JP7511702B2 - 斜板式コンプレッサー - Google Patents

Description

本発明は、斜板式コンプレッサーに係り、より詳細には、不要な冷媒ガスの損失を防止し、コンプレッサーの効率を向上させることができる斜板式コンプレッサーに関する。

一般的に空調システムに適用されるコンプレッサーは、蒸発器を経た冷媒ガスを吸入して高温高圧の冷媒ガス状態で圧縮して凝縮器に吐出する機能を持ち、往復動式、回転式、スクロール式、斜板式等の様々なタイプのコンプレッサーが使用されている。

これらのコンプレッサーのうち、動力源として電動モータを使用するコンプレッサーを通常電動式コンプレッサーといい、コンプレッサーの種類のうち、斜板式コンプレッサーは、車両用空調装置に多く使用されている。

斜板式コンプレッサーは、エンジンの動力が伝達されて回転する駆動軸にディスク形状の斜板（ｓｗａｓｈ ｐｌａｔｅ）が傾斜して設置され、駆動軸によって回転し、斜板の回転によって複数のピストンがシリンダー内部で直線往復運動をすることにより、冷媒ガスを吸入または圧縮して排出する原理である。特に、韓国特許公開２０１２－０１００１８９号に開示されたような容量可変型斜板式コンプレッサーは、斜板の傾斜角が可変することで、ピストンの往復移動量が変化して冷媒吐出量が調節される。

前述した斜板の傾斜角は、制御室（クランク室）の圧力である制御圧（Ｐｃ）を利用して制御することができる。具体的には、吐出室に排出された圧縮冷媒の一部を制御室に流入させることにより、制御室内の圧力を調整することができ、斜板の傾斜角は、制御室の圧力である制御圧（Ｐｃ）に応じて変更される。

ここで、制御室には吐出室に排出された圧縮冷媒だけでなく、ピストンとシリンダーとの間から漏れた冷媒も流入するので、適正圧力を維持するためには、流入した冷媒を吸入室に排出する必要がある。このため、容量可変型斜板式コンプレッサーでは、制御室と吸入室を連通するオリフィスホールが形成され、オリフィスホールを介して制御室内の冷媒が吸入室に再流入することができる。

ただし、オリフィスホールを介して排出される冷媒の量が多いほど、コンプレッサーの効率が低下する問題が発生し得る。したがって、オリフィスホールを介して排出される冷媒の量を最小化する必要がある。

ただし、従来の容量可変型斜板式コンプレッサーは、制御圧と吸入圧の差圧が一定に維持されている状況でも、冷媒ガスがオリフィスホールを介して失われる現象で、オリフィスホールを介して排出される冷媒の量が増加してコンプレッサーの効率が低下する問題が発生することがあった。

本発明が解決しようとする技術的課題は、不要な冷媒ガスの損失を防止し、コンプレッサーの効率を向上させることができる斜板式コンプレッサーを提供することである。

本発明の一側面によると、冷媒を圧縮するピストンが収容されるシリンダーブロック、前記シリンダーブロックの前方に結合され、クランク室が備えられるフロントハウジング、前記フロントハウジングに回転可能に設置される駆動軸、前記駆動軸及び前記ピストンと結合される斜板、吸入室及び吐出室が備えられ、前記シリンダーブロックの後方に結合されるリアハウジング、前記シリンダーブロック側に挿入されるガスケット、及びバルブプレートと前記シリンダーブロックとの間に挿入されるサクションリードプレートを備えて前記クランク室の圧力を調節して前記斜板の傾斜角度を調節することで冷媒の吐出量を調節する斜板式コンプレッサーであって、前記クランク室内の前記冷媒が通過するように前記ガスケットを貫通するガスケットホール、前記ガスケットホールと連通される第１オリフィスホール、前記吸入室と連通して前記第１オリフィスホールを通過した前記冷媒を前記吸入室に吐出する第２オリフィスホール、前記第１オリフィスホールと前記第２オリフィスホールとの間を連結する中間流路、前記シリンダーブロックと前記リアハウジングとの間に挿入され、前記吸入室と連結され、前記吸入室の圧力と同じ圧力で維持される吸入室圧力維持空間を設ける前記バルブプレート、及び前記第１オリフィスホールに収容されて、前記クランク室の圧力と前記吸入室圧力維持空間の圧力の差圧によって作動されて前記ガスケットホールと前記第１オリフィスホール間連通面積を調節するように一端が前記サクションリードプレートと連結され、他端が自由端に形成される可変リードを含み、
前記バルブプレートは、前記バルブプレートを貫通して前記吸入室圧力維持空間と前記吸入室を連通させて前記吸入室圧力維持空間の圧力を前記吸入室と同様にするバルブプレートの第１貫通ホール、及び前記バルブプレートの第１貫通ホールに離隔される位置で前記バルブプレートを貫通して前記吸入室圧力維持空間と前記吸入室を連通させて前記第２オリフィスホールを形成する前記バルブプレートの第２貫通ホールを含み、
前記バルブプレート第１貫通ホールは前記可変リードに対向される位置に形成され、前記可変リードの開放時に前記可変リードの末端が前記第１貫通ホールと前記第２貫通ホールの間に接触する、ことを特徴とする斜板式コンプレッサーを提供することができる。

