KR20180095056A - 용량 가변형 사판식 압축기 - Google Patents

용량 가변형 사판식 압축기 Download PDF

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KR20180095056A
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아키노부 가나이
겐지 야마모토
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가부시키가이샤 도요다 지도숏키
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Abstract

대용량시의 흡입 압력의 압력 손실을 방지하면서, 소용량시에 있어서의 정숙성도 확보할 수 있도록 한다. 제조 비용의 상승화와 설계 자유도의 저하를 초래하지 않고, 소용량시의 높은 체적 효율을 실현 가능하게 한다. 기동시에 크랭크실 내에 충전될 수 있는 액냉매 등을 신속하게 유출하여, 신속하게 용량을 올릴 수 있도록 한다. 흡입 압력 (Ps) 이 설정 흡입 압력보다 낮고, 또한 크랭크실 압력 (Pc) 이 제 2 급기 통로 (43) 내의 제어 압력 (Pcv) 보다 높으면, 제 1 밸브체 (65) 는 흡입 통로 (51) 의 개도를 축소하고, 제 2 밸브체 (67) 는 추기 통로 (52) 를 연다. 흡입 압력 (Ps) 이 설정 흡입 압력보다 높고, 또한 크랭크실 압력 (Pc) 이 제어 압력 (Pcv) 보다 높으면, 제 1 밸브체 (65) 는 흡입 통로 (51) 의 개도를 확대하고, 제 2 밸브체 (67) 는 추기 통로 (52) 를 연다. 크랭크실 압력 (Pc) 이 제어 압력 (Pcv) 보다 낮으면, 제 1 밸브체 (65) 는 흡입 통로 (51) 의 개도를 축소하고, 제 2 밸브체 (67) 는 추기 통로 (52) 를 닫는다.

Description

용량 가변형 사판식 압축기
본 발명은 용량 가변형 사판식 압축기에 관한 것이다.
종래, 특허문헌 1 의 용량 가변형 사판식 압축기 (이하, 간단히 압축기라고 한다) 가 알려져 있다. 이 압축기는, 하우징, 사판, 복수의 피스톤, 흡입 통로 및 용량 제어 밸브를 구비하고 있다. 하우징은, 흡입실, 복수의 실린더 보어, 크랭크실 및 토출실을 갖고 있다. 사판은, 크랭크실 내에 형성되고, 크랭크실 내의 크랭크실 압력에 의해 경사 각도가 변경된다. 각 피스톤은, 실린더 보어 내에 수용되어 하우징과의 사이에 압축실을 형성한다. 또, 각 피스톤은, 경사 각도에 따른 스트로크로 실린더 보어 내를 왕복동한다. 이렇게 하여, 각 피스톤은, 압축실 내로 흡입실 내의 냉매를 흡입하고, 압축실 내에서 냉매를 압축시켜, 압축실로부터 고압의 냉매를 토출실로 토출한다. 흡입 통로는, 외부와 흡입실을 접속한다. 용량 제어 밸브는 크랭크실 압력을 변경 가능하다.
보다 상세하게 말하면, 이 압축기는, 토출실과 용량 제어 밸브를 연통하는 제 1 급기 통로와, 용량 제어 밸브와 크랭크실을 접속하는 제 2 급기 통로와, 크랭크실과 흡입실을 접속하는 추기 (抽氣) 통로를 구비하고 있다. 용량 제어 밸브는, 제 1 급기 통로와 제 2 급기 통로의 연통 면적을 조정한다. 또, 이 압축기는 개도 조정 밸브를 구비하고 있다. 개도 조정 밸브는, 하우징에 형성된 외부와 연통하고 직경 방향으로 연장되는 밸브 수용실 내에 형성되어 있다. 이 개도 조정 밸브는, 외부에 대하여 흡입구가 개구되고, 직경 방향으로 연장되는 밸브실을 갖고 있다. 하우징에는, 흡입실과 연통하고, 밸브실에 대하여 연통구가 개구되는 흡입 연통공과, 크랭크실과 연통하고, 밸브실에 대하여 추기구가 개구되는 추기 연통공과, 제 2 급기 통로와 연통하고, 밸브실에 대하여 제어구가 개구되는 제어 연통공이 형성되어 있다. 밸브실에는, 직경 방향으로 이동 가능한 제 1 밸브체 및 제 2 밸브체와, 제 1 밸브체와 제 2 밸브체를 접속하는 탄성 지지 스프링이 수용되어 있다. 제 1 밸브체 및 제 2 밸브체는, 흡입실에 흡입되기 전의 냉매의 흡입 압력과 크랭크실 압력의 차압에 의해, 직경 방향으로 이동한다.
이 압축기에서는, 흡입 압력과 크랭크실 압력의 차압이 커지면, 제 1 밸브체가 흡입 통로의 개도를 축소하고, 제 2 밸브체가 추기 통로의 개도를 축소한다. 또, 흡입 압력과 크랭크실 압력의 차압이 작아지면, 제 1 밸브체가 흡입 통로의 개도를 확대하고, 제 2 밸브체가 추기 통로의 개도를 확대한다. 이로써, 이 압축기에서는, 대용량시의 흡입 압력의 압력 손실을 방지하면서, 소용량시에 있어서의 흡입 압력의 압력 변동을 저감시켜, 정숙성을 확보하고 있다.
일본 공개특허공보 2006-207464호
그러나, 상기 종래의 압축기에서는, 소용량시의 체적 효율이 충분하지 않음과 함께, 기동시에 크랭크실 내에 충전될 수 있는 액냉매 등을 신속하게 유출하기 어려워, 신속하게 용량을 올리기 어렵다.
즉, 이 압축기에서는, 개도 조정 밸브에 있어서의 제 2 밸브체가 추기 통로를 닫지 못하여, 소용량시에 크랭크실 내의 고압의 냉매를 흡입실로 유출하여 재차 압축 행정을 실시하는 점에서, 체적 효율이 충분하지 않다. 이 때문에, 추기 통로의 개구 면적을 작게 설정하면, 기동시에 크랭크실에 충전될 수 있는 액냉매 등을 신속하게 흡입실로 유출할 수 없어, 신속하게 용량을 올리기 어렵다.
이 때문에, 소용량시의 체적 효율을 충분하게 하면서, 기동시에 액냉매 등을 신속하게 흡입실로 유출할 수 있도록 하기 위해, 추기 통로의 개구 면적을 크게 설정하면서, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2011-185138호에 기재되어 있는 바와 같이, 추기 통로의 개구 면적을 변경 가능한 별도의 추기 밸브를 사용하는 것이 고려된다. 이 경우, 기동시에 추기 밸브가 추기 통로의 개구 면적을 개방하도록 하면, 기동시에 액냉매 등을 신속하게 흡입실로 유출할 수 있어, 신속하게 용량을 올리기 쉬운 것으로 생각된다. 또, 소용량시에 추기 밸브가 추기 통로의 개구 면적을 닫도록 하면, 크랭크실 내의 고압의 냉매를 재차 압축하지 않게 되는 점에서, 체적 효율이 올라가는 것으로 생각된다.
그러나, 이와 같은 별도의 추기 밸브를 사용하면, 부품 점수가 많아져, 제조 비용의 상승화와 설계 자유도의 저하를 초래한다.
본 발명은 상기 종래의 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 이하의 과제를 모두 해결할 수 있는 용량 가변형 사판식 압축기를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.
(1) 대용량시의 흡입 압력의 압력 손실을 방지하면서, 소용량시에 있어서의 정숙성도 확보할 수 있다.
(2) 제조 비용의 상승화와 설계 자유도의 저하를 초래하지 않고, 소용량시의 높은 체적 효율을 실현 가능하다.
(3) 기동시에 크랭크실 내에 충전될 수 있는 액냉매 등을 신속하게 유출하여, 신속하게 용량을 올릴 수 있다.
