(57)【要約】【課題】ヨウ素化合物を含む冷媒を用いる圧縮機において、大幅なコスト増大を招くこと無く、優れたシール機能を発揮可能な圧縮機のシール装置を提供する。【解決手段】ヨウ素化合物を含む冷媒を吸入して圧縮し、高圧化して吐出する圧縮機に設けられるシール装置であって、冷媒のシール箇所（軸封装置２１等）に設けられるシール材がエチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体ゴムで形成されていることを特徴とする圧縮機のシール装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨウ素化合物を含む冷媒を吸入して圧縮し、高圧化して吐出する圧縮機に設けられるシール装置であって、前記冷媒のシール箇所に設けられるシール材がエチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体ゴムで形成されていることを特徴とする圧縮機のシール装置。
【請求項２】
前記圧縮機が、前記冷媒を圧縮する圧縮機構と、該圧縮機構を駆動する駆動軸と、該駆動軸周囲における前記冷媒のシールを行う軸封装置とを備え、該軸封装置に前記シール材が用いられている、請求項１に記載の圧縮機のシール装置。
【請求項３】
前記軸封装置が、前記駆動軸に摺接されるリップシールを備えており、該リップシールに前記シール材が用いられている、請求項２に記載の圧縮機のシール装置。
【請求項４】
前記リップシールに、クランク室内の圧力が作用される、請求項３に記載の圧縮機のシール装置。
【請求項５】
圧縮機のハウジングと他のハウジングまたは他部材との接合部に設けられるシール部材に前記シール材が用いられている、請求項１に記載の圧縮機のシール装置。
【請求項６】
前記圧縮機が車両用空調装置に用いられるものからなる、請求項１〜５のいずれかに記載の圧縮機のシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置等に使用される圧縮機のシール装置に関し、とくにヨウ素化合物を含む冷媒を用いる圧縮機のシール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置等に使用される圧縮機においては、冷媒をシールするために、各所にシール機構、シール部材が設けられる。これらシール機構、シール部材は、冷媒の圧力や冷媒の種類に応じて最適な設計が行われることが望ましい。例えば、特許文献１には、炭酸ガスを含む冷媒を用いる圧縮機において、シール材を用いて冷媒のシールを良好に行うのに有効な冷媒シール技術が開示されている。すなわち、リップシール部材に、結合アクリロニトリルの含有量が４５重量％以上の水素化ＮＢＲ（アクリロニトリル・ブタジエン・ラバー）が配合された材料が用いられている。
【特許文献１】特開２００３−２４６９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に開示された技術は、炭酸ガスを含む冷媒を用いる圧縮機に限定されて検討されたものである。近年、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が低いヨウ素化合物を含む冷媒が注目されてきた。このヨウ素化合物を含む冷媒は、ＧＷＰは低いものの、分子の極性が大きいため、圧縮機におけるシールがより難しくなると考えられている。上記特許文献１には、このようなヨウ素化合物を含む冷媒を用いる圧縮機のシールに関しては、何ら記載、示唆されていない。
【０００４】
そこで本発明の課題は、ヨウ素化合物を含む冷媒を用いる圧縮機において、大幅なコスト増大を招くこと無く、優れたシール機能を発揮可能な圧縮機のシール装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る圧縮機のシール装置は、ヨウ素化合物を含む冷媒を吸入して圧縮し、高圧化して吐出する圧縮機に設けられるシール装置であって、前記冷媒のシール箇所に設けられるシール材がエチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体ゴム（以下、ＥＰＤＭと略称することもある。）で形成されていることを特徴とするものからなる。すなわち、ヨウ素化合物を含む冷媒に対して、とくにＥＰＤＭは最適なシール性能を発揮でき、ヨウ素化合物を含む冷媒圧縮機に用いるシール材としてＥＰＤＭで形成されたものを使用することで、圧縮機から外部への冷媒漏れを確実に防止することが可能となる。
【０００６】
この本発明に係る圧縮機のシール装置は、圧縮機における各シール箇所について実現できる。例えば、上記圧縮機が、上記冷媒を圧縮する圧縮機構と、該圧縮機構を駆動する駆動軸と、該駆動軸周囲における上記冷媒のシールを行う軸封装置とを備えている場合、該軸封装置に上記シール材が用いられている構成とすることができる。
【０００７】
この場合、とくに、上記軸封装置が、上記駆動軸に摺接されるリップシールを備えており、該リップシールに上記シール材が用いられている構成とすることができる。このリップシールには、クランク室内の圧力が作用されることが好ましく、それによってより確実にリップシールが駆動軸の周面に押圧されることになって、より優れたシール性能が得られる。
【０００８】
また、本発明に係る圧縮機のシール装置は、圧縮機１のハウジングと他のハウジングまたは他部材との接合部に設けられるシール部材に上記シール材が用いられている構成によっても具現化される。つまり、シールが要求される、あらゆる部位に対して本発明の適用が可能である。
【０００９】
