JP2000310188A - 容量可変圧縮機の容量制御装置 - Google Patents
容量可変圧縮機の容量制御装置Info
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- F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B27/14—Control
- F04B27/16—Control of pumps with stationary cylinders
- F04B27/18—Control of pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
- F04B27/1804—Controlled by crankcase pressure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】容量制御の応答性を低下させることなく、装置
の小型化とコストダウンを達成することができる容量可
変圧縮機の容量制御装置を提供すること。 【解決手段】弁座２６とダイアフラム２４との間の空間
３０を、圧縮機１０の容量を変化させるように作用する
調圧室１２に連通させると共に、弁座２６の外側の空間
を吸入室３に連通させ、調圧弁２５の両側における弁座
２６とダイアフラム２４の有効受圧面積を等しく形成し
た。
の小型化とコストダウンを達成することができる容量可
変圧縮機の容量制御装置を提供すること。 【解決手段】弁座２６とダイアフラム２４との間の空間
３０を、圧縮機１０の容量を変化させるように作用する
調圧室１２に連通させると共に、弁座２６の外側の空間
を吸入室３に連通させ、調圧弁２５の両側における弁座
２６とダイアフラム２４の有効受圧面積を等しく形成し
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車用空調装
置の冷凍サイクル等に用いられる容量可変圧縮機の容量
制御装置に関する。
置の冷凍サイクル等に用いられる容量可変圧縮機の容量
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用空調装置の冷凍サイクルに用い
られる圧縮機は、エンジンにベルトで直結されているの
で回転数制御を行うことができない。そこで、エンジン
の回転数に制約されることなく適切な冷房能力を得るた
めに、冷媒の容量（吐出量）を変えることができる容量
可変圧縮機が用いられている。
られる圧縮機は、エンジンにベルトで直結されているの
で回転数制御を行うことができない。そこで、エンジン
の回転数に制約されることなく適切な冷房能力を得るた
めに、冷媒の容量（吐出量）を変えることができる容量
可変圧縮機が用いられている。
【０００３】容量可変圧縮機としては、いわゆる斜板
式、ロータリー式、スクロール式などがあるが、ここで
は、気密に形成されたクランク室内で傾斜角可変に設け
られた揺動板を回転させてピストンを往復動させるよう
にした、いわゆる斜板方式を例にとって説明する。
式、ロータリー式、スクロール式などがあるが、ここで
は、気密に形成されたクランク室内で傾斜角可変に設け
られた揺動板を回転させてピストンを往復動させるよう
にした、いわゆる斜板方式を例にとって説明する。
【０００４】斜板式の容量可変圧縮機は、内圧が変化す
ると圧縮機の容量を変化させるように作用するクランク
室が容量制御のための調圧室になっており、吸入圧力
（Ｐｓ）の変化に対応してクランク室圧力（Ｐｃ）を自
動制御して容量を変化させるようになっている。
ると圧縮機の容量を変化させるように作用するクランク
室が容量制御のための調圧室になっており、吸入圧力
（Ｐｓ）の変化に対応してクランク室圧力（Ｐｃ）を自
動制御して容量を変化させるようになっている。
【０００５】その容量制御装置は、クランク室（調圧
室）と吸入室との間を開閉するように設けられた調圧弁
に対して、閉弁方向にダイアフラムを介して大気圧とソ
レノイドによる付勢力を作用させると共に、開弁方向に
吸入圧を作用させて、吸入圧の変化に対応して調圧弁が
開閉するようにし、ソレノイドによる付勢力を変化させ
れば、調圧弁が開閉する圧力レベルが変化してクランク
室内の圧力が変化するようになっている。
室）と吸入室との間を開閉するように設けられた調圧弁
に対して、閉弁方向にダイアフラムを介して大気圧とソ
レノイドによる付勢力を作用させると共に、開弁方向に
吸入圧を作用させて、吸入圧の変化に対応して調圧弁が
開閉するようにし、ソレノイドによる付勢力を変化させ
