JP2002061571A - 容量可変型斜板式圧縮機 - Google Patents
容量可変型斜板式圧縮機Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/06—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
- F25B2309/061—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
- F25B9/008—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷媒として二酸化炭素が用いられる冷凍サイ
クルを構成する圧縮機の内部制御で、冷凍サイクルの高
圧側圧力が当該冷凍サイクルの設計圧力を超えるまで異
常に高くなるのを防止する。 【解決手段】 シリンダブロック１１に高圧室３３から
クランク室１４にかけて貫通した連通路４５を設け、こ
の連通路４５にリリーフ弁４６を配設し、このリリーフ
弁４６を、高圧室３３内の冷媒圧力が冷凍サイクルの設
計圧力（保証圧力）を超えるまでに高くなった場合に開
くような構造にする。
クルを構成する圧縮機の内部制御で、冷凍サイクルの高
圧側圧力が当該冷凍サイクルの設計圧力を超えるまで異
常に高くなるのを防止する。 【解決手段】 シリンダブロック１１に高圧室３３から
クランク室１４にかけて貫通した連通路４５を設け、こ
の連通路４５にリリーフ弁４６を配設し、このリリーフ
弁４６を、高圧室３３内の冷媒圧力が冷凍サイクルの設
計圧力（保証圧力）を超えるまでに高くなった場合に開
くような構造にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷媒として二酸
化炭素（以下ＣＯ2 ）が用いられる冷凍サイクルを構成
する圧縮機に関し、特に冷凍サイクルの高圧側圧力が当
該冷凍サイクルの設計圧力（保証圧力）を超えるまで異
常に高くなるのを防止するための構造に関する。
化炭素（以下ＣＯ2 ）が用いられる冷凍サイクルを構成
する圧縮機に関し、特に冷凍サイクルの高圧側圧力が当
該冷凍サイクルの設計圧力（保証圧力）を超えるまで異
常に高くなるのを防止するための構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年において、フロンの代替冷媒として
ＣＯ2 を用いた冷凍サイクルが注目されているが、フロ
ンサイクルにおいては、サイクル内の平均冷媒圧力が約
１. ５ＭＰａ（パスカル）程度であるのに対し、ＣＯ2
サイクルにおいては、最高圧力が１０数ＭＰａにもなる
ことが知られている。
ＣＯ2 を用いた冷凍サイクルが注目されているが、フロ
ンサイクルにおいては、サイクル内の平均冷媒圧力が約
１. ５ＭＰａ（パスカル）程度であるのに対し、ＣＯ2
サイクルにおいては、最高圧力が１０数ＭＰａにもなる
ことが知られている。
【０００３】このような高圧な冷媒が循環するＣＯ2 サ
イクルを外気温・室内温度が高い等の高い負荷状態で動
作させた場合には、このＣＯ2 サイクルを構成する圧縮
機もフルストローク状態で稼働する関係上、圧縮機から
吐出されるＣＯ2 冷媒の圧力がＣＯ2 サイクルの設計圧
力（保証圧力）を超えることがある。
イクルを外気温・室内温度が高い等の高い負荷状態で動
作させた場合には、このＣＯ2 サイクルを構成する圧縮
機もフルストローク状態で稼働する関係上、圧縮機から
吐出されるＣＯ2 冷媒の圧力がＣＯ2 サイクルの設計圧
力（保証圧力）を超えることがある。
【０００４】このため、従来においては、ＣＯ2 サイク
ルの高圧側冷媒の圧力がＣＯ2 サイクルの設計圧力（保
証圧力）を超えるのを回避するために、高圧スイッチ、
リリーフ弁又はバーストディスクを冷媒圧力の制御手段
としてＣＯ2 サイクルの経路上に配置することが考えら
れてきた。
ルの高圧側冷媒の圧力がＣＯ2 サイクルの設計圧力（保
証圧力）を超えるのを回避するために、高圧スイッチ、
リリーフ弁又はバーストディスクを冷媒圧力の制御手段
としてＣＯ2 サイクルの経路上に配置することが考えら
れてきた。
【０００５】一方で、本願出願人は、圧縮機の高圧室が
異常に高くなったときにおける悪影響を防止するため
に、実開平５−２１１８２号公報に示すような構成の揺
動板式圧縮機の保護装置について既に開発している。こ
の揺動板式圧縮機の保護装置を上記公開公報に基づいて
説明すると、吐出室１０の高圧冷媒をクランク室６に導
く貫通孔２０をバルブシート固定用のセンターボルト１
４に形成してこの貫通孔２０にニードル弁２４を配し、
かかるニードル弁２４をコイルバネ２５で付勢してい
る。そして、前記ニードル弁２４内に高圧室内の冷媒を
常時クランク室１６にリークするための高圧案内路２７
を設けている。また、このニードル弁２４の開放時にそ
のニードル弁上流の冷媒を逃がす逃がし孔２８ａ乃至２
８ｄをセンターボルト１４の径方向に設けている。更
に、圧縮機の高圧室が異常高圧になってとニードル弁２
４が変位した場合に、前記逃がし孔２８ａ乃至２８ｄか
ら流出した冷媒をクランク室６側にリークする中心孔３
ｂ、逃がし通路２９ａ乃至２９ｄを設けている。
異常に高くなったときにおける悪影響を防止するため
に、実開平５−２１１８２号公報に示すような構成の揺
動板式圧縮機の保護装置について既に開発している。こ
