JPH02115577A - 容量可変形揺動式圧縮機 - Google Patents

容量可変形揺動式圧縮機

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JPH02115577A
JPH02115577A JP63266139A JP26613988A JPH02115577A JP H02115577 A JPH02115577 A JP H02115577A JP 63266139 A JP63266139 A JP 63266139A JP 26613988 A JP26613988 A JP 26613988A JP H02115577 A JPH02115577 A JP H02115577A
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Yukihiko Taguchi
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用性！１ｆ） 本発明は容ｊｌｉｔｉ″Ｉ■変形揺動式圧縮機に関し、
特に、クランク室内圧力を調整して、斜板の傾斜角を変
化する容量可変形揺動式圧縮機に関する。
（従来の技術） 主軸に連結され、クランク室に配設された斜板の回転運
動を揺動板の揺動運動に変換して、この揺動運動によっ
てピストンを往復運動させ、さらにクランク室の圧力を
調整して斜板の主軸に対する傾斜角を変化させることで
、ピストンストロークを変化させ、これによって圧縮容
量を変化させるようにした容量可変形揺動式圧縮機は従
来から知られている（例えば、米国特許第３５２２２５
号）。
即ち、この種の圧縮機においては、圧縮機の回転数ある
いは蒸発器側の負荷変動に応じて斜板の傾斜角度を変え
、これにより揺動板の傾斜角度を調整している。斜板の
傾斜角度の調整に当たっては、吸入室圧力を一定になる
ようにし、さらに圧縮機吐出室側圧力を検出し、この吐
出室圧力に応じて制御点をシフトしている。
（発明が解決しようとする課題） ところで、一般に冷房システムでは、圧縮器の吸入側と
蒸発器の出口側とは吸入パイプ等で連結されており、こ
のため吸入パイプ部において流体の圧力損失が生ずる。
この圧力損失は、流量が多い場合は大きくなり、低流量
時には小さくなる傾向がある。また、吐出室圧力と流量
はある程度対応関係にあるため、一般に吸入室圧力制御
点を第３図に示すような特性とすることにより蒸発器出
口側圧力をほぼ一定とすることができる。
前述した米国特許第３５２２２５号では、吐出室からク
ランク室への連通路とクランク室から吸入室への連通路
の双方を制御し、この連通路を制御する制御弁に第３図
のような特性を組み込んでいるものである。
しかし、上述の手段では、吐出室圧力により吸入室の圧
力制御点が一義的に決定されてしまい、制御の自由度が
まったく存在しない。従って、例えば車両空調側の要求
に応じて圧縮器の容量を制御するというようなことが出
来ず、きめ細かな空調を行うことができない、という欠
点があった。
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、吸入室と、吐出室と、クランク室と、
このクランク室内に配設された回転主軸と、この主軸に
対する傾斜角が変化し、かつ、前期主軸の回転によって
揺動するように前記クランク室内に配設された揺動板と
、この揺動板に連結され、この揺動板の揺動によって往
復動じ、前期吸入室から吸入された冷媒を圧縮して前記
吐出室に吐出する複数のピストンと、前記クランク室と
吸入室とを連通ずる第１の連通路と、この連通路内に設
けられた感圧手段により前記連通路を開閉制御する第１
の制御装置とを備え、この第１の制御装置により前記揺
動板の傾斜角を変化させ、前記冷媒の圧縮比を変化させ
、前記吸入室の圧力を制御するようにした容量可変形揺
動式圧縮機において、さらに、前記吸入室および吐出室
とは別に設けられそれぞれ第２および第３の連通路によ
り連通された中間室と、前記第２および第３の連通路の
一方の連通路内に形成された絞り部と、他方の連通路を
開閉制御する第２の制御装置と、前記中間室内の圧力に
