(57)【要約】【課題】  単純な構成で、圧縮した流体の排出容量を応答良く変更することができる可変容量型圧縮機を提供する。【解決手段】  吸入室１８を経てシリンダ室３５に吸入し圧縮した流体をシリンダ室３５から吐出室を経て排出する排出容量を変更すべく一端がシリンダ室３５に接続され且つ他端が吸入室１８に接続された連通路４０を断続する弁装置が設けられた可変容量型圧縮機１０である。前記弁装置は、連通路４０を閉鎖するための圧力が高圧通路を経て導入される圧力室４４を有する第一の開閉弁機構４１と、前記高圧通路に一端が開放し且つ他端が吸入室１８に開放する分岐通路と、該分岐通路を断続するための第二の開閉弁機構４９とを備え、第一の開閉弁機構４１は、前記分岐通路を経て圧力室４４に吸入室１８の圧力が導入されることにより連通路４０の閉鎖を解除することを特徴とする。【選択図】  図３
2005233108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入室を経てシリンダ室に吸入し圧縮した流体を前記シリンダ室から吐出室を経て排出する排出容量を変更すべく一端が前記シリンダ室に接続され且つ他端が前記吸入室に接続された連通路を断続する弁装置が設けられた可変容量型圧縮機であって、
前記弁装置は、前記連通路を閉鎖するための圧力が高圧通路を経て導入される圧力室を有する第一の開閉弁機構と、前記高圧通路に一端が開放し且つ他端が前記吸入室に開放する分岐通路と、該分岐通路を断続するための第二の開閉弁機構とを備え、前記第一の開閉弁機構は、前記分岐通路を経て前記圧力室に前記吸入室の圧力が導入されることにより前記連通路の閉鎖を解除することを特徴とする可変容量型圧縮機。
【請求項２】
前記連通路を閉鎖するための圧力を前記第一の開閉弁機構の前記圧力室に導入するために、該圧力室には前記吐出室内の前記流体が導入され、前記連通路の閉鎖を解除するために前記吸入室の圧力を前記第一の開閉弁機構の前記圧力室に導入すると、該圧力室から前記吸入室に前記流体が流出し、前記高圧通路は、前記吐出室の前記流体を前記圧力室に導入すべく前記吐出室と前記圧力室とを連通していることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型圧縮機。
【請求項３】
前記高圧通路には、前記分岐通路に設けられた前記第二の開閉弁機構の開閉により変動する前記高圧通路から前記分岐通路への前記流体の流量を調整する流量調整部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の可変容量型圧縮機。
【請求項４】
前記シリンダ室は、一対のサイドブロックに両開口端を覆われた筒状のシリンダと、前記シリンダ内に回転自在に配置され、該シリンダの軸線方向と平行な回転軸線を有し、前記一対のサイドブロックに摺動可能に当接するロータと、前記シリンダの周面に当接すべく前記ロータの周面から出入自在に前記ロータに設けられ、前記シリンダの前記周面および前記一対のサイドブロックの壁面により規定されるシリンダ壁面を摺動する複数のベーンとにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型圧縮機。
【請求項５】
前記連通路の前記一端は、圧縮した流体の排出容量の減少を可能とすべく一方の前記サイドブロックの前記壁面に開口していることを特徴とする請求項４に記載の可変容量型圧縮機。
【請求項６】
前記第二の開閉弁機構は電磁弁であることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型圧縮機。
【請求項７】
前記シリンダの前記周面により規定された楕円状の横断面形状を有するチャンバの直径方向に対向して前記連通路が設けられ、前記第一の開閉弁機構は、一対の前記連通路のそれぞれに設けられ、前記分岐通路は、各前記第一の開閉弁機構の前記圧力室に連通する連絡通路部分と、一端が該連絡通路部分に開放し且つ他端が前記吸入室に開放する合流通路部分とを有し、該合流通路部分は、両前記第一の開閉弁機構の同時的な制御を可能とすべく単一の前記第二の開閉弁機構により開閉されることを特徴とする請求項４に記載の可変容量型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、冷房装置の冷媒ガスの圧縮に用いられる圧縮機に関し、特に、圧縮した冷媒ガスの排出容量を変更することができる可変容量型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば冷房装置に用いられる圧縮機は、吸入室から吸入された冷媒ガスを容積が増減するシリンダ室で圧縮し、この圧縮された前記冷媒ガスを吐出室に吐出する圧縮行程を経て、前記吐出室から圧縮された前記冷媒ガスを排出する。このような圧縮機では、前記冷房装置がより効率良く空気を冷却するために、例えば、前記冷房装置の冷却部の過冷却を防止すべく、圧縮された前記冷媒ガスの排出容量を変更することが求められている。
【０００３】
このため、圧縮行程毎に前記シリンダ室から前記吐出室へ吐出される圧縮された前記冷媒ガスの容量を変更することができる可変容量型圧縮機が提案されている。前記可変容量型圧縮機には、圧縮した流体の排出容量の減少を可能とすべく前記シリンダ室から前記吸入室へと連通する連通路が設けられ、該連通路には、該連通路を断続するための弁体と該弁体の背面に形成された圧力室とを有する開閉弁機構が設けられている。前記シリンダ室では、前記連通路が閉じているときは圧縮行程毎に通常の容量の前記冷媒ガスが圧縮され、前記連通路が開いているときは該連通路が設けられていない位置から前記冷媒ガスの圧縮が始まるので、圧縮行程で圧縮される前記冷媒ガスの容量は減少する。前記圧力室には、前記吐出室に溜められた高圧の油が電磁弁により断続される高圧通路を経て導入される。前記電磁弁を開くと前記圧力室に高圧の前記油が導入されることで前記弁体が閉鎖され、前記開閉弁機構は前記連通路を遮断する。これにより、前記可変容量型圧縮機では、前記電磁弁の断続動作により前記連通路を開閉させることで、前記シリンダ室が圧縮行程毎に圧縮できる前記冷媒ガスの容量を切り替えている。