본 발명의 압축기는, 흡입실, 실린더 보어, 크랭크실 및 토출실을 갖는 하우징과,
상기 크랭크실 내에 형성되고, 상기 크랭크실 내의 크랭크실 압력에 의해 경사 각도가 변경되는 사판과,
상기 실린더 보어 내에 수용되어 상기 하우징과의 사이에 압축실을 형성하고, 상기 경사 각도에 따른 스트로크로 상기 실린더 보어 내를 왕복동함으로써, 상기 압축실 내에 상기 흡입실 내의 냉매를 흡입하고, 상기 압축실 내에서 냉매를 압축시켜, 상기 압축실로부터 고압의 냉매를 상기 토출실로 토출하는 피스톤과,
상기 하우징에 형성되고, 상기 크랭크실 압력을 변경 가능한 용량 제어 밸브를 구비하고,
상기 하우징에는, 외부와 상기 흡입실을 접속하는 흡입 통로와, 상기 토출실과 상기 용량 제어 밸브를 연통하는 제 1 급기 통로와, 상기 용량 제어 밸브와 상기 크랭크실을 접속하는 제 2 급기 통로와, 상기 크랭크실과 상기 흡입실을 접속하는 추기 통로가 형성되고,
상기 하우징에는, 상기 외부에 대하여 흡입구가 개구되고, 제 1 방향으로 연장되는 밸브실과, 상기 흡입실과 연통하고, 상기 밸브실에 대하여 연통구가 개구되는 흡입 연통공과, 상기 크랭크실과 연통하고, 상기 밸브실에 대하여 추기구가 개구되는 추기 연통공과, 상기 제 2 급기 통로와 연통하고, 상기 밸브실에 대하여 제어구가 개구되는 제어 연통공이 형성되고,
상기 밸브실에는, 상기 제 1 방향으로 이동 가능하고, 상기 연통구의 개구 면적을 변화시키는 제 1 밸브체와, 상기 제 1 방향으로 이동 가능하고, 상기 추기구의 개구 면적을 변화시키는 제 2 밸브체와, 상기 제 1 밸브체와 상기 제 2 밸브체를 접속하는 탄성 지지 스프링이 수용되고,
상기 흡입실로 도입되는 냉매의 흡입 압력이 설정 흡입 압력보다 낮고, 또한 상기 크랭크실 압력이 상기 제 2 급기 통로 내의 제어 압력보다 높으면, 상기 제 1 밸브체가 상기 흡입 통로의 개도를 축소함과 함께, 상기 제 2 밸브체가 상기 추기 통로를 열고,
상기 흡입 압력이 상기 설정 흡입 압력보다 높고, 또한 상기 크랭크실 압력이 상기 제어 압력보다 높으면, 상기 제 1 밸브체가 상기 흡입 통로의 개도를 확대함과 함께, 상기 제 2 밸브체가 상기 추기 통로를 열고,
상기 크랭크실 압력이 상기 제어 압력보다 낮으면, 상기 제 1 밸브체가 상기 흡입 통로의 개도를 축소함과 함께, 상기 제 2 밸브체가 상기 추기 통로를 닫도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 압축기에서는, 흡입 압력이 설정 흡입 압력보다 낮고, 또한 크랭크실 압력이 제어 압력보다 높은 기동시에는, 제 2 밸브체가 추기 통로를 열고 있다. 또, 흡입 압력이 설정 흡입 압력보다 높고, 또한 크랭크실 압력이 제어 압력보다 높은 최대 용량시에도, 제 2 밸브체가 추기 통로를 열고 있다. 이 때문에, 기동시에 액냉매 등을 신속하게 흡입실로 유출할 수 있어, 신속하게 용량을 올리기 쉽다.
또, 이 압축기에서는, 크랭크실 압력이 제어 압력보다 낮은 최소 용량시에는, 제 2 밸브체가 추기 통로를 닫는다. 이 때문에, 소용량시에 크랭크실 내의 고압의 냉매를 재차 압축하지 않게 되는 점에서, 체적 효율이 올라간다.
또한, 이 압축기에서는, 흡입실로 도입되는 냉매의 흡입 압력이 설정 흡입 압력보다 낮고, 또한 크랭크실 압력이 제어 압력보다 높은 기동시에는, 제 1 밸브체가 흡입 통로의 개도를 축소한다. 또, 크랭크실 압력이 제어 압력보다 낮은 최소 용량시에도, 제 1 밸브체가 흡입 통로의 개도를 축소한다. 한편, 흡입 압력이 설정 흡입 압력보다 높고, 또한 크랭크실 압력이 제어 압력보다 높은 최대 용량시에는, 제 1 밸브체가 흡입 통로의 개도를 확대한다. 이로써, 이 압축기에서는, 대용량시의 흡입 압력의 압력 손실을 방지하면서, 소용량시에 있어서의 흡입 압력의 압력 변동을 저감시켜, 정숙성을 확보하고 있다.
또, 이 압축기에서는, 별도의 추기 밸브를 사용하지 않기 때문에, 부품 점수가 적어, 제조 비용의 저렴화와 설계 자유도의 향상을 실현할 수 있다.
따라서, 본 발명의 압축기에서는, 대용량시의 흡입 압력의 압력 손실을 방지하면서, 소용량시에 있어서의 정숙성도 확보할 수 있다. 또, 이 압축기에서는, 제조 비용의 상승화와 설계 자유도의 저하를 초래하지 않고, 소용량시의 체적 효율이 높다. 또한, 이 압축기에서는, 기동시에 크랭크실 내에 충전될 수 있는 액냉매 등을 신속하게 유출하여, 신속하게 용량을 올릴 수 있다.
연통구는, 외부측에 위치하고 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향에서 밸브실에 개구되어 있는 것이 바람직하다. 추기구는, 외부에 대하여 연통구로부터 떨어져 위치하고 제 2 방향에서 밸브실에 개구되어 있는 것이 바람직하다. 제어구는, 밸브실에 있어서의 흡입구와는 반대측의 단부에서 제 1 방향에서 밸브실에 개구되어 있는 것이 바람직하다. 그리고, 제 1 밸브체는, 흡입구에 의해 흡입 압력을 수용함과 함께, 연통구를 폐쇄 가능한 것이 바람직하다. 제 2 밸브체는, 제어구에 의해 제어 압력을 수용함과 함께, 추기구를 폐쇄 가능한 것이 바람직하다. 탄성 지지 스프링은, 제 1 밸브체와 제 2 밸브체 사이에 형성되고, 제 1 밸브체와 제 2 밸브체를 이간시키는 탄성력을 갖고 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 본 발명을 구체화하기 쉽다.
제 2 밸브체에는, 제어 연통공과 밸브실을 연통하는 세공 (細孔) 이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 세공이 밸브실 내의 압력을 빼낼 수 있기 때문에, 제 2 밸브체가 움직이기 쉬워져, 제어성이 향상된다.
밸브실은, 원주상을 이루고 제 1 밸브체를 이동시키는 제 1 밸브실과, 제 1 밸브실과 연통하면서, 제 1 밸브실과 동축이고 또한 이경 (異徑) 의 원주상을 이루고 제 2 밸브체를 이동시키는 제 2 밸브실로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 제 1 밸브실과 제 2 밸브실 사이를 제 1 밸브체 또는 제 2 밸브체의 밸브 시트로 할 수 있기 때문에, 밸브 시트를 위한 서클립 등이 불필요해져, 보다 제조 비용의 저렴화를 실현할 수 있다.
제 2 밸브실은 제 1 밸브실보다 소경인 것이 바람직하다. 그리고, 하우징은, 밸브 수용실이 형성된 하우징 본체와, 밸브 수용실에 O 링을 개재하여 수납되고, 제 1 밸브실 및 제 2 밸브실을 형성하는 밸브 케이스를 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 제 1 밸브실 및 제 2 밸브실을 용이하게 형성할 수 있다.
