JP2001207961A

JP2001207961A - 往復動型圧縮機

Info

Publication number: JP2001207961A
Application number: JP2000011536A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hashimoto; 見次橋本; Yoshito Matsumura; 義人松村; Yoshinobu Ichikawa; 喜伸市川; Taizo Sato; 泰造佐藤
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2001-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】能力低下をきたさず，吐出脈動を低減するこ
とができるシリンダヘッド構造を備えた往復動型圧縮機
を提供すること。【解決手段】シリンダボア内を往復動するピストン
と、前記シリンダボアの一端に設けられ、内部に吸入室
及び吐出室を備えたシリンダヘッドとを備え、前記吸入
室から前記シリンダボア内に吸入した冷媒を前記ピスト
ンによって圧縮して前記吐出室に吐出する圧縮機におい
て、前記シリンダヘッド１０に設けられた前記吐出室５
内の吐出口付近に絞り管６を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主にカーエアコン
（Ａ／Ｃ）用圧縮機等に用いられる往復動型圧縮機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の圧縮機として、図９に示さ
れるものがある。

【０００３】図９は従来技術による往復動型圧縮機の一
例を示す断面図である。図９を参照すると、従来技術に
よる往復動型圧縮機５０は、複数のシリンダボア５２を
備えケーシング５１と一体に形成されたシリンダブロッ
ク５３と、ケーシング５１の一端に設けられたフロント
ハウジング５４とを備えている。また、フロントハウジ
ング５４を貫通してケーシング５１内のシリンダブロッ
ク５３の挿通孔５３ａまで挿通された回転軸５５を備え
ている。この回転軸５５は、軸受５６ａ，５６ｂを介し
てフロントハウジング５４、及びシリンダブロック５３
に回転可能に支持されているとともに、封止部材５７，
５８によって、密封されている。回転軸５５のフロント
ハウジング５４寄りには、ロータ６１が設けられ、ボル
ト６２によって、回転軸５５に固定されている。ロータ
６１の一端は、フロントハウジング５４の内壁に、スラ
ストベアリング６３を介して支持され、他端は、回転軸
５５の周囲に配置された斜板６４の一端にクランク機構
６５を介して連結されている。斜板６４の中心の円筒部
の周囲には、揺動板６６が設けられ、スラストベアリン
グ６４ａを介して、斜板６４に対して、摺動回転可能な
ように設けられている。揺動板６６の周囲の一部６７ａ
には、溝が設けられており、この溝は、ケーシング５１
内に設けられたレール板６７ｂと軸方向に沿って移動可
能に係合し、このレール板とともに回転阻止機構６７を
構成している。回転阻止機構６７は、揺動板６６を回転
軸５５に沿う方向には移動可能であるが、回転軸５５の
周囲には回転不可能となるように構成されている。

【０００４】シリンダブロック５３内のシリンダボア５
２内には、ピストン７１が配置され、ピストンロッド７
２を介して、揺動板６６の他端側の周辺部に接続されて
いる。

【０００５】ケーシング５１のシリンダブロック５３の
他端は、弁板装置８０を介してシリンダヘッド１００が
設けられている。

【０００６】弁板装置８０は、両面をシール部材と一体
に形成された図示しない吸入弁と、吐出弁４３とを備え
た弁板本体４６と、吐出弁４３を覆うように設けられた
リテーナ４４とを備え、これらは、ボルト４８によっ
て、弁体本体４６と一体となるように、組み立てられて
いる。

【０００７】シリンダヘッド１００は、底壁１００ａと
周囲に設けられた隔壁１００ｃとこれに一連の側壁１０
０ｂとを設けている。底壁１００ａには、供給される冷
媒を導入するための冷媒導入孔１０４を構成している。
底壁１００ａ、隔壁１００ｃ、と弁板装置８０との間
で、吐出室１０３が形成されている。

【０００８】ボルト４８がネジ用挿通孔４７及び弁板本
体４６に設けられたネジ用挿通孔を貫いてシリングブロ
ック５３に設けられたネジ孔にねじ込まれ固定されてい
る。

【０００９】この様な構成の従来技術による往復動型圧
縮機において、図示しない外部駆動源によって、回転軸
５５が回転すると、それによって、ロータ６１が回転
し、それに伴ってロータ６１に連結された斜板６４が回
転する。斜板６４の回転は、揺動板６６の揺動運動及び
ピストンロッド７２の往復運動を介してピストン７１の
シリンダボア５２内の軸方向の往復運動に変換される。