前記吸入室圧力維持空間は、前記バルブプレートに凹状に形成することができる。

前記可変リードは、前記吸入室圧力維持空間の内部にて変位するように形成することができる。

前記バルブプレートの第１貫通ホールは、前記可変リードが前記吸入室圧力維持空間の内部にて変位した場合、前記バルブプレート第１貫通ホールの少なくとも一部が遮蔽されるように設けることができる。

前記可変リードは、前記ガスケットホールを閉鎖できるように形成され、前記ガスケットホールと対向するように貫通形成される可変リードホールを含むことができる。

前記可変リードホールは、前記ガスケットホールの直径よりも小さい直径を備え、前記ガスケットホールの中心軸と同じ中心軸を共有するように前記ガスケットホールの前記中心軸の方向に沿って配置される。

前記可変リードホールは、前記バルブプレートの第１貫通ホールの軸方向に沿って、前記バルブプレートの第１貫通ホールと前記吸入室圧力維持空間を間に置いて離隔し、前記可変リードホールの前記吸入室圧力維持空間側の一部が前記バルブプレートの第１貫通ホールの前記吸入室圧力維持空間側に重畳することができる。

前記可変リードは、前記ガスケットホールの少なくとも一部が開放されるように形成することができる。

前記シリンダーブロック上には、前記クランク室と前記第１オリフィスホールとの間で延長される貫通部を形成することができる。

前記第１オリフィスホールは、前記サクションリードプレート上に形成することができる。

前記第１オリフィスホールは、前記可変リードの外周部の一部に沿って形成することができる。

前記中間流路は、前記吸入室圧力維持空間と連通する緩衝空間を含むことができる。

前記緩衝空間は、前記シリンダーブロックの一側端部及び前記ガスケットの間に配置することができる。

前記緩衝空間は、前記第２オリフィスホールと連通することができる。

前述したような特徴を有する本発明の側面によると、可変リードの開きが制御圧と吸入圧の差によって行われる場合には、吸入圧と吸入圧の可変リードに対する加圧力との間の差圧が発生しないようにし、吸入圧と吸入圧の可変リードに対する加圧力の差によって発生する可変リードの開き遅延現象を防止して、斜板式コンプレッサーの制御性を改善することができる。したがって、冷媒ガスの損失量が減少するので、コンプレッサーの効率が向上する効果がある。

斜板式コンプレッサーの一例を示す断面図である。 図１による斜板式コンプレッサーの圧力の流れを示す模式図である。 本発明の第１実施例による斜板式コンプレッサーの冷媒流路の分解斜視図である。 図３の斜板式コンプレッサーの主要部分を示す断面図である。 第２実施例による斜板式コンプレッサーの主要部分を示す断面図である。 図５による斜板式コンプレッサーに適用される可変リードを示す図面である。 本発明の第３実施例の可変リードを示す図面である。 本発明の第４実施例の可変リードを示す図面である。 本発明の第１実施例の可変リードの作動方式を示す図面である。 本発明の第１実施例の可変リードの作動方式を示す図面である。 本発明の第２実施例の可変リードの作動方式を示す図面である。 本発明の第２実施例の可変リードの作動方式を示す図面である。 本発明の第１実施例の可変リードが設けられた部分を拡大して示す図面である。 本発明の第２実施例の可変リードが設けられた部分を拡大して示す図面である。

本発明と本発明の動作上の利点、及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するには、本発明の好ましい実施例を例示する添付図面、及び添付図面に記載された内容を参照しなければならない。

本明細書に開示される本発明の概念による実施例について、特定の構造的又は機能的説明は、単に本発明の概念による実施例を説明するための目的として例示するものであり、本発明の概念による実施例は、様々な形態で実施することができ、本明細書に説明する実施例に限定されない。

本発明の概念による実施例は、多様な変更を加えることができ、様々な形態を有することができるので、実施例を図面に例示し詳細に説明する。しかし、これは本発明の概念による実施例を特定の開示形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物、又は代替物を含む。

第１又は第２などの用語は、様々な構成要素を説明するために使用することができるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されてはならない。前記用語は、１つの構成要素を他の構成要素と区別するものであり、例えば、本発明の概念に基づく権利の範囲から逸脱せずに、第１構成要素は第２構成要素と命名することができ、同様に、第２構成要素は第１構成要素と命名することもできる。

ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるとか、「接続されて」いると言及されたときには、そのほかの構成要素に直接的に連結されているか、又は接続されていることもあるが、中間に他の構成要素が存在するかもしれないと理解されるべきである。一方、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるとか、「直接接続されて」いると言及されたときには、中間に他の構成要素が存在しないと理解されるべきである。構成要素間の関係を説明する他の表現、すなわち、「～の間に」と「すぐ～の間に」または「～に隣接する」と「～に直接隣接する」なども同様に解釈されるべきである。

本明細書で用いる用語は、単に特定の実施例を説明するために用いるものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明らかに異なる意味がない限り、複数の表現を含む。本明細書で、「含む」又は「有する」などの用語は、本明細書に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部分品、又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加の可能性を予め排除しないものと理解されるべきである。

