JP2008050962A - Variable displacement type gas compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、容量可変型気体圧縮機に関し、詳細には、容量切換用のバイパス通路開閉手段の改良に関する。 The present invention relates to a capacity variable type gas compressor, and more particularly to improvement of bypass passage opening / closing means for capacity switching.
従来より、空気調和システム(以下、空調システムという。)には、冷媒ガスなどの気体を圧縮して、空調システムに気体を循環させるための気体圧縮機(コンプレッサ)が用いられている。 Conventionally, a gas compressor (compressor) for compressing a gas such as a refrigerant gas and circulating the gas through the air conditioning system is used in an air conditioning system (hereinafter referred to as an air conditioning system).
ここで、一般的なコンプレッサのひとつとして例えばベーンロータリ形式のコンプレッサが知られている。 Here, for example, a vane rotary type compressor is known as one of general compressors.
このベーンロータリ形式のコンプレッサは、一端が開放された略筒状のケースとこのケースの開放された一端開口を塞ぐように当該ケースの一端面に接続されるヘッドとを有するハウジングの内部に、圧縮機本体が収容された構成となっている。 This vane rotary type compressor is compressed inside a housing having a substantially cylindrical case with one end open and a head connected to one end surface of the case so as to close the one open end of the case. The machine body is housed.
圧縮機本体は、回転軸と一体的に回転する円柱状のロータと、ロータの外周面の外方を取り囲み、断面輪郭略楕円形状の内周面を有するシリンダと、ロータの外周面から突出し、この突出した先端がシリンダの内周面に当接した状態を維持するように進退可能とされ、回転軸回りに等角度間隔でロータに設けられた複数枚の板状のベーンと、ロータおよびシリンダの両端面の側からそれぞれ、このロータおよびシリンダを挟むように配設された2つのサイドブロック(フロントサイドブロックおよびリヤサイドブロック)とを有し、回転軸の回転にしたがって、2つのサイドブロック、ロータ、シリンダ、およびロータの回転方向に相前後する2つのベーンによって画成された複数の圧縮室の容積がそれぞれ増減を繰り返すことにより、各圧縮室に吸入された気体(例えば、冷媒ガス)を圧縮して、圧縮機本体の外部に吐出するように構成されている。 The compressor main body is a cylindrical rotor that rotates integrally with the rotation shaft, a cylinder that surrounds the outer peripheral surface of the rotor, a cylinder having an inner peripheral surface with a substantially elliptical cross-sectional contour, and projects from the outer peripheral surface of the rotor, A plurality of plate-like vanes provided on the rotor at equal angular intervals around the rotation axis, the rotor and the cylinder, which can be moved forward and backward so as to maintain the protruding tip in contact with the inner peripheral surface of the cylinder The two side blocks (front side block and rear side block) arranged so as to sandwich the rotor and cylinder from the both end face sides, respectively, and the two side blocks and rotor according to the rotation of the rotating shaft The volume of the plurality of compression chambers defined by the two vanes that follow each other in the rotational direction of the cylinder and the rotor repeats increasing and decreasing, respectively. Inhaled gas chamber (e.g., refrigerant gas) to compress, and is configured to discharge to the outside of the compressor body.
また、この気体圧縮機には、圧縮した気体を外部に吐出するに際して、その吐出量を変化させることができる容量可変型のものもある。 In addition, some of these gas compressors can change the discharge amount when the compressed gas is discharged to the outside.
例えば、上述したベーンロータリ形式の圧縮機本体を備えた容量可変型のコンプレッサにおいては、冷媒ガスの圧縮行程に対応した圧縮室を画成する構成要素のうちサイドブロックの部分に、この圧縮行程に対応した圧縮室とこの圧縮室内の圧力よりも相対的に低圧の空間(例えば、気体が導入される吸入室)とを連通させるバイパス通路が形成されるとともに、このバイパス通路には、気体がバイパス通路を通過するのを許容する状態と通過を阻止する状態とを択一的に切り替えるスプール弁が備えられている。 For example, in a variable capacity compressor having the above-described vane rotary type compressor body, the side block portion of the components defining the compression chamber corresponding to the refrigerant gas compression stroke is used in the compression stroke. A bypass passage is formed to connect the corresponding compression chamber and a space relatively lower in pressure than the pressure in the compression chamber (for example, a suction chamber into which gas is introduced), and gas is bypassed in the bypass passage. A spool valve that selectively switches between a state that allows passage through the passage and a state that prevents passage is provided.
そして、このスプール弁がバイパス通路を閉鎖して通過を阻止した状態のときは、気体は、圧縮室において定格の圧縮比で圧縮されて、圧縮室の出口(吐出口)からは規定の量の気体が吐出される。 When the spool valve closes the bypass passage to prevent passage, the gas is compressed at the rated compression ratio in the compression chamber, and a predetermined amount is discharged from the outlet (discharge port) of the compression chamber. Gas is discharged.
一方、スプール弁がバイパス通路を開放して通過を許容した状態のときは、圧縮行程にある圧縮室内の気体の一部が、圧縮行程にある圧縮室からバイパス通路を経由して低圧空間に流出し、圧縮室内の気体の量が減少して、圧縮室の出口(吐出口)から吐出される気体の量は、規定の量未満となる。 On the other hand, when the spool valve opens the bypass passage and permits passage, a part of the gas in the compression chamber in the compression stroke flows out from the compression chamber in the compression stroke to the low pressure space via the bypass passage. However, the amount of gas in the compression chamber decreases, and the amount of gas discharged from the outlet (discharge port) of the compression chamber becomes less than a prescribed amount.