の揺動板式圧縮機の保護装置を上記公開公報に基づいて
説明すると、吐出室１０の高圧冷媒をクランク室６に導
く貫通孔２０をバルブシート固定用のセンターボルト１
４に形成してこの貫通孔２０にニードル弁２４を配し、
かかるニードル弁２４をコイルバネ２５で付勢してい
る。そして、前記ニードル弁２４内に高圧室内の冷媒を
常時クランク室１６にリークするための高圧案内路２７
を設けている。また、このニードル弁２４の開放時にそ
のニードル弁上流の冷媒を逃がす逃がし孔２８ａ乃至２
８ｄをセンターボルト１４の径方向に設けている。更
に、圧縮機の高圧室が異常高圧になってとニードル弁２
４が変位した場合に、前記逃がし孔２８ａ乃至２８ｄか
ら流出した冷媒をクランク室６側にリークする中心孔３
ｂ、逃がし通路２９ａ乃至２９ｄを設けている。
【０００６】これによって、高圧室の圧力が異常に高く
ない場合、ニードル弁がコイルバネの付勢力により閉
じ、ニードル弁の高圧案内路を通じて高圧室の冷媒ガス
がクランク室にリークされてブローバイパスガス昇圧機
能を補う一方で、高圧室の圧力が異常に高くなった場
合、ニードル弁がコイルばねの付勢力に抗して開き、高
圧室からセンターボルトの貫通孔に入り込んだ冷媒の大
部分は逃がし孔から逃がし通路を経てクランク室に逃げ
ることとなる。
ない場合、ニードル弁がコイルバネの付勢力により閉
じ、ニードル弁の高圧案内路を通じて高圧室の冷媒ガス
がクランク室にリークされてブローバイパスガス昇圧機
能を補う一方で、高圧室の圧力が異常に高くなった場
合、ニードル弁がコイルばねの付勢力に抗して開き、高
圧室からセンターボルトの貫通孔に入り込んだ冷媒の大
部分は逃がし孔から逃がし通路を経てクランク室に逃げ
ることとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように、高圧スイッチ、リリーフ弁又はバーストディス
クを冷媒圧力の制御手段としてＣＯ2 サイクルの経路上
に配置するのでは、高圧スイッチは高価であるためその
採用は空調装置全体の製造コストの上昇を招くという不
都合があり、また、ＣＯ2 サイクルの経路上に配置され
たリリーフ弁やバーストデイスクはＣＯ2 冷媒を大気中
に開放するためＣＯ2 サイクル内の冷媒量が減少し、冷
凍能力の低下を招く等の不具合があった。
ように、高圧スイッチ、リリーフ弁又はバーストディス
クを冷媒圧力の制御手段としてＣＯ2 サイクルの経路上
に配置するのでは、高圧スイッチは高価であるためその
採用は空調装置全体の製造コストの上昇を招くという不
都合があり、また、ＣＯ2 サイクルの経路上に配置され
たリリーフ弁やバーストデイスクはＣＯ2 冷媒を大気中
に開放するためＣＯ2 サイクル内の冷媒量が減少し、冷
凍能力の低下を招く等の不具合があった。
【０００８】また、本願出願人が開発した揺動板式圧縮
機の保護装置では、常時ブローバイガスの昇圧機能を補
充するために高圧室の冷媒ガスがクランク室にリークさ
れることから、揺動板式圧縮機を用いる冷凍サイクルの
冷媒として高圧のＣＯ2 を使用するときには、リークさ
れる冷媒量が多量となってクランク室内が次第に高圧化
してしまい圧力制御が不安定化するという不具合を有す
る。そして、同上の揺動板式圧縮機の保護装置では、高
圧室の圧力が異常に高くなった場合、ニードル弁がコイ
ルばねの付勢力に抗して開き、高圧室からセンターボル
トの貫通孔に入り込んだ冷媒の大部分は逃がし孔から逃
がし通路を経てクランク室に逃げるという複雑な経路を
採るので、高圧室の圧力の異常上昇に対し迅速に対応す
ることができないという不都合も有する。
機の保護装置では、常時ブローバイガスの昇圧機能を補
充するために高圧室の冷媒ガスがクランク室にリークさ
れることから、揺動板式圧縮機を用いる冷凍サイクルの
冷媒として高圧のＣＯ2 を使用するときには、リークさ
れる冷媒量が多量となってクランク室内が次第に高圧化
してしまい圧力制御が不安定化するという不具合を有す
る。そして、同上の揺動板式圧縮機の保護装置では、高
圧室の圧力が異常に高くなった場合、ニードル弁がコイ
ルばねの付勢力に抗して開き、高圧室からセンターボル
トの貫通孔に入り込んだ冷媒の大部分は逃がし孔から逃
がし通路を経てクランク室に逃げるという複雑な経路を
採るので、高圧室の圧力の異常上昇に対し迅速に対応す
ることができないという不都合も有する。
【０００９】そこで、この発明においては、冷媒として
二酸化炭素が用いられる冷凍サイクルを構成する圧縮機
として用いる場合に、冷凍サイクルの高圧側の冷媒が設
計圧力（保証圧力）を超えて高圧になるのを、簡易な構
造で外気に冷媒を放出することなく、迅速に対応するこ
とが可能であり、このような構成を採ることによって圧
力制御が不安定になることもない容量可変型斜板式圧縮
機を提供することを目的とする。
二酸化炭素が用いられる冷凍サイクルを構成する圧縮機
として用いる場合に、冷凍サイクルの高圧側の冷媒が設
計圧力（保証圧力）を超えて高圧になるのを、簡易な構
造で外気に冷媒を放出することなく、迅速に対応するこ
とが可能であり、このような構成を採ることによって圧
力制御が不安定になることもない容量可変型斜板式圧縮
機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】しかして、この発明に係
る容量可変型斜板式圧縮機は、シリンダブロック、前記
シリンダブロック内に回転自在に設けられる駆動軸、こ
