JP4792607B2 - 可変容量型斜板式圧縮機 - Google Patents
可変容量型斜板式圧縮機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4792607B2 JP4792607B2 JP2001303968A JP2001303968A JP4792607B2 JP 4792607 B2 JP4792607 B2 JP 4792607B2 JP 2001303968 A JP2001303968 A JP 2001303968A JP 2001303968 A JP2001303968 A JP 2001303968A JP 4792607 B2 JP4792607 B2 JP 4792607B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- valve
- chamber
- passage
- swash plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
この発明はクラッチレスの可変容量型斜板式圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の可変容量型斜板式圧縮機は、圧縮室に供給する冷媒ガスを貯える吸入室と、前記圧縮室から吐出された冷媒ガスを貯える吐出室と、ピストンのストローク量を決める斜板が収容されるクランク室と、このクランク室の圧力が所定値以上に上昇したときにそのクランク室の冷媒ガスを前記吸入室へ逃がす通路と、この通路の途中に設けられた弁とを備えている(例えば特開平9−60589号公報参照)。
【0003】
クランク室の冷媒ガスを吸入室へ逃がす通路(以下放圧通路という)に設けられた弁はクランク室の圧力と吸入室の圧力との差圧によって作動し、クランク室の圧力が所定値を超えて、クランク室の圧力と吸入室の圧力との差圧が大きくなると放圧通路が開く。これにより、クランク室の圧力が斜板の傾斜角度(シャフトの軸線に直交する仮想平面と斜板の厚さ方向一端面とが成す角度)を最小に維持するのに必要な圧力以上になったときに生じる問題、例えば、吸入行程時の駆動負荷の増加、この駆動負荷の増加による斜板やシュー等の耐久性の低下、シャフトシールのシール力が過剰に高まることによるシャフトシールの耐久性の低下等の問題に対処している。
【0004】
また、従来の可変容量型斜板式圧縮機には、クランク室内の冷媒ガスを常時吸入室に戻す抽気通路が設けられている。この抽気通路には絞りの機能を有する部分があるので、短時間で大量の冷媒ガスを吸入室に戻すことはできない。このため、クランク室内に寝込みの液冷媒がある状態で圧縮機を始動すると、液冷媒が気化し、その冷媒ガスの殆どが抽気通路を通じて吸入室に戻されるまで時間がかかる。すなわち、寝込みの液冷媒があると、圧縮機を始動してから圧縮機が最大吐出容量状態になるまで時間がかかる。この問題についても放圧通路に設けられた弁をクランク室の圧力が所定値を超えたときに開くようにすることにより対処できる。
【0005】
図7は従来の可変容量型斜板式圧縮機の高負荷時における各室の圧力とピストンストロークとの関係を示すグラフ、図8は同従来の可変容量型斜板式圧縮機の低負荷時における各室の圧力とピストンストロークとの関係を示すグラフである。
【0006】
従来、クランク室の圧力がどこまで上昇したら、放圧通路に設けられた弁を開くようにするのかは、斜板の制御性を考慮して決められている。
【0007】
図7、図8に示すピストンストロークは斜板の傾斜角度に比例する。斜板の傾斜角度が最大のとき、ピストンストロークは100%(フルストローク)であり、斜板の傾斜角度が最小(0°よりも僅かに大きい)のとき、ピストンストロークはほぼ0%になる。斜板の傾斜角度はクランク室の圧力Pcと吸入室の圧力Psとの差圧(Pc−Ps)に比例する。すなわち、クランク室の圧力Pcと吸入室の圧力Psとの差圧を制御することによって斜板の傾斜角度が制御される。このクランク室の圧力Pcと吸入室の圧力Psとの差圧の制御は、クランク室の圧力Pcを制御することによって行われる。
【0008】
図7に示すように、冷房負荷が高負荷(吐出室の圧力Pd=1.5Mpa)であるとき、ピストンストロークを最大(状態1)と最小(状態2)との間で制御するには、すなわち、斜板の傾斜角度を最大と最小との間で制御するには、クランク室の圧力Pcと吸入室の圧力Psとの差圧を0.05〜0.12Mpaの範囲で変化させる必要がある。吸入室の圧力Psはほぼ0.2Mpaに保たれているので、斜板の傾斜角度を最小に維持するには、クランク室の圧力Pcを0.32Mpaにすればよいが、確実に最小角度を維持するようにクランク室の圧力Pcを0.35Mpaまで上昇するようにしてある。この圧力を超えるクランク室の圧力Pcは余分な圧力となる。
【0009】
これに対して、図8に示すように、冷房負荷が低負荷(吐出室の圧力Pd=0.5Mpa)であるとき、ピストンストロークを最大(状態3)と最小(状態4)との間で制御するには、すなわち、斜板の傾斜角度を最大と最小との間で制御するには、クランク室の圧力Pcと吸入室の圧力Psとの差圧を0.02〜0.05Mpaの範囲で変化さればよい。また、斜板の傾斜角度を最小に維持するには、クランク室の圧力を0.25Mpaにすればよく、これを超える圧力は余分な圧力となる。しかし、低負荷時に0.25Mpaを超える圧力が余分な圧力だからといって、クランク室と吸入室との圧力差が0.05MPa(0.25MPa(クランク室の圧力Pc)−0.2MPa(吸入室の圧力Ps))を超えたときに放圧通路の弁を開くようにすると、高負荷時に斜板の傾斜角度を制御できなくなる。
