JPS5872690A - 可変容量コンプレツサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可蜜容量プンプレッナＫＭＩすゐ。

本発明０可蜜春量ゴ／プレツナは、例えば自動車用ター
フ−システムにシけるベーンランプレツナとして用いら
れゐ。

一＃に、自動車ターツー０ツンプレツｔけ、工／ジンの
クツンクプーダより電磁クラッチを介して駆動され、圧
縮機の回転数は７００−〜６０００―と広い範囲で使ｗ
４されゐ。しかし、冨ングレッナの容量は主として低藺
転時に十分な冷房負荷を満足するように設定されてお夛
、従って高回転時とか低凌房食荷時には冷房能力が過大
となることがある。冷房能力が過大となることは、プン
プレッｔｏｅ人圧力の低下をき丸し、圧縮比が大となり
てボンプレツナ−Ｏ効率が廊化し、ひいては自動車０燃
費が悪くな為。そこで、従来、自動車クーツーＯ：ｌン
プＶツナにおいて、車１！ｓ度等を検知して電磁クラッ
チをオン・オフさせ、冷房負荷に見合−）た運転を行う
ようにしているが、運転中に電磁クラッチがオン・オフ
をｍシ返すことによ）加減速か生じ、運転フイーνンダ
が悪くなるという開迩点がある。オ九、ランブレツナの
起動時には前記電磁タツッテにステップ状の駆動負荷が
かかる丸め、電磁タツッテにＦｉ、ｊｉＩ常運転時に必
要とされる動力伝達寝、量よシもはるかに大きな能力が
要求され、不必要に大暑な電磁クラッチを用いることに
がるという１ＩＩｌｌ１点が６ゐ。

本発明Ｏ［的は、前述の従来廖における問題点に鑑み、
高回転時、低食荷運転時、および起動時にベー／：ｌン
グレｙｆＯ客量を多段に切替え、低下させゐという着想
にもとづ惠、電磁クラッチのオンオフの反復回数を減少
させ、オンオフ時に作用するステップ状の駆動負荷を小
にし、電磁クラッチＯ小ｗｉ軽量化を可能ならしめつつ
、連転フィーリングを向上させる仁とにＴｏゐ。

本発明においては、−一声、該−一夕内に形成され九メ
シット内において摺動可能なベーン、ライナ、該ライｔ
を挾持し、作動空間を形成すゐサイドグレーＦ１および
咳ナイドグレートと吸入王室、および吐出圧室を形成す
るハウジングを有するコンプレッサにおいて、該吸入王
室を廖處すゐ骸すイドグレ〜卜に設けられ７ｖ＃作動空
間と該吸入圧室を連通す石２り０バイパスポート、該バ
イパスポートをＩＩｗＩｉするスプールバルブ、該スプ
ールパルプが前記バイパスポートを開放する方向に荷重
を加える強弱２種−のスプリング、該吐出圧室と骸スプ
ールパルプＶ端聞を連通する経路間に設けられえソレノ
イドパルプ、および該ソレノイドバルブに制御信号を供
給する制御回路、を具倫する仁とを特徴とする可変容量
ボンブレツブが提供されゐ。

本発明の一実施例としての可変容量コンプレツナの構成
が第１図、第２図に示される。＃Ｉ２図は第１図のＩｆ
−ｉＩ４１による断面図である。

１１は駆動用シャフト兼−−タで、１２は四−タ１１０
闘転中心を貫通し半径方向に往復自在なベーン、１５は
―−１１１０回転に伴い、ベーン１２０両先端が常時摺
接できる特殊表プｖｘフィールからなるライナ、１４は
ロータ１１を軸受２４を介して支承し、かっベーン１２
の＠−と摺動すゐドライブ側サイドグレート、１５杜−
−り１１、およびベーン１２をヌラスト方向に規制すｂ
リア側サイドグレートである。２１はフロントハウジン
グでＷ−１１１０駆動クヤ７ト部２２と軸封装置２！を
介してドライブ側サイドグレート１４に固定され、図示
しない電磁クラッチの一宕に使用される。２５はリアハ
ウジングで吐出パルプ３９を有し、ロータ１１、ライナ
１５、シア４１１？イドプレート１５を包み込むように
ドライブ側サイドグレート１４に固定され、高圧室５６
を構成する。

