JP2009002201A - 圧縮機の取付構造および該取付構造を有する空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】高温、高圧条件下における圧縮機筐体の過熱を防止することにより、圧縮機筐体をアルミニウム鋳造成形品とした場合においても、変形等を確実に防止でき、装置の小型化、軽量化、低コスト化の要請に対応可能な圧縮機の取付構造を提供するとともに、該取付構造を有する空調システムを提供する。
【解決手段】圧縮機筐体に設けられた固定用ボスを、原動機または原動機に装着されたブラケットに接続、固定する圧縮機の取付構造において、前記固定用ボスの原動機側の接続端面の面積を他端面の面積より大きく設定したことを特徴とする圧縮機の取付構造。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば車両用原動機（エンジン等）への圧縮機の取付構造および該取付構造を有する空調システムに関する。

従来、車両のエンジン等の原動機への圧縮機の取付構造としては、図５、図６に示すような取付構造が知られている。図５、図６において、１００は圧縮機を示している。圧縮機１００は、圧縮機構が収容される圧縮機筐体１０１と圧縮機構に外部駆動源（たとえば、エンジン）からの動力を圧縮機構に伝達するプーリ１０２とを有している。圧縮機筐体１０１には、エンジン１０３に装着されたブラケット１０４に接続される固定用ボス１０５が設けられている。固定用ボス１０５にはボルト１０６が挿通されるボルト孔１０７が設けられている。また、ブラケット１０４にはボルト１０６が螺合可能なボルト孔１０８が設けられている。

このような圧縮機の取付構造においては、固定用ボス１０５の接続端面１０５ａと該接続端面１０５ａに接触するブラケット１０４の面１０４ａを接触させ、ボルト孔１０７、１０８の位置を合わせ、ボルト孔１０７側からボルト１０６を挿入しボルト孔１０８にボルト１０６を螺合させることにより、圧縮機１００がエンジン１０３に固定されるようになっている。

上記圧縮機１００においては、内部構造や圧縮機構の駆動に伴う摩擦熱、冷媒の圧縮に起因し熱が発生する。これら摩擦熱等は、ボス１０５からブラケット１０４を介して水冷箇所が一般に８０℃程度に冷却されるエンジン１０３側に伝達され、圧縮機１００の過熱が防止される。また、上記摩擦熱等はエンジンルーム内の空気中にも放熱されるが、この場合は同時に吸入冷媒も加熱されることになるため、圧縮冷媒の温度が高温になるおそれがある。とくに、二酸化炭素冷媒が使用される場合には、冷媒温度が１５０℃以上の高温、圧縮機筐体の内圧が１２ＭＰａ以上の高圧になる。このような、高温、高圧の条件下においては、通常、アルミニウム合金の鋳造成形品からなる圧縮機筐体の耐熱性、耐圧性の低下に伴う耐久性の低下が懸念される。このような不具合を解消するため、たとえばアルミニウム合金の鍛造成形品や鉄系材料から圧縮機筐体を形成することも考えられるが、アルミニウム鍛造品とした場合には、成形上の自由度が低下するとともに、切削、表面処理等の後加工工程が増加し生産性が低下するおそれがある。また、鉄系材料を使用する場合においては、圧縮機の軽量化の要請に対応できなくなるおそれがある。

また、圧縮機の過熱を防止する提案としては、たとえば、クラッチレスコンプレッサのプーリをファンとして利用し圧縮機を冷却するような提案もなされているが（たとえば、特許文献１、２）、冷却される部分が軸封装置の周辺等に限定されるため、圧縮機筐体の全体の過熱を効果的に防止できないおそれがある。
特開平９−１１２４１９号公報 特開平９−１０５３８２号公報

