JP2004245200A

JP2004245200A - 圧縮機

Info

Publication number: JP2004245200A
Application number: JP2003038815A
Authority: JP
Inventors: Masaki Kawachi; 正樹河内; Shinichiro Higashihara; 真一郎東原; Yukio Umemura; 幸生梅村; Toshiyuki Ogura; 俊之小倉; Koetsu Takehana; 光悦武塙; Masanori Ogawa; 正紀小川; Takeshi Watanabe; 剛渡辺; Shigeru Tokita; 茂時田
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】装置全体を大型化することなく、冷媒吸入時に発生する圧力脈動をより一層低減することができる圧縮機を提供する。
【解決手段】複数のシリンダボア３１を具備するシリンダブロック３０の後端面にバルブプレート３２を介してリアハウジング１０を接合することで形成される吸入室１１、および吐出室１２とを具備し、クランク室４２に支承された駆動軸４５が回転することによりピストン３４が往復動する略円柱形状を有する圧縮機１に、リアハウジング１０に配設され、且つ外部からシリンダボア３１内に冷媒を供給する吸入側通路１４に拡張室１３を配設し、拡張室１３の入口側１３ｂと出口側１３ｃの少なくともどちらか一方に、拡張室１３内に突出し、所定の長さと所定の断面積を有する略筒形状を具備する筒状絞り部１９、２４を設ける。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍サイクル内で気化した冷媒を断熱圧縮する圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から使用されている圧縮機として、特許文献１に開示されるものが知られている。
【０００３】
これは、シリンダブロック、およびシリンダヘッドの外郭部に各開放側が対向するマフラ室を張設し、両マフラー室の開放端縁を弁板から一体的に延在する仕切部の介入により同時封止したので、単独または前後、左右に独立した密封状のマフラー室を容易に形成することができ、機体の全長増大を招くことなく圧力脈動を有効に緩和することができるものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２５４１８１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来技術のようにマフラー室を設けただけでは圧力脈動を緩和する手段として十分でないため、圧力脈動が原因となる振動、および騒音の発生を十分に抑制することができなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、装置全体を大型化することなく、冷媒吸入時に発生する圧力脈動をより一層低減することができる圧縮機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明にあっては、円筒形状を備えた複数のシリンダボアを具備するシリンダブロックの前端面に、フロントハウジングの開口端を接合することで形成されるクランク室と、該シリンダブロックの後端面に、バルブプレートを介してリアハウジングを接合することで形成される吸入室、および吐出室とを具備し、該クランク室に収納され、且つ該フロントハウジングと該シリンダブロックに端部を支承された駆動軸が回転することにより、シリンダボア内に摺動自在に収納されたピストンが往復動する略円柱形状を有する圧縮機において、外部から前記シリンダボア内に冷媒を供給する吸入側通路に拡張室を備え、この拡張室の入口側と出口側の少なくともどちらか一方に、該拡張室内に突出し、所定の長さと所定の断面積を有する略筒形状を具備する筒状絞り部が設けられたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明にあっては、請求項１記載の圧縮機において、前記拡張室は、前記圧縮機の円周面から半径方向に突出せず、且つ軸方向に沿って形成されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明にあっては、請求項１、または請求項２に記載の圧縮機において、前記吸入側通路に前記吸入室が配設され、この吸入室の上流側に前記拡張室が設けられたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明にあっては、請求項１、または請求項２に記載の圧縮機において、前記吸入室が前記拡張室であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明にあっては、