JPH0335513B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は可変容量機能を有する冷媒圧縮機に関
し、例えばバス車両の空調用に用いて好適であ
る。

〔従来の技術〕 近年、車両の空調用に用いられる圧縮機では年
間エンジン効率（冷房能力／使用されるエネルギ
ー）の向上が求められ、その為圧縮機の能力を要
求される冷媒能力に応じて可変することが提案さ
れている。

例えば、実開昭56−115590号公報に記載のもの
では、複数のシリンダのうち所定の一部のシリン
ダへ供給される冷媒の流れを制御することによ
り、圧縮機の能力を可変する技術が示されてい
る。しかしながら、この従来のものでは、単一の
弁により複数のシリンダへ供給される冷媒の流れ
を制御しているため、冷媒流れ制御用弁の配置位
置上の制約が大きく、結果として圧縮機全体の体
格を大型化せざるを得ない構造となつていた。即
ち、制御弁がシヤフトの軸方向にピストンと直列
に配置される構造となり、シヤフト軸方向に沿う
圧縮機体格が大型化するという問題が生じてい
た。

これは、特に圧縮機をバス車両との空調用に用
いる場合に実用上大きな問題となつていた。即
ち、車両においては搭載スペースが著しく制限さ
れるので、圧縮機の体格を大きくするものは実用
上採用が困難な場合が多いからである。

〔発明が解決しようとする課題〕

本願発明は上記点に鑑みて案出されたもので、
ハウジング内にシリンダを中心として放射状に複
数のシリンダを形成する圧縮機において、複数の
シリンダのうち、所定の一部のシリンダへ供給す
る冷媒の流れを制御するスロツトル弁を最もコン
パクトに収納できるようにする圧縮機を提供する
ことを目的とする。

即ち、本願発明は、ハウジング内にシリンダが
放射状に形成されていることを巧みに利用し、吸
入冷媒流れの導通遮断を行うスロツトル弁をハウ
ジング内のうち放射状に離隔配置されたシリンダ
の間の部位に配置することで、スロツトル弁設置
用のスペースがシヤフト軸方向に大きく必要とさ
れることがないようにすることを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本願発明ではハウジ
ング内にシヤフトを中心として放射状に複数のシ
リンダを形成するとともに、同じくハウジング内
に各シリンダへ冷媒を供給する副吸入室と、各副
吸入室へ冷媒が供給可能に連通する吸入室とを形
成する。同様にハウジング内にシリンダより圧縮
冷媒が吐出される副吐出室と、各副吐出室と冷媒
が集合可能に連通する吐出室とを形成する。そし
て、本願発明では、このように形成されたハウジ
ング内で、吸入冷媒流れの導通遮断を行うスロツ
トル弁をシリンダの間の部位に配設する。

さらに本願発明ではスロツトル弁の背面に圧力
室を形成し、この圧力室と副吐出室とを連通する
高圧導入通路、及び圧力室と吸入室とを連通する
低圧導入通路を設ける。さらに、スロツトル弁は
電気信号に基づいて、圧力室内圧力を高圧と低圧
との間で制御するプランジヤを備えるものとす
る。

このような位置関係で配設することで、スロツ
トル弁が吸入室から副吸入室を経てシリンダ内へ
至るまでの位置でかつ複数のシリンダのうち、所
定の一部のシリンダへ連通する部位に配置できる
こととなる。

〔発明の効果〕

上記構成を採用したことにより、本願発明では
スロツトル弁を採用したにも係わらず圧縮機全体
の体格を大幅に増加させることがなり。即ち、放
射状に形成されたシリンダの間の部位は、本来デ
ツドスペースとなるべき部位であるので、この部
位にスロツトル弁を配置してもその結果として圧
縮機の体格を大幅に向上させることはない。

しかも、本願発明ではスロツトル弁をハウジン
グ内でシリンダを間の部位に配置したことによ
り、スロツトル弁と各シリンダに通じる吸入室及
び副吸入室との距離が隣接することになり、特別
な冷媒通路の取回しに伴う冷媒流れの大幅な変更
を行うことなく、シリンダに供給される吸入冷媒
流れの導通遮断を行うことができる。

