JP2000249059A - 圧縮機の吸入マフラ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液圧縮にともなう振動や騒音を低減可能な圧
縮機の吸入マフラ構造を提供すること。 【解決手段】 マフラ室３８は、吸入室２４と外部冷媒
回路５１との間に配設されている。マフラ室３８と吸入
室２４とは吸入通路３９を介して連通されている。マフ
ラ室において吸入通路３９への入口４０よりも下方の領
域には、貯液空間３８ｂが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両空調
装置を構成する圧縮機に関し、特に、外部冷媒回路から
の吸入冷媒ガスの圧力脈動を低減するための吸入マフラ
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の吸入マフラ構造としては、例え
ば、特開平７−１３９４６３号公報に開示されたものが
存在する。すなわち、図６に示すように圧縮機は、ピス
トン101 の図面左右方向への往復運動により、吸入室10
2 から圧縮室103 への冷媒ガスの吸入、吸入冷媒ガスの
圧縮、及び圧縮済み冷媒ガスの吐出室104 への吐出の一
連の圧縮サイクルを繰り返す構成である。マフラ室105
は、外部冷媒回路と吸入室102 との間に形成されてい
る。従って、外部冷媒回路から圧縮室103 へ吸入される
吸入冷媒ガスの圧力脈動は、マフラ室105 による膨張型
のマフラ作用によって減衰され、この圧力脈動に起因し
て外部冷媒回路の配管等に生じる振動や騒音を低減する
ことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】さて、一般的に車両空
調装置は、車両の低い位置にある車両エンジンにより圧
縮機が駆動される関係から、冷凍回路中において圧縮機
が最も低い位置となる状況が少なくない。従って、車両
の停止中に、外部冷媒回路の液冷媒が高低差で圧縮機に
流入され易く、車両の停止が長時間に渡ると、圧縮機の
次回の起動時には吸入室102 、マフラ室105 及び吸入通
路106 が液冷媒でほぼ満たされる状況となっていた。

【０００４】図６に示す吸入マフラ構造は、マフラ室10
5 を吸入室102 に連通する複数の吸入通路106 のうちの
一つの入口107 が、マフラ室105 においてその最下方位
置で開口されている。つまり、マフラ室105 は、吸入通
路106 への入口107 よりも下方の領域にはほとんど容積
を有しない。従って、圧縮機の次回の起動時には、マフ
ラ室105 の液冷媒が全て液状態のまま吸入室102 に移動
されて液圧縮状態が長引き、この液圧縮に基づく振動や
騒音が激しくなる問題を生じていた。

【０００５】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
に着目してなされたものであって、その目的は、液圧縮
にともなう振動や騒音を低減可能な圧縮機の吸入マフラ
構造を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、吸入室と外部冷媒回路との間に
はマフラ室が配設され、マフラ室と吸入室とは吸入通路
を介して連通され、マフラ室には吸入通路への入口より
も下方の領域に貯液空間が形成された吸入マフラ構造で
ある。

【０００７】請求項２の発明では、前記マフラ室は、マ
フラハウジングとマフラハウジングに接合固定されたマ
フラカバーとに跨って区画形成され、吸入通路はマフラ
ハウジング又はマフラカバーのいずれか一方を経由して
マフラ室に至り、マフラ室の吸入通路への入口を形作る
構成はマフラハウジングとマフラカバーとの接合ライン
を越えない位置に配置されている。

【０００８】請求項３の発明では、前記マフラ室の吸入
通路への入口は、上方又は下方のいずれか一方に向かっ
て開口されている。 （作用）上記構成の請求項１の発明においては、例え
ば、外部冷媒回路からマフラ室に流入された液冷媒は、
貯液空間に一旦貯溜される。吸入通路への入口は貯液空
間よりも上方にあるため、貯液空間の液冷媒が液状態の
まま吸入通路を介して吸入室へ移動することはほとんど
ない。貯液空間の液冷媒は、運転時の圧縮機の発熱等に
より気化されて、やがてはガス状態で吸入室へ移動され
る。従って、液圧縮にともなう振動や騒音を低減するこ
とができる。

