JP2007315223A - Sealing device of compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用空調装置等に使用される圧縮機のシール装置に関し、とくにヨウ素化合物を含む冷媒を用いる圧縮機のシール装置に関する。 The present invention relates to a compressor sealing device used in a vehicle air conditioner or the like, and more particularly to a compressor sealing device using a refrigerant containing an iodine compound.
車両用空調装置等に使用される圧縮機においては、冷媒をシールするために、各所にシール機構、シール部材が設けられる。これらシール機構、シール部材は、冷媒の圧力や冷媒の種類に応じて最適な設計が行われることが望ましい。例えば、特許文献1には、炭酸ガスを含む冷媒を用いる圧縮機において、シール材を用いて冷媒のシールを良好に行うのに有効な冷媒シール技術が開示されている。すなわち、リップシール部材に、結合アクリロニトリルの含有量が45重量%以上の水素化NBR(アクリロニトリル・ブタジエン・ラバー)が配合された材料が用いられている。
しかしながら、上記特許文献1に開示された技術は、炭酸ガスを含む冷媒を用いる圧縮機に限定されて検討されたものである。近年、地球温暖化係数(GWP)が低いヨウ素化合物を含む冷媒が注目されてきた。このヨウ素化合物を含む冷媒は、GWPは低いものの、分子の極性が大きいため、圧縮機におけるシールがより難しくなると考えられている。上記特許文献1には、このようなヨウ素化合物を含む冷媒を用いる圧縮機のシールに関しては、何ら記載、示唆されていない。 However, the technique disclosed in Patent Document 1 has been studied limited to a compressor using a refrigerant containing carbon dioxide gas. In recent years, a refrigerant containing an iodine compound having a low global warming potential (GWP) has attracted attention. Although the refrigerant containing this iodine compound has a low GWP, the polarity of the molecule is large, so that it is considered that the sealing in the compressor becomes more difficult. The above Patent Document 1 does not describe or suggest anything about the seal of a compressor using such a refrigerant containing an iodine compound.
そこで本発明の課題は、ヨウ素化合物を含む冷媒を用いる圧縮機において、大幅なコスト増大を招くこと無く、優れたシール機能を発揮可能な圧縮機のシール装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a compressor sealing device capable of exhibiting an excellent sealing function without causing a significant increase in cost in a compressor using a refrigerant containing an iodine compound.
上記課題を解決するために、本発明に係る圧縮機のシール装置は、ヨウ素化合物を含む冷媒を吸入して圧縮し、高圧化して吐出する圧縮機に設けられるシール装置であって、前記冷媒のシール箇所に設けられるシール材がエチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体ゴム(以下、EPDMと略称することもある。)で形成されていることを特徴とするものからなる。すなわち、ヨウ素化合物を含む冷媒に対して、とくにEPDMは最適なシール性能を発揮でき、ヨウ素化合物を含む冷媒圧縮機に用いるシール材としてEPDMで形成されたものを使用することで、圧縮機から外部への冷媒漏れを確実に防止することが可能となる。 In order to solve the above-described problems, a compressor sealing device according to the present invention is a sealing device provided in a compressor that sucks and compresses a refrigerant containing an iodine compound and increases the pressure and discharges the refrigerant. The sealing material provided at the sealing portion is formed of an ethylene-propylene-nonconjugated diene terpolymer rubber (hereinafter sometimes abbreviated as EPDM). That is, EPDM can exhibit optimum sealing performance especially for refrigerants containing iodine compounds, and by using a material formed of EPDM as a sealing material for refrigerant compressors containing iodine compounds, It is possible to reliably prevent the refrigerant from leaking into the tank.
この本発明に係る圧縮機のシール装置は、圧縮機における各シール箇所について実現できる。例えば、上記圧縮機が、上記冷媒を圧縮する圧縮機構と、該圧縮機構を駆動する駆動軸と、該駆動軸周囲における上記冷媒のシールを行う軸封装置とを備えている場合、該軸封装置に上記シール材が用いられている構成とすることができる。 The compressor sealing device according to the present invention can be realized for each seal location in the compressor. For example, when the compressor includes a compression mechanism that compresses the refrigerant, a drive shaft that drives the compression mechanism, and a shaft seal device that seals the refrigerant around the drive shaft, the shaft seal It can be set as the structure by which the said sealing material is used for the apparatus.
