JPH073235B2 - 能力制御コンプレツサ - Google Patents
能力制御コンプレツサInfo
- Publication number
- JPH073235B2 JPH073235B2 JP61252209A JP25220986A JPH073235B2 JP H073235 B2 JPH073235 B2 JP H073235B2 JP 61252209 A JP61252209 A JP 61252209A JP 25220986 A JP25220986 A JP 25220986A JP H073235 B2 JPH073235 B2 JP H073235B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- return port
- return
- port group
- guide groove
- volume
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
- F04C28/10—Control 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
- F04C28/14—Control 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases
- F02F7/006—Camshaft or pushrod housings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車冷房用装置等に供せられる能力制御コン
プレッサの改良に関するものである。
プレッサの改良に関するものである。
従来の技術 近年、自動車冷房装置に使われるコンプレッサは、省動
的、快適性の向上などを目的とした可変容量タイプが実
現している。レシプロ式においては、５気筒片斜板式
で、斜板の傾斜角をシリンダ内圧を変えることにより排
気量を可変にした機構であり、10〜100％間で連続的な
容量制御ができるとしている。しかしながら、レシプロ
式では、コンパクト性，静粛性においてロータリ式に対
し劣っており、ロータリ式の可変容量コンプレッサの開
発が強く望まれていた。
的、快適性の向上などを目的とした可変容量タイプが実
現している。レシプロ式においては、５気筒片斜板式
で、斜板の傾斜角をシリンダ内圧を変えることにより排
気量を可変にした機構であり、10〜100％間で連続的な
容量制御ができるとしている。しかしながら、レシプロ
式では、コンパクト性，静粛性においてロータリ式に対
し劣っており、ロータリ式の可変容量コンプレッサの開
発が強く望まれていた。
そして、1986年に、ロータリー式でシリンダバイパス方
式による、容量可変するコンプレッサが発売された。第
10図は、その構造と制御機構を示している。同図におい
て、側板内に配設された円筒状のスプール弁１は、スプ
リング（Ａ）２により、２個のバイパス孔３を開放させ
る方向に付勢されている。シリンダから前記バイパス孔
３を通り流出したガスは側板に隣接して設けられた吸入
室４に戻る。前記バイパス孔３の開度調整はスプール弁
１の上方の圧力制御室５の圧力をプレッシャレギュレー
タ６によって吸入室圧力が一定値になるようにバルグ７
の開度を変化させ、吸入室４への流出量を制御すること
により実現している。
式による、容量可変するコンプレッサが発売された。第
10図は、その構造と制御機構を示している。同図におい
て、側板内に配設された円筒状のスプール弁１は、スプ
リング（Ａ）２により、２個のバイパス孔３を開放させ
る方向に付勢されている。シリンダから前記バイパス孔
３を通り流出したガスは側板に隣接して設けられた吸入
室４に戻る。前記バイパス孔３の開度調整はスプール弁
１の上方の圧力制御室５の圧力をプレッシャレギュレー
タ６によって吸入室圧力が一定値になるようにバルグ７
の開度を変化させ、吸入室４への流出量を制御すること
により実現している。
発明が解決しようとする問題点 上述した構成において、第１には、スプール弁１は直線
上の往復運動を行なう為、円状のシリンダ又はシリンダ
室に対し、バイパス孔３はその配置位置（角度範囲）、
通路断面積に限度が生ずる。事実、このコンプレッサの
特性は、可変容量範囲が狭く、（およそ冷房能力で50〜
100％）、充分な効果が得られていないのが実情であ
る。
上の往復運動を行なう為、円状のシリンダ又はシリンダ
室に対し、バイパス孔３はその配置位置（角度範囲）、
通路断面積に限度が生ずる。事実、このコンプレッサの
特性は、可変容量範囲が狭く、（およそ冷房能力で50〜
100％）、充分な効果が得られていないのが実情であ
る。
第２には、冷房能力を多く必要とする場合、スプール弁
１は高圧によて押され、バイパス孔３を閉じる状態にな
るが、前述プレッサーレギュレータ６は、吐出圧力に近
い高圧を常時、圧力制御室５に導入するため、スプール
弁１周囲から吸入室４への洩れが発生し、冷房能力を減
少させるという問題点がある。
１は高圧によて押され、バイパス孔３を閉じる状態にな
るが、前述プレッサーレギュレータ６は、吐出圧力に近
い高圧を常時、圧力制御室５に導入するため、スプール
