JPH0355836Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この考案はカークーラ等に用いられる容量可変
型の気体圧縮機に係り、特に運転初期の冷房能力
を向上させ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
シヤフトプーリからＶベルト駆動され、圧縮機側
に装着された電磁クラツチで駆動側と断続するよ
うにしている。

従つて、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
にしてしまう原因になるとともに、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（第６図のグラフ中点線にてこの種気体
圧縮機の冷房能力を示す）。

そこで、出願人は先に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を種々提案し
ている。

例えば圧縮機のフロントサイドブロツクの内面
側に制御プレートを設け、フロントサイドブロツ
クの連絡孔とシリンダ室とを連通させる吸入口と
なる凹部をこの制御プレートに設け、制御プレー
トを所定角度回転させることにより、フロントサ
イドブロツクの連絡孔から吸入される吸気容量を
可変とする構成のものが代表的である。

しかしながら、この種容量可変型の気体圧縮機
においては、吸入圧力を常に一定に保ち、かつ、
設定温度を維持するように構成されているが、設
定温度に到達するまでの時間は従来の気体圧縮機
に比べ、２倍近くの時間を必要とする（第６図中
一点鎖線で示す）。

そのため、夏季の特に日中等車室内温度が相当
高温状態になつているとき、急速に車室内を冷房
したい場合等この種容量可変型の気体圧縮機はこ
の要求を満たすことができなかつた。

そこで、考案者らは運転初期すなわち設定温度
に到達するまでは容量可変型でない、従来の気体
圧縮機の機能を持ち、設定温度に到達した後は容
量可変型の気体圧縮機の機能を備えるようにすれ
ば、まさに理想的な気体圧縮機が得られることに
着目し、この考案を完成するに至つた。

《考案の目的》 この考案は、上述の着眼点に基づきなされたも
ので、その目的とするところは、運転初期は、圧
縮作業室の容量を一定にして、急速冷房を可能と
し、設定温度に到達したならば容量可変型気体圧
縮機として作用し、過冷房を防止し、かつ消費動
力を低減するようにした極めて実用的な気体圧縮
機を提供することにある。

《考案の構成》 上記目的を達成するために本考案は内周略楕円
筒状に形成されたシリンダと、このシリンダの両
側に取り付けられるフロントおよびリアサイドブ
ロツクと、上記シリンダおよび両サイドブロツク
によつ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
ツクの内面側に所定角度内で回転自在に軸着され
た制御プレートと、この制御プレートを駆動する
制御プレート駆動手段とからなり、 吸入室の吸入圧に応じて、上記制御プレートを
回転させ、フロントサイドブロツクに形成された
連絡孔とシリンダ室とを連通させる制御プレート
の吸入口を連続的に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、 前記制御プレート駆動手段は、先端を制御プレ
ートに連繋させる一方、後端を外部に望ませて吸
入室内に進退自在に配設されるシリンダと、この
シリンダに内挿され、所定のバネ圧により上記シ
リンダを吸入室側に付勢するスプリングと、上記
シリンダを固定し、シリンダの進退動作を停止さ
せるシリンダロツク手段と、車室内温度が設定温
度以下のとき、上記シリンダロツクを解除するロ
ツク解除手段とを備え、 車室内温度が設定温度に到達するまでは、上記
シリンダロツク手段により、シリンダがロツクさ
れ、制御プレートが非可動状態であり、車室内温
度が設定温度に到達したとき、ロツク解除手段が
作用し、上記シリンダのロツクが解除され、吸入
室内の吸気圧とバネ圧との差圧によりシリンダを
進退させ、このシリンダの進退動作に伴い制御プ
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、本考案の好適な実施例を図面を用いて詳
細に説明する。

第１図は本考案に係る気体圧縮機の縦断面図、
第２図は同気体圧縮機の横断面図、第３図は同気
体圧縮機に用いる制御プレートの駆動手段を示す
縦断面図、第４図ないし第５図は高速運転時，低
速運転時をそれぞれ示す気体圧縮機の縦断面図、
第６図ならびに第７図は気体圧縮機の運転時間と
冷却温度との相関関係を示すグラフである。

第１図において、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
り付けられらフロントヘツド３を備えている。

