JP2018532072A - 斜板式圧縮機の吸入脈動低減装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、斜板式圧縮機の吸入脈動低減装置に関し、より詳細には、斜板式圧縮機のリアヘッドに形成された吸入流路上に設けられる吸入脈動低減装置であって、コア部の移動区間を制限し、吸入流路上に装着のための構成がケースにすべて一体に形成された吸入脈動低減装置に関する。
【選択図】図３

Description

本発明は、斜板式圧縮機の吸入脈動低減装置に関し、より詳しくは、斜板式圧縮機のリアヘッドに形成された吸入流路上に設けられる吸入脈動低減装置であって、コア部の移動区間を制限し、吸入流路上に装着のための構成がケースにすべて一体に形成された吸入脈動低減装置に関する。

一般的に、車両用冷却システムにおいて冷媒を圧縮させる役割をする圧縮機は、様々な形態に開発されてきた。このような圧縮機には、冷媒を圧縮する構成として、往復運動をしながら圧縮を行う往復式と、回転運動をしながら圧縮を行う回転式とがある。往復式には、駆動源の駆動力を、クランクを使用して複数個のピストンに伝達するクランク式、斜板が設置された回転軸に伝達する斜板式、ワッブルプレートを使用するワッブルプレート式があり、回転式には、回転するロータリ軸とベーンとを使用するベーンロータリ式、旋回スクロールと固定スクロールとを使用するスクロール式がある。

上記のような様々な形態の圧縮機のうち、斜板式圧縮機は、エアコンスイッチのオン／オフによって駆動され、圧縮機が駆動されると蒸発器の温度が下降し、圧縮機が停止すると蒸発器の温度が上昇する。

一方、斜板式圧縮機としては、固定容量型タイプと可変容量型タイプがある。これらの圧縮機は、車両のエンジンの回転力から動力の伝達を受けて駆動され、固定容量型タイプには、電磁クラッチが設けられて斜板式圧縮機の駆動が制御される。しかし、電磁クラッチが設けられた固定容量型タイプの場合、圧縮機の駆動時又は停止時に車両のＲＰＭが流動して安定した車両運行を妨げるという問題があった。

したがって、近年、クラッチが設けられておらず、車両のエンジンの駆動とともに常に駆動し、斜板の傾斜角度を変化させて吐出容量を変化させることができる可変容量型タイプが広く使用されている。このような可変容量型斜板式圧縮機には、一般的に、冷媒吐出量を調節するために、斜板の傾斜角度の調節のための圧力調節弁が使用される。

これに関連する技術として、韓国公開特許第２００９‐００６２７５１号（公開日：２００９．０６．１７、発明の名称：可変容量型斜板式圧縮機）がある。

しかし、従来の可変容量型斜板式圧縮機の場合、冷媒吸入量が少なくなると吸入ポートに振動が発生し、脈動や轟音が発生するという問題があった。

上記のような問題を解決するために、冷媒吸入量が少ない時に吸入ポートの流動面積を徐々に変化させることで急激な吸入を回避することを目的として開閉弁（５００）が図１に示されている。

開閉弁（５００）は、ケース（５１０）、開閉コア（５２０）、および弾性ばね（５３０）からなり、ケース（５１０）は、その上端に開放された吸入口（５１１）を備えており、側壁面の一側に吸入口（５１１）と直角をなして吐出口（５１２）が形成されている。

開閉コア（５２０）は、ケース（５１０）の内部に軸方向に移動自在に設置される円筒状のプランジャであり、吸入口（５１１）にかかる冷媒圧力によってケース（５１０）の内部を上下に移動しながら吸入口（５１１）から吐出口（５１２）への冷媒の流動を取り締まる役割をする。

弾性ばね（５３０）は、吸入口（５１１）を介してケース（５１０）の内部に流入される冷媒の圧力に対して開閉コア（５２０）を弾力的に支持するように設置され、吸入口（５１１）に冷媒圧力がかからなくなる時に開閉コア（５２０）を吸入口（５１１）に密着することで吸入口（５１１）を閉鎖させる。

