JP3899203B2

JP3899203B2 - 往復動型圧縮機

Info

Publication number: JP3899203B2
Application number: JP09493699A
Authority: JP
Inventors: 見次橋本; 喜伸市川
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Holdings Corp
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2019-04-01
Also published as: JP2000291546A; EP1041285A2; EP1041285A3; DE60018497D1; EP1041285B1; DE60018497T2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、往復動型圧縮機の冷媒ガス吸入経路の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、往復動圧縮機において、シリンダヘッドは、内部空間を吸入室と吐出室に分離する一連の隔壁を有しており、また、吸入室は、仕切りのない共通の吸入空間になっており、シリンダヘッド導入孔から導入された冷媒ガスは、順次ピストンの吸入工程に従い、シリンダブロックに連結される弁板の吸入口から吸入される構造を有している（以下、従来技術１と呼ぶ）。
【０００３】
この従来技術１においては、吸入ガス経路では、シリンダヘッド冷媒導入孔から各ボアに吸入される吸入経路の長さは、各ボアによって異なり、しかも共通の吸入空間内で冷媒ガスの吸入が行われるので、各ボアに吸入される吸入ガス相互の干渉により、吸入ガス圧力の脈動が発生し、この圧力脈動が配管を通して車室内のエバポレータに伝達され、共鳴による不快な騒音発生の問題となっていた。
【０００４】
このような騒音発生を防止するために、特開平７−３５０３９号公報（以下、従来技術２と呼ぶ）に開示されたものがある。
【０００５】
図８は、従来技術２による往復動型圧縮機を示す断面図である。図８に示すように、往復動型圧縮機１００は、軸心と並行な複数のボア１０１を有するシリンダブロック１０２と、このシリンダブロック１０２の軸孔１０３内に嵌挿支承された駆動軸１０４と、この駆動軸１０４と共働する斜板１０５に連係されて前記ボア１０１内を直動するピストン１０６と、前記シリンダブロック１０２の外端に弁板１０７を介して接合されたハウジング１０８と、このハウジング１０８に形成され前記弁板１０７に貫設された吸入口１０９を介して前記ボア１０１と連通する吸入部１１０とを備えている。
【０００６】
図９は図８の往復動型圧縮機１００のＢ−Ｂ線断面図である。図９に示すように、吸入部１１０は、冷媒導入孔１１１と、この冷媒導入孔１１１から６方向に放射状に分岐して、各吸入口１０９に、夫々独立して連通する分岐通路１１２とから構成されている。吸入部１１０及び吸入口１０９を含む一連の冷媒通路１１２の断面が全て同等の形状及び寸法に形成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術２によるものは、シリンダヘッドの壁部を貫通して分岐路を設けなければならず、その設計及び製作が困難で、コスト高であった。
【０００８】
また、従来技術２によるものは、シリンダの吸入口に連絡する各分岐路は、その径が同じで、且つ分岐路長が長いために吸入負荷が大きく、また、夫々が一端で交わるために、供給部からの冷媒供給能力が直接圧縮機の圧縮効率に反映され、外部回路からの冷媒供給の影響を受けやすいという欠点を有した。
【０００９】
そこで、本発明の第１技術的課題は、吸入ガス相互干渉は、防止され、圧力変動により、発生する吸入圧力脈動は、回避され、車室内騒音防止を図ることができるシリンダヘッドを備えた往復動型圧縮機を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の技術的課題は、圧縮効率を低減させることなしに、簡単な構成で、制作が容易であり、コスト低減に寄与するシリンダヘッドを備えた往復動型圧縮機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、複数のシリンダボア（５２）と、前記シリンダボア（５２）に一端側を連結されたシリンダヘッド（３０）とを備えた往復動型圧縮機（５０）