(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックと、
前記シリンダボア内に形成される圧縮室と、
前記シリンダブロックに固定されるシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドに形成され、前記圧縮室へ送る冷媒を溜める吸入室と、
前記シリンダヘッドに形成され、前記圧縮室から吐出された冷媒を溜める吐出室と、
前記シリンダヘッドに形成され、前記吸入室へ冷媒を案内する冷媒案内通路と、
前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間に配置され、前記圧縮室と前記吸入室とを仕切るとともに、前記圧縮室と前記吐出室とを仕切るバルブプレートとを備え、
前記吸入室が前記シリンダヘッドの中央部に位置し、前記吐出室が前記吸入室の周囲に位置する往復式冷媒圧縮機において、
前記冷媒案内通路の出口が前記吸入室のほぼ中央に位置していると共に、
前記吸入室と前記吐出室とを仕切る隔壁に前記吸入室の中央部へ向けて突出する複数の突起部が設けられ、
前記各突起部に冷媒流路が形成されていることを特徴とする往復式冷媒圧縮機。
【請求項２】
前記吸入室の中央部の一部を囲むリブが設けられていることを特徴とする請求項１記載の往復式冷媒圧縮機。
【請求項３】
前記隔壁のほぼ半周を限度として隣り合う前記突起部間に段差部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の往復式冷媒圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車用空調装置の冷媒圧縮機として用いられる往復式冷媒圧縮機に関し、例えば斜板式圧縮機や揺動板式圧縮機等のようにピストンが往復する形式の往復式冷媒圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
往復式冷媒圧縮機は、複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックと、シリンダボア内に形成される圧縮室と、シリンダブロックに固定されるシリンダヘッドと、シリンダヘッドに形成され、圧縮室へ送る冷媒を溜める吸入室と、シリンダヘッドに形成され、圧縮室から吐出された冷媒を溜める吐出室と、シリンダヘッドに形成され、吸入室へ冷媒を案内する冷媒案内通路と、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間に配置され、圧縮室と吸入室とを仕切るとともに、圧縮室と吐出室とを仕切るバルブプレートとを備えている。
【０００３】
吸入室はシリンダヘッドの中央部に位置し、吐出室は吸入室の周囲に位置する。
【０００４】
ピストンがシリンダボア内を往復運動し、シリンダボア内の圧縮室の容積が変化し、この容積変化によって冷媒ガスの吸入、圧縮及び吐出が順次行われる。
【０００５】
エバポレータ側からの冷媒ガスは冷媒案内通路を介して吸入室へ導かれる。吸入時、吸入弁が開き、吸入室からシリンダボア内の圧縮室へ低圧の冷媒ガスが吸入され、吐出時、吐出弁が開き、圧縮室から吐出室へ高圧の冷媒ガスが吐出される。
【０００６】
この種の圧縮機においては、吸入弁の振動に起因して冷媒ガスの吸入脈動が発生し、その吸入脈動が吸入配管を介して逆伝搬してエバポレータを振動させ、騒音を発生させるという問題があった。
【０００７】
これを回避するために案出された従来技術として、ハウジング内又は吸入配管の途中にマフラを設け、このマフラによって吸入脈動を低減する技術や、吸入室内に筒状通路を設けて吸入脈動を低減させる技術（特開平１０−２３８４６３号公報等）が知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者の従来技術によれば、マフラを採用するため、圧縮機が大型化する。また、後者の従来技術によれば、吸入ポート付近に設けられる筒状通路によって吸入ポート入口で冷媒ガスの流れに乱れが生じ、圧力損失が大きくなるという問題があった。
