JP3932659B2 - 圧縮機における冷媒吸入構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸の軸線の周囲に環状に配列された複数のシリンダボアと吸入室とを区画する区画板に複数の吸入ポートを形成し、前記シリンダボア内の圧縮動作体を回転軸の回転によって動かし、前記圧縮動作体の動作によって前記吸入室から吸入ポートを介して前記シリンダボア内へ冷媒を導入し、前記吸入室の側方を取り囲む吐出室へ前記各シンダボアから冷媒を吐出する圧縮機における冷媒吸入構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
特開昭56−69476号公報に開示される圧縮機では、斜板を収容する斜板室を吸入通路の一部としており、斜板室へ導入された冷媒はシリンダブロックの前後のハウジング内の吸入室へ導入される。吸入室内の冷媒は、ピストンの吸入動作によってサイドプレート上の吸入用通孔を通ってシリンダボア内へ吸入される。シリンダボア内の冷媒は、ピストンの吐出動作によってサイドプレート上の吐出用通孔を通って前記ハウジング内の吐出室へ吐出される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
吐出室は吸入室の側方を包囲しており、斜板室内の冷媒はサイドプレート上の通孔を経由して吸入室へ導入される。圧縮機の外部からシリンダボアへ到るまでの吸入通路は曲がりくねっており、このような吸入通路の曲がり経路は圧損をもたらす。吸入通路における圧損はシリンダボア内への冷媒の円滑な導入の妨げとなり、冷媒に関する体積効率が低下する。
【0004】
本発明は、シリンダボアに到る圧縮機内の吸入通路における圧損を防止することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明では、回転軸の軸線の周囲に環状に配列された複数のシリンダボアと吸入室とを軸線方向に区画する区画板に複数の吸入ポートを形成し、前記シリンダボア内の圧縮動作体を回転軸の回転によって動かし、前記圧縮動作体の動作によって前記吸入室から吸入ポートを介して前記シリンダボア内へ冷媒を導入し、前記吸入室を間に隔壁を存して取り囲む吐出室へ前記各シンダボアから冷媒を吐出する圧縮機を対象とし、請求項1、5、6の発明では、前記吐出室における前記回転軸の径方向の外方から該吐出室を横断して前記隔壁内側の前記吸入室に到る冷媒供給用の供給通路を前記吸入室へ連通した。
【0006】
圧縮機外から吸入室に到る供給通路の形状の直線化が可能となる。このような供給通路の構成は、圧縮機外から吸入室に到る圧縮機内の吸入通路における圧損を抑制する。
【0007】
とくに、請求項1の発明では、環状に配列された前記複数の吸入ポートの環状配列形の中心部に向けて前記吸入室の側壁から前記供給通路の出口を突出させた。
【0008】
供給通路の出口を吸入室の側壁から突出させた構成は、複数の吸入ポートと前記出口との間の各吸入ポート毎の距離の相違を小さくし、複数のシリンダボアへの冷媒流入における均等な圧損防止に寄与する。
【0009】
また、環状に配列された前記複数の吸入ポートの環状配列形の中心部に対応して前記供給通路の出口を設けた。
【0010】
複数の吸入ポートと前記出口との間の各吸入ポート毎の距離が平均化し、前記出口における圧力変動が極小となる。そのため、供給通路から外部冷媒回路へ伝播する吸入脈動による騒音が低減する。
【0011】
請求項2の発明では、請求項1において、前記区画板を向くように前記供給通路の出口を傾斜させた。
出口の傾斜形状は圧損防止に寄与する。
【0012】
請求項3の発明では、請求項1及び請求項2のいずれか1項において、前記供給通路を前記吸入室の背壁面に沿って配設した。
このような配設構成は圧損防止の上で有効である。
【0013】
請求項4の発明では、請求項3において、前記吸入室の背壁に前記供給通路の形成壁を一体形成した。
このような一体構成は、製作容易性、コストに関して有利である。
【0014】
とくに、請求項5の発明では、前記区画板を前記シリンダボア側へ押さえる複数の押さえ突起を前記吸入室の背壁面に環状に配列形成し、前記供給通路の出口と前記吸入ポートとの間に前記押さえ突起が配置されないように前記供給通路の出口を前記押さえ突起の環状配列形の内側に設定した。
【0015】
