JPS59180096A - 容量可変型圧縮機 - 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】 技術分野 本発明は車輛空調用の圧縮機、更に詳しくは車室内の冷
房負荷の増減にともない圧縮容量を調整することの出来
る圧縮容量可変機構を具備する圧縮機の改良に関するも
のである。

従来技術 従来圧縮機は１００％容量で運転が開始されるため、起
動時における立上りトルクが大きく、運転者に不快なシ
ョックを与えることに加えて電磁クラッチの耐用性を弱
めたり、あるいは圧縮室内に冷媒ガスが液化状態にて滞
溜していた場合には、液圧縮を起し易い等の問題点を有
する。

目的 ′　本発明は上記の様な従来の問題点に鑑みてその改善
を試みたものであって、本発明の目的は起動時における
立上りのスムーズな容量可変型圧縮機を得ることにある
。

構成 即ち本発明の要旨は圧縮室の圧縮行程と吸入側をつなぐ
バイパス孔を設け、同バイパス孔には同バイパス孔開閉
用のスプールを進退自在に設けるとともに同スプールの
両端部には圧力室とばね室を対峙させて設け、上記スプ
ールはばね室に介装するばねによりバイパス孔を開放す
る方向に付勢する一方、圧力室はバイパス孔の開口部よ
りも高い圧力部と連通させることによって起動時におけ
る立上りをスムーズに行なうことが出来、且つ液圧縮の
発生を防止することが出来る様にしたことにある。

実施例 以下に本発明の具体的な実施例を例示の図面について説
明する。

第１図乃至第４図は第１の実施例を表わす図面であって
、各図面において（１）は圧縮機の外殻を構成するハウ
ジングを示す。同ハウジング（１）はフロントハウジン
グ（ＩＦ）とリヤハウジング（ＩＲ）により形成され、
同フロントハウジング（ＩＦ）にはシリンダーブロック
（２）が、又同シリンダーブロック（２）を間に挾んで
その両側にフロントサイドプレート（３Ｆ）とりャサイ
ドプレート（３Ｒ）が内嵌される。シリンダーブロック
（２）は前後両端部に開口部を存して中空円筒状に形成
され、同中空部の内壁面はシリンダーブロック（２）の
外周面と同心円の円筒状に形成される。同シリンダーブ
ロック（２）の前後両開口部は上記両サイドプレー１−
　（３Ｆ）　（３Ｒ）によって遮蔽され、両サイドプレ
ート（３Ｆ）　（３Ｒ）間には駆動軸（４）が横架され
る。同駆動軸（４）はシリンダーブロック（２）に対し
てその中心線を偏寄させて設けられ、同駆動軸（４）に
はローター（５）が一体的に固着される。

同ローター（５）はシリンダーブロック（２）の内壁面
に対してその外周壁の一部が摺接可能な如く設けられ、
同ローター（５）の外周壁と７リンダーブロノク（２）
の内壁面間には圧縮室（６）が形成される。又ロー□タ
ー（５）には４枚のベーン（８）・・・が圧縮室（６）
に対して出没自在に嵌挿される。

フロントハウジング（ＩＦ）とフロントサイドプレー４
（３Ｆ）間には吸入室（９）が設けられ、同吸入室（９
）にはフロントハウジング（ＩＦ）側に吸入管路（図示
省略）に接続する吸入口（９）′が設けられる。又同フ
ロントサイドプレー１−（３Ｆ）には圧縮室（６）の一
端、即ちローター（５）の回転方向に沿う始端部と相対
応して吸入孔（１０）が開口される。そして又同フロン
トサイドプレート（３Ｆ）には圧縮室（６）の吸入行程
と圧縮行程の略中間（圧縮行程初期）に位置してバイパ
ス孔（１１）が貫設される。同バイパス孔（１１）は圧
縮室（６）と吸入室（９）間を連通ずる如く設けられ、
フロントサイドプレー１−（３Ｆ）内には制御弁機構０
２）が上記バイパス孔（１１）と直交する方向に向けて
設けられる。