【０００４】
ところが、前記可変容量型圧縮機では、前記連通路を開放するために前記電磁弁を閉じても、前記弁体の背面の前記圧力室に導入された前記油が、前記弁体と該弁体が封鎖している弁座との隙間から前記連通路へ漏れ出して前記弁体が開放するのを待つ必要がある。このため、前記電磁弁を閉じてから前記圧縮機からの排出量が減少するまでには時間遅延が生じてしまい、応答性が悪い。
【０００５】
そこで、前記電磁弁を閉じたときに、前記弁体の前記圧力室の前記油を油逃がし通路を経て前記シリンダ室に逃がすことができる可変容量型圧縮機が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。前記油逃がし通路は、前記圧力室の前記油を前記シリンダ室に逃がすべく前記圧力室から前記シリンダ室に連通している。
【特許文献１】実開昭５７−１２３９９１号公報（第１−１４頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記可変容量型圧縮機では、前記連通路を閉鎖するとき、前記弁体の前記圧力室に前記吐出室から前記油を導入できるように前記高圧通路を開放し且つ前記油逃がし通路を閉鎖する必要がある。他方、前記連通路を開放するときには、前記高圧通路を閉鎖し且つ前記油逃がし通路を開放する必要がある。すなわち、前記電磁弁は、前記圧力室にそれぞれ接続された前記高圧通路および前記油逃がし通路の二つの通路を選択的に切り替えることができるように構成される必要がある。このように二方向の切り替えを可能にするためには、前記電磁弁は、確実に切り替えができるように高い精度を持ち且つ複雑な構成が必要となる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、単純な構成で、圧縮した流体の排出容量を応答良く変更することができる可変容量型圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決するために、この発明は、基本的に、連通路を閉鎖する弁機構の駆動源である圧力室に導かれる圧力を出口制御する。すなわち、上記した課題を解決するために、請求項１に記載の可変容量型圧縮機は、吸入室を経てシリンダ室に吸入し圧縮した流体を前記シリンダ室から吐出室を経て排出する排出容量を変更すべく一端が前記シリンダ室に接続され且つ他端が前記吸入室に接続された連通路を断続する弁装置が設けられた可変容量型圧縮機であって、前記弁装置は、前記連通路を閉鎖するための圧力が高圧通路を経て導入される圧力室を有する第一の開閉弁機構と、前記高圧通路に一端が開放し且つ他端が前記吸入室に開放する分岐通路と、該分岐通路を断続するための第二の開閉弁機構とを備え、前記第一の開閉弁機構は、前記分岐通路を経て前記圧力室に前記吸入室の圧力が導入されることにより前記連通路の閉鎖を解除することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の可変容量型圧縮機は、請求項１に記載の可変容量型圧縮機において、前記連通路を閉鎖するための圧力を前記第一の開閉弁機構の前記圧力室に導入するために、該圧力室には前記吐出室内の前記流体が導入され、前記連通路の閉鎖を解除するために前記吸入室の圧力を前記第一の開閉弁機構の前記圧力室に導入すると、該圧力室から前記吸入室に前記流体が流出し、前記高圧通路は、前記吐出室の前記流体を前記圧力室に導入すべく前記吐出室と前記圧力室とを連通していることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の可変容量型圧縮機は、請求項２に記載の可変容量型圧縮機において、前記高圧通路には、前記分岐通路に設けられた前記第二の開閉弁機構の開閉により変動する前記高圧通路から前記分岐通路への前記流体の流量を調整する流量調整部が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の可変容量型圧縮機は、請求項１に記載の可変容量型圧縮機において、前記シリンダ室は、一対のサイドブロックに両開口端を覆われた筒状のシリンダと、前記シリンダ内に回転自在に配置され、該シリンダの軸線方向と平行な回転軸線を有し、前記一対のサイドブロックに摺動可能に当接するロータと、前記シリンダの周面に当接すべく前記ロータの周面から出入自在に前記ロータに設けられ、前記シリンダの前記周面および前記一対のサイドブロックの壁面により規定されるシリンダ壁面を摺動する複数のベーンとにより形成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の可変容量型圧縮機は、請求項４に記載の可変容量型圧縮機において、前記連通路の前記一端は、圧縮した流体の排出容量の減少を可能とすべく一方の前記サイドブロックの前記壁面に開口していることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の可変容量型圧縮機は、請求項１に記載の可変容量型圧縮機において、前記第二の開閉弁機構は電磁弁であることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の可変容量型圧縮機は、請求項４に記載の可変容量型圧縮機において、前記シリンダの前記周面により規定された楕円状の横断面形状を有するチャンバの直径方向に対向して前記連通路が設けられ、前記第一の開閉弁機構は、前記一対の連通路のそれぞれに設けられ、前記分岐通路は、各前記第一の開閉弁機構の前記圧力室に連通する連絡通路部分と、一端が該連絡通路部分に開放し且つ他端が前記吸入室に開放する合流通路部分とを有し、該合流通路部分は、両前記第一の開閉弁機構の同時的な制御を可能とすべく単一の前記第二の開閉弁機構により開閉されることを特徴とする。