【００１０】これによって、冷媒導入孔１０４から導入
される冷媒は、吸入室１０６から吸入口４１を通ってシ
リンダボア５２内に至り、ピストン７１によって圧縮さ
れ、吐出口４２から吐出室１０３に吐出され、吐出孔１
０７を介して、外部冷媒回路に送り出される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術による往復動型圧縮機において、ピストン
による冷媒ガスの吐出圧変化が直接吐出室内に伝わり、
そのため吐出圧が脈を打つように変化するいわゆる脈動
が発生する。このため、シリンダヘッド１００内の吐出
室１０３と、図示しない吐出ポート１０７間の通路１０
７に絞りを設けて、吐出脈動を低減させていた。この絞
りは吐出ポート内径より小さく，最小４ｍｍ程度であ
る。

【００１２】しかし、吐出脈動低減効果を高めるため
に，絞りの内径を更に小さくすると、吐出脈動は更に低
減するが、圧力損失の増加を招き，コンプレッサ吐出圧
力に比べて、吐出室内圧力が上昇して、コンプレッサ能
力が低下してしまう。

【００１３】また、吐出室内圧力上昇により、シール性
が悪化するおそれもある。

【００１４】そこで、本発明の技術的課題は、能力低下
をきたさず，吐出脈動を低減することができるシリンダ
ヘッド構造を備えた往復動型圧縮機を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、シリン
ダボア内を往復動するピストンと、前記シリンダボアの
一端に設けられ、内部に吸入室及び吐出室を備えたシリ
ンダヘッドとを備え、前記吸入室から前記シリンダボア
内に吸入した冷媒を前記ピストンによって圧縮して前記
吐出室に吐出する圧縮機において、前記シリンダヘッド
に設けられた前記吐出室内の吐出口付近に絞り管を設け
たことを特徴とする往復動型圧縮機が得られる。

【００１６】また、本発明によれば、前記往復動型圧縮
機において、前記絞り管は、前記吐出室内の吐出室壁面
に前記シリンダヘッドと一体化して形成されることを特
徴とする往復動型圧縮機が得られる。

【００１７】また、本発明によれば、前記往復動型圧縮
機において、前記絞り管は、前記吐出口付近で且つ前記
吐出室内の吐出室壁面に設けられたパイプ形状を備えて
いることを特徴とする往復動型圧縮機が得られる。

【００１８】また、本発明によれば、前記往復動型圧縮
機において、前記絞り管の内径は，最小φ４ｍｍ程度で
あり，前記絞り管長さは，吐出室内に収納される程度の
長さであることを特徴とする往復動型圧縮機が得られ
る。

【００１９】また、本発明によれば、前記往復動型圧縮
機において、前記絞り管は、前記吐出室壁面に，断面を
凹形状とする曲線的な溝を配置し，前記吐出口を有する
板状の蓋を組付けることによって形成されていることを
特徴とする往復動型圧縮機が得られる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００２１】本発明の実施の形態による往復動型圧縮機
は、シリンダヘッド部分が従来技術によるものと異なる
他は、同様の構成を有するので、シリンダヘッド部分に
ついてのみ説明する。

【００２２】（第１の実施の形態）図１は本発明の第１
の実施の形態による往復動型圧縮機のシリンダヘッド部
分を示す図で、（ａ）は弁板装置側から眺めた正面図、
（ｂ）は断面端面図である。

【００２３】図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発
明の第１の実施の形態によるシリンダヘッド１０は、側
壁１と、側壁１の一端を封じる底壁３と、底壁３の内部
に形成された隔壁とを備えている。底壁３には、吐出ポ
ート３１及び吸入ポート３２が夫々設けられているが、
図１（ｂ）では、その図示を省略している。尚、符号８
は、シリンダヘッド１０を弁板装置（図９の符号８０）
とともに、シリンダブロック（図９の符号５３）に固定
するための固定用穴である。

【００２４】吐出ポート３１から吐出室５まで、底壁３
の内側に肉厚の部分が設けられ、その内部に貫通穴７が
設けられて絞り管６が形成されている。絞り管６には、
吐出室５内の隔壁２付近に開口した吐出口７ａが形成さ
れている。この絞り管６によって、吐出圧変動による脈
動を防止することができる。

【００２５】（第２の実施の形態）図２は本発明の第２
の実施の形態による往復動型圧縮機のシリンダヘッドを
示す正面図で、（ａ）は絞り管をはずした状態、（ｂ）
は絞り管を設けた状態を示している。

【００２６】図２（ａ）に示すように、吐出室５から吐
出ポート３１に通じる通路の開口部に、図２（ｂ）に示
すように、パイプ状の絞り管１１が設けられている。こ
の絞り管１１は、吐出室５の底壁部に密着して設けられ
ており、吐出室内に連通する開口部をその端面に有する
ので、吐出室５の容積をほとんど変化させずに、吐出室
５からの冷媒の脈動を低減することができる。

