JP3562143B2

JP3562143B2 - 気体圧縮機

Info

Publication number: JP3562143B2
Application number: JP16531496A
Authority: JP
Inventors: 洋明関口; 隆田村
Original assignee: カルソニックコンプレッサー製造株式会社
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2016-06-05
Also published as: JPH09324784A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体圧縮機に係り、例えば、自動車の空調設備等に使用される気体圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、気体圧縮機の一例としてベーン圧縮機が知られている。
このベーン圧縮機は、気体を導入する吸入室と、この吸入室に導入される気体を回転体の回転により吸入孔から吸い込んで圧縮する圧縮室と、この圧縮室で圧縮済みの気体を吐出孔から吐出する吐出室などから構成される。圧縮室は、回転体を収容するシリンダブロックと、このシリンダブロックの両側を塞ぐ左右のサイドブロックとで形成され、この圧縮室内には、半径方向に摺動自在なベーンを有するロータが回転自在に収納されている。
また、この気体圧縮機では、圧縮室を形成するシリンダブロック（ケース）の外周に温度センサ（サーミスタセンサ）がネジ止めされ、この温度センサにより圧縮室の内部近傍の温度を検出し、この検出温度により圧縮室の回転体の回転制御を行い、圧縮室内の温度が異常にならないようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、圧縮室内では、ベーンによる気体（冷媒ガス）の圧縮による発熱の他に、ベーンが圧縮室の内周面と摺動することによる発熱が生じており、この両者による温度を確実に検出する必要がある。
しかし、従来の温度センサは、圧縮室を形成するシリンダブロックの外周に取付けられ、シリンダブロックを伝わってくる熱を間接的に検出する上に、その取付け位置が適切でないために、圧縮室内の最高温度を確実に検出ができないという不都合があった。
【０００４】
また、何らかの原因により圧縮室内の気体が希薄状態になったときには、気体の圧縮による発熱は小さく、ベーンが圧縮室の内周面と摺動することによる発熱が相対的に大きくなる。
しかし、このベーンによる摺動発熱は圧縮室内の気体が希薄のために、シリンダブロックの外部に伝わりにくいので、その摺動発熱による温度を確実に検出できず、ベーンを損傷してしまうという不都合があった。
一方、従来の温度センサは、温度の検出という機能しか持っていないために、温度センサの存在は、気体圧縮機全体の部品点数の増加をさせて、制作費用の上昇を招くという不都合があった。
【０００５】
そこで、本発明は、温度センサに新たな機能を持たせ、全体の部品点数の減少が図れると同時に、コストダウンが図れ、さらに、組み立ての際の便宜を図ることができる気体圧縮機を提供することを第１の目的とする。
また、本発明は、圧縮室内の適正な温度検出ができる気体圧縮機を提供することを第２の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、気体を導入する吸入室と、回転体を回転自在に収容する筒状のシリンダブロックと、このシリンダブロックの開口する両側に固定する左右のサイドブロックとで形成され、前記吸入室に導入される気体を回転体の回転により吸入孔から吸い込んで圧縮する圧縮室と、この圧縮室で圧縮済みの気体を吐出孔から吐出する吐出室と、長さ方向に向けて中空部を設け、この中空部の先端を閉塞するとともに、その先端側の外周に、前記シリンダブロックの端面に設ける所定の雌ネジとネジ結合する雄ネジを切った検出用ケースと、この検出用ケースの中空部内の底部に設け、前記圧縮室内の温度を検出する温度検出素子と、この温度検出素子と電気的に接続し、前記検出用ケースの外部まで延長する外部延長コードと、を有し、前記左右のサイドブロックのいずれか一方のサイドブロックの一部を前記シリンダブロックに固定する際に用いられる温度センサと、を備えた気体圧縮機であって、前記温度センサの検出用ケースは、頭部に穴を設け、この穴の周囲の少なくとも一箇所に、前記外部延長コード配線用の切り欠きを設けたことにより、前記第１の目的を達成する。
【０００７】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の気体圧縮機において、前記検出用ケースの頭部に設けられる穴は、六角穴である。
【０００８】
請求項３記載の発明では、請求項１又は請求項２記載の気体圧縮機において、前記温度センサの検出部は、前記圧縮室の吐出孔の近傍、又は、前記シリンダブロック内であって、前記回転体による圧縮工程の終了位置側に設けられることにより、前記第２の目的を達成する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１ないし図６を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の気体圧縮機の実施の形態の全体構成を示す断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線から見た図である。図３は、この実施の形態の構成の主要部を示す概略の分解斜視図である。
【００１０】
この気体圧縮機は、図１に示すように、ケーシング１の開口端をフロントヘッド２で塞ぎ、そのケーシング１内に圧縮機本体３を収納する構成が採用されている。
圧縮機本体３はシリンダブロック６を備え、このシリンダブロック６の開口する両端側には、フロントサイドブロック４とリヤサイドブロック５とが後述のように取り付けられ、シリンダブロック６、フロントサイドブロック４、およびリヤサイドブロック５によって、図２および図３に示すような楕円筒状の圧縮室７が形成されている。
【００１１】
次に、シリンダブロック６の開口する端面に取付けるフロントサイドブロック４、リヤサイドブロック５などの取付け構造の詳細について、図２および図３を参照して説明する。
シリンダブロック６の前端面の４箇所には、シリンダブロック６の長さ方向に向けて４個のネジ孔６ａ〜６ｄが設けられ、これに対応して図３に示すように、フロントサイドブロック４とフロントヘッド２には、４個の取付け用の通孔がそれぞれ設けられている。
そして、ネジ孔６ａ、６ｃ、６ｄには３本の取付け用のボルト３１を使用し、ネジ孔６ｂには温度センサ４１に設けた後述のネジを使用することにより、シリンダブロック６の前端面には、フロントサイドブロック４とフロントヘッド２とが重なった状態で、一体に固定されるように構成される。
【００１２】
ここで、ネジ孔６ｂとネジ孔６ｄの各位置は、図２に示すように、圧縮室７の吐出孔１３の近傍であって、ベーン１０による圧縮工程の終了位置側とする。
これにより、温度センサ４１の検出部は、シリンダブロック６内であって、圧縮室７の吐出孔１３の近傍、かつベーン１０による圧縮工程の終了位置側に配置されることになる。
なお、温度センサ４１の具体的な構成については、後述する。
【００１３】
また、シリンダブロック６の後端面の４箇所には、前端面と同様に４個所にネジ孔（図示せず）が設けられ、このネジ孔に対応してリヤサイドブロック５には４個の取付け用の通孔が設けられている。
そして、この４個のネジ孔には４本の取付け用のボルト３４を使用することにより、図３に示すように、リヤサイドブロック５がシリンダブロックの後端面に固定されるように構成される。
【００１４】
圧縮室７には、ロータ８が回転自在に収納されている。このロータ８には、端面間を貫通するロータ軸８ａが一体に設けられており、ロータ軸８ａはフロントサイドブロック４の軸受４ａとリヤサイドブロック５の軸受５ａに回転可能に支持されている。
ロータ８の径方向には、図２および図３に示すように、ベーン１０を収納する複数（５個）のベーン溝９が設けられ、この各ベーン溝９にはベーン１０が圧縮室７の内周面に向けて出没自在に収納されている。このベーン１０は、ロータ８の回転時に、遠心力とベーン溝９の底部の油圧とにより圧縮室７の内周面に付勢される。
【００１５】
圧縮室７の２つの吸入孔２０は、それぞれ気体通路２１等を介して吸入室１２と連通可能に構成されている。
また、圧縮室７の吐出孔１３、１３には、吐出弁１４、１４が設けられている。その吐出孔１３、１３は、リヤサイドブロック５の厚み方向に形成される吐出通路（図示せず）と連通し、この吐出通路の終端はリヤサイドブロック５の吐出室１６側に一体に取り付けられた油分離器１５に接続されている。
吐出室１６の底部には、油分離器１５で分離された潤滑油を貯留する油溜まり１７が形成されている。この油溜まり１７の潤滑油は、オイル通路１８を介して軸受４ａ、軸受５ａ等の摺動部に供給されるように構成される。
【００１６】
次に、温度センサ４１の構成の詳細にについて、図４および図５を参照して説明する。
温度センサ４１は、図４および図５に示すように、ボルトとしての機能を併せ持つ検出用ケース４２と、この検出用ケース４２内に配置した温度検出素子４３と、この温度検出素子４３と電気的に接続して検出用ケース４２の外部まで延長する外部延長コード４４などから構成される。
検出用ケース４２は、その長さ方向に向けて中空部４５が形成され、この中空部４５の先端が閉塞されるとともに、その先端側の外周に、上述のシリンダブロック６に設けたネジ孔６ｂとネジ結合できるオネジ４２ａが切られている。
また、検出用ケース４２の頭部には、六角レンチを使用するための六角穴４６が設けられ、この六角穴４６の対向する一部に２つの切り欠き４７、４７が形成されている。
この検出用ケース４２の構成素材としては、鉄、真鍮、アルミニウムなどを使用する。
【００１７】
温度検出素子４３は、検出用ケース４２の中空部４５内の底部に接着剤などで固定されている。温度検出素子４３としては、サーミスタ、熱電対、または測温抵抗体などが利用される。
外部延長コード４４は、その先端が温度検出素子４３に接続され、その後端がコネクタ４８に接続されている。また、外部延長コード４４は、熱収縮チューブ４９で被覆され、その上側がビニルチューブ５０で被覆されている。
このような構成からなる温度センサ４１は、温度検出の機能を有することに加え、図３に示すボルト３１と同様に、部材を取付けることができるボルトとしての機能を有することになる。
【００１８】
次に、このように構成される実施の形態の動作の説明について、図面を参照して説明する。
いま、ロータ８が回転すると、これに伴うベーン１０の回転により、吸入室１２の低圧冷媒ガスが気体通路２１、吸入孔２０などを介して圧縮室７内に吸入され、この吸入された気体はベーン１０の回転に伴って圧縮されていく。
この圧縮されたガスは、圧縮室７の吐出孔１３、１３、吐出弁１４、１４、吐出通路、および油分離器１５を経由して吐出室１６に吐出される。この吐出の際に、油分離器１５では高圧冷媒ガスから油分を分離し、この分離された油分は、吐出室１６の底部の油溜まり１７に落下する。
【００１９】
一方、吸入室１２または圧縮室７と吐出室１６との間には、吐出室１６が高圧で吸入室１２または圧縮室７が低圧の圧力差が生じている。従って、この圧力差により、油溜まり１７の潤滑油は、オイル通路１８を経由して軸受４ａ、軸受５ａ等の摺動部に供給される。
摺動部に供給された潤滑油は、最終的には、低圧側の吸入室１２内に流入し、吸入室１２の低圧冷媒ガス中でミストとなり、圧縮室７内に吸入されて冷媒ガスとともに圧縮される。
【００２０】
このように、圧縮室７での気体の圧縮が開始されると、気体の圧縮による発熱と、ベーン１０が圧縮室７の内周面を摺動することによる摺動発熱とにより、圧縮室７内の温度は、図６の実線で示すように上昇していき飽和状態になる。
温度センサ４１は、この圧縮室７内の温度を検出するが、温度センサ４１の温度検出素子４３を収容する検出用ケース４２は、図２または図３に示すように、圧縮室７を形成するシリンダブロック６内のネジ孔６ｂ内にネジ結合の状態で埋め込まれている。
この埋め込み位置は、圧縮室７の吐出孔１３の近傍であって、ベーン１０による圧縮工程の終了位置側であり、圧縮室７内の最高温度の場所であると考えられる。従って、温度センサ４１における温度検出素子４３の検出温度は、圧縮室７の温度を制御するためのものとして適正であり、しかもその温度の検出精度も良いと考えられる（図６の破線参照）。
なお、図６の一点鎖線は、従来のサーミスタセンサによる検出温度である。
【００２１】
ところで、圧縮室７内の気体が、何らかの原因により希薄状態になったときには、気体の圧縮による発熱は小さく、ベーン１０が圧縮室７の内周面と摺動することによる発熱が相対的に大きくなる。このベーン１０による摺動発熱は、圧縮室７の気体が希薄のために、圧縮室７を構成するシリンダブロック６の外部に伝わりにくい。
ところが、この摺動発熱は、温度センサ４１の温度検出素子４３の配置位置付近が最大と考えられ、温度検出素子４３がシリンダブロック６内に埋められた状態にあるために、温度検出素子４３に効率良く伝わると考えられる。
従って、気体センサ４１の温度検出素子４３は、その摺動発熱による温度を確実かつ精度良く検出できるので、圧縮室７の気体の希薄時において、ベーン１０の摺動発熱によって生ずるベーン１０の損傷を防止できる。
【００２２】
以上述べたように、この実施の形態の気体圧縮機では、温度センサ４１の温度検出素子４３を、シリンダブロック６内の吐出孔１３の近傍であって、ベーン１０による圧縮工程の終了位置側に設けるようにした。
従って、圧縮室７内の最高温度を精度良く検出でき、かつ、圧縮室７の気体の希薄時には、ベーン１０の摺動発熱による温度を確実かつ精度良く検出して、ベーン１０の摺動発熱によるベーン１０の損傷を防止できる。
【００２３】
また、この実施の形態では、温度センサ４１は検出用ケース４２内に温度検出素子４３を配置するとともに、その検出用ケース４２にオネジ４２ａを切るようにし、このオネジ４２ａによってリンダブロック６にフロントブロック５とフロントヘッド２とを重ねて取付けるようにした。
すなわち、温度センサ４１に温度の検出という本来の機能の他に、部品の取り付け機能を持たせるようにしたので、気体圧縮機全体の部品点数を減少させて、制作費用の上昇を抑制できる。
さらに、この実施の形態の温度センサ４１では、検出用ケース４２の頭部に六角穴４６を設け、この六角穴４６の対向する一部に２つの切り欠き４７、４７を設けるようにしたので、温度センサ４１の外部延長コード４４を２方向から取り出すことができ、組み立ての際に便宜である。
【００２４】
なお、上記の実施の形態では、温度センサ４１をシリンダブロック６の前端面に設けたネジ孔６ａに取り付けるようにしたが、これに代えて、その前端面に設けたネジ孔６ｄの位置にフロントサイドブロック４等とともに取付けるようにしても良い。
また、温度センサ４１を、シリンダブロック６の後端面に設けたリヤサイドブロック５の取付け用のネジ孔のうち、シリンダブロック６の前端面に設けたネジ孔６ｂまたはネジ孔６ｄに対応する位置のネジ孔を利用し、このネジ孔に取付けるようにしても良い。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の気体圧縮機では、温度センサに温度検出という本来の機能の他に、部材の取付け機能を持たせるようにしたので、全体の部品点数の減少が図れて、それに伴うコストダウンが図れ、さらに、検出用ケースに外部延長コード配線用の切り欠きを設けるようにしたので、組み立ての際の便宜を図ることができる。
また、本発明の気体圧縮機では、温度センサの検出部を、圧縮室の吐出孔の近傍であって、回転体による圧縮工程の終了する位置側に配置するようにしたので、圧縮室内の適正な温度検出ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の気体圧縮機の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線から見た断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の主要部の構成を示す概略分解斜視図である。
【図４】温度センサの構成を示す斜視図である。
【図５】同温度センサの断面図である。
【図６】圧縮室内の温度、およびその検出温度の一例を示す図である。
【符号の説明】
３圧縮機本体
４フロントサイドブロック
５リヤサイドブロック
６シリンダブロック
６ａ〜６ｄネジ孔
７圧縮室
８ロータ
１０ベーン
１２吸入室
１３吐出孔
１６吐出室
２０吸入孔
３１ボルト
４１温度センサ
４２検出用ケース
４３温度検出素子
４６六角穴
４７切り欠き

Claims

気体を導入する吸入室と、
回転体を回転自在に収容する筒状のシリンダブロックと、このシリンダブロックの開口する両側に固定する左右のサイドブロックとで形成され、前記吸入室に導入される気体を回転体の回転により吸入孔から吸い込んで圧縮する圧縮室と、
この圧縮室で圧縮済みの気体を吐出孔から吐出する吐出室と、
長さ方向に向けて中空部を設け、この中空部の先端を閉塞するとともに、その先端側の外周に、前記シリンダブロックの端面に設ける所定の雌ネジとネジ結合する雄ネジを切った検出用ケースと、この検出用ケースの中空部内の底部に設け、前記圧縮室内の温度を検出する温度検出素子と、この温度検出素子と電気的に接続し、前記検出用ケースの外部まで延長する外部延長コードと、を有し、前記左右のサイドブロックのいずれか一方のサイドブロックの一部を前記シリンダブロックに固定する際に用いられる温度センサと、
を備えた気体圧縮機であって、
前記温度センサの検出用ケースは、頭部に穴を設け、この穴の周囲の少なくとも一箇所に、前記外部延長コード配線用の切り欠きを設けたことを特徴とする気体圧縮機。
前記検出用ケースの頭部に設けられる穴は、六角穴であることを特徴とする請求項１記載の気体圧縮機。
前記温度センサの検出部は、前記圧縮室の吐出孔の近傍、又は、前記シリンダブロック内であって、前記回転体による圧縮工程の終了位置側に設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の気体圧縮機。