において、前記シリンダヘッド（３０）の一端側に、前記径方向に対して外側に吸入口（１６）及び前記吸入口（１６）よりも前記径方向内側に吐出口（３８）を夫々備え、前記シリンダヘッド(３０)は、前記一端側に対向する他端側に、前記径方向内側に設けられた冷媒導入孔（４）と、前記冷媒導入孔（４）に連結された吸入チャンバー（５）と、前記吐出口（３８）を覆うように前記吸入口（１６）の前記径方向内側に画成された吐出室（１４）と、前記シリンダヘッド（３０）の周辺部の側壁（２）から、前記冷媒導入孔（４）に向かって延在する隔壁（３）と、前記隔壁（３）によって区画形成された吸入室（６）とを備え、前記吸入室（６）は中心部で互いに接続され、且つ区画された前記吸入室（６）の位置に前記吸入口が位置するように組み立てられていることを特徴とする往復動型圧縮機が得られる。
【００１２】
また、本発明によれば、前記往復動型圧縮機において、前記隔壁（３）は、前記シリンダヘッド（３０）の前記側壁（２）に形成されたシリンダブロック連結用ボルト穴ボス（１７）に連通して形成されていることを特徴とする往復動型圧縮機が得られる。
【００１３】
また、本発明によれば、往復動型圧縮機において、前記吸入チャンバーは、外周面に突起状のひだを有するテーパ状に形成されていることを特徴とする往復動型圧縮機が得られる。
【００１４】
さらに、本発明によれば、前記往復動型圧縮機において、前記隔壁は、長さ方向に交差する方向に突出した整流板を有することを特徴とする往復動型圧縮機が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１の実施の形態による往復動型圧縮機を示す断面図である。図１を参照すると、本発明の第１の実施の形態による往復動型圧縮機５０は、複数のシリンダボア５２を備えケーシング５１と一体に形成されたシリンダブロック５３と、ケーシング５１の一端に設けられたフロントハウジング５４とを備えている。また、フロントハウジング５４を貫通してケーシング５１内のシリンダブロック５３の挿通孔５３ａまで挿通された回転軸５５を備えている。この回転軸５５は、軸受５６ａ，５６ｂを介してフロントハウジング５４、及びシリンダブロック５３に回転可能に支持されているとともに、封止部材５７，５８によって、密封されている。回転軸５５のフロントハウジング５４寄りには、ロータ６１が設けられ、ボルト６２によって、回転軸５５に固定されている。ロータ６１の一端は、フロントハウジング５４の内壁に、スラストベアリング６３を介して支持され、他端は、回転軸５５の周囲に配置された斜板６４の一端にクランク機構６５を介して連結されている。斜板６４の中心の円筒部の周囲には、揺動板６６が設けられ、スラストベアリング６４ａを介して、斜板６４に対して、摺動回転可能なように設けられている。揺動板６６の周囲の一部６７ａには、溝が設けられており、この溝は、ケーシング５１内に設けられたレール板６７ｂと軸方向に沿って移動可能に係合し、このレール板とともに回転阻止機構６７を構成している。回転阻止機構６７は、揺動板６６を回転軸５５に沿う方向には移動可能であるが、回転軸５５の周囲には回転不可能となるように構成されている。
【００１７】
シリンダブロック５３内のシリンダボア５２内には、ピストン７１が配置され、ピストンロッド７２を介して、揺動板６６の他端側の周辺部に接続されている。
【００１８】
ケーシング５１のシリンダブロック５３の他端は、弁板装置４０を介してシリンダヘッド３０が設けられている。
【００１９】
弁板装置４０は、両面をシール部材と一体に形成された図示しない吸入弁と、吐出弁３３とを備えた弁板本体３６と、吐出弁３３を覆うように設けられたリテーナ３４とを備え、これらは、ボルト３５によって、弁板本体３６と一体となるように、組み立てられている。
【００２０】
図２は、図１の往復動型圧縮機５０のシリンダヘッド部分を主に示す部分断面図であり、図１の断面を逆の方向から眺めた断面図である。図３は図２の第１のシリンダヘッドをＡ−Ａ線側から眺めた平面図であり、図４は図２の第２のシリンダヘッドをＡ−Ａ側から眺めた断面図である。
【００２１】
図２を参照すると、シリンダヘッド３０は、圧縮機の外側に設けられた第１のシリンダヘッド部１０と、第１のシリンダヘッド１０及び弁板装置４０との間に設けられた第２のシリンダヘッド部２０とを備えている。
【００２２】
