JPH11280644A

JPH11280644A - 蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサ

Info

Publication number: JPH11280644A
Application number: JP10055310A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Hidaka; 芳皓日高
Original assignee: Calsonic Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1998-03-06
Publication date: 1999-10-15

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】シリンダ孔の内側に配置される吸入弁をなく
すと共に各吐出孔部分の容積を有効利用して、高い作動
圧力を要求される高効率の蒸気圧縮式冷凍機用コンプレ
ッサを実現する。【解決手段】冷媒蒸気を上記シリンダ孔１４ａ、１４
ａ内に向け送り込む為の吸入孔２７ａ、２７ａの一端
を、上記各シリンダ孔１４ａ、１４ａの内周面に開口さ
せる。ピストン１６ａ、１６ａが下死点に達した状態で
上記吸入孔２７ａ、２７ａの一端が圧縮室３１に対向す
る。又、上記ピストン１６ａ、１６ａが上死点に達した
状態で、これら各ピストン１６ａ、１６ａの先端面に設
けた突部４１、４１が、各吐出孔２８、２８内に進入す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係る蒸気圧縮式冷
凍機用コンプレッサは、自動車室内の冷房や除湿を行な
う為の自動車用空気調和装置に組み込み、エバポレータ
から吸引した冷媒蒸気を圧縮してから、コンデンサ等の
放熱器に向けて吐出する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用空気調和装置に組み込まれる蒸
気圧縮式冷凍機は、図２に略示する様に構成される。コ
ンプレッサ１は、吸入ポートから吸引した冷媒蒸気を圧
縮してから吐出ポートより吐出する。このコンプレッサ
１から吐出された冷媒は、コンデンサ２を通過する間
に、空気との間で熱交換を行なう事により放熱して凝縮
する。このコンデンサ２から吐出された液状の冷媒は、
リキッドタンク３と膨張弁４とを通過してからエバポレ
ータ５内に送り込まれ、このエバポレータ５内で蒸発す
る。内部で冷媒が蒸発する事により、このエバポレータ
５の温度が低下する為、このエバポレータ５を通過する
空気を冷却し、自動車室内の冷房や除湿を行なえる。エ
バポレータ５内で蒸発した冷媒は、上記吸入ポートから
コンプレッサ１内に吸入される。

【０００３】この様な自動車用空気調和装置に組み込ま
れる蒸気圧縮式冷凍機用のコンプレッサ１は、従来から
種々の構造のものが知られている。又、駆動軸の回転運
動を斜板によりピストンの往復運動に変換し、このピス
トンにより冷媒の圧縮を行なう斜板式のコンプレッサ
も、従来から広く知られている。図３〜４は、この様に
従来から知られている斜板式のコンプレッサの１例を示
している。

【０００４】コンプレッサ１を構成するケーシング６
は、中央の本体７をヘッドケース８と斜板ケース９とで
軸方向（図３の左右方向）両側から挟持し、更に複数本
の結合ボルト（図示せず）により結合して成る。このう
ちのヘッドケース８の内側には、低圧室１０、１０と高
圧室１１とを設けている。尚、高圧室１１内は勿論、低
圧室１０、１０内も正圧である。又、上記本体７とヘッ
ドケース８との間には平板状の隔壁板１２を挟持してい
る。尚、図３で複数に分割されている如く表されている
低圧室１０、１０は互いに連通しており、上記ヘッドケ
ース８の外面に設けられた単一の吸入ポート３３（図
４）に通じている。又、上記高圧室１１は、やはり上記
ヘッドケース８に設けられた吐出ポート（図示せず）に
通じている。そして、上記吸入ポートを上記エバポレー
タ５（図２）の出口に、上記吐出ポートを上記コンデン
サ２（図２）の入口に、それぞれ通じさせている。

