JPS6251785A - 気体圧縮機 - Google Patents

気体圧縮機

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JPS6251785A
JPS6251785A JP60191477A JP19147785A JPS6251785A JP S6251785 A JPS6251785 A JP S6251785A JP 60191477 A JP60191477 A JP 60191477A JP 19147785 A JP19147785 A JP 19147785A JP S6251785 A JPS6251785 A JP S6251785A
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JP
Japan
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cylinder
rotating plate
gas compressor
pressure
chamber
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Application number
JP60191477A
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English (en)
Inventor
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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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C13/00Adaptations of machines or pumps for special use, e.g. for extremely high pressures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/10Control 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
    • F04C28/14Control 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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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■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り、このバイパス穴の開度
をなんらかの方法により制御して、圧縮作業室の容量を
可変とする構成のものがおる。
しかしながら、この方式の気体圧縮機は、一度圧縮作業
室に閉じこんだ冷媒ガスをおる程度圧縮した後、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き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きに、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)小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@量可変型気体圧縮機において、吸入室の
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Qだ気体
圧縮機を提供することにおる。
(発明の構成) 前記目的を達成するために、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、      ゛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
ドブロックに形成された連絡穴に対して、シリンダのシ
リンダ室に連通させる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、前記回転プレートの駆動手段は
、1多端を外部に臨ませ、吸入室内に進退自在に配設さ
れたシリンダと、このシリンダに内装され、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、シリンダ先端と回転プレートとを連結する連結手段
とを備え、 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実施例を示ず。
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の両側に取イ」けられたフロントサイドブ
ロック5おに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15が軸着され、この回転プレート
15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15の周縁部に凹部16.16
が凹設されており、この凹部16を通じて、フロントサ
イドブロック5の連絡穴17とシリンダ室12が連通す
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15の凹部16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、最大容量となる
ように、回転プレート15が回転可能に構成されている
。なおこの回転プレート15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18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
ブロック5に1800対向して形成された連絡穴17を
経て、シリンダ室12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19および吐出弁20を経てシ
リンダ4とケーシング2の内周との間隙部に突出し、ざ
らにリアサイドブロック6に上記連絡穴19と略90’
の位相差をもって設けられた連絡穴21を経て該ブロッ
ク6の背部に設けられた油分離器22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23を経て外部に吐出される。
次に、この発明の要部すなわち回転板15の駆動手段に
ついて説明する。
ずなわら、フロントサイドブロック5とフロントケーシ
ング3との間に形成される吸入室11内にはシリンダ2
4が圧縮機の軸と直交方向に配設されている。そしてこ
のシリンダ24はその一端24aは吸入室11に臨み、
かつ他端24bは外部に臨んでいる。ざらに上記シリン
ダ24にはスプリング25が内装され、このスプリング
25はシリンダ24を常時吸入室1.1側へ付勢するよ
う適度のバネ圧を有している。一方回転プレート15の
面上に駆動ピン26が立設されており、このピン26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2
7を貫通して吸入室11側にその先端26aが臨んでい
る。そしてこの駆動ピン26の先端26aはシリンダ2
4の側辺に設けた係合凹部28に嵌挿されている。
従って、スプリング25のバネ圧と、吸入室11の吸入
圧との差圧により、シリンダ24は進退動作を行なう。
そしてこの進退動作に伴い係合凹部28に遊嵌された駆
動ピン26は係合凹部28内でその左右方向に揺動しな
がら回転プレート15の軸心回りに回転し、よって回転
プレート15が所望角度回転する。このように、吸入室
11の吸入圧に対応して、回転プレート15が所望角度
回転し、吸入口10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/cm 2が好ましい)
に保つことができる。なお図中符号29は、回転プレー
ト15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15の回転動作を円滑にさせるために使用する
第4図では、最小容量時の回転プレート15の凹部16
の位置関係を、第5図では最大容量時にの回転プレート
15の凹部16の位置関係をそれぞれ示す。
次に、第6図ならびに第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15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、シリンダ24−は前述実施例同様
一端24−aを吸入室側に、かつ他端24bを外部に臨
ませ、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24′の側辺にラック部30が刻設さ
れてあり、このラック部30と噛合するように中間ピニ
オン31がフロントサイドブロック5の取付孔@: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15−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32が同心状に取付けられて
あり、上記中間ピニオン31とこのピニオン32は噛合
している。
従って、吸入室11の吸入圧とバネ圧との差圧によりシ
リンダ24′は進退動作を行ない、このシリンダ24−
の進退動作に伴いラック部30と噛合している中間ピニ
オン31は矢印方向に回転する。そしてこの中間ピニオ
ン31の回転によりピニオン32も回転動作を行ない、
ピニオン32と回転プレート15′は一体であるから、
回転プレート15″が所定角度回転する。
そして前述実施例同様吸入口が連続的に移動して、冷媒
ガスの圧縮室各組を連続的に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、吸入室内に、バネを内装したシリンダを設
け、吸入圧とバネ圧との差圧によりシリンダを進退動作
させ、これにより回転プレートを回転させるようにした
ものでおるから、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、気体圧縮は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がないので、回転プレートの
制御が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仝体溝造を示す縦断
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図は同要部を示す縦断面図、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図は本発明に係る気体
圧縮機の第2実施例を示す横断面図、第7図は同要部を
示す縦断面図である。 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・・・吸入口 11・・・吸入室 12・・・シリンダ室 15・・・回転プレート 16・・・凹部 24・・・シリンダ 25・・・スプリング 26・・・駆動ピン 27・・・カム溝 28・・・係合四部 30・・・ラック 31・・・中間ピニオン 32・・・ビニオン

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
    ツクと、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、 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ックに形成された連絡穴に対して、
    シリンダのシリンダ室に連通させる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、 前記回転プレートの駆動手段は、後端を外部に臨ませ、
    吸入室内に進退自在に配設されたシリンダと、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、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シリンダ
    側辺に設けた係合凹部とからなり、シリンダの進退動作
    により上記駆勅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、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、ラック
    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
    、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。
JP60191477A 1985-08-30 1985-08-30 気体圧縮機 Pending JPS6251785A (ja)

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EP86306136A EP0220801B1 (en) 1985-08-30 1986-08-08 Variable volume gas compressor
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EP (1) EP0220801B1 (ja)
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