JP2006037795A

JP2006037795A - 容量可変型気体圧縮機

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Publication number: JP2006037795A
Application number: JP2004216756A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Iijima; 博史飯島; Hiromiki Ono; 浩幹大野
Original assignee: Calsonic Compressor Inc
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2004-07-26
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2024-07-26
Also published as: JP4522180B2

Abstract

【課題】
圧縮機構への潤滑油の供給を妨げることなく、吐出容量の切り替えを可能とする弁装置への異物の侵入を防止することができる容量可変型気体圧縮機を提供する。
【解決手段】
気体を圧縮するためのシリンダ室１７を有し、吸入室２４を経て気体を吸入し圧縮した気体を吐出室３１へ吐出すべく潤滑油の供給下で作動する圧縮機構１２と、シリンダ室１７から吸入室２４への気体のリークを許す連通路４１と、圧縮気体の吐出容量を切り替えるために該連通路の断続を可能とすべく吐出室３１に溜められた潤滑油の圧力が導入される弁装置とを備える容量可変型気体圧縮機１０である。吐出室３１の潤滑油を圧縮機構１２へ供給する第一の油供給路３２と、該第一の油供給路から独立して吐出室３１の潤滑油を前記弁装置へ供給する第二の油供給路４８と、潤滑油中の異物が該第二の油供給路を経て前記弁装置に侵入することを防止するためのフィルタ５７とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、冷房装置の冷媒ガスの圧縮に用いられる気体圧縮機に関し、特に、圧縮した冷媒ガスの吐出容量を変更することができる容量可変型気体圧縮機に関する。

例えば冷房装置に用いられる気体圧縮機では、冷媒ガスを圧縮するためのシリンダ室を有する圧縮機構が、冷媒ガスを吸入室から吸入し、吸入した冷媒ガスを圧縮し、圧縮した冷媒ガスを吐出室に吐出する。前記冷房装置では、従来よく知られているように、前記気体圧縮機の前記吐出室から排出される圧縮された冷媒ガスを利用して空気を冷却する。前記気体圧縮機では、前記冷房装置がより効率良く空気を冷却するために、例えば、該冷房装置の冷却部による過冷却を防止すべく、圧縮された冷媒ガスの吐出容量を変更することが求められている。

このため、前記シリンダ室から前記吐出室へ吐出される圧縮された冷媒ガスの容量を変更することができる容量可変型気体圧縮機が提案されている。前記容量可変型気体圧縮機には、前記シリンダ室から前記吸入室への冷媒ガスのリークを許す連通路と、圧縮した冷媒ガスの吐出容量の切り替えを可能とすべく該連通路を断続するための弁装置とが設けられている。前記シリンダ室では、前記弁装置により前記連通路が閉鎖されているときは通常の容量の冷媒ガスが圧縮され、前記連通路が開放しているときは該連通路が設けられていない位置から冷媒ガスの圧縮が始まるので圧縮される冷媒ガスの容量は減少する。

容量可変型気体圧縮機では、前記連通路を断続する弁装置として、潤滑油の供給下で作動する前記圧縮機構により圧縮された冷媒ガスに混入し、冷媒ガスが前記吐出室に吐出されるときに冷媒ガスから分離されて該吐出室に溜められた潤滑油の圧力が導入されることにより前記連通路を断続すべく動作する弁装置を用いるものがある。このような前記弁装置には、弁体と該弁体を移動可能に保持する弁ケースとを有し、前記弁体を該弁体の閉鎖位置に向けて付勢すべく該弁体の後端および前記弁ケースにより規定される空間に潤滑油が供給され、該空間が圧力空間として機能するものがある（例えば、特許文献１参照。）。前記圧縮機構および前記圧力空間へは、前記吐出室から潤滑油を取り入れるために一端を該吐出室に接続し、取り入れた潤滑油の一部を前記圧縮機構へ、残部を前記圧力空間へ供給可能な油供給路を経て前記吐出室からそれぞれ供給される。
実開昭５７−１２３９９１号公報（第１−１４頁、第２図）

しかしながら、前記吐出室に溜められた潤滑油には、例えば、前記容量可変型気体圧縮機を前記冷房装置に用いるための配管施工により生じ、該冷房装置内に残された金属粉からなる異物が混入することがある。この異物が、例えば、前記弁装置の前記弁体と前記弁ケースとの間に入り込むと、前記弁装置は、前記弁体の移動が妨げられることによる動作不良を起こす虞がある。