弁１周囲から吸入室４への洩れが発生し、冷房能力を減
少させるという問題点がある。
第３には、前述した構成において、特開昭58−128487号
公報では、前記バイパス孔群は、ロータ回転方向にその
通路断面積が順次拡大する孔群とするとあるが、このよ
うな構成では、ロータと共に回転するベーンが通過直後
のベーン後方シリンダ室へのガス洩れ（再膨張）が多
く、コンプレッサの効率上好ましくない。
公報では、前記バイパス孔群は、ロータ回転方向にその
通路断面積が順次拡大する孔群とするとあるが、このよ
うな構成では、ロータと共に回転するベーンが通過直後
のベーン後方シリンダ室へのガス洩れ（再膨張）が多
く、コンプレッサの効率上好ましくない。
第４には、従来例においては、バイパス孔から出たリタ
ーンガスは、側板に隣接した吸入室に戻す構成であり、
吸入室空間の形成はコンプレッサ全体の形状の拡大を必
要とするため、コンパクト化において障害となる。
ーンガスは、側板に隣接した吸入室に戻す構成であり、
吸入室空間の形成はコンプレッサ全体の形状の拡大を必
要とするため、コンパクト化において障害となる。
また、他の従来例に見られる、バイパス通路の新たな形
成も同様に好ましくない（例えば特開昭58−211591号公
報）。
成も同様に好ましくない（例えば特開昭58−211591号公
報）。
問題点を解決するための手段 前述した問題点に対し、本発明では、次の様な手段を施
している。
している。
可変容量範囲においては、本来０〜100％が望ましく、
特に、ロータリコンプレッサーで一般的に採用されてい
るシリンダバイパス方式においては、充分な開口面積
と、可能な限り、吐出孔に近い位置までバイパス孔を配
設できる構成が望まれる。そこで第１の発明の能力制御
コンプレッサは、外部駆動力を受け、容積変動を繰返す
作動室と、この作動室の主に容積減少工程室内に設けら
れたリターンポート群と、容積拡大工程空間に開口した
リターン通路出口と、前記リターンポート群とリターン
通路出口を連通する環状の案内溝と、この球状の案内溝
内に滑動可能に配設された弧状スライダとからなる構成
としている。
特に、ロータリコンプレッサーで一般的に採用されてい
るシリンダバイパス方式においては、充分な開口面積
と、可能な限り、吐出孔に近い位置までバイパス孔を配
設できる構成が望まれる。そこで第１の発明の能力制御
コンプレッサは、外部駆動力を受け、容積変動を繰返す
作動室と、この作動室の主に容積減少工程室内に設けら
れたリターンポート群と、容積拡大工程空間に開口した
リターン通路出口と、前記リターンポート群とリターン
通路出口を連通する環状の案内溝と、この球状の案内溝
内に滑動可能に配設された弧状スライダとからなる構成
としている。
また第２の発明の能力制御コンプレッサは、第１の発明
における前記スライダがリターンポート群に接する面に
リターンポート群を閉鎖するシール部と、開放する開口
部を有し、かつ、中央部に前記環状の案内溝に連通する
通路が形成され、バネにより前記リターンポート群を閉
鎖する方向に付勢されている構成である。
における前記スライダがリターンポート群に接する面に
リターンポート群を閉鎖するシール部と、開放する開口
部を有し、かつ、中央部に前記環状の案内溝に連通する
通路が形成され、バネにより前記リターンポート群を閉
鎖する方向に付勢されている構成である。
第３の発明の能力制御コンプレッサは、第１の発明にお
けるリターンポート群が、作動室の容積が減少する方向
にそのポート断面積が漸次減少するごとく配設された構
成である。
けるリターンポート群が、作動室の容積が減少する方向
にそのポート断面積が漸次減少するごとく配設された構
成である。
作用 つぎに作用について簡単に説明する。
第１の発明においては、環状の案内溝内を弧状のスライ
ダを滑動させ、リターンポート群を開閉させる構成によ
り、スライダは広い角度またはストローク範囲で滑動で
きるため、リターンポートを多く配設可能なばかりでな
く、コンプレッサの外形寸法は高さ、幅方向に拡大する
必要がないと共に、作動室の吸入行程へのリターン通路
として前記案内溝が並用できる。よって、広い可変容量
範囲が可能と共に、コンパクトな能力制御コンプレッサ
にすることができる。
ダを滑動させ、リターンポート群を開閉させる構成によ
り、スライダは広い角度またはストローク範囲で滑動で
きるため、リターンポートを多く配設可能なばかりでな
く、コンプレッサの外形寸法は高さ、幅方向に拡大する
必要がないと共に、作動室の吸入行程へのリターン通路
として前記案内溝が並用できる。よって、広い可変容量
範囲が可能と共に、コンパクトな能力制御コンプレッサ
にすることができる。
第2,第３の発明は、上述第１の発明において、効率の高
いコンプレッサ構成の為の手段であり、第２の発明で
は、最大の冷房能力を発揮させたい場合には、スライダ
をバの力で押し、リターンポート群を閉じさせる構成で
ある。また冷房能力を低下させる場合は、バネ力に抗し
て、吸入圧力よりやや高い圧力（通常は0.5〜3Kg/cm2）
を付加しスライダをリターンポートが開放される方向
に、必要量移動させる。
いコンプレッサ構成の為の手段であり、第２の発明で
は、最大の冷房能力を発揮させたい場合には、スライダ
