JPS582491A - 回転圧縮機 - 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】 自動車用空調装置の冷媒圧縮に用いて有効である。

近年、快適な冷房感を得つつ同時に圧縮機の駆動力を減
少させるために、吐出容量を可変できる圧縮機が提案さ
れてきている。本発明圧縮機はこのように吐出容量を可
変とするもので、特に、連続的に吐出容量の可変を行な
うことができるようにすることを目的とする。

以下本発明の一実施例を図に基いて説明する。

、第１〜第３図において、１は円筒状の内＠１ａヲ有ス
るハウジング、２はこのノ＼ウジング１内に偏心して配
設された円筒状のロータで、回転軸３を圧入固定し、回
転軸３と一体に回転するようになっている，また、ロー
タ２にはベーン溝２ａが周方向に等間隔離れて４ケ所設
けてあ）、このベーン溝２ａ内にはベー７４が摺動自在
に挿入されている。

また、ハウジングｌの側部にはノ＼ウジング側板６、７
がＯリング３８を介して固定され、前記回転軸３はこの
ハウジング側板６．７にベアリング９，９を介して回転
自在に支持されるようになっている。

そして、このハウシング側板６，７と、ハウジング内壁
１ａとロータ２と相隣シ合う２つのベーン４とによって
シリンダ室Ｒが形成される。１０はハウジング１に形成
され九吐出口で、一端１０ａがこのシリンダｇＲに開口
し、他端１０１）は吐出弁１１を介して吐出室２３に連
通している。１２は吐出弁１１のストッパーで４．６゜ １４ｔｉリング状をしたフロントハウジングで、ハウジ
ング側板６．７のうち前面側の側板６（以下前部軸板６
という）にボルトによって密着固定されている。

１５はフロントハウジング１４と回転機３との間に配設
された軸封装置で、潤滑油や冷媒が回転軸３に沿って外
部へ流出するのを防止するものである。

１６はリアハウジングで、このリアハウジング１６内に
はフィルタ１７かねじ１８によって固定１ され、さらにフィルタ１７とリアハウジング１６との間
には多孔貿体や金属メツシュよシなるオイルセパレータ
１９が充填しである。２ｏはハウジング側板７にボルト
２１によシ固定されたオイルポンプで、リアハウジング
１６下部に貯った潤滑油を吸い上げて響ハウジング側板
７に設は九図示しないオイル孔を介してベアリング９等
の被給油部分に潤滑油を供給するものである。−各部材
はボ、Ａ’）２６．２８によシ一体に連結されている。

第１図のａ１〜ａ６はハウジング１に設けたボルト穴で
ある。

フロントハウジング１４上方部には図示しない蒸発器よ
り冷媒を導入する吸入通路１４ａが開口してお夛、フロ
ントハウジング１４と前部倒板６とによって形成される
空間を吸入室５としている。

そして前部側板６に設けられ九吸入口１３よシシリンダ
室Ｒの吸入行程部分に冷媒が導入されるようになってい
る。

陶、前部側板６には、８３図に示すように、シリンダ室
Ｒの圧縮行程途中と対向する部位からハウジング１によ
って覆われる位置までの間に長方形状をした連通通路８
が形成されておシ、この連通通路８によってシリンダ室
Ｒと吸入室５とが連通ずるようになっている。また、連
通通路８内には第５図に示すような開閉弁３０が配設さ
れておシ、この開閉弁３６は連通通路８内に形成された
ガイド３３ａ、３３ｂに沿って摺動自在となつ゛ている
。そして、開閉弁３０のシリンダ室Ｒ側端面（９）ｂは
側板６のシリンダ形−一と同一平面となるようになって
おシ、吸入室１ｌｌｌｌ端面３ｏｃｍ摺動支持板３７に
よって押えられている。３６は摺動支持板３７を側板６
に止めるねじである。

３２は吸入室５内に配設されたサーボモータで、図示し
ないヌテーを用いて側板６に固定されている。そして、
このサーボモニタ３２０回転軸に連結されたピニオン３
１は、開閉弁３０の一方側の側面に形成され九フック部
３０ａと係合し、従ってサーボモータ３２０回転に応じ
て開閉弁３０が連通通路８内をスライドするようになっ
ている。

′　２２は開閉弁３０の位置検出器で開閉弁３０の、　
　他方備の側面に形成されたラック部３０ｄにその中心
軸が連結し、開閉弁３０の移動に応じて中心軸が回転す
るよう′になっている。そして、この位置検出器２２は
中心軸の回転に応じて抵抗値が連続的に異゛なる可変抵
抗器を備えており、従って開閉弁３０の移動に応じた電
気信号が出力できるようになっている。そのため、サー
ボ毛−夕３２に′は、図示しないアンプを介して開閉弁
３０の位置がフィードバックされ、その結果、開閉弁３
０が全開、全開となった後に、更にサーボモータ３２が
回転するといった事態は防止される。