第１のシリンダヘッド部１０は、底壁１と、底壁１の周囲に連続して設けられた側壁２とを備えている。また、側壁２の内側には、隔壁３が設けられている。底壁１の中心部には、貫通孔が設けられ、供給される冷媒を導入するための冷媒導入孔４を構成している。冷媒導入孔４から内部は、広くなって、第２のシリンダヘッド部２０の外側底面との間に吸入チャンバー５を形成している。また、底壁１の中心よりも外側寄りには、吐出孔７が形成されており、その周辺は、隔壁３と一体に形成されたボス部となっている。
【００２３】
図３に最も良く示されるように、隔壁３は、周辺部の側壁２から冷媒導入孔４に向かって延在しており、中心部で、互いに接続される吸入室６を夫々区画形成している。また、この吸入室６の位置に、吸入口１６が位置するように、組み立てられる。尚、周辺部の孔は、ネジ孔９であり、その周辺部は、側壁２及び隔壁３と同じ高さのボス部１７が形成され、側壁２及び隔壁３と一体となっている。
【００２４】
図２及び図４を参照すると、第２のシリンダヘッド部２０は、底壁１３と、周囲に設けられた側壁１１と、これに一体の隔壁１２とを備えている。以下、側壁１１及び隔壁１２を合わせて、単に側壁と呼び、同じ符号１１で示す。底壁１３を貫通して、吐出孔７が設けられている。
【００２５】
図４に最も良く示されるように、側壁１１と、弁板装置４０との間で、吐出室１４が形成されている。尚、周辺部に設けられた孔１５は、第１のシリンダヘッド部１０のネジ用挿通孔９と重なるネジ用挿通孔である。このネジ用挿通孔の周辺部には、側壁１１と一体となったボス部を形成している。図１に示すように、ボルト４４がネジ用挿通孔９，１５及び弁板本体３６に設けられたネジ用挿通孔を貫いてシリンダブロック５３に設けたネジ孔４３にねじ込まれ固定されている。また、上記例においては、隔壁１２と、側壁１１とを、一体に形成したが、ボス部、側壁１１、及び隔壁１２は、一部または全部を別体に形成しても良い。
【００２６】
この様な構成の本発明の第１の実施の形態による往復動型圧縮機において、図示しない外部駆動源によって、回転軸５５が回転すると、それによって、ロータ６１が回転し、それに伴ってロータ６１に連結された斜板６４が回転する。斜板６４の回転は、揺動板６６の揺動運動及びピストンロッド７２の往復運動を介してピストン７１のシリンダボア５２内の軸方向の往復運動に変換される。
【００２７】
これによって、冷媒導入孔４から吸入チャンバー５を介して吸入室６から、吸入口３７を通ってシリンダボア５２内に至り、ピストン７１によって圧縮され、吐出口３８から吐出室１４に吐出され、吐出孔７を介して外部冷媒回路に送り出される。
【００２８】
ここで、吸入ガスは吸入チャンバー５に導入された後、隔壁３により各ボア５２に対応して区画された独立吸入経路に導入され、各ボア５２に吸入されるために、吸入ガス相互の干渉が防止され、圧力脈動を減衰される。
【００２９】
図５は本発明の第１の実施の形態による往復動型圧縮機の吸入脈動を示す図である。図５に示すように、シリンダヘッド内に隔壁３を持たないもの曲線２１よりも、第１のシリンダヘッド部１０内に隔壁３を有する本発明の第１の実施の形態による往復動型圧縮機の曲線２２の方が吸入脈動を明らかに低減していることが分かる。
【００３０】
図６は、本発明の第２の実施の形態による往復動圧縮機のシリンダヘッドの一部を示す部分断面図である。図６に示すように、第２の実施の形態によるシリンダヘッドは、図１乃至図４に示されるシリンダヘッドとは、吸入チャンバーの構造が異なる他は、同様の構成を有している。
【００３１】
図６を参照すると、吸入チャンバー５は、内壁の径が内部に移動するにつれて次第に大きくなるテーパ形状に形成されており、且つ内壁面に突起状のひだ３ａが複数形成されている。この突起状ひだ３ａは、圧損も生じない程度の大きさ、形状を備えている。
【００３２】
このような構成の本発明の第２の実施の形態による往復動型圧縮機においては、シリンダヘッドの吸入チャンバーをテーパ形状とすることにより、吸入ガス圧損が少なくなり、圧力脈動の減衰が突起状のひだ３ａによってさらに加速される。
【００３３】
図７は本発明の第３の実施の形態による往復動型圧縮機のシリンダヘッドの一部を示す部分断面平面図である。図７を参照すると、本発明の第３の実施の形態による第１のシリンダヘッド部１０において、隔壁３の延在方向と直交する方向に突出した板体からなる整流板３ｂが複数、長さ方向の両側に並んで設けられている。この整流板３ｂは、圧損も生じない程度の大きさ、形状に形成されている。
【００３４】
