JP2004092652A - 圧縮機 - Google Patents

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Abstract

【課題】圧縮機の全長増大及び全体的な体積増大を招かずに脈動圧、特に吸入冷媒ガスの脈動圧、及びそれによる騷音の低減が図れる圧縮機を提供する。
【解決手段】シリンダーと、その前、後端に結合されたフロントハウジング、リアーハウジングとを含み、リアーハウジングは、内部の外周部に吸入室、中央部に吐出室を有し、さらに、シリンダーの外周部に設置された吸入マフラー室と前記吸入室とを連通する、少なくとも２つの吸入室連通路を有する。
【選択図】図３

Description

　本発明は車両の空調装置に適用される圧縮機に係り、より詳細には単頭型ピストンを備え、吸入ガスの脈動圧を低減させる構造を備えた圧縮機に関するものである。
　一般に車両の空調装置に適用される圧縮機において吸入ガスまたは吐出ガスの脈動圧により騷音が発生するが、このような騷音のうち蒸発器を介して車両の室内に伝わる騷音は、特に吸入ラインに沿って伝わるので、車両の室内に伝わる騷音を減らすためには吸入ガスの脈動圧を低減する必要がある。
　特に、可変圧縮機の場合、低流量及び低潤滑状態で長時間運転されることから、固定圧縮機の場合に比べて吸入または吐出ガスの脈動圧による騷音が増加するので、このような騷音を低減するための構造がさらに必要となる。
　従来、車両の空調装置に適用される圧縮機として単頭型のピストンを備えた可変圧縮機があり、この可変圧縮機の吸入ガスまたは吐出ガスの脈動圧を低減するための構造としては、例えば図１及び図２に示すようにシリンダー１４及びリアーハウジング９の外周面に各々開放側が相互に対向する吸入及び吐出マフラー室１、６を設け、これら両マフラー室の開放端の縁部を相互接合により密封することによって圧縮機の全長増大を招かず、吸入または吐出ガスの脈動圧を緩和させるのに必要なマフラー空間を十分に確保可能にしたものがある。
　しかし、このような従来のマフラー構造は圧縮機の全長増大は招かないが、ハウジングの外周面にマフラー空間が設けられるのでハウジングの拡張が不回避となって圧縮機の全体体積の増大が避けられず、小型軽量化が厳しく要求される車両用圧縮機のマフラー構造として不適である、という問題点があった。
　このような従来の車両の空調装置については下記の特許文献１〜６に開示されている。
特開平０７−１８９８９６ 特開平０８−１０５３８１ 特開平０８−２５４１８１ 特開平１０−００９１３４ 特開２０００−１２０５３２ 特開２０００−２４９０５９
　前記問題点を解決するためになされた本発明の目的は、圧縮機の全長増大はもちろん圧縮機の全体的な体積増大を招かずに脈動圧及びそれによる騷音の低減が図れる圧縮機を提供することである。
　本発明の他の目的は、特に吸入ガスの脈動圧及びそれによる騷音の低減が図れる圧縮機を提供することである。
　上記の課題を解決するためになされた本発明による圧縮機は、外部冷媒回路からの冷媒ガスを吸入、圧縮及び吐出する圧縮機であって、内部に平行に形成された複数のボアを有し、外周面に外部冷媒回路と連通される吸入ポートが形成された吸入マフラー室を有するシリンダーと、前記シリンダーの前端に結合されてクランク室を形成するフロントハウジングと、前記シリンダーと前記フロントハウジングとに対して回転自在に支持された駆動軸と、前記駆動軸に装着された斜板要素と連係して前記シリンダーのボア内部を直線往復動する単頭型のピストンと、前記シリンダーの後端を閉鎖するようにそれに結合され、内部に吐出室と吸入室とを有し、前記吸入室の上流側に前記吸入マフラー室と前記吸入室を連通させる少なくとも２つの吸入室連通路を有するリアーハウジングと、を備えていることを特徴とする。
　好ましくは請求項２に係り、前記シリンダーと前記リアーハウジングとの間には密封部材が介在されており、前記密封部材は前記吸入マフラー室と前記吸入室連通路を連通する少なくとも１つの連通孔を有することを特徴とする。
　好ましくは請求項３に係り、前記吸入ポートは前記吸入室連通路から遠く離れるように前記フロントハウジング側に形成されていることを特徴とする。
　好ましくは請求項４に係り、前記リアーハウジングの内部中央には吐出室が形成され、その周囲には吸入室が形成されていることを特徴とする。
　好ましくは請求項５に係り、前記吸入ポートを通じて吸入マフラー室に吸入された冷媒を、前記リアーハウジングの少なくとも２つの吸入室連通路を通じて左右に分岐して吸入室に流入させることを特徴とする。
　本発明によれば、圧縮機の全長増大はもとより全体的な体積増大を招かずに、吸入ガスの脈動圧及びそれによる騷音を効率よく低減できうる。
　また、吸入マフラー室から吸入室に流入される冷媒ガスが吸入室に迅速でかつ均一に流入して冷媒ガスの吸入及び圧縮効率を向上できる。
　以下、本発明の望ましい実施例を、添付した図面を参照して詳細に説明する。
　図３は、本発明に係る望ましい実施例としての圧縮機を示す断面図である。図面を参照すれば、本実施例では、少なくとも５つのボアを平行に設けたシリンダー２１の前端は、クランク室２２を形成したフロントハウジング２３によって閉鎖され、後端は、内側領域に吐出室２６と、その外側の領域に吸入室２７を区画設置したリアーハウジング２５により閉鎖されている。シリンダー２１とリアーハウジング２５の間には密封部材である弁プレート２４が介在している。
　また、クランク室２２と、これを間に挟んで形成しているフロントハウジング２３及びシリンダー２１の中心部に、各々ラジアル軸受２９、３０を通じて支持された駆動軸２８が設けられ、駆動軸２８のフロントハウジング２３側の延長部には軸密封装置３１が設けられている。前記クランク室２２内の駆動軸２８上には駆動軸２８の回転を斜板３４に伝達するために回転体３２が設置されている。前記回転体３２はフロントハウジング２３の内側面に回転自在に支持されている。
　また、前記駆動軸２８上にはスリーブ３３が摺動自在に設置されている。
　スリーブ３３側に形成されたホールと斜板３４側に形成されたホールにピン３３ａが結合されることによって、斜板の傾斜運動ができるようにスリーブ３３と斜板３４が結合されている。
　そして、斜板３４の摺動面には１対の半球型シュー３５が対向しており、その半球型シュー３５は各ボア内に挿入された単頭ピストン３６を、球面結合により斜板３４に係留している。