【０００９】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は圧縮機の大型化や圧力損失の増大を招くことなく、騒音の発生を抑制することができる往復式圧縮機を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため請求項１記載の発明は、複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックと、前記シリンダボア内に形成される圧縮室と、前記シリンダブロックに固定されるシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドに形成され、前記圧縮室へ送る冷媒を溜める吸入室と、前記シリンダヘッドに形成され、前記圧縮室から吐出された冷媒を溜める吐出室と、前記シリンダヘッドに形成され、前記吸入室へ冷媒を案内する冷媒案内通路と、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間に配置され、前記圧縮室と前記吸入室とを仕切るとともに、前記圧縮室と前記吐出室とを仕切るバルブプレートとを備え、前記吸入室が前記シリンダヘッドの中央部に位置し、前記吐出室が前記吸入室の周囲に位置する往復式冷媒圧縮機において、前記冷媒案内通路の出口が前記吸入室のほぼ中央に位置していると共に、前記吸入室と前記吐出室とを仕切る隔壁に前記吸入室の中央部へ向けて突出する複数の突起部が設けられ、前記各突起部に冷媒流路が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
冷媒案内通路の出口が脈動レベルの低い吸入室のほぼ中央に位置するため、冷媒案内通路の出口の脈動レベルを低くでき、マフラや吸入室内に筒状通路を設けることなく音波の干渉性を弱め冷媒ガスの吸入脈動を低減することができる。また、冷媒案内通路の出口を吸入室の中心に近付けたので、吸入室内の冷媒ガスの流れが円滑となり、圧力損失が改善される。
【００１３】
吸入室と吐出室とを仕切る隔壁に吸入室の中央部へ向けて突出する複数の突起部を設けたため、ピストンがシリンダボア内を往復運動したときに生じる隔壁の一部が中央部側へ変形するのを抑制することができる。
【００１５】
各突起部に冷媒流路が形成されているため、突起部で区画された空間に冷媒流路を介して冷媒ガスの流れが発生する。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の往復式冷媒圧縮機において、前記吸入室の中央部の一部を囲むリブが設けられていることを特徴とする。
【００１７】
吸入室の中央部の一部を囲むリブが設けられているため、リブで囲まれた空間で脈動成分を減衰させる音波の干渉を起こすことができる。
【００１８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の往復式冷媒圧縮機において、前記隔壁のほぼ半周を限度として隣り合う前記突起部間に段差部が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
隔壁のほぼ半周を限度として隣り合う突起部間に段差部が設けられているため、隔壁で囲まれた空間で脈動成分を減衰させる音波の干渉を起こすことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１はこの発明の第１実施形態に係る斜板式圧縮機の縦断面図である。
【００２２】
この斜板式圧縮機（往復式冷媒圧縮機）のシリンダブロック１の一端面には、バルブプレート２を介してリヤヘッド（シリンダヘッド）３が、他端面にはフロントヘッド４がそれぞれ固定されている。
【００２３】
シリンダブロック１には、シャフト５を中心にして周方向に一定間隔おきに複数のシリンダボア６が配設されている。これらのシリンダボア６内にはそれぞれピストン７が摺動自在に収容されている。
【００２４】
フロントヘッド４には斜板１０やスラストフランジ４０等を収容するクランク室８が形成されている。
【００２５】
斜板１０はヒンジボール９を介してシャフト５に傾斜かつ摺動可能に取り付けられている。また、斜板１０はリンク機構４１によってスラストフランジ４０に連結され、スラストフランジ４０の回転につれて一体に回転する。
【００２６】
シャフト５の一端部はラジアル軸受２６を介してフロントヘッド４に回転可能に支持され、シャフト５の他端部はスラスト軸受２４及びラジアル軸受２５を介してシリンダブロック１に回転可能に支持されている。
【００２７】
また、斜板１０の周縁部とピストン７の一端部とはシュー６０，６１を介して連結されている。
【００２８】