別途定義されない限り、技術的又は科学的な用語を含め、ここで使用するすべての用語は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同一の意味を表す。一般的に使用される辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上に持つ意味と一致する意味を持つと解釈されるべきであり、本明細書で明らかに定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味として解釈されない。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を説明することにより、本発明を詳細に説明する。各図面に提示した同一の参照符号は、同一の部材を示す。

図１は、斜板式コンプレッサーの一例を示す断面図であり、図２は、図１による斜板式コンプレッサーの圧力の流れを示す模式図である。

図１及び図２に示すように、斜板式コンプレッサー（１０）は、外観を形成するシリンダーブロック（１００）と、シリンダーブロック（１００）の前方に結合されるフロントハウジング（２００）と、シリンダーブロック（１００）の後方に結合されるリアハウジング（３００）と、これらの内部に備えられる駆動部で構成される。

言い換えれば、本発明の一実施例に係る斜板式コンプレッサー（１０）は、冷媒を圧縮するピストン（１１２）が収容されるシリンダーブロック（１００）と、シリンダーブロック（１００）の前方に結合され、クランク室（２５０）が備えられるフロントハウジング（２００）と、吸入室（３１０）及び吐出室（３３０）が備えられ、シリンダーブロック（１００）の後方に結合されるリアハウジング（３００）と、シリンダーブロック（１００）側に挿入されるガスケット（７３０）及びバルブプレート（７１０）とシリンダーブロック（１００）の間に挿入されるサクションリードプレート（７５０）と、これらの内部に備えられる駆動部を備える。

駆動部は、エンジンの動力が伝達されるプーリ（２１０）、フロントハウジング（２００）の中心に回転可能に設置されてプーリ（２１０）と結合される駆動軸（２３０）、駆動軸（２３０）上に結合されるローター（４００）、及び斜板（５００）で構成される。

ピストン（１１２）は、連結部（１３０）に連結され、連結部（１３０）の内部には一対の半球状のシュー（１４０）が備えられる。斜板（５００）は、外周の一部がシュー（１４０）の間に挿入される形で設置され、斜板（５００）が回転しながら外周がシュー（１４０）を通るようになる。斜板（５００）は、駆動軸（２３０）に対して傾斜を持って駆動されるので、斜板（５００）の傾斜によりシュー（１４０）及び連結部（１３０）がシリンダーブロック（１００）内で直線往復運動をするようになる。連結部（１３０）の運動に応じてピストン（１１２）もシリンダーボアの内部で長さ方向に沿って前後に移動する直線往復運動をするようになり、ピストン（１１２）の往復運動によって冷媒ガスが圧縮される。

斜板（５００）は、駆動軸（２３０）に挿入された状態で、ヒンジ（６００）によってローター（４００）に回動可能に結合され、斜板（５００）とローター（４００）との間には、スプリング（符号表示せず）が備えられて斜板（５００）を弾性支持する。斜板（５００）がローター（４００）に回転可能に結合されるので、駆動軸（２３０）及びローター（４００）の回転によって斜板（５００）も回転することになる。

一方、リアハウジング（３００）には、制御バルブ（図示せず）、冷媒が吸入される吸入室（３１０）、冷媒が吐出される吐出室（３３０）が備えられ、リアハウジング（３００）とクランク室（２５０）との間にバルブアセンブリ（７００）が設置される。そして、バルブアセンブリ（７００）の後端に吐出アセンブリ（８００）が備えられる。

吸入室（３１０）内の冷媒ガスは、シリンダーボアに吸入され、ピストン（１１２）によって圧縮された冷媒ガスは、吐出室（３３０）に吐出される。バルブアセンブリ（７００）は、冷媒が排出される吐出室（３３０）とフロントハウジング（２００）に形成されたクランク室（２５０）を連通させ、シリンダーボア内の冷媒吸入圧とクランク室（２５０）内のガス圧の差圧を可変させることで、斜板（５００）の傾斜角度を調節して冷媒吐出量及び圧力を調節する。

クランク室（２５０）の制御圧（Ｐｃ）と吸入室（３１０）の吸入圧（Ｐｓ）の差圧が一定に維持されるとき、不要な冷媒の流出を防止するための可変オリフィスモジュールが斜板式コンプレッサーに備えられ、これに関しては詳しく後述することにする。

冷媒負荷が大きい場合、制御バルブによってクランク室（２５０）の圧力が減少するように制御され、斜板（５００）の傾斜角も増加する。斜板（５００）の傾斜角が増加すると、ピストンスト行程も増加して冷媒の吐出量が増加することになる。

逆に、冷房負荷が小さい場合、制御バルブによってクランク室（２５０）の圧力が増加するように制御され、斜板（５００）の傾斜角も減少して駆動軸（２３０）と垂直に近くなる。斜板（５００）の傾斜角が減少すると、ピストンスト行程も減少して冷媒の吐出量が減少することになる。

コンプレッサーの初期作動時または斜板（５００）の傾斜角を大きくして、行程の長さを最大化するためには、クランク室（２５０）の圧力を下げなければならないが、そのために一般的な斜板式コンプレッサーはクランク室（２５０）内部の高圧冷媒が吸入室に抜け出すことができるようにオリフィスホールが備えられる。オリフィスホールの大きさが大きくなると、冷媒が迅速に吸入室に抜け出すことができるが、不要な場合にも冷媒の消失が発生する可能性がある。

