JP2003155976A - 可変容量型気体圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容量可変型圧縮機で出現する脈流によって
起こる異音の発生を効果的に防止する。 【解決手段】 吸入口２、吐出口３、吸入室４、気
体圧縮部、吐出室８、吐出容量可変機構３１を備え、前
記吸入口２に冷媒の通気有効断面積を減少させることが
できる絞り部４０を設ける。絞り部での通気有効断面積
は可変とすることもできる。 【効果】 脈動が発生した際に、絞り部で脈動を吸
収して異音の発生を効果的に防止する。また、前記絞り
部の通気有効断面積を可変とすれば、脈動が大きい圧縮
容量小の状態で通気有効断面積を充分に小さくして脈動
の吸収効果を高め、圧縮容量大の状態で通気有効断面積
の減少量を小さくして通気抵抗を小さくすることができ
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、冷媒の吐出容量を
変化させることができる可変容量型の気体圧縮機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】可変容量型の気体圧縮機は、必要熱負荷
の変動に応じて吐出容量を変化させることで最適な冷力
を提供すること等を目的としている。また、車載用の圧
縮機は、内燃機関からの動力を利用して駆動されるた
め、内燃機関への大きな負荷となっている。このため、
車両の加速時等のように内燃機関への負荷が大きい場合
には圧縮機の吐出容量を少なくすることで、内燃機関へ
の負荷を軽減して車両の性能を充分に引き出すことがで
きる。したがって内燃機関への負荷状態や、必要熱負荷
の変動に応じて吐出容量を変化させることで最適な冷力
を提供することができる。容量可変型の気体圧縮機で
は、吸入行程におけるシリンダ圧縮室への吸入閉じ込み
容積を変化させることにより吐出容量の制御を行うこと
ができる。

【０００３】この気体圧縮機の一例を図９、図１０に基
づいて説明すると、内周が筒状のシリンダ５と、該シリ
ンダ５の軸方向両端部にあるフロントサイドブロック
６、リアサイドブロック７と、前記シリンダ５内に回転
可能に配置されたロータ１１と、該ロータ１１に設けら
れたベーン溝１２に進退可能に収容されたベーン１５と
を有しており、上記ロータ１１の回転によりロータ１１
とベーン１５とシリンダ５とで仕切られる圧縮室２１の
容積を変化させて気体を圧縮する。上記部材を内蔵する
圧縮機のフロントハウジング１ａは冷媒の吸入口２を有
し、リアハウジング１ｂは吐出口３を有している。前記
吸入口２には、吸入配管２５が接続されており、該吸入
配管２５を通して冷媒ガスが導入される。前記フロント
ハウジング１ａ内には、前記吸入口２に連通する吸入室
４が設けられており、該吸入室４と前記シリンダ圧縮室
２１とがフロントサイドブロック６側およびリアサイド
ブロック７側でそれぞれ連通している。また、リアサイ
ドブロック７とリアハウジング１ｂとで形成される空間
内には前記シリンダ圧縮室２１に連通する吐出室８が設
けられており、該吐出室８に前記吐出口３が連通し、該
吐出口３に吐出配管（図示しない）が接続されている。
また、この容量可変型の気体圧縮機では、リアサイドブ
ロック７とシリンダ５との間に、円板形状からなり、そ
の周縁に通気用切り欠き部３２を有する制御プレート３
１が圧縮機軸方向を中心に回転可能に配置されている。

【０００４】該圧縮機では、吸入行程において冷媒ガス
が吸入口２、吸入室４を介してシリンダ圧縮室２１内に
流入し、ロータ１１の回転に伴って圧縮室２１が吸入室
４と遮断されることにより冷媒ガスが閉じ込まれ、圧縮
行程・吐出行程へと移行する。また制御プレート３１を
回転させると切り欠き部３２の位置が変わって圧縮室２
１の開口面積が変わるので、ベーン１５による圧縮開始
角度が変わり圧縮室２１における閉じ込み量、すなわち
冷媒の圧縮容量を変化させることができる。そして圧縮
室２１容積が最大になる閉じ込み位置が得られるように
制御プレート３１の回転位置を制御することで、最大吐
出容量を実現し、それよりも閉じ込む位置が遅れた位置
にあるように制御プレート３１の回転位置を調整する制
御域で吐出容量を減少させる制御を可能としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の容量可
変型圧縮機は、ベーンロータリ式やスクロール式では制
御プレートが制御域（最大吐出容量以下の回転位置）に
位置していると、一旦最大となる圧縮室容積になるまで
冷媒ガスを吸入し、閉じ込み位置における圧縮室容積に
なるまで過剰な冷媒ガスの吐き戻し（バイパスロス）が
生じる。このバイパスロスによって生じる吸入側低圧空
間の圧力変動が吸入圧力脈動として出現する。特に容量
が小さくなるほど冷媒ガスの吐き出し量が多くなるため
圧力脈動の大きさが増大する。吸入圧力脈動は、コンプ
レッサの低圧側空間から配管あるいは蒸発器（エバポレ
ータ）や膨張弁へと伝播し、配管系の脈動音や共振音、
あるいは車両振動の原因となる。