このような本発明に係る圧縮機のシール装置は、とくに上記圧縮機が車両用空調装置に用いられるものからなる場合、効果が大きい。すなわち、車両用空調装置に用いられる圧縮機は数量規模が大きいので、ヨウ素化合物を含む冷媒を使用することによる地球温暖化防止への貢献度が高く、本発明は、その場合の最適な冷媒シール技術を提供できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る圧縮機のシール装置によれば、ヨウ素化合物を含む冷媒のシール材に冷媒のシール性に優れたエチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）を用いることにより、圧縮機、さらには圧縮機に関連する空調装置における信頼性の向上、超寿命化を図ることができ、この冷媒の外部への漏れ量を低減することができ、その結果、地球大気への負荷を低く抑えることができる。つまり、冷媒漏れ量低減により環境負荷低減を達成でき、地球温暖化防止に貢献することができる。
【００１１】
また、従来仕様の圧縮機のシール材を水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）からエチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）に変更しても、該変更に伴って圧縮機のハウジング等の大幅な設計変更が生じることは無いため、従来の圧縮機の生産設備を大幅に変更する必要は無い。したがって、優れた生産性を維持しつつ、本発明を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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を参照して、本発明を車両用空調装置に用いられる電磁クラッチ仕様可変容量圧縮機において具体化した実施態様について説明する。図１に示す圧縮機１は、複数のシリンダボア１０を備えたシリンダブロック１１と、シリンダブロック１１の一端に設けられたフロントハウジング１２と、シリンダブロック１１に弁板装置１４を介して設けられたリアハウジング１３とを備えている。シリンダブロック１１と、フロントハウジング１２とによって画成されるクランク室１５内を横断して、圧縮機１の駆動軸１６が設けられている。駆動軸１６の長手方向中央部の周囲には、円板状の斜板１７が配置されている。斜板１７は、駆動軸１６に固着されたロータ１８に斜板連結部１９ａならびにピボットピン１９ｂを介して傾斜角可変に結合されている。
【００１３】
駆動軸１６の一端は、フロントハウジング１２の外側に突出したボス部１２ａ内を貫通して、外側まで延在している。ボス部１２ａの周囲にはアンギュラベアリング５１ａを介して電磁クラッチ５０が設けられている。この電磁クラッチ５０は、ボス部１２ａの周囲に設けられたプーリ５１内に収容された電磁石装置５２と、プーリ５１の外側一端面に設けられたクラッチ板５３とを備えている。駆動軸１６の一端は、ボルト等の固定部材を介してクラッチ板５３と連結している。
【００１４】
駆動軸１６とボス部１２ａとの間には、本発明に係るシール装置としての軸封装置２１が挿入され、この部分における圧縮機内部と外部とを遮断している。また、駆動軸１６の他端は、シリンダブロック１１内にあり、ベアリング３１によって支持されている。なお、３２は駆動軸１６のフロントハウジング１２側部分を支持するベアリング、３３は、ロータ１８とフロントハウジング１２との間に介装されたスラストベアリングを、それぞれ示している。
【００１５】
シリンダボア１０内には、ピストン３４が配置され、ピストン３４のブリッジ部３４ａ内には、斜板１７の外周部の周囲が収容され、保持部３４ｂに保持され斜板１７に摺接可能に設けられたシュー３５を介して、ピストン３４と斜板１７とが互いに連動される構成となっている。
【００１６】
リアハウジング１３内には、吸入室２２及び吐出室２３が区画形成されている。吸入室２３とシリンダボア１０とは、弁板装置１４に設けられた吸入弁（図示略）と吸入孔２４を介して連絡している。吐出室２３とシリンダボア１０とは、弁板装置１４に設けられた吐出弁（図示略）と吐出孔２５を介して連絡している。
【００１７】
また、圧縮機１は制御弁４１を備えており、制御弁４１は、容量制御機構としての役割も有している。
【００１８】
フロントハウジング１２と、圧縮機ハウジングとしてのシリンダブロック１１との接合部には、ガスケットとしての機能を果たすシール部材４２が介装されており、弁板装置１４とシリンダブロック１１およびリアハウジング１３との接合部にも、ガスケットとしての機能を果たすシール部材４３、４４が介装されている。
【００１９】
上述した圧縮機１は、回転駆動される駆動軸１６に斜板１７を結合し、往復動可能な各ピストン３４に、２個一対で保持されたシュー２２を斜板１７の軸方向両面に摺接させ、これにより斜板１７の回転運動をピストン３４の往復運動に変換するものである。
【００２０】
このような圧縮機１において、本発明に係るシール装置を軸封装置２１に適用した場合について、図２を参照して説明する。
【００２１】
