JPH048635B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可変容量圧縮機に関し、特に本発明の
圧縮機は自動車空調装置の冷媒圧縮機に適してい
る。一般に自動車空調装置に用いる冷媒圧縮機は
自動車走行用エンジンの駆動力を受けて回転する
ため、自動車の高速運転時や加速時等エンジンが
高回転となる運転状態では、圧縮機は必要以上に
高い回転数で回転していた。そのため空調装置の
冷房能力が過大となる。逆にエンジンのアイドリ
ング時には圧縮機がエンジン出力の30％程度を使
用する等、エンジンに過大な負荷が加えられて、
冷房能力の制御が繁雑となるとともにエンジンの
燃費が悪化する。そこで圧縮機の吐出量が変更で
きる圧縮機の開発が進められている。本発明は吐
出量の容量変更を一つの電磁弁で任意に切りかえ
可能なコンパクトな圧縮機を提供することを目的
とする。

本発明はこの目的を達成するため、本発明の可
変容量圧縮機を次の構成としたものである。すな
わち本発明の可変容量圧縮機はシリンダからの吐
出を受ける吐出室を第１吐出室と第２吐出室に分
け、第１吐出室と第２吐出室とを第２吐出室から
第１吐出室への流体のみ流入可能な逆止弁を設け
て連絡し、かつ、第２吐出室と低圧空間（吸入
室）の間を開閉する弁部を設けるとともに、該部
と結合し内部に圧力室を有し、第１吐出室からの
流体圧力により該弁部を開閉するプランジヤを設
け、第１吐出室と圧力室とを細い連通孔をもつ第
１流体通路で結び、かつ圧力室と低圧空間を第２
流体通路で結び、この第２流体通路を開閉する電
磁弁を設けたものである。

本発明の可変容量圧縮機では、電磁弁を閉じる
ことにより第２流体通路を閉じ、第１吐出室の高
圧流体を圧力室に流入保持し、その圧力でプラン
ジヤを作動して低圧空間と第２吐出室の間の弁部
を閉じ、第２吐出室に流入する高圧流体を逆止弁
を通して第１吐出室に送り、100％容量運転を行
う。

一方、吐出容量がすくなくてよい場合には、電
磁弁を開いて圧力と低圧空間を結ぶ第２流体通路
を開き、圧力室の高圧流体を第２流体通路を通し
て低圧空間に流出させ、圧力室の圧力の低下によ
りプランジヤを作動して弁部を開き、第２吐出室
と低圧空間を連通して、実質的に第２吐出室に吐
出するシリンダの作用を空転させ第１吐出室に吐
出する高圧ガスの吐出量のみの低容量で運転を行
う。

なお、この低容量運転で第１吐出室と圧力室と
を結ぶ第１流体通路が連通しており、この第１流
体通路を通して高圧流体が圧力室に流注するが、
第１流体通路には細い連通孔をもつため、この細
い連通孔の流入抵抗のため流入する高圧流体の量
は第２流体通路より圧力室から低圧空間へ流失す
る流体に比較して少ない。このため、初め圧力室
の流体圧力が高くともしだいに圧力室の圧力は低
くなり、プランジヤが作動する、低容量運転時に
第１吐出室の高圧流体の一部は第１流体通路→高
圧室→第２流体通路→低圧空間と通つて失なわれ
るが、もともと容量を少くしたい運転状態であ
り、このときの高圧流体の流出は問題がない。
100％運転時には第２流体通路は電磁弁で閉じら
れているため、第１吐出室の高圧流体が圧力室を
満たせば、それ以後第１吐出室から高圧流体の流
失はなく、第１吐出室、第２吐出室に吐出される
高圧流体は100％利用される。

このように本発明の可変容量圧縮機では、第１
流体通路に細い連通孔を設け、第２流体通路に電
磁弁を設けることにより１個の電磁弁で吐出容量
の切替えが可能でかつ100％容量時の高圧流体の
流失が生じない。この為コンパクトで高性能の可
変容量圧縮機となる。