【０００６】従来、この吸入脈動対策としては、蒸発器
からコンプレッサに通じる配管の途中に配管よりも大き
な外径を持つ膨張型消音器を設置することで解決する例
が見られるが、自動車のエンジンルーム内のスペース上
取り付けることが不可能な場合もある。一方、圧縮機内
部に同様な大型消音器を設置することも考えられるが、
圧縮機外径が大きくなり、補器類と干渉する問題があ
る。さらに配管を弾性支持する方法も考えられるが、車
両上の設置空間に制約があったり、部品点数の増加に伴
うコスト増などの問題がある。本発明は、上記事情を背
景としてなされたものであり、容量可変型圧縮機におけ
る吸入脈動の問題を圧縮機の吸入側に絞り部を設けるこ
とにより取り付けスペース上の問題を招くことなく確実
に解決することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の可変容量型気体圧縮機のうち請求項１記載の発
明は、冷媒を吸入する吸入口と、圧縮した冷媒を吐出す
る吐出口と、前記吸入口に連通する吸入室と、該吸入室
に連通する気体圧縮部と、該気体圧縮部と一方で連通
し、他方で前記吐出口と連通する吐出室と、前記気体圧
縮部から吐出される冷媒の吐出容量を変化させる吐出容
量可変機構とを備え、前記吸入口に、冷媒の通気有効断
面積を減少させることができる絞り部が設けられている
ことを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の可変容量型気体圧縮機は、
請求項１記載の発明において、前記気体圧縮部は、内周
が筒状のシリンダと、該シリンダの軸方向両端部にある
サイドブロックと、前記シリンダ内に回転可能に配置さ
れたロータと、該ロータに設けられたベーン溝に進退可
能に収容されたベーンとを備えており、前記吐出容量可
変機構は、周縁に通気用切り欠き部を有する円板形状を
有し、前記吸入口側のサイドブロックとシリンダとの間
に回転可能に配置されて、前記通気用切り欠き部の回転
移動によりシリンダに対する開口面積を変化させる制御
プレートを備えていることを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の可変容量型気体圧縮機は、
請求項１または２に記載の発明において、前記絞り部
は、通気有効断面積を吸入配管の通気有効断面積に対
し、１０〜４０％に減少させることができることを特徴
とする。

【００１０】請求項４記載の可変容量型気体圧縮機は、
請求項１〜３のいずれかに記載の可変容量型気体圧縮機
において、前記絞り部は、前記吸入口に通気方向に沿っ
て嵌め込まれた筒体からなり、該筒体に、吸入口の通気
有効断面積よりも通気有効断面積が小さい通気部が設け
られていることを特徴とする。

【００１１】請求項５記載の可変容量型気体圧縮機は、
請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記絞
り部は、通気有効断面積を可変としたものであることを
特徴とする。

【００１２】請求項６記載の可変容量型気体圧縮機は、
請求項５記載の発明において、前記絞り部は、通気部
と、該通気部の開口面積を変化させる開口調整部と、該
開口調整部を駆動する駆動手段とを有することを特徴と
する。

【００１３】請求項７記載の可変容量型気体圧縮機は、
請求項５記載の発明において、前記絞り部は、前記吸入
口に通気方向に沿って嵌め込まれた筒体と、該筒体内に
配置され、冷媒の圧力によって該筒体軸方向に沿って移
動可能な冷媒受圧部と、該冷媒受圧部を吸入口に対する
冷媒の流入側に向けて付勢する付勢手段とを有し、前記
筒体壁面に、冷媒受圧部の移動に伴い通気有効断面積が
変化し、かつ冷媒受圧部が吸入口に対する冷媒の流入側
に位置する程に通気有効断面積が小さくなる通気部が形
成されていることを特徴とする。

【００１４】請求項８記載の可変容量型気体圧縮機は、
請求項６記載の発明において、前記駆動手段を、冷媒の
吐出容量の変化に応じて動作させる駆動制御手段を有す
ることを特徴とする。

【００１５】請求項９記載の可変容量型気体圧縮機は、
請求項８記載の発明において、前記駆動制御手段は、前
記制御プレートに対する回転制御信号を利用するもので
あることを特徴とする。

【００１６】すなわち、請求項１記載の本発明によれ
ば、容量制御時、特に閉じ込み容量が小さい状態で起こ
るバイパスロスによって圧縮室の開口部分から生ずる吸
入圧力脈動を、絞り部における通気有効断面積を小さく
した部分で減衰させ、外部の配管や蒸発器へ脈動が伝播
するのを有効に防止し、異音の発生を防止する。

【００１７】本発明の気体圧縮機は、上記した吸入口、
吸入室、圧縮室、吐出室、吐出口、吐出容量可変機構を
有するものである。これらの構成は本発明としては必須
であるが、その具体的な構造、形状等は特に限定される
ものではなく、上記構成を具備する種々の構造が対象と
なる。例えば吸入口および吸入室はフロントハウジング
に設けられ、吐出室、吐出口はリアハウジングに設けら
れる。また代表的には、請求項２に記載するように、ベ
ーン式の圧縮機が挙げられる。該ベーン式の圧縮機で
は、吐出容量可変機構としてシリンダの吐出口側に配置
された、周縁に切り欠き部を有する制御プレートを備え
ている。その他の可変容量型圧縮機としてスクロール式
や斜板式圧縮機を挙げることもできる。

