JP2007126990A - Muffler for compressor and refrigerating cycle device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮機の吐出流体および吸入流体の圧力脈動を低減する圧縮機用マフラ、ならびに、この圧縮機用マフラを適用した冷凍サイクル装置に関するものである。 The present invention relates to a compressor muffler that reduces pressure pulsation of a discharge fluid and a suction fluid of a compressor, and a refrigeration cycle apparatus to which the compressor muffler is applied.
従来、圧縮機用マフラを圧縮機に一体に構成した例が特許文献1に開示されている。この特許文献1では、圧縮機のハウジング外周側に膨出部を設け、この膨出部の内部に圧縮機吐出流体(冷媒)の圧力脈動を反射・干渉させることによって減衰させるマフラ空間を形成して圧縮機用マフラを構成している。そして、このマフラ空間に圧縮機吐出流体を通過させて圧力脈動を減衰させている。
Conventionally, an example in which a compressor muffler is configured integrally with a compressor is disclosed in
これにより、圧力脈動に起因する振動や騒音を低減させるとともに、圧縮機用マフラを圧縮機と別体に構成するよりも部品点数および組付工程数を低減させて製造コストの低減を図っている。 As a result, vibration and noise due to pressure pulsation are reduced, and the manufacturing cost is reduced by reducing the number of parts and the number of assembling steps rather than configuring the compressor muffler separately from the compressor. .
また、特許文献1には、上記マフラ空間に圧縮機吸入流体を通過させて吸入流体の圧力脈動を減衰させてもよい旨、さらに、吐出流体用のマフラ空間と吸入流体用のマフラ空間との両方を形成して、吐出流体および吸入流体の両方の圧力脈動を減衰させてもよい旨の記載もある(特許文献1の段落0039参照)。
ところで、本発明者の検討によれば、冷凍サイクル装置の冷房熱負荷が変化して圧縮機の運転条件が変化すると、圧縮機吐出流体および吸入流体の圧力脈動発生状況も変化することが判っている。 By the way, according to the study of the present inventor, it has been found that when the cooling heat load of the refrigeration cycle apparatus changes and the operating conditions of the compressor change, the pressure pulsation occurrence state of the compressor discharge fluid and the suction fluid also changes. Yes.
例えば、夏季の外気温が高い時に室内を急冷するような場合は、冷凍サイクル装置の冷房熱負荷が高くなり、圧縮機は図6の斜線領域Aに示すように吐出側圧力と吸入側圧力との差が大きくなる条件(以下、この圧縮機の運転条件を高負荷運転条件という。)で運転される。そして、このような高負荷運転条件では圧縮機吐出側流体に圧力脈動が大きくなる。 For example, when the room is rapidly cooled when the outside air temperature is high in summer, the cooling heat load of the refrigeration cycle apparatus becomes high, and the compressor has a discharge side pressure, a suction side pressure, (Hereinafter, this compressor operating condition is referred to as a high-load operating condition). Under such high load operating conditions, pressure pulsation increases in the compressor discharge side fluid.
一方、冷凍サイクル装置の起動直後や冷房熱負荷が低い場合(春秋または可変容量型圧縮機の可変容量運転時)には、圧縮機は図6の破線領域Bに示すように吐出側圧力と吸入側圧力との差が小さくなる条件(以下、この圧縮機の運転条件を低負荷運転条件という。)で運転される。そして、このような低負荷運転条件では圧縮機吸入側流体に圧力脈動が通常時よりも大きくなる。 On the other hand, immediately after the start of the refrigeration cycle apparatus or when the cooling heat load is low (spring or autumn or during variable capacity operation of the variable capacity compressor), the compressor performs the discharge side pressure and suction as shown by the broken line area B in FIG. The compressor is operated under a condition where the difference from the side pressure is small (hereinafter, this compressor operating condition is referred to as a low load operating condition). Under such a low load operation condition, the pressure pulsation in the compressor suction side fluid becomes larger than normal.
従って、高負荷運転条件では吐出流体用のマフラ空間が圧力脈動を減衰させるために機能し、低負荷運転条件では吸入流体用のマフラ空間が圧力脈動を減衰させるために機能することとなる。つまり、吐出流体用のマフラ空間と吸入流体用のマフラ空間は異なる圧縮機の運転条件において圧力脈動を減衰させるために機能している。 Accordingly, the muffler space for discharged fluid functions to attenuate pressure pulsation under high load operation conditions, and the muffler space for suction fluid functions to attenuate pressure pulsations under low load operation conditions. That is, the muffler space for the discharge fluid and the muffler space for the suction fluid function to attenuate pressure pulsations under different compressor operating conditions.
しかし、特許文献1のように、吐出流体および吸入流体の双方の圧力脈動を減衰させるために吐出流体用のマフラ空間と吸入流体用のマフラ空間との両方を形成すると、高負荷運転条件では吸入流体用のマフラ空間は圧力脈動を減衰させるために機能していないので無駄な空間となり、逆に、低負荷運転条件では吐出流体用のマフラ空間が無駄な空間となってしまう。
However, if both the discharge fluid muffler space and the suction fluid muffler space are formed in order to attenuate the pressure pulsations of both the discharge fluid and the suction fluid as in
このように圧縮機運転条件によって無駄になってしまうマフラ空間が形成されると、圧縮機用マフラの大型化、重量増加および搭載性悪化を招くという点で問題となる。 If a muffler space that is wasted depending on the compressor operating conditions is formed in this way, there is a problem in that the size of the muffler for the compressor is increased, the weight is increased, and the mountability is deteriorated.
本発明は上記点に鑑み、吐出流体および吸入流体の圧力脈動を減衰させる圧縮機用マフラの小型化を図ることを目的とする。 An object of the present invention is to reduce the size of a muffler for a compressor that attenuates pressure pulsations of a discharge fluid and a suction fluid.