【０００９】請求項２の発明においては、マフラ室の吸
入通路への入口を形作る構成は、マフラハウジングとマ
フラカバーとの接合ラインを越えない位置に配置されて
いる。従って、マフラハウジング又はマフラカバーの一
方において、他方との接合面を研磨処理する際に、入口
を形作る構成が研磨作業の邪魔となることはなく、作業
性が悪化してしまうことがない。

【００１０】請求項３の発明においては、例えば、マフ
ラ室の吸入通路への入口を側方に向かって開口させた場
合、入口にはその径分だけ高低差が生じ、貯液空間の容
積が減少してしまう。しかし、本発明において吸入通路
への入口は、マフラ室において上方又は下方のいずれか
一方に向かって開口されている。従って、入口において
高低差が生じず、より大きな容積の貯液空間を確保する
ことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、車両空調装置を
構成するピストン式圧縮機の吸入マフラ構造において具
体化した一実施形態について説明する。

【００１２】先ず、圧縮機の構成について説明する。図
１に示すように、フロントハウジング１１はシリンダブ
ロック１２の前端に接合固定されている。リヤハウジン
グ１３は、シリンダブロック１２の後端に弁・ポート形
成体１４を介して接合固定されている。クランク室１５
は、フロントハウジング１１とシリンダブロック１２と
に囲まれて区画形成されている。前記フロントハウジン
グ１１、シリンダブロック１２及びリヤハウジング１３
が、圧縮機のハウジングを構成する。

【００１３】駆動軸１６は、クランク室１５を通るよう
にフロントハウジング１１とシリンダブロック１２との
間で回転可能に架設支持されている。駆動軸１６は、図
示しない外部駆動源としての車両エンジンに、同じく図
示しない電磁クラッチ等のクラッチ機構を介して連結さ
れている。従って、駆動軸１６は、車両エンジンの起動
時において、クラッチ機構の接続により回転駆動され
る。

【００１４】斜板１８は、クランク室１５において駆動
軸１６に一体回転可能に連結されている。シリンダボア
２１はシリンダブロック１２に貫設形成されている。シ
リンダボア２１は、図３に点線にて示すように、軸線Ｌ
周りに等間隔で複数が形成されている。片頭型のピスト
ン２２は各シリンダボア２１に収容されている。圧縮室
２１ａは、シリンダボア２１内においてピストン２２の
先端面と弁・ポート形成体１４の前端面とで区画形成さ
れている。ピストン２２は、シュー２３を介して斜板１
８の外周部に係留されており、斜板１８の回転運動によ
りシリンダボア２１内で前後往復運動される。

【００１５】吸入室２４はリヤハウジング１３の中心部
に、吐出室２５はリヤハウジング１３において吸入室２
４の外側に、ぞれぞれ区画形成されている。吸入室２４
と吐出室２５は、それぞれ弁・ポート形成体１４を介し
て圧縮室２１ａに隣接されている。圧縮室２１ａと吸入
室２４とを連通する吸入ポート２６、吸入ポート２６を
開閉する吸入弁２７、圧縮室２１ａと吐出室２５とを連
通する吐出ポート２８、及び吐出ポート２８を開閉する
吐出弁２９は、それぞれ弁・ポート形成体１４に形成さ
れている。

【００１６】吸入室２４の冷媒ガスは、ピストン２２の
復動動作により吸入ポート２６及び吸入弁２７を介して
圧縮室２１ａに吸入される。圧縮室２１ａに吸入された
冷媒ガスは、ピストン２２の往動動作により所定の圧力
にまで圧縮された後、吐出ポート２８及び吐出弁２９を
介して吐出室２５へ吐出される。

