WO2009119316A1 - 往復動圧縮機 - Google Patents

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WO2009119316A1
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cylinder block
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valve plate
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宙史 池田
勉 石川
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サンデン株式会社
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    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/10Adaptations or arrangements of distribution members
    • F04B39/1066Valve plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B39/10Adaptations or arrangements of distribution members
    • F04B39/1073Adaptations or arrangements of distribution members the members being reed valves
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    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7838Plural
    • Y10T137/7843Integral resilient member forms plural valves

Definitions

  • the present invention relates to a reciprocating compressor.
  • a cylinder block formed with a cylinder bore, a piston inserted into the cylinder bore, a front housing that faces one end surface of the cylinder block and cooperates with the cylinder block to form a crank chamber that houses a piston drive mechanism, and a cylinder bore
  • a valve plate that forms a suction hole and a discharge hole that communicate with each other and faces the other end surface of the cylinder block, and a rear that forms a suction chamber and a discharge chamber that faces the other end surface of the cylinder block with the valve plate in between Mounted on the housing, on the end face of the valve plate facing the cylinder block, with a reed valve structure that abuts the valve plate and opens and closes the suction hole, and on the end face of the valve plate facing the rear housing
  • a discharge valve that opens and closes the discharge hole, a cylinder block, a valve plate, and a rear housing that pass through the crank housing through the front housing
  • a reciprocating compressor provided with a through-bolt that is inserted into the valve
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228561 reduces the adhesion force of the lubricating oil film interposed between the suction valve and the valve plate, and reduces the resistance force of the suction valve to opening.
  • the present invention is different from the prior art in which the resistance to the opening of the intake valve is reduced and the delay in opening of the intake valve is suppressed, and the force for promoting the opening of the intake valve is increased.
  • An object of the present invention is to provide a technique for suppressing the valve opening delay of the intake valve.
  • a piston drive mechanism is provided in cooperation with the cylinder block facing the one end surface of the cylinder block, the cylinder block formed with the cylinder bore, the piston inserted into the cylinder bore.
  • a front housing that forms a crank chamber to be accommodated, a suction hole and a discharge hole that communicate with the cylinder bore, a valve plate that faces the other end surface of the cylinder block, and a suction chamber and a discharge chamber that are formed between the valve plate
  • a rear housing that faces the other end face of the cylinder block sandwiched between, a suction valve of a reed valve structure that is mounted on an end face of the valve plate that faces the cylinder block, abuts against the valve plate, and a tip portion opens and closes the suction hole;
  • a discharge valve mounted on the end face of the valve plate facing the rear housing, which opens and closes the discharge hole, and a crank chamber inserted into the front housing And a through bolt that is inserted through the cylinder block, the valve plate,
  • a reciprocating compressor characterized in that it is formed on opposite end faces.
  • the crank chamber pressure is applied to the surface of the suction valve that contacts the valve plate through the through bolt insertion hole and the groove of the valve plate.
  • the pressure urges the intake valve in the valve opening direction.
  • the groove extends from a portion facing the base of the suction valve to the vicinity of the suction hole.
  • a reciprocating compressor in which the force for promoting the opening of the intake valve is increased to suppress the delay in opening the valve.
  • variable capacity swash plate compressor 1 includes a cylindrical cylinder block 2 having a cylinder bore 2 a and a crank chamber in cooperation with the cylinder block 2 facing one end surface of the cylinder block 2.
  • 3 is formed in the crank chamber 3 and is rotatably supported by the cylinder block 2 and the front housing 4, and one end penetrates the front housing 4 to form the crank chamber 3.
  • a rotating shaft 5 extending outward, a rotor 6 disposed in the crank chamber 3 and fixed to the rotating shaft 5, and disposed in the crank chamber 3 and connected to the rotor 6 via a link member 7 and having a variable tilt angle.
