JP2017133484A - 圧縮機 - Google Patents

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Abstract

【課題】大型化を抑制しつつ、流体の圧力脈動(特に、吐出脈動)を低減することのできる圧縮機を提供する。【解決手段】冷媒等の流体を圧縮して吐出する圧縮機は、圧縮後の流体を外部に導く吐出通路の一部を構成する弁収容室144と、弁収容室144に開口する開口端146aを有した空洞室146と、弁収容室144に収容されて前記吐出通路における流体の逆流を防止する逆止弁200と、を含む。逆止弁200は、弁収容室144と協働して空洞室146の開口端146aの開口面積よりも通路面積の小さい通路部150を形成し、形成した通路部150によって空洞室146を前記吐出通路に連通させるように構成されている。【選択図】図5

Description

本発明は、冷媒などの流体を圧縮して吐出する圧縮機に関し、特に、流体の圧力脈動を低減することのできる圧縮機に関する。
この種の圧縮機の一例が特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載された圧縮機においては、冷媒ガスの吐出通路上に膨張型の吐出マフラが設けられ、当該吐出マフラの上流側における前記吐出通路上に逆止弁が設けられている。
特開平11−315785号公報
しかし、前記膨張型の吐出マフラは、一般に、比較的大きな容積の膨張空間を必要とする。このため、特許文献1に記載された圧縮機は、圧縮機全体として大型にならざるを得ず、特に設置スペースが限られている場合に、当該設置スペースに設置できなくなるおそれがある。
そこで、本発明は、大型化を抑制しつつ、流体の圧力脈動を低減することのできる圧縮機を提供することを目的とする。
本発明の一側面によると、流体を圧縮して吐出する圧縮機は、圧縮後の流体を外部に導く吐出通路の一部を構成する弁収容室と、前記弁収容室に開口する開口端を有した空洞室と、前記弁収容室に収容されて前記吐出通路における流体の逆流を防止する逆止弁と、を含む。そして、前記逆止弁は、前記弁収容室と協働して前記空洞室の前記開口端の開口面積よりも通路面積の小さい通路部を形成し、形成した通路部によって前記空洞室を前記吐出通路に連通させるように構成されている。
前記圧縮機において、前記空洞室は、前記通路部を開口部とするヘルムホルツ共鳴器を構成する。このため、前記吐出通路における流体の圧力脈動(吐出脈動)が低減される。また、前記空洞室は、膨張型の吐出マフラに比べて容積が小さくて済むので、圧縮機全体としての大型化も抑制される。
本発明の第1実施形態に係る圧縮機の内部構造を示す断面図である。 前記圧縮機のシリンダヘッドに形成された弁収容室及び空洞室の構成を示す要部図である。 前記弁収容室に収容される逆止弁の構成を示す一部断面図である。 前記弁収容室に前記逆止弁が収容された状態を示す要部図である。 本発明の第2実施形態に係る圧縮機の要部断面図である。 本発明の第3実施形態に係る圧縮機の要部断面図である。 前記弁収容室に前記逆止弁が収容された他の状態を説明するための説明図である。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。実施形態に係る圧縮機は、クラッチレス可変容量圧縮機として構成され、例えば車両に搭載される空調装置(エアコンシステム)に用いられて、前記エアコンシステムの冷媒配管(図示省略)を流れる冷媒(冷媒ガス)を圧縮して吐出する。但し、これに限るものではなく、前記圧縮機は、冷媒以外の流体を圧縮して吐出することも可能である。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る圧縮機100の内部構造を示す断面図である。この圧縮機100は、概ね円柱状の外観を有して形成されている。なお、図1に示される状態が圧縮機100の設置状態であり、矢印Aが上下方向(鉛直方向)を示し、矢印Bが前後方向(水平方向)を示している。
図1に示されるように、圧縮機100は、複数のシリンダボア101aが形成されたシリンダブロック101と、シリンダブロック101の水平方向(前後方向)の一端側(フロント側)に配置されたフロントハウジング102と、シリンダブロック101の水平方向(前後方向)の他端側(リア側)にバルブプレート103を挟んで配置されたシリンダヘッド104とを含む。そして、シリンダブロック101、フロントハウジング102、バルブプレート103及びシリンダヘッド104が、複数の通しボルト105で締結されることによって圧縮機100のハウジング(以下「圧縮機ハウジング」という)が構成される。ここで、図示省略しているが、フロントハウジング102とシリンダブロック101との間、シリンダブロック101とバルブプレート103との間、及び、バルブプレート103とシリンダヘッド104との間には、それぞれガスケットが配設されている。また、本実施形態において、シリンダブロック101、フロントハウジング102及びシリンダヘッド104は、特に制限されるものではないが、鋳造によって製造されている。