したがって、スプール弁の動作を適切に制御することにより、気体の吐出量を適宜変化させることができる。 Therefore, by appropriately controlling the operation of the spool valve, the gas discharge amount can be appropriately changed.
そして、上述したスプール弁は、圧縮室に臨んだ面に作用する圧力(圧縮室の内圧)と、その反対側の面(背面)に作用する圧力(圧縮室から吐出された高圧の気体が一時的に溜められて吐出室の高圧が作用した潤滑油あるいは作動油の油圧)との差に応じて動作するが、背面側に上記高圧の潤滑油を作用させる否かを、電磁弁で切り替えることによって、バイパス通路の通過を許容する状態と通過を阻止する状態とを切り替えている(特許文献1)。
ところで、バイパス通路開閉手段として上述したスプール弁を用いたものの動作性能の精度は、スプール弁の弁体自体とこの弁体が挿通されるサイドブロックとの間のクリアランスの精度に大きく依存するため、これら両者の組合せ部品精度を厳格に管理する必要がある。 By the way, the accuracy of the operation performance of the above-described spool valve as the bypass passage opening / closing means largely depends on the accuracy of the clearance between the spool valve body itself and the side block through which the valve body is inserted. It is necessary to strictly manage the accuracy of the combination of both.
そして、所望とする動作性能を確保するためにそのような部品精度の厳格な管理を行うことは、気体圧縮機の製造コストの上昇を招き、一方、そのような部品精度の厳格な管理を行わなければ、製造コストを抑制することができるものの、所望とする動作性能を確保することができない。 And, strict management of such component accuracy in order to ensure the desired operation performance leads to an increase in the manufacturing cost of the gas compressor, while strict management of such component accuracy is performed. Otherwise, the manufacturing cost can be suppressed, but the desired operation performance cannot be ensured.
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、容量切替用のバイパス通路開閉手段についての形状精度の管理の厳格さを緩和しつつ、従来と同等の動作性能を確保することができる容量可変型気体圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a variable capacity capable of ensuring the same operational performance as the conventional one while relaxing the strict control of the shape accuracy of the bypass passage opening / closing means for switching capacity. An object is to provide a gas compressor.
本発明に係る気体圧縮機は、バイパス通路開閉手段として、その動作性能が部品の形状寸法精度への依存度が高い従来のスプール弁ではなく、形状寸法精度よりもむしろ材質の品質に依存する程度が高い板ばね部材を適用することにより、部品の寸法精度管理の厳格さを緩和しつつ、動作性能を確保したものである。 The gas compressor according to the present invention, as a bypass passage opening / closing means, is not a conventional spool valve whose operating performance is highly dependent on the shape and dimensional accuracy of parts, but to the extent that it depends on the quality of the material rather than the shape and dimensional accuracy. By applying a high leaf spring member, operational performance is ensured while alleviating the strictness of dimensional accuracy management of parts.
すなわち、本発明に係る容量可変型気体圧縮機は、低圧空間から吸入した気体を内部空間(圧縮室)において圧縮する圧縮機本体を備え、前記内部空間のうち前記気体に対する圧縮の行程に対応した空間部分と前記低圧空間とを連通させるバイパス通路が形成されているとともに、前記バイパス通路の通過を許容する状態と阻止する状態とを切り替えるバイパス通路開閉手段が備えられ、該バイパス通路開閉手段の状態に応じて圧縮気体の吐出量を可変とする容量可変型気体圧縮機において、前記バイパス通路開閉手段は、その表裏各面にそれぞれ作用する圧力の差に応じて、その弾性力に基づいた付勢力によりその板面が前記バイパス通路を塞いで前記阻止する状態と、前記付勢力に抗した弾性変形による前記許容する状態との間で変位または変形する板ばね部材を備えたことを特徴とする。 That is, the variable capacity gas compressor according to the present invention includes a compressor body that compresses the gas sucked from the low-pressure space in the internal space (compression chamber), and corresponds to the compression process for the gas in the internal space. A bypass passage that connects the space portion and the low-pressure space is formed, and a bypass passage opening / closing means that switches between a state that allows passage of the bypass passage and a state that blocks passage is provided, and the state of the bypass passage opening / closing means In the variable capacity type gas compressor in which the discharge amount of the compressed gas is variable according to the above, the bypass passage opening / closing means is a biasing force based on the elastic force according to the difference in pressure acting on each of the front and back surfaces. Therefore, the plate surface is displaced between the state of blocking the bypass passage and blocking, and the allowable state of elastic deformation against the biasing force. Characterized by comprising a leaf spring member which is deformed.
このように構成された本発明に係る容量可変型気体圧縮機によれば、板ばね部材が自身の弾性力によってその板面がバイパス通路を塞ぐように付勢されているときは、バイパス通路が閉じられているので、圧縮室が圧縮行程に移行しても、気体は、圧縮室からバイパス通路に流出することはなく、したがって、圧縮室において所定の圧縮比で圧縮されて、圧縮室の出口(吐出口)から規定の最大量の気体が吐出される。 According to the capacity variable type gas compressor according to the present invention configured as described above, when the leaf spring member is biased by its own elastic force so that its plate surface closes the bypass passage, the bypass passage is Since it is closed, gas does not flow out of the compression chamber to the bypass passage even if the compression chamber moves to the compression stroke. Therefore, the gas is compressed at a predetermined compression ratio in the compression chamber, and is discharged from the compression chamber. A prescribed maximum amount of gas is discharged from the (discharge port).
