JPH0821365A - 冷凍回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】冷凍回路において、熱負荷が大きいときに圧縮
機の駆動軸が高速で回転されるとしても、圧縮機の騒音
を防止できるようにするとともに高い耐久性を維持でき
るようにする。 【構成・作用】吐出室１５と凝縮器５１との間に調整弁
３０を設け、駆動軸６が高速で継続して回転される際の
流量増加により上下流の圧力差が設定圧より大きくなれ
ば、弁体２２が抽気調整通路２１を開いてクランク室５
内の圧力を確実に高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として車両空調用に
供して好適な冷凍回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６２−８７６８０号公報に一般的
な斜板式圧縮機が開示されている。この圧縮機では、ハ
ウジングに吸入室、吐出室及びクランク室が形成されて
いるとともにボアが形成され、ボア内にはピストンが往
復動可能に収容され、ピストンの端面とボアとで圧縮室
が形成されている。ハウジングには回転可能に駆動軸が
支承されており、この駆動軸にはクランク室内において
同期回転可能にロータが支持されている。クランク室内
において、ロータにはヒンジ機構を介して同期回転かつ
傾角変位可能に回転斜板が係留され、回転斜板には回転
が阻止された状態で揺動斜板が係留されている。そし
て、クランク室では揺動斜板がピストンとロッドにより
係留されている。また、ハウジングには、クランク室と
吸入室とを連通する抽気通路と、吸入圧力を検知するこ
とによりクランク室内の圧力を調整する容量制御弁とが
設けられている。

【０００３】図８に示すように、かかる圧縮機８０は、
車両空調用に供される場合は、通常電磁クラッチが装備
され、最小限、凝縮器８１、膨脹弁８４及び蒸発器８５
とともに一般的な冷凍回路を構成する。すなわち、圧縮
機８０の吐出室には凝縮器８１が接続され、凝縮器８１
には膨脹弁８４が接続され、膨脹弁８４には蒸発器８５
が接続され、蒸発器８５は再び圧縮機８０の吸入室に接
続される。なお、凝縮器８１と膨脹弁８４との間には受
液器８２が接続されることがあり、膨脹弁８４は蒸発器
８５と圧縮機８０との間に設けた感温筒８４ａにより制
御されることがある。

【０００４】この冷凍回路では、駆動源としてのエンジ
ンの回転が電磁クラッチを介して圧縮機８０の駆動軸に
伝達される。圧縮機８０では、かかる駆動軸の回転によ
り回転斜板が所定の傾角の下で回転され、揺動斜板には
回転斜板の揺動運動のみが伝達される。このため、揺動
斜板の揺動運動によりピストンがロッドを介してボア内
を往復動し、これにより圧縮室内において吸入室内の冷
媒を圧縮した後、吐出室に吐出する。

【０００５】そして、吐出室より吐出された高温・高圧
の冷媒は凝縮器８１により凝縮されて液化され、液化さ
れた冷媒は膨脹弁８４により減圧されて低温・低圧の霧
状にされる。霧状にされた冷媒は蒸発器８５により蒸発
される。このとき、気化熱により周囲の空気を冷却する
ため、車室内等が冷房される。この後、冷媒は圧縮機８
０の吸入室に再び吸入される。

【０００６】この間、圧縮機８０では、熱負荷の減少に
伴って吸入圧力Ｐｓが設定圧より降下すれば、容量制御
弁がクランク室内への吐出圧力Ｐｄの冷媒の供給を始め
ることにより、抽気通路によるクランク室から吸入室へ
の冷媒の導出にかかわらず、クランク室内の圧力Ｐｃを
高めるため、圧縮室による吐出容量が縮小される。逆
に、圧縮機８０では、熱負荷の増加に伴って吸入圧力Ｐ
ｓが設定圧より上昇すれば、容量制御弁がクランク室内
への吐出圧力Ｐｄの冷媒の供給を停止することにより、
抽気通路によるクランク室から吸入室への冷媒の導出で
クランク室内の圧力Ｐｃを低めるため、圧縮室による吐
出容量が増大される。

【０００７】こうして、圧縮機では、熱負荷の変化に応
じて吐出容量が変化するようになされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一般的な冷凍
回路では、容量制御弁によってのみ圧縮機８０の吐出容
量の調整を行っていたため、熱負荷が大きいときに例え
ばエンジンの高速運転によって圧縮機８０の駆動軸が高
速で回転されているならば、圧縮機８０が騒音を生じた
り、耐久性を損なわれたりする場合があった。

【０００９】すなわち、圧縮機では、駆動軸がエンジン
の運転状況によって変動しうる回転数で駆動されるた
め、図９に示すように、熱負荷と吐出容量との関係が駆
動軸の回転数（Ｎ）の変化によって変化される。このと
き、エンジンの通常運転によって圧縮機８０の駆動軸が
通常程度の回転数で回転されている状態では、熱負荷が
大きければ圧縮機８０の容量制御弁の検知する吸入圧力
Ｐｓが高くされているため、容量制御弁の閉弁によりク
ランク室内の圧力Ｐｃが低くなり、圧縮機８０は、回転
斜板及び揺動斜板が最大傾角、つまり最大吐出容量で運
転されようとする。

【００１０】ところが、エンジンが高速運転されること
によって圧縮機８０の駆動軸が高速で回転されれば、圧
縮室は短時間で吸入室内の冷媒を吸入する。このため、
圧縮機８０の吸入室、ひいては蒸発器８５に至るまでの
管路内の吸入圧力Ｐｓは低下される。こうなると、圧縮
機８０の容量制御弁の検知する吸入圧力Ｐｓが低くなる
ため、容量制御弁の開弁によりクランク室内の圧力Ｐｃ
が高くなり、圧縮機８０は、回転斜板及び揺動斜板が傾
角を縮小し、つまり縮小された吐出容量で運転されよう
とする。