　斜板３４の前面側にはヒンジ機構を構成する１対のハブアーム３７が斜板３４の上死点位置に亙って延びており、各ハブアーム３７と回転体３２にはこれらを貫通して締結されるガイドピン３８が挟まれている。
　一方、回転体３２の背面側にはヒンジ機構を構成する１対の支持アーム３９が設けられ、各支持アーム３９に貫通して設けられた孔３９ａには前記ガイドピン３８が挿入されており、これにより前記斜板３４の運動を規制しており、前記支持アーム３９の孔３９ａの中心傾斜角は、単頭ピストン３６の最上部位置を常に安定的に維持するように、設定されている。
　以上、前記斜板３４、前記スリーブ３３、前記回転体３２、及びそれらに付属する上記の諸要素が一体となって、駆動軸２８の回転運動を単頭ピストン３６の往復運動に変える斜板系を構成している。
　図面符号４５で表されているのは容量制御弁であって、容量制御通路４７により連結されているクランク室２２内の冷媒ガスの容量を適切に調節する機能をする。
　本発明における特徴的な構成として、シリンダー２１の外周面には外部冷媒回路と連通される吸入ポート４２が形成された吸入マフラー室４０が設けられており、リアーハウジング２５は、図４に示すように、前記吸入室２７の上流側に前記吸入マフラー室４０と前記吸入室２７とを連通させる少なくとも２つの吸入室連通路４１、例えば２つの吸入室連通路４１、４１を有する。
　前記それぞれの吸入室連通路４１の横断面積は相対的に吸入マフラー室４０の開口の横断面積より小さく形成する。さらに、前記各吸入室連通路４１は吸入室の中心軸に対して垂直にすることが望ましい。
　このようにリアーハウジングに少なくとも２つの吸入室連通路４１を形成することによって吸入マフラー室４０からリアーハウジング２５内の吸入室２７に流入する冷媒ガスが、吸入マフラー室４０の開口より相対的に縮少された断面積を有する吸入室連通路４１を通過する際、その流入速度が速くなる。したがって、このように冷媒ガスが速まった速度で吸入室２７に流入すると、冷媒ガスが吸入室２７全体に迅速かつ均一に供給されて吸入室２７からクランク室２２への冷媒ガス吸入及び圧縮効率を向上できる。
　また、前記リアーハウジングに少なくとも２つの吸入室連通路４１を形成することによって、吸入マフラー室４０から吸入室２７に流入する冷媒ガスの流れを分散させることができて、冷媒ガスの圧力降下量減少を防止できる。
　即ち、本発明によれば、冷媒ガスが吸入室２７に迅速かつ均一に流入するようにリアーハウジング２５に分岐型吸入流路を形成し、冷媒ガスが流路に沿って円滑に吸入するように冷媒の吸入抵抗を減少する。
　前記シリンダー２１と前記リアーハウジング２５の間には、図５に示すように、密封部材２４ａが介在する。密封部材２４ａは、前記弁プレート２４と一体に形成されて、その一部となっている。
　また、前記密封部材２４ａは前記吸入マフラー室４０と前記吸入室連通路４１とを連通させる少なくとも１つの連通孔４６を有する。
　前記密封部材２４ａの連通孔４６は前記吸入室連通路４１と同じ形状に形成することが密封部材２４ａの連通孔４６を通過した冷媒ガスが吸入室連通路４１を円滑に通過することによって吸入室２７にも円滑に流入されるので望ましい。
　一方、前記吸入マフラー室４０に形成されている吸入ポート４２は外部冷媒回路と連通されているので、このような吸入ポート４２は前記吸入室連通路４１からなるべく遠く離れているように前記フロントハウジング２３側に形成される。
　このように構成することによって、外部冷媒回路から吸入マフラー室４０に流入した冷媒ガスを、停滞なしにリアーハウジング２５の吸入室２７に円滑に流し、冷媒ガスの圧力降下を防止できる。
　以下、本発明による、前記構成を有する実施例の作用を説明する。
　外部冷媒回路から吸入ポート４２を通じて吸入マフラー室４０に流入された冷媒ガスは、リアーハウジング２５に形成された吸入室連通路４１を経てリアーハウジング２５内の吸入室２７に吸入される。
　その際、前記吸入ポート４２を通じて吸入マフラー室４０に吸入された冷媒が前記リアーハウジング２５の、２つの吸入室連通路４１を通じて左右に分岐して吸入室２７に流入する。
　このように吸入された冷媒ガスは、駆動軸２８の回転により駆動される単頭ピストン３６の作用により、吸入口４４を通じてシリンダー２１及びフロントハウジング２３により形成されたクランク室２２に圧縮された後、吐出口４３を通じてリアーハウジング２５内の吐出室２６に吐出された後、吐出ポート２６ａを通じて外部冷媒回路に流出される。
　このように、吸入マフラー室４０が実質的にシリンダー２１の外周面にのみ形成されており、リアーハウジング２５には形成されていないので、圧縮機の全長増大はもとより全体的な体積増大を招かずに、吸入ガスの脈動圧及びそれによる騷音を効率よく低減できる。
　また、本発明では吸入マフラー室４０に吸入された冷媒が前記リアーハウジング２５の、２つの吸入室連通路４１を通じて吸入室２７に流入する際に、左右に分岐して流入するので、吸入室に迅速かつ均一に流入し、冷媒ガスの吸入及び圧縮効率を向上できる。
　以上、本発明の内容を、添付した図面に示した実施例を参照して説明したが、これは例示的なものに過ぎず、本発明が属する技術分野の当業者であれば、これより多様な変形及び同等の他の実施例に容易に想到できるであろう。本発明の真の技術的範囲は、前記実施例の範囲に限られず、特許請求の範囲により決まることはいうまでもない。
　本発明は車両の空調装置に使われる圧縮機であって、吐出ガスの脈動圧を効率よく低減し、脈動圧に伴う騒音を低減するのに好適である。
従来の圧縮機の断面を示す断面図である。 従来の圧縮機の断面を示す断面図である。 本発明に係る圧縮機の断面を示す断面図である。 本発明に係る圧縮機のリアーハウジングを示す図面である。 本発明に係る圧縮機の弁プレート及び密封部材を示す図面である。
符号の説明
２１　　　　シリンダー
２２　　　　クランク室
２３　　　　フロントハウジング
２４　　　　弁プレート
２４ａ　　　密封部材
２５　　　　リアーハウジング
２６　　　　吐出室
２６ａ　　　吐出ポート
２７　　　　吸入室
２８　　　　駆動軸
２９、３０　ラジアル軸受
３１　　　　軸密封装置
３２　　　　回転体
３３ａ　　　ピン
３４　　　　斜板
３５　　　　半球型シュー
３６　　　　単頭ピストン
３７　　　　ハブアーム
３８　　　　ガイドピン
３９　　　　支持アーム
３９ａ　　　孔
４０　　　　吸入マフラー室
４１　　　　吸入室連通路
４２　　　　吸入ポート
４３　　　　吐出口
４４　　　　吸入口
４５　　　　容量制御弁
４６　　　　連通孔
４７　　　　容量制御通路

