JP3236253B2 - エアコン用圧縮器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアコン用圧縮器
に関し、特に、より一層簡単な構造よりなり、圧縮器の
容量調節段階を増やして、効率を向上させるエアコン用
圧縮器に関する。

【０００２】

【従来の技術】乗用車の場合とは異なり、バスのような
大型車に組み込まれたエアコンは、冷却空間が広いた
め、大容量の冷却システムを必要とする。よって、冷却
システムを構成する必須要素である圧縮器、凝縮器など
も大容量のものを要する。例えば、圧縮器の場合、通
常、複数のシリンダを備える圧縮器が用いられる。ま
た、最近開発された多くの大型エアコンは、必須要素の
他に別の温度調節のメカニズムを備える。この温度調節
メカニズムは、通常、目標温度のレベルに応じて圧縮器
における複数のシリンダのうちの一部を選択的に駆動さ
せるように設計されている。

【０００３】図１は、従来技術によるバス用エアコンの
圧縮器の一例を示した模式図である。図１に示したよう
に、圧縮器は、６つのシリンダを有するクランクケース
１０と、クランクケースカバー２０と、それらの間に介
在するカバープレート３０とを備える。圧縮器の容量を
制御するため、６つのシリンダのうちの４つは、クラン
クケース１０に設けられたアンロードバルブ４０によっ
てその作動が制御され、残りの２つのシリンダは常時作
動されるように構成されている。

【０００４】図２に示したように、カバプレート３０と
接触されるべきクランクケース１０は、吸入室１１の周
りに各々２つのシリンダと連結された３つの吐出室１
２、１３、及び１４を備え、吐出室１２と吐出室１３と
の間には吸入室１６及びバイパス室１５が位置し、吐出
室１３と吐出室１４との間には吸入室１７及びバイパス
室１８が位置する。

【０００５】図３に示したように、クランクケースカバ
ー２０は、分離板２３によって、クランクケース１０の
吸入室１１と連通する吸入流路２１と、各吐出室１２、
１３、及び１４と連通する吐出流路２２とに分けられる
ように構成されている。図４には、クランクケース１０
とクランクケースカバー２０との間に位置するカバープ
レート３０が示されている。このカバープレート３０
は、クランクケース１０の吸入室１１とクランクケース
カバー２０の吸入流路２１とを連通させる２つの吸入口
３１を備え、更に、クランクケース１０の３つの吐出室
１２、１３、及び１４をクランクケースカバー２０の吐
出流路２２に連通させる第１、第２及び第３吐出口３
２、３３及び３４を有する。

【０００６】図５及び図６に示したように、アンロード
バルブ４０が置かれるクランクケース１０上のアンロー
ドバルブの設置面には、高圧孔１９ａ及び低圧孔１９ｂ
が形成されている。ここで、高圧孔１９ａは吐出室１３
と、低圧孔１９ｂはバイパス室１８を経て吸入室１１
と、各々連通される。図６を参照すると、電流が供給さ
れない状態でのアンロードバルブ４０は、フランジャ４
７がスプリング４８によって下方に弾性的に付勢され、
バイパス室１８への流路４１ｂを閉鎖するように構成さ
れる。この場合、常時駆動される２つのシリンダからの
吐出圧力は、吐出室１３から高圧孔１９ａを経て作動流
路４１ａに流入され、ピストン４３に作用することによ
って、ピストン４３の下降によって流入孔１０ａを閉鎖
する。その結果、アンロードバルブ４０と連結された２
つのシリンダへの吸入室１７が閉鎖され、各シリンダは
圧縮の機能をしないようになる。また、もう一つの他の
アンロードバルブも電流が供給されない状態でも、それ
と関連した２つのシリンダを圧縮器の圧縮機能から除外
させる。２つのアンロードバルブの何れにも電流が供給
されない場合には、圧縮器は総容量の１／３だけ稼動さ
れるようになる。

