JP2001271771A - 気体圧縮機 - Google Patents
気体圧縮機Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ベーンのチャタリング防止と圧縮機の動力低
減とを同時に図るのに好適な気体圧縮機を提供する。 【解決手段】 背圧室１９側へのオイル供給路２３の途
中、たとえばリア側サイドブロック３の油穴入口２１ａ
に可変絞り手段４０を設け、可変絞り手段４０は吐出圧
力Ｐｄが高いときは、ベーン背圧が低くてもベーンのチ
ャタリングが生じ難いことを考慮し、背圧室１９側への
供給オイルをきつく絞ってベーン背圧を低くし、圧縮機
の動力低減を図るものとする一方、吐出圧力が低いとき
は、ベーン背圧が低いとベーンのチャタリングが比較的
生じ易くなることを考慮し、背圧室１９側への供給オイ
ルの絞りを緩めてベーン背圧を高くし、チャタリングの
発生を効果的に防止できるものとする。
減とを同時に図るのに好適な気体圧縮機を提供する。 【解決手段】 背圧室１９側へのオイル供給路２３の途
中、たとえばリア側サイドブロック３の油穴入口２１ａ
に可変絞り手段４０を設け、可変絞り手段４０は吐出圧
力Ｐｄが高いときは、ベーン背圧が低くてもベーンのチ
ャタリングが生じ難いことを考慮し、背圧室１９側への
供給オイルをきつく絞ってベーン背圧を低くし、圧縮機
の動力低減を図るものとする一方、吐出圧力が低いとき
は、ベーン背圧が低いとベーンのチャタリングが比較的
生じ易くなることを考慮し、背圧室１９側への供給オイ
ルの絞りを緩めてベーン背圧を高くし、チャタリングの
発生を効果的に防止できるものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カーエアコンシス
テムの一部として車両に搭載される気体圧縮機に関し、
特に、ベーンのチャタリング防止と圧縮機の動力低減と
を同時に図ったものである。
テムの一部として車両に搭載される気体圧縮機に関し、
特に、ベーンのチャタリング防止と圧縮機の動力低減と
を同時に図ったものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の気体圧縮機は、たとえば
図４に示すように、内周略楕円状のシリンダ１を有し、
このシリンダ１の両端面にはサイドブロック２、３が取
り付けられている。またシリンダ１の内側にはロータ４
が横架されており、このロータ４はその軸心のロータ軸
５とサイドブロック２、３の軸受６、７を介して回転可
能に支持されている。
図４に示すように、内周略楕円状のシリンダ１を有し、
このシリンダ１の両端面にはサイドブロック２、３が取
り付けられている。またシリンダ１の内側にはロータ４
が横架されており、このロータ４はその軸心のロータ軸
５とサイドブロック２、３の軸受６、７を介して回転可
能に支持されている。
【０００３】図５に示すように、ロータ４の外周面側に
はスリット状のベーン溝８が複数形成されており、これ
らのベーン溝８にはベーン９がそれぞれ装着され、ベー
ン９はロータ４外周面からシリンダ１内壁に向かって出
没自在に設けられている。
はスリット状のベーン溝８が複数形成されており、これ
らのベーン溝８にはベーン９がそれぞれ装着され、ベー
ン９はロータ４外周面からシリンダ１内壁に向かって出
没自在に設けられている。
【０００４】シリンダ１の内側はシリンダ１内壁、サイ
ドブロック２、３内面、ロータ４外周面およびベーン９
先端側両側面によって複数の小室に仕切られており、こ
の仕切り形成された小室が圧縮室１０と称され、圧縮室
１０はロータ４が図中矢印ロの方向に回転することによ
り容積の大小変化を繰り返す。
ドブロック２、３内面、ロータ４外周面およびベーン９
先端側両側面によって複数の小室に仕切られており、こ
の仕切り形成された小室が圧縮室１０と称され、圧縮室
１０はロータ４が図中矢印ロの方向に回転することによ
り容積の大小変化を繰り返す。
【０００５】圧縮室１０の容積変化が生じると、その容
積増加時に、吸入室１１側から圧縮室１０側への低圧冷
媒ガスの吸入が行われるとともに、圧縮室１０の容積減
少時に、圧縮室１０での冷媒ガスの圧縮と、圧縮室１０
から吐出室１２側への高圧冷媒ガスの吐出が行われる。
積増加時に、吸入室１１側から圧縮室１０側への低圧冷
媒ガスの吸入が行われるとともに、圧縮室１０の容積減
少時に、圧縮室１０での冷媒ガスの圧縮と、圧縮室１０
から吐出室１２側への高圧冷媒ガスの吐出が行われる。
【０００６】すなわち、圧縮室１０の容積が最小から最
大となるまでの吸入過程では、吸入室１１内の冷媒ガス
が、シリンダ１等の吸入通路１３とサイドブロック２、
３の吸入口１４とを介して圧縮室１０側に吸入される。
そして、圧縮室１０の容積が最大付近になると、圧縮室
１０が吸入口１４から離れて密閉空間となり、この密閉
された圧縮室１０内に低圧冷媒ガスが閉じ込められる。
その後、圧縮室１０の容積が最大から最小に移行する
と、その容積減少量に応じて圧縮室１０内の低圧冷媒ガ
