JPH085353Y2 - 容量制御型コンプレッサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、容量制御型のコンプレッサに関する。

（従来の技術） 自動車の空調装置に使用するコンプレッサとして、冷
媒の吐出容量を制御可能とした容量制御型のコンプレッ
サがあり、例えば、可動スクロールと固定スクロールと
によって形成される渦巻き状の圧縮室内で冷媒を圧縮
し、圧縮によって高温となった冷媒をコンデンサで冷却
し、この低温の冷媒をエバポレータへ吐出して気化さ
せ、車室内へ送風される空気と熱交換させて冷房するス
クロールコンプレッサに、圧力制御弁とバイパスバルブ
を設けて冷媒の吐出容量を制御している。このバイパス
バルブは、弁室内に弁体が移動自在に嵌挿され、この弁
体の一方に圧力室が、他方に付勢ばねを配置するばね室
が形成されている。圧力室には、圧力制御弁からの制御
圧が導入され、コンプレッサの、冷房設定温度に基づく
負荷によって決まる前記圧力室の制御圧と、付勢ばねの
付勢力との平衡位置によって、バイパスバルブの弁体位
置を移動させ、圧縮室で圧縮された冷媒の一部をバイパ
スさせることにより、冷媒の吐出容量を変化させてい
る。容量制御型コンプレッサにおいては、このようにし
て、空調装置のエバポレータから吹き出される冷気の温
度を所望の温度に制御している。

（考案が解決しようとする課題） ところで、上記コンプレッサにおいては、夏期のよう
に、バイパスバルブの弁体を全閉し、冷媒をバイパスさ
せないようにした空調装置の強冷状態を基準として、前
記圧力室内の圧力と付勢ばねの付勢力との圧力バランス
を定め、強冷状態においてエバポレータから吹き出す冷
気の温度が、例えば、４℃となるように設定している。
このため、春期や秋期等の中間期に冷気の吹き出し温度
を変更すると、バイパスバルブの弁体が制御圧の変化に
よって移動し、圧力バランスに応じて圧縮室で圧縮され
た冷媒の一部がバイパスされるが、強冷状態で圧力バラ
ンスを設定しているうえ、付勢ばねの付勢力を変更でき
ないことから、冷媒の吐出量が多く、冷房が強過ぎてし
まうという不具合があった。そこで、エバポレータから
の冷気をヒータでリヒートして車室内に吹き出すように
しているが、冷気をヒータでリヒートするとエンジンの
出力が低下し、燃費が増加するという問題があった。

（課題を解決するための手段） 本考案は上記の点に鑑みてなされたもので、付勢ばね
の付勢力を変更可能とすることで、冷気をリヒートする
ことなく、エバポレータから吹き出す冷気の温度を調節
可能な容量制御型コンプレッサを提供することを目的と
する。

上記目的を達成するため本考案によれば、流体を圧縮
する圧縮手段、弁室内に移動自在に内挿した弁体の一方
に圧力室が、他方に弁体を圧力室側に付勢する付勢ばね
及びばね座を装着するばね室が形成され、前記圧縮手段
で圧縮された流体を吐出側へ吐出すると共に、前記圧力
室の制御圧と付勢ばねの付勢力との平衡位置に応じて、
前記圧縮手段で圧縮された流体を吸入側にバイパスさせ
るバイパスバルブ、及び前記圧力室に導入される制御圧
を調整する圧力制御弁を備えた容量制御型コンプレッサ
において、前記バイパスバルブに、前記ばね座を付勢ば
ねの付勢力を増減させる方向へ移動自在とするアクチュ
エータを設けたものである。

（作用） アクチュエータを作動させると、バイパスバルブのば
ね座が移動し、付勢ばねの付勢力が増減する。これによ
り、バイパスバルブの制御圧が同一であっても、冷媒の
バイパス量及びコンプレッサからコンデンサに吐出する
冷媒の量を変化させることができ、エバポレータから吹
き出す冷気の温度が調節可能となる。