の駆動軸に支持され当該該駆動軸の軸方向に対し前後に
揺動する斜板、前記シリンダブロック内に設けられ、前
記駆動軸と平行な複数のシリンダボア、このシリンダボ
アに摺動自在に配され、前記回転斜板の揺動に伴って前
記シリンダボア内を往復動する複数のピストン、前記シ
リンダボアとピストンとによって画成される圧縮室、前
記ピストンの反圧縮室側に形成されるクランク室、前記
ピストンの吸入過程において前記圧縮室と連通する低圧
室、前記ピストンの吐出過程において前記圧縮室と連通
する高圧室を少なくとも備えた容量可変型斜板式圧縮機
において、前記シリンダブロックに前記高圧室から前記
クランク室にかけて貫通した連通路を設け、この連通路
にリリーフ弁を配設し、このリリーフ弁を前記高圧室内
の冷媒圧力が所定値を超えて高くなった場合に開くよう
にしたことを特徴としている（請求項１）。
る容量可変型斜板式圧縮機は、シリンダブロック、前記
シリンダブロック内に回転自在に設けられる駆動軸、こ
の駆動軸に支持され当該該駆動軸の軸方向に対し前後に
揺動する斜板、前記シリンダブロック内に設けられ、前
記駆動軸と平行な複数のシリンダボア、このシリンダボ
アに摺動自在に配され、前記回転斜板の揺動に伴って前
記シリンダボア内を往復動する複数のピストン、前記シ
リンダボアとピストンとによって画成される圧縮室、前
記ピストンの反圧縮室側に形成されるクランク室、前記
ピストンの吸入過程において前記圧縮室と連通する低圧
室、前記ピストンの吐出過程において前記圧縮室と連通
する高圧室を少なくとも備えた容量可変型斜板式圧縮機
において、前記シリンダブロックに前記高圧室から前記
クランク室にかけて貫通した連通路を設け、この連通路
にリリーフ弁を配設し、このリリーフ弁を前記高圧室内
の冷媒圧力が所定値を超えて高くなった場合に開くよう
にしたことを特徴としている（請求項１）。
【００１１】以上のような構成とすることにより、冷凍
サイクルの高圧側ひいては圧縮機の高圧室内の冷媒圧力
が異常に上昇した場合に、リリーフ弁が開かれて高圧室
内からクランク室に連通路を介して冷媒が放出されるの
で、クランク室内の圧力が上昇してピストンのシリンダ
ボア内のストロークが小さくなり、冷凍サイクルの高圧
側の冷媒圧力の上昇を抑制することができる。また、冷
媒を外気に開放せずクランク室内に放出されるので、冷
凍サイクルの封入冷媒量が減少して冷凍サイクルの性能
を低下させることがない。
サイクルの高圧側ひいては圧縮機の高圧室内の冷媒圧力
が異常に上昇した場合に、リリーフ弁が開かれて高圧室
内からクランク室に連通路を介して冷媒が放出されるの
で、クランク室内の圧力が上昇してピストンのシリンダ
ボア内のストロークが小さくなり、冷凍サイクルの高圧
側の冷媒圧力の上昇を抑制することができる。また、冷
媒を外気に開放せずクランク室内に放出されるので、冷
凍サイクルの封入冷媒量が減少して冷凍サイクルの性能
を低下させることがない。
【００１２】そして、前記リリーフ弁は、連通路のクラ
ンク室側部位が他の部位よりも拡径されて形成された弁
座と、連通路の弁座に着座する弁体と、この弁体を着座
方向に付勢する付勢手段とで構成されたものとなってい
る（請求項２）。また、この容量可変型斜板式圧縮機
は、少なくとも放熱器、膨張手段、蒸発器、アキュムレ
ータと適宜配管結合され、冷媒として二酸化炭素が用い
られる冷凍サイクルを構成する（請求項３）。
ンク室側部位が他の部位よりも拡径されて形成された弁
座と、連通路の弁座に着座する弁体と、この弁体を着座
方向に付勢する付勢手段とで構成されたものとなってい
る（請求項２）。また、この容量可変型斜板式圧縮機
は、少なくとも放熱器、膨張手段、蒸発器、アキュムレ
ータと適宜配管結合され、冷媒として二酸化炭素が用い
られる冷凍サイクルを構成する（請求項３）。
【００１３】これにより、リリーフ弁に対し、連通路の
高圧室側の圧力が異常に上昇した場合に初めて弁体が付
勢手段に抗してリリーフ弁が開き、高圧室内からクラン
ク室に連通路を介して高圧冷媒が放出されるので、弁の
開閉に電子制御などの複雑な制御を必要とせず、圧縮機
の製造コストの上昇を抑制することができる。
高圧室側の圧力が異常に上昇した場合に初めて弁体が付
勢手段に抗してリリーフ弁が開き、高圧室内からクラン
ク室に連通路を介して高圧冷媒が放出されるので、弁の
開閉に電子制御などの複雑な制御を必要とせず、圧縮機
の製造コストの上昇を抑制することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面により説明する。
面により説明する。
【００１５】この圧縮機１は、冷媒としてＣＯ2 を使用
したＣＯ2 サイクルに用いられるものである。すなわ
ち、この圧縮機１は、冷媒を超臨界領域まで圧縮する容
量可変型圧縮機であって特に回転斜板式と称されるもの
で、図１に示されるように、超臨界領域まで圧縮された
気相冷媒の温度を低下させる放熱器２と、この放熱器２
から流出した高圧の気相冷媒が通過する高圧側熱交換器
３及び前記圧縮機１に吸引される低圧の気相冷媒が通過
する低圧側熱交換器４からなり、前記高圧の気相冷媒と
前記低圧の気相冷媒との間で熱交換を行う内部熱交換器
５と、前記高圧側熱交換器３を通過した気相冷媒の圧力
を膨張させて気液混合領域まで低下させる膨張弁６と、
この膨張弁６を通過して気液混合状態となった冷媒を蒸