ピストン７に対してそれぞれ１組のシュー６０，６１が斜板１０を挟むように配置され、シュー６０，６１はシャフト５の回転につれて斜板１０の摺動面１０ａ，１０ｂ上を相対回転する。斜板１０の回転によりピストン７がシリンダボア６内を往復運動する。この斜板１０の傾斜角度はクランク室８の圧力に応じて変化する。
【００２９】
バルブプレート２はシリンダブロック１とリヤヘッド３との間に配置され、圧縮室２２と吐出室１２及び吸入室１３とを仕切る。
【００３０】
このバルブプレート２には、圧縮室２２と吐出室１２とを連通させる吐出ポート１６と、圧縮室２２と吸入室１３とを連通させる吸入ポート１５とが、それぞれ周方向に沿って一定間隔おきに設けられている。
【００３１】
吐出ポート１６は吐出弁１７により開閉され、吐出弁１７はバルブプレート２のリヤヘッド側端面に弁押さえ１８とともにボルト１９により固定されている。
【００３２】
吸入ポート１５は吸入弁２１により開閉され、吸入弁２１はバルブプレート２のフロントヘッド側端面とシリンダブロック１との間に配設されている。
【００３３】
吐出弁１７が開いたとき、バルブプレート２の吐出ポート１６を介して圧縮室２２と吐出室１２とが連通する。
【００３４】
吸入弁２１が開いたとき、バルブプレート２の吸入ポート１５を介して圧縮室２２と吸入室１３とが連通する。
【００３５】
吐出室１２とクランク室８とを連通する通路３ａの途中には圧力調整弁３２が設けられ、吐出室１２とクランク室８内との圧力調整を行う。なお、図１において、通路３ａのうち、圧力調整弁３２とクランク室８とを連通させる部分は見えていない。
【００３６】
図２（ａ）はリヤヘッドのフロント側端面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の２ｂ−２ｂ線に沿う断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）の２ｃ−２ｃに沿う断面図、図３は周波数に対する音圧レベルの変化を示した図である。
【００３７】
図３において、縦軸は音圧レベルを、横軸は周波数をそれぞれ示す。また、図３において、ａは冷媒案内通路７０の出口７１が吸入室の中心から１４．５ｍｍ離れた位置にある場合を、ｂは中心から４．５ｍｍ離れた位置にある場合を、ｃは中心から４．５ｍｍ離れ、しかも隔壁５０に突起部５１が形成されている場合をそれぞれ示している。
【００３８】
リヤヘッド３には吸入室１３と吐出室１２とを仕切る隔壁５０が形成されている。
【００３９】
吸入室１３はリヤヘッド３の中央部に位置し、吸入室１３は圧縮室２２へ送る冷媒ガスを溜める。
【００４０】
吐出室１２は吸入室１３の周囲に位置し、吐出室１２は圧縮室２２から吐出された冷媒ガスを溜める。
【００４１】
ほぼ円形の隔壁５０には吸入室１３の中央に向けて複数の突起部５１が一体に形成されている。
【００４２】
また、リヤヘッド３にはエバポレータ（図示せず）の下流の冷媒ガスを吸入室１３に案内する冷媒案内通路７０が設けられている。
【００４３】
冷媒案内通路７０の出口７１は吸入室１３のほぼ中央に位置している。
【００４４】
吸入室１３の中央部には円弧状のリブ５２がリヤヘッド３と一体に形成されている。
【００４５】
次にこの斜板式圧縮機の作動を説明する。
【００４６】
図示しないエンジンの回転動力がシャフト５に伝達されると、シャフト５の回転力はスラストフランジ４０、リンク機構４１を経て斜板１０に伝達され、斜板１０が回転する。
【００４７】
斜板１０の回転によりシュー６０，６１が斜板１０の摺動面１０ａ，１０ｂ上を相対回転し、斜板１０からの回転力がピストン７の直線往復運動に変換される。
【００４８】
ピストン７がシリンダボア６内を摺動すると、シリンダボア６内の圧縮室２２の容積が変化し、この容積変化によって冷媒ガスの吸入、圧縮及び吐出が順次行われる。
【００４９】
エバポレータ側から冷媒案内通路７０を介して吸入室１３に入った冷媒ガスは吸入弁２１を介してシリンダボア６内の圧縮室２２へ流入する。
【００５０】
圧縮室２２で圧縮された後、冷媒は吐出弁１７を介して吐出室１２へ流入する。
【００５１】
このとき、突起部５１は隔壁５０の変形によって生じる隔壁５０とバルブプレート２との隙間を小さくすることができるため、吐出室１２から吸入室１３への冷媒ガスの漏れを低減させることができる。
【００５２】
