JP2008115762A - 圧縮機の吸入絞り弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 冷媒ガスを吸入する吸入ポート39と吸入された冷媒ガスを収容する吸入室32との間の吸入通路37に、該吸入通路37の開度を調節するための弁体43が移動自在に配設され、弁体43を吸入ポート39側に付勢するスプリング44が設けられた弁室41を備えた圧縮機10の吸入絞り弁40において、弁室41と吸入室32を常時連通する第1連通孔45と、弁室41とクランク室16とを常時連通する第2連通孔46とを設け、弁体43に吸入ポート39と弁室41を連通する弁孔47を形成する。
【選択図】 図2
Description
特許文献1で開示された従来技術では、吸入ポート17と吸入室16の間にはガス通路18が形成され、ガス通路18と吸入ポート17の間には弁作動室が設けられている。弁作動室には開度制御弁22が上下動可能に配置されている。開度制御弁22はスプリング23により上方へ付勢されており、弁作動室内にはスプリング23の収容された弁室21が形成されている。開度制御弁22は、上下動によりガス通路18の開口面積を制御するものであり、吸入ポート17より吸入室16に吸入される冷媒流量に応じて開口面積が変化する。また弁室21は連通孔24を介して吸入室16に連通されており、開度制御弁22には弁孔25が形成されている。
請求項1記載の発明によれば、弁室と吸入室とを常時連通する第1連通孔と、弁室とクランク室とを常時連通する第2連通孔とが設けられているので、弁室の圧力が吸入室の圧力とクランク室の圧力の中間圧力となりダンパー効果を有効に機能させることができる。例えば、吸入脈動による異音が問題となる吸入流量の少ない可変容量運転時には、クランク室の圧力はかなり高くなるが、弁室においてはクランク室の圧力と吸入室の圧力との中間圧力となることにより、ダンパー効果にほど良い圧力雰囲気とすることができ、圧縮機の運転状況に応じた必要な吸入流量を得ることができ、冷房フィーリングの悪化を防止できる。また吸入脈動による影響を効果的に低減できる。
一方、吸入流量が多く、吸入脈動による異音が問題となりにくい最大容量運転時には、クランク室の圧力は吸入室の圧力まで下がっており、弁室の圧力もクランク室の圧力と同等となっている。このため、弁室の圧力によるダンパー効果は抑えられ、弁体は付勢部材に抗して吸入ポート側とは反対方向にスムーズに移動し、冷房フィーリングの悪化を防止できる。このように、全流量範囲に渡って圧縮機の性能維持が可能となっている。
請求項2記載の発明によれば、弁体に弁室と吸入ポートとを連通させる弁孔が形成されているので、エアコンシステムに冷媒をチャージする前に行う真空引きにおいては、圧縮機内部から弁室を経由させて吸入ポート側より確実に真空引きを行うことができる。
請求項3記載の発明によれば、吸入通路に吸入ポートと吸入室を常時連通させる切り欠きが設けられているので、圧縮機を含むエアコンシステムに冷媒をチャージする前に行う真空引きにおいては、圧縮機内部から切り欠きを経由させて吸入ポート側より確実に真空引きを行うことができる。
請求項4記載の発明によれば、弁室の圧力はクランク室の圧力よりも吸入室の圧力の影響を大きく受けることにより、クランク室の圧力により弁室の圧力が上昇しすぎることを防止できる。
請求項5記載の発明によれば、弁室の圧力はクランク室の圧力よりも吸入室及び吸入ポートの圧力の影響を大きく受けることにより、クランク室の圧力により弁室の圧力が上昇しすぎることを防止できる。
以下、第1の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機(以下、単に「圧縮機」と呼ぶ)の吸入絞り弁を図1〜図3に基づいて説明する。
図1に示す圧縮機10には、圧縮機10の外殻であるハウジング11が形成されているが、このハウジング11は、複数のシリンダボア12aが形成されたシリンダブロック12と、そのシリンダブロック12の前部側に接合されるフロントハウジング13と、シリンダブロック12の後部側に接合されるリヤハウジング14とから構成されている。
そして、フロントハウジング13からリヤハウジング14まで通される通しボルト15の前後方向の締め付けにより、フロントハウジング13、シリンダブロック12及びリヤハウジング14が一体的に固定され、ハウジング11が形成される。
そして、ハウジング11内には、駆動軸17がそのクランク室16の中央付近を貫通するように備えられており、この駆動軸17はフロントハウジング13に設けられるラジアル軸受18と、シリンダブロック12に設けられる別のラジアル軸受19により回転可能に支持されている。