このため、例えば、前記油供給路において前記吐出室の潤滑油の取り入れ口となる前記吐出室への接続個所に、前記弁装置に異物が侵入することを防止するためのフィルタを設けることが考えられる。ところが、前記油供給路における前記吐出室への接続個所は、前記圧縮機構および前記弁装置に前記吐出室の潤滑油をそれぞれ供給する前記油供給路の共用部分であるので、異物により前記フィルタが目詰まりを起こし潤滑油が該フィルタを通過することができなくなると、前記圧縮機構に潤滑油を供給することができなくなる。前記圧縮機構に潤滑油が供給されなくなると、該圧縮機構の摩擦個所に焼付きが生じ、該圧縮機構は円滑に作動することが出来なくなる虞がある。

そこで、本発明の目的は、圧縮機構への潤滑油の供給を妨げることなく、吐出容量の切り替えを可能とする弁装置への異物の侵入を防止することができる容量可変型気体圧縮機を提供することにある。

上記した課題を解決するために、請求項１に記載の容量可変型気体圧縮機は、気体を圧縮するためのシリンダ室を有し、吸入室を経て気体を吸入し圧縮した気体を吐出室へ吐出すべく潤滑油の供給下で作動する圧縮機構と、前記シリンダ室から前記吸入室への気体のリークを許す連通路と、圧縮気体の吐出容量を切り替えるために前記連通路の断続を可能とすべく圧縮された気体から分離され前記吐出室に溜められた潤滑油の圧力が導入される弁装置とを備える容量可変型気体圧縮機であって、前記吐出室から前記圧縮機構へ潤滑油を供給する第一の油供給路と、該第一の油供給路から独立して前記吐出室から前記弁装置へ潤滑油を供給する第二の油供給路と、潤滑油中の異物が該第二の油供給路を経て前記弁装置に侵入することを防止するためのフィルタとを備えることを特徴とする。

請求項２に記載の容量可変型気体圧縮機は、請求項１に記載の容量可変型気体圧縮機において、前記フィルタは、前記第二の油供給路に設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の容量可変型気体圧縮機は、請求項１に記載の容量可変型気体圧縮機において、前記フィルタは、前記吐出室に設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の容量可変型気体圧縮機は、請求項１ないし請求項３に記載の容量可変型気体圧縮機において、前記弁装置は、前記連通路を閉鎖するために前記吐出室の潤滑油が前記第二の油供給路を経て供給される圧力空間を有する第一の開閉弁機構と、前記連通路を開放するために前記圧力空間の潤滑油の前記吸入室へのリークを許す排出通路と、前記連通路を断続するために前記排出通路を開閉する第二の開閉弁機構とを有することを特徴とする。

請求項１に記載の容量可変型気体圧縮機では、前記吐出室に溜められた潤滑油中の異物が該吐出室の潤滑油を前記弁装置へ供給する前記第二の油供給路を経て前記弁装置へと侵入することは前記フィルタにより防止されているので、異物が前記弁装置に侵入することによる該弁装置の動作不良を防止することができる。また、前記圧縮機構に潤滑油を供給する前記第一の油供給路は、前記第二の油供給路から独立して設けられているので、前記フィルタの異物による目詰まりとは関係なく前記圧縮機構に潤滑油を供給することができる。前記容量可変型気体圧縮機では、前記フィルタにより潤滑油中の異物による前記弁装置の動作不良が抑制され、たとえ前記フィルタが異物により目詰まりを起こし前記弁装置が動作しなくなっても、前記圧縮機構への潤滑油の供給が不足することはなく該圧縮機構の摩擦個所での焼付きは防止できる。

また、請求項３に記載の容量可変型気体圧縮機では、前記フィルタが前記吐出室に設けられているので、前記第二の油供給路内に前記フィルタを設けることと比較して該フィルタを大きく形成することができる。前記フィルタを大きく形成すると該フィルタにおける濾過面の面積が大きくなることから、潤滑油に含まれる異物による目詰まりが前記フィルタの一部に生じても潤滑油は該フィルタを通過することができるので、潤滑油に含まれる異物により目詰まりが生じた該フィルタによる前記吐出室から前記第二の油供給路への潤滑油の通過が妨げられる確率を低減することができる。