圧縮機100は、シリンダブロック101とフロントハウジング102とによって形成されるクランク室140と、クランク室140を貫通して水平方向(前後方向)に延びる駆動軸110と、を有している。
クランク室140内において、駆動軸110には、間隔をあけて斜板111及びロータ112が取り付けられている。斜板111は、駆動軸110の軸線に対する傾角(傾斜角度)が可変に構成されており、ロータ112は、駆動軸110に固定されている。斜板111は、リンク機構120を介してロータ112に連結されて、駆動軸110及びロータ112と共に回転するように構成されている。
リンク機構120は、ロータ112から突設された第1アーム112aと、斜板111から突設された第2アーム111aと、一端が第1連結ピン121を介して第1アーム112aに対して回動自在に連結されると共に他端が第2連結ピン122を介して第2アーム111aに対して回動自在に連結されたリンクアーム123と、で構成されている。
斜板111は、駆動軸110が挿通される貫通孔111bを有している。貫通孔111bは、斜板111が最大傾角と最小傾角の範囲で傾角変化できるように形成されている。本実施形態において、貫通孔111bには、駆動軸110に当接することによって斜板111の最小傾角を規制する最小傾角規制部が設けられている。この最小傾角規制部は、斜板111が駆動軸110の軸線に対して直交するときの斜板111の傾角を0°とした場合、斜板111がほぼ0°まで傾角変化できるように形成されている。一方、斜板111の最大傾角は、斜板111の所定部位がロータ112に当接することで規制されるようになっている。
また、駆動軸110には、斜板111を最小傾角に向けて付勢する傾角減少バネ114と、斜板111の傾角を増大する方向に付勢する傾角増大バネ115と、が斜板111を挟んで装着されている。具体的には、傾角減少バネ114は、ロータ112と斜板111との間に配置され、傾角増大バネ115は、斜板111と駆動軸110に設けられたバネ支持部材116との間に配置されている。ここで、前記最小傾角において、傾角増大バネ115の付勢力は傾角減少バネ114の付勢力よりも大きく設定されており、駆動軸110が回転していないとき、斜板111は、傾角減少バネ114の付勢力と傾角増大バネ115の付勢力とがバランスする傾角(>前記最小傾角)に保持されるようになっている。
駆動軸110の一端(フロント側端部)は、フロントハウジング102のボス部102a内を貫通してフロントハウジング102の外側まで延在し、図示省略の動力伝達装置に連結される。また、駆動軸110と駆動軸110が貫通するボス部102aの軸孔との間は、軸封装置130によってシールされ、これにより、クランク室140の内部は外部から遮断されている。
駆動軸110とロータ112との連結体は、ラジアル方向においては軸受131、132で支持され、スラスト方向においては軸受133、スラストプレート134で支持されている。駆動軸110のスラストプレート134への当接部とスラストプレート134との隙間は、調整ネジ135によって所定の隙間に調整されている。そして、外部駆動源(例えば、前記車両のエンジン)からの動力が前記動力伝達装置を介して駆動軸110に伝達され、これにより、駆動軸110が回転するようになっている。
シリンダブロック101において、複数のシリンダボア101aは、駆動軸110を囲むように環状に配置され、各シリンダボア101a内には、ピストン136が摺動可能に配置されている。各ピストン136は、クランク室140内に突出した突出部136aを有しており、突出部136aの内側空間部に斜板111の外周縁部が収容されている。斜板111とピストン136とは、一対のシュー137を介して連動するように構成されている。例えば、駆動軸110(及びロータ112)の回転に伴って斜板111が回転すると、この斜板111の回転が一対のシュー137によってピストン136の往復動に変換されて、ピストン136がシリンダボア101a内を往復動するようなっている。
