(57)【要約】【課題】媒体を使用する系におけるシール構造であって、十分なシール面積の確保が難しい部位や、挟圧時に十分なシール面圧を付与することが難しい部位においても、優れたシール性能を発揮することが可能な、とくに圧縮機に用いて好適なシール構造を提供する。【解決手段】媒体を使用する系のいずれかの部位における、２つの筐体の座面部間にシール材が介装されたシール構造であって、シール材と筐体の座面部との間に粘着材層を介在させ、粘着材層が、シール材および前記筐体の座面部に粘着されていることを特徴とするシール構造、およびそれを用いた圧縮機。【選択図】図２
2010038327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体を使用する系のいずれかの部位における、２つの筐体の座面部間にシール材が介装されたシール構造であって、前記シール材と前記筐体の座面部との間に粘着材層を介在させ、該粘着材層が、前記シール材および前記筐体の座面部に粘着されていることを特徴とするシール構造。
【請求項２】
前記粘着材層の材質が、シリコーン、ポリイソブチレン、ポリウレタン、ポリサルファイド、ビニル、アクリル、エステル、フェノール、ニトリルゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、またはスチレン・ブタジエンゴムからなる、請求項１に記載のシール構造。
【請求項３】
前記粘着材層が、予め前記シール材の少なくとも片面に貼着されている、請求項１または２に記載のシール構造。
【請求項４】
前記粘着材層が、予め少なくとも一方の筐体の座面部に貼着されている、請求項１〜３のいずれかに記載のシール構造。
【請求項５】
前記シール材が、金属基板と、該金属基板の両面に設けられた弾性膜からなる、請求項１〜４のいずれかに記載のシール構造。
【請求項６】
前記弾性膜の材質が、前記粘着材層の材質とは異なり、かつ、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、またはスチレン・ブタジエンゴムからなる、請求項５に記載のシール構造。
【請求項７】
前記媒体を使用する系が圧縮機を備えており、該圧縮機の少なくとも一部位に構成される、請求項１〜６のいずれかに記載のシール構造。
【請求項８】
前記圧縮機が、中心軸周りに複数の気筒が配列された圧縮機からなり、該圧縮機の少なくとも隣接気筒間、および前記中心軸と気筒との間のシール部に適用される、請求項７に記載のシール構造。
【請求項９】
前記媒体が冷媒からなり、該冷媒を使用する冷凍回路の少なくとも一部位に構成されている、請求項１〜８のいずれかに記載のシール構造。
【請求項１０】
前記冷凍回路が車両用空調装置に設けられている、請求項９に記載のシール構造。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかのシール構造が、２つの筐体の座面部間に構成されていることを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、媒体使用系におけるシール構造に関し、とくに、中心軸周りに複数の気筒が配列された圧縮機に用いて好適なシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置に用いられる圧縮機として、例えば、多気筒ピストン式圧縮機が知られている。この多気筒ピストン式圧縮機は、複数の気筒が備えられたシリンダブロックを有しており、各気筒は中心軸の周囲に配列されている。各気筒にはピストンが往復動自在に嵌入されており、シリンダヘッド内に形成された吸入室から導入された媒体を気筒内で圧縮し吐出室へ吐出するように構成されている。吸入および吐出の動作は、例えば、シリンダブロックとシリンダヘッド間に介装された弁板に設けられた吸入弁および吐出弁により制御される。弁板とシリンダブロックとの間には板状のガスケットが介装され、隣接気筒間、および各気筒と中心軸との間における媒体漏れが防止されている。
【０００３】
しかしながら、気筒と気筒との間、および気筒と中心軸との間は、ガスケットとの接触面積を大きくとることが難しく、他の部分（例えば、気筒の圧縮機径方向外周側部位）と比較して十分なシール性能を確保することが困難である場合が多い。また、上述の弁板、ガスケット、シリンダブロックは通常、シリンダヘッドとともに通しボルトにより締結固定されるが、ボルト締結部は構造上の制約から各気筒よりも外径側の位置に設けられることが多く、ボルト締結部に大きな軸力が負荷された場合でも、より内径側に位置する気筒間部位、および気筒と中心軸との間の部位に十分なシール面圧を付与することが難しい。隣接気筒間、あるいは気筒と中心軸との間に微少な媒体漏れが生じると、圧縮性能の低下を生じるおそれがある。
【０００４】
上述の圧縮機の如く、シール材としてガスケットを使用する媒体使用系においては、ガスケット表面に異なる種類の材質層を積層することにより、ガスケットの性能を改善する試みが数多くなされてきた。例えば、特許文献１および特許文献２には、ガスケット表面に粘着材層等を積層することにより、ガスケットの利便性を向上させる方法が示されている。しかしながら、上記の引用文献では、粘着材層の表面に粘着防止層を積層して解体時のメンテナンス性や再利用性を改善することが主目的とされており、粘着材層の粘着性を積極的に利用してガスケットのシール性能を向上させる例については触れられていない。
