JPS62210286A - 容量制御圧縮機 - 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 本発明は自動車冷房用等に供せられる容量制御圧縮機に
関するものである。

従来の技術 自動車の車室の冷房装置は年々改良が加えられ、近年は
本来の冷房機能のみならず、自動車の安全性、快適性、
低燃費化とその周辺技術は注目すべき進展が見られる。

特に、低燃費化という観点では、カーエアコンの装着率
が普通車〜大型車ではほぼ１００％近くなった今、エア
コンの運転時における燃費悪化は無視できないオーダー
であり、更なる改良が望まれる。

最近では、この観点から例えば、ＳＡＥ　Ｔｅｃｈｎｉ
ｃａｌＰａｐｅｒ　５ｅｒｉｅｓ　８１５００３９のよ
うに、圧縮機の吐出量を必要に応じて変化させて、燃費
の改善と、エアコンの快適性の向上を図った往復動式の
容量制御圧縮機が開発されているが、回転式の圧縮機に
おいては未だ実用化されたものではない。

従来の往復動式圧縮機における容量制御構造を第１２図
に示す。

同図において、２１はピストンでシャフト２２の回転に
よる斜板２３の軸方向における往復作動を利用して冷媒
を圧縮する機構であることはよ〈知られている。この圧
縮機は両側に複数のシリンダ２４を有する両斜板式圧縮
機である。２６はプランジャで、吐出弁２６が連結され
ている。また２７は電磁弁でパイロット圧力の制御を行
なう。

この構造において、容量制御時には前記プランジャ２６
が同図において右方へ移動し、吐出弁２６を引上げるこ
とにより、吐出容量を半減させる機構の２段階に吐出容
量が変化可能な容量制御圧縮機である。

発明が解決しようとする問題点 周知のごとく、回転式圧縮機は高い体積効率を有するた
め、小型形状にしやすいが、逆に高速回転域では冷凍能
力が大幅に余剰となるため、吸入圧力が低下しすぎ吐出
温度が上昇、所要動力が多いなど種々の問題点を有して
いる。故に、回転圧縮機においては、容量制御機能の必
要性は往復動式に比べ大なるものがある。しかしながら
、その構造において、形状を大型化させることは、回転
圧縮機の特徴である小型形状を損うものであり、小型で
かつ部品点数の少ない容量制御機構の開発が強く望まれ
ている。更には２段階の制御ではなく容量制御の範囲が
広く、かつ連続的に吐出容量の変化が可能な圧縮機が要
望されている。

本発明は上記問題点に鑑み、小型形状でシンプルさ構成
および広範囲にかつ連続的に吐出量が変化できる容量制
御圧縮機を提供するものである。

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の第１の発明は、シ
リンダ内に配設されたロータの回転によりガスの吸排気
を行なうロータリ圧縮機において、前記シリンダを左右
から閉塞する側板の少なくとも一方に、ロータの回転方
向に沿った弧状のバイパス孔を形成し、かつこの側板を
回転位置に定められるようにして回動可能にケースに支
持せしめ、前記ケースの前記側板に接する面に配設され
た弧状のガイド溝と、前記ガイド溝に滑動自在に嵌合さ
れ、かつ前記側板に固定もしくは懸架されたスライダと
、前記ガイド溝内の前記スライダにより仕切られた２つ
の空間のスライダに対しロータ回転方向側の空間に圧縮
機内の高圧側の圧力を導入する高圧導入管と、反ロータ
回転方向側の空間に圧縮機内の低圧側の圧力を導入する
圧力導入管と、前記反ロータ回転方向側の空間に配設し
たバネから構成された容量制御圧縮機を提供するもので
ある。

また、本発明の第２の発明の構成は、上記第１の発明が
、バネをスライダに対し反ロータ回転方向側の空間に配
設したのに対して、ロータ回転方向側の空間にバネを配
設した点のみが異なる。

作　　用 本発明は上記した構成により、相異なる圧力を前記ガイ
ド溝内に導入させ、圧力差による駆動力とバネ力の相対
的力関係により、ロータ回転方向に弧状に延びたバイパ
ス孔を形成した側板を回動させて位置決めを行うもので
あり、その結果、吸入終了点のロータの回転角が変化し
、吐出量も変化する。

