(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周が楕円筒状のシリンダ室に回転可能に設けられたロータの回転により気体を圧縮する気体圧縮部と、所定容量の気体授受室を介して外部より気体を吸気し前記気体圧縮部に吸入気体を供給する気体供給部と、該気体供給部より前記気体圧縮部に吸い込まれる気体の容量を制御する制御プレートとを備えた容量可変型の気体圧縮機において、
前記気体供給部は、気体圧縮機のケーシングと該ケーシングをロータ軸に対し垂直方向に仕切る仕切板とにより形成され、ケーシングの内径断面を有している大型チャンバーを備えたことを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
前記気体供給部は、前記大型チャンバーと、前記気体圧縮部により圧縮された気体の吐出室を外周面に有している小型チャンバーとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の気体圧縮機。
【請求項３】
前記気体供給部は、前記大型チャンバーと前記小型チャンバーとを連通し、前記大型チャンバーに溜まる潤滑油に向け開口部を設けた連通管を備え、気体が前記連通管を吸引され流れるとき前記大型チャンバーに溜まる潤滑油が前記連通管に吸引されることを特徴とする請求項２に記載の気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体圧縮機に関し、特に、圧縮室よりの逆流による圧力変動の伝播を防止する気体圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来よりカーエアコンなどに使用されている可変容量型の気体圧縮機の断面図を示したものである。この気体圧縮機は、気体圧縮部１０と、気体授受室２０と、制御プレート３０と、気体吐出部４０とを備えている。
【０００３】
気体圧縮部１０は、フロントヘッド１４、リアサイドブロック１５およびシリンダブロック１３によって形成される内周が楕円筒状のシリンダ室１６にロータ１７が回転可能に設けられ、ロータ１７には複数のベーン（図示せず）が進退自在に装着されて圧縮室１２が形成され、ロータ１７の回転運動に伴う容量変化により冷媒ガスの圧縮が行われる。ケーシング１１には、内周にリアサイドブロック１５およびシリンダブロック１３が装着され、ケーシング１１端部にはフロントヘッド１４が装着されている。
【０００４】
気体授受室２０は、気体圧縮部１０の一方の側に所定の容量を有して配置され、気体圧縮部１０との間で冷媒ガスの授受を行う。
【０００５】
制御プレート３０は、気体授受室２０と気体圧縮部１０との間に配置され、気体圧縮部１０と気体授受室２０とを連通させる開口部（図示せず）を有するとともに、この開口部の有効面積を調整することで気体圧縮部１０の圧縮容量を制御する。この開口部の有効面積の調整は、制御プレート３０を回転することによって行うことができる。
【０００６】
気体吐出部４０は、気体圧縮部１０の他方の側に配置され、気体圧縮部１０で圧縮された溶媒ガスを吐出室４２から吐出する。
【０００７】
気体供給部５０は、気体を吸気する吸気口５１が気体圧縮部１０の他方の側に配置され、気体圧縮部１０に気体を供給する。溶媒ガスは、矢印（イ）で示すように、吸気口５１から、気体供給部５０を構成する通路５２、５３ａ、５３ｂ、５４、５５および、気体授受室２０を経由し、制御プレート３０の開口部を介して圧縮室１２に供給される。
【０００８】
圧縮室１２に供給され圧縮された冷媒ガスは、矢印（ロ）で示すように、圧縮室１２から気体吐出部４０を通り外部に吐出される。
【０００９】
圧縮容量を小さくするために、制御プレート３０の回転により制御プレート３０の開口部の有効面積を大きくすると、一度圧縮室１２に吸い込まれた冷媒ガスの内の一部は、ベーン１８の回転移動に伴い矢印（ハ）で示すように、圧縮に先だって制御プレート３０の開口部を経由して気体授受室２０に逆流される。そして、ベーン１８が制御プレート３０の開口部の端部を通過した時点から圧縮が開始される。
【００１０】
図５は、図４に示す従来の可変容量型の気体圧縮機のＣ−Ｃ断面図を示したものである。ケーシング１１の上部には吸気口５１が、またケーシング１１の中心部には通路５３ａ、５３ｂが設けられ、吸気口５１と通路５３ａとが通路５２により連通し、冷媒ガスは吸気口５１と、通路５２、５３ａ、５３ｂを通り吸入される。通路５３ａ、５３ｂの外側には吐出室４２が設けられ、吐出室４２の下部には、潤滑油の油溜り４３が設けられている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の可変容量型の気体圧縮機には、次のような問題があった。
