JPS5965582A - 多シリンダ式の可変容量圧縮機 - 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】 本発明は多シリンダ複動式の圧縮機において、効率よく
半容量運転を行うことができように可変容量圧縮機に関
する。

圧縮機を車輌の空気調和装置に用いる場合、エンジンの
定常回転数に対し適当な冷房能力が得られるように圧縮
機の容量が定められている。従ってエンジンが高速回転
されて冷房能力が上昇した場合、あるいは冷房負荷が低
下した場合等には圧縮機容量を低下させて運転するのが
動力節約と適冷防止のため必要である。従来圧縮機容量
を可変にする簡単な手段として、一部のシリンダの吐出
を吸入側にバイパスさせて無稼動化するステップ制御の
方法が知られている。即ち、第１図は複シリンダ並列側
の圧縮機を示し、一方のシリンダの吐出口Ｄ１を開閉バ
ルブｖ１を介してコンデンサＣ、レシーバタンクＴ、減
圧弁ＶＲ、エハホレータＥ等よりなる冷凍回路の低圧側
にバイパス通路Ｂで連通ずると共に、冷凍回路の高圧側
に接続する吐出側にも開閉バルブ■２を介装する。そし
て開閉弁■１を閉、ｖｌを開にした場合、流体は全シリ
ンダの吸入口ｓ１．３２から並列に吸入され圧縮されて
吐出口Ｄ１、Ｄ２から並列して吐出され全容量運転がな
される。開閉弁■１を開、■２を閉にした場合、シリン
ダの吸入口Ｓ、と吐出口Ｄ１とはバイパス通路Ｂを通じ
て連通されるため、流体は一方のシリンダ相互間を循環
するのみで稼動せず、他のシリンダのみによる半容量運
転がなされる。

しかしながらこのようなステップ制御では、無稼動化し
たシリンダ間において吐出側から吸入側へ流体が循環さ
れ、かつ吐出弁の抵抗により流体の圧縮と、圧縮に伴う
温度上昇が生じる。上記流体の循環量はシリンダを５０
％稼動した場合でも６０〜９０％に達する。そしてこの
圧縮され、温度上昇した流体が稼動する側のシリンダに
吸入されることになるため動力損失が大きい。そこで吐
出弁の抵抗をなくすために吐出弁を浮上させシリンダを
無稼動化する提案が特開昭５７−７３８７７号公報で開
示されているが、この場合も全シリンダの吸入側が連通
しているため流体の循環量が大きく動力損失が生じる。

本考案は上記問題に鑑み、半１容量運転時には流体の循
環量及び消費動力を全容量運転時の略５０％とすること
ができる可変容量圧縮機を提供することを目的とし、円
周上等間隔に円周方向に並列された複数のシリンダを前
後対称に備えた多シリンダ複動式の圧縮機において、片
側の全シリンダ室の容積の和が常に等しいことに着目し
てなさたちのである。

例えば片側３シリンダの斜板式圧縮機において、各シリ
ンダ室の容積をｖｌ、■２．Ｖ３．シリンダが並列され
る円周の半径をＲｏ、斜板の傾斜角をα、斜板の回転角
を０、シリンダの半径をｄとすれば各位相にある各シリ
ンダのシリンダ室の容積は下記のごとくである。

従って各位相にある各シリンダの容積の和をＶとすれば
、 Ｖ　＝Ｖ　ｔ　十Ｖ　２　＋Ｖ　ａ は一定値となる。この関係は３シリンダに限らず円周上
等間隔に円周方向に並列された複数のシリンダにおいて
同等に成立する。

上記に基づき、前後両側の吐出室及び吸入室をそれぞれ
独立して設け、かつ片側の全シリンダの吐出弁をその吐
出ボートに対して解放可能に取付け、半容旦運転時に上
記吐出弁をその吐出ボー１〜に対して解放状態にし、片
側の全シリンダ室を吐出ボートを通じて吐出室に連通ず
るようにし、前部シリンダより独立された後部シリンダ
室の流体を圧縮も膨張もされず、吐出ボート、吐出室を
通じて片側のシリンダ相互間を自由に往復流動させるこ
とにより流体の循環量を全体量運転時のほぼ５０％とな
し、かつ動力消費を全容量運転時のほぼ５０％となし得
たものである。

以下本発明を車輌の空気調和装置等に使用する斜板式圧
縮機に適用した実施例について図面を参照して説明する
。

第２図乃至第４図において、圧縮機本体１は互いに対称
な前部シリンダブロック１ａと後部シリンダブロック１
ｂとが接合され、両シリンダブロックｌａ、ｌｂに対称
的に形成された３個ずつの前部及び後部のシリンダ２ａ
、２ｂに両頭のピストン３が摺動可能に嵌装されている
。シリンダブロックｌａ、ｌｂの中心孔１ｃには回転軸
４がローラ軸受５ａ、５ｂによって支承され、回転軸４
の中心部には斜板６が嵌合され、斜板６のボス部はスラ
スト軸受７ａ、７ｂにより前記シリンダブロックｌａ、
ｌｂの中心孔１ｃの外周端面部で支承されている。斜板
６の両面はシュー８ａ、８ｂ及びボール９ａ、９ｂを介
してピストン３の中央凹部と連係され、斜板６の回転揺
動運動によりピストン３がシリンダ２ａ、２ｂ内を往復
運動される。