れば、調圧弁が開閉する圧力レベルが変化してクランク
室内の圧力が変化するようになっている。
【０００６】そして、従来のそのような容量可変圧縮機
の容量制御装置は、調圧弁の弁座とダイアフラムとの間
の空間を吸入室と連通させ、弁座の外側の空間をクラン
ク室と連通させた構造になっている。
の容量制御装置は、調圧弁の弁座とダイアフラムとの間
の空間を吸入室と連通させ、弁座の外側の空間をクラン
ク室と連通させた構造になっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のような構成によ
って正確に容量制御を行うためには、クランク室圧力
（Ｐｃ）が調圧弁に対する開閉力の均衡に影響を及ぼさ
ないようにする必要があるので、クランク室圧力（Ｐ
ｃ）が作用する弁座の有効受圧面積に比較して、ダイア
フラムの有効受圧面積を遙に大きくする必要がある。
って正確に容量制御を行うためには、クランク室圧力
（Ｐｃ）が調圧弁に対する開閉力の均衡に影響を及ぼさ
ないようにする必要があるので、クランク室圧力（Ｐ
ｃ）が作用する弁座の有効受圧面積に比較して、ダイア
フラムの有効受圧面積を遙に大きくする必要がある。
【０００８】しかし、そのようにダイアフラムの有効受
圧面積を大きくすると、それに付勢力を与えるソレノイ
ドを大型にしなければならないので、装置全体の大型化
とコストアップの原因になっていた。
圧面積を大きくすると、それに付勢力を与えるソレノイ
ドを大型にしなければならないので、装置全体の大型化
とコストアップの原因になっていた。
【０００９】なお、調圧弁の弁座の有効受圧面積を小さ
くすると、調圧弁が開いたときの冷媒の流路面積が小さ
くなって、容量制御の応答性（レスポンス）が遅れるの
で好ましくない。
くすると、調圧弁が開いたときの冷媒の流路面積が小さ
くなって、容量制御の応答性（レスポンス）が遅れるの
で好ましくない。
【００１０】そこで本発明は、容量制御の応答性を低下
させることなく、装置の小型化とコストダウンを達成す
ることができる容量可変圧縮機の容量制御装置を提供す
ることを目的とする。
させることなく、装置の小型化とコストダウンを達成す
ることができる容量可変圧縮機の容量制御装置を提供す
ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の容量可変圧縮機の容量制御装置は、内圧の
変化に対応して圧縮機の容量を変化させるように作用す
る調圧室と吸入室との間を開閉するための調圧弁が設け
られ、上記調圧弁に対して、閉弁方向にダイアフラムを
介して大気圧とソレノイドによる付勢力を作用させると
共に、開弁方向に吸入圧を作用させて、上記吸入圧の変
化に対応して上記調圧弁が開閉するようにした容量可変
圧縮機の容量制御装置において、上記調圧弁の弁座と上
記ダイアフラムとの間の空間を上記調圧室と連通させ、
上記弁座の外側の空間を上記吸入室と連通させると共
に、上記弁座の有効受圧面積と上記ダイアフラムの有効
受圧面積を等しく形成したことを特徴とする。
め、本発明の容量可変圧縮機の容量制御装置は、内圧の
変化に対応して圧縮機の容量を変化させるように作用す
る調圧室と吸入室との間を開閉するための調圧弁が設け
られ、上記調圧弁に対して、閉弁方向にダイアフラムを
介して大気圧とソレノイドによる付勢力を作用させると
共に、開弁方向に吸入圧を作用させて、上記吸入圧の変
化に対応して上記調圧弁が開閉するようにした容量可変
圧縮機の容量制御装置において、上記調圧弁の弁座と上
記ダイアフラムとの間の空間を上記調圧室と連通させ、
上記弁座の外側の空間を上記吸入室と連通させると共
に、上記弁座の有効受圧面積と上記ダイアフラムの有効
受圧面積を等しく形成したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の形
態を説明する。図２において、１０は斜板式の容量可変
圧縮機であり、自動車の空調用冷凍サイクルに用いられ
ているものである。
態を説明する。図２において、１０は斜板式の容量可変
圧縮機であり、自動車の空調用冷凍サイクルに用いられ
ているものである。
【００１３】１１は、気密に構成されたクランク室１２
内に配置され、駆動プーリ１３によって回転駆動される
回転軸であり、回転軸１１に対して傾斜してクランク室
１２内に配置された揺動板１４が、回転軸１１の回転に
したがって揺動する。
内に配置され、駆動プーリ１３によって回転駆動される
回転軸であり、回転軸１１に対して傾斜してクランク室
１２内に配置された揺動板１４が、回転軸１１の回転に
