JP4071551B2

JP4071551B2 - 圧縮機

Info

Publication number: JP4071551B2
Application number: JP2002166132A
Authority: JP
Inventors: 隆一広瀬; 浩康灘本
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2022-06-06
Also published as: JP2004011531A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置等の冷凍サイクルに介装されて該冷凍サイクル内で気化した冷媒を断熱圧縮する圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の圧縮機には、シリンダボアを有するシリンダブロックの前端面に、フロントハウジングを接合してクランク室を形成すると共に、前記シリンダブロックの後端面に、バルブプレートを介してリアハウジングを接合して吸入室および吐出室を形成し、前記クランク室内に軸支した駆動軸の回転を利用して前記シリンダボア内のピストンを往復動させることで、吸入室の冷媒ガスをシリンダボアに吸入して圧縮し、吐出室へ吐出するものがある。
【０００３】
吸入室と吐出室とは筒状の区画壁によって区画されており、吸入室および吐出室のいずれか一方が区画壁の内側に設けられ他方が区画壁の外側に設けられる。
【０００４】
この種の圧縮機にあっては、高温高圧となって吐出室に吐出された冷媒の熱が区画壁を介して吸入室内の冷媒ガスに伝熱されしまう問題がある。つまり、吐出室からの熱により吸入室内の冷媒ガスが膨脹する分、シリンダボアに吸入される冷媒ガス量が減ることとなり圧縮効率が低下してしまう。
【０００５】
これを解決する従来例として、区画壁に断熱溝を設けることで吸入室と吐出室との間の熱の授受を抑制するものがある（特開平５−１６４０４２号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来例は、吐出室および吸入室の空間面積の減少により圧縮効率が低下してしまうこと嫌って区画壁には浅い断熱溝を設けるに過ぎず、十分な断熱効果が期待できない。
【０００７】
本発明はこのような従来技術をもとに為されたもので、その目的は、吸入室と吐出室との間の熱の授受を好適に遮断できる圧縮機の提供である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本出願人は、研究の結果、吐出室の面積を減少させても吐出容量の減少がほぼ無く圧縮効率の低下がほぼ無いことを発見し、これを利用して区画壁との間に断熱空間を形成する張り出し壁部を、吐出室側に張り出すように設けたものである。
【０００９】
請求項１記載の発明は、シリンダボアを有するシリンダブロックの前端面に、フロントハウジングを接合してクランク室を形成すると共に、前記シリンダブロックの後端面に、バルブプレートを介してリアハウジングを接合して吸入室および吐出室を形成し、前記クランク室内に軸支した駆動軸の回転を利用してピストンを往復動させる圧縮機において、
前記吸入室および前記吐出室を区画する区画壁から前記吐出室側に張り出して該区画壁との間に断熱空間を形成する張り出し壁を、区画壁の先端部から設け、
前記張り出し部は、前記区画壁の先端部からほぼ垂直に突設され且つバルブプレートとは非接触である垂直部を、備えることで、前記張り出し壁部がバルブプレートとは非接触であることを特徴とするものである。なお、本発明において区画壁の先端部とは区画壁の中間点より先端側の部位と定義する。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、区画壁に沿って該区画壁の先端部から設けられる断熱空間によって、吸入室と吐出室との間の熱の授受を十分に抑制できる。しかも、上記断熱空間を区画壁との間に形成する張り出し壁部は、吐出室側に張り出して設けられるため、吸入室側に張り出して設けた場合とは異なり、リアハウジングの大型化せずとも吐出容量の減少による圧縮効率の低下を招くことがない。