【００１５】
請求項１に記載の可変容量型圧縮機では、前記第二の開閉弁機構により前記分岐通路を開放して、該分岐通路を経て前記圧力室に前記吸入室の圧力を導入することで前記第一の開閉弁機構による前記連通路の閉鎖を解除することができる。すなわち、前記圧力室から見た前記圧力の出口側となる前記分岐通路を前記第二の開閉弁機構により制御する出口制御を行なっているため、単純な構成で、圧縮した前記流体の排出容量を応答良く変更することができる。
【００１６】
請求項２に記載の可変容量型圧縮機では、前記第一の開閉弁機構を閉鎖するために該第一の開閉弁機構の前記圧力室には、前記シリンダ室で圧縮されて高圧となり前記吐出室に吐出された前記流体の圧力が導入されるので、前記第一の開閉弁機構を閉鎖するために新たに外部から圧力を導入する必要がない。
【００１７】
請求項３に記載の可変容量型圧縮機では、前記高圧通路から前記分岐通路への前記流体の流量が調整されているため、前記流体が、前記吐出室から前記分岐通路を経て前記吸入室へと不要に流出することを防ぐことができるので、効率良く前記流体を圧縮し、排出することができる。
【００１８】
請求項４および請求項５に記載の可変容量型圧縮機では、前記シリンダ内に回転可能に配設される前記ロータの回転により前記シリンダ室で前記流体を圧縮し、前記吐出室を経て排出する圧縮した前記流体の排出容量を変更できる。
【００１９】
請求項６に記載の可変容量型圧縮機では、第二の開閉弁機構として電磁弁を用いているので、前記第一の開閉弁機構の前記圧力室に前記吸入室の前記圧力の導入を容易に断続することができる。
【００２０】
請求項７に記載の可変容量型圧縮機では、排出容量を変更するために設けられた一対の前記連通路を単一の前記第二の開閉弁機構を操作することで同時的に断続することができる。これにより、各前記第一の開閉弁機構を開閉するために前記第二の開閉弁機構をそれぞれに設ける必要はなく、簡単な操作で、圧縮した前記流体の排出容量を応答良く変更することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る可変容量型圧縮機によれば、前記第二の開閉弁機構により前記分岐通路を開放して、該分岐通路を経て前記圧力室に前記吸入室の圧力を導入することで前記第一の開閉弁機構による前記連通路の閉鎖を解除することができる。このため、前記第二の開閉弁機構を開けることにより前記連通路の閉鎖が解除され、圧縮した流体の排出容量を変更することができるので、単純な構成で、圧縮した前記流体の排出容量を応答良く変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明を図１ないし図５に示した実施例に沿って詳細に説明する。
【実施例】
【００２３】
図１は、冷房装置に用いられる可変容量型圧縮機１０の断面図を示す。
【００２４】
可変容量型圧縮機１０は、従来良く知られているように、冷房装置の冷却部である蒸発器（図示せず。）から冷媒ガスを取り入れ、圧縮した冷媒ガスを冷房装置の熱放出部である凝縮器（図示せず。）に供給する。前記蒸発器では、液化された冷媒ガスを気化させることで該蒸発器の周囲の空気から熱が吸収され、その周囲の空気は冷却される。前記凝縮器は、冷媒ガスを液化し、この液化した冷媒ガスを前記蒸発器に送り出す。可変容量型圧縮機１０は、冷媒ガスを圧縮し、この圧縮した冷媒ガスを前記凝縮器に供給する。
【００２５】
可変容量型圧縮機１０は、一端開放のハウジング１１と、該ハウジングの内方に収容された圧縮機構１２と、ハウジング１１の開放部１１ａを覆うように取り付けられたフロントハウジング１３と、該フロントハウジングに取り付けられ、自らが与えられた駆動力を圧縮機構１２に伝える伝達機構１４とを備える。
【００２６】
圧縮機構１２は、横断面が楕円形状の内周面を持つ筒状を呈する両端開放のシリンダ１９と、その一方の開放端１９ｂを覆うフロントサイドブロック２２と、シリンダ１９の他方の開放端１９ｃを覆うリアサイドブロック２４とを有する。シリンダ１９および両サイドブロック２２、２４により形成されたチャンバ内には、フロントサイドブロック２２の内壁面２２ａおよびリアサイドブロック２４の内壁面２４ａに摺動可能に当接し、シリンダ１９の軸線に一致する回転軸線を有するロータ２７が回転自在に配置されている。このロータ２７により、シリンダ１９および両サイドブロック２２、２４により形成されたチャンバは、シリンダ１９の内周面１９ｄの二つの長径部近傍の空間に区画されている（図２参照。）。ロータ２７は、該ロータの回転軸線と一致してロータ２７から伸長する回転軸２８、２９を有し、両該回転軸は、両サイドブロック２２、２４に形成された軸受部２２ｂ、軸受部２４ｂに支持されている。ハウジング１１の開放部１１ａを覆うフロントハウジング１３は、その内周面１３ａがフロントサイドブロック２２の環状面２２ｄに当接している（図３参照。）。
【００２７】
図２は、図１に示されたII−II線に沿って得られた断面図を示す。
【００２８】
