JPH0596472U - 容量可変斜板式コンプレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、「容量可変斜板式コンプレッサ」
から潤滑油が液冷媒と一緒になって流出する事態を抑制
し、コンプレッサの耐久性を高めることを目的とする。 【構成】 吸入室と吐出室とを仕切る仕切壁に開設した
連通孔に吸入圧が吐出圧より大きいときのみ開放される
逆止弁を取付けたを設けたことを特徴とするもの。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車用空気調和装置等の冷房サイクルに使用されるコンプレッサ の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、自動車用空気調和装置に使用される冷房サイクルは、エンジンにより ベルト及びプーリ及びマグネットクラッチを介して駆動されるコンプレッサと、 このコンプレッサで断熱圧縮して高温高圧となったガス状冷媒を外部の空気と熱 交換して低温高圧の液状冷媒とするコンデンサと、この液状冷媒を一時貯溜して 冷媒中の水分や塵埃を取り除くリキッドタンクと、この液状冷媒を絞り膨脹して 低圧霧状の冷媒とする膨脹弁と、この低圧霧状の冷媒を気化させて車室内へ吹き 出す空気を冷却するエバポレータとを有している。

【０００３】 このような冷房サイクルに使用されるコンプレッサとして、実開平２−１３， １７７号公報に示される容量可変斜板式コンプレッサが提案されている。この容 量可変斜板式コンプレッサは、コントロールバルブによってシリンダにおけるピ ストンの往復動ストロークをコンプレッサの吸入圧に応じて変化せしめ、コンプ レッサの吐出量を変化させるようにしたものである。

【０００４】 例えば、熱負荷が低く、多量の冷媒が不要の場合には、ピストン５のストロー クを小さくしている。熱負荷が低いと、帰還する冷媒の圧力も低いので、図５に おいて、吸入室１の圧力が周囲に適用されるベローズ２は上方に伸び、第１弁口 ３を閉止し、第２弁口４を大きく開き、ピストン５によって圧縮され、吐出口６ から吐出弁７に抗して吐出された高圧冷媒（以下吐出圧Ｐd ）の一部を、矢印で 示すように吐出側圧力室８を通って第２弁口４より第１連通路Ｒ₁ （通路９ａ， 通路９ｂ，中心孔１０等の総称）を通ってクランク室１１に導入し、このクラン ク室１１の内部圧力（以下クランク室圧Ｐc ）を高め、ピストン５のストローク を小さくし、冷媒の圧縮量を低減することにより、冷媒流量を抑制し、低い熱負 荷に応じた適正な冷媒量となるようにしている。

【０００５】 一方、熱負荷が大きく、多量の冷媒が必要な場合には、ピストン５のストロー クを大きくしている。熱負荷が高いと、帰還する冷媒の圧力である吸入圧Ｐs も 高くなるので、吸入室１から連通孔１２を通って、コントロールバルブＣv のベ ローズ室１３内に流入するガス圧によりベローズ２は縮少して第１弁口３を開放 し、第２弁口４を閉止する。これにより吸入圧Ｐs がクランク室１１内の圧力Ｐ c より小さいと、クランク室１１内の冷媒が、第２連通路Ｒ2 （シリンダ通路１ ５、通路１４等の総称）を通って吸入室１側に流れ、これによりクランク室圧Ｐ c と吸入圧Ｐs がほぼ等しくなり、モーメントの作用によりウォブル板１６及び 駆動傾斜板１７が駆動軸１８に対して最大に傾斜し、ピストン５の往復動ストロ ークが長くなる。この状態で圧縮を行なうと、吐出冷媒量は増大し、高い熱負荷 に応じた適正な冷媒流量となる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、この容量可変斜板式コンプレッサでは、コントロールバルブＣv に よって制御する関係上、吸入室１は、吐出室３４に対しては直接的には仕切壁３ ５により仕切られているものの、連通路Ｒ₁ ，Ｒ₂ 及び連通孔１２やクランク室 １１を介して間接的に連通されている。また、クランク室１１内には、ピストン ５を駆動する駆動機構Ｍが設けられるので、当然駆動機構Ｍからなる機械的摺動 部分を潤滑する潤滑油Ｏを充填している。ここに、機械的摺動部分とは、駆動軸 １８を支持するラジアル軸受１９ａ，１９ｂ、スラスト軸受１９ｃや、前記駆動 斜板１７や、駆動斜板１７とウォブル板１６との間に設けられたスラスト軸受２ ０ａ及びラジアル軸受２０ｂ等である。

