JPH0343685A - 容量可変型揺動式圧縮機 - Google Patents

容量可変型揺動式圧縮機

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JPH0343685A
JPH0343685A JP89176023A JP17602389A JPH0343685A JP H0343685 A JPH0343685 A JP H0343685A JP 89176023 A JP89176023 A JP 89176023A JP 17602389 A JP17602389 A JP 17602389A JP H0343685 A JPH0343685 A JP H0343685A
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pressure
control device
valve
discharge
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Yukihiko Taguchi
幸彦 田口
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Sanden Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は容量可変型揺動式圧縮機に関し、特にクランク
室内圧力を調整して、斜板の傾斜角を変化する容量可変
型揺動式圧縮機に関する。
（従来の技術） 主軸に連結され、クランク室に配設された斜板の回転運
動を揺動板の揺動運動に変換して、このｔ工動運動によ
ってピストンを往復運動させ、さらにクランク室の圧力
を調整して斜板の主軸に対する傾斜角を変化させること
で、ビストンストロークを変化させ、これによって圧縮
容量を変化させるようにした容量可変型揺動式圧縮機は
従来から知られている（例えば、米国特許第３５２２２
５号）。
即ち、この種の圧縮機においては、圧縮機の回転数ある
いは蒸発器側の負荷変動に応じて斜板の傾斜角度を変え
、これにより揺動板の傾斜角度を調整している。斜板の
傾斜角度の調整に当たっては、吸入室圧力を一定になる
ようにし、さらに圧１［吐出側圧力を検出し、この吐出
室圧力に応じて制御点をシフトしている。
（発明が解決しようとする課題） ところで、一般に冷房システムでは、圧縮機の吸入側と
蒸発器の出口側とは吸入パイプ等で連結されており、こ
のため吸入パイプ部において流体の圧力損失が生じる。
この圧力損失は、流量が多い場合は大きくなり、低流量
時には小さくなる傾向がある。また、吐出室圧力と流量
はある程度対応関係にあるため、一般に吸入室圧力制御
点を第３図に示すような特性とすることにより蒸発器出
口側圧力をほぼ一定とすることができる。
前述した米国特許第３５２２２５号では、吐出室からク
ランク室への連通路とクランク室から吸入室への連通路
の双方を制御し、この連通路を制御する制御弁に例えば
第４図のような特性を組み込んでいるものである。
しかし、上述の手段では、吐出室圧力により吸入室の圧
力制御点が一義的に決定されてしまい、制御の自由度が
まったく存在しない。従って、例えば車両空調側の要求
に応じて圧縮機の容量を制御するというようなことが出
来ず、きめ細かな空調を行うことができない、という欠
点があった。
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、吸入室と、吐出室と、クランク室と、
このクランク室内に配設された回転主軸と、この主軸に
対する傾斜角が変化し、かつ、前記主軸の回転によって
揺動するように前記クランク室内に配設された陽動板と
、この揺動板に連結され、この揺動板の揺動によって往
復動し、前記吸入室から吸入された冷媒を圧縮して前記
吐出室に吐出する複数のピストンと、前記クランク室と
吸入室とを連通ずる第１の連通路と、この連通路内に設
けられた感圧手段により前記連通路を開閉制御する第１
の制御装置とを備え、この第１の制御装置により前記ｔ