  • a swash plate 8 engaged with the rotary shaft 5 and driven to rotate by the rotary shaft 5; a pair of shoes 9 disposed in the crank chamber 3 and slidably engaged with the outer peripheral portion of the swash plate 8; A piston 10 inserted into the bore 2a and slidably engaged with the outer peripheral portion of the swash plate 8 via the shoe 9 and reciprocating as the swash plate 6 rotates, and a suction hole 11a communicating with the cylinder bore 2a And a discharge valve 11b and a disc-shaped valve plate 11 facing the other end surface of the cylinder block 2, and a suction chamber 12a is formed in the central portion in the radial direction.
  • the suction chamber 12a is surrounded by a radially outer portion.
  • a discharge chamber 12b is formed in the bottom plate, and is mounted on a bottom-cylindrical rear housing 12 facing the other end surface of the cylinder block 2 with the valve plate 11 in between, and an end surface of the valve plate 11 facing the cylinder block 2.
  • a suction valve 13 having a reed valve structure in which the front end abuts on the valve plate 11 and opens and closes the suction hole 11a; a discharge valve 14 that is mounted on an end face of the valve plate 11 facing the rear housing 12 and opens and closes the discharge hole 11b; front Is inserted into Ujingu 4 is inserted further through the crank chamber 3 to the cylinder block 2 and the valve plate 11 and the rear housing 12 and a plurality of through bolts 15 to assemble them as a unitary body.
  • the rotating shaft 5, the rotor 6, the link member 7, the swash plate 8, and the shoe 9 form a piston drive mechanism.
  • a plurality of cylinder bores 2a, a piston 10, a suction hole 11a, a discharge hole 11b, a suction valve 13, a discharge valve 14 and a plurality of pairs of shoes 9 are arranged at intervals in the circumferential direction.
  • the suction chamber 12a communicates with an evaporator of a vehicle air conditioner (not shown) via a suction port 16, and the discharge chamber 12b communicates with a condenser of a vehicle air conditioner (not shown) via a discharge port (not shown).
  • One end of the rotating shaft 5 extending outside the crank chamber 3 is directly connected to a vehicle engine (not shown) via a power transmission mechanism 17.
  • the suction valve 13 is formed by cutting a U-shaped hole 18 a into a thin circular plate 18.
  • the thin disk 18 is formed with a plurality of through bolt insertion holes 18b in addition to the plurality of U-shaped holes 18a.
  • the suction valve 13 is attached to the valve plate 11 by the thin disc 18 being sandwiched between the valve plate 11 and the cylinder block 2 and coming into contact with the valve plate 1.
  • the U-shaped hole 18 a faces the discharge hole 11 b formed in the valve plate 11 when the thin disk 18 is sandwiched between the valve plate 11 and the cylinder block 2 and comes into contact with the valve plate 1.
  • the valve plate 11 has a plurality of through-bolt insertion holes 11c in addition to the plurality of suction holes 11a and the discharge holes 11b.
  • the U-shaped hole 18a of the thin disk 18 that abuts on the end face facing the cylinder block 2 via the thin disk 18 of the valve plate 11 from each through bolt insertion hole 11c without interfering with the adjacent discharge hole 11b.
  • a groove 11d is formed so as to reach the contact portion with the suction valve 13 without facing.
  • the groove 11d extends from a portion facing the base of the suction valve 13 to the vicinity of the suction hole 11a.
  • the groove 11d is formed through a through bolt insertion hole 11c formed in the valve plate 11, a through bolt insertion hole 18b formed in the thin circular plate 18, and a through bolt insertion hole 2b formed in the cylinder block 2. It communicates with the crank chamber 3.
  • variable capacity swash plate compressor 1 the rotating shaft 5 is rotationally driven by the vehicle engine, the swash plate 8 rotates as the rotating shaft 5 rotates, and the piston 10 reciprocates.