【０００７】 したがって、冷房サイクルの運転を停止すれば、徐々に液化し吸入室１内に貯 溜された冷媒が、連通路Ｒ₁ ，Ｒ₂ 等を通ってクランク室１１内に入り込み、潤 滑油Ｏと混じり合うことになる。そして、混じり合った液冷媒と潤滑油Ｏは、冷 房サイクルを構成するコンプレッサやコンデンサの冷却速度の相違からコンプレ ッサから流出することがある。

【０００８】 つまり、冷房サイクルの運転を停止した場合には、より速く冷却される低温の 構成要素内が負圧となり、冷却速度の遅い高温の構成要素内が高圧となるので、 液化した冷媒が高圧部分から低圧部分に流入し、液冷媒が冷房サイクルの最も温 度が低い所に溜る。一般的には、コンプレッサが冷却される速度よりも熱交換器 であるコンデンサやエバポレータが冷却される速度の方が相当速いので、コンプ レッサ内で液化した冷媒は、徐々にコンデンサの方に移動し、コンプレッサから 混じり合った潤滑油Ｏを伴なって流出することになる。なお、この運転停止時に 、コンプレッサ内の液冷媒は、エバポレータ側には流出しない。これは、冷媒が コンプレッサに帰還するときに、重力方向上方部位に開設された１つの吸入ポー ト２１（図６参照）から吸入室１内に流入するので、コンプレッサの底部に溜っ た液冷媒は吸入ポート２１を通って流出しにくいからである。

【０００９】 このように冷房サイクルの運転停止時に、吸入室１内の液冷媒が潤滑油Ｏを伴 なって吐出室３４からコンデンサへ流出すれば、再度冷房サイクルを運転すると きに、コンプレッサ内は潤滑油不足となり、コンプレッサの耐久性が低下する虞 が生じる。

【００１０】 本考案は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、コンプレッサか ら潤滑油が液冷媒と一緒になって流出する事態を抑制し、コンプレッサの耐久性 を高めることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

かかる目的を達成するために、本考案は、シリンダブロックにシリンダヘッド とハウジングを取付け、このシリンダヘッド内に、エバポレータから帰還した冷 媒が流入する吸入室と、この吸入室内の冷媒を吸引し前記シリンダブロックのシ リンダ室内に設けたピストンにより圧縮して吐出する吐出室とを仕切壁により仕 切ることにより形成する一方、前記ピストンの往復動ストロークを吸入圧に応じ て変化させるように前記吸入室内の吸入圧とコンプレッサから吐出室に吐出され る吐出圧のいずれか高い方の冷媒を選択して連通路を経て前記ハウジング内に形 成されたクランク室に流入させるコントロールバルブを設け、前記吐出室に開設 された吐出ポートにコンデンサと連通する導管を取付けた容量可変斜板式コンプ レッサにおいて、前記仕切壁に連通孔を開設し、この連通孔に、吸入室の圧力が 吐出室内の圧力より大きいときのみ開放される逆止弁を取付けたことを特徴とす る容量可変斜板式コンプレッサである。

