JPH1113662A - ベーンロータリー型可変容量コンプレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低圧冷媒ガスのバイパスロスを低減させるこ
とができるベーンロータリー型可変容量コンプレッサを
提供する。 【解決手段】 フロントサイドブロック５とリアサイド
ブロック６との間に設けられたシリンダ７と、フロント
サイドブロック５およびリアサイドブロック６ならびに
シリンダ７によって形成されるシリンダ室８と、シリン
ダ室８内に回転自在に横架されたロータ９と、ロータ９
の周部にロータ９の半径方向に進退可能に装着された７
枚のベーン１２と、フロントサイドブロック５の内面側
に所定角度内で回転自在に軸着され、隣接するベーン１
２間に形成される圧縮室１３の容量を回転角度に応じて
可変する制御プレート２０とが具備されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カークーラーなど
のエアコンシステムに用いられるベーンロータリー型可
変容量コンプレッサに関し、特に小型で高性能のベーン
ロータリー型可変容量コンプレッサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のベーンロータリー型可変
容量コンプレッサは、図３および図４に示すように、ケ
ーシング１の開口端がフロントヘッド２で塞がれ、ケー
シング１内には電磁クラッチ３に連結された圧縮機本体
４が収納されている。

【０００３】圧縮機本体４はフロントサイドブロック５
とリアサイドブロック６間に内周略楕円筒状のシリンダ
７を有し、これら両サイドブロック５，６とシリンダ７
によって形成されるシリンダ室８内にはロータ９が回転
可能に横架されている。

【０００４】ロータ９にはその端面間を貫通してロータ
軸１０が一体に設けられており、ロータ軸１０は両サイ
ドブロック５，６に回転自在に支持されている。

【０００５】ロータ９には、その半径方向にスリット状
のベーン溝１１が形成され、このベーン溝１１には３〜
５枚のベーン１２が進退自在に装着されており、ベーン
１２はロータ９の回転時には遠心力とベーン溝底部の油
圧とによりシリンダ７の内壁側に付勢される。

【０００６】リアサイドブロック６、シリンダ７、ロー
タ９、ベーン１２、後述する制御プレートにより仕切ら
れたシリンダ室８の小室は、圧縮室１３と称され、ロー
タ９の回転により容量の大小変化を繰り返す。

【０００７】フロントヘッド２には、吸入室１８および
吸入口１９が形成され、エアコンシステム側の低圧冷媒
ガスが吸入口１９より吸入室１８に吸入される。

【０００８】圧縮機本体４の下流側のケーシング１内に
は、圧縮室１３内でロータ９の回転により圧縮された高
圧冷媒ガスが吐出される吐出室１４が形成され、この吐
出室１４の上部には高圧冷媒ガスをエアコンシステム側
に吐出する吐出口１５が開口され、吐出口１５の下方に
は高圧冷媒ガスから潤滑油Ａを分離するための油分離器
１６が配設されている。

【０００９】吐出室１４の下部には圧縮機本体４の摺動
部に供給する潤滑油Ａを貯溜した油貯溜室１７が形成さ
れている。

【００１０】フロントサイドブロック５とシリンダ７と
の間、つまりフロントサイドブロック５の内面側には、
概ね円板状の制御プレート２０が軸着されており、この
制御プレート２０は所定角度内で回転自在にロータ軸１
０に支持されている。制御プレート２０の周縁部の１８
０度対向位置には一対の凹部２１が形成され、この凹部
２１を通じて吸入室１８と圧縮室１３とが連通してい
る。

【００１１】すなわち、制御プレート２０は、高速運転
時および低速運転時において、コンプレッサの出力を一
定に保つように圧縮室１３における低圧冷媒ガスの吸込
み容量を制御する。

【００１２】かかるベーンロータリー型可変容量コンプ
レッサにおいては、ロータ９が回転して圧縮室１３の容
量が変化すると、その容量変化により吸入室１８の低圧
冷媒ガスが吸気され圧縮される。

【００１３】この場合、コンプレッサの高速運転時にお
いて、制御プレート２０は圧縮室１３に吸入された低圧
冷媒ガスを吸入室１８にバイパスさせる。つまり、制御
プレート２０の凹部２１より圧縮室１３の低圧冷媒ガス
の一部を吸入室１８に戻し、コンプレッサの単位時間当
たりの圧縮後の高圧冷媒ガスの吐出量が一定になるよう
に圧縮室１３の吸込み容量が制御される。

