JPS6221996B2

JPS6221996B2 -

Info

Publication number: JPS6221996B2
Application number: JP54123865A
Authority: JP
Inventors: Taku Degawa; Kazuyuki Sasaya; Kenji Sato; Atsushi Suginuma
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-09-28
Filing date: 1979-09-28
Publication date: 1987-05-15
Also published as: JPS5647687A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は圧縮機に関し、特に、吐出流体（吐出
ガス）の脈動を緩和することにより消音効果を図
つた圧縮機の構造に関する。

フレオンガス等の冷媒を圧縮する冷房用圧縮機
にあつては、ピストン・シリンダ機構を内蔵する
シリンダブロツクの端面に板状のサイドプレート
とその外側を被うサイドカバーとを固定し、該サ
イドプレートにシリンダ内へ流入させるための低
圧側通孔および該シリンダから流出させるための
高圧側通孔を設ける構造が採用されている。

従来、この種の圧縮機の消音機構としては、実
開昭50―44313号（あるいは特開昭54―31611号）
に示す如く、吸排気室を形成するカバーの外側に
蓋をかぶせて、カバーと蓋との間に消音機能を有
する室体を形成するものが知られている。

しかるにこの様に消音機構を構成すると、ガバ
ーと蓋との間に新たにシール部材を設ける必要が
生じ、コスト上昇あるいは冷媒洩れ箇所の増加を
まぬがれない。

本発明の目的は、以上述べたような従来の圧縮
機の欠点を解消し、簡単な構造で消音効果に優
れ、しかもガス洩れ箇所の少ない消音器を有する
圧縮機を提供することである。

本発明の特徴は、シリンダブロツクの端面に板
状のサイドプレートとその外側を被う碗状のサイ
ドカバーとを固定する型式の圧縮機において、前
記サイドカバー内を別体の仕切部材で仕切つて高
低圧室部分と消音機能を奏する吐出室部分とを密
閉されたサイドカバー内に区画形成することによ
り、吐出室と外気との気密を保持する為のシール
部を不要にした点にある。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図において、シリンダブロツクは左右部分
１２，１２に分割され、これらを中央合せ面で結
合して構成されている。シリンダブロツク内には
中央部に斜板室１４が形成され、左右両側には中
心軸線に平行にシリンダ１６，１６が形成されて
いる。該シリンダは円周方向に複数個（例えば、
片側３個ずつで合計６個）形成されている。シリ
ンダブロツクの中心にはこれを貫通するシヤフト
１８が支承され、該シヤフトの前記斜板室１４に
相当する部分には斜板２０が固定されている。

前記シヤフト１８と平行にその周囲に配列され
た前記各シリンダ１６，１６には複動形のピスト
ン２２，２２が嵌合されている。各ピストンは、
前記斜板の両側に固定したスリツパ２４および各
スリツパに支持されたスチールボール２６を介し
て、該斜板２０に連結されている。

前記シヤフト１８はラジアルベアリング２８，
２８によりシリンダブロツク１２，１２に回転自
在に支承され、また、斜板２０の軸方向分力を受
けるためのスラストベアリング３０，３０が設け
られている。

シリンダブロツク１２，１２の両端面には弁板
３２，３２およびサイドプレート３４，３４が重
ね合せて取付けられ、各サイドプレートの外側に
はフロント側サイドカバー（図面中左側）３６お
よびリヤ側サイドカバー（図面中右側）３８が取
付けられている。シリンダブロツク１２，１２の
周囲には円筒状ハウジング４０が設けられてい
る。

図示の例では、円筒状ハウジング４０の左端を
フロント側サイドカバー３６の段部に係合させ、
かつ該円筒状ハウジングの右端部をリヤ側サイド
カバー３８にねじ等で締結することにより、各弁
板３２，３２、各サイドプレート３４，３４、フ
ロント側サイドカバー３６、およびリヤ側サイド
カバー３８がシリンダブロツク１２，１２に対し
固定されるようになつている。

ハウジング４０のほぼ中央部には、冷媒ガス
（フレオンガス）等の流体吸入口４２が設けら
れ、シリンダブロツクに形成した通孔４４を介し
て前記斜板室１４へ開口している。フロント側サ
イドカバー３６の中心開口部にはシヤフトシール
４６が装着され、シヤフト１８とフロント側サイ
ドカバー３６との間を密封している。

前記斜板室１４の前後には通孔４８，４８が形
成され、該通孔を介して、シリンダブロツクの前
後に形成された拡大通路５０，５０へ通じてい
る。前後の各拡大通路は前後のサイドプレート３
４，３４に形成された各低圧側通孔５２，５２を
介して、フロント側およびリヤ側の各低圧室５
４，５４へ通じている。各低圧室５４，５４はフ
ロント側およびリヤ側の各サイドカバー３６，３
８によつて画定されている。

また、各低圧室５４，５４は各サイドプレート
３４，３４に形成された他の低圧側通孔５６，５
６を介して各シリンダ１６，１６内へ通じてい
る。これらの低圧側通孔５６，５６は各弁板３
２，３２に形成されたところの各ピストン２２の
吸入行程の間に開弁する流入弁によつて各ピスト
ン２２の吸入行程の間にシリンダ１６，１６と低
圧室５４，５４とを連通するようになつている。

さらに、各低圧室５４，５４のまわりには、各
サイドカバー３６，３８によつて高圧室６０，６
０が画定されている。各高圧室は、サイドプレー
ト３４，３４に形成された高圧側通孔５８，５８
を介して各シリンダ１６，１６内へ通じている。
各高圧側通孔５８，５８は、サイドプレート３
４，３４に取付けられたところの各ピストン２２
の吐出行程の間に開弁する流出弁により、各ピス
トン２２の吐出行程の間にシリンダ１６，１６と
高圧室６０，６０とを連通するようになつてい
る。

リヤ側サイドカバー３８は、ほぼ碗状の形状を
しており、該サイドカバー内には別体の仕切部材
６２が挿入設置されている。該仕切部材は第２図
に示す如く円板部６２Ａとサイドプレート側に形
成された環状の隔壁部６２Ｂとサイドカバーの内
底部側に形成された不連続な（図示の例では円周
上等間隔位置に４個所）複数個の突起６２Ｃとを
有する一体成形品として作られている。

サイドカバー３８の壁部中央には軸方向外方へ
突出する吐出口６４が固定されている。

こうして、前記仕切部材６２をサイドカバー３
８内に挿入設置することにより、該サイドカバー
のサイドプレート側（シリンダ側）には隔壁部６
２Ｂによつて同心状に分割された二室、すなわち
内周側の前記低圧室５４と外周側の前記高圧室６
０とが画定されている。また、仕切部材６２のサ
イドカバーの内底部側には前記サイドカバー３８
の内底部壁面との間に吐出室６８が画定されてい
る。

また、仕切部材６２によつて形成された前記高
圧室６０と前記吐出室との間は該仕切部材に形成
された複数個の小孔７０によつて連通されてい
る。図示の例では、前記小孔７０は円周方向等間
隔の４個所に形成され、これらは全て吐出室６８
の中央すなわちシリンダブロツク１２の中心線延
長上に向う方向に傾斜している。

前記サイドカバー３８には、吐出口６４が前記
吐出室に開口して設けられている。

しかして、前記仕切部材６２は、隔壁部６２Ｂ
および突起６２Ｃをサイドプレート３４およびサ
イドカバー３８にそれぞれ当接させることによ
り、これらによつて挾圧した状態で保持されてい
る。このため、ボルト等の締結具なしで所定位置
に設置することができる。

なお、前記高圧室６０と前記吐出室６８との間
には若干の圧力差（小孔７０による圧力損失分）
はあるが、これは小さな値であり両室とも高圧状
態にある。したがつて、運転時、低圧室５４に対
向した吐出室６８の部分により仕切部材６２にサ
イドプレート３４に向う押圧力が作用する。この
ことは、低圧室５４と高圧室６０との間の気密性
を確保する上できわめて有効である。

以上説明した第１図の圧縮機の作動は次のとお
りである。

吸入口４０から導入された低圧の冷媒ガスはシ
リンダブロツク内の斜板室１４に入る。該冷媒は
低温でありかつ潤滑油を含んでいるので、斜板２
０およびスラストベアリング３０，３０等を直接
接触により冷却しかつ潤滑する。

冷媒は、第１図中矢印で示す如く流れ、通孔４
８，４８を通して各拡大通路５０，５０へ入る。
この時、冷媒は急に遅速して油分だけが下方へ落
ち、還油孔（図示せず）を通つて各ラジアルベア
リング２８，２８を潤滑する。さらに、冷媒ガス
は低圧側通孔５２，５２を介して各低圧室５４，
５４内へ導入される。フロント側の低圧室に導入
された冷媒は、これに臨設されたシヤフトシール
４６を冷却しかつ潤滑する。次いで、冷媒は、各
ピストンの吸入行程の際、各サイドプレート３
４，３４に形成された低圧側通孔５６，５６を介
して各シリンダ１６，１６内へ吸入される。

各シリンダ内の冷媒は、ピストン２２が圧縮行
程（吐出行程）に入ると、サイドプレート３４の
高圧側通孔５８を介してその吐出弁作用により高
圧状態（圧縮状態）で高圧室６０内へ吐出され
る。

フロント側およびリヤ側の各高圧室６０，６０
はパイプ（図示せず）等により互いに連通されて
おり、このため、フロント側の高圧室内の高圧冷
媒もリヤ側の高圧室内へ流入する。

リヤ側の高圧室６０へ導入された高圧冷媒は、
仕切部材６２に形成された複数個の小孔７０を通
して吐出室６８内へ流入し、該吐出室の中央部に
設けた吐出口６４から配管等を通して冷凍サイク
ルへ吐出される。

しかして、高圧室６０へ吐出された冷媒は圧力
脈動の成分を有しており、このままの状態で吐出
口６４から冷凍サイクルへ吐出させたのでは配管
やコンデンサが加振されかつ車体を伝わつて車室
内に振動および騒音を発生するが、前述の実施例
では、高圧室６０内の高圧冷媒は小孔７０を通し
て偏平な吐出室６８内へ流入する際に拡散膨張す
るとともに、吐出室の略中央部に向つて形成した
各小孔７０により吐出される吐出圧力脈動の高周
波成分は該中央部で衝突する際の相互干渉によつ
て効果的に減衰される。したがつて、膨張および
干渉作用により、効果的に消音することができ
る。

前記膨張による消音効果は、各小孔７０の合計
の断面積と吐出室６８の面積との比、すなわち開
口比を適当に選ぶことによつて達成することがで
きる。

第３図は前記開口比の模型を示す説明図であ
り、直径Ａの吸入配管（前記小孔７０に相当す
る）からこれより大径の直径Ｂのサイレンサに入
る場合、その開口比はπB²／πA²によつて表わ
される。さらに、サイレンサの厚さｄも、これを
適当に選ぶことにより一層の消音効果を達成する
ことができる。第５図中のＣはサイレンサからの
吐出口（第１図中の吐出口６４に相当する）の直
径を示す。なお、各小孔７０の断面積は、あまり
小さくすると圧力損失を生じ性能低下を招くの
で、ある最小値以上に選定する必要がある。ま
た、各小孔７０の断面は円形の丸孔の他に角形形
状等適当な形状にすることもできる。

また、吐出圧力脈動の高周波成分の干渉を引き
起し、これを利用して消音効果を高めるために
は、第３図に示す如く、直径Ｃの吐出口を直径Ｂ
のサイレンサの中央付近に設けることが最も効果
的である。第１図の実施例では、この考え方を適
用し、吐出口６４は吐出室６８の略中央に設けら
れている。

第４図は吐出圧力脈動の脈動周波数Ｆ〔Hz〕に
対する脈動圧力〔Kg／cm²〕の分布状態を例示する
図表である。第４図中の点線Ｘは従来技術による
吐出圧力脈動の分布状態を例示しており、同図中
斜線を付した騒音範囲すなわち周波数がF₀より
高くかつ脈動圧力がP₀より高い成分をかなり大き
な割合で含んでいる。このため、従来の圧縮機は
振動および騒音が大きく不快感を生じるものであ
つた。

これに対し、第４図中の実線Ｙは本発明による
圧縮機の吐出圧力脈動の分布状態を例示してい
る。これから明らかな如く、本発明によれば、周
波数F₀以上の高周波成分の圧力は全てP₀以下に
減衰させることができ、騒音範囲（斜線範囲）の
成分を全て消失させることができる。したがつ
て、本発明による圧縮機では、振動および騒音を
殆ど感じない程度まで消音することができる。

さらに、実施例においては、サイドカバー３８
内に別体の仕切部材６２を挿入設置することによ
りそのサイドプレート側に低圧室５４および高圧
室６０が設けられ、そのサイドカバー内底部壁面
側に吐出室６８が設けられている。圧縮機の運転
状態では、低圧室は低圧力であり、高圧室と吐出
室とは高圧力である。また、小孔７０を通過する
ときの圧力損失で吐出室内圧力は高圧室の平均圧
力より若干低いがその差はわずかである。このた
め、サイドカバー３８の円板部６２Ａには、吐出
室（高圧）と低圧室（低圧）との圧力差に該低圧
室の対向面積を乗じた値にほぼ等しい大きさの力
がシリンダ方向（第１図中左向け）へ作用するこ
とになる。したがつて、仕切板６２の環状隔壁部
６２Ｂはサイドプレート３４の面（実際にはパツ
キング等が介在している）に強圧され、低圧室５
４と高圧室６０との間の気密性が確実に保持され
るという効果もある。

また、圧縮機を自動車の空調装置等に使用する
場合、装置スペースの制約があるため、外形寸法
はできるだけ小さくする必要がある。この観点か
ら、サイドカバー３８の軸方向寸法もできるだけ
小さくする必要がある。しかし、該サイドカバー
内に前記仕切部材６２によつて画定される低圧室
５４、高圧室６０、および吐出室６８は圧縮機の
効率上および消音効果上ある一定以上の容積が必
要である。したがつて、これら両方の要求を満た
すためには仕切部材６２の円板部６２Ａはその厚
さをできるだけ薄くする必要がある。

しかるに、仕切部材６２の隔壁部６２Ｂの端面
（サイドプレート３４に当接する端面）は密封性
能上精密に切削（研削）加工する必要があるの
で、仕切部材６２自体には高い切削性が要求され
る。前述した如く、仕切部材６２の円板部６２Ａ
を薄くすると剛性不足のため変形し所定の形状に
切削加工することが不可能になる。

しかし、第１図の実施例では、仕切部材６２の
円板部６２Ａの外側すなわち隔壁６２Ｂと反対側
に不連続な（例えば円周上等間隔の４個所に）複
数個の突起６２Ｃを形成したので、円板部６２Ａ
が薄いにも拘わらず、仕切部材６２の剛性を確保
することができる。こうして、前述のスペース上
の問題を解決すると同時に、仕切部材６２の精密
切削加工を容易に行なうことができる。

以上の説明から明らかな如く、本発明によれ
ば、碗状のサイドカバー内を仕切板で軸方向に仕
切つて、サイドプレート側に低高圧室用空間を、
反対側に消音用の偏平な吐出室を形成したから簡
単な構造で消音効果に優れ、しかも、ガス洩れ箇
所の少ない消音器を有する圧縮機が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による圧縮機の一実施例の縦断
面図、第２図は第１図の圧縮機の仕切部材の側面
図、第３図は膨張形消音機構の開口比の原理模型
を示す説明図、第４図は従来の圧縮機と本発明に
よる圧縮機との吐出脈動圧力の周波数分布を例示
する図表である。１２…シリンダブロツク、１６…シリンダ、１
８…シヤフト、２２…ピストン、３２…弁板、３
４…サイドプレート、３６…フロト側サイドカバ
ー、３８…リヤ側サイドカバー、４２…吸入口、
５４…低圧室、５６…低圧側通孔、５８…高圧側
通孔、６０…高圧室、６２…仕切部材、６２Ａ…
円板部、６２Ｂ…隔壁部、６２Ｃ…突起、６４…
吐出口、６８…吐出室、７０…小孔。

Claims

【特許請求の範囲】

１シリンダブロツクの端面に板状のサイドプレ
ートとその外側を被う椀状のサイドカバーとを固
定する型式の圧縮機において、前記サイドカバー
とサイドプレート間に、シリンダへ通じる高圧室
と低圧室を同心状に分割し、サイドプレートの側
面に向けて突出する環状の隔壁部と、前記二つの
室と吐出室を分離する円板部と、サイドカバーの
内側面に向けて突出する複数個の突起とを有する
仕切部材を前記隔壁部と突起を介して挟持すると
共に、該仕切部材に前記高圧室と吐出室を連通す
る複数個の小孔を設け、かつ吐出口を前記サイド
カバーのほぼ中央に形成することを特徴とする圧
縮機。