JPH01247791A - Variable capacity compressor - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent temperature of exhausted gas from rising, improve mass productivity and reduce cost by a method wherein a spool which slides in a housing and a switch valve provided with an orifice which prevents communication between a control chamber and a sucking chamber are provided between the sucking chamber and the control chamber. CONSTITUTION:A switch valve 26 consisting of a spool valve is provided between a sucking chamber and a control chamber 19b, 20b. A spool 27 is slided in a housing according to the difference in pressure between sucking pressure and control pressure. An orifice 34 to be provided in the housing is provided so that communication between the control chamber and the sucking chamber is prevented according to the sliding position of the spool 27 which slides when exhausted capacity varies. Outflow of gas flow from a high pressure stage to a low pressure stage is performed gradually increasingly due to the orifice effect. This can prevent temperature of exhausted gas from rising, resulting in improvement of mass productivity and reduction in cost.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、可変容量圧縮機に関するものであり、特に制
御室と吸入室との間に配設される開閉弁に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a variable capacity compressor, and particularly to an on-off valve disposed between a control chamber and a suction chamber.

（従来の技術） 従来、可変容量圧縮機は、リアサイドブロック側に形成
され低圧側である吸入室と、リアサイドブロックに回動
自在に取付けられ復帰バネを付設した制御板の回動に応
じて形成されフロントサイドブロック側に形成された吐
出室にシリンダ内に形成された圧縮室を介して連通し高
圧側である制御室との連通又は遮断を図るべく設けられ
、閉弁方向に付勢される共に吸入圧に応じて伸縮するベ
ローズに連結される球状弁体と、該弁体を受ける弁座を
有するボール弁とから成る開閉弁を設けている。(Prior art) Conventionally, a variable displacement compressor has a suction chamber formed on the rear side block side and on the low pressure side, and a control plate rotatably attached to the rear side block and equipped with a return spring. The valve is connected to a discharge chamber formed on the front side block side via a compression chamber formed in the cylinder, and is provided to communicate with or shut off from the control chamber, which is the high pressure side, and is biased in the valve closing direction. Both valves are provided with on-off valves consisting of a spherical valve body connected to a bellows that expands and contracts in response to suction pressure, and a ball valve having a valve seat for receiving the valve body.

したがって、吸入室の圧力が上昇すると、ベローズが縮
んで閉弁状態となり、制御室からのガス流の吸入室への
流入が遮断され、制御室の圧力が上昇し、制御板が吸入
圧と復帰バネの付勢ノＪとの和に抗して回動し、シリン
ダ内の圧縮室と吸入室との連通が遮断される圧縮開始位
置が該圧縮室の容積を最大、すなわち吐出容量が最大状
態となる。Therefore, when the pressure in the suction chamber increases, the bellows contracts and becomes closed, cutting off the flow of gas from the control chamber into the suction chamber, increasing the pressure in the control chamber, and causing the control plate to return to the suction pressure. The compression start position where the spring rotates against the sum of the biasing force J and the communication between the compression chamber and the suction chamber in the cylinder is cut off is the maximum volume of the compression chamber, that is, the maximum discharge capacity. becomes.

また、吸入室の圧力が低下すると、ベローズが伸長して
開弁状態となり、制御板が吸入圧と復帰バネの付勢力と
の和の力を受けて反対方向に回動し、シリンダ内の圧縮
室と吸入室との連通を遮断させる圧縮開始位置が吸入室
の圧力に応じて変動する。Also, when the pressure in the suction chamber decreases, the bellows expands and opens the valve, and the control plate rotates in the opposite direction under the force of the sum of the suction pressure and the biasing force of the return spring. The compression start position at which communication between the chamber and the suction chamber is cut off varies depending on the pressure in the suction chamber.

すなわち開閉弁の開閉により吐出容量の制御が可能とな
る。That is, the discharge capacity can be controlled by opening and closing the on-off valve.

