JP2019522148A - 斜板式圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】不要な冷媒ガスの損失を防止し、圧縮機の効率を向上させることができる斜板式圧縮機を提供する。【解決手段】本発明の斜板式圧縮機は、ピストンが収容されるシリンダブロックと、クランク室が設けられるフロントハウジングと、後方に結合されるリヤハウジングと、リヤハウジング側に挿入されるバルブプレートと、シリンダブロック側に挿入されるガスケットと、バルブプレートとシリンダブロックとの間に挿入されるサクションプレートと、を備え、クランク室内の冷媒が通過する第１オリフィス孔、吸入室と連通され、第１オリフィス孔を通過した冷媒を吸入室に吐出する第２オリフィス孔、並びに第１オリフィス孔及び第２オリフィス孔を連結する中間流路を含み、第１オリフィス孔は、冷媒の圧力に応じて開度が変化する可変リードを備える可変オリフィスモジュールを含むことを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、斜板式圧縮機に係り、より詳しくは、不要な冷媒ガスの損失を防止し、圧縮機の効率を向上させる斜板式圧縮機に関する。

通常、空調システムに適用される圧縮機は、蒸発機を通過した冷媒ガスを吸入し、高温高圧の冷媒ガス状態に圧縮して、凝縮機に吐出する機能を果たす。凝縮機としては、往復式、回転式、スクロール式、斜板式などの様々なタイプの圧縮機が用いられている。
かかる圧縮機のうち、電動モータを動力源として用いる圧縮機は、通常、電動式圧縮機と呼ばれている。また、圧縮機の種類のうち、斜板式圧縮機は、車両用空調装置で多く用いられている。

斜板式圧縮機は、ディスク状の斜板（ｓｗａｓｈ ｐｌａｔｅ）が、エンジンの動力の伝達を受けて回転する駆動軸に傾斜して取付けられて、駆動軸により回転し、斜板の回転により複数のピストンがシリンダの内部で直線往復運動することによって、冷媒ガスを吸入又は圧縮して排出するものである。特に、特許文献１に開示したような容量可変型斜板式圧縮機は、斜板の傾斜角が変化するものであって、斜板の傾斜角の変化に伴ってピストンの往復移動距離が変化し、冷媒の吐出量が調節される。

斜板の傾斜角は、制御室（クランク室）の圧力（Ｐｃ）を用いて制御することができる。具体的には、吐出室に排出された圧縮冷媒の一部を制御室に流入させて制御室内の圧力を調節し、制御室の圧力（Ｐｃ）の調節することによって斜板の傾斜角を制御する。

ここで、制御室には、吐出室だけでなく、ピストンとシリンダとの間から漏れた冷媒も流入するため、適正な圧力を維持するためには、流入した冷媒を吸入室に排出する必要がある。そのために、容量可変型斜板式圧縮機には、制御室と吸入室とを連通するオリフィス孔が形成されており、オリフィス孔を介して制御室内の冷媒が吸入室に再流入される。

しかしながら、オリフィス孔を介して排出される冷媒の量が多ければ多いほど圧縮機の効率が低下するため、それをできる限り少なくする必要があるにもかかわらず、従来の容量可変型斜板式圧縮機は、制御圧と吸入圧との差圧が一定に維持されている状況でも、冷媒ガスがオリフィス孔を介して流失してしまうという問題があり、圧縮機の効率が低下するという問題がある。

韓国公開特許第２０１２−０１００１８９号公報

本発明の目的は、不要な冷媒ガスの損失を防止し、圧縮機の効率を向上させることができる斜板式圧縮機を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明の斜板式圧縮機は、冷媒を圧縮するピストンが収容されるシリンダブロックと、シリンダブロックの前方に結合され、クランク室が備えられるフロントハウジングと、吸入室及び吐出室が備えられ、シリンダブロックの後方に結合されるリヤハウジングと、を含む斜板式圧縮機であって、
リヤハウジング側に挿入されるバルブプレート、シリンダブロック側に挿入されるガスケット、及びバルブプレートとシリンダブロックとの間に挿入されるサクションプレートを備えるバルブアセンブリーと、クランク室内の冷媒が通過する第１オリフィス孔、吸入室と連通され、第１オリフィス孔を通過した冷媒を吸入室に吐出する第２オリフィス孔、及び第１オリフィス孔と第２オリフィス孔とを連結する中間流路を含み、第１オリフィス孔には、冷媒の圧力に応じて開度が変化される可変リードが設けられる可変オリフィスモジュールと、を含む斜板式圧縮機を提供する。

ここで、シリンダブロック上には、クランク室と第１オリフィス孔との間で延伸される貫通部１００ａが形成されることができる。

可変リードは、一端がサクションプレートと一体に形成され、他端が自由端として形成されることができる。冷媒の圧力が予め設定された値以上になると、自由端部が変位しながら、第１オリフィス孔の開放程度が拡張されることができる。