  • the piston 10 reciprocates, the refrigerant gas returned from the evaporator of the air conditioner flows into the cylinder bore 2a through the suction port 16, the suction chamber 12a, the suction hole 11a, and the suction valve 13, and is compressed in the cylinder bore 2a. Then, it flows out to the condenser of the air conditioner through the discharge hole 11b, the discharge valve 14, the discharge chamber 12b, and the discharge port.
  • variable capacity swash plate compressor 1 a through bolt insertion hole 2 b formed in the cylinder block 2, a through bolt insertion hole 18 b formed in the thin disk 18, a through bolt insertion hole 11 c formed in the valve plate 11,
  • the valve plate 11 comes into contact with the valve plate 11 of the intake valve 13 through a pressure guiding path formed by a groove 11d formed on an end surface of the valve plate 11 facing the cylinder block 2 and a thin circular plate 18 that comes into contact with the valve plate 11.
  • Crank chamber pressure is applied to the surface. The pressure urges the suction valve 13 in the valve opening direction.
  • a groove 11d extending from the through bolt insertion hole 11c to the contact portion with the suction valve 13 without interfering with the discharge hole 11b is formed on the end face facing the cylinder block 2 through the groove 18d.
  • the present invention is widely applicable to various reciprocating compressors including a swash plate compressor and a swing plate compressor.
  • FIG. 1 is a perspective view of a suction valve and a valve plate provided in a variable capacity swash plate compressor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a state where the intake valve of FIG. 2 is mounted on the valve plate of FIG. 2.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a state where the intake valve of FIG. 4 is mounted on the valve plate of FIG. 4.

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Abstract