図２に示すように、ロータ２７には、その周方向に互いに間隔を置いて五つのスリット状のベーン溝３３が形成され、各ベーン溝３３には、両サイドブロック２２、２４の内壁面２２ａ、２４ａに当接し、各ベーン溝３３に嵌合する形状のベーン３４がそれぞれ出入自在に設けられている。従来良く知られているように、ロータ２７の回転時に各ベーン３４は、後述する一対の凹所２２ｃおよび一対の凹所２４ｃ（図１参照。）から各ベーン溝３３に供給される油の圧力と各ベーン３４に働く遠心力とにより、シリンダ１９の内周面１９ｄに向けて付勢されることで該内周面を摺動する。これにより、シリンダ１９および両サイドブロック２２、２４により形成され、ロータ２７により前記二つの空間に区画されたチャンバ内には、ロータ２７の回転時に、五つのベーン３４の出入により前記二つの空間でそれぞれ容積が増減する五つのシリンダ室３５が形成される。
【００２９】
ロータ２７は、伝達機構１４から駆動力を受けて回転する。伝達機構１４は、図１に示すように、回転軸２８を取り巻いて伸長するようにフロントハウジング１３に設けられた伸長部１３ｂに取り付けられている。伝達機構１４は、伸長部１３ｂに取り付けられた環状のベアリング３０と、該ベアリングを介して伸長部１３ｂに回転可能に取り付けられたプーリ３１と、該プーリから与えられた駆動力を圧縮機構１２のロータ２７に伝えるべくプーリ３１に固定され且つ回転軸２８に連結されたアーマチャ３２とを有する。従来良く知られているように、プーリ３１には、該プーリに駆動力を与えるべくベルト（図示せず。）が巡らされ、該ベルトを介して与えられた駆動力によりプーリ３１は回転し、ロータ２７に駆動力を伝えることができる。
【００３０】
ロータ２７の回転時にシリンダ室３５が蒸発器（図示せず。）から冷媒ガスを取り入れるべく、フロントハウジング１３には吸入ポート１７が形成されている。吸入ポート１７から取り入れられた冷媒ガスは、フロントハウジング１３とフロントサイドブロック２２との間に、ロータ２７の回転軸２８の周りを取り巻くように環状に形成された吸入室１８に貯留される。この冷媒ガスは、図２に示すように、ロータ２７の回転により容積が増加する位置のシリンダ室３５と吸入孔２３とが連通することで、吸入室１８からシリンダ室３５に吸入される。前述したように、各シリンダ室３５は、その容積がシリンダ１９の内周面１９ｄの二つの長径部近傍の前記空間で増減するので、吸入孔２３は、前記二つの空間に対応すべく対を為して設けられている。一対の吸入孔２３は、フロントサイドブロック２２に形成され、各吸入孔２３は、その一端はフロントサイドブロック２２の内壁面２２ａに開放し、吸入孔２３の他端は吸入室１８に開放するようにフロントサイドブロック２２を貫通している（図１参照。）。
【００３１】
シリンダ室３５に吸入された冷媒ガスは、圧縮機構１２の圧縮行程時に、シリンダ室３５の容積が減少することにより圧縮され高圧となる。この圧縮された冷媒ガスをシリンダ室３５から吐出するために、シリンダ１９の内周面１９ｄの短径部近傍には、前記二つの空間に対応して一対の薄肉部１９ａが形成され、該各薄肉部にはそれぞれ吐出孔２０が形成されている。各吐出孔２０には、シリンダ１９の内方から外方への冷媒ガスの通過を許すべく冷媒ガスの圧力により開放する吐出弁２１が設けられている。各吐出孔２０は、ハウジング１１内で圧縮機構１２の奥側、すなわち圧縮機構１２から見てフロントハウジング１３と反対側に形成された吐出室１５（図１参照。）に吐出弁２１を経て連通可能である。
【００３２】
シリンダ室３５で圧縮され各吐出孔２０から吐出された高圧の冷媒ガスは、図１に示すように、リアサイドブロック２４に取り付けられたサイクロンブロック２６を通過して吐出室１５に貯留される。サイクロンブロック２６には油分離部２５が設けられている。従来良く知られているように、油分離部２５は、冷媒ガスがサイクロンブロック２６を通過するときに冷媒ガスに含まれる油を冷媒ガスから分離する。この分離された油は、吐出室１５の下方に溜められる。シリンダ室３５で圧縮され各吐出孔２０から吐出された高圧の冷媒ガスは、吐出室１５に一時的に貯留されることにより吐出時に生じる脈動が除去され、ハウジング１１に形成された吐出ポート１６を経て凝縮器（図示せず。）に供給される。
【００３３】
気体圧縮機１０では、従来良く知られているように、相対運動を為す圧縮機構１２の各部材間、例えば、ロータ２７の回転軸２８、２９と、両回転軸２８、２９を支持する軸受部２２ｂ、２４ｂとの間に、それらの相対運動による摺動を円滑にするために、吐出室１５の下方に溜められた高圧の油が供給される。この油は、吐出室１５内の冷媒ガスの高い圧力により、シリンダ１９およびフロントサイドブロック２２に形成された油供給路（図示せず。）およびリアサイドブロック２４に形成された油供給路３６を通り圧縮機構１２の摺動する各部材間に供給される。この油の一部は回転軸２８に沿って伝達機構１４に向かうが、回転軸２８には、該回転軸を取り巻くように、油が伝達機構１４に達することを防止するためのシール機構３７が設けられている。
【００３４】
また、圧縮機構１２の各部材間に供給された油の一部は、ロータ２７の回転軸２８、２９と該両回転軸を支持する軸受部２２ｂ、２４ｂとの間を経て、フロントサイドブロック２２に形成された油貯め用の一対の凹所２２ｃおよびリアサイドブロック２４に形成された一対の凹所２４ｃに供給される。サライと称される一対の凹所２２ｃおよび一対の凹所２４ｃはそれぞれが、二つの長径部近傍の前記空間に対応してロータ２７の直径方向に対を為して設けられている。一対の凹所２２ｃおよび一対の凹所２４ｃは、ロータ２７の回転時に断続的に各ベーン溝３３に連通することで、前述したように、各ベーン溝３３に油を供給する。これにより、各ベーン溝３３により規定される空間は各ベーン３４の背圧空間として機能する。
【００３５】