シリンダヘッド104のバルブプレート103側の端面には、吐出室形成部141aと吸入室形成部142aとが陥凹形成されている。吐出室形成部141aは、シリンダヘッド104のバルブプレート103側の前記端面の略中央部に形成され、バルブプレート103と共に吐出室141を形成する。吐出室141には、圧縮後の冷媒が吐出される。吸入室形成部142aは、吐出室形成部141aを環状に取り囲むように形成され、バルブプレート103と共に吸入室142を形成する。吸入室142には、圧縮前の冷媒が吸入される。すなわち、本実施形態に係る圧縮機100では、駆動軸110に直交する断面(ここでは鉛直面で切断した断面)において、吐出室141が略中央に設けられ(換言すれば、駆動軸110の延長線上に位置しており)、吐出室141を囲むように吸入室142が設けられている。
バルブプレート103には、複数のシリンダボア101aのそれぞれに対応する吸入孔103a及び吐出孔103bが形成されている。吸入室142は、各吸入孔103aを介して各シリンダボア101aに連通し、吐出室141は、各吐出孔103bを介して各シリンダボア101aに連通するように構成されている。各吸入孔103aは、吸入弁(図示省略)によって開閉され、各吐出孔103bは、吐出弁(図示省略)によって開閉される。前記吸入弁は、例えばリードバルブであり、シリンダボア101a内の圧力が吸入室142内の圧力よりも低くなると吸入孔103aを開放するように構成されている。前記吐出弁は、例えばリードバルブであり、シリンダボア101a内の圧力が吐出室141内の圧力よりも高くなると吐出孔103bを開放するように構成されている。なお、符号160は、前記吐出弁の最大開度を規制する部品(リテーナ)を示している。
また、シリンダヘッド104には、吸入通路(図示省略)及び吐出通路143が形成されている。前記吸入通路は、前記エアコンシステムの低圧側冷媒配管(図示省略)と吸入室142とを連通するように形成され、吐出通路143は、前記エアコンシステムの高圧側冷媒配管(図示省略)と吐出室141とを連通するように形成されている。本実施形態において、吐出通路143は、逆止弁200(後述する)を収容する弁収容室144と弁収容室144の下流側の下流側通路部145とで構成されている。弁収容室144は、駆動軸110の延長線上に位置しており、下流側通路部145は、圧縮機100の設置状態において、上下方向に延びて、その下端が弁収容室144に接続している。
前記エアコンシステムの冷媒(圧縮前の冷媒)は、前記低圧側冷媒配管から前記吸入通路を介して吸入室142に導かれる。圧縮機100は、駆動軸110の回転に伴って各ピストン136がシリンダボア101a内を往復動し、このピストン136の往復動によって、吸入室142内の冷媒を吸入孔103aからシリンダボア101a内に吸入して圧縮し、圧縮した冷媒(圧縮後の冷媒)を吐出孔103bから吐出室141に吐出する。そして、吐出室141に吐出された圧縮後の冷媒が吐出通路143を介して前記高圧側冷媒配管に導かれるようになっている。ここで、本実施形態においては、弁収容室144に収容された逆止弁200によって、吐出通路143における冷媒の逆流、すなわち、冷媒が前記高圧側冷媒配管側から吐出室141に向かって流れることが防止されるようになっている。なお、吐出通路143の一部を構成する弁収容室144及び弁収容室144に収容される逆止弁200の構成等については後述する。
また、本実施形態において、シリンダヘッド104には、弁収容室144に隣接して空洞室146が形成されている。空洞室146は、弁収容室144と同様、駆動軸110の延長線上に位置している。すなわち、弁収容室144と空洞室146とは、水平方向(前後方向)に並んで形成されている。なお、空洞室146の構成等については後述する。
さらに、シリンダヘッド104には、制御弁300が設けられている。この制御弁300は、吐出室141とクランク室140とを連通する圧力供給通路147の開度を調整することによって吐出室141からクランク室140への冷媒(前記圧縮後の冷媒)の導入量を制御するように構成されている。また、クランク室140内の冷媒は、クランク室140と吸入室142とを連通する放圧通路148を介して吸入室142へ流れるようになっており、この放圧通路148にはオリフィス148aが設けられている。このため、圧縮機100は、制御弁300によって圧力供給通路147の開度を調整することにより、クランク室140の圧力、さらに言えば、クランク室140の圧力と吸入室142の圧力との差圧を変化させ、これにより、斜板111の傾斜角、すなわち、ピストン136のストローク量を変化させて吐出容量を変化させることが可能である。
次に、図2−4を参照して、シリンダヘッド104に形成された弁収容室144及び空洞室146並びに弁収容室144に収容される逆止弁200について説明する。図2は、弁収容室144及び空洞室146の構成を示す要部図であり、図3は、逆止弁200の構成を示す一部断面図であり、図4は、弁収容室144に逆止弁200が収容された状態を示す要部図(図1の要部拡大図に相当する)である。