【課題】 往復動圧縮機の吸入弁の開弁を促進する力を増加させて、吸入弁の開弁遅れの抑制を図る技術を提供する。 【解決手段】 シリンダボア2aが形成されたシリンダブロック2と、シリンダボア2aに挿入されたピストン10と、シリンダブロック2の一方の端面に対峙しシリンダブロック2と協働してピストン駆動機構を収容するクランク室3を形成するフロントハウジング4と、シリンダボア2aに連通する吸入穴11aと吐出穴11bとが形成されシリンダブロック2の他方の端面に対峙する弁板11と、吸入室12aと吐出室12bとが形成され弁板11を間に挟んでシリンダブロック2の他方の端面に対峙するリアハウジング12と、弁板11のシリンダブロック2に対峙する端面に装着されて弁板11に当接し先端部が吸入穴11aを開閉するリード弁構造の吸入弁13と、弁板11のリアハウジング12に対峙する端面に装着され吐出穴11bを開閉する吐出弁14と、フロントハウジング4に挿通されてクランク室3を通り更にシリンダブロック2と弁板11とリアハウジング12とに挿通されてこれらの部材を一体に組み付ける通しボルト15とを備え、通しボルト挿通穴11cから吸入弁13との当接部に至る溝11dが弁板11のシリンダブロック2に対峙する端面に形成されている。

Description

往復動圧縮機
本発明は往復動圧縮機に関するものである。
シリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダボアに挿入されたピストンと、シリンダブロックの一方の端面に対峙しシリンダブロックと協働してピストン駆動機構を収容するクランク室を形成するフロントハウジングと、シリンダボアに連通する吸入穴と吐出穴とが形成されシリンダブロックの他方の端面に対峙する弁板と、吸入室と吐出室とが形成され弁板を間に挟んでシリンダブロックの他方の端面に対峙するリアハウジングと、弁板のシリンダブロックに対峙する端面に装着されて弁板に当接し先端部が吸入穴を開閉するリード弁構造の吸入弁と、弁板のリアハウジングに対峙する端面面に装着され吐出穴を開閉する吐出弁と、フロントハウジングに挿通されてクランク室を通り更にシリンダブロックと弁板とリアハウジングとに挿通されてこれらの部材を一体に組み付ける通しボルトとを備える往復動圧縮機であって、吸入弁が当接する弁板の吸入穴周囲部を目荒らしし、吸入弁と弁板との間に介在する潤滑油膜の貼着力を低減させて吸入弁の弁板への貼り付きを抑制し、吸入弁の開弁遅れを抑制して、圧縮機能力の向上と吸入弁自励振動の抑制とを図った圧縮機が特許文献1に開示されている。
特開2007-064196
特許文献1は、吸入弁と弁板との間に介在する潤滑油膜の貼着力を低減させるものであり、吸入弁の開弁に対する抵抗力を低減させるものである。
本発明は、吸入弁の開弁に対する抵抗力を低減させて吸入弁の開弁遅れの抑制を図った従来技術とは視点を変えて、吸入弁の開弁を促進する力を増加させて、吸入弁の開弁遅れの抑制を図る技術を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明においては、シリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダボアに挿入されたピストンと、シリンダブロックの一方の端面に対峙しシリンダブロックと協働してピストン駆動機構を収容するクランク室を形成するフロントハウジングと、シリンダボアに連通する吸入穴と吐出穴とが形成されシリンダブロックの他方の端面に対峙する弁板と、吸入室と吐出室とが形成され弁板を間に挟んでシリンダブロックの他方の端面に対峙するリアハウジングと、弁板のシリンダブロックに対峙する端面に装着されて弁板に当接し先端部が吸入穴を開閉するリード弁構造の吸入弁と、弁板のリアハウジングに対峙する端面に装着され吐出穴を開閉する吐出弁と、フロントハウジングに挿通されてクランク室を通り更にシリンダブロックと弁板とリアハウジングとに挿通されてこれらの部材を一体に組み付ける通しボルトとを備え、通しボルト挿通穴から吸入弁との当接部に至る溝が弁板のシリンダブロックに対峙する端面に形成されていることを特徴とする往復動圧縮機を提供する。
本発明に係る往復動圧縮機においては、通しボルト挿通穴と弁板の溝とを介して、吸入弁の弁板に当接する面にクランク室圧が印加される。当該圧は吸入弁を開弁方向へ付勢する。この結果、吸入弁の開弁を促進する力が増加し、吸入弁の開弁遅れが抑制され、圧縮機能力が向上し吸入弁自励振動が抑制される。
本発明の好ましい態様においては、溝は吸入弁の基部に対峙する部位から吸入穴の近傍まで延びている。