前部シリンダブロック１ａの端面にはバルブシーｈ　１
０　ａ、バルブプレートＩｌａ、ガスケット１２ａを介
して前部シリンダヘッド１３ａが接合され、回転軸４は
前部シリンダヘッド１３ａの中心部を軸封装置１４によ
り気密を保持されて外部に貫通している。前部シリンダ
ヘッド１３ａの内面には前部吸入室１５ａ及び前部吐出
室１６ａが形成され、前部吸入室１５ａ及び前部吐出室
１６ａには、前部の各シリンダ２ａに対応してバルブプ
レー１〜１１ａに設けられた３個ずつの吸入ボート１７
ａ及び吐出ボート１８ａが開口され、各吸入ボート１７
ａにはバルブシート１０ａに形成された吸入弁１９ａが
、各吐出ボーＩ−１８ａにはバルブプレーｌ□　１１　
ａに取付けられた吐出弁２０ａ及び弁理え２１ａがそれ
ぞれ設けられている。前部シリンダヘッド１ａには前部
吸入室１５ａ及び前部吐出室１６ａに開口する前部吸入
口２２ａ及び前部吐出口２３ａがそれぞれ形成されてい
る。

後部シリンダブロックｌｂ側も前部シリンダブロックｌ
ａ側とほぼ同様であって、後部シリンダヘッド１ｂの横
断面を示す第４図において、前部シリンダブロックＩａ
側の対応部材を符号に括弧を付して並記しである。即ち
後部シリンダブロック１ｂの端面にはバルブシート１０
ｂ、バルブプレートｌｌｂ、ガスケット１２ｂを介して
後部シリンダヘッド１３ｂが接合され、この内面に後部
吸入室１５ｂ及び後部吐出室１６ｂが前部吸入室１５、
ａ及び前部吐出室１６ａと連通されることなく独立して
形成されている。後部吸入室１５ｂ及び後部吐出室１６
ｂには後部の各シリンダ２ｂに対応してバルブプレート
ｌｌｂに設けられた３個ずつの吸入ボート１７ｂ及び吐
出ボート１８ｂが開口され、各吸入ボート１７ｂにはバ
ルブシー１−１０ｂに形成された吸入弁１９ｂが、各吐
出ボート１８ｂには吐出弁２０ｂ及び弁理え２１ｂが設
けられている。ここで後部の吐出弁２０ｂは放射形状に
弁リードが一体に形成され、中心部で回動可能にバルブ
プレートｌｌｂに軸２４で枢着され、弁リードの先端部
が各吐出ボート１８ｂを開閉するように構成されている
。一方後部シリンダヘッド１３ｂ側に第４図に示すよう
な半円形のピストン室２５が形成され、該ピストン室２
５内に扇形のロータリピストン２６が中心部を前記吐出
弁２０ｂの軸２４と同心上にある軸２７で回動自在に枢
支されている。ロータリピストン２６の周縁部にはピン
２８が植設され、吐出弁の弁理え２１ｂと吐出弁２０ｂ
とを貫通して設けられた軸２４を中心とする円孤状のビ
ン孔２９にピン２８の先端が挿入されている。ピン２８
とシリンダヘッド１３ｂ側に植設されたピン３０との間
にはスプリング３１が張設され、ピン３０の位置は、吐
出弁２０ｂが吐出ボー１〜１８ｂを閉鎖する位置（第３
図に実線で示した吐出弁の弁理え２１ｂの位置）及び開
放する位置（第３図に二点鎖線で示した吐出弁の弁理え
２１ｂの位Ｍ）の両眼位置においてスプリング３１が短
縮し、中間位置では伸長し、ロータリピストン２６を上
記両眼位置の何れかに安定させるように設定される。そ
して吐出弁２０ｂの吐出ボート１８ｂに対する閉鎖位置
及び開放位置はそれぞれストッパ３２．３３で規制され
るが、吐出弁２０ｂを閉鎖及び開放の両眼位置にスプリ
ング３１の張力で安定させるには吐出弁２０ｂの回動角
度だけでは不足するため、弁理え２１ｂと、吐出弁２０
ｂのビン孔２９を円孤状の長孔とし、ピン３０を中心と
するスプリング３１の回動角度を拡大することにより、
スプリング３１の伸長と短縮の長さの差を大きくして吐
出弁２０ｂを閉鎖と解放の両眼位置に安定させるように
している。後部シリンダヘッド１３ｂには後部吸入室１
５ｂ及び後部吐出室１６　ｂに開口する後部吸入口２２
及び後部吐出口２３ｂが夫々形成され、またピストン室
２５にはロータリピストン２６を吐出弁２０ｂの閉鎖方
向（第４図上時計方向）及び開放方向（第４図上反時計
方向）に回動させるための流体の出入ボート３４．３５
が開口されている。

第５図は本圧縮機の制御回路図を示し、前部吸入口２２
ａ及び前部吐出口２３ａは冷房′！ＶＡ置等の低圧側管
路３６及び高圧側管路３７にそれぞれ接続され、半容量
運転時無稼動化される後部シリンダ側の後部吸入口２２
ｂ及び後部吐出口２３ｂはそれぞれ電磁開閉弁３８．３
９を介して上記低圧側管路３６及び高圧側管路３７に接
続される。また吐出弁２０ｂを開放方向に回動させる側
のビス１ヘン室２５のポート３５及び吐出弁２０ｂを閉
鎖方向に回動させる側のピストン室２５のポート３４は
電磁切換弁４０を介して前記低圧側管路３８及び高圧側
管路３９に接続される。電磁開閉弁３８゜３９及び電磁
切換弁４０はコントロールユニツ１〜４】の入力信号に
より操作され、圧縮機を全容量運転する時は、電磁切換
弁４０はロータピストン２６を吐出弁２０ｂの閉鎖方向
に回動させる位置（第５図の■位置）にあり、かつ、吸
入口２２ｂ側及び吐出口２３ｂ側の電磁開閉弁３８．３
９は共に開弁される。圧縮機を半容量運転する時は電磁
開閉弁４０は、ロータリピストン２６を吐出弁２０ｂの
開放方向に回動させる位置（第５図の■位置）に切換え
れ、また電磁開閉弁３８．３９は共に閉弁される。尚、
上記吸入口２２ｂ側の電磁開閉弁３８は省略しても機能
上差支えない。

