WO1993013313A1 - Refrigerant gas guiding mechanism for piston type compressor - Google Patents

Refrigerant gas guiding mechanism for piston type compressor Download PDF

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WO1993013313A1
WO1993013313A1 PCT/JP1992/001679 JP9201679W WO9313313A1 WO 1993013313 A1 WO1993013313 A1 WO 1993013313A1 JP 9201679 W JP9201679 W JP 9201679W WO 9313313 A1 WO9313313 A1 WO 9313313A1
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refrigerant gas
suction
valve
pulp
rotary
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PCT/JP1992/001679
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kazuya Kimura
Hiroaki Kayukawa
Masafumi Ito
Chuichi Kawamura
Shigeyuki Hidaka
Yoshihiro Fujisawa
Original Assignee
Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho
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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
    • F04B27/1018Cylindrical distribution members

Definitions

  • the present invention relates to a piston gas pressure box machine and a refrigerant gas guide mechanism.
  • a piston type compressor has a plurality of pistons, and each piston is reciprocated synchronously with the rotation of a rotating shaft. As the piston reciprocates, refrigerant gas is drawn into the compressor, compressed inside and discharged to the outside.
  • this type of biston type compressor has, for example, as shown in FIG. 10, a housing 52 in which a suction chamber 50 and a discharge chamber 51 are separately formed.
  • the cylinder block 53 has a cylinder pore 53 formed therein.
  • a suction port 55a and a discharge port 55b are formed in the valve plate 55.
  • the suction plate 56 has a suction valve 56a
  • the discharge plate 57 has a discharge valve 57a.
  • the valve plate 55 is disposed between the cylinder block 54 and the housing 52, and a suction plate 56 and a discharge plate 57 are disposed on both sides of the pulp plate 55.
  • the suction valve opens the suction port in response to a change in the suction pressure of the refrigerant gas in response to its own elastic force. Therefore, the pressure of the refrigerant gas must be increased beyond the elasticity of the suction valve, which has the problem of increasing the pressure loss in the pressure box machine.
  • the suction chamber is adjacent to the discharge chamber, and the refrigerant gas in the suction chamber expands due to the heat of the high-temperature gas in the discharge chamber. If the density of the refrigerant gas decreases before flowing into the working chamber, the effective compression capacity in the working chamber decreases, and the volume efficiency of the i3 ⁇ 4t machine decreases.
  • the present invention has been made in order to solve the problem of the above-mentioned IE, in which the effort of pressure loss due to the structure of the suction valve can be suppressed, the volumetric efficiency can be improved, and the seal can be improved.
  • each piston is housed in a plurality of cylinders arranged around the rotating shaft.1
  • Each piston moves back and forth in accordance with the rotation of the rotating shaft.
  • the refrigerant gas is sucked, compressed and discharged by being moved.
  • a valve chamber is provided near the cylinder bore.
  • a plurality of boats are provided for kneading the valve accommodating chamber and each of the cylinder bores.
  • the pulp chamber accommodates a mouth-pulley which is rotated in synchronization with the reciprocation of the piston.
  • the suction pulp is formed with a suction passage sequentially connected to each port in synchronization with the rotation of the rotary valve.
  • each tally pulp is provided with a Sino area in which each port is sequentially H-armed in synchronization with the rotation of the rotary pulp.
  • the ⁇ -tary valve has a groove formed therein to trap refrigerant gas entering between the valve storage chamber and the rotary valve.
  • FIG. 1 is a side sectional view of the entire compressor showing a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view of the rotary pulp in the compressor shown in FIG.
  • Fig. 4 is a graph showing the change in the cross section of the refrigerant gas passage cross section at the piston and the suction port of the compressor shown in Fig. 1.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment in which the present invention is embodied in an oscillating swash plate type variable displacement compressor.
  • FIG. 6 is a perspective view of the rotary pulp in the compressor shown in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing an accommodation state of the one-way valve in the compressor shown in FIG. 5, and FIG. 8 is a perspective view of ⁇ -tari pulp in the pressure box machine according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing an assembly structure of the one-way valve in the compressor shown in FIG.
  • FIG. 10 is a partial sectional view showing a refrigerant gas guide mechanism in a conventional compressor.
  • variable displacement piston type oscillating swash plate type
  • a front housing 2 and a rear housing 3 are fixed before and after the cylinder block 1.
  • the rotating shaft 4 is rotatably supported on the cylinder block 1 and the front housing 2 by a pair of pairings 4b.
  • a rotary support 5 is fixed to the rotary shaft 4.
  • a rotary drive 6 is supported by the rotary support 5, and the angle of inclination of the rotary drive 5 can be changed by engaging the rotary support 5 with the slot 5 b on the arm 5 a of the rotary support 5.
  • a guide sleeve 8 is slidably supported on the rotating shaft 4, and shaft bins 8a are provided on both right and left sides thereof.
  • the rotary drive 6 is swingably supported on the rotary shaft 4 by these shaft pins 8a.
  • the ramp 9 is supported so as to be relatively rotatable.
  • a plurality of cylinder pores 1 a (six in this embodiment) extending along the axial direction of the rotary shaft 4 are formed in the cylinder process 1, and are arranged at equal angular intervals around the rotary shaft 4. .
  • Each of the cylinder bores 1a ⁇ contains a piston: L0A1, 10A2, 1OA3, 10A4, 10A5, 10A6.
  • Each piston 10 ⁇ (j -1 to 6) is blocked by the oscillating swash plate 9 via the piston ring * 10 a. Twice the rotation of the S-axis 4 !
  • the swash plate 9 is converted into forward and backward movements of the swinging swash plate 9 via the body 6.