【特許文献１】特開２００３−１２０８１３号公報
【特許文献２】特開２００５−１８０６８２号公報
【特許文献３】実開平４−１２５６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明の課題は、媒体を使用する系におけるシール構造であって、十分なシール面積の確保が難しい部位や、挟圧時に十分な面圧を付与することが難しい部位においても、優れたシール性能を発揮することが可能で、とくに圧縮機におけるシリンダブロック−弁板間のガスケット設置部位に適用して好適なシール構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係るシール構造は、媒体を使用する系のいずれかの部位における、２つの筐体の座面部間にシール材が介装されたシール構造であって、前記シール材と前記筐体の座面部との間に粘着材層を介在させ、該粘着材層が、前記シール材および前記筐体の座面部に粘着されていることを特徴とするものからなる。
【０００７】
このようなシール構造においては、シール材と筐体の座面部との間に介在させた粘着材層が、シール材および筐体の座面部の両方に粘着されているので、上記粘着材層と各部材との隙間は粘着によって網羅的に埋められて微小隙間の発生が防止され、かつ、粘着力によりシール圧が補助され、粘着材層を介在させない構造と比較して高い密閉性を達成することが可能となる。このようなシール構造は、シール部材と筐体の座面部との接触面積の確保が難しい部位や、挟圧時に高い面圧を付与することが難しい部位のシール構造として有用である。
【０００８】
本発明における粘着材層の材質は、とくに限定されるものではないが、樹脂またはゴムからなることが好ましい。粘着材層の材質として樹脂を用いることにより、低コストで容易に加工可能な粘着材層を得ることが可能である。このように粘着材層を樹脂で形成する場合、その樹脂材料としては、例えば、シリコーン、ポリイソブチレン、ポリウレタン、ポリサルファイド、ビニル、アクリル、エステル、フェノール等が挙げられる。また、粘着材層の材質としてゴムを用いた場合、弾性を有し優れたシール性能を発揮可能な粘着材層を得ることが可能である。粘着材層の材質としては、溶剤を含むゴムがあり、そのようなゴムとしては、例えば、ニトリルゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム等が挙げられる。
【０００９】
本発明における粘着材層は、シール材および筐体の座面部に粘着可能であればよく、その形態についてはとくに限定されるものではない。例えば、粘着材層は、予め前記シール材の少なくとも片面に貼着されていてもよいし、予め少なくとも一方の筐体の座面部に貼着されていてもよい。また、これらの両方に貼着されている形態の採用も可能である。
【００１０】
本発明におけるシール材は、とくに限定されるものではないが、金属基板と、金属基板の両面に設けられた弾性膜からなるものであることが好ましい。シール材の基板を金属で形成することにより、形態保持性に優れ、かつ、耐熱性および強度に優れ、加工が容易なシール材を低コストで実現することが可能である。また、弾性膜を前述の金属基板の両面に設けることにより、筐体の座面部が外力等によってわずかに変形もしくは変位した場合、あるいは筐体の座面部にわずかな製作誤差がある場合であっても、弾性膜の変形によって所望のシール性能を維持することが可能となる。またこのような場合、粘着材層と協働してさらにシール性能を高めることが可能である。
【００１１】
上述の如く、両面に弾性膜が設けられた金属基板としてシール材を構成する場合、弾性膜の材質は、とくに限定されるものではないが、ゴムからなることが好ましく、かつ、粘着材層の材質とは異なる材質が選択されてもよい。弾性膜の材質として利用可能なゴムとしては、例えば、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴムが挙げられる。
【００１２】
本発明におけるシール構造は、とくに圧縮機に、中でも多気筒圧縮機に好適なものである。本発明におけるシール構造は、挟圧時に高いシール面圧を付与することが難しい部位においても、優れたシール性能を発揮することが可能であるため、圧縮機において従来気密性の維持が困難であった部位に本発明を適用することにより、圧縮機の気密性を大幅に向上させて媒体漏れを確実に防止し、圧縮効率を向上させることが可能となる。
【００１３】
