JP5053741B2

JP5053741B2 - 圧縮機

Info

Publication number: JP5053741B2
Application number: JP2007185435A
Authority: JP
Inventors: 喜伸市川
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Holdings Corp
Priority date: 2007-07-17
Filing date: 2007-07-17
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2027-07-17
Also published as: JP2009024507A

Description

本発明は、車両用空調装置等に使用される圧縮機に関し、とくに圧縮機の吸入通路または吐出通路に設けられるマフラー装置の内部空間のシール性の改良に関する。

たとえば従来の車両空調用圧縮機として、図８に示すような多気筒往復動式圧縮機が知られている。この圧縮機１００のシリンダヘッド１０１の内部には、たとえば、中央部に吐出室１０２、外周部にほぼ円環空洞形状の吸入室１０３が区画されて設置されている。吐出室１０２はシリンダヘッド吐出ポート１０４、吸入室１０３はシリンダヘッド吸入ポート１０５にそれぞれ連通されている。圧縮機１００が駆動されると、エバポレータに接続された回路配管から、シリンダヘッド吸入ポート１０５を通して吸入室１０３に導かれた冷媒ガスは、シリンダボア１０６内のピストン１０７が吸入行程にある時、吸入弁１０８（リード弁）を押し開け、弁板１０９の各吸入孔１１０を通して順次吸入行程のシリンダボア１０６に吸入される。更にピストン１０７が圧縮行程にある時、吸入弁１０８は閉じられ、吐出弁１１１が押し開けられ、弁板１０９の各吐出孔１１２から順次吐出室１０２に吐出され、最終的に吐出室１０２内のガスは、シリンダヘッド吐出ポート１０４を通過してコンデンサに接続された空調装置の回路へと吐出される。

可変容量コンプレッサの場合、熱負荷が小さい時、冷媒循環量も少なくなり、シリンダボア１０６内に取り込まれる冷媒ガス量も少なくなる。（ピストンストロークも小さくなる。）取り込まれる冷媒ガスが少ないと吸入弁１０８の開度も少なくなり、弁ストッパに当たったり当たらなかったりする。この状態で冷媒ガスを吸入する時、冷媒ガスには脈動が発生する。吸入弁１０８周りで発生した、ガス脈動は、吸入室１０３内および吸入ポート１０５に接続される配管内で共鳴し、振幅が増幅される。増幅された脈動は、吸入配管内を伝播し、エアコンシステムを振動させ異音を発生させることがしばしばある。

これを防止するため、圧縮機のシリンダヘッド吸入ポートや吐出ポートの近傍には、とくに、吸入ポート近傍には、騒音・振動低減のために、図９に示すようなマフラー装置１２０が設置されることがある。マフラー装置１２０は、たとえばシリンダブロック１２１やシリンダヘッド１２２の側面に（シリンダブロックやシリンダヘッドの周囲に）シリンダブロック１２１やシリンダヘッド１２２と一体に設けられ、通常、弁板１２３の延長部１２４によってマフラー壁１２８の開口部１２５を閉じ、マフラー内部空間１２６が形成される仕組みになっている。あるいは、シリンダブロック１２１やシリンダヘッド１２２の側面にシリンダブロック１２１やシリンダヘッド１２２と一体に設けられ、このシリンダブロック１２１やシリンダヘッド１２２を組付けることによってマフラー空間を形成する提案もなされている（たとえば、特許文献１）。

しかしながら、図１０に示すようにマフラー内部空間１２６は、シリンダヘッド１２２の径方向に突設され、シリンダヘッド固定ボルトのボルト挿入孔１２７よりも外側に位置する。このため、片持ちはりのように形成されるマフラー壁１２８、延長部１２４に曲げモーメントが発生し、マフラー壁１２８と延長部１２４との面圧が低下するおそれがある。
特開平８−２５４１８１号公報

