KR20090009093A - 고정 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조 - Google Patents

고정 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조 Download PDF

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노부아키 호시노
마사키 오타
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가부시키가이샤 도요다 지도숏키
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Abstract

(과제) 로터리 밸브를 이용한 고정 용량형 피스톤식 압축기의 기동 쇼크 완화의 효과를 높인다.
(해결 수단) 회전축(21)에는 제1 로터리 밸브(35) 및 제2 로터리 밸브(36)가 실린더 블록(11, 12)에 대응하여 형성되어 있다. 리어 하우징(14)에 형성된 대좌(40)의 내벽면(401)에는 원통(41)이 일체로 형성되어 있다. 원통(41)의 통내(411)에는 자성체로 이루어지는 밸브체(42)가 압력실(412)을 구획하도록 끼워 넣어져 있다. 통내(411) 내(內)에 있어서 내벽면(401)에는 영구 자석(48)이 고정되어 있어, 밸브체(42)는, 영구 자석(48)에 흡착 가능하다. 밸브체(42)는, 복귀 스프링(47)의 스프링력에 의해 영구 자석(48)을 향하여 탄성 지지되어 있다.
Figure P1020080044891
압축기, 로터리 밸브, 밸브체, 영구자석, 복귀 스프링

Description

고정 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조{REFRIGERANT SUCTION STRUCTURE IN FIXED DISPLACEMENT TYPE PISTON COMPRESSOR}
본 발명은, 피스톤에 의해 실린더 보어 내에 구획(define)되는 압축실에 흡입압 영역으로부터 냉매를 도입하기 위한 도입 통로를 갖는 로터리 밸브를 구비하여, 당해 로터리 밸브가 회전축과 일체적으로 회전하는 고정 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조에 관한 것이다.
로터리 밸브를 이용한 피스톤식 압축기(예를 들면 특허 문헌 2, 4를 참조)는, 리드 밸브형의 흡입 밸브를 이용한 피스톤식 압축기(예를 들면 특허 문헌 1, 3을 참조)에 비하여, 실린더 보어 내로 흡입 가스를 흡입할 때의 흡입 저항이 적어, 에너지 효율이 우수하다.
특허 문헌 2의 단락 [0006]에 기재된 바와 같이, 압축기의 기동(起動)시에는 가스의 압축에 따라 토크가 급격히 증대하고, 이것이 차량 엔진(내연 기관)에 부하(負荷)로서 가해진다. 그 때문에, 차량의 주행 속도가 한순간 저하하여 차량의 탑승자가 쇼크를 느낀다는 기동 쇼크(shock)가 생긴다.
특허 문헌 2에 개시된 피스톤식 압축기에서는, 회전축과 일체적으로 회전하 는 로터리 밸브가 회전축의 축방향으로 이동 가능하게 형성되어 있고, 로터리 밸브는, 제어압실로 공급되는 압력에 의해, 회전축의 축방향에 있어서의 위치를 바꿀 수 있도록 되어 있다. 또한, 거의 모든 실린더 보어를 실린더 블록의 중심부에 대하여 형성된 흡입구에 연통(communication) 가능한 바이패스 홈(bypass groove)이 로터리 밸브에 형성되어 있다. 로터리 밸브는, 운전 정지시와 기동시에는, 바이패스 홈이 거의 모든 실린더 보어를 흡입구에 연통 가능한 위치에 오도록, 회전축의 축방향의 위치로 배치된다. 따라서, 기동시에는 피스톤이 실린더 보어 내의 가스를 압축하는 동작을 해도, 실린더 보어 내의 가스가 바이패스 홈을 경유하여 흡입구로 되돌아가 버리기 때문에, 기동 쇼크가 생기지 않는다.
로터리 밸브의 주면(周面)에 있어서의 클리어런스(clearance)는, 이 주면을 따라 가스가 새지 않도록, 그리고 로터리 밸브가 회전할 수 있도록, 가급적 작게 할 필요가 있다. 그러나, 로터리 밸브를 회전축의 축방향으로 이동 가능하게 하는 구성에서는, 로터리 밸브를 회전축의 축방향으로도 이동 가능하게 하는 클리어런스가 필요하게 되지만, 이러한 클리어런스의 관리는 매우 곤란하다.
특허 문헌 3에 개시된 피스톤식 압축기에서는, 토출압과 흡입압과의 차압(differential pressure)에 의해 개폐하는 차압 감지 개폐 밸브가 설치되어 있다. 차압 감지 개폐 밸브는, 압축기 외부로부터 냉매를 도입하는 저압 냉매관로와, 압축기 내의 흡입실과의 사이에 개재되어 있어, 압축기가 압력 밸런스를 잡고 있는 상태에서 기동하면, 차압 감지 개폐 밸브가 닫힘 상태가 되어, 압축기 외부로부터 흡입실로의 냉매의 유입이 멈춰진다. 이에 따라, 기동 쇼크가 완화된다.
[특허 문헌 1] 일본공개특허공보 소64-88064호
[특허 문헌 2] 일본공개특허공보 평7-119631호
[특허 문헌 3] 일본공개특허공보 2000-145629호
[특허 문헌 4] 일본공개특허공보 2006-83835호
그러나, 특허 문헌 3에 개시된 압축기에서는, 차압 감지 개폐 밸브가 닫힘 상태가 되어도 흡입실에는 냉매가 남아 있어, 이 잔류 냉매가 실린더 보어로 흡입되어 압축된다. 흡입실의 용적은, 흡입 맥동을 억제하기 위해 크게 하고 있기 때문에, 차압 감지 개폐 밸브가 닫힘 상태가 된 상태에서 실린더 보어로 흡입되는 냉매량이 많아, 기동 쇼크 완화의 효과는 충분하지 않다.
본 발명은, 기동 쇼크 완화의 효과를 높이는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 회전축의 주위로 배열된 복수의 실린더 보어 내에 피스톤이 수용되어 있고, 상기 피스톤이 상기 회전축과 일체화된 캠체(cam body)를 통하여 상기 회전축의 회전에 연동되어 있고, 상기 피스톤에 의해 상기 실린더 보어 내에 구획되는 압축실에 흡입압 영역으로부터 냉매를 도입하기 위한 도입 통로를 갖는 로터리 밸브를 구비하고, 상기 로터리 밸브는, 상기 회전축과 일체적으로 회전하고, 상기 회전축은, 클러치를 통하여 외부 구동원에 연결되는 고정 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조를 대상으로 하고, 청구항 1의 발명은, 압축기 내의 흡입압 영역과 상기 도입 통로의 출구를 연통하는 상태와 차단하는 상태로 전환되는 전환 수단이 형성되어 있고, 상기 전환 수단은, 상기 압축기 내의 흡입압 영역과 상기 도입 통로의 출구를 연통하는 위치와 차단하는 위치로 전환 배치되는 밸브체와, 상기 연통하는 위치로부터 상기 차단하는 위치로 상기 밸브체를 되돌리는 복 귀 스프링과, 상기 차단하는 위치에 있는 상기 밸브체를 자력(磁力)에 의해 상기 연통하는 위치측으로부터 상기 차단하는 위치측으로 끌어당기는 영구 자석을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
압축기의 운전이 행해지고 있을 때(회전축이 회전하고 있을 때)의 밸브체보다 하류의 도입 통로 내의 압력은, 압축기의 운전이 행해지고 있지 않을 때의 도입 통로 내의 압력보다도 낮다. 압축기의 운전이 정지되어 있을 때에는, 밸브체는, 차단하는 위치에 있지만, 압축기의 운전이 개시되면, 밸브체보다 하류의 도입 통로 내의 압력이 저하하여, 밸브체가 차단하는 위치로부터 연통하는 위치로 이동한다. 밸브체가 차단하는 위치에 있을 때에는, 영구 자석의 자력에 의해 밸브체의 이동 개시시에 제동이 걸려져, 압축기의 운전 개시 후에 있어서 밸브체가 차단하는 위치로부터 연통하는 위치로 이행하기까지의 소요 시간이 길어진다. 그 때문에, 압축기의 운전이 개시될 때에는, 기동 쇼크가 완화된다. 압축기 내의 흡입압 영역과 도입 통로의 출구와의 연통이 차단되기 때문에, 전환 수단이 상기 차단하는 상태에 있을 때에 압축되는 냉매량이 적어, 기동 쇼크 완화의 효과가 높다.
