JP2000136776A - 圧縮機 - Google Patents

圧縮機

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 副次的問題を引起こす虞少なく、吸入弁の低
流量時の自励振動によって生ずる吸入圧力の脈動を効果
的に低減すること。 【解決手段】 圧縮機の吸入路に開孔面積を制御する開
度制御弁２２を設ける。吸入流量が少ないときは開度制
御弁により吸入路の開孔面積を小さくする。一方、吸入
流量が大きいときは開度制御弁により吸入路の開孔面積
を大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空調装置などに一
般に用いられる圧縮機の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】空調装置には様々なタイプの圧縮機が使
用されている。それらの圧縮機のうち、特にピストン式
可変容量圧縮機は、容量即ち流量を変化させることがで
きる利点を持つが、低流量域では吸入弁を通過するガス
量も減少するという特性をもつため、通過するガスとの
相互作用により、吸入弁がその自由動作域において自励
振動を発生する。この吸入弁の自励振動はガスの圧力変
動即ち圧力脈動を引起こす。この圧力脈動がシステムの
吸入路を伝播して蒸発器に到達すると、蒸発器を振動さ
せるため、騒音発生の原因になる。
【０００３】従来、この圧力脈動の蒸発器への伝播を抑
制するため、システムの吸入路の途中にサイレンサを設
けるなどしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、サイレンサを
設けるなどの方法では高価になること、スペースファク
タが悪くなること、及びサイレンサの耐振動性に問題が
生ずるなど、多くの副次的問題を有していた。
【０００５】それ故に本発明の課題は、副次的問題を引
起こす虞少なく、吸入弁の低流量時の自励振動によって
生ずる吸入圧力の脈動を効果的に低減することが可能な
圧縮機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、圧縮機
の吸入路に該吸入路の開孔面積を制御する開度制御弁を
設け、吸入流量が少ないときは前記開度制御弁により前
記吸入路の開孔面積を小さくし、吸入流量が大きいとき
は前記開度制御弁により前記吸入路の開孔面積を大きく
することを特徴とする圧縮機が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態に係る
圧縮機を示す。この圧縮機は自動車用空調装置の冷凍回
路に含まれるピストン式可変容量圧縮機であり、図示の
ように軸心を水平にして設置される。
【０００８】このピストン式可変容量圧縮機は、ケーシ
ング１と、このケーシング１の中央で軸方向にのびた回
転可能な主軸２とを備えている。主軸２の一端は、ケー
シング１の軸方向一端に固定したフロントハウジング３
を通って外部に露出し、ここに電磁クラッチ４を介して
外部動力源（図示せず）が適宜掛け外し可能に接続され
る。
【０００９】ケーシング１の内部には、軸心の回りに奇
数個例えば５個のシリンダ５が形成され、これらにピス
トン６がそれぞれ軸方向に摺動可能に挿入されている。
これらのピストン６は公知のクランク機構７を介して主
軸２に接続され、主軸２の回転にしたがってシリンダ５
内でそれぞれ往復動する。なおピストン６の往復ストロ
ークはクランク機構７の作用により可変である。
【００１０】ケーシング１の軸方向他端にはシリンダヘ
ッド８が弁機構９を介して固定されている。弁機構９
は、各シリンダ５に対応して形成した吐出孔１１及び吸
入孔１２にリーフ弁である吐出弁１３及び吸入弁１４を
対向させたものである。
【００１１】シリンダヘッド８には、中央の吐出室１５
とその周囲にのびた吸入室１６とが形成されている。吐
出室１５は吐出ポート１９を通して冷凍回路の高圧側に
接続され、凝縮器に高圧ガスを供給する。吸入室１６は
ガス通路１８及び吸入ポート１７からなる吸入路を通し
て冷凍回路の低圧側に接続され、蒸発器からの戻りガス
を受ける。
【００１２】吸入ポート１７は上方へのびている。ガス
通路１８と吸入ポート１７との間には弁室２１が設けら
れている。弁室２１には開度制御弁２２が上下動可能に
配置されている。開度制御弁２２はスプリング２３によ
って上方へ付勢されている。開度制御弁２２は、上下動
によりガス通路１８の開孔面積、即ち、吸入路の開孔面
積を制御するものである。即ち、開度制御弁２２が最も
下降した時にはガス通路１８の開孔面積を最大にし、ま
た最も上昇した時にはわずかな開度を残しガス通路１８
の開孔面積を最小にするよう設定されている。
【００１３】さらに、弁室２１は連通孔２４を介しても
吸入室１６に連通されている。また開度制御弁２２には
弁孔２５が形成されている。なお、吐出弁１３及び吸入
弁１４はリテーナ２６及びストッパ２７により過剰な撓
みを防止される。
【００１４】主軸２の回転にしたがいピストン６がシリ
ンダ５内で往復動すると、吸入室１６の冷媒ガスは吸入
孔１２及び吸入弁１４を介してシリンダ５内に吸入さ
れ、かつ吐出孔１１及び吐出弁１３を介して吐出室１５
に吐出される。さらに吐出室１５から吐出孔１９を通し
て冷媒ガスが冷凍回路の高圧側に供給される。なおピス
トン６の往復ストロークはクランク機構７の作用により
可変であるため、高流量と低流量との間で流量が可変で
ある。
【００１５】高流量時は、吸入室１６の圧力の低下量が
吸入ポート１７の圧力のそれに比べて増大し、圧力差に
より開度制御弁２２を押し下げる力が生まれる。これに