軸封装置２１は、駆動軸１６周囲において冷媒のシールを行う装置として設けられている。この軸封装置２１は、とくに、ヨウ素化合物を含む冷媒に対して効果的にシールできる構造に構成されている。軸封装置２１は、図２に示すように、駆動軸１６の外周面に当接するリップシール２１ａおよびリップシール２１ｂ、保持金具２１ｃ、２１ｄを備えている。リップシール２１ａは、エチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）を主体に配合されたものから構成されており、固定部２１ａ1 から延びる可動部２１ａ2 を有する。リップシール２１ｂは、例えば樹脂で構成され、リップシール２１ａと保持金具２１ｄとの間に配置されており、固定部２１ｂ1 から延びる可動部２１ｂ2 を有する。保持金具２１ｃ、２１ｄは、例えばいずれも金属で構成され、保持金具２１ｃがリップシール２１ａを保持し、保持金具２１ｄがリップシール２１ｂを保持するようになっている。リップシール２１ａの外周側に形成される空間部２１ｅはクランク室１５と連通しており、クランク室１５の冷媒の圧力がこの空間部２１ｅに導入され、リップシール２１ａに作用するようになっている。
【００２２】
軸封装置２１が組み付けられる前の無負荷状態においては、リップシール２１ａおよびリップシール２１ｂは、図２中の二点鎖線で示すようになっている。一方、軸封装置２１が駆動軸１６に対応して組み付けられると、リップシール２１ａおよびリップシール２１ｂは、リップシール２１ａおよびリップシール２１ｂの可動部２１ａ2 および可動部２１ｂ2 は駆動軸１６の周面１６ａによって押圧され、図２中の実線で示すようになる。この状態では、リップシール２１ａおよびリップシール２１ｂの緊迫力が駆動軸１６の周面１６ａに作用しており、この緊迫力がハウジング内外をシールする機能を果たし、クランク室１５の冷媒が駆動軸１６の周面１６ａに沿ってハウジング外へ漏れるのを阻止する。
【００２３】
とくにリップシール２１ａがエチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）で形成されていることにより、ヨウ素化合物を含む冷媒に対して、圧縮機外部への冷媒漏れを効果的に防止することが可能となる。
【００２４】
また、リップシール２１ａにクランク室１５の冷媒の圧力を作用させることで、リップシール２１ａの駆動軸１６の周面１６ａに対する面圧が高められ、より効果的に冷媒漏れが防止される。
【００２５】
図２は、本発明に係るシール装置を軸封装置２１に適用した場合について示したが、本発明に係るシール装置は、圧縮機１における他の冷媒のシール箇所に対しても適用できる。
【００２６】
例えば、フロントハウジング１２とシリンダブロック１１との接合部に介装されたシール部材４２や、弁板装置１４とシリンダブロック１１およびリアハウジング１３との接合部に介装されたシール部材４３、４４に、エチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）で形成されたシール材を用いることができる。これにより、ヨウ素化合物を含む冷媒に対して、シールが必要とされる箇所のシール性能を向上することが可能となる。
【００２７】
このように、各シール箇所のシール材に、ヨウ素化合物を含む冷媒のシール性に優れたエチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）を用いることにより、圧縮機１および圧縮機１に関連する空調装置における信頼性の向上、超寿命化が図れ、冷媒の外部への漏れ量が低減され、その結果、地球大気への負荷が低く抑えられる。
【００２８】
また、シール材の材質を、従来から一般的に用いられている水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）からエチレン−プロピレン−非共役ジエン三元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）に変更しても、圧縮機１の軸封装置２１の構造やハウジングの構造等の設計変更は実質的に生じないため、従来の圧縮機の生産設備を大幅に変更する必要は無く、良好な生産性が維持されつつ、特定の冷媒に対するシール性能が向上されることになる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明に係る圧縮機のシール装置は、ヨウ素化合物を含む冷媒を使用するあらゆる圧縮機に適用でき、とくに、地球温暖化防止効果の大きい、車両用空調装置に用いられる圧縮機に好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施対象の一例としての可変容量圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１の圧縮機における軸封装置の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  圧縮機
１０  シリンダボア
１１  シリンダブロック
１２  フロントハウジング
１２a   ボス部
１３  リアハウジング
１４  弁板装置
１５  クランク室
１６  駆動軸
１６a   駆動軸の周面
１７  斜板
１８  ロータ
１９a   斜板連結部
１９b   ピボットピン
２１  軸封装置
２１ａ  リップシール（圧縮機シール用）
２１ｂ  リップシール
２１ｃ、２１ｄ  保持金具
２１ａ1 、２１ｂ1   固定部
２１ａ2 、２１ｂ2   可動部
２１ｅ  空間部
２２  吸入室
２３  吐出室
２４  吸入孔
２５  吐出孔
３１、３２、３３  ベアリング
３４  ピストン
３４a   ブリッジ部
３４b   保持部
４１  制御弁
４２、４３、４４  シール部材
５０  電磁クラッチ
５１  プーリ
５１a   アンギュラベアリング
５２  電磁石装置
５３  クラッチ板
【図１】
2007315223.tif 000003
【図２】
2007315223.tif 000004