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▶ クワントン メイヂー コンプレッサー カンパニー リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6446542
(24)【登録日】2018年12月7日
(45)【発行日】2018年12月26日
(54)【発明の名称】可変容量型圧縮機及びこれを備える冷凍装置
(51)【国際特許分類】
F04C 28/12 20060101AFI20181217BHJP
F04C 23/00 20060101ALI20181217BHJP
F04C 18/356 20060101ALI20181217BHJP
【ＦＩ】
F04C28/12
F04C23/00 F
F04C18/356 V
F04C18/356 R
F04C18/356 W
【請求項の数】16
【全頁数】28
(21)【出願番号】特願2017-516716(P2017-516716)
(86)(22)【出願日】2016年2月2日
(65)【公表番号】特表2018-507339(P2018-507339A)
(43)【公表日】2018年3月15日
(86)【国際出願番号】CN2016073160
(87)【国際公開番号】WO2017132824
(87)【国際公開日】20170810
【審査請求日】2017年3月27日
(73)【特許権者】
【識別番号】517091768
【氏名又は名称】クワントン メイヂー コンプレッサー カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100118913
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 邦生
(74)【代理人】
【識別番号】100142789
【弁理士】
【氏名又は名称】柳 順一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100163050
【弁理士】
【氏名又は名称】小栗 眞由美
(74)【代理人】
【識別番号】100201466
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 邦彦
(72)【発明者】
【氏名】ガオ， ビン
(72)【発明者】
【氏名】ウー， ファーロン
(72)【発明者】
【氏名】ユー， ヤンブォ
【審査官】
大瀬 円
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００６−４６１１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特公平７−１０３８５６（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】
実開昭５９−７５５９１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
中国実用新案第２０４９００２４７（ＣＮ，Ｕ）
【文献】
特開２００９−２３５９８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００４−２８６０１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００４−２７０６８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平５−１７２０７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開昭６０−３９７９３（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｆ０４Ｃ １８／３５６
Ｆ０４Ｃ ２３／００
Ｆ０４Ｃ ２８／１０−２８／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハウジングと、圧縮機構と、二つの第１吸気管と、可変容量弁とを備える可変容量型圧縮機であって、
前記圧縮機構が、前記ハウジングに設けられ、二つの軸受と、二つの該軸受の間に設けられたシリンダアセンブリとを有し、
該シリンダアセンブリが、第１シリンダ及び第２シリンダを有し、
前記第１シリンダ及び前記第２シリンダのうち少なくとも一方が、圧縮室及び吸気口が設けられた可変容量シリンダであり、
二つの前記第１吸気管が、前記第１シリンダ及び前記第２シリンダにそれぞれ接続され、
前記可変容量弁が、前記圧縮機構に設けられ、前記圧縮室と前記吸気口とを導通する導通位置と、前記圧縮室と前記吸気口とを遮断する遮断位置との間に移動可能に構成され、
前記可変容量弁が前記導通位置に位置する場合に、前記可変容量シリンダが作動し、前記可変容量弁が前記遮断位置に位置する場合に、前記可変容量シリンダがアンロードし、
前記圧縮機構は、第１圧力ガス又は第２圧力ガスを供給するための圧力供給通路が設けられ、前記第１圧力ガスの圧力が前記第２圧力ガスの圧力より大きく、
前記可変容量弁は、前記圧力供給通路に連通される第１圧力通路が設けられ、
前記可変容量弁が前記遮断位置に位置する場合に、前記圧力供給通路が前記第１圧力通路を介して前記圧縮室に前記第１圧力ガスを供給する可変容量型圧縮機。
前記圧縮機構が、前記ハウジングに設けられ、二つの軸受と、二つの該軸受の間に設けられたシリンダアセンブリとを有し、
該シリンダアセンブリが、第１シリンダ及び第２シリンダを有し、
前記第１シリンダ及び前記第２シリンダのうち少なくとも一方が、圧縮室及び吸気口が設けられた可変容量シリンダであり、
二つの前記第１吸気管が、前記第１シリンダ及び前記第２シリンダにそれぞれ接続され、
前記可変容量弁が、前記圧縮機構に設けられ、前記圧縮室と前記吸気口とを導通する導通位置と、前記圧縮室と前記吸気口とを遮断する遮断位置との間に移動可能に構成され、
前記可変容量弁が前記導通位置に位置する場合に、前記可変容量シリンダが作動し、前記可変容量弁が前記遮断位置に位置する場合に、前記可変容量シリンダがアンロードし、
前記圧縮機構は、第１圧力ガス又は第２圧力ガスを供給するための圧力供給通路が設けられ、前記第１圧力ガスの圧力が前記第２圧力ガスの圧力より大きく、
前記可変容量弁は、前記圧力供給通路に連通される第１圧力通路が設けられ、
前記可変容量弁が前記遮断位置に位置する場合に、前記圧力供給通路が前記第１圧力通路を介して前記圧縮室に前記第１圧力ガスを供給する可変容量型圧縮機。
【請求項2】
前記圧縮機構は、前記圧力供給通路に連通される収容室が設けられ、
前記可変容量弁が、前記収容室内に移動可能に設けられ、
前記圧力供給通路が前記第１圧力ガスを供給する場合に、前記可変容量弁が前記導通位置から前記遮断位置に移動し、前記圧力供給通路が前記第２圧力ガスを供給する場合に、前記可変容量弁が前記導通位置に維持される請求項１に記載の可変容量型圧縮機。
前記可変容量弁が、前記収容室内に移動可能に設けられ、
前記圧力供給通路が前記第１圧力ガスを供給する場合に、前記可変容量弁が前記導通位置から前記遮断位置に移動し、前記圧力供給通路が前記第２圧力ガスを供給する場合に、前記可変容量弁が前記導通位置に維持される請求項１に記載の可変容量型圧縮機。
【請求項3】
前記可変容量弁と前記収容室の内壁との間に設けられた少なくとも一つのバネをさらに備える請求項２に記載の可変容量型圧縮機。
【請求項4】
前記可変容量弁が前記導通位置に位置する場合に、前記圧力供給通路の前記可変容量弁の中心から離れる側の内壁と前記可変容量弁の対応する端面とがお互いに離間されている請求項２又は請求項３に記載の可変容量型圧縮機。
【請求項5】
前記収容室の内壁にストッパ構造が設けられ、
前記可変容量弁が前記導通位置に位置する場合に、前記可変容量弁が前記ストッパ構造に当接される請求項４に記載の可変容量型圧縮機。
前記可変容量弁が前記導通位置に位置する場合に、前記可変容量弁が前記ストッパ構造に当接される請求項４に記載の可変容量型圧縮機。
【請求項6】
前記圧縮機構は、吸気孔が設けられ、
該吸気孔は、一端が前記吸気口を構成し、他端が前記収容室に連通され、前記吸気孔の前記他端の直径をｄ１とし、
前記可変容量弁の断面形状が角形である場合に、前記可変容量弁の幅をｓとし、前記ｓと前記ｄ１とが、ｓ＞ｄ１を満たし、前記可変容量弁の形状が円柱形である場合に、前記可変容量弁の直径をｄ２とし、前記ｄ１と前記ｄ２とが、ｄ２＞ｄ１を満たす請求項２から請求項５のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。
該吸気孔は、一端が前記吸気口を構成し、他端が前記収容室に連通され、前記吸気孔の前記他端の直径をｄ１とし、
前記可変容量弁の断面形状が角形である場合に、前記可変容量弁の幅をｓとし、前記ｓと前記ｄ１とが、ｓ＞ｄ１を満たし、前記可変容量弁の形状が円柱形である場合に、前記可変容量弁の直径をｄ２とし、前記ｄ１と前記ｄ２とが、ｄ２＞ｄ１を満たす請求項２から請求項５のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。
【請求項7】
前記可変容量弁の形状が円柱形である場合に、前記可変容量弁の中心軸線が前記吸気孔の中心軸線と交差する請求項６に記載の可変容量型圧縮機。
【請求項8】
前記可変容量弁の形状が円柱形である場合に、前記ｄ１と前記ｄ２とが、ｄ２≧ｄ１＋０．５ｍｍを満たす請求項６又は請求項７に記載の可変容量型圧縮機。
【請求項9】
前記可変容量弁は、第２圧力通路が設けられ、
前記可変容量弁が前記導通位置に位置する場合に、前記第２圧力通路が前記圧縮室と前記吸気口とを連通させる請求項１から請求項８のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。