１動板の傾斜角を変化させ、前記冷媒の圧縮比を変化さ
せ、前記吸入室の圧力を制御するようにした容量可変型
揺動式圧縮機において、さらに、前記吸入室および吐出
室とは別に設けられそれぞれ第２および第３の連通路に
より連通された中間室と、前記第２および第３の連通路
の一方の連通路内に形成された絞り部と、他方の連通路
を開閉制御する第２の制御装置と、前記吐出室内圧力を
受圧する受圧面と、前記中間室内圧力を受圧する受圧面
を有し、前記周圧力により生じる荷重を前記第１の制御
装置の開閉弁に付与するアクチュエータとを備え、前記
第２の制御装置を開閉制御することにより、前記中間室
内の圧力を前記吐出室内および吸入室内圧との間の任意
の圧力で制御すると共に、前記中間室内の圧力に応じて
前記第１の制御装置の弁開閉動作点を変位させるように
した容量可変型揺動式圧縮機を得ることができる。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図、第２図、及び第３図
を用いて説明する。
第１図を参照して、圧縮機ケーシング１にはその中央部
に貫通孔が形成され、この貫通孔には主軸２が挿通され
て、ケーシング１にベアリングｌａおよび１ｂによって
回転可能に支持されている圧縮機ケーシング１により形
成されるクランク室４には、ロータ５が配置され、主軸
２に取り付けられている。このロータ５にはヒンジ機構
５１を介して斜板６が取り付けられ、この斜板６の内壁
面は主軸２に当接して慴動可能となっている。そして、
斜板６はヒンジ機構５１によって主軸２に対する傾斜角
が変化するようになっている。この斜板６にはベアリン
グ６１を介して揺動板７が配置されており、この揺動板
には球連接によって複数のピストンロッド８が連接され
ている。圧縮機ケーシングｌには、主軸２を取り囲むよ
うにして、複数のシリンダー９が所定の間隔を置いて形
成されている。ピストンロッド８はシリンダー９内に配
置されたピストン１０に球連結されている。クランク室
４内において、圧縮機ケーシング１には主軸２と平行に
ガイド捧１１が固定されており、このガイド棒１１は揺
動板７の一端部により挟持され、これによって揺動板７
の一端部はガイド棒１１に対して主軸方向に揺動可能と
なっている。
圧縮機ケーシング１の右端面には弁板１２を介してシリ
ンダーヘッド１３が配設され、圧縮機ケーシング１の右
側開口端が閉塞される。シリンダーヘッド１３には吸入
室１４および吐出室１５が形成されている。吸入室１４
は吸入ポート１４ａに連結されている。吐出室１５は吐
出ボート１５ａに連結されている。弁板Ｉ２には吸入口
１２ａおよび吐出口１２ｂが形成され、吸入室１４およ
び吐出室■５はそれぞれ吸入口１２ａおよび吐出口１２
ｂを介してシリンダー９に連通している。
次に第２図を参照して制御装置について説明する。
前述のように主軸２の一端（図中右側）はベアリング１
ｂを介して圧縮機ケーシングｌに支持されており、主軸
２の右端側の貫通孔１８には○リング１９ｂを介して弁
室部材１９ａが配設され弁室１９ｅとして用いられる。
この弁室部材１９ａの一端（左端）には孔１９ｃが形成
されるとともに他端（右側）は孔２０ａを有する台座２
０が取り付けられている。
一方、弁室部材１９ａ内にはベローズ２１が配置されて
いる。ベローズ２１内はほぼ真空になっている。ベロー
ズ２１の突出部２１ｂは弁室部材１９ａの円筒部１９ｄ
に嵌合している。ベローズ２１の先端には弁体２１ａが
設けられている。弁体２１ａは台座２０の孔２０ａを開
閉する。これらの弁室部材１９ａ、ベローズ２１、弁体
２１ａにより第１図の制御装置１９が構成される。
台座２０の右方には弁シリンダ部２０ｂが形成され、シ
リンダヘッド１３内に挿入されている。
弁シリンダ部２０ｂの右端は連通孔１５ｂを介して吐出
室１５と連通しており、またＯリング２０Ｃおよび○リ
ング２０ｄにより吐出室１５と吸入室１４と両底された
中間室１６が形成されている。
弁シリンダ部２Ｑｂは吸入弁２８、吐出弁２９、弁板１
２、およびバルブリテーナ３０と共に固定ネジ５０によ
って共線めされ固定されている。弁シリンダ部２０ｂに
はアクチュエーティングロッド１０１が慴動可能に挿入
されている。アクチュエーティングロッドＬｏｔは断面
積の異なる２つの部分から成り、大径部１０１ａはシー
ル部材１０２によってシールされている。アクチュエー
ティングロッド１０１の左端はスプリング１０３を受け
る構造となっており、スプリング１０３は他端が弁体２
１ａに当接している。ヘアリングｉｂと主軸２の間隙を
通り抜け、貫通孔１８、孔１９ｃを経たクランク室４内
のガスは弁体２１ａで制御された弁孔２０ａを通り、さ
らに連通路２００を通り吸入室１４内に入る。
また、アクチュエーティングロッド１０１の小径部１０
１ｂは弁シリンダ部２０ｂ右端より突出し、また弁シリ
ンダ部２Ｏｂ内貫通孔２０ｅと小径部１０１ｂはわずか
な隙間を有し、吐出室１５から中間室１６への吐出ガス
の導入をわずかに許容しており、実質的に吐出室１５と
中間室１６の間にオリフィスを設置した場合と同じ効果
を有している。さらに中間室１６は連通路２２０および
電磁流量制御弁７０を介して吸入室１４とは連通可能と
なっている。なお電磁流量制御弁７０は通電磁に開とな
る方式であり、また、その弁開口面積は少なくも吐出室
１５から中間室１６に流入する最大吐出ガス導入量に等
しい流量で中間室１６から吸入室１４に吐出ガスを流出
させるように設定されている。即ち電磁流量制御弁７０
が全開のときは中間室１６と吸入室１４は遮断され、し
たがって中間室１６は吐出室圧力と同じになる。また、
電磁流量制御弁７０が全開のときは上述の理由により中
間室１６に導入される吐出ガスが全て吸入室にながれる
ため、中間室Ｉ６は吸入室圧力と同しになる。したがっ
て、例えば電磁流量制御弁７０の通電および非通電の時
間的な割合を制御し電磁流量制御弁７０の実質的な弁開
度を制御することにより、中間室１６は吐出室圧力から
吸入室圧力の間の任意の圧力とすることが可能となる。
また、アクチュエーティングロッド１０１は小径部１．
０　ｌ　ｂで吐出圧力を受は大径部１０１ａでは中間室
１６の圧力を常に受けており、これによりアクチュエー
ティングロッド１０１は図中左方向に押される。この荷
重はスプリング１０３を介して弁体２１ａに加えられる
。したがって弁体２１ａは中間室１６の圧力が高いほど
開く方向に付勢される。このことは中間室１６の圧力が
高いほどクランク室４と吸入室１４のとの連通度が上り
、これによってクランク室４の圧力を下げ、斜板の傾斜
角を上昇させて容量を増加方向にむける。
即ち、中間室１６の圧力が高いほど吸入室圧力の制御点
が低くなり、例えば電磁流量制御弁７０を閉とした場合
、中間室１６内圧力は吐出圧力となり第３図に示すよう
に吸入圧力制御点はＡのような特性が得られる。逆に電
磁流量制御弁７０を開とした場合、中間室１６内圧力は
吸入室圧力となり、第３図Ｂのような特性が得られる。
以上のように、中間室１６の圧力は電磁流量制御弁７０
の弁開度を制御することにより、吐出室圧力から吸入室
圧力の範囲で任意に制御できるため、！磁流量制御弁７
０への制御信号により吸入室圧力制御点を、例えば第３
図のＡ特性とＢ特性の範囲で任意に制御することが可能
となる。
以上説明した実施例では、第１の制御装置１９はクラン
ク室圧力に応答して動作する方式であるが、クランク室
圧力の代わりに吸入室圧力に応答して動作する方式を用
いることもできる。
また、上記の実施例では、中間室１６は電磁流量制御弁
７０を介して吸入室１４と連通可能としているが、これ
をクランク室１４に連通ずるようにしても良い。この場
合は中間室圧力は吐出室圧力からクランク室圧力の範囲
に制御されることになる。
さらに上記実施例では、吐出室１５と中間室１６の間に
実質的なオリフィス要素を配置し、中間室Ｉ６と吸入室
１４の間に電磁流量制御弁７０を配置しているが、オリ
フィス要素と電磁流量制御弁７０との配置関係を逆にし
ても良い。即ち、吐出室１５と中間室１６と間に電磁？
？Ｌｉｌ制御弁７０を配置して中間室１６へ流入する吐
出ガス流入量を制御する。この場合、電磁流量制御弁７
０が全開のとき、中間室圧力が吐出室圧力にほぼ等しく
なるように中間室１６と吸入室１４の間に設置したオリ
フィス要素の開口面積を設定する必要がある。
（発明の効果） 本発明の容量可変型揺動式圧縮機によれば、クランク室
および吸入室とを連絡する連通路にこの連通路を開閉制
御する第１の制御装置を設けるとともに吸入室および吐
出室とは別に設けられた中間室内の圧力と吐出圧力によ
って生じた荷重を前記第１の制御装置の開閉弁に付与す
るアクチュエータを備え、さらに前記中間室と吸入室あ
るいは吐出室とを連通ずる通路にこの通路を開閉制御す
る第２の制御装置を設け、この第２の制御装置を開閉制
御することにより、前記中間室内の圧力を前記吐出室内
圧および吸入室内圧との間の任意の圧力に制御すると共
に、前記中間室内の圧力に応じて前記第１の制御装置の
弁開閉動作点を移動させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す容量可変型揺動式圧縮
機の断面図、第２図はこの圧縮機の制御装置部分の拡大
断面図、第３図は氷室の圧縮機の吐出室圧力に対する吸
入室圧力制御点の関係を示す特性図、第４図は従来の容
量可変型揺動式圧縮機の吐出室圧力に対する吸入室圧力
制御点の関係を示す特性図である。 ２：回転主軸、４：クランク室、６：斜板、７：ｔ！動
板、１０：ピストン、１４：吸入室、１５：吐出室、１
６：中間室、１９：第１の制御装置、７０：電磁流量制
御弁（第２の制御装置）。 万３図 茸４図 Ｏｉ七尺′］（すｉｃ＆Ｑ）

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）吸入室と、吐出室と、クランク室と、このクラン
    ク室内に配置された回転主軸と、この主軸に対する傾斜
    角が変化し、かつ、前記主軸の回転によって揺動するよ
    うに前記クランク室内に配設された揺動板と、この揺動
    板に連結され、この揺動板の揺動によって往復動し、前
    記吸入室から吸入された冷媒を圧縮して前記吐出部に吐
    出する複数のピストンと、前記クランク室と吸入室とを
    連通する第１の連通路と、この連通路内に設けられた感
    圧手段により前記連通路を開閉制御する第１の制御装置
    とを備え、この第１の制御装置により前記揺動板の傾斜
    角を変化させ、前記冷媒の圧縮比を変化させ、前記吸入
    室の圧力を制御するようにした容量可変型揺動式圧縮機
    において、さらに、前記吸入室および吐出室とは別に設
    けられそれぞれ第２および第３の連通路により連通され
    た中間室と、前記第２および第３の連通路の一方の連通
    路内に形成された絞り部と、他方の連通路を開閉制御す
    る第２の制御装置と、前記吐出室内圧力を受圧する受圧
    面と前記中間室内圧力を受圧する受圧面を有し、前記両
    圧力により生じる荷重を前記第１の制御装置の開閉弁に
    付与するアクチュエータとを備え、前記第２の制御装置
    を開閉制御することにより、前記中間室内の圧力を前記
    吐出室内圧および吸入室内圧との間の任意の圧力で制御
    すると共に、前記中間室内の圧力に応じて前記第１の制
    御装置の弁開閉動作点を移動させることを特徴とする容
    量可変型揺動式圧縮機。
  2. （２）前記一方の連通路に設けられた絞り部の開口面積
    および他方の連通路に設けられた前記第２の制御装置の
    最大弁開口面積は、該第２の制御装置の弁が全開のとき
    、前記中間室内の圧力が前記吸入室内の圧力あるいは吐
    出室内の圧力にほぼ等しくなるような関係に設定したこ
    とを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の容量可
    変型揺動式圧縮機。
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