(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部駆動源により駆動軸に伝達された回転駆動力が、駆動軸に取り付けられた斜板と、平面略円盤状を呈し斜板の回転に伴って主面中央位置を揺動中心点として揺動する揺動板と、揺動板の主面上で上記揺動中心点の周囲にＮ個（Ｎは複数）設けられたピストンロッド接続部に接続され、揺動板の揺動に伴って駆動軸の軸方向に往復移動するＮ個のピストンロッドと、各ピストンロッドに接続されたＮ個のピストンとに伝達され、外部から供給される気相状態の冷媒を上記Ｎ個のピストンで吸入、圧縮して空調システムに循環させる往復動圧縮機において、
上記駆動軸及び斜板を回転可能に保持し、上記揺動板と上記各ピストンロッドを格納するクランク室を有するとともに、上記ピストンの収納されるシリンダが上記駆動軸の周囲にＮ個形成されたシリンダブロック本体と、各シリンダと連通する冷媒の通路が形成されたシリンダヘッドと、上記シリンダブロック本体と上記シリンダヘッドとの間に配される弁機構が備えられ、
上記シリンダブロック本体は、上記Ｎ個のシリンダが、外部から供給される冷媒を圧縮する第１の圧縮シリンダと、当該圧縮された冷媒をさらに圧縮する第２の圧縮シリンダとからなり、
上記シリンダヘッドの冷媒の通路は、上記第１の圧縮シリンダに外部からの冷媒を上記弁機構を介して供給する冷媒吸入通路と、第１の圧縮シリンダ内のピストンで圧縮された冷媒を上記弁機構を介して第２の圧縮シリンダに供給する冷媒吐出吸入通路と、第２の圧縮シリンダ内のピストンで圧縮された冷媒を上記弁機構を介して外部に吐出する冷媒吐出通路とを備え、
上記揺動板のＮ個のピストンロッド接続部は、上記第１の圧縮シリンダ内のピストンに接続されるピストンロッドについての第１のピストンロッド接続部が、上記第２の圧縮シリンダ内のピストンに接続されるピストンロッドについての第２のピストンロッド接続部よりも揺動半径を大とした主面上の所定位置に設けられるとともに、所定距離だけ上記駆動軸側にオフセットされたことを特徴とする往復動圧縮機。
【請求項２】
上記第２の圧縮シリンダ内のピストンによる冷媒の総押しのけ量は、上記第１の圧縮シリンダ内のピストンによる冷媒の総押しのけ量の７０％〜９０％であることを特徴とする請求項１記載の往復動圧縮機。
【請求項３】
上記シリンダヘッドの冷媒吐出吸入通路には、外部からの冷媒を中間圧力として吸入する中間圧力吸入口が設けられていることを特徴とする請求項１記載の往復動圧縮機。
【請求項４】
上記ピストンは、不活性ガスが加圧封入された空洞部を備えた中空ピストンであることを特徴とする請求項１記載の往復動圧縮機。
【請求項５】
上記冷媒として二酸化炭素（ＣＯ2）を用いることを特徴とする請求項１記載の往復動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用、業務用、或いは家庭用の空調機として好適に用いられる蒸気圧縮式冷凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フロンガスによる地球温暖化を防止することが世界的に求められている今日において、従来フロンを冷媒として用いていた蒸気圧縮式冷凍サイクルの分野では、冷媒の脱フロン対策の一つとして、例えば二酸化炭素（ＣＯ2）を使用した蒸気圧縮式冷凍サイクル（以下、ＣＯ2サイクルと略す。）が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＣＯ2サイクルでは、Ｒ１３４ａ等のフロンを用いたものと比較して、圧縮機における圧縮効率の低下、冷媒吐出温度の上昇による圧縮機内部の潤滑油の劣化、冷凍サイクルの成績係数（ＣＯＰ：Coefficient of Performance）の低下などの問題点があり、これらを改善することが課題となっている。