【００１７】上記圧縮機において吸入室２４と吐出室２
５とは、外部冷媒回路５１によって接続されている。外
部冷媒回路５１は、凝縮器５２、膨張弁５３及び蒸発器
５４を備えている。圧縮機は、車両空調装置の冷凍回路
中において、凝縮器５２、膨張弁５３及び蒸発器５４よ
りも低い位置に配置されている。これは、圧縮機が、車
両の低い位置にある車両エンジンにより駆動される関係
からである。

【００１８】次に、本実施形態の吸入マフラ構造につい
て説明する。図１〜図３に示すように、マフラハウジン
グ３５は鋳造や鍛造により製作され、リヤハウジング１
３の後端に接合固定されている。前記フロントハウジン
グ１１、シリンダブロック１２、リヤハウジング１３及
びマフラハウジング３５は、軸線Ｌ方向に延びる図示し
ないスルーボルトによって締結されている。マフラ形成
部３６は、マフラハウジング３５の後端面においてほぼ
上半部分に膨出形成されている。マフラカバー３７はマ
フラ形成部３６の上端に接合固定されている。マフラ室
３８は、マフラ形成部３６とマフラカバー３７とに跨っ
て区画形成されている。マフラ室３８は、マフラカバー
３７の側方に形成された通孔３７ａを介して外部冷媒回
路５１に接続されている。

【００１９】通路形成部３６ａは柱状をなし、マフラ形
成部３６においてマフラ室３８の内底面から一体に立設
されている。通路形成部３６ａは、マフラ室３８の内底
面から軸線Ｌと直交方向に上昇されている。通路形成部
３６ａは、その側方がマフラ室３８の内側壁面３８ａに
よって肉続きで支持され、例えば、基部のみがマフラ形
成部３６に支持される強度の弱さが解消されている。通
路形成部３６ａの上昇端部は、マフラ形成部３６とマフ
ラカバー３７との接合ラインＳに至る高さであり、接合
ラインＳを越えて上方（マフラ室３８においてマフラカ
バー３７側の空間）に飛び出てはいない。

【００２０】吸入通路３９は吸入室２４とマフラ室３８
とを連通する。吸入通路３９は、互いに直交する直線状
の第１通路３９ａと第２通路３９ｂとで構成されてい
る。第１通路３９ａは、軸線Ｌ位置においてリヤハウジ
ング１３とマフラハウジング３５とに形成され、吸入室
２４に連通されている。第２通路３９ｂは通路形成部３
６ａの軸心位置に形成されている。第２通路３９ｂは、
通路形成部３６ａの水平面である上端面でマフラ室３８
に開口され、この開口はマフラ室３８の吸入通路３９へ
の入口４０をなしている。つまり、マフラ室３８の吸入
通路３９への入口４０は、マフラ室３８においてマフラ
形成部３６とマフラカバー３７との接合ラインＳ上に配
置されており、マフラ室３８の容積の半分以上を占める
接合ラインＳよりも下方の領域（マフラ形成部３６側の
空間であり、以降、貯液空間３８ｂとする）は、この入
口４０の下方に位置されることとなる。

【００２１】そして、外部冷媒回路５１からの吸入冷媒
ガスは、通孔３７ａ、マフラ室３８及び吸入通路３９を
介して吸入室２４に流入され、上述した圧縮サイクルに
供される。マフラ室３８は、外部冷媒回路５１から吸入
室２４への吸入冷媒ガスの通過断面積を、通孔３７ａと
吸入通路３９との間で拡大する。吸入冷媒ガスの圧力脈
動は、マフラ室３８による膨張型のマフラ作用によって
減衰され、この圧力脈動に起因して外部冷媒回路５１の
配管等に生じる振動や騒音を低減することができる。

