WO2023120267A1 - レシプロ圧縮機 - Google Patents

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WO2023120267A1
WO2023120267A1 PCT/JP2022/045606 JP2022045606W WO2023120267A1 WO 2023120267 A1 WO2023120267 A1 WO 2023120267A1 JP 2022045606 W JP2022045606 W JP 2022045606W WO 2023120267 A1 WO2023120267 A1 WO 2023120267A1
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WO
WIPO (PCT)
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intake valve
cylinder
valve seat
reciprocating compressor
moving
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/045606
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English (en)
French (fr)
Inventor
隆成 稲葉
Original Assignee
株式会社前川製作所
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Publication date
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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
    • 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
    • F04B39/08Actuation of distribution 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06Control using electricity
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • This disclosure relates to a reciprocating compressor.
  • a reciprocating compressor that can change the operating state.
  • the intake valve of the reciprocating compressor can be kept open, and the operating state of the reciprocating compressor is switched from the load operating state to the no-load operating state.
  • An object of the present disclosure is to provide a reciprocating compressor that can finely adjust the gas intake amount in the cylinder.
  • a reciprocating compressor according to at least one embodiment of the present disclosure, a cylinder forming a cylinder chamber; an intake valve provided around the cylinder chamber; It includes either an intake valve seat on which the intake valve is seated, or a back member located on the side opposite to the intake valve seat across the intake valve, and moves in the axial direction of the cylinder. a movable portion configured to an actuator for moving the movable portion in the axial direction to change a movable range of the intake valve between the intake valve seat and the back member.
  • FIG. 1 is a conceptual cross-sectional view of a reciprocating compressor according to one embodiment
  • FIG. 1 is a sectional view conceptually showing a reciprocating compressor according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view conceptually showing an adjustment width of a movable range of an intake valve according to one embodiment
  • FIG. 4 is an explanatory diagram conceptually showing a gas suction stroke of a reciprocating compressor in a second state according to one embodiment
  • FIG. 4B is an explanatory diagram conceptually showing the gas suction stroke of the reciprocating compressor following FIG. 4A
  • It is a perspective view which shows notionally the cylinder which concerns on one Embodiment.
  • FIG. 4 is a conceptual cross-sectional view of a reciprocating compressor according to one embodiment
  • FIG. 1 is a sectional view conceptually showing a reciprocating compressor according to a first embodiment
  • FIG. 4 is a cross-sectional view conceptually showing an adjustment width of a movable range of an intake valve
  • FIG. 3 is an explanatory diagram conceptually showing a plurality of cylinders according to one embodiment; It is a sectional view showing notionally a reciprocating compressor concerning a 2nd embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view conceptually showing another reciprocating compressor according to the second embodiment;
  • FIG. 1 is a conceptual cross-sectional view of a reciprocating compressor 10 (hereinafter sometimes referred to as "compressor 10") according to an embodiment of the present disclosure.
  • Compressor 10 is incorporated into a refrigeration cycle that includes multiple heat exchangers such as, for example, condensers and evaporators.
  • the refrigeration cycle may include a binary refrigeration cycle, a two-stage compression refrigeration cycle, or a reverse Brayton refrigeration cycle.
  • the gas compressed by the compressor 10 is refrigerant gas.
  • the compressor 10 may be incorporated into an internal combustion engine or the like, and the gas compressed by the compressor 10 may be combustion gas or the like.
  • a compressor 10 includes a crankcase 16 and multiple cylinders 40 housed in the crankcase 16 .
  • Each cylinder 40 forms inside a cylinder chamber Sc in which a piston 42 is accommodated.
  • Each piston 42 is connected via a connecting rod 52 or the like to a crankshaft 48 supported by bearings 50 provided in the crankcase 16 .
  • One end of the crankshaft 48 is connected to a motor 54 , and each piston 42 can reciprocate inside each cylinder 40 by driving the motor 54 .
  • two cylinders 40 are provided in parallel, and the pistons 42 in the two cylinders 40 reciprocate in phases that differ by 180° with respect to the rotation angle of the crankshaft 48.
  • the crankshaft 48 It is connected to the crankshaft 48 in such a manner.
  • the axial direction of the cylinder 40 may be simply referred to as the "axial direction".
  • the axial direction coincides with the vertical direction, and the crankshaft 48 extends horizontally.
  • a valve plate 44 for supporting the discharge valve 12 is provided on one end side of the cylinder 40 (the upper end side of the cylinder 40 in FIG. 1).
  • a frustoconical discharge valve seat 70 is positioned inside the opening formed in the valve plate 44 .
  • the discharge valve seat 70 is connected to the valve cage 66 by bolts 68 , and the discharge valve 12 is held between the discharge valve seat 70 and the valve cage 66 .
  • a valve cage 66 is biased toward the cylinder 40 by a head spring 64 .
  • the discharge valve 12 is urged toward the discharge valve seat 70 by a valve spring (not shown) housed in a spring hole 69 provided in the valve cage 66 .
  • a compressor 10 includes an intake valve 63 provided around a cylinder chamber Sc of a cylinder 40 and an intake valve seat 61 (see FIG. 2) configured to seat the intake valve 63.
  • the intake valve 63 has an O-ring shape that continuously extends in the circumferential direction with the axis of the cylinder 40 as a reference.
  • the intake valve 63 may be a plurality of plate valves arranged along the circumferential direction.
  • FIG. 1 An overview of the operation of the compressor 10 shown in FIG. 1 is as follows.
  • the piston 42 When the piston 42 is lowered as the motor 54 is driven and the pressure in the closed space in the cylinder chamber Sc is reduced, the pressure in the suction space Si formed outside the cylinder 40 exceeds the pressure in the closed space by a certain amount.
  • the intake valve 63 seated on the intake valve seat 61 is pushed up, and the gas in the intake space Si is sucked through the intake valve seat 61 into the cylinder chamber Sc.
  • the piston 42 finishes descending and starts ascending.
  • the intake valve 63 is pushed down and seated on the intake valve seat 61 .
  • the discharge valve 12 When the piston 42 further rises and the pressure in the closed space exceeds the pressure in the discharge space Sd by a certain amount, the discharge valve 12 is pushed up and the compressed gas in the cylinder chamber Sc is discharged into the discharge space Sd.
  • This embodiment is configured to change the movable range of the intake valve 63 when the compressor 10 is in operation.
  • the movable range can be changed by axially moving either the intake valve seat 61 or the back member 65 (described later).
  • the compressor 10A (10) according to the first embodiment configured to move the intake valve seat 61 and the compressor 10B according to the second embodiment configured to move the back member 65 will be described.
  • 10C(10) are illustrated in order.
  • Compressor 10A (10) according to the first embodiment> 2 to 6 illustrate the compressor 10A (10) according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view conceptually showing the cylinder 40 of the compressor 10A according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view conceptually showing the adjustment width of the movable range of the intake valve 63 according to one embodiment of the present disclosure.
  • 4A and 4B are explanatory diagrams conceptually showing a process when the compressor 10A in the second state according to the embodiment of the present disclosure sucks gas.
  • FIG. 5 is a perspective view conceptually showing the cylinder 40 according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram conceptually showing a plurality of cylinders 40 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the intake valve seat 61A (61) described above is a separate member from the outer peripheral portion of the cylinder 40, and is configured to move in the axial direction.
  • the intake valve seat 61A can be placed on a flange 47 provided on the side opposite to the intake valve 63 .
  • the flange 47 is formed integrally with the outer peripheral portion of the cylinder 40 and has an O-ring shape extending continuously in the circumferential direction over the entire circumference of the cylinder 40 .
  • a plurality of flow paths 47 ⁇ /b>A are arranged in the flange 47 along the circumferential direction of the cylinder 40 , through which the gas sucked into the cylinder chamber Sc flows.
  • the intake valve seat 61 ⁇ /b>A of this embodiment is provided between the outer peripheral portion of the cylinder 40 and the opening provided in the crankcase 16 .
  • An inner sealing member 19 is fitted in a groove formed along the entire circumference of the outer circumference of the cylinder 40 .
  • the inner sealing member 19 is configured to restrict gas from passing between the cylinder 40 and the intake valve seat 61A.
  • the inner sealing member 19 is an elastically deformable O-ring, for example, and presses against the intake valve seat 61A.
  • the outer sealing member 17 is fitted in a groove formed along the entire circumference of the outer peripheral portion of the intake valve seat 61A.
  • Outer sealing member 17 is configured to restrict the passage of gas between intake valve seat 61A and crankcase 16 .
  • the outer sealing member 17 is an elastically deformable O-ring, for example, and presses against the crankcase 16 .
  • the compressor 10A shown in FIG. 2 includes a back member 65A (65) located on the opposite side of the intake valve 63 from the intake valve seat 61A.
  • the back member 65A according to the first embodiment is the same member as the valve plate 44 described above, and is fixed at a prescribed position.
  • the intake valve 63 pushed up from the intake valve seat 61 abuts against the back member 65A.
  • the movable range of the intake valve 63 corresponds to the dimension Rm.
  • the back member 65A also includes an intake valve guide surface 67 that faces radially inward of the cylinder 40 and is configured to guide the intake valve 63 in the axial direction. This allows the intake valve seat 61 to move stably in the axial direction.
  • a spring may be interposed between the back member 65A and the suction valve 63, and the suction valve 63 in this case does not need to contact the back member 65A.
  • the intake valve seat 61A is configured to move in the axial direction.
  • the seating position of the intake valve seat 61 is adjusted in the axial direction, so that the movable range of the intake valve 63 between the intake valve seat 61A and the back member 65A is changed.
  • the intake valve seat 61A of the intake valve seat 61A or the back surface member 65A may be referred to as the "movable portion 60A.”
