JPS6149190A - 可変容量型ベーン圧縮機 - Google Patents

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】 １五立川 本発明は、ハウジング内でロータが回転させられること
により容積が変化する複数の圧縮室に吸入口から気体を
吸入し、吐出口から吐出する回転圧縮機に関し、特に圧
縮室を完全には圧縮仕事が行われない状態とすることに
よって、吐出容量を減少させ得るようにした可変容量型
の回転圧縮機に関するものである。

宜見肢血 このような圧縮機は、例えば自動車の車室冷房装置用の
冷媒ガス圧縮機として好適に使用される。

冷房装置が車室の温度を下げる冷却形態で作動している
間は、圧縮機に大きな吐出容量が要求されるが、室温が
快適な温度に達して冷房装置の運転形態がその温度を維
持すれば良い保温形態に移行した場合には、それほどの
吐出容量を必要としな（なるため、圧縮機は部分負荷運
転、すなわち小吐出容量運転に移行することが望ましい
のである。

そこで、本願発明の発明者等は、特願昭５８−５８８４
６号において、吸入口のロータ回転方向における吐出口
に近い側の部分（以下単に吐出口側部分という）を閉塞
部材によって閉塞及び開放可能とし、冷房負荷が小さく
なった場合には、閉塞部材を開放泣面に移動させること
により吸入口の吐出口側端位置を吐出口側にずらして、
圧縮開始時期を遅らせることにより小容量運転を行い得
るようにすることを提案した。

また、特願昭５７−２０９０１６号において、そのよう
な閉塞部材に代えて、吸入行程途上にある圧縮室に連通
ずる吸入通路にスプール式の開閉弁を設け、冷房負荷が
小さくなった場合には吸入通路の吸入有効面積を減少さ
せて小容量運転を行い得るようにすることを提案した。

豊次且旦 上記のようにすれば、冷房負荷が低下した場合には、圧
縮機が自動的に小容量運転状態へ移行することとなって
好都合なのであるが、更に改良すべき点があることが判
明した。

すなわら、吸入口の吐出口側端位置をずらして圧縮開始
時期を遅らせるようにした場合には、圧縮機の回転数が
上がってガスの慣性が大きくなると、いったん圧縮室へ
流入したガスが、吸入室或いは吸入行程途上にある圧縮
室へ移動しにくく、容量ダウンの効果が必ずしも充分と
は言い難いのであり、一方、スプール式の開閉弁により
吸入有効面積を減少させる場合には、圧縮機の回転数が
低い状態では減少させた吸入有効面積からでも十分な量
のガスが吸入されて容量ダウン効果が充分とは言い難い
のである。後者の場合はさらに、前者、すなわち吸入口
の吐出口側端位置をずらせる場合に圧絞して圧縮機起動
時における液圧縮の発生および急激なエンジン負荷の増
大を回避する効果が少ないうらみもある。

皿次王ユ 本発明は、上記のような事情を背景として、更に有効な
小容量運転を可能とする圧縮機を提供すべ（為されもの
であって、その要旨とするところは、前述のようにハウ
ジング内でロータが回転させられることにより容積が変
化する複数の圧縮室に吸入口から気体を吸入し、吐出口
から吐出する回転式圧縮機において、前記複数の圧縮室
のうち圧縮行程途上にある圧縮室を吸入行程途上にある
圧縮室に連通させるバイパス通路と、バイパス通路開口
端位置変更装置と、可変絞り装置とを設けた点にある。

このバイパス通路開口端位置変更装置は、前記バイパス
通路の前記圧縮行程途上にある圧縮室側の開口のロータ
回転方向に関して吐出口に近い側の端の位置を変更する
ことにより、圧縮開始時期を変更するものであり、また
可変絞り装置は、吸入口に連なる吸入通路に設けられて
、吸入気体の流量を増減させるものである。

立−一一里 このような回転圧縮機においては、バイパス通路開口端
位置変更装置がバイパス通路の開口の吐出口側端の位置
を吐出口に近い側へ移動させて圧縮開始時期を遅らせる
ことと、可変絞り装置が吸入気体の流量を減少させるこ
ととにより、小容量運転状態への移行が行われることと
なる。

皇−見一皿 以下、自動車の車室冷房装置に用いられるベーン式冷媒
ガス圧縮機に本発明を適用した場合の幾つかの実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。

第１図において、２は筒状のシリンダであり、その両端
開口がフロントサイドプレート４及びリヤサイドプレー
ト６でそれぞれ塞がれることによって、その内側に横断
面か楕円状のロータ室８が形成されている。一方、それ
らの外側は、フロントハウジング１０及びリヤハウジン
グ１２によって覆われ、且つ両ハウジング１０．１２と
シリンダ２及び両サイドプレート４．６とが図示しない
ボルトで締結されて、一体的なハウジング１４を構成し
ている。