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の両側に取り付けられたフ
ロントサイドブロツク５およびリアサイドブロツ
ク６とを有し、これによつて形成された略楕円筒
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ツク５の内面側
には略円盤状の制御プレート１０が軸着され、こ
の制御プレート１０は所定角度内で回動自在であ
る。

そして、上記制御プレート１０の周縁部に凹部
（吸入口）１１が凹設され、この凹部１１を通じ
て、フロントサイドブロツク５の連絡孔１２とシ
リンダ室１３とが連通するようになつている。

換言すれば、高速運転時には吸入圧が下がるた
め、制御プレート１０を回転させ、それに伴い凹
部１１が移動し、圧縮作業室の容量が小容量とな
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、上記
とは反対方向に制御プレート１０が回転し、それ
により凹部１１が移動することにより圧縮作業室
の容量が最大容量となるように構成されている。

なおこの制御プレート１０の駆動手段について
は後述する。

そして、ロータ９が回転駆動されると、フロン
トヘツド３に設けられた吸気孔１４から導入され
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ツク５に180°対向して形
成された連絡孔１２を経て、シリンダ室１３内に
吸込まれ、次いでシリンダ室１３内で圧縮された
高圧ガスは吐出ポート１５および吐出弁１６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、更にリアサイドブロツク６に上記連絡孔
１２と略90°の位相差を持つて設けられた連絡孔
１７を経て該ブロツク６の背部にある油分離器１
８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１９を経て外部に
吐出される。

次に、この考案の要部すなわち制御プレート１
０の駆動手段について説明する。

すなわち、フロントサイドブロツク５とフロン
トケーシング３との間に形成される吸入室２０内
には、シリンダ２１が圧縮機の軸と直交する方向
に配設されている。そしてこのシリンダ２１はそ
の先端２１ａが吸入室２０内に臨み、かつ他端２
１ｂは外部に臨んでいる。

更に上記シリンダ２１内にはスプリング２２が
内挿され、このスプリング２２はシリンダ２１を
常時吸入室２０側へ付勢するよう適度のバネ圧を
備えている。

一方制御プレート１０の面上に駆動ピン２３が
立設され、このピン２３はフロントサイドブロツ
ク５に弓状に開設されたカム溝２４を貫通して、
吸入室２０側にその先端２３ａが臨んでいる。そ
してこの先端２３ａはシリンダ２１の先端に設け
た係合凹部２５内に嵌挿され、シリンダ２１の動
作に伴い駆動ピン２３がカム溝２４内を移動する
ことにより、制御プレート１０を所定角度回動自
在に駆動するようになつている。

更に本願にあつては、所定条件の基でこのシリ
ンダ２１をロツクするシリンダロツク手段と、こ
のシリンダのロツクを解除するロツク解除手段と
が設けられている。

本実施例におけるシリンダロツク手段と、ロツ
ク解除手段とについて説明する。すなわち、シリ
ンダ２１の側面に係止孔２７が設けられ、この係
止孔２７に対して、バネ２８により付勢されたス
プール２９が係止孔２７に係合するように構成さ
れている。そして、通常はこのスプール２９が係
止孔２７内に係合しているため、シリンダ２１は
確実にロツクされている。従つて、シリンダ２１
がロツクされている状態では、制御プレート１０
は固定されたままであり、圧縮作業室の容量は常
に最大である。

次にこのシリンダ２１のロツクを解除するため
に、本実施例ではスプール２９の両側にソレノイ
ドコイル３０，３０が設定され、このソレノイド
コイル３０に通電されると電磁吸引力が働き、ス
プール２９をバネ２８のバネ力に抗して矢印方向
に吸引し、スプール２９と係止孔２７との係合が
解除され、シリンダ２１は進退可能な状態とな
る。

なおこのソレノイドコイル３０への通電のタイ
ミングは、車室内に設定された温度センサ（図示
せず）により車室内の温度が所定温度に到達した
ときこのソレノイドコイル３０に通電するように
しても良いし、また蒸発器（図示せず）からの吹
出し空気の温度を検出するセンサからの信号によ
りこのソレノイドコイル３０に通電するようにし
ても良い。

要するに車室内もしくは蒸発器近辺に設けたセ
ンサにより、これら周辺温度を検出し、予め設定
した温度に到達するまでは上記シリンダロツク手
段によりシリンダ２１がロツクされ、急速冷房が
行なわれ、その後、設定温度に到達すれば、ソレ
ノイドコイル３０に通電され、シリンダのロツク
手段が解除され、シリンダ２１が進退動作可能な
状態となる。

