(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に曲面が形成されたシリンダと、
上記シリンダの端面に取り付けられたサイドブロックと、
上記シリンダと上記両サイドブロックにより閉鎖されたシリンダ室と、
上記シリンダ室内に回転可能に設けられたロータと、
上記ロータの外周面に形成されたベーン溝と、
上記ベーン溝に摺動可能に装着されたベーンと、
上記シリンダ室を上記シリンダ、サイドブロック、ロータおよびベーンによって仕切り形成する圧縮室とを備え、
上記ロータが回転するに伴い上記ベーンが半径方向に往復運動して上記圧縮室の容積を変化させ、気体を吸入圧縮し吐出する
気体圧縮機において、
上記シリンダおよび上記サイドブロックに、該シリンダの前後両端面側へ低圧の気体を導く吸入通路を配設し、
上記吸入通路の途中に、上記シリンダ室側に連通する吸入補助通路を設け、
上記吸入補助通路は、
上記吸入通路内の低圧気体の流れ方向に沿って下りの勾配をもつ斜孔からなり、
上記吸入補助通路の上記シリンダ室へのロータ回転円周方向の開口区間は、
上記ベーンの半径方向飛び出し長さが最短の位置から、該ベーンが該ベーンの回転方向前方の上記圧縮室と上記吸入通路との連通を遮断する位置までの区間の３分の１以内であり、かつ、上記吸入補助通路の上記シリンダ室への開口位置がロータ回転方向側に寄っていることを特徴とする気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般室内空調エアコンシステムの一部として使用される気体圧縮機に関し、特に、その高速回転使用域で生じる低圧冷媒ガスの吸入不足を回避し、高速回転使用域での冷房能力の向上を図ったものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の気体圧縮機は、図８に示すように内周略楕円状のシリンダ１を有し、シリンダ１の両端面にはサイドブロック２、３が取り付けられ、シリンダ１の内側にはロータ４が収納されている。
【０００３】
ロータ４は、これに一体に形成されたロータ軸５と、そのロータ軸５の先端側および後端側を支持する軸受６、７とを介して回転可能に設けられ、また、ロータ４の外周面にはベーン溝８が複数形成され（図９参照）、ベーン溝８にはベーン９が摺動可能に装着されている。
【０００４】
上記のようなシリンダ１、サイドブロック２、３、ロータ４、ベーン９等からなる組立構造体が圧縮機本体１０であり、この圧縮機本体１０は一端開口型のケーシング１１内に収納されている。なお、ケーシング１１の開口端にはフロントヘッド１２が取り付けられており、フロントヘッド１２の内側には、サイドブロック２との間で形成される吸入室１３が設けられ、また、ケーシング１１の密閉端とリア側のサイドブロック３との間の後方空間は、吐出室１４として構成されている。
【０００５】
図９に示すように、シリンダ１の内周側は、シリンダ１内壁、サイドブロック２、３内面、ロータ４外周面、およびベーン９によって複数の小室に仕切られるが、その仕切り形成された小室は圧縮室１５と称し、ロータ４の回転により容積の大小変化を繰り返す。このような圧縮室１５の容積変化が生じると、その容積増加時に、吸入室１３から圧縮室１５への低圧冷媒ガスの吸入が行われるとともに、その容積減少時に、圧縮室１５での低圧冷媒ガスの圧縮と、圧縮室１５から吐出室１４側への高圧冷媒ガスの吐出が行われる。
【０００６】
すなわち、圧縮室１５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１３内の冷媒ガスが、フロント側サイドブロック２の吸入通路２１やシリンダ１およびリア側サイドブロック３の吸入通路２１を介してシリンダ１の前後両端面１ａ、１ｂ側に移行し、かつこのシリンダ前後両端面１ａ、１ｂ側から圧縮室１５への低圧冷媒ガスの吸入が行われる。そして、圧縮室１５の容積が最大付近になると、圧縮室１５が吸入通路２１から離れて密閉空間となり、圧縮室１５内に低圧冷媒ガスが閉じ込められる。
