JPH04124479A

JPH04124479A - 圧縮機

Info

Publication number: JPH04124479A
Application number: JP2245684A
Authority: JP
Inventors: Hisaya Yokomachi; 尚也横町; Kazuhiro Tanigawa; 谷川　一広; Toshiyuki Nakajima; 敏行中島; Tetsuya Takashima; 高嶋　徹也
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1990-09-13
Filing date: 1990-09-13
Publication date: 1992-04-24
Also published as: US5201189A; KR950008014B1; KR920006643A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、車両空調用に供して好適な圧縮機に関し、詳
しくは起動直後における焼付きを防止した圧縮機に関す
る。

［従来の技術］従来、例えば容量可変回転斜板型圧縮機として、特開平
１−１３８３８２号公報に開示されたものが知られてい
る。この圧縮機は、第７図に示すように、シリンダブロ
ック５１に形成された複数のボア５２内に両頭ピストン
５３が収容されるとともに、ボア５２と平行な軸線上に
駆動軸５４が配設され、該駆動軸５４にはスライダ５５
が摺動可能に嵌装されている。スライダ５５の球面支持
部５５ａには周縁部がシュー５６を介して両頭ピストン
５３と係合する斜板５７が、符合する球面部５７ａによ
って嵌合され、該斜板５７の前方に張設された連結部５
７ｂにはガイドビン５８が装着されて、これが駆動軸５
４のフロント軸部５４ａに穿設された長孔５４ｂに案内
されることにより、斜板５７はスライダ５５の摺動に伴
って傾動可能となされ、しかもその傾動中心は両頭ピス
トン５３のリヤ側上死点位置が不変となるよう設定され
ている。そして、両頭ピストン５３の圧縮反力は常に斜
板５７の傾角を縮小させる向きのモーメントＭとして作
用し、これがスライダ５５を介してプランジャ６０を図
示右方向へ付勢する。また、このプランジャ６０とリヤ
ハウジング５０との間には制御圧室５９が形成され、こ
の制御圧室５９には制御弁６３によって吐出圧力Ｐｄ及
び吸入圧力Ｐｓが選択的に導入されるため、プランジャ
６Ｏは図示左方向へも付勢される。このため、これら対
向する両件勢力の均衡により、プランジャ６０及びスラ
イダ５５を介して斜板５７の傾角、つまり圧縮機の吐出
容量が確定される。

この種の回転斜板型圧縮機を始め、揺動斜板型圧縮機、
スクロール型圧縮機等の種々の型式の圧縮機は、冷凍回
路と接続され、電磁クラッチを介してエンジンで駆動さ
れることにより、車両に装備される空調装置として利用
されている。かかる一般的な空調装置では、第８図に示
すように、圧縮機１００から吐出された高温・高圧の冷
媒ガスをコンデンサ１０１で液化し、膨張弁１０２で膨
張させることにより低温・低圧の霧状とし、そして、エ
バポレータ１０３で潜熱により周囲の空気を冷却させた
後、所望により設けられる吸入絞り弁機構１０４で容量
を操作して再び圧縮機１００に吸入させている（図中、
実線の矢印が冷媒ガスの流れを示す。）。

［発明が解決しようとする課題］しかし、圧縮ｌ１１１００は、空調装置が長時間停止さ
れた後で再び起動された場合、潤滑必要部、例えば第７
図に示す圧縮機では、ボア５２と両頭ピストン５３との
摺動面、斜板５７の球面部５７ａとスライダ５５の球面
支持部５５ａとの摺動面又はシュー５６と両頭ピストン
５３との係合面等に焼付きを生じることがある。すなわ
ち、空調装置が長時間停止されれば、回路各部の温度差
によって圧縮機１００内の各部で冷媒ガスの冷媒が液化
し、ミスト状に含有される潤滑油も液体として分離され
る。かかる状態で圧縮機１００が高速で起動されれば、
圧縮室６４．６５内の潤滑油がほとんど全て冷凍回路に
流出され、潤滑油が冷凍回路を一巡するまで充分な潤滑
がなされにくく、かつ圧縮機１００内の底面に貯溜され
る潤滑油によっては充分な潤滑がなされにくい。したが
って、冷媒ガス中に含有されるミスト状の潤滑油で潤滑
必要部の潤滑を行なう型式の圧縮機１００では、時間と
の関係でみると、第９図に示すように、ｔｌで起動を行
なった場合、高速で起動されることにより直後に吸入圧
力Ｐｓが極めて低下した状態となり、起動後数秒間のΔ
を間は潤滑必要部が無潤滑状態とされ、ｔ２でその部分
に焼付きを生じてしまう。

