JPWO2016098822A1 - 可変容量型圧縮機 - Google Patents
可変容量型圧縮機 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2016098822A1 JPWO2016098822A1 JP2016564885A JP2016564885A JPWO2016098822A1 JP WO2016098822 A1 JPWO2016098822 A1 JP WO2016098822A1 JP 2016564885 A JP2016564885 A JP 2016564885A JP 2016564885 A JP2016564885 A JP 2016564885A JP WO2016098822 A1 JPWO2016098822 A1 JP WO2016098822A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- passage
- pressure
- valve
- discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B27/14—Control
- F04B27/16—Control of pumps with stationary cylinders
- F04B27/18—Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B27/14—Control
- F04B27/16—Control of pumps with stationary cylinders
- F04B27/18—Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
- F04B27/1804—Controlled by crankcase pressure
- F04B2027/1886—Open (not controlling) fluid passage
- F04B2027/1895—Open (not controlling) fluid passage between crankcase and suction chamber
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
【課題】圧縮機の起動性能を高めると共に、中間ストローク時の内部循環冷媒を少なくすることができ、また、冷媒中のコンタミ等によって制御不能に陥る恐れを無くすことが可能な可変容量型圧縮機を提供する。【解決手段】制御圧室4と吸入室33とを連通する開放通路50と、この開放通路上に形成された弁収容室51と、を備え、開放通路50を、制御圧室4と弁収容室51とを連通する上流側開放通路50aと、弁収容室51と吸入室33とを連通する下流側開放通路51bと、を有して構成する。下流側開放通路50bを開閉するように弁収容室51に収容された弁体52と、下流側開放通路50bを開方向に弁体52を付勢する付勢手段(スプリング53)と、弁収容室51と吐出室とを連通する吐出圧導入通路54と、上流側開放通路50a上に設けられ、制御圧室4から弁収容室51への流体の流れのみを許容する逆止弁55と、を設ける。【選択図】 図2
Description
本発明は、制御圧室の圧力を調整することで吐出容量を可変させる可変容量型圧縮機に関し、特に、吐出室と制御圧室とを連通する給気通路、及び、制御圧室と吸入室とを連通する抽気通路を介して制御圧室の圧力を調節する可変容量型圧縮機に関する。
可変容量型圧縮機は、制御圧室の圧力を調整することによって斜板の傾斜角度を変えてピストンのストローク量を調整し、これにより吐出容量を可変させる機構が採用されている。このような圧縮機としては、制御圧室と吸入室とを抽気通路を介して連通するとともに、吐出室と制御圧室とを連通する給気通路上に制御弁を設け、この制御弁によって給気通路の開度を調整して制御圧室に流入する冷媒量を調節することで制御圧室の圧力を制御する構成が知られている。
上述した制御圧室の圧力調整においては、吐出室から給気通路を介して制御圧室に流入した冷媒は、圧縮機外に流出することなく吸入室に戻されることとなる。このように冷凍サイクルを循環しないで圧縮機内部を循環する冷媒は、冷凍サイクルとしての冷凍能力に一切貢献しないため、中間ストローク状態での性能を改善する上では、極力少ないことが好ましい。
ところで、圧縮機が稼働されずに長時間停止していると、冷凍サイクル内の圧力が平衡してくるとともに、冷凍サイクル中の最も温度の低い部位で冷凍サイクル中の冷媒が液化することとなる。圧縮機は、冷凍サイクルを構成する要素の中で最も熱容量が大きく、外気温度の変化に追随して温まりにくいため、圧縮機内にて冷凍サイクル中の冷媒が液化する事象が発生する。そして圧縮機内で冷媒が液化すると、制御圧室であるクランク室にも液冷媒が溜まることとなる。
圧力が平衡した状態から圧縮機を起動させた場合、圧縮機の稼働により吸入室の圧力が低下し、これに伴いクランク室の冷媒が抽気通路を介して吸入室に排出されるようになる。しかしながら、クランク室内に液冷媒が溜まっていると、クランク室内は気相冷媒と液相冷媒が共存する飽和状態となるため、クランク室の冷媒が抽気通路を介して吸入室に排出されても、クランク室の圧力は飽和圧力のまま維持されることとなる。このため、全ての液冷媒が気化して抽気通路から排出されるまでは制御圧室であるクランク室の圧力が下がらず、吐出容量制御が行えない(吐出容量が増加しない)という不都合が知られている。
