JPS6346713Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は主として自動車クーラに使用するベー
ンコンプレツサの容量調整装置に関する。

自動車用クーラシステムに関して、省エネルギ
ー、快適な冷房フイーリング、運転フイーリング
等の面から課題が提起されている。自動車用クー
ラのコンプレツサはエンジンのクランクプーリよ
り電磁クラツチを介して700〜6000rpmと広い範
囲の回転数で駆動される。コンプレツサの容量は
低回転時に十分な冷房負荷を満足するように設計
されており、高回転時には冷房負荷が過大となり
勝ちであつた。

冷房能力が過大となると、コンプレツサの効率
が悪化し、燃費に影響する。そのため、車室温度
を検出して、コンプレツサを断続する方法がとら
れたが、運転中に断続を繰り返すことにより、運
転フイーリングおよび冷房フイーリングが悪化す
る。

上述の経過を経て、自動車用クーラのコンプレ
ツサには容量調整装置が組み込まれるようになつ
た。本出願人はベーンコンプレツサの作動空間と
吸入圧室を連通するポートと、このポートの開口
度を連続的に調整する容量制御弁と、この容量制
御弁を駆動する装置とを具えたベーンコンプレツ
サを提案した。

本考案は上記の如き容量制御弁を具えたベーン
コンプレツサにおいて、コンパクトで耐久性があ
り、起動時に常に小容量となり、様々に変化する
冷房負荷およびコンプレツサ回転数に対して連続
的に調整可能な容量調整装置を提供するものであ
る。

以下本考案を図に示す実施例に基いて説明す
る。

第１図は容量制御弁であるロータリバルブを用
いて可変容量としたベーンコンプレツサの作動の
説明図であり、周知のように、半径方向に摺動可
能なベーン２を持つロータ１とライナ３と、ライ
ナ３とほぼ直角にその両側面を形成するサイドプ
レート４，５（第２図）と共に作動空間を形成す
る。ロータ１が二重矢印の方向に回転すると、吸
入口４ａより低圧冷媒を吸入し、圧縮された冷媒
が吐出口３ａを通り、吐出弁１５から吐出され
る。

６は前述の本出願人によるロータリバルブで、
ハツチングを施した半月状のバルブ部によつて、
吸入圧室に連通したバイパス孔４ｂを連続的に開
閉するように回転可能となつている。

第１図ａはロータリバルブ６がバイパス孔４ｂ
を完全に閉じた状態で、吸入冷媒量はベーン２が
吸入口４ａを通過した直後の容積となる。第１
図ｂはバルブ６がバイパス孔４ｂを吸入圧室に開
放する位置にあり、吸入冷媒量はベーン２がバイ
パス孔４ｂを通過した直後の容積となる。これ
ら容積：の比は約100：20となり、ロータリ
バルブ６が連続的に回転することになり、コンプ
レツサ容量も連続的に調整可能となる。

第２図および第３図は本考案による容量調整装
置を具えたベーンコンプレツサの実施例を示す断
面図であり、相互にＡ−Ａ、Ｂ−Ｂに沿う断面を
示す。１は駆動軸から延長されているロータ、２
はベーン、３はライナ、４，５はサイドプレート
で、これら間に作動空間Vaを構成している。ロ
ータ１はサイドプレート４，５に軸受１２，１３
を介してそれぞれ支承される。１０はフロントハ
ウジングでフロント側サイドプレート４とともに
吸入圧空間Vsおよび軸受室から連通される中間
圧空間Vmを構成する。なお、軸受室はサイドプ
レート４側面とロータ１側面との間隙を介して作
動空間Vaと連通するものである。しかも作動空
間Vaの吸入工程から圧縮工程にわたり全位置に
おいて連通する。従つて軸受室には、作動空間
Vaを介して吸入圧空間Vsの圧力が導入され、か
つ同時に作動空間Vaを介して吐出圧空間からの
圧力も導かれる。しかも作動空間Vaとはサイド
プレート４とロータ１との間隙を介してのみつな
がるため、作動空間Vaの圧力が直接軸受室に導
かれることはない。従つて軸受室内の圧力はロー
タ１の回転にかかわらずほぼ一定の圧力となる。
さらにその圧力は吸入側圧力と吐出側圧力との中
間の圧力となる。１４は軸封装置である。

