JP2534109Y2 - 空調用可変容量コンプレッサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は空調用可変容量コンプレ
ッサに係り、特にクランク室の潤滑機構を改良した空調
用可変容量コンプレッサに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の空調用の可変容量形コンプ
レッサの一例を示す。この可変容量形コンプレッサ１０
は、ケーシング１１内に画成されたクランク室２０にコ
ントロールバルブ２１を介して吸入圧力または吐出圧力
を導いて吐出容量を制御し、冷媒の吸入吐出を行うもの
である。同図において、コンプレッサ１０のケ−シング
１１内には、エンジンにより駆動される回転軸１２が設
けられ、この回転軸１２には、これと一体に回転するド
ライブハブ１３と、球軸受１４により軸方向移動可能に
かつ揺動運動可能にロ−タリ−ドライブプレ−ト（斜
板）１５が装着されている。これにより、ロ−タリ−ド
ライブプレ−ト１５は回転軸１２上を摺動しつつ傾動す
る。ロ−タリ−ドライブプレート１５のジャ−ナル１５
ａには、ノンロ−タリ−ワップル１６が装着され、この
ノンロ−タリ−ワップル１６には、シリンダブロック１
７内を摺動するピストン１８がロッド１８ａを介して連
結される。そして、ロ−タリ−ドライブプレ−ト１５が
回転するとピストン１８が往復動し、吸入側室１９ｓか
らシリンダ室へ吸い込まれた冷媒を吐出側室１９ｄへ送
り出す。

【０００３】ところで、一般に、コンプレッサ１０を高
負荷状態で運転すると、クランク室２０内の各摺動部に
おける潤滑状態が悪くなり、クランク室内の温度が上昇
する。そこで従来から、図６に示されているように吐出
側室１９ｄとクランク室２０とを連通通路２２で連絡
し、吐出側室１９ｄから冷媒（圧縮性流体）と潤滑油が
混合された吐出流体をクランク室２０内に導くようにな
っている（特開平１−１４２２７７号公報等）。なお、
図６中、矢印は潤滑油の流れを示す。図７はクランク室
内に導入される吐出流体が増すとクランク室内の温度が
低下することを示すグラフである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところで、このような
コンプレッサ１０においては、その運転状態にかかわり
なく、クランク室２０内に冷媒と混合された一定量の潤
滑油が導入される構造になっており、クランク室２０内
の各摺動部の潤滑状態が良好な場合にも、一定量の潤滑
油はクランク室２０内に強制的に導入されている。

【０００５】図８のグラフは、図６に示したコンプレッ
サ１０の回転数に対する体積効率の関係を表したグラフ
であり、実線Ｌは連通通路２２を設けない場合の体積効
率を表し、一点鎖線Ｌ’は連通通路２２を設けた場合の
体積効率を示している。このグラフによると、コンプレ
ッサ１０の回転軸１２の回転数が低いほど体積効率は良
好で、回転数が高くなると体積効率が低下することがわ
かる。またこのグラフは、連通通路２２を設けるとコン
プレッサ１０の全回転数領域で体積効率が低下すること
も示している。

【０００６】すなわち、図６に示すコンプレッサ１０に
あっては、回転数が低く低負荷状態で運転している場
合、換言すると潤滑油の供給の必要性が低い場合にも、
連通通路２２を通って冷媒と潤滑油の混合流体が一定量
供給されており、低負荷時の体積効率が悪いという欠点
があった。

【０００７】本考案の目的は、クランク室の潤滑状態を
良好に保ちながら、低負荷状態で運転している際の体積
効率を向上させた空調用可変容量コンプレッサを提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１によ
り本考案を説明すると、本考案は、潤滑油を混入した吐
出冷媒を吐出室側１９ｄから連通通路２２を介してクラ
ンク室２０へ導くことにより潤滑を行う可変容量コンプ
レッサに適用される。そして、連通通路２５にクランク
室２０の温度変化を検出して開閉する弁装置４０を設け
ることにより、上述の目的が達成される。