そこで、本発明の課題は、高温、高圧条件下における圧縮機筐体の過熱を防止することにより、圧縮機筐体をアルミニウム合金の鋳造成形品とした場合においても、変形等を確実に防止でき、装置の小型化、軽量化、低コスト化の要請に対応可能な圧縮機の取付構造を提供するとともに、該取付構造を有する空調システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る圧縮機の取付構造は、圧縮機筐体に設けられた固定用ボスを、原動機または原動機に装着されたブラケットに接続、固定する圧縮機の取付構造において、前記固定用ボスの原動機側の接続端面の面積を他端面の面積より大きく設定したことを特徴とするものからなる。このような構成においては、固定用ボスの原動機側の接続端面の面積は、他端面の面積より大きく設定されているので、他端面側に比べ接続端面側の方が熱容量が大きい。また、接続端面側と水冷されるエンジン等の原動機側には温度勾配が生じるので、圧縮機筐体の熱を接続端面側から原動機側に効率よく熱伝導させることができる。したがって、圧縮機筐体の過熱を効果的に防止できる。

また、上記課題を解決するために、もう一つの本発明に係る圧縮機の取付構造は、圧縮機筐体に設けられた固定用ボスを、原動機に装着されたブラケットに接続、固定する圧縮機の取付構造において、前記ブラケットに放熱フィンを設けたことを特徴とするものからなる。このような構成においては、ブラケットには放熱用フィンが設けられ、ブラケットからの放熱の促進により該ブラケットの温度が低下し、固定用ボス側との温度勾配が生じるので、圧縮機筐体側からの熱伝導を促進することができる。したがって、圧縮機筐体の過熱を効果的に防止することができる。

また、上記課題を解決するために、もう一つ別の本発明に係る圧縮機の取付構造は、圧縮機筐体に設けられた固定用ボスを、原動機に装着されたブラケットに接続、固定する圧縮機の取付構造において、前記固定用ボスの原動機側の接続端面の面積を他端面の面積より大きく設定するとともに、前記ブラケットに放熱フィンを設けたことを特徴とするものからなる。このような構成においては、固定用ボスの原動機側の接続端面の面積は、他端面の面積より大きく設定されているので、接続端面側の熱容量が大きくなるとともに、水冷されるエンジン等の原動機側に効率よく熱伝導させることができる。さらに、放熱フィンによりブラケットからの放熱が促進されるので、圧縮機筐体側からの熱伝導を一層促進することができる。したがって、圧縮機筐体の過熱をより一層効果的に防止することができる。

本発明に係る圧縮機の取付構造によれば、圧縮機筐体の過熱が効果的に防止されるので、圧縮機筐体はアルミニウム合金、とくにアルミニウム合金の鋳造成形品から形成することができる。また、上記原動機に装着されるブラケットもアルミニウム合金から形成されることが好ましい。このような構成によれば、圧縮機筐体およびブラケットの双方が等しい熱伝導率を有するアルミニウム合金から形成されるので、圧縮機筐体側からブラケット側へ円滑に熱伝導させることができる。

上記固定用ボスの原動機側の接続端面または該端面が接する原動機側の面（たとえば、ブラケットの接続端面）、または原動機側の接続端面および該端面が接する原動機側の面には、金属を基本組成とする表面処理が施されることが好ましい。このような構成によれば、圧縮機筐体側から原動機側へ効率よく熱伝導させることができる。また、金属を基本組成とする表面処理としては、たとえば金属メッキ等を挙げることができる。

また、本発明に係る圧縮機の取付構造によれば、圧縮機筐体の過熱が効果的に防止されるので、とくに高温、高圧条件下において運転される二酸化炭素冷媒が使用される圧縮機の取付構造に最適である。

上記課題を解決するために、本発明に係る空調システムは、上記本発明に係る圧縮機の取付構造を有するものからなり、空調システムとしてはとくに車両用空調システムを挙げることができる。

本発明に係る圧縮機の取付構造によれば、圧縮機筐体側から原動機側に効率よく熱伝導させることができるので、圧縮機筐体の過熱を確実に防止でき、とくに高温、高圧の条件下において運転される二酸化炭素冷媒を使用する場合においても圧縮機筐体をアルミニウム合金の鋳造成形品から形成することができる。したがって、圧縮機の小型化、軽量化、低コスト化の要請に機動的に対応できる。

また、圧縮機筐体およびブラケットの双方を等しい熱伝導度を有するアルミニウム合金から形成すれば、圧縮機筐体側からブラケット側へ円滑に熱伝導させることができ、圧縮機筐体の過熱を防止できる。

