JPS59158397A - 圧縮器の起動負荷低減装置 - 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】 本発明は冷媒の圧縮を行う圧縮機に関し、例えば自動車
空調装置に用いて有効である。

一般に自動車空調装置用の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、圧縮機の起動時には
エンジンに起動負荷を与え、そのため乗員にも不快感を
与えることになる。

そこで本発明者等は先に圧縮機の起動負荷を低減するこ
とを提案した。これは第１図に示すように圧縮室と吸入
室とを結ぶバイパスポート１００を設け、このバイパス
ポート１００を開閉するスプール弁１０１を配設し、か
つスプール弁１０１の背面に圧縮室からの高圧を導くよ
うにしたものである。そして起動時には吸入室と圧縮室
との間に大きな圧力差ができていないのでスプール弁１
０１はスプリング１９の付勢力によってバイパスポート
１００を開くようにしている。起動後しばらくして、圧
力差が生じるとその圧力差によりスプール弁１０１が移
動しバイパスポート１００を閉じる。

しかしながら本発明者等の実験によれば」１記圧力差は
極めて短い間に生じるため、実際には起動後たたらに（
０，１秒程度で）スプール弁１０１がバイパスボート１
００を閉しることが確かめられた。ずなわら、−Ｆ記構
成では実際には起動負荷低減の効果は充分に発揮されて
いないことが確かめられた。

本発明はＪ−配点に鑑みて案出されたもので、圧縮機起
動後のスプール弁駆動に要する時間を長くし、充分な起
動負荷低減効果をｉ！Ｉるようにずろことを目的とする
。

そのため、本発明ではスプール弁とストッパとの間に略
密閉空間となる圧力室を設けている。従って、本発明に
よればスプール弁の背面に圧力が加えられても圧力室が
空気ばねとして働き、そのためスプール弁移動に要する
時間は長くなる。

以下本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。

第２図及び第３図において、■はシャフトで図示しない
電磁クラッチを介して、自動車走行用エンジンの駆動力
を受けて回転する。２はこのシャフトと一体回転する円
筒状のロータである。ロータ２には周方向に等間隔離れ
て四箇所ベーン溝３が形成されている。このベーン溝３
内にはベーン４が摺動自在に配設されている。５はロー
タ２の前方側端面に配設されたフロンＩ・ハウシング。

６はロータ２の後方側側面に配設されたリアハウジング
。７はロータ２を覆うように配設された圧縮室ハウシン
グである。この圧縮室ハウジング７の内面とロータ２の
外面とベーン４とフロントハウジング５とリアハウジン
グ６とによって圧縮室Ｒが形成される。また、前記シャ
フト１はフロントハウジング５及びリアハウジング６と
に軸受８を介して回転自在に支持されている。

９はフロントハウジング５の前面側に配設された吸入室
ハウジングで、この吸入室ハウシンク９とフロントハウ
ジングとの間に吸入室１０が形成される。１１は吸入室
ハウジング９に設けられた吸入通路で、冷凍サイクルの
図示しない蒸発器より冷媒を吸入する。１２は吸入室ハ
ウジングに設けられた軸封装置で圧縮機内部の冷媒がシ
ャフト１に沿って外部へ流出するのを防止する。

１３は圧縮室ハウジング７に形成された吐出孔、１４は
この吐出孔１３を開閉する吐出弁、１５はこの吐出弁１
４を）貰う吐出室ハウジングで、この吐出室ハウジング
には吐出通路１６が形成されている。吐出通路１６は冷
凍サイクルの図示しない凝縮器に冷媒を導出するもので
あるや 前記フロントハウジング５には圧縮室Ｒと吸入室１０と
を結ぶバイパスボー）１００　　（直径が６〜７顛程度
）が二箇所設けられている。また、フロントハウジング
５にはこのバイパスボート１００を開閉する真鍮製のス
プールブｒｘｏｔを摺動自在に支持するシリンダ部１７
が形成されている。

ずなわらスプール弁１０１は直径９　ｍ＋ｉ稈度の円筒
状をしておりシリンダ部Ｉ７内に隙間なく配設され、そ
のスプール弁１０１の往復動によりバイパスボート１０
０を開閉するようになっている。２２はこのシリンダ部
１７のうちスプール弁一端側１０１ａと吸入室１０とを
連通ずる連通孔、１Ｂはシリンダ部内１７内でスプール
弁１０１の一端側１０１ａに配設されたストッパである
。このストッパ１８の先端１８ａはスプール弁１０１の
内部に嵌入するようになっている。即ち、スプール弁１
０１の内部には円筒状の圧力室１０２が形成されており
、この圧力室１０２中にストッパ先端１８ａが嵌入する
。そのため、圧力室１０２はスＩ・ソバ先端１８ａ外周
と圧力室１０２内面との間の極めて微小な間隙を介して
のみ外部と連通し、実質的にはほとんど閉じられた空間
となっている。

また、ストッパ１８の後輪にはフランジ部１８ｂが形成
されており、このフランジ部１８ｂとスプール弁一端側
１０１ａとの間にはスプリング１９が配設されスプール
弁１０１を他端側１０１ｂに押圧している。また、前記
フロントハウジング５及び圧縮室ハウジング７には吐出
孔１３内の圧力をシリンダ部１７のスプール弁他０１１
４側１０１ｂに導く導圧通路２０が形成されている。