【０００４】
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであって、ＣＯ2サイクルで用いられ、圧縮効率の低下を少なくし、冷媒の吐出温度を低くし、ＣＯＰの向上を実現した揺動斜板式の往復動圧縮機を低コストにて提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、外部駆動源により駆動軸に伝達された回転駆動力が、駆動軸に取り付けられた斜板と、平面略円盤状を呈し斜板の回転に伴って主面中央位置を揺動中心点として揺動する揺動板と、揺動板の主面上で上記揺動中心点の周囲にＮ個（Ｎは複数）設けられたピストンロッド接続部に接続され、揺動板の揺動に伴って駆動軸の軸方向に往復移動するＮ個のピストンロッドと、各ピストンロッドに接続されたＮ個のピストンとに伝達され、外部から供給される気相状態の冷媒を上記Ｎ個のピストンで吸入、圧縮して空調システムに循環させる往復動圧縮機において、駆動軸及び斜板を回転可能に保持し、揺動板と各ピストンロッドを格納するクランク室を有するとともに、ピストンの収納されるシリンダが駆動軸の周囲にＮ個形成されたシリンダブロック本体と、各シリンダと連通する冷媒の通路が形成されたシリンダヘッドと、シリンダブロック本体とシリンダヘッドとの間に配される弁機構が備えられ、シリンダブロック本体は、Ｎ個のシリンダが、外部から供給される冷媒を圧縮する第１の圧縮シリンダと、圧縮された冷媒をさらに圧縮する第２の圧縮シリンダとからなり、シリンダヘッドの冷媒の通路は、第１の圧縮シリンダに外部からの冷媒を弁機構を介して供給する冷媒吸入通路と、第１の圧縮シリンダ内のピストンで圧縮された冷媒を弁機構を介して第２の圧縮シリンダに供給する冷媒吐出吸入通路と、第２の圧縮シリンダ内のピストンで圧縮された冷媒を弁機構を介して外部に吐出する冷媒吐出通路とを備え、揺動板のＮ個のピストンロッド接続部は、第１の圧縮シリンダ内のピストンに接続されるピストンロッドについての第１のピストンロッド接続部が、第２の圧縮シリンダ内のピストンに接続されるピストンロッドについての第２のピストンロッド接続部よりも揺動半径を大とした主面上の所定位置に設けられるとともに、所定距離だけ駆動軸側にオフセットされる。
【０００６】
本発明の往復動圧縮機においては、第１の圧縮シリンダの吐出側と第２の圧縮シリンダの吸入側とがシリンダヘッドの冷媒吐出吸入通路で接続されており、駆動軸及び斜板の回転で、揺動板及び各ピストンロッドを介して複数のピストンが順次シリンダ内を往復移動し、第１の圧縮シリンダ内のピストンで圧縮された冷媒がさらに第２の圧縮シリンダ内のピストンで圧縮される。このとき、第１のピストンロッド接続部が、第２の圧縮シリンダ内のピストンに接続されるピストンロッドについての第２のピストンロッド接続部よりも揺動半径を大とした揺動板主面上の所定位置にあるため、第１の圧縮シリンダについてのピストンストロークが第２の圧縮シリンダについてのピストンストロークよりも大きくなる。また、第１のピストンロッド接続部が所定距離だけ駆動軸側にオフセットされていることにより、ピストンストロークの違いから生じるピストントップクリアランスの差異が解消される。
【０００７】
