JP4160407B2 - Variable capacity swash plate compressor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランク室内の圧力と吸入圧とのピストンを介した差に応じて斜板の傾角を制御する可変容量斜板式圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両用空調システムに用いられる冷房回路には、最近、可変容量斜板式圧縮機が組み込まれることが多くなってきた。この圧縮機として、図4に示すような構造のものが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
【0003】
この圧縮機は、複数のシリンダボア101及びクランク室102を有する第1のハウジング103と、各シリンダボア101にスライド自在に収容されたピストン104と、シリンダボア101に吸入弁105を介して連通する吸入室106及び吐出弁107を介して連通する吐出室108を有する第2のハウジング109と、クランク室102内に収容されて各ピストン104と連結され且つ該ピストン104を挟んでのクランク室102内の圧力と吸入圧との差により傾角が制御される斜板110と、クランク室102内の圧力を調整することで斜板110の傾角を制御する容量制御手段111と、を備えている。
【0004】
ここで、容量制御手段111は、吐出圧領域の圧力をクランク室102に導入する圧力導入通路112と、該圧力導入通路112の途中に介在されて圧力導入通路112を開閉制御する容量制御弁113と、クランク室102内の圧力を吸入圧領域に導出する固定絞り114を備えた圧力導出通路115とで構成されている。
【0005】
この圧縮機では、容量制御弁113が開き、クランク室102に吐出圧領域の圧力が導入されると、ピストン104に作用する背圧の上昇により、斜板110の傾角が小さくなり、ピストンストロークが小さくなって吐出容量が低下する。また、容量制御弁113が閉じ、クランク室102に吐出圧領域の圧力が導入されなくなると、ピストン104に作用する背圧の降下により、斜板110の傾角が大きくなり、ピストンストロークが大きくなって吐出容量が上昇する。
【0006】
例えば、容量制御弁113がベローズ式のものである場合は、冷房負荷が小さいとき、吸入圧が低くなるため、ベローズが伸長して容量制御弁113が開き、吐出圧がクランク室102に導入されて、ピストンストロークが小となり吐出容量が減少する。また、冷房負荷が大きいとき、吸入圧が高くなるため、ベローズが収縮して容量制御弁113が閉じ、吐出圧がクランク室102に導入されなくなって、ピストンストロークが大となり吐出容量が増大する。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−250277号公報(図1)
【0008】
【特許文献2】
特許3289454号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の圧縮機では、圧縮機の作動停止中における車両の放置状態(外気の状態など)によって、クランク室102内に液冷媒が多く溜まり、次にエアコンをONした時に、クランク室102内の液冷媒が抜けづらくなることによって、斜板110の起動性が悪化し(斜板起動遅れが生じ)、エアコンが冷風を出すのに時間がかかるという問題があった。
【0010】
そこで、液冷媒をクランク室102から速く抜くために、クランク室102から吸入室106への圧力導出通路115の通路断面積をできるだけ大きくすることが試みられているが、通常運転時の性能を考えるとそれには限界があった。即ち、圧力導出通路115の通路断面積を広げて液冷媒の抜けを良くすると、低負荷運転時にクランク室102に対する高圧の導入量が不足してしまう現象が発生し、クランク室102内の圧力を保てなくなり、その結果、斜板110の傾角が大のまま、つまり、吐出容量が大のまま運転が推移し、蒸発器の凍結等の不具合を発生するおそれがあった。
【0011】
従って、例えば低負荷運転によりデミストを行っているときに、冷房が効き過ぎて凍結の問題が発生することがあった。
【0012】
本発明は、上記事情を考慮し、斜板の起動性とデミスト性能を両立させることのできる可変容量斜板式圧縮機を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、複数のシリンダボア及びクランク室を有する第1のハウジングと、各シリンダボアにスライド自在に収容されたピストンと、シリンダボアに吸入弁を介して連通する吸入室及び吐出弁を介して連通する吐出室を有する第2のハウジングと、クランク室内に収容されて各ピストンと連結され且つ該ピストンを挟んだクランク室内の圧力と吸入圧との差により傾角が制御される斜板と、クランク室内の圧力を調整することで斜板の傾角を制御する容量制御手段と、を備え、前記容量制御手段が、吐出圧領域の圧力をクランク室に導入する圧力導入通路と、該圧力導入通路の途中に介在されて圧力導入通路を開閉制御する容量制御弁と、クランク室内の圧力を吸入圧領域に導出する圧力導出通路と、で構成された可変容量斜板式圧縮機において、前記圧力導出通路として、常時開放の固定絞り付きの第1の圧