以下、本発明の一実施例を第１図、第２図に基
づいて説明するる。図において、１は回転軸であ
り、電磁クラツチを介して駆動源をなす自動車用
エンジンに連絡し、エンジンの駆動力により回転
する。２は鉄系金属を隨円形に成形してなる斜板
で、回転軸１にキー止めにより固定され、回転軸
１と一体に揺動回転するようになつている。そし
て、この斜板２の揺動回転はシユーボールを介し
てピストン３を往復運動させる。４はこのピスト
ン３の往復運動を支持するシリンダ部４１を軸回
りに軸と平行に５個、左右で10個有するハウジン
グで第１図中左右に分割してダイキヤスト成形さ
れたものをＯリングを介して密着結合して形成し
たものである。ハウジング４の左右には第１サイ
ドハウジング５と第２サイドハウジング６とが気
密的に接合されている。第１サイドハウジング５
とハウジング４の間には第１バルブプレート５１
が介在しており、この第１バルブプレート５１の
連通孔５１ａ，５１ｂによりシリンダ部４１と、
第１サイドハウジング５側に形成された第１吸入
室５２、第１吐出５３が連絡される。第１吸入室
５２は図示しない蒸発器で気化された冷媒ガスが
供給される低圧室に連通する。第１吐出室５３は
ハウジング４の中央側部に設けられた高圧室７と
連通している。また、第１サイドハウジング５と
ハウジング４には第１吐出５３と後述する圧力室
とを結ぶ連通路５４，４４が設けられている。第
２サイドハウジング６とハウジング４の間には、
第２バルブプレート６１が介在している。第２バ
ルブプレート６１は外側より吸入用の５個の吸入
用連通孔６１ａ、その内側に５個の吐出連通孔６
１ｂ、中心部にハウジング４の軸受孔４２につな
がる大きな連通孔６１ｃを有する円盤状である。
第２サイドハウジング６と第２バルブプレート６
１の間には第２吸入室６２、第２吐出室６３が形
成される。そして吸入用連通孔６１ａは第２吐出
室６２に、吐出用連通孔６１ｂは第２吐出室６３
の中心部に開口する。なお、第２吐出室６３は逆
止弁７１を介して高圧室７の連通する。第２サイ
ドハウジング６の第２吐出室６３の中央部にはシ
リンダ状ガイド６ａが形成されガイド６ａでその
中央部の開口が区画される。このガイド６ａの凹
部には弁部８のプランジヤ８１が挿入されてい
る。このプランジヤ８１の挿入された一端は浅い
凹部となりガイド６ａの凹部底面等で圧力室８７
を形成する。プランジヤ８１の他端の中央には突
部８１ｂが形成されている。この中央部８１ｂに
はネジ穴８１ｃが形成されている。またプランジ
ヤ８１の中央部凸部８１ｂには、弁部８の主体で
あるリング状のリテーナ８２、吐出弁８３が挿入
され、さらにバネ座を兼ねる固定リング８４が挿
入され、座金８５を介してネジ穴８１ｃにネジ止
めされたボルト８６で固定されている。この弁部
８はプランジヤ８１がガイド６ａの凹部にガイド
された軸方向に移動可能である。図は弁部８が右
側に位置する状態を示しており、この状態では第
２吐出室６３は第２バルブレートの中心部連通孔
６１ｃを通つて、ハウジング４の軸受孔４２と連
通し、かつシリンダ部４１とも第２バルブプレー
トの連通孔６１ｂを通つて連通する。図とは逆に
弁部８が左側に押しつけられると弁部８の吐出弁
８３が第２バルブプレート６１と当接し、連通孔
６１ｂ，６１ｃは閉ざされる。なお、ハウジング
４の軸受孔４２は低圧室と連通しており、ここに
はバネ座４２ａが設けられている。そして、この
バネ座４２ａと弁部８の固定リング８４（第２
図）の間にはバネ４３が弁部８を図中右方向に付
勢する状態で組み込まれている。

第２サイドハウジング６の外側中央には電磁弁
９が設けられ、電磁弁の中心軸にそつて一端開口
の凹部９ａが設けられている。この凹部９ａの底
面に、一端開口の段付のシリンダ状凹部をもつガ
イド９１が固定されている。このガイド９１のシ
リンダ状凹部に鉄製の動弁９２が嵌装されてい
る。この動弁９２の右端には凹部９２ａが形成さ
れ、ここにガイド９１の底面とこの動弁９２の凹
部９２ａの底の間にバネ９３が挿入されており、
動弁９２を図中左方向に付勢する。動弁９２の左
端にはフツ素樹脂製の止め具９２ｂが固定されて
いる。

電磁弁９の中心軸にそつた凹部ａの開口を閉じ
る第２サイドハウジング６の図上右側には、動弁
９２の止め具９２ｂと当接する突部６ａが形成さ
れ、この凸部の中心軸にそつて圧力室８７を通じ
る中心孔６４が設けられている。