【０００５】上記ケーシング６内には駆動軸１３を、上
記本体７と斜板ケース９とに掛け渡す状態で、回転のみ
自在に支持している。即ち、上記駆動軸１３の両端部を
１対のラジアルニードル軸受１５ａ、１５ｂにより、上
記本体７と斜板ケース９とに支持すると共に、１対のス
ラストころ軸受２０ａ、２０ｂにより、この駆動軸１３
に加わるスラスト荷重を支承自在としている。これら１
対のスラストころ軸受２０ａ、２０ｂのうち、一方（図
３の右方）のスラストころ軸受２０ａは、上記本体７の
一部と上記駆動軸１３の一端部（図３の右端部）に形成
した段部３４との間に、皿ばね４３を介して設けてい
る。又、他方のスラストころ軸受２０ｂは、上記駆動軸
１３の中間部外周面に外嵌固定した円板部１８と上記斜
板ケース９との間に設けている。又、上記ケーシング６
を構成する本体７の内側で上記駆動軸１３の周囲部分に
は、複数（例えば図示の例では、円周方向等間隔に６
個）のシリンダ孔１４、１４を形成している。この様に
本体７に形成した、複数のシリンダ孔１４、１４の内側
には、それぞれピストン１６、１６の先半部（図３の右
半部）に設けた摺動部１７、１７を、軸方向に亙る変位
自在に嵌装している。そして、上記シリンダ孔１４、１
４の底面と上記ピストン１６、１６の先端面（図３の右
端面）との間に設けられた空間を、圧縮室３１としてい
る。

【０００６】又、上記斜板ケース９の内側に存在する空
間は、斜板室１９としている。上記駆動軸１３の中間部
外周面でこの斜板室１９内に位置する部分には斜板２１
を、上記駆動軸１３に対して所定の傾斜角度を持たせて
固設し、この斜板２１が上記駆動軸１３と共に回転する
様にしている。上記斜板２１の円周方向複数個所と、上
記各ピストン１６、１６とは、それぞれ１対ずつのスラ
イディングシュー２２、２２により連結している。この
為、これら各スライディングシュー２２、２２の内側面
（互いに対向する面）は平坦面として、同じく平坦面で
ある上記斜板２１の両側面外径寄り部分に摺接させてい
る。又、これら各スライディングシュー２２、２２の外
側面（相手スライディングシュー２２と反対側面）は球
状凸面としている。そして、上記内側面を上記斜板２１
の両側面に当接させた状態で、これら両スライディング
シュー２２、２２の外側面を単一球面上に位置させてい
る。一方、上記各ピストン１６、１６の基端部（前記隔
壁板１２から遠い側の端部で、図３の左端部）には、上
記スライディングシュー２２、２２及び上記斜板２１と
共に、駆動力伝達機構を構成する連結部２３、２３を、
上記各ピストン１６、１６と一体に形成している。そし
て、これら各連結部２３、２３に、上記１対のスライデ
ィングシュー２２、２２を抱持する為の抱持部２４、２
４を形成している。又、これら各抱持部２４、２４に
は、上記各スライディングシュー２２、２２の外側面と
密に摺接する球状凹面を、互いに対向させて形成してい
る。

【０００７】又、前記本体７の一部内周面で、上記各連
結部２３、２３の外端部に整合する部分には、上記各ピ
ストン１６、１６毎にそれぞれ１対ずつのガイド面（図
示せず）を、円周方向に離隔して形成している。上記各
連結部２３、２３の外端部は、このガイド面に案内され
て、上記ピストン１６、１６の軸方向（図３の左右方
向）に亙る変位のみ自在である。従って、上記各ピスト
ン１６、１６も、前記各シリンダ孔１４、１４内に、上
記斜板２１の回転に伴う各ピストン１６、１６の中心軸
回りの回転を防止されて、軸方向に亙る変位のみ自在
（回転不能）に嵌装されている。この結果、上記各連結
部２３、２３は、前記駆動軸１３の回転による上記斜板
２１の揺動変位に伴って上記各ピストン１６、１６を軸
方向に押し引きし、前記各摺動部１７、１７を上記シリ
ンダ孔１４、１４内で軸方向に往復移動させる。