  • the movable portion 60A (60) is moved by an actuator 100A that is a component of the compressor 10A. Details of the actuator 100A will be described later.
  • the compressor 10A changes between a first state in which the suction valve seat 61A, which is the movable portion 60A, is placed on the flange 47 and a second state in which the suction valve seat 61A is separated from the flange 47.
  • the adjustment amount of the movable range of the intake valve 63 at this time corresponds to the dimension Rd.
  • the dimension Rd is equal to the separation distance between the intake valve seat 61A and the flange 47 in the second state.
  • the gas suction amount which is the flow rate of the gas sucked into the cylinder chamber Sc, is lower than that in the first state. Limited.
  • the discharge stroke of the cylinder 40 performed after the intake stroke is as described above, since the amount of gas sucked into the cylinder 40 is small, the volumetric efficiency of the compressor 10A is lower than that in the first state. That is, the output of the compressor 10A is low.
  • the compressor 10A is in the first state when the refrigerating device that utilizes cold heat obtained by the refrigerating cycle starts up. be driven. At this time, since the output of the compressor 10A is high, there is an advantage that the time required for the circulating refrigerant to cool down to the specified temperature is reduced. Further, when the refrigerating apparatus is in rated operation, the output required for the compressor 10A is relatively low, so the compressor 10A is operated in the second state. As a result, it is possible to obtain the advantage of being able to suppress the power consumption of the refrigeration system during rated operation.
  • a specific example of switching the compressor 10A to the first state or the second state is not limited to the above.
  • the compressor 10A may temporarily switch from the second state to the first state when the heat load applied to the refrigeration system during rated operation changes. This allows the refrigeration system to respond quickly to changes in heat load.
  • the compressor 10A is steady in either the first state or the second state depending on the specifications of the refrigeration system, such as the type of circulating refrigerant and the usage conditions of the heat exchangers that make up the refrigeration cycle. You can drive to In this way, the compressor 10A can exhibit its performance appropriately according to the type of refrigeration system in which it is incorporated, and the high versatility of the compressor 10A is realized.
  • the compressor 10A includes the actuator 100A that moves the movable portion 60A, which is the intake valve seat 61A, in the axial direction.
  • the actuator 100A moves the movable portion 60A, which is the intake valve seat 61A, in the axial direction.
  • the compressor 10A that can adjust the gas intake amount in the cylinder 40 in stages is realized. Therefore, the compressor 10A can adapt to various operating conditions, such as operating conditions requiring high output or operating conditions requiring reduced power consumption.
  • Output control of the compressor 10A can also be performed by so-called unloader control in which any one of the plurality of cylinders 40 is idle (no-load operation). This can be achieved by providing an unloader mechanism configured to always separate the intake valve 63 from the intake valve seat 61A (61) while the piston 42 is moving up and down.
  • unloader control in which any one of the plurality of cylinders 40 is idle (no-load operation).
  • This can be achieved by providing an unloader mechanism configured to always separate the intake valve 63 from the intake valve seat 61A (61) while the piston 42 is moving up and down.
  • the difference in the amount of gas discharged from the compressor 10A is large, and it is difficult to finely control the output of the compressor 10A (for example, the compressor 10A When the number of cylinders 40 mounted on the engine is eight, the output of the compressor 10A is controlled in increments of 12.5%, and fine output control is difficult.).
  • the compressor 10A of the present disclosure may include an unloader mechanism in addition to the mechanism that adjusts the movable range of the intake valve 63 .
  • the output of the compressor 10A can also be controlled by controlling the number of revolutions of the motor 54, but this requires an inverter for controlling the frequency of the power supplied to the motor 54. There is a risk of causing an increase in the cost of the machine 10A.
  • fine output control can be realized while suppressing an increase in cost of the compressor 10A.
  • the movable portion 60A which is the intake valve seat 61A, has a ring shape that extends continuously along the circumferential direction of the cylinder 40.
  • the movable portion 60 ⁇ /b>A has an O-ring shape that continuously extends over the entire circumference of the cylinder 40 in the circumferential direction. This reduces the number of parts constituting the compressor 10A compared to the case where a plurality of movable parts 60A are arranged along the circumferential direction (more specifically, the case where the intake valve 63 is a reed valve).
  • the configuration of the actuator 100A can be simplified.
  • the movable portion 60A configured to move in the axial direction corresponds to the intake valve seat 61 of the back member 65A or the intake valve seat 61, and the back member 65A needs to be moved in the axial direction. There is no Thereby, actuator 100A can simplify a structure.
  • the back member 65A also includes an intake valve guide surface 67 configured to guide the intake valve 63 in the axial direction. Accordingly, even when the axial distance between the intake valve seat 61 and the back member 65A is changed by the actuator 100, the intake valve 63 can stably operate.
  • the actuator 100A includes a drive source 150A (150) and a moving member 20A (20) that moves the movable portion 60A by a drive force transmitted from the drive source 150A. .
  • the moving member 20A can narrow and widen the movable range of the intake valve 63, and the movable portion 60A side of the intake valve 63 (in the example of FIG. 3, the intake valve 63).
  • the moving member 20A is provided on the outer peripheral portion of the cylinder 40 on the side opposite to the back member 65A across the intake valve seat 61A.
  • the moving member 20A of this embodiment is a pin extending in the axial direction as described later.
  • the moving member 20A may be a ring rotatably provided on the outer circumference of the cylinder 40. As shown in FIG.
  • the actuator 100A can be made more compact than when the moving member 20A is arranged on the back member 65A side with respect to the suction valve 63, for example.
  • the actuator 100A of this embodiment includes a cam ring 130 located on the opposite side of the moving member 20A from the intake valve seat 61A.
  • the cam ring 130 is mounted on a retaining ring 139 provided on the outer periphery of the cylinder 40, and is configured to rotate about the axis of the cylinder 40 by driving force transmitted from the driving source 150A.
  • the cam ring 130 has a cam surface 135 which is inclined with respect to the rotational direction and contacts the moving member 20A.
  • the cam surface 135 of this embodiment supports the moving member 20 .
  • the cam ring 130 can axially move the moving member 20A and the intake valve seat 61A (see FIG. 3).
  • the cam ring 130 rotates in one direction, the moving member 20 rises together with the intake valve seat 61A, and the movable range of the intake valve 63 narrows.
  • the cam ring 130 reverses, the contact position between the cam surface 135 and the moving member 20A changes downward.
  • both the moving member 20 and the intake valve seat 61A are moved downward, and the movable range of the intake valve 63 is widened.
  • the moving member 20A moves further downward (the intake valve seat 61A and the moving member 20A are separated from each other).
  • a configuration is adopted in which the rotary motion of the cam ring 130 is converted into the axial movement of the moving member 20A. can reduce the need for arranging a large number of Therefore, the actuator 100A can be made compact in the axial direction.
  • the actuator 100A of this embodiment includes a direct acting member 140 configured to rotate the cam ring 130 along with linear movement.
  • Linear motion member 140 is, for example, a rod extending in a direction intersecting the axial direction.
  • the drive source 150A described above is configured to apply a drive force to the linear motion member 140 (see FIG. 6).
  • 150 A of drive sources are hydraulic cylinders as an example.
  • one of the outer peripheral surface of the cam ring 130 and the outer peripheral surface of the direct-acting member 140 is provided with a convex portion, and the other is provided with a concave portion that accommodates the convex portion.
  • the linearly moving member 140 can push the cam ring 130 in the rotational direction, and the driving force is transmitted to the cam ring 130 from the driving source 150A.
  • the convex portions and concave portions described above may not be provided.
  • the end surface of the cam ring 130 opposite to the cam surface 135 may be inclined with respect to the rotation direction, and the linear motion member 140 may have a contact surface that faces and contacts this inclined end surface. .
  • the cam ring 130 can rotate as the direct-acting member 140 moves linearly.
  • the drive source 150A may be an air cylinder, a solenoid, a motor, or the like.
  • the drive source 150A may be an air cylinder, a solenoid, a motor, or the like.
  • the drive source 150A when a motor is employed as the drive source 150A, the amount of movement of the linear motion member 140 can be adjusted steplessly, and the movable range of the suction valve 63 can be adjusted steplessly.
  • the cam ring 130 rotates simply by linearly moving the direct-acting member 140 driven by the drive source 150A, so the configuration of the actuator 100A can be simplified.
  • a single direct-acting member 140 is configured to rotate the cam rings 130 of a plurality of cylinders 40 (two cylinders 40 in the example of FIG. 6). This reduces the number of drive sources 150A for the actuator 100A, thereby simplifying the configuration of the actuator 100A.
  • the adjustment of the gas intake amount is not limited to being performed simultaneously in the plurality of cylinders 40 .
  • a configuration is adopted in which the phases of the tapered surfaces of the recesses or protrusions provided in the cam ring 130 are arranged to differ among the plurality of cylinders 40, and the movement amount of the direct-acting member 140 can be controlled.
  • the adjustment timing of the gas intake amount can be shifted among the plurality of cylinders 40 .
  • the gas intake amount in each of the plurality of cylinders 40 can be finely and flexibly adjusted.
  • a configuration is adopted in which the intake amount of one cylinder 40 is reduced when the linear motion member 140 moves in one direction, and the intake amount of the other cylinder 40 is decreased when the linear motion member 140 moves in the other direction. good too.
  • a plurality of moving members 20A of the present embodiment are arranged at regular intervals along the circumferential direction of the cylinder 40 .
  • the moving member 20A is, for example, a pin extending in the axial direction.
  • a plurality of cam surfaces 135 of the cam ring 130 described above are provided corresponding to each of the plurality of moving members 20A.