【００１２】
上記したごとく、従来の可変容量型の気体圧縮機は、制御プレート３０を回動させることにより気体圧縮部１０の気体圧縮容量を調整している。
【００１３】
圧縮容量が小容量時には、制御プレート３０の回動により該制御プレート３０の開口部の有効面積を大きくするため、圧縮室１２の冷媒ガスが再び制御プレート３０の開口部を介して気体授受室２０に逆流し、気体授受室２０に圧力変動が発生する。この逆流による圧力変動は外部の配管やエバポレータに伝わって騒音を発生させるおそれがある。
【００１４】
圧縮室１２よりの逆流による圧力変動は、気体供給部５０にある程度の距離があり、ある程度緩和されており、また、気体供給部５０は消音器としても機能している。従って、逆流による圧力変動が外部の配管やエバポレータに伝わって騒音を発生させることはある程度防止されている。
【００１５】
しかしながら、このような騒音防止手段だけでは、外部の配管やエバポレータの形状や取付状況によっては、騒音防止効果が十分でない場合もある。
【００１６】
圧力変動の伝播を減少する効果的な方法は、伝播路である気体供給部５０の長さが長いことと、断面積の変化が大きいことが要求されるが、気体供給部５０の断面積の変化は大きくない。断面積の変化を大きくするために、気体圧縮機の外部または内部に部屋を設けて気体供給部５０と連通することも考えられるが、これによると機器全体の大きさが大きくなってしまうという問題がある。
【００１７】
本発明は、上記に鑑みてなされたのであって、全体の大きさを大きくすることなく、圧縮室よりの逆流による圧力変動の伝播を確実に防止する気体圧縮機を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明の気体圧縮機は、内周が楕円筒状のシリンダ室に回転可能に設けられたロータの回転により気体を圧縮する気体圧縮部と、所定容量の気体授受室を介して外部より気体を吸気し前記気体圧縮部に吸入気体を供給する気体供給部と、該気体供給部より前記気体圧縮部に吸い込まれる気体の容量を制御する制御プレートとを備えた容量可変型の気体圧縮機において、前記気体供給部は、気体圧縮機のケーシングと該ケーシングをロータ軸に対し垂直方向に仕切る仕切板とにより形成され、ケーシングの内径断面を有している大型チャンバーを備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、前記気体供給部は、前記大型チャンバーと、前記気体圧縮部により圧縮された気体の吐出室を外周面に有している小型チャンバーとを備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、前記気体供給部は、前記大型チャンバーと前記小型チャンバーとを連通し、前記大型チャンバーに溜まる潤滑油に向け開口部を設けた連通管を備え、気体が前記連通管を吸引され流れるとき前記大型チャンバーに溜まる潤滑油が前記連通管に吸引されることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる気体圧縮機の実施形態について図１ないし図３を基に詳細に説明する。
【００２３】
なお、図１ないし図３は、図４と図５に示した従来の部材と同一の部材には同一符号を付している。
【００２４】
図１の断面図に示すごとく、この気体圧縮機は、気体圧縮部１０と、気体供給部６０と、制御プレート３０とを有している。気体圧縮部１０は、フロントヘッド１４、リアサイドブロック１５およびシリンダブロック１３によって形成される内周が楕円筒状のシリンダ室１６に、ロータ１７が回転可能に設けられ、ロータ１７には図２（図１のＡ−Ａ断面図）に示すように複数のベーン溝１８ａにそれぞれベーン１８が進退自在に装着され、ベーン１８によりシリンダ室１６が複数の圧縮室１２に仕切られ、これらの圧縮室１２は、吸入口５１より冷媒ガスを吸入し、ロータ１７の回転により容量の大小変化を繰り返すとともに、その容量変化により低圧冷媒ガスの圧縮を行っている。圧縮後の高圧冷媒ガスは吐出室７２に吐出される。
【００２５】
制御プレート３０は、フロントヘッド１４とシリンダブロック１３の間に回転可能に設けられており、図２（図１のＡ−Ａ断面図）に示すごとく、この制御プレート３０は、圧縮室１２への開口部となる切欠き部３０ａを有している。そして、このような制御プレートを回転させると、切欠き部３０ａの位置が変わり、圧縮開始角度が変化して圧縮容量が変化する。