発ささせる蒸発器７と、この蒸発器７で蒸発した冷媒を
気液分離すると共に余剰冷媒を収納するアキュムレータ
８と少なくとも適宜配管結合されて冷凍サイクル９を構
成している。この冷凍サイクル９の高圧側経路９ａは、
圧縮機１から高圧側熱交換器３を介して膨張弁６まで
で、低圧側経路９ｂは膨張弁６からエバポレータ７、ア
キュムレータ８、低圧側熱交換器４を介して圧縮機１ま
でである。
したＣＯ2 サイクルに用いられるものである。すなわ
ち、この圧縮機１は、冷媒を超臨界領域まで圧縮する容
量可変型圧縮機であって特に回転斜板式と称されるもの
で、図１に示されるように、超臨界領域まで圧縮された
気相冷媒の温度を低下させる放熱器２と、この放熱器２
から流出した高圧の気相冷媒が通過する高圧側熱交換器
３及び前記圧縮機１に吸引される低圧の気相冷媒が通過
する低圧側熱交換器４からなり、前記高圧の気相冷媒と
前記低圧の気相冷媒との間で熱交換を行う内部熱交換器
５と、前記高圧側熱交換器３を通過した気相冷媒の圧力
を膨張させて気液混合領域まで低下させる膨張弁６と、
この膨張弁６を通過して気液混合状態となった冷媒を蒸
発ささせる蒸発器７と、この蒸発器７で蒸発した冷媒を
気液分離すると共に余剰冷媒を収納するアキュムレータ
８と少なくとも適宜配管結合されて冷凍サイクル９を構
成している。この冷凍サイクル９の高圧側経路９ａは、
圧縮機１から高圧側熱交換器３を介して膨張弁６まで
で、低圧側経路９ｂは膨張弁６からエバポレータ７、ア
キュムレータ８、低圧側熱交換器４を介して圧縮機１ま
でである。
【００１６】この圧縮機１の概略構成の一例が図２に示
されており、この圧縮機１は、有底筒状のフロントブロ
ック１０と、このフロントブロック１０の開口端に固定
されたシリンダブロック１１と、このシリンダブロック
１１の他端にバルブプレート１３を挟んで固定されたリ
アブロック１２とで構成されている。そして、このフロ
ントブロック１０とシリンダブロック１１の一端とに囲
まれることによってクランク室１４が画成されている。
されており、この圧縮機１は、有底筒状のフロントブロ
ック１０と、このフロントブロック１０の開口端に固定
されたシリンダブロック１１と、このシリンダブロック
１１の他端にバルブプレート１３を挟んで固定されたリ
アブロック１２とで構成されている。そして、このフロ
ントブロック１０とシリンダブロック１１の一端とに囲
まれることによってクランク室１４が画成されている。
【００１７】また、駆動軸１５が、上記フロントブロッ
ク１０及びシリンダブロック１１にベアリング１６、１
７、１８を介して回転自在に支持されており、この駆動
軸１５は、図示しない走行用エンジンとベルト、プーリ
及び電磁クラッチを介して接続され、電磁クラッチが投
入された時に、前記エンジンの回転が伝達されて回転す
るものである。そして、この駆動軸１５に対し、フロン
トブロック１０にスラストベアリング１９を介して回転
自在に維持されて後述する回転斜板２２への動力伝達を
成す回転部材２０が固定されていると共に、回転斜板２
１が回動・揺動自在に駆動軸１５に支持されている。
ク１０及びシリンダブロック１１にベアリング１６、１
７、１８を介して回転自在に支持されており、この駆動
軸１５は、図示しない走行用エンジンとベルト、プーリ
及び電磁クラッチを介して接続され、電磁クラッチが投
入された時に、前記エンジンの回転が伝達されて回転す
るものである。そして、この駆動軸１５に対し、フロン
トブロック１０にスラストベアリング１９を介して回転
自在に維持されて後述する回転斜板２２への動力伝達を
成す回転部材２０が固定されていると共に、回転斜板２
１が回動・揺動自在に駆動軸１５に支持されている。
【００１８】前記回転斜板２１は、前記回転部材１９と
はリンク機構２２を介して連結されており、動力伝達用
の回転部材２０との間に介在するコイルバネ等の弾性部
材２３とその反対側に配された弾性機構２４とにより両
側から押圧されて配されて、駆動軸１５の軸方向への移
動を許すようになっている。
はリンク機構２２を介して連結されており、動力伝達用
の回転部材２０との間に介在するコイルバネ等の弾性部
材２３とその反対側に配された弾性機構２４とにより両
側から押圧されて配されて、駆動軸１５の軸方向への移
動を許すようになっている。
【００１９】前記シリンダブロック１１は、前記駆動軸
１５の周囲に所定の間隔を空けて複数のシリンダボア２
５が形成されており、このシリンダボア２５は、前記駆
動軸１５の軸方向に平行な円筒状のもので、各々に前記
回転斜板２１に一端が保持されたピストン２６が摺動自
在に挿入され、このピストン２６の挿入側と反対側の端
部２７は球体状をなしている。
１５の周囲に所定の間隔を空けて複数のシリンダボア２
５が形成されており、このシリンダボア２５は、前記駆
動軸１５の軸方向に平行な円筒状のもので、各々に前記
回転斜板２１に一端が保持されたピストン２６が摺動自
在に挿入され、このピストン２６の挿入側と反対側の端
部２７は球体状をなしている。
【００２０】そして、このピストン２６の端部２７と前
記回転斜板２１との間にはシュー２８が配されている。
このシュー２８は、前記端部２７側において湾曲した凹
面部２９が形成され、この凹面部２９に前記端部２７が
摺動可能に収納される。シュー２８の凹面部２９が形成
された側と反対側の面は、前記回転斜板２１のピストン
側面のうち径方向先端部分において、この回転斜板２１