すなわち、クランク室（２５０）の圧力である制御圧（Ｐｃ）と吸入室の圧力である吸入圧（Ｐｓ）の差（以下、クランク室と吸入室の差圧）が大きくなると、クランク室（２５０）の冷媒が吸入室（３１０）に流入する。ところで、図２に示すように、クランク室（２５０）と吸入室（３１０）の差圧が一定に維持されるとき、クランク室（２５０）から冷媒がオリフィスホールを介して吸入室に抜け出す問題が発生することがある。したがって、コンプレッサーの効率を向上させるためには、クランク室（２５０）と吸入室（３１０）の差圧が一定に維持されるとき、冷媒がオリフィスホールを介して吸入室に抜け出す量を最小限に減らす必要がある。

可変オリフィスモジュールはまた、クランク室（２５０）の圧力が特定の圧力以上に上昇すると、その圧力により開放されてクランク室（２５０）の冷媒が吸入室（３１０）に移動するようにし、クランク室（２５０）の圧力を下げる役割もする。

本発明の可変オリフィスモジュールは、二つのオリフィスホール、すなわち、第１及び第２オリフィスホールと、第１及び第２オリフィスホールを連通させる中間流路を含む。第１オリフィスホールは、可変リードを含み、冷媒の圧力に応じて開放程度を異にするように構成される。さらに、中間流路は吸入室圧力維持空間及び緩衝空間として構成することができ（第１実施例）、一つの吸入室圧力維持空間として構成することもできる（第２実施例）。また、それぞれの実施例において、可変リードも様々な形のものを採用することができる。そして、クランク室内の冷媒は、シリンダーブロックに形成された貫通部を介して第１オリフィスホールに流入することができ、別の方法では、駆動軸を貫通して形成される中空流路を介して流入することができる。ここで、中空流路には緩衝空間と連結することができる。

図３は、本発明の第１実施例による斜板式コンプレッサーの冷媒流路の分解斜視図であり、図４は、図３の斜板式コンプレッサーの主要部分を示す断面図であり、図５は、第２実施例による斜板式コンプレッサーの主要部分を示す断面図である。

図３乃至図５に示すように、バルブアセンブリ（７００）は、リアハウジング（３００）側に挿入されるバルブプレート（７１０）と、シリンダーブロック（１００）側に挿入されるガスケット（７３０）と、これらの間に挿入されるサクションリードプレート（７５０）を含んで構成される。そして、吐出アセンブリ（８００）は、シリンダー内で圧縮された冷媒が所定の圧力よりも高い場合にのみ、吐出室（３３０）に案内する吐出バルブとして機能する複数個の吐出リードプレート（８１２）が備えられる吐出リード（８１０）と、吐出リードプレート（８１２）の移動量を規制するリテーナー（８２２）が形成される吐出ガスケット（８２０）を含む。

ここで、吐出リード（８１０）に備えられる吐出リードプレート（８１２）は、バルブプレート（７１０）に備えられる複数個の吐出孔（７１１）と対向するように配置され、シリンダー内の冷媒の圧力が十分に高くなると開放され、吐出孔（７１１）を介して冷媒が吐出室に吐出されるようにする。

冷媒の流れを基準に説明すると、シリンダーブロック（１００）上には駆動軸（２３０）の長さ方向に沿って貫通部（１００ａ）が貫通形成される。貫通部（１００ａ）の位置に対応してガスケット（７３０）上にガスケットホール（７３２）が形成され、ガスケットホール（７３２）の位置に対応してサクションリードプレート（７５０）上に可変リード（７５２）が形成される。可変リード（７５２）の位置に対応してバルブプレート（７１０）に吸入室圧力維持空間（７１２）が形成される。

また、バルブプレート（７１０）には、バルブプレート（７１０）を貫通して吸入室圧力維持空間（７１２）と吸入室（３１０）を連通させて吸入室圧力維持空間（７１２）の圧力を吸入室（３１０）と同じようにするバルブプレートの第１貫通ホール（７１５）と、バルブプレートの第１貫通ホール（７１５）に離隔された位置で、バルブプレート（７１０）を貫通して前記吸入室圧力維持空間（７１２）と前記吸入室（３１０）を連通させて前記第２オリフィスホールを形成するバルブプレートの第２貫通ホール（７１６）が含まれる。

このように、バルブプレート第１貫通ホール（７１５）を介して吸入室（３１０）の圧力である吸入圧（Ｐｓ）と吸入室圧力維持空間（７１２）の圧力（Ｐｓ）が同一に維持され、吸入室圧力維持空間（７１２）の圧力（Ｐｓ）より制御圧（Ｐｃ）が大きくなると、制御圧（Ｐｃ）が可変リード（７５２）を加圧して可変リード（７５２）が、図９乃至図１４に詳しく図示するように、下方に可変しながら前記ガスケットホール（７３２）と前記第１オリフィスホール（７５１）間連通面積を増加させて制御室の冷媒が吐出されるように設けられる。すなわち、吸入室圧力維持空間（７１２）の圧力を吸入室（３１０）と同様に維持して、可変リード（７５２）の反応性を向上させ、可変リード（７５２）の開きを改善させ、可変リード（７５２）の開き遅延現象を防止して、可変リードを通じて不要な冷媒ガスの流出を最小化することができる。したがって、冷媒ガスの損失量が減少するので、効率が向上する効果がある。