【０００７】
次に、密閉空間である圧縮室１５の容積が最大から最小に向うと、この容積減少量に応じて圧縮室１５内の低圧冷媒ガスが圧縮される。そして、圧縮室１５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がシリンダ吐出孔２２と吐出バルブ２３を経てシリンダ１外周面側の吐出チャンバ２４に流出する。このようにして吐出チャンバ２４内に流入した高圧冷媒ガスは、さらにリア側サイドブロック３の高圧ガス孔２５を通過した後、同サイドブロック３に取り付けられている吐出室１４内の油分離器１６を通過して、吐出室１４内に吐出する。
【０００８】
なお、吐出室１４の底部はオイル溜り１７となっており、このオイル溜り１７のオイルは、吐出室１４内の高圧冷媒ガス圧が作用することにより、リア側サイドブロック３の油穴１８からロータ軸５後端側の軸受７に圧送され、該軸受７の潤滑を行う。また、オイル溜り１７のオイルは、リア側サイドブロック３の油穴１８からシリンダ１の油穴１８側に分流した後、フロント側サイドブロック２の油穴１８を経由してロータ軸５先端側の軸受６に圧送され、該軸受６の潤滑をも行う。さらに、上記軸受６、７に達したオイルは、軸受６、７隙間の通過時に絞られ減圧された後、両サイドブロック２、３のロータ側端面に設けられている一対のサライ溝１９、１９を介して、ベーン９底部の背圧室２０に供給される。そして、このように背圧室２０に供給されるオイルの圧力が、ベーン背圧としてベーン９底部に作用し、該ベーン９を底部からシリンダ１内壁に向って押し上げている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の気体圧縮機にあっては、上記の如くシリンダ１の前後両端面１ａ、１ｂ側から圧縮室１５側に低圧冷媒ガスを吸い込んでいるが、エアコンシステムにより急速に室内温度を変化させたい場合には、多量の冷媒ガスをシステム内に循環させる必要があるため、気体圧縮機のロータ４を高速で回転させることになり、圧縮室１５に吸い込まれる低圧冷媒ガスの流速が増加することになる。この流速が増加する際に、低圧冷媒ガスの密度が変化することなく圧縮室１５に吸込まれれば問題ないが、冷媒ガスが粘性流体であることと、圧縮室１５に吸い込まれるまでに吸入通路２１を通過する必要があることから、次のような問題が生じる。
【００１０】
すなわち、吸入通路２１の壁面近傍を通過する冷媒ガスは、その粘性が壁面に対する抵抗となって流速が増加しにくく、吸入通路２１の断面中央付近を通過する冷媒ガスの流速とに差が生じ、冷媒ガスの密度が希薄化されてしまうという問題がある。この減少は、吸入通路断面積が小さい程また吸入通路長さが長い程顕著に現れる。なお、この冷媒ガスの密度が希薄化するに伴いその圧力も低下するが、これを粘性抵抗または流路抵抗による圧力損失と呼んでいる。
【００１１】
このため、高速回転使用域では、圧縮室１５側に低圧冷媒ガスが十分に吸入されず、冷房能力が頭打ちとなり低下する。要するに、低速または中速回転使用域ではその回転数増加に応じた冷房能力が得られるが、高速回転使用域ではその回転数増加に応じた冷房能力が得られない。
【００１２】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高速回転使用域で生じる低圧冷媒ガスの吸入不足を回避し、高速回転使用域での冷房能力の向上を図るのに好適な気体圧縮機を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、内周に曲面が形成されたシリンダと、上記シリンダの端面に取り付けられたサイドブロックと、上記シリンダと上記両サイドブロックにより閉鎖されたシリンダ室と、上記シリンダ室内に回転可能に設けられたロータと、上記ロータの外周面に形成されたベーン溝と、上記ベーン溝