また、第１オリフィス孔は、サクションプレート上に形成されることができる。
また、第１オリフィス孔は、可変リードの外周部の少なくとも一部に沿って形成されることができる。つまり、可変リードは、第１オリフィス孔の全体を覆うのではなく、一部のみを覆うように配置される。

また、第１オリフィス孔は、可変リードに貫通形成されるリード孔を更に含むことができる。
中間流路は、バルブプレートに陥入形成されるリード溝を含むことができる。リード溝は、第１オリフィス孔を通過した冷媒が流れる流路の一部を構成するとともに、可変リードの変位程度を制限する役割も兼ねる。

第２オリフィス孔は、バルブプレートに貫通形成されることができ、その位置は、吸入室と連通され得る任意の位置であることができる。一例として、第２オリフィス孔は、バルブプレートの略中央に配置されることができる。

一方、中間流路は、リード溝と連通される緩衝空間を含むことができる。緩衝空間は、シリンダブロックの略中央部に配置され、第２オリフィス孔とも連結される。すなわち、緩衝空間が設けられる場合、冷媒の流路は、第１オリフィス孔→リード溝→緩衝空間→第２オリフィス孔→吸入室の順に形成される。緩衝空間は、冷媒の圧力が増加して可変リードが開放された直後に、高圧の冷媒が瞬間的に狭いリード溝に流入しながら引き起こし得る流路抵抗の増加及び騒音発生などを最小化することができる。

本発明の他の側面によると、冷媒を圧縮するピストンが収容されるシリンダブロックと、シリンダブロックの前方に結合され、クランク室が設けられるフロントハウジングと、吸入室及び吐出室が設けられてシリンダブロックの後方に結合されるリヤハウジングと、を含む斜板式圧縮機であって、
リヤハウジング側に挿入されるバルブプレート、及びバルブプレートとシリンダブロックとの間に挿入されサクションプレートを備えるバルブアセンブリー、並びにクランク室内の冷媒が通過する第１オリフィス孔、吸入室と連通されて第１オリフィス孔を通過した冷媒を吸入室に吐出しバルブプレートに形成される第２オリフィス孔、及びバルブプレートに形成され第１オリフィス孔と第２オリフィス孔とを連結するリード溝を含み、第１オリフィス孔は、冷媒の圧力に応じて開度が変化する可変リードを備える可変オリフィスモジュールを含む斜板式圧縮機を提供する。

可変リードは、一端がサクションプレートと一体に形成され、他端が自由端として延伸されており、リード溝の内部で変位するように構成されることができる。尚、上述のように、可変リードは第１オリフィス孔の一部を覆うように配置されることができる。また、第１オリフィス孔は、可変リードの外周部の少なくとも一部に沿って配置されることができる。

シリンダブロックには、上述のように、クランク室と第１オリフィス孔との間で延伸される貫通部が形成されることができる。

また、シリンダブロックに装着される駆動軸の内部に、中空流路が形成されることができ、中空流路を介して、冷媒が第１オリフィス孔に導入されることができる。
この際、中空流路と第１オリフィス孔との間に緩衝空間が形成されることができ、緩衝空間は、シリンダブロックの略中央に配置されることができる。場合によっては、貫通部及び中空流路の両方が形成されてもよく、この場合、冷媒は、貫通部及び中空流路に沿って個別に流れた後、第１オリフィス孔の上流側で合流して吸入室に排出されることができる。

本発明の一実施例による斜板式圧縮機は、オリフィス孔を開閉したり、オリフィス孔の冷媒移動流量を変化させるリードを追加したり、流路を異ならせて形成したりすることによって、制御圧と吸入圧との差圧が一定に維持されるので、不要な冷媒ガスの流出を防止することができる。冷媒ガスの損失量が減少するため、圧縮機の効率が向上するという効果がある。

斜板式圧縮機の一例を示す断面図である。 図１による斜板式圧縮機における圧力の流れを示す模式図である。 本発明の第１実施例による斜板式圧縮機の冷媒流路を示す斜視図である。 図３による斜板式圧縮機の主要部分を示す断面図である。 図４及び図３による冷媒流路を示す断面図である。 本発明の図３による斜板式圧縮機に適用される可変リードの第１実施例を示す図である。 本発明の図３による斜板式圧縮機に適用される可変リードの第２実施例を示す図である。 本発明の図３による斜板式圧縮機に適用される可変リードの第３実施例を示す図である。 本発明の第２実施例による斜板式圧縮機の冷媒流路を示す斜視図である。 図９による斜板式圧縮機の主要部分を示す断面図である。 図１０及び図９による冷媒流路を示す断面図である。 図１０及び図９による冷媒流路の他の例を示す断面図である。 本発明による斜板式圧縮機の圧力制御効果を示すグラフである。