【0010】
このため、従来では、高負荷時の斜板の制御性を考慮して、クランク室と吸入室との圧力差が0.15MPa(0.35MPa(クランク室の圧力Pc)−0.2MPa(吸入室の圧力Ps))を超えたときに放圧通路の弁を開くようにしてある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来の可変容量型斜板式圧縮機では、高負荷時の斜板の制御性を考慮してクランク室の圧力が所定値以上に上昇したときに放圧通路の弁を開き、クランク室の冷媒ガスを吸入室へ逃がすようになつている。
【0012】
このため、低負荷時にクランク室の圧力が必要以上に上昇してもその圧力は所定値よりも低いので、放圧通路の弁が開かない。したがって、低負荷時ではクランク室の圧力が斜板の傾斜角度を最小に維持するのに必要な圧力以上になったときに生じる問題に対処できていなかった。
【0013】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は、冷房負荷に関係無く、クランク室の圧力が必要以上に上昇したときにクランク室の圧力を下げることができる可変容量型斜板式圧縮機を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために請求項1記載の圧縮機は、圧縮室に供給する冷媒ガスを貯える吸入室と、前記圧縮室から吐出された冷媒ガスを貯える吐出室と、ピストンのストローク量を決める斜板が収容されるクランク室と、このクランク室の圧力が所定値以上に上昇したときにそのクランク室の冷媒ガスを前記吸入室へ逃がす通路と、この通路の途中に設けられた弁とを備えている可変容量型斜板式圧縮機において、前記弁は、前記吸入室の圧力、前記吐出室の圧力及び前記クランク室の圧力が作用する一体の構造をなし、前記吸入室の圧力及び前記吐出室の圧力の合力が前記弁に対して前記通路を遮断する方向へ作用し、前記クランク室の圧力が前記弁に対して前記通路を開放する方向へ作用することを特徴とする。
【0015】
上述のように前記弁は、前記吸入室の圧力、前記吐出室の圧力及び前記クランク室の圧力に基づいて動作する。したがって、前記弁の開弁圧に吐出室の圧力が関与するので、冷房負荷が変化して吐出室の圧力が変化すると、その変化に応じて前記弁の開弁圧が変化する。
【0016】
また、前記吸入室の圧力及び前記吐出室の圧力の合力が前記弁に対して前記通路を遮断する方向へ作用し、前記クランク室の圧力が前記弁に対して前記通路を開放する方向へ作用するので、前記弁は、前記吸入室の圧力及び前記吐出室の圧力の合力と前記クランク室の圧力との差に基づいて開弁圧が決定される。これらの圧力は冷房負荷の変動によって変化するが、それらの変化率はほぼ一様である。したがって、例えば、高負荷時の前記弁の開弁圧を前記吸入室の圧力と前記吐出室の圧力との合計のX%の圧力に設定すると、中負荷時及び低負荷時でも前記弁の開弁圧は前記吸入室の圧力と前記吐出室との圧力の合計のほぼX%となる。
【0017】
請求項2記載の発明の可変容量型斜板式圧縮機は、請求項1記載の可変容量型斜板式圧縮機において、前記弁を、前記通路に設けられた弁座に着座可能な開閉部と、この開閉部と一体をなす軸部とにより構成し、前記吸入室の圧力は、前記開閉部に対して前記通路を遮断する方向へ作用し、前記吐出室の圧力は、前記軸部に対して前記通路を遮断する方向へ作用し、前記クランク室の圧力は、前記開閉部に対して前記通路を開放する方向へ作用することを特徴とする。
【0018】
請求項3記載の発明の可変容量型斜板式圧縮機は、請求項2記載の可変容量型斜板式圧縮機において、前記吸入室の圧力を受ける前記弁の受圧面積が、前記吐出室の圧力を受ける前記弁の受圧面積以上の広さを有することを特徴とする。
【0019】
上述のように前記吸入室の圧力を受ける前記弁の受圧面積が、前記吐出室の圧力を受ける前記弁の受圧面積以上の広さを有するので、前記通路を遮断する方向へ作用する力がそれ程大きくならない。
【0020】
請求項4記載の発明の可変容量型斜板式圧縮機は、請求項1、2又は3記載の可変容量型斜板式圧縮機において、前記弁に対して前記通路を遮断又は開放する方向へ付勢する付勢部材を備えていることを特徴とする。
【0021】
上述のように前記弁に対して前記通路を遮断又は開放する方向へ付勢する付勢部材を備えているので、前記付勢部材の付勢力の向きと強さとによって前記弁の動作を調節することができる。また、付勢部材の付勢力により弁の動作を安定させることができる。
【0022】
請求項5記載の発明の可変容量型斜板式圧縮機は、請求項1〜4のいずれか1項記載の可変容量型斜板式圧縮機において、前記弁に、前記クランク室の冷媒ガスを前記吸入室へ逃がすリターン通路が形成され、このリターン通路の通路断面積が前記通路の開放時の通路断面積に較べ極めて小さいことを特徴とする。
【0023】