このような構成の本発明の第３の実施の形態においては、隔壁３に設けられた整流板３ｂにより、第１の実施の形態の往復動圧縮機よりも、さらに、圧力脈動は、減衰される。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態においては、揺動板を用いた往復動型圧縮機についてのべたが、従来技術による回転斜板を用い、シューを介して回転運動をピストンの往復運動に変換する往復動型圧縮機に対しても適用できることは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各ボアに吸入される吸入ガス経路が、隔壁により独立経路となっているので、吸入ガス相互干渉は、防止され、圧力変動により、発生する吸入圧力脈動は、回避され、車室内騒音防止が図られる往復動型圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による往復動型圧縮機を示す断面図である。
【図２】図１の往復動型圧縮機のシリンダブロックを示す部分断面図である。
【図３】図２の第１のシリンダヘッド部をＡ−Ａ線断面から眺めた図である。
【図４】図２の第２のシリンダヘッド部のＡ−Ａ線断面から眺めた図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による往復動圧縮機の圧力脈動抑制効果を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による往復動型圧縮機のシリンダヘッドの一部を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態による往復動型圧縮機のシリンダヘッドの一部を示す断面図である。
【図８】従来技術２による往復動型圧縮機を示す断面図である。
【図９】図８の往復動型圧縮機のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１底壁
２側壁
３隔壁
３ａひだ
３ｂ整流板
４冷媒導入孔
５吸入チャンバー
７吐出孔
９，１５ネジ用挿通孔
１０第１のシリンダヘッド部
１１側壁
１２隔壁
１３底壁
１４吐出室
１６吸入口
１７ボス部
２０第２のシリンダヘッド部
３０シリンダヘッド
３７吸入口
３８吐出口
４０弁板装置
５０往復動型圧縮機
５１ケーシング
５２シリンダボア
５３シリンダブロック
５３ａ挿通孔
５４フロントハウジング
５５回転軸
５６ａ，５６ｂ軸受
５７，５８封止部材
６１ロータ
６２ボルト
６３スラストベアリング
６４斜板
６５クランク機構
６６揺動板
６７回転阻止機構
７１ピストン
７２ピストンロッド
１００往復動型圧縮機
１０１ボア
１０２シリンダブロック
１０３軸孔
１０４駆動軸
１０５斜板
１０６ピストン
１０７弁板
１０８ハウジング
１０９吸入口
１１０吸入部
１１１冷媒導入孔
１１２分岐通路

Claims

複数のシリンダボア（５２）と、前記シリンダボア（５２）に一端側を連結されたシリンダヘッド（３０）とを備えた往復動型圧縮機（５０）において、
前記シリンダヘッド（３０）の一端側に、前記径方向に対して外側に吸入口（１６）及び前記吸入口（１６）よりも前記径方向内側に吐出口（３８）を夫々備え、
前記シリンダヘッド(３０)は、前記一端側に対向する他端側に、前記径方向内側に設けられた冷媒導入孔（４）と、
前記冷媒導入孔（４）に連結された吸入チャンバー（５）と、
前記吐出口（３８）を覆うように前記吸入口（１６）の前記径方向内側に画成された吐出室（１４）と、
前記シリンダヘッド（３０）の周辺部の側壁（２）から、前記冷媒導入孔（４）に向かって延在する隔壁（３）と、
前記隔壁（３）によって区画形成された吸入室（６）とを備え、
前記吸入室（６）は中心部で互いに接続され、且つ区画された前記吸入室（６）の位置に前記吸入口が位置するように組み立てられていることを特徴とする往復動型圧縮機。
請求項１記載の往復動型圧縮機において、前記隔壁（３）は、前記シリンダヘッド（３０）の前記側壁（２）に形成されたシリンダブロック連結用ボルト穴ボス（１７）に連通して形成されていることを特徴とする往復動型圧縮機。
請求項１記載の往復動型圧縮機において、前記吸入チャンバー（５）は、外周面に突起状のひだ（３ａ）を有するテーパ状に形成されていることを特徴とする往復動型圧縮機。
請求項１記載の往復動型圧縮機において、前記隔壁（３）は、長さ方向に交差する方向に突出した整流板（３ｂ）を有することを特徴とする往復動型圧縮機。