本発明は、起動直後における圧縮機の焼付きを有効に防
止することを解決すべき課題とする。

［課題を解決するための手段］本発明の圧縮機は、上記課題解決のため、吐出側と吸入
側とを連通し圧縮された冷媒ガスをバイパスさせるバイ
パス通路と、大気圧と吸入圧力とが対抗し起動直後にお
ける該吸入圧力の低下を感知して該バイパス通路を開く
初期ロック防止弁とを備えるという新規な構成を採用し
ている。

［作用］本発明になる圧縮機は、大気圧と吸入圧力とで対抗する
初期ロック防止弁が起動直後における吸入圧力の低下を
感知することにより吐出側と吸入側とを連通ずるバイパ
ス通路を開き、圧縮された冷媒ガスを吸入側へバイパス
させる。このため、冷媒ガス中の潤滑油が吸入側から緊
急に潤滑必要部に供給され、起動直後における焼付きが
有効に防止される。

［実施例］以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説
明する。

（実施例１）本実施例の圧縮機は、容量可変回転斜板型圧縮機であり
、第２図に示すように、シリンダブロック１が前後一対
のブロック１ａ、１ｂを互いに接合して構成され、その
内部中央には斜板室２が形成されるとともに、前後両端
面にはフロントハウジング３及びリヤハウジング４が結
合されている。

シリンダブロック１には斜板室２のフロント側及びリヤ
側の対向する位置に複数組のボア５ａ、５ｂが形成され
、両ボア５ａ、５ｂ内には両頭ピストン６が往復動可能
に収容されている。

シリンダブロック１にはフロント軸部７ａと、リヤ軸部
７ｂと、両者の間に形成された偏平な連結部７Ｃとから
なる駆動軸７がボア５ａ、５ｂと平行な軸線上に回転可
能に支持され、連結部７Ｃには長孔７ｄが穿設されてい
る。リヤ側のプロツり１ｂには套管８が駆動軸７の軸心
に沿って移動可能に配設され、駆動軸７はフロント軸部
７ａが軸受９ａを介してフロント側のブロック１ａに支
持され、リヤ軸部７ｂが前記套管８に軸受９ｂを介して
回転可能に支承されたスライダ１０と嵌合されている。

斜板室２内に位置するスライダ１０の基部には一対の支
軸１１が径方向に突設され、該支軸１１を枢軸として斜
板１２が傾動可能に支持されている。斜板１２はその回
転揺動運動をシュー１３を介して両頭ピストン６に往復
運動として伝達する本体部１２ａと、該本体部１２ａか
ら前方に張出し、上記長孔７ｄにガイドピン１５を介し
て連結される回転力伝達部１２ｂとにより形成されてい
る。そして、上記套管８と共動するスライダ１０の軸方
向変位に基づき、ガイドピン１５が長孔７ｄに案内され
ることにより斜板１２の傾角が変動し、その傾動中心は
両頭ピストン６のリヤ側上死点が不変となるよう設定さ
れている。

シリンダブロック１と前後両ハウジング３．４との間に
はバルブプレート２０．２１が介在され、前後両ハウジ
ング３．４内には吸入室２２．２３及び吐出室２４．２
５が形成されている。フロント吸入通路２６を介して斜
板室２と連通ずるフロント吸入室２２は、バルブプレー
ト２０１．：設けられた吸入弁機構（図示せず）を介し
てフロント圧縮室３０に連通し、フロント吐出室２４は
吐出弁機構（図示せず）を介して同じくフロント圧縮室
３０に連通されている。一方、リヤ吸入通路２７を介し
て斜板室２と連通するリヤ吸入室２３も、バルブプレー
ト２１に設けられた同様の吸入弁機構（図示せず）を介
してリヤ圧縮室３１に連通し、リヤ吐出室２５は吐出弁
機構（図示せず）を介して同じくリヤ圧縮室３１に連通
されている。

リヤ吸入室２３の後方側にはプランジャ３３が前記套管
８の袴部８ａと当接する状態で軸方向に摺動可能に嵌装
されており、かかるプランジャ３３とリヤハウジング４
との間には制御圧室３２が形成されている。この制御圧
室３２には、制御弁７０から供給管路すにより発動圧力
Ｐｃが供給される。制御弁７０には、高圧管路Ｃにより
リヤ吐出室２５と連通して吐出圧力ｐｄが導入され、低
圧管路ｄにより斜板室２と連通しているとともに検圧管
路ｅによりリア吸入室２３と連通して吸入圧力Ｐｓが導
入される。そして、第２図に示すように、制御圧室３２
内へ供給される発動圧力Ｐｃはプランジャ３３、套管８
及びスライダ１０を介して斜板１２に伝達され、これが
圧縮反力によって斜板１２の傾角を常に縮小させる向き
に作用するモーメントＭに対抗し、両者の力の均衡によ
って斜板１２の傾角、つまり圧縮機の吐出容量が確定さ
れる。

