JP4164965B2 - 圧縮機における脈動抑制構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸の軸線の周囲に環状に配列された複数のシリンダボアと吸入室とを区画する区画板に複数の吸入ポートを形成し、前記シリンダボア内のピストンを回転軸の回転によって動かし、前記ピストンの動作によって前記吸入室から吸入ポートを介して前記シリンダボア内へガスを導入する圧縮機における脈動抑制構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
前記吸入室は吸入脈動の抑制に有効であり、吸入室の容積は大きいほど吸入脈動の抑制に効果的である。特開平7−269462号公報に開示される圧縮機では、シリンダブロックに副吸入室を設け、吸入室の拡張が行われている。このような吸入室の拡張は、吸入脈動の抑制効果を高める。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような吸入室の拡張は、回転軸の延長線上で行われているが、副吸入室を設けるためのスペースがシリンダブロック内に余分に必要となる。そのため、シリンダブロックの長さが増え、圧縮機の重量が増えると共に、圧縮機の全長も増える。圧縮機の全長の増加は、外部に対する干渉部分の増加となる。圧縮機の重量の増加、干渉部分の増加は、特に車両への搭載の上で好ましくない。
【0004】
本発明は、圧縮機の重量の増加、干渉部分の増加をもたらすことなく脈動抑制効果を高めることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明は、回転軸の軸線の周囲に環状に配列された複数のシリンダボアと吸入室とを区画する区画板に複数の吸入ポートを形成し、前記シリンダボア内のピストンを回転軸の回転によって動かし、前記ピストンの動作によって前記吸入室から前記吸入ポートを介して前記シリンダボア内へガスを導入すると共に、圧縮されたガスを吐出室に吐出する圧縮機において、前記吸入室の外周側から前記吐出室の端壁及び前記吸入室の端壁に沿う第1部分で前記吸入室へ向かい、次いで該第1部分から前記区画板側へ屈曲する第2部分で前記吸入室に通じるガス導入用の導入通路を設け、前記導入通路の出口は、その出口をなす前記第2部分の外周面全体が前記吸入室内に突出するように配置され、前記吐出室は前記吸入室の外周側を取り囲んでおり、前記導入通路は前記吐出室を横断している。
【0006】
導入通路の途中に屈曲部を設けた構成は、吸入脈動の抑制に有効である。
一般的に、吸入室の端壁よりも区画板に近い領域は、区画板よりも吸入室の端壁に近い領域より圧力変動の少ない領域が集中している。このような圧力変動の少ない領域側に導入通路の出口を配置した構成は、吸入脈動抑制に非常に有効である。また、吐出室を横断する導入通路は吸入脈動の抑制に寄与する。
請求項2の発明では、請求項1において、前記導入通路は、前記吸入室内で屈曲させた。
【0007】
吸入室内で導入通路を屈曲させた構成は、吸入脈動の抑制に有効な導入通路の長さの確保に有利である。
請求項3の発明では、請求項2において、前記導入通路は、前記吸入室内で略直角に屈曲してから前記回転軸の軸線に略平行となるようにした。
【0008】
略直角の屈曲形状は、型成形による導入通路の形成の上で有利である。
【0011】
請求項4の発明では、請求項1乃至請求項3のいずれか1項において、前記導入通路を前記吐出室の端壁及び前記吸入室の端壁に沿わせた後に屈曲させた。
【0012】
導入通路を吐出室の端壁及び吸入室の端壁に沿わせた形状は、吐出室の容積確保に有利であり、かつ導入通路の増長に有利である。
請求項5の発明では、請求項1乃至請求項4のいずれか1項において、前記吸入室の外周側から前記吸入室へ向かう前記導入通路の部位には通路容積が拡大される副吸入室を介在した。
【0013】
導入通路上に介在された副吸入室は、吸入脈動低減に有効である。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、車両に搭載された可変容量型圧縮機に本発明を具体化した第1の実施の形態を図1〜図3に基づいて説明する。
【0015】
図1に示すように、シリンダブロック11と制御圧室121を形成するフロントハウジング12とに支持された回転軸13は、車両エンジン(図示略)から回転駆動力を得る。回転軸13には斜板14が回転軸13と一体的に回転可能かつ傾動可能に支持されている。回転軸13の軸線131の周囲においてシリンダブロック11には複数のシリンダボア111が貫設されている。回転軸13の周囲に配列されたシリンダボア111内にはピストン15が収容されている。斜板14の回転運動はシュー16を介してピストン15の前後往復運動に変換される。
【0016】
シリンダブロック11にはリヤハウジング17が区画板18、弁形成プレート19,20及びリテーナ形成プレート21を介して接合されている。リヤハウジング17内には吸入室22と吐出室23とが区画形成されている。図2及び図3に示すように、吸入室22と吐出室23とは、リヤハウジング17の端壁171から立ち上がる円環状の隔壁172によって区画されており、吐出室23は吸入室22の外周側を取り囲んでいる。
【0017】