なお、第２の圧縮シリンダ内のピストンによる冷媒の総押しのけ量を、第１の圧縮シリンダ内のピストンによる冷媒の総押しのけ量の７０％〜９０％とすることが好ましい。
【０００８】
また、  シリンダヘッドの冷媒吐出吸入通路には、外部からの冷媒を中間圧力として吸入する中間圧力吸入口が設けられることが好ましい。すなわち、第１の圧縮シリンダ内のピストンで圧縮した冷媒を冷媒吐出吸入通路を介して第２の圧縮シリンダに供給する際に、中間圧力吸入口から温度の低い冷媒を第２の圧縮シリンダに併せて送り込むことにより、第２の圧縮シリンダ内のピストンによる圧縮後の冷媒吐出温度を低く抑えることができる。
【０００９】
さらに、不活性ガスが加圧封入された空洞部を備えた中空ピストンを用いることにより、軽量化による駆動時の効率改善が図られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。本発明を適用した往復動圧縮機は、図１に示すような蒸気圧縮式冷凍サイクルの圧縮機として用いられる。すなわち、図１の蒸気圧縮式冷凍サイクル１（以下、単に冷凍サイクル１と言う。）は、例えば自動車等の車両に搭載されるものであって、二酸化炭素（ＣＯ2）を冷媒とし、この冷媒を気相状態で圧縮する圧縮機２と、この圧縮機２で圧縮された冷媒を外気等との間で熱交換して冷却する放熱器（ガスクーラー）３と、ガスクーラー３の後段に配されガスクーラー３からの冷媒の圧力を制御する第１膨張弁４と、第１膨張弁４の後段に配され冷媒ＣＯ2を気相と液相の２相に分けて貯める気液分離器５と、気液分離器５から流出する冷媒の圧力を制御する第２膨張弁６と、第２膨張弁６からの冷媒を蒸発させて圧縮機２に供給する蒸発器７とを備えている。
【００１１】
この冷凍サイクル１では、図１に示すように、圧縮機２とガスクーラー３とが配管Ｐ1で、ガスクーラー３と第１膨張弁４とが配管Ｐ2で、第１膨張弁４と気液分離器５とが配管Ｐ3で、気液分離器５と第２膨張弁６とが配管Ｐ4で、第２膨張弁６と蒸発器７とが配管Ｐ5で、蒸発器７と圧縮機２とが配管Ｐ6で、さらには気液分離器５と圧縮機２とが配管Ｐ7で、それぞれ接続されている。
【００１２】
次に、この冷凍サイクル１で使用される圧縮機２の構成について説明する。圧縮機２は、図２に示すように、複数のピストンの往復移動で圧縮力を得る往復動式圧縮機であり、この実施の形態では６個のピストンが備えられている。圧縮機２では、駆動軸に伝達された回転駆動力が斜板、揺動板等によるクランク機構を介して上記６個のピストンに伝達される構成となっている。
【００１３】
圧縮機２は、図２に示すように、フロントハウジング１１、シリンダブロック１２、シリンダヘッド１３が組み付けられることにより、筐体としての圧縮機ケーシングが構成される。この圧縮機ケーシングでは、フロントハウジング１１とシリンダブロック１２とによって形成される空間がクランク室２０となっており、このクランク室２０内に、駆動軸１４と一体となった斜板１８、斜板１８の回転に伴って揺動する揺動板１９、揺動板１９に取り付けられるピストンロッド２１等が配設されている。また、圧縮機ケーシングでは、上記クランク室２０に連通してシリンダ２５が６個形成されており、各シリンダ２５に対してピストン１５が配設されている。
【００１４】
圧縮機２では、フロントハウジング１１の中央に上記駆動軸１４を支持するための貫通孔部１６が形成されており、この貫通孔部１６に対して駆動軸１４が軸受１７を介して回転可能に取り付けられる。また、駆動軸１４に対しては、斜板１８が接続され、両者が一体となっている。この斜板１８は、平面略円形を呈し、図２に示すように、底面に対して角度θで傾斜した上面（傾斜面）となっている。