기동시는 압력 상태가 안정되어 있지 않아, 압축기 내의 흡입압 영역과 도입 통로의 출구와의 연통이 개시되었을 때의 도입 통로 내의 압력 상태의 변동이 크고, 밸브체가 헌팅하기 쉬운 상태로 되어 있다. 그러나, 본 발명에서는, 영구 자석을 채용하고 있음으로써, 밸브체가 영구 자석으로부터 떨어짐에 따라, 상기 연통하는 위치측으로부터 상기 차단하는 위치측으로 밸브체를 끌어당기도록 밸브체에 작용하는 자력이 급격히 약해져, 압력 상태가 다소 변동해도 밸브체가 헌팅하는 것 을 억제할 수 있다.
압축기의 운전이 정지되면, 밸브체가 복귀 스프링의 스프링력에 의해 상기 차단하는 위치로 복귀한다. 복귀 스프링의 채용은, 밸브체를 차단하는 위치로 복귀시키는데 있어서 간편한 구성이다.
매우 적합한 예로는, 상기 영구 자석이, 상기 고정 용량형 피스톤식 압축기를 구성하는 하우징에 고정되어 있다.
차단하는 위치에 있는 밸브체가 연통하는 위치를 향하여 이동하려고 할 때에는, 하우징에 부착된 영구 자석의 자력이 밸브체의 이동에 제동을 건다. 하우징은, 영구 자석의 부착 장소로서 매우 적합하다.
매우 적합한 예로는, 상기 밸브체가, 상기 차단하는 위치에 있을 때에는 상기 영구 자석에 접촉한다.
밸브체와 영구 자석을 접촉시키는 구성은, 밸브체를 차단하는 위치로 유지시켜 주는 자석의 작용력을 높이는데 있어서 매우 적합하다.
매우 적합한 예로는, 상기 밸브체와 상기 영구 자석이 면접촉한다.
밸브체와 영구 자석을 면접촉시키는 구성은, 밸브체를 차단하는 위치로 유지시켜 주는 자석의 작용력을 높이는데 있어서 매우 적합하다.
매우 적합한 예로는, 상기 전환 수단이 상기 차단하는 상태에 있을 때에는, 상기 밸브체는, 상기 도입 통로의 입구를 상기 압축기 내의 흡입압 영역으로부터 차단하는 위치에 배치된다.
압축기 내의 흡입압 영역과 도입 통로의 입구와의 연통이 차단되기 때문에, 전환 수단이 상기 차단하는 상태에 있을 때에 압축되는 냉매량이 적어, 기동 쇼크 완화의 효과가 높다.
매우 적합한 예로는, 상기 실린더 보어를 형성하는 실린더 블록에 리어 하우징이 연결되어 있고, 상기 리어 하우징 내에는 흡입실이 형성되어 있고, 상기 밸브체는, 상기 리어 하우징 내에 형성되어 있다.
매우 적합한 예로는, 상기 밸브체가, 상기 회전축의 축선의 방향으로 이동하여 상기 연통하는 위치와 상기 차단하는 위치로 전환 배치되고, 상기 영구 자석은, 상기 밸브체의 이동 방향과 교차하는 상기 리어 하우징의 내벽면 상에 고정되어 있다.
본 발명은, 기동 쇼크 완화의 효과를 높일 수 있다는 우수한 효과를 가져온다.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
이하, 본 발명을 구체화한 제1 실시 형태를 도1∼도5 에 기초하여 설명한다.
도1 에 나타내는 바와 같이, 연결된 한 쌍의 실린더 블록(11, 12)의 한쪽의 실린더 블록(11)에는 프런트(front) 하우징(13)이 연결되어 있고, 다른 한쪽의 실린더 블록(12)에는 리어 하우징(14)이 연결되어 있다. 실린더 블록(11, 12), 프런트 하우징(13) 및 리어 하우징(14)은, 고정 용량형 피스톤식 압축기(10)의 전체 하우징을 구성한다. 프런트 하우징(13)에는 압축기 내의 토출압 영역으로서의 토출 실(131)이 형성되어 있고, 리어 하우징(14)에는 압축기 내의 토출압 영역으로서의 토출실(141) 및 압축기 내의 흡입압 영역으로서의 흡입실(142)이 형성되어 있다. 압축기 내(內)란, 고정 용량형 피스톤식 압축기(10)의 전체 하우징의 내부를 말하며, 압축기 외(外)란, 고정 용량형 피스톤식 압축기(10)의 전체 하우징의 외부를 말한다.
실린더 블록(11)과 프런트 하우징(13)과의 사이에는 밸브 플레이트(15), 밸브 형성 플레이트(16) 및 리테이너(retainer) 형성 플레이트(17)가 개재되어 있다. 실린더 블록(12)과 리어 하우징(14)과의 사이에는 밸브 플레이트(18), 밸브 형성 플레이트(19) 및 리테이너 형성 플레이트(20)가 개재되어 있다. 밸브 플레이트(15, 18)에는 토출 포트(151, 181)가 형성되어 있고, 밸브 형성 플레이트(16, 19)에는 토출 밸브(161, 191)가 형성되어 있다. 토출 밸브(161, 191)는, 토출 포트(151, 181)를 개폐한다. 리테이너 형성 플레이트(17, 20)에는 리테이너(171, 201)가 형성되어 있다. 리테이너(171, 201)는, 토출 밸브(161, 191)의 개도(開度)를 규제한다.
실린더 블록(11, 12)에는 회전축(21)이 회전 가능하게 지지되어 있다. 실린더 블록(11, 12)에는 축공(shaft hole;111, 121)이 관통형성되어 있고, 축공(111, 121)에는 회전축(21)이 통과되고 있다. 회전축(21)의 외주면은, 축공(111, 121)의 내주면에 접해 있어, 회전축(21)은, 축공(111, 121)의 내주면을 통하여 실린더 블록(11, 12)에 의해 직접 지지되어 있다. 축공(111)에 접하는 회전축(21)의 외주면 부분은, 시일(seal) 주면(211)으로 되고 있고, 축공(121)에 접하는 회전축(21)의 외주면 부분은, 시일 주면(212)으로 되어 있다.
