JPS5853691A - ベ−ン圧縮機 - 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】 この発明は車両用空調装置等に使用されるベーン圧縮機
に関するものである。

従来、ベーン圧縮機としては、例えば特開昭５５−６９
７８８号公報に示されたものがあり、これには第１図に
示すように、吸入孔から吐出孔へ至る途中に位置するよ
うにサイドプレート１にガス逃がし孔２を穿設し、その
ガス逃がし孔２に対応させた開閉弁３を開くことにより
、圧縮室内のガスを吸入側へ逃がし、圧縮開始時期を遅
らせ、これにより吐出容量を変化させる構成が記されて
いる。

ところが、上記のような従来技術においては、逃がし孔
の断面積が小さいとガスが充分に抜けきらず、圧縮開始
時期の遅延が有効に行われないといった問題が生じ、又
ガス抜きを充分に行わせるために逃がし孔の径を大きく
すると、第１図に示すように、その径はベーン４の厚み
よりも大きくなることがあり、この場合には圧縮機の１
００％運転時には、同図に破線の矢印で示すように逃が
し孔２を通してガスの逆流が起こり、運転効率が低下す
るといった問題が生じる。

この発明は上記従来技術の問題点に着目して成されたも
のであって、シリンダに対してロータが最も近接するト
ップ位置から吸入孔までベーンが移動する行程間に、そ
のベーンの後方に形成される圧縮室に吐出圧と吸入圧と
の中間の圧力又は吐出圧の流体を供給するガイド孔を設
けることにより、能力過剰時には能力を下げて吐出容門
を低下させ得るようにするとともに、ガイド孔の断面積
を小さくしても大きな能力低下を図り得るようにし、し
かも１００チ運転時にも俗書が生じることがないように
したベーン圧縮機を提供することを目的とする。

以下、この発明の第一実施例を第２図〜第５図に従って
説明すると、フロントハウジング１１はその前面に円筒
状のボス部１２が突設されるとともに、その周側には吸
入口１３が透設されている。

フロントハウジング１１の後端面にはリヤハウジング１
４が気密をもって接合固定され、そのリヤハウジング１
４の後端部周側には吐出口１５が透設されている。

リヤハウジング１４内においてその前端部にはフロント
ハウジング１１の後端面に対して気密をもって接合する
フロントサイドプレート１６が配設され、フロントハウ
ジング１１とともに吸入室１７を構成している。同じく
リヤハウジング１４内にはフロントサイドプレート１６
の後端面に対して気密をもって接合するシリンダ１８、
及び同シリンダ１８の後端面に対して気密をもって接合
するりャサイドプレート１９が配設され、両者１８．１
９はフロントサイドプレート１６とともにフロントノ・
ウジング１１に対して複数本のボルト２０にて締着され
ている。

前記シリンダ１８の外周には平面状の区画面２１が切欠
形成され、その区画面２１はリャノ・ウンング１４及び
両サイドプレート１６．１９とともに吐出室２２を構成
している。区画面２１には／リンダ１８内と吐出室２２
を連通ずる複数の吐出（Ｌ２３が透設されるとともに、
吐出孔２３を開閉する吐出弁２４及び吐出弁２４の動き
を規制するテリーナ２５が取着されている。又、リヤ・
・ウジンダ１４内の後半部にはりャサイドプレート１９
にて区画された油分離室２６が構成され、その油分離室
２６は前記吐出口、１５及び吐出室２２と連通ずるよう
になっている。

フロントサイドプレート１６の前面及びリヤサイドプレ
ート１９の後面においてシリンダ１８の軸心とは偏心し
た位置にはそれぞれフロントノ・ウジング１１のボス部
１２と対応する円筒状のボス部２７．２８が突設され、
各ボス部２７．２８の内周にはそれぞれラジアルベアリ
ング２９．３０が嵌着されている。

