JPS6246164A - 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】 産業上の利用分野 本発明は車両空調装置に係わり、特に可変容量機構の改
良に関するものである。

従来技術 一般に、車両空調装置においては、過剰冷房で蒸発器の
凍結による冷房不良を防止するため、圧縮機を断続運転
させるようになっている。しかし、圧縮機を断続運転さ
せると冷房能力に変動が生じ室内へ供給される冷風の温
度の変動が大きくなり、冷房フィーリングを悪化させる
結果となる。

しかも、車両空調装置では圧縮機の駆動力をエンジンよ
り得ており、クラッチを断続する必要があり走行フィー
、リングの悪化にもつながる。

そこで、冷房負荷に応じて圧縮機の能力を調整すること
により、圧縮機の断続運転の断継回数を減らす、又は無
くすために圧縮室の途中に吸入室と連通ずるバイパス孔
を設け、吐出圧と吸入圧との差圧で開閉する弁を前記バ
イパス孔に設けて、容量ダウンを行い冷房フィーリング
及び走行フィーリングの悪化を防止する圧縮機（実開昭
５９−０７００９５号）が提案されている。

解決しようとする問題点 しかし、前記従来の車両用空調装置はバイパス式である
ため、高回転域での容量ダウン効果が小さく、さらに吐
出圧と吸入圧との差圧の変動が大きくバイパス孔に設け
た弁の開閉が冷房負荷に対応しない場合があるという問
題点があった。

問題を解決するための手段 蒸発器と吸入室の間であって圧縮機と略一体に吸入絞り
弁を設けるとともに、サイドプレートには吸入室と圧縮
室間を連通ずるバイパス孔を設け、同バイパス孔には前
記吸入絞り弁の前後の吸入通路の間に生ずる圧力差の変
化によって該バイパス孔を開閉する弁を設けるという手
段を採っている。

作用 本発明によれば、蒸発器内圧力が高く　（冷房負荷が大
）なれば、前記吸入絞り弁は開放方向へ作動し、蒸発器
内圧力が低く　（冷房負荷が小）なれば、前記吸入絞り
　弁は閉塞方向へ作動するため絞り前圧力Ｐｅが設定圧
力ＰｅＯ以下にならず、蒸発器内圧力を安定させる。

さらに、スプール弁によるバイパス式の可変機構を前記
吸入絞り弁と組合せ、前記スプール弁の作動圧を吸入絞
り弁の前後圧力からとることにより、冷房負荷が大のと
きはバイパスを閉じ、冷房負荷が小のときはバイパスを
開かせる。

実施例 本発明の詳細な説明を図に従って説明すると、図におい
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（ＬＡ）とリ
ヤハウジング（Ｉ　Ｂ）により形成され、同フロントハ
ウジング（ＩＡ）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）を間に挟んでその両側にフ
ロントサイドプレート（３Ａ）とリヤフロントサイドプ
レー）（３Ｂ）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゛両サイドプレート　
（３Ａ）　　（３Ｂ）によって遮蔽される。その両サイ
ドプレート（３Ａ）（３Ｂ）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）の外周壁とシリンダーブロック（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。そして各ベーン（８）は圧縮室（６）を
複数個の圧縮室吸入側より、吐出側に向けて連続移行さ
せて、圧縮室（６）内を回転する如く設けられる。

フロントハウジング（ＩＡ）とフロントサイドプレート
（３Ａ）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（ＬＡ）側に吸入通路（４５
）に接続する吸入孔（９）°が設けられる。又フロント
サイドプレート（３Ａ）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
ブレー）　（３Ａ）には圧縮室（６）と吸入室（９）間
にバイパス孔（１１）が嵌設され、同バイパス孔（１１
）の圧縮室（６）側に臨むポート（１１’）は圧縮行程
（圧縮行程初期）に位置して開口される。