회전축(21)에는 캠체로서의 사판(23)이 부착되어 있다. 사판(23)은, 실린더 블록(11, 12)간의 사판실(24)에 수용되어 있다. 프런트 하우징(13)과 회전축(21)과의 사이에는 립시일(lip seal)형의 축시일 부재(22)가 개재되어 있다. 축시일 부재(22)는, 프런트 하우징(13)과 회전축(21)과의 사이로부터의 가스 누설을 방지한다. 프런트 하우징(13)으로부터 외부로 돌출하는 회전축(21)의 돌출 단부는, 전자 클러치(25)를 통하여 외부 구동원인 차량 엔진(26)에 접속되어 있다. 회전축(21)은, 전자 클러치(25)를 통하여 차량 엔진(26)으로부터 회전 구동력을 얻는다.
도2(a) 에 나타내는 바와 같이, 실린더 블록(11)에는 복수의 실린더 보어(27)가 회전축(21)의 주위로 배열되도록 형성되어 있다. 도2(b) 에 나타내는 바와 같이, 실린더 블록(12)에는 복수의 실린더 보어(28)가 회전축(21)의 주위로 배열되도록 형성되어 있다. 전후(프런트 하우징(13)측을 전측, 리어 하우징(14)을 후측으로 하고 있음)로 쌍이 되는 실린더 보어(27, 28)에는 양두(double headed) 피스톤(29)이 수용되어 있다.
도1 에 나타내는 바와 같이, 회전축(21)과 일체적으로 회전하는 사판(23)의 회전 운동은 슈(30)를 통하여 양두 피스톤(29)에 전해져, 양두 피스톤(29)이 실린더 보어(27, 28) 내를 전후로 왕복 운동한다. 양두 피스톤(29)은, 실린더 보어(27, 28) 내에 압축실(271, 281)을 구획한다.
회전축(21) 내에는 축내 통로(31)가 회전축(21)의 회전축선(210)을 따라 형 성되어 있다. 축내 통로(31)의 입구(311)는, 실린더 블록(12) 내의 회전축(21)의 단면(端面;213)에 있어서 리어 하우징(14) 내의 흡입실(142)로 개구되어 있다. 축공(111) 내의 회전축(21)에는 축내 통로(31)의 출구(312)가 회전축(21)의 시일 주면(211)으로 개구하도록 형성되어 있다. 축공(121) 내의 회전축(21)에는 축내 통로(31)의 출구(313)가 회전축(21)의 시일 주면(212)으로 개구하도록 형성되어 있다.
도2(a) 에 나타내는 바와 같이, 실린더 블록(11)에는 연통로(32)가 실린더 보어(27)와 축공(111)으로 연통하도록 형성되어 있다. 도2(b) 에 나타내는 바와 같이, 실린더 블록(12)에는 연통로(33)가 실린더 보어(28)와 축공(121)으로 연통하도록 형성되어 있다. 회전축(21)의 회전에 따라, 축내 통로(31)의 출구(312, 313)는, 연통로(32, 33)로 간헐적으로 연통한다.
양두 피스톤(29)이 실린더 보어(27)측에서 흡입 행정의 상태(양두 피스톤(29)이 도1 의 좌측으로부터 우측으로 이동하는 행정)에 있을 때에는, 출구(312)와 연통로(32)가 연통한다. 양두 피스톤(29)이 실린더 보어(27)측에서 흡입 행정의 상태에 있을 때에는, 회전축(21)의 축내 통로(31) 내의 냉매가 출구(312) 및 연통로(32)를 경유하여 실린더 보어(27)의 압축실(271)로 흡입된다.
양두 피스톤(29)이 실린더 보어(27)측에서 토출 행정의 상태(양두 피스톤(29)이 도1 의 우측으로부터 좌측으로 이동하는 행정)에 있을 때에는, 출구(312)와 연통로(32)와의 연통이 차단된다. 양두 피스톤(29)이 실린더 보어(27)측에서 토출 행정의 상태에 있을 때에는, 압축실(271) 내의 냉매가 토출 포트(151)로부터 토출 밸브(161)를 밀어내어 토출실(131)로 토출된다. 토출실(131)로 토출된 냉매는, 통로(341)를 통하여 외부 냉매 회로(34)로 유출한다.
양두 피스톤(29)이 실린더 보어(28)측에서 흡입 행정의 상태(양두 피스톤(29)이 도1 의 우측으로부터 좌측으로 이동하는 행정)에 있을 때에는, 출구(313)와 연통로(33)가 연통한다. 양두 피스톤(29)이 실린더 보어(28)측에서 흡입 행정의 상태에 있을 때에는, 회전축(21)의 축내 통로(31) 내의 냉매가 출구(313) 및 연통로(33)를 경유하여 실린더 보어(28)의 압축실(281)로 흡입된다.
양두 피스톤(29)이 실린더 보어(28)측에서 토출 행정의 상태(양두 피스톤(29)이 도1 의 좌측으로부터 우측으로 이동하는 행정)에 있을 때에는, 출구(313)와 연통로(33)와의 연통이 차단된다. 양두 피스톤(29)이 실린더 보어(28)측에서 토출 행정의 상태에 있을 때에는, 압축실(281) 내의 냉매가 토출 포트(181)로부터 토출 밸브(191)를 밀어내어 토출실(141)로 토출된다. 토출실(141)로 토출된 냉매는, 통로(342)를 통하여 외부 냉매 회로(34)로 유출한다.
외부 냉매 회로(34) 상에는, 냉매로부터 열을 빼앗기 위한 열교환기(37), 팽창 밸브(38) 및, 주위의 열을 냉매로 옮기기 위한 열교환기(39)가 개재되어 있다. 팽창 밸브(38)는, 열교환기(39)의 출구측의 가스 온도의 변동에 따라 냉매 유량을 제어한다. 외부 냉매 회로(34)로 유출한 냉매는, 흡입실(142)로 환류한다.
회전축(21)의 시일 주면(211)의 부분은, 회전축(21)에 일체 형성된 제1 로터리 밸브(35)가 되고, 회전축(21)의 시일 주면(212)의 부분은, 회전축(21)에 일체 형성된 제2 로터리 밸브(36)가 된다. 즉, 회전축(21)은, 로터리 밸브이다. 회전 축선(210)은, 로터리 밸브의 회전축선이며, 회전축(21)의 단면(213)(즉 로터리 밸브의 단면)은, 로터리 밸브의 회전축선(210)과 교차한다. 축내 통로(31) 및 출구(312, 313)는, 로터리 밸브의 도입 통로를 구성하고, 축공(111)은, 제1 로터리 밸브(35)를 수용하는 밸브 수용실이며, 축공(121)은, 제2 로터리 밸브(36)를 수용하는 밸브 수용실이다.
도3 및 도4 에 나타내는 바와 같이, 흡입실(142)을 형성하는 리어 하우징(14)의 단벽에는 대좌(臺座;40)가 일체 형성되어 있고, 대좌(40)의 내벽면(401)에는 원통(41)이 일체로 형성되어 있다. 회전축(21)의 회전축선(210)은, 내벽면(401)에 대하여 수직으로 교차한다.