【０００７】一方、アンロードバルブ４０のコイル４６
に電流が供給されると、プランジャ４７が上昇して迂回
流路４１ｂを開放させる。迂回流路４１ｂの開放によっ
て常時稼動される２つのシリンダの吐出圧力は、迂回流
路４１ｂ及び低圧孔１９ｂを通じて、バイパス室１８を
経て吸入室１１に作用するようになり、ピストン４３
は、スプリング４４の復元力で上昇して流入孔１０ａを
開放させる。その結果、アンロードバルブ４０と連結さ
れた２つのシリンダに冷媒が流れて、圧縮作用をするよ
うになる。同様に、また他のアンロードバルブ４０に電
流が供給されると、関連された２つのシリンダが作動
し、圧縮器は総容量で圧縮作用をするようになる。

【０００８】しかし、上述した従来技術による可変容量
圧縮器においては、６つのシリンダを通じて３段階しか
容量調節ができず、さらに、８つの室を要するため構造
が非常に複雑で、効率が低下するという不都合がある。
さらに、８つの室を吐出流路と吸入流路とに分けるた
め、クランクケースとクランクケースカバーとの間に別
のカバープレートを設けなければならないため、その構
造は一層複雑となるという欠点がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主な
目的は、吐出流路と吸入流路との間の分離のための別の
カバプレートを要せずに、２つのアンロードバルブ及び
４つのシリンダのみを用いて、より多くの段階にわたっ
て圧縮器の容量が調節でき、より簡単な構造を有する圧
縮器を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、各々が２つの圧縮シリンダより
なる第1及び第２圧縮シリンダの群を有するエアコン用
圧縮器であって、外部から冷媒が流入される吸入室と、
前記吸入室と連通する第１冷媒流入口と、前記第１圧縮
シリンダの群と連通する第１シリンダ流路とを有する第
1バルブ室と、前記吸入室と連通する第２冷媒流入口
と、前記第２圧縮シリンダの群と連通する第２シリンダ
流路とを有する第２バルブ室と、前記第１圧縮シリンダ
の群から圧縮冷媒が吐出される第１吐出室と、前記第２
圧縮シリンダの群から圧縮冷媒が吐出され、前記第１吐
出室と連通する第２吐出室と、前記第１吐出室から吐出
された冷媒の圧力を用いて、前記第１バルブ室の前記第
１シリンダ流路を一部閉鎖する第１位置と、前記第１シ
リンダ流路を完全に閉鎖する第１位置との間で作動可能
な第１バルブ手段と、前記第２吐出室から吐出された冷
媒の圧力を用いて、前記第２バルブ室の前記第２シリン
ダ流路を完全に閉鎖する第１位置と、前記第１シリンダ
流路を完全に開放する第２位置との間で作動可能な第２
バルブ手段とを有することを特徴とするエアコン用圧縮
器が提供される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施例につい
て図面を参照しながらより詳しく説明する。

【００１２】図７及び図８に示したように、本発明によ
るエアコン用圧縮器は、Ｖ字形で配列された４つのシリ
ンダを備える。クランクケース５０のバルブ設置面７１
には、各々２つずつのシリンダを制御するための第１及
び第２アンロードバルブ７０、８０が取付けられてい
る。図８に示したように、クランクケース５０の側面に
はケースカバー６０が設けられている。

【００１３】図９及び図１０に示したように、クランク
ケース５０の上部には、１つの吸入室５１が形成され、
この吸入室５１の上側に各々２つのシリンダと連通する
第１及び第２吐出室５２、５３が形成されている。ま
た、第１及び第２吐出室５２、５３の間には、吸入室５
１及び２つのシリンダと連通する第１アンロードバルブ
室５４と、吸入室５１及び他の２つのシリンダと連通す
る第２アンロードバルブ室５５とが形成されている。

【００１４】第１吐出室５２は第１高圧孔５６を通じ
て、第２吐出室５３は第２高圧孔５８を通じて、各々バ
ルブ設置面７１と連通する。吸入室５１は、第１低圧孔
５７及び第２低圧孔５９を通じてバルブ設置面７１と連
通する。