前記可変容量弁が前記導通位置に位置する場合に、前記第２圧力通路が前記圧縮室と前記吸気口とを連通させる請求項１から請求項８のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。
【請求項10】
前記可変容量弁が鉛直方向又は水平方向に移動可能である請求項１から請求項９のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。
【請求項11】
前記可変容量シリンダは、スライドベーン溝が設けられ、
該スライドベーン溝は、内部にスライドベーンが設けられ、
前記スライドベーン溝の前記スライドベーンの尾部にある部分がスライドベーン室であり、該スライドベーン室が前記ハウジングの内部と連通される請求項１から請求項１０のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。
該スライドベーン溝は、内部にスライドベーンが設けられ、
前記スライドベーン溝の前記スライドベーンの尾部にある部分がスライドベーン室であり、該スライドベーン室が前記ハウジングの内部と連通される請求項１から請求項１０のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。
【請求項12】
前記スライドベーン溝の尾部に磁性材が設けられている請求項１１に記載の可変容量型圧縮機。
【請求項13】
前記第１シリンダと前記第２シリンダとの間に仕切り板が設けられ、
前記可変容量弁が、前記仕切り板及び二つの前記軸受のうち少なくとも一つに設けられる請求項１から請求項１２のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。
前記可変容量弁が、前記仕切り板及び二つの前記軸受のうち少なくとも一つに設けられる請求項１から請求項１２のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。
【請求項14】
前記圧縮機構は、弁座が設けられ、
前記可変容量弁が前記弁座に設けられる請求項１請求項１３のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。
前記可変容量弁が前記弁座に設けられる請求項１請求項１３のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。
【請求項15】
前記可変容量シリンダの排気量をｑとし、前記可変容量型圧縮機の総排気量をＱとすると、前記ｑと前記Ｑとが、ｑ／Ｑ≦５０％を満たす請求項１から請求項１４のいずれかに記載の可変容量型圧縮機。
【請求項16】
請求項１から請求項１５のいずれかに記載の可変容量型圧縮機を備える冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧縮機分野に関し、特に、可変容量型圧縮機及びこれを備える冷凍装置に関する。
【背景技術】
【0002】
地球資源の不断な逼迫及び環境の悪化に伴い、省エネルギは、空気調和機、冷蔵庫等が不断に求めている目標である。特に電力消費量の大きい空気調和機にとって、省エネルギという目標は、さらに差し迫っているので、空気調和機のエネルギ消費率基準に対する要求が絶えずに高まってきている。関連技術において、空気調和機のシステムのエネルギ消費率が向上されたため、圧縮機の消費電力が低下するようになったが、通常の一定速圧縮機を用いる空気調和機にとって、もう一つの悪影響ももたらされる。即ち、冬季、特に環境温度が低い場合に、空気調和機のシステムの発熱量が著しく低下する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明の目的は、従来技術において少なくとも一つの技術的課題を解決することである。このため、本発明は、騒音が小さく、構造が簡単且つ合理的であるなどの利点を有する回転式圧縮機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の第１態様に係る可変容量型圧縮機は、ハウジングと、圧縮機構と、二つの第１吸気管と、可変容量弁とを備え、前記圧縮機構が、前記ハウジングに設けられ、二つの軸受と、二つの該軸受の間に設けられたシリンダアセンブリとを有し、前記シリンダアセンブリが、第１シリンダ及び第２シリンダを有し、前記第１シリンダ及び前記第２シリンダのうち少なくとも一方が、圧縮室及び吸気口が設けられた可変容量シリンダであり、二つの前記第１吸気管が、前記第１シリンダ及び前記第２シリンダにそれぞれ接続され、前記可変容量弁が、前記圧縮機構に設けられ、前記圧縮室と前記吸気口とを導通する導通位置と、前記圧縮室と前記吸気口とを遮断する遮断位置との間に移動可能に構成され、前記可変容量弁が前記導通位置に位置する場合に、前記可変容量シリンダが作動し、前記可変容量弁が前記遮断位置に位置する場合に、前記可変容量シリンダがアンロードする。
【0005】
本発明に係る可変容量型圧縮機は、ハウジングの内部に位置する上記可変容量弁を設けることにより、可変容量型圧縮機の構造を簡素化し、可変容量型圧縮機が冷凍装置に応用された場合の信頼性を向上させる。また、可変容量シリンダが動作するときに、吸気経路は、従来の圧縮機とほぼ一致し、可変容量シリンダの性能を比較的によく確保することができる。
【0006】
本発明において、前記圧縮機構に第１圧力ガス又は第２圧力ガスを供給するための圧力供給通路が設けられ、前記第１圧力ガスの圧力が前記第２圧力ガスの圧力よりも大きく、前記可変容量弁は、前記圧力供給通路に連通される第１圧力通路が設けられ、前記可変容量弁が前記遮断位置に位置する場合に、前記圧力供給通路が前記第１圧力通路を介して前記圧縮室に前記第１圧力ガスを供給する。
【0007】
本発明の変形例として、前記圧縮機構は、前記圧力供給通路に連通された収容室が設けられ、前記可変容量弁が、前記収容室内に移動可能に設けられ、前記圧力供給通路が前記第１圧力ガスを供給する場合に、前記可変容量弁が前記導通位置から前記遮断位置に移動し、前記圧力供給通路が前記第２圧力ガスを供給する場合に、前記可変容量弁が前記導通位置に維持されてもよい。
【0008】
本発明の変形例として、前記可変容量型圧縮機は、前記可変容量弁と前記収容室の内壁との間に設けられた少なくとも一つのバネをさらに備えていてもよい。
【0009】
本発明の変形例として、前記可変容量弁が前記導通位置に位置する場合に、前記圧力供給通路の前記可変容量弁の中心から離れる側の内壁と前記可変容量弁の対応する端面とがお互いに離間されていてもよい。
【0010】
本発明の変形例として、前記収容室の内壁にストッパ構造が設けられ、前記可変容量弁が前記導通位置に位置する場合に、前記可変容量弁が前記ストッパ構造に当接されていてもよい。
【0011】
本発明の変形例として、前記圧縮機構は、吸気孔が設けられ、該吸気孔は、一端が前記吸気口を構成し、他端が前記収容室に連通され、前記吸気孔の前記他端の直径をｄ１とし、前記可変容量弁の断面形状が角形である場合に、前記可変容量弁の幅をｓとし、前記ｓと前記ｄ１とが、ｓ＞ｄ１を満たし、前記可変容量弁の形状が円柱形である場合に、前記可変容量弁の直径をｄ２とし、前記ｄ１と前記ｄ２とが、ｄ２＞ｄ１を満たしていてもよい。
【0012】
本発明の変形例として、前記可変容量弁の形状が円柱形である場合に、前記可変容量弁の中心軸線が前記吸気孔の中心軸線と交差していてもよい。
【0013】
本発明の変形例として、前記可変容量弁の形状が円柱形である場合に、前記ｄ１と前記ｄ２とが、ｄ２≧ｄ１＋０．５ｍｍを満たしていてもよい。
【0014】
本発明の変形例として、前記可変容量弁は、第２圧力通路が設けられ、前記可変容量弁が前記導通位置に位置する場合に、前記第２圧力通路が前記圧縮室と前記吸気口とを連通させてもよい。
【0015】
本発明の変形例として、前記可変容量弁が鉛直方向又は水平方向に移動可能であってもよい。
【0016】
本発明の変形例として、前記可変容量シリンダは、スライドベーン溝が設けられ、前記スライドベーン溝は、内部にスライドベーンが設けられ、前記スライドベーン溝の前記スライドベーンの尾部にある部分がスライドベーン室であり、該スライドベーン室が前記ハウジングの内部と連通されていてもよい。
【0017】
本発明の変形例として、前記スライドベーン溝の尾部に磁性材が設けられていてもよい。
【0018】
本発明の変形例として、前記第１シリンダと前記第２シリンダとの間に仕切り板が設けられ、前記可変容量弁が、前記仕切り板及び二つの前記軸受のうち少なくとも一つに設けられていてもよい。
【0019】
本発明の変形例として、前記圧縮機構は、弁座が設けられ、前記可変容量弁が前記弁座に設けられていてもよい。
【0020】
本発明の変形例として、前記可変容量シリンダの排気量をｑとし、前記可変容量型圧縮機の総排気量をＱとすると、前記ｑと前記Ｑとが、ｑ／Ｑ≦５０％を満たしていてもよい。
【0021】
本発明の第２態様に係る冷凍装置は、本発明の上記第１態様に係る可変容量型圧縮機を備える。
【0022】
本発明の付加的な特徴及び利点は、一部が以下の説明において示され、一部が以下の説明により明らかになり、又は本発明の実施により理解される。
【図面の簡単な説明】
【0023】
本発明の上述した付加的な特徴及び／又は利点は、下記図面に合わせて実施形態を説明することにより、明らかになり、理解され易くなる。
【0024】
【図1a】本発明の一実施形態に係る可変容量型圧縮機の可変容量弁が遮断位置に位置する場合の可変容量原理図である。