一方、板ばね部材の表裏各板面にそれぞれ作用する圧力の差に応じて、板ばね部材が、自身の弾性力に基づいた付勢力に抗して弾性変形することにより、塞いでいるバイパス通路から離れ、バイパス通路の流通を許容する状態に変位または変形する。このとき、圧縮行程にある圧縮室内の気体の一部は、バイパス通路を経由して低圧空間に漏出し、圧縮室内の気体の量が減少して、圧縮室の出口(吐出口)から吐出される気体の量は、規定の最大量よりも少ない量となる。 On the other hand, the bypass passage is closed by elastically deforming the leaf spring member against the biasing force based on its own elastic force according to the difference in pressure acting on the front and back plate surfaces of the leaf spring member. Away from and displaceable or deformed to allow passage of the bypass passage. At this time, part of the gas in the compression chamber in the compression stroke leaks to the low-pressure space via the bypass passage, and the amount of gas in the compression chamber decreases, and is discharged from the outlet (discharge port) of the compression chamber. The amount of gas produced will be less than the prescribed maximum amount.
したがって、板ばね部材の表裏各板面にそれぞれ作用する圧力を適切に制御することにより、気体の吐出量を適宜変化させることができる。 Therefore, the gas discharge amount can be appropriately changed by appropriately controlling the pressures acting on the front and back plate surfaces of the leaf spring member.
そして、板ばね部材による上記動作の切替性能は、形状寸法精度に依存する度合いが従来のスプール弁のように大きくはないため、部品の寸法精度管理を従来よりも容易にすることができ、寸法精度管理を緩和しつつ動作性能を確保することができる。 Since the degree of dependence on the shape and dimensional accuracy of the switching performance of the operation by the leaf spring member is not as great as the conventional spool valve, the dimensional accuracy management of the parts can be made easier than before. The operation performance can be ensured while relaxing the accuracy control.
本発明に係る容量可変型気体圧縮機によれば、容量切替用のバイパス通路開閉手段についての部品の寸法精度管理を緩和しつつ、動作性能を確保することができる。 According to the capacity variable type gas compressor according to the present invention, it is possible to ensure the operational performance while relaxing the dimensional accuracy management of the parts of the bypass passage opening / closing means for capacity switching.
以下、本発明の容量可変型気体圧縮機に係る最良の実施形態について、図面を参照して説明する。
(実施形態1)
図1は本発明に係る容量可変型気体圧縮機の一実施形態であるベーンロータリ式コンプレッサ10を示す概略縦断面図、図2は図1におけるA−A線に沿った断面を示す断面図、図3は、図1におけるフロントサイドブロック15およびその近傍部分を拡大した拡大図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the best embodiment according to the capacity variable type gas compressor of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a vane
図示のコンプレッサ10は、例えば、冷却媒体の気化熱を利用して冷却を行なう空調システムの一部として構成され、この空調システムの他の構成要素である凝縮器、膨張弁、蒸発器等(いずれも図示を省略する。)とともに、冷却媒体の循環経路上に設けられている。
The illustrated
そして、コンプレッサ10は、空調システムの蒸発器から取り入れた気体状の冷却媒体、すなわち冷媒ガスGを圧縮し、この圧縮された冷媒ガスGを空調システムの凝縮器に供給する。凝縮器は、圧縮された冷媒ガスGを液化させ、高圧で液状の冷媒(液)として膨張弁に送出する。
And the
高圧で液状の冷媒は、膨張弁で低圧化され、蒸発器に送出される。低圧の液状冷媒は、蒸発器において周囲の空気から吸熱して気化し、この気化熱との熱交換により蒸発器周囲の空気を冷却する。 The high-pressure liquid refrigerant is reduced in pressure by the expansion valve and sent to the evaporator. The low-pressure liquid refrigerant absorbs heat from ambient air and vaporizes in the evaporator, and cools the air around the evaporator by heat exchange with the heat of vaporization.
また、コンプレッサ10は、外装であるハウジング11と、このハウジング11の内部に収容された圧縮機本体12と、ハウジング11に取り付けられ、図示しない駆動源からの駆動力を圧縮機本体12に伝える伝達機構13とを備えている。
In addition, the
ハウジング11は、一端開放の筒状体からなるケース11aと、このケース11aの開放部を覆うように取り付けられたフロントヘッド11bとを有し、これらによって、圧縮機本体12が収容される内部空間が形成されている。また、フロントヘッド11bには、蒸発器から低圧の冷媒ガスGが吸入される吸入ポート(図示せず)が形成され、ケース11aには、圧縮機本体12で圧縮された高圧の冷媒ガスGを凝縮器に吐出する吐出ポート31aが形成されている。そして、伝達機構13は、ラジアルボールベアリングを介して、フロントヘッド11bに回転自在に支持されている。
