JPH0526954B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は単一の冷媒圧縮機を用いて冷凍用蒸発
器と冷房用蒸発器とに冷媒を循環させるように構
成した冷凍冷房装置において用いる冷媒圧縮機に
係り、冷凍車用として好適なものである。

〔従来の技術〕

実公開56−50362号公報には、単一の多気筒式
冷媒圧縮機を用いて冷房用蒸発器と冷蔵冷凍用蒸
発器とに冷媒を循環させるように構成された冷房
冷凍装置において、圧縮機のシリンダを２つのグ
ループに分け、一方のグループを冷凍用に、他方
のグループを冷房用に使用するようにし、冷凍又
は冷房の一方が使用されている時には２グループ
が共に冷房又は冷凍運転を行い、冷凍と冷房の併
用運転時には冷凍運転が冷房運転より優先するよ
うになつているものが開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この種の装置においては、冷房用蒸発器内の冷
媒温度は、フイン表面の凍結を防止するために、
一般に５℃以下にはしないようにしており、これ
を達成するために冷房用蒸発器内の冷媒の蒸発圧
力が2.5Kg／cm²程度になるように制御される。一
方、冷蔵冷凍用蒸発器は製氷作用を行うことが要
求されるものであるから、その温度が例えば−21
℃になるように冷蔵冷凍用蒸発器内の冷媒の蒸発
圧力はより低く、例えば0.5Kg／cm²程度になるよ
うに制御される。

従つて、多気筒式圧縮機のシリンダを２グルー
プに分けて、第１のグループに例えば冷房用蒸発
器からの高圧の冷媒を吸入し、第２のグループに
冷蔵冷凍蒸発器からの低圧の冷媒を吸入し、それ
ぞれのグループのシリンダ内で冷媒を圧縮すると
第１と第２のグループでは各シリンダ当りの吐出
量に大きな差が生じる。すなわち、圧縮機の全シ
リンダがそれそれ同一の容積であつても、2.5
Kg／cm²の高圧冷媒を吸入して圧縮する第１のグル
ープの各シリンダの吐出量よりも、0.5Kg／cm²の
低圧冷媒を吸入、圧縮する第２のグループの各シ
リンダの吐出量の方がはるかに小さいから、その
分だけ低圧冷媒用のシリンダ数を多くする、或い
は、低圧冷媒用のシリンダの容積を大きくする、
ことが必要となり、結果的に、圧縮機は大型化す
るという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明では多気筒斜板式圧縮機を用いるが、複
数のシリンダを２グループには分けずに全てのシ
リンダに主吸入口から低圧冷媒を吸入させる。そ
して、これらをシリンダのうちの選択されたシリ
ンダの吸入行程の最終段階において、低圧冷媒と
高圧冷媒の圧力差を利用して、該選択されたシリ
ンダ内へ高圧冷媒をも吸入させる。このように高
圧冷媒を吸入させるために、斜板室を高圧冷媒用
の副吸入口に常時連通させておくと共に、斜板室
と前記選ばれたシリンダとを連通させる連通機構
を設けてある。この連通機構の加工を容易にする
ために、前記選ばれたシリンダを斜板室の円周方
向に互いに並んで配置すると共に、前記連通機構
は、斜板室を構成するシリンダブロツク内の凹所
底面に斜板室の軸線を中心とする円周方向に切設
されて、前記選ばれたシリンダの吸入行程の最終
段階の時点でこれらのシリンダの内周面に切欠き
状に開口するスリツトにより構成してある。

〔発明の効果〕

冷凍用の低圧冷媒を全てのシリンダに吸入して
圧縮させるようになつているので、選ばれたシリ
ンダを低圧冷媒専用とした場合よりも吐出量が大
であるのでその分だけ圧縮機の小型化が達成され
るのみでなく、シリンダブロツク内の凹所の底面
に斜板室の円周方向に切設したスリツトによつ
て、斜板室から選ばれたシリンダ内に高圧冷媒を
吸入させる連通機構を構成したから、旋盤加工等
にて容易にスリツトを加工することが可能とな
り、コストダウンに寄与する。

〔実施例〕

第５図は単一の冷媒圧縮機１を用いて冷凍と室
内の冷房とを行い得るように構成した冷凍サイク
ルを図解的に示すもので、図中において圧縮機１
を便宜上クランクでピストンを駆動する形式のも
のとして図示してあるが、正確には圧縮機１は後
述のように多気筒斜板式のものであると理解され
たい。