  • the Biston 1 OAi moves back and forth in the cylinder pore la,
  • a valve plate 11> a valve forming plate 12 and a retainer forming plate 13 are sandwiched between the cylinder block 1 and the rear housing 3.
  • a discharge chamber 3 a is formed in the rear housing 3.
  • the working chambers PI, P2, P3, P4, P5, and P6 defined by the pistons 10Ai in the respective cylinder pores 1a are separated from the discharge chamber 3a by the pulp plate 11.
  • a discharge port 11 a is formed on the valve plate 11.
  • a discharge valve 12 a of a full-valve type is formed on the valve forming plate 12, and a retainer 13 a is formed on the retainer forming plate 13.
  • the discharge valve 12a opens and closes the discharge port 11a on the discharge chamber 3a side, and the retainer 13a regulates the amount of bending of the discharge valve 12a.
  • Housings lb and 3b are formed at the center of the end faces of the cylinder block 1 and the rear housing 3 facing each other. Protrudes into 1 b. ⁇
  • the housing recesses 1 b and 3 b constitute a cylindrical pulp housing chamber 3 A having the same axis as the axis of the rotating shaft 4, and the rotary valve 14 is rotatable in the pulp housing chamber 3 A.
  • thrust bearing 15 is interposed between the bottom surface of the housing recess 3b and the end surface of the rotary pulp 14, and a coupling 16 is fitted into the end surface of the rotary valve 14 on the housing recess 1b side.
  • the protruding end 4a of the rotating shaft 4 projecting into the housing recess 1b is fitted into the coupling 16, and the mouthpiece 14 rotates integrally with the rotating shaft 4 in the direction of arrow R in FIG.
  • Thrust pairing 15 receives thrust reloading of the rotary valve 14.
  • the one-way tally pulp 14 extends axially from the end face on the side of the accommodation recess 3b, and then extends radially from the middle of the valve 14 and opens at the peripheral surface of the valve 14.
  • An intake passage 17 to be opened is formed.
  • an inlet 3c is formed through the thrust pairing 15 to connect to the housing recess 3b, and the inlet 17a of the suction passage 17 quickly passes through the port inlet 3c. I have.
  • Each suction port lcj is connected to the outlet 17b of the suction passage 17 corresponding to the piston stroke.
  • Biston 10 A1 is at the top dead center and is 180 from its piston. Biston 10 A4 at a distance is at bottom dead center.
  • the outlet 17b is not connected to the suction ports 1c1 and 1c.
  • biston 10A1 moves to the suction stroke from top dead center to bottom dead center
  • the suction passage 17 of the rotary valve 14 quickly passes through the working chamber P1 and is supplied from the inlet 3c. Refrigerant gas is sucked into the working chamber P1 via the suction passage 17 ⁇
  • Such suction of the refrigerant gas is similarly performed in the other working chambers P2 to P6.
  • a leak gas trap groove 18 is formed on the peripheral surface of the rotary valve 14.
  • the leak gas trap groove 18 is a discharge groove 18 parallel to the axis of the tally pulp 14. a, and a pair of collection grooves 18 b, 18 c extending along the circumferential direction of the rotary valve 14.
  • the discharge groove 18 a is a suction port lcj as the rotary valve 14 rotates. To communicate sequentially.
  • the sealing area H of the rotary valve 14 surrounded by the leaked gas trapping groove 18 sequentially closes the suction port 1 ci as the tally pulp 14 rotates, and Biston 10 Aj dies at the bottom.
  • the lubricating oil increases the suction force between the suction valve and its close contact surface, and the opening timing of the suction valve is delayed by the suction force.
  • This delay and the resistance to suction of the refrigerant gas by the suction valve, which has elasticity, and the expansion of the refrigerant gas in the suction chamber reduce the volumetric efficiency of the compressor.
  • the present invention employs a one-way valve 14 which is forcibly rotated; in the ⁇ g example, there is no problem with the suction force due to the lubricating oil and the suction resistance due to the suction valve.
  • the refrigerant gas flowing into the working chamber P i from the external refrigeration circuit passes through the suction passage 17 in the ⁇ -tary valve 14 which is relatively separated from the discharge chamber 3a, so that the thermal expansion of the refrigerant gas is also reduced.
  • the volumetric efficiency is greatly improved as compared with the conventional example having a wrapper-type suction valve.
  • Curve E1 shows the change in the cross-sectional area of the refrigerant gas passing through the suction port 1 cj due to the connection between the suction port lc] 'and the outlet 17b of the suction passage 17, and curve E2 shows the change in the suction port 1 Refrigerant gas through the suction port 1 cj Represents the change in the cross-sectional area passed.
  • the vertical axis represents the cross section S of the refrigerant gas passage.
  • S1 is the cross-sectional area of the refrigerant gas passing through the suction port 1cj
  • S2 is the cross-sectional area of the refrigerant gas when the suction port 1cj and the discharge groove 18a completely overlap. Since the width of the discharge groove 18a is smaller than the inner diameter of the suction port 1cj, the gas passage cross-sectional area S2 when both overlap is smaller than the cross-sectional area S1 of the suction port alone.
  • Range of the rotation degree 0 beta to 180 beta of the rotating shaft 4, with respect to working chamber P1 corresponds to about the suction line, the rotation angle is 180. ⁇ 360. Range corresponds to the discharge stroke for the working chamber P1. Working chamber P1 to 180. The rotation angle is 0 for the working chamber # 4 that has been separated. ⁇ : The range of 180 'corresponds to the discharge stroke, and the rotation angle is 180. ⁇ 360. Range is the suction stroke. Therefore, in the state shown in FIG. 2, the working chambers # 2 and # 3 are in the discharge stroke, and the working chambers # 5 and # 6 are in the suction stroke. Further, the working chamber P1 is in a discharge completed state, and the working chamber # 4 is in a suction completed state.
