JPH065075B2 - 可変容量型圧縮機 - Google Patents

可変容量型圧縮機

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JPH065075B2
JPH065075B2 JP63092889A JP9288988A JPH065075B2 JP H065075 B2 JPH065075 B2 JP H065075B2 JP 63092889 A JP63092889 A JP 63092889A JP 9288988 A JP9288988 A JP 9288988A JP H065075 B2 JPH065075 B2 JP H065075B2
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/10—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber
    • F04C28/14—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using rotating valves

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、車両用空調装置の冷媒圧縮機等として用いる
可変容量型圧縮機、特に制御部材が低圧と高圧との差に
応じて正逆回動して吐出容量が可変制御される可変容量
型圧縮機に関する。
(従来の技術) 従来、このような可変容量型圧縮機としては、例えば、
特願昭62−193274号の技術が本出願人により提
案されている。即ち、この技術は、第5図に示すよう
に、一側面上に周方向の略対称位置に2つの受圧部A1
を有する制御部材Aと、各受圧部A1が摺動可能に嵌装
される2つの圧力作動室B1,B2とを備え、各圧力作
動室B1,B2内は各受圧部A1により低圧室B1L,
B2L高圧室B1H,B2Hとに2分され、各低圧室B
1L,B2L内には低圧である吸入圧Psが導入される
と共に各高圧室B1H,B2H内には高圧である制御圧
Pcが形成され、さらに低圧である吸入圧Psの変化に
応じて開閉作動し、開時に高圧室B1H,B2H内の制
御圧Pcを低圧側ヘリークさせる開閉弁機構Cを備え、
制御部材Aが吸入圧PsとねじりコイルばねDの付勢力
との合力と、制御圧Pcとの差に応じて同図に示す全稼
動位置と該位置より時計方向に最大に回動した一部稼動
位置との間で正逆回動して吐出容量が可変制御されるも
のである。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、このような従来技術では、連通路Eによ
り互いに連通している2つの高圧室B1H,B2Hの一
方の高圧室B1H側に吐出圧PdをオリフイスF及び通
路Gを介して導入して該高圧室B1H,B2H内に制御
圧Pcを形成し、且つ他方の高圧室B2H側より制御圧
Pcを低圧側へリークさせる構成であるため、開閉弁機
構Cの開時に、他方の高圧室B2H側では制御圧Pcの
抜けは良いが、一方の高圧室B1H内の制御圧Pcは、
吐出圧Pdの供給を受けながら連通路Eを介してリーク
されるために動圧となり、該一方の高圧室B1H内の制
御圧Pcは連通路Eによる絞りの影響を受けるので、一
方の高圧室B1H側では制御圧Pcの抜けが悪い。その
結果、制御部材Aを一部稼動位置側に速やかに回動する
ことができないために、良好な制御性が得られず、且つ
高圧室B1H,B2H内の制御圧Pcが最も低くなった
状態でも該制御圧Pcと吸入圧Psとの差が大きいため
に、吐出容量を十分小さくすることができず、吐出容量
の可変率を大きくできないという問題点があった。
また、制御部材Aを一部稼動位置側に速やかに回動し易
いようにするため、ねじりコイルばねDのプリセット量
を増やして該ねじりコイルばねDの付勢力を大きくする
ことが考えられるが、このようにした場合には、ねじり
コイルばねDの付勢力が大きいために制御部材Aを全稼
動位置側に速やかに回動しにくくなってしまうと共に、
ねじりコイルばねDの安全率が低下してしまうという問
題点が生じる。
本発明は、このような従来の問題点に着目して試された
もので、高圧室内の高圧の抜けを良くして該高圧を低圧
との差が十分小さくなるまで低下させるようにすること
により、制御性の向上、特に一部稼動位置側への制御性
の向上、及び吐出容量の可変率の拡大を図った可変容量
型圧縮機を提供することを目的としている。
(課題を解決するための手段) かかる目的を達成するために、本発明に係る可変容量型
圧縮機は、一側面上に周方向の略対称位置に2つの受圧
部を有する制御部材と、該各受圧部が摺動可能に嵌装さ
れる2つの圧力作動室とを備え、各圧力作動室内は各受