圧縮機１の吐出口２から吐出される冷媒は高圧
配管３、凝縮器４、レシーバ５を経て、冷凍用蒸
発器６と冷房用蒸発器７とに分岐して流入する。
冷凍用蒸発器６の上流側には温度作動式膨張弁１
２が設けられ、その上流には電磁弁１４が設けら
れ、蒸発器６の下流側には逆止弁１７が設けら
れ、この逆止弁１７の下流側が低圧配管８を介し
て圧縮機１の低圧冷媒用吸入口である主吸入口９
に接続されている。また、冷房用蒸発器７の上流
側には温度作動式の膨張弁１３が設けられ、その
上流には電磁弁１５が設けられている。蒸発器７
の下流側は高圧配管１０を介して圧縮機１の高圧
冷媒用吸入口である副吸入口１１に接続されてい
る。副吸入口１１は圧縮機１内の斜板室１８に通
じ、斜板室１８は圧縮機の吸入行程の最終段階で
連通機構１９を介してシリンダと連通するように
なつている。低圧配管８と高圧配管１０とは途中
に電磁弁１６を有する配管１６ａで接続されてい
る。冷凍用蒸発器６は製氷作用を行う低温（例え
ば−21℃）まで冷却される必要があるので、膨張
弁１２は蒸発器６内の冷媒の蒸発圧力が例えば約
0.5Kg／cm²程度に保たれるように設定され、一方、
冷房用蒸発器７はフインにフロステイングが生じ
ないように例えば５℃以下には低下しないように
する必要上、膨張弁１３は蒸発器７内の蒸発圧力
を例えば約2.5Kg／cm²に保つように設定される。
従つて、冷凍用蒸発器６からは低圧の冷媒ガスが
主吸入口９へ流れ、冷房用蒸発器７からは高圧の
冷媒ガスが副吸入口１１へ流れて斜板室１８へ流
入するので、圧縮機１が低圧冷媒を吸入して、そ
の吸入行程の最終段階になると斜板室１８が連通
機構１９によつてシリンダと連通し、斜板室１８
から高圧冷媒が低圧冷媒との差圧によつてシリン
ダ内へ流入し低圧冷媒と混合する。この混合され
た冷媒の圧力は斜板室１８内の圧力とほぼ同じで
あり、従つて、冷房用蒸発器７の蒸発圧力と略等
しいから、圧縮機１は冷凍用の低圧冷媒の圧力か
ら圧縮行程が始まるのではなくて、冷房用の高圧
冷媒の圧力から圧縮が始まるのである。これによ
り、圧縮機１はそのシリンダ容積に比して大なる
吐出容量を有する。

電磁弁１６を閉じ電磁弁１４と１５を開してお
くことにより冷凍と冷房を同時に行うことが出
来、電磁弁１４を開き電磁弁１５と１６を閉じる
ことにより冷凍運転のみを行うことが出来、ま
た、電磁弁１４を閉じ電磁弁１５と１６を開くこ
とにより冷房運転のみを行うことも可能である。

次に、圧縮機１の構造について第１図−第３図
及び同圧縮機をの内部構造図解的に示した第４図
に参照にして説明する。

圧縮機１は、互に軸方向に整合した状態で気密
に組付けられたフロント側とリヤ側のシリンダブ
ロツク２０ａと２０ｂとから構成されるシリンダ
ハウジング２０を有する。シリンダハウジング２
０内には５つのシリンダボアＡ−Ｅが形成され、
これらのシリンダボア内には５本のピストン２１
が摺動自在に取付けられ、これらの各ピストンの
両端面がシリンダボアＡ−Ｅと協動して10個のシ
リンダ（気筒室）２２を形成している。

前記２つのシリンダブロツク２０ａ，２０ｂ
の、互に突き合わされた端面の中央には軸方向に
凹んだ円形の凹所１８ａ，１８ｂが形成され、こ
れらの２つの凹所が向い合わせに組み合わされて
前記斜板室１８を形成している。斜板室１８内に
はシヤフト２３に固着されてそれと共に回転する
斜板２４が配置され、斜板２４を外周部は周知の
態様でピストン２１と摺動自在に駆動係合し、シ
ヤフト２３により斜板２４が回転するとその回転
がピストン２１の軸方向往復運動に変換されるよ
うになつている。