【００１５】
そして、この斜板１８に対しては、揺動板１９が上記傾斜面に対して相対回転可能に組み付けられ、さらにこの揺動板１９は、ピストンロッド２１を介して各ピストン１５とユニバーサルジョイント（自在継手）方式で接続される。この揺動板１９は、シリンダブロック１２の中央の貫通孔部２２に取り付けられた支持部材２３により、球状のベアリング２４を介して支持される。なお、揺動板１９及び支持部材２３は、ベアリング２４の取り付け位置近傍にそれぞれ係止部が設けられており、これら各係止部により揺動板１９と支持部材２３との相対回転を防止している。これにより揺動板１９は、斜板１８が回転した場合に、主面の中央に位置するベアリング２４の中心点（図２のＣ点）を中心にクランク室２０内を揺動し、斜板１８とともに回転しないようになっている。
【００１６】
シリンダブロック１２では、図３に示すように、円形の平面形状を呈するシリンダ２５が、上記貫通孔部２２の周囲に放射状に６個設けられており、相互に同一の径となっている。ここで、各シリンダ２５においては、図３に波線で示すように、中心（貫通孔部２２）から近い位置に配置されたものと遠い位置に配置されたものの２種類があり、これら２種類が交互に配置される。各シリンダ２５においては、貫通孔部２２から遠い位置に配設されているのが第１圧縮室２５Ａ、それよりも近い位置に配設されているのが第２圧縮室２５Ｂとなっている。すなわち、第１圧縮室２５Ａ及び第２圧縮室２５Ｂは、それぞれ３つずつとなっており、第１圧縮室２５Ａ→第２圧縮室２５Ｂ→第１圧縮室２５Ａ→・・・というように、隣同士が異なる種類になるように交互に配されている。そして、第１圧縮室２５Ａ相互間、第２圧縮室２５Ｂ相互間においては、それぞれのシリンダ２５が同心円上に並ぶように配されている。
【００１７】
さらに、圧縮機２では、図２及び図４に示すように、揺動板１９に取り付けられるピストンロッド２１の位置も、第１圧縮室２５Ａ内のピストン１５に対するものと第２圧縮室２５Ｂ内のピストン１５に対するものとでは相互に異なっている。すなわち、揺動板１９では、図４に示すように、ピストンロッド２１が取り付けられるピストンロッド取付部２８が揺動板１９の主面の中心から６個形成されており、これらピストンロッド取付部２８の揺動板１９の主面中心からの位置（ピッチ半径）が、第１圧縮室２５Ａ内のピストン用（２８Ａ）の位置Ｒａと第２圧縮室２５Ｂ内のピストン用（２８Ｂ）の位置Ｒｂとでは異なり、Ｒａ＞Ｒｂの関係となっている。
【００１８】
このような構成とすることにより、圧縮機２においては、第１圧縮室２５Ａ内に配されるピストン１５の移動量（ストローク）が第２圧縮室２５Ｂのピストンのストロークよりも大きくなり、その結果、第１圧縮室２５Ａのピストン１５による冷媒の総押しのけ量の方が第２圧縮室２５Ｂのピストン１５による冷媒の総押しのけ量よりも大きくなる。ここで、第２の圧縮室２５Ｂのピストン１５による冷媒の総押しのけ量は、上記第１圧縮室２５Ａのピストン１５による冷媒の総押しのけ量の７０％〜９０％の範囲に設定すると圧縮効率が良くなることが本発明者によって確認された。
【００１９】
なお、Ｒａ＞Ｒｂとすると、上死点におけるピストン１５の位置（ピストントップクリアランス）が第１圧縮室２５Ａと第２圧縮室２５Ｂとで相互に異なってしまうため、何らかの調整が必要となる。この調整を行う手段としては、図２に示すピストンロッド２１の長さＬ1、或いはピストン１５の上面からピストンロッド２１の取り付け位置までの長さＬ2を第１圧縮室２５Ａ用と第２圧縮室２５Ｂ用とで相互に変えることが考えられる。しかしながら、このような手段を採ると、ピストンロッド２１或いはピストン１５が２種類となり、部品の共通化が図れない。