図2に示されるように、圧縮機100の設置状態において、吐出通路143の一部を構成する弁収容室144は、水平方向(前後方向)の一方側(フロント側)に前記圧縮後の冷媒が流入する流入口144aを有すると共に、上部に流入口144aから弁収容室144内に流入した前記圧縮後の冷媒が流出する流出口144bを有している。本実施形態において、弁収容室144の流入口144aは、吐出室141(吐出室形成部141a)に開口しており、弁収容室144の流出口144bは、下流側通路部145の前記下端に対応する位置に開口している。すなわち、弁収容室144は、流入口144aを介して吐出室141に連通し、流出口144bを介して下流側通路部145に連通している。
空洞室146は、水平方向(前後方向)に延びる円柱状の空間として形成されている。空洞室146の一端(フロント側端部)は、弁収容室144の水平方向(前後方向)の他方側(リア側)の壁面に開口する開口端146aとなっており、空洞室146の他端(リア側端部)は、閉塞端となっている。具体的には、空洞室146の開口端146aは、弁収容室144の室内空間を挟んで弁収容室144の流入口144aに対向する位置に開口しており、空洞室146の開口端146aの開口面積は、弁収容室144の流入口144aの開口面積よりも小さくなっている。
本実施形態において、逆止弁200は、弁収容室144の流入口144aと流出口144bとの連通を遮断することによって吐出通路143を閉塞し、これによって、吐出通路143における冷媒の逆流を防止するように構成されている。
図3に示されるように、逆止弁200は、第1ハウジング部材201と、第2ハウジング部材202と、弁体203と、圧縮コイルバネ(付勢部材)204と、を含む。第1ハウジング部材201と第2ハウジング部材202とは、逆止弁200のハウジング(以下「バルブハウジング」という)を構成している。具体的には、本実施形態において、第2ハウジング部材202は有底筒状に形成され、第2ハウジング部材202の開口端に第1ハウジング部材201が嵌合装着されることによって、弁体203及び圧縮コイルバネ204の収容空間205を内部に有した前記バルブハウジングが形成される。
第1ハウジング部材201には、入口孔201aが貫通形成されている。具体的には、入口孔201aの一端は、第1ハウジング部材201の収容空間205側の端面に開口しており、入口孔201aの他端は、第1ハウジング部材201の収容空間205側とは反対側の端面に開口している。また、第1ハウジング部材201の収容空間205側の前記端面には、収容空間205に収容された弁体203が離接する弁座201bが形成されている。一方、第2ハウジング部材202の周壁には、複数の出口孔202aが形成され、第2ハウジング部材202の底壁(閉塞端壁)には、圧力導入孔202bが形成されている。そして、前記バルブハウジング内部の収容空間205は、入口孔201a、複数の出口孔202a及び圧力導入孔202bのそれぞれを介して外部と連通している。
弁体203は、収容空間205内を摺動可能に設けられている。圧縮コイルバネ204は、弁体203と第2ハウジング部材202の内底面との間に配設され、弁体203を弁座201bに向けて付勢している。弁体203は、弁座201bに着座しているとき、すなわち、弁体203の第1ハウジング部材201側の端面が弁座201bに当接した状態にあるとき、入口孔201aと複数の出口孔202aとの連通を遮断し、弁座201bから離れているとき、すなわち、弁体203の第1ハウジング部材201側の前記端面が弁座201bから離れた状態にあるとき、入口孔201aと複数の出口孔202aとを連通させるように構成されている。
そして、逆止弁200は、図4に示されるように、前記バルブハウジング(ここでは第1ハウジング部材201)の外周面にOリング206が装着された状態で、第1ハウジング部材201が吐出室141(吐出室形成部141a)側に位置するように弁収容室144に収容され、例えば止め輪207によって位置決め固定される。