シリンダハウジング２０の両端には、複数の吸
入ポート２５とそれと同数の吐出ポート２６とを
それぞれ有する円形のバルブプレート２７，２７
を介して、フロント側とリヤ側のエンドプレート
２８ａ，２８ｂが取り付けられている。吸入ポー
ト２５と吐出ポート２６はそれぞれのシリンダ２
２と整合しており、吸入ポート２５にはサクシヨ
ンバルブ２５ａが設けられ、吐出ポート２６には
デイスチヤージバルブ２６ａが設けられている。

前記主吸入口９はシリンダハウジング２０の周
壁の上側に設けられて、同周壁内で軸方向に延び
る吸入通路２９と連通する。フロント側とリヤ側
のエンドプレートの内側には吸入室３０ａ，３０
ｂ形成されて吸入通路２９と連通すると共に全て
の吸入ポート２５とも連通する。同様に、吐出口
２もシリンダハウジング２０の周壁の上側に設け
られて、同周壁内で軸方向に延びる吐出通路３１
と連通する。フロント側とリヤ側のエンドプレー
ト２８ａ，２８ｂの内側には吐出室３２ａ，３２
ｂも形成されて、吐出通路３１と連通すると共に
吐出ポート２６とも連通する。

シヤフト２３の一端はフロント側のエンドプレ
ート２８ａを回転自在に貫通して圧縮機外へ突出
し、この突出端にプーリ３３が固定されてベルト
によりエンジン等の回転駆動装置に駆動連結され
るようになつている。

斜板室１８はシリンダハウジング２０内でシリ
ンダ２２の円形列の外側に配置形成された連通室
１８ｃと連通し、この連通室１８がシリンダハウ
ジング２０の周壁の横側に設けられた前記副吸入
口１１と連通している。

シリンダボアＡ−Ｅは斜板室１８を形成する凹
所１８ａ，１８ｂの底面に開口しているが、シリ
ンダボア内のピストン２１がシリンダ２２の内方
端（斜板室１８に隣接した端部）を閉じている。
しかしながら、本発明の圧縮機においては、シリ
ンダ２２内のピストン２１がその吸気行程の最終
位置附近まで移動したときに、このシリンダ２２
と斜板室１８とが上記連通機構１９を介して連通
するようになつている。この連通機構１９はシリ
ンダブロツク２２ｂの、斜板室１８を形成する凹
所１８ｂの底面に斜板室１８の軸線を中心とする
円周方向に切設されたスリツトから成る。このス
リツト１９は、第３図及び第４図から明らかなよ
うに、ピストン２１がその下死点（吸入行程の終
り）附近まで移動したときにシリンダ２２の内周
面に切欠き状に開口するようになつている。

上述のように、スリツト１９は凹所１８ｂの底
面に斜板室１８の軸線を中心として円周方向に切
設されたものであるから、旋盤加工等により容易
に形成することが可能であり、また、ピストンが
その下死点付近まで移動したときのみ切欠き状に
シリンダ内面に開口するものであるから、換言す
れば、冷凍用の低圧冷媒がシリンダ内に十分に吸
入された後にこのシリンダと斜板室１８とを連通
させて冷房用の高圧冷媒を斜板室からシリンダ内
へ導入するものであり、よつて、シリンダ２２内
への低圧冷媒の吸入量を十分に保ちつつ同シリン
ダ内へ高圧冷媒を良好にかつ確実に導入する効果
がある。

尚、第２図においてはスリツト１９を設けたシ
リンダブロツク２０ｂのみを示してあるが、本実
施例では第４図に示すように両方のシリンダブロ
ツク２０，２０ｂに設けてある。