本発明に係る容量可変型気体圧縮機によれば、前記吐出室の潤滑油を前記圧縮機構へ供給する前記第一の油供給路と、前記吐出室の潤滑油を前記弁装置へ供給する前記第二の油供給路とが互いに独立して設けられ、前記フィルタにより異物が前記第二の油供給路を経て前記弁装置へと侵入することは防止されるので、前記圧縮機構への潤滑油の供給を妨げることなく、前記弁装置への異物の侵入を防止することができる。このため、前記弁装置では、異物の侵入により動作不良を起こすことが防止される。また、前記圧縮機構には、前記第二の油供給路から独立した前記第一の油供給路により前記吐出室の潤滑油が供給されるので、前記フィルタの異物による目詰まりとは関係なく潤滑油が供給され、潤滑油の供給が不足することにより前記圧縮機構に焼付きが生じることが防止される。

本発明を図１ないし図３に示した実施例に沿って詳細に説明する。

図１は、車両用空調装置に用いられる容量可変型気体圧縮機１０の断面図を示す。

容量可変型気体圧縮機１０は、例えば、冷却媒体の気化熱を利用して冷却を行なう前記車両用空調装置に組み込まれ、この車両用空調装置の構成要素である凝縮器、膨張弁、蒸発器等（図示せず。）と共に冷却媒体の循環経路を構成する。容量可変型気体圧縮機１０は、前記蒸発器から取り入れた気体状の冷却媒体すなわち冷媒ガスを圧縮し、この圧縮した冷媒ガスを前記凝縮器に供給する。容量可変型気体圧縮機１０で圧縮された冷媒ガスは、前記凝縮器で液化され、高圧の液状の冷却媒体として前記膨張弁に送り出される。高圧の液状の冷却媒体は、前記膨張弁で低圧の液状の冷却媒体にされ、前記蒸発器に送り出される。低圧の液状の冷却媒体は、前記蒸発器で気化されることにより、該蒸発器の周囲の空気から熱を吸収し、その周囲の空気を冷却する。

容量可変型気体圧縮機１０は、ハウジング１１と、該ハウジングの内方に収容された圧縮機構１２と、駆動源（図示せず。）からの駆動力を圧縮機構１２に伝えるべくハウジング１１に取り付けられた伝達機構１３とを備える。

ハウジング１１は、図示した例では、一端開放の筒状体から成るハウジング本体１１ａと、該ハウジング本体の開放部１１ｃを覆うように取り付けられたフロントハウジング部材１１ｂとを有する。

圧縮機構１２は、横断面が楕円形状の内周壁面１４ａを持つ筒状を呈する両端開放のシリンダ本体１４と、その一方の開放端１４ｂを覆うフロントサイドブロック１５と、シリンダ本体１４の他方の開放端１４ｃを覆うリアサイドブロック１６とを有する。シリンダ本体１４および両サイドブロック１５、１６によりシリンダ室１７（図２参照。）が形成される。

シリンダ室１７内には、両サイドブロック１５、１６の内壁面１５ａ、１６ａに摺動可能に当接し、シリンダ本体１４の軸線に一致する回転軸線を有するロータ１８が回転可能に配置されている。ロータ１８は、シリンダ本体１４の内周壁面１４ａにより規定される横断面の短軸に関して対称に位置する二つの空間にシリンダ室１７を区画する（図２参照。）。ロータ１８は、該ロータの回転軸線と一致する回転軸１９を有し、該回転軸は、両サイドブロック１５、１６に形成された軸受部１５ｂ、軸受部１６ｂに支持されている。

図２は、図１に示されたＩ−Ｉ線に沿って得られた断面図を示す。

図２に示すように、ロータ１８には、その周方向に互いに等しい間隔を置いて五つのスリット状のベーン溝２０が形成され、該各ベーン溝には、両サイドブロック１５、１６の内壁面１５ａ、１６ａに当接し、各ベーン溝２０に嵌合する形状のベーン２１がそれぞれ進退可能に保持されている。各ベーン溝２０は、フロントサイドブロック１５に形成された油貯め用の一対の凹所１５ｃおよびリアサイドブロック１６に形成された一対の凹所１６ｃ（図１参照。）から潤滑油が供給されるように両凹所１５ｃ、１６ｃに連通可能である。