  • the collecting grooves 18b and 18c extend in the circumferential direction from near the starting end 17bl of the outlet 17b to near the end 17h2, and the discharging groove 18a is located near the end 17b2.
  • W1 shown in FIG. 2 represents the angle of the formation range of the suction port 1 cj about the rotation center of the rotary pulp 14 (that is, the rotation center of the rotating shaft 4), and W2 represents the discharge groove 18a and the terminal 17a. It is the angle between b2.
  • the angle W2 is set larger than the angle W1, and the discharge groove 18a and the outlet 17b are not simultaneously surrounded by the suction boat 1cj.
  • the discharge groove 18a of the single tally pulp 14 is sequentially connected to each suction port 1cj. That time is immediately after the start of the discharge stroke, in other words, immediately after the piston passes the bottom dead center.
  • the discharge groove 18a is located just before the suction port 1C4, which is arrested in the working chamber P4 immediately after the start of the discharge stroke.
  • the pressure in the working chamber P4 immediately after the start of the discharge stroke is ⁇ equivalent to the suction pressure. Therefore, when the discharge groove 18a and the suction port 1c4 communicate with each other, the refrigerant gas leaked from the fm p2 and P3 into the leak gas trapping groove 18 flows into the working chamber P4.
  • the refrigerant gas that has flowed into the working chamber P4 from the leaked gas capturing member 18 is discharged from the working chamber P4 together with the refrigerant gas sucked through the suction passage 17.
  • the refrigerant gas trapped in the leak gas trapping groove 18 is successively introduced into the working chamber Pj as the rotary pulp 14 rotates, so that the refrigerant gas flows through the housing recesses lb, 3b.
  • the suction pressure such as the crank chamber 2a and the inlet 3c.
  • the amount of leaked gas is reduced compared to the case where there is no leaked gas trapping groove 18, and the amount of refrigerant gas discharged from the operating pipe Pi is secured, thereby improving the efficiency of the J3 ⁇ 4 machine.
  • an engagement hole 32 is formed in the front surface of the rotary valve 31 housed in the Norbu storage chamber 3 ⁇ , and an engagement protrusion 33 formed in the rear end surface of the turn 4 in the engagement hole 32. It is inserted. Then, the players 4, 31 are united by the key 34 It is tied so that it can be turned.
  • the rear end surface of the one-way valve 31 is restricted from moving rearward by a step 35 formed on the inner peripheral surface of the valve housing chamber 3A.
  • the rotary valve 31 is provided with a suction passage 36 that arrests with the inlet 3c.
  • the suction passage 36 includes an inlet 36a formed at the axis of the rotary valve 31. .
  • the suction passage 36 always has a different end at the end of the inlet 36a, and is opened at the outer surface of the pulp 31 and has a plurality of suction ports 1cj in the suction stroke.
  • a communicationable suction guide groove 3 7 is available.
  • the end 37 a of the suction guide groove 37 located rearward in the pulp rotation direction passes in the direction to close the suction port 1 cj, and the refrigerant gas flows into the working chamber P i. Is stopped. Subsequently, the rotating shaft 4 and the rotary valve 31 are rotated to shift the piston 1 OA j to the discharge stroke. Then, the refrigerant gas is compressed in the working chamber Pj while the suction port 1 cj is kept closed by the outer peripheral surface of the D-tall valve 31. This refrigerant gas operates the discharge valve 12a. Then, the discharge port 11a is opened, and discharge is performed from the discharge port 11a to the discharge chamber 9.
  • a pair of storage grooves 38, 39 over the entire outer periphery of the pulp 31 are formed on both sides of the suction guide groove 37. Therefore, when the rotary valve 31 rotates, the refrigerant gas introduced from the inlet 3c or the refrigerant that has entered the pulp storage chamber 3A from the crank chamber 2a through the gap between the pairing 4b.
  • the oil contained in the gas is: --Enter the storage grooves 38, 39 through the gap with the inner peripheral surface of the storage chamber 3A.
  • the oil is stored in storage channels 38 and 39. Therefore, the lubricity between the one-way valve 31 and the valve storage chamber 3A is improved, and the seizure of the rotary valve 31 at the time of high-speed rotation of the compressor is prevented.
  • the oil in the storage grooves 38, 39 suppresses the refrigerant gas from leaking from the high pressure side to the low pressure side through the gap between the rotary valve 31 and the valve accommodating chamber 3A. Improves sealing performance between 1 and 3 A.
  • the storage grooves 38, 39 of the above-mentioned example are passed through the communication groove 41.
  • the groove 41 is formed near the terminal end 37 b of the suction groove 37.
  • Other configurations are the same as those of the second embodiment.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, but can be embodied as follows.
  • the storage grooves 38, 39 are formed non-intermittently, or the communication groove 41 is formed at a plurality of locations ⁇
  • Pulp TO chamber 3 ⁇ shall be formed only in cylinder block 1 or only in rear housing 3. Industrial applicability
  • the refrigerant gas injection mechanism of the biston compressor of the present invention can suppress the occurrence of pressure loss due to the structure of the suction valve, can improve the volumetric efficiency, and is excellent in sealing performance. . Therefore, it can be applied to vehicle air conditioners and refrigerators.