【図1b】本発明の一実施形態に係る可変容量型圧縮機の可変容量弁が導通位置に位置する場合の可変容量原理図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る可変容量型圧縮機の可変容量弁が遮断位置に位置する場合の概略図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る可変容量型圧縮機の可変容量弁が導通位置に位置する場合の概略図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る可変容量型圧縮機の可変容量弁が円柱形である場合の概略図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る可変容量型圧縮機にバネが設けられていない場合の概略図である。
【図8】本発明の一実施形態に係る可変容量シリンダの概略図である。
【図9】本発明の一実施形態に係る可変容量型圧縮機の可変容量弁が弁座に設けられている場合の概略図である。
【図10】本発明の一実施形態に係る可変容量型圧縮機の可変容量弁が仕切り板に設けられている場合の概略図である。
【図11】本発明の一実施形態に係る可変容量型圧縮機の第１シリンダ及び第２シリンダに可変容量弁がそれぞれ設けられている場合の概略図である。
【図12a】本発明の他の実施形態に係る可変容量型圧縮機の可変容量弁が遮断位置に位置する場合の可変容量原理図である。
【図12b】本発明の他の実施形態に係る可変容量型圧縮機の可変容量弁が導通位置に位置する場合の可変容量原理図である。
【図13】本発明の上記他の実施形態に係る可変容量弁の概略図である。
【図14a】本発明の更なる他の実施形態に係る可変容量型圧縮機の可変容量弁が遮断位置に位置する場合の可変容量原理図である。
【図14b】本発明の更なる他の実施形態に係る可変容量型圧縮機の可変容量弁が導通位置に位置する場合の可変容量原理図である。
【図15】本発明の上記更なる他の実施形態に係る可変容量型圧縮機の可変容量弁が遮断位置に位置する場合の概略図である。
【図17a】本発明の上記更なる他の実施形態に係る可変容量型圧縮機の可変容量弁が遮断位置に位置し、バネが設けられていない場合の概略図である。
【図17b】本発明の上記更なる他の実施形態に係る可変容量型圧縮機の可変容量弁が導通位置に位置し、バネが設けられていない場合の概略図である。
【図18】本発明の上記更なる他の実施形態に係る可変容量型圧縮機の可変容量弁が仕切り板に設けられている場合の概略図である。
【図19】本発明の上記更なる他の実施形態に係る可変容量型圧縮機の第１シリンダ及び第２シリンダに可変容量弁がそれぞれ設けられている場合の概略図である。
【図20】本発明の上記更なる他の実施形態に係る可変容量シリンダの概略図である。
【図21】本発明の一実施形態に係る冷凍装置が加熱状態である場合の概略図である。
【図22】本発明の一実施形態に係る冷凍装置が冷凍状態である場合の概略図である。
【図23】本発明の他の実施形態に係る冷凍装置の概略図である。
【図24】本発明の更なる他の実施形態に係る冷凍装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下に、本発明の実施形態を詳細に説明する。上記実施形態の一例が図面に示されるが、同一又は類似する符号は、常に、相同又は類似の部品、或いは相同又は類似の機能を有するユニットを表す。以下に、図面を参照しながら説明される実施形態は例示的なものであり、本発明を解釈するためだけに用いられ、本発明を限定するものと理解されるものではない。
【0026】
本発明の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚み」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などの用語が示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づき、本発明を便利に又は簡単に説明するために使用されるものであり、指定された装置又は部品が特定の方位にあり、特定の方位において構造され操作されると指示又は暗示するものではないので、本発明を限定するものと理解されるものではない。
【0027】
なお、「第１」、「第２」の用語は目的を説明するためだけに用いられるものであり、比較的な重要性を指示又は暗示するか、或いは示された技術的特徴の数を黙示的に指示すると理解されるものではない。そこで、「第１」、「第２」が限定されている特徴は一つ又はより多くの当該特徴を含むことを明示又は暗示するものである。本発明の説明において、別途の説明がない限り、「複数」とは、二つ又は二つ以上のことを意味する。
【0028】
なお、本発明の説明において、明確な規定と限定がない限り、「取り付け」、「互いに接続」、「接続」の用語の意味は広く理解されるべきである。例えば、固定接続や、着脱可能な接続や、或いは一体的な接続でも可能である。機械的な接続や、電気的な接続も可能である。直接的に接続することや、中間媒体を介して間接的に接続することや、二つの部品の内部が連通することも可能である。当業者にとって、具体的な場合によって上記用語の本発明においての具体的な意味を理解することができる。
【0029】
以下、図１ａから図２０を参照して、本発明の一実施形態に係る可変容量型圧縮機１００を説明する。可変容量型圧縮機１００は、冷凍装置２００に適用されてもよいが、これに限定されない。本発明の以下の説明において、可変容量型圧縮機１００が冷凍装置２００に適用されることを例として説明する。
【0031】
圧縮機構は、ハウジング１内に設けられ、二つの軸受と、二つの軸受の間に設けられたシリンダアセンブリとを有する。シリンダアセンブリは、可変容量シリンダを有し、可変容量シリンダに圧縮室Ｂが設けられ、圧縮機構に吸気口Ａが設けられる。本願の以下の内容において、便利に説明するために、上記二つの軸受をそれぞれ主軸受２１及び副軸受２２と呼ぶ。
【0032】
可変容量弁３が圧縮機構に設けられ、この場合に、可変容量弁３がハウジング１内に位置し、可変容量弁３は、圧縮室Ｂ及び吸気口Ａを導通する導通位置と、圧縮室Ｂ及び吸気口Ａを遮断する遮断位置との間に移動可能に構成され、可変容量弁３が導通位置に位置する場合に、可変容量シリンダが作動し、可変容量弁３が遮断位置に位置する場合に、可変容量がアンロードする。
【0033】
可変容量弁３が導通位置に位置する場合に、可変容量シリンダの圧縮室Ｂは、吸気口Ａと連通されるため、低圧冷媒は、吸気口Ａから圧縮室Ｂに吸い込まれて圧縮されることができる。この場合に、可変容量シリンダは、圧縮作動に参加する。可変容量弁３が遮断位置に位置する場合に、可変容量シリンダの圧縮室Ｂは、吸気口Ａと連通されていないため、この場合に、低圧冷媒は圧縮室Ｂに入ることができず、可変容量シリンダが圧縮作動に参加しない。
【0034】
例えば、当該可変容量型圧縮機１００を備える冷凍装置２００が空気調和機に応用される場合に、空気調和機は、低消費電力で運転するのを求めるときに、可変容量弁３が遮断位置に位置するようにする。この場合に、可変容量シリンダは作動せず、可変容量型圧縮機１００は、小容量で運転することができる。例えば、低温暖房の空気調和機の能力を高める必要がある場合に、可変容量弁３が導通位置に位置するようにする。この場合に、可変容量シリンダは圧縮作動に参加し、可変容量型圧縮機１００は、大容量で運転することができ、空気調和機の作動効果を確保する。
【0035】
ここで、「容量」は、可変容量型圧縮機１００全体の容量、即ち、シリンダアセンブリに含まれる複数のシリンダの容量の和であると理解されてもよく、作動容量又は排気量とも呼ぶ。また、各シリンダの容量とは、ピストン２７が一回り回転する過程での最大吸気容積を指す。
【0036】
これにより、本発明の一実施形態に係る可変容量型圧縮機１００は、ハウジング１内部に位置する上記可変容量弁３を設けることにより、可変容量型圧縮機１００の構造を簡素化し、可変容量型圧縮機１００が冷凍装置２００に応用される場合の信頼性を向上させる。また、可変容量シリンダが作動するときに、この吸気経路は従来の圧縮機とほぼ一致し、可変容量シリンダの性能を比較的よく確保することができる。
【0037】
まず、図１ａ及び図１ｂに合わせて本発明の一実施形態に係る可変容量型圧縮機１００の可変容量原理を説明する。図１ａ及び図１ｂにおいて、吸気口Ａと、可変容量シリンダの圧縮室Ｂと、可変容量弁３と、可変容量弁３に設けられた第１圧力通路Ｅと、可変容量弁３の一側に連通された圧力供給通路４１（一部の管であってもよい）とが示されている。この基本的な作動原理は以下の通りである。
【0038】
可変容量弁３の一側（例えば、図１ａにおける下側）に圧力供給通路４１により第１圧力ガス（例えば、排気圧力Ｐｄを有する）を導入する場合に、可変容量弁３は、この下端面の高圧の作用で可変容量弁３の重力に抵抗して可変容量弁３を上に移動させ、可変容量弁３は、可変容量シリンダの吸気通路（即ち、以下に記載の吸気孔２４１）を遮断するようになる。即ち、吸気口Ａと圧縮室Ｂとの間の吸気孔２４１は、可変容量弁３に遮蔽され、吸気口Ａの低圧冷媒は、可変容量シリンダの圧縮室Ｂに到達できなくなる。即ち、可変容量シリンダは、低圧冷媒を吸い込むことができない。また、可変容量弁３が上に移動した後、第１圧力通路Ｅは、圧力供給通路４１と圧縮室Ｂとを連通させ、第１圧力ガスが圧縮室Ｂに吸い込まれるようになる。この場合に、可変容量シリンダにスライドベーン溝が設けられ、スライドベーン溝内にスライドベーン２９が設けられ、スライドベーン溝のスライドベーン２９の尾部にある部分は、スライドベーン室２４２である。スライドベーン室２４２内は排気圧力であり、可変容量シリンダにおけるスライドベーン２９の尾部（即ち、スライドベーン２９の可変容量シリンダの中心から離れる端部）と頭部（即ち、スライドベーン２９の可変容量シリンダの中心に近接する端部）とのいずれも排気圧力であり、差圧作用が発生できないので、スライドベーン２９の頭部は、圧縮室Ｂにおけるピストン２７の外周壁と分離され、可変容量シリンダは圧縮作動に参加しなくなる。この場合の可変容量型圧縮機１００の作動モードは、一部容量作動モードである。