上記目的を達成するため、本発明では、圧縮機(1)の吐出流体および吸入流体の圧力脈動を減衰させるマフラ空間(26、35、45)が形成された圧縮機用マフラであって、マフラ空間(26、35、45)を、吐出流体の圧力脈動を減衰させる第1マフラ空間(26a、35a、45a)と吸入流体の圧力脈動を減衰させる第2マフラ空間(26b、35b、45b)とに仕切る仕切手段(24、33、43)を備え、圧縮機(1)の高負荷運転時には、第1マフラ空間(26a、35a、45a)の容積(V1)が第2マフラ空間(26b、35b、45b)の容積(V2)よりも増大するように仕切手段(24、33、43)が変位し、さらに、圧縮機(1)の低負荷運転時には、第2マフラ空間(26b、35b、45b)の容積(V2)が第1マフラ空間(26a、35a、45a)の容積(V1)よりも増大するように仕切手段(24、33、43)が変位する圧縮機用マフラを第1の特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a muffler for a compressor in which a muffler space (26, 35, 45) for attenuating pressure pulsations of the discharge fluid and suction fluid of the compressor (1) is formed. The space (26, 35, 45) includes a first muffler space (26a, 35a, 45a) for attenuating the pressure pulsation of the discharged fluid and a second muffler space (26b, 35b, 45b) for attenuating the pressure pulsation of the suction fluid. Partitioning means (24, 33, 43) for partitioning, and during the high load operation of the compressor (1), the volume (V1) of the first muffler space (26a, 35a, 45a) is the second muffler space (26b, 35b). , 45b) and the partitioning means (24, 33, 43) are displaced so as to be larger than the volume (V2) of the second muffler space (26b, 35b, 45b) during low load operation of the compressor (1). ) (V2) is first muffler space (26a, 35a, 45a) volume partitioning means so as to increase than (V1) (24,33,43) is a first feature of the muffler for compressor displacement.
これによれば、圧縮機(1)の高負荷運転時には、第1マフラ空間(26a、35a、45a)の容積(V1)を増加させて吐出流体の圧力脈動を効果的に減衰させるとともに、圧力脈動を減衰させるために機能していない第2マフラ空間(26b、35b、45b)の容積(V2)を縮小させることができる。 According to this, during high load operation of the compressor (1), the volume (V1) of the first muffler space (26a, 35a, 45a) is increased to effectively attenuate the pressure pulsation of the discharged fluid, The volume (V2) of the second muffler space (26b, 35b, 45b) that does not function to attenuate the pulsation can be reduced.
また、圧縮機(1)の低負荷運転時には、第2マフラ空間(26b、35b、45b)の容積(V2)を増加させて吸入流体の圧力脈動を効果的に低減させるとともに、圧力脈動を減衰させるために機能していない第1マフラ空間(26a、35a、45a)の容積(V1)を縮小させることができる。 When the compressor (1) is operated at a low load, the volume (V2) of the second muffler space (26b, 35b, 45b) is increased to effectively reduce the pressure pulsation of the suction fluid and attenuate the pressure pulsation. Therefore, the volume (V1) of the first muffler space (26a, 35a, 45a) that is not functioning can be reduced.
その結果、高負荷運転条件および低負荷運転条件のいずれの運転条件においても、圧力脈動を減衰させるために機能するマフラ空間を確保して圧力脈動を減衰できるとともに、圧力脈動を減衰させるために機能していない無駄なマフラ空間を減少させることができ、圧縮機用マフラの小型化を図ることができる。 As a result, it is possible to secure a muffler space that functions to attenuate pressure pulsation and to attenuate pressure pulsation, and to function to attenuate pressure pulsation under both high and low load operating conditions. Unnecessary muffler space can be reduced, and the compressor muffler can be downsized.
なお、本発明における「変位する」とは、物体の位置が変わることのみを意味するものでなく、物体の形状が変わることも含む意味である。 Note that “displace” in the present invention does not only mean that the position of the object changes, but also means that the shape of the object changes.
また、第1の特徴の圧縮機用マフラにおいて、第2マフラ空間(26b、35b、45b)の容積(V2)が第1マフラ空間(26a、35a、45a)の容積(V1)よりも増大するように仕切手段(24、33、43)に荷重をかける荷重付加手段(25、34、43b、44)を備え、仕切手段(24、33、43)は、第1マフラ空間(26a、35a、45a)の圧力と第2マフラ空間(26b、35b、45b)との圧力差および荷重によって、変位するようになっていてもよい。 In the compressor muffler having the first feature, the volume (V2) of the second muffler space (26b, 35b, 45b) is larger than the volume (V1) of the first muffler space (26a, 35a, 45a). The load adding means (25, 34, 43b, 44) for applying a load to the partition means (24, 33, 43) is provided, and the partition means (24, 33, 43) includes the first muffler space (26a, 35a, It may be displaced by the pressure difference between the pressure of 45a) and the second muffler space (26b, 35b, 45b) and the load.
これによれば、第1マフラ空間(26a、35a、45a)の圧力が第2マフラ空間(26b、35b、45b)との圧力差が小さい低負荷運転条件では、荷重付加手段((25、34、43b、44)によって、容易に第2マフラ空間(26b、35b、45b)の容積(V2)を第1マフラ空間(26a、35a、45a)の容積(V1)よりも増大させることができる。 According to this, in the low load operation condition where the pressure difference between the first muffler space (26a, 35a, 45a) and the second muffler space (26b, 35b, 45b) is small, the load adding means ((25, 34 43b, 44), the volume (V2) of the second muffler space (26b, 35b, 45b) can be easily increased from the volume (V1) of the first muffler space (26a, 35a, 45a).
さらに、第1マフラ空間(26a、35a、45a)の圧力が第2マフラ空間(26b、35b、45b)との圧力差が大きい高低負荷運転条件では、圧力差によって、容易に第1マフラ空間(26a、35a、45a)の容積(V1)を第2マフラ空間(26b、35b、45b)の容積(V2)よりも増大させることができる。 Furthermore, under high and low load operating conditions where the pressure difference in the first muffler space (26a, 35a, 45a) is large from the second muffler space (26b, 35b, 45b), the first muffler space ( The volume (V1) of 26a, 35a, 45a) can be made larger than the volume (V2) of the second muffler space (26b, 35b, 45b).