【０００８】一方、前記低圧室１０及び高圧室１１と上
記各シリンダ孔１４、１４とを仕切るべく、上記本体７
と前記ヘッドケース８との突き合わせ部に挟持している
隔壁板１２には、上記低圧室１０と各シリンダ孔１４、
１４とを連通させる吸入孔２７、２７と、上記高圧室１
１と各シリンダ孔１４、１４とを連通させる吐出孔２
８、２８とを、それぞれ軸方向に貫通する状態で形成し
ている。従って、上記各吸入孔２７、２７及び各吐出孔
２８、２８の一端（図３の左端）で上記シリンダ孔１
４、１４側の開口は、何れも上記各ピストン１６、１６
の先端面と対向する。又、上記各シリンダ孔１４、１４
内で、上記各吸入孔２７、２７の一端と対向する部分に
は、上記低圧室１０から上記各シリンダ１４、１４に向
けてのみ冷媒蒸気を流す、リード弁式の吸入弁２９、２
９を設けている。又、上記高圧室１１内で、上記各吐出
孔２８、２８の他端（図３の右端）開口と対向する部分
には、上記各シリンダ孔１４、１４から上記高圧室１１
に向けてのみ冷媒蒸気を流す、リード弁式の吐出弁３０
を設けている。この吐出弁３０にも、上記各吐出孔２
８、２８から離れる方向への変位を制限する、ストッパ
３２ａを付設している。

【０００９】上述の様に構成される従来の上記圧縮式冷
凍機用のコンプレッサ１の作用は、次の通りである。即
ち、自動車室内の冷房或は除湿を行なう為、蒸気圧縮式
冷凍機を運転する場合には、前記駆動軸１３を回転駆動
する。この結果、前記斜板２１が回転して、前記複数の
ピストン１６、１６を構成する摺動部１７、１７をそれ
ぞれシリンダ孔１４、１４内で往復移動させる。そし
て、この様な摺動部１７、１７の往復移動に伴って、前
記吸入ポートから吸引された冷媒蒸気が、前記低圧室１
０、１０内から前記各吸入孔２７、２７を通じて圧縮室
３１内に吸い込まれる。この冷媒蒸気は、これら各圧縮
室３１内で圧縮されてから、前記吐出孔２８、２８を通
じて前記高圧室１１に送り出され、前記吐出ポートより
吐出される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成され作
用するコンプレッサ１を含んで構成する蒸気圧縮式冷凍
機には、冷媒として従来からフロンガス（ＨＦＣ１３４
ａ等）が使用されている。但し、近年、重要視されてい
る問題に地球温暖化問題がある。即ち、所謂温暖効果ガ
ス（炭酸ガス、メタンガス等）の地球上での増大が、大
気圏外への熱の放射を妨げて、地球表面上の温度上昇を
招くという問題である。又、この地球温暖化に特に影響
を及ぼす温暖効果ガスとしてフロンガスが挙げられてお
り、その地球温暖化に及ぼす影響は炭酸ガス（二酸化炭
素）の及ぼす影響に比べて遥かに大きいと言われてい
る。この様な地球温暖化問題に対処する為、現在、蒸気
圧縮式冷凍機の冷媒として、フロンガスの代わりに炭酸
ガスを用いる事が考えられている。

【００１１】但し、炭酸ガスはフロンガスに対して同条
件で気化し易い（同圧力下で、より低温で気化し易い）
だけでなく、圧力が高くないと昇華する。冷媒が固体と
なった場合には、液体の場合とは異なり、配管を詰まら
せたり、コンプレッサを破損する等の問題を生じる。従
って、炭酸ガスを冷媒として蒸気圧縮式冷凍機に使用す
る場合、炭酸ガスに冷媒としての機能（凝縮、蒸発）を
持たせる為には、フロンガスを冷媒とした蒸気圧縮式冷
凍機に比べて、冷凍サイクル内の作動圧力を高くする必
要がある。具体的には、フロンガス（ＨＦＣ１３４ａ）
を蒸気圧縮式冷凍機の冷媒とした場合には、上記作動圧
力（絶対圧）を低圧側で３kg/cm²、高圧側で１５ kg/cm
² 程度とするのに対して、炭酸ガスを冷媒とした場合に
は、上記作動圧力を低圧側で３５kg/cm²、高圧側で１０
０kg/cm²程度にする必要がある。従って、炭酸ガスを冷
媒とした蒸気圧縮式冷凍機を構成するコンプレッサ内の
作動圧力も、これに合わせて高くする必要がある。又、
この様にコンプレッサ内の作動圧力を高くすると、コン
プレッサの駆動トルクが増大する。従って、コンプレッ
サの駆動トルクの増大を抑える為には、コンプレッサを
構成するシリンダのボア径（内径）を従来構造の場合に
対して小さくして、吐出量を小さくする必要がある。具
体的には、このボア径を、フロンガスを冷媒とした従来
構造の場合の１／３程度にして、吐出量（高圧下での容
量）を従来構造の場合の１／９程度にする必要がある。