【００１８】そして、本発明では、吸入口に絞り部が設
けられている。該絞り部は、冷媒の通気有効断面積を減
少させるものであり、少なくとも、その前後の通気有効
断面積よりも小さな通気有効断面積を有するものでなけ
ればならない。例えば吸入口よりも小さな通気有効断面
積とし、さらに、好適には、請求項３に記載するよう
に、前記絞り部は、吸入配管の通気有効断面積に対し、
１０〜４０％の通気有効断面積（径相当では４０〜６０
％）に減少できるものとする。これは４０％以下にまで
減少させることにより、上記脈動の減衰効果が顕著にな
るものであり、一方、１０％未満にしても効果の上昇は
殆どなく、却って通気抵抗が増えて圧縮機性能に影響を
与えやすくなるので、上記範囲が望ましい。通気有効断
面積は、該絞り部において通気に有効な断面積の総和で
あり、複数の通気口があるような場合には、それらの合
計断面積により表される。

【００１９】上記絞り部は、請求項４に記載するよう
に、通気有効断面積が固定されたものでもよいが、通気
有効断面積が固定されたものでは、冷媒の流量が少ない
時には問題がないものの、冷媒の流量が多くなるほど通
気抵抗が増し、必要な冷媒流量が確保されず冷房性能が
低下するとともに、摺動発熱に対し冷媒等による冷却効
果が減少するため内部発熱が高くなり耐久性が劣化する
という問題が生じやすくなる。

【００２０】そこで、請求項５に記載するように、絞り
部での通気有効断面積を可変とし、流量が少ないときに
は通気有効断面積を充分に小さくして脈動の減衰効果を
高め、流量が増えるに連れて通気有効断面積の減少量を
小さくして（又は減少量を０にして）流路抵抗の増加を
防止し性能低下、耐久性低下を避けるのが望ましい。通
気有効断面積を可変とする構造は特に限定されるもので
はなく、種々の構造が考えられる。その一つとして、請
求項６に記載するように、絞り部に開口面積の調整が可
能な通気部を設け、該通気部に対する開口調整部と、該
開口調整部を駆動する駆動手段を設けたものが挙げられ
る。

【００２１】上記構成の一例としては、請求項７に記載
するように、駆動手段として、冷媒ガスの圧力と付勢手
段とを利用したものが挙げられる。請求項７の圧縮機で
は、冷媒ガスの圧力が小さい状態、すなわち流量が少な
く、吸入脈動による異音が発生しやすい状態では、付勢
手段による付勢力に抗するガス圧力が小さく、受圧部材
の押し込み量が少なくて、したがって通気部の開口面積
すなわち通気有効断面積は小さく、流量の少ない場合に
発生しやすい脈動を充分に減衰する。この場合流量が小
さいため、通気有効断面積が小さくしても通気抵抗は小
さく性能等に対する影響はない。一方、冷媒ガスの流量
が多くなると、ガス圧力も大きくなり、上記付勢力に抗
して受圧部材を充分に押し込んで通気部の開口面積、す
なわち通気有効断面積を大きくする。これによりガス流
量が多い場合に通気抵抗を小さくして充分な性能を得る
ことができる。この際には脈動の発生は小さく、有効断
面積の減少量を小さくすることによる問題はない。

【００２２】ただし、上記形態のようにガス圧力と付勢
手段による付勢力を駆動手段に用いるものでは、通気有
効断面積の変化は、ガス圧力と付勢力とのバランスに依
存するため、流量に適した最適な通気有効断面積に調整
することが難しい。そこで、駆動手段としては、ソレノ
イドアクチュエータ、モータ等を用いた強制駆動方法が
望ましい。該駆動手段は、請求項８に記載するように、
冷媒の吐出容量の変化に応じて動作させる駆動制御手段
により制御するのが望ましい。このような駆動制御手段
の採用により、絞り部の通気有効断面積を、冷媒の吐出
容量変化に合わせて適切に調整することができる。

【００２３】上記駆動制御手段では、冷媒の吐出容量変
化に応じて駆動手段を制御できるように、電気的な制御
方法として、請求項９に記載するように、制御プレート
に対する回転制御信号を利用したり、車載圧縮機にあっ
ては吐出容量変化の必要性を生じさせるアクセル開度信
号等を利用できる。また、吐出容量変化に相応して動作
する制御プレートの位置や角度をセンサで検知し、その
検知結果を用いることもできる。上記した各構成では、
冷媒の吐出容量変化に相応する制御方法により絞り部の
通気有効断面積を適切かつ確実に調整することが可能に
なる。

