JP2018150917A - Swash plate compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は斜板式圧縮機に関する。 The present invention relates to a swash plate compressor.
一般的な斜板式圧縮機は、シリンダブロックとハウジングと駆動軸と斜板と複数のピストンとを備えている。シリンダブロックには複数のシリンダボアが形成されている。ハウジングはシリンダブロックと接合される。ハウジングの内部には、斜板室と、各シリンダボアと連通可能な吐出室とが形成されている。駆動軸はハウジングに回転可能に支承されている。斜板は、斜板室内に配置されて駆動軸とともに回転される。各ピストンは、シリンダボアに収納され、斜板の回転によってシリンダボア内を往復動するとともにシリンダボア内に圧縮室を形成する。このような斜板式圧縮機では、吐出室内の脈動が共振して吐出脈動が増大するという問題点を有している。共振周波数は、駆動軸の回転数、冷媒の吐出圧力等によって変化することが知られている。 A typical swash plate compressor includes a cylinder block, a housing, a drive shaft, a swash plate, and a plurality of pistons. A plurality of cylinder bores are formed in the cylinder block. The housing is joined to the cylinder block. A swash plate chamber and a discharge chamber capable of communicating with each cylinder bore are formed inside the housing. The drive shaft is rotatably supported on the housing. The swash plate is disposed in the swash plate chamber and is rotated together with the drive shaft. Each piston is housed in a cylinder bore, reciprocates in the cylinder bore by the rotation of the swash plate, and forms a compression chamber in the cylinder bore. Such a swash plate compressor has a problem that the pulsation in the discharge chamber resonates and the discharge pulsation increases. It is known that the resonance frequency varies depending on the rotational speed of the drive shaft, the discharge pressure of the refrigerant, and the like.
このため、特許文献1の圧縮機が提案されている。この圧縮機では、ハウジング内にヘルムホルツ共鳴器の減衰作用を適用した共鳴室が設けられ、この共鳴室が吐出室に連通されている。この圧縮機では、共鳴室が特定周波数の脈動を共鳴室によって減衰し、吐出脈動を低減することができる。 For this reason, the compressor of patent document 1 is proposed. In this compressor, a resonance chamber to which a damping action of a Helmholtz resonator is applied is provided in a housing, and this resonance chamber communicates with the discharge chamber. In this compressor, the resonance chamber attenuates the pulsation of a specific frequency by the resonance chamber, and the discharge pulsation can be reduced.
しかし、ヘルムホルツ共鳴器は比較的高い周波数の脈動を低減することしかできない。 However, Helmholtz resonators can only reduce relatively high frequency pulsations.
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、任意の周波数の吐出脈動を容易に低減可能な斜板式圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and an object to be solved is to provide a swash plate compressor that can easily reduce discharge pulsation of an arbitrary frequency.
本発明の斜板式圧縮機は、複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックと、
前記シリンダブロックと接合され、内部に斜板室と、前記各シリンダボアと連通可能な吐出室とが形成されたハウジングと、
前記ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、
前記斜板室内に配置されて前記駆動軸とともに回転される斜板と、
前記各シリンダボアに収納され、前記斜板の回転によって前記各シリンダボア内を往復動するとともに前記各シリンダボア内に圧縮室を形成するピストンとを備えた斜板式圧縮機において、
前記ハウジングには、前記吐出室内の冷媒が内部を流通可能であり、一端の連通口が前記吐出室に向けて開放され、他端が閉塞された脈動低減流路と、隣り合う前記シリンダボア間に配置されて前記吐出室を区画し、前記吐出室内における前記冷媒の流通方向を規制する1つの規制壁とが形成されていることを特徴とする。
The swash plate compressor of the present invention includes a cylinder block in which a plurality of cylinder bores are formed,
A housing which is joined to the cylinder block, and in which a swash plate chamber and a discharge chamber capable of communicating with each cylinder bore are formed;
A drive shaft rotatably supported on the housing;
A swash plate disposed in the swash plate chamber and rotated together with the drive shaft;
In a swash plate type compressor having a piston housed in each cylinder bore and reciprocating in each cylinder bore by rotation of the swash plate and forming a compression chamber in each cylinder bore,
In the housing, the refrigerant in the discharge chamber can flow therethrough, the communication port at one end is opened toward the discharge chamber, and the pulsation reducing flow path is closed at the other end, and between the adjacent cylinder bores. It is arranged to partition the discharge chamber and to form one regulating wall for regulating the flow direction of the refrigerant in the discharge chamber.
