JPS6212878Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はカークーラなどに用いられる気体圧
縮機の改良に関する。

普通乗用車等の冷房に用いられる気体圧縮機は
通常自動車エンジンに並設され、該エンジンのク
ランクシヤフトプーリからＶベルト駆動され、圧
縮機側に装着された電磁クラツチで駆動側と断続
するようにしている。

したがつて、該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訳だ
が、このことは逆に長時間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。

そこで本考案者らは、先に上記気体圧縮機の駆
動速度に応じて、一サイクル当りの冷媒の圧縮機
内への吸気量を機械的に増減することによつて、
その能力を高速時において制限することを試み
た。

このものは、気体圧縮機を構成するシリンダの
吸気ポート上にバネ圧により該ポート面から離間
する方向に付勢される弁体を対向せしめ、シリン
ダ内の負圧に応じて弁体をポート面に接触、離間
せしめて吸気ポートを開閉する構造となつてい
る。

しかしながら、このような構造の制限機構を設
けたものにあつては、上記バネ圧を高いものに設
定した場合には、弁体がポート面に接触しないた
めに、制御が全くなされず、また逆にバネ圧が低
い場合には一担ポートを閉じても元に戻りにく
く、更にバネそのものの固有振動数もあるためそ
の機構の調整が極めて難しく、実用的でなかつ
た。

この考案は以上のような背景に鑑みなされたも
のであつて、その目的とするとこるは、上記のよ
うな開閉機構における弁体の開閉駆動を良好に行
わせしめることにある。

上記目的を達成するために本考案は、吸気ポー
トを開閉する弁体の先端に、該弁体の吸気ポート
閉鎖時にシリンダ室内に突出するアクチエータを
一体に設け、該アクチエータが回転するベーン先
端に衝突することにより上記弁体をポート面より
強制的に離間せしめるようにしたことを特徴とす
る。

以下本考案の好適な一実施例を図面を用いて詳
細に説明する。

第１図ないし第３図はこの考案を適用した気体
圧縮機を示す。この気体圧縮機は、圧縮機本体１
と、該本体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
られたフロントヘツド３を備える。

上記圧縮機本体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及びリアサイドブロツク６とを有
し、これらによつ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。

しかして、ロータ９が第２図中の矢印Ａで示す
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１０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80゜対向して形成された流通孔
１１を経シリンダ４に形成された後述の吸気ポー
トからシリンダ室内に吸込まれ、次いで圧縮され
た高圧ガスは吐出ポート１２及び吐出弁１３を経
てシリンダ４とケーシング２の内周との間隙部に
吐出し、更にリアサイドブロツク６に上記流通孔
１１と略90゜の位相差をもつて設けられた流通孔
１４を経て該ブロツク６の背部に設けられた油分
離器１５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１６を経
て外部に吐出される。

次にこの考案の要部について更に説明する。

上記シリンダ４の両端面には、上記フロントサ
イドブロツク５に形成された吸気側流通孔１１に
連通する連絡孔１７が形成されているとともに、
その中央部は平坦状に切欠かれ、この切欠面をバ
ルブシート面１８としている。

このバルブシート面１８には複数の主吸気ポー
ト１９が２列状に穿設され、シリンダ室の内、外
を連絡している。

この主吸気ポート１９の形成位置はシリンダ室
の長径とロータ９及び一対のベーン８間によつて
囲われる作業室内の容量、すなわち最大閉込め容
積が最大の値となる位置に設定されている。そし
て、上記バルブシート面１８には弁組立体２０が
取付けられている。

この弁組立体２０は第３図に詳しく示すように
その基部をバルブシート面１８にビス２１を介し
て固着される弁サポート２２と、この弁サポート
２２の下面にあつて一方の吸気ポート１９の列に
対向して短冊状のリードビルブ列を先端に設けた
第１の弁本体２３と、この弁本体２３の下部にこ
れよりも短かく形成されるとともに、他方の吸気
ポート１９の列に対向する短冊状のリードバルブ
列を先端に設けた第２の弁本体２４とからなつて
おり、これらは上記ビス２１により上記バルブシ
ート面１８に一体に組立てられる。

これら第１、第２の弁本体２３，２４はそのバ
ネ圧により常時吸気ポート１９面より離間されて
いるとともに、夫々の対向端裏面には吸気ポート
１９内に突出するアクチエータすなわちピン２６
がカシメ等により一体に植設され、更にこれら各
ピン２６の上面突出端の干渉を避けるために第１
の弁本体２３に長孔２３ａが形成され、また弁サ
ポート２２には孔２２ａが２列に形成されてい
る。

上記ピン２６は第４図ａ，ｂに示すようにロー
タ９の回転方向に対し、その先端をテーパ状に切
り欠いてあり、かつ上記各弁本体２３，２４が各
吸気ポート１９を閉塞した状態においてｂに示す
ようにシリンダ室内に僅かに突出し、したがつ
て、ロータ９の回転に伴いベーン８の先端は上記
ピン２６に当接し、これをはね上げることにより
各弁体２３，２４を強制的に吸気ポート１９から
離間せしめ、ポート１９を開くようになつてい
る。

また上記シリンダ４の両開口端面において、上
記各主吸気ポート１９の近傍には、上記ロータ９
の回転方向の遅れ側、すなわちトレーリング側に
副吸気ポートを構成する切欠き２７が形成され、
これに対向して上記フロントサイドブロツク５の
流通孔１１からは上記各切欠き２７に連通する連
絡溝２８が形成されているとともに、上記リアサ
イドブロツク６の上記シリンダ４との接合端面に
は、上記連絡孔１７に相似する形状の溝２９及び
これと上記切欠き２７間を連通する連絡溝３０が
形成されている。

