WO2001029418A1 - Structure limitant les pulsations dans un compresseur - Google Patents

Description

明細書 圧縮機における脈動抑制構造 技術分野

本発明は、 ビストンの往復動によって吸入室から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。 背景技術

一般に、 圧縮機に備えられたバルブプレートには吸入ポート及び吐出ボートが 形成されている。 吸入ポート及び吐出ポートと対向するように、 吸入弁及び吐出 弁が開閉可能に設けられている。 ピス トンの往復動に伴い、 吸入ポートから吸入 弁を押し開いてシリンダボア内にガスが吸入される。この種の圧縮機においては、 圧縮運転時に吸入弁の開放や振動に起因して、吸入室内の圧力が周期的に変動し、 いわゆる吸入脈動が発生する。 圧縮機に備えられた吸入室は、 その容積が大きいほど、 吸入脈動の抑制に効果 的である。 特開平 7— 2 6 9 4 6 2号公報では、 シリンダブロックに副吸入室が 設けられ、 吸入室が拡張された圧縮機を開示している。 このように拡張された吸 入室は、 吸入脈動の抑制効果を一層高める。 吸入室を拡張すべく、 副吸入室が回転軸の軸線の延長線上に設けられている。 従って副吸入室ためのスペースが、 シリンダブロック内に必要となる。 そのため、 シリンダブロックの長さが増大し、 圧縮機が大型化する。 圧縮機が車両に搭載さ れる場合、 圧縮機の大型化は、 圧縮機以外の車両の部品に対する干渉を招いてし まい、 好ましくない。 発明の開示

本発明は、 圧縮機の大型化を回避し、 かつ脈動抑制効果を高めた圧縮機を提供 することを目的とする。 上記の目的を達成するために、 本発明は、 以下に示す圧縮機を提供する。 すな わち、 前記圧縮機は、 開口部を有するとともにシリンダブロックを備えたハウジ ングを備えている。 回転軸が、 ハウジングに支持されている。 複数のシリンダボ ァが、 回転軸の軸線を中心として等角度間隔にシリンダブ口ックに設けられてい る。 吐出室が及び吸入室がハウジングに形成されている。 バルブプレートが、 シ リンダボアと吸入室との間及びシリンダポアと吐出室との間を仕切る。 各シリン ダボアに対応する複数の吐出ポート及び吸入ポートがバルブプレートに形成され る。 各シリンダボアに収容されたピス トンは、 吸入ボートを通じてシリンダボア 内に吸入されたガスを圧縮する。 圧縮ガスはシリンダボアから吐出ポートを通じ て吐出室に吐出する。導入通路がハウジングの開口部から吸入室へ向かって延び、 かつ屈曲してからバルブプレートに向かって延びる。 導入通路は、 ガスの流通を 許容すべく、 ハウジングの開口部と吸入室とを接続する。 図面の簡単な説明

