JPS63285276A - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は車両空調用等に使用される可変容量圧縮機に
係わり、特に、吸入室と吐出室とクランク室とを備え、
ピストンの背面に作用するクランプ室圧力とピストンの
前面に作用する圧縮室内の吸入室圧力との差圧に応じて
ビストンストロークが変更され揺動傾斜板の傾斜角が変
化して、圧縮容量を制御するようにした角度可変揺動傾
斜板型の圧縮機に関するものである。

（従来の技術） 従来、この種の可変容量圧縮機として、第６図及び第７
図に示すような構成のものが知られている。この圧縮機
においては、吐出室５とクランク室７を連通する給気通
路２０の途中に電磁弁１９を設け、この電磁弁１９が開
放されて、吐出室５からクランク室７へ高圧の冷媒ガス
が供給されると、ピストン１１の背面に作用するクラン
ク室７の圧力Ｐｃと、ピストン１１の前端面に作用する
圧縮室内の吸入圧力Ｐｓとの差圧Δｐが増大して、ピス
トン１１のストロークが小さくなり、揺動傾斜板１７の
傾斜角が小さくなって、圧縮容量が減少するように構成
されている。

又、前記電磁弁１９が閉鎖されると前記差圧ΔｐがＮ少
してピストン１１のストロークが増大し、容量が増大す
るようになっている。

さらに、前記圧縮室からシリンダ室１０の内周面とピス
トン１１の外周面との間の細隙を介してクランク室フヘ
プローバイされた高圧の冷媒ガスは同クランク室７と吸
入室４を連通ずる絞り量固定の抽気通路２５によりリー
クされるようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、この従来の可変容量圧縮機においては、前記
電磁弁１９を開放させてクランク室７内の圧力を上昇さ
せて圧縮容量■を最小にした場合、抽気通路２５−が絞
り量不変のため、第８図に示すように運転時間ｔ１経過
後にクランク室７内の圧力Ｐｃが設定クランク室圧力Ｐ
ｏを越えて必要以上に上昇する。この結果、前記電磁弁
１９を閉鎖しても、必要以上に上昇した分だけクランク
室７の圧力を低下させる時間（ｔ３−ｔ２）が必要とな
り、圧縮容量Ｖの増大時期も遅れ、容量制御の応答性が
低下するという問題があった。

又、圧縮機が長時間運転されていると、圧縮室からシリ
ンダ室１０の内周面とピストン１１の外周面との間の細
隙を介してクランク室フヘプローバイされる冷媒ガスに
よりクランク室圧力Ｐｃが設定圧力Ｐｏを越えることも
あるが、この場合にも前述した容量制御の応答性が低下
するという問題が生じる。

（問題点を解決するための手段） この発明は前記のような問題点に着目してなされたもの
であってτ吸入室と吐出室及びクランク室とを備え、ピ
ストンの背面に作用するクランク室圧力とピストンの前
面に作用する圧縮室内の吸入室圧力との差圧に応して揺
動傾斜板の傾斜角が変化して、圧縮容量を制御するよう
にした可変容量圧縮機において、 吐出室とクランク室とを連通ずる給気通路と、その給気
通路を開閉するための開閉弁と、前記吸入室とクランク
室とを常時連通する絞り量固定の抽気通路と、 前記吸入室とクランク室とを連通ずる絞り量可変の抽気
通路と、 前記絞り量可変の抽気通路に設けられ、かつクランク室
の圧力が設定値以上に上昇した場合に同抽気通路を開放
し、前記設定値以下では抽気通路を閉鎖する制御弁と、 前記制御弁を閉鎖位置に付勢する付勢部材とにより構成
するという手段を採っている。

（作用） 本発明は前記手段を採ったことにより、次のように作用
する。

給気通路の開閉弁が開放されて吐出室からクランク室へ
高圧の冷媒ガスが供給されると、ピストンの背面に作用
するクランク室の圧力と前面に作用する圧縮室の吸入圧
力との差圧が増大して、圧縮容量が減少する。このとき
、クランク室の圧力が設定値以上になると、稜り量可変
の抽気通路の制御弁が付勢部材の弾性力に抗して開放さ
れ、クランク室の圧力が前記設定値を越えて必要以上に
上昇するのが抑制される。この結果、前記開閉弁が閉鎖
された場合にクランク室の圧力が前記設定値から低下を
開始するので、圧縮機の容量が迅速に増大される。

（実施例） 以下、この発明を具体化した一実施例の構成を第１図〜
第４図に従って説明する。

第１図に示すようにシリンダブロック１の右端面には弁
板２を介してリヤハウジング３が適宜締付手段にて接合
固定されている。そのリヤハウジング３内の外周部には
環状の吸入室４が、又、前記リヤハウジング３内の中央
部には吐出室５がそれぞれ区画形成され、図示しない吸
入口及び吐出口により外部冷媒回路と連通されている。