したがつて、フロントサイドブロツク５の流通
孔１１から導入された低圧のガスは、連絡孔１７
を通じてバルブシート面１８とケーシング２との
間隙部に入り込むと同時に一部のガスは連絡溝２
８から切欠き２７を伝つてシリンダ室に導入され
る。

また上記間隙部に入り込んだガスは主吸気ポー
ト１９からシリンダ室に入り、またその一部は後
部側の連絡孔１７→リアサイドブロツク６に形成
された溝２９，３０及び切欠き２７よりシリンダ
室内に導入されて圧縮作業が行なわれることにな
る。

以上のような構成において、ロータ９が高速で
回転駆動された場合に吐出ポート１２から高圧と
なつたガスが吐出され、これにより各ベーン８に
よつて区画された作業域内には負圧が生じ、この
値は高速であるほど吸気側との差圧が大となる。

しかしてこのような負圧が発生した状態では各
弁本体２２，２３がそのバネ圧に抗して主吸気ポ
ート１９側に吸引されて第４図ｂに如く、これを
閉塞し、かつベーン８の移動によつて強制離間さ
れることを繰返す。

よつて差圧が小さい場合には上記各弁本体２
２，２３は一担閉じても直ちに離間位置に戻さ
れ、この離間位置に保持されるが、差圧が大きい
場合は直ちに閉塞位置に戻る動作を繰返す。

したがつて、差圧が大きな場合には主に副吸気
ポートである切欠き２７からのみガスがシリンダ
室内に供給されることになり、ガス供給量がその
主吸気ポート１９の閉鎖した分に相当して減少す
るとともに、ベーンとロータ及びシリンダ室によ
つて囲われる作業室内の容積が上記主吸気ポート
１９が開いている場合に比してトレーリング側に
移行するために最大閉じ込め容積が減少し、した
がつてその吐出量も減少することになる結果、回
転数の上昇に伴う圧縮機の能力及び消費動力の上
昇が自動的に抑制されることになる。

第５図はこの考案を適用した気体圧縮機と、縦
来の吸気ポートの開度が一定の圧縮機について駆
動動力、及びこれをクーラに使用したときの冷房
能力の対回転数特性を示したものである。図にお
いて実線は従来のもので、破線は本考案の圧縮機
の特性を示す。これからも明らかなように、本考
案の気体圧縮機にあつては回転数の上昇につれ、
消費動力及び冷房能力の増加が抑制され、かつこ
のことは上記弁の開閉が回転数に追従して良好に
行われていることを示唆するものである。

以上実施例で説明したようにこの考案に係る気
体圧縮機にあつては、上述の如く弁体を吸気ポー
ト上に設けるとともに、この弁体の閉鎖時におい
てベーンの移動に伴い強制的にこれをポート面か
ら離間せしめるアクチエータを設けてあるので、
シリンダ室内外の差圧に追従した弁の開閉動作が
でき、これによつて特に高速駆動時における制御
を良好に行うことができる。

また実施例に示すように吸気ポートを最大閉じ
込め容積位置に設定される主吸気ポートとこれよ
りトレーニング側に位置する副吸気ポートに２分
割構成するとともに、主吸気ポートを上述の機構
により開閉制御するようにすれば、吸入量の増減
と同時に吐出容量の制御も伴せて行うことができ
る。

本実施例は楕円形状シリンダのベーンロータリ
ー圧縮機について述べてあるが動作原理からもわ
かるように偏心タイプベーンロータリーについて
も全く同様に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る気体圧縮機の全体構造
を示す縦断面図、第２図は第１図の−線断面
図、第３図はシリンダ及び各サイズブロツクを分
解して示す斜視図、第４図ａ，ｂはシリンダブロ
ツクの吸気ポート部分の拡大断面図、第５図はこ
の考案の効果を示す特性図である。 ４……シリンダ、５……フロントサイドブロツ
ク、６……リアサイドブロツク、８……ベーン、
９……ロータ、１９……主吸気ポート、２０……
弁組立体、２３，２４……第１、第２の弁本体、
２６……アクチエータ（ピン）、２７，２８，３
０……副吸気ポート、（２７……切欠、２８，３
０……連絡溝）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 略楕円筒状又は偏心円筒状に形成されるとと
   もに、吸気ポート及び吐出ポートを内外に貫通
   形成したシリンダと、該シリンダの両側に取付
   けられるとともに、上記各ポートに連通する吸
   気または吐出側流通孔を形成したフロント及び
   リアサイドブロツクと、上記シリンダ及び両サ
   イドブロツクによつて構成されるシリンダ室内
   に、その半径方向に進退自在な複数のベーンを
   有するロータを回転自在に横架してなり、かつ
   上記シリンダの吸気ポート上に、該ポート面か
   ら離間される方向に付勢される弁体を対向せし
   め、シリンダ室内の負圧に応じて弁体をポート
   面に接触、離間せしめて吸気ポートを開閉する
   ようになした気体圧縮機において、上記弁体の
   先端には、該弁体の吸気ポート閉鎖時にシリン
   ダ室内に突出するアクチエータを一体に設け、
   該アクチエータが回転するベーン先端に衝突す
   ることにより上記弁体をポート面より強制的に
   離間せしめするようにしたことを特徴とする気
   体圧縮機。 (2) 上記弁体を設けた吸気ポートに対して、ロー
   タの遅れ側に分割構成して形成された副吸気ポ
   ートと、この副吸気ポートと低圧側に通じる連
   絡孔とが連絡されていることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の気体圧縮機。