以上のように構成された圧縮機の作用を次に説明する。

圧縮機を全容量運転する時はコントロールユニット４１
の出力信号により電磁切換弁４０は第５図における！位
置な操作され、同時に吸入口２２ｂ側の電磁開閉弁３８
並びに吐出口２３ｂ側の電磁開閉弁３９も共に開弁され
る。従って高圧側管路３７の高圧流体はポート３４から
ピストン室２５に入り、ロータリピストン２６を低圧側
管路３６に連通されたボート３５側に回動させ、これに
伴ってロータリピストン２６のピン２８は弁理え２１ｂ
と共に吐出弁２０ｂを吐出ボー１−１８ｂの閉鎖位置に
回動させる。この位置において弁理え２１ｂと吐出弁２
０ｂはストッパ２８に当接し、かつスプリング３１は最
も短縮した状態にあるから吐出弁２０ｂは吐出ポート１
８ｂの閉鎖位置に安定して固定される。かかる状態で圧
縮機が駆動されると、両頭のピストン３は吸入行程で低
圧側管路３６の流体を前後の吸入口２２ａ、２２ｂ、吸
入室１５ａ、１５ｂ、吸入ボー１−１７ａ、１７ｂ。

吸入弁１９ａ、１９ｂをそれぞれ順次通じて各シリンダ
室に吸入し、圧縮行程で流体を圧縮し１前後の吐出ポー
ト１８ａ、１８ｂ吐出弁２０ａ、２０ｂ、吐出室１６ａ
、１６ｂ、吐出口２３ａ、２３ｂをそれぞれ順次通じて
高圧側管路３７に圧縮流体を吐出し、圧縮機は全容量運
転される。

エンジンが高速回転されて冷房能力が上昇し、あるいは
冷房負荷が冷下し、圧縮機を半容量運転する場合、コン
トロールユニット４１の出力信号により電磁切換弁４０
は第６図における■位置に切換えられ、同時に吸入口２
２ｂ側の電磁開閉弁３８並びに吐出口２３ｂ側の電磁開
閉弁３９は共に閉弁される。従って高圧側管路３７の高
圧流体はボー１−３５からピストン室２５に入り、ロー
タリピストン２６を低圧側管路３６に連通されたポート
３４側に回動させ、これに伴ってロータリピストン２６
のピン２８は弁理え２１ｂと共に吐出弁２０ｂを吐出ポ
ート１８．ｂの開放位置に回動させる。この切換えに際
し、スプリング３１は中途で一旦伸長した後、弁理え２
１．ｂと吐出弁２０ｂがス１〜ツバ３３に当接した位置
で最も短縮した状態になるから、吐出弁２０ｂは吐出ポ
ート１８ｂを完全に開放した位置に安定して固定される
。かかる状態で圧縮機が駆動されると、前部のピストン
の吸入行程で低圧側管路３６の流体を前部の吸入口２２
ａ、吸入室１５ａ、吸入ボー１”１７ａ、吸入弁１９ａ
を順次通じて各前部のシリンダ室に吸入し、圧縮行程で
圧縮し、前部の吐出ポート１８ａ、吐出弁２０ａ、吐出
室１６ａ、吐出口２３ａを順次通じて高圧側管路３７に
圧縮流体を吐出し、圧縮機の前部のシリンダは完全に稼
動される。

一方電磁開閉弁３８’、　３９は共に閉弁されるから後
部のシリンダは前部から切離されて独立する。ここで前
記したように片側の各位相にある各シリンダ室の容積の
和は常に一定であるから、後部のシリンダにおいて圧縮
行程にあるシリンダから吐出される流体は、吐出弁２０
ｂから開放されて低抗のない各シリンダの吐出ボー１−
１８ｂを通じて吐出室１６ｂに吐出されると同時に吸入
行程にあるビス１〜ンにより、低抗のある吸入弁を経ず
そのシリンダの開放された吐出ポート１８ｂからシリン
ダ室に吸入される。即ち流体は圧縮も膨張もされず、後
部の各シリンダ相互間を吐出室１６ｂのみを通どて自由
に往復流動されるだけであり、後部シリンダは完全に無
稼動化され、圧縮機は半容量運転される。

尚実施例では片側３シリンダの斜板式圧縮機を例示して
説明したが、本発明はこれに限るものではなく、円周上
等間隔に円周方向に並列された複数のシリンダを前後対
称に備えた多シリンダ複動式の圧縮機であれば本発明を
適用しうるものである。また半容量運転時に無稼動化す
るのは前部のシリンダであってもよく、また吐出弁の開
放手段は手動でも差支えないが本実施例のごとく、該圧
縮機の吐出流体により作動されるロータリピストンと、
コン１−ロールユニットの出力信号で操作される電磁切
換弁との組合せによればエンジンの回転数、あるいは冷
房負荷により自動的に圧縮機をステップ制御することが
でき便利である。