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、かかる従来技術の構成では、開閉弁の弁
体はいわば二位置的な作動を行なうので、その開弁状態
のとき、高圧側である制御室のガス流が低圧側である吸
入室に流出する際大量に流出し、結果として吐出室のガ
ス温度が上昇し過ぎる場合があり好ましくない。また、
高圧側から低圧側にガス流が大量に流出することから、
制御室に高圧のガス流を多量に導入することができず、
したがって、リアサイドブロックと制御板との間により
形成される制御室の気密状態を厳しく保つ必要がある。(Problem to be Solved by the Invention) However, in the configuration of the prior art, the valve body of the on-off valve performs a so-called two-position operation, so when the valve is in the open state, the gas flow in the control chamber, which is the high pressure side. When the gas flows out into the suction chamber, which is the low-pressure side, a large amount of gas flows out, and as a result, the gas temperature in the discharge chamber may rise too much, which is not preferable. Also,
Since a large amount of gas flows out from the high pressure side to the low pressure side,
It was not possible to introduce a large amount of high-pressure gas flow into the control room,
Therefore, it is necessary to maintain a strict airtightness of the control chamber formed between the rear side block and the control plate.

この場合、必要以上に気密状態を保つと、制御室を形成
する制御板の回動制御等を円滑に行ない難くなる。In this case, if the airtight state is maintained longer than necessary, it will be difficult to smoothly control the rotation of the control plate forming the control chamber.

本発明は、吐出室のガス温度の上昇を抑止し、また、制
御室の気密状態を厳格に保つ必要のない可変容量圧縮機
を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a variable capacity compressor that suppresses a rise in gas temperature in a discharge chamber and does not require strict maintenance of an airtight state in a control chamber.

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成すべく、吸入室内の吸入圧に
応じて制御室内の制御圧を変えることにより、吐出容量
を変化させるようにした可変容量圧縮機において、前記
吸入室と制御室との間に、前記吸入圧と制御圧との圧力
差に応じてハウジング内で摺動するスプールと、吐出容
量の変化時に摺動する前記スプールの摺動位置に応じ、
前記制御室と吸入室との連通度を抑止すべく前記ハウジ
ングに設けられるオリフィスとを有するスプール弁から
成る開閉弁を設けたことを特徴とする。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a variable capacity compressor that changes the discharge capacity by changing the control pressure in the control chamber according to the suction pressure in the suction chamber. between the suction chamber and the control chamber, a spool that slides within the housing depending on the pressure difference between the suction pressure and the control pressure; and a sliding position of the spool that slides when the discharge volume changes. According,
The present invention is characterized in that an on-off valve is provided, which is a spool valve having an orifice provided in the housing to prevent communication between the control chamber and the suction chamber.

（作用） 熱負荷の減少により吸入室圧が高くなるとベローズが縮
んでスプールが制御室のガス流の吸入室への流入を遮断
して開閉弁は閉弁状態となり、制御室の圧力が上昇し、
制御板が吸入圧と復帰バネの付勢力との和に抗して回動
し、シリンダ内の圧縮室と吸入室との連通が遮断される
圧縮開始位置が該圧縮室の容積を最大にする。一方、熱
負荷の増大により吸入室の圧力が低下すると、ベローズ
が伸長してスプールが反対方向に移動し制御室のガス流
は吸入室に向かってオリフィスを介して漸次縁やかに流
れ、開閉弁は開弁状態となり、制御板が吸入圧と復帰バ
ネの付勢力との和の力を受けて反対方向に回動し、前記
圧縮室と吸入室との連通を遮断させる圧縮開始位置が、
吸入室の圧力に応じて変動する。(Function) When the suction chamber pressure increases due to a decrease in heat load, the bellows contracts, the spool blocks the gas flow from the control chamber from flowing into the suction chamber, the on-off valve becomes closed, and the pressure in the control chamber increases. ,
The control plate rotates against the sum of the suction pressure and the biasing force of the return spring, and the compression start position where communication between the compression chamber in the cylinder and the suction chamber is cut off maximizes the volume of the compression chamber. . On the other hand, when the pressure in the suction chamber decreases due to an increase in heat load, the bellows expands and the spool moves in the opposite direction, causing the gas flow in the control chamber to gradually flow toward the suction chamber through the orifice, opening and closing. The valve is in an open state, and the control plate is rotated in the opposite direction under the force of the sum of the suction pressure and the biasing force of the return spring, and a compression start position is reached where communication between the compression chamber and the suction chamber is cut off.
It varies depending on the pressure in the suction chamber.