圧部により低圧が導入される低圧室と高圧が導入される
高圧室とに2分され、各高圧室は連通路を介して互いに
連通し、さらに低圧である吸入圧の変化に応じて開閉作
動し、開時に高圧室内の高圧を低圧側ヘリークさせる開
閉弁機構を備え、前記制御部材が低圧と高圧との差に応
じて正逆回動して吐出容量が可変制御される可変容量型
圧縮機において、前記2つの高圧室の方に高圧供給通路
を連通させると共に、該一方の高圧室と低圧側との間に
前記開閉弁機構を介装したものである。
(作用) そして、上記可変容量型圧縮機では、前記開閉弁機構の
開時に、一方の高圧室側では高圧の供給を受けながら該
高圧室内の高圧が低圧側にリークするので、他方の高圧
室内の高圧は静圧となる。このため、他方の高圧室内の
高圧が連通路を介して一方の高圧室側にリークする際
に、該高圧は連通路による絞りの影響を受けず、抜けが
良い。従って、両高圧室内の高圧は速やかに低下すると
共に、低圧との差が十分小さくなる値まで低下する。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づき説明する。
第2図は一実施例に係る可変容量型ベーン型圧縮機を軸
心を含む45度の角度で切った縦断面図である。
第2図及び第3図に示すように、可変容量型ベーン型圧
縮機は、略楕円形の内周面1aを有するカムリング1
と、該カムリング1内に回転自在に収納された円筒状の
ロータ2と、カムリング1の両側端を閉塞する如く該両
側端に夫々固定されたフロントサイドブロック3及びリ
ヤサイドブロック4と、該両サイドブロック3,4の外
側端に夫々固定されたフロントヘッド5,リヤヘッド6
と、ロータ2の回転軸7とを主要構成要素としており、
回転軸7は両サイドブロック3,4に夫々設けた軸受
8,9に回転可能に支持されている。
フロントヘッド5の上面には熱媒体である冷媒ガスの吐
出口5aが、リヤヘッド6の上面には冷媒ガスの吸入口
6aが夫々形成されている吐出口はフロントヘッド5と
フロントサイドブロック3とにより画成される吐出室1
0に、吸入口6aはリヤヘッド6とリヤサイドブロック
4とにより画成される吸入室11に夫々連通している。
カムリング1の内周面1aとロータ2の外周面との間
に、周方向に180度偏位して対称的に2つの圧縮室1
2,12が画成されている。前記ロータ10にはその径
方向に沿うベーン溝13が周方向に等間隔を存して複数
(例えば5個)設けられており、これらのベーン溝13
内にベーン141〜145がそれぞれ放射方向に沿って
出没自在に嵌装されている。
前記リヤサイドブロック4には、周方向180度偏位した
略対称な位置に吸入ポート15が設けられている(第2
図は軸心を通る45度の角度で切った縦断面図であるの
で、同図では吸入ポート15の一方のみが見えてい
る)。該各吸入ポート15はベーン141〜145間の
容積が最大となる位置に配置されている。各吸入ポート
15はリヤサイドブロック4の厚さ方向に貫通してお
り、各吸入ポート15を介して吸入室11と圧縮室12と
が夫々連通されている。
カムリング1の外周壁には、第2図及び第3図に示すよ
うに、周方向に180度偏位した略対称な位置に複数個
ずつ、例えば2個ずつ吐出ポート16,16が穿設され
ている(第2図は軸心を通る45度の角度で切った縦断
面図であるので、同図では一方の吐出ポート16,16
のみが見えている)。該各吐出ポート16のあるカムリ
ング1の外周壁には、弁止め部17aを有する吐出弁カ
バー17がボルト18により固定されている。カムリン
グ1の外周壁と弁止め部17aとの間には、吐出弁カバ
ー17側に保持された吐出弁19が介装され、該各吐出
弁19は吐出圧を受けたときに開弁して各吐出ポート1
6を開口するように成っている。さらに、カムリング1
には吐出弁19の開弁時に各吐出ポート16,16と連
通する連通路20が、フロントサイドブロック3には該
連通路20と連通した連通路21が夫々周方向に180度
偏位して対称的に形成され、各吐出弁19が開弁して各
吐出ポート16を開口したとき、圧縮室12内の圧縮さ
れた冷媒ガスが吐出ポート16、連通路20,21、吐
出室10及び吐出口5aを順次介して吐出されるように
成っている。
第1図及び第2図に示すように、リヤサイドブロック4
には、そのロータ2側表面に環状凹部22が設けられてお
り、該環状凹部22内には2つの圧力作動室231,2
32が周方向に180度偏位して対称的に設けられてい
る。環状凹部22内には、リング状の制御部材24が正
逆回動可能に嵌装されている。該制御部材24の外周縁
にはその周方向に180度偏位して対称な位置に円弧状
の切欠部25,25が設けられている(第3図を参
照)。制御部材24の一側面には周方向に180度偏位
した略対称な位置に突片状の受圧部26,26が一体的