上記ロータ室８には、円形断面のロータ１６がシリンダ
２の楕円状内周面の短軸上の２箇所に極く近接する状態
で配置されている。このロータ１６の両端面中央部から
は回転軸１８が突出させられ、軸受２０，２２を介して
両サイドプレート４゜６によって回転可能に支承されて
いる。回転軸１８の前端部は、フロントハウジング１０
の中央部に形成された中心孔２４内に延び出し、フロン
トハウジング１０と回転軸１８との気密は軸封装置２６
によって保たれている。

ロータ１６には、第２図から明らかなように４枚のベー
ン２８がそれぞれベーンｉ３０によってロータ１６の外
周面から出入り可能に保持されており、後述する油の圧
力によってベーン先端がシリンダ２の内周面に押し付け
られるようにされている。その結果、隣合うベーン２８
．ロータ１６の外周面、シリンダ２の内周面及びフロン
ト・リヤ両サイドプレート４，６の内側面によって囲ま
れる気密な複数の圧縮室３２が、ロータ１６の軸心に関
して対称な位置に形成され、回転軸１８によってロータ
１６が矢印で示す方向に回転させられることにより、そ
れら圧縮室３２の容積が一旦増大した後減少することと
なる。

前記フロントサイドプレート４とフロントハウジング１
０との間には吸入室３４が形成されており、フロントハ
ウジング１０に形成された圧縮機人口３６から冷媒ガス
がこの吸入室３４内に吸入され、更に主吸入口３８及び
副吸入口４０から容積増大過程にある圧縮室３２内に吸
入されるようになっている。主吸入口３８及び副吸入口
４０は、ロータ１６の外周面がシリンダ２の内周面に最
も近接した２位置からロータ回転方向に小距離隔たった
位置にそれぞれ形成されている。

圧縮室３２の容積の減少により圧縮された冷媒ガスは、
シリンダ２に形成された複数の吐出口４２から吐出室４
４に吐出される。これら吐出口４２は、圧縮行程の末期
にある圧縮室３２に連通ずる位置、すなわちロータ１６
の外周面がシリンダ２の内周面に最も近接する２位置か
らロータ１６の回転方向とは逆向きに小距離隔たった位
置にそれぞれ形成されている。また吐出室４４は、シリ
ンダ２の外周面に形成された切欠と、リヤハウジング１
２との間に形成されており、この吐出室４４内には、吐
出弁としてのり−ド弁４６とそのリフト量を規制するた
めの規制部材４８とか配設されている。吐出室４４に吐
出された冷媒ガスは、リヤサイドプレート６に形成され
た連通孔５０を経て、リヤハウジング１２内に形成され
た油分離室５２に至り、ここでミスト状の油が分離され
た後、リヤハウジング１２に形成された圧縮機出口５４
から車室冷房装置の冷凍回路に向って送り出される。

油分甜室５２で分離されたミスト伏の油はその下部に貯
えられ、かつ、リヤサイドプレート６に形成された油通
路５６を経て、前記軸受２２に導かれる。またリヤサイ
ドプレート６に形成された環状の油溝５８にも供給され
て、リヤサイドプレート６の内側面とロータ１６の端面
との摺動部の〆開講を行うが、この油は更に前記ベーン
溝３０及びフロントサイドプレート４に形成された環状
の／ＥＩｌ＋溝６０にも供給されて、ベーン２８をベー
ン溝３０から押し出す作用を為すとともにフロントサイ
ドプレート４の内側面とロータ１６の端面との間の潤滑
を行うようになっている。６２はシール。

リングである。

シリンダ２とフロントサイドプレート４との間には円環
状の回動板６４が設けられている。この回動板６４は、
フロントサイドプレート４の内側面に前記油溝６０と連
通する状態で形成された浅い円環′ａ６５によって、シ
リンダ２の中心線の周りに回転可能に保持され、かつそ
の−板面がフロントサイドプレート４の内側面と連続し
た一平面を成すようにされて、ロータ１６とベーン２８
との端面に接触または極く近接する状態とされている。

この回動板６４には、それを厚さ方向に貫通ずる２個の
貫通穴６６が回動板６４自体の中心線に関して対称な位
置に設けられており、また、フロントサイドプレート４
には、それを厚さ方向に貫通して、これら第一貫通穴６
６と連通ずる２個の第二貫通穴６８が中心線に関して対
称な位置に形成されている。

そして、これら第一貫通穴６６及び第二貫通穴６８が、
前記吸入室３４と圧縮室３２とを連通させる吸入通路を
構成し、かつ第一貫通穴６６の圧縮室３２側の開口が前
記主吸入口３８とされている。さらに、シリンダ２には
、各第二貫通穴６８の延長線上に第一貫通穴６６と連通
ずる２個の連通孔７０が形成されており、この連通孔７
０が前記副吸入口４０により容積増大過程にある圧縮室
３２に連通させられて、吸入通路の一部を構成している
。また、第一貫通穴６６はベーン２８の前側にある（先
行側の）圧縮行程途上の圧縮室３２を、後ろ側にある（
後行側の）吸入行程途上の圧縮室３２に連通させるバイ
パス通路としても機能するものである。