以下に、添付した図面を参照して、本発明の一実施例による斜板式圧縮機について詳細に説明する。
図１は斜板式圧縮機の一例を示す断面図であり、図２は図１による斜板式圧縮機における圧力の流れを示す模式図である。

図１及び図２に示すように、可変斜板式圧縮機１０は、外郭を形成するシリンダブロック１００と、シリンダブロック１００の前方に結合されるフロントハウジング２００と、シリンダブロック１００の後方に結合されるリヤハウジング３００と、これらの内部に設けられる駆動部と、を含んで構成される。

駆動部は、エンジンの動力の伝達を受けるプーリ２１０と、フロントハウジング２００の中心に回転自在に設置されプーリ２１０と結合される駆動軸２３０と、駆動軸２３０上に結合されるロータ４００と、斜板５００と、を含んで構成される。また、シリンダブロック１００には、円周方向に沿って多数のシリンダボア１１０が設けられており、シリンダボア１１０にピストン１１２が挿入される。

ピストン１１２は、連結部１３０に連結されており、連結部１３０の内部には、一対の半球状シュー１４０が設けられる。斜板５００は、外周の一部がシュー１４０の間に挿入される形状で設置され、斜板５００が回転しながら外周がシュー１４０を通ることになる。斜板５００は、駆動軸２３０に対して一定角度の傾斜を持って駆動されるため、斜板５００の傾斜により、シュー１４０及び連結部１３０がシリンダブロック１００の内部で直線往復運動することになる。連結部１３０の運動に従って、ピストン１１２もシリンダボア１１０の内部で長さ方向に沿って直線往復運動をすることになり、ピストン１１２の往復運動によって冷媒ガスが圧縮される。

斜板５００は、駆動軸２３０に貫通された状態でヒンジ６００によりロータ４００に回動可能に結合されており、斜板５００とロータ４００との間には弾性部材（符号不図示）が設けられて斜板５００を弾性支持する。斜板５００が回転可能に設けられてロータ４００に結合されているため、駆動軸２３０及びロータ４００の回転に従って斜板５００も回転することになる。

一方、リヤハウジング３００には、制御バルブ（図示しない）、冷媒が吸入される吸入室３１０、及び冷媒が吐出される吐出室３３０が設けられており、リヤハウジング３００とクランク室２５０との間にバルブアセンブリー７００が設けられる。そして、バルブアセンブリー７００の後段に吐出アセンブリー８００が設けられる。

吸入室３１０内の冷媒ガスは、シリンダボア１１０に吸入され、、ピストン１１２によって圧縮された冷媒ガスは、吐出室３３０に吐出される。バルブアセンブリー７００は、冷媒が排出される吐出室３３０と、フロントハウジング２００に形成されたクランク室２５０と、を連通させ、シリンダボア１１０内の冷媒吸入圧と、クランク室２５０内のガス圧と、の差圧を変化させることで、斜板５００の傾斜角を調節して冷媒の吐出量及び圧力を調節する。

クランク室２５０の制御圧Ｐｃと吸入室３１０の吸入圧Ｐｓとの差が一定に維持されている時に、不要な冷媒の流出を防止するための可変オリフィスモジュールが設けられる（これについては後述する）。

冷房負荷が大きい場合には、制御バルブにより、クランク室２５０の圧力が減少するように制御して、斜板５００の傾斜角を増加させる。斜板５００の傾斜角が増加すると、ピストン行程も増加し、冷媒の吐出量が増加する。

反対に、冷房負荷が小さい場合には、制御バルブは、クランク室２５０の圧力が増加するように制御して、斜板５００の傾斜角を減少させ、駆動軸２３０に対して略垂直になるようにする。斜板５００の傾斜角が減少すると、ピストン行程も縮小され、冷媒の吐出量が減少する。

圧縮機を初期作動する場合、及び斜板５００の傾斜角を大きくして行程長さを最大化する場合には、クランク室２５０の圧力を下げなければならない。そのために、通常の斜板式圧縮機には、クランク室２５０の内部の高圧冷媒が吸入室に流れ出るようにオリフィス孔が設けられる。この場合には、オリフィス孔のサイズが大きくなると冷媒が迅速に吸入室に流れ出ることができるものの、不要な場合にも冷媒の損失が発生し得る。

すなわち、クランク室２５０の圧力である制御圧Ｐｃ及び吸入室の圧力である吸入圧Ｐｓの差（以下、クランク室と吸入室の差圧と記す）が大きくなると、クランク室２５０の冷媒が吸入室３１０に流入する。ところが、クランク室２５０と吸入室３１０の差圧が一定に維持されている時にも、冷媒がクランク室２５０からオリフィス孔を介して吸入室に流れ出るという問題が発生し得る（図２参照）。したがって、圧縮機の効率を向上させるためには、クランク室２５０と吸入室３１０の差圧が一定に維持されている間は、冷媒がオリフィス孔を介して吸入室に流れ出る量を最小限に低減させる必要がある。