【００２４】

【発明の実施の形態】（実施形態１）以下に本発明の一
実施形態を添付図面に基づき説明する。なお、従来例と
同一の構造については同一の符号を付している。図１は
気体圧縮機の全体構成を表したものである。該気体圧縮
機は、一端に吸入口２を有するフロントハウジング１ａ
と、吐出口３を有するリアハウジング１ｂとを備えてい
る。前記吸入口２には、外部から圧縮すべき冷媒ガスを
吸引するべく吸入配管２５が接続されており、吐出口３
には、圧縮された冷媒をコンデンサ等（図示しない）に
供給する吐出配管（図示しない）が接続されている。上
記フロントハウジング１ａの内部には吸入室４が形成さ
れ、この吸入室４に前記吸入口２が連通している。ま
た、フロントハウジング１ａ内には、軸方向と直交する
縦断面において略楕円形状の内周面を有する筒状のシリ
ンダ５が配置されており、該シリンダ５の軸方向両端面
に互いに平行に固着されたフロントサイドブロック６
（吸入口２側）およびリアサイドブロック７（吐出口３
側）が配置されている。該フロントサイドブロック６お
よびリアサイドブロック７は、前記吸入室４とシリンダ
５内とが連通するように構成されている。すなわち前記
フロントサイドブロック６では、図２に示すように冷媒
導入開口部２２が形成されており、吸入室４とシリンダ
５内を連通させることができる。また、リアサイドブロ
ック７にも同様に冷媒をシリンダ５内に導入する開口部
が形成されている（図示しない）。

【００２５】そしてシリンダ５の内部には、図１、図１
０に示すように、ロータ軸１０で支持された回転可能な
ロータ１１が配設されている。このロータ１１には、複
数のベーン溝１２にそれぞれ摺動可能に嵌装されたベー
ン１５が複数枚（図は５枚）放射状に保持されている。
ロータ軸１０は電磁クラッチ１６に接続されて、ロータ
１１が回転駆動されることで、ベーン１５がその遠心力
および背圧室１３から供給される潤滑油の油圧によって
ベーン溝１２内を進退してシリンダ室２０の内周壁に密
着しながら回転するように構成されている。これらシリ
ンダ５、ロータ１１、ベーン１５を主要な構成として気
体圧縮部が構成されている。

【００２６】また、この可変容量型気体圧縮機は容量可
変機構３０を備えている。容量可変機構３０の一構成例
を以下に説明する。図１に示すように、シリンダ５とリ
アサイドブロック７との間に、シリンダ５の側部に面す
るように容量可変機構の一部を構成する制御プレート３
１が回転可能に設けられており、該制御プレート３１
は、図１０に示すように周縁部に２つの通気用切欠き部
３２を有している。この通気用切欠き部３２は、シリン
ダ５の内部と吸入室４間を連通させる。一方、制御プレ
ート３１の通気用切欠き部のない部分、シリンダ５の内
壁及びベーン１５により閉鎖された空間が圧縮室２１と
なる。このシリンダ圧縮室２１に冷媒ガスを順次導入し
て圧縮する。さらに該気体圧縮室２１およびリアサイド
ブロック７に連通するようにして、リアハウジング１ｂ
に吐出室８が設けられている。該吐出室８には、油溜ま
り９が設けられており、吐出室８は、前記した吐出口３
に連通している。前記油溜まり９のオイルは圧縮機内の
摩耗防止および油膜によるシールに利用される。また油
溜まりのオイルは、後述する容量可変機構３０の制御弁
３５に油圧Ｐｄとして供給される。

【００２７】容量可変機構３０では、前記した制御プレ
ート３１を回転させると、通気用切欠き部３２の位置が
変わり、ベーン１５による圧縮開始角度が変化してシリ
ンダ圧縮室２１の圧縮容量が変化する。上記制御プレー
ト３１の回転は、図３に示すプレート駆動機構３３によ
り行われる。該プレート駆動機構３３は、油圧アクチュ
エータからなるプレート駆動部３４と、該プレート駆動
部３４を制御する制御弁３５とからなる。プレート駆動
部３４は、制御プレート３１を回転させる駆動ピストン
３４１を有しており、該駆動ピストン３４１は、シリン
ダ３４２に摺動可能に配置されている。シリンダ３４２
の基端側には、制御弁３５に連通して、駆動ピストン３
４１を駆動する制御油圧Ｐｃが生成される駆動圧力室３
４３が設けられており、駆動ピストン３４１の先端に
は、該駆動ピストン３４１を押し戻すコイルバネ３４４
が配置されているとともに、吸気室４内における冷媒の
吸入圧力Ｐｓが加えられている。また駆動ピストン３４
１の先端側には、ピンはめあい部３４５が設けられてお
り、該ピンはめあい部３４５は、制御プレート３１上に
立設された駆動ピン３４６と係合している。駆動ピスト
ン３４１は直線的にスライド移動して駆動ピン３４６を
介して制御プレート３１を正逆回転させる。

【００２８】制御弁３５は、前記した油圧Ｐｄが加えら
れており、弁開度を調整して駆動圧力室３４３に注入す
る油量を調整する。このときに発生する制御油圧Ｐｃに
より駆動ピストン３４１を直進運動させる。制御プレー
ト３１は、ピストン３５内の制御圧力Ｐｃと圧力Ｐｓの
差圧に従いコイルバネ３４４による弾性力との均衡のも
とに回動される。なお、駆動圧力室３４３への油の注入
量は、制御弁３５をＯＮ、ＯＦＦさせる頻度で変えるこ
とが可能である。このＯＮ、ＯＦＦの頻度は、制御弁３
５を制御する制御信号パルスのデューティー比を変える
ことで行うことができる。制御弁３５には、例えば車室
内に別途配設された空気温度センサの出力と目標温度間
の偏差に応じて流す電流量を制御信号として加える。