逆止弁200が弁収容室144に収容されると、吐出室141から流入口144aを介して弁収容室144に流入した前記圧縮後の冷媒は、入口孔201aから逆止弁200の前記バルブハウジング内、すなわち、収容空間205に流入するようになる。また、弁収容室144内において、逆止弁200の複数の出口孔202aの周囲には、流出口144bを介して下流側通路部145に連通する連通空間149が形成される。形成された連通空間149は、下流側通路部145と共に、吐出通路143における逆止弁200の下流側となる。また、逆止弁200の(前記バルブハウジングの)外面の空洞室146側の部位208と、これに対面する弁収容室144の内壁面の対応部位144cとの間には、空洞室146の開口端146aの周囲を囲むように、空洞室146の開口端146aの開口面積よりも通路面積の小さい通路部150が形成される。そして、形成された通路部150を介して空洞室146が連通空間149(すなわち、吐出通路143の下流側)に連通するようになっている。つまり、逆止弁200は、弁収容室144に収容されると、弁収容室144と協働して通路部150を形成し、形成した通路部150を介して空洞室146を吐出通路143に連通させるように構成されている。
ここで、本実施形態においては、所望の通路面積を有した通路部150が形成されるように、弁収容室144の内壁面の対応部位144cには切削等の機械加工が施されている。すなわち、シリンダヘッド104は、鋳造によって製造されているが、弁収容室144の内壁面の対応部位144cは、機械加工面(例えば切削面)として形成されている。
上述のように、本実施形態において、弁収容室144の流入口144aは、シリンダヘッド104のバルブプレート103側の端面に陥凹形成された吐出室形成部141aに開口している。空洞室146の開口端146aは、弁収容室144の室内空間を挟んで、弁収容室144の流入口144aに対向する位置に開口しており、空洞室146の開口端146aの開口面積は、弁収容室144の流入口144aの開口面積よりも小さくなっている。そして、吐出室形成部141a側から流入口144aを介して弁収容室144内を見たとき、弁収容室144の内壁面の対応部位144cが、流入口144aの内側に位置するようになっている。このため、シリンダヘッド104において、例えば、吐出室形成部141a側から流入口144aを介して弁収容室144内に工具等を進入させて、弁収容室144の内壁面における対応部位144cに機械加工を施すことが可能である。
逆止弁200において、弁体203は、上述のように、圧縮コイルバネ204によって弁座201bに向けて付勢されている。また、弁体203の第1ハウジング部材201側の端面には、入口孔201aを介して吐出通路143における逆止弁200の上流側の圧力が作用し、弁体203の第1ハウジング部材201側とは反対側の端面には、通路部150及び圧力導入孔202bを介して吐出通路143における逆止弁200の下流側の圧力が作用する。したがって、弁体203は、吐出通路143の上流側圧力と下流側圧力との差圧に応じて収容空間205内を移動する。そして、前記差圧が所定値以下の場合においては、圧縮コイルバネ204の付勢力によって弁体203の前記一端面が弁座201bに当接し、弁体203は、入口孔201aと複数の出口孔202aとの連通を遮断する。これにより、弁収容室144の流入口144aと流出口144bとの連通も遮断されて吐出通路143が閉塞される。一方、前記差圧が前記所定値よりも大きい場合には、弁体203が圧縮コイルバネ204の付勢力に抗して移動し、弁体203は、入口孔201aと複数の出口孔202aとを連通させる。これにより、弁収容室144の流入口144aと流出口144bも連通して吐出通路143が開放される。
以上のように、本実施形態において、圧縮機100は、吐出通路143の一部を構成する弁収容室144と、弁収容室144に隣接する空洞室146と、弁収容室144に収容されて吐出通路143における冷媒の逆流を防止する逆止弁200と、を含む。具体的には、前記圧縮機ハウジングの一部を構成するシリンダヘッド104に弁収容室144及び空洞室146が形成され、空洞室146は、一端を弁収容室144に開口する開口端146aとし、他端を閉塞端とする円柱状の空間として形成されている。そして、空洞室146は、逆止弁200が弁収容室144に収容されると、逆止弁200と弁収容室144とによって形成される通路部150を介して、吐出通路143に連通するように構成されている。このため、空洞室146は、通路部150を開口部とするヘルムホルツ共鳴器(換言すれば、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴室)を構成し、当該ヘルムホルツ共鳴器によって吐出通路143における冷媒の圧力脈動が効果的に低減される。また、前記ヘルムホルツ共鳴(の共鳴室)を構成する空洞室146は、例えば膨張型のマフラに比べて容積が小さくて済むので、圧縮機100全体としての大型化も抑制される。