３７および１７１は吐出弁および弁ストッパーで、前記
ライナ１５に固定されている。第１図の可変容量ゴンプ
レッすＫは２個０バイパスポート４１および５１が設け
られる。

＃１１図の可変客員ツノグレッーｒｏｓ２ングレッナ部
Ｃは、ドライブ側サイドグレート１４内に配設され前記
高圧室５６およびドライブ側サイドグレート１４内に設
けられｆＩ−ツントーール圧室ｂ４とを導く吐出圧溝５
５を電気信号を受は開閉するソレノイドパルプ６、およ
び閤じ〈ドツイプ＠ナイドプレート１４内に挿入され九
スグールガイド４４．５４内を往復可能でドライブ側サ
イドグレート１４に配設され友バイパスボー）４１．５
１を開閉可能なスプール４２，５２、スプール４２゜５
２に荷重を加えるスズリンダ４５．５！Ｓ、およびスプ
ール４２．５２０４面ＫＷント璽−ル圧室５５の圧力を
導く；ント肩−ル圧溝ｓ８等を具備する。５１は吸入パ
ルプ、Ｉ！！＃′ｉ汲入准媒を作動空間に導くすクシｌ
ンボート、ｓ２は毅入圧室である。スプールガイド、ス
プール、およびスプリングは、それぞれ１段間、および
２段間のスプールガイド４４，５４、スプール４２．５
２、およびスズリンダ４３，５墨と各々２ケ所配設され
、ともにスプール４２．５２にはズントｐ−ル圧室Ｓ４
と連通し喪；／Ｆ−−ル圧溝３８が導びかれた構成とな
りてお舞、を九、スズリンダ４３の荷重はスプリング５
６の荷重よ多大ＩＩ値になっていゐ。

第１図の可変容量コンプレツナの基本動作が第５図（ｇ
）（ｈ）を用いて説＠されゐ・通常の容量調整をしない
場合にはフンプレッナの作動空間と吸入室を連通するバ
イパスポート４１．５１は共Ｋｌ’！じ良状態でツンプ
レッｆ′Ｏ容量は、嬉５図（４）中破線で示した位置に
べ一／が来九時に閉じ込め九冷媒ガス量とな９、普通２
枚のベーン、およびロータ１１、ライナ１５内縁で構成
されゐ最大容積である。

次に容量調整をした場合について説明する。まず、第５
５！３（＃）の状態では前記バイパスポート４１゜５１
０うち１段−のバイパスボー）４１が開放シ、サクシ曹
ンボート５５と吸入圧室で連通しており、こｏｑｏプン
ブレツナ容量は前記最大容積の領域がコンプレッサの矢
印の方向の（ロ）転に伴い減少するにつれ、この最大容
積内の冷媒ガスは前記１段目のバイパスポート４１より
吸入圧室へと流出し、−＜−７１２がこ０′°イ／＜ｘ
＄−ト４１を通過した直後の第５図（−）中班点を施し
、九領域の容量となって前記最大容積に対して約６０噂
に可変容量している。

次Ｋｌ！！５図（ｊ）の状態アは前記バイパスポートの
１段目４１および２段目５１共に開放した状態で、に矢
印賞方肉へと囲板が進んでも２段−のバイパスポート５
１かも吸入圧室へと冷媒が流出し、ベーン１２が２Ｒｒ
Ａのバイパスポート５１を通過し走置後（ｙｉ点領墳Ｏ
容量となって、前記最大容積に増して約２０弧に可変容
量し九ことになる。

第１図Ｏ可変春量１ングレッナの吐出圧溝３５、；ント
ロール圧′Ｍ５４、バイパスボー）４１，５１０動作が
第３図を用いて説明される。第５図においてソレノイド
バルブ６に通電がなされていない場合には、ソレノイド
バルブが吐出圧溝！１５を；ン）ｍ−ル圧ＷｉＳ４間を
纏断するために、コントロール王室３４内の圧力は吸入
圧室３２内の吸入圧Ｐ、となってスプールパルプ４２．
５２に１１０ｔ）ゐコン）１＝−ル圧Ｐ　杜前記吸入圧
Ｐ、と同じ圧力となるため、スプールパルプ４２．５２
共ＩＩｓ図中左方向に移動し、ｌｆｆ１ｉ、　２段目両
方のバイパスボー）４１．５１が闘放し、前述Ｏ１ごと
く２０噂の壬ンプレッナ春量となる。；ンプレッナの起
動時は常にこＯ状態にあ）、従うて駆動負荷も可変容量
しない場合に対しては着しく小さくなって、電磁タツツ
チの大幅な小型化が可能となや。