固定用ボスの原動機側の接続端面または該端面が接する原動機側の面（たとえば、ブラケットの接続端面）、または原動機側の接続端面および該端面が接する原動機側の面に、金属を基本組成とする表面処理を施せば、圧縮機筐体側から原動機側へ効率よく熱伝導させることができ、圧縮機筐体の過熱を防止できる。

本発明に係る圧縮機の取付構造によれば、圧縮機筐体の過熱が効果的に防止されるので、とくに高温、高圧条件下において運転される二酸化炭素冷媒が使用される圧縮機の取付構造に最適である。

本発明に係る圧縮機の取付構造は、空調システム、とくに車両用空調システムの圧縮機の取付構造に好適に用いることができる。

以下に、本発明に係る圧縮機の取付構造および該取付構造を有する空調システム（車両空調システム）の望ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１、図２は本発明の第１実施態様に係る圧縮機の取付構造が採用された車両用空調システムの原動機（エンジン）への圧縮機の取付状態を示しいている。図１、図２において、１は圧縮機を示している。圧縮機１は、二酸化炭素冷媒を被圧縮流体とする圧縮機に構成されており、圧縮機構（図示略）が収容される圧縮機筐体２と、圧縮機構へ外部駆動源（エンジン等）からの動力を伝達するプーリ３とを有している。

圧縮機筐体２には、エンジン４に装着されたブラケット５に接続される固定用ボス６が一体に設けられている。圧縮機筐体２はアルミニウム合金の鋳造成形品からなっており、本実施態様においては、固定用ボス６およびブラケット５はともにアルミニウム合金からなっている。固定用ボス６にはボルト７が挿通されるボルト孔８が設けられている。また、ブラケット５にはボルト７が螺合可能なボルト孔９が設けられている。

固定用ボス６のエンジン側の接続端面６ａの面積は、ボルト７の挿入側の他端面６ｂの面積よりも大きくなるように設定されている。接続端面６ａはブラケット５の面５ａに接するように構成されており、本実施態様においては、接続端面６ａおよび面５ａには金属を基本組成とする表面処理（本実施態様においては、金属メッキ）が施されている。

本実施態様においては、固定用ボス６の原動機側の接続端面６ａの面積は、他端面６ｂの面積より大きく設定されているので、他端面６ｂ側に比べ接続端面６ａ側の方が熱容量が大きい。また、接続端面６ａ側と、該面６ａと接する水冷されるエンジン側のブラケット５の面５ａとの間には温度勾配が生じるので、接続端面６ａ側からエンジン側のブラケット５側に効率よく熱伝導させることができる。したがって、圧縮機筐体２の過熱を効果的に防止できる。

本実施態様に係る圧縮機の取付構造によれば、圧縮機筐体２の過熱が効果的に防止されるので、圧縮機筐体２はアルミニウム合金、とくにアルミニウム合金の鋳造成形品から形成することができるので、鍛造成形品を使用する場合に比べ、成形上の自由度を維持しつつ、生産性を向上することができる。また、エンジン４に装着されるブラケット５もアルミニウム合金から形成され、固定用ボス６およびブラケット５の双方が等しい熱伝導率を有するアルミニウム合金から形成されるので、圧縮機筐体２側からブラケット５側へ円滑に熱伝導させることができる。

固定用ボス６の原動機側の接続端面６ａおよび該端面６ａが接するブラケット５の面５ａには、金属メッキが施されるので、固定用ボス６からブラケット５側、換言すれば圧縮機筐体２側からエンジン４側へ効率よく熱伝導させることができる。なお、本実施態様においては、接続端面６ａおよび該端面６ａが接するブラケット５の面５ａの双方に金属メッキが施されているが、いずれか一方の面に金属メッキを施す態様においても圧縮機筐体２側からエンジン４側へ熱伝導性を向上することができる。