The
ハウジング11内に収容された圧縮機本体12は、伝達機構13によって軸回りに回転駆動される回転軸19と、回転軸19と一体的に回転するロータ18と、ロータ18の外周面の外方を取り囲む断面輪郭略楕円形状の内周面14a(図2参照)を有するとともに両端が開放されたシリンダ14と、ロータ18の外周面から突出自在に埋設され、この突出した先端がシリンダ14の内周面14aに当接する、回転軸19回りに等角度間隔でロータ18に設けられた5枚の板状のベーン21と、シリンダ14の両開放端面14b,14cの外側からそれぞれ開放端面14b,14cを覆うように固定されたフロントサイドブロック15およびリヤサイドブロック16とからなる。
The compressor
そして、2つのサイドブロック15,16、ロータ18、シリンダ14、およびロータ18の回転方向(図2において反時計回りの方向)に沿って相前後する2つのベーン21,21により画成された各圧縮室22の容積が、回転軸19の回転にしたがって増減を繰り返すことにより、各圧縮室22に吸入された冷媒ガスGを圧縮して吐出するように構成されている。
Each of the two
なお、ロータ18の両端面18a,18b側からそれぞれ突出した回転軸19の部分のうち一方の部分は、フロントサイドブロック15の軸受部15bに軸支されるとともに、フロントヘッド11bを貫通して外方まで延び、この貫通部分がフロントヘッド11bにより軸支され、外方に延びた部分が伝達機構13に連結されている。同様に回転軸19の突出部分のうち他方の側は、リヤサイドブロック16の軸受部16bにより軸支されている。
One of the portions of the rotating
そして、フロントヘッド11bによる回転軸19の支持と、両サイドブロック15,16の外周部がOリング等によりケース11a,フロントヘッド11bの内周面に保持されることとによって、圧縮機本体12はハウジング11内の所定位置に保持されている。
The
また、圧縮機本体12がケース11aの内部に収容された状態で、リヤサイドブロック16とケース11aとにより吐出室31が形成され、一方、フロントサイドブロック15とフロントヘッド11bとにより吸入室24が形成され、吐出室31は吐出ポート31aに連通し、吸入室24は図示しない吸入ポート(図1において、電磁バルブ40の背面に位置する。)に連通している。
Further, in a state where the compressor
なお、吸入室24と吐出室31とは、前述したOリング等によって気密に隔絶されている。また、リヤサイドブロック16には後述するサイクロンブロック30が取り付けられており、このサイクロンブロック30は、吐出室31内に露呈している。
The
また、吐出室31の下部には、このコンプレッサ10の摺動部等を潤滑・冷却・清浄するとともに、ベーン21をシリンダ14の内周面14aの方向に突出させるべくベーン21に背圧を作用させる冷凍機油Rが貯留されている。
Further, at the lower part of the
すなわち、ロータ18には、スリット状のベーン溝20が放射状に、かつロータ18の回転中心回りに等角度間隔で5つ形成され、これらのベーン溝20に、前述のベーン21が挿入され、各ベーン21は、ロータ18の回転によって生じる遠心力と、ベーン溝20およびベーン21の底面によって画成された背圧室18cに加えられる冷凍機油Rの油圧とにより、シリンダ14の内周面14a方向へ突出し、このベーン21の突出した先端がシリンダ14の内周面14aに当接した状態を維持するように、内周面14aの輪郭形状に追従する。
That is, the
これにより、各圧縮室22は、ロータ18の回転にしたがって容積の変化を繰り返す。
Thereby, each
また、フロントサイドブロック15には、図2に示すように、吸入室24と圧縮室22とを連通させるフロント側吸入口25が開口しており、吸入ポートから吸入室24に導入された冷媒ガスGは、このフロント側吸入口25を介して圧縮室22に吸入される。
Further, as shown in FIG. 2, the
一方、シリンダ14の外周の一部には凹部が形成され、この凹部は、両サイドブロック15,16の各内側端面15a,16aとケース11aの内周面とによって囲まれた吐出チャンバ26を形成している。
On the other hand, a recess is formed in a part of the outer periphery of the
そして、この吐出チャンバ26が形成されて薄肉化されたシリンダ14の部分には、圧縮室22と吐出チャンバ26とを連通させる吐出口27が開口し、吐出口27には、吐出チャンバ26側に開放するリードバルブ28(バルブ本体28aおよびバルブサポート28b)が設けられている。
A
そして、圧縮室22から吐出口27、リードバルブ28を通って吐出チャンバ26に吐出された高圧の冷媒ガスGは、リヤサイドブロック16に形成された連通孔(図示せず)、およびリヤサイドブロック16に固定されたサイクロンブロック30のオイルセパレータ30aを経て、吐出室31に吐出される。
The high-pressure refrigerant gas G discharged from the
一方、オイルセパレータ30aによって、冷媒ガスGから分離された冷凍機油Rは、吐出室31の底部に滴下し、前述したようにこの底部に貯留される。
On the other hand, the refrigerating machine oil R separated from the refrigerant gas G by the
さらに、このコンプレッサ10には、回転軸19と軸受部15b,16bとの間の潤滑、ロータ18の各端面18a,18bと各サイドブロック15,16の内側端面15a,16aとの間の潤滑、背圧室18cへのベーン付勢用油圧供給等のために、吐出室31の下部に貯留した冷凍機油Rを各部位に導く構造を備えている。
Further, the
すなわち、リヤサイドブロック16のうち、吐出室31の底部に溜まった冷凍機油Rに浸かる部分に、水平の油路51と、この油路51および軸受部16bを連通する鉛直の油路32cが形成され、また、リヤサイドブロック16の内側端面16aには、油路32cの軸受部16bにおける開口から、軸受部16bと回転軸19との間の微小隙間を通って、ロータ18の背圧室18cに連通する凹部(サライ溝)16cが形成されており、底部に溜められた冷凍機油Rは、吐出室31内の冷媒ガスGの圧力によって、油路51,32cおよび軸受け部16bを通って、サライ溝16cに供給される。
That is, a
また、フロントサイドブロック15にも、リヤサイドブロック16のサライ溝16cと同様のサライ溝15cが形成され、さらに、シリンダ14の底部に油路51に接続する貫通孔32が形成され、フロントサイドブロック15に貫通孔32のフロントサイドブロック15側の開口と軸受部15bとを連通させる油路32bが形成されて、吐出室31の底部に溜められた冷凍機油Rが、軸受部15bにも供給される。
The
そして、冷凍機油Rは、軸受部15bと回転軸19との間の微小隙間を通過し、フロントサイドブロック15の内側端面15aに形成されたサライ溝15c等に導かれる。
The refrigerating machine oil R passes through a minute gap between the bearing
