JPH06299956A - ピストン式圧縮機における冷媒ガス吸入構造 - Google Patents

ピストン式圧縮機における冷媒ガス吸入構造

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JPH06299956A
JPH06299956A JP5086563A JP8656393A JPH06299956A JP H06299956 A JPH06299956 A JP H06299956A JP 5086563 A JP5086563 A JP 5086563A JP 8656393 A JP8656393 A JP 8656393A JP H06299956 A JPH06299956 A JP H06299956A
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JP
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suction
refrigerant gas
piston
chamber
compression
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JP5086563A
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English (en)
Inventor
Toshiro Fujii
俊郎 藤井
Hitoshi Inukai
均 犬飼
Koichi Ito
浩一 伊藤
Yuichi Kato
友一 加藤
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Publication date
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Priority to DE19944412559 priority patent/DE4412559C2/de
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1009Distribution members
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Compressor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 体積効率の高いピストン式圧縮機を提供す
る。 【構成】 シリンダボア13A1 ,14B1 内の両頭ピ
ストン15P1 を前後動する斜板10が回転軸7上に支
持されている。回転軸7にはロータリバルブ33,34
が支持されている。ロータリバルブ33,34を収容す
る収容孔43,44は吸入ポート1a1 ,2b1 を介し
て圧縮室Pa1 ,Pb1 に連通している。ロータリバル
ブ33,34の周面にはバイパス溝33d,34dが形
成されている。両頭ピストン15P1 のヘッド側の周面
には捕捉溝15a,15bが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転軸の周囲に配列さ
れた複数のシリンダボア内にピストンを収容すると共
に、回転軸の回転に連動してピストンを往復動させるピ
ストン式圧縮機における冷媒ガス吸入構造に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来のピストン式圧縮機では、ピストン
によってシリンダボア内に区画される圧縮室と吸入室と
の間の吸入ポートが圧縮室内のフラッパ弁によって開閉
されるようになっている。吸入室内の冷媒ガスは上死点
側から下死点側へ移動するピストンの吸入動作によって
フラッパ弁を押し開いて圧縮室へ流入する。ピストンが
下死点側から上死点側へ移動する吐出行程ではフラッパ
弁が吸入ポートを閉じ、圧縮室内の冷媒ガスが吐出ポー
トから吐出室へ吐出される。
【0003】フラッパ弁の開閉動作は圧縮室と吸入室と
の間の圧力差に基づくものでり、吸入室の圧力が圧縮室
の圧力よりも高ければフラッパ弁は撓み変形して吸入ポ
ートを開く。吸入室の圧力が圧縮室の圧力よりも高くな
るのは上死点側から下死点側へ移動するピストンの吸入
動作時である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】弾性変形であるフラッ
パ弁の撓み変形は弾性抵抗として作用し、吸入室の圧力
が圧力室の圧力をある程度上回らなければフラッパ弁は
