JPH0310396Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はベーン型圧縮機に関し、特に吸入する
冷媒ガスの温度により圧縮容積を変化させるよう
にしたベーン型圧縮機に関する。

（従来の技術） 一般に、車輌用空気調和装置の冷媒圧縮機とし
ては構成が簡単で且つ高速回転に適するベーン型
圧縮機が採用されている。この種のベーン型圧縮
機は第１図及び第２図に示すように、円筒形を成
し吐出口１ａが設けられたケース１に、吸入口２
ａ及び該吸入口２ａに連通する吸入室２ｂ、２ｃ
が設けられたフロントヘツド２をボルトにより取
り付けて成る密閉構造のハウジング３と、該ハウ
ジング３に収納され且つ断面形状が楕円形の内周
面４ｃを有し周壁に後述する圧縮室１０，１１に
連通する吐出口４ｄ，４ｅが穿設されたカムリン
グ４と、該カムリング４の一端面４ａに気密に装
着され吸入室２ｂ，２ｃと圧縮室１０，１１の一
端とを連通する吸入口５ｂ，５ｃが穿設されたフ
ロントサイドブロツク５と、カムリング４の他端
面４ｂに気密に装着されたリヤサイドブロツク６
と、両端がフロントサイドブロツク５及びリヤサ
イドブロツク６に軸支された回転軸７と、該回転
軸７に固着されてカムリング４内に回転自在に収
納されたロータ８と、該ロータ８に周方向に沿つ
て所定の間隔で半径方向に穿設されたベーン溝８
ｂ内に摺動可能に嵌挿された先端面がカムリング
４の内周面４ｃに摺接するベーン９等により構成
されている。両サイドブロツク５，６とカムリン
グ４の内周面４ｃとロータ８の外周面８ａとベー
ン９とにり圧縮室１０，１１が画成され、カムリ
ング４と両サイドブロツク５，６とにより構成さ
れたポンプ本体１４の外周面とケース１の内面と
の間に吐出室１５が画成されている。カムリング
４に設けられた吐出口４ｄ，４ｅには吐出弁１
２，１３が装着されている。

機関の回転に関連して回転軸７と共にロータ８
が回転すると、圧縮室１０，１１の容積は、吸入
行程では最小から最大に、吐出行程では最大から
最小に変化する。そして、吸入行程において吸入
口２ａから吸入室２ｂ，２ｃ内に導入された冷媒
ガスは、吸入口５ｂ，５ｃから圧縮室１０，１１
内に吸入され、吐出行程において圧縮されて、吐
出口４ｄ，４ｅから吐出室１５内に吐出される。
この行程が繰り返されて冷媒ガスの圧縮作用が行
なわれる。

ところで、空気調和装置の熱負荷が小さいとき
は、圧縮機の能力即ち、冷媒ガスの吐出容量を少
なくすることにより、空気調和装置の蒸発器の凍
結や冷えすぎを防止すると共に、当該圧縮機によ
る機関の動力負荷をできる限り少なくすることが
必要である。このため、熱負荷に応じて圧縮機の
吐出容量を変化させるようにした冷媒圧縮機とし
ては従来、実開昭54−26710号、実開昭54−26711
号及び、実開昭58−6980号公報により公知であ
る。

（考案が解決しようとする課題） しかし、ベーン型圧縮機において、吸入冷媒ガ
スの温度によつて、吐出容量を適切に自動制御す
るようにしたものはなかつた。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、開
閉弁が簡単及びコンパクトな構成で、しかも、低
コストなものでありながら吐出冷媒ガス温度が異
常上昇することなく、吸入冷媒ガスの温度によつ
て吐出容量を適切に自動制御できるようにしたベ
ーン型圧縮機を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本考案のベーン型圧縮
機は、両側をサイドブロツクにて閉塞したカムリ
ングと、該カムリング内に回転可能に収納された
ロータと、該ロータのベーン溝に摺動可能に嵌装
された複数のベーンとを備え、前記両サイドブロ
ツク、カムリング、ロータ及びベーンによつて画
成される圧縮室の容積変動によつて冷媒ガスを圧
縮するようにしたベーン型圧縮機において、前記
吸入室と隣接する側のサイドブロツクに、前記圧
縮室と吸入室とを連通する孔を穿設し、該孔に前
記吸入冷媒ガスの温度に応じて開閉され且つ該吸
入冷媒ガスが所定温度以下のとき開弁する開閉弁
を設けてなり、この開閉弁は、周面に孔が穿設さ
れ且つ開口端側が前記サイドブロツクに固定され
底部端側が前記吸入室内に突出したケースと、こ
のケース内に前記サイドブロツクの孔を開閉する
如く摺動自在に嵌装された弁体と、この弁体の端
面と前記ケースの底部内面との間に介装された２
種類のばねとからなり、前記一方のばねは、通常
のばね部材にて構成されて前記弁体を開弁方向に
引張り、前記他方のばねは感温部材にて構成され
て前記一方のばねのばね力に打ち勝つて前記弁体
を閉弁位置に押圧するようにしたものである。

