JP2008515697A - エアコンコンプレッサまたはエアコンディショナ - Google Patents

Abstract

特に自動車に用いられるエアコンディショナ用のエアコンコンプレッサまたはエアコンコンプレッサを備えたエアコンディショナであって、エアコンコンプレッサが高圧範囲と吸込み圧範囲とに接続されており、場合によってはエアコンコンプレッサの駆動室から、駆動室圧範囲から吸込み圧範囲への駆動室圧戻し路による戻しが行われるようになっており、さらに場合によっては吸込み圧範囲にフィルタ、特に汚れ粒子フィルタが配置されている形式のもの。

Description

本発明は、特に自動車に用いられるエアコンディショナ（空調装置）用のエアコンコンプレッサまたはエアコンコンプレッサを備えたエアコンディショナであって、エアコンコンプレッサが高圧範囲と吸込み圧範囲とに接続されており、場合によってはエアコンコンプレッサの駆動室から、駆動室圧範囲から吸込み圧範囲への駆動室圧戻しが行われるようになっており、さらに場合によっては吸込み圧範囲にフィルタ、特に汚れ粒子フィルタが配置されている形式のものに関する。

このような形式のエアコンコンプレッサまたはエアコンディショナは公知である。この場合、フィルタ内で、ある特定の運転時間の後に汚れ粒子によっていわゆる「フィルタケーク（濾過ケーク）」が形成されるという問題が生じる。このフィルタケークは運転時間が経過するうちに徐々に圧力降下を発生させてゆき、このような圧力降下がエアコンディショナの効率を損なってしまう。

さらに、駆動室圧戻しを有するコンプレッサには次のような不都合がある。すなわち、駆動室圧がコンプレッサ内部で直接に吸込み範囲へ戻し案内され、このときに汚れ粒子、たとえば駆動装置の機械的な負荷による駆動室からの摩耗粉がエアコンコンプレッサの吸込み範囲へ戻し案内されてしまう。そして、このエアコンコンプレッサにおいて汚れ粒子は、たとえばピストンおよびシリンダライナまたは弁装置の範囲で損傷を引き起こす恐れがある。

したがって、本発明の課題は、このような問題を有しないエアコンコンプレッサまたはエアコンディショナを提供することである。

この課題は、特に自動車に用いられるエアコンディショナ用のエアコンコンプレッサまたはエアコンコンプレッサを備えたエアコンディショナであって、エアコンコンプレッサが高圧範囲と吸込み圧範囲とに接続されており、場合によってはエアコンコンプレッサの駆動室から、駆動室圧範囲から吸込み圧範囲への駆動室圧戻し路による戻しが行われるようになっており、さらに場合によっては吸込み圧範囲にフィルタ、特に汚れ粒子フィルタが配置されている形式のものにおいて、吸込み圧範囲に付加的な汚れ粒子セパレータが配置されていることを特徴とする、エアコンコンプレッサまたはエアコンディショナにより解決される。このような構成には、次のような利点がある。すなわち、汚れ粒子が汚れ粒子セパレータにおいて捕集室内に捕集され得るので、したがって汚れ粒子は後置されたフィルタには到達し得なくなる。これにより、フィルタには著しく有効となるフィルタケークが形成されなくなる。

本発明によるエアコンプレッサまたはエアコンディショナの有利な構成では、汚れ粒子セパレータがサイクロンセパレータとして形成されており、遠心力によって汚れ粒子セパレータの壁に汚れ粒子が分離されて、汚れ粒子捕集装置内に捕集されるようになっており、清浄化された冷媒流は流れ方向で当該エアコンコンプレッサの吸込み範囲へ案内されるようになっている。

本発明によるエアコンプレッサまたはエアコンディショナの別の有利な構成では、汚れ粒子セパレータが、流れ方向で前記フィルタの手前に、つまり前記フィルタの上流側に配置されている。本発明によるエアコンプレッサまたはエアコンディショナのさらに別の有利な構成では、汚れ粒子セパレータが、コンプレッサハウジング内に配置されている。本発明によるエアコンプレッサまたはエアコンディショナのさらに別の有利な構成では、駆動室圧戻し路が、フィルタとコンプレッサ吸込み範囲との間に接続されている。本発明によるエアコンプレッサまたはエアコンディショナのさらに別の有利な構成では、駆動室圧戻し路が、フィルタと汚れ粒子セパレータとの間に接続されていて、該駆動室圧戻し路も濾過されるようになっている。本発明によるエアコンプレッサまたはエアコンディショナのさらに別の有利な構成では、駆動室圧戻し路が、流れ方向で汚れ粒子セパレータの手前に、つまり汚れ粒子セパレータの上流側に接続されていて、該駆動室圧戻し路からも、汚れ粒子セパレータ内で汚れ粒子が除去されて清浄化されるようになっている。