６は前述のロータリバルブで、第４図に示す半
円形のバルブ部および歯車部６ａからなり、７で
示したラツクピストンと噛み合い、ラツクピスト
ンの往復移動に伴つて作動空間Vaと吸入圧室Vs
を通過する連通口４ｃに通じるバイパス孔４ｂの
内側を回転可能に支承される。ラツクピストン７
はフロントハウジング１０に設けたシリンダ１０
１に往復移動可能に嵌合され、シリンダ１０１の
両端は前記中間圧室Vmおよび吸入圧室Vsにそれ
ぞれ連通口１０２と１０３によつて連通してい
る。さらに、ラツクピストン７は吸入圧室に通じ
る端部でばね８によつて押圧され、ばね８はシー
ルボルト１１によりシールおよび規制される。

９は通路開閉弁であるソレノイドバルブで、中
間圧室Vmと吸入圧室Vs間のバルブ口１０４を外
部の電気信号によつて自在に開閉する。

これらハウジング１０と両サイドプレート４，
５およびライナ３は図示しないボルト等で一体的
に固定される。

本考案のベーンコンプレツサの作動について説
明する。中間圧室Vmの圧力Pmは吸入圧力Psと
吐出圧力Pdの中間圧力となることが実験的に確
認されている。ソレノイドバルブ９を連続的に切
り状態におくと、中間圧室Vmと吸入圧室Vs間の
バルブ口１０４は閉じ、中間圧室の圧力はPmと
なる。圧力Pmはラツクピストン７を反対方向に
押圧するばねの力および吸入圧力Psより大とな
り、第３図において、ラツクピストン７は二重矢
印イの方向に押されて移動し、それと噛合するロ
ータリバルブ６は回転して第１図ａの状態とな
り、ベーンコンプレツサの容量は最大となる。

ソレノイドバルブ９を連続的に入り状態におく
と、バルブ口１０４を開放し、中間圧室Vmの圧
力は吸入圧力Psとなる。この時には、ラツクピ
ストン７は中間圧室の反対側からばねの力および
吸入圧力Psで押圧されているので、結局ばねの
力のみによつて二重矢印イとは反対方向に押圧さ
れて移動することになる。ロータリバルブ６は前
記とは反対方向に回転して第１図ｂの状態とな
り、コンプレツサの容量は最小となる。

前記コンプレツサの容量の最大と最小の間で、
車室温度の検出によつてソレノイドバルブ９の入
り切りの周期を制御することにより、中間圧室
Vmの圧力を吸入圧力Psと中間圧力Pmとの間で
任意に設定でき、連続した容量の調整が可能とな
る。

次に本考案のベーンコンプレツサの容量調整装
置を自動車のクーラシステムに組み込んだ例を説
明する。

第５図は自動車クーラシステムを示した図で、
１００は本考案によるコンプレツサ、１１０は凝
縮器、１２０は受液器、１３０は膨張弁、１４０
は蒸発器、１５０はブロアフアンである。

自動車用クーラの冷房負荷は外気温度、車内温
湿度、日射等によつて変化するばかりでなく、ブ
ロアフアン１５０の流量によつても変化する。現
用のシステムにおいては、蒸発器１４０の出口に
おける吹き出し温度Teを検知し、電磁クラツチ
等でコンプレツサを断続して冷房負荷に見合つた
運転を行つている。本考案によるコンプレツサの
容量調整装置を使用すれば、吹き出し温度Teを
温度計１６０で検知し、Teが設定値以下になつ
た場合に、ソレノイドバルブ９に通電する等のコ
ントロール回路１７０と組み合せて、ロータリバ
ルブ６の作動に対して十分早いソレノイドバルブ
９の断続で、冷房負荷の変化に対しても、コンプ
レツサの回転数の変化に対しても、これらの変化
に見合つたソレノイドバルブの開閉時間をコント
ロール回路１７０からの電気信号Ｅで制御可能で
ある。従つて、ロータリバルブ６の回転角を最適
角に設定でき、常時吹き出し口温度Teを一定に
保つことができる。