【００１３】
また、請求項１記載の発明によれば、上述のように区画壁との間に断熱空間を形成する張り出し壁部を区画壁の先端部まで設けて十分な断熱効果を得ることができる構造としつつも、張り出し壁部がバルブプレートと非接触であるため、吐出孔が塞がれてしまうような心配がない。そのため、既存の圧縮機のその他の部品をそのまま流用できる。
【００１４】
また、請求項１記載の発明によれば、垂直部が区画壁からほぼ垂直に突設され該区画壁との間に段部を形成する垂直部を利用することにより、リアハウジングに孔などを加工する際にリアハウジングの保持が容易化する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態にかかる圧縮機を図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施形態にかかる圧縮機の全体断面図、図２は同圧縮機のリアハウジングの後面図、図３は同圧縮機のリアハウジングの前面図、図４はコントロールバルブを装着したリアハウジングの前面図、図５は同圧縮機のリアハウジングの拡大断面図、図６はリアハウジングの形成工程を説明する図であってダイカスト成形によるリアハウジング原形を示す断面図、図７は本発明の変形例を示す要部断面図である。
【００１７】
この実施形態の圧縮機１は、斜板式の可変容量の圧縮機であって、例えば車両用空調装置の冷却サイクルに用いられ、冷凍サイクルで気化した冷媒ガスを断熱圧縮するものである。
【００１８】
この可変容量圧縮機１は、円周方向に複数の等間隔に配置されたシリンダボア３を有するシリンダブロック２と、該シリンダブロック２の前端面に接合され該シリンダブロック２との間にクランク室５を形成するフロントハウジング４と、シリンダブロック２の後端面にバルブプレート９を介して接合され吸入室７および吐出室８を形成するリアハウジング６と、を備えている。これらシリンダブロック２とフロントハウジング４とリアハウジング６とは、複数のスルーボルトＢによって締結固定される。
【００１９】
バルブプレート９は、シリンダボア３と吸入室７とを連通する吸入孔１１と、シリンダボア３と吐出室８とを連通する吐出孔１２（図３参照）と、を備えている。
【００２０】
バルブプレート９のシリンダブロック２側には、吸入孔１１を開閉する図示せぬ弁機構が設けられ、一方、バルブプレート９のリアハウジング６側には、吐出孔１２を開閉する図示せぬ弁機構が設けられている。バルブプレート９とリアハウジング６との間にはガスケットが介在し、吸入室７と吐出室８の密閉性を保持している。また、バルブプレート９の周縁にはリアハウジング６とシリンダブロック２との接合面にＯリングが介在し、圧縮機１外への冷媒漏れを防止している。
【００２１】
シリンダブロック２およびフロントハウジング４の中心の支持孔１９、２０には軸受を介して駆動軸Ｓが軸支され、この駆動軸Ｓがクランク室５内で回転自在となっている。
【００２２】
クランク室５内には、前記駆動軸Ｓに固設したドライブプレート２１と、駆動軸Ｓに摺動自在に嵌装したスリーブ２２にピン２３により揺動自在に連結したジャーナル２４と、該ジャーナル２４のボス部２５に軸受を介して装着したウォッブルプレート（斜板）２６と、が設けられている。ウォッブルプレート２６は、クランク室５内に固定された規制プレート３５に摺動自在に連結されることで、回転が防止され且つ軸線方向への揺動が許容されている。つまり、駆動軸Ｓを回転によりジャーナル２４が回転すると、ウォッブルプレート２６はジャーナル２４の回転揺動に伴って、非回転で且つ軸線方向に揺動するようになっている。なお、ドライブプレート２１とジャーナル２４とは、そのヒンジアーム２１ｈ、２４ｈを弧状の長孔２７とピン２８とを介して連結されており、これによりウォッブルプレート２６の最大傾斜角度と最小傾斜角度とが規制されている。
