(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機からの吐出ガスを導びく吐出通路と、該吐出通路の下流側に設置された開閉弁と、該開閉弁に接続され圧縮機に吸入ガスを導びく吸入通路と、上記開閉弁内を摺動し上記吐出通路と上記吸入通路とを連通・遮断する圧力応動部材と、上記吐出通路の途中部位から分岐して上記開閉弁の制御圧室に連通する第１の制御圧通路と、上記制御圧室と上記吸入通路とを接続する第２の制御圧通路の途中部位に設置されエアコンのＯＮ−ＯＦＦと連動する制御弁とからなり、該制御弁はエアコンＯＦＦ時に制御圧室と吸入通路とを遮断することにより、上記開閉弁の圧力応動部材が作動して上記吐出通路と上記吸入通路とを遮断し、エアコンＯＦＦ時でも圧縮機が回転駆動されることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
エアコンＯＦＦ時に上記制御弁が制御圧室と吸入通路とを遮断したとき、吐出ガスの吐出圧が上記第１の制御圧通路を介して制御圧室に導入され、該吐出ガスの吐出圧により開閉弁内の圧力応動部材が作動して上記吐出通路と上記吸入通路とを遮断するようにしたことを特徴とする請求項１記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧縮機に係り、特にエアコンＯＦＦ時に圧縮機の吸入通路を閉鎖して圧縮機内部を略真空状態にすることによりエアコンＯＦＦ時の駆動力を低減しクラッチレス化を実現した圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、低コスト化、電磁クラッチのＯＮ−ＯＦＦによる衝撃低減のため、圧縮機をクラッチレス化し常時圧縮機を回転駆動させるものが案出されているが、現行の可変容量圧縮機をクラッチレス化し、エアコンＯＦＦ時に最小容量としたものでは、圧縮機からはやはり僅かではあるが冷媒がＡ／Ｃサイクルに流れ込んでしまいエバポレータ部にフロストが発生するという問題を有する。一方、圧縮機の作動室へ冷媒を供給する吸入側の流路に開閉弁を設置し、圧縮機の１作動サイクルタイムにおける上記開閉弁の開閉時間の割合を制御することにより電磁クラッチをＯＮにしたままの状態で冷媒の吐出量を制御しようとする圧縮機がある（例えば、特開昭６２−２９７７９号公報参照）。該技術は吸入側の開閉弁を開閉させて圧縮機の吐出量を０〜１００％制御しようとするものであるが、各吸入ポートは、ある程度の長さを有しているため、前の圧縮室の吸入が終了し、次の圧縮室に吸入させないように開閉弁をＯＦＦにしても、この時次の圧縮室は既に吸入行程に入り込んでいるので、ある程度の量の冷媒がやはり入ってしまう。そして、吸入行程の途中で吸入ポートが閉鎖されるので圧縮室内の圧力は吸入圧力よりも低下してしまい、圧縮比はやはり大きくなり従来の問題点は解消されない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記クラッチレス化の従来の圧縮機において、圧縮機内に吸入された冷媒を圧縮せずに全流量吸入側に戻す吸入ガスバイパス方式が案出されており、この方式のエアコンシステムはＯＦＦすることが可能であるが、圧縮室から吸入室へ冷媒を戻すバイパスポートの数と通路面積を大きく確保しなければ圧力損失が増大してしまい、エアコンＯＦＦ時（圧縮機バイパス時）の動力損失が大きくなり車両の燃比が悪化してしまうという問題点を有している。
【０００４】