五つのベーン２１は、それぞれが各ベーン溝２０に供給される潤滑油の圧力とロータ１８の回転により各ベーン２１に作用する遠心力とを受け、シリンダ本体１４の内周壁面１４ａに向けて付勢されて該内周壁面に当接することにより、シリンダ室１７をロータ１８の外周でその周方向に沿って等間隔に配列される五つのチャンバ（２２）に区画する。五つのチャンバ（２２）は、各ベーン２１への付勢下でロータ１８が回転して各ベーン２１の先端がシリンダ本体１４の内周壁面１４ａを摺動することにより、それぞれが容積を増減する圧縮室２２として機能する。各圧縮室２２は、前述したシリンダ室１７内で対を為す前記空間のそれぞれで容積を増減する。

圧縮機構１２は、図１に示すように、フロントハウジング部材１１ｂに取り付けられた伝達機構１３から駆動力を受ける。伝達機構１３は、従来よく知られているように、プーリ２３と該プーリを巡るベルト（図示せず。）とを備え、該プーリを介して与えられた駆動力を回転軸１９に伝えることにより、ロータ１８を回転させる。

ロータ１８の回転時に、冷媒ガスを前記蒸発器（図示せず。）から各圧縮室２２に取り入れるために、フロントハウジング部材１１ｂには前記蒸発器に接続する吸入ポート（図示せず。）が設けられ、フロントハウジング部材１１ｂとフロントサイドブロック１５との間には、前記吸入ポートに連通し、ロータ１８の回転軸１９の外周に沿う環状の吸入室２４が設けられている。フロントサイドブロック１５には、吸入室２４と圧縮室２２とを連通するための二つの吸入孔２５（図２参照。）が設けられ、両該吸入孔は、シリンダ室１７内で対を為す前記空間に対応すべく対を為している。

ロータ１８の回転に伴って各圧縮室２２に取り入れられた冷媒ガスは、該各圧縮室により圧縮され高圧となる。この圧縮された冷媒ガスを各圧縮室２２から吐出するために、シリンダ本体１４におけるシリンダ室１７の短軸方向に位置する部分には、図２に示すように、一対の薄肉部１４ｄが形成され、該両薄肉部にはそれぞれ吐出孔２７が形成されている。この一対の薄肉部１４ｄとフロントハウジング部材１１ａとにより一対の吐出チャンバ２６が規定される。各吐出孔２７には、各圧縮室２２から各吐出チャンバ２６への冷媒ガスの通過を制御する吐出弁２８が設けられ、該各吐出弁は、冷媒ガスの圧力により吐出孔２７を開閉するために撓み変形する薄い板状の吐出弁体２８ａと、該吐出弁体が冷媒ガスの圧力により必要以上に撓むことを防ぐ弁サポート２８ｂとを有する。リアサイドブロック１６には、各吐出チャンバ２６に対応して一対の吐出通路２９が設けられている。両吐出通路２９は、リアサイドブロック１６を貫通する貫通孔として形成されている。

各圧縮室２２で圧縮され両吐出孔２７からそれぞれ両吐出チャンバ２６に吐出された高圧の冷媒ガスは、両吐出通路２９を経てリアサイドブロック１６に取り付けられ油分離部３０ａが設けられたサイクロンブロック３０を通過することにより、冷媒ガスに含まれる潤滑油が分離されて吐出室３１に貯留される。この貯留された冷媒ガスは、吐出ポート３４を経て前記凝縮器（図示せず。）に供給される。冷媒ガスから分離された潤滑油は、吐出室３１の図中における下方に溜められる。

吐出室３１の潤滑油は、従来良く知られているように、相対運動を為す圧縮機構１２の各部材間、例えば、ロータ１８の回転軸１９と、該回転軸を支持する軸受部１５ｂ、１６ｂとの間に、それらの相対運動による摺動を円滑にするために供給される。この潤滑油は、図１に示すように、吐出室３１内の高い圧力により、シリンダ本体１４および両サイドブロック１５、１６に形成された第一の油供給路部３２ａ、３２ｂ、３２ｃを有する第一の油供給路３２を通り、圧縮機構１２の各部材間に供給される。リアサイドブロック１６に形成された第一の油供給路部３２ｃは、リアサイドブロック１６の下端縁部で吐出室３１に開放している（図３参照。）。圧縮機構１２の各部材間に供給された潤滑油の一部は回転軸１９に沿って伝達機構１３に向かうが、回転軸１９には、該回転軸を取り巻くように、シール機構３３が設けられているので、該シール機構により潤滑油が伝達機構１３に達することは防止される。

