KR100300817B1 - 냉동회로 - Google Patents

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요시히로 마키노
마사노리 소노베
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이시카와 타다시
가부시키가이샤 도요다지도숏키 세이사쿠쇼
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Abstract

고압통로(24)의 응축기(26)등으로부터 압축기(22)로의 액체냉매의 역류를 억제할 수 있음과 동시에 압축기(22)내의 압력이 이상하게 높아지는 것을 억제가능한 냉동회로를 제공한다.
냉동회로(21)의 고압통로(24)에 있어서 응축기(26)와 압축기(22)의 토출영역 (68)과의 사이에 고압통로(24)를 개폐하는 개폐수단(101)을 설치한다.
그 개폐수단(101)의 상류측의 고압통로(74)에 릴리이프밸브(108)를 배치한다.
개폐수단(101)은 적어도 압축기(22)의 정지상태에는 고압통로(24)를 폐쇄하도록 구성한다.

Description

냉동회로
본 발명은, 예를 들면 차량의 공기조화장치에 사용되는 냉동회로에 관한 것이다.
이런 종류의 냉동회로로서는 압축기와 팽창밸브를 구비하고 있고, 그 압축기의 토출영역과 팽창밸브는 고압통로에 의해 접속되어 있다.
한편, 팽창밸브와 압축기의 흡입영역은 저압통로에 의해 접속되어 있다.
상기한 고압통로에는 응축기가 배치되고, 응축기에 있어서 압축기에 압축된 고온고압의 냉매가스가 냉각되어서 액화된다.
이 액체냉매는 팽창밸브에서 팽창되어 엷은 안개상으로 저압통로에 배치된 증발기에 공급된다.
그리고 이 증발기에 있어서 차실내로 도입되는 공기와의 사이에서 열교환되어서 기화된다.
이때, 상기한 공기는 기화열이 탈취되어서 냉각되고, 차실내의 냉방에 제공된다.
그런데, 이런 종래의 냉동회로에서는 응축기, 증발기라는 열교환기는 열용량이 적고 덥혀지기 쉬우며, 역으로 압축기는 열용량이 크고 덥혀지기 어렵게 되어 있다.
이 때문에 압축기가 정지한 상태에서 장기간 방치되면 주위의 환경온도의 변화에 수반해서 압축기와 열교환기와의 사이에서 온도차이가 생기고, 이것에 의해 압력차이가 생기는 일이 있다.
이와 같은 압력차이가 생기면 열교환기내의 액체냉매가 압축기내로 유입되고, 압축기내에 액체냉매가 고이는 일이 있다.
이 액체냉매는 압축기내에 저장되어 있던 오일을 대량으로 용해한 상태에서 압축기의 재기동시의 거품발생에 의해 일거에 압축기밖으로 배출된다.
그리하여 압축기내의 오일이 부족하게 되어 압축기내의 슬라이드이동부의 윤활부족을 초래할 우려가 있었다.
이 문제를 해결하기 위해 종래로부터 압축기의 냉매가스의 토출구의 근방에 액체냉매의 유입을 억제하기 위한 역류저지밸브를 설치한 구성이 제안되어 있다.
그러나 일반적으로 냉동회로내의 이상고압을 계외로 방출시키기 위한 릴리이프밸브(relief valve)는 고압통로의 응축기의 근방에 설치되어 있다.
이 때문에, 종래의 냉동회로에 있어서 단지 압축기의 토출구 근방에 역류저지밸브를 설치하면 역류저지밸브가 무엇인가의 요인으로 정상으로 작동되지 않은 경우에는 압축기내의 압력이 소정치를 초과해서 높아질 우려가 있다는 문제가 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 기술에 존재하는 문제점에 착안해서 이루어진 것이다.
그 목적으로서는 고압통로의 응축기등으로부터 압축기로의 액체냉매의 역류를 억제할 수 있음과 동시에 압축기내의 압력이 이상하게 높아지는 것을 억제가능한 냉동회로를 제공하는데 있다.
도1은 제1실시예의 냉동회로 및 그 압축기의 최대토출용량 상태에 있어서의 내부를 나타내는 단면도.
도2는 도1의 주요부를 나타내는 부분단면도.
도3은 도1의 릴리이프밸브를 확대해서 나타내는 일부절단정면도.
도4는 도1의 압축기의 최대토출량 상태에 있어서의 내부를 나타내는 단면도.
도5는 도4의 주요부를 나타내는 부분단면도.
도6은 제2실시예의 냉동회로 및 그 압축기의 내부를 나타내는 단면도.
도7은 도6의 전자밸브의 밸브개방상태를 나타내는 단면도.
도8은 도6의 전자밸브의 밸브폐쇄상태를 나타내는 단면도.
도9(a)는 도6의 릴리이프밸브를 확대해서 나타내는 단면도, (b)는 그 본체의 측면도.
(도면의 주요부분에 대한 부호의설명)
22. 압축기 23. 팽창밸브
24. 고압통로 25. 저압통로
26. 응축기 46. 구동축
67. 흡입영역 68. 토출영역
74. 토출머플러 101. 역류저지밸브
108. 릴리이프밸브 121. 전자밸브
145. 전자클러치
상기한 목적을 달성하기 위해 청구항 1에 기재된 발명에서는 압축기와 팽창밸브를 구비하고, 상기 압축기의 흡입영역과 상기 팽창밸브는 도중에 증발기를 구비한 저압통로에 의해 접속됨과 동시에 상기 압축기의 토출영역과 상기 팽창밸브는 도중에 응축기를 구비한 고압통로에 의해 접속되도록 한 냉동회로에 있어서, 상기 압축기의 토출영역과 팽창밸브를 연이어 통하는 고압통로에는 그 고압통로를 개폐시키는 개폐수단을 설치하고, 그 개폐수단보다 상류측에 릴리이프밸브를 배치한 것이다.
청구항 2에 기재된 발명에서는 청구항 1에 기재된 냉동회로에 있어서, 개폐수단이 적어도 압축기의 정지상태에서는 고압통로를 폐쇄시키도록 한 것이다.
청구항 3에 기재된 발명에서는 청구항 2에 기재된 냉동회로에 있어서, 개폐수단을 그 개폐수단보다 상류측의 고압통로내의 압력이 소정치 이하로 되었을 때 고압통로를 폐쇄하는 역류저지밸브로 한 것이다.
청구항 4에 기재된 발명에서는 청구항 2에 기재된 냉동회로에 있어서, 개폐수단을 전자밸브로 한 것이다.
청구항 5에 기재된 발명에서는 청구항 4에 기재된 냉동회로에 있어서, 압축기에는 그 구동축과 외부구동원의 작동연결을 단속하는 전자클러치를 구비하고, 그 전자클러치의 단속동작과 연동해서 전자밸브를 개폐하도록 한 것이다.
청구항 6에 기재된 발명에서는 청구항1∼5에 기재된 냉동회로에 있어서, 릴리이프밸브를 압축기의 하우징에 부착시킨 것이다.
청구항 7에 기재된 발명에서는 청구항 6에 기재된 냉동회로에 있어서, 압축기의 하우징내에 토출머플러를 구획형성하고, 이 토출머플러와 대응하도록 릴리이프밸브를 부착시킨 것이다.
청구항 8에 기재된 발명에서는 청구항1∼7에 기재된 냉동회로에 있어서, 팽창밸브와 압축기의 흡입영역을 연이어 통하는 저압통로에 그 저압통로를 개폐시키는 제2개폐수단을 설치하고, 적어도 압축기의 정지상태에서는 저압통로를 폐쇄시키도록 한 것이다.
따라서, 청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 개폐수단이 고압통로를 폐쇄한 상태에서 압축기내가 이상고압상태가 되어도 릴리이프밸브를 거쳐서 압축실내의 압력이 외부로 방출된다.
청구항 2 및 3에 기재된 발명에 의하면, 개폐수단에 의해 압축기의 정지상태에서는 고압통로가 폐쇄되어서 응축기등으로부터 압축기내의 액체냉매의 역류가 저지된다.
이 때문에 환경온도의 변화로 압축기와 응축기와의 사이에 온도차이가 생겨도 압축기내에 액체냉매가 침입하는 것이 억제된다.
청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 예를 들면 압축기에 접속된 전자클러치의 단속, 증발기의 온도등 냉동회로에 있어서의 압력 이외의 신호를 검출하여 전기신호에 의해 전자밸브를 개폐해서 고압통로를 개폐시킬 수 있다.
이 때문에 냉동회로의 제어의 자유도가 증대한다.
청구항 5에 기재된 발명에 의하면, 전자클러치의 접속상태, 결국 압축기의 운전상태에서는 전자밸브가 개방되어서 고압통로도 개방된다.
한편, 전자클러치의 절단상태, 결국 압축기의 정지상태에서는 전자밸브가 폐쇄되어서 고압통로도 폐쇄된다.
이 때문에 압축기의 정지상태에 있어서 고압통로로부터 압축기내로 액체냉매가 침입하는 것이 억제된다.
청구항 6에 기재된 발명에 의하면, 냉동회로의 배관상에 릴리이프밸브가 배치되어 있지 않고, 배관구성이 간소화되어서 냉동회로를 소형으로 할 수가 있다.
청구항 7에 기재된 발명에 의하면, 릴리이프밸브가 큰 공간을 갖는 토출머플러와 대응하도록 압축기의 하우징에 부착되어 있으므로 부착위치의 자유도가 증대한다.
이 때문에 릴리이프시의 냉매가스의 방출방향을 차량엔진, 다른 엔진보조기와의 배치관계에 따라서 용이하게 조정할 수가 있다.
또 릴리이프밸브와 압축기내의 다른 부재와의 간섭을 용이하게 회피할 수 있다.
청구항 8에 기재된 발명에 의하면 압축기의 정지상태에서 냉동회로의 저압통로측의 증발기로부터 압축기에의 액체냉매의 유입이 저지되어서 일층 압축기내에 액체냉매가 고이기 어렵게 된다.
이 때문에 압축기내가 이상고압상태로 되는 것을 회피하면서 압축기내에 저장된 오일의 씻겨나감을 확실히 억제할 수가 있다.
(제1실시예)
다음에, 본 발명을 무클러치 편두경사판식 가변용량압축기(이하, 단순히 압축기라 한다)를 구비한 냉동회로에 구체화한 제1실시예에 대해서 도1∼도5에 기초해서 설명한다.
도1에 나타내는 바와 같이, 냉동회로(21)는 압축기(22)와 팽창밸브(23)를 구비하고 있다.
팽창밸브(23)와 후술하는 압축기(22)의 토출영역은 고압통로(24)에 의해 접속되어 있다.
또 팽창밸브(23)와 후술하는 압축기(22)의 흡입영역은 저압통로(25)에 의해 접속되어 있다.
고압통로(24)의 도중에는 응축기(26)가 저압통로(25)의 도중에는 증발기(27)가 각각 개재되어 있다.
팽창밸브(23)는 온도식 자동팽창밸브로 이루어지고, 증발기(27)의 출구측의 가스온도의 변동에 따라 냉매유량을 제어하도록 되어 있다.
온도센서(28)는 제어컴퓨터(29)에 접속되어 있고, 온도센서(28)에 의한 증발기(27)에 있어서의 검출온도의 정보가 제어컴퓨터(29)로 송신된다.
또 제어컴퓨터(29)에는 차량의 차실내의 온도를 지정하기 위한 실온설정기 (30), 실온센서(31), 공기조화장치 작동스위치(32) 및 엔진회전수센서(33)등이 접속되어 있다.
제어컴퓨터(29)는, 예를들면 온도설정기(30)에 의해 미리 지정된 실온, 온도센서(28)로부터 얻어지는 검출온도, 실온센서(31)로부터 얻어지는 검출온도, 공기조화장치 작동스위치(32)로부터의 ON 또는 OFF신호 및 엔진회전수센서(33)로부터 얻어지는 엔진회전수등이 외부신호에 기초해서 입력전류치를 구동회로(34)에 지령하도록 되어 있다.
또한, 이들 다른 외부신호로서는 예를 들면, 실외온도센서로부터의 신호가 있고 차량의 환경에 따라 입력전류치는 결정된다.
구동회로(34)는 지령된 입력전류치를 후술하는 압축기(22)의 용량제어밸브 (81)의 코일(97)에 대해 출력한다.
다음에, 이 실시예에 채용된 무클러치 편두경사판식 가변용량형의 압축기 (22)에 대해 설명한다.
도1에 나타내는 바와 같이, 실린더블록의 전단에는 전면하우징(42)가 접합되어 있다.
실린더블록(41)의 후단에는 후면하우징(43)이 밸브플레이트(44)를 거쳐서 접합고정되어 있다.
크랭크실(45)은 전면하우징(42)과 실린더블록(41)의 사이에 형성되어 있다.
구동축(46)은 전면하우징(42)과 실린더블록(41)의 사이에 회전가능하게 가설지지되어 있다.
구동축(46)의 전단은 크랭크실(45)로부터 외부로 돌출해 있고, 그 돌출단말부에는 풀리(47)가 부착되어 있다.
풀리(47)는 벨트(48)를 거쳐서 차량엔진등의 외부구동원(도시생략)에 항상 작동연결되어 있다.
또 풀리(47)는 앵귤러베어링(angular bearing)(49)을 거쳐서 전면하우징(42)에 지지되어 있다.
그리고 풀리(47)에 작용하는 축방향의 하중 및 직경방향의 하중이 앵귤러베어링(49)을 거쳐서 전면하우징(42)에 수용된다.
구동축(46)의 전단부와 전면하우징(42)간에는 밀봉부재(50)가 개재되어 있다. 이 밀봉부재(50)는 크랭크실(45)내의 압력누설을 억제한다.
구동축(46)에는 회전지지체(51)가 부착되어 있음과 동시에 캠플레이트(cam plate)를 이루는 경사판(52)이 구동축(46)의 축선방향으로 슬라이드가능하고, 또한 경사이동가능하게 지지되어 있다.
경사판(52)에는 선단부가 구형상을 이루는 한쌍의 안내핀(53)이 부착되어 있다.
회전지지체(51)에는 지지아암(54)이 돌출설치되어 있고, 이 지지아암(54)에는 한쌍의 안내구멍(55)이 형성되어 있다.
안내핀(53)은 안내구멍(55)에 슬라이드가능하게 끼워 넣어져 있다.
그리고 지지아암(54)과 한쌍의 안내핀(53)의 연계에 의해 경사판(52)이 구동축(46)의 축선방향으로 경사이동 가능하고, 또한 구동축(46)과 일체적으로 회전가능하게 되어 있다.
경사판(52)의 경사이동은 안내구멍(55)과 안내핀(53)의 슬라이드 안내관계, 구동축(46)의 슬라이드 지지작용에 의해 안내된다.
경사판(52)의 반경방향 중심부가 실린더블록(41)측으로 이동하면 경사판(52)의 경사각이 감소된다.
또 회전지지체(51)의 후면에는 경사판(52)의 최대경사각을 규제하기 위한 경사각 규제돌출부(51a)가 형성되어 있다.
경사각 감소용수철(56)은 회전지지체(51)와 경사판(52)의 사이에 개재되어 있다.
그리고 경사각 감소용수철(56)에 의해 경사판(52)이 실린더블록(41)측을 향해서 경사각을 감소시키는 방향으로 가세되어 있다.
실린더블록(41)의 중심부에는 수용구멍(57)이 구동축(46)의 축선방향으로 관통형성되어 있다.
수용구멍(57)내에는 원통상의 차단체(58)가 실린더블록(41)의 후면측으로부터 슬라이드가능하게 끼워 넣어져 수용되어 있다.
차단체(58)는 큰 직경부(58a)와 작은 직경부(58b)로 이루어져 있다.
차단체(58)의 큰 직경부(58a)의 내부원주면에는 레이디얼베어링(radial bearing)(59)이 끼워 넣어져 있고, 내부원주면에 부착된 서클립(60)에 의해 탈락방지하도록 지지되어 있다.
그리고 구동축(46)의 후단부가 레이디얼베어링(59)에 슬라이드가능하게 끼워넣어지고, 그 레이디얼베어링(59) 및 차단체(58)를 거쳐서 수용구멍(57)의 원주면으로 지지되어 있다.
수용구멍(57)의 후단 내부원주면에는 단차이부(57a)가 형성되어 있다.
흡입통로 개방용수철(61)은 차단체(58)의 큰 직경부(58a) 및 작은 직경부 (58b)간의 단차이와 수용구멍(57)의 단차이부(57a)와의 사이에 개재되어 있다.
이 흡입통로 개방용수철(61)의 탄성계수는 상기한 경사각 감소용수철(56)의 탄성계수보다도 적게 되도록 설정되어 있고 양 용수철(56),(61)의 가세력의 합계력은 압축기의 후면방향으로의 힘으로 되어 있다.
그리고, 이들 용수철(56),(61)의 가세력의 합계력이 경사판(52)의 후술하는 쓰러스트베어링(thrust bearing)(64) 및 차단체(58)에 작용하고 있다.
후면하우징(43)의 중심부에는 차단체(58)의 이동경로로 되는 구동축(46)의 연장선상에 있어서 냉동회로(21)의 저압통로(25) 일부를 이루는 흡입통로(62)가 형성되어 있다.
흡입통로(62)는 그 일단이 냉동회로(21)의 저압통로(25)에 접속되고 타단이 수용구멍(57)의 후면측에 개방되어 있다.
수용구멍(57)측의 흡입통로(62)의 개방구단말의 주위에는 위치결정면(63)이 형성되어 있다.
위치결정면(63)은 밸브플레이트(44)상에 있다.
차단체(58)의 적은 직경부(58b)의 선단면은 위치결정면(63)에 맞닿는 것이가능하다.
그리고 적은 직경부(58b)의 선단면이 위치결정면(63)에 맞닿음으로써 차단체 (58)의 후면측방향으로의 이동이 규제된다.
경사판(58)과 차단체(59)와의 사이의 구동축(46)상에는 쓰러스트베어링(64)이 슬라이드가능하게 지지되어 있다.
경사판(52)의 회전은 쓰러스트베어링(64)의 존재에 의해 차단체(58)에의 전달이 저지된다.
실린더블록(41)에 관통형성된 복수의 실린더보어(41a)내에는 편두형의 피스톤(65)이 수용되어 있다.
그리고 실린더보어(41a)내에 압축실이 형성된다.
경사판(52)의 회전운동은 한쌍의 슈(shoe)(66)를 거쳐서 각 피스톤(65)의 실린더보어(41a)내에서의 전후운동으로 변환된다.
이 피스톤(65)의 전후운동에 의해 압축실의 용적이 순차 변경된다.
후면하우징(43)내에는 흡입영역을 구성하는 흡입실(67) 및 토출영역을 구성하는 토출실(68)이 구획형성되어 있다.
밸브플레이트(44)상에는 각 실린더보어(41a)에 대응해서 흡입포트(69) 및 토출포트(70)가 형성되고, 이들 흡입포트(69)및 토출포트(70)와 대응하도록 흡입밸브 (71) 및 토출밸브(72)가 형성되어 있다.
흡입실(67)내의 냉매가스는 피스톤(65)의 상사점위치로부터 하사점위치로의 복귀동작에 의해 흡입포트(69)로부터 흡입밸브(71)를 밀어내어서 실린더보어(41a)내로 유입된다.
실린더보어(41a)내로 유입된 냉매가스는 피스톤(65)의 하사점위치로부터 상사검위치로의 진행동작에 의해 소정의 압력에 달할때까지 압축된 후, 토출포트(70)으로부터 토출밸브(72)를 밀어내어 토출실(68)로 토출된다.
토출밸브(72)는 리테이너(73)에 맞닿아서 개방도가 규제된다.
실린더블록(41)및 전면하우징(42)상에는 고압통로(24)의 일부를 이루는 토출머플러(74)가 구획형성되어 있다.
이 토출머플러(74)는 토출통로(75)를 거쳐서 토출실(68)에 접속되어 있음과 동시에 냉동회로(21)의 고압통로(24)에 접속되어 있다.
회전지지체(51)와 전면하우징(42)의 사이에는 쓰러스트베어링(76)이 개재되어 있다.
쓰러스트베어링(76)은 실린더보어(41a)로부터 피스톤(65), 슈(66), 경사판 (52) 및 안내핀(53)을 거쳐서 회전지지체(51)에 작용하는 압축반력을 수용한다.
흡입실(67)은 통과구(77)를 거쳐서 수용구멍(57)에 연이어 통하고 있다.
그리고 차단체(58)가 위치결정면(63)에 맞닿았을때 흡입통로(62)의 전단이 폐쇄되고, 통과구(77)는 흡입통로(62)로부터 차단된다.
결국, 차단체(58)은 냉동회로(21)의 저압통로(25)를 개폐하는 제2개폐수단을 구성하고 있다.
구동축(46)내에는 축심통로(78)가 형성되어 있다.
축심통로(78)의 입구는 밀봉부재(50)부근에서 크랭크실(45)에 개방되어 있고, 출구는 차단체(58)의 통내에 개방되어 있다.
차단체(58)의 원주면에는 방출압력통과구(79)가 관통형성되어 있다.
방출압력통과구(79)는 차단체(58)의 통내와 수용구멍(57)을 연이어 통하고 있다.
토출실(68)과 크랭크실(45)은 급기통로(80)로 접속되어 있다.
급기통로(80)의 도중에는 그 급기통로(80)를 개폐하기 위한 용량제어밸브 (81)가 설치되어 있다.
또 흡입통로(62)와 용량제어밸브(81)와의 사이에는 그 용량제어밸브(81)내로 흡입압력(Ps)을 도입하기 위한 검압통로(82)가 형성되어 있다.
도1 및 도2에 나타내는 바와 같이, 용량제어밸브(81)은 밸브하우징(83)과 솔레노이드(84)가 중앙부근에 있어서 접합되어서 구성되어 있다.
밸브하우징(83)과 솔레노이드(84)와의 사이에는 밸브실(85)가 구획형성되고 그 밸브실(85)내에 제어밸브체(86)이 수용되어 있다.
밸브실(85)에는 제어밸브체(86)와 대응하도록 제어밸브구멍(87)이 개방되어 있다.
이 제어밸브구멍(87)은 밸브하우징(83)의 축선방향으로 뻗도록 형성되어 있다.
한편, 제어밸브구멍(87)은 급기통로(80)를 거쳐서 크랭크실(45)에 연이어 통하고 있다.
결국, 밸브실(85) 및 제어밸브구멍(87)은 급기통로(80)의 일부를 구성하고있다.
또, 제어밸브체(86)와 밸브실(85)의 내벽면의 사이에는 강제개방 용수철(88)이 개재되고, 제어밸브체(86)를 제어밸브구멍(87)의 개방방향으로 가세하고 있다.
또, 이 밸브실(85)은 급기통로(80)를 거쳐서 후면하우징(43)내의 토출실(68)로 연이어 통하고 있다.
밸브하우징(83)의 한쪽 단말부에는 감압실(89)이 구획형성되어 있다.
이 감압실(89)는 검압통로(82)를 거쳐서 후면하우징(43)의 흡입통로(62)에 연이어 통하고 있다.
감압실(89)의 내부에는 벨로즈(bellows)(90)가 수용되어 있다.
이 벨로즈(90)는 감압로드(91)에 의해 제어밸브체(81)과 작동연결되어 있다.
또 감압로드(91)의 제어밸브체(86)과 접합하는 측의 부분은 제어밸브구멍 (87)내의 냉매가스의 통로를 확보하기 위해 적은 직경으로 되어 있다.
솔레노이드(84)내에는 솔레노이드실(92)이 구획되어 있고, 그 개방구부는 고정철심(93)이 끼워 맞추어져 있다.
솔레노이드실(92)에는 거의 뚜껑이 있는 원통상을 이루는 가동철심(94)이 왕복운동 가능하게 수용되어 있다.
가동철심(94)와 솔레노이드실(92)의 저면 사이에는 추종용수철(95)이 개재되어 있다.
이 추종용수철(95)은 강제개방 용수철(88)보다도 탄성계수가 적은 것으로 되어 있다.
또 가동철심(94)은 솔레노이드로드(96)를 거쳐서 제어밸브체(86)와 작동연결되어 있다.
고정철심(93) 및 가동철심(94)의 외측에는 양 철심(93),(94)를 걸치도록 원통상의 코일(97)이 배치되어 있다.
이 코일(97)는 제어컴퓨터(29)의 지령에 기초해서 구동회로(34)로부터의 소정의 전류가 공급되도록 되어 있다.
그런데, 이 실시예의 냉동회로(21)에 있어서는 도1, 도2, 도4 및 도5에 나타내는 바와 같이, 압축기(22)의 토출머플러(74)의 출구와 고압통로(24)와의 접속부에 개폐수단이 배치되어 있다.
이 개폐수단은 역류저지밸브(101)로 되어 있다.
이 역류저지밸브(101)은 역류저지밸브체(102), 용수철(103) 및 용수철대 (104)로 되어 있다.
그리고 이 역류저지밸브(101)에 의해 냉동회로(21)의 고압통로(24)로부터 토출머플러(74)내로의 액체냉매의 역류가 억제됨과 동시에 토출머플러(74)로부터 고압통로(24)에의 압축냉매가스의 토출만이 허용되도록 되어 있다.
또, 도1 및 도3에 나타내는 바와 같이, 토출머플러(74)의 전방측면벽에는 부착구멍(105)이 전면하우징(42)의 축선과 평행방향으로 연장형성되어 있다.
그 내측단말에는 나사구멍(106)이 형성되어 있음과 동시에, 하부내부원주면에는 방출홈(107)이 형성되어 있다.
릴리이프밸브(108)은 밀봉부재(109)를 거쳐서 본체(110)의 나사부(111)를 나사구멍(106)에 나사조임함으로써 부착구멍(105)내에 부착되어 있다.
수압구(112)는 본체(110)의 내부단말에 형성되고, 토출머플러(74)내에 개방되어 있다.
방압구(113)는 본체(110) 원주벽의 거의 중앙부에 형성되고, 방출홈(107)을 향해서 개방되어 있다.
릴리이프밸브(108)의 방압밸브체(114)는 본체(110)내에 이동가능하게 배치되고, 그 내부단말에는 본체(110)의 밸브대(115)에 접합되는, 예를 들면 고무제의 접합체(116)가 끼워져 장착되어 있다.
용수철(117)은 본체(110) 외부단말의 용수철대(118)와 방압밸브체(114)의 사이에 개재되고, 이 용수철(117)에 의해 방압밸브체(114)가 토출머플러(74)의 안쪽을 향해서 가세되어 있다.
이것에 의해, 통상은 방압밸브체(114)상의 접합체(116)가 밸브대(115)에 압축접촉되고, 수압구(112)로부터 방압구(113)에 이르는 본체(110)내의 통로가 폐쇄된다.
다음에, 상기와 같이 구성된 실시예의 냉동회로(21)의 동작에 대해 설명한다.
차량엔진등의 외부구동원에 의해 압축기(22)의 구동축(46)이 회전하면 실린더보어(41a)로부터 토출실(68)에 고온고압의 압축냉매가스가 토출된다.
여기에서, 도1 도2에 나타내는 바와 같이 소정량 이상의 토출용량이 확보되어 있는 경우에는 압축기(22)의 토출머플러(74)의 압력도 소정치 이상의 토출압력(Pd)이 된다.
그리고, 토출머플러(74)의 출구의 역류저지밸브(101)의 역류저지밸브체(102)에는 이 소정치이상의 토출압력(Pd)가 작용한다.
이 상태에서는 토출머플러(74)내의 압력과 고압통로(24)의 차이에 의해 역류저지밸브체(102)가 용수철(103)의 가세력에 대항해서 용수철대(104)측으로 이동된다.
이 때문에 역류저지밸브(101)가 개방상태로 되어서 고압의 압축냉매가스는 고압통로(24)를 거쳐서 응축기(26)로 공급된다.
이 고온고압의 압축냉매가스는 응축기(26)에 있어서 냉각되어서 저온저압의 액체냉매가 된다.
이 저온저압의 액체냉매는 팽창밸브(23)로 도입되고, 팽창밸브(23)로부터 저압통로(25)내로 저온저압의 엷은 안개상으로 분사된다.
이 엷은 안개상의 액체냉매는 증발기(27)에 있어서 차실내로 공급되는 공기에 의해 가열되어서 기화된다.
이때, 차실내로 공급되는 공기는 기화열이 탈취됨으로써 냉각된다.
증발기(27)에서 기화된 저온저압의 냉매가스는 저압통로(25)를 거쳐서 압축기(22)로 환류된다.
그런데, 공기조화장치 작동스위치(32)가 ON상태하에서 실온센서(31)로부터 얻어지는 검출온도가 실온설정기(30)의 설정온도 이상인 경우에는 제어컴퓨터(29)는 압축기(22)의 솔레노이드(84)의 여자(勵磁)를 지령한다.
그렇게 되면, 코일(97)에 구동회로(34)를 거쳐서 소정의 전류가 공급되고, 도1 및 도2에 나타내는 바와 같이 양철심(93),(94)간에는 입력전류치에 따른 흡인력이 생긴다.
이 흡인력은 강제 개방용수철(88)의 가세에 대항해서 개방도가 감소되는 방향의 힘으로써 솔레노이드 로드(96)를 거쳐서 제어밸브체(86)에 전달된다.
한편, 벨로즈(90)는 흡입통로(62)로부터 검압통로(82)를 거쳐서 감압실(89)에 도입되는 흡입압력(Ps)의 변동에 따라 변위한다.
그리고 솔레노이드(84)의 여자상태에서는 이 벨로즈(90)의 흡입압력(Ps)에 따른 변위가 감압로드(91)를 거쳐서 제어밸브체(86)에 전달된다.
따라서, 용량제어밸브(81)는 솔레노이드(84)로부터의 가세력 벨로즈(90)로부터의 가세력 및 강제 개방용수철(88)의 가세력의 균형에 의해 밸브개방도가 결정된다.
냉방부하가 큰 경우에는, 예를 들면 실온센서(31)에 의해 검출된 온도와 실온설정기(30)의 설정온도와의 차이가 커지게 된다.
제어컴퓨터(29)는 검출온도와 설정온도에 기초해서 설정흡입압을 변경하도록 입력전류치를 제어한다.
즉, 제어컴퓨터(29)는 구동회로(34)에 대해서 검출온도가 높을수록 입력전류치를 크게 하도록 지령한다.
따라서, 고정철심(93)과 가동철심(94) 사이의 흡인력이 강하게 되어서 제어 밸브체(86)의 밸브개방도를 적게하는 방향으로의 가세력이 증대한다.
그리고, 보다 낮은 흡입압력(Ps)으로서 제어밸브체(86)의 개폐가 행해진다.
따라서, 용량제어밸브(81)는 전류치가 증대되는 것에 의해 보다 낮은 흡입압력(Ps)을 유지하도록 작동한다.
제어밸브체(86)의 밸브개방도가 적어지면 토출실(68)로부터 급기통로(80)를 경유해서 크랭크실(45)에 유입되는 압축냉매가스의 양이 적게 된다.
한편, 크랭크실(45)내의 냉매가스는 축심통로(78), 차단체(58)의 내부 방압통구(79), 수용구멍(57) 및 통과구(77)를 경유해서 흡입실(67)로 유출되고 있다.
이 때문에 크랭크실(45)내의 압력(Pc)이 저하한다.
또 냉방부하가 큰 상태에서는 실린더 보어(41)내의 압력도 높아서 크랭크실 (45)내의 압력(Pc)과 실린더보어(41a)내의 압력의 차이가 적게 된다.
이 때문에 경사판(52)의 경사각이 크게 되어서 토출용량이 증대한다.
이 압축기(22)의 토출용량의 증대에 수반해서 압축기(22)로부터 냉동회로 (21)의 고압통로(24)에 토출되는 압축냉매가스의 양이 증가하고 냉동회로(21)내의 냉매유량이 상승한다.
이 때문에 응축기(26)에서 응축되는 냉매량 및 증발기(27)에서 증발되는 냉매량이 증대되어서 냉동회로(21)의 냉방능력이 상승한다.
급기통로(80)에 있어서의 통과단면적이 영(0), 결국 용량제어밸브(81)의 제어밸브체(86)가 제어밸브구멍(87)을 완전히 폐쇄한 상태가 되면 토출실(68)로부터 크랭크실(45)에의 고압의 압축냉매가스의 공급은 행해지지 않게 된다.
그리고 크랭크실(45)내의 압력(Pc)은 흡입실(67)내의 흡입압력(Ps)과 거의동일하게 되고 경사판(52)의 경사각은 최대가 된다.
경사판(52)의 최대경사각은 회전지지체(51)의 경사각규제 돌출부(51a)와 경사판(52)와의 맞닿음에 의해 규제되고 토출용량은 최대가 된다.
역으로, 냉방부하가 적은 경우에는, 예를 들면 실온센서(31)에 의해 검출된 온도와 실온설정기(30)의 설정온도와의 차이는 적게 된다. 제어컴퓨터(29)는 구동회로(34)에 대해서 검출온도가 낮을수록 입력전류치를 적게하도록 지령한다.
이 때문에 고정철심(93)과 가동철심(94)과의 사이의 흡인력이 약하게 되어서 제어밸브체(86)의 밸브개방도를 적게 하는 방향으로의 가세력이 감소한다.
그리고, 보다 높은 흡입압력(Ps)으로서 제어밸브체(86)의 개폐가 행해진다.
따라서, 용량제어밸브(81)는 입력전류치가 감소됨으로써 보다 높은 흡입압력 (Ps)을 유지하도록 작동한다.
제어밸브체(86)의 밸브개방도가 크게 되면 토출실(68)로부터 크랭크실(45)에 유입되는 압축냉매가스의 양이 많게 되어 크랭크실(45)내의 압력(Pc)이 상승한다.
또 이 냉방부하가 적은상태에서는 실린더보어(41a)내의 압력이 낮아서 크랭크실(45)내의 압력(Pc)과 실린더보어(41a)내의 압력의 차이가 커지게 된다. 이 때문에 경사판(52)의 경사각이 적게 된다.
냉방부하가 없는 상태로 근접하면 증발기(27)에 있어서의 온도가 성에발생을 초래하는 온도로 근접하도록 저하해 간다.
온도센서(28)로부터의 검출온도가 설정온도이하가 되면 제어컴퓨터(29)는 구동회로(34)에 대해서 솔레노이드(84)의 소자(消磁)를 지령한다.
설정온도는 증발기(27)에 있어서 성에를 발생할 것 같은 상황을 반영한다.
그리고 코일(97)에의 전류의 공급이 정지되어서 솔레노이드(84)가 소자되고 고정철심(93)과 가동철심(94)의 흡인력이 소실된다.
이 때문에 도4 및 도5에 나타내는 바와 같이 제어밸브체(86)는 강제개방용수철(88)의 가세력에 의해 가동철심(94) 및 솔레노이드로드(96)를 거쳐서 작용하는 추종용수철(95)의 가세력에 대항해서 아래쪽으로 이동한다.
그리고 제어밸브체(86)가 제어밸브구멍(87)을 최대로 개방한 밸브개방도 위치로 이행한다.
따라서 토출실(68)내의 고압의 압축냉매가스가 급기통로(80)를 거쳐서 크랭크실(45)로 다량으로 공급되고 크랭크실(45)내의 압력(Pc)이 높게 된다.
이 크랭크실(45)내의 압력상승에 의해 경사판(52)이 최소경사각위치로 이동한다.
또 공기조화장치 작동스위치(32)의 OFF신호에 기초해서 제어컴퓨터(29)는 솔레노이드(84)의 소자를 지령하고 이 소자에 의해 경사판(52)이 최소경사각위치로 이동된다.
이와 같이 용량제어밸브(81)의 개폐동작은 솔레노이드(84)에 대한 입력전류치의 대소에 따라 변한다.
입력전류치가 크게 되면 낮은 흡입압력(Ps)으로서 개폐가 실행되고, 입력전류치가 적어지면 높은 흡입압력(Ps)으로서 개폐동작이 행해진다.
압축기(22)는 설정된 흡입압력(Ps)을 유지하도록 경사판(52)의 경사각을 변경해서 그 토출용량을 변경한다.
결국, 용량제어밸브(81)는 입력전류치를 변경해서 흡입압력(Ps)의 설정치를 변경하는 역할 및 흡입압력(Ps)에 관계없이 최소용량운전을 행하는 역할을 담당하고 있다.
이와 같은 용량제어밸브(81)를 구비함으로써 압축기(22)는 냉동회로의 냉동능력을 변경하는 역할을 담당하고 있다.
경사판(52)의 차단체(58)측으로의 이동에 수반하여 경사판(52)의 경사이동이 쓰러스트베어링(64)을 거쳐서 차단체(58)에 전달된다.
이 경사이동전달에 의해 차단체(58)가 흡입통로 개방용수철(61)의 가세력에 대항해서 위치결정면(63)측으로 이동된다.
이 때문에 흡입실(67)로부터 실린더보어(41a)내로 흡입되는 냉매가스의 양이 감소되어 토출용량이 감소된다.
이 압축기(22)의 토출용량의 감소에 수반해서 압축기(22)로부터 냉매회로 (21)의 고압통로(24)에 토출되는 압축냉매가스의 양이 감소되고 냉동회로(21)내의 냉매유량이 감소한다.
이 때문에 응축기(26)에서 응축된 냉매량 및 증발기(27)에서 증발되는 냉매량이 감소해서 냉동회로(21)의 냉방능력이 저감된다.
경사판(52)의 경사각이 최소가 되면 차단체(58)가 위치결정면(63)에 맞닿고 흡입통로(62)가 차단된다.
이 상태에서는 흡입통로(62)에 있어서의 통과단면적이 영(0)이 되고, 냉동회로(21)의 저압통로(25)로부터 흡입실(67)에의 냉매가스의 유입이 저지된다.
이 최소경사각상태는 차단체(58)가 흡입통로(62)와 수용구멍(57)의 연통을 차단하는 폐쇄위치에 배치되었을 때에 초래된다.
차단체(58)는 폐쇄위치와 이 위치로부터 이간된 개방위치로 경사판(52)에 연동해서 전환배치된다.
경사판(52)의 최소경사각은 0°가 아니기 때문에 최소경사각상태에서도 실린더보어(41a)로부터 토출실(68)에의 냉매가스의 토출은 행해지고 있다.
실린더보어(41a)로부터 토출실(68)에 토출된 냉매가스는 급기통로(80)를 통해서 크랭크실(45)로 유입된다.
크랭크실(45)내의 냉매가스는 축심통로(78), 차단체(58)의 내부 방압통구 (79), 수용구멍(57) 및 통과구(77)를 통해서 흡입실(67)로 유입된다.
흡입실(67)내의 냉매가스는 실린더보어(41a)내로 흡입되어서 재차 토출실 (68)로 토출된다.
즉 최소경사각상태에서는 토출영역인 토출실(68), 급기통로(80), 크랭크실 (45), 축심통로(78), 차단체(58)의 내부, 방압통과구(79), 수용구멍(57), 통과구 (77), 흡입영역인 흡입실(67), 실린더보어(41a)를 경유하는 순환통로가 압축기(22)내에 형성되어 있다.
그리고 토출실(68), 크랭크실(45) 및 흡입실(67)간에서는 압력차이가 생기고 있다.
따라서 냉매가스가 순환통로를 순환하고 냉매가스와 함께 유동하는 오일이압축기내의 각 스라이드부를 윤활한다.
이 최소경사각상태에서는 토출용량이 최소가 되고, 토출실(68)내의 토출압력 (Pd)도 최소가 된다.
이 때문에 토출머플러(74)내의 압력도 저하해서 역류저지밸브체(102)가 용수철(103)의 가세력에 의해 용수철대(104)로부터 이간되는 방향으로 이동되어서 역류저지밸브(101)가 폐쇄상태가 된다.
그리고 냉동회로(21)와 압축기(22)의 토출영역의 연통이 차단된다.
이와 같이 압축기(22)가 최소경사각상태에 있을 때에는 고압통로(24)에는 압축기(22)로부터 고압의 압축냉매가스가 공급되지 않고, 저압통로(25)로부터 압축기 (22)에의 냉매가스의 흡입도 정지된다.
결국, 냉매가스는 압축기(22)내에서 순환되는 것뿐이며 냉동회로(21)전체에 걸친 냉매가스의 유통은 정지되어 있다.
이 때문에 증발기(27)에의 엷은 안개상의 액체냉매의 공급도 정지되고, 냉동회로(21)는 냉방불능한 상태가 된다.
공기조화장치 작동스위치(32)가 ON상태에 있고, 경사판(52)이 최소경사각위치에 있는 상태에서, 차실내의 온도가 상승해서 냉방부하가 증대하면 실온센서(31)에 의해 검출된 온도가 실온설정기(30)의 설정온도를 초과한다.
그리고 전술한 바와 같이 제어컴퓨터(29)에 의한 솔레노이드(84)의 여자지령에 기초해서 압축기(22)의 용량제어밸브(81)의 밸브개방도가 감소된다.
이것에 의해 크랭크실(45)의 압력(Pc)이 감압되고 흡입통로 개방용수철(61)이 도5의 축소상태로부터 신장된다.
그리고 차단체(58)가 위치결정면(63)으로부터 이간되고, 흡입통로(62)와 흡입실(67)의 연통이 재개되어서 냉동회로(21)의 저압통로(25)로부터 압축기(22)에의 냉매가스의 흡입이 가능한 상태가 된다.
또 차단체(58)의 이동에 수반해서 경사판(52)의 경사각이 도4 및 도5의 최소상태로부터 증대한다.
이 경사판(52)의 경사각의 증대에 수반해서 토출용량도 증대되고 토출실(68)내의 토출압력(Pd)도 상승한다.
그리고 토출머플러(74)내의 압력이 소정치를 초과해서 상승하면 전술한 바와 같이 역류저지밸브(101)가 개방되고, 압축기(22)로부터 고압통로(24)에 고압의 압축냉매가스가 공급되고, 차실내의 냉방에 제공된다.
차량엔진등의 외부구동원이 정지되면 압축기(22)의 운전도 정지, 결국 경사판(52)의 회전도 정지되고 용량제어밸브(81)의 솔레노이드(84)에의 통전도 정지된다.
이 때문에 솔레노이드(84)가 소자되어서 급기통로(80)가 개방되고, 경사판 (52)의 경사각은 최소가 된다.
그런데, 실시형태의 냉동회로(21)에 있어서는 압축기(22)의 토출머플러(74)에 대응하도록 릴리이프밸브(108)이 부착되어 있다.
이 릴리이프밸브(108)는 통상 도3에 나타내는 바와 같이 방압밸브체(114)상의 접합체(116)가 밸브대(115)에 압착되어 있다.
그리고 수압구(112)로부터 방압구(113)에 이르는 본체(110)내의 통로가 폐색되어 있다.
한편 압축기(22)의 운전중에 토출머플러(74)내의 압력이 소정치를 초과해서 이상으로 높아지면 방압밸브체(114)가 용수철(117)의 가세력에 대항해서 용수철대 (118)로 이동된다.
그리고 수압구(112)로부터 방압구(113)에 이르는 본체(110)내의 통로가 개방된다.
이것에 의해 토출머플러(74)내의 과격한 압력이 이 본체(110)내의 통로 및 방압홈(107)을 거쳐서 압축기(22)의 외부로 방출된다.
이상과 같이 구성된 이 실시예에 의하면 다음의 효과를 나타낸다.
이 실시예의 냉동회로(21)에 있어서는 압축기(22)의 토출실(68)과 팽창밸브 (23)를 연통하는 고압통로(24)에 그 고압통로(24)를 개폐하는 역류저지밸브(101)가 설치되어 있다.
그리고 이 역류저지밸브(101)로부터 상류측의 토출머플러(74)에는 릴리이프밸브(108)가 배치되어 있다.
이 때문에 역류저지밸브(101)가 고압통로(24)를 폐색한 상태에서 압축기(22)내가 이상고온상태가 되어도 릴리이프밸브(108)를 거쳐서 압축기(22)내의 압력이 냉동회로(21)의 계외로 방출된다.
따라서 역류저지밸브(101)가 무엇인가의 요인으로 정상으로 작동되지 않은 경우에도 압축기(22)내의 압력이 소정치를 초과해서 높아지는 일이 거의 없다.
이 실시예의 냉동회로(21)에 있어서는 역류저지밸브(101)가 압축기(22)의 정지상태에는 고압통로(24)를 폐색하도록 되어 있다.
이 때문에 압축기(22)의 정지상태에는 응축기(26)등으로부터 고압통로(24)를 거쳐서 압축기(22)내의 액체냉매가 역류되는 것이 저지된다.
이 때문에 환경온도의 변화로 압축기(22)와 응축기(26)와의 사이에 온도차이가 생겨도 압축기(22)내에 액체냉매가 침입하는 것이 억제된다.
그리고 압축기(22)내가 이상고압상태가 되는 것을 회피하면서 압축기(22)내에 저장된 오일의 씻겨나감을 억제할 수 있다.
이 실시예의 압축기(22)와 같이 무클러치형인 경우, 최소토출량으로의 운전시에는 냉동회로(21)전체에 걸친 냉매가스의 유통이 정지된다.
그리고 압축기(22)는 냉방부하가 존재하지 않은 상태에서도 냉동회로(21)로부터 압축기(22)에의 냉매가스의 귀환이 정지된 OFF운전상태에서는 운전이 계속된다.
여기서, 이 실시예의 냉동회로(21)에 있어서는 역류저지밸브(101)가 그 역류저지밸브(101)보다 상류의 토출머플러(74)내의 압력이 소정치이하로 되는 최소토출량상태로 고압통로(24)를 폐쇄하도록 되어 있다.
이 때문에 OFF운전이 계속된 상태에서 냉동회로(21)로부터 압축기(22)내로 액체냉매가 침입하는 것이 억제된다.
또 압축기(21)내의 오일이 냉매가스와 함께 고압통로(24)내로 방출되는 것이 억제된다.
따라서 냉동회로(21)로부터 압축기(21)에의 오일의 귀환이 대기되지 않고, 윤활조건이 일층 엄격하게 되는 OFF운전시에 압축기(21)내의 윤활을 확보할 수 있다.
이 실시예의 냉동회로(21)에 있어서는 릴리이프밸브(108)가 압축기(22)의 전면하우징(42)에 부착되어 있다.
이 때문에 냉동회로(21)의 배관상에 별도로 릴리이프밸브를 배치할 필요는 없고, 그 배관구성이 간소화되어서 냉동회로(21)를 소형화할 수가 있다.
이 실시예의 냉동회로(21)에 있어서는 압축기(22)의 하우징내에 구획형성된 토출머플러(74)와 대응하도록 릴리이프밸브(108)가 부착되어 있다.
결국 릴리이프밸브(108)가 큰 공간을 갖는 토출머플러(74)와 대응하도록 압축기(22)가 부착되어 있기 때문에 부착위치의 자유도가 증대된다.
그리고 릴리이프시의 냉매가스의 방출방향을 차량엔진, 기타의 엔진보조기와의 배치관계에 따라서 용이하게 조정할 수 있다.
또 릴리이프밸브(108)와 압축기(22)내의 다른 부재와의 간섭을 용이하게 회피할 수 있다.
이 실시예의 냉동회로(21)에 있어서는 팽창밸브(23)와 압축기(22)의 흡입실 (67)을 연통하는 저압통로(25)에 그 저압통로(25)를 개폐하는 차단체(58)가 설치되어 있다.
그리고 압축기(22)의 정지상태에서는 이 차단체(58)에 의해 저압통로(25)가 폐색되도록 되어 있다.
이 때문에 압축기(22)의 정지상태에 있어서 냉동회로(21)의 저압통로(25)측의 증발기(27)로부터 압축기(21)내의 액체냉매의 유입이 저지되어서 일층 압축기 (22)내로 액체냉매가 고이기 어려운 것이 된다.
따라서, 압축기(22)내가 이상고압상태로 되는 것을 회피하면서 압축기(22)내에 저장된 오일의 씻겨나감을 확실히 억제할 수가 있다.
(제2의 실시형태)
다음에, 본 발명을 클러치부착의 양두 경사판식 고정용량압축기(이하, 단순히 압축기라 칭한다)를 구비한 냉동회로에 구체화한 제2실시예에 대해 설명한다.
또 도6∼도9에 나타내는 바와 같이, 이 제2실시예의 냉동회로에 있어서는 고압통로(24)의 개폐수단이 전자밸브(121)로 되어 있음과 동시에, 릴리이프밸브(122)가 고압통로(24)를 이루는 배관상에 설치되어 있다.
도6∼도8에 나타내는 바와 같이, 전저밸브(121)는 냉동회로(21)의 고압통로 (24)의 도중에 설치되어 있다.
전자밸브(121)는 밸브하우징(83)과 솔레노이드(84)가 중앙부근에 있어서 접합되어서 구성되어 있다.
밸브하우징(83)의 일단측에는 밸브실(85)가 구획형성되고, 이 밸브실(85)내에 개폐밸브체(123)가 수용되어 있다.
밸브실(85)에는 개폐밸브체(123)와 대향하도록 개폐밸브구멍(124)가 개방되어 있다.
이 개폐밸브구멍(124)은 하류측의 고압통로(24)를 거쳐서 응축기(26)에 접속되어 있다.
또한 솔레노이드(84)의 구성은 제1실시예와 거의 같은 모양으로 되어 있다.
밸브실(85)은 필터(125)를 거쳐서 상류측의 고압통로(24)에 접속되어 있다.
또 개폐밸브체(123)와 필터(125)와의 사이에는 강제폐쇄용수철(126)이 개재되고, 개폐밸브체(123)를 개폐밸브구멍(124)의 폐쇄방향으로 가세하고 있다.
릴리이프밸브(122)는 전자밸브(121)와 압축기(127)의 후술하는 토출구(143)와의 사이의 고압통로(24)에 배치되어 있다.
도9 (a)및 (b)에 나타내는 바와 같이, 릴리이프밸브(122)의 케이스(128)에는 단면이 역 엘(L)자 형상의 통로(129)와 그 통로(129)에 연속되도록 부착구멍(130)이 형성되어 있다.
통로(129)의 양개방구부에는 고압통로(24)가 접속되어 있다.
부착구멍(130)은 큰직경부(130a)와 그 큰직경부(130a)에 대해 중심축선(L1)으로부터 소정량 편심한 편심축선(L2)를 중심으로 한 편심적은 직경부(130b)를 갖도록 형성되어 있다.
또 릴리이프밸브(122)의 본체(131)에는 부착구멍(130)에 끼워 맞추어지도록 큰 직경부(131a)와 그 큰직경부(131a)에 대해서 중심축선(L1)으로부터 소정량 편심한 편심축선(L2)을 중심으로 한 편심 적은 직경통부(131b)가 형성되어 있다.
이 부착구멍(130)의 큰직경부(130a)의 내부원주면 및 본체(131)의 큰 직경 통부(131a)의 외부원주면에는 환상홈(132),(133)이 대향하도록 형성되어 있다.
양환상홈(132),(133)내에는 부착구멍(130)에 본체(131)를 끼워맞추는때에 밀봉부재(134)가 걸치도록 수용배치되어 있다.
수압구(112)는 본체(131)의 내부단말에 형성되고, 통로(129)에 개방되어 있다.
용수철대(118)는 본체(131)의 외측단말에 끼워 맞추어지고, 그 중심에는 본체(131)의 외측으로 개방되는 방압구(113)가 형성되어 있다.
릴리이프밸브(122)의 방압밸브체(114)는 본체(131)내에 이동가능하게 배치되고 그 내측단말에는 수압구(112)의 외측원주가장자리에 접합하는, 예를 들면 고무제의 접합체(116)가 끼워 맞추어져 있다.
용수철(117)은 방압밸브체(114)와 용수철대(118)와의 사이에 개재되고, 이 용수철(117)에 의해 방압밸브체(114)가 안쪽으로 향해서 가세되어 있다.
이것에 의해 통상은 방압밸브체(114)상의 접합체(116)가 수압구(112)의 외측원주가장자리에 압축접촉되어서 수압구(112)로부터 방압구(113)에 이르는 본체 (131)내의 통로가 폐쇄된다.
다음에, 이 실시예에서 채용한 클러치부착 양두경사판식 고정용량형의 압축기(127)에 대해 설명한다.
도6에 나타내는 바와 같이 전후 한쌍의 실린더블록(135)이 중앙부에 있어서 상호 접합되고, 이들의 양단면에는 밸브플레이트(44)를 거쳐서 전면하우징(136), 후면하우징(137)이 각각 접합되어 있다.
양하우징(136),(137)의 외부원주에는 흡입실(67)이 형성되고, 중심측에는 토출실(68)이 구획형성되어 있다.
양실린더블록(135)에는 복수의 실린더보어(41a)가 상호 평행을 이루도록 관통형성되고, 그들의 내부에는 양두형의 피스톤(138)이 삽입되어 있다.
실린더블록(135)의 중앙부에는 크랭크실(45)이 형성되어 있다.
양실린더블록(135)에는 구동축(46)이 한쌍의 레이디얼베어링(59)을 거쳐서 회전가능하게 지지되어 있다.
구동축(46)의 중간외부원주부에는 경사판(139)이 끼워 맞추어져 고정되어 있다.
경사판(139)에는 피스톤(138)이 그 중간부에 있어서 한쌍의 슈(66)를 거쳐서 계류되어 있다.
경사판(139)의 보스부(139a)는 한쌍의 쓰러스트베어링(140)을 거쳐서 크랭크실(45)을 형성하는 양실린더블록(135)의 전후양측면벽면에 지지되어 있다.
크랭크실(45)은 양실린더블록(135)에 형성한 흡입통로(141)에 의해 흡입실 (67)과 연통됨과 동시에 실린더블록(135)에 형성한 흡입구(142)를 거쳐서 냉동회로 (21)의 저압통로(25)에 접속되어 있다.
또한 토출실(68)은 실린더블록(135) 및 양하우징(136),(137)에 형성된 토출통로(75) 및 토출구(143)를 거쳐서 냉동회로(21)의 고압통로(24)에 접속되어 있다.
전면하우징(136)으로부터 돌출하는 구동축(46)의 단말부와 전면하우징(136)에 돌출설치된 지지통부(144)와의 사이에는 전자클러치(145)가 개재되어 있다.
이 전자클러치(145)의 풀리(47)는 벨트(48)를 거쳐서 차량엔진등의 외부구동원에 작동연결되어 있다.
이 풀리(47)의 근방에는 단속솔레노이드(146)이 배치되고 그 단속솔레노이드 (146)와 풀리(47)의 측면판을 거쳐서 대향하도록 클러치판(147)이 배치되어 있다.
클러치판(147)은 판용수철(148)를 거쳐서 구동축(46)에 연결되어 있고, 이 판용수철(148)에 의해 단속솔레노이드(146)로부터 이간되는 방향으로 가세되어 있다.
그리고 단속솔레노이드(146)가 제어컴퓨터(29)의 지령에 기초한 구동회로 (34)로부터의 전류의 공급에 의해 여자, 소자되고, 클러치판(147)이 풀리(47)의 측면판에 압축접촉되거나 그 압축접촉이 해제되도록 되어 있다.
또 도6 및 도7에 나타내는 바와 같이, 제어컴퓨터(29)에는 구동회로(34)를 거쳐서 전자밸브(121)의 단속솔레노이드(84)가 접속되어 있다.
그리고 제어컴퓨터(29)는 전자클러치(145)의 단속제어에 연동해서 구동회로 (34)로부터 전자밸브(121)의 코일(97)에의 입력전류의 제어도 행하도록 되어 있다.
결국 제어컴퓨터(29)는 구동회로(34)에 대해 전자클러치(145)의 솔레노이드 (146)에의 입력전류의 단속과 동시에 전자밸브(121)의 코일(97)에의 입력전류의 단속을 지령하도록 되어 있다.
다음에 상기와 같이 구성된 이 실시예의 냉동회로(21)의 동작에 대해 설명한다.
공기조화장치 작동스위치(32)가 ON상태하에서 실온센서(31)로부터 얻어지는 검출온도가 실온설정기(30)의 설정온도 이상인 경우에는 제어컴퓨터(29)는 전자클러치(145)의 단속솔레노이드(146)의 여자를 지령한다.
이것에 의해 클러치판(147)이 판용수철(148)의 가세력에 대항해서 풀리(47)에 측면에 압축접촉되어 풀리(47)와 구동축(46)이 연결된다.
그러면 차량엔진등의 외부구동원에 의해 구동축(46)이 회전한다.
이 구동축(46)의 회전운동은 경사판(139)및 슈(66)를 거쳐서 피스톤(138)의 실린더보어(41a)내에서의 전후운동으로 변환된다.
이 피스톤(138)의 전후운동에 의해 냉동회로(21)의 저압통로(25)로부터 압축기(127)의 흡입구(142)를 거쳐서 클랭크실(45)에 냉매가스가 흡입된다.
이 크랭크실(45)내의 냉매가스는 흡입통로(141)를 거쳐서 흡입실(67)로 도입되고, 그리고 흡입실(67)내의 냉매가스는 실린더보어(41a)내로 흡입되어서 소정의 압력에 달하기까지 압축되어서 토출실(67)내로 토출된다.
이 압축냉매가스는 토출통로(75), 토출구(143)를 거쳐서 냉동회로(21)의 고압통로(24)로 공급된다.
이 상태에서는 제어컴퓨터(29)는 전자클러치(145)의 단속솔레노이드(146)의 여자지령과 동시에 전자밸브(121)의 솔레노이드(84)의 여자를 지령한다.
이 때문에 전자밸브(121)의 고정철심(93)과 가동철심(94)의 사이에 흡인력이 발생하고 개폐밸브체(123)가 개폐밸브구멍(124)을 개방한 상태가 된다.
그리고 압축기(127)와 응축기(26)가 연통되어서 압축기(127)로부터의 압축냉매가스가 차실내의 냉방에 제공된다.
그리고 냉동회로(21)의 냉방운전이 계속되어서 냉방부하가 없는 상태로 근접해가면 증발기(27)에 있어서의 온도가 성에발생을 초래할 온도로 근접하도록 저하해 간다.
온도센서(28)로부터의 검출온도가 설정온도이하가 되면 제어컴퓨터(29)는 구동회로(34)에 대해서 전자클러치(145)의 단속솔레노이드(146)의 소자를 지령한다.
이것에 의해 클러치판(147)이 용수철(148)의 가세력에 의해 풀리(47)의 측면판으로부터 이간되어서 풀리(47)와 구동축(46)의 연결이 해제된다.
그러면 차량엔진등의 외부구동원과 구동축(46)이 차단되어서 구동축(46)의 회전이 정지되고 압축기(127)의 압축운전이 정지된다.
이 상태에서는 제어컴퓨터(29)는 전자클러치(145)의 단속솔레노이드(146)의 소자지령과 동시에 전자밸브(121)의 솔레노이드(84)의 소자를 지령한다.
이 때문에 전자밸브(121)의 고정철심(93)과 가동철심(94)의 사이에 흡인력이 소실되고 강제폐쇄용수철(126)의 가세력에 의해 개폐밸브체(123)가 개폐밸브구멍 (124)을 폐쇄한 상태가 된다.
그리고 냉동회로(21)의 고압통로(24)가 폐쇄된 상태가 되고, 응축기(26)로부터 압축기(127)내에의 액체냉매의 유입이 저지됨과 동시에 냉동회로(21)의 냉방운전이 정지된다.
또 공기조화장치 작동스위치(32)가 OFF상태 또는 차량엔진등의 외부구동원이 정지한 상태에서는 구동회로(34)로부터 전자클러치(145)의 단속솔레노이드(146) 및 전자밸브(121)의 솔레노이드(84)에의 통전도 정지된다.
이 때문에 압축기(127)의 운전이 정지됨과 동시에 전자밸브(121)에 의해 고압통로(24)가 폐쇄된 상태가 된다.
이상과 같이 구성된 이 실시예에 의하면 다음의 효과를 나타낸다.
이 실시예의 냉동회로에 있어서는 냉동회로(21)의 고압통로(24)에 그 고압통로(24)를 개폐하는 전자밸브(121)이 설치되어 있다.
그리고 이 전자밸브(121)에 의해 상류측의 고압통로(24)에 릴리이프밸브 (122)가 배치되어 있다.
이 때문에 전자밸브(121)가 고압통로(24)를 폐쇄시킨 상태에서 압축기(22)내가 이상고압상태로 되어도 릴리이프밸브(122)를 거쳐서 압축기(127)내의 압력이 냉동회로(21)의 계외로 방출된다.
따라서 전자밸브(121)가 무엇인가의 요인으로 정상으로 작동되지 않는 경우에도 압축기(127)내의 압력이 소정치를 초과해서 높아질 우려가 거의 없다.
이 실시예의 냉동회로에 있어서는 전자밸브(121)가 압축기(127)의 정지상태에서는 고압통로(24)를 폐쇄시키도록 되어 있다.
이 때문에 제1실시예와 마찬가지로 압축기(127)내가 이상고압상태로 되는 것을 회피하면서 압축기(127)내에 저장된 오일의 씻겨나감을 억제할 수가 있다.
이 실시예의 냉동회로에 있어서는 냉동회로(21)의 고압통로(24)의 개폐수단이 전자밸브(121)로 이루어져 있다.
이 때문에 냉동회로(21)에 있어서의 압력이외의 신호를 검출하여, 예를 들면 압축기(127)의 전자클러치(145)의 단속신호 및 증발기(27)의 온도를 검출한 전기신호에 기초하여 전자밸브(121)의 개폐제어를 할 수 있다.
따라서 고압통로(24)의 개폐에 있어서 냉동회로(21)의 제어의 자유도를 증대시킬 수가 있다.
이 실시예의 냉동회로에 있어서는 압축기(127)에 구동축(46)과 외부구동원의 작동연결을 단속하는 전자클러치(145)가 구비되어 있다.
이 전자클러치(145)의 단속동작과 연동해서 전자밸브(121)가 개폐된다.
이 때문에 압축기(127)의 운전상태에 맞추어서 고압통로(24)를 개폐시킬 수가 있다.
그리고 압축기(127)의 정지상태에 있어서 고압통로(24)로부터 압축기(127)내로 액체냉매가 침입하는 것을 억제할 수가 있다.
따라서, 압축기(127)내가 이상고압상태가 되는 것을 회피하면서 압축기(127)내에 저장된 오일의 씻겨나감을 억제할 수가 있다.
또한 각 실시예는 다음과 같이 변경해서 구체화할 수도있다.
제2실시예에 있어서, 실린더블록(135)상에 토출머플러(74)를 구획형성하고, 이 토출머플러에 대응하도록 제1실시예의 릴리이프밸브를 설치하는 것.
제2실시형태에 있어서, 실린더블록(135)상에 토출머플러(74)를 구획형성하고, 이 토출머플러(74)의 출구에 대응하도록 전자밸브(121)를 설치함과 동시에 제1실시예의 릴리이프밸브(108)를 설치하는 것.
이와 같이 구성하면 냉동회로(21)의 고압통로(24)의 배관구성을 간소화할 수 있다.
제1실시예에 있어서 릴리이프밸브(108)의 본체(110) 및 그 부착구성대신에 토출머플러(74)에 대응하도록 제2실시예의 릴리이프밸브(122)의 본체(131) 및 그부착구성을 채용하는 것.
제1실시예에 있어서 풀리(47)와 구동축(46)의 사이에, 예를 들면 제2실시예에 나타내는 바와 같은 전자클러치(145)를 개재시키는 것.
압축기로서 각 실시형태에 기재된 압축기와는 다른 형의 압축기, 예를 들면 편두경사판식의 고정용량압축기, 양두경사판식의 가변용량압축기, 웨이브캠플레이트식의 압축기, 와블식압축기, 스크롤식압축기, 베인식압축기등을 채용하는 것. 이와 같이 구성해도 각 실시형태와 거의 동일한 효과가 기대된다.
다음에 이 실시예에 의해 파악되는 기술적사상을 기술한다.
(1) 압축실의 용적을 순차로 변경해서 냉매가스를 압축하고 압축된 냉매가스를 토출영역으로 토출시키도록 한 압축기에 있어서, 토출영역을 포함하는 고압통로에 개폐수단을 설치하고 그 개폐수단에 의해 상류측에 릴리이프밸브를 배치한 압축기.
이와 같이 구성한 경우, 개폐수단이 고압통로를 폐쇄시킨 상태에서 압축기내가 이상고압상태로 되어도 릴리이프밸브를 거쳐서 압축실내의 압력이 외부로 방출된다.
(2) 개폐수단이 적어도 압축기의 정지상태에는 고압통로를 폐쇄시키도록 한 상기한 (1)항에 기재된 압축기.
(3) 개폐수단이 그 개폐수단보다 상류측의 고압통로내의 압력이 소정치이하로 되었을 때 통로를 폐쇄시키는 역류저지밸브인 상기한 (2)항 기재의 압축기.
이와 같이 구성한 경우, 환경온도의 변화로 압축기와 냉동회로의 응축기와의사이에 온도차이가 생겨도 압축기내에 액체냉매가 침입하는 것이 억제된다. 그리고 압축기내가 이상고압상태로 되는 것을 회피하면서 압축기내에저장된 오일의 씻겨나감을 억제할 수 있다.
(4) 토출영역내에 토출머플러를 구획형성하여 그 토출머플러와 대응하도록 릴리이프밸브를 부착시킨 상기한 (1)∼(3)항의 어느 것인가에 기재된 압축기.
이와 같이 구성한 경우, 냉동회로의 배관구성을 간소화할 수 있다.
또한 릴리이프시의 냉매가스의 방출방향을 차량엔진, 다른 엔진보조기와의 배치관계에 따라서 용이하게 조정할 수가 있다.
또한 릴리이프밸브와 압축기내의 다른 부재와의 간섭을 용이하게 회피할 수 있다.
(5) 흡입영역을 포함하는 저압통로에 그 저압통로를 개폐하는 제2개폐수단을 설치하고 적어도 압축기의 정지상태에는 저압통로를 폐쇄시키도록 한 상기한 (1)∼ (4)항의 어느 것인가에 기재된 압축기.
이와 같이 구성한 경우, 압축기의 정지상태에 있어서 냉동회로의 저압통로측의 증발기로부터 압축기에의 액체냉매의 유입이 저지되어서 일층 압축기내에 액체냉매가 고이기 어려운 것이 된다.
이 때문에 압축기내가 이상고압상태가 되는 것을 회피하면서 압축기내에 저장된 오일의 씻겨나감을 확실히 억제할 수가 있다.
이상, 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 다음의 우수한 효과를 나타낸다.
청구항 1의 발명에 의하면, 개폐수단이 무엇인가의 요인으로 정상으로 작동되지 않는 경우에도 압축기내의 압력이 소정치를 초과해서 높아지는 일이 거의 없다.
청구항 2, 3 및 5의 발명에 의하면, 압축기내가 이상고압상태로 되는 것을 회피하면서 압축기내에 저장된 오일의 씻겨나감을 억제할 수가 있다.
청구항 4의 발명에 의하면, 냉동회로에 있어서의 압력이외의 신호를 검출하여 전기신호에 의해 전자밸브를 개폐해서 고압통로의 개폐에 있어서의 냉동회로 제어의 자유도의 증대를 도모할 수가 있다.
청구항 6의 발명에 의하면, 냉동회로의 배관구성이 간소화되어서 냉동회로를 소형화할 수가 있다.
청구항 7의 발명에 의하면, 릴리이프시의 냉매가스의 방출방향의 자유도의 증대를 도모할 수 있음과 동시에, 릴리이프밸브와 압축기내의 다른 부재와의 간섭을 용이하게 회피할 수가 있다.
청구항 8의 발명에 의하면, 일층 압축기내에 액체냉매가 고이기 어려운 것이되어 압축기내가 이상고압상태가 되는 것을 회피하면서 압축기내에 저장된 오일의 씻겨나감을 확실히 억제할 수가 있다.

Claims (8)

1. 압축기와 팽창밸브를 구비하고, 상기 압축기의 흡입영역과 상기 팽창밸브는 도중에 증발기를 구비한 저압통로에 의해 접속됨과 동시에 상기 압축기의 토출영역과 상기 팽창밸브는 도중에 응축기를 구비한 고압통로에 의해 접속되도록 한 냉동회로에 있어서,
상기 압축기(22)의 토출영역(68)과 팽창밸브(23)를 연이어 통하는 고압통로 (24)에는 그 고압통로(24)를 개폐시키는 개폐수단을 설치하고, 그 개폐수단보다 상류측에 릴리이프밸브(108)를 배치한 것을 특징으로 하는 냉동회로.
제1항에 있어서,
개폐수단이 적어도 압축기(22)의 정지상태에서는 고압통로(24)를 폐쇄시키도록 한 것을 특징으로 하는 냉동회로.
제2항에 있어서,
개폐수단이 그 개폐수단보다 상류측의 고압통로(24)내의 압력이 소정치이하로 되었을 때에 고압통로(24)를 폐쇄시키는 역류저지밸브(101)인 것을 특징으로 하는 냉동회로.
제2항에 있어서,
개폐수단이 전자밸브(121)인 것을 특징으로 하는 냉동회로.
제4항에 있어서,
압축기(22)에는 그 구동축(46)과 외부구동원의 작동연결을 단속하는 전자클러치(145)를 구비하고 그 전자클러치(145)의 단속동작과 연동해서 전자밸브(121)를 개폐하도록 한 것을 특징으로 하는 냉동회로.
제1항내지 제5항중의 어느 한 항에 있어서,
릴리이프밸브(108)를 압축기(22)의 하우징에 부착시킨 것을 특징으로 하는 냉동회로.
제6항에 있어서,
압축기(22)의 하우징내에 토출머플러(74)를 구획형성하고 이 토출머플러(74)와 대응하도록 릴리이프밸브(108)를 부착시킨 것을 특징으로 하는 냉동회로.
제1항 내지 제5항 또는 제7항중의 어느 한 항에 있어서,
팽창밸브(23)와 압축기(22)의 흡입영역(67)을 연달아 통하는 저압통로(25)에 그 저압통로(25)를 개폐시키는 제2개폐수단을 설치하고 적어도 압축기(22)의 정지상태에서는 저압통로(25)를 폐쇄시키도록 한 것을 특징으로 하는 냉동회로.
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