スが圧縮される。さらに、圧縮室１０の容積が最小付近
になると、その圧縮された高圧冷媒ガスの圧力によっ
て、シリンダ１の吐出孔１５に取り付けられているリー
ドバルブ１６が開き、かつ圧縮室１０内の高圧冷媒ガス
が吐出孔１５からシリンダ１外周面側の吐出チャンバ１
７に流出する。
大となるまでの吸入過程では、吸入室１１内の冷媒ガス
が、シリンダ１等の吸入通路１３とサイドブロック２、
３の吸入口１４とを介して圧縮室１０側に吸入される。
そして、圧縮室１０の容積が最大付近になると、圧縮室
１０が吸入口１４から離れて密閉空間となり、この密閉
された圧縮室１０内に低圧冷媒ガスが閉じ込められる。
その後、圧縮室１０の容積が最大から最小に移行する
と、その容積減少量に応じて圧縮室１０内の低圧冷媒ガ
スが圧縮される。さらに、圧縮室１０の容積が最小付近
になると、その圧縮された高圧冷媒ガスの圧力によっ
て、シリンダ１の吐出孔１５に取り付けられているリー
ドバルブ１６が開き、かつ圧縮室１０内の高圧冷媒ガス
が吐出孔１５からシリンダ１外周面側の吐出チャンバ１
７に流出する。
【０００７】吐出チャンバ１７内に流入した高圧冷媒ガ
スは、さらに、リア側サイドブロック３の吐出通路（図
示省略）を通過した後、同サイドブロック３に取り付け
られている油分離器１８を通って吐出室１２内に吐出す
る。
スは、さらに、リア側サイドブロック３の吐出通路（図
示省略）を通過した後、同サイドブロック３に取り付け
られている油分離器１８を通って吐出室１２内に吐出す
る。
【０００８】吐出室１２の底部にはオイル溜まり２０が
設けられており、このオイル溜まり２０のオイルには吐
出室１２内に吐出した高圧冷媒ガスの圧力Ｐｄ（以下
「吐出圧力」という。）が作用している。この吐出圧力
Ｐｄの作用するオイル溜まり２０のオイルは、サイドブ
ロック２、３とシリンダ１に穿孔されている油穴２１、
軸受６、７隙間、およびサイドブロック２、３のシリン
ダ対向面側に形成されているサライ溝２２、２２をその
順に通過して、ベーン９底部の背圧室１９に供給され
る。
設けられており、このオイル溜まり２０のオイルには吐
出室１２内に吐出した高圧冷媒ガスの圧力Ｐｄ（以下
「吐出圧力」という。）が作用している。この吐出圧力
Ｐｄの作用するオイル溜まり２０のオイルは、サイドブ
ロック２、３とシリンダ１に穿孔されている油穴２１、
軸受６、７隙間、およびサイドブロック２、３のシリン
ダ対向面側に形成されているサライ溝２２、２２をその
順に通過して、ベーン９底部の背圧室１９に供給され
る。
【０００９】以上のように、図４に示した気体圧縮機に
おいては、吐出圧力Ｐｄの作用するオイル溜まり２０の
オイルを、軸受６、７隙間で減圧して背圧室１９側へ供
給することにより、ベーン９をシリンダ１内壁に向かっ
て押し付けようとする力、すなわちベーン背圧を得てい
るが、この種のベーン背圧が高すぎると、ベーン９先端
やこれが摺接するシリンダ１内壁の摩耗、および圧縮機
の動力ロスの増大等が生じることから、同図の気体圧縮
機では、図示は省略するが、ベーン背圧を低下させるこ
とを目的とし、リア側サイドブロック３の油穴入口２０
ａに固定の絞りを設けることが考えられる。
おいては、吐出圧力Ｐｄの作用するオイル溜まり２０の
オイルを、軸受６、７隙間で減圧して背圧室１９側へ供
給することにより、ベーン９をシリンダ１内壁に向かっ
て押し付けようとする力、すなわちベーン背圧を得てい
るが、この種のベーン背圧が高すぎると、ベーン９先端
やこれが摺接するシリンダ１内壁の摩耗、および圧縮機
の動力ロスの増大等が生じることから、同図の気体圧縮
機では、図示は省略するが、ベーン背圧を低下させるこ
とを目的とし、リア側サイドブロック３の油穴入口２０
ａに固定の絞りを設けることが考えられる。
【００１０】しかしながら、上記のような固定の絞りを
設けると、ベーン背圧の低下によって、圧縮機動力の低
減は図れるが、これと同時にベーン９のチャタリング発
生限界（以下「チャタ限界」という。）が悪化し、固定
の絞りのないものに比べてベーン９のチャタリングが生
じ易くなってしまうという問題がある。これは、圧縮室
１０の容積が最小付近となって圧縮室１０から冷媒ガス
を吐出する直前に、ベーン背圧が不足することによるも
のである。つまり、冷媒ガス吐出直前の段階に到達する
と、圧縮室１０の圧力が最大になり、この大きな圧力が
圧縮室１０の前後壁１０ａ、１０ｂを形成しているベー
ン９先端に加わり、当該ベーン９がベーン溝８底部側へ
大きな力で押し戻されようとする。これがベーン９のチ
ャタリング発生原因となるため、冷媒ガス吐出直前の段
階においては、冷媒ガスの吸入過程や圧縮初期、中期等
の段階よりも特に高いベーン背圧が必要となるが、従来
の気体圧縮機によると、そのように高いベーン背圧を必
要とするときにも、固定の絞りによりベーン背圧を低下
させてしまうため、ベーン背圧の不足によるチャタリン
グ、すなわち、ベーン９がシリンダ１の吐出口１５付近
で瞬間的に沈み跳び上がってシリンダ１の内壁に衝突す