よって生じた荷重を前記第１の制御装置の開閉弁に付与
するアクチュエータとを備え、前記第２の制御装置を開
閉制御することにより、前記中間室内の圧力を前記吐出
室内圧および吸入室内圧との間の任意の圧力で制御する
と共に、前記中間室内の圧力に応じて前記第１の制御装
置の弁開閉動作点を移動させるようにした容量可変形揺
動式圧縮機を提供するものである。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を用いて
説明する。
第１図を参照して、圧縮機ケーシング１にはその中央部
に貫通孔が形成され、この貫通孔には主軸２が挿通され
て、ケーシング１にベアリング１ａおよび１ｂによって
回転可能に支持されている。
圧縮機ケーシング１により形成されるクランク室４には
、ロータ５が配置され、主軸２に取り付けられている。
このロータ５にはヒンジ機構５１を介して斜板６が取り
付けられ、この斜板６の内壁面は主軸２に当接して摺動
可能となっている。そして、斜板６はヒンク機構５１に
よって主軸２に対する傾斜角が変化するようになってい
る。この斜板６にはベアリング６１を介して揺動板７が
配置されており、この揺動板には球連接によって複数の
ピストンロッド８が連結されている。圧縮機ケーシング
１には、主軸２を取り囲むようにして、複数のシリンダ
ー９が所定の間隔を置いて形成されている。ピストンロ
ッド８はシリンダー９内に配置されたピストン１０に球
連結されている。クランク室４内において、圧縮機ケー
シング１には主軸２と平行にガイド棒１１が固定されて
おり、このガイド棒１１は揺動板７の一端部により挟持
され、これによって揺動板７の一端部はガイド棒１１に
対して主軸方向に揺動可能となっている。
圧縮機ケーシング１の右端面には弁板１２を介してシリ
ンダーヘッド１３が配設され、圧縮機ケシング１の右側
開口端が閉塞される。シリンダヘッド１３には吸入室１
４および吐出室１５が形成されている。吸入室１４は吸
入ポート１４ａに連結されている。吐出室１５は吐出ポ
ート１５ａに連結されている。弁板１２には吸入口１２
ａおよび吐出口１２ｂが形成され、吸入室１４および吐
出室１５はそれぞれ吸入口１２ａおよび吐出口１２ｂを
介してシリンダー９に連通している。
次に制御装置について説明する。
前述のように主軸２の一端（図中右側）はベアリング１
ｂを介して圧縮機ケーシング１に支持されており、主軸
２の右端側の貫通孔１８にはＯリング１９ｂを介して弁
室部材１９ａが配設され弁室１９ｅとして用いられる。
この弁室部材１９ａの一端（左側）には孔１９ｃが形成
されるとともに他端（右側）は孔２０ａを有する台座２
０が取り付けられている。
−ｈ１弁室部材１９ａ内にはベローズ２１が配置されて
いる。ベローズ２１内はほぼ真空になっている。ベロー
ズ２１の突出部２１ｂは弁室部材１９ａの円筒部１９ｄ
に嵌合している。ベローズ２１の先端には弁体２１ａが
設けられている。弁体２１ａは台座２０の孔２０ａを開
閉する。これらの弁室部材１９ａ１ベローズ２１、弁体
２１ａにより第１の制御装置１９が構成される。
台座２０の右方には吐出室１５および吸入室１４とは別
に設けられた中間室１６に連通ずる弁シリンダ１００が
配設されている。弁シリンダ１００は吸入弁、吐出弁（
図示せず）、弁板１２、およびバルブリテーナ３０と共
に固定ネジ５０によって共線めされ固定されている。弁
シリンダ１００にはアクチュエーティングロッド１０１
が摺動可能に挿入されている。アクチュエーティングロ
ッド１０１はシール部材１０２によってシールされてい
る。アクチュエーティングロッド１０〕の左端はスプリ
ング１０３を受ける構造となっており、スプリング１０
３は他端が弁体２１ａに当設している。ベアリング１ｂ
と主軸２の間隙を通り抜け、貫通孔１８、孔１９ｃを経
たクランク室４内のガスは弁体２１ａで制御された弁孔
２０ａを通り、さらに連通路２００を通り吸入室１４内
に入る。
中間室１６は連通路２１０内に形成されたオリフィス６
０を介して吐出室１５と連通しており、中間室１６には
常時吐出ガスが導入されるようになっている。さらに中
間室１６は連通路２２０および電磁流量制御弁７０を介