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

第１図は本発明に係るベーン型可変容量圧縮機を示すも
のであり、シリンダｌ内には周囲に複数の図示されない
ベーンを嵌押したロータ２が配設されており、該ロータ
２は駆動軸３に軸着されている。そして、該シリンダ１
の両側にはフロントサイドブロック４、リアサイドブロ
ック５がそれぞれ配設され、このフロントサイドブロッ
ク４、リアサイドブロック５の各外側には吐出口６を有
するフロントヘッド７、制御弁８を付設した吸入口９を
有するリアヘッド１０が配設されている。FIG. 1 shows a vane type variable capacity compressor according to the present invention, in which a rotor 2 having a plurality of vanes (not shown) fitted around the cylinder l is disposed, and the rotor 2 is driven. It is attached to the shaft 3. Then, the cylinder 1
A front side block 4 and a rear side block 5 are respectively disposed on both sides of the front side block 4 and rear side block 5. On the outside of each of the front side block 4 and rear side block 5, there is a front head 7 having a discharge port 6 and an inlet port 9 having a control valve 8. A rear head 10 is provided.

ここで、フロントヘッド７及びフロントサイドブロック
４、フロントサイドブロック４とシリンダｌ、シリンダ
ｌとリアサイドブロック５、そしてリアサイドブロック
５とリアヘッドｌＯの各接合端面はそれぞれ所定の気密
状態に保たれている。Here, the joint end surfaces of the front head 7 and the front side block 4, the front side block 4 and the cylinder l, the cylinder l and the rear side block 5, and the rear side block 5 and the rear head lO are each maintained in a predetermined airtight state.

また、駆動軸３はその両端部が両サイドブロック４．５
にそれぞれ取付けられたラジアルベアリング１１．１２
に回転自在に軸支され、フロントヘッド７と駆動軸３と
の間にはメカニカルシール１３が介在している。Further, the drive shaft 3 has both side blocks 4.5 at both ends.
Radial bearings 11.12 each installed in
A mechanical seal 13 is interposed between the front head 7 and the drive shaft 3.

一方、リアサイドブロック５内の中央部にはリング状の
制御板１４が前記駆動軸３の回りに回転自在に配設され
ており、該ｆｆｙＪ御板Ｉ４はリアサイドブロック５と
の間に設けられるコイルスプリング１５により一定方向
に回動付勢されている。さらに、該制御板１４は板面に
垂直方向に突出して略対称位置に形成された二つの受圧
部１６．１７（第２図参照）及び外周に沿って略対称位
置に形成された切欠き部（図示省略）を有しており、該
切欠き部はリアサイドブロック５とリアヘッド１０との
間に形成される吸入室１８と連通し得ると共に、前記受
圧部１６．１７はリアサイドブロック５のロータ２側に
形成され前記吸入Ｄ　９と連通する吸入室１８に連接す
る摺動案内溝１９．２０（第２図参照）内で円周方向に
沿って慴動する。On the other hand, a ring-shaped control plate 14 is disposed in the center of the rear side block 5 so as to be rotatable around the drive shaft 3, and the ffyJ control plate I4 is provided with a coil provided between the rear side block 5 and the ring-shaped control plate 14. It is urged to rotate in a certain direction by a spring 15. Further, the control plate 14 has two pressure receiving portions 16 and 17 (see FIG. 2) that protrude perpendicularly to the plate surface and are formed at approximately symmetrical positions, and a notch portion that is formed at approximately symmetrical positions along the outer periphery. (not shown), the notch can communicate with the suction chamber 18 formed between the rear side block 5 and the rear head 10, and the pressure receiving part 16.17 is connected to the rotor 2 of the rear side block 5. It slides circumferentially in a sliding guide groove 19,20 (see FIG. 2) which is formed on the side and adjoins the suction chamber 18 which communicates with the suction D9.

