(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入室と該吸入室よりも高圧になる吐出室とを形成するシリンダヘッドを備えた蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサにおいて、前記シリンダヘッドは、前記吐出室を規定するヘッド内壁部材と、前記ヘッド内壁部材を取り囲み該ヘッド内壁部材の周りに前記吸入室を規定するヘッド外壁部材と、前記ヘッド内壁部材を前記ヘッド外壁部材に結合した結合手段とを含み、前記ヘッド内壁部材は前記ヘッド外壁部材よりも耐圧性の高い材料によって作られていることを特徴とする蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサ。
【請求項２】
前記ヘッド内壁部材は鉄系の材料で作られ、前記ヘッド外壁部材はアルミニウム系の材料で作られている請求項１に記載の蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサ。
【請求項３】
前記ヘッド内壁部材はドーム形状をなしている請求項１又は２に記載の蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサ。
【請求項４】
前記ヘッド内壁部材は半球形状をなしている請求項１又は２に記載の蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサ。
【請求項５】
前記ヘッド内壁部材は円錐形状をなしている請求項１又は２に記載の蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサ。
【請求項６】
前記ヘッド内壁部材は箱形状をなしている請求項１又は２に記載の蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空調装置などの様々な分野で冷凍サイクル又は冷凍機が用いられている。その冷凍機には、通常、冷媒としてＲ１３４が使用されている。この種の冷媒はそれほど高圧に圧縮することは必要ではない。そのため、一般的な冷凍機用コンプレッサはなるべく多くの部分をアルミニウム系の材料で作ることにより軽量化を計っている。
【０００３】
最近では、地球温暖化防止のために、車両用空調装置の冷凍機に冷媒としてＣＯ２を用いることが提案されている。ＣＯ２を用いる冷凍機のコンプレッサを蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサと呼ぶ。
【０００４】
一般的な冷凍機用コンプレッサと同様に、蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサも、吸入室と吐出室とを有する一体形成されたシリンダヘッドを備えている。運転時には、吸入室を通してＣＯ２を吸入し、また吐出室を通してＣＯ２を吐出する。したがって、運転時には吐出室の圧力は吸入室の圧力よりも高くなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特に蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサは、一般的な冷凍機用コンプレッサよりも高い作動圧力を要求されるため、運転時に吐出室の圧力が非常に高くなることは避けられない。このため、シリンダヘッドの耐圧性を高めることが必要である。
【０００６】
しかし、一体形成されたシリンダヘッドをアルミニウム系の材料で作る場合には厚肉に作らざるを得ないためコンプレッサの寸法が増大し、また鉄系の材料で作る場合には必然的にコンプレッサの重量が増加してしまうという問題をもつ。
【０００７】
それ故に本発明の課題は、シリンダヘッドに必要な耐圧性をもつ小型でかつ軽量化が可能な蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、吸入室と該吸入室よりも高圧になる吐出室とを形成するシリンダヘッドを備えた蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサにおいて、前記シリンダヘッドは、前記吐出室を規定するヘッド内壁部材と、前記ヘッド内壁部材を取り囲み該ヘッド内壁部材の周りに前記吸入室を規定するヘッド外壁部材と、前記ヘッド内壁部材を前記ヘッド外壁部材に結合した結合手段とを含み、前記ヘッド内壁部材は前記ヘッド外壁部材よりも耐圧性の高い材料によって作られていることを特徴とする蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサが得られる。
【０００９】
前記ヘッド内壁部材は鉄系の材料で作られ、前記ヘッド外壁部材はアルミニウム系の材料で作られていてもよい。
【００１０】
前記ヘッド内壁部材は、ドーム形状、半球形状、円錐形状、及び箱形状のうちのいずれかの形状をなしていてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサについて説明する。
【００１２】
図１の蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサは、所謂、容量固定型斜板式コンプレッサと呼ばれるタイプのものであり、シリンダブロック１１と、このシリンダブロック１１の前端に当接したフロントハウジング１２と、シリンダブロック１１の後端に弁板１３を介して配置されたシリンダヘッド１４とを含んでいる。シリンダブロック１１、フロントハウジング１２、弁板１３、及びシリンダヘッド１４は、締結ボルト１５などの締結手段により軸方向で締め付け固定されている。なお、シリンダブロック１１及びフロントハウジング１２はいずれもアルミニウム毛の材料から作られている。