また第２サイドハウジング６には第１吐出室５
３と連通時５４，４４で連絡された高圧ガス副室
６５が形成され、この副室６５から中心孔６４に
通じる第１流体通路６６が設けられている。この
第１流体通路６６の中心孔６４に開口する部分の
通路は直径0.6mm程度の細孔６６ａとなつてい
る、。さらに第２サイドハウジング６にはその第
２吸入室６２と電磁弁９の中心軸にそつた凹部９
ａに開口する第２流体通路６７が設けられてい
る。

電磁コイル９４は動弁９２と同心軸的に動弁９
２の周囲に設けられており、電磁コイル９４は通
電により動弁９２をそのバネ９３の付勢力に抗し
て図中右方に動かす。本実施例の可変容量圧縮機
は以上の構成よりなる。

なお、第１吐出室５３と高圧室７と高圧副室６
５およびそれらを結ぶ通路で高圧空間が形成さ
れ、第１吸入室５２、第２吸入室６２と低圧室お
よびこれらを結ぶ通路で本実施例に係る低圧空間
が形成される。

次にこの圧縮機の作用を説明する。

エンジンと回転軸１とが電磁クラツチにより結
合されると、エンジンの駆動力により回転軸１お
よび斜板２が回転し始める。そして斜板２の回転
に伴ないシリンダ４１内をピストン３が往復す
る。このピストン３の往復により第１吸入室５２
の冷媒ガスは第１バルブプレート５１の連通孔５
１ａより吸入弁をへてシリンダ４１内に吸い込ま
れる。次に、このピストン３が圧縮工程に移る
と、吸入弁によつて５１ａがとじられ、シリンダ
部４１の冷媒ガスは、圧縮されて高温、高圧とな
り、第１バルブプレート５１の連通孔５１ｂおよ
び吐出弁を経て第１吐出室５３へ吐出する。この
高温、高圧ガスはその圧力により高圧室７に入
り、そこより吐出サービスバルブ、連通管等の吐
出通路を介して図示しない凝縮機へ送られる。

一方、第２サイドハウジング６側において電磁
弁９の電磁コイル９４に電流を流した状態にする
と、動弁９２は磁力により図中右側に動かされ図
に示す状態になる。これにより圧力室８７が第２
サイドハウジング６の中心孔６４、電磁弁９の中
央孔９ａおよび第２流体通路６７により第２吸入
室（低圧空間）に連通する。第２吸入室の冷媒ガ
ス圧力は低いため、圧力室８７の冷媒ガス圧力も
低い。このため弁部８のプランジヤ８１はバネ４
３の付勢力により図に示す右側に押し付けられた
状態となる。なお、弁部８が右側に押し付けられ
ているため、弁部の吐出弁８３は第２バルブプレ
ート６１から離れている。そのため第２バルブプ
レート６１の連通孔６１ｂが常にシリンダ４１と
第２吐出室６３とを連通する。又第２吐出室６３
は、第２バルブプレート６１の中央の連通孔６１
ｃにより、低圧室と連通する軸受孔４２と連通す
る。従つて、第２サイドハウジング６側のピスト
ン３、シリンダ４１による冷媒ガスの圧縮は起ら
ず、空転状態となる。なお高圧室７と第２吐出室
６３は逆止弁７１により閉じられた状態にあつて
圧力室８７に流入する。しかしこの第１流体通路
６６の細孔６６ａは直径が約0.6mm程度で非常に
細いため、この直径が約２mm程度の第２流体通路
６７を通つて圧力室８７より低圧空間に流出する
冷媒ガス量は第１流体通路より流入する冷媒ガス
量と比較してはるかに多い。このため圧力室８７
の冷媒ガス圧力は低圧空間の冷媒ガス圧とほぼ等
しくバネ４３に付勢力に抗することができない。