추기 통로는, 밸브 케이스에 형성되고, 밸브 수용실과 제 2 밸브실을 연통하는 추기창과, 밸브 케이스에 형성되고, 밸브 수용실과 제 1 밸브실을 연통하는 밸브 연통공을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 기동시에 크랭크실 내의 액냉매는, 추기 연통공, 추기창, 제 2 밸브실, 제 1 밸브실, 밸브 연통공, 밸브 수용실 및 흡입 연통공을 거쳐 흡입실로 신속하게 이동할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 압축기에서는, 크랭크실 압력이 신속히 낮아지는 점에서, 신속하게 용량을 올리기 쉽다.
흡입 통로는, 밸브 케이스에 형성되고, 밸브 수용실과 제 1 밸브실을 연통하는 흡입창을 갖고 있는 것이 바람직하다. 그리고, 밸브 케이스 및 제 1 밸브체의 적어도 일방에는, 흡입 압력이 설정 흡입 압력보다 낮고, 또한 크랭크실 압력이 제어 압력보다 높을 때에만, 제 1 밸브실과 흡입창을 연통하는 기동시 개방로가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 기동시에는 제 1 밸브실과 흡입창이 기동시 개방로에 의해 연통되기 때문에, 액냉매가 보다 한층 신속하게 흡입실로 이동할 수 있다. 보다 구체적으로는, 액냉매는, 추기 연통공, 추기창, 제 2 밸브실, 제 1 밸브실, 기동시 개방로, 흡입창, 밸브 수용실 및 흡입 연통공을 거쳐 흡입실로 이동한다. 이 때문에, 본 발명의 압축기에서는, 보다 한층 신속하게 용량을 올리기 쉽다.
밸브 케이스는, 제 1 밸브실과 제 2 밸브실 사이에 플랜지를 갖는 것이 바람직하다. 이 플랜지는, 제 2 밸브체의 외경보다 작은 내경에 의해, 제 1 밸브실과 제 2 밸브실을 연통하고 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 플랜지를 제 2 밸브체의 밸브 시트로 할 수 있다. 그리고, 제 2 밸브체가 플랜지에 착좌하면, 제 2 밸브체의 흡입실측에는 제 1 수압 (受壓) 면적이 확보되고, 제 2 밸브체의 크랭크실측에는 제 1 수압 면적보다 큰 제 2 수압 면적이 확보되게 된다. 이 때문에, 추기 통로를 재차 개방하기 쉬워진다.
본 발명의 압축기는, 이하의 효과를 발휘할 수 있다.
(1) 대용량시의 흡입 압력의 압력 손실을 방지하면서, 소용량시에 있어서의 정숙성도 확보할 수 있다.
(2) 제조 비용의 상승화와 설계 자유도의 저하를 초래하지 않고, 소용량시의 높은 체적 효율을 실현 가능하다.
(3) 기동시에 크랭크실 내에 충전될 수 있는 액냉매 등을 신속하게 유출하여, 신속하게 용량을 올릴 수 있다.
도 1 은, 실시예 1 의 압축기의 단면도이다.
도 2 는, 실시예 1 과 관련하여, 기동시에 있어서의 압축기의 주요부 확대 단면도이다.
도 3 은, 실시예 1 과 관련하여, 최대 용량시에 있어서의 압축기의 주요부 확대 단면도이다.
도 4 는, 실시예 1 과 관련하여, 최소 용량시에 있어서의 압축기의 주요부 확대 단면도이다.
도 5 는, 실시예 2 와 관련하여, 기동시에 있어서의 압축기의 주요부 확대 단면도이다.
도 6 은, 실시예 2 와 관련하여, 최대 용량시에 있어서의 압축기의 주요부 확대 단면도이다.
도 7 은, 실시예 2 와 관련하여, 최소 용량시에 있어서의 압축기의 주요부 확대 단면도이다.
도 8 은, 실시예 3 과 관련하여, 최소 용량시에 있어서의 압축기의 주요부 확대 단면도이다.
도 9 는, 실시예 3 과 관련하여, 기동시에 있어서의 압축기의 주요부 확대 단면도이다.
도 10 은, 실시예 4 와 관련하여, 기동시에 있어서의 압축기의 주요부 확대 단면도이다.
이하, 본 발명을 구체화한 실시예 1 ∼ 4 를 도면을 참조하면서 설명한다.
(실시예 1)
실시예 1 의 압축기는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 편두 (片頭) 피스톤식의 용량 가변형 사판식 압축기이다. 이 압축기는, 차량에 탑재되어 있고, 공조 장치의 냉동 회로를 구성하고 있다.
이 압축기의 하우징 (1) 은, 프론트 하우징 (3), 리어 하우징 (5), 실린더 블록 (7) 및 밸브 형성 플레이트 (9) 를 갖고 있다. 본 실시예에서는, 프론트 하우징 (3) 이 위치하는 측을 압축기의 전방측으로 하고, 리어 하우징 (5) 이 위치하는 측을 압축기의 후방측으로 하여, 압축기의 전후 방향을 규정하고 있다. 그리고, 도 2 이후에서는, 도 1 에 대응시켜 전후 방향을 규정하고 있다. 또한, 압축기는, 탑재되는 차량 등에 대응하여, 그 자세가 적절히 변경된다.
프론트 하우징 (3) 에는, 전방을 향해 돌출되는 보스 (3a) 가 형성되어 있다. 보스 (3a) 내에는, 압축기의 전후 방향으로 연장되는 제 1 축공 (3b) 이 형성되어 있다. 제 1 축공 (3b) 내에는 축봉 장치 (11a) 및 제 1 레이디얼 베어링 (11b) 이 형성되어 있다. 또, 프론트 하우징 (3) 의 후면에는 제 1 스러스트 베어링 (11c) 이 형성되어 있다.
리어 하우징 (5) 에는, 흡입실 (5a) 및 토출실 (5b) 이 형성되어 있다. 또, 리어 하우징 (5) 에는, 용량 제어 밸브 (13) 가 형성되어 있다. 흡입실 (5a) 은 리어 하우징 (5) 의 직경 방향의 외측에 위치하고 있다. 흡입실 (5a) 은, 후술하는 흡입 통로 (51) 의 흡입구 (51a) 에 의해, 외부의 증발기에 접속되어 있다. 토출실 (5b) 은 리어 하우징 (5) 의 직경 방향의 내측에 위치하고 있다. 토출실 (5b) 은 토출 통로 (53) 에 의해, 외부의 응축기에 접속되어 있다. 토출 통로 (53) 에는, 역지 밸브 (55) 가 형성되어 있다. 압축기, 응축기, 팽창 밸브, 증발기 등에 의해 공조 장치가 구성되어 있다.
실린더 블록 (7) 은, 프론트 하우징 (3) 과 밸브 형성 플레이트 (9) 사이에 위치하고 있다. 프론트 하우징 (3) 과 실린더 블록 (7) 사이에는, 크랭크실 (15) 이 형성되어 있다. 실린더 블록 (7) 에는, 복수 개의 실린더 보어 (7a) 가 둘레 방향으로 등각도 간격으로 형성되어 있다. 각 실린더 보어 (7a) 의 전부 (前部) 는 크랭크실 (15) 과 연통되어 있다.
또, 실린더 블록 (7) 에는, 제 1 축공 (3b) 과 동축을 이루는 제 2 축공 (7b) 이 형성되어 있다. 제 2 축공 (7b) 내에는 제 2 레이디얼 베어링 (17a), 제 2 스러스트 베어링 (17b) 및 가압 스프링 (17c) 이 형성되어 있다.
프론트 하우징 (3) 과 실린더 블록 (7) 에는, 구동축 (19) 이 삽입 통과되어 있다. 구동축 (19) 은, 프론트 하우징 (3) 내에 있어서, 축봉 장치 (11a) 에 삽입 통과되어 있다. 또, 구동축 (19) 은, 실린더 블록 (7) 내에 있어서, 제 2 레이디얼 베어링 (17a) 및 제 2 스러스트 베어링 (17b) 에 삽입 통과되어 있다. 이로써, 구동축 (19) 은, 하우징 (1) 에 지지되어 있고, 압축기의 전후 방향과 평행한 회전 축심 둘레로 회전 가능하게 되어 있다.