前記シリンダ１８及び両サイドプレート１６゜１９にて
囲まれる円柱状空間にはフロント及びリヤシャフト３１
．３２において各ラジアルベアリング２９．３０に回転
可能に支持されるロータ３３が偏心して配設され、吐出
孔２３より若干回転方向側に位置するトップ位置Ｔ、Ｐ
においてシリンダ１８の内周面に接するように前記両サ
イドプレート１６．１９に対して気密を保って回転し得
るようになっている。なお、フロントシャフト３１の長
手方向中央部はフロントノ・ウジング１１のボス部１２
内周に設けたシャフトンール機構３４により気密を保っ
て回転し得るように支持されている。

前記ロータ３３周側の等角度をおいた複数箇所（この実
施例では４箇所）にはベーン溝３５がロータ３３の全幅
に渡って凹設され、各ベーン溝３５内にはそれぞれ運転
中は常に外方へ付勢されるベーン３６が摺動可能に嵌合
されている。各ベーン３６の先端はシリンダ１８の内周
面に対して摺動可能に当接し、両サイドプレー）１６，
１９及びシリンダ１８とロータ３３とにより囲まれる空
間を複数の圧縮室３７に区画している。

前記フロントサイドプレート１６において容積が最大に
なる圧縮室３７と対応する位置にはその圧縮室３７と前
記吸入室１７とを連通ずる吸入孔３８が透設され、その
吸入孔３８の始端は吸入行程の途中から始まっている。

又、吸入行程初期側の位置には長円状の副吸入孔３９が
透設されるとともに、サイドプレート１６の後面におい
て副吸入孔３９と連通ずる位置には副吸入孔３９より大
径の取付凹部４０が凹設され、吸入室１７と圧縮室３７
とを連通している。又、取付凹部４０の底面には吸入室
１７から圧縮室３７への流体の移動のみを許す逆止弁４
１が取着されている。

前記リヤサイドプレート１９においてトップ位置Ｔ、Ｐ
と副吸入孔３９との間でトップ位置Ｔ、Ｐより回転方向
側へ若干ずれた位置（吸入行程開始部分）と対応する箇
所にはバイパス孔４２が透設されるとともに、そのサイ
ドプレート１９の後面においてバイパス孔４２と対応す
る位置にはバイパス孔４２を介して圧縮室３７と油分離
室２６とを連通ずるように連通孔４３が設けられた電磁
弁４４が取着され、弁体としてのプランジャー４４ｉ１
が出没することにより前記バイパス孔４２を開閉し得る
ようになっている。

なお、リヤサイドプレート１９の後部には油分離室２６
内の油４５中にて下端が開口する注油孔４６が透設され
るとともに、そのサイドプレート１９のボス部２８には
注油孔４６の上端部の開口と連通ずる注油路４７を形成
する蓋体４８が固着され、油分離室２６内め油４５を後
方のラジアルベアリング３０を介して各部に注油するよ
うになっている。又、リヤサイドプレート１９の前面に
おいてロータ３３のベーン溝３５の内端と対応する位置
には各ベーン溝３５の内端を連通するだめの溝４９が凹
設されている。

次に、上記のように構成されたベーン圧縮機についてそ
の作用を説明する。

−まず、１００％容量での運転時について説明すると、
この場合には容量制御器（図示せず）の制御作用により
この実施例では電磁弁４４が無励磁状態になり、そのプ
ランジャー４４ａがバイパス孔４２を閉鎖するようにな
っている。

さて、第５図においてロータ３３が矢印方向へ回転され
ると、各べ一′７３６は先端がシリンダ゛１８の内周に
摺接してロータ３３とともに回転する。

そして、吸入行程初期の圧縮室３７においては吸入室１
７より圧力が低下することになるため、逆止弁４１は開
き、吸入口１３から吸入室１７へ吸入された流体は副吸
入孔３９を通ってその圧縮室３７内へ流入する。この圧
縮室３１を形成するベー７３６のうち前方（回転方向側
）のベーン３６が吸入孔３８の始端を通過すると、吸入
孔３８からも吸入室１７内の流体が流入し、この流体の
流入は圧縮室３７の容積が最大になるまで行われる。