本発明によるエアコンコンプレッサまたは本発明によるエアコンディショナのさらに別の有利な構成では、汚れ粒子セパレータが、コンプレッサハウジングの外部に配置されており、フィルタが、コンプレッサハウジングの内部に配置されており、駆動室圧戻し路が、流れ方向でフィルタの背後で、つまりフィルタの下流側で、該フィルタとコンプレッサ吸込み範囲との間に接続されている。

本発明によるエアコンコンプレッサまたは本発明によるエアコンディショナのさらに別の有利な構成では、汚れ粒子セパレータとフィルタとが、コンプレッサハウジングの外部に配置されており、駆動室圧戻し路が、流れ方向でフィルタの背後で、つまりフィルタの下流側で、コンプレッサ吸込み範囲へ戻されている。本発明によるエアコンコンプレッサまたは本発明によるエアコンディショナのさらに別の有利な構成では、汚れ粒子セパレータが、コンプレッサハウジングの外部に配置されており、フィルタが、コンプレッサハウジングの内部に配置されており、駆動室圧戻し路が、流れ方向でフィルタの手前に、つまりフィルタの上流側に接続されているので、駆動室圧戻し路も濾過される。

以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

図１は、本発明によるエアコンコンプレッサもしくは本発明によるエアコンディショナの第１実施例を概略的に示す回路図である。

図２は、本発明によるエアコンコンプレッサもしくは本発明によるエアコンディショナの第２実施例を概略的に示す回路図である。

図３は、本発明によるエアコンコンプレッサもしくは本発明によるエアコンディショナの第３実施例を概略的に示す回路図である。

図４は、本発明によるエアコンコンプレッサもしくは本発明によるエアコンディショナの第４実施例を概略的に示す回路図である。

図５は、本発明によるエアコンコンプレッサもしくは本発明によるエアコンディショナの第５実施例を概略的に示す回路図である。

図６は、本発明によるエアコンコンプレッサもしくは本発明によるエアコンディショナの第６実施例を概略的に示す回路図である。

図１には、エアコンコンプレッサ１と、汚れ粒子フィルタ３と、汚れ粒子セパレータ５とが概略的に図示されている。これら３つの構成要素はエアコンコンプレッサハウジング７の内部に位置している。エアコンコンプレッサハウジングは破線により示されている。汚れ粒子セパレータ５はサイクロン原理に基づき機能し、この場合、遠心力によって汚れ粒子セパレータ５の壁には汚れ粒子が分離されて、汚れ粒子捕集装置９内に捕集される。汚れ粒子を除去された冷媒流は管路１１を通って引き続き汚れ粒子フィルタ３へ流入する。汚れ粒子フィルタ３の背後、つまり汚れ粒子フィルタ３の下流側では、接続路１３がエアコンコンプレッサ１の吸込み室１５に通じており、この場合、接続路１３には駆動室圧戻し路１７が開口している。この駆動室圧戻し路１７は駆動室圧範囲１９から導出される。このような駆動室圧戻し路１７は調節可能なコンプレッサにおいては公知であるので、これ以上の詳しい説明は省略する。本発明にとって重要となるのは、エアコンディショナに、汚れ粒子を分離するための汚れ粒子セパレータ５を配置することである。汚れ粒子は汚れ粒子捕集室９において捕集され得るので、したがって後置された汚れ粒子フィルタ３には到達し得ない。これにより、汚れ粒子フィルタ３には、運転時間が経過するにつれて徐々に圧力低下を生ぜしめ、このような圧力低下がエアコンディショナの効率を損なってしまうような、著しく有効となるフィルタケークは形成されない。エアコンコンプレッサ自体および前で説明した、汚れ粒子フィルタ３と汚れ粒子セパレータ５との装置は、エアコンコンプレッサハウジング７の出口で空調装置もしくはエアコンディショナの吸込み範囲２１もしくはエアコンディショナの高圧範囲２３に接続されている。