次に上記構成圧縮機の作動を説明する。

圧縮機は自動車走行用エンジンからの駆動力を受けてロ
ータ２が回転し、この回転に伴う圧縮室Ｒの容積変動に
より冷媒を圧縮吐出する。ずなわち冷媒を吸入通路１１
、吸入室１０及びフロントハウジング５に形成された吸
入孔２１を介して圧縮室Ｉマに吸入する。そして、この
吸入した冷媒をロータ２の回転に伴って圧縮し、その後
吐出孔１３、吐出室１４を介して吐出通路１６へ吐出す
る。

ところで、圧縮機が停止している状態では吐出孔１３に
吐出圧が発生していないので、スプール弁他端側１０１
ｂには同圧が印加されていない。

従って、スプール弁１０１の前後には差圧が生じていな
（、スプール弁１０１はスプリング１９により他端側１
０１ｂに移動している。そのため第４図に示ずようにス
プール弁１０１はバイパスポート１００を開いている。

従って、圧縮機が回転を開始した状態ではバイパスポー
ト１００が開いており、圧縮機は圧縮室Ｒがバイパスポ
ート１００を通過したのちに圧縮を開始することになり
、その圧縮に要する駆動力は小さなものとなっている。

それゆえ圧縮機起動時でもエンジンに大きなショックは
与えない。同時に乗員に対しても圧縮機起動に伴う不快
感を与えない。

起動後しばらくすると吐出孔１３に高圧が発生し、その
高圧は導圧通路２０に介してシリンダ部１７のスプール
弁他端側１０１ｂに印加される。

このように、他端側１０１ｂに高圧が加わるとスプール
弁１０１前後に差圧が生じ、この差圧がスプリング１９
の付勢力に打ち勝てばスプール弁１０１は一端側１０１
ａに移動し、バイパスポート１００を閉じる。ここで、
本例のものではバイパスボー１−１００が二箇所設けら
れているので、このスプール弁１０１の移動に伴い圧縮
機の容量も二段階に変化する（第５図図示）。すなわち
、本例のものでは小容量から急に大容量に変るのではな
く、小容量から中容量を経て大容量に変るので容量変動
に伴うショックも小さくなっている。

さらに、本例のものではスプール弁１０１とスト、パ１
８との間に圧力室１０２が設けられているので、吐出孔
１３に吐出圧が生じてスプール弁１０１前後よ差圧が生
じてもスプール弁１０１が急激に移動を始めることはな
い。

即ち、スプール弁他端側１０１ｂに加わった吐出圧は圧
力室１０２内に充填された気体冷媒を圧縮しつつスプー
ル弁１０１を移動させるので、その移動は緩慢になる。

この圧力室１０２内の気体冷媒はやがてはストッパ１８
外周との微小間隙より外部へ抜けるが、このストッパ１
８外周と圧力室１０２内周との対向面積はスブールブｆ
１０１の移動に応じて増加するため、スプールブｆ１０
１が移動して室１０２内の圧力が高くなっても容易には
外部に抜けない。このように構成されているので本例圧
縮機では起動後バイパスボー１−１００を閉じるまでに
長時間（２〜ＩＯ秒程度）要し、圧縮機の起動負荷低減
効果が充分に発揮されるのである。

なお、上述したのが本発明の望ましい例であるが本発明
は上記側辺外にも種々の態様がある。

すなわち、バイパスポート１００の数を１つとしてもよ
く、逆に３以上としてもよい。また、ベーン４がロータ
２を貫通ずる形式としてもよい。

更に、スプール弁他端側１０ｂに導く高圧は吐出孔以外
の部位、例えば吐出室１５や、圧縮室Ｒから導く様にし
てもよい。また、細孔１０１Ｃをスプール弁１０１の外
面に設け′ζもよい。

以上説明したように本発明装置ではスプール弁とストッ
パによって略密閉された圧力室を形成したため、スプー
ル弁の移動に要する時間が長くなり、圧縮機の起動負荷
低減効果が充分に発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明等が先に提案した圧縮機を示す断面図、
第２図は本発明圧縮機の〜実施例を示す端面図、第３図
は第２図のｌ１ｌ−ＩＩＩ矢視断面図、第４図は第３図
ＩＶ−ｒＶ矢視断面図、第５図は第２図図示スプール弁
の作動状態を示す断面図である。 １・・・シャフト、２・・・ロータ、５，６，７．９・
・・ハウジング、１９・・・スプリング、１００・・・
バイパスポート、１０１・・・スプール弁、１０２・・
・圧力室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外部より駆動力を受けて回転するシャフトと、このシャ
   フトと一体回転するロータと、このロータに摺動自在に
   収納されたベーンと、前記ロータ及びこのベーンを収納
   し−ＣＪ１Ｅ縮室を形成するハウジングと、このハウジ
   ングに設けられ前記圧縮室に冷媒を供給する吸入室と、
   前記圧縮室とこの吸入室とを連通ずるバイパスポートと
   、このバイパスポートを開閉するスブールブｔと、この
   スプール弁の最大移動力を制限するストッパとを備え、
   前記スプール弁は前記ハウジングに慴動自在に支持され
   、前記スプール弁の一端側には前記吸入室からの圧力が
   加わり他端側には前記圧縮室からの圧力が加わり、かつ
   前記スプール弁と前記ストッパとの間には外部と微小間
   隙を介し−Ｃのみ連通ずる圧力室が形成され、さらに前
   記スプール弁の一端側にはスプール弁を他端側へ付勢す
   るスプリングが設けられている圧縮機の起動負荷低減装
   置。