して吸入室１４と連通口■能となっている。なお電磁流
量制御弁７０は通電時に開となる方式であり、また、そ
の弁開口面積は少くも吐出室１５からオリフィス６０を
介して中間室１６に流入する最大吐出ガス導入量に等し
い流量で中間室１６から吸入室１４に吐出ガスを流出さ
せるように設定されている。即ち電磁流量制御弁７０が
全開のときは中間室１６と吸入室１４は遮断され、した
がって中間室１６は吐出室圧力と同じになる。また、電
磁流量制御弁７０が全開のときは上述の理由によりオリ
フィス６０を介して中間室１６に導入される吐出ガスが
全て吸入至にながれるため、中間室１６は吸入室圧力と
同じになる。したがって、例えば電磁流量制御弁７０の
通電および非通電の時間的な割合を制御し電磁流量制御
弁７０の実質的な弁開度を制御することにより、中間室
１６は吐出室圧力から吸入室圧力の間の任意の圧力とす
ることが可能となる。
また中間室１６に突き出しているアクチュエーティング
ロッド１０１の右端には摺動子８０ａが同定されており
、この摺動子８０ａはアクチュエーティングロッド１０
１の動きに応じて抵抗体８０ｂ上を摺動可能となってい
る。したがって摺動子８０ａと抵抗体８０ｂの一端との
間の抵抗はアクチュエーティングロッド１０１の動きに
応じて変化する。即ち、摺動子８０ａと抵抗体８０ｂと
の間の抵抗がわかればアクチュエーティングロッド１０
１の位置が確認できることになり、これはいわゆるポテ
ンショメータ８０として機能している。
また、アクチュエーティングロッド１０１は中間室１６
の圧力を常に受けており、これによりアクチュエーティ
ングロッド１０１は図中左方向に押される。この荷重は
スプリング１０３を介して弁体２１ａに加えられる。し
たがって弁体２１ａは中間室１６の圧力が高いほど開く
方向に付勢される。このことは中間室１６の圧力が高い
ほどクランク室４と吸入室１４との連通度が上り、これ
によってクランク室４の圧力を下げ、斜板の傾斜角を上
昇させて容量を増加方向に向ける。即ち、中間室１６の
圧力が高いほど吸入室圧力の制御点が低くなり、例えば
第２図に示すように吸入室圧力は中間室圧力に対してほ
ぼ直線的にＰ５２からＰｓｌに減少する特性となる。
以上のように、中間室１６の圧力は電磁流量制御弁７０
の弁開度を制御することにより、吐出室圧力から吸入室
圧力の範囲でｆモ意に制御できるため、電磁流量制御弁
７０への制御信号により吸入室圧力制御点を、例えば第
２図のＰＳＩからＰ５□の範囲で任意に制御することが
可能となる。
なお、アクチュエーティングロッド１０１の位置（変位
量）は弁体２１ａに加えられる荷重と対応関係にあるた
め、ポテンショメータ８０の出力値により吸入室圧力制
御点を確認することができる。第１図の電子制御装置９
０は、エバポレータ（図示せず）の冷却度合いを表す信
号Ｓを受け、これにもとずいてポテンショメータ８０の
出力値が所定値になるように電磁流量制御弁７０の弁開
度を制御する。これにより良好な制御が得られる。
以下余白 以上説明した実施例では、第１の制御装置１９はクラン
ク室圧力を関知する方式であるが、クランク室圧力に応
答して動作する方式であるが、クランク室圧力の代わり
に吸入室圧力に応答して動作する方式を用いることもで
きる。
また、上記の実施例では、中間室１６は電磁流量制御弁
７０を介して吸入室１４と連通可能としているが、これ
をクランク室１４に連通ずるようにしても良い。この場
合は中間室圧力は吐出室圧力からクランク室圧力の範囲
に制御されることになる さらに上記実施例では、吐出室１５と中間室１６の間に
オリフィス６０を配置し、中間室１６と吸入室１４の間
に電磁流量制御弁７０を配置しているが、オリフィス６
０と電磁流量制御弁７０との配置関係を逆にしても良い
。即ち、吐出室１５と中間室１５との間に電磁流量制御
弁７０を配置して中間室１６へ流入する吐出ガス流入量
を制御する。この場合、電磁流量制御弁７０が全開のと
き、中間室圧力が吐出室圧力にほぼ等しくなるように中
間室１６と吸入室１４の間に設置したオリフィス６０の
開口面積を設定する必要がある。
（発明の効果） 本発明の容量可変形揺動式圧縮機によれば、クランク室