上述のように前記弁に、前記クランク室の冷媒ガスを前記吸入室へ逃がすリターン通路が形成され、このリターン通路の通路断面積が前記通路の開放時の通路断面積に較べ極めて小さいので、このリターン通路を抽気通路として用いることが可能である。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0025】
図1はこの発明の第1実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機を示す縦断面図、図2は図1に示す可変容量型斜板式圧縮機の一部分を示し、同図(a)は弁が開いた状態の拡大断面図、同図(b)は弁が閉じた状態の拡大断面図、図3は図1に示す可変容量型斜板式圧縮機に設けられた弁に作用する圧力を示す拡大断面図である。
【0026】
この可変容量型斜板式圧縮機のシリンダブロック1の一端面にはバルブプレート2を介してリヤヘッド3が、他端面にはフロントヘッド4が配置されている。フロントヘッド4、シリンダブロック1、バルブプレート2及びリヤヘッド3は通しボルト31で軸方向に一体的に結合されている。
【0027】
シリンダブロック1には、シャフト5を中心とする円周に沿って一定間隔おきにシリンダボア6が形成されている。
【0028】
また、図1に示すように、シリンダブロック1の中央部には中央孔1aが形成されている。この中央孔1aはシリンダブロック1の厚さ方向へ貫通している。また後述するスラスト軸受24及びラジアル軸受25は中央孔1aに収容されている。
【0029】
また、シリンダボア6と中央孔1aとの間には通路1bが設けられている。この通路1bはシリンダブロック1の厚さ方向へ貫通している。
【0030】
更に、図2に示すように、シリンダブロック1には、弁座収容室1c、弁作動室1d、通路1e、副吐出室1f、及び弁挿入孔1gが形成されている。弁座収容室1cはシリンダブロック1のフロントヘッド4側端部に形成されており、後述するクランク室8に通じている。弁座収容室1c内には弁座81が収容され、保持されている。弁座81はほぼリング状であり、中央部に貫通孔81aを有している。弁作動室1dは弁座収容室1cに隣接するように形成されている。通路1eはシリンダブロック1の厚さ方向に沿って延び、通路1eの一端は弁作動室1dに通じ、通路1eの他端は後述するバルブプレート2の孔2aを介して後述する吸入室13に通じる。副吐出室1fはシリンダブロック1のリヤヘッド3側端部に形成されている。副吐出室1f内にはフィルタ70が設けられている。弁挿入孔1gは弁作動室1dと副吐出室1fとを連通させている。この弁挿入孔1gは後述する弁82の軸部82bをスライド可能に受け入れる。
【0031】
上述の弁座収容室1cと弁作動室1dと通路1eと孔2aとで放圧通路(通路)11Aが構成されている。この放圧通路11Aはクランク室8の冷媒ガスを吸入室13へ逃がす通路である。
【0032】
放圧通路11Aの途中には弁82が設けられている。この弁82は開閉部82aと軸部82bとからなる。開閉部82aはほぼ円板状であり、弁作動室1d内に移動可能に収容され、貫通孔81aを開閉する。軸部82bは軸状であり、開閉部82aの一端面に連設されている。軸部82bは弁挿入孔1gにスライド可能に挿入されている。これにより弁82はシリンダブロック1の厚さ方向に沿ってスライド可能である。
【0033】
各シリンダボア6内にはピストン7が摺動可能に挿入されている。ピストン7の一端部には、後述する2つ一組のシュー60,61を転動可能に支持する凹面部50a,50bが形成されている。
【0034】
フロントヘッド4には、後述する斜板10やスラストフランジ40等を収容するクランク室8が形成されている。また、フロントヘッド4の先端部には、シャフトシール19が備えられている。また、リヤヘッド3には吸入室13と吐出室12とが形成されている。
【0035】
リヤヘッド3には更にバルブ収容室3a、通路3b及び通路3cが形成されている。バルブ収容室3aにはコントロールバルブ18が収容されている。通路3bは吐出室12とバルブ収容室3aの一部とを連通している。通路3cは後述するバルブプレート2の孔2c及び通路1bを介してクランク室8に通じている。上述の通路3bとバルブ収容室3aの一部と通路3cと孔2cと通路1bとで給気通路11Bが構成される。この給気通路11Bは吐出室12とクランク室8とを連通し、吐出室12内の冷媒ガスをクランク室8へ供給する。コントロールバルブ18は給気通路11Bを開閉し、給気通路11Bを通じてクランク室8に供給される冷媒ガスの量を制御する。
【0036】
吸入室13には圧縮室22に供給する低圧の冷媒ガスが溜まる。吐出室12は吸入室13の周囲に位置している。吐出室12には圧縮室22から高圧の冷媒ガスが吐出される。
【0037】
シャフト5の一端部はラジアル軸受26を介してフロントヘッド4に回転可能に支持され、シャフト5の他端部はラジアル軸受25及びスラスト軸受24を介してシリンダブロック1に回転可能に支持されている。
【0038】
スラストフランジ40は、シャフト5に固定され、シャフト5と一体に回転する。
【0039】
斜板10は、リンク機構41を介してスラストフランジ40に連結され、スラストフランジ40の回転につれて一体に回転する。
【0040】
斜板10は、ヒンジボール9を介してシャフト5に傾斜かつ摺動可能に取り付けられている。
【0041】
斜板10の周縁部とピストン7の一端部とはシュー60,61を介して連結されている。