に摺動可能に装着されたベーンと、上記シリンダ室を上記シリンダ、サイドブロック、ロータおよびベーンによって仕切り形成する圧縮室とを備え、上記ロータが回転するに伴い上記ベーンが半径方向に往復運動して上記圧縮室の容積を変化させ、気体を吸入圧縮し吐出する気体圧縮機において、上記シリンダおよび上記サイドブロックに、該シリンダの前後両端面側へ低圧の気体を導く吸入通路を配設し、上記吸入通路の途中に、上記シリンダ室側に連通する吸入補助通路を設け、上記吸入補助通路は、上記吸入通路内の低圧気体の流れ方向に沿って下りの勾配をもつ斜孔からなり、上記吸入補助通路の上記シリンダ室へのロータ回転円周方向の開口区間は、上記ベーンの半径方向飛び出し長さが最短の位置から、該ベーンが該ベーンの回転方向前方の上記圧縮室と上記吸入通路との連通を遮断する位置までの区間の３分の１以内であり、かつ、上記吸入補助通路の上記シリンダ室への開口位置がロータ回転方向側に寄っていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明は、上記吸入補助通路は、上記吸入通路内の低圧気体の流れ方向に沿って下りの勾配をもつ斜孔からなることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明は、上記吸入補助通路の上記シリンダ室へのロータ回転軸方向の開口長さは、上記シリンダの両端面間の長さの２分の１以下であることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明は、上記吸入補助通路の上記シリンダ室へのロータ回転円周方向の開口区間は、上記ベーンの半径方向飛び出し長さが最短の位置から、該ベーンが該ベーンの回転方向前方の上記圧縮室と上記吸入通路との連通を遮断する位置までの区間の３分の１以内であり、かつ、上記吸入補助通路の上記シリンダ室への開口位置がロータ回転方向側に寄っていることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明では、圧縮室への低圧冷媒ガスの吸入が、シリンダの前後両端面側と吸入補助通路を介して行われる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る気体圧縮機の実施形態について図１乃至図７を基に詳細に説明する。
【００１９】
なお、本実施形態の気体圧縮機の基本的な構成、たとえば、図８および図９を代用して説明すると、内周略楕円状のシリンダ１を有し、シリンダ１の両端面にはサイドブロック２、３が取り付けられていること、シリンダ１の内側にはロータ軸５とその軸受６、７を介して回転可能に設けられたロータ４が配設されていること、ロータ４の外周面にはベーン溝８が形成され、ベーン溝８にはベーン９が摺動可能に装着されていること、シリンダ１の内周側には、シリンダ１内壁、サイドブロック２、３内面、ロータ４外周面、およびベーン９によって仕切り形成された圧縮室１５が設けられていること、並びに、圧縮室１５内に冷媒ガスが閉じ込められ、かつ圧縮室１５の容積がロータ４の回転により大小変化すると、その容積変化により、シリンダ１の前後両端面１ａ、１ｂ側から圧縮室１５への低圧冷媒ガスの吸入、圧縮室１５での低圧冷媒ガスの圧縮、および圧縮室１５から吐出室１４側への高圧冷媒ガスの吐出が行われること等については従来と同様であり、従来と同一部材には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００２０】
本実施形態の気体圧縮機においても、図８および図９を用いて説明すると、シリンダ１の前後両端面１ａ、１ｂ側へ吸入室１３内の低圧冷媒ガスを導く手段として吸入通路２１を備えており、この吸入通路２１は、▲１▼吸入室１３からフロント側サイドブロック２を貫通してシリンダ前端面１ａ側に連通する第１のルートと、▲２▼吸入室１３からフロント側サイドブロック２とシリンダ１の肉厚部分を貫通した後、リア側サイドブロック３のシリンダ対向面で反転して当該シリンダ後端面１ｂ側に連通する第２のルートとからなるが、図１に示すように、本実施形態は、従来問題となっていた高速回転使用域での低圧冷媒ガスの吸入不足を回避する観点から、上記のような吸入通路２１の途中に、圧縮室１５側に連通する吸入補助通路４０を別途新設したものである。