そこで、本発明は、従来技術の有する叙上の問題点に鑑みて創出されたものであり、その目的とするところは、エアコンＯＦＦ時に圧縮機の吸入通路を閉鎖する弁機構を用いて冷媒ガスを遮断し、圧縮機内部を略真空状態にすることによりエアコンＯＦＦ時の圧縮損失を解決し圧縮機の動力損失を低減して圧縮機のクラッチレス化を図ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の圧縮機は、該圧縮機からの吐出ガスを導びく吐出通路と、該吐出通路の下流側に設置された開閉弁と、該開閉弁に接続され圧縮機に吸入ガスを導びく吸入通路と、上記開閉弁内を摺動し上記吐出通路と上記吸入通路とを連通・遮断する圧力応動部材と、上記吐出通路の途中部位から分岐して上記開閉弁の制御圧室に連通する第１の制御圧通路と、上記制御圧室と上記吸入通路とを接続する第２の制御圧通路の途中部位に設置されエアコンのＯＮ−ＯＦＦと連動する制御弁とからなり、該制御弁はエアコンＯＦＦ時に制御圧室と吸入通路とを遮断することにより、上記開閉弁の圧力応動部材が作動して上記吐出通路と上記吸入通路とを遮断し、エアコンＯＦＦ時でも圧縮機が回転駆動されることを特徴とするものであり、これにより、クラッチレス化を図ることができる。
【０００６】
また、本発明の圧縮機は、エアコンＯＦＦ時に上記制御弁が制御圧室と吸入通路とを遮断したとき、吐出ガスの吐出圧が上記第１の制御圧通路を介して制御圧室に導入され、該吐出ガスの吐出圧により開閉弁内の圧力応動部材が作動して上記吐出通路と上記吸入通路とを遮断するようにしている。
【０００７】
次に、本発明の圧縮機の作用について説明する。
今、エアコンＯＦＦの外部信号により制御弁が開から閉の状態になると、第２の制御圧通路が遮断されるため制御圧室の冷媒ガスは流出しなくなり、一方、第１の制御用通路を通して吐出ガスの吐出圧が制御圧室に作用するため、圧力応動部材は開閉弁内を移動して吸入通路を遮断する。この時、圧縮機は回転駆動されているので吸入通路からの冷媒ガスの吸入を遮断された圧縮機の内部は略真空状態となり、圧縮仕事による動力損失のない圧縮機を実現することができ、クラッチレス化が達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。図１は本発明の圧縮機のシステム全体を示すシステム概略図である。図において、１は圧縮機であり、該圧縮機１には吐出配管２が接続されており、該吐出配管２の下流側部位には凝縮器、蒸発器等からなる熱交換部３が配設され、上記吐出配管２の更に下流の他端開口部６は開閉弁５の一端と接続されている。また圧縮機１には吸入通路７が接続されており、該吸入通路７の他端開口部８は開閉弁５の制御開口と接続されている。開閉弁５内の制御圧室１０内には該開閉弁５内を摺動して吐出配管２の他端開口部６と吸入通路７の他端開口部８とを連通・遮断する圧縮応動部材、例えば、スプール１１と、該スプール１１を通常は吐出配管２の他端開口部６側へと付勢するスプリング１２とが収容されている。圧縮機１と熱交換部３との間の吐出配管２の途中部位には、第１の制御圧通路１３が分岐しており、該制御圧通路１３の他端はオリフィス１５を介して開閉弁５の他端の制御圧室１０に連通している。さらに、上記開閉弁５の制御圧室１０と圧縮機１近傍の吸入配管７との間には第２の制御用通路１６ａ，１６ｂが配設されており、また、該第２の制御用通路１６ａ，１６ｂの途中部位には外部からの信号により上記制御圧室１０と圧縮機１の吸入側とを連通・遮断する制御弁１７が設置されている。
【０００９】
次に、本発明の実施の形態の作用について説明する。
図１において、エアコンＯＦＦの外部信号により制御弁１７が開から閉の状態になると、第２の制御圧通路１６ａ，１６ｂが遮断されるため制御圧室１０の冷媒ガスは流出しなくなり、一方、第１の制御用通路１３を通して吐出圧が制御圧室１０に作用するため、スプール１１は開閉弁５内を移動して吸入通路７を遮断する。この時、圧縮機１は回転駆動されているので、吸入通路７からの冷媒ガスの吸入を遮断された圧縮機１の内部は略真空状態となり、圧縮仕事による動力損失のない圧縮機を実現することができ、クラッチレス化が達成される。
【００１０】