ガスケットホール（７３２）は、可変リード（７５２）の形状に対応する形状で形成されるが、ガスケット（７３０）上に貫通形成される。ガスケットホール（７３２）は、クランク室から流入した冷媒が一次的に通る通路として機能する。ただし、ガスケットホール（７３２）の形状は、冷媒が可変リード（７５２）側に伝達されるようにする任意の形状を有することができる。

吸入室圧力維持空間（７１２）は、冷媒の移動時に可変リード（７５２）が冷媒圧によって変形され、ガスケットホール（７３２）を開放するとき、可変リード（７５２）の流動空間になる一種の収容空間である。吸入室圧力維持空間（７１２）は、バルブプレート（７１０）の表面から凹状に形成され、サクションリードプレート（７５０）に向かう板面上に形成される。また、吸入室圧力維持空間（７１２）は、冷媒を第２オリフィスホールに供給する中間流路の一部を形成する一方、可変リード（７５２）の変位量を制限するリテーナーとしても機能することになる。したがって、吸入室圧力維持空間（７１２）は、可変リード（７５２）が十分に収容できるほどの形状を有する必要があり、その深さは可変リード（７５２）の厚さ及び供給される冷媒の種類、動作圧力及び流量に応じて適切に選択される。すなわち、可変リード（７５２）上に第１オリフィスホール（７５１）は、可変リード（７５２）が配置される空間として定義される。

第１オリフィスホール（７５１）は、サクションリードプレート（７５０）の一部を切開して形成され、その内部に可変リード（７５２）が配置される。第１オリフィスホール（７５１）は、可変リード（７５２）より大きく形成されるので、可変リード（７５２）の開閉にかかわらず、常に一定量の冷媒は第１オリフィスホール（７５１）を通過するように構成される。

図３乃至図５に詳しく図示するように、冷媒はクランク室（２５０）からシリンダーブロック（１００）に形成された貫通部（１００ａ）を経て、可変オリフィスモジュールを経て吸入室（３１０）に送られる。

クランク室（２５０）に流入した冷媒は、バルブアセンブリ（７００）のガスケット（７３０）に形成されたガスケットホール（７３２）を通過して、サクションリードプレート（７５０）に形成された第１オリフィスホール（７５１）を介して、バルブプレート（７１０）の吸入室圧力維持空間（７１２）に向かって移動する。この時、第１オリフィスホール（７５１）に配置される可変リード（７５２）は、サクションリードプレートの表面と平衡した状態にあるので、第１オリフィスホール（７５１）は、可変リード（７５２）の外周部の一部に沿って形成される。

吸入室圧力維持空間（７１２）の内部に流入した冷媒は、吸入室圧力維持空間（７１２）に沿って、バルブプレートの中心方向に流れた後、前記第２オリフィスホールである前記バルブプレートの第２貫通ホール（７１６）を通じて前記吸入室（３０１）に流入する。

もし、クランク（２５０）室内の圧力が事前に設定された値以上に上昇する場合には、冷媒の圧力により可変リード（７５２）が吸入室圧力維持空間（７１２）の内部にて変位することになる。

冷媒が排出され、冷媒の圧力が低くなると、それに応じて可変リードが再び元の位置に復帰し、第１オリフィスホール（７５１）の開度が再び減少することになる。結果的に、オリフィスホールを介して吸入室に排出される冷媒の流量を減らすことができるようになり、その分コンプレッサーの効率も上昇することになる。ここで、常時最小開放面積と最大開放面積との間の比は、コンプレッサーの作動条件によって任意に設定することができる。

図６は、図５による斜板式コンプレッサーに適用される可変リードを示す図面であり、図７は、本発明の第３実施例の可変リードを示す図面であり、図８は、本発明の第４実施例の可変リードを示す図面である。

前述した可変リード（７５２）は、事前に設定された圧力以上で吸入室圧力維持空間（７１２）に向かって開放され、設定圧力以下では、貫通部（１００ａ）と連通する第１オリフィスホール（７５１）の一部を閉鎖して、クランク室（２５０）と吸入室（３１０）に連通するオリフィス流路を縮小させる。可変リード（７５２）は、クランク室（２５０）の圧力が上昇すると開放され、可変リード（７５２）上に可変リードホール（７５２ａ）が形成されるか、又は可変リード（７５２）が流路を一部開放する形で形成される。