【0042】
各ピストン7に対してそれぞれ一組のシュー60,61が斜板10を挟むように配置され、シュー60,61はシャフト5の回転につれて斜板10の摺動面10a,10b上を相対回転する。
【0043】
斜板10の回転によりピストン7がシリンダボア6内を往復運動する。
【0044】
バルブプレート2には、圧縮室22と吐出室12とを連通させる吐出ポート15と、圧縮室22と吸入室13とを連通させる吸入ポート16とが、それぞれ周方向に沿って一定間隔おきに設けられている。
【0045】
吐出ポート15は吐出弁17により開閉され、吸入ポート16は吸入弁21により開閉される。
【0046】
また、バルブプレート2には孔2a,2b,2c及び絞り2dが形成されている。
【0047】
孔2aは通路1eに対向し、通路1eと吸入室13とを連通させる。上述のように、この孔2aは放圧通路11Aの一部である。
【0048】
孔2bは孔2aの近傍に位置し、吐出室12と副吐出室1fを連通させる。孔2bを介して吐出室12の冷媒ガスが副吐出室1f内に導入され、副吐出室1f内の圧力は吐出室12の圧力Pdと等しくなる。
【0049】
孔2cは通路3cと通路1bとの間に位置し、通路3cと通路1bとを連通させる。この孔2cは上述のように給気通路11Bの一部である。
【0050】
絞り2dはバルブプレート2の中央部に位置する。上述の中央孔1aと絞り2dとで抽気通路11Cが構成される。抽気通路11Cはクランク室8内の冷媒ガスを吸入室13に戻す通路である。
【0051】
シャフト5のフロント側端部に固定されたスラストフランジ40はスラスト軸受33を介してフロントヘッド4の内壁面に回転可能に支持されている。
【0052】
スラストフランジ40にリンク機構41を介して連結されている斜板10はシャフト5と直角な面に対して傾斜可能である。
【0053】
次にこの第1実施形態の動作について説明する。
【0054】
上述のように、斜板10の傾斜角度はクランク室8の圧力Pcと吸入室13の圧力Psとの差圧(Pc−Ps)の増減によって変化する。差圧が大きくなるほど斜板10の傾斜角度が小さくなる。この差圧はクランク室8の圧力Pcを調節することにより制御される。クランク室8の圧力Pcの制御はコントロールバルブ18によって行われる。コントロールバルブ18をOFFにすると、給気通路11Bが全開となる。これにより、給気通路11Bを通じて吐出室12内の冷媒ガスがクランク室8に供給される。一方、抽気通路11Cは常時クランク室8内の冷媒ガスを吸入室13に戻すが、その量は絞り2dがあるので、給気通路11Bを通じてクランク室8に供給される冷媒ガスの量よりも少ない。したがって、コントロールバルブ18をOFFにすると、クランク室8の圧力Pcが充分に上昇し、斜板10が最小傾斜角度に移行する。コントロールバルブ18をONにすると、給気通路11Bが閉じる。この結果、クランク室8への冷媒ガスの供給が断たれ、クランク室8内の冷媒ガスは抽気通路11Cを通じて吸入室13に徐々に戻される。これに伴いクランク室8の圧力Pcは徐々に低下し、最終的にほぼ吸入室13の圧力Psに近い圧力になる。以上のように、コントロールバルブ18をON,OFFすることにより、クランク室8の圧力Pcが制御され、その結果、斜板10の傾斜角度が制御される。更に、この斜板10の傾斜角度の制御によってピストン7のストロークが制御され、最終的に圧縮機の吐出容量が制御される。
【0055】
次に弁82の動作を図2に基づいて説明する。図2(b)に示す状態では、弁作動室1dの圧力(弁82が閉じているとき吸入室13の圧力Psに等しい)が開閉部82aのリヤヘッド3側端面に作用することによって生じる力、副吐出室1fの圧力(吐出室12の圧力Pdに等しい)が軸部82bのリヤヘッド3側端面に作用することによって生じる力の合力(以下放圧通路遮断方向の力という)が、クランク室8の圧力Pcが開閉部82aのフロントヘッド4側端面に作用することによって生じる力(以下放圧通路開放方向の力という)を上回っている。この状態からクランク室8の圧力Pcが高くなり、放圧通路開放方向の力が、放圧通路遮断方向の力を上回ると、弁82が開き、図2(a)に示す状態になる。
【0056】
このように弁82は、吸入室13の圧力Ps及び副吐出室1fの圧力Pdの合力とクランク室Pcの圧力との差に基づいて開弁圧が決定される。これらの圧力Ps,Pd,Pcは冷房負荷の変動によって変化するが、それらの変化率はほぼ一様である。
【0057】
したがって、例えば、高負荷時の弁82の開弁圧を、吸入室の圧力Ps(斜板10の傾斜角度が最小のときの値)と副吐出室1fの圧力Pd(斜板10の傾斜角度が最小のときの値)との合計の50%の圧力に設定すると、中負荷時及び低負荷時でも弁82の開弁圧は吸入室13の圧力Ps(斜板10の傾斜角度が最小のときの値)と副吐出室1fの圧力Pd(斜板10の傾斜角度が最小のときの値)との合計のほぼ50%となる。勿論、弁82の開弁圧の絶対的な値は冷房負荷が低下するにしたがって小さくなる。
【0058】
また、弁82が吸入室13の圧力Ps及び副吐出室1fの圧力Pdの合力とクランク室Pcの圧力との差に基づいて動作し、かつ冷房負荷の変動にともなう圧力Ps,Pd,Pcの変化率がほぼ一様であるので、吐出室12の圧力Pd+大気圧(=絶対圧力)に対するある負荷時の最高必要制御圧力(クランク室8の圧力Pcと吸入室13の圧力Psとの差圧)の割合も冷房負荷に関係無くほぼ一定である。