以上詳細に説明したように本発明では各位相にある各シ
リンダ室の容積の和は常に一定であるこ　くとに着目し
でなされ、円周上等間隔に円周方向に並列された複数の
シリンダを前後対称に備えた多シリンダ複動式の圧縮機
において１前後両側の吐出室及び吸入室をそれぞれ独立
して設け、かつ片側の全シリンダの吐出弁をその吐出ポ
ートに対して解放可能に取付け、半容量運転時に上記吐
出弁をその吐出ポートに対して解放状態にし、片側の全
シリンダ室を吐出ポー１へに対して解放状態にし、片側
の全シリンダ室を吐出ポートを通じて吐出室に連通ずる
ようにしたことにより、前部シリンダより独立された後
部シリンダでは流体は圧縮も膨張もされず、後部の各シ
リンダ相互間を吐出室のみを通じて自由に往復動される
だけである。従って半容量運転時における流体の循環量
は全容量運転時のほぼ５０％となり流体の余分の循環が
なく、また流体の無駄な圧縮、膨張による仕事損失がな
いため、半容量運転時には全容量運転時のぼ５０％の動
力消費となり、理想的な効率を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧縮機のステップ制御の一例を示す説明
図、第２図乃至第５図は本発明の実施例を示し、第２図
は垂直縦断面図、第３図は第２図の八−Ａ線矢視断面図
、第４図は背面図、第５図は制御回路図である。 １・・・圧縮機本体、２ａ　、　２ｂ・・・前部及び後
部シリンダ、３・・・ビス１−ン、１５ａ、１５ｂ・・
・前部及び後部吸入室、１６ａ、１６ｂ・・・前部及び
後部吐出室、１９ａ、１’９ｂ・・・前部及び後部吸入
弁、２０ａ　、　２０ｂ・・・前部及び後部吐出弁、２
２ａ、２２ｂ・・・前部及び後部吸入口、２３ａ　、　
２３ｂ・・・前部及び後部吐出口、２５・・・ピストン
室、２Ｇ・・・ロータリピストン、３６・・・低圧側管
路、３７・・・高圧側管路。 出願人　　ヂーゼル機器株式会社 代理人　　弁理士　渡部　敏彦 第３図 第４図 手続補正書　（自発） 昭和５７年特許願第１７７２８０号 ２、発明の名称 可変容量圧縮機 ３、補正をする者 ４、代理人 （１）明細＠　（全文） （２）　　図　面　（全回） ６、補正の内容 （１）明細書 （’））４ｒ？＊’？＋ＩＩ梧ｄ番Ｊ捕丁オる　　　１
８テニ）別紙の通り。 明　　細　　書 １、発明の名称 可変容量圧縮機 ２、特許請求の範囲 圧縮流体回路の他側に接続される第１．第２吠隅−窟（
、前記第１．第２群の一方の群のシリ’ｉ−１’血３．
前記切換手段は、第１ポートと第２ボートとを収納され
たロータリピストンと、前記ロータリピ前記ロータリピ
ストンは前記吐出弁の支軸と同一軸線上で回転自在に配
され、前記吐出弁の前記回圧縮機。 を圧縮機吸入側に排出せしめるようにされて成る。 鍼■１求の範囲第３項記載の可変Ｓｉｔ／３ＥＭｉ。 ５膚１１− は前記エンジンの回転数及び前記空気調和装置にかかる
冷房負荷のうち少な（とも１つの」更壌２Σラー縮機。 ３、発明の詳細な説明 本発明は多シリンダ複動式の可変容量圧縮機に関し、特
に容量減小運転時の仕事損失を最少にした高効率な可変
容量圧縮機に関する。 車輌の空気調和装置用圧縮機は従来ニンジンにより駆動
されるのが通常であり、この場合炎天下の駐車により温
度の上った車室内をエンジンの始動俊速やかに快適温度
に下げるようにその全吐出容量が十分な値に設定されて
いる。従ってその後エンジンの平均的な回転数１例えば
クルージング状態が継続すると冷房能力が上昇しすぎる
ことになる。この結果エンジンが高速回転されて冷房能
力が上昇した場合、圧縮機容量を低下させて運転するの
が動力節約並びに適冷防止のために必要である。更に同
様の理由から冷房負荷が低下した場合にも圧縮機容量を
低下させる必要がる。従来圧縮機容量を可変にする簡単
な手段として、一部のシリンダの吐出冷媒を吸入側にバ
イパスさせて該一部のシリンダを無稼動化するステップ
制御の方法が知ら九でいる。 第１図は、従来の圧縮機のステップ制御装置の−・例を
示し、多シリンダ並列型の圧縮機Ｐの一側のシリンダの
吐出口り、を開閉バルブ■１を介してコンデンサＣ、レ
シーバタンクＴ、減圧弁ＶＲ、エバポレータＥ等からな
る冷房回路の低圧側にバイパス通路Ｂで連通ずると共に
、該吐出口１つ■を別の開閉バルブｖ２を介して冷房回
路の高圧側に接続する。そして開閉弁Ｖｌを閉、■２を
開にした場合、流体は両側のシリンダの吸入口ｓ、　、
　Ｓ、。 から並列に吸入され圧縮されて両畦出口ｏ、　ｌ　ｏ２