溝を吸入弁の基部に対峙する部位から吸入穴の近傍まで延在させることにより、吸入弁のクランク室圧受圧面積が増加し、吸入弁の開弁を促進する力が増加する。
本発明により、吸入弁の開弁を促進する力を増加させて、入弁の開弁遅れを抑制した往復動圧縮機が提供される。
本発明の実施例に係る往復動圧縮機を説明する。
図1に示すように、可変容量斜板式圧縮機1は、シリンダボア2aが形成された円柱状のシリンダブロック2と、シリンダブロック2の一方の端面に対峙しシリンダブロック2と協働してクランク室3を形成する有底円筒状のフロントハウジング4と、クランク室3内に配設されシリンダブロック2とフロントハウジング4とにより回転可能に支持されると共に一端がフロントハウジング4を貫通してクランク室3外へ延びる回転軸5と、クランク室3内に配設され回転軸5に固定されたロータ6と、クランク室3内に配設されリンク部材7を介してロータ6に連結されると共に傾角可変に回転軸5に係合し回転軸5により回転駆動される斜板8と、クランク室3内に配設され斜板8の外周部に摺動可能に係合する一対のシュー9と、シリンダボア2aに挿入されると共にシュー9を介して斜板8の外周部に摺動可能に係合し斜板6の回転に伴って往復動するピストンと10と、シリンダボア2aに連通する吸入穴11aと吐出穴11bとが形成されシリンダブロック2の他方の端面に対峙する円板状の弁板11と、径方向中央部に吸入室12aが形成され、吸入室12aを取り巻いて径方向外方部に吐出室12bが形成され、弁板11を間に挟んでシリンダブロック2の他方の端面に対峙する有底円筒状のリアハウジング12と、弁板11のシリンダブロック2に対峙する端面に装着されて弁板11に当接し先端部が吸入穴11aを開閉するリード弁構造の吸入弁13と、弁板11のリアハウジング12に対峙する端面に装着され吐出穴11bを開閉する吐出弁14と、フロントハウジング4に挿通されてクランク室3を通り更にシリンダブロック2と弁板11とリアハウジング12とに挿通されてこれらの部材を一体に組み付ける複数の通しボルト15とを備えている。
回転軸5、ロータ6、リンク部材7、斜板8、シュー9はピストン駆動機構を形成している。
複数のシリンダボア2a、ピストン10、吸入孔11a、吐出孔11b、吸入弁13、吐出弁14及び複数対のシュー9が周方向に互いに間隔を隔てて配設されている。
吸入室12aは吸入ポート16を介して図示しない車両空調装置の蒸発器に連通し、吐出室12bは図示しない吐出ポートを介して図示しない車両空調装置の凝縮器に連通している。
回転軸5のクランク室3外へ延びた一端は動力伝達機構17を介して図示しない車両エンジンに直結している。
図2、3に示すように、吸入弁13は、U形状穴18aを薄肉円板18に切り開けることにより形成されている。薄肉円板18には、複数のU形状穴18aに加えて複数の通しボルト挿通穴18bが形成されている。薄肉円板18が弁板11とシリンダブロック2とにより挟持されて弁板1に当接することにより、吸入弁13は弁板11に装着される。U形状穴18aは、薄肉円板18が弁板11とシリンダブロック2とにより挟持されて弁板1に当接した時、弁板11に形成された吐出穴11bに対峙する。
図2、3に示すように、弁板11には、複数の吸入穴11a、吐出穴11bに加えて複数の通しボルト挿通穴11cが形成されている。弁板11の薄肉円板18を介してシリンダブロック2に対峙する端面に、各通しボルト挿通穴11cから、隣接する吐出穴11bに干渉することなく且つ当接する薄肉円板18のU形状穴18aに対峙することなく吸入弁13との当接部に至る溝11dが、形成されている。溝11dは吸入弁13の基部に対峙する部位から吸入穴11aの近傍まで延びている。溝11dは、弁板11に形成された通しボルト挿通穴11cと、薄肉円板18に形成された通しボルト挿通穴18bと、シリンダブロック2に形成された通しボルト挿通穴2bとを介して、クランク室3に連通している。
可変容量斜板式圧縮機1においては、車両エンジンにより回転軸5が回転駆動され、回転軸5の回転に伴って斜板8が回転し、ピストン10が往復動する。ピストン10の往復動に伴って、空調装置の蒸発器から戻った冷媒ガスが吸入ポート16と吸入室12aと吸入孔11aと吸入弁13とを通ってシリンダボア2aに流入し、シリンダボア2a内で圧縮され、吐出孔11bと吐出弁14と吐出室12bと吐出ポートとを通って、空調装置の凝縮器へ流出する。