また、上記の特徴の圧縮機用マフラにおいて、荷重付加手段は、仕切手段(24、33、43)と別体に構成されたバネ手段(25、34、44)とすればよい。 In the compressor muffler having the above characteristics, the load applying means may be spring means (25, 34, 44) configured separately from the partition means (24, 33, 43).
また、上記の特徴の圧縮機用マフラにおいて、仕切手段(43)は、弾性部材(43b)を有しており、荷重付加手段は、弾性部材(43b)によって構成されていてもよい。弾性部材(43b)を有する仕切手段(43)として、例えば、蛇腹状伸縮機構であるベローズなどを採用することができる。 In the compressor muffler having the above characteristics, the partitioning means (43) may include an elastic member (43b), and the load applying means may be configured by the elastic member (43b). As the partitioning means (43) having the elastic member (43b), for example, a bellows which is a bellows-like expansion / contraction mechanism can be employed.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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ものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
本実施形態は本発明の冷凍サイクル装置を車両用空調装置に適用したもので、図1は車両用空調装置の全体構成図であり、図2は車両用空調装置の車両搭載状態を示す概略搭載図である。なお、図2の前後、上下、左右の各矢印は車両乗員から見た前後、上下、左右の各方向を示す。また、以下の説明においても各方向は車両乗員からみた方向を基準としている。
(First embodiment)
In this embodiment, the refrigeration cycle apparatus of the present invention is applied to a vehicle air conditioner. FIG. 1 is an overall configuration diagram of the vehicle air conditioner, and FIG. 2 is a schematic installation showing a vehicle mounted state of the vehicle air conditioner. FIG. Note that the front, rear, up, down, left and right arrows in FIG. 2 indicate the front, back, up, down, left and right directions as viewed from the vehicle occupant. In the following description, each direction is based on a direction viewed from the vehicle occupant.
まず、車両用空調装置において圧縮機1は冷媒を吸入および圧縮して吐出するものであり、エンジンルーム内に配置されている。この圧縮機1は、プーリおよびベルトを介して車両走行用エンジン(図示せず。)から駆動力が伝達されて回転駆動される。また、本実施形態の圧縮機1は、外部からの制御信号により吐出容量を連続的に可変制御できる斜板式の可変容量型圧縮機である。
First, in the vehicle air conditioner, the
ここで、吐出容量とは冷媒の吸入圧縮を行う作動空間の幾何学的な容積であり、具体的には、ピストンストロークの上死点と下死点との間のシリンダ容積である。そして、この吐出容量を変更することによって圧縮機1の吐出能力が調整されることになる。吐出容量の変更は、圧縮機1内部に構成された斜板室(図示せず。)の圧力Pcを制御して、斜板の傾斜角度を可変してピストンのストロークを変化させることによって行う。
Here, the discharge capacity is the geometric volume of the working space where the refrigerant is sucked and compressed. Specifically, it is the cylinder volume between the top dead center and the bottom dead center of the piston stroke. And the discharge capability of the
そして、斜板室の圧力Pcは、図示しない空調制御装置の出力信号によって駆動される電磁式容量制御弁1aによって、吐出冷媒圧力Pdと吸入冷媒圧力Psとを斜板室に導入させる割合を変化させることで制御している。これにより、吐出容量は略0%〜100%の範囲で連続的に変化させることができる。 The pressure Pc in the swash plate chamber changes the rate at which the discharge refrigerant pressure Pd and the suction refrigerant pressure Ps are introduced into the swash plate chamber by an electromagnetic capacity control valve 1a driven by an output signal of an air conditioning control device (not shown). It is controlled by. Thereby, the discharge capacity can be continuously changed in a range of approximately 0% to 100%.
また、圧縮機1では制御圧Pcの調整により吐出容量を略0%〜100%の範囲で連続的に変化させることができるので、吐出容量を略0%付近に減少することにより、圧縮機1を実質的に作動停止状態にすることができる。従って、本実施形態では、圧縮機1の回転軸をプーリおよびベルトを介して車両エンジンに常時連結するクラッチレスの構成となっている。
Further, in the
もちろん、可変容量型圧縮機であっても電磁クラッチを介して車両エンジンから動力を伝達できるようにしてもよい。さらに、電磁クラッチにより圧縮機の断続的に作動させることができる場合は固定容量型圧縮機を採用してもよい。 Of course, even a variable displacement compressor may transmit power from the vehicle engine via an electromagnetic clutch. Furthermore, when the compressor can be intermittently operated by the electromagnetic clutch, a fixed capacity compressor may be employed.