구동축 (19) 에는 러그 플레이트 (21) 가 압입되어 있다. 러그 플레이트 (21) 는, 크랭크실 (15) 내에 있어서 전방에 배치되어 있고, 구동축 (19) 의 회전에 수반하여 크랭크실 (15) 내에서 회전 가능하게 되어 있다. 러그 플레이트 (21) 와 프론트 하우징 (3) 사이에 제 1 레이디얼 베어링 (11b) 및 제 1 스러스트 베어링 (11c) 이 형성되어 있다.
또, 구동축 (19) 에는 사판 (23) 이 삽입 통과되어 있다. 사판 (23) 은, 크랭크실 (15) 내에 있어서, 러그 플레이트 (21) 의 후방에 위치하고 있다. 러그 플레이트 (21) 와 사판 (23) 사이에는, 구동축 (19) 회전으로 경각 축소 스프링 (25) 이 형성되어 있다. 또, 구동축 (19) 의 후방에는, 서클립 (27) 이 고정되어 있고, 서클립 (27) 과 사판 (23) 사이에는, 구동축 (19) 회전으로 복귀 스프링 (29) 이 형성되어 있다.
크랭크실 (15) 내에 있어서, 러그 플레이트 (21) 와 사판 (23) 은 링크 기구 (31) 에 의해 접속되어 있다. 링크 기구 (31) 는, 러그 플레이트 (21) 에 대한 사판 (23) 의 경사 각도를 변경 가능하게 사판 (23) 을 지지하고 있다.
각 실린더 보어 (7a) 내에는, 각각 피스톤 (33) 이 왕복동 가능하게 수납되어 있다. 각 피스톤 (33) 의 후단면은, 각 실린더 보어 (7a) 내에서 밸브 형성 플레이트 (9) 와 대향하고 있다. 이로써, 각 피스톤 (33) 은, 각 실린더 보어 (7a) 의 후측에 압축실 (35) 을 구획하고 있다.
각 피스톤 (33) 과 사판 (23) 사이에는, 전후로 쌍을 이루는 슈 (37a, 37b) 가 형성되어 있다. 각 쌍의 슈 (37a, 37b) 에 의해, 사판 (23) 의 회전이 피스톤 (33) 의 왕복동으로 변환되도록 되어 있다. 또, 각 피스톤 (33) 은, 각 쌍의 슈 (37a, 37b) 에 의해, 사판 (23) 의 경사 각도에 따른 스트로크로, 각 실린더 보어 (7a) 내를 왕복동하는 것이 가능하게 되어 있다.
밸브 형성 플레이트 (9) 는, 전방으로부터 흡입 밸브판, 밸브판 및 토출 밸브판이 적층된 것이다. 밸브 형성 플레이트 (9) 에는, 각 실린더 보어 (7a) 에 대응하여, 흡입 리드 밸브, 흡입 포트, 토출 포트 및 토출 리드 밸브가 형성되어 있다. 리어 하우징 (5) 의 토출실 (5b) 내에는, 밸브 형성 플레이트 (9) 의 후면에 리테이너 (39) 가 고정되어 있다. 리테이너 (39) 는 토출 리드 밸브의 최대 개도를 규제한다.
이 압축기는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 토출실 (5b) 과 용량 제어 밸브 (13) 를 연통하는 제 1 급기 통로 (41) 와, 용량 제어 밸브 (13) 와 크랭크실 (15) 을 접속하는 제 2 급기 통로 (43) 와, 흡입실 (5a) 과 용량 제어 밸브 (13) 를 연통하는 검지 통로 (45) 를 구비하고 있다. 또, 이 압축기는, 흡입구 (51a) 와 연통하여 직경 방향으로 연장되는 밸브 수용실 (47) 을 구비하고 있다. 제 1 급기 통로 (41), 검지 통로 (45) 및 밸브 수용실 (47) 은 리어 하우징 (5) 에 형성되고, 제 2 급기 통로 (43) 는 리어 하우징 (5), 리테이너 (39), 밸브 형성 플레이트 (9) 및 실린더 블록 (7) 에 형성되어 있다. 용량 제어 밸브 (13) 는, 흡입실 (5a) 내의 흡입 압력 (Ps) 및 컨트롤러 (49) 의 제어 신호에 기초하여 제 1 급기 통로 (41) 와 제 2 급기 통로 (43) 의 연통 면적을 조정한다.
리어 하우징 (5) 이 하우징 본체의 일례이다. 밸브 수용실 (47) 은, 원주상을 이루고 외부에 연통되는 흡입구 (51a) 와, 원주상을 이루고 흡입구 (51a) 에 연속됨과 함께 흡입구 (51a) 보다 소경인 제 1 밸브 수용실 (47b) 과, 원주상을 이루고 제 1 밸브 수용실 (47b) 에 연속됨과 함께 제 1 밸브 수용실 (47b) 보다 소경인 제 2 밸브 수용실 (47c) 을 갖고 있다. 흡입구 (51a) 와 제 1 밸브 수용실 (47b) 사이 및 제 1 밸브 수용실 (47b) 과 제 2 밸브 수용실 (47c) 사이에는, 단차부 (47a, 47d) 가 형성되어 있다. 밸브 수용실 (47) 내에는 개도 조정 밸브 (61) 가 형성되어 있다.
개도 조정 밸브 (61) 는, 밸브 케이스 (63) 와, 제 1 밸브체 (65) 와, 제 2 밸브체 (67) 와, 탄성 지지 스프링 (69) 으로 이루어진다. 밸브 케이스 (63) 는, 통체 (63a) 와, 덮개체 (63b) 와, 지지체 (63c) 로 이루어진다. 통체 (63a) 는, 제 1 밸브 수용실 (47b) 보다 약간 소경의 원통상을 이루는 대경부 (64a) 와, 대경부 (64a) 와 동축으로 일체를 이루고, 제 2 밸브 수용실 (47c) 보다 약간 소경의 원통상을 이루는 소경부 (64b) 로 이루어진다. 대경부 (64a) 안이 제 1 밸브실 (71a) 로 되고, 소경부 (64b) 안이 제 2 밸브실 (71b) 로 되어 있다. 대경부 (64a) 에는, 제 1 밸브 수용실 (47b) 과 제 1 밸브실 (71a) 을 연통하는 몇 개의 흡입창 (73a) 이 둘레 방향으로 형성되어 있다. 또, 소경부 (64b) 에도, 제 2 밸브 수용실 (47c) 과 제 2 밸브실 (71b) 을 연통하는 몇 개의 추기창 (73b) 이 둘레 방향으로 형성되어 있다.
개도 조정 밸브 (61) 는, 밸브 수용실 (47) 내에 삽입되고, 서클립 (73) 에 의해 빠짐 방지되어 있다. 이 상태로, 개도 조정 밸브 (61) 는, 대경부 (64a) 의 하부가 제 1 밸브 수용실 (47b) 과 제 2 밸브 수용실 (47c) 이 이루는 단차부 (47d) 와 맞닿도록 되어 있다.
대경부 (64a) 와 소경부 (64b) 사이에는, 내측에 환상으로 돌출되는 플랜지 (75) 가 형성되어 있다. 플랜지 (75) 는, 제 1 밸브체 (65) 의 하위치를 규제함과 함께, 제 2 밸브체 (67) 의 상위치를 규제하도록 되어 있다. 제 2 밸브체 (67) 가 플랜지 (75) 에 착좌하면, 제 2 밸브체 (67) 의 상면에는, 플랜지 (75) 의 내경에 의해 제 1 수압 면적 (S1) 이 확보되고, 제 2 밸브체 (67) 의 하면에는, 제 1 수압 면적 (S1) 보다 큰 제 2 수압 면적 (S2) 이 확보된다.