【００２２】さて、前記圧縮機は、外部冷媒回路５１よ
りも低い位置に配置されている。従って、車両の停止中
（圧縮機も停止状態にある）には、外部冷媒回路５１の
液冷媒が高低差で圧縮機に流入される。外部冷媒回路５
１の蒸発器５４側からの液冷媒は、通孔３７ａを介して
マフラ室３８に流入されるが、接合ラインＳ付近、つま
り、吸入通路３９への入口４０付近までは貯液空間３８
ｂに貯溜されて吸入室２４へ移動することはない。貯液
空間３８ｂの容積以上に液冷媒が流入されて液面レベル
が接合ラインＳを越えると、このオーバーフロー分は入
口４０から吸入通路３９を介して吸入室２４へ移動され
る。そして、車両の停止が長時間に渡ると、圧縮機の次
回の起動時には、吸入室２４、マフラ室３８及び吸入通
路３９が液冷媒で満たされた状態となる。

【００２３】従って、この状態で圧縮機が起動される
と、吸入室２４の液冷媒が圧縮室２１ａに吸い込まれて
液圧縮状態となり、吐出室２５へ排出される。吸入室２
４の液冷媒が圧縮室２１ａに吸い込まれると、その吸い
込み量に応じてマフラ室３８の液冷媒が吸入通路３９を
介して吸入室２４に移動される。従って、マフラ室３８
における液冷媒の液面レベルが低下してゆく。圧縮機が
起動すると、蒸発器５４からの冷媒ガスがマフラ室３８
に流入するが、液冷媒が吸入通路３９の入口４０を閉じ
ているために、吸入室２４へ移動することはない。

【００２４】そして、マフラ室３８の液冷媒の液面レベ
ルが接合ラインＳを下回ると、吸入通路３９への入口４
０がマフラ室３８上部の冷媒ガス層に対して直接開放さ
れ、以降、マフラ室３８から吸入室２４へ移動される冷
媒はガス液混合のも、やがてはガス状のものとなり、圧
縮室２１ａでの液圧縮状態は解消される。貯液空間３８
ｂに残留した液冷媒は、車両エンジンや圧縮機が発する
熱を受けて気化し、ガス状態で吸入室２４へ移動され
る。

【００２５】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな効果を奏する。 （１）上述したように、マフラ室３８において貯液空間
３８ｂの液冷媒は、液状態のまま吸入室２４へ移動され
ることがほとんどなく、マフラ室３８の液冷媒全部が液
状態のまま吸入室２４へ移動されてしまう図６に示す従
来技術と比較して、速やかに液圧縮状態から離脱するこ
とができる。従って、液圧縮にともなう振動や騒音を低
減することができる。

【００２６】なお、液冷媒は、圧縮機の運転中において
も、冷房負荷が小さい等の理由により蒸発器５４で気化
しきれなかったものがマフラ室３８に流入されることが
ある。しかし、マフラ室３８に流入された液冷媒は貯液
空間３８ｂに一旦貯溜され、加熱による気化を経てガス
状となった後に吸入室２４へ移動されることになる。従
って、液圧縮を防止することができ、この液圧縮にとも
なう振動や騒音を回避することができる。この場合に
は、図３に示すように、マフラ室３８の吸入通路３９へ
の入口４０と通孔３７ａとを水平方向に離して配置し、
外部冷媒回路５１からの液冷媒が、通孔３７ａから入口
４０へ直接落下しないような構成とすることが重要であ
る。これは、車両の停止時間が短く、外部冷媒回路５１
からの液冷媒の流入量が少ない場合、つまり、貯液空間
３８ｂをオーバーフローしない程度の流入量の場合にお
いても言えることである。

【００２７】（２）通路形成部３６ａは、マフラ室３８
において接合ラインＳまで延在されており、マフラ室３
８の吸入通路３９への入口４０は接合ラインＳ付近に配
置されている。従って、マフラ室３８においてより多く
（半分以上）の容積を貯液空間３８ｂとすることがで
き、前記（１）の効果がより有効に奏される。