【００２０】
そこで、この実施の形態では、図２に示すように、ピストンロッド取付部２８２８Ａとピストンロッド取付部２８Ｂの設けられる揺動板１９の上面からの深さ位置を相互に異なるようにしている。具体的には、揺動板１９の回転（揺動）の中心となるベアリング２４の中心位置Ｃ点から揺動板１９の下面（又は斜板１８の上面）に平行な仮想線を引いた場合に、第２圧縮室２５Ｂに対応するピストンロッド取付部２８Ｂの中心位置すなわちピストンロッド２１の回転中心位置となるＢ点がこの仮想線上にあり、一方第１圧縮室２５Ａに対応するピストンロッド取付部２８ＢＡの中心位置となるＡ点が仮想線よりも距離Ｘだけ駆動軸１４側すなわちシリンダ２５Ａから離れる側にオフセットするような位置関係とする。
【００２１】
このような調整手段とすることにより、圧縮機２では、第１圧縮室２５Ａと第２圧縮室２５Ｂとで相互に同一のピストン１５及びピストンロッド２１を使用しながら、第１圧縮室２５Ａについてのピストンストロークを相対的に大きく確保し、しかもピストントップクリアランスを第１圧縮室２５Ａと第２圧縮室２５Ｂとで相互に同一とすることができる。すなわち、この圧縮機２では、第１圧縮室２５Ａと第２圧縮室２５Ｂとでピストン１５及びピストンロッド２１の双方を同一部品で構成することができ、低コスト化が実現される。
【００２２】
なお、上記オフセットの距離Ｘについての値は、Ｒａ，Ｒｂ，及びθの値によって決定され、その近似値が
Ｘ≒（Ｒａ−Ｒｂ）ｔａｎθ
で表されることになる。
【００２３】
図２に示すように、各ピストン１５は、軽量化のため空洞部３０が形成された中空の構成となっており、この空洞部３０内に不活性ガスが加圧封入されている。ここで、不活性ガスとしては、例えば窒素ガスが用いられる。また、空洞部３０内の不活性ガスの加圧圧力値としては、圧縮機２の運転時に各ピストンにかかる圧力の中間位の値とする。この圧縮機２では、運転時に各ピストンに対して低圧時には３０ｋｇ／ｃｍ2、高圧時には１１０ｋｇ／ｃｍ2の圧力がかかり、この場合には不活性ガスを５０〜６０ｋｇ／ｃｍ2の加圧圧力で空洞部３０内に封入した場合に良好な耐久性能が得られた。
【００２４】
各シリンダ２５のそれぞれの上端部には、図３に示すように、後述する吸入弁の動き量を制限するための弁受部（リセス）２６（２６Ａ，２６Ｂ）が形成されている。ここで、第１圧縮室２５Ａのリセス２６Ａは、シリンダブロック１２の内側（貫通孔部２２側）に向かう位置に設けられ、第２圧縮室２５Ｂのリセス２６Ｂがシリンダブロック１２の外側に向かう位置に設けられている。また、シリンダブロック１２では、第１圧縮室２５Ａの近傍に、後述する第１吐出弁４５を取り付けるためのネジ穴２７が形成されている。
【００２５】
弁板３１は、図２及び図５に示すように、円盤状の外形を有しており、主面の中心位置に、後述する吸入弁部材４１、第２吐出弁４４、及び第２吐出弁受け部材４６をボルト４７及びナット４８でネジ止めするための中心孔３２が設けられている。また、弁板３１の主面には、吸入孔３３，３４、吐出孔３５，３６が形成されている。ここで、吸入孔３３が第１圧縮室２５Ａに冷媒を供給するための第１吸入孔で、吸入孔３４は第２圧縮室２５Ｂに冷媒を供給するための第２吸入孔である。一方、吐出孔３５が第１圧縮室２５Ａで圧縮された冷媒を吐出するための第１吐出孔で、吐出孔３６が第２圧縮室２５Ｂで圧縮された冷媒を吐出するための第２吐出孔である。
