JPH0639953B2 - 能力制御コンプレッサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、主に自動車用空調装置に使用される能力制御
コンプレッサに関するものである。

従来の技術 近年、自動車冷房用に使用される冷媒用コンプレッサは
車室内の熱負荷に応じて、冷媒ガスの吐出容量を制御
し、快適性の向上、省エネルギー化をはかることが強く
要請されている。

ロータリーコンプレッサにおいては、冷媒ガスの吐出容
量を制御する方法の１つとして、吸入遅延制御方式があ
る。この方式を用いたコンプレッサについて、第３図〜
第７図を用いて説明する。

第３図において、２１はシャフトであり、フロントプレ
ート２２及びリアプレート２３に配設された針状コロ軸
受２０により支持されている。

２４はシリンダで、内部を前述したシャフト２１に焼ば
めされたロータ２５が回転運動する。２６はメカプレー
トであり、シリンダ２４とフロントプレート２２の間に
配設されている。

第４図において、ロータ２５には複数の放射状スリット
があり、その中を出没自在にベーン２７が挿入されてい
る。２８はシリンダヘッドカバーであり、吸入室２９と
吐出室３０を有する。シリンダ２４には吸入孔３１と吐
出孔３２が配設され、ロータ２５の回転により、冷媒ガ
スは吸入、圧縮をして吐出される。

３３は作動室１２の容積減少行程空間に設けられたリタ
ーンポートであり、前述したメカプレート２６には複数
個、ロータ２５の回転方向に弧状に配設されている。ま
た、３４はリターン通路出口であり、作動室１２の容積
拡大行程空間に開口している。

第５図において、３５は環状の案内溝であり、その中を
半円弧状のスライダ３６が滑動可能に配設されている。
３７はコイルバネであり、スライダ３６を図中時計回り
方向に付勢している。前記スライダ３６のシリンダ側の
面の中央部には、前述したメカプレート２６に設けられ
たリターンポート３３を開放する開口部３８があり、そ
の両端部はシール部(A)３９、及びシール部(B)４０であ
る。従って、コイルバネ３７に付勢された状態において
はリターンポート３３はスライダ３５のシール部(A)３
９によって閉鎖されている。また、スライダ３６の内部
には、リターンポート３３からスライダ３６の開口部３
８を流出したリターンガスの通路４０が形成されてお
り、リターンガスは、この中を通り、更には前述した案
内溝３５内を流れて、前記リターン通路出口３４から、
作動室１２内に戻る。

次に、スライダ３６の左端には圧力制御室４１があり、
後述する圧力制御弁４２からの制御圧Ｐ１が、制御圧通
路４３を経由して導入され、スライダ３６を押圧し、前
記リターンポート３３を開口する方向に作用する。

開口以上になる時に、スライダ３６の摺動を阻止する。

つぎに、第６図において４２は圧力制御弁であり、リア
プレート１３の下方に取付けられている。

４４は吸入圧導入通路であり、作動室１２の吸入行程終
了位置付近に開口している。また、４５は高圧導入通路
であり、リアプレート１３に配設され、前述したベーン
２７の背部に高圧を供給する油溝内（図示せず）に開口
している。

圧力制御弁４２は、吸入圧力と大気圧との差圧で変位を
生ずるベローフラム４６、その変位を伝達しバルブバネ
４７により弁座に付勢されたバルブ４８を押上げ可能な
ロッド４９からなる。