に突設されている。これら受圧部26,26は、圧力作
動室231,232内に夫々摺動可能に嵌装されてい
る。各圧力作動室231,232内は各受圧部26によ
り低圧室231L,232Lと高圧室231H,23
2Hとに2分されている。各低圧室231L,232L
は吸入ポート15を介して吸入室11と連通し、該各低
圧室231L,232L内には低圧である吸入圧Psが
導入される。
一方、高圧室231H,232Hは、連通路27により
互いに連通し、一方の高圧室232H側に高圧供給通路
28が連通している。これによって、前記連通路20か
らの吐出圧Pdがオリフィス29及び高圧供給通路28
を介して一方の高圧室232H内に導入され、さらに連通
路27を介して他方の高圧室231H内にも導入され、
各高圧室231H,232H内に制御圧Pcが形成され
るように成っている。また、一方の高圧室232Hと低
圧側である前記吸入室11との間に開閉弁機構30が介
装されている。
該開閉弁機構30は、吸入室11内の吸入圧Psに応動
して開閉作動するもので、第1図及び第2図に示すよう
に、圧力応動部であるベローズ30aと、ケース30b
と、ボール弁体30cと、該ボール弁体30cを閉弁方
向に付勢するばね30dとから成る。ベローズ30aは
吸入室11内に伸縮可能に配設されている。ケース30
bは、リヤサイドブロック4に設けられ且つ連通路31
と連通した装着孔32に装着されている。そして、この
ベローズ30aは、吸入圧Psが調節部材30eにより設
定される所定値以上の時は縮小し、このときボール弁体
30cはケース30bの中央孔30fを閉弁する。一方、
吸入圧Psが所定値以下の時にはベローズ30aは伸張
し、ボール弁体30cはケース30bの中央孔30fを
開弁する。このとき一方の高圧室232Hは、連通路3
1、装着孔32、ケース30bの孔30g、ケース30
b内の室30h及びケース30bの中央孔30fを介し
て吸入室11と連通する。
また、第1図及び第2図に示すように、制御部材24は
ねじりコイルばね33により第1図中時計方向に付勢さ
れている。そして、制御部材24は、低圧室231L,
232L内に導入された吸入圧Psとねじりコイルばね
33の付勢力との合力と、高圧室231H,232H内
の制御圧Pcとの差により正逆回動する。すなわち、吸
入圧Psが所定値となるように高圧室231H,23
2H内の制御圧Pcが開閉弁機構30により制御される
ことにより、制御部材24が第1図及び第3図で示す最
大の吐出容量が得られる全稼働位置と、第1図において
時計方向に最大に回動した最小の吐出容量が得られる一
部稼動位置(第4図の位置)との間で正逆回動するよう
に成っている。
次に上記構成を有する可変容量型ベーン型圧縮機の作動
を説明する。
吸入室11内の吸入圧Psが所定値以上の時、開閉弁機
構30のベローズ30aは縮小し、このときボール弁体
30cはケース30bの中央孔30fを閉じる(第1図
及び第2図の状態)。このとき、連通路20からの吐出
圧Pdがオリフィス29及び高圧供給通路28を介して
一方の高圧室232H内に導入され、さらに連通路27
を介して他方の高圧室231H内にも導入されて各高圧
室231H,232H内に制御圧Pcが形成されてお
り、各高圧室231H,232H内の制御圧Pcが高圧
に保持される。これによって該制御圧Pcが低圧室23
1L,232L内の吸入圧Psとねじりコイルばね33
の付勢力との合力に打ち勝ち、その差に応じて制御部材
24は第1図及び第3図で示す全稼働位置側に回動す
る。この全稼働位置では、制御部材24の各切欠部25
の前側端部251はロータ2の回転方向(第3図の反時
計方向)における最も後側の位置にあって圧縮開始時期
が最も早く、相前後する2つのベーン、例えばベーン1
41,142間に閉じ込められる冷媒の体積が最大とな
って吐出容量が最大となる。
吸入室11内の吸入圧Psが所定値以下になると、開閉
弁機構30のベローズ30aは伸張し、ボール弁体30
cはケース30bの中央孔30fを開く。これによって
各高圧室231H,232H内の制御圧Pcが、連通路
31、装着孔32、孔30g、室30h及び中央孔30
fを介して吸入室11側にリークして低下する。このと
き、一方の高圧室232H側では、高圧供給通路28か
ら吐出圧Pdの供給を受けながら該高圧室232H内の
制御圧Pcが開閉弁機構30を介して吸入室11側にリ
ークするので、他方の高圧室231H内の制御圧Pcは
静圧となる。このため、他方の高圧室231H内の制御
圧Pcが連通路27を介して一方の高圧室232H側に
リークする際に、他方の高圧室231H内の制御圧Pc
は連通路27による絞りの影響を受けず、抜けが良い。
従って、両高圧室231H,232H内の制御圧Pcは