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Description

明細書
ビストン型圧縮機の冷媒ガス案內機構 技術分野
本発明はビストン型圧箱機 冷媒ガス案内機構に関する。 背景技術
一般に、 ピストン型圧縮機は複数のピストンを備え、 回転軸の回転に 、じて、 各ビストンが同期して往復動される。 それらビストンの往復動にともない、 冷媒 ガスが圧縮機内に吸入され、 その内部で圧縮された後に外部へ吐出される。
従来、 この種のビストン型圧縮機は、 例えば、 図 1 0に示すように、 吸入室 5 0及び吐出室 5 1がそれぞれ区画形成されたハウジング 5 2を有する。 シリンダ プロック 5 4にはシリンダポア 5 3が形成されている。 バルブプレート 5 5には 吸入口 5 5 a及び吐出口 5 5 bが形成されている。 吸入ブレート 5 6は吸入弁 5 6 aを有し、 吐出プレート 5 7は吐出弁 5 7 aを有する。 バルブプレー卜 5 5は シリンダブロック 5 4とハウジング 5 2との間に配設され、 そのパルププレート 5 5の両側に吸入プレート 5 6及び吐出プレート 5 7が配設されている。
そして、 回転軸 6 0の回転に伴い、. ビストン 5 8が図 1 0において左方に移動 する際に、 前記吸入弁 5 6 aが弾性変形して吸入口 5 5 aが開かれ、 吸入室 5 0 の冷媒ガスがその吸入口 5 5 aを介してシリンダボア 5 3内の作動室 5 9に吸入 される。 吸入動作完了後、 前記ピストン 5 8がお方に移動されると、 前記吸入弁 5 6 aにより吸入口 5 5 aが閉じられる。 その後、 前記作動室 5 9內の圧力が所 定以上となると、 前記吐出弁 5 7 aが弾性 ¾ ^して、 吐出口 5 5 bが開かれ、 作 動室 5 9内の圧縮冷媒ガスがその吐出口 5 5 bを通して吐出室 5 1に吐出される。 ところが、 一般に、 圧縮機の冷媒ガス中には潤滑オイルが混入されており、 こ のオイルが吸入弁 5 6 a等に付着する。 そのため、 吸入弁 5 6 aが弾性変形して 吸入口 5 5 aを開口するとき、 前記オイルにより吸入弁 5 6 aが吸入口 5 5 a力 > ら離間しにくくなつて吸入動作の応答性が悪くなるというおそれがある。
また、 吸入弁は冷媒ガスの吸入圧の変化にともない、 それ自身の弾性力に扰し て吸入口を開放するようになっている。 そのため、 冷媒ガスの圧力を吸入弁の弾 性力以上に高めねばならず、 このことは圧箱機における圧力損失を増加させると いう間題がある ·
さらには、 吸入室は吐出窒と隣接しており 吸入室の冷媒ガスは吐出室内の高 温ガスの熱によって膨張する。 作動室へ流入する前に、 冷媒ガスの密度が低下す ると、 作動室における実質的な圧縮容量が低下し、 i¾t機の体積効率が低下する。 本 明は上 IEの問題を解消するためになされたものであって、 その 的は吸入 弁の構造に起因する圧力損失の努生を抑制できると共に、 体積効率を向上させる ことができ、 しかもシール性に優れたビストン型圧縮機における冷媒ガス案内機 構を «することにある, 発明の開示
本努明のビストン型圧箱機では、 回転軸の周囲に配列された複数のシ 1 ンダボ ァ内にそれぞれビストンが収容されている · .回転軸の回転に連 ®rして各ビストン が往復動されることにより 冷媒ガスの吸入、 圧箱及び吐出が行われる * また シリンダボアの近傍にはバルブ 室が設けられている。 そのバルブ収容室と各 、ンリンダボアとを接練する複数のボートが設けられている。 パルプ収容室にはビ ストンの往復動に同期して回転される口—タリ—パルブが収容されている。 口— タリ一パルプには各シリンダポアに冷媒ガスを導入するため、 そのロータリーバ ルブの回転に同期して各ポートに順次接続される吸入通路が形成されている。 ま た、 一タリーパルプにはそのロータリ一パルプの回転に同期して各ポートを順 次 H鎧するシーノ 域が設けられている。 さらに、 π—タリ一バルブにはバルブ 収容室とロータリーバルブとの間に進入する冷媒ガスを捕捉町能な溝が形成され ている。 図面の簡単な説明
図 1は本発明を具体化した第一実施例を示す圧縮機全体の側断面図である。 図 2は図 1の A— A線断面図である。
図 3は図 1に示す圧縮機におけるロータリパルプの斜視図である。
図 4は図 1に示す圧縮機のビストンス卜 α—ク及び吸入ポートにおける冷媒ガ ス通過断面箱の変化を示すグラフである *
図 5はこの発明を揺動斜板式可変容量圧縮機に具体化した第二実施例を示す縦 断面図である。
図 6は図 5に示す圧縮機におけるロータリパルプの斜視図である。
図 7は図 5に示す圧縮機における口一タリバルブの収容状態を示す横断面図で 図 8はこの発明の第三実施例の圧箱機における π—タリパルプの斜視図である。 図 9は図 8に示す圧縮機における口一タリバルブの組付構造を示す横断面図で ある。
図 1 0は従来の圧縮機における冷媒ガス案内機構を示す部分断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明を可変容量型のピストン型 (揺動斜板式) 圧縮機に具体化した一 実施例を図 1〜図 4に基づいて説明する,
