JPS6255488A - 気体圧縮機 - Google Patents

気体圧縮機

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JPS6255488A
JPS6255488A JP60194061A JP19406185A JPS6255488A JP S6255488 A JPS6255488 A JP S6255488A JP 60194061 A JP60194061 A JP 60194061A JP 19406185 A JP19406185 A JP 19406185A JP S6255488 A JPS6255488 A JP S6255488A
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cylinder
rotary plate
chamber
suction
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Takeshi Kobayashi
猛 小林
Junichi Asai
淳一 浅井
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Seiko Seiki KK
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Seiko Seiki KK
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    • F04B13/00—Pumps specially modified to deliver fixed or variable measured quantities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/10—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber
    • F04C28/14—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using rotating valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
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    • F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/344—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
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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） この発明はカークーラー等に用いられる気体圧縮機に係
り、特に圧縮作業室の容量を可変とした気体圧縮機に関
する。
（従来技術とその問題点） 通常、乗用車等の冷房に用いられる気体圧縮機はエンジ
ンに並設され、この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、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している。
従って、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が、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、車室内を過冷房気味にしてしまう原因となるとと
もに、これに比例して消費動力も増大するという欠点が
あり、特にロータリ式の気体圧縮機においてはこのよう
な傾向が著しい。
この対策としては、気体圧縮機の駆動速度に応じて冷媒
ガスの圧縮作業室の容量を可変させる、いわゆる容量可
変型の気体圧縮機が種々提案されている。
例えば、吸気ボートに対し、ロータの回転方向に適宜ず
らした位置にバイパス穴を設け、このバイパス穴の開度
をなんらかの方法により制御することにより、圧縮作業
室の容量を可変とする構成のものがある。
しかしながら、この方式の気体圧縮機は、一度圧縮作業
室に閉じ込んだ冷媒ガスをある程度圧縮した後吸入側へ
バイパスさせるため、圧縮効率が悪く、特に高速走行す
なわち小容量運転時に冷媒ガスの吐出温度が上昇すると
いう不具合が指摘されていた。
ところで最近では、圧縮機のフロントサイドブロックに
回転板を設け、かつこの回転板にフロントサイドブロッ
クの吸入口と連通ずる凹部を形成し、回転板を所定角度
回転させることにより、フロントサイドブロックの吸入
口から吸入される吸気容量を可変とするタイプのものが
提案されているが、このものは回転板を制御する手段と
して、車内または蒸発器から吹出される空気の温度をサ