をバの力で押し、リターンポート群を閉じさせる構成で
ある。また冷房能力を低下させる場合は、バネ力に抗し
て、吸入圧力よりやや高い圧力（通常は0.5〜3Kg/cm2）
を付加しスライダをリターンポートが開放される方向
に、必要量移動させる。
このように、本発明の第２の発明は、スライダ移動の為
の高圧の洩れは、最大冷房能力時には皆無であり、能力
を減少させる場合でも、わずかで良い。
の高圧の洩れは、最大冷房能力時には皆無であり、能力
を減少させる場合でも、わずかで良い。
第３の発明においては、リターンポート群のポート断面
積を圧縮方向に漸次減少させる配置により、ベーンがポ
ート通過時の洩れまたは再膨張損失（ポート断面積）×
（厚み）×（圧縮比）で決まるゆえに、高圧縮比条件時
ほどその効果は大きく作用する。
積を圧縮方向に漸次減少させる配置により、ベーンがポ
ート通過時の洩れまたは再膨張損失（ポート断面積）×
（厚み）×（圧縮比）で決まるゆえに、高圧縮比条件時
ほどその効果は大きく作用する。
実 施 例 本発明の一実施例について、以下に説明する。第１図は
本発明の能力制御コンプレッサの縦断面図である。また
第２図〜第４図は第１図における各Ａ−A,B−B,C−Ｃ部
の断面図である。
本発明の能力制御コンプレッサの縦断面図である。また
第２図〜第４図は第１図における各Ａ−A,B−B,C−Ｃ部
の断面図である。
第１図において、21はシャフトであり、フロントプレー
ト22及びリアプレート23に配設された針状コロ軸受によ
り支持されている。24はシリンダで、内部を前述したシ
ャフト21に焼ばめされたロータ25が回転運動する。26は
メカプレートであり、シリンダ24とフロントプレート22
の間に配設されている。
ト22及びリアプレート23に配設された針状コロ軸受によ
り支持されている。24はシリンダで、内部を前述したシ
ャフト21に焼ばめされたロータ25が回転運動する。26は
メカプレートであり、シリンダ24とフロントプレート22
の間に配設されている。
第２図において、前述したロータ25には、複数の放射状
スリットがあり、その中を出没自在にベーン27が挿入さ
れている。28はシリンダヘッドカバーであり、吸入室29
と吐出室30を有する。シリンダ24には吸入孔31と吐出孔
32が配設され、ロータ25の回転により、冷媒ガスは吸
入、圧縮をして吐出される。
スリットがあり、その中を出没自在にベーン27が挿入さ
れている。28はシリンダヘッドカバーであり、吸入室29
と吐出室30を有する。シリンダ24には吸入孔31と吐出孔
32が配設され、ロータ25の回転により、冷媒ガスは吸
入、圧縮をして吐出される。
33はシリンダ室（作動室）の容積減少行程室間に設けら
れたリターンポートであり、前述したメカプレート26に
複数個、ロータ25の回転方向に漸次、そのポート断面積
が減少するように弧状に配設されている。また、34はリ
ターン通路出口であり、シリンダ室（作動室）の容積拡
大行程空間に開口している。
れたリターンポートであり、前述したメカプレート26に
複数個、ロータ25の回転方向に漸次、そのポート断面積
が減少するように弧状に配設されている。また、34はリ
ターン通路出口であり、シリンダ室（作動室）の容積拡
大行程空間に開口している。
第３図において、35は環状の案内溝であり、その中を半
円弧状のスライダ36が滑動可能に配設されている。37は
コイルバネであり、スライダ36を図中時計回り方向に付
勢している。前記スライダ36のシリンダ側の面の中央部
には、前述したメカプレート26に設けられたリターンポ
ート33を開放する開口部38があり、その両端部はシール
部（Ａ）39、及びシール部（Ｂ）40である。従って、コ
イルバネ37に付勢された状態においてはリターンポート
33はスライダ35のシール部（Ａ）39によって閉鎖されて
いる。また、スライダ36の内部には、リターンポート33
からスライダ36の開口部38を流出したリターンガスの通
路40が形成されており、リターンガスは、この中を通
り、更には前述した案内溝35内を流れて、前記、リター
ン通路出口34から、シリンダ室内に戻る。
円弧状のスライダ36が滑動可能に配設されている。37は
コイルバネであり、スライダ36を図中時計回り方向に付
勢している。前記スライダ36のシリンダ側の面の中央部
には、前述したメカプレート26に設けられたリターンポ
ート33を開放する開口部38があり、その両端部はシール
部（Ａ）39、及びシール部（Ｂ）40である。従って、コ
イルバネ37に付勢された状態においてはリターンポート
33はスライダ35のシール部（Ａ）39によって閉鎖されて
いる。また、スライダ36の内部には、リターンポート33
からスライダ36の開口部38を流出したリターンガスの通
路40が形成されており、リターンガスは、この中を通
り、更には前述した案内溝35内を流れて、前記、リター
ン通路出口34から、シリンダ室内に戻る。
つぎに、スライダ36の左端には圧力制御室41があり、後
述する圧力制御弁42からの制御圧P1が、制御圧通路43を
経由して導入され、スライダ36を押圧し、前記リターン
ポート33を開孔する方向に作用する。
述する圧力制御弁42からの制御圧P1が、制御圧通路43を