したがって、制御板１４が回動すると、前記切欠き部の
周方向の位置が変化し、前記制御板１４の受圧部１６．
１７により仕切られた摺動案内溝１９．２０等にて画成
される低圧室１９ａ、２０ａと制御室１９ｂ、２０ｂの
容積が変化し、その結果、シリンダ１内にベーン等によ
り形成される圧縮室２１　（第４図参照）と吸入室１８
との連通が遮断される位置、すなわち圧縮開始位置が連
続的に変化し、吐出容量が連続的に制御される。Therefore, when the control plate 14 rotates, the circumferential position of the notch changes, and the pressure receiving part 16 of the control plate 14 changes.
The volumes of the low pressure chambers 19a, 20a and the control chambers 19b, 20b defined by sliding guide grooves 19, 20, etc. partitioned by Chamber 21 (see Figure 4) and suction chamber 18
The position at which communication is cut off, that is, the compression start position, changes continuously, and the discharge volume is continuously controlled.

他方、リアヘッド１０のボス部１０　ａには調整ネジ２
２が螺着されており、この調整ネジ２２は前記吸入室１
８に臨まされコイルバネ２３を内股したベローズ２４の
一端を取付けている。このベローズ２４の他端はフラン
ジ２５を介してスプール弁（開閉弁）２６のスプール２
７の一端に取付けられている。On the other hand, an adjustment screw 2 is attached to the boss portion 10a of the rear head 10.
2 is screwed on, and this adjustment screw 22 is connected to the suction chamber 1.
8, one end of a bellows 24 with a coil spring 23 inside is attached. The other end of this bellows 24 is connected to the spool 2 of a spool valve (on-off valve) 26 via a flange 25.
It is attached to one end of 7.

スプール弁２６の構成の詳細は第３図乃至第５図に示さ
れており、スプール弁２６のハウジング２８は収納室２
９に収納されており、このハウジング２９に形成された
摺動孔３０内でコイルスプリング３１により付勢された
前記スプール２７が摺動自在である。このスプール２７
には中途部外周にスプール溝２７ａが形成され、このス
プールｆｆ？２７ａはハウジング２８に形成された第１
連通ボート２８ａと連通可能であり、この第１連通ボー
ト２８ａはリアサイドブロック５に形成された第１連通
路３２と連通している。なお、この第１連通路３２は、
前記制御室１９ｂ、２０ｂに連通している。Details of the configuration of the spool valve 26 are shown in FIGS. 3 to 5, and the housing 28 of the spool valve 26
The spool 27, which is biased by a coil spring 31, is slidable within a sliding hole 30 formed in the housing 29. This spool 27
A spool groove 27a is formed on the outer periphery of the midway part of the spool ff? 27a is a first portion formed in the housing 28;
It can communicate with a communication boat 28a, and this first communication boat 28a communicates with a first communication passage 32 formed in the rear side block 5. Note that this first communication path 32 is
It communicates with the control rooms 19b and 20b.

また、ハウジング２８には吸入室１８に連通する第１長
穴３３が形ｌ戊されており、この長穴３３は小孔３４を
介して摺動孔３０に臨まされている。Further, a first elongated hole 33 communicating with the suction chamber 18 is formed in the housing 28, and this elongated hole 33 faces the sliding hole 30 through a small hole 34.

さらに、ハウジング２８には０；Ｉ記第１長穴３３とは
反対方向から穿設された一対の第２長穴３５．３６が夫
々形成されており、両長穴３５．３６はハウジング２８
の端面に゛沿って形成された連通溝３７及びリアサイド
ブロック５に形成された第２連通路３８を介して前記圧
縮室２１と連通している。Further, a pair of second elongated holes 35 and 36 are formed in the housing 28, respectively, which are bored from the opposite direction to the first elongated hole 33.
It communicates with the compression chamber 21 through a communication groove 37 formed along the end face of the rear side block 5 and a second communication passage 38 formed in the rear side block 5 .

