JP2013204563A - 圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】逆止弁の弁体の振動を抑制すること。
【解決手段】冷媒ガスの流通方向における吐出弁よりも下流側であって、且つ逆止弁52の弁体65よりも上流側に、流路断面積の異なる第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58を形成した。第1冷媒流路57aは、分流流路形成部材57の軸方向に沿って直線状に延びている。第2冷媒流路58は吐出弁側から弁体65側に向けて螺旋状に延びている。第2冷媒流路58の流路断面積は、第1冷媒流路57aの流路断面積よりも小さくなっている。
【選択図】図2
【解決手段】冷媒ガスの流通方向における吐出弁よりも下流側であって、且つ逆止弁52の弁体65よりも上流側に、流路断面積の異なる第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58を形成した。第1冷媒流路57aは、分流流路形成部材57の軸方向に沿って直線状に延びている。第2冷媒流路58は吐出弁側から弁体65側に向けて螺旋状に延びている。第2冷媒流路58の流路断面積は、第1冷媒流路57aの流路断面積よりも小さくなっている。
【選択図】図2
Description
本発明は、吐出通路に逆止弁を有する圧縮機に関する。
従来、例えば、車両空調装置の冷媒回路に組み込まれるクラッチレス式の斜板式可変容量型圧縮機は、車両空調装置のエアコンスイッチのOFF時であっても、車両エンジン(外部駆動源)の駆動中は駆動されている。また、斜板式可変容量型圧縮機は、エアコンスイッチのOFF時であっても斜板が傾角0度ではない最小傾角を持っており、車両エンジンの駆動中は、最小吐出容量での圧縮が行われている。このため、クラッチレス式の斜板式可変容量型圧縮機においては、エアコンスイッチのOFF時に、冷媒ガスの吐出に伴った斜板式可変容量型圧縮機内から外部冷媒回路への潤滑油の流出を防止するため、吐出通路上に逆止弁が配置されている(例えば、特許文献1参照)。
この逆止弁は、最小吐出容量での圧縮が行われたときであっても、バネにより弁体を座部(弁座)に着座させることができるように、バネのバネ荷重が設定されている。そして、車両エンジンが駆動されるのに伴い斜板式可変容量型圧縮機が駆動され、且つエアコンスイッチがONされると、斜板の傾角が最小傾角よりも大きい範囲に制御され、吐出容量が制御される。圧縮された高圧の冷媒ガスは、吐出ポートから吐出弁を押し退けて吐出室を通過して吐出通路に吐出され、逆止弁の弁体を押圧する。そして、弁体が、バネのバネ荷重(付勢力)に打ち勝った高圧の冷媒ガスによって座部から離間する方向へ移動することで、冷媒ガスが吐出通路を経て外部冷媒回路に吐出される。
このような逆止弁を備えた圧縮機においては、高圧の冷媒ガスが吐出ポートから吐出弁を押し退けて吐出室に吐出される際に、吐出弁を押し退ける冷媒ガスにより吐出弁が振動し、この吐出弁の振動によって冷媒ガスによる吐出脈動が発生する。この吐出脈動が生じた冷媒ガスによって逆止弁の弁体が押圧されると、弁体が振動して、この弁体の振動によるノイズが外部冷媒回路を通じて車室内に伝わり、車室内に騒音が生じてしまう虞がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、逆止弁の弁体の振動を抑制することができる圧縮機を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、圧縮された冷媒が、吐出ポートから吐出弁を押し退けて吐出室を通過して吐出通路に吐出され、前記吐出通路に逆止弁を有する圧縮機であって、前記冷媒の流通方向における前記吐出弁よりも下流側であって、且つ前記逆止弁の弁体よりも上流側に、流路断面積の異なる複数の冷媒流路が設けられていることを要旨とする。
この発明によれば、吐出弁の振動に伴い吐出脈動が生じた冷媒は、流路断面積の異なる複数の冷媒流路を通過する。各冷媒流路は流路断面積が異なるため、各冷媒流路を流れる冷媒の流速に差が生じ、各冷媒流路を流れる冷媒の吐出脈動の波形にずれが生じる。よって、各冷媒流路を流れる冷媒の吐出脈動の波形のピーク値がそれぞれ異なっている。そして、各冷媒流路を流れる冷媒がそれぞれ各冷媒流路を通過して、各冷媒が合流する際に、各冷媒の吐出脈動の波形同士により各冷媒の吐出脈動を打ち消し合うことで、冷媒の吐出脈動の波形のピーク値が低減される。したがって、吐出弁を押し退けた冷媒の吐出脈動が、各冷媒流路を流れて合流した際には低減されているため、吐出脈動が低減された冷媒により弁体を押圧することができ、逆止弁の弁体の振動を抑制することができる。
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、前記複数の冷媒流路は、前記弁体が着座する弁座を形成する弁座形成体に設けられていることを要旨とする。
この発明によれば、逆止弁を構成する弁座形成体を利用して複数の冷媒流路を設けることができるため、複数の冷媒流路を設けるための部材を別途配設する必要が無く、圧縮機の構成を簡素化させることができる。