したがって揺動する。
【００１４】クランク室１２内の周辺部に配置されたシ
リンダ１５内には、ピストン１７が往復動自在に配置さ
れており、ロッド１８によってピストン１７と揺動板１
４とが連結されている。
リンダ１５内には、ピストン１７が往復動自在に配置さ
れており、ロッド１８によってピストン１７と揺動板１
４とが連結されている。
【００１５】したがって、揺動板１４が揺動すると、ピ
ストン１７がシリンダ１５内で往復動して、吸入室３か
らシリンダ１５内に低圧（吸入圧力Ｐｓ）の冷媒が吸入
され、その冷媒がシリンダ１５内で圧縮されて、高圧
（吐出圧力Ｐｄ）になった冷媒が吐出室４に吐出され
る。
ストン１７がシリンダ１５内で往復動して、吸入室３か
らシリンダ１５内に低圧（吸入圧力Ｐｓ）の冷媒が吸入
され、その冷媒がシリンダ１５内で圧縮されて、高圧
（吐出圧力Ｐｄ）になった冷媒が吐出室４に吐出され
る。
【００１６】吸入室３には、その上流側の蒸発器（図示
せず）側から吸入管路１を経由して冷媒が送り込まれ、
吐出室４からはその下流側の凝縮器（図示せず）側へ吐
出管路２を経由して高圧冷媒が送り出される。
せず）側から吸入管路１を経由して冷媒が送り込まれ、
吐出室４からはその下流側の凝縮器（図示せず）側へ吐
出管路２を経由して高圧冷媒が送り出される。
【００１７】揺動板１４の傾斜角度はクランク室１２の
圧力（Ｐｃ）によって変化し、揺動板１４の傾斜角度に
よってシリンダ１５からの冷媒の吐出量（即ち、圧縮機
１０の容量）が変化する。
圧力（Ｐｃ）によって変化し、揺動板１４の傾斜角度に
よってシリンダ１５からの冷媒の吐出量（即ち、圧縮機
１０の容量）が変化する。
【００１８】２０は、吸入圧力（Ｐｓ）の変化に対応し
てクランク室圧力（Ｐｃ）を自動制御するための電磁ソ
レノイド制御の容量制御弁であり、容量制御弁２０だけ
を拡大図示してある図１に基づいて説明をする。
てクランク室圧力（Ｐｃ）を自動制御するための電磁ソ
レノイド制御の容量制御弁であり、容量制御弁２０だけ
を拡大図示してある図１に基づいて説明をする。
【００１９】２１は電磁コイル、２２は固定鉄芯であ
り、可動鉄芯２３の端面は無孔状に形成されたダイアフ
ラム２４の外面に当接している。その結果、ダイアフラ
ム２４の外面側には、電磁コイル２１への通電電流値に
対応した大きさの付勢力が大気圧にプラスされて加わ
る。
り、可動鉄芯２３の端面は無孔状に形成されたダイアフ
ラム２４の外面に当接している。その結果、ダイアフラ
ム２４の外面側には、電磁コイル２１への通電電流値に
対応した大きさの付勢力が大気圧にプラスされて加わ
る。
【００２０】ダイアフラム２４の内側には、円柱状に形
成されて軸線方向に進退自在に配置された調圧弁２５
が、端面をダイアフラム２４に当接させた状態に配置さ
れており、その調圧弁２５の他端側が弁座２６に対向す
る弁部２５ａになっている。
成されて軸線方向に進退自在に配置された調圧弁２５
が、端面をダイアフラム２４に当接させた状態に配置さ
れており、その調圧弁２５の他端側が弁座２６に対向す
る弁部２５ａになっている。
【００２１】そのようにダイアフラム２４を間に挟んで
直列に配置された可動鉄芯２３と調圧弁２５に加えて、
さらにロッド２９が軸線方向に進退自在に直列に当接配
置されており、それらの両端に調圧スプリング２７，２
８が配置されている。
直列に配置された可動鉄芯２３と調圧弁２５に加えて、
さらにロッド２９が軸線方向に進退自在に直列に当接配
置されており、それらの両端に調圧スプリング２７，２
８が配置されている。
【００２２】調圧弁２５が配置されたダイアフラム２４
と弁座２６との間の内側空間３０は大気に対して遮蔽さ
れた空間であり、クランク室１２と連通するクランク室
連通路５が、内側空間３０の側面に形成されたクランク
室接続ポート３１に接続されている。
と弁座２６との間の内側空間３０は大気に対して遮蔽さ
れた空間であり、クランク室１２と連通するクランク室
連通路５が、内側空間３０の側面に形成されたクランク
室接続ポート３１に接続されている。
【００２３】また、弁座２６の外側の吸入室接続ポート
３２は、大気に対して遮蔽されていて、吸入室３（及び
吸入管路１）と連通する吸入室連通路６が接続されてい
る。なお、図２に示されるように、クランク室連通路５
と吐出管路２との間は、細いリーク路７を介して連通し
ている。
３２は、大気に対して遮蔽されていて、吸入室３（及び
吸入管路１）と連通する吸入室連通路６が接続されてい
る。なお、図２に示されるように、クランク室連通路５
と吐出管路２との間は、細いリーク路７を介して連通し