一方、圧縮室（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（ＩＡ
）の内壁面との間に吐出室（１３）が形成され、同吐出
室（１３）と圧縮室（６）の終端部間は吐出孔（１４）
を覆う吐出弁、（１６）は同吐出弁（１５）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（ＩＢ）にはりャサイドプレート（３
Ｂ）との間に潤滑油の分離室（１７）が形成される。

同分離室（１７）はりャサイドプレート（３Ｂ）に開口
する通孔（図示省略）を介して上記吐出室（１３）と連
通ずる如く設けられる。そして分離室（１７）にはリヤ
ハウジング（ＩＢ）側に吐出管路に接続する吐出口（１
７’）が設けられる。

さらに、第　図に示されるようにフロントサイドプレー
ト（３Ａ）内にはスプール弁機構（１２）が前記バイパ
ス孔（１１）と交叉させて設けられる。同スプール弁機
構（１２）にはバイパス孔（１１）と相対応して同バイ
パス孔（１１）開閉用のスプール（１９）がバイパス孔
（１１）に対して直交する方向に向けて摺動自在に設け
られ、同スプール（１９）の両端部には絞り後圧力室（
２０）と絞り前圧力室（２１）より成る一対の圧力室が
対峙させて受けられる。絞り後圧力室（２０）内にはバ
ネ（２２）が介装され、スプール（１９）は同バネ（２
２）を介して常時は絞り前圧力室（２１）方向に向けて
付勢されてバイパス孔（１１）を閉鎖する状態にある様
に設けられる。

絞り前圧力室（２１）は吸入絞り弁（３０）より前の吸
入路（４５）と第１導圧路（２３）により連通し、絞り
後圧力室（２０）は吸入絞り弁（３０）より後の吸入路
（４５）と第２導圧路（２４）によりそれぞれ連通され
ている。

前記吸入絞り弁（３０）は蒸発器と吸入室（９）との間
に設けられ、絞り弁本体（３１）に絞り弁（３２）が軸
方向に　動可能に組み込まれ、該絞り弁（３２）のエン
ド側（３４）にはバネ（３５）が配設され、バネ（３５
）と絞り弁（３２）のエンド側（３４）覆うカバー（３
６）を絞り弁本体（３１）に固着し、絞り弁（３２）を
常にヘッド側（３３）へ付勢している。また、カバー（
３６）には孔（３８）が穿設され該カバー（３６）と絞
り弁本体（３１）とで形成される大気室（３９）内で、
絞り弁（３２）と絞り弁本体（３１）はベローズ（３７
）により係合しており、ヘッド側（３３）へかかる絞り
前圧力とエンド側（３４）にかかる大気圧を隔離してい
る。

次に、前記のように構成した車両空調用圧縮機について
、その作用を説明する。

今、起動時など車室内の温度が高くて、冷房負荷が高い
場合には、蒸発器（４０）の温度が上昇するため、冷媒
の飽和蒸気圧が上昇し、吸入通路（４５）内の圧力の上
昇にともなって、大気室（３９）の圧力とバネ（３５）
との合力に抗して、絞り弁（３２）が吸入通路（４５）
の弁孔（６０）を開放する方向へ移動さ・れ、全容量運
転が行われる。

その後、車室内の温度が低下して冷房負荷が減少してく
ると、蒸発器（４０）での冷媒蒸発温度が低下し、冷媒
の飽和蒸気圧も低下する。この飽和蒸気圧の低下と同時
に、吸入通路（４５）の圧力が低くなる。この低下した
圧力と大気圧およびハネ（３５）の合力とが均衡する位
置に、絞り弁（３２）が移動して吸入通路（４５）を適
度の開度にする。

さらに、車室内の温度が低下して冷房負荷が減少してく
ると、前記絞り弁（３２）が吸入通路（４５）を閉鎖す
る。これにより、蒸発器（４０）での冷媒蒸発圧力（温
度）が低下することが抑制される。これにより、蒸発器
（４０）の温度は一定温度に保たれ、安定した温度の冷
風を車室内に供給することができると同時に蒸発器（４
０）の凍結も防止される。

