JPH0778396B2 - 気体圧縮機 - Google Patents

気体圧縮機

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JPH0778396B2
JPH0778396B2 JP62228134A JP22813487A JPH0778396B2 JP H0778396 B2 JPH0778396 B2 JP H0778396B2 JP 62228134 A JP62228134 A JP 62228134A JP 22813487 A JP22813487 A JP 22813487A JP H0778396 B2 JPH0778396 B2 JP H0778396B2
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suction
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淳一 浅井
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セイコー精機株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、気体圧縮機に関し、特に、カークーラに好
適な圧縮作業室の容量を可変とした気体圧縮機に関す
る。
《発明の概要》 本発明は、気体圧縮機の小容量運転時に、圧縮室の冷媒
ガスを吸入室に通じるバイパス補助手段を介し、吸入室
の膨張作用による吸引力によりバイパスさせるように構
成したため、バイパスロスが防止され、駆動動力を減少
させることができるとともに、吐出ガス温度を低下させ
ることのできる気体圧縮機である。
《従来の技術》 通常、乗用車等の冷房に用いられる気体圧縮機は、エン
ジンのクランクシャフトプーリからVベルト駆動される
ようになっており、圧縮機側に装着された電磁クラッチ
で駆動側と断続するようになっている。
したがって、この種気体圧縮機の能力はエンジンの回転
速度に比例して向上することになる。しかし、このこと
は逆に高速度で走行した場合には、気体圧縮機が高速で
駆動されるために、車内を過冷房気味にするとともに、
これに比例して消費動力も増大するという欠点がある。
上記欠点の対策としては、気体圧縮機の駆動速度に応じ
て、冷媒ガスが圧縮されるシリンダ室、いわゆる圧縮作
業室の容量を可変させる、いわゆる容量可変形の気体圧
縮機が種々提案されている。
例えば、本出願人が先に提案した容量可変形の気体圧縮
機の一例を第6〜8図に基づいて説明すると、この気体
圧縮機は、圧縮機本体1と、この本体1を気密に包囲す
る一端開口形のケーシング2と、該ケーシング2の開口
端面に取付けられるフロントヘッド3を備えている。
上記圧縮機本体1は、内周略楕円筒状のシリンダブロッ
ク4と、このシリンダブロック4の両側に取付けられた
フロントサイドブロック5,およびリアサイドブロック6
とからなるサイドブロックを有し、これによって形成さ
れた内周略楕円筒状のシリンダ室a内にはロータ軸7と
一体で、かつ周囲にその半径方向に進退自在な5枚のベ
ーン8を装着した充実円筒状のロータ9が回転自在に横
架されている。
また、上記フロントサイドブロック5とシリンダブロッ
ク4との間には、ほぼ円盤状の制御プレート10が、ロー
タ軸7に嵌込み支持されており、この制御プレート10は
所定角度内で回動自在に駆動されるようになっている。
上記制御プレート10の周縁部にバイパス用凹部11,11が1
80゜対向状に凹設されており、このバイパス用凹部11
は、フロントサイドブロック5の連絡孔12並びにバイパ
ス孔13と連通するようになっている。
すなわち、この制御プレート10は所定角度内で回動可能
となっており、例えば低速運転時には、制御プレート10
は第7図に示す位置にあり、吸気された冷媒ガスはバイ
パスされることなく、図中斜線で示す圧縮作業室の容量
が確保される。
一方、高速運転時には、制御プレート10は第8図中時計
廻り方向に回転し、バイパス用凹部11とバイパス孔13と
が連通するため圧縮作業室の冷媒ガスはバイパス孔13を
通じて吸入室側にバイパスされ、結果的に図中斜線で示
す圧縮作業室の容量分のみが圧縮される。
このように構成された容量可変形の気体圧縮機の冷媒ガ
スの流れについて説明すると、まずフロントヘッド3に
設けられた吸気孔14から吸入室15に導入された冷媒ガス
は、第6図の実線矢印で示すように、連絡孔12を経て、
シリンダブロック4に貫通形成された吸気通路16に導入
され、この吸気通路16の両端に切欠17a,17bが設けら
れ、この切欠17a,17bからシリンダ室内に吸込まれ、次
いで、圧縮された高圧ガスは吐出ポート18a,吐出弁18b
を経てリアサイドブロック6に設けられた連絡孔(図示
せず)を経てリアサイドブロック6の背部に設けられた
油分離器19に供給され、第6図破線矢印で示すようにケ
ーシング2の後部空間から吐出孔20を経て外部に吐出さ
れる。
《発明が解決しようとする問題点》 しかしながら、上記容量可変形の気体圧縮機において
は、小容量運転時(第8図参照)、冷媒ガスのバイパス
用凹部11からバイパス孔13を通じて吸入室15側へのバイ