また、開閉コア（５２０）の外周面には軸方向溝（５２１）が形成されることで、開閉コア（５２０）が吸入口（５１１）に密着した状態でも軸方向溝（５２１）を介して冷媒の流動が可能となり、吸入口（５１１）にかかる冷媒圧力の急激な変化があっても吸入脈動低減装置の急激な開度変化を防止することができる。

しかし、上記のような従来の開閉弁からなる吸入逆止弁（５００）の場合、開閉コア（５２０）の移動を制限し、且つ圧縮機の内部に設置するために金属材質のカバー又は結合構造を有するように形成されたカバーを適用する。

したがって、金属材質のカバーが適用される場合、吸入逆止弁（５００）は圧入方式によって圧縮機の内部に設置され、結合構造を有するように形成されたカバーが適用される場合、吸入逆止弁（５００）は嵌め方式によって圧縮機の内部に設置される。

しかし、吸入逆止弁の最大の役割である吸入脈動低減を行うために必要なものは、ばねとコアだけであるが、この部品を支持又は構成するためにケースと金属材質のカバーのような別の部品が必要となり、組立工数が増加し、製造コストが上がるという問題があった。

韓国公開特許第２００９‐００６２７５１号公報

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、斜板式圧縮機のリアヘッドに形成された吸入流路上に設けられる、簡素な構成で組立が簡単な吸入脈動低減装置を提供することにある。

また、ケースがプラスチック射出成形法で製造されることで、コスト削減が可能な吸入脈動低減装置を提供することにある。

さらに、吸入流路上に突出形成された溝にケースの係止部が載置されて設置され、ケースの外周面に形成されたボディーフック部と対応する位置の溝上に内側に窪んだフック結合部が形成されることで、冷媒吸入時に回転することを防止することができる吸入脈動低減装置を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による吸入脈動低減装置は、斜板式圧縮機のリアヘッドに形成された吸入流路（２１）上に設けられる吸入脈動低減装置（１）であって、吸入ポート側に位置して長手方向に一側面が開放された吸入口（１１０）と、外周面の所定領域が中空となって形成された吐出口（１２０）と、一側端部の縁部が外側に突出した係止部（１３０）とを含むケース（１００）と、前記吸入口（１１０）から流入される冷媒の吸入圧力によって前記ケース（１００）の内部で長手方向に移動し、前記吸入口（１１０）の開閉面積を調節するコア部（２００）と、前記ケース（１００）の内部に挿入され、前記ケース（１００）の他側面に載置されて前記コア部（２００）を弾性支持する弾性ばね（３００）と、を備えることを特徴とする。

前記吸入脈動低減装置（１）は、前記ケース（１００）の内周面の所定領域に内側に突出したコアフック部（１４０）と、前記コアフック部（１４０）に対応する位置の前記コア部（２００）の外周面に長手方向に延びて内側に窪んだフック移動溝（２１０）と、をさらに備え得る。

前記フック移動溝（２１０）は、前記コア部（２００）の長手方向に他側端部から所定距離離隔した地点から延びてもよい。

前記コア部（２００）は、前記吸入口（１１０）側に位置する一側端部の所定領域に直径が徐々に減少するように形成されたチャンファ（面取り）部（２２０）を含んでもよい。

前記ケース（１００）は、射出成形法で前記コアフック部（１４０）が一体に形成されてもよい。

前記コアフック部（１４０）は、前記ケース（１００）の長手方向に他側端部から所定距離離隔した地点に突出形成され、他側端部から離隔した距離が前記フック移動溝（２１０）の長さと一致するかより短くてもよい。

前記吸入脈動低減装置（１）は、前記ケース（１００）の内周面の所定領域に内側に突出して長手方向に一側から他側まで延びたコアガイド（１５０）と、前記コアガイド（１５０）に対応する位置の前記コア部（２００）の外周面に長手方向に延びて内側に窪んだガイド移動溝（２３０）とをさらに含んでもよい。