【0039】
可変容量弁３の上記一側に第２圧力ガス（例えば、吸気圧力Ｐｓを有する）を導入する場合に、可変容量弁３の下端面は低圧である。この場合に、可変容量弁３自身の重力の作用で可変容量弁３は下に移動し、圧縮室Ｂは、第１圧力通路Ｅと上下ずらされる。圧縮室Ｂは、当初可変容量弁３によって遮蔽された吸気口Ａに再連通されるようになり、低圧冷媒は、吸気口Ａを介して可変容量シリンダの圧縮室Ｂに入ることができる。この場合に、スライドベーン室２４２内は、排気圧力のままであるので、スライドベーン２９は、その尾部の排気圧力と頭部の吸気圧力との差圧の作用でスライドベーン２９の頭部がピストン２７の外周壁に当接され、可変容量シリンダは、正常に圧縮作動に参加するようになる。この場合の可変容量型圧縮機１００の作動モードは、全容量作動モードである。
【0040】
以上のように、本発明は、可変容量シリンダの内部圧力を制御する方式により、スライドベーン２９の受力状況を変え、スライドベーン２９とピストン２７との接触及び分離を実現し、可変容量シリンダの作動又はアンロードを実現する。
【0041】
以下、上記可変容量原理に合わせて図２から図１１を参照して、本発明の具体的な一実施形態に係る可変容量型圧縮機１００を説明する。可変容量型圧縮機１００は、直立式圧縮機（図２に示すように）、即ち、シリンダの中心軸線が取り付け面、例えば地面に垂直な圧縮機であってもよい。無論、可変容量型圧縮機１００は、横型圧縮機（図示せず）であってもよく、この場合に、シリンダの中心軸線は、取り付け面、例えば地面にほぼ平行である。本願の以下の説明において、可変容量型圧縮機１００が直立式圧縮機である場合を一例として説明する。
【0042】
図２及び図３に示すように、可変容量型圧縮機は、ハウジング１と、モータ５と、圧縮機構と、貯液器６とを備える。ハウジング１の内部空間は、排気圧力の高圧空間であってもよい。貯液器６はハウジング１外に設けられ、モータ５と圧縮機構とのいずれもハウジング１内に設けられ、且つモータ５は圧縮機構の上方に位置する。モータ５は、ステータ５１及びロータ５２を有し、ロータ５２は、ステータ５１内に回転可能に設けられる。
【0043】
圧縮機構は、主軸受２１と、シリンダアセンブリと、副軸受２２と、ピストン２７と、スライドベーン２９と、クランク軸２６とを有する。主軸受２１は、シリンダアセンブリの上端に設けられ、副軸受２２は、シリンダアセンブリの下端に設けられる。シリンダアセンブリは、二つのシリンダと、この二つのシリンダの間に設けられた仕切り板２５とを有し、各シリンダ内にいずれも作動室２８及びスライドベーン溝が備えられ、スライドベーン溝は、作動室２８の半径方向に延伸することができる。ピストン２７は作動室２８内に設けられ、スライドベーン２９は、スライドベーン溝内に移動可能に設けられ、スライドベーン２９の頭部がピストン２７の外周壁に当接されることが好ましい。クランク軸２６の上端はロータ５２に接続され、クランク軸２６の下端は、主軸受２１と、シリンダアセンブリと、副軸受２２とを貫通する。モータ５が作動する場合に、ロータ５２は、クランク軸２６を介してクランク軸２６の偏心部に嵌められて設けられたピストン２７が作動室２８の内壁に沿って転動するように動かし、作動室２８に入った冷媒を圧縮する。そのうち、仕切り板２５は、１つの部品であってもよいし、複数の部品からなるものであってもよい。
【0044】
貯液器６は、二つの第１吸気管６１を介して第１シリンダ２３及び第２シリンダ２４にそれぞれ接続されることにより、第１シリンダ２３及び第２シリンダ２４の作動室２８内に圧縮すべき圧縮待機の冷媒（即ち、低圧冷媒）を流入させる。この場合に、吸気口Ａが可変容量シリンダに設けられ、吸気口Ａは、吸気圧力に常時に連通される。
【0045】
可変容量型圧縮機１００は、多気筒圧縮機である。図２及び図３において、例示的に説明するためのダブルシリンダ圧縮機が示されている。普通の当業者は、以下の技術案を読解した後、当該技術案を３気筒又はより多くの気筒の技術案に適用することができると明白に理解することができ、これも本発明の保護範囲内に入る。本願の以下の説明において、可変容量型圧縮機１００がダブルシリンダ圧縮機である場合を例として説明する。なお、便利に説明をするために、上記二つのシリンダを、それぞれ第１シリンダ２３と第２シリンダ２４と呼ぶ。
【0046】
第１シリンダ２３と第２シリンダ２４とのうち少なくとも一つが可変容量シリンダ（これに対応する作動室２８は、圧縮室Ｂと呼ばれる）である。例えば、図２及び図３の例において、上方の第１シリンダ２３は常時運転シリンダであり、下方の第２シリンダ２４は可変容量シリンダである。可変容量型圧縮機１００が作動する場合に、第２シリンダ２４が作動するか否かにも係わらず、第１シリンダ２３はいずれも作動状態であり、即ち、第１シリンダ２３におけるスライドベーン２９は、ピストン２７に常に当接されるように維持され、この内部に入った冷媒を圧縮する。一般的に、常時運転シリンダにおけるスライドベーン２９の尾部にバネ部材が設けられることができ、可変容量型圧縮機１００がより円滑に起動するようになる。
【0047】
圧縮機構に圧力供給通路４１が設けられ、図２及び図３に示すように、圧力供給通路４１が副軸受２２に設けられる。圧力供給通路４１は、第１圧力ガス又は第２圧力ガスを供給するためのものであり、第１圧力ガスの圧力は、第２圧力ガスの圧力より大きい。好ましくは、第１圧力ガスは、可変容量型圧縮機１００によって圧縮された、排気圧力を有する冷媒であり、第２圧力ガスは、可変容量型圧縮機１００によって吸い込まれた、圧縮待機の吸気圧力を有する冷媒である。
【0048】
スライドベーン室２４２はハウジング１の内部と連通され、スライドベーン室２４２内には排気圧力があり、即ち、スライドベーン２９の尾部の圧力が排気圧力である。このうち、スライドベーン室２４２は、ハウジング１の内部と直接的に連通されることが好ましく、この場合に、スライドベーン室２４２の外側は開口している。これにより、スライドベーン室２４２の構造を簡素化する。また、スライドベーン２９は、スライドベーン室２４２を介してハウジング１の底部にある油槽内の潤滑油に直接的に接触することができ、スライドベーン２９の潤滑効果が良くなり、可変容量型圧縮機１００の長期作動の信頼性及び性能が確保される。無論、本発明はこれに限定されない。スライドベーン室２４２は、その他の方法でこの内部に排気圧力があるようにすることができる。なお、ここで、「外」という方向は、シリンダ中心から離れる方向であると理解されてもよい、この反対方向は「内」として定義される。
【0049】
可変容量弁３は、鉛直方向に移動可能であり、吸気口Ａと圧縮室Ｂとの連通及び遮断を実現する。可変容量弁３に第１圧力通路Ｅが設けられ、第１圧力通路Ｅは、図２及び図３に示す逆Ｌ字状であってもよいが、これに限定されない。第１圧力通路Ｅは、圧力供給通路４１と連通され、可変容量弁３が遮断位置に位置する場合に、圧力供給通路４１は、第１圧力通路Ｅを介して圧縮室Ｂに第１圧力ガスを供給し、第１圧力ガスの圧力は、スライドベーン２９の尾部の排気圧力とほぼ等しく、差圧が発生しないので、可変容量シリンダにおけるスライドベーン２９の頭部は、ピストン２７と分離され、この場合に、可変容量シリンダは作動しない（即ち、アンロードする）。可変容量弁３が導通位置に位置する場合に、貯液器６からの低圧冷媒は、吸気口Ａを介して可変容量シリンダの圧縮室Ｂに入ることができ、第２圧力ガスは、第１圧力通路Ｅを介して圧縮室Ｂに入ることができない。低圧冷媒の圧力は、スライドベーン２９の尾部の排気圧力より小さいので、スライドベーン２９の頭部は、ピストン２７の外周壁に当接されることになり、可変容量シリンダは、圧縮室Ｂに入った低圧冷媒を圧縮し、この場合に、可変容量シリンダが作動する。当業者は、可変容量弁３が水平方向に移動可能である（図示せず）と理解することができる。
【0050】
これにより、可変容量シリンダが圧縮作動に参加するか否かにより、可変容量型圧縮機１００の圧縮容量を調節し、可変容量型圧縮機１００の可変容量の作動を実現する。
【0051】
圧縮機構に吸気孔２４１と収容室２２１とが設けられ、可変容量弁３は、仕切り板２５と、主軸受２１と、副軸受２２と、第１シリンダ２３と第２シリンダ２４とのうち少なくとも一つに設けられることができる。例えば、図２及び図３に示すように、吸気孔２４１の一端（例えば、図２及び図３における右端）は、吸気口Ａを構成し、吸気孔２４１は、吸気口Ａと圧縮室Ｂとを連通させることにより、冷媒を圧縮室Ｂに流入させることに適し、吸気孔２４１の他端は、収容室２２１に連通され、収容室２２１は副軸受２２に設けられ、且つ副軸受２２の上端面を貫通して吸気孔２４１に連通される。可変容量弁３は、収容室２２１内に移動可能に設けられ、且つ可変容量弁３は、吸気孔２４１まで上に移動することができ、吸気口Ａと圧縮室Ｂとを遮断する。収容室２２１は、圧力供給通路４１と連通され（例えば、図２及び図３において、圧力供給通路４１は収容室２２１の下部に連通される）、圧力供給通路４１が第１圧力ガスを供給する場合に、可変容量弁３は、導通位置から遮断位置に移動し、圧力供給通路４１が第２圧力ガスを供給する場合に、可変容量弁３は導通位置に維持される。この場合に、圧力供給通路４１によって供給されたガス圧力が異なることにより、可変容量弁３の移動を実現する。
【0052】
可変容量型圧縮機１００は、可変容量弁３と収容室２２１の内壁との間に設けられた少なくとも一つのバネ７をさらに備える。例えば、図２及び図３を参照し、バネ７は、可変容量弁３の底部と収容室２２１の底壁との間に設けられ、バネ７は、導通位置に向かって可変容量弁３を常に引っ張るように構成されることができる。なお、バネ７の数は、弾性力に対する要求に応じて具体的に決定されることができる。