この状態では第１吐出室５３に吐出される冷媒
ガスのみが図示しない凝縮器に送られ、約50％の
吐出容量で運転されている。

なお、第１流体通路６６から低圧室に流出する
ガス量は第１吐出室５３に吐出されるガス量の３
％程度となるが、この状態では低容量運転中であ
り、50％容量運転が48.5％容量運転になつても特
別な不都合は生じない。この状態で、例えば、車
室内の温度が上昇し、冷房能力を高くしたい場合
には、電磁弁９のスイツチを切り電磁コイル９４
の電流を止める。これにより動弁９２はバネ９３
の付勢力により第２図中左側に押し付けられ、フ
ツ素樹脂製の止め具９２ｂが中央孔６４の凸部６
ａに押し付けられ、凸部６ａの中央に開口する中
央孔６４を閉ざす。このため圧力室８７と第２吸
入室６２の連通が断たれ、高圧室７からガスが第
１吸入室６２に流入しなくなる。一方圧力室８７
には第１流体通路６６の細孔６６ａの細い孔を通
つて少しずつ第１吐出室５３の高圧ガスが流入す
る。このため圧力室８７の冷媒ガス圧は除除に高
くなり、ついにはバネ４３の付勢力に抗してプラ
ンジヤ８１を図中左側に移動する。これにより弁
部８の吐出弁８３が第２バルブプレート６１と当
接する。そして弁部８は第２バルブプレート６１
に押しつけられている。これにより弁部８の吐出
弁８３が第２バルブプレート６１の連通孔６１
ｂ，６１ｃを閉ざす。このため第２サイドハウジ
ング６側のピストン３とシリンダ４１も冷媒ガス
の圧縮を開始し、第２吐出室６３の冷媒ガス圧は
高くなる。そして圧力室７の圧力よりも高くなる
と逆止弁７１が開き、第２吐出室６３から高圧室
７に高温、高圧の冷媒ガスが流入する。この状態
で圧縮機は100％フル運転となる。

なお、第１吐出室５３より第１流体通路６６を
通つて圧力室８７に高圧の冷媒ガスが流入する
が、中央孔６４が動弁９２の止め具９２ｂで閉じ
られているため、圧力室８７の圧力が第１吐出室
５３の圧力と同一になればその後圧力室８７には
冷媒ガスは流入しない。

したがつて、第１吐出室５３、第２吐出室６３
に流入する高圧の冷媒ガスは100％図示しない凝
縮器に送られ、無駄が生じない。

このように本実施例の可変容量圧縮機は１個の
電磁弁９のオン、オフにより100％運転、50％運
転の切変えができる。この圧縮機は電磁弁１個で
吐出容量の変更が可能であるため、圧縮機の一部
に電磁弁を組み込め、非常にコンパクトになる。
そして容量の切り変えにより過剰運転、高負荷運
転が防止でき、耐久性向上、燃費の低減が可能で
ある。特に100％容量運転時に高圧冷媒ガスが電
磁弁９より低圧室に流失しないため効率がよい。

第１、第２図に示す実施例では、バネ４３によ
り弁部８が第２バルブプレート６１より離れるよ
うにしたが、バネ４３の付勢方向を逆に変更し、
また弁部８のプランジヤ８１の動きを逆にするこ
とにより、弁部８をバルブプレートに押し付ける
ようにし、電磁弁の通電により弁部８を開くよう
にすることもできる。この場合にも電磁弁のオン
オフにより圧縮機の容量を切り変えることができ
圧縮機の過剰運転、高負荷運転が防止できる。

また実施例で斜板タイプの圧縮機を用いたが、
１枚のバルブプレートの一面に複数個の吐出弁を
もつワツブルタイプの圧縮機等、２組以上のシリ
ンダとピストンをもつ圧縮機に本発明を適用でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の圧縮機の一実施例を示す断面
図、第２図は第１図に示す弁部の拡大図である。 １……回転軸、２……斜板、３……ピストン、
４１……シリンダ部、５３……第１吐出室、６３
……第２吐出室、６６……第１流体通路、６７…
…第２流体通路、７……高圧室、８……弁部、８
７……圧力室、９……電磁弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個のピストンと、各ピストンの往復運動
   を支持する複数個のシリンダとを有するととも
   に、低圧空間、一部のシリンダからの吐出を受け
   る第１吐出室、他のシリンダからの吐出を受ける
   第２吐出室を有するハウジングと、該第１吐出室
   と第２吐出室との間に介在し該第２吐出室から該
   第１吐出室への流体のみ流入可能な逆止弁と、該
   第２吐出室と該低圧空間とを開閉する弁部と該弁
   部と結合され内部に圧力室を有しかつ該第１吐出
   室からの流体圧力により該弁部を開閉するプラン
   ジヤと、該第１吐出室と該圧力室とを結ぶ細い連
   通孔をもつ第１流体通路と、該圧力室と該低圧空
   間とを結ぶ第２流体通路と、該第２流体通路を開
   閉する電磁弁とよりなることを特徴とする可変容
   量圧縮機。 ２ 第１流体通路の細い連通孔の直径は0.3mm〜
   1.2mmであり、第２流体通路の直径は該細い連通
   孔の直径の1.2倍以上である特許請求の範囲第１
   項記載の圧縮機。