【００２６】
また、弁板３１の両主面には、吸入及び吐出の各弁を取り付けるための溝部３７，３８，３９が形成されている。なお、図５は、弁板３１を下側（図２の左側）から示した図であり、点線で表した溝部３８，３９については、反対側の主面に設けられている。各溝部３７〜３９は、各弁と略同一の平面形状となっており、各弁を位置合わせして嵌合した場合に弁板の両方の主面と各弁が面一になるような深さで形成されている。
【００２７】
圧縮機２では、この弁板３１の両主面に吸入及び吐出の各弁が取り付けられることにより、各弁が図６に示すような位置関係で配置される。すなわち、弁板３１には、シリンダヘッド１３に対峙する側の主面上に第１圧縮室２５Ａ用の第１吐出弁４５と第２圧縮室２５Ｂ用の第２吐出弁４４とが取り付けられ、弁板３１の反対側の主面上には第１圧縮室２５Ａ用の第１吸入弁４２と第２圧縮室２５Ｂ用の第２吸入弁が４３それぞれ３ずつ形成された板状の吸入弁部材４１が取り付けられる。なお、図６は、上側（図２の右側）から各弁の位置関係を表した図であり、説明の便宜上、弁板３１の図示を省略してその孔部の位置だけ抽出して示している。
【００２８】
ここで、吸入弁部材４１は、中央から６方向に枝分かれしており、このうちの３方向に延びる大きい片の主面が切り欠かれて第１吸入弁４２が形成されている。そして、第１吸入弁４２の先端部は、吸入弁部材４１が弁板３１の溝部３７に取り付けられることによって、シリンダ２５の弁受け部２６Ａの上に位置する。なお、第１吸入弁４２の基端側には、弁板３１の第１吐出孔３５と対応する位置に吐出用孔部４１ｂが形成されている。一方、吸入弁部材４１の３方向に延びる小さい片が第２吸入弁４３となっており、この弁の基端側には、弁板３１の第２吐出孔３６と対応する位置に吐出用孔部４１ａが形成されている。
【００２９】
第１圧縮室２５Ａ用の第１吐出弁４５は、平面略「Ｉ」字状を呈し、その基端側にネジが取り付けられる孔部４５ａが形成されている。この第１吐出弁４５は、それぞれ弁板３１の溝部３９上にネジで取り付けられることによって、先端側が吸入弁３１の第１吐出孔３５を閉塞する。
【００３０】
第２圧縮室の第２吐出弁４４は、図６に示すように、ネジ止めのための孔部４４ａが中央に形成されており、またこの中央から互いに１２０度をなす方向に枝分かれして３つの吐出弁が形成される。第２吐出弁４４の３つの吐出弁は、先端側が弁板３１の第２吐出孔３６上に位置することにより第２吐出孔３６のそれぞれを閉塞する。なお、第２吐出弁４４には、第２吐出弁４４と略同一の平面形状を有する図２に示す第２吐出弁受け部材４６が取り付けられる。
【００３１】
図７は、シリンダヘッドを内部側から示す平面図である。このシリンダヘッド１３は、図２及び図７に示すように、側縁から側壁部５１が形成され、この側壁部５１で囲まれる側の主面からは立上がり壁部５２が側壁部５１と略同一の高さで形成されている。シリンダヘッド１３においては、側壁部５１と立上がり壁部５２とで囲まれた空間が中間圧力吸入室５３となっており、さらにこの空間に外部からの中間圧力を供給するための孔部である中間圧力吸入口５４が連通して主面に設けられている。この中間圧力吸入室５３は、第１圧縮室２５Ａの吐出側と第２圧縮室２５Ｂの吸入側とを連通させる空間であり、また、中間圧力吸入口５４を介して外部から供給される中間圧力を第２圧縮室に導くための空間である。この実施の形態では、中間圧力吸入口５４に配管Ｐ7を接続して、図１に示すように、気液分離器５からの中間圧力を取り込むようにする。
【００３２】