この駆動軸17の前部を支持するラジアル軸受18の前方に、駆動軸17の周面に渡って摺接する軸封機構20が備えられている。又、この実施形態における駆動軸17の前端は、図示しない動力伝達機構を介して外部駆動源に連結されている。
ラグプレート21の後方における駆動軸17には、容量変更機構を構成する斜板22が駆動軸17の軸線方向へスライド可能及び傾動可能に支持されている。
斜板22とラグプレート21との間にはヒンジ機構23が介在され、このヒンジ機構23を介して斜板22がラグプレート21及び駆動軸17に対して、同期回転可能及び傾動可能に連結されている。
斜板22は、コイルスプリング24の付勢力を受けた筒状体25により常に後方、すなわち、斜板22の傾斜角度が減少する方向へ向けて押圧される。尚、斜板22の傾斜角度とは、ここでは駆動軸17と直交する面と斜板22の面により成す角度を意味している。
斜板22は最小傾斜角位置にある。
駆動軸17の回転に伴い斜板22が駆動軸17と同期回転しつつ、駆動軸17の軸線方向に揺動運動される時、各ピストン28はシュー29を介してシリンダボア12a内を前後方向に往復移動される。
リヤハウジング14内の中心側には吸入室32が形成されており、リヤハウジング14内の外周側には吐出室33が形成されている。吸入室32及び吐出室33は、バルブプレート31に設けられている吸入ポート31a及び吐出ポート31bによりシリンダボア12a内の圧縮室30とそれぞれ連通されている。吸入ポート31a及び吐出ポート31bには、それぞれ吸入弁31c及び吐出弁31dが設けられている。
ところで、各ピストン28が上死点位置より下死点位置へ移動する時に、吸入室32内の冷媒ガスは吸入ポート31aを介してシリンダボア12a内の圧縮室30に吸入される。圧縮室30内に吸入された冷媒ガスは、ピストン28の下死点位置より上死点位置への移動により所定の圧力にまで圧縮され、吐出ポート31bを介して吐出室33へ吐出される。
この容量制御弁34は、クランク室16と吐出室33とを連通する給気通路35の途中に配置されている。また、シリンダブロック12には、クランク室16と吸入室32とを連通する抽気通路36が形成されている。
容量制御弁34の弁開度の調整を介して吐出室33からクランク室16に導入される高圧の冷媒ガスの導入量と、抽気通路36を通じてクランク室16から吸入室32へ導出させる冷媒ガスの導出量とのバランスにより、クランク室16内の圧力が決定される。
これにより、ピストン28を挟んだクランク室16内と圧縮室30内の圧力の差が変更されて、斜板22の傾斜角度が変更される。
ここで、吸入ポート39の吸入圧力をPs、吸入室32の吸入室圧力をPt、クランク室16のクランク室圧力をPc、そして弁室41の弁室圧力をPvとすれば、吸入絞り弁40の弁体43には、吸入ポート39を臨む前面に吸入圧力Psが、弁室41の底部41aを臨む後面に弁室圧力Pvがそれぞれ作用しており、また、スプリング44により弁体43は吸入ポート39側に付勢されている。従って、弁体43は、吸入圧力Psと弁室圧力Pvの差圧と、スプリング44のバネ力との合力に応じて弁作動室48内を上下方向に移動する。
駆動軸17の回転に伴い、斜板22は揺動回転運動を行い、斜板22と連結されたピストン28は、前後方向へ往復運動を行う。ピストン28が前方に移動することにより吸入室32の冷媒ガスは吸入ポート31a及び吸入弁31cを介して圧縮室30に吸入され、
続くピストン28の往復動作すなわち後方への移動により、圧縮室30にて所定の圧力に圧縮された後、吐出ポート31b及び吐出弁31dを介して吐出室33に吐出される。
例えば、クランク室16のクランク室圧力Pcが下げられると、斜板22の傾斜角度が増加してピストン28のストロークが増大し、吐出容量が大きくなる。逆に、クランク室16のクランク室圧力Pcが上げられると、斜板22の傾斜角度が減少してピストン28のストロークが縮小し、吐出容量が小さくなる。
圧縮機内部の真空引きは、例えば、吸入ポート39に図示しない真空ポンプを連結し、真空ポンプを運転させて行われる。この実施形態では、弁体43に弁室41と吸入ポート39とを連通させる弁孔47が形成されており、弁室41と吸入室32及び弁室41とクランク室16はそれぞれ第1連通孔45及び第2連通孔46を介して連通されているので、圧縮機内部の吸入室32及びクランク室16と吸入ポート39とは繋がった状態にある。従って、吸入ポート39側より真空引きを行うことにより、吸入室32及びクランク室16内部の混入気体を排気でき、真空状態にすることができる。
