JPH02267377A - 可変容量型ガス圧縮機 - Google Patents

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） 本発明は可変容量型ガス圧縮機に関する。

（従来の技術） 本出願人は既に第４図及び第５図に示す可変容量型ガス
圧縮機を特願昭６３−３１５０３４号により出願した。

第４図及び第５図において、１はシリンダ、２はピスト
ン、３は弁板、４はシリンダヘッド、５と吸入キャビテ
ィ、６は吸入弁、７は吐出弁、８は吐出チャンバ、９は
アンローダシリンダ、１０はアンローダピストン、２５
はピストン２に巻装されたピストンリング、２６はアン
ローダシリンダ９の下端に固着された座金である。

アンローダシリンダ９の下端は弁板３に固定され、その
上端はカバー２０によって掩蓋されている。

このアンローダシリンダ９内にはアンローダピストン１
０が封密摺動自在に嵌装され、このアンローダピストン
１０の下方に限界された室１９は開口１８を介してガス
圧縮室１２に連通している。

アンローダピストン１０にはその上面から下方に向かう
に従って順次径が小さくなる大径穴３０ａと中径穴３０
ｂと小径穴３０ｃとからなる三段穴３０がその軸芯に沿
って穿設されている。また、カバー２０の中央にはロフ
ト３１の上端がナツト３２によって締結され、このロッ
ド３１は三段穴３０内にその上端開口から嵌挿されてい
る。このロッド３１の下部に形成されたフランジ３３の
外周にシールリング３４が嵌合され、このシールリング
３４の外周面と小径穴３０ｃの内周面との間に微少間隙
が形成されている。

また、このロフト３１の中段には円環状の弁３５が上下
動自在に嵌挿され、この弁３５の内周面とロッド３１の
外周面との間には微少間隙が形成されている。

そして、この弁３５の上面はスナップリング３６によっ
て大径穴３０ａに固定された弁座３７に当接し、また、
この弁３５の下面は中径穴３０ｂに固定された板ばね３
８に当接している。

かくして、シールリング３４の下方にダンパ室３９が、
シールリング３４と弁３５との間にダンパ室４０が、弁
３５の上方に作動室４１がそれぞれ限界されている。

そして、これらダンパ室３９．４０及び作動室４１内に
非圧縮性の粘性流体、例えば油を封入することによって
オイルダンパ機構が構成されている。

゛作動室４１はカバー２０に穿設された絞り穴４２を介
して吐出チャンバ８に連通するとともにカバー２０に穿
設されたガス通路４３、ガス管４４、弁板３に穿設され
たガス通路４５、バイパス管４６、制？Ｏ弁４７を介し
てガス吸入管等の低圧源に連通している。

しかして、ピストン２が復動すると、ガスが吸入キャビ
ティ５から弁板３に穿設された吸入通路１１を通り、吸
入弁６を押し開いてガス圧縮室１２内に吸入される。

ピストン２が往動すると、ガス圧縮室１２内のガスが圧
縮されて吐出弁７を押し開き、通路１３を通って吐出チ
ャンバ８内に入り、ここから図示しない吐出管を経て吐
出される。

そして、圧縮機の運転時、作動室４１内には吐出チャン
バ８内の高圧ガスが絞り穴４２を経て流入すると同時に
ガス圧縮室１２内で圧縮された高圧ガスが開口１８、室
１９を通りアンローダシリンダ９の内周面とアンローダ
ピストン１０の外周面との間の微少間隙を経て流入する
。そして、この作動室４１内のガスをガス通路４３、ガ
ス管４４、ガス通路４５、バイパス管４６、制御弁４７
を経て低圧源に逃がし、制御弁４７によってこれを通る
ガスの流量を制御する。

このようにして、作動室４１内の圧力を室１９内に作用
するガスの平均圧力より増減することによってアンロー
ダピストン１０を上下に移動させその上下位置を任意に
変更する。すると、室１９及び開口１８からなるトップ
クリアランスポリニームが変化して圧縮機の容量が無段
階に変化する。

一方、ガス圧縮室１２内の圧力の変動に伴って室１９内
の圧力が変動するので、アンローダピストン１０は交番
荷重を受けて上下に振動するが、ダンパ室３９及び４０
内に封入された油の出入りによってアンローダピストン
１０の振動が抑制される。

即ち、アンローダピストン１０が上動する際、室３９内
の油圧が上昇し、この油はシールリング３４の外周面と
小径穴３０ｃの内周面との間の微少間隙を通ってダンパ
室４０内に入る。

逆に、アンローダピストン１０が下動する際、ダンパ室
４０内の油圧が上昇し、この油はシールリング３４の外
周面と小径穴３０ｃの内周面との間の微少間隙を通って
ダンパ室３９内に入ると同時にロッド３１の外周面と弁
３５の内周面との間の微少間隙を通って作動室４１内に
押し出される。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来の装置においては、アンローダピストン１０が
下動する際、ダンパ室４０内の油はその圧力が上昇する
が、シールリング３４の外周面と小径穴３０ｃの内周面
との間の微少間隙によってもたらされる抵抗がロッド３
１の外周面と弁３５の内周面との間の微少間隙によって
もたらされる抵抗よりも大きい場合には、ダンパ室４０
内の油は作動室４１にのみ押し出され、ダンパ室３９内
にはその容積が増大するにも拘らずこの中に油が流入せ
ず、従って、ダンパ室３９内に真空域が発生する。この
後、アンローダピストンｌＯが上動すると、ダンパ室３
９がダンピング機能を奏しないためアンローダピストン
１０が急上昇して異常振動し、この結果、騒音が発生す
るという不具合があった。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために発明されたものであ
って、その要旨とするところは、オイルダンパ機構を内
蔵するアンローダピストンによってトップクリアランス
ボリュームを変化させて容量を制御する可変容量型ガス
圧縮機において、上記オイルダンパ機構のダンパ室内に
油圧源から油を供給するオイル供給系を設けたことを特
徴とする可変容量型ガス圧縮機にある。

上記オイル供給系にこれを通る油の圧力を調整するため
の圧力調整機構を介装することができる。

（作用） 本発明においては、上記構成を具えているため、アンロ
ーダピストンの上下動によってオイルダンパ機構のダン
パ室内の容積が増大すると、このダンパ室内に油圧源か
ら油がオイル供給系を経て供給される。

オイル供給系に圧力調整機構を介装しておけば、所定の
圧力の油をダンパ室内に供給できる。

（実施例） 本発明の１実施例が第１図及び第２図に示され、第１図
は要部の縦断面図、第２図は第１図の部分的拡大図であ
る。

第１図及び第２図に示すように、ロッド３１にリング５
０が摺動可能に嵌挿され、このリング５０の外周はスナ
ップリング３６によってアンローダピストン１０に固定
されている。このリング５０の内周面とロッド３１の外
周面との間に微少間隙が形成され、また、リング５０の
外周面と中径穴３０ｂの内周面との間はシールリング５
１によってシールされている。

そして、ロッド３１にはこれを上下に貫通する孔５２が
穿設され、この孔５２の下端に配設された逆止弁５３は
スプリング５４によってロッド３１の下面に圧接されて
いる。スプリング５４はロッド３１の下面に固定された
ホルダー５５内に収容され、このホルダー５５には流出
穴５６が穿設されている。

孔５２の上端は油管５７、弁板３に穿設された孔５８、
油管５９を介してシリンダ１に形成された減圧室６０の
底部に連通している。この減圧室６０は絞り６１、油管
６２を介して潤滑油ポンプ６３に連結され、また、圧力
設定用減圧弁６４を介して低圧室６５に連通している。

この圧力設定用減圧弁６４は減圧室６０内の圧力を低圧
室６５内の低圧圧力ＬＰより圧力αだけ高い圧力に維持
する。この圧力αはスプリング６６の押圧力を増減する
ことによって調整できる。

なお、６９は減圧室６０内に貯溜された油、６７は減圧
室６０を限界するためのカバーで、ボルト６８によって
シリンダｌに締結されている。

他の構成は第４図及び第５回に示す従来のものと同様で
あり、対応する部材には同じ符号が付されている。

しかして、潤滑油ポンプ６３から吐出された油は油管６
２、絞り６１を経て減圧室６０内に入って、ここで低圧
圧力ＬＰ＋αの圧力となる。そして、油管５９、孔５８
、油管５７を経て孔５２内に流入する。

アンローダピストン１０が下動する際、ダンパ室４０内
の油はロッド３１の外周面とリング５０の内周面との間
の微少間隙を通って作動室４１内に入るが、ダンパ室３
９内には流入しない、ダンパ室３９はアンローダピスト
ン１０の下動によりその容積が増大し、これに伴って圧
力が降下する。そして、ダンパ室３９内の圧力と孔５２
内の圧力との差がスプリング５４の押圧力より大きくな
ると、逆止弁５３が開いて孔５２内の油がホルダ５５、
流出穴５６を通ってダンパ室３９内に流入する。

次いで、アンローダピストン１０が上動する際、ダンパ
室３９内に油が充満しているので、ダンパ室３９内の容
積減少によりこの中の油圧が上昇してシールリング３４
の外周面と小径穴３０ｃの内周面との間の微少間隙を遣
ってダンパ室４０内に入り、更に、ロッド３１の外周面
とリング５０の内周面との間の微少間隙を通って作動室
４１内に入る。かくして、微少間隙を油が流過する際の
抵抗によってアンローダピストンｌＯの振動が抑制され
る。また、ダンパ室３９内に供給される油の圧力はアン
ローダピストン１０の制御圧力、即ち、作動室４１内の
圧力より低い圧力ＬＰ＋αに維持されているので、アン
ローダピストン１０の位置制御に悪影響を及ぼすことは
ない。

第３図には本発明の第２の実施例が示されている。

アンローダシリンダ８０は弁板３と一体化された本体８
１と、円板８２と、円筒部８３と、カバー８４とからな
り、ボルト８５をカバー８４、円筒部８３、円板８２を
貫通させてその先端を本体８１に螺入することにより一
体化されている。アンローダピストン９０は本体９１と
、本体９１の頂面中央に突設されて上方に伸びる軸部９
２と、軸部９２の上端に形成された雄ねじ９４にナツト
９５を螺入することによって締結された円板９６からな
る。

アンローダピストン９０の本体９１はアンローダシリン
ダ８０の本体８１と円板８２とによって限界された室７
０内に上下動自在に収納され、この本体９１の外周面に
はこれと本体８１の内周面との隙間を密封するためのシ
ールリング７１及び７２が嵌挿されている。

アンローダピストン９０の円板９６はアンローダシリン
ダ８０の円板８２と円筒部８３とカバー８４とによって
限界された室７３内に上下動自在に収納され、この円板
９６の外周面にはこれと円筒部８３の内周面とのＢ 隙間を密封するためのシールリング６Ｊが嵌挿されてい
る。アンローダピストン９０の軸部９２は円板８２の中
央に穿設された穴７４を貫通し、この軸部９２の外周面
と穴７４との間には微少隙間７５が形成されている。ア
ンローダピストン９０の本体９１の上下に室７６及び室
７７が限界され、アンローダピストン９０の円板９６の
上下に室７８及び室７９が限界されている。

そして、室７６及び７９はこの中に油等の非圧縮性の粘
性流体を充填することによってダンパ室を構成し、これ
らダンパ室７６及びダンパ室７９は微少間隙７５を介し
て相互に連通している。また、室７７は開口１８を介し
てガス圧縮室１２に連通し、作動室７８はカバー８４に
穿設されたガス通路４３、ガス管４４を介して図示しな
い流量制御弁に連通する。また、ダンパ室７６及び７９
は逆止弁９７．９８、油管９９を介して圧油源１００に
連通されている。

しかして、制御圧力を流量制御弁、ガス管４４、ガス通
路４３を介して作動室７８内に導入すると、この作動室
７８内の圧力と室７７内に導入される筒内圧力の平均圧
力との差に応じてアンローダピストン９０が一上下動し
て所定の上下位置を占め、これによってトップクリアラ
ンスボリュームが無段階に変化する。

筒内圧力の変化によってアンローダピストン９０が上下
に振動すると、ダンパ室７６及び室７９内に充填された
非圧縮性の粘性流体が微少間隙７５を通って交互に流遇
し、この際の流過抵抗によってアンローダピストン９０
の振動を制御し、異常音の発生を防止する。

アンローダピストン１０の上下動によりダンパ室７６及
び７９内の容積が増大してこの中に充填されている油の
圧力が低下すると、この油中に溶解している冷媒が発泡
し、これらガス室７６及び７９内に発生したガス層によ
ってそのオイルダンパ機能が失われても、アンローダピ
ストン１０の次の行程においてダンパ室７６及び７９内
に油圧源１００内の油が油管９９、逆止弁９７．９８を
経て流入することによりガス層が消滅するため、ダンパ
室７６．７９のオイルダンパ機能は直ちに回復する。

（発明の効果） 本発明においては、オイルダンパ機構のダンパ室内に油
圧源から油を供給するオイル供給系を設けたため、アン
ローダピストンの上下動によってダンパ室の容積が増大
すると、このダンパ室内に油圧源から油がオイル供給系
を経て供給される。

従って、ダンパ室に真空域又はガス域が発生するのを防
止して、ダンパ室のオイルダンパ機能を維持できる。

また、オイル供給系に圧力調整機構を介装すれば、アン
ローダピストンの位置制御に及ぼす悪影響を防止できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の１実施例を示し、第１図は
要部の縦断面図、第２図は第１図の部分的拡大図である
。第３図は本発明の第２の実施例を示す要部の縦断面図
である。第４図及び第５図は従来の可変容量型ガス圧！
ｉｉ機の１例を示し、第４図は要部の縦断面図、第５図
は第４図の部分的拡大断面図である。 アンローダピストン−１０，９０、ダンパ室・・・３９
．７６．７９、オイル供給系・・−５６，５５，５２，
５７，５８，５９，６０、６１、６２，６３，９９，１
００、圧力調整機構・−糾、９７、第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）オイルダンパ機構を内蔵するアンローダピストン
   によってトップクリアランスボリュームを変化させて容
   量を制御する可変容量型ガス圧縮機において、上記オイ
   ルダンパ機構のダンパ室内に油圧源から油を供給するオ
   イル供給系を設けたことを特徴とする可変容量型ガス圧
   縮機。
2. （２）オイル供給系にこれを通る油の圧力を調整するた
   めの圧力調整機構を介装したことを特徴とする請求項（
   １）記載の可変容量型ガス圧縮機。