【００２７】（第３の実施の形態）図３は本発明の第３
の実施の形態による往復動型圧縮機のシリンダヘッドを
示す図で、（ａ）は吐出室５から蓋１２を除いた正面
図，（ｂ）は吐出室５に設けられる蓋１２を示す正面
図、（ｃ）は吐出室に蓋１２を設けた時の（ａ）のIII
Ｃ−IIIＣ線断面図で、（ｂ）のIIIＣ′−IIIＣ′線断
面に相当する。

【００２８】図３（ａ）を参照すると、シリンダヘッド
３０の底壁の吐出室側の内壁部に、吐出ポート３１に通
じる通路の開口に連続して螺旋状の溝１３が設けられて
いる。

【００２９】図３（ｂ）に示すように、蓋１２は、周辺
部が吐出室の側壁に沿った形状の底壁１２ｂと、底壁１
２ｂの周縁部から吐出室５内壁に対応するように、起立
した周壁１２ａとを備え、中央に吐出口１２ｃを備えて
いる。

【００３０】図３（ｃ）に示すように、吐出室５に蓋１
２を挿入損すると、底壁１２ｂにより、溝１３の開口部
がふさがり、溝１３の終端の吐出口１２ｃが吐出室５に
開口した形状となる。従って、溝１３と蓋１２の底部に
よって、絞り管（溝と同様に符号１３で示す）１３が形
成される。従って、この絞り管１３によって、脈動を低
減することができる。

【００３１】以上説明した本発明の実施の形態において
は、シリンダヘッド吐出室内の吐出口付近に絞り管を設
ける圧縮機であり，その絞り管は，所定吐出室内に収納
される長さにおいて，圧力損失を最小に抑え，脈動低減
効果を最大に発揮することが必要である。一般に、配管
の圧力損失は，配管長さに比例し，配管内径のべき乗に
反比例する。

【００３２】図４は、本発明の実施の形態による絞り管
の効果の検証に用いられた配管を示す図で，（ａ）は長
さｌ１、口径ｄ１の配管Ａ，（ｂ）は長さｌ１、口径ｄ
２の配管Ｂ（但しｄ２＜ｄ１）、（ｃ）は長さｌ２、口
径ｄ１の配管Ｃを示している。

【００３３】次に、図５を参照して、吐出圧力脈動低減
効果を考えると「低周波用消音器」に適用した場合，消
音器を付けた時と、つけない時の効果について説明す
る。

【００３４】消音器を付けた場合と付けない場合の差を
表す挿入損失ＩＬは，図５のような式から求められる。
これによって、内径ｄを小さくするよりも長さｌを長く
とることで大きな挿入損失効果が得られることが分か
る。

【００３５】図６は図４に示した３種類の配管の圧力損
失を示す図である。図６に示すように、圧力損失を最小
に抑えるためには，内径ｄを絞らず配管長さｌを長くと
ることが効果的である事が分かる。

【００３６】図７は図４に示した３種類の配管の挿入損
失を示す図である。図７に示すように、配管Ｃ、配管
Ｂ，配管Ａの順で、所定周波数における挿入損失が低減
されることが分かる。

【００３７】図８は第１の実施の形態における絞り管が
ある場合と、無い場合における圧縮機（コンプレッサ）
の回転数と、コンプレッサの吐出脈動との関係を示す図
である。図８に示すように、絞り管の無い場合（曲線２
１）よりも、絞り管のある場合（曲線２２）の方が明ら
かに吐出脈動が低減されていることが分かる。

【００３８】以上のことから本発明における絞り管に要
求される「挿入損失は大きく（吐出圧力脈動低減効果が
大きく）かつ圧力損失は小さい。」ことを達成するため
には，内径ｄを必要以上に絞らず，長さｌを大きくとる
ことで圧力損失を最小限に抑え、より、吐出圧力脈動の
低減効果が期待できることが分かる。

【００３９】具体的には，絞りの内径は，最小φ４ｍｍ
程度であり，絞り管長さは，吐出室内に収納される程度
の長さとすれば良い。

【００４０】また、図２及び図３に示すように、絞り管
を吐出室内でらせん形状にして長さを長く取ることで、
図１の場合に比べて更に、効果を発揮することが可能で
ある。

【００４１】以上、本発明の実施の形態によれば、シリ
ンダヘッド内吐出口での圧力損失の増加を押さえ，かつ
吐出圧力脈動が低減される。

【００４２】尚、本発明の実施の形態においては、往復
動型圧縮機として、揺動板の一面に回転可能に、ピスト
ンロッドの一端を固定した、いわゆる揺動板式圧縮機の
例にとり説明したが、回転する斜板の周面をピストンに
設けられた溝に、シューを介して収容したいわゆる斜板
式圧縮機等にも本発明が適用できることは、言うまでも
ない。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
圧縮機の圧縮能力を低下させることなく吐出脈動を低減
することができる往復動型圧縮機を提供することができ
る。

【００４４】また、本発明によれば、シリンダヘッドの
吐出室内にシリンダヘッドと一体化して絞り管を形成す
ることで、吐出脈動を低減し且つコストアップのない往
復動型圧縮機を提供することができる。

【００４５】また、本発明によれば、絞り管はシリンダ
ヘッド内に内蔵されるのでシリンダヘッドの外形寸法は
大きくならずに、脈動低減が可能な往復動型圧縮機を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による往復動型圧縮
機のシリンダヘッドを示す図で，（ａ）は弁板装置側か
らみた正面図、（ｂ）は断面端面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態による往復動型圧縮
機のシリンダヘッドを示す図で，（ａ）は絞り管を取り
付ける前の状態を示し、（ｂ）は絞り管を取り付けた状
態を示す。

【図３】本発明の第３の実施の形態による往復動型圧縮
機のシリンダヘッドを示す図で，（ａ）は弁板装置側か
ら見た正面図，（ｂ）は蓋の正面図、（ｃ）は（ａ）の
ＩＩＩＣ−ＩＩＩＣ線及び（ｂ）のＩＩＩＣ’−ＩＩＩ
Ｃ’線に沿う断面端面図である。

【図４】本発明の実施の形態による絞り管の効果説明に
供せられる図で，（ａ）は配管Ａ、（ｂ）は配管Ｂ，
（ｃ）は配管Ｃを夫々示している。

【図５】本発明の実施の形態による挿入損失ＩＬの計算
式の説明に供せられる図である。

【図６】図４に示した３種類の配管の圧力損失比較図で
ある。

【図７】図４に示した３種類の配管の挿入損失比較図で
ある。

【図８】実際に絞り管を設けたときと、設けない場合と
の吐出脈動と、コンプレッサー回転数との関係を示す図
である。

【図９】従来技術による往復動型圧縮機の一例を示す断
面図である。

【符号の説明】

１側壁２隔壁３底壁５吐出室６絞り管７貫通穴７ａ吐出口１０，２０，３０シリンダヘッド１１絞り管１２蓋１２ａ周壁１２ｂ底壁１２ｃ吐出口１３溝（絞り管）３１吐出ポート３２吸入ポート４１吸入口４２吐出口４３吐出弁４４リテーナ４６弁体本体４７ねじ孔４８ボルト５０往復動型圧縮機５１ケーシング５２シリンダボア５３シリンダブロック５３ａ挿通孔５４フロントハウジング５５回転軸５６ａ，５６ｂ軸受５７，５８封止部材６１ロータ６２ボルト６３，６４ａスラストベアリング６４斜板６５クランク機構６６揺動板６７回転阻止機構７１ピストン７２ピストンロッド８０弁板装置１００シリンダヘッド１００ａ底壁１００ｂ側壁１００ｃ隔壁１０３吐出室１０４冷媒導入口１０６吸入室１０７吐出孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者市川喜伸群馬県伊勢崎市寿町20番地サンデン株式会社内 (72)発明者佐藤泰造群馬県伊勢崎市寿町20番地サンデン株式会社内Ｆターム(参考） 3H003 AA03 AC03 BA05 3H076 AA06 BB01 BB02 CC93 CC95 CC99

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダボア内を往復動するピストン
と、前記シリンダボアの一端に設けられ、内部に吸入室
及び吐出室を備えたシリンダヘッドとを備え、前記吸入
室から前記シリンダボア内に吸入した冷媒を前記ピスト
ンによって圧縮して前記吐出室に吐出する圧縮機におい
て、前記シリンダヘッドに設けられた前記吐出室内の吐
出口付近に絞り管を設けたことを特徴とする往復動型圧
縮機。
【請求項２】請求項１記載の往復動型圧縮機におい
て、前記絞り管は、前記吐出室内の吐出室壁面に前記シ
リンダヘッドと一体化して形成されることを特徴とする
往復動型圧縮機。
【請求項３】請求項１記載の往復動型圧縮機におい
て、前記絞り管は、前記吐出口付近で且つ前記吐出室内
の吐出室壁面に設けられたパイプ形状を備えていること
を特徴とする往復動型圧縮機。
【請求項４】請求項１記載の往復動型圧縮機におい
て、前記絞り管の内径は，最小φ４ｍｍ程度であり，前
記絞り管長さは，吐出室内に収納される程度の長さであ
ることを特徴とする往復動型圧縮機。
【請求項５】請求項１記載の往復動型圧縮機におい
て、前記絞り管は、前記吐出室壁面に，断面を凹形状と
する曲線的な溝を配置し，前記吐出口を有する板状の蓋
を組付けることによって形成されていることを特徴とす
る往復動型圧縮機。