  • the plurality of pin-shaped moving members 20A move the intake valve seat 61A by the plurality of cam surfaces 135 sliding relative to the plurality of moving members 20A. Since the movement of the intake valve seat 61A is performed by the plurality of moving members 20A, the movement of the intake valve seat 61 can be stabilized.
  • the actuator 100A of this embodiment includes a guide 170 configured to guide the moving member 20A in the axial direction.
  • a plurality of guides 170 are provided corresponding to each of the plurality of moving members 20A.
  • Each guide 170 includes a first guide 171 and a second guide 172 that are axially spaced apart.
  • the first guide 171 has a projection provided on the outer peripheral surface of the cylinder 40 at a position close to the cam ring 130 and a first guide hole 171A provided in the projection.
  • One end (lower end) of the pin-shaped moving member 20A is arranged inside the first guide hole 171A.
  • the second guide 172 includes a second guide hole 172A provided in the flange 47. As shown in FIG. The other end (upper end) of the moving member 20A is arranged inside the second guide hole 172A.
  • the second guide hole 172A is provided between any two of the plurality of flow paths 47A formed in the flange 47 described above.
  • the moving member 20A is located inside the outer peripheral end of the flange 47 in the radial direction of the cylinder 40. Therefore, the actuator 100A can be made compact in the radial direction of the cylinder 40. As shown in FIG.
  • FIG. 7 is a sectional view conceptually showing a compressor 10B (10) according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a sectional view conceptually showing a compressor 10C (10) according to the second embodiment.
  • the same reference numerals may be given to the same configuration as the compressor 10A, and the description thereof may be simplified or omitted. Further, explanations of operations and advantages similar to those of the compressor 10A may be omitted.
  • the intake valve seat 61B (61) is integrally formed with the outer peripheral portion of the cylinder 40. As shown in FIG. Although detailed illustration is omitted, as an example, the suction valve seat 61B has the same shape as the flange 47 described with reference to FIG. However, the second guide hole 172A is not formed). An intake valve 63 is configured to be seated on the intake valve seat 61B.
  • the compressors 10B and 10C are respectively provided with rear members 65B and 65C (65) located on the opposite side of the intake valve 63 from the intake valve seat 61B.
  • the back members 65B and 65C according to the second embodiment are configured to move up and down with respect to the valve plate 44 described above.
  • the back members 65B and 65C are in the shape of an O-ring that continuously extends over the entire circumference of the cylinder 40 in the circumferential direction.
  • the suction valve seat 61B or the back members 65B and 65C of the back members 65B and 65C move in the axial direction.
  • the upper end of the movable range of the intake valve seat 61 is adjusted in the axial direction. That is, the movable range of the intake valve 63 between the intake valve seat 61B and the back members 65B and 65C is changed.
  • the intake valve seat 61B or the back members 65B and 65C of the back members 65B and 65C may be referred to as "movable portions 60B and 60C", respectively.
  • the movable parts 60B, 60C (60) are moved by actuators 100B, 100C (100) that are components of the compressors 10B, 10C.
  • the compressors 10B and 10C are provided with the actuators 100B and 100C for moving the movable portions 60B and 60C, which are the back members 65B and 65C, in the axial direction.
  • the movable range of the intake valve 63 between 65B and 65C is changed. This makes it possible to change the channel cross-sectional area of the intake gas channel Ci formed between the intake valve 63 and the intake valve seats 61B and 61C when it is actuated. Therefore, the compressors 10B and 10C that can adjust the gas intake amount in the cylinder 40 in stages are realized.
  • the movable portions 60B and 60C which are the back members 65B and 65C, are ring-shaped and extend continuously along the circumferential direction of the cylinder 40 .
  • the number of parts constituting the compressors 10B and 10C is reduced compared to when a plurality of movable portions 60B and 60C are arranged along the circumferential direction, so the configuration of the actuators 100B and 100C can be simplified. .
  • the movable parts 60B and 60C are the back members 65B and 65C, there is no need to move the intake valve seat 61B in the axial direction, and the structure of the actuators 100B and 100C can be simplified.
  • the actuators 100B and 100C include moving members 20B and 20C (20) that move the movable portions 60B and 60C by driving forces transmitted from the driving sources 150B and 150C.
  • the moving members 20B and 20C can narrow and widen the movable range of the intake valve 63. , it is positioned above the intake valve 63).
  • the moving members 20 ⁇ /b>B and 20 ⁇ /b>C of the present embodiment are provided in accommodation holes formed in the valve plate 44 and are arranged in plurality along the circumferential direction of the cylinder 40 .
  • the back surface member 65B includes an inclined surface 77 that extends with an inclination with respect to the radial direction of the cylinder 40 .
  • the back member 65B is biased toward the side opposite to the suction valve 63 by a spring 78, which is a component of the actuator 100B. Due to this biasing, even if the pressure in the closed space in the cylinder chamber Sc drops as the piston 42 descends, the back member 65B can be prevented from moving toward the intake valve 63 side.
  • the moving member 20B has a facing inclined surface 29 that faces and abuts against the inclined surface 77, and is configured to move in the radial direction.
  • the moving member 20B is operated by a drive source 150B (150) which may be, for example, a hydraulic cylinder, an air cylinder, or a solenoid.
  • a drive source 150B 150
  • the moving member 20B receives power from the drive source 150B and moves radially inward, the opposing inclined surface 29 slides against the inclined surface 77 and pushes down the back member 65B against the biasing force of the spring 78.
  • the movable range of the intake valve 63 is narrowed.
  • the back member 65B is pushed up by the biasing force of the spring 78, and the movable range of the intake valve 63 is widened.
  • the back member 65B may be pushed up by, for example, an increase in pressure in the sealed space within the cylinder chamber Sc as the piston 42 rises.
  • the movement of the back member 65B along the axial direction is achieved only by the opposing inclined surface 29 sliding against the inclined surface 77 as the moving member 20B moves in the radial direction. Therefore, the actuator 100B can be simplified. Further, since the movement of the back member 65B is performed by the plurality of moving members 20B, the back member 65B can be moved more stably.
  • the moving member 20C provided in the accommodation hole of the valve plate 44 is provided swingably.
  • One end 25 of the moving member 20C in the swinging direction abuts on the back member 65C from the side opposite to the intake valve 63, and the other end 26 of the moving member 20C is an operating member 49 configured to move in the axial direction. abut.
  • the actuation member 49 is a component of the actuator 100C (100), and as an example, is inserted through a guide hole 16A provided in the crankcase 16.
  • Actuating member 49 is axially moved by drive source 150C, which may be, for example, a hydraulic cylinder, an air cylinder, or a solenoid.
  • a ring member such as the cam ring 130 illustrated using FIG. 5 may be interposed between the drive source 150C and the operating member 49, for example.
  • the actuators 100B and 100C can be made more compact than when the moving members 20B and 20C are arranged on the intake valve seat 61B side with respect to the intake valve 63, for example.
  • the movable portion 60B may obtain force for vertical movement from oil.
  • an oil filling portion formed inside the valve plate 44 may be filled with oil, and the pressure of this oil may be adjusted by driving a hydraulic cylinder.
  • a movable portion 60B provided to close the oil filling portion moves in the axial direction according to the pressure fluctuation of the oil.
  • a reciprocating compressor (10) according to at least one embodiment of the present disclosure, a cylinder (40) forming a cylinder chamber (Sc); an intake valve (63) provided around the cylinder chamber (Sc); An intake valve seat (61) on which the intake valve (63) is seated, or a back member (65) located on the opposite side of the intake valve (63) from the intake valve seat (61). ) and configured to move in the axial direction of the cylinder (40); An actuator (100) for moving the movable part (60) in the axial direction to change the movable range of the intake valve (63) between the intake valve seat (61) and the back member (65). and
  • the movable range of the intake valve (63) between the intake valve seat (61) and the back member (65) is changed by the actuator (100).
  • the channel cross-sectional area of the intake gas channel (Ci) formed between the valve (63) and the intake valve seat (61) can be changed.
  • a reciprocating compressor (10) capable of finely adjusting the gas intake amount in the cylinder (40) is realized.
  • the reciprocating compressor (10) of 1) above wherein The movable part (60) is ring-shaped and continuously extends along the circumferential direction of the cylinder (40).
  • the number of parts constituting the reciprocating compressor (10) is reduced compared to the case where the plurality of movable parts (60) are arranged along the circumferential direction. configuration can be simplified.
  • the reciprocating compressor (10) of 1) or 2) above wherein
  • the actuator (100) includes a moving member (20) that moves the movable portion (60) so as to narrow the movable range of the intake valve (63),
  • the moving member (20) is located on the movable part (60) side with respect to the suction valve (63).
  • the actuator (100) can be made compact.
  • the actuator (100A) is a moving member (20A) located on the side opposite to the back member (65A) with respect to the intake valve seat (61A) and configured to move in the axial direction; a cam ring (130) located on the opposite side of the moving member (20A) from the intake valve seat (61A) and configured to rotate about the axis of the cylinder (40);
  • the cam ring (130) has a cam surface (135) that is inclined with respect to the direction of rotation, and the cam surface (135) that slides on the moving member (20A) as it rotates corresponds to the moving member (20A). 20A) and said intake valve seat (61A) towards said back member (65A).
  • the actuator (100A) can be made compact in the axial direction.
  • the actuator (100A) is a linear motion member (140) configured to rotate the cam ring (130) as it moves linearly; and a drive source (150A) configured to apply a drive force to the linear motion member (140).
  • the cam ring (130) rotates simply by linearly moving the linear motion member (140) driven by the drive source (150A), so the actuator (100A) can be simplified in configuration. can be done.
