JPH0117672Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、カークーラーなどに用いられるロ
ータリ式気体圧縮機の改良に関する。

〔従来の技術〕

一般のカークーラーの気体圧縮機は、自動車エ
ンジンに並設され、エンジンのクランクシヤフト
プーリからＶベルトを介して回転駆動され、圧縮
機側に装着された電磁クラツチで駆動側と断続さ
れる。

したがつて、自動車エンジンの回転速度はほぼ
比例して気体圧縮機の能力が向上する。

〔考案が解決しようとする課題〕

このことは自動車が長時間高速で走行する際
に、クーラーが働き過ぎて車室内を過冷房気味に
してしまう現象を生じさせ、また気体圧縮機の消
費動力も必要以上に増大するという現象を生じさ
せる。

上記のような過冷房を防止するために、例えば
蒸発器などに設けられた温度センサの出力に基づ
き、上記電磁クラツチを断続して気体圧縮機の動
作をオン、オフ制御するように構成したものがあ
る。しかし、このような構成では、電磁クラツチ
の頻繁な断続のためにクラツチの損耗が激しくな
るとともに、エンジンの負荷変動が大きくなるな
どの問題を生じる。

この考案は上述した従来の問題点に鑑みなされ
たものであり、その目的は、簡単な構成を付加す
るだけで、気体圧縮機のシリンダ室内に吸入され
る気体の量（圧力）を制御して、高速回転駆動域
での仕事能力および消費動力の増大が自動的に抑
制されるようにした気体圧縮機を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、この考案は、ロ
ータと、ロータの半径方向に摺動可能なベーンと
をシリンダ室内に有する気体圧縮機において、気
体圧縮機内に気体を導入するための吸気口と、シ
リンダ室内外を貫通する吸気ポートとに連通する
流通孔をシリンダに形成し、この流通孔内に、一
端を吸気口に臨させるとともに、スプリングによ
り吸気口側に付勢してスプールを装着し、シリン
ダ室内に吸入される気体をスプールの一端で受け
気体の流速が大きくなるに従つて吸気ポートの開
度が小さくなり絞り弁機構を構成したことを特徴
とする。

〔作用〕

上記手段によれば、ロータが高速回転して、吸
気口よりシリンダ室内に流入する気体の流速が増
すと、スプールの一端面が気体に押圧され、スプ
リングの付勢力に抗してスプールが移動し、吸気
ポートの開度を気体の流速に応じて小さくし、シ
リンダ室内に吸入される気体の量が減少するよう
に制御される。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図、第２図はこの考案を適用したロータリ
ー式の気体圧縮機を示す。この気体圧縮機は、圧
縮機本体１と、圧縮機本体１を包囲する一端開口
形のケーシング２と、ケーシング２の開口面に取
付けられたフロントヘツド３を備える。

圧縮機本体１は、内周楕円筒状のシリンダ４
と、シリンダ４の両側に取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、これらにより楕円筒状のシリンダ室が形成
され、その内部に、ロータ軸７と一体で、かつ周
囲に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。

ロータ９が第２図中の矢印Ａ方向に回転駆動さ
れると、フロントヘツド３に設けられた吸気口１
０から導入される低圧のガスは、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に形
成された流通孔１１、シリンダ４に形成された流
通孔１２を通つて吸気ポート１３からシリンダ室
内に吸い込まれる。また、シリンダ室内で圧縮さ
れた高圧のガスは、吐出ポート１４および吐出弁
１５からシリンダ４の外周とケーシンング２の内
周との間隙部に吐出され、さらにリアサイドブロ
ツク６に設けられた挿通孔（図示省略）を経て該
ブロツク６の背部の油分離器１６に供給され、第
１図の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１７を経て外部に吐出される。

次に、この考案の要部となる吸気経路の構成に
ついて詳述する。

シリンダ４の吸気経路は、シリンダ４の軸方向
に形成された流通孔１２と、この流通孔１２から
シリンダ室内に向けて開口形成された２つの吸気
ポート１３，１３からなるが、流通孔１２内にス
プール１８とスプリング１９が装着され、ここに
シリンダ室内に吸い込まれる気体が流通孔１２内
に流入する気体流速に応じてスプール１８の端面
が気体に押圧され、作動する絞り弁機構が構成さ
れている。

第２図および第３図に示すように、流通孔１２
は円形孔部１２ａと楕円形孔部１２ｂとが重なり
合つた形状に形成されており、上記吸気ポート１
３は円形孔部１２ａと楕円形孔部１２ｂの両方に
またがつた形で交差して挿通している。上記スプ
ール１８は円形孔部１２ａに摺動自在に挿入され
ており、円形孔部１２ａと吸気ポート１３の交差
開口部の開度（以下これを弁開度と称す）がスプ
ール１８の位置に応じて変化する。