また、圧縮機構１２の各部材間に供給された潤滑油の一部は、ロータ１８の回転軸１９と該回転軸を支持する軸受部１５ｂ、１６ｂとの間を経て、両サイドブロック１５、１６にそれぞれ形成された両凹所１５ｃ、１６ｃに供給される。両サイドブロック１５、１６に形成された両凹所１５ｃ、１６ｃは、前述したように、各ベーン溝２０に油を供給する。

さらに、フロントサイドブロック１５には、各圧縮室２２で圧縮される冷媒ガスの容量を変更するために、その一端がフロントサイドブロック１５の内壁面１５ａに形成された円形状を呈する開口４０（図２参照。）に接続し、他端が吸入室２４に接続する連通路４１が設けられている。連通路４１は、図２に示すように、シリンダ室１７内で対を為す前記空間のそれぞれに対応し、シリンダ本体１４の内周壁面１４ａにより規定される楕円形状の直径方向で対向するように形成されている。なお、本実施例では、両連通路４１の一端となる開口４０は、フロントサイドブロック１５の内壁面１５ａに形成されているが、両連通路４１はそれぞれシリンダ室１７と吸入室２４とを連通させるものであればよいためシリンダ室１７を規定するシリンダ、すなわち両サイドブロック１５、１６およびシリンダ本体１４の何れかに設けられていればよく、リアサイドブロック１６の内壁面１６ａまたはシリンダ本体１４の内周壁面１４ａに形成することができる。

両開口４０は、両連通路４１を各圧縮室２２に接続可能とするためにロータ１８の外方で各ベーン２１が摺動する領域のフロントサイドブロック１５の内壁面１５ａに設けられている。両連通路４１が開放されているとき、各圧縮室２２の冷媒ガスは各連通路４１を経て吸入室２４に流出するので、各圧縮室２２では、摺動するベーン２１が開口４０を通り過ぎた位置から冷媒ガスの圧縮が始まる。また、両連通路４１が遮断されると、各圧縮室２２ではその最大容積の冷媒ガスが圧縮される。このため、後述するように両連通路４１を断続することで、圧縮行程毎に各圧縮室２２で圧縮される冷媒ガスの容量を変更すべく切り替えることができる。

両開口４０は、両連通路４１が開放されているときに各圧縮室２２により圧縮される冷媒ガスの所望容量に応じて各ベーン２１が摺動する領域で種々の位置に設けることができるが、本実施例では、ロータ１８の回転に伴って容積が増減する圧縮室２２の最大容積の３０％の容積となる位置から各圧縮室２２による冷媒ガスの圧縮が始まるように、それぞれフロントサイドブロック１５の内壁面１５ａにロータ１８の回転軸線に関して対を為すように設けられている。

両連通路４１には、図１に示すように、それぞれの開口４０をシリンダ室１７の外方から開閉する開閉弁機構４２がそれぞれに設けられている。容量可変型気体圧縮機１０は、通常の吐出容量、すなわち圧縮室２２の最大容積で冷媒ガスを圧縮するときには、両開閉弁機構４２により両連通路４１の両開口４０が閉鎖される。

両開閉弁機構４２は、それぞれが弁体４３と、該弁体を移動可能に保持する弁ケース４４と、弁体４３を受ける弁座４５としての機能を有し且つ弁ケース４４の嵌入を可能とするために、口径が段階的に増大するようにフロントサイドブロック１５に形成された貫通孔４６とを有する。

両弁体４３は、それぞれに対応する連通路４１の開口４０を開閉するために、該開口へ近づく方向すなわち前方へおよび該開口から遠ざかる方向すなわち後方へ弁ケース４４内をそれぞれ移動可能である。両弁体４３には、その先端部に弁座４５と係止が可能なフランジ部４３ａが設けられている。

両弁ケース４４の内方には、それぞれ弁体４３を弁座４５へ向けて付勢するために、弁体４３の後端面と弁ケース４４とにより圧力空間４７が規定される。両圧力空間４７には、第二の油供給路４８を経て吐出室３１の潤滑油が供給される。第二の油供給路４８は、シリンダ本体１４に形成されたシリンダ油供給路部４９と、フロントサイドブロック１５に形成されたフロント油供給路部５０と、リアサイドブロック１６に形成されたリア油供給路部５１と、それぞれの圧力空間４７に接続すべく両弁ケース４４に設けられたケース油供給路部５２とを有する。