経由して導入され、スライダ36を押圧し、前記リターン
ポート33を開孔する方向に作用する。
つぎに、第４図において、42は圧力制御弁であり、リア
プレート13の下方に取付けられている。
プレート13の下方に取付けられている。
44は吸入圧導入通路であり、シリンダ室の吸入行程終了
位置付近に開口している。また、45は高圧導入通路であ
り、リアプレート13に配設され、前述したベーン27の背
部に高圧を供給する油溝内（図示せず）に開口してい
る。
位置付近に開口している。また、45は高圧導入通路であ
り、リアプレート13に配設され、前述したベーン27の背
部に高圧を供給する油溝内（図示せず）に開口してい
る。
圧力制御弁42は、吸入圧力と大気圧との差圧で変位を生
ずるベローフラム46、その変位を伝達しバルブバネ47に
より弁座に付勢されたバルブ48を押上げ可能なロッド49
からなる。
ずるベローフラム46、その変位を伝達しバルブバネ47に
より弁座に付勢されたバルブ48を押上げ可能なロッド49
からなる。
つぎに動作について説明する。
自動車冷房装置においては、一般にコンプレッサはベル
トを介し、エンジンにより駆動されるため、固定排気量
のコンプレッサを搭載した冷房装置の能力及び入力特性
は、ある車室内外温度を固定した場合、回転数の増加に
伴ない、吸入圧力は徐々に低下し、冷房能力は漸増する
傾向にあった。そして、入力動力は回転数に対し、ほぼ
比較的に増加する。従って効率を示す成績係数は、回転
数の増加に伴ない減少する。
トを介し、エンジンにより駆動されるため、固定排気量
のコンプレッサを搭載した冷房装置の能力及び入力特性
は、ある車室内外温度を固定した場合、回転数の増加に
伴ない、吸入圧力は徐々に低下し、冷房能力は漸増する
傾向にあった。そして、入力動力は回転数に対し、ほぼ
比較的に増加する。従って効率を示す成績係数は、回転
数の増加に伴ない減少する。
つぎに、可変容量機能を有するコンプレッサを搭載した
サイクル特性について説明する。まず、制御メカニズム
を第５図の概略図で説明すると、この実施例における制
御方法は吸入圧力一定化制御であり、圧力制御弁42は、
吸入圧力がある設定値以下になるとベローフラム46が伸
長し、ロッド49を介し、バルブ48をバルブバネ47に抗し
て押上げて、高圧ガスをバルブ48と弁座の変位隙間から
流入させる。その高圧ガスは、制御圧通路43を通り、前
述したメカプレート26の制御圧室41に導入される。そし
て、前記スライダ36をコイルバネ37のバネ力に抗してス
ライドさせ、前記リターンポート33を圧力制御室41ポー
トから順に開口させる。この結果、シリンダ内のガスの
一部は、リターンポート33からスライダ36内の通路40、
案内溝35を通り、リターン通路出口34から、吸入行程の
シリンダ室に戻る。そして、コンプレッサからの吐出ガ
ス量はその分減少するため、冷凍サイクルの圧力バラン
スは変化し、吸入圧力が上昇する。そして、前述した設
定圧力以上になると、逆に、バルブ48のリフト量は減少
する方向に作用し、圧力制御室41の圧力は流入ガス量が
減るため下がり、スライダ36はリターンポート33の開口
面積を減らす方向にコイルバネ37のバネ力で戻される。
そして、この繰返しにより、スライダ36は、吸入圧力が
設定値になる位置で、微小の作動を伴なう安定した制御
状態に落着く。このような機構により、能力制御コンプ
レッサは動作するが、本発明の第１のポイントを、次に
説明する。その第１は、リターンポート33の位置と通路
断面積である。即ち、リターンポート33のロータ回転方
向の最高角度位置は、最小排気量、即ち最大制御率を意
味する。また、リターンポート33の通路断面積の総和量
は、コンプレッサの回転数が与える最大制御率への影響
度を意味する。言い換えれば、リターンポート33の最高
角度が少さい場合には、高い制御率（低い排気量）に限
度があるし、位置的に最高角度が大きくても、通路面積
が少ない場合には、高い回転域で、最高制御率が減少し
てしまう。
サイクル特性について説明する。まず、制御メカニズム
を第５図の概略図で説明すると、この実施例における制
御方法は吸入圧力一定化制御であり、圧力制御弁42は、
吸入圧力がある設定値以下になるとベローフラム46が伸
長し、ロッド49を介し、バルブ48をバルブバネ47に抗し
て押上げて、高圧ガスをバルブ48と弁座の変位隙間から
流入させる。その高圧ガスは、制御圧通路43を通り、前
述したメカプレート26の制御圧室41に導入される。そし
て、前記スライダ36をコイルバネ37のバネ力に抗してス
ライドさせ、前記リターンポート33を圧力制御室41ポー
トから順に開口させる。この結果、シリンダ内のガスの
一部は、リターンポート33からスライダ36内の通路40、
案内溝35を通り、リターン通路出口34から、吸入行程の
シリンダ室に戻る。そして、コンプレッサからの吐出ガ
ス量はその分減少するため、冷凍サイクルの圧力バラン
スは変化し、吸入圧力が上昇する。そして、前述した設
定圧力以上になると、逆に、バルブ48のリフト量は減少
する方向に作用し、圧力制御室41の圧力は流入ガス量が
減るため下がり、スライダ36はリターンポート33の開口
面積を減らす方向にコイルバネ37のバネ力で戻される。