【００２８】なお、接合ラインＳを越えて通路形成部３
６ａを上昇延在させれば、さらなる貯液空間３８ｂの容
積増大を達成することができる。しかし、接合ラインＳ
を越えた通路形成部３６ａ（入口４０を形作る構成）
は、マフラ形成部３６においてマフラカバー３７との接
合面を研磨処理する際に、その研磨作業の邪魔となって
作業性が悪化してしまうのである。この問題を解消する
には、接合ラインＳを越える高さの通路形成部３６ａを
マフラ形成部３６と別個に製作し、接合面の研磨処理の
後にマフラ形成部３６に対して固定すれば良い。しか
し、この場合、マフラ形成３６と別体の通路形成部３６
ａは部品点数増を招き、圧縮機の組立工程数が増加され
る。

【００２９】（３）例えば、後述する図４の別例に示す
ように、マフラ室３８の吸入通路３９への入口４０を側
方に向かって開口させた場合、入口４０にはその径分だ
け高低差が生じ、貯液空間３８ｂの容積が減少してしま
う。しかし、本実施形態において第２通路３９ｂは、通
路形成部３６ａの水平面である上端面でマフラ室３８に
開口されている。つまり、吸入通路３９への入口４０
は、マフラ室３８において上方に向かって開口されてい
る。従って、入口４０において高低差が生じず、より大
きな容積の貯液空間３８ｂを確保することができる。

【００３０】（４）マフラハウジング３５は圧縮機のハ
ウジング１１〜１３と別個に製作されている。従って、
マフラハウジング３５の形状の自由度が高まり、例え
ば、上述した、一体の通路形成部３６をマフラ室３８内
で取り廻すような造形も容易となる。

【００３１】（５）前記（４）に加えて、マフラハウジ
ング３５は圧縮機のハウジング１１〜１３に接合固定さ
れている。吸入マフラ構造が一体化された圧縮機はその
取り扱いが容易となり、車両に対する組み付けも容易に
行い得る。

【００３２】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲
で、以下の態様でも実施できる。 ○図４に示すように、上記実施形態のマフラ室３８を下
方にオフセット配置し、第１通路３９ａをマフラ室３８
に直接接続する。この場合、マフラ室３８の第１通路３
９ａ（吸入通路３９）への入口４０は内側壁面３８ａで
開口され、マフラ室３８において入口４０の下方の領域
には、「↑↓」で範囲を示す貯液空間３８ｂが形成され
ている。従って、上記実施形態の（１）と同様な効果を
奏する。また、入口４０は接合ラインＳの手前側（マフ
ラ形成部３６側）でマフラ室３８に開口されており、マ
フラ形成部３６においてマフラカバー３７との接合面を
研磨処理する際に、入口４０を形作る構成（内側壁面３
８ａ）がその研磨作業の邪魔となることはない。さら
に、図４に示す技術においては、マフラカバー３７がマ
フラ形成部３６の後端に接合固定されている。このよう
にすれば、マフラカバー３７により、軸線Ｌと直交方向
に圧縮機が大型化することを防止できる。

【００３３】○図５に示すように、マフラ形成部３６
は、マフラハウジング３５の後端面においてほぼ下半部
分に膨出形成されている。マフラカバー３７はマフラ形
成部３６の下端に接合固定されている。第１通路３９ａ
は、マフラハウジング３５においてマフラ室３８の上方
に至り、マフラ室３８の第１通路３９ａ（吸入通路３
９）への入口４０は、マフラ室３８の水平面である内天
面で下方に向かって開口されている。従って、マフラ室
３８において入口４０の下方の領域、つまり、マフラ室
３８全ての領域が貯液空間３８ｂとなっている。その結
果、さらに大きな貯液空間３８ｂを確保することがで
き、圧縮機をさらに速やかに液圧縮状態から離脱させる
ことができる。また、入口４０は接合ラインＳの手前側
（マフラ形成部３６側）でマフラ室３８に開口されてお
り、マフラ形成部３６においてマフラカバー３７との接
合面を研磨処理する際に、入口４０を形作る構成（マフ
ラ室３８の内天面）がその研磨作業の邪魔となることは
ない。