【0059】
第1実施形態では、高負荷時の最高必要制御圧力は、
(0.32−0.2)/(1.5+0.1013)=0.075
であり(図7に示す状態と同じ)、
低負荷時の最高必要制御圧力は、
(0.25−0.2)/(0.5+0.1010)=0.083
である(図8に示す状態と同じ)。
【0060】
以上のように、冷房負荷がどの状態にあっても、最高必要制御圧力は、吐出室12の圧力Pd+大気圧の約8%である。
【0061】
次に図3に基づいて弁82に作用する力について説明する。
【0062】
開閉部82aのリヤヘッド3側端面の面積(放圧通路遮断方向への吸入室13の圧力Psを受ける弁82の受圧面積)をAPs、軸部82bのリヤヘッド側端面の面積(放圧通路遮断方向への吐出室12の圧力Pdを受ける弁82の受圧面積)をAPd、開閉部82aのフロントヘッド4側端面の貫通孔81aに臨む面の面積(放圧通路開放方向へのクランク室8の圧力を受ける弁82の受圧面積)をAPcとすると、
閉弁力(Fclose)は、
Fclose=Ps・APs+Pd・APd
となり、
開弁力(Fopen)は、
Fopen=Pc・APc+(APd+APs−APc)・(Pc+Ps)/2
となる。
【0063】
例えば、弁82の軸部82bの外径を3mm、
弁座81の貫通孔81aの内径を5mm、
開閉部82aの外径を6mmとすると、
APd=7.0mm2 、
APc=19.6mm2 、
APs=21.2mm2 、
シート面面積(APd+APs−APc)=5.4mm2
となる。
【0064】
高負荷時の圧力条件として、
副吐出室1fの圧力Pd:1.5MPa、
吸入室13の圧力Ps:0.2MPa
とすると、
クランク室8の圧力Pc>0.58MPaの条件では、Fopen>Fcloseとなり、弁82が放圧通路11Aを開放し、必要以上に上昇したクランク室8の圧力Pcを吸入室13に逃がすことができる。
【0065】
低負荷時の圧力条件として、
副吐出室1fの圧力Pd:0.5MPa、
吸入室13の圧力Ps:0.2MPa
とすると、
クランク室8の圧力Pc>0.29MPaの条件では、Fopen>Fcloseとなり、高負荷時と同様に弁82が放圧通路11Aを開放し、必要以上に上昇したクランク室8の圧力Pcを吸入室13に逃がすことができる。
【0066】
放圧通路11Aが開放されるときのクランク室8の圧力条件は、高負荷時、低負荷時いずれも斜板10を最小角度に維持するのに必要な圧力以上であり、斜板10の制御性を損なうことが無い。
【0067】
こられの受圧面積、APs、APd、APcを適宜設定することにより、副吐出室1fの圧力Pdと吸入室13の圧力Psとの合計に対する弁82の開弁圧の割合を設定できる。この開弁圧の割合は上述したように、冷房負荷の変動に関係無く、ほぼ一定である。
【0068】
図4は第1実施形態の可変容量型斜板式圧縮機のコントロールバルブをONからOFFにしたときの圧力変動を示すグラフである。
【0069】
次に、第1実施形態の可変容量型斜板式圧縮機のコントロールバルブ18をONからOFFにしたときの圧力変動について説明する。
【0070】
コントロールバルブ18をONにしてから10秒後にOFFにすると、コントロールバルブ18が給気通路11Bを開き、この結果、吐出室12内の冷媒ガスが給気通路11Bを通じてクランク室8に供給される。これにともないクランク室8の圧力Pcが急激に高くなって斜板10の傾斜角度が小さくなり、吐出室12の圧力Pdが低下する。吐出室12の圧力Pdが低下すると冷房能力が小さくなるので、吸入室13の圧力Psが高くなる。約13秒後にクランク室8の圧力Pcは弁82の開弁圧(第1の実施形態では開弁圧を(Pd+Ps)/2に設定してあるが、勿論これは開弁圧の設定値の一例である)を超える。すると、弁82が放圧通路11Aを開き、クランク室8の圧力Pcは瞬時に開弁圧よりも低くなる。これ以降は吐出室12の圧力Pd及びクランク室8の圧力Pcは徐々に低下し、吸入室13の圧力Psは徐々に上昇するが、吐出室12の圧力Pd+吸入室の圧力Psに対するクランク室8の圧力Pcの割合はほぼ一定である。
【0071】
この第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【0072】
弁82が、吸入室13の圧力Ps及び吐出室12の圧力Pdと、クランク室8の圧力Pcとの差に基づいて動作し、放圧通路11Aを流れる冷媒ガスの量を調節するので、高負荷時の弁82の開弁圧を、吐出室12の圧力Pd+吸入室13の圧力Psに対してある割合にすると、中負荷時、低負荷時にもほぼその割合の開弁圧で弁82が開く。この結果、冷房負荷に関係無く、クランク室8の圧力Pcが必要以上に高くなると放圧通路11Aが開き、クランク室8の圧力を下げることができる。このように、冷房負荷がどのような状態にあっても、クランク室8の圧力Pcが必要以上の圧力にならないので、吸入行程時の駆動負荷の増加、この駆動負荷の増加による斜板やシュー等の耐久性の低下、シャフトシールのシール力が過剰に高まることによるシャフトシールの耐久性の低下等の問題を解決することができる。
【0073】
