JPH07332236A

JPH07332236A - 斜板型圧縮機

Info

Publication number: JPH07332236A
Application number: JP6127246A
Authority: JP
Inventors: Manabu Saeki; 学佐伯; Takeshi Sakai; 猛酒井
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-06-09
Filing date: 1994-06-09
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】斜板型圧縮機の基本骨格を維持しつつ、吐出
脈動を良好に低減する。【構成】後方側吐出室２４は第１の連通路２７を介し
て、前方側吐出室２３に連通され、さらに前方側吐出室
２３は第２の連通路を介して、圧縮機の外部吐出口２５
へ連通される。従って、ピストンシリンダ７ａ〜７ｅの
うち、後方側シリンダから吐出された圧縮冷媒は、ま
ず、後方側吐出室２４内で膨張し、次いで前方側吐出室
２３へ連通する第１の連通路２７通過時に絞られ、前方
側吐出室２３内で再び膨張する。そして、前方側吐出室
２３内で合流した前方側シリンダおよび後方側シリンダ
から吐出された圧縮冷媒は、第２の連通路２８通過時に
再び絞られ、外部吐出口２５から圧縮機外部へ吐出され
る。従って、既存の前後の吐出室２３、２４と、それら
を連通する第１、第２の連通路２７、２８とにより、圧
縮冷媒自身の膨張、絞り作用を行わせて、吐出脈動を良
好に低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は吐出脈動の低減を全体形
状の大型化を招くことなく達成できる斜板型圧縮機に関
するもので、例えば自動車用空調装置の冷媒圧縮機とし
て好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、斜板型圧縮機の吐出脈動を低減す
る対策としては、特公昭５８−７８３５号公報に記載さ
れているものがあり、この公報記載のものは斜板型圧縮
機の低、高圧室の外側に隣接して、補助的な吐出室を別
途設け、この吐出室における冷媒の膨張、拡散による干
渉作用にて、吐出脈動を低減し、消音効果を発揮するも
のである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、補助的な吐出室を吐出通路の途中に別途設
けているので、この吐出室の分だけ圧縮機の容積が増大
し、斜板型圧縮機が大型化するのは不可避である。本発
明は上記点に鑑みてなされたもので、圧縮機の基本構造
はそのままとし、簡単な構成で吐出脈動を低減でき、補
助的な吐出室を追加設置する必要がない斜板型圧縮機を
提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、以下の技術的手段を採用する。請求項１記載
の発明では、動力源からの動力を受け回転する回転軸
（１）と、この回転軸（１）を内蔵するケーシング部材
（２、３、９、１０）と、このケーシング部材（２、
３、９、１０）の内部にその周方向に沿って前記回転軸
（１）とは平行に配設された複数のピストンシリンダ
（７ａ〜７ｅ）と、前記ピストンシリンダ（７ａ〜７
ｅ）に往復動可能に組み込まれ、軸方向前後の両先端に
ピストン（６ａ、６ｂ）を有する複数の両頭ピストン
（６）と、前記回転軸（１）の回転を前記両頭ピストン
（６）の往復運動に変換する斜板機構（１ａ、８）と、
前記ケーシング部材（２、３、９、１０）の前方側の部
位に形成され、前記両頭ピストン（６）の前方側ピスト
ン（６ａ）により圧縮された流体が吐出される前方側吐
出室（２３）と、前記ケーシング部材（２、３、９、１
０）の後方側の部位に形成され、前記両頭ピストン
（６）の後方側ピストン（６ｂ）により圧縮された流体
が吐出される後方側吐出室（２４）と、前記前方側吐出
室（２３）と前記後方側吐出室（２４）とを連通する第
１の連通路（２７）と、前記ケーシング部材（２、３、
９、１０）の前方側もしくは後方側のいずれか一方の部
位に配置され、吐出流体を外部へ吐出する外部吐出口
（２５）と、前記前方側吐出室（２３）及び前記後方側
吐出室（２４）のうち、前記外部吐出口（２５）から遠
方となる方の吐出室（例えば２３）を前記外部吐出口
（２５）に連通する第２の連通路（２８）と、を備える
という技術的手段を採用する。