（制御弁機構（１２）については後述する。）一方圧線
字（６）の他端、即ちローター（５）の回転方向に沿う
終端部と相対応する位置にはシリンダーブロック（２）
の一部を切欠いてフロントハウジング（ＩＦ）の内壁面
との間に吐出室（１３１が形成され、同吐出室（＋３）
と圧縮室（６）の終端部間は吐出孔（１４）によって連
通される。（１５）は同吐出孔０４）を覆う吐出弁、０
６）は同吐出弁０（ト）の開き角度を規制するりテーナ
ーを示す。

又リヤハウジング（ＩＲ）にはりャサイドプレート（３
Ｒ）との間に潤滑油の分離室ａ′７）が形成され、同分
離室０ηにはリヤハウジング（ＩＲ）側に吐出管路（図
示省略）に接続する吐出口ａη′が設けられる。

前記制御弁機構（１２にはバイパス孔（１υと相対応し
て同バイパス孔（１１）開閉用のスプールα９１がバイ
パス孔０υに対して直交する方向に向けて摺動自在に設
けられる。そして同スプールα印の両端部には圧力室（
２０）とばね室（２Ｉ）が対峙させて設けられる。ばね
室ＣＤ内にはばね（２２１が介装され、スプールａ９は
同ばね（２りを介して常時は圧力室（２旬方向に向けて
付勢されてバイパス孔（１１）を開放する状態にある様
に設けられる。そして圧力室（２０）からは導圧孔（２
３）が延設され、その先端部（圧力検出部（２３）’　
）は吐出室０３）内に臨む如く設けられる。

第５図及び第６図は第２の実施例を表わす図面であって
、制御弁機構０２）の圧力室（２０）より延設する導圧
孔（２３）のその先端部（圧力検出部（２３）′）は圧
縮室（６）の圧縮行程（吐出孔ａａ寄り）に位置して臨
む如く設けられる。

第７図及び第８図は第３の実施例を表わす図面であって
、ロータリー型の圧縮機において、制御弁機構（１つの
圧力室（２０）より延設する導圧孔（２３）のその先端
部（圧力検出部（２３）’　）は上記実施例と同様圧縮
室（６）′の圧縮行程（吐出孔０４）′寄り）に位置し
て臨む如く設けられる。

第９図及び第１０図は第４の実施例として本発明をスク
ロール型の圧縮機に実施した状態を表わす図面であって
、円筒型に形成するハウジング（２５）内には渦巻き型
に形成する固定スクロール片（２６）と可動スクロール
片（２力が設けられ、両スクロール片＋２６］　（２カ
間には圧縮室（２８）が形成される。同圧縮室（２８）
は両スクロール片（２６＋　（２力によって複数個の圧
縮ブロック（２８ａ）（２８ｂ）（２８ｃ）−−に区画
され、各圧縮ブロックは可動スクロール片（２７）の揺
動［！Ｘｉ］転を介して外周部（吸入側ｊ）より中心部
（吐出側）方向に向けて連続移行する如く設けられ両ス
クロール片（２６＋　（２カの中心部には吐出孔−が設
けられる。

そして上記圧縮室（２８）には、圧縮行程中の任意の圧
縮ブロック（圧縮行程）と外周部（吸入側）を連通ずる
如くバイパス孔側が設けられ、同バイパス孔（３０）に
は制御弁機構（１２が設けられる。同制御弁機構（喝は
既述の実施例と同様の構成とされ、圧力室（２０）から
延設される導圧孔（２３）の先端部（圧力検出部（２３
）’　）は中心部に形成する圧縮ブロック（高圧部）内
に臨む如く設けられる。

第１１図乃至第１３図は第５の実施例として本発明をス
ライドベーン型の圧縮機に実施した状態を表わす図面で
あって、フロントサイドプレート（３Ｆ）には第１の実
施例と同様圧縮室（６）の吸入行程と圧縮行程の略中間
（圧縮行程初期）に位置してバイパス孔（１１）が貫設
され、同バイパス孔（１１）には既述と同様の制御弁機
構（１２）が設けられる。

一方すャザイドプレート（３Ｒ）にはローター（５）の
リヤ側の端面と相対応させて、圧力供給溝（７Ａ）と、
オイル供給溝（７Ｂ）が環状の軌跡に沿って刻設され、
圧力供給溝（７Ａ）は導圧通路（３■）を介して圧縮室
（６）中の任意の圧縮行程と連通ずる如く設けられる一
方、オイル供給溝（７Ｂ）は第１オイル通路（３２Ａ）
を介して分離室（１７）の下端部に形成するオイル溜り
と連通ずる如く設けられる。そして同オイル供給溝（７
Ｂ）からは第２オイル通路（３２Ｂ）が延設され、その
先端部は前記制御弁機構（１２）の圧力室（２０）と連
通ずる如く設けられる。そして又リヤサイドブレー）（
３Ｒ）には上記第１オイル通路（３２Ａ）と相対応させ
てオイル供給制御機構（３３）が設けられる。同オイル
供給制御機構（３３）にはスプール（３８）が上記第１
オイル通路（３２Ａ　）と交差する方向に向けて摺動自
在に設けられ、同スプール（３８）の両端部には高圧室
（３４Ａ）と低圧室（３４Ｂ）が対峙させて設けられる
。高圧室（３４Ａ）は導圧孔ｃ３５）を介して圧縮室（
６）の圧縮行程寄り位置に連通し、又低圧室（３４Ｂ）
は導圧孔（３Ｇ）を介して圧縮室（６）の吸入行程寄り
位置に連通ずる如く設けられる。そして低圧室（３４Ｂ
）にはばね（３７）が介装され、常時は高圧室（３４Ａ
）方向に向けて付勢されて、上記第１オイル通路（３２
Ａ　）を閉塞する状態にある様に設けられる。

次に作用について説明する。

第１図乃至第４図に示す第１の実施例において、電磁ク
ラッチ（図示省略）の接続操作を介してエンジンの駆動
力を駆動軸（４）に伝達し、同駆動力を介してローター
（５）を回転させることにより、同ローター（５）及び
ベーン（８）・・・の回転作用を介して圧縮室（６）内
に送り込まれた冷媒ガスが、同圧縮室（６）内を吐出側
に向けて圧送される。そしてこの様にして圧縮室（６）
内を圧送される冷媒カスの一部はバイパス孔（１１）が
開放状態にあることにより、その圧縮途中において同バ
イパス孔（１１）を経て吸入室（９）側に流出する。又
圧縮室（６）内をその終端位置迄送られた冷媒ガスは吐
出孔θａ１吐出室（Ｉ３）、分離室（１７）を経て吐出
口０７）′より吐出管路内をコンデンサー（図示省略）
方向に向けて送り出される。

そして上記の様な作用が繰り返されることにより、圧縮
室（６）及び吐出室（１３）内の圧縮圧力は次第に高め
られ、同吐出室（１３）内の圧力変化は圧力検出部Ｃ３
）′において検出される。そして圧力検出部（２３）’
において検出されｔ４圧力は導圧孔（２３）を経て圧力
室（２０）内に伝えられるのであるが同圧力室（２０）
においてばね（２２）の設定圧力を上回った状態におい
てスプールａ俤はばね（２２）の付勢圧に打ち勝ってば
ね室（２１）方向に押圧されてバイパス孔（１１）を塞
ぐ状態（第４図に示す状態）が得られる。そしてこの様
にスプールα０によってバイパス孔（１１）が塞がれる
ことにより圧縮室（６）内の冷媒ガスはその一部がこれ
迄の様にバイパス孔（１１）を経て吸入室（９）側に流
出することなくその全てが圧縮されて１００％運転状態
が得られる。