前述したように、シリンダ１９および両サイドブロック２２、２４により形成されたチャンバは、図２に示すように、ロータ２７によりシリンダ１９の内周面１９ｄの二つの長径部近傍の空間に区画されている。各シリンダ室３５は、それぞれの前記長径部近傍の前記空間でその容積が増減することにより、同時的に吸入、圧縮する行程を行なっている。このため、前記二つの空間はそれぞれが冷媒ガスの加圧空間として機能する。
【００３６】
さらに、フロントサイドブロック２２には、圧縮行程毎にシリンダ室３５で圧縮される冷媒ガスの容量を変更するための一対の連通路４０が、前記二つの加圧空間のそれぞれに対応してシリンダ１９の内周面１９ｄにより規定される楕円形状の直径方向に対向するように形成されている。各連通路４０は、その一端がフロントサイドブロック２２の内壁面２２ａに開口部４０ａで開放し、他端が吸入室１８に開放している（図１参照。）。
【００３７】
開口部４０ａは、ある一つのベーン３３が圧縮行程時に摺動する領域のフロントサイドブロック２２の内壁面２２ａに設けられている。各連通路４０が閉鎖されていない時には、各シリンダ室３５の冷媒ガスは吸入室１８に流出するので、各シリンダ室３５では、ベーン３３の摺動時に開口部４０ａが設けられていない位置から冷媒ガスの圧縮が始まる。また、各連通路４０が閉鎖されると、各シリンダ室３５では全容量の冷媒ガスが圧縮される。このため、後述するように各連通路４０を断続することで、圧縮行程毎に各シリンダ室３５で圧縮される冷媒ガスの容量を変更すべく切り替えることができる。
【００３８】
各連通路４０は、切り替え時の所望量に応じて各ベーン３３が圧縮行程時に摺動する領域で種々の位置に設けられるが、本実施例では、シリンダ室３５の最大容積の３０％の容積となる位置からシリンダ室３５による冷媒ガスの圧縮が始まるように、各開口部４０ａが、それぞれフロントサイドブロック２２の内壁面２２ａに対を為して設けられている。
【００３９】
図１には、二つの連通路４０の一方を示しているが、他方の連通路４０も同様の構成である。図１に示すように、連通路４０には、その開口部４０ａを開閉する第一の開閉弁機構４１が設けられている。可変容量型圧縮機１０の通常の排出容量、すなわちシリンダ室３５の最大容積で冷媒ガスを圧縮するときには、第一の開閉弁機構４１は連通路４０の開口部４０ａを閉鎖している。
【００４０】
図３には、図１における連通路４０および第一の開閉弁機構４１の近傍を拡大して示す。
【００４１】
図３に示すように、第一の開閉弁機構４１は、一端が開放し他端が閉鎖する筒状の弁ケース４３と、該弁ケースの開放端から突出可能であるべく摺動可能に該弁ケース内に収容される弁体４２とを有する。弁体４２は、その先端に連通路４０の開口部４０ａに嵌合する形状の突起部４２ａを有し、弁ケース４３から突出したときに突起部４２ａが開口部４０ａに嵌合することで連通路４０を遮断する。弁体４２の後端と、弁ケース４３の閉鎖した他端とにより、弁体４２を動作させる圧力室４４が規定される。
【００４２】
弁ケース４３の圧力室４４には、貫通通路６０の一端が接続されている。貫通通路６０は、フロントサイドブロック２２の内方からその環状面２２ｄに向けて伸長するようにフロントサイドブロック２２に形成され、貫通通路６０の他端は、環状面２２ｄに開放している。
【００４３】
図４には、図１におけるフロントハウジング１３とフロントサイドブロック２２とを模式的に示す。前述したように、連通路４０はロータ２７により区画された前記二つの加圧空間にそれぞれ対応して形成されており、第一の開閉弁機構４１は各連通路４０にそれぞれ対応すべく設けられている。他方の第一の開閉弁機構４１には、一方の第一の開閉弁機構４１の貫通通路６０と同様の貫通通路６１が設けられている。貫通通路６０には、吐出室１５から油を導入するための導入通路４５が接続されている。導入通路４５は、図３に示すように、吐出室１５と貫通通路６０とを連通すべく両者１５、６０の間に設けられている。導入通路４５は、リアサイドブロック２４、シリンダ１９およびフロントサイドブロック２２を貫通し、その一端はリアサイドブロック２４の下端で吐出室１５側に開放し、その他端はフロントサイドブロック２２に設けられた貫通通路６０に開放する。このため、導入通路４５および該導入通路が接続された位置よりも圧力室４４側に位置する貫通通路６０の上半部分６０ａは、吐出室１５から圧力室４４に油を導入するための高圧通路として機能する。
【００４４】
フロントサイドブロック２２の環状面２２ｄに開放する貫通通路６０、６１のそれぞれの他端は、図４に示すように、フロントサイドブロック２２の環状面２２ｄを巡るように形成された連絡通路部分６２により相互に連通している。連絡通路部分６２を形成するために、フロントサイドブロック２２の環状面２２ｄには、該環状面の全周に渡る環状の溝２２ｅが形成されている。連絡通路部分６２は、フロントサイドブロック２２とフロントハウジング１３とが組み合わされたときに溝２２ｅがフロントハウジング１３の内周面１３ａにより覆われることで規定される。図４に示した例では、溝２２ｅは、フロントサイドブロック２２の環状面２２ｄに切られているが、フロントハウジング１３の内周面１３ａに溝を切って形成してもよい。
【００４５】
連絡通路部分６２は、図３に示すように、フロントサイドブロック２２の環状面２２ｄと当接するフロントハウジング１３の内周面１３ａからフロントハウジング１３内に伸長するように形成された分岐通路部４７に接続している。分岐通路部４７は、連結部４８を介してフロントハウジング１３の吸入室１８に接続している。連結部４８は、両端に設けられた連結部分４８ａと、両連結部分４８ａ間を油が通過するための通路部分４８ｂとを有する。一方の連結部分４８ａは、フロントハウジング１３内で分岐通路部４７に接続し、他方の連結部分４８ａは、フロントサイドブロック２２の吸入室１８に接続している。このため、分岐通路部４７および連結部４８は、連絡通路部分６２から吸入室１８に連通する合流通路部分を構成する。該合流通路部分は、導入通路４５が接続された位置よりも環状面２２ｄ側に位置する貫通通路６０の下半部分６０ｂおよび連絡通路部分６２と共に、二つの第一の開閉弁機構４１の各圧力室４４の油を吸入室１８に流出させるための分岐通路として機能する。