また、第１図及び第３図に示すように、リアブロック１
ｂはフランジ１Ｃとともに低圧室８１、高圧室８２及び
低圧室８１と高圧室８２とを連通ずるバイパス通路８３
を形成している。低圧室８１は低圧通路２８によりリア
吸入通路２７を介して斜板室２に接続されており、吸入
圧力Ｐｓが供給される。高圧室８２は高圧通路２つによ
り吐出通路３日を介してリア吐出室２５に接続されてお
り、吐出圧力Ｐｄが供給される。低圧室８１内には、開
口３２により供給される大気圧ＰＯとばね３３の付勢力
とが吸入圧力Ｐｓに対抗して付与されるベローズ３４が
基板３５に固着されており、基板３５にはバイパス通路
８３を開閉する初期ロック防止弁としてのボール弁３６
がロッド３７を介して固着されている。なお、高圧室８
２は第８図と同様の外部冷凍回路に連結されている。

このボール弁３６の力の釣合いは、ベローズ３４及び基板３５の受圧面積；Ｓｌばね３３の
付勢カニＦボール弁３６の受圧面積；Ｓ２とすると、次式で決定さ
れる。

ＰＯ５１＋Ｆ＝ＰｓＳｔ　＋Ｐｄ５２・・・（１）式こ
の（１）式により、この圧縮機では、バイパス通路８３
は運転時又は停止時には閉塞されているようにベローズ
３４及びばね３３が設定されている。すなわち、吸入圧
力ｐｓを−０，８〜−〇。

５ｋｇｆ／ｃＩＡＧ程度に設定すると、吸入圧力ｐｓ〈
Ｏになった時点でバイパス通路８３が開かれる。

上述のように構成された圧縮機が電磁クラッチ（図示せ
ず）を介してエンジン（図示せず）により運転され、駆
動軸７が回転すると、斜板１２は駆動軸７と一体的に回
転するとともに揺動運動し、シュー１３を介して両頭ピ
ストン６がポア５ａ、５ｂ内を往復動する。吸入管路を
経て導入される帰還冷媒ガスは、両頭ピストン６の往復
動に伴って入口部から斜板室２へ入り、フロント吸入通
路２６及びリヤ吸入通路２７を経てそれぞれフロント及
びリヤ吸入室２２．２３に導かれ、これよりフロント及
びリヤ圧縮室３０．３１へ吸入されて圧縮作用を受ける
。そして、両圧縮室３０．３１から吐出弁機構（図示せ
ず）を介して吐出室２４．２５へ吐出された冷媒ガスは
、吐出通路を経由し外部冷凍回路へと送り出される。

上記構成の圧縮機を供えた空調装置が長時間停止された
後で再び高速回転により起動された場合、圧縮室３０．
３１では瞬間的に液圧縮が生じる。

しかし、この圧縮機では、第４図に示すように時間との
関係でみれば、ｔｌで起動を行なった場合、高速で起動
することにより直後に吸入圧力Ｐｓが大気圧ＰＯとばね
３３の付勢力との合力を下回り、ベローズ３４が延長す
る。このため、ボール弁３６が１３でバイパス通路８３
を開き、圧縮された冷媒ガスが高圧室８２からバイパス
通路８３を経て低圧室８１ヘバイパスされる。したがっ
て、低圧室８１の冷媒ガスが低圧通路２８によりリア吸
入通路２７を介して斜板室２へ入り、冷媒ガス中の霧状
の潤滑油がポア５ａ、５ｂと両頭ピストン６との摺動面
やシュー１３と両頭ピストン５３との係合面等の潤滑必
要部に供給される。したがって、この圧縮機では、無潤
滑状態がほとんどないまま、起動直後における焼付きが
有効に防止される。

なお、数秒経過後、吸入圧力Ｐｓが大気圧ＰＯとばね３
３の付勢力との合力を上回れば、ベローズ３４は縮小し
、ボール弁３６がバイパス通路８３を閉じる。これによ
り、冷媒ガスは、低圧室８１及び他の入口部から圧縮室
３０．３１へ吸入され、通常のように圧縮作用を受ける
。