【００２１】
吸入補助通路４０は、図２に示すように、シリンダ１の肉厚部分に複数穿設されており、これらの吸入通路４０は、いずれもその入口４０ａが、シリンダ１の肉厚ｔ部分を貫通する吸入通路２１の途中に開口され、かつ、出口４０ｂが圧縮室１５側に開口されている。したがって、吸入室１３内の低圧冷媒ガスは、吸入通路２１を通過してシリンダ１の前後両端面１ａ、１ｂ側から圧縮室１５内に流入できるだけでなく、さらに吸入通路２１より吸入補助通路４０を経由してシリンダ１の肉厚方向からも短い距離で圧縮室１５内に流入できる。このように、本実施形態の気体圧縮機では、シリンダ１の前後両端面１ａ、１ｂ側とシリンダ肉厚ｔ方向の３方から圧縮室１５内に低圧冷媒ガスが流入可能に構成されている。
【００２２】
上記のような吸入補助通路４０は、吸入通路２１から圧縮室１５に向って真下に伸びる縦穴として形成することも可能であるが、本実施形態の吸入補助通路４０は斜孔４１からなり、この斜孔４１は吸入通路２１内の低圧冷媒ガスの流れに沿って下りの勾配を有している。このような勾配をもつ斜孔４１を採用することとしたのは、吸入通路２１内の低圧冷媒ガスの流速が速いため、流れの方向変化を小さくし、方向を変え易くしてスムーズに流入させるためである。したがって、図５に示すように勾配αが小さいほど気体圧縮機の高速回転時の冷房能力が向上する。
【００２３】
しかしながら、勾配αを小さくすることにより別の問題が生じてくる。それは、勾配αが小さくなることにより、吸入補助通路４０のシリンダ室５０への回転軸方向の開口長さが長くなり、運転時にベーン９の先端が該開口部を通過する際に、ベーン９先端のシリンダ１の内壁への押し付け力を受ける面積が一時的に大きく減少するため、その小さな接触面積の部分での面圧が上昇し、ベーン９の先端部やシリンダ１の内壁における該開口部近傍の摩耗が促進されてしまうという問題である。そこで、吸入補助通路４０のシリンダ室５０への回転軸方向の開口長さと、ベーン９の先端部の摩耗量との関係を実験で確認してみた。
【００２４】
図６は、この実験の結果を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸はシリンダ１の両端面間の距離Ｌ（すなわち回転軸方向の全長）に対する吸入補助通路４０のシリンダ室５０への回転軸方向の開口長さｂの比である（すなわち開口長さｂが長いと数値が大きくなる）。縦軸はベーン９の先端部の摩耗量である。横軸Ａｐは、この気体圧縮機の実使用時間に対する実験時間との比から導いた、この実験におけるベーン９先端部の摩耗量の許容値を示している。また、斜線Ａｖはベーン９の先端部の摩耗量の実測値をプロットしたものである。この結果より、ｂ／Ｌが少なくとも５０％を越えなければ、ベーン９の先端部の摩耗量は許容範囲であることがわかる。
【００２５】
したがって、吸入補助通路４０のシリンダ室５０への回転軸方向の開口長さｂを、シリンダ１の両端面間の距離Ｌの２分の１以下となる範囲で、吸入補助通路４０の勾配αをできるだけ小さく設定することが、高速回転時における性能向上と耐久性を確保する上で望ましいといえる。
【００２６】
さらに、本実施形態においては、吸入補助通路４０のシリンダ室５０へのロータ４の回転円周方向の開口区間を、ベーン９のベーン溝８からの半径方向の飛び出し長さが最短の位置から、該ベーン９が該ベーン９の回転方向前方の圧縮室１５と吸入通路２１との連通を遮断する位置までの区間の３分の１以内とし、かつ吸入補助通路４０のシリンダ室５０へのロータ４の回転方向の開口位置を、ロータ４の回転方向側に寄るように構成した。以下にその構成と、そのように構成させた理由を詳細に説明する。
