JP2000274382A - 気体圧縮機 - Google Patents

気体圧縮機

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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/344Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コスト低減化を実現する気体圧縮機を提供す
る。 【解決手段】 本発明の気体圧縮機は、内周が楕円筒状
のシリンダ室内に回転可能に設けられたロータと、該ロ
ータに設けられたベーン溝にスライド自在に装着された
ベーンとを備え、前記ロータの回転により気体を圧縮し
て吐出する気体圧縮機において、前記ベーン40は、前
記ロータ5の側面側の面に設けられた開口部と、この開
口部と前記ベーンをスライドさせる圧が加えられるベー
ン室側に設けられた開口部とを連通する連通路を備え、
前記ロータ5の側面に近接して設けられた油圧供給穴3
0より前記連通路を介し始動時に前記ベーン室に油圧が
供給されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、気体圧縮機に関
し、特に、コスト低減化を実現した気体圧縮機に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来よりカーエアコンなどに使用されて
来ている気体圧縮機の断面図を図5に示す。
【0003】この気体圧縮機は、フロントサイドブロッ
ク1、リアサイドブロック2およびシリンダ3によって
形成される内周が楕円筒状のシリンダ室4に、ロータ5
が回転可能に設けられ、ロータ5には、図6(図5のA
−A断面図)に示すように、複数のベーン溝6にそれぞ
れベーン7がスライド自在に装着されている。
【0004】ベーン7によりシリンダ室4が複数の圧縮
室8に仕切られ、これらの圧縮室8はロータ5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
冷媒ガスは吐出口13と吐出弁14を通り吐出室11に
吐出される。
【0005】ベーン室9は、ベーン溝6とベーン7とで
形成され、このベーン室9と吐出室11とを連通する通
路21(図7に図示)が備えられ、通路21の途中には
図7に示すようなバルブ20が設けられている。
【0006】このバルブ20は、通路21に弁体22と
スプリング23a、23bが挿入され、弁体22は、バ
ルブ20の閉時にシート面24に密着し、吐出室11よ
りの高圧冷媒ガスの供給圧FKとベーン室9の内圧FN
と弁体22へのスプリング力FSに応じて開閉される。
気体圧縮機の起動時にはバルブ20は開かれ、ベーン室
9に吐出室11よりの高圧冷媒ガスがサライ溝10を介
し供給され、ベーン室9が所定圧になった後には閉とな
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
気体圧縮機には、次のような問題があった。
【0008】従来の気体圧縮機は、ロータ5とベーン7
により冷媒ガスを圧縮して吐出することができるが、上
記したごとく、ベーン7のベーン室9と吐出室11とを
連通する通路21に、気体圧縮機の起動時には開き、ベ
ーン室9が所定圧になった後には閉となるバルブ20を
設けている。
【0009】ベーン室9が高圧になった場合は、ベーン
7がシリンダの内壁に強く押さえられ摩耗するおそれが
あるため、供給される冷媒ガスの高圧を遮断し所定値に
保ちベーン7をシリンダの内壁に円滑に摺動させる必要
があることから、従来の気体圧縮機ではバルブ20を必
要とする。
【0010】そのため、通路21の特別加工(弁体22
とシート面24の高精度加工などを必要とする)や、数
種の部品の取付を行わなければならず、コスト高となっ
ているという問題があった。
【0011】なお、バルブ20は、上記した弁式以外の
バルプを使用することも考えられるが、やはり、そのた
めの加工や、数種の部品の取付を行わなければならず、
コスト高となるという問題があった。
【0012】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
って、コスト低減化を実現する気体圧縮機を提供するこ
とを目的とする。