力導出通路と、前記圧力導入通路に介在された容量制御弁が閉側に作動したときに開となり容量制御弁が開側に作動したときに閉となる開閉弁を備えた第2の圧力導出通路と、前記圧力導入通路の途中に前記開閉弁の機能を果たす流路切換弁を設け、該流路切換弁は、前記圧力導入通路における流路切換弁よりも上流側の第1通路と、同下流側の第2通路と、前記固定絞りよりも吸入室側において前記第1の圧力導入通路に連通する第3通路と、を相互に連通及び遮断するものであって、前記容量制御弁が閉側に作動したときに、第1の切換位置に操作されることで前記第2通路と第3通路とを連通すると共に第1通路を遮断し、前記容量制御弁が開側に作動したときに、第2の切換位置に操作されることで前記第1通路と第2通路とを連通すると共に第3通路を遮断する機能を有し、流路切換弁が前記第1の切換位置に操作されたときの前記第2通路と第3通路とが、前記第2の圧力導出通路の役割を果たすことを特徴とする。
【0015】
請求項2の発明は、請求項1記載の可変容量斜板式圧縮機であって、前記流路切換弁は、流路を切り換える弁体と該弁体を一定方向に付勢するバネよりなり、且つ、前記流路切換弁は、前記圧力導入通路に介在された容量制御弁が閉側に作動したときに、前記第1通路の圧力の低下に伴ってバネの力で弁体が第1の切換位置に変位させられることで、前記第2通路と第3通路とを連通すると共に第1通路を遮断し、容量制御弁が開側に作動したときに、前記第1通路の圧力の上昇によりバネの力に抗して弁体が第2の切換位置に変位させられることで、前記第1通路と第2通路とを連通すると共に第3通路を遮断するものであることを特徴とする。
【0016】
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2記載の可変容量斜板式圧縮機であって、前記圧力導入通路の下流部が、前記斜板に連結されたドライブシャフトの内部を通り該シャフトの外周面に開口していることを特徴とする。
【0017】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、エアコン始動時などの高負荷運転時には、容量制御弁が閉側に作動するのに伴って第2の圧力導出通路が開通となるので、第1の圧力導出通路に加えて、第2の圧力導出通路からもクランク室内の圧力を抜くことができる。従って、実質的に圧力導出通路の通路断面積が増加することによってクランク室内の圧力を速く抜くことができ、斜板の起動性を高めて、特に始動時の冷房性能を向上させることができる。また、要求温度に近くなった状態などでの低負荷運転時には、容量制御弁の開側への作動に伴って第2の圧力導出通路が閉鎖となるので、固定絞りを備えた第1の圧力導出通路だけからクランク室内の圧力が抜けることになる。従って、クランク室の圧力が抜けづらくなることによって、クランク室内の圧力が不足することがなくなり、斜板の傾角が小さいまま保持され、低吐出容量が維持されることで、凍結等の不具合が発生しなくなる。従って、本発明によれば、デミスト性能(凍結せずに冷却による除湿能力を維持する性能)を保持しながら、圧縮機始動時の斜板の動作性能の向上を図ることができ、エアコンON時の冷房力がアップする。また、圧力導入通路の途中に流路切換弁を設け、容量制御弁が閉側に作動した際に、その流路切換弁で分割される下流側の第2通路を第2の圧力導出通路の一部として共用するので、その共用する分だけ、第2の圧力導出通路の余分な加工を減らせる。従って、無理な加工をせずに第2の圧力導出通路を確保することができ、広めの通路断面積の確保も容易となる。
【0019】
つまり、従来の圧縮機では、圧力導入通路は圧力導入にだけ使用し、圧力導出通路は圧力導出にだけ使用するものであったが、請求項1の発明では、圧力導入通路を使用しないとき(クランク室への圧力導入を行わないとき)に、圧力導入通路の一部(下流側の第2通路)を第2の圧力導出通路の一部として使用するようにしている。従って、第2の圧力導出通路を無理にレイアウトする必要がなくなり、加工が容易になる上、通路断面積の確保も容易になる。
【0020】
請求項2の発明によれば、その流路切換弁を弁体とバネとで構成し、圧力導入通路の上流側(第1通路)の圧力によって自動的に流路切り換えが行われるようにしたので、構成が単純でコストがかからなくなる。つまり、前の請求項1の発明においては、例えば、電磁式の流路切換弁の使用も可能性として含まれていたが、請求項2の発明では、弁体とバネとで構成した単純な構造の流路切換弁を使用することによって、コストダウンを図っているのである。
【0021】
請求項3の発明によれば、圧力導入通路の下流部をドライブシャフトの内部を通して該シャフトの外周面に開口させているので、ドライブシャフトの回転による遠心力によって、周囲に万遍なく潤滑油の含まれた冷媒を振りまくことができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0023】