また、フロントサイドプレート（３Ａ）に設けられた、
バイパス孔（１１）を開閉するスプール（１９）の絞り
前圧力室（２１）は、吸入絞り弁（３０）より前の吸入
路（２３）と第１導圧路（２４）により連通し、絞り後
圧力室（２０）は吸入絞り弁（３０）より後の吸入路（
２５）とそれぞれ連通されているため、吸入絞り弁（３
０）により冷媒蒸発圧力が一定になるように制御された
圧力が、前圧力室（２１）に供給され、起動時など車室
内の温度が高くて、冷房負荷が高い場合には、後圧力室
（２０）の圧力は絞り前圧力にほぼ等しい為、バネ（３
５）の付勢力によりスプール（１９）がバイパス孔（１
１）を閉塞する方向へ移動する。次に、車室内の温度が
低下して冷房負荷が減少してくると、後圧力室（２０）
の圧力は低下し、バネ（３５）の付勢力に抗してスプー
ル（１９）がバイパス孔（１１）を開放する方向へ移動
する。吸入絞り弁（３０）により冷媒蒸発圧力が一定に
なるように制御された圧力が、前圧力室（ｚｌ）に供給
されるため、後圧力室（２０）の圧力との差圧が圧縮機
に要求される容量に対応して、正確に取りだせる。

本実施例は前記の如く構成されているが、ベーン圧縮機
はヨーク式のみに限定されるものではなく、ボッシュ式
でも実施可能であり、また、スプール（１９）の両端部
に設けた一対の圧力室には絞り前後の圧力をそれぞれ加
える必要はなく、第図に示すようにスプール（１９）に
、絞り後圧力と大気圧を加える構成としても本発明の実
施を妨げるものではない。

第２実施例 本発明のスクロール圧縮機に対する実施例を第４図ない
し第５図を用いて説明する。

フロントハウジング（１０２）内のフロント側端面のほ
ぼ中央に、回転軸（１０６）が貫通支承され、この回転
軸（１０６）の内端には偏心軸（１０８）が設けられ、
該偏心軸（１０８）に対して可動スクロール（１０９）
が相対回転可能に支承されている。可動スクロール（１
０９）の渦巻部（１０９ｃ）に対向して、固定スクロー
ル（１１０）の渦巻部（１１０ｃ）が少な（とも２力所
以上で接触するように、リヤハウジグ（１０３）に固定
スクロール（１１０）は固定されている。

前記固定スクロール（１１０）の基板（１１゜ａ）のリ
ヤ側に設けられた凹溝（１１０ｅ）に、ロークリバルブ
プレー）（１１１）が回動自在に嵌入されている。前記
固定スクロール（１１０）の７Ａ＋１ｉ　（１１０ａ）
とロータリバルブプレート（１１１）には、バイパス孔
（１１２）　　（１１３）が穿設されており、ロータリ
バルブプレート（１１１）の回動によりバイパス孔（１
１２）（１１３）は開閉される。この開閉装置について
説明すると、ロータリバルブプレー）（１１１）の基板
（１１０ａ）とは逆側に突設されたビン（１１４）の先
端が、リヤハウジング（１０３）の内壁に固定されたシ
リンダ（１２０）の内部に設けられたピストン（１１９
）を有するロフト（１２１）の先端部に係合されている
。さらに、前記シリンダ（１２０）の内部に設けられた
ピストン（１１９）のロンド側にはフロント側吸入室（
１３０）と通路（１３０ｂ）により連通したリヤ側吸入
室（１３０ａ）を介して絞り弁（３ｏ）により絞られた
後圧力が導入され、他方には、絞り弁（３０）により絞
られる前圧力が導入されている。さらに、バネ（１３２
）により常時はロータリバルブプレート（１１１）を閉
じる方向へ付勢している。

絞り弁（３０）の構成は第１実施例と同様であり省略す
る。

その作用については、ベーン圧縮機の場合と同じく起動
時など車室内の温度が高くて、冷房負荷が高い場合には
、蒸発器（４０）の温度が上昇するため、冷媒の飽和蒸
気圧が上昇し、吸入通路（４５）内の圧力の上昇にとも
なって、大気室（３９）の圧力とバネ（３５）との合力
に抗して、絞り弁（３２）が吸入通路（４５）の弁孔（
６０）を開放する方向へ移動され、全容量運転が行われ
る。

その後、車室内の温度が低下して冷房負荷が減少してく
ると、蒸発器（４ｏ）での冷媒蒸発温度が低下し、冷媒
の飽和蒸気圧も低下する。この飽和蒸気圧の低下と同時
に、吸入通路（４５）の圧力が低くなる。この低下した
圧力と大気圧およびバネ（３５）の合方とが均衡する位
置に、絞り弁（３２）が移動して吸入通路（４５）を適
度の開度にする。

さらに、車室内の温度が低下して冷房負荷が減少してく
ると、前記絞り弁（３２）が吸入通路（４５）を閉鎖す
る。これにより、蒸発器（４０）での冷媒蒸発圧力（温
度）が低下することが抑制される。これにより、蒸発器
（４０）の温度は一定温度に保たれ、安定した温度の冷
風を車室内に供給することができると同時に蒸発器（４
０）の凍結も防止される。

さらに、起動時など車室内の温度が高くて、冷房負荷が
高い場合には、絞り弁（３０）の後の圧力は絞り前圧力
にほぼ等しい為、バネ（１３２）の付勢力によりロータ
リバルブプレー）（１１１）がバイパス孔（１１２）　
　（１１３）を閉塞する方向へ移動する。次に、車室内
の温度が低下して冷房負荷が減少してくると、絞り弁（
３０）の後の圧力は絞り前圧力より低下し、バネ（１３
２）の付勢力に抗してピストン（１１９）によってかロ
ータリバルブプレート（１１１）がバイパス孔（１１２
）　　（１１３）を開放する方向へ移動する。

吸入絞り弁（３０）により冷媒蒸発圧力が一定になるよ
うに制御された圧力が、ピストン（１１９）前後に供給
されるため、差圧が圧縮機に要求される容量に対応して
、正確に取りだせる。

効果 本発明によれば、バイパスによる可変容量機構を制御す
る圧力信号を、単体でも可変容量機能を有する吸入絞り
弁を介して取りだすため、制御範囲が相乗効果により拡
大し、圧力信号自体も安定しておりスプールの作動が円
滑になる。さらに低回転ではバイパスが効率良く容量ダ
ウンし、高回転では吸入絞り弁が効率良く容量ダウンす
るため冷房負荷に常に対応した容量が得られる効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明の第１実施例の全体図を示し、第１Ｂ
図は本発明の第１実施例の断面図を示し、第２図は第１
図のＤ−Ｄ断面図を示し、第３Ａ図は本発明の第１実施
例の他の実施例を示し、第３Ｂ図は第３Ａ図のＤ−Ｄ断
面図を示し、４図は本発明の第２実施例を示しく第５図
のＺ−Ｚ断面図）、第５図は第４図のＹ−Ｙ断面図を示
している。 ｌ・・・ハウジング　　　６・・・圧縮室１２・・・ス
プール弁機構 １１・・・バイパス孔　　　１９・・・スプール２３・
・・第１導通路　　　２４・・・第２導通路３０・・・
吸入絞り弁　　　３２・・・絞り弁３７・・・ベローズ
　　　　４０・・・蒸発器４５・・・吸入通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　回転式圧縮機と凝縮器と蒸発器と膨張弁とを含む冷房
   回路において、蒸発器と吸入室の間に吸入絞り弁を設け
   るとともに、吸入室と圧縮室間を連通するバイパス孔を
   設け、同バイパス孔には前記吸入絞り弁の前後の吸入通
   路の間に生ずる圧力差の変化によって該バイパス孔を開
   閉する弁体を設けて成る可変容量圧縮機。