【００１４】圧縮後の高圧冷媒ガスは、圧縮室１３から
シリンダ７の吐出孔２２、リアサイドブロック６の吐出
連絡路、油分離器１６、吐出室１４を順に通過し、吐出
口１５よりケーシング１外部のエアコンシステム側に至
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記提案の
如きベーンロータリー型可変容量コンプレッサでは、制
御プレート２０により圧縮室１３の吸込み容量を制御す
る際、圧縮室１３に吸入された低圧冷媒ガスの一部を吸
入室１８に戻すために動力を消費する、いわゆるバイパ
スロスが生じる。

【００１６】このため、ロータ９の回転動力が増加し、
ロータ９の駆動手段であるエンジンやモーターなどに過
度の負荷が掛かる他、エアコンシステム側に吐出される
高圧冷媒ガスの吐出温度が上昇するため、エアコンシス
テムの冷房能力が低下するという問題点がある。

【００１７】また、高圧冷媒ガスの吐出温度の上昇によ
り、コンプレッサとコンデンサとを接続する管（ホー
ス）を損傷してしまうという問題点もある。

【００１８】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであって、その目的とするところは、低圧冷
媒ガスのバイパスロスを低減させることができるベーン
ロータリー型可変容量コンプレッサを提供することにあ
る。

【００１９】本発明の上記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明のベーンロータリー型可変容量コンプレッサは、
フロント部材とリアサイドブロックとの間に設けられた
シリンダと、上記フロント部材および上記リアサイドブ
ロックならびに上記シリンダによって形成されるシリン
ダ室と、上記シリンダ室内に回転自在に横架されたロー
タと、上記ロータの周部に上記ロータの半径方向に進退
可能に装着された７枚以上のベーンと、上記フロント部
材の内面側に所定角度内で回転自在に軸着され、隣接す
る上記ベーン間に形成される圧縮室の容量を回転角度に
応じて可変する制御プレートとを具備したことを特徴と
している。

【００２１】従って、本発明は、ベーン枚数を７枚以上
にしたので、従来のようにベーン枚数が３〜５枚の場合
に比較し、シリンダ室内で隣接するベーン間に形成され
る１つの圧縮室における低圧冷媒ガスの吸込み容量が減
少する。このため、１圧縮室よりバイパスさせなければ
ならないバイパス量が減り、その結果バイパスロスが低
減する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００２３】図１は、本発明の一実施の形態に係るベー
ンロータリー型可変容量コンプレッサの要部断面図、図
２は、本発明の一実施の形態に係るベーンロータリー型
可変容量コンプレッサの高圧冷媒ガスの吐出量とベーン
枚数との特性図である。

【００２４】なお、ベーンロータリー型可変容量コンプ
レッサの基本構造は、図３に示すように、たとえばケー
シング１内に圧縮機本体４が収納され、圧縮機本体４は
フロントサイドブロック５とリアサイドブロック６間に
内周略楕円筒状のシリンダ７を有し、この両サイドブロ
ック５，６とシリンダ７によって形成されるシリンダ室
８内にはロータ９が回転可能に横架されており、ロータ
９にはベーン１２が進退自在に装着され、フロントサイ
ドブロック５とシリンダ７との間には制御プレート２０
が軸着され、制御プレート２０は高速運転時および低速
運転時において、コンプレッサの出力を一定に保つよう
に圧縮室１３における低圧冷媒ガスの吸込み容量を制御
し、ロータ９の回転により低圧冷媒ガスを圧縮し、圧縮
後の高圧冷媒ガスは、圧縮室１３からシリンダ７の吐出
孔２２、リアサイドブロック６の吐出連絡路、油分離器
１６、吐出室１４を順に通過し、吐出口１５よりケーシ
ング１外部に吐出されることは従来例と同様なため、こ
れと同一部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省
略する。

【００２５】本実施の形態のベーンロータリー型可変容
量コンプレッサは、図１に示すように、ロータ９の周部
に７枚のベーン１２が進退自在に装着されたものであ
る。

【００２６】このようなベーンロータリー型可変容量コ
ンプレッサの運転を開始すると、ロータ９が回転して圧
縮室１３の容量が変化し、その容量変化により吸入室１
８の低圧冷媒ガスが吸気され圧縮される。

【００２７】圧縮後の高圧冷媒ガスは、圧縮室１３から
シリンダ７の吐出孔２２、リアサイドブロック６の吐出
連絡路、油分離器１６、吐出室１４を順に通過し、吐出
口１５よりケーシング１外部のエアコンシステム側に吐
出される。