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の圧縮機において、前記リアハウジングに貫通孔を有する取付部を備え、この貫通孔の軸方向に沿って前記拡張室が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、外部から前記シリンダボア内に冷媒を供給する吸入側通路に拡張室を備え、この拡張室の入口側と出口側の少なくともどちらか一方に、該拡張室内に突出し、所定の長さと所定の断面積を有する略筒形状を具備する筒状絞り部が設けられたことにより、吸入側通路を小型化しつつ、圧縮機に冷媒が供給される際に発生する圧力脈動を抑制することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、拡張室を圧縮機の円周面から半径方向に突出せず、且つ軸方向に沿って形成したことにより、限られた作業空間の中で組付け作業性を悪化させることなく、所定の容積を備えた拡張室を設けることができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、請求項１と請求項２の効果に加えて、吸入側通路に吸入室が配設され、この吸入室の上流側に拡張室が設けられたことにより、圧力脈動の発生をさらに抑制することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、請求項１と請求項２の効果に加えて、吸入室が拡張室であることにより、圧縮機をより一層小型化することができる
請求項５記載の発明によれば、請求項１〜請求項４の効果に加えて、リアハウジングに貫通孔を有する取付部を備え、この貫通孔の軸方向に沿って拡張室が形成されていることにより、圧縮機を固定する際の取付け作業性を悪化させることなく、圧力脈動の発生を抑制することができる。さらに、拡張室の入口側と出口側を連通する通路は入口側よりも出口側が下方の空間位置に配置されており、吸入ポートからの帰還した冷媒ガスが圧縮機の軸方向に流路変更されるため、潤滑油を含有する冷媒ガスが分離される。そして、分離された潤滑油を拡張室の出口側からより早く吸入室へ戻すことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態にかかる圧縮機を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態にかかる圧縮機の全体図、図２は同圧縮機の全体断面図、図３は同圧縮機のリアハウジングの後面図、図４は図３に示される吸入室のＮ−Ｎ線に沿った要部断面図、図５は図３に示される吸入室のＧ−Ｇ線に沿った要部断面図、図６は図３に示される吸入室のｔ−ｔ線に沿った要部断面図、図７は蓋材の斜視図である。
【００１７】
本実施形態の圧縮機は、容量可変斜板式の圧縮機であって、例えば車両用空調装置の冷却サイクルに用いられ、冷凍サイクルで気化した冷媒ガスを断熱圧縮するものである。
【００１８】
この容量可変斜板式圧縮機１は、円筒形状を備えた複数のシリンダボア３１が円周方向に沿って等間隔に配置されたシリンダブロック３０と、このシリンダブロック３０の前端面３０ａにフロントハウジング４０の開口端４１を接合することで、シリンダブロック３０とフロントハウジング４０の間に形成されるクランク室４２と、シリンダブロック３０の後端面３０ｂにバルブプレート３２を介して接合され吸入室１１、および吐出室１２を形成するリアハウジング１０とを備えている。また、これらシリンダブロック３０とフロントハウジング４０とリアハウジング１０とは、複数のスルーボルト４３によって締結固定されている。
【００１９】
バルブプレート３２は、シリンダボア３１と吸入室１１とを連通する吸入孔３３と、シリンダボア３１と吐出室１２とを連通する吐出孔（不図示）とを備えている。バルブプレート３２のシリンダブロック３０側には、吸入孔３３を開閉する弁機構（不図示）が設けられ、一方、バルブプレート３２のリアハウジング１０側には、吐出孔を開閉する弁機構（不図示）が設けられている。バルブプレート３２とリアハウジング１０との間にはガスケットが挟持され、吸入室１１と吐出室１２の密閉性が保持されている。また、バルブプレート３２の周縁にはリアハウジング１０とシリンダブロック３０との接合面にＯ−リングが挟持され、容量可変斜板式圧縮機１外に冷媒が漏れ出すことを防止している。
【００２０】
シリンダブロック３０およびフロントハウジング４０の中心の支持孔４４ａ、４４ｂには軸受によって駆動軸４５が支承され、この駆動軸４５がクランク室４２内で回転できるようになっている。
【００２１】
クランク室４２には、駆動軸４５に固定されたドライブプレート４６と、駆動軸４５に摺動自在に嵌装されたスリーブ４７にピン４８ａによって揺動自在に連結されたジャーナル４９と、ジャーナル４９のボス部５０に軸受によってジャーナル４９に対して回動自在に保持されたウォッブルプレート（斜板）５１とが設けられている。