【0053】
収容室２２１に第１圧力ガス（排気圧力Ｐｄを有する）を導入する場合に、可変容量弁３は、下端面の高圧の作用で重力及びバネ７の弾性力に抵抗して上に移動して第２シリンダ２４の吸気孔２４１に入り、吸気口Ａと圧縮室Ｂとを遮断する。図２に示すように、この場合に、圧縮室Ｂが可変容量弁３における第１圧力通路Ｅを介して収容室２２１に連通され、圧力供給通路４１が収容室２２１を介して第１圧力ガスを導入する。この場合に、第２シリンダ２４におけるスライドベーン２９の頭部と尾部とのいずれも排気圧力であり、差圧が発生しないので、当該スライドベーン２９の頭部は、第２シリンダ２４におけるピストン２７と分離され、第２シリンダ２４は圧縮作動に参加しなくなり、この場合の可変容量型圧縮機１００は、一部容量作動モードである。収容室２２１に第２圧力ガス（吸気圧力Ｐｓを有する）を導入する場合に、可変容量弁３は、バネ７及び重力の作用で収容室２２１に逃げ戻る。図３に示すように、第１圧力通路Ｅは、収容室２２１の内壁によりシールされ、この場合に、第２シリンダ２４の圧縮室Ｂが吸気口Ａと連通され、圧縮室Ｂが低圧冷媒（吸気圧力を有する）を吸い込み、スライドベーン２９の尾部がハウジング１の内部空間の排気圧力を連通させるため、スライドベーン２９の頭部が尾部の圧力の作用でピストン２７の外周壁に当接され、可変容量シリンダが圧縮作動に参加するようになり、この場合の可変容量型圧縮機１００は、ダブルシリンダ作動モードであり、作動容量は全容量である。
【0054】
可変容量シリンダがアンロードする場合又はロードする（即ち、作動する）初期に、スライドベーン２９の頭部とピストン２７の外周壁とが衝突される現象が発生することを減らすために、図８に示すように、可変容量シリンダのスライドベーン室２４２において、ピストン２７に当接されるようにスライドベーン２９を推し進めるバネ７は削除されている。
【0055】
さらに、スライドベーン溝の尾部に磁性材８、例えば磁石等が設けられてもよい。磁性材８は、可変容量シリンダのスライドベーン溝内に位置してもよい。これにより、スライドベーン２９の両端の差圧がほぼ等しく、又は小さい場合に、可変容量シリンダにおけるスライドベーン２９は、磁性材８によって吸着されることにより、スライドベーン２９の頭部は、ピストン２７と分離され、スライドベーン２９の頭部とピストン２７との衝突を回避することができる。スライドベーン２９の両端の差圧のスライドベーン２９に対する推進力は、磁性材８のスライドベーン２９に対する吸着力より大きい場合に、スライドベーン２９は、内に移動してピストン２７に当接され、圧縮を実現する。好ましくは、磁性材８が、スライドベーン２９の尾部の他の対応する位置、例えば、主軸受２１、副軸受２２、又は仕切り板２５等に設けられていてもよい。
【0056】
好ましくは、吸気孔２４１の上記他端の直径をｄ１とし、この場合に、吸気孔２４１は円形孔であるが、これに限定されない。可変容量弁３の断面形状は、多角形、例えば、角形等であってもよい。図４の例において、可変容量弁３の断面形状は長方形であり、この場合に、可変容量弁３の幅をｓとし、ｓとｄ１とが、ｓ＞ｄ１を満たし、これにより、可変容量弁３は、吸気孔２４１を完全にシールすることができる。
【0057】
無論、可変容量弁３の形状は円柱形であってもよい。図５及び図８に示すように、可変容量弁３の直径をｄ２とし、ｄ１とｄ２とが、ｄ２＞ｄ１を満たす。さらに、ｄ１とｄ２とが、ｄ２≧ｄ１＋０．５ｍｍを満たす。なおさらに、ｄ１とｄ２とが、ｄ２≧ｄ１＋１ｍｍを満たす。またさらに、ｄ１とｄ２とが、ｄ２≧ｄ１＋２ｍｍを満たすことができる。これにより、可変容量弁３の周方向は、一定のシールする長さを有することを有効的に確保することができる。可変容量弁３の中心軸線が吸気孔２４１の中心軸線と交差することが好ましい。
【0058】
図６を参照して図７に合わせて、圧力供給通路４１は水平方向に延伸し、可変容量弁３が導通位置に位置する場合に、圧力供給通路４１の可変容量弁３中心から離れる側の内壁（例えば、図６における底壁）と、可変容量弁３の対応する端面（例えば、図６における下端面）とが、お互いに離間される。これにより、圧力供給通路４１から流入されたガス（上記第１圧力ガス及び第２圧力ガスを含む）は、可変容量弁３の上記対応する端面に作用できることを確保することができ、可変容量弁３は、収容室２２１内に円滑に移動することができる。この場合に、可変容量弁３の下端面と収容室２２１の底壁との間にバネ７が設けられなくてもよく、可変容量弁３は、自身の重力の作用及びその下端面に付与されたガスの圧力により上下移動を実現する。
【0059】
具体的には、収容室２２１の内壁にストッパ構造２２１１、例えば段差部が設けられてもよい。段差部と圧力供給通路４１の上記側の内壁とがお互いに離間され、可変容量弁３が導通位置に位置する場合に、可変容量弁３は段差部に当接される。この場合に、可変容量弁３は段差部に支持されることができ、圧力供給通路４１の上記側の内壁に接触することはない。なお、収容室２２１におけるストッパ構造２２１１は、突起（図示せず）等であってもよく、可変容量弁３が圧力供給通路４１の上記側の内壁に接触するまで移動するのを防止できればよい。
【0060】
無論、第１圧力ガス又は第２圧力ガスを可変容量弁３の下端面に直接的に流入させてもよい。この場合に、圧力供給通路４１の収容室２２１に接続される一端の中心軸線は、収容室２２１の底壁に垂直であり、可変容量弁３は、収容室２２１の底壁に接触することができる。これにより、圧力供給通路４１が供給した第１圧力ガス又は第２圧力ガスは、可変容量弁３の下端面に直接的に作用することができ、可変容量弁３が導通位置と遮断位置との間に移動可能であることが確保される。
【0061】
圧縮機構に弁座９が設けられ、可変容量弁３は弁座９に設けられる。例えば、図９に示すように、弁座９は、副軸受２２の下端に設けられ、弁座９と副軸受２２とは、それぞれ二つの個別の部材であり、圧力供給通路４１と収容室２２１とのいずれも弁座９に設けることができ、副軸受２２の加工を簡素化する。相応的に、副軸受２２の収容室２２１に対応する位置に収容室２２１と吸気孔２４１とを連通させるための連通孔が設けられ、可変容量弁３は、連通孔を挿通して吸気孔２４１に入ることができ、吸気口Ａと圧縮室Ｂとを遮断する。また、弁座９は、密閉方式で副軸受２２に装着されることができ、例えば、弁座９の上端面と副軸受２２の下端面とに対していずれも仕上げ加工を行うことにより、装着時の弁座９の上端面と副軸受２２の下端面との間のシール性を確保、又は弁座９と副軸受２２との間にシールリング又はガスケット等を設けることにより、密閉性を確保することができる。
【0062】
例えば、図１０の例において、可変容量弁３は仕切り板２５に設けられ、具体的には、収容室２２１と圧力供給通路４１とのいずれもが仕切り板２５に設けられ、圧力供給通路４１は水平方向に延伸し、収容室２２１は仕切り板２５の下端面を貫通し、且つ可変容量シリンダ（即ち、第２シリンダ２４）の吸気孔２４１と連通される。可変容量弁３は、収容室２２１内に上下方向に移動可能に設けられ、且つ吸気口Ａ及び圧縮室Ｂを遮断するように吸気孔２４１内まで下に移動することができる。さらに、可変容量弁３の頂部と収容室２２１の頂壁との間に少なくとも一つのバネ７が設けられ、バネ７は、導通位置に向かって可変容量弁３を常に推し進めるように構成されることができる。
【0063】
収容室２２１内に第１圧力ガスを導入する場合に、可変容量弁３の上端面が受けたガスの力は、バネ７の弾性力に抵抗して可変容量弁３を第２シリンダ２４に押込み、吸気口Ａと圧縮室Ｂとを遮断する。また、圧縮室Ｂは、第１圧力通路Ｅを介して圧力供給通路４１に連通され、第１圧力ガスが圧縮室Ｂに入ることができる。この場合に、第２シリンダ２４のスライドベーン２９の頭部と尾部とのいずれも、排気圧力であり、スライドベーン２９は、スライドベーン溝内に維持され（例えば、上記磁性材８の方式を採用することができる）、スライドベーン２９の頭部は、ピストン２７の外周壁に接触せず、第２シリンダ２４はアンロードする。収容室２２１内に第２圧力ガスを導入する場合に、バネ７は、可変容量弁３の重力に抵抗して可変容量弁３を仕切り板２５の収容室２２１内に引き込む必要があり、第１圧力通路Ｅは、収容室２２１の内壁によってシールされ、吸気口Ａは、吸気孔２４１を介して圧縮室Ｂと連通されるようになり、低圧冷媒は圧縮室Ｂに入ることができる。第２シリンダ２４のスライドベーン２９の頭部と尾部とには差圧があるので、スライドベーン２９は、当該差圧の作用でピストン２７の外周壁に当接されるように維持され、圧縮室Ｂに入った冷媒を圧縮することができる。
【0064】
好ましくは、可変容量シリンダ−の排気量（即、容量）をｑとし、可変容量型圧縮機１００の総排気量をＱとすると、ｑとＱとが、ｑ／Ｑ≦５０％を満たす。一部容量作動モードで第１シリンダ２３と第２シリンダ２４との容量比率を設計することにより、一部容量作動モードの調整を実現することができる。例えば、第１シリンダ２３の容量は、第２シリンダ２４の容量と同じであり、即ち、ｑ／Ｑ＝５０％である場合に、一部容量作動モードでの可変容量型圧縮機１００は、５０％容量作動モードである。また、例えば、第１シリンダ２３の容量と第２シリンダ２４の容量との比率は、６：４であり、即ち、ｑ／Ｑ＝４０％ある場合に、一部容量作動モードでの可変容量型圧縮機１００は、６０％容量作動モードである。なお、ｑ／Ｑの具体的な数値は、実際の要求に応じて具体的に設けることができ、本発明は、これを特に限定しない。
【0065】