図６に示すように、可変リード（７５２）の一端は、サクションリードプレート（７５０）と一体に形成され、他端は延長されて自由端を形成し、自由端の形状は、一般的に部分円形である。ここで、前記自由端は、固定端の幅に比べて大きな直径を有するように形成されるが、吸入室圧力維持空間（７１２）の内部にて変位できるように、リード溝の幅よりは小さく形成される。図６に、可変リード（７５２）の自由端側に可変リードホール（７５２ａ）が貫通形成されており、ガスケットホール（７３２）は、可変リード（７５２）の面積よりも小さい。したがって、可変リードホール（７５２ａ）がない場合、ガスケットホール（７３２）は可変リード（７５２）によって完全に閉鎖されるので、一部の冷媒が常に流れるようにするために、可変リードホール（７５２ａ）が形成される。また、可変リードホール（７５２ａ）は、ガスケットホール（７３２）の直径よりも小さく設けられる。言い換えれば、可変リードホール（７５２ａ）は、ガスケットホール（７３２）内径よりも小さい内径を備え、ガスケットホール（７３２）の内径を流れる冷媒の流れを調節することができる。そして、可変リードホール（７５２ａ）は、ガスケットホール（７３２）の中心軸と同じ中心軸を共有するようにガスケットホール（７３２）の中心軸方向に沿って配置することができる。したがって、可変リードホール（７５２ａ）は、可変リード（７５２）に加わる圧力が適用される受圧面積を縮小させる役割をするので、可変リード（７５２）の応答性に影響を与えることができる。したがって、可変リードホール（７５２ａ）の位置、数、及び面積を可変リード（７５２）の寸法及び材質を考慮して調節することにより、可変リード（７５２）の応答性を調節することができる。

一方、場合によっては、可変リードホール（７５２ａ）を省略することも可能であり、この場合には、可変リード（７５２）がガスケットホール（７３２）を完全に覆わないように可変リードの位置にかかわらず、一部のガスケットホールは常に開放されていることにする。例えば、可変リード（７５２）は、一端がサクションリードプレート（７５０）上に一体に形成され、他端は延長されて自由端を形成するが、自由端の形状が部分円形であることができる。併せて、自由端の先端部は直線の形態になるようにして、ガスケットホール（７３２）の一部分が可変リードの位置にかかわらず、常に開放された状態を維持するようにする。

または、可変リード（７５２）の一端がサクションリードプレート（７５０）上に一体に形成され、他端はバー（ｂａｒ）形状で延長された自由端であることができる。この時には、可変リード（７５２）の幅がガスケットホール（７３２）よりも小さく形成されて、可変リードの左右側を介して冷媒が第１オリフィスホール（７５１）側に移動できるように形成される。

図９と図１０は、本発明の第１実施例の可変リードの作動方式を示す図面であり、図１１と図１２は、本発明の第２実施例の可変リードの作動方式を示す図面であり、図１３は、本発明の第１実施例の可変リードが設けられた部分を拡大して示す図面であり、図１４は、本発明の第２実施例の可変リードが設けられた部分を拡大して示す図面である。

これらの図面に示すように、バルブアセンブリ（７００）は、リアハウジング（３００）側に挿入されるバルブプレート（７１０）と、シリンダーブロック（１００）側に挿入されるガスケット（７３０）と、これらの間に挿入されるサクションリードプレート（７５０）を含んで構成される。そして、前述した吐出アセンブリ（８００）は、シリンダー内で圧縮された冷媒が所定の圧力よりも高い場合にのみ、吐出室（３３０）に案内する吐出バルブとして機能する複数個の吐出リードプレート（８１２）が備えられる吐出リード（８１０）と、吐出リードプレート（８１２）の移動量を規制するリテーナー（８２２）が形成される吐出ガスケット（８２０）を含む。

冷媒の流れを基準に説明すると、シリンダーブロック（１００）上には、駆動軸（２３０）の長さ方向に沿って貫通部（１００ａ）が形成される。また、貫通部（１００ａ）から駆動軸（２３０）側に連通するように連通溝（１００ｂ）が形成され、駆動軸（２３０）の周りを介して移動する冷媒が流入するようにする。貫通部（１００ａ）の位置に対応してガスケット（７３０）上にガスケットホール（７３２）が形成され、ガスケットホール（７３２）の位置に対応してサクションリードプレート（７５０）上に可変リード（７５２）が形成される。可変リード（７５２）の位置に対応してバルブプレート（７１０）に可変リードホール（７５２ａ）を形成することができる。

ガスケットホール（７３２）は、貫通部（１００ａ）の位置に対応する位置に円形に形成されるが、ガスケット（７３０）上に貫通形成される。ただし、ガスケットホール（７３２）の形状は、冷媒が可変リード（７５２）側に伝達されるようにする任意の形態を有することができる。

吸入室圧力維持空間（７１２）は、冷媒の移動時に可変リード（７５２）が冷媒圧によって変形され、ガスケットホール（７３２）を開放したときに可変リード（７５２）の流動空間になる一種の収容空間である。吸入室圧力維持空間（７１２）は、バルブプレート（７１０）の表面から凹状に形成され、サクションリードプレート（７５０）に向かう板面上に形成される。また、吸入室圧力維持空間（７１２）は、冷媒を第２オリフィスホールに供給する中間流路の一部を形成する一方、可変リード（７５２）の変位量を制限するリテーナーとしても機能することになる。したがって、吸入室圧力維持空間（７１２）は、可変リード（７５２）が十分に収容できるほどの形状を有する必要があり、その深さは可変リードの厚さ及び供給される冷媒の種類、作動圧力及び流量に応じて適切に選択することができる。