図３、図４は本発明の第２実施態様に係る圧縮機の取付構造が採用された車両用空調システムの原動機（エンジン）への圧縮機の取付状態を示しいている。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の番号を付しその説明を省略する。圧縮機筐体２には、エンジン４に装着されたブラケット１０に接続される固定用ボス６が一体に設けられている。圧縮機筐体２はアルミニウム合金の鋳造成形品からなっており、本実施態様においては、固定用ボス６およびブラケット１０はともにアルミニウム合金からなっている。固定用ボス６にはボルト７が挿通されるボルト孔８が設けられている。また、ブラケット１０にはボルト７が螺合可能なボルト孔９が設けられている。固定用ボス６のエンジン側の接続端面６ａの面積は、ボルト７の挿入側の他端面６ｂの面積よりも大きくなるように設定されている。接続端面６ａはブラケット１０の面１０ａに接するように構成されており、本実施態様においては、接続端面６ａおよび面１０ａには金属を基本組成とする表面処理（本実施態様においては、金属メッキ）が施されている。

ブラケット１０には、放熱フィン１１が設けられている。本実施態様においては放熱フィン１１はブラケット１０に一体に設けられている。

本実施態様においても、固定用ボス６の原動機側の接続端面６ａの面積は、他端面６ｂの面積より大きく設定されているので、上記第１実施態様の作用に準じ圧縮機筐体２の過熱を効果的に防止できる。さらに、本実施態様においてはブラケット１０には放熱フィン１１が向けられているので、ブラケット１０側に伝導された熱は放熱フィン１１を介して、たとえばエンジンルーム内に放熱されるので、固定用ボス６側からのブラケット１０側への熱伝導を一層促進することができるので、圧縮機筐体２の過熱を効果的に防止できる。

本発明に係る圧縮機の取付構造は、エンジン等の原動機や該原動機に装着されるブラケットに接続、固定される圧縮機の取付構造として各分野において広く適用することができ、とくに空調システム、とくに車両用空調システムの圧縮機の取付構造に好適なものである。

本発明の第１実施態様に係る圧縮機の取付構造が採用された車両用空調システムの原動機（エンジン）への圧縮機の取付状態を示す上面図である。 図１のＩＩ矢視図である。 本発明の第２実施態様に係る圧縮機の取付構造が採用された車両用空調システムの原動機（エンジン）への圧縮機の取付状態を示す上面図である。 図３のＩＶ矢視図である。 従来の圧縮機の取付構造が採用された車両用空調システムの原動機（エンジン）への圧縮機の取付状態を示す上面図である。 図５のＶＩ矢視図である。

符号の説明

１ 圧縮機
２ 圧縮機筐体
３ プーリ
４ 固定用ボス
５、１０ ブラケット
６ 固定用ボス
７ ボルト
８、９ ボルト孔
１１ 放熱フィン

Claims (9)

1. 圧縮機筐体に設けられた固定用ボスを、原動機または原動機に装着されたブラケットに接続、固定する圧縮機の取付構造において、前記固定用ボスの原動機側の接続端面の面積を他端面の面積より大きく設定したことを特徴とする圧縮機の取付構造。
2. 圧縮機筐体に設けられた固定用ボスを、原動機に装着されたブラケットに接続、固定する圧縮機の取付構造において、前記ブラケットに放熱フィンを設けたことを特徴とする圧縮機の取付構造。
3. 圧縮機筐体に設けられた固定用ボスを、原動機に装着されたブラケットに接続、固定する圧縮機の取付構造において、前記固定用ボスの原動機側の接続端面の面積を他端面の面積より大きく設定するとともに、前記ブラケットに放熱フィンを設けたことを特徴とする圧縮機の取付構造。
4. 前記圧縮機筐体がアルミニウム合金からなる、請求項１〜３のいずれかに記載の圧縮機の取付構造。
5. 前記原動機に装着されたブラケットがアルミニウム合金からなる、請求項１〜４のいずれかに記載の圧縮機の取付構造。
6. 前記固定用ボスの原動機側の接続端面または該端面が接する原動機側の面、または固定用ボスの原動機側の接続端面および該端面が接する原動機側の面に金属を基本組成とする表面処理が施されている、請求項１〜５のいずれかに記載の圧縮機の取付構造。
7. 被圧縮流体が二酸化炭素冷媒である、請求項１〜６のいずれかに記載の圧縮機の取付構造。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の圧縮機の取付構造を有することを特徴とする空調システム。
9. 車両用空調システムからなる、請求項８に記載の空調システム。

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