図3に示すように、吸入室22の側壁となる隔壁172の内側において、リテーナ形成プレート21、弁形成プレート20及び区画板18には吸入ポート181が各シリンダボア111に対応して形成されている。複数の吸入ポート181は回転軸13の軸線131を中心とした円上に配列されている。隔壁172の外側において、弁形成プレート19及び区画板18には吐出ポート182が各シリンダボア111に対応して形成されている。弁形成プレート19には吸入弁191が形成されており、弁形成プレート20には吐出弁201が形成されている。吸入弁191は吸入ポート181を開閉し、吐出弁201は吐出ポート182を開閉する。
【0018】
吐出室23と制御圧室121とは圧力供給通路24によって接続されており、制御圧室121と吸入室22とは放圧通路26によって接続されている。圧力供給通路24上には電磁式容量制御弁25が介在されている。圧力供給通路24は吐出室23の冷媒を制御圧室121へ供給する。容量制御弁25はコントローラ(図示略)の励消磁制御を受け、前記コントローラは車両の室内の温度を検出する室温検出器(図示略)によって得られる検出室温及び室温設定器(図示略)によって設定された目標室温に基づいて容量制御弁25の励消磁を制御する。
【0019】
制御圧室121の冷媒は、放圧通路26を介して吸入室22へ流出する。容量制御弁25が消磁状態にあるときには吐出室23の冷媒は制御圧室121へ送られない。従って、制御圧室121内の制御圧と吸入圧とのピストン15を介した差圧が小さくなり、斜板14が最大傾角側へ移行する。容量制御弁25が励磁状態にあるときには吐出室23の冷媒が圧力供給通路24を介して制御圧室121へ送られる。従って、制御圧室121内の制御圧と吸入圧とのピストン15を介した差圧が大きくなり、斜板14が最小傾角側へ移行する。
【0020】
リヤハウジング17には導入通路27が形成されている。導入通路27の入口276はリヤハウジング17の周壁173上に開口している。導入通路27は、リヤハウジング17の周壁173から吐出室23を横断して吸入室22に連通している。導入通路27は、吐出室23の端壁231及び吸入室22の端壁221に沿って吸入室22内に達する部分272と、吸入室22内で略直角に屈曲して区画板18側に向かう部分273とからなる。端壁231,221に沿って吸入室22内に達する部分272は、回転軸13の軸線131に対して略直交しており、区画板18側に向かう部分273は回転軸13の軸線131に平行である。導入通路27の出口271は、吸入室22の端壁221よりも区画板18に近い位置に配置されている。
【0021】
吸入圧領域となる吸入室22内の冷媒は、ピストン15の復動によって吸入弁191を押し退けながら吸入ポート181からシリンダボア111へ吸入される。シリンダボア111内の冷媒は、ピストン15の往動によって吐出弁201を押し退けながら吐出ポート182から吐出圧領域となる吐出室23へ吐出される。吐出弁201はリテーナ形成プレート21上のリテーナ211によって開度規制される。吐出室23の冷媒は、外部冷媒回路28上の凝縮器29、膨張弁30、蒸発器31及び導入通路27を経由して吸入室22に還流する。
【0022】
第1の実施の形態では以下の効果が得られる。
(1-1)出口271における吸入圧の圧力変動は、吸入脈動として導入通路27から外部冷媒回路28へ伝播する。この吸入脈動の伝播が車室内にある蒸発器31を振動させて騒音を発生させる原因となる。吸入脈動を抑制すれば前記騒音を抑制することができる。導入通路27の途中を屈曲させた構成は、吸入脈動を抑制する。導入通路27は、回転軸13の軸線131の方向へのリヤハウジング17の増長をもたらすことなくリヤハウジング17内に形成できる。従って、圧縮機の重量の増加、干渉部分の増加をもたらすことなく脈動抑制効果を高めることができる。
【0023】
(1-2)導入通路27は吸入脈動抑制効果をもたらす絞り機能を有する。導入通路27の長さが長いほど吸入脈動抑制効果をもたらす絞り機能が高くなる。吸入室22内で導入通路27を屈曲させた構成は、導入通路27の長さを長くする上で有効である。
【0024】
(1-3)導入通路27を吸入室22内で略直角に屈曲させた構成は、型成形でリヤハウジング17を形成する際の型抜きに有利である。
(1-4)一般的に、吸入室22内における圧力変動は、吸入ポート181の近辺を除けば端壁221側の領域よりも区画板18側の領域の方が少ない。導入通路27の出口271は、圧力変動の少ない領域に配置してあり、結果として出口271は、吸入室22の端壁221よりも区画板18に近い位置に配置されている。このような圧力変動の少ない領域側に出口271を配置した構成は、吸入脈動抑制に非常に有効である。
【0025】
(1-5)導入通路27の全長は、吐出室23を横断する部分の長さと、吸入室22の端壁221に沿った部分の長さと、区画板18側に向かう部分の長さとの和である。吐出室23を横断する部分は、リヤハウジング17の回転軸13の軸線131の方向の長さを増長することなく導入通路27の全長を長くする上で好適な部分である。従って、吐出室23を横断する導入通路27は、吸入脈動の抑制に有利である。
【0026】
