JP6540954B2 - 圧縮機 - Google Patents
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Description
(1)区画部材はヘッドガスケットと一体に形成することができ、専用の区画部材が不要となるメリットはあるものの、区画部材を備えたヘッドガスケットの形状が複雑化する。
(2)バルブプレートと第1空間部(貯油室)との間に第2空間部があるので、放圧通路を第1空間部(貯油室)に接続する経路に制約がある。
(3)第1空間部(貯油室)の周囲が吐出室であり、貯留されたオイルは高温の吐出ガスからの熱伝達の影響を受ける。これによりオイルの粘性が低下して潤滑性能が悪化する。
本発明は、上記の問題点を解消できる圧縮機を提供することを課題とする。
また、貯油室はバルブプレートにより区画されるので、貯油室への放圧通路の接続が容易である。
また、貯油室の周囲は吸入室であり、吐出室とは離間している。従って、クランク室から貯油室に流出して貯留されたオイルは吸入冷媒によって冷却される。よって、オイルの粘性低下を抑制し、潤滑性能を良好に維持できる。
図1は本発明の第1実施形態を示す圧縮機の断面図、図2は第1実施形態の要部(シリンダヘッド部分)の拡大断面図である。
この可変容量圧縮機100は、吐出容量ゼロ運転が可能であり、それゆえクラッチレス圧縮機である。
従って、外部駆動源からの動力が動力伝達装置に伝達され、駆動軸110は動力伝達装置と同期して回転可能となっている。
制御弁300は、圧力導入通路147を介して導入された吸入室141の圧力、及び、ソレノイドに流れる電流により発生する電磁力に応答して、吐出室142とクランク室140とを連通する圧力供給通路145の開度を調整し、クランク室140への吐出ガス導入量を制御する。クランク室140には、ピストン136が冷媒ガスを圧縮したときにシリンダボア101aとの間の隙間から漏れ出るブローバイガスと、制御弁300を経由する吐出ガスとが流入し、クランク室140内の冷媒は、連通路101c、空間部101d、絞り103c、貯油室148及び連通路104e1で構成される放圧通路146を介して、吸入室141へ流れる。
絞り103cは、シリンダブロック101側の空間部101dとシリンダヘッド104側の貯油室148とを連通させるようにバルブプレート103に穿設され、放圧通路146の最小流路断面積を規定している。
貯油室148は放圧通路146の一部をなすと共に放圧通路146を流れる冷媒からオイルを分離して貯留するための空間であり、連通路104e1は貯油室148と吸入室141とを連通させる。貯油室148及び連通路104e1については後に詳述する。
また、エアコン非作動時、つまり可変容量圧縮機100の非作動状態では、ソレノイドの通電をOFFすることにより、圧力供給通路145を全開状態にして、クランク室140の圧力を最大に制御し、可変容量圧縮機100の吐出容量を最小に制御する。
シリンダヘッド104は、外周壁104bと、端壁(底壁)104cと、吸入室141と吐出室142とを区画する第1環状隔壁104dと、第1環状隔壁104dの径方向内側に配置された第2環状隔壁104eとを有し、これらがアルミニウム鋳造により一体に形成されている。外周壁104b、第1環状隔壁104d及び第2環状隔壁104eは、駆動軸110の軸線Oを中心として同心円状に形成されている。
尚、第2環状隔壁104eによって囲まれる空間の開口部に相当する部分のヘッドガスケット139及び吐出弁形成シート138を切り欠いて、該空間を直接バルブシート103によって閉塞するようにしてもよい。
貯油室148は、第2環状隔壁104eとバルブプレート103とで、容易にシリンダヘッド104の中央部に配置できる。
従って、既に述べたように、クランク室140と吸入室141とは、連通路101c、空間部101d、絞り103c、貯油室148及び連通路104e1を介して、連通し、連通路101c、空間部101d、絞り103c、貯油室148及び連通路104e1が、放圧通路146をなす。
絞り103cは、貯油室148を画成するバルブプレート103に形成するので、開口面積の調整も含め形成は容易である。但し、吸入弁形成シート152、吐出弁形成シート138等に形成してもよい。また、連通路104e1は、溝ではなく、例えば、第2環状隔壁104eを貫通する貫通孔であってもよい。
貯油室148への冷媒の入口である絞り103c、及び、貯油室148からの冷媒の出口である連通路104e1は、共に貯油室148の比較的上部に形成されており、冷媒は貯油室148の上部を流れる。冷媒は軽く、これに混入しているオイルは重いので、貯油室148内でオイルが分離され、オイルは貯油室148の底部に貯留される。
従って、貯油室148内の空間は、放圧通路146をなす上側のガス空間と、分離されたオイルが貯留される下側のオイル貯留空間とに分かれる。
尚、貯油室148に貯留されるオイルが連通路104e1の高さまで上昇すると、貯留されたオイルは連通路104e1から吸入室141に流出する。従って、貯油室148に貯留される最大オイル量は、連通路104e1の位置によって決まる。従って、絞り103cは、連通路104e1より重力方向上側に配置することが望ましい。