【００２３】
そして、各シリンダボア３に収容されたピストン２９は、ピストンロッド３０を介してウォッブルプレート２６に連結されていて、このウォッブルプレート２６の揺動によって往復運動する。圧縮機１の基本機能は、このピストン２９のピストン運動により、吸入室７→バルブプレート９の吸入孔１１→シリンダボア３へと吸入した冷媒を圧縮し、シリンダボア３→バルブプレート９の吐出孔１２→吐出室８へと吐出するものである。
【００２４】
この吐出容量を可変とするために、クランク室５と吸入室７とを常時連通する抽気通路３１と、クランク室５と吐出室８とを連通する給気通路３２と、該給気通路３２を開閉するコントロールバルブ３３と、からなる圧力制御機構が設けられていて、コントロールバルブ３３の開閉によりクランク室５内の圧力を変えると、該クランク室５と吸入室７および吐出室８との圧力バランス（ピストン２９の前後の圧力バランス）よりウォッブルプレート２６の傾角が変化して、つまり、ピストンストロークが変化して、圧縮機１の吐出容量が変わるようになっている。
【００２５】
なお、抽気通路３１は、シリンダブロック２の支持孔１９，バルブプレート９の通路３１ｃ，リアハウジング６の通路３１ａ，リアハウジングの溝３１ｂ，リアハウジング６の通路３１ａから構成されている。また、給気通路３２は、シリンダブロックの通路３２ａ，バルブプレート９の通路３２ｂ，リアハウジング６の通路３２ｃ，コントロールバルブ３３内に設けられ通路３２と吐出室８を連通する図示せぬ通路，から構成されている。
【００２６】
図２〜図４はリアハウジング６を示すものである。
【００２７】
リアハウジング６は、筒状の区画壁３６を画して内周側に吐出室８が形成され、外周側に吸入室７が形成されていて、該リアハウジング６の外周脚部には、吸入室７に通路３８を介して連通する吸入ポート３７と、吐出室８に通路４０を介して連通する吐出ポート３９と、が設けられている。吸入ポート３７にはエバポレータに連通する低圧側配管が接続され、吐出ポート３９にはコンデンサに連通する高圧側配管が接続される。
【００２８】
前述したコントロールバルブ３３は、吸入室７および吐出室８に跨って設けられ、筒状の保持壁４１の内周面に形成される保持孔４２によって保持される。
【００２９】
そして、この実施形態のリアハウジング６には、区画壁３６から吐出室８側に張り出して区画壁３６との間に断熱空間４３を形成する張り出し壁４４が、少なくとも区画壁３６の先端部３６ｂから基端３６ｃまで延在しており、これにより、吐出室８内の高温となった冷媒の熱が区画壁３６を介して吸入室７へ伝達され難い構造となっている。また、この張り出し壁部４４は、バルブプレート９とは非接触であり、より具体的には、区画壁３６の先端面（バルブプレート９との接合面）３６ａより離間した部位で該区画壁３６からほぼ垂直に突設される垂直部４５と、前記区画壁３６と略平行に設けられ且つ前記垂直部４５および前記リアハウジング６底壁部を連結する平行部４６と、から断面略Ｌ字状に設けられている。本発明において区画壁３６の先端部３６ｂとは区画壁３６の中間点より先端側の部位と定義する。なお、上述のように断熱空間４３を区画壁３６の先端部３６ｂまで設ける場合、保持孔４２、通路４０、などを回避して断熱空間４３を形成する必要があるため、図２に示すように断熱空間が断続的に形成されるている。
【００３０】
上記リアハウジング６の製造工程を説明すると、リアハウジング６の製造は、まずダイカストによって図６に示すような原形を形成した後、該ダイカスト原形に所定のバイトにより、通路３１ａおよび通路３２ｃおよび保持孔４２および吸入ポート３７および通路３８および吐出ポート３９および通路４０などを掘削加工し、図５に示す求めるリアハウジング６を得る。ここで、張り出し壁部４４の垂直部４５が、区画壁３６の先端部３６ｂとの段部となり、この段部４５により掘削加工の際にはリアハウジング６のダイカスト原形を保持し易い。