【0013】
【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内に回転可能に設け
られたロータと、該ロータに設けられたベーン溝にスラ
イド自在に装着されたベーンとを備え、前記ロータの回
転により気体を圧縮して吐出する気体圧縮機において、
前記ベーンは、前記ロータの側面側の面に設けられた開
口部と、この開口部と前記ベーンをスライドさせる圧が
加えられるベーン室側に設けられた開口部とを連通する
連通路とを備え、前記ロータの側面に近接して設けられ
た油圧供給穴より前記連絡路を介し始動時に前記ベーン
室に油圧が供給されることを特徴とする。
【0014】また、前記ベーンは、定常運転時には、前
記ロータの外方へスライドすることにより前記油圧供給
穴より前記連絡路への油圧の供給が断たれ、前記ロータ
の側面に前記油圧供給穴より油が漏出することを特徴と
する。
【0015】また、前記ベーンに備えられた連通路は、
前記ロータの左右の側面側のいずれかまたは両方の面に
設けられた1個または複数個の開口部と、前記ベーン室
側に設けられた開口部とを連通するものであることを特
徴とする。
【0016】また、前記ベーンに備えられた連通路は、
前記ロータの左右の側面側のそれぞれの面に設けられた
開口部と、前記ベーン室側に設けられた開口部とを連通
するものであることを特徴とする。
【0017】さらに、前記ベーンに備えられた連通路
は、前記ロータの左右の側面側のそれぞれの面に設けら
れた開口部と、前記ベーン室側に設けられた複数の開口
部とを連通するものであることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わるカーエアコ
ンなどに使用される気体圧縮機の実施形態について図1
ないし図4を基に詳細に説明する。
【0019】なお、図1ないし図4は、図5ないし図7
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。
【0020】図1は、本発明に係わる気体圧縮機の断面
図を示し、ベーン室41(図2に図示)と油溜まり12
とを連通する油圧供給穴30とを有している。油溜まり
12に貯留された油は吐出室11の圧縮された高圧の冷
媒ガスにより加圧され、ベーン室41に流入する。
【0021】図2は、図1の断面図を示し、リアサイド
ブロック2に明けられた油圧供給穴30の孔設状況と、
ベーン40の設置状況を示す。ベーン40は、図3
(A)に代表例を示すごとく、ロータ5の側面側の面4
0aと、ベーン室41側の面40bとを連通する連通路
42を備えている。ロータ5の側面側の面40aには開
口部43が、ベーン室41側の面40bには開口部44
が、それぞれ設けられている。
【0022】図2に示すごとく、ロータ5の側面側の面
40aの開口部43は、ベーン40がベーン溝6に対し
スライドするため飛び出しているときと飛び出していな
いときとでは回転位置が変わり、従って、開口部43
は、ベーン40が飛び出していないときには矢印に示す
ような移動円軌跡KAを通り、ベーン40が飛び出して
いるときには、矢印に示すような移動軌跡KBを通る。
【0023】油圧供給穴30は、ベーン40が飛び出し
ていないときの開口部43の移動円軌跡KAに対応する
リアサイドブロック2の位置に、設けられている。
【0024】油圧供給穴30は、近接して複数個設ける
ことも、ロータ5の中心の対称位置に設けることもでき
る。
【0025】図3は、ベーン40の各種の実施例を示
す。図3(A)は、連通路42が面40aと面40bと
を連通している例を示し、図3(B)は、連通路42が
面40aと、面40bと、面40cとを連通している例
を示し、図3(C)は、連通路42が面40aと、面4
0cと、面40bの複数の開口部44とを連通している
例を示し、図3(D)は、連通路42が、面40aと、
面40bとを連通すると共に、独立して、面40bと、
面40cとを連通するしている例を示し、図3(E)
は、連通路42が面40aと面40bとを斜め最短距離
で連通している例を示す。
【0026】なお、図3(A)と、図3(B)とは、連
通路42が面40aと面40bとを連通している例につ
いて述べたが、面40bと面40cとを連通するように
することもできる。
【0027】また、油溜まり12から開口部43を介し
連通路42への油の供給は、油圧供給穴30を通り行わ
れるが、油溜まり12から開口部45を介し連通路42
への油の供給は、別途、フロントサイドブロック1を通
る油圧供給穴(特に図示せず)を設けて行うようにする
ことができる。
【0028】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4を基に説明する。
【0029】図4は、ベーン40が飛びださない起動時
の連通路42の移動円軌跡KAと、ベーン40が飛びす
ときの定常運転時の開口部43の移動軌跡KBと、リア
サイドブロック2に孔設された油圧供給穴30との関係
を示す。
【0030】図4に示すようにベーン40が飛びださな
い起動運転時には、ロータ5の回転により開口部43が
矢印に示す移動円軌跡KAに沿って移動し、油圧供給穴
30と対応する位置に来たとき、油圧供給穴30と開口
部43が連通するため、油溜まり12よりの油が油圧供
給穴30を通り開口部43に供給され、さらに連通路4
2を通りベーン室41に供給され、ベーン室41の油圧
が上がる。
【0031】ベーン室41の油圧が上がりベーン40が
飛びす状況になると、ベーン40はロータ5の回転に応
じてスライド移動するため、開口部43は矢印に示す開
口部43の移動軌跡KBに従い移動する。そのため、開
口部43は油圧供給穴30とは連通しなくなり、ベーン
室41へは所定圧が供給された状態でベーン室41への
油の供給は停止し、定常運転が行われる。
【0032】ベーン室41へ所定圧が供給されベーン室
41への油の供給の停止後は、定常運転が行われるが、
油圧供給穴30からはロータ5とリアサイドブロック2
またはフロントサイドブロック1との隙間に、ある程度
の油の供給が行われ、ロータ5サイドのシール性の向上
と、潤滑性能の向上も行われる。
【0033】再び、ベーン室41の油圧が所定低下した
時には、同様の動作が行われ、ベーン室41へは所定圧
が供給された状態でベーン室41への油の供給は停止
し、定常運転が行われる。
【0034】定常運転では、冷媒ガスは圧縮動作が行わ
れ、圧縮された冷媒ガスは吐出口13と吐出弁14を通
り吐出室11に吐出される。
【0035】以上述べたごとく、ベーン室41への油の
断続(開閉)供給は、油圧供給穴30と連通路42とで
行われるため、バルブを特に必要とせず、極めて廉価な
機構にすることができる。また、油圧供給穴30から
は、定常運転時にロータ5とリアサイドブロック2また
はフロントサイドブロック1との隙間に油が漏出され、
ロータ5サイドのシール性の向上と、潤滑性能の向上も
行われる。
【0036】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。
【0037】
【発明の効果】本発明の気体圧縮機は、内周が楕円筒状
のシリンダ室内に回転可能に設けられたロータと、該ロ
ータに設けられたベーン溝にスライド自在に装着された
ベーンとを備え、前記ロータの回転により気体を圧縮し
て吐出する気体圧縮機において、前記ベーンは、前記ロ
ータの側面側の面に設けられた開口部と、この開口部と
前記ベーンをスライドさせる圧が加えられるベーン室側
に設けられた開口部とを連通する連通路とを備え、前記
ロータの側面に近接して設けられた油圧供給穴より前記
連絡路を介し始動時に前記ベーン室に油圧が供給される
ため、前記ベーン室へのバルブを必要とせず、極めて廉
価なものにすることができる。
【0038】また、前記ベーンは、定常運転時には、前
記ロータの外方へスライドすることにより前記油圧供給
穴より前記連絡路への油圧の供給が断たれ、前記ロータ
の側面に前記油圧供給穴より油が漏出するため、極めて
廉価なものにすることができると共に、前記ロータの潤
滑性能の向上も行うことができる。
【0039】また、前記ベーンに備えられた連通路は、
前記ロータの左右の側面側のいずれかの面に設けられた
開口部と、前記ベーン室側に設けられた開口部とを連通
するものであるため、簡潔構造で前記ベーン室に油を供
給するようにすることができる。
【0040】また、前記ベーンに備えられた連通路は、
前記ロータの左右の側面側のそれぞれの面に設けられた
開口部と、前記ベーン室側に設けられた開口部とを連通
するものであるため、簡潔構造で円滑に前記ベーン室に
油を供給するようにすることができる。