ている。
【００２４】そして、弁座２６の有効受圧面積（即ち、
弁部２５ａの有効受圧面積）Ｓ１とダイアフラム２４の
有効受圧面積Ｓ２とが等面積に形成されている（Ｓ１＝
Ｓ２）。
弁部２５ａの有効受圧面積）Ｓ１とダイアフラム２４の
有効受圧面積Ｓ２とが等面積に形成されている（Ｓ１＝
Ｓ２）。
【００２５】したがって、調圧弁２５を軸線方向に動か
そうとする力のうち、内側空間３０内の圧力（Ｐｃ）
は、相反する方向に同じ大きさで作用して打ち消し合
い、調圧弁２５の開閉動作に影響を及ぼさない。
そうとする力のうち、内側空間３０内の圧力（Ｐｃ）
は、相反する方向に同じ大きさで作用して打ち消し合
い、調圧弁２５の開閉動作に影響を及ぼさない。
【００２６】したがって、調圧弁２５には、ダイアフラ
ム２４を介して大気圧とソレノイドの付勢力とが閉じ方
向に作用し、弁座２６側から吸入圧（Ｐｓ）が開き方向
に作用する。
ム２４を介して大気圧とソレノイドの付勢力とが閉じ方
向に作用し、弁座２６側から吸入圧（Ｐｓ）が開き方向
に作用する。
【００２７】その結果、ソレノイドの電磁コイル２１へ
の通電電流値を一定にした状態では、吸入圧（Ｐｓ）の
変動に伴って調圧弁２５が開閉され、クランク室１２内
の圧力（Ｐｃ）が吸入圧（Ｐｓ）の変動に追従して変化
して、容量可変圧縮機１０がそれに対応する容量変化を
する。
の通電電流値を一定にした状態では、吸入圧（Ｐｓ）の
変動に伴って調圧弁２５が開閉され、クランク室１２内
の圧力（Ｐｃ）が吸入圧（Ｐｓ）の変動に追従して変化
して、容量可変圧縮機１０がそれに対応する容量変化を
する。
【００２８】なお、調圧弁２５が弁座２６に当接して閉
じていると、絞り流路７を介して吐出圧力（Ｐｄ）の冷
媒が少しずつクランク室１２内に送り込まれてクランク
室圧力（Ｐｃ）が上昇し、それによって吸入圧（Ｐｓ）
が上昇すると調圧弁２５が開いてクランク室圧力（Ｐ
ｃ）が速やかに降下する動作がくり返される。
じていると、絞り流路７を介して吐出圧力（Ｐｄ）の冷
媒が少しずつクランク室１２内に送り込まれてクランク
室圧力（Ｐｃ）が上昇し、それによって吸入圧（Ｐｓ）
が上昇すると調圧弁２５が開いてクランク室圧力（Ｐ
ｃ）が速やかに降下する動作がくり返される。
【００２９】このようにして、クランク室圧力（Ｐｃ）
が、吸入圧（Ｐｓ）に対応する圧力になって容量可変圧
縮機１０の容量制御が行われ、その制御レベルを電磁コ
イル２１への通電電流値によって任意に変えることがで
きる。
が、吸入圧（Ｐｓ）に対応する圧力になって容量可変圧
縮機１０の容量制御が行われ、その制御レベルを電磁コ
イル２１への通電電流値によって任意に変えることがで
きる。
【００３０】なお、電磁コイル２１への通電電流値の制
御は、エンジン、車室内外の温度、蒸発器センサーその
他各種条件を検知する複数のセンサーからの検知信号
が、ＣＰＵ等を内蔵する制御部８に入力され、その演算
結果に基づく制御信号が制御部８から電磁コイル２１に
送られて行われる。なお、電磁コイル２１の駆動回路は
図示が省略されている。
御は、エンジン、車室内外の温度、蒸発器センサーその
他各種条件を検知する複数のセンサーからの検知信号
が、ＣＰＵ等を内蔵する制御部８に入力され、その演算
結果に基づく制御信号が制御部８から電磁コイル２１に
送られて行われる。なお、電磁コイル２１の駆動回路は
図示が省略されている。
【００３１】このように構成された容量可変圧縮機の容
量制御装置においては、ダイアフラム２４の受圧面積を
大きくする必要がない（従来に比べて非常に小さくする
ことができる）ので小型でコストのかからないソレノイ
ドを用いて制御することができ、しかも調圧弁２５の弁
座２６を小さくする必要がないので、調圧弁２５が開い
た時に十分な冷媒流量が得られ応答性の低下がない。
量制御装置においては、ダイアフラム２４の受圧面積を
大きくする必要がない（従来に比べて非常に小さくする
ことができる）ので小型でコストのかからないソレノイ
ドを用いて制御することができ、しかも調圧弁２５の弁
座２６を小さくする必要がないので、調圧弁２５が開い
た時に十分な冷媒流量が得られ応答性の低下がない。
【００３２】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではなく、例えばロータリー式やスクロール式の
容量可変圧縮機の容量制御装置に適用してもよい。
るものではなく、例えばロータリー式やスクロール式の
容量可変圧縮機の容量制御装置に適用してもよい。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、弁座とダイアフラムと