そして、この繰返しにより、スライダ36は、吸入圧力が
設定値になる位置で、微小の作動を伴なう安定した制御
状態に落着く。このような機構により、能力制御コンプ
レッサは動作するが、本発明の第１のポイントを、次に
説明する。その第１は、リターンポート33の位置と通路
断面積である。即ち、リターンポート33のロータ回転方
向の最高角度位置は、最小排気量、即ち最大制御率を意
味する。また、リターンポート33の通路断面積の総和量
は、コンプレッサの回転数が与える最大制御率への影響
度を意味する。言い換えれば、リターンポート33の最高
角度が少さい場合には、高い制御率（低い排気量）に限
度があるし、位置的に最高角度が大きくても、通路面積
が少ない場合には、高い回転域で、最高制御率が減少し
てしまう。
このように、リターンポートは、高い制御率（広い制御
範囲）の観点から、より高い角度までかつより広い通路
断面積が設計的に可能な構成が良い。その点から、本発
明の第１の発明内容は、環状のシリンダ室ゆえに円弧状
にリターンポート群が配置可能に環状の案内溝を形成し
たプレートをシリンダの側部に配設し、その中を滑動可
能な円弧状のスライダにより、リターンポート群を開閉
できる構成にした点である。
範囲）の観点から、より高い角度までかつより広い通路
断面積が設計的に可能な構成が良い。その点から、本発
明の第１の発明内容は、環状のシリンダ室ゆえに円弧状
にリターンポート群が配置可能に環状の案内溝を形成し
たプレートをシリンダの側部に配設し、その中を滑動可
能な円弧状のスライダにより、リターンポート群を開閉
できる構成にした点である。
本実施例では、ロータ回転角で190゜＜θ＜255゜の範囲
にリターンポートを配設し、15〜100％の吐出量変化範
囲としているが、物理的には、θ360゜付近まで最高
角度を上げることは可能である。
にリターンポートを配設し、15〜100％の吐出量変化範
囲としているが、物理的には、θ360゜付近まで最高
角度を上げることは可能である。
第６図は第２の実施例の構成を示した横断面図である。
この場合、スライダ36はコイルバネ37により、リターン
ポート33が開く方向に付勢されているのが特徴であり、
従って圧力制御室41は第１の実施例とは逆方向の案内溝
35の端に形成される。また、リターンガスは、スライダ
36の内部を通ることなく、案内溝35を通り、リターン通
路出口34から吸入行程のシリンダ室に戻る。この構成の
場合にも、リターンポート33は、第１の実施例と同様な
配置が可能である。
この場合、スライダ36はコイルバネ37により、リターン
ポート33が開く方向に付勢されているのが特徴であり、
従って圧力制御室41は第１の実施例とは逆方向の案内溝
35の端に形成される。また、リターンガスは、スライダ
36の内部を通ることなく、案内溝35を通り、リターン通
路出口34から吸入行程のシリンダ室に戻る。この構成の
場合にも、リターンポート33は、第１の実施例と同様な
配置が可能である。
第７図は、本発明の能力制御コンプレッサの特性を示し
たものである。比較として従来の能力制御コンプレッサ
と、固定排気量コンプレッサの特性も並記してある。こ
のように、本発明の能力制御コンプレッサを搭載した冷
凍サイクルでは、40〜140Kw/h（1500〜5000）の広い範
囲で吸入圧力一定化制御が可能であり、高い省動力効果
を達成している。
たものである。比較として従来の能力制御コンプレッサ
と、固定排気量コンプレッサの特性も並記してある。こ
のように、本発明の能力制御コンプレッサを搭載した冷
凍サイクルでは、40〜140Kw/h（1500〜5000）の広い範
囲で吸入圧力一定化制御が可能であり、高い省動力効果
を達成している。
次に本発明の第２の発明点について実験結果を基に説明
する。第２の発明点は、第１の発明の能力制御コンプレ
ッサにおいて、スライダ36をコイルバネ37によりリター
ンポートを閉じる方向に付勢せしめ、最大冷房能力を発
揮する運転時には、前述した実施例において説明したよ
うに、圧力制御室41は吸入圧力状態とした点である。
する。第２の発明点は、第１の発明の能力制御コンプレ
ッサにおいて、スライダ36をコイルバネ37によりリター
ンポートを閉じる方向に付勢せしめ、最大冷房能力を発
揮する運転時には、前述した実施例において説明したよ
うに、圧力制御室41は吸入圧力状態とした点である。
第８図に示した能力入力特性を参考にし、その利点を説
明する。一点鎖線は、固定排気量コンプレッサの特性で
あり、破線は、最大能力時に圧力制御室を高圧とし、リ
ターンポートを閉じる構成の従来例であり、コイルバネ
の付勢方向が逆の場合の特性である。このように、実線
で示した本発明の能力可変コンプレッサは、最大冷房能
力運転時に、固定排気量コンプレッサとほとんど差のな
い優れた特性を示すのに対し、破線は、低速回転時に、
冷房能力の減少が多く、特性上好ましくないことが判
る。
明する。一点鎖線は、固定排気量コンプレッサの特性で
あり、破線は、最大能力時に圧力制御室を高圧とし、リ
ターンポートを閉じる構成の従来例であり、コイルバネ
の付勢方向が逆の場合の特性である。このように、実線
で示した本発明の能力可変コンプレッサは、最大冷房能