回動板６４には、ロータ１６とは反対側に突出するピン
７２が固設されており、フロントサイドプレート４に形
成された円弧穴７４を経て、ピストン７６に形成された
長大７８に緩（嵌入させられている。このピストン７６
は、フロントサイドプレート４に形成されたピストン室
８ｏ内に配役されている。

ピストン室８０は、第３図から明らがなように、フロン
トサイドプレート４の前記回転軸１８を支承するボス部
の近傍に形成された有底穴の開口部が、閉塞部材８２に
よって閉塞されることにより形成され、上記ピストン７
６は、このピストン室８０内に油密にかつ回動板６４の
接線方向に摺動可能に嵌合されている。それによって、
ピストン室８０はピストン７６の一端側の第−室８４と
他端側の第二室８６とに仕切られており、ピストン７６
は予圧縮されたスプリング８８によって第−室８４側に
付勢されている。

、第−室８４には、第１図から明らかなように、前記油
分離室５２の下部に貯えられた油が、油通路５６．軸受
２２．油溝５８．ベーンａ３０．油ｍ６ｏ、円環溝６５
および円弧穴７４を経て導かれているが、そのような狭
い油通路を経るうえ途中である程度漏れるため適当に減
圧されて（例えば吐出圧１５ｋｇ／ｃｆｆｌに対して１
０ｋｇ／ｃｎｌ程度に減圧されて）、第−室８４に供給
され、ピストン７６の第一受圧面９０にそれを第二室８
６側へ移動させる向きに作用するようになっている。

一方、第二室８６は、フロントサイドプレート４とシリ
ンダ２とに跨がって形成された連通路９２によって、圧
縮行程途上にある圧縮室３２に連通させられており、こ
の連通路９２を経て圧縮途上冷媒ガス圧力が第二室８６
に供給され、ピストン７６の第二受圧面９４にそれを第
−室８４側へ移動させる向きに作用するようになってい
る。

連通路９２の途中には、第４図に示すように開閉弁９６
が設けられている。この開閉弁９６は、圧縮途上冷媒ガ
ス圧力を受ける球状の弁子９８と、この弁子９８と協ｆ
ｔｂ　して連通路９２を遮断する弁座１００と、通常は
弁座１００に弁子９８が着座することを許容するが、吸
入室３４の冷媒ガス圧力が設定値以下に低下した時には
前進して、弁子９８を弁座１００から押し上げるピスト
ン１０２とを備えている。ピストン１０２は、吸入室３
４に開口するピストン室１０４内に気密に且つ摺動可能
に嵌合されており、スプリング１０６によって弁子９８
を弁座１００から押し離す向きに付勢されている。また
、このピストン１０２には、フロントハウジング１０に
形成された連通孔１０８を経て大気圧がスプリング１０
６の付勢方向と同じ方向に作用する一方、吸入室３４の
吸入冷媒ガス圧力がそれとは逆向きに、すなわち後退方
向に作用するようになっている。

このような開閉弁９６が連通路９２を遮断し、第３図に
示すようにピストン７６の第一受圧面９０に作用する油
圧がスプリング８８の付勢力に打ち勝つ状態では、前記
回動板６４の第−貫通穴６６とフロントサイドプレート
４の第二貫通穴６８とがほぼ重なりあって、これらの間
の連通面積が最大となるが、開閉弁９６が連通路９２を
開き、第二室８６に圧縮途上冷媒ガス圧力が供給される
ことに基づいてピストン７６が第−室８４側へ移動させ
られると、ピン７２と長大７日との係合により回動板６
４を第３図において反時計回りに小角度回動させ、第２
図更には第５図に示すように、第一貫通穴６６と第二貫
通穴６８との連通面積を減少させると同時に、第−貫通
穴６６の吐出口側端Ｐ、すなわちロータ１６の回転方向
に関して前記吐出口４２に近い側の端の位置を吐出口４
２側へ移行させる。

以上の説明から明らかなように、本実施例においては、
回動板６４のピン７２に連結されているピストン７６を
主体として回動板駆動装置が構成され、その回動板駆動
装置と回動板６４とにょって、バイパス通路たる第一貫
通穴６６の圧縮行程途上にある圧縮室側の開口を成す主
吸入口３８の吐出口側端位置を変更するバイパス通路開
口端位置変更装置が構成され、更に、それら回動板駆動
装置及び回動板６４と前記第二貫通穴６８を備えたフロ
ントサイドプレート４とによって、可変絞り装置が構成
されているのである。