開放しない。即ち、フラッパ弁の開放が遅れる。圧縮機
内の潤滑を行うために冷媒ガス中には潤滑油が混入され
ており、この潤滑油が冷媒ガスとともに圧縮機内の必要
な潤滑部位に送り込まれる。この潤滑油は冷媒ガスの流
通領域ならばどこへでも入り込み可能であり、吸入ポー
トを閉じているフラッパ弁とその密接面との間にも潤滑
油が付着する。この付着潤滑油は前記密接面とフラッパ
弁との間の密接力を高め、フラッパ弁の撓み変形開始が
一層遅れる。このような撓み変形開始遅れは圧縮室への
冷媒ガス流入量の低下、すなわち体積効率の低下をもた
らす。また、フラッパ弁が開いている場合にもフラッパ
弁の弾性抵抗が吸入抵抗として作用し、冷媒ガス流入量
が低下する。
【0005】又、圧縮行程にある圧縮室内の冷媒ガスが
ピストン周面とシリンダボア内周面との間から吸入圧領
域へ漏洩する。このような漏洩は圧縮室から吐出室への
吐出冷媒ガス量の減少に繋がり、体積効率が低下する。
【0006】本発明は体積効率を向上するピストン式圧
縮機を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
回転軸の周囲に配列された複数のシリンダボア内にピス
トンを収容すると共に、回転軸の回転に連動してピスト
ンを往復動させるピストン式圧縮機を対象とし、ピスト
ンによってシリンダボア内に区画される圧縮室に冷媒ガ
スを導入するための吸入通路をロータリバルブ内に形成
し、ロータリバルブを収容する収容孔に吸入ポートを介
して前記圧縮室を連通し、ピストンの往復動に同期して
前記吸入ポートと前記吸入通路とを順次連通するように
前記ロータリバルブを前記収容孔に収容し、圧縮行程終
了付近の状態にある圧縮室に連通する吸入ポートと圧縮
行程開始の状態にある圧縮室に連通する吸入ポートとを
回転軸の回転に同期して連通するバイパス溝を前記ロー
タリバルブに設け、ピストンの周面とシリンダボアの周
面との間には捕捉溝を設け、少なくとも圧縮行程終了付
近では捕捉溝と吸入ポートとを連通するようにした。
【0008】
【作用】ロータリバルブ内の吸入通路はロータリバルブ
の回転に伴って吸入ポートを介して複数の圧縮室に順次
連通する。この連通は圧縮室に対するピストンの吸入動
作に同期して行われる。吸入通路と圧縮室とが連通して
いる時にピストンが下死点側へ向かい、圧縮室の圧力が
吸入通路の圧力(吸入圧)以下まで低下していく。この
圧力低下により吸入通路の冷媒ガスが圧縮室へ流入す
る。
【0009】バイパス通路は、ロータリバルブの回転に
伴って圧縮行程終了付近の状態にある圧縮室の吸入ポー
トと、圧縮行程開始の状態にある圧縮室の吸入ポートと
を順次連通していく。圧縮行程終了付近の状態にある圧
縮室の冷媒ガスの一部はピストン周面とシリンダボア周
面との間から漏洩してゆくが、この漏洩ガスは捕捉溝に
捕捉される。冷媒ガスを捕捉した捕捉溝は圧縮行程終了
付近の状態にある圧縮室の吸入ポートに連通する。この
連通により捕捉溝内の冷媒ガスが圧縮行程終了付近の状
態にある圧縮室の吸入ポート、バイパス溝、圧縮行程開
始の状態にある圧縮室の吸入ポートを介して圧縮行程開
始の状態にある圧縮室へ流入する。即ち、ピストン周面
とシリンダボア周面との間から漏洩する冷媒ガスが圧縮
行程に入った圧縮室へ送りこまれ、体積効率が向上す
る。
【0010】
【実施例】以下、本発明を斜板式圧縮機に具体化した一
実施例を図1〜図8に基づいて説明する。
【0011】図1に示すように接合された前後一対のシ
リンダブロック1,2の中心部には収容孔43,44が
貫設されている。シリンダブロック1,2の端面にはバ
ルブプレート3,4が接合されており、バルブプレート
3,4には支持孔3a,4aが貫設されている。支持孔
3a,4aの周縁には環状の位置決め突起3b,4bが
突設されており、位置決め突起3b,4bは収容孔4
3,44に嵌入されている。バルブプレート3,4及び
シリンダブロック1,2にはピン5,6が挿通されてお
り、シリンダブロック1,2に対するバルブプレート
3,4の回動がピン5,6により阻止されている。
【0012】バルブプレート3,4の支持孔3a,4a
には回転軸7が円錐コロ軸受け8,9を介して回転可能
に支持されている。バルブプレート3,4と回転軸7と
の間にはシールリング45,46が介在されている。回
転軸7には斜板10が固定支持されている。斜板室11
を形成するシリンダブロック1,2には導入口12が形
成されており、導入口12には図示しない外部吸入冷媒
ガス管路が接続されている。