この発明によれば、逆止弁を構成する弁座形成体を利用して複数の冷媒流路を設けることができるため、複数の冷媒流路を設けるための部材を別途配設する必要が無く、圧縮機の構成を簡素化させることができる。
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、前記弁座形成体における前記弁体側の端面には凹部が形成されるとともに、前記弁座は前記凹部の周りに形成されており、前記複数の冷媒流路の出口は前記凹部内に開放されていることを要旨とする。
この発明によれば、複数の冷媒流路の出口から流出した冷媒は凹部内で合流する。よって、逆止弁の閉弁状態でも凹部にて冷媒の吐出脈動が低減されているため、逆止弁の閉弁状態において、吐出脈動が低減された冷媒により弁体を押圧することができ、逆止弁の弁体の振動をさらに抑制することができる。また、弁座形成体における弁体側の端面に凹部を形成することで、弁座形成体における弁体側の端面に凹部を形成しない場合に比べると、弁体における弁座形成体側の端面の受圧面積を増加させることができる。よって、逆止弁が開弁状態から閉弁状態に移行するときに、弁体が弁座に着座する際の衝撃を緩和させることができる。その結果、弁体が弁座に着座する際に弁体が振動してしまうことを抑制することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の発明において、前記複数の冷媒流路のうちの少なくとも一つは、前記吐出弁側から前記弁体側に向けて螺旋状に延びていることを要旨とする。
この発明によれば、冷媒流路を、吐出弁側から弁体側に向けて直線状に形成する場合と、吐出弁側から弁体側に向けて螺旋状に形成する場合とを比べると、冷媒流路を吐出弁側から弁体側に向けて螺旋状に形成する場合の方が、吐出弁と弁体との間の空間において冷媒流路の流路長さを極力長くすることができる。その結果、各冷媒流路を流れる冷媒の流速に差を生じさせ易くすることができる。
この発明によれば、逆止弁の弁体の振動を抑制することができる。
以下、本発明を車両に搭載される斜板式可変容量型圧縮機(以下、単に「圧縮機」と記載する)に具体化した一実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。
図1に示すように、圧縮機10のハウジングにおいて、シリンダブロック12の一端には、フロントハウジング11が接合されるとともに、シリンダブロック12の他端にはリヤハウジング13が、弁・ポート形成体14を介して接合されている。フロントハウジング11とシリンダブロック12とに囲まれた空間にはクランク室15が区画形成されている。フロントハウジング11及びシリンダブロック12には、回転軸16がラジアルベアリング30を介して回転可能に支持されるとともに、回転軸16はクランク室15を貫通するように支持されている。
図1に示すように、圧縮機10のハウジングにおいて、シリンダブロック12の一端には、フロントハウジング11が接合されるとともに、シリンダブロック12の他端にはリヤハウジング13が、弁・ポート形成体14を介して接合されている。フロントハウジング11とシリンダブロック12とに囲まれた空間にはクランク室15が区画形成されている。フロントハウジング11及びシリンダブロック12には、回転軸16がラジアルベアリング30を介して回転可能に支持されるとともに、回転軸16はクランク室15を貫通するように支持されている。
フロントハウジング11の外壁面には、プーリ17がベアリング18を介して回転可能に支持されるとともに、このプーリ17は回転軸16の先端に連結されている。プーリ17はベルト19を介して、外部駆動源としての車両エンジン20に、電磁クラッチ等のクラッチ機構を介することなく直結されている。よって、車両エンジン20の駆動時には、ベルト19及びプーリ17を介して駆動力が伝達されることで、回転軸16が回転される。
クランク室15において、回転軸16には回転支持体22が一体回転可能に止着されるとともに、回転支持体22はスラストベアリング44を介してフロントハウジング11に支持されている。また、回転軸16には、斜板23が、回転軸16に対してその回転軸線L方向へスライド移動可能でかつ傾動可能に支持されている。回転支持体22と斜板23との間には、ヒンジ機構24が介在されている。そして、斜板23は、回転支持体22との間でのヒンジ機構24の介在により、回転軸16の回転軸線Lに対して傾動可能でかつ回転軸16と一体的に回転可能となっている。
回転支持体22と斜板23との間には、バネ26が回転軸16周りを囲むように装着されるとともに、このバネ26は、斜板23をシリンダブロック12側に傾動するように付勢する。また、回転軸16において、斜板23よりシリンダブロック12側には規制リング28が止着されるとともに、この規制リング28と斜板23の間にはバネ28aが回転軸16周りに囲むように装着されている。このバネ28aは、斜板23を回転支持体22側に傾動するように付勢する。
そして、斜板23が回転支持体22側へ傾動し、斜板23の半径方向中央が回転支持体22に当接した状態では、斜板23のそれ以上の傾動が規制され、この規制された状態では斜板23は最大傾角となる。一方、斜板23がシリンダブロック12側へ傾動し、最小傾角となったときは、斜板23は0°よりも僅かに大きな傾角となる。