第１オリフィスホール（７５１）は、可変リード（７５２）が配置される空間として定義される。第１オリフィスホール（７５１）は、サクションリードプレート（７５０）の一部を切開して形成され、その内部に可変リード（７５２）が配置される。上述したように、可変リード（７５２）は、ガスケットホール（７３２）より大きく形成されるので、冷媒は可変リードが閉じた状態では、可変リードホール（７５２ａ）を介して流れるようになり、可変リードが開放された状態では、第１オリフィスホール（７５１）全体を通して流れるようになる。

第２オリフィスホールであるバルブプレートの第２貫通ホール（７１６）は吸入室（３１０）と連通することができる位置に形成される。これによって、第１オリフィスホール（７５１）→吸入室圧力維持空間（７１２）→第２オリフィスホールであるバルブプレートの第２貫通ホール（７１６）→吸入室につながる冷媒排出流路が定義される。

本発明の第１実施例の可変リード（７５２）の作動方式は、制御室の圧力である制御圧（Ｐｃ）が吸入圧（Ｐｓ）よりも小さい場合には、図９のように、可変リード（７５２）が閉じている。この時、本発明の第１実施例の可変リード（７５２）には、可変リードホール（７５２ａ）が形成されていないように設けることができる。一方、制御圧（Ｐｃ）が吸入圧（Ｐｓ）よりも大きい場合、図１０に詳しく示したように、可変リード（７５２）が矢印の方向に開放されて冷媒が排出される。本発明は、可変リード（７５２）が、図９と図１０に図示した形態のほか、可変リードホール（７５２ａ）を備えるように設けられることは、前述した通りである。

本実施例で前述した流路のほか、他の形態の冷媒流路を有することができる。駆動軸（２３０）の内部に中空流路（２３２）が形成される。中空流路（２３２）は、クランク室内に流入したオイルを排出するためのオイル排出流路の一部であることができ、したがって、クランク室内の冷媒が中空流路（２３２）の内部に流入することができる。このように流入した中空流路（２３２）は、第１実施例と同一の緩衝空間（１１０）内に流入する。

緩衝空間（１１０）内に流入した冷媒は、シリンダーブロック（１００）の端部に形成される連通溝（１００ｂ）を介して、ガスケットホール（７３２）に流入した後、上述したような冷媒排出流路を介して吸入室に流入することができる。

一方、貫通部（１００ａ）と中空流路（２３２）の両方が形成され、クランク室内の冷媒の一部は貫通部（１００ａ）に沿って、他の一部は中空流路（２３２）及び連通溝（１００ｂ）に沿って、それぞれ第１オリフィスホール（７５１）に流入することができる。

前述した流路の場合、いずれも冷媒の流路上に緩衝空間（１１０）が配置されている。前記緩衝空間（１１０）は前記シリンダーブロック（１００）の一側端部と前記バルブアセンブリ（７００）によって定義される空間として吸入室圧力維持空間（７１２）の内部容積に比べて相当大きい容積を有するように形成される。従って、緩衝空間に移動した冷媒は膨張するようになり、冷媒の圧力を低くすることができる、それと共に、吸入室に過度に冷媒が排出されれば、吸入圧が上昇するようになり、これはもう１つの効率低下の原因になり得るが、前記緩衝空間を備えることによって吸入室の過度な圧力上昇も軽減できるようになる。特に、予め存在するオイル分離流路を冷媒排出流路の一部として利用することができるので、製造工程をより節減することができ、冷媒が供給される流路がさらに拡張されるように設けることができるので、クランク室の冷媒がより円滑に第１オリフィスホール（７５１）に流入することができる。

ここで、可変リード（７５２）は、上述した図４乃至図８に示されたもののうち、任意のものを活用することができる。

以上で説明したような特徴を有する本発明の側面によると、可変リードの開きが制御圧と吸入圧の差によって行われる場合、吸入圧と吸入圧の可変リードに対する加圧力の間の差圧が発生しないようにして、吸入圧と吸入圧の可変リードに対する加圧力の差によって発生する可変リードの開き遅延現象を防止して、不要な冷媒ガスの流出を最小化することができる。したがって、冷媒ガスの損失量が減少するので、コンプレッサーの効率が向上する効果がある。

このように、本発明は、記載された実施例に限定されるものではなく、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく様々な修正及び変形が可能であることは、この技術の分野における通常の知識を有する者にとって自明である。したがって、そのような修正例又は変形例は、本発明の請求の範囲に属するというべきである。

１０ 斜板式コンプレッサー
１００ シリンダーブロック
１００ａ 貫通部
１００ｂ 連通溝
１１０ 緩衝空間
１１２ ピストン
１３０ 連結部
１４０ シュー
２００ フロントハウジング
２１０ プーリ
２３０ 駆動軸
２３２ 中空流路
２５０ クランク室
３００ リアハウジング
３１０ 吸入室
３３０ 吐出室
４００ ローター
５００ 斜板
６００ ヒンジ
７００ バルブアセンブリ
７１０ バルブプレート
７１１ 吐出孔
７１２ 吸入室圧力維持空間
７１５ 第１貫通ホール
７１６ 第２貫通ホール
７３０ ガスケット
７３２ ガスケットホール
７５０ サクションリードプレート
７５１ 第１オリフィスホール
７５２ 可変リード
７５２ａ 可変リードホール
７５４ 冷媒ホール
８００ 吐出アセンブリ
８１０ 吐出リード
８１２ 吐出リードプレート
８２０ 吐出ガスケット
８２２ リテーナー