力運転時に、固定排気量コンプレッサとほとんど差のな
い優れた特性を示すのに対し、破線は、低速回転時に、
冷房能力の減少が多く、特性上好ましくないことが判
る。
最後に、第３の発明点について説明する。リターンポー
ト群は、本来、最大能力時のコンプレッサ特性におい
て、特性を劣化させる要因であり、その設計は、前述し
た制御範囲との関係もあり、重要なウエイトを持つ。即
ち、制御範囲を広くかつ効率の劣化が少ない最適設計が
必要である。また、前述した連続的な制御が可能になら
しめるためには、スライダの動きに対する排気量の無段
階に近い変化かつ、制御安定性の点から制御圧力の変化
幅が広くとれる構成が望ましい。
ト群は、本来、最大能力時のコンプレッサ特性におい
て、特性を劣化させる要因であり、その設計は、前述し
た制御範囲との関係もあり、重要なウエイトを持つ。即
ち、制御範囲を広くかつ効率の劣化が少ない最適設計が
必要である。また、前述した連続的な制御が可能になら
しめるためには、スライダの動きに対する排気量の無段
階に近い変化かつ、制御安定性の点から制御圧力の変化
幅が広くとれる構成が望ましい。
第９図は解析結果例である。ケースA,B,Cは各々、リタ
ーンポートがロータ回転方向に、順次断面積が小さく、
同一の断面積、順次断面積が大きくなった場合の入力特
性である。この場合、全断面積総和、及びポートの角度
位置は同じであり、冷房能力には差がない。図から判る
ように、特に低速域で入力トルクはC,B,Aの順に大き
く、Ａは比較として示したリターンポート群のない場合
に比べ、その上昇分は極めてわずかである。この理由
は、回転角の大きな位置は圧縮比率が高く、高圧のガス
の再膨張量が多いためであり、リターンポート群はロー
タ回転方向に順次そのポート断面積を小さくする事が、
効率上望ましい。
ーンポートがロータ回転方向に、順次断面積が小さく、
同一の断面積、順次断面積が大きくなった場合の入力特
性である。この場合、全断面積総和、及びポートの角度
位置は同じであり、冷房能力には差がない。図から判る
ように、特に低速域で入力トルクはC,B,Aの順に大き
く、Ａは比較として示したリターンポート群のない場合
に比べ、その上昇分は極めてわずかである。この理由
は、回転角の大きな位置は圧縮比率が高く、高圧のガス
の再膨張量が多いためであり、リターンポート群はロー
タ回転方向に順次そのポート断面積を小さくする事が、
効率上望ましい。
以上、本発明について詳細な説明を加えてきたが、本発
明の実施例においては、スライディングベーン式回転圧
縮機への応用例とした。ベーン式においても種々の型式
があるが、言うまでもなく、楕円形状のシリンダや、ス
ルースロットベーン式においても本発明の適用は可能で
あり、また、ローリングピストン、スクロール式のコン
プレッサ等にも応用することができる。
明の実施例においては、スライディングベーン式回転圧
縮機への応用例とした。ベーン式においても種々の型式
があるが、言うまでもなく、楕円形状のシリンダや、ス
ルースロットベーン式においても本発明の適用は可能で
あり、また、ローリングピストン、スクロール式のコン
プレッサ等にも応用することができる。
発明の効果 以上、述べてきたように、本発明の能力制御コンプレッ
サは、以下の効果をもつ。
サは、以下の効果をもつ。
（１） 第１の発明において、環状の案内溝内を滑動す
る弧状スライダにより、リターンポート群を開閉させる
構成にしたことにより、リターンポートを高い回転角度
位置まで配設かつ、広い通路断面積の確保が可能にな
り、高い制御率（広い制御範囲）が可能である。
る弧状スライダにより、リターンポート群を開閉させる
構成にしたことにより、リターンポートを高い回転角度
位置まで配設かつ、広い通路断面積の確保が可能にな
り、高い制御率（広い制御範囲）が可能である。
また、前述した環状の案内溝をリターン通路として併用
できるため、新たなリターン通路や吸入室を設ける必要
がなく、コンパクトな能力制御コンプレッサが提供でき
る。
できるため、新たなリターン通路や吸入室を設ける必要
がなく、コンパクトな能力制御コンプレッサが提供でき
る。
（２） 第２の発明は上記第１の発明の構成に加え、ス
ライダをコイルバネにより、リターンポートを閉じる方
向に付勢することにより、最大能力運転時には洩れ損失
の少ない効率の高い能力制御コンプレッサにできる。
ライダをコイルバネにより、リターンポートを閉じる方
向に付勢することにより、最大能力運転時には洩れ損失
の少ない効率の高い能力制御コンプレッサにできる。
（３） 第３の発明は上記第１の発明の構成の中で、リ
ターンポート群を、ロータ回転方向にそのポート断面積
が漸次減少するように配置させることにより、再膨張損
失の少ない能力制御コンプレッサにすることができる。
ターンポート群を、ロータ回転方向にそのポート断面積
が漸次減少するように配置させることにより、再膨張損
失の少ない能力制御コンプレッサにすることができる。
第１図は本発明の能力制御コンプレッサの第１の実施例
を示す縦断面図、第２図，第３図及び第４図は各々、第
１図におけるＡ−A,B−B,C−Ｃ断面の横断面図であり、
第５図は、本発明の能力制御コンプレッサの機構概略
図、第６図は本発明の第２の実施例を示す縦断面図、第