シリンダブロック12には複数のシリンダボア12aが回転軸16の周囲に配列されるとともに、各シリンダボア12aには片頭型のピストン36が往復動可能に収容されている。ピストン36は、シュー37を介して斜板23の外周部に係留されるとともに、ピストン36は、斜板23の回転運動によりシリンダボア12a内で往復運動される。
リヤハウジング13と弁・ポート形成体14との間には、吐出圧領域である吐出室39が環状に区画形成されるとともに、この吐出室39の内側に、吐出室39(吐出圧力)より低圧の領域である吸入圧領域としての吸入室38が区画形成されている。また、弁・ポート形成体14には、吸入室38に連通する吸入ポート40、及び吸入ポート40を開閉する吸入弁41が形成されるとともに、吐出室39に連通する吐出ポート42、及び吐出ポート42を開閉する吐出弁43が形成されている。
そして、吸入室38の冷媒ガスは、ピストン36の上死点から下死点への移動により、吸入ポート40及び吸入弁41を介してシリンダボア12aに吸入される。シリンダボア12aに吸入された冷媒ガスは、ピストン36の下死点から上死点への移動により所定の圧力にまで圧縮されるとともに、吐出ポート42から吐出弁43を押し退けて吐出室39に吐出される。
リヤハウジング13には、吐出室39に連通する吐出通路50が形成されるとともに、この吐出通路50には、吐出通路50を開閉する逆止弁52が配設されている。また、リヤハウジング13には、吸入室38に連通する吸入通路32が形成されている。吐出通路50と、吸入通路32とは外部冷媒回路75により接続されている。外部冷媒回路75は、吐出通路50に接続された凝縮器76、この凝縮器76に接続された膨張弁77、及び膨張弁77に接続された蒸発器78を備えるとともに、蒸発器78には吸入通路32が接続されている。そして、圧縮機10は、冷凍サイクルに組み込まれている。
シリンダブロック12及びリヤハウジング13には、吸入室38とクランク室15を接続する抽気通路34が形成されている。また、シリンダブロック12及びリヤハウジング13には、吐出室39とクランク室15を接続する給気通路48が形成されるとともに、この給気通路48には容量制御弁49が配設されている。容量制御弁49は電磁弁よりなり、ソレノイド(図示せず)の励磁・消磁によって給気通路48を開閉する。
そして、容量制御弁49が給気通路48を開閉することで、吐出室39からクランク室15への高圧冷媒ガスの供給量が変更され、抽気通路34を介したクランク室15から吸入室38への冷媒ガスの排出量との関係から、クランク室15の圧力が変更される。その結果、クランク室15とシリンダボア12aとのピストン36を介した圧力差が変更され、斜板23の傾角が変更されて吐出容量が調節される。
具体的には、容量制御弁49のソレノイドの励磁・消磁は制御コンピュータCによって制御されるとともに、この制御コンピュータCにはエアコンスイッチS1が信号接続されている。制御コンピュータCは、エアコンスイッチS1がOFFされると、容量制御弁49のソレノイドを消磁する。すると、容量制御弁49によって給気通路48が開かれ、吐出室39とクランク室15とが連通される。したがって、吐出室39の高圧な冷媒ガスが給気通路48を介してクランク室15へ供給される。さらに、クランク室15の圧力が抽気通路34を介して吸入室38に抜ける。その結果、クランク室15の圧力とシリンダボア12aの圧力とのピストン36を介した差が変更され、斜板23の傾角が最小となって吐出容量が最小となる。
斜板23の傾角が最小となり、最小吐出容量となると、吐出通路50において、逆止弁52が吐出通路50を閉塞する。その結果、吐出室39から外部冷媒回路75への冷媒ガスの流出が阻止されるとともに、外部冷媒回路75の冷媒循環が停止される。
斜板23の最小傾角は0°ではないため、斜板23の傾角が最小の状態においてもシリンダボア12aから吐出室39への吐出は行われている。また、吸入室38の冷媒ガスは、シリンダボア12aへ吸入されて吐出室39へ吐出される。すなわち、斜板23の傾角が最小の状態では、吐出室39、給気通路48、クランク室15、抽気通路34、吸入室38及びシリンダボア12aを経由する循環通路が圧縮機10の内部に形成されている。冷媒ガスと共に流動する潤滑油は、循環経路を経由して圧縮機10内を潤滑する。また、吐出室39、クランク室15及び吸入室38は、均圧化され、斜板23が最小傾角で安定的に保持される。
一方、エアコンスイッチS1がONされ、ソレノイドが励磁されると容量制御弁49によって給気通路48の開度が小さくなり、クランク室15の圧力が抽気通路34を介した吸入室38への放圧に基づいて低下していく。この減圧により、斜板23が最小傾角から離脱されて傾角が大きくなり、圧縮機10では、最小吐出容量を越えた吐出容量で圧縮が行われる(通常運転)。
次に、逆止弁52について詳細に説明する。