この場合、とくに、上記軸封装置が、上記駆動軸に摺接されるリップシールを備えており、該リップシールに上記シール材が用いられている構成とすることができる。このリップシールには、クランク室内の圧力が作用されることが好ましく、それによってより確実にリップシールが駆動軸の周面に押圧されることになって、より優れたシール性能が得られる。 In this case, in particular, the shaft seal device may include a lip seal that is slidably contacted with the drive shaft, and the seal material may be used for the lip seal. It is preferable that the pressure in the crank chamber is applied to the lip seal, whereby the lip seal is more reliably pressed against the peripheral surface of the drive shaft, thereby obtaining a better sealing performance.
また、本発明に係る圧縮機のシール装置は、圧縮機1のハウジングと他のハウジングまたは他部材との接合部に設けられるシール部材に上記シール材が用いられている構成によっても具現化される。つまり、シールが要求される、あらゆる部位に対して本発明の適用が可能である。 The compressor sealing device according to the present invention is also embodied by a configuration in which the sealing material is used for a sealing member provided at a joint portion between the housing of the compressor 1 and another housing or another member. . That is, the present invention can be applied to any part where sealing is required.
このような本発明に係る圧縮機のシール装置は、とくに上記圧縮機が車両用空調装置に用いられるものからなる場合、効果が大きい。すなわち、車両用空調装置に用いられる圧縮機は数量規模が大きいので、ヨウ素化合物を含む冷媒を使用することによる地球温暖化防止への貢献度が高く、本発明は、その場合の最適な冷媒シール技術を提供できる。 Such a compressor sealing device according to the present invention is particularly effective when the compressor is used for a vehicle air conditioner. That is, since the compressor used for the vehicle air conditioner has a large quantity scale, the use of a refrigerant containing an iodine compound has a high contribution to the prevention of global warming, and the present invention is an optimum refrigerant seal in that case. Can provide technology.
本発明に係る圧縮機のシール装置によれば、ヨウ素化合物を含む冷媒のシール材に冷媒のシール性に優れたエチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)を用いることにより、圧縮機、さらには圧縮機に関連する空調装置における信頼性の向上、超寿命化を図ることができ、この冷媒の外部への漏れ量を低減することができ、その結果、地球大気への負荷を低く抑えることができる。つまり、冷媒漏れ量低減により環境負荷低減を達成でき、地球温暖化防止に貢献することができる。 According to the compressor sealing device of the present invention, by using an ethylene-propylene-nonconjugated diene terpolymer rubber (EPDM) excellent in refrigerant sealing performance as a refrigerant sealing material containing an iodine compound, It is possible to improve reliability and extend the life of compressors and air conditioners related to compressors, and to reduce the amount of leakage of this refrigerant to the outside, resulting in a load on the earth's atmosphere. Can be kept low. That is, environmental load reduction can be achieved by reducing the amount of refrigerant leakage, which can contribute to prevention of global warming.
また、従来仕様の圧縮機のシール材を水素化ニトリルゴム(HNBR)からエチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)に変更しても、該変更に伴って圧縮機のハウジング等の大幅な設計変更が生じることは無いため、従来の圧縮機の生産設備を大幅に変更する必要は無い。したがって、優れた生産性を維持しつつ、本発明を実施することができる。 Further, even if the sealing material of the compressor of the conventional specification is changed from hydrogenated nitrile rubber (HNBR) to ethylene-propylene-nonconjugated diene terpolymer rubber (EPDM), the compressor housing is changed accordingly. Therefore, it is not necessary to drastically change the conventional compressor production equipment. Therefore, the present invention can be implemented while maintaining excellent productivity.