【００３４】○リヤハウジング１３がマフラハウジング
３５を兼ねるように構成すること。つまり、マフラ形成
部３６をリヤハウジング１３に設けること。このように
すれば、圧縮機を構成する部品点数を低減できる。

【００３５】○通路形成部３６ａをマフラ形成部３６
（マフラハウジング３５）と別体の管体により構成する
こと。このようにすれば、吸入通路３９の取り廻しの自
由度が増す。

【００３６】○通路形成部３６ａを接合ラインＳよりも
上方（マフラカバー３７側の空間）に飛び出させるこ
と。このようにすれば、より多くの貯液空間３８ｂを確
保することができる。

【００３７】上記実施形態から把握できる技術的思想に
ついて記載する。 （１）前記貯液空間３８ｂは、マフラ室３８の容積の半
分以上を占める請求項１〜３のいずれかに記載の吸入マ
フラ構造。

【００３８】このようにすれば、液圧縮にともなう振動
や騒音を低減する効果が高められる。 （２）マフラハウジング３５は圧縮機のハウジング１１
〜１３と別個に製作されている請求項１〜３、又は前記
（１）のいずれかに記載の吸入マフラ構造。

【００３９】このようにすれば、マフラハウジング３５
の形状の自由度が高まる。 （３）マフラハウジング３５は圧縮機のハウジング１１
〜１３に接合固定されている前記（２）に記載の吸入マ
フラ構造。

【００４０】このようにすれば、吸入マフラ構造が一体
化された圧縮機はその取り扱いが容易となり、車両に対
する組み付けも容易に行い得る。

【００４１】

【発明の効果】上記構成の本発明によれば、マフラ室に
おいて貯液空間の液冷媒は、液状態のまま吸入室へ移動
されることがほとんどなく、マフラ室の液冷媒のほとん
ど全部が液状態のまま吸入室へ移動されてしまう図６に
示す従来技術と比較して、速やかに液圧縮状態から離脱
することができる。従って、液圧縮にともなう振動や騒
音を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 圧縮機の縦断面図。

【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】 図１のＢ−Ｂ線断面図。

【図４】 別例の吸入マフラ構造を示す断面図。

【図５】 他の別例の吸入マフラ構造を示す断面図。

【図６】 従来の吸入マフラ構造を示す断面図。

【符号の説明】

１１…ハウジングを構成するフロントハウジング、１２
…同じくシリンダブロック、１３…同じくリヤハウジン
グ、２１ａ…圧縮室、２４…吸入室、３８…マフラ室、
３８ｂ…貯液空間、３９…吸入通路、４０…入口、５１
…外部冷媒回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩間 和明 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 上島 浩志 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 3H003 AA03 AB07 AC03 BA05 BG08 CD01 3H076 AA06 BB01 BB29 CC20 CC92 CC99

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングには圧縮室と吸入室とが隣接
   して区画形成され、冷媒ガスの吸入室から圧縮室への吸
   入、吸入冷媒ガスの圧縮及び圧縮済み冷媒ガスの圧縮室
   からの吐出を行う構成の圧縮機において、 前記吸入室と外部冷媒回路との間にはマフラ室が配設さ
   れ、マフラ室と吸入室とは吸入通路を介して連通され、
   マフラ室には吸入通路への入口よりも下方の領域に貯液
   空間が形成された吸入マフラ構造。
2. 【請求項２】 前記マフラ室は、マフラハウジングとマ
   フラハウジングに接合固定されたマフラカバーとに跨っ
   て区画形成され、吸入通路はマフラハウジング又はマフ
   ラカバーのいずれか一方を経由してマフラ室に至り、マ
   フラ室の吸入通路への入口を形作る構成はマフラハウジ
   ングとマフラカバーとの接合ラインを越えない位置に配
   置されている請求項１に記載の吸入マフラ構造。
3. 【請求項３】 前記マフラ室の吸入通路への入口は、上
   方又は下方のいずれか一方に向かって開口されている請
   求項１又は２に記載の吸入マフラ構造。