【００１１】他方、ピストンは短時間でボア内を往復動
しようとするため慣性力によってストロークを延長しよ
うとし、圧縮機８０は、回転斜板及び揺動斜板が傾角を
増加させ、つまり吐出容量が増大される。こうして、圧
縮機８０は、通常運転状態では、時間（Ｔ）と吐出容量
とが図１０の曲線Ａの関係を示すのに対し、熱負荷が大
きいときに駆動軸が高速で回転されている状態では、図
１０の曲線Ｂの関係を示す。つまり、ピストンの慣性力
の増大する図９の右上の領域では、圧縮機は、吐出容量
が周期的に変化され、不安定な状態となる。このとき、
圧縮機８０では、回転斜板及び揺動斜板等が傾角を変動
させ、ヒンジ機構等が摺接を繰り返すこととなる。この
ため、圧縮機８０は、騒音を生じたり、ヒンジ機構等の
摩耗や金属疲労から耐久性を損なわれたりする。

【００１２】本発明は、冷凍回路において、熱負荷が大
きいときに圧縮機の駆動軸が高速で回転されるとして
も、圧縮機の騒音を防止できるようにするとともに高い
耐久性を維持できるようにすることを解決すべき課題と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の冷凍回路
は、上記課題を解決するため、駆動源により変動しうる
回転数で駆動される駆動軸と、シリンダブロックに形成
されたボア内を往復動し、吸入室から吸入した冷媒を圧
縮して吐出室に吐出するピストンと、クランク室内で該
駆動軸と共に回転し、かつ該クランク室内の圧力上昇に
基づいて該ピストンのストロークを縮小させる傾角変位
可能な斜板要素と、該クランク室と該吸入室とを連通す
る抽気通路とを備えた圧縮機を含み、該圧縮機から送出
された冷媒を凝縮器、膨脹弁及び蒸発器を経由して循環
させる冷凍回路において、前記吐出室と前記凝縮器との
間には、上下流の圧力差が設定圧より大きくなれば、前
記クランク室内の圧力を高める調整弁が設けられている
ことを特徴とする。

【００１４】請求項２記載の冷凍回路は、上記課題を解
決するため、駆動源により変動しうる回転数で駆動され
る駆動軸と、シリンダブロックに形成されたボア内を往
復動し、吸入室から吸入した冷媒を圧縮して吐出室に吐
出するピストンと、クランク室内で該駆動軸と共に回転
し、かつ該クランク室内の圧力上昇に基づいて該ピスト
ンのストロークを縮小させる傾角変位可能な斜板要素
と、該クランク室と該吸入室とを連通する抽気通路とを
備えた圧縮機を含み、該圧縮機から送出された冷媒を凝
縮器、膨脹弁及び蒸発器を経由して循環させる冷凍回路
において、前記蒸発器と前記吸入室との間には、上下流
の圧力差が設定圧より大きくなれば、前記クランク室内
の圧力を高める調整弁が設けられていることを特徴とす
る。

【００１５】請求項３記載の冷凍回路は、請求項１又は
２記載の冷凍回路において、調整弁は、上下流の圧力差
が設定圧より大きくなれば、吐出冷媒をクランク室に導
入すべく構成されていることを特徴とする。請求項４記
載の冷凍回路は、請求項１又は２記載の冷凍回路におい
て、調整弁は、上下流の圧力差が設定圧より大きくなれ
ば、抽気通路の開度を縮小すべく構成されていることを
特徴とする。

【００１６】請求項５記載の冷凍回路は、請求項１、
２、３又は４記載の冷凍回路において、圧縮機には、吸
入圧力を検知することによりクランク室内の圧力を調整
する容量制御弁が設けられていることを特徴とする。請
求項６記載の冷凍回路は、請求項１、２、３、４又は５
記載の冷凍回路において、圧縮機の駆動軸は駆動プーリ
により駆動源と直結されていることを特徴とする。

【００１７】請求項７記載の冷凍回路は、請求項１、
２、３、４、５又は６記載の冷凍回路において、調整弁
は、圧縮機に内蔵されていることを特徴とする。

【００１８】

【作用】請求項１記載の冷凍回路では、圧縮機の吐出室
と凝縮器との間に調整弁が設けられている。ここで、熱
負荷が大きいときに圧縮機の駆動軸が高速で回転されて
いる状態であれば、圧縮機の吐出室と凝縮器との間で
は、冷媒の流量が多いことにより、上下流の圧力差が設
定圧より大きくなる。

【００１９】このため、調整弁はクランク室内の圧力を
高める。ここで、請求項３記載の冷凍回路では、調整弁
が吐出室内の冷媒をクランク室に導入し、クランク室内
の圧力を高める。また、請求項４記載の冷凍回路では、
調整弁が抽気通路の開度を縮小し、クランク室内の圧力
を高める。こうして、圧縮機は、斜板要素が傾角を縮小
し、ピストンのストロークが縮小され、吐出容量が縮小
される。

【００２０】ここで、請求項５記載の冷凍回路では、圧
縮機に容量制御弁が設けられているため、容量制御弁は
吸入圧力の低下によりクランク室内の圧力を高めること
は可能である。このとき、調整弁は、容量制御弁とは独
立してクランク室内の圧力を高める。つまり、請求項３
記載の冷凍回路では、調整弁は、容量制御弁とは独立し
た通路により吐出室内の冷媒をクランク室に導入する。
このため、容量制御弁が閉弁していても、調整弁がクラ
ンク室内の圧力を確実に高める。また、容量制御弁が開
弁していても、調整弁は、容量制御弁のみでクランク室
内の圧力を高める場合よりも大量の冷媒をクランク室内
に導入し、クランク室内の圧力を容量制御弁のみで高め
る場合よりも確実に高める。

【００２１】また、請求項４記載の冷凍回路では、調整
弁は、抽気通路の開度を縮小する。このため、容量制御
弁の閉弁・開弁にかかわらず、調整弁はクランク室内の
圧力を容量制御弁のみで高める場合よりも一層高める。
こうして、確実に高められたクランク室内の圧力がピス
トンの慣性力にも対抗し、吐出容量が確実に縮小され
る。