リア油供給路部５１は、吐出室３１の潤滑油を第一の油供給路３２から独立して第二の油供給路４８に取り入れることができるように、第一の油供給路３２における潤滑油の取り入れ口となる第一の油供給路部３２ｃから独立してリアサイドブロック１６に設けられている（図３参照。）。リア油供給路部５１は、リアサイドブロック１６の下部で回転軸１９の軸線に沿って該リアサイドブロックを貫通する。シリンダ油供給路部４９は、リア油供給路部５１と連通可能にシリンダ本体１４を貫通する。シリンダ油供給路部４９は、第一の油供給路３２においてシリンダ本体１４に設けられた第一の油供給路部３２ａから独立して設けられている。

フロント油供給路部５０は、後述する流量調整弁５８の収容のための拡径通路部分５２と、両開閉弁機構４２に対応すべく対を為して形成された直交通路部分５３と、両該直交通路部分を相互に連通する連通路部分５４とを有する。各直交通路部分５３は、一端がそれぞれ対応する各開閉弁機構４２のケース油供給路部５２に接続し且つ他端がフロントサイドブロック１５の外方に開放するように回転軸１９の軸線方向と直交する方向に沿って延在する。拡径通路部分５２は、一端がシリンダ油供給路部４９に接続し、他端が一方の拡径通路部分５２における両端の中間位置に接続する。フロント油供給路部５０は、第一の油供給路３２においてフロントサイドブロック１５に設けられた第一の油供給路部３２ｂから独立して設けられている。

フロントハウジング部材１１ｂには、両連通路４１を遮断すべく両開閉弁機構４２を動作させるために圧力空間４７の潤滑油の吸入室２４へのリークを許す排出通路５５と、該排出通路を開閉するための第二の開閉弁機構（５６）とを有する。本実施例では、第二の開閉弁機構（５６）として電磁弁５６が適用されている。

排出通路５５は、一端が第二の油供給路４８におけるフロント油供給路部５０の連通路部分５４に接続し、他端が吸入室２４に接続する。電磁弁５６は、排出通路５５を中間位置で断続すべくフロントハウジング部材１１ｂに嵌入されている。

電磁弁５６は、電磁弁ハウジング５６ａと、該電磁弁ハウジングに移動可能に保持される電磁弁体５６ｂと、該電磁弁体を移動させるために電磁弁ハウジング５６ａ内に設けられたソレノイドコイル５６ｃと、電磁弁体５６ｂを該電磁弁体の閉鎖位置へと付勢するコイルスプリング５６ｄとを有する。電磁弁５６は、ソレノイドコイル５６ｃへの電圧の印加により、電磁弁体５６ｂがコイルスプリング５６ｄの付勢力に逆らって引き上げられ、排出通路５５を開放する。この電磁弁５６の動作は、例えば、該電磁弁に設けられた切替スイッチ（図示せず。）を操作することにより切り替えることができる。

吐出室３１には、該吐出室の潤滑油中の異物が第二の油供給路４８に侵入することを防止するためのフィルタ５７が設けられている。フィルタ５７は、円筒形状の濾過面を有する濾過部５７ａと、リアサイドブロック１６に螺合可能な取付部５７ｂとを有する。フィルタ５７は、図３に示すように、回転軸１９の軸線方向で見て、リア油供給路部５１の吐出室３１への開放端が濾過部５７ａの円形断面内に位置するように、取付部５７ｂがリアサイドブロック１６に螺合されて該リアサイドブロックに取り付けられている。このため、第二の油供給路４８に取り入れられる吐出室３１の潤滑油は、必ずフィルタ５７を通過し濾過される。

フロント油供給路部５０の拡径通路部分５２には、流量調整弁体５８ａが開放される方向にバネ５８ｂにより付勢された流量調整弁５８が設けられている。流量調整弁５８は、拡径通路部分５２内に吐出室３１から圧力空間４７あるいは吸入室２４への潤滑油または冷媒ガスの流れが生じているとき、この流れにより流量調整弁体５８ａに生じる押圧力とバネ５８ｂによる付勢力とのバランスに応じて、拡径通路部分５２内の流量を調整しあるいは該拡径通路部分を閉鎖する。