次に、以上のように構成されたベーン式冷媒ガス圧縮機
の作動について説′明する。

この圧縮機は、回転軸１８が図示しない電磁クラッチを
介して自動車の駆動源であるエンジンに連結されて使用
されるのであるが、この圧縮機が停止状態で長く放置さ
れた場合には、圧縮機内のあらゆる空間の圧力が均等と
なり、回動板６４に接続されたピストン７６は、スプリ
ング８８によって第−室８４の端面に当接するまで第−
室８４側へ移動させられた状態にある。この時、回動板
６４に形成された第一貫通穴６６は、第５図に示すよう
に、フロントサイドプレート４に形成された第二貫通穴
６８及びシリンダ２に形成された連通孔７０と最も食い
違った位装置にあって、第二Ｍ通人６８等との連通面積
は最小であり、かつ、この第一貫通穴６６の開口である
主吸入口３８の吐出口側端Ｐの位置は、ロータ１６の回
転方向において吐出口４２に最も近い側にある。また、
第４図のピストン１０２は吸入室３４の圧力によってス
プリング１０６の付勢力に抗して後退位置に保たれてお
り、弁子９８は弁座１００に着座可能な状態にある。

この状態でクラッチが接続され、回転軸１８゜ロータ１
６及びベーン２８が回転を開始すると、吸入室３４の冷
媒ガスが、第二貫通穴６８と第一貫通穴６６との連通部
を通じて主吸入口３８及び副吸入口４０から容積増大過
程にある圧縮室３２に吸入されるが、第一貫通穴６６と
第二貫通穴６８との連通部において絞り効果が与えられ
るため、゛上記圧縮室３２に吸入される冷媒ガスの量が
少なく、また、主吸入口３８の吐出口側端Ｐが吐出口４
２の側に移動した位置にあって、圧縮行程途上にある圧
縮室３２内の冷媒ガスが後行側の吸入行程途上にある圧
縮室３２および吸入室３４ヘバイパスさせられて圧縮開
始時期が遅いため、起動当初においては圧縮機は小容量
運転状態で作動する。

従って、圧縮機起動時におけるエンジン負荷の立上がり
が穏やかでショックが小さく、また、液圧縮の発生も良
好に回避される。

このように圧縮が開始されると、圧縮途上にある圧縮室
３２から連通路９２へ向かう冷媒ガスの流れによって、
弁子９８が弁１ｉｏｏに押し付けられ、連通路９２を遮
断する。一方、上記のような小容量運転が短時間行われ
て、吐出室４４及び油分離室５２の圧力が充分に上昇す
ると、油分離室５２の下部に貯えられた油が、油通路５
６．ベーン溝３０．／ｌＪ３溝６０等を経て第３図に示
す第−室８４へ圧送され、ピストン７６をスプリング８
゜８の付勢力に抗して図示のように第二室８６側へ移動
させる。その結果、回動板６４が回動させられ、第３図
或いは第６図に示すように第一貫通穴６６と第二貫通穴
６８とがほぼ一致する状態となって、これらの連通面積
が最大となる。また主吸入口３８の吐出口側端Ｐがロー
タ１６の回転方向において最も吐出口４２から離れた状
態となる。

従って、吸入室３４から圧縮室３２内に吸入される冷媒
ガスが、第二貫通穴６８と第一貫通穴６６との連通部に
おいて殆ど絞り作用を受けないため、吸入される冷媒ガ
スの量が増大し、また圧縮室３２の容積がほぼ最大とな
った状態で後行側のベーン２８が主吸入口３８の吐出口
側端Ｐを通過して、その時から圧縮を開始するため、当
該圧縮機は大容量運転状態となり、大きな冷房能力が得
られる。

このような大容量運転状態が一定時間維持されることに
よって室温が徐々に快適温度に接近し、冷房負荷が小さ
くなると、冷媒ガスの吸入圧力が低下し、第４図に示す
ピストン１０２がスプリング１０６の付勢力に基づいて
前進させられ、弁子９８を弁座１００から押し離すこと
により連通路９２を開（。その結果、この連通路９２を
経て圧縮途上冷媒ガスが第３図に示す第二室８６に供給
され、ピストン７６の第二受圧面９４にそれを第−室８
４側へ移動させる向きに作用するため、この圧縮途上冷
媒ガス圧力及びスプリング８８がピストン７６に与える
力と、第−室８４の油の圧力がピストン７６に与える力
とが釣り合うまで、ピストン７６が第−室８４側へ移動
させられる。このとき第−室８４の容積の減少に伴い、
そこの油の一部或いは全部がロータ１６側へ押し出され
るが、その場合の通路が狭いため曲は急激には流出せず
、ピストン７６の移動速度を低減させる油ダンパの役割
を果たす効果が得られ、ピストン７６は上記釣り合い状
態の位置まで徐々に移動させられることとなる。

このピストン７６が回動板６４を第３図において反時計
回りに回動させる結果、例えば第２図或いは第５図に示
すように、第−貫通穴６６と第二貫通穴６８との連通面
積が減少して、吸入冷媒ガ。