なお、本発明の第１の発明は、圧縮機の起動時において
バイパス孔が少壮出量運転状態の位置にあり、圧縮が続
いて吐出圧力が上昇すると、スライダ前後の圧力差とバ
ネ力の釣合位置までバイパス孔が移動し、大吐出量運転
状態になる。

また、本発明の第２の発明は、圧縮機の起動時において
バイパス孔が大吐出量運転状態にあり、圧縮が続いて吐
出圧力が上昇すると、スライダが前後の圧力差とバネ力
の釣合の位置までバイパス孔が移動し、少吐出量運転状
態になる。

実施例 第１図は本発明の第１の実施例を示す容量制御圧縮機の
構造を示す部分縦断面図であり、第２図。

第３図および第４図は各々、第１図のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、
Ｃ−Ｃ断面図である。

第１〜４図において、１は円筒状内壁を有するシリンダ
で、２は前記シリンダ１内に近接部を有し配設されたロ
ータである。ロータ２内には複数の放射状スリット３が
あり、その中には滑動するベーン４が挿入されている。

６はシリンダ１と同心で、リング状の回動自在の前側板
である。この前側板６のシリンダ１側にはロータ２の回
転方向に沿った弧状のバイパス孔６が設けられている。

７はフロントケースで、前記前側板６０反シリンダ側の
側面を覆っている。また、このフロントケース７の前側
板５に接する側の側面には前側板５と同上・で弧状のガ
イド溝８があり、その中に前記前側板５に締結された平
行ビン９に懸架されたスライダ１０が滑動自在に嵌合さ
れている。さらには、前記ガイド溝８内で、スライダ１
Ｑに対しロータ回転方向空間１１の終端には第６図に示
すごとく圧縮機の高圧吐出圧力を導入する高圧圧力導入
管１１ａが連通している。また、反対側のロータ反回転
側空間１２の終端には、第６図に示すごとくシリンダ１
内の低圧吸入圧力を導入する低圧導入管１２ａが連通し
ている。また、前記高圧導入管１１ａの中途には、制御
弁１３が配設され、高圧導入管１１ａを必要に応じ開閉
することができる。そして、前記低圧圧力を導入する反
ロータ回転側の空間１２にはコイル状のバネ１４が伸縮
自在に挿入されており、前記スライダ１０をロータ２の
回転方向に押圧している。また、前記フロントケース７
の左端には、電磁クラッチ１６が装着されている。

次に第７図においてスライダ１０即ち前側板６の回動動
作について説明する。圧縮機が停止している時は、圧力
は均圧状態のため、スライダ１゜はコイル状のバネ１４
のバネ力によりロータ回転側の空間１１の方向は押圧さ
れており、前側板６のバイパス孔６は第３図のＡの状態
になり、圧縮が始まると第２図においてベーン４はバイ
パス孔６の終端Ｐ点から圧縮を開始することとなり、少
吐出量運転状態である。次に、圧縮が続き、吐出圧力が
上昇し、吸入圧力が低下してくると、制御弁１３が開状
態の場合、スライダ１ｏの左右空間には圧力差があるた
め、スライダ１０はバネ１４のバネ力と圧力差が釣合う
位置まで時計回り方向に移動する。この結果、バイパス
孔６は前述した第３図のＡの位置からＢの位置の方向へ
移動する。

従って圧縮機は徐々に大吐出量運転状態となる。

つぎに、制御弁１３が閉じると、ガイド溝内の圧力はガ
イド溝８とスライダ１０の隙間の洩れにより均圧化し、
最終的には全て低圧状態になるため、その間、スライダ
１Ｑはバネ１４のバネ力と前側板に作用するロータ２の
共回り粘性力Ｆｆにより、第３図のＡの位置の状態に徐
々に移動してゆく。