本発明の可変オリフィスモジュールは、クランク室２５０の圧力が所定の圧力以上に上昇した場合にはその圧力によって開放され、クランク室２５０の冷媒が吸入室３１０に移動するようにすることで、クランク室２５０の圧力を低下させる役割をする。

また、本発明の可変オリフィスモジュールは、２つのオリフィス孔、すなわち、第１及び第２オリフィス孔と、第１及び第２オリフィス孔を連通させる中間流路と、を含む。第１オリフィス孔は可変リードを含み、冷媒の圧力に応じて開放する程度を変化させるように構成される。尚、中間流路は、リード溝及び緩衝空間によって構成されてもよく（第１実施例）、１つのリード溝のみで構成されてもよい（第２実施例）。

また、それぞれの実施例において、可変リードとしても種々の形態のものが採用可能である。そして、クランク室内の冷媒は、シリンダブロックに形成された貫通部を介して第１オリフィス孔に流入することができ、又は、駆動軸を貫通して形成される中空流路を介して流入することもできる。ここで、中空流路は、緩衝空間と連結されることができる。

図３は本発明の第１実施例による斜板式圧縮機の冷媒流路を示す斜視図であり、図４は図３による斜板式圧縮機の主要部分を示す断面図であり、図５は図４及び図３による冷媒流路を示す断面図である。

図３及び図４に示すように、バルブアセンブリー７００は、リヤハウジング３００側に挿入されるバルブプレート７１０と、シリンダブロック１００側に挿入されるガスケット７３０と、これらの間に挿入されるサクションプレート７５０と、を含んで構成される。そして、吐出アセンブリー８００は、シリンダ内で圧縮された冷媒を、所定圧力より高い場合にのみ吐出室３３０に吐出する吐出バルブとして機能する複数のリードバルブ８１２を備える吐出リード８１０と、リードバルブ８１２の移動量を規制するリテーナ８２２が形成される吐出ガスケット８２０と、を含む。

ここで、吐出リードに設けられるリードバルブ８１２は、バルブプレート７１０に設けられる複数の吐出孔７１１と対向するように配置されて、シリンダ内の冷媒の圧力が十分に高くなると開放されることで、冷媒が吐出孔を介して吐出室に吐出されるようにする。

以下に、冷媒の流れを基準として説明する。
シリンダブロック１００上には、駆動軸２３０の長さ方向に沿って貫通部１００ａが貫通形成される。貫通部１００ａの位置に対応してガスケット７３０上にガスケット孔７３２が形成され、ガスケット孔７３２の位置に対応してサクションプレート７５０上に可変リード７５２が形成される（可変リードについては後述する）。可変リード７５２の位置に対応してバルブプレート７１０にリード溝７１２が形成される。吸入室と連通される第２オリフィス孔７１４は、バルブプレート７１０上に貫通形成され、第２オリフィス孔７１４の位置に対応してサクションプレート７５０上に冷媒孔７５４が貫通形成される。

ガスケット孔７３２は、可変リード７５２の形状に対応する形態で形成され、且つガスケット７３０上に貫通形成される。ガスケット孔７３２は、クランク室から流入する冷媒が一次的に通過する通路として機能する。但し、ガスケット孔７３２の形状は、冷媒が可変リード７５２側に移動できるような任意の形態を有することができる。

リード溝７１２は、冷媒の移動時に、可変リード７５２が冷媒の圧力によって変位されてガスケット孔７３２を開放した時に、可変リード７５２の移動空間になる一種の収容空間である。リード溝７１２は、バルブプレート７１０の表面から陥入形成され、且つ、サクションプレート７５０に対向する面に形成される。

また、リード溝７１２は、冷媒を第２オリフィス孔に供給する中間流路の一部を成し、且つ、可変リード７５２の変位量を制限するリテーナとしても機能する。したがって、リード溝７１２は、可変リード７５２を十分に収容できる程度の形状を有することが好ましく、その深さは、可変リードの厚さ及び供給される冷媒の種類、並びに作動圧力及び流量によって適宜選択することが可能である。

第１オリフィス孔７５１は、可変リード７５２が配置される空間により定義される。
即ち、図６に示すように、第１オリフィス孔７５１は、サクションプレート７５０の一部を穿って形成され、その内部に可変リード７５２が配置される。図６に示すように、第１オリフィス孔７５１は可変リード７５２より大きく形成されるため、可変リード７５２の開閉有無にかかわらず、常に一定量の冷媒が第１オリフィス孔７５１を通過するように構成される。