次に、このように構成された」ユ記実施例の作動につき
説明する。Next, the operation of the embodiment configured as described above will be explained.

熱負荷の減少により吸入室１８の圧力（吸入圧Ｐｓ）が
高くなるとベローズ２４がコイルバネ２３の句勢力に抗
して縮み、スプール溝２７ａが小孔３４から離間するた
めに、制御室１９ｂ、２０ｂのガス流の吸入室１８への
流入を遮断してスプール弁２６は閉弁状態となり、制御
室１９ｂ、２０ｂの圧力（制御圧Ｐｃ）が上昇し、制御
板１４が吸入圧Ｐｓとコイルスプリング１５の付勢力と
の和に抗して回動しく第２図において時計回り方向）、
シリンダｌ内の圧縮室２１と吸入室１８との連通が遮断
される圧縮開始位置が該圧縮室２１の容積を最大にする
。When the pressure in the suction chamber 18 (suction pressure Ps) increases due to a decrease in thermal load, the bellows 24 contracts against the force of the coil spring 23, and the spool groove 27a is separated from the small hole 34, so that the control chambers 19b, 20b The spool valve 26 is closed by blocking the flow of the gas flow into the suction chamber 18, and the pressure in the control chambers 19b and 20b (control pressure Pc) increases, and the control plate 14 controls the suction pressure Ps and the coil spring 15. (in the clockwise direction in Fig. 2),
The compression start position where communication between the compression chamber 21 and the suction chamber 18 in the cylinder 1 is cut off maximizes the volume of the compression chamber 21 .

−・方、熱負荷の増大により吸入圧Ｐｓが低下すると、
ベローズ２４が伸長すると共に圧縮室２１の圧力（吐出
圧Ｐｄ）によるガス流が第２連通路３８、連通溝３７、
両長穴３５．３６を介してスプール溝２７ａに流入し、
これによりスプール２７がコイルスプリング３１の付勢
力に抗して反対方向に移動し、スプール溝２７　ａのガ
ス流は小孔３４を介して吸入室１８に流れ込む。つまり
、スプール弁２６は開弁状態となり、制御板１４が吸入
圧Ｐｓとコイルバネ１５の付勢力との和の力を受けて反
対方向に回動し、前記圧縮室２１と吸入室１８との連通
を遮断させる圧縮開始位置が、吸入圧Ｐｓに応じて変動
する。この場合、小孔３４を介してのガス流の流出はオ
リフィス効果により漸増的に行なわれるので、吸入室の
ガス温度の急上昇という自体を防止できる。- On the other hand, when the suction pressure Ps decreases due to an increase in heat load,
As the bellows 24 expands, the gas flow due to the pressure of the compression chamber 21 (discharge pressure Pd) flows through the second communication passage 38, the communication groove 37,
Flows into the spool groove 27a through both elongated holes 35 and 36,
As a result, the spool 27 moves in the opposite direction against the urging force of the coil spring 31, and the gas flow in the spool groove 27a flows into the suction chamber 18 through the small hole 34. That is, the spool valve 26 is opened, and the control plate 14 is rotated in the opposite direction under the force of the sum of the suction pressure Ps and the biasing force of the coil spring 15, thereby establishing communication between the compression chamber 21 and the suction chamber 18. The compression start position at which the pressure is cut off varies depending on the suction pressure Ps. In this case, the outflow of the gas flow through the small hole 34 is carried out gradually due to the orifice effect, so that a sudden rise in the gas temperature in the suction chamber can be prevented.

なお、スプール弁２６のハウジング２８に設けられる長
穴は一つでも差し支えないが、上記実施例に示すように
二つ設ける構成にした場合、ベローズ２４の同一ガス流
に対する伸縮ストロークを稼げる。Although it is acceptable to have only one elongated hole provided in the housing 28 of the spool valve 26, if two elongated holes are provided as shown in the above embodiment, the expansion and contraction stroke of the bellows 24 for the same gas flow can be increased.