押さえ突起による押さえ作用はシリンダボアから区画板に沿った冷媒洩れを防止する。このような押さえ突起の環状配列形の内側に前記出口を設定した構成は、出口から吸入ポートに到る冷媒流に対する押さえ突起の影響を抑制する。
【0016】
とくに、請求項6の発明では、前記吸入室の背壁に前記吸入室側に突出する膨出部を形成し、前記供給通路の延長領域を前記膨出部と交差させた。
【0017】
前記膨出部は、前記出口から吸入ポートに到る冷媒の流れの円滑化に寄与する。
請求項7の発明では、請求項1乃至請求項6のいずれか1項において、圧縮機は、吐出圧領域から制御圧室へ冷媒を供給すると共に、前記制御圧室から吸入圧領域へ冷媒を抜き出し、前記制御圧室の制御圧と前記吸入圧領域の吸入圧との差圧に基づいて吐出容量を変え、前記吐出圧領域から制御圧室への冷媒供給、及び前記制御圧室から吸入圧領域への冷媒抜き出しの少なくとも一方を容量制御弁で制御する可変容量型圧縮機とした。
【0018】
本発明は、このような可変容量型圧縮機への適用に好適である。
請求項8の発明では、請求項7において、前記吸入室の背壁内の収容室に前記容量制御弁を収容し、前記収容室の形成壁を前記膨出部として構成し、前記供給通路の延長領域を前記形成壁と交差させた。
【0019】
前記収容室の形成壁は、前記出口から吸入ポートに到る冷媒の流れの円滑化に寄与する。
請求項9の発明では、請求項6において、圧縮機を機外に装着するための取り付け部を備えた圧縮機を構成し、前記取り付け部の一部を前記吸入室の背壁に形成される膨出部として構成し、前記供給通路の延長領域を前記取り付け部と交差させた。
【0020】
前記取り付け部の一部は、前記出口から吸入ポートに到る冷媒の流れの円滑化に寄与する。
【0021】
【発明の実施の形態】
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の実施の形態を図1〜図4に基づいて説明する。
【0022】
図1に示すように、シリンダブロック11と制御圧室121を形成するフロントハウジング12とに支持された回転軸13は、車両エンジン(図示略)から回転駆動力を得る。回転軸13には斜板14が回転軸13と一体的に回転可能かつ傾動可能に支持されている。回転軸13の軸線131の周囲においてシリンダブロック11には複数のシリンダボア111が貫設されている。回転軸13の周囲に配列されたシリンダボア111内には圧縮動作体であるピストン15が収容されている。斜板14の回転運動はシュー16を介してピストン15の前後往復揺動に変換される。
【0023】
シリンダブロック11にはリヤハウジング17が区画板18、弁形成プレート19,20及びリテーナ形成プレート21を介して接合されている。リヤハウジング17内には吸入室22と吐出室23とが区画形成されている。図2及び図4に示すように、吸入室22と吐出室23とは、リヤハウジング17の背壁172から立ち上がる円環状の隔壁171によって区画されており、吐出室23は吸入室22の側方を取り囲んでいる。
【0024】
図3及び図4に示すように、吸入室22の側壁となる隔壁171の内側において区画板18には吸入ポート181が各シリンダボア111に対応して形成されている。図3に示すように、複数の吸入ポート181は回転軸13の軸線131を中心とした円C1上に配列されており、環状に配列された複数の吸入ポート181の環状配列形は円C1である。隔壁171の外側において区画板18には吐出ポート182が各シリンダボア111に対応して形成されている。弁形成プレート19には吸入弁191が形成されており、弁形成プレート20には吐出弁201が形成されている。吸入弁191は吸入ポート181を開閉し、吐出弁201は吐出ポート182を開閉する。
【0025】
吐出室23と制御圧室121とを接続する圧力供給通路24上には電磁開閉弁25が介在されている。圧力供給通路24は吐出室23の冷媒を制御圧室121へ供給する。容量制御弁である電磁開閉弁25はコントローラ(図示略)の励消磁制御を受け、前記コントローラは車両の室内の温度を検出する室温検出器(図示略)によって得られる検出室温及び室温設定器(図示略)によって設定された目標室温に基づいて電磁開閉弁25の励消磁を制御する。電磁開閉弁25はリヤハウジング17の背壁172内の収容室173に収容されている。膨出部を構成する収容室173の形成壁176は吸入室22側及び吐出室23側に盛り上がっている。