本発明の圧縮機では、吐出室内の冷媒が内部を流通可能な脈動低減流路は、一端の連通口が吐出室に向けて開放され、その他端が閉塞されている。また、規制壁が隣り合うシリンダボア間に配置されて吐出室を区画し、吐出室内の冷媒は規制壁によって流通方向が規制される。つまり、この圧縮機では、脈動低減流路が特定周波数の脈動を低減可能ないわゆるサイドブランチとなり、吐出室内の脈動をサイドブランチを伝播する脈動と干渉させて減衰し、吐出脈動を低減することができる。このサイドブランチは、長さを変更するだけで、低減したい脈動の特定周波数を任意に選択できる。 In the compressor of the present invention, the pulsation reducing flow path through which the refrigerant in the discharge chamber can flow is opened at one end toward the discharge chamber and closed at the other end. In addition, a regulating wall is disposed between adjacent cylinder bores to partition the discharge chamber, and the flow direction of the refrigerant in the discharge chamber is regulated by the regulating wall. In other words, in this compressor, the pulsation reducing flow path becomes a so-called side branch that can reduce pulsation of a specific frequency, and the pulsation in the discharge chamber is attenuated by interfering with the pulsation propagating through the side branch, thereby reducing the discharge pulsation. it can. This side branch can arbitrarily select the specific frequency of the pulsation to be reduced only by changing the length.
したがって、本発明の圧縮機では、任意の周波数の吐出脈動を容易に低減することができる。 Therefore, in the compressor of the present invention, discharge pulsation at an arbitrary frequency can be easily reduced.
また、この圧縮機は、サイドブランチを構成する脈動低減流路がヘルムホルツ共鳴器の減衰作用を適用する共鳴室よりも製造し易いことから、構造の簡素化による製造コストの低廉化を実現することもできる。 In addition, since the pulsation reducing flow path constituting the side branch is easier to manufacture than the resonance chamber to which the damping action of the Helmholtz resonator is applied, this compressor realizes a reduction in manufacturing cost by simplifying the structure. You can also.
吐出室は環状に形成されていることが好ましい。ハウジングには、吐出室の内側に形成され、各シリンダボアと連通可能な吸入室と、吸入室と吐出室との間に位置して吸入室と吐出室とを隔てる隔壁とが形成されていることが好ましい。そして、脈動低減流路は、隔壁内に形成されていることが好ましい。この場合、ハウジングに脈動低減流路を容易に製造することができる。 The discharge chamber is preferably formed in an annular shape. The housing has a suction chamber formed inside the discharge chamber and capable of communicating with each cylinder bore, and a partition wall that is located between the suction chamber and the discharge chamber and separates the suction chamber and the discharge chamber. Is preferred. And it is preferable that the pulsation reduction flow path is formed in the partition. In this case, the pulsation reducing flow path can be easily manufactured in the housing.
吐出室とシリンダブロックとの間にはガスケットが設けられ得る。脈動低減流路は、隔壁とガスケットとによって吐出室内で区画されていることが好ましい。この場合、長尺の脈動低減流路を構成し易く、製造コストの低廉化を確実に実現することができる。 A gasket may be provided between the discharge chamber and the cylinder block. The pulsation reducing flow path is preferably partitioned within the discharge chamber by a partition wall and a gasket. In this case, it is easy to configure a long pulsation reducing flow path, and it is possible to reliably realize a reduction in manufacturing cost.