【００１２】但し、従来のコンプレッサは、前述の図３
〜４に示した従来構造の様に、各シリンダ孔１４、１４
の内側に吸入弁２９を配置する為、上記ボア径を小さく
すると、この吸入弁２９をシリンダ孔１４、１４内に取
り付ける作業が面倒になる。従って、従来構造のまま、
シリンダ孔１４、１４のボア径を小さくして、高い作動
圧力が要求される蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサを実
現するのは困難である。又、ピストン１６、１６の往復
移動に拘らず容積が変化しない、各吐出孔２８、２８の
内側の容積の割合が相対的に大きくなり、吐出圧力を十
分に高くできない。本発明のコンプレッサは、上述の様
な事情に鑑みて、シリンダの内側に配置される吸入弁を
なくす事により、上記シリンダのボア径をピストンのス
トロークに対して小さくすると共に、吐出孔の内側の容
積も小さくする構造を実現して、高い作動圧力を要求さ
れる高効率の蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサを提供す
べく考えたものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の蒸気圧縮式冷凍
機用コンプレッサは、前述した従来の蒸気圧縮式冷凍機
用コンプレッサと同様に、吸入ポート及び吐出ポートを
有するケーシングと、このケーシング内に設けられて上
記吸入ポートに通じる低圧室と、上記ケーシング内に設
けられて上記吐出ポートに通じる高圧室と、上記ケーシ
ング内に設けられて、その内部を、上記低圧室と上記高
圧室とにそれぞれ吸入孔又は吐出孔を介して通じさせた
シリンダ孔と、このシリンダ孔の内側に軸方向に亙る変
位自在に嵌装された摺動部を有するピストンと、上記シ
リンダ孔の底面と上記ピストンの端面との間に設けられ
た圧縮室と、上記ケーシング内に回転自在に支持された
駆動軸と、上記駆動軸の回転を上記ピストンに伝達し
て、このピストンを上記シリンダ孔の内部を軸方向に亙
り往復移動させる駆動力伝達機構と、上記圧縮室から上
記高圧室に向けてのみ冷媒蒸気を流す吐出弁とを備え
る。

【００１４】特に、本発明の蒸気圧縮式冷凍機用コンプ
レッサに於いては、上記吸入孔は、一端を、上記シリン
ダ孔の内周面で、上記ピストンが上死点に達した状態で
このピストンの摺動部の外周面と対向し、上記ピストン
が下死点に達した状態で上記圧縮室に対向する位置に、
他端を上記低圧室若しくはこの低圧室に通じる部分に、
それぞれ開口させている。又、上記吐出孔は、上記シリ
ンダ孔の底面に設けており、上記ピストンの先端面に
は、このピストンが上死点に達した状態で上記吐出孔に
進入自在な突部を設けている。