【0013】図3及び図4に示すように回転軸7を中心
とする等間隔角度位置には複数のシリンダボア13
1 ,13A2 ,13A3 ,13A4 ,13A5 ,14
1 ,14B2 ,14B3 ,14B4 ,14B5 が形成
されている。図1に示すように前後で対となるシリンダ
ボア13A1 〜13A5 ,14B1 〜14B5 (本実施
例では5対)内には両頭ピストン15P1 ,15P2
15P3 ,15P4 ,15P5 が往復動可能に収容され
ている。両頭ピストン15P1 〜15P5 と斜板10の
前後両面との間には半球状のシュー16,17が介在さ
れている。従って、斜板10が回転することによって両
頭ピストン15P1 〜15P5 がシリンダボア13A1
〜13A5 ,14B1 〜14B5 内を前後動する。
【0014】両頭ピストン15P1 〜15P5 のヘッド
側の周面には環状の捕捉溝15a,15bが設けられて
いる。シリンダブロック1の端面にはフロントハウジン
グ18が接合されており、シリンダブロック2の端面に
もリヤハウジング19が接合されている。図5及び図6
に示すように両ハウジング18,19の内壁面には複数
の押さえ突起18a,19aが突設されている。押さえ
突起18aと円錐コロ軸受け8の外輪8aとの間には環
状板形状の予荷重付与ばね20が介在されている。押さ
え突起19aは円錐コロ軸受け9の外輪9aに当接して
いる。外輪8a,9aと共にコロ8c,9cを挟む内輪
8b,9bは回転軸7の段差部7a,7bに当接してい
る。シリンダブロック1、バルブプレート3及びフロン
トハウジング18はボルト21により締め付け固定され
ている。シリンダブロック2、バルブプレート4及びリ
ヤハウジング19はボルト22により締め付け固定され
ている。円錐コロ軸受け8,9は回転軸7に対するラジ
アル方向の荷重及びスラスト方向の荷重の両方を受け止
める。ボルト21の締め付けは予荷重付与ばね20を撓
み変形させ、この撓み変形が円錐コロ軸受け8を介して
回転軸7にスラスト方向の予荷重を与える。
【0015】両ハウジング18,19内には吐出室2
3,24が形成されている。両頭ピストン15P1 〜1
5P5 によりシリンダボア13A1 〜13A5 ,14B
1 〜14B5 内に区画される圧縮室Pa1 ,Pa2 ,P
3 ,Pa4 ,Pa5 ,Pb1,Pb2 ,Pb3 ,Pb
4 ,Pb5 はバルブプレート3,4上の吐出ポート3
c,4cを介して吐出室23,24に接続している。吐
出ポート3c,4cはフラッパ弁型の吐出弁25,26
により開閉される。吐出弁25,26の開度はリテーナ
27,28により規制される。吐出弁25,26及びリ
テーナ27,28はボルト29,30によりバルブプレ
ート3,4上に締め付け固定されている。吐出室23は
排出通路31を介して図示しない外部吐出冷媒ガス管路
に連通している。
【0016】32は回転軸7の周面に沿った吐出室23
から圧縮機外部への冷媒ガス漏洩を防止するリップシー
ルである。回転軸7上の段差部7a,7bにはロータリ
バルブ33,34がスライド可能に支持されている。ロ
ータリバルブ33,34と回転軸7との間にはシールリ
ング35,36が介在されている。ロータリバルブ3
3,34は回転軸7と一体的に図3及び図4の矢印Q方
向に回転可能に収容孔43,44内に収容されている。
【0017】図2に示すように収容孔43,44はテー
パ周面であり、シリンダブロック1,2の端面側から内
部に向かうにつれて拡径となっている。ロータリバルブ
33,34の周面33a,34aは収容孔43,44の
テーパ周面と同形のテーパにしてあり、収容孔43,4
4にぴったりと嵌合可能である。即ち、ロータリバルブ
33の小径端部33bは吐出室23側を向き、ロータリ
バルブ33の大径端部33cは斜板室11側を向いてい
る。又、ロータリバルブ34の小径端部34bは吐出室
24側を向き、ロータリバルブ34の大径端部34cは
斜板室11側を向いている。
【0018】ロータリバルブ33,34の大径端部33
c,34cと斜板10との間にはシール力付与ばね4
1,42が介在されている。シール力付与ばね41,4
2はロータリバルブ33,34を大径端部33c,34
c側から小径端部33b,34b側へ付勢している。テ
ーパ周面33a,34aはシール力付与ばね41,42
のばね力によって収容孔43,44に密接する。
【0019】ロータリバルブ33,34内には吸入通路
37,38が形成されている。吸入通路37,38の入
口37a,38aは大径端部33c,34c上に開口し
ており、吸入通路37,38の出口37b,38bはテ