【０００５】請求項２記載の発明では、請求項１に記載
の斜板型圧縮機において、前記ケーシング部材（２、
３、９、１０）は、軸方向に複数に分割されており、こ
の複数のケーシング部材（２、３、９、１０）は、軸方
向に挿入される複数のボルト（１５ａ〜１５ｅ）により
一体に締結されており、前記ケーシング部材（２、３、
９、１０）の軸方向には、前記複数のボルト（１５ａ〜
１５ｅ）が挿入される複数のボルト挿入穴（２６ａ〜２
６ｅ）が形成されており、この複数のボルト挿入穴（２
６ａ〜２６ｅ）と前記複数のボルト（１５ａ〜１５ｅ）
との隙間部分は、少なくとも２つの独立した通路として
構成されており、この２つの独立した通路の一方により
前記第１の連通路（２７）が構成され、他方の通路によ
り前記第２の連通路（２８）が構成されていることを特
徴としている。

【０００６】請求項３記載の発明では、請求項１または
２に記載の斜板型圧縮機において、前記ピストンシリン
ダ（７ａ〜７ｅ）に、前記ピストン（６ａ、６ｂ）の吸
入行程において吸入される流体吸入量を調整可能とする
可変容量手段（１８）を備えていることを特徴とする。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施例の
具体的手段との対応関係を示すものである。

【０００７】

【発明の作用効果】請求項１、２記載の発明によれば、
図１、２に例示するように、後方側吐出室（２４）から
の第１の連通路（２７）は、外部吐出口（２５）に連通
することなく前方側吐出室（２３）に連通され、さらに
前方側吐出室（２３）からの第２の連通路（２８）は、
後方側吐出室（２４）に開口することなく、圧縮機の外
部吐出口（２５）へ連通される。

【０００８】従って、ピストンシリンダ（７ａ〜７ｅ）
のうち、後方側シリンダから吐出された圧縮流体（冷
媒）は、まず、後方側吐出室（２４）内で膨張し、次い
で前方側吐出室（２３）へ連通する第１の連通路（２
７）通過時に絞られ、前方側吐出室（２３）内で再び膨
張する。そして、前方側吐出室（２３）内で合流した前
方側シリンダおよび後方側シリンダから吐出された圧縮
流体は、外部吐出口（２５）へ通じる第２の連通路２８
通過時に再び絞られ、外部吐出口２５から圧縮機外部へ
吐出される。

【０００９】従って、既存の前後の吐出室２３、２４
と、それらを連通する、ケーシング部材（２、３、９、
１０）に設けた第１、第２の連通路２７、２８との組合
せで、圧縮流体自身の膨張、絞り作用を行わせて、吐出
脈動を良好に低減できる。その結果、従来技術のごとき
補助的な吐出室を追加設置する必要がなく、圧縮機の基
本構造はそのままでよく、小型、簡単な構成で斜板型圧
縮機の吐出脈動を低減できるという効果が大である。

【００１０】上記作用効果に加えて、請求項２記載の発
明によれば、ケーシング部材（２、３、９、１０）に設
けられた既存のボルト挿入穴（２６ａ〜２６ｅ）を第
１、第２の連通路（２７、２８）として使用しているの
で、この第１、第２の連通路（２７、２８）を極めて簡
単に構成できる。その結果、吐出脈動を低減できる斜板
型圧縮機をより一層低コストで、かつ小さな体格で提供
できるという効果が大である。

【００１１】また、請求項３記載の発明のごとく、本発
明の吐出脈動低減構造を持つ斜板型圧縮機に可変容量手
段を組み合わせた場合、例えば前後の両シリンダのう
ち、片側シリンダのみ運転する、５０％容量運転時に
は、圧縮流体自身の膨張、絞り作用が上記連通路、吐出
室部分でさらに助長されるので、吐出脈動低減効果がよ
り一層向上する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図１は自動車用空調装置の斜板型圧縮機の全体を
示しており、斜板の前後両側にピストンを配置する両ピ
ストンタイプのものである。１は金属製回転軸で、その
左端側（圧縮機前方側）に図示しない周知の電磁クラッ
チが連結され、この電磁クラッチを介して自動車エンジ
ン（動力源）の回転力を受けて回転する。この回転軸１
には傾斜した円盤状の斜板部１ａが一体に形成されてい
る。

【００１３】この回転軸１は２つのシリンダブロック
２、３に組み込まれたラジアルベアリング４ａ、４ｂに
よって回転自在に支持されている。また、前記斜板部１
ａはスラストベアリング５ａ、５ｂによってスラスト方
向の支持がなされている。６は軸方向の前後両先端にピ
ストン６ａ、６ｂを持つ両頭ピストンであり、シリンダ
ブロック２、３の周方向を複数例えば５等分する位置
（図２参照）に形成されたピストンシリンダ７ａ〜７ｅ
内に往復動可能に挿入され、冷媒ガスの圧縮を行うもの
である。この両頭ピストン６は、前記斜板１ａの旋回に
伴う揺動を一対の半球形状のシュー８を介して受け、シ
リンダブロック２、３のピストンシリンダ７内で往復運
動可能となっている。

【００１４】シリンダブロック２、３の軸方向前後の両
端面にはそれぞれ前方側、後方側のハウジング９、１０
が配設されており、このハウジング９、１０の内部に
は、吐出口１１ａ、１２ａを有するバルブシート１１、
１２、前記吐出口１１ａ、１２ａを開閉する吐出弁１
３、１４、吐出弁ストッパー１３ａ、１４ａ等が配置さ
れている。

【００１５】そして、これらの部材（１１、１２、１
３、１４、１３ａ、１４ａ）は前後のハウジング９、１
０とともに複数本例えば５本の通しボルト１５ａ〜１５
ｅでシリンダブロック２、３に一体に締結されている。
本例では前後のハウジング９、１０及びシリンダブロッ
ク２、３によりケーシング部材が構成されている。１６
は回転軸１部分から外部への冷媒洩れを防ぐ軸封装置
で、前方側のハウジング９内に組み込まれている。

【００１６】１７、１８は円筒状の吸入ロータリ弁で、
前記回転軸１に結合され、回転軸１と一体的に回転する
ものである。１９、２０は圧縮機前後の各ピストンシリ
ンダ７ａ〜７ｅにそれぞれ対応してシリンダブロック
２、３に設けられた吸入ポートであり、この吸入ポート
１９、２０を所定の回転角範囲において開口する連通穴
１７ａ、１８ａが上記各吸入ロータリ弁１７、１８に形
成されている。

【００１７】ここで、前後の吸入ロータリ弁１７、１８
のうち、本例では、後方側の吸入ロータリ弁１８を回転
軸１に対して軸方向には移動可能に構成して、その軸方
向位置を冷凍サイクルの熱負荷、具体的には後述の吸入
室２２の圧力（冷凍サイクルの圧縮機吸入圧力）に応じ
て調整可能にするとともに、前記連通穴１８ａの開口部
の回転角範囲が上記軸方向移動により変化するように、
連通穴１８ａの形状を段付き形状、テーパ状等に構成し
てある。

【００１８】このように構成すれば、後方側吸入ロータ
リ弁１８の軸方向位置を冷凍サイクルの熱負荷に応じて
調整することにより、各ピストンシリンダ７ａ〜７ｅの
うち、後方側シリンダの吸入行程期間（吸入冷媒ガス
量）が変わって、圧縮機の吐出容量を冷凍サイクルの熱
負荷に応じて変化させることができる。具体的には、後
方側シリンダの吐出容量を０％〜１００％に変化（前方
側シリンダを含めた圧縮機全体の吐出容量としては５０
％〜１００％に変化）させることができる。

【００１９】そして、上記前方側の吸入ロータリ弁１７
の連通穴１７ａは、回転軸１の中心部に形成された連通
路２１及び後方側の吸入ロータリ弁１８の中心穴部を介
して、後方側ハウジング１０の中心部に設けられた吸入
室２２に連通するようになっている。また、上記後方側
の吸入ロータリ弁１８の連通穴１８ａは、直接、前記吸
入室２２に連通するようになっている。

【００２０】この吸入室２２には図示しない配管を介し
て冷凍サイクルの蒸発器で蒸発した低温、低圧のガス冷
媒が吸入されるようになっている。２３、２４は前記前
後のハウジング９、１０内に形成された前方側、後方側
の吐出室で、前記吐出口１１ａ、１２ａから吐出された
高圧冷媒ガスが流入する部屋である。２５は冷媒ガスの
外部吐出口で、吐出室２３、２４に吐出された高圧冷媒
ガスを冷凍サイクルの圧縮機吐出側配管に吐出するため
のものであって、本例では前後のハウジング９、１０の
うち後方側のハウジング１０に配置されている。

【００２１】本発明では、上記前方側、後方側の吐出室
２３、２４と外部吐出口２５との連通構成に特徴を有し
ているので、この連通構成について以下詳述する。本実
施例の構成では、従来の斜板式圧縮機にみられるよう
に、前方側および後方側の各吐出室２３、２４を連通さ
せるための独立した通路は持たず、図２に示す様にボル
ト１５ａ〜１５ｅと、それが通るボルト挿入穴２６ａ〜
２６ｅとで構成される隙間部分を冷媒ガスの連通路とし
て使用するようになっている。

【００２２】すなわち、図２において、前記隙間部分で
構成される連通路は、２つの独立した連通路２７、２８
に分割されており、第１の連通路２７は前方側および後
方側の各吐出室２３、２４を連通するのみの機能を果し
ている。そして、第２の連通路２８は前方側吐出室２３
に集められた前後両ピストン６ａ、６ｂからの圧縮冷媒
を、前方側吐出室２３とは反対側部位（圧縮機後方側部
位）に位置する外部吐出口２５に送るだけの機能を果た
すようになっている。

【００２３】なお、上記第１、第２の連通路２７、２８
の途中に現れる、シリンダブロック２、３の合わせ面に
は、Ｏリングあるいはガスケット等の弾性材からなるシ
ール材２９を挟み込むことにより、斜板室３０への圧縮
冷媒の洩れを防止するようにしてある。図３（ｂ）は、
上記前後の吐出室２３、２４と外部吐出口２５との連通
関係を模式的に示している。図３（ａ）は従来の一般的
な斜板型圧縮機の同一部分の連通関係を示すもので、前
後の吐出室２３、２４を連通させるための独立した連通
路２８′をシリンダブロック２、３に設けている。

【００２４】次に、上記構成において本実施例の作動を
説明する。回転軸１が図示しない電磁クラッチを介して
自動車エンジンの動力を受けて回転すると、斜板部１ａ
は回転を伴う揺動を行い、シュー８を介して、ピストン
６をピストンシリンダ７ａ〜７ｅ内で往復運動させ、こ
のピストンシリンダ７ａ〜７ｅ内で冷媒の吸入、圧縮の
作用を行う。

【００２５】この吸入、圧縮の作用は公知のものと同じ
であるので、以下本発明の特徴とする吐出冷媒ガスの脈
動低減の作用を詳細に説明する。図３に従来品と本発明
の実施例品の連通路構成の概要を模式的に示す。図３
（ｂ）に示す本発明の実施例品では、図３（ａ）に示す
従来品の連通路２８′に相当する部分を前方側吐出室２
３からの吐出通路のみとして機能する第２の連通路２８
として構成し、そして前後の両吐出室２３、２４を連通
する第１の連通路２７は別途設けている。

【００２６】このように連通路を構成することにより、
ピストンシリンダ７ａ〜７ｅのうち、後方側のシリンダ
から吐出された脈動を伴う高圧冷媒は後方側吐出室２４
内で膨張するとともに、第１の連通路２７を通じてここ
で絞られながら前方側吐出室２３内に送られる。そし
て、前方側吐出室２３内でも、前方側のシリンダから吐
出された脈動を伴った高圧冷媒が存在しており、両者
（前方側、後方側の両シリンダからの高圧冷媒）は第１
の連通路２７内で互いに干渉し合う。

【００２７】さらに、両側シリンダから吐出された高圧
冷媒は一度、前方側吐出室２３内に集められ、次いで第
２の連通路２８で再度絞られながら外部吐出口２５に送
られる。このように、両吐出室２３、２４での膨張、第
１、第２の連通路２７、２８内での絞り、さらに第１の
連通路２７内での干渉作用が生じることにより高圧冷媒
の脈動成分の値が効果的に低減される。

【００２８】本発明の実施例品の効果を図４により具体
的に示す。図４の実線は本発明の実施例品の吐出圧力脈
動を示すもので、圧力脈動のピーク部分が緩和された形
状となり、破線で示す従来のもの（図３（ａ）参照）に
比して、脈動値が低減されていることがわかる。なお、
図４の実験条件は、圧縮機回転数：１０００ｒｐｍ、吐
出圧力：１．４７ＭＰａ、吸入圧力：０．１９６ＭＰａ
である。

【００２９】上述した本発明の実施例品においては、シ
リンダ７ａ〜７ｅのうち、後方側シリンダから吐出され
た高圧冷媒の圧力損失増大により圧縮機の性能低下が懸
念されるが、この圧力損失増大の問題に対しては以下の
対策をとることができる。今、第１の連通路２７、第２
の連通路２８、外部吐出口２５のトータルの通路面積を
それぞれＳ₁、Ｓ₂、Ｓ₃とすれば、Ｓ₁＞Ｓ₂＞Ｓ₃
（Ｓ₃は従来品と同等のこと）の関係を満足するように
上記各通路面積Ｓ₁、Ｓ₂、Ｓ₃を設定することにより
従来品と同等の性能を確保することが可能となる。

【００３０】また、第１の連通路２７を付加したことに
よる効果として、吐出室の容積増加があり、この吐出室
の容積増加により、圧縮機の体格はそのままでも、高圧
冷媒の膨張による脈動低減効果を向上できる。なお、上
述した実施例では、外部吐出口２５を後方側ハウジング
１０に配置しているので、この外部吐出口２５から遠方
となる前方側吐出室２３を、第２の連通路２８を介して
外部吐出口２５に連通させるようにしているが、外部吐
出口２５を前方側ハウジング９に配置する場合は、この
外部吐出口２５から遠方となる後方側吐出室２４を、第
２の連通路２８を介して外部吐出口２５に連通させるよ
うにすればよい。

【００３１】要は、斜板式圧縮機において、前後の吐出
室２３、２４を連通する第１の連通路２７とは別途独立
に、外部吐出口２５から遠方となる方の吐出室（２３ま
たは２４）を、他方の吐出室（２４または２３）を経由
しないで直接、外部吐出口２５に連通させる第２の連通
路２８を設ければよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜板型圧縮機の縦断面
図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】（ａ）は従来の圧縮機の連通路構成を概略的に
示す模式図、（ｂ）は本発明の圧縮機の連通路構成を概
略的に示す模式図である。

【図４】本発明による吐出脈動低減効果を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１回転軸１ａ斜板２、３シリンダブロック６両頭ピストン６ａ、６ｂ前方側、後方側ピストン７ａ〜７ｅピストンシリンダ８シュー９、１０前方側、後方側ハウジング１５ａ〜１５ｅボルト１７、１８吸入ロータリ弁１９、２０吸入ポート２２吸入室２３、２４前方側、後方側吐出室２５外部吐出口２６ａ〜２６ｅボルト挿入穴２７第１の連通路２８第２の連通路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】動力源からの動力を受け回転する回転軸
と、この回転軸を内蔵するケーシング部材と、このケーシング部材の内部にその周方向に沿って前記回
転軸とは平行に配設された複数のピストンシリンダと、前記ピストンシリンダに往復動可能に組み込まれ、軸方
向前後の両先端にピストンを有する複数の両頭ピストン
と、前記回転軸の回転を前記両頭ピストンの往復運動に変換
する斜板機構と、前記ケーシング部材の前方側の部位に形成され、前記両
頭ピストンの前方側ピストンにより圧縮された流体が吐
出される前方側吐出室と、前記ケーシング部材の後方側の部位に形成され、前記両
頭ピストンの後方側ピストンにより圧縮された流体が吐
出される後方側吐出室と、前記前方側吐出室と前記後方側吐出室とを連通する第１
の連通路と、前記ケーシング部材の前方側もしくは後方側のいずれか
一方の部位に配置され、吐出流体を外部へ吐出する外部
吐出口と、前記前方側吐出室及び前記後方側吐出室のうち、前記外
部吐出口から遠方となる方の吐出室を前記外部吐出口に
連通する第２の連通路と、を備えることを特徴とする斜
板型圧縮機。
【請求項２】前記ケーシング部材は、軸方向に複数に
分割されており、この複数のケーシング部材は、軸方向
に挿入される複数のボルトにより一体に締結されてお
り、前記ケーシング部材の軸方向には、前記複数のボルトが
挿入される複数のボルト挿入穴が形成されており、この複数のボルト挿入穴と前記複数のボルトとの隙間部
分は、少なくとも２つの独立した通路として構成されて
おり、この２つの独立した通路の一方により前記第１の連通路
が構成され、他方の通路により前記第２の連通路が構成
されていることを特徴とする請求項１に記載の斜板型圧
縮機。
【請求項３】前記ピストンシリンダに、前記ピストン
の吸入行程において吸入される流体吸入量を調整可能と
する可変容量手段を備えていることを特徴とする請求項
１または２に記載の斜板型圧縮機。