図1は実施形態の可変容量斜板式圧縮機の全体構成を示す断面図であり、図において1は圧縮機のハウジングである。このハウジング1は、複数のシリンダボア3を有するシリンダブロック2と、このシリンダブロック2の前端面に接合され、該シリンダブロック2との間にクランク室5を形成するフロントハウジング4と、シリンダブロック2の後端面にバルブプレート9を介して接合されることで吸入室7及び吐出室8を形成するリアハウジング6とを備えている。これらシリンダブロック2とフロントハウジング4とリアハウジング6は、スルーボルトBによって固定されている。ここでは、シリンダブロック2とフロントハウジング4が第1のハウジングに相当し、リアハウジング6が第2のハウジングに相当する。
【0024】
バルブプレート9は、シリンダボア3と吸入室7とを連通する吸入孔11と、シリンダボア3と吐出室8とを連通する吐出孔12とを備えている。バルブプレート9のシリンダブロック2側には、吸入孔11を開閉するリード弁(吸入弁)13vを有する金属製の吸入板13が設けられ、一方、バルブプレート9のリアハウジング6側には、吐出孔12を開閉するリード弁(吐出弁)14vを有する金属製の吐出板14と、該吐出板14を保持すると共にそのリード弁14vの開限を規制するリテーナ15とが設けられている。
【0025】
シリンダブロック2及びフロントハウジング4の中心部には、ドライブシャフトSの軸受17、18を有するシャフト支持孔が設けられ、ドライブシャフトSがクランク室5内で回転自在に支持されている。ドライブシャフトSの前端はフロントハウジング4から外部へ突出しており、この突出端には電磁クラッチ50を介してプーリ51が固定されている。プーリ51は、図示略のベルトを介して車両エンジンと連結され、エンジンの回転を受けて、電気クラッチ50を介してドライブシャフトSに動力を伝える。
【0026】
クランク室5の内部には、ドライブシャフトSに固設したドライブプレート21と、ドライブシャフトSに摺動自在に嵌装したスリーブ22にピン23により揺動自在に連結したジャーナル24と、該ジャーナル24のボス部25に軸受20を介して固定された斜板26とが備わっている。ドライブプレート21とジャーナル24は、それらのヒンジアーム21h、24hを弧状の長孔27とピン28とを介して連結することで、斜板26の揺動を規制している。また、ドライブプレート21と斜板26との間には傾角減少バネ19が介在されている。傾角減少バネ19は斜板26の傾角を減少する方向へ斜板26を付勢している。
【0027】
各シリンダボア3に収容されたピストン29は、連結ロッド30を介して斜板26に連結され、ドライブシャフトSの回転運動を原動力としてピストン運動する。圧縮機の基本機能は、このピストン29のピストン運動により、吸入室7及び吸入孔11を介してシリンダボア3に吸入した冷媒を圧縮し、シリンダボア3から吐出孔12を介して吐出室8に吐出するというものである。
【0028】
この吐出容量を可変とするための容量制御手段60として、この圧縮機では、クランク室5と吸入室7とを連通する第1の圧力導出通路61及び第2の圧力導出通路68(後述)と、クランク室5と吐出室8とを連通する圧力導入通路62と、圧力導入通路62を開閉制御する容量制御弁65とを設けている。容量制御弁65は、圧力導入通路62を流れる冷媒量を制御することで、クランク室5の圧力を調節し、ピストンストロークを変化させて、吐出容量を変化させるものである。
【0029】
第1の圧力導出通路61は、クランク室5から吸入室7にフィードバックされる冷媒の流量(吐出室8からクランク室5へ導入された冷媒及びピストン29の圧縮動作に伴うブローバイガスの吸入室7の戻り冷媒の流量)を制限する機能を果たす。
【0030】
つまり、第1の圧力導出経路61の途中に設けられた固定絞り部64が、クランク室5から吸入室7に流れる冷媒の流量を制限する。固定絞り部64を設けたのは、第1の圧力導出通路61を流れる冷媒量(クランク室5から吸入室7へフィードバックされる冷媒流量)を厳密に管理できると、クランク室5と吸入室7及び吐出室8との圧力バランスを良好な状態に維持することが可能となり、圧縮機の吐出容量を制御し易くなるからである。
【0031】
圧力導入通路62は、互いに順次連通する、リアハウジング6及びバルブプレート9に形成した通路62aと、ドライブシャフトSの端部を取り囲むようにシリンダブロック2の後端面に形成した空間62bと、その空間62bに一端が開口して他端がドライブシャフトSの内部を軸方向に延びるシャフト内縦孔62cと、該縦孔62cからドライブシャフトSの半径方向に延びてドライブシャフトSの外周面に開口することでクランク室5内の空間に臨むシャフト内横孔62dなどから構成されている。図では矢印に符号を付してその通路を示す。
【0032】
ドライブシャフトSの内部に、圧力導入通路62を構成するシャフト内縦孔62cとシャフト内横孔62dを設けたのは、レイアウト上の有利さがある他に、最終的に冷媒がクランク室5内に導入されるときに、ドライブシャフトSの回転による遠心力によって、周囲に万遍なく潤滑油の含まれた冷媒を振りまくことができるからである。
【0033】
また、第1の圧力導出通路61は、常時開放の固定絞り64付きの通路として構成されたものであるが、それとは別に、開閉弁70によって開閉制御される第2の圧力導出通路68が新たに設けられている。この開閉弁70は、容量制御弁65が閉側に作動したときに開となり、容量制御弁65が開側に作動したときに閉となるものであり、この実施形態の圧縮機では、圧力導入通路62の途中に流路切換弁として設けられている。即ち、バルブプレート9側からシリンダブロック2側につながる圧力導入通路62a〜62bの辺りに、第2の圧力導出通路68を開閉する開閉弁70としての機能を果たす流路切換弁が介在されている。