パスは、ベーン8が圧縮室側(吐出ポート18a側)に近
付くに従ってバイパスしづらくなり、いわゆるバイパス
ロスが生じてバイパス効果が低下し、このため駆動動力
がそれほど減少できないという問題点があった。
また、バイパスロスのため、冷媒ガス温度が高くなり、
このため吐出ガス温度が高くなるという問題点があっ
た。
《問題点を解決するための手段》 上記問題点を解決するために本発明は、両側にサイドブ
ロックを有した内周略楕円筒状のシリンダブロックと、
前記シリンダブロックと両サイドブロックによって形成
されるシリンダ室内に回転自在に、かつ半径方向に進退
自在な複数のベーンを有するロータと、前記シリンダブ
ロックの一側面と一方のサイドブロック間に配置され、
かつ所定角度内で回転自在に支持されたバイパス用凹部
を有する制御用プレートとからなり、前記ベーンの回転
方向前方のシリンダ室内に形成される圧縮室内の冷媒ガ
スを、運転状態に応じて前記バイパス用凹部によって形
成される第一のバイパス通路を通して吸入室にバイパス
させることにより、圧縮作業室の容量を可変とした気体
圧縮機において、 一端が前記一方のサイドブロックの圧縮室側に開口し、
他端が前記吸入室から前記シリンダ室に供給される冷媒
ガスの通路である吸気通路に開口した第二のバイパス通
路を有し、容量制御時において、吸入行程中のシリンダ
室内の膨脹作用によって圧縮行程中の圧縮室内の冷媒ガ
スを前記第二のバイパス通路を通して前記シリンダ室内
にバイパスさせる構成とした。
《作用》 本発明は、上記構成によって、容量制御時、すなわち圧
縮作業室の容量が小容量であるときの冷媒ガスは、バイ
パス補助手段を介して膨張過程にある吸入室の吸引作用
により強制的にバイパスされる。このため、バイパスロ
スが防止される。
《実施例》 以下、本発明に係る気体圧縮機の一実施例について添付
図面を用いて詳細に説明する。
なお、本実施例において、従来と同一構成要素には同一
符号を用い、これら構成要素については説明が重複する
ため新規な部分のみについて異なる符号を付してその説
明をする。
第1図は本発明に係る気体圧縮機の縦断面図、第2図は
制御プレートの斜視図、第3,4図は第1図のA−A線断
面図であって、このうち第3図は低速運転時、つまり圧
縮作業室の容量を大容量とした場合を示しており、他
方、第4図は圧縮作業室の容量を小容量とした場合を示
している。また第5図は制御プレートの駆動機構を示す
構成図である。
図中21,22は第1バイパス孔および第2バイパス孔であ
って、これは前記第7,8図に図示したバイパス孔13を圧
縮室側の部分を独立させて第2バイパス孔22とし、残部
を第1バイパス孔21とした構成となっている。また、23
はパイプ状の連通部であって、その一端部は第2バイパ
ス孔22に開口し、他端部は連絡孔12に開口している。し
たがって、第2バイパス孔22は、吸気通路16を介してシ
リンダ室aと連通しており、前記第2バイパス孔からバ
イパスされる冷媒ガスは、吸入室中に放出されず直接に
吸気通路へ導かれる。
さらに、図中11aは、バイパス用凹部11の一端に設けら
れた段部である。
したがって、低速運転時には、フロントサイドブロック
5の連絡孔12からの冷媒ガスは吸気通路16,吸入孔17a,1
7bを経てシリンダ室a内に入る一方、直接、制御プレー
ト10のバイパス用凹部11からシリンダ室aに入ることに
なり、圧縮作業室の容量が大容量であっても、充分な量
の冷媒ガスが供給できる(第3図)。
また、制御プレート10は、後述の駆動機構の動作によ
り、制御プレート10が回転し、バイパス用凹部11が移動
し、圧縮作業室の容量を小容量とした場合(第4図)、
吸気室15から連絡孔12,吸気通路16,吸入孔17a,17bを経
てシリンダ室a内に導入された冷媒ガスは、ベーン8が
圧縮側(吐出ポート18a側)に移動するに従って、制御
プレート10のバイパス用凹部11並びにフロントサイドブ
ロック5の第1のバイパス孔21を通じて吸入室15内にバ
イパスされ、さらにベーン8が圧縮側に進むに従って、
冷媒ガスの一部は第2バイパス孔22,連通孔23を介して
吸気通路16に排出される。ところで、吸気通路16と連通
しているシリンダ室aの吸入側は膨張過程であるため、
負圧に維持されており、第2バイパス孔22からの冷媒ガ
スを吸引するように作用する。
したがって、冷媒ガスは強制的にバイパスされ、第2バ
イパス孔22,連通孔23は第1バイパス孔21バイパスを補
助するバイパス補助手段として作用する。
また、制御プレート10のバイパス用凹部11の一端段部11
aが形成されているため、中容量程度であっても、その
段部11を介して冷媒ガスを第2バイパス孔22から効果的
に排出することができるので、バイパス効果を高めるこ
とができる。
次に、第5図に基づき、上記制御プレート10の駆動機構
について説明する。
すなわち、シリンダ24は、フロントヘッド3にその先端
24aが吸入室15内に臨ませて、圧縮機の軸と直交する方
向に配設され、またこのシリンダ24の後端24bは外部に
臨んでいる。
なお、上記シリンダ24内にスプリング25が内挿され、こ
のスプリング25はシリンダ24を常時収入室15側に付勢す
るように適度のバネ圧を備えている。