本発明の一実施形態に係る上記可変容量型圧縮機１００は、可変容量シリンダが圧縮作動に参加する場合に、可変容量シリンダの吸気通路が常時運転シリンダの吸気通路とほぼ一致し、また、通常のダブルシリンダ回転式圧縮機の吸気設計とほぼ一致する。即ち、可変容量シリンダの貯液器６に連通される第１吸気管６１が、常時運転シリンダの貯液器６に連通される第１吸気管６１の設計と同じであり、第１吸気管６１の別途延長又は制御弁の取り付けによる吸気抵抗力の増加という問題が存在しない上に、コストも低減され、可変容量型圧縮機１００全体は、振動が発生しにくく、ノイズ及び信頼性の問題が現れることはない。このようにすることで、可変容量シリンダが作動するときの効率が影響されることなく、可変容量型圧縮機１００の全容量作動モードでの性能が確保される。
【0066】
また、第１シリンダ２３と第２シリンダ２４とのいずれも可変容量シリンダであってもよく、例えば、図１１に示すように、この場合に、可変容量弁３が二つであり、且つ各可変容量弁３のそれぞれは、対応するシリンダの圧縮室Ｂと対応するシリンダの吸気口Ａとを導通する導通位置と、圧縮室Ｂと吸気口Ａとを遮断する遮断位置との間に移動可能に構成される。二つの可変容量弁３の機能及び制御原理等のいずれも、以上の内容で紹介されたので、ここで説明を省略する。なお、第１シリンダ２３と第２シリンダ２４とのいずれも可変容量シリンダである場合に、二つの圧力供給通路４１は、第１圧力ガスを同時に導入してはならず、即ち、二つの可変容量シリンダは、同時にアンロードする状況となってはいけなく、随時に作動しているシリンダがあることを確保する。この場合に、圧力供給通路４１は、可変容量シリンダの数量に応じて増加させることができる。
【0067】
この場合に、可変容量型圧縮機１００の具体的な作動モードには、以下の三種類がある。１、第１シリンダ２３に対応する圧力供給通路４１が第２圧力ガスを導入し、且つ第２シリンダ２４に対応する圧力供給通路４１が第１圧力ガスを導入する場合に、第１シリンダ２３が圧縮作動に参加する一方、第２シリンダ２４がアンロードし、この場合の可変容量型圧縮機１００の作動モードが一部容量モードであり、可変容量型圧縮機１００の容量は、第１シリンダ２３の容量である。２、第１シリンダ２３に対応する圧力供給通路４１が第１圧力ガスを導入し、第２シリンダ２４に対応する圧力供給通路４１が第２圧力ガスを導入する場合に、第１シリンダ２３が圧縮作動に参加しない一方、第２シリンダ２４が圧縮作動に参加し、この場合の可変容量型圧縮機１００の作動モードが一部容量モードであり、可変容量型圧縮機１００の容量は、第２シリンダ２４の容量である。３、第１シリンダ２３と第２シリンダ２４とに対応する圧力供給通路４１が第２圧力ガスを同時に導入する場合に、第１シリンダ２３と第２シリンダ２４とのいずれも圧縮作動に参加し、この場合の可変容量型圧縮機１００の作動モードは、全容量作動モードである。
【0068】
以下に、図１２ａ及び図１２ｂに合わせて本発明の他の実施形態に係る可変容量型圧縮機１００の可変容量原理を説明する。図１２ａ及び図１２ｂに吸気口Ａと、可変容量シリンダの圧縮室Ｂと、可変容量弁３と、可変容量弁３に設けられた第１圧力通路Ｅ及び第２圧力通路Ｄと、可変容量弁３の一側に連通された圧力供給通路４１（一部が管の形式であってもよい）とが示され、第２圧力通路Ｄと第１圧力通路Ｅとがお互いに連通されておらず、可変容量弁３が導通位置に位置する場合に、第２圧力通路Ｄは、圧縮室Ｂと吸気口Ａとを連通させる。この基本的な作動原理は、以下の通りである。
【0069】
可変容量弁３の一側（例えば、図１２ａにおける下側）に圧力供給通路４１により第１圧力ガス（例えば、排気圧力Ｐｄを有する）を導入する場合に、可変容量弁３は、この下端面の高圧の作用で可変容量弁３の重力に抵抗して可変容量弁３を上に移動させ、可変容量弁３における第２圧力通路Ｄは、吸気口Ａと可変容量シリンダの圧縮室Ｂとにずらされ、吸気口Ａにある低圧は、圧縮室Ｂ内に到達することができない。この場合に、可変容量シリンダが低圧冷媒を吸い込むことができなくなる。また、可変容量弁３が上に移動した後、第１圧力通路Ｅは、圧力供給通路４１と圧縮室Ｂとを連通させ、第１圧力ガスが圧縮室Ｂに吸い込まれるようになる。この場合に、可変容量シリンダにおけるスライドベーン２９の尾部と頭部とのいずれも排気圧力であり、差圧作用が発生できないので、スライドベーン２９の頭部が圧縮室Ｂにおけるピストン２７の外周壁と分離され、可変容量シリンダが圧縮作動に参加しなくなり、この場合の圧縮機作動モードは、一部容量作動モードである。
【0070】
可変容量弁３の上記一側に第２圧力ガス（例えば、吸気圧力Ｐｓを有する）を導入する場合に、可変容量弁３の下端面は低圧である。この場合に、可変容量弁３自身の重力の作用で可変容量弁３は下に移動し、圧縮室Ｂが第１圧力通路Ｅとずらされ、第２圧力通路Ｄを介して吸気口Ａと連通される。即ち、低圧冷媒は、吸気口Ａを介して第２圧力通路Ｄを通過して可変容量シリンダの圧縮室Ｂに入る。この場合に、スライドベーン室２４２内は、排気圧力のままであるので、スライドベーン２９は、この尾部の排気圧力と頭部の吸気圧力との差圧の作用でスライドベーン２９の頭部がピストン２７の外周壁に当接される。可変容量シリンダが正常に圧縮作動に参加するようになり、この場合の可変容量型圧縮機１００の作動モードは、全容量作動モードである。
【0071】
以下、上記可変容量原理に合わせて図１３を参照して本発明の他の実施形態に係る可変容量型圧縮機１００を説明する。
【0072】
図１３に示すように、本実施形態において、可変容量弁３に第１圧力通路Ｅと第２圧力通路Ｄとがそれぞれ設けられ、第１圧力通路Ｅが略逆Ｌ字状であり、第２圧力通路Ｄは、第１圧力通路Ｅの上方に位置し、且つ水平方向に延伸する。可変容量弁３が導通位置に位置する場合に、吸気口Ａと圧縮室Ｂとが第２圧力通路Ｄを介して連通され、可変容量弁３が遮断位置に位置する場合に、吸気口Ａと圧縮室Ｂとが可変容量弁３によって遮断される。圧力供給通路４１により導入された第１圧力ガスは、第１圧力通路Ｅを介して圧縮室Ｂに入ることができ、可変容量シリンダをアンロードさせる。好ましくは、第２圧力通路Ｄの具体的な形状及びサイズは、吸気孔２４１の形状及びサイズにマッチングし、低圧冷媒を圧縮室Ｂに円滑に導入することができる。
【0073】
本実施形態に係る可変容量型圧縮機１００は、上記実施形態を参照して説明された可変容量型圧縮機１００のその他の構造と同じであってもよいので、ここで詳しく説明しない。
【0074】
以下、図１４ａ及び図１４ｂに合わせて、本発明の更なる他の実施形態に係る可変容量型圧縮機１００の可変容量原理を説明する。図１４ａ及び図１４ｂに吸気口Ａと、第１シリンダ２３の作動室２８と、可変容量シリンダ（例えば、第２シリンダ２４）の圧縮室Ｂと、可変容量弁３と、可変容量弁３に設けられた第１圧力通路Ｅと、可変容量弁３の一側に連通される圧力供給通路４１（一部の管の形式であってもよい）とが示されている。本実施形態と上記実施形態との差異は、第１シリンダ２３と第２シリンダ２４とのいずれも同一の吸気口Ａに接続されることだけである。本実施形態の可変容量型圧縮機１００の基本的な作動原理は、以下の通りである。
【0075】
可変容量弁３の一側（例えば、図１４ａにおける下側）は、圧力供給通路４１を介して第１圧力ガス（例えば、排気圧力Ｐｄを有する）を導入する場合に、可変容量弁３は、この下端面の高圧の作用で可変容量弁３の重力に抵抗して可変容量弁３を上に移動させ、可変容量弁３が可変容量シリンダの吸気通路を遮断するようになり、吸気口Ａにある低圧冷媒が可変容量シリンダの圧縮室Ｂに到達することができず、可変容量シリンダが低圧冷媒を吸い込むことができなくなる。また、可変容量弁３が上に移動した後、第１圧力通路Ｅが圧力供給通路４１と圧縮室Ｂとを連通させ、圧力供給通路４１における第１圧力ガスが圧縮室Ｂに吸い込まれるようになる。この場合に、スライドベーン２９の尾部と頭部とのいずれも排気圧力であり、差圧作用が発生できないので、スライドベーン２９の頭部がピストン２７の外周壁と分離され、可変容量シリンダが圧縮作動に参加しなくなり、この場合の可変容量型圧縮機１００の作動モードは、一部容量作動モードである。
【0076】
可変容量弁３の上記一側は、第２圧力ガス（例えば、吸気圧力Ｐｓを有する）を導入する場合に、可変容量弁３の下端面は低圧である。この場合に、可変容量弁３自身の重力の作用で可変容量弁３は下に移動し、圧縮室Ｂは、第１圧力通路Ｅと上下ずらされ、圧縮室Ｂは、可変容量弁３によって遮蔽された吸気口Ａに再連通されるようになる。この場合に、可変容量シリンダは、低圧冷媒を正常に吸い込むことができる。この場合に、スライドベーン２９は、この尾部の排気圧力と頭部の吸気圧力との差圧の作用でスライドベーン２９の頭部はピストン２７の外周壁に当接され、可変容量シリンダが正常に圧縮作動に参加するようになり、この場合の可変容量型圧縮機１００の作動モードは、全容量作動モードである。
【0077】
上記過程において、第１シリンダ２３は常時運転シリンダである。即ち、第２シリンダ２４が如何なる状態であるにも係わらず、第１シリンダ２３が正常に作動し、即ち、吸気口Ａからその作動室２８に吸い込まれた低圧冷媒を圧縮する。
【0079】
本実施形態において、第１シリンダ２３及び第２シリンダ２４のいずれも、第２吸気管６２（即ち、吸気管）に接続される。これにより、貯液器６からの圧縮待機の冷媒（即ち、低圧冷媒）は、第２吸気管６２を介して第１シリンダ２３と第２シリンダ２４との作動室２８にそれぞれ供給されることができる。例えば、図１５に示すように、吸気口Ａは仕切り板２５に設けられ、第２吸気管６２は、貯液器６と仕切り板２５との間に接続され、吸気口Ａは吸気圧力に常に連通される。
【0080】