るという現象が生じ易くなると考えられる。
設けると、ベーン背圧の低下によって、圧縮機動力の低
減は図れるが、これと同時にベーン９のチャタリング発
生限界（以下「チャタ限界」という。）が悪化し、固定
の絞りのないものに比べてベーン９のチャタリングが生
じ易くなってしまうという問題がある。これは、圧縮室
１０の容積が最小付近となって圧縮室１０から冷媒ガス
を吐出する直前に、ベーン背圧が不足することによるも
のである。つまり、冷媒ガス吐出直前の段階に到達する
と、圧縮室１０の圧力が最大になり、この大きな圧力が
圧縮室１０の前後壁１０ａ、１０ｂを形成しているベー
ン９先端に加わり、当該ベーン９がベーン溝８底部側へ
大きな力で押し戻されようとする。これがベーン９のチ
ャタリング発生原因となるため、冷媒ガス吐出直前の段
階においては、冷媒ガスの吸入過程や圧縮初期、中期等
の段階よりも特に高いベーン背圧が必要となるが、従来
の気体圧縮機によると、そのように高いベーン背圧を必
要とするときにも、固定の絞りによりベーン背圧を低下
させてしまうため、ベーン背圧の不足によるチャタリン
グ、すなわち、ベーン９がシリンダ１の吐出口１５付近
で瞬間的に沈み跳び上がってシリンダ１の内壁に衝突す
るという現象が生じ易くなると考えられる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決するためになされたもので、その目的とするところ
は、ベーンのチャタリング防止と圧縮機の動力低減とを
同時に図るのに好適な気体圧縮機を提供することにあ
る。
解決するためになされたもので、その目的とするところ
は、ベーンのチャタリング防止と圧縮機の動力低減とを
同時に図るのに好適な気体圧縮機を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、内周略楕円状のシリンダと、上記シリン
ダの両端面に取り付けられたサイドブロックと、上記シ
リンダの内側に回転可能に横架されたロータと、上記ロ
ータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自
在に設けられた複数のベーンと、上記ベーンの底部にベ
ーン背圧を作用させる背圧室と、上記シリンダ、サイド
ブロック、ロータおよびベーンによって仕切り形成され
る圧縮室とを備え、上記ロータの回転により上記圧縮室
の容積が大小変化を繰り返し、この圧縮室の容積変化に
より、吸気室側から圧縮室側への冷媒ガスの吸入、圧縮
室での冷媒ガスの圧縮、および圧縮室から吐出室側への
冷媒ガスの吐出を行うとともに、その吐出圧力の作用す
るオイルを上記背圧室側へ供給してベーン背圧を得る構
造の気体圧縮機において、上記背圧室側へのオイル供給
路に、上記冷媒ガスの吐出圧力に基づき絞りの強弱が変
化する可変絞り手段を設けたことを特徴とするものであ
る。
に、本発明は、内周略楕円状のシリンダと、上記シリン
ダの両端面に取り付けられたサイドブロックと、上記シ
リンダの内側に回転可能に横架されたロータと、上記ロ
ータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自
在に設けられた複数のベーンと、上記ベーンの底部にベ
ーン背圧を作用させる背圧室と、上記シリンダ、サイド
ブロック、ロータおよびベーンによって仕切り形成され
る圧縮室とを備え、上記ロータの回転により上記圧縮室
の容積が大小変化を繰り返し、この圧縮室の容積変化に
より、吸気室側から圧縮室側への冷媒ガスの吸入、圧縮
室での冷媒ガスの圧縮、および圧縮室から吐出室側への
冷媒ガスの吐出を行うとともに、その吐出圧力の作用す
るオイルを上記背圧室側へ供給してベーン背圧を得る構
造の気体圧縮機において、上記背圧室側へのオイル供給
路に、上記冷媒ガスの吐出圧力に基づき絞りの強弱が変
化する可変絞り手段を設けたことを特徴とするものであ
る。
【００１３】本発明は、上記可変絞り手段は、冷媒ガス
の吐出圧力が高いときに、きつい絞りとなり、かつ、冷
媒ガスの吐出圧力が低いときに、緩い絞りとなることを
特徴とするものである。
の吐出圧力が高いときに、きつい絞りとなり、かつ、冷
媒ガスの吐出圧力が低いときに、緩い絞りとなることを
特徴とするものである。
【００１４】本発明は、上記可変絞り手段は、冷媒ガス
の吐出圧力に基づき伸縮動作するベローズと、このベロ
ーズの可動端に取り付けられたスプール弁とを備えてな
るとともに、上記ベローズの伸縮動作によりスプール弁
がスライドして弁開度が大小変化する構造であることを
特徴とするものである。
の吐出圧力に基づき伸縮動作するベローズと、このベロ
ーズの可動端に取り付けられたスプール弁とを備えてな
るとともに、上記ベローズの伸縮動作によりスプール弁
がスライドして弁開度が大小変化する構造であることを
特徴とするものである。
【００１５】本発明では、吐出圧力が高いときは、ベー
ン背圧を下げてもベーンのチャタリングが生じ難いこと
を考慮し、背圧室側への供給オイルをきつく絞ってベー