(1)弁室41と吸入室32を常時連通する第1連通孔45と、弁室41とクランク室16を常時連通する第2連通孔46が設けられているので、弁室41の弁室圧力Pvは吸入ポート39の吸入圧力Psとクランク室16のクランク室圧力Pcの中間圧力となり、ダンパー効果を有効に機能させることができる。特に、吸入流量の少ない可変容量運転時においては、クランク室圧力Pcはかなり高くなるが弁室圧力Pvはクランク室圧力Pcと吸入圧力Psの中間圧力となることにより、ダンパー効果にほど良い圧力雰囲気とすることができ、弁室圧力Pvにクランク室圧力Pcのみを作用させる場合と比較して、必要以上に吸入通路37の開度が絞られることがなく、必要な吸入流量を得ることができ、冷房フィーリングの悪化を防止できる。また吸入脈動による圧力変動を抑制でき、異音及び振動発生を低減できる。
(2)吸入流量が多い最大容量運転時には、クランク室16のクランク室圧力Pcは低下されて吸入圧力Psとほぼ等しくなり、弁室41の弁室圧力Pvも吸入圧力Psとほぼ等しくなる(Pc≒Pv≒Ps)。このため、弁体43には差圧は作用せずスプリング44による付勢力のみが作用し、ダンパー効果は抑えられ、弁体43はスプリング44に抗して吸入ポート39側とは反対方向にスムーズに移動し、冷房フィーリングの悪化を防止できる。このように、全流量範囲に渡って圧縮機の性能維持が可能となっている。
(3)第2連通孔46の開口面積をAとし、第1連通孔45の開口面積をB1とし、弁孔47の開口面積をB2とすれば、開口面積Aが開口面積B1と開口面積B2の和より小さく設定されていることにより、弁室圧力Pvは吸入圧力Ps及び吸入室圧力Ptとクランク室圧力Pcの中間圧力となるが、吸入室圧力Pt及び吸入圧力Psの影響をより多く受けることになり、クランク室圧力Pcによる弁室圧力Pvの上がりすぎが防止される。
(4)弁体43に弁室41と吸入ポート39とを連通させる弁孔47が形成されており、弁室41と吸入室32及び弁室41とクランク室16はそれぞれ第1連通孔45及び第2連通孔46を介して連通されているので、圧縮機内部の吸入室32及びクランク室16と吸入ポート39とは繋がった状態にある。従って、圧縮機を含めたエアコンシステムに冷媒をチャージする前に行う真空引きにおいては、吸入ポート39側より真空引きを行うことにより、吸入室32及びクランク室16内部の混入気体を排気でき、真空状態にすることができる。
次に、第2の実施形態に係る圧縮機の吸入絞り弁50を図5に基づいて説明する。
この実施形態の圧縮機は、第1の実施形態における弁体の構造を変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは、説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
弁室41は第1連通孔45を介して吸入室32と連通され、第2連通孔46を介してクランク室16と連通されている。また、第2連通孔46の開口面積をAとし、第1連通孔45の開口面積をB1とすれば、開口面積Aは開口面積B1より小さく設定されている。
従って、弁室圧力Pvは吸入室圧力Ptとクランク室圧力Pcの中間圧力となるが、上記A<B1の関係が有ることにより、弁室圧力Pvは吸入圧力Psの影響をより多く受けることになり、クランク室圧力Pcによる弁室圧力Pvの上がりすぎが防止されている。
尚、第1の実施形態における(1)〜(2)の効果は同じであり、それ以外の効果を記載する。
(1)第2連通孔46の開口面積をAとし、第1連通孔45の開口面積をB1とすれば、開口面積Aが開口面積B1より小さく設定されていることにより、弁室圧力Pvは吸入室圧力Ptとクランク室圧力Pcの中間圧力となるが、吸入室圧力Ptの影響をより多く受けることになり、弁室圧力Pvの上がりすぎが防止される。
(2)弁体51に弁孔を形成しなくても良いので、弁体51の加工工数を削減できる。
次に、第3の実施形態に係る圧縮機の吸入絞り弁を図6に基づいて説明する。
この実施形態の圧縮機は、第1の実施形態における弁体の構造を変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは、説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
弁室41は第1連通孔45を介して吸入室32と連通され、第2連通孔46を介してクランク室16と連通されている。また、吸入ポート39は切り欠き孔62を介して吸入室32と常時連通されている。ここで、第2連通孔46の開口面積をAとし、第1連通孔45の開口面積をB1とすれば、開口面積Aは開口面積B1より小さく設定されている。