【００１２】 連通路には、クランク室の圧力が吸入圧より小さいときのみ開放される逆止弁 が設けられていることが好ましい。

【００１３】

【作用】

本考案にあっては、冷媒が帰還する吸入室と吐出室とを仕切る仕切壁に通孔を 開設し、この通孔に吸入室の圧力が吐出室内の圧力より大きいときのみ開放され る逆止弁を取付けたので、吸入圧が吐出圧より大きく、吸入室内の冷媒が連通路 等を通ってクランク室内に流入し易いときには、液冷媒がクランク室に流入する ことなく、直接吐出室を通ってコンデンサ側に流出させることができる。この結 果、液冷媒とクランク室内の潤滑油とはコンプレッサ停止中でも混り合うことが なく、クランク室内の潤滑油がコンデンサに流出することがなくなり、再度冷房 サイクルの運転開始時には、潤滑油がコンプレッサ内に存在している状態で始動 が開始され、始動当初から機械的摺動部分は潤滑油により潤滑され、円滑に作動 することになる。

【００１４】 また、吸入室と吐出室とがクランク室を介して間接的に連通されている場合に 、吸入室とクランク室とを連通する連通路中に、クランク室の圧力が吸入圧より 小さいときのみ開放される逆止弁を取付けると、吸入圧がクランク室圧よりも小 さいときには、逆止弁が吸入室とクランク室との連通を遮断し、吸入室内の液冷 媒がクランク室内に流入する事態を防止することになる。

【００１５】 両逆止弁を併用すれば、クランク室内に流入しようとする液冷媒の量の低減と 、流入経路の遮断ができ、クランク室内の潤滑油がコンデンサに流出することが より確実に防止されることになる。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１は、本考案の実施例に係る容量可変斜板式コンプレッサを示す断面図、図 ２は、図１のＡ−Ａ線に沿う概略断面図であり、図５，６に示すものと共通する 部材には同一の符号を付し、その説明は一部省略する。 図１，２に示す容量可変斜板式コンプレッサは、シリンダブロック３０にシリ ンダヘッド３１とハウジング３２を取付け、このシリンダヘッド３１内に、エバ ポレータから帰還した冷媒が流入する吸入室１と、前記シリンダブロック３０に 開設された５つのシリンダ室３３内にそれぞれ設けたピストン５により吸入室１ 内の冷媒を吸引して圧縮した後に吐出される吐出室３４とが形成されている。な お、吸入室１と吐出室３４とは仕切壁３５により仕切られている。そして、圧縮 された後の冷媒は、吐出室３４に開設された吐出ポート３６からコンデンサに向 けて冷媒を吐出されるようになっている。

【００１７】 また、前記ハウジング３２内にはクランク室１１が形成されている。このクラ ンク室１１内には、ピストン５を駆動する駆動機構Ｍ等が設けられ、この駆動機 構Ｍ等の機械的摺動部分を潤滑する潤滑油Ｏが充填されている。

【００１８】 吸入室１は、図２に示す吸入ポート２１に連通された導管（図示せず）を介し てエバポレータと連通され、ここにエバポレータからの帰還冷媒が流入するよう になっている。吸入室１内に帰還した冷媒は、シリンダブロック３０に形成され たシリンダ室３３内に、ピストン５の往動により吸入弁３７に抗して吸入口３８ を通って吸入され、ピストン５の復動により圧縮された冷媒は、吐出弁７に抗し て吐出室３４内に吐出され、吐出ポート３６よりコンデンサに向けて流出される 。 特に、本実施例では、図３に示すように、前記仕切壁３５に連通孔４０を開 設し、この連通孔４０に吸入室１の圧力Ｐs が吐出室３４内の圧力Ｐd より大き いときのみ開放される逆止弁４１を取付けている。この逆止弁４１は、連通孔４ ０の内面に形成されたねじに螺合された筒状ケース４３内にばね４４により吸入 室側開口４５を閉鎖するように付勢されたボール弁４６が設けられ、ばね４４の 他端は、筒状ケース４３の吐出室側開口４７の中心壁４７ａに当接されている。 なお、筒状ケース４３の中間部分にはボール弁４６のストロークを規制するスト ッパ４８が突設されている。

