JPS623191A - 冷媒圧縮機 - 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】 産業上の利用分野 本発明は自動車冷房用等に供される冷媒圧縮機に関する
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圧縮機は車室内の
熱負荷に応じて、冷媒ガスの吐出容量を制御し、省エネ
ルギー化とともに、快適性の向上をはかることが強く要
請されている。

冷媒ガスの吐出容量を制御する手段としては、電磁弁を
操作することにより、高圧ガスを導き、この高圧ガスを
用いて制御する間接的な方式が、一般的である（例えば
、「三菱電機技報、第６７巻第５号、６〜８ページ）。

上述した従来の冷媒圧縮機の一例について、第４図を参
照しながら説明する。　　　　　　　　　　　　　　　
　、第４図は、２つのシリンダを有するローリングピス
トン式の冷媒圧縮機で、円筒状内壁を有するフロントシ
リンダ１とリアシリンダ２内に、クランクシャフト３に
よって駆動されるローリングピストン４が配設されてい
る。前記フロントシリンダ１とリアシリンダ２はフロン
トプレート６、すアブレート６及び中間プレート７によ
り両側面で密閉される。８はフロントケースで、吸入ポ
ート９が設けられ、前記フロントケース８と前記フロン
トプレート６の間、及び、フロントプレート６゜フロン
トシリンダ１．中間プレート７、リアシリンダ２に冷媒
ガスの吸入流通路１０が形成されており、フロント吸入
孔１１．リア吸入孔１２から冷媒ガスが供給される。ま
た、リアシリンダ２の吸入流通路１０内には、前記リア
吸入孔を開閉する制御弁１３とコイルバネ１４が設置さ
れる。１６は前記制御弁を作動させる高圧ガスを制御す
る電磁弁で、ピストン１６．バイバネ１７．コイル１８
゜ピストン受は部１９．高圧ガス通路、ノ（イロット通
路２１．バイパス通路２２で構成される。なお、２３は
シェル、２４は吐出ポート、２５はクラッチである。

以上のように構成された冷媒圧縮機について、以下その
動作を説明する。まず、冷房能力を制御するバートロー
ド運転時の場合、電磁弁１６のコイル１８に通電すると
、ピストン１６はピストン受は部１９に吸引され、バイ
パス通路２２を遮断し、高圧ガス通路２０を開くため、
パイロット通路２１内は高圧となり、制御弁１４を左方
向に移動させ、リア吸入孔１２を遮断する。したがって
、吸入ポートから供給された冷媒ガスは吸入通路１゜か
ら、フロント吸入孔１１からフロントシリンダ１内に供
給されるが、リアシリンダ２内への冷媒　　　　　　゛
″ガス供給が停止され、フロントシリンダ１のみ運転さ
れることになる。

一方、最大の冷房能力を出すフルロード運転時の場合、
電磁弁１５のコイル１８への通電を切ると、ピストン１
６はバイアスバネ１７によって、高圧ガス通路２０を遮
断し、バイアス通路２２を開く。このとき、パイロット
通路２１の高圧ガスはバイパス通路２２から吸入通路１
０内へ流入し、パイロット通路内は低圧となり、制御弁
１３はコイルバネ１４によって、右方向に移動し、リア
吸入孔１２は開かれる。したがって、リアシリンダ２内
にも冷媒ガスが供給され、フロントシリンダ１及びリア
シリンダ２の両方が運転される。

以上のように、従来の冷媒圧縮機では、吐出容量を制御
するために、電磁弁により高圧ガスを制御し、制御弁を
間接的に作動させる構成になっている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、吐出容量を制御す
るのに、制御弁を高圧ガスを介して、電磁弁により間接
的に作動させるために、流通路を複雑に形成しなければ
ならず、しかも、制御弁と電磁弁の二重構造となるので
、小型化をはかるのが困難である。

さらに、電磁弁はコイルに連続通電して、作動させるた
め、コイルに熱が発生し、耐久性をそこなう問題がある
。

また、高圧ガスが低圧側に漏れ出すために、損失が発生
し、冷媒圧縮機の効率が低下することになる。

上記、従来の冷媒圧縮機において、容量制御を行うのに
、電磁弁により間接的に制御弁を作動させる構成をとる
のは次の理由による。すなわち、制御弁は容量制御する
のに大きな変位量が必要であシ、しかも、制御弁前後の
圧力差があるために、電磁弁により制御弁を直接作動さ
せるには、電磁弁の吸引力を大きくする必要がある。そ
のため、電磁弁の消費電力を大きくしなければならず、
連続通電時の発熱が増大する。したがって、電磁弁の信
頼性を確保するには、電磁弁自体がかなり大型化するこ
とになり、直接、電磁弁による容量制御は困難となる。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５４、以
上のように、従来の構成では、小型化をはかるので困難
であるばかりでな゛く、電磁弁の劣化。