上述の如く本発明を圧縮機に適用する場合、本発明におけるシール構造は、中心軸周りに複数の気筒が配列された圧縮機に適用されることが好ましい。とくに、このような圧縮機の隣接気筒間、および中心軸と気筒との間のシール構造部分に、本発明が適用されることがより好ましい。このような圧縮機では、通常、前述の如く、弁板とシリンダブロックとの間で挟圧されるガスケットによって上記シール構造部分の密閉性が確保されており、各部材は通しボルトによって締結固定されている。しかしながら、隣接気筒間、および中心軸と気筒との間はシール面積が小さいため、他の部分と比較して十分なシール性能を確保することは困難であることが多い。また、ボルト締結部は構造上の制約から各気筒よりも外径側の位置に設けられることが多く、ボルト締結部に大きな軸力が負荷された場合でも、より内径側に位置する隣接気筒間部位、および気筒と中心軸との間の部位に十分なシール面圧を付与することが難しい。このため、従来技術では、圧縮時に隣接気筒間、あるいは中心軸と気筒との間に微少な媒体漏れが生じ、圧縮効率の低下が生じるおそれがあった。本発明はこのような場合にとくに有用であり、ガスケットとシリンダブロックとの間に粘着材層を介在させ、隣接気筒間、および気筒と中心軸との間のシール部を粘着材層でシールすることにより、面積の狭いシール構造部分においても所望のシール性能を維持し、圧縮効率の低下を防止することが可能である。
【００１４】
本発明におけるシール構造は、媒体として冷媒を使用する冷凍回路に用いて好適なものであり、とくに、車両用空調装置に設けられた冷凍回路に用いて好適なものである。本発明におけるシール構造は、シール面圧を十分に付与することが難しい部位においても目標とするシール性能を確保することが可能であるため、とくに高いシール性能が要求される冷凍回路に本発明を適用することにより、冷媒漏れを防止してそのシステムの効率の向上を実現することが可能となる。また、近年、地球温暖化防止の観点から、可燃性冷媒や化学反応性の高い冷媒で温暖化係数の低いものを冷媒として用いた冷凍回路が開発されているが、本発明はこのような高い気密性が要求される冷凍回路においてとくに有用である。
【００１５】
このように、本発明に係るシール構造は、とくに、圧縮機におけるいずれかの部位の筐体の座面部間に用いて好適なものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るシール構造によれば、十分なシール面積の確保が難しい部位や、挟圧時に高いシール面圧を付与することが難しい部位においても、優れたシール性能を確保することが可能となる。本発明は、多気筒圧縮機における隣接気筒間、および各気筒と中心軸間のシール部に適用してとくに有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係るシール構造におけるシール材を示しており、とくに、媒体を使用する系が中心軸周りに複数の気筒が配列された圧縮機であって、シール材が金属基板および金属基板の両面に設けられた弾性膜からなり、かつ、粘着材層が予めシール材の両面に貼着されている場合の、シール材としてのガスケットを示している。図１において、シール材としてのガスケット１は、気筒孔２、シャフト孔３、ボルト孔４を備えており、筐体としてのシリンダブロック（図示略）の座面部における孔部以外をシール可能に構成されている。
【００１８】
図２は、図１で示したガスケット１の、Ａ−Ａ間の一点鎖線で示した部分における断面図である。図２において、ガスケット１は、金属基板５と、金属基板５の両面に設けられた弾性膜６とを有しており、両弾性膜６上には粘着材層７が貼着されている。シール材としてのガスケット１の介装時には、ガスケット上に予め貼着されていた粘着材層７がシリンダブロックの座面部に粘着されるため、粘着材層７とシリンダブロックの座面部との隙間が網羅的に埋められて微小隙間の発生が防止され、かつ、粘着力によりシール圧が補助され、粘着材層７とシリンダブロックの座面部との間のシール性能が確保される。このような粘着材層貼着ガスケット１を用いたシール構造は、隣接気筒間や気筒と中心軸との間など、シール面積の確保が難しく十分な面圧を付与することが困難な部位においても優れたシール性能を発揮することができ、気筒からの媒体漏れを確実に防止することが可能である。このように、本発明を圧縮機に適用することにより、圧縮機内での媒体漏れによる圧縮効率の低下を防止することができ、より圧縮効率の高い圧縮機を実現することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明におけるシール構造は、媒体を使用するあらゆる系に適用可能であり、とくに、中心軸周りに複数の気筒が配列された圧縮機に用いて好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施態様におけるシール材としての粘着材層貼着ガスケットの平面図である。
【図２】図１の粘着材層貼着ガスケットの断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  シール材としてのガスケット
２  気筒孔
３  シャフト孔
４  ボルト孔
５  金属基板
６  弾性膜
７  粘着材層
【図１】
2010038327.tif 000003
【図２】
2010038327.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成20年9月16日(2008.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
前記弾性膜の材質が、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、またはスチレン・ブタジエンゴムからなる、請求項５に記載のシール構造。