JPH07332235A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮機の大型化、圧力損失の増大を招くこと
なく、吐出脈動を良好に低減できるようにする。 【構成】 圧縮機の高圧室２３、２４内に、中空室２
６、２７を形成し、この中空室２６、２７の一部に吐出
ガスの圧力により弾性変形可能な膜状部材３０、３１を
設けるとともに、中空室２６、２７内と高圧室２３、２
４とを連通するオリフィス３４、３５を設け、高圧室２
３、２４の圧力脈動に応じて膜状部材３０、３１が弾性
変形することにより、吐出脈動を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は吐出脈動を低減した圧縮
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、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量が増大
し、圧縮機が大型化するという問題がある。これに加
え、吐出ガスの膨張、絞りが繰り返されるので、圧力損
失の増大を招くという問題も生じる。

【０００４】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
圧縮機の基本体格をそのまま維持しながら、吐出ガスの
圧力損失の増大を抑制しつつ、吐出脈動を良好に低減で
きる吐出脈動低減構造を提供することを目的とする。

【０００５】

【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、圧縮機構成部品を収容するハウジングと、
このハウジング内において、吐出ガスの圧力が作用する
吐出ガス雰囲気部分と、この吐出ガス雰囲気部分に区画
形成された中空室と、この中空室の少なくとも一部に設
けられ、前記吐出ガスの圧力により弾性変形可能な膜状
部材と、前記中空室内部と前記吐出ガス雰囲気部分とを
連通する微小通路面積の連通手段とを備えるという技術
的手段を採用する。

【０００６】請求項２記載の発明では、請求項１に記載
の圧縮機において、前記膜状部材は前記吐出ガスの流れ
方向と直角方向に向くように配置されていることを特徴
とする。請求項３記載の発明では、請求項１または２に
記載の圧縮機において、前記ハウジングには、その内方
に突出する筒状部が一体成形されており、この筒状部の
先端面に前記膜状部材が固定されることにより前記中空
室が構成されていることを特徴とする。

【０００７】請求項４記載の発明では、請求項３に記載
の圧縮機において、前記連通手段は、前記ハウジングの
筒状部に設けられていることを特徴とする。請求項５記
載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載
の圧縮機において、前記連通手段は、前記膜状部材に設
けられていることを特徴とする。

【０００８】

【発明の作用効果】請求項１〜５記載の発明によれば、
上記技術的手段を有しているため、圧縮機の吐出ガス雰
囲気部分（２３、２４）と、中空室２６、２７との圧力
差に基づいて、膜状部材３０、３１が弾性的に変形する
ことにより、吐出脈動を良好に低減できる。

【０００９】このように、膜状部材３０、３１の弾性的
変形を利用して、吐出脈動を低減できるので、従来のガ
スの膨張、絞りを繰り返すものに比して、圧力損失の増
大を十分抑制できる。しかも、膜状部材３０、３１を用
いた簡単な中空室２６、２７を圧縮機の吐出ガス雰囲気
部分（２３、２４）中に追加するだけでよいので、圧縮
機の基本体格をほとんど変更せずに実施でき、従って、
小型簡潔な圧縮機において吐出脈動低減効果を発揮で
き、実用上極めて有益である。

【００１０】上記作用効果に加えて、 請求項２記載の
発明では、前記膜状部材３０、３１は前記吐出ガスの流
れ方向と直角方向に向くように配置されているから、膜
状部材３０、３１が吐出ガスの圧力変動に即応して弾性
変形することができ、そのため吐出脈動低減効果をより
一層有効に発揮できる。また、請求項３記載の発明で
は、前記ハウジング９、１０に、その内方に突出する筒
状部２８、２９が一体成形されており、この筒状部２
８、２９の先端面に前記膜状部材３０、３１が固定され
ることにより前記中空室２６、２７が構成されるように
しているから、ハウジング９、１０との一体部分を利用
して中空室２６、２７を極めて簡単に低コストで製造で
きる。

【００１１】

【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２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（駆動源）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。

【００１２】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４、５によっ
て回転自在に支持されている。６は軸方向両先端にピス
トン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等分する位置に形成されたピ
ストンシリンダ７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。

【００１３】シリンダブロック２、３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、１
２、前記吐出口１１ａ、１２ａを開閉する吐出弁１３、
１４等が配置され、これらは前後のハウジング９、１０
とともに複数本例えば５本の通しボルト１５でシリンダ
ブロック２、３に一体に締結されている。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。

【００１４】１７、１８は吸入ロータリ弁で、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
り、圧縮機前後の各ピストンシリンダ７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１
９、２０を所定の回転角範囲において開口する連通穴１
７ａ、１８ａが各吸入ロータリ弁１７、１８に形成され
ている。

【００１５】そして、上記各吸入ロータリ弁１７、１８
の連通穴１７ａ、１８ａは、回転軸１の中心部に形成さ
れた連通路２１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。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。

【００１６】２３、２４は前記前後のハウジング９、１
０内に形成された高圧室で、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って、
本発明の吐出ガス雰囲気部分を形成するものである。２
５は冷媒ガスの外部吐出口で、高圧室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る。なお、圧縮機前方側の高
圧室２３は、シリンダブロック２、３に形成された図示
しない連通路を介して圧縮機後方側の高圧室２４に連通
し、この高圧室２４から前記外部吐出口２５に連通する
ようになっている。

【００１７】２６、２７は本発明による中空室で、上記
圧縮機前後の高圧室２３、２４内にそれぞれ設置されて
いる。この中空室２６、２７は図１に拡大図示するよう
に、前後のハウジング９、１０から内方側に一体に突出
形成された円筒状の筒状部２８、２９を有し、この筒状
部２８、２９の先端面にゴム等の弾性材からなる円盤状
の膜状部材３０、３１を配置し、この膜状部材３０、３
１を樹脂、金属等で成形されたリング状の押さえ部材３
２、３３で押さえ、接着、ねじ止め等の固定手段で筒状
部２８、２９の先端面に固定している。この筒状部２
８、２９と膜状部材３０、３１との組合せにより中空室
２６、２７が構成されている。

【００１８】前記膜状部材３０、３１にはその弾性変形
がしやすいように波形部３０ａ、３１ａが形成されてい
る。本例では、膜状部材３０、３１は、図２に示すよう
にバルブシート１１、１２の吐出口１１ａ、１２ａから
高圧室２３、２４に軸方向と平行に流入する吐出ガスの
流れ方向と直角方向に向くように配置されている。ま
た、前記筒状部２８、２９には、中空室２６、２７の内
外を連通する複数のオリフィス３４、３５が開けられて
いる。このオリフィス３４、３５は本発明の微小通路面
積の連通手段を構成するものである。

【００１９】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
５をピストンシリンダ７内で往復運動させ、このピスト
ンシリンダ７内で冷媒の吸入、圧縮の作用を行う。

【００２０】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中空室２６、２７
部分の作用を詳細に説明する。図３において、定常状態
では高圧室２３、２４と中空室２６、２７内の圧力はオ
リフィス３４、３５を通して連通しているので、等しく
なっている。従って、膜状部材３０、３１は図１、３の
上下方向に力を受けていない。

【００２１】圧縮機が運転されると、複数の各シリンダ
７から所定の時間差を伴って順次冷媒ガスが高圧室２
３、２４内に吐出されるため、高圧室２３、２４内では
圧力脈動が発生する。この圧力脈動のため、高圧室２
３、２４圧力が圧縮機の吐出圧力よりも高くなった時
（図３（ａ）の状態Ａ）は、（高圧室２３、２４圧力）
＞（中空室２６、２７内圧力）であるため、高圧室２
３、２４内のガスはオリフィス３４、３５を通り、中空
室２６、２７内に流入しようとする。

【００２２】ここで、オリフィス３４、３５の通路面積
は膜状部材３０、３１の受圧面積に比べるとはるかに小
さく設定されており、そのガス流入量も微小量に制限さ
れている。そのため、中空室２６、２７内の圧力上昇は
高圧室２３、２４の圧力上昇に比べ遅れを生じる。この
遅れ時間の間、膜状部材３０、３１は高圧室２３、２４
の圧力を受け凹状に変形する（図３（ｂ）のＡ参照）。

【００２３】そして、所定時間経過し、高圧室２３、２
４と中空室２６、２７内圧力が図３（ａ）のＢに示すよ
うに等しくなると、膜状部材３０、３１は元の平坦な状
態に復帰する（図３（ｂ）の状態Ｂ参照）。さらに、時
間が経過し圧力状態が図３（ａ）のＣに示すように（高
圧室２３、２４圧力）＜（中空室２６、２７内圧力）と
なると、オリフィス３４、３５からの流出量は制限され
ているため、中空室２６、２７内の圧力降下は高圧室２
３、２４の圧力降下に比べ遅れを生じる。このため、膜
状部材３０、３１は凸状に変形し（図３（ｂ）の状態Ｃ
参照）、その後、中空室２６、２７内の圧力降下に伴い
膜状部材３０、３１は元の平坦な状態に復帰する。以上
の様に膜状部材３０、３１が圧力変化に応じて弾性的に
形状変化することにより、高圧室２３、２４内の圧力脈
動が良好に低減される。

【００２４】上述の実施例のごとく、斜板式圧縮機に弾
性変形可能な膜状部材３０、３１を有する中空室２６、
２７を設置した場合の圧力脈動波形を図４に示す。この
図４から理解されるように、本発明による中空室２６、
２７を設置することによって、図４の実線に示すよう
に、圧力脈動のピーク部分が緩和された形状となり、中
空室なしの従来のもの（破線参照）に比して、脈動値が
低減されていることがわかる。

【００２５】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。なお、上述の実施例で
は、中空室２６、２７の形状を図１に示すように円筒形
状としているが、この円筒形状に限定されるものではな
く、中空室２６、２７内容積を必要量確保できる形状で
あれば、どのような形状でもよい。

【００２６】また、中空室２６、２７は圧縮機内の高圧
ガス雰囲気中にあればどこでもよいが、高圧室２３、２
４内に中空室２６、２７を設置することで、吐出脈動低
減の効果をより一層高めることができる。また、受圧面
である膜状部材３０、３１の向きは中空室２６、２７そ
れぞれの設置場所により対応してよいが、可能ならば、
図２に示すように、吐出ガスの流れに対して直角方向に
設置することが吐出脈動低減のために望ましい。

【００２７】また、膜状部材３０、３１については、中
空室２６、２７を設置する場所によってその受圧部の可
能最大面積が決められているため、限られた範囲内で膜
状部材３０、３１の変位量を確保する必要から、膜状部
材３０、３１にコルゲーション（波形部３０ａ、３１
ａ）を設けると良い。また、オリフィス３４、３５の面
積、個数については、実際に圧縮機に設置し脈動低減効
果を確認しながら設計するとよい。また、ハウジング
９、１０の筒状部２８、２９にオリフィス３４、３５を
設置するのが困難な場合には、図５に示すように膜状部
材３０、３１にオリフィス３４、３５を設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す中空室部分の一部断面
斜視図である。

【図２】図１の中空室部分を備えた斜板型圧縮機の縦断
面図である。

【図３】（ａ）は本発明の作動説明用の圧力脈動図、
（ｂ）は圧力脈動に伴う膜状部材の弾性変形を示す概略
断面図である。

【図４】本発明による圧力脈動低減効果を示すグラフで
ある。

【図５】本発明の他の実施例を示す中空室部分の一部断
面斜視図である。

【符号の説明】

９、１０ ハウジング ２３、２４ 高圧室（吐出ガス雰囲気部分） ２６、２７ 中空室 ２８、２９ 筒状部 ３０、３１ 膜状部材 ３４、３５ オリフィス（連通手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機構成部品を収容するハウジング
   と、 このハウジング内において、吐出ガスの圧力が作用する
   吐出ガス雰囲気部分と、 この吐出ガス雰囲気部分に区画形成された中空室と、 この中空室の少なくとも一部に設けられ、前記吐出ガス
   の圧力により弾性変形可能な膜状部材と、 前記中空室内部と前記吐出ガス雰囲気部分とを連通する
   微小通路面積の連通手段とを備えることを特徴とする圧
   縮機。
2. 【請求項２】 前記膜状部材は前記吐出ガスの流れ方向
   と直角方向に向くように配置されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の圧縮機。
3. 【請求項３】 前記ハウジングには、その内方に突出す
   る筒状部が一体成形されており、この筒状部の先端面に
   前記膜状部材が固定されることにより前記中空室が構成
   されていることを特徴とする請求項１または２に記載の
   圧縮機。
4. 【請求項４】 前記連通手段は、前記ハウジングの筒状
   部に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の
   圧縮機。
5. 【請求項５】 前記連通手段は、前記膜状部材に設けら
   れていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
   １つに記載の圧縮機。