以上の説明から圧縮機１の作動は自明であろう
と思われるが、念のため説明すると、主吸入口９
には冷凍用蒸発器６からの低圧冷媒が流入して吸
入通路２９を経て吸入口３０ａ、３０ｂに到達し
ており、一方、冷房用蒸発器７からの高圧冷媒が
副吸入口から連通室１８ｃを経て斜板室１８に流
入する。それぞれのピストン２１が吸入行程にお
いて下死点の方へ向かつて移動し始めるとサクシ
ヨンバルブ２５ａが開いて吸入室３０ａ，３０ｂ
からシリンダ２２内へ低圧冷媒が収入される。ピ
ストン２１がその下死点附近の位置まで移動した
ときスリツト１９がシリンダ２２に対して開口す
るので、このシリンダ２２内の低圧冷媒の圧力よ
りも高圧の冷房用冷媒が斜板室１８からスリツト
１９を通つてシリンダ２２内に流入して低圧冷媒
と混合される。従つて、シリンダ２２内の冷媒の
圧力は冷房用蒸発器７の蒸発圧力と略等しくな
り、このシリンダはこの圧力から圧縮行程を開始
するので、低圧冷媒のみを吸入、圧縮する場合よ
りも吐出量が大である。圧縮された冷媒はデイス
チヤージバルブ２６ａを開いて吐出室３２ａ，３
２ｂに入り、ここから吐出通路３１を経て吐出口
２に至り、ここから高圧管路３を通つて凝縮器４
に流入する。この後の冷媒の流れは前に述べた通
りである。

上述の実施例では、スリツト１９はフロント側
とリヤ側のシリンダブロツク２０ａ，２０ｂ内の
凹所１８ａ，１８ｂの底面に斜板室１８の軸線を
中心とする円周方向に切設されているので、フロ
ント側とリヤ側のシリンダブロツク２０ａ，２０
ｂ内の各５本のシリンダ２２がスリツト１９によ
つて円周方向に連通された構造（第２図参照）に
なつているが、本発明はこのような構造に限定さ
れるものではなく、必要に応じてフロント側の
み、またはリヤ側のみのシリンダブロツク内の凹
所１８ａまたは１８ｂの底面にだけスリツト１９
を形成しても良いし、或いは、第６図に示すよう
に、リヤ側のシリンダブロツク２０ｂ（または、
フロント側のシリンダブロツク２０ａ）内の５本
のシリンダ２２のうちの選択されたシリンダのみ
（第６図では３本）を円周方向に連結するように
スリツト１９を切設しても良い。いずれの場合に
おいても、選ばれたシリンダは斜板室１８の円周
方向に並んで配置されることがスリツト１９の加
工を容易にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による冷媒圧縮機を
一部破断して示した斜視図、第２図は一方のシリ
ンダブロツクを他方のシリンダブロツクの方から
見た正面図で、シヤフトと斜板とを取り外した状
態で示した図、第３図は斜板室とシリンダとピス
トンとスリツトとの関係を示した断片的拡大断面
図、第４図は圧縮機の内部構造を図解的に表わし
た説明図、第５図は本発明の圧縮機を用いた冷凍
サイクルを示した図、第６図はスリツトの変形実
施例を示した第２図同様の図である。 １……圧縮機、２……吐出口、４……凝縮器、
５……レシーバ、６……冷凍用蒸発器、７……冷
房用蒸発器、９……主吸入口、１１……副吸入
口、１８……斜板室、１８ａ，１８ｂ……凹所、
１９……連通機構（スリツト）、２０……シリン
ダハウジング、２１……ピストン、２２……シリ
ンダ（Ａ〜Ｅ……シリンダボア）、３０ａ，３０
ｂ……吸入室、３２ａ，３２ｂ……吐出室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷凍用蒸発器からの低圧冷媒用の主吸入口
   と、冷房用蒸発器からの高圧冷媒用の副吸入口
   と、前記主吸入口と常時連通する吸入室と、吸入
   弁を介して該吸入室と連通する複数のシリンダを
   形成されたシリンダハウジングと、前記シリンダ
   内に軸方向に摺動自在に取付けられたピストン
   と、シリンダハウジング内に形成され且つ前記副
   吸入口と常時連通する斜板室と、該斜板室内に配
   置され、シヤフトと共に回転して前記ピストンを
   駆動する斜板と、前記シリンダのうちの少なくと
   も２本の選ばれたシリンダの吸入行程の最終段階
   においてこれらの選ばれたシリンダと前記斜板室
   とを連通させる連通機構とを有し、前記選ばれた
   シリンダは互いに前記斜板室の円周方向に並んで
   配置され、前記連通機構は、前記斜板室を構成す
   るシリンダハウジング内の凹所の底面に該斜板室
   の軸線を中心とする円周方向に切設されて、前記
   選ばれたシリンダの吸入行程の最終段階の時点で
   これらのシリンダの内周面に切欠き状に開口する
   スリツトから成ることを特徴とする冷媒圧縮機。