つぎに制御メカニズムを第７図の概略図で説明する。

圧力制御弁４２は、吸入圧力がある設定値以下となると
ベローフラム４６が伸長し、ロッド４９を介し、バルブ
４８をバルブハネ４７に抗して押上げて、高圧ガスをバ
ルブ４８と弁座の変位隙間から流入させる。その高圧ガ
スは、制御圧通路４３を通り、前述したメカプレート２
６の圧力制御室４１に導入される。そして前記スライダ
３６をコイルバネ３７のバネ力に抗してスライドさせ、
前記リターンポート３３を開口することにより、作動室
１２の吸入ガスはスライダ３６内の通路４０、案内溝３
５を通り、リターン通路出口３４から作動室１２に戻る
ことになり、リターンポート３３の開位置までは吸入ガ
スを圧縮しないため、コンプレッサからの吐出ガス量は
その分減少して、冷凍サイクルの圧力バラススは変化し
吸入圧力が上昇する。そして前述した設定圧力以上にな
ると、逆に、バルブ４８のリフト量は減少する方向に作
用し、圧力制御室４１の圧力は流入ガス量が減るため下
り、スライダ３６はリターンポート３３の開口面積を減
らす方向にコイルバネ３７のバネ力で戻される。そして
この繰返しにより、スライダ３６は、吸入圧力が設定値
になる位置で、微少の作動を伴う安定した制御状態に落
着く。このような機構により、能力制御コンプレッサは
動作する。

発明が解決しようとする課題 上述した能力制御コンプレッサが最小排気量運転を行っ
た場合、スライダ３６は、圧力制御弁４２のバルブ４８
と弁座の変位隙間を通り圧力制御室４１に導入される高
圧ガスにより、メカプレート２６の環状の案内溝３５内
をスライドし、リターンポート３３を全数開口した位置
でストッパ５４によりスライド停止する。スライダ３６
をリターンポート３３が全数開口する位置まで作動させ
るのに必要な制御圧力は、約５kg／cm²Ｇである。しか
しながら、スライダ３６の制御圧は、前述のごとくベー
ン２７の背部へ作用する高圧ガスを用いており、通常こ
の高圧ガスは吐出圧力×0.6〜0.7kg／cm²Ｇであるた
め、スライダ３６には作動圧以上の過大な高圧ガスが作
用することになる。また、最小排気量運転から最大排気
量運転への移行時においては、圧力制御弁４２のバルブ
４８が閉鎖されるため、圧力制御室への高圧ガスの導入
が停止され、この高圧ガスはメカプレート２２の圧力制
御室４１内に設けた流出孔(A)５０より容積拡大行程空
間２９′へと洩れ、圧力制御室４１内の圧力が低下し、
コイルバネ３７のバネ力によってスライダ３６はリター
ンポート３３を閉鎖する方向へとスライドしようとする
が、上述のごとく、圧力制御室４１にはスライダ３６の
作動圧以上の高圧ガスが作用しているため、この圧力が
低下しスライダ３６がコイルバネ３７のバネ力によって
スライドし始めるまでの時間が長くなる。

上記の理由により、メカプレート２６には歪、変形が生
じ、スライダ３６がメカプレート２６の案内溝３５内を
円滑に摺動しなくなることがあり、さらに最小排気量運
転から最大排気量運転への移行時、スライダ３６の応答
性が悪くなるという課題を有する。

本発明はスライダの案内溝内での摺動を円滑に行なうと
ともに、特に最小排気量運転から最大排気量運転への移
行時のスライダの応答性を向上させることを目的とす
る。

課題を解決するための手段 上記の課題を解決するため、本発明はカライダがリター
ンポート群を全数開口したときに、圧力制御室と作動室
とを連通する圧力通路を配設したものである。

作 用 従来の能力制御コンプレッサが最小排気量運転を行った
場合、前述のごとくスライダには作動圧以上の過剰な高
圧ガス力が作用する。しかし本発明の能力制御コンプレ
ッサにおいては、最小排気量運転時、すなわちスライダ
がリターンポート群を全数開口したときに、圧力制御室
へ流入する高圧ガスの一部を上述した圧力通路を介して
作動室へとリリーフさせるため、スライダに作用する過
剰圧力を低減することができる。

また、最大排気量運転を行った場合には、圧力制御弁の
バルブが閉となり、圧力制御室へ流入する高圧ガスが遮
断され、圧力制御室の圧力が低下するため、バネ力によ
りスライダがリターンポートの開口面積を減らす方向へ
とスライドして、圧力通路の開口部を閉鎖する。このた
め圧力制御室内の制御圧が作動室へと洩れることはな
い。