このように、前側板６は、制御弁１３の開閉により、そ
の回動位置がスライダ１０の左右の圧力差とバネ１４の
バネ力との関係において決められる。また、この前側板
６の回動と制御弁の絞りの調節により、シリンダ側に設
けたバイパス孔６の位置が広範囲、かつ連続的に変化す
るため、圧縮機の吐出量がす＝アーに変化する容量制御
圧縮機となる。

次に第２の実施例について述べる。第８図は、第１の実
施例の第７図に相当する原理説明図である。この場合、
制御弁１３は高圧圧力導入管１１ａの中途に設置されて
おり基本的な動作は第１の実施例と同じであるが、制御
弁１３が閉じた時、ガイド溝８内は最終的に高圧圧力と
なって均圧する点が第１の実施例と異なる。

この場合の利点として、全ての運転状態においてガイド
溝８内には常に高圧が存在するため、シリング内の高圧
により前側板６がフロントケース７側に押え付けられる
スラスト力を軽減する効果を持ち、側板の回動時の摩擦
抵抗が少なく、確実で滑らかな動作が得られる。

第９図は第３の実施例を示す第１図におけるＣ−Ｃ断面
図である。第１の実施例と異なる点は、弧状のガイド溝
８の中に滑動可能に嵌合したスライダ１ｏのロータ回転
方向側の空間１１には圧縮機の低圧側の圧力を導入する
低圧導入管１２ａ、逆に反ロータ回転方向側の空間には
高圧を導入する高圧導入管１１ｂが連通している点と、
コイル状バネ１４がロータ回転方向側空間１１に伸縮自
在に配設されている点である。

スライダ１０の作動について第１０図を参照し説明する
と、圧縮機の停止時にはスライダ１ｏはコイル状バネ１
４のバネ力により、反ロータ回転方向側空間１２の終端
に押圧されているため、起動時には、前側板６のバイパ
ス孔θは、第３図のＢの位置であり、大吐出運転状態か
ら開始される。

運転継続後、制御弁１３が開の状態でちれば、吐出高圧
は高圧圧力導入管１１ｂから反ロータ回転方向側空間１
２に導入されるため、スライダ１０は圧力差によりコイ
ル状バネ１４のバネ力と釣合う位置までロータ回転方向
側に移動を開始し、徐々に小吐出量運転状態に移行する
。つぎに、制御弁１３が閉じると、ガイド溝８内の圧力
は次第に均圧化し、最終的に吸入圧力となる。その間、
両者空間圧力差の減少により、バネ力が勝り、スライダ
１ｏは、反ロータ回転方向に徐々に移行し、再び大吐出
量運転状態へと移る。

この場合の利点として、運転開始時には、大吐出量運転
状態から入るため、冷房能力は最初から大きく、急速冷
房を行ないたい場合には効果がある。

第１１図は第４の実施例であり、第３の実施例とは制御
弁１３を低圧圧力導入管１２ｂの中途に配設した点が異
なる。動作状態は基本的に第３の実施例と同じであり、
制御弁１３の閉時のガイド溝ｅの均圧圧力は高圧である
。

従って、この時の効果は、前述した第８図の場合と同様
である。

以上、本発明の詳細な説明したが、ここでシリンダは真
円の内壁としているが、楕円状内壁のシリンダでも良い
。また、スルースロット型べ〜ンの構成でも同様に構成
できるこｋは言うまでもない。

発明の効果 以上、述べてきたように、本発明によれば、圧縮機の相
異なる圧力を利用した駆動力とバネ力の相対的力関係に
より、ロータの回転方向に沿った弧状のバイパス孔を有
する回動可能な側板を回動させ、その位置決めを行うこ
とが可能な、小型形状、かつシンプルな構成の容量制御
圧縮機を提供できる。この結果、本発明のロータリ圧縮
機を一般的なカーエアコンに適用した場合に、その運転
時の温度調節フィーリング、運転フィーリングの向上２
低燃費化等の効果はむろんのこと、ロータリ圧縮機の高
速回転時の吐出温度上昇、所要動力過大の欠点をなくす
ことができるため、その効果は計り知れないほど多い。

なお、本発明の第１の発明の特有の効果は、起動時の急
激な負荷上昇を抑えて圧縮機の破壊を防止する点であり
、第２の発明の特有の効果は、起動時の急激な冷却を可
能にする点である。互いに逆の作用効果を有するが、容
量制御を可能にする点で共通するものであり、用途に応
じてそれぞれを適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における容量制御圧縮機
の部分縦断面図、第２〜４図はそれぞれ第１図における
Ａ−Ａ　、　Ｂ−Ｂ　、　Ｃ−Ｃ断面図、第５，６図は
各々、低圧、高圧圧力導入管の引回し図、第７図は作動
概略説明図、第８図は第２の実施例の作動概略説明図、
第９図は第３の実施例における断面図、第１０〜１１図
は各々第３及び第４の実施例の作動概略説明図、第１２
図は従来の容量制御圧縮機の縦断面図である。 １・・・・・・シリンダ、２・・・・・・ロータ、６・
・・・・・前側磁（側板）、ｅ・・・・・・バイパス孔
、７・・・・・・フロントケース（ケース）、８・・・
・・・ガイド溝、１０・・・・・・スライダ、１１・・
・・・ロー　タ回転方向側の空間、１２１．。 ・・・反ロータ回転方向側の空間、１１ａ、１１ｂ・・
・３、・高圧導入管、１２　ａ　、　１２　ｂ・・・・
・・低圧導入管、１４−・・・コイル状ハネ（ハネ）。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ｆ−
〜　リソンタ゛ ２−−−ｃ　−り 、５“司りｆｌＫＭ（４’ＪＴＪＬ） 第　　１　　　［ζ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　ε−−バ３ハ′ス孔７−　
フロント７、ス（７−又） ８−一−フ゛什再 ＩＱ−−−巧プグ イ４−−コイ１しイ人？＼刊ノス子う ィーーシソ〉り′ ！−−’１−−ン ５−−一前＠Ｉｌ乏（１聾ワ１ト乙１６ン６゛−−ノロ
ノ１゛スンし 第５図 第６図 第７図 ｇ 第８図 第１Ｘ図 第１２図 ロ　　　　　　　　　　　　　　　　−　　　　へロ　
　　　　　　　　− 輪

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　シリンダ内に配設されたロータの回転によりガ
   スの吸排気を行なうロータリ圧縮機において、前記シリ
   ンダを左右から閉塞する側板の少なくとも一方に、ロー
   タの回転方向に沿った弧状のバイパス孔を形成し、かつ
   この側板を回転位置に定められるようにして回動可能に
   ケースに支持せしめ、前記ケースの前記側板に接する面
   に配設された弧状のガイド溝と、前記ガイド溝に滑動自
   在に嵌合され、かつ前記側板に固定もしくは懸架された
   スライダと、前記ガイド溝内の前記スライダにより仕切
   られた２つの空間のスライダに対しロータ回転方向の空
   間に圧縮機内の高圧側の圧力を導入する高圧導入管と、
   反ロータ回転方向側の空間に圧縮機内の低圧側の圧力を
   導入する圧力導入管と、前記反ロータ回転方向側の空間
   に配設したバネから構成された容量制御圧縮機。
2. （２）　シリンダ内に配設されたロータの回転によりガ
   スの吸排気を行なうロータリ圧縮機において、前記シリ
   ンダを左右から閉塞する側板の少なくとも一方に、ロー
   タの回転方向に沿った弧状のバイパス孔を形成し、かつ
   この側板を回転位置を任意に定められるようにして回動
   可能にケースに支持せしめ、前記ケースの前記側板に接
   する面に配設された弧状のガイド溝と、前記ガイド溝に
   滑動自在に嵌合され、かつ前記側板に固定もしくは懸架
   されたスライダと、前記ガイド溝内の前記スライダによ
   り仕切られた２つの空間のスライダに対しロータ回転方
   向側空間に圧縮機内の低圧側の圧力を導入する低圧導入
   管と、反ロータ回転方向側空間に圧縮機内の高圧側の圧
   力を導入する高圧導入管と、ロータ回転方向側空間に配
   設したバネから構成された容量制御圧縮機。