図2に示すように、吐出通路50において、吐出室39に連通する位置には、第1収容室53aが吐出通路50の一部を拡径して形成されるとともに、この第1収容室53aには円筒状をなす弁座形成体55が圧入されている。さらに、吐出通路50において、冷媒ガスの流通方向における第1収容室53aよりも下流側には、第1収容室53aより小径をなす第2収容室53bが形成されるとともに、この第2収容室53bには有底円筒状をなす弁ハウジング61が圧入されている。そして、第1収容室53aの内周面に嵌着されたサークリップ531により、弁座形成体55及び弁ハウジング61の第1収容室53a及び第2収容室53bからの抜け出しが規制されている。
図2に示すように、吐出通路50において、吐出室39に連通する位置には、第1収容室53aが吐出通路50の一部を拡径して形成されるとともに、この第1収容室53aには円筒状をなす弁座形成体55が圧入されている。さらに、吐出通路50において、冷媒ガスの流通方向における第1収容室53aよりも下流側には、第1収容室53aより小径をなす第2収容室53bが形成されるとともに、この第2収容室53bには有底円筒状をなす弁ハウジング61が圧入されている。そして、第1収容室53aの内周面に嵌着されたサークリップ531により、弁座形成体55及び弁ハウジング61の第1収容室53a及び第2収容室53bからの抜け出しが規制されている。
弁座形成体55は、第1収容室53a内に圧入される円筒状をなす圧入部材56と、圧入部材56の内側に圧入される円筒状をなす分流流路形成部材57とから構成されている。圧入部材56における弁ハウジング61側の円環状の端面561には、凹部56aが形成されるとともに、圧入部材56の端面561における凹部56aの周りには弁座56bが突出形成されている。圧入部材56の弁ハウジング61側の外周面には、係止溝56cが凹設されている。
図3(a)及び(b)に示すように、分流流路形成部材57の内側には吐出室39に連通する冷媒流路としての第1冷媒流路57aが形成されている。第1冷媒流路57aは、分流流路形成部材57の軸方向に沿って直線状に延びている。図3(b)に示すように、分流流路形成部材57の外周面には螺旋溝57bが形成されている。そして、螺旋溝57bと圧入部材56の内周面とによって吐出室39に連通する冷媒流路としての第2冷媒流路58が区画形成されている。第2冷媒流路58は吐出弁43側から弁ハウジング61側に向けて螺旋状に延びている。
図2に示すように、分流流路形成部材57における弁ハウジング61側の端面571は、凹部56aの底面561aと同一平面上に位置している。よって、第1冷媒流路57aの出口及び第2冷媒流路58の出口は凹部56a内に開放されている。第1冷媒流路57aの流路断面積と第2冷媒流路58の流路断面積とは異なっている。具体的には、第2冷媒流路58の流路断面積は、第1冷媒流路57aの流路断面積よりも小さくなっている。
弁ハウジング61は、底壁62と、この底壁62の周縁に立設された円筒状の周壁63とからなる。そして、周壁63の開口側(弁座形成体55側)の内周面には、係止突部63aが全周に亘って形成されるとともに、この係止突部63aが圧入部材56の係止溝56cに係止されることで、弁ハウジング61と圧入部材56とが一体に組み付けられている。また、周壁63の開口側(弁座形成体55側)には、一対の連通孔63bが周壁63の径方向の対向する位置に形成されている。また、底壁62には、弁座形成体55に向けて円筒状に延びる隔壁64が突設されている。
弁ハウジング61内には、有蓋円筒状をなす弁体65が収容されている。弁体65は、円板状の蓋部66と、この蓋部66の周縁から、弁ハウジング61の底壁62に向けて延設された円筒状の壁部67とからなる。そして、弁体65は、壁部67の外周面が、弁ハウジング61の周壁63の内周面に摺接可能な状態で弁ハウジング61に収容されている。よって、弁体65は、弁ハウジング61の周壁63によって弁座56bに対し接離する方向へ移動可能にガイドされるようになっている。
弁ハウジング61の底壁62において、隔壁64の周囲には、付勢バネ68の一端が支持されるとともに、この付勢バネ68の他端には弁体65の蓋部66が当接支持されている。そして、弁体65は、付勢バネ68のバネ荷重による付勢力により、蓋部66における弁座形成体55側の端面66aが弁座56bに着座する方向(閉弁方向)へ付勢されている。付勢バネ68のバネ荷重による付勢力は、最小吐出容量での圧縮が行われているときに弁体65に作用する開弁方向の付勢力よりも大きくなっている。
本実施形態では、弁ハウジング61と、弁座形成体55と、弁体65と、付勢バネ68と、から逆止弁52が構成されている。そして、第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58は、冷媒ガスの流通方向における吐出弁43よりも下流側であって、且つ弁体65よりも上流側に形成されている。
この逆止弁52は、車両エンジン20が停止して圧縮機10が停止し、エアコンスイッチS1のOFF状態では、弁体65は付勢バネ68の付勢力によって弁座56bに向けて(閉弁方向へ)付勢されている。よって、圧縮機10の停止時は、弁体65は、付勢バネ68のバネ荷重による閉弁方向への付勢力によって弁座56bに着座させられている。
次に、本実施形態の作用について説明する。