第２オリフィス孔７１４は、バルブプレート７１０を貫通して、駆動軸２３０の回転中心に対応する位置に形成される。ここで、第２オリフィス孔７１４は、必ずしも回転中心に配置される必要はなく、上記の吸入室と連通され得る任意の位置に配置することもできる。そして、第２オリフィス孔７１４と対向する位置に、冷媒孔７５４がサクションプレート７５０を貫通するように形成される。これについては後述する。

図４及び図５に示すように、冷媒は、クランク室２５０からシリンダブロック１００に形成された貫通部１００ａを経由した後、可変オリフィスモジュールを経由して吸入室３１０に送られる。
より詳細な流路は、図３から図５に示した通りである。

クランク室に流入した冷媒は、バルブプレート７１０のガスケット７３０に形成されたガスケット孔７３２を通過し、サクションプレート７５０に形成された第１オリフィス孔７５１を経由して、バルブプレート７１０のリード溝７１２の方向に移動する。この際、第１オリフィス孔７５１に配置された可変リード７５２は、サクションプレートの表面に平行な状態であるため、第１オリフィス孔７５１は、可変リード７５２の外周部の一部に沿って形成される。

リード溝７１２の内部に流入した冷媒は、リード溝７１２に沿ってバルブプレートの中心方向に流れた後、シリンダブロック１００の中央部分に形成された緩衝空間１１０に流入する。
緩衝空間１１０は、シリンダブロック１００の一側端部とバルブアセンブリー７００とによって定義される空間であって、リード溝７１２と比較して格段に大きい内部容積を有して形成される。

リード溝７１２は、第１オリフィス孔７５１から緩衝空間の外周部まで延伸するように形成されるため、リード溝７１２を経由して流出した冷媒が、緩衝空間１１０に流入することができる。緩衝空間１１０は、第２オリフィス孔７１４と連通される。また、第２オリフィス孔７１４は、吸入室３１０と連結されているため、結果として、緩衝空間１１０に流入した冷媒は、第２オリフィス孔７１４を介して吸入室に流入する。冷媒が第２オリフィス孔７１４に円滑に流入するようにするために、第２オリフィス孔７１４と対向する位置に冷媒孔７５４が形成される。

もし、クランク室内の圧力が予め設定された値以上に上昇した場合には、冷媒の圧力により、可変リード７５２がリード溝７１２の内部に変位する。
図５は、このように可変リード７５２がリード溝の内部に変位した状態を示すものであって、冷媒の流路は図４に示したものと同様である。但し、第１オリフィス孔７５１の開度が図４の場合に比べて拡大されているため、冷媒の流量が増加することになり、これにより、更に迅速にクランク室の内部の圧力を低下させることができる。

冷媒が排出されるにつれて冷媒の圧力が低くなると、これに応じて、可変リードが更に原位置に戻り、第１オリフィス孔７５１の開度が更に減少することになる。結果として、オリフィス孔を介して吸入室に排出される冷媒の量を減少させることができ、それに対応して圧縮機の効率も上昇する。ここで、最小開放面積と最大開放面積との比は、圧縮機の作動条件によって任意に設定することが可能である。

一方、緩衝空間１１０の容積は、上述のように、リード溝に比較して大幅に大きい容積を有する。したがって、冷媒がリード溝を介して緩衝空間に移動して膨張することになり、吸入室に排出されなくても冷媒の圧力を低下させることができる。尚、吸入室に冷媒が過度に排出されると吸入圧が上昇し、これは、更に他の効率低下の原因になり得るが、緩衝空間を備えることで、吸入室の過度な圧力上昇も軽減することができる。また、可変リードが変位した直後には、リード溝を介して流れる冷媒の圧力が急激に上昇するため、これによる騒音の発生や流路抵抗増加などの問題が引き起こされる可能性があるが、緩衝空間によってこのような問題も解消させることができる。

図６は、本発明の図３による斜板式圧縮機に適用される可変リードの第１実施例を示す図であり、図７は、本発明の図３による斜板式圧縮機に適用される可変リードの第２実施例を示す図であり、図８、は本発明の図３による斜板式圧縮機に適用される可変リードの第３実施例を示す図である。

上述の可変リード７５２は、予め設定された圧力以上の圧力でリード溝７１２に向かって開放され、設定された圧力以下の圧力では、貫通部１００ａと連通された第１オリフィス孔７５１の一部を閉鎖することによって、クランク室２５０と吸入室３１０とに連通するオリフィス流路を縮小させる。可変リード７５２は、クランク室２５０の圧力が上昇すると開放され、可変リード７５２上にリード孔７５２ａが形成されるか、可変リード７５２が流路を一部開放する形態で形成される。

図６に示すように、可変リード７５２は、一端がサクションプレート７５０と一体に形成され、他端が延伸されて自由端として形成される。自由端の形状は、一般に円形である。ここで、自由端は、固定端の幅に比べて大きい直径を有するように形成されるが、リード溝７１２の内部に変位可能であるように、リード溝の幅よりは小さく形成される。図６において、可変リード７５２の自由端の方にリード孔７５２ａが貫通形成されており、ガスケット孔７３２は可変リード７５２の面積より小さい。