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図1を参照して、本発明を車両用空調装置に用いられる電磁クラッチ仕様可変容量圧縮機において具体化した実施態様について説明する。図1に示す圧縮機1は、複数のシリンダボア10を備えたシリンダブロック11と、シリンダブロック11の一端に設けられたフロントハウジング12と、シリンダブロック11に弁板装置14を介して設けられたリアハウジング13とを備えている。シリンダブロック11と、フロントハウジング12とによって画成されるクランク室15内を横断して、圧縮機1の駆動軸16が設けられている。駆動軸16の長手方向中央部の周囲には、円板状の斜板17が配置されている。斜板17は、駆動軸16に固着されたロータ18に斜板連結部19aならびにピボットピン19bを介して傾斜角可変に結合されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
With reference to FIG. 1, the embodiment which actualized this invention in the electromagnetic clutch specification variable capacity compressor used for a vehicle air conditioner is demonstrated. A compressor 1 shown in FIG. 1 includes a
駆動軸16の一端は、フロントハウジング12の外側に突出したボス部12a内を貫通して、外側まで延在している。ボス部12aの周囲にはアンギュラベアリング51aを介して電磁クラッチ50が設けられている。この電磁クラッチ50は、ボス部12aの周囲に設けられたプーリ51内に収容された電磁石装置52と、プーリ51の外側一端面に設けられたクラッチ板53とを備えている。駆動軸16の一端は、ボルト等の固定部材を介してクラッチ板53と連結している。
One end of the
駆動軸16とボス部12aとの間には、本発明に係るシール装置としての軸封装置21が挿入され、この部分における圧縮機内部と外部とを遮断している。また、駆動軸16の他端は、シリンダブロック11内にあり、ベアリング31によって支持されている。なお、32は駆動軸16のフロントハウジング12側部分を支持するベアリング、33は、ロータ18とフロントハウジング12との間に介装されたスラストベアリングを、それぞれ示している。
A
シリンダボア10内には、ピストン34が配置され、ピストン34のブリッジ部34a内には、斜板17の外周部の周囲が収容され、保持部34bに保持され斜板17に摺接可能に設けられたシュー35を介して、ピストン34と斜板17とが互いに連動される構成となっている。
A
リアハウジング13内には、吸入室22及び吐出室23が区画形成されている。吸入室23とシリンダボア10とは、弁板装置14に設けられた吸入弁(図示略)と吸入孔24を介して連絡している。吐出室23とシリンダボア10とは、弁板装置14に設けられた吐出弁(図示略)と吐出孔25を介して連絡している。
A
また、圧縮機1は制御弁41を備えており、制御弁41は、容量制御機構としての役割も有している。
Moreover, the compressor 1 is provided with the
フロントハウジング12と、圧縮機ハウジングとしてのシリンダブロック11との接合部には、ガスケットとしての機能を果たすシール部材42が介装されており、弁板装置14とシリンダブロック11およびリアハウジング13との接合部にも、ガスケットとしての機能を果たすシール部材43、44が介装されている。
A
上述した圧縮機1は、回転駆動される駆動軸16に斜板17を結合し、往復動可能な各ピストン34に、2個一対で保持されたシュー22を斜板17の軸方向両面に摺接させ、これにより斜板17の回転運動をピストン34の往復運動に変換するものである。
In the compressor 1 described above, the
このような圧縮機1において、本発明に係るシール装置を軸封装置21に適用した場合について、図2を参照して説明する。
In such a compressor 1, the case where the sealing device according to the present invention is applied to the
軸封装置21は、駆動軸16周囲において冷媒のシールを行う装置として設けられている。この軸封装置21は、とくに、ヨウ素化合物を含む冷媒に対して効果的にシールできる構造に構成されている。軸封装置21は、図2に示すように、駆動軸16の外周面に当接するリップシール21aおよびリップシール21b、保持金具21c、21dを備えている。リップシール21aは、エチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)を主体に配合されたものから構成されており、固定部21a1 から延びる可動部21a2 を有する。リップシール21bは、例えば樹脂で構成され、リップシール21aと保持金具21dとの間に配置されており、固定部21b1 から延びる可動部21b2 を有する。保持金具21c、21dは、例えばいずれも金属で構成され、保持金具21cがリップシール21aを保持し、保持金具21dがリップシール21bを保持するようになっている。リップシール21aの外周側に形成される空間部21eはクランク室15と連通しており、クランク室15の冷媒の圧力がこの空間部21eに導入され、リップシール21aに作用するようになっている。
The
軸封装置21が組み付けられる前の無負荷状態においては、リップシール21aおよびリップシール21bは、図2中の二点鎖線で示すようになっている。一方、軸封装置21が駆動軸16に対応して組み付けられると、リップシール21aおよびリップシール21bは、リップシール21aおよびリップシール21bの可動部21a2 および可動部21b2 は駆動軸16の周面16aによって押圧され、図2中の実線で示すようになる。この状態では、リップシール21aおよびリップシール21bの緊迫力が駆動軸16の周面16aに作用しており、この緊迫力がハウジング内外をシールする機能を果たし、クランク室15の冷媒が駆動軸16の周面16aに沿ってハウジング外へ漏れるのを阻止する。
In a no-load state before the
とくにリップシール21aがエチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)で形成されていることにより、ヨウ素化合物を含む冷媒に対して、圧縮機外部への冷媒漏れを効果的に防止することが可能となる。
In particular, the
また、リップシール21aにクランク室15の冷媒の圧力を作用させることで、リップシール21aの駆動軸16の周面16aに対する面圧が高められ、より効果的に冷媒漏れが防止される。
Further, by applying the pressure of the refrigerant in the
図2は、本発明に係るシール装置を軸封装置21に適用した場合について示したが、本発明に係るシール装置は、圧縮機1における他の冷媒のシール箇所に対しても適用できる。