次に、圧縮機1から吐出した冷媒は、圧縮機用マフラ2の第1マフラ空間26aを通過して凝縮器3に流入する。圧縮機用マフラ2はエンジンルーム内の圧縮機1の近傍に配置されており、圧縮機1の吐出冷媒および吸入冷媒の圧力脈動をマフラ空間26a、26b内で反射・干渉させて減衰させる減衰器である。なお、圧縮機用マフラ2の詳細については後述する。
Next, the refrigerant discharged from the
凝縮器3はエンジンルーム内の車両前方側で、図示しないラジエータグリル後方に配置されており、圧縮機1から吐出された冷媒と外気とを熱交換させて、冷媒を冷却する放熱器である。また、凝縮器3に外気を送風する送風ファン3aはモータ3bにより駆動される。モータ3bは図示しない空調制御装置の出力信号によって回転数制御されている。
The
気液分離器4は、凝縮器3の車両右側に配置されており、凝縮器3から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するレシーバである。膨張弁5は、気液分離器4で分離された液相冷媒を減圧膨張させるものである。本実施形態では、圧縮機1に吸入される冷媒の過熱度が所定値となるように絞り開度を制御する周知の温度式膨張弁を採用している。
The gas-
具体的には、温度式膨張弁の弁体には圧力応動機構5a(例えば、ダイアフラム)が結合されており、この圧力応動機構5aは感温筒5bの封入ガス媒体の圧力(蒸発器6出口側冷媒の温度に応じた圧力)と、均圧管5cにより導入される蒸発器6出口側冷媒圧力とに応じて弁体を変位させ、弁体の開度を調整するようになっている。
Specifically, a pressure
蒸発器6は膨張弁5冷媒流出側に接続され、膨張弁5にて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱器である。この蒸発器6は車両用空調装置の室内空調ユニット7において空気通路を形成するケース8内に配置され、このケース8内の空気を冷却する冷却手段となる。
The
室内空調ユニット7はエンジンルームと車室を仕切る壁(ファイアウォール)と車室内最前部の計器盤(インストルメントパネル)との間に配置されており、室内空調ユニット7の空気流れ最上流側には内外気切替箱9が設けられている。
The indoor air-
内外気切替箱9の下流側には車室内に向かって空気を送風する送風ファン10aが設けられており、送風ファン10aはモータ10bにより駆動される。そして、送風ファン10aによって内外気切替箱9を通して導入される内気または外気がケース8内に送風されるようになっている。モータ10bは図示しない空調制御装置の出力信号によって回転数制御されている。
A
また、ケース8内のうち蒸発器6の空気流れ下流側に空気を加熱する加熱手段をなすヒータコア(図示せず。)等が配置され、このヒータコアの加熱度合いにより温度調整された空調風がケース8の空気流れ下流側端部の吹出口(図示せず。)から車室内へ吹き出すようになっている。
In addition, a heater core (not shown) or the like serving as a heating means for heating air is disposed in the
なお、蒸発器6から流出した冷媒は、圧縮機用マフラ2の第2マフラ空間26bを通過して圧縮機1に吸入される。
The refrigerant flowing out of the
次に、圧縮機用マフラ2の詳細について説明する。図3は圧縮機用マフラ2の概略断面図であり、図3(a)は後述するように第1マフラ空間26aの容積V1が第2マフラ空間26bの容積V2よりも小さい状態を示し、図3(b)は第1マフラ空間26aの容積V1が第2マフラ空間26bの容積V2よりも大きい状態を示している。
Next, details of the
まず、圧縮機用マフラ2は金属製(本実施形態ではアルミニウム製)で略円筒状の形状をしており、第1カバー21、第2カバー22、ケース23、隔壁24およびコイルバネ25等を有している。また、本実施形態では、第1カバー21、第2カバー22、ケース23は内部の冷媒が漏れないようにろう接により接合されている。もちろん溶接によって接合してもよい。
First, the
第1カバー21は、略円盤状のカバー面21a、カバー面21aの最外端部から後述するケース23側に円筒状に延びる円筒面21b、および円筒面21bのケース23側端部から円筒の内側に延びる折返部21cによって構成されている。また、円筒面21bには圧縮機1吐出側と接続される高圧冷媒入口配管21dおよび凝縮器3入口側と接続される高圧冷媒出口配管21eが設けられている。
The
第2カバー22も、第1カバー21と同様の構成で、カバー面22a、円筒面22bおよび折返部22cによって構成されており、円筒面22bには蒸発器6出口側と接続される低圧冷媒入口配管22dおよび圧縮機1吸入側と接続される低圧冷媒出口配管22eが設けられている。
The
ケース23は両端部が開口した円筒状の形状をしており、内部に隔壁24がケース23の軸方向に摺動可能に配置された状態で、一方の端部に第1カバー21が接合され、他方の端部に第2カバー22が接合されている。
The
隔壁24は、第1カバー21、第2カバー22およびケース23を接合することによって圧縮機用マフラ2の内部に構成されるマフラ空間26を2つの領域に仕切るものである。なお、以下の説明では、隔壁24によって仕切られた空間のうち、第1カバー21側に構成される空間を第1マフラ空間26a、第2カバー22側に構成される空間を第2マフラ空間26bという。従って、隔壁24は本実施形態の仕切手段である。
The
隔壁24は略円盤状の隔壁面24aと隔壁面24aの最外端部のスリーブ24bによって構成されている。スリーブ24bの外周側はケース23の内周側壁面に適合する径になっており、このスリーブ24bによって隔壁24は傾くことなくケース23の軸方向に摺動可能になっている。
The
さらに、スリーブ24bが摺動すると、第1カバー21の折返部21cおよび第2カバー22の折返部22cに当接するようになっており、この折返部21c、22cによって、隔壁24はケース23の軸方向の可動範囲が規制されている。
Further, when the
本実施形態では、スリーブ24bは隔壁24最外端側から第1カバー21側に延びるように断面コの字形状に構成しているが、隔壁24最外端側から第2カバー22側に延びるように構成しても良いし、第1カバー21側および第2カバー22側の双方に延びるように断面Iの字形状に構成してもよい。
In the present embodiment, the