플랜지 (75) 에는, 제 1 밸브 수용실 (47b) 과 제 1 밸브실 (71a) 을 연통하는 몇 개의 밸브 연통공 (75a) 이 둘레 방향으로 형성되어 있다. 밸브 연통공 (75a) 은, 제 1 밸브체 (65) 가 하위치에 위치해도, 폐쇄되지 않도록 되어 있다. 또, 소경부 (64b) 에는, 추기창 (73b) 을 상하로 끼우는 O 링 홈 (77a, 77b) 이 형성되고, O 링 홈 (77a, 77b) 에는 O 링 (79a, 79b) 이 형성되어 있다. O 링 (79a, 79b) 은 제 2 밸브 수용실 (47c) 의 내주면에 맞닿아 있다.
소경부 (64b) 의 대경부 (64a) 측과는 반대측의 단부에 덮개체 (63b) 가 고정되어 있다. 덮개체 (63b) 에는 관통공 (73c) 이 형성되어 있다. 대경부 (64a) 의 상부에 지지체 (63c) 가 고정되어 있다. 지지체 (63c) 도 원통상을 이루고 있다. 덮개체 (63b) 가 제 2 밸브체 (67) 의 하위치를 규제하고, 지지체 (63c) 가 제 1 밸브체 (65) 의 상위치를 규제하도록 되어 있다. 지지체 (63c) 에는 O 링 홈 (77c) 이 형성되고, O 링 홈 (77c) 에는 O 링 (79c) 이 형성되어 있다. O 링 (79c) 은 제 1 밸브 수용실 (47b) 의 내주면에 맞닿아 있다.
제 1 밸브체 (65) 는, 원통상의 통부 (65a) 와, 통부 (65a) 의 상부에서 통부 (65a) 와 일체를 이루는 원반상의 덮개부 (65b) 로 이루어진다. 덮개부 (65b) 에는, 빼냄 구멍 (65c) 과 스프링 시트 (65d) 가 형성되어 있다. 이 제 1 밸브체 (65) 는 제 1 밸브실 (71a) 내를 슬라이딩 가능하다.
제 2 밸브체 (67) 는, 원통상의 통부 (67a) 와, 통부 (67a) 의 하부에서 통부 (67a) 와 일체를 이루는 원반상의 덮개부 (67b) 로 이루어진다. 이 제 2 밸브체 (67) 는 제 2 밸브실 (71b) 내를 슬라이딩 가능하다. 탄성 지지 스프링 (69) 은, 제 1 밸브체 (65) 의 스프링 시트 (65d) 와, 제 2 밸브체 (67) 의 덮개부 (67b) 사이에 유지되고, 제 1 밸브체 (65) 와 제 2 밸브체 (67) 를 그 탄성력에 의해 이간시키고 있다.
리어 하우징 (5) 에는, 흡입 연통공 (50), 추기 연통공 (57) 및 제어 연통공 (59) 이 형성되어 있다. 흡입 연통공 (50) 은, 흡입실 (5a) 과 연통하고, 제 1 밸브 수용실 (47b) 에 대하여 연통구 (50a) 가 개구되어 있다. 밸브 수용실 (47) 의 흡입구 (51a), 지지체 (63c) 의 내주면, 제 1 밸브실 (71a), 흡입창 (73a), 제 1 밸브 수용실 (47b) 및 흡입 연통공 (50) 이 흡입 통로 (51) 이다. 이 때문에, 제 1 밸브체 (65) 의 상면에는 압축기에 흡입되기 전의 흡입 압력 (Ps) 이 작용한다. 연통구 (50a) 는 구동축 (19) 과 평행한 축방향에서 제 1 밸브 수용실 (47b) 에 개구되어 있다. 제 1 밸브체 (65) 는, 흡입창 (73a) 의 개구 면적을 변화시킴으로써, 연통구 (50a) 의 개구 면적을 변화시킨다.
추기 연통공 (57) 은, 크랭크실 (15) 과 연통하고, 제 2 밸브 수용실 (47b) 에 대하여 추기구 (57a) 가 개구되어 있다. 추기구 (57a) 는, 제 2 밸브 수용실 (47c) 및 추기창 (73b) 을 통해 제 2 밸브실 (71b) 과 연통되어 있다. 추기구 (57a) 도 축방향에서 제 2 밸브 수용실 (47c) 에 개구되어 있다. 추기 연통공 (57), 추기창 (73b), 제 2 밸브실 (71b), 제 1 밸브실 (71a), 밸브 연통공 (75a), 제 1 밸브 수용실 (47b) 및 흡입 연통공 (50) 이 추기 통로 (52) 이다. 제 2 밸브체 (67) 는, 추기창 (73b) 의 개구 면적을 변화시킴으로써, 추기구 (57a) 의 개구 면적을 변화시킨다.
제어 연통공 (59) 은, 제 2 급기 통로 (43) 와 연통하고, 제 2 밸브 수용실 (47c) 에 대하여 제어구 (59a) 가 개구되어 있다. 제어구 (59a) 는, 제 2 밸브 수용실 (47c) 및 관통공 (73c) 을 통해 제 2 밸브실 (71b) 과 연통되어 있다. 제어구 (59a) 는 제 2 밸브 수용실 (47c) 에 있어서의 흡입구 (51a) 와는 반대측의 단부에 있어서 직경 방향에서 개구되어 있다. 이 때문에, 제 2 밸브체 (67) 의 하면에는 제 2 급기 통로 (43) 내의 제어 압력 (Pcv) 이 작용한다.
이 압축기에서는, 차량의 엔진이나 모터에 의해 구동축 (19) 이 회전 구동되고, 러그 플레이트 (21) 및 사판 (23) 이 회전하여, 각 피스톤 (33) 이 실린더 보어 (7a) 내를 왕복동한다. 이 때, 각 피스톤 (33) 은, 사판 (23) 의 경사 각도에 따른 스트로크로 실린더 보어 (7a) 내를 왕복동한다. 이 때문에, 각 피스톤 (33) 은, 압축실 (35) 내에 흡입실 (5a) 내의 냉매를 흡입하고, 압축실 (35) 내에서 냉매를 압축시켜, 압축실 (35) 로부터 고압의 냉매를 토출실 (5b) 로 토출한다.
그동안, 이 압축기에서는, 용량 제어 밸브 (13) 에 의해 크랭크실 (15) 의 크랭크실 압력 (Pc) 을 조정함으로써, 토출 용량을 적절히 변경하는 것이 가능하게 되어 있다. 예를 들어, 용량 제어 밸브 (13) 가 제 1 급기 통로 (41) 와 제 2 급기 통로 (43) 의 연통 면적을 크게 하면, 토출실 (5b) 내의 토출 압력 (Pd) 의 냉매가 크랭크실 (15) 내로 유입되기 쉬워져, 크랭크실 압력 (Pc) 이 높아진다. 이 경우, 사판 (23) 의 경사 각도가 작아져, 구동축 (19) 의 1 회전당 토출 용량이 작아진다. 또, 용량 제어 밸브 (13) 가 제 1 급기 통로 (41) 와 제 2 급기 통로 (43) 의 연통 면적을 작게 하면, 토출 압력 (Pd) 의 냉매가 크랭크실 (15) 내로 유입되기 어려워진다. 이 때문에, 크랭크실 (15) 내의 냉매가 추기 통로 (52) 를 거쳐 흡입실 (5a) 로 유출되기 쉬워져, 크랭크실 압력 (Pc) 이 낮아진다. 이 경우, 사판 (27) 의 경사 각도가 커져, 토출 용량이 커진다.
압축기가 최소 용량 상태로 정지하여 장시간 정지되면, 크랭크실 (15) 내의 냉매가 냉각되어 액냉매가 되는 경우가 있다. 다음에 기동시키면, 흡입실 (5a) 로 도입되는 냉매의 흡입 압력 (Ps) 은 설정 흡입 압력보다 낮고, 또한 크랭크실 압력 (Pc) 이 제 2 급기 통로 (43) 내의 제어 압력 (Pcv) 보다 높아져 있다.