【００２６】
気体供給部６０は、通路５４、５５と、小型チャンバー６１と、大型チャンバー６２とで構成され、小型チャンバー６１と、大型チャンバー６２とに間には連通管６３が挿入されている。シリンダブロック１３内にはロータ軸１７ａ方向に通路５５が形成され、通路５５の一端は気体授受室２０に接続され、通路５５の他端は通路５４に接続されている。さらに、通路５４は、圧縮室１２よりの圧力変動の伝播を減少する小型チャンバー６１と大型チャンバー６２とに連通管６３を介して直列接続されているとともに、この小型チャンバー６１、連通管６３、大型チャンバー６２を通って吸気口５１に接続されている。従って、吸気口５１に吸入される冷媒ガスは気体供給部６０を通り、気体授受室２０と、制御プレート３０の切欠き部を介し圧縮室１２に吸入される。
【００２７】
図３は、図１のＢ−Ｂ断面図を示す。大型チャンバー６２は、ケーシング１１と仕切板１９により形成され、外周がケーシング１１の内径である大断面６２ａを有し、連通管６３は小断面６３ａを有し、小型チャンバー６１は中断面６１ａを有し、通路５４は小断面５４ａを有している。そのため、圧縮室１２よりの圧力変動は、小断面５４ａを有する通路５４から、中断面６１ａを有する小型チャンバー６１と、小断面６３ａを有する連通管６３とを通り、大断面６２ａを有する大型チャンバー６２に伝播される。
【００２８】
小型チャンバー６１の外周には、吐出室７２（図１参照）が形成され、吐出室７２の下部には、潤滑油の油溜り７３が設けられている。油溜り７３の潤滑油は吐出室７２に吐出された冷媒ガスの吐出圧により気体圧縮機の各部を循環する。
【００２９】
連通管６３は、下端に開口部６４ａを設けた垂直方向に円筒状の吸気管部６４を有し、冷媒ガスが吸気管部６４を吸引され流れるとき、大型チャンバー６２の下部に溜まる潤滑油が吸気管部６４を通り小型チャンバー６１に吸引され、圧縮部１０を経由して油溜り７３に戻される。
【００３０】
次に、上記の如く構成された気体圧縮機の動作について図１乃至３を基に説明する。
【００３１】
圧縮室１２の冷媒ガスの圧縮容量が最大のときには、制御プレート３０は図２（Ｂ）に示す位置にある。この圧縮容量が最大のときには、ロータ１７の回転にともなうベーン１８の移動により冷媒ガスは図１の矢印（イ）に示すごとく、吸気口５１から大型チャンバー６２、連通管６３、小型チャンバー６１、通路５４、５５を通り、気体授受室２０と、制御プレート３０の開口部である切欠き部３０ａを介し圧縮室１２に吸入される。この吸入された冷媒ガスは気体授受室２０に逆流することなくベーン１８の移動により圧縮される。この圧縮された冷媒ガスは、図１の矢印（ロ）に示すごとく、吐出室７２に吐出される。
【００３２】
圧縮容量が最小のときには、制御プレート３０は図２（Ａ）に示す位置にあり、圧縮室１２の吸入側の開口面積は最大となる。そのため、ベーン１８の移動により圧縮室１２に吸引される冷媒ガスは、ベーン１８による圧縮が開始されるまでの間は、図１の矢印（ハ）に示すごとく、切欠き部３０ａを介してに大量に逆流され、その後圧縮される。
【００３３】
このため、この逆流により気体授受室２０内の圧力変動が大きくなり、この圧力変動が外部に伝わろうとする。気体授受室２０は、吸気口５１に通じており外部までかなりの距離があることと、気体供給部６０は、小断面５４ａを有する通路５４から、中断面６１ａを有する小型チャンバー６１と、小断面６３ａを有する連通管６３とを通り、さらに、大断面６２ａを有する大型チャンバー６２とを通り吸気口５１に通じているため、圧縮室１２よりの圧力変動の緩和効果は高く、外部への伝播は確実に防止できる。そのため、圧縮室１２よりの圧力変動は、外部の配管やエバポレータに伝わって、騒音を発生させることを効果的に防止することができる。
【００３４】
なお、気体供給部６０の断面積の変化を大きくするには、狭い気体供給部６０の一部断面積をさらに狭くすることも考えられるが、その場合最大冷房能力が必要のときに、気体供給部６０の圧損が大きくなり、冷媒ガスが流れにくくなり、十分に冷房ができなくなってしまうため、望ましくない。
【００３５】
以上述べたごとく上記実施例では、気体圧縮機の胴径は、気体圧縮機が設置されるスペースによって限定されている。気体圧縮機がスペース的に制約されていても、その制約された気体圧縮機の胴径を最大に利用し、気体圧縮機の大きさを大きくすることなく、外部に伝わる圧力変動を充分小さくでき、外部の配管やエバポレータの種々の形状や取付状況に対しても、外部の配管やエバポレータに伝わって騒音を発生させることの防止をすることができる。