  • the reciprocating compressor (10A) according to 5) or 6) above A plurality of the moving members (20A) are arranged along the circumferential direction of the cylinder (40), A plurality of cam surfaces (135) are provided corresponding to each of the plurality of moving members (20A).
  • the plurality of cam surfaces (135) slide against the plurality of moving members (20A), respectively, so that the plurality of moving members (20A) move along with the suction valve seat (61A) to the rear surface. Move towards member (65A). Since the movement of the intake valve seat (61A) is performed by the plurality of moving members (20A), the movement of the intake valve seat (61A) can be stabilized.
  • the actuator (100A) includes a guide (170) configured to guide the moving member (20A) in the axial direction.
  • the actuator (100A) can move the intake valve seat (61A) more stably.
  • the reciprocating compressor (10A) of 8) above, the cylinder (40) includes a flange (47) configured to receive the intake valve seat (61A);
  • Each guide (170) is provided in the flange (47) and includes a guide hole (second guide hole 172A) in which the moving member (20A) is arranged.
  • the moving member (20A) in the radial direction of the cylinder (40), the moving member (20A) is positioned inside the outer peripheral end of the flange (47) on which the intake valve seat (61A) is mounted. is located. Therefore, the actuator (100A) can be made compact in the radial direction of the cylinder (40).
  • the actuator (100A) moves the axial line of the intake valve seat (61A) and the back member (65A). Even if the directional distance is changed, the intake valve (63) can stably operate.
  • the back surface members (65B, 65C) each include an inclined surface (77) inclined with respect to the radial direction of the cylinder (40),
  • the actuators (100B, 100C) have opposing inclined surfaces (29) that face and abut against the inclined surfaces (77), and move along the radial direction to move the back members (65B, 65C) to the It includes moving members (20B, 20C) configured for axial movement.
  • the rear surface member can be moved by simply sliding the opposed inclined surface (29) against the contact inclined surface (77) as the moving members (20B, 20C) move in the radial direction. Movement along the (65B, 65C) axial direction is achieved. Therefore, the actuators (100B, 100C) can be simplified.
  • the back members (65B, 65C) are moved by the plurality of moving members (20B, 20C), the back members (65B, 65C) can be moved more stably. .
  • Reciprocating compressor 20 Moving member 29: Opposing inclined surface 40: Cylinder 47: Flange 60: Movable part 61: Intake valve seat 63: Intake valve 65: Back member 67: Intake valve guide surface 77: Inclined surface 100: Actuator 130: Cam ring 135: Cam surface 140: Linear motion member 150: Drive source 170: Guide 172A: Second guide hole (guide hole) Sc: cylinder chamber

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Abstract

レシプロ圧縮機は、シリンダ室を形成する気筒と、シリンダ室の周囲に設けられる吸入バルブと、吸入バルブが着座するように構成される吸入バルブシート、または、吸入バルブを挟んで吸入バルブシートとは反対側に位置する背面部材のいずれか一方を含み、気筒の軸線方向に移動するように構成される可動部と、可動部を軸線方向に移動させ、吸入バルブシートと背面部材との間における吸入バルブの可動範囲を変更するためのアクチュエータとを備える。

Description

レシプロ圧縮機
 本開示は、レシプロ圧縮機に関する。
 従来、運転状態を変更できるレシプロ圧縮機が知られている。例えば、特許文献1では、レシプロ圧縮機の吸入弁を開いた状態に保持することが可能であり、レシプロ圧縮機の運転状態は負荷運転状態から無負荷運転状態に切り替わる。
特開2010-077841号公報
 しかしながら、上記特許文献では、レシプロ圧縮機に設けられる複数の気筒の少なくとも1つにおけるガスの吸入量を微細に調整することが困難である。従って、レシプロ圧縮機が使用条件に応じた適した運転をすることができない可能性がある。
 本開示の目的は、気筒におけるガスの吸入量を微細に調整することができるレシプロ圧縮機を提供することである。
 本開示の少なくとも一実施形態に係るレシプロ圧縮機は、
 シリンダ室を形成する気筒と、
 前記シリンダ室の周囲に設けられる吸入バルブと、
 前記吸入バルブが着座するように構成される吸入バルブシート、または、前記吸入バルブを挟んで前記吸入バルブシートとは反対側に位置する背面部材のいずれか一方を含み、前記気筒の軸線方向に移動するように構成される可動部と、
 前記可動部を前記軸線方向に移動させ、前記吸入バルブシートと前記背面部材との間における前記吸入バルブの可動範囲を変更するためのアクチュエータと
を備える。
 本開示によれば、気筒におけるガスの吸入量を微細に調整することができるレシプロ圧縮機を提供できる。
一実施形態に係るレシプロ圧縮機の概念的な断面図である。 第1の実施形態に係るレシプロ圧縮機を概念的に示す断面図である。 一実施形態に係る吸入バルブの可動範囲の調整幅を概念的に示す断面図である。 一実施形態に係る第2状態にあるレシプロ圧縮機のガス吸入行程を概念的に示す説明図である。 図4Aに続く、レシプロ圧縮機のガス吸入行程を概念的に示す説明図である。 一実施形態に係る気筒を概念的に示す斜視図である。 一実施形態に係る複数の気筒を概念的に示す説明図である。 第2の実施形態に係るレシプロ圧縮機を概念的に示す断面図である。 第2の実施形態に係る別のレシプロ圧縮機を概念的に示す断面図である。
 以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
 例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
 例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
 例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
 一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
 なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。
<1.レシプロ圧縮機10の概要>
 図1は、本開示の一実施形態に係るレシプロ圧縮機10(以下、「圧縮機10」という場合がある)の概念的な断面図である。圧縮機10は、例えば、凝縮器及び蒸発器などの複数の熱交換器を含んだ冷凍サイクルに組み込まれる。冷凍サイクルとしては、2元冷凍サイクル、2段圧縮冷凍サイクル、または逆ブレイトン冷凍サイクルなどが挙げられる。この場合、圧縮機10によって圧縮されるガスは冷媒ガスである。