【００２２】これにより、圧縮機は、熱負荷が大きいと
きに駆動軸が高速で回転されている状態であれば、吐出
容量が周期的に変化されることはない。請求項２記載の
冷凍回路では、蒸発器と圧縮機の吸入室との間に調整弁
が設けられている。ここで、熱負荷が大きいときに圧縮
機の駆動軸が高速で回転されている状態であれば、蒸発
器と圧縮機の吸入室との間においても、冷媒の流量が多
いことにより、上下流の圧力差が設定圧より大きくな
る。このため、上記と同様に、調整弁はクランク室内の
圧力を確実に高め、圧縮機は、熱負荷が大きいときに圧
縮機の駆動軸が高速で回転されている状態であれば、吐
出容量が周期的に変化されることはない。

【００２３】請求項６記載の冷凍回路では、圧縮機の駆
動軸が駆動プーリにより駆動源と直結されているため、
駆動軸は駆動源が運転されている限り駆動されることと
なる。このとき、この冷凍回路では、熱負荷が大きいと
きに圧縮機の駆動軸が高速で回転されている状態であれ
ば、請求項１〜５に係る調整弁によって圧縮機は吐出容
量が確実に縮小されるため、冷房過剰等が防止される。
また、こうして、従来の電磁クラッチを省略することが
できるため、電磁クラッチの断接時における例えば車両
の運転フィーリングの悪化を防止できるとともに、重量
減、消費電力減少、燃費良化等が得られる。

【００２４】請求項７記載の冷凍回路では、調整弁が圧
縮機に内蔵されており、調整弁のためのスペースを例え
ば車両に確保したり、取付部材を別に用意したりする必
要がない。なお、熱負荷がさほど大きくないとき又は圧
縮機の駆動軸がさほど高速で回転されているわけではな
い状態であれば、圧縮機の吐出室と凝縮器との間又は蒸
発器と圧縮機の吸入室との間では、冷媒の流量がさほど
多くないことにより、上下流の圧力差が設定圧より小さ
くなる。このため、このときには、調整弁によるクラン
ク室内の圧力調整はほとんど又は完全に行われない。

【００２５】また、凝縮器と膨脹弁との間や膨脹弁と蒸
発器との間に調整弁を設けることも考えられるが、凝縮
器と膨脹弁との間や膨脹弁と蒸発器との間では冷媒が液
状であるため、冷媒の流量に起因する上下流の圧力差を
調整弁で検知することが困難であると考えられる。

【００２６】

【実施例】以下、各請求項記載の発明を具体化した実施
例１〜６を図面を参照しつつ説明する。 （実施例１）実施例１の冷凍回路は請求項１、３、５、
７を具体化したものである。

【００２７】この冷凍回路は、車両空調用に供するもの
で、図１に示すように、電磁クラッチ４０及び容量制御
弁１８が装備された圧縮機５０と、この圧縮機５０の吐
出室１５に管路５０ａにより接続された凝縮器５１と、
この凝縮器５１に管路５０ｂにより接続された受液器５
２と、この受液器５２に管路５０ｃにより接続された膨
脹弁５３と、この膨脹弁５３に管路５０ｄにより接続さ
れ、下流側が管路５０ｅにより再び圧縮機５０の吸入室
１６に接続された蒸発器５４と、蒸発器５４と圧縮機５
０との間に設けられ、膨脹弁５３を制御する感温筒５３
ａとからなる。

【００２８】圧縮機５０では、シリンダブロック１の前
端側にフロントハウジング２が接合され、シリンダブロ
ック１の後端側に弁板４等を挟持してリアハウジング３
が接合されている。フロントハウジング２とシリンダブ
ロック１とによって形成されるクランク室５内には、一
端がフロントハウジング２から延出されて電磁クラッチ
４０のアーマチュアに固定された駆動軸６が収容され、
駆動軸６はフロントハウジング２及びシリンダブロック
１との間に設けられた軸封装置及びラジアル軸受によっ
て回転可能に支持されている。なお、駆動軸６の他端と
弁板４等との間にはスラスト軸受及び板ばねが介在され
ている。また、シリンダブロック１には駆動軸６を取り
囲む位置に複数個のボア１ａが穿設されており、各ボア
１ａにはピストン７がそれぞれ収容されている。

【００２９】クランク室５内において、駆動軸６にはロ
ータ８がフロントハウジング２との間にスラスト軸受を
介して駆動軸６と同期回転可能に固着され、ロータ８の
後方にはヒンジ機構９により回転斜板１０がロータ８と
同期回転可能に係留されている。また、クランク室５内
おける駆動軸６の周面にはスリーブ１１が摺動可能に設
けられており、スリーブ１１に突設された枢軸１１ａに
回転斜板１０が揺動可能に係留されている。この回転斜
板１０にはスラスト軸受等を介して揺動斜板１２が係留
されており、揺動斜板１２にはフロントハウジング２の
回り止め溝２ａ内を軸方向にのみ摺動可能な回り止めピ
ン１２ａが固着されている。揺動斜板１２と各ピストン
７との間にはロッド１４が係留されており、これにより
各ピストン７は各ボア１ａ内を揺動斜板１２の傾角に応
じて往復動可能になされている。

【００３０】スリーブ１１とシリンダブロック１側の駆
動軸６に固定されたサークリップとの間には押圧ばね１
３が装備されている。そして、この押圧ばね１３により
回転斜板１０はロータ８と当接可能になされ、これによ
り揺動斜板１２は起動時等には最大傾角に維持されてい
る。また、押圧ばね１３が最も縮小された状態で揺動斜
板１２は最小傾角に維持可能になされている。

【００３１】また、リアハウジング３内では、中央側に
吐出室１５が形成され、この吐出室１５の外側に吸入室
１６が形成されている。各ピストン７の端面が各ボア１
ａとの間で形成する各圧縮室と吐出室１５とは、弁板４
に形成された各吐出ポート１５ａにより連通されてお
り、各吐出ポート１５ａは吐出室１５側においてリテー
ナ１５ｂによって開度が規制される図示しない吐出弁に
よって開閉可能になされている。また、各圧縮室と吸入
室１６とは、弁板４に形成された各吸入ポート１６ａに
より連通されており、各吸入ポート１６ａは各圧縮室側
において図示しない吸入弁によって開閉可能になされて
いる。

【００３２】さらに、リアハウジング３、弁板４及びシ
リンダブロック１等には、クランク室５と吸入室１６と
を連通する抽気通路１７ａが形成されているとともに、
吐出室１５とクランク室５とを連通する給気通路１７ｂ
が形成されており、リアハウジング３内には給気通路１
７ｂの途中に容量制御弁１８が装備されている。この容
量制御弁１８は、吸入室１６と連通する検知通路１８ａ
によりダイアフラム１８ｂが上下に変位可能になされて
おり、ダイアフラム１８ｂの変位によりボール１８ｃが
給気通路１７ｂの開度を調整可能になされている。

【００３３】この圧縮機５０の特徴的な構成は以下の調
整弁３０にある。すなわち、リアハウジング３には吐出
室１５と開口１９により連通する調整室２０が形成され
ている。調整室２０は円柱状空間に形成されており、開
口１９側の底面には給気通路１７ｂと連通する給気調整
通路２１が貫設されている。調整室２０内には給気調整
通路２１側において弁体２２が収容され、この弁体２２
は押圧ばね２３によって給気調整通路２１側に付勢され
ている。弁体２２は、給気調整通路２１側の先端が細い
断面略Ｖ字形状に形成され、先端側の傾斜面に調整室２
０と管路５０ａとを連通させる絞り２２ａが形成されて
いる。こうして、吐出室１５と凝縮器５１との間には、
弁体２２により給気調整通路２１の開度を調整可能な調
整弁３０が設けられている。

【００３４】凝縮器５１、受液器５２、膨脹弁５３、蒸
発器５４、感温筒５３ａ及び各管路５０ａ〜５０ｅは市
販のものを採用している。以上のように構成された冷凍
回路では、駆動源としての図示しないエンジンの回転が
電磁クラッチ４０により圧縮機５０の駆動軸６に伝達さ
れる。圧縮機５０では、かかる駆動軸６の回転によりロ
ータ８と同期して回転斜板１０が所定の傾角の下で回転
され、揺動斜板１２には回転斜板１０の揺動運動のみが
伝達される。このため、揺動斜板１２の揺動運動により
ピストン７がロッド１４を介してシリンダ１ａ内を往復
動する。これにより圧縮室内において吸入室１６内の冷
媒を圧縮した後、吐出室１５に吐出する。吐出室１５に
吐出された冷媒は、開口１９、調整室２０及び絞り２２
ａを経て管路５０ａにより凝縮器５１に吐出される。

【００３５】高温・高圧の冷媒は凝縮器５１により凝縮
されて液化され、液化された冷媒は管路５０ｂにより受
液器５２に一定量保持される。受液器５２から管路５０
ｃにより膨脹弁５３に供給される冷媒は、感温筒５３ａ
の制御の下、膨脹弁５３により減圧されて低温・低圧の
霧状にされる。そして、霧状にされた冷媒は管路５０ｄ
により蒸発器５４に供給され、蒸発器５４により蒸発さ
れる。このとき、気化熱により周囲の空気を冷却するた
め、車室内が冷房される。この後、冷媒は管路５０ｅに
より圧縮機５０の吸入室１６に再び吸入される。

【００３６】この間、圧縮機５０では、熱負荷の減少に
伴って吸入室１６内の吸入圧力Ｐｓが降下すれば、容量
制御弁１８のダイアフラム１８ｂが上面を弧とする変位
を生じ、ボール１８ｃが給気通路１７ｂを開弁する。こ
のため、クランク室５内への吐出室１５内における吐出
圧力Ｐｄの冷媒の供給が始まり、クランク室５内の圧力
Ｐｃが高まる。このため、ピストン７に作用する背圧が
大きくなって回転斜板１０及び揺動斜板１２の傾角が縮
小され、ピストン７のストロークが縮小されて吐出容量
が縮小される。

【００３７】逆に、圧縮機５０では、熱負荷の増加に伴
って吸入室１６内の吸入圧力Ｐｓが上昇すれば、容量制
御弁１８のダイアフラム１８ｂが下面を弧とする変位を
生じ、ボール１８ｃが給気通路１７ｂを閉弁する。この
ため、クランク室５内への吐出室１５内における吐出圧
力Ｐｄの冷媒の供給が停止され、クランク室５内の圧力
Ｐｃは低められる。このため、ピストン７に作用する背
圧が小さくなって回転斜板１０及び揺動斜板１２の傾角
が増加され、ピストン７のストロークが増大されて吐出
容量が増大される。

【００３８】ここで、熱負荷が大きいときにエンジンの
高速運転によって圧縮機５０の駆動軸６が高速で回転さ
れている状態であれば、調整弁３０の調整室２０内にお
ける弁体２２の給気調整通路２１側と管路５０ａ側との
間では、冷媒の流量が多くかつ絞り２２ａがあることに
より、設定圧より大きな圧力差が生じる。つまり、弁体
２２の管路５０ａ側は低圧の吐出圧力Ｐｄ（Ｌ）であ
り、弁体２２の給気調整通路２１側は高圧の吐出圧力Ｐ
ｄ（Ｈ）である。

【００３９】このため、調整弁３０の弁体２２は押圧ば
ね２３に打ち勝って給気調整通路２１を開弁する。これ
により、吐出室１５内の冷媒は、調整室２０、給気調整
通路２１を経て容量制御弁１８内の給気通路１７ｂを通
り、クランク室５に供給される。このため、クランク室
５内の圧力Ｐｃが高められ、圧縮機５０は吐出容量が縮
小される。