また、冷媒案内通路７０の出口７１を吸入室１３の中心Ｏに近いため、吸入室１３内の冷媒ガスの流れが円滑となり、圧力損失が改善される。
【００５３】
更に、吸入室１３のほぼ中央に位置する冷媒案内通路７０の出口７１の音圧レベルは低いため、マフラや吸入室内に筒状通路を設けることなく音波の干渉性を弱めて冷媒ガスの吸入脈動を低減することができる。その結果、音圧レベルが従来例（図３の曲線ａ参照）に比べて小さくなる（図３の曲線ｂ参照）。
【００５４】
また、リブ５２で囲まれた空間で吸入脈動成分を減衰させる音波の干渉が起きる。
【００５５】
この実施形態によれば、マフラや吸入室内に筒状通路を設けることなく音波の干渉性を弱めて冷媒ガスの吸入脈動を低減することができ、しかも吸入室１３内の冷媒ガスの流れが円滑になるため、圧縮機の大型化や圧力損失の増大を招くことなく、冷媒案内通路７０を逆伝搬する吸入脈動に起因する騒音の発生を抑制することができる。
【００５６】
また、円弧状のリブ５２で囲まれた空間で脈動成分を減衰させる音波の干渉が起きるため、吸入室１３の中央部の脈動レベルが低減される。
【００５７】
更に、複数の突起５１によって吸入室１３と吐出室１２との間の冷媒ガスの漏れが低減するため、圧縮機の性能を向上させることができる。
【００５８】
図４（ａ）はこの発明の第２施形態に係る斜板式圧縮機のリヤヘッドの端面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の４ｂ−４ｂ線に沿う断面図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
この実施形態はリヤヘッド１０３に形成された隔壁１５０の各突起部１５１に冷媒流路１５３を形成した点で第１実施形態と相違する。
【００６０】
突起部１５１で区画された空間間（例えば空間Ｓ１と空間Ｓ２との間）に冷媒流路１５３を介して冷媒ガスの流れが発生するため、突起部１５１で区画された空間Ｓ１、空間Ｓ２の冷媒ガスのよどみが少なくなるとともに、冷媒案内通路７０の出口７１付近における渦の発生が低減される。
【００６１】
この実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、冷媒案内通路７０の出口７１から吸入ポート１５での冷媒ガスの流れが円滑になり、圧力損失を大幅に低減させることができる。
【００６２】
図５は第１実施形態の第１変形例に係る斜板式圧縮機のリヤヘッドのフロント側端面図である。
【００６３】
この変形例は隔壁５０に一体に形成される突起部５１Ａの断面形状をほぼ三角形とした点で第１実施形態と相違する。
【００６４】
この変形例によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、突起部５１Ａの剛性が高まり、吸入室１３と吐出室１２との間の冷媒ガスの漏れを低減させて圧縮機の性能をより向上させることができる。なお、第２実施形態のように突起部５１Ａに冷媒流路を形成してもよい。
【００６５】
図６は第１実施形態の第２変形例に係る斜板式圧縮機のリヤヘッドのフロント側端面図である。
【００６６】
この変形例は突起部５１Ｂの先端部の断面形状を円形とした点で第１実施形態と相違する。
【００６７】
この変形例によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、突起部５１Ｂの剛性が高まり、吸入室１３と吐出室１２との間の冷媒ガスの漏れを低減させて圧縮機の性能をより向上させることができる。なお、第２実施形態のように突起部５１Ｂに冷媒流路を形成してもよい。
【００６８】
図７（ａ）はこの発明の第３実施形態に係る斜板式圧縮機のリヤヘッドのフロント側端面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の７ｂ−７ｂ線に沿う断面図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
この実施形態は、隔壁２５０のほぼ半周に亘って隣り合う突起部２５１間の領域に３つの段差部２５４をリヤヘッド２０３と一体に設けた点で第１実施形態と相違する。
【００７０】
段差部２５４の高さは吸入室１３の深さの半分程度である（図７（ｂ）参照）。
【００７１】
なお、各段差部２５４とシリンダボア６とは対向する位置関係にある（図７（ａ）参照）。
【００７２】