シリンダヘッド１３では、立上がり壁部５２によって、中央に第２圧縮室２５Ｂからの冷媒が吐出される第２吐出室５５が形成される。第２吐出室５５は、シリンダヘッド１３の主面中央に設けられた吐出口５６と連続している。さらに、第２吐出室５５の外側には、立上がり壁部５２によって第１圧縮室２５Ａについての第１吸入室５７が３つ形成される。第１吸入室５７のそれぞれは、シリンダヘッド１３の主面に設けられた吸入孔５８と連続している。また、第１吸入室５７のそれぞれは、図７の点線で示す断面四角形の連通穴５９（図２参照）により相互に連通している。なお、上述した各部材の組み付け時における位置関係を図８に示す。
【００３３】
圧縮機２の運転にあたっては、図１の蒸発器７の出口からの配管Ｐ6が圧縮機２の吸入孔５８に接続され、ガスクーラー３の入口への配管Ｐ1が第２圧縮室からの吐出口５６と接続される。また、上述のように、気液分離器５からの中間圧力が供給される配管Ｐ7は、中間圧力吸入口５４と接続される。
【００３４】
そして、エンジンやモータ等の駆動力により駆動軸１４を回転させると、冷媒ＣＯ2が第１吸入室５７に流入し、第１圧縮室２５Ａ内のピストン１５によって、下死点側に移動するものから順に吸入及び第１段の圧縮がなされる。第１段の圧縮がなされた冷媒ＣＯ2は、第１吐出弁４５をリフトさせて第１吐出孔３５から中間圧力吸入室５３に流入し、続いて第２圧縮室２５Ｂ内のピストン１５によって、下死点側に移動するものから順に吸入及び第２段の圧縮がなされる。第２段の圧縮がなされた冷媒ＣＯ2は、第２吐出弁４４をリフトさせて第２吐出孔３６から吐出室５６及び配管Ｐ1を経てガスクーラー３に供給される。
【００３５】
この圧縮機２では、第２圧縮室２５Ｂ内のピストン１５による吸入の際に、第１段の圧縮がなされた冷媒ＣＯ2とともに気液分離器５からの温度の低い冷媒ＣＯ2が吸入されるので、第２圧縮室２５Ｂ内のピストン１５による圧縮後の冷媒吐出温度が低く抑えられ、圧縮機内部の潤滑油の劣化が防止される。
【００３６】
このように、圧縮機２においては、冷媒ＣＯ2を２回に分けて圧縮する構成となっており、１回の圧縮での圧縮比を小さくして圧縮効率を向上させることができる。また、圧縮機２を用いた冷凍サイクル１では、図９のｐ−ｈ線図に示すような特性が得られ、冷媒の吐出温度を抑えながらＣＯＰの向上を図ることが可能となった。ここで、図９では、圧力Ｐｓが蒸発器７内の圧力を、圧力Ｐｄがガスクーラー３内の圧力を、圧力Ｐｍが気液分離器５からの圧力をそれぞれ示し、点Ｐ1〜Ｐ7が図１に示す各配管Ｐ1〜Ｐ7内の状態を示している。また、Ａｏｕｔが圧縮機２の第１圧縮室２５Ａからの吐出時の状態を、Ｂｉｎが第２圧縮室２５Ｂへの吸入時における状態をそれぞれ示している。
【００３７】
さらに、圧縮機２においては、ピストン１５に空洞部３０を設けて空洞部３０に不活性ガスを加圧封入しているので、軽量化及び耐圧性の両立が図られ、駆動時の効率改善が図られる。さらにまた、第１圧縮室２５Ａ及び第２圧縮室２５Ｂで使用されるピストン１５及びピストンロッド２１の共通化が図られているので、低コストな二段圧縮の圧縮機を提供することが可能となる。
【００３８】