オイル戻し通路149は、吐出弁形成シート138に形成されて貯油室148に開口する、絞りとして機能する連通孔138aと、吐出弁形成シート138に形成されて吸入室141に開口する連通孔138bと、一端側が連通孔138aと連通し、他端側が連通孔138bと連通するバルブプレート103に形成された溝103dと、で構成される。
また、貯油室148はバルブプレート103により区画されるので、貯油室148への放圧通路146の接続が容易である。
また、貯油室148の周囲は吸入室141であり、吐出室142とは離間している。従って、クランク室140から貯油室148に流出して貯留されたオイルは吸入冷媒によって冷却される。よって、オイルの粘性低下を抑制し、潤滑性能を良好に維持できる。
図3の実施形態では、吸入通路104aの直線路104a1を延長形成し、延長部140a1’の構成壁を貯油室148内に膨出させている。言い換えれば、直線路104a1の延長部104a1’を貯油室148の壁部の背方に位置させている。
更に、直線路104a1の延長部104a1’は吸入室141の下側領域に直接開口させている。従って、吸入通路104aは、連通路104a2と延長部104a1’との2箇所で、吸入室141と連通している。
図4の実施形態では、吸入通路104aの直線路104a1の延長上に、一端側が直線路104a1と連通し、他端側が絞り104fを介して吸入室141と連通する筒状空間104gが形成され、筒状空間104gの構成壁は貯油室148内に膨出している。
図5の実施形態では、吸入通路104aの直線路104a1と貯油室148とを接続通路104hを介して連通している。
また、外部冷媒回路を循環する冷媒は、吸入通路104aから吸入室141に流入するが、吸入冷媒と共に循環するオイルも流入する。貯油室148は直線路104a1の延長上にあるので、吸入冷媒から重さの違いによって分離されたオイルが接続通路104hの大径部104h2に集められ、小径部104h1を介して貯油室148に流入する。小径部104h1により貯油室148に流入する冷媒は抑制されるので、貯留されたオイルが撹拌されることが抑制される。
また、接続通路104hは、直線路104a1と一体的に形成できるので、コストへの影響はほとんどない。
図6の実施形態では、貯油室148と吸入室141とを直接連通させる連通路104e1(図1〜図5参照)が廃止される。そして、吸入通路104aの直線路104a1と貯油室148とが接続通路104hを介して連通し、接続通路104hが放圧通路146の一部をなすように構成される。
また、外部冷媒回路を循環する冷媒は、吸入通路104aから吸入室141に流入するが、吸入冷媒と共に循環するオイルも流入する。貯油室148は直線路104a1の延長上にあるので、吸入冷媒から重さの違いによって分離されたオイルが接続通路104hから貯油室148に流入して貯留される。
図7の実施形態では、直線路104a1、貯油室148の重力方向上側の領域及び連通路104e1が、吸入通路104aとなるように構成している。
外部冷媒回路を循環する冷媒は、直線路104a1から貯油室148に流入するが、吸入冷媒と共に循環するオイルも流入する。直線路104a1の貯油室148側の開口は、シリンダヘッド104の端壁(底壁)104cから延設された障壁104iに対峙している。従って、吸入冷媒は障壁104iに衝突してオイル分離が促進され、分離されたオイルは貯油室148の下部領域に貯留され、冷媒ガスは連通路104e1から吸入室141に流れる。従って、前述の実施形態の同様の効果が得られる。
また、上記の実施形態では、本発明を可変容量圧縮機に適用したが、本発明は固定容量圧縮機を含む往復動圧縮機全般に適用可能である。
101 シリンダブロック
101a シリンダボア
101b マフラ形成壁
101c 連通路
101d 空間部
102 フロントハウジング
102a ボス部
103 バルブプレート
103a 吸入孔
103b 吐出孔
103c 絞り
103d 溝
104 シリンダヘッド
104a 吸入通路
104a1 直線路
104a2 連通路
104a1’ 直線路の延長部
104b 外周壁
104c 端壁
104d 第1環状隔壁
104e 第2環状隔壁
104e1 連通路
104e2 障壁
104f 絞り
104g 筒状空間
104h 接続通路
104h1 小径部
104h2 大径部
104i 障壁
105 通しボルト
106 蓋部材
106a 吐出ポート
110 駆動軸
111 斜板
111a 第2アーム
111b 貫通孔
112 ロータ
112a 第1アーム
114 傾角減少バネ
115 傾角増大バネ
116 バネ支持部材
120 リンク機構
121 リンクアーム
122 第1連結ピン
123 第2連結ピン
130 軸封装置
131、132 軸受
133 軸受
134 スラストプレート
135 調整ネジ
136 ピストン
137 シュー
138 吐出弁形成シート