 他の実施形態では、圧縮機10は内燃機関などに組み込まれてもよく、圧縮機10によって圧縮されるガスは燃焼ガスなどであってもよい。
 本開示の一実施形態に係る圧縮機10は、クランクケース16と、クランクケース16に収容される複数の気筒40とを備える。各気筒40は、ピストン42が収容されるシリンダ室Scを内側に形成する。各々のピストン42は、クランクケース16に設けられた軸受50によって支持されるクランク軸48に、コネクティングロッド52などを介して接続されている。また、クランク軸48の一端はモータ54に連結されており、モータ54の駆動によって各ピストン42は各気筒40の内部で往復動することができる。
 なお、図1で示す例示的な実施形態では、2個の気筒40が並列に設けられ、2個の気筒40内のピストン42は、クランク軸48の回転角度で180°異なる位相で往復動するようにクランク軸48に接続されている。
 以下の説明では、気筒40の軸線方向を単に「軸線方向」という場合がある。本実施形態では、軸線方向が鉛直方向と一致し、クランク軸48は水平方向に延在する。
 気筒40の一端側(図1では気筒40の上端側)には、吐出バルブ12を支持するためのバルブプレート44が設けられる。バルブプレート44に形成される開口の内側には、截頭円錐形のディスチャージバルブシート70が配置される。ディスチャージバルブシート70は、ボルト68によってバルブケージ66と結合されており、ディスチャージバルブシート70とバルブケージ66との間では吐出バルブ12が保持される。バルブケージ66は、ヘッドスプリング64によって気筒40に向けて付勢されている。また、バルブケージ66に設けられたスプリング穴69に収容されるバルブスプリング(図示外)によって、吐出バルブ12はディスチャージバルブシート70に向けて付勢されている。
 本開示の一実施形態に係る圧縮機10は、気筒40のシリンダ室Scの周囲に設けられる吸入バルブ63と、吸入バルブ63が着座するように構成される吸入バルブシート61(図2参照)をさらに備える。吸入バルブ63は、気筒40の軸線を基準とした周方向に亘り連続して延在するOリング状である。なお他の実施形態では、吸入バルブ63は、周方向に沿って配置される複数の板弁であってもよい。
 図1で示される圧縮機10の動作概要は以下の通りである。
 モータ54の駆動に伴いピストン42が下降してシリンダ室Sc内の密閉空間が減圧されると、気筒40の外側に形成されている吸入空間Siの圧力が密閉空間の圧力を一定程度上回る。吸入バルブシート61に着座していた吸入バルブ63が押し上げられ、吸入空間Siにあるガスが吸入バルブシート61を通ってシリンダ室Scに吸入される。その後、ピストン42が下降を終えて上昇を開始する。ピストン42によってガスが圧縮されて密閉空間が加圧される結果、吸入バルブ63は押し下げられて吸入バルブシート61に着座する。ピストン42がさらに上昇して密閉空間の圧力が吐出空間Sdの圧力を一定程度上回ると、吐出バルブ12が押し上げられ、シリンダ室Scにある圧縮ガスは吐出空間Sdに吐出される。
 本実施形態では、圧縮機10の動作時における吸入バルブ63の可動範囲を変更するように構成される。可動範囲の変更は、吸入バルブシート61または背面部材65(後述)のいずれか一方を軸線方向に移動させることで可能である。以下、吸入バルブシート61を移動するように構成された第1の実施形態に係る圧縮機10A(10)と、背面部材65を移動するように構成された第2の実施形態に係る圧縮機10B、10C(10)とを順に例示する。
<2.第1の実施形態に係る圧縮機10A(10)>
 図2~図6を参照し、第1の実施形態に係る圧縮機10A(10)を例示する。図2は、本開示の一実施形態に係る圧縮機10Aの気筒40を概念的に示す断面図である。図3は、本開示の一実施形態に係る吸入バルブ63の可動範囲の調整幅を概念的に示す断面図である。図4A、図4Bは、本開示の一実施形態に係る第2状態の圧縮機10Aがガスを吸入するときの行程を概念的に示す説明図である。図5は、本開示の一実施形態に係る気筒40を概念的に示す斜視図である。図6は、本開示の一実施形態に係る複数の気筒40を概念的に示す説明図である。
<2-1.圧縮機10Aの構成の概要>
 図2で示されるように、第1の実施形態では、上述の吸入バルブシート61A(61)は気筒40の外周部とは別部材であり、軸線方向に移動するように構成される。吸入バルブシート61Aは、吸入バルブ63とは反対側に設けられたフランジ47に載置可能である。フランジ47は、一例として気筒40の外周部と一体的に形成されており、気筒40の全周に亘り周方向に連続して延在するOリング状である。このフランジ47には、シリンダ室Scに吸入されるガスが流れるための複数の流路47A(図5参照)が気筒40の周方向に沿って配置される。
 本実施形態の吸入バルブシート61Aは、気筒40の外周部とクランクケース16に設けられた開口部との間に設けられる。気筒40の外周部の全周に亘って形成される溝には、内側封止部材19が嵌め込まれている。内側封止部材19は、気筒40と吸入バルブシート61Aとの間をガスが通過するのを規制するように構成される。内側封止部材19は、一例として弾性変形可能なOリングであり、吸入バルブシート61Aに押し当たっている。
 また、吸入バルブシート61Aの外周部の全周に亘って形成される溝には、外側封止部材17が嵌め込まれている。外側封止部材17は、吸入バルブシート61Aとクランクケース16との間をガスが通過するのを規制するように構成される。外側封止部材17は、一例として弾性変形可能なOリングであり、クランクケース16に押し当たっている。
 図2で示される圧縮機10Aは、吸入バルブ63に対して吸入バルブシート61Aとは反対側に位置する背面部材65A(65)を備える。第1の実施形態に係る背面部材65Aは、上述のバルブプレート44と同一の部材であり、規定の位置に固定されている。一例として、吸入バルブシート61から押し上げられる吸入バルブ63は背面部材65Aに当接する。吸入バルブ63の可動範囲は寸法Rmに該当する。また、背面部材65Aは、気筒40の径方向の内側を向いており、吸入バルブ63を軸方向に案内するように構成される吸入バルブガイド面67を含む。これにより、吸入バルブシート61は軸線方向に安定的に移動できる。
 なお、他の実施形態では、背面部材65Aと吸入バルブ63との間に例えばスプリングが介在していてもよく、この場合の吸入バルブ63は、背面部材65Aに当接しなくてもよい。
 既述のように第1の実施形態では、吸入バルブシート61Aまたは背面部材65Aのうちで吸入バルブシート61Aが軸線方向に移動するように構成される。これにより、吸入バルブシート61の着座位置が軸線方向に調整されるので、吸入バルブシート61Aと背面部材65Aとの間にある吸入バルブ63の可動範囲は変更される。以下、第1の実施形態の説明では、吸入バルブシート61Aまたは背面部材65Aのうちで吸入バルブシート61Aを「可動部60A」という場合がある。可動部60A(60)は、圧縮機10Aの構成要素であるアクチュエータ100Aによって移動させられる。アクチュエータ100Aの詳細は後述する。
 図3を参照して、可動部60Aが移動することによる、吸入バルブ63の可動範囲の切り替わりを説明する。圧縮機10Aは、可動部60Aである吸入バルブシート61Aがフランジ47に載置される第1状態と、吸入バルブシート61Aがフランジ47から離隔する第2状態との間で変化する。このときの吸入バルブ63の可動範囲の調整量は寸法Rdに相当する。寸法Rdは、第2状態における吸入バルブシート61Aとフランジ47との離隔距離に等しい。圧縮機10Aが第2状態であるとき、第1状態に比べて、吸入バルブ63の可動範囲が狭い。詳細は後述するがこの場合、気筒40のガス吸入量は低減する。
<2-2.ガス吸入量が低減したときの圧縮機10Aの吸入動作>
 図4A、図4Bを参照し、第2状態にある圧縮機10Aの気筒40がガスを吸入する1サイクルあたりの行程を説明する。図4A、図4Bは、クランク軸48の軸線方向視における気筒40を含む機構を概念的に図示する。なお、ガス吸入行程に関する以下の説明では、図1を参照して説明したヘッドスプリング64及びバルブスプリングの付勢力の影響を考慮しない。あわせて、ピストン42、吸入バルブ63、吐出バルブ12、及びバルブケージ66などの各種部品の自重の影響も考慮しない。
 図4Aで示されるように、ピストン42が下降すると、シリンダ室Sc内の密閉空間の圧力(Pc)は低下し、吸入空間Siの圧力(Pi)以下となる。このとき、吸入バルブ63が吸入バルブシート61Aから押し上げられ、吸入ガス流路Ciが開放される(行程1)。吸入空間Siにあるガスは吸入バルブシート61及び吸入ガス流路Ciを順に通過してシリンダ室Scに流入する。ピストン42が移動範囲の下端に向けてさらに下降すると、ガスはシリンダ室Scにさらに吸引される(行程2)。ここで、圧縮機10Aが第2状態にあるとき、吸入ガス流路Ciの流路断面積が小さいため、シリンダ室Scに吸入されるガスの流量であるガス吸入量は第1状態に比べて制限される。
 図4Bで示されるように、クランクピン53が下死点を通過することに伴いピストン42が上昇を開始すると、シリンダ室Sc内の密閉空間は加圧される(行程3)。
 圧縮機10Aが例えば第1状態にあり、行程2の時点でシリンダ室Scに十分なガスが吸入されていれば、ピストン42が上昇を開始した直後、シリンダ室Sc内の密閉空間の圧力(Pc)は、吸入空間Siの圧力(Pi)以上になる。しかしながら、圧縮機10Aが第2状態であるとシリンダ室Scに十分なガスが吸入されていないため、密閉空間の圧力(Pc)が吸入空間Siの圧力(Pi)以上になるタイミングが遅くなる。結果、吸入バルブ63が吸入バルブシート61Aに着座するタイミングが遅れる、いわゆる吸入バルブ63の閉じ遅れが発生する(行程4)。
 吸入行程後に行われる気筒40の吐出行程は既述の通りであるが、気筒40のガス吸入量が少ないため、圧縮機10Aの体積効率は第1状態に比べて低い。つまり圧縮機10Aの出力は低い。
 しかしながら、ピストン42が上昇動作を行うとき(行程3、4)、シリンダ室Scの圧力が十分に高くないため、ピストン42に加わる負荷は第1状態に比べて低い。従って、ピストン42を駆動するモータ54に必要とされる出力トルクが低減し、モータ54の消費電力は低減する。また、モータ54に必要とされる出力トルクが低減するため、モータ54の動力によってピストン42が往復動するときの機械損失も低減する。従って、圧縮機10Aの出力低下の度合いよりもモータ54の動力低下の度合いが大きい条件下などでは、圧縮機10Aの断熱効率は向上する。
 よって、第2状態にある圧縮機10Aでは、第1状態に比べて、出力が低くなる一方で、消費電力を抑えた高効率な運転が可能となる。