から並列に吐出され全容量運転がなされる。開閉弁ｖ１
を開、■２を閉にした場合、−側のシリンダの吸入口Ｓ
、と吐出口Ｄ１とはバイパス通路Ｂを通じて連通される
ため、流体は一側のシリンダ相互間を循環するのみで稼
動せず、他のシリンダのみによる半容量運転がなされる
。 しかし、なからこのようなステップ制御を多シリンダＩ
ｎ動式の圧縮機に適用した場合、無稼動化したシリンダ
側においてもピストンの往復動による圧縮及び吐出弁を
介する吐出が継続されているため、動力消費か無稼動化
シリンダの数に比例して減少することはない。更に、吐
出弁の吐出抵抗により無稼動化シリンダからの吐出流体
の圧力、温度が上昇し、この圧力、温度が上昇した吐出
流体か稼動している他のシリンダに吸入されるため吐出
温度が上昇し圧縮効率が低下するという問題がある。 上記問題に刻し、吐出弁の抵抗をなくすために吐出弁を
７１上させシリンダを無稼動化する提案が特開昭５７−
７３８７７号公報で開示されているが、この場合も全シ
リンダの吸入側が連通しているため流体の＠環星が大き
く動力損失が生じる。 そこで本発明は、上記従来のステップ制御方式の欠点を
解消し動力消費を無稼動化シリンダ数に比例して減少さ
せると共に、吐出温度の上昇及び動力損失の増大を来す
ことなく容置減少運転を可能とした可変容量圧縮機を提
供することを目的とし複数のシリンダが並列され、シリ
ンダ内を等しい位相差でピストンが往復動される多シリ
ンダ複動式の圧縮機において、片側の異なる位相にある
シリンダ室の容積の和が常に一定であることに着目して
なされたものである。 即ち１片側３シリンタの斜板式圧縮機において、各シリ
ンダ室の容積をＶ　１．Ｖ　２　＋　ｖａ、シリンダが
並列される円周の半径をＲ６，斜板の傾斜角をα、斜板
の回転角をＯ、シリンダの半径をｄどすれば相等しい位
相差にある各シリンダのシリンダ室の容積は下記の式に
て表わされる。 πｄ２ Ｖ　　１　＝　　　　　　　Ｒｏ　しａｎ　α　（１−
ｃｏＳｔ）従って各位相にある各シリンダの容積の和を
■とすれば、 Ｖ　＝Ｖ　＋　＋　Ｖ　２　＋Ｖ　３ は一定値となる。この関係は３シリンダに限らす円周上
等ｎＩｊ隔に円周方向に並列された複数のシリンダにお
いて同等に成立する。 上記に基づき本発明においては、第１群のシリンダと第
２群のシリンダとが形成され、各群のシリンダは円周方
向に等間隔に並設され、２つの群の相対応するシリンダ
は互いに軸方向に整合するシリンダブロックと、互いに
整合した複数対の前記シリンダに往復動自在に嵌装され
、シリンダとビス１〜ンと、該ピストンを各群のシリン
ダ内にて相等しい位相差で往復動させる駆動手段と、シ
リンダブロックの両端に配された第１．第２シリンダヘ
ツドと、圧縮機内に互いに離隔されて第１゜第２シリン
ダヘツドに夫々形成されると共に圧縮流体回路に一側に
接続される第１．第２吸入室と、圧縮機内に互いに離隔
されて第１．第２シリンダヘツドに夫々形成されると共
に前記圧縮流体回路の他側に接続される第１．第２吐出
室と、前記第１、第２群の一方の群のシリンダ内のシリ
ンダ室の夫々と、これに対応する第１．第２吐出室の一
方とを連通ずる複数の吐出ポートと、該吐出ポートを閉
塞可能に前記対応する吐出室に配された吐出弁と、該吐
出弁を“吐出ポートを閉塞可能にしてその通常の吐出作
用を行わせる第１の位置と、吐出ポートを開放位置に保
持する第２の位置とに切換える切換手段と、前記一方の
吐出室と前記圧縮流体回路の前記他側間に両者の連通を
遮断可能に接続された開閉弁と、前記切換手段と前記開
閉弁とを同期的に制御する制御手段とを有し、該制御手
段は前記吐出弁を前記第２の位置に切換えると同時に前
記開閉弁を閉塞位置に切換えるようにされ、半容量運転
時に前記吐出弁をその吐出ポートに対して解放状態にし
、−側の全シリンダ室を吐出ポートを通して吐出室に連
通ずるようにし、他側のシリンダ室より離隔された一側
のシリンダ室の流体を圧縮も膨張もさせず、吐出ポート
、吐出室を通して一側のシリンダ室相互間を自由に往復
流動させることにより前記目的を達成した。 以下本発明を車輌の空気調和装置等に使用する斜板式圧
縮機に適用した実施例について図面を参照して説明する
。 第２図乃至第４図において、圧縮機本体１は互いに対称
な形状のシリンダブロック１ａと後部シリンタブロック
ｌ’ａとが接合され、両シリンダブロック１ａ＋１’ａ
に軸方向に整合して形成された３個ずつの前部