이 경우, 개도 조정 밸브 (61) 에서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 밸브체 (65) 가 상위치에 위치하고, 흡입창 (73a) 은 제 1 밸브체 (65) 에 의해 폐쇄되어 있다. 이 때문에, 흡입 통로 (51) 의 개도가 축소되고, 소용량시에 있어서의 흡입 압력 (Ps) 의 압력 변동이 저감되어, 정숙성을 확보할 수 있다.
또, 제 2 밸브체 (67) 가 하위치에 위치하고, 추기창 (73b) 은 제 2 밸브체 (67) 에 의해 개방되어 있다. 이 때문에, 추기 통로 (52) 는 열려 있다. 이 때문에, 기동시에 크랭크실 (15) 내에 모인 액냉매는, 추기 연통공 (57), 추기창 (73b), 제 2 밸브실 (71b), 제 1 밸브실 (71a), 밸브 연통공 (75a), 제 1 밸브 수용실 (47b) 및 흡입 연통공 (50) 을 거쳐 흡입실 (5a) 로 신속하게 이동한다. 이 때문에, 크랭크실 압력 (Pc) 이 신속히 낮아지는 점에서, 신속하게 용량을 올리기 쉽다.
또, 흡입 압력 (Ps) 이 설정 흡입 압력보다 높고, 또한 크랭크실 압력 (Pc) 이 제 2 급기 통로 (43) 내의 제어 압력 (Pcv) 보다 높은 최대 용량시에는, 개도 조정 밸브 (61) 는 도 3 에 나타내는 상태로 되어 있다. 이 경우, 제 1 밸브체 (65) 가 하위치에 위치하고, 흡입창 (73a) 은 제 1 밸브체 (65) 에 의해 개방되어 있다. 이 때문에, 흡입 통로 (51) 의 개도가 확대되어, 대용량시의 흡입 압력 (Ps) 의 압력 손실을 방지할 수 있다.
또, 제 2 밸브체 (67) 는 하위치에 위치하고, 추기창 (73b) 은 제 2 밸브체 (67) 에 의해 개방되어 있다. 압축기가 최대 용량 상태로 작동하고 있으면, 사판 (23) 의 경사 각도가 최대인 점에서, 토출실 (5b) 내의 고압의 냉매는 역지 밸브 (55) 를 열어 응축기로 토출된다.
크랭크실 압력 (Pc) 이 제 2 급기 통로 (43) 내의 제어 압력 (Pcv) 보다 낮은 최소 용량시에는, 개도 조정 밸브 (61) 는 도 4 에 나타내는 상태가 된다. 이 경우, 제 2 밸브체 (67) 가 상위치에 위치하고, 제 1 밸브체 (65) 는 탄성 지지 스프링 (69) 의 탄성력에 의해 상위치에 위치한다. 이 때문에, 흡입창 (73a) 이 제 1 밸브체 (65) 에 의해 폐쇄되어, 흡입 통로 (51) 의 개도가 축소되어 있다.
또, 제 2 밸브체 (67) 가 상위치에 위치하고, 추기창 (73b) 은 제 2 밸브체 (67) 에 의해 폐쇄되어 있다. 이 때문에, 추기 통로 (52) 는 닫힌다. 이 때문에, 소용량시에 크랭크실 (15) 내의 고압의 냉매를 재차 압축하지 않게 되는 점에서, 체적 효율이 올라간다.
또, 이 때, 용량 제어 밸브 (13) 에 의해 크랭크실 압력 (Pc) 을 신속히 높일 수 있어, 토출 용량을 대용량에서 소용량으로 신속히 변경할 수 있다.
또한, 이 압축기에서는, 추기 통로 (52) 를 필요에 따라 닫을 수 있는 추기 밸브를 개도 조정 밸브 (61) 와는 별개로 형성할 필요도 없다. 이 때문에, 부품 점수가 적어, 제조 비용의 저렴화와 설계 자유도의 향상을 실현할 수 있다.
압축기가 최소 용량 상태로 작동하고 있는 상태에서는, 사판 (23) 의 경사 각도가 0°보다 아주 조금 클 뿐이기 때문에, 토출실 (5b) 내의 고압의 냉매는 역지 밸브 (55) 를 열 수 없어, 응축기로 토출되지 않는다.
따라서, 이 압축기에서는, 대용량시의 흡입 압력 (Ps) 의 압력 손실을 방지하면서, 소용량시에 있어서의 정숙성도 확보할 수 있다. 또, 이 압축기에서는, 제조 비용의 상승화와 설계 자유도의 저하를 초래하지 않고, 소용량시의 체적 효율이 높다. 또한, 이 압축기에서는, 기동시에 크랭크실 (15) 내에 충전될 수 있는 액냉매 등을 신속하게 유출하여, 신속하게 용량을 올릴 수 있다.
또한, 이 압축기에서는, 리어 하우징 (5) 에 밸브 수용실 (47) 을 형성하고, 밸브 수용실 (47) 내에 개도 조정 밸브 (61) 를 삽입함으로써, 제 1, 2 밸브실 (71a, 71b) 을 형성하고 있다. 또, 밸브 수용실 (47) 에 흡입 연통공 (50) 의 연통구 (50a), 추기 연통공 (57) 의 추기구 (57a) 및 제어 연통공 (59) 의 제어구 (59a) 를 개구하고, 개도 조정 밸브 (61) 에 흡입창 (73a), 추기창 (73b) 및 관통공 (73c) 을 형성하고 있기 때문에, 개도 조정 밸브 (61) 를 용이하게 형성할 수 있다.
특히, 이 압축기에서는, 밸브 수용실 (47) 이 직경 방향으로 연장되고, 연통구 (50a) 및 추기구 (57a) 가 축방향에서 밸브 수용실 (47) 에 개구되어 있다. 또, 제어구 (59a) 가 밸브 수용실 (47) 에 있어서의 흡입구 (51a) 와는 반대측의 단부에서 직경 방향에서 밸브 수용실 (47) 에 개구되어 있다. 그리고, 개도 조정 밸브 (61) 가 제 1 밸브체 (65), 제 2 밸브체 (67) 및 탄성 지지 스프링 (69) 을 갖고 있다. 이 때문에, 개도 조정 밸브 (61) 를 보다 용이하게 형성할 수 있다.
또, 개도 조정 밸브 (61) 가 제 1 밸브실 (71a) 과 제 2 밸브실 (71b) 을 갖고, 제 1 밸브실 (71a) 과 제 2 밸브실 (71b) 사이에 플랜지 (75) 가 형성되어 있기 때문에, 플랜지 (75) 를 제 1 밸브체 (65) 및 제 2 밸브체 (67) 의 밸브 시트로 할 수 있다. 이 때문에, 이들 밸브 시트를 위한 서클립 등이 불필요해져, 보다 제조 비용의 저렴화를 실현할 수 있다.
또한, 개도 조정 밸브 (61) 에서는, 제 2 밸브실 (71b) 이 제 1 밸브실 (71a) 보다 소경이고, 밸브 수용실 (47) 에 밸브 케이스 (63) 를 수용하고 있기 때문에, 제 1 밸브실 (71a) 및 제 2 밸브실 (71b) 을 용이하게 형성할 수 있다.
또, 개도 조정 밸브 (61) 는, 밸브 케이스 (63) 가 제 1 밸브실 (71a) 과 제 2 밸브실 (71b) 사이에 플랜지 (75) 를 갖고, 이 플랜지 (75) 가 제 2 밸브체 (67) 의 외경보다 작은 내경에 의해, 제 1 밸브실 (71a) 과 제 2 밸브실 (71b) 을 연통하고 있다. 그리고, 제 2 밸브체 (67) 가 상위치에 위치하고, 제 1 밸브체 (65) 는 상위치에 위치하면, 제 2 밸브체 (67) 의 내면에는 제 1 연통 면적 (S1) × 흡입 압력 (Ps) 의 힘이 작용하고, 제 2 밸브체 (67) 의 하면에는 제 2 연통 면적 (S2) × 제어 압력 (Pcv) 의 힘이 작용한다. 제 2 밸브체 (67) 는, 제 1 연통 면적 (S1) ＜ 제 2 연통 면적 (S2) 인 점에서, 제어 압력 (Pcv) 의 저하에 민감하게 반응하게 된다. 이 때문에, 추기 통로 (52) 를 다시 개방하기 쉽게 되어 있다.