【００３６】
圧縮室１２の潤滑などに使用される潤滑油の一部は、冷媒ガスとともに気体圧縮機内を循環する。潤滑油は冷媒ガスの流れが停滞するような所に溜まり易く、大型チャンバー６２に溜まることがある。大型チャンバー６２と小型チャンバー６１とを連通する連通管６３の穴が圧縮室１２の中央に開口しているが、この穴位置よりも低い大型チャンバー６２の下部に潤滑油が溜まっても、連通管６３は、垂直方向に円筒状の吸気管部６４を有しているため、冷媒ガスが吸気管部６４を吸引され流れるとき、大型チャンバー６２の下部に溜まる潤滑油は、吸気管部６４を通り小型チャンバー６１に吸引され、小型チャンバー６１から圧縮部１０を経由して油溜り７３に戻すことができる。
【００３７】
通路５４、５５は、図２（Ａ）に示す下側の切欠き部３０ａに通じるように、図１に点線で示すごとく、ロータ軸１７ａを中心として反対側にも設けられている。小型チャンバー６１の下部に溜まる潤滑油は、この通路５４、５５から圧縮部１０を経由して油溜り７３に戻すことができる。
【００３８】
なお、上記実施例の気体圧縮機は、冷媒ガスを使用する例について述べたが、これに限定されることなく、他の気体の圧縮を行うもの全般について使用するようにすることができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の気体圧縮機は、内周が楕円筒状のシリンダ室に回転可能に設けられたロータの回転により気体を圧縮する気体圧縮部と、外部より気体を吸気し前記気体圧縮部に気体を供給する気体供給部と、該気体供給部より前記気体圧縮部に吸い込まれる気体の容量を制御する制御プレートとを備えた容量可変型の気体圧縮機において、前記は気体供給部は、気体圧縮機のケーシングと該ケーシングをロータ軸に対し垂直方向に仕切る仕切板とにより形成され、ケーシングの内径断面を有している大型チャンバーを備えたため、気体圧縮機の大きさを大きくすることなく、外部に伝わる圧力変動を充分小さくでき、外部の配管やエバポレータの種々の形状や取付状況に対しても、外部の配管やエバポレータに伝わって騒音を発生させることの防止をすることができる。
【００４０】
また、前記気体供給部は、前記大型チャンバーと、前記気体圧縮部により圧縮された気体の吐出室を外周面に有している小型チャンバーとを備えたため、より効果的に外部に伝わる圧力変動を充分小さくすることができる。
【００４１】
また、前記気体供給部は、前記大型チャンバーと前記小型チャンバーとを連通し、前記大型チャンバーに溜まる潤滑油に向け開口部を設けた連通管を備え、気体が前記連通管を吸引され流れるとき前記大型チャンバーに溜まる潤滑油が前記連通管に吸引されるため、潤滑油を留めることなく前記気体供給部を循環させ、圧力変動を充分小さくすることができる。
【００４２】
さらに、前記気体供給部は、所定容量の気体授受室を介し吸入気体を前記気体圧縮部に供給するため、圧力変動の緩和効果を付加することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる気体圧縮部の断面図。
【図２】図１に示す本発明に係わる気体圧縮部のＡ−Ａ断面図。
【図３】図１に示す本発明に係わる気体圧縮部のＢ−Ｂ断面図。
【図４】従来よりカーエアコンなどに使用されている可変容量型の気体圧縮機の断面図。
【図５】図４に示す従来の可変容量型の気体圧縮機のＣ−Ｃ断面図。
【符号の説明】
１０  気体圧縮部
１１  ケーシング
１２  圧縮室
１３  シリンダブロック
１４  フロントヘッド
１５  リアサイドブロック
１６  シリンダ室
１７  ロータ
１８  ベーン
２０  気体授受室
３０  制御プレート
３０ａ  切欠き部
４０  気体吐出部
４２、７２  吐出室
４３、７３  油溜り
５０  気体供給部
５１  吸気口
５２、５３ａ、５３ｂ、５４、５５  通路
６０  気体供給部
６１  小型チャンバー
６２  大型チャンバー
６３  連通管
６４  吸気管部
６４ａ  開口部
【図１】
0004008616.tif 000002
【図２】
0004008616.tif 000003
【図３】
0004008616.tif 000004
【図４】
0004008616.tif 000005
【図５】
0004008616.tif 000006