JP2000240566A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液圧縮に伴う騒音を低減する。 【解決手段】 吸入口２４から吸入された冷媒を斜板室
３８ａを経由させることなく、吸入室３１、２７に向け
て直接に供給する。これにより、斜板室３８ａ内に溜ま
った比較的大量の液相冷媒が順次、吸入室３７、２７及
び作動室３８、３９に供給されないので、圧縮機（冷凍
サイクル）の起動直後においては液圧縮が発生するもの
の、吸入室３７、２７及び作動室３８、３９内に溜まっ
た液相冷媒が排出（吐出）された後は液圧縮が発生しな
い。したがって、比較的短時間で液圧縮を終了させるこ
とができるので、液圧縮に伴う騒音を低減することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体を吸入圧縮す
る圧縮機に関するもので、車両用冷凍サイクルの圧縮機
に適用して有効である。

【０００２】

【従来の技術】冷凍サイクルの圧縮機として、例えば斜
板型圧縮機においては、吸入口から吸入された冷媒は、
斜板が収納された斜板室を経由して吸入室に導かれ、そ
の後、吸入室から各作動室に吸入された後、圧縮されて
吐出室を経由して吐出口から吐出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、冷凍サイク
ルが発する騒音として圧縮機が液相冷媒を圧縮してしま
うこと（以下、このことを液圧縮と呼ぶ。）がある。こ
れは、何らかの原因により圧縮機が液冷媒を吸入圧縮し
てしまうと、これに伴って圧縮機が大きく振動するた
め、圧縮機が固定されたエンジン、及び冷媒配管等の圧
縮機に接続された機器が共振してしまい、大きな騒音が
発生してしまうことである。

【０００４】一方、冷凍サイクルでは、液相冷媒を気化
させることにより冷凍能力を発揮させ、気相冷媒を凝縮
させることにより放熱を行うので、液圧縮を完全に防ぐ
ことは困難である。本発明は、上記点に鑑み、液圧縮に
伴う騒音を低減することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１、２に記載の発明では、ハウジ
ング（１〜４）には、複数個の作動室（３８、３９）に
流体を分配供給する吸入室（２７、３１）、外部機器に
接続される吸入口（２４）及び吐出口（２３）、並びに
前記シャフト（５）が収納される空間（３８ａ）が形成
されている。そして、吸入口（２４）からハウジング
（１〜４）内に流入した流体は、空間（３８ａ）を経由
することなく、直接に吸入口（２４）から吸入室（２
７、３１）に向けて供給されることを特徴とする。

【０００６】これにより、圧縮機の起動直後において
は、吸入室（３１、２７）及び作動室（３８、３９）内
に残留している液流体による液圧縮が発生するものの、
後述するように、空間（３８ａ）内に溜まった比較的大
量の液流体が順次、吸入室（３７、２７）及び作動室
（３８、３９）に供給されることがない。したがって、
圧縮機の起動直後においては液圧縮が発生するものの、
吸入室（３７、２７）及び作動室（３８、３９）内に溜
まった液流体が排出（吐出）された後は液圧縮が発生し
ない。延いては、比較的短時間で液圧縮を終了させるこ
とができるので、液圧縮に伴う騒音を低減することがで
きる。

【０００７】なお、請求項２に記載の発明のごとく、吸
入室（２７、３１）に導かれた流体の一部を空間（３８
ａ）に導く連通路（４１、４２）を設けてもよい。請求
項３に記載の発明では、ハウジング（１〜４）には、複
数本のピストン（８）及び複数本のシリンダボア（９
ａ、９ｂ）により構成される複数個の作動室（３８、３
９）に流体を分配供給する吸入室（２７、３１）、外部
機器に接続される吸入口（２４）及び吐出口（２３）、
並びに斜板（６）が収納される斜板室（３８ａ）が形成
されている。そして、吸入口（２４）からハウジング
（１〜４）内に流入した流体を、斜板室（３８ａ）を経
由することなく、直接に前記吸入口（２４）から吸入室
（２７、３１）に向けて供給する吸入通路（４０）が設
けられているとともに、吸入室（２７、３１）に導かれ
た流体の一部を斜板室（３８ａ）に導く連通路（４１、
４２）が形成されていることを特徴とする。