ン背圧を従来より低く設定することができ、また、吐出
圧力が低いときは、ベーン背圧を下げるとベーンのチャ
タリングが比較的生じ易くなることを考慮し、背圧室側
への供給オイルの絞りを緩めてベーン背圧を高く設定す
ることができる。
ン背圧を下げてもベーンのチャタリングが生じ難いこと
を考慮し、背圧室側への供給オイルをきつく絞ってベー
ン背圧を従来より低く設定することができ、また、吐出
圧力が低いときは、ベーン背圧を下げるとベーンのチャ
タリングが比較的生じ易くなることを考慮し、背圧室側
への供給オイルの絞りを緩めてベーン背圧を高く設定す
ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る気体圧縮機の
実施形態について図１および図２を基に詳細に説明す
る。
実施形態について図１および図２を基に詳細に説明す
る。
【００１７】なお、本実施形態の気体圧縮機の基本的な
構成、たとえば従来例の図４および図５を用いて説明す
ると、気体圧縮機が内周略楕円状のシリンダ１を有し、
シリンダ１の両端面にはサイドブロック２、３が取り付
けられ、またシリンダ１の内側にはロータ４が回転可能
に横架されていること、ロータ４の外周面からはシリン
ダ１内壁に向って複数のベーン９が出没可能に設けられ
ていること、圧縮室１０の容積がロータ４の回転により
大小変化すると、この容積変化により吸入室１１側から
吸気通路１３、吸入口１４を介して圧縮室１０側への低
圧冷媒ガスの吸入と、圧縮室１０での冷媒ガスの圧縮、
圧縮室１０から吐出孔１５等を通じて吐出室１２側への
冷媒ガスの吐出が行われること等は従来と同様なため、
同一部材には同一符号を付し、その詳細説明は省略す
る。
構成、たとえば従来例の図４および図５を用いて説明す
ると、気体圧縮機が内周略楕円状のシリンダ１を有し、
シリンダ１の両端面にはサイドブロック２、３が取り付
けられ、またシリンダ１の内側にはロータ４が回転可能
に横架されていること、ロータ４の外周面からはシリン
ダ１内壁に向って複数のベーン９が出没可能に設けられ
ていること、圧縮室１０の容積がロータ４の回転により
大小変化すると、この容積変化により吸入室１１側から
吸気通路１３、吸入口１４を介して圧縮室１０側への低
圧冷媒ガスの吸入と、圧縮室１０での冷媒ガスの圧縮、
圧縮室１０から吐出孔１５等を通じて吐出室１２側への
冷媒ガスの吐出が行われること等は従来と同様なため、
同一部材には同一符号を付し、その詳細説明は省略す
る。
【００１８】図１は本発明に係る気体圧縮機の要部の一
実施形態を示したものである。本実施形態の気体圧縮機
にあっても吐出室１２の底部にオイル溜まり２０を有
し、このようなオイル溜まり２０のオイルには高圧冷媒
ガスの吐出圧力Ｐｄが作用しており、また、その吐出圧
力Ｐｄの作用するオイル溜まり２０のオイルは最終的に
ベーン９底部の背圧室１９側へ供給される。
実施形態を示したものである。本実施形態の気体圧縮機
にあっても吐出室１２の底部にオイル溜まり２０を有
し、このようなオイル溜まり２０のオイルには高圧冷媒
ガスの吐出圧力Ｐｄが作用しており、また、その吐出圧
力Ｐｄの作用するオイル溜まり２０のオイルは最終的に
ベーン９底部の背圧室１９側へ供給される。
【００１９】上記のような背圧室１９側へのオイル供給
路２３は、従来同様、サイドブロック２、３とシリンダ
１の油穴２１、軸受６、７隙間およびサイドブロック
２、３のサライ溝２２、２２からなるが、本実施形態の
気体圧縮機においては、そのような背圧室１９側へのオ
イル供給路２３の途中、具体的にはリア側サイドブロッ
ク３の油穴入口２１ａに可変絞り手段４０を設けてい
る。
路２３は、従来同様、サイドブロック２、３とシリンダ
１の油穴２１、軸受６、７隙間およびサイドブロック
２、３のサライ溝２２、２２からなるが、本実施形態の
気体圧縮機においては、そのような背圧室１９側へのオ
イル供給路２３の途中、具体的にはリア側サイドブロッ
ク３の油穴入口２１ａに可変絞り手段４０を設けてい
る。
【００２０】可変絞り手段４０は、バルブハウジング４
１内部にスプール弁４２とベローズ４３を備えており、
スプール弁４２は、バルブハウジング４１の内部の流路
４４（以下、「ハウジング内部流路」という。）と交差
するように設置されている。
１内部にスプール弁４２とベローズ４３を備えており、
スプール弁４２は、バルブハウジング４１の内部の流路
４４（以下、「ハウジング内部流路」という。）と交差
するように設置されている。
【００２１】スプール弁４２の胴体腹部には、これを一
部切り欠いてくびれ通路４２ａが形成されており、この
くびれ通路４２ａとハウジング内部流路４４との相対的
な位置ずれ関係によって、スプール弁４２の弁開度が決
定される。
部切り欠いてくびれ通路４２ａが形成されており、この
くびれ通路４２ａとハウジング内部流路４４との相対的
な位置ずれ関係によって、スプール弁４２の弁開度が決
定される。
【００２２】ベローズ４３は、ハウジング内部流路４４