なお、油路51の入口部分には、冷凍機油Rに混入した塵埃が、冷凍機油Rとともに油路51に供給されるのを防止するためのフィルタ57が設けられている。このフィルタ57は、冷凍機油Rによる前述した潤滑機能やベーン21の背圧供給機能の観点からは必要ではないが、後述するバイパスチェックバルブ49の動作を適正に確保する観点から必要であり、バイパスチェックバルブ49に塵埃が噛み込むことによって招来されるバイパスチェックバルブ49の不動作を防止するものである。
A
さらに、このコンプレッサ10は、外部への冷媒ガスGの吐出量を可変とする容量可変型のコンプレッサであるため、図3の部分拡大図に示すように、フロントサイドブロック15のうち冷媒ガスGの圧縮行程に対応した圧縮室22を画成する部分に、この圧縮行程の圧縮室22と、この圧縮室22の内圧よりも相対的に低圧の空間(低圧空間)である吸入室24とを連通して、圧縮室22内部の冷媒ガスGを吸入室24に流出させるバイパス通路41,42,43,44,45が形成されているとともに、バイパス通路41,42間にバイパス通路41,42間の通過を許容する状態と阻止する状態とを切り替えることにより、この切替状態に応じて冷媒ガスGの吐出量を可変とするバイパス通路開閉手段としての板ばね部材(バイパスバルブ)46が配設されている。
Further, since the
ここで、バイパス通路41,42,43,44は、フロントサイドブロック15に形成され、バイパス通路41の一端は、圧縮行程に対応した圧縮室22に臨んで開口している。
Here, the
バイパス通路44は、フロントサイドブロック15の外周面に形成されており、図3における図示上側のバイパス通路43と図示下側のバイパス通路43とを連通させるように外周面の略半周に亘って形成されている。
The
バイパス通路45の一端は、電磁バルブ40を介して、低圧空間である吸入室24に臨んで開口している。
One end of the
板ばね部材46は、詳しくはフロントサイドブロック15を示す図4(a)におけるC−C線に沿った断面である図4(b)に示すように、一方の板面46aがバイパス通路41に密着して、バイパス通路41,42間での冷媒ガスGの通過を阻止する状態に付勢されている。
Specifically, the
そして、この板ばね部材46は、その一方の板面46aに作用する圧力(圧縮室22内における冷媒ガスGの圧力)と、他方の板面46b(一方の面46aの裏面)に作用する圧力(バイパス通路42内の内圧)との差に応じて、図4(c)に示すように、一方の板面46aがバイパス通路41から離れるように弾性変形し、バイパス通路41〜46の流通を許容する状態に切り替えられる。
The
ここで、バイパス通路42内の圧力は、フィルタ57を介して、リヤサイドブロック16に形成された油路51、および油路32とは異なる通路としてシリンダ14の肉厚部に形成された供給通路14dを通って供給された冷凍機油Rによるものである。
Here, the pressure in the
そして、供給通路14d、バイパスチェックバルブ49およびバイパス通路43並びにバイパス通路44,43を介してバイパス通路42に供給された冷凍機油Rの圧力(高圧)が、板ばね部材46の他方の板面46bに作用している。
The pressure (high pressure) of the refrigerating machine oil R supplied to the
吐出室R内において冷凍機油Rに作用する圧力は、圧縮室22から非常に高い圧力で吐出された冷媒ガスGの圧力に依存するため非常に高く、したがって、バイパス通路42において板ばね部材46の他方の板面46bに作用する圧力は非常に高い。
The pressure acting on the refrigerating machine oil R in the discharge chamber R is very high because it depends on the pressure of the refrigerant gas G discharged from the
一方、板ばね部材46の一方の板面46aに作用する圧力は、圧縮室22内の圧力であるが、この圧縮室22は圧縮行程の圧縮初期段階に対応しているに過ぎないため、圧縮室22内の圧力は比較的小さく、したがって、一方の板面46aに作用する押圧力は他方の面46bに作用する押圧力よりも小さく、板ばね部材46は、バイパス通路41を塞いだ状態となっている(図4(b)の状態)。
On the other hand, the pressure acting on one
なお、板ばね部材46は、この板ばね部材46が大きく変形するのを阻止するバルブサポート47とともに、ねじ部材48によって、フロントサイドブロック15に共締めされている。
The
バイパス通路45と吸入室24との間には、電磁バルブ40が設けられている。この電磁バルブ40も、バイパス通路開閉手段の一つであり、バイパス通路45と吸入室24との間の流通許容と流通阻止とを切り替えている。
An
すなわち、バイパス通路45と吸入室24との間の流通を阻止しているときは、バイパス通路42,43,44,45は、高圧の冷凍機油Rによって高圧に維持され、板ばね部材46はバイパス通路41を塞ぎ、圧縮室22からは、最大容量の冷媒ガスGが吐出チャンバ26に吐出される。
That is, when the flow between the
一方、電磁バルブ40が、バイパス通路45と吸入室24との間の流通を許容しているときは、バイパス通路42に供給された高圧の冷凍機油Rは、バイパス通路43,44,45を通って、低圧である吸入室24に流出する。したがって、図4(c)に示すように、板ばね部材46の一方の板面46aに作用する圧力が、他方の板面46bに作用する圧力を上回り、板ばね部材46はバイパス通路41,42間の流通を許容するように弾性変形し、圧縮室22から圧縮行程初期の冷媒ガスGがバイパス通路42に流入し、バイパス通路43,44,45、および電磁バルブ40を通って、吸入室24に流出する。
On the other hand, when the
したがって、圧縮室22では、当該圧縮室22を画成する2つのベーン21,21のうち、回転方向後側のベーン21が、圧縮室22に開口したバイパス通路41を通り過ぎる回転角度位置に達するまでは、実質的に圧縮作用が開始されず、したがって、この時点では既に圧縮作用が開始されている最大容量吐出モードの場合よりも、圧縮された冷媒ガスGの吐出チャンバ26への吐出量が減少することとなる。
Therefore, in the
ここで、冷媒ガスGの吐出量が最大の吐出量よりも少ない状態のときは、バイパス通路41〜45が吸入室24に連通している状態であり、バイパス通路43,44,45からは、圧縮室22からバイパス通路41,42を経由して流出した冷媒ガスGだけでなく、供給通路14dから供給されている冷凍機油Rも吸入室24に流出し続けることになりかねない。
Here, when the discharge amount of the refrigerant gas G is smaller than the maximum discharge amount, the
そこで、供給通路14dとバイパス通路43との間に、冷媒ガスGの吐出量が低減されている期間中であっても冷凍機油Rがバイパス通路43に際限なく流入するのを阻止するためのバイパスチェック49が配設されている。