したがって、スライダには常時作動圧に見合った適切な
圧力の高圧ガスが作用することになる。

実施例 以下、本発明の一実施例について第１図〜第３図を用い
て説明する。

第１図、第２図は本発明の一実施例を示す図であり、第
３図におけるＢ−Ｂ，Ａ−Ａ断面に相当する横断面図で
ある。

第１図および第２図において５５は、スライダ３６がメ
カプレート２６に設けた環状の案内溝３５内をスライド
してリターンポート３３を全数開口したときに、圧力制
御室４１へ開口して作動室１２と連通するごとく環状の
室内溝３５内へ設けた流出孔(B)である。

第１図〜第３図においてその他の符号に関しては、前記
従来の能力制御コンプレッサと同一の作用効果を有する
ため説明は省略する。

上記のように構成された能力制御コンプレッサが最小排
気量運転を行った場合、前述のごとくスライダ３６には
圧力制御室４１に導入れる高圧ガスが作用するため、ス
ライダ３６はメカプレート２６の環状の案内溝３５内を
スライドしてリターンポート３３を全数開口した位置で
ストッパ５４によりスライド停止する。このとき前記流
出孔(B)５５が圧力制御室４１へと開口するため、過剰
に流入した高圧ガスが流出孔(B)５５を介して作動室１
２へとリリーフされる。したがって、スライダ３６には
適切な圧力値の高圧ガスが作用することになる。

また、最小排気量運転から最大排気量運転への移行時に
おいては、最小排気量運転時に前述のごとく圧力制御室
４１には適切な圧力値の高圧ガスが作用しているため、
圧力制御室４１内の圧力低下が速く、スライダ３６がコ
イルバネ３７のバネ力によりリターンポート３３を閉鎖
する方向へとスライドし易くなる。さらに中間排気量運
転時、すなわちスライダ３６がリターンポート３３の一
部を閉鎖した状態で運転している場合には、流出孔(B)
５５がスライダ３６によって閉鎖されるため、圧力制御
室４１内の高圧ガスが作動室１２へと流出することはな
い。

上述のごとく流出孔(B)５５を設けることにより、スラ
イダ３６には常時適切な制御圧が作用することになり、
このためメカプレート２６の歪や変形による制御不良を
無くし、さらに最小排気量から最大排気量運転への移行
時におけるスライダ３６の応答性を改善することができ
る。

尚、本実施例においては圧力制御室４１と作動室１２と
を連通して、スライダ３６を摺動させる高圧ガスのリリ
ーフ通路である圧力通路を環状の案内溝３５内に流出孔
(B)５５として設けたが、前述したような働きをするも
のであればどのような構成のものでも、またどこへ配設
してもかまわない。

発明の効果 以上のように本発明の能力制御コンプレッサは、最小排
気量運転時にスライダへ作用する圧力制御室の過大な高
圧ガスの発生を防止することができ、メカプレートの歪
や変形による制御不良を無くし、さらに最小排気量運転
から最大排気量運転への移行時におけるスライダの応答
性を改善することができる。

したがって、能力制御コンプレッサの信頼性と制御性の
向上を比較的容易な手段で実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の一実施例による能力制御コン
プレッサの横断面図、第３図は能力制御コンプレッサの
縦断面図、第４図、第５図及び第６図は第３図における
Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ断面に相当する従来の能力制御
コンプレッサの横断面図、第７図は従来の能力制御コン
プレッサの構成図である。 ２６……メカプレート、４２……圧力制御弁、３３…リ
ターンポート、３５……環状の案内溝、３６……スライ
ダ、３７……コイルバネ、４１……圧力制御室、２９′
……容積拡大行程空間、１２……作動室、５０……流出
孔(A)、５４……ストッパー、５５…流出孔(B)。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】容積拡大行程空間と容積減少行程空間とで
   構成され、外部駆動力を受けて容積変動を繰返す作動室
   と、前記容積減少行程空間に設けられたリターンポート
   群と、前記容積拡大行程空間に開口したリターン通路出
   口と、前記リターンポート群とリターン通路出口とを連
   通する環状の案内溝と、この案内溝内に摺動可能に配設
   された弧状のスライダと、このスライダの端部と前記環
   状の案内溝とで構成される圧力制御室を備え、前記スラ
   イダが前記リターンポート群を全数開口したときに、前
   記圧力制御室と前記作動室とを連通する圧力通路を備え
   た能力制御コンプレッサ。