JP2002250279A - 圧縮機 - Google Patents
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Abstract
を簡易な構造で減衰させることのできる圧縮機を提供す
る。 【解決手段】 リアヘッドに、前記第1の圧力空間の外
側に環状に形成される第2の圧力空間の一部であって、
この第2の圧力空間と対応するポートの近傍を画成し
て、周方向に所定の長さを有するマフラ空間を形成する
ようにしたので、圧縮機構によって第2の圧力空間に生
じる脈動波と、この脈動波が前記第2の圧力空間に共鳴
して生じる共鳴音とを、所定の長さを有するマフラ空間
で効果的に減衰することができる。
Description
入、圧縮、吐出行程において生じる脈動波を防止する構
成を具備した圧縮機に関する。
1142号公報は、エバポレータからの冷媒ガスを吸入
する吸入口と、この吸入口から流入した冷媒ガスを収容
する吸入空間と、回転軸に摺動且つ傾斜可能に装着さ
れ、前記回転軸と一体に回転する斜板と、この斜板の揺
動運動によって往復動するピストンと、該ピストンが摺
動自在に挿入され、前記吸入空間及び吐出空間と適宜連
通するシリンダとを少なくとも具備し、回転軸の回転を
斜板によってピストンの往復動に変換し、シリンダ内で
往復動するピストンによって変化するシリンダの容積変
化により、吸入空間の冷媒ガスを吸引して圧縮し、吐出
空間に吐出する圧縮機を開示する。
場合に、クランク室の圧力を上昇させて斜板の傾きを最
小にして吐出容量を最小限にすると同時に、吸入口を閉
じて冷媒ガスの吸入を停止させ、冷媒ガスをコンプレッ
サ内で循環させてエバポレータの凍結を防止するクラッ
チレス機構を有する。
たようないわゆるピストン往復型圧縮機では、斜板の回
転に伴い、ピストンが往復運動するもので、圧縮室の圧
力変動に応じて吸入弁及び吐出弁が開閉し、吸入、圧縮
及び吐出が繰り返される。この時、弁の開閉遅れや弁自
体のばたつきなどが発生するため、吸入ポート又は吐出
ポートと圧縮室の間に設けられる吸入空間又は吐出空間
(圧力空間)内に圧力波が放出され、さらに室内の共鳴
周波数が誘起されて非常に強い脈動波として成長する場
合がある。
円状に区画形成する場合、外側の圧力空間は、標準的な
圧縮機では220〜320mmの周長となるため、30
0Hz〜700Hzの範囲内に共鳴周波数を持ち、熱交
換器の持つ固有値(共鳴周波数)とあいまって、熱交換
器本体を振動させ、不快な騒音となって車室内に伝わり
問題となっていた。また、この問題を解決するために、
従来では、吸入脈動を減衰させるために配管上に減衰マ
フラを設置したり、コンプレッサの吸入通路を絞ったり
していたが、コストアップとなったり、性能低下を招い
たりするという問題点があった。また、コンデンサをヒ
ータコアの代わりに用いるタイプの空調装置の場合に
は、コンデンサが車室内に配されるために、圧縮機の吐
出脈動によって生じる脈動波によりコンデンサにも振動
が生じて、騒音の原因となっていた。
振動や騒音を簡易な構造で減衰させることのできる圧縮
機を提供することにある。
ロントヘッド、シリンダブロック及びリアヘッドからな
るハウジングと、該ハウジング内に設けられ、前記フロ
ントヘッドを貫通して設けられる駆動軸の回転によって
駆動される圧縮機構と、前記リアヘッドの中央に位置
し、前記圧縮機構の吸入側又は吐出側の一方と連通する
第1の圧力空間と、該第1の圧力空間の外側に形成さ
れ、前記圧縮機構の吸入側又は吐出側の他方と連通する
第2の圧力空間とを少なくとも具備する圧縮機におい
て、前記第2の圧力空間には、該第2の圧力空間に連通
する吸入ポート又は吐出ポートの開口部近傍に、所定の