Therefore, a bypass for preventing the refrigerating machine oil R from flowing infinitely into the
すなわち、バイパス通路41〜45が吸入室24に連通していない状態では、バイパスチェックバルブ49の弁体49aは、図5に示すように弦巻ばね49bの付勢力によって、バイパスチェックバルブ空間49cの範囲のうち、図示左端部に変位して、供給通路14dとバイパス通路43との間で冷凍機油Rが流通するのを許容している。
That is, when the
一方、バイパス通路41〜45が吸入室24に連通している状態では、バイパス通路43,44,45内の圧力が低下するため、バイパスチェックバルブ49の弁体49aは、図6に示すように弦巻ばね49bの付勢力に抗して、バイパスチェックバルブ空間49cの範囲のうち、図示右端部に変位し、供給通路14dとバイパス通路43との間で冷凍機油Rが流通するのを阻止する。
On the other hand, in a state where the
これにより、供給通路14dからバイパス通路43に冷凍機油Rが際限なく流入するのを阻止することができる。
Thereby, it is possible to prevent the refrigerating machine oil R from flowing infinitely from the
なお、図6に示した冷凍機油Rの流通阻止状態であっても、弁体49aの外周面とバイパスチェックバルブ空間49cを画成する壁面との間には、摺動用の僅かな隙間が存在するため、実際には、供給通路14dからバイパス通路43に、微量の冷凍機油Rが流出する。
Even in the state where the flow of the refrigerating machine oil R shown in FIG. 6 is inhibited, there is a slight gap for sliding between the outer peripheral surface of the
この流出した冷凍機油Rは、バイパス通路41〜45が吸入室24に連通している状態のときは、バイパス通路43〜45を通って吸入室24に放出される。
The refrigeration oil R that has flowed out is discharged to the
一方、バイパス通路41〜45が吸入室24に連通していない状態のときは、すなわち、電磁バルブ40を切り替えることによってバイパス通路41〜45が吸入室24に連通している状態から連通しない状態に切り替えられたとき、バイパスチェックバルブ49の弁体49aは、未だバイパス通路41〜45が吸入室24に連通していない状態における位置(バイパスチェックバルブ空間49cの範囲のうち図示右端部)にそのまま残っている。
On the other hand, when the
しかし、図7に示すように、前述した僅かな隙間を通って微量の冷凍機油Rが給通路14dからバイパス通路43に流出し続けることにより、バイパス通路43〜45内の圧力が僅かずつ上昇し、バイパスチェックバルブ49の弁体49aが僅かずつ図示左方に変位し、供給通路14dとバイパス通路43とが連通した瞬間に、供給通路14dからバイパス通路43,44を介して、バイパス通路42に冷凍機油Rが急激に流入し、板ばね部材46は、バイパス通路41を塞いだ状態(図4(b)の状態)となって、圧縮室22は最大容量に切り替えられ、冷媒ガスGの吐出量が最大に戻される。このとき、バイパスチェックバルブ49の弁体49aは、図5に示したバイパスチェックバルブ空間49cの左端位置まで戻される。
However, as shown in FIG. 7, the pressure in the
このように構成された本実施形態に係るコンプレッサ10によれば、板ばね部材46の一方の板面46aがバイパス通路41,42間を塞いで、バイパス通路41〜45間の通過を阻止する状態に付勢されているとき(吐出量最大時)は、圧縮室22が圧縮行程に移行すると、冷媒ガスGは、圧縮室22において所定の最大の圧縮比で圧縮されて、圧縮室22の出口である吐出口27からは所定の最大量の冷媒ガスGが吐出される。
According to the
一方、板ばね部材46の表裏各板面46a,46bにそれぞれ作用する圧力の差に応じて、板ばね部材46が、その弾性力に基づいた付勢力に抗して弾性変形し、一方の板面46aがバイパス通路41,42間を開いてバイパス通路41〜45の流通を許容する状態に変位(変形)しているときは、圧縮行程にある圧縮室22内の冷媒ガスGの一部が、バイパス通路41〜45を経由して低圧空間である吸入室24に流出し、圧縮室22内の冷媒ガスGの量が減少して、圧縮室22の吐出口27から吐出される冷媒ガスGの量は、最大量よりも少なくなる。
On the other hand, the
したがって、板ばね部材46の表裏各板面46a,46bにそれぞれ作用する圧力を適切に制御することにより、冷媒ガスGの吐出量を適宜変化させることができる。
Therefore, the discharge amount of the refrigerant gas G can be appropriately changed by appropriately controlling the pressure acting on the front and back plate surfaces 46a and 46b of the
そして、板ばね部材46による上記動作の切替性能は、形状寸法精度に依存する度合いが従来のスプール弁のよりも小さいため、部品の寸法精度管理を従来よりも容易にすることができ、寸法精度管理を緩和しつつ動作性能を確保することができる。
(変形例1)
上述した実施形態のコンプレッサ10は、板ばね部材46が図4(b),(c)に示したように、ねじ部材48により、フロントサイドブロック15の概略厚さ方向すなわち圧縮室22との境界からの概略長さ方向に沿って締め付けられたものであるが、本発明に係る容量可変型の気体圧縮機は、この形態に限定されるものではなく、図8に示すように、板ばね部材46が、ねじ部材48により、フロントサイドブロック15の概略厚さ方向に直交する方向すなわち圧縮室22との境界からの概略長さ方向に直交する方向に沿って締め付けられたものであってもよい。
The switching performance of the operation by the
(Modification 1)
In the
この場合も、バルブサポート47は、バルブ46と共締めされているため、バルブサポート47、板ばね部材46はいずれも略L字形状に形成されたものとなる。
Also in this case, since the
そして、板ばね部材46がこのように形成された実施形態のコンプレッサによっても、上述した実施形態1に係るコンプレッサ10と同様の作用、効果を発揮する。
And the leaf |
すなわち、板ばね部材46の表裏各板面46a,46bにそれぞれ作用する圧力を適切に制御することにより、冷媒ガスGの吐出量を適宜変化させることができる。
That is, the discharge amount of the refrigerant gas G can be appropriately changed by appropriately controlling the pressures acting on the front and back plate surfaces 46a and 46b of the