【００３１】
以上のように、この実施形態の圧縮機１によれば、区画壁３６から張り出して区画壁３６との間に断熱空間４３を形成する張り出し壁４４を、区画壁４４の先端部３６ｂから設けたため、吸入室７と吐出室８との間の熱の授受を十分に抑制できる。しかも、張り出し壁部４４は吐出室８側に張り出して設けられるため、吸入室７側に張り出して設ける場合とは異なり、リアハウジング６の大型化せずとも吐出容量の減少を招くことなく十分に大きな断熱空間４３を形成できる。
【００３２】
ここで、一般的に、吐出室から吸入室への冷媒漏れを防止するために区画壁とバルブプレートとがガスケットを介して極めて大きな力で接合させる構造がとられるため、この区画壁には十分な強度が要求されるが、この実施形態では上述のように区画壁３６から張り出す張り出し壁部４４を設けて断熱空間４３を形成するため、区画壁３６の強度が高くなり、組み付け強度の面から有利となる。
【００３３】
また、この実施形態の圧縮機１によれば、張り出し壁部４４はバルブプレート９と非接触であるため、張り出し壁部４４によって吐出孔１２が塞がれてしまう心配がない。特に、小型の圧縮機の場合は、図３に示すように、区画壁３６および吸入孔１１および吐出孔１２の配置位置が極めて限定されるため、この利点は大きい。また、リアハウジング６以外は、既存の圧縮機の部品をそのまま流用できる利点もある。
【００３４】
また、この実施形態の圧縮機１によれば、張り出し部４４は、区画壁３６からほぼ垂直に突設される垂直部４５を備えてなるため、この垂直部４５が段部となり、切削加工などをする際にリアハウジング６のダイカスト原形の保持が容易化する。
【００３５】
なお、上述の実施形態では断熱空間４３は空気層として構成されているが、例えば図７に示すように断熱材Ｃを充填してよい。また、この実施形態では区画壁３６の内周側に吐出室８が設けられ且つ外周側に吸入室７が設けられているが、吸入室が外周側に吐出室が外周側に設けられる構造にも適用できることは無論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施形態にかかる圧縮機の全体断面図。
【図２】図２は同圧縮機のリアハウジングの後面図。
【図３】図３は同圧縮機のリアハウジングの前面図。
【図４】図４はコントロールバルブを装着したリアハウジングの前面図。
【図５】図５は同圧縮機の要部であってリアハウジングの拡大断面図。
【図６】図６はリアハウジングの形成工程を説明する図であって鍛造によるリアハウジング原形を示す断面図。
【図７】図７は本発明の変形例を示す要部断面図。
【符号の説明】
１斜板式可変容量圧縮機（圧縮機）
２シリンダブロック
３シリンダボア
４フロントハウジング
５クランク室
６リアハウジング
７吸入室
８吐出室
２９ピストン
３６区画壁
３６ａ区画壁の先端面
３６ｂ区画壁の先端部
４４張り出し壁部
Ｓ駆動軸

Claims

シリンダボア（３）を有するシリンダブロック（２）の前端面に、フロントハウジング（４）を接合してクランク室（５）を形成すると共に、前記シリンダブロック（２）の後端面に、バルブプレート（９）を介してリアハウジング（６）を接合して吸入室（７）および吐出室（８）を形成し、前記クランク室（５）内に軸支した駆動軸（Ｓ）の回転を利用してピストン（２９）を往復動させる圧縮機（１）において、
前記吸入室（７）および前記吐出室（８）を区画する区画壁（３６）から前記吐出室（８）側に張り出して該区画壁（３６）との間に断熱空間（４３）を形成する張り出し壁（４４）を、前記区画壁（３６）の先端部（３６ｂ）から設け、
前記張り出し部（４４）は、前記区画壁（３６）の先端部（３６ｂ）からほぼ垂直に突設され且つバルブプレート（９）とは非接触である垂直部（４５）を、備えることで、前記張り出し壁部（４４）がバルブプレート（９）とは非接触であることを特徴とする圧縮機（１）。