次に、エアコンＯＮの外部信号により制御弁１７が図２に示されるように開の状態になると、開閉弁５内の制御圧室１０は第２の制御圧通路１６ａ，１６ｂを介して吸入通路７と連通するため、制御圧室１０内の冷媒ガスは圧縮機１の吸入側へと吸入される。この時、吐出配管２から分岐する第１の制御圧通路１３を介して制御圧室１０内に流入する冷媒ガスはオリフィス１５により絞られているため、上記制御圧室１０内の圧力は低下し、スプール１１はスプリング１２の付勢力に抗して開閉弁５内を移動し、吸入通路７と吐出配管２とは連通状態となる。そのため、熱交換器３を含めたエアコンシステムが作働し、圧縮機１は１００％運転状態となる。
【００１１】
本実施の態様においては、制御弁１１は２方弁を使用しているが、３方弁を使用することもでき、また、開閉弁５内の圧力応動部材であるスプールはベローズに置換することもできる。
【００１２】
次に、本発明の圧縮機をスクロール圧縮機に適用した実施の態様について図３から図６に基づいて説明することとする。図３は本発明の圧縮機を適用したスクロール圧縮機の一部見開き断面図であり、図４は図３のＣ−Ｃ線にて切断して制御部を説明するための一部見開き断面図である。図１及び図２に説明した構造部分と共通する構造部分については同じ参照符号を付すことによって、重複する説明を省略する。図３に示すように、スクロール圧縮機１は開閉弁と制御弁とを内蔵するリヤハウジング１８と、フロントハウジング２０と、該リヤハウジング１８とフロントハウジング２０との間に配置され圧力部を形成するシェル２１とから構成される。図中、３０，３７は、夫々、後述する吐出圧室、吐出口である。図４における開閉弁５と制御弁１７の状態は図１における開閉弁５と制御弁１７の状態と同じであり、従って、図４においては、開閉弁５は吸入口２２を閉じており、電磁駆動型の制御弁１７はエアコンがＯＦＦの状態で冷媒ガスが圧縮機１内に流入しない状態になっている。そして、制御弁１７の下部にはリヤハウジング１８に形成された第２の制御圧通路１６ａと連通する縦通路２３が穿設され、該制御弁１７の略中央には縦通路２３の上端と連通し、ボール弁２４が少しだけ上下移動することで開閉可能な中央開孔２５が形成されており、該中央開孔２５の下端には図からみて上記制御弁１７を垂直に貫通する横孔２６が穿設されている。また制御弁１７の周囲には横孔２６と連通するポート２７が形成され、該ポート２７は圧縮機１の吸入室２８と連通する第２の制御圧通路１６ｂと連通するようになっている。そして、図４の状態のエアコンＯＦＦ時には、上記制御弁１７の電磁駆動部に電流が流れないためボール弁２４は中央開孔２５の下部に着座して縦通路２３と横孔２６とを遮断している。従って、第２の制御圧通路１６ａが連通する開閉弁５の制御圧室１０は圧縮機１の吸入室２８と遮断され、制御圧室１０の冷媒ガスが吸入室２８に流入しないようになっている。尚、図４中、３７は吐出口、３８はピストンリング、３９はカラー、４０はプラグ、４１はＯ−リング、４２はスナップリングである。
【００１３】
図５は図４のＢ−Ｂ線に沿って切断して第１の制御圧通路１３を説明するための断面図であり、第１の制御圧通路１３の途中に設けられたオリフィス１５は螺子溝が形成された螺合穴３１内に、いも螺子と称するスクリュー３２を螺設することにより形成されている。そして、図４に示された状態においては、図５に示すように、吐出圧室３０から第１の制御圧通路１３を介して吐出圧が開閉弁５の制御圧室１０に作用するため、図４のスプール１１は開閉弁５内を図からみて上動して前述したように吸入口２２を閉じている。また、図６は図４のＡ−Ａ線に沿って切断して吸入口２２のあるリヤハウジング１８からリップシールのあるフロントハウジング２０へと潤滑オイルを循環させるための通路を説明する断面図であり、潤滑通路３３はパイプ３５で形成されており、両端にはＯ−リングが配置されている。
【００１４】
次に、本発明の実例の態様であるスクロール圧縮機の作働について説明することとする。
図４において、エアコンＯＮの外部信号により制御弁１７の電磁駆動部に電流が流れると、中央開孔２５に着座していたボール弁２４が離座して上動するため、縦通路２３と横孔２６とは連通して制御弁１７が開となり、開閉弁５内の制御圧室１０内の冷媒ガスは第２の制御圧通路１６ａ、制御弁１７の縦通路２３、中央開孔２５、横孔２６、ポート２７、第２の制御圧通路１６ｂを経て圧縮機１の吸入室２８へと流れ込む。この時、図５に示されるように、吐出圧室３０から第１の制御圧通路１３を介して制御圧室１０内に流入する冷媒ガスはスクリュー３２により形成されたオリフィス１５により絞られているため、上記制御圧室１０内の圧力は低下し、スプール１１はスプリング１２の付勢力に抗して開閉弁５内を図からみて下方へ移動し、吸入口２２が開く。そのため、熱交換器（図示せず）を含めたエアコンシステムが作働し、圧縮機１は１００％運転状態となる。
【００１５】
次に、エアコンＯＦＦの外部信号により制御弁１７の電磁駆動部に電流が流れなくなると、中央開孔２５の上方に位置していたボール弁２４が下動して中央開孔２５に着座するため、縦通路２３と横孔２６とは遮断されて制御弁１７は閉となり、第２の制御圧通路１６ａと１６ｂとが遮断されるため、制御圧室１０の冷媒ガスは流出しなくなり、一方、図５に示されるように、吐出圧室３０の吐出圧が第１の制御通路１３を通して制御圧室１０に作用するため、制御圧室１０内の圧力は上昇してスプール１１は開閉弁５内を図からみて上方に移動し吸入口２２を閉じる。この時、圧縮機１は回転駆動されているので吸入口２２からの冷媒ガスの吸入が遮断された圧縮機１の内部は略真空状態となり圧縮機１は０％運転状態となり圧縮仕事による動力損失のない圧縮機を実現することができ、クラッチレス化が達成される。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の圧縮機は、該圧縮機からの吐出ガスを導びく吐出通路と、該吐出通路の下流側に設置された開閉弁と、該開閉弁に接続され圧縮機に吸入ガスを導びく吸入通路と、上記開閉弁内を摺動し上記吐出通路と上記吸入通路とを連通・遮断する圧力応動部材と、上記吐出通路の途中部位から分岐して上記開閉弁の制御圧室に連通する第１の制御圧通路と、上記制御圧室と上記吸入通路とを接続する第２の制御圧通路の途中部位に設置されエアコンのＯＮ−ＯＦＦと連動する制御弁とからなるので、エアコンＯＦＦの外部信号により制御弁が開からＯＦＦの状態になると、第２の制御圧通路が遮断されるため制御圧室の冷媒ガスは流出しなくなり、一方、第１の制御用通路を通して吐出ガスの吐出圧が制御圧室に作用するため、圧力応動部材は開閉弁内を移動して吸入通路を遮断する。このとき、圧縮機は回転駆動されているので、吸入通路からの冷媒ガスの吸入を遮断された圧縮機の内部は略真空状態となり、圧縮仕事による動力損失のない圧縮機を実現することができ、クラッチレス化が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧縮機のシステム全体を示すシステム概略図であり、エアコンＯＦＦの状態を示す。
【図２】本発明の圧縮機のシステム全体を示すシステム概略図であり、エアコンＯＮの状態を示す。
【図３】本発明の圧縮機を適用したスクロール圧縮機の一部見開き断面図である。
【図４】図３のＣ−Ｃ線にて切断して制御部を説明するための一部見開き断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿って切断して第１の制御圧通路を説明するための断面図である。
【図６】図４のＡ−Ａ線に沿って切断してリヤハウジングからフロントハウジングへと潤滑オイルを循環させるための通路を説明する断面図である。
【符号の説明】
１…圧縮機
２…吐出配管
３…熱交換部
５…開閉弁
７…吸入通路
１０…制御圧室
１１…圧力応動部材（スプール）
１３…第１の制御圧通路
１５…オリフィス
１６ａ，１６ｂ…第２の制御圧通路
１７…制御弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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