が如何なる状況下で回転しても常時接しているものであ
る。
記回転斜板２１との間にはシュー２８が配されている。
このシュー２８は、前記端部２７側において湾曲した凹
面部２９が形成され、この凹面部２９に前記端部２７が
摺動可能に収納される。シュー２８の凹面部２９が形成
された側と反対側の面は、前記回転斜板２１のピストン
側面のうち径方向先端部分において、この回転斜板２１
が如何なる状況下で回転しても常時接しているものであ
る。
【００２１】これに対し、リアブロック１２は、バルブ
プレート１３との間に低圧室３０と高圧室３３とが形成
され、ピストン２６が吸入行程にある場合には、吸入弁
３１が開かれて、バルブプレート１３に形成された吸入
孔３２を介して低圧室３０から冷媒を吸い込み、また、
ピストン２６が吐出行程にある場合には、吐出弁３４が
開かれて、バルブプレート１３に形成された吐出孔３５
を介して高圧室３３に高圧の冷媒が吐出されるものであ
る。そして、この低圧室３０と高圧室３３とは、リアブ
ロック１２に形成された吸入口３６又は吐出口３７にそ
れぞれ連通している。
プレート１３との間に低圧室３０と高圧室３３とが形成
され、ピストン２６が吸入行程にある場合には、吸入弁
３１が開かれて、バルブプレート１３に形成された吸入
孔３２を介して低圧室３０から冷媒を吸い込み、また、
ピストン２６が吐出行程にある場合には、吐出弁３４が
開かれて、バルブプレート１３に形成された吐出孔３５
を介して高圧室３３に高圧の冷媒が吐出されるものであ
る。そして、この低圧室３０と高圧室３３とは、リアブ
ロック１２に形成された吸入口３６又は吐出口３７にそ
れぞれ連通している。
【００２２】また、この圧縮機１には、冷媒の容量可変
手段を構成する圧力制御弁３８がリアブロック１２に形
成された制御弁挿入孔３９に挿入固定されている。この
圧力制御弁３８は、リアブロック１２に形成された連通
により、クランク室１４内の圧力制御を適宜行ってい
る。
手段を構成する圧力制御弁３８がリアブロック１２に形
成された制御弁挿入孔３９に挿入固定されている。この
圧力制御弁３８は、リアブロック１２に形成された連通
により、クランク室１４内の圧力制御を適宜行ってい
る。
【００２３】以上のような構成によれば、駆動軸１５が
回転すると前記回転斜板２１が所定の傾斜を有して回転
するので、前記回転斜板２１の端部は前記駆動軸１５の
軸方向に所定の幅で揺動する。これによって、この回転
斜板２１の径方向先端部分においてシュー２８を介して
固定されたピストン２６は、前記駆動軸１５の軸方向に
往復動して、シリンダボア２５内に画成された圧縮室４
０の容量を変化させ、前記低圧室３０から吸入弁３１を
有する吸入孔３２を介して冷媒を吸入し、吐出弁３４を
有する吐出孔３５を介して圧縮された冷媒を高圧室３３
に吐出するものである。
回転すると前記回転斜板２１が所定の傾斜を有して回転
するので、前記回転斜板２１の端部は前記駆動軸１５の
軸方向に所定の幅で揺動する。これによって、この回転
斜板２１の径方向先端部分においてシュー２８を介して
固定されたピストン２６は、前記駆動軸１５の軸方向に
往復動して、シリンダボア２５内に画成された圧縮室４
０の容量を変化させ、前記低圧室３０から吸入弁３１を
有する吸入孔３２を介して冷媒を吸入し、吐出弁３４を
有する吐出孔３５を介して圧縮された冷媒を高圧室３３
に吐出するものである。
【００２４】また、この圧縮機１の吐出容量は、ピスト
ン２６のストロークによって決定され、このストローク
は、ピストン２６の前面にかかる圧力、いわゆる圧縮室
４０の圧力と、ピストン２６の背面にかかる圧力、いわ
ゆるクランク室１４内の圧力との差圧によって決定され
る。具体的には、クランク室１４内の圧力を高くすれ
ば、圧縮室４０とクランク室１４との差圧が小さくなる
ので、ピストン２６のストロークは小さくなって吐出容
量が小さくなり、クランク室１４内の圧力を低くすれ
ば、圧縮室４０とクランク室１４との差圧が大きくなる
ので、ピストン２６のストロークが大きくなって吐出容
量が大きくなるものである。
ン２６のストロークによって決定され、このストローク
は、ピストン２６の前面にかかる圧力、いわゆる圧縮室
４０の圧力と、ピストン２６の背面にかかる圧力、いわ
ゆるクランク室１４内の圧力との差圧によって決定され
る。具体的には、クランク室１４内の圧力を高くすれ
ば、圧縮室４０とクランク室１４との差圧が小さくなる
ので、ピストン２６のストロークは小さくなって吐出容
量が小さくなり、クランク室１４内の圧力を低くすれ
ば、圧縮室４０とクランク室１４との差圧が大きくなる
ので、ピストン２６のストロークが大きくなって吐出容
量が大きくなるものである。
【００２５】そして、この発明に係る実施形態では、図
２及び図３に示されるように、高圧室３３とクランク室
１４とを連通する連通路４５が、バルブプレート１３、
吸入弁３１及びシリンダブロック１１にわたって下方に
傾斜して形成されており、この連通路４５には高圧室３
３からクランク室１４へ必要に応じて高圧冷媒ガスを放
出するためのリリーフ弁４６が配設されている。
２及び図３に示されるように、高圧室３３とクランク室
１４とを連通する連通路４５が、バルブプレート１３、
吸入弁３１及びシリンダブロック１１にわたって下方に
傾斜して形成されており、この連通路４５には高圧室３
３からクランク室１４へ必要に応じて高圧冷媒ガスを放