前記シリンダブロック１の左端面にはフロントハウジン
グ６が接合固定され、その内部にはクランク室７が形成
されている。シリンダブロック１とフロントハウジング
６には駆動軸８が一対の軸受９，９により回転可能に支
持されている。

前記シリンダブロック１には、その両端間を貫通して複
数（一つのみ図示）のシリンダ室１ｏが駆動軸８と平行
に形成されている。各シリンダ室１０内にはピストン１
１が往復摺動可能に装着され、その左端面にはピストン
ロッド１２が連節されている。

前記弁板２には、吸入室４から前記各シリンダ室１０の
圧縮室内に冷媒ガスを導入するための吸入弁機構１３が
それぞれ形成されている。同じく弁板２には各シリンダ
室１０の圧縮室内で圧縮された冷媒ガスを吐出室５に導
出するための吐出弁機構１４が設けられている。

前記駆動軸８には回転体１５が嵌合固定され・該回転体
１５には連結ビン１６により揺動傾斜板１７が傾斜可能
に連結され、定位置に横架された案内ロッド１８により
回転が規制されている。又、揺動傾斜板１７には前記各
ピストンロッド１２の左端部がそれぞれ連節され、駆動
軸８の回転により回転体１５が回転されて、揺動傾斜板
１７が傾動されたとき、ピストンロッド１２を介してピ
ストン１１が往復動されるようになっている。そして、
ピストン１１の背面に作用するクランク室７のクランク
室圧力Ｐｃと、ピストンの前面に作用する圧縮室内の吸
入圧力Ｐｓとの差圧Δｐに応じてビストンストロークが
変わって前記揺動傾斜板１７の傾斜角が変化し、圧縮容
量が制御されるようになっている。

前記リヤハウジング３の外側壁には、膨出部３ａが一体
形成され、同膨出部３ａに形成された弁室３ｂには開閉
弁としての電磁弁１９が収納されている。この電磁弁１
９は前記膨出部３ａ、弁板２及びシリンダブロック１に
形成され、かつ吐出室５からクランク室７へ高圧の冷媒
ガスを供給するための給気通路２０を開閉制御するよう
になっている。前記電磁弁１９は前記弁収容室３ｂ内に
設けられ、かつ中央部に弁孔２１ａを透設した弁座２１
と、同じく弁収容室３ｂの底部に嵌合固定された弁ケー
シング２２の挿通孔２２ａに対し往復動可能に、かつ前
記弁座２１に対しコイルバネ２３により常には閉鎖位置
に付勢保持される磁性体よりなる弁体２４と、この弁体
２４を前記コイルバネ２３の弾性力に抗して開放位置に
移動し得る電磁コイルＣとにより構成されている。

前記シリンダブロック１と弁板２には、前記クランク室
７と吸入室４とを連通ずるための絞り量固定の抽気通路
２５が横方向に貫通して設けられ、これにより圧縮機の
運転中にシリンダ室１０の圧縮室内からシリンダ室１０
の内周面とピストン１１の外周面との間の細隙を介して
クランク室７内にブローバイされる冷媒ガスが、吸入室
４内に還元されて、クランク室圧力の異常上昇が抑制さ
れるようになっている。

以上述べた構成は従来の可変容量圧縮機と同様の構成で
ある。

次に、本発明の要部について述べると、前記シリンダブ
ロック１には前記絞り量固定の抽気通路２５と並行して
絞り量可変の第１抽気通路２６及び第２抽気通路２７が
形成され、その途中には両抽気通路２６．２７の開度を
制御するための制御弁としてのスプール弁２８がシリン
ダブロック１に形成したスプール室１ａ内に往復動可能
に収容され、コイルバネ２９により常には閉鎖位置に付
勢保持されている。又、前記シリンダブロックｌのクラ
ンク室７側の壁面には前記スプール弁２８を閉鎖位置に
規制するためのストツパ３０が止着されている。

さらに、前記スプール室１ａの底部はシリンダブロック
１に形成した通路１ｂにより吸入室４と連通され、前記
スプール弁２８のクランク室７側端面に作用するクラン
ク室７の圧力Ｐｃと、スプール弁２８の他端面に作用す
るコイルバネ２９の弾性力に通路１ｂを経て作用する吸
入室４の圧力Ｐｓを加えた合−力との差圧により開閉動
作されるようにしている。

次に、前記のように構成された可変容量圧縮機について
作用を説明する。

さて、この圧縮機の停止時には、電磁弁１９が閉鎖され
、一方、クランク室７のクランク室圧力Ｐｃ、吸入室４
内の吸入圧力Ｐｓ及び吐出室５内の吐出圧力Ｐｄがほぼ
同一圧力となっていて、スプール弁２８がコイルバネ２
９により絞り量可変の第１抽気通路２６及び第２抽気通
路２７を閉鎖する位置に付勢保持されている。この状態
でエンジンの動力により駆動軸８が回転されると、回転
体１５及び連結ピン１６を介して揺動傾斜板１７が回転
規制状態で傾斜される。それにより、ピストンロッド１
２を介して各ピストン１１が往復動され、吸入室４から
吸入弁機構１３を介してシリンダ室１０の圧縮室内に吸
入される冷媒ガスが、圧縮室内で圧縮された後、吐出弁
機構１４を介して吐出室５内に圧送される。

一方、クランク室７内にはシリンダ室１０の圧縮室から
そのシリンダ室１０の内周面とピストン１１の外周面と
の間の細隙を介して冷媒ガスがブローバイされるが、こ
れはクランク室７から絞り量固定の抽気通路２５を介し
て吸入室４内に常時還元される。

そして、圧縮機の起動初期において、冷房しようとする
車両室内の温度が高くて冷房負荷が大きい場合には、ク
ランク室圧力Ｐｃが吸入圧力Ｐｓよりも若干高くて、そ
の差圧Δｐが設定値よりも小さい状態に保たれ、ピスト
ン１１が最大ストロークにて往復動されて揺動傾斜板１
７の傾斜角の大きい状態で圧縮容量■が最大の運転が行
われる。

（第４図参照） このように圧縮機の運転が行われ、車両室内の温度が低
下して冷房負荷が小さくなると、前記電磁弁１９が開放
されて、吐出室５からクランク室７へ高圧の冷媒ガスが
供給され、圧縮容量■が減少される。このとき、第４図
に示すように圧縮機の運転時間の経過とともに、クラン
ク室圧力Ｐｃが上昇し、このクランク室圧力Ｐｃが時間
ｔｌ後に設定圧力ＰＯになると、スプール弁２８がコイ
ルバネ２９の付勢力に抗して第１及び第２の抽気通路２
６．２７を開放する方向に移動され、クランク室７から
吸入室４ヘリークされる冷媒ガスの量が多くなり、クラ
ンク室７の圧力が前記設定圧力ｐｏを越えて上昇するこ
とはない。この結果、運転時間ｔ２経過後に前記電磁弁
１９を閉鎖して、クランク室７の圧力Ｐｃを低下させる
場合に、クランク室７の圧力が設定圧力ＰＯ以下に直ち
に移行され、圧縮容量Ｖが増加され、その応答性が向上
する。

又、電磁弁１９の開閉と無関係に、大容量で長時間の運
転により圧縮室からクランク室フヘブローバイされる冷
媒ガスによりクランク室圧力Ｐｃが上昇しても前記設定
圧力２０以上になることはないので、容量ダウンする場
合の応答性が良い。

なお、本発明は次のように具体化することも可能である
。

（１）第５図に示すようにスプール弁２８に代えて球状
の弁体３１を使用すること。

（２）第１及び第２の抽気通路２６．２７を一つ又は三
つ以上にすること。

発明の効果 以上詳述したように、この発明は容量制御用の開閉弁が
開放されて吐出室から給気通路を経てクランク室へ冷媒
ガスが供給されクランク室圧力が上昇した場合に、クラ
ンク゛室圧力が設定圧力以上に上昇するのを抑制して、
次に、開閉弁を閉鎖してクランク室圧力を低下し容量を
増大させる時間を速くし、容量制御の応答性を向上する
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した一実施例を示す圧縮機の
中央部縦断面図、第２図は開閉弁と絞り量固定の抽気通
路、可変の抽気通路、吐出室、クランク室及び吸入室と
の関係を示す可変抽気通路閉鎖状態の路体回路図、第３
図は同じく絞り量可変抽気通路の開放状態を示す路体回
路図、第４図は本発明の′作用を示すグラフ、第５図は
本発明の別例を示す部分ｖｒｒｍ図、第６図は従来の揺
動傾斜板式圧縮機の中央部縦断面図、第７図は開閉弁と
絞り量固定の抽気通路と吐出室、クランク室及び吸入室
との関係を示す路体回路図、第８図は従来の圧縮機の作
用を説明するためのグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、吸入室と吐出室及びクランク室とを備え、ピストン
   の背面に作用するクランク室圧力とピストンの前面に作
   用する圧縮室内の吸入室圧力との差圧に応じて揺動傾斜
   板の傾斜角が変化して、圧縮容量を制御するようにした
   可変容量圧縮機において、 吐出室とクランク室とを連通する給気通路と、その給気
   通路を開閉するための開閉弁と、 前記吸入室とクランク室とを常時連通する絞り量固定の
   抽気通路と、 前記吸入室とクランク室とを連通する絞り量可変の抽気
   通路と、 前記絞り量可変の抽気通路に設けられ、かつクランク室
   の圧力が設定値以上に上昇した場合に同抽気通路を開放
   し、前記設定値以下では抽気通路を閉鎖する制御弁と、 前記制御弁を閉鎖位置に付勢する付勢部材とよりなる可
   変容量圧縮機。 ２、前記絞り量可変の抽気通路には制御弁としてのスプ
   ール弁が収容され、付勢部材としてのコイルバネにより
   閉鎖位置に付勢保持されている特許請求の範囲第１項記
   載の可変容量圧縮機。