そして、板ばね部材46による上記動作の切替性能は、形状寸法精度に依存する度合いが従来のスプール弁のよりも小さいため、部品の寸法精度管理を従来よりも容易にすることができ、寸法精度管理を緩和しつつ動作性能を確保することができる。
(変形例2)
上述した実施形態1および変形例1のコンプレッサ10はいずれも、板ばね部材46がフロントサイドブロック15に配設されたものであるが、本発明に係る容量可変型の気体圧縮機は、この形態に限定されるものではなく、実施形態1および変形例1における板ばね部材46およびバルブサポート47にそれぞれ相当する板ばね部材66およびバルブサポート67を、図9に示すように、吐出チャンバ26におけるリードバルブ28aおよびバルブサポート28bと同様の構成として、シリンダ14に設けてもよい。
The switching performance of the operation by the
(Modification 2)
In the
そして、実施形態1および変形例1におけるバイパス通路41に相当するバイパス通路61が、吐出チャンバ26における吐出口27と同様の構成で、バイパス通路41が開口していた回転角度位置と同じ回転角度位置に形成され、バイパス通路42に相当するバイパス通路62が、吐出チャンバ26と同様の構成でシリンダ14の肉厚部分に形成され、バイパス通路43に相当するバイパス通路63が、図3に示したバイパス通路44と同様の構成で形成されたバイパス通路に連通するように形成されている。
The
そして、板ばね部材66がこのようにシリンダ18に設けられた実施形態のコンプレッサによっても、上述した実施形態1や変形例1のコンプレッサ10と同様の作用、効果を発揮する。
Also, the compressor of the embodiment in which the
すなわち、板ばね部材66の表裏各板面にそれぞれ作用する圧力を適切に制御することにより、冷媒ガスGの吐出量を適宜変化させることができる。
That is, the discharge amount of the refrigerant gas G can be appropriately changed by appropriately controlling the pressure acting on the front and back plate surfaces of the
そして、板ばね部材66による上記動作の切替性能は、形状寸法精度に依存する度合いが従来のスプール弁のよりも小さいため、部品の寸法精度管理を従来よりも容易にすることができ、寸法精度管理を緩和しつつ動作性能を確保することができる。
And, the switching performance of the operation by the
なお、この変形例2においては、吐出チャンバ26が、図2に示すように半径方向に関して開放されたままであると、ケース11aとシリンダ14の外周との隙間を通じて、冷凍機油Rがバイパス通路62から吐出チャンバ26に回り込む虞があるため、吐出チャンバ26の半径方向外方部分を、図9に示すようにシリンダ14によって包囲した構成とするか、これとは逆に、バイパス通路62の半径方向外方部分を、シリンダ14によって包囲した構成とするのが好ましい。
In the second modification, when the
もちろん、シリンダ14によって包囲壁を形成したものに限定されるものではなく、吐出チャンバ26またはバイパス通路62を、Oリング等によって、互いに連通しないように気密に仕切る構成を採用することもできる。
Of course, it is not limited to the one in which the surrounding wall is formed by the
10 コンプレッサ(容量可変型気体圧縮機)
11 ハウジング
12 圧縮機本体
14 シリンダ
15,16 サイドブロック
18 ロータ
19 回転軸
22 圧縮室
24 吸入室(低圧空間)
31 吐出室
40 電磁バルブ
41〜45 バイパス通路
46 板ばね部材(バイパス通路開閉手段)
47 バルブサポート
G 冷媒ガス
R 冷凍機油
10 Compressor (Capacity variable type gas compressor)
DESCRIPTION OF
31
47 Valve support G Refrigerant gas R Refrigerating machine oil
Claims (4)
前記内部空間のうち前記気体に対する圧縮の行程に対応した空間部分と前記低圧空間とを連通させるバイパス通路が形成されているとともに、前記バイパス通路の通過を許容する状態と阻止する状態とを切り替えるバイパス通路開閉手段が備えられ、該バイパス通路開閉手段の状態に応じて圧縮気体の吐出量を可変とする容量可変型気体圧縮機において、
前記バイパス通路開閉手段は、その表裏各面にそれぞれ作用する圧力の差に応じて、その弾性力に基づいた付勢力によりその板面が前記バイパス通路を塞いで前記阻止する状態と、前記付勢力に抗した弾性変形による前記許容する状態との間で変位または変形する板ばね部材を備えたことを特徴とする容量可変型気体圧縮機。 It has a compressor body that compresses the gas sucked from the low-pressure space in the internal space,
A bypass passage is formed which communicates the space portion corresponding to the compression stroke of the gas in the internal space and the low-pressure space, and the bypass is switched between a state allowing the passage of the bypass passage and a state blocking the passage. In a variable capacity type gas compressor provided with a passage opening / closing means and capable of varying the discharge amount of the compressed gas according to the state of the bypass passage opening / closing means,
The bypass passage opening / closing means has a state in which the plate surface blocks the bypass passage by the biasing force based on the elastic force according to the difference in pressure acting on each of the front and back surfaces, and the biasing force. A variable capacity gas compressor comprising a leaf spring member that is displaced or deformed between the permissible state due to elastic deformation against the above.