スに対する絞りが与えられ、それと同時に主吸入口３８
の吐出口側端Ｐが第二貫通穴６８がら通ざかって、吐出
口４２に近い側へ移行させられ、圧縮開始時期がその分
遅くなる。すなわち、上記絞りの効果により吸入される
冷媒ガス量が減少すると共に、一つの圧縮室３０を仕切
る後行側のベーン２８が主吸入口３８の吐出口側端Ｐを
通過するまでは、そのベーン２８を挟んで高圧側の圧縮
室３２と低圧側の圧縮室３２とがバイパス通路としての
第一貫通穴６６によって連通させられた状態にあるため
、そのベーン２８の側部を吹き抜けて高圧側から低圧側
へ冷媒ガスが漏れ、有効な圧縮仕事が行われないのであ
る。このような圧縮開始時期の遅れと上記絞り効果によ
る吸入冷媒ガス量の減少との相乗効果によって、圧縮機
は小容量運転状態に移行し、必要以上の圧縮仕事を行う
ことが回避され、且つエンジンの負担が軽減される。

また、圧縮開始時期か遅いことにより吸入冷媒ガス量が
減少して吸入冷媒ガス圧力があまり下がらず、ベーン２
８の前後における圧力差が減少してロータ１６を回転さ
せるための駆動トルクが小さくて済むとともに漏れが低
減し、特に低速運転時において効率の良い圧縮仕事が行
なわれる。更に、吸入冷媒ガスに対する絞り効果は、圧
縮機の回転が高速になるほど太き（なり、過剰冷房を回
避し、自動車の加速性を向上させることに寄与するので
あるが、その絞り効果により吸入冷媒ガス量が少なく抑
えられるため、主吸入口３８を通過中のベーン２８の側
方を高圧側の圧縮室３２から低圧側の圧縮室３２へ冷媒
ガスが吹き抜は易く、そのことが圧縮開始時期を主吸入
口３８の吐出側端Ｐまで確実に防止することにつながる
。

ところで、仮に、吸入冷媒ガスに対する絞りのみ、或い
は圧縮開始時期の変更のみであるとすれば、第７図に示
すように、絞りのみの場合には圧縮機の低速域において
能力ダウンの効果が小さく、また、圧縮開始時期の変更
のみの場合には、高速域において能力ダウンの効果が小
さくなる傾向があるが、本実施例の場合にはそれらの二
つが同時に行なわれることにより、互いに効果の薄くな
る回転数域を補完しあって、低速域から高速域までの全
域にわたって有効な能力ダウンの効果が得られる。

このような小容量運転状態が続くことにより冷房負荷が
上がってくると、冷媒ガスの吸入圧力の上昇に伴い、ピ
ストン１０２が後退して弁子９８が連通路９２を遮断す
ることにより、ピストン７６が第二室８６側へ移動して
前述の大容量運転状態に移行する。以後、冷房負荷の大
小に応して小容量運転と大容量運転とが繰り返されるこ
ととなる。

圧縮機が停止させられると、第−室８４の油がロータ１
６とフロントサイドプレート４およびリヤサイドプレー
ト６との隙間から圧縮室３２側へ漏れ、第−室８４が吸
入室３４の圧力と等しくなり、また第二室８６もそこの
冷媒ガスが連通路９２を経て圧縮室３２へ逆流すること
により吸入室３４の圧力と等しくなって、ピストン７６
はスプリング８８により第−室８４側へ移動させられた
状態となり、再起動時には、吐出容量が最小の状態から
運転が開始される。

なお、ピストン７６を移動させるために、第８図に示す
ように、油分離室５２の下部に貯えられた油をリヤサイ
ドプレート６、シリンダ２及びフロントサイドプレート
４に跨がって形成された油通路１１０を経て第−室８４
に供給するようにし、この油通路１１０の途中に、コン
トローラ１１２からの指令によって作動する電磁開閉弁
１１４を設ける構成を採ることもできる。このコントロ
ーラ１１２には、吸入室３４の吸入冷媒ガスの圧力を検
出するセンサ１１６から圧力信号が供給されるようにな
っており、冷房負荷が大きく、吸入冷媒ガス圧が設定値
より高い場合には、コントローラ１１２が電磁開閉弁１
１４を開いた状態に保ち、油通路１１０を経て第−室８
４へ圧送される油の圧力により、ピストン７６がスプリ
ング８８の付勢力に抗して第二室８６側へ移動させられ
た状態にあって、回動板６４の回動位置を圧縮機に大容
量運転を行わせる位置に保っている。しかし、冷房負荷
の減少に伴い吸入冷媒ガス圧が設定値以下になると、圧
力センサ１１６からの信号に基づいてコントローラ１１
２が電磁開閉弁１１４に油通路１１０を閉じさせる。そ
の結果、ピストン７６はスプリング８８の付勢力に基づ
いて第−室８４側へ移動し、第−室８４の油は置皿孔１
１７を経て吸入室３４へ漏れ、またピストン７６とピス
トン室８０との隙間から第二室８６側へ漏れ、更に逃が
し通路１１８を経て吸入室３４へ流出することが許容さ
れる。このように移動させられるピストン７６が回動板
６４を回動させることにより、圧縮機は小容量運転状態
へと移行する。