の途中に設けたベローズ収納室４５に収納されており、
このベローズ４３の可動端４３ａに上記スプール弁４２
の一端が取り付け固定されている。
の途中に設けたベローズ収納室４５に収納されており、
このベローズ４３の可動端４３ａに上記スプール弁４２
の一端が取り付け固定されている。
【００２３】なお、ハウジング内部流路４４の入口側は
オイル溜まり２０に開口し、該ハウジング内部流路４４
の出口側はリア側サイドブロック３の油穴入口２１ａに
接続されている。
オイル溜まり２０に開口し、該ハウジング内部流路４４
の出口側はリア側サイドブロック３の油穴入口２１ａに
接続されている。
【００２４】したがって、吐出圧力Ｐｄが作用するオイ
ル溜まり２０のオイルは、ハウジング内部流路４４の入
口からハウジング内部流路４４に流入するとともに、ハ
ウジング内部流路４４の途中にあるベローズ収納室４５
にも供給され、ベローズ４３の伸縮駆動源となる。つま
り、ベローズ４３は冷媒ガスの吐出圧力Ｐｄに基づき伸
縮動作できるように構成されている。
ル溜まり２０のオイルは、ハウジング内部流路４４の入
口からハウジング内部流路４４に流入するとともに、ハ
ウジング内部流路４４の途中にあるベローズ収納室４５
にも供給され、ベローズ４３の伸縮駆動源となる。つま
り、ベローズ４３は冷媒ガスの吐出圧力Ｐｄに基づき伸
縮動作できるように構成されている。
【００２５】上記のような構成の可変絞り手段４０は、
冷媒ガスの吐出圧力Ｐｄの変動に基づき絞りの強弱が変
化する構造を採用したものである。
冷媒ガスの吐出圧力Ｐｄの変動に基づき絞りの強弱が変
化する構造を採用したものである。
【００２６】すなわち、図２（ｂ）は冷媒ガスの吐出圧
力Ｐｄが比較的高いときの可変絞り手段４０の動作状態
を示したものであるが、この図（ｂ）に示したように、
吐出圧力Ｐｄが高い場合においては、オイル溜まり２０
のオイル圧も高くなり、この高圧（ＰｄＨ）のオイルに
よりベローズ４３が縮むとともに、ベローズ収縮方向に
スプール弁４２がスライドして、スプール弁４２の弁開
度が小さくなるように設定される。この場合、スプール
弁４２のくびれ通路４２ａはハウジング内部流路４４か
ら完全に離れ、スプール弁４２の先端によりハウジング
内部流路４４は閉じられ、オイルは軸すきまを通ること
になる。そのため、ハウジング内部流路４４を通過して
リア側サイドブロック３の油穴２１側へ圧送されるオイ
ルの量が少なくなる。これは、冷媒ガスの吐出圧力Ｐｄ
が高くなったときに、きつい（強い）絞りが背圧室１９
側へのオイル供給路２３に形成されることを意味する。
力Ｐｄが比較的高いときの可変絞り手段４０の動作状態
を示したものであるが、この図（ｂ）に示したように、
吐出圧力Ｐｄが高い場合においては、オイル溜まり２０
のオイル圧も高くなり、この高圧（ＰｄＨ）のオイルに
よりベローズ４３が縮むとともに、ベローズ収縮方向に
スプール弁４２がスライドして、スプール弁４２の弁開
度が小さくなるように設定される。この場合、スプール
弁４２のくびれ通路４２ａはハウジング内部流路４４か
ら完全に離れ、スプール弁４２の先端によりハウジング
内部流路４４は閉じられ、オイルは軸すきまを通ること
になる。そのため、ハウジング内部流路４４を通過して
リア側サイドブロック３の油穴２１側へ圧送されるオイ
ルの量が少なくなる。これは、冷媒ガスの吐出圧力Ｐｄ
が高くなったときに、きつい（強い）絞りが背圧室１９
側へのオイル供給路２３に形成されることを意味する。
【００２７】図２（ｂ）に示した状態から冷媒ガスの吐
出圧力Ｐｄが低下すると、オイル溜まり２０のオイル圧
も低く（ＰｄＨ）なることから、同図（ｃ）に示したよ
うに、ベローズ４３が伸びるとともに、ベローズ伸長方
向にスプール弁４２がスライドして、スプール弁４２の
弁開度が大きくなるように設定される。この場合、スプ
ール弁４２のくびれ通路４２ａとハウジング内部流路４
４が連通し、ハウジング内部流路４４を通過してリア側
サイドブロック３の油穴２１側へ圧送されるオイルの量
が増す。これは、冷媒ガスの吐出圧力Ｐｄが低くなった
ときに、緩い（弱い）絞りが背圧室１９側へのオイル供
給路２３に形成されることを意味する。
出圧力Ｐｄが低下すると、オイル溜まり２０のオイル圧
も低く（ＰｄＨ）なることから、同図（ｃ）に示したよ
うに、ベローズ４３が伸びるとともに、ベローズ伸長方
向にスプール弁４２がスライドして、スプール弁４２の
弁開度が大きくなるように設定される。この場合、スプ
ール弁４２のくびれ通路４２ａとハウジング内部流路４
４が連通し、ハウジング内部流路４４を通過してリア側
サイドブロック３の油穴２１側へ圧送されるオイルの量
が増す。これは、冷媒ガスの吐出圧力Ｐｄが低くなった
ときに、緩い（弱い）絞りが背圧室１９側へのオイル供
給路２３に形成されることを意味する。
【００２８】次に上記の如く構成された気体圧縮機の動
作について図１および図２を基に説明する。
作について図１および図２を基に説明する。