車両エンジン20が駆動されるとともに圧縮機10が駆動された状態で、エアコンスイッチS1がOFF状態にあるときは、圧縮機10は最小吐出容量で圧縮を行う。このとき、吐出室39からは僅かに冷媒ガスが吐出されるが、この吐出圧力は僅かであるため、逆止弁52は、付勢バネ68の閉弁方向への付勢力によって弁体65が弁座56bに着座し、吐出通路50を介した外部冷媒回路75への冷媒ガスの流出が防止されている。
車両エンジン20が駆動されるとともに圧縮機10が駆動された状態で、エアコンスイッチS1がOFF状態にあるときは、圧縮機10は最小吐出容量で圧縮を行う。このとき、吐出室39からは僅かに冷媒ガスが吐出されるが、この吐出圧力は僅かであるため、逆止弁52は、付勢バネ68の閉弁方向への付勢力によって弁体65が弁座56bに着座し、吐出通路50を介した外部冷媒回路75への冷媒ガスの流出が防止されている。
エアコンスイッチS1がONにされると、容量制御弁49のソレノイドが励磁されるとともに、エアコンの要求温度に合わせて給気通路48の開度が調節される。すると、クランク室15の圧力が低下し、斜板23が最小傾角から離脱されて、圧縮機10では、最小吐出容量を超えた吐出容量での圧縮が行われる。そして、吸入室38の冷媒ガスは、ピストン36の下死点から上死点への移動によりシリンダボア12aに吸入され、シリンダボア12aの冷媒ガスは所定の圧力にまで圧縮された後、吐出ポート42から吐出弁43を押し退けて吐出室39に吐出される。
ここで、シリンダボア12a内で圧縮された高圧の冷媒ガスが、吐出ポート42から吐出弁43を押し退けて吐出室39に吐出される際には、吐出弁43が、吐出弁43を押し退ける冷媒ガスにより振動し、この吐出弁43の振動により、吐出される冷媒ガスによる吐出脈動が発生する。この吐出脈動が生じた冷媒ガスは、第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58に分流され、第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58をそれぞれ通過する。
第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58は流路断面積が異なるため、第1冷媒流路57aを流れる冷媒ガスの流速と、第2冷媒流路58を流れる冷媒ガスの流速とに差が生じる。具体的には、第2冷媒流路58の流路断面積は、第1冷媒流路57aの流路断面積よりも小さくなっているため、第2冷媒流路58を流れる冷媒ガスは、第1冷媒流路57aを流れる冷媒ガスよりも遅くなる。その結果、第1冷媒流路57aを流れる冷媒ガスの吐出脈動の波形と、第2冷媒流路58を流れる冷媒ガスの吐出脈動の波形とでずれが生じる。よって、第1冷媒流路57aを流れる冷媒ガスの吐出脈動の波形のピーク値と、第2冷媒流路58を流れる冷媒ガスの吐出脈動の波形のピーク値とがそれぞれ異なっている。
第1冷媒流路57aを流れる冷媒ガスは第1冷媒流路57aの出口を介して凹部56a内に流入するとともに、第2冷媒流路58を流れる冷媒ガスは第2冷媒流路58の出口を介して凹部56a内に流入する。これにより、凹部56a内において、第1冷媒流路57aを通過した冷媒ガスと、第2冷媒流路58を通過した冷媒ガスとが合流する。すると、第1冷媒流路57aを通過した冷媒ガスの吐出脈動の波形と、第2冷媒流路58を通過した冷媒ガスの吐出脈動の波形とにより、凹部56a内において合流した冷媒ガスの吐出脈動の波形のピーク値が低減される。その結果、吐出弁43を押し退けた冷媒の吐出脈動が、第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58を流れて合流した際には低減されている。
そして、凹部56a内の吐出圧力が、付勢バネ68における弁体65に作用する閉弁方向への付勢力を上回ると、図4に示すように、弁体65が弁座56bから離間する方向へ移動する。このとき、弁体65は、吐出脈動が低減された冷媒ガスにより押圧されるため、吐出脈動が低減されていない冷媒ガスにより押圧される場合に比べると、弁体65の振動が抑制される。
弁体65が弁座56bから離間する方向へ移動すると、逆止弁52が開弁され、凹部56aが連通孔63bを介して逆止弁52の下流側の吐出通路50に連通し、凹部56a内の冷媒ガスが逆止弁52を経て外部冷媒回路75へ吐出される。このとき、弁体65の振動が抑制されているため、弁体65の振動によるノイズが外部冷媒回路75を通じて車室内に伝わってしまうことが抑制されており、車室内に騒音が生じてしまうことが抑制されている。
エアコンスイッチS1がOFFされると、容量制御弁49のソレノイドが消磁され、容量制御弁49によって給気通路48が全開状態となる。すると、斜板23が最小傾角に向けて傾動し、吐出容量が小さくなり、最終的には、斜板23が最小傾角となるとともに、最小吐出容量になり、吐出圧力は低下する。すると、逆止弁52は、付勢バネ68の閉弁方向への付勢力によって弁体65が弁座56bに着座し、吐出通路50を介した外部冷媒回路75への冷媒ガスの流出が防止される。ここで、圧入部材56の端面561に凹部56aが形成されているため、圧入部材56の端面561に凹部56aが形成されていない場合に比べると、蓋部66における弁座形成体55側の端面66aの受圧面積が増加している。よって、弁体65が弁座56bに着座するとき(逆止弁52が開弁状態から閉弁状態に移行するとき)に、弁体65が弁座56bに着座する際の衝撃が緩和される。その結果、弁体65が弁座56bに着座する際に弁体65が振動してしまうことが抑制されている。