上述の問題を解決するために、吐出室と吸入室との圧力差が所定値以下となった場合に制御圧室と吸入室とを連通させる差圧弁を設けて圧縮機の起動性を確保するようにした構成が提案されている(特許文献1参照)。
この差圧弁は、例えば、図6に示されるようなもので、スプール101が摺接可能に収容された収容空間102と、スプール101の一端側に臨むように形成されて吐出室103と連通する高圧ポート104と、スプール101の他端側に臨むように形成されて吸入室105と連通する低圧ポート106と、低圧ポート106と連通可能に形成されると共に制御圧室107に連通されてスプール101の変位によって開度が調節される制御圧ポート108と、スプール101を高圧ポート104側へ付勢するスプリング109とを有して構成されている。
このような構成においては、吐出室103の圧力Pdと吸入室105の圧力Psとの差がスプリング109の付勢力よりも小さくなると、第6図(a)に示されるように、スプール101が高圧ポート104側へ変位し、制御圧ポート108と低圧ポート106とが連通されるようになっている。これに対して、吐出室103の圧力Pdと吸入室105の圧力Psとの差がスプリング109の付勢力よりも大きい場合には、第6図(b)に示されるように、スプリング109の付勢力に抗してスプール101が低圧ポート106側へ変位し、制御圧ポート108を閉塞して制御圧ポート108と低圧ポート106との連通を遮断する。
したがって、吐出室103の圧力と吸入室105の圧力との差が小さい起動時においては、制御圧ポート108と低圧ポート106とが連通し、制御圧室107の冷媒は、従来の抽気通路110を通る系統と、制御圧ポート108と低圧ポート106とが連通する系統との2系統によって吸入室105に排出されるので、制御圧室107の圧力を早期に低下させることが可能となり(制御圧室に溜まっていた液冷媒が全て気化して吸入室に排出されるまでの時間が短くなり)、吐出容量制御が行えるまでの時間が長くなる不都合を回避することが可能となる。
そして、制御圧室に溜まっていた液冷媒が全て気化して吸入室に排出された後に、徐々に吐出室103の圧力と吸入室105の圧力との差が大きくなって所定の圧力差以上になると、制御圧ポート108と低圧ポート106との連通が遮断され、制御圧室107の冷媒は、従来の抽気通路110を介してのみ吸入室105へ排出されるようになる。
また、差圧弁は、図7に示されるような構成例も提案されている。この差圧弁は、シリンダブロックに形成されたスプール収容部201に摺接可能に収容されたスプール202と、スプール収容部201に続いて形成されたボール弁収容部203に収容されて前記スプール202に当接するボール弁204と、スプール収容部201の先端側に接続されて吐出室205と連通する高圧ポート206と、ボール弁収容部203に開口されて制御圧室207に連通する制御圧ポート208と、ボール弁収容部203を覆うバルブプレート209に形成されてボール弁収容部203と吸入室210とを連通すると共にボール弁204によって開閉する低圧ポート211とを備えており、この低圧ポート211を介して低圧室側からボール弁収容部203にスプリング212を挿入し、ボール弁204をスプール202に常時当接させるようにしている。
このような構成においては、吐出室205の圧力と制御圧室207の圧力との差がスプリング212の付勢力よりも小さくなると、図7(a)に示されるように、スプール202がスプリング212のばね力により高圧ポート206側へ変位し、制御圧ポート208と低圧ポート211とが連通されるようになる。
これに対して、吐出室205の圧力と制御圧室207の圧力との差がスプリング212の付勢力よりも大きい場合には、図7(b)に示されるように、スプリング212の付勢力に抗してスプール202がボール弁204を付勢して低圧ポート側に変位し、低圧ポート211をボール弁204によって閉塞し、制御圧ポート208と低圧ポート211との連通を遮断する。
これに対して、吐出室205の圧力と制御圧室207の圧力との差がスプリング212の付勢力よりも大きい場合には、図7(b)に示されるように、スプリング212の付勢力に抗してスプール202がボール弁204を付勢して低圧ポート側に変位し、低圧ポート211をボール弁204によって閉塞し、制御圧ポート208と低圧ポート211との連通を遮断する。
したがって、吐出室205の圧力と制御圧室207の圧力との差が小さい起動時においては、制御圧ポート208と低圧ポート211とが連通し、制御圧室207の冷媒は、従来の抽気通路213を通る系統と、この制御圧ポート208と低圧ポート211とが連通する系統との2系統によって吸入室210に排出されるので、制御圧室207の圧力を早期に低下させることが可能となり、(制御圧室に溜まっていた液冷媒が全て気化して吸入室に排出されるまでの時間が短くなり)、吐出容量制御が行えるまでの時間が長くなる不都合を回避することが可能となる。
そして、制御圧室に溜まっていた液冷媒が全て気化して吸入室に抜けた後に、徐々に吐出室205の圧力と吸入室210の圧力との差が大きくなって所定の圧力差以上になると、制御圧ポート208と低圧ポート211との連通が遮断され、制御圧室207の冷媒は、従来の抽気通路213を介してのみ吸入室210へ排出されるようになる。
しかしながら、上述した従来の構成においては、収容空間に収容する弁体を収容空間の内壁を摺接可能に変位するスプールで構成したり、スプール収容部に摺接可能に収容されるスプールで弁収容部に収容された弁体を変位させたりする構成であり、吐出室の圧力(Pd)をスプールの動きを制御する背圧として作用させているので、背圧の漏れを少なくするために、収容空間やスプール収容部の内壁とスプールとの間のクリアランスの管理を厳格に行う必要があり、コストが高くなる不都合がある。