【００２２】
ウォッブルプレート５１は、クランク室４２内に固定された規制プレート５２に摺動自在に連結されることで、回転が防止され且つ軸線方向への揺動が許容されている。つまり、駆動軸４５の回転によりジャーナル４９が回転すると、ウォッブルプレート５１はジャーナル４９の回転揺動に伴って、非回転で且つ軸線方向に揺動するようになっている。
【００２３】
なお、ドライブプレート４６とジャーナル４９とは、そのヒンジアーム５３ａ、５３ｂを弧状の長孔５４とピン４８ｂとを介して連結されており、これによりウォッブルプレート５１の最大傾斜角度と最小傾斜角度とが規制されている。そして、各シリンダボア３１に収容されたピストン３４は、ピストンロッド３５を介してウォッブルプレート５１に連結されていて、ウォッブルプレート５１の揺動によって往復運動するようになっている。
【００２４】
リアハウジング１０には、外部からシリンダボア３１に冷媒を供給する吸入側通路１４が形成されている。この吸入側通路１４は、吸入ポート１５と、上流側連通路１６、拡張室１３、下流側連通路１８から構成され、吸入室１１に通じている。
【００２５】
吸入ポート１５は、外部から容量可変斜板式圧縮機１内に冷媒を導入するための入口で、リアハウジング１０の側壁１０ａに設けられている。吸入ポート１５には、吸入穴１５ａと配管固定部１５ｂが設けられ、外部から冷媒を供給する冷媒配管は、吸入穴１５ａにその先端部分が挿入されつつ、配管固定部１５ｂにボルト締めにより固定される。なお、冷媒配管の先端部分には、Ｏ−リングなどのシール材が装着され、冷媒が漏れ出すことを防止している。
【００２６】
上流側連通路１６には、高負荷時の冷媒流量を確保するのに十分な流路断面積と所定の長さを具備する筒状絞り部としての入口側筒状絞り部１９が設けられ、吸入ポート１５の吸入穴１５ａと拡張室１３とを連通するとともに、入口側筒状絞り部１９は拡張室１３内に拡張室１３の側壁１７ａに沿って所定の長さで突出するように設けられている。
【００２７】
また、吸入穴１５ａと上流側連通路１６が連通することで形成される穴の断面積が、吸入穴１５ａの断面積、および、上流側連通路１６の断面積と同等、もしくはそれ以上になるように吸入穴１５ａと上流側連通路１６は形成されている。
【００２８】
拡張室１３は、開口部１３ａを形成する側壁１７ａと開口部１３ａを閉止する蓋材２０とから構成されている。この蓋材２０には、拡張凹部２１が形成され、この拡張凹部２１の容積を変えることで拡張室１３の容積を自在に変えることができる。そして、蓋材２０は、３箇所の固定部２０ａを備えており、これら固定部２０ａが拡張室１３の開口部１３ａに設けられた蓋材固定部１３ｄにボルト締めによって締結されている。
【００２９】
また、拡張室１３は、リアハウジング１０に設けられた取付部２２の有する貫通孔２３の延長線上を除く取付部２２の近傍に、貫通孔２３の孔の方向に沿って形成されている。
【００３０】
下流側連通路１８には、高負荷時の冷媒流量を確保するのに十分な流路断面積と所定の長さを具備する筒状絞り部としての出口側筒状絞り部２４が設けられ、拡張室１３と吸入室１１とを連通するとともに、出口側筒状絞り部２４は拡張室１３内に拡張室１３の側壁１７ｂに沿って所定の長さで突出するように設けられている。
【００３１】
また、下流側連通路１８と吸入室１１が連通することで形成される穴の断面積が、下流側連通路１８の断面積、および、吸入室１１の断面積と同等、もしくはそれ以上になるように下流側連通路１８と吸入室１１は形成されている。
【００３２】
本実施形態の容量可変斜板式圧縮機１は、吸入側通路１４を通じて冷媒が吸入室１１に供給され、さらに吸入室１１からバルブプレート３２の吸入孔３３を通じてシリンダボア３１に充填され、ピストン３４の往復運動によって冷媒を圧縮する。
【００３３】
そして、容量可変斜板式圧縮機１は、シリンダボア３１からバルブプレート３２の吐出孔を通じて吐出室１２に圧縮された冷媒を吐出し、さらに、吐出室１２から吐出ポート（不図示）を通じて圧縮された冷媒を外部回路（不図示）に供給する。
【００３４】
また、この冷媒の吐出容量を変化させるために、クランク室４２と吸入室１１とを常時連通する抽気通路５５と、クランク室４２と吐出室１２とを連通する給気通路５６と、この給気通路５６を開閉するコントロールバルブ５７とから構成される圧力制御機構が設けられている。
【００３５】
そして、コントロールバルブ５７が開閉することにより、クランク室４２内の冷媒圧力が変化し、クランク室４２と吸入室１１との圧力バランスによって、ウォッブルプレート５１の傾角が変化する。これにより、ピストン３４のストローク量が変化し、容量可変斜板式圧縮機１の吐出容量を変えることができる。
【００３６】