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)冷媒ガスの流通方向における吐出弁43よりも下流側であって、且つ弁体65よりも上流側に、流路断面積の異なる第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58を形成した。よって、吐出弁43の振動に伴い吐出脈動が生じた冷媒ガスは、第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58を通過することで、第1冷媒流路57aを流れる冷媒ガスの流速と、第2冷媒流路58を流れる冷媒ガスの流速とに差が生じ、各冷媒ガスの吐出脈動の波形にずれが生じる。そして、各冷媒ガスが凹部56a内で合流する際に、各冷媒ガスの吐出脈動の波形同士により各冷媒の吐出脈動を打ち消し合うことで、凹部56a内の冷媒ガスの吐出脈動のピーク値が低減される。したがって、吐出弁43を押し退けた冷媒ガスの吐出脈動が、凹部56a内で合流した際には低減されているため、吐出脈動が低減された冷媒ガスにより弁体65を押圧することができ、逆止弁52の弁体65の振動を抑制することができる。
(1)冷媒ガスの流通方向における吐出弁43よりも下流側であって、且つ弁体65よりも上流側に、流路断面積の異なる第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58を形成した。よって、吐出弁43の振動に伴い吐出脈動が生じた冷媒ガスは、第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58を通過することで、第1冷媒流路57aを流れる冷媒ガスの流速と、第2冷媒流路58を流れる冷媒ガスの流速とに差が生じ、各冷媒ガスの吐出脈動の波形にずれが生じる。そして、各冷媒ガスが凹部56a内で合流する際に、各冷媒ガスの吐出脈動の波形同士により各冷媒の吐出脈動を打ち消し合うことで、凹部56a内の冷媒ガスの吐出脈動のピーク値が低減される。したがって、吐出弁43を押し退けた冷媒ガスの吐出脈動が、凹部56a内で合流した際には低減されているため、吐出脈動が低減された冷媒ガスにより弁体65を押圧することができ、逆止弁52の弁体65の振動を抑制することができる。
(2)第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58を、弁体65が着座する弁座56bを形成する弁座形成体55に形成した。よって、逆止弁52を構成する弁座形成体55を利用して第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58を形成することができるため、第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58を設けるための部材を別途配設する必要が無い。その結果として、圧縮機10の構成を簡素化させることができる。
(3)弁座形成体55の圧入部材56における弁体65側の端面561に凹部56aを形成し、圧入部材56の端面561における凹部56aの周りに弁座56bを突出形成した。そして、第1冷媒流路57aの出口及び第2冷媒流路58の出口を凹部56a内に開放させた。よって、第1冷媒流路57aの出口及び第2冷媒流路58の出口から流出した冷媒は凹部56a内で合流する。したがって、弁体65が弁座56bに着座している状態(逆止弁52の閉弁状態)でも凹部56aにて冷媒の吐出脈動が低減されているため、逆止弁52の閉弁状態において、吐出脈動が低減された冷媒により弁体65を押圧することができ、逆止弁52の弁体65の振動をさらに抑制することができる。また、圧入部材56の端面561に凹部56aを形成することで、圧入部材56の端面561に凹部56aが形成されていない場合に比べると、蓋部66における弁座形成体55側の端面66aの受圧面積を増加させることができる。よって、逆止弁52が開弁状態から閉弁状態に移行するときに、弁体65が弁座56bに着座する際の衝撃を緩和させることができる。その結果、弁体65が弁座56bに着座する際に弁体65が振動してしまうことを抑制することができる。
(4)第2冷媒流路58は、吐出弁43側から弁体65側に向けて螺旋状に延びている。よって、第2冷媒流路58を、吐出弁43側から弁体65側に向けて直線状に形成する場合と、吐出弁43側から弁体65側に向けて螺旋状に形成する場合とを比べると、第2冷媒流路58を吐出弁43側から弁体65側に向けて螺旋状に形成する場合の方が、吐出弁43と弁体65との間の空間において第2冷媒流路58の流路長さを極力長くすることができる。その結果、第1冷媒流路57aを流れる冷媒ガスの流速と、第2冷媒流路58を流れる冷媒ガスの流速とに差を生じさせ易くすることができる。