を曳、逆にソレノイドバルブ６に常時通電した場合には
、吐出圧溝５５およびコント一−ル圧室３４が連通し良
状態と＆）、叩ント冑−ル圧室５４内Ｏ′：Ｉントμｓ
−ル圧カデ、はゴ／グレツすＯ吐出圧ｐ４となりてスプ
ールパルプ４２および５２を嬉Ｓ図中右方肉に押しつけ
る荷重がスプリング４５．５５０荷重よ〉大とな９てス
プールノ（ルブ４２，５２は前記１段目、２段目の）（
イバスボー）４１．５１を閉じ、；ングレツｔｗｉｎは
１００１とな〉冷房負荷が大彦る場合に十分な冷房運転
が行われる。

次にソレノイドバルブ４に通電を断続的に行りた場合に
は、ソレノイドバルブ６が吐出圧溝Ｐ４を断続的にコン
）ｐ−ル圧室３４と連通すゐことによシ、フントジール
正室！！１４内の冷媒ガスが吐出圧溝１５５から：１ｙ
）ｗ−ル圧室５４さらにスプールパルプ４２．５２０外
膚、ついには吸入圧室Ｓ２と流れることにより、コン）
寥−ル圧室３４内ｏｙｓントロー＾庄Ｐ、は吐出圧Ｐｄ
　＆よび吸入圧Ｐ、０中聞の圧力となる。

本脅明で線、第１１１１のスプールパルプ４２にかか為
メグリング４５０荷重を；ングレツナＯ使用状況を考慮
し友上でラント讐−ル圧デ、と吸入圧ｐ、ｏ差圧が約１
０気圧以上になった場合に、スプールパルプ４２がバイ
パスボート４１を閉じ石程度の竜ツＦ力として、第２１
Ｒ１ｉのスプールパルプ５２Ｋかかるスプシンダｓ５０
荷重の前記差゛圧約５気圧としていることによ〉、前記
ソレノイドパルプ６ＫＩＩｌｉｒ続通電する程度によっ
て、；ントμｍル圧デ、が５気圧から１０気圧の範囲で
第４図のごとく１段回のバイパスポート４１を開放、’
１ｓＩｏバイパスボー）５１を閉止することができ、前
述Ｏどと（６０襲Ｏ：ｆンプレツを容量を実飄できるの
でらる。

嬉１図Ｏ可羨容量＝ンプレツサにおける制＃回路７０構
成が１１４図に示される。８は！−ツーシステムＯメイ
ンスイッチでオンにようて回路は作動を始める。５０１
，５０２．ＳＯ５は比較響でそれぞれナーしりＳｏｌの
温度が−、Ｉ　＃、ｌ　＃ｓＥＸ下と１に２九場合にオ
ンＯ信号を発生するように構成され為。１１．Ｉ宜、１
１ｇ設電値は−１〉す〉−８でかつ可変抵抗器５０７に
ようて変化可能となりていゐ。★ず、ナー（メタ一温度
〒ｉｉ：ＭＰが＃。

より高い場合には、比較４１５０１，５０２，５０３共
オンと１５でトランジスタ５１３がオ／となシ、リレー
５１４がオンとなシ！ダネットタツッチ５１６が作動し
、；ングレνすは同転する。こＯと自、トランジスタ５
１１，５１２はオフでソレノイドパルプ４はオフ状態ｏ
ｔｔでコノプレツナは１００％容量の運転となる。次に
、ｆ−ｔスタ温度ＴＩＭＰが−＞　Ｔ　ｍｅ　Ｍ　Ｐ　
＞　＃１０状態にナルト、比較１１５０１はオフ、５０
２はオンとなｐＳ）ランジス１５１２がオンと１に９て
発ｍ回路５１５０オン・オフ信号がトランジスタ５１２
を経てＦツンジスタ５１１に加わｐ・トランジスタ５１
１は前記発儒回ＩＩｓ　１５（Ｄ信号に従い、オン会オ
フを繰に返す。従って、ソレノイドパルプ４は断続状態
となプてプンプレｙすは６０惨容量の運転状鯵となる。