また、寝込みの液冷媒の問題についても、冷房負荷に関係無くクランク室8の圧力Pcが低い段階で放圧通路11Aを開くようにすることができるので、圧縮機の始動後、直ぐに最大吐出容量にすることができる。
【0074】
図5はこの発明の第2実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の一部分を示し、同図(a)は弁が開いた状態の拡大断面図、同図(b)は弁が閉じた状態の拡大断面図である。
【0075】
第2実施形態の可変容量型斜板式圧縮機は一部を除いて第1実施形態の可変容量型斜板式圧縮機と同じ構成であるので、同じ部分には同一符号を付してその説明を省略する。以下、第1実施形態と構成の異なる部分についてだけ説明する。
【0076】
シリンダブロック1の通路1gと弁作動室1dとの間にはバネ収容穴201が形成されている。このバネ収容穴201内にはコイルスプリング(付勢部材)202が収容れている。このコイルスプリング202は開閉部82aを弁座81の方へ付勢する。
【0077】
図5(b)に示す状態では、放圧通路遮断方向の力が、放圧通路開放方向の力という)を上回っている。この放圧通路遮断方向の力にはコイルスプリング202の付勢力が含まれている。図5(b)に示す状態からクランク室8の圧力が高くなり、放圧通路開放方向の力が、放圧通路遮断方向の力を上回ると、弁82が開き、図5(a)に示す状態になる。
【0078】
この第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏するとともに、弁82に対するコイルスプリング202の付勢力の向きや強さを適宜設定することができるので、弁82の開弁圧の設定をより容易に行うことができる。また、コイルスプリング202の付勢力により弁82の動作を安定させることができ、弁82のチャタリングを防止することができる。
【0079】
図6はこの発明の第3実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の一部分を示し、同図(a)は弁が開いた状態の拡大断面図、同図(b)は弁が閉じた状態の拡大断面図である。
【0080】
第3実施形態の可変容量型斜板式圧縮機は一部を除いて第1実施形態の可変容量型斜板式圧縮機と同じ構成であるので、同じ部分には同一符号を付してその説明を省略する。以下、第1実施形態と構成の異なる部分についてだけ説明する。
【0081】
弁382の開閉部382aには、リターン通路382cが形成されている。このリターン通路382cの通路断面積は放圧通路11Aの開放時(図6(a)参照)の通路断面積に較べ極めて小さい。したがって、リターン通路382cは閉弁時に放圧通路11Aの絞りとして機能する。この開閉部382aの一端面には軸部382bが連設されている。
【0082】
図6(b)に示すように、弁382が弁座81に接触しているとき、クランク室8の冷媒ガスはリターン通路382c及び放圧通路11Aを通じて吸入室13に戻される。リターン通路382cは上述のように絞りの機能を有する。すなわち、閉弁時、放圧通路11A及びリターン通路382cは抽気通路として機能する。
【0083】
クランク室8の圧力Pcが高くなり、放圧路開放方向の力が放圧路遮断方向の力を上回ると、図6(b)に示すように、弁382が放圧通路11Aを開放し、クランク室8内の余分な冷媒ガスが吸入室13へ戻される。
【0084】
この第3実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏するとともに、弁382の開閉部382aにリターン通路382cが形成されているので、図6(b)のように弁382が閉じているとき放圧通路11Aが抽気通路11Cの代わりになるため、抽気通路11Cを省略することもできる。
【0085】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1及び2記載の発明の圧縮機によれば、前記弁の開弁圧に吐出室の圧力が関与するため、冷房負荷が変化して吐出室の圧力が変化すると、その変化に応じて前記弁の開弁圧が変化するので、冷房負荷の変化に応じて前記弁の開弁圧を変化させることができ、冷房負荷に関係無く、クランク室の圧力が必要以上に上昇したときにクランク室の圧力を下げることができる。
【0086】
また、前記弁は前記吸入室の圧力及び前記吐出室の圧力の合力と前記クランク室の圧力差に基づいて開弁圧が決定され、しかも前記吐出室の圧力(絶対圧力)に対する前記斜板を最小傾斜角度に保持するのに必要な前記クランク室と前記吸入室との差圧の比は負荷に関係無くほぼ一定であるので、冷房負荷に関係無く、クランク室の圧力が必要以上に上昇したときにより的確にクランク室の圧力を下げることができる。
【0087】
請求項3記載の発明の圧縮機によれば、前記吸入室の圧力を受ける前記弁の受圧面積が、前記吐出室の圧力を受ける前記弁の受圧面積以上の広さを有するため、前記通路を遮断する方向へ作用する力がそれ程大きくならないので、クランク室の圧力が過剰になったとき、より早い段階で前記通路を開放することができる。
【0088】
請求項4記載の発明の圧縮機によれば、前記弁に対して前記通路を遮断又は開放する方向へ付勢する付勢部材を備えているので、前記付勢部材の付勢力の向きと強さとによって前記弁の動作を調節することができる。また、付勢部材の付勢力により弁の動作を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の第1実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機を示す縦断面図である。
【図2】図2は図1に示す可変容量型斜板式圧縮機の一部分を示し、同図(a)は弁が開いた状態の拡大断面図、同図(b)は弁が閉じた状態の拡大断面図である。
【図3】図3は図1に示す可変容量型斜板式圧縮機に設けられた弁に作用する圧力を示す拡大断面図である。
【図4】図4は第1実施形態の可変容量型斜板式圧縮機のコントロールバルブをONからOFFにしたときの圧力変動を示すグラフである。
【図5】図5はこの発明の第2実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の一部分を示し、同図(a)は弁が開いた状態の拡大断面図、同図(b)は弁が閉じた状態の拡大断面図である。
【図6】図6はこの発明の第3実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の一部分を示し、同図(a)は弁が開いた状態の拡大断面図、同図(b)は弁が閉じた状態の拡大断面図である。
【図7】図7は従来の可変容量型斜板式圧縮機の高負荷時における各室の圧力とピストンストロークとの関係を示すグラフである。
【図8】図8は同従来の可変容量型斜板式圧縮機の低負荷時における各室の圧力とピストンストロークとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
7 ピストン
8 クランク室
10 斜板56+
12 吐出室
13 吸入室
22 圧縮室
11A 放圧通路(クランク室8の冷媒ガスを吸入室13へ逃がす通路)
弁 80
Claims (5)
- 圧縮室に供給する冷媒ガスを貯える吸入室と、前記圧縮室から吐出された冷媒ガスを貯える吐出室と、ピストンのストローク量を決める斜板が収容されるクランク室と、このクランク室の圧力が所定値以上に上昇したときにそのクランク室の冷媒ガスを前記吸入室へ逃がす通路と、この通路の途中に設けられた弁とを備えている可変容量型斜板式圧縮機において、
前記弁は、前記吸入室の圧力、前記吐出室の圧力及び前記クランク室の圧力が作用する一体の構造をなし、
前記吸入室の圧力及び前記吐出室の圧力の合力が前記弁に対して前記通路を遮断する方向へ作用し、前記クランク室の圧力が前記弁に対して前記通路を開放する方向へ作用することを特徴とする可変容量型斜板式圧縮機。 - 前記弁は、前記通路に設けられた弁座に着座可能な開閉部と、この開閉部と一体をなす軸部とにより構成され、
前記吸入室の圧力は、前記開閉部に対して前記通路を遮断する方向へ作用し、前記吐出室の圧力は、前記軸部に対して前記通路を遮断する方向へ作用し、前記クランク室の圧力は、前記開閉部に対して前記通路を開放する方向へ作用することを特徴とする請求項1記載の可変容量型斜板式圧縮機。 - 前記吸入室の圧力を受ける前記弁の受圧面積が、前記吐出室の圧力を受ける前記弁の受圧面積以上の広さを有することを特徴とする請求項1又は2記載の可変容量型斜板式圧縮機。
- 前記弁に対して前記通路を遮断又は開放する方向へ付勢する付勢部材を備えていることを特徴とする請求項1、2又は3記載の可変容量型斜板式圧縮機。
- 前記弁に、前記クランク室の冷媒ガスを前記吸入室へ逃がすリターン通路が形成され、このリターン通路の通路断面積が前記通路の開放時の通路断面積に較べ極めて小さいことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の可変容量型斜板式圧縮機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001303968A JP4792607B2 (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 可変容量型斜板式圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001303968A JP4792607B2 (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 可変容量型斜板式圧縮機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003106252A JP2003106252A (ja) | 2003-04-09 |
JP4792607B2 true JP4792607B2 (ja) | 2011-10-12 |
Family
ID=19123964
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001303968A Expired - Fee Related JP4792607B2 (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 可変容量型斜板式圧縮機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4792607B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4501112B2 (ja) * | 2002-12-27 | 2010-07-14 | 株式会社ヴァレオサーマルシステムズ | 可変容量型圧縮機の制御装置 |