また、スリーブ24bには2箇所のOリング溝が形成されており、各Oリング溝にOリング27が嵌め込まれている。これにより、ケース23と隔壁24との嵌合部がシールされているので、第1マフラ空間26aの冷媒と第2マフラ空間26bの冷媒が混合することはない。
Further, two O-ring grooves are formed in the
さらに、第1カバー21のカバー面21a内側と隔壁24の第1カバー21側はコイルバネ25によって結合されている。このコイルバネ25によって、隔壁24には第1マフラ空間26aを縮小する方向(図3の左方向)に荷重がかかるようになっている。従って、コイルバネ25は本実施形態の荷重付加手段となる。
Further, the inside of the
次に、上記構成の車両用空調装置の作動について説明する。圧縮機1が車両エンジンの駆動力により回転駆動されると、圧縮機1により圧縮された高温高圧の冷媒が圧縮機用マフラ2の第1マフラ空間26aに流入する。そして、第1マフラ空間26aを通過した高圧・高温の冷媒は凝縮器3に流入し、送風ファン3aによって送風された空気と熱交換して冷却される。これにより冷媒は空気に熱量を放熱する。
Next, the operation of the vehicle air conditioner having the above configuration will be described. When the
凝縮器3において冷却された冷媒は気液分離器4に流入して、気相冷媒と液相冷媒に分離される。そして気液分離器4で分離された液相冷媒は膨張弁5で減圧されて、蒸発器6へ流入する。蒸発器6に流入した冷媒は、送風ファン10aによって送風された空気と熱交換して蒸発する。これにより冷媒は空気より吸熱し、送風ファン10aによって送風された空気が冷却される。
The refrigerant cooled in the
蒸発器6から流出した冷媒は圧縮機用マフラ2の第2マフラ空間26bに流入し、第2マフラ空間26bを通過した低圧の気相冷媒は再び圧縮機1に吸入される。従って、本実施形態の車両用空調装置は、圧縮機1→圧縮機用マフラ2(第1マフラ空間26a)→凝縮器3→気液分離器4→膨張弁5→蒸発器6→圧縮機用マフラ2(第2マフラ空間26b)→圧縮機1の順に冷媒が循環する冷凍サイクルとして作動する。
The refrigerant flowing out of the
次に、本実施形態の圧縮機用マフラ2の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置では、空調制御装置の制御処理によって、車室内に吹出す空調風を乗員の好みに応じた温度、湿度および風量に調整している。その際、空調制御装置が電磁式容量制御弁1aを制御して圧縮機1の吐出容量を変更している。この吐出容量の変更やエンジン回転数の変動等によって圧縮機1の運転負荷も変動する。
Next, the operation of the
例えば、圧縮機1稼働直後や、蒸発器6の冷房熱負荷が低い運転状況では、圧縮機1の吐出側圧力と吸入側圧力との差が低くなり、圧縮機1は低負荷運転条件で運転される。一方、蒸発器6の冷房熱負荷が高い運転状況では、圧縮機1の吐出側圧力と吸入側圧力との差が高くなり、圧縮機1は高負荷運転条件で運転される。
For example, immediately after the operation of the
まず、低負荷運転条件における圧縮機用マフラ2の作動を説明すると、第1マフラ空間26aと第2マフラ空間26bとの圧力差が小さいので、コイルバネ25の荷重によって、図3(a)のように、隔壁24が第1マフラ空間26aを縮小する方向に移動する。これにより、第1マフラ空間26aの容積V1が第2マフラ空間26bの容積V2よりも小さくなる。
First, the operation of the
前述の如く、低負荷運転条件では圧縮機1吸入冷媒に圧力脈動が発生するので、圧縮機1吸入冷媒の通過する第2マフラ空間26bの容積V2が増大することによって、吸入冷媒の圧力脈動を効果的に反射・干渉させて減衰させることができる。さらに、低負荷運転条件において圧力脈動を減衰する必要のない圧縮機1吐出冷媒が通過する第1マフラ空間26aの容積V1が減少するので、無駄なスペースを縮小することができる。
As described above, pressure pulsation is generated in the refrigerant sucked by the
また、高負荷運転条件においては、第1マフラ空間26aと第2マフラ空間26bとの圧力差が大きいので、圧力差によって隔壁24が受ける力(図3の右方向の力)がコイルバネ25の荷重を超えて、図3(b)のように、隔壁24が第2マフラ空間26bを縮小する方向に移動する。これにより、第1マフラ空間26aの容積V1が第2マフラ空間26bの容積V2よりも大きくなる。
Further, since the pressure difference between the
前述の如く、高負荷運転条件では圧縮機1吐出冷媒に圧力脈動が発生するので、圧縮機1吐出冷媒の通過する第1マフラ空間26aの容積V1が増大することによって、吐出冷媒の圧力脈動を効果的に反射・干渉させて減衰させることができる。さらに、高負荷運転条件において圧力脈動を減衰する必要のない圧縮機1吸入冷媒が通過する第2マフラ空間26bの容積V2が減少するので、無駄な空間を縮小することができる。
As described above, pressure pulsation is generated in the refrigerant discharged from the
以上のように、本実施形態の圧縮機用マフラ2では、圧縮機1の吐出冷媒および吸入冷媒の圧力脈動を効果的に減衰できるとともに、圧縮機1吸入冷媒用のマフラ空間と吐出冷媒用のマフラ空間を個別に備えるよりも圧縮機用マフラ2全体を小型化して搭載性の向上および軽量化を図ることができる。また、冷凍サイクル装置全体としての小型化も図ることができる。
As described above, in the
さらに、吸入冷媒用のマフラ空間と吐出冷媒用のマフラ空間が同一の圧縮機用マフラ内に構成できるので、部品点数の低下によって製造コストの低減を図ることもできる。 Further, since the muffler space for the suction refrigerant and the muffler space for the discharge refrigerant can be configured in the same compressor muffler, the manufacturing cost can be reduced by reducing the number of parts.