前記コアガイド（１５０）およびコアフック部（１４０）は、少なくとも一つ以上形成されてもよい。

前記コアガイド（１５０）とコアフック部（１４０）は、前記コア部（２００）の外周面上でコア部（２００）の中心を基準として互いに対応する位置に配置されてもよい。

前記係止部（１３０）は、前記ケース（１００）の一側の端縁に沿って外側に突出し、円周方向に所定間隔離隔して突出しもよい。

前記吸入脈動低減装置（１）は、前記ケース（１００）の外周面の所定領域に外側に突出し、吸入口（１１０）側に向かって徐々に突出して形成されるボディーフック部（１６０）を含んでもよい。

前記ボディーフック部（１６０）は、少なくとも一つ以上形成されてもよい。

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による斜板式圧縮機は、上述した吸入脈動低減装置（１）を含む斜板式圧縮機であって、前記係止部（１３０）は、前記吸入流路（２１）に突出形成された溝（３０）に載置され、前記ボディーフック部（１６０）は、前記ケース（１００）のボディーフック部（１６０）と対応する位置の前記溝（３０）が内側に窪んだフック結合部（３１）に係止固定されることを特徴とする。

本発明によれば、斜板式圧縮機の吸入脈動低減装置において、コア部の移動区間を制限し、吸入流路上に装着のための構成がケースにすべて一体に形成されることで、構成が簡素化され、組立が簡単であるという利点がある。

また、本発明による吸入脈動低減装置は、ケースがプラスチック射出成形法により一体に製造されることで、材料および組立費用の削減によるコスト削減が可能であるという利点がある。

より詳細には、本発明による吸入脈動低減装置は、冷媒吸入が行われない場合にも、コア部がケースから離脱されず、ケースの内周面に内側に突出したコアフック部によって支持され、ケースの吸入ポート側の端縁が外側に突出した係止部によって吸入流路上に形成された溝に載置されることで、既存のカバーの役割をケースがすべて代わりに行うことができる。

また、本発明による吸入脈動低減装置は、コア部の移動の際、移動方向にコア部を支持することができるコアガイドが別に構成されることで、回転による不安定な挙動を防止することができる。

さらに、吸入流路上に突出形成された溝にケースの係止部が載置されて設置され、ケースの外周面に形成されたボディーフック部と対応する位置の溝上に内側に窪んだフック結合部が形成されることで、冷媒の吸入時に回転することを防止することができる。

従来の吸入脈動低減装置を示す縦断面の斜視図である。 本発明の一実施形態による吸入脈動低減装置を示す正面図であり、吸入流路上に装着された状態を示す図である。 本発明の一実施形態による吸入脈動低減装置の縦断面の斜視図である。 本発明の一実施形態による吸入脈動低減装置のケースを示す斜視図である。 本発明の一実施形態による吸入脈動低減装置のコア部を示す斜視図であり、（ａ）は横方向から見た斜視図、（ｂ）は縦方向から見た斜視図斜視図である。 本発明の一実施形態による吸入脈動低減装置のコア部を示す平面図である。 本発明の一実施形態による吸入脈動低減装置が吸入流路上に装着された状態で冷媒の流れを示す図である。 本発明の他の実施形態による吸入脈動低減装置を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態による吸入脈動低減装置を示す縦断斜視図である。 図８の吸入脈動低減装置が吸入流路上に装着された状態を示す正面図である。 図８の吸入脈動低減装置が装着される吸入流路の溝を示した平面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る吸入脈動低減装置を示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。

先ず、斜板式圧縮機の構造について簡単に説明すると、斜板式圧縮機は、大きく、ハウジング、回転軸、斜板、および複数個のピストンを含む。

ハウジングは、斜板式圧縮機の外部本体をなす部分であり、内部には、回転軸と斜板、および複数のピストンを収容するシリンダ室が形成されており、リアヘッドには、吸入行程時にシリンダ室へ冷媒を供給する吸入流路（２１）が形成され、圧縮行程時にシリンダ室内の冷媒が排出される吐出流路が形成されている。

回転軸は、外部駆動源の回転駆動力を圧縮機の内部に伝達する手段であり、斜板は、回転軸の回転駆動力をピストンの往復直線運動に転換する手段であり、回転軸上に傾斜した状態で装着され、回転軸とともに回転する。