この圧縮室３７を形成するベーン３６のうち後方のベー
ン３６が吸入孔３８を通過し終ると、この圧縮室３７で
は圧縮行程が始まり、前記前方のべ一７３６が吐出孔２
３を通過する時点においては吐出行程が行われ、圧縮さ
れた流体は圧力差により吐出弁２４を開き、圧縮室３７
から吐出孔２３を通って吐出室２２へ吐出される。そし
て、吐出室２２へ吐出された流体は油分離室２６を通り
、吐出口１５から吐出される。

次に、能力過剰で小容量運転が要求される時には、容量
制御器の制御作用により、この実施例では電磁弁４４が
励磁され、そのプランジャー４４＋亀がバイパス孔４２
を開放する。すると、吸入行程開始部分の圧縮室３７に
おいては油分離室２Ｂ内の圧縮流体がバイパス孔４２を
通って流入し、その圧縮室３７内の圧力はほぼ吐出圧ま
で上昇する。ただしバイパス孔４２に絞り作用を持たせ
中間圧まで上昇させるようにすることもできる。その後
、ロータ３３が回転し、圧縮室３７が吸入行程初期の位
置まで移動しても、その圧縮室３７における後方のべ一
７３６がバイパス孔４２を通過するまでは圧縮室３７内
への圧縮流体の流入は継続して行われる。なお、この吸
入行程初期の位置においては、圧縮室３７に副吸入孔３
９が対応しているが、圧力差により逆止弁４１が閉じる
だめ、圧縮室３７から吸入室１７へと圧縮流体が逆流す
ることはない。

ロータ３３がさらに回転すると、圧縮室３７の容積の増
大に従って圧縮室３１内の圧縮流体は膨張し、その圧力
が低下する。この圧縮流体が膨張する際には、その流体
の圧力によりロータ３３は圧縮室３７における前方のべ
一７３６において回転方向の力を受けることになるため
、この圧縮流体は膨張することによりロータ３３に対し
てその回転を助けるように作用する。

ロータ３１が回転することにより、圧縮室３７内の圧力
が吸入圧以下になると、副吸入孔３９の逆止弁４１が開
き、吸入室１７内の流体は圧縮室３７内へ流入する。こ
のように、流体が流入することにより、圧縮室３７内が
吸入圧より負圧にな程、及び圧縮行程を経て吐出行程が
行われる。そして、この吐出行程では１００％容量運転
時と同量の圧縮流体が吐出されるが、吸入される流体の
容積は前記後方のべ一７３６がバイパス孔４２を通過す
るまでに流入される圧縮流体が吸入圧まで膨張した分の
容積だけ減少するため、実質的に吐出される圧縮流体の
量は減少することになる。

そのため、電磁弁４４の動作時間を制御して、バイパス
孔４２から流入される圧縮流体の址を変化させれば、ベ
ーン圧縮機の容量はより細かに割出１し得ることになり
、又ベー７３６の数を増せば単位圧縮室３７の容積に対
してバイパス孔４２から流入する流体の容積の割合が増
大するため容量１氏下が大きくなる。

なお、この実施例では副吸入孔３９が設けられる取付凹
部４０の幅（ロータ３３の回転方向をＪ、％準とする）
が第４図に示すようにベー７３６の厚みより大きいため
、小容量運転時には圧縮流体が取は凹部４０をすり抜け
て動力として十分に利用できない虞れが生じるとともに
、逆上弁４１のリフト量が大きい場合には逆止弁４１が
ベーン３６に衝突する虞れが生じる。そのため、第６図
に示すように、フロントサイドプレート１６の前面にお
いて前記取付凹部４０と対応する位置には副吸入室５１
を凹設するとともに、そのサイドプレート１６の後面に
はベーン３６の厚みとほぼ同じ幅を有する連通孔５２を
副吸入孔５１と連通させ、又そのサイドプレート１６の
前面には副吸入室５１と吸入室１７とを連通ずる副吸入
孔５３を有するプレート５４を気密をもって固着し、さ
らにプレート５４の後面には副吸入室５１から飛び出す
ことがないように副吸入孔５３を開閉する逆止弁５５を
取着すれば、圧縮流体がベーンサイドをすり抜けたり、
逆止弁５５がベーン３６に衝突することはなくなる。