回転軸と一体的に回転する円柱状のロータと、前記ロータの外周面の外方を取り囲むシリンダと、突出側の先端が前記シリンダの輪郭形状に追従するように前記ロータの外周面からの突出量が可変とされた、前記回転軸回りに等角度間隔で設けられた複数の板状のベーンと、前記ロータの両端面の側からそれぞれ、該ロータおよび前記シリンダを挟むように配設された2つのサイドブロックとを有し、前記回転軸の回転にしたがって、前記2つのサイドブロック、前記ロータ、前記シリンダ、および前記ロータの回転方向に相前後する2つの前記ベーンによって画成された圧縮室の容積が増減を繰り返すベーンロータリ形式の圧縮機本体であり、
前記バイパス通路は、一端が前記圧縮の行程に対応した空間部分に臨む開口部であり、他端が前記低圧空間に臨む開口部となるように形成され、前記バイパス通路開閉手段は、該サイドブロックに配設されていることを特徴とする請求項1に記載の容量可変型気体圧縮機。 The gas compressor is
A cylindrical rotor that rotates integrally with the rotating shaft, a cylinder that surrounds the outer periphery of the rotor, and a protrusion from the outer periphery of the rotor so that the protruding tip follows the contour shape of the cylinder A plurality of plate-shaped vanes provided at equiangular intervals around the rotation axis, the amount of which is variable, and the rotor and the cylinder are disposed so as to sandwich the rotor and the cylinder from the both end surface sides, respectively. A compression chamber defined by the two side blocks, the rotor, the cylinder, and the two vanes that follow each other in the rotation direction of the rotor, according to the rotation of the rotating shaft. It is a vane rotary type compressor body that repeatedly increases and decreases in volume,
The bypass passage is formed such that one end is an opening facing the space corresponding to the compression stroke and the other end is an opening facing the low-pressure space, and the bypass passage opening / closing means includes the side block. The variable capacity gas compressor according to claim 1, wherein the capacity variable type gas compressor is disposed in the air compressor.
回転軸と一体的に回転する円柱状のロータと、前記ロータの外周面の外方を取り囲むシリンダと、突出側の先端が前記シリンダの輪郭形状に追従するように前記ロータの外周面からの突出量が可変とされた、前記回転軸回りに等角度間隔で設けられた複数の板状のベーンと、前記ロータの両端面の側からそれぞれ、該ロータおよび前記シリンダを挟むように配設された2つのサイドブロックとを有し、前記回転軸の回転にしたがって、前記2つのサイドブロック、前記ロータ、前記シリンダ、および前記ロータの回転方向に相前後する2つの前記ベーンによって画成された圧縮室の容積が増減を繰り返すベーンロータリ形式の圧縮機本体であり、
前記バイパス通路は、一端が前記圧縮の行程に対応した空間部分に臨む開口部であり、他端が前記低圧空間に臨む開口部となるように形成され、前記バイパス通路開閉手段は、該シリンダに配設されていることを特徴とする請求項1に記載の容量可変型気体圧縮機。 The gas compressor is
A cylindrical rotor that rotates integrally with the rotating shaft, a cylinder that surrounds the outer periphery of the rotor, and a protrusion from the outer periphery of the rotor so that the protruding tip follows the contour shape of the cylinder A plurality of plate-shaped vanes provided at equiangular intervals around the rotation axis, the amount of which is variable, and the rotor and the cylinder are disposed so as to sandwich the rotor and the cylinder from the both end surface sides, respectively. A compression chamber defined by the two side blocks, the rotor, the cylinder, and the two vanes that follow each other in the rotation direction of the rotor, according to the rotation of the rotating shaft. It is a vane rotary type compressor body that repeatedly increases and decreases in volume,
The bypass passage is formed such that one end is an opening facing the space corresponding to the compression stroke and the other end is an opening facing the low pressure space, and the bypass passage opening / closing means is connected to the cylinder. The variable capacity gas compressor according to claim 1, wherein the variable capacity gas compressor is provided.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006226233A JP2008050962A (en) | 2006-08-23 | 2006-08-23 | Variable displacement type gas compressor |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2006226233A JP2008050962A (en) | 2006-08-23 | 2006-08-23 | Variable displacement type gas compressor |
Publications (1)
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2006226233A Pending JP2008050962A (en) | 2006-08-23 | 2006-08-23 | Variable displacement type gas compressor |
Country Status (1)
| Country | Link |
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-
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