より開度制御弁２２がスプリング２３の圧縮を伴い下降
し、ガス通路１８の開孔面積を大きくする。この場合、
吸入ポート１７から導入された冷媒ガスはガス通路１８
を通って吸入室１６に流入するため、圧損は小さい。こ
の高流量においては、冷媒ガスの圧力脈動は小さいため
騒音発生の原因にはならない。
【００１６】低流量時は、吸入室１６と吸入ポート１７
との圧力差が小さくなるので、開度制御弁２２はスプリ
ング２３の復元力により上昇させられ、ガス通路１８の
開孔面積を小さくする。この場合、吸入ポート１７から
導入された冷媒ガスには、弁孔２５を通過して弁室２１
に入り、さらに連通孔２４を通って吸入室１６に流入す
る部分が生じる。この低流量においては、冷媒ガスの圧
力脈動は大きくなるが、吸入室１６から連通孔２４に伝
播し、さらに弁室２１を通って弁孔２５から吸入ポート
１７へと伝播することになるため、この過程で圧力脈動
が弱められ、整流され、騒音発生の原因にはならない。
なお低流量においては、開度が小さくても大きな圧力降
下を生じないため、絞ったことによる害はない。
【００１７】このように、吸入路途中に開度を制御する
開度制御弁２２を介在させ、特に吸入弁１４の圧力脈動
が激しく発生する低流量域においてその開度を絞ること
により、この絞りと吸入室１６とで形成されるローパス
フィルタ効果で圧力脈動を減衰させる。そして低流量域
では小さな開度の中を冷媒ガスが通過するが、流量が小
さい間は問題となるような圧力損失は生じない。この状
態で吸入弁１４が振動し、圧力脈動が生じても吸入室１
６の容積効果と弁孔２５の絞り効果とにより、冷凍回路
の低圧側への圧力変動の伝播が抑制される。一方、流量
が増大すると、弁開度が大きくなり、脈動抑制効果はな
くなるが、大流量域では吸入弁１４がストッパ２７に突
き当たるよう大きく動くため、自励脈動は発生しない。
この流量域では開度制御弁２２が流れに対し邪魔をしな
いように作動する。
【００１８】図２は本発明の他の実施の形態に係る圧縮
機を示す。この圧縮機は自動車用空調装置の冷凍回路に
含まれるピストン式可変容量圧縮機であり、図示のよう
に軸心を水平にして設置される。なお、図１と同様な部
分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００１９】この可変容量圧縮機は、吸入圧を検知して
クランク室２８の圧力を制御する調整弁３１と、この調
整弁３１に吸入圧を供給するための連通路３２とを有す
るものである。調整弁３１は、周囲の圧力を感知して伸
縮するベローズ３３と、このベローズ３３の伸縮に応じ
て開閉する弁体３４とを有している。弁体３４にて開閉
される出口３５は連通路３２を通って吸入路に開度制御
弁２２よりも上流部分３６で連通している。こうして、
調整弁３１は上流部分３６の圧力を検知してクランク室
２８の圧力を制御するようにされている。
【００２０】この可変容量圧縮機によれば、調整弁３１
の出口側が吸入路に開度制御弁２２よりも上流部分で連
通しているので、開度制御弁２２による圧損は無関係と
なり、調整弁３１による圧力制御点の変動という問題は
起こらない。
【００２１】なお、図面に例示した開度制御弁はあくま
でも一例であり、他の様々な構造や形状を設計的に選択
することで同様の効果が得られることは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サイレンサを付加したり、能力を犠牲にすることなく、
吸入弁の低流量時の自励振動によって生ずる吸入圧力の
脈動を効果的に低減することが可能となる。このためピ
ストン式可変容量圧縮機で問題となる低負荷時の蒸発器
の騒音を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る圧縮機の縦断面図で
ある。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る圧縮機の縦断面
図である。
【符号の説明】
１ ケーシング ２ 主軸 ３ フロントハウジング ４ 電磁クラッチ ５ シリンダ ６ ピストン ７ クランク機構 ８ シリンダヘッド ９ 弁機構 １１ 吐出孔 １２ 吸入孔 １３ 吐出弁 １４ 吸入弁 １５ 吐出室 １６ 吸入室 １７ 吸入ポート １８ ガス通路 １９ 吐出ポート ２１ 弁室 ２２ 開度制御弁 ２３ スプリング ２４ 連通孔 ２５ 弁孔 ２６ リテーナ ２７ ストッパ ２８ クランク室 ３１ 調整弁 ３２ 連通路 ３３ ベローズ ３４ 弁体 ３５ 出口 ３６ 上流部分

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧縮機の吸入路に該吸入路の開孔面積を
    制御する開度制御弁を設け、吸入流量が少ないときは前
    記開度制御弁により前記吸入路の開孔面積を小さくし、
    吸入流量が大きいときは前記開度制御弁により前記吸入
    路の開孔面積を大きくすることを特徴とする圧縮機。
  2. 【請求項２】 前記開度制御弁は前記吸入路のガスの流
    れによって生じる圧力差により開度が制御されるもので
    ある請求項１記載の圧縮機。
  3. 【請求項３】 前記圧縮機は可変容量型である請求項１
    又は２記載の圧縮機。
  4. 【請求項４】 クランクケースと、該クランクケースと
    前記吸入路との連通を制御する調整弁と有し、該調整弁
    の吸入路側は、前記吸入路に前記開度制御弁よりも上流
    部分で連通している請求項３記載の圧縮機。
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