ーモスタットにより感知し、上記温度がサーモスタット
の設定温度以下に低下したとぎに、圧縮機に付設したモ
ータの駆動により回転板を回転させるという構成のもの
が多く、装置が複雑化するとともに、モータ付設等によ
り装置が大型化してしまうという欠点があった。
（発明の目的） この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、高速運転、低速運転に応じて、冷
媒ガスを閉じ込め圧縮する圧縮作業室の容量を可変とす
るいわゆる容は可変型気体圧縮機において、吸入窄の吸
入圧に応じて圧縮作業室の容量が制御されるとともに、
その制御機構を簡易かつコンパクトな構造にした気体圧
縮機を提供することにある。
（発明の構成） 前記目的を達成させるために、本発明は、略楕円筒状に
形成されたシリンダと、このシリンダの両側に取付けら
れるフロントおよびリアサイドブロックと、上記シリン
ダおよび両サイドブロックによって構成されるシリンダ
室内に回転自在に横架され、その半径方向に進退自在な
複数のベーンを有するロータと、かつ上記フロントサイ
ドブロックの内面側に所定角度内で回転自在に軸着され
た回転プレートとからなり、 フロントヘッドとフロントサイドブロックとの間で画成
される吸入至の吸入圧に応じて、上記回転プレートを回
転させフロントサイドブロックに形成された連絡穴に対
して、上記シリンダ室に連通させる吸入口を移動させる
ことにより、圧縮作業室の容量を運転状態に応じて最適
になるように変化させる気体圧縮機において、 前記回転プレートの駆動手段は、フロントヘッド内に進
退自在に配設され、その先端を吸入室内に臨ませた油圧
シリンダと、上記油圧シリンダ後方の空隙部内に圧縮開
側の高圧オイルを導入するために、該ヘッド内に配設さ
れたオイル流通路と、上記オイル流通路を吸入室の吸入
圧に応じて開閉するスプール弁と、油圧シリンダ先端と
回転プレートとを連結する連結手段とから構成され、吸
入室の吸入圧に応じて上記スプール弁が開閉することに
より、油圧シリンダが進退動作を行ない、この油圧シリ
ンダの進退動作に伴い回転プレートを所望角度回転させ
るようにしたことを特徴とする。
（実施例の説明） 以下本発明の好適な実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。
第１図ないし第４図はこの発明を適用した気体圧縮機の
第１実施例を示す。
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たフロントヘッド３を備える。
上記圧縮機本体１は内周略楕円筒状のシリンダ４と、こ
のシリンダ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とを有し、これによ
って形成された楕円筒状のシリンダ室内にはロータ軸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の内面側には略円
盤状の回転プレート１０が軸着され、この回転プレート
１０は所定角度内で回動自在に構成されている。
そして、上記回転プレート１０の周縁部に凹部１１が凹
設されており、この凹部１１を通してフロントサイドブ
ロック５の連絡穴１２とシリンダ室１３が連通ずるよう
になっている。
換言すれば、高速運転時には吸入圧が下がるため回転プ
レート１０の凹部１１が時計方向に移動し、小容量とな
り吸入圧を上げようとする。一方低速運転時には吸入圧
が上がるため反時計方向に移動し、最大容量になるよう
に、回転プレート１０が回転可能に構成されている。な
おこの回転プレート１０の駆動手段については後述する
。
しかして、ロータ９が回転駆動されると、フロントヘッ
ド３に設けられた吸気口１４から吸入室１５内に導入さ
れる低圧の冷媒ガスは第１図の実線矢印で示すように、
フロントサイドブロック５に１８０°対向して形成され
た連絡穴１２並びに吸入口１６を経て、シリンダ室１３
内に吸い込まれ、次いで圧縮された高圧ガスは吐出ボー
ト１７および吐出弁１８を経てシリンダ４とケーシング
２の内周との間隙部に吐出し、さらにリサイドブロック
６に上記連絡穴１２と略９００の位相差をもって設けら
れた連絡穴を経て該ブロック６の背部に設けられた油分
離器１９に供給され、第１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口２０を経て外部に吐出さ
れる。図中符号３５は、高圧オイルを示し、本願ではこ
の高圧オイル３５を回転プレート１０の駆動源とするも
のである。
次に、この発明の要部すなわち回転プレート１０の駆動
手段について第２図ならびに第４図に基づき説明する。
まずフロントヘッド３には、圧縮機の軸と直交する方向
に油圧シリンダ２１が進退自在に配設されており、その
先端２１ａは該ヘッド３とフロン１〜サイドブロツク５
との間で画成される吸入室１５に臨んでいる。ざらに上
記油圧シリンダ２１の後方には空隙部２２が形成されて