【第１群
）及び後部（第２群）のシリンダ２．２　′（各１個の
み図示）に双頭のピストン３が摺動可能に嵌装され、ピ
ストン３の両頭部とシリンダ２．２’の内面、及び後述
のバルブプレートと協働してシリンダ室２ａ、２’ａを
画成する（第２図には２ａのみ示されている。）シリン
ダブロックａの中心孔１ｂには回転軸４がローラ軸受５
，５′によって支承され１回転軸４の中心部には斜板６
が嵌着され、斜板６のボス部はスラスト軸受７゜７′に
より前言己シリンタブロックｌａ、Ｉ’ａのボス部内端
面で支承されている。斜板６の両面はシュー８．８’及
びボール９，９′を介して各ビス１〜ン３の中央凹部３
ａと係合され。斜板６の回転揺動運動によりピストン３
がシリンダ２，２′内を往復動される。前部シリンダブ
ロック】ａの端面にはバルブシート１０、バルブプレー
Ｍｌ、ガスケット１２を介して前部（第１）シリンダヘ
ッド１３が接合され１回転軸４は前部シリンダヘッド１
３の中心部を軸封装置１４により気密を保持されて貫通
している。前部シリンダヘット１３内には前部（第１）
吸入室１５及び前部（第１）吐出室１６が形成され、前
部吸入室１５及び前部吐出室１６には、前部の各シリン
゛ダ２に対応してバルブプレー１−１１に設けられた３
個づつの吸入ポートＩ７及び吐出ボート１８が夫々開口
され、各吸入ポート】７にはバルブシー１−１０に形成
された吸入弁１９が、各吐出ポート１８にはバルブプレ
ート１１に取り付けられた吐出弁２０及び弁理え２１が
それぞれ設けられている。 前部シリンダヘッド１３には前部吸入室１５及び前部吐
出室１６に夫々開口する前部吸入口２２及び前部吐出口
２３（第３図）がそれぞれ形成されている。 後部シリンタブロックｌ’ａ側も前部シリンダブロック
ｌａ側とほぼ同様であって、後部（第２）シリンタヘッ
ト１３′の横断面を示す第３図において、前部シリンダ
ブロック１ａ側の対応要素を符号に括弧をイ１して並記
しである。即ち後部シリンダブロックＩ’ａの端面には
バルブシート１０’バルブプレート１１′、ガスケット
１２′を介して後部シリンダヘッド１３′が接合され、
この内部に後部（第２）吸入室１５′及び後部（第２）
吐出室】６′が前部吸入室１５及び前部吐出室１６の夫
々と連通されることなく離隔して形成されている。後部
シリンダヘッド１３′には後部吸入室吸入口２２′及び
後部吐出口２３′が形成されている。後部吸入室１５’
及び後部吐出室１６’には後部各シリンダ２′に対応し
てバルブプレート１１’に設けられた３個すっの吸入ボ
ート１７′及び吐出ポート１８′が開口され、各吸入ボ
ート１７′にはバルブシート１０′に形成された吸入弁
１９′が設けられている。吐出室ＩＧ’には各吐出ボー
ト１８′をｒｊＡ塞可能に吐出弁２０’及び弁理え２１
′が設けられている。吐出弁２０′は回転弁から成り、
その回転弁体２０’ａは略三角形状の弁リードにより形
成され、中心部で回動可能にバルブプレート１１′に軸
２４で枢着され、弁リードの先端の閉塞周辺部２０’ａ
’が各吐出ボー１へｔ　８　’の開口端を開閉すべくこ
れと重合するように構成されている。軸２４は両頭ピン
がら成り、ガスケット１２′、バルブプレートＩＩ’及
びバルブプレート１０′を貫通して回転軸４の後端面に
形成された凹部４ａに一端を挿入させ、他端大径部にて
回転弁体２０’ａをガスケット１２′を介してバルブプ
レート１１′に当接保持している。一方後部シリンダヘ
ッド１３’には吐出弁２０′の開閉切換手段が構成され
る。この切換手段は第４図に明瞭に示すようなほぼ半円
形のピストン室２５か形成され、該ピストン室２５内に
扇形のロータリピストン２Ｇが中心部を前記吐出弁２０
′の軸２４と同心上にある一体の軸２７で回動自在に枢
支されている。ロータリピストン２６の周縁部には吐出
弁２０′との連結手段であるピン２８が植設され軸方向
内方に延出して、吐出弁の弁理え２１′と吐出弁２０’
とを貫通して設けられた軸２４を中心とする円孤状の長
孔２９にピン２０の先端が移動可能に挿入されている。 ピン２８とシリンダヘット１３′側に植設されたピン３
０との間にはコイルスプリングから成る引張りばね３１
か張設され、ピン３０の位置は、吐出弁２０′が吐出ポ
ート１８′を閉塞する第１位置（第３図に実線で示した
吐出弁の弁理え２１′の位置）及び開放する第２位置（
第３図に二点鎖線で示した吐出弁の弁理え２１′の位置
）の両眼位置において引張りばね３１の引張り力により
弁理え２１′及び吐出弁２０′は夫々対応する第１及び
第２ストッパ３２．３３側に付勢されるため弁理え２１
′及び吐出弁２０′が上記両眼位置の何れかに安定して
保持さ第１る。そして吐出弁２０′が吐出ボート１８′
を閉塞する第１位置及び開放する第２位置はそれぞれバ
ルブプレート１１′に植設した第１及び第２ストッパ３
２．３３で規制されるが、吐出弁２０′を閉塞及び開放
の両眼位置にスプリング３Ｔの張力で安定して保持させ
るために、弁理え２１′と吐出弁２０′のピン孔２９を
円孤状の長孔とし、ピン３０を中心とする引張りはね３
１の回転角度を拡大することにより、両眼位置において
弁理え２１′及び吐出弁２０′を確実に夫々対応する第
１及び第２ストッパ３２．３３の方向ｌ＼強＜イ］勢す
るように長孔２９に冶うピン２８の移動に伴う引張りば