そしてシリンダ２１の進退動作が可能になれ
ば、スプリング２２のバネ圧と、吸入室２０の吸
入圧との差圧により、シリンダ２１は進退動作を
行なう。そしてこのシリンダ２１の進退動作に伴
い制御プレート１０は軸心回りに所定角度回転
し、凹部（吸入口）１１が連続的に移動して、冷
媒ガスの圧縮作業室容量を可変とし、常に圧縮作
業室内に吸気される吸入圧を一定値（大体２Kg／
cm²が好ましい）に保つことができる。

第４図では、高速運転時の制御プレート１０の
位置関係を、第５図では低速運転時の制御プレー
ト１０の位置関係をそれぞれ示す。

さらに第７図のグラフにより本願気体圧縮機の
冷房能力を示す。

《考案の構成と効果》 以上説明してきたように、本考案に係る気体圧
縮機は、従来の気体圧縮機（圧縮作業室の容量を
可変できないタイプのもの）ならびに容量可変型
の気体圧縮機両者の利点のみを組入れ、運転初期
時は制御プレートの駆動を停止させるシリンダロ
ツク手段を設けることにより、従来の気体圧縮機
の長所を活かし、急速冷房を可能なものとし、設
定温度に到達した後は、上記シリンダロツク手段
を解除し、制御プレートを回転させることによ
り、圧縮作業室の容量を制御し、過冷房気味にな
ることを防止するとともに、消費動力の大幅な低
減を図るというものであるから、特に夏季の日中
等、車内が急速冷房でき、短時間で快適温度が得
られ、この快適温度を長期間維持でき、しかも燃
費が節約できる等極めて実用的な考案である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る気体圧縮機の全体構造を
示す縦断面図、第２図は同気体圧縮機の横断面
図、第３図は同気体圧縮機の要部、すなわち制御
プレートの駆動手段を示す縦断面図、第４図は高
速運転時を示す気体圧縮機の縦断面図、第５図は
低速運転時を示す同縦断面図、第６図は従来のコ
ンプレツサの冷房能力を表わすグラフ、第７図は
本考案に係る気体圧縮機の冷房能力を示すグラフ
である。 ４……シリンダ、５……フロントサイドブロツ
ク、６……リアサイドブロツク、９……ロータ、
１０……制御プレート、１１……凹部（吸入口）、
１３……シリンダ室、１４……吸気口、２０……
吸入室、２１……シリンダ、２２……スプリン
グ、２３……駆動ピン、２４……カム溝、２５…
…係合凹部、２７……係止孔、２８……バネ、２
９……スプール、３０……ソレノイドコイル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内周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り付けられるフロントおよび
   リアサイドブロツクと、上記シリンダおよび両サ
   イドブロツクによつ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
   トサイドブロツクの内面側に所定角度内で回転自
   在に軸着された制御プレートと、この制御プレー
   トを駆動する制御プレート駆動手段とからなり、 吸入室の吸入圧に応じて、上記制御プレートを
   回転させ、フロントサイドブロツクに形成された
   連絡孔とシリンダ室とを連通させる制御プレート
   の吸入口を連続的に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、 前記制御プレート駆動手段は、先端を制御プレ
   ートに連繋させる一方、後端を外部に望ませて吸
   入室内に進退自在に配設されるシリンダと、この
   シリンダに内挿され、所定のバネ圧により上記シ
   リンダを吸入室側に付勢するスプリングと、上記
   シリンダを固定し、シリンダの進退動作を停止さ
   せるシリンダロツク手段と、車室内温度が設定温
   度以下のとき、上記シリンダロツクを解除するロ
   ツク解除手段とを備え、 車室内温度が設定温度に到達するまでは、上記
   シリンダロツク手段により、シリンダがロツクさ
   れ、制御プレートが非可動状態であり、車室内温
   度が設定温度に到達したとき、ロツク解除手段が
   作用し、上記シリンダのロツクが解除され、吸入
   室内の吸気圧とバネ圧との差圧によりシリンダを
   進退させ、このシリンダの進退動作に伴い制御プ
   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。