したがって、リード孔７５２ａがない場合には、ガスケット孔７３２は可変リード７５２によって完全に閉鎖されるため、冷媒の一部が常に流れるようにするためにリード孔７５２ａが形成される。リード孔７５２ａは、可変リード７５２に加えられる圧力が適用される受圧面積を縮小させる役割をするため、可変リードの応答性に影響し得る。したがって、リード孔の位置、個数、及び面積を可変リードの寸法及び材質を考慮して調節することで、可変リードの応答性を調節することができる。

一方、場合によっては、リード孔７５２ａを省略することも可能であり、この場合には、可変リードがガスケット孔を完全に覆わないように、可変リードの位置にかかわらず一部のガスケット孔が常に開放されているようにする。例えば、図７に示したように、可変リード７５２´は、一端がサクションプレート７５０上に一体に形成され、他端が延びて自由端として形成されており、自由端の形状が部分円形であることができる。尚、自由端の端部は直線形態を有するようにすることで、ガスケット孔７３２の一部分が可変リードの位置にかかわらず常に開放された状態を維持するようにする。

または、図８に示すように、可変リード７５２´´は、一端がサクションプレート７５０上に一体に形成され、他端がバー（ｂａｒ）状に延びて自由端として形成されることができる。この場合には、可変リード７５２´´の幅がガスケット孔７３２より小さく形成され、可変リードの左右側を介して冷媒が第１オリフィス孔側に移動されるように形成される。

次に、本発明の様々な実施例のうち、固定オリフィス孔がリード溝上に可変リードの方に偏って設けられた例を説明する。
図９は本発明の第２実施例による斜板式圧縮機の冷媒流路を示す斜視図であり、図１０は図９による斜板式圧縮機の主要部分を示す断面図であり、図１１は図１０及び図９による冷媒流路を示す断面図であり、図１２は図１０及び図９による冷媒流路の他の例を示す断面図である。

図９及び図１０に示すように、バルブアセンブリー７００´は、リヤハウジング３００側に挿入されるバルブプレート７１０´と、シリンダブロック１００´側に挿入されるガスケット７３０´と、これらの間に挿入されるサクションプレート７５０´と、を含んで構成される。そして、吐出アセンブリー８００´は、シリンダ内で圧縮された冷媒が所定圧力より高い場合にのみ冷媒を吐出室３３０に吐出する吐出バルブとして機能する複数のリードバルブ８１２´が設けられる吐出リード８１０´と、リードバルブ８１２´の移動量を規制するリテーナ８２２´が形成される吐出ガスケット８２０´と、を含む。

以下に、冷媒の流れを基準として説明する。
シリンダブロック１００´上には、駆動軸２３０の長さ方向に沿って貫通部１００ａ´が貫通形成される。また、貫通部１００ａ´から駆動軸２３０側に連通されるように貫通溝１００ｂ´が形成され、駆動軸２３０の周辺を介して移動する冷媒が流入するようにする。貫通部１００ａ´の位置に対応してガスケット７３０´上にガスケット孔７３２´が形成され、ガスケット孔７３２´の位置に対応してサクションプレート７５０´上に可変リード７５２´が形成される（可変リードについては後述する）。

可変リード７５２´の位置に対応して、リード溝７１２〜がバルブプレート７１０´に形成される。固定オリフィス孔に該当するオリフィス孔７１４´が、バルブプレート７１０´上に貫通形成され、冷媒孔７５４´が、オリフィス孔７１４´の位置に対応してサクションプレート７５０´上に貫通形成される。

ガスケット孔７３２´は、貫通部１００ａ´の位置に対応する位置に円形に形成され、且つガスケット７３０´上に貫通形成される。但し、ガスケット孔７３２´の形状は、冷媒が可変リード７５２´側に移動されるようにする任意の形態を有することができる。
リード溝７１２´は、冷媒の移動時に、可変リード７５２´が冷媒圧によって変形されてガスケット孔７３２´を開放する時に、可変リード７５２´が移動する空間となる一種の収容空間である。

リード溝７１２´は、バルブプレート７１０´の表面から陥入形成され、且つサクションプレート７５０´に対向する面に形成される。また、リード溝７１２´は、冷媒を第２オリフィス孔に供給する中間流路の一部を形成し、且つ可変リード７５２´の変位量を制限するリテーナとしても機能する。したがって、リード溝７１２´は、可変リード７５２´を十分に収容できる形状を有するべきであり、その深さは、可変リードの厚さ及び供給される冷媒の種類、作動圧力及び流量によって適宜選択可能である。