【０００９】

【作用】コンプレッサ１０は、圧縮冷媒を吐出室１９ｄ
を経て外部へ吐出するが、この吐出冷媒の一部は吐出室
から連通通路２２を通ってクランク室２０に導かれる。
この吐出冷媒には潤滑油が混入されており、この潤滑油
はクランク室２０内の各摺動部の潤滑を行うが、この連
通通路２２にはクランク室２０内の温度を検出して開閉
する弁装置４０が配設されている。したがって、クラン
ク室２０内の潤滑状態が悪くなって温度が上昇すると、
弁装置４０が開いて連通通路２２が開き、潤滑油を含ん
だ吐出冷媒がクランク室２０内に導かれる。一方、クラ
ンク室２０内の潤滑状態が良好で温度が低い場合には、
弁装置４０は閉じ側に駆動され、潤滑油を含む吐出冷媒
のクランク室２０への流入量が低減されもしくはゼロと
なり、コンプレッサ１０の体積効率が向上する。

【００１０】なお、本考案の構成を説明する手段及び作
用の項では、本考案を分かり易くするために実施例の図
を用いたが、これにより本考案が実施例に限定されるも
のではない。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の好適な一実施例を図１〜図４
を参照しながら詳細に説明する。図６の従来例と同様な
箇所には同一の符号を付して相違点を主に説明する。図
１は本考案を適用した空調用の斜板式可変容量形コンプ
レッサの実施例を示す縦断面図であり、図１のコンプレ
ッサが従来例と異なるのは、連通通路２２の出口に弁装
置４０が配設されている点である。。この弁装置４０
は、図２に拡大して示されているように、連通通路２２
の開口部２２ａに配設された作動部であるベース板４０
ａと、このベース板４０ａの内側でこれと別体に配置さ
れる弁本体４０ｂとからなっている。

【００１２】具体的には、弁本体４０ｂは連通通路２２
の内側へ向かって延びており、先端部が徐々に縮幅した
円錐形を呈するように形成されている。一方、ベース板
４０ａは本実施例にあっては、例えば熱膨張率の異なる
２枚の金属板を接合して形成したいわゆるバイメタルが
用いられている。このバイメタルを構成する２枚の金属
板のうち、図において右側の板は左側の金属板と比較し
て熱膨張率が大きいものが使用されている。また、連通
通路の開口部２２ａには段部２２ｂが形成されていて、
この段部２２ｂと、弁本体４０ｂの基部に設けられたフ
ランジ４０ｃとの間にはコイルスプリング４０ｄが介設
されている。このコイルスプリング４０ｄにより、弁本
体４０ｂは図において右方向（弁装置４０の開く方向）
に向かって付勢されている。

【００１３】本実施例は以上のように構成されており、
クランク室２０内の潤滑状態が不良で室内温度が上昇す
ると、弁装置４０のバイメタル製ベース板４０ａは、そ
の外側（図において右側）に向かって突出するように湾
曲する。これに伴い、弁本体４０ｂは、コイルスプリン
グ４０ｄの付勢力により図において右方向に移動するか
ら、弁装置４０は開くことになり、連通通路２２からク
ランク室２０内に導入される潤滑油を含んだ吐出冷媒の
流量が、クランク室２０の温度が上昇するにしたがって
増加し、これにより各摺動部の潤滑状態が改善されると
ともに、クランク室内の温度が低下する。

【００１４】一方、クランク室２０内の各摺動部の潤滑
状態が良好な場合、すなわちコンプレッサ１０が低負荷
状態で運転していてクランク室２０内の温度が低い場合
には、弁装置４０のベース板４０ａは平板状態となる。
このため、弁本体４０ｂはベース板４０ａにより、コイ
ルスプリング４０ｄの付勢力に抗して内側（図において
左側）に移動せしめられるから、その先端部が連通通路
２２を塞ぎ、弁装置４０は閉成される。これにより、ク
ランク室２０内に吐出冷媒が流入しなくなるので、コン
プレッサ１０の体積効率は良好となる。

【００１５】なお、図５のグラフにおいて、実線Ａはク
ランク室２０内の温度と弁装置４０の開度との関係を示
しており、クランク室２０内の温度の温度が上昇する
と、弁装置４０のベース板４０ａが次第に湾曲する。こ
れに伴い弁本体４０ｂの円錐形先端部が連通通路２２か
ら徐々に離間し、クランク室２０内へ導入される潤滑油
を次第に増加させるようになっている。

【００１６】図３は、弁装置を電磁弁１４０で構成した
変形例を示す拡大図である。この電磁弁１４０は、コイ
ル１４０ａと、このコイル１４０ａ内に図において上下
方向に進退可能に挿入された導体板１４０ｂとからなっ
ており、導体板１４０ｂには連通通路２２とほぼ同径の
開口１４０ｃが形成されている。