원통(41)의 통내(411)에는 자성체로 이루어지는 스풀 형상의 밸브체(42)가 슬라이드 가능하게 끼워 넣어져 있다. 밸브체(42)는, 원판 형상의 피스톤부(43)와 원통부(44)를 구비하고, 원통부(44)에는 도입구(441)가 원통부(44)의 외주면으로 개구하고, 그리고 원통부(44)의 통내(442)로 연통하도록 형성되어 있다. 통내(442)는, 밸브체(42)의 내부 통로이다. 피스톤부(43)는, 원통(41)의 통내(411)에 압력실(412)을 구획한다. 압력실(412)은, 원통(41)에 형성된 연통구(communication port;413)를 통하여 흡입실(142)로 연통하고 있다.
리어 하우징(14)측의 실린더 블록(12)의 단면에는 원통 형상의 가이드통(45)이 원통(41)에 대향하도록 일체로 형성되어 있다. 가이드통(45)의 통내(451)는, 축내 통로(31)(도입 통로)의 입구(311)에 연통하고 있다. 가이드통(45)의 선단과 원통(41)의 선단과는 떨어져 있어, 밸브체(42)의 원통부(44)는, 가이드통(45)에 슬 라이드 가능하게 끼워 맞춰져 있다. 가이드통(45)의 내주면에는 서클립(circlip;46)이 부착되어 있고, 서클립(46)과 피스톤부(43)와의 사이에는 복귀 스프링(47)이 개재되어 있다. 복귀 스프링(47)은, 대좌(40)에 가까워지도록 밸브체(42)를 탄성 지지한다. 밸브체(42)가 대좌(40)에 가까워지면, 압력실(412)의 용적이 감소한다.
원통(41)의 통내(411)에 있어서 대좌(40)의 내벽면(401)에는 영구 자석(48)이 고정되어 있다. 영구 자석(48)은, 통내(411)의 내벽면(401)로부터 돌출하고 있어, 밸브체(42)의 피스톤부(43)가 영구 자석(48)에 면접촉 가능하다.
도4 에 나타내는 상태에서는, 도입구(441)의 전체가 흡입실(142) 내에 노출하는 위치에 있어, 축내 통로(31)가 가이드통(45)의 통내(451), 원통부(44)의 통내(442) 및 도입구(441)를 통하여 흡입실(142)로 연통하고 있다. 이 상태에서는 밸브체(42)가 영구 자석(48)으로부터 떨어져 있고, 도4 는, 밸브체(42)가 축내 통로(31)와 흡입실(142)을 연통하는 위치에 있는 상태를 나타낸다. 도3 에 나타낸 상태에서는, 도입구(441)의 전체가 통내(411)에 들어가 있는 위치에 있어, 축내 통로(31)와 흡입실(142)과의 연통이 차단되어 있다. 이 상태에서는, 밸브체(42)가 영구 자석(48)에 면접촉하고 있고, 도3 은, 밸브체(42)가 축내 통로(31)와 흡입실(142)을 차단하는 위치에 있는 상태를 나타낸다.
도1 에 나타낸 바와 같이, 전자 클러치(25)는, 제어 컴퓨터(C)의 여소자(magnetization and demagnetization) 제어를 받는다. 제어 컴퓨터(C)에는 공조 장치 작동 스위치(49), 실온 설정기(50) 및 실온 검출기(51)가 신호 접속되어 있 다. 공조 장치 작동 스위치(49)가 ON 상태에 있을 경우, 제어 컴퓨터(C)는, 실온 설정기(50)에 의해 설정된 목표 실온과, 실온 검출기(51)에 의해 검출된 검출 실온과의 온도차에 기초하여, 전자 클러치(25)에 대한 전류 공급(여소자)을 제어한다.
검출 온도가 목표 온도보다도 낮은 경우, 또는, 검출 온도가 목표 온도보다도 높고, 그리고 검출 온도와 목표 온도와의 온도차가 허용차(許容差) 이하인 경우, 제어 컴퓨터(C)는, 전자 클러치(25)에 대한 전류 공급을 정지한다. 이 때에는, 전자 클러치(25)는 차단 상태가 되어, 차량 엔진(26)의 회전 구동력이 회전축(21)에 전달되는 일은 없다. 검출 온도가 목표 온도보다도 높고, 그리고 검출 온도와 목표 온도와의 온도차가 허용차를 초과하는 경우, 제어 컴퓨터(C)는, 전자 클러치(25)에 대한 전류 공급을 행한다. 이 때에는, 전자 클러치(25)는 연결 상태가 되어, 차량 엔진(26)의 회전 구동력이 회전축(21)에 전달된다.
고정 용량형 피스톤식 압축기(10)는, 운전 정지 상태(전자 클러치(25)가 차단되어 있는 상태)에 있다고 하자, 이 상태에서는, 압축기 내의 압력이 밸런스가 잡혀 있고, 밸브체(42)는, 복귀 스프링(47)의 스프링력에 의해 도3 에 나타내는 차단하는 위치에 있다. 고정 용량형 피스톤식 압축기(10)의 운전이 개시되면, 축내 통로(31) 내(內)의 냉매 및 통내(451, 442) 내의 냉매는, 압축실(271)(도1 참조) 및 압축실(281)로 흡입되기 때문에, 이 흡입 작용에 의해, 축내 통로(31) 내 및 통내(451, 442)의 압력은 낮아진다. 즉, 축내 통로(31) 내 및 통내(451, 442)의 압력은, 흡입실(142) 내의 압력보다도 낮아진다. 흡입실(142)의 압력은, 압력실(412)에 파급하고 있어, 압력실(412) 내의 압력은, 흡입실(142) 내의 압력에 상 당하다. 압력실(412) 내의 압력은, 밸브체(42)를 통하여 통내(451, 442)의 압력과 복귀 스프링(47)의 스프링력에 대항하고 있다.
복귀 스프링(47)의 스프링력과 영구 자석(48)의 자력과의 합은, 고정 용량형 피스톤식 압축기(10)를 운전했을 때에 압력실(412) 내의 압력과 통내(451, 442)의 압력과의 사이에 생기는 차압에 굴복하도록 설정되어 있다. 따라서, 고정 용량형 피스톤식 압축기(10)의 운전을 개시했을 때에 압력실(412) 내의 압력과 통내(451, 442)의 압력과의 사이에 생기는 차압은, 복귀 스프링(47)의 스프링력과, 밸브체(42)와 영구 자석(48)이 접촉하고 있을 때의 자력에 의한 흡착력과의 합을 극복한다. 이에 따라, 밸브체(42)는, 도3 에 나타낸 차단하는 위치로부터 도4 에 나타낸 연통하는 위치로 이동한다. 밸브체(42)가 연통하는 위치에 있으면, 흡입실(142) 내의 냉매가 도입구(441), 통내(442), 통내(451), 축내 통로(31) 및 연통로(32, 33)를 경유하여 압축실(271, 281)로 유입한다.