(실시예 2)
실시예 2 의 압축기는, 도 5 ∼ 7 에 나타내는 바와 같이, 플랜지 (76) 가 실시예 1 의 플랜지 (75) 보다 크게 내측으로 돌출되어 있다. 플랜지 (76) 에는, 실시예 1 의 밸브 연통공 (75a) 보다 직경 방향으로 긴 밸브 연통공 (76a) 이 둘레 방향으로 형성되어 있다.
또, 제 2 밸브체 (68) 는, 실시예 1 의 제 2 밸브체 (67) 보다 상면이 작게 되어 있다. 이 때문에, 제 2 밸브체 (68) 는, 플랜지 (76) 에 착좌하면, 상면에는, 플랜지 (75) 의 내경에 의해 제 1 수압 면적 (S3) 이 확보된다. 제 1 수압 면적 (S3) 은, 실시예 1 의 제 1 수압 면적 (S1) 보다 작게 되어 있다. 다른 구성은 실시예 1 과 동일하다.
이 압축기는, 제 1 수압 면적 (S3) 이 제 1 수압 면적 (S1) 보다 작기 때문에, 제어 압력 (Pcv) 의 저하에 의해 민감하게 반응하여, 추기 통로 (52) 를 다시 개방하기 쉽게 되어 있다. 다른 작용 효과는 실시예 1 과 동일하다. 이와 같이, 이 압축기는, 개도 조정 밸브 (61) 의 제 1 수압 면적 (S1, S3) 을 조정함으로써, 용이하게 튜닝을 실시하는 것이 가능하다.
(실시예 3)
도 8 및 도 9 에 나타내는 바와 같이, 실시예 3 의 압축기는, 제 2 밸브체 (70) 의 덮개부 (70b) 에 세공 (70c) 이 형성되어 있다. 세공 (70c) 은, 제어구 (59a), 제 2 밸브 수용실 (47c) 및 관통공 (73c) 을 통해, 제어 연통공 (59) 과 제 2 밸브실 (71b) 을 연통하고 있다. 다른 구성은 실시예 1 과 동일하다.
이 압축기에서는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 크랭크실 압력 (Pc) 이 제 2 급기 통로 (43) 내의 제어 압력 (Pcv) 보다 낮은 최소 용량시에는, 제 2 밸브체 (70) 가 상위치에 위치하고, 제 1 밸브체 (65) 도 탄성 지지 스프링 (69) 의 탄성력에 의해 상위치에 위치한다. 이 경우, 추기창 (73b) 이 제 2 밸브체 (70) 에 폐쇄되어, 추기 통로 (52) 가 닫힌다. 또, 흡입창 (73a) 이 제 1 밸브체 (65) 에 폐쇄되어, 흡입 통로 (51) 의 개도가 축소된다.
또, 이 압축기에서는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 제어 압력 (Pcv) 이 저하된 경우, 제 2 밸브체 (70) 는 하위치로 이동한다. 이 때, 세공 (70c) 이 제 1 밸브실 (71a) 및 제 2 밸브실 (71b) 내의 압력을 빼낼 수 있기 때문에, 제 2 밸브체 (70) 가 움직이기 쉬워져, 제어성이 향상된다. 다른 작용 효과는 실시예 1 과 동일하다.
(실시예 4)
실시예 4 의 압축기는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 제 1 밸브체 (66) 의 통부 (66a) 의 하부에 몇 개의 기동시 개방로 (66e) 가 둘레 방향으로 형성되어 있다. 기동시 개방로 (66e) 는, 통부 (66a) 의 대략 중간으로부터 하측을 향함에 따라, 통부 (66a) 의 두께가 내측으로 앞이 가늘어지도록 테이퍼상으로 형성되어 있다. 다른 구성은 실시예 1 과 동일하다.
이 압축기가 최소 용량 상태로 정지하여 장시간 정지되면, 크랭크실 (15) 내의 냉매가 냉각되어 액냉매가 되는 경우가 있다. 다음에 기동시키면, 흡입실 (5a) 로 도입되는 냉매의 흡입 압력 (Ps) 은 설정 흡입 압력보다 낮고, 또한 크랭크실 압력 (Pc) 이 제 2 급기 통로 (43) 내의 제어 압력 (Pcv) 보다 높아져 있다. 이 때문에, 개도 조정 밸브 (61) 에서는, 기동시, 제 1 밸브체 (66) 가 상위치에 위치하고, 제 2 밸브체 (67) 가 하위치에 위치한다.
이 상태에 있어서, 이 압축기에서는, 제 1 밸브실 (71a) 과 흡입창 (73a) 이 기동시 개방로 (66e) 에 의해 연통되어 있다. 이 때문에, 기동시에 크랭크실 (15) 내에 모인 액냉매가 한층 더 신속하게 흡입실 (5a) 로 이동할 수 있다. 보다 구체적으로는, 액냉매는, 추기 연통공 (57), 추기창 (73b), 제 2 밸브실 (71b), 제 1 밸브실 (71a), 기동시 개방로 (65e), 흡입창 (73a), 제 1 밸브 수용실 (47b) 및 흡입 연통공 (50) 을 거쳐 흡입실 (5a) 로 이동한다. 이로써, 크랭크실 압력 (Pc) 이 보다 신속히 낮아지는 점에서, 보다 한층 신속하게 용량을 올리기 쉽다. 다른 작용 효과는 실시예 1 과 동일하다.
이상에 있어서, 본 발명을 실시예 1 ∼ 4 에 입각하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예 1 ∼ 4 에 제한되는 것은 아니며, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 적용할 수 있음은 말할 필요도 없다.
예를 들어, 상기 실시예 1 ∼ 4 의 압축기에서는, 제 2 밸브체 (67) 만이 추기 통로 (52) 를 개폐하였지만, 제 1 밸브체 (65) 및 제 2 밸브체 (67) 가 추기 통로 (52) 를 개폐하도록 구성하는 것도 가능하다.
또, 흡입실로 도입되는 냉매의 흡입 압력이 설정 흡입 압력보다 낮고, 또한 크랭크실 압력이 제 2 급기 통로 내의 제어 압력보다 높은 경우와, 흡입 압력이 설정 흡입 압력보다 높고, 또한 크랭크실 압력이 제어 압력보다 높은 경우에는, 밸브 수용실과 제 1 밸브체의 간극, 밸브 케이스와 제 1 밸브체의 간극 등에 의해, 추기 통로를 여는 것도 가능하다.
또, 흡입실로 도입되는 냉매의 흡입 압력이 설정 흡입 압력보다 낮고, 또한 크랭크실 압력이 제 2 급기 통로 내의 제어 압력보다 높은 경우와, 흡입 압력이 설정 흡입 압력보다 높고, 또한 크랭크실 압력이 제어 압력보다 높은 경우에는, 밸브 수용실과 제 1 밸브체의 간극, 밸브 케이스와 제 1 밸브체의 간극 등에 의해, 추기 통로를 여는 것도 가능하다.
또, 상기 실시예 1 ∼ 4 의 압축기에서는, 용량 제어 밸브 (13) 로서 제 1 급기 통로 (41) 와 제 2 급기 통로 (43) 의 연통 면적을 조정하는 것을 채용하였지만, 급기 통로 및 추기 통로의 연통 면적을 동시에 조정하는 용량 제어 밸브를 채용해도 된다.