伴せて、スロツトル弁をハウジング内でシリン
ダの間の部位に配置したことにより、スロツトル
弁の圧力室と副吐出室及び吸入室との間の距離も
短く設定することができ、高圧導入通路や低圧導
入通路の取回しも容易となる。

以下本発明圧縮機の一実施例を図に基づいて説
明する。

第１図中１はハウジングで、このハウジング１
には第２図に示す様に、２つづつ３組のシリンダ
２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂが形成され
ている。そして、このハウジング１にはブラケツ
ト５が設けられており、ブラケツト５を介してバ
ス車両の床下の懸架台にボルト固定される。６は
ハウジング１に軸受７，８を介して回転支持され
たシヤフトで、図示しない電磁クラツチ、Ｖベル
トを介して車両走行用エンジンの駆動力を受ける
様になつている。尚、電磁クラツチは動力の伝達
を断続するものである。ただ、バス空調用圧縮機
では圧縮機の負荷が大きいため、エンジンの回転
中に動力の伝達を開始することは望しくない。３
９はハウジング１内の冷媒がシヤフト６に沿つて
漏洩するのを防止する軸封装置である。

９はシヤフト６のクランク部６ａにその一端が
回転自在に連結した駆動部材で、シヤフト６の回
転運動を往復動に交換するものである。そして、
この駆動部材９の他端にはピストン１０がピスト
ンピン１１を介して連結されている。従つて、ピ
ストン１０は駆動部材９の駆動力を受けてシリン
ダ２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ内を往復
動する。１２，１３，１４は各組のシリンダ２
ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂに対向する位
置にバルブプレート１７を介して配設されたシリ
ンダヘツドで、このシリンダヘツド１２，１３，
１４には夫々シリンダ内へ冷媒を導く吸入通路室
１５と、シリンダより吐出された冷媒を通す吐出
通路室１６とが形成されている。バルブプレート
１７には吸入孔１８と吐出孔１９とが形成され、
更にこの吸入孔１８、吐出孔１９を開閉する吸入
弁２０吐出弁２１が吐出弁ストツパ２１ａと共に
バルブプレート１７に固定されている。

ハウジング１には、第４図に示す様に、各吐出
通路室１６と連通する副吐出室２２，２３，２４
が３室形成されており、この各副吐出室２２，２
３，２４は、サイドプレート２５の吐出連通穴２
６，２７，２８（第５図図示）を介してリアハウ
ジング２９の吐出室３０に連通している。即ち、
３室の副吐出室２２，２３，２４はリアハウジン
グ２９の吐出室３０で連通する。そして、吐出室
３０には吐出接続ポート３１が連通しており、吐
出室３０へ吐出された冷媒はこの吐出接続ポート
３１より図示しない凝縮器へ吐出される。

また、ハウジング１には各吸入通路室１５と連
通する副吸入室３２，３３，３４が形成され、か
つ、この副吸入室３２，３３，３４はハウジング
内で吸入室３５に連通している。吸入室３５はサ
イドプレート２５の吸入連通穴３６を介してリア
ハウジング２９の吸入室に連通し、また、吸入室
には吸入接続ポート３８が開口し、図示しない蒸
発器より冷媒が供給される様になつている。そし
て、本圧縮機では、前記副吸入室のうち、３３を
除く他の室３２，３４と吸入室３５との間には両
室３２，３４と３５を導通あるいは遮断するスロ
ツトル弁４２，４３が設けられている。

次に、このスロツトル弁４２，４３を第６，７
図に基づいて説明する。

第６図中４４は鉄製のスロツトル弁シリンダ
で、このシリンダ４４はＯリング４５を介して吸
入ガス通路４０（４１）に圧入されている。そし
て、このシリンダ４４には吸入ガス通路４０（４
１）に臨むスロツトル孔４６と副吸入室３２（３
４）に臨む連通孔４７とが形成されている。４８
はアルミニウム製のバイパス弁体で、ピストンリ
ング４９を介してシリンダ４４内に摺動自在に収
納されている。そして、この弁体４８の先端４８
ａがシリンダ４４の弁座面４４ａと当接すること
により、スロツトル孔４６と連通孔４７との間を
遮断可能となつている。５０はスロツトル弁シリ
ンダ４４を固定支持するボデー部で、このボデー
部５０にはシリンダ４４内へねじ部５０ａが突出
成形されておりかつ、そのねじ部５０ａには弁体
支持部５１が螺着されている。また、前記弁体４
８にはばね座５２がサークリツプ５３によつて固
定されており、このばね座５２と弁支持体５１の
鍔部５１ａとの間にはスプリング５４が介在して
いる。従つて、弁体４８はスプリング５４により
図中上方向への付勢力を受ける。