又、停止時においては、中間圧室の圧力は吸入
圧室の圧力と一致するので、ばね８の作用により
第１図ｂの状態に自動的に容量調整される。従つ
て、本考案による容量調整装置を組み込んだベー
ンコンプレツサでは、起動時にはコンプレツサに
加わる電磁クラツチの負荷を大幅に減少すること
が可能である。

以下説明したように、本考案によれば、ベーン
コンプレツサの吸入圧室と作動空間とを連通する
ポートの開口度を調整する流量制御弁を、ロータ
の軸受室に連通する中間圧室の圧力と吸入圧室圧
力との差圧および吸入圧室側から中間圧室側に付
勢力を与える付勢手段の付勢力によつて作動させ
るように構成したので、流量制御弁の作動のため
に油圧ポンプ等の駆動手段を別に設ける必要がな
くなつた。さらに、本考案によれば、中間圧室と
吸入圧室とを連通する通路を設けて、この通路を
通路開閉弁で制御し、流量制御弁は中間圧室内の
圧力が相対的に低下するに伴つて前記ポートの開
口度を増大させるようにしたので、通路開閉弁の
制御のみによつて流量制御弁による容量制御を達
成することができるとともに、ベーンコンプレツ
サの停止時には中間圧室の圧力が吸入圧室の圧力
と等しくなつて流量制御弁が自動的に容量小の位
置にもたらされ、ベーンコンプレツサを小さな負
荷の状態で再起動できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はロータリバルブ方式のベーンコンプレ
ツサの容量調整装置の原理図、第２図は本考案に
よる容量調整装置を組みこんだベーンコンプレツ
サの実施例の断面図、第３図は第２図の線Ａ−Ａ
に沿う断面図、第４図はロータリバルブを示す斜
視図、第５図は本考案による容量調整装置付きベ
ーンコンプレツサを含む自動車用クーラシステム
図である。 １……ロータ、２……ベーン、３……ライナ、
４，５……サイドプレート、６……ロータリバル
ブ、７……ラツクピストン、８……ばね、９……
ソレノイドバルブ、１０……フロントハウジン
グ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ベーンを摺動自在に支持するロータと、これを
   取り囲む筒状のライナと、このライナの側面を覆
   い前記ベーン、前記ロータと共に作動空間を形成
   するサイドプレートと、吸入口を介して前記作動
   空間と連通する吸入圧室と、吐出口及び吐出弁を
   介して前記作動空間と連通する吐出圧室と、サイ
   ドプレートに形成され前記吸入圧室と前記作動空
   間とを連通するポートと、 このポートの開口度を調整する容量制御弁と、
   前記サイドプレートに形成され前記ロータを回転
   自在に支持する軸受室とを具え、前記軸受室を前
   記吸入圧室と前記吐出圧室との双方に所定の流通
   抵抗をもつて連通させてその内部圧力を前記吸入
   圧室内圧力と前記吐出圧室内圧力との中間の圧力
   に維持するとともに、前記軸受室に連通する中間
   圧室を形成し、前記容量制御弁を前記中間圧室の
   圧力と前記吸入圧室の圧力との差圧および前記吸
   入室側から前記中間圧室側に付勢力を与える付勢
   手段の付勢力とによつて作動させるように構成
   し、かつ前記中間圧室と前記吸入圧室とを連通す
   る通路を設けて、この通路を通路開閉弁で開閉制
   御し、前記容量制御弁は前記中間圧室内の圧力が
   相対的に低下するに伴なつて前記ポートの開口度
   を増大させることを特徴とするベーンコンプレツ
   サの容量調整装置。