スプール１８は、スプリング１９により常時矢
印Ｂ方向（第３図）に付勢されているとともに、
フロントサイドブロツク５の流通孔１１から入り
込んでシリンダ室内に吸い込まれる気体の圧力を
受けて矢印ｃ方向に押圧される。ロータの回転速
度が大きくなると、シリンダ室内に吸い込まれる
単位時間当たりの気体の量が大きくなり、即ち流
通孔１２を流れる気体流速が大きくなることによ
り、これに伴つて吸気口１０より流通孔１２に流
れ込む気体流速も増大して、スプール１８を矢印
ｃ方向（第３図）に押圧する力も大きくなる。

そして、第１図および第３図Ａに示すように、
スプール１８がスプリング１９の力で最も右側に
位置しているとき、上述した弁開度が大きく、
「これに対してロータの回転速度が増すにつれて、
第３図Ｂに示すように、スプール１８が矢印ｃ方
向に変位させられ、弁開度が徐々に小さくなる。

そしてスプリングの押圧力と、スプールを矢印
ｃ方向に押圧する力とがバランスした位置でスプ
ールは停止する。そして再びロータがもとの回転
速度になるとスプールはバネ圧により戻されるの
である。つまりロータの回転速度に応じてスプー
ルが作動し、吸気ポート１３の弁開度を変えるの
である。」 なお、上記の弁開度が完全に零になつても、シ
リンダ室内の吸気経路が遮断される訳ではなく、
スプール１８の位置に関係なく、楕円形孔部１２
ｂと吸気ポート１３とによる吸気経路は維持され
る。この吸気経路を最小吸気開度と称する。つま
り、シリンダ４の内外を貫通する吸気経路の開度
が、シリンダ室内に吸い込まれる気体流速が大き
くなるに従つて、ある範囲内で徐々に小さくな
る。

以上の説明で明らかなように、ロータ９の回転
数が高くなると、「シリンダ室内に吸い込まれる
単位時間当たりの気体の量が大きくなり、気体速
度が増すと、流通孔内に流入する流速も増加し、
スプール１８は気体の押圧力を受け変位するた
め、シリンダ室内に通じる吸気経路を開度がロー
タの回転速度に応じて徐々に小さくなり、」その
結果、シリンダ室への吸い込み効率が低下し、回
転数の上昇に伴う圧縮機の仕事能力および消費動
力の上昇が自動的に抑制される。

この考案を適用した気体圧縮機と、この考案を
適用しない従来の気体圧縮機（吸気経路の開度が
一定）とについて、駆動能力（消費能力）、体積
効率、およびクーラーに使用したときの冷房能力
（仕事能力）の対回転数特性を第４図に示してい
る。同図において実線は従来のもので、破線イ，
ロ，ハで示す特性はそれぞれ本考案の気体圧縮機
である。特性イ，ロ，ハは、上記スプリング１９
のバネ力を変えたり、上記最小吸気開度を変えた
３つの気体圧縮機の特性である。ロはイに対して
最小吸気開度を小さくした場合の特性であり、ハ
はバネ力を弱くした場合の特性である。このよう
に最小吸気開度とバネ力を適正に選ぶことにより
種々な特性が得られる。この図から明らかなよう
に、本考案の気体圧縮機によれば、回転数が上昇
するにつれて体積効率が低下し、仕事能力および
消費電力に増加が抑制される。

以上詳細に説明したように、本考案に係わる気
体圧縮機にあつては、シリンダに簡単なスプール
弁を設けるのみで、高回転数領域での仕事能力お
よび消費動力の増大を抑制することができ、カー
クーラ用の気体圧縮機として好適なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの考案の一実施例によ
る気体圧縮機の正断面図および側断面図、第３図
ａ，ｂは第２図における−線断面図、第４図
はこの考案の効果を示す特性図である。 ４……シリンダ、８……ベーン、９……ロー
タ、１２……流通孔、１２ａ……円形孔部、１２
ｂ……楕円形孔部、１３……吸気ポート、１８…
…スプール、１９……スプリング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ロータと、ロータの半径方向に摺動可能なベー
   ンとをシリンダ室内に有する気体圧縮機におい
   て、 気体圧縮機内に気体を導入するための吸気口
   と、シリンダ室内外を貫通する吸気ポートとに連
   通する流通孔をシリンダに形成し、この流通孔内
   に一端を吸気口に臨ませるとともにスプリングに
   より吸気口側に付勢してスプールを装着し、上記
   吸気口より上記流通孔および吸気ポートを介して
   シリンダ室内に吸入される気体を上記スプールの
   一端で受け、気体の流速が大きくなるに従つて吸
   気ポートの開度が小さくなる絞り弁機構を構成し
   たことを特徴とする気体圧縮機。