また、ボデー部５０は蓋部５５との間に圧力室
５６を形成しており、この圧力室５６の圧力は導
圧孔５７を介して前記弁体４８の背面に引加され
る様になつている。更に、ボデー部５０には、圧
力室５６へ高圧を導く高圧導入穴５８、及び圧力
室５６へ低圧を導く低圧導入穴５９が形成されて
いる。高圧導入穴５８はハウジング１に穿設され
た高圧導入通路６０を介して（第４図図示）、中
央の副吐出室２３と連通し、低圧導入穴５９はハ
ウジング１に穿設された低圧導入通路６１を介し
て吸入圧室３５ａ（３５ｂ）と連通する。尚、吸
入室３５と吸入圧室３５ａ（３５ｂ）は均圧溝３
５ｃ（３５ｄ）により、常に従しい圧力となつて
いる。

また、高圧導入通路６０は直径が５mm程度の円
孔よりなり、通路６０途中には異物を除去する為
の金属製フイルタ６２が充填されている。６３は
低圧導入穴５９の開放端５９ａを塞ぐ盲栓であ
る。６４は圧力室５６のうち低圧導入穴５９開口
部５９ｂに対向して配置されたプランジヤ、６５
はこのプランジヤ６４とコア部６６との間に介在
し、プランジヤ６４を開口部５９ｂ側け押圧する
スプリング、６７はプランジヤ６４を駆動する励
磁コイルで、リード線６８より信号電流が通電さ
れると励磁してプランジヤ６４を図中上方へ吸引
する様になつている。その際、小さな磁力でプラ
ンジヤ６４が移動できる様に、プランジヤ６４に
は均圧孔６４ａが形成されている。

そして、上記励磁コイル６７等はカバー６９内
に収納され、カバー６９、蓋部５５、ボデー部５
０はハウジング１にボルト７０によつて固定され
る。

次に上記構成圧縮機の作動を説明する。

圧縮機は車両走行用エンジンと共にバス車両の
床下に配設されており、図示しない電磁クラツチ
が入り、かつ、エンジンが始動すると、シヤフト
６はエンジンの駆動力を受けて回転する。この回
転に伴ないピストン１０は駆動部材９より往復駆
動力を受け、シリンダ２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，
４ａ，４ｂ内を往復動する。従つて、シリンダ内
の作動室７８は容積増加、減少を繰り返すことに
なり、容積が増加する吸入行程では蒸発器側より
冷媒を吸入接続ポート３８−吸入室−吸入通路穴
３８−吸入室３５−副吸入室３２，３３，３４−
吸入通路室１５−吸入孔１８−吸入弁２０を介し
て作動室７８に吸い込む。逆に、作動室７８の容
積が減少する吐出行程では、作動室７８より吐出
孔１９吐出弁２１を介して吐出された冷媒は吐出
通路室１６−副吐出室２２，２３，２４−吐出連
通穴２６，２７，２８−吐出室３０を通り、吐出
接続ポート３１より凝縮器側へ吐出される。

圧縮機は上記の如く作動するのであるが、車室
内温度が高く冷房負荷が大きいときには、充分な
冷房能力が発揮できるよう、全てのシリンダ２
ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂでピストン１
０が圧縮、吐出仕事をする様になつている。

即ち、スロツトル弁４２，４３のリード線６８
に通電されスロツトル弁４２，４３が吸入ガス通
路４０，４１を開としている。リード線６８に通
電される状態は、第６図の如く、コイル６７が励
磁されプランジヤ６４を吸い寄せ、低圧導入穴５
９の開孔部５９ｂを圧力室５６に露出させる。そ
の結果、圧力室５６内の圧力は低圧導入穴５９、
低圧導入通路６１を介して吸入圧室３５ａ（３５
ｂ）と均圧する。したがつてスロツトル弁体４８
の背圧は、ほぼ吸入室３５の圧力と等しい状態と
なり、弁体４８はスプリング５４の付勢力によつ
て吸入ガス通路４６より開離状態となり、以て冷
媒ガスは、副吸入室２２（２４）を介し、吸入通
路室１５より作動室７８に流入されることにな
る。