【００１９】 また、吸入室１と吐出室３４とは、クランク室１１や連通路Ｒを介して間接的 に連通されることになるが、この連通路Ｒには、吸入室１とクランク室１１とを 連通する連通孔１２に、クランク室１１の圧力Ｐc が吸入圧Ｐs より小さいとき のみ開放される逆止弁５０が取付けられている。この逆止弁５０は、図４に示す ように、吸入室１とコントロールバルブＣv のベローズ室１３とを連通する連通 孔１２の内面に形成されたねじに螺合されるケース５１を有し、このケース５１ 内にはボール弁５２が設けられ、このボール弁５２は、クランク室圧Ｐc が吸入 圧Ｐs よりも小さいときに開放され、クランク室圧Ｐc が吸入圧Ｐs よりも大き いときに弁座部５４に当接し、吸入室１からクランク室１１内に流入しようとす る冷媒を阻止するようにしている。

【００２０】 次に、実施例の作用を説明する。

【００２１】 冷房サイクルの運転中は、コンプレッサによって圧縮され高温高圧とされたガ ス冷媒は、シリンダ室３３から吐出弁７に抗して吐出室３４に導かれる。この吐 出室３４は、オイルセパレータを介して吐出ポート３６に取付けられた導管によ りコンデンサと連通されているので、大部分の冷媒は、潤滑油が除去された状態 でコンデンサに導入される。つまり、シリンダ室３３で圧縮された後に吐出され る冷媒は、ガス冷媒であるので、コンプレッサ内の潤滑油Ｏを伴なうことなくコ ンプレッサから流出する。したがって、液状態の潤滑油Ｏは、コンプレッサ内に 止まり、潤滑油Ｏがコンプレッサ外に流出することは少ない。

【００２２】 次に、冷房サイクルの運転を停止すると、コンプレッサが冷却される速度より も熱交換器であるコンデンサが冷却される速度の方が速いので、コンプレッサ内 の液冷媒は、低温で低圧のコンデンサに向って移動しようとする。

【００２３】 しかし、冷媒が帰還した吸入室１には、吐出室３４との間の仕切壁３５に通孔 ４０を開設され、通孔４０に逆止弁４１が取付けられ、吸入室１の圧力Ｐs が吐 出室３４内の圧力Ｐd より大きいと開放されるされるようになっているので、冷 房サイクル運転が停止された直後のように吸入圧Ｐs が吐出圧Ｐd より大きいと きには、逆止弁４１が開放され、液冷媒がクランク室１１に流入することなく、 直接吐出室３４を通ってコンデンサ側に流出することになる。この結果液冷媒と クランク室１１内の潤滑油Ｏとはコンプレッサ停止中でも混り合うことがなく、 クランク室１１内の潤滑油Ｏがコンデンサに流出することはなくなる。

【００２４】 したがって、再度冷房サイクルの運転開始するときには、潤滑油Ｏがコンプレ ッサ内に存在している状態で始動が開始され、始動当初から機械的摺動部分は潤 滑油Ｏにより潤滑され、円滑に作動することになる。

【００２５】 しかも、吸入室１と吐出室３４とは、クランク室１１及び連通路Ｒ₁ ，Ｒ₂ を 介して間接的に連通されているが、吸入室１とコントロールバルブＣv のベロー ズ室１３とを連通する連通孔１２に設けられた逆止弁５０は、吸入圧Ｐs がクラ ンク室圧Ｐc よりも小さいときに、弁座部５４にボール弁５３が当接し、クラン ク室１１から下部の吸入室１内に流入しようとする冷媒は阻止される。したがっ て、クランク室１１の冷媒が吸入室１に入り込もうとしても、逆止弁５０がこれ を阻止し、クランク室１１内の潤滑油Ｏが吸入室１に移動することはない。