次に、この発明の第二実施例〜第四実施例を順次説明す
る。たたし、前記第一実施例と同−若しくは相当する部
分については同一符号を付し、その説明を省略する。

まず、第二実施例を第７図及び第８図に従って説明する
と、この実施例のバイパス孔４２はリャサイドプレート
１９内に設けられた側路５６の一端部に連通され、その
側路５６の他端部はロータ３３の回転方向からみて吸入
孔３８と吐出孔２３との中間に位置するようにリヤサイ
ドプレート１９に穿設された連通穴５７に連通されてい
る。又、連通穴５Ｔは前記実施例と同様に電磁弁４４に
より開閉されるようになっている。

そして、この実施例では圧縮行程中の中間圧力の流体を
バイパス孔４２から圧縮室３７内へ流入させるようにな
っている。　。

次に、第三実施例を第９図及び第１θ図に従って説明す
ると、この実施例のバイパス孔４２はロータ３３のほぼ
接線方向を向くように７リング１８０周而に開口され、
吐出室２２に連通されている。ンリンダ１８にはバイパ
ス孔４２を横断するように円柱状の弁室５８が透設され
、その弁室５８の前端はフロントサイドプレート１６に
貫設された受圧孔５９を介して吸入室１７に連通される
とともに、その弁室５Ｂの後端はりャサイドプレート１
９及びリヤハウジング１４に貫設された調圧孔６０を介
して大気又は真空等の圧力に設定された定圧室（図示せ
ず）に連通されている。弁室５８内には圧縮バネ６１に
より前方へ付勢された円柱状の調節弁６２が前後動可能
に収容され、その調節弁６２の中央部周側には能力過剰
時に前記バイパス孔４２とともにバイパス路を形成し得
る縮径部６３が形成されている。

さて、この実施例の調節弁６２は定圧室の圧力と圧縮バ
ネ６１のバネ力とにより受ける力と比べて吸入室１７内
の吸入圧により受ける力に差が生じた場合にバイパス孔
４２、受圧孔５９及び調圧孔６０間の気密を保って弁室
５Ｂ内を摺動する。

そのため、吸入圧が高い場合には、調節弁６２は圧縮バ
ネ６１のバネ力に抗して後方へ押され、その縮径部６３
がバイパス孔４２より後方へずれるため、バイパス孔４
２は閉鎖され、１００％容量での運転が行われる。

又、負荷に対して能力過剰になることにより吸入圧が低
下した場合には、調節弁６２Ｆ−ｉバネ力により前方へ
押され、その縮径部６３がバイパス孔４２に重なるため
、バイパス路が形成され、吐出室、２２の圧縮流体が圧
縮室３７へ流入される。それにより、前記第一実施例と
同様に小容量運転が行われる。

なお、この実施例の小容量運転時には圧縮流体はロータ
３３に対して接線方向に噴出されるため、［１−夕３３
Ｆｉこの噴出された流体により回転を助ける力を受ける
。又、バイパス孔４２から圧縮室３７内へ圧縮流体が噴
出されるガス針は吸入圧の変化により自動的に行われる
ことになるため、この実施例における運転容量は無段１
９可変となる。