（実施例２）本実施例の圧縮機は、第５図に示すように、容量固定回
転斜板型圧縮機である。この圧縮機では、第１図及び第
３図に示す実施例１の圧縮機と同様の低圧室（図示せず
）及び高圧室８４がリアブロック４０ｃと７ランジ４０
ｄとで形成されるとともに低圧室は第２図と同様に斜板
室４１と連通しており、かつ同様のバイパス通路８５、
開口、ばね、ベローズ、基板、ボール弁及びロンド８６
が設けられている。このため、以下、同様の構成につい
ては図面及び説明を省略し、特徴的な構成について述べ
る。

この圧縮機では、シリンダブロック４０内に斜板室４１
が形成され、この斜板室４１には駆動軸４２に固着され
た斜板４３がその回転揺動運動をシュー４４を介して両
頭ピストン４５に往復運動として伝達する。そして、前
後両ハウジング４６．４７内には吸入室４８ａ、４８ｂ
及び吐出室４９ａ、４９ｂが形成されている。吸入通路
４０ａを介して斜板室４１と連通するフロント及びリア
吸入室４８ａ、４８ｂは吸入弁機構（図示せず）を介し
てそれぞれフロント圧縮室７１又はリア圧縮室７２に連
通している。フロント吐出室４９ａは吐出弁機構（図示
せず）を介してフロント圧縮室７１に連通されており、
リヤ吐出室４９ｂは吐出弁機構（図示せず）を介してリ
ヤ圧縮室７２に連通されている。

リアブロック４０Ｇがフランジ４０ｄとともに形成する
低圧室は、低圧通路（図示せず）により吸入通路４０ａ
を介して斜板室４１に接続されており、吸入圧力ＰＳが
供給される。高圧室８４は高圧通路（図示せず）により
吐出通路（図示せず）を介してフロント及びリア吐出室
４９ａ、４９ｂに接続されており、吐出圧力Ｐｄが供給
される。

上記のように構成された圧縮機においても、実施例１の
圧縮機と同様の作用及び効果を奏することができる。

（他の実施例）上記実施例１．２の高圧室８２．８４の底面に油分離用
の複数の突起を形成すれば、冷媒ガス中の潤滑油がより
有効に吸入側へバイパスされるため、−層効果的に本発
明の効果を得ることができる。

また、上記実施例１．２ではバイパス通路８３．８５及
び初期ロック防止弁としてのボール弁３６を圧縮機と一
体に設けたが、例えば、第６図に示すように、圧縮機２
００と、コンデンサ２０１と、膨張弁２０２と、エバポ
レータ２０３と、吸入絞り弁機構２０４とで構成される
冷凍回路において、膨張弁２０２と吸入絞り機構２０４
との間にバイパス通路２０５及び初期ロック防止弁２０
６を設けてもよい。

さらに、上記実施例１．２では回転斜板型圧縮機に本発
明を具体化したが、揺動斜板型圧縮機、スクロール型圧
縮機等の他の型式の圧縮機に具体化できることは勿論で
ある。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明の圧縮機では、初期ロック
防止弁が起動直後における吸入圧力の低下を感知するこ
とにより吐出側と吸入側とを連通するバイパス通路を開
き、圧縮された冷媒ガスを吸入側へバイパスさせるため
、起動直後における焼付きを有効に防止することができ
る。

したがって、この圧縮機を車両空調用に供せば、空調装
置の延命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の実施例１の圧縮機に係り、第１図
は一部断面平面図、第２図は縦断面図、第３図は横断面
図、第４図は本圧縮機を空調装置に採用した場合の時間
と吸入圧力との関係を示すグラフである。第５図は本発
明の実施例２の圧縮機の縦断面図である。第６図は本発
明の他の実施例を示す冷凍回路の模式図である。第７〜
９図は従来の圧縮機に係り、第７図は縦断面図、第８図
は一般的な冷凍回路を示す模式図、第９図は従来の圧縮
機を空調装置に採用した場合の時間と吸入圧力との関係
を示すグラフである。１．４０・・・シリンダブロック２．４１・・・斜板室　　６．４５・・・両頭ピストン
７．４２・・・駆動軸　　１２．４３・・・斜板２２．
２３．４８ａ、４８　ｂ　−・・吸入室２４．２５．４
９ａ、４９　ｂ−・・吐出室３０．３１．７１．７２・
・・圧縮室８１・・・低圧室　　　　　８２．８４・・・高圧室８
３．８５．２０５・・・バイパス通路３６・・・ボール
弁（初期ロック防止弁）２０６・・・初期ロック防止弁

Claims

【特許請求の範囲】

（１）吐出側と吸入側とを連通し圧縮された冷媒ガスを
バイパスさせるバイパス通路と、大気圧と吸入圧力とが
対抗し起動直後における該吸入圧力の低下を感知して該
バイパス通路を開く初期ロック防止弁とを備えたことを
特徴とする圧縮機。