一方、制御プレート10の面上に駆動ピン26が立設され、
このピン26はフロントサイドブロック5に弓状に開設さ
れたカム溝27を貫通して吸入室15側にその先端が臨んで
いる。この駆動ピン26の先端はシリンダ24の先端24aに
設けた係合部28内に嵌挿されている。
したがって、スプリング25のバネ圧と吸入室15の吸入圧
との差により、シリンダ24は進退動作を行なう。この進
退動作に伴い係合部28内に嵌挿された駆動ピン26は制御
プレート10の軸心廻りに回転することにより制御プレー
ト10が所望角度回転することができる。
このように、本実施例では吸入室15の吸入圧に応じて、
制御プレート10が所望角度回転し、制御プレート10のバ
イパス用凹部11が連続的に移動して冷媒ガスのバイパス
量を調整して圧縮作業室量を可変とし、常に圧縮作業室
内に吸気される吸入圧を一定に保つことができるように
なっている。
このため、気体圧縮機の駆動速度に応じて、速度が速ま
るにつれ容量制御が行なわれるときは、シリンダ24が前
進し、第5図中に示す制御プレート10を時計廻りに回転
させ、高速運転時には第4図に示す位置まで制御プレー
ト10を駆動させて圧縮作業室の容量を最小とすることが
できる。
以上の実施例では、バイパス孔を2分し、圧縮側のバイ
パス孔を吸気通路に連絡したので、冷媒ガスを吸引によ
り強制的に排出できるので、バイパスロスのないバイパ
ス効果が得られる。したがって吐出ガス温度を低くする
ことができ、しかも駆動動力を減少させることができ
る。
さらに、制御プレート10に段部11aを設けたので、第1
バイパス孔21内の冷媒ガスをも効果的に吸気通路側へ排
出することができる。
また、制御プレート10は、スプリング25のバネ圧と吸入
室15の吸入圧との差により回転して冷媒ガスのバイパス
量を調整することができる。
《発明の効果》 以上のように、本発明に係る気体圧縮機にあっては、バ
イパスされる冷媒ガスの一部は吸気通路に連通するバイ
パス補助手段を介して行なうようにしたので、バイパス
ロスの発生がなく、円滑なバイパス効果を得ることがで
きる。
このため、吐出ガス温度を上げることがなく、しかも駆
動力を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1〜6図は本発明に係る気体圧縮機を示すものであっ
て、第1図はその縦断面図、第2図は制御プレートの斜
視図、第3図は大容量運転時の第1図A−A線断面図、
第4図は小容量運転時の第1A−A線断面図、第5図は制
御プレートの駆動機構を示す構成図、第6〜8図は従来
の気体圧縮機を示すものであって、第6図はその縦断面
図、第7図は大容量運転時の第6図B−B線断面図およ
び第8図は小容量運転時の第6図B−B線断面図であ
る。 1……気体圧縮機本体 2……ケーシング 3……フロントヘッド 4……シリンダブロック 5……フロントサイドブロック 6……リアサイドブロック 7……ロータ軸 8……ベーン 9……ロータ 10……制御プレート 11……バイパス用凹部 12……連絡孔 14……吸気孔 15……吸入室 16……吸気通路 17a,17b……切欠 18a……吐出ポート 18b……吐出弁 19……油分離器 20……吐出孔 21……第1バイパス孔 22……第2バイパス孔 23……連通路 24……シリンダ 25……スプリング 26……駆動ピン 27……カム溝 28……係合部 a……シリンダ室

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】両側にサイドブロックを有した内周略楕円
    筒状のシリンダブロックと、 前記シリンダブロックと両サイドブロックによって形成
    されるシリンダ室内に回転自在に、かつ半径方向に進退
    自在な複数のベーンを有するロータと、 前記シリンダブロックの一側面と一方のサイドブロック
    間に配置され、かつ所定角度内で回転自在に支持された
    バイパス用凹部を有する制御用プレートとからなり、 前記ベーンの回転方向前方のシリンダ室内に形成される
    圧縮室内の冷媒ガスを、運転状態に応じて前記バイパス
    用凹部によって形成される第一のバイパス通路を通して
    吸入室にバイパスさせることにより、圧縮作業室の容量
    を可変とした気体圧縮機において、 一端が前記一方のサイドブロックの圧縮室側に開口し、
    他端が前記吸入室から前記シリンダ室に供給される冷媒
    ガスの通路である吸気通路に開口した第二のバイパス通
    路を有し、容量制御時において、吸入行程中のシリンダ
    室内の膨脹作用によって圧縮行程中の圧縮室内の冷媒ガ
    スを前記第二のバイパス通路を通して前記シリンダ室内
    にバイパスさせる構成であることを特徴とする気体圧縮
    機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6176792A (ja) * 1984-09-20 1986-04-19 Toyoda Autom Loom Works Ltd 可変容量型ベーン圧縮機

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