【００２９】本実施形態の気体圧縮機はカーエアコンシ
ステムの一部として車両に搭載することができ、このよ
うな使用形態の場合、気体圧縮機の運転動作は車両のエ
ンジンを動力源としてロータ４を回転させるものとなる
ことから、車両の高速運転時等においては、気体圧縮機
におけるロータ４の回転数も上昇し、これに伴い単位時
間当たりの高圧冷媒ガスの吐出量が増えて、冷媒ガスの
吐出圧力Ｐｄが上昇することは従来と同様である。
ステムの一部として車両に搭載することができ、このよ
うな使用形態の場合、気体圧縮機の運転動作は車両のエ
ンジンを動力源としてロータ４を回転させるものとなる
ことから、車両の高速運転時等においては、気体圧縮機
におけるロータ４の回転数も上昇し、これに伴い単位時
間当たりの高圧冷媒ガスの吐出量が増えて、冷媒ガスの
吐出圧力Ｐｄが上昇することは従来と同様である。
【００３０】図３は実車の圧力分布調査とチャタ限界と
の関係を示したものであり、図中Ａ〜Ｇ領域はいずれも
実車圧力分布であるが、このうち、Ａ領域は外気温４０
℃の場合、Ｂ領域は外気温３５℃の場合、Ｃ領域は外気
温３０℃の場合、Ｄ領域は外気温２５℃の場合、Ｅ領域
は外気温２０℃の場合、Ｆ領域は外気温１５℃の場合、
Ｇ領域は外気温１０℃の場合における、ぞれぞれの実車
圧力分布を示したものである。また、図中実線〜は
いずれもチャタ限界線であるが、このうち、実線は絞
り径がφ２．６ｍｍの場合（従来品に相当）、実線は
絞り径がφ０．７ｍｍの場合、実線は絞り径がφ０．
５ｍｍの場合、実線は絞り径がφ０．３ｍｍの場合に
おける、それぞれのチャタ限界線を示したものである。
チャタ限界線は、これを境に右側の領域ではチャタリン
グが発生し易く、左側の領域ではチャタリングが生じ難
くいことを意味する。
の関係を示したものであり、図中Ａ〜Ｇ領域はいずれも
実車圧力分布であるが、このうち、Ａ領域は外気温４０
℃の場合、Ｂ領域は外気温３５℃の場合、Ｃ領域は外気
温３０℃の場合、Ｄ領域は外気温２５℃の場合、Ｅ領域
は外気温２０℃の場合、Ｆ領域は外気温１５℃の場合、
Ｇ領域は外気温１０℃の場合における、ぞれぞれの実車
圧力分布を示したものである。また、図中実線〜は
いずれもチャタ限界線であるが、このうち、実線は絞
り径がφ２．６ｍｍの場合（従来品に相当）、実線は
絞り径がφ０．７ｍｍの場合、実線は絞り径がφ０．
５ｍｍの場合、実線は絞り径がφ０．３ｍｍの場合に
おける、それぞれのチャタ限界線を示したものである。
チャタ限界線は、これを境に右側の領域ではチャタリン
グが発生し易く、左側の領域ではチャタリングが生じ難
くいことを意味する。
【００３１】図３から分かるように、冷媒ガスの吐出圧
力Ｐｄが高くなるときはチャタ限界に余裕があり、ベー
ン背圧を低く設定してもベーン９のチャタリングは発生
し難い。したがって、冷媒ガスの吐出圧力Ｐｄが高いと
きは、それが低いときと同等のベーン背圧を加える必要
はなく、むしろ圧縮機の動力低減のため、ベーン背圧を
低く設定するのが好ましい。この点、本実施形態の気体
圧縮機では、吐出圧力Ｐｄが高くなるとベーン背圧が自
動的に低く設定される。
力Ｐｄが高くなるときはチャタ限界に余裕があり、ベー
ン背圧を低く設定してもベーン９のチャタリングは発生
し難い。したがって、冷媒ガスの吐出圧力Ｐｄが高いと
きは、それが低いときと同等のベーン背圧を加える必要
はなく、むしろ圧縮機の動力低減のため、ベーン背圧を
低く設定するのが好ましい。この点、本実施形態の気体
圧縮機では、吐出圧力Ｐｄが高くなるとベーン背圧が自
動的に低く設定される。
【００３２】すなわち、本実施形態の気体圧縮機におい
ては、冷媒ガスの吐出圧力Ｐｄが高くなると、その圧力
変動に基づき可変絞り手段４０のベローズ４３が自動的
に縮み、スプール弁４２の弁開度が小さくなり、きつい
絞りが背圧室１９側へのオイル供給路２３の途中、具体
的にはリア側サイドブロック３の油穴入口２１ａに形成
される。このため、オイル溜まり２０のオイルは、油穴
入口２１ａ付近において、きつく絞られ減圧された後、
油穴２１、軸受６、７隙間、およびサライ溝２２、２２
を経て背圧室１９側へ供給されるから、比較的低いベー
ン背圧が得られる。したがって、吐出圧力Ｐｄが高いと
きに、従来品のように比較的高いベーン背圧がベーン９
に作用することがなく、従来品に比べて圧縮機の動力低
減を図れる。なお、この動作例は、吐出圧力Ｐｄが高い
場合であるので、ベーン背圧が低下しても、上述の通り
ベーン９のチャタリングは発生し難く、チャタリングの
問題は生じない。
ては、冷媒ガスの吐出圧力Ｐｄが高くなると、その圧力
変動に基づき可変絞り手段４０のベローズ４３が自動的
に縮み、スプール弁４２の弁開度が小さくなり、きつい
絞りが背圧室１９側へのオイル供給路２３の途中、具体
的にはリア側サイドブロック３の油穴入口２１ａに形成
される。このため、オイル溜まり２０のオイルは、油穴
入口２１ａ付近において、きつく絞られ減圧された後、
油穴２１、軸受６、７隙間、およびサライ溝２２、２２