ーパ周面33a,34a上に開口している。
【0020】図3に示すようにロータリバルブ33を収
容する収容孔43の内周面にはシリンダボア13A1
13A5 と同数の吸入ポート1a1 ,1a2 ,1a3
1a 4 ,1a5 が等間隔角度位置(即ち、72°間隔)
に配列形成されている。吸入ポート1a1 〜1a5 とシ
リンダボア13A1 〜13A5 とは1対1で常に連通し
ており、各吸入ポート1a1 〜1a5 は吸入通路37の
出口37bの周回領域に接続している。
【0021】同様に、図4に示すようにロータリバルブ
34を収容する収容孔44の内周面にはシリンダボア1
4B1 〜14B5 と同数の吸入ポート2b1 ,2b2
2b 3 ,2b4 ,2b5 が等間隔角度位置(即ち、72
°間隔)に配列形成されている。吸入ポート2b1 〜2
5 とシリンダボア14B1 〜14B5 とは1対1で常
に連通しており、各吸入ポート2b1 〜2b5 は吸入通
路38の出口38bの周回領域に接続している。
【0022】図8に示すように、ロータリバルブ33,
34のテーパ周面33a,34a上にはバイパス溝33
d,34dが形成されている。バイパス溝33d,34
dは、ロータリバルブ33,34の回転中心に関して吸
入通路37,38の出口37b,38bとは反対側にあ
る。バイパス溝33dは、軸方向の接続溝33d1 ,3
3d2 と、両接続溝33d1 ,33d2 を大径端部33
c側で繋ぐ周回溝33d3 とからなる。ロータリバルブ
33の回転中心に関する接続溝33d1 ,33d2 の角
度間隔は吸入ポート1a1 〜1a5 の配列角度間隔の2
倍(即ち、144°)にしてある。バイパス溝34d
は、軸方向の接続溝34d1 ,34d2 と、両接続溝3
4d1 ,34d2 を大径端部34c側で繋ぐ周回溝34
3 とからなる。ロータリバルブ34の回転中心に関す
る接続溝34d1 ,34d2 の角度間隔は吸入ポート2
1 〜2b5 の配列角度間隔の2倍(即ち、144°)
にしてある。
【0023】両頭ピストン15P1 〜15P5 が圧縮室
Pa1 〜Pa5 に対して上死点位置付近にあるときに
は、捕捉溝15aが吸入ポート1a1 〜1a5 に接続す
る。両頭ピストン15P1 〜15P5 が圧縮室Pb1
Pb5 に対して上死点位置付近にあるときには、捕捉溝
15bが吸入ポート2b1 〜2b5 に接続する。
【0024】図1、図3及び図4に示す状態では両頭ピ
ストン15P1 は一方のシリンダボア13A1 に対して
上死点位置にあり、他方のシリンダボア14B1 に対し
て下死点位置にある。両頭ピストン15P1 がシリンダ
ボア13A1 に対して上死点位置から下死点位置に向か
う吸入行程に入ったときには吸入通路37はシリンダボ
ア13A1 の圧縮室Pa1 に連通する。この連通により
斜板室11内の冷媒ガスが吸入通路37を経由してシリ
ンダボア13A1 の圧縮室Pa1 に吸入される。一方、
両頭ピストン15P1 がシリンダボア14B1 に対して
下死点位置から上死点位置に向かう吐出行程に入ったと
きには吸入通路38はシリンダボア14B1 の圧縮室P
1 との連通を遮断される。この連通遮断によりシリン
ダボア14B1 の圧縮室Pb1 内の冷媒ガスが吐出弁2
6を押し退けつつ吐出ポート4cから吐出室24に吐出
される。
【0025】このような冷媒ガスの吸入及び吐出は他の
シリンダボア13A2 〜13A5 ,14B2 〜14B5
の圧縮室Pa2 〜Pa5 ,Pb2 〜Pb5 においても同
様に行われる。
【0026】回転軸7の一端はフロントハウジング18
から外部に突出しており、他端はリヤハウジング19側
の吐出室24内に突出している。回転軸7の軸心部には
吐出通路39が形成されている。吐出通路39は吐出室
24に開口している。フロントハウジング18側の吐出
室23によって包囲される回転軸7の周面部位には導出
口40が形成されており、吐出室23と吐出通路39と
が導出口40によって連通されている。従って、前後の
吐出室23,24が吐出通路39によって連通してお
り、吐出室24の冷媒ガスは吐出通路39から吐出室2
3に合流する。
【0027】フラッパ弁型の吸入弁の場合には、潤滑油
が吸入弁とその密接面との間の吸着力を大きくしてしま
い、吸入弁の開放開始タイミングが前記吸着力によって
遅れる。この遅れ、吸入弁の弾性抵抗による吸入抵抗が
体積効率を低下させる。しかしながら、強制回転される
ロータリバルブ33,34の採用では潤滑油に起因する
吸着力及び吸入弁の弾性抵抗による吸入抵抗の問題はな