【０００８】これにより、請求項１に記載の発明と同様
に、比較的短時間で液圧縮を終了させることができるの
で、液圧縮に伴う騒音を低減することができる。因み
に、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に
記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本実施形態は、本発明に係る斜板
型圧縮機を車両用冷凍サイクルに適用したものであり、
図１は、本実施形態に係る斜板型圧縮機（以下、単に圧
縮機と呼ぶ。）の軸方向断面を示している。図１中、５
は電磁クラッチ（図示せず）を介して外部駆動源（車両
走行用エンジン）からの駆動力を得て回転するシャフト
であり、このシャフト５はシリンダブロック（ハウジン
グ）２、３に配置されたラジアル軸受１３、１４及びス
ラスト軸受１１、１２によって回転可能に保持されてい
る。ここで、ラジアル軸受１３、１４はシャフト５の垂
直方向の荷重に対抗し、スラスト軸受１１、１２はシャ
フト５の軸方向荷重に対抗している。

【００１０】シリンダブロック２、３内には、シャフト
５と平行、かつ、シャフト５を中心として周方向に３等
分する位置にシリンダボア９ａ、９ｂが形成されてお
り、シリンダブロック２側にはシリンダボア９ａが３
本、シリンダブロック３側にはシリンダボア９ｂが３本
と合計６本形成されている。また、両シリンダボア９
ａ、９ｂには、各シリンダボア９ａ、９ｂ内で往復運動
する第１、２ピストン部８ｂ、８ａが形成された双頭ピ
ストン（可動部）８が挿入れており、この双頭ピストン
８及び両シリンダボア９ｂ、９ａによって第１作動室３
８及び第２作動室３９がそれぞれ３個づつ形成されてい
る。

【００１１】６はシャフト５に結合されているととも
に、シャフト５に対して所定量傾いた斜板６であり、こ
の斜板６は、シュー７を介して双頭ピストン８と摺動、
かつ、揺動可能に連結するとともに、シャフト５の回転
運動を往復運動に変換して双頭ピストン８を両シリンダ
ボア９ａ、９ｂ内に往復運動させるものである。したが
って、本実施形態では、シリンダブロック２、３、双頭
ピストン８及び斜板６等から、複数個の作動室３８、３
９の体積を拡大縮小させて冷媒（流体）を吸入圧縮する
圧縮機構Ｃｐが構成されている。

【００１２】また、両シリンダブロック２、３の端面に
は、両作動室３８、３９内に吸入された冷媒の逆流を防
止する吸入弁（図示せず）及び両シリンダボア９ａ、９
ｂを閉塞するバルブプレート１５、１６が配置されてい
る。そして、バルブプレート１５にはシリンダボア９ａ
に連通する吸入ポート３４と吐出ポート３５が形成れて
おり、シリンダボア９ａの反対側の吐出ポート３５に
は、作動室３９から吐出した冷媒の逆流を防止する吐出
弁１７と、この吐出弁１７の最大開度を規制する弁止板
１８とがボルト（図示せず）によってバルブプレート１
５に固定されている。

【００１３】同様に、バルブプレート１６には、シリン
ダボア９ｂに連通する吸入ポート２５と吐出ポート２６
が形成されており、シリンダボア９ｂの反対側の吐出ポ
ート２６には吐出弁１９と弁止板２０とがボルト（図示
せず）によってバルブプレート１６に固定されている。
なお、バルブプレート１５及び吐出弁１７はフロントハ
ウジング１とシリンダブロック２とによって挟まれてボ
ルト３７によって共締めされ、バルブプレート１６及び
吐出弁１９はリアハウジング４とシリンダブロック３と
によって挟まれてボルト３６によって共締めされてい
る。

【００１４】また、フロントハウジング１には、フロン
トハウジング１とシャフト５との隙間から冷媒が外部へ
漏れることを防止する軸シール１０が配置され、この軸
シール１０はシャフト５に圧入されたリング１０ａの端
面１０ｂに接して冷媒の漏れを防止している。ところ
で、シリンダブロック２には、冷凍サイクルの蒸発器
（図示せず）の冷媒流出側に接続される吸入口２４が形
成されており、吸入口２４から吸入された冷媒は、シリ
ンダブロック２内に形成された斜板６を収納する斜板室
（空間）３８ａを経由することなく、吸入通路４０を流
通してフロントハウジング１に形成された吸入室３１及
びリアハウジング４に形成された吸入室２７に向けて直
接に供給される。