【0026】
制御圧室121の冷媒は、放圧通路26を介して吸入室22へ流出する。電磁開閉弁25が消磁状態にあるときには吐出室23の冷媒は制御圧室121へ送られない。従って、制御圧室121の内の制御圧と吸入圧とのピストン15を介した差圧が小さくなり、斜板14が最大傾角側へ移行する。電磁開閉弁25が励磁状態にあるときには吐出室23の冷媒が圧力供給通路24を介して制御圧室121へ送られる。従って、制御圧室121の内の制御圧と吸入圧とのピストン15を介した差圧が大きくなり、斜板14が最小傾角側へ移行する。
【0027】
リヤハウジング17の背壁172には複数の押さえ突起175が立設されている。押さえ突起175は回転軸13の軸線131を中心にして環状に配列されている。押さえ突起175の先端はリテーナ形成プレート21に当接しており、区画板18、弁形成プレート19,20及びリテーナ形成プレート21が押さえ突起175によってシリンダブロック11の端面側に押さえられている。図3に示すように、複数の押さえ突起175は回転軸13の軸線131を中心とした円C2上に配列されており、環状に配列された複数の押さえ突起175の環状配列形は円C2である。出口272は、供給通路27の出口272と各吸入ポート181との間に押さえ突起175が配置されないように押さえ突起175の環状配列形C2の内側に設定されている。
【0028】
リヤハウジング17の背壁172には供給通路27が配設されている。供給通路27の形成壁271はリヤハウジング17と一体である。供給通路27はリヤハウジング17の周壁174から吐出室23を横断して吸入室22に連通している。供給通路27の出口272は区画板18側を向くように傾斜している。この傾斜角θ1は45°程度にしてある。出口272の中心273は回転軸13の軸線131上に設定されている。供給通路27の延長領域は収容室173の形成壁176と交差する。
【0029】
吸入圧領域となる吸入室22の冷媒は、ピストン15の復動によって吸入弁191を押し退けながら吸入ポート181からシリンダボア111へ吸入される。シリンダボア111の冷媒は、ピストン15の往動によって吐出弁201を押し退けながら吐出ポート182から吐出圧領域となる吐出室23へ吐出される。吐出弁201はリテーナ形成プレート21上のリテーナ211によって開度規制される。吐出室23の冷媒は、外部冷媒回路28上の凝縮器29、膨張弁30、蒸発器31及び供給通路27を経由して吸入室22に還流する。
【0030】
第1の実施の形態では以下の効果が得られる。
(1-1)圧縮機外の外部冷媒回路28から圧縮機内の吸入室22へ冷媒を直線的に案内する供給通路27は、圧縮機外から吸入室22に到る圧縮機内の吸入通路における圧損を抑制する。圧縮機外から吸入室22に到る圧縮機内の吸入通路における圧損の抑制は、シリンダボア111への冷媒吸入の円滑化に寄与し、冷媒に関する体積効率が向上する。
(1-2)出口272の中心273は複数の吸入ポート181の環状配列形C1の中心131上にある。円筒状と見なせる吸入室22におけるこのような出口272の配置設定では、複数の吸入ポート181と出口272との間の各吸入ポート181毎の距離が略一定となり、出口272における圧力変動が極小となる。実開昭64−56583号公報では、吐出脈動に関して圧力変動が極小となる吐出室内の位置に関する記載があるが、吸入脈動に関しても同じことが言える。出口272における吸入圧の圧力変動は、吸入脈動として供給通路27から外部冷媒回路28へ伝播し、車室内にある蒸発器31が共鳴周波数の吸入脈動によって振動する。しかし、吸入脈動が極小であるため、蒸発器31の振動による騒音は小さい。特に、蒸発器31から放射され問題となる約1400Hz成分の騒音が低減できることが確認された。
(1-3)供給通路27の出口272は区画板18を向くように傾斜しており、供給通路27内の冷媒は吸入ポート181に向かって流れ易くなっている。このような冷媒の流れ易さは圧損防止に有効である。
(1-4)供給通路27の出口272が区画板18側に近過ぎると、出口272から一部の吸入ポート181に向かう冷媒流が曲がりくねりすぎて圧損が大きくなる。供給通路27は吸入脈動を低減するための吸入室22の背壁172に沿っており、出口272は各吸入ポート181から均等に最も離れている。従って、出口272から吸入ポート181へ向かう冷媒流の曲がり程度が少なくなり、圧損が低減する。
(1-5)吸入室22の背壁172に供給通路27の形成壁271を一体形成した構成は、別体構成に比して製作容易性、コストに関して有利である。
(1-6)吐出行程時のシリンダボア111内の高圧冷媒は弁形成プレート19とシリンダブロック11との端面との間及び弁形成プレート19と区画板18との間から区画板18に沿って低圧側へ洩れようとする。区画板18、弁形成プレート19,20及びリテーナ形成プレート21をシリンダボア111側へ押さえる複数の押さえ突起175による押さえ作用は、シリンダボア111から区画板18に沿った冷媒洩れを防止する。供給通路27の出口272と各吸入ポート181との間に押さえ突起175が配置されないように押さえ突起175の環状配列形C2の内側に出口272を設定した構成は、出口272から吸入ポート181に到る冷媒流と押さえ突起175との干渉を回避する。従って、出口272から吸入ポート181に到る冷媒の流れが押さえ突起175によって阻害されるおそれは殆どない。
(1-7)吸入室22側に盛り上がった収容室173の形成壁176は供給通路27の延長領域と交差し、供給通路27から吸入室22へ流出する冷媒が形成壁176によって区画板18側へ偏向される。冷媒に対する形成壁176の偏向作用は、出口272から吸入ポート181に到る冷媒の流れの円滑化に寄与する。
【0031】
次に、図5の第2の実施の形態を説明する。第1の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付してある。
この実施の形態における供給通路27の出口272の傾斜角θ2は第1の実施の形態に傾斜角θ1よりも小さくしてあり、出口272の中心275は回転軸13の軸線131から外れている。出口272は押さえ突起175の環状配列形C2内にある。
【0032】
この実施の形態では、軸線131から供給通路27側に離れた吸入ポート181(図5(a)において供給通路27から紙面上方にある吸入ポート181)への冷媒流が第1の実施の形態の場合よりも円滑になる。
【0033】
本発明では、図6に示すように、シリンダボア111の個数に応じた正多角形(図示の例では正5角形)の隔壁177を採用して押さえ突起175を省略したり、供給通路27の出口272を回転軸13の軸線131から外したりした実施の形態も可能である。
【0034】
隔壁177における正5角形の辺は押さえ突起175の役割を兼ね、押さえ突起175のない吸入室22内は冷媒の円滑な流れをもたらす上で有利である。供給通路27の出口272を回転軸13の軸線131から外した構成は、吸入脈動の抑制の点では第1の実施の形態に比して劣るが、圧損防止に関しては第1の実施の形態の場合と同様の効果が得られる。略円筒状と見なせる吸入室22において、正5角形の中心、即ち吸入室22内における回転軸13の軸線131上の位置では圧力変動が少なくなり、軸線131上に出口272を設定すれば吸入脈動の抑制効果は得られる。
【0035】
又、本発明では、図7の実施の形態も可能である。この実施の形態では、リヤハウジング17の背壁172には取り付け部177が形成されている。取り付け部177にはボルト挿通孔178が貫設されている。圧縮機は、ボルト挿通孔178に挿入されるボルト(図示せず)により機外(例えば車両エンジン)に装着される。取り付け部177の一部は吸入室22内に盛り上がって形成され膨出部を構成する。供給通路27の延長領域は取り付け部177の形成壁179と交差する。この実施の形態においても第1の実施の形態と同様の効果が得られる。
【0036】
本発明は、制御圧室から吸入室へ冷媒を抜き出す通路上に容量制御弁を介在した可変容量型圧縮機にも適用できる。
【0037】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明では、吐出室を横断して吸入室の側方から冷媒供給用の供給通路を前記吸入室へ連通したので、シリンダボアに到る圧縮機内の吸入通路における圧損を防止し得るという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態を示す圧縮機全体の側断面図。
【図2】図1のA−A線断面図。
【図3】図1のB−B線断面図。
【図4】図2のC−C線拡大断面図。
【図5】第2の実施の形態を示し、(a)は縦断面図。(b)は(a)のD−D線断面図。
【図6】別の実施の形態を示す縦断面図。
【図7】別の実施の形態を示す要部側断面図。
【符号の説明】
13…回転軸、131…軸線、15…圧縮動作体であるピストン、17…リヤハウジング、171…隔壁、172…背壁、173…収容室、175…押さえ突起、176,179…形成壁、18…区画板、181…吸入ポート、22…吸入室、27…供給通路、272…出口。
Claims (9)
- 回転軸の軸線の周囲に環状に配列された複数のシリンダボアと吸入室とを軸線方向に区画する区画板に複数の吸入ポートを形成し、前記シリンダボア内の圧縮動作体を回転軸の回転によって動かし、前記圧縮動作体の動作によって前記吸入室から吸入ポートを介して前記シリンダボア内へ冷媒を導入し、前記吸入室を間に隔壁を存して取り囲む吐出室へ前記各シンダボアから冷媒を吐出する圧縮機において、
前記吐出室における前記回転軸の径方向の外方から該吐出室を横断して前記隔壁内側の前記吸入室に到る冷媒供給用の供給通路を前記吸入室へ連通して設け、前記供給通路の出口は、環状に配列された前記複数の吸入ポートの環状配列形の中心部に向けて前記隔壁から突出するとともに前記環状配列形の中心部に対応して設けられている圧縮機における冷媒吸入構造。 - 前記供給通路の出口は、前記区画板を向くように傾斜している請求項1に記載の圧縮機における冷媒吸入構造。
- 前記供給通路は前記吸入室の背壁に沿って配設されている請求項1及び請求項2のいずれか1項に記載の圧縮機における冷媒吸入構造。
- 前記吸入室の背壁に前記供給通路の形成壁を一体形成した請求項3に記載の圧縮機における冷媒吸入構造。
- 回転軸の軸線の周囲に環状に配列された複数のシリンダボアと吸入室とを軸線方向に区画する区画板に複数の吸入ポートを形成し、前記シリンダボア内の圧縮動作体を回転軸の回転によって動かし、前記圧縮動作体の動作によって前記吸入室から吸入ポートを介して前記シリンダボア内へ冷媒を導入し、前記吸入室を間に隔壁を存して取り囲む吐出室へ前記各シンダボアから冷媒を吐出する圧縮機において、
前記吐出室における前記回転軸の径方向の外方から該吐出室を横断して前記隔壁内側の前記吸入室に到る冷媒供給用の供給通路を前記吸入室へ連通して設け、前記区画板を前記シリンダボア側へ押さえる複数の押さえ突起が前記吸入室の背壁に環状に配列形成されており、前記供給通路の出口と前記吸入ポートとの間に前記押さえ突起が配置されないように前記供給通路の出口が前記押さえ突起の環状配列形の内側に設定されている圧縮機における冷媒吸入構造。 - 回転軸の軸線の周囲に環状に配列された複数のシリンダボアと吸入室とを軸線方向に区画する区画板に複数の吸入ポートを形成し、前記シリンダボア内の圧縮動作体を回転軸の回転によって動かし、前記圧縮動作体の動作によって前記吸入室から吸入ポートを介して前記シリンダボア内へ冷媒を導入し、前記吸入室を間に隔壁を存して取り囲む吐出室へ前記各シンダボアから冷媒を吐出する圧縮機において、
前記吐出室における前記回転軸の径方向の外方から該吐出室を横断して前記隔壁内側の前記吸入室に到る冷媒供給用の供給通路を前記吸入室へ連通して設け、前記吸入室の背壁には前記吸入室側に突出する膨出部が形成されており、前記供給通路の延長領域は前記膨出部と交差する圧縮機における冷媒吸入構造。 - 圧縮機は、吐出圧領域から制御圧室へ冷媒を供給すると共に、前記制御圧室から吸入圧領域へ冷媒を抜き出し、前記制御圧室の制御圧と前記吸入圧領域の吸入圧との差圧に基づいて吐出容量を変え、前記吐出圧領域から制御圧室への冷媒供給、及び前記制御圧室から吸入圧領域への冷媒抜き出しの少なくとも一方を容量制御弁で制御する可変容量型圧縮機である請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の圧縮機における冷媒吸入構造。
- 前記容量制御弁は前記吸入室の背壁内の収容室に収容されており、前記収容室の形成壁は前記膨出部を構成し、前記供給通路の延長領域は前記形成壁と交差する請求項7に記載の圧縮機における冷媒吸入構造。
- 圧縮機は、この圧縮機を機外に装着するための取り付け部を備え、前記取り付け部の一部は前記吸入室の背壁に形成される膨出部を構成し、前記供給通路の延長領域は前記取り付け部と交差する請求項6に記載の圧縮機における冷媒吸入構造。
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