なお、コントローラ１１２から供給される駆動電流のデ
ユーティ比を変えることにより、電磁開閉弁１１４の開
時間と閉時間とを制御し、それによって吸入冷媒ガス圧
の大きさに応じて油通路１１０の流量制御を行うように
すれば、ピストン７６を上記のような二位置のみならず
任意の位置に停止させ、冷房負荷の大きさに応じたきめ
細かな能力ダウンを図ることができる。

次に、第９図及び第１０図に基づいて本発明の別の実施
例を説明するが、第１図等に示す実施例と同様の部分に
ついては同一の符号を付して対応関係を示し、詳しい説
明は省略する。

この実施例では、円筒状のシリンダ２の内周面の１箇所
（シール位置）に、ロータ１６が極く近接する状態で偏
心配置されており、そのシール位置を挟んで吐出口４２
と吸入口１　’２０とが設けられている。この吸入口１
２ｏは、フロントサイドプレート４にロータ１６の回転
方向に沿うように長く形成され、その回転方向において
互いに連なった第一吸入口部１２２と第二吸入口部１２
４とから成っており、第一吸入口部１２２は上記シール
位置に近い側に位置し、第二吸入口部１２４はロータ１
６の回転方向において第一吸入口部１２２より吐出口４
２に近い側に位置している。

そして、この第二吸入口部１２４を閉塞すべき閉塞部材
としての閉塞ブロック１２６が設けられている。この閉
塞ブロック１２６は、フロントサイドプレート４により
、ロータ１６の軸心に直角な方向において第二吸入口部
１２４を閉塞する位置と開放する位置との間で移動可能
に保持され、且つスプリング１２８によって開放位置の
側へ付勢されている。この閉塞ブロック１２６が閉塞位
置に移動させられた状態では、フロントサイドプレート
４のベーン２８の端面に接触または極く近接する内側面
と閉塞ブロック１２６の内側面とが、一平面上において
連続した状態となるようにされている。

閉塞ブロック１２６は、第二吸入口部１２４に臨む側に
第一受圧面１３０を、またそれとは反対側に第二受圧面
１３２を備えており、第二受圧面１３２はフロントサイ
ドプレート４に形成された気密な加圧室１３４に臨むよ
うにされている。この加圧室１３４には、ガス通路１３
６を経て圧縮行程途上にある圧縮室３２の冷媒ガスが導
かれ、この圧縮途上冷媒ガス圧力が閉塞ブロック１２６
の第二受圧面１３２に作用し、また上記第一受圧面１３
０には、吸入冷媒ガス圧力が作用するようになっている
。従って、圧縮途上冷媒ガス圧力に基づく力と、スプリ
ング１２８及び吸入冷媒ガス圧力に基づく力との大小に
よって、閉塞ブロック１２６が開放位置と閉塞位置との
間で駆動されることとなり、このように閉塞ブロック１
２６を両方向に付勢する手段がそれの駆動装置を構成し
、更にその駆動装置と閉塞ブロック１２６とが、吸入口
１２０の吐出口４２に近い側の端の位置を変更する装置
を構成している。すなわち、閉塞ブロック１２６が閉塞
位置にあるか、開放位置にあるかによって、吸入口１２
０のロータ１６の回転方向における端の位置が変更され
るのである。そして、この吸入口１２０に連なる通路、
特に第二吸入口部１２４に連なる通路は吸入通路として
機能するとともに、ベーン２８の前側の圧縮室３２と後
側の圧縮室３２とをベーン２８の側方を抜けて連通させ
るバイパス通路としても機能するものであり、吸入口１
２０の吐出口４２に近い側の開口端位置を変更すること
は、とりも直さずバイパス通路の開口の吐出口側端位置
を変更することになるため、この装置はバイパス通路開
口端位置変更装置を構成することとなる。

一方、第１０図に示すように、上記吸入口１２０に連な
る吸入通路１３８の吸入室３４側の開口には、その開口
の開口面積を変えることにより吸入冷媒ガスの流量を増
減させる可変絞り装置が設けられている。この可変絞り
装置は、その開口を覆い得る大きさの絞りプレート１４
０を備え、この絞りプレート１４０はフロントサイドプ
レート４に軸１４２の周りに回動可能に取り付けられ、
スプリング１４４によって上記開口面積を増大させる向
きに付勢されている。そして、絞りプレート１４０は、
吸入室３４内を吸入通路３８側に向って流れる冷媒ガス
の動圧を、その開口面積を減じる向きに受けるようにさ
れており、上記開口が完全に閉塞されてしまうことはス
ト・ツバ１４６によって防止されている。

以上のように構成された圧縮機において、冷房負荷が大
きい状態では、閉塞ブロック１２６の第二受圧面１３２
に作用する圧縮途上冷媒ガス圧力によって、閉塞ブロッ
ク１２６が吸入口１２０の第二吸入口部１２４を閉塞す
る位置に移動させられた状態にあり、圧縮機は大容量運
転状態にある。

しかし、冷房負荷が小さくなると冷媒ガスの吸入圧力が
低下し、それに伴って圧縮途上冷媒ガス圧力と吸入冷媒
ガス圧力との圧力差が減少する。

これは次の理由によるものである。一般に、圧力がＰＸ
で容積がＶｉである気体が、容積■２まで圧縮されたと
きの圧力をＰ２とすれば、Ｐ２　＝Ｐｓ　　（Ｖｌ　／
Ｖ２　）　”なる式が成立するため、圧力差ΔＰは、Δ
Ｐ＝Ｐ２−Ｐ工 ＝Ｐエ　（（Ｖｌ／Ｖ２）−１〕 で表される。すなわち、圧縮前の圧力Ｐ工が小さいほど
圧力差ΔＰも小さくなるのである。このため、閉塞ブロ
ック１２６の第一受圧面１３０及び第二受圧面１３２に
作用する冷媒ガス圧力の差の減少に伴い、閉塞ブロック
１２６がスプリング１２８の付勢力に基づいて第二吸入
口部１２４を開放する位置へ移動させられる。その結果
、吸入口１２０の吐出口側端位置、すなわちバイパス通
路の圧縮行程途上にある圧縮室３２側の開口の吐出口側
端位置が、第二吸入口部１２４の吐出口側端位置によっ
て与えられることとなり、圧縮開始時期がそれだけ遅れ
ることにより、圧縮機は小容量運転状態に移行する。

また、自動車が加速されてエンジンの回転数が高まり、
それに伴って圧縮機の回転数が増大すると、第１０図に
示す吸入室３４から吸入通路１３８に向って流れる冷媒
ガスの流速が増大し、絞りプレート１４０に与えられる
動圧が大きくなるため、絞りプレート１４０が吸入通路
１３８の開口を塞ぐ向きに回動させられ、吸入冷媒ガス
の流量が減少させられる。そのため４、圧縮機の吐出容
量が減少して過剰冷房が防止されるとともに、エンジン
の所要動力が小さくなって自動車の加速性が向上する。

この吸入冷媒ガスの流量を減少させることは、特に圧縮
機の高速時において能力ダウンを図る効果が太き（、ま
た吸入口１２０の第二吸入口部１２４を開くことにより
圧縮開始時期を遅らせることは、特に低速時において能
力ダウンの効果が大きく、それらの組み合わせによって
幅広い回転数域で有効な能力ダウン、すなわち小吐出容
量運転が可能となるのである。

以上、本発明の幾つかの実施例を詳細に説明したが、こ
れらは文字通り例示であって、その他の態様、例えば前
記回動板を含む場合において、第１１図に示すように、
回動板６４に第一貫通穴６６に連なることなく、かつそ
れよりロータ回転方向において吐出口に近い側の部分に
バイパス溝１４８を形成し、このバイパス溝１４８をロ
ータ側に開口させて先行側の圧縮室を後行側の圧縮室へ
連通させるバイパス通路としての役割を果たさせる一方
、吸入冷媒ガス量の増減は第一および第二貫通穴６Ｇお
よび６８の連通面積の増減によって、あるいはこれら貫
通穴６６および６８を設けることなく　（吸入通路は別
途形成）、第１０図に示すような可変絞り装置によって
行う態様を採ることも可能である。

また、回動板を駆動するために、ピストンに固設したラ
ックと回動板に固設したビニオンとを噛み合わせること
、或いはステッピングモータ等によって回動板を回動さ
せること、更にはロータがシリンダ内周面に摺接しつつ
偏心回転させられるローリングピストン等地の回転圧縮
機に本発明を通用すること、また冷媒ガス以外の気体を
圧縮する回転圧縮機に本発明を適用すること等を始めと
して、当業者の知識に基づき、種々の変更、改良等を施
した態様で本発明を実施し得ることは勿論である。

