JPS6245090Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は気体を圧縮する圧縮機に関するもので
あり、特にその吐出脈動の低減に関するものであ
る。 圧縮機において吐出脈動が大きいと圧縮機自体
や吐出管の振動が大きくなり、また圧縮機や吐出
管を支持している支持体が共振して、騒音を発生
する不具合が生ずる。従来、この吐出脈動を低減
させる手段として実公昭53−47606号公報や特開
昭54−55809号公報に記載された装置が知られて
いる。前者は圧縮機の外殻を貫通して吐出室と連
絡する盲孔およびその盲孔に貫設された小孔群を
有するボルトもしくはスタツドと、前記小孔群を
囲む環状空室を備えて前記ボルトもしくはスタツ
ドに嵌合される管接手とからなる吐出管接続装置
である。また、後者は底部に小孔が形成された容
器状部材によつて吐出弁を覆うものである。いず
れも小孔によつて吐出気体の流れを絞るものであ
るため脈動防止効果が得られる反面、かなりの圧
力損失が生ずることを避け得ない。 本考案の考案者らは上記のような従来技術の欠
点を解消する手段を考求するうち、圧縮機の吐出
通路に市販のハニカム部材を配設すれば上記従来
装置に比較して圧力損失を著しく低減させ得るの
みならず、脈動防止効果をも向上させ得る事実を
発見した。このハニカム部材は多数の通孔を仕切
る仕切壁が極めて薄いものであつたが、更に研究
を進めた結果、仕切壁が比較的厚いものであつて
も、また、通孔の断面形状が通常のハニカム部材
におけるように六角ではなく円形や四角形のもの
であつても類似の効果が得られることを確認し本
考案に到達した。 しかして本考案の要旨とするところは、仕切壁
とその間に形成された多数の通孔とを備え、通孔
部分の面積が全面積の５割以上を占めるととも
に、通孔の長さＬと通孔に内接する円の直径Ｄと
の比Ｌ／Ｄが１以上である多孔部材を、吐出通路
の少なくとも１箇所に、その吐出通路を横切る状
態で配設したことにある。 本考案によつて、なぜ前記従来装置より優れた
脈動防止効果が得られるかは未だ十分明確にされ
てはいないが、従来技術が絞り効果を主体として
脈動を防止するものであるのに対し、本考案は整
流効果を主体として脈動を防止するものであると
考えられ、圧縮機の脈動を防止するためには後者
の方が前者より有効であるためではないかと推測
される。この推測の妥当性はともかくとして、本
考案の有効性は実験によつて確認されている。 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。 第１図は本考案を車両空調用の斜板式圧縮機に
適用した場合の一例を示すものである。図におい
て２はフロントシリンダブロツク、４はリヤシリ
ンダブロツクであり、互に対称な両シリンダブロ
ツクが合わされて１個のシリンダブロツク６を構
成している。フロントシリンダブロツク２および
リヤシリンダブロツク４には、それぞれ複数ずつ
のシリンダボア８および１０が形成され、これら
シリンダボア８および１０にまたがつて両頭のピ
ストン１２が摺動可能に嵌合されている。シリン
ダブロツク６の中心孔１４には回転軸１６が挿通
され、軸受１８および２０によつて回転可能に支
承されている。この回転軸１６の長手方向中央部
には斜板２２が固定されており、この斜板２２が
回転するとき２対のシユー２６およびボール２８
を介して前記ピストン１２がシリンダボア８，１
０内で往復運動させられるようになつている。３
０および３２はスラスト軸受である。 フロントシリンダブロツク２の端面には吸入弁
シート３４、バルブプレート３６およびガスケツ
ト３８を間に挟んでフロントハウジング４０が固
定されている。バルブプレート３６には各シリン
ダボア８に対応して１個ずつの吸入弁通路４２お