고정 용량형 피스톤식 압축기(10)의 운전이 정지되면, 축내 통로(31) 내의 냉매 및 통내(451, 442) 내의 냉매가 압축실(271)(도1 참조) 및 압축실(281)로 흡입되지 않게 되어, 축내 통로(31) 내 및 통내(451, 442)의 압력이 높아진다. 그 때문에, 축내 통로(31) 내 및 통내(451, 442)의 압력과, 압력실(412) 내의 압력이 균형이 잡혀, 밸브체(42)는, 복귀 스프링(47)의 스프링력에 의해 도4 에 나타낸 연통하는 위치로부터 도3 에 나타낸 차단하는 위치로 이동한다.
밸브체(42)는, 고정 용량형 피스톤식 압축기(10)의 운전 상태와 운전 정지 상태에 대응한 도입 통로(축내 통로(31)) 내의 압력의 고저(高低)에 따라, 압축기 내의 흡입실(142)(흡입압 영역)과 상기 도입 통로의 출구(312, 313)를 연통하는 위치와 차단하는 위치로 전환 배치된다. 밸브체(42), 복귀 스프링(47) 및 영구 자석(48)은, 압축기 내의 흡입실(142)(흡입압 영역)과 상기 도입 통로의 출구(312, 313)를 연통하는 상태와 차단하는 상태로 전환되는 전환 수단(52)을 구성한다.
도3 의 상태에서는, 전환 수단(52)은, 도입 통로의 출구(312)(도1 참조) 및 출구(313)와, 흡입실(142)을 차단하는 상태에 있고, 도4 의 상태에서는, 전환 수단(52)은, 도입 통로의 출구(312)(도1 참조) 및 출구(313)와, 흡입실(142)을 연통하는 상태에 있다.
도5(a) 의 그래프에 있어서의 파형(E1)은, 고정 용량형 피스톤식 압축기(10)의 운전이 개시되었을 때의 고정 용량형 피스톤식 압축기(10)에 있어서의 토크 변화를 나타내는 일 예이며, 도5(b) 의 그래프에 있어서의 선(D1)은, 밸브체(42)의 위치 변화를 나타내는 일 예이다. 도5(a) 의 그래프에 있어서의 횡축은, 시간을 나타내고, 종축은, 토크를 나타낸다. 시간(To)은, 전자 클러치(25)가 소자 상태로부터 여자 상태로 전환된 시점을 나타낸다. 시간(T1)은, 도입구(441)가 흡입실(142)로 노출을 개시하는 시점, 즉 흡입실(142)과 통내(442)와의 연통 개시 시점을 나타낸다. 도5(b) 의 그래프에 있어서의 횡축은, 시간을 나타내고, 종축은, 밸브체(42)의 위치를 나타낸다. 위치(L1)는, 차단하는 위치(도3 에 나타내는 밸브체(42)의 위치)를 나타내고, 위치(L2)는, 연통하는 위치(도4 에 나타내는 밸브체(42)의 위치)를 나타낸다. 차이(T1-To)는, 전자 클러치(25)가 소자 상태로부터 여자 상태로 전환된 시점(To)으로부터, 도입구(441)가 흡입실(142)로 연통 개시하 기까지 걸리는 경과 시간을 나타낸다.
도5(c) 의 그래프에 있어서의 파형(E2)은, 영구 자석(48)을 구비하고 있지 않은 고정 용량형 피스톤식 압축기의 운전이 개시되었을 때의 고정 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 토크 변화를 나타내는 일 예이며, 도5(d) 의 그래프에 있어서의 선(D2)은, 밸브체(42)의 위치 변화를 나타내는 일 예이다. 도5(c) 의 그래프에 있어서의 횡축은, 시간을 나타내고, 종축은, 토크를 나타낸다. 시간(To)은, 전자 클러치(25)가 소자 상태로부터 여자 상태로 전환된 시점을 나타낸다. 시간(T2)은, 도입구(441)가 흡입실(142)로 노출을 개시하는 시점, 즉 흡입실(142)과 통내(442)와의 연통 개시 시점을 나타낸다. 도5(d) 의 그래프에 있어서의 횡축은, 시간을 나타내고, 종축은, 밸브체(42)의 위치를 나타낸다. 차이(T2-To)는, 전자 클러치(25)가 소자 상태로부터 여자 상태로 전환된 시점(To)로부터, 도입구(441)가 흡입실(142)로 연통 개시하기까지 걸리는 경과 시간을 나타낸다.
제1 실시 형태에서는 이하의 효과가 얻어진다.
(1) 도5(a), (c) 의 그래프에서 밝혀지는 바와 같이, 경과 시간(T1-To)은, 경과 시간(T2-To)보다도 길다. 경과 시간(T1-To)이 길어지면, 고정 용량형 피스톤식 압축기(10)에 있어서의 단시간에서의 급격한 토크 변동이 완화된다.
경과 시간(T1-To)과 경과 시간(T2-To)과의 차이는, 영구 자석(48)의 유무의 차이에 의한 것이며, 고정 용량형 피스톤식 압축기(10)를 운전 개시했을 때에 차단하는 위치에 있는 밸브체(42)는, 영구 자석(48)의 자력에 의해, 차단하는 위치로부터 연통하는 위치로 향하여 이동 개시하는 것을 늦출 수 있다. 그 때문에, 경과 시간(T1-To)은, 경과 시간(T2-To)보다도 길어진다. 그 결과, 고정 용량형 피스톤식 압축기(10)의 운전이 개시될 때에는, 기동 쇼크가 완화된다.
게다가, 고정 용량형 피스톤식 압축기(10) 내의 흡입실(142)과 도입구(441)와의 연통이 차단되어 있는(즉, 밸브체(42)가 차단하는 위치에 있는 상태) 동안에 압축되는 냉매량이 적어, 토크의 변동 억제의 효과, 즉 기동 쇼크 완화의 효과가 높다.
(2) 밸브체(42)는, 복귀 스프링(47)의 스프링력 이외에도 영구 자석(48)의 자력에 의해 연통하는 위치측으로부터 차단하는 위치측으로 향하여 탄성 지지되고, 밸브체(42)가 차단하는 위치에 있을 때에는, 밸브체(42)에 작용하는 영구 자석(48)의 자력은 최대이다. 그 때문에, 밸브체(42)를 차단하는 위치로 유지하기 위한 복귀 스프링(47)의 스프링력은, 영구 자석(48)이 없는 경우에 비하여, 작게 할 수 있다.
흡입실(142)과 도입구(441)와의 연통이 개시되었을 때에는, 도입 통로 내의 압력의 변동이 크고, 밸브체(42)가 헌팅하기 쉬운 상태로 되어 있다. 밸브체(42)가 차단하는 위치(영구 자석(48)에 흡착하고 있는 위치)로부터 떨어지면, 차단하는 위치측으로 밸브체(42)를 끌어당기도록 밸브체(42)로 작용하는 영구 자석(48)의 자력이 급격히 약해진다. 그 때문에, 밸브체(42)가 영구 자석(48)으로부터 떨어진 후에는, 밸브체(42)의 이동 속도가, 영구 자석(48)이 없는 경우에 비하여, 커진다. 따라서, 도입 통로 내의 압력 상태의 변동이 커도, 밸브체(42)가 헌팅하는 것을 억제할 수 있다.