【００２８】この場合、ロータ９に設けられるベーン１
２の枚数を７枚にしたことで、従来のようにベーン枚数
が３〜５枚の場合に比較し、隣接するベーン１２間に形
成される１つの圧縮室１３の低圧冷媒ガスの吸込み容量
が減少する。このため、高速運転時において、１つの圧
縮室１３よりバイパスさせなければならないバイパス量
が減り、その分バイパスロスが低減する。

【００２９】これにより、ロータ９の回転動力が減少
し、ロータ９の駆動手段であるエンジンやモーターなど
に過度の負荷が掛かるというような不具合が解消され
る。

【００３０】また、エアコンシステム側に吐出される高
圧冷媒ガスの吐出温度が上昇せず、その結果、エアコン
システムの冷房能力を向上することができると共に、コ
ンプレッサとコンデンサとを接続する管（ホース）の損
傷を防止することができる。

【００３１】また、シリンダ７の楕円形状が同じ場合、
ベーン枚数と高圧冷媒ガスの吐出量との関係は、図２に
示すようになり、コンプレッサよりエアコンシステム側
に吐出される高圧冷媒ガスの吐出量は、ベーン枚数を７
枚にしたとき最大になることが分かる。つまり、ベーン
枚数が７枚のとき、コンプレッサの小型化および高性能
化が図られる。

【００３２】また、ベーン枚数を７枚のように奇数枚に
することで、２気筒型のコンプレッサにおいて、高圧冷
媒ガスが圧縮室１３より吐出する際の振動防止にも効果
がある。

【００３３】なお、ベーン枚数を７枚にしたことで、ロ
ータ９のベーン溝１１間の肉厚は減少するが、ロータ９
の耐久性を低下させる程ではない。

【００３４】以上、本発明の実施の形態のベーンロータ
リー型可変容量コンプレッサについて詳述したが、本発
明は、上記実施の形態記載のベーンロータリー型可変容
量コンプレッサに限定されるものではなく、本発明の特
許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない
範囲で、設計において種々の変更ができるものである。

【００３５】たとえば、本実施の形態では、ベーン枚数
を７枚に限定したが、８枚以上設けてもコンプレッサに
おけるバイパスロスの低減を図ることができる。

【００３６】また、本実施の形態では、フロントサイド
ブロックおよびフロントヘッドを有し、フロントサイド
ブロックの内面側に制御プレートを軸着したが、これに
代えて、フロントヘッドの内面側に制御プレートを軸着
したものでも同様の効果が期待できる。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明のベーンロータリー型可変容量コンプレッサは、ロー
タの周部に７枚以上のベーンが進退自在に装着されたこ
とにより、１つの圧縮室の吸込み容量が減少し、バイパ
スロスが低減する。

【００３８】従って、ロータの回転動力が減少し、エン
ジンやモーターなどに過度の負荷が掛かるというような
不具合を防止することができる。

【００３９】また、エアコンシステム側に吐出される高
圧冷媒ガスの吐出温度が上昇せず、エアコンシステムに
おける冷房能力の低下を防止することができる。

【００４０】さらに、コンプレッサとコンデンサとを接
続する管（ホース）の損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示すベーンロータリー
型可変容量コンプレッサの要部断面図。

【図２】本発明の一実施の形態を示すベーンロータリー
型可変容量コンプレッサの高圧冷媒ガスの吐出量とベー
ン枚数との関係を示す特性図。

【図３】従来のベーンロータリー型可変容量コンプレッ
サの断面図。

【図４】図３のＸ−Ｘ断面図。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ フロントヘッド ３ 電磁クラッチ ４ 圧縮機本体 ５ フロントサイドブロック ６ リアサイドブロック ７ シリンダ ８ シリンダ室 ９ ロータ １０ ロータ軸 １１ ベーン溝 １２ ベーン １３ 圧縮室 １４ 吐出室 １５ 吐出口 １６ 油分離器 １７ 油貯溜室 １８ 吸入室 １９ 吸入口 ２０ 制御プレート ２１ 凹部 ２２ 吐出孔 Ａ 潤滑油

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フロント部材とリアサイドブロックとの
   間に設けられたシリンダと、 上記フロント部材および上記リアサイドブロックならび
   に上記シリンダによって形成されるシリンダ室と、 上記シリンダ室内に回転自在に横架されたロータと、 上記ロータの周部に上記ロータの半径方向に進退可能に
   装着された７枚以上のベーンと、 上記フロント部材の内面側に所定角度内で回転自在に軸
   着され、隣接する上記ベーン間に形成される圧縮室の容
   量を回転角度に応じて可変する制御プレートと、 を具備したことを特徴とするベーンロータリー型可変容
   量コンプレッサ。