(第2実施形態)
第1実施形態の車両用空調装置では、隔壁24を用いた圧縮機用マフラ2を採用しているが、本実施形態では、圧縮機用マフラ2を廃止して、ダイアフラムを用いた圧縮機用マフラ30を採用している。その他の構成は第1実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
In the vehicle air conditioner of the first embodiment, the
図4は本実施形態の圧縮機用マフラ30の概略断面図であり、図4(a)は後述するように第1マフラ空間35aの容積V1が第2マフラ空間35bの容積V2よりも小さい状態を示し、図4(b)は第1マフラ空間35aの容積V1が第2マフラ空間35bの容積V2よりも大きい状態を示している。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the
まず、圧縮機用マフラ30は金属製(本実施形態ではアルミニウム製)で略円筒状の形状をしており、第1カバー31、第2カバー32、ダイアフラム33、およびコイルバネ34等を有している。また、第1カバー31、第2カバー32はろう接により接合されている。
First, the
第1カバー31は、略円盤状のカバー面31a、カバー面31aの最外端部から第2カバー32側に円筒状に延びる円筒面31b、および円筒面31bの第2カバー32側端部から円筒の内側に延びるダイアフラム固定部31cによって構成されている。このダイアフラム固定部31cにはOリング溝が形成されている。また、円筒面31bには圧縮機1吐出側と接続される高圧冷媒入口配管31dおよび凝縮器12入口側と接続される高圧冷媒出口配管31eが設けられている。
The
第2カバー32も、第1カバー31と同様の構成で、カバー面32a、円筒面32bおよびOリング溝の形成されたダイアフラム固定部32cによって構成されており、円筒面32bには蒸発器6出口側と接続される低圧冷媒入口配管32dおよび圧縮機1吸入側と接続される低圧冷媒出口配管32eが設けられている。
The
ダイアフラム33は、第1カバー31および第2カバー32を接合することによって圧縮機用マフラ30の内部に構成されるマフラ空間35を2つの領域に仕切るものである。なお、以下の説明では、ダイアフラム33によって仕切られた空間のうち、第1カバー31側に構成される空間を第1マフラ空間35a、第2カバー32側に構成される空間を第2マフラ空間35bという。従って、ダイアフラム33は本実施形態の仕切手段である。
The
ダイアフラム33は略円盤状の金属薄板で構成されており、第1マフラ空間35aおよび第2マフラ空間35bの圧力差によって変位するようになっている。また、ダイアフラム33は第1カバー31のダイアフラム固定部31cと第2カバー32のダイアフラム固定部32cとに挟み込まれて固定されている。
The
さらに、ダイアフラム固定部31cおよびダイアフラム固定部32cのOリング溝にはOリング36が嵌め込まれているので、第1マフラ空間35aの冷媒および第2マフラ空間35bの冷媒はダイアフラム固定部31c、32cから漏れないようになっている。
Further, since the O-
さらに、第1カバー31のカバー面31a内側とダイアフラム33の第1カバー31側はコイルバネ34によって結合されている。このコイルバネ34によって、ダイアフラム33には第1マフラ空間35aを縮小する方向(図4の左方向)に荷重がかかるようになっている。従って、コイルバネ34は本実施形態の荷重付加手段である。
Further, the inside of the
次に、本実施形態の圧縮機用マフラ30の作動について説明する。まず、低負荷運転条件においては、第1マフラ空間35aと第2マフラ空間35bとの圧力差が小さいので、コイルバネ34の荷重によって、図4(a)のように、ダイアフラム33が第1マフラ空間35aを縮小する方向に移動する。これにより、第1マフラ空間35aの容積V1が第2マフラ空間35bの容積V2よりも小さくなる。
Next, the operation of the
前述の如く、低負荷運転条件では圧縮機1吸入冷媒に圧力脈動が発生するので、圧縮機1吸入冷媒の通過する第2マフラ空間35bの容積V2が増大することによって、吸入冷媒の圧力脈動を効果的に反射・干渉させて減衰させることができる。さらに、低負荷運転条件において圧力脈動を減衰する必要のない圧縮機1吐出冷媒が通過する第1マフラ空間35aの容積V1が減少するので、無駄なスペースを縮小することができる。
As described above, pressure pulsation is generated in the refrigerant sucked by the
また、高負荷運転条件においては、第1マフラ空間35aと第2マフラ空間35bとの圧力差が大きいので、圧力差によってダイアフラム33が受ける力(図4の右方向の力)がコイルバネ34の荷重を超えて、図4(b)のように、ダイアフラム33が第2マフラ空間35aを縮小する方向に移動する。これにより、第1マフラ空間35aの容積V1が第2マフラ空間35bの容積V2よりも大きくなる。
Further, since the pressure difference between the
前述の如く、高負荷運転条件では圧縮機1吐出冷媒に圧力脈動が発生するので、圧縮機1吐出冷媒の通過する第1マフラ空間35aの容積V1が拡大されることで吐出冷媒の圧力脈動を効果的に反射・干渉させて減衰させることができる。さらに、高負荷運転条件において圧力脈動を減衰する必要のない圧縮機1吸入冷媒が通過する第2マフラ空間35bの容積V2が減少するので、無駄な空間を縮小することができる。
As described above, pressure pulsation occurs in the refrigerant discharged from the
その結果、本実施形態の圧縮機用マフラ30においても、第1実施形態の圧縮機マフラ2と同様の効果を得ることができる。
As a result, in the
(第3実施形態)
第1実施形態の車両用空調装置では、隔壁24を用いた圧縮機用マフラ2を採用しているが、本実施形態では、圧縮機用マフラ2を廃止して、ベローズを用いた圧縮機用マフラ40を採用している。その他の構成は第1実施形態と同様である。
(Third embodiment)