また、圧縮機を含めたエアコンシステムに冷媒をチャージする前に行う真空引きにおいては、図6(b)に示されるように、圧縮機の停止状態においては、吸入絞り弁60の弁体61はスプリング44による付勢力のみを受けて、キャップ38の下端部38aに当接した状態にあり、吸入口42は塞がった状態にある。しかし、切り欠き孔62が設けられていることにより、吸入ポート39と吸入室32は繋がった状態にあり、吸入ポート39に図示しない真空ポンプを連結し、真空引きが行われると、吸入室32の混入気体を排気することができる。図6(b)に矢印で示すように、吸入室32のみならず弁室41を介して連通されたクランク室16の排気も行うことができ、圧縮機内部を真空状態にすることができる。
尚、第1の実施形態における(1)〜(2)の効果は同じであり、それ以外の効果を記載
する。
(1)第2連通孔46の開口面積をAとし、第1連通孔45の開口面積をB1とすれば、開口面積Aは開口面積B1より小さく設定されていることにより、弁室圧力Pvは吸入室圧力Ptとクランク室圧力Pcの中間圧力となるが、吸入室圧力Ptの影響をより多く受けることになり、弁室圧力Pvの上がりすぎが防止される。
(2)吸入ポート39は切り欠き孔62を介して吸入室32と常時連通されており、弁室41と吸入室32及び弁室41とクランク室16はそれぞれ第1連通孔45及び第2連通孔46を介して連通されているので、圧縮機内部の吸入室32及びクランク室16と吸入ポート39とは繋がった状態にある。従って、圧縮機を含めたエアコンシステムに冷媒をチャージする前に行う真空引きにおいては、吸入ポート39側より真空引きを行うことにより、吸入室32及びクランク室16内部の混入気体を排気でき、圧縮機内部を真空状態にすることができる。
○ 第1〜第3の実施形態では、吸入弁をリード弁タイプとして説明したが、ロータリーバルブ(回転弁)であっても構わない。この場合には、ロータリーバルブ回転時における冷媒ガスの吸入脈動を抑制することが可能である。
○ 第3の実施形態では、切り欠き孔を吸入口に連接して上方に設けるとして説明したが、吸入ポートと吸入室を常時連通させることが可能であれば、吸入口と離れた位置に設けても構わない。
○ 第1〜第3の実施形態における付勢部材としてのスプリング44は、図面上、コイルスプリングとしているが、該スプリング44は弁体を吸入ポート側へ付勢する付勢部材であれば良く、皿ばね等でも良い。
○ 第1〜第3の実施形態では、第2連通孔46の開口面積は、第1連通孔45及び弁孔47の開口面積、又は第1連通孔45の開口面積より少なくとも小さく設定されているとして説明したが、同等であっても良く、また、第2連通孔46の開口面積が、第1連通孔45及び弁孔47の開口面積より大きくても構わない。
16 クランク室
32 吸入室
37 吸入通路
39 吸入ポート
40 吸入絞り弁
41 弁室
43 弁体
44 スプリング
45 第1連通孔
46 第2連通孔
47 弁孔
Claims (5)
- 冷媒ガスを吸入する吸入ポートと吸入された冷媒ガスを収容する吸入室との間の吸入通路に、該吸入通路の開度を調節するための弁体が移動自在に配設され、前記弁体を前記吸入ポート側に付勢する付勢部材が設けられた弁室を備えた圧縮機の吸入絞り弁において、
前記弁室と前記吸入室とを常時連通する第1連通孔と、
前記弁室とクランク室とを常時連通する第2連通孔とを有することを特徴とする圧縮機の吸入絞り弁。 - 前記弁体に前記弁室と前記吸入ポートとを連通させる弁孔が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の圧縮機の吸入絞り弁。
- 前記吸入通路に前記吸入ポートと前記吸入室とを常時連通させる切り欠きを設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の圧縮機の吸入絞り弁。
- 前記第2連通孔の開口面積は、前記第1連通孔の開口面積より少なくとも小さく設定されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の圧縮機の吸入絞り弁。
- 前記第2連通孔の開口面積は、前記第1連通孔及び前記弁孔の開口面積の和より少なくとも小さく設定されていることを特徴とする請求項2に記載の圧縮機の吸入絞り弁。
Priority Applications (7)
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