 詳細な図示は省略するが、例えば圧縮機10Aが冷凍サイクルに組み込まれた実施形態においては、冷凍サイクルによって得られる冷熱を利用する冷凍装置が起動運転するときに、圧縮機10Aは第1状態で運転される。このとき、圧縮機10Aの出力が高いため、循環冷媒が規定温度まで下がる所要時間が低減するなどの利点が得られる。また、冷凍装置が定格運転をするときには、圧縮機10Aに求められる出力は比較的低いので、圧縮機10Aは第2状態で運転される。これにより、定格運転時の冷凍装置の消費電力を抑えることができるなどの利点が得られる。
 圧縮機10Aが第1状態または第2状態に切り替わる具体例は、上記に限定されない。別の例を挙げると、定格運転中の冷凍装置に加わる熱負荷が変化した場合には、圧縮機10Aは第2状態から第1状態に一時的に切り替わってもよい。これにより、冷凍装置は熱負荷の変化に対して素早く応答することができる。
 さらに別の例を挙げると、循環冷媒の種類や冷凍サイクルを構成する熱交換器の使用条件といった冷凍装置の仕様に応じて、圧縮機10Aは第1状態または第2状態のいずれかで定常的に運転してもよい。このように圧縮機10Aは、組み込まれる冷凍装置の種類に応じて性能を適正に発揮することができ、圧縮機10Aの高い汎用性が実現する。
 以上説明したように、圧縮機10Aは、吸入バルブシート61Aである可動部60Aを軸線方向に移動させるアクチュエータ100Aを備え、アクチュエータ100Aによって吸入バルブシート61Aと背面部材65Aとの間における吸入バルブ63の可動範囲が変更され、作動した時の吸入バルブ63と吸入バルブシート61Aとの間に形成される吸入ガス流路Ciの流路断面積を変更することができる。よって、気筒40におけるガス吸入量を段階的に調整することが可能な圧縮機10Aが実現する。よって、高い出力が求められる運転条件または消費電力を抑えることが求められる運転条件など、種々の運転条件に圧縮機10Aは適応することができる。
 なお、圧縮機10Aの出力制御は、複数の気筒40のいずれかを空運転(無負荷運転)するいわゆるアンローダ制御によっても可能である。これは、ピストン42の昇降中に吸入バルブ63を吸入バルブシート61A(61)から常時離隔させるように構成されたアンローダ機構が設けられることで実現可能である。しかしながら、気筒40の運転状態が負荷運転と無負荷運転との間で切り替わると、圧縮機10Aのガス吐出量の差異は大きく、圧縮機10Aの微細な出力制御は困難である(例えば圧縮機10Aに搭載される気筒40の個数が8つの場合、圧縮機10Aの出力は12.5%刻みで制御することとなり、微細な出力制御は困難である。)。従って、例えば圧縮機10Aの出力を下げるためにアンローダ制御を実行すると、出力が適正値よりも過剰に下がるおそれがある。
 この点、本開示では、吸入バルブ63の可動範囲の調整によって、1つの気筒40における負荷運転状態を調整することが可能となり、圧縮機10Aの出力を微細に調整することが可能となる。なお、本開示の圧縮機10Aは、吸入バルブ63の可動範囲を調整する機構に加えて、アンローダ機構を備えてもよい。
 また、圧縮機10Aの出力制御は、モータ54の回転数を制御することによっても可能であるが、これはモータ54に供給する電力の周波数を制御するためのインバータを搭載する必要があり、圧縮機10Aの高コスト化を招くおそれがある。この点、本開示では、インバータを搭載することが必須とはならないため、圧縮機10Aの高コスト化を抑制しつつ微細な出力制御が実現可能となる。
 また本実施形態では、吸入バルブシート61Aである可動部60Aは、気筒40の周方向に沿って連続して延在するリング状である。より具体的な一例として、可動部60Aは、気筒40の周方向の全周に亘り連続して延在するOリング状である。これにより、可動部60Aが周方向に沿って複数配置される場合(より詳細には、吸入バルブ63がリードバルブである場合)に比べて、圧縮機10Aを構成する部品点数が低減するので、アクチュエータ100Aの構成を簡素化することができる。
 また本実施形態では、軸線方向に移動するように構成された可動部60Aが、背面部材65Aまたは吸入バルブシート61のうちで吸入バルブシート61に該当し、背面部材65Aを軸線方向に移動させる必要がない。これにより、アクチュエータ100Aは構成を簡素化することができる。
 また、背面部材65Aは、吸入バルブ63を軸線方向に案内するように構成される吸入バルブガイド面67を含む。これにより、アクチュエータ100によって吸入バルブシート61と背面部材65Aの軸線方向距離が変更された場合であっても、吸入バルブ63は安定的に作動することができる。
<2-3.アクチュエータ100Aの構成の詳細>
 図2、図3、図5、図6を参照し、アクチュエータ100A(100)の構成の詳細を例示する。
 図2、図3に示すように、本実施形態では、アクチュエータ100Aは、駆動源150A(150)と、駆動源150Aから伝わる駆動力によって可動部60Aを移動させる移動部材20A(20)とを含む。移動部材20Aは、可動部60Aを移動させることで、吸入バルブ63の可動範囲を狭く及び広くすることが可能であり、吸入バルブ63に対して可動部60A側(図3の例では、吸入バルブ63に対して下側)に位置する。より具体的な一例として、移動部材20Aは、吸入バルブシート61Aを挟んで背面部材65Aとは反対側において気筒40の外周部に設けられる。
 本実施形態の移動部材20Aは、後述するように軸線方向に延在するピンである。他の実施形態では、移動部材20Aは、気筒40の外周部に回転可能に設けられたリングであってもよい。
 上記構成によれば、移動部材20Aが吸入バルブ63に対して可動部60A側に位置することで、アクチュエータ100Aの構成部品が吸入バルブ63に対して可動部60A側に集約される。よって、移動部材20Aが例えば吸入バルブ63に対して背面部材65A側に配置される場合に比べて、アクチュエータ100Aをコンパクト化することができる。
 本実施形態のアクチュエータ100Aは、移動部材20Aに対して吸入バルブシート61Aとは反対側に位置するカムリング130を含む。カムリング130は、気筒40の外周部に設けられたリテーニングリング139に載置されており、駆動源150Aから伝わる駆動力によって気筒40の軸線を中心に回転するように構成される。
 また図5に示すように、カムリング130は、回転方向に対して傾斜すると共に移動部材20Aに当接するカム面135を有する。本実施形態のカム面135は、移動部材20を支持している。従って、カムリング130の回転に伴いカム面135が移動部材20Aに対して摺動すると、カムリング130は移動部材20Aと吸入バルブシート61A(図3参照)を軸線方向に移動させることができる。本例では、カムリング130が一方向に回転すると、移動部材20は吸入バルブシート61Aと共に上昇し、吸入バルブ63の可動範囲は狭まる。そして、カムリング130が逆転すると、カム面135と移動部材20Aとの当接位置が下側に変化する。これにより、移動部材20と吸入バルブシート61Aは共に下方に移動し、吸入バルブ63の可動範囲は広がる。なお、本実施形態では、吸入バルブシート61Aがフランジ47に載置された後も、移動部材20Aはさらに下方に移動する(吸入バルブシート61Aと移動部材20Aは互いに離隔する)。
 上記構成によれば、カムリング130の回転運動を移動部材20Aの軸線方向に沿った移動に変換する構成が採用されるので、カムリング130に対して移動部材20Aとは反対側にアクチュエータ100Aの可動部品を多数配置する必要性を低減できる。よって、軸線方向においてアクチュエータ100Aをコンパクト化できる。
 図5に示すように、本実施形態のアクチュエータ100Aは、直線移動に伴いカムリング130を回転させるように構成された直動部材140を含む。直動部材140は、一例として、軸線方向と交差する方向に延在するロッドである。上述の駆動源150Aは、直動部材140に駆動力を付与するように構成される(図6参照)。駆動源150Aは、一例として、油圧シリンダである。油圧シリンダの駆動に伴い直動部材140の位置が切替わることで、カムリング130の回転位置も切替わる。これにより、圧縮機10Aは第1の状態と第2状態との間で変化する。
 本実施形態では、カムリング130の外周面と直動部材140の外周面のいずれか一方に凸部が設けられ、いずれか他方に凸部を収容する凹部が設けられる。これにより、直線移動する直動部材140がカムリング130を回転方向に押すことができ、駆動源150Aからカムリング130に駆動力が伝達される。
 なお、他の実施形態では、上述の凸部及び凹部が設けられなくてもよい。例えば、カムリング130のうちでカム面135とは反対側の端面が回転方向に対して傾斜しており、この傾斜した端面に対向して当接する当接面を直動部材140が備えてもよい。この場合であっても、直動部材140の直線移動に伴いカムリング130は回転することができる。
 また、駆動源150Aは、エアシリンダ、ソレノイド、またはモータなどであってもよい。例えば駆動源150Aとしてモータが採用される場合、直動部材140の移動量を無段階に調整することができ、吸入バルブ63の可動範囲を無段階に調整することが可能となる。
 上記構成によれば、駆動源150Aにより駆動される直動部材140が直線移動するだけでカムリング130が回転するので、アクチュエータ100Aは構成を簡素化することができる。
 また図6に示すように、本実施形態では、単一の直動部材140が複数の気筒40(同図の例では2つの気筒40)のそれぞれのカムリング130を回転させるように構成される。これにより、アクチュエータ100Aの駆動源150Aの個数が低減するので、アクチュエータ100Aの構成を簡素化することができる。なお、ガス吸入量の調整は、複数の気筒40において同時に実行されることに限定されない。例えば、カムリング130に設けられる凹部または凸部のテーパ面の位相が複数の気筒40の間で異なるように配置される構成が採用され、且つ、直動部材140の移動量を制御可能な構成が採用されれば、ガス吸入量の調整タイミングを複数の気筒40の間でずらすことができる。これにより、複数の気筒40の各々におけるガス吸入量を微細且つ柔軟に調整することができる。なお、直動部材140が一方向に移動するときには一方の気筒40の吸入量が狭まり、直動部材140が他方向に移動するときには他方の気筒40の吸入量が狭まるような構成が採用されてもよい。
 図5に戻り、本実施形態の移動部材20Aは、気筒40の周方向に沿って等間隔に複数配置される。移動部材20Aは、一例として、軸線方向に延在するピンである。そして、上述したカムリング130のカム面135は、複数の移動部材20Aのそれぞれに対応して複数設けられる。