を経て背圧室１９側へ供給されるから、比較的低いベー
ン背圧が得られる。したがって、吐出圧力Ｐｄが高いと
きに、従来品のように比較的高いベーン背圧がベーン９
に作用することがなく、従来品に比べて圧縮機の動力低
減を図れる。なお、この動作例は、吐出圧力Ｐｄが高い
場合であるので、ベーン背圧が低下しても、上述の通り
ベーン９のチャタリングは発生し難く、チャタリングの
問題は生じない。
【００３３】上記動作例とは逆に、冷媒ガスの吐出圧力
Ｐｄが低くなると、その圧力変動に基づき可変絞り手段
４０のベローズ４３が伸長し、これによりスプール弁４
２の弁開度が大きくなり、緩い絞りがリア側サイドブロ
ック３の油穴入口２１ａに形成される。このため、オイ
ル溜まり２０のオイルは、油穴入口２１ａ付近において
余り絞られないまま、油穴２１、軸受６、７隙間および
サライ溝２２、２２を経て背圧室１９側へ供給されるか
ら、比較的高いベーン背圧が得られる。この動作例は、
吐出圧力Ｐｄが低い場合であるので、ベーン背圧が低い
状態のままではベーン９のチャタリングが発生し易くな
ることから、吐出圧力Ｐｄが低いときはベーン背圧を従
来と略同じ圧力まで高めることにより、チャタリングの
発生を積極的に防止することとしたものである。
Ｐｄが低くなると、その圧力変動に基づき可変絞り手段
４０のベローズ４３が伸長し、これによりスプール弁４
２の弁開度が大きくなり、緩い絞りがリア側サイドブロ
ック３の油穴入口２１ａに形成される。このため、オイ
ル溜まり２０のオイルは、油穴入口２１ａ付近において
余り絞られないまま、油穴２１、軸受６、７隙間および
サライ溝２２、２２を経て背圧室１９側へ供給されるか
ら、比較的高いベーン背圧が得られる。この動作例は、
吐出圧力Ｐｄが低い場合であるので、ベーン背圧が低い
状態のままではベーン９のチャタリングが発生し易くな
ることから、吐出圧力Ｐｄが低いときはベーン背圧を従
来と略同じ圧力まで高めることにより、チャタリングの
発生を積極的に防止することとしたものである。
【００３４】なお、上記実施形態では油穴入口２１ａに
可変絞り手段４０を設けたが、可変絞り手段４０は、背
圧室側へのオイル供給路２３の途中に適宜設置すること
ができ、その設置場所は油穴入口２１ａに限定されな
い。また、絞りも開閉の２種だけでなく、連続的に変化
するように設定することも可能である。
可変絞り手段４０を設けたが、可変絞り手段４０は、背
圧室側へのオイル供給路２３の途中に適宜設置すること
ができ、その設置場所は油穴入口２１ａに限定されな
い。また、絞りも開閉の２種だけでなく、連続的に変化
するように設定することも可能である。
【００３５】
【発明の効果】本発明にあっては、上記の如く、背圧室
側へのオイル供給路に、冷媒ガスの吐出圧力変動に基づ
き絞りの強弱が変化する可変絞り手段を設けたものであ
る。このため、吐出圧力が高いときは、ベーン背圧が低
くてもベーンのチャタリングが生じ難いことを考慮し、
背圧室側への供給オイルをきつく絞ってベーン背圧を低
く設定することで、圧縮機の動力低減を図ることがで
き、また、吐出圧力が低いときは、ベーン背圧が低いと
ベーンのチャタリングが比較的生じ易くなることを考慮
し、背圧室側への供給オイルの絞りを緩めてベーン背圧
を高く設定することで、チャタリングの発生を効果的に
防止できるから、ベーン摩耗や圧縮機動力の低減とベー
ンのチャタリング防止とを同時に図るのに好適な気体圧
縮機を提供し得る。
側へのオイル供給路に、冷媒ガスの吐出圧力変動に基づ
き絞りの強弱が変化する可変絞り手段を設けたものであ
る。このため、吐出圧力が高いときは、ベーン背圧が低
くてもベーンのチャタリングが生じ難いことを考慮し、
背圧室側への供給オイルをきつく絞ってベーン背圧を低
く設定することで、圧縮機の動力低減を図ることがで
き、また、吐出圧力が低いときは、ベーン背圧が低いと
ベーンのチャタリングが比較的生じ易くなることを考慮
し、背圧室側への供給オイルの絞りを緩めてベーン背圧
を高く設定することで、チャタリングの発生を効果的に
防止できるから、ベーン摩耗や圧縮機動力の低減とベー
ンのチャタリング防止とを同時に図るのに好適な気体圧
縮機を提供し得る。
【図１】本発明に係る気体圧縮機の一実施形態の要部説
明図。
明図。
【図２】図１に示した本発明の要部の動作説明図。
【図３】実車の圧力分布調査とチャタ限界との関係の説
明図。
明図。
【図４】従来の気体圧縮機の断面図。
【図５】図４のＣ−Ｃ線断面図。
１ シリンダ ２ フロント側のサイドブロック ３ リア側のサイドブロック ４ ロータ ５ ロータ軸 ６、７ 軸受 ８ ベーン溝 ９ ベーン １０ 圧縮室 １１ 吸入室 １２ 吐出室 １３ 吸入通路 １４ 吸入口 １５ 吐出孔 １６ リードバルブ １７ 吐出チャンバ １８ 油分離器 １９ 背圧室 ２０ オイル溜まり ２１ 油穴 ２１ａ 油穴入口 ２２ サライ溝 ２３ オイル供給路 ４０ 可変絞り手段 ４１ バルブハウジング ４２ スプール弁 ４２ａ くびれ通路 ４３ ベローズ ４３ａ ベローズの可動端 ４４ ハウジング内部流路 ４５ ベローズ収納室 Ｐｄ 吐出圧力