【００２７】
従来の技術の後半でも説明した通り、この気体圧縮機運転時のベーン９底部の背圧室２０には、オイル溜り１７のオイルが吐出室１４内の高圧冷媒ガス圧の作用により、軸受６、７を通過して絞られ減圧されたオイルの圧力が作用し、該ベーン９を底部からシリンダ１内壁に向って押し上げている。
【００２８】
ベーン９に対してシリンダ１内壁に向って作用する力は、この背圧室２０の圧力と遠心力とであるが、これに対向してベーン９をベーン溝８の底部へ押し下げようとする力も同時に作用する。それは、１枚のベーン９が仕切っている該ベーン９の回転方向前後の圧縮室１５内の圧力であり、この圧縮室１５内の圧力は該ベーン９の回転方向位置により変化するが、次のように大別される。
【００２９】
その区別とは、
▲１▼、該ベーン９が、ベーン溝８からの半径方向飛び出し長さが最短の位置から、該ベーン９の回転方向前方の圧縮室１５がサイドブロック２、３の吸入通路２１との連通を遮断されるまでの位置の範囲における、該ベーン９の回転方向前後の圧力双方が少なくとも吸入圧力と同じかそれ以下の圧力である場合と、
▲２▼、該ベーン９が前記範囲を除く位置で該ベーン９の回転方向前方の圧縮室１５の容積が縮小していく範囲にあるときの、該ベーン９の回転方向前後の圧力のいずれか一方の圧力が少なくとも吸入圧力より高い圧力である場合である。
【００３０】
ベーン背圧室２０の圧力は、前述の圧縮室１５内の圧力が▲１▼の場合であっても▲２▼の場合であっても、ベーン９がベーン溝８の底部へ押し下げられないように高めに作用させているため、前者の圧縮室１５内の圧力が低い範囲の場合においては、必要以上にベーン９をシリンダ１内壁に押し付けることになっており、ベーン９のシリンダ１内壁との摺動部が摩耗し易い状況にある。このような状況にある範囲内では、吸入補助通路４０のロータ４の回転円周方向のシリンダ室５０への開口区間を大きくすると、ベーン９のシリンダ１内壁との摺動部接触面積が小さく面圧が上昇する区間が長くなり、さらに摩耗し易くなる。この問題を検証するために、吸入補助通路４０のシリンダ室５０への円周方向開口区間と、ベーン９の先端部の摩耗量との関係を実験により確認した。
【００３１】
図７は、この実験結果を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は、ベーン９が、ベーン溝８からの半径方向飛び出し長さが最短の位置から、該ベーン９の回転方向前方の圧縮室１５がサイドブロック２、３の吸入通路２１との連通を遮断されるまでの位置の範囲のシリンダ１内壁長さＬｓに対する、吸入通路４０のシリンダ室５０への円周方向開口区間のシリンダ１内壁長さｌｓの比である。縦軸はベーン９の先端部の摩耗量である。横軸Ｂｐは、図６と同様、この気体圧縮機の実使用時間に対する実験時間との比から導いた、この実験におけるベーン９の先端部の摩耗量の許容値を示している。斜線Ｂｖはベーン９の先端部の摩耗量の実測値をプロットしたものである。また、この実験結果における、シリンダ１の両端面間の距離Ｌに対する吸入補助通路４０のシリンダ５０への回転軸方向の開口長さｂの比は、５０％に統一してある。この結果より、ｌｓ／Ｌｓが少なくとも３分の１（約３３％）を越えなければ、ベーン９の先端部の摩耗量は許容範囲であることが分かる。
【００３２】
したがって、吸入補助通路４０のシリンダ室５０への円周方向開口区間のシリンダ１内壁長さｌｓは、ベーン９が、ベーン溝８からの半径方向飛び出し長さが最短の位置から、該ベーン９の回転方向前方の圧縮室１５がサイドブロック２、３の吸入通路２１との連通を遮断されるまでの位置の範囲のシリンダ１内壁長さＬｓの３分の１以下となる範囲で設定することが、高速回転時の性能向上と耐久性を確保する上で望ましいといえる。
【００３３】