（作用） 吸入冷媒ガスが所定温度以下のときは開閉弁が
開弁して、圧縮室の冷媒ガスの一部が吸入室側に
リークすることにより、圧縮容量が減少する。

（実施例） 以下本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳
述する。

第３図は本考案を適用したベーン型圧縮機のフ
ロントサイドブロツクの端面図、第４図は第３図
の−線に沿う断面図であり、両図中２０はフ
ロントサイドブロツクで、これは上述した第１図
に示すフロントサイドブロツク５と略同一形状に
形成されている。このフロントサイドブロツク２
０の、上述した第１図のフロントサイドブロツク
の一方の吸入口５ｂと対応する位置には、孔２０
ｂ及び２０ｃが同一円周上に所定の間隔で穿設さ
れ、孔２０ｃの底部には、同心状の孔２０ｄが穿
設されており、孔２０ｂと２０ｄの端面２０ａ側
開口端は、第４図に示すように該端面面２０ａに
圧縮室１０の周方向に沿つて設けられた溝２０ｆ
により互いに連通されている。同様にフロントサ
イドブロツク２０の、上述した第１図のフロント
サイドブロツク５の他方の吸入口５ｃと対応位置
には、孔２０b′，孔２０c′が穿設され、これらの
各孔２０ｃ，２０c′がも各孔２０ｂ，２０ｃと同
様に構成されている。フロントサイドブロツク２
０の各孔２０ｃ，２０ｄ，２０c′，２０d′等は図
示してないが、上述した第１図に示すフロントヘ
ツド２の吸入室２ｂ，２ｃと同様の吸入室に開口
している。

フロントサイドブロツク２０の各孔２０ｃ，２
０c′内には、圧縮室１０，１１の容積を変化させ
る開閉弁２１，２１′が装着されている。一方の
開閉弁２１は例えば圧縮室１０内に吸入される冷
媒ガスの温度に応じて開閉作動するもので、第４
図に示すように構成されている。即ち、有底円筒
状のケース２２の開口端側は孔２０ｃ内に圧入嵌
挿され、周面には所定数、例えば２個の孔２２
ｂ，２２ｃが穿設され、ケース２２の端面２２ａ
側は吸入室２ｂ内に突出している。ケース２２内
には弁体２３が配設され、該弁体２３の頭部２３
ａはケース２２内を軸方向に摺動自在に且つその
周面がケース２２の内周面に摺接して嵌挿され、
軸部２３ｂは孔２０ｄ内に軸方向に摺動自在に且
つその周面が孔２０ｄの内周面に摺接して嵌挿さ
れている。この弁体２３の頭部２３ａの端面には
同心状にガイド２３ｄ，２３ｅが突設されてい
る。ケース２２内には２つのコイルばね２４，２
５が同心状に配設され、これらのコイルばね２
４，２５の各一端は夫々弁体の２３の頭部２３ａ
の各ガイド２３ｄ，２３ｅに外嵌され、各他端は
夫々ケース２２の対向する端面２２ａに圧接され
ている。一方のコイルばね２４は通常のばね部材
で形成された引張ばねで、弁体２３を第４図中矢
印Ａ方向に付勢している。また、他方のコイルば
ね２５は感温部材例えば、形状記憶合金部材で形
成された圧縮ばねで、所定の変態温度Tz、例ば
５℃超えた状態において、その自由長が長くなる
形状に記憶されている。従つて、他方のコイルば
ね２５は、冷媒ガスの温度が５℃以上のとき、一
方のコイルばね２４のばね力に勝つて第５図中矢
印Ｂ方向に伸張し、冷媒ガスの温度が５℃以下の
ときには、他方のコイルばね２５のばね力が殆ど
０となり、一方のコイルばね２４のばね力により
圧縮されて短くなる。

弁体２３の軸部２３ｂの端面２３ｃは、頭部２
３ａの端面が孔２０ｃの底面２０ｅに当接した状
態において、フロントサイドブロツク２０の端面
２０ａと同一面をなしている。

他方の開閉弁２１′も一方の開閉弁２１と同様
に構成されている。そして、これら両開閉弁２
１，２１′を装着したフロントサイドブロツク２
０を、上述した第１図に示すフロントサイドブロ
ツク５に代えて、カムリング４の一端面４ａに装
着して、ポンプ本体を構成する。その他の構成
は、第１図に示す圧縮機と同様である。