シリンダブロック 1の前後にはフロントハウジング 2及びリャハウジング 3が 固定されている。 シリンダブ πック 1及びフロントハウジング 2には一対のペア リング 4 bにより回転軸 4が回転可能に支持されている。 この回転軸 4には回転 支持体 5が固着されている。 回転支持体 5には回転駆動体 6が支持され、 回転ま 持体 5のアーム 5 a上の長孔 5 b ビン 7との係合により、 その傾斜角を変更で きるようになっている。 回転軸 4上にはガイドスリーブ 8が摺動可能に支持され、 その左右両側には軸ビン 8 aが突設ざれている。 これらの軸ピン 8 aにより回転 駆動体 6が回転軸 4上にて揺動可能に支持されている, 回転驩動体 6上には揺動 斜扳 9が相対回転可能に支持されている。
シリンダプロシク 1には回転軸 4の軸方向に沿って延びる複数のシリンダポア 1 a (本実施例では 6つ) が形成され、 回転軸 4の周囲に等角度間隔を隔てて配 列されている。 各シリンダボア 1 a內にはビストン: L 0A1 , 10A2 , 1 OA 3 , 10 A4 , 10A5 , 10 A6が収容されている。'各ピストン 10 Αί ( j -1〜6) はビストンロット *10 aを介して揺動斜板 9に遮結されている. 回 S 軸 4の回! ¾1動は回転支持体 5及び回転駆動体 6を介して揺動斜板 9の前後方向 の往後摇動に変換される。 それにより、 ビストン 1 OAiがシリンダポア l a内 を前後動する,
シリンダブロック 1とリャハウジング 3との間にはバルブプレート 11> 弁形 成用プレート 12及びリテーナ形成用ブレート 13が挟持されている。 リャハウ ジング 3内には吐出室 3 aが形成されている。 各ビストン 10 Aiによって各シ リンダポア 1 a內に区画形成される作動室 PI , P2 , P3 , P4 , P5 , P6 は、 パルププレート 11によって吐出室 3 aと区分されている。 パルブブレート 11上には吐出ポート 11 aが形成されている。 弁形成用プレート 12上にはフ ラ yパ弁型の吐出弁 12aが形成され、 リテーナ形成用ブレート 13上にはリテ ーナ 13 aが形成されている。 吐出弁 12 aは吐出室 3 a側で吐出ポート 11 a を開閉し、 リテーナ 13 aは吐出弁 12 aの撓み 形量を規制する。
シリンダブ πック 1及ぴリャハウジング 3の互いに対向する端面の中心部には 収容 ΒΠ郏 lb, 3bが形成されている。
Figure imgf000006_0001
1 b内に 突出している。 两収容凹部 1 b , 3 bは回転軸 4の軸線と同一の軸綠を有する円 柱形状のパルプ収容室 3 Aを構成し、 そのパルプ収容室 3 A内にはロータリパル ブ 14が回転可能に収容されている。 収容凹部 3 bの底面とロータリパルプ 14 の端面との間にはスラストべアリング 15が介在され、 収容凹部 1 b側のロータ リバルブ 14の端面にはカップリング 16が嵌入されている。 収容凹部 1 b内に 突出する回転軸 4の突出端部 4aはカヅブリング 16に嵌合され、 口一タリノ' tル プ 14は回転軸 4と一体的に図 2の矢印 R方向に回転する。 スラストペアリング 1 5はロータリバルブ 1 4に対するスラスト荷直を受け止める。
口一タリパルプ 1 4には、 収容凹部 3 b側の端面から軸線方向に延びると ¾に、 そのバルブ 1 4のほぽ中夬から放射方向に延びて、 そのバルブ 1 4の周面にて開 口される吸入通路 1 7が形成されている。 リャハウジング 3の中心部にはスラス トペアリング 1 5を莨通して収容凹部 3 bに接続される導入口 3 cが形成され、 吸入通路 1 7の入口 1 7 aが港入口 3 cに速通している。
シリンダブロック 1には、 作動室 P I 〜P 6 と同数の吸入ポート l c j ( j = 1〜6 ) が形成されている。 各吸入ポート 1 c jはその内; ¾にてパルプ収容窒 3 Aに逑通し、 バルブ収容室 3 Aから放射状に延びるとともに、 等角度間隔を隔て て配列されている * 各吸入ポート 1 c j の外端は各作動室 ( j = 1〜6〉 に それぞれ連通している。 ビストンの吸入行程に対応して、 各吸入ポート l c j は 吸入通路 1 7の出口 1 7 bに接続される,
図 1及び図 2に示す状態では、 ビストン 1 0 A1 は上死点にあり、 そのピスト ンから 1 8 0。 離間した位置のビストン 1 0 A4は下死点にある。 このようにピ ストンが配置された状態では、 出口 1 7 bは吸入ポート 1 c 1 , 1 c に接続さ れることはない。 そして、 ビストン 1 0 A1が上死点から下死点に向かう吸入行 程に移った時に、 ロータリ一バルブ 1 4の吸入通路 1 7は作動室 P 1 に速通し、 導入口 3 cから供給される冷媒ガスが吸入通路 1 7を籙由して作動室 P 1 に吸入 される♦ このような冷媒ガスの吸入は他の作動室 P 2 〜P 6 においても同様に行 われる。