さらに、吸入補助通路４０のシリンダ室５０への円周方向開口を、前記Ｌｓの範囲内のどの位置に配置させるかという課題が残るが、これについては、冷媒ガスを圧縮室１５の閉じ込み容積が最大であるときに最大限吸込ませたいために、ベーン９が該ベーン９の回転方向前方の圧縮室１５がサイドブロック２、３の吸入通路２１との遮断する位置に極力近くなるように、開口位置を配置させることが好ましい。
【００３４】
本実施形態では、吸入補助通路４０を斜孔４１として構成したので、吸入補助通路４０の出入口形状は楕円となっている（図３参照）。また、吸入補助通路４０の出口４０ｂの開口径は、その楕円の長径×斜孔数がシリンダ幅×０．５と略等しくなるように定められている。このように定めたのは、ベーン９先端の面圧上昇を従来の２倍程度に低く抑えるためである。すなわち、本実施形態では、ベーン９先端と吸入補助通路４０の出口４０ｂとは互いに対向し得る位置関係にあり、その吸入補助通路４０の出口４０ｂ上をベーン９先端が通過するときには、該出口４０ｂの開口面積分だけ、ベーン９先端とシリンダ１内壁との接触長さの減少と、これによるベーン９先端の面圧上昇が生じるが、このようなベーン９先端の面圧上昇が従来の２倍程度となるようにしたものである。
【００３５】
次に、上記の如く構成された気体圧縮機の動作について図２を基に図８及び図９を参照しながら説明する。
【００３６】
この気体圧縮機にあっては、運転開始によりロータ４が回転すると、圧縮室１５の容積が大小変化し、その圧縮室１５の容積が最小から最大付近となる間に、その容積増加により、吸入室１３から圧縮室１５への冷媒ガスの吸入が行われる（図８及び図９参照）。
【００３７】
その際、吸入室１３内の低圧冷媒ガスは、図２に示すように、吸入通路２１を通ってシリンダ１の前後両端面１ａ、１ｂから圧縮室１５内に吸込まれるが、その吸入通路２１を流れる低圧冷媒ガスの一部は、吸入補助通路４０側に流れ込むとともに、吸入補助通路４０を経由してシリンダ１の肉厚方向からも短い距離で圧縮室１５内に吸入される。つまり、圧縮室１５への低圧冷媒ガスの吸入は、シリンダ１の前後両端面１ａ、１ｂとシリンダ１の肉厚方向との３方向から同時に行われる。
【００３８】
なお、上記のように吸入された低圧冷媒ガスは、圧縮室１５の容積が最大から最小に向う間にその容積減少で圧縮されること、このように圧縮された高圧冷媒ガスは、圧縮室１５の容積が最小付近となったときに、圧縮室１５からシリンダ１の吐出孔２２と吐出バルブ２３、シリンダ１外周面側の吐出チャンバ２４、リア側サイドブロック３の高圧ガス孔２５および油分離器１６を順に通過して吐出室１４内に吐出すること等は従来と同様であり、その詳細説明は省略する。
【００３９】
以上のように、本実施形態の気体圧縮機は、吸入通路２１の途中に、圧縮室１５側に連通する吸入補助通路４０を設けることにより、シリンダ１の前後両端面１ａ、１ｂ側からだけでなく、さらに吸入通路２１より吸入補助通路４０を経由してシリンダ１の肉厚方向からも短い距離で圧縮室１５内に低圧冷媒ガスが吸入されるように構成したものであるから、粘性抵抗または流路抵抗による圧力損失が生じ易い圧縮機の高速回転使用域においても、圧縮室１５内に低圧冷媒ガスを十分吸入することができる。よって、この種の低圧冷媒ガスの吸入不足による不具合、すなわち高速回転使用域での冷房能力の頭打ちが回避され、高速回転使用域における冷房能力の向上が図られている。
【００４０】
また、本実施形態の気体圧縮機によると、吸入補助通路４０が吸入通路２１内の低圧冷媒ガスの流れ方向に沿って下りの勾配をもつ斜孔４１からなるため、吸入通路２１から吸入補助通路４０内に低圧冷媒ガスがスムーズに流れ込み、このスムーズな流れの低圧冷媒ガスがそのまま圧縮室１５側に吸入されることから、低圧冷媒ガスの吸入量をより一層十分に確保できる。
【００４１】