次に上記構成よりなる圧縮機の作用を説明する。

自動傘エンジン等の図示しない駆動源よシ駆動力を受は
回転軸３が回転すると、この回転によってロータ２およ
びベーン４が回転し、シリンダ室Ｒが容積変動を行なう
ことになる。そして、容積が増加する位置では、図示し
ない冷凍サイクルよシ吸入通路１４ａを介□して吸入室
５内に導入され′　た冷媒が、吸入口・１３よシシリン
ダ室Ｒに吸い込まれる。そしてこの気冷縄はｙリンダ室
Ｒの回転に褌ってその後吸入口１３と連断され、次にシ
リンダ室Ｒの客積が減少することによって圧縮され、シ
リンダ室Ｒの等積が充分減少した状態で吐出口１０と連
絡し、吐出弁１１を介して吐出室２３に吐出される。

そして、吐出室２３に吐出した気冷媒は後部側板７に設
は九吐出連通穴を介してリアハウジング１６の副吐出室
１６ａに流出し、次いでオイルセパレータ１９で潤滑油
を分離除去した後、図示しない吐出通路を通シ冷凍サイ
クルの凝縮器に吐出されることになる。

ｔｔ、オイルセパレータ１９により分離され、リアハウ
ジング１６の下部に貯った潤滑油はオイルポン１２０に
よって吸み上げられベアリング９分な冷房能力が必要と
される時には、開閉弁３０は、第３図に示す位置になっ
て、連通通路８を密−閉している。従って、吸入口１３
よりシリンダ室Ｒ内Ｖｃｑ＆人された冷媒は、全量が圧
縮、吐出される。　　　　　　　　　　　　　　−・″
（特に本例では開閉弁３０のシリンダ家Ｒ＠端面３０ｂ
を側板６のシリンダ室Ｒ形成面と同一平面としているた
め、連通通路８は完全に密封され、従って、ベーン４が
連通通路８を横切る際にも、ベーン４Ｉ１面と開閉弁３
０との隙間より圧縮された冷媒が漏洩するといつ九事Ｉ
！は生じない。

またこＯ状錨では、開閉弁３０はｙリング室Ｒ側に圧縮
中の冷媒圧力を受け、吸入室５偶に吸入冷媒圧力を受け
るので、吸入室５側に抑圧荷重を受けるが、本例では摺
動支持板３７によって、開閉弁３０が確実に保持されて
いる。

同、この状態では第３図に示すように、連通通路８のＡ
方向先端部８ａが開かれることになるが、この部位８ａ
はハウジング１０備面に対向しておシ、シリンダ室Ｒに
は開口しない位置としているので、この部位８ａからは
冷媒の漏洩はない。

また、エンジンの高速定常運転時等で室温が既に低下し
て圧縮機の吐出能力が冷凍サイクルの要求に比して過大
となっている時には、図示してない車速センサーやエン
ジン回転数検出センサー及び室温制御信号や冷凍サイク
μの高低圧信号等でその状態を検出し、その状態に応じ
た電気信号がサーボモータ３２に伝達される。そしてフ
ック（９）ａとビニオン３１を介して、サーボセータ３
２の駆動力が開閉弁３０に伝えられ、開閉弁３０は第３
図ＯＡで示す方向に移動する。その結果、連通通路８は
ＶリンダｆｉＲに開口し、シリンダ室Ｒと吸入室５とが
連通される。そのため、この状態で実際に吐出される容
量は、回転軸３０回転に伴ない、シリンダ室Ｒと気冷媒
戻し用の連通通路８が辿断され九時のシリ、ンダ室Ｒの
容積となる。

ここで、開閉弁３０は、側板６に設けたガイド３３にそ
ってスライドするようになっており、しかも、この開閉
弁３？のスライド量はサニポ毫−タ３２の回転に応じて
連続的に変化するようになっている丸め、サーボモータ
３２に入力される電気信号に応じて、連通通路８のｙリ
ンダ室Ｒ開口位置、及び面積が変化することになシ、従
って吐出容量も連続的に制御される。狗、本例では第４
図に示す様に、開閉弁３０がＡ方向に最も移動した時の
吐出容量は、容量調整しない場合（第３図示の状態）の
約４５％になるように連通通路の位置を設定しである。

まえ、第４図の状態から、吐出容量を再び大としたい場
合には、サーボモータ３２に電気信号を送って、開閉弁
３０をＢ方向に移動させればよい。

このように、本夾施例では、吐出容量が１００％〜４５
９６の範囲で連続的にかつ良好に容量調整が可能である
。そのため、圧縮機の運転、停止を繰シ返して冷房能力
を制御するものに比べて、能力切換時に乗“員に与える
冷房感の変化、及び自動本走行感の変化がなポらかにな
シ、フィーリングが向上する。