図１５を参照して図１６に合わせて、仕切り板２５上に吸気孔２４１が設けられ、吸気口Ａは、吸気孔２４１を介して第１シリンダ２３と第２シリンダ２４との作動室２８に連通される。具体的には、吸気孔２４１は、お互いに接続される第１吸気セクション２４１１と第２吸気セクション２４１２とを有する。第１吸気セクション２４１１は、仕切り板２５の内外方向に延伸し（例えば、仕切り板２５の径方向に延伸する）、第１吸気セクション２４１１の一端（例えば、図１５及び図１６における右端）が吸気口Ａを構成するように仕切り板２５の外周壁を貫通する。第２吸気セクション２４１２は、第１吸気セクション２４１１の他端（例えば、図１５及び図１６における左端）に接続され、且つ仕切り板２５の軸方向に延伸し、第２吸気セクション２４１２の一端（例えば、図１５及び図１６における下端）が仕切り板２５の端面を貫通し、可変容量弁３を収容するための収容室２２１に連通される。さらに、第１シリンダ２３と第２シリンダ２４との作動室２８の内壁に吸気孔２４１の第２吸気セクション２４１２に連通される連通口が設けられ、連通口が斜めの切欠きとして設けられるのが好ましい。圧力供給通路４１は第２シリンダ２４に設けられる。
【0081】
図１５に示すように、圧力供給通路４１により可変容量弁３の下端面に第２圧力ガスを導入する場合に、可変容量弁３は、バネ７及び重力の作用で収容室２２１の下部に逃げ戻り、可変容量弁３が連通口を回避する。この場合に、可変容量シリンダ（即ち、第２シリンダ２４）の圧縮室Ｂは、連通口及び吸気孔２４１を介して吸気口Ａと連通され、圧縮室Ｂが低圧冷媒を吸い込む。第２シリンダ２４のスライドベーン２９の尾部がハウジング１の内部空間に常に連通されるため、スライドベーン２９の頭部がこの尾部の圧力の作用で第２シリンダ２４におけるピストン２７の外周壁に当接される。可変容量シリンダが圧縮作動に参加するようになり、この場合の可変容量型圧縮機１００は、ダブルシリンダ作動モードであり、作動容量は全容量である。圧力供給通路４１により可変容量弁３の下端面に第１圧力ガスを導入する場合に、可変容量弁３は、この下端面の圧力の作用で自身の重力及びバネ７の力に抵抗し、可変容量弁３は、収容室２２１の上部に入って第２吸気セクション２４１２を遮蔽することにより、連通口と第２吸気セクション２４１２とを遮断する。即ち、第２シリンダ２４の圧縮室Ｂと仕切り板２５の吸気口Ａとの連通を遮断する。図１６に示すように、この場合に、可変容量弁３における第１圧力通路Ｅは、連通口を介して圧縮室Ｂと連通され、圧力供給通路４１が導入した第１圧力ガスは、第１圧力通路Ｅを介して第２シリンダ２４の圧縮室Ｂに入ることができる。この場合に、スライドベーン２９の頭部と尾部とのいずれも排気圧力であり、差圧が発生しないので、スライドベーン２９の頭部がピストン２７と分離され、第２シリンダ２４が圧縮作動に参加しなくなり、この場合の可変容量型圧縮機１００は、一部容量作動モードである。
【0082】
図１７ａ及び図１７ｂの例において、圧力供給通路４１は副軸受２２に設けられ、圧力供給通路４１が収容室２２１の下方に位置し、且つこの収容室２２１に接続される一端の横断面積は、収容室２２１の横断面積より小さく、圧力供給通路４１によって供給された第１圧力ガス又は第２圧力ガスは、可変容量弁３の下端面に常に直接的に作用することができ、可変容量弁３は、収容室２２１内に円滑に上下移動することができる。この場合に、可変容量弁３と収容室２２１の内壁との間にバネ７が設けられなくてもよい。
【0083】
第２吸気セクション２４１２の最小外接円の直径をｄ１とし、可変容量弁３の断面形状は多角形、例えば角形等であってもよい。可変容量弁３の断面形状が角形である場合に、可変容量弁３の幅をｓとし、ｓとｄ１とが、ｓ＞ｄ１を満たすことにより、可変容量弁３が吸気孔２４１を完全にシールすることができる。
【0084】
無論、可変容量弁３の形状は、円柱形であってもよい。図２０に示すように、可変容量弁３の直径をｄ２とし、ｄ１とｄ２とが、ｄ２＞ｄ１を満たす。さらに、ｄ１とｄ２とが、ｄ２≧ｄ１＋０．５ｍｍを満たす。なおさらに、ｄ１とｄ２とが、ｄ２≧ｄ１＋１ｍｍを満たす。またさらに、ｄ１とｄ２とが、ｄ２≧ｄ１＋２ｍｍを満たすことができる。これにより、可変容量弁３の端面は、仕切り板２５の対応端面に密着され、第２吸気セクション２４１２と圧縮室Ｂとのシール及び遮断を実現することができる。
【0085】
さらに、図１７ｂに示すように、可変容量弁３が遮断位置に位置する場合に、可変容量弁３は、第２吸気セクション２４１２内に入ることに適する。この場合に、第２吸気セクション２４１２の横断面形状は円形であってもよく、相応的に、可変容量弁３の形状が円柱形であり、可変容量弁３の周方向と第２吸気セクション２４１２の内壁との結合により、シール及び遮断を実現する。なおさらに、可変容量弁３が吸気孔２４１に完全に入ることを防止するために、位置限定部材、例えばバネ７等が設けられてもよい。
【0086】
図１８に示すように、第１シリンダ２３が可変容量シリンダであり、圧力供給通路４１が主軸受２１に設けられる。図１５と図１６との相違点は、バネ７の作用が反対であることだけである。具体的には、圧力供給通路４１が第２圧力ガスを導入する場合に、バネ７は、第１シリンダ２３を正常に吸気させるために、可変容量弁３の重力に抵抗して可変容量弁３を上に引っ張る必要がある。圧力供給通路４１が第１圧力ガスを導入する場合に、可変容量弁３の上端面が受けたガスの力は、第１シリンダ２３の吸気を遮断するために、バネ７の弾性力及び可変容量弁３の重力に抵抗して可変容量弁３を下に押す。
【0087】
図１９に示す第１シリンダ２３と第２シリンダ２４とのいずれも可変容量シリンダであり、相応的に、可変容量弁３が二つであり、二つの可変容量弁３のいずれも、対応するシリンダに設けられる。二つの可変容量弁３の機能及び制御原理等は、以上の内容に紹介されたので、ここで説明を省略する。
【0088】
本実施形態に係る可変容量型圧縮機１００は、上記実施形態を参照して説明された可変容量型圧縮機１００のその他の構造と同じであってもよいので、ここで詳しく説明しない。
【0089】
本発明の一実施形態に係る可変容量型圧縮機１００は、可変容量弁３がハウジング１の内部にあるように設計し、可変容量シリンダが圧縮作動に参加する場合に、この吸気経路が従来のダブルシリンダ圧縮機とほぼ一致する。即ち、吸気経路の構造を変更していないため、可変容量シリンダの吸気効率に基本的に影響がなく、可変容量シリンダの運転効率に影響を与えることなく、可変容量シリンダの性能が比較的よく確保される。
【0090】
また、第１吸気管６１の別途延長又は制御弁の取り付けによる吸気抵抗力の増加という問題が存在しないうえに、コストも低減されるため、可変容量型圧縮機１００全体は、振動が発生しにくく、ノイズ及び信頼性の問題が現れることはない。また、可変容量シリンダのスライドベーン室２４２は、ハウジング１の内部に直接的に連通されるので、スライドベーン室２４２の構造を簡素化するのみならず、スライドベーン２９は、スライドベーン室２４２を介してハウジング１の底部にある油槽内の潤滑油に直接的に接触することができ、スライドベーン２９の潤滑効果が良くなり、可変容量型圧縮機１００の長期作動の信頼性及び性能も確保される。なお、本発明に係る可変容量型圧縮機１００は、構造が簡単且つ合理であり、製造コストが低く、制御の信頼性が高いという特徴を有する。
【0091】
図２１から図２４に示すように、本発明の第２態様の一実施形態に係る冷凍装置２００は、第１熱交換器２０１と、第２熱交換器２０２と、第１制御弁２０３と、可変容量型圧縮機１００とを備える。可変容量型圧縮機１００は、上記第１態様の実施形態を参照して説明された可変容量型圧縮機１００である。冷凍装置２００は、空気調和機に応用されることができ、空気調和機は、通常、室内温度を設定された温度に維持することにより、室内が快適な状態であるように維持する。第１制御弁２０３が四方弁であることが好ましいが、これに限定されない。
【0092】
具体的に、第２熱交換器２０２の一端（例えば、図２１及び図２２における右端）は、第１熱交換器２０１の一端（例えば、図２１及び図２２における右端）に接続される。第１制御弁２０３は、第１弁口２０３１と、第２弁口２０３２と、第３弁口２０３３と、第４弁口２０３４とを備える。第１弁口２０３１は、第１熱交換器２０１の他端（例えば、図２１及び図２２における左端）に接続され、第３弁口２０３３は、第２熱交換器２０２の他端（例えば、図２１及び図２２における左端）に接続される。可変容量型圧縮機１００のハウジング１上に排気口１１（一部の管の形式であってもよい）が設けられ、排気口１１は、ハウジング１内で圧縮された冷媒を排出するためのものであり、排気口１１が第４弁口２０３４に接続され、吸気口Ａが第２弁口２０３２に接続され、圧力供給通路４１が吸気口Ａ又は排気口１１に接続され、吸気圧力Ｐｓを有する低圧冷媒（即ち、第２圧力ガス）又は排気圧力Ｐｄを有する高圧冷媒（即ち、第１圧力ガス）を圧力供給通路４１に流入させる。
【0093】
さらに、第１熱交換器２０１の上記一端と第２熱交換器２０２の上記一端との間に絞り部品２０４が設けられる。絞り部品２０４が毛細管又は膨張弁であることが好ましい。
【0094】
第１熱交換器２０１と第２熱交換器２０２とのうち、一方が凝縮器であり、他方が蒸発器である。可変容量型圧縮機１００は冷媒を圧縮するためのものである。凝縮器は、圧縮機によって圧縮された冷媒を凝縮して熱を外部に放出するためのものである。絞り部品２０４は、降低凝縮器によって凝縮された冷媒の圧力を低減させるためのものである。蒸発器は、絞り部品２０４を通過した冷媒を蒸発して外部の熱を吸収するためのものである。
【0095】
冷凍装置２００の作動モードにより、第２熱交換器２０２が可変容量型圧縮機１００の吸気口Ａに連通されると同時に、第１熱交換器２０１が可変容量型圧縮機１００の排気口１１に連通されるという冷房モード（図２２に示すように）を実現することができる。また、第２熱交換器２０２が可変容量型圧縮機１００の排気口１１に連通されると同時に、第１熱交換器２０１が吸気口Ａに連通されるという暖房モード（図２１に示すように）を実現することができる。