第１オリフィス孔７５１´は、可変リード７５２´が配置される空間により定義される。図６に示した第１実施例における第１オリフィス孔７５１と同様に、第１オリフィス孔７５１´はサクションプレート７５０´の一部を切開して形成され、その内部に可変リード７５２´が配置される。上述したように、可変リード７５２´はガスケット孔７３２より大きく形成され、冷媒は、可変リードが閉鎖された状態ではリード孔７５２ａを介して流れ、可変リードが開放された状態では第１オリフィス孔７５１´の全体を介して流れることになる。

第２オリフィス孔７１４´は、リード溝７１２´上に貫通形成され、且つ吸入室３１０と連通し得る位置に形成される。これにより、第１オリフィス孔７５１´→リード溝７１２´→第２オリフィス孔７１４´→吸入室に繋がる冷媒排出流路が定義される。そして、可変リード７５２´の作動は、上述の第１実施例と同様である。

本実施例において、図１０に示した流路の他にも、他の形態の冷媒流路を有することができる。図１１に示すように、駆動軸２３０の内部に中空流路２３２が形成される。中空流路２３２は、クランク室内に流入された油を排出するための油排出流路の一部であることができる。したがって、クランク室内の冷媒が中空流路２３２の内部に流入することができる。このように冷媒が流入した中空流路２３２は、第１実施例と同様に緩衝空間１１０内に流入する。

緩衝空間１１０内に流入した冷媒は、シリンダブロック１００´の端部に形成された貫通溝１００ｂ´を介して第１オリフィス孔７５１´に流入した後、上述のような冷媒排出流路を介して吸入室に流入することができる。

一方、図１０に示した流路と図１１に示した流路との両方を有する例も考慮し得る。図１２に示すように、貫通部１００ａ´と中空流路２３２との両方が形成されていることが分かる。したがって、クランク室内の冷媒の一部は貫通部１００ａ´に沿って、他の一部は中空流路２３２及び貫通溝１００ｂ´に沿ってそれぞれ第１オリフィス孔７５１´に流入される。

図１１及び図１２に示した流路の場合、何れも冷媒の流路上に緩衝空間が配置されているため、上述のような緩衝空間の効果を得ることができる。特に、従来の油分離流路を冷媒排出流路の一部として用いることができるため、製造工程をより短縮することができ、図１２の場合には、冷媒が供給される流路が更に拡張されているため、クランク室の冷媒をより円滑に第１オリフィス孔に流入させることができる。
ここで、可変リード７５２´としては、上述の図６から図８に示されたもののうちの任意のものを応用することができる。

図１３は、本発明による斜板式圧縮機の圧力制御効果を示すグラフである。
図１３に示すように、従来の斜板式圧縮機は、クランク室の圧力である制御圧Ｐｃと、吸入室の圧力である吸入圧Ｐｓと、の差が大きくなるにつれて、損失する冷媒ガスの量も線形に増加する。しかし、本発明の場合、制御圧Ｐｃと吸入圧Ｐｓとの差が０．５ＭＰａである時には、損失する冷媒ガスの量が約４５％減少していることが分かる。それのみならず、可変リードが完全に開放される０．１０ＭＰａまでは、従来の圧縮機に比べて吸入室に排出される冷媒の流量が少ないことが分かる。

以上で説明し図面に示した本発明の一実施例は、本発明の技術的思想を限定するものと解釈されてはならない。本発明の権利範囲は特許請求の範囲に記載した事項のみによって制限され、本発明の技術分野において通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想を様々な形態に改良及び変更することが可能である。したがって、このような改良及び変更は、それが通常の知識を有する者にとって自明なことである限り、本発明の権利範囲に属する。

Claims (27)