【００１７】さらに、クランク室２０内には図示しない
温度センサが配設されていて、このセンサがクランク室
２０内が所定の温度以上であることを検出すると、セン
サは例えばＨレベルの信号を生成し、この信号は適宜の
処理回路を経て、コイル１４０ａに通電される。このた
め、図示するように弁装置１４０の導体板１４０ａは、
電磁力で下方に引張られて開口１４０ｃが連通通路２２
と一致する位置で保持され、この連通通路２２を介して
クランク室２０内に潤滑油を含んだ冷媒が導入される。

【００１８】クランク室２０内の温度が下降し、これを
センサが検出した場合には、このセンサが例えばＬレベ
ルの信号を生成し、この信号は適宜の処理回路を経て、
コイル１４０ａへの通電が断たれる。これにより、導体
板１４０ｃは図において上方へ摺動し、その開口１４０
ｃと連通通路２２の位置がずれるので、図５のグラフの
鎖線Ｂに示すように、弁装置１４０は閉成される。した
がって、吐出冷媒は、連通通路２２の開口部で止めら
れ、クランク室２０内に導入されなくなる。すなわち、
クランク室２０内の温度が所定値以下のときには潤滑油
を含んだ冷媒がクランク室２０へ導入されず体積効率が
向上する。

【００１９】図４は、さらに他の弁装置の構成例を示し
ている。この弁装置２４０は、図において下端側を自由
端とした金属製弁本体２４０ａにより構成されている。
この弁本体２４０ａは、本実施例にあっては、二方向性
の形状記憶合金で形成されており、クランク室２０内が
所定の変態点温度以上に上昇すると、下端側がクランク
室２０内に向かって矢印方向へ湾曲するようになってい
る。これにより、連通通路２２から吐出冷媒がクランク
室２０内へ導入さる。また、クランク室２０内の温度が
所定温度以下に下降すると、弁本体２４０ａの下端側は
矢印と反対の方向にもどり、図示するように連通通路２
２を塞ぎ、弁装置２４０は閉成される。かくして、この
弁装置２４０にあっても、図５のグラフにて実線Ａで示
すようにクランク室２０内の温度変化に応じて弁の開度
が調節されることになる。

【００２０】尚、上述の実施例にあっては、斜板形の可
変容量コンプレッサについて説明したが、本考案が斜軸
形の可変容量コンプレッサにも適用できる。また弁装置
は、図２〜図４にて説明した構成のものに限られるわけ
ではなく、クランク室２０内の温度変化に応じて開閉で
きる種々の構造のものを採用できる。

【００２１】

【考案の効果】本考案によれば、潤滑油を含んだ吐出冷
媒をクランク室内に導く連通通路に弁装置を配設し、こ
の弁装置をクランク室内の温度変化に応じて開閉するよ
うにしたので、コンプレッサが高負荷状態で運転されて
いるときには潤滑油の導入によってクランク室の潤滑状
態を良好に保ちながら、低負荷状態で運転している際に
は潤滑油の導入量が低減もしくは導入が停止されて体積
効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る可変容量コンプレッサを
示す縦断面。

【図２】図１の実施例の弁装置を示す拡大図。

【図３】図２の弁装置の変形例を示す拡大図。

【図４】図２の弁装置の他の変形例を示す拡大図。

【図５】クランク室内温度と弁装置の弁の開度との関係
を示すグラフ。

【図６】従来の可変容量コンプレッサの一例を示す縦断
面図。

【図７】図６のコンプレッサにおけるクランク室内温度
と冷媒の導入，吐出量との関係を示すグラフ。

【図８】コンプレッサの回転軸の回転数と、冷媒の導
入，吐出の体積効率との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１０ 可変容量コンプレッサ １９ｄ 吐出室 ２０ クランク室 ２２ 連通通路 ４０，１４０，２４０ 弁装置

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 潤滑油が混入された吐出冷媒を吐出室側
   から連通通路を介してクランク室へ導くことにより潤滑
   を行う可変容量コンプレッサにおいて、 前記連通通路にクランク室の温度変化を検出して開閉す
   る弁装置を配設したことを特徴とする空調用可変容量コ
   ンプレッサ。