の間の空間を、圧縮機の容量を変化させるように作用す
る調圧室に連通させると共に、弁座の外側の空間を吸入
室に連通させ、調圧弁の両側における弁座とダイアフラ
ムの有効受圧面積を等しく形成したことにより、調圧弁
の開閉動作に調圧室の圧力が影響しないので、ダイアフ
ラムの受圧面積を大きくする必要がなくて小さくてコス
トのかからないソレノイドで制御することができ、しか
も調圧弁が開いたときの流量を小さくする必要がないの
で容量制御を良好な応答性で行うことができる。
の間の空間を、圧縮機の容量を変化させるように作用す
る調圧室に連通させると共に、弁座の外側の空間を吸入
室に連通させ、調圧弁の両側における弁座とダイアフラ
ムの有効受圧面積を等しく形成したことにより、調圧弁
の開閉動作に調圧室の圧力が影響しないので、ダイアフ
ラムの受圧面積を大きくする必要がなくて小さくてコス
トのかからないソレノイドで制御することができ、しか
も調圧弁が開いたときの流量を小さくする必要がないの
で容量制御を良好な応答性で行うことができる。
【図１】本発明の実施の形態の容量制御装置の拡大正面
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の容量可変圧縮機とその容
量制御装置の構成図である。
量制御装置の構成図である。
１ 吸入管路 ２ 吐出管路 ３ 吸入室 ４ 吐出室 ５ クランク室連通路 ６ 吸入室連通路 ７ 絞り流路 １０ 容量可変圧縮機 １２ クランク室（調圧室） ２０ 容量制御弁 ２１ 電磁コイル ２３ 可動鉄芯 ２４ ダイアフラム ２５ 調圧弁 ２５ａ 弁部 ２６ 弁座 ３０ 内側空間 ３１ クランク室接続ポート ３２ 吸入室接続ポート
Claims (1)
- 【請求項１】内圧の変化に対応して圧縮機の容量を変化
させるように作用する調圧室と吸入室との間を開閉する
ための調圧弁が設けられ、上記調圧弁に対して、閉弁方
向にダイアフラムを介して大気圧とソレノイドによる付
勢力を作用させると共に、開弁方向に吸入圧を作用させ
て、上記吸入圧の変化に対応して上記調圧弁が開閉する
ようにした容量可変圧縮機の容量制御装置において、 上記調圧弁の弁座と上記ダイアフラムとの間の空間を上
記調圧室と連通させ、上記弁座の外側の空間を上記吸入
室と連通させると共に、上記弁座の有効受圧面積と上記
ダイアフラムの有効受圧面積を等しく形成したことを特
徴とする容量可変圧縮機の容量制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11898699A JP3886290B2 (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 容量可変圧縮機の容量制御装置 |
| EP00107406A EP1048847B1 (en) | 1999-04-27 | 2000-04-05 | Capacity controller of a variable displacement compressor |
| US09/543,537 US6394761B1 (en) | 1999-04-27 | 2000-04-05 | Capacity controller of capacity variable compressor |
| DE60028288T DE60028288T2 (de) | 1999-04-27 | 2000-04-05 | Regelung des Durchsatzes eines variablen Verdrängungskompressors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11898699A JP3886290B2 (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 容量可変圧縮機の容量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000310188A true JP2000310188A (ja) | 2000-11-07 |
| JP3886290B2 JP3886290B2 (ja) | 2007-02-28 |
Family
ID=14750188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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