出するためのリリーフ弁４６が配設されている。
【００２６】このリリーフ弁４６は、連通路４５のクラ
ンク室１４側部位についての高圧室３３側部位よりも徐
々に拡径して形成されたテーパー状の弁座４７と、この
弁座４７に着座して前記連通路４５を閉塞する球状の弁
体４８と、弁体４８を弁座４７の閉塞方向に押圧するコ
イルバネ４９と、コイルバネ４９の反弁体側に配されて
コイルバネ４９を保持するブロック体５０とで構成され
ている。ブロック体５０は連通路４５のクランク室１４
側開口から螺合されて前記コイルバネ４９を連通路４５
内に収納しており、このブロック体５０には細い貫通孔
５１が形成されている。
ンク室１４側部位についての高圧室３３側部位よりも徐
々に拡径して形成されたテーパー状の弁座４７と、この
弁座４７に着座して前記連通路４５を閉塞する球状の弁
体４８と、弁体４８を弁座４７の閉塞方向に押圧するコ
イルバネ４９と、コイルバネ４９の反弁体側に配されて
コイルバネ４９を保持するブロック体５０とで構成され
ている。ブロック体５０は連通路４５のクランク室１４
側開口から螺合されて前記コイルバネ４９を連通路４５
内に収納しており、このブロック体５０には細い貫通孔
５１が形成されている。
【００２７】そして、高圧室３３内の冷媒圧力が冷凍サ
イクル９の設計圧力（保証圧力）の近傍にまで異常に上
昇していない場合には、コイルバネ４９の付勢力によっ
て弁体４８が弁座４７に着座して連通路４５を閉塞し、
高圧室３３からクランク室１４に冷媒がリークされるこ
とはない。また、高圧室３３内の冷媒圧力が冷凍サイク
ル９の設計圧力（保証圧力）の近傍にまで異常に上昇し
た場合には、図３に示されるように、弁体４８がコイル
バネ４９の付勢力に抗してクランク室１４側に可動する
ことにより、弁座４７から離れて連通路４５が開放さ
れ、高圧室３３からクランク室１４に連通路４５、貫通
孔５１を介して冷媒が放出される。
イクル９の設計圧力（保証圧力）の近傍にまで異常に上
昇していない場合には、コイルバネ４９の付勢力によっ
て弁体４８が弁座４７に着座して連通路４５を閉塞し、
高圧室３３からクランク室１４に冷媒がリークされるこ
とはない。また、高圧室３３内の冷媒圧力が冷凍サイク
ル９の設計圧力（保証圧力）の近傍にまで異常に上昇し
た場合には、図３に示されるように、弁体４８がコイル
バネ４９の付勢力に抗してクランク室１４側に可動する
ことにより、弁座４７から離れて連通路４５が開放さ
れ、高圧室３３からクランク室１４に連通路４５、貫通
孔５１を介して冷媒が放出される。
【００２８】このため、クランク室１４内の圧力も上昇
し、その結果としてピストン２６のストロークを小さく
させることができる。これにより、圧縮機１から吐出さ
れる冷媒量が減少するので、冷凍サイクルの高圧側９ａ
の圧力がその設計圧力（保証圧力）を超えるまでに上昇
してしまうのを防止することができる。しかも、駆動軸
１５内、ベアリング１７、１８など複雑な経路を経ない
で高圧室３３からクランク室１４に直接的に冷媒が放出
されるので、冷凍サイクルの高圧側圧力の異常上昇に対
し素早く反応し、冷媒を迅速に放出させることができ
る。
し、その結果としてピストン２６のストロークを小さく
させることができる。これにより、圧縮機１から吐出さ
れる冷媒量が減少するので、冷凍サイクルの高圧側９ａ
の圧力がその設計圧力（保証圧力）を超えるまでに上昇
してしまうのを防止することができる。しかも、駆動軸
１５内、ベアリング１７、１８など複雑な経路を経ない
で高圧室３３からクランク室１４に直接的に冷媒が放出
されるので、冷凍サイクルの高圧側圧力の異常上昇に対
し素早く反応し、冷媒を迅速に放出させることができ
る。
【００２９】その一方で、冷凍サイクルの高圧側９ａひ
いては圧縮機１の高圧室３３内の圧力が設計圧力（保証
圧力）を超えない場合には、リリーフ弁４６は閉じた状
態にあり、高圧室３３からクランク室１４に冷媒が放出
されず、一般的な冷媒吐出量制御が行われる。
いては圧縮機１の高圧室３３内の圧力が設計圧力（保証
圧力）を超えない場合には、リリーフ弁４６は閉じた状
態にあり、高圧室３３からクランク室１４に冷媒が放出
されず、一般的な冷媒吐出量制御が行われる。
【００３０】そして、このような構成の圧縮機１を冷媒
としてＣＯ2 を用いる冷凍サイクル９に使用する場合に
は、当該サイクル９内の冷媒圧力がフロンサイクル等に
比し非常に高い関係上、高負荷状態で圧縮機１を稼動さ
せた場合には容易かつ急激に冷凍サイクル９の設計圧力
（保証圧力）を超えるほどに異常に高圧側圧力が上昇し
てしまうので、冷凍サイクルの高圧側９ａの圧力の異常
上昇に迅速に反応することができることは、より優れた
作用効果となる。
としてＣＯ2 を用いる冷凍サイクル９に使用する場合に
は、当該サイクル９内の冷媒圧力がフロンサイクル等に
比し非常に高い関係上、高負荷状態で圧縮機１を稼動さ
せた場合には容易かつ急激に冷凍サイクル９の設計圧力
（保証圧力）を超えるほどに異常に高圧側圧力が上昇し
てしまうので、冷凍サイクルの高圧側９ａの圧力の異常
上昇に迅速に反応することができることは、より優れた
作用効果となる。
【００３１】最後に、これまで圧縮機１の種類を回転斜
板式圧縮機として説明してきたが、本発明は、この回転
斜板式圧縮機に限定されず、斜板が回動せず駆動軸の軸
方向前後に揺動のみをするワブル式若しくは揺動斜板式
