(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用空調システムに用いられる圧縮機のためのハウジングであって、前記圧縮機に供給される冷媒のための扁平な導入空間と、前記圧縮機から排出される冷媒のための排出開口に連なる導出空間とを備え、前記導入空間と前記導出空間とが互いに近接しており、前記導入空間は、該導入空間へ流入する冷媒のための導入開口と前記導入空間のほぼ中央部で連通しており、また、前記導入空間から流出する冷媒のための孔と前記導入空間の一端部で連通している、ハウジング。
【請求項２】
前記導入空間の大部分が、前記導出空間に取り囲まれている、請求項１に記載のハウジング。
【請求項３】
前記導出空間は、前記導入空間の周囲をこれに沿って伸びている、請求項２に記載のハウジング。
【請求項４】
前記導入空間及び前記導出空間は前記ハウジングの頂部に設けられている、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のハウジング。
【請求項５】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のハウジングを含む、自動車用空調システムに用いられる圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用空調システムに用いられる圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用空調システムは、冷媒の圧縮を行う圧縮機と、該圧縮機での圧縮作用を受けて高温高圧状態にされた冷媒を受入れ、これを冷却して液化する凝縮器と、該凝縮器により液化された冷媒を受入れ、これを膨張させ、気化させる蒸発器とを含み、前記圧縮機は前記蒸発器で低温低圧状態にされた冷媒を受け入れる。
【０００３】
前記圧縮機はハウジングを含み、前記低温低圧状態の冷媒は、前記ハウジングに設けられた導入開口及びこれに連なる通路を通して前記ハウジング内のシリンダに導かれ、前記シリンダ内でのレシプロタイプにおけるピストンの往復運動またはロータリタイプにおけるロータの回転運動により圧縮される。圧縮により高温高圧状態にされ、前記シリンダ外に吐出された冷媒は、その後、前記ハウジングに設けられた他の通路及びこれに連なる開口を通して、前記ハウジング外に導かれる。
【０００４】
ところで、前記空調システムやその外部環境が比較的低温状態下にあるとき、前記蒸発器から前記圧縮機に送られる冷媒の気化状態が悪く、該冷媒が多量の液体成分を含むことがある。圧縮機がこのような冷媒の供給を受けてその運転を継続すると、圧縮機内部の摺動部の潤滑油が前記液体成分によって洗い流され、前記摺動部に潤滑油不足による焼付きが生じ、あるいは前記圧縮機内部に設けられた前記冷媒の出入を制御する弁が過大な圧力を受けて破損することがある。
【０００５】
圧縮機に導入される冷媒の気化状態は該冷媒を加熱することにより良好にすることができ、このために加熱装置を新たに付加することが考えられる。しかし、自動車の狭く、しかも部品が整然と配列されたエンジンルームに前記加熱装置の設置スペースを確保することは実際的でなく、また、実質的に無理がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、格別な加熱装置を準備することなく、圧縮機に導入された低温低圧状態にある冷媒の加熱を可能とすることにある。また、本発明の他の目的は、高温高圧状態にある冷媒を冷却可能である圧縮機及びそのハウジングを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自動車用空調システムに用いられる圧縮機及びそのハウジングであって、前記圧縮機に供給される冷媒のための扁平な導入空間と、前記圧縮機から排出される冷媒のための排出開口に連なる導出空間とを備え、前記導入空間と前記導出空間とが互いに近接しており、前記導入空間は、該導入空間へ流入する冷媒のための導入開口と前記導入空間のほぼ中央部で連通しており、また、前記導入空間から流出する冷媒のための孔と前記導入空間の一端部で連通していることを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様では、前記導入空間はその大部分が前記導出空間に取り囲まれており、より具体的には、前記導出空間が前記導入空間の周囲をこれに沿って伸びている。前記導入空間及び前記導出空間は、前記ハウジングの頂部に設けることができる。
【０００９】
【発明の作用および効果】