JP5413834B2 (ja) * | 2009-11-27 | 2014-02-12 | サンデン株式会社 | 往復動圧縮機 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10141223A (ja) * | 1996-11-08 | 1998-05-26 | Sanden Corp | 可変容量圧縮機 |
JPH11324909A (ja) * | 1998-05-18 | 1999-11-26 | Sanden Corp | 可変容量圧縮機 |
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001303968A patent/JP4792607B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003106252A (ja) | 2003-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5458965B2 (ja) | 可変容量型圧縮機における容量制御機構 | |
JP5181808B2 (ja) | 可変容量型圧縮機における容量制御機構 | |
EP0953765B1 (en) | Variable displacement type swash plate compressor and displacement control valve | |
JP3082417B2 (ja) | 可変容量型圧縮機 | |
JPH08109880A (ja) | 可変容量型圧縮機の動作制御システム | |
JPH07127566A (ja) | クラッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機 | |
JP4734623B2 (ja) | 可変容量型クラッチレス圧縮機 | |
JPH09228956A (ja) | 可変容量型圧縮機 | |
JP3254872B2 (ja) | クラッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機 | |
JPWO2017002784A1 (ja) | 可変容量型圧縮機 | |
JP2000009045A (ja) | 容量可変型圧縮機の制御弁、容量可変型圧縮機及び設定吸入圧の可変設定方法 | |
JP3503179B2 (ja) | クラッチレス片側ピストン式可変容量圧縮機 | |
JPH09250452A (ja) | 圧縮機における潤滑構造 | |
JP4792607B2 (ja) | 可変容量型斜板式圧縮機 | |
JP2949836B2 (ja) | 斜板式連続可変容量型圧縮機 | |
WO2004061304A1 (ja) | 可変容量型圧縮機の制御装置 | |
JP2000120912A (ja) | 可変容量型圧縮機用制御弁 | |
JP3114386B2 (ja) | 可変容量型圧縮機 | |
JP3982237B2 (ja) | 可変容量圧縮機および該可変容量圧縮機を備えた空調装置、可変容量圧縮機における制御方法 | |
JPH09273483A (ja) | 可変容量型圧縮機 | |
JPH06249145A (ja) | 揺動斜板式可変容量圧縮機 | |
JPH09256947A (ja) | 圧縮機における弁座構造 | |
JPH04134188A (ja) | 容量可変揺動斜板型圧縮機 | |
KR100235510B1 (ko) | 클러치 없는 가변용량 압축기 | |
JPWO2016098822A1 (ja) | 可変容量型圧縮機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080910 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20080910 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100831 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100914 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101112 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110614 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110707 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4792607 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140805 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140805 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |