JP2791893B2 - ベーン型圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はベーン型圧縮機に係り、特に自動車用空調
装置に使用されるベーン型圧縮機の吐出温度の上昇を制
御するベーン型圧縮機に関する。

〔従来の技術〕

回転圧縮機には、ローリングピストン方式のものやス
ライドベーン方式あるいはターボ方式等のものがある。
これら各種方式の回転圧縮機にあってベーン型圧縮機
は、シリンダ内に円柱状のロータを回転可能に設けてい
る。このロータは、外周面を前記シリンダの内周面に少
なくとも１個所以上で接して回転し、この外周面にロー
タ中心に対して略放射方向に形成された溝部内に前記内
周面に慴接するベーンを出没可能に設けている。

これにより、ベーン型圧縮機は、ロータの回転により
シリンダの内周面とロータの外周面との間にベーンによ
りロータ回転方向に拡縮しつつ移動する作動室を区画形
成し、その作動室により流体を吸入、圧縮して吐出する
ものである。このベーン型圧縮機は、例えば、冷媒ガス
等を圧縮送給する空気調和装置等に使用されている。

また、吸入流体をハウジングとケーシングの間に流し
て吐出温度を低下させるベーン型ポンプ装置としては、
実開昭59−190986号公報に開示される如く、フレームに
回転可能に支承された軸、この軸上に同心に固定された
ロータ、このロータに径方向に慴動可能に挿入されたベ
ーン、前記軸の中心から偏心した筒状内周面を有するハ
ウジング、および前記ハウジングの中心と同心で回転可
能に設けられ、ベーンが慴動可能な筒状内周面を有する
ケーシングを備え、ロータとケーシングとで形成される
作動室にポンプの吸入口と排出口とを連通させ、かつポ
ンプ作用を行う流体をハウジングとケーシングとの間を
通過させて吸入または排出するようにしたものがあっ
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、従来のベーン型圧縮機においては、このベ
ーン型圧縮機の吐出温度を低下させるべく、前記ベーン
型圧縮機の全回転域において吸入流体をシリンダとこの
シリンダの外側の被包体との間に設けられた吸入通路内
に送給していた。

この結果、前記ベーン型圧縮機の低回転時にも吐出温
度を低下しているので、前記ベーン型圧縮機の吸入温度
の上昇を招き、吸入する流体の体積を膨張させて体積効
率を低下させ、実用上不利であるという不都合がある。

このため、低回転時の冷房能力を低下させることなく
吐出温度を低下させるベーン型圧縮機が切望されてい
た。

また、ベーン型圧縮機の高回転時は、吐出温度上昇に
より、このベーン型圧縮機のクラッチをオフ状態とし、
空調装置を停止させていた。

〔発明の目的〕

そこでこの発明の目的は、上述不都合を除去するため
に、作動室に流体を供給する低速用の第１吸入通路を設
け、吐出される流体と吸入される流体との熱交換を行う
べくベーン型圧縮機の吐出側を囲繞する高速用の第２吸
入通路を設け、所定エンジン回転数を越えた際には、第
１吸入通路を閉鎖するとともに、第２吸入通路を開放す
る切換機構を設けたことにより、ベーン型圧縮機の低回
転時の冷房能力を低下させることなく、前記ベーン型圧
縮機の高回転時の吐出温度を低下させることができ、実
用上有利なベーン型圧縮機を実現するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するためにこの発明は、シリンダとこ
のシリンダ内に回転可能に設けたロータとこのロータの
中心に対して略放射方向に形成した溝部に出没可能に設
けたベーンとにより前記ロータ回転方向に拡縮しつつ移
動する作動室を区画形成するベーン型圧縮機において、
前記作動室に流体を供給する低速用の第１吸入通路を設
け、吐出される流体と吸入される流体との熱交換を行う
べくベーン型圧縮機の吐出側を囲繞する高速用の第２吸
入通路を設け、所定エンジン回転数を超えた際には前記
第１吸入通路を閉鎖するとともに第２吸入通路を開放す
る切換機構を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

上述の如く構成したことにより、ベーン型圧縮機を始
動した際に、切換部は第１吸入通路を開放するととも
に、第２吸入通路を閉鎖する。前記ベーン型圧縮機内に
吸入された液体は、前記第１吸入通路を通過して作動室
に圧送されている。このとき、流体は体積効率を低下さ
せることなく圧送されており、前記ベーン型圧縮機の冷
房能力を十分に発揮させている。

また、前記ベーン型圧縮機が所定エンジン回転数を越
えた際に、前記切換部は第１吸入通路を閉鎖するととも
に、第２吸入通路を開放して流体を第２吸入通路を介し
て前記作動室に圧送している。このとき、吐出される流
体と吸入される流体との熱交換が行われ、前記ベーン型
圧縮機の吐出温度を低下させている。

〔実施例〕

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１、２図はこの発明の実施例を示すものである。第
１、２図において、２はベーン型圧縮機、４はシリン
ダ、６はロータシャフト、８はベーン、10、12は側板で
ある。前記シリンダ４は、内部に楕円形状の内周面4aを
有し、両側に２枚の側板10、12を固設している。

前記ロータシャフト６は、円形状の外周面6aを有し、
前記シリンダ４内に回転可能に設けられている。このロ
ータシャフト６は、外周面6aを前記シリンダ４の内周面
4aに少なくとも１箇所以上、例えば２箇所で接しつつ回
転するように前記側板10、12に支持されている。

前記ロータシャフト６の外周面6aには、中心に対して
略放射方向に複数個、例えば３個の溝部14を形成してい
る。前記ベーン８は、この溝部14内に前記シリンダ４の
内周面4aに向かって出没可能に設けられている。

これらシリンダ４とロータシャフト６とベーン８と側
板10、12とにより、ロータシャフト６の回転方向（矢印
Ａ方向）に拡縮しつつ移動する作動室16を区画形成す
る。

この作動室16には、吸入口18と吐出口20とが開口して
設けられ、この吸入口18と吐出口20とは、前記シリンダ
４のロータシャフト６が接する部位の矢印Ａ方向の前方
位置と後方位置とに位置している。前記吸入口18に主吸
入通路22を連通して設けるとともに、前記吐出口20に逆
流を阻止する吐出弁24を設ける。

また、前記シリンダ４は、第１、第２被包体26、28に
より包囲されている。この第１被包体26には、図示しな
いエンジンの回転数が低回転の際に、流体である冷媒ガ
スを作動室内に供給する第１吸入通路30が設けられてい
る。

更に、前記第２被包体28の外側には、第３被包体32が
設けられ、前記第２被包体28の外面と第３被包体32の内
面とによって第２吸入通路34が形成されている。

この第２吸入通路34は、ベーン型圧縮機２が所定エン
ジン回転数を越えた際に、吐出される冷媒ガスと吸入さ
れる冷媒ガスとの熱交換を行うべく、このベーン型圧縮
機２の吐出側を囲繞している。前記第１、第２吸入通路
30、34は、上流側で連通され、さらに上流側に入口ポー
ト36が設けられている。

更に、第１、第２吸入通路30、34の連通部位には、切
換機構38が設けられている。この切換機構38は、第１吸
入通路30を開閉する第１電磁弁40と第２吸入通路34を開
閉する第２電磁弁42と回転スイッチ部44とを有してい
る。

前記切換機構38は、所定エンジン回転数を越えた際
に、第１吸入通路30を閉鎖するとともに、第２吸入通路
34を開放すべく設けられている。

また、前記第１電磁弁40は、第１ソレノイド40aと第
１弁体40bとこの第１弁体40bを第１吸入通路30の閉鎖方
向に付勢すべく縮設された第１スプリング40cとからな
り、後述する回転スイッチ部44が第１接点44aに接続さ
れたときに、前記第１ソレノイド40aを通電し、第１弁
体40bを第１吸入通路30の開放方向に移動させている。

前記第２電磁弁42は、前述した第１電磁弁40と同様
に、第２ソレノイド42aと第２弁体42bと第２スプリング
42cとにより構成されており、回転スイッチ部44が第２
接点44bに接続されたときに、第２弁体42bを第２吸入通
路34の開放方向に移動させている。

前記回転スイッチ部44は、第１接点44aと第２接点44b
とを有し、第１接点44aは第１電磁弁40に接続されてい
るとともに、第２接点44bは第２電磁弁42に接続され、
前記回転スイッチ部44は、空調装置スイッチ46と直列に
接続されている。

なお、符号48はバッテリ、50は吐出ポートである。

次に作用について説明する。

ベーン型圧縮機２を始動した際に、切換機構38の回転
スイッチ部44が第１接点44a側に接続されており、第１
図に実線で示す如く、第１電磁弁40の第１ソレノイド40
aが励磁され、第１吸入通路30を開放するとともに、第
２電磁弁42が第２吸入通路34を閉鎖する。

前記ベーン型圧縮機２内に吸入された流体は、第１図
の実線矢印に示す如く、前記第１吸入通路30を通過して
作動室16に圧送されている。このとき、流体の体積効率
を低下することなく圧送されており、前記ベーン型圧縮
機２の冷房能力を十分に発揮させている。

また、前記ベーン型圧縮機２が所定エンジン回転数を
越えた際に、前記切換機構38の回転スイッチ部44は、第
１接点44a側から第２接点44b側に切り替わり、第１図に
破線で示す如く、第１電磁弁40が第１吸入通路30を閉鎖
するとともに、第２電磁弁42の第２ソレノイド42aが励
磁され第２吸入通路34を開放して流体を第２吸入通路34
を介して前記作動室16に圧送している。このとき、吐出
される流体と吸入される流体との熱交換が行われ、前記
ベーン型圧縮機２の吐出温度を低下させている。

これにより、体積効率を必要とするベーン型圧縮機２
の低回転時は、第１吸入通路30で流体を作動室16に供給
するとともに、大なる冷媒ガスが循環して体積効率の低
下を問題としない高回転時には、第２吸入通路34で流体
を作動室16に供給することができ、前記ベーン型圧縮機
２の低回転時の冷房能力を低下させることなく、このベ
ーン型圧縮機２の高回転時の吐出温度を低下させること
ができ、焼き付き等を未然に阻止し得て、実用上有利で
ある。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した如くこの発明によれば、作動室に
流体を供給する低速用の第１吸入通路を設け、吐出され
る流体と吸入される流体との熱交換を行うべくベーン型
圧縮機の吐出側を囲繞する高速用の第２吸入通路を設
け、所定エンジン回転数を越えた際には第１吸入通路を
閉鎖するとともに第２吸入通路を開放する切換機構を設
けたので、ベーン型圧縮機の低回転時に第１吸入通路を
使用して流体を作動室に供給するとともに、高回転時に
第２吸入通路を使用して流体を作動室に供給することが
でき、前記ベーン型圧縮機の低回転時の冷房能力を低下
させることなく、このベーン型圧縮機の高回転時の吐出
温度を低下させることができ、焼き付き等を未然に阻止
し得て、実用上有利である。

【図面の簡単な説明】

第１、２図はこの発明の実施例を示し、第１図はベーン
型圧縮機の概略断面図、第２図はベーン型圧縮機のシリ
ンダ内の概略断面図である。 図において、２はベーン型圧縮機、４はシリンダ、６は
ロータシャフト、８はベーン、26は第１被包体、28は第
２被包体、30は第１吸入通路、32は第３被包体、34は第
２吸入通路、36は入口ポート、38は切換機構、40は第１
電磁弁、42は第２電磁弁、44は回転スイッチ部、46は空
調装置スイッチである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F04C 2/30 - 2/352 F04C 18/30 - 18/352 F04C 23/00 - 29/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダとこのシリンダ内に回転可能に設
   けたロータとこのロータの中心に対して略放射方向に形
   成した溝部に出没可能に設けたベーンとにより前記ロー
   タ回転方向に拡縮しつつ移動する作動室を区画形成する
   ベーン型圧縮機において、前記作動室に流体を供給する
   低速用の第１吸入通路を設け、吐出される流体と吸入さ
   れる流体との熱交換を行うべくベーン型圧縮機の吐出側
   を囲繞する高速用の第２吸入通路を設け、所定エンジン
   回転数を越えた際には前記第１吸入通路を閉鎖するとと
   もに第２吸入通路を開放する切換機構を設けたことを特
   徴とするベーン型圧縮機。