く、圧縮室Pa1 〜Pa5 ,Pb1 〜Pb5 内の圧力が
斜板室11内の吸入圧をわずかに下回れば冷媒ガスが直
ちに圧縮室Pa1 〜Pa5 ,Pb1 〜Pb5 に流入す
る。従って、ロータリバルブ33,34採用の場合には
体積効率がフラッパ弁型の吸入弁採用の場合に比して大
幅に向上する。
【0028】斜板室11内の冷媒ガスは圧縮室Pa1
Pa5 ,Pb1 〜Pb5 内の圧力が斜板室11内の圧力
を下回ると圧縮室Pa1 〜Pa5 ,Pb1 〜Pb5 に吸
入される。斜板室11から圧縮室Pa1 〜Pa5 ,Pb
1 〜Pb5 に到る冷媒ガス流路における流路抵抗、即ち
吸入抵抗が高ければ圧力損失が大きくなり、圧縮効率が
低下する。ロータリバルブ33,34を採用することに
より斜板室11から圧縮室Pa1 〜Pa5 ,Pb1 〜P
5 に到る冷媒ガス流路長が短くなり、吸入抵抗が従来
より低減する。従って、損失が減り、圧縮効率が向上す
る。
【0029】斜板室11は吸入圧領域であり、吐出室2
3,24は吐出圧領域である。そのため、吐出室23,
24の吐出冷媒ガスが収容孔43,44側へ洩れようと
するが、この漏洩はシールリング45,46によって阻
止される。
【0030】圧縮室Pa1 〜Pa5 ,Pb1 〜Pb5
吐出行程にあるときには吸入ポート1a1 〜1a5 ,2
1 〜Pb5 と吸入通路37,38との連通が遮断され
るが、圧縮室Pa1 〜Pa5 ,Pb1 〜Pb5 に連通す
る吸入ポート1a1 〜1a5,2b1 〜2b5 内は圧縮
室Pa1 〜Pa5 ,Pb1 〜Pb5 内と同じように昇圧
する。そのため、収容孔43,44とロータリバルブ3
3,34のテーパ周面33a,34aとの間のシール性
が高くなければ圧縮室Pa1 〜Pa5 ,Pb1〜Pb5
の冷媒ガスが斜板室11側へ漏洩する。しかし、収容孔
43,44とロータリバルブ33,34のテーパ周面3
3a,34aとの間はシール力付与ばね41,42のば
ね力によってシール性を高められており、収容孔43,
44とロータリバルブ33,34のテーパ周面33a,
34aとの間からの冷媒ガス漏洩は生じない。このよう
な冷媒ガス漏洩防止は体積効率の向上に寄与する。
【0031】図2及び図3に示す状態では両頭ピストン
15P1 は一方のシリンダボア13A1 に対して上死点
位置にあり、吸入通路37はシリンダボア13A1 の圧
縮室Pa1 に連通する直前にある。この状態は圧縮室P
1 において圧縮行程終了直前の状態である。このとき
の圧縮室Pa1 内の圧力は最大圧力Pdであり、圧縮室
Pa1 内の冷媒ガスが両頭ピストン15P1 の周面とシ
リンダボア13A1 の周面との間から漏洩する。しか
し、両頭ピストン15P1 のヘッド周面には環状の捕捉
溝15aがあり、両頭ピストン15P1 の周面とシリン
ダボア13A1 の周面との間から漏洩する冷媒ガスは捕
捉溝15aによって捕捉される。
【0032】図2に示すように捕捉溝15aは圧縮行程
終了直前にある圧縮室Pa1 の吸入ポート1a1 に接続
している。そして、図3に示すようにロータリバルブ3
3上のバイパス溝33dの一方の接続溝33d1 は吸入
ポート1a1 に接続しており、他方の接続溝33d2
吸入ポート1a3 に接続している。従って、捕捉溝15
aは吸入ポート1a1 、バイパス溝33d及び吸入ポー
ト1a3 を介して圧縮室Pa3 に連通している。
【0033】吸入ポート1a3 に連通する圧縮室Pa3
は圧縮行程開始状態にあり、この状態の圧縮室Pa3
の圧力は吸入行程状態にある圧縮室内の圧力Psとそれ
ほど違わない。即ち、最大圧力Pdの状態にある圧縮室
Pa1 から漏洩する冷媒ガスを捕捉する捕捉溝15a内
の圧力は圧縮室Pa3 内の圧力よりも高圧であり、捕捉
溝15a内の捕捉冷媒ガスはバイパス溝33dを経由し
て圧縮室Pa3 へ流入する。圧縮行程開始状態に入った
圧縮室P3 の吸入ポート1a3 と吸入通路37とは遮断
している。そのため、捕捉溝15aからバイパス溝33
dを経由して圧縮室Pa3 へ流入した冷媒ガスが吸入ポ
ート1a3 から斜板室11へ流出することはない。
【0034】両頭ピストン15P1 の周面とシリンダボ
ア13A1 の周面との間を介して圧縮室Pa1 から漏洩
した高圧冷媒ガスは斜板室11から吸入通路37を介し
て圧縮室Pa1 へ吸入された冷媒ガスである。従って、
両頭ピストン15P1 の周面とシリンダボア13A1
周面との間を介して圧縮室Pa1 から漏洩した高圧冷媒
ガスが斜板室11へ流出すれば、体積効率が低下する。