図２に示した回路図は次の点で、図１に示した回路図とは異なっている。すなわち、図１の回路図の場合とは異なり、駆動室圧戻し路２５が汚れ粒子フィルタ３と汚れ粒子セパレータ５との間の吸込み圧範囲管路区分２７に接続されている。これにより、駆動室圧戻し路２５からの汚れ粒子はいかなる場合にも汚れ粒子フィルタ３を通過するようになり、それに対して吸込み範囲２１からの主吸込み流は付加的に汚れ粒子セパレータ５を通過する。すなわち、駆動室内部で発生した汚れ粒子はいかなる場合でも汚れ粒子フィルタ３によって捕捉されるので、図１に示した実施例の場合のようにエアコンコンプレッサ１の吸込み範囲１５に直接に供給されることはない。

図３に示した回路図は次の点で、図１および図２に示した回路図とは異なっている。すなわち、図１および図２の回路図とは異なり、駆動室圧戻し路２９が、吸込み範囲２１に位置する管路区分３１に接続されているので、駆動室圧戻し路２９を介して戻された汚れ粒子は汚れ粒子セパレータ５をも通過しなければならない。したがって、汚れ粒子フィルタ３の下流側に接続された汚れ粒子フィルタ３はこれらの汚れ粒子をもはや収容する必要がない。このことは、圧力降下の低減をもたらし、かつ運転時間中でのエアコンディショナの効率改善をもたらす。

図４に示したさらに別の回路図の状態では、汚れ粒子セパレータ５がエアコンコンプレッサハウジング７の外部でエアコンディショナの管路区分３３に配置される。したがって、汚れ粒子セパレータ５はエアコンディショナの別個の個所に配置され得るので、この汚れ粒子セパレータ５はエアコンコンプレッサ１の組込み場所にかかわらず手が届き易くなり、ひいては捕集容器９が適宜に保守され得るようになる。駆動室圧戻し路１７による戻しはこの場合、再びエアコンコンプレッサハウジング７の内部で接続路１３へ行われ、ひいては既に図１に示したようにエアコンコンプレッサ１の吸込み範囲１５へ行われる。

図５に示した回路図では、汚れ粒子セパレータ５も汚れ粒子フィルタ３もエアコンコンプレッサハウジング７の外部に配置されている。これによって、付加的に、汚れ粒子フィルタ３の、エアコンコンプレッサ１の組込み場所とは無関係の配置が与えられる。しかし、それゆえに駆動室圧戻し路１７による戻しは、エアコンコンプレッサハウジング７の内部で接続路１３へ行なわれなければならず、ひいては直接にエアコンコンプレッサ１の吸込み範囲１５へ行われなければならない。

図６に示した回路図では、汚れ粒子セパレータ５だけがエアコンコンプレッサハウジング７の外部に配置されている。汚れ粒子フィルタ３が再びエアコンコンプレッサハウジング７の内部に配置されているので、駆動室圧戻し路２５による戻しは既に図２に示したように、吸込み圧管路区分２７へ行われ得るようになり、ひいては汚れ粒子フィルタ３を通過し得るので、駆動室からの汚れ粒子は汚れ粒子フィルタ３において捕捉され得る。

すなわち、本発明の原理は、汚れ粒子を分離するための付加的な汚れ粒子セパレータ５を導入することである。汚れ粒子は汚れ粒子捕集装置９の捕集室内に捕集されるので、後置された汚れ粒子フィルタ３には到達し得なくなる。これにより、汚れ粒子フィルタ３には、運転時間が経過するにつれて徐々に圧力降下を生ぜしめ、この圧力降下がエアコンディショナの効率を損なってしまうような、顕著なフィルタケークは形成されなくなる。

本発明の別の目的は、たとえば汚れ粒子フィルタ３における圧力降下の増大により、コンプレッサ制御特性に不本意な影響が与えられることのないように、エアコンコンプレッサ１の吸込み室１５の範囲に駆動室圧戻し路２５；２９を接続することである。このことは、特に図３に示したように駆動室流出流を駆動室圧戻し路２９を介して汚れ粒子セパレータ５の手前に、つまり汚れ粒子セパレータ５の上流側に戻し案内することによって行なわれ得る。このような役目は、たとえば機械の流出側における汚れセパレータおよび篩によっては達成され得ない。

本発明によるエアコンコンプレッサもしくは本発明によるエアコンディショナの第１実施例を概略的に示す回路図である。 本発明によるエアコンコンプレッサもしくは本発明によるエアコンディショナの第２実施例を概略的に示す回路図である。 本発明によるエアコンコンプレッサもしくは本発明によるエアコンディショナの第３実施例を概略的に示す回路図である。 本発明によるエアコンコンプレッサもしくは本発明によるエアコンディショナの第４実施例を概略的に示す回路図である。 本発明によるエアコンコンプレッサもしくは本発明によるエアコンディショナの第５実施例を概略的に示す回路図である。 本発明によるエアコンコンプレッサもしくは本発明によるエアコンディショナの第６実施例を概略的に示す回路図である。