(3) 고정 용량형 피스톤식 압축기(10)의 운전이 정지되면, 밸브체(42)가 복귀 스프링(47)의 스프링력에 의해 상기 차단하는 위치로 복귀한다. 복귀 스프링(47)의 채용은, 밸브체(42)를 차단하는 위치로 복귀시키는데 있어서 간편한 구성이다.
(4) 밸브체(42)는, 회전축(21)의 회전축선(210)의 방향으로 이동한다. 밸브체(42)의 이동 방향(회전축선(210)의 방향)과 교차하는 리어 하우징(14)의 내벽면(401)은, 영구 자석(48)의 부착 장소로서 매우 적합하다.
(5) 밸브체(42)가 차단하는 위치에 있을 때에는, 밸브체(42)와 영구 자석(48)은 접촉한다. 밸브체(42)와 영구 자석(48)을 접촉시키는 구성은, 밸브체(42)를 차단하는 위치로 유지시켜 주는 영구 자석(48)의 작용력을 높이는데 있어서 매우 적합하다.
(6) 차단하는 위치에 있는 밸브체(42)는, 영구 자석(48)과 면접촉한 상태로 차단하는 위치로 유지되어진다. 밸브체(42)와 영구 자석(48)을 면접촉시키는 구성은, 밸브체(42)를 차단하는 위치로 유지시켜 주는 영구 자석(48)의 작용력을 높이는데 있어서 매우 적합하다.
(7) 밸브체(42)의 통내(442)의 입구인 도입구(441)는, 밸브체(42)가 차단하는 위치에 있을 때에는, 통내(411)에 들어가서 차폐되고, 밸브체(42)가 연통하는 위치에 있을 때에는, 통내(411) 외에 있어서 흡입실(142) 내로 노출한다. 도입구(441)가 통내(411)에 대하여 출입하는 구성은, 도입구(441)를 크게 하여 도입 통로의 충분한 통로 단면적을 확보하는데 있어서 매우 적합하다.
다음으로, 도6(a), (b) 의 제2 실시 형태를 설명한다. 제1 실시 형태와 동일한 구성부에는 동일 부호가 사용되고 있다.
리어 하우징(14)에는 연락실(communication chamber;53) 및 밸브공(541)이 형성되어 있고, 연락실(53) 내에는 자성체로 이루어지는 판 형상의 개폐 플레이트(55)가 밸브공(541)을 개폐 가능하게 수용되어 있다. 밸브공(541)은, 연락실(53)과 흡입실(142)을 나누는 격벽(54)에 관통형성되어 있다. 축내 통로(31)의 입구(311)는, 실린더 블록(12) 내의 회전축(21)의 단면(213)에 있어서 리어 하우징(14) 내의 연락실(53)로 개구하고 있다.
통내(411)에는 피스톤(56)이 끼워 넣어져 있고, 피스톤(56)에는 전달 로드(57)가 일체로 형성되어 있다. 전달 로드(57)의 선단에는 개폐 플레이트(55)가 부착되어 있다. 밸브공(541)에는 링 형상의 영구 자석(58)이 끼워 맞춰 고정되어 있다. 연락실(53)측의 영구 자석(58)의 면에는 평면의 밸브시트면(581)이 형성되어 있어, 개폐 플레이트(55)는, 밸브시트면(581)에 접촉 및 분리한다. 밸브시트면(581)에 접하는 개폐 플레이트(55)의 시일면(551)은, 평면으로 형성되어 있다. 즉, 개폐 플레이트(55)가 밸브공(541)을 닫았을 때에는, 개폐 플레이트(55)의 시일면(551)은, 밸브시트면(581)에 면접촉하고 있다. 피스톤(56), 전달 로드(57) 및 개폐 플레이트(55)는, 밸브공(541)을 개폐하는 밸브체(59)를 구성하고, 밸브체(59)는, 통내(411)에 압력실(412)을 구획한다.
피스톤(56)과 격벽(54)과의 사이에는 복귀 스프링(60)이 개재되어 있다. 복귀 스프링(60)은, 피스톤(56)을 통내(411)로 밀어 넣는 방향으로 탄성 지지한다. 도6(b) 에서는 밸브체(59)가 밸브공(541)을 열어 연락실(53)과 흡입실(142)을 연통하는 위치에 있고, 도6(a) 에서는 밸브체(59)가 밸브공(541)을 닫아 연락실(53)과 흡입실(142)과의 연통을 차단하는 위치에 있다. 복귀 스프링(60)은, 밸브체(59)를 상기 연통하는 위치로부터 상기 차단하는 위치를 향하여 탄성 지지하고 있다.
회전축(21)의 단면(213)에 대향하는 개폐 플레이트(55)의 배면에는 복수의 스토퍼(stopper;552)가 돌출형성되어 있다. 스토퍼(552)는, 실린더 블록(12)의 단면(122)에 돌출형성된 통부(123)의 선단에 접촉 및 분리 가능하다. 밸브체(59)가 도6(b) 에 나타내는 연통하는 위치에 배치되어 있는 상태에서는, 스토퍼(552)가 통부(123)의 선단에 맞닿아 있고, 밸브체(59)가 도6(a) 에 나타내는 차단하는 위치에 배치되어 있는 상태에서는, 스토퍼(552)가 통부(123)의 선단으로부터 떨어져 있다.
고정 용량형 피스톤식 압축기(10)가 운전 정지 상태에 있을 때에는, 밸브체(59)가 복귀 스프링(60)의 스프링력에 의해 도6(a) 에 나타내는 차단하는 위치에 배치되어, 흡입실(142) 내의 냉매가 연락실(53)로 유입 불가능하다. 고정 용량형 피스톤식 압축기(10)의 운전이 개시되면, 축내 통로(31) 내의 냉매 및 연락실(53) 내의 냉매는, 압축실(271)(도1 참조) 및 압축실(281)로 흡입되기 때문에, 이 흡입 작용에 의해, 축내 통로(31) 내 및 연락실(53) 내의 압력은 낮아진다. 즉, 축내 통로(31) 내 및 연락실(53) 내의 압력은, 흡입실(142) 내의 압력보다도 낮아진다. 그 때문에, 밸브체(59)가 도6(b) 에 나타내는 연통하는 위치에 배치되고, 흡입실(142) 내의 냉매가 밸브공(541), 연락실(53) 및 축내 통로(31)를 경유하여 압축실(271)(도1 참조) 및 압축실(281)로 유입한다.
밸브체(59), 복귀 스프링(60) 및 영구 자석(58)은, 압축기 내의 흡입실(142)(흡입압 영역)과 도입 통로의 출구(312)(도1 참조) 및 출구(313)를 연통하는 상태와 차단하는 상태로 전환되는 전환 수단(52A)을 구성한다.
밸브체(59)가 차단하는 위치에 있을 때에는, 자성체의 개폐 플레이트(55)가 영구 자석(58)에 흡착되어 있다. 그 때문에, 고정 용량형 피스톤식 압축기(10)의 운전 개시시의 기동 쇼크의 완화 효과는 높다. 또한, 판 형상의 개폐 플레이트(55)를 수용하는 연락실(53)의 용적을 작게 할 수 있기 때문에, 제1 실시 형태의 경우와 동일하게 기동 쇼크의 완화 효과가 높다.