吐出室は各圧縮室に吐出ポートによって連通し得る。ハウジングには、連通口に隣接して吐出室内に開口する流出口を有し、吐出室内の冷媒を吐出室の外部に導く吐出通路が形成され得る。連通口及び流出口は、全ての吐出ポートよりも吐出室内における冷媒の流通方向の下流側に配置されていることが好ましい。この場合、各圧縮室で圧縮した冷媒を流出口まで一方向で流通させることができるとともに、そうして流通する下流側の冷媒に脈動低減流路による干渉作用を付与できるため、吐出脈動を効果的に低減することができる。 The discharge chamber can communicate with each compression chamber by a discharge port. The housing may have an outlet that opens into the discharge chamber adjacent to the communication port, and a discharge passage that guides the refrigerant in the discharge chamber to the outside of the discharge chamber. It is preferable that the communication port and the outflow port are arranged on the downstream side in the flow direction of the refrigerant in the discharge chamber with respect to all the discharge ports. In this case, the refrigerant compressed in each compression chamber can be circulated in one direction to the outlet, and an interference action by the pulsation reducing flow path can be imparted to the downstream refrigerant flowing in this way, so that the discharge pulsation is effective. Can be reduced.
本発明の圧縮機では、任意の周波数の吐出脈動を容易に低減することができる。 In the compressor of the present invention, discharge pulsation at an arbitrary frequency can be easily reduced.
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施例の圧縮機は、図1に示すように、片側のみに吐出室3aがある容量可変型斜板式圧縮機である。この圧縮機では、図2に示すように、シリンダブロック1に駆動軸13の駆動軸心を中心とする同心円状に等角度間隔で複数個のシリンダボア1aが貫設されている。図1に示すように、シリンダブロック1の後端とリヤハウジング3の前端との間に弁ユニット5が設けられ、シリンダブロック1の前端にフロントハウジング7が設けられ、これらが複数本の通しボルト9によって締結されている。この圧縮機は図示しない車両のエンジンに固定される。
As shown in FIG. 1, the compressor of the embodiment is a variable displacement swash plate compressor having a
リヤハウジング3には、図2に示すように、環状の吐出室3aと、吐出室3aの内側に位置する吸入室3bとが形成されている。吐出室3aと吸入室3bとは隔壁36によって区画されている。図1に示すように、弁ユニット5には、複数の吐出ポート5aと、吐出ポート5aと同数の吸入ポート5bとが形成されており、吐出室3aは各吐出ポート5aによって各シリンダボア1aと連通し、吸入室3bは各吸入ポート5bによって各シリンダボア1aと連通するようになっている。
As shown in FIG. 2, the
フロントハウジング7には、クランク室11が形成されている。クランク室11が斜板室に相当する。また、フロントハウジング7には、軸孔7aが外部とクランク室11とを連通するように貫設されており、軸孔7a内には駆動軸13が挿通されている。軸孔7aと駆動軸13との間には軸封装置15及び第1ラジアル軸受17が設けられている。駆動軸13は車両のエンジンによってベルト駆動されるようになっている。
A