Claims (3)
- 【請求項１】 内周略楕円状のシリンダと、上記シリン
ダの両端面に取り付けられたサイドブロックと、上記シ
リンダの内側に回転可能に横架されたロータと、上記ロ
ータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自
在に設けられた複数のベーンと、上記ベーンの底部にベ
ーン背圧を作用させる背圧室と、上記シリンダ、サイド
ブロック、ロータおよびベーンによって仕切り形成され
る圧縮室とを備え、 上記ロータの回転により上記圧縮室の容積が大小変化を
繰り返し、この圧縮室の容積変化により、吸気室側から
圧縮室側への冷媒ガスの吸入、圧縮室での冷媒ガスの圧
縮、および圧縮室から吐出室側への冷媒ガスの吐出を行
うとともに、その吐出圧力の作用するオイルを上記背圧
室側へ供給してベーン背圧を得る構造の気体圧縮機にお
いて、 上記背圧室側へのオイル供給路に、上記冷媒ガスの吐出
圧力に基づき絞りの強弱が変化する可変絞り手段を設け
たことを特徴とする気体圧縮機。 - 【請求項２】 上記可変絞り手段は、冷媒ガスの吐出圧
力が高いときに、きつい絞りとなり、かつ、冷媒ガスの
吐出圧力が低いときに、緩い絞りとなることを特徴とす
る請求項１に記載の気体圧縮機。 - 【請求項３】 上記可変絞り手段は、冷媒ガスの吐出圧
力に基づき伸縮動作するベローズと、このベローズの可
動端に取り付けられたスプール弁とを備えてなるととも
に、上記ベローズの伸縮動作によりスプール弁がスライ
ドして弁開度が大小変化する構造であることを特徴とす
る請求項１に記載の気体圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000086240A JP4338111B2 (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | 気体圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000086240A JP4338111B2 (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | 気体圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001271771A true JP2001271771A (ja) | 2001-10-05 |
| JP4338111B2 JP4338111B2 (ja) | 2009-10-07 |
Family
ID=18602443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000086240A Expired - Fee Related JP4338111B2 (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | 気体圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4338111B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1394418A3 (en) * | 2002-08-30 | 2005-03-02 | Seiko Instruments Inc. | Vane compressor |
| EP1972785A1 (en) * | 2007-03-20 | 2008-09-24 | Ford Global Technologies, LLC | Check valve for a vacuum pump |
-
2000
- 2000-03-27 JP JP2000086240A patent/JP4338111B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1394418A3 (en) * | 2002-08-30 | 2005-03-02 | Seiko Instruments Inc. | Vane compressor |
| US7150610B2 (en) | 2002-08-30 | 2006-12-19 | Calsonic Compressor Inc. | Gas compressor |
| EP1972785A1 (en) * | 2007-03-20 | 2008-09-24 | Ford Global Technologies, LLC | Check valve for a vacuum pump |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4338111B2 (ja) | 2009-10-07 |
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