従来のピストン式圧縮機では圧縮室から斜板室への冷媒
ガス漏洩があり、この冷媒ガス漏洩が体積効率を低下さ
せていた。
【0035】しかし、本実施例では、両頭ピストン15
1 の周面とシリンダボア13A1の周面との間を介し
て圧縮室Pa1 から漏洩した高圧冷媒ガスは、斜板室1
1へ流出することなく全て圧縮室Pa3 へ流入する。従
って、圧縮室Pa3 へ流入した冷媒ガス量は、斜板室1
1から吸入通路37を経由して吸入された冷媒ガス量
と、捕捉溝15aからバイパス溝33dを経由して流入
した冷媒ガス量との和となり、体積効率が従来のピスト
ン式圧縮機よりも向上する。
【0036】図7の曲線C1 ,C3 は圧縮室Pa1 と圧
縮室Pa3 とにおける圧力状態を示す。横軸は回転軸7
の回転角度を表し、縦軸は圧縮室Pa1 ,Pa3 の圧力
を表す。このグラフでは両頭ピストン15P1 が圧縮室
Pa1 に対して上死点位置にあるときの回転角度を0
°,360°,720°・・・としている。角度範囲θ
における曲線D1 ,D3 は捕捉溝15a及びバイパス溝
33dのない従来のピストン式圧縮機における圧力曲線
である。角度範囲θにおける曲線C1 ,C3 は曲線
1 ,D3 に比して上位にある。これは、捕捉溝15a
からバイパス溝33dを経由して圧縮室へ流入する冷媒
ガスによって昇圧されるためである。
【0037】圧縮行程終了直前の状態にある圧縮室から
漏洩する冷媒ガスを圧縮行程開始状態にある他の圧縮室
へ移行する作用は、圧縮室Pa2 ,Pa4 間、圧縮室P
3,Pa5 間、圧縮室Pa4 ,Pa1 間、圧縮室Pa
5 ,Pa2 間でも同様に行われる。勿論、圧縮室Pb1
〜Pb5 においても捕捉溝15b及びバイパス溝34d
の存在によって同様に行われる。
【0038】このような体積効率向上をもたらす捕捉溝
15a,15b及びバイパス溝33d,34dは冷媒ガ
ス中の潤滑油の存在によって潤滑溝にもなる。本発明は
勿論前記実施例にのみ限定されるものではなく、例えば
図9に示すようにロータリバルブ47の周面をストレー
ト形状とした実施例も可能である。このようなロータリ
バルブ47の場合には圧縮行程にある圧縮室の吸入ポー
ト1a 2 ,2b2 を包囲するようなバイパス溝47aを
採用するのが望ましい。こうすれば圧縮行程にある圧縮
室の吸入ポート1a2 ,2b2 から漏洩する冷媒ガスを
バイパス溝47aで捕捉することができる。
【0039】又、図10及び図11に示すように可変容
量型の揺動斜板式圧縮機に本発明を具体化した実施例も
可能である。図10に示すようにシリンダブロック51
及びフロントハウジング52には回転軸54が円錐コロ
軸受け66A,66Bを介して回転可能に支持されてい
る。回転軸54に止着された回転支持体55には回転駆
動体56がアーム55a上の長孔55bとピン57との
係合により傾斜角可変に連結支持されている。回転駆動
体56は回転軸54上のガイドスリーブ58の左右両側
に突設された軸ピン58aにより揺動可能に支持されて
おり、回転駆動体56上には揺動斜板59が相対回転可
能に支持されている。
【0040】複数のシリンダボア51a(本実施例では
6つ)内の各ピストン60A1 ,60A2 ,60A3
60A4 ,60A5 ,60A6 はピストンロッド60a
を介して揺動斜板59に連結されている。回転軸54の
回転運動は回転支持体55及び回転駆動体56を介して
揺動斜板59の前後往復揺動に変換され、ピストン60
1 〜60A6 がシリンダボア51a内を前後動する。
ピストン60A1 〜6A6 のヘッド側には環状の捕捉溝
60bが設けられている。
【0041】シリンダブロック51とリヤハウジング5
3との間にはバルブプレート61、弁形成プレート62
及びリテーナ形成プレート63が挟まれている。リヤハ
ウジング53内の吐出室53aと圧縮室P1 ,P2 ,P
3 4 ,P5 ,P6 とはバルブプレート61上の吐出ポ
ート61aを介して繋がっている。弁形成プレート62
上の吐出弁62aは吐出室53a側で吐出ポート61a
を開閉し、リナーナ形成プレート63上のリテーナ63
aは吐出弁62aの撓み変形量を規制する。
【0042】シリンダブロック51及びリヤハウジング
53の対向端面中心部には収容凹部51b,53bが形
成されており、回転軸54の端部が収容凹部51b内に
突出している。両収容凹部51b,53bは回転軸54
の軸方向に軸芯を持つ円錐形状の収容室を形成し、収容
室51b,53b内にはロータリバルブ64が回転可能
に収容されている。ロータリバルブ64の周面64aは