の圧縮機と称される圧縮機１についても用いることがで
きる。
板式圧縮機として説明してきたが、本発明は、この回転
斜板式圧縮機に限定されず、斜板が回動せず駆動軸の軸
方向前後に揺動のみをするワブル式若しくは揺動斜板式
の圧縮機と称される圧縮機１についても用いることがで
きる。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、冷凍
サイクルの高圧側ひいては圧縮機の高圧室内の冷媒圧力
が異常に上昇した場合に、リリーフ弁が開かれて高圧室
内からクランク室に連通路を介して冷媒を放出するよう
にしたので、クランク室内の圧力が上昇してピストンの
ストロークが小さくなり、圧縮機からの冷媒吐出量が減
少して冷凍サイクルの高圧側の冷媒圧力の上昇を抑制す
ることができる。また、冷媒を外気に開放せずクランク
室内に放出するので、冷凍サイクルの封入冷媒量が減少
して冷凍サイクルの性能を低下させることがない。そし
て、従来例として示した構成のように冷媒を高圧室内か
らクランク室に常時リークさせていないため、クランク
室内圧力が必要以上に高くならずクランク室内の圧力制
御を行う上で妨げとならない。
サイクルの高圧側ひいては圧縮機の高圧室内の冷媒圧力
が異常に上昇した場合に、リリーフ弁が開かれて高圧室
内からクランク室に連通路を介して冷媒を放出するよう
にしたので、クランク室内の圧力が上昇してピストンの
ストロークが小さくなり、圧縮機からの冷媒吐出量が減
少して冷凍サイクルの高圧側の冷媒圧力の上昇を抑制す
ることができる。また、冷媒を外気に開放せずクランク
室内に放出するので、冷凍サイクルの封入冷媒量が減少
して冷凍サイクルの性能を低下させることがない。そし
て、従来例として示した構成のように冷媒を高圧室内か
らクランク室に常時リークさせていないため、クランク
室内圧力が必要以上に高くならずクランク室内の圧力制
御を行う上で妨げとならない。
【００３３】そして、この発明によれば、前記リリーフ
弁に対し、連通路の高圧室側の圧力が異常に上昇した場
合に初めて弁体が付勢手段に抗して開かれることによっ
て、冷凍サイクルの高圧側ひいては高圧室内の圧力が異
常に上昇すると、リリーフ弁が開き、高圧室内からクラ
ンク室に連通路を介して冷媒が放出されるので、電子制
御などの複雑な制御を必要とせず、圧縮機の製造コスト
の上昇を抑制することができる。
弁に対し、連通路の高圧室側の圧力が異常に上昇した場
合に初めて弁体が付勢手段に抗して開かれることによっ
て、冷凍サイクルの高圧側ひいては高圧室内の圧力が異
常に上昇すると、リリーフ弁が開き、高圧室内からクラ
ンク室に連通路を介して冷媒が放出されるので、電子制
御などの複雑な制御を必要とせず、圧縮機の製造コスト
の上昇を抑制することができる。
【図１】図１は、この発明に係る容量可変型斜板式圧縮
機が用いられる冷媒としてＣＯ 2 を使用した冷凍サイク
ルの概略構成を示す説明図である。
機が用いられる冷媒としてＣＯ 2 を使用した冷凍サイク
ルの概略構成を示す説明図である。
【図２】図２は、同上の容量可変型斜板式圧縮機の全体
を側方から見た状態を示す断面図である。
を側方から見た状態を示す断面図である。
【図３】図３は、同上の容量可変型斜板式圧縮機に用い
られるリリーフ弁について冷凍サイクルの高圧側圧力の
異常上昇によって開かれた状態を示す要部拡大断面図で
ある。
られるリリーフ弁について冷凍サイクルの高圧側圧力の
異常上昇によって開かれた状態を示す要部拡大断面図で
ある。
１ 圧縮機 ２ 放熱器 ３ 高圧側熱交換器 ４ 低圧側熱交換器 ５ 内部熱交換器 ６ 膨張弁 ７ 蒸発器 ８ アキュムレータ ９ 冷凍サイクル ９ａ 冷凍サイクルの高圧側 １１ シリンダブロック １４ シリンダ室 １５ 駆動軸 ２１ 斜板 ２５ シリンダボア ２６ ピストン ２８ シュー ３０ 低圧室 ３３ 高圧室 ４０ 圧縮室 ４５ 連通路 ４６ リリーフ弁 ４７ 弁座 ４８ 弁体 ４９ コイルバネ ５０ ブロック体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 栄 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセルヴァレオクライメート コントロール内 Ｆターム(参考） 3H076 AA06 BB21 BB28 CC12 CC20 CC28 CC42
Claims (3)
- 【請求項１】 シリンダブロック、前記シリンダブロッ
ク内に回転自在に設けられる駆動軸、この駆動軸に支持
され当該該駆動軸の軸方向に対し前後に揺動する斜板、
前記シリンダブロック内に設けられ、前記駆動軸と平行
な複数のシリンダボア、このシリンダボアに摺動自在に
配され、前記回転斜板の揺動に伴って前記シリンダボア
内を往復動する複数のピストン、前記シリンダボアとピ
ストンとによって画成される圧縮室、前記ピストンの反
圧縮室側に形成されるクランク室、前記ピストンの吸入
過程において前記圧縮室と連通する低圧室、前記ピスト
ンの吐出過程において前記圧縮室と連通する高圧室を少
なくとも備えた容量可変型斜板式圧縮機において、 前記シリンダブロックに前記高圧室から前記クランク室
にかけて貫通した連通路を設け、この連通路にリリーフ
弁を配設し、このリリーフ弁を前記高圧室内の冷媒圧力
が所定値を超えて高くなった場合に開くようにしたこと
を特徴とする容量可変型斜板式圧縮機。 - 【請求項２】 前記リリーフ弁は、連通路のクランク室