ここで、圧縮機100において、通路部150は、逆止弁200(の前記バルブハウジング)の外面における空洞室146側の所定部位と、当該所定部位に対面する弁収容室144の内壁面における対応部位144cとの間に形成される。このため、逆止弁200の外面における前記所定部位、及び/又は、弁収容室144の内壁面における対応部位144cを適宜調整することによって、通路部150の通路面積、すなわち、前記ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数を変化させること可能である。このため、圧縮機100の個体バラツキなどへの対応が比較的容易である。特に、上述の実施形態においては、弁収容室144の内壁面における対応部位144cが機械加工面として形成されている。このため、逆止弁200や空洞室146をそのままとしつつ、弁収容室144の内壁面における対応部位144cに対して所望の機械加工を施すことによって、圧縮機100ごとに適切な前記ヘルムホルツ共鳴器が形成され得るので便宜である。
また、圧縮機100の設置状態において、空洞室146は、弁収容室144の水平方向(前後方向)の前記他方側(リア側)の壁面に開口する開口端146aを有すると共に、水平方向(前後方向)に延びる円柱状の空間として形成され、通路部150は、空洞室146の開口端146aの周囲に形成されている。このため、空洞室146にオイル等が侵入した場合であっても通路部150の最下部及びその近傍からオイル等が排出される。これにより、空洞室146の容積変化が抑制され、吐出通路143における冷媒の圧力脈動の低減効果が安定して得られる。
さらに、逆止弁200は、吐出通路143における上流側圧力と下流側圧力との差圧に応じて弁体203が移動することによって吐出通路143を開閉する。そして、弁体203の一端面(第1ハウジング部材201側の端面)には、入口孔201aを介して吐出通路143における上流側圧力が作用し、弁体203の他端面(第1ハウジング部材201側とは反対側の端面)には、通路部150及び圧力導入孔202bを介して吐出通路143における下流側圧力が作用するように構成されている。このため、弁体203の前記他端面には、前記ヘルムホルツ共鳴器で脈動等が吸収された後の前記下流側圧力が作用することとなり、逆止弁200(弁体203)の動作の安定化が図れる。
[第2実施形態]
図5は、本発明の第2実施形態に係る圧縮機500の要部断面図である。第2実施形態に係る圧縮機500も、第1実施形態に係る圧縮機100と同様、クラッチレス可変容量圧縮機として構成され、冷媒などの流体を圧縮して吐出する。なお、図5において、第1実施形態に係る圧縮機100と機能が共通する要素については、同一の符号が用いられ又は符号が省略されている。第1実施形態に係る圧縮機100と第2実施形態に係る圧縮機500との主な相違点は、以下のとおりである。
第1実施形態に係る圧縮機100と第2実施形態に係る圧縮機500とでは、吐出室141と吸入室142の配置が逆になっている。すなわち、第1実施形態に係る圧縮機100においては、駆動軸110に直交する断面において、略中央に吐出室141が設けられ、吐出室141を囲むように吸入室142が設けられている。これに対し、第2実施形態に係る圧縮機500においては、駆動軸110に直交する断面において、略中央に吸入室142が設けられ、吸入室142を囲むように吐出室141が設けられている。
また、第1実施形態に係る圧縮機100において、下流側通路部145は、弁収容室144と共に、シリンダヘッド104に形成されている。これに対し、第2実施形態に係る圧縮機500において、弁収容室144は、シリンダヘッド104に形成されているが、下流側通路部145は、シリンダヘッド104に形成されたシリンダヘッド側通路部145aと、シリンダブロック101に形成されたシリンダブロック側通路部145bとによって形成されている。
第2実施形態に係る圧縮機500においても、逆止弁200が弁収容室144に収容されると、空洞室146は、逆止弁200と弁収容室144とによって空洞室146の開口端146aの周囲に形成される通路部150を介して、弁収容室144及び下流側通路部145とで構成される前記吐出通路に連通するように構成されている。第2実施形態に係る圧縮機500においても第1実施形態に係る圧縮機100と同様の効果が得られる。
[第3実施形態]
図6は、本発明の第3実施形態に係る圧縮機700の要部断面図である。第3実施形態に係る圧縮機700も、第1、2実施形態に係る圧縮機100、500と同様、クラッチレス可変容量圧縮機として構成され、冷媒などの流体を圧縮して吐出する。なお、図6において、第1実施形態に係る圧縮機100と機能が共通する要素については、同一の符号が用いられ又は符号が省略されている。第1、2実施形態に係る圧縮機100、500と第3実施形態に係る圧縮機700との主な相違点は、以下のとおりである。