さらに、収容空間やスプール収容部の内壁とスプールとの間のクリアランスを微小な値に設定すると、有効に背圧の漏れを抑えることが可能になる一方で、コンタミ等が収容空間やスプール収容部の内壁とスプールの摺接面に噛み込まれ易くなり、スプールが動かなくなって制御圧室の圧力制御に支障をきたす不都合が懸念されるものであった。
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、圧縮機の起動性能を高めると共に、中間ストローク時の内部循環冷媒を少なくすることができ、また、冷媒中のコンタミ等によって制御不能に陥る恐れを無くすことが可能な可変容量型圧縮機を提供することを主たる課題としている。
上記課題を達成するために、本発明に係る可変容量型圧縮機は、作動流体を圧縮する圧縮室と、この圧縮室に圧縮される作動流体を収容する吸入室と、前記圧縮室で圧縮され吐出された作動流体を収容する吐出室と、駆動軸が貫通されると共にこの駆動軸の回転に伴って回転する斜板を収容する制御圧室と、前記吐出室と前記制御圧室とを連通する給気通路と、前記制御圧室と前記吸入室とを常時連通する抽気通路とを備え、前記制御圧室の圧力を調節することによって吐出容量を可変する構成において、前記制御圧室と前記吸入室とを連通する開放通路と、この開放通路上に形成された弁収容室と、前記開放通路のうち、前記制御圧室から前記弁収容室へ至る上流側開放通路と、前記開放通路のうち、前記弁収容室から前記吸入室へ至る下流側開放通路と、前記下流側開放通路を開閉するように前記弁収容室に収容された弁体と、前記下流側開放通路を開方向に前記弁体を付勢する付勢手段と、前記弁収容室と前記吐出室とを連通し、前記吐出室から前記弁収容室へ導入される圧力が前記弁体を前記下流側開放通路を閉鎖する方向に作用する吐出圧導入通路と、前記上流側開放通路上に設けられ、前記制御圧室から前記弁収容室への流体の流れのみを許容する逆止弁と、を具備することを特徴としている。
前述の通り、圧縮機が長時間停止して、冷凍サイクル内の圧力が平衡している状態においては、制御圧室に液冷媒が溜まった状態となっている。弁収容室に収容されている弁体は、弁体の前後に作用する圧力が平衡しているため、付勢手段により付勢されて下流側開放通路を開状態としており、圧縮機の起動に伴い吸入室の圧力が制御圧室の圧力に対して低下すると、制御圧室の気化冷媒は、抽気通路を介して吸入室へ排出されると共に、上流側開放通路を介して弁収容室へ流れ込み、この弁収容室から下流側開放通路を介して吸入室へ排出される。
これにより、制御圧室の冷媒を吸入室に速やかに逃がすことが可能となり、制御圧室に溜まっていた液冷媒が全て気化して吸入室に排出されるまでの時間を短縮することが可能となる。
これにより、制御圧室の冷媒を吸入室に速やかに逃がすことが可能となり、制御圧室に溜まっていた液冷媒が全て気化して吸入室に排出されるまでの時間を短縮することが可能となる。
その後、制御圧室の圧力が十分低下することにより圧縮機の吐出容量が大きくなると、吐出室の圧力が上昇し、吐出室導入通路を介して弁収容室へ導入された圧力と低圧室の圧力との差により弁体が下流側開放通路を閉鎖する方向に作用する力が付勢手段の付勢力を上回り、弁体が下流側開放通路を閉状態とすることとなる。一方、吐出圧導入通路を介して弁収容室に導入された吐出室の圧力により、弁収容室の圧力は制御圧室の圧力より高くなっているが、制御圧室と弁収容室を接続する上流側開放通路には、制御圧室から弁収容室への流体の流れのみを許容する逆止弁が設けられているので、逆止弁は閉状態となり、吐出圧導入通路から制御圧室への冷媒の流れを遮断することになる。
したがって、弁体によって下流側開放通路が閉状態になった後は、吐出圧導入通路を介して弁収容室に流入した冷媒が制御圧室へ流れることを逆止弁により確実に阻止できるので、吐出室の圧力が制御圧室へ流れ込むことにより吐出容量制御に支障をきたしたり、圧縮機内を循環する内部循環冷媒が多くなり性能が低下したりする不都合もなくなる。
このように、下流側開放通路を開閉する弁体とは別に逆止弁を設けて吐出圧導入通路から制御圧室への冷媒の流れを遮断するようにしているので、弁体はスプール弁で構成する必要はなく、また、弁体と弁収容室との間の厳格なクリアランス管理も不要となる。
また、スプール弁の使用を避けることにより、冷媒中のコンタミ等によって弁体が制御不能に陥る恐れもなくなる。すなわち、少なくとも弁体が下流側開放通路を閉鎖する状態において、この弁体が弁収容室の吐出圧導入通路が開口する部位と上流側開放通路が開口する部位との間を閉塞しない構成や、吐出圧導入通路を摺動する部材に従動しない構成とすることができるので(弁体が下流側開放通路を閉鎖する状態において、吐出圧導入通路と上流側開放通路との間や吐出圧導入通路に絞りを形成する必要がないので)、弁体の動きがコンタミ等によって影響を受けにくくなる。
また、スプール弁の使用を避けることにより、冷媒中のコンタミ等によって弁体が制御不能に陥る恐れもなくなる。すなわち、少なくとも弁体が下流側開放通路を閉鎖する状態において、この弁体が弁収容室の吐出圧導入通路が開口する部位と上流側開放通路が開口する部位との間を閉塞しない構成や、吐出圧導入通路を摺動する部材に従動しない構成とすることができるので(弁体が下流側開放通路を閉鎖する状態において、吐出圧導入通路と上流側開放通路との間や吐出圧導入通路に絞りを形成する必要がないので)、弁体の動きがコンタミ等によって影響を受けにくくなる。