Claims (5)

  1. 　外部冷媒回路からの冷媒ガスを吸入、圧縮及び吐出する圧縮機であって、
    　内部に平行に形成された複数のボアを有し、外周面に外部冷媒回路と連通される吸入ポートが形成された吸入マフラー室を有するシリンダーと、
    　前記シリンダーの前端に結合されてクランク室を形成するフロントハウジングと、
    　前記シリンダーと前記フロントハウジングとに対して回転自在に支持された駆動軸と、
    　前記駆動軸に装着された斜板要素と連係して前記シリンダーのボア内部を直線往復動する単頭型のピストンと、
    　前記シリンダーの後端を閉鎖するようにそれに結合され、内部に吐出室と吸入室とを有し、前記吸入室の上流側に前記吸入マフラー室と前記吸入室を連通させる少なくとも２つの吸入室連通路を有するリアーハウジングと、
    　を備えていることを特徴とする圧縮機。
  2. 　前記シリンダーと前記リアーハウジングとの間には密封部材が介在されており、前記密封部材は前記吸入マフラー室と前記吸入室連通路を連通する少なくとも１つの連通孔を有することを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
  3. 　前記吸入ポートは前記吸入室連通路から遠く離れるように前記フロントハウジング側に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。
  4. 　前記リアーハウジングの内部中央には吐出室が形成され、その周囲には吸入室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。
  5. 　前記吸入ポートを通じて吸入マフラー室に吸入された冷媒を、前記リアーハウジングの少なくとも２つの吸入室連通路を通じて左右に分岐して吸入室に流入させることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
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