JP2005226454A - 気体圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 製造コストの増大を招くことなく吐出ポートの吐出方向の変更に容易に対応することができる気体圧縮機を提供する。
【解決手段】 フロントハウジング１２に設けられた吸入ポート１４から吸入された気体を圧縮するための圧縮機構１７を収容するハウジング本体１１を、圧縮機構１７で圧縮した気体を吐出するための吐出ポート１８が設けられた一端閉鎖の第一のハウジング部３７と、フロントハウジング１２が装着され、該フロントハウジングと第一のハウジング部３７との間に位置する両端開放の全体に筒状の第二のハウジング部３８とに分割し、第一のハウジング部３７をハウジング本体１１の軸線の周りの所定の回転位置で第二のハウジング部３８に結合する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば車両に設けられた空調装置に用いるのに好適な気体圧縮機に関する。

一般的に、例えば車両に設けられる空調装置は、車室内の空気から吸収する熱により液状の冷媒を気化させるためのエバポレータと、該エバポレータで気化された冷媒を圧縮するための気体圧縮機と、該気体圧縮機で圧縮された冷媒から熱を放出することにより冷媒を液化させるためのコンデンサとを備える（例えば、特許文献１参照。）。

冷媒を圧縮する気体圧縮機は、一端が開放され、他端が閉鎖された全体に円筒状のハウジング本体を備える。ハウジング本体内には、冷媒を圧縮するための圧縮機構が収容されている。ハウジング本体の開放端には、エバポレータで気化された冷媒を圧縮するために圧縮機構に吸入するための吸入ポートが一体に設けられたフロントハウジングが取り付けられる。また、ハウジング本体の周壁には、圧縮機構で圧縮された冷媒を気体圧縮機からコンデンサへ吐出するための吐出ポートがハウジング本体と一体に設けられている。

また、吐出する冷媒の量の変更に対応すべく、ハウジング本体を、吐出ポートが設けられた第一のハウジング部と、フロントハウジングが取り付けられ、内部に圧縮機構が収容される第二のハウジング部とに分割し、第二のハウジング部を共有化し、第一のハウジング部を選択的に取替え可能とした気体圧縮機が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００２−２４２８３５号（第３−５頁、第１図） 特開２０００−２４９０８９号（第４−５頁、第１図）

ところで、吐出ポートから吐出される冷媒の吐出方向は、例えば車の種類や気体圧縮機の配置等によって異なるため、車の種類や気体圧縮機の配置等に応じて吐出ポートの吐出方向を変更する必要がある。しかしながら、吐出ポートはハウジング本体にそれと一体に設けられていることから、吐出ポートの吐出方向の変更に対応するためには、吐出ポートの吐出方向を変更する度にハウジング本体全体を新たに製造する必要があるという問題があった。このため、製造コストが増大してしまい、吐出ポートの吐出方向を容易に変更することができなかった。

本発明の目的は、製造コストの増大を招くことなく吐出ポートの吐出方向の変更に容易に対応することができる気体圧縮機を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、気体を吸入するための吸入ポートが設けられるフロントハウジングと、一端に前記フロントハウジングが取り付けられる開放端を有し他端に閉鎖端を有する全体に筒状のハウジング本体であって前記吸入ポートから吸入された気体を圧縮するための圧縮機構を収容し、該圧縮機構で圧縮した気体を吐出するための吐出ポートが設けられるハウジング本体とを備える気体圧縮機であって、前記ハウジング本体は、前記吐出ポートが設けられる一端閉鎖の第一のハウジング部と、前記フロントハウジングが取り付けられ、該フロントハウジングと前記第一のハウジング部との間に位置する両端開放の全体に筒状の第二のハウジング部とに分割され、前記第一のハウジング部は、前記ハウジング本体の軸線の周りの所定の回転位置で前記第二のハウジング部に結合されることを特徴とする。