以上述べたように、本発明によれば、制御圧室の圧力を、吐出室と制御圧室とを連通する給気通路、及び、制御圧室と吸入室とを連通する抽気通路を介して調節する可変容量型圧縮機において、制御圧室に連通する上流側開放通路に接続されると共に吸入室に連通する下流側開放通路に接続される弁収容室を設け、この弁収容室に、下流側開放通路を開閉し、付勢手段により下流側開放通路を開方向に付勢される弁体を収容し、また、この弁収容室に、弁体に対して吐出室の圧力を下流側開放通路を閉鎖する方向に作用させる吐出圧導入通路を接続し、さらに上流側開放通路上に、制御圧室から弁収容室への流体の流れのみを許容する逆止弁を設けたので、吐出室の圧力と吸入室の圧力とがほぼ等しくなっている圧縮機の起動時においては、弁収容室に収容されている弁体は、付勢手段により下流側開放通路を開状態としているので、制御圧室の気化冷媒を吸入室へ速やかに排出することが可能となり、圧縮機の起動性能を高めることが可能となる。
また、吐出室の圧力が上昇して、吐出室導入通路を介して弁収容室へ導入された吐出室の圧力と低圧室の圧力との差が付勢手段の付勢力を上回ると、弁体は下流側開放通路を閉状態とし、また、上流側開放通路に設けられた逆止弁が閉状態となって、吐出圧導入通路から制御圧室への冷媒の流れを完全に遮断することができるので、吐出容量制御に支障をきたしたり、内部循環冷媒が多くなり性能が低下したりする不都合もなくなる。
しかも、弁体にスプール弁を用いる必要がないので、冷媒中のコンタミ等によって弁体が制御不能に陥る恐れを無くすことも可能となる。
しかも、弁体にスプール弁を用いる必要がないので、冷媒中のコンタミ等によって弁体が制御不能に陥る恐れを無くすことも可能となる。
以下、この発明の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。
図1及び図2において、エンジン等の動力源によってベルト駆動されるクラッチレスタイプの可変容量型圧縮機が示されている。この可変容量型圧縮機は、シリンダブロック1と、このシリンダブロック1のリア側(図中、右側)にバルブプレート2を介して組み付けられたリアヘッド3と、シリンダブロック1のフロント側(図中、左側)を閉塞するように組み付けられて制御圧室4を画成するフロントヘッド5とを有して構成されているもので、これらフロントヘッド5、シリンダブロック1、バルブプレート2、及び、リアヘッド3は、締結ボルト6により軸方向に締結され、圧縮機のハウジングを構成している。
フロントヘッド5とシリンダブロック1とによって画設される制御圧室4には、一端がフロントヘッド5から突出する駆動軸7が貫通している。この駆動軸7のフロントヘッド5から突出した部分には、ボルト8によって軸方向に取り付けられた中継部材9を介してフロントヘッド5のボス部5aに回転自在に外嵌される駆動プーリ10が連結され、車両のエンジンから図示しない駆動ベルトを介して回転動力が伝達されるようになっている。また、この駆動軸7の一端側は、フロントヘッド5との間に設けられたシール部材11を介してフロントヘッド5との間が気密よく封じられると共にラジアル軸受12にて回転自在に支持されており、駆動軸7の他端側は、シリンダブロック1の略中央に形成された収容孔13に収容されたラジアル軸受14にて回転自在に支持されている。
シリンダブロック1には、前記ラジアル軸受14が収容される前記収容孔13と、この収容孔13を中心とする円周上に等間隔に配された複数のシリンダボア15とが形成されており、それぞれのシリンダボア15には、片頭ピストン16が往復摺動可能に挿入されている。
前記駆動軸7には、制御圧室4において、該駆動軸7と一体に回転するスラストフランジ17が固装されている。このスラストフランジ17は、フロントヘッド5の内面に対してスラスト軸受18を介して回転自在に支持されており、このスラストフランジ17には、リンク部材19を介して斜板20が連結されている。
斜板20は、駆動軸7上に摺動自在に設けられたヒンジボール21を中心に傾動可能に設けられているもので、リンク部材19を介してスラストフランジ17の回転に同期して一体に回転するようになっている。そして、斜板20には、その周縁部分に一対のシュー22を介して片頭ピストン16の係合部16aが係留されている。
したがって、駆動軸7が回転すると、これに伴って斜板20が回転し、この斜板20の回転運動がシュー22を介して片頭ピストン16の往復直線運動に変換され、シリンダボア15内において片頭ピストン16とバルブプレート2との間に形成された圧縮室23の容積が変更されるようになっている。
前記バルブプレート2には、それぞれのシリンダボア15に対応して吸入孔31と吐出孔32とが形成され、また、リアヘッド3には、圧縮室23で圧縮される作動流体を収容する吸入室33と、圧縮室23で圧縮吐出された作動流体を収容する吐出室34とが画設されている。吸入室33は、リアヘッド3の中央部分に形成されており、蒸発器の出口側に通じる図示しない吸入口に連通すると共に図示しない吸入弁によって開閉される前記吸入孔31を介して圧縮室23に連通可能となっている。また、吐出室34は、吸入室33の周囲に形成されており、図示しない吐出弁によって開閉される前記吐出孔32を介して圧縮室23に連通可能になっていると共に、バルブプレート2及びシリンダブロック1に形成された通路2a,1aを介してシリンダブロック1の周囲に形成された吐出空間37に連通している。この吐出空間37は、シリンダブロック1とこれに取り付けられたカバー38とによって画成され、カバー38には、凝縮器の入口側に通じる吐出口39が形成されると共に、凝縮器から吐出空間37への冷媒の逆流を防ぐ逆止弁36が設けられている。
この圧縮機の吐出容量は、ピストン16のストロークによって決定され、このストロークは、駆動軸7と垂直な面に対する斜板20の傾斜角度によって決定される。斜板20の傾斜角度は、それぞれのピストン16に作用する圧縮室23の圧力(シリンダボア内の圧力)と制御圧室4の圧力との差圧に由来するモーメント、斜板やピストンの慣性力に由来するモーメント、及び、ヒンジボール21を付勢するデストロークスプリング24の付勢力に由来するモーメントの総和がゼロとなる角度にてバランスする。これによりピストンストロークが決定されて吐出容量が決定されるようになっている。
すなわち、制御圧室4の圧力が低くなれば、圧縮室23と制御圧室4との差圧が大きくなるので、斜板20の傾斜角度を大きくする方向にモーメントが働く。したがって、図2に示されるように、斜板20の傾斜角度が大きくなると、デストロークスプリング24からの付勢力に抗してヒンジボール21がスラストフランジ側へ移動し、ピストン16のストローク量が大きくなって吐出容量が大きくなる。
これに対して、制御圧室4の圧力が高くなって、圧縮室23と制御圧室4との差圧が小さくなると、斜板20の傾斜角度を小さくする方向にモーメントが働く。したがって、図1に示されるように、斜板20の傾斜角度が小さくなると、ヒンジボール21がスラストフランジ17から遠ざかる方向に移動し、ピストン16のストローク量が小さくなって吐出容量が小さくなる。
そして、本構成例においては、シリンダブロック1、バルブプレート2、及びリアヘッド3に亘って形成された通路1b,2b,3bによって吐出室34と制御圧室4とを連通する給気通路40が形成され、また、シリンダブロック1に形成された収容孔13及びバルブプレート2に形成されたオリフィス孔2cと、駆動軸7に形成された通路7cやラジアル軸受14の隙間などを介して制御圧室4と吸入室33とを連通する抽気通路41が形成されている。また、給気通路40上には圧力制御弁42が設けられ、この圧力制御弁42により吐出室34から制御圧室4へ流入する冷媒流量を調節して、制御圧室4の圧力を制御するようにしている。
ここで、圧力制御弁42は、リアヘッド3に形成された装着孔43に挿着され、吸入圧力が目標値となるよう給気通路40の開度を調節して制御圧室の圧力を制御すると共に、通電を停止(off)することで給気通路40を全開状態とし、制御圧室の圧力を高めて吐出容量を最小にするなどの制御を行う。
したがって、圧縮機が回転駆動している状態で圧力制御弁42への通電が停止すると、圧縮機の内部に、圧縮室23から吐出室34に吐出された冷媒が、吐出室34から、圧力制御弁42、給気通路40、制御圧室4、抽気通路41、吸入室33、吸入孔31、圧縮室23、吐出孔32、吐出室34の順で循環する内部循環経路が形成され、この内部循環経路を循環する冷媒ガスにより、圧縮機内部の摺動部分を潤滑及び冷却するようにしている。
このような圧縮機において、制御圧室4と吸入室33とを連通する開放通路50が設けられている。この開放通路50は、この例では、一端がシリンダブロック1に形成された通路1c(抽気通路41のオリフィス孔より上流側の部分)に接続され、他端がバルブプレート2を介して吸入室33に接続されている。
したがって、開放通路50を介して吸入室33と連通する制御圧室4とは、制御圧室4の圧力がそのまま反映されている空間に開放通路50の一端が接続する場合を含むものであるが、以下においては、開放通路50の一端が接続する部分を制御圧室4として説明する。
したがって、開放通路50を介して吸入室33と連通する制御圧室4とは、制御圧室4の圧力がそのまま反映されている空間に開放通路50の一端が接続する場合を含むものであるが、以下においては、開放通路50の一端が接続する部分を制御圧室4として説明する。
そして、この開放通路50には、この通路の開放状態を自動調節する開放状態調節機構が設けられている。
この開放状態調節機構は、開放通路50上に弁収容室51を形成し、開放通路50の制御圧室4と弁収容室51とを連通する部分を上流側開放通路50aとし、開放通路50の弁収容室51と吸入室33とを連通する部分を下流側開放通路50bとし、弁収容室51に下流側開放通路50bを開閉する弁体52を収容し、この弁体52をスプリング53(付勢手段)によって下流側開放通路50bを開成する方向に常時付勢するようにしている。
この開放状態調節機構は、開放通路50上に弁収容室51を形成し、開放通路50の制御圧室4と弁収容室51とを連通する部分を上流側開放通路50aとし、開放通路50の弁収容室51と吸入室33とを連通する部分を下流側開放通路50bとし、弁収容室51に下流側開放通路50bを開閉する弁体52を収容し、この弁体52をスプリング53(付勢手段)によって下流側開放通路50bを開成する方向に常時付勢するようにしている。
また、弁収容室51には、吐出室34と連通し、吐出室34から弁収容室51へ導入される圧力を下流側開放通路50bが閉鎖する方向に弁体に作用させる吐出圧導入通路54が接続されている。この弁体52は、下流側開放通路50bを閉鎖する状態において、弁収容室51の吐出圧導入通路54が開口する部位と上流側開放通路50aが開口する部位との間を閉塞しない形状、即ち、弁収容室51の吐出圧導入通路54と上流側開放通路50aとの間に絞りが形成されない形状となっている。
さらに、上流側開放通路50aには、制御圧室4(シリンダブロック1に形成された通路1c)から弁収容室51への流体の流れのみを許容する逆止弁55が設けられている。
したがって、吐出室34と吸入室33との差圧が弁体52に作用する力がスプリング53の付勢力よりも小さい場合には、弁体52はスプリング53の付勢力によって下流側開放通路50bを開状態とする位置へ移動しており、この状態で制御圧室4の圧力が吸入室33の圧力より大きくなると、逆止弁55は開状態となり、制御圧室4の圧力が上流側開放通路50aから弁収容室51、下流側開放通路50bを介して吸入室33へ排出される状態となる。
また、吐出室34と吸入室33との差圧がスプリング53の付勢力よりも大きい場合には、吐出圧導入通路54を介して弁収容室51に導入された吐出室34の圧力によって弁体52は下流側開放通路50bを閉鎖する。また、吐出室34の圧力は、弁収容室51を介して上流側開放通路50aへも伝搬するので、上流側開放通路50aに設けられた逆止弁55を閉鎖する。したがって、制御圧室4から吸入室33への冷媒(圧力)の流れが断たれると共に、吐出圧導入通路54を介して吐出室34から弁収容室51へ流入された冷媒(圧力)が上流側開放通路50aを介して制御圧室4へ流れることもなくなる。
以上の開放状態調節機構は、いろいろな具体的構成が可能であるが、例えば、図4に示されるような構成としてもよい。
この例では、シリンダブロック1に形成されたホルダ装着孔60に弁ホルダ61を装着し、この弁ホルダ61の内部にこの弁ホルダ61とこれに螺合される蓋体62とによって囲まれた弁収容室51を形成し、また、ホルダ装着孔60に隣接して逆止弁55を取付けるための中継空間63を形成し、この中継空間63をホルダ本体61aに形成された側孔68を介して弁収容室51と連通させ、また、中継空間63と制御圧室4に連通する通路1cとを連通路64で連通させている。
この連通路64、中継空間63、及び弁ホルダに形成された側孔68によって、制御圧室4(通路1c)と弁収容室51とを連通させる上流側開放通路50aが構成されている。
この連通路64、中継空間63、及び弁ホルダに形成された側孔68によって、制御圧室4(通路1c)と弁収容室51とを連通させる上流側開放通路50aが構成されている。
また、ホルダ装着孔60には、弁ホルダ61の挿入端との間に高圧導入空間60aが形成され、この高圧導入空間60aには、吐出室34に連通する高圧連通路65が連通されるようになっている。
そして、弁ホルダ61には、一端が弁収容室51に接続し、他端がバルブプレート2に形成されて吸入室33に開口する通孔2dと接続する第1の軸孔66が形成され、また、一端が弁収容室51に接続し、他端が高圧導入空間60aに接続する第2の軸孔67が形成されている。
この第1の軸孔66と通孔2dとによって、下流側開放通路50bが構成され、また、第2の軸孔67、ホルダ装着孔60、高圧連通路65によって吐出圧導入通路54が構成されている。
この第1の軸孔66と通孔2dとによって、下流側開放通路50bが構成され、また、第2の軸孔67、ホルダ装着孔60、高圧連通路65によって吐出圧導入通路54が構成されている。
前記弁収容室51には、例えば鋼球からなる弁体52が収容されている。この弁体52は、下流側開放通路50bを開閉するように弁収容室51に収容されているもので、弁ホルダ61に保持されたスプリング53により、下流側開放通路50bを開放する方向に付勢されている。
また、上流側開放通路上に設けられる逆止弁55は、中継空間63と制御圧室4に通じる通路1cとを連通する連通路64上に設けられているもので、例えば、鋼球によって構成されている。この鋼球からなる逆止弁55は、連通路64の途中に設けられた座面に中継空間63の側から着座することにより上流側開放通路を閉塞し、反対に上流側開放通路を開放するときは、中継空間に突出するようにシリンダブロックに固定されたピン69によって、リフト量を規制され脱落が防止されている。
以上の構成において、圧縮機が長時間停止している状態においては、吐出室34の圧力、制御圧室4の圧力、及び吸入室33の圧力はほぼ等しくなっており、また、圧力制御弁42は、通電が停止(off)していることから全開状態となっており、駆動軸7と垂直な面に対する斜板20の傾斜角度は小さくなっている。
この状態からエンジンをONにすると、圧力制御弁42への通電が停止された状態でコンプレッサは回転し始め、ピストンは最少のストロークで動き始める。このため、コンレッサを内部循環する程度の量の冷媒が吐出室に吐出されるが、吐出空間37に設けた逆止弁36を押し開くまでの量ではなく、外部サイクルへは冷媒は供給されない。
この状態においては、図5に示されるように、エンジンをONにした時刻t0から吸入室33の圧力(吸入圧Ps)は停止時に比べて僅かに低くなり、また、吐出室34の圧力(吐出圧Pd)は停止時に比べて僅かに高くなり、制御圧室4の圧力(Pc)も圧力制御弁42が全開状態であるので、僅かに高くなる。
この状態においては、図5に示されるように、エンジンをONにした時刻t0から吸入室33の圧力(吸入圧Ps)は停止時に比べて僅かに低くなり、また、吐出室34の圧力(吐出圧Pd)は停止時に比べて僅かに高くなり、制御圧室4の圧力(Pc)も圧力制御弁42が全開状態であるので、僅かに高くなる。
その後、外部サイクルが起動して圧力制御弁42への通電が開始されると(時刻t1)、給気通路40が閉じて圧縮室34から制御圧室4への圧力供給がなくなり、その分、吐出室圧Pdが高められる。この際、制御圧室4は、吐出室34からの圧力供給はなくなるが、制御圧室4に溜まった液冷媒が気化され続けるので、制御圧室4の圧力は低下されずに、維持された状態となる。
起動初期においては、吐出室圧(Pd)と吸入室圧(Ps)との差が小さいので、スプリング53の付勢力により下流側開放通路50bを開状態とする位置に維持することができる。さらに、制御圧室の圧力が吸入室の圧力より高いため、逆止弁55は開となり、制御圧室4の気化冷媒は上流側開放通路50を通って弁収容室51へ流れ、この弁収容室51から吸入室33へ流出されることになる。