ね３１の伸長と短縮の長さの差を大きくして吐出弁２０
′を閉塞と解放の両眼位置に安定させるようにしている
。また、ビス１−ン室２５は蓋体３４で被蓋され、該蓋
体３４にはロータリピストン２６を吐出弁２０′の閉塞
方向（第４図上時計方向）及び開放方向（第４図上反時
計方向）に流体圧で回動させるための流体出入の第１．
第２ボート３５．３５′か形成されピストン室２５に開
口されている。 第５図は本圧縮機の制御回路図を示し、前部シリンダ２
側の前部吸入口２２及び前部吐出口２３は冷房装置の冷
房回路の低圧側管路３６及び高圧側管路３７にそれぞれ
接続され、半容量運転時無稼動化される後部シリシタ２
′側の後部吸入口２２′及び後部吐出口２３′はそれぞ
れ第２及び第１電磁開閉弁３８．３９を介して上記低圧
側管路３６及び高圧側管路３７に接続される。またピス
トン室２５の第２ボー１−３５　’及び第１ボート３５
は電磁切換弁４０から成るスイッチング手段を介して前
記低圧側管路３６及び高圧側管路３７に接続可能にされ
ている。第２．第１電磁開閉弁３８゜３９及び電磁切換
弁４０は電子コントロールユニット４１から成る制御手
段の出力信号により制御される。電子コントロールユニ
ット４１は車輌エンジン回転速度及び、または空調装置
にかかる冷房に供給する。例えば、エンジン回転速度が
所定値以上のとき、または冷房負荷か所定値以下のとき
圧縮機の半容量運転を行わせるような値の制御信号を各
電磁弁３８，３９，４０に送る。圧縮機を全容量運転す
る時は、電磁切換弁４０は高圧側管路３７をピストン室
２５の第１ボート３５に、低圧側管路３６を第２ポート
３５′にそｉｔぞれ接続させる位置（第５図の１位置）
にあり、かつ、吸入口２２′側及び吐出口２３′側の第
２及び第１電磁開閉弁３８．３９は共に開弁される。圧
縮機を半容量運転する時は電磁開閉弁４０は、高圧側管
路３７をピストン室２５の第２ポート３５′に、低圧側
管路３６を第１ボート３５に接続する位置（第５図のｌ
］位置）に切換えられ、また第２及び第１′？ＴＸ、態
量閉弁３８．３９は共に閉弁される。尚、上記吸入口２
２′側の第２電磁開閉弁３８は省略しても機能上差支え
ない。 以上のように構成された本発明による圧縮機の作用を次
に説明する。圧縮機を全容量運転する時はコン１−ロー
ルユニット４１の出力信号により電磁切換弁４０は第５
図における１位置に制御され、同時に吸入口２２′側の
第２電磁開閉弁３８並びに吐出口２３′側の第１電磁開
閉弁３９も共に開弁される。従って高圧側管路３７の高
圧流体は第１ポー　ｈ　３５からピストン室２５に入り
、ロータリピストン２６を第２ボート３５′側に回動さ
せ、これにイ゛１′ってロータリピストン２６のビン２
８は弁理、ｉ＝２］’と共に吐出弁２０′を吐出ボート
１８′の閉塞位置（第１位置）に回動させる。この位置
において弁理え２１′と吐出弁２０′は第１ス１ヘソパ
３２に当接し、このとき引張りばね３１は弁理え２１′
及び吐出弁２０′を第１ストツツパ３２側にイリ勢する
ように引張っているので吐出弁２０′は吐出ボア　１−
１８　’の閉塞位置に安定して固定される。かかる状態
で圧縮機が駆動さ、ｈると、両頭　（のピストン３は吸
入行程で低圧側管路３６の流体を前後の吸入口２２．２
２’、吸入室１５．１５′、吸入ボート１７．１７’、
吸入弁１９．１９’をそれぞれ順次通じて各シリンダ室
に２ａ、２′ａに吸入し、圧縮行程で流体を圧縮し１前
後の吐出ボート１８．１８’、吐出弁２０．２０’、吐
出室１６．１６’、吐出口２３．２−３′をそれぞれ順
次通じて高圧側管路３７に圧縮流体を吐出し、圧縮機は
全容量運転される。 エンジンが高速回転されて冷房能力が上昇し、あるいは
冷房負荷が低下し、圧縮機を半容量運転する場合、コン
トロールユニット４１の出力信号により電磁切換弁４０
は第５図における■位置に切換えられ、同時に吸入口２
２′側の第２電磁開閉弁３８及び吐出口２３′側の第１
電磁開閉弁３９は共に閉弁される。従って高圧側管路３
７の高圧流体は第２ポート３５′からピストン室２５に
入り、ロータリピストン２６を第１ポー１へ３５側に回
動させ、これに伴ってロータリピストン２６のピン２８
は弁理え２１′と共に吐出弁２０′を吐出ボート１８′
の開放位置（第２位置）に回動させる。 この切換えに際し、引張りばね３１は中途で一旦伸長し
た後、弁理え２１’と吐出弁２０′が第２ストツパ３３
に当接し、その状態で引張りばね３１は弁押え２１’と
吐出弁２０′とを第２ストツパ３３側に付勢して引張っ
ているので吐出弁２０′は吐出ボー１〜１８′を完全に
開放した位置に安定して固定される。かかる状態で圧縮
機が駆動されると、前部のピストンの吸入行程で低圧側
管路３６の流体を前部の吸入口２２、吸入室１５、吸入
ボート１７、吸入弁１９を順次通じて各前部のシリンダ
室２ａに吸入し、圧縮行程で圧縮し、前部の吐出ボート
１８．吐出弁２ｏ、吐出室１６、吐出口２３を順次通じ
て高圧側管路３７に圧縮流体を吐出し、圧縮機の前部の
シリンダ２は完全に稼動される。 −力筒２及び第１電磁開閉弁３８．３９は共に閉弁され
るから後部のシリンダ２′は前部から切離されて独立す
る。ここで前記したように一側の異なる位相にある各シ
リンダ室の容積の和は常に一定であるから、後部のシリ