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、被圧縮ガスを吸入
する吸入室内の吸入圧に応じて該被圧縮ガスの圧縮開始
時期を制御する制御室内の制御圧を変えることにより、
該被圧縮ガスの吐出容量を変化させるようにした可変容
量圧縮機において、前記吸入室と制御室との間に、前記
吸入圧と制御圧との圧力差に応じてハウジング内で摺動
するスプールと、前記吐出容量の変化時に摺動する前記
スプールの摺動位置に応じ、前記制御室と吸入室との連
通度を抑止すべく前記ハウジングに設けられるオリフィ
スとを有するスプール弁から成る開閉弁を設ける構成と
したので、高圧側から低圧側へのガス流の流出はオリフ
ィス効果により漸増的に行なわれるから、ボール弁から
成る開閉弁を用いた従前の構成におけるような吐出ガス
の温度上昇を抑止することができる。また、ガス流の流
出が漸増的に行なわれるから、圧縮機の気密状態は不必
要に厳しく要求されず、量産性向上、コストダウンに貢
献できる。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, by changing the control pressure in the control chamber that controls the compression start timing of the compressed gas according to the suction pressure in the suction chamber that sucks the compressed gas. ,
In the variable capacity compressor configured to vary the discharge volume of compressed gas, a spool is provided between the suction chamber and the control chamber, and the spool slides within the housing according to the pressure difference between the suction pressure and the control pressure. and an orifice provided in the housing to suppress communication between the control chamber and the suction chamber according to the sliding position of the spool that slides when the discharge volume changes. Because of this configuration, the gas flow gradually flows out from the high pressure side to the low pressure side due to the orifice effect, which prevents the temperature rise of the discharged gas unlike in the previous configuration using an on-off valve consisting of a ball valve. can do. In addition, since the gas flow is gradually discharged, the airtightness of the compressor is not required to be unnecessarily strict, which contributes to improved mass productivity and cost reduction.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明に係るベーン型可変容量圧縮機の一実施
例を示す縦断面図、第２図は第１図に示すスプール弁の
作動を説明する模式図、第３図はスプール弁の詳細を示
す断面図、第４図は第３図の状態から９０度回転させた
状態の断面図、第５図は第４図のｖ−■に沿う端面から
見た側面図である。 １８・・・吸入室、１９ｂ、２０ｂ・・・制御室、２６
・・・スプール弁（開閉弁）、２７・・・スプール、２
８・・・ハウジング、３４・・・小孔。 出願人　　ヂーゼル機器株式会社FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the vane type variable capacity compressor according to the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram explaining the operation of the spool valve shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a sectional view showing the details, FIG. 4 is a sectional view rotated by 90 degrees from the state shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a side view taken from the end face along line v--■ in FIG. 4. 18... Suction chamber, 19b, 20b... Control room, 26
... Spool valve (opening/closing valve), 27... Spool, 2
8...Housing, 34...Small hole. Applicant: Diesel Equipment Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １．　被圧縮ガスを吸入する吸入室内の吸入圧に応じて
該被圧縮ガスの圧縮開始時期を制御する制御室内の制御
圧を変えることにより、該被圧縮ガスの吐出容量を変化
させるようにした可変容量圧縮機において、前記吸入室
と制御室との間に、前記吸入圧と制御圧との圧力差に応
じてハウジング内で摺動するスプールと、前記吐出容量
の変化時に摺動する前記スプールの摺動位置に応じ、前
記制御室と吸入室との連通度を抑止すべく前記ハウジン
グに設けられるオリフィスとを有するスプール弁から成
る開閉弁を設けたことを特徴する可変容量圧縮機。1. A variable capacity variable capacity that changes the discharge volume of the compressed gas by changing the control pressure in the control chamber that controls the timing to start compressing the compressed gas according to the suction pressure in the suction chamber that sucks the compressed gas. In the compressor, a spool is provided between the suction chamber and the control chamber, and the spool slides within the housing depending on the pressure difference between the suction pressure and the control pressure, and the spool slides when the discharge volume changes. 1. A variable capacity compressor, comprising: an on-off valve comprising a spool valve having an orifice provided in the housing to suppress communication between the control chamber and the suction chamber according to a moving position of the compressor.