おり、この空隙部２２内に圧縮機側のオイルを導入する
ために、フロントヘッド３内にオイル流通路２３が設け
られている。そしてこのオイル流通路２３を開閉するた
めにスプール弁２４が該ヘッド３に配置されている。こ
のスプール弁２４は、一端を吸入室１５側に臨まぜると
ともに他端を外部に臨ませた進退自在なシリンダ２５と
、このシリンダ２５内に内装された所定のバネ圧を有す
るスプリング２６とから構成されている。そしてこのス
プール弁２４は、吸入室１５内の吸入圧とスプリング２
６のバネ圧との差圧により、フロントヘッド３内で進退
移動し、この進退動作に伴い連通溝２７ａがオイル流通
路２３ａ、２３ｂを連通させることになる。さらに油圧
シリンダ２１の先端には係合部２８が形成され、回転プ
レート１０から吸入室１５側へ立設された駆動ピン２９
の先端が前記係合部２８内に遊嵌されている。なおこの
駆動ピン２９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３０内を貫通している。
次に回転プレート１０の動作について第３図ないし第６
図をもとに説明する。
吸入室１５の吸入圧が設定値以上の場合には、油圧シリ
ンダ２１ならびにスプール弁２４は第３図に示す位置に
あり、回転プレート１０は第５図に示す位置にある。そ
して圧縮機が高速駆動域になった場合、まず吸入室１５
内の吸入圧が設定値以下になり、スプール弁２４は、シ
リンダ２５内のスプリング２６のバネ圧よりも吸入室１
５の吸入圧が小となったとき、シリンダ２５が図中矢印
方向に前進し、連通溝２７ａを通してオイル流通路２３
ａと２３ｂとを連通させる。そのため圧縮機側のオイル
がこのオイル流通路２３　（２３ａ。
２３ｂ）を経て油圧シリンダ２１の軸スキマを通ること
による適当な速度にコントロールされ後方の空隙部２２
内に充填されこの油圧により油圧シリンダ２１が前進し
、油圧シリンダ２１の係合部２８内に遊嵌された駆動ピ
ン２９を矢印方向に押圧する。この駆動ピン２９はカム
溝３０に沿って軸心匣りに回転し、駆動ピン２９と回転
プレート１０とは一体化しているので回転プレート１０
も回転し、第６図に示す位置の間を回転する。
このように高速運転−、すなわち吸入室１５の吸入圧が
低くなった場合、上述した動作により回転プレート１０
は回転し、圧縮作業室の冷媒閉じこみ容量は小となり、
よって吸入圧を一定値（大体２Ｋｇ／Ｃ亀２が好ましい
）に保つことができる。
なお、吸入室１５内の吸入圧が所定値以上になれば、シ
リンダ２５が後退してオイル通路２３ｃが連通溝２７ｂ
と連通して油圧シリンダ２１の空隙部２２に供給された
オイルは低圧室内に戻され油圧シリンダ２１が後退し、
圧縮作業室の冷媒閉じこみ容量は大となる。
このときスプール弁２４は第３図に示す位置まで後退し
ており、オイル流通路２３ａ、２３ｂは連通しておらず
、油圧シリンダ２１側へオイルは供給されない。なお図
中符号３６は、スプール弁２４のストローク量調整用の
ストッパを示す。
図中符号３１は、回転プレート１０の一側面に設けられ
たスラスト軸受であり、回転プレート１０の回転動作を
円滑にさせるために使用する。
次に、第７図に基づき本発明に係る気体圧縮機の第２実
施例について説明する。
本実施例においては、前述実施例と回転プレート１０の
駆動手段について異なるが、その他については同一なの
で駆動手段についてのみ説明する。
本実施例においては、油圧シリンダ２１−は前述実施例
同様圧縮機の軸と直交する方向に進退自在に配設されて
おり、かつその先端２１−ａは吸入室側に臨んでいる。
そしてこの油圧シリンダ２１−の側辺にラック部３２が
刻設されており、このラック部３２と噛合するように中
間ピニオン３３がフロントサイドブロック５−の取付穴
を貫通し、かつ回転自在に取付けられている。一方回転
プレート１０′のフロントサイドブロック５−側には回
転プレート５−より小径のピニオン３４が同心状に取付
けられており、上記中間ピニオン３３とこのピニオン３
４は噛合している。
従って、吸入室１５の吸入圧とスプール弁２４のスプリ
ング２６のバネ圧との差圧により油圧シリンダ２１−は
進退動作を行ない、この油圧シリンダ２１−の進退動作
に伴いラック部３２と噛合している中間ピニオン３３は
矢印方向に回転する。
そしてこの中間ピニオン３３の回転によりピニオン３４
も回転動作を行ない、ピニオン３４と回転プレート１０
−は一体であるから、回転プレート１０′が所定角度回
転する。
そして前述実施例同様吸入口が移動して、冷媒ガスの圧
縮室容量を可変とすることができ、それに従い吸入圧を
一定に保つことができる。
（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明に係る気体圧縮機は、
運転状態によって生じる吸入室の吸入圧の変化に反応し
て吸入圧を常に一定にするよう、フロントサイドブロッ
クの内面側に軸着された回転プレートを回転させ、シリ
ンダ室内の圧縮作業容量を制御することにより、常に最
適の容量で運転するようにした容量可変型の気体圧縮機