図 3に示すように、 ロータリバルブ 1 4の周面には洩れガス捕捉溝 1 8が形成 されている, 洩れガス捕捉溝 1 8は、 口一タリパルプ 1 4の軸線と平行な排出溝 1 8 aと、 ロータリーバルブ 1 4の周方向に沿って延びる一対の収拾溝 1 8 b , 1 8 cとから構成されている 排出溝 1 8 aはロータリバルブ 1 4の回転に伴つ て吸入ポート l c j に順次連通する。 又、 洩れガス捕捉溝 1 8によって包囲され ているロータリバルブ 1 4のシール領域 Hは、 口一タリパルプ 1 4の回転に伴つ て吸入ポート 1 c i を順次閉塞し、 ビストン 1 0 Aj が下死点から上死点に向か う圧箱行程に移ったときに、 吸入通路 1 7と作動室 P j との連通が遮断される。 作動室 P j 内へ吸入された冷媒ガスは、 ピストンの下 ¾点から上死点への移動 に伴って圧緖されつつ吐出室 3 aへ吐出される。 ただし、 この笑施例では、 クラ ンク室 2 a内の圧力と作動室 P j 內の吸入圧との差圧に応じて、 ピストンのスト ロークが変ィ匕し、 それに伴って、 圧箱容量を左右する揺動斜板 9の傾斜角が変化 する。 クランク.室 2 a内の圧力制御は、 吐出圧に相当する冷媒ガスをクランク室
2 aへ供給すること及び、 図示しない制御弁機構によってクランク室 2 a內の冷 媒ガスを吸入圧に相当する領域へ放出すること、 によって行われる。
. フラツバ弁型の吸入弁を用いた従来装置では、 潤滑油が吸入弁とその密接面と の間の吸着力を増大させ、 吸入弁の開放開始タイミングが前記吸着力によって遲 れる。 この遅れ並びに弾性を傭えた吸入弁による冷媒ガスに対する吸入抵抗及び 吸入室内の冷媒ガスの »張が、 圧縮機の'体積効率を低下させる。 しかしながら、 強制的に回転される口一タリバルブ 1 4を採用した本実; §g例では、 潤滑油に起因 する吸着力及び吸入弁による吸入抵抗の問題はない。 作動室 P j 内が予め設定さ れた吸入圧を僅かに下回れば、 冷媒ガスが直ちに作動室 Ρ】' に流入する。 又、 外 部冷凍回路から作動室 P i へ流入する冷媒ガスは、 吐出室 3 aから比較的隔たつ た π—タリバルブ 1 4内の吸入通路 1 7を経由するため、 冷媒ガスの熱膨張も抑 制される, 従って、 ロータリーパルプ 1 4を採用した本実施例では、 体積効率が プラッパ弁型の吸入弁を有する従杂例に比して、 大幅に向上する- 図 4のグラフの曲線 Cはピストン 1 0 Α】· のスト —ク曲線を表し、 縦軸はス トローク Τを表す。 横軸は回転軸 4の回転角度^を表す。 0 = 0。 , 3 6 0 ° の 時、 ピストン 1 0 A1 は上死点 Y1にあり、 - 0 = 1 8 0。 の時、 ビストン 1 0 A1 は下死点 Υ2にある。 なお、 スト! 3—ク Υはバルブプレート 1 1とピストン 1 O A j との対向端面間の距離で、表されている。
曲線 E1は吸入ポート l c ]' と吸入通路 1 7の出口 1 7 bとの接続に伴って、 冷媒ガスが吸入ポート 1 c jを通過する断面積の変化を表し、 曲線 E2 は吸入ポ ート 1 と排出溝 1 8 との接続に伴って、 冷媒ガスが吸入ポート 1 c jを通 過する断面積の変化を表す。 縱軸は冷媒ガス通過断面積 Sを表す。 S1 は吸入ボ ート 1 c j の冷媒ガス通過断面積であり、 S2は吸入ポート 1 c j と排出溝 18 aとが完全に重り合った場合の冷媒ガス通過断面積である。 なお、 排出溝 18 a の幅は吸入ポート 1 c jの内径よりも小さいため、 両者が重なり有った場合のガ ス通過断面積 S 2は吸入ポート単独の断面積 S 1よりも小さい,
回転軸 4の回転 度が 0β 〜180β の範囲は、 作動室 P1 に関しては吸入行 程に相当し、 回転角度が 180。 〜360。 の範囲は、 作動室 P1に関して吐出 行程に相当する。 作動室 P1から 180。 離間した作動室 Ρ4に関し、 回転角度が 0。 〜: 180' の範囲は吐出行程に相当し、 回転角度が 180。 〜360。 の範 囲は吸入行程となる。 従ゥて、 図 2に示す状態では、 作動室 Ρ2 , Ρ3は吐出行 程にあり、 作動室 Ρ5 , Ρ6は吸入行程にある。 又、 作動室 P1は吐出完了状態 にあり、 作動室 Ρ4は吸入完了状態にある。
ここで、 吐出完了状態の作動室 P1に注目する。 図 2及び図 4から明らかなよう に、 その作動室 Ρ 1に対応するビストン 10 A 1が上死点から下死点へ移動する間 に、 ロータリーバルブ 14における吸入通路 17の出口 17 aが吸入ポート 1 c 1に接続され、 その移動期間のほぼ全体にわたって両者は接続状態に維持される。 そして、 ビストン 10 A1が下死点を通過した直後に排出溝 18 aが吸入ポート 1 clに接続される,
収拾溝 18 b, 18 cは出口 17 bの始端 17 blの近傍から終端 17 h2 の 近傍にわたって周方向に延び、 排出溝 18 aは終端 17 b2の近傍に位置する。 図 2に示す W1はロータリパルプ 14の回転中心 (即ち回転軸 4の回転中心) を 中心とした吸入ポート 1 cjの形成範囲を角度で表したものであり、 W2は排出 溝 18 aと終端 17 b2 との間の角度である。 角度 W2は角度 W1 よりも大きく 設定され、 排出溝 18 aと出口 17 bとが吸入ボート 1 c j に同時に接繞される ことはない。
図 2の状態では吐出行程にある作動室 P2 , P3の吸入ポート 1 c2 , 1 c3 がロータリーパルプ 14のシ一ノ^域 Hによって閉鎖されている。 一方、 収容凹 部 lb, 3 b内において ータリパルプ 14を円滑に回転させるため、 収容凹部 1 b, .3 bの內周面とロータリバルブ 14周面との間に適度なクリアランスが確 保されている。 作動室 P2 , P3内の高圧冷媒ガスはこのクリアランスを通って 収容 03部 l b, 3 b栅へ抜け出ようとする。 しかしながら、 この実施例では、 各 吸入ボートの閉鎖時に、 クリアランスから漏洩する冷媒ガスの大半は収拾溝 18 b. 18 c及び排出溝 18 aに入り这み、 両溝に確実に捕捉される ·