なお、上述した実施の形態では、ピストンの数が６個の圧縮機について本発明を適用した例を示したが、ピストンの数はこれに限定されるものではないことは勿論である。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の往復動圧縮機によれば、第１の圧縮シリンダ内のピストンで圧縮された冷媒が冷媒吐出吸入通路を経てさらに第２の圧縮シリンダ内のピストンによって圧縮され、冷媒を２回に分けて圧縮させるため、１回の圧縮での圧縮比を小さくして圧縮効率の低下を少なくすることができる。さらに、第１のピストンロッド接続部が、第２の圧縮シリンダ内のピストンに接続されるピストンロッドについての第２のピストンロッド接続部よりも揺動半径を大とした揺動板主面上の所定位置にあり、所定距離だけ駆動軸側にオフセットされているので、ピストントップクリアランスの差異を解消しながら第１の圧縮シリンダについてのピストンストロークを第２の圧縮シリンダについてのピストンストロークよりも大きくすることができ、各ピストンによる冷媒の総押しのけ量についての適切な調整が図られ、さらにはピストン及びピストンロッドについて共通部品を使用することによる低コスト化が図られる。
【００４０】
また、冷媒吐出吸入通路に中間圧力吸入口を設け、第１の圧縮シリンダ内のピストンで圧縮した冷媒を冷媒吐出吸入通路を介して第２の圧縮シリンダに供給する際に、中間圧力吸入口から温度の低い冷媒を第２の圧縮シリンダに併せて送り込むことにより、圧縮した冷媒が冷却された後に再度圧縮されるので、第２の圧縮シリンダ内のピストンによる圧縮後の冷媒吐出温度を低く抑え、圧縮比の増大による圧縮効率の低下に伴う動力増大を避けることができる。また、圧縮機内部の潤滑油の劣化を防止することができる。さらには、不活性ガスが加圧封入された空洞部を備えた中空ピストンとすることにより、軽量化及び耐圧性の両立が図られ、駆動時の効率改善が図られる。
【００４１】
従って、本発明によれば、圧縮効率の低下を少なくし、冷媒の吐出温度を低くし、ＣＯＰの向上を実現した揺動斜板式の圧縮機を低コストにて提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】冷凍サイクルの構成図である。
【図２】圧縮機の構成を説明するための断面図である。
【図３】各シリンダの構成及び配置を説明するためのシリンダブロックの平面図である。
【図４】ピストンロッド取付部の位置を説明するための揺動板の平面図である。
【図５】弁板の構成を示す平面図である。
【図６】吸入弁及び吐出弁の構成及び配置を説明するための平面図である。
【図７】シリンダヘッドの構成を示す平面図である。
【図８】弁板及びシリンダヘッド等の各部材の位置関係を示す透視図である。
【図９】冷凍サイクルにおけるｐ−ｈ線図である。
【符号の説明】
１  冷凍サイクル
２  圧縮機
３  ガスクーラー
４  第１膨張弁
５  気液分離器
６  第２膨張弁
７  蒸発器
Ｐ1〜Ｐ7  配管
１１  フロントハウジング
１２  シリンダブロック
１３  シリンダヘッド
１４  駆動軸
１５  ピストン
１８  斜板
１９  揺動板
２０  クランク室
２１  ピストンロッド
２４  ベアリング
２５  シリンダ
２５Ａ  第１圧縮室
２５Ｂ  第２圧縮室
２６（２６Ａ，２６Ｂ）  リセス
２７  ネジ穴
２８（２８Ａ，２８Ｂ）  ピストンロッド取付部
３０  空洞部
３１  弁板
４１  吸入弁部材
４２  第１吸入弁
４３  第２吸入弁
４４  第２吐出弁
４５  第１吐出弁
５１  側壁部
５２  立上がり壁部
５３  中間圧力吸入室
５４  中間圧力吸入口
５５  第２吐出室
５６  吐出口
５７  第１吸入室
５８  吸入孔
５９  連通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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