【0096】
図２１及び図２２の例において、貯液器６は、二つの第１吸気管６１介して可変容量型圧縮機１００の第１シリンダ２３と第２シリンダ２４とにそれぞれ接続される。圧力供給通路４１の上記一端は、第１制御弁２０３の第１弁口２０３１と第１熱交換器２０１の上記他端との間に設けられ、例えば、可変容量型圧縮機１００の圧力供給通路４１は、第１制御弁２０３と第２熱交換器２０２との間の管路に接続される。このようにすることで、冷凍装置２００が冷房モードで作動する場合に、圧力供給通路４１が高圧冷媒を導入し、冷凍装置２００が暖房モードで作動する場合に、圧力供給通路４１が低圧冷媒を導入する。第２シリンダ２４は可変容量シリンダである。
【0097】
図２２は、冷凍装置２００が冷房モードで作動する時の概略図である。このうち、可変容量型圧縮機１００の排気口１１が第１制御弁２０３を介して第１熱交換器２０１に接続され、第２熱交換器２０２が第１制御弁２０３を介して可変容量型圧縮機１００の吸気口Ａに接続される。この場合に、圧力供給通路４１は、高圧冷媒を可変容量弁３の下端面に導入し、可変容量弁３は、この下端面の高圧の作用で吸気孔２４１の中まで上に移動し、吸気口Ａと圧縮室Ｂとを遮断し、可変容量シリンダが貯液器６からの低圧冷媒を吸い込むことができなくなる。また、可変容量シリンダの圧縮室Ｂは、可変容量弁３の第１圧力通路Ｅを介して圧力供給通路４１の高圧に連通されることができる。この場合に、可変容量シリンダにおけるスライドベーン２９の頭部と尾部とのいずれも排気圧力であり、差圧が発生しないので、スライドベーン２９の頭部が可変容量シリンダにおけるピストン２７と分離され、可変容量シリンダがアンロードして圧縮作動に参加しなくなり、この場合の可変容量型圧縮機１００は、一部容量作動モードである。
【0098】
図２１は、冷凍装置２００が暖房モードで作動する時の概略図である。このうち、可変容量型圧縮機１００の排気口１１が第１制御弁２０３を介して第２熱交換器２０２に接続され、第１熱交換器２０１が第１制御弁２０３を介して可変容量型圧縮機１００の吸気口Ａに接続される。この場合に、圧力供給通路４１は、低圧冷媒を可変容量弁３の下端面に導入し、可変容量弁３の上端と下端とには差圧がなく、この自身の重力の作用で吸気孔２４１から離れる。この場合に、可変容量シリンダ−の圧縮室Ｂは、吸気孔２４１を介して貯液器６からの低圧冷媒を吸い込むことができる。スライドベーン２９の尾部がハウジング１の内部空間の排気圧力に連通されるので、スライドベーン２９の頭部が尾部の圧力の作用で、対応するピストン２７の外周壁に当接され、可変容量シリンダ−が作動するようになり、この場合の可変容量型圧縮機１００は、ダブルシリンダ全容量作動モードである。よって、冷凍装置２００は、異なるモードで運転することにより、同時に可変容量型圧縮機１００は相応する作動容量を取得することができる。
【0099】
冷凍装置２００が冷房である場合に、可変容量シリンダが作動せず、冷凍装置２００が暖房である場合に、可変容量シリンダが作動し、可変容量型圧縮機１００を大容量モードで作動させることにより、冷凍装置２００の発熱量を向上させ、特に環境温度が低い場合に、大容量モードにより冷凍装置２００の発熱能力を有効的確保する。また、このようなモードで、冷凍システムの構造は簡単であり、別途の制御なしで発熱量を向上させることができる。なお、可変容量型圧縮機１００は、常時運転シリンダ及び可変容量シリンダを同時に有するため、可変容量型圧縮機１００の構造及び制御を簡素化することができる。
【0100】
図２３の冷凍装置２００においては、図２１及び図２２の冷凍装置２００との差異は、貯液器６が一つの第２吸気管６２だけを介して第１シリンダ２３と第２シリンダ２４とに接続されることのみである。図２３における冷凍装置２００のその他の部件的構造及び作動原理等は、図２１及び図２２における冷凍装置２００の対応構造及び作動原理等とほぼ同じであるので、ここで説明を省略する。
【0101】
図２４に示すように、冷凍装置２００は、第２制御弁２０５をさらに備える。第２制御弁２０５は、第１接続口２０５１と、第２接続口２０５２と、第３接続口２０５３とを備え、第１接続口２０５１が圧力供給通路４１の上記一端に接続され、第２接続口２０５２が排気口１１に接続され、第３接続口２０５３が吸気口Ａに接続される。第１接続口２０５１は、第２接続口２０５２又は第３接続口２０５３に選択可能に接続される。第２制御弁２０５が三方弁であることが好ましいが、これに限定されない。冷凍装置２００が冷房モード又は暖房モードで作動するにも係わらず、第１接続口２０５１が第２接続口２０５２に連通さえすれば、可変容量弁３が吸気口Ａ及び圧縮室Ｂを遮断し、可変容量シリンダをアンロードさせる。第１接続口２０５１が第３接続口２０５３に連通される場合に、吸気口Ａは圧縮室Ｂと連通され、可変容量シリンダが作動するようになる。
【0102】
よって、第２制御弁２０５を設けることにより、可変容量シリンダが作動するか否かは、冷凍装置２００の実際の要求に応じて制御することができる。このようにすることで、可変容量シリンダの自在制御を実現することができ、例えば、冷房時の大容量又は暖房時の小容量の作動モードを実現することができる。冷凍装置２００にとって、冷凍装置２００の作動モードがさらに自在になり、冷凍装置２００の能力又は仕事率の自在制御を実現することができる。即ち、冷凍装置２００の負荷要求に応じて可変容量型圧縮機１００が相応する負荷で作動するようになり、効率的な運転を実現する。
【0103】
なお、第２制御弁２０５が導入したのは、可変容量弁３の制御圧力であるため、第２制御弁２０５の流路を小さく設計することができ、圧力の伝達さえを実現できればよい。例えば、第１接続口２０５１の流通面積は、第１熱交換器２０１の流入端の流通面積より小さくてもよい。さらに、第１接続口２０５１と第１熱交換器２０１との流入端は、それぞれ管路を介して対応する部件に接続され、第１熱交換器２０１の流入端の管路の流通面積（通流面積又は横断面積であってもよい）をＳ１とし、第２制御弁２０５の圧力供給通路４１に接続される管路の横断面積（通流面積又は横断面積であってもよい）をＳ２とし、Ｓ２＜Ｓ１として設計されればよい。これにより、第２制御弁２０５は、可変容量弁３のみに圧力を供給する必要があるため、第２制御弁２０５のサイズを小さくすることができ、機能、サイズ及びコスト上に、いずれも顕著に改善される。ここで、「第１熱交換器２０１の流入端」は、冷媒が第１熱交換器２０１を通過する時の入口端であると理解されてもよく、例えば、冷凍装置２００が冷房（図２４に示す状態）である場合に、第１熱交換器２０１の流入端が図２４における左端であり、相応的に、冷凍装置２００が暖房である場合に、第１熱交換器２０１の流入端が図２４における右端である。
【0104】
なお、可変容量型圧縮機１００の圧力供給通路４１のサイズが小さく設計されてもよく、圧力の供給さえを実現できればよい。例えば、圧力供給通路４１の横断面積は、第１熱交換器２０１の流入端の横断面積より小さい。具体的に、圧縮機構に圧力供給管４が設けられ、圧力供給管４内に圧力供給通路４１が限定され、圧力供給管４の直径が第１熱交換器２０１の流入端の直径より小さく、圧力供給管４と第１熱交換器２０１の流入端の管路との横断面形状が円形であることが好ましい。圧力供給管４の直径をＲとし、第１熱交換器２０１の流入端の直径をＴとし、Ｒ＜Ｔとして設計されればよい。
【0105】
本発明の実施例に係る冷凍装置２００は、冷凍装置２００の全体の性能を向上させるうえに、構造が簡単であり、制御が容易であり、信頼的であり、使用しやすいという特徴を有する。
【0106】
本発明の実施形態に係る可変容量型圧縮機１００及び冷凍装置２００のその他の構成及び操作は、当業者にとって、周知なものであり、ここで詳しく説明しない。
【0107】
本発明の説明において、「一実施形態」、「変形例」、「例示的な実施例」、「一例」、「具体的な一例」、或いは「他の例」などの用語を参考した説明とは、当該実施形態或いは一例に合わせて説明された具体的な特徴、構成、材料或いは特徴が、本発明の少なくとも一つの実施例或いは例に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語に対する例示的な説明は、必ずしも同じ実施形態或いは一例を示すことではない。また、説明された具体的な特徴、構成、材料或いは特徴は、いずれか一つ或いは複数の実施形態又は一例において適切に結合することができる。
【0108】
本発明の実施形態を示して説明したが、当業者は、本発明の原理及び主旨から逸脱することなく、これらの実施形態に対して各種の変化、修正、切り替え及び変形を行うことができる。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその等価物により限定される。
【符号の説明】
【0109】
１００ 可変容量型圧縮機１ ハウジング
１１ 排気口
２１ 主軸受
２２ 副軸受
２２１ 収容室
２２１１ ストッパ構造
２３ 第１シリンダ
２４ 第２シリンダ
２４１ 吸気孔
２４１１ 第１吸気セクション
２４１２ 第２吸気セクション
２４２ スライドベーン室
２５ 仕切り板
２６ クランク軸
２７ ピストン
２８ 作動室
２９ スライドベーン
３ 可変容量弁
４ 圧力供給管
４１ 圧力供給通路
５ モータ
５１ ステータ
５２ ロータ
６ 貯液器
６１ 第１吸気管
６２ 第２吸気管
７ バネ
８ 磁性材
９ 弁座
Ａ 吸気口
Ｂ 圧縮室
Ｅ 第１圧力通路
Ｄ 第２圧力通路
２００ 冷凍装置
２０１ 第１熱交換器
２０２ 第２熱交換器
２０３ 第１制御弁
２０３１ 第１弁口
２０３２ 第２弁口
２０３３ 第３弁口
２０３４ 第４弁口
２０４ 絞り部品
２０５ 第２制御弁
２０５１ 第１接続口
２０５２ 第２接続口
２０５３ 第３接続口