【００２９】また、この実施形態の圧縮機では、吸入口
２に筒型絞り部４０が嵌め込まれている。該筒型絞り部
４０は、吸入口２端部側が開口した有底の筒体形状を有
しており、その側壁に通気部として複数の通気小孔４１
…４１が形成されており、該通気小孔４１…４１を通し
て吸入口２の開口部と吸入室４側とが連通している。こ
の通気小孔４１…４１の総断面積は、吸入配管２５の内
部断面積の約２５％になっている。

【００３０】次に、上記圧縮機の動作について説明す
る。ロータ軸１０を電磁クラッチ１６を介して回転駆動
することによりロータ１１を回転させると、該回転に連
れて遠心力及び背圧室１３への潤滑油の供給によりベー
ン１５に外周側への押出力が作用する。押出力が作用し
たベーン１５は、シリンダ５の内周壁およびフロントサ
イドブロック６、リアサイドブロック７の側壁に密着し
ながら回転する。この回転によりシリンダ室２０への吸
引力が発生し、前記吸入口２を通して吸入配管２５から
冷媒ガスを吸引する。冷媒ガスは、吸入室４内に吸引さ
れ、仕切り板４０の通気小孔４１を通して、冷媒導入開
口部２２および制御プレート３１の通気用切欠き部３２
を通してシリンダ室２０内に吸引される。シリンダ室２
０では、さらに回転するロータ５およびベーン１５によ
って形成される圧縮室２１によって冷媒ガスが順次圧縮
される。

【００３１】圧縮された冷媒ガスは、吐出室８にリアサ
イドブロック７を通して放出される。該吐出室８に設け
られた油溜まり９では、吐出室８とリアサイドブロック
７の背圧室１３０との圧力差により、潤滑油がロータ１
１の軸受け部や前記背圧室１３、ベーン１５とシリンダ
室２０の内周面および側壁面との密着部に送り出され、
摩耗が防止されるとともに油膜によるシールがなされ
る。また油溜まりのオイルは、制御弁３５に供給され
る。吐出室２１に溜められた高圧の冷媒ガスは吐出室８
から吐出口３を経て外部の凝縮器（図示しない）へと送
られる。

【００３２】なお、制御弁３５の開度調整によって駆動
ピストン３４１が前進すると、ピンはめあい部３４５、
駆動ピン３４６を介して制御プレート３１を図示（図１
３）反時計方向に回転させ、圧縮室２１に吸入する冷媒
ガス容量を増大させる。一方、駆動ピストン３４１が後
退すると制御プレート３１を図示時計方向に回転させ、
圧縮室２１に吸入する冷媒ガス容量を減少させる。この
ようにして、各圧力の釣合作用により可変容量型気体圧
縮機の容量が変化する。

【００３３】上記動作において、前記した制御プレート
３１が制御域に位置していると、前記したように冷媒ガ
スの吐き戻し（バイパスロス）が生じる。このバイパス
ロスによって生じる吸入側低圧空間の圧力変動が吸入圧
力脈動として出現するが、本実施形態の圧縮機では、吸
入口２に設けられた絞り部４０で通気有効断面積が減じ
られているので該絞り部４０で脈動が吸収され、気体圧
縮機の低圧側空間から配管あるいは蒸発器（エバポレー
タ）や膨張弁へと脈動が伝播して、配管系の脈動音や共
振音、あるいは車両振動の原因となるのを効果的に防止
する。

【００３４】また、上記実施形態において、吸入配管の
通気有効断面積に対し、絞り部に設けた通気部の通気有
効断面積を変化させて、脈動の低減効果を測定した。そ
の結果は、図４に示す通りであり、通気有効断面積を吸
入配管の１０％〜４０％とすることにより顕著な効果が
得られている。すなわち、通気有効断面積を吸入配管に
対し、適切な比に設定することによって効果的な脈動低
減効果を得ることが可能になる。絞り部で減少させる通
気有効断面積は吸入配管に対する比率を過度に小さくし
ても脈動の低減効果は飽和しており、その一方で冷媒の
通気抵抗を増大させて圧縮機の効率を低下させる。ま
た、絞り部で減少させる通気有効断面積は吸入配管に対
する比率が過少であると脈動の低減効果が小さいことが
分かる。

【００３５】また、図５は、絞り部に形成される通気部
の形状の変更例を示すものであり、図５（Ａ）は、通気
部として筒型絞り部４２の側壁に複数のスリット４３を
形成したものである。図５（Ｂ）は、筒型絞り部４４の
筒孔４５を通気部とするものである。図５（Ｃ）は、円
盤状の絞り部４６に、小径の通気孔４７が形成されたも
のである。これら絞り部においても、上記通気部におい
て絞り効果が得られ、上記実施形態と同様に脈動を効果
的に吸収することができる。なお、本発明の絞り部の形
状は上記に限定されるものではなく、その構造は通気有
効断面積を減少させることができるものであればよい。