そこで本発明の課題は、圧縮機から発生する脈動（とくに、吸入脈動）を効果的に減衰・低減させることができ、しかも冷媒漏れのおそれのない高品質のマフラー装置を備えた圧縮機を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る圧縮機は、シリンダヘッドと一体に形成されたマフラー装置が設けられ、該マフラー装置の内部空間が、圧縮機の径方向に突設されるとともに周方向に延在しシリンダブロック側に開口部を持つマフラー壁と、該マフラー壁の開口部を閉じる、シリンダヘッドとシリンダブロックの間に介装された弁板の延長部とシール部材とによって形成された圧縮機において、前記マフラー壁と弁板の延長部との接続の安定化構造を設け、該マフラー壁と弁板の延長部との接続の安定化構造が、前記マフラー壁の開口部の端縁に前記弁板の延長部とシール部材とを挟持するコ字状部を設ける構造に構成されていることを特徴とするものからなる。このような構成においては、マフラー壁と弁板の延長部との接続状態が安定し、マフラー装置の内部空間のシール性が維持されるので、冷媒漏れのおそれを長期にわたり確実に解消することができる。

上記マフラー壁と弁板の延長部との接続の安定化構造は、マフラー壁の開口部の端縁に弁板の延長部とシール部材とを挟持するコ字状部を設ける構造から構成する。このような構成においては、マフラー装置の内部空間の内圧の上昇に伴い弁板の延長部が変形する不都合が解消されるので、マフラー壁と弁板の延長部とのシール性が維持され内部空間からの冷媒漏れのおそれを解消することができる。

本発明に係る圧縮機には、マフラー壁と弁板の延長部との接続の安定化構造を設けられ、マフラー装置の内部空間のシール性が維持可能な冷媒漏れのおそれのない高品質のマフラー装置が設けられているので、圧縮機から発生する脈動（とくに、吸入脈動）を長期にわたり確実に減衰・低減させることができる。

以下に、本発明の圧縮機の望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１、図２は、本発明の第１実施態様に係る圧縮機を示している。なお、以下の実施例および参考例における圧縮機は、車両用空調装置に利用される圧縮機を示している。図１において、１は圧縮機全体を示している。圧縮機１は、たとえば図８に示すような多気筒往復動式圧縮機に構成されている。圧縮機１は、周方向に複数のシリンダボアが設けられたシリンダブロック２を有している。シリンダブロック２の一端にはフロントハウジング３が接続されており、他端には弁板５およびシール部材６を介してシリンダヘッド４が接続されている。

圧縮機１には、マフラー装置７が一体に設けられている。マフラー装置７は、内部空間８を有している。内部空間８は、図１、図２に示すように圧縮機１の径方向に突設されるとともに周方向に延在しシリンダブロック側に開口部１０を持つマフラー壁９と、該マフラー壁９の開口部１０を閉じる、シリンダヘッド４とシリンダブロック２の間に介装された弁板５の延長部５ａとシール部材６とによって形成されている。内部空間８は、弁板１０と共働して吸入室を形成するためのシリンダヘッド４内の空間４ａに連通されおり、空間４ａの内側には、弁板１０と共働して吐出室を形成するための空間４ｂが設けられている。なお、図２において、１５はシリンダヘッド４をシリンダブロック２に接続するためのボルト（図示略）が挿通されるボルト孔を示している。

マフラー装置７のマフラー壁９と弁板５の延長部５ａとの間には両者の接続の安定を図るための安定構造が採用されている。本実施態様における安定構造は、図１に示すようにマフラー壁９の開口部１０の端縁に設けられ、延長部５ａとシール部材６の先端を挟持するコ字状部１１から構成されている。

本実施態様においては、マフラー装置７の内部空間８の内圧が上昇しても弁板５の延長部５ａの先端がコ字状部１１挟持され、弁板５の延長部５ａの変形のおそれが解消されるので、マフラー壁９と延長部５ａとのシール性が維持され内部空間８からの冷媒漏れのおそれを確実に解消することができる。