であって、吸入室内の吸入圧に応じて差動するスプール
弁を介して、油圧シリンダを進退動作させ、この油圧シ
リンダの進退動作により回転プレートを回転させるよう
にしたものであるから、従来の容量可変型気体圧縮機に
見られる小容量運転時の冷媒ガスの吐出温度上昇という
問題点を解決することができ、ざらに回転プレートをシ
ステムで制御するものに比べ、気体圧縮機の装置を簡素
化することができ、かつ回転プレートの制御を圧縮機に
付設したモータを使用することはないので、回転プレー
トの制御をコンパクトに行なうことができる等極めて実
用的な気体圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る気体圧縮機の全構造を示す縦端面
図、第２図は本発明に係る気体圧縮機の第１実施例を示
す横断面図、第３図は第１実施例の要部を示す縦断面図
、第４図は第３図中Ａ−Ａ線断面図、第５図は低速運転
時を示す気体圧縮機の縦断面図、第６図は高速運転時を
示す気体圧縮機の縦断面図、第７図は本発明に係る気体
圧縮機の第２実施例を示す横断面図である。 ３・・・フロントヘッド ４・・・シリンダ ５・・・フロントサイドブロック ６・・・リアサイドブロック ９・・・ロータ １０・・・回転プレート １１・・・凹部 １２・・・連絡穴 １３・・・シリンダ室 １４・・・吸気口 １５・・・吸入室 １６・・・吸入口 ２１・・・油圧シリンダ ２２・・・空隙部 ２３・・・オイル流通路 ２４・・・スプール弁 ２５・・・シリンダ ２６・・・スプリング ２７・・・連通溝 ２８・・・係合部 ２９・・・駆動ピン ３０・・・カム溝 ３１・・・スラスト軸受 ３２・・・ラック部 ３３・・・中間ピニオン ３４・・・ピニオン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　略楕円筒状に形成されたシリンダと、このシリ
    ンダの両側に取付けられるフロントおよびリアサイドブ
    ロックと、上記シリンダおよび両サイドブロックによっ
    て構成されるシリンダ室内に回転自在に横架され、その
    半径方向に進退自在な複数のベーンを有するロータと、
    かつ上記フロントサイドブロックの内面側に所定角度内
    で回転自在に軸着された回転プレートとからなり、 フロントヘッドとフロントサイドブロックとの間で画成
    される吸入室の吸入圧に応じて、上記回転プレートを回
    転させフロントサイドブロツクに形成された連絡穴に対
    して、上記シリンダ室に連通させる吸入口を移動させる
    ことにより、圧縮作業室の容量を運転状態に応じて可変
    とした気体圧縮機において、 前記回転プレートの駆動手段は、フロントヘッド内に進
    退自在に配設され、その先端を吸入室内に臨ませた油圧
    シリンダと、上記油圧シリンダ後方の空隙部内に圧縮機
    側のオイルを導入するために、該ヘツド内に配設された
    オイル流通路と、上記オイル流通路を吸入室の吸入圧に
    応じて開閉するスプール弁と、油圧シリンダ先端と回転
    プレートとを連結する連結手段とから構成され、 吸入室の吸入圧に応じて上記スプール弁が開閉すること
    により、油圧シリンダが進退動作を行ない、この油圧シ
    リンダの進退動作に伴い回転プレートを所望角度回転さ
    せるようにしたことを特徴とする気体圧縮機。
  2. （２）　上記連結手段は、回転プレート面上に立設され
    た駆動ピンと、該ピンの先端を遊嵌させるために油圧シ
    リンダに設けた係合部とからなり、油圧シリンダの進退
    動作により上記駆動ピンを介して回転プレートを回転さ
    せることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の気体
    圧縮機。
  3. （３）　前記連結手段は、回転プレートに同心状に取付
    けられたピニオンと、油圧シリンダ側辺に設けたラツク
    部と、フロントサイドブロックに回転自在に貫通され、
    ラツク部とピニオンの両者と噛合する中間ピニオンとか
    らなり、油圧シリンダの進退動作により中間ピニオンを
    介して回転プレートを回転させることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載の気体圧縮機。
JP60194061A 1985-09-03 1985-09-03 気体圧縮機 Pending JPS6255488A (ja)

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EP (1) EP0217533B1 (ja)
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KR (1) KR870003310A (ja)
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