다음으로, 도7(a), (b) 의 제3 실시 형태를 설명한다. 제1 실시 형태와 동일한 구성부에는 동일 부호가 사용되고 있다.
원통(41)에는 피스톤(61)이 슬라이드 가능하게 끼워 넣어져 있고, 피스톤(61)은, 통내(411)에 압력실(412)을 구획한다. 피스톤(61)은, 대좌(40)의 내벽면(401) 상에 고정된 영구 자석(48)과는 접촉하지 않도록 형성되어 있다.
피스톤(61)에는 전달 로드(62)가 연결되어 있다. 전달 로드(62)는, 축내 통로(31A) 내에 들어가 있다. 축내 통로(31A)는, 소경(小徑) 통로(314)와, 소경 통로(314)보다도 대경(大徑)의 대경 통로(315)를 구비하고 있다. 소경 통로(314) 내의 전달 로드(62)의 선단에는 원판(63)이 부착되어 있고, 대경 통로(315) 내의 전달 로드(62)에는 원통 형상의 원주면체(64)가 부착되어 있다.
원판(63)은, 회전축(21)의 회전축선(210)의 방향으로 슬라이드 가능하게 소경 통로(314)에 끼워 넣어져 있고, 원통 형상의 원주면체(64)는, 회전축(21)의 회 전축선(210)의 방향으로 슬라이드 가능, 그리고, 출구(313)를 개폐 가능하게 대경 통로(315)에 끼워 넣어져 있다. 원통 형상의 원주면체(64)의 통내는, 원판(63)과 원주면체(64)와의 사이의 축내 통로(31A)와, 축내 통로(31A)의 입구(311)와 원주면체(64)와의 사이의 축내 통로(31A)를 연통하고 있다.
도7(b) 에 나타낸 바와 같이, 원주면체(64)가 출구(313)를 닫는 위치에 있을 때에는, 원판(63)은, 축내 통로(31A) 내에 있어서 출구(312)보다도 상류측에 있어, 축내 통로(31A)의 냉매가 출구(312)를 통하여 압축실(271)로 유입 불가능하다. 도7(a) 에 나타내는 바와 같이, 원주면체(64)가 출구(313)를 여는 위치에 있을 때에는, 원판(63)은, 축내 통로(31A) 내에 있어서 출구(312)보다도 하류측에 있어, 축내 통로(31A)의 냉매가 출구(312)를 통하여 압축실(271)로 유입 가능하다.
소경 통로(314)와 대경 통로(315)와의 사이의 단차(316)와 원주면체(64)와의 사이에는 복귀 스프링(65)이 개재되어 있다. 복귀 스프링(65)은, 피스톤(61)을 통내(411)에 밀어 넣듯이 원판(63), 원주면체(64), 전달 로드(62) 및 피스톤(61)의 전체를 압력실(412)을 향하여 탄성 지지하고 있다.
고정 용량형 피스톤식 압축기(10)가 운전 정지 상태에 있을 때에는, 원판(63) 및 원주면체(64)는, 복귀 스프링(65)의 스프링력에 의해 도7(b) 에 나타내는 차단하는 위치에 유지된다. 이 상태에서는, 피스톤(61)은, 영구 자석(48)으로부터 근소하게 떨어져 있다.
고정 용량형 피스톤식 압축기(10)의 운전이 개시되면, 원판(63)과 축내 통로(31A)의 말단(末端)과의 사이의 공간(317)(축내 통로(31A)의 일부) 내의 냉매가 압축실(271)에 흡입되어 공간(317) 내의 압력이 저하한다. 그 때문에, 원판(63) 및 원주면체(64)는, 복귀 스프링(65)의 스프링력에 저항하여 도7(b) 에 나타낸 차단하는 위치로부터 도7(a) 에 나타내는 연통하는 위치로 배치된다. 고정 용량형 피스톤식 압축기(10)의 운전이 정지되면, 원판(63) 및 원주면체(64)는, 복귀 스프링(65)의 스프링력에 의해 도7(b) 에 나타내는 차단하는 위치로 복귀한다. 원판(63), 원주면체(64), 전달 로드(62) 및 피스톤(61)은, 통내(411)에 압력실(412)을 구획하는 밸브체를 구성한다.
당해 밸브체는, 고정 용량형 피스톤식 압축기(10)의 운전 상태와 운전 정지 상태에 대응한 공간(317)[도입 통로(축내 통로(31A)의 일부] 내의 압력의 고저에 따라, 압축기 내의 흡입실(142)(흡입압 영역)과 상기 도입 통로의 출구(312, 313)를 연통하는 위치와 차단하는 위치로 전환 배치된다. 당해 밸브체, 복귀 스프링(65) 및 영구 자석(48)은, 압축기 내의 흡입실(142)(흡입압 영역)과 도입 통로의 출구(312, 313)를 연통하는 상태와 차단하는 상태로 전환되는 전환 수단(52B)을 구성한다.
제3 실시 형태에서는 제1 실시 형태와 동일한 효과가 얻어진다. 또한, 제3 실시 형태에서는, 원판(63) 및 원주면체(64)가 차단하는 위치에 있을 때에 압축실(271, 281)로 흡입 가능한 냉매는, 공간(317) 내, 출구(312, 313) 내 및 연통로(32, 33) 내의 냉매만이기 때문에, 기동 쇼크의 완화 효과는, 제1, 2 실시 형태의 경우보다도 높다.
다음으로, 도8(a), (b) 의 제4 실시 형태를 설명한다. 제1 실시 형태와 동 일 구성부에는 동일 부호가 사용되고 있다.
밸브체(42)의 피스톤부(43)에는 영구 자석(66)이 부착되어 있고, 대좌(40)에는 자성체로 이루어지는 접합판(67)이 부착되어 있다.
고정 용량형 피스톤식 압축기(10)가 운전 정지 상태에 있을 때에는, 밸브체(42)가 복귀 스프링(47)의 스프링력에 의해 도8(a) 에 나타낸 차단하는 위치로 유지된다. 이 상태에서는, 영구 자석(66)이 자력에 의해 접합판(67)에 흡착하고 있다.
고정 용량형 피스톤식 압축기(10)의 운전이 개시되면, 밸브체(42)가 복귀 스프링(47)의 스프링력과 영구 자석(66)의 자력에 의한 흡인력에 저항하여 도8(a) 에 나타낸 차단하는 위치로부터 도8(b) 에 나타낸 연통하는 위치로 배치된다. 원판(63), 원주면체(64), 전달 로드(62) 및 밸브체(42)는, 통내(411)에 압력실(412)을 구획하는 밸브체를 구성한다. 밸브체(42), 복귀 스프링(47), 영구 자석(66) 및 접합판(67)은, 압축기 내의 흡입실(142)(흡입압 영역)과 도입 통로의 출구(312, 313)를 연통하는 상태와 차단하는 상태로 전환되는 전환 수단(52C)을 구성한다.
제4 실시 형태에서는 제3 실시 형태와 동일한 효과가 얻어진다.
다음으로, 도9 의 제5 실시 형태를 설명한다. 제1 실시 형태와 동일한 구성부에는 동일 부호가 사용되고 있다.