口一タリーパルプ 14の排出溝 18 aは各吸入ポート 1 c j 〖こ順次接铳される。 その 時期は吐出行程開始直後、 換言すれば、 ピストンが下死点を通過した直 後である。 図 2の場合、 排出溝 18 aは吐出行程開始直後の作動室 P4に逮通す る吸入ポート 1 C4の手前にある。 吐出行程開始直後の作動室 P 4内の圧力は吸 入圧相当の ίΕΗである。 そのため、 排出溝 18 aと吸入ポート 1 c4 とが連通す れば、 fm p2 , P 3から洩れガス捕捉溝 18に洩れ出た冷媒ガスは作動室 P 4へ流入する。 洩れガス捕捉寧 18から作動室 P4へ流入した冷媒ガスは、 吸入 通路 17を通って吸入された冷媒ガスと共に、 作動室 P4から吐出される。
上記のように、 洩れガス捕捉溝 18に捕捉された冷媒ガスはロータリパルプ 1 4の回転に伴って順次作動室 Pj に導入される, 従って、 その冷媒ガスが収容凹 部 lb, 3bを籙由してクランク室 2a、 導入口 3 c等の吸入圧相当の領域に還 流することはない。 そのため、 洩れガス捕捉溝 18のない場合に比して漏れガス の量が低溪されて、 作動窆' Pi から吐出される冷媒ガス量が確保され、 J¾機の 効率が向上する。
次に、 この発明を具体化じた第二実施例を、 前記第一実施例との相違点を中心 に、 図 5〜図 7に従って説明する。 この実施例では、 5つのボアシリンダ l aが 設けられ、 各ポアシリンダ 1 aにビストン lOAj (j =l〜5) が収容されて いる。 各ボアシリンダ 1 aに対応して、 吸入ポート 1 c j ϋ =1〜5) が設け られている。—方、 ノルブ収容室 3Αに収容されたロータリバルブ 31の前 ί¾面 には係合孔 32が形成され、 その係合孔 32には回 » 4の後端面に形成した係 佥凸部 33が嵌入されている。 そして、 两者 4、 31はキ一 34によって一体回 転可能に違結されている。 ス、 口一タリバルブ 3 1の後端面は前記バルブ収容室 3 Aの内周面に形成した段差部 3 5によつて後方への移動を規制されている。 前記ロータリバルブ 3 1には導入口 3 cと逮通する吸入通路 3 6が形成されて いる》 この吸入通路 3 6はロータリ一バルブ 3 1の軸心部に形成された入口 3 6 aを備える。 また、 この吸入通路 3 6は、 その入口 3 6 aの內端部に常時違通す ると共に、 パルプ 3 1の外爲面にて開口し、 かつ吸入行程にある複数の吸入ポー ト 1 c jと連通可能な吸入案内溝 3 7を傭える。
そして、 前記回転轴 4が回転されると、 回転支持体 5、 ビン 7及び回転駆動体 6を介して摇動斜板 9が前後に揺動される。 すると、 ピストン oシド 1 0 aを介 して複数のビストン 1 O A jが異なるタイミングで順次往復動される。 一方、 前 記ロータリパルプ 3 1も回 W¾4により回転され、 ビストン 1 O A jが吸入行程 に移行した場合には、 図 7においてバルブ回転方向の前方に位置する吸入案內溝 3 7の始嬙 3 7 aが吸入ポー卜 1 c jを開放する方向に通過する。 この結果、 導 入口 3 cから口一タリパルプ 3 1の吸入通路 3 6及び吸入ポート 1 c jを通して、 作動室 P j内に冷媒ガスが吸入される,
又、 吸入行程の終了時には、 パルプ回転方向の後方に位置する吸入案内溝 3 7 の終端 3 7 aが前記吸入ポート 1 c jを閉鎖する方向に通過して、 作動室 P i内 への冷媒ガスの吸入が停止される。 引き続き、 回転軸 4及びロータリバルブ 3 1 が回転されて、 ビストン 1 O A jが吐出行程に移行される。 すると、 D—タリバ ルプ 3 1の外周面によって前記吸入ポート 1 c jが閉鎖状態に保持されたまま、 作動室 P j内で冷媒ガスが圧縮される, この冷媒ガスは吐出弁 1 2 aを動作させ て吐出ポート 1 1 aを開放させ、 その吐出ポート 1 1 aから吐出室 9へ吐出する。 さて、 前記口一タリバルブ 3 1の外周面において、 吸入案内溝 3 7の両側には パルプ 3 1の外周全体にわたる一対の貯留溝 3 8 , 3 9が形成されている。 従つ て、 ロータリバルブ 3 1の回転状態において、 導入口 3 cから尊入される冷媒ガ スあるいはクランク室 2 aからペアリング 4 bの隙間を通つてパルプ収容室 3 A 内に進入した冷媒ガスに含まれるオイルは、 —タリバルブ 3 1の外周面とバル - - ブ収容室 3 A内周面との隙間を通して、 貯留溝 3 8 , 3 9に進入する。 そのオイ ルは貯留溝 3 8 , 3 9に貯留される。 従って、 口一タリバルブ 3 1とバルブ収容 室 3 Aとの間における潤滑性が 上するととも〖^ 圧縮機の 速回転時における ロータリバルブ 3 1の焼付きが防止される,
又、 前記貯留溝 3 8 , 3 9内のオイルは、 冷媒ガスがロータリパルブ 3 1とバ ルプ収容室 3 Aとの隙間を通つて高圧側から低圧側へリークすることを抑制し、 両者 3 1 , 3 A間のシール性を向上させる。