効率の低下という問題点を有していた。

本発明は上記問題点を解消するものであシ、電磁弁を直
接駆動させて容量制御を行うことにより、簡単な構成で
小型化をはかるとともに、電磁弁の信頼性を高め、省エ
ネルギー化、効率の向上をはかった冷媒圧縮機を提供す
るものである。　　　　　　　　　　゛問題点を解決す
るだめの手段 上記問題点を解決するために本発明の冷媒圧縮機は、円
筒状内面を有するシリンダと、前記シリ　　　　　　　
６、ンダ内に配設されたロータと、前記ロータ内に放射
状に形成された複数個のスリットと、前記スリット内を
滑動する複数枚のベーンと、前記シリンダを両側面から
閉塞する側板と、前記シリンダ内に冷媒ガスを供給する
２箇所の吸入孔と、前記吸入孔のうち１箇所の吸入孔へ
通じる冷媒ガスの流通路を、パルス通電により可動鉄芯
を作動させ、直接、開閉する電磁弁を備えたものである
。

作　　用 本発明の上記した構成による作用は次のようになる。す
なわち、電磁弁の可動鉄芯はパルス通電により吸引され
、永久磁石により保持される。また、永久磁石を消磁さ
せる向きにパルス通電すると、可動鉄芯は永久磁石の磁
力から離脱する。この電磁弁の可動鉄芯により、冷媒ガ
スがシリンダ内に供給される２箇所の吸入孔のうち、１
箇所の吸入孔への流通路を直接、開閉する。このように
して、前記流通路を開いている場合は、２箇所の吸入孔
から、十分な冷媒ガスがシリンダ内に供給され、最大の
冷房能力を出すフルロード運転となり、前記流通路を閉
じた場合は、１箇所の吸入孔のみから、冷媒ガスが供給
されることになり、吐出容量を制御したパートロード運
転となる。

この結果、電磁弁をパルス通電により作動させるため、
発熱がほとんどなく、通電量を大きくできることから、
吸引力が増大し、可動鉄芯の変位量が大きくとれ、直接
、容量制御を行うことかできる。しかも、吸入冷媒ガス
の流通路内で制御するため、高圧ガスの漏れの影響も受
けることがない。

実施例 以下に、本発明の一実施例を第１〜３図にもとづいて説
明する。第１図、第２図において、２６は円筒状内壁を
有するシリンダで、内部にロータ２７が配設される。前
記ロータ２７には、放射状のスリット２８があり、その
中をペー７２９が滑動する。前記シリンダ２６は両側面
でフロントプレート３０とリアプレート３１で閉塞され
る。３２はシリンダへラドカバーで吸入ボート３３が設
け　　　　　　　′□られており、吸入室３４．吐出室
３５が形成される。前記シリンダ２６には第１吸入孔３
６が設けられ、また、前記リアプレート３１の吸入終了
点に第２吸入孔３７が設けられる。前記吸入室３４から
前記第２吸入孔へ至る冷媒ガスの流通路３８には電磁弁
３９が設置される。前記電磁弁３９は、スリーブ４０内
を滑動する可動鉄芯４１と、前記可動鉄芯４１に取り付
けられた非磁性材料から成るピストン４２と、鉄芯受け
４３と、永久磁石４４と、−次側コイル４６と、二次側
コイル４６と、バイアスバネ４７と、外側ヨーク４８と
下ヨーク４９とで構成される。なお、６ｏは中間プレー
ト、６１は吐出孔、５２は吐出弁、６３は吐出弁弁え板
、５４はリアケース、６６は吐出ユニオン、６６はオイ
ルセパレータ、５７はオイルコントロールパルプ、５日
はシャフト、６９はクラッチである。

以上のように構成された冷媒圧縮機の容量制御について
説明する。第２図において、前方ベーン２９ａと後方ベ
ーン２９ｂで形成されるシリンダ羽根室ｅｏ内には、ロ
ータ２７の回転に伴って、前方ベーン２９ａが吸入終了
点に設けられた第２吸入孔３７に達するまでは、シリン
ダ２６に設けられた第１吸入孔３６から冷媒ガスが供給
される。　　　　　　゛そして、後方ベーン２９ｂが第
１吸入孔３６を通過するまでは、第１吸入孔３６及び第
２吸入孔３７の両方から冷媒ガスが供給され、その後、
後方ベーン２９ｂが第２吸入孔３７に達するまでの間は
、第２吸入孔３７のみから冷媒ガスがシリンダ羽根室６
ｏ内に供給され、吸入行程は終了する。この　　　　　
　゛とき、吸入室３４から第２吸入孔３７に至る冷媒ガ
スの流通路３８が遮断されると、後方ベーン　　　　　
　　　□２９ｂが第１吸入孔３６を通過してから、第２
吸入孔３７に達するまでの区間、シリンダ羽根室６０内
には冷媒ガスの供給が停止され、この供給されない冷媒
ガス量だけ容量制御されることになる。