テーパになっており、収容室51b,53bも同様のテ
ーパとなっている。
【0043】ロータリバルブ64の大径端部64cには
カップリング65が嵌入固定されている。収容凹部51
b内に突出する回転軸54の突出端部54aとカップリ
ング65とは相対回転不能かつスライド可能に嵌合して
いる。ロータリバルブ64は回転軸54と一体的に収容
室51b,53b内で図11の矢印R方向に回転する。
【0044】ロータリバルブ64内には吸入通路67が
形成されている。ロータリバルブ64の小径端部64b
には吸入通路67の入口67aが形成されており、ロー
タリバルブ64のテーパ周面64aには吸入通路67の
出口56bが形成されている。リヤハウジング53の中
心部には導入口53cが収容凹部53bに接続するよう
に形成されており、吸入通路67の入口67aが導入口
53cに連通している。
【0045】収容凹部51bの周面には圧縮室P1 〜P
6 と同数の吸入ポート51c1 ,51c2 ,51c3
51c4 ,51c5 ,51c6 が等間隔角度位置に配列
形成されている。各吸入ポート51c1 〜51c6 は吸
入通路67の出口67bの周回領域に接続している。図
10及び図11に示す状態ではピストン60P1 は上死
点位置にあり、180°の回転対称位置にあるピストン
60P4 は下死点位置にある。
【0046】圧縮室P1 〜P6 内へ吸入された冷媒ガス
はピストンが下死点位置から上死点位置に向かう吐出動
作によって圧縮されつつ吐出室53a吐出されるが、ク
ランク室52a内の圧力と圧縮室内の吸入圧とのピスト
ンを介した差圧に応じてピストンのストロークが変わ
り、圧縮容量を左右する揺動斜板59の傾斜角が変化す
る。クランク室52a内の圧力制御は、吐出圧領域の冷
媒ガスをクランク室52aへ供給するとともに、図示し
ない制御弁機構によってクランク室52a内の冷媒ガス
を吸入圧領域となる導入口53cへ放出制御することに
よって行われる。即ち、クランク室52aは吸入圧領域
よりも高圧の圧力領域となっている。
【0047】圧縮行程にある圧縮室P1 〜P6 内の冷媒
ガスがピストン60A1 〜60A6の周面に沿ってクラ
ンク室52a側へ漏洩する。この漏洩ガスは捕捉溝60
bによって捕捉される。
【0048】クランク室52a内の圧力はロータリバル
ブ64の大径端部64cに作用しており、導入口53c
内の圧力はロータリバルブ64の小径端部64bに作用
している。この圧力作用によりロータリバルブ64は大
径端部64c側から小径端部64b側へ付勢され、ロー
タリバルブ64のテーパ周面64aが収容室51b,5
3bのテーパ周面に押接される。
【0049】ロータリバルブ64のテーパ周面64aに
はバイパス溝64dが形成されている。バイパス溝64
dは、軸方向の接続溝64d1 ,64d2 と、周方向の
周回溝64d3 とからなる。周回溝64d3 は大径端部
64c側にある。図示の状態ではバイパス溝64dは、
圧縮行程終了付近の状態にある圧縮室P1 の吸入ポート
51c1 と、圧縮行程開始の状態にある圧縮室P4 の吸
入ポート51c4 とを連通している。又、冷媒ガスを捕
捉している捕捉溝60bは圧縮行程終了付近の状態にあ
る圧縮室P1 の吸入ポート51c1 に連通する。従っ
て、圧縮室P4 へ流入した冷媒ガス量は、導入口53c
から吸入通路67を経由して吸入された冷媒ガス量と、
捕捉溝60bからバイパス溝64dを経由して流入した
冷媒ガス量との和となり、体積効率が従来の揺動斜板式
圧縮機よりも向上する。
【0050】さらに本発明では、全ての吸入ポートに接
続するようにシリンダボアの周面側に捕捉溝を設けても
よい。
【0051】
【発明の効果】以上詳述したように本発明は、ロータリ
バルブ内の吸入通路を経て圧縮室に冷媒ガスを導入し、
圧縮行程終了付近の状態にある圧縮室に連通する吸入ポ
ートと圧縮行程開始の状態にある圧縮室に連通する吸入
ポートとをロータリバルブ上のバイパス溝で連通すると
共に、少なくとも圧縮行程終了付近では捕捉溝と吸入ポ
ートとを連通するようにしたので、ピストン周面とシリ
ンダボア周面との間から漏洩する冷媒ガスが圧縮行程に
入った圧縮室へ送りこまれ、体積効率を向上し得るとい
う優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を具体化した一実施例を示す圧縮機全
体の側断面図である。
【図2】 要部拡大側断面である。
【図3】 図1のA−A線断面図である。
【図4】 図1のB−B線断面図である。
【図5】 図1のC−C線断面図である。