および吸入室とを連絡する連通路にこの連通路を開閉制
御する第１の制御装置を設けるとともに吸入室および吐
出室とは別に設けられた中間室内の圧力によって生じた
荷重を前記第１の制御装置の開閉弁に付与するアクチュ
エータを備え、さらに前記中間室と吸入室ある意は吐出
室とを連通ずる通路にこの通路を開閉制御する第２の制
御装置を設け、この第２の制御装置を開閉制御すること
により、前記中間室内の圧力を前記吐出室内圧および吸
入室内圧との間の任意の圧力に制御すると共に、前記中
間室内の圧力に応じて前記第１の制御装置の弁開閉動作
点を移動させることが可能である。
動式圧縮機の断面図、第２図はこの圧縮機の中間室圧力
に対する吸入室圧力制御点の関係を示す特性図、第３図
は従来の容量可変形揺動式圧縮機の吐出室圧力に対する
吸入室圧力制御点の関係を示す特性図である。
２：回転主軸、４：クランク室、６：斜板、７；揺動板
、１０：ピストン、１４：吸入室、１５：吐出室、１６
：中間室、１９：第１の制御装置、７０：電磁ｔＴｔ量
制御弁（第２の制御装置）。
【図面の簡単な説明】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 　（１）吸入室と、吐出室と、クランク室と、このクラ
    ンク室内に配設された回転主軸と、この主軸に対する傾
    斜角が変化し、かつ、前期主軸の回転によって揺動する
    ように前記クランク室内に配設された揺動板と、この揺
    動板に連結され、この揺動板の揺動によって往復動し、
    前期吸入室から吸入された冷媒を圧縮して前記吐出室に
    吐出する複数のピストンと、前記クランク室と吸入室と
    を連通する第１の連通路と、この連通路内に設けられた
    感圧手段により前記連通路を開閉制御する第１の制御装
    置とを備え、この第１の制御装置により前記揺動板の傾
    斜角を変化させ、前記冷媒の圧縮比を変化させ、前記吸
    入室の圧力を制御するようにした容量可変形揺動式圧縮
    機において、さらに、前記吸入室および吐出室とは別に
    設けられそれぞれ第２および第３の連通路により連通さ
    れた中間室と、前記第２および第３の連通路の一方の連
    通路内に形成された絞り部と、他方の連通路を開閉制御
    する第２の制御装置と、前記中間室内の圧力によって生
    じた荷重を前記第１の制御装置の開閉弁に付与するアク
    チュエータとを備え、前記第２の制御装置を開閉制御す
    ることにより、前記中間室内の圧力を前記吐出室内圧お
    よび吸入室内圧との間の任意の圧力で制御すると共に、
    前記中間室内の圧力に応じて前記第１の制御装置の弁開
    閉動作点を移動させることを特徴とする容量可変形揺動
    式圧縮機。
  2. （２）前記一方の連通路に設けられた絞り部の開口面積
    および他方の連通路に設けられた前記第２の制御装置の
    最大弁開口面積は、該第２の制御装置の弁が全開のとき
    、前記中間室内の圧力が前記吸入室内の圧力あるいは吐
    出室内の圧力にほぼ等しくなるような関係に設定したこ
    とを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の容量可
    変形揺動式圧縮機。
  3. （３）前記第２の制御装置は、外部制御信号により前記
    連通路を開閉する外部作動制御弁と、前記第１の制御装
    置の弁開閉動作点を検出する検出手段と、この検出手段
    の出力信号および所定のパラメータ信号から前期外部制
    御信号を発生する電子回路手段とからなることを特徴と
    する前記特許請求の範囲第１項または第２項記載の容量
    可変形揺動式圧縮機。
  4. （４）前記検出手段は、前記中間室内の圧力に応じて変
    位する前記アクチュエータの変位に応じた信号を出力す
    るポテンショメータからなることを特徴とする前記特許
    請求の範囲第３項記載の容量可変形揺動式圧縮機。
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