【００４６】
通路部分４８ｂには、該通路部分内の油の通過を断続する第二の開閉弁機構である電磁弁４９が設けられている。電磁弁４９の詳細は、後述する図５の電磁弁５１と同様である。電磁弁４９は、該電磁弁のソレノイドコイル（図示せず。）に電圧が印加されると通路部分４８ｂを開放し、電圧が印加されていない通常時は通路部分４８ｂを閉鎖する。この電磁弁４９の動作は、例えば、電磁弁４９に設けられた切替スイッチ（図示せず。）を操作することにより切り替えることができる。
【００４７】
導入通路４５には、流量調整部たる流量調整弁５０が設けられている。流量調整弁５０は、その流量調整弁体５０ａが開放される方向にバネ５０ｂにより付勢されている。導入通路４５内での吐出室１５側と、流量調整弁５０から見て吐出室１５側と反対側となる圧力室４４側との圧力が略等しいとき、流量調整弁体５０ａはバネ５０ｂの付勢により導入通路４５を開放する。導入通路４５内の吐出室１５側の圧力が圧力室４４側の圧力よりも高いとき、この圧力差により導入通路４５内に吐出室１５側から圧力室４４側に油または冷媒ガスが流れる。この油または冷媒ガスの流れにより流量調整弁５０の流量調整弁体５０ａは導入通路４５を閉鎖する。
【００４８】
圧縮行程時のシリンダ室３５内の冷媒ガスの圧力は、吐出室１５内の冷媒ガスの圧力よりも低く、吸入室１８内の冷媒ガスの圧力よりも高い。前記二つの加圧空間にそれぞれ対応して形成された二つの連通路４０は、前述したように、それぞれが前記二つの加圧空間の圧縮行程が行なわれる位置に設けられている。このため、各第一の開閉弁機構４１は、それぞれの圧力室４４に吐出室１５から油が導入されると、各第一の開閉弁機構４１の弁体４２の前後の圧力差、すなわち圧縮行程時のシリンダ室３５内の冷媒ガスの圧力と圧力室４４内の油の圧力との圧力差により連通路４０の開口部４０ａを閉鎖する。圧力室４４には、導入通路４５および貫通通路６０の上半部分６０ａを経てあるいは導入通路４５、貫通通路６０の下半部分６０ａ、連絡通路部分６２および貫通通路６１を経て吐出室１５から油が導入される。
【００４９】
二つの連通路４０を導通させるべく二つの第一の開閉弁機構４１をそれぞれ開放するときには、前述した切替スイッチ（図示せず。）を操作して電磁弁４９を開放する。これにより、連結部４８、分岐通路部４７、連絡通路部分６２、貫通通路６０および貫通通路６１を経て各圧力室４４と吸入室１８とが連通する。各圧力室４４と吸入室１８とが連通すると、各圧力室４４内の油の圧力と吸入室１８内の冷媒ガスの圧力との圧力差により、各圧力室４４に導入された油は吸入室１８に流出する。このため、各圧力室４４内の圧力と吸入室１８内の圧力とは略等しくなるので、各圧力室４４内の圧力はシリンダ室３５内の圧力よりも低くなり、二つの第一の開閉弁機構４１の各弁体４２は弁ケース４３内で後方に移動する。これにより、二つの第一の開閉弁機構４１は、各連通路４０の開口部４０ａをそれぞれ同時的に開放し、各連通路４０は導通する。再び各連通路４０を閉鎖するときには、電磁弁４９を操作して通路部分４８ｂを遮断すると、各第一の開閉弁機構４１は、それぞれの圧力室４４に吐出室１５の高圧の油が導入されることで二つの連通路４０をそれぞれ同時的に閉鎖する。このため、二つの第一の開閉弁機構４１、導入通路４５、貫通通路６０、貫通通路６１、連絡通路部分６２、分岐通路部４７、連結部４８および該連結部に設けられた電磁弁４９は、各連通路４０を断続する弁装置として機能する。
【００５０】
可変容量型圧縮機１０は、前述したように、プーリ３１に巡らされたベルト（図示せず。）から動力を与えられ、回転軸２８を介してロータ２７を回転させる。吸入室１８の冷媒ガスは、ロータ２７の回転によりシリンダ室３５内に吸入され、この吸入された冷媒ガスは、シリンダ室３５の容積が減少することにより圧縮される。シリンダ室３５で圧縮され高圧となった冷媒ガスは、その高圧により吐出弁２１を開放し、吐出孔２０およびサイクロンブロック２６を経て吐出室１５に貯留され、吐出ポート１６から排出される。
【００５１】
従来良く知られているように、冷房装置では、例えば、冷却部である蒸発器（図示せず。）がその周辺の空気を冷却しすぎると、その周辺空気に含まれる水蒸気が昇華して霜となり、その霜が蒸発器に付着することで冷却効果が低減してしまう。このような冷却効果の低減を抑止するために、可変容量型圧縮機１０の冷媒ガスの排出容量は変更される。
【００５２】
可変容量型圧縮機１０は、その排出容量を変更するときには電磁弁４９を断続する。電磁弁４９を開放すると、前述したように、二つの第一の開閉弁機構４１の各圧力室４４に導入された油は、貫通通路６０、貫通通路６１、連絡通路部分６２、分岐通路部４７、連結部４８を経て吸入室１８に流出する。それぞれの第一の開閉弁機構４１の弁体４２は、その突起部４２ａが連通路４０の開口部４０ａに嵌合するように圧力室４４に導入された高圧の油により付勢されていたが、圧力室４４の油が吸入室１８に流出することで、圧力室４４内の圧力はシリンダ室３５内の圧力よりも低くなり、弁体４２の付勢は解除される。このため、各弁体４２はそれぞれシリンダ室３５内の圧力により押され、各第一の開閉弁機構４１は、それぞれ各連通路４０の開口部４０ａを開放し、二つの連通路４０は同時的に導通する。本実施例では、二つの連通路４０がそれぞれ導通すると、シリンダ室３５ではその全容量の３０％の容積となる位置から冷媒ガスの圧縮が始まるので、可変容量型圧縮機１０の排出容量は通常の排出容量の３０％に減少する。前述したように、電磁弁４９を操作して通路部分４８ｂを遮断すると、各第一の開閉弁機構４１は、それぞれの圧力室４４に吐出室１５の高圧の油が導入されることで二つの連通路４０をそれぞれ同時的に閉鎖するので、可変容量型圧縮機１０の排出容量は再び通常の容量に戻る。
【００５３】
このため、可変容量型圧縮機１０では、排出容量を減少させるとき、各第一の開閉弁機構４１を閉鎖するためにそれぞれの圧力室４４に導入された高圧の油を吸入室１８へ流出させることで、各第一の開閉弁機構４１による各連通路４０の閉鎖を同時的に解除できるので、応答良く排出容量を減少させることができる。
【００５４】
電磁弁４９が開放動作すると、吐出室１５と吸入室１８との圧力差により吐出室１５から導入通路４５、貫通通路６０の下半部分６０ｂ、連絡通路部分６２、分岐通路部４７および連結部４８を経て吸入室１８へ油の流れが生じる。上記したように、この油の流れにより流量調整弁５０が導入通路４５を閉鎖する。このため、吐出室１５に溜められた油が吸入室１８へ流出することが原因で生じる圧縮機構１２の各部材間への油の供給停止による圧縮機構１２の各部材間の摺動が悪化する虞が低減される。
【００５５】
また、上記した実施例では、各第一の開閉弁機構４１を開閉させるべく各圧力室４４への油の出入の制御は、通路部分４８ｂを単純に開閉する電磁弁４９と、導入通路４５、貫通通路６０、貫通通路６１、連絡通路部分６２、分岐通路部４７および連結部４８の各油通路とで行なっている。これにより、可変容量型圧縮機１０の排出容量を応答良く変更しているので、複雑な構造の弁機構を用いることなく、可変容量型圧縮機１０は単純な構成で形成することができる。
【００５６】
電磁弁４９が開放動作をすると、第一の開閉弁機構４１の圧力室４４内および導入通路４５から油が吸入室１８へ向けて一気に流出することになるため、例えば、可変容量型圧縮機１０の組み付け時または圧縮機構１２での摺動時に生じ、冷媒ガスまたは油に混入した塵埃が圧力室４４、導入通路４５、貫通通路６０、貫通通路６１、連絡通路部分６２、分岐通路部４７および連結部４８に溜まることを防ぐことができる。このため、各連通路４０を断続する弁装置として作用する二つの第一の開閉弁機構４１、導入通路４５、貫通通路６０、貫通通路６１、連絡通路部分６２、分岐通路部４７、連結部４８および該連結部に設けられた電磁弁４９の信頼性が高まる。
【００５７】
二つの第一の開閉弁機構４１の各圧力室４４を互いに連通する連絡通路部分６２は、フロントサイドブロック２２の環状面２２ｄ（あるいは内周面１３ａ）の全周に渡る溝を切って形成しているので加工が容易である。
【００５８】
可変容量型圧縮機１０は、その排出容量を応答良く変更できるので、例えば、冷房装置に用いられた場合には、その冷房装置の冷却効率を高めることができる。
【００５９】
したがって、本実施例に記載の可変容量型圧縮機１０によれば、単純な構成で、圧縮した冷媒ガスの排出容量を応答良く変更することができる。
【００６０】
なお、上記した実施例では、連結部４８の通路部分４８ｂには電磁弁４９が設けられていたが、通路部分４８ｂの油の導通を断続できれば、例えば、手動により断続する弁でも良く、上記した実施例に限定されるものではない。
【００６１】
連結部４８および電磁弁４９は、フロントハウジング１３の外方にこれと別体で設けられていたが、図５に示すように、フロントハウジング１３と一体的に設けても良い。この場合には、連絡通路部分６２に接続された分岐通路部４７を直接吸入室１８に接続するようにフロントハウジング１３内に設け、分岐通路部４７を断続するように電磁弁５１を取り付ければよい。フロントハウジング１３の電磁弁５１を取り付けた個所には、フロントハウジング１３と電磁弁５１との間から分岐通路部４７を通過する油が漏れないようにシール部材５２が設けられている。電磁弁５１は、磁性を有する電磁弁体５３を摺動可能に収容するための通路が設けられた電磁弁ハウジング５４を有する。電磁弁体５３は、ハウジング５４内でコイルスプリングバネ５５により分岐通路部４７を閉鎖するように付勢されている。電磁弁ハウジング５４内に設けられたソレノイドコイル５６に電圧が印加されることで、電磁弁体５３は、コイルスプリングバネ５５の付勢に逆らって押し下げられ、分岐通路部４７を開放する。
【００６２】
連絡通路部分６２は、フロントサイドブロック２２の環状面２２ｄの溝２２ｅとフロントハウジング１３の内周面１３ａとで規定されていたが、各第一の開閉弁機構４１の各圧力室４４を連通すればよく、例えば、フロントハウジング１３内あるいはフロントサイドブロック２２内を貫通する孔として形成することもでき、上記した実施例に限定されるものではない。しかしながら、環状面２２ｄ（あるいは内周面１３ａ）に溝を切って形成すると加工が容易であるので、上記した実施例のように連絡通路部分６２を構成することが望ましい。
【００６３】
また、連絡通路部分６２は、環状面２２ｄの全周に渡る溝２２ｅを環状面２２ｄに切ることで形成されていたが、各第一の開閉弁機構４１の各圧力室４４を連通すればよいので、例えば、各圧力室４４にそれぞれ接続している貫通通路６０と貫通通路６１とを繋ぐように環状面２２ｄ（あるいは内周面１３ａ）の半周に渡る溝を切って形成することもできる。しかしながら、環状面２２ｄ（あるいは内周面１３ａ）の半周のみに溝を切ることは加工上困難であるため、上記した実施例のように、環状面２２ｄ（あるいは内周面１３ａ）の全周に渡る溝２２ｅを形成することが望ましい。
【００６４】
導入通路４５は、貫通通路６０に接続されていたが、吐出室１５の油を各第一の開閉弁機構４１の各圧力室４４に導入できれば、例えば、連絡通路部分６２に接続してもよく、上記した実施例に限定されるものではない。
【００６５】
上記した実施例では、圧縮行程毎にシリンダ室３５で圧縮する冷媒ガスの容量を変更するために設けられる連通路４０および該連通路を断続する第一の開閉弁機構４１は、前記二つの加圧空間にそれぞれ対応して二つずつ形成されていたが、一方の連通路４０および第一の開閉弁機構４１を不要とすることができる。これにより、二つの第一の開閉弁機構４１を互いに連通させていた連絡通路部分６２は必要なくなる。この場合には、導入通路４５と貫通通路６０の上半部分６０ａとが高圧通路として機能し、貫通通路６０の下半部分６０ｂ、分岐通路部４７および連結部４８が分岐通路として機能する。このとき、電磁弁４９を操作して第一の開閉弁機構４１を開放すると、上記した実施例と同様の位置に連通路を設けた場合には、可変容量型圧縮機１０の排出容量を通常の排出容量の６５％に減少させることができる。しかしながら、対を為す吐出孔２０からそれぞれ吐出される圧縮された冷媒ガスの吐出量が互いに異なると、対を為す吐出孔２０から冷媒ガスがそれぞれ吐出される時間が互いに異なるため、例えば、ロータ２７あるいは該ロータの軸受部２２ｂ、２４ｂへの負荷が偏るので、軸受部２２ｂ、２４ｂの偏磨耗、あるいは可変容量型圧縮機１０の振動による騒音の増大の原因となる。このため、連通路４０は、前記二つの加圧空間にそれぞれ対応して形成し、各連通路４０を同時的に断続することが望ましい。
【００６６】
流量調整弁５０は、電磁弁４９、５１を開放したときに吐出室１５から吸入室１８への油の流出を低減できるものであれば、例えば、流量調整弁５０に替えて導入通路４５に流量調整のために導入通路４５の径を絞って形成されたオリフィスを設けることができ、上記した実施例に限定されるものではない。
【００６７】
また、上記した実施例では、導入通路４５に流量調整弁５０が設けられていたので、電磁弁４９、５１により通路部分４８ｂを遮断したときには、各圧力室４４、貫通通路６０、貫通通路６１、連絡通路部分６２、分岐通路部４７および電磁弁４９が設けられた位置までの連結部４８が流量調整弁５０から漏れ出た油で満たされるのを待つ必要がある。このため、流量調整弁５０を導入通路４５に設けずに構成してもよい。また、流量調整弁５０からの漏れ量を調節することで、各連通路４０の導通から閉鎖への切り替え時間を調節することができる。例えば、流量調整弁５０からの漏れ量を調節し、電磁弁４９を切り替えたときに、各連通路４０の導通から閉鎖への切り替え時間を１秒に設定すると、吐出室１５から吸入室１８への油の流出により圧縮機構１２の各部材間の摺動に影響を与えずに、排出容量を応答の良く変更できる可変容量型圧縮機１０を得ることができる。
【００６８】
各第一の開閉弁機構４１は、フロントサイドブロック２２の内壁面２２ａを開放する各連通路４０の開口部４０ａをそれぞれ閉鎖していたが、各連通路４０を断続するものであれば、各連通路４０の中間位置に設けられていても良く上記した実施例に限定されるものではない。しかしながら、各第一の開閉弁機構４１が各連通路４０の中間位置で該各連通路を閉鎖すると、各連通路４０内の閉鎖位置まで冷媒ガスが逃げてしまい、シリンダ室３５はその全容量で効率良く冷媒ガスを圧縮することができなくなってしまう。このため、各第一の開閉弁機構４１は、各連通路４０の開口部４０ａを閉鎖するようにそれぞれ設けることが望ましい。
【００６９】
また、上記した例では、内方が楕円形状を呈する筒状のシリンダ１９の軸線上に回転軸線を持つようにロータ２７が設けられた同心ロータ式の圧縮機に適用した例を示したが、例えば、内方が円形状を呈する筒状のシリンダの内側に、該シリンダの軸線とは異なる回転軸線を持つようにロータが配置される偏心ロータ式の圧縮機に適用しても良く、上記した実施例に限定されるものではない。
【００７０】
上記した実施例では、可変容量型圧縮機１０は冷房装置に用いられ、冷媒ガスを圧縮していたが、上記した実施例に限定されるものではなく、圧縮した流体の容量を変更可能に得たいときに使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る可変容量型圧縮機の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示したII―II線に沿って得られた断面図である。
【図３】図１における連通路４０および第一の開閉弁機構４１の近傍を拡大して示した断面図である。
【図４】図１におけるフロントハウジング１３とフロントサイドブロック２２とを示す模式的な斜視図である。
【図５】図３とは異なる形態を示す図３と同様の断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０  可変容量型圧縮機
１５  吐出室
１８  吸入室
１９  シリンダ
１９ｄ  内周面
２２  （一対のサイドブロックとしての）フロントサイドブロック
２４  （一対のサイドブロックとしての）リアサイドブロック
２７  ロータ
３４  ベーン
３５  シリンダ室
４０  連通路
４１  第一の開閉弁機構
４４  圧力室
４５  導入通路
４９、５１  （第二の開閉弁機構としての）電磁弁
５０  （流量調整部としての）流量調整弁
６２  連絡通路部分
【図１】
2005233108.tif 000003
【図２】
2005233108.tif 000004
【図３】
2005233108.tif 000005
【図４】
2005233108.tif 000006
【図５】
2005233108.tif 000007