【００１５】図１１及び図１２に示したように、ケース
カバー６０のクランクケース５０との接触面には、吸入
室５１と連通するように吸入流路６１が形成され、第１
及び第２吐出室５２、５３と各々連通する第１及び第２
吐出流路６２、６３が形成されている。第１及び第２吐
出流路６２、６３は、連結流路６５により互いに連通し
ている。連結流路６５は遮断部６４によって形成され、
遮断部６４はケースカバー６０がクランクケース５０に
取付けられたとき、アンロードバルブ室５４、５５の一
壁を構成するようになる。ケースカバー６０の吸入流路
６１は、冷媒の圧縮器内への吸入通路となる吸入管路
(図示せず)と連結され、第１及び第２吐出流路６２、６
３のうち、例えば、第２吐出流路６３は圧縮された冷媒
が流出される吐出管路(図示せず)と連結される。

【００１６】図１３及び図１４には、本発明による第１
及び第２アンロードバルブ７０、８０の構造が示されて
いる。図１３に示したように、ピストン７３はライナー
７２内を、ピストン８３はライナー８２内を上下に往復
運動するようになっており、各ライナー７２、８２の下
段には連通口７２ａ、８２ａが各々形成されている。ラ
イナー７２は、連通口７２ａにより第１アンロードバル
ブ室５４と、流入口５０ａにより吸入室５１と、各々連
通するようになる。ライナー８２は、連通口８２ａによ
り第２アンロードバルブ室５５と、吸入口５０ｂにより
吸入室５１と、各々連通するようになる。

【００１７】本発明によれば、第１アンロードバルブ７
０は、内部のピストン７３が最も下降した場合、ライナ
ー７２の連通口７２ａを完全に閉鎖するのではなく、不
完全な閉鎖、即ち、所定の大きさの間隙だけ連通口７２
ａが開放されている状態にする。一方、第２アンロード
バルブ８０は、ピストン８３が最も下降した場合、冷媒
流路８２ａを完全に閉鎖する。第１及び第２アンロード
バルブ７０、８０は、各ピストン７３、８３の各ライナ
ー７２、８２の往復運動行程を除いては同一な構成を有
する。アンロードバルブの詳細構造について第２アンロ
ードバルブ８０を例として説明する。

【００１８】図１４に示したように、第２アンロードバ
ルブ８０は、吸入室５１と連通する吸入口５０ｂに同軸
に整列されるライナー８２を含む。ライナー８２には、
第２アンロードバルブ室５５と連通する連通口８２ａが
形成され、その内にはピストンが最も下降した際に、連
通口８２ａを完全に閉鎖する中空形ピストン８３が往復
運動するようになっている。ピストン８３の中空部に
は、ピストン８３の上端に設置された蓋板９０とガイド
８９のフランジ８９ａとの間にスプリング８４を配置し
て、ライナー８２の連通口８２ａを開放するようにピス
トンを上方に付勢する。

【００１９】バルブ本体８１は、クランクケース５０の
外面に設置され、上部本体９１及び下部本体９２から構
成されている。下部本体９２には、ライナー８２の内部
に位置する支持ボルト９３が適切な長さに延在するよう
に配置され、支持ボルト９３には円筒形のガイド８９が
螺合されている。下部本体９２には、クランクケース５
０の第２高圧孔５８を通じて、第２吐出室５３と連通し
て高圧の冷媒をライナー８２の内部に誘導する作動流路
９２ａと、クランクケース５０の第２低圧孔５９に整列
され吸入室５１と連通する迂回流路９２ｂとが形成され
ている。

【００２０】上部本体９１はコイルハウジング８５と、
コイルハウジング８５内のコイル８６と、コイル内に形
成された円筒形スロット９１ａとを含む。円筒形スロッ
ト９１ａは、各流路５８、５９、９２ａと連通するよう
に形成されており、その中には、フランジャ８７が往復
運動可能に設置され、スプリング８８によって下方に付
勢されている。