Claims (14)

1. 冷媒を圧縮するピストンが収容されるシリンダーブロック、前記シリンダーブロックの前方に結合され、クランク室が備えられるフロントハウジング、前記フロントハウジングに回転可能に設置される駆動軸、前記駆動軸及び前記ピストンと結合される斜板、吸入室及び吐出室が備えられ、前記シリンダーブロックの後方に結合されるリアハウジング、前記シリンダーブロック側に挿入されるガスケット、及びバルブプレートと前記シリンダーブロックとの間に挿入されるサクションリードプレートを備えて前記クランク室の圧力を調節して前記斜板の傾斜角度を調節することで冷媒の吐出量を調節する斜板式コンプレッサーであって、
   前記クランク室内の前記冷媒が通過するように前記ガスケットを貫通するガスケットホール、
   前記ガスケットホールと連通される第１オリフィスホール、
   前記吸入室と連通して前記第１オリフィスホールを通過した前記冷媒を前記吸入室に吐出する第２オリフィスホール、
   前記第１オリフィスホールと前記第２オリフィスホールとの間を連結する中間流路、
   前記シリンダーブロックと前記リアハウジングとの間に挿入され、前記吸入室と連結され、前記吸入室の圧力と同じ圧力で維持される吸入室圧力維持空間を設ける前記バルブプレート、及び
   前記第１オリフィスホールに収容されて、前記クランク室の圧力と前記吸入室圧力維持空間の圧力の差圧によって作動されて前記ガスケットホールと前記第１オリフィスホール間連通面積を調節するように一端が前記サクションリードプレートと連結され、他端が自由端に形成される可変リードを含み、
   前記バルブプレートは、前記バルブプレートを貫通して前記吸入室圧力維持空間と前記吸入室を連通させて前記吸入室圧力維持空間の圧力を前記吸入室と同様にする前記バルブプレートの第１貫通ホール、及び前記バルブプレートの第１貫通ホールに離隔される位置で前記バルブプレートを貫通して前記吸入室圧力維持空間と前記吸入室を連通させて前記第２オリフィスホールを形成する前記バルブプレートの第２貫通ホールを含み、
   前記バルブプレートの第１貫通ホールは前記可変リードに対向される位置に形成され、前記バルブプレートの第２貫通ホールは前記可変リードに対向されない位置に形成され、前記可変リードの開放時に前記可変リードの末端が前記第１貫通ホールと前記第２貫通ホールの間に接触する、ことを特徴とする斜板式コンプレッサー。
2. 前記吸入室圧力維持空間は、前記バルブプレートに凹状に形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の斜板式コンプレッサー。
3. 前記可変リードは、前記吸入室圧力維持空間の内部にて変位するように形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の斜板式コンプレッサー。
4. 前記バルブプレートの第１貫通ホールは、前記可変リードが前記吸入室圧力維持空間の内部にて変位する場合、前記バルブプレートの第１貫通ホールの少なくとも一部が遮蔽されるように設けられる、ことを特徴とする請求項３に記載の斜板式コンプレッサー。
   
5. 前記可変リードは、前記ガスケットホールを閉鎖することができるように形成され、前記ガスケットホールと対向するように貫通形成される可変リードホールを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の斜板式コンプレッサー。
6. 前記可変リードホールは、前記ガスケットホールの直径よりも小さい直径を備え、前記ガスケットホールの中心軸と同じ中心軸を共有するように前記ガスケットホールの前記中心軸の方向に沿って配置される、ことを特徴とする請求項５に記載の斜板式コンプレッサー。
7. 前記可変リードホールは、前記バルブプレートの第１貫通ホールの軸方向に沿って、前記バルブプレートの第１貫通ホールと前記吸入室圧力維持空間を間に置いて離隔し、前記可変リードホールの前記吸入室圧力維持空間側の一部が前記バルブプレートの前記第１貫通ホールの前記吸入室圧力維持空間側と重畳される、ことを特徴とする請求項５に記載の斜板式コンプレッサー。
8. 前記可変リードは、前記ガスケットホールの少なくとも一部が開放されるように形成される、ことを特徴とする請求項７に記載の斜板式コンプレッサー。
9. 前記シリンダーブロック上には前記クランク室と前記第１オリフィスホールの間で延長される貫通部が形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の斜板式コンプレッサー。
10. 前記第１オリフィスホールは、前記サクションリードプレート上に形成される、ことを特徴とする請求項９に記載の斜板式コンプレッサー。
11. 前記第１オリフィスホールは、前記可変リードの外周部の一部に沿って形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の斜板式コンプレッサー。
12. 前記中間流路は、前記吸入室圧力維持空間と連通する緩衝空間を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の斜板式コンプレッサー。
13. 前記緩衝空間は、前記シリンダーブロックの一側端部及び前記ガスケットの間に配置される、ことを特徴とする請求項１２に記載の斜板式コンプレッサー。
14. 前記緩衝空間は、前記第２オリフィスホールと連通する、ことを特徴とする請求項１３に記載の斜板式コンプレッサー。
    
    

Images