【００１３】
シリンダブロック１１には、中心軸の周りに複数のシリンダボア１６が形成されている。各シリンダボア１６は軸方向にのびており、そこにピストン１７が軸方向に摺動可能に挿入されている。
【００１４】
弁板１３には、各シリンダボア１６に対応して、吸入口１８及び吐出口１９が形成されている。弁板１３とシリンダブロック１１との間には、吸入口１８に対向した吸入弁（図示せず）が備えられている。弁板１３とシリンダヘッド１４との間には、吐出口１９に対向した吐出弁（図示せず）が備えられている。また、弁板１３には、吐出弁に対向したリテーナ２１が固定されている。弁板１３、吸入弁、吐出弁、及びリテーナ２１は、弁板アセンブリとして予め組み立てられている。
【００１５】
シリンダヘッド１４は、吐出室２２を規定するヘッド内壁部材２３と、ヘッド内壁部材２３を取り囲み、ヘッド内壁部材２３の周りに吸入室２４を規定するヘッド外壁部材２５とを含んでいる。ヘッド外壁部材２５は締結ボルト１５により締め付け固定されている。ヘッド内壁部材２３はヘッド外壁部材２５に結合ボルト２６により結合されている。ヘッド内壁部材２３とヘッド外壁部材２５とは凹凸嵌合により互いに位置決めされ、かつそれらの間には、結合ボルト２６の周りにのびたシール用のオーリング２７が介在している。
【００１６】
こうして、シリンダヘッド１４には、周辺に吸入室２４が形成され、中央に吐出室２２が形成されている。吸入口１８は吸入室２４に連通している。吐出口１９は吐出室２２に連通している。なお、図示は省略したが、吸入室２４及び吐出室２２には吸入ポート及び吐出ポートがそれぞれ接続されている。
【００１７】
ヘッド内壁部材２３はヘッド外壁部材２５よりも耐圧性の高い材料によって作られている。即ち、ヘッド内壁部材２３は鉄系、例えば、ステンレス系の材料で作られ、ヘッド外壁部材２５はアルミニウム系の材料で作られている。ヘッド内壁部材２３及びヘッド外壁部材２５は、プレス加工又は切削加工により形成され得る。
【００１８】
シリンダブロック１１とフロントハウジング１２には、中心軸上にのびた主軸３１が回転可能に且つ軸方向には移動しないように支持されている。主軸３１には所定角度をもって傾斜した斜板３２が固定されている。斜板３２の周辺部分の軸方向両面には、シュー３３，３４を介してピストン１７が軸方向で係合している。シュー３３，３４はピストン１７に保持されかつ斜板３２に対し摺動可能なものである。主軸３１、斜板３２、及びシュー３３，３４は合わせて駆動機構を構成する。
【００１９】
主軸３１が回転駆動されると、斜板３２も主軸３１とともに回転する。斜板３２の回転にしたがい、シュー３３，３４を介してピストン１７が駆動され、シリンダボア１６内で往復動する。ピストン１７に往復動にしたがい、ＣＯ２が冷媒ガスとして吸入室２４吸入口１８を通してシリンダボア１６に吸入され、圧縮されて吐出口１９を通して吐出室２２に吐出される。ピストン１７が上死点近傍に移動した際には、冷媒ガスはシリンダボア１６内で圧縮されてかなり高い圧力になり、吐出室２２に吐出される。この結果、吐出室２２は吸入室２４に比べきわめて高圧になる。
【００２０】
上述した蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサによると、吐出室２２を規定するヘッド内壁部材２３は耐圧性の高い材料よりなるため比較的薄く作ることができ、寸法を増大させる虞なく高圧に耐え得る。また、ヘッド外壁部材２５はアルミニウム系の材料よりなるため重量の増加は少なくてすむ。しかも、ヘッド外壁部材２５には吸入室２４の圧力が加わるのみであるため、この部分を厚く形成する必要はなく、ヘッド外壁部材２５による寸法や重量の増加の虞も少ない。したがって、シリンダヘッドに必要な耐圧性をもつ小型でかつ軽量化が可能な蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサを提供することができる。
【００２１】
図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、ヘッド内壁部材２３は様々な形状に作られ得る。（ａ）はドーム形状のヘッド内壁部材２３ａを示し、（ｂ）は半球形状のヘッド内壁部材２３ｂを示し、（ｃ）は円錐形状のヘッド内壁部材２３ｃを示し、（ｄ）は箱形状のヘッド内壁部材２３ｄを示す。
【００２２】
なお、上述では容量固定型斜板式コンプレッサを例にとって説明したが、これに限らず、所謂、容量可変型斜板式コンプレッサやその他の様々な形式のコンプレッサにおいても同様に実施できることは言うまでもない。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シリンダヘッドに必要な耐圧性をもつ小型でかつ軽量化が可能な蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサの縦断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、図１の蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサに使用されたヘッド内壁部材の様々な形状例を示すそれぞれ断面図である。
【符号の説明】
１１  シリンダブロック
１２  フロントハウジング
１３  弁板
１４  シリンダヘッド
１５  ボルト
１６  シリンダボア
１７  ピストン
１８  吸入口
１９  吐出口
２１  リテーナ
２２  吐出室
２３  ヘッド内壁部材
２３ａ〜２３ｄ  ヘッド内壁部材
２４  吸入室
２５  ヘッド外壁部材
２６  結合ボルト
３１  主軸
３２  斜板
３３，３４  シュー
【図１】
0004354627.tif 000002
【図２】
0004354627.tif 000003