ンダ２′において圧縮行程にあるシリンダから吐出され
る流体は、吐出弁２０′から開放されて抵抗のない各シ
リンダ２′の吐出ポート１８′を通じて吐出室１６′に
吐出されると同時に吸入行程にあるピストンにより、抵
抗のある吸入弁を経すそのシリンダの開放された吐出ポ
ート】８′からシリンダ室２’ａに吸入される。即ち流
体は圧縮も膨張もされず、後部の各シリンダ室２　’　
ａ相互間を吐出室１６′のみを通して自由に往復流動さ
れるだけであり、後部シリンダ２′は完全に無稼動化さ
れ、圧縮機は半容量運転される。 かくして該圧縮機の半容量運転時、無稼動化シリンダ側
の流体は一側のシリンダ室相互間を往復流動するのみで
あり、冷房回路には流出されないので該回路内の流体の
循環量は全容量運転時のほぼ５０％となる、またこの無
稼動化シリンダ側の流体は何ら圧縮も膨張もされないか
ら、圧縮機の仕事損失は最少となり全体として消費動力
を全容量運転時のそれのほぼ５０％とすることができる
。 尚、実施例では片側３シリンダの斜板式圧縮機を例示し
て説明したが、本発明はこれに限るものではなく、円周
上等間隔に円周方向に並列された２群のシリンダを備え
、両群の相対応するシリンダは互いに軸方向に整合して
成ると共に各群のシリンク内をピストンが相等しい位相
差で往復動する複動式の圧縮機であれば本発明を適用し
うるものである。ま々半容量運転時に無稼動化するのは
前部のシリンダであってもよく、また吐出弁の開放手段
は手動でも差支えないが本実施例のごとく、圧縮機の吐
出流体により作動されるロータリピストンと、電子コン
トロールユニットの出力信号で制御される電磁切換弁と
の組合せによればエンジンの回転数、あるいは冷房負荷
により自動的に圧縮機をステップ制御することができる
。 以上詳細に説明したように本発明によれば、各　４・位
相にある各シリンダ室の容積の和は常に一定であること
に着目してなされ１円周上等間隔に円周方向に並列され
た複数のシリンダを前後対称に備えた多シリンダ複動式
の圧縮機において２前後両側の吐出室及び吸入室をそれ
ぞれ離隔して設け、　　。 かつ−側の全シリンダの吐出弁をその吐出ポートに対し
て開放可能に取付け、半容量運転時に上、記吐出弁をそ
の吐出ポートに対して開放状態にし、−側の全シリンダ
室を吐出ポートを通じて吐出室に連通するようにしたこ
とにより、他側のシリンダ室から離隔された一側のシリ
ンダ室では流体は圧縮も膨張もされず、後部の各シリン
ダ相互間を吐出室のみを通じて自由に往復動されるだけ
である。従って半容量運転時における流体の循環量は全
容量運転時のほぼ５０％となり流体の余分の循環がなく
、また流体の無駄な圧縮、膨張による仕事損失がないた
め、半容量運転時には全容量運転時のぼ５０％の動力消
費となり、理想的な効率を実現することができる。 図面の簡単な説明 第１図は従来の圧縮機のステップ制御の構成の一例を示
すブロック図、第２図は本発明の一実施例に係る可変容
量斜板式圧縮機の垂直縦断面図。 第３図は第２図のｍ−ｒｒｒＨに沿う断面図、第４図は
同圧縮機の端面図、第５図は同圧縮機の制御回路図のブ
ロック図である。 １・・・圧縮機本体、ｌ　ａ、１　’　ａ・・・前部及
び後部シリンダブロック、２，２′・・・前部（第１群
）及び後部（第２群）シリンダ、２ａ、２’ａ・・・前
部及び後部シリンダ室、４・・・回転軸、６・・・斜板
、１３．］３’・・・前部（第］）及び後部（第２）シ
リンダヘッド、１５．１５’・・・前部（第１）及び後
部（第２）吸入室、１６．１６′・・・・前部（第１）
及び後部（第２）吐出室、１８．１８’・・前部及び後
部吐出ボート、２０．２０′・・・前部及び後部吐出弁
、２０′ａ・・回転弁体、２０　′ａ　’・・・閉塞周
辺部、２４・・・支軸、２５・・・ピストン室、２Ｇ・
・ロータリピストン、２８・・ビン（連結手段）。 ２９・・・長孔、３１・・・引張りばね、３２．３３・
・第１及び第２ストツパ、３８・・・第２電磁開閉弁、
３９・・第１電磁開閉弁、４０・・電磁切換弁（スイッ
チング手段）、４１・・電子コントロールユニット（制
御手段） 出願人　　デーセル機器株式会社 代理人　弁理士　渡部敏彦 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　円豹上等間隔に円周方向に並列された複数のシリ
   ンダを前後対称に備えた多シリンダ複動式の圧縮機にお
   いて、前後両側の吐出室及び吸入室をそれぞれ独立して
   設け、かつ片側の全シリンダの牡牛容量運転時に上記吐
   出弁をその吐出ポートに対して解放状態にし、片側の全
   シリンダ室を吐出ポートを通じて吐出室に連通ずるよう
   にしたことを特徴とする可変容量圧縮機。 ２、　前記多シリンダ複動式の圧縮機は斜板式圧縮機で
   あり、前記片側の全シリンダの吐出弁は該側の全シリン
   ダの吐出弁を一体に形成し、この吐出弁を中心部で回動
   可能に吐出室内に枢着して吐出ポ１−を閉鎖せしめ、半
   容量運転時には該吐出弁を回動することにより吐出弁を
   吐出ポートに対して解放状態にすることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の可変容量圧縮機。