（実施例） 以下、本考案のコンプレッサを自動車の空調装置用の
スクロールコンプレッサに適用した一実施例を、第１図
乃至第４図に基づいて詳細に説明する。

スクロールコンプレッサ（以下、単に「コンプレッ
サ」という）１は、運転席の操作パネル（図示せず）に
設けた操作スイッチ類によって起動や冷房温度の設定操
作が行われ、第１図に示すように、可動スクロール10、
固定スクロール20、バイパスバルブ30、圧力制御弁40及
びアクチュエータ50を備えており、クラッチロータ２と
エンジンのクランクシャフト（図示せず）との間に巻回
したＶベルト３で駆動される。尚、第１図において符号
４は、コンプレッサ１のハウジングで、ハウジング４の
上部には、エバポレータから戻る冷媒を導入する導入ポ
ート4aが形成され、コンプレッサ１で圧縮された冷媒
は、図示しない吐出ポートからコンデンサへ吐出され
る。

可動スクロール10及び固定スクロール20は、ハウジン
グ４内に配置され、螺旋状に形成された回転翼11と固定
翼21を夫々有し、両翼11,21を対向配置して両翼11,21間
に、冷媒を圧縮する渦巻き状の圧縮室Ｃが形成されてい
る。また、固定翼21を設けた基部22内には、弁室23が形
成され、固定翼21側の隔壁22aには圧縮室Ｃに連通する
バイパスポート24,25が、上部の隔壁22bには導圧路26
が、夫々形成されている。バイパスポート24,25は、夫
々閉じ込み容積比が50％,0％となる位置に設けられ、バ
イパスポート24は、バイパスポート25に比べて開口面積
が大きく設定されている。

バイパスバルブ30は、固定スクロール20の基部22内に
設けられ、第１図及び第２図に示すように、弁体31、付
勢ばね32及びばね座33を有している。弁体31は、縦断面
Ｈ形の筒状部材で、側壁31aには貫通孔31bが形成され、
固定スクロール20の弁室23内に移動自在に内挿されて、
弁体31一方の、導圧路26側に圧力室34を、他方にばね室
35を形成する。付勢ばね32は、弁体31を圧力室34側に付
勢するコイルばねで、ばね室35内に配置されている。こ
のバイパスバルブ30は、付勢ばね32の付勢力と、圧力室
34内の制御圧との圧力バランスに応じて、弁体31の位置
を変化させ、冷媒の吐出量を制御している。ここにおい
て、圧力室34内の制御圧は、エバポレータの冷気吹出し
口での設定温度に応じて作動するコンプレッサ１の負荷
によって定まる。ばね座33は、付勢ばね32の下部に配置
され、。付勢ばね32の下部を支持するフランジを有する
円筒状の部材である。

圧力制御弁40は、第１図に示すように、ハウジング４
の後端壁4bに設置され、後端壁4bに形成した導圧路5,6,
7と夫々連通しており、導圧路5,6からコンプレッサ１の
吸入側及び吐出側の冷媒圧力が夫々導入され、これらの
冷媒圧力の導入割合によって定まる制御圧を、導圧路７
及び導圧路26を介して圧力室34に導入する。

アクチュエータ50は、固定スクロール20の弁室23内に
配置したばね座33下部に配置して、ばね座33を上下方向
に移動させるソレノイドバルブで、運転席の前記操作パ
ネル上のエコノミーモードスイッチ（図示せず）によっ
て操作され、第２図に示すように、励磁コイル51とピス
トン52とを有し、下部を弁室23の内壁に周設した保持部
材53によって支持されている。そして、このアクチュエ
ータ50は、ばね室35と弁室23下部との間で冷媒を流通さ
せ、弁室23下部へ流出した冷媒は、圧縮室Ｃへ還流して
再度圧縮される。

本考案のコンプレッサ１は、以上のように構成されて
おり、以下のように作動する。

コンプレッサ１は、クラッチロータ２に巻回したＶベ
ルト３によってエンジンの回転力が伝達され、可動スク
ロール10が回転する。このとき、前記操作パネルにおい
て車室内の冷房温度を、例えば、25℃前後となるように
弱冷に設定すると、この設定条件に対応すべく可動スク
ロール10が回転し、コンプレッサ１の負荷に応じて、圧
力制御弁40から圧力室34に制御圧が作用する。ところ
が、コンプレッサ１の負荷が小さいので、制御圧は付勢
ばね32の付勢力よりも弱いため、弁体31は、第２図に示
すように、弁室23の上部に押し上げられている。

そして、可動スクロール10の回転によって、冷媒は、
回転翼11と固定翼21との間に形成された圧縮室Ｃ内で圧
縮されながら圧縮室Ｃ内を回転中心へと圧送され、前記
吐出ポートからコンデンサへと吐出され、圧縮によって
昇温した冷媒が冷却される。かかる冷媒のコンデンサへ
の吐出と並行して、冷媒は、その一部がバイパスポート
24から吸入側にバイパスされる。そして、コンデンサで
冷却された冷媒は、エバポレータへと圧送されて気化
し、車室内へ送風される空気と熱交換し、冷却された空
気が車室内に送風されて車室内を冷房する。更に、この
冷媒のコンデンサへの吐出と並行して、ハウジング４の
導入ポート4aから、エバポレータから送り出される冷媒
がハウジング４内に導入され、冷媒はコンプレッサ１で
連続的に圧縮される。

これに対して、車室内の冷房設定温度を強冷、すなわ
ち、エバポレータから吹き出す冷気の温度が、４℃とな
るように設定すると、可動スクロール10の回転数が、こ
の設定条件に対応すべく増加する。すると、コンプレッ
サ１の負荷が増大する結果、圧力制御弁40からバイパス
バルブ30の圧力室34に作用する制御圧が付勢ばね32の付
勢力よりも強くなる。この結果、弁体31は、弁室23内を
下方へ移動され、第３図に示すように、アクチュエータ
50側に位置する。これにより、バイパスポート24,25が
弁体31によって閉塞され、冷媒の吸入側へのバイパスが
停止し、冷媒は前記吐出ポートからコンデンサへと吐出
される。

そして、春期や秋期等の中間期においては、エバポレ
ータから吹き出す冷気の温度を、例えば、15℃にして、
車室内を20℃前後の温度にする必要があるが、この場合
には、前記操作パネル上のエコノミーモードスイッチを
操作して、アクチュエータ50を作動させる。すると、第
４図に示すように、ばね座33が上昇し、付勢ばね32の付
勢力を増加させる。これにより、圧力室34内の制御圧よ
りも付勢ばね32の付勢力が大きくなる結果、弁体31が押
し上げられ、双方の力がバランスする位置で停止する。
これにより、同一の制御圧が作用していても、車室内を
中間の冷房状態とすることができる。

尚、上記実施例においては、アクチュエータとしてソ
レノイドバルブを使用し、弁体位置を二段階に制御した
が、弁体位置を連続的に制御してもよい。また、コンプ
レッサは、スクロールコンプレッサの場合について説明
したが、これに限定されず、例えば、スルーベーンタイ
プのコンプレッサ等に適用できることは勿論である。

（考案の効果） 上記説明で明らかなように本考案の容量制御型コンプ
レッサによれば、バイパスバルブに、ばね座を付勢ばね
の付勢力を増減させる方向へ移動自在とするアクチュエ
ータを設けたので、付勢ばねの付勢力を変更することが
可能となり、エバポレータから吹き出す冷気の温度を調
節することができる。しかも、冷気をリヒートする必要
がないので、エンジンの出力低下を生ずることがなく、
燃費が低下する他、構造が簡単である等、工業上の価値
が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本考案の一実施例を示すもので、第
１図はスクロールコンプレッサの一部断面正面図、第２
図は冷房設定温度を弱冷としたときのバイパスバルブの
弁体位置を示す第１図の要部断面図、第３図は同じく強
冷の場合のバイパスバルブの弁体位置を示す要部断面
図、第４図は同じくエコノミーモードとした場合のバイ
パスバルブの弁体位置を示す要部断面図である。 １…コンプレッサ、10…可動スクロール、11…回転翼、
20…固定スクロール、21…固定翼、22…基部、23…弁
室、24,25…バイパスポート、30…バイパスバルブ、31
…弁体、32…付勢ばね、33…ばね座、34…圧力室、35…
ばね室、40…圧力制御弁、50…アクチュエータ、Ｃ…圧
縮室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】流体を圧縮する圧縮手段、弁室内に移動自
   在に内挿した弁体の一方に圧力室が、他方に弁体を圧力
   室側に付勢する付勢ばね及びばね座を装着するばね室が
   形成され、前記圧縮手段で圧縮された流体を吐出側へ吐
   出すると共に、前記圧力室の制御圧と付勢ばねの付勢力
   との平衡位置に応じて、前記圧縮手段で圧縮された流体
   を吸入側にバイパスさせるバイパスバルブ、及び前記圧
   力室に導入される制御圧を調整する圧力制御弁を備えた
   容量制御型コンプレッサにおいて、前記バイパスバルブ
   に、前記ばね座を付勢ばねの付勢力を増減させる方向へ
   移動自在とするアクチュエータを設けたことを特徴とす
   る容量制御型コンプレッサ。