고정 용량형 피스톤식 압축기(10A)의 전체 하우징은, 실린더 블록(12)과 프런트 하우징(13)과 리어 하우징(14)으로 구성되어 있고, 실린더 블록(12)과 프런트 하우징(13)과의 사이의 사판실(24)에 사판(23)이 수용되어 있다. 사판(23)에 연계 된 편두(single headed) 피스톤(68)은, 사판(23)의 회전에 따라 실린더 보어(28) 내를 왕복 운동한다. 회전축(21)에는 로터리 밸브(36)가 실린더 블록(12)에 대응하여 형성되어 있고, 리어 하우징(14)에는 밸브체(42) 및 영구 자석(48)이 형성되어 있다.
제5 실시 형태에서는 제1 실시 형태와 동일한 효과가 얻어진다.
본 발명에서는 이하와 같은 실시 형태도 가능하다.
○ 제1 로터리 밸브(35) 및 제2 로터리 밸브(36)를 회전축(21)과는 별체(別體)로 형성해도 좋다.
○ 제1 실시 형태에 있어서, 원통(41)의 내주면에 링 형상의 영구 자석을 끼워 맞춰도 좋다.
○ 제1 실시 형태에 있어서, 밸브체(42)의 피스톤부(43)만을 자성체에 의해 형성해도 좋다.
상기한 실시 형태에서 파악할 수 있는 기술 사상에 대하여 이하에 기재한다.
[1] 상기 도입 통로는, 상기 로터리 밸브의 단면(端面)에 입구를 가짐과 함께, 상기 로터리 밸브의 주면에 출구를 갖고, 상기 도입 통로는, 상기 회전축의 내부에 상기 회전축의 회전축선의 방향으로 연장되는 축내 통로를 갖고, 상기 도입 통로의 출구는, 상기 회전축의 주면을 관통하여 상기 축내 통로에 연통하고 있고, 상기 밸브체는, 상기 도입 통로의 입구로부터 상기 도입 통로 내를 상기 회전축선의 방향으로 슬라이드 가능하게 상기 축내 통로 내에 끼워 넣어져 있고, 상기 밸브체는, 상기 축내 통로 내를 상기 회전축선의 방향으로 이동되어 상기 연통하는 위 치와 상기 차단하는 위치로 전환 배치되고, 상기 차단하는 위치는, 상기 밸브체가 상기 축내 통로로부터 상기 도입 통로의 출구를 차단하는 위치인 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 고정 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조.
도1 은 제1 실시 형태를 나타내는 압축기 전체의 측단면도이다.
도2(a) 는 도1 의 A-A선 단면도이며, 도2(b) 는 도1 의 B-B선 단면도이다.
도3 은 부분 확대 측단면도이다.
도4 는 부분 확대 측단면도이다.
도5(a) 는 영구 자석을 구비한 고정 용량형 피스톤식 압축기의 토크 변화를 나타내는 그래프이며, 도5(b) 는 영구 자석을 구비한 고정 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 밸브체의 위치 변화를 나타내는 그래프이며, 도5(c) 는 영구 자석을 구비하고 있지 않은 고정 용량형 피스톤식 압축기의 토크 변화를 나타내는 그래프이며, 도5(d) 는 영구 자석을 구비하고 있지 않은 고정 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 밸브체의 위치 변화를 나타내는 그래프이다.
도6(a), (b) 는 제2 실시 형태를 나타내는 부분 확대 측단면도이다.
도7(a), (b) 는 제3 실시 형태를 나타내는 부분 확대 측단면도이다.
도8(a), (b) 는 제4 실시 형태를 나타내는 부분 측단면도이다.
도9 는 제5 실시 형태를 나타내는 압축기 전체의 측단면도이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
10, 10A : 고정 용량형 피스톤식 압축기
11, 12 : 실린더 블록
111, 121 : 밸브 수용실로서의 축공
131, 141 : 토출압 영역으로서의 토출실
14 : 리어 하우징
142 : 압축기 내의 흡입압 영역으로서의 흡입실
21 : 회전축
210 : 회전축선
211, 212 : 시일 주면(周面)
213 : 단면(端面)
23 : 캠체로서의 사판
25 : 전자 클러치
26 : 외부 구동원으로서의 차량 엔진
27, 28 : 실린더 보어
271, 281 : 압축실
29 : 양두(double headed) 피스톤
31, 31A : 도입 통로를 구성하는 축내 통로
311 : 입구
312, 313 : 출구
35 : 제1 로터리 밸브
36 : 제2 로터리 밸브
401 : 내벽면
42, 59 : 밸브체
47, 60, 65 : 복귀 스프링
48, 58, 66 : 영구 자석
52, 52B, 52C : 전환 수단
68 : 편두(single headed) 피스톤

Claims (7)

  1. 회전축의 주위로 배열된 복수의 실린더 보어 내에 피스톤이 수용되어 있고, 상기 피스톤이 상기 회전축과 일체화된 캠체(cam body)를 통하여 상기 회전축의 회전에 연동되어 있고, 상기 피스톤에 의해 상기 실린더 보어 내에 구획(define)되는 압축실에 흡입압 영역으로부터 냉매를 도입하기 위한 도입 통로를 갖는 로터리 밸브를 구비하고, 상기 로터리 밸브는, 상기 회전축과 일체적으로 회전하고, 상기 회전축은, 클러치를 통하여 외부 구동원에 연결되는 고정 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조에 있어서,
    압축기 내의 흡입압 영역과 상기 도입 통로의 출구를 연통하는 상태와 차단하는 상태로 전환되는 전환 수단이 형성되어 있고, 상기 전환 수단은, 상기 압축기 내의 흡입압 영역과 상기 도입 통로의 출구를 연통하는 위치와 차단하는 위치로 전환 배치되는 밸브체와, 상기 연통하는 위치로부터 상기 차단하는 위치로 상기 밸브체를 되돌리는 복귀 스프링과, 상기 차단하는 위치에 있는 상기 밸브체를 자력에 의해 상기 연통하는 위치측으로부터 상기 차단하는 위치측으로 끌어당기는 영구 자석을 구비하고 있는 고정 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영구 자석은, 상기 고정 용량형 피스톤식 압축기를 구성하는 하우징에 고정되어 있는 고정 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 밸브체는, 상기 차단하는 위치에 있을 때에는 상기 영구 자석에 접촉하는 고정 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 밸브체와 상기 영구 자석은, 면접촉하는 고정 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전환 수단이 상기 차단하는 상태에 있을 때에는, 상기 밸브체가, 상기 도입 통로의 입구를 상기 압축기 내의 흡입압 영역으로부터 차단하는 위치에 배치되는 고정 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실린더 보어를 형성하는 실린더 블록에 리어 하우징이 연결되어 있고, 상기 리어 하우징 내에는 흡입실이 형성되어 있고, 상기 밸브체는, 상기 리어 하우징 내에 형성되어 있는 고정 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 밸브체는, 상기 회전축의 축선의 방향으로 이동하여 상기 연통하는 위치와 상기 차단하는 위치로 전환 배치되고, 상기 영구 자석은, 상기 밸브체의 이동 방향과 교차하는 상기 리어 하우징의 내벽면 상에 고정되어 있는 고정 용량형 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조.
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