７図は能力制御コンプレッサの基本特性を示す性能図、
第８図は本発明の第２の発明の利点を示す性能図、第９
図は本発明の第３の発明の利点を示すトルク性能図、第
10図は従来の能力制御コンプレッサの機構概略図であ
る。 26……メカプレート、42……圧力制御弁、33……リター
ンポート、34……リターン通路出口、35……環状の案内
溝、36……スライダ、37……コイルバネ、38……通路、
39……シール部Ａ、41……圧力制御室。
を示す縦断面図、第２図，第３図及び第４図は各々、第
１図におけるＡ−A,B−B,C−Ｃ断面の横断面図であり、
第５図は、本発明の能力制御コンプレッサの機構概略
図、第６図は本発明の第２の実施例を示す縦断面図、第
７図は能力制御コンプレッサの基本特性を示す性能図、
第８図は本発明の第２の発明の利点を示す性能図、第９
図は本発明の第３の発明の利点を示すトルク性能図、第
10図は従来の能力制御コンプレッサの機構概略図であ
る。 26……メカプレート、42……圧力制御弁、33……リター
ンポート、34……リターン通路出口、35……環状の案内
溝、36……スライダ、37……コイルバネ、38……通路、
39……シール部Ａ、41……圧力制御室。
Claims (3)
- 【請求項１】外部駆動力を受け、容積変動を繰返す作動
室と、この作動室の主に容積減少行程空間に設けられた
リターンポート群と、容積拡大行程空間に開口したリタ
ーン通路出口と、前記リターンポート群とリターン通路
出口を連通する環状の案内溝と、この環状の案内溝内に
滑動可能に配設された弧状のスライダからなる能力制御
コンプレッサ。 - 【請求項２】外部駆動力を受け、容積変動を繰返す作動
室と、この作動室の主に容積減少行程空間に設けられた
リターンポート群と、容積拡大行程空間に開口したリタ
ーン通路出口と、前記リターンポート群とリターン通路
出口を連通する環状の案内溝と、この環状の案内溝内に
滑動可能に配設された弧状のスライダからなり、前記ス
ライダはリターンポート群に接する面に、リターンポー
ト群を閉鎖するシール部と、開放する開口部を有し、か
つ、中央部に前記環状の案内溝に連通する通路が形成さ
れ、バネにより前記リターンポート群を閉鎖する方向に
付勢されていることを特徴とする能力制御コンプレッ
サ。 - 【請求項３】外部駆動力を受け、容積変動を繰返す作動
室と、この作動室の主に容積減少行程空間に設けられた
リターンポート群と、容積拡大行程空間に開口したリタ
ーン通路出口と、前記リターンポート群とリターン通路
出口を連通する環状の案内溝と、この環状の案内溝内に
滑動可能に配設された弧状のスライダからなり、前記リ
ターンポート群は、作動室の容積が減少する方向に、そ
のポート断面積が漸次減少するごとく配設されているこ
とを特徴とする能力制御コンプレッサ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61252209A JPH073235B2 (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 能力制御コンプレツサ |
| DE8787115521T DE3773112D1 (de) | 1986-10-23 | 1987-10-22 | Verdichter mit veraenderlicher durchflussmenge. |
| KR1019870011741A KR920001994B1 (ko) | 1986-10-23 | 1987-10-22 | 가변용량 콤프레서 |
| US07/111,314 US4890986A (en) | 1986-10-23 | 1987-10-22 | Variable capacity compressor |
| EP87115521A EP0264949B1 (en) | 1986-10-23 | 1987-10-22 | Variable capacity compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61252209A JPH073235B2 (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 能力制御コンプレツサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63106395A JPS63106395A (ja) | 1988-05-11 |
| JPH073235B2 true JPH073235B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=17234018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61252209A Expired - Lifetime JPH073235B2 (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 能力制御コンプレツサ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4890986A (ja) |