したがって、上記構成により、リアハウジング１０に形成され、吸入ポート１５と吸入室１１を連通する吸入側通路１４に入口側筒状絞り部１９を有する上流側連通路１６と、拡張室１３と、出口側筒状絞り部２４を有する下流側連通路１８を設けることにより、拡張室１３の容積と、入口側筒状絞り部１９、および出口側筒状絞り部２４の断面積と拡張室１３に突出した長さとに応じた周波数の圧力脈動が減衰される。
【００３７】
外部からシリンダボア３１内に冷媒を供給する吸入側通路１４に拡張室１３を備え、この拡張室１３の入口側１３ｂと出口側１３ｃに拡張室１３内に突出し、所定の長さと所定の断面積を有する略筒形状を具備する入口側筒状絞り部１９が設けられたことにより、吸入側通路１４を小型化しつつ、圧縮機１に冷媒が供給される際に発生する圧力脈動を抑制することができる。
【００３８】
また、拡張室１３を圧縮機１の円周面から半径方向に突出せず、且つ軸方向に沿って形成したことにより、限られた作業空間の中で組付け作業性を悪化させることなく、所定の容積を備えた拡張室１３を設けることができる。
【００３９】
吸入側通路１４に吸入室１１が配設され、この吸入室１１の上流側に拡張室１３が設けられたことにより、圧力脈動の発生をさらに抑制することができる。
【００４０】
リアハウジング１０に貫通孔２３を有する取付部２２を備え、この貫通孔２３の軸方向に沿って拡張室１３が形成されていることにより、圧縮機１を固定する際の取付け作業性を悪化させることなく、圧力脈動の発生を抑制することができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、ウォッブルプレート型の容量可変斜板式圧縮機１に採用した場合を示したが、スワッシュプレート型の容量可変斜板式圧縮機、および容量が一定の斜板式圧縮機などのように、複数のシリンダボアを有する圧縮機に採用した場合にも本実施形態の容量可変斜板式圧縮機１と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる容量可変斜板式圧縮機の全体図である。
【図２】本実施形態の容量可変斜板式圧縮機の全体断面図である。
【図３】本実施形態の容量可変斜板式圧縮機のリアハウジングの後面図である。
【図４】図３に示される吸入室のＮ−Ｎ線に沿った要部断面図である。
【図５】図３に示される吸入室のＧ−Ｇ線に沿った要部断面図である。
【図６】図３に示される吸入室のｔ−ｔ線に沿った要部断面図である。
【図７】蓋材の斜視図である。
【符号の説明】
１…圧縮機
１０…リアハウジング
１１…吸入室
１２…吐出室
１３…拡張室
１３ｂ…入口側
１３ｃ…出口側
１４…吸入側通路
１９、２４…筒状絞り部
２３…貫通孔
３０…シリンダブロック
３１…シリンダボア
３２…バルブプレート
３４…ピストン
４０…フロントハウジング
４２…クランク室
４５…駆動軸

Claims

円筒形状を備えた複数のシリンダボア（３１）を具備するシリンダブロック（３０）の前端面に、フロントハウジング（４０）の開口端を接合することで形成されるクランク室（４２）と、
該シリンダブロック（３０）の後端面に、バルブプレート（３２）を介してリアハウジング（１０）を接合することで形成される吸入室（１１）、および吐出室（１２）とを具備し、
該クランク室（４２）に収納され、且つ該フロントハウジング（４０）と該シリンダブロック（３０）に端部を支承された駆動軸（４５）が回転することにより、シリンダボア（３１）内に摺動自在に収納されたピストン（３４）が往復動する略円柱形状を有する圧縮機（１）において、
前記リアハウジング（１０）に配設され、且つ外部から前記シリンダボア（３１）内に冷媒を供給する吸入側通路（１４）に拡張室（１３）を備え、
この拡張室（１３）の入口側（１３ｂ）と出口側（１３ｃ）の少なくともどちらか一方に、該拡張室（１３）内に突出し、所定の長さと所定の断面積を有する略筒形状を具備する筒状絞り部（１９、２４）が設けられたことを特徴とする圧縮機。
請求項１記載の圧縮機（１）において、
前記拡張室（１３）は、前記圧縮機（１）の円周面から半径方向に突出せず、且つ軸方向に沿って形成されたことを特徴とする圧縮機。
請求項１、または請求項２に記載の圧縮機（１）において、
前記吸入側通路（１４）に前記吸入室（１１）が配設され、
この吸入室（１１）の上流側に前記拡張室（１３）が設けられたことを特徴とする圧縮機。
請求項１、または請求項２に記載の圧縮機（１）において、
前記吸入室（１１）が前記拡張室（１３）であることを特徴とする圧縮機。
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の圧縮機（１）において、
前記リアハウジング（１０）に貫通孔（２３）を有する取付部（２２）を備え、
該貫通孔（２３）の延長線上を除く取付部（２２）の近傍に貫通孔（２３）の軸方向に沿って前記拡張室（１３）が形成されていることを特徴とする圧縮機。