駆動軸13には、クランク室11内でラグプレート19が圧入されている。ラグプレート19とフロントハウジング7との間にはスラスト軸受21が設けられている。また、クランク室11内には斜板23が設けられており、駆動軸13は斜板23を挿通している。ラグプレート19と斜板23との間には、ラグプレート19が駆動軸13の回転駆動力を伝達しつつ、斜板23が傾斜角度を変更できるようなリンク機構25が設けられている。シリンダブロック1にも軸孔1bが形成されており、駆動軸13の後端はこの軸孔1b内に位置している。駆動軸13と軸孔1bとの間には第2ラジアル軸受27が設けられている。
A
各シリンダボア1aには片頭のピストン29が往復動可能に収納されている。斜板23と各ピストン29との間には前後で対をなすシュー31a、31bが設けられている。各シリンダボア1a内は弁ユニット5と各ピストン29とにより圧縮室33が区画されている。ラグプレート19、リンク機構25、斜板23、各シュー31a、31b、各ピストン29及び弁ユニット5が圧縮機構6に相当する。
Each
また、図示はしないが、リヤハウジング3には容量制御弁が設けられている。吐出室3aと容量制御弁とは第1給気通路によって連通され、容量制御弁とクランク室11とは第2給気通路によって連通されている。また、吸入室3bとクランク室11とは抽気通路によって連通されている。容量制御弁は吸入室3b内の圧力等によってクランク室11内の圧力を調整する。これによって、斜板11の傾斜角度が変更されるようになっている。
Although not shown, the
この圧縮機では、車両のエンジンによって駆動軸13が回転駆動されることにより、クランク室11内でラグプレート19及び斜板23が回転し、各ピストン29がシリンダボア1a内を往復動する。このため、各ピストン29は、斜板23の傾斜角度に応じたストロークでシリンダボア1a内を往復動する。このため、圧縮室33内には吸入室3b内の冷媒が吸入され、圧縮室33内で冷媒が圧縮され、圧縮室33から高圧の冷媒が吐出室3aに吐出される。
In this compressor, when the
この間、この圧縮機では、容量制御弁によってクランク室11内の圧力が調整され、吐出容量を適宜変更することが可能となっている。例えば、容量制御弁が第1給気通路と第2給気通路との連通面積を大きくすれば、吐出室3a内の吐出圧力の冷媒がクランク室11内に流入し易くなり、クランク室圧力が高くなる。この場合、斜板23の傾斜角度が小さくなり、駆動軸13の1回転当たりの吐出容量が小さくなる。また、容量制御弁が第1給気通路と第2給気通路との連通面積を小さくすれば、吐出圧力の冷媒がクランク室11内に流入し難くなる。このため、クランク室11内の冷媒が抽気通路を経て吸入室3bに流出し易くなり、クランク室圧力が低くなる。この場合、斜板23の傾斜角度が大きくなり、吐出容量が大きくなる。
In the meantime, in this compressor, the pressure in the
リヤハウジング3には、図1及び図2に示すように、吐出室3aと流出口3cによって連通する吐出通路35が形成されている。吐出通路35は吐出口35aによって外部に開口している。また、リヤハウジング3には、図2に示すように、脈動低減流路37が形成されている。脈動低減流路37は隔壁36を凹設することによって形成されている。脈動低減流路37は、その一端の連通口37aが吐出室3aに向けて開放され、その他端が隔壁36によって閉塞されている。吐出室3a内の冷媒は、連通口37aによって、脈動低減流路37の内部を流通可能になっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、リヤハウジング3には、隣り合う吐出ポート5a間に配置されて吐出室3aを区画する規制壁3dが形成されている。規制壁3dは、環状の吐出室3aを区切り、吐出室3a内の冷媒が一方向で流通しつつ連通口37aに至るように吐出室3a内における冷媒の流通方向を規制している。脈動低減流路37の連通口37aは規制壁3dに隣接しており、吐出通路35の流出口3cも規制壁3dに隣接している。つまり、連通口37a及び流出口3cは、全ての吐出ポート5aよりも吐出室3a内における冷媒の流通方向の下流側に配置されている。
Further, the
弁ユニット5はリヤハウジング3側にリテーナ板5cを有している。リテーナ板5cの前面及び後面にはゴム製のガスケットが一体に形成されている。リテーナ板5cの前方には、吐出弁板、弁板及び吸入弁板が位置している。リテーナ板5cは吐出弁板における各吐出リード弁のリフト量を規制するようになっている。脈動低減流路37は、隔壁36とリテーナ板5cとによって吐出室3a内で区画されている。すなわち、脈動低減流路37は、隔壁36とガスケットとによって吐出室3a内で区画されている。
The
また、図1に示すように、吸入室3bには外部に開口する吸入通路51が形成されている。吸入通路51には管路によって蒸発器が接続されている。一方、吐出通路35の吐出口35aには管路によって凝縮器が接続されている。蒸発器と凝縮器との間には膨張弁が設けられている。この圧縮機、蒸発器、凝縮器、膨張弁及びこれらを接続する管路は冷凍回路を構成している。
As shown in FIG. 1, a
この圧縮機では、吐出室3a内に脈動低減流路37の連通口37aが開放しており、規制壁3dが吐出室3aを区画し、吐出室3a内の冷媒が一方向で流通しつつ連通口37aに至るように吐出室3a内における冷媒の流通方向を規制する。つまり、この圧縮機では、脈動低減流路37がいわゆるサイドブランチとなっている。サイドブランチとは主管路に設けられ、サイドブランチの干渉により特定周波数の脈動を低減するものである。主管路からサイドブランチに導入された冷媒における特定周波数が、サイドブランチの往復で1/2波長位相が遅れてその分岐点に戻り、主管路内の特定周波数と逆位相で合成し、脈動を低減する。こうして、この圧縮機では、吐出脈動を低減することができる。この脈動低減流路37からなるサイドブランチは、長さを変更するだけで、低減したい脈動の特定周波数を任意に選択できる。
In this compressor, the
したがって、この圧縮機では、任意の周波数の吐出脈動を容易に低減することができる。 Therefore, in this compressor, the discharge pulsation of an arbitrary frequency can be easily reduced.
また、この圧縮機は、サイドブランチを構成する脈動低減流路37がヘルムホルツ共鳴器の減衰作用を適用する共鳴室よりも製造し易いことから、構造の簡素化による製造コストの低廉化を実現することもできる。特に、この圧縮機では、脈動低減流路37が隔壁36とリテーナ板5cとによって吐出室3aから区画されているため、長尺の脈動低減流路37を構成し易く、製造コストの低廉化を確実に実現することができている。
Further, in this compressor, since the pulsation reducing
また、この圧縮機では、連通口37a及び流出口3cが冷媒の流通方向の下流側に配置されているため、各圧縮室33で圧縮した冷媒を流出口3cまで一方向で流通させることができるとともに、流通する冷媒の下流側に脈動低減流路37による干渉作用を付与できるため、吐出脈動を効果的に低減することができる。
Moreover, in this compressor, since the
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。 While the present invention has been described with reference to the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be appropriately modified and applied without departing from the spirit thereof.
例えば、圧縮機は、実施例のように、クランク室11の圧力を調整して斜板11の傾斜角度を変更し、吐出容量を変更する型のものに限られず、アクチュエータを用いて斜板の傾斜角度を変更する型のものであってもよい。また、圧縮機は、斜板の傾斜角度が変更可能な容量可変型のものであってもよく、斜板の傾斜角度が変更不能な容量固定型のものであってもよい。
For example, the compressor is not limited to a type that adjusts the pressure of the
また、上記実施例では、脈動低減流路37全体がリヤハウジング3内に位置しているが、脈動低減流路37は連通口37aが吐出室3a内に開口しておればよく、必ずしも全体がリヤハウジング3内に位置する必要はない。
Further, in the above embodiment, the entire pulsation reducing
さらに、脈動低減流路37は1本に限定されず、2本以上であってもよい。
Furthermore, the number of
また、上記実施例では、規制壁3dが脈動低減流路37の連通口37a及び吐出通路35の流出口3cに隣接した位置に配置されているが、規制壁3dは連通口37a及び流出口3cから離れた位置に配置されていてもよい。つまり、規制壁3dは任意の隣り合う吐出ポート5a間に配置されていればよい。これによって、規制壁3dが吐出室3a内の冷媒を二方向で流通しつつ連通口37aに至るようにしてもよい。
Moreover, in the said Example, although the
さらに、ガスケットは、リテーナ板と一体でなくてもよい。 Furthermore, the gasket may not be integral with the retainer plate.
本発明は車両の空調装置に利用可能である。 The present invention is applicable to a vehicle air conditioner.
1a…シリンダボア
1…シリンダブロック
3a…吐出室
11…斜板室(クランク室)
3、7…ハウジング(3…リヤハウジング、7…フロントハウジング)
13…駆動軸
23…斜板
33…圧縮室
29…ピストン
5a…吐出ポート
37a…連通口
37…脈動低減流路
3d…規制壁
3b…吸入室
36…隔壁
5c…ガスケット(リテーナ板)
3c…流出口
35…吐出通路
DESCRIPTION OF
3, 7 ... Housing (3 ... Rear housing, 7 ... Front housing)
DESCRIPTION OF
3c ...
Claims (4)
前記シリンダブロックと接合され、内部に斜板室と、前記各シリンダボアと連通可能な吐出室とが形成されたハウジングと、
前記ハウジングに回転可能に支承された駆動軸と、
前記斜板室内に配置されて前記駆動軸とともに回転される斜板と、
前記各シリンダボアに収納され、前記斜板の回転によって前記各シリンダボア内を往復動するとともに前記各シリンダボア内に圧縮室を形成するピストンとを備えた斜板式圧縮機において、
前記ハウジングには、前記吐出室内の冷媒が内部を流通可能であり、一端の連通口が前記吐出室に向けて開放され、他端が閉塞された脈動低減流路と、隣り合う前記シリンダボア間に配置されて前記吐出室を区画し、前記吐出室内における前記冷媒の流通方向を規制する1つの規制壁とが形成されていることを特徴とする斜板式圧縮機。 A cylinder block formed with a plurality of cylinder bores;
A housing which is joined to the cylinder block, and in which a swash plate chamber and a discharge chamber capable of communicating with each cylinder bore are formed;
A drive shaft rotatably supported on the housing;
A swash plate disposed in the swash plate chamber and rotated together with the drive shaft;
In a swash plate type compressor having a piston housed in each cylinder bore and reciprocating in each cylinder bore by rotation of the swash plate and forming a compression chamber in each cylinder bore,
In the housing, the refrigerant in the discharge chamber can flow therethrough, the communication port at one end is opened toward the discharge chamber, and the pulsation reducing flow path is closed at the other end, and between the adjacent cylinder bores. A swash plate compressor characterized in that it is disposed to partition the discharge chamber and to form one restricting wall for restricting the flow direction of the refrigerant in the discharge chamber.
前記ハウジングには、前記吐出室の内側に形成され、前記各シリンダボアと連通可能な吸入室と、前記吸入室と前記吐出室との間に位置して前記吸入室と前記吐出室とを隔てる隔壁とが形成され、
前記脈動低減流路は、前記隔壁内に形成されている請求項1記載の斜板式圧縮機。 The discharge chamber is formed in an annular shape,
The housing includes a suction chamber formed inside the discharge chamber and capable of communicating with each cylinder bore, and a partition wall that is located between the suction chamber and the discharge chamber and separates the suction chamber and the discharge chamber. And formed,
The swash plate compressor according to claim 1, wherein the pulsation reducing flow path is formed in the partition wall.
前記脈動低減流路は、前記隔壁と前記ガスケットとによって前記吐出室内で区画されている請求項2記載の斜板式圧縮機。 A gasket is provided between the discharge chamber and the cylinder block,
The swash plate compressor according to claim 2, wherein the pulsation reducing flow path is partitioned in the discharge chamber by the partition wall and the gasket.
前記ハウジングには、前記連通口に隣接して前記吐出室内に開口する流出口を有し、前記吐出室内の前記冷媒を前記吐出室の外部に導く吐出通路が形成され、
前記連通口及び前記流出口は、全ての前記吐出ポートよりも前記吐出室内における前記冷媒の流通方向の下流側に配置されている請求項1乃至3のいずれか1項記載の斜板式圧縮機。 The discharge chamber communicates with each compression chamber by a discharge port;
The housing has an outlet opening in the discharge chamber adjacent to the communication port, and a discharge passage for guiding the refrigerant in the discharge chamber to the outside of the discharge chamber is formed.
The swash plate compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the communication port and the outlet are disposed downstream of all the discharge ports in the flow direction of the refrigerant in the discharge chamber.
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