【図6】 図1のD−D線断面図である。
【図7】 圧縮室の圧力を示すグラフである。
【図8】 ロータリバルブの斜視図である。
【図9】 ロータリバルブの別例を示す斜視図である。
【図10】 別例を示す圧縮機全体の側断面図である。
【図11】 図10のE−E線断面図である。
【符号の説明】
1a1 〜1a5 ,2b1 〜2b5 …吸入ポート、7…回
転軸、15P1 〜15P5 …両頭ピストン、15a,1
5b…捕捉溝、33,34…ロータリバルブ、33d,
34d…バイパス溝、37,38…吸入通路、43,4
4…収容孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 友一 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転軸の周囲に配列された複数のシリンダ
    ボア内にピストンを収容すると共に、回転軸の回転に連
    動してピストンを往復動させるピストン式圧縮機におい
    て、 ピストンによってシリンダボア内に区画される圧縮室に
    冷媒ガスを導入するための吸入通路をロータリバルブ内
    に形成し、ロータリバルブを収容する収容孔に吸入ポー
    トを介して前記圧縮室を連通し、ピストンの往復動に同
    期して前記吸入ポートと前記吸入通路とを順次連通する
    ように前記ロータリバルブを前記収容孔に収容し、圧縮
    行程終了付近の状態にある圧縮室に連通する吸入ポート
    と圧縮行程開始の状態にある圧縮室に連通する吸入ポー
    トとを回転軸の回転に同期して連通するバイパス溝を前
    記ロータリバルブに設け、ピストンの周面とシリンダボ
    アの周面との間には捕捉溝を設け、少なくとも圧縮行程
    終了付近では捕捉溝と吸入ポートとを連通するようにし
    たピストン式圧縮機における冷媒ガス吸入構造。
JP5086563A 1993-04-13 1993-04-13 ピストン式圧縮機における冷媒ガス吸入構造 Pending JPH06299956A (ja)

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TW83101695A TW253928B (ja) 1993-04-13 1994-02-28
US08/226,818 US5366350A (en) 1993-04-13 1994-04-12 Gas guiding mechanism in a piston type compressor
DE19944412559 DE4412559C2 (de) 1993-04-13 1994-04-12 Gasführungsmechanismus in einem Kolbenkompressor
KR1019940007701A KR970004809B1 (ko) 1993-04-13 1994-04-13 피스톤식 압축기에 있어서 냉매가스 흡입구조

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DE (1) DE4412559C2 (ja)
TW (1) TW253928B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030076352A (ko) * 2002-03-20 2003-09-26 칼소닉 칸세이 가부시끼가이샤 압축기
JP2014125993A (ja) * 2012-12-27 2014-07-07 Toyota Industries Corp 斜板式圧縮機

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030076352A (ko) * 2002-03-20 2003-09-26 칼소닉 칸세이 가부시끼가이샤 압축기
JP2014125993A (ja) * 2012-12-27 2014-07-07 Toyota Industries Corp 斜板式圧縮機

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KR970004809B1 (ko) 1997-04-04
DE4412559C2 (de) 1996-02-29
DE4412559A1 (de) 1994-10-20
TW253928B (ja) 1995-08-11

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