図６】  図５中のＡ−Ａ矢視線断面図
【図７】  図５中のＢ−Ｂ矢視線断面図
【符号の説明】
１  圧縮機本体
２  低圧側サイドブロック
３  高圧側サイドブロック
４  シリンダ
５  ロータ
６  回転軸
９  フロントヘッド
１４  圧縮室
１５  吸入室
１８  油分離器
１９  吐出室
６５Ａ、６５Ｂ、７１Ａ、７１Ｂ  吸入通路
６０、７０  気体圧縮機
５１  吸入ポート
５２  ケース
６１Ａ、６１Ｂ  低圧側サイドブロック吸入口
【図１】
0004071532.tif 000002
【図２】
0004071532.tif 000003
【図３】
0004071532.tif 000004
【図４】
0004071532.tif 000005
【図５】
0004071532.tif 000006
【図６】
0004071532.tif 000007
【図７】
0004071532.tif 000008