本発明によれば、圧縮機のハウジングに設けられる、前記圧縮機に供給される冷媒のための導入空間と、前記圧縮機から排出される冷媒のための排出開口に連なる導出空間とをこれらが互いに近接するようにしたことから、前記導入空間を流動する低温低圧状態の供給冷媒が、前記導出空間を前記排出開口へ向けて流動する高温高圧状態の排出冷媒からの熱伝達を受け、これにより加熱される。この加熱により、前記供給冷媒中に存する液体成分の全部または一部を気化し、前記供給冷媒を気化状態の良好なものとすることができる。
【００１０】
したがって、本発明によれば、格別な加熱装置を準備することなく、前記供給冷媒を加熱することが可能である。しかも、熱源が前記排出冷媒の保有熱であり、独立した格別な熱源及び熱エネルギを必要としない。また、前記排出冷媒からの放熱は該排出冷媒の低温化を促し、これが冷房効率をより一層増大させる。
【００１１】
前記供給冷媒の導入空間はその大部分が前記排出冷媒の導出空間によって取り囲まれるように設定することにより、前記排出冷媒から前記供給冷媒への熱移動量をより多いものとすることができる。このために例えば前記導出空間をこれが前記導入空間の周囲に沿って伸びるように配置し、これにより熱移動領域の増大を図ることができる。前記導入空間及び前記導出空間は、圧縮機の設置場所の関係上、比較的自由な空間が存するハウジングの頂部に設けることが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１および図２を参照すると、自動車に搭載される圧縮機の１つである斜板式の圧縮機が全体に符号１０で示されている。
【００１３】
圧縮機１０は、蒸発器（図示せず）及び凝縮器（図示せず）と共に自動車用空調システムの一部として用いられる。
【００１４】
圧縮機１０はハウジング１２を含み、該ハウジングは全体に円筒状を呈する本体１４と、該本体に連なる頂部１６とを有する。
【００１５】
ハウジング本体１４内には、シリンダブロック１８と、シリンダブロック１８に回転可能に支承されハウジング本体１４の軸線に沿って伸びるシャフト（図示せず）と、該シャフトに固定された斜板（図示せず）と、シリンダブロック１８に設けられその軸線方向へ伸びる複数のシリンダ２０内にそれぞれ配置された複数のピストン２２とが配置されている。
【００１６】
圧縮機１０は、車載エンジン（図示せず）の回転動力を受けて駆動される。回動動力はベルト（図示せず）を介して前記シャフトに伝達され、該シャフトの回転運動は、前記斜板を介して、各シリンダ２０内のピストン２２をその軸線方向に往復運動させる直線運動に変換される。
【００１７】
この間、前記蒸発器から送られた低温低圧状態（一例として約５〜１０℃及び約０．１５〜０．２５ＭＰａ）の冷媒（供給冷媒）が、ハウジング頂部１６の後記導入空間２６、ハウジング本体１４の後記空洞２４及びシリンダ２０の両端に相対する一対の環状チャンバ（図示せず）を経てシリンダ２０内にその両端から供給される（その移動経路の一部を示す実線の矢印参照）。各シリンダ２０と前記チャンバとの間には、これらの間における前記供給冷媒の出入を制御するバルブ（図示せず）が配置されている。
【００１８】
シリンダ２０内に供給された前記供給冷媒はピストン２２により圧縮され、次いで、シリンダ２０の両端からそれぞれ前記環状チャンバの周囲を取り巻く他の一対の環状チャンバ２３に吐出される。両チャンバ２３は、ハウジング本体１４に設けられ前記シャフトと平行に伸びる通路（図示せず）を介して、互いに連通している。両チャンバ２３内に吐出された高温高圧状態（一例として約７０〜８０℃及び約１．２〜１．５ＭＰａ）の冷媒（排出冷媒）は、その後、ハウジング頂部１６の後記導出空間２８を経て圧縮機１０外に排出され（その移動経路の一部を示す点線の矢印参照）、前記凝縮器に導入される。各シリンダ２０とチャンバ２３との間にも、これらの間における前記排出冷媒の出入を制御するバルブ（図示せず）が配置されている。
【００１９】
ハウジングの本体１４は、シリンダブロック１４の直上に空洞２４を有する。空洞２４は、前記供給冷媒を受け入れる前記環状チャンバに連通している。
【００２０】
また、ケーシングの頂部１６は、圧縮機１０内に供給される前記供給冷媒のための導入空間２６と、圧縮機１０外に排出される前記排出冷媒のための導出空間２８とを有する。導入空間２６はこれに連なる導入開口３０を介して、また、導出空間２８はこれに連なる排出開口３２を介して、それぞれ、ケーシング１２の外部に開放している。圧縮機１０は、これらの導入開口３０及び排出開口３２を介して、適当なチューブ、パイプ等（図示せず）により前記蒸発器及び前記凝縮器に接続される。