光所皇処果 以上詳記したように、本発明は、複数の圧縮室を備えた
回転圧縮機において先行側の圧縮室内の気体を後行側の
圧縮室へバイパスさせるバイパス通路と、そのバイパス
通路の先行側の圧縮室に対する開口の吐出口側端の位置
を変更して圧縮開始時期を変更するバイパス通路開口端
位置変更装置と、吸入気体の流量を増減させる可変絞り
装置とを設けたことを特徴とするものであり、圧縮開始
時期を遅らせることと吸入気体の流量を減少させること
との組み合わせにより、低速回転域から高速回転域まで
全ての回転数領域において有効な能力ダウンを図り得る
効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例であるベーン式冷媒ガス圧
縮機の縦断面図である。第２図および第３図は、それぞ
れ第１図における■−■断面図およびＩ［Ｉ−Ｉ［Ｉ断
面図である。第４図は、第３図におけるＴＶ−ＴＶ断面
図であり、第５図および第６図は、第１図に示す回動板
のそれぞれ異なる作動状態を示す部分断面図である。第
７図は、第１図等に示す圧縮機の能力ダウンの効果を示
すグラフであり、第８図は、本発明の別の実施例におけ
る回動板を駆動する駆動装置を概念的に示す簡略図であ
る。 第９図は、本発明の別の実施例であるベーン式冷媒ガス
圧縮機の横断面図であり、第１０図は、第９図に示す圧
縮機の別の部分を示す部分断面図である。第１１図は、
本発明の別の実施例の要部を簡略に示す部分断面図であ
る。 ２ニジリンダ　４：フロントサイドプレート６：リヤサ
イドプレート １０：フロントハウジング １２：リヤハウジング １４：ハウジング　　１６：ロータ １８：回転軸　　　　２８：ベーン ３２：圧縮室　　　　３４：吸入室 ３８：主吸入口　　　４２：吐出口 ４４：吐出室　　　　５２：油分離室 ｓ６．１ｉｏ：油通路 ６４：回動板 ６６：第一方通穴（バイパス通路） ６８：第二ｘａ穴　　７２：ピン ７４：円弧穴　　　　７６：ピストン ７８：長穴　　　　　８４：第−室 ８６：第二室　　　　８８ニスプリング９０：第一受圧
面　　９２：連通路 ９４：第二受圧面　　９６：開閉弁 ９８；弁子　　　　　１００：弁座 １０２；ピストン　　１１２：コントローラ１１４：電
磁開閉弁　１１６；圧カセンザ１２０；吸入口　　　１
２２：第一吸入口部１２４：第二吸入口部 １２６；閉塞ブロック（閉塞部材） １２８ニスプリング　１３ｏ：第一受圧面１３２：第二
受圧面　１３８：吸入通路１４０：絞りプレート １４８：パイバス溝（バイパス通路） 出願人　株式会社　豊田自動ｄ脣作所 第５図 ムを 第６図 第７図 回転獣ｒρｍ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハウジング内でロータが回転させられることによ
   り容積が変化する複数の圧縮室に吸入口から気体を吸入
   し、吐出口から吐出する回転圧縮機であって、 前記複数の圧縮室のうち圧縮行程途上にある圧縮室を吸
   入行程途上にある圧縮室に連通させるバイパス通路と、 そのバイパス通路の前記圧縮行程途上にある圧縮室側の
   開口の、前記ロータの回転方向に関して前記吐出口に近
   い側の端の位置を変更することにより圧縮開始時期を変
   更するバイパス通路開口端位置変更装置と、 前記吸入口に連なる吸入通路に設けられて吸入気体の流
   量を増減させる可変絞り装置と を含むことを特徴とする可変容量型回転圧縮機。
2. （２）前記ハウジングがシリンダとそのシリンダの開口
   端に固定されたサイドプレートとを備えたものであり、
   前記ロータがそのシリンダの内周面に摺接可能なベーン
   を保持して回転するものであって、それらシリンダとサ
   イドプレートとの間に厚さ方向の第一貫通穴を備えた回
   動板がほぼ前記シリンダの中心線の周りに回動可能にか
   つ前記ロータとベーンとの端面に接触または極く近接す
   る状態で設けられるとともに、前記サイドプレートにそ
   れを厚さ方向に貫通して前記第一貫通穴と連通する第二
   貫通穴が形成され、かつ、前記回動板を回動させて前記
   第一貫通穴の前記吐出口に近い側の端の位置を変更する
   と同時にその第一貫通穴の前記第二貫通穴との連通面積
   を増減させる回動板駆動装置が設けられて、前記第一貫
   通穴が前記バイパス通路を成し、前記回動板駆動装置と
   前記回動板とが前記バイパス通路開口端位置変更装置を
   構成し、また、それら回動板駆動装置および回動板と前
   記第二貫通穴を備えたサイドプレートとが前記可変絞り
   装置を構成している特許請求の範囲第１項記載の可変容
   量型回転圧縮機。
3. （３）前記ハウジングがシリンダとそのシリンダの開口
   端に固定されたサイドプレートとを備えたものであって
   、そのサイドプレートに前記ロータの回転方向において
   互に連なって第一吸入口部と第二吸入口部とが設けられ
   て前記吸入口を成すとともに、それら第一および第二吸
   入口部に連なる通路が前記バイパス通路を成し、かつ、
   前記サイドプレートに対して相対移動させられ、そのサ
   イドプレートの前記ベーンの端面に接触または極く近接
   する面と実質的に連続した状態となって前記両吸入口部
   のうち前記吐出口に近い側の第二吸入口部を閉塞する閉
   塞部材と、その閉塞部材を前記第二吸入口部を閉塞する
   位置と開放する位置とに移動させる閉塞部材駆動装置と
   が設けられ、それら閉塞部材と閉塞部材駆動装置とによ
   って前記バイイパス通路開口端位置変更装置が構成され
   ている特許請求の範囲第１項記載の可変容量型回転圧縮
   機。