【００１５】なお、吸入室３１は３個の作動室３９に冷
媒を分配供給するものであり、吸入室２７は３個の作動
室３８に冷媒を分配供給するものである。一方、斜板室
３８ａには、シリンダブロック２、３に形成された冷媒
供給路（連通路）４１、４２を経由して吸入室２７、３
１に導かれた冷媒の一部が供給されるとともに、冷媒供
給路４１、４２には、吸入室２７、３１から斜板室３８
ａに冷媒が過度に流通することを防止すべく、冷媒供給
路４１、４２の圧力損失（通路抵抗）を増大させる絞り
手段（本実施形態では、φ１〜３ｍｍの固定絞り）４３
が配設されている（図２参照）。

【００１６】また、２３は冷凍サイクルの凝縮器（図示
せず）の冷媒流入側に接続される吐出口であり、各作動
室３８、３９から吐出した冷媒は、吐出室２８、３２に
て集合回収されて吐出口２３から凝縮器に向けて吐出さ
れる。なお、吐出室２８に集合回収された冷媒は、吐出
通路３０及び吐出室２８を経由して吐出口２３に導かれ
る。

【００１７】次に、本実施形態の特徴を述べる。ところ
で、圧縮機の稼働状態をを問わず、圧縮機内のうち液相
冷媒が溜まる可能性が高いのは、斜板室３８ａ等のシャ
フト５が収納される比較的大きな体積を有する空間であ
る。一方、圧縮機が停止しているときには、吸入室２
７、３７、作動室３８、３９及び吐出室２８、３２内に
残留した冷媒が凝縮するので、斜板室３８ａに加えて、
吸入室２７、３７等にも液相冷媒が溜まってしまう。

【００１８】このため、従来の技術に係る圧縮機のごと
く、吸入口から吸入された冷媒が斜板室を経由して吸入
室に導かれるように構成されていると、圧縮機の稼働と
ともに、斜板室内に溜まった比較的大量の液相冷媒が順
次、吸入室及び作動室に供給されるので、比較的長時
間、液圧縮が継続してしまう。これに対して、圧縮機
（冷凍サイクル）の起動直後においては、本実施形態に
係る圧縮機においても吸入室３１、２７及び作動室３
８、３９内に残留している液相冷媒による液圧縮が発生
するものの、本実施形態に係る圧縮機では、吸入口２４
から吸入された冷媒は、斜板室３８ａを経由することな
く、吸入室３１、２７に向けて直接に供給されるので、
斜板室３８ａ内に溜まった比較的大量の液相冷媒が順
次、吸入室３７、２７及び作動室３８、３９に供給され
るといったことがない。

【００１９】したがって、圧縮機（冷凍サイクル）の起
動直後においては液圧縮が発生するものの、吸入室３
７、２７及び作動室３８、３９内に溜まった液相冷媒が
排出（吐出）された後は液圧縮が発生しない。延いて
は、比較的短時間で液圧縮を終了させることができるの
で、液圧縮に伴う騒音を低減することができる。なお、
図３（ａ）は、本実施形態に係る圧縮機の騒音レベルを
示す試験結果であり、図３（ｂ）は、従来の技術に係る
圧縮機の騒音レベルを示す試験結果である。これらの試
験結果から明らかなように、本実施形態に係る圧縮機で
は、従来の技術に係る圧縮機に比べて、騒音が低減して
いることが判る。

【００２０】ところで、冷凍サイクル用の圧縮機の多く
は、冷媒中に潤滑油を混合させることにより、シュー７
や軸受１１〜１４等の摺動部を潤滑しているので、斜板
室３８ａには、何らかの手段により（潤滑油が混合され
た）冷媒を供給する必要がある。これに対して、本実施
形態では、冷媒供給路４１、４２を経由して吸入室２
７、３１から斜板室３８ａに冷媒供給されるので、シュ
ー７や軸受１１〜１４等の摺動部が焼き付いてしまうこ
とを防止しつつ、液圧縮に伴う騒音を低減することがで
きる。