図４は、本発明に係る気体圧縮機（本発明品）と従来の気体圧縮機（従来品）との動作特性を比較したものであり、図４において、図中実線は本発明品についての圧縮機の回転数と冷房能力との関係を、また、図中破線は従来品についての圧縮機の回転数と冷房能力との関係を示している。ここで、本発明品と従来品を対比してみると、特に、高速回転域において、従来品では回転数が増しても冷房能力が伸びなやみ、いわゆる冷房能力の頭打ちが生じているが、本発明ではこの頭打ち現象が改善され、低速回転域から高速回転域までの全回転数域において回転数に応じた冷房能力が得られている。
【００４２】
なお、上記実施形態では、内周楕円状のシリンダを有する気体圧縮機について説明したが、本発明は、内周に曲面が形成されたシリンダを有する気体圧縮機にも適用できる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明に係る気体圧縮機にあっては、上記の如くシリンダの前後両端面側へ低圧冷媒ガスを導くための吸入通路の途中に、圧縮室側に連通する吸入補助通路を設けたものである。このため、シリンダの前後両端面側からだけでなく、さらに吸入補助通路を介しても短い距離で圧縮室への低圧冷媒ガスの吸入が行われることから、粘性抵抗または流路抵抗による圧力損失が生じ易い圧縮機の高速回転使用域においても、圧縮室内に低圧冷媒ガスを十分吸入することができ、この種の低圧冷媒ガスの吸入不足による不具合、すなわち高速回転使用域での冷房能力の頭打ちを回避でき、高速回転使用域における冷房能力の向上を図れる。
【００４４】
特に、請求項２記載の発明によると、吸入補助通路が、吸入通路内の低圧冷媒ガスの流れ方向に沿って下りの勾配をもつ斜孔からなるため、吸入通路から吸入補助通路内に低圧冷媒ガスがスムーズに流れ込み、このスムーズな流れの低圧冷媒ガスがそのまま圧縮室側に吸入されることから、低圧冷媒ガスの吸入量をより一層十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る気体圧縮機の一実施形態についての要部説明図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】図１のＢ矢視図。
【図４】本発明に係る気体圧縮機と従来の気体圧縮機とにおける動作特性の比較説明図。
【図５】吸入補助通路の勾配と気体圧縮機の高速回転時の冷房能力との関係の説明図。
【図６】吸入補助通路のシリンダ室への回転軸方向の開口長さとベーンの先端部の摩耗量との関係を実験で確認したときの実験結果の説明図。
【図７】吸入補助通路のシリンダ室への円周方向開口区間とベーンの先端部の摩耗量との関係を実験により確認したときの実験結果の説明図。
【図８】従来の気体圧縮機の断面図。
【図９】図８のＡ−Ａ線でのシリンダ断面図。
【符号の説明】
１  シリンダ
１ａ  シリンダ前端面
１ｂ  シリンダ後端面
２  フロント側のサイドブロック
３  リア側のサイドブロック
４  ロータ
５  ロータ軸
６、７  軸受
８  ベーン溝
９  ベーン
１０  圧縮機本体
１１  ケーシング
１２  フロントヘッド
１３  吸入室
１４  吐出室
１５  圧縮室
１６  油分離器
１７  オイル溜り
１８  油穴
１９  サライ溝
２０  背圧室
２１  吸入通路
２２  シリンダ吐出孔
２３  吐出バルブ
２３ａ  バルブサポート
２４  吐出チャンバ
２４ａ  切欠き
２５  高圧ガス孔
４０  吸入補助通路
４０ａ  吸入補助通路入口
４０ｂ  吸入補助通路出口
４１  斜孔
ｔ  シリンダ肉厚
θ  ベーン閉じ込み角
【図１】
0003738149.tif 000002
【図２】
0003738149.tif 000003
【図３】
0003738149.tif 000004
【図４】
0003738149.tif 000005
【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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