【００２１】
ケーシング本体の空洞２４とケーシング頂部の導入空間２６とは、ケーシング本体１４に設けられた孔３４を介して、互いに連通している。したがって、前記供給冷媒は、導入空間２６を経て空洞２４内に導かれる。
【００２２】
また、ケーシング本体の一方のチャンバ２３と、ケーシング頂部の導出空間２８とは、ケーシング本体１４に設けられた一対の孔３６を介して、互いに連通している。したがって、前記排出冷媒は、チャンバ２３を経て導出空間２８に導かれる。孔３６の数量は、１または３以上とすることができる。
【００２３】
前記供給冷媒のための導入空間２６と前記排出冷媒のための導出空間２８とは互いに近接している。図示の例では、導入空間２６がその大部分において導出空間２８に取り囲まれている。より詳細には、導出空間２８が導入空間２６の周囲の一部をこれに沿って伸びている。
【００２４】
導入空間２６と導出空間２８とが互いに近接していることから、導出空間２８を排出開口３２に向けて流れる高温度の排出冷媒の熱エネルギを、導入空間２６を空洞２４に向けて流動する低温度の供給冷媒に供給し、該供給冷媒を加熱することができる。
【００２５】
この加熱により、前記供給冷媒が膨張し、該供給冷媒中に存する液体成分の気化を促進し、該液体成分の全部または一部を気化することができる。これにより、特に前記自動車用空調システムまたはその周囲環境の低温に起因して発生する前記液体成分による圧縮機１０の故障の発生を防止することができる。
【００２６】
図示の例では、ハウジング頂部１６はハウジング本体１４からその径方向外方へわずかに突出した全体に扁平な中空部分からなる。
【００２７】
より詳細には、ハウジング頂部１６は、ハウジング本体１４の軸線方向におけるほぼ中央部に位置し、全体に矩形の平面形状を有する中空の矩形部３８と、該矩形部の互いに相対する２辺部分からハウジング本体１４の軸線方向へそれぞれ伸びる中空の２つの細長部４０とからなる。
【００２８】
矩形部３８は、ハウジング本体１４から上方へ伸びかつ前記矩形の４辺に沿って伸びる矩形状の内壁４２と、前記矩形の３つの辺に沿って伸びるコ字形状の外壁４４とを有する。内壁４２により導入空間２６が規定され、前記矩形の三方を取り巻く内外両壁４２，４４相互間と、これらに連なる細長部４０とにより導出空間２８が規定されている。導出空間の２つの孔３６は、それぞれ、両細長部４０の先端部に配置されている。
【００２９】
導出空間２８を流れる高温高圧の冷媒は、金属製（一般的にはアルミニウム合金製）の内壁４２を通して、導入空間２６を流れる低温低圧の冷媒に熱エネルギを供給する。前記熱エネルギの供給効率を高めるため、内壁４２の厚さ寸法は比較的小さいものに設定することが望ましい。また、導入空間２６は、導出空間２８のように通路状のものとすることも可能であるが、図示の例のように比較的広がりをもった空間とすることにより、該空間における前記供給冷媒の滞留時間をより長くし、これにより、前記供給冷媒の加熱時間を増大させることができる。したがって、導入空間２６の平面形状は、前記矩形のほか、他の多角形、円形等を採用することができる。
【００３０】
また、前記排出媒体から熱エネルギを放出させることにより、前記排出媒体の低温化を図ることができる。これにより、前記凝縮器に比較的低温度の冷媒を供給することができ、前記凝縮器における前記排出媒体の冷却の負担を低減することができる。
【００３１】
ケーシング頂部１６は、製造上の便宜のため、ケーシング本体１４と一体に形成される下部分と、該下部分上に載置されこれを密封する蓋部分４６とからなるものとすることができる。
【００３２】
本発明は、図１〜３に例示した斜板式の圧縮機１０及びそのケーシング１２のほか、他の形式の圧縮機、例えば、クランク式、ワップル式、スコッチヨータ式等の往復型の圧縮機、及びベーンロータ式、ローリングピストン式等の回転式圧縮機並びにこれらのケーシングについても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された斜板式圧縮機の部分縦断面図である。
【図２】図１の線２−２に沿って得た断面図である。
【図３】斜板式圧縮機の部分横断面図である。
【符号の説明】
１０  斜板式圧縮機
１２  ハウジング
１４，１６  ハウジングの本体及び頂部
２６  冷媒の導入空間
２８  冷媒の導出空間
３２  排出開口
【図１】
0003970089.tif 000002
【図２】
0003970089.tif 000003
【図３】
0003970089.tif 000004