さらに、ナーＺスタ温度Ｔ鳶ＭＰが下がｊｌｌ＞ｒｘｕ
ｐ＞ｅ、と′＆為と、比較４１５０１゜５０２共にオフ
と′＆りて、トランジスタ５１１は連続的にオンと′ｆ
ｋヤソレノイドパルプ６に透電状態とｔ４九めにコンブ
レツナ容量線２ｏ襲容量となる。ナー電スメ温度〒ＩＭ
Ｐが〒Ｉ　Ｍ　Ｐ　＜　＃。

と１に石と、比＊ａｓｏｉがオフとなる九めに、トラン
ジスタ５１ｓがオフとなうてシレー５１４をオフにする
丸めに％Ｙダネットタツｙｆ５１６は切れ；ングレッナ
の回転は停止する〇 第１図の可変容量コンプレツナを組与込んにターツシス
テム全体の作動が第６図、および１１７図を用いて説明
される。嬉７図において、Ｃは可変容量１７グレツナ部
、９１社凝縮−１？２は受液器１？３は膨張弁、？４は
順発蕃てＴｏ暴。７は本発明による可変廖量薯ングレッ
ナのソレノイドパルプ６を制御する制御回路で、蒸発器
を出九冷却空気を検知する温厚＊ｏ＊ｔを受けて前記ソ
レノイドパルプに電気信号を送ゐ構成となりている。

壕ず、クーツー始動時には、ソレノイドパルプ６はオフ
状態で前述のように２０１０ｊンプレッサ客量と１にり
て図示しない電磁７９ツテのオンによｐ：ｌングレッナ
は起動されゐ。始動直１１０冷却空気の温度ＴＩＭＦは
高温であるため、温度針からの検量を受は九制御回路が
ソレノイドパルプ６をオン状態にすると、フンプレツナ
ＣＯ容量は２０搭→４０％→１００襲へと変化し、クー
ラシステムは十分１に冷房効果を出すことができる。

１００％Ｏ：ｆングレッナ春量で運転が容量され、やが
て冷却空気ｏｉ１に度があらかじめ設電され九温度＃１
以下に下がゐ′と、制御回路７はソレノイドパルプ６に
継続的な信号を送シスングレッサ容量は１００−→６０
幡へと変化する。こ０時の冷房負荷が冨ングレッナ容量
６０％Ｏ運転によって得られ為冷房能力より下まわって
一九とき、冷却空気の温度はさらに低く　＆　Ｊ）　＃
２　に々ると、ソレノイドパルプ６拡オフとなうて冨ン
プレッナ容量は２０％と１にゐ・そして再び冷却空気Ｓ
度が一２以上に傘為とソレノイドパルプ６は断続状態と
なり、６０％０１ンルツサ客量で運転される。

冷房負荷が高１０．４９ｍのコンブレラを容置で得られ
ゐ冷房能力では不足にな暴と、冷却空気温度が上昇し−
１に達すると制御回路はオンとなりて、：１／プレνす
容量線再び１００−となる。

まえ、冷房負荷が冷房能力に対して非常に小さくなり九
場合には、冨ングレッナ容量２ｏｓで４冷却空気の温度
が低くな）、＃１以下となりて電磁タツッテがオフ冨ｙ
　ｙＳ／　ｙ　ｔ　ｌ！転は停止（ゴングレｙｔ賽量０
鳴）するととになる。停止後、冷却空気の温度が上昇し
り以上になると、電磁タラッテは再びオンと１）プング
レッナ容量は２０％となって駆動される。