この実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、隔壁２５０で囲まれた空間で脈動成分を減衰させる音波の干渉が起き、吸入室１３の脈動レベルがより低減される。
【００７３】
図８は第３実施形態の第１の変形例に係る斜板式圧縮機のシリンダヘッドのフロント側端面図である。
【００７４】
上記第３実施形態では隣り合う突起部２５１間の領域に隔壁２５０のほぼ半周に亘って３つの段差部２５４を設けたが、この変形例では２つの段差部２５４を設けた点で相違する。
【００７５】
図９は第３実施形態の第２の変形例に係る斜板式圧縮機のシリンダヘッドのフロント側端面図である。
【００７６】
上記実施形態では３つの段差部２５４を設けたが、この変形例では１つの段差部２５４を設けた。
【００７７】
なお、上記各実施形態ではこの発明を斜板式圧縮機に適用したが、斜板式圧縮機以外の揺動板式圧縮機等の他の往復式冷媒圧縮機にも適用することができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明の往復式圧縮機によれば、圧縮機の大型化や圧力損失の増大を招くことなく、冷媒案内通路を逆伝搬する吸入脈動に起因する騒音の発生を抑制することができる。
【００７９】
また、吸入室と吐出室との間の冷媒ガスの漏れが低減され、圧縮機の性能を向上させることができる。
【００８０】
さらに、各突起部に冷媒流路が形成されているため、突起部で区画された空間間にこの冷媒流路を介して冷媒ガスの流れが発生し、突起部で区画された空間の冷媒ガスのよどみが少なくなるとともに、冷媒案内通路の出口付近における渦の発生が阻止され、冷媒ガスの流れが円滑になり、圧力損失を大幅に低減させることができる。
【００８１】
請求項２記載の発明の往復式圧縮機によれば、吸入室の中央部の脈動レベルが低減される。
【００８２】
請求項３記載の発明の往復式圧縮機によれば、吸入室の脈動レベルが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態に係る斜板式圧縮機の縦断面図である。
【図２】図２（ａ）はリヤヘッドのフロント側端面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の２ｂ−２ｂ線に沿う断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）の２ｃ−２ｃに沿う断面図である。
【図３】図３は周波数に対する音圧レベルの変化を示した図である。
【図４】図４（ａ）はこの発明の第２実施形態に係る斜板式圧縮機のリヤヘッドのフロント側端面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の４ｂ−４ｂ線に沿う断面図である。
【図５】図５は第１実施形態の第１変形例に係る斜板式圧縮機のリヤヘッドのフロント側端面図である。
【図６】図６は第１実施形態の第２変形例に係る斜板式圧縮機のリヤヘッドのフロント側端面図である。
【図７】図７（ａ）はこの発明の第３実施形態に係る斜板式圧縮機のリヤヘッドのフロント側端面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の７ｂ−７ｂ線に沿う断面図である。
【図８】図８は第３実施形態の第１の変形例に係る斜板式圧縮機のシリンダヘッドのフロント側端面図である。
【図９】図９は第３実施形態の第２の変形例に係る斜板式圧縮機のシリンダヘッドのフロント側端面図である。
【符号の説明】
１  シリンダブロック
２  バルブプレート
３，１０３  リヤヘッド（シリンダヘッド）
６  シリンダボア
１２  吐出室
１３  吸入室
２２  圧縮室
５０，１５０  隔壁
５１，５１Ａ，５１Ｂ，１５１，２５１  突起部
５２  リブ
７０  冷媒案内通路
１５３  冷媒流路
２５４  段差部
【図１】
0004810701.tif 000002
【図２】
0004810701.tif 000003
【図３】
0004810701.tif 000004
【図４】
0004810701.tif 000005
【図５】
0004810701.tif 000006
【図６】
0004810701.tif 000007
【図７】
0004810701.tif 000008
【図８】
0004810701.tif 000009
【図９】
0004810701.tif 000010