【0034】
図2、図3は容量制御弁65、圧力導入通路62、圧力導出通路61、68、開閉弁70などを含む容量制御手段60の詳細を模式的に示す断面図である。
【0035】
圧力導入通路62の上流部の途中に、前述した流路切換弁としての開閉弁70が介在していることにより、圧力導入通路62は、開閉弁70よりも上流側の第1通路81と下流側の第2通路82とに分割されている。そして、この開閉弁70に更に、固定絞り64よりも吸入室7側において第1の圧力導入通路61に連通する第3通路83が接続されることにより、開閉弁70が、これら第1〜第3の通路81〜83を相互に連通及び遮断する流路切り換え機能を果たす。
【0036】
この開閉弁70は、流路を切り換える弁体71と、該弁体71を一定方向に付勢するバネ72とで構成されている。即ち、シリンダブロック2やバルブプレート9等(特に設置場所は限定されない)には弁体71のスライドする作動室73が形成されており、その作動室73内に弁体71がスライド自在に収容され、作動室73の内壁に、前述した第1通路81と第2通路82と第3通路83とが接続され、弁体71がバネ72の力により図2に示す第1の切換位置に付勢されている。
【0037】
弁体71は、第1通路81の圧力が低いときに、バネ72の力でこの第1の切換位置に位置決めされており、この第1の切換位置にあるとき、第1通路81を遮蔽すると共に、第2通路82と第3通路83とを連通する。また、第1通路81の圧力が高いとき、その圧力によって弁体71はバネ72に抗して図3に示す第2の切換位置に押し移動され、この第2の切換位置にあるとき、弁体71は、第3通路83を遮蔽すると共に、第1通路81と第2通路82とを連通する。
【0038】
即ち、流路切換弁としての開閉弁70は、図2に示すように、容量制御弁65が閉側に作動したときに、第1の切換位置に操作されることで、第2通路82と第3通路83とを連通すると共に第1通路81を遮断し、図3に示すように、容量制御弁65が開側に作動したときに、第1の切換位置に操作されることで、第1通路81と第2通路82とを連通すると共に第3通路83を遮断する。そして、開閉弁70が、図2に示す第1の切換位置に操作されたときの、第2通路82と第3通路83とが第2の圧力導出通路68の機能を果たす。
【0039】
次に動作を説明する。
【0040】
この圧縮機では、容量制御弁65が開き、クランク室5に吐出室8の圧力が導入されると、ピストン29に作用する背圧の上昇により、斜板29の傾角が小さくなり、ピストンストロークが小さくなって吐出容量が低下する。
【0041】
また、容量制御弁65が閉じ、クランク室5に吐出室8の圧力が導入されなくなると、ピストン29に作用する背圧の降下により、斜板26の傾角が大きくなり、ピストンストロークが大きくなって吐出容量が上昇する。
【0042】
容量制御弁65は電磁制御弁であってもベローズ式の制御弁であってもよいが、例えば、容量制御弁65がベローズ式のものである場合は、冷房負荷が小さいとき、吸入室7の圧力が低くなるため、ベローズが伸長して容量制御弁65が開き、吐出室8の圧力がクランク室5に導入されて、ピストンストロークが小となり、吐出容量が減少する。また、冷房負荷が大きいとき、吸入室7の圧力が高くなるため、ベローズが収縮して容量制御弁65が閉じ、吐出室8の圧力がクランク室5に導入されなくなって、ピストンストロークが大となり、吐出容量が増大する。
【0043】
ここで、圧縮機の停止中にクランク室5内に液冷媒が溜まっている状態でエアコンがONされた場合は、図2に示すように、容量制御弁65が閉側に作動することによってクランク室5への吐出圧の導入が停止されるが、そのとき、第1通路81の圧力低下に伴って開閉弁70の弁体71がバネ72の力で第1の切換位置に位置決めされることで、第2通路82と第3通路83が連通すると共に第1通路81が閉鎖される。従って、第2の圧力導出通路68が開通することになり、第2の通路82(シャフト内横孔62d、シャフト内縦孔62c、シャフト端部の空間62b等)及び第3通路83を通って、クランク室5内の冷媒が第1の圧力導出通路61の固定絞り部64よりも吸入室7側の部分に合流し、吸入室7へと流れ込む。
【0044】
つまり、固定絞り部64を有するものの常時開放の第1の圧力導出通路61に加えて、第2の圧力導出通路68からもクランク室5の圧力が抜けるようになるので、クランク室5内の液冷媒が抜けるのが速くなって、斜板26が円滑にストロークし、斜板26の起動遅れが解消されて、エアコンが冷えるのに時間がかからなくなる。
【0045】
また、通常運転している状態で低負荷になった時(車内温度が要求温度に近い状態になった時など)には、図3に示すように、容量制御弁65が開側に作動するのに伴い、第1通路81の圧力上昇により開閉弁70の弁体71がバネ72の力に抗して第2の切換位置に位置決めされることで、第1通路81と第2通路82が連通すると共に第3通路83が閉鎖される。従って、圧力導入通路62が開通することになり、この圧力導入通路62を通して吐出室8の圧力がクランク室5に導入されて、斜板26の傾角が減少することにより、ピストンストロークが小さくなって吐出容量が低下する。