【００２１】また、吸入室２７、３１に供給された低圧
低温の冷媒を斜板室３８ａ内の摺動部を冷却することが
できる。ところで、上述の実施形態では、冷媒供給路４
１、４２に絞り手段４３を設けて冷媒供給路４１、４２
の圧力損失を大きくしたが、絞り手段４３を廃止して冷
媒供給路４１、４２の通路断面積を小さくすることによ
り、絞り手段４３と同等に圧力損失を得てもよい。

【００２２】また、上述の実施形態では、斜板６により
双頭ピストン８を往復運動させたが、クランクシャフト
によりピストンを往復運動させる圧縮機であってもよ
い。なお、この場合は、クランクシャフトが収納される
クランク室が斜板室３８ａに相当する。また、上述の実
施形態では、冷媒（流体）中に潤滑油を混合することに
より圧縮機内を潤滑する、いわゆる混合給油タイプであ
ったが、冷媒（流体）中に潤滑油を混合すること無く摺
動部を潤滑する、いわゆる分離給油タイプでは、冷媒供
給路４１、４２を廃止してもよい。

【００２３】さらに、上述の実施形態では、双頭ピスト
ン型の斜板型圧縮機であったが、ピストン部を片側のみ
に有する片斜板型圧縮機等のその他の圧縮機であっても
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る圧縮機の断面図である。

【図２】実施形態に係る圧縮機における冷媒流れを示す
模式図である。

【図３】（ａ）は、実施形態に係る圧縮機の騒音レベル
を示すグラフであり、（ｂ）は、従来の技術に係る圧縮
機の騒音レベルを示すグラフである。

【符号の説明】

５…シャフト、６…斜板、２７、３１…吸入室、３８、
３９…作動室、４０…吸入通路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング（１〜４）に対して可動する
   可動部（８）を有し、前記ハウジング（１〜４）及び前
   記可動部（８）によって形成される複数個の作動室（３
   ８、３９）の体積を拡大縮小させることにより流体を吸
   入圧縮する圧縮機構（Ｃｐ）と、 前記ハウジング（１〜４）内に回転可能に支持され、前
   記可動部（８）を可動させるシャフト（５）とを備え、 前記ハウジング（１〜４）には、前記複数個の作動室
   （３８、３９）に流体を分配供給する吸入室（２７、３
   １）、外部機器に接続される吸入口（２４）及び吐出口
   （２３）、並びに前記シャフト（５）が収納される空間
   （３８ａ）が形成されており、 前記吸入口（２４）から前記ハウジング（１〜４）内に
   流入した流体が、前記空間（３８ａ）を経由することな
   く、直接に前記吸入口（２４）から前記吸入室（２７、
   ３１）に向けて供給されるように構成されていることを
   特徴とする圧縮機。
2. 【請求項２】 前記吸入室（２７、３１）に導かれた流
   体の一部を前記空間（３８ａ）に導く連通路（４１、４
   ２）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載
   の圧縮機。
3. 【請求項３】 複数本のピストン（８）、及び前記ピス
   トン（８）が往復運動する複数本のシリンダボア（９
   ａ、９ｂ）が形成されたハウジング（１〜４）を有し、
   回転するシャフト（５）に対して傾いた斜板（６）によ
   り前記複数本のピストン（８）を往復運動させる斜板型
   圧縮機であって、 前記ハウジング（１〜４）には、前記複数本のピストン
   （８）と前記複数本のシリンダボア（９ａ、９ｂ）とに
   より構成される複数個の作動室（３８、３９）に流体を
   分配供給する吸入室（２７、３１）、外部機器に接続さ
   れる吸入口（２４）及び吐出口（２３）、並びに前記斜
   板（６）が収納される斜板室（３８ａ）が形成されてお
   り、 前記吸入口（２４）から前記ハウジング（１〜４）内に
   流入した流体を、前記斜板室（３８ａ）を経由すること
   なく、直接に前記吸入口（２４）から前記吸入室（２
   ７、３１）に向けて供給する吸入通路（４０）が設けら
   れ、 さらに、前記吸入室（２７、３１）に導かれた流体の一
   部を前記斜板室（３８ａ）に導く連通路（４１、４２）
   が形成されていることを特徴とする斜板型圧縮機。