【００４０】このとき、圧縮機５０には容量制御弁１８
が設けられているため、容量制御弁１８は吸入圧力Ｐｓ
の低下によりクランク室５内の圧力Ｐｃを高めることは
可能である。このとき、調整弁３０は、容量制御弁１８
とは独立してクランク室５内の圧力Ｐｃを高める。つま
り、調整弁１８は、容量制御弁１８とは独立した給気調
整通路２１により吐出室１５内の冷媒をクランク室５に
導入する。このため、容量制御弁１８が閉弁していて
も、調整弁３０がクランク室５内の圧力Ｐｃを確実に高
める。また、容量制御弁１８が開弁していても、調整弁
３０は、容量制御弁１８のみでクランク室５内の圧力Ｐ
ｃを高める場合よりも大量の冷媒をクランク室５内に導
入し、クランク室５内の圧力Ｐｃを容量制御弁１８のみ
で高める場合よりも確実に高める。

【００４１】こうして、一層高められたクランク室５内
の圧力Ｐｃがピストン７の慣性力にも対抗し、吐出容量
が確実に縮小される。他方、熱負荷がさほど大きくない
とき又は圧縮機５０の駆動軸６がさほど高速で回転され
ているわけではない状態であれば、冷媒の流量が少なく
調整弁３０の調整室２０内における弁体２２の給気調整
通路２１側と管路５０ａ側との間には、設定圧より小さ
い圧力差しか生じない。このため、調整弁３０の弁体２
２は押圧ばね２３に打ち負けて給気調整通路２１を閉弁
する。こうして調整弁３０がクランク室５内の圧力Ｐｃ
を高めることはなく、上記のように容量制御弁１８によ
る通常の容量制御がなされる。

【００４２】こうして、圧縮機では、駆動軸の回転数
（Ｎ）と吐出容量とが図２の関係を示す。つまり、圧縮
機５０は、熱負荷が大きいときに駆動軸６が高速で回転
されている状態であれば、吐出容量が確実に縮小される
ため、吐出容量が周期的に変化されることはない。した
がって、圧縮機５０では、回転斜板１０、揺動斜板１
２、スリーブ１１及びヒンジ機構９等が安定する。この
ため、この冷凍回路では、熱負荷が大きくかつ圧縮機５
０の駆動軸６が高速で回転されるとしても、圧縮機５０
の騒音を防止できるとともに高い耐久性を維持できる。

【００４３】また、この冷凍回路では、調整弁３０が圧
縮機５０に内蔵されており、調整弁３０のためのスペー
スを車両に確保したり、取付部材を別に用意したりする
必要がないため、車両への搭載性に優れるとともに比較
的安価である。 （実施例２）実施例２の冷凍回路は請求項１、３、６を
具体化したものである。

【００４４】この冷凍回路では、図３に示すように、圧
縮機６０の駆動軸６が駆動プーリ４１によりエンジンと
直結され、圧縮機６０には、実施例１の容量制御弁１８
が装備されておらず、給気通路１７ｂも設けられていな
い。そして、この冷凍回路では、圧縮機６０の吐出室１
５と凝縮器５１とを接続する管路５０ａの途中に調整弁
３１が設けられている。

【００４５】すなわち、調整弁３１では、一端に圧縮機
６０のクランク室５に連通される調整管路６１が接続さ
れ、他端に管路５０ａと凝縮器５１近傍で連通されるパ
イロット管路６２が接続された調整室３１ａが形成さ
れ、この調整室３１ａの給気調整管路６１側には管路５
０ａと吐出室１５近傍で連通されるパイロット管路６３
が接続されている。この調整室３１ａ内には給気調整管
路６１の開度を調整可能な弁体３１ｂが摺動可能に設け
られており、この弁体３１ｂは押圧ばね３１ｃにより開
度を縮小する方向に付勢されている。

【００４６】他の構成は実施例１と同一であるため、同
一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省
略する。以上のように構成された冷凍回路では、圧縮機
６０の駆動軸６が駆動プーリ４１によりエンジンと直結
されているため、駆動軸６はエンジンが運転されている
限り駆動されることとなる。

【００４７】ここで、熱負荷が大きいときにエンジンの
高速運転によって圧縮機６０の駆動軸６が高速で回転さ
れている状態であれば、調整弁３１の調整室３１ａ内に
おけるパイロット管路６３側とパイロット管路６２との
間では、管路５０ａ内の冷媒の流量が多いことによる流
路抵抗により、設定圧より大きな圧力差が生じる。つま
り、調整室３１ａのパイロット管路６２側は低圧の吐出
圧力Ｐｄ（Ｌ）であり、調整室３１ａのパイロット管路
６３側は高圧の吐出圧力Ｐｄ（Ｈ）である。

【００４８】このため、調整弁３１の弁体３１ｂは押圧
ばね３１ｃに打ち勝って給気調整管路６１を開弁する。
これにより、吐出室１５内の冷媒は、管路５０ａ、パイ
ロット管路６３、調整室３１ａ、給気調整管路６１を経
てクランク室５に供給される。このため、クランク室５
内の圧力Ｐｃが確実に高められ、圧縮機６０は吐出容量
が確実に縮小される。

【００４９】したがって、圧縮機６０は、熱負荷が大き
いときに圧縮機６０の駆動軸６が高速で回転されている
状態であれば、吐出容量が確実に縮小されて周期的に変
化されることはない。このため、この冷凍回路において
も、圧縮機６０の騒音を防止できるとともに高い耐久性
を維持できる。また、この冷凍回路では、熱負荷が大き
いときに圧縮機６０の駆動軸６が高速で回転されている
状態であれば、調整弁３１によって圧縮機６０は吐出容
量が縮小されるため、冷房過剰等が防止される。

【００５０】なお、熱負荷がさほど大きくないとき又は
圧縮機６０の駆動軸６がさほど高速で回転されているわ
けではない状態であれば、管路５０ａを流れる冷媒の流
量が少なく、調整弁３１の調整室３１ａ内におけるパイ
ロット管路６３側とパイロット管路６２との間には、設
定圧より小さい圧力差しか生じない。このため、調整弁
３１の弁体３１ｂは押圧ばね３１ｃに打ち負けて給気調
整管路６１の開度を閉じる。このとき、吐出室１５内の
冷媒は管路５０ａを通常のように流れる。こうして調整
弁３１がクランク室５内の圧力Ｐｃを高めることはな
く、圧縮機６０は押圧ばね１３の付勢力により揺動斜板
１２が最大傾角を維持して最大吐出容量で運転される。

【００５１】こうして、従来の電磁クラッチを省略する
ことができるため、電磁クラッチの断接時における車両
の運転フィーリングの悪化を防止できるとともに、重量
減、消費電力減少、燃費良化等が得られる。 （実施例３）実施例３の冷凍回路は請求項１、３、５を
具体化したものである。

【００５２】この冷凍回路では、図４に示すように、実
施例１の圧縮機５０に電磁クラッチ４０及び容量制御弁
１８が装備されており、圧縮機５０の吐出室１５と凝縮
器５１とを接続する管路５０ａの途中に調整弁３２が設
けられている。すなわち、調整弁３２では、第１調整室
３２ａと第２調整室３２ｂとが間に弁座３２ｃを有して
連通されている。第１調整室３２ａの弁座３２ｃと反対
側には圧縮機５０のクランク室５に連通される第１給気
調整管路６１ａが接続されている。第２調整室３２ｂの
弁座３２ｃと反対側には管路５０ａと吐出室１５近傍で
連通されるパイロット管路６３が接続され、第２調整室
３２ｂの弁座３２ｃ側には管路５０ａと凝縮器５１近傍
で連通される第２給気調整管路６１ｂが接続されてい
る。第１調整室３２ａ内には押圧ばね３２ｄによって付
勢されたボール３２ｅが弁座３２ｃを閉塞すべく設けら
れている。第２調整室３２ｂ内にはボール３２ｅと当接
して弁座３２ｃを開弁可能な弁体３２ｆが摺動可能に設
けられており、この弁体３２ｆは押圧ばね３２ｇにより
ボール３２ｅから離れる方向に付勢されている。

【００５３】他の構成は実施例１と同一であるため、同
一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省
略する。以上のように構成された冷凍回路では、熱負荷
が大きいときにエンジンの高速運転によって圧縮機５０
の駆動軸６が高速で回転されている状態であれば、調整
弁３２の第２調整室３２ｂ内におけるパイロット管路６
３側と第２給気調整管路６１ｂとの間では、管路５０ａ
内の冷媒の流量が多いことによる流路抵抗により、設定
圧より大きな圧力差が生じる。つまり、第２調整室３２
ｂの第２給気調整管路６１ｂ側は低圧の吐出圧力Ｐｄ
（Ｌ）であり、第２調整室３２ｂのパイロット管路６３
側は高圧の吐出圧力Ｐｄ（Ｈ）である。

【００５４】このため、調整弁３２の弁体３２ｆは押圧
ばね３２ｇに打ち勝ってボール３２ｅと当接し、ボール
３２ｅが押圧ばね３２ｄに打ち勝って弁座３２ｃを開弁
する。これにより、吐出室１５内の冷媒は、管路５０
ａ、第２給気調整管路６１ｂ、第２調整室３２ｂ、弁座
３２ｃ、第１調整室３２ａ及び第１給気調整管路６１ａ
を経てクランク室５に供給される。このため、クランク
室５内の圧力Ｐｃが確実に高められ、圧縮機５０は吐出
容量が確実に縮小される。

【００５５】したがって、この冷凍回路においても、実
施例１と同様の作用及び効果が得られる。また、この冷
凍回路では、熱負荷が大きいときにエンジンの通常運転
によって圧縮機５０の駆動軸６が通常程度で回転されて
いる状態であれば、管路５０ａ内の冷媒の流量がさほど
多くないことにより、第２調整室３２ｂの第２給気調整
管路６１ｂ側と第２調整室３２ｂのパイロット管路６３
側とで設定圧より小さな圧力差しか生じない。

【００５６】そして、熱負荷が大きいことにより容量制
御弁１８が吸入圧力Ｐｓの上昇で給気通路１７ｂの開度
を縮小するため、抽気通路１７ａによってクランク室５
内の圧力は低められようとする。このとき、第２調整室
３２ｂの第２給気調整管路６１ｂ側が比較的高圧の吐出
圧力Ｐｄ（Ｌ）でありさえすれば、調整弁３２のボール
３２ｅが押圧ばね３２ｄに打ち勝って弁座３２ｃを開弁
する。これにより、クランク室５内の圧力Ｐｃが確実に
高められるため、大きな熱負荷で吸入圧力Ｐｓが高いこ
とによりピストン７に作用する前圧が大きいときでも、
ピストン７に作用する背圧を十分に大きくすることがで
きるため、回転斜板１０及び揺動斜板１２の傾角は確実
に縮小され、ピストン７のストロークの縮小で吐出容量
が確実に縮小される。このため、冷媒の流量が少なくて
も、吐出圧力が高く、圧縮機の耐久性を低下させるよう
な状況のもとでの大容量運転を回避することができる。 （実施例４）実施例４の冷凍回路は請求項１、４、５を
具体化したものである。

【００５７】この冷凍回路では、図５に示すように、実
施例１の圧縮機５０に電磁クラッチ４０及び容量制御弁
１８が装備されており、圧縮機５０の吐出室１５と凝縮
器５１とを接続する管路５０ａの途中に調整弁３３が設
けられ、調整弁３３に第１、２抽気調整管路６４ａ、６
４ｂが連通されている。すなわち、調整弁３３では、第
１調整室３３ａと第２調整室３３ｂとが間に案内孔３３
ｃを有して連通されている。第１調整室３３ａの案内孔
３３ｃと反対側には圧縮機５０のクランク室５に連通さ
れる第１抽気調整管路６４ａが接続され、第１調整室３
３ａの案内孔３３ｃ側には管路５０ｅに連通される第２
抽気調整管路６４ｂが接続されている。第２調整室３３
ｂの案内孔３３ｃと反対側には管路５０ａと吐出室１５
近傍で連通されるパイロット管路６３が接続され、第２
調整室３３ｂの案内孔３３ｃ側には管路５０ａと凝縮器
５１近傍で連通されるパイロット管路６２が接続されて
いる。第２調整室３３ｂ内には案内孔３３ｃを摺動して
第１、２抽気調整管路６４ａ、６４ｂを閉塞可能な弁体
３３ｄが摺動可能に設けられており、この弁体３３ｄは
押圧ばね３３ｅにより第１、２抽気調整管路６４、６４
ｂの開度を拡大する方向に付勢されている。

【００５８】他の構成は実施例１と同一であるため、同
一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省
略する。以上のように構成された冷凍回路では、熱負荷
が大きいときにエンジンの高速運転によって圧縮機５０
の駆動軸６が高速で回転されている状態であれば、調整
弁３３の第２調整室３３ｂ内におけるパイロット管路６
３側とパイロット管路６２との間では、管路５０ａ内の
冷媒の流量が多いことによる流路抵抗により、設定圧よ
り大きな圧力差が生じる。つまり、第２調整室３３ｂの
パイロット管路６２側は低圧の吐出圧力Ｐｄ（Ｌ）であ
り、第２調整室３３ｂのパイロット管路６３側は高圧の
吐出圧力Ｐｄ（Ｈ）である。

【００５９】このため、調整弁３３の弁体３３ｄは押圧
ばね３３ｅに打ち勝って第１、２抽気調整管路６４ａ、
６４ｂを閉弁する。これにより、クランク室５内におい
てブローバイにより蓄積される冷媒は、第１抽気調整管
路６４ａ、第１調整室３３ａ、第２抽気調整管路６４ｂ
及び管路５０ｅを経て吸入室１６に導出されないように
なる。このため、クランク室５内の圧力Ｐｃが確実に高
められ、圧縮機５０は吐出容量が確実に縮小される。

【００６０】したがって、この冷凍回路においても、実
施例１と同様の作用及び効果が得られる。 （実施例５）実施例５の冷凍回路は請求項２、４、５を
具体化したものである。この冷凍回路では、図６に示す
ように、実施例１の圧縮機５０に電磁クラッチ４０及び
容量制御弁１８が装備されており、蒸発器５４と圧縮機
５０の吸入室１６とを接続する管路５０ｅの途中に調整
弁３４が設けられ、調整弁３４に第１、２抽気調整管路
６６ａ、６６ｂが連通されている。

【００６１】すなわち、調整弁３４では、一端に圧縮機
５０のクランク室５に連通される第１抽気調整管路６６
ａが接続され、他端に管路５０ｅと蒸発器５４近傍で連
通されるパイロット管路６５が接続された調整室３４ａ
が形成され、この調整室３４ａの第１抽気調整管路６６
ａ側には管路５０ｅと吸入室１６近傍で連通される第２
抽気調整管路６６ｂが接続されている。この調整室３４
ａ内には第１、２抽気調整管路６６ａ、６６ｂの開度を
調整可能な弁体３４ｂが摺動可能に設けられており、こ
の弁体３４ｂは押圧ばね３４ｃにより開度を拡大する方
向に付勢されている。

【００６２】他の構成は実施例１と同一であるため、同
一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省
略する。以上のように構成された冷凍回路では、熱負荷
が大きいときにエンジンの高速運転によって圧縮機５０
の駆動軸６が高速で回転されている状態であれば、調整
弁３４の調整室３４ａ内における第２抽気調整管路６６
ｂ側とパイロット管路６５との間では、管路５０ｅ内の
冷媒の流量が多いことによる流路抵抗により、設定圧よ
り大きな圧力差が生じる。つまり、調整室３４ａの第２
抽気調整管路６６ｂ側は低圧の吸入圧力Ｐｓ（Ｌ）であ
り、調整室３４ａのパイロット管路６５側は高圧の吸入
圧力Ｐｓ（Ｈ）である。

【００６３】このため、調整弁３４の弁体３４ｂは押圧
ばね３４ｃに打ち勝って第１、２抽気調整管路６６ａ、
６６ｂを閉弁する。これにより、クランク室５内におい
てブローバイにより蓄積される冷媒は、第１抽気調整管
路６６ａ、調整室３４ａ、第２抽気調整管路６６ｂ及び
管路５０ｅを経て吸入室１６に導出されないようにな
る。このため、クランク室５内の圧力Ｐｃが確実に高め
られ、圧縮機５０は吐出容量が確実に縮小される。

【００６４】したがって、この冷凍回路においても、実
施例１と同様の作用及び効果が得られる。 （実施例６）実施例６の冷凍回路は請求項２、３、５を
具体化したものである。この冷凍回路では、図７に示す
ように、実施例１の圧縮機５０に電磁クラッチ４０及び
容量制御弁１８が装備されており、蒸発器５４と圧縮機
５０の吸入室１６とを接続する管路５０ｅの途中に調整
弁３５が設けられ、調整弁３５に第１、２給気調整管路
６７、６８が連通されている。

【００６５】すなわち、調整弁３５では、第１調整室３
５ａと第２調整室３５ｂとが第１調整室３５ａ側に弁座
３５ｃを有し、弁座３５ｃから第２調整室３５ｂまでの
間に案内孔３５ｄを有して連通されている。第１調整室
３５ａの弁座３５ｃと反対側には管路５０ａと連通され
る第１給気調整管路６７が接続されている。案内孔３５
ｄには弁座３５ｃ側に圧縮機５０のクランク室５に連通
される第２給気調整管路６８が接続されている。また、
第２調整室３５ｂの案内孔３５ｄと反対側には管路５０
ｅと蒸発器５４近傍で連通されるパイロット管路６５が
接続され、第２調整室３５ｂの案内孔３５ｄ側には管路
５０ｅと吸入室１６近傍で連通されるパイロット管路６
６が接続されている。第１調整室３５ａ内には押圧ばね
３５ｅによって付勢されたボール３５ｆが弁座３５ｃを
閉弁すべく設けられている。第２調整室３５ｂ内にはボ
ール３５ｆと当接して弁座３５ｃを開弁し、第１、２給
気調整管路６７、６８を連通可能な弁体３５ｇが摺動可
能に設けられており、この弁体３５ｇは押圧ばね３５ｈ
によりボール３５ｆから離れる方向に付勢されている。

【００６６】他の構成は実施例１と同一であるため、同
一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省
略する。以上のように構成された冷凍回路では、熱負荷
が大きいときにエンジンの高速運転によって圧縮機５０
の駆動軸６が高速で回転されている状態であれば、調整
弁３５の第２調整室３５ｂ内におけるパイロット管路６
６側とパイロット管路６５との間では、管路５０ｅ内の
冷媒の流量が多いことによる流路抵抗により、設定圧よ
り大きな圧力差が生じる。つまり、第２調整室３５ｂの
パイロット管路６６側は低圧の吸入圧力Ｐｓ（Ｌ）であ
り、第２調整室３５ｂのパイロット管路６５側は高圧の
吸入圧力Ｐｓ（Ｈ）である。

【００６７】このため、調整弁３５の弁体３５ｇは押圧
ばね３５ｈに打ち勝ってボール３５ｆと当接し、ボール
３５ｆは弁座３５ｃを開弁して第１、２給気調整管路６
７、６８を連通させる。これにより、管路５０ａ内の冷
媒は、第１給気調整管路６７、第１調整室３５ａ及び第
２給気調整管路６８を経てクランク室５に供給される。
このため、クランク室５内の圧力Ｐｃが確実に高めら
れ、圧縮機５０は吐出容量が確実に縮小される。

【００６８】したがって、この冷凍回路においても、実
施例１と同様の作用及び効果が得られる。なお、上記各
調整弁３０〜３５において、圧力差が極端に小さいとき
には、各弁体２２等の受圧面積を大きくするか、又は押
圧ばね２３等のばね定数を小さくすれば、上記作用及び
効果が得られる。

【００６９】

【発明の効果】以上詳述したように、この冷凍回路で
は、各請求項記載の構成を採用しているため、熱負荷が
大きくかつ圧縮機の駆動軸が高速で回転されるとして
も、圧縮機の騒音を防止できるとともに高い耐久性を維
持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の冷凍回路を示し、圧縮機等について
は断面の全体構成図である。

【図２】実施例１の冷凍回路に係る駆動軸の回転数と吐
出容量との関係を示すグラフである。

【図３】実施例２の冷凍回路を示し、圧縮機等について
は断面の全体構成図である。

【図４】実施例３の冷凍回路を示し、調整弁については
模式断面の全体構成図である。

【図５】実施例４の冷凍回路を示し、調整弁については
模式断面の全体構成図である。

【図６】実施例５の冷凍回路を示し、調整弁については
模式断面の全体構成図である。

【図７】実施例６の冷凍回路を示し、調整弁については
模式断面の全体構成図である。

【図８】従来の冷凍回路を示す全体構成図である。

【図９】従来の冷凍回路に係る駆動軸の回転数と吐出容
量との関係を示すグラフである。

【図１０】従来の冷凍回路に係る時間と吐出容量との関
係を示すグラフである。

【符号の説明】

５０、６０…圧縮機 ６…駆動軸 １…シ
リンダブロック １ａ…ボア １６…吸入室 １５…
吐出室 ７…ピストン ５…クランク室 １０…
回転斜板 １２…揺動斜板 １７ａ…抽気通路 １７ｂ
…給気通路 １８…容量制御弁 ５１…凝縮器 ５３…
膨脹弁 ５４…蒸発器 ３０、３１、３２、３３、３
４、３５…調整弁 ２１…給気調整通路 ６１、６１ａ、６１ｂ、６７、
６８…給気調整管路 ６４ａ、６４ｂ、６６ａ、６６ｂ…第１、２抽気調整管
路 ４１…駆動プーリ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動源により変動しうる回転数で駆動され
   る駆動軸と、シリンダブロックに形成されたボア内を往
   復動し、吸入室から吸入した冷媒を圧縮して吐出室に吐
   出するピストンと、クランク室内で該駆動軸と共に回転
   し、かつ該クランク室内の圧力上昇に基づいて該ピスト
   ンのストロークを縮小させる傾角変位可能な斜板要素
   と、該クランク室と該吸入室とを連通する抽気通路とを
   備えた圧縮機を含み、該圧縮機から送出された冷媒を凝
   縮器、膨脹弁及び蒸発器を経由して循環させる冷凍回路
   において、 前記吐出室と前記凝縮器との間には、上下流の圧力差が
   設定圧より大きくなれば、前記クランク室内の圧力を高
   める調整弁が設けられていることを特徴とする冷凍回
   路。
2. 【請求項２】駆動源により変動しうる回転数で駆動され
   る駆動軸と、シリンダブロックに形成されたボア内を往
   復動し、吸入室から吸入した冷媒を圧縮して吐出室に吐
   出するピストンと、クランク室内で該駆動軸と共に回転
   し、かつ該クランク室内の圧力上昇に基づいて該ピスト
   ンのストロークを縮小させる傾角変位可能な斜板要素
   と、該クランク室と該吸入室とを連通する抽気通路とを
   備えた圧縮機を含み、該圧縮機から送出された冷媒を凝
   縮器、膨脹弁及び蒸発器を経由して循環させる冷凍回路
   において、 前記蒸発器と前記吸入室との間には、上下流の圧力差が
   設定圧より大きくなれば、前記クランク室内の圧力を高
   める調整弁が設けられていることを特徴とする冷凍回
   路。
3. 【請求項３】調整弁は、上下流の圧力差が設定圧より大
   きくなれば、吐出冷媒をクランク室に導入すべく構成さ
   れていることを特徴とする請求項１又は２記載の冷凍回
   路。
4. 【請求項４】調整弁は、上下流の圧力差が設定圧より大
   きくなれば、抽気通路の開度を縮小すべく構成されてい
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の冷凍回路。
5. 【請求項５】圧縮機には、吸入圧力を検知することによ
   りクランク室内の圧力を調整する容量制御弁が設けられ
   ていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の
   冷凍回路。
6. 【請求項６】圧縮機の駆動軸は駆動プーリにより駆動源
   と直結されていることを特徴とする請求項１、２、３、
   ４又は５記載の冷凍回路。
7. 【請求項７】調整弁は、圧縮機に内蔵されていることを
   特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の冷凍
   回路。