よび吐出弁通路４４が形成されており、それぞれ
吸入弁シート３４および吐出弁リード４５と共同
して吸入弁４６および吐出弁４８を構成してい
る。各吸入弁４６はフロントハウジング４０に形
成された共通の吸入室５０から冷媒ガスを吸入し
得る位置に設けられており、一方、各吐出弁４８
は共通の吐出室５２へ冷媒ガスを吐出し得る位置
に設けられている。吐出室５２はバルブプレート
３６に形成された連通口５４、フロントシリンダ
ブロツク２に形成された連通路５６および連通口
５８、ならびに吐出フランジ６０の連通口６１お
よび吐出ポート６２に連通させられている。 前記回転軸１６はフロントハウジング４０の中
央部を貫通して外部に突出し、この突出端におい
て駆動源たるエンジンにクラツチを介して接続さ
れる。回転軸１６とフロントハウジング４０とは
軸封装置６４によつて気密が保たれている。 一方、リヤシリンダブロツク４の端部には吸入
弁シート６６、バルブプレート６８およびガスケ
ツト７０を介してリヤハウジング７２が固定さ
れ、シリンダブロツク６およびフロントハウジン
グ４０と共に圧縮機本体を構成している。リヤハ
ウジング７２内には吸入室７４および吐出室７６
が形成されており、これらがそれぞれ吸入弁７８
および吐出弁８０を経てシリンダボア１０に連通
させられている。吐出室７６は、バルブプレート
に形成された連通口８２、リヤシリンダブロツク
４に形成された連通路８４および連通口８５、な
らびに吐出フランジ６０の連通口８６および吐出
ポート６２に連通させられている。 上記連通口８５ならびに前記連通口５８の出口
側には、ハニカム部材８７および８８がそれぞれ
設けられている。各ハニカム部材は、第２図およ
び第３図に示すように薄い仕切壁９２によつて囲
まれた六角形断面の多数の通孔９４を備えたもの
であり、通孔９４に内接する円の直径Ｄは３mm、
通孔９４の長さＬは８mmのアルミニウム製のもの
であつて、全体の面積のうちで通孔９４の部分の
面積の占める割合はほぼ95パーセントである。ハ
ニカム部材８７はリヤシリンダブロツク４と吐出
フランジ６０との間に挟まれて、通孔９４が連通
口８５および８６によつて形成される吐出冷媒の
流通路に平行となるように固定されている。ハニ
カム部材８８も同様に、フロントシリンダブロツ
ク２と吐出フランジ６０との間に挟まれて固定さ
れている。 以上のように構成された斜板式圧縮機におい
て、回転軸１６が回転させられれば斜板２２も一
体的に回転してピストン１２を軸方向に往復運動
させる。その結果、冷凍回路から図示しない吸入
フランジおよび吸入通路等を経て吸入室５０およ
び７４に冷媒ガスが吸入され、それぞれ吸入弁４
６および７８を経てシリンダボア８および１０に
吸入される。そして、このシリンダボア８および
１０内で圧縮された冷媒ガスは吐出弁４８および
８０を経て吐出室５２および７６へ吐出される。
吐出室５２に吐出された冷媒ガスは連通口５４、
連通路５６、連通口５８、ハニカム部材８８、連
通口６１および吐出ポート６２を経て冷凍回路に
供給される。一方、吐出室７６へ吐出された冷媒
ガスは連通口８２、連通路８４、連通口８５、ハ
ニカム部材８７、連通口８６および吐出ポート６
２を経て同様に冷凍回路へ供給される。 従来はこの吐出冷媒には相当な脈動が存在し、
これが圧縮機自体や吐出フランジ６０に接続され
た吐出管等を振動させ、更にこれらが固定されて
いる車体が共振して、騒音を発生させる不具合が
あつたのであるが、本実施例の圧縮機においては
ハニカム部材８７および８８の存在によつてこの
振動および騒音が著しく低減させられるのであ
る。 なお付言すれば、ハニカム部材は上記実施例装
置におけるようにシリンダブロツクと吐出フラン
ジとの間に挟んで取り付けることが取り付けの容
易さおよび脈動防止効果の両面からして最適であ
るが、たとえば、第１図に二点鎖線で示すように
吐出室５２および７６、連通口５４および８２、
吐出ポート６２等種々の位置にハニカム部材を設
けることが可能であり、また、複数のハニカム部
材を直列に１つの吐出通路に配設することも可能
なのであつて、要するに吐出通路の途中に少なく
とも１個のハニカム部材を配設すればよいのであ
る。 更に、第２図に示したような六角形断面の通孔
を備えたハニカム部材に代えて、第４図に示すよ
うに仕切壁９６の間に矩形または正方形の通孔９
８を備えた多孔部材１００や、第５図に示すよう
に仕切壁１０２の間に円形の通孔１０４が形成さ
れた多孔部材１０６等を使用することも可能であ
る（これらはハニカム部材と類似の構造、作用を
有し、広義にはハニカム部材ということもでき
る）。しかし、いずれにしても本考案の効果を得
るためには通孔の部分の面積が全体の面積の５割
以上を占めることが必要である。５割以下である
場合には冷媒ガスの流通抵抗が増大して本考案の
効果が充分得られないからである。そして、通孔
部分の面積比率が７割以上であることが望まし
く、８割以上であることが特に望ましい。通孔部
分の面積比率が高いほど冷媒ガスの流通抵抗が小
さく、しかも脈動防止効果には殆ど差がないから
である。多孔部材を前記実施例におけるようにア
ルミニウム等の金属で製作する場合には、通孔部
分の面積比率を８割以上にすることは極めて容易
であり、セラミツクス等によつて製作する場合で
も通孔面積の比率を７割以上にすることが可能で
ある。 また、通孔の長さＬと通孔に内接する円の直径
Ｄとの比率Ｌ／Ｄは１以上でなければ本考案の効
果が充分に得られず、２以上であることが望まし
い。また、複数の多孔部材を直列に配設するなど
の手段によつて比Ｌ／Ｄを５以上にすることも可
能である。 更に、多孔部材の通孔に内接する円の直径はあ
まりに小さくすると流通抵抗が増大するため、ま
た市販品がないため１mm以上であることが望まし
く、逆にあまり大きくすると脈動防止効果が得ら
れないこととなるため、車両空調装置用の圧縮機
程度の大きさの圧縮機においては８mm以下とする
ことが望ましい。また、同様な理由で２乃至５mm
とすることが特に望ましい。 更に、多孔部材は前記実施例におけるように全
体として平板状をなすもののみではなく、場合に
よつては曲面状をなすものの使用も可能である。 また、本考案は斜板式圧縮機のみならず、クラ
ンクシヤフト式等他の形式の圧縮機にも同様に適
用することが可能である。 最後に、本考案の効果を一層具体的に示すため
に、第１図に示した斜板式圧縮機について行われ
た多くの実験の結果の一部を示す。 第６図乃至第１０図は、第１図に示した斜板式
圧縮機に接続された吐出管の吐出フランジ６０と
の接続部近傍において吐出冷媒ガスの脈動を測定
し、記録した結果を示す図である。第６図はハニ
カム部材８７，８８をそれぞれ連通口８５，５８
の出口側に配設した場合の結果を示し、第７図は
それに加えて吐出ポート６２にもハニカム部材を
配設した場合の結果を示すものである。これに対
して、第８図はどこにもハニカム部材を設けない
場合の結果である。また第９図は吐出室５２およ
び７６に特開昭54−55809に記載されたような底
部に小孔を有する容器状部材（以後、単にバツフ
ア部材という）を配設した場合の結果を示すもの
であるが、上記第６〜８図とはスケールが異なつ
ているため、比較のためにハニカム部材もバツフ
ア部材も設けない場合の結果を同一スケールで第
１０図に示す。第９図と第１０図を比較すれば明
らかなように、バツフア部材を配設することによ
つて周波数の高い脈動は低減されるのであるが、
周波数の低い脈動はそれほど低減されない。これ
に対して、ハニカム部材を設けた場合である第６
図および第７図においては周波数の高い脈動は勿
論周波数の低い脈動も大幅に低減しており、本考
案の効果を如実に物語つている。 第１１図は、上記のような記録から吐出脈動幅
を読みとつた結果を示すグラフであり、図におい
て 「なし」とは、ハニカム部材もバツフア部材
も全く設けない場合、 「バツフア部材」とは、バツフア部材を吐出
室５２，７６に設けた場合、 「吐出管接続装置」とは、実公昭53−47606
に記載された管接続体を吐出フランジ６０に変
えて設けた場合、 「連通口５８，８５」、「吐出ポート６２」、
「連通口５４，８２」、「吐出室５２，７６」お
よび「連通口５８，８５ならびに吐出ポート６
２」とは、それぞれの場所に第２図に示したハ
ニカム部材を配設した場合 を意味するものとする。 図より、ハニカム部材は吐出通路中のどこに設
けても従来より遥かに優れた脈動防止効果を奏す
るのであるが、連通口５８，８５に設けた場合に
最も優れた脈動防止効果を示すことがわかる。ま
た、ハニカム部材を吐出通路中の２箇所に設けた
場合には１箇所に設けた場合より脈動防止効果が
向上することもこの図から明らかである。 第１２図は、第２図に示したハニカム部材を連
通口５８および８５と吐出ポート６２とに取り付
けるとともに、ハニカム部材の寸法を種々に変化
させた場合の結果を示すグラフである。図中の各
数字は、それぞれ下表の寸法のハニカム部材を取
り付けた場合のテストNo.を示している。

【表】 第１１図から明らかなように、通孔の内接円直
径が５mmである場合より３mmである場合の方が脈
動防止効果が大きく、また、通孔長さＬが長いほ
ど脈動防止効果が大きい。また、通孔長さＬが通
孔内接円直径Ｄより小さいテストNo.１，５および
６の場合に比較して、通孔長さＬが通孔内接円直
径Ｄ以上であるテストNo.２，３，４，７および８
の場合には脈動防止効果が格段に優れており、こ
の図から通孔長さＬは内接円直径Ｄより大きくす
ることが本考案の効果を享受する上で必要である
ことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である斜板式圧縮機
の縦断面図である。第２図は第１図の圧縮機に取
り付けられるハニカム部材の一部を拡大して示す
正面図であり、第３図は同じく側面断面図であ
る。第４図および第５図はそれぞれ上記ハニカム
部材に代えて使用される各多孔部材の斜視図およ
び正面図である。第６図および第７図は本考案に
係る圧縮機の吐出脈動を記録した結果を示す図で
あり、第８図ないし第１０図は比較のために示す
従来装置における吐出脈動を示す図である。第１
１図は本考案に係る圧縮機と従来の圧縮機の吐出
脈動幅を比較して示すグラフである。第１２図は
ハニカム部材の通孔内接円直径と通孔長さとを変
えた場合における吐出脈動幅の変化を示すグラフ
である。 ６：シリンダブロツク、１２：ピストン、１
６：回転軸、２２：斜板、４０：フロントハウジ
ング、４４，７８：吸入弁、４８，８０：吐出
弁、５０，７４：吸入室、５２，７６：吐出室、
５４，５８，６１，８２，８５，８６：連通口、
５６，８４：連通路、６０：吐出フランジ、６
２：吐出ポート、７２：リヤハウジング、８７，
８８：ハニカム部材、９２，９６，１０２：仕切
壁、９４，９８，１０４：通孔、１００，１０
６：多孔部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 仕切壁とその間に形成された多数の通孔とを備
   え、該通孔部分の面積が全面積の５割以上を占め
   るとともに、該通孔の長さＬと該通孔に内接する
   円の直径Ｄとの比Ｌ／Ｄが１以上である多孔部材
   を、吐出通路の少なくとも１箇所に、該吐出通路
   を横切る状態で配設したことを特徴とする圧縮
   機。