JPS58176485A - 可変容量圧縮機 - Google Patents

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】 本発明は可変容量機能を有する冷媒圧縮機に関し、例え
ばバス車両の空調用に用いて友好である。

近年、車両の空調用に用いられる圧縮機では年間エンジ
ン効率（冷房能力／使用されるエネルギー）の向上が叫
ばれ、その為圧縮機の能率を要求（２） される冷房能力に応じて可変することが提案されて来て
いる。例えば、吐出通路と吸入通路とを連通ずるバイパ
ス通路を設けて、この通路を開閉する技術が従来より知
られているが、この従来のものはバイパス通路開閉用の
弁がシリンダヘッドの一部に不随して各シリンダ毎に設
けられており、その為弁の各部構成要素が体格的に制限
を受けて不利であった。また、従来のものは多気筒の圧
縮機に適用する様には考えられておらず、多気筒圧縮機
に用いた場合には特に体格が大きくなってしまうという
不具合があった。

本発明は上記点に鑑みて案出されたもので、圧縮機の体
格をさほど大きくすることなく、しかも良好に吐出容量
を可変することができる圧縮機を提供することを目的と
する。

その為、本発明は多気筒圧縮機の各シリンダに冷媒を供
給する副吸入室、及び副吸入室へ冷媒を分配供給する吸
入室を設けて、吸入室から各シリンダまでの吸入流路の
一部に各シリンダへ吸入される冷媒の流れを遮断するシ
リンダスロ・ノトル弁（３） を配設するという基本構造を採用する。

以下本発明圧縮機の一実施例を図に基づいて説明する。

第１図中１はハウジングで、このハウジング１には第２
図に示す様に、２つづつ３組のシリンダ２ａ、２ｂ、３
ａ、３ｂ、４ａ、４ｂが形成されている。そしＣ１この
ハウジング１にはブラケット５が設けられており、ブラ
ケット５を介してバス車両の床下の懸架台にボルト固定
される。６はハウジング１に軸受７．８を介して回転支
持されたシャフトで、図示しない電磁クラッチ、■ベル
トを介して車両走行用エンジンの駆動力を受ける様にな
っている。尚、電磁クラッチは動力の伝達を断続するも
のである。ただ、バス空調用圧縮機では圧縮機の負荷が
大きいため、エンジンの回転中に動力の伝達を開始する
ことは望しくない。３９はハウジング１内の冷媒がシャ
フト６に沿って漏洩するのを防止する軸封装置である。

９はシャフト６のクランク部６ａにその一端が回転自在
に連結した駆動部材で、シャフト６の回（４） 軸運動を往復動に交換するものである。そして、この駆
動部材９の他端にはピストン１０がピストビン１１を介
して連結されている。従って、ピストン１０は駆動部材
９の駆動力を受けてシリンダ２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、
４ａ、４ｂ内を往復動する。１２．１３．１４は各組の
シリンダ２ａ１２ｂ、３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂに対向す
る位置にバルブプレート１７を介して配設されたシリン
ダヘッドで、このシリンダヘッド１２．１３．１４には
夫々シリンダ内へ冷媒を導く吸入通路室１５と、シリン
ダより吐出された冷媒を通す吐出通路室１６とが形成さ
れている。バルブプレート１７には吸入孔１８と吐出孔
１９とが形成され、更にこの吸入孔１８、吐出孔１９を
開閉する吸入弁２０吐出弁２１が吐出弁ストッパ２１ａ
と共にバルブプレート１７に固定されている。

ハウジング１には、第４図に示す様に、各吐出通路室１
６と連通ずる両畦出室２２，２３．２４が３室形成され
ており、この各両畦出室２２．２３．２４は、サイドプ
レート２５の吐出連通穴２６、（５） ２７．２８（第５図図示）を介してリアハウジング２９
の吐出室３０に連通している。即ち、３室の両畦出室２
２．２３．２４はリアハウジング２９の吐出室３０で連
通ずる。そして、吐出室３０には吐出接続ボート３１が
連通しており、吐出室３０へ吐出された冷媒はこの吐出
接続ボート３１より図示しない凝縮器へ吐出される。

また、ハウジング１には各吸入通路室１５と連通ずる副
吸入室３２，３３．３４が形成され、かつ、この副吸入
室３２．３３．３４はハウジング内で吸入室３５に連通
している。吸入室３５はサイドプレート２５の吸人達通
穴３６を介してリアハウジング２９の吸入室に連通し、
また、吸入室には吸入接続ボート３８が開口し、図示し
ない蒸発器より冷媒が供給される様になっている。そし
て、本圧縮機では、前記副吸入室のうち、３３を除く他
の室３２．３４と吸入室３５との間には両室３２．３４
と３５を導通あるいは遮断するスロットル弁４２．４３
が設けられている。