(5)例えば、圧入部材56の端面561に凹部56aが形成されておらず、圧入部材56の端面561及び分流流路形成部材57における弁体65側の端面571が弁座として機能する場合を考える。この場合において、例えば、弁体65の蓋部66における弁座形成体55側の端面66aと、圧入部材56の端面561及び分流流路形成部材57の端面571との間に、冷媒ガスに含まれるオイルが介在されることで、蓋部66の端面66aが圧入部材56の端面561及び分流流路形成部材57の端面571に貼り付いてしまう場合がある。蓋部66の端面66aが、圧入部材56の端面561及び分流流路形成部材57の端面571に貼り付いていると、弁体65が弁座56bから離間する際に、弁体65が弁座56bから勢い良く離間して、弁体65が振動してしまう虞がある。しかし、本実施形態では、弁座形成体55の圧入部材56における弁体65側の端面561に凹部56aが形成されているとともに、分流流路形成部材57の端面571が凹部56aの底面561aと同一平面上に位置している。よって、圧入部材56の端面561及び分流流路形成部材57の端面571が弁座として機能する場合に比べると、蓋部66の端面66aが接触する面積が減っているため、蓋部66の端面66aが弁座56bに貼り付いてしまうことを抑制することができる。その結果、弁体65が弁座56bから離間する際に、弁体65が弁座56bから勢い良く離間してしまうことを抑制することができ、弁体65が振動してしまうことを抑制することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図5に示すように、圧入部材56における弁体65側の端面561に凹部56aが形成されていなくてもよい。そして、分流流路形成部材57における弁体65側の端面571が、圧入部材56の端面561と同一平面上に位置していてもよい。これによれば、分流流路形成部材57の端面571が凹部56aの底面561aと同一平面上に位置している場合に比べると、第2冷媒流路58の流路長さを長くすることができ、第1冷媒流路57aを流れる冷媒ガスの流速と、第2冷媒流路58を流れる冷媒ガスの流速とに差を生じさせ易くすることができる。
○ 図5に示すように、圧入部材56における弁体65側の端面561に凹部56aが形成されていなくてもよい。そして、分流流路形成部材57における弁体65側の端面571が、圧入部材56の端面561と同一平面上に位置していてもよい。これによれば、分流流路形成部材57の端面571が凹部56aの底面561aと同一平面上に位置している場合に比べると、第2冷媒流路58の流路長さを長くすることができ、第1冷媒流路57aを流れる冷媒ガスの流速と、第2冷媒流路58を流れる冷媒ガスの流速とに差を生じさせ易くすることができる。
また、弁座形成体55に第2冷媒流路58が形成されておらず、第1冷媒流路57aのみ形成されている場合、弁座形成体55における弁体65側の端面全体が弁座として機能することとなる。しかし、図5に示す実施形態のように、第2冷媒流路58が形成されていることで、弁座形成体55における弁体65側の端面に第2冷媒流路58により形成される隙間が設けられることになる。よって、この隙間が形成される分、蓋部66の端面66aが、弁座形成体55における弁体65側の端面に接触する面積が減っているため、蓋部66の端面66aが冷媒ガスに含まれるオイルを介して弁座56bに貼り付いてしまうことを抑制することができる。その結果、弁体65が弁座56bから離間する際に、弁体65が弁座56bから勢い良く離間してしまうことを抑制することができ、弁体65が振動してしまうことを抑制することができる。
○ 図6(a)及び(b)に示すような分流流路形成部材81が、圧入部材56の内側に圧入されていてもよい。分流流路形成部材81は円筒状をなすとともに、その内側に冷媒流路としての第1冷媒流路81a及び第2冷媒流路81bとを区画形成する区画壁82が形成されている。区画壁82は平板状をなすとともに分流流路形成部材81の軸方向に沿って直線状に延びている。第1冷媒流路81a及び第2冷媒流路81bは、分流流路形成部材81の軸方向に沿って直線状に延びている。第1冷媒流路81aの流路断面積と第2冷媒流路81bの流路断面積とは異なっている。具体的には、第2冷媒流路81bの流路断面積は、第1冷媒流路81aの流路断面積よりも小さくなっている。これによれば、実施形態の効果(1)〜(3)と同様の効果を得ることができる。また、分流流路形成部材81の外周面に螺旋溝を形成する必要が無く、分流流路形成部材81の製造を容易なものとすることができる。
○ 実施形態において、弁座形成体55に、第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58に加えて、さらに冷媒流路を形成してもよい。すなわち、弁座形成体55に形成される冷媒流路の数は特に限定されるものではない。
○ 実施形態において、第1冷媒流路57aが螺旋状に形成されていてもよい。
○ 実施形態において、第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58は、冷媒ガスの流通方向における吐出弁43よりも下流側であって、且つ弁体65よりも上流側に設けられていればよい。例えば、冷媒ガスの流通方向において、吐出室39における逆止弁52よりも上流側に第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58を設けるための部材を別途配設してもよい。