【００２１】このように構成された本発明の第２アンロ
ードバルブ８０は、コイル８６に電流が供給されない場
合、スプリング８８によって下方に付勢されたプランジ
ャ８７が迂回流路９２ｂを閉鎖することによって、シリ
ンダの吐出圧が作動流路９２ａを経てピストン８３上に
作用し、ピストン８３が下降し、連通口８２ａを閉鎖す
ることになる。一方、コイル８６に電流が供給される場
合には、反対にコイル８６の磁気力によってフランジャ
８７が上昇し、迂回流路９２ｂを開放し、ピストン８３
の上部に作用する吐出圧力が取除かれることによって、
ピストン８３がスプリング８４により上方に復帰して連
通口８２ａを開放するようになる。上述したように構成
された本発明のエアコン用圧縮器の動作を図１５〜１８
を参照して説明する。

【００２２】図１５には、第１及び第２アンロードバル
ブ７０、８０ともに電流が印加されない状態の模式図が
示されている。この場合、外部から吸入室５１に流入さ
れた冷媒は、流入口５０ａを通じてライナー７２内に流
入され、一部開放された連通口７２ａを通じて第１アン
ロードバルブ室５４内に流入され、第１アンロードバル
ブ室５４が連通する２つのシリンダに吸入される。これ
によって、２つのシリンダ内で冷媒が圧縮され、圧縮さ
れた冷媒は、第１吐出室５２に吐出される。第１吐出室
５２に吐出された冷媒圧力の一部は、第１高圧孔５６を
通じて第１アンロードバルブ７０内に作用するようにな
る。電源オフ状態における第１アンロードバルブ７０
は、第１低圧孔５７側の流路が閉鎖されることによっ
て、冷媒の圧力がピストン７３に作用してピストン７３
を下降させる。この場合、本発明による構造上、ピスト
ン７３は、最も下降しても連通口７２ａの一部のみを閉
鎖し、残りの部分は開放状態にし、冷媒は吸入室５１か
ら第１アンロードバルブ室５４を経て連通された２つの
シリンダに流入し続ける。連通口７２ａの開放の程度
は、一部開放された連通口７２ａを通じて２つのシリン
ダに吸入される冷媒の量が、同一の時間の間、完全に開
放された連通口７２ａを通じて流入される冷媒の量の半
分になるように開放する。例えば、通常の冷媒流入圧力
における連通口７２ａの直径が１４ｍｍである場合、開
放の隙間を約７ｍｍ程度で保持すれば、連通口７２ａが
完全開放された場合に比べて半分の冷媒が流入され得
る。

【００２３】一方、第１吐出室５２の冷媒圧力のまた他
の一部は、連通流路６５、第２吐出室５３、第２高圧孔
５８を経て、第２アンロードバルブ８０内に作用する。
第１アンロードバルブ７０と同一に電流が供給されない
第２アンロードバルブ８０では、プランジャ８７が迂回
流路９２ｂを閉鎖することによって、冷媒の圧力は、ピ
ストン８３に作用して連通口８２ａを完全に閉鎖するよ
うになり、結果的に一つのシリンダのみに作動する効果
を奏する。

【００２４】図１６に示したように、電流が第１アンロ
ードバルブ７０のみに供給された場合には、シリンダの
吐出圧力は、第１高圧孔５６、第１アンロードバルブ７
０及び第１低圧孔５７を通じて、吸入室５１にバイパス
されることによって、第１アンロードバルブ７０の連通
口７２ａを完全に開放する。一方、連通流路６５を通じ
て第２吐出室に作用される吐出圧力は、第２高圧孔８２
ａ及び第２アンロードバルブ８０の作動流路９２ａを経
てピストン８３に作動して、連通口８２ａを完全に閉鎖
する。結局、連通口７２ａは完全に開放され、連通口８
２ａは完全に閉鎖され、４つのシリンダのうちの２つの
シリンダのみ作動される。