第５図及び第６図に示す第２の実施例において、圧縮室
（６）内の圧力変化を圧力検出部（２３）’において検
出し、同検出圧力が導圧孔（２３）を経て圧力室（２０
）に伝えられ、その圧力かばね（２つの設定圧力を上回
った状態において、スプール（１９）はばね（２功の付
勢圧に打ち勝ってバイパス孔（１１）を塞ぐ状態、即ち
１００％運転状態が得られる。ばね室（２１）内に閉込
められ、たガスが、スプール時の外周の隙間から漏洩す
るまでの間ダンパ効果が得られ、容量の増大がゆるやか
に行なわれる。

第７図及び第８図に□示す第３の実施例において、圧力
検出部（２３）’においてばね（２２）の設定圧力を上
回る圧力を検出した状態において、」二記実施例と同様
バイパス孔（１１）を閉塞する状態、即ち１００％運転
状態が得られる。

又第９図及び第１０図に示す第４の実施例において、可
動スクロール片（２７）を揺動回転（公転）させること
により圧縮室（ハ）を複数個の圧縮ブロックに区画し、
各圧縮ブロックを中心方向に向けて連続移行させ乍ら冷
媒ガスを圧縮する作用が得られる。そして各圧縮ブロッ
クの吐出側に向けて連続移行を介して中心部方向に向け
て圧送される冷媒ガスの内、その一部は圧縮途中におい
てバイパス孔（３０）を経て外周部（吸入側）に流出す
る。そして中心位置迄圧送された冷媒ガスはその圧縮圧
力を介して吐出弁（図示省略）を押し開いて吐出室に送
り適寸れる。

そしてこの様な作用が連続的に繰り返されることによっ
て、圧縮室（ハ）内の圧力は次第に高められる。そして
圧力検出部（ハ）′において検出された圧力かばね（イ
）の設定圧を上回った状態において制御弁機構αのにお
いてスプールθつはばね（イ）の付勢圧に打ち勝ってば
ね室Ｑη力方向押圧されてバイパス孔（１）を塞ぐ状態
、即ち１００係運転状態が得られる。

第１１図乃至第１３図に示す第５の実施例において、運
転停止時にあっては制御弁機構０．２１において、スプ
ール００は圧力室（イ）方向に向けて付勢されてバイパ
ス孔（］１）を開放する状態にあり、又オイル供給制御
機構（３３）において、スプール０８）は高圧室（３４
−Ａ）方向に向けて付勢されて第１オイル通路（３２Ａ
）を閉塞する状態にある。

そして電磁クラッチ（図示省略）の接続操作を介してエ
ンジンの駆動力を駆動軸（４）に伝達し、同駆動力を介
してローター（５）を回転させることにより、同ロータ
ー（５）及びベーン（８）・・・の回転作用を介して圧
縮室（６）内に送り込まれた冷媒ガスが、同圧縮室（６
）内を吐出側に向けて圧送されるのであるが、その一部
はバイパス孔θＤを経て吸入室（９）側に流出する。即
ちベーン（８）・・・がバイパス孔０◇を通過した後に
おいて始めて圧縮作用が開始される０ そして上記の様な圧縮作用が繰り返されることにより、
圧縮室（６）内の圧縮圧力は次第に高められ、同圧縮室
（６）内の圧力変化は両導圧孔（３５１（３６１により
検出され、両導圧孔（３旧刃により検出された圧力はオ
イル供給制御機構０３）の高圧室（３４Ａ）と低圧室（
３４Ｂ）に伝えられる。そして画室（３４Ａ）　（３４
Ｂ）間に生ずる差圧がばねＣ３７）の設定圧力を上回っ
た状態において、スプール（至）はばね０７）の付勢圧
に打ち勝って低圧室（３４Ｂ）側に押圧されて第１オイ
ル通路（３２Ａ）を開放する状態（第１２図に示す状態
）が得られる。そして第１オイル通路（３２Ａ）が開放
されることによジオイル溜りに滞溜するオイルは分離室
ａ項内の圧力により第１オイル通路（３２Ａ）を経てオ
イル供給溝（７Ｂ）に圧送されるとともに同オイル供給
溝（７Ｂ）に圧送されたオイルは更に第２オイル通路（
３２Ｂ）を経て制御弁機構αのの圧力室（ホ）に送り込
まれる。そして同圧力室（１）に送り込まれるオイルの
圧力かばね（ハ）の設定圧力を上回った状態において、
スプールθ窃はばね（イ）の付勢圧に打ち勝ってばね・
室Ｑ１）方向に押圧されてバイパス孔αυを塞ぐ状態、
即ち１００係運転状態が得られる。

効果 本発明は以上の様に構成されるものであって、上記の様
に構成したことにより起動時における立上りをスムーズ
に行なうことが出来、且つ液圧縮の発生を防止すること
が出来るに至った。とくに、第２〜第５の実施例におい
ては、停止時には圧力室（１）の圧力が漏洩することに
より、バイパス孔０１）が開放されるため、毎起動時の
立上りがスムーズになる。また第５実施例は圧力室（ホ
）へ液体を送るため、スプール０呻の移動がとくにゆっ
くり行表われ、トルクの増大がより円滑に行われる。

さらに信頼性の高い制御弁機構を簡単な機構にて安価に
得ることが出来るに至った。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は第１の実施例を表わす図面であって
、第１図はスライドベーン型圧縮機の断面図（第２図に
おけるＡ−Ｂ−Ｃ線断面図）、第２図は第１図におけ４
Ｄ−Ｄ線断面図。第３図及び第４図は制御弁機構の作用
状態を表わす拡大断面図である。第５図及び第６図は第
２の実施例を表わす図面であって、第５図はスライドベ
ーン型圧縮機の断面図、第６図は制御弁機構の拡大断面
図である。第７図及び第８図は第３の実施例を表わす図
面であって、第７図はロータリー型圧縮機の断面図、第
８図は制御弁機構の断面図である。 第９図及び第１０図は第４の実施例を表わす図面であっ
て、第９図はスクロール型圧縮機の断面図、第１０図は
制御弁機構とバイパス孔部分の拡大断面図である。第１
１図乃至第１３図は第５の実施例を表わす図面であって
、第１１図はスライドベーン型圧縮機の断面図、第１２
図及び第１３図はりャザイドプレ−１・部分の断面図で
ある。 （１１ハウジング、（ＩＦ）フロントハウジング、（Ｉ
Ｒ）リヤハウジング、（２）シリンダーブロック、（３
Ｆ’）フロン）、サイドプレー１−１（３Ｒ）リヤサイ
ドプレー１・、（４）駆動軸、（５）ローター、（６）
圧縮室、（７Ａ）圧力供給溝、（７Ｂ）オイル供給溝、
（８）ベーン、（９）吸入室、（９）′吸入口、（１０
）吸入孔、（１］）・くイ・くス孔、（１２）制御弁機
構、０３）吐出室、０４）吐出孔、（１５）吐出、（１
６）リテーナ−１０η分離室、（Ｉｎ’吐出口、０■ス
プール、（２０）圧力室、（２１）ばね室、（２２）ば
ね、（２３）導圧孔、（２３）′圧力検出部、（２９・
・ウジング、（２６）固定スクロール片、（２７）可動
スクロール片、（２８）圧縮室、翰吐出孔、（３０）バ
イパス孔、（３１）導圧通路、（３２Ａ）第１オイル通
路、（３２Ｂ）第２オイル通路、（３３）オイル供給制
御機構、（３４Ａ）高圧室、（３４Ｂ）低圧室、（３５
１（３６）導圧孔、（３７）ばね、Ｃ３８）スプール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮室の圧縮行程と吸入側をつなぐバイパス孔を
   設け、同バイパス孔には同バイパス孔開閉用のスプール
   を進退自在に設けるとともに同スプールの両端部には圧
   力室とばね室を対峙させて設け、上記スプールはばね室
   に介装するばねによりバイパス孔を開放する方向に付勢
   する一方、圧力室はバイパス孔の開口部よりも高い圧力
   部と連通させて成る容量可変型圧縮機。