そして本例では、図示しない制御回路によって、圧縮機
の起動時、には、第４図で示したごとく容量調整（約４
５％）を行なっている状態に開閉弁（資）をセットする
、ようにサーボモータ３２を作動させる構成としである
。

ここで、圧縮機起動運転時には電磁クラッチにステップ
状の駆動負荷がかかる為、その・駆動負荷拡圧縮機の容
量が大きくなる程大きくなる。そのため、通常電磁クラ
ッチの大きさはこのステップ状の駆動負荷によって決ｔ
、ｂ、その為起動運転時以外の定常運転時に必要とされ
る電磁クラッチの動力伝達容量よシもはるかに大きな能
力をもったものが必要と゛されることになる。つま夛、
圧縮機の容量が調整できないものでは、定常運転時には
不必要に大きな電磁クラッチを用いることになる。

それに対し本例のものでは、上述の如くサーボモータ３
２を作動させることによシ、起動時には容量−瞥しない
場合に比べて約４５％程度まで吐出容量を減少させるた
め、電磁クラッチに加わる起動負荷も大幅に減少し、そ
の給果電磁クラッチも小型のものでよくなっている。

冑、回転式圧縮機の様式は上記例以外に、例えばシリン
ダ内面１ａが楕円形となったものや、ベーン４かロータ
２内を貫通するもの、またはベー７４かハウジング１に
形成されたベーン溝内を摺動するもの等幅広く適用でき
ることは勿論である。

を九上述の例では開閉弁３０′ををスライドさせるサー
ボ機構としてサーボモータ３２を用いたが、他に負匣ア
クチュエータ等を用いテモよいｂ更に、上述の例では本
発明圧縮機を自動傘用空調装置に用いたが、本発明圧縮
機の用途は上記−例に限定されるべきでなく、住宅用空
調装置、冷ＲＩＩ一般等他にも種々の使用態様がある。

以上説明したように本発明圧縮機は要求に応じて正味圧
縮仕事のためのｙｙンダ容積を可変できるようにしたた
め、圧縮機の運転、停止をさせることなく能力制御を行
なうことも可能になシ、冷房装置に用いた場合には冷房
感の大幅な向上が図れるという優れた効果を有する。

しかも、本発明圧縮機では、連通通路内に開閉弁をスラ
イドさせるようにしている丸め、開閉弁のスライドに応
じて連通通路のシリンダ室連通位置のみならず、開口面
積も連続的に可変でき、それによって吐出機の吐出容量
の可変が極めて容易に行なえるという優れた効果を有す
る。

更に、本発明圧縮機ではサーボ機構を吸入室内に配設し
ているため、サーボ機構と開閉弁との間に特別なシー１
４／４ＩＩ構を設ける必要がなくなシ、従ってサーボ機
構及び開閉弁の組付けが極めて容易に行なえるという効
果を有する。同時に、吸入室内に配設することによって
サーボ機構の冷却も図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明圧縮機の一実施例を示す断面図で第２図
の＋Ｌｉ矢視断面゛に沿う形状を示す。第２図は第１図
のｉ−を矢視断面図、第３図及び第４図は第２図の厘−
ｌ矢−正面図で第３図は全賽量吐出時を示し、第４図は
、４５％吐出容量時を示す。第５図は、第１図図示開閉
弁を示す斜視図である。 １−・ハウジング、２・・・ロータ、４・・・ベーン、
５ハウジング側板、８一連通通 路、１４−・フロントハウジング、Ｒ・・・シリンダ室
。 ３０−・開閉弁、３２・−サーボモータ。 代理人弁理士　間部　隆 第１図 ２？ ２ １ １ｍ　３　図 第　４　図 第　５　因

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 筒状のハウジングと、このハウジングの開口端を覆うハ
   ウジング側板と、前記ハウジング内に回転自在に配設さ
   れたロータと、このロータと前記ハウジングとの開を仕
   切るベーンとを備え、前記ハウシング、へ゛ウジング側
   板、ロータ、及びベーンでシリンダ室を形成する回転圧
   縮機に於て、前記ハウジング側板のうち前記シリンダ室
   と対向する部位から前記ハウジングに対向する部位まで
   の間に吸入室と連通ずる製拳梼の連通通路を形成し、か
   つ、この連通通路内に開１弁を摺動自在に配設し、かつ
   、この開閉弁を摺動駆動するサーボ機構を前記吸入室内
   に設け、更に前記□開閉弁の前記シリンダ室側端面は前
   記ハウジング側板のｙリング室形成面と同一平面とした
   回転圧縮機。