容量可変型気体圧縮機１０は、通常の吐出容量で運転するとき、すなわち圧縮室２２の最大容積から圧縮した冷媒ガスを吐出するときには、電磁弁５６により排出通路５５が遮断され、この遮断により吐出室３１に等しい圧力の潤滑油が両圧力空間４７に供給され、この潤滑油の圧力下で動作した両開閉弁機構４２により両連通路４１の両開口４０は閉鎖されている。

従来良く知られているように、冷房装置では、例えば、冷却部である前記蒸発器（図示せず。）がその周辺の空気を冷却しすぎると、その周辺空気に含まれる水蒸気が昇華して霜となり、その霜が前記蒸発器に付着することで冷却効果が低減してしまう。このような冷却効果の低減を抑制するために、容量可変型気体圧縮機１０では、通常の吐出容量での運転からその吐出容量よりも低減した吐出容量での運転に切り替えられる。

容量可変型気体圧縮機１０では、通常の吐出容量での運転時に、吐出容量を低減すべく運転を切り替えるときには電磁弁５６が操作され排出通路５５が開放される。排出通路５５が開放されると、両圧力空間４７の潤滑油は、両ケース油供給路部５２、両直交通路部分５３、連通路部分５４および排出通路５５を経て吸入室２４へと流出し、両圧力空間４７は吸入室２４に等しい圧力となる。このため、両開閉弁機構４２の両弁体４３は、吸入室２４よりも高い各圧縮室２２の圧力により押されることにより、弁体４３の閉鎖位置から、該弁体の開放位置へと移動する。この両弁体４３の開放位置への移動により、両連通路４１は開放される。両連通路４１が開放されると、前述したように、各圧縮室２２では、その最大容積の３０％の容積から冷媒ガスの圧縮が始まるので、容量可変型気体圧縮機１０の吐出容量は、その最大容量の３０％に切り替えられる。すなわち、容量可変型気体圧縮機１０からの圧縮された冷媒ガスの吐出量は、その最大量の３０％に切り替えられる。

容量可変型気体圧縮機１０の吐出容量を通常の吐出容量に戻すときには、電磁弁５６を操作して排出通路５５を閉鎖する。排出通路５５が閉鎖されると、吐出室３１の潤滑油が第二の油供給路４８を経て圧力空間４７に供給され、この潤滑油の圧力により両開閉弁機構４２の両弁体４３は閉鎖位置へと移動する。排出通路５５が閉鎖されたとき、流量調整弁５８が供給通路５４を閉鎖している場合には、流量調整弁５８から漏れ出た潤滑油の圧力とバネ５８ｂの付勢力とにより流量調整弁体５８ａが開放位置に移動することで供給通路５４が開放され、上記したように両弁体４３は閉鎖位置へと移動する。両弁体４３が閉鎖位置へと移動することにより、容量可変型気体圧縮機１０の吐出容量は再び通常の吐出容量に戻る。

容量可変型気体圧縮機１０では、両連通路４１を断続するための弁装置、すなわち両開閉弁機構４２、両ケース油供給路部５２、両直交通路部分５３、連通路部分５４、排出通路５５および電磁弁５６に吐出室３１の潤滑油を供給するための第二の油供給路４８へはフィルタ５７を通過し濾過された潤滑油のみが取り入れられる。このため、容量可変型気体圧縮機１０を前記車両用空調装置に組み込むための配管施工、例えば、前記蒸発器と容量可変型気体圧縮機１０とを接続することにより生じた金属粉からなる異物が、両開閉弁機構４２の弁体４３と弁ケース４４との間に入り込むことは防止される。また、異物が弁装置を構成する他の部分、すなわち両ケース油供給路部５２、両直交通路部分５３、連通路部分５４、排出通路５５および電磁弁５６に入り込むことも防止されるので、両連通路４１を断続するための弁装置に異物が侵入することによる該弁装置の動作不良は防止される。

また、容量可変型気体圧縮機１０では、吐出室３１の潤滑油を圧縮機構１２に供給するための第一の油供給路３２が第二の油供給路４８から独立して形成されているので、フィルタ５７の目詰まりとは関係なく圧縮機構１２には潤滑油が供給される。