【００２５】図１７には、電流が第２アンロードバルブ
８０のコイルのみに供給された場合の模式図が示されて
いる。この場合、第１アンロードバルブ７０の連通口７
２ａは一部開放状態であり、第２アンロードバルブ８０
の連通口８２ａは完全に開放され、結果的に３つのシリ
ンダが用いられる効果を得ることができる。

【００２６】図１８には、電流が第１及び第２アンロー
ドバルブ７０、８０ともに供給された場合の模式図が示
されている。この場合、第１及び第２アンロードバルブ
の連通口７２ａ、８２ａともが完全に開放され、４つの
シリンダのすべてが圧縮機能を果たすようになる。

【００２７】上記において、本発明の好適な実施の形態
について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。

【００２８】

【発明の効果】従って、本発明によれば、４つのシリン
ダを通じて圧縮器の容量を４段階にわたって調節でき、
従来に比べて別途の分離板が不要で、構造がより一層簡
単であり、クランクケースに５つの室のみを設けても同
一の機能を果たし得るので、効率性もより一層向上させ
ることができる

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術による圧縮器の一例を示した模式図。

【図２】従来技術による圧縮器のクランクケースの断面
図。

【図３】従来技術による圧縮器のクランクケースカバの
断面図。

【図４】従来技術による圧縮器におけるクランクケース
カバとクランクケースとの間に位置するカバー板の断面
図。

【図５】従来技術による圧縮器のアンロードバルブが位
置する部分を示した模式図。

【図６】従来技術による圧縮器に用いられるアンロード
バルブの断面図。

【図７】本発明による圧縮器の断面図。

【図８】本発明による圧縮器の部分断面図。

【図９】本発明による圧縮器のクランクケースの断面
図。

【図１０】本発明による圧縮器のクランクケースの平面
図。

【図１１】本発明による圧縮器のケースカバの前面図。

【図１２】本発明による圧縮器のケースカバの側面図。

【図１３】本発明による圧縮器に用いられた第１及び第
２アンロードバルブの部分断面図。

【図１４】本発明による圧縮器に用いられる第２アンロ
ードバルブの断面図。

【図１５】本発明の圧縮器の作動を説明するための部分
断面図。

【図１６】本発明の圧縮器の作動を説明するための部分
断面図。

【図１７】本発明の圧縮器の作動を説明するための部分
断面図。

【図１８】本発明の圧縮器の作動を説明するための部分
断面図。

【符号の説明】

５０ クランクケース ５１ 吸入室 ５２ 第１吐出室 ５３ 第２吐出室 ５４ 第１アンロードバルブ室 ５５ 第２アンロードバルブ室 ５６ 第１高圧孔 ５７ 第１低圧孔 ５８ 第２高圧孔 ５９ 第２低圧孔 ６０ ケースカバー ７０ 第１アンロードバルブ ８０ 第２アンロードバルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04B 49/00 - 51/00 F04B 27/04 F16K 31/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々が２つの圧縮シリンダよりなる第
   １及び第２圧縮シリンダの群を有するエアコン用往復圧
   縮器であって、 外部から冷媒が流入される吸入室（５１）と、 前記吸入室と連通する第１冷媒流入口（５０ａ）を有
   し、前記第１圧縮シリンダの群と連通する第１バルブ室
   （５４）と、 前記第１圧縮シリンダの群からの圧縮された前記冷媒が
   吐出される第１吐出室（５２）と、 前記第１バルブ室（５４）内に、前記第１冷媒流入口に
   延設されて前記第１バルブ室（５４）と個別の空間を形
   成し、前記第１バルブ室（５４）と連通する第１連通口