【００２６】 したがって、両逆止弁４１，５０を併用すれば、クランク室１１内に流入しよ うとする液冷媒の量の低減と、流出経路の遮断ができ、潤滑油はコンプレッサ内 に残留することになり、再度冷房サイクルを運転するときも、コンプレッサの摺 動部分を直ちに潤滑でき、コンプレッサの耐久性が低下する虞はない。

【００２７】 本考案は、上述した実施例のみに限定されるものではなく、実用新案登録請求 の範囲の範囲内において種々改変することができる。例えば、本実施例において は、連通孔１２と連通孔４０に所定の逆止弁４１，５０を設けたものであるが、 少なくとも連通孔４０に逆止弁４１を設ければ、クランク室１１への冷媒の流入 は阻止され、潤滑油の流出を阻止できる。

【００２８】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、容量可変斜板式コンプレッサにおいて吸入室 と吐出室とを仕切る仕切壁に連通孔を開設し、この連通孔に吸入室の圧力Psが吐 出室内の圧力Pdより大きいときのみ開放される逆止弁を取付けたので、冷房サイ クルの運転停止時に吸入室内に貯溜された液冷媒が潤滑油を伴なって、コンプレ ッサからコンデンサに流出することはなく、コンプレッサの機械的摺動部分に対 する潤滑性が損なわれず、コンプレッサの耐久性が向上する。

【００２９】 また、吸入室と吐出室とがクランク室を介して間接的に連通されている場合に 吸入室とクランク室とを連通する連通路にクランク室の圧力が吸入圧より小さい ときのみ開放される逆止弁を取付ければ、一層クランク室内の潤滑油がコンデン サに流出することが防止されることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本考案の一実施例を示す断面図、

【図２】は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面概略図、

【図３】は、仕切壁に設けた逆止弁の断面図、

【図４】は、連通孔に設けた逆止弁の断面図、

【図５】は、従来のコンプレッサの断面図、

【図６】は、図５のＢ−Ｂ線に沿う断面概略図である。

【符号の説明】

１…吸入室、 ５…ピストン、
１１…クランク室、 ３０…シリンダ
ブロック、３１…シリンダヘッド、 ３２
…ハウジング、３３…シリンダ室、
３４…吐出室、３５…仕切壁、
３６…吐出ポート、４０…連通孔、
５０…逆止弁、Ｍ…駆動機構、
Ｏ…潤滑油、Ｒ…連通路。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダブロック(30)にシリンダヘッド
   (31)とハウジング(32)を取付け、このシリンダヘッド(3
   1)内に、エバポレータから帰還した冷媒が流入する吸入
   室(1) と、この吸入室(1) 内の冷媒を吸引し前記シリン
   ダブロック(30)のシリンダ室(33)内に設けたピストン
   (5) により圧縮して吐出する吐出室(34)とを仕切壁(35)
   により仕切ることにより形成する一方、前記ピストン
   (5) の往復動ストロークを吸入圧(Ps)に応じて変化させ
   るように前記吸入室(1) 内の吸入圧(Ps)とコンプレッサ
   から吐出室(34)に吐出される吐出圧(Pd)のいずれか高い
   方の冷媒を選択して連通路(R) を経て前記ハウジング(3
   2)内に形成されたクランク室(11)に流入させるコントロ
   ールバルブ(Cv)を設け、前記吐出室(34)に開設された吐
   出ポート(36)にコンデンサと連通する導管を取付けた容
   量可変斜板式コンプレッサにおいて、 前記仕切壁(35)に連通孔(40)を開設し、この連通孔(40)
   に吸入室(1) の圧力(Ps)が吐出室(34)内の圧力(Pd)より
   大きいときのみ開放される逆止弁(41)を取付けたことを
   特徴とする容量可変斜板式コンプレッサ。
2. 【請求項２】 連通路(R) には、コンプレッサ停止時に
   クランク室(11)の圧力(Pc)が吸入圧(Ps)より小さいとき
   のみ開放される逆止弁(50)が設けられたことを特徴とす
   る請求項１に記載の容量可変斜板式コンプレッサ。