【0041】さらに、前記ベーンに備えられた連通路
は、前記ロータの左右の側面側のそれぞれの面に設けら
れた開口部と、前記ベーン室側に設けられた複数の開口
部とを連通するものであるため、バランスよく円滑に前
記ベーン室に油を供給するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の気体圧縮機の側面図。
【図2】図1の断面図を示し、リアサイドブロックに明
けられた油圧供給穴の孔設状況と、ベーンの設置状況の
説明図。
【図3】図3(A)、(B)、(C)、(D)および
(E)は、ベーンの各種の実施形態を示す斜視図。
【図4】本発明の気体圧縮機の運転時におけるベーンと
油圧供給穴の作動状況の説明図。
【図5】従来よりカーエアコンなどに使用されてきてい
る気体圧縮機の断面図。
【図6】複数のベーン溝にそれぞれベーンがスライド自
在に装着されている図5に示すロータの断面図。
【図7】ベーン室と吐出室とを連通する通路に設けられ
たバルブの断面図。
【符号の説明】
1 フロントサイドブロック 2 リアサイドブロック 3 シリンダ 4 シリンダ室 5 ロータ 6 ベーン溝 7、40 ベーン 8 圧縮室 9、41 ベーン室 11 吐出室 12 油溜まり 30 油圧供給穴 42 連通路 43、44、45 開口部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内周が楕円筒状のシリンダ室内に回転可
    能に設けられたロータと、該ロータに設けられたベーン
    溝にスライド自在に装着されたベーンとを備え、前記ロ
    ータの回転により吸入気体を圧縮して吐出する気体圧縮
    機において、 前記ベーンは、前記ロータの側面側の面に設けられた開
    口部と、この開口部と前記ベーンをスライドさせる圧が
    加えられるベーン室側に設けられた開口部とを連通する
    連通路とを備え、前記ロータの側面に近接して設けられ
    た油圧供給穴より前記連通路を介し始動時に前記ベーン
    室に油圧が供給されることを特徴とする気体圧縮機。
  2. 【請求項2】 前記ベーンは、定常運転時には、前記ロ
    ータの外方へスライドすることにより前記油圧供給穴よ
    り前記連通路への油圧の供給が断たれ、前記ロータの側
    面に前記油圧供給穴より油が漏出することを特徴とする
    請求項1に記載の気体圧縮機。
  3. 【請求項3】 前記ベーンに備えられた連通路は、前記
    ロータの左右の側面側のいずれかの面に設けられた開口
    部と、前記ベーン室側に設けられた開口部とを連通する
    ものであることを特徴とする請求項1または請求項2に
    記載の気体圧縮機。
  4. 【請求項4】 前記ベーンに備えられた連通路は、前記
    ロータの左右の側面側のそれぞれの面に設けられた開口
    部と、前記ベーン室側に設けられた開口部とを連通する
    ものであることを特徴とする請求項1または請求項2に
    記載の気体圧縮機。
  5. 【請求項5】 前記ベーンに備えられた連通路は、前記
    ロータの左右の側面側のそれぞれの面に設けられた開口
    部と、前記ベーン室側に設けられた複数の開口部とを連
    通するものであることを特徴とする請求項1または請求
    項2に記載の気体圧縮機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005256684A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Toyota Motor Corp 気体用ベーンポンプおよびその運転方法
JP2014070617A (ja) * 2012-10-01 2014-04-21 Calsonic Kansei Corp ベーン型圧縮機

Cited By (3)

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JP2014070617A (ja) * 2012-10-01 2014-04-21 Calsonic Kansei Corp ベーン型圧縮機

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