   （７２ａ）を備える第１ライナー（７２）と、 前記第１ライナー（７２）内に、前記第１連通口（７２
   ａ）を部分的に開放する第１位置と、前記第１連通口
   （７２ａ）を完全に開放する第２位置との間で往復運動
   可能に配置される第１ピストン（７３）と、 前記第１ピストン（７３）を前記第２位置に付勢する第
   １弾性手段と、 前記第１吐出室と連通する第１吐出室連通流路と、 前記第１吐出室連通流路と連通され、前記吸入室と連通
   する第１吸入室連通流路と、 前記第１吐出室連通流路を連通され、前記第１吐出室か
   らの圧縮された前記冷媒が前記第１ピストンの上面に作
   用して、前記第１ピストンを前記第１位置に付勢する第
   １ピストン加圧流路と、 前記第１吸入室連通流路を選択的に閉鎖する第１吸入室
   閉鎖手段（７０）と、 前記吸入室と連通する第２冷媒流入口（５０ｂ）を有
   し、前記第２圧縮シリンダの群と連通する第２バルブ室
   （５５）と、 前記第２圧縮シリンダの群からの圧縮された前記冷媒が
   吐出され、前記第１吐出室と連通する第１吐出室（５
   ３）と、 前記第２バルブ室（５５）内に、前記第２冷媒流入口
   （５０ｂ）に延設されて前記第２バルブ室（５５）と別
   個の空間を形成し、前記第２バルブ室（５５）と連通す
   る第２連通口（８２ａ）を有する第２ライナー（８２）
   と、 前記第２ライナー（８２）内に、前記第２連通口（８２
   ａ）を完全に閉鎖する第１位置と、前記第２連通口（８
   ２ａ）を完全に開放する第２位置との間で往復運動可能
   に設置される第２ピストン（８３）と、 前記第２ピストン（８３）を前記第２位置に付勢する第
   ２弾性手段（８４）と、 前記第２吐出室（５３）と連通する第２吐出室連通流路
   （Ａ）と、 前記第２吐出室連通流路（Ａ）と連通され、前記吸入室
   （５１）と連通する第２吸入室連通流路（２９ｂ）と、 前記第２吐出室連通流路（Ａ）と連通され、前記第２吐
   出室（５３）からの圧縮された前記冷媒を前記第２ピス
   トン（８３）の上面に作用させて、前記第２ピストン
   （８３）を前記第１位置に付勢する第２ピストン加圧流
   路（９２ａ）と、 前記第２吸入室連通流路（２９ｂ）を選択的に閉鎖する
   第２吸入室閉鎖手段（８０）とを有することを特徴とす
   るエアコン用往復圧縮器。
2. 【請求項２】 前記第１吸入室閉鎖手段（７０）が、 前記第１吸入室連通流路を閉鎖する第１位置と、前記第
   １吸入室連通流路を開放する第２位置との間で往復運動
   するプランジャと、 前記プランジャを前記第２位置に付勢するコイルと、 前記プランジャを前記第１位置に付勢する弾性手段とを
   含むことを特徴とする請求項１に記載のエアコン用往復
   圧縮器。
3. 【請求項３】 前記第２吸入閉鎖手段（８０）が、 前記第２吸入室連通流路（２９ｂ）を閉鎖する第１位置
   と、前記第２吸入室連通流路（２９ｂ）を開放する第２
   位置との間で往復運動するプランジャ（８７）と、 前記プランジャを前記第２位置に付勢するコイル（８
   ６）と、 前記プランジャを前記第１位置に付勢する弾性手段（８
   ８）とを含むことを特徴とする請求項１に記載のエアコ
   ン用往復圧縮器。
4. 【請求項４】 前記第１吸入室（５１）と連通するよ
   うに形成された吸入流路（６１）と、 各々が前記第１及び第２吐出室（５２、５３）と連通す
   るように形成された第１及び第２吐出流路（６２、６
   ３）と、 前記第１及び第２吐出流路（６２、６３）を相互接続さ
   せる連結流路（６５）と、 前記連通流路（６５）を形成する部分として、前記第１
   及び第２バルブ室の一壁を構成する遮断部を有するクラ
   ンクケースカバー（６０）を更に含むことを特徴とする
   請求項１に記載のエアコン用往復圧縮器。