側部位が他の部位よりも拡径されて形成された弁座と、
連通路の弁座に着座する弁体と、この弁体を着座方向に
付勢する付勢手段とで構成されたことを特徴とする請求
項１に記載の容量可変型斜板式圧縮機。 - 【請求項３】 少なくとも放熱器、膨張手段、蒸発器、
アキュムレータと適宜配管結合され、冷媒として二酸化
炭素が用いられる冷凍サイクルを構成することを特徴と
する請求項１又は２に記載の容量可変型斜板式圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000247407A JP2002061571A (ja) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | 容量可変型斜板式圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000247407A JP2002061571A (ja) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | 容量可変型斜板式圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002061571A true JP2002061571A (ja) | 2002-02-28 |
Family
ID=18737508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000247407A Pending JP2002061571A (ja) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | 容量可変型斜板式圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002061571A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7422422B2 (en) | 2004-08-24 | 2008-09-09 | Tecumseh Products Company | Compressor assembly with pressure relief valve fittings |
| JP2010101621A (ja) * | 2010-02-12 | 2010-05-06 | Panasonic Corp | 冷凍サイクル装置およびその制御方法 |
| US7861541B2 (en) | 2004-07-13 | 2011-01-04 | Tiax Llc | System and method of refrigeration |
| US7874813B2 (en) | 2006-01-06 | 2011-01-25 | Sanden Corporation | Variable displacement compressor |
| CN103261687A (zh) * | 2010-12-14 | 2013-08-21 | 三电有限公司 | 可变容量压缩机 |
-
2000
- 2000-08-17 JP JP2000247407A patent/JP2002061571A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7861541B2 (en) | 2004-07-13 | 2011-01-04 | Tiax Llc | System and method of refrigeration |
| US7422422B2 (en) | 2004-08-24 | 2008-09-09 | Tecumseh Products Company | Compressor assembly with pressure relief valve fittings |
| US7874813B2 (en) | 2006-01-06 | 2011-01-25 | Sanden Corporation | Variable displacement compressor |
| JP2010101621A (ja) * | 2010-02-12 | 2010-05-06 | Panasonic Corp | 冷凍サイクル装置およびその制御方法 |
| CN103261687A (zh) * | 2010-12-14 | 2013-08-21 | 三电有限公司 | 可变容量压缩机 |
| DE112011104374T5 (de) | 2010-12-14 | 2013-09-12 | Sanden Corporation | Kompressor mit variabler Verdrängung |
| CN103261687B (zh) * | 2010-12-14 | 2015-11-25 | 三电有限公司 | 可变容量压缩机 |
| DE112011104374B4 (de) * | 2010-12-14 | 2017-02-02 | Sanden Holdings Corporation | Kompressor mit variabler Verdrängung und Hochdruckentlastungsventil |
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