【0046】
このとき、第2の圧力導出通路68は開閉弁70の弁体71によって閉鎖されるので、固定絞り部64を有する第1の圧力導出通路61を通してのみクランク室5の圧力が抜けることになる。従って、クランク室5の圧力が抜けづらくなって、クランク室5内の圧力が不足することがなくなり、斜板26の傾角が小さいままに保持され、低吐出容量が維持されることで、蒸発器の凍結等の不具合が発生しなくなる。
【0047】
従って、デミスト性能(凍結せずに冷却による除湿能力を維持する性能)を維持しながら、圧縮機始動時の斜板の動作性能の向上を図ることができ、エアコンON時の冷房力のアップを図ることができる。
【0048】
また、この圧縮機では、圧力導入通路61の途中に流路切換弁としての開閉弁70を設け、容量制御弁65が閉側に作動した際に、その開閉弁70で分割される下流側の第2通路82を第2の圧力導出通路68の一部として共用するようにしたので、その共用する分だけ、第2の圧力導出通路68の余分な加工を減らすことができる。従って、無理な加工をせずに第2の圧力導出通路68を確保することができ、広めの通路断面積の確保も容易となる。
【0049】
即ち、従来の圧縮機では、圧力導入通路は圧力導入にだけ使用し、圧力導出通路は圧力導出にだけ使用するものであったが、上記の圧縮機では、圧力導入通路61を使用しないとき(クランク室5への圧力導入を行わないとき)に、圧力導入通路61の一部(下流側の第2通路82)を第2の圧力導出通路68の一部として流用するようにしているので、第2の圧力導出通路68を無理にレイアウトする必要がなくなり、加工が容易になる上、通路断面積の確保も容易となる。
【0050】
また、その流路切換機能を有する開閉弁70を弁体71とバネ72とで構成し、圧力導入通路61の上流側(第1通路81)の圧力によって自動的に流路切り換えが行われるようにしているので、構成が単純でコストがかからなくなる。
【0051】
また、この圧縮機では、圧力導入通路62の下流部をドライブシャフトSの内部を通して該シャフトSの外周面に開口させているので、ドライブシャフトSの回転による遠心力によって、周囲に万遍なく潤滑油の含まれた冷媒を振りまくことができ、潤滑性能を高めることができる。
【0052】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものでは無く、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、上記実施形態では、開閉弁70として、第1通路81に発生する圧力に応じて自動的に位置が切り換わるものを用いた場合を示したが、電磁弁等の外部信号に応じて位置が切り換わる構造のものを用いることもできる。
【0053】
また、上記実施形態では、第2の圧力導出通路68を、圧力導入通路61の一部の下流側の通路(第2通路82)で共用化する場合を示したが、圧力導入通路61とは全く別に第2の圧力導出通路68を形成してもよい。
【0054】
また、シリンダブロック3に形成されスルーボルトBを挿通する貫通孔と、この貫通孔に挿通されたスルーボルトBと、の隙間を「第1の圧力導入通路の固定絞り部」として構成し、これを第2の圧力導入通路68を連通形成することで、上記実施形態における固定絞り部64を有する第1の圧力導入通路61としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の可変容量斜板式圧縮機の全体構成を示す断面図である。
【図2】同圧縮機における容量制御手段60の詳細を模式的に示す断面図であって、容量制御弁65が閉で開閉弁(流路切換弁)70が第2の圧力導出通路68を開いている状態を示す図である。
【図3】同圧縮機における容量制御手段60の詳細を模式的に示す断面図であって、容量制御弁65が開で開閉弁(流路切換弁)70が第2の圧力導出通路68を閉じている状態を示す図である。
【図4】従来の可変容量斜板式圧縮機の全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
2 シリンダブロック(第1のハウジング)
3 シリンダボア
4 フロントハウジング(第1のハウジング)
5 クランク室
6 リアハウジング(第2のハウジング)
7 吸入室
8 吐出室
13v 吸入弁
14v 吐出弁
26 斜板
29 ピストン
60 容量制御手段
61 第1の圧力導出通路
62 圧力導入通路
62c シャフト内縦孔
62d シャフト内横孔
64 固定絞り部
65 容量制御弁
70 開閉弁(流路切換弁)
71 弁体
72 バネ
81 第1通路
82 第2通路
83 第3通路
S ドライブシャフト[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a variable capacity swash plate type compressor that controls an inclination angle of a swash plate according to a difference between a pressure in a crank chamber and a suction pressure via a piston.