第1、2実施形態に係る圧縮機100、500においては、圧縮機ハウジングは、シリンダブロック101、フロントハウジング102、バルブプレート103及びシリンダヘッド104によって構成されている。これに対し、第3実施形態に係る圧縮機700においては、シリンダブロック101、フロントハウジング102、バルブプレート103、シリンダヘッド104、及び、シリンダブロック101の上部に取り付け固定された上部付加部材701によって圧縮機ハウジングが構成されている。
また、第1、2実施形態に係る圧縮機100、500においては、弁収容室144及び空洞室146がシリンダヘッド104に形成されている。これに対し、第3実施形態に係る圧縮機700においては、空洞室146が上部付加部材701に形成され、弁収容室144は、上部付加部材701がシリンダブロック101の上部に取り付けられることによって、すなわち、シリンダブロック101と上部付加部材701とによって形成されている。なお、第3実施形態に係る圧縮機700において、弁収容室144及び空洞室146が上部付加部材701に形成されてもよい。
さらに、第1、2実施形態に係る圧縮機100、500において、弁収容室144と空洞室146とは水平方向に並んで配置されている。そして、弁収容室144は、水平方向(前後方向)の一方側(フロント側)に流入口144aを有すると共に、上部に流出口144bを有している。また、空洞室146は、水平方向(前後方向)に延びる円柱状の空間として形成され、空洞室146の開口端146aは、弁収容室144の水平方向(前後方向)の他方側(リア側)の壁面に開口している。これに対し、第3実施形態に係る圧縮機700において、弁収容室144と空洞室146とは上下方向に並んで配置されている。そして、弁収容室144は、上下方向の一方側である下部に流入口144aを有すると共に、側部(フロント側)に流出口144bを有している。また、空洞室146は、上下方向に延びる円柱状の空間として形成され、空洞室146の開口端146aは、弁収容室144の上下方向の他方側である上部の壁面に開口している。
第3実施形態に係る圧縮機700においても、逆止弁200が弁収容室144に収容されると、空洞室146は、逆止弁200と弁収容室144とによって空洞室146の開口端146aの周囲に形成される通路部150を介して、吐出通路143に連通するように構成されている。第3実施形態に係る圧縮機700においても第1、2実施形態に係る圧縮機100、500と同様の効果が得られる。特に、第3実施形態に係る圧縮機700において、空洞室146は、弁収容室144の上部の壁面に開口する開口端146aを有すると共に、上下方向に延びる円柱状の空間として形成されている。このため、空洞室146にオイル等が侵入することはほとんどなく、かりに空洞室146にオイル等が侵入しても空洞室146の開口端146aの周囲に形成された通路部150から容易に排出され得る。したがって、空洞室146の容積変化がさらに抑制され、吐出通路143における冷媒の圧力脈動の低減効果が安定して得られる。
なお、上述の各実施形態において、弁収容室144の内壁面における対応部位144cは、機械加工面(例えば切削面)として形成されている。しかし、これに限られるものではない。弁収容室144の内壁面における対応部位144cは、シリンダヘッド104製造時の状態、すなわち、鋳造面のままであってもよい。
また、上述の各実施形態において、空洞室146は、弁収容室144よりも断面積の小さい空間として形成され、空洞室146の開口端146aは、弁収容室144の壁面に開口している。換言すれば、弁収容室144と空洞室146とが明確に区画されている。具体的には、第1実施形態(図1)及び第2実施形態(図5)において、鉛直面で切断した空洞室146の断面積は、鉛直面で切断した弁収容室144(又はその空洞室146側の空間)の断面積より小さく、第3実施形態(図6)では、水平面で切断した空洞室146の断面積は、水平面で切断した弁収容室144の断面積よりも小さくなっている。しかし、これに限られるものではない。空洞室146の断面積と弁収容室144(又はその空洞室146側の空間)の断面積とが等しくてもよい。この場合、弁収容室144と空洞室146とが一体化されることになるが、逆止弁200の全体を収容する空間が弁収容室144となり、残りの空間が空洞室146となる。例えば、図7(A)、(B)に模式的に示されるように、逆止弁200の全体を収容する、図中の破線よりも左側の空間が弁収容室144となり、前記破線よりも右側の空間が空洞室146となり得る。
以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は上述の実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形や変更が可能である。