かかる構成において、冷媒ガスは第４図に示す
ようにフロントサイドブロツク２０の孔２０ｂを
通して圧縮室１０内に吸入されると共に、開閉弁
２１のケース２２の孔２２ｂ，２２ｃを通して該
ケース２２内にも流入する。この冷媒ガスの温度
Ｔが変態温度Tzを（５℃）を超えているときに
は、他方のコイルばね２５が一方のコイルばね２
４のばね力に勝つて矢印Ｂ方向に伸張し、弁体２
３の頭部２３ａの端面を孔２０ｃの底面２０ｅに
強力に圧接して閉弁し、孔２０ｄを閉塞する。こ
の状態において弁体２３の端面２３ｃは、フロン
トサイドブロツク２０の端面２０ａと同一面を成
す。

斯くして、第４図及び第５図中矢印Ｃ方向にロ
ータと一体に回転するベーン９の先端面９ａが弁
体２３の端面２３ｃの中心位置に達したときから
圧縮室１０が密閉され、該圧縮室１０内に吸入さ
れた冷媒ガスの圧縮が開始される。

また、フロントサイドブロツク２０の孔２０ｂ
を通して圧縮室１０内に吸入される冷媒ガスの岡
温度Ｔが５℃以下のときには、開閉弁２１の他方
のコイルばね２５のばね力が殆ど０となり、一方
のコイルばね２４が他方のコイルばね２５のぼね
力に勝つて、第５図に示すように弁体２３を矢印
Ａ方向に引いて開弁させる。この結果、孔２０ｄ
が溝２０ｆを介して孔２０ｂを連通する。

斯くして、矢印Ｃ方向に回転するベーン９の先
端面９ａが圧縮室１０の孔２０ｄの回転方向前側
の端部を超えたときに、該圧縮室１０内に吸入し
た冷媒ガスの圧縮を開始する。即ち、このときに
は、圧縮室１０の圧縮に寄与する容積が第４図の
場合に比して小さくなり、この容積が減少した分
だけ、冷媒ガスの吐出容量が減少する。そして、
圧縮室１０の圧縮容積の減少は孔２０ｄの半径に
対応するベーン９の回転角θに相当する。

尚、このベーン９の回転角θが小さいときに
は、圧縮室１０内の圧力Ｐは低く、しかも、他方
のコイルばね２５のばね力が大きく、従つて、第
４図に示すように弁体２３が孔２０ｄを閉塞して
いる状態のときでも、該弁体２３が外側に押圧さ
れて開弁されるということはなく、孔２０ｄは閉
塞される。他方の開閉弁２１′についても、一方
の開閉弁２１と同様に作動する。そして、圧縮機
の吐出容量の減少に伴い圧縮機による機関の動力
負荷も減少する。

第６図は本考案の他の実施例を示し、フロント
サイドブロツク３０には、上述した第４図及び第
５図のフロントサイドブロツク２０の各孔２０
ｂ，２０ｃ，２０ｄと対応する孔３０ｂ，３０
ｃ，３０ｄが夫々穿設され、孔３０ｂと３０ｄと
は連通することなく夫々独立して端面３０ａに開
口している。また、孔３０ｃ及び３０ｄに装着さ
れる開閉弁３１の弁体３３の頭部３３ａ及び軸部
３３ｂの外径は、ケース３２及び孔３０ｄの各内
径よりも僅かに小さく形成されており、これらの
間に夫々環状の空間が形成されている。勿論、弁
体３３の頭部３３ａは、孔３０ｄの内径よりも大
きく、その周縁部は孔３０ｃの底面３０ｅに当接
している。その他、ケース３２、コイルばね３
４，３５等は上述した第４図及び第５図の実施例
におけるコイルばね２４，２５と同様に構成され
ている。

そして、冷媒ガスの温度Ｔが５℃を超えている
ときには、第６図に示すように弁体３３の頭部３
３ａの端面周縁部が形状記憶合金部材で形成され
たコイルばね３５により孔３０ｃの底面３０ｅに
圧接され、孔３０ｄが閉塞される。この結果、ベ
ーン９の先端面９ａが孔３０ｂの回転方向前側の
端部に達したときから、圧縮室１０内の冷媒ガス
の圧縮が開始される。また、冷媒ガスの温度Ｔが
５℃以下のときには、第７図に示すように弁体３
３が矢印Ｂ方向に引き上げられて孔３０ｄが開口
され、圧縮室１０内の冷媒ガスは、弁体３３と孔
３０ｄ及びケース３２との間の空間及び該ケース
３２の孔３２ｄ，３２ｃを通して吸入室２ｂ（第
１図）内に押し出される。この結果、ベーン９の
先端面９ａが孔３０ｄを超えるまでの間は圧縮室
１０内の冷媒ガスは圧縮されない。そして、ベー
ン９の先端面９ａが孔３０ｄの回転方向前側の端
部を超えたときに圧縮が開始される。従つて、前
述に比して圧縮室１０の圧縮容積が減少する。こ
の圧縮容積の減少は第７図に示すようにベーン９
の孔３０ｂの回転方向前側の端部から孔３０ｄの
回転方向前側の端部までの回転角θ′に相当する。