しかし、車室温が比較的低い時や日射を受けな
い時の如く、冷媒負荷が小さい時に圧縮機を全能
力で運転すれば冷媒能力が余りずき、過冷房とな
る。その為電磁クラツチを断続して圧縮機の運転
時間を制御することが考えられるが、特にバス車
両用圧縮機の如く容量の大きい圧縮機では接続時
に電磁クラツチに非常に大きな負荷が加わること
になり、電磁クラツチの耐久上からも断続を繰り
返すのは望ましくない。

また、車両の急加速時、登板時や、エンジンの
始動時の如くエンジンに大きな負荷がかかつてい
る時にも、圧縮機を全能力で運転するのはエンジ
ンに過大な負荷をかけ望しくない。

そこで、本発明圧縮機では上記場合にはスロツ
トル弁４２，４３のリード線に信号電流を印加せ
ず、第７図に示すように吸入ガス通路４０，４１
を閉じる様にしている。この場合、プランジヤ６
４がスプリング６５の付勢力を受けて低圧導入穴
５９の開口部５９ｂを塞ぎ、圧力室５６には高圧
導入穴５８のみ開口する。その為、圧力室５６に
は副吐出室２３内の高圧が印加され、この圧力は
導圧孔５７よりスロツトル弁体４８の背圧に伝達
される。従つて弁体４８は副吐出室２３内の吐出
冷媒圧力で弁座面４４ａに押し付けられ、吸入ガ
ス通路を塞ぐことになる。

この結果、吸入室３５の吸入冷媒ガスは副吸入
室３２（３３）と完全に遮断され、シリンダ２
ａ，２ｂ，４ａ，４ｂでは冷媒が吸入圧縮されな
くなり、冷房能力を調整可能となり、かつ馬力を
低減することができる。

尚、この場合スロツトル弁４２，４３は同時に
作動するのではなく、冷房負荷に応じて、余剰冷
房能力が小さい時には一方のバイパス弁４３のみ
作動し、更に余剰冷房能力が大きくなつて時のみ
両方の弁４２，４３が作動する様になつている。
ただ、一方のスロツトル弁４３のみ作動させる時
には吸入接続ポート３８の開口位置３８ａ（第４
図に対応位置を破線で示す）に近いスロツトル弁
４３を開に作動させることにする。

そして、この様に吸入ガス通路４０，４１を閉
じれば、副吐出室２２，２４内の圧力は大幅に低
下し、その結果逆止弁７１，７２により吐出連通
穴２６，２８が塞ざされる。従つて、圧縮機とし
ては副吐出室２３に吐出された冷媒のみが吐出室
３０より凝縮器側へ吐出されることになる。尤も
本圧縮機では吐出弁２１によつても吐出冷媒の逆
流は防止される為、必要に応じて逆止弁７１，７
２を廃止してもよい。

尚、上述の実施例では、スロツトル弁４２，４
３の高圧導入穴５８が常時圧力室５６に開口する
様になつていたが、これではプランジヤ６４が低
圧導入穴５９を開いた時に、少量づつではある
が、副吐出室２３内の吐出冷媒が高圧導入通路６
０−高圧導入穴５８−圧力室５６−低圧導入穴５
９−低圧導入通路６１−吸入圧室３５ａ（３５ｂ）
を介して吸入室３５に漏れ出てしまう。その為、
本来有効に仕事をすべきシリンダ３ａ，３ｂまで
全冷媒を吐出することができないことになる。そ
こで、この様に事態の発生を防ぐ為、スロツトル
弁４２，４３を第８図図示の如くして、プランジ
ヤ６４が低圧導入穴５９を開いた時同時に高圧導
入穴５８を塞ぐ様にしてもよい。