【００３６】（実施形態２）上記実施形態１は、絞り部
の通気有効断面積が固定されているものであるが、この
実施形態２は、絞り部の通気有効断面積を可変としたも
のであり、筒型の絞り部５０が前記実施形態と同様に、
吸入口２に嵌め込まれている。以下、図６、図７に基づ
いて本実施形態を説明する。なお、この実施形態で、前
記実施形態と同様の構造については、同一の符号を付し
てその説明を省略または簡略化する。

【００３７】絞り部５０は、吸入口２に嵌め込まれる、
上端開口の有底円筒筒体５１を有しており、該筒体５１
の上部開口部と吸入室４とを連通させるべく、筒体５１
の底部に通気孔５２、側壁に長孔５３がそれぞれ通気部
として形成されている。該筒体５１の底部には、筒体５
１の軸方向に沿ったコイルバネ５４が付勢手段として配
置されており、該コイルバネ５４の先端に筒体５１内を
摺動するコア５５が冷媒受圧部として取り付けられてい
る。コア５５は筒体５１の内壁と僅かな隙間を有して筒
体５１内を筒体軸方向に摺動することができる。該コア
５５の中央部に上下に貫通する通気孔５６が通気部とし
て設けられている。この通気孔５６の通気有効断面積
は、吸入配管２５の通気有効断面積の約１／４となって
いる。

【００３８】また筒体５１の内側上部には、上記コア５
５が当接してそれ以上にコア５５が上昇するのを阻止す
るストッパ５７が設けられている。上記コア５５は、上
端にあってストッパ５７に当接した状態では、吸入口２
の開口部と長孔５３との間にコア５５が位置して長孔５
３の上方側を塞いでおり、吸入口２の開口部は、通気孔
５６のみを通して長孔５３または通気孔５２から吸入室
４と連通する。一方、該コア５５が下降するに従って、
長孔５３の一部（上方側）がコア５５上に開放され、長
孔５３の開放面積が大きくなる。したがって、コア５６
が上端よりもある程度下方位置にある状態では、通気有
効断面積は、通気孔５６の断面積と長孔５３の開放面積
との和になり、コア５６が下降する程に通気有効断面積
が増加することになる。

【００３９】この実施形態の動作について説明すると、
上記実施形態と同様に、ロータ軸１０を電磁クラッチ１
６を介して回転駆動することによりロータ１１を回転さ
せると、ベーン１５が、シリンダ５の内周壁およびフロ
ントサイドブロック６、リアサイドブロック７の側壁に
密着しながら回転し、シリンダ室２０への吸引力が発生
する。コア５５は、吸入配管２５側と吸入室４側との圧
力差による力と冷媒の流量によって変化する噴流の力の
合わせた力とコイルバネ５４の弾性力のバランスで上下
に移動する。コア５５の押し下げ量が小さい状態では吸
入配管２５から通気孔５６と長孔５３下方部を通して冷
媒ガスが吸入室４内に流入し、さらにコア５５の押し下
げ量が大きくなるに従って長孔５３の上方部が開放さ
れ、該開放部からも冷媒ガスが吸入室４内に流入する。
冷媒ガスは冷媒導入開口部２２および上記実施形態と同
様に制御される制御プレート３１の通気用切欠き部３２
を通してシリンダ室２０内に吸引され、さらに回転する
ロータ１１、ベーン１５およびシリンダ５によって形成
される圧縮室２１によって順次圧縮される。圧縮された
冷媒ガスは、上記実施形態と同様に圧縮室２１から吐出
室８へと吐出され、さらに吐出口３から圧縮機外へと吐
出される。この実施形態でも上記実施形態と同様に制御
プレート３１の制御により圧縮する冷媒ガスの容量が可
変とされている。さらに、この冷媒ガスの圧縮容量の変
化に従って、冷媒の吸入圧力が変化する。この吸入圧力
が上記コア５５の押し下げ力として冷媒受圧部に作用す
ることになる。すなわち、圧縮する冷媒ガスの容量が多
くて吸入圧力が大きい状態では、コア５５がより下方に
押し下げられ、通気有効断面積が大きくなる。一方、圧
縮する冷媒ガスの容量が少なくて吸入圧力が小さい状態
では、コア５５の押し下げ量が小さく、通気有効断面積
は小さくなり、最小では通気孔５６の断面積となる。

【００４０】上記動作において、前記実施形態と同様に
制御プレート３１が制御域にあるときに吸入圧力脈動が
出現するが、この脈動は、特に容量が小さいときほど大
きい。しかるに、この実施形態では、容量が小さい状態
では、コア５５の押し下げ量が小さくて、通気有効断面
積が小さくなっているので大きな絞り効果が得られ、脈
動の吸収効果が大きい。したがって異音の発生が効果的
に防止される。一方、冷媒の圧縮容量が大きいときに
は、コア５５の押し下げ量は大きくなり、通気有効断面
積は大きくなる。この状態では絞り効果は小さくなるも
のの出現する脈動は小さく、したがって絞り効果は小さ
なものでも足りる。しかも、通気有効断面積が大きくな
ることにより冷媒ガスの通気抵抗が小さくなり、圧縮容
量が大きい際に絞りによって圧縮機性能が低下するのを
防止することができる。