次に、 この発明の第 Ξ突旌例を! ¾8及び図 9に基づいて説明する。
この実施例においては、 前記笫ニ繊例の两貯留溝 3 8, 3 9を連通溝 4 1に より逑通したものである。 この ¾ϋ溝 4 1は、 前 ΪΒ吸入案內溝 3 7の終端 3 7 b に近接して形成されている。 その他の構成は前記第二実施例と同一である。
従って、 この »例ではロータ!;パルプ.3 1の回転に際し、 吸入行程を終了し て JE縮行程に移行した作動室 P jから、 吸入圧よりも高い圧力の冷媒ガスが吸入 ポート 1 c jを介して ¾1溝 4 1に導入される β この冷媒ガスは両貯留溝 3 8, 3 9に流入することにより、 両貯留溝 3 8 , 3 9に先に収容されていた冷媒ガス 及びオイノレを押し出し、 それらの流体を違通溝 4 1とは反対側へ回り込ませる。 この流体の圧力により、 ロータリバルブ 3 1の外周面の一部では、 それが吸入行 程中の吸入ポート 1 cと対応する部分であっても、 バルブ収容室 3 Αの内周面か ら離間する方向への圧力を受ける。 一方、 ^行哲中の作動室 P jと連通する吸 入ポート 1 cを介してロータリパルプ 3 1の外周面に作用する圧力は高 JEである。 これらの圧力は口一タリーバルブ 3 1の外周面に対して反対方向に作用するため、 相殺される。 従って、 ロータリーバルブには局部的に荷重が加わることはなく、 π—タリバルブ 3 1の局部的な «を抑制することができる。
なお、 この 明は前記実施例に限定されるものではなく、 次のように具体化す ることもできる。
(1 ) 貯留溝 3 8 , 3 9の幅を 吸入案内溝 2 9が形成されたロータリ一パル プ外周面側ほど大きくする。 それにより、 ビストンの吸入行程時に D一タリ—パ ルブ 3 1の外周面をパルプ収容室 3 Αの內周面から離隔させる方向の圧力が大き くなり、 口一タリーパルプに加わる荷重がより一層均等化される。
(2 ) 前記貯留溝 3 8 , 3 9を非違続的に形成したり、 連通溝 4 1を複数箇所 に形成したりすること β
( 3 ) パルプ TO室 3 Αをシリンダブロック 1のみに形成したり、 リャハウジ ング 3のみに形成したりすること。 産業上の利用可能性
以上のように本発明のビストン型圧縮機の冷媒ガス桊內機構は、 吸入弁の構造 に起因する圧力損失の発生を抑制できると共に、 体積効率を向上させることがで き、 しかもシール性に優れる。 従ゥて、 車両用エアコンディショナーや冷凍機に 適用できる。

Claims

請求の範囲
1 . 回転軸の腐囲に配列された複数のシリンダポア内にそれぞれビストンが収容 され、 ia回転軸の回転に連動して前記各ビストンが往後動されることにより、 冷媒ガスの吸入、 圧箱及び吐出が行われるビストン型圧縮機において、
前記シリンダポアの近傍に設けられたパルプ 室と、
そのパルプ収容室と前記各シリンダボアとを接続する複数のポ一トと、 前記パルプ収容室に収容され、 前記ビストンの往復動に同期して回転される α 一タリーバズレブと、
前 ΪΒロータリ一パルプに設けられ、 前記各シリンダポア〖こ冷媒ガスを導入する ため、 そのロータリ一パルプの回転に同期して前記各ポートに順次接铙される吸 入通路と、
前記ロータリ一バルブに設けられ、 そのロータリ一バルブの回転に同期して前 記各ポートを順次閉鎖するシ一 域と、 - 前記ロータリ一パルプに設けられ、 前記パルプ収容室とロータリ一バルブとの 間に進入する冷媒ガスを捕捉可能な溝と
を備えたビストン型圧箱機の冷媒ガス案內機構。
2 · 前記回転軸及び α—タリ一バルブはほぼ同一の軸線上に配設され、 互いに対 ' 向する端部間において一体回転可能に連結されている請求の範囲第 1項に記載の ピストン型 機の冷媒ガス案内機構,
3 . 前記吸入通路は前記ロータリ一バルブの端面から中心に向かって軸線方向に 延びる第"^分と、 その第"^分に連通すると共に口—タリ—パルプの漏方向 に延び、 ータリ一ノ レブの周面にて開口する第二部分とを傭える請求の範囲第 1項に のビストン型圧縮機の冷媒ガス案内機構。 93/13313 < ft PC /JP92/01679
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4. 前記シール領域は前記吸入通路の第二部分とは反対側において前記ロータリ 一パルプの周面に形成され、 前記吸入通路の第二部分が吸入行程にあるポアシリ ンダのポートに接統されたとき、 吐出行程にあるポアシリンダのポートが前記シ ール領域によって閉鎖される請求の範囲第 3項に記载のビストン型圧縮機の冷媒 ガス案内機構。' (第一実施例)
5. 前記溝は前記吸入通路の第二部分を挟んでその両側にそれぞれ設けられてい る請求の範囲第 3項に記載のビストン型庄縮機の冷媒ガス案内機構。 (笫ニ実施 例)
6. 前記溝は前記ロータリ一バルブの周面上にてその軸線と平行に延びる違結溝 によって連結され、 その連結溝は、 吸入行程から吐出行程に移行される時点の各 ポアシリンダのポ一トに接続可能である請求の範囲第 5項に記載のビストン型圧 縮機の冷媒ガス案内機構。 (第一、 第 実施例)
7. 前記溝は前記ロータリ一パルプの周面全体にわたって設けられている請求の 範囲第 6項に記載のビストン型圧縮機の冷媒ガス案内機構。 (第 実施例)
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