In the vehicle air conditioner of the first embodiment, the
図5は本実施形態の圧縮機用マフラ40の概略断面図であり、図5(a)は後述するように第1マフラ空間45aの容積V1が第2マフラ空間45bの容積V2よりも小さい状態を示し、図5(b)は第1マフラ空間45aの容積V1が第2マフラ空間45bの容積V2よりも大きい状態を示している。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the
まず、圧縮機用マフラ40は金属製(本実施形態ではアルミニウム製)で略円筒状の形状をしており、第1カバー41、第2カバー42、ベローズ43、およびコイルバネ44等を有している。また、第1カバー41、第2カバー42はろう接により接合されている。
First, the
第1カバー41は、略円盤状のカバー面41a、カバー面41aの最外端部から第2カバー42側に円筒状に延びる円筒面41b、および円筒面41bの第2カバー42側端部から円筒の内側に延びるベローズ固定部41cによって構成されている。このベローズ固定部41cにはOリング溝が形成されている。また、円筒面41bには圧縮機1吐出側と接続される高圧冷媒入口配管41dおよび凝縮器12入口側と接続される高圧冷媒出口配管41eが設けられている。
The
第2カバー42も、第1カバー41と同様の構成で、カバー面42a、円筒面42bおよびOリング溝の形成されたベローズ固定部42cによって構成されており、カバー面42aには蒸発器6冷媒出口側と接続される低圧冷媒入口配管42dが設けられ、円筒面42bには圧縮機1冷媒吸入側と接続される低圧冷媒出口配管42eが設けられている。なお、円筒面42bは後述する第2マフラ空間45bの容積V2を所定量確保するために第1カバー41の円筒面41aよりも円筒軸方向に長くなっている。
The
ベローズ43は、第1カバー41および第2カバー42を接合することによって圧縮機用マフラ40の内部に構成されるマフラ空間45を2つの領域に仕切るものである。なお、以下の説明では、ベローズ43によって仕切られた空間のうち、第1カバー41側に構成される空間を第1マフラ空間45a、第2カバー42側に構成される空間を第2マフラ空間45bという。従って、ベローズ43は本実施形態の仕切手段である。
The bellows 43 divides the
ベローズ43は隔壁部43a、蛇腹状伸縮機構部(ベローズ部)43bおよび第1カバー41および第2カバー42との取付部43cを有している。この蛇腹状伸縮機構部43bが第1マフラ空間45aおよび第2マフラ空間45bの圧力差によって伸縮することで隔壁部43aが移動するようになっている。また、蛇腹状伸縮機構部43bはベローズ43に一体に構成された弾性部材として機能し、ベローズ43には第1マフラ空間45aを縮小する方向(図5の下方向)に荷重がかかるようになっている。
The bellows 43 includes a
また、ベローズ43の取付部43cは第1カバー41のベローズ固定部41cと第2カバー42のベローズ固定部42cとに挟み込まれて固定されている。さらに、ベローズ固定部41cおよびベローズ固定部42cのOリング溝にはOリング46が嵌め込まれているので、第1マフラ空間45aの冷媒および第2マフラ空間45bの冷媒がベローズ固定部41c、42cから漏れないようになっている。
The
さらに、第2カバー42のカバー面42a内側とベローズ43の第2カバー42側はコイルバネ44によって結合されている。このコイルバネ44によって、ベローズ43には第1マフラ空間45aを縮小する方向(図5の下方向)に荷重がかかるようになっている。従って、コイルバネ45は蛇腹状伸縮機構部43bを付勢するために設けられたものであり、コイルバネ45および蛇腹状伸縮機構部43bが本実施形態の荷重付加手段となる。
Further, the inside of the
次に、本実施形態の圧縮機用マフラ40の作動について説明する。まず、低負荷運転条件においては、第1マフラ空間45aと第2マフラ空間45bとの圧力差が小さいので、コイルバネ44および蛇腹状伸縮機構部43bの荷重によって、図5(a)に示すように、蛇腹状伸縮機構部43bが縮んで第1マフラ空間45aの容積V1が第2マフラ空間45bの容積V2よりも小さくなる。
Next, the operation of the
前述の如く、低負荷運転条件では圧縮機1吸入冷媒に圧力脈動が発生するので、圧縮機1吸入冷媒の通過する第2マフラ空間45bの容積V2が増大することによって、吸入冷媒の圧力脈動を効果的に反射・干渉させて減衰させることができる。さらに、低負荷運転条件において圧力脈動を減衰する必要のない圧縮機1吐出冷媒が通過する第1マフラ空間45aの容積V1が減少するので、無駄なスペースを縮小することができる。
As described above, pressure pulsation is generated in the refrigerant sucked by the
また、高負荷運転条件においては、第1マフラ空間45aと第2マフラ空間45bとの圧力差が大きいので、図5(b)に示すように、圧力差によってベローズ43が受ける力(図5の上方向の力)がコイルバネ44および蛇腹状伸縮機構部43bの荷重を超えて、蛇腹状伸縮機構部43bが伸びて第1マフラ空間45aの容積V1が第2マフラ空間45bの容積V2よりも大きくなる。
Further, since the pressure difference between the
前述の如く、高負荷運転条件では圧縮機1吐出冷媒に圧力脈動が発生するので、圧縮機1吐出冷媒の通過する第1マフラ空間45aの容積V1が拡大されることで吐出冷媒の圧力脈動を効果的に反射・干渉させて減衰させることができる。さらに、高負荷運転条件において圧力脈動を減衰する必要のない圧縮機1吸入冷媒が通過する第2マフラ空間45bの容積V2が縮小されるので、無駄な空間を縮小することができる。
As described above, pressure pulsation occurs in the refrigerant discharged from the
その結果、本実施形態の圧縮機用マフラ40においても、第1実施形態の圧縮機マフラ2と同様の効果を得ることができる。
As a result, in the
(他の実施形態)
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows.