【００１５】

【作用】上述の様に構成する本発明の蒸気圧縮式冷凍機
用コンプレッサにより、駆動軸の回転により、ピストン
の摺動部をシリンダ孔内で往復移動させて、吸入ポート
から吸引された冷媒蒸気を圧縮してから吐出ポートより
吐出する作用は、前述した従来構造と同様である。特
に、本発明の蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサは、上記
摺動部の往復移動に伴って圧縮室が膨張すると、上記シ
リンダ孔の内周面に一端を開口させた吸入孔を通じて、
低圧室内の冷媒蒸気が上記圧縮室内に吸引される。一
方、上記摺動部の往復移動に伴って上記圧縮室が圧縮す
ると、上記吸入孔の一端が、上記摺動部の外周面により
密に塞がれる事により、上記圧縮室内の冷媒蒸気が吐出
孔より高圧室内に吐出される。従って、本発明の蒸気圧
縮式冷凍機用コンプレッサの場合、シリンダ孔内に配置
される吸入弁をなくせる。これにより、シリンダ孔のボ
ア径（内径）をピストンのストローク（全行程）に対し
て小さくする事ができ、駆動トルクを増大させる事な
く、高い作動圧力を要求される蒸気圧縮式冷凍機用コン
プレッサを実現する事ができる。そして、上記ボア径を
適正値以下に小さくすれば、炭酸ガスを冷媒とした蒸気
圧縮式冷凍機用コンプレッサを実現する事ができる。
又、上記吸入弁をなくせる分、上記シリンダ孔内の無駄
な空間をなくせると共に、上記ピストンの受圧面積をス
トロークに対して小さくできる為に、このピストンと上
記シリンダ孔との間のガス漏れを少なくする事ができ
る。又、上記ピストンが上死点近傍に位置する際には、
このピストンの先端面に形成した突部が吐出孔内に入り
込み、この吐出孔の容積を減少させて、この吐出孔の存
在が冷媒の圧縮比を大きくする事の妨げとなることを防
止する。この結果、高い吐出圧力を有する、高効率の蒸
気圧縮式冷凍機用コンプレッサを実現する事ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の第
１例を示している。尚、本発明の蒸気圧縮式冷凍機用コ
ンプレッサの特徴は、シリンダ孔内に配置される吸入弁
をなくし、このシリンダ孔のボア径をピストンのストロ
ークに対して小さくすると共に、吐出孔が圧縮比を大き
くすることに対する妨げとなることを防止して、高い作
動圧力を得られるコンプレッサを実現する事にある。ケ
ーシングの内側に回転のみ自在に支持した駆動軸の回転
により、ピストンの摺動部をシリンダ孔内で往復移動さ
せて、吸入ポートから吸引された冷媒蒸気を圧縮してか
ら吐出ポートより吐出する基本的な作用は、前述した従
来構造の場合と同様である。

【００１７】前述した従来構造と同様の斜板式である蒸
気圧縮式冷凍機用のコンプレッサ１ａを構成するケーシ
ング６ａは、中央の本体７ａを、ヘッドケース８ａと斜
板ケース９ａとで軸方向（図１の左右方向）両側から挟
持して成る。このうちのヘッドケース８ａには、エバポ
レータ５（図２参照）の出口と連通させる吸入ポート３
３と、コンデンサ２（図２参照）等の放熱器の入口と連
通させる吐出ポート（図示せず）とを設けている。そし
て、上記ヘッドケース８ａの内部に、上記吐出ポートと
連通させた高圧室１１ａを設けている。この高圧室１１
ａの容積は、前述の従来構造に設けた高圧室１１（図
３）の容積よりも小さい。又、上記吸入ポート３３と、
上記本体７ａ及び上記斜板ケース９ａの内側に設けた低
圧室１０ａとを連通させている。本例の場合、この低圧
室１０ａが、前述した従来構造を構成する斜板室１９
（図３参照）の役目も果たす。尚、図示のコンプレッサ
１ａの場合には、前述した従来構造と異なり、上記ヘッ
ドケース８ａと本体９ａとの間に隔壁板１２（図３〜４
参照）を設けず、これらヘッドケース８ａと本体９ａと
の端面同士を、直接突き合わせている。

【００１８】又、前述した従来構造と同様、上記ケーシ
ング６ａの内部には、上記斜板ケース９ａと本体７ａと
に掛け渡す状態で駆動軸１３を、回転のみ自在に支持し
ている。特に、本例の場合、上記斜板ケース９ａの一部
に圧力導入通路３７を、この斜板ケース９ａの内面と上
記駆動軸１３を挿通する為の開口部３６とを通じさせる
状態で設けている。この圧力導入通路３７を通じて上記
低圧室１０ａ内の圧力を、上記開口部３６と上記駆動軸
１３との間に設けたセルフシール３８に付与する。この
様にセルフシール３８に上記低圧室１０ａ内の圧力を付
与する事により、上記セルフシール３８の性能を確保し
て上記開口部３６と駆動軸１３との間のシールを図って
いる。又、上記圧力導入通路３７を通じて、冷媒と共に
冷凍回路内を循環している潤滑油がラジアルニードル軸
受１５ｂに送られて、このラジアルニードル軸受１５ｂ
を潤滑させる。