次に、第２吸入孔３７への冷媒ガスの流通路３８に設置
された電磁弁３９の動作を第３図によって説明する。第
３図＆は冷媒ガスの流通路３８が開　　　　　　゛いて
おり、第２吸入孔３７からも冷媒ガスがシリ　　　　　
　　′□ンダ羽根室６０内に供給され、最大の冷房能力
が出るフルロード運転時の状態を示す。これは、−次側
コイルにパルス通電され、可動鉄芯４１が鉄芯受け４３
に吸引され、通電が切れた後は、永久磁石４４によって
保持されている状態である。

次に、二次側コイルにパルス通電すると、逆磁界のため
、永久磁石４４の磁力が消磁され、バイアスバネ４７の
バネ力によシ、可動鉄芯４１は鉄芯受け４３から離脱し
、ピストン４２によって、流通路３８を遮断したのが第
３図すである。このとき、第２吸入孔３７からは、シリ
ンダ羽根室６０内には冷媒ガスは供給されず、容量制御
するパートロード運転となる。

以上のように本実施例によれば、電磁弁の可動鉄芯を瞬
時のパルスで一次側及び二次側コイルに通電し、永久磁
石及びバイアスバネで、吸引、保持、離脱を繰り返すこ
とができる。そのため、コイルの発熱がほとんど発生せ
ず、通電量を大きくして、吸引力を増大させることが可
能となる。したがって、可動鉄芯の変位量を大きくとれ
ることから、冷媒ガスの流通路を直接、開閉することが
でき、簡単な構成で容量制御が行える。しかも、電磁弁
自体の小型化がはかれるとともに、パルス通電であるた
め、電磁弁を作動させる消費動力もほとんどなく、容量
制御による省エネルギー化に有用である。

また、吸入冷媒ガスを直接、制御することから、高圧ガ
ス等の漏れ損失がなく、効率の高い容量制御を行うこと
ができる。

なお、本実施例では、可動鉄芯を吸引し、保持する状態
でフルロード運転としたが、パートロード運転としても
同様の構成が可能である。

発明の効果 以上のように本発明は、円筒状内壁を有するシリンダと
、前記シリンダ内に配設されたロータと、前記ロータ内
に放射状に形牢された複数個のスリットと、前記スリッ
ト内を滑動する複数枚のベーンと、前記シリンダを両側
面から閉塞する側板と、前記シリンダ内に冷媒ガスを供
給する２箇所の吸入孔と、前記吸入孔のうち１箇所の吸
入孔へ通じる冷媒ガスの流通路を直接、開閉する可動鉄
芯。

永久磁石、バイアスバネ、−次側及び二次側コイルから
成る電磁弁とから構成され、パルス通電により、前記可
動鉄芯を作動させて、容量制御が行えることから、構成
が簡単で、冷媒圧縮機の小型化が可能となるとともに、
容量制御の効率、信頼性を高め、省エネルギー化がはか
れるなど、その実用的効果は極めて犬なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の冷媒圧縮機の縦断面図、第
２図は同冷媒圧縮機の正面断面図、第３図ａ、　　ｂは
同冷媒圧縮機に用いられる電磁弁の作動説明図、第４図
は従来の冷媒圧縮機の縦断面図である。 ２６・・・・・・シリンダ、２７・・・・・・ロータ、
２９・・・・・・ベーン、３６・・・・・・第１吸入孔
、３７・・・・・・第２吸入孔、３８・・・・・・流通
路、３９・・・・・・電磁弁、４１・・・・・・可動鉄
芯、４２・・・・・・ピストン、４４・・・・・・永久
磁石、４６・・・−・・−次側コイル１．４６・・・・
・・二次側コイル、４７・・・・・・バイアスハネ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名？Ｇ
−・−シリジター ２７−−１１−ラ ！？−−１−ン ｙ６−−茎ｆ級入凡 ｙ７−−−輩２　　′ ５１１−５急貴１１ｊ６ト ４ｔ−−Ｂ”スＹン 伺−−＆ス扁石 ４５−一一状停り】ラル ４Ｃ−−−二８（浸り・− 勇２図 第　３　図 ４δ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒状内壁を有するシリンダと、前記シリンダ内
   に配設されたロータと、前記ロータ内に放射状に形成さ
   れた複数個のスリットと、前記スリット内を滑動する複
   数枚のベーンと、前記シリンダを両側面から閉塞する側
   板と、前記シリンダ内に冷媒ガスを供給する２箇所の吸
   入孔と、前記吸入孔のうち１箇所の吸入孔へ通じる冷媒
   ガスの流通路を開閉する電磁弁を備え、前記電磁弁はス
   リーブ内の可動鉄芯を吸引する一次側コイルと、吸引さ
   れた前記可動鉄芯を保持する永久磁石と、前記永久磁石
   の磁力を消磁する二次側コイルと、前記可動鉄芯を復元
   させるバイアスバネと前記可動鉄芯に取付けられたピス
   トンから構成された冷媒圧縮機。