[0002]
[Prior art]
Recently, variable capacity swash plate compressors have often been incorporated into cooling circuits used in vehicle air conditioning systems. As this compressor, one having a structure as shown in FIG. 4 is known (see, for example,
[0003]
The compressor includes a
[0004]
Here, the capacity control means 111 includes a
[0005]
In this compressor, when the
[0006]
For example, when the
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2002-250277 A (FIG. 1)
[0008]
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 3289454
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional compressor, a large amount of liquid refrigerant is accumulated in the
[0010]
Therefore, in order to quickly extract the liquid refrigerant from the
[0011]
Therefore, for example, when demisting is performed by a low load operation, the cooling is excessively effective and the problem of freezing may occur.
[0012]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a variable capacity swash plate compressor that can achieve both the startability of the swash plate and the demist performance.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, a first housing having a plurality of cylinder bores and a crank chamber, a piston slidably accommodated in each cylinder bore, and a suction chamber and a discharge valve communicating with the cylinder bore via a suction valve are provided. A second housing having a discharge chamber communicating therewith, a swash plate housed in the crank chamber and connected to each piston, the inclination angle of which is controlled by the difference between the pressure in the crank chamber sandwiching the piston and the suction pressure; Capacity control means for controlling the inclination angle of the swash plate by adjusting the pressure in the chamber, the capacity control means introducing a pressure in the discharge pressure region into the crank chamber, and a pressure introduction passage for the pressure introduction passage. A variable capacity swash plate type composed of a capacity control valve that controls the opening and closing of the pressure introduction passage interposed in the middle, and a pressure derivation passage that guides the pressure in the crank chamber to the suction pressure region In the compressor, as the pressure derivation passage, the first pressure derivation passage with a fixed opening that is always open and the capacity control valve interposed in the pressure introduction passage are opened to the closed side, and the capacity control valve is opened. A second pressure derivation passage having an on-off valve that is closed when actuated to the open side;A flow path switching valve that functions as the on-off valve is provided in the middle of the pressure introduction path, and the flow path switching valve is located upstream of the flow path switching valve in the pressure introduction path and on the same downstream side. The second passage and the third passage communicating with the first pressure introduction passage closer to the suction chamber than the fixed throttle, and the capacity control valve is closed. When actuated, the first switching position is operated to connect the second passage and the third passage, and the first passage is shut off. When the capacity control valve is actuated to the open side, When the second switching position is operated, the first passage and the second passage are communicated with each other and the third passage is blocked. When the flow path switching valve is operated to the first switching position That the second passage and the third passage serve as the second pressure derivation passage. And butterflies.
[0015]
Claim2The invention of claim1In the variable capacity swash plate compressor described above, the flow path switching valve includes a valve body that switches the flow path and a spring that biases the valve body in a certain direction, and the flow path switching valve is When the displacement control valve interposed in the pressure introduction passage is operated to the closed side, the valve body is displaced to the first switching position by the force of the spring as the pressure in the first passage decreases. When the second passage and the third passage are communicated and the first passage is shut off, and the capacity control valve is operated to the open side, the valve body is resisted against the force of the spring by the increase in the pressure of the first passage. By being displaced to the second switching position, the first passage and the second passage are communicated and the third passage is blocked.
[0016]
Claim3The invention of claim 1Or claim 2The variable displacement swash plate type compressor described above is characterized in that the downstream portion of the pressure introduction passage passes through the inside of a drive shaft connected to the swash plate and opens to the outer peripheral surface of the shaft.
[0017]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, at the time of high load operation such as when the air conditioner is started, the second pressure deriving passage is opened as the displacement control valve operates to the closed side. In addition, the pressure in the crank chamber can be released from the second pressure derivation passage. Accordingly, the pressure in the crank chamber can be quickly released by substantially increasing the passage cross-sectional area of the pressure derivation passage, and the startability of the swash plate can be improved, and the cooling performance especially at the start can be improved. Also, during low load operation such as when the temperature is close to the required temperature, the second pressure derivation passage is closed as the displacement control valve is opened, so the first pressure with a fixed throttle is provided. The pressure in the crank chamber is released only from the outlet passage. Therefore, it becomes difficult for the pressure in the crank chamber to be released, so that the pressure in the crank chamber is not insufficient, and the inclination angle of the swash plate is kept small, and low discharge capacity is maintained, thereby causing problems such as freezing. No longer. Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the operation performance of the swash plate at the time of starting the compressor while maintaining the demist performance (the ability to maintain the dehumidifying capacity by cooling without freezing), and when the air conditioner is ON. Increased cooling power.Further, a flow path switching valve is provided in the middle of the pressure introduction passage, and when the capacity control valve is operated to the closed side, the downstream second passage divided by the flow path switching valve is replaced with the second pressure derivation passage. Since it is shared as a part, the extra processing of the second pressure derivation passage can be reduced by the shared amount. Therefore, the second pressure derivation passage can be secured without excessive processing, and a wider passage cross-sectional area can be easily secured.