【００１９】又、上記本体７ａの内側で上記駆動軸１３
の周囲部分に複数のシリンダライナ３９、３９を、円周
方向等間隔に設けている。これら各シリンダライナ３
９、３９は、それぞれ円筒状に形成して、基半部（図１
の右半部）外周面にねじ部を形成している。そして、こ
のねじ部を、上記本体７ａに円周方向等間隔に複数設け
た有底のねじ孔４０、４０に螺合緊締する事により、上
記各シリンダライナ３９、３９を、上記本体７ａに結合
固定している。従って、上記各シリンダライナ３９、３
９の先半部（図１の左半部）は、上記本体７ａの内面か
ら上記低圧室１０ａ内に、軸方向に突出する。そして、
これら各シリンダライナ３９、３９の内周面及び上記各
ねじ孔４０、４０の底面一部により構成する部分をシリ
ンダ孔１４ａ、１４ａとすると共に、これら各シリンダ
孔１４ａ、１４ａの内側に上記各ピストン１６ａ、１６
ａを構成する摺動部１７ａ、１７ａを、軸方向に亙る変
位自在に、且つ気密に嵌装している。

【００２０】又、上記各ピストン１６ａ、１６ａの先端
面（図１の右端面）中心部には断面円形の突部４１、４
１を、軸方向に突出する状態で形成している。又、これ
ら各ピストン１６ａ、１６ａの外周面で軸方向に亙りそ
れぞれ離れた位置に、複数の凹溝４２、４２を全周に亙
り形成する事により、ラビリンスシールを構成してい
る。尚、上記各ピストン１６ａ、１６ａの基端部（図１
の左端部）に設けた連結部２３、２３と、上記駆動軸１
３の中間部に固定した斜板２１と、上記各ピストン１６
ａ、１６ａ毎にそれぞれ１対づつ設けたスライディング
シュー２２、２２とにより駆動力伝達機構を構成し、こ
の駆動力伝達機構により上記駆動軸１３の回転を上記各
ピストン１６ａ、１６ａに伝達して、これら各ピストン
１６ａ、１６ａの摺動部１７ａ、１７ａを上記各シリン
ダ孔１４ａ、１４ａ内で往復移動させる作用は、前述し
た従来構造の場合と同様である。又、必要とする強度を
確保しつつコンプレッサ１ａ全体の軽量化を可能とする
為に、上記各ピストン１６ａ、１６ａ及びシリンダライ
ナ３９、３９は鉄系材料製とし、前記本体７ａはアルミ
ニウム合金製とするのが好ましい。尚、鉄系材料とアル
ミニウム合金との使用により腐触が発生する事を防止す
る為、必要個所は絶縁する。

【００２１】又、前記本体７ａの一部には、前記吐出ポ
ートと上記各シリンダ孔１４ａ、１４ａとを連通させる
吐出孔２８、２８を、上記本体７ａを軸方向に亙り貫通
する状態で形成している。これら各吐出孔２８、２８の
一端でシリンダ孔１４ａ、１４ａ側の開口は、上記各ピ
ストン１６ａ、１６ａの先端面中心部に設けた突部４
１、４１と整合する位置、即ち、上記各シリンダ孔１４
ａ、１４ａの底面中心部に存在する。これら各吐出孔２
８、２８の内径は、内側に上記各ピストン１６ａ、１６
ａの突部４１、４１を、隙間が少ない状態で進入自在な
大きさとしている。

【００２２】更に、本発明の蒸気圧縮式冷凍機用コンプ
レッサの場合、前記吸入ポート３３と上記各シリンダ孔
１４ａ、１４ａの内部とを連通させる吸入孔２７ａ、２
７ａを、上記各シリンダライナ３９、３９の先半部に形
成している。従ってこれら各吸入孔２７ａ、２７ａは、
上記各シリンダライナ３９、３９を上記本体７ａに結合
固定した状態で、この本体７ａの内面から突出する上記
シリンダライナ３９、３９の先半部の内外両周面同士を
連通する。そして、上記各吸入孔２７ａ、２７ａの一端
で上記シリンダ孔１４ａ、１４ａの内周面側の開口を、
上記各ピストン１６ａ、１６ａが下死点の近傍に達した
状態（図１の下側のピストン１６ａの状態）で前記圧縮
室３１に対向するが、上記各ピストン１６ａ、１６ａが
下死点の近傍から外れた部分に存在する場合には、これ
ら各ピストン１６ａ、１６ａにより塞がれる位置に設け
ている。又、上記各吸入孔２８、２８の他端は、前記低
圧室１０ａに開口させている。尚、図示の例の場合、上
記各吸入孔２７ａ、２７ａは、上記各シリンダライナ３
９、３９毎に２本ずつ、互いに対向する状態で形成して
いる。又、コンプレッサ１ａの効率を良くする為、上記
各吸入孔２７ａ、２７ａの一端を、上記各ピストン１６
ａ、１６ａが下死点に存在する状態で、これら各ピスト
ン１６ａ、１６ａの先端縁付近に開口させる様にして、
圧縮行程の初期に上記各吸入孔２７ａ、２７ａを通じて
上記圧縮室３１内から低圧室１０ａに逆流する冷媒蒸気
の量を僅少に抑える様に構成している。