速やかに低下すると共に、該制御圧Pcは吸入圧Psと
の差が十分小さい値まで低下する。具体的には、吸入圧
Psを2Kg/cm2程度とすると、従来は制御圧Pcを3Kg
/cm2程度までしか低下できなかった。これに対して、本
発明の一実施例によれば、制御圧Pcを吸入圧Psとの
差が十分小さい2.5kg/cm2程度まで低下させることが
できる。
このようにして高圧室231H,232H内の制御圧P
cが最も低い値まで低下すると、該制御圧Pcが吸入圧
Psとねじりコイルばね33の付勢力との合力より小さ
くなり、その差に応じて制御部材24は第1図の全稼動
位置から時計方向に最大に回動した一部稼動位置(第4
図で示す位置)まで速やかに回動する。この一部稼働位
置では、制御部材24の各切欠部25の前側端部251
はロータ2の回転方向における最も前側の位置にあって
圧縮開始時期が最も遅く、相前後する2つのベーン、例
えばベーン141,142間に閉じ込められる冷媒ガス
の体積が最小となって吐出容量が最小となる。
このようにして、制御圧Pcは、開閉弁機構30の開弁に
より制御されるリーク量に応じて最も高い値から最も低
い値まで連続的に制御され、該制御圧Pcと前記合力と
の差に応じて制御部材24は全稼動位置と一部稼動位置
との間で回動し、これによって吐出容量が可変制御され
る。
(発明の効果) 以上詳述したように、本発明に係る可変容量型圧縮機に
よれば、一側面上に周方向の略対称位置に2つの受圧部
を有する制御部材と、該各受圧部が摺動可能に嵌装され
る2つの圧力作動室とを備え、各圧力作動室内は各受圧
部により低圧が導入される低圧室と高圧が導入される高
圧室とに2分され、各高圧室は連通路を介して互いに連
通し、さらに低圧である吸入圧の変化に応じて開閉作動
し、開時に高圧室内の高圧を低圧側へリークさせる開閉
弁機構を備え、前記制御部材が低圧と高圧との差に応じ
て正逆回動して吐出容量が可変制御される可変容量型圧
縮機において、前記2つの高圧室の一方に高圧供給通路
を連通させると共に、該一方の高圧室と低圧側との間に
前記開閉弁機構を介装した構成により、開閉弁機構の開
時に、一方の高圧室側では、高圧の供給を受けながら該
高圧室内の高圧が低圧側にリークするので、他方の高圧
室内の高圧は静圧となる。このため、他方の高圧室内の
高圧が連通路を介して一方の高圧室側にリークする際
に、該他方の高圧室内の高圧は連通路による絞りの影響
を受けず、抜けが良いので、両高圧室内の高圧が速やか
に低下すると共に、低圧との差が十分小さくなる値まで
低下し、これによって制御性の向上、特に一部稼動位置
側への制御性の向上、及び吐出容量の可変率の拡大を図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第4図は本発明の一実施例に係る可変容量型
ベーン型圧縮機を示しており、第1図は主要部を示す概
略構成図、第2図は可変容量型ベーン型圧縮機を軸心を
含む45度の角度で切った縦断面図、第3図は制御部材
が全稼動位置にある状態を示す第2図のIII−III線に沿
う断面図、第4図は制御部材が一部稼動位置にある状態
を示す第3図と同様の断面図、第5図は従来例を示す概
略構成図である。 231,232…圧力作動室、231L,232L…低
圧室、231H,232H…高圧室、232H…一方の
高圧室、24…制御部材、26…受圧部、30…開閉弁
機構、Ps…吸入圧(低圧)、Pc…制御圧(高圧)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一側面上に周方向の略対称位置に2つの受
    圧部を有する制御部材と、該各受圧部が摺動可能に嵌装
    される2つの圧力作動室とを備え、各圧力作動室内は各
    受圧部により低圧が導入される低圧室と高圧が導入され
    る高圧室とに2分され、各高圧室は連通路を介して互い
    に連通し、さらに低圧である吸入圧の変化に応じて開閉
    作動し、開時に高圧室内の高圧を低圧側ヘリークさせる
    開閉弁機構を備え、前記制御部材が低圧と高圧との差に
    応じて正逆回動して吐出容量が可変制御される可変容量
    型圧縮機において、前記2つの高圧室の方に高圧供給通
    路を連通させると共に、該一方の高圧室と低圧側との間
    に前記開閉弁機構を介装したことを特徴とする可変容量
    型圧縮機。
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US07/325,922 US4917578A (en) 1988-04-15 1989-03-20 Variable capacity compressor
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