138a、138b 連通孔
139 ヘッドガスケット
140 クランク室
141 吸入室
142 吐出室
143 マフラ空間
144 連通路
145 圧力供給通路
146 放圧通路
147 圧力導入通路
148 貯油室
149 オイル戻し通路
150 センターガスケット
151 シリンダガスケット
152 吸入弁形成シート
200 逆止弁
300 制御弁
Claims (10)
- 複数のシリンダボアを有しそれぞれにピストンが装置されるシリンダブロックと、シリンダブロックの一端側にバルブプレートを介して配置され、径方向内側に吸入室、径方向外側に吐出室を区画するシリンダヘッドと、を備え、駆動軸と同期して回転する斜板により前記ピストンを往復動させて、冷媒を前記吸入室から前記シリンダボア内に吸入し、前記シリンダボア内で圧縮して前記吐出室に吐出する圧縮機であって、
前記斜板が配置されるクランク室と前記吸入室とを連通する放圧通路と、
前記放圧通路の一部をなして、前記放圧通路を流れる冷媒からオイルを分離して貯留する貯油室と、を含んで構成され、
前記貯油室は、前記シリンダヘッドに一体に形成されて前記シリンダヘッドの底壁から前記バルブプレートに向かって突設され、外周部が前記吸入室に囲まれた環状隔壁と、前記バルブプレートとで、区画されることを特徴とする、圧縮機。 - 前記環状隔壁は、シリンダブロックとシリンダヘッドとの締結時に、前記環状隔壁の突出側端部が前記バルブプレートを押圧するように、突出高さが設定されていることを特徴とする、請求項1記載の圧縮機。
- 前記貯油室の重力方向下側の領域は、前記環状隔壁を跨ぐ、絞り付きのオイル戻し通路を介して、前記吸入室と連通し、
前記オイル戻し通路は、前記バルブプレート、及び、前記バルブプレートと前記シリンダヘッドとの間に介挿される介挿部材のうち、少なくとも1つに形成されていることを特徴とする、請求項2記載の圧縮機。 - 前記シリンダヘッドには、外部冷媒回路と前記吸入室とを連通する吸入通路が形成されており、
前記吸入通路は、前記シリンダヘッドの径方向外側から内側に向かって直線的に延設された直線路を有し、前記直線路の構成壁は前記貯油室内に膨出していることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の圧縮機。 - 前記シリンダヘッドには、外部冷媒回路と前記吸入室とを連通する吸入通路が形成されており、
前記吸入通路は、前記シリンダヘッドの径方向外側から内側に向かって直線的に延設された直線路を有し、
前記直線路の延長上には、一端側が前記直線路と連通し、他端側が絞りを介して前記吸入室と連通する筒状空間が形成され、前記筒状空間の構成壁は前記貯油室内に膨出していることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の圧縮機。 - 前記貯油室は前記吸入室の圧力領域となっており、
前記シリンダヘッドには、外部冷媒回路と前記吸入室とを連通する吸入通路が形成されており、
前記吸入通路は、前記シリンダヘッドの径方向外側から内側に向かって直線的に延設された直線路を有し、
前記貯油室の重力方向上側の領域は、前記直線路から延設された接続通路と連通し、
前記接続通路は、前記直線路より小径の小径部を有することを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の圧縮機。 - 前記接続通路は、前記小径部と、前記小径部より前記直線路側に配置されて前記小径部より大径の大径部と、を有することを特徴とする、請求項6記載の圧縮機。
- 前記吸入通路は、前記直線路から直接前記吸入室に至る第1通路と、前記直線路から前記接続通路及び前記貯油室の重力方向上側の領域を経由して前記吸入室に至る第2通路とを有し、前記第2通路の最小流路断面積は、前記第1通路の最小流路断面積より小さく設定されていることを特徴とする、請求項6記載の圧縮機。
- 前記貯油室は前記吸入室の圧力領域となっており、
前記シリンダヘッドには、外部冷媒回路と前記吸入室とを連通する吸入通路が形成されており、
前記吸入通路は、前記シリンダヘッドの径方向外側から内側に向かって直線的に延設された直線路を有し、
前記貯油室の重力方向上側の領域は、前記直線路から延設された接続通路と連通し、
前記接続通路は、前記放圧通路の一部をなしていることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の圧縮機。 - 前記吐出室と前記クランク室とを連通する圧力供給通路と、
前記圧力供給通路に配設された制御弁と、
前記放圧通路の前記貯油室より上流側に配設された絞りと、
を更に含んで構成され、
前記斜板は、その傾角が変更可能であって、前記クランク室の圧力が上昇するとその傾角が減少し、これによってピストンのストロークが減少するように構成されていることを特徴とする、請求項1〜請求項9のいずれか1つに記載の圧縮機。
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