長さを有するマフラ空間を画成したことにある。
力空間の外側に形成される第2の圧力空間に、この第2
の圧力空間と連通する吸入ポート又は吐出ポートの開口
部(具体的には、前記第2の圧力空間が吐出空間である
場合には吐出ポートの開口部であり、前記第2の圧力空
間が吸入空間である場合には吸入ポートの開口部)近傍
に所定の長さを有するマフラ空間を形成するようにした
ので、前記圧縮機構によって第2の圧力空間の生じる脈
動波、特に前記第2の圧力空間の持つ共鳴周波数の脈動
波を所定の長さを有するマフラ空間で減衰することがで
きるので、圧縮機の吐出ポート又は吸入ポートからでる
脈動波や振動を抑制でき、熱交換器(吐出側ではコンデ
ンサ、吸入側ではエバポレータ)での共振を防止し、車
室内の騒音を防止することができる。論理的には、閉鎖
管によってマフラ空間を形成した場合には、管端は脈動
特性の山となり、開放端は谷となるため、所定の長さが
L、冷媒の音速がCの場合、(2n−1)・C/4L
(nは自然数)となる周波数で減衰が最大となる。具体
的には、冷媒の音速がC=150m/sであり、L=7
5mmである場合、500,1500,2500・・・
Hz付近の脈動を減衰させることができる。また、減衰
特性は、マフラ空間のリブなどの凹凸形状によ低周波側
又は高周波側にずれることがあるため、正確には、有限
要素法で解析することが望ましい。
から周方向に所定の長さを画成する一対の周方向遮蔽部
と、該一対の周方向遮蔽部の軸方向端部に固着される軸
方向遮蔽部とによって画成され、該マフラ空間と前記第
2の圧力空間とは、前記軸方向遮蔽部に形成されたガス
通路孔によって連通することが望ましい。
遮蔽部と共に前記リアヘッドに一体に形成されるもので
あっても、前記周方向遮蔽部は、前記リアヘッドに一体
に形成されると共に、前記軸方向遮蔽部は前記周方向遮
蔽部の軸方向端部に固着される遮蔽プレートであっても
よい。これによって、マフラ空間の形成を容易に行うこ
とができると共に、下記するガス通路孔の形成も容易に
行うことができるものである。
遮蔽プレートが当接する段部が形成されることが望まし
い。また、前記遮蔽プレートの周囲には、前記遮蔽プレ
ートの周囲を密閉する弾性部材がコーティングされるこ
とことが望ましく、前記遮蔽プレートと前記段部との間
には弾性部材からなるシール材を挟持固定するようにし
ても良いものである。これによって、前記遮蔽プレート
の周縁部での密閉性を向上させることができ、脈動波の
減衰性をさらに向上させることができるものである。
吸入ポート又は吐出ポートの開口部と前記ガス通路孔と
は、前記マフラ空間の略中央に開口するものであっても
よく、該第2の圧力空間に連通する吸入ポート又は吐出
ポートの開口部と前記ガス通路孔とは、前記マフラ空間
の一方の端部に開口するものであってもよい。これによ
って、第2の圧力空間に連通する吸入ポート又は吐出ポ
ートの開口部と前記ガス通路孔とを前記マフラ空間の略
中央に設定した場合には、前記所定の長さLを短く設定
することが可能となり、第2の圧力空間に連通する吸入
ポート又は吐出ポートの開口部と前記ガス通路孔とを前
記マフラ空間の一方の端部に設定した場合には、前記所
定の長さLを長く設定することが可能となるものであ
る。また、逆に、減衰したい帯域の周波数が存在する場
合には、この周波数にあわせて吸入ポート又は吐出ポー
トの開口部と前記ガス通路孔の位置を設定することも可
能である。
いて図面により説明する。
2、シリンダブロック3及びリアヘッド4からなるハウ
ジング5を有する。また、回転軸6は、前記フロントヘ
ッド2を貫通すると共に、フロントヘッド2及びシリン
ダブロック3に回転自在に軸支され、プーリ7を介して
図示しない走行用エンジンの回転が伝達されて回転され
るようになっている。また、前記フロントヘッド2内に
は、クランク室8が画成され、このクランク室8の開口
部分は前記シリンダブロック3によって閉塞される。さ
らに、前記シリンダブロック3と前記リアヘッド4との
間には、弁プレート9が挟持固定される。
6の周囲に、この回転軸6の軸方向に延出して形成され
た複数のシリンダ10が形成され、このシリンダ10に
は前記弁プレート9に形成された吸入口11及び吐出口
12が開口する。また吐出口12は弁体13によって開
閉されるものである。そして、それぞれのシリンダ10
には、ピストン14が摺動自在に挿入され、それぞれの
ピストン14のクランク室8側の端部は回転斜板15に
摺動自在に噛合し、前記回転斜板15は、連結機構16
を介して前記回転軸6に固着される回転プレート17に
よって回転されるものである。また、前記回転斜板15
は、前記回転軸6に対してその角度が変更自在であるよ
うに、前記回転軸6に装着されている。
1、図2及び図4に示すように、前記リアヘッド4の中
央部分には、前記弁プレート9に形成された吸入口11
と連通する吸入空間(第1の圧力空間)18が形成さ
れ、この吸入空間18は、吸入ポート20と連通する。
また、前記吸入空間18の外周部分には吐出空間(第2
の圧力空間)19が環状に形成される。この吐出空間1
9は、前記リアヘッド4の前記吸入空間18を形成する
凹部25の周囲に環状に形成された環状溝部21内に形
成されるものである。
部21の吐出ポート22の開口部22a近傍を周方向に
所定の範囲(所定の長さ)に分割してマフラ空間形成用
溝部23を画成する一対の周方向遮蔽部24が設けられ
る。そして、前記一対の周方向遮蔽部24の軸方向端部
に、図3で示すような軸方向遮蔽プレート26を固着す
ることによって、マフラ空間27を画成するものであ
る。また、このマフラ空間27は、前記吐出空間19と
軸方向遮蔽プレート26に形成されたガス通路孔28を
介して連通するものである。
ート26は、前記周方向遮蔽部24の軸方向端部に形成
されたねじ孔40にねじ29が螺合することによって前
記周方向遮蔽部24に固定されるが、前記リアヘッド4
の成形時にリアヘッド4と一体に成形するようにしても
良いものである。
22の開口部22a及び前記ガス通路孔28から前記周
方向遮蔽部24までの距離が、前記吐出空間19に生じ
る脈動波を減衰可能な長さLに設定されるものである。
論理的には、閉鎖管にてマフラ空間27を形成した場合
には、管端は脈動特性の山となり、開放端は谷となるた
め、(2n−1)・C/4Lとなる周波数で減衰がピー
クとなる。具体的には、冷媒の音速C=150m/sと
なる時、片側若しくは両側の前記周方向遮蔽部24から
前記ガス通路孔28及び吐出ポート22の開口部22a
まで長さを75mm(L)とすると、500,150
0,2500・・・Hz付近の脈動を減衰させることが
できる。また、減衰特性はマフラ空間27のリブなどの
凹凸形状によって減衰周波数が低周波若しくは高周波側
にずれることがあり、正確には有限要素法で解析して最
適な減衰周波数を求めることが望ましい。
い走行用エンジンの回転に伴って回転軸6が回転する
と、前記回転軸6に固定される前記回転プレート17が
同時に回転し、連結機構16を介して回転斜板15を回
転且つ揺動させる。そして、この回転斜板15の回転及
び揺動に伴って、この回転斜板15に一端が摺動自在に
固定されるピストン14がシリンダ10に対して往復動
し、ピストン14及びシリンダ10によって画成される
圧縮室30の容積を変化させる。この圧縮室30の変化
に伴って、吸入空間18から冷媒ガスを吸引して圧縮
し、吐出空間19に吐出するものである。これによっ
て、冷凍サイクルの前行程であるエバポレータで蒸発さ
れた冷媒ガスは、吸入ポート20から吸入空間18を介
して圧縮室30に吸入され、圧縮されて、吐出空間19
に吐出され、ガス通路孔28を介してマフラ空間27を
経て吐出ポート22から次なる行程、例えばコンデンサ
に送出されるものである。
出行程により、冷媒ガスが吸入、圧縮され吐出される
が、吸入行程を取ってみても複数のピストン14におい
て断続的に実行されることから、吐出空間19において
圧力変動が生じ、脈動波として前記吐出空間19で共鳴
するが、マフラ空間27において前記脈動波を減衰する
ことができるものである。特に、高圧側のコンデンサを
ヒータコアの代わりとして用いるタイプの空調装置にお
いては、コンデンサでの共振が騒音として問題となるた
め、この発明を用いることによってコンデンサでの共振
を防止できるので、車室内での騒音の発生を防止するこ
とができるものである。
場合には、圧縮機を前記吐出空間を第1の圧力空間とし
前記吸入空間を第2の圧力空間とするような構成とする
ことによって、吸入空間(第2の圧力空間)で発生する
脈動波をマフラ空間で減衰できるので、エバポレータで
の騒音の発生を防止することができるものである。
説明するが、共通の個所及び同様の効果を奏する個所に
は同一の符号を付してその説明を省略する。
の形態は、吐出ポート22がリアヘッド4の外周面から
径方向に延出して形成されている点及び吐出ポート22
の開口部22a及びガス通路孔28がマフラ空間27の
一方の端部近傍に位置する点において、前述して第1の
実施の形態と異なっている。この構成としたことによっ
て前述した第1の実施の形態よりもマフラ空間27の周
方向の長さLを長く設定することができるものである。
これによって、第1の実施の形態よりも減衰可能な周波
数を低周波側に設定することが可能となるものである。
面から径方向に延出して形成される構造は、前記第1の
実施の形態で示した吐出ポート22がマフラ空間27の
略中央に開口する場合にも採用することができると共
に、前記第1の実施の形態に開示したような吐出ポート
22が軸方向に延出する構造を、吐出ポート22がマフ
ラ空間27の一方の端部に開口する場合にも採用するこ
とができる。
態は、前記マフラ空間23の軸方向を閉鎖する軸方向遮
蔽プレート26Aの周囲にゴム、合成ゴム、合成樹脂等
の弾性部材からなるシール材50をコーティングしたこ
とを特徴とするもので、前記軸方向遮蔽プレート26A
の周縁部における密閉性を向上させたものである。
前記軸方向遮蔽プレート26Aの周縁部に弾性部材から
なるシール材51を嵌め込んだことを特徴とするもので
ある。これによって、軸方向遮蔽プレート26Aとシー
ル材51を別々に形成することができるので、シール材
51が劣化した場合にも、簡単に交換することができる
ものである。
は、前記マフラ空間23の周縁に、軸方向遮蔽プレート
26Bの周縁部が当接する段部60を形成し、さらにこ
の段部60と前記軸方向遮蔽プレート26Bとの間に弾
性部材からなるシール材を介在させてその間をシールす
るようにして軸方向のシール性を向上させたことを特徴
とするものである。これによって軸方向密閉プレート2
6Bの製造精度をある程度ラフにできるので、作業性を
向上させ、コストダウンを達成することができるもので
ある。
ば、吸入側若しくは吐出側とそれに対応するポート近傍
に周方向に所定の長さを有するマフラ空間を設けるよう
にしたので、吸入側若しくは吐出側に発生する問題の脈
動波を効果的に減衰させることができ、車室内での不快
な騒音を防止できるものである。
するようにしたので、マフラを設けてもコンプレッサ自
体の大型化を抑制できる。
ートが当接する段部を形成したことによって、マフラ空
間の密閉性を簡易な構造で向上させることができるの
で、脈動波の減衰性を向上させることができるものであ
る。また、遮蔽プレートとマフラ空間の周縁又は遮蔽プ
レートと段部の間に、弾性部材からなるシール部材を設
けたことによってさらに密閉性を向上させることがで
き、脈動波の減衰性を向上させることができるものであ
る。
面断面図である。
アヘッドの正面図である。
プレートの平面図である。
アヘッドの側面断面図である。
面断面図である。
アヘッドの正面図である。
プレートの平面図である。
アヘッドの正面図である。
のA−A部の説明断面図である。
間のB−B部の説明断面図である。
間のB−B部の説明断面図である。
リアヘッドの遮蔽プレートを装着した状態を示した正面
図である。
リアヘッドの遮蔽プレート装着前の正面図である。
間のC−C部の説明断面図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 フロントヘッド、シリンダブロック及び
リアヘッドからなるハウジングと、該ハウジング内に設
けられ、前記フロントヘッドを貫通して設けられる駆動
軸の回転によって駆動される圧縮機構と、前記リアヘッ
ドの中央に位置し、前記圧縮機構の吸入側又は吐出側の
一方と連通する第1の圧力空間と、該第1の圧力空間の
外側に形成され、前記圧縮機構の吸入側又は吐出側の他
方と連通する第2の圧力空間とを少なくとも具備する圧
縮機において、 前記第2の圧力空間には、該第2の圧力空間に連通する
吸入ポート又は吐出ポートの開口部近傍に、所定の長さ
を有するマフラ空間を画成したことを特徴とする圧縮
機。 - 【請求項2】 前記マフラ空間は、前記開口部近傍から
周方向に所定の長さを画成する一対の周方向遮蔽部と、
該一対の周方向遮蔽部の軸方向端部に固着される軸方向
遮蔽部とによって画成され、該マフラ空間と前記第2の
圧力空間とは、前記軸方向遮蔽部に形成されたガス通路
孔によって連通することを特徴とする請求項1記載の圧
縮機。 - 【請求項3】 前記軸方向遮蔽部は、前記周方向遮蔽部
と共に前記リアヘッドに一体に形成されることを特徴と
する請求項2記載の圧縮機。 - 【請求項4】 前記周方向遮蔽部は、前記リアヘッドに
一体に形成されると共に、前記軸方向遮蔽部は前記周方
向遮蔽部の軸方向端部に固着される遮蔽プレートである
ことを特徴とする請求項2記載の圧縮機。 - 【請求項5】 前記マフラ空間の周縁には、前記遮蔽プ
レートが当接する段部が形成されることを特徴とする請
求項4記載の圧縮機。 - 【請求項6】 前記遮蔽プレートの周囲には、弾性部材
がコーティングされることを特徴とする請求項4又は5
記載の圧縮機。 - 【請求項7】 前記遮蔽プレートと前記段部の間には弾
性部材からなるシール材が挟持されることを特徴とする
請求項5記載の圧縮機。 - 【請求項8】 該第2の圧力空間に連通する吸入ポート
又は吐出ポートの開口部と前記ガス通路孔とは、前記マ
フラ空間の略中央に開口することを特徴とする請求項1
〜7のいずれか一つに記載の圧縮機。 - 【請求項9】 該第2の圧力空間に連通する吸入ポート
又は吐出ポートの開口部と前記ガス通路孔とは、前記マ
フラ空間の一方の端部に開口することを特徴とする請求
項1〜7のいずれか一つに記載の圧縮機。
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JP4759771B2 JP4759771B2 (ja) | 2011-08-31 |
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