容量可変型気体圧縮機１０では、潤滑油中の異物に起因する前記弁装置の動作不良を抑制するフィルタ５７に、たとえ異物による目詰まりが生じ、この目詰まりにより潤滑油が該フィルタを通過することができなくなり、第二の油供給路４８を経た潤滑油の供給停止により前記弁装置が動作しなくなっても、第一の油供給路３２は第二の油供給路４８から独立して設けられているので、圧縮機構１２への潤滑油の供給が不足することはなく、該圧縮機構の摩擦個所すなわち相対運動を為す各部材間での焼付きは防止される。

容量可変型気体圧縮機１０では、第一の油供給路３２における吐出室３１の潤滑油の取り入れ口となる第一の油供給路部３２ｃの吐出室３１への開放端は、第二の油供給路４８における吐出室３１の潤滑油の取り入れ口となるリア油供給路部５１の吐出室３１への開放端よりも下方に設けられている。このため、不測の事態が生じ吐出室３１に溜められる潤滑油の量が少なくなり、第二の油供給路４８を経て前記弁装置へと潤滑油が供給できなくなっても、吐出室３１の潤滑油がなくならない限り圧縮機構１２へは潤滑油を供給することができる。

したがって、本発明に係る容量可変型気体圧縮機１０によれば、圧縮機構１２への潤滑油の供給を妨げることなく、吐出容量の切り替えを可能とする前記弁装置への異物の侵入を防止することができる。

上記した実施例では、フィルタ５７は吐出室３１に設けられていたが、潤滑油中の異物が前記弁装置へ侵入することを防止すればよいので、例えば、第二の油供給路４８中に設けることができる。しかしながら、フィルタ５７を吐出室３１に設けると、第二の油供給路４８中に設けることと比較して、濾過面の面積を大きくすることが可能となる。濾過面の面積を大きくすると、異物による目詰まりにより潤滑油のフィルタ５７の通過が妨げられる確率を低減することができるので、上記した実施例のように、フィルタ５７を吐出室３１に設けることが望ましい。

また、上記した例では、内方が楕円形状を呈する筒状のシリンダ本体１４の軸線上に回転軸線を持つようにロータ１８が設けられた同心ロータ式の圧縮機に適用した例を示したが、例えば、内方が円形状を呈する筒状のシリンダの内側に、該シリンダの軸線とは異なる回転軸線を持つようにロータが配置される偏心ロータ式の圧縮機に適用しても良く、上記した実施例に限定されるものではない。

本発明に係る容量可変型気体圧縮機１０を示す断面図である。図１に示したI―I線に沿って得られた断面図である。図１に示したII―II線に沿って得られた断面図である。

符号の説明

１０容量可変型気体圧縮機
１２圧縮機構
１７シリンダ室
２５吸入室
２９吐出室
３２第一の油供給路
４１連通路
４２（弁装置を構成する）開閉弁機構
４７圧力空間
４８第二の油供給路
５２（弁装置を構成する）ケース油供給路部
５３（弁装置を構成する）直交通路部分
５４（弁装置を構成する）連通路部分
５５（弁装置を構成する）排出通路
５６（弁装置を構成する）電磁弁
５７フィルタ

Claims

気体を圧縮するためのシリンダ室を有し、吸入室を経て気体を吸入し圧縮した気体を吐出室へ吐出すべく潤滑油の供給下で作動する圧縮機構と、前記シリンダ室から前記吸入室への気体のリークを許す連通路と、圧縮気体の吐出容量を切り替えるために前記連通路の断続を可能とすべく圧縮された気体から分離され前記吐出室に溜められた潤滑油の圧力が導入される弁装置とを備える容量可変型気体圧縮機であって、
前記吐出室から前記圧縮機構へ潤滑油を供給する第一の油供給路と、該第一の油供給路から独立して前記吐出室から前記弁装置へ潤滑油を供給する第二の油供給路と、潤滑油中の異物が該第二の油供給路を経て前記弁装置に侵入することを防止するためのフィルタとを備えることを特徴とする容量可変型気体圧縮機。
前記フィルタは、前記第二の油供給路に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の容量可変型気体圧縮機。
前記フィルタは、前記吐出室に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の容量可変型気体圧縮機。
前記弁装置は、前記連通路を閉鎖するために前記吐出室の潤滑油が前記第二の油供給路を経て供給される圧力空間を有する第一の開閉弁機構と、前記連通路を開放するために前記圧力空間の潤滑油の前記吸入室へのリークを許す排出通路と、前記連通路を断続するために前記排出通路を開閉する第二の開閉弁機構とを有することを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の容量可変型気体圧縮機。