(1-6)導入通路27は、吐出室23の端壁231及び吸入室22の端壁221に沿った後に屈曲している。吐出室23を横断する導入通路27の部分を端壁231に沿わせた構成では、端壁231が導入通路27の形成壁の一部となる。吐出室23を横断する導入通路27の部分が端壁231から離れているとすると、端壁231を導入通路27の形成壁として利用できない。端壁231を導入通路27の形成壁として利用できない構成では、導入通路27の形成壁が吐出室23内で占める割合は本実施の形態の場合よりも大きくなり、吐出室23の容積が本実施の形態の場合よりも小さくなる。吐出室23の容積が大きいほど吐出脈動の抑制効果は高い。吐出室23を横断する導入通路27の部分を端壁231に沿わせた構成は、吐出室23の容積確保に有利である。又、吐出室23の端壁231及び吸入室22の端壁221に導入通路27を沿わせた構成は、区画板18側に向かう導入通路27の部分273の長さを最長にする。
【0027】
(1-7)回転軸13の半径方向(即ち、リヤハウジング17の半径方向)に向かう導入通路27の部分を吸入室22の端壁221及び吐出室23の端壁231に一体形成した構成は、別体構成に比して製作容易性、コストに関して有利である。
【0028】
次に、図4の第2の実施の形態を説明する。第1の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
この実施の形態では、リヤハウジング17の半径方向に向かう導入通路27の途中に副吸入室32が介在されている。導入通路27の容積を拡大する副吸入室32の大部分は吐出室23内に張り出している。導入通路27上に介在された副吸入室32は、吸入脈動低減に有効である。
【0029】
次に、図5の第3の実施の形態を説明する。第1の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
この実施の形態では、区画板18側に向かう導入通路27の部分274が回転軸13の軸線131に対して傾いている。区画板18側に向かう導入通路27の部分274の傾き形状は、導入通路27の増長に有利である。
【0030】
次に、図6の第4の実施の形態を説明する。第1の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
この実施の形態では、吐出室23を横断して吸入室22内に達する部分275が回転軸13の軸線131に対して傾いている。導入通路27の部分275の傾き形状は、導入通路27の増長に有利である。
【0031】
次に、図7の第5の実施の形態を説明する。第1の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
この実施の形態では、導入通路27の入口277が吐出室23の端壁231上に開口している。従って、導入通路27は2か所で屈曲していることになる。屈曲部の数が多いほど導入通路27における脈動抑制効果が高くなる。
【0032】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明では、吸入室の外周側から前記吸入室へ向かい、次いでシリンダボアと吸入室とを区画する区画板側へ屈曲して前記吸入室に通じるガス導入用の導入通路を設けたので、圧縮機の重量の増加、干渉部分の増加をもたらすことなく脈動抑制効果を高め得るという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態を示す圧縮機全体の側断面図。
【図2】図1のA−A線断面図。
【図3】図1のB−B線断面図。
【図4】第2の実施の形態を示す要部側断面図。
【図5】第3の実施の形態を示す要部側断面図。
【図6】第4の実施の形態を示す要部側断面図。
【図7】第5の実施の形態を示す要部側断面図。
【符号の説明】
111…シリンダボア。13…回転軸。131…軸線。15…ピストン。18…区画板。181…吸入ポート。22…吸入室。23…吐出室。27…導入通路。271…出口。32…副吸入室。
Claims (5)
- 回転軸の軸線の周囲に環状に配列された複数のシリンダボアと吸入室とを区画する区画板に複数の吸入ポートを形成し、前記シリンダボア内のピストンを回転軸の回転によって動かし、前記ピストンの動作によって前記吸入室から前記吸入ポートを介して前記シリンダボア内へガスを導入すると共に、圧縮されたガスを吐出室に吐出する圧縮機において、
前記吸入室の外周側から前記吐出室の端壁及び前記吸入室の端壁に沿う第1部分で前記吸入室へ向かい、次いで該第1部分から前記区画板側へ屈曲する第2部分で前記吸入室に通じるガス導入用の導入通路を設け、
前記導入通路の出口は、その出口をなす前記第2部分の外周面全体が前記吸入室内に突出するように配置され、前記吐出室は前記吸入室の外周側を取り囲んでおり、前記導入通路は前記吐出室を横断している圧縮機における脈動抑制構造。 - 前記導入通路は、前記吸入室内で屈曲している請求項1に記載の圧縮機における脈動抑制構造。
- 前記導入通路は、前記吸入室内で略直角に屈曲してから前記回転軸の軸線に略平行となる請求項2に記載の圧縮機における脈動抑制構造。
- 前記導入通路を前記吐出室の端壁及び前記吸入室の端壁に沿わせた後に屈曲させた請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の圧縮機における脈動抑制構造。
- 前記吸入室の外周側から前記吸入室へ向かう前記導入通路の部位には通路容積が拡大される副吸入室が介在されている請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の圧縮機における脈動抑制構造。
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