以上述べえととく、本発明による可変容量；ンプレッナ
を組み込んだＩ−ツーＳ／ステムでは、常に冷Ｍ食荷に
見合り九状縮でフンルッすを運転できゐＯである。

第１図Ｏ可変容量Ｅｌｆ　ｙルッナにおいては、ベーン
コンｙ％／ツナにおいて、１段、２段の２段階の可変容
量を行う構成を用いておυ、広範な冷房負荷、および回
転数域で電磁タツッチＯオ／ａオフＯない連続状態で冷
房運転がＷ能であ夛、運転フィーリング、および冷房フ
ィーリングが良好である。まえ、前記２ＲＮ１０１１１
変容量を２つの一スプールバルブＫかか為スゲψン！力
を２Ｒ階とし、ソレノイドバルブ１傭で行１にりてシ〉
、構成部分の数が少〈補遺は比較的簡単である。１＊、
、起動時には大幅にランブレツナ容量を少くずゐことが
でき、電磁タツνチは小ＩＩＯ％Ｏでよく、を九、オン
オア繭歇を減少させるしとがで會、耐久鴨の点において
も有利である。

本発明Ｏ実施にあ九〉、前述Ｏ実施例の＃ｔか種々の変
形が可能である。例えば前述において、可賓容量ツンプ
レッｔｃ＋’ｔｖ羨容量制御は、ターツーシステムＯ蒸
発器出口Ｏ冷却空気温度を検知して行なう九例を示し九
が、制ＶＳＯ九めの信号は車室内温度、１ンプレツサ同
転数等としても、またはこれら０＊み合せとしてもよい
、を九、ソレノイドパルプの作動は、前述Ｏ実施例にお
けるも００代シに、通電時に吐出圧溝を閉じる構成とす
ることがでする。

本発明によれば、可責容量コンプレッｔの作動において
、電磁タッッチのオンオフの反復回数を減少させ、オン
オフ時に作用するステップ状の駆動負荷を小にし、電磁
タッッテの小１１＠量化を可能ならしめつつ、運転フィ
ーリングを向上させゐことができ石。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明〇一実施例としての可変―量；ンプレッ
ｔＣ＋＊成を示す断面図、 第２図は嬉１図のト」線κよる断面図、ＩＩｓ図は第１
図の装置の動作を説明すみ図、第４図は第１図Ｏ装置に
おける制御回路の構成を示す図、 ＃１５図（ａ》（句は嬉１図ａｉｍの基本動作を説明す
る図、 第６図および嬉７図はＩＩＮ図の装置を組み込んだター
ラーシステ▲全体Ｏ作動をｌＩ！明する図であゐ０ １１・・・ロータ、１２・・・べ一ン、１ｓ・・・ライ
ナ、１４・・・ドライブ側サイドグレート、１ｓ・・・
リア側サイドプレート、２１・・・フ四一トハクジンダ
、２２・・・駆動シャ７ト部、２Ｂ・・・軸封装置、２
４・・・軸受、２５・・・リアハウジング、５２・・・
吸入圧室、３４・・・コン｝四−＾圧室、′５５・・・
吐出圧溝、５６・・・吐出圧室、５ア・・・吐出弁、５
７１−・弁ストッパ、５８・・・ロ／トーール圧１１、
４１．５１・・・ハ４　ｊ　Ｊ　ホ−｝、４２．５２・
・・ヌプリンダパルブ、４３．５！・・・スプリング、
４４．５４−・・スグールガイド、５０８・・・温度針
、６・・・ソレノイドパルプ、７・・・制御回路、８・
・・メインメキッテ、９１・・・凝縮器、９２・・・受
液器、！３・・・膨張弁、９４・・・蒸発器、Ｃ・・・
コンプレツナ部。 第１図 ｌ−′−１ 第２図 ↓ 第３図 第６図 ＝１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロータ、＃ロータ内に形成され大スリット内において摺
   動可能なベーン、ライナ、諌テイナを挾持し作動蜜間を
   形成す為すイドプレーＦ１および該サイドプレートと吸
   入王室、および吐出王室を形成するハウジングを有する
   ゴ／プレツナにおいて、該吸入王室を歩成すゐ諌ナイド
   グレーシに設けられ九諌作＊＊間と、誼歇入圧室を連通
   する２つのパイパメボート、諌バイパスポートを開閉す
   るスプールパルプ、該スグールバルフカ前記バイパスポ
   ートを開放すゐ１肉に荷重を加えゐ強弱２種ＩＩＯスプ
   リング、骸吐出王室と咳スプールパルプの端一を連通す
   為経路間ＫＷ！にけられ九ルノイドバルプ、および、諌
   ソレノイドパルプに制御信号を供給す為制御回路、を＾
   備することをＩＩＩＩ徽とすゐ可蜜審量冨ンプレＶす。