[0019]
That is, in the conventional compressor, the pressure introduction passage is used only for pressure introduction, and the pressure derivation passage is used only for pressure derivation.1In this invention, when the pressure introduction passage is not used (when no pressure is introduced into the crank chamber), a part of the pressure introduction passage (second passage on the downstream side) is used as a part of the second pressure lead-out passage. I am trying to use it. Therefore, there is no need to forcibly lay out the second pressure derivation passage, processing becomes easy, and passage cross-sectional area can be easily secured.
[0020]
Claim2According to the invention, the flow path switching valve is constituted by a valve body and a spring, and the flow path switching is automatically performed by the pressure on the upstream side (first path) of the pressure introduction path. Is simple and not costly. That is, the previous claim1In the present invention, for example, the use of an electromagnetic flow path switching valve was included as a possibility.2In this invention, the cost is reduced by using a flow path switching valve having a simple structure constituted by a valve body and a spring.
[0021]
Claim3According to the invention, since the downstream portion of the pressure introducing passage is opened to the outer peripheral surface of the shaft through the inside of the drive shaft, the lubricating oil is uniformly included in the surroundings by the centrifugal force due to the rotation of the drive shaft. The refrigerant can be sprinkled.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an overall configuration of a variable capacity swash plate compressor according to an embodiment. In the figure, 1 is a housing of the compressor. The
[0024]
The
[0025]
A shaft support
[0026]
Inside the
[0027]
The
[0028]
As a capacity control means 60 for making the discharge capacity variable, in this compressor, a first
[0029]
The first
[0030]
That is, the fixed
[0031]
The
[0032]
The internal shaft
[0033]
In addition, the first
[0034]
2 and 3 are cross-sectional views schematically showing details of the capacity control means 60 including the
[0035]
Since the above-described opening / closing
[0036]
The on-off
[0037]
The
[0038]
That is, as shown in FIG. 2, the on-off
[0039]
Next, the operation will be described.
[0040]
In this compressor, when the
[0041]
Further, when the
[0042]
The
[0043]
Here, when the air conditioner is turned on while liquid refrigerant is accumulated in the
[0044]
That is, the pressure in the
[0045]
Further, when the load is low during normal operation (such as when the vehicle interior temperature is close to the required temperature), the
[0046]
At this time, since the second
[0047]
Therefore, it is possible to improve the operation performance of the swash plate at the start of the compressor while maintaining the demist performance (the ability to maintain the dehumidifying capacity by cooling without freezing) and increase the cooling power when the air conditioner is ON. Can be planned.
[0048]
Further, in this compressor, an on-off
[0049]
That is, in the conventional compressor, the pressure introducing passage is used only for pressure introduction and the pressure deriving passage is used only for pressure deriving. However, in the above compressor, when the
[0050]
Further, the on-off
[0051]
Further, in this compressor, since the downstream portion of the
[0052]
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified without departing from the technical idea of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the case where the on-off
[0053]
In the above-described embodiment, the case where the second
[0054]
Further, a gap between a through hole formed in the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a variable capacity swash plate compressor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing details of a capacity control means 60 in the compressor, in which a
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing details of a capacity control means 60 in the compressor, in which the
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a conventional variable capacity swash plate compressor.
[Explanation of symbols]
2 Cylinder block (first housing)
3 Cylinder bore
4 Front housing (first housing)
5 Crank chamber
6 Rear housing (second housing)
7 Suction chamber
8 Discharge chamber
13v suction valve
14v discharge valve
26 Swashplate
29 piston
60 Capacity control means
61 First pressure outlet passage
62 Pressure introduction passage
62c Vertical hole in shaft
62d Lateral hole in shaft
64 Fixed throttle
65 Capacity control valve
70 On-off valve (channel switching valve)
71 Disc
72 Spring
81 1st passage
82 Second passage
83 3rd passage
S drive shaft
Claims (3)
前記容量制御手段(60)が、吐出圧領域の圧力をクランク室(5)に導入する圧力導入通路(62)と、該圧力導入通路(62)の途中に介在されて圧力導入通路(62)を開閉制御する容量制御弁(65)と、クランク室(5)内の圧力を吸入圧領域に導出する圧力導出通路と、で構成された可変容量斜板式圧縮機において、
前記圧力導出通路として、
常時開放の固定絞り(64)付きの第1の圧力導出通路(61)と、
前記圧力導入通路(62)に介在された容量制御弁(65)が閉側に作動したときに開となり容量制御弁(65)が開側に作動したときに閉となる開閉弁(70)を備えた第2の圧力導出通路(68)と、
前記圧力導入通路(62)の途中に前記開閉弁(70)の機能を果たす流路切換弁(70)を設け、