図３は、本発明の第２参考態様に係る圧縮機のシリンダヘッド１２を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の番号を付しその説明は省略する。本参考態様においては、内部空間８は、圧縮機１の径方向に突設されるとともに周方向に延在しシリンダブロック側に開口部１４を持つマフラー壁１３と、該マフラー壁１３の開口部１４を閉じる、弁板５の延長部５ａとシール部材６とによって形成されている。また、開口部１４は、圧縮機の径方向の外側に向かって徐々に周方向の長さが短くなる形状に形成されているので、内部空間８も圧縮機の径方向の外側に向かって徐々に周方向の長さが短くなる形状に形成されている。そして、本参考態様においては、該構造がマフラー壁１３と弁板５の延長部５ａとの間の両者の接続の安定を図るための安定構造に構成されている。

本参考態様においては、径方向の外側に行くほどマフラー壁１３と弁板５の延長部５aとの受圧面積は小さくなり、径方向外側のシール性の低い部分に作用する曲げモーメント自体が低下する。また、このような構成においては、マフラー壁１３および延長部５aの曲げ剛性を向上することができる。したがって、マフラー壁１３と延長部５ａとのシール性が維持され内部空間８からの冷媒漏れのおそれを解消することができる。

図４は、本発明の第３参考態様に係る圧縮機のシリンダヘッド１６を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の番号を付しその説明は省略する。本参考態様においては、内部空間８は、圧縮機１の径方向に突設されるとともに周方向に延在しシリンダブロック側に開口部１８を持つマフラー壁１７と、該マフラー壁１７の開口部１８を閉じる、弁板５の延長部５ａとシール部材６とによって形成されている。また、開口部１８は、圧縮機の径方向の外側に向かって徐々に周方向の長さが短くなる形状に形成されているので、内部空間８も圧縮機の径方向の外側に向かって徐々に周方向の長さが短くなる形状に形成されている。そして、本参考態様においても、該構造がマフラー壁１７と延長部５ａとの間の両者の接続の安定を図るための安定構造に構成されている。

本参考態様においては、径方向の外側に行くほどマフラー壁１７と弁板５の延長部５ａとの受圧面積は小さくなり、径方向外側のシール性の低い部分に作用する曲げモーメント自体が低下する。また、このような構成においては、マフラー壁１７および延長部５aの曲げ剛性を向上することができる。とくに、本参考態様においては、マフラー壁１７は円弧状に形成されているので、マフラー壁１７の変形をより確実に防止できる。したがって、マフラー壁１７延長部５ａとのシール性が維持され内部空間８からの冷媒漏れのおそれを解消することができる。

図５は、本発明の第４参考態様に係る圧縮機のシリンダヘッド１９を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の番号を付しその説明は省略する。本参考態様においては、内部空間８は、圧縮機１の径方向に突設されるとともに周方向に延在しシリンダブロック側に開口部２１を持つマフラー壁２０と、該マフラー壁２０の開口部２１を閉じる、弁板５の延長部５ａとシール部材６とによって形成されている。また、開口部２１は、圧縮機の径方向の外側に向かって徐々に周方向の長さが短くなる形状に形成されているので、内部空間８も圧縮機の径方向の外側に向かって徐々に周方向の長さが短くなる形状に形成されている。そして、本参考態様においても、該構造がマフラー壁２０と延長部５ａとの間の両者の接続の安定を図るための安定構造に構成されている。さらに本参考態様においては、内部空間８内にはリブ２２、２３が設けられており、該リブ２２、２３が、マフラー壁２０と延長部５ａとの間の両者の接続の安定を図るためのもう一つの安定構造に構成されている。なお、本参考態様においては、リブ２２、２３の高さ（圧縮機軸方向の長さ）はマフラー壁２０の高さより若干低く設定されており、シール部材６との間に隙間が形成されるようになっている。そして、該隙間を介して内部空間８と吸入室が連通されるようになっている。また、リブ２２、２３の形状、個数は図５に示す態様に限定されるものではなく適宜最適な形状等に設定することができる。