| EP (1) | EP0264949B1 (ja) |
| JP (1) | JPH073235B2 (ja) |
| KR (1) | KR920001994B1 (ja) |
| DE (1) | DE3773112D1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2831193B2 (ja) * | 1992-02-06 | 1998-12-02 | 三菱重工業株式会社 | スクロール型圧縮機の容量制御機構 |
| US5316450A (en) * | 1993-02-12 | 1994-05-31 | General Electric Company | Fixed cam variable delivery vane pump |
| US5492450A (en) * | 1993-09-27 | 1996-02-20 | Zexel Usa Corporation | Control valve for variable capacity vane compressor |
| KR100629874B1 (ko) * | 2004-08-06 | 2006-09-29 | 엘지전자 주식회사 | 용량 가변형 로터리 압축기 및 그 운전 방법 |
| KR100621024B1 (ko) * | 2004-08-06 | 2006-09-13 | 엘지전자 주식회사 | 용량 가변형 로터리 압축기 및 그 운전 방법 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3026809A (en) * | 1956-04-06 | 1962-03-27 | Borg Warner | Internal-external gear pump |
| JPS58128487A (ja) * | 1982-01-26 | 1983-08-01 | Nippon Soken Inc | 回転圧縮機 |
| JPS58155287A (ja) * | 1982-03-09 | 1983-09-14 | Nippon Soken Inc | 冷凍装置 |
| JPS58195001A (ja) * | 1982-05-10 | 1983-11-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 容積型回転羽根式膨張機 |
| JPS5996495A (ja) * | 1982-11-22 | 1984-06-02 | Toyoda Autom Loom Works Ltd | 容量可変型圧縮機 |
| JPS5999089A (ja) * | 1982-11-29 | 1984-06-07 | Toyoda Autom Loom Works Ltd | 容量可変型圧縮機 |
| JPS611887A (ja) * | 1984-06-14 | 1986-01-07 | Nippon Denso Co Ltd | 回転圧縮機 |
| JPS61232397A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-16 | Diesel Kiki Co Ltd | ベ−ン型圧縮機 |
| JPS62210286A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 容量制御圧縮機 |
-
1986
- 1986-10-23 JP JP61252209A patent/JPH073235B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-10-22 EP EP87115521A patent/EP0264949B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-22 DE DE8787115521T patent/DE3773112D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-22 KR KR1019870011741A patent/KR920001994B1/ko not_active Expired
- 1987-10-22 US US07/111,314 patent/US4890986A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR920001994B1 (ko) | 1992-03-09 |
| EP0264949A2 (en) | 1988-04-27 |
| KR880004968A (ko) | 1988-06-27 |
| EP0264949B1 (en) | 1991-09-18 |
| JPS63106395A (ja) | 1988-05-11 |
| EP0264949A3 (en) | 1988-10-05 |
| DE3773112D1 (de) | 1991-10-24 |
| US4890986A (en) | 1990-01-02 |
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