○ 実施形態において、第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58は、冷媒ガスの流通方向における吐出弁43よりも下流側であって、且つ弁体65よりも上流側に設けられていればよい。例えば、冷媒ガスの流通方向において、吐出室39における逆止弁52よりも上流側に第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58を設けるための部材を別途配設してもよい。
○ 実施形態において、分流流路形成部材57における弁体65側の端面571を、圧入部材56の端面561と同一平面上に位置させるとともに、弁体65の蓋部66の端面66aに凹部を形成してもよい。この場合、当該凹部は、第1冷媒流路57a及び第2冷媒流路58に連通している必要がある。
○ 実施形態において、第1収容室53aと第2収容室53bとが同径であってもよい。
○ 本発明を斜板式可変容量型圧縮機に適用したが、これに限らず、吐出通路に逆止弁を有する圧縮機であれば、本発明を適用することができ、圧縮機における逆止弁の弁体の振動を抑制することができる。
○ 本発明を斜板式可変容量型圧縮機に適用したが、これに限らず、吐出通路に逆止弁を有する圧縮機であれば、本発明を適用することができ、圧縮機における逆止弁の弁体の振動を抑制することができる。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(イ)前記冷媒の流通方向における前記吐出弁よりも下流側であって、且つ前記逆止弁の弁体よりも上流側に、円筒状をなす分流流路形成部材を配設するとともに、前記複数の冷媒流路は、前記分流流路形成部材の内側に形成される区画壁により、前記分流流路形成部材の内側に区画形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の圧縮機。
(イ)前記冷媒の流通方向における前記吐出弁よりも下流側であって、且つ前記逆止弁の弁体よりも上流側に、円筒状をなす分流流路形成部材を配設するとともに、前記複数の冷媒流路は、前記分流流路形成部材の内側に形成される区画壁により、前記分流流路形成部材の内側に区画形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の圧縮機。
10…圧縮機、39…吐出室、42…吐出ポート、43…吐出弁、50…吐出通路、52…逆止弁、55…弁座形成体、56a…凹部、56b…弁座、57,81…分流流路形成部材、57a,81a…冷媒流路としての第1冷媒流路、58,81b…冷媒流路としての第2冷媒流路、65…弁体、82…区画壁、561…端面。
Claims (4)
- 圧縮された冷媒が、吐出ポートから吐出弁を押し退けて吐出室を通過して吐出通路に吐出され、前記吐出通路に逆止弁を有する圧縮機であって、
前記冷媒の流通方向における前記吐出弁よりも下流側であって、且つ前記逆止弁の弁体よりも上流側に、流路断面積の異なる複数の冷媒流路が設けられていることを特徴とする圧縮機。 - 前記複数の冷媒流路は、前記弁体が着座する弁座を形成する弁座形成体に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の圧縮機。
- 前記弁座形成体における前記弁体側の端面には凹部が形成されるとともに、前記弁座は前記凹部の周りに形成されており、前記複数の冷媒流路の出口は前記凹部内に開放されていることを特徴とする請求項2に記載の圧縮機。
- 前記複数の冷媒流路のうちの少なくとも一つは、前記吐出弁側から前記弁体側に向けて螺旋状に延びていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の圧縮機。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012077059A JP2013204563A (ja) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | 圧縮機 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015140782A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | 株式会社豊田自動織機 | 圧縮機の逆止弁 |
-
2012
- 2012-03-29 JP JP2012077059A patent/JP2013204563A/ja active Pending
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US9670914B2 (en) | 2014-01-30 | 2017-06-06 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Check valve for compressor |
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