即ち、蓋部５５及びプランジヤ６４に高圧導入
穴７７，７８を穿設し、プランジヤ６４が低圧導
入穴開口部５９ｂを塞いだ状態（第９図参照）で
は両導入穴７７，７８が連通して圧力室５６に吐
出冷媒圧力が導入される様にし、プランジヤ６４
が図中上方に移動して低圧導入開口部５９ｂを開
いた状態（第１０図参照）では両導入穴７７，７
８の開口部がずれて吐出圧が導入されない様にす
る。そして、この実施例では、プランジヤ６４が
どの位置に回動しても両導入穴７７，７８が連通
できる様に、プランジヤ６４の高圧導入穴７８の
側面側開口部は、円周方向に溝７９を形成するよ
うにする（第１１図参照）。

また、上述の実施例ではシリンダ２ａ，２ｂ，
３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂが３組設られた６気筒圧
縮機を示したが、本発明はシリンダを２つ以上有
する多気筒圧縮機に広く適用できることは勿論で
ある。又、圧縮機も上述したレシプロ型の他に斜
板型圧縮機等にも適用可能である。更に本発明圧
縮機はバス車両の空調装置以外の用途、例えば屋
内の空調にも使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明圧縮機の一実施例を示す断面
図、で第３図の−線に沿う断面形状を示す。
第２図は第１図図示ハウジングを示す平面図、第
３図は第１図の側面図、第４図は第１図の−
矢視断面図、第５図は第１図図示サイドプレート
を示す正面図、第６図及び第７図は、第４図図示
スロツトル弁を示す断面図、第８図は本発明圧縮
機に用いるスロツトル弁の他の例を示す断面図、
第９図及び第１０図は第８図の要部を示す断面
図、第１１図は第９図図示バイパス弁の要部を示
す断面斜視図。 １…ハウジング、２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４
ａ，４ｂ…シリンダ、６…シヤフト、９…駆動部
材、１０…ピストン、２２，２３，２４…副吐出
室、３０…吐出室、３２，３３，３４…副吸入
室、３５…吸入室、４０，４１…吸入ガス通路、
４２，４３…スロツトル弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジングと、 このハウジングに回転自在に支持されたシヤフ
   トと、 前記ハウジング内に配設されこのシヤフトの回
   転運動を往復運動に変換する駆動部材と、 前記ハウジング内に前記シヤフトを中心とする
   放射状に形成された複数のシリンダと、 前記駆動部材の駆動力を受けてシリンダ内を往
   復する複数のピストンと、 前記ハウジング内に形成され前記各シリンダへ
   冷媒を供給する副吸入室と、 前記ハウジング内に形成され各副吸入室と冷媒
   が供給可能に連通する吸入室と、 前記ハウジング内に形成され前記各シリンダよ
   り圧縮冷媒が吐出される副吐出室と、 前記ハウジング内に形成され各副吐出室と冷媒
   が集合可能に連通する吐出室と、 前記ハウジング内の前記吸入室から前記副吸入
   室を経て前記シリンダ内へ到る迄の間の位置で、
   かつ前記複数のシリンダうち所定の一部のシリン
   ダへ連通する部位に配設され、吸入冷媒流れの導
   通遮断を行うスロツトル弁とを備え、 前記スロツトル弁は前記ハウジング内で前記シ
   リンダの間の部位に配設され、 前記スロツトル弁の背面には圧力室が形成され
   ており、かつ、この圧力室と前記副吐出室とを連
   通する高圧導入通路、及び前記圧力室と前記吸入
   室とを連通する低圧導入通路が形成されており、
   更に電気信号に基づいて前記圧力室内圧力を制御
   するプランジヤが設けられている可変容量圧縮
   機。 ２ 前記副吐出室と前記吐出室との間には、冷媒
   を前記副吐出室側から前記吐出室側へのみ流す逆
   止弁が配設されている特許請求の範囲第１項記載
   の可変容量圧縮機。 ３ 前記プランジヤは前記低圧導入通路の開口部
   に対向配置され前記低圧導入通路の開閉を行うも
   のであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の可変容量圧縮機。 ４ 前記プランジヤは前記高圧導入通路と前記低
   圧導入通路とを切換えるものであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の
   可変容量圧縮機。