【００４１】（実施形態３）上記実施形態では、通気有
効断面積を変化させるコアの駆動力として付勢手段を用
いたが、この実施形態では、駆動制御が可能な駆動手段
としてソレノイドアクチュエータを用いている。以下、
実施形態３を図８に基づいて説明する。図８は、本実施
形態の絞り部６０を示す正面図である。

【００４２】この実施形態の絞り部６０は、上記実施形
態と同様に吸気口２に嵌め込まれる有底の筒体６１と、
該筒体６１内を摺動するコア６５を有している。該コア
６５の中央部には、吸入配管の通気有効断面積に対し、
約１／４の通気有効断面積を有する通気孔６６が形成さ
れており、筒体６１の底部に設けられている通気孔６２
を通して吸入室４と連通している。また、筒体６１の側
壁には長孔６３が形成されており、コア６５が上方に位
置する状態では、吸入口２と長孔６３とは、コア６５の
通気孔６６を通してのみ連通しており、コア６５が下降
するに従って長孔６３の上方部が開放されて吸入口２と
長孔６３の上方開放部とが連通して通気有効断面積が増
大する。

【００４３】上記コア６２には、ソレノイドアクチュエ
ータ６７のロッド６７ｃが固定されており、ロッド６７
ｃはプランジャ６７ｂに固定されている。プランジャ６
７ｂの周囲にはソレノイドコイル６７ａが配置されてお
り、ソレノイドコイル６７ａへの通電量の調整によりプ
ランジャ６７ｂの位置、すなわちコア６５の位置を調整
することができる。該コア６５の移動により上記実施形
態と同様に絞り部６０での通気有効断面積が変化する。

【００４４】そしてこの実施形態でも上記実施形態と同
様に、冷媒ガスの圧縮容量に従って、プランジャ６７ｂ
の前進量を調整し、コア６５の位置によって通気有効断
面積を変化させる。通気有効断面積の変化は、上記実施
形態と同様に、圧縮容量が少ないほどにプランジャ６７
ｂ、すなわちコア６５を前進させて通気有効断面積を小
さくして絞り効果を高め、脈動に起因する異音の発生を
防止する。一方、圧縮容量が多いほどにプランジャ６７
ｂの前進量を少なくして通気有効断面積を大きくし、通
気抵抗を小さくして圧縮機効率を高める。圧縮容量と開
放面積との関係は、ソレノイドアクチュエータ６７の動
作を制御することにより最適に調整することができる。
なお、ソレノイドアクチュエータ６７の駆動制御手段と
しては、前記制御弁３５における制御信号を利用したも
のでもよく、また、制御プレート３１の回転位置を検知
し、これに基づいて行うものでもよく、要は圧縮容量に
合わせて制御できるものであればよい。また、この実施
形態では、駆動制御可能な駆動手段としてソレノイドア
クチュエータを示したが、本発明としては駆動制御可能
な他の駆動手段を採用することも可能であり、例えば油
圧アクチュエータやモータ等を駆動制御可能な駆動手段
として用いることもできる。また、上記駆動手段の制御
に際し、吸入脈動による異音が発生する状況における、
アクセル開度、センサ等の情報を事前に把握して、情報
をマップにしておく。そして現況の情報と、マップされ
た情報を比較して異音の発生する状況にあると判断され
る場合に、駆動手段を制御にすることで絞り効果から圧
力脈動を低減し、異音の発生を抑えることができる。そ
れ以外では通気有効断面積の減少量を少なくし、または
減少量をゼロにして流量不足等の問題を解決することも
できる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の可変容量
型気体圧縮機によれば、冷媒を吸入する吸入口と、圧縮
した冷媒を吐出する吐出口と、前記吸入口に連通する吸
入室と、該吸入室に連通する気体圧縮部と、該気体圧縮
部と一方で連通し、他方で前記吐出口と連通する吐出室
と、前記気体圧縮部から吐出される冷媒の吐出容量を変
化させる吐出容量可変機構とを備え、前記吸入口に、冷
媒の通気有効断面積を減少させることができる絞り部を
設けたので、脈動が発生した際に、吸入口の絞り部で脈
動を吸収して異音の発生を効果的に防止する。

【００４６】また、前記絞り部は、通気有効断面積を可
変とすれば、脈動が大きい圧縮容量小の状態で通気有効
断面積を充分に小さくして脈動の吸収効果、異音の発生
防止効果を高め、一方、脈動が小さい圧縮容量大の状態
で通気有効断面積の減少量を小さくして通気抵抗を小さ
くし充分な圧縮機性能を発揮させることを可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態の圧縮機の全体を示す
正面断面図である。