符号の説明

１ エアコンコンプレッサ
３ 汚れ粒子フィルタ
５ 汚れ粒子セパレータ
７ エアコンコンプレッサハウジング
９ 汚れ粒子捕集装置
１１ 管路
１３ 吸込み室に通じた接続路
１５ コンプレッサの吸込み室
１７ 駆動室圧戻し路
１９ 駆動室圧範囲
２１ エアコンディショナの吸込み範囲
２３ エアコンディショナの高圧範囲
２５ 駆動室圧戻し路
２７ 吸込み圧管路区分
２９ 駆動室圧戻し路
３１ 吸込み範囲に位置する管路区分
３３ エアコンディショナの管路区分

Claims (10)

1. 特に自動車に用いられるエアコンディショナ用のエアコンコンプレッサ（１）またはエアコンコンプレッサ（１）を備えたエアコンディショナであって、エアコンコンプレッサ（１）が高圧範囲（２３）と吸込み圧範囲（２１）とに接続されており、場合によってはエアコンコンプレッサ（１）の駆動室から、駆動室圧範囲（１９）から吸込み圧範囲への駆動室圧戻し路（１７，２５，２９）による戻しが行われるようになっており、さらに場合によっては吸込み圧範囲にフィルタ（３）、特に汚れ粒子フィルタが配置されている形式のものにおいて、吸込み圧範囲に付加的に汚れ粒子セパレータ（５）が配置されていることを特徴とする、エアコンコンプレッサまたはエアコンディショナ。
2. 汚れ粒子セパレータ（５）がサイクロンセパレータとして形成されており、遠心力によって汚れ粒子セパレータ（５）の壁に汚れ粒子が分離されて、汚れ粒子捕集装置（９）内に捕集されるようになっており、清浄化された冷媒流は流れ方向で当該エアコンコンプレッサ（１）の吸込み範囲（１５）へ案内されるようになっている、請求項１記載のエアコンプレッサまたはエアコンディショナ。
3. 汚れ粒子セパレータ（５）が、流れ方向で前記フィルタ（３）の手前に配置されている、請求項１または２記載のエアコンコンプレッサまたはエアコンディショナ。
4. 汚れ粒子セパレータ（５）が、コンプレッサハウジング（７）内に配置されている、請求項１、２または３記載のエアコンコンプレッサまたはエアコンディショナ。
5. 駆動室圧戻し路（１７）が、フィルタとコンプレッサ吸込み範囲との間に接続されている、請求項４記載のエアコンコンプレッサまたはエアコンディショナ。
6. 駆動室圧戻し路（２５）が、フィルタと汚れ粒子セパレータとの間に接続されていて、該駆動室圧戻し路（２５）も濾過されるようになっている、請求項４記載のエアコンコンプレッサまたはエアコンディショナ。
7. 駆動室圧戻し路（２９）が、流れ方向で汚れ粒子セパレータ（５）の手前に接続されていて、該駆動室圧戻し路（２９）からも、汚れ粒子セパレータ（５）で汚れ粒子が除去されて清浄化されるようになっている、請求項４記載のエアコンコンプレッサまたはエアコンディショナ。
8. 汚れ粒子セパレータ（５）が、コンプレッサハウジング（７）の外部に配置されており、フィルタ（３）が、コンプレッサハウジング（７）の内部に配置されており、駆動室圧戻し路（１７）が、流れ方向でフィルタ（３）の背後で該フィルタとコンプレッサ吸込み範囲（１５）との間に接続されている、請求項１、２または３記載のエアコンコンプレッサまたはエアコンディショナ。
9. 汚れ粒子セパレータ（５）とフィルタ（３）とが、コンプレッサハウジング（７）の外部に配置されており、駆動室圧戻し路（１７）が、流れ方向でフィルタ（３）の背後で該フィルタとコンプレッサ吸込み範囲（１５）との間に接続されている、請求項１、２または３記載のエアコンコンプレッサまたはエアコンディショナ。
10. 汚れ粒子セパレータ（５）が、コンプレッサハウジング（７）の外部に配置されており、フィルタ（３）が、コンプレッサハウジング（７）の内部に配置されており、駆動室圧戻し路（２５）が、流れ方向でフィルタ（３）の手前に接続されている、請求項１、２または３記載のエアコンコンプレッサまたはエアコンディショナ。

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