本参考態様においては、径方向の外側に行くほどマフラー壁２０と弁板５の延長部５aとの受圧面積は小さくなり、径方向外側のシール性の低い部分に作用する曲げモーメント自体が低下する。また、このような構成においては、マフラー壁２０および延長部５ａの曲げ剛性を向上することができる。さらに、本参考態様においては、内部空間８内にはリブ２２、２３が設けられているので、マフラー壁２０の曲げ剛性をより向上することができる。したがって、マフラー壁２０と延長部５ａとのシール性が維持され内部空間８からの冷媒漏れのおそれを解消することができる。

図６は、本発明の第５参考態様に係る圧縮機を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の番号を付しその説明は省略する。本参考態様においては、弁板２４の延長部２４ａがシリンダブロック側に厚肉化した構造に構成されており、該構造がマフラー壁９と延長部２４ａとの間の両者の接続の安定を図るための安定構造に構成されている。

本参考態様においては、内部空間８の内圧の上昇により変形され易い弁板２４の延長部２４ａの変形が確実に防止されるので、マフラー壁９と弁板２４の延長部２４ａとのシール性が維持され内部空間８からの冷媒漏れのおそれを解消することができる。

図７は、本発明の第６参考態様に係る圧縮機を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の番号を付しその説明は省略する。本参考態様においては、シリンダブロック２５には，弁板２６の延長部２６ａを支持するための支持部２７が設けられている。該支持部２７は圧縮機の径方向に突設され圧縮機の周方向に延在されている。

本参考態様においても、内部空間８の内圧の上昇により変形され易い弁板２６の延長部２６ａの変形が確実に防止されるので、マフラー壁９と延長部２６ａとのシール性が維持され内部空間８からの冷媒漏れのおそれを解消することができる。

本発明に係る圧縮機は、あらゆる多気筒往復動式圧縮機に適用可能である。とくに車両用空調装置の圧縮機に好適なものである。

本発明の第１実施態様に係る圧縮機の外観図である。図１の圧縮機のＩＩ矢視図である。本発明の第２参考態様に係る圧縮機のシリンダヘッドの正面図である。本発明の第３参考態様に係る圧縮機のシリンダヘッドの正面図である。本発明の第４参考態様に係る圧縮機のシリンダヘッドの正面図である。本発明の第５参考態様に係る圧縮機の外観図である。本発明の第６参考態様に係る圧縮機の外観図である。従来の圧縮機の縦断面図である。図８とは別の従来の圧縮機の概略側面図である。図９の圧縮機のシリンダヘッドの正面図である。

符号の説明

１圧縮機
２、２５シリンダブロック
３フロントハウジング
４、１２、１６、１９シリンダヘッド
４ａ、４ｂ空間
５、２４，２６弁板
５ａ、２４ａ，２６ａ弁板の延長部
６シール部材
７マフラー装置
８内部空間
９、１３、１７、２０マフラー壁
１０、１４、１８、２１開口部
１１コ字状部
１５ボルト孔
２２、２３リブ
２７弁板の延長部の支持部

Claims

シリンダヘッドと一体に形成されたマフラー装置が設けられ、該マフラー装置の内部空間が、圧縮機の径方向に突設されるとともに周方向に延在しシリンダブロック側に開口部を持つマフラー壁と、該マフラー壁の開口部を閉じる、シリンダヘッドとシリンダブロックの間に介装された弁板の延長部とシール部材とによって形成された圧縮機において、前記マフラー壁と弁板の延長部との接続の安定化構造を設け、該マフラー壁と弁板の延長部との接続の安定化構造が、前記マフラー壁の開口部の端縁に前記弁板の延長部とシール部材とを挟持するコ字状部を設ける構造に構成されていることを特徴とする圧縮機。