（考案の効果） 以上説明したように本考案によれば、両側をサ
イドブロツクにて閉塞してカムリングと、該カム
リング内に回転可能に収納されたロータと、該ロ
ータのベーン溝に摺動可能に嵌装された複数のベ
ーンとを備え、前記両サイドブロツク、カムリン
グ、ロータ及びベーンによつて画成される圧縮室
の容積変動によつて冷媒ガスを圧縮するようにし
たベーン型圧縮機において、前記吸入室と隣接す
る側のサイドブロツクに、前記圧縮室と吸入室と
を連通する孔を穿設し、該孔に前記吸入冷媒ガス
の温度に応じて開閉され且つ該吸入冷媒ガスが所
定温度以下のとき開弁する開閉弁を設けてなり、
この開閉弁は、周面に孔が穿設され且つ開口端側
が前記サイドブロツクに固定され底部端側が前記
吸入室内に突出したケースと、このケース内に前
記サイドブロツクの孔を開閉する如く摺動自在に
嵌装された弁体と、この弁体の端面と前記ケース
の底部内面との間に介装された２種類のばねとか
らなり、前記一方のばねは、通常のばね部材にて
構成されて前記弁体を開弁方向に引張り、前記他
方のばねは感温部材にて構成されて前記一方のば
ねのばね力に打ち勝つて前記弁体を閉弁位置に押
圧するようにしたものである。

従つて、圧縮室に入つた冷媒ガスの量を制御す
るので、吐出冷媒ガスの温度が異常に上昇するこ
となく、吸入冷媒ガスの温度によつて吐出容量を
適切に自動制御でき、蒸発器の冷え過ぎや、当該
圧縮機による機関の動力負荷を軽減することがで
きる。開閉弁は、ケースと弁体と２種類のばねと
からなり、しかも、ケースは周面に孔を有すると
共に吸入室内に突出しているから、ケースをサイ
ドブロツクに取り付けるに際し、気密性を考慮す
る必要がないので構成が簡単でコンパクトになる
と共に、コストダウンを図ることができる。ま
た、吸入室内の冷媒ガスがケース内にその孔を通
つて流入して他方のばねに直接接触するので、こ
の他方のばねが吸入室の冷媒ガスの温度を正確に
感知する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なベーン型圧縮機の縦断面図、
第２図は第１図の−線に沿う断面図、第３図
は本考案を適用したベーン型圧縮機のフロントサ
イドブロツクの平面図、第４図は第３図の−
線に沿う断面図、第５図は第４図の動作状態を示
す図、第６図は本考案の他の実施例を示す要部拡
大断面図、第７図は第６図の動作状態を示す図で
ある。 ２ｂ，２ｃ……吸入室、６……リヤサイドブロ
ツク、８……ロータ、８ａ……ベーン溝、９……
ベーン、１０，１１……圧縮室、２０，３０……
フロントサイドブロツク、（吸入室と隣接する側
のサイドブロツク）、２１，２１′，３１……開閉
弁、２５，３５……コイルばね（温度感応部材）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 両側をサイドブロツクにて閉塞したカムリング
   と、該カムリング内に回転可能に収納されたロー
   タと、該ロータのベーン溝に摺動可能に嵌装され
   た複数のベーンとを備え、前記両サイドブロツ
   ク、カムリング、ロータ及びベーンによつて画成
   される圧縮室の容積変動によつて冷媒ガスを圧縮
   するようにしたベーン型圧縮機において、前記吸
   入室と隣接する側のサイドブロツクに、前記圧縮
   室と吸入室とを連通する孔を穿設し、該孔に前記
   吸入冷媒ガスの温度に応じて開閉され且つ該吸入
   冷媒ガスが所定温度以下のとき開弁する開閉弁を
   設けてなり、この開閉弁は、周面に孔が穿設され
   且つ開口端側が前記サイドブロツクに固定され底
   部端側が前記吸入室内に突出したケースと、この
   ケース内に前記サイドブロツクの孔を開閉する如
   く摺動自在に嵌装された弁体と、この弁体の端面
   と前記ケースの底部内面との間に介装された２種
   類のばねとからなり、前記一方のばねは、通常の
   ばね部材にて構成されて前記弁体を開弁方向に引
   張り、前記他方のばねは感温部材にて構成されて
   前記冷媒ガスの温度が前記所定値以上のとき前記
   一方のばねのばね力に打ち勝つて前記弁体を閉弁
   位置に押圧することを特徴とするベーン型圧縮
   機。