次に、このスロットル弁４２．４３を第６．７（６） 図に基づいて説明する。

第６図中４４は鉄製のスロットル弁シリンダで、このシ
リンダ４４はＯリング４５を介して吸入ガス通路４０（
４１）に圧入されている。そして、このシリンダ４４に
は吸入ガス通路４０（４１）に臨むスロットル孔４６と
副吸入室３２（３４）に臨む連通孔４７とが形成されて
いる。４Ｂはアルミニウム製のバイパス弁体で、ピスト
ンリング４９を介してシリンダ４４内に摺動自在に収納
されている。そして、この弁体４８の先端４８ａがシリ
ンダ４４の弁座面４４ａと当接することにより、スロッ
トル孔４６と連通孔４７との間を遮断可能となっている
。５０はスロットル弁シリンダ４４を固定保持するボデ
一部で、このボデ一部５０にはシリンダ４４内へねじ部
５０ａが突出成形されておりかつ、そのねじ部５０ａに
は弁体支持部５１が螺着されている。また、前記弁体４
８にはばね座５２がサークリップ５３によって固定され
ており、このばね座５２と弁体支持部５１の鍔部５１ａ
との間にはスプリング５４が′介在している。従（７） って、弁体４８はスプリング５４により図中上方向への
付勢力を受ける。

また、ボデ一部５０は蓋部５５との間に圧力室５６を形
成しており、この圧力室５６の圧力は導圧孔５７を介し
て前記弁体４８の背面に引加される樟になっている。更
に、ボデ一部５０には、圧力室５６へ高圧を導く高圧導
入穴５８、及び圧力室５６へ低圧を導く低圧導入穴５９
が形成されている。高圧導入穴５８はハウジング１に穿
設された高圧導入通路６０を介して（第４図図示）、中
央の両畦出室２３と連通し、低圧導入穴５９はハウジン
グ１に穿設された低圧導入通路６１を介して吸入圧室３
５　ａ　（３５ｂ）と連通ずる。尚、吸入室３５と吸入
圧室３５ａ（３５ｂ）は均圧溝３５ｃ（３５ｄ）により
、常に等しい圧力となっている。

また、高圧導入通路６０は直径が５鶴程度の円孔よりな
り、通路６０途中には異物を除去する為の金属製フィル
タ６２示充填されている。６３は低圧導入穴５９の開放
端５９ａを塞ぐ盲栓である。

（８） ６４は圧力室５６のうち低圧導入穴５９開口部５９ｂに
対向して配置されたプランジャ、６５はこのプランジャ
６４とコア部６６との間に介在し、プランジャ６４を開
口部５９ｂ側へ押圧するスプリング、６７はプランジャ
６４を駆動する励磁コイルで、リード線６８より信号電
流が通電されると励磁してプランジャ６４を図中上方へ
吸引する樺になっている。その際、小さな磁力でプラン
ジャ６４が移動できる様に、プランジャ６４には均圧孔
６４ａが形成されている。

そして、上記励磁コイル６７等はカバー６９内、に収納
され、カバー６９、蓋部５５、ボデ一部５０はハウジン
グ１にボルト７０によって固定される。

次に上記構成圧縮機の作動を説明する。

圧縮機は車両走行用エンジンと共にバス車両の床下に配
設されており、図示しない電磁クラッチが入り、かつ、
エンジンが始動すると、シャフト６はエンジンの駆動力
を受けて回転する。この回転に伴ないピストン１０は駆
動部材９より往復駆動力を受け、シリンダ２ａ、２ｂ、
３ａ、３ｂ、（９） ４ａ、４ｂ内を往復動する。従って、シリンダ内の作動
室７８は容積増加、減少を繰り返すことになり、容積が
増加する吸入行程では蒸発器側より冷媒を吸入接続ボー
ト３８−吸入室一吸入通路穴３８−吸入室３５−副吸入
室３２．３３．３４−吸入通路室１５−吸入孔１８−吸
入弁２０を介して作動室７８に吸い込む。逆に、作動室
７８の容積が減少する吐出行程では、作動室７８より吐
出孔１９吐出弁２１を介して吐出された冷媒は吐出通路
室１６−両畦出室２２．２３．２４−吐出通路穴２６．
２７．２８−吐出室３０を通り、吐出接続ボート３１よ
り凝縮器側へ吐出される。

圧縮機は上記の如く作動するのであるが、車室内温度が
高く冷房負荷が大きいときには、充分な冷房能力が発揮
できるよう、全てのシリンダ２ａ。

２ｂ、３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂでピストン１０が圧縮、
吐出仕事をする様になっている。

即ち、スロットル弁４２．４３のリード線６８に通電さ
れスロットル弁４２．４３が吸入ガス通路４０．４１を
開としている。リード線６８に通（１０） 電される状態は、第６図の如く、コイル６７が励磁され
プランジャ６４を吸い寄せ、低圧導入穴５９の開孔部５
９ｂを圧力室５６に露出させる。その結果、圧力室５６
内の圧力は低圧導入穴５９、低圧導入通路６１を介して
吸入圧室３５　ａ　（３５ｂ）と均圧する。したがって
スロットル弁体４８の背圧は、はぼ吸入室３５の圧力と
等しい状態となり、弁体４８はスプリング５４の付勢力
によって吸入ガス通路４６より開離状筋となり、以て冷
媒ガスは、副吸入室２２（２４＞を介し、吸入通路室１
５より作動室７８に流入されることになる。

しかし、車室温が比較的低い時や日射を受けない時の如
く、冷房負荷が小さい時に圧縮機を全能力で運転すれば
冷房能力が余りすき、過冷房となる。その為電磁クラッ
チを断続して圧縮機の運転時間を制御することが考えら
れるが、特にバス車両用圧縮機の如く容量の大きい圧縮
機では接続時に電磁クラッチに非常に大きな負荷が加わ
ることになり、電磁クラッチの耐久上からも断続を繰り
返すのは望しくない。

また、車両の急加速時、登板時や、エンジンの始動時の
如くエンジンに大きな負荷がかかっている時にも、圧縮
機を全能力で運転するのはエンジンに過大な負荷をかけ
望しくない。

そこで、本発明圧縮機では上記場合にはスロットル弁４
２．４３のリード線に信号電流を印加せず、第７図に示
すように吸入ガス通路４０．４１を閉じる様にしている
。この場合、プランジャ６４がスプリング６５の付勢力
を受けて低圧導入穴５９の開口部５９ｂを塞ぎ、圧力室
５６には高圧導入穴５８のみ開口する。その為、圧力室
５６には両畦出室２３内の高圧が印加され、この圧力は
導圧孔５７よりスロットル弁体４８の背圧に伝達される
。従って弁体４８は両畦出室２３内の吐出冷媒圧力で弁
座面４４ａに押し付けられ、吸入ガス通路を塞ぐことに
なる。

この結果、吸入室３５の吸入冷媒ガスは副吸入室３２（
３３）と完全に遮断され、シリンダ２ａ１２ｂ、４ａ、
４ｂでは冷媒が吸入圧縮されなくなり、冷房能力を調整
可能となり、かつ馬力を低減することができる。

尚、この場合スロットル弁４２．４３は同時に作動する
のではなく、冷房負荷に応じて、余剰冷房能力が小さい
時には一方のバイパス弁４３のみ作動し、更に余剰冷房
能力が大きくなった時のみ両方の弁４２．４３が作動す
る様になっている。

ただ、一方のスロットル弁４３のみ作動させる時には吸
入接続ボート３８の開口位置３８ａ　（第４図に対応位
置を破線で示す）に近いスロットル弁４３を開に作動さ
せることにする。

そして、この様に吸入ガス通路４０，４１を閉じれば、
両畦出室２２．２４内の圧力は大幅に低下し、その結果
逆止弁７１．７２により吐出連通穴２６．２８が塞ざさ
れる。従って、圧縮機としては両畦出室２３に吐出され
た冷媒のみが吐出室３０より凝縮器側へ吐出されること
になる。尤も本圧縮機では吐出弁２１によっても吐出冷
媒の逆流は防止される為、必要に応じて逆止弁７１．７
２を廃止してもよい。

尚、上述の実施例では、スロットル弁４２．４（１３） ３の高圧導入穴５８が常時圧力室５６に開口する様にな
っていたが、これではプランジャ６４が低圧導入穴５９
を開いた時に、少量づつではあるが、両畦出室２３内の
吐出冷房が高圧導入通路６０−高圧導入穴５８−圧力室
５６−低圧導入穴５９−低圧導入通路６１−吸入圧室３
５ａ（３５ｂ）を介して吸入室３５に漏れ出てしまう。

その為、本来有効に仕事をすべきシリンダ３ａ、３ｂま
で全冷媒を吐出することができないことになる。そこで
、この様に事態の発生を防ぐ為、スロットル弁４２．４
３を第８図図示の如くして、プランジャ６４が低圧導入
穴５９を開いた時同時に高圧導入穴５８を塞ぐ様にして
もよい。

即ち、蓋部５５及びプランジャ６４に高圧導入穴７７．
７８を穿設し、プランジャ６４が低圧導入穴開口部５９
ｂを塞いだ状態（第９図参照）では再導入穴７７．７Ｂ
が連通して圧力室５６に吐出冷媒圧力が導入される様に
し、プランジャ６４が図中上方に移動して低圧導入開口
部５９ｂを開いた状態（第１０図参照）では再導入穴７
７．７Ｂ（１４） の開口部がずれて吐出圧が導入されない様にする。

そして、この実施例では、プランジャ６４がどの位置に
回動しても両導入穴７７．７８が連通できる様、プラン
ジャ６４の高圧導入穴７８の側面側開口部は、円周方向
に溝７９を形成するようにする（第１１図参照）。

また、上述の実施例ではシリンダ２ａ、２ｂ。

３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂが３組設られた６気筒圧縮機を
示したが、本発明はシリンダを２つ以上有する多気筒圧
縮機に広く適用できることは勿論である。又、圧縮機も
上述したレシプロ型の他に斜板型圧縮機等にも適用可能
である。更に本発明圧縮機はバス車両の空調装置以外の
用途、例えば屋内の空調にも使用できる。

以上説明した様に本発明圧縮機は吸入通路の任意の位置
にスロットル弁を設けて、これを開閉することによって
圧縮機の吐出容量を可変する様にしたため、スロットル
弁体を圧縮機に良好に組み込むことができ、圧縮機の体
格をさほど大きくしなくて済むという優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明圧縮機の一実施例を示す断面図、で第３
図のＩ−１線に沿う断固形状を示す。第２図は第１図図
示ハウジングを示す平面図、第３図は第１図の側面図、
第４図は第１図のＩＶ−ＩＶ矢視断面図、第５図は第１
図図示すイドプレートを示す正面図、第６図及び第７図
は、第４図図示スロットル弁を示す断面図、第８図は本
発明圧縮機に用いるスロットル弁の他の例を示す断面図
、第９図及び第１０図は第８図の要部を示す断面図、第
１１図は第９図図示バイパス弁の要部を示す断面斜視図
。 １・・・ハウジング、２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ。 ４ａ、４ｂ・・・シリンダ、６・・・シャフト、９・・
・駆動部材、１０・・・ピストン、２２，２３．２４・
・・両畦出室、３０・・・吐出室、３２，３３．３４・
・・副吸入室、３５・・・吸入室、４０．４１・・・吸
入ガス通路、４２．４３・・・スロットル弁。 代理人−埋土　岡　部　　　隆 第８図 特開昭５８−１７６４８５（９） 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１ハウジングと、このハウジングに回転自在に支持
   されたシャフトと、このシャフトの回転運動を往復運動
   に変換する駆動部と、この駆動部の駆動力を受けてシリ
   ンダ内を往復する複数のピストンと、前記各シリンダへ
   冷媒を供給する副吸入室と、この各副吸入室へ冷媒を分
   離供給する吸入室と、前記各シリンダより圧縮冷媒が吐
   出される両畦出室と、この各両畦出室の冷媒を集合する
   吐出室と、前記吸入室から前記副吸入室を経て前記シリ
   ンダ内へ到る迄の間の位置に配設され吸入冷媒流れの導
   通遮断を行なうスロットル弁とを備える可変容量型圧縮
   機。 （２）前記両畦出室と前記吐出室との間には、冷媒を前
   記削出室側から前記吐出室側へのみ流す逆止弁が配設さ
   れている特許請求範囲第１項記載の可変容量圧縮機。 （１） （３）前記スロットル弁の背面には圧力室が形成されて
   おり、かつ、この圧力室と前記両畦出室とを連通する高
   圧導入通路、及び前記圧力室と前記吸入室とを連通ずる
   低圧導入通路が形成されており、更に前記低圧導入通路
   を開閉する電磁弁が設けられている特許請求の範囲第１
   項もしくは第２項記載の可変容量圧縮機。 （４）前記スロットル弁の背面には圧力室が形成されて
   おり、かつ、この圧力室と前記両畦出室とを連通ずる高
   圧導入通路、及び前記圧力室と前記吸入室とを連通ずる
   低圧導入通路が形成されており、更に前記高圧導入通路
   と前記低圧導入通路とを切換える電磁弁が設けられてい
   る特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の可変容量
   圧縮機。