特に、可変容量型斜板式圧縮機は、斜板の傾斜角度が可変するように設置され、回転軸に対する斜板の傾斜が９０度の場合、ピストンの往復運動がなくなるため、回転軸は空回りすることになる。一方、斜板が回転軸に対して傾斜すると、ピストンがシリンダ室内で往復運動をしながら冷媒を圧縮することになる。

複数個のピストンは、斜板によってシリンダ室の内部を往復運動しながら冷媒を圧縮する手段であり、吸入流路（２１）を介してシリンダ室の中に吸入した冷媒を吐出流路を介して外部の冷媒ラインに吐出させる。

この際、吸入流路（２１）の先端には、外部から冷媒が流入される吸入ポートが形成されており、吸入流路（２１）上に本発明による吸入脈動低減装置１が装着されて、吸入圧力によりコア部２００が移動して吸入脈動が調節される。

吸入脈動低減装置（１）は、大きく、ケース（１００）、コア部（２００）、および弾性ばね（３００）を備える。

ケース（１００）は、略円筒状であり、吸入ポート側に位置し、長手方向に一側面が開放された吸入口（１１０）と、外周面の所定領域が中空となって形成された吐出口（１２０）と、一側端部の縁部が外側に突出した係止部（１３０）とを含んでなる。

図３を参照ながら説明すると、ケース（１００）は、吸入ポート側の一側面が開放され、他側面は一部が閉鎖された形態であり、外周には所定間隔で吐出口（１２０）が多数個形成される。

ケース（１００）の外側に突出形成された係止部（１３０）は、吸入流路（２１）上に突出形成された溝（３０）に係止されて装着されるための構成であり、従来は金属材質の別の付属品として製造されたが、本発明では、プラスチック材質で本体と一体に射出形成される。

この際、係止部（１３０）は、溝（３０）に係止するための構成であり、図３に示すように、縁部に沿って全体に形成されるか、又は図１２に示すように縁部に所定間隔で離隔して形成される。

コア部（２００）は、吸入口（１１０）から流入される冷媒の吸入圧力によってケース（１００）の内部で長手方向に移動し、吸入口（１１０）の開閉面積を調節する。

すなわち、コア部（２００）は、ケース（１００）の内部を通過する冷媒の流動を取り締まる手段であり、ケース（１００）の吸入口（１１０）を介して流入される冷媒の圧力によって軸方向に往復移動しながらケース（１００）の吸入口（１１０）および吐出口（１２０）の開閉面積を調節する。

コア部（２００）は、ケース（１００）の内部で長手方向に往復移動可能な円筒形状に形成され、吸入口（１１０）側の端部の所定領域には、吸入口（１１０）側に向かって直径が徐々に減少するチャンファ（面取り）部（２２０）が形成される。

上述のように、コア部（２００）は、冷媒の吸入圧力によって軸方向に往復移動するが、吸入口（１１０）側と反対の側面は、ケース（１００）の内部に挿入されて載置された弾性ばね（３００）により弾性支持される。

コア部（２００）は、冷媒の吸入圧力が弾性ばねの引張力よりも小さい場合、吸入口（１１０）側に跳ねてケース（１００）から離脱し得るため、弾性ばねの引張力に対して反対の方向に支持可能な手段が必要である。

これにより、本発明の一実施形態による吸入脈動低減装置（１）は、ケース（１００）の内周面の所定領域に内側に突出したコアフック部（１４０）と、コアフック部（１４０）に対応する位置のコア部（２００）の外周面に長手方向に延びて、内側に窪んだフック移動溝（２１０）とをさらに含む。

この際、コア部（２００）は、フック移動溝（２１０）が長手方向に他側端部から所定距離離隔した地点から延長形成されることで、冷媒の吸入が行われない時に、コアフック部（１４０）がフック移動溝（２１０）の端部に係止されて支持される。

また、コアフック部（１４０）は、ケース（１００）の長手方向に他側端部から所定距離離隔した地点に突出形成され、他側端部から離隔した距離が、フック移動溝（２１０）の長さと同じか又はより短く形成されることで、コア部（２００）がケース（１００）の内部で軸方向にスムーズに移動するようにする。

図４から図６に示すように、本発明の一実施形態による吸入脈動低減装置（１）は、ケース（１００）の内周面の所定領域に内側に突出し、長手方向に一側から他側まで延びたコアガイド（１５０）と、コアガイド（１５０）に対応する位置のコア部（２００）の外周面に長手方向に延び、内側に窪んだガイド移動溝（２３０）とをさらに含む。

コアガイド（１５０）は、コア部（２００）のケース（１００）の内部での長手方向、すなわち軸方向への移動以外の他の方向への回転又は不安定な移動を防止することで、ケース（１００）の吸入口（１１０）および吐出口（１２０）の開閉面積の調節を容易にする。

コアガイド（１５０）は、１個が形成されてもよく、図４のように２個が形成されてもよいが、コアフック部（１４０）との配置関係において、コア部（２００）の外周面上で、コア部（２００）の中心を基準として互いに対応する位置に所定の間隔で配置されることが好ましい。

一実施形態として、図５および図６には、コアガイド（１５０）が２個形成され、コアフック部（１４０）が１個形成されている例を示しているが、コアガイド（１５０）とコアフック部（１４０）が約１２０度の間隔で配置されている。

一方、図８に示すように、本発明の一実施形態による吸入脈動低減装置（１）は、ケース（１００）の外周面の所定領域に外側に突出し、吸入口（１１０）側に向かって徐々に突出して形成されるボディーフック部（１６０）を含む。

図８の吸入脈動低減装置（１）は、吸入ポートから挿入されて装着される場合、既存の強制圧入方式ではなく、ボディーフック部（１６０）を介するスナップフィット方式で装着されることで、より容易な組立が可能となる。

この際、吸入脈動低減装置（１）は、吸入流路（２１）上に突出形成された溝（３０）に係止部（１３０）が載置され、図９に示すように、ケース（１００）のボディーフック部（１６０）に対応する位置の溝（３０）には内側に窪んだフック結合部（３１）が形成されることで、ボディーフック部（１６０）が係止固定される。

この場合、吸入脈動低減装置（１）は、吸入ポートから流入された冷媒の吸入圧力によって無駄に回転することを防止する。

図１１に示すように、ボディーフック部（１６０）とフック結合部（３１）とは、必要に応じて所定の間隔で多数個形成されてもよい。

これにより、本発明による斜板式圧縮機の吸入脈動低減装置（１）は、コア部（２００）の移動区間を制限し、吸入流路（２１）上に装着するのための構成がケース（１００）に一体に形成されることで、構成が簡素化されて、組立が簡単であるという利点がある。

また、本発明の一実施形態による吸入脈動低減装置（１）は、ケース（１００）がプラスチック射出成形法によって一体に製造されることで、材料および組立費用の削減によるコスト削減が可能となるという利点がある。

より詳細には、本発明の一実施形態による吸入脈動低減装置（１）は、冷媒の吸入が行われない場合にも、コア部（２００）がケース（１００）から離脱することなく、ケース（１００）の内周面に内側に突出したコアフック部（１４０）によって支持されることが可能で、ケース（１００）の吸入ポート側の端縁が外側に突出した係止部（１３０）によって吸入流路２１上に形成された溝（３０）に載置されることが可能で、既存のカバーの役割をケース（１００）がすべて代わりに行う。

本発明は、上述の実施形態に限定されず、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で、本発明が属する分野において通常の知識を有する者であれば多様に変更実施することが可能である。

１ 吸入脈動低減装置
２１ 吸入流路
３０ 溝
３１ フック結合部
１００、５１０ ケース
１１０、５１１ 吸入口
１２０、５１２ 吐出口
１３０ 係止部
１４０ コアフック部
１５０ コアガイド
１６０ ボディーフック部
２００ コア部
２１０ フック移動溝
２２０ チャンファ（面取り）部
２３０ ガイド移動溝
３００、５３０ 弾性ばね
５００ 開閉弁（吸入逆止弁）
５２０ 開閉コア
５２１ 軸方向溝

Claims (13)

1. 斜板式圧縮機のリアヘッドに形成された吸入流路（２１）上に設けられる吸入脈動低減装置（１）であって、
   吸入ポート側に位置して長手方向に一側面が開放された吸入口（１１０）、外周面の所定領域が中空となって形成された吐出口（１２０）、および一側端部の縁部が外側に突出した係止部（１３０）を含むケース（１００）と、
   前記吸入口（１１０）から流入される冷媒の吸入圧力によって前記ケース（１００）の内部で長手方向に移動し、前記吸入口（１１０）の開閉面積を調節するコア部（２００）と、
   前記ケース（１００）の内部に挿入され、前記ケース（１００）の他側面に載置されて前記コア部（２００）を弾性支持する弾性ばね（３００）と、を備えることを特徴とする吸入脈動低減装置。
2. 前記吸入脈動低減装置（１）は、
   前記ケース（１００）の内周面の所定領域に内側に突出したコアフック部（１４０）と、
   前記コアフック部（１４０）に対応する位置の前記コア部（２００）の外周面に長手方向に延びて内側に窪んだフック移動溝（２１０）と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の吸入脈動低減装置。
3. 前記フック移動溝（２１０）は、
   前記コア部（２００）の長手方向に他側端部から所定距離離隔した地点から延びることを特徴とする請求項２に記載の吸入脈動低減装置。
4. 前記コア部（２００）は、
   前記吸入口（１１０）側に位置する一側端部の所定領域に直径が徐々に減少するように形成されたチャンファ（面取り）部（２２０）を含むことを特徴とする請求項２に記載の吸入脈動低減装置。
5. 前記ケース（１００）は、
   射出成形法で前記コアフック部（１４０）が一体に形成されることを特徴とする請求項２に記載の吸入脈動低減装置。
6. 前記コアフック部（１４０）は、
   前記ケース（１００）の長手方向に他側端部から所定距離離隔した地点に突出形成され、他側端部から離隔した距離が前記フック移動溝（２１０）の長さと一致するか又はより短いことを特徴とする、請求項３に記載の吸入脈動低減装置。
7. 前記吸入脈動低減装置（１）は、
   前記ケース（１００）の内周面の所定領域に内側に突出して長手方向に一側から他側まで延びたコアガイド（１５０）と、
   前記コアガイド（１５０）に対応する位置の前記コア部（２００）の外周面に長手方向に延びて内側に窪んだガイド移動溝（２３０）と、をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の吸入脈動低減装置。
8. 前記コアガイド（１５０）およびコアフック部（１４０）は、
   少なくとも一つ以上形成されることを特徴とする請求項７に記載の吸入脈動低減装置。
9. 前記コアガイド（１５０）およびコアフック部（１４０）は、
   前記コア部（２００）の外周面上でコア部（２００）の中心を基準として互いに対応する位置に配置されることを特徴とする請求項８に記載の吸入脈動低減装置。
10. 前記係止部（１３０）は、
    前記ケース（１００）の一側の端縁に沿って外側に突出し、円周方向に所定間隔離隔して突出することを特徴とする請求項１に記載の吸入脈動低減装置。
11. 前記吸入脈動低減装置（１）は、
    前記ケース（１００）の外周面の所定領域に外側に突出し、吸入口（１１０）側に向かって徐々に突出して形成されるボディーフック部（１６０）を含むことを特徴とする請求項１に記載の吸入脈動低減装置。
12. 前記ボディーフック部（１６０）は、
    少なくとも一つ以上形成されることを特徴とする請求項１１に記載の吸入脈動低減装置。
13. 請求項１１又は１２に記載の吸入脈動低減装置（１）を含む斜板式圧縮機であって、
    前記係止部（１３０）は、前記吸入流路（２１）に突出形成された溝（３０）に載置され、
    前記ボディーフック部（１６０）は、前記ケース（１００）のボディーフック部（１６０）に対応する位置の前記溝（３０）が内側に窪んだフック結合部（３１）に係止固定されることを特徴とする斜板式圧縮機。

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