Although FIG. 2 shows the case where the sealing device according to the present invention is applied to the
例えば、フロントハウジング12とシリンダブロック11との接合部に介装されたシール部材42や、弁板装置14とシリンダブロック11およびリアハウジング13との接合部に介装されたシール部材43、44に、エチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)で形成されたシール材を用いることができる。これにより、ヨウ素化合物を含む冷媒に対して、シールが必要とされる箇所のシール性能を向上することが可能となる。
For example, the
このように、各シール箇所のシール材に、ヨウ素化合物を含む冷媒のシール性に優れたエチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)を用いることにより、圧縮機1および圧縮機1に関連する空調装置における信頼性の向上、超寿命化が図れ、冷媒の外部への漏れ量が低減され、その結果、地球大気への負荷が低く抑えられる。 Thus, by using ethylene-propylene-nonconjugated diene terpolymer rubber (EPDM) excellent in the sealing performance of a refrigerant containing an iodine compound as a sealing material at each sealing location, the compressor 1 and the compressor In the air conditioner related to 1, the reliability can be improved and the life span can be extended, the amount of leakage of the refrigerant to the outside can be reduced, and as a result, the load on the earth's atmosphere can be kept low.
また、シール材の材質を、従来から一般的に用いられている水素化ニトリルゴム(HNBR)からエチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)に変更しても、圧縮機1の軸封装置21の構造やハウジングの構造等の設計変更は実質的に生じないため、従来の圧縮機の生産設備を大幅に変更する必要は無く、良好な生産性が維持されつつ、特定の冷媒に対するシール性能が向上されることになる。
Further, even if the material of the sealing material is changed from a conventionally used hydrogenated nitrile rubber (HNBR) to an ethylene-propylene-nonconjugated diene terpolymer rubber (EPDM), the compressor 1 Since the design change of the structure of the
本発明に係る圧縮機のシール装置は、ヨウ素化合物を含む冷媒を使用するあらゆる圧縮機に適用でき、とくに、地球温暖化防止効果の大きい、車両用空調装置に用いられる圧縮機に好適なものである。 The compressor sealing device according to the present invention can be applied to any compressor using a refrigerant containing an iodine compound, and is particularly suitable for a compressor used in a vehicle air conditioner having a large global warming prevention effect. is there.
1 圧縮機
10 シリンダボア
11 シリンダブロック
12 フロントハウジング
12a ボス部
13 リアハウジング
14 弁板装置
15 クランク室
16 駆動軸
16a 駆動軸の周面
17 斜板
18 ロータ
19a 斜板連結部
19b ピボットピン
21 軸封装置
21a リップシール(圧縮機シール用)
21b リップシール
21c、21d 保持金具
21a1 、21b1 固定部
21a2 、21b2 可動部
21e 空間部
22 吸入室
23 吐出室
24 吸入孔
25 吐出孔
31、32、33 ベアリング
34 ピストン
34a ブリッジ部
34b 保持部
41 制御弁
42、43、44 シール部材
50 電磁クラッチ
51 プーリ
51a アンギュラベアリング
52 電磁石装置
53 クラッチ板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 10 Cylinder bore 11
Claims (6)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2006143756A JP2007315223A (en) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | Sealing device of compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006143756A JP2007315223A (en) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | Sealing device of compressor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=38849325
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2006143756A Pending JP2007315223A (en) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | Sealing device of compressor |
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Country | Link |
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2006
- 2006-05-24 JP JP2006143756A patent/JP2007315223A/en active Pending
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