또한, 상기 실시예 3 의 압축기에서는, 기동시 개방로 (66c) 가 제 1 밸브체 (66) 의 통부 (66a) 에 형성되어 있지만, 기동시 개방로가 통체 (63a) 의 대경부 (64a) 에 형성되어 있어도 된다. 또, 기동시 개방로가 제 1 밸브체 (66) 의 통부 (66a) 및 통체 (63a) 의 대경부 (64a) 의 양방에 형성되어 있어도 된다.
산업상 이용가능성
본 발명은 차량의 공조 장치 등에 이용 가능하다.
5a : 흡입실
7a : 실린더 보어
15 : 크랭크실
5b : 토출실
1 : 하우징
Pc : 크랭크실 압력
23 : 사판
35 : 압축실
33 : 피스톤
51 : 흡입 통로
13 : 용량 제어 밸브
41 : 제 1 급기 통로
43 : 제 2 급기 통로
52 : 추기 통로
65, 66 : 제 1 밸브체
67, 68, 70 : 제 2 밸브체
Ps : 흡입 압력
Pcv : 제어 압력
71a, 71b : 밸브실 (71a : 제 1 밸브실, 71b : 제 2 밸브실)
51 : 흡입 통로
51a : 흡입구
50a : 연통구
50 : 흡입 연통공
57a : 추기구
57 : 추기 연통공
59a : 제어구
59 : 제어 연통공
69 : 탄성 지지 스프링
70c : 세공
5 : 하우징 본체 (리어 하우징)
79a, 79b, 79c : O 링
63 : 밸브 케이스
73b : 추기창
75a : 밸브 연통공
73a : 흡입창
66e : 기동시 개방로
75, 76 : 플랜지

Claims (8)

  1. 흡입실, 실린더 보어, 크랭크실 및 토출실을 갖는 하우징과,
    상기 크랭크실 내에 형성되고, 상기 크랭크실 내의 크랭크실 압력에 의해 경사 각도가 변경되는 사판과,
    상기 실린더 보어 내에 수용되어 상기 하우징과의 사이에 압축실을 형성하고, 상기 경사 각도에 따른 스트로크로 상기 실린더 보어 내를 왕복동함으로써, 상기 압축실 내에 상기 흡입실 내의 냉매를 흡입하고, 상기 압축실 내에서 냉매를 압축시켜, 상기 압축실로부터 고압의 냉매를 상기 토출실로 토출하는 피스톤과,
    상기 하우징에 형성되고, 상기 크랭크실 압력을 변경 가능한 용량 제어 밸브를 구비하고,
    상기 하우징에는, 외부와 상기 흡입실을 접속하는 흡입 통로와, 상기 토출실과 상기 용량 제어 밸브를 연통하는 제 1 급기 통로와, 상기 용량 제어 밸브와 상기 크랭크실을 접속하는 제 2 급기 통로와, 상기 크랭크실과 상기 흡입실을 접속하는 추기 통로가 형성되고,
    상기 하우징에는, 상기 외부에 대하여 흡입구가 개구되고, 제 1 방향으로 연장되는 밸브실과, 상기 흡입실과 연통하고, 상기 밸브실에 대하여 연통구가 개구되는 흡입 연통공과, 상기 크랭크실과 연통하고, 상기 밸브실에 대하여 추기구가 개구되는 추기 연통공과, 상기 제 2 급기 통로와 연통하고, 상기 밸브실에 대하여 제어구가 개구되는 제어 연통공이 형성되고,
    상기 밸브실에는, 상기 제 1 방향으로 이동 가능하고, 상기 연통구의 개구 면적을 변화시키는 제 1 밸브체와, 상기 제 1 방향으로 이동 가능하고, 상기 추기구의 개구 면적을 변화시키는 제 2 밸브체와, 상기 제 1 밸브체와 상기 제 2 밸브체를 접속하는 탄성 지지 스프링이 수용되고,
    상기 흡입실로 도입되는 냉매의 흡입 압력이 설정 흡입 압력보다 낮고, 또한 상기 크랭크실 압력이 상기 제 2 급기 통로 내의 제어 압력보다 높으면, 상기 제 1 밸브체가 상기 흡입 통로의 개도를 축소함과 함께, 상기 제 2 밸브체가 상기 추기 통로를 열고,
    상기 흡입 압력이 상기 설정 흡입 압력보다 높고, 또한 상기 크랭크실 압력이 상기 제어 압력보다 높으면, 상기 제 1 밸브체가 상기 흡입 통로의 개도를 확대함과 함께, 상기 제 2 밸브체가 상기 추기 통로를 열고,
    상기 크랭크실 압력이 상기 제어 압력보다 낮으면, 상기 제 1 밸브체가 상기 흡입 통로의 개도를 축소함과 함께, 상기 제 2 밸브체가 상기 추기 통로를 닫도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 사판식 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연통구는, 상기 외부측에 위치하고 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향에서 상기 밸브실에 개구되고,
    상기 추기구는, 상기 외부에 대하여 상기 연통구로부터 떨어져 위치하고 상기 제 2 방향에서 상기 밸브실에 개구되고,
    상기 제어구는, 상기 밸브실에 있어서의 상기 흡입구와는 반대측의 단부에서 상기 제 1 방향에서 상기 밸브실에 개구되고,
    상기 제 1 밸브체는, 상기 흡입구에 의해 상기 흡입 압력을 수용함과 함께, 상기 연통구를 폐쇄 가능하고,
    상기 제 2 밸브체는, 상기 제어구에 의해 상기 제어 압력을 수용함과 함께, 상기 추기구를 폐쇄 가능하고,
    상기 탄성 지지 스프링은, 상기 제 1 밸브체와 상기 제 2 밸브체 사이에 형성되고, 상기 제 1 밸브체와 상기 제 2 밸브체를 이간시키는 탄성력을 갖고 있는, 용량 가변형 사판식 압축기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 밸브체에는, 상기 제어 연통공과 상기 밸브실을 연통하는 세공이 형성되어 있는, 용량 가변형 사판식 압축기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브실은, 원주상을 이루고 상기 제 1 밸브체를 이동시키는 제 1 밸브실과, 상기 제 1 밸브실과 연통하면서, 상기 제 1 밸브실과 동축이고 또한 이경의 원주상을 이루고 상기 제 2 밸브체를 이동시키는 제 2 밸브실로 이루어지는, 용량 가변형 사판식 압축기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 밸브실은 상기 제 1 밸브실보다 소경이고,
    상기 하우징은, 밸브 수용실이 형성된 하우징 본체와, 상기 밸브 수용실에 O 링을 개재하여 수납되고, 상기 제 1 밸브실 및 상기 제 2 밸브실을 형성하는 밸브 케이스를 갖는, 용량 가변형 사판식 압축기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 추기 통로는, 상기 밸브 케이스에 형성되고, 상기 밸브 수용실과 상기 제 2 밸브실을 연통하는 추기창과, 상기 밸브 케이스에 형성되고, 상기 밸브 수용실과 상기 제 1 밸브실을 연통하는 밸브 연통공을 갖는, 용량 가변형 사판식 압축기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 흡입 통로는, 상기 밸브 케이스에 형성되고, 상기 밸브 수용실과 상기 제 1 밸브실을 연통하는 흡입창을 갖고,
    상기 밸브 케이스 및 상기 제 1 밸브체의 적어도 일방에는, 상기 흡입 압력이 상기 설정 흡입 압력보다 낮고, 또한 상기 크랭크실 압력이 상기 제어 압력보다 높을 때에만, 상기 제 1 밸브실과 상기 흡입창을 연통하는 기동시 개방로가 형성되어 있는, 용량 가변형 사판식 압축기.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 밸브 케이스는, 상기 제 1 밸브실과 상기 제 2 밸브실 사이에 플랜지를 갖고,
    상기 플랜지는, 상기 제 2 밸브체의 외경보다 작은 내경에 의해, 상기 제 1 밸브실과 상기 제 2 밸브실을 연통하고 있는, 용량 가변형 사판식 압축기.
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