図 1は本発明を具体化した第 1実施形態における圧縮機の断面図である。

図 2は図 1の 2— 2線に沿った断面図である。

図 3は図 1の 3— 3線に沿った断面図である。

図 4は第 2実施形態における吸入室付近の部分拡大断面図である。

図 5は第 3実施形態における吸入室付近の部分拡大断面図である。

図 6は第 4実施形態における吸入室付近の部分拡大断面図である。

図 7は第 5実施形態における吸入室付近の部分拡大断面図である。

発明を実施するための最良の形態

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実施形態 について図 1〜図 3に基づいて説明する。 図 1に示すように、 制御圧室 1 2 1力 シリ ンダブ口ック 1 1 とフロントハウ ジング 1 2との間に形成されている。 シリンダブ口ック 1 1及びフロントハウジ ング 1 2に支持された回転軸 1 3は、 エンジン （図示略） と作動連結されている。 斜板 1 4が回転軸 1 3に対し、 傾動可能でかつ回転軸 1 3と一体的に回転可能で ある。 シリンダブ口ック 1 1には複数のシリンダボア 1 1 1 (図 1では 1つのみ 図示） が貫設されている。 シリンダボア 1 1 1は、 回転軸 1 3の軸線 1 3 1を中 心とした円上に等角度間隔に設けられている。 シリンダボア 1 1 1内にはピスト ン 1 5が収容されている。 斜板 1 4の回転運動は、 シユー 1 6を介してビス トン 1 5の往復動に変換される。 シリンダブ口ック 1 1にはリャハウジング 1 7がバルブプレート 1 8、 第 1及 び第 2プレート 1 9 ， 2 0及びリテ一ナプレート 2 1を介して接合されている。 リャハウジング 1 7内には吸入室 2 2と吐出室 2 3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 2 2と吐出室 2 3とは、 リャハウジング 1 7に 形成された円環状をなす隔壁 1 7 2によって区画されている。 吐出室 2 3は吸入 室 2 2を取り囲んでいる。 図 1及び図 3に示すように、 隔壁 1 7 2の径方向内側において、 リテーナプレ ート 2 1、第 2プレート 2 0及びバルブプレート 1 8には、吸入ポート 1 8 1力 各シリンダボア 1 1 1に対応して形成されている。 複数の吸入ポート 1 8 1は回 転軸 1 3の軸線 1 3 1を中心とした円上に等角度間隔に配列されている。 隔壁 1 7 2の径方向外側において、 第 1プレート 1 9及びバルブプレート 1 8には吐出 ポート 1 8 2が各シリンダボア 1 1 1に対応して形成されている。 第 1プレート 1 9には各吸入ポート 1 8 1に対応する吸入弁 1 9 1が形成され、 第 2プレート 2 0には各吐出ポート 1 8 2に対応する吐出弁 2 0 1が形成されている。 吸入弁 1 9 1は、 吸入ポート 1 8 1を開閉し、 吐出弁 2 0 1は吐出ポート 1 8 2を開閉 する。 圧力供給通路 2 4が吐出室 2 3と制御圧室 1 2 1 とを接続している： 放圧通路 2 6は、 制御圧室 1 2 1 と吸入室 2 2とを接続している。 容量制御弁 2 5が圧力 供給通路 2 4上に設けられている。 圧力供給通路 2 4は、 吐出室 2 3内のガスを 制御圧室 1 2 1へ供給する。 コントローラは、 車室内の温度を検出する温度検出 器 （図示略） によって検出される温度、 及び室温設定器 （図示略） によって設定 された目標温度に基づいて、 容量制御弁 2 5の励消磁を制御する。 制御圧室 1 2 1内のガスは、 放圧通路 2 6を介して吸入室 2 2へ流出する。 容 量制御弁 2 5が消磁状態にあるとき、 吐出室 2 3内のガスは制御圧室 1 2 1へ流 入しない。 従って、 制御圧室 1 2 1内の圧力 （制御圧） と、 吸入圧とのビス トン 1 5を介した差圧が小さくなり、 斜板 1 4が、 図 1 の実線に示す最大傾角位置へ 移行する。 容量制御弁 2 5が励磁状態にあるとき、 吐出室 2 3内のガスが圧力供 給通路 2 4を通して制御圧室 1 2 1へ流入する。 従って、 制御圧と吸入圧とのピ ストン 1 5を介した差圧が大きくなり、 斜板 1 4が、 図 1の点線に示す最小傾角 位置へ移行する。 リャハウジング 1 7には導入通路 2 7が形成されている。 導入通路 2 7の入口 2 7 6はリャハウジング 1 7の周壁 1 7 3上に開口している。 導入通路 2 7は、 入口 2 7 6から吐出室 2 3を横切って吸入室 2 2に連通している。 導入通路 2 7 と吐出室 2 3との間は、 導入通路 2 7の壁により遮断されている。 導入通路 2 7 は、 吐出室 2 3の端壁 2 3 1及び吸入室 2 2の端壁 2 2 1に沿って吸入室 2 2内 に延びる第 1の部分 2 7 2と、 吸入室 2 2内で略直角に屈曲してバルブプレート 1 8に向かって延びる第 2の部分 2 7 3とを有する。 第 1の部分 2 7 2は、 回転 軸 1 3の軸線 1 3 1に対して略直交し、 第 2の部分 2 7 3は、 回転軸 1 3の軸線 1 3 1に対して平行に延びている。 吸入室 2 2及び吐出室 2 3の両端壁 2 2 1 , 2 3 1は、 バルブプレート 1 8に対向して位置している。 導入通路 2 7の出口 2 7 1は、 吸入室 2 2の端壁 2 2 1よりもバルブプレート 1 8に近い位置に配置されている。 吸入室 2 2内のガスは、 ピス トン 1 5の上死点から下死点への移動によって、 吸入弁 1 9 1を押し退けながら吸入ポート 1 8 1からシリンダボア 1 1 1内へ吸 入される。 シリンダボア 1 1 1内のガスは、 ピス トン 1 5の下死点から上死点へ の移動によって吐出弁 2 0 1を押し退けながら吐出ポート 1 8 2から吐出室 2 3 へ吐出される。 吐出弁 2 0 1はリテーナプレート 2 1上のリテーナ 2 1 1によつ てその開度を規制される。 吐出室 2 3のガスは、 外部ガス回路 2 8上の凝縮器 2 9、膨張弁 3 0、蒸発器 3 1及び導入通路 2 7を経由して吸入室 2 2に還流する。 本実施形態は、 以下の効果を有する。 出口 2 7 1付近における吸入圧の変動は、 吸入脈動として導入通路 2 7から外 部ガス回路 2 8 へ伝播する。 その吸入脈動が、 車室内にある蒸発器 3 1が振動し て騒音を発生させる原因となる。 それに対し、 本実施形態では導入通路 2 7を屈 曲させているため、 吸入脈動の発生が抑制され、 騒音を抑制することができる。 また、 導入通路 2 7は、 回転軸 1 3の軸線 1 3 1の方向に沿って寸法のリャハウ ジング 1 7の増大をもたらすことなく、 リャハウジング 1 7内に形成できる。 従 つて、 圧縮機の大型化を回避することもできる。 導入通路 2 7は、 その絞り機能により、 脈動抑制効果を発揮する。 導入通路 2 7の長さが長レ、ほど、 絞り機能が高くなる。 導入通路 2 7を屈曲させることによ り、 導入通路 2 7の長さが長くなり、 吸入脈動の抑制効果が増大する。 導入通路 2 7を略直角に屈曲形成することにより、 金型を用いてリャハウジン グ 1 7を形成する際に、 その型抜きが容易になる。 一般的に、 吸入室 2 2内における圧力変動は、 吸入ポート 1 8 1 の近辺をのぞ いて端壁 2 2 1付近よりもバルブプレート 1 8付近の方が少ない。 導入通路 2 7 の出口 2 7 1は、 吸入室 2 2の端壁 2 2 1 よりもバルブプレート 1 8に近い位置 に配置されている。 従って、 吸入脈動が効果的に抑制される。 導入通路 2 7の全長は、 第 1の部分 2 7 2の長さと第 2の部分 2 7 3の長さと の和である。 第 1の部分 2 7 2は、 リャハウジング 1 7の回転軸 1 3の軸線の方 向の長さを増大させることなく導入通路 2 7の全長を長くする上で好適な部分で ある。 従って、 吐出室 2 3を横切る導入通路 2 7は、 吸入脈動の抑制に有利であ る。 導入通路 2 7の第 1の部分 2 7 2を端壁 2 3 1に沿わせたことにより、 端壁 2 3 1が導入通路 2 7の壁の一部を形成している。 第 1の部分 2 7 2が端壁 2 3 1 とは別に形成されると、 導入通路 2 7の壁が吐出室 2 3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 2 3の容積が本実施形態よりも小さくな る。 吐出室 2 3の容積が大きいほど吐出脈動の抑制効果は高い。 また、 吐出室 2 3の端壁 2 3 1及び吸入室 2 2の端壁 2 2 1に導入通路 2 7を沿わせることによ り、 バルブプレート 1 8に向かう導入通路 2 7の部分 2 7 3の長さを最大限に確 保することができる。 回転軸 1 3の半径方向 （即ち、 リャハウジング 1 7の半径方向） に向かう導入 通路 2 7の部分を吸入室 2 2の端壁 2 2 1及び吐出室 2 3の端壁 2 3 1に一体形 成したことにより、別体構成に比して容易に製造でき、 かつコストが低減される。 次に、 図 4に示す第 2実施形態を説明する。 なお、 図 1〜図 3に示す第 1実施 形態と同じ部材には同じ符号が付してある。 バルブプレート 1 8と平行に延びる導入通路 2 7の途中に副吸入室 3 2が設け られている。 副吸入室 3 2は導入通路 2 7の容積を拡大させる。 副吸入室 3 2の 大部分は吐出室 2 3内に張り出している。 副吸入室 3 2は、 吸入脈動低減に有効 に機能する。 次に、 図 5に示す第 3実施形態を説明する。 図 1〜図 3に示す第 1実施形態と 同じ部材には同じ符号が付してある。 バルブプレート 1 8に向かう導入通路 2 7の部分 2 7 4が回転軸 1 3の軸線 1 3 1に対して傾いている。 導入通路 2 7の部分 2 7 4の傾きは、 導入通路 2 7の 全長を増大させる。 その結果、 吸入脈動が十分に低減される。 次に、 図 6に示す第 4実施形態を説明する。 図 1〜図 3の第 1実施形態と同じ 部材には同じ符号が付してある。 導入通路 2 7の入口 2 7 6から、 吐出室 2 3を通過して、 吸入室 2 2內に延び る部分 2 7 5が回転軸 1 3の軸線 1 3 1に対して傾いている。 導入通路 2 7の傾 いた部分 2 7 5は、 導入通路 2 7の全長を増大させる。 次に、 図 7に示す第 5実施形態を説明する。 図 1〜図 3の第 1実施形態と同じ 部材には同じ符号が付してある。 導入通路 2 7の入口 2 7 7が吐出室 2 3の端壁 2 3 1上に開口している。 従つ て、 導入通路 2 7は 2か所で屈曲する。 屈曲部分の数が多いほど導入通路 2 7に おける吸入脈動抑制効果が高くなる。

Claims

請求の範囲

1 . 開口部を有するとともにシリンダブ口ックを備えたハウジングと、

そのハウジングに支持された回転軸と、

回転軸の軸線を中心として等角度間隔にシリンダブ口ックに設けられた複数の シリンダボアと、

ハウジングに形成された吐出室と、

ハウジングに形成された吸入室と、

シリンダボアと吸入室との間及びシリンダボアと吐出室との間を仕切るととも に、 各シリンダボアに対応する複数の吸入ポート及び吐出ポートが形成されたバ ノレブプレートと、

各シリンダボアに収容されたピストンであって、 そのピス トンは、 バルブプレ 一トを通じてシリンダボア内に吸入されたガスを圧縮して、 その圧縮ガスをシリ ンダボアから前記吐出ポートを通じて吐出室に吐出することと、

ハウジングの開口部から吸入室へ向かって延び、 かつ屈曲してからバルブプレ ートに向かって延びる導入通路であって、 その導入通路は、 ガスの流通を許容す ベく、 ハウジングの開口部と吸入室とを接続することと

からなる圧縮機。

2 . 前記導入通路は吸入室内で屈曲することを特徴とする請求項 1に記載の圧縮 機。

3 . 前記導入通路は吸入室内で略直角に屈曲してから回転軸の軸線に略平行に延 びることを特徴とする請求項 2に記載の圧縮機。

4 . 前記導入通路は開口部を有し、 前記吸入室は前記バルブプレートと対向する 壁を有し、 前記開口部は吸入室の壁よりもバルブプレート近傍で開口することを 特徴とする請求項 1〜請求項 3のいずれかに記載の圧縮機。

5 . 前記吐出室はハウジング内において前記吸入室を取り囲むように区画形成さ れ、 前記導入通路は吐出室を横切ることを特徴とする請求項 1〜請求項 4のいず れかに記載の圧縮機。

6 . 前記吐出室及び前記吸入室は、 前記バルブプレートと対向する壁を有し、 前 記導入通路は吐出室の壁及び吸入室の壁に沿って延びた後に屈曲することを特徴 とする請求項 5に記載の圧縮機。

7 . 前記ハゥジングの開口部から吸入室へ向かう導入通路の部分には通路容積を 拡大すべく、 副吸入室が設けられることを特徴とする請求項 1〜請求項 6のいず れかに記載の圧縮機。