該流路切換弁(70)は、前記圧力導入通路(62)における流路切換弁(70)よりも上流側の第1通路(81)と、同下流側の第2通路(82)と、前記固定絞り(64)よりも吸入室(7)側において前記第1の圧力導入通路(61)に連通する第3通路(83)と、を相互に連通及び遮断するものであって、前記容量制御弁(65)が閉側に作動したときに、第1の切換位置に操作されることで前記第2通路(82)と第3通路(83)とを連通すると共に第1通路(81)を遮断し、前記容量制御弁(65)が開側に作動したときに、第2の切換位置に操作されることで前記第1通路(81)と第2通路(82)とを連通すると共に第3通路(83)を遮断する機能を有し、
流路切換弁(70)が前記第1の切換位置に操作されたときの前記第2通路(82)と第3通路(83)とが、前記第2の圧力導出通路(68)の役割を果たすことを特徴とする可変容量斜板式圧縮機。 A first housing (2, 4) having a plurality of cylinder bores (3) and a crank chamber (5), a piston (29) slidably accommodated in each cylinder bore (3), and a suction valve in the cylinder bore (3) A second housing (6) having a suction chamber (7) communicating via (13v) and a discharge chamber (8) communicating via a discharge valve (14v), and housed in the crank chamber (5). A swash plate (26) connected to each piston (29) and having a tilt angle controlled by the difference between the pressure in the crank chamber (5) sandwiching the piston (29) and the suction pressure; and in the crank chamber (5) Capacity control means (60) for controlling the inclination angle of the swash plate (26) by adjusting the pressure of
The capacity control means (60) introduces the pressure in the discharge pressure region into the crank chamber (5), and the pressure introduction passage (62) is interposed in the middle of the pressure introduction passage (62). In a variable capacity swash plate compressor comprising a capacity control valve (65) for controlling the opening and closing of the engine and a pressure derivation passage for deriving the pressure in the crank chamber (5) to the suction pressure region,
As the pressure outlet passage,
A first pressure outlet passage (61) with a fixed throttle (64) that is always open;
An on-off valve (70) that opens when the capacity control valve (65) interposed in the pressure introduction passage (62) is operated to the closed side and is closed when the capacity control valve (65) is operated to the open side. A second pressure outlet passage (68) comprising:
A flow path switching valve (70) that functions as the on-off valve (70) is provided in the middle of the pressure introduction passage (62),
The flow path switching valve (70) includes a first path (81) on the upstream side of the flow path switching valve (70) in the pressure introduction path (62), a second path (82) on the downstream side, A third passage (83) communicating with the first pressure introduction passage (61) closer to the suction chamber (7) than the fixed restrictor (64) is connected to and blocked from each other; When the control valve (65) is operated to the closed side, the second passage (82) and the third passage (83) are communicated with each other by being operated to the first switching position and the first passage (81). When the capacity control valve (65) is operated to the open side, the first passage (81) and the second passage (82) are communicated with each other by being operated to the second switching position. Having a function of blocking the third passage (83);
The second passage (82) and the third passage (83) when the passage switching valve (70) is operated to the first switching position serve as the second pressure derivation passage (68). A variable capacity swash plate compressor characterized by
前記流路切換弁(70)は、流路を切り換える弁体(71)と該弁体(71)を一定方向に付勢するバネ(72)よりなり、
且つ、前記流路切換弁(70)は、
前記圧力導入通路(62)に介在された容量制御弁(65)が閉側に作動したときに、前記第1通路(81)の圧力の低下に伴ってバネ(72)の力で弁体(71)が第1の切換位置に変位させられることで、前記第2通路(82)と第3通路(83)とを連通すると共に第1通路(81)を遮断し、容量制御弁(65)が開側に作動したときに、前記第1通路(81)の圧力の上昇によりバネ(72)の力に抗して弁体(71)が第2の切換位置に変位させられることで、前記第1通路(81)と第2通路(82)とを連通すると共に第3通路(83)を遮断するものであることを特徴とする可変容量斜板式圧縮機。The variable capacity swash plate compressor according to claim 1 ,
The flow path switching valve (70) includes a valve body (71) that switches the flow path and a spring (72) that biases the valve body (71) in a fixed direction.
The flow path switching valve (70)
When the displacement control valve (65) interposed in the pressure introduction passage (62) is operated to the closed side, the valve body (72) is forced by the force of the spring (72) as the pressure in the first passage (81) decreases. 71) is displaced to the first switching position, whereby the second passage (82) and the third passage (83) are communicated and the first passage (81) is shut off, and the capacity control valve (65). When the valve body (71) is displaced to the second switching position against the force of the spring (72) due to an increase in the pressure of the first passage (81). A variable capacity swash plate compressor characterized in that it communicates the first passage (81) and the second passage (82) and blocks the third passage (83).
前記圧力導入通路(62)の下流部(62c、62d)が、前記斜板(26)に連結されたドライブシャフト(S)の内部を通り該シャフト(S)の外周面に開口していることを特徴とする可変容量斜板式圧縮機。A claim 1 or claim 2 Symbol placement variable displacement swash plate type compressor,
The downstream part (62c, 62d) of the pressure introducing passage (62) passes through the inside of the drive shaft (S) connected to the swash plate (26) and opens to the outer peripheral surface of the shaft (S). A variable capacity swash plate compressor.
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