 上記構成によれば、複数のカム面135がそれぞれ複数の移動部材20Aに対して摺動することで、ピン形状を有する複数の移動部材20Aは、吸入バルブシート61Aを移動させる。吸入バルブシート61Aの移動が複数の移動部材20Aによって行われるので、吸入バルブシート61の移動を安定化させることができる。
 本実施形態のアクチュエータ100Aは、移動部材20Aを軸線方向に案内するように構成されたガイド170を含む。本実施形態では、複数のガイド170が、複数の移動部材20Aのそれぞれに対応して設けられる。各ガイド170は、軸線方向に間隔を空けて並ぶ第1ガイド171と第2ガイド172を含む。第1ガイド171は、カムリング130に近接する位置にて気筒40の外周面に設けられた突起と、突起に設けられた第1案内孔171Aを有する。ピン形状に形成される移動部材20Aの一端部(下端部)は、第1案内孔171Aの内側に配置されている。第2ガイド172は、フランジ47に設けられた第2案内孔172Aを含む。移動部材20Aの他端部(上端部)は、第2案内孔172Aの内側に配置されている。本例では、第2案内孔172Aは、フランジ47に形成される上述した複数の流路47Aのいずれか2つの間に設けられる。
 上記構成によれば、気筒40の径方向において、移動部材20Aはフランジ47の外周端よりも内側に位置する。よって、気筒40の径方向においてアクチュエータ100Aをコンパクト化できる。
<3.第2の実施形態に係る圧縮機10B、10C>
 図7、図8を参照し、第2の実施形態に係る圧縮機10B、10C(10)を例示する。図7は、第2の実施形態に係る圧縮機10B(10)を概念的に示す断面図である。図8は、第2の実施形態に係る圧縮機10C(10)を概念的に示す断面図である。なお、圧縮機10Aと同様の構成については、図面において同じ符号を付与し、説明を簡略化または省略する場合がある。また、圧縮機10Aと同様の動作・利点についても説明を省略する場合がある。
<3-1.圧縮機10B、10Cの構成の概要>
 図7、図8に示すように、第2の実施形態に係る圧縮機10B、10C(10)では、吸入バルブシート61B(61)が気筒40の外周部と一体的に形成されている。詳細な図示は省略するが一例として、吸入バルブシート61Bは、図5を参照して説明したフランジ47と同様な形状を有しており、流路47Aと同様の流路が形成されている(ただし、第2案内孔172Aは形成されていない)。吸入バルブシート61Bには、吸入バルブ63が着座するように構成される。
 図7、図8に示すように、圧縮機10B、10C(10)はそれぞれ、吸入バルブ63に対して吸入バルブシート61Bとは反対側に位置する背面部材65B、65C(65)を備える。第2の実施形態に係る背面部材65B、65Cは、上述のバルブプレート44に対して昇降するように構成される。一例として、背面部材65B、65Cは、気筒40の周方向の全周に亘り連続して延在するOリング状である。
 第2の実施形態に係る圧縮機10B、10Cでは、吸入バルブシート61Bまたは背面部材65B、65Cのうちで背面部材65B、65Cが軸線方向に移動する。これにより、吸入バルブシート61の可動範囲の上端が軸線方向に調整される。つまり、吸入バルブシート61Bと背面部材65B、65Cとの間にある吸入バルブ63の可動範囲は変更される。以下、第2の実施形態に関する説明では、吸入バルブシート61Bまたは背面部材65B、65Cのうちで背面部材65B、65Cをそれぞれ「可動部60B、60C」という場合がある。可動部60B、60C(60)は、圧縮機10B、10Cの構成要素であるアクチュエータ100B、100C(100)によって移動させられる。
 上記構成によれば、圧縮機10B、10Cは、背面部材65B、65Cである可動部60B、60Cを軸線方向に移動させるアクチュエータ100B、100Cを備え、アクチュエータ100B、100Cによって吸入バルブシート61Bと背面部材65B、65Cとの間における吸入バルブ63の可動範囲が変更される。これにより、作動した時の吸入バルブ63と吸入バルブシート61B、61Cとの間に形成される吸入ガス流路Ciの流路断面積を変更することができる。よって、気筒40におけるガス吸入量を段階的に調整することが可能な圧縮機10B、10Cが実現する。
 また、背面部材65B、65Cである可動部60B、60Cは、気筒40の周方向に沿って連続して延在するリング状である。これにより、可動部60B、60Cが周方向に沿って複数配置される場合に比べて、圧縮機10B、10C構成する部品点数が低減するので、アクチュエータ100B、100Cの構成を簡素化することができる。
 また、可動部60B、60Cが背面部材65B、65Cであることで、吸入バルブシート61Bを軸線方向に移動させる必要がなく、アクチュエータ100B、100Cの構成を簡素化することができる。
<3-2.アクチュエータ100B、100Cの構成の詳細>
 図7、図8に示されるように、アクチュエータ100B、100Cは、駆動源150B、150Cから伝わる駆動力によって可動部60B、60Cを移動させる移動部材20B、20C(20)を含む。
 移動部材20B、20Cは、可動部60B、60Cを移動させることで、吸入バルブ63の可動範囲を狭く及び広くすることが可能であり、吸入バルブ63に対して可動部60B、60C側(図3の例では、吸入バルブ63に対して上側)に位置する。本実施形態の移動部材20B、20Cは、バルブプレート44に形成された収容穴に設けられ、気筒40の周方向に沿って複数配置される。
 図7で示される実施形態では、背面部材65Bは、気筒40の径方向に対して傾斜して延在する傾斜面77を含む。背面部材65Bは、アクチュエータ100Bの構成要素であるバネ78によって、吸入バルブ63とは反対側に向けて付勢される。この付勢により、例えばピストン42の下降に伴ってシリンダ室Sc内の密閉空間の圧力が低下する場合であっても、背面部材65Bが吸入バルブ63側に移動するのを抑制できる。
 また、移動部材20Bは、傾斜面77に対して対向して当接する対向傾斜面29を有し、径方向に移動するように構成される。移動部材20Bは例えば油圧シリンダ、エアシリンダ、またはソレノイドなどであってもよい駆動源150B(150)によって動作する。移動部材20Bが駆動源150Bから動力を得て径方向の内側へ移動すると、対向傾斜面29は傾斜面77に対して摺動しながらバネ78の付勢力に抗って背面部材65Bを押し下げる。これにより、吸入バルブ63の可動範囲は狭まる。反対に、移動部材20Bが径方向の外側に移動すると、背面部材65Bはバネ78の付勢力によって押し上げられ、吸入バルブ63の可動範囲は広がる。なお、背面部材65Bは、バネ78の付勢力に加えて、例えばピストン42の上昇に伴うシリンダ室Sc内の密閉空間の圧力増加によって、押し上げられてもよい。
 上記構成によれば、移動部材20Bが径方向に移動することに伴い対向傾斜面29が傾斜面77に対して摺動するだけで、背面部材65Bの軸線方向に沿った移動が実現する。よって、アクチュエータ100Bを簡素化することができる。また、背面部材65Bの移動が複数の移動部材20Bによって行われるので、背面部材65Bをより安定的に移動させることができる。
 図8で示される実施形態では、バルブプレート44の収容穴に設けられた移動部材20Cは、揺動可能に設けられる。移動部材20Cの揺動方向における一端25は、吸入バルブ63とは反対側から背面部材65Cに当接し、移動部材20Cの他端26は、軸線方向に移動するように構成された作動部材49と当接する。作動部材49は、アクチュエータ100C(100)の構成要素であり、一例として、クランクケース16に設けられたガイド穴16Aに挿通されている。作動部材49は、例えば油圧シリンダ、エアシリンダ、またはソレノイドであってもよい駆動源150Cによって軸線方向に移動する。駆動源150Cと作動部材49との間には、例えば、図5を用いて例示したカムリング130のようなリング部材が介在してもよい。
 作動部材49が移動部材20Cを揺動させることで、背面部材65Cは軸線方向に移動し、吸入バルブ63の可動範囲は変更される。
 以上説明したように、移動部材20B、20Cが吸入バルブ63に対して可動部60B、60C側に位置することで、アクチュエータ100B、100Cの構成部品が吸入バルブ63に対して可動部60B、60C側に集約される。よって、移動部材20B、20Cが例えば吸入バルブ63に対して吸入バルブシート61B側に配置される場合に比べて、アクチュエータ100B、100Cをコンパクト化することができる。
 なお、第2の実施形態の他の例として、可動部60Bは、油から上下動するための力を得てもよい。この場合、バルブプレート44の内部に形成された油充填部に油が充填され、この油の圧力が油圧シリンダの駆動によって調整されてもよい。油充填部を閉鎖するように設けられる可動部60Bは、油の圧力変動に応じて軸線方向に移動する。
<4.まとめ>
 上述した幾つかの実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握されるものである。
1)本開示の少なくとも一実施形態に係るレシプロ圧縮機(10)は、
 シリンダ室(Sc)を形成する気筒(40)と、
 前記シリンダ室(Sc)の周囲に設けられる吸入バルブ(63)と、
 前記吸入バルブ(63)が着座するように構成される吸入バルブシート(61)、または、前記吸入バルブ(63)を挟んで前記吸入バルブシート(61)とは反対側に位置する背面部材(65)のいずれか一方を含み、前記気筒(40)の軸線方向に移動するように構成される可動部(60)と、
 前記可動部(60)を前記軸線方向に移動させ、前記吸入バルブシート(61)と前記背面部材(65)との間における前記吸入バルブ(63)の可動範囲を変更するためのアクチュエータ(100)と
を備える。
 上記1)の構成によれば、アクチュエータ(100)によって吸入バルブシート(61)と背面部材(65)との間における吸入バルブ(63)の可動範囲が変更されることで、作動した時の吸入バルブ(63)と吸入バルブシート(61)との間に形成される吸入ガス流路(Ci)の流路断面積を変更することができる。これにより、気筒(40)におけるガス吸入量を微細に調整することができるレシプロ圧縮機(10)が実現する。
2)幾つかの実施形態では、上記1)に記載のレシプロ圧縮機(10)であって、
 前記可動部(60)は、前記気筒(40)の周方向に沿って連続して延在するリング状である。
 上記2)の構成によれば、複数の可動部(60)が周方向に沿って配置される場合に比べて、レシプロ圧縮機(10)を構成する部品点数が低減するので、アクチュエータ(100)の構成を簡素化することができる。
3)幾つかの実施形態では、上記1)または2)に記載のレシプロ圧縮機(10)であって、
 前記アクチュエータ(100)は、前記吸入バルブ(63)の前記可動範囲が狭くなるよう前記可動部(60)を移動させる移動部材(20)を含み、