100、500、700…圧縮機
101…シリンダブロック(ハウジング部材)
104…シリンダヘッド(ハウジング部材)
141…吐出室
143…吐出通路
144…弁収容室
144a…弁収容室の流入口
144b…弁収容室の流出口
146…空洞室
146a…空洞室の開口端
150…通路部
200…逆止弁
201…第1ハウジング部材(バルブハウジング)
201a…入口孔
202…第2ハウジング部材(バルブハウジング)
202a…出口孔
202b…圧力導入孔
203…弁体
204…圧縮コイルバネ(付勢部材)

Claims (10)

  1. 流体を圧縮して吐出する圧縮機であって、
    圧縮後の流体を外部に導く吐出通路の一部を構成する弁収容室と、
    前記弁収容室に開口する開口端を有した空洞室と、
    前記弁収容室に収容されて前記吐出通路における流体の逆流を防止する逆止弁と、
    を含み、
    前記逆止弁は、前記弁収容室と協働して前記空洞室の前記開口端の開口面積よりも通路面積の小さい通路部を形成し、形成した通路部によって前記空洞室を前記吐出通路に連通させるように構成されている、
    圧縮機。
  2. 前記弁収容室及び前記空洞室は、前記圧縮機のハウジングの一部を構成するハウジング部材に形成されている、請求項1に記載の圧縮機。
  3. 前記通路部は、前記逆止弁の外面における前記空洞室側の部位とこれに対面する前記弁収容室の内壁面における対応部位との間に形成される、請求項1又は2に記載の圧縮機。
  4. 前記弁収容室の内壁面における前記対応部位は、機械加工面として形成されている、請求項3に記載の圧縮機。
  5. 前記弁収容室は、第1方向の一方側に前記圧縮後の流体の流入口を有すると共に、前記第1方向に交差する第2方向の一方側に前記流入口から流入した前記圧縮後の流体の流出口を有し、
    前記空洞室の前記開口端は、前記弁収容室の前記流入口に対向するように前記弁収容室の前記第1方向の他方側の壁面に開口し、
    前記逆止弁は、前記弁収容室の前記流入口と前記流出口との連通を遮断することによって前記吐出通路における流体の逆流を防止するように構成され、
    前記通路部は、前記空洞室の前記開口端の周囲を囲むように形成される、
    請求項1〜4のいずれか一つに記載の圧縮機。
  6. 前記圧縮機の設置状態において、前記弁収容室は、水平方向の一方側に前記流入口を有すると共に上部に前記流出口を有し、前記空洞室の前記開口端は、前記弁収容室の水平方向の他方側の壁面に開口している、請求項5に記載の圧縮機。
  7. 前記弁収容室及び前記空洞室は、一つのハウジング部材に形成されると共に、当該一つのハウジング部材の一端面には、前記圧縮後の流体が吐出される吐出室を形成する吐出室形成部が陥凹形成され、
    前記弁収容室の前記流入口は、前記吐出室形成部に開口しており、
    前記吐出室形成部側から前記弁収容室の前記流入口を介して前記弁収容室内を見たときに、前記弁収容室の内壁面における前記対応部位が前記弁収容室の前記流入口の内側に位置している、
    請求項6に記載の圧縮機。
  8. 前記圧縮機の設置状態において、前記弁収容室は、上下方向の下部に前記流入口を有すると共に側部に前記流出口を有し、前記空洞室の前記開口端は、前記弁収容室の上部の壁面に開口している、請求項5に記載の圧縮機。
  9. 前記逆止弁は、
    前記圧縮後の流体が流入する入口孔と、前記入口孔から流入した前記圧縮後の流体が流出する出口孔と、圧力導入孔と、が形成されたバルブハウジングと、
    前記バルブハウジングに収容され、一端面に前記入口孔を介して前記吐出通路の上流側圧力が作用すると共に、他端面に前記圧力導入孔を介して前記吐出通路の下流側圧力が作用する弁体と、
    前記バルブハウジングに収容され、前記入口孔と前記出口孔との連通を遮断する方向に前記弁体を付勢する付勢部材と、
    を含み、
    前記弁体に作用する前記上流側圧力と前記下流側圧力との差圧が所定値以下となると、前記弁体が前記入口孔と前記出口孔との連通を遮断して前記吐出通路を閉塞し、これによって、前記吐出通路における流体の逆流を防止するように構成されている、
    請求項1〜8のいずれか一つに記載の圧縮機。
  10. 前記逆止弁において、
    前記圧力導入孔は、前記通路部を介して前記吐出通路における下流側に連通し、
    前記弁体の前記他端面には、前記通路部及び前記圧力導入孔を介して前記吐出通路の下流側圧力が作用するように構成されている、
    請求項9に記載の圧縮機。
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