可変容量斜板式圧縮機1においては、シリンダブロック2に形成された通しボルト挿通穴2b、薄肉円板18に形成された通しボルト挿通穴18b、弁板11に形成された通しボルト挿通穴11cと、弁板11のシリンダブロック2に対峙する端面に形成された溝11dと弁板11に当接する薄肉円板18とが形成する導圧路を介して、吸入弁13の弁板11に当接する面にクランク室圧が印加される。当該圧は吸入弁13を開弁方向へ付勢する。従来の往復動圧縮機においては、吸入弁13の吸入穴11aに対峙する部位に印加される吸入室圧とシリンダボア内圧との差圧による付勢力のみが開弁を促進する力として吸入弁13に作用した。可変容量斜板式圧縮機1においては、前記差圧による付勢力に加えて、吸入弁13の溝11dに対峙する部位に印加されるクランク室圧とシリンダボア内圧との差圧による付勢力が開弁を促進する力として吸入弁13に印加されるので、従来に比べて吸入弁13の開弁を促進する力が増加し、吸入弁13の開弁遅れが抑制され、圧縮機能力が向上し吸入弁自励振動が抑制される。
溝11dを吸入弁13の基部に対峙する部位から吸入穴11aの近傍まで延在させることにより、吸入弁13のクランク室圧受圧面積が増加し、吸入弁13の開弁を促進する力が増加する。
吐出室12bが径方向中央部に形成され、吐出室12bを取り巻いて径方向外方部に吸入室12aが形成される場合でも、図4、5に示すように、弁板11の薄肉円板18を介してシリンダブロック2に対峙する端面に、通しボルト挿通穴11cから吐出穴11bに干渉することなく吸入弁13との当接部に至る溝11dを形成し、溝11dを吸入弁13の基部に対峙する部位から吸入穴11aの近傍まで延在させることが可能であり、シリンダブロック2に形成された通しボルト挿通穴2b、薄肉円板18に形成された通しボルト挿通穴18b、弁板11に形成された通しボルト挿通穴11c、弁板11のシリンダブロック2に対峙する端面に形成された溝11dを介して、吸入弁13の弁板11に当接する面にクランク室圧を印加することが可能である。当該圧は吸入弁13を開弁方向へ付勢するので、従来に比べて吸入弁13の開弁を促進する力が増加し、吸入弁13の開弁遅れが抑制されて、圧縮機能力が向上し吸入弁自励振動が抑制される。
本発明は、斜板式圧縮機、揺動板式圧縮機を含む各種の往復動圧縮機に広く利用可能である。
本発明の実施例に係る可変容量斜板式圧縮機の断面図である。 本発明の実施例に係る可変容量斜板式圧縮機が備える吸入弁と弁板の斜視図である。 図2の吸入弁が図2の弁板に装着された状態を示す透視図である。 本発明の他の実施例に係る可変容量斜板式圧縮機が備える吸入弁と弁板の斜視図である。 図4の吸入弁が図4の弁板に装着された状態を示す透視図である。
符号の説明
1 可変容量斜板式圧縮機
2 シリンダブロック
2a シリンダボア
2b 通しボルト挿通穴
3 クランク室
4 フロントハウジング
5 回転軸
8 斜板
10 ピストン
11 弁板
11a 吸入孔
11b 吐出孔
11c 通しボルト挿通穴
11d 溝
12a 吸入室
12b 吐出室
13 吸入弁
15 通しボルト

Claims (2)

  1. シリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダボアに挿入されたピストンと、シリンダブロックの一方の端面に対峙しシリンダブロックと協働してピストン駆動機構を収容するクランク室を形成するフロントハウジングと、シリンダボアに連通する吸入穴と吐出穴とが形成されシリンダブロックの他方の端面に対峙する弁板と、吸入室と吐出室とが形成され弁板を間に挟んでシリンダブロックの他方の端面に対峙するリアハウジングと、弁板のシリンダブロックに対峙する端面に装着されて弁板に当接し先端部が吸入穴を開閉するリード弁構造の吸入弁と、弁板のリアハウジングに対峙する端面に装着され吐出穴を開閉する吐出弁と、フロントハウジングに挿通されてクランク室を通り更にシリンダブロックと弁板とリアハウジングとに挿通されてこれらの部材を一体に組み付ける通しボルトとを備え、通しボルト挿通穴から吸入弁との当接部に至る溝が弁板のシリンダブロックに対峙する端面に形成されていることを特徴とする往復動圧縮機。
  2. 溝は吸入弁の基部に対峙する部位から吸入穴の近傍まで延びていることを特徴とする請求項1に記載の往復動圧縮機。
PCT/JP2009/054650 2008-03-28 2009-03-11 往復動圧縮機 WO2009119316A1 (ja)

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