(1)上述の実施形態においては、圧縮機用マフラ2、30、40を圧縮機1と別体に構成しているが、圧縮機用マフラと圧縮機1とを一体に構成してもよい。
(1) In the above-described embodiment, the
例えば、圧縮機1のハウジング部にマフラ空間を形成して、このマフラ空間を第1マフラ空間と第2マフラ空間とに仕切るとともに、高負荷運転条件では、第1マフラ空間の容積が第2マフラ空間の容積よりも増大するように変位し、さらに、低負荷運転条件では、第2マフラ空間の容積が第1マフラ空間の容積よりも増大するように変位する仕切手段を設ければよい。
For example, a muffler space is formed in the housing portion of the
なお、上述の実施形態においては、圧力脈動成分の増幅を抑制するために、圧縮機1と圧縮機用マフラ2との配管結合距離をできるだけ短くする方が圧力脈動減衰に有利である。このため、圧縮機用マフラと圧縮機1を一体に構成することで、より一層、圧力脈動を減衰させることができる。
In the above-described embodiment, in order to suppress the amplification of the pressure pulsation component, it is advantageous for the pressure pulsation attenuation to shorten the pipe coupling distance between the
(2)上述の実施形態においては、圧縮機用マフラ2、30、40を略円筒状の形状としているが、この形状に限定されない。例えば、第1実施形態において圧縮機用マフラを略直方体の形状として、隔壁24およびOリング形状をマフラ空間内部壁面に適合する矩形形状としてもよい。
(2) In the above-described embodiment, the
(3)上述の実施形態においては、荷重付加手段25、34、44としてコイルバネを採用しているが、その他の弾性材を採用してもよい。例えば、ゴム、板バネ等を採用してもよい。
(3) In the above-described embodiment, coil springs are employed as the
また、上述の第1、第2実施形態では、第1マフラ空間側にコイルバネ25、34を配置しているが、第2マフラ空間の容積V2が第1マフラ空間の容積V1よりも増大するよう仕切手段24、33、43に荷重をかけることができれば、第3実施形態のように第2マフラ空間側にコイルバネ44を配置してもよい。
In the first and second embodiments described above, the coil springs 25 and 34 are arranged on the first muffler space side, but the volume V2 of the second muffler space is larger than the volume V1 of the first muffler space. If a load can be applied to the partitioning means 24, 33, 43, the
また、第3実施形態において、ベローズ43の蛇腹状伸縮機構43bのみで十分な荷重を負荷できる場合は、コイルバネ44を廃止してもよい。
Moreover, in 3rd Embodiment, when sufficient load can be loaded only with the bellows-like expansion-
(4)上述の実施形態においては、荷重付加手段25、34、43b、44および第1マフラ空間26a、35a、45aの圧力と第2マフラ空間26b、35b、45bの圧力との圧力差によって仕切手段を変位させているが、仕切手段を電気的アクチュエータによって変位駆動させてもよい。
(4) In the above-described embodiment, partitioning is performed by the pressure difference between the pressure of the
具体的には、第1マフラ空間の圧力P1および第2マフラ空間の圧力P2を検出する圧力センサと、仕切手段を変位駆動させる電気的アクチュエータと、電気的アクチュエータを制御する制御手段を設ける。そして、制御手段はP1とP2との差が所定値以上の場合は第1マフラ空間を増大させるように電気的アクチュエータを制御し、P1とP2との差が所定値未満の場合は第2マフラ空間を増大させるように電気的アクチュエータを制御すればよい。 Specifically, a pressure sensor for detecting the pressure P1 in the first muffler space and the pressure P2 in the second muffler space, an electric actuator for driving the partition means to be displaced, and a control means for controlling the electric actuator are provided. The control means controls the electric actuator to increase the first muffler space when the difference between P1 and P2 is greater than or equal to a predetermined value, and the second muffler when the difference between P1 and P2 is less than the predetermined value. The electric actuator may be controlled so as to increase the space.
(5)上述の実施形態においては、本発明の圧縮機用マフラ2、30、40を車両用空調装置の圧縮機に適用したが、本発明の圧縮機用マフラは、他の用途の圧縮機に適用しても良い。例えば、冷蔵庫用の圧縮機等に適用することができる。
(5) In the above-described embodiment, the
1…圧縮機、2、30、40…圧縮機用マフラ、26、35、45…マフラ空間、
26a、35a、45a…第1マフラ空間、26b、35b、45b…第2マフラ空間、
24…隔壁、33…ダイアフラム、43b…蛇腹状伸縮機構部、
25、34、44…コイルバネ。
DESCRIPTION OF
26a, 35a, 45a ... first muffler space, 26b, 35b, 45b ... second muffler space,
24 ... partition wall, 33 ... diaphragm, 43b ... bellows-like expansion / contraction mechanism,
25, 34, 44 ... Coil springs.
Claims (4)
前記マフラ空間(26、35、45)を、前記吐出流体の圧力脈動を減衰させる第1マフラ空間(26a、35a、45a)と前記吸入流体の圧力脈動を減衰させる第2マフラ空間(26b、35b、45b)とに仕切る仕切手段(24、33、43)を備え、
前記圧縮機(1)の高負荷運転時には、前記第1マフラ空間(26a、35a、45a)の容積(V1)が前記第2マフラ空間(26b、35b、45b)の容積(V2)よりも増大するように前記仕切手段(24、33、43)が変位し、
さらに、前記圧縮機(1)の低負荷運転時には、前記第2マフラ空間(26b、35b、45b)の容積(V2)が前記第1マフラ空間(26a、35a、45a)の容積(V1)よりも増大するように前記仕切手段(24、33、43)が変位することを特徴とする圧縮機用マフラ。 A compressor muffler in which a muffler space (26, 35, 45) for attenuating pressure pulsations of the discharge fluid and the suction fluid of the compressor (1) is formed,
The muffler space (26, 35, 45) is divided into a first muffler space (26a, 35a, 45a) for attenuating the pressure pulsation of the discharge fluid and a second muffler space (26b, 35b) for attenuating the pressure pulsation of the suction fluid. , 45b) and partitioning means (24, 33, 43),
During high load operation of the compressor (1), the volume (V1) of the first muffler space (26a, 35a, 45a) is larger than the volume (V2) of the second muffler space (26b, 35b, 45b). The partition means (24, 33, 43) is displaced so as to
Further, during the low load operation of the compressor (1), the volume (V2) of the second muffler space (26b, 35b, 45b) is larger than the volume (V1) of the first muffler space (26a, 35a, 45a). The compressor muffler is characterized in that the partition means (24, 33, 43) is displaced so as to increase.
前記仕切手段(24、33、43)は、前記第1マフラ空間(26a、35a、45a)の圧力と前記第2マフラ空間(26b、35b、45b)との圧力差および前記荷重によって、変位するようになっていることを特徴とする請求項1に記載の圧縮機用マフラ。 The partition means (24, 33, 43) so that the volume (V2) of the second muffler space (26b, 35b, 45b) is larger than the volume (V1) of the first muffler space (26a, 35a, 45a). ) With load applying means (25, 34, 43b, 44) for applying a load to
The partition means (24, 33, 43) is displaced by a pressure difference between the pressure in the first muffler space (26a, 35a, 45a) and the second muffler space (26b, 35b, 45b) and the load. The compressor muffler according to claim 1, wherein the muffler is for a compressor.
前記荷重付加手段は、前記弾性部材(43b)によって構成されていることを特徴とする請求項2に記載の圧縮機用マフラ。
The partition means (43) has an elastic member (43b),
The compressor muffler according to claim 2, wherein the load applying means is constituted by the elastic member (43b).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20080116 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20090226 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |