KR102174872B1

KR102174872B1 - 피스톤식 압축기

Info

Publication number: KR102174872B1
Application number: KR1020190035526A
Authority: KR
Inventors: 아키노부 가나이; 히사야 곤도; 유야 이자와; 가즈나리 혼다
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2020-11-05
Also published as: DE102019107950A1; CN110318973B; KR20190114845A; CN110318973A

Abstract

(과제) 압축실로부터 토출실로 토출되는 냉매의 유량을 변경 가능함과 함께, 저유량 상태에 있어서의 동력 손실, 진동 및 토크 변동을 저감 가능한 피스톤식 압축기를 제공한다.
(해결 수단) 본 발명의 피스톤식 압축기에서는, 회전체 (3) 는, 구동축 (3) 과 일체 회전 가능하고, 구동축 (3) 의 회전에 수반하여 간헐적으로 제 1 연통로 (29a ∼ 29f) 와 연통한다. 스풀 (15) 은, 제어 압력 (Pc) 에 기초하여, 구동축 (3) 의 구동 축심 (O) 방향으로 이동함으로써, 제 2 연통로 (3a) 등과 연통 가능한 제 3 연통로 (15a) 가 형성되어 있다. 흡입 밸브 (9) 는, 흡입실 (21a) 내의 냉매를 압축실 (41) 에 흡입시킨다. 제 3 연통로 (15a) 는, 제 2 연통로 (3a) 등을 개재하여, 압축 행정 또는 토출 행정에 있는 압축실 (41) 에 연통하는 제 1 연통로 (29a) 등과, 재팽창 행정 또는 흡입 행정에 있는 압축실 (41) 에 연통하는 제 1 연통로 (29a) 등을 연통시킴으로써, 흡입실 (21a) 로부터 압축실 (41) 에 흡입되는 냉매의 유량을 변화시킨다.

Description

피스톤식 압축기{PISTON COMPRESSOR}

본 발명은 피스톤식 압축기에 관한 것이다.

특허문헌 1 에 종래의 피스톤식 압축기가 개시되어 있다. 이 압축기는, 하우징과, 구동축과, 고정 사판 (斜板) 과, 복수의 피스톤과, 토출 밸브를 구비하고 있다.

하우징은, 복수의 실린더 보어와, 실린더 보어에 연통하는 제 1 연통로가 형성된 실린더 블록을 가지고 있다. 또, 하우징에는, 흡입실과, 토출실과, 사판실과, 축 구멍이 형성되어 있다. 구동축에는, 흡입실과 연통하는 축 내 통로가 형성되어 있다.

구동축은, 축 구멍 내에서 회전 가능하게 지승 (支承) 되어 있다. 고정 사판은, 구동축의 회전에 의해 사판실 내에서 회전 가능하고, 구동축과 수직인 평면에 대한 경사 각도가 일정하다. 피스톤은, 실린더 보어 내에 압축실을 형성하고, 고정 사판에 연결된다. 압축실과 토출실 사이에는, 압축실 내의 냉매를 토출실로 토출시키는 리드 밸브식의 토출 밸브가 형성되어 있다.

또, 이 압축기에서는, 구동축과 별체의 로터리 밸브가 형성되어 있다. 로터리 밸브는, 축 구멍 내에 구동축과 일체 회전 가능하게 형성되어 있다. 또, 로터리 밸브는, 제어 밸브에 의해 제어된 제어 압력과 흡입 압력의 차압에 의해, 구동축의 구동 축심 방향으로 이동 가능하다. 로터리 밸브에는, 흡입실과 연통하는 밸브 개구가 형성되어 있다. 밸브 개구는, 로터리 밸브의 구동 축심 방향의 위치에 따라 제 1 연통로와의 구동 축심 둘레의 연통 각도가 변화되도록 형성되어 있다.

이 로터리 밸브는, 로터리 밸브의 구동 축심 방향의 위치에 따라, 제 1 연통로와 밸브 개구가 연통한다. 이 때문에, 흡입실 내의 냉매가 밸브 개구 및 제 1 연통로를 거쳐 압축실에 흡입된다. 이 때, 밸브 개구와 제 1 연통로의 구동 축심 둘레의 연통 각도가 변화되기 때문에, 압축실 내에 흡입되는 냉매의 유량이 변화되고, 압축실로부터 토출실로 토출되는 냉매의 유량이 변화된다. 이렇게 하여, 이 압축기에서는, 사판의 경사 각도를 변경시켜 용량을 변경하는 압축기와 비교하여, 구조의 간소화를 실현하고자 하고 있다.

일본 공개특허공보 평7-119631호

그러나, 상기 종래의 압축기에서는, 압축실로부터 토출실로 토출되는 냉매의 유량을 감소시키고 있는 저 (低) 유량 상태에 있어서, 로터리 밸브에 있어서의 연통 각도가 작은 밸브 개구와 압축실이 연통함으로써, 압축실에 냉매가 공급된다. 또, 밸브 개구와 압축실의 연통이 비 (非) 연통이 됨으로써, 흡입 행정의 도중부터 압축실로의 냉매의 공급을 차단하고 있다. 이 때문에, 흡입 행정시에 있어서의 압축실 내의 압력이 소정의 흡입 압력보다 낮아질 우려가 있다. 이 때문에, 저유량 상태에서는, 그렇지 않은 상태보다 압축비가 높아져, 마찰에 의한 동력 손실, 진동 및 토크 변동이 커질 우려가 있다.

본 발명은, 상기 종래의 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 압축실로부터 토출실로 토출되는 냉매의 유량을 변경 가능함과 함께, 저유량 상태에 있어서의 동력 손실, 진동 및 토크 변동을 저감 가능한 피스톤식 압축기를 제공하는 것을 해결해야 할 과제로 하고 있다.

본 발명의 피스톤식 압축기는, 복수의 실린더 보어가 형성된 실린더 블록을 갖고, 흡입실과, 토출실과, 사판실과, 축 구멍이 형성된 하우징과,

상기 축 구멍 내에서 회전 가능하게 지승된 구동축과,

상기 구동축의 회전에 의해 상기 사판실 내에서 회전 가능하고, 상기 구동축과 수직인 평면에 대한 경사 각도가 일정한 고정 사판과,

상기 실린더 보어 내에 압축실을 형성하고, 상기 고정 사판에 연결되는 피스톤과,

상기 압축실 내의 냉매를 상기 토출실로 토출시키는 토출 밸브와,

제어 압력을 제어하는 제어 밸브를 구비한 피스톤식 압축기로서,

상기 실린더 블록에 형성되고, 상기 실린더 보어에 연통하는 제 1 연통로와,

상기 구동축에 일체 또는 별체로 형성됨과 함께, 상기 구동축과 일체 회전 가능하고, 상기 구동축의 회전에 수반하여 간헐적으로 상기 제 1 연통로와 연통하는 제 2 연통로가 형성된 회전체와,

상기 제어 압력에 기초하여, 상기 구동축의 구동 축심 방향으로 이동함으로써, 상기 제 2 연통로와 연통 가능한 제 3 연통로가 형성된 스풀과,

상기 흡입실 내의 냉매를 상기 압축실에 흡입시키는 흡입 밸브를 구비하고,

상기 제 3 연통로는, 상기 제 2 연통로를 개재하여, 압축 행정 또는 토출 행정에 있는 상기 압축실에 연통하는 상기 제 1 연통로와, 재팽창 행정 또는 흡입 행정에 있는 상기 압축실에 연통하는 상기 제 1 연통로를 연통시킴으로써, 상기 흡입실로부터 상기 압축실에 흡입되는 냉매의 유량을 변화시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 압축기에서는, 스풀이 제어 압력에 기초하여 구동축의 구동 축심 방향으로 이동하고, 스풀의 제 3 연통로가 회전체의 제 2 연통로와 연통한다. 그리고, 구동축의 회전에 수반하여, 압축 행정 또는 토출 행정에 있는 압축실에 연통하는 제 1 연통로와, 재팽창 행정 또는 흡입 행정에 있는 압축실에 연통하는 제 1 연통로가 간헐적으로 연통한다. 이 때문에, 압축 행정 또는 토출 행정에 있는 압축실 내의 냉매의 일부가 간헐적으로 재팽창 행정 또는 흡입 행정에 있는 압축실에 환류되어, 재팽창 행정 또는 흡입 행정에 있는 압축실 내에서 재팽창된다. 그 때문에, 재팽창 행정 또는 흡입 행정에 있는 압축실 내의 압력이 흡입실 내의 흡입 압력보다 낮아지지 않으면, 흡입 밸브는 열리지 않고, 그 때에는 흡입실로부터 냉매가 압축실에 흡입되지 않기 때문에, 압축실에 흡입되는 냉매의 유량이 감소한다. 그 때문에, 압축실로부터 토출실로 토출되는 냉매의 유량이 감소한다.

스풀의 제 3 연통로가 회전체의 제 2 연통로와 연통하지 않는 경우에는, 압축실로부터 토출실로 토출되는 냉매의 유량은 감소하지 않는다.

한편, 이 압축기에서는, 압축실 내의 압력이 흡입실 내의 흡입 압력보다 낮아지면, 흡입 밸브가 열려, 흡입실 내의 냉매가 압축실 내에 흡입된다. 이 때문에, 흡입 행정시에 있어서의 압축실 내의 압력이 과도하게 낮아지는 경우는 없다. 이 때문에, 압축실로부터 토출실로 토출되는 냉매의 유량을 감소시키고 있는 저유량 상태와, 그렇지 않은 상태에서 압축비가 높아지는 경우는 없다. 이 때문에, 저유량 상태라 하더라도, 마찰에 의한 동력 손실, 진동 및 토크 변동이 커지지 않는다.

따라서, 본 발명의 압축기에서는, 압축실로부터 토출실로 토출되는 냉매의 유량을 변경 가능함과 함께, 저유량 상태에 있어서의 동력 손실, 진동 및 토크 변동을 저감 가능하다.

또, 이 압축기에서는, 고압의 냉매가 공급처인 압축실 내에서 재팽창되어 피스톤을 가압하여, 동력의 저감 효과를 얻을 수 있다.

제 3 연통로는, 1 개의 제 1 연통로와, 복수의 제 1 연통로를 제 2 연통로에 의해 연통시켜도 된다. 이 경우, 공급처인 압축실을 복수로 하고, 복수의 피스톤을 가압하여 동력의 효과적인 저감 효과를 얻을 수 있다.

회전체 내에는, 구동 축심 방향으로 연장되고, 제 2 연통로가 연통하는 밸브실이 형성될 수 있다. 그리고, 스풀은 밸브실 내에 수용되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 압축 행정 또는 토출 행정에 있는 압축실에 연통하는 제 1 연통로로부터 작용하는 고압이 스풀에 직접적으로 작용하지 않아, 스풀이 구동 축심 방향으로 이동하기 쉽다.

회전체가 구동축과 일체로 되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 부품 점수를 삭감하여, 제조 비용의 보다 추가적인 저렴화를 실현할 수 있다.

본 발명의 압축기에서는, 압축실로부터 토출실로 토출되는 냉매의 유량을 변경 가능함과 함께, 저유량 상태에 있어서의 동력 손실, 진동 및 토크 변동을 저감 가능하다.

도 1 은, 실시예 1 의 피스톤식 압축기의 단면도이다.
도 2 는, 실시예 1 의 피스톤식 압축기의 주요부 단면도이다.
도 3 은, 도 1 의 III-III 화살표 단면도이다.
도 4 는, 실시예 1 의 피스톤식 압축기와 관련되고, 회전 밸브의 전개도이다.
도 5 는, 도 3 의 확대도이다.
도 6 은, 실시예 1 의 피스톤식 압축기에 있어서의 어느 압축실의 체적과 압력의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7 은, 실시예 2 의 피스톤식 압축기의 주요부 단면도이다. 도 (A) 에서는 스풀이 후단에 위치하고, 도 (B) 에서는 스풀이 전단에 위치하고 있다.
도 8 은, 실시예 2 의 피스톤식 압축기의 다른 주요부 단면도이다. 도 (A) 에서는 스풀이 후단에 위치하고, 도 (B) 에서는 스풀이 전단에 위치하고 있다.
도 9 는, 실시예 2 의 피스톤식 압축기와 관련되고, 회전 밸브의 전개도이다.
도 10 은, 실시예 2 의 피스톤식 압축기에 있어서의 어느 압축실의 체적과 압력의 관계를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명을 구체화한 실시예 1, 2 를 도면을 참조하면서 설명한다.

(실시예 1)

실시예 1 의 피스톤식 압축기는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 하우징 (1) 과, 구동축 (3) 과, 고정 사판 (5) 과, 6 개의 피스톤 (7) (도 3 참조) 과, 흡입 밸브 (9) 와, 토출 밸브 (11) 와, 제어 밸브 (13) 와, 스풀 (15) 을 구비하고 있다.

하우징 (1) 은, 프론트 하우징 (17), 실린더 블록 (19) 및 리어 하우징 (21) 을 가지고 있다. 이하, 압축기의 프론트 하우징 (17) 측을 전방으로 하고, 리어 하우징 (21) 측을 후방으로 한다.

프론트 하우징 (17) 과 실린더 블록 (19) 은 서로 체결되어, 양자 사이에 사판실 (23) 을 형성하고 있다. 리어 하우징 (21) 에는, 환상의 흡입실 (21a) 과, 환상의 토출실 (21b) 이 형성되어 있다. 사판실 (23) 은 도시되지 않은 통로에 의해 흡입실 (21a) 에 연통하고 있다. 토출실 (21b) 은 흡입실 (21a) 의 외주측에 위치하고 있다. 리어 하우징 (21) 에는, 흡입실 (21a) 을 외부에 개방하는 흡입구 (21c) 와, 토출실 (21b) 을 외부에 개방하는 토출구 (21d) 가 형성되어 있다.

실린더 블록 (19) 과 리어 하우징 (21) 은, 양자 사이에 밸브 유닛 (25) 을 갖고 서로 체결되어 있다. 실린더 블록 (19) 에는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 전후로 관통하는 6 개의 실린더 보어 (19a ∼ 19f) 가 형성되어 있다. 실린더 블록 (19) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 밸브 유닛 (25) 을 관통하여 리어 하우징 (21) 내까지 연장되어 있다. 프론트 하우징 (17) 및 실린더 블록 (19) 에는 구동축 (3) 의 구동 축심 (O) 방향으로 연장되는 축 구멍 (27) 이 형성되어 있다. 축 구멍 (27) 은, 리어 하우징 (21) 내에 있어서, 흡입실 (21a) 보다 내측에 위치하고 있다.

실린더 블록 (19) 에는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 실린더 보어 (19a ∼ 19f) 로부터 구동 축심 (O) 을 향해 연장되고, 실린더 보어 (19a ∼ 19f) 와 축 구멍 (27) 을 연통하는 제 1 연통로 (29a ∼ 29f) 가 형성되어 있다. 리어 하우징 (21) 에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 실린더 블록 (19) 의 축 구멍 (27) 과 연통하는 제어압실 (21e) 이 형성되어 있다.

구동축 (3) 은 축 구멍 (27) 내에 회전 가능하게 지승되어 있다. 구동축 (3) 은, 외주면에 도시되지 않은 슬라이딩층을 갖고, 프론트 하우징 (17) 및 실린더 블록 (19) 에 직접 지지되어 있다. 프론트 하우징 (17) 과 구동축 (3) 사이에는 축봉 (軸封) 장치 (31) 가 형성되어 있다. 축봉 장치 (31) 는 하우징 (1) 의 내부와 외부를 봉지한다. 구동축 (3) 내에는, 구동축 (3) 의 후단에 개방되어 제어압실 (21e) 과 연통하고, 후단으로부터 전방으로 연장되는 밸브실 (33) 이 형성되어 있다. 밸브실 (33) 은, 제어압실 (21e) 측에 위치하는 대직경부 (33a) 와, 대직경부 (33a) 보다 전방에 위치하고, 대직경부 (33a) 와 동축으로서 대직경부 (33a) 보다 소직경인 소직경부 (33b) 로 이루어진다. 대직경부 (33a) 와 소직경부 (33b) 사이에는 단부 (段部) (33c) 가 형성되어 있다. 소직경부 (33b) 는, 구동축 (3) 에 형성된 통로 (33d) 에 의해 사판실 (23) 에 연통하고 있고, 흡입 압력 (Ps) 으로 유지되고 있다.

구동축 (3) 의 외주면에는, 구동 축심 (O) 방향으로 연장되는 제 1 홈 (3a) 및 제 2 홈 (3b) 이 오목하게 형성되어 있다. 이 압축기에서는, 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 홈 (3a) 과 제 2 홈 (3b) 은, 구동축 (3) 의 회전 방향에서 예를 들어 240°어긋나 있다. 또, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 1 홈 (3a) 의 전단에는 직경 방향으로 연장되어 밸브실 (33) 의 대직경부 (33a) 와 연통하는 제 1 구멍 (3c) 이 형성되어 있다. 제 2 홈 (3b) 의 전단에도 직경 방향으로 연장되어 밸브실 (33) 의 대직경부 (33a) 와 연통하는 제 2 구멍 (3d) 이 형성되어 있다.

대직경부 (33a) 내에는, 구동 축심 (O) 방향으로 이동 가능한 스풀 (15) 이 형성되어 있다. 스풀 (15) 의 구동 축심 (O) 방향의 외주면 중앙에는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 환상 홈 (15a) 이 오목하게 형성되어 있다. 스풀 (15) 은 환상 홈 (15a) 을 제외하고 원기둥상을 이루고 있다. 소직경부 (33b) 에는 스풀 (15) 을 제어압실 (21e) 측으로 탄성 지지하는 스프링 (35) 이 형성되어 있다. 스풀 (15) 은 단부 (33c) 에 의해 전진단이 규제되도록 되어 있다. 대직경부 (33a) 에는, 스풀 (15) 의 빠짐 방지를 행함과 함께, 스풀 (15) 의 후퇴단을 규제하는 서클립 (37) 이 형성되어 있다.

도 1 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 구동 축심 (O) 방향에 있어서, 제 1 홈 (3a) 및 제 2 홈 (3b) 의 후단은, 구동축 (3) 의 회전에 의해 간헐적으로 제 1 연통로 (29a ∼ 29f) 와 연통하는 위치로 되어 있다. 제 1 홈 (3a) 및 제 2 홈 (3b) 의 전단 그리고 제 1 구멍 (3c) 및 제 2 구멍 (3d) 은, 도 2 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 전진단에 위치한 스풀 (15) 의 환상 홈 (15a) 과 연통하는 위치로 되어 있다. 구동축 (3) 이 본 발명의 회전체이며, 제 1 홈 (3a), 제 2 홈 (3b), 제 1 구멍 (3c) 및 제 2 구멍 (3d) 이 제 2 연통로이다. 환상 홈 (15a) 이 제 3 연통로이다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 고정 사판 (5) 은 구동축 (3) 에 압입되어 고정되어 있다. 프론트 하우징 (17) 과 고정 사판 (5) 사이에는 스러스트 베어링 (39) 이 형성되어 있다. 고정 사판 (5) 은 구동 축심 (O) 방향과 직교하는 면에 대해 이루는 경사 각도가 일정하다.

실린더 보어 (19a ∼ 19f) 내에 피스톤 (7) 이 형성되어 있다. 피스톤 (7) 은, 실린더 보어 (19a ∼ 19f) 내에 압축실 (41) 을 형성한다. 피스톤 (7) 의 전방부에는 오목부 (7a) 가 형성되고, 오목부 (7a) 의 전후면과 고정 사판 (5) 사이에는 전후에서 쌍을 이루는 각각 반구상의 슈 (43) 가 형성되어 있다. 피스톤 (7) 은, 슈 (43) 에 의해 고정 사판 (5) 에 연결되어 있다.

밸브 유닛 (25) 은, 리테이너 (25a), 토출 리드 밸브 (25b), 밸브판 (25c) 및 흡입 리드 밸브 (25d) 가 이 순서로 적층된 것이다. 리테이너 (25a) 가 리어 하우징 (21) 측에 위치한다. 리테이너 (25a), 토출 리드 밸브 (25b) 및 밸브판 (25c) 에는, 흡입 리드 밸브 (25d) 가 개방되면, 흡입실 (21a) 과 압축실 (41) 을 연통시키는 흡입 포트 (25e) 가 형성되어 있다. 또, 밸브판 (25c) 및 흡입 리드 밸브 (25d) 에는, 토출 리드 밸브 (25b) 가 개방되면, 토출실 (21b) 과 압축실 (41) 을 연통시키는 토출 포트 (25f) 가 형성되어 있다. 밸브 유닛 (25) 및 흡입 포트 (25e) 가 흡입 밸브 (9) 를 구성하고, 밸브 유닛 (25) 및 토출 포트 (25f) 가 토출 밸브 (11) 를 구성하고 있다.

리어 하우징 (21) 에는 제어 밸브 (13) 가 형성되어 있다. 제어 밸브 (13) 에는 제 1 공급 통로 (13b) 및 제 2 공급 통로 (13c) 가 접속되어 있다. 또, 리어 하우징 (21) 에는, 제어 밸브 (13) 와 흡입실 (21a) 을 연통하는 검지 통로 (13a) 가 형성되어 있다. 또한, 제어압실 (21e) 과 흡입실 (21a) 는 도시되지 않은 추기 (抽氣) 통로에 의해 접속되어 있다. 제어 밸브 (13) 는, 흡입실 (21a) 내의 흡입 압력 (Ps) 을 감지함으로써, 제 1 공급 통로 (13b) 및 제 2 공급 통로 (13c) 의 밸브 개도가 조정되고, 토출 압력 (Pd) 의 토출실 (21b) 로부터 제어압실 (21e) 로의 냉매의 유량을 제어한다. 즉, 제어 밸브 (13) 은 제어압실 (21e) 내의 냉매의 제어 압력 (Pc) 을 제어한다. 또, 제어압실 (21e) 은, 추기 통로를 통해서, 제어압실 (21e) 의 제어 압력 (Pc) 이 저감된다. 제어 밸브 (13) 는, 최고로 토출 압력 (Pd) 이 되는 제어 압력 (Pc) 의 냉매를 제어압실 (21e) 에 공급한다.

이 압축기는 차량의 공조 장치에 사용된다. 구동축 (3) 이 엔진이나 모터에 의해 구동되면, 고정 사판 (5) 이 사판실 (23) 내에서 구동축 (3) 에 의해 회전한다. 이 때문에, 피스톤 (7) 이 각각 피스톤 (7) 의 하사점으로부터 피스톤 (7) 의 상사점까지 이동하고, 그 후, 피스톤 (7) 의 상사점으로부터 피스톤 (7) 의 하사점까지 이동한다. 이 때문에, 피스톤 (7) 이 피스톤 (7) 의 상사점으로부터 피스톤 (7) 의 하사점을 향하여 이동하면, 압축실 (41) 의 용적이 확대되어, 압축실 (41) 내의 압력이 흡입실 (21a) 보다 낮아지면, 흡입 리드 밸브 (25d) 가 개방되어 흡입실 (21a) 과 압축실 (41) 이 연통하여, 흡입실 (21a) 로부터 흡입 압력 (Ps) 의 냉매가 압축실 (41) 에 흡입된다. 그리고, 피스톤 (7) 이 피스톤 (7) 의 하사점으로부터 피스톤 (7) 의 상사점을 향하여 이동하면, 압축실 (41) 의 용적이 축소되어, 압축실 (41) 내의 압력이 토출실 (21b) 보다 높아지면, 토출 리드 밸브 (25b) 가 개방되어 토출실 (21b) 과 압축실 (41) 이 연통하여, 압축실 (41) 로부터 토출 압력 (Pd) 의 냉매가 토출실 (21b) 로 토출된다.

요컨대, 압축실 (41) 에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, A 점 내지 B 점에 있어서 재팽창 행정이 실시되고, B 점 내지 C 점에 있어서 흡입 행정이 실시되며, C 점 내지 D 점에 있어서 압축 행정이 실시되고, D 점 내지 A 점에 있어서 토출 행정이 실시된다. 재팽창 행정에서는, 피스톤 (7) 이 상사점으로부터 약간 하사점을 향하는 단계에 있어서, 압축실 (41) 에 잔류하는 고압의 냉매가 재팽창을 발생시킨다. 흡입 행정에서는, 재팽창 행정의 종료 후, 피스톤 (7) 이 하사점을 향하는 단계에 있어서, 흡입실 (21a) 내의 냉매가 압축실 (41) 에 흡입된다. 압축 행정에서는, 흡입 행정의 종료 후, 피스톤 (7) 이 하사점으로부터 상사점을 향하는 단계에 있어서, 압축실 (41) 에 흡입된 냉매가 압축된다. 토출 행정에서는, 압축 행정의 종료 후, 피스톤 (7) 이 상사점에 가까워지는 단계에 있어서, 압축실 (41) 에서 압축된 냉매가 토출실 (21b) 로 토출된다. 흡입실 (21a) 에는 흡입구 (21c) 로부터 증발기를 거친 냉매가 공급된다. 또, 토출실 (21b) 내의 냉매는 토출구 (21d) 를 거쳐 응축기로 토출된다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 구동축 (3) 의 회전에 의해 피스톤 (7) 이 피스톤 (7) 의 상사점에 가까워진 경우, 예를 들어, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 실린더 보어 (19a) 의 압축실 (41) 은, 압축 행정을 종료하고, 토출 행정으로 이행하려고 하고 있다. 이 경우, 제 1 홈 (3a) 은, 실린더 보어 (19a) 에 연통하는 제 1 연통로 (29a) 와 연통하고 있다. 한편, 실린더 보어 (19e) 의 압축실 (41) 은, 흡입 행정을 실시하고 있다. 제 2 홈 (3b) 은, 실린더 보어 (19e) 에 연통하는 제 1 연통로 (29e) 와 연통하고 있다.

이 상태에 있어서, 제어 밸브 (13) 가 제어압실 (21e) 내의 제어 압력 (Pc) 을 낮게 하고 있으면, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 스풀 (15) 은, 제어 압력 (Pc) 과 흡입 압력 (Ps) 의 차압에 의해 스프링 (35) 의 탄성력에 굴하여, 밸브실 (33) 의 후방으로 후퇴하고 있다. 이 때문에, 스풀 (15) 의 환상 홈 (15a) 은 구동축 (3) 의 제 1 구멍 (3c) 과 제 2 구멍 (3d) 을 비연통으로 하고 있다.

한편, 제어 밸브 (13) 가 제어압실 (21e) 내의 제어 압력 (Pc) 을 높게 하면, 스풀 (15) 은, 제어 압력 (Pc) 과 흡입 압력 (Ps) 의 차압에 의해 스프링 (35) 의 탄성력에 저항하여, 밸브실 (33) 의 전방으로 전진한다. 이 때문에, 도 2 ∼ 4 에 나타내는 바와 같이, 스풀 (15) 의 환상 홈 (15a) 이 구동축 (3) 의 제 1 구멍 (3c) 과 제 2 구멍 (3d) 을 연통시킨다.

이렇게 하여, 이 압축기에서는, 도 4 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 구동축 (3) 의 회전에 수반하여, 압축 행정 및 토출 행정에 있는 실린더 보어 (19a) 의 압축실 (41) 과, 흡입 행정에 있는 실린더 보어 (19e) 의 압축실 (41) 이 제 1 연통로 (29a), 제 1 홈 (3a), 제 1 구멍 (3c), 환상 홈 (15a), 제 2 구멍 (3d), 제 2 홈 (3b) 및 제 1 연통로 (29e) 에 의해 간헐적으로 연통하게 된다.

이 때문에, 압축 행정 및 토출 행정에 있는 실린더 보어 (19a) 의 압축실 (41) 내의 냉매의 일부가 간헐적으로 흡입 행정에 있는 실린더 보어 (19e) 의 압축실 (41) 에 환류되어, 실린더 보어 (19e) 의 압축실 (41) 내에서 재팽창된다. 그 때문에, 실린더 보어 (19e) 의 압축실 (41) 내의 압력이 흡입실 (21a) 내의 흡입 압력 (Ps) 보다 낮아지지 않으면, 흡입 밸브 (9) 의 흡입 리드 밸브 (25d) 는 개방되지 않고, 그 때에는 흡입실 (21a) 로부터 냉매가 압축실 (41) 에 흡입되지 않기 때문에, 실린더 보어 (19e) 의 압축실 (41) 에 흡입되는 냉매의 유량이 감소한다. 그 때문에, 실린더 보어 (19e) 의 압축실 (41) 로부터 토출실 (21b) 로 토출되는 냉매의 유량이 감소한다. 이렇게 하여, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 스풀 (15) 이 밸브실 (33) 의 전방으로 전진되어 있으면, 압축기는 저유량 상태가 된다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 스풀 (15) 이 밸브실 (33) 의 후방으로 후퇴되어 있으면, 스풀 (15) 의 환상 홈 (15a) 이 구동축 (3) 의 제 1 구멍 (3c) 및 제 2 구멍 (3d) 과 연통하지 않아, 실린더 보어 (19e) 의 압축실 (41) 로부터 토출실 (21b) 로 토출되는 냉매의 유량은 감소하지 않는다. 이 때문에, 이 경우에는, 압축기는 고유량 상태가 된다. 또한, 이 압축기는, 저유량 상태와 고유량 상태사이에서 서서히 유량이 변화되는 것이 가능하다.

이 압축기에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 일반적인 압축기가 나타내는 압축실의 체적과 압력의 관계 A → B → C → D 에 대해, P 부분의 작업량을 줄이고, Q 부분의 작업량도 줄이게 된다. 이 때문에, 일반적인 압축기가 나타내는 관계보다, 사선 부분만큼 작업량이 감소한다.

한편, 이 압축기에서는, 예를 들어, 실린더 보어 (19e) 의 압축실 (41) 내의 압력이 흡입실 (21a) 내의 흡입 압력 (Ps) 보다 낮아지면, 흡입 밸브 (9) 의 흡입 리드 밸브 (25d) 가 개방되어, 흡입실 (21a) 내의 냉매가 실린더 보어 (19e) 의 압축실 (41) 내에 흡입된다. 이 때문에, 흡입 행정시에 있어서의 실린더 보어 (19e) 의 압축실 (41) 내의 압력이 과도하게 낮아지는 경우는 없다. 이 때문에, 압축실 (41) 로부터 토출실 (21b) 로 토출되는 냉매의 유량을 감소시키고 있는 저유량 상태와, 그렇지 않은 상태에서 압축비가 높아지는 경우는 없다. 이 때문에, 저유량 상태라 하더라도, 마찰에 의한 동력 손실, 진동 및 토크 변동이 커지지 않는다.

따라서, 이 압축기에서는, 압축실 (41) 로부터 토출실 (21b) 로 토출되는 냉매의 유량을 변경 가능함과 함께, 저유량 상태에 있어서의 동력 손실, 진동 및 토크 변동을 저감 가능하다.

또, 이 압축기에서는, 예를 들어, 환상 홈 (15a) 은, 제 1 홈 (3a), 제 1 구멍 (3c), 제 2 홈 (3b) 및 제 2 구멍 (3d) 을 개재하여, 압축 행정 및 토출 행정에 있는 실린더 보어 (19a) 의 압축실 (41) 에 연통하는 제 1 연통로 (29a) 와, 흡입 행정에 있는 실린더 보어 (19e) 의 압축실 (41) 에 연통하는 제 1 연통로 (29e) 를 연통시키고 있기 때문에, 실린더 보어 (19a) 의 압축실 (41) 내의 고압의 냉매가 공급처인 실린더 보어 (19e) 의 압축실 (41) 내에서 재팽창되어 피스톤 (7) 을 가압하여, 동력의 저감 효과를 얻을 수 있다.

또한, 이 압축기에서는, 구동축 (3) 내에 밸브실 (33) 을 형성하고, 스풀 (15) 이 밸브실 (33) 내에 수용되어 있다. 이 때문에, 압축 행정 및 토출 행정에 있는 실린더 보어 (19a) 의 압축실 (41) 에 연통하는 제 1 연통로 (29a) 로부터 작용하는 고압이 스풀 (15) 에 직접적으로 작용하지 않아, 스풀 (15) 이 구동 축심 (O) 방향으로 이동하기 쉽다.

또, 이 압축기에서는, 구동축 (3) 이 회전체로 되어 있기 때문에, 부품 점수를 삭감하여, 제조 비용의 보다 추가적인 저렴화를 실현할 수 있다.

또, 이 압축기에서는, 사판의 경사 각도를 변경시켜 용량을 변경하고 있지 않은 점에서, 구조의 간소화를 실현할 수 있다.

또한, 실시예 1 의 압축기에 있어서, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 압축 행정에 있는 실린더 보어 (19b) 나 실린더 보어 (19c) 의 압축실 (41) 에 연통하는 제 1 연통로 (29b, 29c) 와, 흡입 행정에 있는 실린더 보어 (19d) 나 실린더 보어 (19e) 의 압축실 (41) 에 연통하는 제 1 연통로 (29d, 29e) 를 연통시키는 것도 가능하다. 또, 토출 행정에 있는 실린더 보어 (19a) 의 압축실 (41) 에 연통하는 제 1 연통로 (29a) 와, 재팽창 행정에 있는 실린더 보어 (19f) 의 압축실 (41) 에 연통하는 제 1 연통로 (29f) 를 연통시키거나, 흡입 행정에 있는 실린더 보어 (19d) 나 실린더 보어 (19e) 의 압축실 (41) 에 연통하는 제 1 연통로 (29d, 29e) 를 연통시키는 것도 가능하다.

또, 실시예 1 의 압축기에서는, 제 1 공급 통로 (13b) 및 제 2 공급 통로 (13c) 를 거쳐 토출실 (21b) 로부터 제어압실 (21e) 로 도입하는 냉매의 유량을 제어 밸브 (13) 에 의해 변화시키는 입측 (入側) 제어를 실시하고 있다. 이 때문에, 제어압실 (21e) 의 제어 압력 (Pc) 을 신속하게 고압으로 할 수 있고, 고유량 상태에서 저유량 상태로의 유량 변화를 조속하게 실시할 수 있다.

또, 이 압축기는, 제어압실 (21e) 의 제어 압력 (Pc) 이 높아짐에 따라 저유량 상태를 실현하고 있기 때문에, 차량의 가속시에 엔진 등의 부하를 신속하게 경감할 수 있다.

(실시예 2)

실시예 2 의 압축기는, 도 7 ∼ 9 에 나타내는 바와 같이, 구동축 (45) 및 스풀 (47) 이 실시예 1 과 상이하다.

즉, 구동축 (45) 의 외주면에는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 구동 축심 (O) 방향으로 연장되는 제 1 홈 (45a), 제 2 홈 (45b) 및 제 3 홈 (45c) 이 오목하게 형성되어 있다. 이 압축기에서는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 구동축 (45) 의 회전 방향에 있어서, 제 1 홈 (45a) 과 제 2 홈 (45b) 은 예를 들어 240°어긋나고, 제 1 홈 (45a) 과 제 3 홈 (45c) 은 예를 들어 300°어긋나 있다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 1 홈 (45a) 의 전단에는 직경 방향으로 연장되어 밸브실 (33) 의 대직경부 (33a) 와 연통하는 제 1 구멍 (45d) 이 형성되어 있다. 제 2 홈 (45b) 의 전단에도 직경 방향으로 연장되어 밸브실 (33) 의 대직경부 (33a) 와 연통하는 제 2 구멍 (45e) 이 형성되어 있다. 제 3 홈 (45c) 의 전단에도 직경 방향으로 연장되어 밸브실 (33) 의 대직경부 (33a) 와 연통하는 제 3 구멍 (45f) 이 형성되어 있다.

또, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 구동축 (45) 의 외주면에는, 구동 축심 (O) 방향으로 연장되는 제 4 홈 (45g) 및 제 5 홈 (45h) 이 오목하게 형성되어 있다. 이 압축기에서는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 구동축 (45) 의 회전 방향에 있어서, 제 4 홈 (45g) 과 제 5 홈 (45h) 은 예를 들어 60°어긋나 있다.

도 8 에 나타내는 바와 같이, 제 4 홈 (45g) 의 후단에는 직경 방향으로 연장되어 밸브실 (33) 의 대직경부 (33a) 와 연통하는 제 4 구멍 (45i) 이 형성되어 있다. 제 5 홈 (45h) 의 후단에도 직경 방향으로 연장되어 밸브실 (33) 의 대직경부 (33a) 와 연통하는 제 5 구멍 (45j) 이 형성되어 있다.

도 7 및 도 8 에 나타내는 바와 같이, 스풀 (47) 에는, 스풀 (47) 의 외주면 전방에 제 1 환상 홈 (47a) 이 오목하게 형성되고, 스풀 (47) 의 외주면 후방에 제 2 환상 홈 (47b) 이 오목하게 형성되어 있다. 스풀 (47) 은 제 1, 2 환상 홈 (47a, 47b) 을 제외하고 원기둥상을 이루고 있다.

구동 축심 (O) 방향에 있어서, 제 1 홈 (45a), 제 2 홈 (45b) 및 제 3 홈 (45c) 의 후단 그리고 제 4 홈 (45g) 및 제 5 홈 (45h) 의 전단은, 제 1 연통로 (29a ∼ 29f) 와 연통하는 위치로 되어 있다. 제 1 홈 (45a), 제 2 홈 (45b) 및 제 3 홈 (45c) 의 전단 그리고 제 1 구멍 (45d), 제 2 구멍 (45e) 및 제 3 구멍 (45f) 은, 도 7(B) 에 나타내는 바와 같이, 전진단에 위치한 스풀 (47) 의 제 1 환상 홈 (47a) 과 연통하는 위치로 되어 있다. 제 4 홈 (45g) 및 제 5 홈 (45h) 의 후단 그리고 제 4 구멍 (45i) 및 제 5 구멍 (45j) 은, 도 8(B) 에 나타내는 바와 같이, 전진단에 위치한 스풀 (47) 의 제 2 환상 홈 (47b) 과 연통하는 위치로 되어 있다. 구동축 (45) 이 본 발명의 회전체이다. 제 1 홈 (45a), 제 2 홈 (45b), 제 3 홈 (45c), 제 1 구멍 (45d), 제 2 구멍 (45e), 제 3 구멍 (45f), 제 4 홈 (45g), 제 5 홈 (45h), 제 4 구멍 (45i) 및 제 5 구멍 (45j) 이 제 2 연통로이다. 제 1 환상 홈 (47a) 및 제 2 환상 홈 (47b) 이 제 3 연통로이다.

이 압축기에서는, 구동축 (45) 의 회전에 의해 피스톤 (7) 이 상사점에 가까워진 경우, 예를 들어, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 실린더 보어 (19a) 의 압축실 (41) 은, 압축 행정을 종료하고, 토출 행정으로 이행하려 하고 있다. 이 경우, 제 1 홈 (45a) 은, 실린더 보어 (19a) 에 연통하는 제 1 연통로 (29a) 와 연통되어 있다. 한편, 실린더 보어 (19e) 의 압축실 (41) 은, 흡입 행정을 실시하고 있다. 제 2 홈 (45b) 은, 실린더 보어 (19e) 에 연통하는 제 1 연통로 (29e) 와 연통하고 있다. 또, 실린더 보어 (19f) 의 압축실 (41) 은, 재팽창 행정을 실시하고 있다. 제 3 홈 (45c) 은, 실린더 보어 (19f) 에 연통하는 제 1 연통로 (29f) 와 연통하고 있다.

이 상태에 있어서, 제어 밸브 (13) 가 제어압실 (21e) 내의 제어 압력 (Pc) 을 낮게 하고 있으면, 도 7(A) 및 도 8(A) 에 나타내는 바와 같이, 스풀 (47) 은, 제어 압력 (Pc) 과 흡입 압력 (Ps) 의 차압에 의해 스프링 (35) 의 탄성력에 굴하여, 밸브실 (33) 의 후방으로 후퇴하고 있다. 이 때문에, 스풀 (47) 의 제 1 환상 홈 (47a) 은 구동축 (45) 의 제 1 구멍 (45d) 과 제 2 구멍 (45e) 및 제 3 구멍 (45f) 을 비연통으로 하고 있다. 또, 스풀 (47) 의 제 2 환상 홈 (47b) 은 구동축 (45) 의 제 4 구멍 (45i) 과 제 5 구멍 (45j) 을 비연통으로 하고 있다.

한편, 제어 밸브 (13) 가 제어압실 (21e) 내의 제어 압력 (Pc) 을 높게 하면, 스풀 (47) 은, 제어 압력 (Pc) 과 흡입 압력 (Ps) 의 차압에 의해 스프링 (35) 의 탄성력에 저항하여, 밸브실 (33) 의 전방으로 전진한다. 이 때문에, 도 7(B) 및 도 8(B) 에 나타내는 바와 같이, 스풀 (47) 의 제 1 환상 홈 (47a) 이 구동축 (45) 의 제 1 구멍 (45d) 과 제 2 구멍 (45e) 및 제 3 구멍 (45f) 을 연통시킨다. 또, 스풀 (47) 의 제 2 환상 홈 (47b) 이 구동축 (45) 의 제 4 구멍 (45i) 과 제 5 구멍 (45j) 을 연통시킨다.

이렇게 하여, 이 압축기에서는, 구동축 (45) 의 회전에 수반하여, 압축 행정 및 토출 행정에 있는 실린더 보어 (19a) 의 압축실 (41) 과, 흡입 행정에 있는 실린더 보어 (19e) 의 압축실 (41) 이 제 1 연통로 (29a), 제 1 홈 (45a), 제 1 구멍 (45d), 제 1 환상 홈 (47a), 제 2 구멍 (45e), 제 2 홈 (45b) 및 제 1 연통로 (29e) 에 의해 연통하게 된다. 또, 압축 행정 및 토출 행정에 있는 실린더 보어 (19a) 의 압축실 (41) 과, 재팽창 행정에 있는 실린더 보어 (19f) 의 압축실 (41) 이 제 1 연통로 (29a), 제 1 홈 (45a), 제 1 구멍 (45d), 제 1 환상 홈 (47a), 제 3 구멍 (45f), 제 3 홈 (45c) 및 제 1 연통로 (29f) 에 의해 연통하게 된다.

이 때문에, 압축 행정 및 토출 행정에 있는 실린더 보어 (19a) 의 압축실 (41) 내의 고압의 냉매 일부가 간헐적으로 흡입 행정에 있는 실린더 보어 (19e) 의 압축실 (41) 이나, 재팽창 행정에 있는 실린더 보어 (19f) 의 압축실 (41) 에 환류되어, 실린더 보어 (19e, 19f) 의 압축실 (41) 내에서 재팽창된다.

또, 압축 행정에 있는 실린더 보어 (19c) 의 압축실 (41) 과, 실린더 보어 (19c) 의 압축실 (41) 보다 저압이며 압축 행정에 있는 실린더 보어 (19d) 의 압축실 (41) 이 제 1 연통로 (29c), 제 4 홈 (45g), 제 4 구멍 (45i), 제 2 환상 홈 (47b), 제 5 구멍 (45j), 제 5 홈 (45h) 및 제 1 연통로 (29d) 에 의해 연통하게 된다.

이 때문에, 압축 행정 중의 실린더 보어 (19c) 의 압축실 (41) 내의 고압의 냉매 일부가 간헐적으로 압축 행정에 있는 실린더 보어 (19d) 의 압축실 (41) 에 환류되어, 실린더 보어 (19d) 의 압축실 (41) 내에서 재팽창된다. 이렇게 하여, 도 7(B) 및 도 8(B) 에 나타내는 바와 같이, 스풀 (47) 이 밸브실 (33) 의 전방으로 전진되어 있으면, 압축기는 저유량 상태가 된다.

도 7(A) 및 도 8(A) 에 나타내는 바와 같이, 스풀 (47) 이 밸브실 (33) 의 후방으로 후퇴되어 있으면, 압축기는 고유량 상태가 된다. 또한, 이 압축기에 있어서도, 저유량 상태와 고유량 상태 사이에서 서서히 유량이 변화되는 것이 가능하다.

이 압축기에서는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 일반적인 압축기가 나타내는 압축실의 체적과 압력의 관계 A → B → C → D 에 대해, P 부분의 작업량을 줄이고, Q 부분의 작업량도 줄임과 함께, R 부분의 작업량을 줄이고, S 부분의 작업량도 줄이게 된다. 이 때문에, 일반적인 압축기가 나타내는 관계보다, 사선 부분만큼 작업량이 감소한다.

또, 이 압축기에서는, 고압의 냉매의 공급처인 압축실 (41) 을 복수로 하고 있기 때문에, 복수의 피스톤 (7) 을 가압하여 동력의 효과적인 저감 효과를 얻을 수 있다. 다른 작용 효과는 실시예 1 과 동일하다.

이상에 있어서, 본 발명을 실시예 1, 2 에 입각하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예 1, 2 에 제한되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 적용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

예를 들어, 상기 실시예 1, 2 의 압축기에서는, 제 2 연통로가 고압측의 1 개의 압축실을 저압측의 1 개 또는 2 개의 압축실과 연통시켰지만, 모든 압축실을 연통시키지 않는 한, 고압측의 2 개 이상의 압축실을 저압측의 2 개 이상의 압축실과 연통시키는 것도 가능하다.

또, 상기 실시예 1, 2 의 압축기에서는, 구동축이 회전체로 되어 있지만, 회전체를 구동축과 별체로 해도 된다. 또, 스풀이 회전체 내의 밸브실에 수용되어 있지만, 스풀이 회전체의 외주측에 형성되어 있어도 된다.

실시예 1, 2 에서는, 제어압실 (21e) 이 리어 하우징 (21) 에 형성되어 있지만, 제어압실 (21e) 은, 리어 하우징 (21) 에 형성되는 경우에 한정되지 않고, 리어 하우징에 돌출되어 있는 실린더 블록 (19) 의 부분에 형성되어도 된다. 또, 실시예 1, 2 의 압축기보다 짧은 구동축 (3) 을 채용하고, 구동축 (3) 의 후단과 밸브 유닛 (25) 사이에 제어압실 (21e) 을 형성해도 된다. 또한, 리어 하우징의 축 구멍에 제어압실을 형성해도 되고, 구동축의 후단 부분만이 제어압실로 되어 있어도 된다.

또, 밸브실 (33) 의 소직경부 (33b) 는, 흡입실 (21a) 과 연통하고 있어도 된다. 이 경우, 사판실 (23) 과 흡입실 (21a) 이 연통하고 있을 필요는 없다.

또한, 실시예 1, 2 의 압축기에 있어서, 제어 밸브 (13) 로의 전류의 ON, OFF 를 전환하여 제어 압력 (Pc) 을 제어하는 외부 제어를 실시해도 된다.

또한, 실시예 1, 2 의 압축기에 있어서, 제어압실 (21e) 의 제어 압력 (Pc) 을 높임으로서 유량이 크게 되도록 구성해도 된다. 이 경우, 제어 밸브 (13) 에 전류를 OFF 함으로써 밸브 개도를 작게 하도록 구성하면, 압축기의 정지시에 있어서, 밸브 개도가 작아, 제어압실 (21e) 의 제어 압력 (Pc) 을 낮게 하여, 저유량 상태로 할 수 있는 점에서, 저유량 상태에서 압축기를 기동시킬 수 있기 때문에, 기동 쇼크를 저감시킬 수 있다.

또한, 실시예 1, 2 의 압축기에 있어서, 추기 통로를 거쳐 제어압실 (21e) 로부터 흡입실 (21a) 로 도출하는 냉매의 유량을 제어 밸브 (13) 에 의해 변화시키는 발측 (拔側) 제어를 실시해도 된다. 이 경우에는, 압축기의 유량 변화에 사용하는 토출실 (21b) 내의 냉매량을 적게 할 수 있기 때문에, 압축기의 효율을 높일 수 있다. 또, 이 경우, 제어 밸브 (13) 에 전류를 OFF 함으로써 밸브 개도를 크게 하도록 구성하면, 압축기의 정지시에 있어서, 밸브 개도가 커서, 제어압실 (21e) 의 제어 압력 (Pc) 을 낮게 하여, 저유량 상태로 할 수 있는 점에서, 저유량 상태에서 압축기를 기동시킬 수 있기 때문에, 기동 쇼크를 저감할 수 있다.

본 발명은 차량의 공조 장치에 이용 가능하다.

19a ∼ 19f : 실린더 보어
21a : 흡입실
21b : 토출실
23 : 사판실
27 : 축 구멍
1 : 하우징 (17 : 프론트 하우징, 19 : 실린더 블록, 21 : 리어 하우징)
29a ∼ 29f : 제 1 연통로
3, 45 : 구동축, 회전체
5 : 고정 사판
41 : 압축실
7 : 피스톤
11 : 토출 밸브
13 : 제어 밸브
3a, 3b, 3c, 3d, 45a, 45b, 45c, 45d, 45e, 45f, 45g, 45h, 45i, 45j : 제 2 연통로 (3a, 45a : 제 1 홈, 3b, 45b : 제 2 홈, 45c : 제 3 홈, 3c, 45d : 제 1 구멍, 3d, 45e : 제 2 구멍, 45f : 제 3 구멍, 45g : 제 4 홈, 45h : 제 5 홈, 45i : 제 4 구멍, 45j : 제 5 구멍)
15, 47 : 스풀
9 : 흡입 밸브
15a, 47a, 47b : 제 3 연통로 (15a : 환상 홈, 47a : 제 1 환상 홈, 47b : 제 2 환상 홈)
33 : 밸브실

Claims

복수의 실린더 보어가 형성된 실린더 블록을 갖고, 흡입실과, 토출실과, 사판실과, 축 구멍이 형성된 하우징과,
상기 축 구멍 내에서 회전 가능하게 지승된 구동축과,
상기 구동축의 회전에 의해 상기 사판실 내에서 회전 가능하고, 상기 구동축과 수직인 평면에 대한 경사 각도가 일정한 고정 사판과,
상기 실린더 보어 내에 압축실을 형성하고, 상기 고정 사판에 연결되는 피스톤과,
상기 압축실 내의 냉매를 상기 토출실로 토출시키는 토출 밸브와,
제어 압력을 제어하는 제어 밸브를 구비한 피스톤식 압축기로서,
상기 실린더 블록에 형성되고, 상기 실린더 보어에 연통하는 제 1 연통로와,
상기 구동축에 일체 또는 별체로 형성됨과 함께, 상기 구동축과 일체 회전 가능하고, 상기 구동축의 회전에 수반하여 간헐적으로 상기 제 1 연통로와 연통하는 제 2 연통로가 형성된 회전체와,
상기 제어 압력에 기초하여, 상기 구동축의 구동 축심 방향으로 이동함으로써, 상기 제 2 연통로와 연통 가능한 제 3 연통로가 형성된 스풀과,
상기 흡입실 내의 냉매를 상기 압축실에 흡입시키는 흡입 밸브를 구비하고,
상기 제 3 연통로는, 상기 제 2 연통로를 개재하여, 압축 행정 또는 토출 행정에 있는 상기 압축실에 연통하는 상기 제 1 연통로와, 재팽창 행정 또는 흡입 행정에 있는 상기 압축실에 연통하는 상기 제 1 연통로를 연통시킴으로써, 상기 흡입실로부터 상기 압축실에 흡입되는 냉매의 유량을 변화시키고,
상기 스풀의 이동에 수반하여, 상기 압축실로부터 상기 토출실로 토출되는 냉매의 유량이 감소하는 저유량 상태와, 상기 압축실로부터 상기 토출실로 토출되는 냉매의 유량이 감소하지 않는 고유량 상태 사이에서 변화하고,
상기 스풀이 상기 제 2 연통로와 상기 제 3 연통로가 연통하는 위치로 이동함으로써 상기 저유량 상태가 되고,
상기 스풀이 상기 제 2 연통로와 상기 제 3 연통로가 비연통이 되는 위치로 이동함으로써 상기 저유량 상태에서 상기 고유량 상태로 변화하는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
제 1 항에 있어서,
상기 제 3 연통로는, 1 개의 상기 제 1 연통로와, 복수의 상기 제 1 연통로를 상기 제 2 연통로에 의해 연통시키는, 피스톤식 압축기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 회전체 내에는, 상기 구동 축심 방향으로 연장되고, 상기 제 2 연통로가 연통하는 밸브실이 형성되고,
상기 스풀은 상기 밸브실 내에 수용되어 있는, 피스톤식 압축기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 회전체가 상기 구동축과 일체로 되어 있는, 피스톤식 압축기.