【００２３】上述の様に構成する蒸気圧縮式冷凍機用コ
ンプレッサ１ａにより、ピストン１６ａ、１６ａの摺動
部１７ａ、１７ａをシリンダ孔１４ａ、１４ａ内で往復
移動させて、吸入ポート３３から吸引された冷媒蒸気を
圧縮してから、前記吐出ポートより吐出する事は、前述
した従来構造と同様である。特に、本発明の蒸気圧縮式
冷凍機用コンプレッサ１ａは、上記各摺動部１７ａ、１
７ａの往復移動に伴って各圧縮室３１の容積が増大する
と、上記ピストン１６ａ、１６ａが下死点の近傍に存在
する状態で上記各吸入孔２７ａ、２７ａの一端が、上記
各シリンダ孔１４ａ、１４ａの内周面で上記圧縮室３１
に対向する位置に開口する。そして、上記各吸入孔２７
ａ、２７ａを通じて、低圧室１０ａ内の冷媒蒸気が上記
圧縮室３１内に吸引される。一方、上記各摺動部１７
ａ、１７ａの往復移動に伴って各圧縮室３１の容積が減
少すると、上記各吸入孔２７ａ、２７ａの一端が、上記
各摺動部１７ａ、１７ａの外周面により密に塞がれる事
により、上記圧縮室３１内の冷媒蒸気が、吐出孔２８、
２８より高圧室１１ａ内に向けて吐出される。尚、上記
各吸入孔２７ａ、２７ａの本数は図示の例の場合は２本
としたが、この本数を増やす事により各シリンダ孔１４
ａ、１４ａ内への吸入効率を向上する事ができる。

【００２４】従って、本発明の蒸気圧縮式冷凍機用コン
プレッサの場合、上記各シリンダ孔１４ａ、１４ａの内
側に配置する吸入弁２９及びストッパ３２（図３〜４参
照）を省略できる。これにより、上記各シリンダ孔１４
ａ、１４ａのボア径ｄをピストン１６ａ、１６ａのスト
ロークに対して小さくする事ができる。即ち、本例の場
合、上記シリンダ孔１４ａ、１４ａのボア径ｄを、前述
の図３に示した従来構造のボア径Ｄの１／３程度（ｄ≒
Ｄ／３）にできる。従って、上記圧縮室３１内で圧縮さ
れ、前記吐出ポートより吐出される冷媒蒸気の吐出量
（高圧縮時の容積）は、前述した従来構造の場合の１／
９程度になる。この結果、本発明のコンプレッサは、従
来構造の場合に対してコンプレッサの駆動トルクを増大
させる事なく（従来構造の場合に対して同等以下にし
て）、高い作動圧力を要求されるコンプレッサを実現す
る事ができる。即ち、本例の構造の様にシリンダ孔１４
ａ、１４ａのボア径ｄを従来構造の場合の１／３程度に
した場合には、作動圧力を高くして（低圧室１０ａ側で
３５kg/cm²程度、高圧室１１ａ側で１００kg/cm²程度と
して）、炭酸ガスを冷媒としたコンプレッサを実現する
事ができる。

【００２５】又、本発明の蒸気圧縮式冷凍機用コンプレ
ッサの場合には、上記各シリンダ孔１４ａ、１４ａのボ
ア径ｄを前記ピストン１６ａ、１６ａのストロークに対
して小さくできる事により、これら各ピストン１６ａ、
１６ａの外周面と上記各シリンダ孔１４ａ、１４ａの内
周面との間の隙間からのガス漏れを少なくして、体積効
率を向上する事ができる。更に、本発明の場合には、断
面円形の突部４１、４１を上記各ピストン１６ａ、１６
ａの先端面中心部に設け、これら各突部４１、４１を、
前記各吐出孔２８、２８に、隙間が少ない状態で進入自
在としている。従って、上記各ピストン１６ａ、１６ａ
が上死点に達した際には、圧縮室３１内の冷媒蒸気だけ
でなく、上記各吐出孔２８、２８内に残留する冷媒蒸気
をも高圧室１１ａに向け吐出して、体積効率を向上する
事もできる。この結果、高効率のコンプレッサを実現す
る事ができる。又、本例の場合には、この様に作用する
上記突部４１、４１を先端面中心部に設けている為、各
ピストン１６ａ、１６ａがその中心軸回りに多少回転し
ても各シリンダ孔１４ａ、１４ａの内周面と衝合する事
をなくして、上記各ピストン１６ａ、１６ａの摺動抵抗
の増大や異音の発生を防止できる。

【００２６】尚、本発明を実施する場合に、図示の例の
様に斜板式のコンプレッサとせずに、駆動軸の中間部に
クランク部を設けて、この駆動軸の回転により、上記ク
ランク部に連結したピストンの摺動部をシリンダ内で軸
方向に亙り往復移動させるクランク式のコンプレッサと
しても良い。この際、上記ピストンを構成する連結部と
上記駆動軸を構成するクランク部とが駆動力伝達機構を
構成する。

【００２７】

【発明の効果】本発明の蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッ
サは、以上に述べた通り構成され作用する為、高い作動
圧力を要求される高効率の蒸気圧縮式冷凍機用コンプレ
ッサを実現する事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例を示す、図３と同様
の図。

【図２】自動車用空気調和装置を構成する蒸気圧縮式冷
凍機の回路図。

【図３】従来構造の１例を示す断面図。

【図４】ヘッドケースを省略して示す、図３のＡ矢示
図。

【符号の説明】１、１ａコンプレッサ２コンデンサ３リキッドタンク４膨張弁５エバポレータ６、６ａケーシング７、７ａ本体８、８ａヘッドケース９、９ａ斜板ケース１０、１０ａ低圧室１１、１１ａ高圧室１２隔壁板１３駆動軸１４、１４ａシリンダ孔１５ａ、１５ｂラジアルニードル軸受１６、１６ａピストン１７、１７ａ摺動部１８円板部１９斜板室２０ａ、２０ｂスラストころ軸受２１斜板２２スライディングシュー２３連結部２４抱持部２７、２７ａ吸入孔２８吐出孔２９吸入弁３０吐出弁３１圧縮室３２、３２ａストッパ３３吸入ポート３４段部３６開口部３７圧力導入通路３８セルフシール３９シリンダライナ４０ねじ孔４１突部４２凹溝４３皿ばね

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸入ポート及び吐出ポートを有するケー
シングと、このケーシング内に設けられて上記吸入ポー
トに通じる低圧室と、上記ケーシング内に設けられて上
記吐出ポートに通じる高圧室と、上記ケーシング内に設
けられて、その内部を、上記低圧室と上記高圧室とにそ
れぞれ吸入孔又は吐出孔を介して通じさせたシリンダ孔
と、このシリンダ孔の内側に軸方向に亙る変位自在に嵌
装された摺動部を有するピストンと、上記シリンダ孔の
底面と上記ピストンの端面との間に設けられた圧縮室
と、上記ケーシング内に回転自在に支持された駆動軸
と、上記駆動軸の回転を上記ピストンに伝達してこのピ
ストンを上記シリンダ孔の内部を軸方向に亙り往復移動
させる駆動力伝達機構と、上記圧縮室から上記高圧室に
向けてのみ冷媒蒸気を流す吐出弁とを備えた蒸気圧縮式
冷凍機用コンプレッサに於いて、上記吸入孔は、一端
を、上記シリンダ孔の内周面で、上記ピストンが上死点
に達した状態でこのピストンの摺動部の外周面と対向
し、上記ピストンが下死点に達した状態で上記圧縮室に
対向する位置に、他端を上記低圧室若しくはこの低圧室
に通じる部分に、それぞれ開口させており、上記吐出孔
は上記シリンダ孔の底面に設けられており、上記ピスト
ンの先端面には、このピストンが上死点に達した状態で
上記吐出孔に進入自在な突部を設けている事を特徴とす
る蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサ。