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技術 圧縮機

出願人 株式会社デンソー
発明者 石原孝宏野々山郁夫
出願日 1999年2月19日 (21年4ヶ月経過) 出願番号 1999-041966
公開日 2000年9月5日 (19年10ヶ月経過) 公開番号 2000-240566
状態 拒絶査定
技術分野 圧縮機、真空ポンプ及びそれらの系
主要キーワード 両作動室 冷媒供給路 液流体 低圧低温 集合回収 車両用冷凍サイクル 両シリンダ 軸シール
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この項目の情報は公開日時点(2000年9月5日)のものです。
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図面 (4)

課題

液圧縮に伴う騒音を低減する。

解決手段

吸入口24から吸入された冷媒斜板室38aを経由させることなく、吸入室31、27に向けて直接に供給する。これにより、斜板室38a内に溜まった比較的大量の液相冷媒が順次、吸入室37、27及び作動室38、39に供給されないので、圧縮機(冷凍サイクル)の起動直後においては液圧縮が発生するものの、吸入室37、27及び作動室38、39内に溜まった液相冷媒が排出(吐出)された後は液圧縮が発生しない。したがって、比較的短時間で液圧縮を終了させることができるので、液圧縮に伴う騒音を低減することができる。

概要

背景

冷凍サイクル圧縮機として、例えば斜板型圧縮機においては、吸入口から吸入された冷媒は、斜板収納された斜板室を経由して吸入室に導かれ、その後、吸入室から各作動室に吸入された後、圧縮されて吐出室を経由して吐出口から吐出される。

概要

液圧縮に伴う騒音を低減する。

吸入口24から吸入された冷媒を斜板室38aを経由させることなく、吸入室31、27に向けて直接に供給する。これにより、斜板室38a内に溜まった比較的大量の液相冷媒が順次、吸入室37、27及び作動室38、39に供給されないので、圧縮機(冷凍サイクル)の起動直後においては液圧縮が発生するものの、吸入室37、27及び作動室38、39内に溜まった液相冷媒が排出(吐出)された後は液圧縮が発生しない。したがって、比較的短時間で液圧縮を終了させることができるので、液圧縮に伴う騒音を低減することができる。

目的

一方、冷凍サイクルでは、液相冷媒を気化させることにより冷凍能力を発揮させ、気相冷媒凝縮させることにより放熱を行うので、液圧縮を完全に防ぐことは困難である。本発明は、上記点に鑑み、液圧縮に伴う騒音を低減することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ハウジング(1〜4)に対して可動する可動部(8)を有し、前記ハウジング(1〜4)及び前記可動部(8)によって形成される複数個作動室(38、39)の体積拡大縮小させることにより流体吸入圧縮する圧縮機構(Cp)と、前記ハウジング(1〜4)内に回転可能に支持され、前記可動部(8)を可動させるシャフト(5)とを備え、前記ハウジング(1〜4)には、前記複数個の作動室(38、39)に流体を分配供給する吸入室(27、31)、外部機器に接続される吸入口(24)及び吐出口(23)、並びに前記シャフト(5)が収納される空間(38a)が形成されており、前記吸入口(24)から前記ハウジング(1〜4)内に流入した流体が、前記空間(38a)を経由することなく、直接に前記吸入口(24)から前記吸入室(27、31)に向けて供給されるように構成されていることを特徴とする圧縮機。

請求項2

前記吸入室(27、31)に導かれた流体の一部を前記空間(38a)に導く連通路(41、42)が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の圧縮機。

請求項3

複数本ピストン(8)、及び前記ピストン(8)が往復運動する複数本のシリンダボア(9a、9b)が形成されたハウジング(1〜4)を有し、回転するシャフト(5)に対して傾いた斜板(6)により前記複数本のピストン(8)を往復運動させる斜板型圧縮機であって、前記ハウジング(1〜4)には、前記複数本のピストン(8)と前記複数本のシリンダボア(9a、9b)とにより構成される複数個の作動室(38、39)に流体を分配供給する吸入室(27、31)、外部機器に接続される吸入口(24)及び吐出口(23)、並びに前記斜板(6)が収納される斜板室(38a)が形成されており、前記吸入口(24)から前記ハウジング(1〜4)内に流入した流体を、前記斜板室(38a)を経由することなく、直接に前記吸入口(24)から前記吸入室(27、31)に向けて供給する吸入通路(40)が設けられ、さらに、前記吸入室(27、31)に導かれた流体の一部を前記斜板室(38a)に導く連通路(41、42)が形成されていることを特徴とする斜板型圧縮機。

技術分野

0001

本発明は、流体吸入圧縮する圧縮機に関するもので、車両用冷凍サイクルの圧縮機に適用して有効である。

背景技術

0002

冷凍サイクルの圧縮機として、例えば斜板型圧縮機においては、吸入口から吸入された冷媒は、斜板収納された斜板室を経由して吸入室に導かれ、その後、吸入室から各作動室に吸入された後、圧縮されて吐出室を経由して吐出口から吐出される。

発明が解決しようとする課題

0003

ところで、冷凍サイクルが発する騒音として圧縮機が液相冷媒を圧縮してしまうこと(以下、このことを液圧縮と呼ぶ。)がある。これは、何らかの原因により圧縮機が液冷媒を吸入圧縮してしまうと、これに伴って圧縮機が大きく振動するため、圧縮機が固定されたエンジン、及び冷媒配管等の圧縮機に接続された機器共振してしまい、大きな騒音が発生してしまうことである。

0004

一方、冷凍サイクルでは、液相冷媒を気化させることにより冷凍能力を発揮させ、気相冷媒凝縮させることにより放熱を行うので、液圧縮を完全に防ぐことは困難である。本発明は、上記点に鑑み、液圧縮に伴う騒音を低減することを目的とする。

課題を解決するための手段

0005

本発明は、上記目的を達成するために、請求項1、2に記載の発明では、ハウジング(1〜4)には、複数個作動室(38、39)に流体を分配供給する吸入室(27、31)、外部機器に接続される吸入口(24)及び吐出口(23)、並びに前記シャフト(5)が収納される空間(38a)が形成されている。そして、吸入口(24)からハウジング(1〜4)内に流入した流体は、空間(38a)を経由することなく、直接に吸入口(24)から吸入室(27、31)に向けて供給されることを特徴とする。

0006

これにより、圧縮機の起動直後においては、吸入室(31、27)及び作動室(38、39)内に残留している液流体による液圧縮が発生するものの、後述するように、空間(38a)内に溜まった比較的大量の液流体が順次、吸入室(37、27)及び作動室(38、39)に供給されることがない。したがって、圧縮機の起動直後においては液圧縮が発生するものの、吸入室(37、27)及び作動室(38、39)内に溜まった液流体が排出(吐出)された後は液圧縮が発生しない。延いては、比較的短時間で液圧縮を終了させることができるので、液圧縮に伴う騒音を低減することができる。

0007

なお、請求項2に記載の発明のごとく、吸入室(27、31)に導かれた流体の一部を空間(38a)に導く連通路(41、42)を設けてもよい。請求項3に記載の発明では、ハウジング(1〜4)には、複数本ピストン(8)及び複数本のシリンダボア(9a、9b)により構成される複数個の作動室(38、39)に流体を分配供給する吸入室(27、31)、外部機器に接続される吸入口(24)及び吐出口(23)、並びに斜板(6)が収納される斜板室(38a)が形成されている。そして、吸入口(24)からハウジング(1〜4)内に流入した流体を、斜板室(38a)を経由することなく、直接に前記吸入口(24)から吸入室(27、31)に向けて供給する吸入通路(40)が設けられているとともに、吸入室(27、31)に導かれた流体の一部を斜板室(38a)に導く連通路(41、42)が形成されていることを特徴とする。

0008

これにより、請求項1に記載の発明と同様に、比較的短時間で液圧縮を終了させることができるので、液圧縮に伴う騒音を低減することができる。因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

発明を実施するための最良の形態

0009

本実施形態は、本発明に係る斜板型圧縮機を車両用冷凍サイクルに適用したものであり、図1は、本実施形態に係る斜板型圧縮機(以下、単に圧縮機と呼ぶ。)の軸方向断面を示している。図1中、5は電磁クラッチ(図示せず)を介して外部駆動源車両走行用エンジン)からの駆動力を得て回転するシャフトであり、このシャフト5はシリンダブロック(ハウジング)2、3に配置されたラジアル軸受13、14及びスラスト軸受11、12によって回転可能に保持されている。ここで、ラジアル軸受13、14はシャフト5の垂直方向荷重対抗し、スラスト軸受11、12はシャフト5の軸方向荷重に対抗している。

0010

シリンダブロック2、3内には、シャフト5と平行、かつ、シャフト5を中心として周方向に3等分する位置にシリンダボア9a、9bが形成されており、シリンダブロック2側にはシリンダボア9aが3本、シリンダブロック3側にはシリンダボア9bが3本と合計6本形成されている。また、両シリンダボア9a、9bには、各シリンダボア9a、9b内で往復運動する第1、2ピストン部8b、8aが形成された双頭ピストン可動部)8が挿入れており、この双頭ピストン8及び両シリンダボア9b、9aによって第1作動室38及び第2作動室39がそれぞれ3個づつ形成されている。

0011

6はシャフト5に結合されているとともに、シャフト5に対して所定量傾いた斜板6であり、この斜板6は、シュー7を介して双頭ピストン8と摺動、かつ、揺動可能に連結するとともに、シャフト5の回転運動を往復運動に変換して双頭ピストン8を両シリンダボア9a、9b内に往復運動させるものである。したがって、本実施形態では、シリンダブロック2、3、双頭ピストン8及び斜板6等から、複数個の作動室38、39の体積拡大縮小させて冷媒(流体)を吸入圧縮する圧縮機構Cpが構成されている。

0012

また、両シリンダブロック2、3の端面には、両作動室38、39内に吸入された冷媒の逆流を防止する吸入弁(図示せず)及び両シリンダボア9a、9bを閉塞するバルブプレート15、16が配置されている。そして、バルブプレート15にはシリンダボア9aに連通する吸入ポート34と吐出ポート35が形成れており、シリンダボア9aの反対側の吐出ポート35には、作動室39から吐出した冷媒の逆流を防止する吐出弁17と、この吐出弁17の最大開度規制する弁止板18とがボルト(図示せず)によってバルブプレート15に固定されている。

0013

同様に、バルブプレート16には、シリンダボア9bに連通する吸入ポート25と吐出ポート26が形成されており、シリンダボア9bの反対側の吐出ポート26には吐出弁19と弁止板20とがボルト(図示せず)によってバルブプレート16に固定されている。なお、バルブプレート15及び吐出弁17はフロントハウジング1とシリンダブロック2とによって挟まれてボルト37によって共締めされ、バルブプレート16及び吐出弁19はリアハウジング4とシリンダブロック3とによって挟まれてボルト36によって共締めされている。

0014

また、フロントハウジング1には、フロントハウジング1とシャフト5との隙間から冷媒が外部へ漏れることを防止する軸シール10が配置され、この軸シール10はシャフト5に圧入されたリング10aの端面10bに接して冷媒の漏れを防止している。ところで、シリンダブロック2には、冷凍サイクルの蒸発器(図示せず)の冷媒流出側に接続される吸入口24が形成されており、吸入口24から吸入された冷媒は、シリンダブロック2内に形成された斜板6を収納する斜板室(空間)38aを経由することなく、吸入通路40を流通してフロントハウジング1に形成された吸入室31及びリアハウジング4に形成された吸入室27に向けて直接に供給される。

0015

なお、吸入室31は3個の作動室39に冷媒を分配供給するものであり、吸入室27は3個の作動室38に冷媒を分配供給するものである。一方、斜板室38aには、シリンダブロック2、3に形成された冷媒供給路(連通路)41、42を経由して吸入室27、31に導かれた冷媒の一部が供給されるとともに、冷媒供給路41、42には、吸入室27、31から斜板室38aに冷媒が過度に流通することを防止すべく、冷媒供給路41、42の圧力損失通路抵抗)を増大させる絞り手段(本実施形態では、φ1〜3mmの固定絞り)43が配設されている(図2参照)。

0016

また、23は冷凍サイクルの凝縮器(図示せず)の冷媒流入側に接続される吐出口であり、各作動室38、39から吐出した冷媒は、吐出室28、32にて集合回収されて吐出口23から凝縮器に向けて吐出される。なお、吐出室28に集合回収された冷媒は、吐出通路30及び吐出室28を経由して吐出口23に導かれる。

0017

次に、本実施形態の特徴を述べる。ところで、圧縮機の稼働状態をを問わず、圧縮機内のうち液相冷媒が溜まる可能性が高いのは、斜板室38a等のシャフト5が収納される比較的大きな体積を有する空間である。一方、圧縮機が停止しているときには、吸入室27、37、作動室38、39及び吐出室28、32内に残留した冷媒が凝縮するので、斜板室38aに加えて、吸入室27、37等にも液相冷媒が溜まってしまう。

0018

このため、従来の技術に係る圧縮機のごとく、吸入口から吸入された冷媒が斜板室を経由して吸入室に導かれるように構成されていると、圧縮機の稼働とともに、斜板室内に溜まった比較的大量の液相冷媒が順次、吸入室及び作動室に供給されるので、比較的長時間、液圧縮が継続してしまう。これに対して、圧縮機(冷凍サイクル)の起動直後においては、本実施形態に係る圧縮機においても吸入室31、27及び作動室38、39内に残留している液相冷媒による液圧縮が発生するものの、本実施形態に係る圧縮機では、吸入口24から吸入された冷媒は、斜板室38aを経由することなく、吸入室31、27に向けて直接に供給されるので、斜板室38a内に溜まった比較的大量の液相冷媒が順次、吸入室37、27及び作動室38、39に供給されるといったことがない。

0019

したがって、圧縮機(冷凍サイクル)の起動直後においては液圧縮が発生するものの、吸入室37、27及び作動室38、39内に溜まった液相冷媒が排出(吐出)された後は液圧縮が発生しない。延いては、比較的短時間で液圧縮を終了させることができるので、液圧縮に伴う騒音を低減することができる。なお、図3(a)は、本実施形態に係る圧縮機の騒音レベルを示す試験結果であり、図3(b)は、従来の技術に係る圧縮機の騒音レベルを示す試験結果である。これらの試験結果から明らかなように、本実施形態に係る圧縮機では、従来の技術に係る圧縮機に比べて、騒音が低減していることが判る。

0020

ところで、冷凍サイクル用の圧縮機の多くは、冷媒中潤滑油を混合させることにより、シュー7や軸受11〜14等の摺動部を潤滑しているので、斜板室38aには、何らかの手段により(潤滑油が混合された)冷媒を供給する必要がある。これに対して、本実施形態では、冷媒供給路41、42を経由して吸入室27、31から斜板室38aに冷媒供給されるので、シュー7や軸受11〜14等の摺動部が焼き付いてしまうことを防止しつつ、液圧縮に伴う騒音を低減することができる。

0021

また、吸入室27、31に供給された低圧低温の冷媒を斜板室38a内の摺動部を冷却することができる。ところで、上述の実施形態では、冷媒供給路41、42に絞り手段43を設けて冷媒供給路41、42の圧力損失を大きくしたが、絞り手段43を廃止して冷媒供給路41、42の通路断面積を小さくすることにより、絞り手段43と同等に圧力損失を得てもよい。

0022

また、上述の実施形態では、斜板6により双頭ピストン8を往復運動させたが、クランクシャフトによりピストンを往復運動させる圧縮機であってもよい。なお、この場合は、クランクシャフトが収納されるクランク室が斜板室38aに相当する。また、上述の実施形態では、冷媒(流体)中に潤滑油を混合することにより圧縮機内を潤滑する、いわゆる混合給油タイプであったが、冷媒(流体)中に潤滑油を混合すること無く摺動部を潤滑する、いわゆる分離給油タイプでは、冷媒供給路41、42を廃止してもよい。

0023

さらに、上述の実施形態では、双頭ピストン型の斜板型圧縮機であったが、ピストン部を片側のみに有する片斜板型圧縮機等のその他の圧縮機であってもよい。

図面の簡単な説明

0024

図1実施形態に係る圧縮機の断面図である。
図2実施形態に係る圧縮機における冷媒流れを示す模式図である。
図3(a)は、実施形態に係る圧縮機の騒音レベルを示すグラフであり、(b)は、従来の技術に係る圧縮機の騒音レベルを示すグラフである。

--

0025

5…シャフト、6…斜板、27、31…吸入室、38、39…作動室、40…吸入通路。

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