【図２】 図１のII−II線矢視図である。

【図３】 同じく実施形態の容量可変機構を示す概略
図である。

【図４】 同じく通気有効断面積変化と脈流の低減効
果との関係を示すグラフである。

【図５】 同じく筒側絞り部変更例を示す拡大断面図
である。

【図６】 本発明の他の実施形態の圧縮機の全体を示
す正面断面図である。

【図７】 同じく絞り部を示す拡大断面図である。

【図８】 他の実施形態における絞り部を示す拡大断
面図である。

【図９】 従来の圧縮機の全体を示す正面断面図であ
る。

【図１０】 図９のＸ−Ｘ線矢視図である。

【符号の説明】

１ａ フロントハウジング １ｂ リアハウジング ２ 吸入口 ３ 吐出口 ４ 吸入室 ５ シリンダ ６ フロントサイドブロック ７ リアサイドブロック ８ 吐出室 ９ 油溜まり １０ ロータ軸 １１ ロータ １２ ベーン溝 １３ 背圧室 １５ ベーン ２０ シリンダ室 ２１ 圧縮室 ２２ 冷媒導入開口部 ３０ 容量可変機構 ３１ 制御プレート ３２ 通気用切り欠き部 ３３ プレート駆動機構 ３４ プレート駆動部 ３５ 制御弁 ４０ 筒型絞り部 ４１ 通気小孔 ５０ 絞り部 ５１ 筒体 ５２ 通気孔 ５３ 長孔 ５４ コイルバネ ５５ コア ５６ 通気孔 ６０ 絞り部 ６１ 筒体 ６２ 通気孔 ６３ 長孔 ６５ コア ６６ 通気孔 ６７ ソレノイドアクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｃ 29/10 ３１１ Ｆ０４Ｃ 29/10 ３１１Ｅ (72)発明者 依田 誠一郎 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 Ｆターム(参考） 3H003 AA05 AB07 AC03 CC00 3H029 AA01 AA05 AA17 AB03 BB21 BB22 CC04 CC24 CC28 CC52 CC53 CC84 3H040 AA09 BB05 BB11 CC10 DD22

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を吸入する吸入口と、圧縮した冷
   媒を吐出する吐出口と、前記吸入口に連通する吸入室
   と、該吸入室に連通する気体圧縮部と、該気体圧縮部と
   一方で連通し、他方で前記吐出口と連通する吐出室と、
   前記気体圧縮部から吐出される冷媒の吐出容量を変化さ
   せる吐出容量可変機構とを備え、前記吸入口に、冷媒の
   通気有効断面積を減少させることができる絞り部が設け
   られていることを特徴とする可変容量型気体圧縮機。
2. 【請求項２】 前記気体圧縮部は、内周が筒状のシリ
   ンダと、該シリンダの軸方向両端部にあるサイドブロッ
   クと、前記シリンダ内に回転可能に配置されたロータ
   と、該ロータに設けられたベーン溝に進退可能に収容さ
   れたベーンとを備えており、前記吐出容量可変機構は、
   周縁に通気用切り欠き部を有する円板形状を有し、前記
   吐出口側のサイドブロックとシリンダとの間に回転可能
   に配置されて、前記通気用切り欠き部の回転移動により
   シリンダに対する開口面積を変化させる制御プレートを
   備えていることを特徴とする請求項１記載の可変容量型
   気体圧縮機。
3. 【請求項３】 前記絞り部は、通気有効断面積を吸入
   配管の通気有効断面積に対し、１０〜４０％に減少させ
   ることができることを特徴とする請求項１または２に記
   載の可変容量型気体圧縮機。
4. 【請求項４】 前記絞り部は、前記吸入口に通気方向
   に沿って嵌め込まれた筒体からなり、該筒体に、吸入口
   の通気有効断面積よりも通気有効断面積が小さい通気部
   が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいず
   れかに記載の可変容量型気体圧縮機。
5. 【請求項５】 前記絞り部は、通気有効断面積を可変
   としたものであることを特徴とする請求項１〜４のいず
   れかに記載の可変容量型気体圧縮機。
6. 【請求項６】 前記絞り部は、通気部と、該通気部の
   開口面積を変化させる開口調整部と、該開口調整部を駆
   動する駆動手段とを有することを特徴とする請求項５記
   載の可変容量型気体圧縮機。
7. 【請求項７】 前記絞り部は、前記吸入口に通気方向
   に沿って嵌め込まれた筒体と、該筒体内に配置され、冷
   媒の圧力によって該筒体軸方向に沿って移動可能な冷媒
   受圧部と、該冷媒受圧部を吸入口に対する冷媒の流入側
   に向けて付勢する付勢手段とを有し、前記筒体壁面に、
   冷媒受圧部の移動に伴い通気有効断面積が変化し、かつ
   冷媒受圧部が吸入口に対する冷媒の流入側に位置する程
   に通気有効断面積が小さくなる通気部が形成されている
   ことを特徴とする請求項５記載の可変容量型気体圧縮
   機。
8. 【請求項８】 前記駆動手段を、冷媒の吐出容量の変
   化に応じて動作させる駆動制御手段を有することを特徴
   とする請求項６記載の可変容量型気体圧縮機。
9. 【請求項９】 前記駆動制御手段は、前記制御プレー
   トに対する回転制御信号を利用するものであることを特
   徴とする請求項８記載の可変容量型気体圧縮機。