1. 冷媒を圧縮するピストンが収容されるシリンダブロックと、前記シリンダブロックの前方に結合され、クランク室が設けられるフロントハウジングと、吸入室と吐出室とが設けられ、前記シリンダブロックの後方に結合されるリヤハウジングと、前記リヤハウジング側に挿入されるバルブプレートと、前記シリンダブロック側に挿入されるガスケットと、前記バルブプレートと前記シリンダブロックとの間に挿入されるサクションプレートと、
   を備える斜板式圧縮機であって、
   前記クランク室内の冷媒が通過する第１オリフィス孔、前記吸入室と連通され、前記第１オリフィス孔を通過した冷媒を吸入室に吐出する第２オリフィス孔、並びに前記第１オリフィス孔及び前記第２オリフィス孔を連結する中間流路を含み、
   前記第１オリフィス孔は、冷媒の圧力に応じて開度が変化する可変リードを備える可変オリフィスモジュールを含むことを特徴とする斜板式圧縮機。
2. 前記シリンダブロック上には、前記クランク室と前記第１オリフィス孔との間で延伸される貫通部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機。
3. 前記可変リードは、一端が前記サクションプレートと一体に形成され、他端が自由端として形成されることを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機。
4. 前記第１オリフィス孔は、前記サクションプレート上に形成されることを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機。
5. 前記第１オリフィス孔は、前記可変リードの外周部の少なくとも一部に沿って形成されることを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機。
6. 前記ガスケットは、前記冷媒が通過するように前記可変リードと対向して形成されるガスケット孔を含むことを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機。
7. 前記中間流路は、前記バルブプレートに陥入形成されるリード溝を含むことを特徴とする請求項１に記載の斜板式圧縮機。
8. 前記可変リードは、前記リード溝の内部に変位するように形成されることを特徴とする請求項７に記載の斜板式圧縮機。
9. 前記中間流路は、前記リード溝と連通される緩衝空間を含むことを特徴とする請求項７に記載の斜板式圧縮機。
10. 前記緩衝空間は、前記シリンダブロックの一側端部と前記ガスケットとの間に配置されることを特徴とする請求項９に記載の斜板式圧縮機。
11. 前記緩衝空間は、前記第２オリフィス孔と連通されることを特徴とする請求項１０に記載の斜板式圧縮機。
12. 前記可変リードは、前記ガスケット孔を閉鎖できるように形成され、且つ前記ガスケット孔と対向するように貫通形成されるリード孔を含むことを特徴とする請求項６に記載の斜板式圧縮機。
13. 前記可変リードは、その位置にかかわらず前記ガスケット孔の少なくとも一部が開放されるように形成されることを特徴とする請求項６に記載の斜板式圧縮機。
14. 前記可変リードの一側端部が前記ガスケット孔の領域内に配置されることを特徴とする請求項１３に記載の斜板式圧縮機。
15. 前記可変リードの両側端部の一部が前記ガスケット孔の領域内に配置されることを特徴とする請求項１３に記載の斜板式圧縮機。
16. 冷媒を圧縮するピストンが収容されるシリンダブロックと、前記シリンダブロックの前方に結合され、クランク室が備えられるフロントハウジングと、吸入室及び吐出室が備えられ、前記シリンダブロックの後方に結合されるリヤハウジングと、を含む斜板式圧縮機であって、
    前記リヤハウジング側に挿入されるバルブプレート、及び前記バルブプレートと前記シリンダブロックとの間に挿入されるサクションプレートを備えるバルブアセンブリーと、
    前記クランク室内の冷媒が通過する第１オリフィス孔、前記吸入室と連通され、前記第１オリフィス孔を通過した冷媒を吸入室に吐出し、前記バルブプレートに形成される第２オリフィス孔、及び前記バルブプレートに形成され、前記第１オリフィス孔と第２オリフィス孔とを連結するリード溝を含み、前記第１オリフィス孔は、冷媒の圧力に応じて開度が変化される可変リードを備える可変オリフィスモジュールと、を含むことを特徴とする斜板式圧縮機。
17. 前記可変リードは、一端が前記サクションプレートと一体に形成され、他端が自由端として延びており、前記リード溝の内部で変位するように形成されることを特徴とする請求項１６に記載の斜板式圧縮機。
18. 前記可変リードは、前記第１オリフィス孔の一部を覆うように配置されることを特徴とする請求項１７に記載の斜板式圧縮機。
19. 前記クランク室と前記第１オリフィス孔との間で延伸される貫通部が前記シリンダブロックに形成されることを特徴とする請求項１６に記載の斜板式圧縮機。
20. 前記シリンダブロックに装着される駆動軸の内部に中空流路が形成されており、前記中空流路を介して冷媒が前記第１オリフィス孔に導入されることを特徴とする請求項１６に記載の斜板式圧縮機。
21. 前記中空流路と前記第１オリフィス孔との間に緩衝空間が形成されていることを特徴とする請求項２０に記載の斜板式圧縮機。
22. 前記緩衝空間は、前記シリンダブロックと前記バルブアセンブリーとの間に形成されることを特徴とする請求項２１に記載の斜板式圧縮機。
23. 前記シリンダブロック側に挿入されるガスケットを更に含み、前記ガスケットは、前記冷媒が通過するように前記可変リードと対向して形成されるガスケット孔を含むことを特徴とする請求項１６に記載の斜板式圧縮機。
24. 前記可変リードは、前記ガスケット孔を閉鎖できるように形成され、且つ前記ガスケット孔と対向するように貫通形成されるリード孔を含むことを特徴とする請求項２３に記載の斜板式圧縮機。
25. 前記可変リードは、その位置にかかわらず前記ガスケット孔の少なくとも一部が開放されるように形成されることを特徴とする請求項２３に記載の斜板式圧縮機。
26. 前記可変リードの一側端部が前記ガスケット孔の領域内に配置されることを特徴とする請求項２５に記載の斜板式圧縮機。
27. 前記可変リードの両側端部の一部が前記ガスケット孔の領域内に配置されることを特徴とする請求項２５に記載の斜板式圧縮機。

Images