したがって、制御圧室4に溜まっている液冷媒が気化している最中においても、オリフィス2cを介した抽気通路41に加えて、気化冷媒は開放通路50を介して吸入室33へ流出され続けるので、制御圧室4の圧力を吸入室へ速やかに逃がすことができ、制御圧室4の圧力が低下して圧縮機が稼働を開始するまでの時間Tを短くすることが可能となる。
なお、スプリング53の付勢力は、これが弱すぎると、液冷媒が完全に気化して制御圧室4の圧力が十分に低下する前に弁体52が閉じてしまい圧縮機の起動性を十分に早められず、逆に付勢力が強すぎると、圧縮機の低負荷時の通常運転時において、吐出室の圧力と吸入室の圧力の差が弁体52に作用する力が、スプリングの付勢力を下回ってしまい、弁体52が開いて制御圧室の圧力が高められず制御不良に陥る不都合がある。したがって、前記スプリング53の付勢力は、制御圧室4に溜まった液冷媒のほぼ全てが気化して開放通路50から吸入室33に抜くことができる程度の時間を見越して制御圧室4に溜まった液冷媒が気化し続けている場合の吐出室の圧力と吸入室の圧力の差が弁体に作用する値(α)よりも大きく、また低負荷運転時の吐出室の圧力と吸入室の圧力の差が弁体に作用する値(β)よりも小さくなるように設定するとよい。
その後、圧縮機の吐出容量が大きくなることにより吐出室34の圧力が上昇し、吐出室導入通路を介して弁収容室へ導入された吐出室34の圧力と吸入室33の圧力との差がスプリング53の付勢力を上回って下流側開放通路50bが弁体52により閉状態となる。それと同時に吐出室34の圧力が上流側開放通路50aを介して制御圧室4に流れようとするので、逆止弁55は閉状態となり、吐出室34から吸入室33および制御圧室4への冷媒の流れを完全に遮断することになる。
したがって、弁体52をスプール弁のような構成にしなくても、弁体52によって下流側開放通路50bが閉状態となった後は、吐出室34の冷媒が制御圧室4へ流入する恐れがなくなるので、吐出室34の圧力が制御圧室4へ流れ込むことにより吐出容量制御を損なう不都合がなくなり、また、吐出室34から制御圧室4への冷媒の流れを確実に阻止できるので、内部循環冷媒を増えて性能が低下する不都合もなくなる。
さらに、上記構成においては、弁体52としてスプール弁を避けることが可能となるので、冷媒中のコンタミ等が弁体の動きに影響を与えることもなくなり、制御不能に陥る恐れもなくなる。
なお、図3(a)及び図4(a)においては、弁体52が下流側開放通路50bを開放している状態において、弁体52が吐出圧導入通路54を閉鎖しているように図示されているが、吐出圧導入通路54の弁収容室51への開口する部位は、吐出室から弁収容室51へ導入される吐出圧力が弁体52を下流側開放通路50bを閉鎖する方向に作用するよう構成されていれば足りるものであり、この形態に限定されるものではない。
4 制御圧室
7 駆動軸
20 斜板
33 吸入室
34 吐出室
40 給気通路
41 抽気通路
50 開放通路
50a 上流側開放通路
50b 下流側開放通路
51 弁収容室
52 弁体
53 スプリング
54 吐出圧導入通路
55 逆止弁
7 駆動軸
20 斜板
33 吸入室
34 吐出室
40 給気通路
41 抽気通路
50 開放通路
50a 上流側開放通路
50b 下流側開放通路
51 弁収容室
52 弁体
53 スプリング
54 吐出圧導入通路
55 逆止弁
Claims (3)
- 作動流体を圧縮する圧縮室と、この圧縮室に圧縮される作動流体を収容する吸入室と、前記圧縮室で圧縮され吐出された作動流体を収容する吐出室と、駆動軸が貫通されると共にこの駆動軸の回転に伴って回転する斜板を収容する制御圧室と、前記吐出室と前記制御圧室とを連通する給気通路と、前記制御圧室と前記吸入室とを常時連通する抽気通路とを備え、
前記制御圧室の圧力を調節することによって吐出容量を可変する可変容量型圧縮機において、
前記制御圧室と前記吸入室とを連通する開放通路と、
この開放通路上に形成された弁収容室と、を備え、
前記開放通路は、前記制御圧室と前記弁収容室とを連通する上流側開放通路と、前記弁収容室と前記吸入室とを連通する下流側開放通路と、を有して構成され、
前記下流側開放通路を開閉するように前記弁収容室に収容された弁体と、
前記下流側開放通路を開方向に前記弁体を付勢する付勢手段と、
前記弁収容室と前記吐出室とを連通し、前記吐出室から前記弁収容室へ導入される圧力が前記弁体を前記下流側開放通路を閉鎖する方向に作用する吐出圧導入通路と、
前記上流側開放通路上に設けられ、前記制御圧室から前記弁収容室への流体の流れのみを許容する逆止弁と、
を具備することを特徴とする可変容量型圧縮機。 - 前記弁体は、少なくともこの弁体が前記下流側開放通路を閉鎖する状態においては、前記弁収容室の前記吐出圧導入通路が開口する部位と前記上流側開放通路が開口する部位との間を閉塞しないものであることを特徴とする請求項1記載の可変容量型圧縮機。
- 前記弁体は、前記吐出圧導入通路を摺動する部材に従動しないものであることを特徴とする請求項1記載の可変容量型圧縮機。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014256348 | 2014-12-18 | ||
JP2014256348 | 2014-12-18 | ||
PCT/JP2015/085259 WO2016098822A1 (ja) | 2014-12-18 | 2015-12-16 | 可変容量型圧縮機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2016098822A1 true JPWO2016098822A1 (ja) | 2017-09-28 |
Family
ID=56126706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016564885A Pending JPWO2016098822A1 (ja) | 2014-12-18 | 2015-12-16 | 可変容量型圧縮機 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3236068A4 (ja) |
JP (1) | JPWO2016098822A1 (ja) |
CN (1) | CN107110138A (ja) |
WO (1) | WO2016098822A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102547593B1 (ko) * | 2018-07-19 | 2023-06-27 | 한온시스템 주식회사 | 가변 용량 사판식 압축기 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10205443A (ja) * | 1997-01-27 | 1998-08-04 | Sanden Corp | 可変容量圧縮機 |
JP4081965B2 (ja) * | 2000-07-07 | 2008-04-30 | 株式会社豊田自動織機 | 容量可変型圧縮機の容量制御機構 |
EP1586772B1 (en) * | 2002-12-27 | 2008-10-01 | Zexel Valeo Climate Control Corporation | Control device for variable capacity compressor |
-
2015
- 2015-12-16 EP EP15870024.5A patent/EP3236068A4/en not_active Withdrawn
- 2015-12-16 WO PCT/JP2015/085259 patent/WO2016098822A1/ja active Application Filing
- 2015-12-16 CN CN201580068401.3A patent/CN107110138A/zh active Pending
- 2015-12-16 JP JP2016564885A patent/JPWO2016098822A1/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016098822A1 (ja) | 2016-06-23 |
CN107110138A (zh) | 2017-08-29 |
EP3236068A1 (en) | 2017-10-25 |
EP3236068A4 (en) | 2018-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100758170B1 (ko) | 가변 용량형 압축기 | |
JP5391648B2 (ja) | 可変容量型圧縮機における容量制御機構 | |
JP5181808B2 (ja) | 可変容量型圧縮機における容量制御機構 | |
JP2007247512A (ja) | 可変容量型圧縮機における容量制御弁 | |
JPH10325393A (ja) | 可変容量型斜板式クラッチレスコンプレッサ | |
WO2017002784A1 (ja) | 可変容量型圧縮機 | |
US6572341B2 (en) | Variable displacement type compressor with suction control valve | |
JP4734623B2 (ja) | 可変容量型クラッチレス圧縮機 | |
WO2016098822A1 (ja) | 可変容量型圧縮機 | |
JP6732387B2 (ja) | 可変容量型圧縮機 | |
JP4501112B2 (ja) | 可変容量型圧縮機の制御装置 | |
WO2019151191A1 (ja) | 可変容量型圧縮機 | |
JP2020034130A (ja) | 圧縮機 | |
JP2000120912A (ja) | 可変容量型圧縮機用制御弁 | |
JP2008031962A (ja) | 可変容量圧縮機 | |
WO2011001621A1 (ja) | 可変容量斜板式圧縮機及びこれを用いた空調装置システム | |
KR100235510B1 (ko) | 클러치 없는 가변용량 압축기 | |
JP2019065740A (ja) | 可変容量型圧縮機 | |
WO1999025977A1 (fr) | Compresseur sans embrayage du type a plateau oscillant a deplacement variable | |
JP2009257289A (ja) | 斜板式圧縮機 | |
JP2001003861A (ja) | 可変容量型斜板式クラッチレスコンプレッサ | |
JP2009138630A (ja) | 可変容量コンプレッサ | |
JP2006051870A (ja) | 車両空調装置 | |
JPH11351142A (ja) | 可変容量型斜板式クラッチレスコンプレッサ | |
JP2009203831A (ja) | 冷媒制御機構及びこれを用いた斜板式圧縮機 |