請求項１に記載の構成では、吐出ポートが設けられた第一のハウジング部と第二のハウジング部とが分割され、第一のハウジングはハウジング本体の軸線の周りの所定の回転位置で第二のハウジング部に結合されることから、吐出ポートが所望の吐出方向へ向くように第一のハウジング部を第二のハウジング部に結合させることができる。従って、吐出ポートからの気体の吐出方向を変更する際に、従来のようにハウジング本体全体を新たに製造することによる製造コストの増大を招くことなく、吐出ポートの吐出方向の変更に容易に対応することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第一のハウジング部及び前記第二のハウジング部の各周壁には、前記両ハウジング部の径方向に突出する取付リブが設けられており、該両取付リブで前記両ハウジング部が結合されることを特徴とする。

請求項２に記載の構成では、第一及び第二の両ハウジング部が、それらの周壁に設けられた取付リブで互いに結合されることから、両ハウジング部の結合強度を高めることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記両取付リブは、前記第一及び前記第二の両ハウジング部の前記各周壁の全周に亘って設けられており、前記両取付リブには、締結具の挿通を許す複数の挿通孔が互いに対応する位置に該両取付リブの周方向に沿って互いに所定の間隔をおいて形成されており、前記第一のハウジング部は、その回転位置が所定の間隔毎に調節可能であることを特徴とする。

請求項３に記載の構成では、前記第一のハウジング部の回転位置が所定の間隔毎に調節可能であることから、第一のハウジング部を吐出ポートが所望の吐出方向へ向く回転位置で第二のハウジング部により確実に結合することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記両取付リブのいずれか一方には、その周方向に沿って延びる複数の長溝が互いに所定の間隔をおいて形成されており、他方の前記取付リブには、前記各挿通孔が形成されており、該各挿通孔に挿通した前記締結具は前記各長溝の長手方向に沿って移動可能であり、前記第一のハウジング部は、その回転位置が前記締結具の移動範囲内で調節可能であることを特徴とする。

請求項４に記載の構成では、各挿通孔に挿通した締結具が各長溝に沿って移動することにより、第一のハウジング部を吐出ポートが所望の吐出方向へ向く回転位置に容易に移動させることができる。

本発明によれば、吐出ポートが設けられた第一のハウジング部と第二のハウジング部とが分割されることから、第一のハウジング部を吐出ポートが所望の吐出方向を向くように第二のハウジング部に結合させることができる。従って、吐出ポートの吐出方向を変更する際に、従来のようにハウジング本体全体を新たに製造することによる製造コストの増大を招くことなく、吐出ポートの吐出方向の変更に容易に対応することができる。

本発明を図示の実施例に沿って説明する。

本実施例では、本発明に係る気体圧縮機を車両に設けられた空調装置に用いた例について説明する。

気体圧縮機は、従来よく知られているように、図示しないエバポレータで気化された冷媒を吸入し、吸入した冷媒ガスを圧縮することにより冷媒ガスを高圧高温にし、高圧高温にした冷媒ガスを図示しないコンデンサへ吐出するために用いられている。

本発明に係る気体圧縮機１０は、図１に示すように、一端１１ａが開放され、他端１１ｂが閉鎖された円筒状のハウジング本体１１と、該ハウジング本体の開放端１１ａに取り付けられるフロントハウジング１２とを備える。

フロントハウジング１２は、ハウジング本体１１の開放端１１ａを覆う大きさを有しており、複数のボルト１３によってハウジング本体１１に気密的に取り付けられる。フロントハウジング１２には、前記エバポレータから冷媒ガスを吸入するための吸入ポート１４が、図１で見てフロントハウジング１２の上方へ突出して設けられている。また、フロントハウジング１２には、気体圧縮機１０の駆動源である図示しない車両のエンジンからの駆動力を後述する圧縮機構１７に伝達するための伝動機構２８が設けられている。伝動機構２８には、図示の例では、従来よく知られた電磁クラッチ２８が用いられている。電磁クラッチ２８については、後に詳述する。

ハウジング本体１１は、その閉鎖端１１ａを構成する端壁１５と、該端壁の周縁から延びる周壁１６とを有する。ハウジング本体１１の内部には、フロントハウジング１２に設けられた吸入ポート１４から吸入された冷媒ガスを圧縮するための前記した圧縮機構１７（図２参照。）が収容されている。ハウジング本体１１の周壁１６には、端壁１５の近傍に圧縮機構１７で圧縮した冷媒ガスを前記コンデンサへ吐出するための吐出ポート１８が、図１で見てハウジング本体１１の上方へ突出して設けられている。

冷媒を圧縮するための圧縮機構１７は、図２に示すように、シリンダ１９と、該シリンダ１９とフロントハウジング１２との間に配置されたフロントサイドブロック２０と、シリンダ１９とハウジング本体１１の端壁１５との間に配置されたリアサイドブロック２１とを備える。圧縮機構１７には、図示の例では、従来よく知られたベーンロータリー型の圧縮機構１７が用いられている。

シリンダ１９は、図３に示すように、縦断面が楕円形をなす内周面２２を有する円筒形状をなしており、その軸線をハウジング本体１１の軸線に一致させてハウジング本体１１（図２参照。）内に嵌合されている。シリンダ１９の外周面１９ａには、シリンダ１９内で圧縮された冷媒をシリンダ１９から吐出するための吐出孔２５が設けられている。

フロントサイドブロック２０及びリアサイドブロック２１は、図２に示すように、フロントハウジング１２側及びハウジング本体１１の端壁１５側におけるシリンダ１９の各端面１９ｂ，１９ｃにそれぞれ固定されており、ハウジング本体１１の周壁１６との間にＯリング２０ａ，２１ｃを介してハウジング本体１１内にそれぞれ気密的に嵌合されている。

フロントサイドブロック２０には、吸入ポート１４から吸入した冷媒ガスをシリンダ１９内へ吸入するための吸入孔２３が設けられている。

リアサイドブロック２１には、シリンダ１９から吐出された冷媒ガスに含まれた油を冷媒ガスから分離するための従来よく知られた油分離部２４が設けられている。リアサイドブロック２１とハウジング本体１１の端壁１５との間には、油分離部２４で冷媒ガスから分離された油を貯留するための油溜部３５設けられている。また、リアサイドブロック２１には、油溜部３５に連通する通路３６ａが形成されている。リアサイドブロックのシリンダ１９に対向する面には、油溜部３５に貯留された油が通路３６ａを経て供給される凹部２１ａが形成されている。凹部２１ａは、後述するロータ２６のベーン溝３２に連通している。

シリンダ１９内には、図２及び図３に示すように、該シリンダの内周面２２の短径に略等しい径を有する円柱形状の前記したロータ２６がその軸線をシリンダ１９の中心軸に一致させて回転可能に設けられている。ロータ２６には、ハウジング本体１１の軸線に沿って延びる回転軸２７が一体に設けられている。回転軸２７の一端２７ａは、リアサイドブロック２１に設けられた軸受部２１ｂに回転可能に支持されている。回転軸２７の他端２７ｂは、フロントサイドブロック２０及びフロントハウジング１２を貫通して該フロントハウジングに設けられた軸受部１２ａにシール機構４５を介して回転可能に支持されている。シール機構４５は、フロントハウジング１２内からその外方へ冷媒ガスが漏れないように軸受部１２ａを塞ぐ機能を有する。リアサイドブロック２１及びフロントハウジング１２の各軸受部２１ｂ，１２ａには、回転軸２７の回転を潤滑にするために、前記した油溜部３５からリアサイドブロック２１、フロントサイドブロック２０及びシリンダ１９に形成された通路３６ａ，３６ｂ，３６ｃを経て、油溜部３５に貯留された油が供給される。

回転軸２７の他端２７ｂには、前記した電磁クラッチ２８のアーマチュア２９が固定されている。電磁クラッチ２８は、フロントハウジング１２の軸受部１２ａにベアリング４６を介して回転可能に支持されたプーリ３０を有する。プーリ３０は、車両の前記エンジンからベルトを介して回転駆動力を受けることにより回転する。プーリ３０の内部には、電磁石３１が埋設されている。回転軸２７に固定されたアーマチュア２９が、電磁石３１の励磁により該電磁石に吸引されてプーリ３０と一体に回転することにより、アーマチュア２９の回転が回転軸２７を介してロータ２６に伝わる。

ロータ２６の外周面２６ａには、図３に示すように、該外周面からロータ２６の中心へ向けて複数の前記したベーン溝３２が互いに所定の間隔をおいて形成されている。各ベーン溝３２内には、それぞれ板状のベーン３３が摺動可能に挿入されている。各ベーン３３は、従来よく知られているように、ロータ２６の回転時には、ロータ２６の回転による遠心力とリアサイドブロック２１に形成された凹部２１ａに供給された油から各ベーン溝３２を介して受ける油圧とによりシリンダ１９の内周面２２に常時付勢される。このため、ロータ２６の回転時には、ロータ２６の外周面２６ａ及びシリンダ１９の内周面２２の間の空間が各ベーン３３で複数の圧縮室３４に仕切られる。

ロータ２６が回転すると、吸入ポート１４から冷媒ガスが吸入され、フロントサイドブロック２０に設けられた吸入孔２３を経てシリンダ１９内の各ベーン３３で仕切られた各圧縮室３４内に案内される。各圧縮室３４内に案内された冷媒ガスは、ロータ２６の回転に伴って各圧縮室３４の容積が縮小していくことにより圧縮される。圧縮された冷媒ガスは、シリンダ１９の吐出孔２５から吐出され、リアサイドブロック２１の図示しない通路を経て前記した油分離部２４で油と分離される。油と分離された冷媒ガスは、吐出ポート１８から前記コンデンサへ吐出され、冷媒ガスから分離された油は、前記したように、油溜部３５に貯留される。

本発明に係る気体圧縮機１０では、ハウジング本体１１は、図１及び図２に示すように、前記した吐出ポート１８が設けられた第一のハウジング部３７と、第二のハウジング部３８とに分割されている。ハウジング本体１１は、図示の例では、リアサイドブロック２１のハウジング本体１１の端壁１５側の端面２１ｄを含む平面を境にして分割されている。

第一のハウジング部３７は、その一端３７ａが開放され、ハウジング本体１１の他端１１ｂである他端は前記した端壁１５で閉鎖されており、全体に円筒状をなしている。第二のハウジング部３８は、その両端３８ａ，３８ｂが開放されており、全体に円筒状をなしている。第二のハウジング部３８の一方の開放端３８ａには、第一のハウジング部３７がその開放端３７ａで結合され、他方の開放端３８ｂには、フロントハウジング１２が結合される。

第一のハウジング部３７の開放端部３７ａ及び第二のハウジング部３８の第一のハウジング部３７が結合される開放端部３８ａには、それぞれ各開放端部３７ａ，３８ａの全周に亘って両ハウジング部３７，３８の径方向に突出する取付リブ３９ａ，３９ｂが設けられている。両取付リブ３９ａ，３９ｂは、第一及び第二の両ハウジング部３７，３８の結合状態で互いに当接可能である。

第一のハウジング部３７に設けられた取付リブ３９ａには、図４に示すように、複数の挿通孔４０が取付リブ３９ａの周方向に沿って互いに所定の間隔をおいて形成されている。各挿通孔４０は、第一及び第二の両ハウジング部３７，３８を互いに結合するための締結具４１の挿通を許す大きさを有する。締結具４１は、図示の例では、ボルト４１で構成されている。

第二のハウジング部３８に設けられた取付リブ３９ｂには、図５に示すように、各ボルト４１の螺合が可能な複数のねじ孔４２が形成されている。各ねじ孔４２は、第一のハウジング部３７をハウジング本体１１の軸線の周りに回転させたときに、各挿通孔４０の所定の間隔毎に各挿通孔４０に整合する。これにより、第一のハウジング部３７は、そのハウジング本体１１の軸線の周りの回転位置が所定の間隔毎に調節可能である。また、第二のハウジング部３８の取付リブ３９ｂには、Ｏリング４３が設けられている。

第一及び第二の両ハウジング部３７，３８を結合させる際、第一及び第二の両ハウジング部３７，３８の両取付リブ３９ａ，３９ｂを互いに当接させた状態で第一のハウジング部３７をハウジング本体１１の軸線の周りに回転させ、吐出ポート１８が所望の吐出方向を向くように第一のハウジング部３７の回転位置を調節する。吐出ポート１８が所望の吐出方向を向く回転位置で各挿通孔４０にそれぞれボルト４１を挿通し、該各ボルトを各ねじ孔４２に螺合することにより、第一及び第二の両ハウジング部３７，３８が互いに結合される。このとき、前記したように、第二のハウジング部３８の取付リブ３９ｂにはＯリング４３が設けられていることから、第一及び第二の両ハウジング部３７，３８の結合に気密性を得ることができる。

本実施例によれば、前記したように、吐出ポート１８が設けられた第一のハウジング部３７と第二のハウジング部３８とが分割され、第一のハウジング部３７がハウジング本体１１の軸線の周りの所定の間隔毎の回転位置で第二のハウジング部３８に結合されることから、第一のハウジング部３７を吐出ポート１８が所望の吐出方向へ向くように第二のハウジング部３８に結合させることができる。従って、吐出ポート１８の吐出方向を変更する際に、従来のようにハウジング本体１１全体を新たに製造することによる製造コストの増大を招くことなく、吐出ポート１８の吐出方向の変更に容易に対応することができる。

また、前記したように、第一及び第二の両ハウジング部３７，３８がそれらの周壁に設けられた取付リブ３９で互いに結合されることから、両ハウジング部３７，３８の結合強度を高めることができる。

本実施例では、第一のハウジング部３７の取付リブ３９ａに挿通孔４０が形成され、第二のハウジング部３８の取付リブ３９ｂにねじ孔４２が形成された例を示したが、第一のハウジング部３７の取付リブ３９ａにねじ孔４２を形成し、第二のハウジング部３８の取付リブ３９ｂに挿通孔４０を形成することができる。また、図６に示すように、第一ハウジング部の取付リブ３９ａに、その周方向に沿って互いに所定の間隔をおいて延びる複数の長溝４４を形成することができる。各ボルト４１を各長溝４４に挿通し且つ第二のハウジング部３８の取付リブ３９ｂに形成された各ねじ孔４２に螺合することにより、各ボルト４１は各長溝４４の長手方向に沿って相対的に移動可能となる。これにより、第一のハウジング部３７は、その回転位置が端壁１５とリアサイドブロック２１との間に設けられた前記した油溜部３５に貯留された油が吐出ポート１８から出ないような各ボルト４１の移動範囲内で調節可能となる。従って、各挿通孔４０に挿通した各ボルト４１が各長溝４４に沿って移動することにより、第一のハウジング部３７を吐出ポート１８が所望の吐出方向へ向く回転位置に容易に移動させることができる。図５に示す例では、各長溝４４が第一のハウジング部３７の取付リブ３９ａに形成されているが、各長溝４４を第二のハウジング部３８の取付リブ３９ｂに形成することができる。

また、本実施例では、第一のハウジング部３７を、吐出ポート１８が所望の吐出方向へ向くようにその回転位置を調節する例を示したが、吐出ポート１８の形状、寸法及び吐出方向等の形態を異にする複数の第一のハウジング部３７を相互に選択的に第二のハウジング部３８に取り付けることができる。これにより、吐出ポートの形態を変更する際に、第二のハウジング部３８を共有化し、第一のハウジング部３７のみを新たに製造することにより、従来のようにハウジング本体全体を新たに製造することによる製造コストの増大を招くことなく、吐出ポート１８の形態の変更に容易に対応することができる。

また、本実施例では、ハウジング本体１１がリアサイドブロック２１のハウジング本体１１の端壁１５側の端面２１ｄを含む平面で分割された例を示したが、リアサイドブロック１２の端面２１ｄよりもハウジング本体１１の端壁１５側で第一のハウジング部が吐出ポート１８を含むようにハウジング本体１１をその軸線に直角に分割することができる。

更に、本実施例では、冷媒ガスを圧縮するための圧縮機構１７にベーンロータリー型の圧縮機構を用いた例を示したが、ベーンロータリー型以外の圧縮機構を用いることができる。

本発明に係る気体圧縮機を概略的に示す側面図である。 本発明に係る気体圧縮機を概略的に示す縦断面図である。 図２のI−I線に沿った縦断面図である。 第一のハウジング部を概略的に示す正面図である。 第二のハウジング部を概略的に示す正面図である。 第一のハウジング部の取付リブに複数の長溝が形成された例を概略的に示す正面図である。

符号の説明

１４ 吸入ポート
１２ フロントハウジング
１１ａ 開放端
１１ｂ 閉鎖端
１１ ハウジング本体
１７ 圧縮機構
１８ 吐出ポート
１０ 気体圧縮機
３７ 第一のハウジング部
３８ 第二のハウジング部
１６ 周壁
３９ａ，３９ｂ 取付リブ
４１ 締結具（ボルト）
４０ 挿通孔
４４ 長溝

Claims (4)

1. 気体を吸入するための吸入ポートが設けられるフロントハウジングと、一端に前記フロントハウジングが取り付けられる開放端を有し他端に閉鎖端を有する全体に筒状のハウジング本体であって前記吸入ポートから吸入された気体を圧縮するための圧縮機構を収容し、該圧縮機構で圧縮した気体を吐出するための吐出ポートが設けられるハウジング本体とを備える気体圧縮機であって、前記ハウジング本体は、前記吐出ポートが設けられる一端閉鎖の第一のハウジング部と、前記フロントハウジングが取り付けられ、該フロントハウジングと前記第一のハウジング部との間に位置する両端開放の全体に筒状の第二のハウジング部とに分割され、前記第一のハウジング部は、前記ハウジング本体の軸線の周りの所定の回転位置で前記第二のハウジング部に結合されることを特徴とする気体圧縮機。
2. 前記第一のハウジング部及び前記第二のハウジング部の各周壁には、前記両ハウジング部の径方向に突出する取付リブが設けられており、該両取付リブで前記両ハウジング部が結合されることを特徴とする請求項１に記載の気体圧縮機。
3. 前記両取付リブは、前記第一及び前記第二の両ハウジング部の前記各周壁の全周に亘って設けられており、前記両取付リブには、締結具の挿通を許す複数の挿通孔が互いに対応する位置に該両取付リブの周方向に沿って互いに所定の間隔をおいて形成されており、前記第一のハウジング部は、その回転位置が所定の間隔毎に調節可能であることを特徴とする請求項２に記載の気体圧縮機。
4. 前記両取付リブのいずれか一方には、その周方向に沿って延びる複数の長溝が互いに所定の間隔をおいて形成されており、他方の前記取付リブには、前記各挿通孔が形成されており、該各挿通孔に挿通した前記締結具は前記各長溝の長手方向に沿って移動可能であり、前記第一のハウジング部は、その回転位置が前記締結具の移動範囲内で調節可能であることを特徴とする請求項２に記載の気体圧縮機。

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