 前記移動部材(20)は、前記吸入バルブ(63)に対して前記可動部(60)側に位置する。
 上記3)の構成によれば、移動部材(20)が吸入バルブ(63)に対して可動部(60)側に位置することで、アクチュエータ(100)の構成部品が吸入バルブ(63)に対して可動部(60)側に集約される。よって、アクチュエータ(100)をコンパクト化することができる。
4)幾つかの実施形態では、上記1)から3)のいずれかに記載のレシプロ圧縮機(10A)であって、
 前記可動部(60)は、前記吸入バルブシート(61A)である。
 上記4)の構成によれば、背面部材(65A)を移動させる必要がないので、アクチュエータ(100A)は構成を簡素化することができる。
5)幾つかの実施形態では、上記4)に記載のレシプロ圧縮機(10A)であって、
 前記アクチュエータ(100A)は、
  前記吸入バルブシート(61A)に対して前記背面部材(65A)とは反対側に位置し、前記軸線方向に移動するように構成される移動部材(20A)と、
  前記移動部材(20A)に対して前記吸入バルブシート(61A)とは反対側に位置し、前記気筒(40)の軸線を中心に回転するように構成されるカムリング(130)とを含み、
 前記カムリング(130)は、回転方向に対して傾斜するカム面(135)を有し、回転に伴い前記移動部材(20A)に対して摺動する前記カム面(135)が、前記移動部材(20A)と前記吸入バルブシート(61A)とを前記背面部材(65A)に向けて移動させるように構成される。
 上記5)の構成によれば、カムリング(130)の回転運動を移動部材(20A)の軸線方向に沿った移動に変換する構成が採用されるので、カムリング(130)に対して移動部材(20A)とは反対側にアクチュエータ(100A)を構成する可動部品を多数配置する必要性を低減できる。よって、軸線方向においてアクチュエータ(100A)をコンパクト化できる。
6)幾つかの実施形態では、上記5)に記載のレシプロ圧縮機(10A)であって、
 前記アクチュエータ(100A)は、
  直線移動に伴い前記カムリング(130)を回転させるように構成される直動部材(140)と、
  前記直動部材(140)に駆動力を付与するように構成される駆動源(150A)と
をさらに含む。
 上記6)の構成によれば、駆動源(150A)により駆動される直動部材(140)が直線移動するだけでカムリング(130)が回転するので、アクチュエータ(100A)は構成を簡素化することができる。
7)幾つかの実施形態では、上記5)または6)に記載のレシプロ圧縮機(10A)であって、
 前記移動部材(20A)は、前記気筒(40)の周方向に沿って複数配置され、
 前記カム面(135)は、前記複数の移動部材(20A)のそれぞれに対応して複数設けられる。
 上記7)の構成によれば、複数のカム面(135)がそれぞれ複数の移動部材(20A)に対して摺動することで、複数の移動部材(20A)は吸入バルブシート(61A)と共に背面部材(65A)に向けて移動する。吸入バルブシート(61A)の移動が複数の移動部材(20A)によって行われるので、吸入バルブシート(61A)の移動を安定化させることができる。
8)幾つかの実施形態では、上記4)から7)のいずれかに記載のレシプロ圧縮機(10A)であって、
 前記アクチュエータ(100A)は、前記移動部材(20A)を前記軸線方向に案内するように構成されるガイド(170)を含む。
 上記8)の構成によれば、ガイド(170)によって移動部材(20A)が軸線方向に案内されるので、アクチュエータ(100A)は吸入バルブシート(61A)をより安定的に移動させることができる。
9)幾つかの実施形態では、上記8)に記載のレシプロ圧縮機(10A)であって、
 前記気筒(40)は、前記吸入バルブシート(61A)が載置されるように構成されたフランジ(47)を含み、
 各々の前記ガイド(170)は、前記フランジ(47)に設けられ、前記移動部材(20A)が内側に配置される案内孔(第2案内孔172A)を含む。
 上記9)の構成によれば、気筒(40)の径方向において、吸入バルブシート(61A)が載置されるように構成されたフランジ(47)の外周端よりも内側に移動部材(20A)は位置する。よって、気筒(40)の径方向においてアクチュエータ(100A)をコンパクト化できる。
10)幾つかの実施形態では、上記1)から9)のいずれかに記載のレシプロ圧縮機(10A)であって、
 前記背面部材(65A)は、前記気筒(40)の径方向の内側を向いており、前記吸入バルブ(63)を前記軸線方向に案内するように構成される吸入弁ガイド面(67)を含む。
 上記10)の構成によれば、吸入弁ガイド面(67)によって吸入バルブ(63)が軸線方向に案内されるので、アクチュエータ(100A)によって吸入バルブシート(61A)と背面部材(65A)の軸線方向距離が変更された場合でも、吸入バルブ(63)は安定的に作動することができる。
11)幾つかの実施形態では、上記1)から3)のいずれかに記載のレシプロ圧縮機(10B、10C)であって、
 前記可動部(60B、60C)は、前記背面部材(65B,65C)である。
 上記11)の構成によれば、吸入バルブシート(61A)を移動させる必要がないので、アクチュエータ(100B、100C)は構成を簡素化することができる。
12)幾つかの実施形態では、上記11)に記載のレシプロ圧縮機(10B、10C)であって、
 前記背面部材(65B,65C)は、前記気筒(40)の径方向に対して傾斜する傾斜面(77)を含み、
 前記アクチュエータ(100B、100C)は、前記傾斜面(77)に対向して当接する対向傾斜面(29)を有し、前記径方向に沿って移動して前記背面部材(65B,65C)を前記軸線方向に移動させるように構成される移動部材(20B、20C)を含む。
 上記12)の構成によれば、移動部材(20B、20C)が径方向に移動することに伴い対向傾斜面(29)が当接傾斜面(77)に対して摺動するだけで、背面部材(65B,65C)の軸線方向に沿った移動が実現する。よって、アクチュエータ(100B、100C)を簡素化することができる。
13)幾つかの実施形態では、上記12)に記載のレシプロ圧縮機(10B、10C)であって、
 前記移動部材(20B、20C)は、前記気筒(40)の周方向に沿って複数配置される。
 上記13)の構成によれば、背面部材(65B,65C)の移動が複数の移動部材(20B、20C)によって行われるので、背面部材(65B,65C)をより安定的に移動させることができる。
10   :レシプロ圧縮機
20   :移動部材
29   :対向傾斜面
40   :気筒
47   :フランジ
60   :可動部
61   :吸入バルブシート
63   :吸入バルブ
65   :背面部材
67   :吸入バルブガイド面
77   :傾斜面
100  :アクチュエータ
130  :カムリング
135  :カム面
140  :直動部材
150  :駆動源
170  :ガイド
172A :第2案内孔(案内孔)
Sc   :シリンダ室

 

Claims (13)

  1.  シリンダ室を形成する気筒と、
     前記シリンダ室の周囲に設けられる吸入バルブと、
     前記吸入バルブが着座するように構成される吸入バルブシート、または、前記吸入バルブを挟んで前記吸入バルブシートとは反対側に位置する背面部材のいずれか一方を含み、前記気筒の軸線方向に移動するように構成される可動部と、
     前記可動部を前記軸線方向に移動させ、前記吸入バルブシートと前記背面部材との間における前記吸入バルブの可動範囲を変更するためのアクチュエータと
    を備えるレシプロ圧縮機。
  2.  前記可動部は、前記気筒の周方向に沿って連続して延在するリング状である
    請求項1に記載のレシプロ圧縮機。
  3.  前記アクチュエータは、前記吸入バルブの前記可動範囲が狭くなるよう前記可動部を移動させる移動部材を含み、
     前記移動部材は、前記吸入バルブに対して前記可動部側に位置する
    請求項1または2に記載のレシプロ圧縮機。
  4.  前記可動部は、前記吸入バルブシートである
    請求項1乃至3の何れか1項に記載のレシプロ圧縮機。
  5.  前記アクチュエータは、
      前記吸入バルブシートに対して前記背面部材とは反対側に位置し、前記軸線方向に移動するように構成される移動部材と、
      前記移動部材に対して前記吸入バルブシートとは反対側に位置し、前記気筒の軸線を中心に回転するように構成されるカムリングとを含み、
     前記カムリングは、回転方向に対して傾斜するカム面を有し、回転に伴い前記移動部材に対して摺動する前記カム面が、前記移動部材と前記吸入バルブシートとを前記背面部材に向けて移動させるように構成される
    請求項4に記載のレシプロ圧縮機。
  6.  前記アクチュエータは、
      直線移動に伴い前記カムリングを回転させるように構成される直動部材と、
      前記直動部材に駆動力を付与するように構成される駆動源と
    をさらに含む請求項5に記載のレシプロ圧縮機。
  7.  前記移動部材は、前記気筒の周方向に沿って複数配置され、
     前記カム面は、前記複数の移動部材のそれぞれに対応して複数設けられる
    請求項5または6に記載のレシプロ圧縮機。
  8.  前記アクチュエータは、前記移動部材を前記軸線方向に案内するように構成されるガイドを含む
    請求項4乃至7の何れか1項に記載のレシプロ圧縮機。
  9.  前記気筒は、前記吸入バルブシートが載置されるように構成されたフランジを含み、
     各々の前記ガイドは、前記フランジに設けられ、前記移動部材が内側に配置される案内孔を含む
    請求項8に記載のレシプロ圧縮機。
  10.  前記背面部材は、前記気筒の径方向の内側を向いており、前記吸入バルブを前記軸線方向に案内するように構成される吸入バルブガイド面を含む
    請求項1乃至9の何れか1項に記載のレシプロ圧縮機。
  11.  前記可動部は、前記背面部材である
    請求項1乃至3の何れか1項に記載のレシプロ圧縮機。
  12.  前記背面部材は、前記気筒の径方向に対して傾斜する傾斜面を含み、
     前記アクチュエータは、前記傾斜面に対向して当接する対向傾斜面を有し、前記径方向に沿って移動して前記背面部材を前記軸線方向に移動させるように構成される移動部材を含む
    請求項11に記載のレシプロ圧縮機。
  13.  前記移動部材は、前記気筒の周方向に沿って複数配置される
    請求項12に記載のレシプロ圧縮機。

     
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