次に、第四実施例を第１１図に従って説明すると、この
実施例ではりャサイドプレート１９に形成されたバイパ
ス孔４２はその前端開口がロータ３３の後面により閉鎖
される位置に設けられ、ロータ３３の後面においてバイ
パス孔４２の前端開口と同心円上の位置Ｋ（ｄ回転方向
に所定幅ｅを有するバイパス凹部６４が所定間隔をおい
て複数（例えばペー７３６の数と同じ、又はその整数倍
）形成されている。又、リヤサイドプレート１９の前面
には一端が前記同心・円上に位置し、他端が前記第一実
施例におけるバイパス孔４２の前端開口とほぼ同一の箇
所に位置する連通凹部６５が形成されている。なお、連
通凹部６５の一端とバイパス孔４２との間隔はバイパス
四部６４の幅より小さくなっている。

さて、この実施例の小容量運転時においては、ロータ３
３のバイパス凹部６４がバイパス孔４２及び連通凹部６
５に対して橋渡された状態にあるときにのみ圧縮流体は
圧縮室３７へ流入されるため、バイパス四部６４０幅ｅ
を変えることにより、容量の低下割合が変わる。

以上述べたように、この発明は／リングに対してロータ
が最も近接するトップ位置から吸入孔−までベーンが移
動する行程間に、そのベーンの後方に形成される圧縮室
に吐出圧と吸入圧の中間の圧力又は吐出圧の流体を供給
するために、吸入孔から吐出孔へ至る途中に形成される
圧縮室又は吐出孔と連通ずるガイド孔を前記行程間の空
間と連通させることにより、能力過剰時には能力を下げ
て吐出容量を低下させることができるとともに、その能
力低下はガイド孔の断面積を小さくしても有効に行うこ
とができ、しかも１００％容量での運転時には整置が生
じることなく行うことができる効果を奏する。

なお、この発明は前記各実施例に限定されるものではな
く、バイパス孔の数や配設位置を変〆する等、この発明
の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術を示す四部断面図、第２図〜第５図は
この発明の第一実施例を示し、第２図はその縦断面図、
第３図は第２図のＡ−Ａ線断面図、第４図は第３図の０
−０線断面図、第５図は第２図のＢ−Ｂ線断面図である
。第６図は第一実施例り変形例を示す要部断面図、第７
図及び第８図は第二実施例を示し、第７図は要部横断面
図、第８図は第７図のＤ−Ｄ線断面図である。第９図及
び第１θ図は第三実施例を示し、第９図は要部横断面図
、第１０図は第９図のＥ−Ｅ線断面図である。 第１１図は第四実施例を示す要部縦断面図である。 フロントハウジング１１、吸入口１３、リヤハウジング
１４、吐出口１５、フロントサイドプレート１６、吸入
室１７．７リンダ１Ｂ、リヤサイドプレート１９、吐出
室２２、吐出孔２３、油分離室２６、ロータ３３、べ゛
−ン３６、圧縮室３７、吸入孔３８、副吸入孔３９，５
３、バイパス孔４８、調節弁６２、縮径部６３、バイパ
ス凹部６４、連通凹部６５゜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ！　７リング内にはベーンを有するロータを配設し、シ
   リンダの端面にはフロントサイドプレート及びリヤサイ
   ドプレートを接合し、両サイドプレート及びシリンダと
   ロータとにより囲まれた空間には吸入孔及び吐出孔を開
   口させ、外部から前記ロータを回転駆動させることによ
   り圧縮動作させて、吸入孔から吸入した流体を吐出孔か
   ら吐出させるようにしたベーン圧縮機において、シリン
   ダに対してロータが最も近接するトップ位置から吸入孔
   捷でベーンが移動する行程間に、そのベーンの後方に形
   成される圧縮室に吐出圧と吸入圧との中間の圧力又は吐
   出圧の流体を供給するために、吸入孔から吐出孔へ至る
   途中に形成される圧縮室又は吐出室と連通ずるガイド孔
   を前記行程間の空間と連通させ、そのガイド孔には運転
   状態に応じて開閉するための開閉手段を設けたことを特
   徴とするベーン圧縮機。